JP2005201299A - 汎用エンジン - Google Patents

Abstract

【課題】 締結部材を介してクランク軸に装着されるフライホイールを、クランク軸に対して容易に脱着することのできる構造とする。
【解決手段】 クランクケースに回転自在に支持されるクランク軸１１には、フライホイール２５が嵌合するようになっている。フライホイール２５の端面には樹脂製の冷却ファン２７が装着され、フライホイール２５と冷却ファン２７とはナット部材５５によってクランク軸１１に固定される。フライホイール２５のリム部４２には相互に対向する２つの貫通孔４２ａが形成されており、クランク軸１１に対してフライホイール２５を脱着する際には、リム部４２の貫通孔４２ａに棒状部材が挿入される。作業者は挿入された棒状部材を押さえることにより、フライホイール２５を介してクランク軸１１の回転を制止することができ、クランク軸１１に対してナット部材５５を容易に脱着することができる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、発電機などの動力源として使用される汎用エンジンに関する。

発電機などの動力源として用いられる汎用エンジンの冷却構造としては、強制空冷構造が多く採用されている。このような強制空冷構造の汎用エンジンは、クランク軸と共に回転する冷却ファンを備えており、冷却ファンによって生成される冷却風はシリンダを覆うカバー内に送風される。また、クランクケースから突出するクランク軸の端部には、トルク変動を抑制するフライホイールがクランク軸と一体回転するように取り付けられており、このフライホイールの端面に前述した冷却ファンが固定されるようになっている（たとえば、特許文献１および２参照）。

このようなフライホイールをクランク軸に固定するため、クランク軸の端部にはナット部材やボルト部材が締め付けられている。このため、クランク軸に対してフライホイールを脱着する際には、クランク軸に対してナット部材を脱着する必要があるが、同心上に配置されるナット部材とクランク軸とはその回転中心が一致するようになっており、単にナット部材を回転させるだけでは、ナット部材と共に回転するクランク軸に対して、ナット部材を脱着することは困難となっていた。そこで、このようなナット部材を脱着する際には、一般的にインパクトレンチなどが使用されることになる。
特開平８−３３４０２３号公報（第２−３頁、図１） 特開平９−２５０３４８号公報（第３頁、図１）

しかしながら、汎用エンジンの使用者によって、ナット部材の脱着作業が行われる場合には、インパクトレンチが使用されないことも多く、クランク軸の回転を制止した状態のもとでナット部材を脱着するため、冷却ファンのブレード間に棒状部材等が差し込まれる場合がある。この冷却ファンは、成形面や重量面から樹脂材料を用いて形成されることが多く、冷却ファンを介してクランク軸の回転を制止しようとすると、冷却ファンのブレードを破損させてしまうおそれがある。

本発明の目的は、締結部材を介してクランク軸に装着されるフライホイールを、クランク軸に対して容易に脱着することのできる構造とすることにより、脱着時における冷却ファンの破損を防止することにある。

本発明の汎用エンジンは、クランクケースに回転自在に支持されるクランク軸と、前記クランク軸に嵌合するボス部とこれの径方向外方に形成されるリム部とを備えるフライホイールと、前記フライホイールに取り付けられ、複数の羽根を備える冷却ファンと、前記クランク軸に締め付けられ、前記クランク軸に前記フライホイールを固定する締付部材とを有し、前記フライホールのリム部に径方向に貫通する貫通孔を形成し、前記締付部材を脱着する際には前記貫通孔に棒状部材を挿入して前記クランク軸の回転を制止することを特徴とする。

本発明の汎用エンジンは、前記リム部に相互に対向する２つの前記貫通孔を形成することを特徴とする。

本発明によれば、フライホイールのリム部に径方向に貫通する貫通孔を形成するようにしたので、この貫通孔に棒状部材を挿入することにより、フライホイールを介してクランク軸の回転を制止することができ、クランク軸の回転を制止した状態のもとで締結部材を容易に脱着することができる。これにより、作業者が冷却ファンを介してクランク軸の回転を制止することがなく、冷却ファンの破損を防止することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は本発明の一実施の形態である汎用エンジン１０を示す正面図であり、図２は汎用エンジン１０を示す背面図である。また、図３は汎用エンジン１０を示す右側面図であり、図４は汎用エンジン１０の一部を示す断面図である。

図１〜図４に示すように、図示する汎用エンジン１０は、単気筒の４サイクルエンジンとなっており、発電機や圧縮機などの動力源として適用される。この汎用エンジン１０は、クランク軸１１を回転自在に収容するクランクケース１２と、後述するピストン３４を往復動自在に収容するシリンダ１３とを備えており、クランクケース１２とシリンダ１３とは一体となってシリンダブロックを形成する。また、シリンダ１３の上端には図示しない動弁機構を収容するシリンダヘッド１４が組み付けられ、このシリンダヘッド１４の上端にはヘッドカバー１５が組み付けられている。

汎用エンジン１０の図示しない吸気ポートには、混合気を生成するキャブレター１６が装着されており、このキャブレター１６には吸入空気を浄化するエアクリーナボックス１７が装着されている。また、キャブレター１６の上方には燃料タンク１８が設けられており、燃料タンク１８からの燃料はキャブレター１６のフロート室に供給されるようになっている。さらに、汎用エンジン１０の図示しない排気ポートには、図示しない排気管が組み付けられており、排気管には遮熱カバーによって覆われた消音器１９が取り付けられている。

図４に示すように、クランクケース１２に軸受２０，２１を介して回転自在に支持されるクランク軸１１は、その両端がそれぞれクランクケース１２から突出するようになっている。クランク軸１１の一端にはテーパ部２２と雄ねじ部２３とが形成されており、テーパ部２２には軸方向に伸びるキー溝が形成されている。このようなクランク軸１１の一端にはフライホイール２５が嵌合するようになっており、クランク軸１１とフライホイール２５とは、キー溝に挿入されるキー２６を介して周方向に固定されている。なお、フライホイール２５は鋳鉄や鋳鋼など剛性の高い材料を用いて形成される。

また、フライホイール２５の端面には樹脂材料を用いて形成された冷却ファン２７が固定されており、冷却ファン２７はクランクケース１２に装着されるファンカバー２８によって覆われている。フライホイール２５を介してクランク軸１１に固定される冷却ファン２７は、クランク軸１１と一体に回転するようになっており、回転に伴って径方向に流れる冷却風を生成する。このように生成された冷却風は、ファンカバー２８によってシリンダ１３近傍を流れるように整流され、エンジン本体を冷却した後に図示しない排出口より排出される。なお、ファンカバー２８によって冷却風が案内されるシリンダ１３の表面には、多数の放熱フィン１３ａが形成されており、汎用エンジン１０の冷却効率を高めるようになっている。

一方、クランク軸１１の他端には取付軸部３０と雌ねじ部３１とが形成されており、取付軸部３０に形成されるキー溝にはキー３２が挿入されている。この取付軸部３０は、エンジン動力の取り出し部位となっており、汎用エンジン１０の用途に応じて、この取付軸部３０には、スプロケット、プーリ、ギヤなどの回転体が取り付けられる。そして、雌ねじ部３１にボルト部材３３を締め付けることにより、回転体はクランク軸１１に対して固定されることになる。

また、クランク軸１１とピストン３４とはコンロッド３５を介して連結されており、クランク軸１１には駆動スプロケット３６が固定されている。シリンダヘッド１４内に組み込まれる図示しないカム軸には従動スプロケットが固定されており、これら２つのスプロケット３６にはタイミングチェーン３７が架け渡されている。このタイミングチェーン３７を介して２つのスプロケット３６を同期させることにより、ピストン３４が上下動するタイミングと、図示しない吸気バルブおよび排気バルブが開閉するタイミングとを合わせることができる。

さらに、ファンカバー２８の外側には汎用エンジン１０の始動機構であるリコイル機構３８が設けられており、リコイル機構３８とクランク軸１１とは図示しない連結部材を介して連結されている。リコイル機構３８には図示しないリコイルドラムと、これに巻き付けられるリコイルロープとを備えており、リコイルロープの端部にはリコイルレバー３９が装着されている。このリコイルレバー３９を作業者が引っ張ることにより、クランク軸１１を所定回転数以上で回転させることができ、汎用エンジン１０を始動させることができる。

図５はクランク軸１１に取り付けられるフライホイール２５と冷却ファン２７とを示す分解斜視図である。図４および図５に示すように、フライホイール２５は、円盤状の基板部４０を備えており、この基板部４０の中央には嵌合孔４１ａを備えるボス部４１が形成され、基板部４０の外縁には所定の重量を備えたリム部４２が形成されている。また、基板部４０の一端面には所定間隔で周方向に並ぶ複数の係合孔４０ａが形成され、ボス部４１の一端面には２つの回り止め突起４１ｂが形成されている。さらに、フライホイール２５のリム部４２には、ねじ部材４３によって磁石４４が固定されており、図４に示すように、この磁石４４は所定のクリアランスでコイル４５に対面するようになっている。

また、フライホイール２５の端面に装着される冷却ファン２７は、円盤状の基板部５０を備えており、基板部５０の一方面にはフライホイール２５の係合孔４０ａに入り込む複数の係合突起５１が形成される一方、基板部５０の他方面には所定間隔で周方向に並ぶとともに軸方向に伸びる多数の羽根つまりブレード５２が形成されている。さらに、基板部５０の中央には貫通する取付孔５３が形成されており、この取付孔５３にはフライホイール２５の回り止め突起４１ｂに係合する２つの切り欠き部５３ａが形成されている。

このようなフライホイール２５と冷却ファン２７とは、互いに組み付けられた状態のもとで、フライホイール２５の嵌合孔４１ａを介してクランク軸１１のテーパ部２２に取り付けられる。そして、クランク軸１１の雄ねじ部２３に締付部材であるナット部材５５を締め付けることにより、フライホイール２５と冷却ファン２７とはクランク軸１１に対して固定されることになる。クランク軸１１に固定されクランク軸１１と共に回転するフライホイール２５は、コイル４５に点火用の電流を発生させるため所定のクランク角でコイル４５に磁石４４を接近させるとともに、その慣性力によって汎用エンジン１０のトルク変動を抑制する。

このように、クランク軸１１と共に高速回転するフライホイール２５は、その脱落を防止するためナット部材５５によって強固に締め付けられている。汎用エンジン１０を分解整備する際には、クランク軸１１からフライホイール２５を取り外すため、クランク軸１１に締め込まれたナット部材５５を緩める必要があるが、ナット部材５５はクランク軸１１に対して強固に締め付けられているだけでなく、クランク軸１１とナット部材５５との回転中心が一致しているため、クランク軸１１と共に回転するナット部材５５を緩めることは困難となっていた。

そこで、ナット部材５５を容易に緩めるため、図５に示すように、フライホイール２５のリム部４２には、径方向に貫通するとともに相互に対向する２つの貫通孔４２ａが形成されるようになっている。以下、フライホイール２５のリム部４２に形成される貫通孔４２ａの使用方法について説明する。図６はフライホイール２５をクランク軸１１から取り外す際の状態を示す斜視図である。

図６に示すように、クランク軸１１に締め付けられたナット部材５５を取り外す際には、クランク軸１１の回転を制止する必要があるため、フライホイール２５に形成される２つの貫通孔４２ａに棒状部材５６が挿入される。次いで、この棒状部材５６を作業者が押さえることにより、クランク軸１１の回転が制止された状態となるため、作業者は特殊工具を用いることなく容易にナット部材５５を緩めることができ、クランク軸１１からフライホイール２５を取り外すことができる。

このように、フライホイール２５に貫通孔４２ａを形成することにより、容易にクランク軸１１の回転を制止することができるため、樹脂材料を用いて形成される冷却ファン２７の破損を確実に防止することができる。つまり、作業者がクランク軸１１の回転を制止するために、冷却ファン２７のブレード５２間に棒状部材を差し込むようなことがなく、冷却ファン２７のブレード５２を破損してしまうことがない。また、冷却ファン２７の破損防止に伴って汎用エンジン１０の修理コストを抑制することも可能となる。なお、フライホイール２５は鋳鉄や鋳鋼など高剛性の材料を用いて形成されるため、貫通孔４２ａに挿入される棒状部材５６によってフライホイール２５が損傷することはない。

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。たとえば、図示する汎用エンジン１０は単気筒の４サイクルエンジンであるが、２サイクルエンジンであっても良く、多気筒の汎用エンジンであっても良い。

また、前述の実施の形態では、フライホイール２５の貫通孔４２ａを用いてクランク軸１１の回転を制止することにより、クランク軸１１に締め付けられたナット部材５５を緩める場合について説明したが、クランク軸１１にナット部材５５を締め付ける場合であっても、フライホイール２５の貫通孔４２ａを用いてクランク軸１１の回転を制止しても良いことは言うまでもない。

また、フライホイール２５をクランク軸１１に固定するため、クランク軸１１の雄ねじ部２３にナット部材５５が締め付けられているが、締結部材としてはナット部材５５に限られることはなく、クランク軸１１に雌ねじ部を形成するとともに、この雌ねじ部に締結部材としてのボルト部材を締め付けるようにしても良い。

また、フライホイール２５のリム部４２には２つの貫通孔４２ａが形成されているが、この貫通孔４２ａは２つに限られることはなく、リム部４２に更に多くの貫通孔４２ａを形成しても良い。さらに、リム部４２に十分な肉厚がある場合には、リム部４２に貫通する１つの貫通孔を形成するとともに、この貫通孔に棒状部材５６を挿入してクランク軸１１の回転を制止するようにしても良い。

本発明の一実施の形態である汎用エンジンを示す正面図である。 本発明の一実施の形態である汎用エンジンを示す背面図である。 本発明の一実施の形態である汎用エンジンを示す右側面図である。 本発明の一実施の形態である汎用エンジンの一部を示す断面図である。 クランク軸に取り付けられるフライホイールと冷却ファンとを示す分解斜視図である。 フライホイールをクランク軸から取り外す際の状態を示す斜視図である。

符号の説明

１０ 汎用エンジン
１１ クランク軸
１２ クランクケース
２５ フライホイール
２７ 冷却ファン
４１ ボス部
４２ リム部
４２ａ 貫通孔
５２ ブレード（羽根）
５５ ナット部材（締付部材）
５６ 棒状部材

Claims (2)

1. クランクケースに回転自在に支持されるクランク軸と、
   前記クランク軸に嵌合するボス部とこれの径方向外方に形成されるリム部とを備えるフライホイールと、
   前記フライホイールに取り付けられ、複数の羽根を備える冷却ファンと、
   前記クランク軸に締め付けられ、前記クランク軸に前記フライホイールを固定する締付部材とを有し、
   前記フライホールのリム部に径方向に貫通する貫通孔を形成し、前記締付部材を脱着する際には前記貫通孔に棒状部材を挿入して前記クランク軸の回転を制止することを特徴とする汎用エンジン。
2. 請求項１記載の汎用エンジンにおいて、前記リム部に相互に対向する２つの前記貫通孔を形成することを特徴とする汎用エンジン。