JP2005226509A - Engine with governor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジン回転数を調速するガバナを備えたガバナ付きエンジンに関する。 The present invention relates to an engine with a governor provided with a governor for adjusting the engine speed.
吸排気弁のカムシャフトをシリンダヘッドの上部に配置するOHC(オーバヘッドカムシャフト)タイプの汎用エンジンは、シリンダ部とクランクケースが一体形成されたシリンダブロックを有し、シリンダブロックにシリンダヘッドが取り付けられている。そして、クランクケースに回転自在に取り付けられたクランクシャフトとシリンダ部に往復動自在に配置されたピストンとがコネクティングロッドを介して連結され、ピストンの往復動によりクランクシャフトが回転駆動される。シリンダヘッドには、回転して吸気ポート及び排気ポートを開閉する吸気弁及び排気弁を開閉動作するカムシャフトが配置され、クランクシャフトに設けられた駆動側タイミングベルトプーリとカムシャフトに設けられた従動側タイミングベルトプーリとの間に掛け渡されたタイミングベルトを介してクランクシャフトの回転によりカムシャフトを回転駆動するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 An OHC (overhead camshaft) type general-purpose engine in which the camshaft of the intake / exhaust valve is arranged at the top of the cylinder head has a cylinder block in which a cylinder part and a crankcase are integrally formed, and the cylinder head is attached to the cylinder block. ing. A crankshaft that is rotatably attached to the crankcase and a piston that is reciprocally connected to the cylinder portion are connected via a connecting rod, and the crankshaft is rotationally driven by the reciprocating motion of the piston. The cylinder head is provided with a camshaft that rotates and opens and closes an intake port and an exhaust port, and a camshaft that opens and closes the exhaust valve. A drive-side timing belt pulley provided on the crankshaft and a follower provided on the camshaft. There is known one in which a camshaft is driven to rotate by rotation of a crankshaft via a timing belt suspended between the side timing belt pulley (see, for example, Patent Document 1).
しかし、エンジンの長期の使用や過負荷な使用により駆動側タイミングベルトプーリと従動側タイミングベルトプーリとの間に掛け渡されたタイミングベルトに延びが発生することがある。タイミングベルトに延びが発生すると吸気弁や排気弁の開閉タイミングにずれが発生する要因となる。 However, due to the long-term use or overload of the engine, the timing belt stretched between the driving side timing belt pulley and the driven side timing belt pulley may be extended. If the timing belt is extended, a deviation occurs in the opening / closing timing of the intake valve or the exhaust valve.
この対策としてクランクシャフトの回転をギヤトレーンによりカムシャフトに伝達して吸気弁及び排気弁の開閉タイミングのずれを抑制することが知られている。 As a countermeasure, it is known that the rotation of the crankshaft is transmitted to the camshaft by a gear train to suppress a deviation in the opening / closing timing of the intake valve and the exhaust valve.
このギヤトレーンによりカムシャフトを回転駆動するOHCタイプの汎用エンジンは、例えば図5にその断面を示すように、シリンダ部102とクランクケース103が一体形成されたシリンダブロック101を有し、シリンダブロック101にシリンダヘッド104が取り付けられている。クランクケース103に回転自在に取り付けられたクランクシャフト105とシリンダ部102のシリンダボアに往復動自在に配置された図示しないピストンとがコネクティングロッドを介しして連結され、ピストンの往復動によりクランクシャフト105が回転駆動される。
An OHC type general-purpose engine in which the camshaft is rotationally driven by this gear train has a
シリンダヘッド104には、吸気ポートを開閉する吸気弁、排気ポートを開閉する排気弁、点火プラグ(いずれも図示せず)が設けられている。また、吸気弁を開閉動作するカム106を備えたカムシャフト107がシリンダヘッド104に回転自在に設けられ、カム106のカム面に接触して揺動するロッカアームが吸気弁に連接されている。排気弁の開閉動作は、カムシャフト107にカム106と位相をずらして取り付けられたカムのカム面に接触して揺動するロッカアームによって行われる。シリンダヘッド104には、各ロッカアームやカムシャフト107等の動弁機構を覆うヘッドカバー104aが着脱自在に取り付けられている。
The
クランクシャフト105の回転をカムシャフト107に伝達するギヤトレーン110は、クランクシャフト105に設けられた駆動側カムドライブギヤ111とカムシャフト107に設けられた従動側カムドリブンギヤ112との間に、互いに動力伝達可能に噛み合うアイドラギヤ115、116を介在して構成される。
The
更に、クランクシャフト105にガバナドライブギヤ119が同軸上に設けられ、シリンダブロック101のクランクケース103内にはエンジン回転数を調速する遠心式ガバナ120が設けられている。ガバナ120は、クランクケース103に設けられた支持軸121に回転自在に軸支された円筒状で外周にガバナドライブギヤ119に噛み合うガバナドリブンギヤ123が形成されたガバナケース122と、ガバナケース122内に配置されてガバナケース122の回転に応じて揺動するフライウエイト124と、フライウエイト124の揺動に連動して軸方向に進退移動するガバナスリーブ125とを有し、ガバナスリーブ125の先端にクランクケース103に回転自在に装着されたガバナシャフト126の先端部が当接し、ガバナシャフト126の基端に取り付けられたガバナレバー127が図示しない気化器にスロットルレバー及びガバナロッドを介して連結されている。
Further, a
この構成によりガバナケース122はクランクシャフト105の回転と同期して回転駆動され、エンジン負荷の変動に伴うクランクシャフト105の回転速度変化に対応してガバナスリーブ125が所定量移動し、この移動量によりガバナシャフト126、ガバナレバー127等を介して気化器のスロットルレバーが動作され、エンジン回転数が調速される。この種の遠心式ガバナについては、特許文献2に開示がある。
With this configuration, the
上記汎用エンジンにあっては、クランクシャフト105にカムドライブギヤ111と併設してガバナドライブギヤ119を配置することから、その配置スペースによりクランクシャフト105が長大になり、シリンダブロック101の大型化、特にクランクシャフト105の軸方向に増大してエンジンの大型化を招き、重量増加の要因となると共に、構成部品が多く構造が複雑で製造コストの増大が懸念される。
In the above-described general-purpose engine, the
従って、かかる点に鑑みなされた本発明の目的は、構成の簡素化及び小型軽量化が得られるガバナ付きエンジンを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention made in view of such a point is to provide an engine with a governor that can be simplified in configuration and reduced in size and weight.
上記目的を達成する請求項1に記載のガバナ付きエンジンは、シリンダブロックに支持軸を介して回転自在に装着されてクランクシャフトと同期回転する回転部材の回転に基づいてエンジン回転数を調速するガバナと、上記クランクシャフトに設けられたカムドライブギヤとカムシャフトに設けられたカムドリブンギヤとがアイドラギヤを介在して同期回転するギヤトレーンとを備え、上記アイドラギヤが、上記回転部材に一体形成されたことを特徴とする。
The governor-equipped engine according to
上記目的を達成する請求項2に記載のガバナ付きエンジンは、シリンダブロックに支持軸を介して回転自在に軸支された円筒状のガバナケースと、該ガバナケース内に配置されてガバナケースの回転に応じて揺動するフライウエイトと、該フライウエイトの揺動に連動して上記支持軸の軸方向に進退移動するガバナスリーブとを有し、該ガバナスリーブの進退移動に従ってエンジン回転数を調速するガバナと、上記クランクシャフトに設けられたカムドライブギヤとカムシャフトに設けられたカムドリブンギヤとがアイドラギヤを介在して同期回転するギヤトレーンを備え、上記アイドラギヤが、ガバナケースの外周に一体形成されたことを特徴とする。 The governor-equipped engine according to claim 2, which achieves the above object, includes a cylindrical governor case rotatably supported by a cylinder block via a support shaft, and the governor case disposed in the governor case. And a governor sleeve that moves forward and backward in the axial direction of the support shaft in conjunction with the swing of the flyweight, and adjusts the engine speed according to the forward and backward movement of the governor sleeve. And a gear train in which a cam drive gear provided on the crankshaft and a cam driven gear provided on the camshaft rotate synchronously via an idler gear, and the idler gear is integrally formed on the outer periphery of the governor case. It is characterized by that.
請求項1の発明によると、シリンダブロックに支持軸を介して回転自在に装着されたガバナの回転部材にギヤトレーンのアイドラギヤを一体形成することによって、ガバナの回転部材がアイドラギヤの機能を兼備し、回転部材がクランクシャフトに設けられたカムドライブギヤによって直接回転駆動される。従って、従来、クランクシャフトと同軸上に配置されていたガバナドライブギヤの省略が可能になり、構成部品の削減及び構造の簡素化が得られると共に、ガバナドライブギヤの配置スペースが不要になりクランクシャフトの短縮化及びシリンダブロックの小型軽量化が可能になり、製造コストの低減が期待できる。 According to the first aspect of the present invention, the idler gear of the gear train is integrally formed with the rotating member of the governor that is rotatably attached to the cylinder block via the support shaft, so that the rotating member of the governor has the function of the idler gear. The member is directly driven to rotate by a cam drive gear provided on the crankshaft. Therefore, it is possible to omit the governor drive gear that has been conventionally arranged coaxially with the crankshaft, thereby reducing the number of components and simplifying the structure, and eliminating the need for space for the governor drive gear. Can be shortened and the cylinder block can be reduced in size and weight, and a reduction in manufacturing cost can be expected.
請求項2の発明によると、シリンダブロックに支持軸を介して回転自在に装着されたガバナケースの外周にギヤトレーンのアイドラギヤを一体形成することによって、ガバナケースがアイドラギヤの機能を兼備し、ガバナケースがカムドライブギヤによってクランクシャフトと同期して直接回転駆動される。従って、従来クランクシャフトと同軸上に配置されていたガバナドライブギヤの省略が可能になり、構成部品の削減及び構造の簡素化が得られ、かつガバナドライブギヤの配置スペースが不要になりクランクシャフトの短縮化及びシリンダブロックの小型軽量化が可能になると共に製造コストの低減が期待できる。 According to the invention of claim 2, the idler gear of the gear train is integrally formed on the outer periphery of the governor case rotatably mounted on the cylinder block via the support shaft, so that the governor case has the function of the idler gear. The cam drive gear is directly driven to rotate in synchronization with the crankshaft. Therefore, it is possible to omit the governor drive gear that has been arranged coaxially with the conventional crankshaft, to reduce the number of components and to simplify the structure, and to eliminate the space for arranging the governor drive gear. It is possible to reduce the manufacturing cost while shortening the size and weight of the cylinder block.
以下、本発明によるガバナ付きエンジンの実施の形態を図1乃至図4を参照して説明する。 Embodiments of an engine with a governor according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
図1は本実施の形態の概要を示すガバナ付き汎用エンジン1の全体断面図、図2は図1のA部拡大図、図3はガバナの概要説明図、図4は図2のI−I線断面図である。
1 is an overall cross-sectional view of a general-
エンジン1は図1乃至図3に示すように、シリンダ部3の下部にクランクケース4が一体結合されたシリンダブロック2を有し、シリンダブロック2にシリンダヘッド5が取り付けられている。そして、クランクケース4にベアリングを介して回転自在に支持されたクランクシャフト6とシリンダ部3のシリンダボアに往復自在に配置された図示しないピストンとがコネクティングロッドを介して連結され、ピストンの往復動によりクランクシャフト6が回転駆動される。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
シリンダヘッド5には、吸気ポートを開閉する吸気弁、排気ポートを開閉する排気弁、点火プラグ(いずれも図示せず)が設けられ、吸気弁を開閉動作するカム7を備えたカムシャフト8がクランクシャフト6と平行配置されてシリンダヘッド5に回転自在に設けられている。このカムシャフト8の回転によってカム7のカム面に接触して揺動するロッカアームが吸気弁に連接されている。排気弁の開閉動作は、カムシャフト8にカム7と位相をずらして取り付けられたカム及びロッカアームによって行われる。シリンダヘッド5には、ロッカアームやカムシャフト8等の動弁機構を覆うヘッドカバー9が着脱自在に取り付けられている。
The cylinder head 5 is provided with an intake valve that opens and closes an intake port, an exhaust valve that opens and closes an exhaust port, and a spark plug (all not shown), and a camshaft 8 including a
クランクシャフト6の回転をカムシャフト8に伝達するギヤトレーン10は、図2及び図3に概要説明図、図4に図2のI−I線断面図を示すように、クランクシャフト6に設けられた駆動側のカムドライブギヤ11と、カムシャフト8に設けられた従動側のカムドリブンギヤ12と、シリンダブロック2にクランクシャフト6と平行配置されて設けられた支持軸13に回転自在に軸支された回転部材であるガバナケース22の先端外周に一体形成されてカムドライブギヤ11と噛み合う第1アイドラギヤ14と、シリンダブロック2にクランクシャフト6と平行配置されて設けられた支持軸16に回転自在に軸支されて第1アイドラギヤ14とカムドリブンギヤ12とに共に動力伝達可能に噛み合う第2アイドラギヤ17によって構成されている。このギヤトレーン10を構成するカムドライブギヤ11、第1アイドラギヤ14、第2アイドラギヤ17、カムドリブンギヤ12は直線状に配列される。
The
この構成により、クランクシャフト6の回転に伴って回転するカムドライブギヤ11に噛み合う第1アイドラギヤ14がクランクシャフト6と同期回転し、第1アイドラギヤ14に噛み合う第2アイドラギヤ17及びこの第2アイドラギヤ17に噛み合うカムドリブンギヤ12が同期回転し、カムシャフト8はギヤトレーン10を介してクランクシャフト6と同期して回転駆動される。このカムシャフト8の回転によって吸気弁及び排気弁が動作されて吸気ポート及び排気ポートが開閉され、良好な開閉タイミングが確保できる。
With this configuration, the
一方、ガバナ20は、シリンダブロック2に設けられた支持軸13に回転自在に支持された有底円筒状で先端外周に第1アイドラギヤ14が一体形成されたガバナケース22を有し、カムドライブギヤ11に噛み合う第1アイドラギヤ14によってガバナケース22がクランクシャフト6と同期して回転駆動される。このガバナケース22内に支軸24によってガバナケース22の回転に伴う遠心力で揺動(拡開)するフライウエイト25が設けられている。フライウエイト25の基端部は支持軸13にその軸方向に移動自在に備えられたガバナスリーブ26と当接し、フライウエイト25の遠心付勢力によってガバナスリーブ26を軸方向に摺動させる。ガバナスリーブ26の先端にクランクケース4に回転自在に装着されたガバナシャフト27の湾曲形成された先端部が当接し、ガバナシャフト27の基端に回転自在に固定されたガバナレバー28が図示しない気化器のスロットルレバーにガバナロッド29を介して連結されている(図3参照)。
On the other hand, the
ガバナレバー28と図示しないスピードコントロールレバーの間にはガバナスプリング30が張設されており、ガバナレバー28の回転量即ちガバナスリーブ26の移動量に応じた付勢力をガバナレバー28に付勢している。この付勢力はガバナシャフト27を介してガバナスリーブ26の先端に伝達され、上記遠心付勢力に対抗する方向に対抗付勢力を発生させている。
A
この構成により、エンジン運転中に負荷変動が生じた場合、これに起因するクランクシャフト6の回転速度変化に対応してカムドライブギヤ11に噛み合う第1アイドラギヤ14を介してクランクシャフト6と同期して回転するガバナケース22の回転速度が変化し、ガバナケース22の回転速度の変化に伴う遠心力によって揺動するフライウエイト25によってガバナスリーブ26が所定量移動し、この移動量に応じガバナシャフト27、ガバナレバー28等を介して気化器のスロットルレバーが動作され、エンジン回転数が調速される。
With this configuration, when a load change occurs during engine operation, the
このように構成されたエンジン1によると、第1アイドラギヤ14がガバナケース22の外周に一体に形成してガバナケース22が第1アイドラギヤ14を兼備することによって、従来クランクシャフト6と同軸上に配置されていたガバナドライブギヤの省略が可能になり、ガバナケース22と第1アイドラギヤ14が単一の支持軸13によって軸支されることと相俟って、構成部品の削減及び構造の簡素化が得られる。更に、クランクシャフト6の短縮が可能になると共に従来のガバナドライブギヤの配置スペースが不要になりクランクケース4のクランクシャフト6の軸方向の縮小が可能になる。また、ガバナケース22と第1アイドラギヤ14とを一体形成することによってクランクケース4のクランクシャフト6径方向が小さくなり、クランクケース4の必要容積の縮小が可能になり、クランクケース4を含むシリンダブロック2の小型軽量化が得られ、エンジン1の製造コストの削減が期待できる。更に、ガバナケース22の外周にアイドラギヤを形成することによって既存のガバナ20を大きく変更することなく、容易に本実施の形態を構成することができる。
According to the
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上記実施の形態ではギヤトレーン10をカムドライブギヤ11、カムドリブンギヤ12及びカムドライブギヤ11とカムドリブンギヤ12との間に配置される第1アイドラギヤ14、第2アイドラギヤ17の2個のアイドラギヤによって構成したが、アイドラギヤは2個に限定されることなく1個或いは3個以上のアイドラギヤによって構成することもできる。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. For example, in the above-described embodiment, the
1 エンジン
2 シリンダブロック
3 シリンダ部
4 クランクケース
6 クランクシャフト
7 カム
8 カムシャフト
10 ギヤトレーン
11 カムドライブギヤ
12 カムドリブンギヤ
13 支持軸
14 第1アイドラギヤ(アイドラギヤ)
16 支持軸
17 第2アイドラギヤ(アイドラギヤ)
20 ガバナ
22 ガバナケース(回転部材)
25 フライウエイト
26 ガバナスリーブ
27 ガバナシャフト
28 ガバナレバー
29 ガバナロッド
DESCRIPTION OF
16
20
25
Claims (2)
上記クランクシャフトに設けられたカムドライブギヤとカムシャフトに設けられたカムドリブンギヤとがアイドラギヤを介在して同期回転するギヤトレーンとを備え、
上記アイドラギヤが、上記回転部材に一体形成されたことを特徴とするガバナ付きエンジン。 A governor that adjusts the engine speed based on the rotation of a rotating member that is rotatably mounted to the cylinder block via a support shaft and rotates in synchronization with the crankshaft;
The cam drive gear provided on the crankshaft and the cam driven gear provided on the camshaft are provided with a gear train that rotates synchronously via an idler gear,
An engine with a governor, wherein the idler gear is integrally formed with the rotating member.
上記クランクシャフトに設けられたカムドライブギヤとカムシャフトに設けられたカムドリブンギヤとがアイドラギヤを介在して同期回転するギヤトレーンとを備え、
上記アイドラギヤが、ガバナケースの外周に一体形成されたことを特徴とするガバナ付きエンジン。 A cylindrical governor case rotatably supported by a cylinder block via a support shaft, a flyweight disposed in the governor case and swinging in accordance with the rotation of the governor case, and swinging of the flyweight A governor sleeve that moves forward and backward in the axial direction of the support shaft in conjunction with, and a governor that adjusts the engine speed according to the forward and backward movement of the governor sleeve;
The cam drive gear provided on the crankshaft and the cam driven gear provided on the camshaft are provided with a gear train that rotates synchronously via an idler gear,
An engine with a governor, wherein the idler gear is integrally formed on an outer periphery of a governor case.
Priority Applications (1)
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JP2004034758A JP2005226509A (en) | 2004-02-12 | 2004-02-12 | Engine with governor |
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