JP2006138326A - ４ストローク内燃エンジン - Google Patents

Abstract

【課題】４ストローク内燃エンジン（２０）を提供する。
【解決手段】クランクケース２８内に配置されたクランクチャンバ１２４、クランクケース内に配置され、クランクチャンバと流れ連通したオイルリザーバ１２６、クランクチャンバをオイルリザーバから少なくとも部分的に分割するディバイダー１１６、及びディバイダーに形成された孔１２０，１２２を備える。クランクチャンバ及びオイルリザーバが孔を通して相互に常時連通しており、クランクチャンバ内の圧力パルスによりクランクチャンバとオイルリザーバの間に圧力差が生じ、最初にクランクチャンバから孔を介してオイルリザーバへ、次にオイルリザーバから孔を介してクランクチャンバへ潤滑剤を流す。
【選択図】図１

Description

本発明は、全体として、４ストローク内燃エンジンに関し、更に詳細には、トリマー、ブロワー、真空装置、チェーンソー、他の手持ち式動力工具、除雪機、芝刈機等の植物切断装置、又は他の戸外用動力機器で使用される４ストローク内燃エンジンに関する。

多くの手持ち式動力工具又は他の戸外用動力機器は、電動モータ又は２ストローク内燃エンジンによって動力が提供される。電動モータは、製品に利用できる動力がコードを必要とするため、及びコードレス製品のついてのバッテリーの寿命のため、用途が限られている。従来の２ストロークエンジンは、潤滑剤を燃料と混合する潤滑手段を備えている。これにより、エンジンは、直立姿勢、傾斜姿勢、側方に傾けた姿勢、又は逆様にした姿勢等の任意の姿勢で作動できる。例えば、チェーンソーを使用する場合、チェーンソーは、代表的には、直立状態、側方に傾けた状態、又は逆様にした状態のいずれかで使用できる。過去数年間に亘り、小型ガソリンエンジン、特に従来の２ストロークエンジンと関連したエミッションを減少することが様々な自治体により要請された。かくして、４ストロークエンジンは潤滑剤を燃料と混合する必要がないため、従来の２ストロークエンジンに代えて４ストロークエンジンを使用するのが望ましい。これは、４ストロークエンジンが放出する望ましからぬエミッションが、代表的には、従来の２ストロークエミッションが放出する望ましからぬエミッションの量と比較して少ないためである。

しかしながら、従来、４ストローク内燃エンジンの用途が芝刈機、除雪機、発電機、又はホイールを持つ他のポータブル製品等に限られてきた。これらの従来の４ストロークエンジンは重量が大き過ぎ、オペレータが持ち運ぶ動力工具で使用するには煩わしいと考えられている。更に、オイルを潤滑に使用できるようにオイルをガソリンとは別に貯蔵することが一般的に必要であるため、従来の低価格４ストロークエンジンは、実質的に直立した姿勢以外の任意の姿勢で作動するように設計されていない。これは、エンジンを僅かに傾けたり傾斜させたりすると、潤滑剤によりエンジンが故障してしまうためである。非常に最近になって、４ストロークエンジンを手持ち式動力工具で、又は傾け又は傾斜させた状態でエンジンを作動できる他の用途で使用できると考えられるようになってきた。

特表平９−５０２７７７号公報 特開平９−１７７５２８号公報 特開平９−１７０４１７号公報 特開平７−３１０５１６号公報

従って、様々な動力工具で使用でき、しかもエミッションが低く、所望のときにオペレータが持ち運ぶのに十分軽量の４ストローク内燃エンジンが必要とされている。更に、多くの様々なエンジン姿勢で作動できる４ストローク内燃エンジンが必要とされている。更に、精巧な潤滑システムを必要としない４ストロークエンジンが必要とされている。これらの特徴及び他の特徴を持ち、更に経済的に製造される４ストローク内燃エンジンが必要とされている。

本発明の実施例では、４ストローク内燃エンジン、好ましくはサイドバルブ式エンジン即ち「Ｌ」ヘッドエンジンが提供され、このエンジンは、クランクケース及びシリンダを含むエンジンハウジングを有する。燃焼チャンバを少なくとも部分的に画成するシリンダヘッドが、シリンダと隣接して位置決めされる。吸気バルブ及び排気バルブがエンジンハウジング内に配置されている。クランクチャンバ及びオイルリザーバが、オイルリザーバがクランクチャンバと流体流れ連通するようにクランクケース内に配置されている。少なくとも一部がクランクチャンバ内に配置された戦略的に配置された攪拌機が、エンジンの作動中、エンジンハウジング内の潤滑剤を移動し、エンジンの必要な構成要素を潤滑する。

クランクチャンバ及びオイルリザーバを少なくとも部分的に分割するため、クランクケース内にディバイダーが配置されている。このディバイダーは、エンジンが作動している場合又は直立姿勢又は傾斜姿勢で収納されている場合に大量の潤滑剤が望ましからぬことに燃焼チャンバ内に移動することを阻止するため、エンジンの作動中及び収納中、潤滑剤を差し向けるのを補助する。本発明の一つの特徴では、ディバイダーは、ディバイダーに亘って延びる経路を画成する。この経路により、オイルリザーバ内の潤滑剤をディバイダーの大部分に亘って流すことができ、これにより本発明の原理によるエンジンの潤滑性及び収納性を大幅に高める。

エンジンは、軽量の材料で形成され、手持ち式動力工具で使用できるのに十分軽量であるように適当な大きさである。かくして、本発明による４ストローク内燃エンジンは、従来は２ストローク内燃エンジンに限定されていた用途で使用できる。

本発明の一つの特徴では、ディバイダーは少なくとも一つの開口部を有し、クランクチャンバ及びオイルリザーバがこの開口部を通して流体流れ連通する。この開口部により、クランクチャンバは、エンジンが傾けた状態で作動している場合でも、エンジンの作動中に実質的に連続的に潤滑される。ディバイダーの開口部は、クランクチャンバ内の潤滑剤の少なくとも幾分かが、エンジンの作動後、たとえエンジンが傾斜状態で収納された場合でも、オイルリザーバに流れ戻ることができるように位置決めされる。好ましくは、ディバイダーは複数の開口部を含む。クランクチャンバ及びオイルリザーバが開口部を通して相互に常時連通しており、クランクチャンバ内の圧力パルスによりクランクチャンバとオイルリザーバの間に圧力差が生じ、最初にクランクチャンバから孔を介してオイルリザーバへ、次にオイルリザーバから孔を介してクランクチャンバへ潤滑剤を流す。

本発明の別の特徴では、エンジンハウジングは、少なくとも一部がクランクチャンバ内に延びるシリンダ側壁を更に含み、このシリンダ側壁は、ディバイダーとの間に潤滑剤受け入れ空間を画成する。好ましくは、シリンダ側壁は、ピストンボアを少なくとも部分的に画成する。作動中、攪拌機がその回転作用により潤滑剤を混合し且つこの潤滑剤をエンジンの内部キャビティに亘って振り掛けるとき、潤滑剤は、ピストンボア内でなく、ディバイダーとシリンダ側壁との間の開放領域に振り掛けられ易い。更に、収納中、開放領域即ち潤滑剤受け入れ空間は、エンジンを横にした状態で又は上下逆様にした状態で収納する場合、潤滑剤を保持するための追加の空間を提供し、大量の潤滑剤がピストンボアに流入しないようにする。上述のように、燃焼チャンバに潤滑剤が進入すると望ましからぬ状態が生じる。潤滑剤受け入れ空間の機能は、潤滑剤がピストンボアに届かないようにすることにより、大量の潤滑剤が燃焼チャンバに届かないようにすることである。

本発明の別の特徴では、エンジンハウジングはバルブチャンバを更に含む。吸気バルブ及び排気バルブはバルブチャンバ内に配置されており、バルブチャンバはクランクチャンバと流体流れ連通している。攪拌機の作動、エンジンの作動中にエンジン内で発生する圧力パルス、オイルリザーバのクランクチャンバとの連通、及びクランクチャンバとバルブチャンバとの連通により、エンジンを傾けて作動させている場合でも、バルブチャンバ内の作動構成要素を潤滑できる。好ましくは、バルブチャンバは、更に、バルブチャンバ内に配置された作動構成要素の潤滑を更に高めるため、シリンダ側壁と流体流れ連通している。流体流れ開口部をバルブチャンバに戦略的に位置決めすることにより、エンジンの作動中又は収納中にバルブチャンバが過大な量の潤滑剤を受け入れないようにする。

本発明の別の実施例では、エンジンは、両端を持ち且つ実質的にクランクチャンバ内に配置されたカンチレバー状クランクシャフトを含む。攪拌器は、クランクシャフトのカンチレバー状端部に相互連結された釣合い重りを含む。この釣合い重りは、クランクシャフトに作用する風抵抗を減少し、エンジンの作動中にクランクシャフトが回転するとき、潤滑剤をクランクチャンバに亘って振り掛ける。更に、釣合い重りは、潤滑剤をクランクシャフトの主ベアリングから遠ざかる方向に振り投げ、これによって、エンジンの作動中、主ベアリングが潤滑剤で実質的に溢れないようにする。ディバイダーには、攪拌機又は釣合い重りと接触する潤滑剤の量を制限するのに使用されるスクレーパが設けられているのがよい。スクレーパは、好ましくは、少なくとも部分的にクランクチャンバ内に延びており、そのため、エンジンの作動中に攪拌機がスクレーパを通過するとき、スクレーパは攪拌機と接触する潤滑剤の量を計量する。

本発明の別の特徴では、クランクシャフトに対して実質的に垂直に配置されたカムシャフトを、クランクシャフトによって回転駆動する。カムシャフト及びクランクシャフトを実質的に垂直に配置することにより、エンジンを、カムシャフトがクランクシャフトと平行な従来のエンジンと比較して、動力取り出し方向と平行な方向で長くできる。このようなエンジンは、動力工具のバランスを使用者にとって便利であるように全体として良好にするため、動力式トリマー等の特定の手持ち式動力工具の用途で望ましい。更に、シャフトを実質的に垂直に配置することにより、シリンダ内に配置された吸気ポート及び排気ポートを大きく離間できる。ポートを離間することにより、高温再始動（例えば気閘）の問題を生じる排気ポートから吸気ポートへの熱の移動を減少する。

好ましくは、吸気ポート及び排気ポートは長円形形状である。長円形形状のポートは、エンジンハウジングの全体輪郭又は高さを減少でき、これによってエンジンハウジング全体に必要な材料の量を減少する。これは、エンジンハウジングの全体重量を減少するのに寄与する。ポート壁は、エンジンハウジングの部分及びポートの上に配置されたシリンダ壁を支持するのに十分な表面積及び強度を備えている。更に、クランクシャフトとカムシャフトとの間の実質的に垂直な関係により、バルブをクランクシャフトに対して実質的に垂直に配置できる。吸気バルブと関連した第１バルブタペット及び排気バルブと関連した第２バルブタペットがカムシャフトと作動的に係合し、これらのバルブを４ストローク内燃エンジンに関して適正に作動させる。このようなコンパクトな構成により、エンジンの全体としての重量が更に制限される。

本発明の別の実施例では、４ストローク内燃エンジン用換気装置が提供される。カムシャフトには軸線方向釣合い重り及び幾つかの半径方向孔が設けられている。これらの半径方向孔は、クランクチャンバ及び通路と連通している。換気チューブがエンジンの通路及び吸気システムと連通している。エンジン内で発生した負圧を維持するため、チェックバルブがカムシャフトの端部と吸気システムとの間に位置決めされる。エンジン内部のブローバイガスがカムシャフトの半径方向孔に進入し、カムシャフトの軸線方向通路を通して換気チューブ内に送られ、その結果、ブローバイガスがエンジン内で再循環される。エンジン内で発生する圧力パルスにより、ブローバイガスをカムシャフトに進入させ、上文中に説明したように再循環させる。しかしながら、ブローバイガスと比較して重い潤滑剤は、圧力パルスによって生じる作用がカムシャフトの遠心作用により相殺されるため、カムシャフトの半径方向孔に進入することが実質的に阻止される。その結果、潤滑剤は実質的にエンジンのキャビティ内にとどまり、換気チューブを通ってエンジンの吸気システムに入り込むことはない。

本発明の別の特徴では、エンジンハウジングは、連結ロッドをピストン及びクランクシャフトに便利に取り付けることができるように、ピストンボア内のピストンと協働するように設計されている。クランクケース及びピストンは、アクセス穴を各々備えている。連結ロッドは、クランクシャフト及びピストンに以下の方法で作動的に取り付けられる。クランクケースのアクセス穴及びピストンのアクセス穴又は孔は、リストピンの設置中に整合する。リストピンをピストン孔に挿入し、連結ロッドの端部に通し、連結ロッドをピンに連結する。星型ワッシャを使用し、設置後、リストピンを所定の場所に保持する。

本発明によるエンジンの大きさがコンパクトであるため、及びカンチレバー状のクランクシャフトのため、ピストン−連結ロッド−クランクシャフトアッセンブリ等のエンジンの内部構成要素の組み立てが困難である。クランクケースのアクセス穴とピストンとを協働させることにより、ピストン−連結ロッド−クランクシャフトアッセンブリの組み立てを容易にできる。好ましくは、馬力定格が異なるエンジンについて同じエンジンハウジング鋳造体を使用するのが望ましい。馬力定格は、連結ロッドを変更し及びかくしてピストンのスローの長さを変更するだけで変えられる。組み立てを容易にするため、及び大きさが異なるエンジンについて同じエンジンハウジング鋳造体を使用できるようにするため、長円形等のリストピンボスをエンジンハウジングのクランクケースに形成する。リストピンボスは、第１の馬力定格即ちピストンスロー用のアクセス穴をクランクケースに形成するようにその上端を機械加工でき、リストピンボスは、第２の馬力定格即ちピストンスロー用のアクセス穴をクランクケースに形成するようにその下端を機械加工できる。リストピンボスを適正に機械加工した後、ピストンを連結ロッドに連結するリストピンを、上文中に説明したように、クランクケース穴を通してピストン穴に挿入する。このようにして、大きさが異なるエンジンについて同じエンジンハウジング鋳造体を使用できる。

本発明の別の特徴では、クランクチャンバは少なくとも二つのベアリングポケットを含む。一方のポケットは、他方のポケットよりも大径である。両ベアリングポケットは、シリンダ内側壁の同じ側に配置されている。カンチレバー状クランクシャフトは、夫々のベアリングポケット内に配置された二つの主ベアリングによって支持されている。クランクシャフトのカンチレバー状端部（入力端）に近い方のベアリングポケットの方が直径が大きく、そのため、これらのベアリングポケットは、クランクチャンバ内に同じ側から単一の工具を使用して機械加工でき、これによって工具による加工の不必要な必要条件をなくす。これにより設備費及び製造費が大幅に低減される。好ましくは、クランクシャフトをクランクチャンバに組み立てる前に、外ベアリング及び次いで攪拌機又は釣合い重りをクランクシャフトのカンチレバー状端部の周囲に適当に位置決めする。釣合い重りには、隣接したベアリング及びクランクシャフトと工具が適当に接触できるようにするアクセス穴が設けられている。このようにして、クランクシャフトをクランクチャンバ内に配置するとき、ベアリングが損傷せず、クランクシャフトが適正に位置決めされる。

本発明の別の特徴では、エンジンハウジングを少なくとも部分的に取り囲むため、シュラウドが設けられている。シュラウドには、一対の向き合ったチャンネルが設けられている。燃料タンクには、外方に延びる両肩部が設けられており、燃料タンクは、その肩部が夫々のチャンネルによって受け入れられたとき、シュラウドによって保持される。好ましくは、各チャンネルと夫々の肩部との間に充填材を位置決めし、シュラウドと燃料タンクとの間を更にぴったりとフィットさせる。

好ましい実施例では、燃料ラインは燃料フィルタを有し、このフィルタは、燃料タンク内に配置された燃料ラインの端部に取り付けられている。燃料フィルタは重りとして作用する。エンジンの作動中、エンジンが様々な配向に傾けられたとき、重りを備えた燃料ラインは燃料タンクの底部に向かって揺動し、そのため、燃料は、エンジンの配向に拘わらず、燃料ラインによって常に取り出される。

本発明の別の特徴では、エンジンハウジングは、フライホイールと隣接した後プレートを含む。好ましくは、クランクケース、シリンダ、及び後プレートは、単一の構成要素として鋳造され、これによって製造費及び組み立て費を減少し、これによってエンジンハウジングの全体として大きさを制限する。好ましい実施例では、エンジンハウジングには少なくとも一つのフィンが一体成形されている。フィンは、後プレートとクランクケースとの間の安定性を高めるため、後プレートからクランクケースの下に延びている。フィンは、更に、エンジンハウジング、特定的にはクランクケースの冷却を補助するようになっている。

本発明の一つの特徴では、４ストローク内燃エンジンは、クランクケース、シリンダ、及びフライホイール後プレートが一体成形されたエンジンハウジングを含む。フライホイール後プレートは、一方の側部に少なくとも一つの取り付けボスを備え、他方の側部に少なくとも一つの他の取り付けボス備えている。エンジンの組み立て中にエンジンハウジングを保持するため、アッセンブリ固定具を使用する。フライホイール後プレートに設けられた各取り付けボスが、アッセンブリ固定具の別々のピンを受け入れ、エンジンハウジングをアッセンブリ固定具に固定する。エンジンハウジングを少なくとも部分的に取り囲むため、シュラウドが設けられる。このシュラウドは少なくとも二つのスロットを含み、これらのスロットは、シュラウドをエンジンの周囲に位置決めするとき、アッセンブリ固定具のピンを取り囲む。次いで、シュラウドをエンジンにしっかりと取り付けることができる。シュラウドをエンジンに取り付けた後、ピンを取り付けボスから取り外すことができる。このようにして、エンジンがアッセンブリ固定具に取り付けられた状態でエンジンをほぼ完全に組み立てることができる。

従って、本発明の主な特徴は、エンジンが様々な作動姿勢で機能できるようにする、簡単であり且つ安価な潤滑システムを持つ４ストローク内燃エンジンを提供することである。

本発明の特徴は、以上の特徴を備えた、製造及び組み立てが容易な４ストロークエンジンを提供することである。
本発明のこの他の特徴及び利点は、以下の詳細な説明、特許請求の範囲、及び図面を検討することにより当業者に明らかになるであろう。

本発明の実施例を詳細に説明する前に、本発明は、以下の説明に記載された又は添付図面に例示された構成要素の構造及び構成の詳細に適用が限定されないということは理解されるべきである。本発明は、他の実施例が可能であり、様々な方法で実施できる。更に、本明細書中で使用した言い回しや用語は、説明の目的で用いられたものであって、限定と考えられるべきではないということは理解されるべきである。

添付図面のうち、図１のＡには、本発明による４ストローク内燃エンジン２０が示してある。このエンジン２０は、代表的にはシャフトチューブ２２に収容された従来のシャフトを駆動し、このシャフトが、回転ヘッド、切断フィラメント又はブレード、回転インペラー等を持つ器具を、使用される動力式工具（例えば図１９を参照されたい）の種類に応じて駆動する。代表的には手持ち式動力トリマーと関連して使用された図１のＡ（及び図１９）に示すシャフト装置は、単に例示の目的で使用したものであって、本明細書中上文中に説明した他の動力工具は本明細書の４ストロークエンジンを使用できるということは理解されるべきである。換言すると、一般的には、本発明によるエンジンは、好ましくは、作業用の器具又は工具の軸線がクランクシャフト軸線と実質的に平行な配向で使用される。本発明によるエンジンは、更に、クランクシャフトを水平方向又は垂直方向に配向して使用できる。本発明によるエンジンは、回転数が高く、例えば３０００ＲＰＭ乃至最大７０００ＲＰＭ乃至８０００ＲＰＭ又はそれ以上であることが必要な用途、及び７４．５７０ｋｇ・ｍ／ｓ以下乃至４４７．４２０ｋｇ・ｍ／ｓ以上（１馬力以下乃至６馬力以上）の出力が供給される用途に特に適している。重要なことには、どのような種類の動力工具を本発明による４ストロークエンジンと組み合わせて使用しようとも、エンジンは、動力工具が実質的にどのような作動位置にあろうとも少なくとも一時的に作動できる。

添付図面のうち図１には、本発明による４ストローク内燃エンジン２０の様々な構成要素を示す分解斜視図が示してある。図１には、本発明の様々な特徴を使用したサイドバルブ式エンジン即ち「Ｌ」ヘッドエンジンが示してある。サイドバルブ式エンジンは、吸気バルブ及び排気バルブの燃焼チャンバに関する位置関係のため、「Ｌ」ヘッドエンジンとも呼ばれる。下文で明らかになるように、「Ｌ」は、エンジン本体に設けられたバルブ及びポートの夫々を通過する混合気及び排気が辿る経路に関する。更に重要なことには、「Ｌ」ヘッドエンジンでは、吸気バルブポート及び排気バルブポートが、オーバーヘッドバルブエンジンやオーバーヘッドカムエンジンに一般的に共通しているようにシリンダヘッドに設けられているのでなく、エンジンハウジングに配置されている。

本発明の様々な特徴を詳細に説明する前に、明瞭化を図る目的で図１に示す構成要素を明らかにする。点火コイル（図示せず）をエンジン２０に取り付けるのに使用される点火コイルねじ２４が示してあり、シュラウドねじ２７がシュラウド２６をエンジンハウジング２８に取り付け、エンジンハウジング２８の一端をシールするため、カバーねじ３０がサンプカバー３２及びサンプカバーガスケット３４をエンジンハウジング２８に取り付け、シリンダヘッドねじ３６がシリンダヘッド３８及びシリンダヘッドガスケット４０をエンジンハウジング２８に取り付け、これによって燃焼チャンバ３９（図２参照）を少なくとも部分的に画成し、キャブレータ４２及びマフラー４４がエンジン２０に適当に連結されており、キャブレータ４２は吸気ポート４１及びエアクリーナー即ちフィルタ４３（図２参照）と協働し、マフラー４４が排気ポート４５と協働し、エンジン２０を作動中に冷却するため、ファン（図示せず）を一体に備えたフライホイール４６がシュラウド２６とエンジンハウジング２８との間にフライホイールキー（図示せず）によって位置決めされており、ピストン４８がエンジンハウジング２８内のピストンボア５０によって受け入れられており、吸気バルブ５２及び排気バルブ５４がエンジンハウジング２８内でピストンボア５０と隣接して配置されており、吸気バルブシート５６及び排気バルブシート５８が、バルブ５２及び５４の夫々のヘッドと協働するようにエンジンハウジング２８内に配置されており、バルブばね６０がバルブばねチャンバ内に配置されており且つバルブばね保持器６２によってバルブばねチャンバ内に保持されており、バルブばねチャンバはバルブカバー６４及びバルブカバーガスケット６６によってシールされており、クランクシャフトベアリング６８、クランクシャフトベアリング７０、螺旋状又はコイル状ウォームギヤ７４、釣合い重り７６、クランクピン７８、及びクランクシャフト８０はクランクシャフトアッセンブリ８２の部品であり、釣合い重り７６には孔７７が設けられており、連結ロッド８４が連結ロッドベアリング８６及び８８を含み、連結ロッド８４の一端はクランクピン７８上に嵌着しており、リストピン９０が連結ロッド８４の他端をピストン４８にピストン４８の孔９２内で摺動することにより連結し、リストピン９０は、連結ロッド８４をピストン４８に取り付けるときにエンジンハウジング２８のアクセス穴９３と協働し、カムシャフトブッシュ９４、カムシャフトブッシュ９６、カムシャフト９８、カムローブ１００及び１０２（図２参照）、及び螺旋状又はコイル状ウォームギヤ１０４がカムシャフトアッセンブリ１０６の部品であり、カムシャフトアッセンブリ１０６をシールするため、カムキャップ１０８及びカムキャップガスケット１１０がエンジンハウジング２８にカムキャップねじ１１１によって取り付けられており、タペット１１２がバルブ５２及び５４と協働するようにエンジン２０内に適正に位置決めされており、点火プラグ１１４がシリンダヘッド３８の点火プラグ穴に位置決めされており、スロット１１８、１２０、及び１２２を持つディバイダー１１６がエンジンハウジング２８内に配置されており、クランクチャンバ１２４及び潤滑剤即ちオイルのリザーバ１２６を少なくとも部分的に画成し、及びピストンボア５０はクランクチャンバ１２４内に少なくとも部分的に延びる延長部１２８を含む。

図１に明瞭に示してない他の構成要素及び特徴を本発明の特徴に従って以下に説明する。
図１は、エンジンハウジング２８の両側に取り付けられたキャブレータ４２及び排気マフラー４４を示す。キャブレータ４２は、小型のガソリンエンジンに見られる標準的な可変ベンチュリダイヤフラムキャブレータ等の傾けることができる任意の種類のキャブレータであるのがよいが、例えばワルボロ社から入手できる回転バルブキャブレータが、本発明によるエンジンで使用するのに特に適している。エアクリーナー即ちフィルタ４３（図２に概略に示す）がキャブレータ４２の吸気通路の入口に又は入口近くに取り付けられる。燃料タンク（図１には示さず）が、代表的には、エンジンハウジング２８の下面に取り付けられており、燃料及び空気をエンジンハウジングの吸気ポート４１（図２参照）に供給できるようにキャブレータ４２と協働する。

エンジンハウジング２８は、代表的には、軽量アルミニウム合金鋳造体でできており、円筒形ボア即ちピストンボア５０が形成されている。上述のように、ピストンボア５０は、エンジンハウジング２８内に配置されたクランクチャンバ１２４内に部分的に延びるように形成されている。延長ピストンボア５０とディバイダー１１６との間の領域即ち空間１３６（図１３参照）は、ピストンボア５０又はバルブチャンバ１５６（図２参照）に進入する潤滑剤又はオイルが多過ぎないようにするため、作動中及び収納中に潤滑剤即ちオイルの容積を受け入れる。ピストン４８は、好ましくは、鉄製スリーブ等のスリーブをピストンボア５０内に設ける必要をなくすため、鉄コーティング等でコーティングが施してあるか或いはクロムメッキしてある。別の態様では、ピストンボア５０は、鉄製円筒形スリーブを含んでもよい。

ディバイダーは、好ましくは、ピストンボア５０の真下に配置された下スロット１１８を含む。ディバイダー１１６の随意の側スロット１２０及び１２２は、ピストンボア５０の底部から所定距離のところで互いに実質的に向き合って配置されているのがよい。スロット１１８、１２０、及び１２２に代えて、一つ又はそれ以上の穴又は他の孔を使用してもよい。上述のように、本発明は、勿論、特定の大きさのエンジンに限定されず、任意の内燃エンジンで使用できる。スロット又は穴の大きさ及び位置を決定する上での設計上の配慮は、下文において明らかになるであろう。スロット又は穴は、様々な大きさのエンジンについて、本発明の様々な特徴に鑑みて形体を定めなければならない。

図８及び図８のＡは、ディバイダー１１６の別の特徴を示す。作動に当たり、図示のように、釣合い重り７６を一方方向、通常は時計廻り方向に回転させる。下スロット１１８は、向き合った側部１３０及び１３２を含む。第２側部１３２は、釣合い重り７６の移動方向に関し、スクレーパ１３４を隣接して備えている。好ましくは、スクレーパ１３４は、釣合い重り７６がスクレーパ１３４の最も近くに配置された場合に釣合い重り７６から０．５０８ｍｍ乃至１．５２４ｍｍ（０．０２０インチ乃至０．０６０インチ）以内に位置決めされる。スクレーパ１３４は、釣合い重り７６と直接接触する潤滑剤又はオイルの量（鎖線で示す）を制限し又は計量する。スクレーパ１３４は、作動中にピストンボア５０内に振り込まれる潤滑剤又はオイルの量を制限するのを補助し、釣合い重り７６に余分の潤滑剤が付着することにより生じる風抵抗（ｗｉｎｄ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）を減少する。スクレーパ１３４は、他の方法で形成することもできるということに着目されたい。例えば、ディバイダー１１６の下スロット１１８は斜行スロットであってもよく、その場合、斜行スロットの第２側部がスクレーパ１３４として作用するが、このスクレーパは図８及び図８のＡに示す盛り上がったスクレーパではない。別の態様では、ディバイダー１１６の下スロット１１８はスクレーパを使用しない直線状スクレーパであってもよい。

上述のように、図１は、エンジンハウジング２８内に配置されたオイルリザーバ１２６を示す。このリザーバは、ディバイダー１１６及びエンジンハウジング２８によって画成される。オイルリザーバ１２６は、好ましくはスロット１１８、１２０、及び１２２を通してクランクチャンバ１２４と流体流れ連通している。図示のように、オイルリザーバ１２６及びディバイダー１１６は実質的に湾曲しており、即ちＵ字形状である。ディバイダー１１６は、好ましくは、エンジンを傾けたり逆様にしたときに潤滑剤をピストンボア５０から遠ざける方向に差し向けるように湾曲している。二つのチャンバ１２４及び１２６間の連通により、使用中に潤滑剤を二つのチャンバ１２４及び１２６間で流すことができるため、クランクチャンバ１２４を使用中に適正に潤滑でき、余分の量の潤滑剤がピストンボア５０に逆流しないように収納中に潤滑剤をオイルリザーバ１２６内に流れ戻すことができる。

図１及び図３を参照すると、クランクシャフト８０がクランクチャンバ１２４内に取り付けられている。クランクシャフトの螺旋状又はコイル状ウォームギヤ７４は、当該技術分野で周知であり、多くのギヤ製造者及び供給者から容易に入手できる。クランクシャフト８０及びギヤ７４は、多くの周知の方法で製造できる。しかしながら、本発明の原理によれば、クランクシャフトを提供するトリム金属片の周囲にギヤを射出成形するのがよい。射出成形材料は、当業者に周知の熱可塑性材料又はナイロン材料であるのがよい。別の態様は、螺旋状又はコイル状ウォームギヤが配置されるクランク上に金属製の円筒形拡大部品を備えた金属製クランクシャフトを提供することである。次いでクランクシャフトにホッビング工程を加え、ギヤをクランクシャフトに機械加工で形成する。

図１及び図３を更に参照すると、カンチレバー状クランクシャフト８０がクランクチャンバ１２４内に配置された場合にこのクランクシャフトを支持するため、ベアリング６８及び７０がクランクシャフト８０の周囲に位置決めされている。これらのベアリング６８及び７０は、ピストンボア５０の同じ側で螺旋状又はコイル状ウォームギヤの両側に配置されている。内ベアリング６８は、外ベアリング７０よりも小径である。ベアリング６８及び７０の寸法は、クランクチャンバ１２４に設けられたベアリングポケットがエンジンハウジング２８の一方の側部から一つの工具だけを使用して機械加工されるように、定められている。当業者にはわかるように、ベアリングポケットを一方の方向から機械加工することにより、ベアリングポケットを様々な方向から機械加工することと通常関連した器具、時間、及び費用が減少する。

図１に示すように、釣合い重り７６がクランクシャフト８０の一端に取り付けられている。図７、図７のＡ、及び図７のＢは、釣合い重り７６の形状及び輪郭を詳細に示す。一般的に理解されているように、ピストン４８、連結ロッド８４、及び関連した構成要素の作動により発生する力は、釣合い重り７６により均衡がとられる。エンジンの大きさによっては、一つ以上の釣合い重りを必要とする場合がある。釣合い重り７６は、ウィング−チップ状空力学的側部１３８及び１４０を含む。各ウィング−チップ状側部は、主ベアリング７０と隣接して位置決めされた後部１４２、及びこの後部１４２とは反対側の前部１４４を含む。ウィング−チップ状側部１３８及び１４０は、釣合い重り７６の後部１４０から前部１４２まで延びる賦形面を有する。このように、下文において更に明らかになるように、釣合い重り７６の空力学的形状は、釣合い重り７６に作用する空気の抵抗を減少し、エンジン２０の内部キャビティ内で空気及び潤滑剤の適正な乱流を発生し、潤滑剤をエンジン２０の内部キャビティ内で差し向けるのを補助する。

釣合い重り７６の工具アクセス穴又は孔７７（図７参照）は、クランクシャフト８０をクランクチャンバ１２４内に位置決めするのに使用される。図７及び図９は、外ベアリング７０、釣合い重り７６、及びクランクシャフト８０をクランクチャンバ１２４内に位置決めするのに用いられる工具１４６を概略に示す。クランクシャフト８０の一端を受け入れるようになったベアリング６８をクランクチャンバ１２４にプレス嵌めする。クランクシャフト８０の製造後、ベアリング７０をクランクシャフト８０にプレス嵌めする。次いで釣合い重り７６をクランクシャフト８０に固定する。図７のＡは、釣合い重り７６とベアリング７０との間に約１．２７．０ｍｍ（約０．０５０インチ）の隙間を提供する段１４１を示す。図７に示すように、釣合い重り７６をクランクシャフト８０に配置した後、主ベアリング７０の外側レースの部分６９だけが露呈される。クランクシャフト８０及びクランクシャフトアッセンブリ８２の関連した構成要素をクランクチャンバ１２４に組み込むとき、アクセス孔７７により、工具１４６（図９参照）を主ベアリング７０の外側レースの３つの箇所と接触させることができる。工具の第４の脚部（図９参照）がクランクシャフト８０のカンチレバー状端部と接触する。この組み立てにより、主ベアリング７０は組み立て時に損傷しないようにされ、クランクシャフト８０はクランクチャンバ１２４への挿入時に適正に着座される。

図６は連結ロッド８４をクランクシャフト８０及びピストン４８に取り付ける方法を概略に示す。カスタムショルダーボルト（図示せず）を使用し、連結ロッド８４をクランクピン７８に取り付ける。クランクシャフトアッセンブリ８２全体（図１参照）をクランクチャンバ１２４（図３参照）に取り付ける。ピストン４８をピストンボア５０内にエンジンハウジング２８の頂部から滑り込ませる。ピストン４８の孔９２をエンジンハウジング２８のアクセス孔９３と整合させる。連結ロッド８４をクランクシャフトアッセンブリ８２にクランクピン７８によって取り付け、ピストン４８の切欠き部分１４８内に位置決めする。リストピン９０をエンジンハウジング２８のアクセス穴９３を通してピストン４８のアクセス穴９２内に挿入し、連結ロッド８４のベアリング８６に通す。ピストン４８の孔９２がピストン４８を完全に貫通して穿孔されているのでないため、リストピン９０の一端はピストン４８の内部分１５０に当接する。リストピン９０は、孔９２の開放端（図５参照）に挿入された星型ワッシャ１５１によってピストン４８内の所定位置に保持できる。好ましくは、リストピン９０及びクランクピン７８は、往復動する質量の全重量を軽減するように中空である。このことは、往復動する質量が発生する力と均衡をとるために重量が小さい小型の釣合い重りが必要とされるということを意味する。往復動する構成要素の全体としての重量を軽減することにより、振動を改善し、エンジンを軽量化し、これにより作動が容易になる。

カムシャフト９８、偏心型カムローブ１００及び１０２、及びカムギヤ１０４を図２に別の部品として示す。これらの部品は、例えば熱可塑性材料又はナイロン材料を使用して単一の構成要素として射出成形できるということに着目すべきである。別の態様では、トリム金属片の周囲に所定の構成要素を射出成形し、クランクシャフト８０及び螺旋状又はコイル状ウォームギヤ７４について考えられるのと同様の方法で最終的なアッセンブリを形成する。

図２は、カムシャフト９８が通路１５２を含むことを示す。図２、図３、及び図４は、螺旋状又はコイル状ウォームギヤ１０４と隣接したカムシャフトアッセンブリ１０６（図１参照）の一部が、通路１５２及びクランクチャンバ１２４に露呈された少なくとも一つの半径方向孔１５４を含むことを示す。通路１５２及び孔１５４は、カムシャフトアッセンブリ１０６の適正な部分に穿孔を施すか或いはそこに成形するのがよい。本質的には、通路１５２及び孔１５４、及びカムシャフトアッセンブリ１０６が協働し、以下に更に詳細に説明する内燃エンジンエンジン用換気装置を提供する。更に、通路１５２及びクランクチャンバ１２４と連通するように、ギヤ１０４の直ぐ近くでカムシャフトアッセンブリ１０６に取り付けられた半径方向ディスク（図示せず）に半径方向孔１５４が形成されている。

図示のように、カムシャフト９８は、クランクシャフト８０に対して垂直に配置されている。当業者にわかるように、一般的には、代表的な小型ガソリンエンジンでは、カムシャフト及びクランクシャフトは互いに平行であり、本発明に従って示すように垂直でない。平行に配置された場合にはエンジンが広幅になるのに対し、本発明による通常の配置では、エンジン設計が長くなり、クランクシャフト軸線が工具の長さ方向軸線に対して実質的に平行になる。比較的長いユニットは、操作を容易にするためにバランスが良好であることを必要とする動力トリマー等の手持ち式の用途について特に望ましい。広幅のエンジンは、使用中にオペレータの手の中で回転しようとする傾向がある。

図２は、ブッシュ９４及び９６内に着座したカムシャフト９８を示す。これらのブッシュは、エンジンハウジング２８のクランクチャンバ１２４内の夫々のポケット内に載止している。螺旋状又はコイル状ウォームギヤ７４及び１０４（図２及び図３参照）は、好ましくは、カムシャフト９８をクランクシャフト８０に対してほぼ垂直に配置した場合にこれらのギヤ７４及び１０４が、クランクシャフト８０のカムシャフト９８に対する回転関係が２：１であるように噛み合うように設計されている。

タペット１１２及び吸気バルブ５２及び排気バルブ５４は、カムシャフト９８（図２参照）と協働する。吸気バルブ５２及び排気バルブ５４は、エンジンハウジング２８内にピストン４８及びピストンボア５０と隣接して位置決めされている。バルブ５２及び５４は、バルブヘッドがバルブの下部分（図３参照）と比較してボア５０の中心線に近いように位置決めされている。好ましくは、バルブ５２及び５４は、ボアの中心線と平行な線から約０°乃至約８°の所定角度に設定されている。吸気バルブシート５６及び排気バルブシート５８は、エンジンハウジング２８内に配置されている。これらのバルブシートは、夫々のバルブ５２及び５４のヘッドと協働し、燃焼チャンバ３９内にポート４１及び４５に関してシール又は開放を交互に形成する。バルブばねキーパー６２及びバルブ圧縮ばね６０がバルブチャンバ１５６内に位置決めされている（図２参照）。各タペット１１２は、ヘッド１５８を夫々含み、これらのヘッドは、夫々のカムローブ１００及び１０２と作動的に連結している。カムシャフト９８を駆動ギヤ７４によって回転させると、カムローブ１００及び１０２がタペット１１２と適正に係合し、当業者に一般的に理解されるように、バルブ５２及び５４を上下に移動させる。

図２、図３、及び図４を参照すると、クランクチャンバ１２４は、アクセス通路即ち孔１６０を介してバルブチャンバ１５６と連通している。更に、バルブチャンバ１５６は、アクセス通路即ち孔１６２を介してピストンボア５０と連通している。通路１６０及び１６２により、バルブチャンバ１５６及びこのチャンバ内の構成要素は、エンジン２０が実質的に任意の姿勢で作動しているときに潤滑剤を受け取ることができる。更に、収納中、ディバイダー１１６、延長したピストンボア５０、及びスロット１１８、１２０、及び１２２の作用により、大量の潤滑剤がバルブチャンバ１５６に残ったり、このバルブチャンバに流入したりしない。

図１、図２、及び図３を参照すると、シリンダヘッド３８とエンジンハウジング２８との間に適当なシールを提供するため、シリンダヘッドガスケット４０がこれらの間に位置決めされている。点火プラグ１１４が密閉された燃焼チャンバ３９内に突出している。点火プラグ１１４は、点火コイル及びマグネト発電機（図示せず）の組み合わせで点火し、エンジン２０が作動モードにあるときに燃焼チャンバ３９内の混合気に点火するのに必要な電荷又は高電圧信号を提供する。

図１０及び図１１は、燃焼チャンバ３９を、吸気バルブ５２、排気バルブ５４、及びピストンボア５０に関し、少なくとも部分的に概略に示す。図示のように、燃焼チャンバ３９はピストンボア５０に亘って部分的にだけ延びている。燃焼チャンバ３９の配向及び燃焼チャンバ３９の形状は、混合チャンバ３９内での渦の形成を助長し、混合気の点火を高める良好な混合気を提供する。更に、点火プラグ１１４は、吸気バルブ５２よりも排気バルブ５４の近くに位置決めされている。電極１６４は、点火火花を発生するため、適正に配向されている。点火プラグ１１４を排気バルブ５４の更に近くに配置することにより、比較的高温の混合気を、火花によって点火された火炎前線によって迅速に燃焼させることができる。これにより、燃焼チャンバ３９の排気側で比較的高温の混合気に自然に着火する傾向が小さくなる。点火プラグ１１４が吸気バルブ５２の近くに位置決めされた場合には、２か所で燃焼が生じる危険があり、これは出力を低下させる。

図２に示すように、吸気ポート４１及び排気ポート４５は、互いから１８０°離間されて配置されている。バルブ５２及び５４の位置は、カムシャフト９８及びクランクシャフト８０の実質的に垂直な配置で決まり、ポート４１及び４５をエンジンハウジング２８の両側に位置決めできる。これは、オペレータにとって安全であるという追加の特徴を提供する。例えば、動力トリマーを使用する場合、排気ポート４５及びマフラー４４（図１参照）は、使用中、オペレータから離して位置決めされる。ポート４１及び４５をできるだけ離して位置決めすることによる別の利点は、排気ポート４５から吸気ポート４１に伝達する熱が減少するということである。熱の伝達が生じた場合、高温再始動気閘の問題を生じ、或いは混合比の較正が困難になる。

図１２には、必要に応じて図２及び図１０を参照すると、混合気及び排気がエンジン２０を通過する経路が概略に示してある。混合気は吸気ポート４１に進入し、吸気バルブ５２を通って燃焼チャンバ３９に流入する。エンジン２０は、出力を発生するために混合気を燃焼し、残る排気は排気バルブ５４を通って排気ポート４５から流出する。カムシャフト９８及びクランクシャフト８０を含む装置もまた示してある。これは、このような装置が、エンジン２０を通過する混合気及び排気と関連した全スキームにどのように寄与するのかを例示するためである。

本発明に重要な特徴は、本発明による４ストロークエンジンが実質的にどのような位置（姿勢）でも使用できるということである。従来の４ストロークエンジンと関連した問題は、エンジンを大きく傾けると、潤滑剤がキャブレータ等の望ましからぬ場所に流入し、これによりエンジンを故障させたり作動を停止したりしてしまうということである。本発明による４ストロークエンジンは、この問題及び従来の４ストロークエンジンと代表的に関連した他の問題を解決するように設計されている。

オイル又は潤滑剤のリザーバ１２６、クランクチャンバ１２４、ピストンボア５０、及びバルブチャンバ１５６は、エンジン内の様々な作動構成要素を作動中に実際上常に潤滑できるように配置されたスロット、通路、又は孔を含む。更に、ディバイダー１１６と関連して、釣合い重り７６は、適正量の潤滑剤だけしか釣合い重り７６と接触しないように設計されている。更に釣合い重り７６の設計により、釣合い重りは主ベアリング７０に進入する潤滑剤の量を計量し、ギヤ７４及び１０４を包囲するクランクチャンバ１２４の部分が溢れないようにできる。これは、更に、通路１６０及び１６２を通ってバルブチャンバ１５６に進入する潤滑剤の量が多過ぎないようにするのを補助する。更に、ピストンボア５０及びディバイダー１１６は、エンジンの内部構成要素が損傷しないように、エンジンが作動していようと収納されていようとエンジンの状態に拘わらず、潤滑剤が確実に適用されるように設計されている。

ピストンボア５０、連結ロッド８４、クランクシャフトアッセンブリ８２、カムシャフトアッセンブリ１０６、及びバルブチャンバ１５６、及び内部構成要素は、全て、或る程度の潤滑を必要とする。本発明は、エンジンの潤滑に最小量の潤滑剤即ちオイルを使用することを特徴とする。これは様々な方法で行うことができる。第１に、エンジンが直立（点火プラグが上方にある）状態にある場合、潤滑を必要とする最も高い場所にある部分は、バルブチャンバ１５６である。第２に、連結ロッド８４用のローラーベアリング８６及び８８が必要とする潤滑は、アルミニウム製のブッシュを備えた中実のシャフトよりも少ない。第３に、潤滑剤が最も抵抗が小さい経路に従って流れるため、上述のディバイダー１１６、釣合い重り７６、及び様々なスロット、孔、及び通路は、潤滑剤をエンジンの姿勢に応じてエンジンの特定の領域に差し向けるのを補助する。

直立作動位置では、潤滑剤又はオイルは、潤滑剤リザーバ又はオイルリザーバ１２６内に収容されている。この位置で及びこの状態では、潤滑剤のレベルは、好ましくは、ディバイダー１１６の下スロット１１８以下である。作動中、ピストン４８の往復動により、エンジン２０の内部キャブレータ内に圧力パルスが発生する。潤滑剤は、ピストン４８の移動に応じて移動する。釣合い重り７６は潤滑剤又はオイル及びブローバイガスをエンジン２０の内部キャビティ内で攪拌する。ピストン４８が吸気ストローク中又は出力ストローク中に下方に移動すると、潤滑剤は主ベアリング７０を通って圧送され、ベアリング７０及び６８、螺旋状又はコイル状ウォームギヤ７４及び１０４、クランクシャフト８０、カムシャフト９８、及びブッシュ９４及び９６を潤滑する。これは、エンジンキャビティ内の圧力が上昇するためである。カムギヤ１０４の作用により、幾らかの潤滑剤を孔１６０に進入させ、バルブチャンバ１５６に移動させる。更に、ピストンボア５０内のオイルの幾分かは、孔１６２に押し込まれ、バルブチャンバ１５６を更に潤滑する。上方へのストローク時、即ち圧縮ストローク時及び排気ストローク時には、潤滑剤が上文中に言及した領域を越えて引き戻され、構成要素をエンジンキャビティ内の部分真空により更に潤滑する。ピストン４８の往復動により、潤滑剤をエンジン２０の内部キャビティ内で前後に移動する。本発明は、潤滑剤の移動を制御するための制御バルブを必要としない。

エンジンの潤滑を論じる場合、考慮すべき少なくとも一組の特徴がある。第１に、釣合い重り７６が潤滑剤及びブローバイガスを攪拌するため、抵抗即ちエネルギ損失がある。第２に、ピストンボア５０及びバルブチャンバ１５６に供給される潤滑剤の量が多過ぎるのは望ましくない。これは、多過ぎた場合には、エンジン２０を損傷させることになるためである。

上述のように、静的なオイルレベルが、好ましくは、直立状態では下スロット１１８以下であるため、釣合い重り７６は、好ましくは、潤滑剤に直接浸漬しないが、直接浸漬を使用してもよい。潤滑剤との直接接触が多くなれば多くなる程、エンジン２０から失われるエネルギが多くなる。最小量の潤滑抵抗が望ましい。上述のように、釣合い重り７６は、潤滑剤を主ベアリング７０から遠ざかる方向にサンプカバー３２に向かって跳ね掛けるように設計されている。釣合い重り７６は、更に、ピストンボア５０内に跳ね掛けられる潤滑剤の量を制限するように設計されている。このようにして、限られた量のオイルしかバルブチャンバ１５６に進入しない。釣合い重り７６は、回転して潤滑剤を激しく跳ね掛けるときに釣合い重り７６に作用する抗力の量を減少するように設計されている。更に、釣合い重り７６は、風損を減少することにより更に効率的なエンジンを形成するように設計されている。釣合い重り７６は、潤滑剤及びブローバイガスを内部キャビティ内で攪拌する装置として示してあり且つ説明してあるけれども、同じ結果を得るために別体の攪拌器を設けてもよいということに着目すべきである。このような攪拌器は、回転するクランクシャフト又は連結ロッドに取り付けられた、又は多くの他の方法のうちの任意の方法で回転されるスプラッシャー又はミキサーであるのがよい。

図１３に示す逆様の位置（点火プラグが下にある）では、延長ピストンボア５０、ディバイダー１１６、スロット１１８、１２０、及び１２２、及び通路１６０及び１６２（図２及び図３参照）により、エンジンは少なくとも限られた時間に亘って適正に機能し続けることができ、又はエンジンを損なうことなくこの位置で収納できる。作動中、変化する圧力パルス、ブローバイガス、及び攪拌器７６により潤滑剤をエンジン２０のキャビティ内部で混合し、移動する。オイルの幾分かがピストンボア５０内に振り飛ばされるけれども、大量のオイルがボアに行くわけではない。更に、アクセス通路１６２は、ピストン４８がピストンボア５０内で往復動する際にピストン４８のオイルリング１６６が通路１６２上を又はこれを横切って移動することがないように配置されている（図５参照）ということは理解されるべきである。そうでない場合には、バルブチャンバ１５６内の潤滑剤が燃焼チャンバ３９に流入し、これによって潤滑剤が燃焼し、余計なエミッションを発生してしまう。

クランクチャンバ１２４は、エンジンを傾けたり図１３に示すように逆様にしたときにオイル又は潤滑剤を受け入れるための領域又は空間１３６を延長ピストンボア５０とディバイダー１１６との間に有する。収納中、スロット１１８、１２０、及び１２２により、オイルの大部分をオイルリザーバ１２６内に残すことができ、ディバイダー１１６とピストンボア５０との間の領域１３６が残留潤滑剤の大部分を保持する。使用中にバルブばねチャンバ１５６内に残るオイルは無視できると考えられ、エンジンの作動にほとんど影響を及ぼさない。重要なことは、逆様の位置でスロット１２０及び１２２がオイルの上方に位置決めされるため、バルブチャンバ１５６が大量のオイルを受け入れることがないということである。

本発明の特定の特徴を更に説明するため、オイルリザーバ１２６は、エンジン２０をほぼ全ての作動位置で適切に潤滑できるように、クランクチャンバ１２４と連通していなければならない。上文中に説明した様々なスロット、通路、穴、及び孔は、少なくとも二つの機能を実行する。第１の機能は、エンジン２０を横にした状態で作動しているとき、ディバイダー壁１１６に設けられた、地面に向かって下方に面するスロット１２０又は１２２により、オイルをクランクチャンバ１２４内に移動させることができ、この際、エンジンが直立状態にあり、潤滑剤が下スロット１１８を通って移動するときと同様の方法で圧力パルスが発生するという機能である。第２の機能は、何等かの理由により大量の潤滑剤が作動中にクランクチャンバ１２４に進入し、エンジン２０が消勢され、収納のために上下逆様にするか或いは横にした場合、ピストンボア５０及びバルブチャンバ１２６が望ましからぬ程大量の潤滑剤を受け入れることがないように、オイルを側スロット１２０及び１２２によりクランクチャンバ１２４からオイルリザーバ１２６に移動できるという機能である。

本発明の別の重要な特徴は、潤滑剤／ブローバイガス混合物からブローバイガスを分離することにより、ブローバイガスをクランクチャンバ１２４からベントできるということである。上文中に説明したように、カムシャフト９８には中空通路１５２及び適正に位置決めされた半径方向通路１５４が設けられている。図２を参照すると、カムシャフトカバー１０８の一端はニップル１６８を含み、このニップルは可撓性ホース１７０（概略に示す）に取り付けられる。図示してないけれども、オイルシールがカムカバー１０８とエンジンハウジング２８との間に配置されている。圧力パルスにより潤滑剤／ブローバイガス混合物が主ベアリング７０を通して圧送されるとき、ブローバイガスは半径方向穴１５４及び通路１５２内に押し込まれ、この際、オイルは作動カムシャフト９８の遠心作用により穴１５４を通過することが阻止される。ブローバイガスは、カムカバー１０８及びカムカバー１０８に取り付けられたニップル１６８を通過し、可撓性ホース１７０を通過し、キャブレータ４２の吸気部に逆流する。エンジン内に発生した負圧を維持するため、カムシャフト９８の端部と吸気システムとの間にチェックバルブが位置決めされているのがよい。

図１４は、スターター機構１７２がサンプカバープレート３２にねじ３０で取り付けられた本発明による４ストロークエンジンの断面を示す。クランクシャフトアダプタ１７４がクランクピン７８に連結されている。クラッチベアリング１７６がクランクシャフトアダプタ１７４の周囲にプレス嵌めしてある。スターターシャフト１７８がクラッチベアリング１７６の周囲に位置決めされており、スターター１８０にキー止めされているか或いは成形されている。スターター機構１７２とサンプカバー３２との間にシールを提供するため、オイルシール即ちＯ−リング１８１がスターターシャフト１７８の周囲に配置されている。スラストワッシャ又はベアリング１８２がスターター１８０の各側に配置してある。スターター１８０は、好ましくは、引っ張りコード１８４を持つ巻き込みスターターである。スターター機構１７２又はサンプカバー３２をエンジン２０の後側に配置することにより、オペレータは引っ張りコードに容易にアクセスできる。更に、スターターをピストン４８に連結ロッド８４を通して及びクランクシャフト８０にクランクピン７８を通して一体に連結することにより、エンジン２０の始動に必要なロープ引っ張り力を減少する。別の態様では、他のスターターアッセンブリを使用してもよい。

図１５乃至図１８は、本発明によるエンジンハウジングの製造に使用されるダイについてのレイアウトを示す。エンジンハウジングは、一つのダイ工具及び一つのダイキャスト機械を使用して二つのエンジンハウジングを製造できるように設計されている。エンジンハウジングは、ダイ工具内の各エンジンハウジングについて異なる配向で与えられた必要な抜き勾配を可能にする壁を含むように設計されている。抜き勾配により、エンジンハウジングをダイから容易に分離できる。エンジンハウジングは、一つの工具で二つのエンジンハウジングを製造する場合、摺動工具のアクセス（即ちピストンボア及びカムシャフトボア）を可能にするように設計されている。図１５乃至図１８では、ダイ１８８及び１９０は、エンジンのシリンダボアの中心線（方向Ｃと平行である）が互いに平行であるように形成されている。ボックス１９４及び１９６は、工具の縁部を示す。ダイをこのように位置決めすることにより、ダイの形成に使用される挿入体は、数個の方向即ち方向Ａ、Ｂ、及びＣに沿ってだけ挿入される。このダイ形体により、エンジンハウジングの製造に必要な全空間が減少すると同時に、二つのエンジンハウジングを同時に製造できる。二つのダイ半部１８８及び１９０は、分割線１９２に沿って分割される。エンジンハウジングの後壁は示しておらず、別に形成された後にエンジンハウジングにボルト又は他の適当なファスナで取り付けられるということに着目すべきである。しかしながら、後壁は、上文中に説明した原理に従ってエンジンハウジングと一体に形成できる。更に、分割線１９２は、別の位置まで移動できるということに着目すべきである。従って、エンジンハウジング外壁の抜き勾配は、分割線の新たな位置に適合するように変化する。

図３９及び図４０は、本発明によるエンジンハウジングの製造に使用されるダイ５２９についてのレイアウトの別の実施例を示す。この実施例でも、一つのダイ工具及び一つのダイキャスティング機械を使用して二つのエンジンハウジングを製造できる。ダイ５２９は、ピストンボアの中心線が平行であるが方向が逆であるように設置されている。更に、両キャビティは、定置の材料本体がオイルリザーバ、障壁、及び内クランクチャンバの内部特徴を構成するように配向されている。エンジンハウジングは、その壁に抜き勾配分割線ジャンプを必要とし、ダイレイアウト内での所与の配向について摺動を停止するように設計されている。ダイをこのような規定された方法で配向することによって、ダイピース用の挿入体は、数個の方向即ち方向Ｄ、Ｅ、Ｆ、及びＧに沿ってだけ挿入される。ダイのレイアウトのこの実施例もまた、一つのダイで二つのエンジンハウジングを製造するのに必要な空間の全体としての大きさを小さくするのに役立つ。

このようなダイレイアウトでは、両キャビティについてのデータターゲット即ち基準特徴は、同じ定置材料片によって形成される。同じ定置材料片にこれらの基準を設けることによって、完成したエンジンハウジングの機械加工における鋳造体間で吸収されるばらつきが小さい。この特徴により、鋳造体が二つの別のキャビティから得られた場合でも、機械加工を完了したエンジンハウジングにおけるばらつきが小さくなる。

図示のように、この実施例は、更に、フライホイール後プレートをエンジンハウジング鋳造体と一体成形する。鋳造体であるゲート５３１をシリンダのデッキに形成し、これらのゲートを方向Ｆ及びＧと平行にキャビティ内に延ばすのが更に望ましい。

図１に示すエンジン２０を、本発明の様々な特徴を確認する方法で説明した。しかしながら、上文中に説明した本発明の特徴は、他の４ストローク内燃エンジン形体に組み込むことができる。更に、上文中で明らかにした特徴は、様々なエンジン設計に合わせて僅かに変更できる。このように、図１９乃至図４０は、上文中に説明した特徴を使用でき且つ上文中に説明していない追加の発明的特徴を組み込んだ、別の４ストローク内燃エンジンを示す。図１９乃至図４０に関して特定的に説明した特徴は、図１乃至図１８に示すエンジン又は他のエンジンに組み込むことができる。

図１９は、本発明による４ストローク内燃エンジン３００を示す。このエンジン３００は、動力トリマーで使用された態様で示してあるが、図１のエンジンについて説明した他の装置でも使用できる。

この実施例でも、本発明の様々な特徴を詳細に説明する前に、明瞭化を図る目的で図２１及び２２に示す構成要素を確認する。これらの構成要素の多くは、図１を参照して説明したのと同じ又は同様の方法で、即ち当業者が一般的に理解される方法で組み立てられる。従って、本発明の特定の特徴と関連した組み立て方法を除き、組み立て方法は以下に詳細に説明しない。こうした特徴を、必要な場合に添付図面を参照して以下に詳細に説明する。図２１には、点火プラグ３０２；シリンダヘッドねじ３０４；シリンダヘッド３０６；シリンダヘッドガスケット３０８；ピストン３１４に配置された環状スロットに適当に位置決めされた圧縮リング３１０及び３１２及びオイルリング３１３；連結ロッド３１６及び連結ロッドベアリング、好ましくはニードルローラーベアリング３１８及び３２０；排気バルブ３２２、吸気バルブ３２４、バルブばね３２６及びバルブばねキーパー３２８；エンジンハウジング３３０；バルブカバー３３２及び関連したねじ３３４；フライホイール３３６、クランクシャフトアダプタ３３８、点火コイル３４０、配線アッセンブリ３４２及び３４６、及びねじ３４４（これらは全てスターターアッセンブリの部品である）；マフラー取り付けボルト３５０；マフラー３５２；及び以下に更に詳細に説明するシュラウド全体の部分であるブロワーハウジング３４８が示してある。

図２２には、シーリングＯ−リング３６６及びオイルゲージ３６７；吸気ガスケット３６８、吸気アイソレータ３６９、及びねじ３７０；キャブレータガスケット３７２、キャブレータ３７４、及びＯ−リング３７６；エアフィルタアッセンブリ３７８、ねじ３８０、及びエアフィルタカバー３８２；リストピン３８４及び星型ワッシャリストピンリテーナ３８６；オイルシールリング３８８、ローラーベアリング３９０、クランクシャフト３９２、及び釣合い重り３９３；サンプカバー３９４及びねじ３９６；以下に更に詳細に説明するシュラウドの一部であるマフラーハウジング３９８、及び取り付けねじ４００；タペット４０２、カムシャフト４０４、カムシャフトカバー４０６；ねじ４０８及び換気チューブ４１０；チェックバルブ４１１；燃料ライン４１４及び両側の肩部４１６を持つ燃料タンク４１２；及び肩部４１６の周囲に配置された、以下に詳細に説明するフィルタ媒体４１８が示してある。

図２１及び図２２に明瞭には示してない他の構成要素を以下に説明する。更に、図２１及び図２２に示す構成要素のうちの任意の構成要素及びそれらの重要性を、本発明の原理と関連して以下に説明する。

図２３は、マフラー３５２がボルト３５０によって取り付けられたエンジンハウジング３３０を更に明瞭に示す。エンジンハウジング３３０は、クランクケース４２０及びシリンダ４２２を含む。燃焼チャンバの少なくとも一部を画成するシリンダヘッド３０６（図２１参照）がシリンダ４２２と隣接して配置される。クランクチャンバ４２６がクランクケース４２０内に配置されている。更に、オイルリザーバ４２８がクランクケース４２０内に配置されており、好ましくは、ディバイダー４３３に配置されたスロット４３０及び向き合った穴４３２（一つだけが図示してある）を通してクランクチャンバ４２６と流体流れ連通している。ディバイダー４３３はクランクケース４２０内に配置されており、クランクチャンバ４２６とオイルリザーバ４２８とを少なくとも部分的に分割する。サンプカバー３９４及びサンプカバーガスケットをエンジンハウジング３３０に取り付けることができるように、複数の穴４３４がエンジンハウジング３３０に設けられている。エンジンハウジング３３０は、更に、大きさが過大のリストピンボス４３６を含む。リストピンボス４３６はディバイダー４３３と一体成形されているのがよい。リストピンボス４３６の機能を以下に詳細に説明する。エンジンハウジング３３０は、少なくとも一つの取り付けボス４４０を持つフライホイール後プレート４３８を含む。この後プレートの機能を以下に説明する。

図２４は、エンジンハウジング３３０へのマフラー３５２の連結態様を示す、図２３の分解斜視図である。シリンダ４２２は、排気ポート４４２及び吸気ポート４４４を含む（図２５参照）。好ましくは、吸気ポート４４４及び排気ポート４４２は長円形形状であり、これによってエンジンハウジング３３０の全高を小さくできる。これにより、当然のことながら、エンジンハウジング全体の重量が軽減する。これは、手持ち式動力工具についての特に重要なファクタである。ポート４４２及び４４４の壁には、エンジンハウジング３３０及びこのハウジングの上に配置されたシリンダヘッド３０６の重量を支持できるのに十分な材料が設けられている。

マフラー３５２は、好ましくは長円形のボス４４６を含む。このボス４４６は、排気ポート４４２内に延びている。取り付けボルト３５０がマフラー３５２の穴４４８を通って、シリンダ４２２に形成された穴４５０内に延びている。好ましくは、穴４４８は間隔が隔てられており且つ排気ポート４４２の両側に配置されており、そのため、シリンダ４４２に対するその連結に関するマフラー３５２の安定性が最大になる。

図２６及び図２７は、図２３の線２６−２６に沿った拡大部分断面図である。マフラー３５２とシリンダ４２２との間の好ましい別態様の取り付け連結部を示す。図２６は、角度をなした段状シーリング面４５２がシリンダ４２２の排気ポート４４２に配置されたエンジンハウジング３３０を示す。ボス４４６の端部４５４は、環境中への排気の望ましからぬ漏出を実質的に阻止するため、排気ポートシーリング面４５２と噛み合うことができる。好ましくは、排気の漏出を更に良好に阻止するため、シーリングガスケット４５６をボス４４６の端部４５４とシーリング面４５２との間に位置決めする。

図２７は、排気ポート４４２の表面４５８によって取り囲まれることにより、この表面４５８との間に隙間空間４６０を構成する、マフラー３５２のボス４４６の外側ライナを示す。表面４５８は、角度をなした表面として示してあるけれども、マフラー３５２と排気ポート４４２との間に隙間空間が形成される限り、他の形体をとってもよい。隙間空間４６０をシールすることにより排気が大気中に漏出しないようにするため、ガスケット４６２をマフラー３５２とシリンダ４２２又はエンジンハウジング３３０との間に位置決めする。好ましくは、ガスケット４６２は拡大ガスケットであり、エンジンハウジング３３０とマフラー３５２との間で熱シールドとしても役立つ。

マフラー３５２（図２４参照）は、好ましくは、一対の外シェル４６４及び４６６を含む。これらのシェルには、取り付けボルト３５０用のボルト穴４４８が夫々設けられている。好ましくは、内シェル即ちバッフルプレート（図示せず）が外シェル４６４と４６６との間に配置される。内シェルもまた、取り付けボルト３５０を通すことができるようになっている。バッフルプレートは、ノイズを低減するように設計されている。外シェル４６４は、この外シェル４６４の縁部に亘って延びる肩部４７０を含む。外シェル４６６は、この外シェル４６６の縁部に亘って延びるフランジ（図示せず）を含む。組み立てを行うとき、排気がマフラー３５２から漏出する場合に排気がエンジンから遠ざかるように漏出するように、肩部４７０がフランジを受け取る。図示していないけれども、排気が直接当たらないようにオペレータを保護するため、逸らし板即ちデフレクターをマフラー３５２の排気穴３７２（図２３参照）に配置するのがよい。

以上、本発明の原理による４ストロークエンジンの性質を説明したが、エンジンの組み立てを容易にできる特徴を持つ経済的なエンジンを提供するのが望ましい。一つの特徴は、連結ロッド３１６（図２１参照）を変えるだけで、及びかくしてピストンのスロー（ｔｈｒｏｗ）の長さを変えるだけで、馬力定格が異なるエンジンに同じエンジンハウジング３３０を使用することである。この特徴を得るため、過大な大きさのリストピンボス４３６（図２３参照）が設けられている。リストピンボス４３６の上端４７４を機械加工し、第１ピストンスロー用のアクセス穴（図示せず）をクランクケース４２０に設けることができ、リストピンボス４３６の下端４７６を機械加工し、第２ピストンスロー用のアクセス穴（図示せず）をクランクケース４２０に設けることができる。リストピンボス４３６を適正に機械加工した後、リストピン３８４（図２２参照）をクランクケースのアクセス穴を通してピストンのアクセス穴に挿入し、ピストン３１４（図２１参照）を連結ロッド３１６（図２１参照）に連結する。従って、同じエンジンハウジング３３０を大きさの異なるエンジンに使用できる。図３１は、このようなエンジンの完成したアッセンブリを示す。図３２は、ピストン３１４を下死点位置で示し、そのため、リストピン３８４をエンジン内に適切に位置決めできる。

図２８は、マフラー３５２が設けられていない、図２４のエンジンハウジング３３０の拡大図である。図示のように、ディバイダー４３３は、経路４７８を画成する。この経路は、実質的にディバイダー４３３の周囲及びリストピンボス４３６上に亘って延びている。経路４７８により、オイルリザーバ４２８内の潤滑剤をディバイダー４３３の大部分に亘って流し、本発明の原理に従って潤滑性及び収納性を更に高めることができる。経路４７８により、エンジン３００を逆様にした場合にディバイダー４３３の両側の潤滑剤の量を等しくできる。これにより、大量の潤滑剤がクランクチャンバ４２６内に移動しないようにする。

エンジンの組み立て費用を低減することによってエンジンの全体としての価格を下げる別の特徴は、エンジンハウジングに対するシュラウドの組み立て方法に関する。図２３を参照して上文中に説明したように、フライホイール後プレート４３８には少なくとも一つの取り付けボス４４０が設けられている。図２５は図２３のエンジンハウジング３３０を反対側から見た斜視図である。図示のように、フライホイール後プレート４３８の反対側にも少なくとも一つの取り付けボス４８０が設けられている。エンジン３００の組み立て時にアッセンブリ固定具（図示せず）がエンジン３００を保持するようになっている。各取り付けボス４４０及び４８０は、アッセンブリ固定具の別のピン（図示せず）を受け取り、エンジンハウジング３３０をアッセンブリ固定具に固定する。エンジンハウジング３３０を少なくとも部分的に取り囲むため、シュラウド４８２（図２０参照）が設けられている。好ましくは、シュラウドは、ブロワーハウジング３４８（図２１もまた参照されたい）及びマフラーハウジング３９８（図２２もまた参照されたい）を含む。シュラウド４８２は少なくとも一つのスロット４８４を含む。各スロット４８４は、シュラウド４８２をエンジンハウジング３３０の周囲に位置決めしたとき、取り付けボス４４０及び４８０の外に延びる、アッセンブリ固定具の夫々のピンを取り囲むように設計されている。シュラウド４８２は、ねじ４８６（図２０参照）をエンジンハウジング３３０の穴４８８等の夫々の穴にねじ込むことによってエンジンハウジング３３０に取り付けることができる。かくして、エンジン３００全体を一つのアッセンブリ固定具に取り付けたまま、実質的に組み立てることができる。

シュラウド４８２の別の特徴は、マフラーハウジング３９８が、好ましくは複数の盛り上がった部分４９０（図３１参照）を含むということである。かくして、所望であれば、これらの盛り上がった部分４９０を下にしてエンジン３００を地面に置くことができる。図３１のブロワーハウジング４９２’は、図２０に示すブロワーハウジングと僅かに異なるということに着目すべきである。この僅かに異なるブロワーハウジングの目的は、本発明の範囲に影響を及ぼすことなく、様々な適当な形体のシュラウド４８２を提供できるということを示すことである。

図２０に示すように、シュラウド４８２には吸気ポート４４４（図２５参照）を取り囲む開口部４９４が設けられている。混合気通路４９６（図２９及び図３０参照）が貫通した吸気アイソレータ３６９（図２２参照）が提供される。吸気アイソレータ３６９は、混合気通路４９６が吸気ポート４４４と整合するようにエンジンハウジング３３０に取り付けられる。吸気アイソレータ３６９は、エンジンハウジング３３０とシュラウド４８２との間を通過する冷却空気がシュラウド４８２の開口部４９４を通って漏出できないように、シュラウド４８２の開口部４９４内に位置決めされる。好ましくは、吸気アイソレータ３６９は、この特徴を提供するため、一体成形された後壁４９８及び側壁５００（図２２参照）を含む。

製造費を更に低減するため、クランクケース４２０、シリンダ４２２、及び後プレート４３８を単一の構成要素として鋳造する。好ましい実施例では、エンジンハウジング３３０は、このハウジングと一体成形された少なくとも一つのフィン５０２を含む（図２８参照）。フィン５０２は、安定化を図る目的及び冷却の目的で後プレート４３８から及びクランクケース４２０の下から延びている。

シュラウド４８２は本発明の原理と一貫した多くの様々な設計のものであるのがよいが、シュラウド４８２は燃料タンク４１２を保持するように設計される。図３１に最もよく示すように、シュラウド４８２には一対の向き合ったチャンネル５０４（一方だけを示す）が設けられている。燃料タンク４１２をシュラウド４８２で保持するため、外方に延びる肩部４１６（図２２を更に参照されたい）が夫々のチャンネル５０４によって受け入れられる。充填材料４１８（図２２を更に参照されたい）、好ましくはポリエチレン、高密度独立気泡耐熱耐ガソリン性フォーム材料を各チャンネル５０４と夫々の肩部４１６との間に位置決めし、シュラウド４８２と燃料タンク４１２との間をぴったりとさせる。燃料ライン４１４（図２２参照）は、燃料タンク４１２内に配置された燃料ライン４１４の端部に燃料フィルタ５０６が取り付けられている。図２２に示す余分のラインは、パージラインであるということに着目すべきである。燃料フィルタ５０６は、エンジンの作動中にエンジンが傾けられた場合、重量がある燃料ライン４１４が燃料タンク４１２の下まで揺動することにより、燃料が燃料ライン４１４によって確実に取り上げられるように、重りとして作用する。

本発明の別の特徴は、図３３に示すスターターアッセンブリ５０７に関する。ブロワーハウジング３４８にはハブ５０８が設けられており、このハブは、内方に面した延長部５１０を有する。ハブ５０８は、クランクシャフト３９２（図２２参照）又はクランクシャフトアダプタ３３８（図２１参照）上に嵌まるようになっている。プーリ５１６、ロープ５１８、及びばね５２０を含むスターターアッセンブリ５０７をハブ５０８上に位置決めする。星型ワッシャ５１４をハブ延長部５１０上に、この延長部の材料に食い込むように配置する。星型ワッシャ５１４により、スターターアッセンブリ５０７をブロワーハウジング３４８に関して所定の場所に保持する。この構成により、スターターアッセンブリを所定位置に保持する上で代表的に必要とされる別体の取り付けボス及びファスナについての必要をなくす。このような取り付けボス及びファスナは、一般的には、ファンが発生する冷却空気流をブロックする。

図３４乃至図３８は、プーリ５１６の様々な図を示す。適当な形状の環状凹所５２４が設けられたプーリ５１６の一方の側部５２２にばね５２０（図３３参照）が配置してある。プーリ５１６の反対側５２６には、図２１に示すフライホイール３３６等のフライホイールと係合するための複数のスポーク５２８が設けられている。ロープ５１８の一端には結び瘤即ちノット５３０が設けられており、このノットは、プーリ５１６のハブ５３４内のプーリロープ部分５３６の下に形成されたチャンバ５３２内に保持されている。ロープ５１８は、プーリロープ部分５３６の穴５３８を通って延び、プーリ５１６に巻き付けてある。ロープ５１８の端部はスターターハンドル５４０（図２０参照）に取り付けられている。

本発明の以上の説明は、例示及び説明の目的でなされたものである。更に、以上の説明は、本発明をここに開示の形態に限定しようとするものではない。従って、以上の教示と同一基準の、当該技術分野の技術又は知識内での変形及び変更は、本発明の範疇にある。本明細書中に説明した実施例は、本発明を実施する上での周知の最良の態様を説明しようとするものであり、これにより、当業者は、本発明を説明した通りに、又は他の実施例で、及び本発明の特定の用途又は使用が必要とする様々な変更を施して使用できる。特許請求の範囲は、変形例を、従来技術によって許容される程度に含むと解釈されるべきである。

本発明によるエンジンは、好ましくは、作業用の器具又は工具の軸線がクランクシャフト軸線と実質的に平行な配向で使用される。本発明によるエンジンは、更に、クランクシャフトを水平方向又は垂直方向に配向して使用できる。本発明によるエンジンは、回転数が高く、例えば３０００ＲＰＭ乃至最大７０００ＲＰＭ乃至８０００ＲＰＭ又はそれ以上であることが必要な用途、及び７４．５７０ｋｇ・ｍ／ｓ以下乃至４４７．４２０ｋｇ・ｍ／ｓ以上（１馬力以下乃至６馬力以上）の出力が供給される用途に特に適している。重要なことには、どのような種類の動力工具を本発明による４ストロークエンジンと組み合わせて使用しようとも、エンジンは、動力工具が実質的にどのような作動位置にあろうとも少なくとも一時的に作動できる。エンジンは、軽量の材料で形成され、手持ち式動力工具で使用できるのに十分軽量であるように適当な大きさである。かくして、本発明による４ストローク内燃エンジンは、従来は２ストローク内燃エンジンに限定されていた用途で使用できる。

本発明による４ストローク内燃エンジンの分解斜視図である。図１のＡは、例えば動力トリマーとともに使用するように組み立てたエンジンを示す、図１の４ストロークエンジンの斜視図である。 例えば動力トリマーとともに使用するように組み立てたエンジンを示す、図１の４ストロークエンジンの斜視図である。 図３の２−２線に沿った図１のエンジンの部分概略横断面図である。 組み立てた状態の図１のエンジンの縦断面図である。 カムギヤ及びクランクギヤとの間の回転関係、潤滑剤流路の一部、及び図１に示すエンジン用の換気システムの一部を示す、図３に示すエンジンの一部の拡大図である。 下死点位置にあるピストンを示す、図３に示すエンジンの一部の拡大図である。 ピストン及びクランクシャフトへの連結ロッドの取り付けに関する本発明の別の特徴を示す、概略図である。 クランクシャフトの主ベアリングと隣接して位置決めされた釣合い重りを示す、図９の７−７線に沿った図である。 図７の釣合い重りの側面図である。 図７の釣合い重りの別の斜視図である。 攪拌器と接触する潤滑剤の量を調節するため、エンジンキャビティ内の壁に形成されたスクレーパと協働する攪拌器を示す斜視図である。 図８の攪拌器の回転運動、及び攪拌器と接触する潤滑剤をスクレーパがどのように制御するのかを示す図である。 エンジンハウジングに配置されたクランクチャンバ内のクランクシャフトの位置を示す、本発明の別の特徴の概略図である。 燃焼チャンバ、ピストンボア、吸気バルブ、及び排気バルブの間の空間的関係を示す、図３の１０−１０線に沿ったエンジンハウジングの上部分の概略部分図である。 燃焼チャンバ、ピストンボア、吸気バルブ、排気バルブ、及び点火プラグの部分の間の空間的関係を示す、図３の１１−１１線に沿ったシリンダヘッドの概略部分図である。 吸気システムを通って燃焼チャンバに至る混合気の経路、及び燃焼チャンバから出て本発明によるエンジンの排気システムを通る排気の経路を示す概略図である。 エンジンが逆様状態にある場合のクランクチャンバ及びオイルリザーバ内の潤滑剤の状態を示す、本発明によるエンジンの部分断面概略図である。 ４ストローク内燃エンジンの後側に取り付けられたスターターアッセンブリを示す本発明の別の実施例の断面図である。 一つのダイ工具及び一つのダイキャスティング機械を使用して製造できる二つのエンジンハウジングの概略図である。 一つのダイ工具及び一つのダイキャスティング機械を使用して製造できる二つのエンジンハウジングの概略図である。 一つのダイ工具及び一つのダイキャスティング機械を使用して製造できる二つのエンジンハウジングの概略図である。 一つのダイ工具及び一つのダイキャスティング機械を使用して製造できる二つのエンジンハウジングの概略図である。 本発明による別の４ストローク内燃エンジンを使用した動力トリマーの概略図である。 エンジンを少なくとも部分的に取り囲む、アッセンブリの全体としての作動を高めるようになったシュラウドの斜視図である。 図１９の４ストロークエンジンの分解部分斜視図である。 図１９の４ストロークエンジンの別の分解部分斜視図である。 マフラーが取り付けられたエンジンハウジングの斜視図である。 図２３の分解斜視図である。 図２３のエンジンハウジングのフライホイールを示す斜視図である。 エンジンハウジングと図２３のマフラーとの間の連結を示す、図２３の２６−２６線に沿った拡大部分断面図である。 エンジンハウジングと図２６のマフラーとの間の別の連結を示す図である。 図２３のエンジンハウジングのマフラーなしの斜視図である。 図２２及び図２０に示す吸気アイソレータの正面図である。 図２０の吸気アイソレータの断面図である。 図２１及び図２２の組み立てたエンジンの部分縦断面図である。 ピストンをその下死点位置で示す、図３１に示すエンジンの一部の拡大図である。 シュラウドにスターターアッセンブリを保持することと関連した、シュラウドとスターターアッセンブリとの間の関係の拡大図である。 図３３に示すスタータープーリの図である。 図３３に示すスタータープーリの図である。 図３３に示すスタータープーリの図である。 図３３に示すスタータープーリの図である。 図３３に示すスタータープーリの図である。 一つのダイ工具及び一つのダイキャスティング機械を使用して製造できる二つのエンジンハウジングの概略図である。 一つのダイ工具及び一つのダイキャスティング機械を使用して製造できる二つのエンジンハウジングの概略図である。

符号の説明

２０ ４ストローク内燃エンジン ２２ シャフトチューブ
２４ 点火コイルねじ ２６ シュラウド
２７ シュラウドねじ ２８ エンジンハウジング
３０ カバーねじ ３２ サンプカバー
３４ サンプカバーガスケット ３６ シリンダヘッドねじ
３８ シリンダヘッド ３９ 燃焼チャンバ
４０ シリンダヘッドガスケット ４１ 排気ポート
４２ キャブレータ ４３ エアクリーナー
４４ マフラー ４５ 排気ポート
４６ フライホイール ４８ ピストン
５０ ピストンボア ５２ 吸気バルブ
５４ 排気バルブ ５６ 吸気バルブシート
５８ 排気バルブシート ６０ バルブばね
６２ バルブばね保持器 ６４ バルブカバー
６６ バルブカバーガスケット ６８ クランクシャフトベアリング
７０ クランクシャフトベアリング
７４ 螺旋状又はコイル状ウォームギヤ
７６ 釣合い重り ７７ 孔
７８ クランクピン ８０ クランクシャフト
８２ クランクシャフトアッセンブリ８４ 連結ロッド
８６、８８ 連結ロッドベアリング ９０ リストピン

Claims (20)

1. ４ストローク内燃エンジンにおいて、
   クランクケース及びシリンダを含むエンジンハウジングと、
   前記クランクケース内に配置されたクランクチャンバと、
   前記クランクチャンバ内で回転するように支持されたクランクシャフトと、
   前記クランクシャフトと相互連結され、前記クランクシャフトの回転に応答して前記シリンダ内で往復運動するピストンと、
   前記クランクケース内に配置され、前記クランクチャンバと流れ連通したオイルリザーバと、
   前記クランクチャンバを前記オイルリザーバから少なくとも部分的に分割するディバイダーと、
   前記クランクチャンバ内に少なくとも部分的に延在し且つ前記エンジンハウジングと一体に形成されていて、前記ディバイダーとの間に潤滑剤を保持する空間を画成するシリンダーの側壁部と、
   前記ディバイダーに形成された孔とを備え、
   前記クランクチャンバ及び前記オイルリザーバが前記孔を通して相互に常時連通しており、前記クランクチャンバ内の圧力パルスにより前記クランクチャンバと前記オイルリザーバの間に圧力差が生じ、最初に前記クランクチャンバから前記孔を介して前記オイルリザーバへ、次に前記オイルリザーバから前記孔を介して前記クランクチャンバへ潤滑剤を流すことを特徴とする、４ストローク内燃エンジン。
2. 請求項１に記載のエンジンにおいて、前記ディバイダーは開口部を含み、この開口部を通して前記クランクチャンバと前記オイルリザーバとが流体流れ連通する、前記エンジン。
3. 請求項２に記載のエンジンにおいて、前記ディバイダーは第２開口部及び第３開口部を含み、前記第２開口部は前記第３開口部から実質的に向き合って位置決めされており、前記クランクチャンバ及び前記オイルリザーバは前記第２開口部及び第３開口部と流体的に連通している、前記エンジン。
4. 請求項１ないし３の何れかに記載のエンジンにおいて、前記エンジンハウジングはバルブチャンバを更に含み、前記バルブチャンバ内に吸気バルブ及び排気バルブが配置され、前記バルブチャンバが前記クランクチャンバと流体的に連通している、前記エンジン。
5. 請求項１ないし４の何れかに記載のエンジンにおいて、前記クランクシャフトにより駆動されかつ前記クランクシャフトに対して略垂直に向けられたカムシャフトを更に備える、前記エンジン。
6. 請求項５に記載のエンジンにおいて、それぞれのバルブと関連して前記カムシャフトと係合する第１及び第２のバルブタペットを更に備え、前記バルブが前記クランクシャフトに対して略垂直に配置されている、前記エンジン。
7. 請求項５または６に記載のエンジンにおいて、前記カムシャフトが軸線方向通路と、前記クランクチャンバ及び前記通路の間を連通する半径方向孔とを有し、前記エンジンが、前記カムシャフトの通路と連通する一端部及び前記エンジンの吸気装置と連通する他端部を有するチューブを更に備えている、前記エンジン。
8. 請求項１ないし７の何れかに記載のエンジンにおいて、前記クランクシャフトがカンチレバーの形状であり、前記クランクケースが接近用の孔を含み、前記ピストンが孔を含み、前記接近用の孔及びピストンの孔が、前記エンジンの組立工程の間に整列され、前記エンジンが更に、
   前記クランクシャフトに枢動可能に取り付けられた一端部と、前記ピストンに枢動可能に連結された他端部とを有する連結ロッドと、
   前記接近用の孔を介して前記ピストンの孔内に挿入可能であり、前記連結ロッドを前記ピストンに枢動可能に連結するピストンピンと、
   を備えている、前記エンジン。
9. 請求項１ないし８の何れかに記載のエンジンにおいて、前記クランクチャンバが少なくとも２つのベアリングポケットを含み、一つのベアリングポケットが他のベアリングポケットより大きい直径を有し、双方のベアリングポケットが前記垂直な壁の同じ側に配置されている、前記エンジン。
10. 請求項１ないし９の何れかに記載のエンジンにおいて、前記エンジンハウジングを部分的に取り囲み、一対の対向する溝を含むシュラウドと、外側に向けて延在する対向する肩部を有する燃料タンクとを更に備え、前記燃料タンクの肩部が前記シュラウドのそれぞれの溝により受け入れられる、前記エンジン。
11. 請求項１ないし１０の何れかに記載のエンジンにおいて、前記エンジンハウジングがフライホイールに隣接した後プレートを備え、前記クランクケース、シリンダ、及び後プレートが単一の要素として成形されている、前記エンジン。
12. 請求項１ないし１１の何れかに記載のエンジンにおいて、前記シリンダが、前記エンジンハウジングの両側に設けられた長円形の吸気ポート及び排気ポートと、前記吸気ポート及び排気ポートとそれぞれ連通する吸気バルブ及び排気バルブと、を備える、前記エンジン。
13. 請求項１ないし１２の何れかに記載のエンジンにおいて、前記ディバイダーは実質的にＵ字形状である、前記エンジン。
14. 請求項１３に記載のエンジンにおいて、前記ディバイダーの一方の側部は前記オイルリザーバに向いており、前記ディバイダーの反対側はクランクチャンバに向いている、前記エンジン。
15. 請求項１ないし１３の何れかに記載のエンジンにおいて、前記シリンダが軸線を有するボアを画成し、前記シリンダの側壁が前記ボア軸線に略平行に延在する、前記エンジン。
16. 請求項１に記載のエンジンにおいて、前記シリンダの上方で前記エンジンハウジングに装着され、前記シリンダ内に燃焼チャンバを少なくとも部分的に画成するシリンダヘッドと、前記エンジンハウジング内に配置された吸気及び排気バルブとを更に備える、前記エンジン。
17. 内燃エンジンにおいて、
    クランクシャフト、
    前記クランクシャフトを収容するクランクチャンバ、
    前記クランクチャンバに隣接して配置されかつ潤滑剤を収容するオイルリザーバ、及び
    前記クランクチャンバと前記オイルリザーバの間に配置された少なくとも一つの連通路を備え、
    前記クランクチャンバ及び前記オイルリザーバはディバイダーにより相互に分離され、前記少なくとも一つの連通路は前記ディバイダーに形成された孔を備え、前記クランクチャンバ及び前記オイルリザーバが前記孔を介して相互に常時連通され、
    前記クランクチャンバ及び前記オイルリザーバは前記連通路により相互に連通されており、前記クランクチャンバ内の圧力パルスにより、第１に前記クランクチャンバから前記連通路を介して前記オイルリザーバまで潤滑剤を流し、第２に前記オイルリザーバから前記連通路を介して前記クランクチャンバまで潤滑剤を流すように構成した、内燃エンジン。
18. 請求項１７に記載の内燃エンジンにおいて、前記少なくとも一つの連通路が前記ディバイダーに形成された複数の孔を備えている、内燃エンジン。
19. 請求項１７又は１８に記載の内燃エンジンにおいて、前記ディバイダーは前記オイルリザーバの方向に曲がった壁を有している、内燃エンジン。
20. 請求項１７又は１８に記載の内燃エンジンにおいて、前記ディバイダーはクランクシャフトの回転軸の周りに湾曲した壁を有している、内燃エンジン。

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