JP2009287447A - 汎用ｖ型エンジン - Google Patents

Abstract

【課題】寒冷時でも，スロットル弁の弁軸周りに大きな結露，氷結の発生を簡単に防ぐことができる汎用Ｖ型エンジンを提供する。
【解決手段】第１バンクＢ１及び第２バンクＢ２に，この両バンクＢ１，Ｂ２間に配置される第１スロットルボディＴ１及び第２スロットルボディＴ２を，吸気道８の軸線Ａ３が対応するバンクＢ１，Ｂ２の軸線Ａ２に対して略垂直となるようにそれぞれ取り付け，各スロットルボディＴ１，Ｔ２には，スロットル弁９を軸支すると共に，このスロットル弁９より下流の吸気道８に燃料を噴射する燃料噴射弁１０を装着し，第１及び第２スロットルボディＴ１，Ｔ２のスロットル弁９を，その弁軸９ａの軸線Ａ４が，対応する吸気道８の軸線Ａ３と略直交し且つ対応するバンクＢ１，Ｂ２の軸線Ａ２と略平行となるように配置した。
【選択図】 図１

Description

本発明は，クランク軸を支持するクランクケースに，クランク軸の軸線を含む平面を中心にしてＶ字状に配置される第１バンク及び第２バンクを連設すると共に，前記平面に略垂直で略水平な，又はクランク軸の軸線に略垂直で略水平なエンジン据え付け面を形成してなる汎用Ｖ型エンジンの改良に関する。

かゝる汎用Ｖ型エンジンは，例えば特許文献１に開示されるように，既に知られている。

汎用Ｖ型エンジンは，使用後，夜間屋外に長時間放置されることが多いため，寒冷時には，スロットル弁の弁軸周りに大きな結露，氷結が発生し，スロットル弁を固着させてしまい，エンジンが直ちには使用できなくなる場合がある。
特開２００−１２０６５１号公報

本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，寒冷時でも，スロットル弁の弁軸周りに大きな結露，氷結の発生を簡単に防ぐことができる汎用Ｖ型エンジンを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために，本発明は，クランク軸を支持するクランクケースに，クランク軸の軸線を含む平面を中心にしてＶ字状に配置される第１バンク及び第２バンクを連設すると共に，前記平面に略垂直で略水平な，又はクランク軸の軸線に略垂直で略水平なエンジン据え付け面を形成してなる汎用Ｖ型エンジンにおいて，第１バンク及び第２バンクに，この両バンク間に配置される第１スロットルボディ及び第２スロットルボディを，それぞれの吸気道の軸線が，対応するバンクの軸線とクランク軸の軸線とを含む平面に対して略垂直となるようにそれぞれ取り付け，各スロットルボディには，その吸気道を開閉するバタフライ式のスロットル弁を軸支すると共に，このスロットル弁より下流の吸気道に燃料を噴射する燃料噴射弁を装着し，第１及び第２スロットルボディのスロットル弁を，その弁軸の軸線が，対応する吸気道の軸線と略直交し且つ対応するバンクの軸線と略平行となるように配置したことを第１の特徴とする。尚，前記エンジン据え付け面は，後述する本発明の実施例中のエンジン据え付けフランジ３０に対応する。

また本発明は，第１の特徴に加えて，第１及び第２スロットルボディに互換性を付与すると共に，第１及び第２スロットルボディの燃料噴射弁を，エンジンの同一外面側に向けて配置したことを第２の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば，エンジンをホリゾンタル型として使用する場合には，第１及び第２スロットルボディのスロットル弁の弁軸は水平面に対して傾斜することになるため，弁軸の外周面で結露した水滴の多くは，弁軸に沿って下方に流れ，そして傾斜した吸気道の底面に達すると，その底面に沿って下方に流れることで，弁軸から離脱していき，弁軸に大きな水滴が付着したまゝになることを防ぎ，大きな水滴の氷結によるスロットル弁の弁軸の固着を防ぐことができる。またエンジンを，クランク軸が水平なエンジン据え付けフランジに対して垂直となるバーチカル型として使用する場合には，第１及び第２スロットルボディの吸気道もスロットル弁も略水平となるため，吸気道内の弁軸の両端部周りで結露した水滴の多くは，吸気道の底面側へ流れることで，弁軸から離脱していく。したがって，この場合も弁軸に大きな水滴が付着したまゝになることを防ぎ，大きな水滴の氷結によるスロットル弁の弁軸の固着を防ぐことができる。このように，エンジンをホリゾンタル型及びバーチカル型の何れの型にして使用する場合でも，第１及び第２スロットルボディを変更することなく，各スロットル弁の結露，氷結による固着を簡単に防ぐことができるから，常に電動モータの作動によりスロットル弁を的確に開閉駆動できて，エンジンを直ちに運転させることができる。

また第１及び第２スロットルボディは，第１及び第２バンク間の谷間に配置されるので，両スロットルボディの設置のために上記谷間を有効利用できて，Ｖ型エンジンのコンパクトを図ることができると共に，各スロットルボディから対応するバンクまでの吸気路長を極力短くすることができ，エンジンの加速応答性の向上を図ることができる。

本発明の第２の特徴によれば，第１及び第２スロットルボディとして，同一構造のスロットルボディの使用が可能であり，生産性の向上とコストの低減に寄与し得る。その際，第１及び第２スロットルボディは，それぞれの燃料噴射弁を，エンジンの同一外面側に向けて配置されるので，エンジンの同一外面側から両スロットルボディの燃料噴射弁の脱着や点検整備を行うことができ，メンテナンス性が良好である。

本発明の実施の形態を，添付図面に示す本発明の好適な実施例に基づいて以下に説明する。

図１はホリゾンタル型で使用する本発明の汎用Ｖ型エンジンの，要部を破断した正面図，図２は図１の２矢視図，図３はバーチカル型で使用する本発明の汎用Ｖ型エンジンの，要部を破断した平面図である。

図１及び図２において，本発明を汎用Ｖ型２気筒エンジンＥに適用した例について説明する。このエンジンＥは，クランク軸１を支持するクランクケース２と，このクランクケース２の上部に連設され，上記クランク軸１の軸線Ａ１を含む鉛直面Ｐ１を中心としてＶ字状に開いて配置される第１及び第２バンクＢ１，Ｂ２とから構成される。前記鉛直面Ｐ１は，第１及び第２バンクＢ１，Ｂ２の第２軸線Ａ２，Ａ２間の夾角α（図示例では９０°）の２等分線を含むことになる。

第１及び第２バンクＢ１，Ｂ２は，１本の気筒３をそれぞれ備えており，各気筒３には，上記クランク軸１にコンロッド４を介して連接されるピストン５が嵌装される。また第１及び第２バンクＢ１，Ｂ２の各シリンダヘッド６の正面側（図１の紙面側）で相対向する角部には，第１及び第２バンクＢ１，Ｂ２の吸気ポートに連なるエルボ状の吸気管７がそれぞれボルト接合される。各吸気管７の上流端には，対応するバンクＢ１，Ｂ２の軸線Ａ２と平行に延びる取り付けフランジ７ａが形成されており，これら取り付けフランジ７ａに，第１及び第２バンクＢ１，Ｂ２間に配置される第１及び第２スロットルボディＴ１，Ｔ２がそれぞれボルト結合される。

その際，第１及び第２スロットルボディＴ１，Ｔ２は，各吸気管７に連なる吸気道８の軸線Ａ３が，クランク軸１の軸線Ａ１と対応するバンクＢ１，Ｂ２の軸線Ａ２とを含む平面Ｐ２に対して略垂直となるように配置される。

また第１及び第２スロットルボディＴ１，Ｔ２には，それぞれの吸気道８を開閉するスロットル弁９と，このスロットル弁９より下流側の吸気道８に燃料を噴射する電磁式の燃料噴射弁１０とが設けられる。各スロットル弁９はバタフライ式に構成されるもので，その弁軸９ａは，対応するスロットルボディＴ１，Ｔ２に回転自在に支持される。

その際，弁軸９ａは，その軸線Ａ４が対応する吸気道８の軸線Ａ３と直交し且つ対応するバンクＢ１，Ｂ２の軸線Ａ２と平行するように配置される。

また第１及び第２スロットルボディＴ１，Ｔ２の，各弁軸９ａと直交する第１側面１１には，スロットル弁９を開閉駆動すべく弁軸９ａの一端に出力部を連結する電動モータ１５と，それを収容するモータハウジング１６とが取り付けられ，また第１側面１１と正反対の第２側面１２には，スロットル弁９の開度を検出するスロットルセンサ１７と，それを収容するセンサハウジング１８とが取り付けられる。

また第１及び第２スロットルボディＴ１，Ｔ２の，上記第１及び第２側面１１，１２と直角をなす第３側面１３には前記燃料噴射弁１０が噴射弁ホルダ２０を介して取り付けられ，噴射弁ホルダ２０は，一対の締結ボルト２１により上記第３側面１３に固着される。

その際，燃料噴射弁１０は，その軸線Ａ５を，対応する吸気道８の軸線Ａ３を含み且つ対応するバンクＢ１，Ｂ２の軸線Ａ２と略直交する平面Ｐ３上に置きながら，燃料噴射口を斜め下向きにして配置される。

噴射弁ホルダ２０には，燃料噴射弁１０の燃料入口に連なる燃料ジョイント２０が一体に形成されており，この燃料ジョイント２０には，燃料ポンプの圧送燃料を誘導する燃料導管（図示せず）が接続される。

第１及び第２スロットルボディＴ１，Ｔ２は，互換性を持つように同一構造のスロットルボディで構成される。そして，第１及び第２スロットルボディＴ１，Ｔ２は，燃料噴射弁１０をエンジンＥの同一外面側，図示例では正面側（図１の紙面側）に向けて配置される。その結果，第１及び第２スロットルボディＴ１，Ｔ２では，電動モータ１５を取り付ける第１側面１１と，スロットルセンサ１７を取り付ける第２側面１２との向きは正反対となる。

第１及び第２スロットルボディＴ１，Ｔ２の，吸気道８上流側端部に吸気マニフォルド２４が接続される。吸気マニフォルド２４は，主管２５と，この主管２５からＶ字状に分岐した一対の分岐管２６，２６とで構成され，一対の分岐管２６，２６は，第１及び第２スロットルボディＴ１，Ｔ２の上流側端部に嵌合接続され，主管２５には，空気ダクト２７を介して，エンジンＥの直上に配設されるエアクリーナ２８が接続される。

図１及び図３に示すように，前記クランクケース２は，第１及び第２バンクＢ１，Ｂ２に一体に連結される第１ケース半体２ａと，この第１ケース半体２ａにボルト接合される第２ケース半体とで構成され，この第２ケース半体には，このエンジンＥを各種作業機に据え付けためのエンジン据え付けフランジ３０が形成される。この第２ケース半体として，図１及び図２に示すようにエンジン据え付けフランジ３０の位置を異にする２種類のもの２ｂ，２ｂ′が用意される。

第１の種類の第２ケース半体２ｂには（図１参照），前記鉛直面Ｐ１，即ちクランク軸１の軸線Ａ１と，第１及び第２バンクＢ１，Ｂ２の第２軸線Ａ２，Ａ２間の夾角αの２等分線とを含む鉛直面Ｐ１に略垂直で，且つ略水平なエンジン据え付けフランジ３０が形成される。したがって，この第１の種類の第２ケース半体２ｂを組み入れたエンジンＥは，クランク軸１を略水平姿勢で運転するホリゾンタル型エンジンとなる。

また第２の種類の第２ケース半体２ｂ′（図３参照）には，クランク軸１の軸線Ａ１と略直交し，且つ略水平なエンジン据え付けフランジ３０が形成される。したがって，この第２の種類の第２ケース半体２ｂ′を組み入れたエンジンＥは，クランク軸１を略垂直姿勢で運転するバーチカル型エンジンとなる。各エンジン据え付けフランジ３０の周縁部には，その据え付け用のボルト孔３０ａが設けられる。

次に，この実施例の作用について説明する。

エンジンＥの運転による作業機の作動中，エアクリーナ２８で濾過された空気は吸気マニフォルド２４により第１及び第２スロットルボディＴ１，Ｔ２の吸気道８に分配され，対応する燃料噴射弁１０からの噴射燃料と混合しながら第１及び第２気筒バンクＢ１，Ｂ２の各気筒３に吸入されていく。その際，図示しない電子制御ユニットは，予め入力された設定エンジン回転数を保持するように，第１及び第２スロットルボディＴ１，Ｔ２の電動モータ１５を作動してスロットル弁９の開度を制御すると共に，燃料噴射弁１０からの燃料噴射量を制御する。スロットル弁９の開度は，スロットルセンサ１７により検出され，上記電子制御ユニットにフィードバックされる。

ところで，例えば，寒冷地での夜間，運転を終えたエンジンＥを長時間，屋外に放置した場合には，各スロットルボディＴ１，Ｔ２の吸気道８内の空気に含まれる水分がスロットル弁９の弁軸９ａ周り，特に弁軸９ａを支持するスロットルボディＴ１，Ｔ２の軸受孔で大きな水滴が氷結すると，スロットル弁９を強固に固着させることがあり，そうなると，電動モータ１５の作動によるスロットル弁９の開閉駆動は不能，もしくは極めて困難となる。

その点，本発明によれば，図１に示すように，エンジンＥを，水平なエンジン据え付けフランジ３０に対してクランク軸１が平行となるホリゾンタル型として使用する場合には，第１及び第２スロットルボディＴ１，Ｔ２の前述のような配置により，即ち第１及び第２スロットルボディＴ１，Ｔ２を，吸気道８の軸線Ａ３が，クランク軸１の軸線Ａ１と対応するバンクＢ１，Ｂ２の軸線Ａ２とを含む平面Ｐ２に対して略垂直となるように配置したことにより，第１及び第２スロットルボディＴ１，Ｔ２の各吸気道８は，水平面に対して略４５°の角度で傾斜し，また各吸気道８の軸線Ａ３に対して直交するスロットル弁９の弁軸９ａも水平面に対して４５°の角度で傾斜することになるため，弁軸９ａの外周面で結露した水滴の多くは，弁軸９ａに沿って下方に流れ，そして傾斜した吸気道８の底面に達すると，その底面に沿って下方に流れることで，弁軸９ａから離脱していく。したがって，弁軸９ａに大きな水滴が付着したまゝになることを防ぎ，大きな水滴の氷結によるスロットル弁９の弁軸９ａの固着を防ぐことができる。

また図３に示すように，エンジンＥを，水平なエンジン据え付けフランジ３０に対してクランク軸１が垂直となるバーチカル型として使用する場合には，第１及び第２スロットルボディＴ１，Ｔ２の各吸気道８は略水平となり，スロットル弁９の弁軸９ａも略水平となる。このため，吸気道８内の弁軸９ａの両端部周りで結露した水滴の多くは，吸気道８の底面側へ流れることで，弁軸９ａから離脱していく。したがって，この場合も弁軸９ａに大きな水滴が付着したまゝになることを防ぎ，大きな水滴の氷結によるスロットル弁９の弁軸９ａの固着を防ぐことができる。

このように，エンジンＥをホリゾンタル及びバーチカルの何れの型にして使用する場合でも，第１及び第２スロットルボディＴ１，Ｔ２を変更することなく，各スロットル弁９の結露，氷結による固着を簡単に防ぐことができるから，常に電動モータ１５の作動によりスロットル弁９を的確に開閉駆動できて，エンジンＥを直ちに運転させ，作業を開始することができる。

また第１及び第２スロットルボディＴ１，Ｔ２は，第１及び第２バンクＢ１，Ｂ２間の谷間に配置されるので，両スロットルボディＴ１，Ｔ２の設置のために上記谷間を有効利用できて，Ｖ型エンジンＥのコンパクトを図ることができると共に，各スロットルボディＴ１，Ｔ２から対応するバンクＢ１，Ｂ２までの吸気路長を極力短くすることができ，エンジンＥの加速応答性の向上を図ることができる。

さらに第１及び第２スロットルボディＴ１，Ｔ２において，各燃料噴射弁１０は，その軸線Ａ５を，対応する吸気道８の軸線Ａ３を含み且つ対応するバンクＢ１，Ｂ２の軸線Ａ２と略直交する平面Ｐ３上に置きながら，燃料噴射口を斜め下向きにして配置されるので，エンジンＥをホリゾンタル及びバーチカルの何れの型にして使用する場合でも，各燃料噴射弁１０は，常に燃料噴射口を斜め下向きにした姿勢を保つことができる。したがって，エンジンＥの運転停止後，各燃料噴射弁１０の燃料噴射口に残留した燃料は速やかに滴り落ち，燃料噴射口に燃料が残留し続けることはないから，残留燃料の劣化による残留生成物の形成を防ぎ，残留生成物による燃料噴射弁１０の作動不良を回避することができる。

さらにまた第１及び第２スロットルボディＴ１，Ｔ２は，互換性を有するので，同一構造のスロットルボディの使用が可能であり，生産性の向上とコストの低減に寄与し得る。その際，第１及び第２スロットルボディＴ１，Ｔ２は，それぞれの燃料噴射弁１０を，エンジンＥの同一外面側に向けて配置されるので，エンジンＥの同一外面側から両スロットルボディＴ１，Ｔ２の燃料噴射弁１０の脱着や点検整備を行うことができ，メンテナンス性が良好である。

本発明は上記実施例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の設計変更が可能である。例えば，エンジンＥを図３に示すようにバーチカル型として使用する場合には，クランクケース２の第１ケース半体２ａ及び第１，第２バンクＢ１，Ｂ２にもエンジン据え付けフランジを形成することができる。

ホリゾンタル型で使用する本発明の汎用Ｖ型エンジンの，要部を破断した正面図。 図１の２矢視図。 バーチカル型で使用する本発明の汎用Ｖ型エンジンの，要部を破断した平面図。

符号の説明

Ｅ・・・・・・・汎用Ｖ型エンジン
Ｂ１・・・・・・第１バンク
Ｂ２・・・・・・第２バンク
Ｔ１・・・・・・第１スロットルボディ
Ｔ２・・・・・・第２スロットルボディ
Ａ１・・・・・・クランク軸の軸線
Ａ２・・・・・・各バンクの軸線
Ａ３・・・・・・吸気道の軸線
Ａ４・・・・・・スロットル弁の弁軸の軸線
Ａ５・・・・・・燃料噴射弁の軸線
Ｐ１・・・・・・クランク軸の軸線を含み第１，第２バンク間の中心を通る平面
Ｐ２・・・・・・クランク軸の軸線と各バンクの軸線とを含む平面
１・・・・・・・クランク軸
２・・・・・・・クランクケース
８・・・・・・・吸気道
９・・・・・・・スロットル弁
９ａ・・・・・・弁軸
１０・・・・・・燃料噴射弁
３０・・・・・・エンジン据え付け面（エンジン据え付けフランジ）

Claims (2)

1. クランク軸（１）を支持するクランクケース（２）に，クランク軸（１）の軸線（Ａ１）を含む平面（Ｐ１）を中心にしてＶ字状に配置される第１バンク（Ｂ１）及び第２バンク（Ｂ２）を連設すると共に，前記平面（Ｐ１）に略垂直で略水平な，又はクランク軸（１）の軸線（Ａ１）に略垂直で略水平なエンジン据え付け面（３０）を形成してなる汎用Ｖ型エンジンにおいて，
   第１バンク（Ｂ１）及び第２バンク（Ｂ２）に，この両バンク（Ｂ１，Ｂ２）間に配置される第１スロットルボディ（Ｔ１）及び第２スロットルボディ（Ｔ２）を，それぞれの吸気道（８）の軸線（Ａ３）が，対応するバンク（Ｂ１，Ｂ２）の軸線（Ａ２）とクランク軸（１）の軸線（Ａ１）とを含む平面（Ｐ２）に対して略垂直となるようにそれぞれ取り付け，各スロットルボディ（Ｔ１，Ｔ２）には，その吸気道（８）を開閉するバタフライ式のスロットル弁（９）を軸支すると共に，このスロットル弁（９）より下流の吸気道（８）に燃料を噴射する燃料噴射弁（１０）を装着し，第１及び第２スロットルボディ（Ｔ１，Ｔ２）のスロットル弁（９）を，その弁軸（９ａ）の軸線（Ａ４）が，対応する吸気道（８）の軸線（Ａ３）と略直交し且つ対応するバンク（Ｂ１，Ｂ２）の軸線（Ａ２）と略平行となるように配置したことを特徴とする汎用Ｖ型エンジン。
2. 請求項１記載の汎用Ｖ型エンジンにおいて，
   第１及び第２スロットルボディ（Ｔ１，Ｔ２）に互換性を付与すると共に，第１及び第２スロットルボディ（Ｔ１，Ｔ２）の燃料噴射弁（１０）を，エンジン（Ｅ）の同一外面側に向けて配置したことを特徴とする汎用Ｖ型エンジン。

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