JP2686736B2 - 空冷式内燃機関 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は空冷式内燃機関に
関する。

【０００２】

【従来の技術】この種空冷式内燃機関の冷却構造に関
し、例えば実公昭６３−２０８２１号公報では、冷却フ
ァンからシリンダヘッド内に送られる冷却風は、異なっ
た方向へ分散されて排風されるようになっている。ま
た、燃料噴射弁に関し、燃料噴射弁はシリンダヘッドカ
バーに覆われていない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】冷却ファンからシリン
ダヘッド内に送られる冷却風が、異なった方向へ分散さ
れて排風されるようになっていると、排風を一箇所に集
めることが容易でない。特に作業機へ搭載する時等には
排風が分散していると、排風処理構造が複雑化する。

【０００４】また、燃料噴射弁に関し、燃料噴射弁はシ
リンダヘッドカバーから露出していると、ノズル周囲か
ら出る騒音等の問題がある。

【０００５】本願請求項１，２記載の発明は、冷却ファ
ンからの冷却風の流れを工夫することにより、上記各課
題を解決すると共に、冷却機能を向上させようとするも
のである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本願請求項１記載の発明は、動力取出側とは反対側
に冷却ファン１７及びファンケース１８を設け、シリン
ダヘッド７内に、冷却ファン側から動力取出側に冷却風
を通過させる冷却風通路３３を形成し、シリンダ２に冷
却ファン側から動力取出側に冷却風を通過させる冷却風
通路３２を形成し、シリンダヘッド７とシリンダ２の動
力取出側の冷却風出口にこれらを一緒に囲む排風フラン
ジ３８を形成し、該排風フランジ３８に排風ダクト５９
あるいは排風ガイド４２等を着脱可能としている。

【０００７】これにより冷却ファン１７からの冷却風
は、ヘッド側冷却風通路３３及びシリンダ側冷却風通路
３２内を動力取出側へと一方向に流れ、すべて動力取出
側から集約されて排出され、冷却機能が向上すると共
に、排風処理が容易になる。

【０００８】請求項２記載の発明は、シリンダヘッド７
内に、冷却ファン側から動力取出側に冷却風を通過させ
る冷却風通路３３を形成し、シリンダヘッド７の上側に
固定されるシリンダヘッドカバー８内に、ロッカーアー
ム室４７とは隔離された燃料噴射弁室４６を一体に形成
し、燃料噴射弁室４６の冷却ファン側の端部を、シリン
ダヘッド上壁の冷却風取入孔４９ａを介してヘッド側冷
却風通路３３の上流側に連通し、燃料噴射弁室４６の動
力取出側の端部を、シリンダヘッド上壁の冷却風出口孔
４９ｂを介してヘッド側冷却風通路３３の下流側に連通
している。

【０００９】これにより燃料噴射弁４３による放射音を
遮蔽し、また燃料噴射弁４３を積極的に冷却できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１〜図１０は請求項１，２記載
の発明を適用した横軸型空冷式内燃機関を示しており、
クランク軸長さ方向の動力取出側から見た正面図を示す
図１において、機関本体はシリンダブロック１及びシリ
ンダヘッド７等からなっており、シリンダブロック１は
シリンダ２及びクランクケース部３を一体に備えてい
る。シリンダ２の右側方にはエアクリーナ９が配置さ
れ、左側方には排気マフラ１０が配置され、シリンダヘ
ッド７の上面にはシリンダヘッドカバー８が固着されて
いる。

【００１１】クランクケース部３内にはシリンダ中心線
Ｃと同一垂直面内に水平なクランク軸１２が支持され、
該クランク軸１２のエアクリーナ側（右側）のクランク
ケース部３内にバランサ軸及びカム軸１４が配置され、
排気マフラ側（左側）のクランクケース部側方にセルモ
ータ２９が配置されている。カム軸１４はクランク軸１
２よりも上方に位置し、バランサ軸１３及びセルモータ
２９の軸部Ｏ2 は共にクランク軸１２よりも下方に位置
しており、これにより機関全体に重心を低くしている。
セルモータ２９はクランクケース部３に形成されたブラ
ケット３０に、上側のソレノイド３５と共にボルト３１
により取り付けられている。前記排気マフラ１０はセル
モータ２９の上方に縦置きに配置されている。

【００１２】クランクケース部３の動力取出側のギヤケ
ース内において、バランサ軸１３にはバランサ被駆動ギ
ヤ２４とカム軸駆動ギヤ２５が設けられ、バランサ被害
駆動ギヤ２４はクランク軸１２のギヤ２３に噛み合い、
カム軸駆動ギヤ２５はカムギヤ２６に噛み合い、カム軸
１４をクランク軸１２と同方向に回転するようになって
いる。

【００１３】シリンダ２の周囲には動力取出側とは反対
側（冷却ファン側）から動力取出側へのみ冷却風を流す
シリンダ側冷却風通路３２が形成され、シリンダヘッド
７内にも動力取出側とは反対側（冷却ファン側）から動
力取出側へのみ冷却風を流すヘッド側冷却風通路３３が
形成され、またシリンダヘッド７の排気ポート３４は動
力取出側に開口している。排気マフラ１０にはシリンダ
ヘッド７及びシリンダ２の動力取出側を覆うように上下
方向に長く形成されかつ容積の大きな１次膨脹室兼排気
管４１が形成されており、上記排気ポート３４に接続さ
れている。

【００１４】シリンダヘッド７及びシリンダ２の動力取
出側の周囲には、前記両冷却風通路３２、３３を一緒に
取り囲む排風フランジ３８が形成されており、該排風フ
ランジ３８には図１のような機関単体においては排風ガ
イド４２がボルトにより固定されている。

【００１５】図２において、動力取出側とは反対側に
は、燃料タンク１９が配置されており、燃料タンク１９
は左右方向に延びて排気マフラ１０とエアクリーナ９の
幅一杯まで延びている。即ち燃料タンク１９と、エアク
リーナ９と排気マフラ１０と１次膨脹室兼排気管４１と
でシリンダの四方を取り囲んでいる。

【００１６】図３において動力取出側とは反対側には冷
却ファン１７及びこれを覆うファンケース１８が設けら
れており、ファンケース１８の上側に前記燃料タンク１
９が配置されている。

【００１７】図４において、シリンダブロック１及びシ
リンダヘッド７のファンケース取付面５３は同一垂直面
内に揃えられており、該取付面５３にファンケース１８
がシール６５を介して取り付けられている。ファンケー
ス１８の上端は傾斜面１８ａになっており、該傾斜面１
８ａに振動吸収部材６４を挾んで燃料タンク１９の取付
板５４が載せられている。取付板５４の上下端部にはそ
れぞれ上部、下部ブラケット５５、５６が設けられ、下
部ブラケット５６は取付板５４の下端部と共に防振機構
なしでファンケース１８の側面に固定されており、上部
ブラケット５５は図８のように取付板上端部と共に防振
ゴムダンパー６３を介してシリンダヘッド７の上端に防
振支持され、ボルト６１により固定されている。

【００１８】ファンケース１８自体は図９に示すように
防振ダンパー６６を介してシリンダブロック１等に防振
支持され、ボルト６８により固定されている。シリンダ
ヘッド７の水平断面図を示す図５において、ヘッド側冷
却風通路３３は３つの分岐通路３３−Ａ、３３−Ｂ、３
３−Ｃに分岐されているが、いずれの分岐通路３３−
Ａ、３３−Ｂ、３３−Ｃも冷却ファン側から動力取出側
へのみ冷却風を通過させる形状になっている。３６は吸
気ポートである。

【００１９】図６はシリンダヘッドカバー８の縦断面図
を示しており、シリンダヘッドカバー８にはロッカーア
ーム４４を収納するロッカーアーム室４７から区切られ
かつ覆壁４６ａを一体に有する燃料噴射弁室４６が形成
されている。

【００２０】図６のVII−VII断面を示す図７において、
シリンダヘッド上壁には、燃料噴射弁室４６のファン側
の端部とヘッド側冷却風通路３３のファン側の端部とを
連通する冷却風取入孔４９ａが形成されると共に、燃料
噴射弁室４６の動力取出側端部とヘッド側冷却風通路３
３の動力取出側の端部とを連通する冷却風出口孔４９ｂ
が形成され、これによりシリンダヘッド冷却風の一部を
燃料噴射弁室４６に導いて燃料噴射弁４３を積極的に冷
却するようになっている。

【００２１】冷却風の流れを説明する。冷却ファン１７
により外部から吸い込まれた冷却風はファンケース１８
内からシリンダ２及びシリンダヘッド７の各冷却風通路
３２、３３に入り、シリンダヘッド７内の冷却風はその
一部がさらにシリンダヘッドカバー８の燃料噴射弁室４
６に入り、それぞれシリンダ２、シリンダヘッド７及び
燃料噴射弁４３を冷却する。これらの冷却風はすべて動
力取出側から排出される。図１のように排風フランジ３
８に排風ガイド４２を取り付けている場合は、冷却排風
は該ガイド４２に案内される。

【００２２】なお図１０において、冷却ファン１７はフ
ライホイール５０とは別体で樹脂でできており、フライ
ホイール５０に固定されたスタートプーリ７０の外周に
冷却ファン１７が密着している。冷却空気は冷却ファン
１７によりスタートプーリ７０の外方から軸方向に吸い
込まれる。スタートプーリ７０の密着部外周形状は、１
７ｂで示すように冷却風の流れに沿うように曲面状に形
成されている。

【００２３】スタートプーリ７０の外周に別体の樹脂製
ファン１７を密着させていることにより、スタートプー
リ７０の制振ができ、かつ冷却風に沿う形状を簡単に形
成でき、冷却風流量の増大ができる。またスムーズな冷
却風の流れを作ることによりファン羽根部１７ａによる
風切り音を低減でき、フライホイール５０と別体の冷却
ファン１７とすることで、冷却風流量を下げることなく
フライホイール５０に孔開け等の軽量化が施せる。

【００２４】エアクリーナ９、燃料噴射ポンプ１１２及
び吸気通路１１１等の構造を詳しく説明すると、図１に
おいて、吸気通路１１１は図１の右側に開口し、燃料噴
射ポンプ１１２は吸気通路入口１１１ａ側に配置され、
クランクケース部３に取り付けられている。シリンダ中
心線に対する燃料噴射ポンプ１１２の角度αは小さな角
度（例えば２０°）で取り付けられており、燃料噴射ポ
ンプ１１２は燃料高圧管１１３を介して燃料噴射弁４３
（図６）に接続されている。

【００２５】シリンダヘッド７に対して燃料噴射ポンプ
配置側（右側）に配置されたエアクリーナ９は、シリン
ダヘッド７及びシリンダ２の吸気通路入口側の略全面を
覆うような広い形状でかつ大きな容積で形成されてい
る。

【００２６】エアクリーナ９は樹脂製のエアクリーナ本
体１１６とエアクリーナ蓋１１７を有し、エアクリーナ
本体１１６はシリンダヘッド３のエアクリーナ取付け面
１１４から一定の間隔を隔てている。エアクリーナ本体
１１６とエアクリーナ取付け面１１４の間であって、吸
気通路入口１１１ａよりも下方に前記燃料噴射ポンプ１
１２が位置している。エアクリーナ本体１１６にはシリ
ンダヘッド側へ延びるクリーナ側吸気通路管部１２３が
樹脂により一体に形成されており、該吸気通路管部１２
３は図示しないボルトによりエアクリーナ取付け面１１
４に固定され、前記シリンダヘッド７の吸気通路１１１
の入口１１１ａに接続している。エアクリーナ本体１１
６のシリンダヘッド側の面には新気吸込み管１２０が、
樹脂によりエアクリーナ本体１１６と一体に形成されて
いる。

【００２７】エアクリーナ蓋１１７は、取付けボルト１
２４及び蝶ナット１２５によりエアクリーナ本体１１６
に着脱自在に取り付けられており、エアクリーナ蓋１１
７内にはエレメント１２１が装着されている。

【００２８】図１のXIIーXII断面を示す図１２におい
て、エアクリーナ９の新気吸込み管１２０はＬ字型に形
成されており、上端の裏面側の新気取入れ口１２０ａか
ら吸気通路管部１２３の上方を正面側へと略水平に延
び、正面側の端部で下方へと折れ曲がり、下端出口部１
２０ｂが図１１のようにエレメント１２１の外側空間部
１２８に連通している。

【００２９】図１１において、エレメント１２１は矩形
枠状に形成され、内側空間部１２９は吸気通路管部１２
３に連通している。１３０はエレメント本体取付け用ボ
ルトを挿通するためのボルト孔である。 エンジン運転
中、図１２の新気取入れ口１２０ａから吸い込まれる新
気は、吸込み管１２０から図１１のエレメント外側空間
部１２８に入り、エレメント１２１を通過して清浄さ
れ、内部空間１２９に入る。そしてエアクリーナ側吸気
通路管部１２３を通ってシリンダヘッド７の吸気通路１
１１に入る。

【００３０】

【第２の実施の形態】図１３は請求項１，２の発明を適
用した内燃機関であって、機関を防音カバー５７で包ん
だ単体パッケージを示し、機関本体のファンケース取付
面５３とファンケース１８の間に仕切板５８を挟着し、
防音カバー５７内を仕切板５８よりも動力取出側の第１
部屋７３とファンケース側の第２部屋７４に分けてい
る。第１部屋７３には機関本体、排気マフラ１０及びエ
アクリーナ９が配置され、第２部屋７４にはファンケー
ス１８及びその上の燃料タンク１９が配置されている。
また排風フランジ３８には排風ダクト５９が接続され、
シリンダ２とシリンダヘッド７からの排風をまとめて排
気マフラカバー５９ａ内に導き、防音カバー５７の外に
排出するようにしている。１次膨脹室兼排気管４１は排
風ダクト５９内に納められている。

【００３１】第１部屋７３は機関本体の放熱、排気管４
１及び冷却風の排風により熱くなっており、一方仕切板
５８により仕切られた第２部屋７４は温度の低い部屋に
保たれている。エアクリーナ９の空気取入口９ａは仕切
板５８を貫通して温度の低い第２部屋７４に開口してお
り、常に冷たい新気を容易に取り入れることができ、出
力向上に役立っている。

【００３２】

【第３の実施の形態】図１４は請求項１，２記載の発明
を適用した内燃機関であって、発電機セット等の防音作
業機に搭載した例を示しており、防音カバー５７内に発
電機（図示せず）と内燃機関を搭載している。

【００３３】機関本体のファンケース取付面５３とファ
ンケース１８の間に仕切板５８を挟着し、防音カバー５
７内を仕切板５８よりも動力取出側の第１部屋７３とフ
ァンケース側の第２部屋７４に分けている。第１部屋７
３には機関本体、横置きの大きな容積の排気マフラ１
０、エアクリーナ９、作業機及び燃料タンク１８等が配
置され、第２部屋７４にはファンケース１８が配置され
ている。また排風フランジ３８には排風ダクト５９が接
続され、シリンダ２とシリンダヘッド７からの排風をま
とめて排気マフラカバー５９ａ内に導き、防音カバー５
７の外に排出するようにしている。１次膨脹室兼排気管
４１は排風ダクト５９内に納められている。

【００３４】第１部屋７３は機関本体の熱、排気管４１
及び冷却排風により熱くなっており、一方仕切板５８に
より仕切られた第２部屋７４は温度の低い部屋に保たれ
ている。エアクリーナ９の空気取入口９ａは仕切板５８
を貫通して温度の低い第２部屋７４に開口しており、常
に冷たい新気を容易に取り入れることができ、出力向上
に役立っている。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように本願請求項１記載の
発明によると、シリンダヘッド７とシリンダ２からの冷
却排風を一箇所に集約し、かつそれらを一緒に囲む排風
フランジ３８を形成していることにより、作業機への搭
載時に排風ダクト等を簡単に取り付けられ、排風の処理
が容易になる。またこの結果作業機セットとしての低騒
音化及び構造の簡素化が達成できる。

【００３６】また冷却排風を一箇所に集約して作業機外
に出せることにより、作業機内部の温度を低く保てる。

【００３７】請求項２記載の発明によると、燃料噴射弁
４３をシリンダヘッドカバー８の燃料噴射弁室４６内に
収納していることにより、ノズル周囲から出てくる騒音
を遮断できる。

【００３８】またシリンダヘッド７の冷却風の一部を燃
料噴射弁室４６に導いて積極的に燃料噴射弁４３を冷却
していることにより、燃料噴射弁４３の温度上昇を効果
的に抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は本願請求項１，２記載の発明を適用し
た空冷式内燃機関の正面図である。

【図２】 図１の正面図である。

【図３】 図１の裏面図である。

【図４】 図１の右側面図である。

【図５】 シリンダヘッドの水平断面図である。

【図６】 シリンダヘッドカバーの縦断面図である。

【図７】 図６のVIIーVII断面図である。

【図８】 燃料タンクの上部取付部分の縦断面拡大図で
ある。

【図９】 ファンケースの下部取付部分の縦断面図であ
る。

【図１０】冷却ファンの縦断面図である。

【図１１】 図１のエアクリーナのXI−XI断面図であ
る。

【図１２】 図１のエアクリーナのXII−XII断面図であ
る。

【図１３】 排風ダクトを備え、かつ仕切板を備えた内
燃機関の単体パッケージの水平断面略図である。

【図１４】 排風ダクトを備え、かつ仕切板を備えた作
業機セットの水平断面略図である。

【符号の説明】

１…シリンダブロック ２…シリンダ ７…シリンダヘッド ８…シリンダヘッドカバー ９…エアクリーナ １０…排気マフラ １２…クランク軸 １３…バランサ軸 １４…カム軸 １７…冷却ファン １８…ファンケース ２９…セルモータ ３２…シリンダ側冷却風通路 ３３…ヘッド側冷却風通路 ３４…排気ポート ３８…排風フランジ ４１…１次膨脹室兼排気管 ４２…排風ガイド ４３…燃料噴射弁 ４６…燃料噴射弁室 ５３…ファンケース取付面 ５８…仕切板

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 動力取出側とは反対側に冷却ファン及び
   ファンケースを設け、シリンダヘッド内に、冷却ファン
   側から動力取出側へ冷却風を通過させる冷却風通路を形
   成し、シリンダに冷却ファン側から動力取出側へ冷却風
   を通過させる冷却風通路を形成し、シリンダヘッドとシ
   リンダの動力取出側の冷却風出口にこれらを一緒に囲む
   排風フランジを形成し、該排風フランジに排風ダクトあ
   るいは排風ガイド等を着脱可能としたことを特徴とする
   空冷式内燃機関。
2. 【請求項２】 シリンダヘッド内に、冷却ファン側から
   動力取出側に冷却風を通過させる冷却風通路を形成し、
   シリンダヘッドの上側に固定されるシリンダヘッドカバ
   ー内に、ロッカーアーム室とは区切られた燃料噴射弁室
   を一体に形成し、燃料噴射弁室の冷却ファン側の端部
   を、シリンダヘッド上壁の冷却風取入孔を介してヘッド
   側冷却風通路の上流部に連通し、燃料噴射弁室の動力取
   出側の端部を、シリンダヘッド上壁の冷却風出口孔を介
   してヘッド側冷却風通路の下流部に連通したことを特徴
   とする空冷式内燃機関。