JP3230076B2 - ガバナ歯車を備えた傾斜型エンジン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はシリンダを傾けた傾
斜型エンジンに関し、さらに詳しくはクランク軸の動力
によって遠心式ガバナ装置のガバナ歯車を回転させる構
成の傾斜型エンジンに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来からクランク軸に固定されたクラン
ク歯車の回転によって、動弁装置の動弁カム歯車と遠心
式ガバナ装置のガバナ歯車を駆動するようにしたエンジ
ンが提案されている。図４は特開平８−８６８２５号に
開示されたガバナ歯車を備えた縦形エンジンの部分縦断
面図である。このエンジン９０は、クランク軸９１に小
径クランク歯車９２と大径クランク歯車９３を固定し、
小径クランク歯車９２に動弁カム歯車９４を噛合してあ
るとともに、大径クランク歯車９３にバランサ歯車９５
を噛合してある。クランク室９６下部位置には、ガバナ
歯車９７が設けられ、動弁カム歯車９４と噛合させるこ
とにより、小径クランク歯車９２の動力を動弁カム歯車
９４を介してガバナ歯車９７に伝達するようにしてあ
る。

【０００３】一方、従来からエンジンの全高を低くする
ため、あるいは搭載スペース上の制約からエンジンのシ
リンダ軸方向を垂直軸、水平軸に対して傾斜させた傾斜
型エンジンが提案されている。例えば、図４に示した縦
形エンジン９０のシリンダ９８を矢印方向９９に傾斜さ
せることにより傾斜エンジンとすることを考えると、ク
ランク室９６の右側下部位置にはガバナ歯車９７を設け
るスペースがなくなる。この場合に、ガバナ歯車９７を
クランク室９６内に配置するには、下記の２つの方法が
考えられる。

【０００４】第１の方法は、図５（Ａ）に示すようにク
ランク軸９１に小径クランク歯車１００だけを固定し、
その小径クランク歯車１００に動弁カム歯車９４を噛合
させるとともに、同じ小径クランク歯車１００にコンロ
ッド、カウンタウエイト１０１などに干渉しないように
大径ガバナ歯車１０２を噛合させる構成である。第２の
方法は、図５（Ｂ）に示すようにクランク軸９１に小径
クランク歯車１００と大径クランク歯車１０４を固定
し、小径クランク歯車１００に動弁カム歯車９４を噛合
させ、大径クランク歯車１０４にガバナ歯車１０３を噛
合させる構成である。この構成においても、ガバナ歯車
１０３に固定されたガバナ機構（図示せず）がコンロッ
ド、カウンタウエイト１０１などと干渉しないように大
径クランク歯車１０４の径を相当に大きくする必要があ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記したような従来技
術では、以下の課題がある。まず、図５（Ａ）に示した
第１の方法であると、コンロッド、カウンタウエイト１
０１などに干渉しないように径の大きい大径ガバナ歯車
１０２を設ける必要があるので、大径ガバナ歯車１０２
が配設されるクランク室の箇所が突出する問題がある。
これは、カウンタウエイト１０１等と干渉しない半径Ｌ
の大径ガバナ歯車１０２を採用した場合、ガバナ軸１０
５中心位置から半径Ｌも外側に突出することになり、こ
の大径ガバナ歯車１０２を収容するためにクランク室が
大きくならざるを得ないからである。さらに、クランク
軸９１の回転が減速してガバナ軸１０５に伝わるので、
遠心式ガバナ装置の感度が悪くなるという問題がある。

【０００６】次に、図５（Ｂ）に示した第２の方法であ
ると、ガバナ軸１０５の回転はクランク軸９１の回転よ
り増速されるので、遠心式ガバナ装置の感度は良くなる
ものの、小径クランク歯車１００のみを設けた構成に比
べて、大径クランク歯車１０４の厚さｄだけ余計に必要
であり、クランク軸９１の軸方向の長さであるクランク
室の奥行が大きくなる問題がある。つまり、傾斜型エン
ジンにおいて、上記第１の方法、第２の方法のいずれの
方法を採用してもエンジンのクランク室が大きくなり、
コンパクト化のために傾斜型エンジンを採用する利益が
薄れるという問題がある。

【０００７】

【発明の目的】本発明は上記課題に鑑みてなされたもの
であり、本発明の目的は、上記課題を解決できるガバナ
歯車を備えた傾斜型エンジンを提供することにある。具
体的な目的の一例を示すと、以下の通りである。 (ａ)横幅、奥行の少なくとも一つをコンパクトにできる
傾斜型エンジンを提供する。 (ｂ)飛沫潤滑装置を含めて傾斜型エンジンのクランク室
をコンパクトにする構成を提供する。 なお、上記に記載した以外の発明の課題及びその解決手
段は後述する発明の実施の形態において詳しく説明す
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第１の発明を、例えば、
図１，図２を参照して説明すれば、エンジン１のクラン
ク室３は垂直軸５に略平行に上側に延びて形成してあ
り、シリンダ本体２は上記クランク室３の一端側から傾
斜して形成してあり、エンジン１のシリンダ軸線６５が
水平軸８、垂直軸５に一致しない傾斜型エンジンにおい
て、クランク室３のクランク軸２０が横架された位置よ
りも傾斜側下方位置に動弁カム歯車３２を設け、クラン
ク軸２０が横架された位置よりも上方側で、シリンダ軸
線６５を傾けたことによるクランク室３の上方空スペー
スにガバナ歯車５０を設け、クランク軸２０より上方で
シリンダ４６の下方側位置に遊び歯車４５を設け、動弁
カム歯車３２をクランク歯車４２に噛合させるととも
に、遊び歯車４５をクランク歯車４２に噛合させ、その
遊び歯車４５をガバナ歯車５０に噛合させることによ
り、クランク歯車４２の回転を動弁カム歯車３２とガバ
ナ歯車５０に伝達するように構成したことを特徴とす
る。

【０００９】第２の発明を、例えば、図１，図２を参照
して説明すれば、シリンダ４６の下部へ遊び歯車４５の
一部が入り込むように遊び歯車４５を設けたことを特徴
とする。第３の発明を、例えば、図１，図２を参照して
説明すれば、エンジン１の燃焼室をクサビ状の燃焼室１
２に形成し、地面に近い側のシリンダヘッド１０の端部
寄り位置にロッカーアーム３４を配設し、動弁カム歯車
３２によって駆動される動弁カム３７の回転により、タ
ペット３６、プッシュロッド３５を介してロッカーアー
ム３４を揺動動作させて吸排気弁１６を作動させるよう
に構成し、水平軸８に対する前記シリンダ軸線６５の傾
斜角度θを上方側へ３０°から３５゜の範囲に設定し、
シリンダ軸線６５に対する吸排気弁１６の弁軸の傾斜角
度φを下方側へ２０゜から３０゜の範囲に設定したこと
を特徴とする。

【００１０】

【発明の作用】第１の発明であれば、径の大きなガバナ
歯車５０を設ける必要がないので、クランク室３の横幅
が大きくなることはなく、また、クランク軸２０に固定
するクランク歯車４２は小径のもの一つで足りるので、
クランク室３の奥行方向の長さをコンパクトにすること
ができる。さらに、径の大きなガバナ歯車５０を用いて
いないので減速されることがなく、遠心式ガバナ装置の
感度が低下する問題もなくすことができる。第２の発明
であれば、シリンダ４６の下部へ遊び歯車４５の一部が
入り込むように遊び歯車４５を設けたことにより、遊び
歯車４５の位置を横方向においてクランク軸近くに配設
することができ、クランク室３の横幅をコンパクトにす
ることができ、ひいてはエンジンの横幅をコンパクトに
することができる。

【００１１】第３の発明であれば、地面に近い側のシリ
ンダヘッド１０の端部寄り位置にロッカーアーム３４を
配設し、水平軸８に対する前記シリンダ軸線６５の傾斜
角度θを上方側へ３０°から３５゜の範囲に設定し、シ
リンダ軸線６５に対する吸排気弁１６の弁軸の傾斜角度
φを下方側（換言すると、水平軸８と平行になる向き）
へ２０゜から３０゜の範囲に設定したことにより、横幅
においてシリンダヘッド１０からロッカーアーム３４の
突出する距離を小さくすることができ、エンジンの横幅
をコンパクトにすることができる。

【００１２】

【発明の効果】第１の発明であれば、下記（イ）,
（ロ）の特有の効果を有する。 （イ）傾斜型エンジンにおいてエンジンの奥行をコンパ
クトにすることができる。 （ロ）大径のガバナ歯車を設ける必要がないので、ガバ
ナの感度が低下することがない。 第２の発明であれば、さらにクランク室の横幅を小さく
できるのでエンジンを横方向にコンパクトにできるとい
う特有の効果を有する。第３の発明であれば、さらに動
弁機構が横方向に突出して傾斜型エンジンの横幅が大き
くなることを抑制できるという特有の効果を有する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面によって
詳細に説明する。図１はそれぞれ本発明の一実施形態と
しての傾斜型エンジンの概略正面縦断面図、図２（Ａ）
はそのエンジンの概略横断面図、図２（Ｂ）は遠心式ガ
バナ装置の概略断面図、図２（Ｃ）は動弁カム軸の中間
部の拡大断面図である。この傾斜型エンジン１は、シリ
ンダ本体２の下側にクランク室３が一体成型されてシリ
ンダブロック４を形成してある。クランク室３は垂直軸
５に略平行に上側に延びて形成しており、クランク室３
の下部位置には、エンジン１を基台６に取り付ける取付
足部７が水平軸８と平行に形成してある。シリンダ本体
２は上記クランク室３の一端側から傾斜して形成されて
おり、シリンダ本体７は水平軸８に対して３０゜〜３５
゜の範囲で上方側へ傾いた傾斜角度θで形成してある。

【００１４】また、シリンダ本体２の上側にシリンダヘ
ッド１０とヘッドカバー１１とが順に組み付けてある。
シリンダヘッド１０の底面に縦断面略三角形状のクサビ
形の燃焼室１２が形成され、ピストンヘッドに形成され
た窪みとで燃焼室１３を構成してある。燃焼室１２には
点火プラグ１４、吸気弁１５、排気弁（図示せず）を臨
んで設けてある。吸排気弁１６は動弁機構１７により作
動されるように構成してある。シリンダ軸線６５に対す
る吸排気弁１６の弁軸の傾斜角度φは下方側へ２０゜〜
３０゜の範囲に設定してある。

【００１５】また、図１に示すように、シリンダ本体２
のシリンダ４６にピストン１８が昇降摺動自在に内嵌し
てある。ピストン１８にはコンロッド１９を介してクラ
ンク軸２０が連動連結してある。図２（Ａ）に示すよう
にクランク室３の前側にクランク室カバー９を組み付け
てある。クランク軸２０には一対の前後クランクアーム
２１・２２の間にクランクピン２３が架設してある。こ
の前後クランクアーム２１・２２から前後方向に前後ク
ランクシャーナル２４・２５が突設され、この前後クラ
ンクジャーナル２４・２５がクランク室カバー９とクラ
ンク室３の後壁２６とにそれぞれ軸受を介して軸受さ
れ、これにより、クランク軸２０がクランク室３内で前
後方向に軸架してある。また、図３に示すようにクラン
クピン２３は軸受メタル２７を介してコンロッド１９の
大端部２８に内嵌してある。コンロッド大端部２８はコ
ンロッドボルト３０を用いてコンロッドキャップ２９を
固定することにより構成してある。コンロッドキャップ
２９のコンロッドボルト軸線３１はコンロッド１９の長
手軸線方向６２と一致させてある。

【００１６】また、コンロッド大端部２８におけるコン
ロッドキャップ２９の分割線６６はコンロッド１９の長
手軸線方向６２と略直交するように形成してある。動弁
カム歯車３２がある方のコンロッド大端部２８の側端部
には図３で示すように「ノ」字状に下方に突出したオイ
ルデッパ３３が一体的に突出形成してあり、クランク室
３下部に溜められた潤滑油を飛沫させ潤滑させるように
してある。動弁機構１７の構成は次の通りである。図１
に示すように地面に近い側のシリンダヘッド１０の端部
寄り位置にロッカーアーム３４を配設して、ロッカーア
ーム３４をヘッドカバー１１内に収容してある。このロ
ッカーアーム３４の出力端部が吸気弁１５の弁軸頭部に
接当しており、入力端部がプッシュロッド３５の頭部に
接当してある。プッシュロッド３５の下端部はタペット
３６上に載置され、タペット３６の下端部は動弁カム３
７のカム面上に載置してある。

【００１７】動弁室３８内の潤滑油は、ロッカーアーム
３４、プッシュロッド３５、タペット３６を伝わってク
ランク室３へ戻される。図２（Ａ）に示すように動弁カ
ム３７が付設された動弁カム軸３９は、その前後端部が
クランク室カバー９の壁とクランク室３の後壁２６とに
それぞれ軸受され、これにより動弁カム軸３９がクラン
ク室３内で前後方向に軸架してある。動弁カム軸３９は
調時伝動装置４０を介してクランク軸２０から連動する
ようにしてある。

【００１８】調時伝動装置４０は次のように構成してあ
る。図２（Ａ）に示すようにクランク軸２０の前クラン
クジャーナル２４にはクランク歯車４２が嵌入固定して
ある。動弁カム軸３９の前ジャーナル４３には動弁カム
歯車３２が嵌入固定してあり、動弁カム歯車３２はクラ
ンク歯車４２と噛合している。また、図１において示す
ように、動弁カム歯車３２はクランク軸２０の右下方位
置に設けられている。クランク歯車４２より上方位置に
はクランク歯車４２と噛合する遊び歯車４５がクランク
室カバー９に軸受されて設けられており、遊び歯車４５
の一部はシリンダ４６の下部へ入り込むようにして設け
てある。また、シリンダ軸線６５を傾けたことによるク
ランク室３の上方空スペースにガバナ歯車５０を設け、
上記遊び歯車４５をガバナ歯車５０に噛合させることに
より、クランク歯車４２の回転を遊び歯車４５を介して
ガバナ歯車５０に伝達するように構成してある。

【００１９】図２（Ｂ）は遠心式ガバナ装置の概略を示
す断面図であり、ガバナ軸４８に椀状のガバナケース４
９が回転自在に軸支され、ガバナケース４９の外周部に
は遊び歯車４５と噛合するガバナ歯車５０が形成されて
いる。ガバナケース４９の内底部にフライウェイト５１
の基端部が枢支され、回転によってフライウェイト５１
の先端部が外向きに揺動するように構成してある。ガバ
ナ軸４８の先端部にスライドキャップ５２が揺動自在に
嵌められており、スライドキャップ５２の先端面にガバ
ナレバー軸５３の先端部が接当してある。フライウェイ
ト５１の回転速度が増加するとフライウェイト５１の先
端部が矢印５４のようにように揺動し、フライウェイト
５４の基端部の爪５５が起き、スライドキャップ５２が
摺動され、ガバナレバー軸５３の先端部が押されて図示
しない伝達機構を介して気化器のスロットルバルブの開
度が小さく調整されることになる。

【００２０】また、図２（Ｃ）に拡大断面図で示すよう
に動弁カム歯車３２により回転駆動される動弁カム軸５
８の中間部５９が、オイルデッパ３３（図３参照）と干
渉しないように、その中間部５９の断面形状を小判状の
偏平円形状に構成してある。なお、図２（Ａ）において
動弁カム軸５８の中間部５９に表された線６０は、偏平
円の稜線を示している。また、動弁カム軸３９の回転数
はクランク軸２０の回転数に比べて１／２であるので、
偏平部は動弁カム軸３９の各１８０゜の範囲において１
個づつ設けられている。

【００２１】上記構成の傾斜型エンジンの作用について
簡単に説明する。この傾斜型エンジン１では、クランク
歯車４２から遊び歯車４５を介してガバナ歯車５０に動
力を伝達するようにしているので、ガバナ歯車５０とク
ランク歯車４２の径の大きさをほぼ等しくすることがで
き、遠心式ガバナ装置の感度を良好に設定することがで
きる。また、コンロッド大端部２８におけるコンロッド
キャップ２９の分割線６６はコンロッド１９の長手軸線
方向６２と略直交するように形成しており、コンロッド
キャップ２９のコンロッドボルト軸線３１はコンロッド
１９の長手軸線方向６２と一致させてあるので、コンロ
ッドボルト２９でコンロッドキャップ２９を取り付ける
場合に、クランク軸２０のすぐ横にあるクランク室左側
壁６３（図１参照）より斜め下方側からコンロッドボル
ト締付具を挿入することができ、クランク室左側壁６３
を左側へ膨出させる必要がなくなる。このように構成す
ることにより、クランク室３の横幅を小さくすることが
でき、クランク室左側壁６３の外側域に、セルスタータ
などを配設することが可能になる。

【００２２】さらに、動弁カム歯車３２がある方のコン
ロッド大端部２８の側端部には図３で示すように「ノ」
字状に下方に突出したオイルデッパ３３が一体的に突出
形成してあるので、図１のように動弁カム歯車３２側が
地面に近くなるように傾けた傾斜型エンジンにおいて
も、図４に示すような一般的なオイルデッパ１０６の回
転軌跡に近づけることができ、良好な飛沫潤滑を行うこ
とができる。また、図２に示すように動弁カム歯車３２
により回転駆動される動弁カム軸３９が、オイルデッパ
３３と干渉しないように、動弁カム軸３９中間部５９の
断面形状を小判状の偏平円形状に構成してあるので、図
３に示すオイルデッパ３３の突出基端部域６４を動弁カ
ム軸３９に近づけることができ、クランク室３の横幅を
狭くすることができる。また、このように構成すること
により、図１に示すクランク室左側壁６３をそれほど広
げなくてもコンロッドボルト３０を左斜め下方から取り
付けることが可能になる。

【００２３】この発明は、上記実施形態に限定されるも
のではなく、この発明の要旨を変更しない範囲内におい
て種々の設計変更を施すことが可能である。以下、その
ような実施形態を説明する。 （１）図１に示す前記実施形態では遊び歯車４５がシリ
ンダ４６の下部へ入り込む構成を例示したが、必ずしも
この構成に限定されるものではない。 （２）水平軸８に対する前記シリンダ軸線６５の傾斜角
度θを３０°から３５゜の範囲に設定し、シリンダ軸線
６５に対する吸排気弁１６の弁軸の傾斜角度φを２０゜
から３０゜の範囲に設定するためには、弁面の配設を考
慮すると燃焼室１２の構成はクサビ形であることが好ま
しい。しかしながら、動弁機構は図１に示したロッカー
アーム３４を有した構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明に係る傾斜型エンジンの概略正面
縦断面図である。

【図２】図２（Ａ）はそのエンジンの概略横断面図、図
２（Ｂ）は遠心式ガバナ装置の概略断面図、図２（Ｃ）
は動弁カム軸の中間部の拡大断面図である。

【図３】図３は本発明に係るコンロッドの拡大図であ
る。

【図４】図４は従来のガバナ歯車を備えた縦形エンジン
の部分縦断面図である。

【図５】図５（Ａ）（Ｂ）はそれぞれ従来の調時伝動装
置の構成を示す模式図である。

【符号の説明】

１…傾斜型エンジン、２…シリンダ本体、３…クランク
室、５…垂直軸、８…水平軸、１０…シリンダヘッド、
１２…クサビ形の燃焼室、１６…吸排気弁、２０…クラ
ンク軸、３２…動弁カム歯車、３４…ロッカーアーム、
３５…プッシュロッド、３６…タペット、４２…クラン
ク歯車、４５…遊び歯車、４６…シリンダ、５０…ガバ
ナ歯車、６５…シリンダ軸線。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジン(１)のクランク室(３)は垂直軸
   (５)に略平行に上側に延びて形成してあり、シリンダ本
   体(２)は上記クランク室(３)の一端側から傾斜して形成
   してあり、エンジン(１)のシリンダ軸線(６５)が水平軸
   (８)、垂直軸(５)に一致しない傾斜型エンジンにおい
   て、クランク室(３)のクランク軸(２０)が横架された位
   置よりも傾斜側下方位置に動弁カム歯車(３２)を設け、
   クランク軸(２０)が横架された位置よりも上方側で、シ
   リンダ軸線(６５)を傾けたことによるクランク室(３)の
   上方空スペースにガバナ歯車(５０)を設け、クランク軸
   (２０)より上方でシリンダ(４６)の下方側位置に遊び歯
   車(４５)を設け、動弁カム歯車(３２)をクランク歯車
   (４２)に噛合させるとともに、遊び歯車(４５)をクラン
   ク歯車(４２)に噛合させ、その遊び歯車(４５)をガバナ
   歯車(５０)に噛合させることにより、クランク歯車(４
   ２)の回転を動弁カム歯車(３２)とガバナ歯車(５０)に
   伝達するように構成したことを特徴とする、ガバナ歯車
   を備えた傾斜型エンジン。
2. 【請求項２】 シリンダ(４６)の下部へ遊び歯車(４５)
   の一部が入り込むように遊び歯車(４５)を設けた、請求
   項１に記載のガバナ歯車を備えた傾斜型エンジン。
3. 【請求項３】 エンジン(１)の燃焼室をクサビ状の燃焼
   室(１２)(１３)に形成し、地面に近い側のシリンダヘッ
   ド(１０)の端部寄り位置にロッカーアーム(３４)を配設
   し、動弁カム歯車(３２)によって駆動される動弁カム
   (３７)の回転により、タペット(３６)、プッシュロッド
   (３５)を介してロッカーアーム(３４)を揺動動作させて
   吸排気弁(１６)を作動させるように構成し、水平軸(８)
   に対する前記シリンダ軸線(６５)の傾斜角度(θ)を上方
   側へ３０°から３５゜の範囲に設定し、シリンダ軸線
   (６５)に対する吸排気弁(１６)の弁軸の傾斜角度(φ)を
   下方側へ２０゜から３０゜の範囲に設定した、請求項１
   に記載のガバナ歯車を備えた傾斜型エンジン。