JP3735073B2 - 小型エンジン - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、刈払機のような作業機に使用される小型エンジンのシリンダとクランクケースの締結構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種の小型エンジンでは、従来、図8に示すように、シリンダ7のクランクケース14への取り付けが、シリンダ7の下部のシリンダフランジ7dに挿通した締付ボルト25によって行われていた。図9に示すように、クランクケース14とシリンダフランジ7dとの合せ面Zは、シリンダ軸心Oと直交する直交面に形成されており、シリンダフランジ7dの上面には、締付ボルト25の取付座面7dbが合せ面Zに対して平行の向きに形成されている。締付ボルト25は、シリンダフランジ7dに形成された挿通孔7daに挿入され、クランクケース14に形成されたねじ孔14aにシリンダ軸心Oと平行方向にねじ込まれている。図8に示すように、シリンダ7の冷却フイン7aの4ヶ所には、締付ボルト25および締付工具をシリンダ軸心Oの方向から通すために、切り欠き7abが形成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
この取り付け構造では、シリンダ7の冷却フイン7aの4ヶ所に切り欠き7abを形成しているため、冷却フイン7aの面積が小さくなってシリンダ7の冷却機能が低下する。また、冷却フイン7aの形状が周方向に不均一なので、シリンダ冷却能力に周方向の不均一が生じ、特に冷却風Cが高温となる、冷却ファン3の下流側の切り欠き7abの部分が冷却不足となる。その結果、シリンダ7に大きな熱歪が発生し、これがブローバイガスの発生量を増大させる。
【0004】
また、従来、4ヶ所の切り欠き7abを設けないで、図10および図11に示すように、冷却フイン7aの4ヶ所に締付ボルト25および締付工具を通すための透孔7acを形成したものもある。これによれば、シリンダ7の冷却能力の不均一は軽減されるが、冷却フイン7aの面積は小さくなるので、やはりシリンダ7の冷却機能が低下する。また、孔加工、孔のばり取り等の加工工数が増加して、コスト高となる。
【0005】
本発明は、前記課題の解消を目的とするもので、シリンダの冷却能力を損なうことなく、かつ工数が増加しないシリンダの取付構造を備えた小型エンジンを得ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る小型エンジンは、シリンダとクランクケースとが、両者の合せ面を貫通するようにシリンダの下部外周に配置された複数の締付ボルトにより締結された小型エンジンであって、前記シリンダが冷却フィンを有し、前記複数の締付ボルトの少なくとも一つがシリンダ軸心に対して傾斜してボルト頭部がシリンダ軸心から離間する方向に向いており、前記締結ボルトが貫通した合せ面がシリンダ軸心と直交し、前記締付ボルトの取付座面が前記締付ボルトの軸心と直交している。上記構成によれば、締付ボルトをシリンダに対して斜め上方から差し込んで、締め付けることができるので、冷却フィンが締め付けの邪魔にならない。したがって、冷却フィンに切り欠きも透孔も不要になるから、シリンダの冷却フィンの面積を大きくできるので、シリンダ冷却効果が大きくなるとともに、シリンダの周方向の冷却不均一も抑制される。しかも、冷却フィンに透孔を設ける場合と異なり、加工工数が増加しない。また、前記シリンダとクランクケースの合せ面がシリンダ軸心と直交し、前記締結ボルトが前記合せ面を貫通しているから、シリンダとクランクケースの合せ面の加工を、従来の加工方法で容易に行うことができる。
【0007】
本発明に係る小型エンジンは、シリンダとクランクケースとが、シリンダの下部外周に配置された複数の締付ボルトにより締結された小型エンジンであって、前記複数の締付ボルトの少なくとも一つがシリンダ軸心に対して傾斜してボルト頭部がシリンダ軸心から離間する方向に向いており、前記傾斜した締付ボルトの頭部に近接する冷却フインの先端が、ボルト軸心方向に沿ってボルト頭部から離れるほどシリンダ外側方へ大きく突出している。上記構成によれば、ボルト締め付けの邪魔にならない範囲で、シリンダの冷却フィンの面積を可及的に大きくできる。
【0010】
また、本発明の好ましい実施形態では、さらに、クランク軸に取り付けられた冷却ファンを有し、前記冷却ファンに近い位置の締付ボルトは、シリンダ軸心と平行方向に向いている。上記構成によれば、冷却フィンにおける冷却ファンに近い前部に、締付ボルトとその締付工具を通すための切り欠き、または透孔を形成するが、冷却ファンの前部には、シリンダに触れる前の低温の冷却風が当たるので、切り欠きまたは透孔に伴う冷却フィンの面積減少による冷却効果の低下および冷却不均一の影響は小さい。
【0011】
【発明の実施の形態】
図1は小型エンジンの縦断面図、図2は図1のII−II線断面図、図3はシリンダのクランクケースへの取付構造を示す平面図である。図1に示す小型エンジン1は、刈払機に使用される2サイクルエンジンであり、シリンダ7がクランクケース14に取り付けられ、シリンダ7の吸気ポート71にインシュレータ80を介して気化器11が連結され、この気化器11の上流側にエアクリーナ12が連結されている。シリンダ7の排気ポート72には、マフラ8が接続されている。シリンダ7は、筒部とヘッド部を一体形成したもので、その頂部に形成されたプラグ装着孔83に点火プラグ82が取り付けられている。燃料タンク10はクランクケース14の下部に取り付けられている。図2に示すように、クランクケース14に支持されたクランク軸2の一端にフライホイールを兼ねる冷却ファン3が、その外方にエンジンの出力を刈払機の動力伝達シャフトに伝達する遠心クラッチ5がそれぞれ取り付けられている。クランク軸2の他端にはスタータクラッチ6が取り付けられ、その外方に前記クラッチ6を介してクランク軸2を回転させるリコイルスタータ13が配置されている。
【0012】
図2の冷却ファン3から送給された冷却風Cは、シリンダ7およびマフラ8を覆うシュラウド9によってシリンダ7の冷却フイン7aの間を通るように導かれてシリンダ7を冷却し、高温の冷却風Cとなって、シュラウド9に形成された通気孔9aを通して排出される。
【0013】
シリンダ7とクランクケース14は、シリンダ下部のシリンダフランジ7dに挿通した締付ボルト25によって締結されている。締付ボルト25は、図3に示すように、平面視で矩形のシリンダフランジ7dの四隅に1つずつ、合計4つ設けられている。シリンダ7の冷却フィン7aには、透孔も切り欠きも設けられていない。
【0014】
図4に示すように、シリンダフランジ7dとクランクケース14との合せ面Zは、シリンダ軸心O、つまり円筒面からなるシリンダボアの軸心に対して直交しており、締付ボルト25の取付座面7dbは前記合せ面Zに対して、つまりシリンダ軸心Oと直交する方向に対して外下がりに傾斜している。シリンダフランジ7dとクランクケース14の合せ面Zに介挿されたシリンダガスケット15、およびクランクケース14には、挿通孔7da、15aおよびねじ孔14aがそれぞれ形成されている。シリンダフランジ7dの挿通孔7daおよびクランクケース14のねじ孔14aは、シリンダフランジ7dの取付座面7dbと直交する方向に軸心を有している。締付ボルト25が挿通孔7da、15aに挿通されてねじ孔14aにねじ込まれている。
【0015】
したがって、締付ボルト25はシリンダ軸心Oに対して傾斜し、ボルト頭部25aが、取付座面7dbに当接してシリンダ軸心Oから離間する方向に向いている。締付ボルト25の軸心O1のシリンダ軸心Oに対する傾斜角θは5〜20°が好ましく、10〜15°がさらに好ましい。締付ボルト25の頭部25a近傍の冷却フィン7aは、その先端7aaが、ボルト軸心方向Pに沿ってボルト頭部25aから離れるほど外側方に大きく突出している。
【0016】
この第1実施形態によれば、締付ボルト25をシリンダ7に対して斜め上方から差し込んで、締め付けることができるので、冷却フィン7aが締め付けの邪魔にならない。したがって、冷却フィン7aに切り欠きも透孔も不要になるから、シリンダの冷却フィン7aの面積を大きくできるので、シリンダ冷却効果が大きくなるとともに、シリンダの周方向の冷却不均一も抑制される。しかも、冷却フィン7aに透孔を設ける場合(図10)と異なり、シリンダ7の加工工数が増加しない。
【0017】
また、傾斜した締付ボルト25の頭部に近接する冷却フイン7aの先端7aaが、ボルト軸心方向Pに沿ってボルト頭部25aから離れるほどシリンダ外側方へ大きく突出しているので、ボルト締め付けの邪魔にならない範囲で、シリンダの冷却フィン7aの面積を可及的に大きくできる。
さらに、シリンダ7とクランクケース14の合せ面Zがシリンダ軸心Oと直交しているので、シリンダ7とクランクケース14の合せ面Zの加工を、従来の加工方法で容易に行うことができる。
【0018】
図5および図6は、本発明の第2実施形態を示す図である。第1実施形態1との相違点は、図6に示すように、合せ面Z1をシリンダ7の軸心Oと直交する方向に対して外下がりに傾斜した傾斜面とし、シリンダフランジ7d上の締付ボルト25の取付座面7dbを合せ面Z1と平行な外下がりの傾斜面に形成していることである。これら合せ面Z1および取付座面7dbはシリンダ軸心Oと同心の円錐面であるから、加工は容易である。挿通孔7daおよびねじ孔14aは、取付座面7dbと直交する方向に軸心を有している。したがって、締付ボルト25の軸心O1は、合せ面Z1および取付座面7dbと直交し、シリンダ7の軸心Oに対して傾斜しており、締付ボルト25の頭部25aは、シリンダ7の軸心Oから離間する方向に向いている。
【0019】
この第2実施形態によっても、前記第1実施形態と同様に冷却フィン7aの先端7aaをシリンダ7の頂部に行くほど外側方へ突出させることができるので、同様の効果が得られる。しかも、ボルト軸心O1と合せ面Z1が直交しているから、締付ボルト25の締結力が合せ面Z1の法線方向に作用するので、合せ面Z1にかかる圧接力が大きくなる。
【0020】
図7は、本発明の第3実施形態の平面図である。図1〜図4に示した第1実施形態との相違点は、冷却ファン3に近い側(冷却風Cの上流側)の冷却フィン7aの2ヶ所に、図8の従来例と同様な切り欠き7abを形成し、この切り欠き7ab部分の締付ボルト25の取付構造を、図9の断面Cに示した従来例と同様に構成したことである。他方、冷却風Cの下流側の冷却フィン7aの形状および締付ボルト25の取付構造は、図4に示した第1実施形態と同様になっている。
【0021】
この第3実施形態によれば、冷却フィン7aにおける冷却ファン3に近い前部に、締付ボルト25とその締付工具を通すための切り欠き7abまたは透孔(図10の7ac)を形成するが、冷却ファン3の前部には、シリンダ7に触れる前の低温の冷却風Cが当たるので、切り欠き7abまたは透孔に伴う冷却フィン7aの面積減少による冷却効果の低下および冷却不均一の影響は小さい。
他方、冷却風Cが高温となる下流側の冷却フィン7aの面積は大きいので、所定の冷却能力を保有することができる。
【0022】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、締付ボルトをシリンダに対して斜め上方から差し込んで、締め付けることができるので、冷却フィンが締め付けの邪魔にならない。したがって、冷却フィンに切り欠きも透孔も不要になるから、シリンダの冷却フィンの面積を大きくできるので、シリンダ冷却効果が大きくなるとともに、シリンダの周方向の冷却不均一も抑制される。しかも、冷却フィンに透孔を設ける場合と異なり、加工工数が増加しない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る小型エンジンの縦断面図である。
【図2】図1のII−II線断面図である。
【図3】第1実施形態のシリンダの冷却フィンの形状と、クランクケースへの取付構造の要部を示す平面図である。
【図4】図3のIV−IV線断面図である。
【図5】本発明の第2実施形態に係るシリンダの冷却フィンの形状と、クランクケースへの取付構造の要部を示す平面図である。
【図6】図5のVI−VI線断面図である。
【図7】本発明の第3実施形態に係るシリンダの冷却フィンの形状と、クランクケースへの取付構造の要部を示す平面図である。
【図8】従来のシリンダの冷却フィンの形状と、クランクケースへの取付構造の要部を示す平面図である。
【図9】図8のIX−IX線断面図である。
【図10】従来の他のシリンダの冷却フィンの形状と、クランクケースへの取付構造の要部を示す平面図である。
【図11】図10のXI−XI線断面図である。
【符号の説明】
1…エンジン、3…冷却ファン、7…シリンダ、7a…冷却フィン、7aa…先端、7ab…切り欠き、7d…シリンダフランジ、7da…挿通孔、7db…取付座面、14…クランクケース、14a…ねじ孔、15…シリンダガスケット、15a…挿通孔、25…締付ボルト、25a…頭部、C…冷却風、O…シリンダ軸心、O1…ボルト軸心、P…ボルト軸心方向、Z,Z1 …合せ面。
Claims (3)
- シリンダとクランクケースとが、両者の合せ面を貫通するようにシリンダの下部外周に配置された複数の締付ボルトにより締結された小型エンジンであって、
前記シリンダが冷却フィンを有し、
前記複数の締付ボルトの少なくとも一つがシリンダ軸心に対して傾斜してボルト頭部がシリンダ軸心から離間する方向に向いており、
前記締結ボルトが貫通した合せ面がシリンダ軸心と直交し、前記締付ボルトの取付座面が前記締付ボルトの軸心と直交している小型エンジン。 - シリンダとクランクケースとが、シリンダの下部外周に配置された複数の締付ボルトにより締結された小型エンジンであって、
前記複数の締付ボルトの少なくとも一つがシリンダ軸心に対して傾斜してボルト頭部がシリンダ軸心から離間する方向に向いており、
前記傾斜した締付ボルトの頭部に近接する冷却フインの先端が、ボルト軸心方向に沿ってボルト頭部から離れるほどシリンダ外側方へ大きく突出している小型エンジン。 - 請求項1または2において、さらにクランク軸に取り付けられた冷却ファンを有し、前記冷却ファンに近い位置の締付ボルトは、シリンダ軸心と平行方向に向いている小型エンジン。
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