JP3881830B2 - ハンドヘルド型四サイクルエンジンの動弁機構 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は,ハンドヘルド型四サイクルエンジンの動弁機構に関し,特に,クランク軸に駆動回転部材を連結した調時伝動装置と,この調時伝動装置の被動回転部材の回転力を開閉力として,シリンダヘッドの装着された吸気及び排気弁に伝達するカム装置とからなる動弁機構の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来四サイクルエンジンの動弁機構は,例えば特開2000−161074号公報に開示されるように,既に知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報に開示されているように,動弁機構のカム装置では,比較的大径のカムをシリンダヘッドの直上に配置せざるを得ない構造となっており,これによりエンジンの全高が高くなり,エンジンのコンパクト化を図る上で障害となっている。
【0004】
本発明は,かゝる事情に鑑みてなされたもので,カム装置のカムをシリンダヘッドの一側に配置することを可能にして,エンジンの全高を下げることができ,そのコンパクト化に寄与し得る,ハンドヘルド型四サイクルエンジンの動弁機構を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために,本発明は,クランク軸に駆動回転部材を連結した調時伝動装置と,この調時伝動装置の被動回転部材の回転力を開閉力として,シリンダヘッドの装着された吸気及び排気弁に伝達するカム装置とからなる,四サイクルエンジンの動弁機構において,調時伝動装置をエンジン本体に一側に配置し,カム装置を,シリンダヘッドの一側で調時伝動装置の被動回転部材に結合されるカムと,シリンダヘッドに設けられる吸気及び排気ロッカ軸と,これらロッカ軸の各一端部に固着して先端部をカムに摺接させる吸気及び排気カムフォロワと,吸気及び排気ロッカ軸の各他端部に固着して先端部を吸気及び排気弁に当接させる吸気及び排気ロッカアームとで構成し,また,シリンダヘッド内を,シリンダヘッドに設けた第1動弁室と第2動弁室とに仕切り,第1動弁室内に調時伝動装置を,また第2動弁室内に、吸気及び排気弁をそれぞれ収容し,隔壁に設けた軸受ボスにより吸気及び排気ロッカ軸を支持してなることを第1の特徴とする。
【0006】
尚,前記駆動回転部材は,後述する本発明の実施例における駆動プーリ23に,前記被動回転部材は被動プーリ24にそれぞれ対応する。
【0007】
この第1の特徴によれば,比較的大径のカムがシリンダヘッドの一側に配置されること,並びにシリンダヘッドの直上には吸気及び排気ロッカアーム及び比較的小径の吸気及び排気ロッカ軸が配置されることにより,動弁機構がシリンダヘッドの上方に嵩張ることがなく,エンジンの全高の低下,延いてはエンジンのコンパクト化に寄与することができる。
【0008】
また本発明は,第1の特徴に加えて,上端を開放して調時伝動装置を収容するベルト案内筒をシリンダヘッドに一体的に連設し,これらシリンダヘッド及びベルト案内筒に,調時伝動装置及びカム装置を上方から覆うヘッドカバーを接合し,その接合部より上方に,被動回転部材及びカムを支承する支軸及びロッカ軸を配置したことを第2の特徴とする。
【0009】
尚,前記接合部は,後述する本発明の実施例におけるシールビード87に対応する。
【0010】
この第2特徴によれば,ヘッドカバーを取り外した状態では,シリンダヘッド及びベルト案内筒のヘッドカバーとの接合部に邪魔されることなく,その上方で支軸及び吸気及び排気ロッカ軸の組付け及び分解が可能であり,組立性及びメンテナンス性を良好にすることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を,添付図面に示す本発明の実施例に基づいて説明する。
【0012】
図1は本発明のハンドヘルド型四サイクルエンジンの一使用例を示す斜視図,図2は上記四サイクルエンジンの縦断側面図,図3は図2の3−3線断面図,図4は図2の4−4線断面図,図5は図2の要部拡大断面図,図6は図5の要部分解図,図7は図4の7−7線断面図,図8は図4の8−8線断面図,図9は図8の9−9線断面図,図10は図5の10−10矢視図(ヘッドカバーの底面図),図11は図5の11−11線断面図,図12は上記エンジンの潤滑経路図,図13は上記エンジンの倒立状態を示す,図4との対応図,図14は同エンジンの横倒し状態を示す,図4との対応図である。
【0013】
図1に示すように,ハンドヘルド型四サイクルエンジンEは,例えば動力トリマTの動力源として,その駆動部に取付けられる。動力トリマTは,その作業状態によりカッタCを色々の方向に向けて使用されるので,その都度エンジンEも大きく傾けられ,あるいは逆さにされ,その運転姿勢は一定しない。
【0014】
先ず,このハンドヘルド型四サイクルエンジンEの外周りの構造について図2及び図3により説明する。
【0015】
ハンドヘルド型四サイクルエンジンEのエンジン本体1には,その前後に気化器2及び排気マフラ3がそれぞれ取付けられ,気化器2の吸気道入口にはエアクリーナ4が装着される。またエンジン本体1の下面には合成樹脂製の燃料タンク5が取付けられる。クランク軸13は,エンジン本体1と,このエンジン本体1の一側に隣接したオイルタンク40との両外側方に両端部を突出させており,その一端部に固着した被動部材84に伝動,連結可能なリコイル式スタータ42がオイルタンク40の外側面に取付けられる。
【0016】
クランク軸13の他端部にはフライホイールを兼ねる冷却ファン43が固着される。この冷却ファン43の外側面には,複数の取付けボス46(図2には,そのうちの1個を示す)が形成されており,この各取付けボス46に遠心シュー47が揺動自在に軸支される。この遠心シュー47は,後述する駆動軸50に固着されるクラッチドラム48と共に遠心クラッチ48を構成するもので,クランク軸13の回転数が所定値を超えると,遠心シュー47が,それ自体の遠心力によりクラッチドラム48の内周壁に圧接して,クランク軸13の出力トルクを駆動軸50に伝達するようになる。この遠心クラッチ48よりも,冷却ファン43は大径になっている。
【0017】
エンジン本体1及び,燃料タンク40を除く付属機器を覆うエンジンカバー51は,エンジン本体1の適所に固着され,このエンジンカバー51と燃料タンク5との間に冷却風取り入れ口19が設けられる。したがって,冷却ファン43の回転により,この冷却風取り入れ口19から外気が取り入れられ,エンジンE各部の冷却に供される。
【0018】
エンジンカバー51には,クランク軸6と同軸に並ぶ円錐台状の軸受ホルダ58が固着され,この軸受ホルダ58は,前記カッタCを回転駆動する駆動軸50をベアリング59を介して支持する。
【0019】
而して,エンジン本体1を間に置いて,一側にオイルタンク40及びスタータ42,他側に冷却ファン43及び遠心クラッチ49がそれぞれ配置されるので,エンジンEの左右の重量バランスが良好で,エンジンEの重心をエンジン本体1の中心部に近づけることができ,エンジンEの取り回し性が良好となる。
【0020】
またエンジン本体1と遠心シュー47との間において,遠心シュー47より大径の冷却ファン43がクランク軸13に固着されるので,冷却ファン43によるエンジンEの大型化を極力回避することができる。
【0021】
次に,エンジン本体1及びオイルタンク40の構造について図2〜図5,図6,図10,図11を参照しながら説明する。
【0022】
図2〜図5において,エンジン本体1は,クランク室6aを有するクランクケース6,一つのシリンダボア7aを有するシリンダブロック7,並びに燃焼室8a及び該室8に開口する吸,排気ポート9,10を有するシリンダヘッド8からなっており,シリンダブロック7及びシリンダヘッド8の外周には多数の冷却フィン38が形成される。
【0023】
クランク室6aに収容されるクランク軸13は,クランクケース6の左右両側壁にボールベアリング14,14′を介して回転自在に支承される。その際,左側のボールベアリング14はシール付きとされ,右側のボールベアリング14′の外側にはオイルシール17が隣接して配設される。クランク軸13には,従来普通のように,シリンダボア7aに嵌装されたピストン15がコンロッド16を介して連接される。
【0024】
クランクケース6の左側壁には,その外側に隣接するオイルタンク40が一体に連設され,このオイルタンク40をクランク軸13のシール付きボールベアリング14側の端部が貫通するように配置される。そして,クランク軸13に貫通される,オイルタンク40の外側壁にはオイルシール39が装着される。
【0025】
オイルタンク40の天井壁には,それを貫通するように上下に延びると共に上下両端を開放した偏平断面のベルト案内筒86が一体に連設される。このベルト案内筒86の下端は,オイルタンク40内のクランク軸13近傍まで延びており,また上端部は,シリンダヘッド8と隔壁85を共有するように,シリンダヘッド8に一体に連設される。シリンダヘッド8及びベルト案内筒86の上端周縁には,一連の環状シールビード87が形成され,隔壁85は,このシールビード87より上方に突出している。
【0026】
一方,図6,図10及び図11に示すように,ヘッドカバー36の下端面には,上記シールビード87に対応する環状シール溝88aが,また該カバー36の内面には,環状シール溝88aの両側部間を連通する線状シール溝88bがそれぞれ形成され,環状シール溝88aには環状パッキン89aが装着され,線状シール溝88bには,環状パッキン89aと一体成形された線状パッキン89bが装着される。そして,環状パッキン89aにはシールビード87が,線状パッキン89bには隔壁85がそれぞれ圧接するように,ヘッドカバー36はシリンダヘッド8にボルト37により結合される。
【0027】
而して,ベルト案内筒86とヘッドカバー36の一半部とで第1動弁室21aが,またシリンダヘッド8とヘッドカバー36の他半部とで第2動弁室21bがそれぞれ画成され,両動弁室21a,21bは前記隔壁85によって仕切られる。
【0028】
再び図2〜図5において,エンジン本体1及びオイルタンク40は,クランク軸13の軸線を通り且つシリンダボア7aの軸線と直交する平面で,上部ブロックBaと下部ブロックBbとに2分割される。即ち,上部ブロックBaは,クランクケース6の上半部,シリンダブロック7,シリンダヘッド8,オイルタンク40の上半部及びベルト案内筒86を一体に連ねて構成され,下部ブロックBbは,クランクケース6の下半部と,オイルタンク40の下半部とを一体に連ねて構成されるもので,これら上部及び下部ブロックBa,Bbは個別に鋳造され,各部を加工された後,複数のボルト12(図4参照)により相互に結合される。
【0029】
シリンダヘッド8には,吸気ポート9及び排気ポート10をそれぞれ開閉する吸気弁18i及び排気弁18eがシリンダボア7aの軸線と平行に設けられ,また点火栓20が,その電極を燃焼室8aの中心部に近接させて螺着される。
【0030】
次に,上記吸気弁18i及び排気弁18eを開閉駆動する動弁機構22について,図3〜図7により説明する。
【0031】
動弁機構22は,オイルタンク40内から前記第1動弁室21aにわたり配設される調時伝動装置22aと,前記第1動弁室21aから第2動弁室21bにわたり配設されるカム装置22bとで構成される。
【0032】
調時伝動装置22aは,オイルタンク40内のクランク軸13に固設した駆動プーリ23と,ベルト案内筒86の上部に回転自在に軸支される被動プーリ24と,これら駆動及び被動プーリ23,24間に巻き掛けたタイミングベルト25とからなっており,被動プーリ24の,隔壁85側の端面には,カム装置22bの一部をなすカム26が一体に結合される。こうしてカム26は,シリンダヘッド8の一側に被動プーリ24と共に配置される。駆動及び被動プーリ23,24は歯付きであり,駆動プーリ23はベルト25を介して被動プーリ24を2分の1の減速比をもって駆動するようになっている。
【0033】
ベルト案内筒86の外側壁には,環状のシールビード87の内側で起立してヘッドカバー36の内面に当接もしくは近接する支持壁27が一体に形成されており,この支持壁27に設けた貫通孔28aと,隔壁85に設けた底付き孔28bにより支軸29の両端部が回転自在に支持され,この支軸29の中間部で前記被動プーリ24及びカム26が回転自在に支承される。支軸29は,ヘッドカバー36の取り付け前に,貫通孔28aから,被動プーリ24及びカム26の軸孔35,底付き孔28bへと挿入されるもので,その挿入後,ヘッドカバー36をシリンダヘッド8及びベルト案内筒86に接合すると,ヘッドカバー36の内面が支軸29の外端に対向して,その抜け止めを果たすようになっている。
【0034】
隔壁85には,第2動弁室21b側に支軸29と平行に突出する一対の軸受ボス30i,30eが一体に形成されており,カム装置22bは,前記カム26と,上記軸受ボス30i,30eにそれぞれ回転自在に支持される吸気ロッカ軸31i及び排気ロッカ軸31eと,第1動弁室21aでこれらロッカ軸31i,31eの一端にそれぞれ固着されてカム26の下面に先端を摺接させる吸気カムフォロワ22i及び排気カムフォロワ22eと,第2動弁室21bで吸気及び排気ロッカ軸31i,31eの他端にそれぞれ固着されて先端部を吸気弁18i及び排気弁18eの上端に当接させる吸気ロッカアーム33i及び排気ロッカアーム33eと,吸気弁18i及び排気弁18eにそれぞれ装着されて,それらを閉弁方向に付勢する吸気ばね34i及び排気ばね34eとからなっている。
【0035】
以上において,支軸29及び吸気及び排気ロッカ軸31i,31eは,シリンダヘッド8及びベルト案内筒86の上端の環状のシールビード87より上方に配置される。
【0036】
而して,クランク軸13の回転時,それと共に回転する駆動プーリ23がベルト25を介して被動プーリ24及びカム26を回転すると,そのカム26が吸気及び排気カムフォロワ32i,32eを適時揺動させ,それらの揺動は,各対応するロッカ軸31i,31eを介して吸気及び排気ロッカアーム33i,33eに伝達して,それらを揺動させるので,吸気及び排気ばね34i,34eとの協働により,吸気及び排気弁18i,18eを適時開閉することができる。
【0037】
調時伝動装置22aにおいて,被動プーリ24及びカム26は支軸29に回転自在に支承され,またその支軸29も第1動弁室21aの両側壁に回転自在に支承されるので,被動プーリ24及びカム26の回転中は,摩擦により引きずられて支軸29も回転することなり,被動プーリ24及びカム26と支軸29との回転速度差が減少し,回転摺動部の摩耗の低減を図ることができ,耐久性の向上に寄与し得る。
【0038】
ところで,比較的大径のカム26は被動プーリ24と共にシリンダヘッド8の一側に配置され,またシリンダヘッド8の直上には吸気及び排気ロッカアーム33i,33e及び比較的小径の吸気及び排気ロッカ軸31i,31eしか配置されないので,動弁機構22がシリンダヘッド8の上方に大きく嵩張ることがなく,エンジンEの全高の低下,延いてはエンジンEのコンパクト化に寄与することができる。
【0039】
また支軸29及び吸気及び排気ロッカ軸31i,31eは,シリンダヘッド8及びベルト案内筒86の上端の一連の環状のシールビード87より上方に配置されており,したがって,ヘッドカバー36を取り外した状態では,上記シールビード87に何等邪魔されることなく,その上方で支軸29及び吸気及び排気ロッカ軸31i,31eの組付け及び分解が可能であり,組立性及びメンテナンス性が極めて良好である。
【0040】
次に,図3〜図12によりエンジンEの潤滑系について説明する。
【0041】
図4及び図5において,オイルタンク40には,給油口40aから注入された規定量の潤滑用オイルOが貯留される。このオイルタンク40内において,クランク軸13には,前記駆動プーリ23を挟んで軸方向に並ぶ一対のオイルスリンガ56a,56bが圧入等により固着される。これらオイルスリンガ56a,56bは,互いに正反対の半径方向を向くと共に,互いに先端を軸方向に離反させるように屈曲しており,クランク軸13により回転駆動されると,エンジンEの如何なる運転姿勢でも,両オイルスリンガ56a,56bの少なくとも一方がオイルタンク40内に貯留オイルOを攪拌,飛散させ,オイルミストを生成するようになっている。このとき,発生したオイル飛沫は,第1動弁室21aからオイルタンク40内に露出した調時伝動装置22aの一部に振り掛かったり,第1動弁室21aに進入したりして,調時伝動装置22aを直接潤滑するようになっており,これが一つの潤滑系統である。
【0042】
もう一つの潤滑系統は,図3〜図5及び図12に示すように,オイルタンク40の内部とクランク室6aとの間を連通すべくクランク軸13に設けられた通孔55と,クランク室6aの下部を第2動弁室21bの下部に接続すべくエンジン本体1外側に配設されるオイル送り導管60と,第2動弁室21bに液化して溜まったオイルを吸い上げるべくシリンダヘッド8に設けられるオイル吸い上げ室74と,このオイル吸い上げ室74を第1動弁室21aを介してオイルタンク40に連通すべくシリンダヘッド8及びオイルタンク40間に形成されるオイル戻し通路78と,クランク室6aの下部に設置されてクランク室6aからオイル送り導管60への一方向のみオイルミストの流れを許容する一方向弁61とを備える。
【0043】
前記通孔55のオイルタンク40内への開口端55aは,エンジンEの如何なる姿勢でも,常に,オイルタンク40内のオイルOの液面上に露出しているように,該タンク40内の中心部もしくはその近傍に配置される。クランク軸13の固着される駆動プーリ23と一方のオイルスリンガ56aは,上記開口端55aを塞がないように,開口端55aを間に置いて配置される。
【0044】
前記一方向弁61(図3参照)は,図示例ではリード弁から構成され,ピストン15の往復運動に伴いクランク室6aが負圧になったとき閉弁し,正圧になったとき開弁するようになっている。
【0045】
オイル送り導管60の下端部は,クランクケース6の外側面に突設された下部接続管62a(図3参照)に,また上端部は,シリンダヘッド8の外側面に突設された上部接続管62b(図4及び図8参照)にそれぞれ嵌め込まれて接続される。上部接続管62bの内部は,一方でシリンダヘッド8の形成された通路面積の大きい連通路63(図8及び図9参照)を介して第2動弁室21bの下部に連通し,他方で,オリフィス状のバイパス64(図8参照)を介してオイル戻し通路78に連通する。
【0046】
図5,図10及び図11に示すように,ヘッドカバー36の天井壁には,該カバー36内の上部にブリーザ室69を画成する仕切り板65が,該天井壁に突設された複数の支柱66と,それに係止されるクリップ67とで取り付けられ,そのブリーザ室69は,一方で仕切り板65に一体に形成された第2動弁室21b側に突出する流路面積が大きい連通管68と,仕切り板65のヘッドカバー36内面との間隙gとを介して第2動弁室21bと連通され,他方でブリーザパイプ70を介して前記エアクリーナ4内に連通される。このブリーザ室69は,混合状態のオイル及びブローバイガスの気液分離を行うところであり,その気液分離を促進するための迷路壁72がヘッドカバー36の天井壁内面に突設される。
【0047】
仕切り板65には,その上面との間に前記オイル吸い上げ室74を画成する平面視でT字形の箱体79が溶着されており,したがって,オイル吸い上げ室74もT字形となる。
【0048】
仕切り板65には,オイル吸い上げ室74のT字形の横棒の両端部に当たる2箇所にそれぞれ連通する2本の吸い上げ管75が一体に突設される。これら吸い上げ管75は,各先端を第2動弁室21bの底面近傍まで延ばしており,それらの各先端開口部がオリフィス75aとなっている。
【0049】
また箱体79の上壁には,オイル吸い上げ室74のT字形の横棒及び縦棒の各先端部に当たる3箇所にそれぞれ連通する3本の吸い上げ管76が一体に突設される。これら吸い上げ管76は,各先端をブリーザ室69の天井面近傍まで延ばしており,それらの先端開口部がオリフィス76aとなっている。
【0050】
さらに箱体79の上壁には,その上面の窪み部65aを吸い上げ室74に連通するオリフィス80が穿設される。
【0051】
また仕切り板65には,オイル吸い上げ室74のT字形の縦棒の先端部に当たる部分に連通する1本の導管81が一体に突設され,この導管81の先端部は,第2動弁室21bの底面に開口する前記オイル戻し通路78の入口78aにグロメット82を介して嵌合される。こうして吸い上げ室74はオイル戻し通路78と接続される。上記導管81は,第2動弁室21bの一内側面に近接して配置され,上記内側面に近接した部分に,第2動弁室21bを該導管81内に連通するオイル吸い上げ用のオリフィス81aが穿設される。
【0052】
而して,ブリーザ室69は,ブリーザパイプ70を介してエアクリーナ4内に連通しているので,エンジンEの運転中でもブリーザ室69の圧力は,略大気圧に保たれ,このブリーザ室69に流路抵抗の小さい連通管68を介して連通する第2動弁室21bはブリーザ室69と略同圧である。
【0053】
クランク室6aは,エンジンEの運転中,ピストン15の昇降により生ずる圧力脈動の正圧成分のみを一方向弁61からオイル送り導管60に吐出することから,クランク室6aは平均的に負圧状態となり,上記正圧を受ける第2動弁室21bは,流路抵抗の小さい連通管68を介してブリーザ室69と連通しているから,ブリーザ室69と略同圧となる。クランク室6aの負圧は,クランク軸13の通孔55を経てオイルタンク40に伝達し,更にオイル戻し通路78を介して吸い上げ室74に伝達するので,吸い上げ室74は,第2動弁室21bやブリーザ室69よりも低圧,オイルタンク40及び第1動弁室21aは吸い上げ室74よりも低圧となる。
【0054】
したがって,図12に示すように,クランク室6aの圧力をPc,オイルタンク40の圧力をPo,第1動弁室21aの圧力をPva,第2動弁室21bの圧力をPvb,吸い上げ室74の圧力をPs,ブリーザ室69のPbとすると,その大小関係は次式で表すことができる。
【0055】
Pvb=Pb>Ps>Po=Pva>Pc
その結果,第2動弁室21b及びブリーザ室69の圧力は吸い上げ管75,76やオリフィス80を通して吸い上げ室74へ,更にオイル戻し通路78を通してオイルタンク40へ,そしてクランク室6aへと移動する。
【0056】
エンジンEの運転中,オイルタンク40内において,クランク軸13に回転されるオイルスリンガ56a,56bが潤滑油Oを攪拌,飛散させることによりオイルミストが生成される。そのとき発生したオイルの飛沫は,ベルト案内筒86からオイルタンク40内に露出した調時伝動装置22aの一部,即ち駆動プーリ23及びタイミングベルト25の一部に振り掛かり,あるいは第1動弁室21aに進入して,調時伝動装置22aを直接潤滑することは既に述べた通りである。
【0057】
オイルタンク40で生成されたオイルミストは,前述の圧力の流れに従って,クランク軸13の通孔55を通してクランク室6aに吸入され,クランク軸13ピストン15周りを潤滑する。次いでピストン15の下降によりクランク室6aが正圧になると,一方向弁61の開弁により上記オイルミストはクランク室6aで発生したブローバイガスと共にオイル送り導管60及び連通路63を昇って第2動弁室21bに供給され,該室21b内のカム装置22bの各部,即ち吸気及び排気ロッカアーム33i,33e等を潤滑する。
【0058】
この場合,上記連通路63を通るオイルミストの一部は,オリフィス状のバイパス64からオイル戻し通路78へ短絡する。したがって,バイパス64の流路抵抗を適当に設定することにより,オイルミストの第2動弁室21bへの供給量を調節することができる。
【0059】
第2動弁室21b内のオイルミスト及びブローバイガスは,連通管68及び仕切り板65周りの間隙gを通ってブリーザ室69に移ると,その際の膨張作用及び迷路壁72との衝突作用により気液分離され,ブローバイガスは,エンジンEの吸気行程時,ブリーザパイプ70及びエアクリーナ4を順次経由してエンジンEに吸入される。
【0060】
ブリーザ室69で液化したオイルは,エンジンEの正立状態では,箱体79上面の窪み部65aに溜まるか,連通管68や間隙gを流下して第2動弁室21bの底面に溜まるので,それらの場所に待機するオリフィス80や吸い上げ管75によって吸い上げ室74へと吸い上げられる。またエンジンEの倒立状態では,上記液化オイルはヘッドカバー36の天井面に溜まることになるので,その場所に待機する吸い上げ管76によって吸い上げ室74へと吸い上げられる。
【0061】
こうして吸い上げ室74に吸い上げられたオイルは,導管81からオイル戻し通路78を通ってオイルタンク40に還流する。この場合,図示例のように,オイル戻し通路78を第2動弁室21bを介してオイルタンク40に連通させると,オイル戻し通路78を出たオイルが調時伝動装置22aに振り掛かり,その潤滑にも寄与することになり,好都合である。
【0062】
一方,オイルタンク40では,エンジンEが図13に示すように,倒立状態にされた場合,貯留オイルOが該タンク40の天井側,即ち第1動弁室21a側に移動するが,第1動弁室21aのオイルタンク40内への開口端は,ベルト案内筒86によって,貯留オイルOの液面より高い位置を占めるように設定されており,したがって,第2動弁室21bへの貯留オイルOの流入を許さず,調時伝動装置22aの過剰給油を防ぐことができると共に,オイルタンク40内に所定量のオイル量を確保して,オイルスリンガ56a,56bによるオイルミストの生成の継続が可能となる。
【0063】
またエンジンEが図14に示すように,横倒し状態にされた場合には,貯留オイルOは該タンク40の側面側に移動するが,第1動弁室21aのオイルタンク40内への開口端は,ベルト案内筒86によって,貯留オイルOの液面より高い位置を占めるように設定されており,したがって,この場合も第2動弁室21bへの貯留オイルOの流入を許さず,調時伝動装置22aの過剰給油を防ぐことができると共に,オイルタンク40内に所定量のオイル量を確保して,オイルスリンガ56a,56bによるオイルミストの生成の継続が可能となる。
【0064】
かくして,動弁機構22の潤滑系統は,オイルタンク40内の飛散オイルでオイルタンク40及び第1動弁室21a内の調時伝動装置22aとカム装置22bの一部を潤滑する系統と,第2動弁室21bに移送されたオイルミストにより第2動弁室21b内のカム装置22bの残りの部分を潤滑する系統との2系統に分けられるので,各潤滑系統の負担が軽減することになって,動弁機構22全体を万遍なく潤滑することができる。しかもオイルの飛沫やオイルミストの使用により,エンジンの如何なる運転姿勢においても,エンジンの各部を確実に潤滑することができる。
【0065】
またオイルタンク40内でミスト化されたオイルを,クランク室6aの圧力脈動と,一方向弁61の一方向移送機能を利用して循環させるようにしたので,オイルミストの循環のための専用のオイルポンプは不要であり,構造の簡素化を図ることができる。
【0066】
またオイルタンク40のみならず,クランク室6a及び第2動弁室21b間を結ぶオイル送り導管60は,エンジン本体1外側に配設されるので,エンジン本体1の薄肉化及びコンパクト化を何ら妨げず,エンジンEの軽量化に大いに寄与することができる。特に,外部配置のオイル送り導管60は,エンジン本体1から熱影響を受け難く,しかも放熱し易いので,これを通るオイルミストの冷却を促進することができる。
【0067】
またオイルタンク40はエンジン本体1の一外側に配設されるので,エンジンEの全高の大幅低下をもたらすことができ,しかも調時伝動装置22aの一部がオイルタンク40に収められるので,エンジンEの横幅の増加を極力抑えることができて,コンパクト化を図ることができる。
【0068】
本発明は,上記実施例に限定されるものではなく,その要旨の範囲を逸脱することなく種々の設計変更が可能である。例えば,一方向弁61に代えて,クランク軸13に連動して,オイル送り導管60をピストン15の下降時に導通し,その上昇時に遮断するように作動するロータリバルブを設けることもできる。またオイル吸い上げ管75,76や吸い上げ用オリフィス80,81aの個数及び設置場所は自由に選定されるものである。
【0069】
【発明の効果】
以上のように本発明の第1の特徴によれば,クランク軸に駆動回転部材を連結した調時伝動装置と,この調時伝動装置の被動回転部材の回転力を開閉力として,シリンダヘッドの装着された吸気及び排気弁に伝達するカム装置とからなる,ハンドヘルド型四サイクルエンジンの動弁機構において,調時伝動装置をエンジン本体に一側に配置し,カム装置を,シリンダヘッドの一側で調時伝動装置の被動回転部材に結合されるカムと,シリンダヘッドに設けられる吸気及び排気ロッカ軸と,これらロッカ軸の各一端部に固着して先端部をカムに摺接させる吸気及び排気カムフォロワと,吸気及び排気ロッカ軸の各他端部に固着して先端部を吸気及び排気弁に当接させる吸気及び排気ロッカアームとで構成し、また、シリンダヘッド内を、シリンダヘッドに設けられる隔壁によって第1動弁室と第2動弁室とに仕切り、第1動弁室内に調時伝動装置を、また第2動弁室内に、吸気及び排気弁をそれぞれ収容し、隔壁に設けた軸受ボスにより吸気及び排気ロッカ軸を回転自在に支承してなるので,比較的大径のカムがシリンダヘッドの一側に配置されること,並びにシリンダヘッドの直上には吸気及び排気ロッカアーム及び比較的小径の吸気及び排気ロッカ軸が配置されることにより,動弁機構がシリンダヘッドの上方に嵩張ることがなく,エンジンの全高の低下,延いてはハンドヘルド型四サイクルエンジンのコンパクト化に寄与することができる。
【0070】
また本発明の第2の特徴によれば,上端を開放して調時伝動装置を収容するベルト案内筒をシリンダヘッドに一体的に連設し,これらシリンダヘッド及びベルト案内筒に,調時伝動装置及びカム装置を上方から覆うヘッドカバーを接合し,その接合部より上方に,被動回転部材及びカムを支承する支軸及びロッカ軸を配置したので,ヘッドカバーを取り外した状態では,シリンダヘッド及びベルト案内筒のヘッドカバーとの接合部に邪魔されることなく,その上方で支軸及び吸気及び排気ロッカ軸の組付け及び分解が可能であり,組立性及びメンテナンス性を良好にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のハンドヘルド型四サイクルエンジンの一使用例を示す斜視図。
【図2】 上記四サイクルエンジンの縦断側面図。
【図3】 図2の3−3線断面図。
【図4】 図2の4−4線断面図。
【図5】 図2の要部拡大断面図
【図6】 図5の要部分解図。
【図7】 図4の7−7線断面図。
【図8】 図4の8−8線断面図。
【図9】 図8の9−9線断面図。
【図10】 図5の10−10矢視図(ヘッドカバーの底面図)。
【図11】 図5の11−11線断面図。
【図12】 上記エンジンの潤滑経路図。
【図13】 上記エンジンの倒立状態を示す,図4との対応図。
【図14】 同エンジンの横倒し状態を示す,図4との対応図。
【符号の説明】
E・・・・・・ハンドヘルド型四サイクルエンジン
1・・・・・・エンジン本体
8・・・・・・シリンダヘッド
13・・・・・クランク軸
18i・・・・吸気弁
18e・・・・排気弁
21a・・・・第1動弁室
21b....第2動弁室
22・・・・・動弁機構
22a・・・・調時伝動装置
22b・・・・カム装置
23・・・・・駆動回転部材(駆動プーリ)
24・・・・・被動回転部材(被動プーリ)
26・・・・・カム
29・・・・・支軸
30i,30e・・・軸受ボス
31i,31e・・・吸気及び排気ロッカ軸
32i,32e・・・吸気及び排気カムフォロワ
33i,33e・・・吸気及び排気ロッカアーム
36・・・・・ヘッドカバー
85・・・・・隔壁
86・・・・・ベルト案内筒
87・・・・・接合部(シールビード)
Claims (2)
- クランク軸(13)に駆動回転部材(23)を連結した調時伝動装置(22a)と,この調時伝動装置(22a)の被動回転部材(24)の回転力を開閉力として,シリンダヘッド(8)の装着された吸気及び排気弁(18i,18e)に伝達するカム装置(22b)とからなる,ハンドヘルド型四サイクルエンジンの動弁機構において,
調時伝動装置(22a)をエンジン本体(1)に一側に配置し,カム装置(22b)を,シリンダヘッド(8)の一側で調時伝動装置(22a)の被動回転部材(24)に結合されるカム(26)と,シリンダヘッド(8)に設けられる吸気及び排気ロッカ軸(31i,31e)と,これらロッカ軸(31i,31e)の各一端部に固着して先端部をカム(26)に摺接させる吸気及び排気カムフォロワ(32i,32e)と,吸気及び排気ロッカ軸(31i,31e)の各他端部に固着して先端部を吸気及び排気弁(18i,18e)に当接させる吸気及び排気ロッカアーム(33i,33e)とで構成し,また,シリンダヘッド(8)内を、シリンダヘッド(8)に設けた隔壁(85)によって第1動弁室(21a)と第2動弁室(21b)とに仕切り,第1動弁室(21a)内に調時伝動装置(22a)を、また第2動弁室(21b)内に,吸気及び排気弁(18i,18e)をそれぞれ収容し,隔壁(85)に設けた軸受ボス(30i,30e)により吸気及び排気ロッカ軸(31i,31e)を回転自在に支承してなる,ハンドヘルド型四サイクルエンジンの動弁機構 - 請求項1記載のハンドヘルド型四サイクルエンジンの動弁機構において,
上端を開放して調時伝動装置(22a)を収容するベルト案内筒(86)をシリンダヘッド(8)に一体的に連設し,これらシリンダヘッド(8)及びベルト案内筒(86)に,調時伝動装置(22a)及びカム装置(22b)を上方から覆うヘッドカバー(36)を接合し,その接合部より上方に,被動回転部材(24)及びカム(26)を支承する支軸(29)及びロッカ軸(31i,31e)を配置したことを特徴とする,ハンドヘルド型四サイクルエンジンの動弁機構。
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