JP3951571B2 - Valve structure of general-purpose air-cooled four-cycle engine - Google Patents
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/02—Valve drive
- F01L1/024—Belt drive
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、芝刈機などに使用するクランク軸縦置き小型空冷四サイクルエンジン等の汎用空冷四サイクルエンジンの動弁構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
汎用四サイクルエンジンで、小型のものでは、クランク軸の一端に冷却ファンを取付けて、ファンカバーで覆い、シリンダーヘッド及びシリンダーに冷却風を送って、エンジンの発熱を冷却するようにしたものがある。また、シリンダーヘッドのカム軸とクランク軸をタイミングベルトで連結し、吸気弁と排気弁を開閉するようにしたものがある。
【0003】
例えば、特開平8−177441号公報に示されたものは、横置きにしたクランク軸の一端に冷却ファンを取付けて、シリンダー及びシリンダーヘッドに向けて冷却風を送って冷却するようにしてあり、シリンダーヘッドのカム軸とクランク軸をタイミングベルトで連結して、シリンダーヘッドの吸気弁と排気弁を開閉するようにしてある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記構造であると、タイミングベルトが、シリンダー及びシリンダーヘッドを冷却する冷却風の風下になり、シリンダー及びシリンダーヘッドは効率よく冷却することができる。しかし、タイミングベルトは、シリンダー及びシリンダーヘッドを冷却した後の熱風を受けることになり、タイミングベルトは、ゴムを主体に作られるもので、耐熱性に問題があって、タイミングベルトの劣化が早く耐久性に問題がある。
また、通常のタイミングベルトを冷却ファン側に配置すると、大径のプーリーが冷却風の流れを妨げ、冷却効率を低下させる恐れがある。
【0005】
かかる点に鑑み、この発明は、縦置きクランク軸一端の冷却ファンで隣接のシリンダーヘッドとシリンダーを冷却するもので、シリンダーヘッドのカム軸を駆動するタイミングベルトが熱影響を受けることが少く、かつ、シリンダーヘッド及びシリンダーの冷却も効率よくできる汎用空冷四サイクルエンジンの動弁構造を提供す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、本発明は次の構成を有する。
本発明は、一端部に冷却ファンが設けられたエンジンクランク軸の動力をタイミングベルトでカム軸に伝達して該カム軸を駆動する汎用四サイクルエンジンの動弁構造であって、シリンダーヘッドには、その燃焼室に連通して形成された吸気孔と排気孔をそれぞれ開閉する吸気弁と排気弁を、クランク軸方向に沿って配設すると共に、それら吸気孔と排気孔を、シリンダー軸とクランク軸とに直角方向であって互いに反対方向に向けて延設する一方、前記タイミングベルトをカム軸の冷却ファン側端部とクランク軸のシリンダーおよび冷却ファン間位置とに掛け渡し、前記カム軸をその中心軸が、シリンダー中心軸よりもシリンダーヘッドの吸気孔形成側方向に偏倚するように設けると共に、点火プラグをシリンダー中心軸よりもシリンダーヘッドの排気孔側に傾けて螺着し、前記冷却ファンの冷却風を前記排気孔側に導くように構成したことを特徴とする汎用空冷四サイクルエンジンの動弁構造である。
【0007】
本発明において、カム軸上の吸気カムおよび排気カムと吸気弁および排気弁との間にロッカーアームを設けてカムの駆動によりロッカーアームを揺動させて吸気弁及び排気弁を開閉するようにしたことが好適である。
【0008】
本発明によれば、カム軸は、クランク軸とタイミングベルトによって連動して回転し、ロッカーアームを介して吸気弁及び排気弁を開閉する。クランク軸一端の冷却ファンは、クランク軸と共に回転して、冷却風をシリンダー側に吹出して、シリンダー及びシリンダーヘッドの発熱を冷却する。タイミングベルトは、カム軸の冷却ファン側端部とクランク軸のシリンダーおよび冷却ファン間位置とに掛け渡しているので、シリンダーとシリンダーヘッドよりも冷却ファンに近い側にあるので、シリンダー及びシリンダーヘッドの冷却風の風上側で、熱影響を少くできて耐久性あるものにできる。
【0009】
また、タイミングベルト取付けるシリンダーヘッドのカム軸は、シリンダーヘッドの吸気孔側で、しかもカム軸の軸芯がシリンダーヘッドの燃焼室より外側になるように偏倚させてあるので、シリンダー及びシリンダーヘッドに冷却風をよく吹付けることができる。
また、シリンダーヘッドの吸気孔側は、タイミングベルトの掛け渡されるプーリーによって、冷却風の吹付けが少くなるが、シリンダーヘッドの吸気孔側は、吸気孔を通る吸気によっても冷却されるので、冷却風の吹付けが少なくても支障がない。逆に、排気通路側が前記のプーリーであまり遮られないので効率よく冷却風が当たり冷却効率がよい。
なお、カム軸上の吸気カムおよび排気カムと吸気弁および排気弁との間にロッカーアームを設けてカムの駆動によりロッカーアームを揺動させて吸気弁及び排気弁を開閉するようにすれば、シリンダー軸とカム軸が偏倚しても確実にカムで吸気弁および排気弁を駆動できる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図1乃至図5によって説明する。
実施形態は、通常使用状態でクランク軸10が上下方向に沿って位置するようにし、上端部に冷却ファン11を回転方向に固定し、下端部が芝刈り機などの動力使用対象に連結する汎用エンジンである。
【0011】
前記汎用エンジンでは、クランクケース20にクランク軸10が回転可能に軸支されており、クランク軸10に垂直な横方向に突出してシリンダー1がクランクケース20に設けられる。そして、シリンダー1先端部に連結するシリンダーヘッド2には、シリンダー1の内径に合わせた凹所を燃焼室3として設ける。シリンダーヘッド1には吸気孔6と排気孔7が燃焼室3に連通して形成されていて、吸気孔6と排気孔7は吸気弁4と排気弁5でそれぞれ開閉されるようになっている。吸気弁4と排気弁5はシリンダー軸方向に沿って進退駆動するようになっており、図1に示されるように、各弁4,5はクランク軸10方向に沿って配列される。
【0012】
前記吸気弁4と排気弁5にそれぞれ連なる吸気孔6と排気孔7は、燃焼室3からシリンダー1の中心軸にそって短い長さで延び、途中からシリンダー1軸とクランク軸10とに直角方向であって各々反対側方向に向けて延している。そして、吸気孔6には気化器8を連結し、一方、排気孔7にはマフラ9を連結する。
【0013】
クランク軸10の上端には、冷却ファン11を取付け、冷却ファン11からシリンダーヘッド2までを含めて、上方から椀状のファンカバー12を伏せるようにして覆っている。このファンカバー12により、前記の冷却ファン11の起こす冷却風を下側のシリンダー1及びシリンダーヘッド2に向けて流して吹付け、効率よく該冷却風で空冷できるようにしている。
クランク軸10のシリンダー1および冷却ファン11間位置にタイミングプーリー21が配設され、シリンダーヘッド2に軸架したカム軸13の冷却ファン11側端部にはタイミングプーリー22が配設されており、これらプーリー21,22にタイミングベルト14を掛け渡している。これにより、タイミングベルト14を、シリンダー1とシリンダーヘッド2の上部の冷却ファン11に近い側を通すように配置してある。
【0014】
カム軸13は、その軸芯をシリンダー1中心軸よりもシリンダーヘッド2の吸気孔6形成方向に沿って偏倚させている。これにより、カム軸13をシリンダー軸方向視で、燃焼室3より外側まで大きく偏倚させている。
また、前記カム軸13は、ロッカーアーム15を介して、吸気弁4、排気弁5を開閉するようになっているので、カム軸13が吸気孔6側方向に大きく偏倚しても確実にカムの駆動をロッカーアーム15で各弁4,5に伝達できる。
また、シリンダーヘッド2にはカム軸3やロッカーアーム15などの動弁機構を覆ってヘッドカバー16を被着する。
【0015】
なお、吸気孔6に連通する気化器8上流側には、箱型のエアークリーナー23が連通しており、エアークリーナー23には気化器8の他、排気孔7に二次エアーを供給する通路24がリード弁25を介装して連通している。
また、シリンダーヘッド2のマフラ9側部分には、シリンダー1の中心軸から少し傾いて点火プラグ26が螺着する。
【0016】
タイミングベルト14は、シリンダー1とシリンダーヘッド2の上部で、冷却ファン11に近い位置に配置してあるので、タイミングベルト14が、シリンダー1及びシリンダーヘッド2を冷却後の熱風を受けることがなく、熱影響が少くて、耐久性あるものにできる。
【0017】
カム軸13を吸気孔5側に大きく偏倚させることによって、タイミングベルト14に阻害されることなく、シリンダー1と、シリンダーヘッド2の高温になる排気孔7側に、十分な冷却風を当てて冷却することができる。
タイミングベルト14が通るカム軸13側は、冷却風の流れが少くなるが、吸気孔6付近は、吸気孔6内を流れる吸気によって冷却されるので、支障がない。
【0018】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、タイミングベルトが、シリンダー及びシリンダーヘッドを冷却した後の熱風を受けることがないようにできて、熱影響を少くでき、ゴムあるいはエラストマーを主体とするタイミングベルトの耐久性を高めることができる。
そして、タイミングベルトを連結するカム軸は、吸気孔側に偏倚させることによって、シリンダーと、シリンダーヘッドの高温側の排気孔側に、十分な冷却風を吹付けることができ、シリンダーヘッドの吸気孔側は、吸気で冷却できるので冷却風が少くても支障がない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る汎用エンジンの縦断面視図である。
【図2】図1の汎用エンジンの横断面図である。
【図3】図1の汎用エンジンについて、ヘッドカバーを外し一部を破断面にしたヘッドカバー側から見た側面図である。
【図4】図1の汎用エンジンのファンカバーを外した状態の平面図である。
【図5】図1の汎用エンジンをマフラ側から見た側面図である。
【符号の説明】
1 シリンダー
2 シリンダーヘッド
3 燃焼室
4 吸気弁
5 排気弁
6 吸気孔
7 排気孔
10 クランク軸
11 冷却ファン
13 カム軸
14 タイミングベルト
15 ロッカーアーム[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a valve operating structure of a general-purpose air-cooled four-cycle engine such as a crankshaft vertically mounted small air-cooled four-cycle engine used in a lawn mower or the like.
[0002]
[Prior art]
There is a general-purpose four-cycle engine with a small one that has a cooling fan attached to one end of the crankshaft, covered with a fan cover, and sent cooling air to the cylinder head and cylinder to cool the heat generated by the engine. . There is also a cylinder head camshaft and crankshaft connected by a timing belt to open and close an intake valve and an exhaust valve.
[0003]
For example, the one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-177441 has a cooling fan attached to one end of a horizontally placed crankshaft and sends cooling air toward the cylinder and the cylinder head for cooling. The camshaft and crankshaft of the cylinder head are connected by a timing belt to open and close the intake valve and exhaust valve of the cylinder head.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
With the above structure, the timing belt becomes leeward of cooling air for cooling the cylinder and the cylinder head, and the cylinder and the cylinder head can be efficiently cooled. However, the timing belt receives hot air after cooling the cylinder and cylinder head. The timing belt is made mainly of rubber and has a problem with heat resistance, so the timing belt deteriorates quickly and is durable. There is a problem with sex.
Further, when a normal timing belt is disposed on the cooling fan side, the large-diameter pulley may hinder the flow of cooling air and may reduce cooling efficiency.
[0005]
In view of this point, the present invention cools adjacent cylinder heads and cylinders with a cooling fan at one end of a vertically placed crankshaft, and the timing belt that drives the camshaft of the cylinder head is less affected by heat, and Another object of the present invention is to provide a valve operating structure for a general-purpose air-cooled four-cycle engine that can efficiently cool a cylinder head and a cylinder.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.
The present invention relates to a valve operating structure of a general-purpose four-cycle engine for driving the cam shaft is transmitted to the cam shaft power of the engine crankshaft cooling fan is provided at one end with a timing belt, a cylinder head An intake valve and an exhaust valve that open and close an intake hole and an exhaust hole formed in communication with the combustion chamber are disposed along the crankshaft direction, and the intake hole and the exhaust hole are connected to the cylinder shaft and the crankshaft. While extending perpendicularly to the shaft and in directions opposite to each other, the timing belt is spanned between the end of the camshaft on the cooling fan side and the position of the crankshaft between the cylinder and the cooling fan. cylinder its central axis, Rutotomoni provided so as to bias the intake hole formed side direction of the cylinder head than the cylinder central axis, than the spark plug cylinder center axis And screwed Tilt exhaust hole side of the head, said a cooling air of the cooling fan and valve operating structure of a general-purpose air-cooled four-cycle engine, characterized by being configured to direct the exhaust hole side.
[0007]
In the present invention, a rocker arm is provided between the intake cam and exhaust cam on the camshaft and the intake valve and exhaust valve, and the rocker arm is rocked by driving the cam to open and close the intake valve and exhaust valve. Is preferred.
[0008]
According to the present invention, the camshaft rotates in conjunction with the crankshaft and the timing belt, and opens and closes the intake valve and the exhaust valve via the rocker arm. A cooling fan at one end of the crankshaft rotates with the crankshaft and blows cooling air to the cylinder side to cool the heat generated by the cylinder and the cylinder head. The timing belt spans between the cooling fan side end of the camshaft and the position between the cylinder and cooling fan of the crankshaft, so it is closer to the cooling fan than the cylinder and cylinder head. On the upper side of the cooling air, the heat effect can be reduced and it can be made durable.
[0009]
In addition, the cam shaft of the cylinder head to which the timing belt is attached is biased so that it is on the intake hole side of the cylinder head and the shaft center of the cam shaft is outside the combustion chamber of the cylinder head. Wind can be blown well.
In addition, cooling air blows less on the intake hole side of the cylinder head due to the pulley on which the timing belt is stretched, but the intake hole side of the cylinder head is also cooled by the intake air passing through the intake hole. There is no problem even if there is little wind blowing. On the contrary, since the exhaust passage side is not much blocked by the pulley, the cooling air is efficiently applied and the cooling efficiency is good.
If a rocker arm is provided between the intake cam and exhaust cam on the camshaft and the intake valve and exhaust valve, and the rocker arm is rocked by driving the cam to open and close the intake valve and exhaust valve, Even if the cylinder shaft and cam shaft are deviated, the intake valve and exhaust valve can be reliably driven by the cam.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the embodiment, the
[0011]
In the general-purpose engine, the
[0012]
An intake hole 6 and an
[0013]
A cooling fan 11 is attached to the upper end of the
A
[0014]
The
Further, the
Further, a
[0015]
A box-
A
[0016]
Since the
[0017]
By greatly biasing the
On the
[0018]
【The invention's effect】
As described above , according to the present invention, the timing belt can be prevented from receiving the hot air after cooling the cylinder and the cylinder head, the thermal influence can be reduced, and the timing mainly composed of rubber or elastomer. The durability of the belt can be increased.
The camshaft connecting the timing belt is biased toward the intake hole, so that sufficient cooling air can be blown to the cylinder and the exhaust hole on the high temperature side of the cylinder head. The side can be cooled by intake air, so there is no problem even if there is little cooling air.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a general-purpose engine according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of the general-purpose engine of FIG.
FIG. 3 is a side view of the general-purpose engine shown in FIG. 1 as viewed from the head cover side with the head cover removed and partly broken.
4 is a plan view of the general-purpose engine shown in FIG. 1 with a fan cover removed. FIG.
FIG. 5 is a side view of the general-purpose engine of FIG. 1 as viewed from the muffler side.
[Explanation of symbols]
1
Claims (2)
シリンダーヘッドには、その燃焼室に連通して形成された吸気孔と排気孔をそれぞれ開閉する吸気弁と排気弁を、クランク軸方向に沿って配設すると共に、それら吸気孔と排気孔を、シリンダー軸とクランク軸とに直角方向であって互いに反対方向に向けて延設する一方、
前記タイミングベルトをカム軸の冷却ファン側端部とクランク軸のシリンダーおよび冷却ファン間位置とに掛け渡し、
前記カム軸をその中心軸が、シリンダー中心軸よりもシリンダーヘッドの吸気孔形成側方向に偏倚するように設けると共に、点火プラグをシリンダー中心軸よりもシリンダーヘッドの排気孔側に傾けて螺着し、前記冷却ファンの冷却風を前記排気孔側に導くように構成したことを特徴とする汎用空冷四サイクルエンジンの動弁構造。A valve structure of a general-purpose four-cycle engine that transmits the power of an engine crankshaft provided with a cooling fan at one end to a camshaft by a timing belt and drives the camshaft,
The cylinder head is provided with an intake valve and an exhaust valve that open and close an intake hole and an exhaust hole formed in communication with the combustion chamber, respectively, along the crankshaft direction. While extending perpendicularly to the cylinder shaft and the crankshaft and in opposite directions,
The timing belt is spanned between the cooling fan side end of the camshaft and the position between the crankshaft cylinder and the cooling fan,
Its central axis the cam shaft, Rutotomoni provided so as to bias the intake hole formed side direction of the cylinder head than the cylinder center axis, screwing the spark plug is inclined to the exhaust hole side of the cylinder head than the cylinder center axis And a valve structure for a general-purpose air-cooled four-cycle engine , wherein the cooling air of the cooling fan is guided to the exhaust hole side .
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Publications (3)
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