JP4022002B2 - 小型エンジンの吸気および潤滑機構 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば刈払機などに使用される２サイクルまたは４サイクルの小型エンジンの吸気および潤滑機構の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、周知のような２サイクルエンジンや４サイクルエンジンがある。
２サイクルエンジンは、周知のように、吸入弁や排気弁を設けず、構造が簡単で小型軽量に作ることができ、また、クランクの１回転すなわちピストンの往復２行程で、吸入→圧縮→爆発→排気を行うが、前記行程の区別が４サイクルエンジンほどはっきりしていないので、排気が完全に行われないうちに吸入が行われるため吸入した混合ガスの一部が未燃焼のまま排出され、排気ガス中の有害物質が環境に悪影響を与えるなどの問題があった。
【０００３】
一方、４サイクルエンジンは、周知のように、ピストンの上死点から下死点への行程（クランクの半回転）で混合ガスの吸入を行い（吸入行程）、ピストンの下死点から上死点への行程（クランクの次の半回転）で混合ガスを圧縮し（圧縮行程）、この混合ガスが圧縮された状態で混合ガスに点火すると、混合ガスが燃焼爆発（爆発行程）してピストンを下死点に押し下げ（クランクの次の半回転）、ピストンの下死点から上死点への行程で、排気ガスは完全に排気される（排気行程）。すなわち、吸入→圧縮→爆発→排気の４行程を、ピストンが２往復する毎に繰り返す。このように、排気を完全に行ってから混合ガスの吸気を行うので、混合ガスの燃焼が完全燃焼に近く、排気ガス中の有害物質が少なくなる。
【０００４】
また、近年開発された潤滑油のオイルパンを無くした４サイクルエンジンでは、ピストンの上下運動の圧力でオイルタンク内の潤滑油をミスト化してエンジンの隅々に循環させ、エンジンのどんな傾斜状態でも潤滑油をオイルタンク内に送り返す戻し孔を配設し、さらに、燃焼室などに潤滑油が流出しないように潤滑油の戻し・給油孔をオイルタンクの中央部に配設して構成し、エンジンの姿勢を３６０°傾斜自在にして運転することができるようにしたものもある。
また、本出願人と同一出願人が先に特願平９−２３７３９９号として特許出願したものがある。これは、吸入弁と排気弁と点火プラグとがシリンダの頂部に設けられた４サイクルエンジンにおいて、潤滑油を含んだ燃料と空気の混合ガスをキャブレターからシリンダに供給するようシリンダ内壁に混合ガスの吸入口が穿設され、この混合ガスの吸入口は、ピストンが上死点付近では開かれ、それ以外のピストンの移動状態ではピストンによって閉じられるようなシリンダ内壁の位置に設けられ、クランク室と吸入弁との間には、前記混合ガスの流通路が、クランク室内壁に穿設された混合ガスの出口からシリンダ内壁の外側を通って吸入弁に連通するように設けられて構成した４サイクルエンジンとしたものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、一般の４サイクルエンジンは、シリンダ内壁やピストンに潤滑油を供給する手段が必要であり、そのためにクランク室の下方にオイルパンを備え、クランクの回転によってオイルパンに溜まった潤滑油を撥ね上げて、シリンダ内壁や下死点に移動して来たピストンに潤滑油を撥ねかけるようにしたものや、オイルポンプにより潤滑油をオイルパンから供給およびオイルパンに回収するものがあり、このようなオイルパンを備えた４サイクルエンジンは、エンジンがある程度以上に傾いた状態ではオイルパンの潤滑油が正常に貯溜されなくなり、潤滑油が供給または回収できず、連続運転が困難になるといった問題があった。
【０００６】
また、近年開発された潤滑油のオイルパンを無くした４サイクルエンジンは、クランク室の側方に設けたオイルタンク内で、オイルスリンガーによって潤滑油を撥ね上げてミスト化した潤滑油を、エンジンの隅々に循環させるとともに、どんな傾斜状態でもオイルタンク内に送り返す戻し孔や、さらに、燃焼室などに潤滑油が流出しないように潤滑油の戻し・給油孔をオイルタンクの中央部に配設して構成することによって、エンジンの姿勢を３６０°傾斜自在にして運転することができるようにしているが、部品点数が多く、構造が複雑になり、製造コストが高くなるなどの問題があった。
【０００７】
この発明は、前記のような問題をなくするとともに、前記本出願人と同一出願人が先に特願平９−２３７３９９号として特許出願した発明をさらに改良した小型エンジンの吸気および潤滑機構を提供することを目的としたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、潤滑油を含んだ燃料と空気の混合ガスがキャブレター５からシリンダ４に供給されるよう逆止弁１２を備えた混合ガスの吸入口６が、ピストン７の上死点付近ではピストン７によって完全に開かれるようにシリンダ内壁４ａに穿設され、前記ピストン７の上死点以外の移動において、前記ピストン７との間に所定の間隙が生じるようにシリンダ内壁４ａに前記吸入口６およびクランク室８に連通する凹溝４ｂが形成されたことを特徴とする小型エンジンの吸気および潤滑機構としたものである。
【０００９】
また、請求項２に係る発明は、前記シリンダ内壁４ａに穿設した逆止弁１２を備えた混合ガスの吸入口６に前記ピストン７が移動して来たときに、前記吸入口６から流入して来た混合ガスの一部がピストン７内部のコンロッド１３の小端連結部Ｘに当たるように、前記ピストン７に貫通孔７ａを設けたことを特徴とする小型エンジンの吸気および潤滑機構としたものである。
【００１０】
また、請求項３に係る発明は、前記シリンダ内壁４ａに穿設した逆止弁１２を備えた混合ガスの吸入口６に前記ピストン７が移動して来たときに、前記吸入口６から流入して来た混合ガスが当たるピストン７の外周位置に、リング状の凹溝７ｂを設けたことを特徴とする小型エンジンの吸気および潤滑機構としたものである。
【００１１】
また、請求項４に係る発明は、前記キャブレター５が、縦型のシリンダ４に隣接して設けたマフラー１４の位置と反対側で、かつ、燃料タンク１６の上方位置に配設されたことを特徴とする小型エンジンの吸気および潤滑機構としたものである。
【００１２】
また、請求項５に係る発明は、吸入弁１と排気弁２と点火プラグ３がシリンダ４の頂部に設けられ、潤滑油を含んだ燃料と空気の混合ガスがキャブレター５から前記シリンダ４に供給される４サイクルの小型エンジンにおいて、前記混合ガスが前記キャブレター５から前記シリンダ４に供給されるよう逆止弁１２を備えた混合ガスの吸入口６が、ピストン７の上死点付近では前記ピストン７によって完全に開かれるようにシリンダ内壁４ａに穿設され、前記ピストン７の上死点以外の移動において、前記ピストン７との間に所定の間隙が生じるように前記シリンダ内壁４ａに前記吸入口６およびクランク室８に連通する凹溝４ｂが形成され、前記ピストン７の下降行程によって前記クランク室８に押圧された前記混合ガスが、クランク室内壁８ａに穿設された混合ガスの出口８ｂから前記シリンダ４の外側に押し出され、前記シリンダ４の外側に設けられた前記吸入弁１および排気弁２を開閉駆動する動弁機構１５を有する混合ガス通路９を経て前記吸入弁１に連通するように吸気通路１０を設けたことを特徴とする４サイクルの小型エンジンの吸気および潤滑機構としたものである。
【００１３】
また、請求項６に係る発明は、吸入弁１と排気弁２と点火プラグ３がシリンダ４の頂部に設けられ、潤滑油を含んだ燃料と空気の混合ガスがキャブレター５から前記シリンダ４に供給される４サイクルの小型エンジンにおいて、前記混合ガスが前記キャブレター５から前記シリンダ４に供給されるよう逆止弁１２を備えた混合ガスの吸入口６が、ピストン７の上死点付近では前記ピストン７によって完全に開かれるようにシリンダ内壁４ａに穿設され、前記ピストン７の上死点以外の移動において、前記ピストン７との間に所定の間隙が生じるように前記シリンダ内壁４ａに前記吸入口６およびクランク室８に連通する凹溝４ｂが形成され、前記混合ガスの吸入口６に前記ピストン７が移動して来たときに、前記吸入口６から流入して来た前記混合ガスの一部が、前記ピストン７内部のコンロッド１３の小端連結部Ｘに当たるように、前記ピストン７に貫通孔７ａが設けられ、さらに、前記混合ガスの吸入口６に前記ピストン７が移動して来たときに、前記吸入口６から流入して来た前記混合ガスが当たる前記ピストン７の外周位置に、リング状の凹溝７ｂが設けられ、前記ピストン７の下降行程によって前記クランク室８に押圧された混合ガスが、クランク室内壁８ａに穿設された混合ガスの出口８ｂから前記シリンダ４の外側に押し出され、前記シリンダ４の外側に設けられた前記吸入弁１および排気弁２を開閉駆動する動弁機構１５を有する混合ガス通路９を経て前記吸入弁１に連通するように吸気通路１０を設けたことを特徴とする４サイクルの小型エンジンの吸気および潤滑機構としたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、各請求項に係る発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は請求項１乃至請求項６に係る発明の小型エンジンの吸気および潤滑機構を備えた小型エンジンの断面図で、図２の（ａ）は同他の方向からの断面図で、同（ｂ）図は（ａ）図のＡ−Ａ線における断面図であり、この発明の吸気および潤滑機構の実施の形態は、４サイクルの小型エンジンに適応させた例を示している。
【００１５】
この請求項１に係る発明は、図１および図２に示すように、潤滑油を含んだ燃料と空気の混合ガスがキャブレター５から混合ガスの流通路１１を経てシリンダ４内に供給されるよう逆止弁（例えばリードバルブ）１２を備えた混合ガスの吸入口６が、ピストン７の上死点付近ではピストン７によって完全に開かれるようにシリンダ内壁４ａに穿設され、前記ピストン７の上死点以外の移動においてピストン７との間に所定の間隙が生じるようにシリンダ内壁４ａに前記吸入口６に連通する凹溝４ｂが形成されたことを特徴とする小型エンジンの吸気および潤滑機構としたものである。なお、１２ａは前記逆止弁１２のストッパーである。
このような小型エンジンの吸気および潤滑機構としたことにより、ピストン７が下死点に位置しているときでも、前記シリンダ内壁４ａの吸入口６に連通する凹溝４ｂと、ピストン７との間には所定の間隔があり、キャブレター５からクランク室８に混合ガスが吸入され得る状態にある。したがって、ピストン７が下死点から上昇してクランク室８が負圧になり始めるとすぐに、混合ガスのクランク室８への吸入が始まり、ピストン７の上死点付近では、ピストン７によって前記吸入口６が完全に開かれて、混合ガスのクランク室８への吸入が最も多くなる。
ピストン７が上死点から下死点に下降するときには、前記吸入口６に設けた逆止弁１２によって、クランク室８に吸入された混合ガスがキャブレター５に逆流するようなことはない。このように、ピストン７の上昇行程毎に混合ガスがクランク室８に吸入され、また、ピストン７の下降行程毎にクランク室８の混合ガスが押圧され、この押圧された混合ガスがシリンダ４の頂部側に吸入されるので、エンジンの出力が向上する。
【００１６】
また、請求項２に係る発明は、前記シリンダ内壁４ａに穿設した逆止弁１２を備えた混合ガスの吸入口６に、前記ピストン７が移動して来たときに、前記吸入口６から流入して来た混合ガスの一部が、ピストン７の内部のコンロッド１３の小端連結部Ｘに当たるように、前記ピストン７に貫通孔７ａを設けたことを特徴とする小型エンジンの吸気および潤滑機構としたものである。
このような小型エンジンの吸気および潤滑機構としたことにより、前記吸入口６からシリンダ４内に吸入される混合ガスの一部がピストン７の貫通孔７ａを通って内部のコンロッド１３の小端連結部Ｘに当たるので、前記小端連結部Ｘの潤滑作用がよくなる。
【００１７】
また、請求項３に係る発明は、前記シリンダ内壁４ａに穿設した逆止弁１２を備えた混合ガスの吸入口６に、前記ピストン７が移動して来たときに、前記吸入口６から流入して来た混合ガスが当たるピストン７の外周位置に、リング状の凹溝７ｂを設けたことを特徴とする小型エンジンの吸気および潤滑機構としたものである。
このような小型エンジンの吸気および潤滑機構としたことにより、前記吸入口６からシリンダ４内に吸入される混合ガスの一部がピストン７の外周に形成したリング状の凹溝７ｂに当たり、このリング状の凹溝７ｂに混合ガスに含まれる潤滑油が付着し、ピストン７の外周とシリンダ内壁４ａとの間の潤滑作用がよくなる。
【００１８】
また、請求項４に係る発明は、前記キャブレター５が、縦型のシリンダ４に隣接し排気口３４に連結して設けたマフラー１４の位置と反対側で、かつ、燃料タンク１６の上方位置に配設されたことを特徴とする小型エンジンの吸気および潤滑機構としたものである。なお、１６ａは燃料タンク１６のキャップである。
このような小型エンジンの吸気および潤滑機構としたことにより、小型エンジンをさらにコンパクトに小さく組み立てることができる。
【００１９】
また、請求項５に係る発明は、吸入弁１と排気弁２と点火プラグ３がシリンダの頂部に設けられ、潤滑油を含んだ燃料と空気の混合ガスがキャブレター５から混合ガスの流通孔１１を通ってシリンダ４に供給される４サイクルの小型エンジンにおいて、前記混合ガスがキャブレター５からシリンダ４内に供給されるよう逆止弁１２を備えた混合ガスの吸入口６が、ピストン７の上死点付近ではピストン７によって完全に開かれるようにシリンダ内壁４ａに穿設され、前記ピストン７の上死点以外の移動においてピストン７との間に所定の間隙が生じるようにシリンダ内壁４ａに前記吸入口６に連通する凹溝４ｂが形成され、ピストン７の下降行程によってクランク室８に押圧された混合ガスが、クランク室内壁８ａに穿設された混合ガスの出口８ｂからシリンダ４の外側に押し出され、シリンダ４の外側に設けられた前記吸入弁１および排気弁２を開閉駆動する動弁機構１５を有する混合ガス通路９を経て前記吸入弁１に連通するように吸気通路１０を設けたことを特徴とする４サイクルの小型エンジンの吸気および潤滑機構としたものである。なお、前記混合ガスの出口８ｂには、混合ガスがクランク室８に逆流しないように逆止弁（リードバルブ）２６が設けられている。２６ａはこの逆止弁２６のストッパーである。
このような小型エンジンの吸気および潤滑機構としたことにより、前記請求項１に係る発明の作用の他に、ピストン７の下降行程によってクランク室８に押圧された混合ガスが、クランク室内壁８ａに穿設された混合ガスの出口８ｂからシリンダ４の外側に押し出され、シリンダ４の外側に設けられた前記吸入弁１と排気弁２とを開閉する動弁機構１５を有する混合ガス通路９を経てシリンダ４の頂部の吸入弁１に連通する吸気通路１０に流入し、吸入弁１が開弁した時に押圧された混合ガスが吸入弁１を通ってシリンダ４に流入するので、エンジンの出力が向上する。
また、クランク室８で押圧された混合ガスが、前記吸入弁１および排気弁２を開閉するロッカーアーム１５ｉ，１５ｊを駆動するプッシュロッド１５ｅ，１５ｆなどを備えた動弁機構１５が配設された混合ガス通路９および吸気通路１０を経て吸入弁１に流れるので、混合ガスに含んだ潤滑油が前記動弁機構１５の各構成部材に付着して潤滑作用がよくなる。
また、動弁機構１５やシリンダ４やピストン７に付着した潤滑油は、順次燃焼するので、潤滑油を回収する手段は必要なく、勿論、オイルパンも必要ないので、エンジンを３６０°どの方向に傾けても運転することができる。
【００２０】
また、請求項６に係る発明は、吸入弁１と排気弁２と点火プラグ３がシリンダの頂部に設けられ、潤滑油を含んだ燃料と空気の混合ガスがキャブレター５から混合ガスの流通孔１１を通ってシリンダ４に供給される４サイクルの小型エンジンにおいて、前記混合ガスがキャブレター５からシリンダ４内に供給されるよう逆止弁１２を備えた混合ガスの吸入口６が、ピストン７の上死点付近ではピストン７によって完全に開かれるようにシリンダ内壁４ａに穿設され、前記ピストン７の上死点以外の移動においてピストン７との間に所定の間隙が生じるようにシリンダ内壁４ａに前記吸入口６に連通する凹溝４ｂが形成され、前記混合ガスの吸入口６にピストン７が移動して来たときに、前記吸入口６から流入して来た混合ガスの一部が、ピストン７の内部のコンロッド１３の小端連結部Ｘに当たるように、前記ピストン７に貫通孔７ａが設けられ、さらに、前記混合ガスの吸入口６にピストン７が移動して来たときに、前記吸入口６から流入して来た混合ガスが当たるピストン７の外周位置に、リング状の凹溝７ｂが設けられ、ピストン７の下降行程によってクランク室８に押圧された混合ガスが、クランク室内壁８ａに穿設された混合ガスの出口８ｂからシリンダ４の外側に押し出され、シリンダ４の外側に設けられた前記吸入弁１および排気弁２を開閉駆動する動弁機構１５を有する混合ガス通路９を経て前記吸入弁１に連通するように吸気通路１０を設けたことを特徴とする４サイクルの小型エンジンの吸気および潤滑機構としたものである。なお、前記混合ガスの出口８ｂには、混合ガスがクランク室８に逆流しないように逆止弁（リードバルブ）２６が設けられている。
【００２１】
このような小型エンジンの吸気および潤滑機構としたことにより、前記請求項１乃至請求項３に係る発明の作用の他に、ピストン７の下降行程によってクランク室８に押圧された混合ガスが、クランク室内壁８ａに穿設された混合ガスの出口８ｂからシリンダ４の外側に押し出され、シリンダ４の外側に設けられた前記吸入弁１と排気弁２とを開弁する動弁機構１５を有する混合ガス通路９を経てシリンダ４の頂部の吸入弁１に連通する吸気通路１０に流入し、吸入弁１が開弁した時に押圧された混合ガスが吸入弁１を通ってシリンダ４に流入するので、エンジンの出力が向上する。
また、クランク室８で押圧された混合ガスが、前記吸入弁１および排気弁２を開閉するロッカーアーム１５ｉ，１５ｊを駆動するプッシュロッド１５ｅ，１５ｆなどを備えた動弁機構１５が配設された混合ガス通路９および吸気通路１０を経て吸入弁１に流れるので、混合ガスに含んだ潤滑油が前記動弁機構１５の各構成部材に付着して潤滑作用がよくなる。
また、動弁機構１５やシリンダ４やピストン７に付着した潤滑油は、順次燃焼するので、潤滑油を回収する手段は必要なく、勿論、オイルパンも必要ないので、エンジンを３６０°どの方向に傾けても運転することができる。
【００２２】
なお、図１および図２に示す、符号１７はベアリング１８を介してクランク室８の外に突出させたクランクシャフトで、クランク室８内のクランクピン１７ａとピストン７との間にはコンロッド１３が連結されている。前記クランクシャフト１７の図１における左端部にはロータ２０が取付けられている。このロータ２０の内面には冷却用ファン２０ａが取付けられ、ロータ２０の周面の一部に永久磁石２０ｂが設けられている。２１は点火コイルで、２１ａはこの点火コイル２１の鉄心であり、前記ロータ２０の周面の永久磁石２０ｂが前記鉄心２１ａに接近して通過する毎に点火コイル２１に高電圧が発生し、この高電圧が高電圧コード２２を介して前記点火プラグ３に印加される。２７は前記ロータ２０の外面に取付けた遠心クラッチシューで、この遠心クラッチシュー２７の外周に、回転出力軸２８の端部に取付けたクラッチドラム２９が介在している。エンジンの回転が所定の回転以上になると、遠心力によって前記遠心クラッチシュー２７が前記クラッチドラム２９に接触して、クランクシャフト１７の回転力が回転出力軸２８に伝動される。
【００２３】
前記クランクシャフト１７の図における右側に前記吸入弁１と排気弁２とを開閉するための動弁機構１５を構成するギヤ１５ａが設けられ、このギヤ１５ａに噛合して減速ギヤ１５ｂが設けられ、この減速ギヤ１５ｂと一体に回転するカム１５ｃ，１５ｄが設けられ、これらのカム１５ｃ，１５ｄにプッシュロッド１５ｅ，１５ｆの基端に連結されたカムリフタ１５ｇ，１５ｈが当接され、前記プッシュロッド１５ｅ，１５ｆの先端を、中間部が揺動自在に支持されたロッカーアーム１５ｉ，１５ｊの一端部に連結し、ロッカーアーム１５ｉ，１５ｊの他端で前記吸入弁１と排気弁２とをスプリング２３，２４に抗して押し下げて、吸入弁１と排気弁２とを交互に開くようになっている。前記のような動弁機構１５を構成する各部材が、前記クランク室内壁８ａに穿設された混合ガスの出口８ｂからシリンダ内壁４ａの外側を通って吸入弁１に連通するように設けられた混合ガスの流通路９の中に設けられている。
【００２４】
また、クランクシャフト１７の図における右端側に、エンジンを始動させるときにスタータロープ２５ａを引っ張ってクランクシャフト１７を回転させるためのリコイルスタータ２５が設けられている。
また、図において、符号１９は前記動弁機構１５およびロッカーアーム機構を覆ったカバー、３０はエアクリーナー、３１はエアクリーナーのカバー、３２は一端に取付けたウエイト付フィルター３３を燃料タンク１６の中に入れ、他端をキャブレター５に接続した燃料パイプである。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明は、前記のように構成したので、ピストンが下死点に位置しているときでも、前記シリンダ内壁の吸入口に連通するシリンダ内壁の凹溝と、ピストンとの間には所定の間隔があって、キャブレターからクランク室に混合ガスが吸気され得る状態にある。したがって、ピストンが下死点から上昇してクランク室が負圧になり始めるとすぐに、混合ガスのクランク室への吸入が始まり、ピストンの上死点付近では、ピストンによって前記吸入口が完全に開かれて、混合ガスのクランク室への吸入が最も多くなり、ピストンが上死点から下死点に下降するときには、前記吸入口に設けた逆止弁によって、クランク室に吸入された混合ガスはキャブレターに逆流するようなことはなく、このように、ピストンの上昇行程毎に混合ガスがクランク室に吸入され、また、ピストンの下降行程毎にクランク室の混合ガスが押圧され、この押圧された混合ガスがシリンダの頂部側に吸入されるので、エンジンの出力が向上する。
【００２６】
また、請求項２に係る発明は、前記のように構成したので、前記吸入口からシリンダ内に吸入される混合ガスの一部がピストンの貫通孔を通って内部のコンロッドの小端連結部に当たるので、前記小端連結部の潤滑作用がよくなる。
【００２７】
また、請求項３に係る発明は、前記のように構成したので、前記吸入口からシリンダ内に吸入される混合ガスの一部がピストンの外周に形成したリング状の凹溝に当たり、このリング状の凹溝に混合ガスに含まれる潤滑油が付着し、ピストンの外周とシリンダ内壁との間の潤滑作用がよくなる。
【００２８】
また、請求項４に係る発明は、前記のように構成したので、小型エンジンをさらにコンパクトに小さく組み立てることができる。
【００２９】
また、請求項５に係る発明は、前記のように構成したので、前記請求項１に係る発明によって得られる効果の他に、ピストンの下降行程によってクランク室に押圧された混合ガスが、クランク室内壁に穿設された混合ガスの出口からシリンダの外側に押し出され、シリンダの外側に設けられた吸入弁および排気弁を開閉する動弁機構が配設された混合ガス通路を経て、吸入弁に連通する吸気通路に流入し、吸入弁が開弁した時に押圧された混合ガスが吸入弁を通ってシリンダに流入するので、エンジンの出力が向上する。
また、動弁機構やシリンダやピストンに付着した潤滑油は、順次燃焼するので、潤滑油を回収する手段は必要なく、勿論、オイルパンも必要ないので、エンジンを３６０°どの方向に傾けても運転することができる。
【００３０】
また、請求項６に係る発明は、前記のように構成したので、前記請求項１乃至請求項３に係る発明によって得られる効果の他に、ピストンの下降行程によってクランク室に押圧された混合ガスが、クランク室内壁に穿設された混合ガスの出口からシリンダの外側に押し出され、シリンダの外側に設けられた吸入弁および排気弁を開閉する動弁機構が配設された混合ガス通路を経て、吸入弁に連通する吸気通路に流入し、吸入弁が開弁した時に押圧された混合ガスが吸入弁を通ってシリンダに流入するので、エンジンの出力が向上する。
また、クランク室で押圧された混合ガスが、前記動弁機構が配設された混合ガス通路および吸気通路を経て吸入弁に流れるので、混合ガスに含んだ潤滑油が前記動弁機構の各構成部材に付着して潤滑作用がよくなる。
また、動弁機構やシリンダやピストンに付着した潤滑油は、順次燃焼するので、潤滑油を回収する手段は必要なく、勿論、オイルパンも必要ないので、エンジンを３６０°どの方向に傾けても運転することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１乃至請求項６に係る発明の吸気および潤滑機構を備えた小型エンジンの断面図である。
【図２】図２の（ａ）は請求項１乃至請求項６に係る発明の吸気および潤滑機構を備えた小型エンジンの他の方向からの断面図で、同（ｂ）図は（ａ）図のＡ−Ａ線における断面図である。
【符号の説明】
１ 吸入弁
２ 排気弁
３ 点火プラグ
４ シリンダ
４ａ シリンダ内壁
４ｂ 凹溝
５ キャブレター
６ 混合ガスの吸入口
７ ピストン
７ａ 貫通孔
７ｂ リング状の凹溝
８ クランク室
８ａ クランク室内壁
８ｂ 混合ガスの出口
９ 混合ガス通路
１０ 吸気通路
１１ 混合ガスの流通路
１２ 逆止弁（例えばリードバルブ）
１２ａ ストッパー
１３ コンロッド
１４ マフラー
１５ 動弁機構
１５ａ ギヤ
１５ｂ 減速ギヤ
１５ｃ カム
１５ｄ カム
１５ｅ プッシュロッド
１５ｆ プッシュロッド
１５ｇ カムリフタ
１５ｈ カムリフタ
１５ｉ ロッカーアーム
１５ｊ ロッカーアーム
１６ 燃料タンク
１６ａ キャップ
１７ クランクシャフト
１７ａ クランクピン
１８ ベアリング
１９ カバー
２０ ロータ
２０ａ 冷却用ファン
２０ｂ 永久磁石
２１ 点火コイル
２１ａ 鉄心
２２ 高電圧コード
２３ スプリング
２４ スプリング
２５ リコイルスタータ
２５ａ スタータロープ
２６ 逆止弁（リードバルブ）
２６ａ ストッパー
２７ 遠心クラッチシュー
２８ 回転出力軸
２９ クラッチドラム
３０ エアクリーナー
３１ エアクリーナーのカバー
３２ 燃料パイプ
３３ ウエイト付フィルター
３４ 排気口
Ｘ コンロッドの小端連結部
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば刈払機などに使用される２サイクルまたは４サイクルの小型エンジンの吸気および潤滑機構の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、周知のような２サイクルエンジンや４サイクルエンジンがある。
２サイクルエンジンは、周知のように、吸入弁や排気弁を設けず、構造が簡単で小型軽量に作ることができ、また、クランクの１回転すなわちピストンの往復２行程で、吸入→圧縮→爆発→排気を行うが、前記行程の区別が４サイクルエンジンほどはっきりしていないので、排気が完全に行われないうちに吸入が行われるため吸入した混合ガスの一部が未燃焼のまま排出され、排気ガス中の有害物質が環境に悪影響を与えるなどの問題があった。
【０００３】
一方、４サイクルエンジンは、周知のように、ピストンの上死点から下死点への行程（クランクの半回転）で混合ガスの吸入を行い（吸入行程）、ピストンの下死点から上死点への行程（クランクの次の半回転）で混合ガスを圧縮し（圧縮行程）、この混合ガスが圧縮された状態で混合ガスに点火すると、混合ガスが燃焼爆発（爆発行程）してピストンを下死点に押し下げ（クランクの次の半回転）、ピストンの下死点から上死点への行程で、排気ガスは完全に排気される（排気行程）。すなわち、吸入→圧縮→爆発→排気の４行程を、ピストンが２往復する毎に繰り返す。このように、排気を完全に行ってから混合ガスの吸気を行うので、混合ガスの燃焼が完全燃焼に近く、排気ガス中の有害物質が少なくなる。
【０００４】
また、近年開発された潤滑油のオイルパンを無くした４サイクルエンジンでは、ピストンの上下運動の圧力でオイルタンク内の潤滑油をミスト化してエンジンの隅々に循環させ、エンジンのどんな傾斜状態でも潤滑油をオイルタンク内に送り返す戻し孔を配設し、さらに、燃焼室などに潤滑油が流出しないように潤滑油の戻し・給油孔をオイルタンクの中央部に配設して構成し、エンジンの姿勢を３６０°傾斜自在にして運転することができるようにしたものもある。
また、本出願人と同一出願人が先に特願平９−２３７３９９号として特許出願したものがある。これは、吸入弁と排気弁と点火プラグとがシリンダの頂部に設けられた４サイクルエンジンにおいて、潤滑油を含んだ燃料と空気の混合ガスをキャブレターからシリンダに供給するようシリンダ内壁に混合ガスの吸入口が穿設され、この混合ガスの吸入口は、ピストンが上死点付近では開かれ、それ以外のピストンの移動状態ではピストンによって閉じられるようなシリンダ内壁の位置に設けられ、クランク室と吸入弁との間には、前記混合ガスの流通路が、クランク室内壁に穿設された混合ガスの出口からシリンダ内壁の外側を通って吸入弁に連通するように設けられて構成した４サイクルエンジンとしたものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、一般の４サイクルエンジンは、シリンダ内壁やピストンに潤滑油を供給する手段が必要であり、そのためにクランク室の下方にオイルパンを備え、クランクの回転によってオイルパンに溜まった潤滑油を撥ね上げて、シリンダ内壁や下死点に移動して来たピストンに潤滑油を撥ねかけるようにしたものや、オイルポンプにより潤滑油をオイルパンから供給およびオイルパンに回収するものがあり、このようなオイルパンを備えた４サイクルエンジンは、エンジンがある程度以上に傾いた状態ではオイルパンの潤滑油が正常に貯溜されなくなり、潤滑油が供給または回収できず、連続運転が困難になるといった問題があった。
【０００６】
また、近年開発された潤滑油のオイルパンを無くした４サイクルエンジンは、クランク室の側方に設けたオイルタンク内で、オイルスリンガーによって潤滑油を撥ね上げてミスト化した潤滑油を、エンジンの隅々に循環させるとともに、どんな傾斜状態でもオイルタンク内に送り返す戻し孔や、さらに、燃焼室などに潤滑油が流出しないように潤滑油の戻し・給油孔をオイルタンクの中央部に配設して構成することによって、エンジンの姿勢を３６０°傾斜自在にして運転することができるようにしているが、部品点数が多く、構造が複雑になり、製造コストが高くなるなどの問題があった。
【０００７】
この発明は、前記のような問題をなくするとともに、前記本出願人と同一出願人が先に特願平９−２３７３９９号として特許出願した発明をさらに改良した小型エンジンの吸気および潤滑機構を提供することを目的としたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、潤滑油を含んだ燃料と空気の混合ガスがキャブレター５からシリンダ４に供給されるよう逆止弁１２を備えた混合ガスの吸入口６が、ピストン７の上死点付近ではピストン７によって完全に開かれるようにシリンダ内壁４ａに穿設され、前記ピストン７の上死点以外の移動において、前記ピストン７との間に所定の間隙が生じるようにシリンダ内壁４ａに前記吸入口６およびクランク室８に連通する凹溝４ｂが形成されたことを特徴とする小型エンジンの吸気および潤滑機構としたものである。
【０００９】
また、請求項２に係る発明は、前記シリンダ内壁４ａに穿設した逆止弁１２を備えた混合ガスの吸入口６に前記ピストン７が移動して来たときに、前記吸入口６から流入して来た混合ガスの一部がピストン７内部のコンロッド１３の小端連結部Ｘに当たるように、前記ピストン７に貫通孔７ａを設けたことを特徴とする小型エンジンの吸気および潤滑機構としたものである。
【００１０】
また、請求項３に係る発明は、前記シリンダ内壁４ａに穿設した逆止弁１２を備えた混合ガスの吸入口６に前記ピストン７が移動して来たときに、前記吸入口６から流入して来た混合ガスが当たるピストン７の外周位置に、リング状の凹溝７ｂを設けたことを特徴とする小型エンジンの吸気および潤滑機構としたものである。
【００１１】
また、請求項４に係る発明は、前記キャブレター５が、縦型のシリンダ４に隣接して設けたマフラー１４の位置と反対側で、かつ、燃料タンク１６の上方位置に配設されたことを特徴とする小型エンジンの吸気および潤滑機構としたものである。
【００１２】
また、請求項５に係る発明は、吸入弁１と排気弁２と点火プラグ３がシリンダ４の頂部に設けられ、潤滑油を含んだ燃料と空気の混合ガスがキャブレター５から前記シリンダ４に供給される４サイクルの小型エンジンにおいて、前記混合ガスが前記キャブレター５から前記シリンダ４に供給されるよう逆止弁１２を備えた混合ガスの吸入口６が、ピストン７の上死点付近では前記ピストン７によって完全に開かれるようにシリンダ内壁４ａに穿設され、前記ピストン７の上死点以外の移動において、前記ピストン７との間に所定の間隙が生じるように前記シリンダ内壁４ａに前記吸入口６およびクランク室８に連通する凹溝４ｂが形成され、前記ピストン７の下降行程によって前記クランク室８に押圧された前記混合ガスが、クランク室内壁８ａに穿設された混合ガスの出口８ｂから前記シリンダ４の外側に押し出され、前記シリンダ４の外側に設けられた前記吸入弁１および排気弁２を開閉駆動する動弁機構１５を有する混合ガス通路９を経て前記吸入弁１に連通するように吸気通路１０を設けたことを特徴とする４サイクルの小型エンジンの吸気および潤滑機構としたものである。
【００１３】
また、請求項６に係る発明は、吸入弁１と排気弁２と点火プラグ３がシリンダ４の頂部に設けられ、潤滑油を含んだ燃料と空気の混合ガスがキャブレター５から前記シリンダ４に供給される４サイクルの小型エンジンにおいて、前記混合ガスが前記キャブレター５から前記シリンダ４に供給されるよう逆止弁１２を備えた混合ガスの吸入口６が、ピストン７の上死点付近では前記ピストン７によって完全に開かれるようにシリンダ内壁４ａに穿設され、前記ピストン７の上死点以外の移動において、前記ピストン７との間に所定の間隙が生じるように前記シリンダ内壁４ａに前記吸入口６およびクランク室８に連通する凹溝４ｂが形成され、前記混合ガスの吸入口６に前記ピストン７が移動して来たときに、前記吸入口６から流入して来た前記混合ガスの一部が、前記ピストン７内部のコンロッド１３の小端連結部Ｘに当たるように、前記ピストン７に貫通孔７ａが設けられ、さらに、前記混合ガスの吸入口６に前記ピストン７が移動して来たときに、前記吸入口６から流入して来た前記混合ガスが当たる前記ピストン７の外周位置に、リング状の凹溝７ｂが設けられ、前記ピストン７の下降行程によって前記クランク室８に押圧された混合ガスが、クランク室内壁８ａに穿設された混合ガスの出口８ｂから前記シリンダ４の外側に押し出され、前記シリンダ４の外側に設けられた前記吸入弁１および排気弁２を開閉駆動する動弁機構１５を有する混合ガス通路９を経て前記吸入弁１に連通するように吸気通路１０を設けたことを特徴とする４サイクルの小型エンジンの吸気および潤滑機構としたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、各請求項に係る発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は請求項１乃至請求項６に係る発明の小型エンジンの吸気および潤滑機構を備えた小型エンジンの断面図で、図２の（ａ）は同他の方向からの断面図で、同（ｂ）図は（ａ）図のＡ−Ａ線における断面図であり、この発明の吸気および潤滑機構の実施の形態は、４サイクルの小型エンジンに適応させた例を示している。
【００１５】
この請求項１に係る発明は、図１および図２に示すように、潤滑油を含んだ燃料と空気の混合ガスがキャブレター５から混合ガスの流通路１１を経てシリンダ４内に供給されるよう逆止弁（例えばリードバルブ）１２を備えた混合ガスの吸入口６が、ピストン７の上死点付近ではピストン７によって完全に開かれるようにシリンダ内壁４ａに穿設され、前記ピストン７の上死点以外の移動においてピストン７との間に所定の間隙が生じるようにシリンダ内壁４ａに前記吸入口６に連通する凹溝４ｂが形成されたことを特徴とする小型エンジンの吸気および潤滑機構としたものである。なお、１２ａは前記逆止弁１２のストッパーである。
このような小型エンジンの吸気および潤滑機構としたことにより、ピストン７が下死点に位置しているときでも、前記シリンダ内壁４ａの吸入口６に連通する凹溝４ｂと、ピストン７との間には所定の間隔があり、キャブレター５からクランク室８に混合ガスが吸入され得る状態にある。したがって、ピストン７が下死点から上昇してクランク室８が負圧になり始めるとすぐに、混合ガスのクランク室８への吸入が始まり、ピストン７の上死点付近では、ピストン７によって前記吸入口６が完全に開かれて、混合ガスのクランク室８への吸入が最も多くなる。
ピストン７が上死点から下死点に下降するときには、前記吸入口６に設けた逆止弁１２によって、クランク室８に吸入された混合ガスがキャブレター５に逆流するようなことはない。このように、ピストン７の上昇行程毎に混合ガスがクランク室８に吸入され、また、ピストン７の下降行程毎にクランク室８の混合ガスが押圧され、この押圧された混合ガスがシリンダ４の頂部側に吸入されるので、エンジンの出力が向上する。
【００１６】
また、請求項２に係る発明は、前記シリンダ内壁４ａに穿設した逆止弁１２を備えた混合ガスの吸入口６に、前記ピストン７が移動して来たときに、前記吸入口６から流入して来た混合ガスの一部が、ピストン７の内部のコンロッド１３の小端連結部Ｘに当たるように、前記ピストン７に貫通孔７ａを設けたことを特徴とする小型エンジンの吸気および潤滑機構としたものである。
このような小型エンジンの吸気および潤滑機構としたことにより、前記吸入口６からシリンダ４内に吸入される混合ガスの一部がピストン７の貫通孔７ａを通って内部のコンロッド１３の小端連結部Ｘに当たるので、前記小端連結部Ｘの潤滑作用がよくなる。
【００１７】
また、請求項３に係る発明は、前記シリンダ内壁４ａに穿設した逆止弁１２を備えた混合ガスの吸入口６に、前記ピストン７が移動して来たときに、前記吸入口６から流入して来た混合ガスが当たるピストン７の外周位置に、リング状の凹溝７ｂを設けたことを特徴とする小型エンジンの吸気および潤滑機構としたものである。
このような小型エンジンの吸気および潤滑機構としたことにより、前記吸入口６からシリンダ４内に吸入される混合ガスの一部がピストン７の外周に形成したリング状の凹溝７ｂに当たり、このリング状の凹溝７ｂに混合ガスに含まれる潤滑油が付着し、ピストン７の外周とシリンダ内壁４ａとの間の潤滑作用がよくなる。
【００１８】
また、請求項４に係る発明は、前記キャブレター５が、縦型のシリンダ４に隣接し排気口３４に連結して設けたマフラー１４の位置と反対側で、かつ、燃料タンク１６の上方位置に配設されたことを特徴とする小型エンジンの吸気および潤滑機構としたものである。なお、１６ａは燃料タンク１６のキャップである。
このような小型エンジンの吸気および潤滑機構としたことにより、小型エンジンをさらにコンパクトに小さく組み立てることができる。
【００１９】
また、請求項５に係る発明は、吸入弁１と排気弁２と点火プラグ３がシリンダの頂部に設けられ、潤滑油を含んだ燃料と空気の混合ガスがキャブレター５から混合ガスの流通孔１１を通ってシリンダ４に供給される４サイクルの小型エンジンにおいて、前記混合ガスがキャブレター５からシリンダ４内に供給されるよう逆止弁１２を備えた混合ガスの吸入口６が、ピストン７の上死点付近ではピストン７によって完全に開かれるようにシリンダ内壁４ａに穿設され、前記ピストン７の上死点以外の移動においてピストン７との間に所定の間隙が生じるようにシリンダ内壁４ａに前記吸入口６に連通する凹溝４ｂが形成され、ピストン７の下降行程によってクランク室８に押圧された混合ガスが、クランク室内壁８ａに穿設された混合ガスの出口８ｂからシリンダ４の外側に押し出され、シリンダ４の外側に設けられた前記吸入弁１および排気弁２を開閉駆動する動弁機構１５を有する混合ガス通路９を経て前記吸入弁１に連通するように吸気通路１０を設けたことを特徴とする４サイクルの小型エンジンの吸気および潤滑機構としたものである。なお、前記混合ガスの出口８ｂには、混合ガスがクランク室８に逆流しないように逆止弁（リードバルブ）２６が設けられている。２６ａはこの逆止弁２６のストッパーである。
このような小型エンジンの吸気および潤滑機構としたことにより、前記請求項１に係る発明の作用の他に、ピストン７の下降行程によってクランク室８に押圧された混合ガスが、クランク室内壁８ａに穿設された混合ガスの出口８ｂからシリンダ４の外側に押し出され、シリンダ４の外側に設けられた前記吸入弁１と排気弁２とを開閉する動弁機構１５を有する混合ガス通路９を経てシリンダ４の頂部の吸入弁１に連通する吸気通路１０に流入し、吸入弁１が開弁した時に押圧された混合ガスが吸入弁１を通ってシリンダ４に流入するので、エンジンの出力が向上する。
また、クランク室８で押圧された混合ガスが、前記吸入弁１および排気弁２を開閉するロッカーアーム１５ｉ，１５ｊを駆動するプッシュロッド１５ｅ，１５ｆなどを備えた動弁機構１５が配設された混合ガス通路９および吸気通路１０を経て吸入弁１に流れるので、混合ガスに含んだ潤滑油が前記動弁機構１５の各構成部材に付着して潤滑作用がよくなる。
また、動弁機構１５やシリンダ４やピストン７に付着した潤滑油は、順次燃焼するので、潤滑油を回収する手段は必要なく、勿論、オイルパンも必要ないので、エンジンを３６０°どの方向に傾けても運転することができる。
【００２０】
また、請求項６に係る発明は、吸入弁１と排気弁２と点火プラグ３がシリンダの頂部に設けられ、潤滑油を含んだ燃料と空気の混合ガスがキャブレター５から混合ガスの流通孔１１を通ってシリンダ４に供給される４サイクルの小型エンジンにおいて、前記混合ガスがキャブレター５からシリンダ４内に供給されるよう逆止弁１２を備えた混合ガスの吸入口６が、ピストン７の上死点付近ではピストン７によって完全に開かれるようにシリンダ内壁４ａに穿設され、前記ピストン７の上死点以外の移動においてピストン７との間に所定の間隙が生じるようにシリンダ内壁４ａに前記吸入口６に連通する凹溝４ｂが形成され、前記混合ガスの吸入口６にピストン７が移動して来たときに、前記吸入口６から流入して来た混合ガスの一部が、ピストン７の内部のコンロッド１３の小端連結部Ｘに当たるように、前記ピストン７に貫通孔７ａが設けられ、さらに、前記混合ガスの吸入口６にピストン７が移動して来たときに、前記吸入口６から流入して来た混合ガスが当たるピストン７の外周位置に、リング状の凹溝７ｂが設けられ、ピストン７の下降行程によってクランク室８に押圧された混合ガスが、クランク室内壁８ａに穿設された混合ガスの出口８ｂからシリンダ４の外側に押し出され、シリンダ４の外側に設けられた前記吸入弁１および排気弁２を開閉駆動する動弁機構１５を有する混合ガス通路９を経て前記吸入弁１に連通するように吸気通路１０を設けたことを特徴とする４サイクルの小型エンジンの吸気および潤滑機構としたものである。なお、前記混合ガスの出口８ｂには、混合ガスがクランク室８に逆流しないように逆止弁（リードバルブ）２６が設けられている。
【００２１】
このような小型エンジンの吸気および潤滑機構としたことにより、前記請求項１乃至請求項３に係る発明の作用の他に、ピストン７の下降行程によってクランク室８に押圧された混合ガスが、クランク室内壁８ａに穿設された混合ガスの出口８ｂからシリンダ４の外側に押し出され、シリンダ４の外側に設けられた前記吸入弁１と排気弁２とを開弁する動弁機構１５を有する混合ガス通路９を経てシリンダ４の頂部の吸入弁１に連通する吸気通路１０に流入し、吸入弁１が開弁した時に押圧された混合ガスが吸入弁１を通ってシリンダ４に流入するので、エンジンの出力が向上する。
また、クランク室８で押圧された混合ガスが、前記吸入弁１および排気弁２を開閉するロッカーアーム１５ｉ，１５ｊを駆動するプッシュロッド１５ｅ，１５ｆなどを備えた動弁機構１５が配設された混合ガス通路９および吸気通路１０を経て吸入弁１に流れるので、混合ガスに含んだ潤滑油が前記動弁機構１５の各構成部材に付着して潤滑作用がよくなる。
また、動弁機構１５やシリンダ４やピストン７に付着した潤滑油は、順次燃焼するので、潤滑油を回収する手段は必要なく、勿論、オイルパンも必要ないので、エンジンを３６０°どの方向に傾けても運転することができる。
【００２２】
なお、図１および図２に示す、符号１７はベアリング１８を介してクランク室８の外に突出させたクランクシャフトで、クランク室８内のクランクピン１７ａとピストン７との間にはコンロッド１３が連結されている。前記クランクシャフト１７の図１における左端部にはロータ２０が取付けられている。このロータ２０の内面には冷却用ファン２０ａが取付けられ、ロータ２０の周面の一部に永久磁石２０ｂが設けられている。２１は点火コイルで、２１ａはこの点火コイル２１の鉄心であり、前記ロータ２０の周面の永久磁石２０ｂが前記鉄心２１ａに接近して通過する毎に点火コイル２１に高電圧が発生し、この高電圧が高電圧コード２２を介して前記点火プラグ３に印加される。２７は前記ロータ２０の外面に取付けた遠心クラッチシューで、この遠心クラッチシュー２７の外周に、回転出力軸２８の端部に取付けたクラッチドラム２９が介在している。エンジンの回転が所定の回転以上になると、遠心力によって前記遠心クラッチシュー２７が前記クラッチドラム２９に接触して、クランクシャフト１７の回転力が回転出力軸２８に伝動される。
【００２３】
前記クランクシャフト１７の図における右側に前記吸入弁１と排気弁２とを開閉するための動弁機構１５を構成するギヤ１５ａが設けられ、このギヤ１５ａに噛合して減速ギヤ１５ｂが設けられ、この減速ギヤ１５ｂと一体に回転するカム１５ｃ，１５ｄが設けられ、これらのカム１５ｃ，１５ｄにプッシュロッド１５ｅ，１５ｆの基端に連結されたカムリフタ１５ｇ，１５ｈが当接され、前記プッシュロッド１５ｅ，１５ｆの先端を、中間部が揺動自在に支持されたロッカーアーム１５ｉ，１５ｊの一端部に連結し、ロッカーアーム１５ｉ，１５ｊの他端で前記吸入弁１と排気弁２とをスプリング２３，２４に抗して押し下げて、吸入弁１と排気弁２とを交互に開くようになっている。前記のような動弁機構１５を構成する各部材が、前記クランク室内壁８ａに穿設された混合ガスの出口８ｂからシリンダ内壁４ａの外側を通って吸入弁１に連通するように設けられた混合ガスの流通路９の中に設けられている。
【００２４】
また、クランクシャフト１７の図における右端側に、エンジンを始動させるときにスタータロープ２５ａを引っ張ってクランクシャフト１７を回転させるためのリコイルスタータ２５が設けられている。
また、図において、符号１９は前記動弁機構１５およびロッカーアーム機構を覆ったカバー、３０はエアクリーナー、３１はエアクリーナーのカバー、３２は一端に取付けたウエイト付フィルター３３を燃料タンク１６の中に入れ、他端をキャブレター５に接続した燃料パイプである。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明は、前記のように構成したので、ピストンが下死点に位置しているときでも、前記シリンダ内壁の吸入口に連通するシリンダ内壁の凹溝と、ピストンとの間には所定の間隔があって、キャブレターからクランク室に混合ガスが吸気され得る状態にある。したがって、ピストンが下死点から上昇してクランク室が負圧になり始めるとすぐに、混合ガスのクランク室への吸入が始まり、ピストンの上死点付近では、ピストンによって前記吸入口が完全に開かれて、混合ガスのクランク室への吸入が最も多くなり、ピストンが上死点から下死点に下降するときには、前記吸入口に設けた逆止弁によって、クランク室に吸入された混合ガスはキャブレターに逆流するようなことはなく、このように、ピストンの上昇行程毎に混合ガスがクランク室に吸入され、また、ピストンの下降行程毎にクランク室の混合ガスが押圧され、この押圧された混合ガスがシリンダの頂部側に吸入されるので、エンジンの出力が向上する。
【００２６】
また、請求項２に係る発明は、前記のように構成したので、前記吸入口からシリンダ内に吸入される混合ガスの一部がピストンの貫通孔を通って内部のコンロッドの小端連結部に当たるので、前記小端連結部の潤滑作用がよくなる。
【００２７】
また、請求項３に係る発明は、前記のように構成したので、前記吸入口からシリンダ内に吸入される混合ガスの一部がピストンの外周に形成したリング状の凹溝に当たり、このリング状の凹溝に混合ガスに含まれる潤滑油が付着し、ピストンの外周とシリンダ内壁との間の潤滑作用がよくなる。
【００２８】
また、請求項４に係る発明は、前記のように構成したので、小型エンジンをさらにコンパクトに小さく組み立てることができる。
【００２９】
また、請求項５に係る発明は、前記のように構成したので、前記請求項１に係る発明によって得られる効果の他に、ピストンの下降行程によってクランク室に押圧された混合ガスが、クランク室内壁に穿設された混合ガスの出口からシリンダの外側に押し出され、シリンダの外側に設けられた吸入弁および排気弁を開閉する動弁機構が配設された混合ガス通路を経て、吸入弁に連通する吸気通路に流入し、吸入弁が開弁した時に押圧された混合ガスが吸入弁を通ってシリンダに流入するので、エンジンの出力が向上する。
また、動弁機構やシリンダやピストンに付着した潤滑油は、順次燃焼するので、潤滑油を回収する手段は必要なく、勿論、オイルパンも必要ないので、エンジンを３６０°どの方向に傾けても運転することができる。
【００３０】
また、請求項６に係る発明は、前記のように構成したので、前記請求項１乃至請求項３に係る発明によって得られる効果の他に、ピストンの下降行程によってクランク室に押圧された混合ガスが、クランク室内壁に穿設された混合ガスの出口からシリンダの外側に押し出され、シリンダの外側に設けられた吸入弁および排気弁を開閉する動弁機構が配設された混合ガス通路を経て、吸入弁に連通する吸気通路に流入し、吸入弁が開弁した時に押圧された混合ガスが吸入弁を通ってシリンダに流入するので、エンジンの出力が向上する。
また、クランク室で押圧された混合ガスが、前記動弁機構が配設された混合ガス通路および吸気通路を経て吸入弁に流れるので、混合ガスに含んだ潤滑油が前記動弁機構の各構成部材に付着して潤滑作用がよくなる。
また、動弁機構やシリンダやピストンに付着した潤滑油は、順次燃焼するので、潤滑油を回収する手段は必要なく、勿論、オイルパンも必要ないので、エンジンを３６０°どの方向に傾けても運転することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１乃至請求項６に係る発明の吸気および潤滑機構を備えた小型エンジンの断面図である。
【図２】図２の（ａ）は請求項１乃至請求項６に係る発明の吸気および潤滑機構を備えた小型エンジンの他の方向からの断面図で、同（ｂ）図は（ａ）図のＡ−Ａ線における断面図である。
【符号の説明】
１ 吸入弁
２ 排気弁
３ 点火プラグ
４ シリンダ
４ａ シリンダ内壁
４ｂ 凹溝
５ キャブレター
６ 混合ガスの吸入口
７ ピストン
７ａ 貫通孔
７ｂ リング状の凹溝
８ クランク室
８ａ クランク室内壁
８ｂ 混合ガスの出口
９ 混合ガス通路
１０ 吸気通路
１１ 混合ガスの流通路
１２ 逆止弁（例えばリードバルブ）
１２ａ ストッパー
１３ コンロッド
１４ マフラー
１５ 動弁機構
１５ａ ギヤ
１５ｂ 減速ギヤ
１５ｃ カム
１５ｄ カム
１５ｅ プッシュロッド
１５ｆ プッシュロッド
１５ｇ カムリフタ
１５ｈ カムリフタ
１５ｉ ロッカーアーム
１５ｊ ロッカーアーム
１６ 燃料タンク
１６ａ キャップ
１７ クランクシャフト
１７ａ クランクピン
１８ ベアリング
１９ カバー
２０ ロータ
２０ａ 冷却用ファン
２０ｂ 永久磁石
２１ 点火コイル
２１ａ 鉄心
２２ 高電圧コード
２３ スプリング
２４ スプリング
２５ リコイルスタータ
２５ａ スタータロープ
２６ 逆止弁（リードバルブ）
２６ａ ストッパー
２７ 遠心クラッチシュー
２８ 回転出力軸
２９ クラッチドラム
３０ エアクリーナー
３１ エアクリーナーのカバー
３２ 燃料パイプ
３３ ウエイト付フィルター
３４ 排気口
Ｘ コンロッドの小端連結部
Claims (6)
- 潤滑油を含んだ燃料と空気の混合ガスがキャブレターからシリンダに供給されるよう逆止弁を備えた混合ガスの吸入口が、ピストンの上死点付近では前記ピストンによって完全に開かれるようにシリンダ内壁に穿設され、
前記ピストンの上死点以外の移動において、前記ピストンとの間に所定の間隙が生じるように前記シリンダ内壁に前記吸入口およびクランク室に連通する凹溝が形成されたことを特徴とする小型エンジンの吸気および潤滑機構。 - 前記シリンダ内壁に穿設した逆止弁を備えた混合ガスの吸入口に前記ピストンが移動して来た時に、前記吸入口から流入して来た混合ガスの一部がピストン内部のコンロッドの小端連結部に当たるように、前記ピストンに貫通孔を設けたことを特徴とする請求項１に記載の小型エンジンの吸気および潤滑機構。
- 前記シリンダ内壁に穿設した逆止弁を備えた混合ガスの吸入口に前記ピストンが移動して来たときに、前記吸入口から流入して来た混合ガスが当たるピストンの外周位置に、リング状の凹溝を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の小型エンジンの吸気および潤滑機構。
- 前記キャブレターが、縦型のシリンダに隣接して設けたマフラーの位置と反対側で、かつ、燃料タンクの上方位置に配設されたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の小型エンジンの吸気および潤滑機構。
- 吸入弁と排気弁と点火プラグがシリンダの頂部に設けられ、潤滑油を含んだ燃料と空気の混合ガスがキャブレターから前記シリンダに供給される４サイクルの小型エンジンにおいて、
前記混合ガスが前記キャブレターから前記シリンダに供給されるよう逆止弁を備えた混合ガスの吸入口が、ピストンの上死点付近では前記ピストンによって完全に開かれるようにシリンダ内壁に穿設され、
前記ピストンの上死点以外の移動において、前記ピストンとの間に所定の間隙が生じるように前記シリンダ内壁に前記吸入口およびクランク室に連通する凹溝が形成され、
前記ピストンの下降行程によって前記クランク室に押圧された前記混合ガスが、クランク室内壁に穿設された混合ガスの出口から前記シリンダの外側に押し出され、前記シリンダの外側に設けられた前記吸入弁および排気弁を開閉駆動する動弁機構を有する混合ガス通路を経て前記吸入弁に連通するように吸気通路を設け
たことを特徴とする４サイクルの小型エンジンの吸気および潤滑機構。 - 吸入弁と排気弁と点火プラグがシリンダの頂部に設けられ、潤滑油を含んだ燃料と空気の混合ガスがキャブレターから前記シリンダに供給される４サイクルの小型エンジンにおいて、
前記混合ガスが前記キャブレターから前記シリンダに供給されるよう逆止弁を備えた混合ガスの吸入口が、ピストンの上死点付近では前記ピストンによって完全に開かれるようにシリンダ内壁に穿設され、
前記ピストンの上死点以外の移動において、前記ピストンとの間に所定の間隙が生じるように前記シリンダ内壁に前記吸入口およびクランク室に連通する凹溝が形成され、
前記混合ガスの吸入口に前記ピストンが移動して来たときに、前記吸入口から流入して来た前記混合ガスの一部が、前記ピストン内部のコンロッドの小端連結部に当たるように、前記ピストンに貫通孔が設けられ、
さらに、前記混合ガスの吸入口に前記ピストンが移動して来たときに、前記吸入口から流入して来た前記混合ガスが当たる前記ピストンの外周位置に、リング状の凹溝が設けられ、
前記ピストンの下降行程によって前記クランク室に押圧された前記混合ガスが、クランク室内壁に穿設された混合ガスの出口から前記シリンダの外側に押し出され、前記シリンダの外側に設けられた前記吸入弁および排気弁を開閉駆動する動弁機構を有する混合ガス通路を経て前記吸入弁に連通するように吸気通路を設け
たことを特徴とする４サイクルの小型エンジンの吸気および潤滑機構。
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| JP27214998A JP4022002B2 (ja) | 1998-09-25 | 1998-09-25 | 小型エンジンの吸気および潤滑機構 |
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-
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