JP4025417B2 - 傾斜単気筒エンジン - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クランクケースにシリンダを傾斜状に一体的に形成してなる傾斜単気筒（水冷式）エンジンにおいて、コンパクト化、特にエンジン全高の低下を実現するための、クランクケース内又はこれを閉塞する蓋体内に支持する各種回転軸の配設構造、及び各種回転軸にて駆動される各種装置の配設構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、単気筒エンジンであって、クランク軸を水平方向に配置した場合に、シリンダをその中心軸線が鉛直軸に対して傾斜状になるように形成したものは、例えば、実公平５−４５８７６号公報等にて公知となっている。
【０００３】
このようにシリンダを傾斜状に配置することは、エンジンの上下方向のコンパクト化（エンジン全高の短縮化）に寄与することは勿論であるが、特に単気筒エンジンの場合、クランク軸の回転に起因する振動を相殺すべく、クランク軸とギア噛合するバランサ軸を設けたり、前記公報開示の技術の如く、往復動バランサを設けたりする。このバランサ軸にしても往復動バランサにしても、従来は、クランク軸を介して、シリンダの中心軸線の延長上に配設するものであり、この場合に、もしもシリンダの中心軸線が鉛直状であれば、バランサ軸や往復動バランサは、クランク軸の真下に位置し、クランクケース内の下部（オイルパン）に貯留している潤滑油に浸漬してしまい、回転とともにこれを攪拌して、潤滑油温を上昇させたり、攪拌ロスにより、バランサの回転が悪くなったり、無理な力が加わったりする。そこで、シリンダを前記の如く傾斜状に配置することで、クランク軸を介してシリンダの中心軸線の延長上に配置されるバランサ軸若しくは往復動バランサは、クランクケースの底部よりかなり上方に位置することとなり、潤滑油に浸漬しなくなる。単気筒エンジンにおいて、特にシリンダを傾斜状にするのは、このような意味がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、クランクケース内には、クランク軸や、前記のようなバランサ軸（往復動バランサと置き換えてもよい。以後、同様である。）の他、少なくとも動弁や燃料噴射ポンプ（特にディーゼルエンジンの場合）等の各種装置を駆動するための回転軸であるカム軸が支持されており、従来、これはクランク軸に直接ギア噛合させてクランク軸の回転に従動させている。
【０００５】
しかし、クランク軸のクランクアーム及びバランスウェイトの回転軌跡を確保し、更に、カム軸のギア減速比を取らなければならないので、クランク軸とカム軸との間に一定の軸間ピッチを要する。そのため、クランク軸にギア噛合させるためのカム軸付設のギア（以後、カムギアと称する。）は大径となる。従って、カム軸をシリンダの下方に配置すれば、シリンダを鉛直状に近い傾斜角度としなければならず、前記のシリンダを傾斜させる目的（エンジン全高の短縮化、バランサ軸の上位化）が果たせない。
【０００６】
更に、バランサ軸の配設スペースを、クランク軸を介してカム軸の反対側に設ける必要がある。従来のようにシリンダの延長軸線上に配置すると、エンジン全高を低下すべくシリンダをより水平状に近い傾斜角度とした場合に、クランクケースが反シリンダ側に大きく突出した形状となってしまうので、クランク軸の回転による振動を相殺できるようセッティングした上で、シリンダ軸線の延長線よりも上方または下方にオフセットしたいが、シリンダの中心軸線の上方、即ちシリンダ横に設ければ、クランクケースの上部寸法を大きく取らなければならず、クランクケースのコンパクト化を実現できない。更に、コンパクト化を図る上で、シリンダ横の空間を利用してスタータモータを配設したいが、ここにバランサ軸を配設すれば、この位置にスタータモータを配設できず、他の位置に突出状に設けなければならない。
【０００７】
また、エンジン運転に必要なガバナや、潤滑油ポンプ、更に、水冷式エンジンとした場合には、冷却水ポンプ等の各種装置を、クランク軸の回転を利用して駆動させなければならないが、これらの駆動用回転軸をカム軸またはバランサ軸と同一軸とした場合には、軸方向の寸法を大きく取らなければならず、横長状のエンジンとなってしまう。
【０００８】
次に、ガバナに関しては、従来、燃料噴射ポンプの燃料噴射量調節用手段に連結されるガバナレバーの揺動支点が、カム軸にて駆動される燃料噴射ポンプと、該カム軸にギア噛合するガバナ駆動軸に環設された遠心ウェイトとの間の中間位置にある。即ち、ガバナレバーを上下方向に配設すれば、ガバナレバーの途中部に揺動支点があり、上端と下端とは揺動端となり、その上端を燃料噴射量調節用手段に連結し、下端を遠心ウェイトの伸縮部に押接することとなる。従って、ガバナレバーのストロークを長く確保しようとすると、その分だけガバナ駆動軸を下方に位置させなければならず、ガバナ駆動軸に環設するギア（前記のカム軸にギア噛合するギア）をクランクケース下部（オイルパン部）に貯留する潤滑油に浸漬すれば、前記の従来技術で説明したのと同様の不具合を生じるので、結局、該ギアを潤滑油の油面よりも高く位置させる関係上、エンジン全高は大きくなってしまう。
【０００９】
更に、ガバナの駆動軸をバランサ軸と同一軸、或いはギア噛合した軸とした場合、カム軸をシリンダ下方に配設した場合において、ガバナは、バランサ軸の配置に伴ってカム軸と反対側のシリンダの横に設けていたため、もしもバランサ軸とガバナ駆動用軸とを別体としてギア噛合させた場合には、スタータモータをシリンダ横のスペースに配設することができず、他の位置に突出させて設けなければならないので、前記の不具合が起こる。また、バランサ軸と同一軸とする場合においては、バランサ軸の軸寸法も長く取らなければならず、エンジンが横長状になってしまう。また、傾斜単気筒エンジンは、様々な状況によってシリンダの中心軸線が鉛直に近くなるように設置される場合があり、この場合に、スタータモータが前記の空間以外の部分に配設されていると、スタータモータは一層突出した状態となり、エンジンの設置位置の設定においても問題となる。従って、スタータモータは前記空間に収まるように配設したい。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以上のような課題を解決するため、次のような手段を用いるものである。
請求項１においては、機関本体であるクランクケース（１）の後面側を開口し、該後面開口端をケース蓋（２）にて閉塞し、該クランクケース（１）に上方傾斜状のシリンダ部（１ａ）を一体的に形成し、クランクケース（１）内にクランク軸（３）を水平状に配置してなる傾斜単気筒エンジンにおいて、該クランクケース（１）内に該クランク軸（３）と平行状に、バランサ軸（４）とカム軸（５）とを、軸線が該シリンダ部（１ａ）の中心軸線（ＣＬ）よりも下方に位置するように配設し、該クランク軸（３）上の側端にクランクギア（６）を固設し、該バランサ軸（４）上に第一バランサギア（７）及びこれに連接する小径の第二バランサギア（８）を固設し、該カム軸（５）上にカムギア（９）を固設し、前記クランク軸（３）上のクランクギア（６）と、バランサ軸（４）上の第一バランサギア（７）を噛合するとともに、該バランサ軸（４）上の第二バランサギア（８）と、該カム軸（５）上のカムギア（９）とを噛合させたものである。
【００１１】
請求項２においては、請求項１記載の傾斜単気筒エンジンにおいて、前記カム軸（５）上のカムギア（９）に、同じくクランク軸（３）と平行状に配置した潤滑油ポンプ駆動軸（１０）上の潤滑油ポンプ駆動ギア（１１）を噛合し、該潤滑油ポンプ駆動軸（１０）により駆動される潤滑油ポンプ（１２）を、前記クランクケース（１）における一側端部に配設するとともに、前記バランサ軸（４）の第一バランサギア（７）とは他側端部上に、第三バランサギア（１９）を固設し、該第三バランサギア（１９）に、同じくクランク軸（３）と平行状に配置した冷却水ポンプ駆動軸（２０）の冷却水ポンプ駆動ギア（２１）を噛合し、該冷却水ポンプ駆動ギア（２１）により駆動される冷却水ポンプ（２２）をクランクケース（１）における潤滑油ポンプ駆動軸（１０）とは他側に配設したものである。
【００１２】
請求項３においては、請求項２記載の傾斜単気筒エンジンにおいて、前記クランクケース（１）内において、前記潤滑油ポンプ（１２）の潤滑油ポンプ駆動軸（１０）上に、ガバナ機構（Ｇ）の遠心ウェイト（１３）を環設し、該遠心ウェイト（１３）を駆動するガバナ駆動軸を、潤滑油ポンプ（１２）を駆動する潤滑油ポンプ駆動軸（１０）と兼用し、該遠心ウェイト（１３）の動きにて揺動するよう構成されたガバナレバー（１５）を該クランクケース（１）内の該遠心ウェイト（１３）と、前記冷却水ポンプ（２２）の冷却水ポンプ駆動軸（２０）との間に、上下方向に配設し、該ガバナレバー（１５）の揺動端である上端を燃料噴射ポンプ（１７）の燃料噴射量調節部に連結すると共に、その揺動支点であるガバナレバー回動支点軸（１５ａ）を、該潤滑油ポンプ（１２）の潤滑油ポンプ駆動軸（１０）よりも下方に配置したものである。
【００１３】
請求項４においては、請求項３記載の傾斜単気筒エンジンにおいて、正面視にて、前記シリンダ部（１ａ）の下端部に対し、シリンダ部（１ａ）の中心軸線（ＣＬ）に直交し、シリンダ径方向の一側に延伸される直線（Ｌ１）の向きに、バランサ軸（４）とカム軸（５）と潤滑油ポンプ駆動軸（１０）を配設し、前記冷却水ポンプ駆動軸（２０）と潤滑油ポンプ駆動軸（１０）とを同一軸上に重複し、該カム軸（５）にて駆動される燃料噴射ポンプ（１７）と、潤滑油ポンプ駆動軸（１０）にて駆動される潤滑油ポンプ（１２）及びガバナ機構（Ｇ）、及び冷却水ポンプ駆動軸（２０）にて駆動される冷却水ポンプ（２２）も、これらの軸の近傍に配設し、該シリンダ部（１ａ）の下端部に対し、中心軸線（ＣＬ）に直交するシリンダ径方向の、該直線（Ｌ１）と反対側に延伸される直線（Ｌ２）の向きの、該クランクケース１の上端の直上方の空きスペースに、スタータモータ（２３）を配設したものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付の図面をもとに説明する。図１は本発明に係る傾斜単気筒エンジンであって、ケース蓋２配設側にフライホイルを配置した場合の正面図、図２は同じく後面図、図３は同じく右側面図、図４は同じく左側面図、図５は同じく傾斜単気筒エンジンであって、ケース蓋２配設側の反対側にフライホイルを配置した場合の正面断面図、図６は同じく後面断面図、図７は同じく図５におけるＡ−Ａ線矢視断面図、図８は同じく左側面断面図である。
【００１５】
本発明に係る傾斜単気筒エンジンは、クランク軸を前後水平に配置したことを前提とする。まず、機関本体であるクランクケース１は一面側が開口しており、この開口側を本実施例では後面側とする。この後面開口端をケース蓋２にて閉塞している。クランクケース１の右側面の上部より右上方傾斜状にシリンダ部１ａを一体的に形成しており、その上端にシリンダヘッド２６を配設し、その上部には弁腕部を覆う弁腕カバー２７を配設している。また、シリンダ部１ａ内にピストン２５がシリンダの中心軸線方向に摺動自在に内嵌されている。
【００１６】
クランクケース１内においては、前後水平にクランク軸３が配設されている。クランク軸３の前後には、クランク軸３の軸線をなすフライホイル側クランクジャーナル部３ａと出力側クランクジャーナル部３ｂとが形成されている。図１乃至図４においては、フライホイル側クランクジャーナル部３ａをケース蓋２に軸支させて外側後方に突設させ、出力側クランクジャーナル部３ｂをクランクケース１の前壁部に軸支させて外側前方に突設させた実施例を、図示している。図５乃至図８では、フライホイル側クランクジャーナル部３ａをクランクケース１の前壁部に軸支させて外側前方に突設させ、出力側クランクジャーナル部３ｂをケース蓋２に軸支させて外側後方に突設させた実施例を開示しており、それぞれ、フライホイル側クランクジャーナル部３ａの外側突出部分にフライホイル３１を環設固定し、該フライホイル３１には、冷却ファン３１ａを付設して、図示されないラジエータに冷却風を送出する。
【００１７】
クランクケース１内において、前後のクランクジャーナル部３ａ・３ｂの各内側端にはクランクアーム３ｃ・３ｃ及びウェイトバランス３ｄ・３ｄを形成しており、両クランクアーム３ｃ・３ｃ先端間にクランクピン部３ｅが形成されて、該クランクピン部３ｅにコネクティングロッド２４の大端部を遊嵌しており、該コネクティングロッド２４の小端部がシリンダ部１ａ内のピストン２５に連結されている。
【００１８】
また、図７の如く、クランクケース１内において、クランク軸３に平行に（即ち前後に）バランサ軸４が配設されていて、その前端をクランクケース１の前壁部にて、その後端をケース蓋２にて軸支している。バランサ軸４は、正面視において、図５の如く、クランク軸３の中心軸線（即ちクランクジャーナル部３ａ・３ｂの軸線）から見て右斜め下方（即ち、シリンダ部１ａの下方）に配置されており、バランサ軸４の途中部より突出するバランサ部４ａは、図７の如く、回転とともに、クランク軸３の前後バランスウェイト部３ｄ・３ｄ間に挿入可能としているので、バランサ軸４はある程度クランク軸３に接近させることができる。なお、両軸３・４は互いに回転振動を相殺するために逆方向に逆位相で回転するものであり、クランク軸３のクランクピン部３ｃが、最もバランサ軸４に接近する時には、バランサ軸４を介して該クランクピン部３ｃの反対側にバランサ部４ａが存在する（クランクピン部３ｃを介してその反対側にはクランク軸３のバランスウェイト部３ｄがある。）こととなって、コネクティングロッド２４の大端部とバランサ軸４とが干渉することはない。
【００１９】
図７等の如く、クランク軸３には、後方のクランクジャーナル部上（図１乃至図４図示の実施例においてはフライホイル側クランクジャーナル部３ａ上、図５乃至図８図示の実施例においては出力側クランクジャーナル部３ｂ上）で、クランクケース２内の後部開口端（即ち、ケース蓋２側）付近の部分にクランクギア６を環設固定し、同じくバランサ軸４のケース蓋２側部分に、第一バランサギア７を環設固定して、該クランクギア６に常時噛合している。また、第一バランサギア７の外側に連接して、第一バランサギア７よりも小径の第二バランサギア８をバランサ軸４に環設固定している。
【００２０】
バランサ軸４は、従来、クランク軸（クランクジャーナル部）を介して、シリンダの中心軸線の延長線上に配置されていたが、本実施例では、図５の如く、シリンダ部１ａの中心軸線ＣＬよりも下方に位置している。更に言えば、シリンダ部１ａ下端開口部の下方に位置している。このように配置することで、クランクケース１におけるクランク軸３よりも左側、即ち反シリンダ側の部分、及び上方部分にバランサ軸４の配設スペースを設ける必要がなく、これらの部分をコンパクト化できる。なおバランサ軸４は、前記の如くバランサ部４ａがクランク軸３のバランスウェイト部３ｄ・３ｄと逆位相に回転し、クランク軸３の回転に伴う振動の相殺効果は確保されている。また、クランクケース１内の下部に形成するオイルパン部１ｂの上端よりも上方に位置しており、該オイルパン部１ｂ内に溜まる潤滑油内にバランサ部４ａが浸漬することは回避される。
【００２１】
更に、クランクケース１内において、クランク軸３及びバランサ軸４に平行（即ち前後方向）に、燃料噴射ポンプ及び動弁駆動用のカム軸５を配設している。該カム軸５の前端及び後端は、それぞれ、クランクケース１の前壁部及びケース蓋２にて軸支されている（図示せず）。カム軸５においても、そのケース蓋２の内側開口端（即ちクランクケース１の後端開口部）に近接する部分にカムギア９を環設固定しており、これを前記の第二バランサギア８に常時噛合させている。 前記の如く、第二バランサギア８は小径となっているため、カムギア９は、図５の如く、正面視において第一バランサギア７とオーバーラップして配設できて、バランサ軸４とカム軸５との軸間距離を短くすることができ、更に、カムギア９をさほど大径にしなくてもカム軸５の減速回転に必要な減速比は十分に確保される。また、バランサ軸４のバランサ部４ａの回転軌跡は、クランク軸３のクランクアーム部３ｃやバランスウェイト部３ｄの回転軌跡よりも小径である。従ってカム軸５の減速回転に必要な減速比を確保しながらも、バランサ軸４との軸間距離はさほど大きく取らなくてもよいのである。
【００２２】
カム軸５は、正面視において、バランサ軸４の右斜め上方に配置されており、この位置は、シリンダ部１ａの下端部よりやや上方部分の直下にある。そして、前記のように、バランサ軸４との軸間ピッチもさほど大きくないため、その直上方のシリンダ部１ａの上方傾斜角度をあまり大きく取らなくてもよく、従って、シリンダ部１ａの傾斜角度を、水平状に近い角度にすることができ、エンジン全高の低下に貢献する。
【００２３】
図５の如く、カム軸５の下方であって、バランサ軸４の左横には、これらと平行に（即ち、前後方向に）潤滑油ポンプ駆動軸１０が配設されていて、図８の如く、ケース蓋２内に軸支され、クランクケース１内に突入している。このクランクケース１内の部分において、潤滑油ポンプギア１１が環設固定され、前記の第一バランサギア７に常時噛合している。ケース蓋２内には、潤滑油ポンプ駆動軸１０を中心に潤滑油ポンプ１２が形成されていて、エンジン運転中には、前記のギア噛合により潤滑油ポンプ駆動軸１０がバランサ軸４に従動することで、潤滑油ポンプ１２が駆動され、クランクケース１内よりエンジン全体に潤滑油を供給する。また、同じくケース蓋２の左側面外側に水平状に潤滑油フィルタ１６が付設されており、また、前記ケース蓋２には、図８で示すように、第１次潤滑油フィルタ３２が配設されていて、第１次潤滑油フィルタ３２を介して濾過されたオイルパン内の潤滑油が、ケース蓋２内に穿設された潤滑油孔を介して、潤滑油ポンプ１２にて吸引され、潤滑油フィルタ１６にて更に濾過されて、エンジン各部に供給されるのである。
【００２４】
図８の如く、潤滑油ポンプ駆動軸１０のクランクケース１内の突出部分には、ガバナ遠心ウェイト１３が環設され、該潤滑油ポンプ駆動軸１０は、ガバナ遠心ウェイト１３の中心筒部１３ａ内に摺動自在に内嵌されていて、潤滑油ポンプ駆動軸１０の回転力が強いほど、中心筒部１３ａが延伸し、その先端に押接するガバナアーム１４を回動し、これと一体にガバナレバー１５を前後回動させるガバナ機構Ｇを形成している。即ち、潤滑油ポンプ駆動軸６に環設される前記の潤滑油ポンプギア１１は、同時にガバナ駆動ギアでもある。
【００２５】
クランクケース１の左側面（前記の潤滑油フィルタ１６の前方）には、燃料噴射ポンプ１７が略水平状に付設されており、その更に前方に燃料フィードポンプ１８が付設されている。クランクケース１内において、該燃料噴射ポンプ１７の内端部に形成されるポンプ駆動部を、カム軸５上のポンプ駆動カム５ａに当接させ、該燃料噴射ポンプ１７をカム５ａの回転にて駆動させるようにしている。なお、カム軸５上には、二つの動弁駆動カム５ｂ・５ｂも固設されていて、それぞれ吸気弁２８・排気弁２９の各弁腕に連結される連結ロッド３０の内端に当接して、動弁（吸排気弁２８・２９）を駆動するものとしている。
【００２６】
燃料噴射ポンプ１７のクランクケース１内の部分には、その回動により燃料噴射量が調節される燃料噴射量調節アーム１７ａが、図８の如く前後回動可能に枢支されており、前記ガバナレバー１５の上端が該燃料噴射量調節アーム１７ａに枢結されて、該ガバナレバー１５の回動とともに該燃料噴射調節アーム１７ａが回動し、その回動位置によって燃料噴射量が設定される。
【００２７】
ところで、ガバナレバー１５の基端（下端）にはガバナレバー回動支点軸１５ａを左右方向に配設し、クランクケース１の左壁部にて軸支している。該ガバナレバー回転支点軸１５ａは、ガバナの駆動ギアを兼用する潤滑油ポンプ駆動ギア１１を環設する潤滑油ポンプ駆動軸１０の下方にあるが、燃料噴射ポンプ１７の燃料噴射量調節アーム１７ａの位置が、潤滑油ポンプ駆動軸１０よりも上方に位置しているので、ガバナレバー１５の長さを十分に確保する上で、ガバナレバー回動支点軸１５ａをさほど極端に下方に位置させる必要はなく、オイルパン部１ｂより上方の位置でも、燃料噴射量調節アーム１７ａとガバナレバー回動支点軸１５ａとの間の距離を十分に確保でき、即ち、ガバナレバー１５の長さを十分に取ることができる。このようにガバナレバー１５を長くすれば、燃料噴射量の微調節が可能となる。
【００２８】
クランクケース１の前面には、図１等の如く、冷却水ポンプ２２が付設されており、冷却水ポンプ駆動軸２０が該前面よりクランクケース１内に回動可能に嵌入され、この嵌入部分に、図６及び図８の如く、冷却水ポンプ駆動ギア２１が環設固定されている。一方、前記バランサ軸４上において、図６及び図７の如く、クランクケース１の前壁部への軸支部分に近接する位置に第三バランサギア１９を環設固定しており、これを冷却水ポンプ駆動ギア２１に常時噛合させる構造としている。
【００２９】
第三バランサギア１９は、バランサ軸４において、前記の第一バランサギア７及び第二バランサギア８と反対側に配設されている。仮にこれらがバランサ軸４の同一側部分に配設されていると、第二バランサギア８にはカムギア９が噛合しており、第一バランサギア７にも、クランクギア６の他、潤滑油ポンプ駆動ギア１１（ガバナ駆動ギア）が噛合していて、近傍に燃料噴射ポンプ１７、潤滑油ポンプ１２及びガバナ機構Ｇが配設されることとなり、これ以上に冷却水ポンプの駆動ギアを第一バランサギア７、第二バランサギア８、或いはカムギア９と同一側に（側面視同一平面上に）配設しては、クランクケース１のこれらの配設部分が拡張されてしまう。
【００３０】
そこで、このようにバランサ軸４において、これらと反対側に第三バランサギア１９を設け、これにギア噛合させるようにして、燃料噴射ポンプ１７等とは反対側に冷却水ポンプ２２を配設し、そして、側面視において、冷却水ポンプ駆動軸２０と潤滑油ポンプ駆動軸１９（ガバナ駆動軸）を略同一軸となるように配設すれば、前後左右に潤滑油ポンプ１２及び冷却水ポンプ２２の配設用スペースを拡張することなく、コンパクトなクランクケース１を構成できる。なお、前記のガバナレバー１５は、クランクケース１内のガバナ遠心ウェイト１３（潤滑油ポンプ駆動軸１０）と冷却水ポンプ２２及び冷却水ポンプ駆動軸２０の間に配設されることとなり、両駆動軸１０・２０の両内端間のスペースを利用してコンパクトに配設できるのである。
【００３１】
潤滑油ポンプ１２と冷却水ポンプ２２との位置は、図８等図示の位置に対して逆の位置としてもよい。即ち、潤滑油ポンプ１２をクランクケース１の前壁部に配設し、冷却水ポンプ２２をケース蓋２に内設するものであり、該冷却水ポンプ２２の駆動軸がガバナ駆動軸を兼ねることとなる。なお、この場合には、潤滑油ポンプ１２がクランクケース１の前面に配設されるのであるから、前記の第一次潤滑油フィルタ３２や潤滑油フィルタ１６も、前記のケース蓋２から、クランクケース１へと取付位置を変更し、ケース蓋２内に穿設された潤滑油ポンプ１２の吸排ポートに連通する潤滑油孔も、クランクケース１内に穿設することとなる。
【００３２】
さて、図５のように、正面視にて、シリンダ部１ａの下端部に対し、中心軸線ＣＬに直交するシリンダ径方向の一側に延伸される直線Ｌ１の向きにバランサ軸４、カム軸５、及び潤滑油ポンプ駆動軸１０が配設されており、また、正面視では、冷却水ポンプ駆動軸２０も潤滑油ポンプ駆動軸１０と同一軸上に重なる。これに伴って、カム軸５にて駆動される燃料噴射ポンプ１７、潤滑油ポンプ駆動軸１０（ガバナ駆動軸）にて駆動される潤滑油ポンプ１２及びガバナ機構Ｇ、及び冷却水ポンプ駆動軸２０にて駆動される冷却水ポンプ２２も、これらの回転軸群の近傍に配設される。従って、シリンダ部１ａの下端部に対し、中心軸線ＣＬに直交するシリンダ径方向の該直線Ｌ１と反対側に延伸される直線Ｌ２の向き、即ち、クランクケース１の上端の直上方に空きスペースができ、このスペースにスタータモータ２３を配設することができる。
【００３３】
傾斜単気筒エンジンは、設置様態によってシリンダ部１ａの中心軸線ＣＬが鉛直に近く配置される場合があるが、前記の位置に配置されるスタータモータ２３は、このような状態にてエンジンが設置されても、横方向に突出することはなくエンジンのコンパクト性を保持できるのである。
【００３４】
【発明の効果】
本発明は以上のように傾斜単気筒エンジンを構成することにより、次のような効果を奏するのである。
請求項１記載の如く、機関本体であるクランクケース（１）の後面側を開口し、該後面開口端をケース蓋（２）にて閉塞し、該クランクケース（１）に上方傾斜状のシリンダ部（１ａ）を一体的に形成し、クランクケース（１）内にクランク軸（３）を水平状に配置してなる傾斜単気筒エンジンにおいて、該クランクケース（１）内に該クランク軸（３）と平行状に、バランサ軸（４）とカム軸（５）とを、軸線が該シリンダ部（１ａ）の中心軸線（ＣＬ）よりも下方に位置するように配設し、該クランク軸（３）上の側端にクランクギア（６）を固設し、該バランサ軸（４）上に第一バランサギア（７）及びこれに連接する小径の第二バランサギア（８）を固設し、該カム軸（５）上にカムギア（９）を固設し、前記クランク軸（３）上のクランクギア（６）と、バランサ軸（４）上の第一バランサギア（７）を噛合するとともに、該バランサ軸（４）上の第二バランサギア（８）と、該カム軸（５）上のカムギア（９）とを噛合させたので、バランサ軸とカム軸とを、それらの軸線がシリンダの中心軸線よりも下方に位置するように配設することで、シリンダの中心軸線よりも上方の位置において、クランクケースの上端部分を大きくすることなく、スタータモータ等、他の部材配設用のスペースを設けることができる。
そして、クランクギア、第一バランサギア、第二バランサギア、カムギアよりなるギア列を構成したので、クランク軸の回転はバランサ軸を介してカム軸へと伝動されるものとなる。
従来技術では、クランク軸は、クランクアームとバランスウェイトとの回転軌跡が大径であるため、カムギアとクランクギアとを直接噛合した場合にはカムギアを大径にしなければならず、軸間ピッチも大きくなり、その分、クランクケースを大きくしなければならなかったが、本発明では、回転軌跡が小径であるバランサ軸とカム軸とをギア噛合させるものであり、更に、カムギアの噛合する第二バランサギアは、クランクギアに噛合する第一バランサギアよりも小径なので、軸方向に見てカムギアと第一バランサギアとをオーバーラップさせることができ、また、カム軸の減速比を確保する上においても、カムギアをさほど大径にする必要がなく、バランサ軸とカム軸との軸間距離は小さくてすむ。
更に、バランサ軸の回転軌跡とクランク軸の回転軌跡とはオーバーラップするので、クランク軸、バランサ軸及びカム軸よりなる回転軸群は、小さなスペースの間に収納することができる。
従って、バランサ軸とカム軸とを配設するにおいて、傾斜シリンダの下方に当たるクランクケース部分を上方に拡張する必要がなく、その結果、傾斜シリンダの傾斜角度は、水平状により近いものとなり、エンジン全高の低下を実現できるのである。
【００３５】
請求項２記載の如く、前記カム軸（５）上のカムギア（９）に、同じくクランク軸（３）と平行状に配置した潤滑油ポンプ駆動軸（１０）上の潤滑油ポンプ駆動ギア（１１）を噛合し、該潤滑油ポンプ駆動軸（１０）により駆動される潤滑油ポンプ（１２）を、前記クランクケース（１）における一側端部に配設するとともに、前記バランサ軸（４）の第一バランサギア（７）とは他側端部上に、第三バランサギア（１９）を固設し、該第三バランサギア（１９）に、同じくクランク軸（３）と平行状に配置した冷却水ポンプ駆動軸（２０）の冷却水ポンプ駆動ギア（２１）を噛合し、該冷却水ポンプ駆動ギア（２１）に より駆動される冷却水ポンプ（２２）をクランクケース（１）における潤滑油ポンプ駆動軸（１０）とは他側に配設したので、潤滑油ポンプと冷却水ポンプとは、それぞれカム軸及びバランサ軸に対してギア噛合することで、これらの回転軸に並設させることができ、カム軸やバランサ軸と同一軸に配設することで軸長が長くなる不具合は回避される。
そして、潤滑油ポンプと冷却水ポンプとを、クランクケース内の回転軸群の両軸端側に振り分けて配設することで、軸方向に見て潤滑油ポンプと冷却水ポンプとの駆動軸を同一軸に重ね合わせて配設することができ、潤滑油ポンプと冷却水ポンプとを並設してクランクケースを拡張してしまうことがない。
更に、潤滑油ポンプと冷却水ポンプとの間には、請求項３記載のガバナレバーを配設するスペースを形成することができ、後記のガバナレバーのコンパクトな配設に寄与する。
【００３６】
請求項３記載の如く、前記クランクケース（１）内において、前記潤滑油ポンプ（１２）の潤滑油ポンプ駆動軸（１０）上に、ガバナ機構（Ｇ）の遠心ウェイト（１３）を環設し、該遠心ウェイト（１３）を駆動するガバナ駆動軸を、潤滑油ポンプ（１２）を駆動する潤滑油ポンプ駆動軸（１０）と兼用し、該遠心ウェイト（１３）の動きにて揺動するよう構成されたガバナレバー（１５）を該クランクケース（１）内の該遠心ウェイト（１３）と、前記冷却水ポンプ（２２）の冷却水ポンプ駆動軸（２０）との間に、上下方向に配設し、該ガバナレバー（１５）の揺動端である上端を燃料噴射ポンプ（１７）の燃料噴射量調節部に連結すると共に、その揺動支点であるガバナレバー回動支点軸（１５ａ）を、該潤滑油ポンプ（１２）の潤滑油ポンプ駆動軸（１０）よりも下方に配置したので、ガバナレバーを構成し配設することで、まず、ガバナレバーは、クランクケース内における潤滑油ポンプと冷却水ポンプとの間の空きスペースを利用して配設でき、クランクケースのコンパクト化に貢献する。
そして、潤滑油ポンプ駆動軸にガバナの遠心ウェイトを環設するにおいて、ガバナレバーの揺動端である上端を燃料噴射ポンプの燃料噴射量調節部に連結すると共に、その揺動支点を該潤滑油ポンプの駆動軸よりも下方に配置することで、燃料噴射量の微調節が可能なようにガバナレバーを長く設定するにおいて、揺動支点のみ下方に配置してその長さを確保することができ、遠心ウェイトを環設する潤滑油ポンプ駆動軸を揺動支点の配置に連れて下方に配設する必要がない。
従って、潤滑油ポンプ駆動軸に付設されるギア（潤滑油ポンプとガバナとの両駆動に兼用される。）が、クランクケース内の下部に形成された潤滑油の油溜まり部に浸漬してしまうという事態が回避される一方で、ガバナレバーを長く構成できてハンチング等に適切に対処できる良好なガバナ制御を得ることができる。
【００３７】
請求項４記載の如く、正面視にて、前記シリンダ部（１ａ）の下端部に対し、シリンダ部（１ａ）の中心軸線（ＣＬ）に直交し、シリンダ径方向の一側に延伸される直線（Ｌ１）の向きに、バランサ軸（４）とカム軸（５）と潤滑油ポンプ駆動軸（１０）を配設し、前記冷却水ポンプ駆動軸（２０）と潤滑油ポンプ駆動軸（１０）とを同一軸上に重複し、該カム軸（５）にて駆動される燃料噴射ポンプ（１７）と、潤滑油ポンプ駆動軸（１０）にて駆動される潤滑油ポンプ（１２）及びガバナ機構（Ｇ）、及び冷却水ポンプ駆動軸（２０）にて駆動される冷却水ポンプ（２２）も、これらの軸の近傍に配設し、該シリンダ部（１ａ）の下端部に対し、中心軸線（ＣＬ）に直交するシリンダ径方向の、該直線（Ｌ１）と反対側に延伸される直線（Ｌ２）の向きの、該クランクケース１の上端の直上方の空きスペースに、スタータモータ（２３）を配設したので、バランサ軸、カム軸、ガバナ駆動軸の回転軸群とスタータモータとをシリンダ下部に対してそれぞれ反対側に配設するものであり、スタータモータの周囲にこれら回転軸群のうちの一つの回転軸も配置されないので、スタータモータは、傾斜シリンダに近接してコンパクトに配設できる。
傾斜単気筒エンジンは、エンジンの搭載様態によっては、シリンダの中心軸線が鉛直方向に近くなる場合もあるが、この場合にもスタータモータがこのようにシリンダに近接して配設されているため、横方向に突出せず、コンパクト性を保持できるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る傾斜単気筒エンジンであって、ケース蓋２配設側にフライホイルを配置した場合の正面図である。
【図２】 同じく後面図である。
【図３】 同じく右側面図である。
【図４】 同じく左側面図である。
【図５】 同じく傾斜単気筒エンジンであって、ケース蓋２配設側の反対側にフライホイルを配置した場合の正面断面図である。
【図６】 同じく後面断面図である。
【図７】 同じく図５におけるＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図８】 同じく左側面断面図である。
【符号の説明】
１ クランクケース
１ａ シリンダ部
２ ケース蓋
３ クランク軸
３ａ フライホイル側クランクジャーナル部
３ｂ 出力側クランクジャーナル部
３ｃ クランクアーム部
３ｄ バランスウェイト部
３ｅ クランクピン部
４ バランサ軸
４ａ バランサ部
５ カム軸
６ クランクギア
７ 第一バランサギア
８ 第二バランサギア
９ カムギア
１０ 潤滑油ポンプ駆動軸（ガバナ駆動軸）
１１ 潤滑油ポンプ駆動ギア（ガバナ駆動ギア）
１２ 潤滑油ポンプ
１３ ガバナ遠心ウェイト
１５ ガバナレバー
１７ 燃料噴射ポンプ
１７ａ 燃料噴射量調節レバー
１９ 第三バランサギア
２０ 冷却水ポンプ駆動軸
２１ 冷却水ポンプ駆動ギア
２２ 冷却水ポンプ

Claims (4)

1. 機関本体であるクランクケース（１）の後面側を開口し、該後面開口端をケース蓋（２）にて閉塞し、該クランクケース（１）に上方傾斜状のシリンダ部（１ａ）を一体的に形成し、クランクケース（１）内にクランク軸（３）を水平状に配置してなる傾斜単気筒エンジンにおいて、該クランクケース（１）内に該クランク軸（３）と平行状に、バランサ軸（４）とカム軸（５）とを、軸線が該シリンダ部（１ａ）の中心軸線（ＣＬ）よりも下方に位置するように配設し、該クランク軸（３）上の側端にクランクギア（６）を固設し、該バランサ軸（４）上に第一バランサギア（７）及びこれに連接する小径の第二バランサギア（８）を固設し、該カム軸（５）上にカムギア（９）を固設し、前記クランク軸（３）上のクランクギア（６）と、バランサ軸（４）上の第一バランサギア（７）を噛合するとともに、該バランサ軸（４）上の第二バランサギア（８）と、該カム軸（５）上のカムギア（９）とを噛合させたことを特徴とする傾斜単気筒エンジン。
2. 請求項１記載の傾斜単気筒エンジンにおいて、前記カム軸（５）上のカムギア（９）に、同じくクランク軸（３）と平行状に配置した潤滑油ポンプ駆動軸（１０）上の潤滑油ポンプ駆動ギア（１１）を噛合し、該潤滑油ポンプ駆動軸（１０）により駆動される潤滑油ポンプ（１２）を、前記クランクケース（１）における一側端部に配設するとともに、前記バランサ軸（４）の第一バランサギア（７）とは他側端部上に、第三バランサギア（１９）を固設し、該第三バランサギア（１９）に、同じくクランク軸（３）と平行状に配置した冷却水ポンプ駆動軸（２０）の冷却水ポンプ駆動ギア（２１）を噛合し、該冷却水ポンプ駆動ギア（２１）により駆動される冷却水ポンプ（２２）をクランクケース（１）における潤滑油ポンプ駆動軸（１０）とは他側に配設したことを特徴とする傾斜単気筒エンジン。
3. 請求項２記載の傾斜単気筒エンジンにおいて、前記クランクケース（１）内において、前記潤滑油ポンプ（１２）の潤滑油ポンプ駆動軸（１０）上に、ガバナ機構（Ｇ）の遠心ウェイト（１３）を環設し、該遠心ウェイト（１３）を駆動するガバナ駆動軸を、潤滑油ポンプ（１２）を駆動する潤滑油ポンプ駆動軸（１０）と兼用し、該遠心ウェイト（１３）の動きにて揺動するよう構成されたガバナレバー（１５）を該クランクケース（１）内の該遠心ウェイト（１３）と、前記冷却水ポンプ（２２）の冷却水ポンプ駆動軸（２０）との間に、上下方向に配設し、該ガバナレバー（１５）の揺動端である上端を燃料噴射ポンプ（１７）の燃料噴射量調節部に連結すると共に、その揺動支点であるガバナレバー回動支点軸（１５ａ）を、該潤滑油ポンプ（１２）の潤滑油ポンプ駆動軸（１０）よりも下方に配置したことを特徴とする傾斜単気筒エンジン。
4. 請求項３記載の傾斜単気筒エンジンにおいて、正面視にて、前記シリンダ部（１ａ）の下端部に対し、シリンダ部（１ａ）の中心軸線（ＣＬ）に直交し、シリンダ径方向の一側に延伸される直線（Ｌ１）の向きに、バランサ軸（４）とカム軸（５）と潤滑油ポンプ駆動軸（１０）を配設し、前記冷却水ポンプ駆動軸（２０）と潤滑油ポンプ駆動軸（１０）とを同一軸上に重複し、該カム軸（５）にて駆動される燃料噴射ポンプ（１７）と、潤滑油ポンプ駆動軸（１０）にて駆動される潤滑油ポンプ（１２）及びガバナ機構（Ｇ）、及び冷却水ポンプ駆動軸（２０）にて駆動される冷却水ポンプ（２２）も、これらの軸の近傍に配設し、該シリンダ部（１ａ）の下端部に対し、中心軸線（ＣＬ）に直交するシリンダ径方向の、該直線（Ｌ１）と反対側に延伸される直線（Ｌ２）の向きの、該クランクケース１の上端の直上方の空きスペースに、スタータモータ（２３）を配設したことを特徴とする傾斜単気筒エンジン。

Images