JPH109078A - エンジン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課 題】 吸・排気弁用カム軸に別途カム面を形成
することなく、簡単な構造で燃料ポンプを取り付けるこ
とができるエンジンを提供する。 【解決手段】 エンジン（１４）は、吸・排気弁用カム
面（３４）が形成されている吸・排気弁用カム軸（３
１）と、プランジャー（６５）を具備する燃料ポンプ
（６６）と、エンジン本体に揺動可能に取り付けられて
いるアーム（７１）とを備えている。燃料ポンプはプラ
ンジャーの往復動により駆動されている。アームは、吸
・排気弁用カム面に当接するとともに、吸・排気弁用カ
ム軸の回動に連動して揺動している。また、燃料ポンプ
のプランジャーは、アームに当接しているとともに、ア
ームの揺動に連動して往復動している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料ポンプを備
え、この燃料ポンプで燃料が供給されているエンジンに
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のエンジンは、たとえば実
開平３−７３６６０号公報（Ｆ０２Ｍ３７／０６）など
に記載されているように、吸・排気弁用カム面が形成さ
れている吸・排気弁用カム軸に、燃料ポンプを作動させ
るためのカム面を、吸・排気弁用カム面とは別に形成
し、この燃料ポンプ用のカム面で燃料ポンプのプランジ
ャーを駆動している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、吸・排気弁
用カム軸に、燃料ポンプ用のカム面を別途形成すると、
このカム面を形成するために、スペースすなわち吸・排
気弁用カム軸の長さが増大する。また、カム面は高い精
度が要求されるので、形成するカム面の個数が増大する
と、吸・排気弁用カム軸の製造コストがかなり増大す
る。

【０００４】本発明は、以上のような課題を解決するた
めのもので、吸・排気弁用カム軸に別途カム面を形成す
ることなく、簡単な構造で燃料ポンプを取り付けること
ができるエンジン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】本発明のエンジン（１
４）は、吸・排気弁用カム面（３４）が形成されている
吸・排気弁用カム軸（３１）と、プランジャー（６５）
を具備する燃料ポンプ（６６）と、エンジン本体に揺動
可能に取り付けられているアーム（７１）とを備えてい
る。燃料ポンプはプランジャーの往復動により駆動され
ている。アームは、吸・排気弁用カム面に当接するとと
もに、吸・排気弁用カム軸の回動に連動して揺動してい
る。そして、燃料ポンプのプランジャーは、アームに当
接しているとともに、アームの揺動に連動して往復動し
ている。

【０００６】また、アームは、一端がエンジン本体に揺
動自在に取り付けられた平板部材であり、プランジャー
および吸・排気弁用カム面が、このアームの側面に当接
している場合がある。

【０００７】さらに、吸・排気弁用カム面と、プランジ
ャーとの間に介在しているアームが、吸・排気弁用カム
面の動きを増大または減少させて、プランジャーに伝達
している場合がある。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に、本発明におけるエンジンの
実施の形態を図１ないし図７を用いて説明する。図１は
本発明におけるエンジンを備えた船外機が取り付けられ
ている船舶の側面図である。図２は図１の船外機の上部
の内部構造を示す断面図である。図３は図２の船外機の
平断面図である。図４は図３の要部拡大図である。図５
は図４の V-V矢視図である。図６はヘッドカバーを外し
た状態のエンジンを後から見た図である。図７はアーム
およびその取り付け部材の説明図で、（ａ）がアームの
平面図、（ｂ）がアームの側面図、（ｃ）が１個のアー
ムが取り付けられている状態での取り付け部材の側面図
である。

【０００９】まず初めに、船外機の全体構造を説明す
る。図１において、船外機１は、上側から順番にアッパ
ーカウリング２、ロワーカウリング３、アッパーケーシ
ング４およびロワーケーシング５からなるハウジングで
覆われている。そして、船外機１には取り付けブラケッ
ト８が設けられており、この取り付けブラケット８が、
モーターボートなどの小型船舶９の船尾に着脱自在に取
り付けられている。この小型船舶９内には、ガソリンな
どの燃料を溜めておく燃料タンク１１が配置されてお
り、この燃料タンク１１の燃料は、燃料パイプ１２を介
して、船外機１のエンジン１４に供給されている。

【００１０】図１ないし図６において、このエンジン１
４はＬ型４気筒の４サイクルエンジンで、クランクシャ
フト１５はその軸が略垂直に設けられており、クランク
シャフト１５の後方には、シリンダ１６が上下方向に４
個設けられている。また、クランクシャフト１５には、
４個のピストン１７が各々コンロッド１８を介して連結
されており、このピストン１７が各シリンダ１６の内部
に摺動可能に配置されている。

【００１１】そして、前述の４個のシリンダ１６は、エ
ンジン１４のシリンダブロック２０に形成されており、
このシリンダブロック２０の燃焼室１６ａ側は、シリン
ダヘッド２２が覆って閉塞している。このシリンダヘッ
ド２２には、シリンダ１６に空気を供給する吸気通路２
５と、シリンダ１６の燃焼ガスを排気する排気通路２６
とがシリンダ１６毎に形成されている。

【００１２】この吸気通路２５のポートを各々一対の吸
気弁２８が、また、排気通路２６のポートを各々一対の
排気弁２９が開閉している。そして、この吸気弁２８を
吸気弁用カム軸３１が、また、排気弁２９を排気弁用カ
ム軸３２が駆動している。この吸・排気弁用カム軸であ
る吸気弁用カム軸３１および排気弁用カム軸３２は各
々、上下方向に延在し、シリンダヘッド２２に４個の軸
受け３３で回転可能に取り付けられている。そして、各
カム軸３１，３２には、各々８個の吸・排気弁用カム面
３４，３５が形成されており、吸気弁用カム軸３１の吸
気弁用カム面３４に吸気弁２８が当接し、一方、排気弁
用カム軸３２の排気弁用カム面３５に排気弁２９が当接
している。この様にして、１本のカム軸３１，３２が各
々８個の吸・排気弁２８，２９を制御できる様に構成さ
れており、このカム軸３１，３２の上端には、各々プー
リ３６が設けられている。

【００１３】また、クランクシャフト１５の下端には、
図示しないドライブシャフトなどが取り付けられてお
り、このドライブシャフトなどを介してスクリュー３８
が回転駆動されている。一方、クランクシャフト１５の
上端には、プーリ４１およびフライホイル４３が設けら
れている。そして、クランクシャフト１５のプーリ４１
と、吸気弁用カム軸３１のプーリ３６と、排気弁用カム
軸３２のプーリ３６との間には、無端伝動部材であるタ
イミングベルト４６が掛けられ、このタイミングベルト
４６を介して、クランクシャフト１５とシリンダヘッド
２２のカム軸３１，３２とが連動するように構成されて
いる。

【００１４】次に、エンジン１４に吸排気される空気の
流れを説明する。船外機１の外部の空気は、アッパーカ
ウリング２の側面上部に設けられている空気取り入れ口
５１から流入し、フライホイルカバー５２上面に形成さ
れている空気流路５３を通って、エンジン１４の空気取
り入れ管５６に達する。空気取り入れ管５６に流入した
空気は、サージタンク５９に流入する。このサージタン
ク５９には、４本の分岐管６１が連結されており、分岐
管６１の端部はキャブレター６２および連結管６３を介
して吸気通路２５に連結されている。このキャブレター
６２が、エンジン１４に流れ込む空気に燃料を吐出して
いる。なお、このキャブレター６２に燃料を供給する構
造については後述する。

【００１５】そして、燃料が混合された吸気通路２５の
空気は、従来よく知られているように、吸気弁２８が開
放した際に、シリンダ１６内に流入し、燃焼する。そし
て、この燃焼ガスは排気弁２９が開放した際に、排気通
路２６に排気される。この排気通路２６から排出された
排ガスは、図示しない排気通路を通って、船外機１の外
に排出される。

【００１６】次に、キャブレター６２に燃料を供給する
構造を説明する。前記吸気弁用カム軸３１における上端
から３個目の吸気弁用カム面３４、および下端から３個
目の吸気弁用カム面３４の後側には各々、プランジャー
６５を具備する燃料ポンプ６６が配置されている。この
２個の燃料ポンプ６６はいわゆるダイヤフラムポンプで
あり、ヘッドカバー６８に取り付けられている。このヘ
ッドカバー６８はシリンダヘッド２２の後側を覆うとと
もに、シリンダヘッド２２にボルト締めされている。エ
ンジン本体は、このヘッドカバー６８、シリンダヘッド
２２およびシリンダブロック２０などで構成されてい
る。

【００１７】また、燃料ポンプ６６のプランジャー６５
と、吸気弁用カム面３４との間には、断面略矩形の平板
部材であるアーム７１が介在している。このアーム７１
の一端部には、図７（ａ）に図示するように、円形の孔
７１ａが形成されており、この孔７１ａがアーム軸７３
に嵌め込まれており、アーム７１は取り付け部材である
アーム軸７３に揺動自在に取り付けられている。そし
て、アーム７１が、アーム軸７３の軸方向に移動するこ
とは、スラスト受け６９およびクリップ７０で阻止され
ている。また、アーム軸７３は、両端部の取り付け孔７
４において、シリンダヘッド２２にボルト締めされてい
る。

【００１８】そして、アーム７１の前側の側面が、吸気
弁用カム面３４に当接し、アーム７１の後側の側面が、
プランジャー６５に当接している。吸気弁用カム面３４
が当接している箇所とアーム７１の揺動軸であるアーム
軸７３との距離が、吸気弁用カム面３４に対するレバー
であり、また、プランジャー６５が当接している箇所と
アーム７１の揺動軸との距離が、プランジャー６５に対
するレバーである。そして、吸気弁用カム面３４に対す
るレバーは、プランジャー６５に対するレバーよりも長
く構成されている。したがって、アーム７１は吸気弁用
カム面３４の動きを、プランジャー６５に小さくして伝
達している。この様にして、吸気弁２８のストロークと
プランジャー６５のストロークとが異なっていても、吸
気弁用カム面３４に対するレバーと、プランジャー６５
に対するレバーとの比を変更することにより、対応する
ことができる。

【００１９】また、図５に図示するように、吸気弁用カ
ム面３４とプランジャー６５とは、吸気弁用カム軸３１
の軸線方向すなわち略上下方向において、中心がズレて
配置されている。しかしながら、平板状のアーム７１が
介在しているので、アーム７１によりプランジャー６５
と吸気弁用カム面３４との間の力が分散し、吸気弁用カ
ム面３４の一部（図５においては下側）にのみ、プラン
ジャー６５の力が加わることがない。その結果、吸気弁
用カム面３４の一部のみがすり減ることを防止すること
ができ、吸気弁用カム面３４の形状がいびつに変形する
ことが減少する。この様に、アーム７１が介在している
ので、アーム７１の側面に沿って、プランジャー６５の
配置を上下またはサイド（図６において左右方向）に変
更することができる。さらに、アーム７１で、吸気弁用
カム面３４の回転運動を前後方向の運動に変更すること
ができるので、プランジャー６５の磨耗を減少させるこ
とができる。

【００２０】そして、吸気弁用カム軸３１が回転する
と、吸気弁用カム軸３１の吸気弁用カム面３４に当接し
ているアーム７１が揺動し、このアーム７１の揺動に連
動して、プランジャー６５が往復動する。このプランジ
ャー６５の往復動により、燃料ポンプ６６が稼働する。
この燃料ポンプ６６の稼働により、小型船舶９内の燃料
タンク１１の燃料が脈動的に吸い上げられ、燃料パイプ
１２を介して、船外機１の燃料フィルター７５に供給さ
れ、燃料フィルター７５で濾過された後、燃料ポンプ６
６に流入する。そして、燃料ポンプ６６から脈動的に吐
出された燃料は、燃料分配管７６を介して、キャブレタ
ー６２に供給される。

【００２１】次に、図８において、アーム７１の取り付
け部材の別の形態を説明する。図８はアーム取り付け部
材の別の実施の形態の説明図である。前述の図７に図示
する取り付け部材であるアーム軸７３は、両端部に取り
付け孔７４が設けられているが、図８（ａ）に図示する
取り付け部材は、パイプ部材８１と、このパイプ部材８
１に挿入されているアーム軸８３とから構成されてい
る。このパイプ部材８１と一体に取り付け孔８４が形成
されており、この取り付け孔８４がシリンダヘッド２２
にボルト締めされている。そして、アーム軸８３の両端
はパイプ部材８１から突出しており、このアーム軸８３
の両端部にアーム７１が揺動自在に取り付けられてい
る。この様に、取り付け部材がパイプ部材８１とアーム
軸８３とで構成されているので、パイプ部材８１により
剛性を向上させることができる。

【００２２】そして、図８（ａ）の取り付け部材におい
ては、パイプ部材８１とアーム軸８３とが別体である
が、図８（ｂ）に図示する取り付け部材８６において
は、パイプ部材８１とアーム軸８３とを一体に形成した
構造となっており、この取り付け部材８６の両端部にア
ーム７１が取り付けられている。

【００２３】次に、図９において、アーム７１の取り付
け構造の別の形態を説明する。図９はアームの取り付け
構造の別の実施の形態の説明図である。ところで、図７
に図示するアーム７１は、アーム軸７３に嵌め込まれ
て、自由に揺動することができるので、ヘッドカバー６
８が取り付けられていない状態すなわちプランジャー６
５で押さえられていない状態では、不用意に移動するこ
とがある。したがって、ヘッドカバー６８をシリンダヘ
ッド２２に取り付ける際に、アーム７１を所定の揺動位
置になるように気を付ける必要があり、取り付け作業に
手数がかかる。そこで、図９（ａ）に図示する様に、ア
ーム７１とアーム軸７３との間に、コイルバネ９１を取
り付け、このコイルバネ９１でアーム７１を所定の揺動
位置に、たとえば吸気弁用カム面３４側に付勢しておく
ことができる。この様に、コイルバネ９１を設けておく
と、ヘッドカバー６８が取り付けられていない状態で
も、アーム７１が不用意に移動することを防止すること
ができる。なお、コイルバネ９１の付勢力は余り大きく
ないので、吸気弁用カム軸３１によるアーム７１の駆動
には、何ら支障になることはない。

【００２４】また、図９（ｃ）〜（ｆ）に図示するよう
に、図９（ｄ）に図示するアーム７１およびアーム軸７
３に、図９（ｃ）に図示するバネ９３を取り付けて、図
９（ｅ）および図９（ｆ）に図示する状態とすることも
可能である。このバネ９３は、一部が切り欠かれたリン
グ状のリング部９３ａを一対具備しており、この一対の
リング部９３ａの端部同士は各々棒状の連結部９３ｂで
連結されている。このバネ９３がアーム７１およびアー
ム軸７３に取り付けられている状態では、リング部９３
ａの中央部はアーム軸７３に圧接した状態となり、摩擦
力で簡単には移動しなくなる。一方、連結部９３ｂはア
ーム７１に当接しており、アーム７１が自由に移動する
ことを阻止している。この様に、アーム７１とアーム軸
７３との間に、弾性体であるバネ９１，９３を取り付け
ると、アーム７１を所定位置に保持することができ、ア
ーム７１が不用意に移動することが少なくなり、ヘッド
カバー６８や燃料ポンプ６６の取り付け作業が容易とな
る。

【００２５】さらに、図９（ｂ）に図示するように、ア
ーム７１に突出部９５を設け、この突出部９５の移動範
囲をストッパー９６で規制することができる。この様に
して、ストッパー９６で、アーム７１の揺動範囲を規制
することができる。このストッパー９６はシリンダヘッ
ド２２やヘッドカバー６８に取り付けられる。

【００２６】以上、本発明の実施の形態を詳述したが、
本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、
特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、
種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例を
下記に例示する。 （１）実施の形態においては、エンジンはＬ型４気筒で
あるが、その気筒数や形式などは適宜変更可能である。
また、エンジンを船外機以外たとえば自動車、発電機な
どに設けることも可能である。

【００２７】（２）実施の形態においては、プランジャ
ー６５は吸気弁用カム軸３１で駆動されているが、排気
弁用カム軸３２で駆動することも可能である。この様に
吸気弁２８や排気弁２９を駆動する吸・排気弁用カム軸
を利用することができる。 （３）実施の形態においては、アーム７１は吸気弁用カ
ム面３４の移動量を減少させて、プランジャー６５に伝
達しているが、増大させて伝達することも可能である。

【００２８】（４）実施の形態においては、アーム軸７
３はシリンダヘッド２２に取り付けられているが、ヘッ
ドカバー６８に取り付けることも可能である。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、燃料ポンプのプランジ
ャーは、アームを介して吸・排気弁用カム面で駆動され
ているので、吸・排気弁用カム軸に、別途燃料ポンプ用
のカム面を形成する必要がなくなる。したがって、形成
するカム面の数が減少し、製造コストが削減できるとと
もに、吸・排気弁用カム軸をコンパクトにすることがで
きる。その結果、エンジンの高さを低くすることができ
る。

【００３０】ところで、吸・排気弁用カム面の配置は吸
・排気弁の位置に依存して決定されている。したがっ
て、プランジャーの配置位置と、吸・排気弁用カム面と
の位置とにズレが発生することがある。しかしながら、
アームが平板部材であり、このアームの側面に、プラン
ジャーおよび吸・排気弁用カム面が当接している場合に
は、プランジャーおよび吸・排気弁用カム面の配置位置
を、アームの側面に沿って移動調整することができるの
で、燃料ポンプのプランジャーと、吸・排気弁用カム面
との位置関係の調整が容易である。

【００３１】また、吸・排気弁のストロークと、プラン
ジャーのストロークとが異なることがある。しかしなが
ら、アームが、吸・排気弁用カム面の動きを増大または
減少させて、プランジャーに伝達している場合には、こ
のアームにより、吸・排気弁のストロークと、プランジ
ャーのストロークとの調整を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明におけるエンジンを備えた船外機
が取り付けられている船舶の側面図である。

【図２】図２は図１の船外機の上部の内部構造を示す断
面図である。

【図３】図３は図２の船外機の平断面図である。

【図４】図４は図３の要部拡大図である。

【図５】図５は図４の V-V矢視図である。

【図６】図６はヘッドカバーを外した状態のエンジンを
後から見た図である。

【図７】図７はアームおよびその取り付け部材の説明図
で、（ａ）がアームの平面図、（ｂ）がアームの側面
図、（ｃ）が１個のアームが取り付けられている状態で
の取り付け部材の側面図である。

【図８】図８はアーム取り付け部材の別の実施の形態の
説明図である。

【図９】図９はアームの取り付け構造の別の実施の形態
の説明図である。

【符号の説明】

１４ エンジン ３１ 吸気弁用カム軸（吸・排気バルブ用カム軸） ３４ 吸気弁用カム面（吸・排気バルブ用カム面） ６５ プランジャー ６６ 燃料ポンプ ７１ アーム

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｂ 67/04 Ｂ６３Ｈ 21/26 Ｋ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸・排気弁用カム面が形成されている吸
   ・排気弁用カム軸と、 プランジャーを具備するとともに、このプランジャーの
   往復動により駆動される燃料ポンプと、 エンジン本体に揺動可能に取り付けられているアームと
   を備えており、このアームは、前記吸・排気弁用カム面
   に当接するとともに、吸・排気弁用カ ム軸の回動に連動して揺動し、 前記燃料ポンプのプランジャーは、前記アームに当接し
   ているとともに、このアームの揺動に連動して往復動す
   ることを特徴とするエンジン。
2. 【請求項２】 前記アームは、一端がエンジン本体に揺
   動自在に取り付けられた平板部材であり、前記プランジ
   ャーおよび前記吸・排気弁用カム面は、このアームの側
   面に当接していることを特徴とする請求項１記載のエン
   ジン。
3. 【請求項３】 前記吸・排気弁用カム面と、前記プラン
   ジャーとの間に介在している前記アームが、吸・排気弁
   用カム面の動きを増大または減少させて、前記プランジ
   ャーに伝達していることを特徴とする請求項１または２
   記載のエンジン。