JPH1113739A - 空冷４サイクル汎用エンジン - Google Patents

空冷４サイクル汎用エンジン

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JPH1113739A
JPH1113739A JP9184396A JP18439697A JPH1113739A JP H1113739 A JPH1113739 A JP H1113739A JP 9184396 A JP9184396 A JP 9184396A JP 18439697 A JP18439697 A JP 18439697A JP H1113739 A JPH1113739 A JP H1113739A
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Kokichi Kawachi
弘吉 河内
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彰吾 中村
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    • Y10T74/1926—Speed responsive
    • Y10T74/19265—Governor

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明はクランクケースの小型化の要請を達
成しつつ、特殊な軸受を使用せず、大型の標準精度の玉
軸受を使用して軸受容量を増大することの出来、更に
は、加工の容易化と組み立ての自動化が可能となる。 【解決手段】 クランク軸の出力側に配した第一の玉軸
受の外径をクランク軸とカム軸の軸距離とほぼ同一かそ
れより大きい外径に設定するとともに、該クランク軸に
より駆動されるカム軸の軸受をすべり軸受とし、更に前
記クランク軸の回転により駆動される回転調整ガバナ
を、前記クランク軸出力側と反対側に位置する冷却ファ
ン側のクランクケース内に収容したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ケース蓋を含むク
ランクケースの両側に配した転がり軸受によりクランク
軸を両持ち支持させ、該クランク軸の一側を出力軸とす
る空冷４サイクル汎用エンジンに係り、より具体的には
空冷４サイクル汎用エンジンのクランクケース内の軸受
構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】空冷４サイクル汎用エンジンではそのエ
ンジンを搭載する作業機によって異なる要求事項が課せ
られるが、例えば圧縮機や軸流ポンプ、プロペラ軸直結
船外エンジン等においては高速の要求の為に、クランク
軸を出力軸とし、農業機械関係では低速の出力の要求が
多い為にクランク軸の回転速度の１／２等に減速したカ
ム軸を出力軸とするエンジンが多用されている。そして
前者のクランク軸を出力軸するエンジンクランク軸の軸
受は、シリンダヘッド内の燃焼ガス圧力によりピストン
が受けるラジアル負荷と、出力軸として加えられる外部
のラジアル及びスラスト負荷に対応できる負荷容量の玉
軸受により両持ち支持構成であるが、その玉軸受は中程
度負荷用の標準玉軸受が一般的であり、部品や加工の共
通性のため玉軸受はクランク軸の両側とも同じサイズの
ものを使用する場合が多い。
【０００３】また、汎用エンジンには回転数を調整する
ためのガバナ装置が欠かせないものであるが、通常の機
械的なガバナ装置はクランクケース内に収納されクラン
ク軸に直接駆動される構成となっており、このようなガ
バナ装置について、特開平５−４４５２２号に開示され
たものを例として取り上げ、下記図３に基づいて構成の
概略を説明する。図３はクランクケース内の内部構成を
示し、図中クランク軸５はクランクシャフト５ａ1 、５
ａ2 、クランク腕５ｂ及びクランクピン５ｃからなり、
該シャフト５ａ1 、５ａ2 はクランクケース１７とケー
ス蓋１８夫々に取付けた同一外径の玉軸受４０ａ、４０
ｂにより両持ち支持されており、該クランク軸５の出力
側シャフト５ａ1 にタイミング歯車３を軸着し、カム歯
車８を介してカム軸７にクランク軸５の回転力を伝達可
能に構成されている。カム軸７はクランクケース１７と
ケース蓋１８夫々に取付けた同一外径のすべり軸受７０
ａ、７０ｂにより両持ち支持されている。
【０００４】そして本従来技術においては、特にガバナ
駆動歯車２を、タイミング歯車３よりもクランクシャフ
ト５ａ1 軸端よりに配設し、且つ、このガバナ駆動歯車
２をタイミング歯車３の外周囲に着脱自在に装備した構
成を取るとともに、小型化したガバナ機構１０をクラン
クケース１７の出力側シャフト５ａ1 下方とクランクケ
ース１７及び蓋１８底部との間を下方に延在した空間７
０に収納し、クランクケースの拡大を僅かにとどめ小型
化の要請を可能としたものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記クラ
ンク軸の出力軸に対する負荷、特に例えば軸流ポンプ、
プロペラ軸直結船外エンジン等のように出力軸を引く方
向のスラスト負荷が大きい場合は、前記従来技術に示す
ようにクランク軸を両持ち支持する玉軸受に同一外径の
ものを用いる軸受共用の軸受構成では軸受容量が不十分
で、長期の耐久性を維持出来ない。一方外径の大きな軸
受を使用すると、クランク軸とカム軸との距離が増大す
るのでクランクケースが必然的に大きくなり、小型化の
要請に反する。
【０００６】このような場合に軸受径を変えずに材質を
変え、軸受部品の嵌合を厳しくして軸受容量を増大した
特殊な軸受を使用することもできるが、クランク軸との
嵌合精度を高くする必要があり、選択嵌合となるため組
み立ての自動化が困難となる。また、標準仕様の玉軸受
とサイズが同一であるため、組立間違いを生じる恐れも
ある。また、前記従来技術のように、クランク軸の出力
軸側にカム歯車／カム軸受けとともに、調速ガバナ／ガ
バナ駆動歯車が出力側に設置する構成をとるために、例
え極力小型化を図るにしてもクランクケース７及び蓋８
底部との間を下方に延在した空間７０を必要とし、クラ
ンクケースが過大となる不具合を生じる。
【０００７】本発明はクランクケースの小型化の要請を
達成しつつ、特殊な軸受を使用せず、大型の標準精度の
玉軸受を使用して軸受容量を増大することの出来、更に
は、加工の容易化と組み立ての自動化が可能となり、こ
の結果、加工、組立コストが安上がりとなるとともに組
立間違いを生じる恐れもない空冷４サイクル汎用エンジ
ンを提供する事を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題を解
決するために、請求項１においては、ケース蓋を含むク
ランクケースの両側に配した転がり軸受によりクランク
軸を両持ち支持させ、該クランク軸の一側を出力軸とす
る空冷４サイクル汎用エンジンにおいて、前記クランク
軸の出力側に配した第一の転がり軸受（好ましくは玉軸
受）の外径を、他側に配した第二の転がり軸受（好まし
くは玉軸受）より大に設定する、より具体的には前記第
一の転がり軸受の外径をクランク軸とカム軸の軸距離と
ほぼ同一かそれより大きい外径を有する大負荷容量の転
がり軸受とするとともに、該クランク軸により駆動され
るカム軸の軸受をすべり軸受（プレーンベアリング、平
軸受）としたことを特徴とする。
【０００９】かかる発明によれば、例えば軸流ポンプ等
のスラスト負荷が大きい作業機を取付けた場合でも、ク
ランク軸出力軸側に大外径の大負荷容量の玉軸受を取付
けているために、十分な軸受容量と耐久性を確保出来
る。一方外径の大きな軸受を使用すると、クランク軸と
カム軸との距離が増大するのでクランクケースが必然的
に大きくなるが、本発明においてはカム軸の軸受をすべ
り軸受とすることで軸受径を小さくすることが出来、こ
れにより容易に小型化が達成し得る。
【００１０】請求項２記載の発明は、前記クランク軸の
回転により駆動される回転調整ガバナを、前記クランク
軸出力側と反対側に位置する冷却ファン側のクランクケ
ース内に収容したことを特徴とする。
【００１１】かかる発明によれば、クランク軸の出力軸
側にはカム歯車／カム軸受けが、その反対側に位置する
冷却ファン側には調速ガバナ／ガバナ駆動歯車が、クラ
ンクピンを中心に左右に振分けられてクランクケース内
に配列されているために、クランクケースに特別な空間
を延在させる等の不具合を生じることなく容易に小型化
が達成される。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図１及び図２を参照して、
シリンダが傾斜した汎用４サイクル単筒エンジンに、本
発明を適用した好適な実施形態について例示的に詳しく
説明する。但しこの実施形態に記載されている構成部品
の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な
記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれに限定する
趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。図１は、本発
明の実施の形態に係る４サイクル単筒エンジンの側面断
面図で、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。これらの図
において、１はシリンダが傾斜した４サイクル単筒エン
ジン全体を示し、５はクランク軸で、クランクシャフト
５ａ1 、５ａ2 、クランク腕５ｂ及びクランクピン５ｃ
からなり、該シャフト５ａ1 、５ａ2 はクランクケース
１７とケース蓋１８夫々に取付けた玉軸受２５、２６に
より両持ち支持されており、そして該クランク軸５の出
力軸の反対側にはフライホイールマグネットを兼用する
冷却ファン２８が取付けてある。
【００１３】かかる点は前記従来技術と同様であるが、
本実施形態では、前記クランク軸５の出力側の即ちケー
ス蓋１８に取付けた玉軸受２５の外径を、冷却ファン２
８側に配した玉軸受２６の外径より大に、好ましくはク
ランク軸５の出力軸側、即ち、ケース蓋１８に取付けた
玉軸受２５はクランク軸５とカム軸７の軸距離と同一か
若しくはより大きい外径を有する大負荷容量の玉軸受２
５に設定する。冷却ファン２８側に配した玉軸受２６は
従来技術と同様な並のサイズの玉軸受２６に設定する。
【００１４】従って玉軸受２５はピストン３０が受ける
シリンダ燃焼ガス圧力によるラジアル負荷に加え、出力
軸としてクランク軸５が直接受ける大きなラジアル負荷
及び出力軸を引く方向の大きなスラスト負荷にも耐えら
れる重負荷用とすることが出来る。
【００１５】一方、前記クランク軸５の出力側シャフト
５ａ1 にカム駆動歯車１４が、又その反対側に位置する
冷却ファン２８側シャフト５ａ2 には、ガバナ駆動歯車
１３が夫々軸着されており、カム駆動歯車１４はカム歯
車８に歯合されカム軸７にクランク軸５の回転力を伝達
可能に構成されている。カム軸７はクランクケース１７
とケース蓋１８夫々に取付けた同一外径のすべり軸受７
ａ、７ｂにより両持ち支持されている。
【００１６】すべり軸受７ａ、７ｂは、クランクケース
１７及びクランクケース蓋１８に開けられた軸穴をその
まま又はメタルやブッシュを嵌入してカム軸７より僅か
に大径の平軸受（プレーンベアリング）としている。ガ
バナ装置１５は冷却ファン２８側シャフト５ａ2 下方の
クランクケース１７内に配設され、そして該ガバナ装置
１５は、クランク軸５に軸着するガバナ駆動歯車１３に
より駆動される歯車１６ａを備えた回転筒１６と、該回
転筒１６に対称に固設された複数の軸２３と、軸２３に
回転可能に支持された複数の重錘２２と、クランクケー
ス１７に固設されたガバナ１９と、フランジを備えた移
動筒２０と、ガバナ作動取出軸２１とにより構成され、
クランク軸５の回転がガバナ駆動歯車１３及び歯車１６
ａを介して回転筒１６に伝えられると、回転筒１６と共
に回転する重錘２２が遠心力の作用で移動筒２０を押し
出し、移動筒２０の変位をアーム２１ａによりガバナ作
動取出軸２１の角度変位としてクランクケース１７の外
へ伝達する。
【００１７】ガバナ作動取出軸２１のクランクケース１
７の外に突き出した部分には、アーム２１ａを押し戻す
方向にバネ（不図示）により付勢された不図示のレバー
が取付けられ、不図示の気化器のスロットルバルブに連
動している。この不図示のレバーに取付けられているバ
ネの付勢力を加減することにより、エンジンの回転数を
調整することができる。尚、図中６はピストン３０とク
ランクピン５ｃ間を連設するコネクチングロッド、３１
はシリンダ、３２はシリンダヘッド、 ３５はヘッドカ
バー、３６は給油タンク、３４はカム軸７に軸着された
カム、３３は前記カムにより往復動するプッシュロッド
で、吸／排気弁の開閉制御を行なう動弁機構の一部をな
す。かかる構成は周知であるためにその詳細な説明は省
略する。
【００１８】次に係る実施形態の作用を説明すると、ク
ランク軸５の出力側シャフト５ａ1に重負荷用の大径の
玉軸受２５を設けたので、クランク軸５を出力軸とし
て、大きいラジアル荷重に対しては勿論、軸流ポンプ、
プロペラ軸直結船外エンジン等の出力軸を引っ張る方向
の大きなスラスト荷重が掛かる外部の負荷と直結して
も、十分にその負荷に耐えて適合することができる。
【００１９】又クランクケース蓋１８のシャフト５ａ1
取付け場所付近の空間が、大型の玉軸受２５により占領
されても、クランクケース蓋１８の軸穴（必要によりメ
タルやブッシュを嵌め込んでもよい）はすべり軸受７
ａ、７ｂとしてカム軸７と同一か僅かに大径（ブッシュ
を用いた構成の場合）の構成でカム軸７を直接支持する
ことにより、クランク軸５とカム軸７の間隔を広げる必
要が無く、また、ガバナ装置１５を、図２に示すよう
に、クランクケース１７の出力軸反対側の冷却ファン２
８側に収容することによりクランクケース容積を増大し
ないようにすることができる。
【００２０】
【発明の効果】以上記載のごとく本発明によれば、クラ
ンク軸の出力側の玉軸受を大外径サイズで大負荷容量の
ものにしている為に、エンジンのクランク出力軸に、大
きな振動負荷や、出力軸を引っ張る方向のスラスト負荷
の大きい被動機を直結した場合でも、軸受の負荷能力は
十分で、耐久性を確保することができるとともに、軸受
容量を増大した特殊な軸受を使用せず、大型の標準精度
の玉軸受を使用しているので、標準の嵌合公差で加工す
ることができ、組み立ての自動化が可能となるので、か
えって部品コストや加工、組立コストが安上がりとな
る。また、組立間違いを生じる恐れもない。また、クラ
ンク軸の出力側に大外径の玉軸受を使用しても、カム軸
の軸受をクランクケース若しくはクランクケース蓋１８
に開けられた軸穴をそのまま（又はブッシュを嵌入し
て）すべり軸受とすることにより軸間距離が長くならな
いで済む。さらにまた、クランク軸に駆動される回転速
度ガバナを前記出力側と反対側の冷却ファン２８側に収
容することにより、クランクケースの大型化を防ぐこと
ができる。
【００２１】この結果、本発明はクランクケースの小型
化の要請を達成しつつ、特殊な軸受を使用せず、大型の
標準精度の玉軸受を使用して軸受容量を増大することの
出来、更には、加工の容易化と組み立ての自動化が可能
となり、この結果、加工、組立コストが安上がりとなる
とともに組立間違いを生じる恐れもない空冷４サイクル
汎用エンジンを得る事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る４サイクル単筒エン
ジンの側面断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】従来の４サイクル単筒エンジンのガバナ位置を
示す断面図である。
【符号の説明】
１ ４サイクル単筒エンジン ５ クランク軸 １５ ガバナ装置 １７ クランクケース １８ クランクケース蓋 ２５ 玉軸受（転がり軸受） ２６ 平軸受（すべり軸受） ２８ 冷却ファン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長瀬 裕治 名古屋市中村区岩塚町字高道１番地 三菱 重工業株式会社名古屋機器製作所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ケース蓋を含むクランクケースの両側に
    配した転がり軸受によりクランク軸を両持ち支持させ、
    該クランク軸の一側を出力軸とする空冷４サイクル汎用
    エンジンにおいて、 前記クランク軸の出力側に配した第一の転がり軸受の外
    径を、他側に配した第二の転がり軸受の外径より大に、
    好ましくは前記第一の転がり軸受の外径をクランク軸と
    カム軸の軸距離とほぼ同一かそれより大きい外径に設定
    するとともに、該クランク軸により駆動されるカム軸の
    軸受をすべり軸受としたことを特徴とする空冷４サイク
    ル汎用エンジン。
  2. 【請求項２】 前記クランク軸の回転により駆動される
    回転調整ガバナを、前記クランク軸出力側と反対側に位
    置する冷却ファン側のクランクケース内に収容したこと
    を特徴とする空冷４サイクル汎用エンジン。
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