JPS6255403A - ４サイクルエンジン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は構造が簡単な小型汎用の４サイクルエンジンに
関するものである。

（従来技術及びその問題点） 一般に小型汎用４サイクルエンジンでは低コストである
こと、軽量コンパクトであることが要望される。

かかる要求を満足するために、本件出願人は従来から特
開昭５９−１５０９１２号のエンジンを開発し、既に出
願している。

この先行技術はクランク軸の出力軸部の２箇所にガイド
部を形成し、それぞれに連動機構を設けて吸排気弁を開
閉動作して、カム軸を廃止し、エンジンをコンパクトに
するようにしている。

しかしながら、ガイド部を２箇所に設けているので、出
力軸部の長さが長くなり、エンジンの外形が大きくなる
という問題がある。

そこで本件出願人はクランク軸のクランクウェブ端面を
利用してガイド溝を設け、このガイド溝に連動する連動
機構で吸排気弁を開閉するようにした４サイクルエンジ
ンをｆｉ１発し、既に出願している（特願昭６０−１０
８９１５号、出願臼：昭和６０年５月２０日）。

しかしながら、この第２の先行技術でも、クランク軸の
両ウェアを利用しているので、クランク軸の軸方向長さ
が長くなり、またクランク軸の力ランターウェイトも大
きくなる。

更に凡用エンジンの場合にはガバナーを配置するスペー
スを設けることが困難になる。

そこで本件発明考は、吸排気弁のいずれか一方をスイン
グアームで開閉し、スイングアームをクランクウェアに
形成されたガイド溝′Ｃ樒動させれば、以上の問題を解
消し得ることに着「１し、本発明を案出づるに至った。

（発明の目的） 本発明は、クランクウェブにガイド溝を設けた４サイク
ルエンジンにおいて、更にクランク軸の軸方向寸法を短
縮することができる４Ｆｊイクルエンジンを提供するこ
とを目的としている。

（発明の構成） （１）技術的手段 本発明は、クランク軸のクランクウェブの端面に、クラ
ンク軸が２回転して元の位置に戻るようなたすき状のガ
イド溝を形成し、クランク軸に沿った方向の支軸に軸支
され、該ガイド溝に案内されて揺動するスイングアーム
を設け、このスイングアームの揺動動作で、＋”＋Ｑ記
ガイド溝に対応する位置に配置された吸気弁Ｊ３よび排
気弁のいずれか一方又は双方を開閉制御するようにした
ことを特徴とする４サイクルエンジンである。

（２）作用 一本のガイド溝で吸排気弁双方に連動するスイングアー
ムを駆動できるので１クランク軸の軸方向長さが短縮さ
れる。

（実施例） 第１図を参照して本発明を適用したサイドバルブ型の小
型汎用４サイクルエンジンを説明する。

第１図中において、１０はエンジンブロックである。エ
ンジンブロック１０にはシリンダ１２、クランクケース
１４等が一体に形成されている。

シリンダ１２の」一端部にはシリンダヘッド１６が取付
けられており、シリンダ１２の内部にはピストン１８が
Ｗ！ｉ動自在に嵌合している。

前記シリンダ１２の図中の左側部には吸気弁２０が設け
られており、また吸気弁２０の実測のシリンダ１２には
排気弁（図示せず）が同様に設りられている。なお２２
は着脱自在なサイドカバーであり、２３ａは紙面に直交
する吸気通路である。

クランクケース１４には両端支持型のクランク１袖２４
が回転自在に収容されており、クランクケース１４の底
部はオイルパン１５ａになっている。

クランクｆ＊　２４は出力軸部２５ａ、２５ｂ、クラン
クウェブ２５ｃ、２５ｄ、クランクビン２５ｅかうなる
一体鍛造品であり、このクランクビン２５ｅとピストン
１８の間はコンロッド２６で連結されている。前記出力
軸部２りａ、２５ｂの両端部はメタル軸受２８を介して
クランクケース１４に軸支されている。なお３０はオイ
ルシールである。

クランクウェブ２５ｄの左端面には、吸気弁２０おＪ：
び排気弁開１″３１川のガイド溝３２が設けられている
。このガイド溝３２は第２図に示すように、クランクウ
ェブ２５ｄを２周して元の位置に戻るたすき状の溝形に
形成されている。ガイド溝３２は吸気弁２０Ｊ３よびυ
１気弁に閉弁動作を与える閉弁部３３ａと、吸気弁２０
およびｔＪ１気弁にリフト動作を与えるリフト部３３ｂ
と、閉弁部３３ａとリフト部３３ｂを繋ぐ交叉部３３ｃ
から形成されている。

閉弁部３３ａは出力軸部２５ｂと略１１１１心状に形成
されており、リフト部３３ｂは出力軸部２５ｂの中心に
対して偏心し、詳しくは後述するスイングアーム３４ａ
、３４ｂを介して吸気弁２０Ｊ３よび排気弁に所定のリ
フト量を与えるように形成されている。

また交叉部３３Ｃは、第３図、第４図に示すにうに、１
！１弁部３３ａからリフト部３３ｂに向かう吸気弁２０
および排気弁の閉弁１１程ＯＰより、リフト部３３ｂか
ら１′Ｊ１弁部３３ａｋ：戻る閉弁行程ＯＬの方が深さ
が浅く形成されている。

吸気弁２０用のスイングアーム３４ａは、第２図に示す
ようにボス部５０ａ１アーム部５２ａ１押上部５４ａか
らなる一体鍛造品であり、ボス部５０ａは支軸５６に軸
支されている。支軸５６はクランク軸２４に沿った方向
でクランクケース１４の図中の左側壁に固定されている
（第１図）。

アーム部５２ａはクランクウェブ２５ｄの左端面に沿っ
て真直ぐに下方に向かって伸びでおり（第２ａ図）、押
上部５４ａはアーム部５２ａと略８０°程度の角度〈挟
み角度）をなして真直ぐにアーム部５２ａより短く形成
されている。

アーム部５２ａの先端部にはフォロワー３６が設けられ
ており、押圧部５２ａの上面にはブツシュロッド３８の
下端部が圧接している。フォロワー３６はガイド溝３２
に摺接して、スイングアーム３４ａおＪ：びブツシュロ
ッド３８を介してクランク軸２４の回転運動を、前記吸
気弁２０の昇降運動りなわちリフト動作および閉弁動作
に変換する機能を有する。

排気弁用のスイングアーム３４ｂは第２図に示づように
、ボス部５０１）、アーム部５２ｂ１押上部５４ｂから
なる一体鍛造品であり、ボス部５０ｂｔよボス部５０ａ
の第１図中の左方に隣接して支軸５６に軸支されている
。アーム部５２ｂは中間部でクランクウェア２５ｄの左
端面に向かって屈曲しており、第２ａ図に示すように、
アーム部５２ｂの先端部は、第２図の矢印ａ方向から見
て、アーム部５２ａの先端部と重なるように形成されて
いる。

アーム部５２ｂは吸気弁２０用のアーム部５２ａとクラ
ンク軸回転角で略１８０°捏度の位相差を隔てており（
第２図）、フＪＬＪワー・３６によってアーム部５２ａ
と同じガイド溝３２に案内されて、排気弁を所定のタイ
ミングで開閉動作させるようになっている。前述のアー
ム部５２ｔ）と同様に第２図の矢印ａ方向から見τ、押
上部５４ｂは押上部５４ａと重なるように屈曲して形成
されている（第２ａ図）。押」上部５４ｂの上面には第
２図に示づように、排気弁用のブツシュロッド３８が圧
接している。

前記フォロワー３６は第５図に示ずようにガイド溝３２
の内側壁３３ｄに摺接する摺接面３７　ａと、ガイド溝
３２の外側壁３３ｅに摺接する案内面３７ｂと、一体成
形された軸３７Ｇとから形成されている。摺接面３７ａ
は略平面状に形成されており、摺接面３７ａと内側壁３
３（ｌは線接触するＪ−うに構成されている。また案内
面３７ｂは外側ｂ１３３ｅの最小曲率半径より若干小さ
な曲率半径の曲面状に形成されており、案内面３７ｂが
外側壁３３ｅに摺接しながらフォロワー３６の向きをガ
イド溝３２に沿うように揺動させるように構成されてい
る。

フォロワー３６０軸３７ｃは、第６図に水すように、例
えば吸気弁２０用のスイングアーム３４ａのアーム部５
２ａの先端部に軸３７ｃを中心として回動自在、かつ軸
３７Ｃの軸方向に摺動自在に嵌合している。フォロワー
３６とアーム部５２ａの間には、軸３７Ｃの周囲に圧縮
コイルスプリング４０が縮設されており、圧縮コイルス
プリング４０のばね力で）Ａロワー３６の端面３７ｄを
矢印へ方向すなわちガイド溝３２の底面３３ｆに向かっ
て圧接づ゛る方向に付勢している。なお、軸３７ｃの端
部には例えばスナップリング（図示せｆ）等で抜は止め
が施される場合もある。

なお排気弁用のスイングアーム３４ｂにも同様にフォロ
ワー３６が設（プられている。

第１図に示すように、ブツシュロッド３８の上部はシリ
ンダ１２を摺動自在に貫通しており、吸気弁２０の下端
部゛に圧接しでいる。プツシ」ロンド３８はバルブスプ
リング４２のばね力で下方へ伺勢されており、第２図に
示１ようにスイングアーム３４ａ、３４ｂの押上部５４
ａ、５４ｂを下方に押圧し、アーム部５２ａ、　ｂ２ｂ
の先端部を出力軸部２５ｂの中心に向かって押圧するよ
うになっている。

次に作用を説明する。クランク軸２４が回転するとスイ
ングアーム３４ａ１３４ｂはクランクウェブ２５ｄの回
転運動をブツシュロッド３８の冑降運動に変換して吸気
弁２０および排気弁を開閉する。

このとき例えば吸気弁２０用のスイングアーム３４ａに
おいては、フォロワー３６がガイド溝３２を摺接し、閉
弁部３３ａとリフト部３３ｂの偏倚量に対応したリフト
吊だｔプブツシ」、［１ツド３８を昇降させる。

また）Ａロワー３６が交叉部３３Ｇを通過する時には、
第３図、第４図の開弁行程ＯＰと閉弁行程Ｃ１−の溝深
さに差が改番ノられているので、フォロワー３６が交叉
部３３ｃにおいて開弁行程ＯＰから閉弁行程ＣＬに迷い
込んだり、溝の切１」による大きな衝撃を受ける恐れは
ない。

史にフ７１　Ｄツー３６は第５図に示すように、平面状
の摺接面３７ａと、曲面状の案内面３７ｂとを右してい
るので、フォロワー３６はガイド＠３２の内側壁３３ｄ
に摺接面３７ａを線接触させ、案内面３７ｂの外側壁３
３ｅへの接触で、フＡＯワー３６の方向をガイド溝３２
に沿うように変えながらガイド溝３２を滑かに走行する
。

以上のように吸気弁２０および排気弁は第１図中のエン
ジンブロック１０の左側部に配置されてＪ３す、クラン
クウェブ２５ｄの左端面に形成された１木のガイド溝３
２で案内されるスイングアーム３４ａ、３４ｂによって
開閉動作するので、クランクウェブ２５Ｃには何等の動
弁機構を設ける必要がなくなり、クランク軸２４０軸方
向の長さが短縮される。

また汎用エンジンの場合には、エンジン回転数を一定に
維持するガバナー機構が設【プられるが、第１図中のク
ランク−クエ７２５Ｃの右端面にガバナー６０を設ける
。

（発明の効果） 以上説明したように本発明による４サイクルエンジンは
、クランク軸のクランクウェブの端面に、クランク軸が
２回転して元の位置に戻るようなたずぎ状のガイド溝を
形成し、クランク軸に沿った方向の支軸に軸支され、該
ガイド溝に案内され（揺動するスイングアームを設（プ
、このスイングアームの揺動動作で、前記ガイド溝に対
応する位置に配置された吸気弁および排気弁のいずれか
一方又は双方をｆｍｆ４制御するようにしたので、°次
の効果を奏する。

吸気弁２０および排気弁は第１図中のエンジンブロック
１０の左側面に配置されており、クランクウェブ２５ｄ
の左端部に形成された１木のガイド溝３２で案内される
スイングアーム３４ａ、３４ｂによってＩｍｒｌｌｌｊ
１作するので、クランクウェブ２５Ｇには何等の動弁機
構を設ける必要がなくなり、クランク軸２４の軸方向の
良さを短縮することができる。したがってクランク軸２
４を収容するクランクケース１４が小型化され、エンジ
ンの外形がコンパクトになる。

また汎用エンジンの場合には、エンジン回転数を一定に
維持するガバナー機構が設けられるが、第１図中のクラ
ンクウェア２５Ｇの右端面にガバナー６０を設番プるこ
とができ、ガバナー６０を配置づるスペースを容易に確
保できる。

（別の実施例） （１）　本発明は、以上の実施例のように吸気弁２０お
よび排気弁の両者をスイングアーム３４ａ１３４ｂで開
閉動作させる場合に限らず、例えば任意の一方の弁を前
述の特許［１ｆ１６０−１０８９１５号のような連動機
構でｆｉｉｌ　１ｍｌ動作させることもできる。

またサイドバルブ型に限らず、所謂ＯＨＶ型のエンジン
にら適用ぐきる。溝形状については交叉部の深さを違え
るようにしたが、同−深さとすることらできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の４サイクルエンジンを示
す縦断面図、第２図は第１図の１−ＩＩ断面部分図、第
２ａ図は第２図のａ矢視図、第３図は交叉部の正面図、
第４図は第３図のＩＶ　−ＩＶ断面図１、第５図はフォ
ロワーの斜視図、第６図は第２図のＶｌ−Ｖｌ断面図で
ある。１０・・・エンジンブロック、１４・・・クラン
クケース、２０・・・吸気弁、２　／１・・・クランク
軸、２５ｃ、２５ｄ・・・クランクウェア、３２・・・
ガイド溝、３４ａ、３４ｂ・・・スイングアーム、３７
ａ・・・摺接面、３７ｂ・・・案内面、ＯＰ・・・開弁
行程、ＯＬ・・・閉弁行程 特許出願人　川崎重工業株式会社 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. クランク軸のクランクウェブの端面に、クランク軸が２
   回転して元の位置に戻るようなたすき状のガイド溝を形
   成し、クランク軸に沿った方向の支軸に軸支され、該ガ
   イド溝に案内されて揺動するスイングアームを設け、こ
   のスイングアームの揺動動作で、前記ガイド溝に対応す
   る位置に配置された吸気弁および排気弁のいずれか一方
   又は双方を開閉制御するようにしたことを特徴とする４
   サイクルエンジン。