KR100393339B1

KR100393339B1 - 엔진의 실린더헤드 및 헤드커버 사이의 시일구조

Info

Publication number: KR100393339B1
Application number: KR10-2001-0041429A
Authority: KR
Inventors: 이토게이타; 아라이데츠야; 에다마츠시게키; 니시다다카오
Original assignee: 혼다 기켄 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2000-07-11
Filing date: 2001-07-11
Publication date: 2003-07-31
Also published as: EP1172543B1; TW479105B; JP2002021636A; EP1172543A2; CA2352591C; DE60123336T2; KR20020006458A; DE60123336T8; JP4303407B2; CA2352591A1; CN1333424A; CN1153900C; US6547254B2; DE60123336D1; EP1172543A3; US20020024184A1

Abstract

작동밸브캠실이 개구하는 상단면의 적어도 중간부가 경사면으로 되어 있는 엔진의 실린더헤드와, 이 실린더헤드의 상단면에 볼트결합되어서 작동밸브캠실을 덮는 헤드커버와의 사이에 시일부재를 끼워서 장착한 시일구조로서, 헤드커버에 작동밸브캠실의 내주면에 끼워지는 끼움벽부를 형성하고, 이 끼움벽부의 외주면에 설치된 시일홈에 실린더헤드의 내주면에 밀접하는 시일부재를 장착한다. 이것에 의해서 볼트의 사용 개수에 관계없이 시일부재의 각 부에 균등한 체결재료를 부여할 수 있어서, 시일부재가 항상 양호한 시일 기능을 발휘할 수 있다.

Description

엔진의 실린더헤드 및 헤드커버 사이의 시일구조{SEAL STRUCTURE BETWEEN CYLINDER HEAD AND HEAD COVER IN ENGINE}

본 발명은 작동밸브캠실이 개구하는 상단면의 적어도 중간부가 경사면으로 되어 있는 실린더헤드와, 이 실린더헤드의 상단면에 볼트결합되어서 작동밸브캠실을 덮는 헤드커버와의 사이에 시일부재를 사이에 장착한 엔진의 실린더헤드 및 헤드커버 사이의 시일구조에 관한 것이다.

종래 일반의 엔진에서는 실린더헤드 및 헤드커버의 접합면이 한 평면에 형성되어 있고, 이들 접합면 사이에 O링이나 개스킷 등의 시일부재를 사이에 장착하여서 실린더헤드 및 헤드커버 사이의 시일을 행하고 있다. 이렇게 한 것에서는 실린더헤드 및 헤드커버를 평행하는 다수의 볼트로 결합시켜 시일부재의 체결재료를 각 부에 균등하게 하는 것이 시일부재의 정상적인 시일 기능을 확보하는데 필요하다.

그런데, 엔진의 소형화를 도모하려고 실린더헤드의 상단면을 작동밸브실의 내부 기구의 형상에 맞추어 형성하면, 그 상단면이 중간부에 경사면을 갖는 3차원의 면으로 되게 되고, 이러한 경우, 종래와 같이 평행하는 다수의 볼트를 사용하여도 시일부재의 체결재료를 각 부에 균등하게 하는 것은 곤란하다. 게다가 다수의볼트 사용은 비용의 저감에 방해가 되게 된다.

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 된 것으로, 볼트의 사용 개수에 관계없이 시일부재의 각 부에 균등하게 체결재료를 부여할 수 있어서, 시일부재가 항상 양호한 시일 기능을 발휘하게 되는, 상기 엔진의 실린더헤드 및 헤드커버 사이의 시일구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 핸드헬드형 4사이클엔진의 일사용예를 표시한 사시도.

도 2는 상기 4사이클엔진의 종단측면도.

도 3은 도 2의 요부 확대도.

도 4는 도 3의 캠축둘레의 확대 종단면도.

도 5는 도 3의 5-5선 단면도.

도 6은 도 3의 6-6선 단면도.

도 7은 도 6의 7-7선 단면도.

도 8은 도 6의 8-8선 단면도.

도 9는 봉형상 시일부재의 정면도.

도 10은 도 9의 10 화살표 방향에서 본 도면.

도 11은 도 5의 요부 확대도.

도 12는 도 3의 12-12선 단면도.

도 13은 도 12의 13-13선 단면도.

도 14는 도 11의 14-14선 단면도.

도 15는 도 14의 15-15선 단면도.

도 16은 헤드커버의 저면도.

도 17은 엔진의 윤활계통도.

도 18A∼도 18F는 엔진의 여러가지 운전자세에 있어서의 실린더헤드에서의 괴인 오일을 빨아올리는 작용 설명도.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1특징에 의하면, 작동밸브캠실이 개구하는 상단면의 적어도 중간부가 경사면으로 되어 있는 실린더헤드와, 이 실린더헤드의 상단면에 볼트결합되어 작동밸브캠실을 덮는 헤드커버와의 사이에 시일부재를 끼워서 장착한 엔진의 실린더헤드 및 헤드커버 사이의 시일구조로서, 헤드커버에 작동밸브캠실의 내주면에 끼워지는 끼움벽부를 형성하고, 이 끼움벽부의 외주면에 설치된 시일홈에 실린더헤드의 내주면에 밀접하는 시일부재를 장착한 엔진의 실린더헤드 및 헤드커버 사이의 시일구조를 제안한다.

상기 구성에 의하면, 볼트의 사용 개수, 축력에 관계없이 시일부재의 각 부에 균일한 체결재료를 부여할 수 있어서 실린더헤드 및 헤드커버 사이의 양호한 시일 상태를 확보할 수 있다. 게다가 헤드커버의 플랜지부를 실린더헤드에 고정되게 장착시키는 볼트는 시일부재의 체결재료에 관계없이 간단히 실린더헤드의 고정된 장착을 완수하기 때문에 그 사용 개수를 대폭 적게 할 수 있고, 비용의 저감에 기여하게 된다.

또한, 본 발명의 제2특징에 의하면, 제1특징에 추가해서, 실린더헤드의 상단면을 서로 고저차를 갖고 평행하는 한쌍의 평탄면과, 이 양 평탄면 사이를 연결하는 경사면으로서 구성되고, 이 상단면에 맞닿는 플랜지부를 헤드커버에 형성하여, 그 플랜지부를 상기 평탄면에 대응하는 부분에서 실린더헤드에 볼트로 접합시킨 엔진의 실린더헤드 및 헤드커버 사이의 시일구조를 제안한다.

상기 구성에 의하면 최소의 볼트를 가지고 간단히 확실하게 헤드커버를 고정되게 장착시킬 수 있다.

본 발명에 있어서의 상기, 그 외의 목적, 특징 및 이점은, 첨부도면에 따라서 이하에 기술하는 호적한 실시예의 설명으로 명백하게 된다.

[호적한 실시예]

본 발명의 실시의 형태를, 첨부도면에 표시한 본 발명의 실시예에 의거하여 설명한다.

도 1에 표시한 바와 같이, 핸드헬드형 4사이클엔진(E)은, 예컨대 동력트리머(T)의 동력원으로 하여, 그 구동부에 부착된다. 동력트리머(T)는 그 작업상태에 따라 커터(C)를 여러가지 방향을 향해서 사용되기 때문에, 그 때마다 엔진(E)도 크게 기울고, 혹은 역으로 되고, 그 운전자세는 일정하지 않다.

먼저, 그 핸드헬드형 4사이클엔진(E)의 전체적 구성에 관하여, 도 2∼도 5에의하여 설명한다.

도 2, 도 3 및 도 5에 표시한 바와 같이, 상기 핸드헬드형 4사이클엔진(E)의 엔진본체(1)에는, 그 전후에 기화기(2) 및 배기머플러(3)가 각각 부착되고,기화기(2)의 흡기도입구에는 에어클리너(4)가 장착된다. 또 엔진본체(1)의 하면에는 합성수지제의 연료탱크(5)가 부착된다.

엔진본체(1)는 크랭크실(6a)을 가진 크랭크케이스(6), 하나의 실린더보어(7a)를 가진 실린더블록(7), 연소실(8a) 및 이 연소실(8a)에 개구하는 흡ㆍ 배기포트(9, 10)를 가진 실린더헤드(8)로 되어 있으며, 실린더블록(7)과 실린더헤드(8)는 일체로 주조되고, 그 실린더블록(7)의 하단에, 그것과 별개로 주조된 크랭크케이스(6)가 볼트에 의하여 접합된다. 이 크랭크케이스(6)는, 그 중앙에서 좌우로 분할된 제1 및 제2케이스반체(半體)(6L, 6R)로 구성되고, 양 케이스반체(6L, 6R)는 볼트(12)로 서로 접합된다. 실린더블록(7) 및 실린더헤드(8)의 외주에는 다수의 냉각핀(38)이 형성된다.

크랭크실(6a)에 수용되는 크랭크축(13)은 제1 및 제2케이스반체(6L, 6R)에 볼베어링(14, 14')을 개재하여 회전이 자유롭게 지지됨과 동시에, 실린더보어(7a)에 끼워서 장치한 피스톤(15)에 연결봉(16)을 개재하여 연속 접한다. 또, 제1 및 제2케이스반체(6L, 6R)에는 상기 베어링(14, 14') 외측에 인접하여 크랭크축(13)의 외주면에 밀접하는 오일시일(17, 17')이 장착된다.

도 3, 도 6∼도 8에 표시한 바와 같이, 실린더블록(7)과 제1 및 제2케이스반체(6L, 6R)의 접합면 사이에는 개스킷(85)이 끼워서 장착된다. 또, 제1 및 제2케이스반체(6L, 6R) 사이에는 봉형상 시일부재(86)가 다음과 같이 끼워서 장착된다. 즉, 제1 및 제2케이스반체(6L, 6R)의 접합면의 한편에는, 그 내주면에 따라서 U자 형상의 시일홈(87)이 형성되고, 이 시일홈(87)의, 실린더블록(7)쪽의 각 단부에는양 케이스반체(6L, 6R)의 접합면에 따라서 확대요부(凹部)(87a)가 연속 설치된다. 한편, 시일부재(86)는 고무등의 탄성재로 된 것이므로, 봉형상부는 단면 원형이지만, 그 양단에는 양쪽면쪽에 직각으로 튀어나온 각형단면의 확대단부(86a)가 형성된다. 이 시일부재(86)는 봉형상부가 U자 형상으로 구부려져서 상기 시일홈(87)에 끼워넣어지고, 각 확대단부(86a)는 상기 확대요부(87a)에 충진된다. 이 경우, 시일홈(87)의 중간부 내측면에 봉형상부의 중간부 외주면에 탄력적으로 접하는 한쌍의 작은돌기(88)를 형성하는 것은 시일부재(86)의 중간부의 시일홈(87)에서의 부상을 방지하기가 유효하다.

그리고, 제1 및 제2케이스반체(6L, 6R)를 서로 접합했을 때, 시일부재(86)의 봉형상부 및 확대단부(86a)의 외측면이 대향하는 상대의 접합면에 밀착하고, 또 양 케이스반체(6L, 6R)의 상면에 실린더블록(7)을 개스킷(85)을 끼워서 접합했을 때, 각 확대단부(86a)의 상면이 개스킷(85)에 밀착한다. 이렇게 하여 양 케이스반체(6L, 6R) 및 실린더블록(7)을 교대로 T자 형상으로 교차하는 접합면은, 1개의 시일부재(86)와 1장의 개스킷(85)에 따라서 시일된다. 특히, 각 한쌍의 확대단부(86a)와 확대요부(87a)와의 끼워짐에 의하여, 특별한 숙련을 필요로 하지 않고, 이 시일부재(86) 전체를 정위치(定位置)에 정확히 보유할 수가 있고, 게다가 상기 시일부재(86)의 봉형상부 및 확대단부(86a)의 체결재료는 이것을 수용하는 시일홈(87) 및 확대요부(87a)의 깊이에 따라서 결정되며, 각 결합면의 접합압력의 흐트러짐에 따라서는 거의 영향이 미치지 않으므로, 엔진본체(1)의 조립성의 향상을 도모하고, 교차하는 접합면의 시일을 확실하게 할 수가 있다.

다시, 도 4 및 도 5에 있어서, 실린더헤드(8)에는, 흡기포트(9) 및 배기포트(10)를 각각 개폐하는 흡기밸브(18) 및 배기밸브(19)가 실린더보어(7a)의 축선과 평행으로 설치되고, 또 점화전(20)이, 그 전극을 연소실(8a)의 중심부에 근접되게 나착(螺着)된다.

흡기밸브(18) 및 배기밸브(19)는 실린더헤드(8)에 형성된 작동밸브캠실(21)에 있어서 밸브스프링(22, 23)에 의하여 닫힌 밸브방향으로 힘이 미친다. 또, 작동밸브캠실(21)에 있어서, 흡기밸브(18) 및 배기밸브(19)의 두부에는 실린더헤드(8)에 상하 요동이 자유롭게 축에 지지된 로커암(24, 25)이 중첩되고, 이들 로커암(24, 25)을 개재하여 흡기밸브(18) 및 배기밸브(19)를 개폐하는 캠축(26)이 크랭크축(13)과 평행하게 되고, 작동밸브캠실(21)의 좌우 양측벽에 볼베어링(27, 27')을 개재하여 회동이 자유롭게 지지된다. 한편의 볼베어링(27)이 장착되는 작동밸브캠실(21)의 일측벽은 실린더헤드(8)와 일체로 형성되어 있으며, 이 일측벽에는, 베어링(27)의 외측에 인접하여 캠축(26)의 외주면에 밀접(密接)하는 오일시일(28)이 장착된다. 작동밸브캠실(21)의 타측벽에는 이 캠실(21)에의 캠축(26)의 삽입을 가능하게 하는 삽입구(29)가 설치되고, 캠축(26)의 삽입 후, 이 삽입구(29)를 폐쇄하는 베어링캡(30)에 다른편의 볼베어링(27')이 장착된다. 이 베어링캡(30) 은 시일부재(31)를 개재하여 삽입구(29)에 끼워져서, 실린더헤드(8)에 볼트로 결합된다.

도 4, 도 11 및 도 16에 표시한 바와 같이, 실린더헤드(8)의 상단면에는 작동밸브캠실(21)의 개방면을 덮는 헤드커버(71)가 접합된다.

실린더헤드(8)의 상단면(11)은 캠축(26)쪽에서 로커암(24, 25)의 요동지점쪽으로 내려지도록 경사진 경사면(11c)과, 이 경사면(11c)의 양단에 연결되고, 서로 고저차를 가지고, 평행인 한쌍의 평탄면(11a, 11b)으로 구성되고, 헤드커버(71)에는 실린더헤드(8)의 이와 같은 상단면(11)에 중첩된 플랜지부(71a)와, 작동밸브캠실(21)의 내주면에 끼워지는 끼움벽부(71b)가 형성된다. 이 끼움벽부(71b)의 외주면에는 링형상의 시일홈(90)이 설치되어 있으며, 이것에 작동밸브캠실(21)의 내주면에 밀접하는 시일부재로서의 0링(72)이 장착된다. 그리고 플랜지부(71a)는 상기 한쌍의 평탄면(11a, 11b)에 대응하는 부분에서 평행인 한쌍의 불트(91, 91)에 의하여 실린더헤드(8)에 고정되게 장착된다.

이와 같이 헤드커버(71)의 끼움벽부(71b)를 O링(72)을 개재하여 작동밸브캠실(21)의 내주면에 끼우면, 볼트(91)의 축력(軸力)에 관계없이 0링(72)의 각 부에 균일한 체결재료를 부여할 수가 있고, 실린더헤드(8) 및 헤드커버(71) 사이의 양호한 시일상태를 확보할 수가 있다. 게다가 헤드커버(71)의 플랜지부(71a)를 실린더헤드(8)에 고정되게 장착하는 볼트(91)는 0링(72)의 체결재료는 없지만, 다만, 실린더헤드(8)에의 고정되게 장착한 것만으로, 그 사용개수를 대폭으로 작게 할 수가 있다. 특히, 헤드커버(71)의 플랜지부(71a)를 상기 한쌍의 평탄부(11a, 11b)에 대응하는 부분에서 평행인 한쌍의 볼트(91, 91)에 따라서 실린더헤드(8)에 고정되게 장착하면, 최소의 볼트로 간단히 확실하게 헤드커버(71)를 고정되게 장착할 수가 있다.

캠축(26)은 상기 오일시일(28)이 위치하는 쪽에서 시일헤드(8)의 외측편에일단부를 돌출시키고 있다. 이것과 같은 쪽으로 크랭크축(13)도 일단부를 크랭크케이스(6)의 외측으로 돌출시키고 있으며, 그 일단부에 잇빨이 붙은 구동풀리(32)가 고정되게 장착되고, 이것보다 잇빨수가 2배의 잇빨이 붙은 피동풀리(33)가 상기 캠축(26)의 일단부에 고정되게 장착된다. 그리고, 양 풀리(32, 33)에 잇빨이 붙은 타이밍벨트(34)가 감기게 걸렸으며, 크랭크축(13)이 캠축(26)의 2분의 1의 감속비를 가지고 구동할 수 있게 되어 있다. 상기 캠축(26) 및 타이밍전동장치(35)에 따라서 작동밸브기구(53)가 구성된다.

이렇게 하여, 엔진(E)은 OHC형으로 구성되고, 또 타이밍전동장치(35)는 엔진본체(1) 외측에 건식으로 배치된다.

도 3 및 도 12에 표시한 바와 같이 엔진본체(1)와 타이밍전동장치(35)와의 사이에는 엔진본체(1)에 볼트(37)로 고정되는 합성수지제의 벨트커버(36)가 배치되고, 엔진본체(1)의 방사열이 타이밍전동장치(35)에의 영향을 피할 수 있게 되어 있다.

또, 엔진본체(1)에는 타이밍전동장치(35)에 일부의 외측면을 덮을 수 있게 배치되는 합성수지제의 오일탱크(40)가 볼트(41)에 의하여 고정되게 장착되고, 게다가 이 오일탱크(40)의 외측면에 리코일식 스타터(42)(도 2 참조)가 부착된다.

다시 도 2에 있어서, 크랭크축(13)의 타이밍전동장치(35)와 반대쪽의 타단부도 크랭크케이스(6)의 외측편에 돌출하여 있으며, 그 일단부에는 플라이휠(43)이 너트(44)로 고정되게 장착된다. 이 플라이휠(43)은 냉각팬을 겸할뿐만 아니라 내측면에 냉각날개(45, 45 …)를 일체로 구비하고 있다. 또, 플라이휠(43)의 외측면에는 복수의 부착보스(46)(도 2에는 그 중 1개를 표시)가 형성되어 있으며, 이 각 부착보스(46)에 원심슈(47)가 요동이 자유롭게 축에 지지되어 있다. 이 원심슈(47)는, 후술하는 구동축(50)에 고정되게 장착되는 클러치드럼(48)과 동시에 원심클러치(49)를 구성하기 때문에, 크랭크축(13)의 회전수가 소정값을 넘으면, 원심슈(47)가 그 자체의 원심력에 의하여 클러치드럼(48)의 내주벽에 압접(壓接)하여, 크랭크축(13)의 출력토크를 구동축(50)에 전달할 수 있게 된다. 이 원심클러치(49)보다도 플라이휠(43)은 큰 직경으로 되어 있다.

엔진본체(1) 및 부속기구를 덮는 엔진커버(51)는, 타이밍전동장치(35)의 부분에서 플라이휠(43)쪽의 제1커버반체(51a)와, 스타터(42)쪽의 제2커버반체(51b)로 분할되고, 각각 엔진본체(1)에 고정되게 장착된다. 제1커버반체(51a)에는 크랭크축(13)과 동축에 늘어선 원추대 형상의 베어링홀더(58)가 고정되게 장착되고, 이 베어링홀더(58)는, 상기 커터(C)를 회전구동하는 베어링(59)을 개재하여 지지하는 것이며, 이 베어링홀더(75)에 공기도입구(52)가 설치되고, 냉각날개(45, 45 …)의 회전에 따라 외기를 엔진커버(51)내에 도입할 수 있게 되어 있다. 또, 엔진커버(51) 및 베어링홀더(58)에는 연료탱크(5)의 하면을 덮는 대좌(臺座)(54)가 고정되게 장착된다.

제2커버반체(51b)는 상기 벨트커버(36)와 협동하여, 타이밍전동장치(35)를 수용하는 타이밍전동실(92)을 구획되게 형성한다.

그리고, 크랭크축(13) 및 캠축(26) 사이를 연동시키는 타이밍전동장치(35)가 건식으로 구성되어서 엔진본체(1)의 외측에 배설되어 있으므로, 엔진본체(1)의 측벽에는 이 장치(35)를 수용하는 실을 특별히 설치할 필요가 없으며, 그러므로 엔진본체(1)의 박육화(薄肉化) 및 소형화를 도모하고, 엔진(E) 전체의 대폭 경량화를 달성할 수가 있다.

또한, 실린더블록(7)을 사이에 두고 크랭크축(13)의 양단부에 타이밍전동장치(35)와 원심클러치(49)의 원심슈(47)가 연결되기 때문에, 크랭크축(13)의 양단부에서의 중량밸런스가 양호하게 엔진(E)의 중심을 크랭크축(13)의 중앙부에 아주 가까이 할 수가 있고, 경량화와 함께 엔진(E)의 작업성을 향상시킬 수가 있다. 뿐만아니라, 엔진(E)의 작업중, 타이밍전동장치(35) 및 구동축(50)에 의한 부하는, 크랭크축(13)의 양단부에 분산하여 작용하는 것으로 되기 때문에, 크랭크축(13) 및 그것을 지지하는 베어링(14, 14')에의 하중의 집중을 회피하여, 그것들의 내구성을 향상시킬 수가 있다.

또, 엔진본체(1)와 원심슈(47)의 사이에 있어서, 원심슈(47)보다 큰 직경으로 냉각날개(45)를 가진 플라이휠(43)이 크랭크축(13)에 고정되게 장착되었으므로, 플라이휠(43)에 의한 엔진(E)의 대형화를 아주 회피하면서, 냉각날개(45)의 회전에 의하여, 원심클러치(49)에 방해됨이 없이 공기도입구(52)에서 외기를 흡입하여 실린더블록(7) 및 실린더헤드(8)의 주위에 정확하게 공급할 수 있고, 그것들의 냉각성을 높일 수가 있다.

더구나, 엔진본체(1)에는 오일탱크(40)가 타이밍전동장치(35)의 외측에 인접하여 부착되었으므로, 오일탱크(40)가 타이밍전동장치(35)의 적어도 일부를 덮을 수가 있으며, 이 전동장치(35)의 다른 부분을 덮는 제2커버반체(51b)와 협동하여,이 전동장치(35)를 보호할 수가 있다. 더구나 이 오일탱크(40)와 플라이휠(43)과의, 엔진본체(1)를 사이에 둔 대향 배치에 의하여, 엔진(E)의 중심을 크랭크축(13)의 중심부에 의하여 가까이 할 수가 있다.

도 5, 도 14 및 도 15에 표시한 바와 같이, 실린더헤드(8)의 일측면에는, 상기 흡기포트(9)를 가진 흡기관(94)이 일체로 돌설되어 있으며, 이 흡기관(94)에 고무 등의 탄성재로 된 흡기파이프(95)를 개재하여 상기 기화기(2)가 접속된다. 흡기파이프(95)의 일단부는 흡기관(94)의 외주에 끼워지고, 게다가 그 외주에 죄임링(96)이 끼워지며, 이 죄임링(96)에는 복수개의 링형상의 코킹(caulking)홈(96a)이 형성된다. 이렇게 하여 흡기파이프(95)는 흡기관(94)에 접속된다. 흡기파이프(95)의 타단에는 플랜지(95a)가 형성되어 있으며, 이 플랜지(95a)를 끼워지도록 지지판(97)과, 단열재로 된 절연체(98)가 중첩되게 배치된다. 지지판(97)에는 한쌍의 연결볼트(99)의 두부(頭部)가 용접되어 있으며, 이들 연결볼트(99)는 절연체(98), 기화기(2) 및 상기 에어클리너(4)의 케이스(4a) 저벽을 관통하는 일련의 볼트구멍(100)에 삽통(揷通)되고, 그것들의 선단에 너트(101)를 나사결합하여 단단히 죄이므로써, 지지판(97)에 흡기파이프(95), 절연체(98), 기화기(2) 및 에어클리너(4)가 부착된다.

상기 지지판(97)에는, 상방으로 뻗은 스테이(stay)(97a)가 일체로 형성되어 있으며. 이 스테이(97a)가 실린더헤드(8)에 볼트(109)로 고정되게 장착된다.

엔진본체(1) 및 기화기(2) 사이에는 열차단 겸 바람안내판(102)이 배설된다. 이 열차단 겸 바람안내판(102)은 합성수지제로서, 상기 벨트커버(36)의 한쪽에 일체로 연결된 것으로서, 상기 흡기파이프(95)가 통과하는 개구부(103)를 가짐과 동시에, 하단부가 상기 플라이휠, 즉 냉각팬(43)의 근방까지 뻗어 있다.

그리고, 냉각팬(43)에서 보내진 냉각풍은 열차단 겸 바람안내판(102)에 의하여 엔진본체(1), 특히 실린더헤드(8)에 유도되고. 그것을 효과적으로 냉각할 수가 있다. 또, 상기 열차단 겸 바람안내판(102)은 엔진본체(1)의 방사열을 차단하여, 기화기(2)의 과열을 방지하는 것이다. 이와 같이 열차단 겸 바람안내판(102)을 벨트커버(36)와 일체로 형성하므로써, 부품점수의 삭감, 더 나아가서 구성의 간소화를 도모할 수가 있다.

다음에 도 3, 도 13, 도 16∼도 18F에 의하여 상기 엔진(E)의 윤활계통에 관하여 설명한다.

도 3에 표시한 바와 같이, 크랭크축(13)의 일단부는, 오일탱크(40)의 내외 양측벽에 장착된 오일시일(39, 39')에 밀접하면서 오일탱크(40)를 관통하도록 배치하고 있으며, 오일탱크(40)의 내부와 크랭크실(6a)의 사이를 연통하는 통공(55)이 크랭크축(13)에 설치된다. 오일탱크(40)에는 윤활용 오일(0)이 저축되어 있으며, 이 저축량은, 상기 통공(55)의 오일탱크(40)내에의 개구단을 엔진(E)의 어떠한 운전자세에도 항상 오일(0)의 액면상에 노출하도록 설정된다.

오일탱크(40)의 외측벽에는, 이 탱크(40)내에 움푹 들어간 사발형상부(40a)가 형성된다. 이 오일탱크(40)내에서는 크랭크축(13)에 오일슬링거(slinger)(56)가 크랭크축(13)에 너트(57)로 고정되게 장착된다. 오일슬링거(56)는 크랭크축(13)에 끼워서 장착되는 중심부에서 서로 반경방향 반대쪽으로 뻗어 나온 2장의 판(56a,56b)을 구비하고, 한편의 판(56a)은 중간부에서 엔진본체(1)쪽으로 굴곡하고, 다른편의 판(56b)은 중간부에서 상기 사발형상부(40a)의 만곡면에 따라서 굴곡되어 있으며, 크랭크축(13)에 의하여 오일슬링거(56)가 회전되면, 엔진(E)의 어떠한 자세에도, 2장의 판(56a, 56b)의 적어도 어느 한편이, 오일탱크(40)내에 오일(0)을 비산(飛散)시키고, 오일분무를 생성하도록 되어 있다.

특히, 오일탱크(40)의 외측벽에 사발형성부(40a)를 형성하므로써 오일탱크(40)의 데드스페이스(dead space)를 삭감할 수가 있고, 게다가 사발형상부(40a)를 아래로 향한 엔진(E)의 횡으로의 회전자세에서도, 사발형상부(40a)의 주위에 존재하는 오일을 판(56b)에 의해서 교반, 비산시킬 수가 있다.

또, 사발형상부(40a)의 중심부에는, 이것을 관통하는 크랭크축(13)의 외주면에 밀접하는 상기 오일시일(39)이 부착되고, 사발형상부(40a)내에는 크랭크축(13)의 선단에 고정되게 장착된 상기 리코일스타터(42)에 따라서 구동되는 피동부재(84)가 배치된다.

이렇게 하므로써, 상기 사발형상부(40a)내의 스페이스가 피동부재(84)의 배치에 유효하게 이용됨과 동시에, 리코일스타터(42)의 오일탱크(40)에의 근접배치가 가능하게 되며, 엔진(E) 전체의 소형화에 기여할 수가 있다.

도 3, 도 12 및 도 17에 있어서, 크랭크실(6a)은 오일이송도관(60)을 개재하여 작동밸브캠실(21)에 접속되고, 이 오일이송도관(60)에는 크랭크실(6a)에서 작동밸브캠실(21)쪽에의 일방향만의 흐름을 허용하는 일방향밸브(61)가 사이에 장착된다. 오일이송도관(60)은 상기 벨트커버(36)에 그 한쪽 가장자리에 따라서 일체로 형성되고, 이 오일이송도관(60)의 하단부는 밸브실(62)에 형성된다. 벨트커버(36)에는 밸브실(62)에서 벨트커버(36)의 뒤쪽에 돌출하는 입구관(63)이 일체로 형성되고, 이 입구관(63)은 크랭크실(6a)에 연통하도록, 크랭크케이스(6) 하부의 접속구멍(64)에 시일부재(65)를 개재하여 끼워진다. 밸브실(62)에는 입구관(63)에서 밸브실(62)에의 일방향으로의 흐름을 허용할 뿐만아니라 상기 일방향밸브(61)가 배설된다. 이 일방향밸브(61)는, 도시예의 경우, 리이드밸브로 되어 있다.

또, 벨트커버(36)에는 오일이송도관(60)의 상단에서 벨트커버(36)의 뒤쪽에 돌출하는 출구관(66)이 일체로 형성되고, 이 출구관(66)은 작동밸브실(21)에 연통하도록 실린더헤드(8)쪽 부분의 접속구멍(67)에 끼워진다.

헤드커버(71)는, 상기 플랜지부(71a)를 가진 합성수지제의 커버외측판(105)과, 상기 끼움벽부(71b)를 가진 합성수지제의 커버내측판(106)을 서로 마찰용접하여 구성된다. 이들 커버외측 및 내측판(105, 106)은 그 사이에 빨아올림실(74)을 구획되도록 형성된다.

빨아올림실(74)은 작동밸브캠실(21)의 상면에 따라서 편평한 형상을 형성하였으며, 그 저벽, 즉, 내측판(105)의 네모서리에 4개의 오리피스(73, 73 …)가 천설된다. 또, 그 저벽에는, 그 중앙부에서 캠축(26)의 축선과 직교하는 방향으로 간격을 두고서 나란히 작동밸브캠실(21)내에 돌출하는 길고 짧은 2개의 빨아올림관(75, 76)이 일체로 형성되어 있으며, 이들에 오리피스(73, 73)가 설치되어 있다.

도 12, 도 13 및 도 17에 표시한 바와 같이, 빨아올림실(74)은 다른편에 있어서, 오일복귀도관(78)을 개재하여 오일탱크(40)내와 연통된다. 오일복귀도관(78)은 벨트커버(36)에 오일이송도관(60)과 반대쪽의 다른쪽 가장자리에 따라서 일체로 형성된다. 벨트커버(36)에는 오일복귀도관(78)의 상단에서 벨트커버(36)의 뒤쪽에 돌출하는 입구관(78)이 일체로 형성되어 있으며, 이 입구관(78)은 빨아올림실(74)과 연통하도록 헤드커버(71)에 형성된 출구관(80)에 접속기(81)를 개재하여 접속된다.

또, 벨트커버(36)에는 오일복귀도관(78)의 하단에서 벨트커버(36)의 뒤쪽에 돌출하는 출구관(82)이 일체로 형성되어 있으며, 그 출구관(82)은 오일탱크(40)내에 연통하도록 오일탱크(40)에 설치된 복귀구멍(83)에 끼워진다. 복귀구멍(83)의 개구단은 엔진(E)의 어떠한 운전자세에도 오일탱크(40)내의 오일의 액면상에 노출하도록, 오일탱크(40)내의 중심부 근방에 배치된다.

도 4에 표시한 바와 같이, 캠축(26)에는 브리더통로(68)가 설치된다. 이 브리더통로(68)는, 캠축(26)의 축방향 중간부에서 작동밸브캠실(21)을 향해서 개구된다. 입구로서의 짧은 횡공(68a)과, 이 횡공(68a)에 연통함과 동시에 캠축(26)의 중심부를 통해서, 베어링캡(30)쪽의 단면에 개구하는 긴 종공(縱孔)(68b)으로 되어 있다. 베어링캡(30)에는 상기 종공(68b)의 출구와 연통하는 확대된 브리더실(69)과, 이 브리더실(69)에 연통하여 베어링캡(30) 외측면에 돌출하는 파이프접속관(107)이 형성되어 있으며, 그 파이프접속관(107)에 접속되는 브리더파이프(70)를 개재하여 브리더실(69)은 상기 에어크리너(4)내에 연통된다.

베어링캡(30)에 지지되는 볼베어링(27')은 브리더실(69)에 임하는 쪽에 시일부재(108)를 4개 시일 붙임으로 구성된다. 그러므로 작동밸브실(21)내의 오일분무는, 볼베어링(27')을 윤활할 수 있지만, 이 볼베어링(27')을 연통하여 브리더실(69)에 도달할 수는 없다.

그리고, 엔진(E)의 운전중, 크랭크축(13)의 회전에 의하여 오일탱크(40)에 있어서 오일슬링거(56)가 윤활유(0)를 비산시켜서 오일분무를 생성하면, 피스톤(15)의 상승운동에 의하여 크랭크실(6a)이 감압될 때, 이 오일분무는 통공(55)을 통해서 크랭크실(6a)에 흡입되고, 크랭크축(13), 피스톤(15) 주위를 윤활한다. 다음에 피스톤(15)의 하강운동에 의하여 크랭크실(6a)이 승압하면, 일방향밸브(61)의 열림에 의하여 상기 오일분무는 크랭크실(6a)에서 발생한 블로우 바이 가스와 함께 오일이송도관(60)을 올라가서 작동밸브캠실(21)에 공급되어, 캠축(26)이나 로커암(24, 25)등을 윤활한다.

작동밸브캠실(21)내의 오일분무 및 블로우 바이 가스가 회전중의 캠축(26)의 브리더통로(68)의 횡공(68a)에 유입되면, 이 회전하는 횡공(68a)에 있어서 원심력의 작용에 의하여 기액(氣液)이 분리되어, 오일분은 작동밸브캠실(21)에 복귀되고, 블로우 바이 가스는 브리더통로(68)의 횡공(68a)에서 종공(68b), 브리더실(69), 브리더파이프(70) 및 에어클리너(4)를 순차 경유하여 엔진(E)에 흡입된다.

상기 브리더실(69)과, 브리더파이프(70)를 접속하는 파이프접속관(107)은, 상술한 바와 같이, 캠축(26)을 지지하기 위한 볼베어링(27')을 지지하는 베어링캡(30)에 형성되어 있으므로, 베어링캡(30)이 블로우 바이 가스를 브리더파이프에 받아 넘기는 가스수도(受渡)부재를 겸하는 것으로 되며, 구조의 간소화 및 부품점수의 삭감을 도모할 수가 있다.

그런데, 작동밸브캠실(21)은 상기한 바와 같이 브리더통로(68), 브리더실(69) 및 브리더파이프(70)를 개재하여 에어클리너(4)내에 연통되어 있으므로, 작동밸브캠실(21)의 압력은 대기압 또는 그것에 의하여 약간 저압으로 유지된다.

한편, 크랭크실(6a)은 압력맥동의 정압(正壓)성분만을 일방향밸브(61)에서 토출하기 때문에 평균적으로 부압상태가 되며, 그 부압은 통공(55)을 개재하여 오일탱크(40)에 전달하고, 게다가 오일복귀도관(78)을 개재하여 빨아올림실(74)에 전달하므로, 빨아올림실(74)은 작동밸브캠실(21)보다도 저압, 오일탱크(40)내는 빨아올림실(74)보다도 저압으로 된다. 그 결과, 압력의 이동이 작동밸브캠실(21)에서 빨아올림관(75, 76) 및 오리피스(73, 73 …)를 통하여 빨아올림실(74)에, 또 오일복귀도관(78)을 통하여 오일탱크(40)에도 발생하므로, 이것에 수반하여 작동밸브캠실(21)내의 오일분무나, 작동밸브캠실(21)내에서 액화하여 괴인 오일은 빨아올림관(75, 76) 및 오리피스(73, 73 …)를 통하여 빨아올림실(74)로 빨아올려지고, 그리고 오일복귀도관(78)을 내려가서 오일탱크(40)에 환류한다.

그 때, 상술한 바와 같이, 빨아올림실(74)의 저벽의 네모서리에 4개의 오리피스(73, 73 …)가 천설되고, 또 그 저벽의 중앙부에서 작동밸브캠실(21)에 돌출하여, 캠축(26)의 축선과 직교하는 방향으로 간격을 두고서 나란히 길고 짧은 2개의 빨아올림관(75, 76)에 오리피스(73, 73)가 설치되어 있으므로, 도 18A∼도 18F에표시한 바와 같이, 엔진(E)의 정립상태(도 18A)는 물론, 좌측방향으로 경사진 상태(도 18B), 우측방향으로 경사진 상태(도 18C), 좌측방향 횡으로 회전상태(도 18D), 우측방향 횡으로 회전상태(도 18E), 도립(倒立)상태(도 18F) 등, 어떠한 운전자세에도 작동밸브캠실(21)에 괴인 오일에는 6개의 오리피스(73, 73 …)의 어느 것인가가 잠기게 되므로서, 그 오일을 빨아올림실(74)로 빨아올릴 수가 있다.

이렇게 하여, 오일탱크(40)내에서 분무화된 오일을, 크랭크실(6a)의 압력맥동과, 일방향밸브(61)의 기능을 이용하여, OHC형 4사이클엔진(E)의 크랭크실(6a) 및 작동밸브캠실(21)에 공급하고, 그것을 오일탱크(40)에 환류시키므로, 엔진(E)의 어떠한 운전자세에도, 그 엔진내부를 오일분무에 의하여 확실하게 윤활할 수가 있고, 게다가 그 오일분무의 순환 때문에 전용 오일펌프는 불필요하며, 구조의 간소화를 도모할 수가 있다.

또 합성수지제의 오일탱크(40)뿐만 아니라, 크랭크실(6a) 및 작동밸브캠실(21) 사이를 잇는 오일이송도관(60), 또 빨아오림실(74) 및 오일탱크(40) 사이를 잇는 오일복귀도관(78)은, 엔진본체(1)외에 배설되므로, 엔진본체(1)의 박육화 및 소형화에 어떠한 방해도 없으며, 엔진(E)의 경량화에 크게 기여할 수가 있다. 특히 외부 배치의 오일이송도관(60) 및 오일복귀도관(78)은 엔진본체(1)에서의 열의 영향을 받기에 어렵게 되므로, 윤활용 오일(0)의 과열을 회피할 수가 있다. 또, 오일이송도관(60) 및 오일복귀도관(78)과 벨트커버(36)의 일체화에 의하여, 부품점수의 삭감과 조립성의 향상에 기여할 수 있다.

본 발명은, 상기 실시예에 한정되는 것이 아니고, 그 요지의 범위를 이탈함이 없이 여러가지 설계변경이 가능하다.

Claims

작동밸브캠실(21)이 개구하는 상단면의 적어도 중간부가 경사면(11c)으로 되어 있는 실린더헤드(8)와, 이 실린더헤드(8)의 상단면에 볼트결합되어 작동밸브캠실(21)을 덮는 헤드커버(71)와의 사이에 시일부재(72)를 끼워서 장착한, 엔진의 실린더헤드 및 헤드커버 사이의 시일구조로서,

헤드커버(71)에, 작동밸브캠실(21)의 내주면에 끼워지는 끼움벽부(71b)를 형성하고, 이 끼움벽부(71b)의 외주면에 설치된 시일홈(90)에, 실린더헤드(8)의 내주면에 밀접하는 시일부재(72)를 장착하는 것을 특징으로 하는 엔진의 실린더헤드 및 헤드커버 사이의 시일구조.
제1항에 있어서, 실린더헤드(8)의 상단면(11)을, 서로 고저차를 갖고 평행하는 한쌍의 평탄면(11a, 11b)과, 이 양 평탄면(11a, 11b) 사이를 연결하는 경사면(11c)으로서 구성하고, 그 상단면(11)에 맞닿는 플랜지부(71a)를 헤드커버(71)에 형성하여, 이 플랜지부(71a)를 상기 평탄면(11a, 11b)에 대응하는 부분에서 실린더헤드(8)에 볼트(91)로써 접합시키는 것을 특징으로 하는 엔진의 실린더헤드 및 헤드커버 사이의 시일구조.