KR20020034932A

KR20020034932A - 엔진의 밸브 작동 기구

Info

Publication number: KR20020034932A
Application number: KR1020010067352A
Authority: KR
Inventors: 이토게이타; 마에다다케시; 니시다다카오
Original assignee: 가와모토 노부히코; 혼다 기켄 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2000-11-01
Filing date: 2001-10-31
Publication date: 2002-05-09
Also published as: KR100472097B1; US6484679B2; CN1195937C; JP2002138898A; CN1351221A; TW499539B; US20020056428A1

Abstract

엔진의 밸브 작동 기구에 있어서, 캠(26)을 회전이 자유롭게 지지하는 지축(支軸)(29)의 양단부(兩端部)를 실린더 헤드(8)에 형성된 제1지지벽(27)의 제1지지공(28a)과, 이 제1지지벽(27) 보다 실린더 헤드(8) 내부 방향에 배치된 제2지지벽(85)의 제2지지공(28b)으로써 지지되고, 실린더 헤드(8) 외측 방향으로부터 제1지지공(28a) 및 제2지지공(28b)에 지축(29)의 삽입을 가능하게 하며, 헤드 커버(36)의 내면에서 지축(29)의 제1지지공(28a)으로부터의 이탈을 저지한다. 이렇게 하여, 캠의 지축의 축방향 이동을 특별한 스토퍼(stopper) 부재를 사용하지 않고 규제할 수 있으며, 또한 지축의 윤활 오일의 외부로의 누출을 특별한 시일(seal) 부재를 사용하지 않고 방지할 수 있다.

Description

엔진의 밸브 작동 기구{ENGINE VALVE OPERATION MECHANISM}

본 발명은 크랭크축에 연결되는 타이밍 전동장치와, 이 타이밍 전동장치의 피동측에 연결된 캠을 갖추고, 이 캠의 회전력을 개폐력으로 하여서 흡기 및 배기 밸브에 전달하는 캠 장치로서 이루어지며, 실린더 헤드 및 그 상단에 유밀(油密)하게 접합되는 헤드 커버 사이에 구획 형성되는 밸브 작동실에 배열 설치되는 엔진의 밸브 작동 기구에 관한 것이다.

이러한 엔진의 밸브 작동 기구는 예를 들면 특개평 8-177416호 공보에 개시되어 있는 바와 같이 이미 공지되어 있다.

종래, 이러한 엔진의 밸브 작동 기구에 있어서는 캠을 지지하는 지축의 외단부(外端部)를 실린더 헤드의 외측벽에 설치된 지지공(支持孔)에 지지시켜 두고, 그 때, 그 지지공으로부터의 오일 누출을 방지하기 위해서, 그 지지공의 내주면(內周面)에 밀접하는 시일 부재를 지축의 외주에 장착하고, 또한 지지공으로부터의 지축의 이탈을 방지하는 분할핀 등의 스토퍼 부재를 실린더 헤드에 부착하고 있다. 이렇게 한 것에서는 부품 점수가 비용의 저감을 곤란하게 한다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로서, 특별한 시일 부재나 스토퍼 부재를 사용하지 않고도, 오일 누출이나 지축의 이탈을 방지할 수 있어서, 비용의 저감에 기여할 수 있는 상기 엔진의 밸브 작동 기구를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 크랭크축에 연결된 타이밍 전동장치와, 이 타이밍 전동장치의 피동측에 연결된 캠을 갖추고, 이 캠의 회전력을 개폐력으로 하여서 흡기 및 배기 밸브에 전달하는 캠 장치로서 이루어지며, 실린더 헤드와, 그 상단에 유밀(油密)하게 접합되는 헤드 커버와의 사이에 구획 형성되는 밸브 작동실에 배열 설치되는 엔진의 밸브 작동 기구에 있어서, 상기 캠을 회전이 자유롭게 지지하는 지축의 양단부를 실린더 헤드에 형성된 제1지지벽의 제1지지공과, 이 제1지지벽 보다 실린더 헤드 내부 방향에 배치된 제2지지벽의 제2지지공으로써 지지하고, 그 제1지지공을 관통공으로 하여서, 실린더 헤드 외측 방향으로부터 제1지지공 및 제2지지공에 지축의 삽입을 가능하게 하며, 헤드 커버의 내면에서 지축의 제1지지공으로부터의 이탈을 저지하도록 한 것을 제1의 특징으로 한다.

이 제1의 특징에 의하면, 제1지지공, 제2지지공에 순차로 삽입되면서 캠을 지지하는 지축의 빠짐 방지를 실린더 헤드에 접합된 헤드 커버 내면에 의해서 실행할 수 있기 때문에, 지축을 위한 전용 스토퍼 부재를 설치할 필요가 없다. 또한 지축의 윤활은 헤드 커버 내에서 행하며, 그 윤활 오일의 외부로의 누출은 헤드 커버 및 실린더 헤드의 유밀 접합부에 의해서 저지되기 때문에, 지축에 특별한 시일 부재를 부착할 필요도 없다. 따라서, 부품 점수를 삭감하고, 비용의 저감을 도모할 수 있다.

또한 본 발명의 제2의 특징에 의하면, 제1의 특징에 추가해서, 상기 제1 및 제2지지벽을 상기 제1 및 제2지지공이 실린더 헤드 및 헤드 커버의 접합면 보다도 상부 방향 위치를 점유하도록 형성하고, 또한 헤드 커버를 이 헤드 커버 내면이 제1지지벽의 외측면에 맞닿거나 혹은 근접하도록 형성한 것을 제2의 특징으로 한다.

이 제2의 특징에 의하면, 헤드 커버의 부착 전에 지축의 착탈을 가능하게 하면서, 헤드 커버의 컴팩트(compact)화를 도모할 수 있다.

또한 본 발명은 제1 또는 제2의 특징에 추가해서, 상기 제2지지공을 저부공(底付孔)으로 하고, 이 제2지지공의 저부(底部)와 상기 헤드 커버의 내면에서 지축의 축방향 이동을 규제한 것을 제3의 특징으로 한다.

이 제3의 특징에 의하면, 특별한 위치 결정 부재를 사용하지 않고, 지축의 축방향 이동을 규제할 수 있어서, 부품 점수의 추가 삭감이 가능하게 된다.

또한, 상기 제1 및 제2지지벽은 후술하는 본 발명의 실시예에 있어서의 지지벽(27) 및 격벽(85)에 각각 대응하고, 제1 및 제2지지공은 관통공(28a) 및 저부공(28b)에 각각 대응하며, 밸브 작동실은 제1 및 제2밸브 작동실(21a, 21b)에 대응한다.

본 발명에 있어서의 상기, 기타의 목적, 특징 및 이점은 첨부 도면에 따라 이하에서 상술하는 바람직한 실시예의 설명으로부터 명백하게 될 것이다.

도 1은 본 발명의 핸드 헬드형(hand-held type) 4행정 엔진의 하나의 사용예를 나타내는 사시도.

도 2는 상기 4행정 엔진의 종단 측면도.

도 3은 도 2의 3-3선 단면도.

도 4는 도 2의 4-4선 단면도.

도 5는 도 2의 주요부 확대 단면도.

도 6은 도 5의 주요부 분해도.

도 7은 도 4의 7-7선 단면도.

도 8은 도 4의 8-8선 단면도.

도 9는 도 8의 9-9선 단면도.

도 10은 도 5의 10-10 사시도(矢視圖)(헤드 커버의 저면도).

도 11은 도 5의 11-11선 단면도.

도 12는 상기 엔진의 윤활 경로도.

도 13은 상기 엔진의 도립(倒立) 상태를 나타내는 도 4와의 대응도.

도 14는 동(同) 엔진의 횡도(橫倒) 상태를 나타내는 도 4와의 대응도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 엔진 본체 2 : 기화기

3 : 배기 머플러 4 : 에어클리너

5 : 연료 탱크 6a : 크랭크실

7 : 실린더 블록 8 : 실린더 헤드

8a : 연소실 9, 10 : 배기 포트

13 : 크랭크축 14, 14' : 볼베어링

21a : 제1밸브 작동실 21b : 제2밸브 작동실

26 : 캠 27 : 제1지지벽

28a : 제1지지공 28b : 제2지지공

29 : 지축 33i, 33e : 로커암

36 : 헤드 커버 40 : 오일탱크

42 : 리코일식 스타터 43 : 냉각팬(fan)

46 : 보스(boss) 47 : 원심 슈(shoe)

48 : 클러치 드럼(clutch drum) 49 : 원심 클러치

50 : 구동축 51 : 엔진 커버

61 : 일방향 밸브 56a, 56b : 오일슬링어(oil slinger)

64 : 바이패스 65 : 칸막이판

67 : 클립 69 : 브리더실

74 : 오일 회수실 79 : 칸막이체

80 : 오리피스(orifice) 85 : 제2지지벽

86 : 벨트 안내통 88a : 환상(環狀) 밀봉홈

89a : 환상 패킹(packing)

이하, 첨부 도면에 따라서 본 발명의 한 실시예를 설명한다.

우선, 도 1에 나타낸 바와 같이 핸드 헬드형 4행정 엔진(E)은 예를 들어 동력 트리머(trimmer)(T)의 동력원으로서, 그 구동부에 부착된다. 동력 트리머(T)는 그 작업 상태에 의해 커터(cutter)(C)를 여러 방향을 향해서 사용하기 때문에, 그 때마다 엔진(E)도 크게 경사되고, 혹은 거꾸로 되어, 그 운전 자세는 일정하지 않게 된다.

우선, 이 핸드 헬드형 4행정 엔진(E)의 외주의 구조에 관하여, 도 2 및 도 3에 의해 설명한다.

핸드 헬드형 4행정 엔진(E)의 엔진 본체(1)에는 그 전후에 기화기(2) 및 배기 머플러(3)가 각각 부착되고, 기화기(2)의 흡기도(吸氣道) 입구에는 에어클리너(4)가 장착된다. 또한 엔진 본체(1)의 하면(下面)에는 합성 수지제의 연료 탱크(5)가 부착된다. 크랭크축(13)은 엔진 본체(1)와, 이 엔진 본체(1)의 일측(一側)에 인접한 오일탱크(40)와의 양외측방(兩外側方)에 양단부(兩端部)를 돌출시켜 두고, 그 일단부에 고착(固着)된 피동 부재(84)에 전동, 연결 가능한 리코일식 스타터(42)가 오일탱크(40)의 외측면에 부착된다.

크랭크축(13)의 타단부(他端部)에는 플라이휠을 겸하는 냉각팬(43)이 고착된다. 이 냉각팬(43)의 외측면에는 복수의 부착 보스(46)(도 2에는 그 중의 1개를 나타냄)가 형성되어 있고, 이 각각의 부착 보스(46)에 원심 슈(47)가 요동이 자유롭게 축으로 지지된다. 이 원심 슈(47)는 후술하는 구동축(50)에 고착되는 클러치 드럼(48)과 함께 원심 클러치(49)를 구성하는 것으로서, 크랭크축(13)의 회전수가 소정 값을 초과하면, 원심 슈(47)가 그것 자체의 원심력에 의해 클러치 드럼(48)의내주벽(內周壁)에 압접(壓接) 하여서, 크랭크축(13)의 출력 토크(torque)를 구동축(50)에 전달하게 된다. 이 원심 클러치(49) 보다도, 냉각팬(43)은 큰 직경으로 되어 있다.

엔진 본체(1) 및 연료 탱크(5)를 제외한 부속 기기를 감싸는 엔진 커버(51)는 엔진 본체(1)의 적소에 고착되며, 이 엔진 커버(51)와 연료 탱크(5)와의 사이에 냉각풍(冷却風) 취입구(19)가 설치된다. 따라서, 냉각팬(43)의 회전에 의해, 이 냉각풍 취입구(19)로부터 외기(外氣)가 취입되며, 엔진(E) 각각의 부분의 냉각에 기여한다.

엔진 커버(51)에는 크랭크축(13)과 동축으로 나란한 원추대(圓錘臺) 형상의 축베어링 홀더(58)가 고착되며, 이 축베어링 홀더(58)는 상기 커터(C)를 회전 구동시키는 구동축(50)을 베어링(59)을 사이에 끼워 지지한다.

그리고, 엔진 본체(1)를 사이에 두고, 일측(一側)에 오일탱크(40) 및 스타터(42), 타측(他側)에 냉각팬(43) 및 원심 클러치(49)가 각각 배치되기 때문에, 엔진(E)의 좌우 중량 밸런스(balance)가 양호하여서, 엔진(E)의 중심(重心)을 엔진 본체(1)의 중심부(中心部)에 가깝게 할 수 있고, 엔진(E)의 취급성이 양호하게 된다.

또한 엔진 본체(1)와 원심 슈(47) 와의 사이에 있어서, 원심 슈(47) 보다도 큰 직경의 냉각팬(43)이 크랭크축(13)에 고착되기 때문에, 냉각팬(43)에 의한 엔진(E)의 대형화를 극력 회피할 수 있다.

이어서, 엔진 본체(1) 및 오일탱크(40)의 구조에 관하여, 도 2 내지 도 6,도 10, 도 11을 참조하면서 설명한다.

도 2 내지 도 5에 있어서, 엔진 본체(1)는 크랭크실(6a)를 갖는 크랭크 케이스(6), 1개의 실린더 보어(7a)를 갖는 실린더 블록(7), 및 연소실(8a) 및 상기 실(室)(8a)에 개구하는 흡, 배기 포트(port)(9, 10)를 갖는 실린더 헤드(8)로서 이루어져 있고, 실린더 블록(7) 및 실린더 헤드(8)의 외주에는 다수의 냉각 핀(fin)(38)이 형성된다.

크랭크실(6a)에 수용된 크랭크축(13)은 크랭크 케이스(6)의 좌우 양측 벽에 볼베어링(14, 14')을 사이에 끼워 회전이 자유롭게 지지된다. 그 때, 좌측의 볼베어링(14)은 시일(seal)이 부착되며, 우측의 볼베어링(14')의 외측에는 오일 시일(17)이 인접하여 배치된다. 크랭크축(13)에는 종래 보통과 같이 실린더 보어(7a)에 끼워 장착된 피스톤(15)이 커넥팅 로드(16)를 사이에 끼워 연접(連接)된다.

크랭크 케이스(6)의 좌측 벽에는 그 외측에 인접하는 오일탱크(40)가 일체로 연결 설치되며, 이 오일탱크(40)를 크랭크축(13)의 시일 부착 볼베어링(14) 측의 단부(端部)가 관통하도록 배치된다. 그리고, 크랭크축(13)에 관통되는 오일탱크(40)의 외측 벽에는 오일 시일(39)이 장착된다.

오일탱크(40)의 천정벽에는 그것을 관통하도록 상하로 연장됨과 동시에 상하 양단(兩端)을 개방한 편평 단면의 벨트 안내통(86)이 일체로 연결 설치된다. 이 벨트 안내통(86)의 하단은 오일탱크(40) 내의 크랭크축(13) 근방까지 연장되어 있고, 또한 상단부는 실린더 헤드(8)와 격벽(85)을 공유하도록, 실린더 헤드(8)에 일체로연결 설치된다. 실린더 헤드(8) 및 벨트 안내통(86)의 상단 주변 가장자리에는 일련의 환상 시일 비드(87)가 형성되며, 격벽(85)은 이 시일 비드(87) 보다 상부 방향으로 돌출하고 있다.

한편, 도 6, 도 10 및 도 11에 나타낸 바와 같이 헤드 커버(36)의 하단면에는 상기 시일 비드(87)에 대응하는 환상 시일 홈(88a)이 또한 상기 커버(36)의 내면에는 환상 시일 홈(88a)의 양측부간을 연통하는 선(線) 형상 시일 홈(88b)이 각각 형성되며, 환상 시일 홈(88a)에는 환상 패킹(89a)이 장착되고, 선 형상 시일 홈(88b)에는 환상 패킹(89a)과 일체로 형성된 선 형상 패킹(89b)이 장착된다. 그리고, 환상 패킹(89a)에는 시일 비드(87)가 선 형상 패킹(89b)에는 격벽(85)이 각각 압접되도록, 헤드 커버(36)는 실린더 헤드(8)에 볼트(37)에 의해 결합된다.

그리고, 벨트 안내통(86)과 헤드 커버(36)의 한 반부(半部)로서 제1밸브 작동실(21a)이 또한 실린더 헤드(8)와 헤드 커버(36)의 다른 반부로서 제2밸브 작동실(21b)이 각각 구획 형성되며, 양 밸브 작동실(21a, 21b)은 상기 격벽(85)에 의해서 칸막이 된다.

다시 도 2 내지 도 5에 있어서, 엔진 본체(1) 및 오일탱크(40)는 크랭크축(13)의 축선을 통하고 또한 실린더 보어(7a)의 축선과 직교하는 평면에서, 상부 블록(Ba)과 하부 블록(Bb)으로 2분할 된다. 즉, 상부 블록(Ba)은 크랭크 케이스(6)의 상반부, 실린더 블록(7), 실린더 헤드(8), 오일탱크(40)의 상반부 및 벨트 안내통(86)을 일체로 동반하여 구성되며, 하부 블록(Bb)은 크랭크 케이스(6)의 하반부와 오일탱크(40)의 하반부를 일체로 동반하여 구성되는 것으로서, 이들 상부및 하부 블록(Ba, Bb)은 개별로 주조되고, 각각의 부분을 가공한 후, 복수의 볼트(12)(도 4 참조)에 의해 상호 결합된다.

실린더 헤드(8)에는 흡기 포트(9) 및 배기 포트(10)를 각각 개폐시키는 흡기 밸브(18i) 및 배기 밸브(18e)가 실린더 보어(7a)의 축선과 평행으로 설치되며, 또한 점화전(20)이 그 전극을 연소실(8a)의 중심부에 근접시켜 나착(螺着) 된다.

이어서, 상기 흡기 밸브(18i) 및 배기 밸브(18e)를 개폐 구동하는 밸브 작동 기구(22)에 관하여, 도 3 내지 도 7에 의해 설명한다.

밸브 작동 기구(22)는 오일탱크(40) 내로부터 상기 제1밸브 작동실(21a)에 걸쳐 배열 설치되는 타이밍 전동장치(22a)와, 상기 제1밸브 작동실(21a)로부터 제2밸브 작동실(21b)에 걸쳐 배열 설치되는 캠 장치(22b)로서 구성된다.

타이밍 전동장치(22a)는 오일탱크(40) 내의 크랭크축(13)에 고정 설치되는 구동 풀리(23)와, 벨트 안내통(86)의 상부에 회전이 자유롭게 축으로 지지되는 피동 풀리(24)와, 이들 구동 및 피동 풀리(23, 24) 간에 감겨진 타이밍 벨트(25)로서 이루어져 있고, 피동 풀리(24)의, 격벽(85) 측의 단면(端面)에는 캠 장치(22b)의 일부를 이루는 캠(26)이 일체로 결합되어 있다. 구동 및 피동 풀리(23, 24)는 톱니가 붙어 있고, 구동 풀리(23)는 벨트(25)를 사이에 끼워 피동 풀리(24)를 2분의 1의 감속비를 가지고 구동하도록 되어 있다.

벨트 안내통(86)의 외측벽에는 환상 시일 비드(87)의 내측에서 기립하여 헤드 커버(36)의 내면에 맞닿거나 혹은 근접하는 지지벽(27)이 일체로 형성되어 있고, 이 지지벽(27) 및 상기 격벽(85)에, 시일 비드(87) 보다 상부 방향에서 동축(同軸)으로 나란한 관통공(28a) 및 저부공(底付孔)(28b)이 각각 설치된다. 그리고, 이들 관통공(28a) 및 저부공(28b)에 의해서 지축(支軸)(29)의 양단부가 회전이 자유롭게 지지되며, 이 지축(29)의 중간부에서 상기 피동 풀리(24) 및 캠(26)이 회전이 자유롭게 지지된다. 지축(29)은 헤드 커버(36)의 부착 전에, 관통공(28a)으로부터 피동 풀리(24) 및 캠(26)의 축공(軸孔)(35), 저부공(28b)에 삽입되는 것으로서, 그 삽입 후, 헤드 커버(36)를 실린더 헤드(8) 및 벨트 안내통(86)에 접합시키면, 헤드 커버(36)의 내면이 지축(29)의 외단(外端)에 대향하여, 상기 축(29)의 관통공(28a)으로부터의 빠짐 방지를 달성하고, 또한 저부공(28b)의 저부가 상기 축(29)의 내부 방향으로의 이동 한계를 규제한다. 이렇게 하여 지축(29)의 내외로의 축방향 이동이 구속된다.

따라서, 지축(29)을 위한 전용 스토퍼 부재를 설치할 필요가 없고, 또한 지축(29)의 윤활은 헤드 커버(36) 내에서 행하며, 이 헤드 커버(36) 및 실린더 헤드(8)의 유밀 접합부에 의해서 그 오일 누출은 저지되는 것으로 되기 때문에, 지축(29)에 특별한 시일 부재를 부착할 필요도 없고, 부품 점수를 삭감하여, 비용의 저감을 도모할 수 있다. 또한, 시일 비드(87)의 내측에서 기립하는 지지벽(27)은 시일 비드(87) 보다도 상부 방향 위치의 관통공(28a)을 갖고, 이 지지벽(27)의 외측면에, 헤드 커버(36)의 내면이 맞닿거나 혹은 근접하도록 헤드 커버(36)가 형성되기 때문에, 헤드 커버(36)의 부착 전에 지축의 착탈을 가능하게 하면서, 헤드 커버(36)의 컴팩트화를 도모할 수 있다.

격벽(85)에는 제2밸브 작동실(21b) 측에 지축(29)과 평행으로 돌출하는 1쌍의 축베어링 보스(30i, 30e)가 일체로 형성되어 있고, 캠 장치(22b)는 상기 캠(26)과, 상기 축베어링 보스(30i, 30e)에 각각 회전이 자유롭게 지지되는 흡기 로커암축(rocker arm shaft)(31i) 및 배기 로커암축(31e)과, 제1밸브 작동실(21a)에서 이들 로커암축(31i, 31e)의 일단(一端)에 각각 고착되어서 캠(26)의 하면에 선단(先端)을 미끄럼 접합시키는 흡기 캠 팔로워(cam follower)(32i) 및 배기 캠 팔로워(32e)와, 제2밸브 작동실(21b)에서 흡기 및 배기 로커암축(31i, 31e)의 타단(他端)에 각각 고착되어서 선단부를 흡기 밸브(18i) 및 배기 밸브(18e)의 상단에 맞닿게 하는 흡기 로커암(33i) 및 배기 로커암(33e)과, 흡기 밸브(18i) 및 배기 밸브(18e)에 각각 장착되어서, 이들을 밸브를 닫는 방향으로 힘을 가하는 흡기 스프링(34i) 및 배기 스프링(34e)으로 이루어져 있다.

그리고, 크랭크축(13)의 회전시(時), 그것과 함께 회전하는 구동 풀리(23)가 벨트(25)를 사이에 끼워 피동 풀리(24) 및 캠(26)을 회전시키면, 이 캠(26)이 흡기 및 배기 캠 팔로워(32i, 32e)를 적시에 요동시키고, 이들의 요동은 각각 대응하는 로커암축(31i, 31e)을 사이에 끼워서 흡기 및 배기 로커암(33i, 33e)에 전달되어, 이들을 요동시키기 때문에, 흡기 및 배기 스프링(34i, 34e)과의 협동에 의해서, 흡기 및 배기 밸브(18i, 18e)를 적시에 개폐할 수 있다.

타이밍 전동장치(22a)에 있어서, 피동 풀리(24) 및 캠(26)은 지축(29)에 회전이 자유롭게 지지되며, 또한 그 지축(29)도 제1밸브 작동실(21a)의 양 측벽에 회전이 자유롭게 지지되기 때문에, 피동 풀리(24) 및 캠(26)의 회전 중에는 마찰에 의해 끌려서 지축(29)도 회전하게 되며, 피동 풀리(24) 및 캠(26)과 지축(29)과의회전 속도차가 감소하여, 회전 미끄럼 운동부의 마모의 저감을 도모할 수 있다. 따라서, 특별한 소재나 표면 처리를 이용하지 않아도, 캠(26) 및 지축(29)의 내구성 향상에 기여할 수 있다.

이어서, 도 3 내지 도 12에 의해 엔진(E)의 윤활계에 관하여 설명한다.

도 4 및 도 5에 있어서, 오일탱크(40)에는 급유구(40a)로부터 주입된 규정량의 윤활용 오일(O)이 저류(貯留) 된다. 이 오일탱크(40) 내에 있어서, 크랭크축(13)에는 상기 구동 풀리(23)를 끼워서 축방향에 나란한 1쌍의 오일슬링어(56a, 56b)가 압입(壓入) 등에 의해 고착된다. 이들 오일슬링어(56a, 56b)는 상호 정반대의 반경 방향을 향함과 동시에, 서로 선단을 축방향으로 이반(離反) 시키도록 굴곡되어 있으며, 크랭크축(13)에 의해 회전 구동되면, 엔진(E)의 여하한 운전 자세에서도, 양(兩) 오일슬링어(56a, 56b)의 적어도 한쪽이 오일탱크(40) 내에 저류 오일(O)을 교반, 비산시켜, 오일분무(oil mist)를 생성하도록 되어 있다. 이 때, 발생된 오일분무는 제1밸브 작동실(21a)로부터 오일탱크(40) 내에 노출된 타이밍 전동장치(22a)의 일부에 뿌려지기도 하고, 제1밸브 작동실(21a)에 진입하기도 하여, 타이밍 전동장치(22a)를 직접 윤활하도록 되어 있으며, 이들이 하나의 윤활 계통을 이룬다.

또 하나의 윤활 계통은 도 3 내지 도 5 및 도 12에 나타낸 바와 같이 오일탱크(40)의 내부와 크랭크실(6a)과의 사이를 연통해야 하는 크랭크축(13)에 설치된 통공(通孔)(55)과, 크랭크실(6a)의 하부를 제2밸브 작동실(21b)의 하부에 접속해야 하는 엔진 본체(1) 외측에 배열 설치되는 오일 이송 도관(60)과, 제2밸브작동실(21b)에 액화되어 저류된 오일을 흡상해야 하는 실린더 헤드(8)에 설치된 오일 회수실(74)과, 이 오일 회수실(74)을 제1밸브 작동실(21a)을 사이에 끼워 오일탱크(40)에 연통시켜야 하는 실린더 헤드(8) 및 오일탱크(40) 사이에 형성된 오일 복귀 통로(78)와, 크랭크실(6a)의 하부에 설치되어서 크랭크실(6a)로부터 오일 이송 도관(60)으로의 한 방향만 오일분무의 흐름을 허용하는 일방향 밸브(61)를 구비한다.

상기 통공(55)의 오일탱크(40) 내로의 개구단(開口端)(55a)은 엔진(E)의 여하한 자세에서도, 항상, 오일탱크(40) 내의 오일(O)의 액면 위에 노출되어 있도록, 상기 탱크(40) 내의 중심부 혹은 그 근방에 배치된다. 크랭크축(13)에 고착된 구동 풀리(23)와 한쪽 방향의 오일슬링어(56a)는 상기 개구단(55a)을 막지 않도록, 개구단(55a)을 사이에 두고 배치된다.

상기 일방향 밸브(61)(도 3 참조)는 도시한 예에서는 리드 밸브(reed valve)로서 구성되며, 피스톤(15)의 왕복 운동에 수반하여 크랭크실(6a)이 부압(負壓)으로 되었을 때 밸브를 닫고, 정압(正壓)으로 되었을 때 밸브를 열도록 되어 있다.

오일 이송 도관(60)의 하단부는 크랭크 케이스(6)의 외측면에 돌출 설치된 하부 접속관(62a)(도 3 참조)에, 또한 상단부는 실린더 헤드(8)의 외측면에 돌출 설치된 상부 접속관(62b)(도 4 및 도 8 참조)에 각각 끼워져서 접속된다. 상부 접속관(62b)의 내부는 한쪽에서 실린더 헤드(8)에 형성된 통로 면적이 큰 연통로(63)(도 8 및 도 9 참조)를 사이에 끼워 제2밸브 작동실(21b)의 하부에 연통되고, 다른 쪽에서, 오리피스 형상의 바이패스(64)(도 8 참조)를 사이에 끼워 오일복귀 통로(78)에 연통된다.

도 5, 도 10 및 도 11에 나타낸 바와 같이 헤드 커버(36)의 천정벽에는 상기 커버(36) 내의 상부에 브리더실(breather chamber)(69)을 구획 형성하는 칸막이판(65)이 상기 천정벽에 돌출 설치된 복수의 지주(66)와, 그것에 걸리는 클립(67)으로써 부착되며, 이 브리더실(69)은 한쪽에서 칸막이판(65)에 일체로 형성된 제2밸브 작동실(21b) 측에 돌출하는 유로(流路) 면적이 큰 연통관(68)과, 칸막이판(65)의 헤드 커버(36) 내면과의 간극(間隙)(g)을 사이에 끼워 제2밸브 작동실(21b)과 연통되며, 다른 쪽에서 브리더 파이프(70)를 사이에 끼워 상기 에어클리너(4) 내로 연통된다. 이 브리더실(69)은 혼합 상태의 오일 및 블로바이 가스의 기액(氣液) 분리를 행하는 곳이고, 이 기액 분리를 촉진하기 위한 미로벽(迷路壁)(72)이 헤드 커버(36)의 천정벽 내면에 돌출 설치된다.

칸막이판(65)에는 그 상부면과의 사이에 상기 오일 회수실(74)을 구획 형성하는 평면으로 보아서 T자형의, 일면(一面)을 개방한 상자 형상 칸막이체(79)가 용착되어 있고, 따라서, 오일 회수실(74)도 T자형으로 된다.

칸막이판(65)에는 오일 회수실(74)의 T자형의 횡봉(橫棒)의 양단부에 맞는 2개소에 각각 연통하는 2개의 흡상관(吸上管)(75)이 일체로 돌출 설치된다. 이들 흡상관(75)은 각각의 선단을 제2밸브 작동실(21b)의 저면 근방까지 연장하여 두고, 이들의 각각의 선단 개구부가 오리피스(75a)로 되어 있다.

또한 칸막이체(79)의 상부벽에는 오일 회수실(74)의 T자형의 횡봉(橫棒) 및 종봉(縱棒)의 각각의 선단부에 맞는 3개소에 각각 연통하는 3개의 흡상관(76)이 일체로 돌출 설치된다. 이들 흡상관(76)은 각각의 선단을 브리더실(69)의 천정면 근방까지 연장하여 두고, 이들의 선단 개구부가 오리피스(76a)로 되어 있다.

또한 칸막이체(79)의 상부벽에는 그 상부면의 오목부(79a)를 오일 회수실(74)에 연통시키는 오리피스(80)가 뚫려 설치된다.

또한 칸막이판(65)에는 오일 회수실(74)의 T자형 종봉(縱棒)의 선단부에 맞는 부분에 연통하는 1개의 도관(81)이 일체로 돌출 설치되며, 이 도관(81)의 선단부는 제2밸브 작동실(21b)의 저면에 개구하는 상기 오일 복귀 통로(78)의 입구(78a)에 그로밋(grommet)(82)을 사이에 넣어 끼워진다. 이렇게 하여 오일 회수실(74)은 오일 복귀 통로(78)와 접속된다. 상기 도관(81)은 제2밸브 작동실(21b)의 한 내측면에 근접하여 배치되며, 상기 내측면에 근접한 부분에, 제2밸브 작동실(21b)을 상기 도관(81) 내에 연통시키는 오일 흡상용의 오리피스(81a)가 뚫려 설치된다.

그리고, 브리더실(69)은 브리더 파이프(70)를 사이에 끼워 에어클리너(4) 내로 연통하고 있기 때문에, 엔진(E)의 운전 중에도 브리더실(69)의 압력은 대략 대기압에 유지되며, 이 브리더실(69)에 유로 저항이 작은 연통관(68)을 사이에 끼워 연통되는 제2밸브 작동실(21b)은 브리더실(69)과 대략 동일 압력이다.

크랭크실(6a)은 엔진(E)의 운전중, 피스톤(15)의 상승에 의해 발생하는 압력 맥동의 정압 성분 만을 일방향 밸브(61)로부터 오일 이송 도관(60)에 토출하기 때문에, 크랭크실(6a)은 평균적으로 부압상태로 되고, 상기 정압을 받는 제2밸브 작동실(21b)은 유로 저항이 작은 연통관(68)을 사이에 끼워 브리더실(69)과 연통하고있기 때문에, 브리더실(69)과 대략 동일 압력으로 된다. 크랭크실(6a)의 부압은 크랭크축(13)의 통공(55)을 경유하여 오일탱크(40)에 전달되고, 또한 오일 복귀 통로(78)를 사이에 끼워 오일 회수실(74)에 전달되기 때문에, 오일 회수실(74)은 제2밸브 작동실(21b)이나 브리더실(69) 보다도 저압이고, 오일탱크(40) 및 제1밸브 작동실(21a)은 오일 회수실(74) 보다도 저압으로 된다.

따라서, 도 12에 나타낸 바와 같이 크랭크실(6a)의 압력을 Pc, 오일탱크(40)의 압력을 Po, 제1밸브 작동실(21a)의 압력을 Pva, 제2밸브 작동실(21b)의 압력을 Pvb, 오일 회수실(74)의 압력을 Ps, 브리더실(69)의 압력을 Pb로 하면, 그 대소(大小) 관계는 다음의 식으로서 나타낼 수 있다.

Pvb = Pb > Ps > Po = Pva > Pc

그 결과, 제2밸브 작동실(21b) 및 브리더실(69)의 압력은 흡상관(75, 76)이나 오리피스(80)를 통해서 오일 회수실(74)에, 또한 오일 복귀 통로(78)를 통해서 오일탱크(40)에, 그리고 크랭크실(6a)로 이동한다.

엔진(E)의 운전 중, 오일탱크(40) 내에 있어서, 크랭크축(13)에 회전되는 오일슬링어(56a, 56b)가 윤활유(O)를 교반, 비산시킴으로써 오일분무가 생성된다. 그 때 발생된 오일의 비말(飛沫)은 벨트 안내통(86)으로부터 오일탱크(40) 내에 노출된 타이밍 전동장치(22a)의 일부, 즉 구동 플리(23) 및 타이밍 벨트(25)의 일부에 뿌려지고, 혹은 제1밸브 작동실(21a)에 진입하여서, 타이밍 전동장치(22a)를 직접 윤활시키는 것은 이미 설명한 바와 같다.

오일의 비말이 타이밍 전동장치(22a)의 일부에라도 뿌려지면, 그 오일은 타이밍 전동장치(22a)의 작동에 수반하여, 상기 장치(22a) 전체만이 아니고, 캠(26)에도 운반되어, 이들을 효과적으로 윤활시킬 수 있다.

오일탱크(40)에서 생성된 오일분무는 전술한 압력의 흐름에 따라서, 크랭크축(13)의 통공(55)을 통해서 크랭크실(6a)에 흡입되며, 크랭크축(13) 및 피스톤(15) 주위를 윤활시킨다. 이어서 피스톤(15)의 하강에 의해 크랭크실(6a)이 정압으로 되면, 일방향 밸브의 개방에 의해서 상기 오일분무는 크랭크실(6a)에서 발생한 블로바이 가스와 함께 오일 이송 도관(60) 및 연통로(63)를 올라가 제2밸브 작동실(21b)에 공급되어, 상기 제2밸브 작동실(21b) 내의 캠 장치(22b)의 각각의 부분, 즉 흡기 및 배기 로커암(33i, 33e) 등을 윤활시킨다.

이 경우, 상기 연통로(63)를 통한 오일분무의 일부는 오리피스 형상의 바이패스(64)로부터 오일 복귀 통로(78)에 단락된다. 따라서, 바이패스(64)의 유로 저항을 적당히 설정함으로써, 오일분무의 제2밸브 작동실(21b)에의 공급량을 조절할 수 있다.

제2밸브 작동실(21b) 내의 오일분무 및 블로바이 가스는 연통관(68) 및 칸막이판(65) 주위의 간극(g)을 통해서 브리더실(69)에 도달하면, 그 때의 팽창 작용 및 미로벽(72)과의 충돌 작용에 의해서 기액 분리되어, 블로바이 가스는 엔진(E)의 흡기 행정시, 브리더 파이프(70) 및 에어클리너(4)를 순차 경유하여 엔진(E)에 흡입된다.

브리더실(69)에서 액화된 오일은 엔진(E)의 정립 상태에서는 칸막이체(79) 상부면의 오목부(65a)에 잔류하든가 연통관(68)이나 간극(g)을 흘러 내려 제2밸브작동실(21b)의 저면에 잔류하기 때문에, 이들 장소에 대기하는 오리피스(80)나 흡상관(75)에 의해서 오일 회수실(74)로 흡상된다. 또한 엔진(E)의 도립 상태에서는 상기 액화 오일은 헤드 커버(36)의 천정면에 잔류하게 되기 때문에, 그 장소에 대기하는 흡상관(76)에 의해서 오일 회수실(74)로 흡상된다.

이렇게 하여 오일 회수실(74)에 흡상된 오일은 도관(81)으로부터 오일 복귀 통로(78)를 통해서 오일탱크(40)에 환류된다. 이 경우, 도시한 예와 같이 오일 복귀 통로(78)를 제1밸브 작동실(21a)을 사이에 두고 오일탱크(40)에 연통시키면, 오일 복귀 통로(78)를 떠난 오일이 타이밍 전동장치(22a)에 뿌려져, 그 윤활에도 기여하게 되고, 잘 맞게 된다.

그런데, 상기 브리더실(69)은 헤드 커버(36)의 천정면과, 헤드 커버(36)의 내벽에 부착된 칸막이판(65)과의 사이에 구획 형성되며, 또한 상기 오일 회수실(74)은 상기 칸막이판(65)의 상부면과, 그것에 용착된 칸막이체(79)와의 사이에 구획 형성되기 때문에, 헤드 커버(36)의 천정벽을 분할하지 않고, 헤드 커버(36)에 오일 회수실(74) 및 브리더실(69)을 설치할 수 있다. 게다가 이들 브리더실(69) 및 오일 회수실(74)은 함께 헤드 커버(36) 내에 존재하기 때문에, 양실(兩室)(69, 74)로부터 다소의 오일 누출이 있다 하여도, 그 오일은 제2밸브 작동실(21b)에 복귀할 뿐이어서 하등의 지장도 생기지 않으며, 양실(兩室)(69, 74) 주위의 유밀 검사는 불필요하게 되어, 제작 비용의 저감을 도모할 수 있다.

게다가 칸막이체(79)는 칸막이판(65)의 헤드 커버(36)로의 부착 전에, 칸막이판(65)에 용착이 가능하고, 따라서 칸막이판(65)에의 오일 회수실(74)의 형성을간단히 행할 수 있다.

또한 오일 흡상관(75, 76)을 칸막이판(65) 및 칸막이체(79)에 각각 일체로 형성하기 때문에, 오일 흡상관(75, 76)의 형성을 간단히 행할 수 있다.

한편, 오일탱크(40)에서는 엔진(E)이 도 13에 나타낸 바와 같이 도립 상태로 된 경우, 저류 오일(O)이 상기 탱크(40)의 천정측, 즉 제1밸브 작동실(21a) 측으로 이동하지만, 제1밸브 작동실(21a)의 오일탱크(40) 내로의 개구단은 벨트 안내통(86)에 의해서, 저류 오일(O)의 액면 보다 높은 위치를 점하도록 설정되어 있고, 따라서, 제2밸브 작동실(21b)로의 저류 오일(O)의 유입을 허용하지 않으며, 타이밍 전동장치(22a)의 과잉 급유를 방지할 수 있음과 동시에, 오일탱크(40) 내에 소정량의 오일량을 확보하여, 오일슬링어(56a, 56b)에 의한 오일분무의 생성이 계속 가능하게 된다.

또한 엔진(E)이 도 14에 나타낸 바와 같이 횡도(橫倒) 상태로 된 경우에는 저류 오일(O)은 상기 탱크(40)의 측면측으로 이동하지만, 제1밸브 작동실(21a)의 오일탱크(40) 내로의 개구단은 벨트 안내통(86)에 의해서, 저류 오일(O)의 액면 보다 높은 위치를 점하도록 설정되어 있고, 따라서, 이 경우도 제2밸브 작동실(21b)로의 저류 오일(O)의 유입을 허용하지 않으며, 타이밍 전동장치(22a)의 과잉 급유를 방지할 수 있음과 동시에, 오일탱크(40) 내에 소정량의 오일량을 확보하여, 오일슬링어(56a, 56b)에 의한 오일분무의 생성이 계속 가능하게 된다.

이렇게 하여, 밸브 작동 기구(22)의 윤활 계통은 오일탱크(40) 내의 비산 오일로써 오일탱크(40) 및 제1밸브 작동실(21a) 내의 타이밍 전동장치(22a)와 캠 장치(22b)의 일부를 윤활시키는 계통과, 제2밸브 작동실(21b)에 이송된 오일분무에 의해 제2밸브 작동실(21b) 내의 캠 장치(22b)의 나머지 부분을 윤활시키는 계통의 2 계통으로 분리되기 때문에, 각각의 윤활 계통의 부담이 경감되게 되어서, 밸브 작동 기구(22) 전체를 빠짐 없이 윤활시킬 수 있다. 게다가 오일 비말이나 오일분무의 사용에 의해, 엔진의 여하한 운전 자세에 있어서도, 엔진의 각각의 부분을 확실히 윤활시킬 수 있다.

또한 오일탱크(40) 내에서 분무화된 오일을 크랭크실(6a)의 압력 맥동과, 일방향 밸브(612)의 일방향 이송 기능을 이용하여 순환시키도록 하였기 때문에, 오일분무의 순환을 위한 전용 오일 펌프는 불필요 하여, 구조의 간소화를 도모할 수 있다.

또한 오일탱크(40) 뿐만 아니라, 크랭크실(6a) 및 제2밸브 작동실(21b)간을 연결하는 오일 이송 도관(60)은 엔진 본체(1) 외측에 배열 설치되기 때문에, 엔진 본체(1)의 박육화(薄肉化) 및 컴팩트화를 조금도 방해하지 않고, 엔진(E)의 경량화에 크게 기여할 수 있다. 특히, 외부 배치의 오일 이송 도관(60)은 엔진 본체(1)로부터 열의 영향을 받기 어렵고, 게다가 방열이 용이하기 때문에, 이들을 통한 오일분무의 냉각을 촉진할 수 있다.

또한 오일탱크(40)는 엔진 본체(1)의 한 외측에 배열 설치되기 때문에, 엔진(E) 전체 높이를 대폭 저하시킬 수 있으며, 게다가 타이밍 전동장치(22a)의 일부가 오일탱크(40)에 수용되기 때문에, 엔진(E)의 횡폭(橫幅)의 증가를 극력 억제할 수 있어서, 컴팩트화를 도모할 수 있다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니며, 그 요지의 범위를 일탈하지 않고 여러가지의 설계 변경이 가능하다. 예를 들면, 오일 흡상관(75, 76)이나 흡상용 오리피스(80, 81a)의 개수 및 설치 장소는 자유롭게 선정되는 것이다. 또한 칸막이판(65)의 하부면에 칸막이체(79)를 용착하여, 오일 회수실(74)을 칸막이판(65)의 하측에 형성할 수도 있다. 이 경우는 칸막이체(79)에 오일 흡상관(75)을 칸막이판(65)에 오일 흡상관(76)을 일체로 성형하는 것으로 된다.

또한 일방향 밸브(61)에 대신해서, 크랭크축(13)에 연동하여, 오일 이송 도관(60)을 피스톤(15)의 하강시에 도통하고, 그 상승시에 차단하도록 작동하는 로터리 밸브를 설치할 수도 있다.

핸드 헬드형 4행정 엔진에서, 지축을 위한 전용 스토퍼 부재를 설치할 필요가 없고, 지축에 특별한 시일 부재를 부착할 필요도 없어서, 부품 점수를 삭감하고, 비용의 저감을 도모할 수 있다.

또한 헤드 커버의 부착 전에 지축의 착탈을 가능하게 하면서, 헤드 커버의 컴팩트화를 도모할 수 있고, 또한 특별한 위치 결정 부재를 사용하지 않고도 지축의 축방향 이동을 규제할 수 있어서, 부품 점수의 추가 삭감이 가능하게 된다.

Claims

크랭크축(13)에 연결된 타이밍 전동장치(22a)와, 이 타이밍 전동장치(22a)의 피동측에 연결된 캠(26)을 갖추고, 이 캠(26)의 회전력을 개폐력으로 하여서 흡기 및 배기 밸브(18i, 18e)에 전달하는 캠 장치(22b)로서 이루어지며, 실린더 헤드(8)와, 그 상단에 유밀(油密)하게 접합되는 헤드 커버(36)와의 사이에 구획 형성되는 밸브 작동실(21a, 21b)에 배열 설치되는 엔진의 밸브 작동 기구에 있어서,

상기 캠(26)을 회전이 자유롭게 지지하는 지축(29)의 양단부(兩端部)를 실린더 헤드(8)에 형성된 제1지지벽(27)의 제1지지공(28a)과, 이 제1지지벽(27) 보다 실린더 헤드(8) 내부 방향에 배치된 제2지지벽(85)의 제2지지공(28b)으로써 지지하고, 그 제1지지공(28a)을 관통공으로 하여서, 실린더 헤드(8) 외측 방향으로부터 제1지지공(28a) 및 제2지지공(28b)에 지축(29)의 삽입을 가능하게 하며, 헤드 커버(36)의 내면에서 지축(29)의 제1지지공(28a)으로부터의 이탈을 저지하도록 한 것을 특징으로 하는 엔진의 밸브 작동 기구.
제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2지지벽(27, 85)을 상기 제1 및 제2지지공(28a, 28b)이 실린더 헤드(8) 및 헤드 커버(36)의 접합면 보다도 상부 방향 위치를 점유하도록 형성하고, 또한 헤드 커버(36)를 이 헤드 커버(36) 내면이 제1지지벽(27)의 외측면에 맞닿거나 혹은 근접하도록 형성한 것을 특징으로 하는 엔진의 밸브 작동 기구.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2지지공(28b)을 저부공(底付孔)으로 하고, 이 제2지지공(28b)의 저부(底部)와 상기 헤드 커버(36)의 내면에서 지축(29)의 축방향 이동을 규제한 것을 특징으로 하는 엔진의 밸브 작동 기구.