JP2002535547A - ４ストローク内燃エンジン - Google Patents

４ストローク内燃エンジン

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ４ストローク内燃エンジン（２０）を提供する。 【解決手段】 エンジンハウジング（２８）内には、クランクチャンバ（１２４）と独立して連通するオイルリザーバ（１２６）及びバルブチャンバ（１５６）が設けられている。エンジンハウジング（２８）内に戦略的に配置されたディバイダー（１１６）及び通路が、様々な作動姿勢での使用中にエンジンの内部キャビティが潤滑されるように、エンジンハウジング（２８）内の潤滑剤を適当に差し向け、その結果、流体は、エンジンの収納中、エンジンハウジングの適当なチャンバに流入してそこに保持される。内燃エンジン（２０）用の換気装置もまた提供される。換気装置は、エンジンのクランクチャンバ（１２４）及び吸気システムと連通した中空通路を持つカムシャフト（９８）を含む。更に、様々な馬力定格のエンジンに使用できるエンジンハウジングが提供される。更に、クランクシャフト（８０）をクランクチャンバ（１２４）に挿入するときにベアリングが損傷しないようにするクランクシャフトベアリングアッセンブリ（６８、７０）が提供される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願は、１９９９年１月２５日に出願された米国仮特許出願第６０／１１７，
２１５号を優先権の基礎とするものである。
【０００２】 本発明は、全体として、４ストローク内燃エンジンに関し、更に詳細には、ト
リマー、ブロワー、真空装置、チェーンソー、他の手持ち式動力工具、除雪機、
芝刈機等の植物切断装置、又は他の戸外用動力機器で使用される４ストローク内
燃エンジンに関する。
【０００３】
【従来の技術】
多くの手持ち式動力工具又は他の戸外用動力機器は、電動モータ又は２ストロ
ーク内燃エンジンによって動力が提供される。電動モータは、製品に利用できる
動力がコードを必要とするため、及びコードレス製品のついてのバッテリーの寿
命のため、用途が限られている。従来の２ストロークエンジンは、潤滑剤を燃料
と混合する潤滑手段を備えている。これにより、エンジンは、直立姿勢、傾斜姿
勢、側方に傾けた姿勢、又は逆様にした姿勢等の任意の姿勢で作動できる。例え
ば、チェーンソーを使用する場合、チェーンソーは、代表的には、直立状態、側
方に傾けた状態、又は逆様にした状態のいずれかで使用できる。過去数年間に亘
り、小型ガソリンエンジン、特に従来の２ストロークエンジンと関連したエミッ
ションを減少することが様々な自治体（ｇｏｖｅｒｎｉｎｇ ｂｏｄｉｅｓ）に
より要請された。かくして、４ストロークエンジンは潤滑剤を燃料と混合する必
要がないため、従来の２ストロークエンジンに代えて４ストロークエンジンを使
用するのが望ましい。これは、４ストロークエンジンが放出する望ましからぬエ
ミッションが、代表的には、従来の２ストロークエミッションが放出する望まし
からぬエミッションの量と比較して少ないためである。
【０００４】 しかしながら、従来、４ストローク内燃エンジンの用途が芝刈機、除雪機、発
電機、又はホイールを持つ他のポータブル製品等に限られてきた。これらの従来
の４ストロークエンジンは重量が大き過ぎ、オペレータが持ち運ぶ動力工具で使
用するには煩わしいと考えられている。更に、オイルを潤滑に使用できるように
オイルをガソリンとは別に貯蔵することが一般的に必要であるため、従来の低価
格４ストロークエンジンは、実質的に直立した姿勢以外の任意の姿勢で作動する
ように設計されていない。これは、エンジンを僅かに傾けたり傾斜させたりする
と、潤滑剤によりエンジンが故障してしまうためである。非常に最近になって、
４ストロークエンジンを手持ち式動力工具で、又は傾け又は傾斜させた状態でエ
ンジンを作動できる他の用途で使用できると考えられるようになってきた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従って、様々な動力工具で使用でき、しかもエミッションが低く、所望のとき
にオペレータが持ち運ぶのに十分軽量の４ストローク内燃エンジンが必要とされ
ている。更に、多くの様々なエンジン姿勢で作動できる４ストローク内燃エンジ
ンが必要とされている。更に、精巧な潤滑システムを必要としない４ストローク
エンジンが必要とされている。これらの特徴及び他の特徴を持ち、更に経済的に
製造される４ストローク内燃エンジンが必要とされている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の実施例では、４ストローク内燃エンジン、好ましくはサイドバルブ式
エンジン即ち「Ｌ」ヘッドエンジンが提供され、このエンジンは、クランクケー
ス及びシリンダを含むエンジンハウジングを有する。燃焼チャンバを少なくとも
部分的に画成するシリンダヘッドが、シリンダと隣接して位置決めされる。吸気
バルブ及び排気バルブがエンジンハウジング内に配置されている。クランクチャ
ンバ及びオイルリザーバが、オイルリザーバがクランクチャンバと流体流れ連通
するようにクランクケース内に配置されている。少なくとも一部がクランクチャ
ンバ内に配置された戦略的に配置された攪拌機が、エンジンの作動中、エンジン
ハウジング内の潤滑剤を移動し、エンジンの必要な構成要素を潤滑する。
【０００７】 クランクチャンバ及びオイルリザーバを少なくとも部分的に分割するため、ク
ランクケース内にディバイダーが配置されている。このディバイダーは、エンジ
ンが作動している場合又は直立姿勢又は傾斜姿勢で収納されている場合に大量の
潤滑剤が望ましからぬことに燃焼チャンバ内に移動することを阻止するため、エ
ンジンの作動中及び収納中、潤滑剤を差し向けるのを補助する。本発明の一つの
特徴では、ディバイダーは、ディバイダーに亘って延びる経路を画成する。この
経路により、オイルリザーバ内の潤滑剤をディバイダーの大部分に亘って流すこ
とができ、これにより本発明の原理によるエンジンの潤滑性及び収納性を大幅に
高める。
【０００８】 エンジンは、軽量の材料で形成され、手持ち式動力工具で使用できるのに十分
軽量であるように適当な大きさである。かくして、本発明による４ストローク内
燃エンジンは、従来は２ストローク内燃エンジンに限定されていた用途で使用で
きる。
【０００９】 本発明の一つの特徴では、ディバイダーは少なくとも一つの開口部を有し、ク
ランクチャンバ及びオイルリザーバがこの開口部を通して流体流れ連通する。こ
の開口部により、クランクチャンバは、エンジンが傾けた状態で作動している場
合でも、エンジンの作動中に実質的に連続的に潤滑される。ディバイダーの開口
部は、クランクチャンバ内の潤滑剤の少なくとも幾分かが、エンジンの作動後、
たとえエンジンが傾斜状態で収納された場合でも、オイルリザーバに流れ戻るこ
とができるように位置決めされる。好ましくは、ディバイダーは複数の開口部を
含む。
【００１０】 本発明の別の特徴では、エンジンハウジングは、少なくとも一部がクランクチ
ャンバ内に延びるシリンダ側壁を更に含み、このシリンダ側壁は、ディバイダー
との間に潤滑剤受け入れ空間を画成する。好ましくは、シリンダ側壁は、ピスト
ンボアを少なくとも部分的に画成する。作動中、攪拌機がその回転作用により潤
滑剤を混合し且つこの潤滑剤をエンジンの内部キャビティに亘って振り掛けると
き、潤滑剤は、ピストンボア内でなく、ディバイダーとシリンダ側壁との間の開
放領域に振り掛けられ易い。更に、収納中、開放領域即ち潤滑剤受け入れ空間は
、エンジンを横にした状態で又は上下逆様にした状態で収納する場合、潤滑剤を
保持するための追加の空間を提供し、大量の潤滑剤がピストンボアに流入しない
ようにする。上述のように、燃焼チャンバに潤滑剤が進入すると望ましからぬ状
態が生じる。潤滑剤受け入れ空間の機能は、潤滑剤がピストンボアに届かないよ
うにすることにより、大量の潤滑剤が燃焼チャンバに届かないようにすることで
ある。
【００１１】 本発明の別の特徴では、エンジンハウジングはバルブチャンバを更に含む。吸
気バルブ及び排気バルブはバルブチャンバ内に配置されており、バルブチャンバ
はクランクチャンバと流体流れ連通している。攪拌機の作動、エンジンの作動中
にエンジン内で発生する圧力パルス、オイルリザーバのクランクチャンバとの連
通、及びクランクチャンバとバルブチャンバとの連通により、エンジンを傾けて
作動させている場合でも、バルブチャンバ内の作動構成要素を潤滑できる。好ま
しくは、バルブチャンバは、更に、バルブチャンバ内に配置された作動構成要素
の潤滑を更に高めるため、シリンダ側壁と流体流れ連通している。流体流れ開口
部をバルブチャンバに戦略的に位置決めすることにより、エンジンの作動中又は
収納中にバルブチャンバが過大な量の潤滑剤を受け入れないようにする。
【００１２】 本発明の別の実施例では、エンジンは、両端を持ち且つ実質的にクランクチャ
ンバ内に配置されたカンチレバー状クランクシャフトを含む。攪拌器は、クラン
クシャフトのカンチレバー状端部に相互連結された釣合い重りを含む。この釣合
い重りは、クランクシャフトに作用する風抵抗（ｗｉｎｄａｇｅ ｒｅｓｉｓｔ
ａｎｃｅ）を減少し、エンジンの作動中にクランクシャフトが回転するとき、潤
滑剤をクランクチャンバに亘って振り掛ける。更に、釣合い重りは、潤滑剤をク
ランクシャフトの主ベアリングから遠ざかる方向に振り投げ、これによって、エ
ンジンの作動中、主ベアリングが潤滑剤で実質的に溢れないようにする。ディバ
イダーには、攪拌機又は釣合い重りと接触する潤滑剤の量を制限するのに使用さ
れるスクレーパが設けられているのがよい。スクレーパは、好ましくは、少なく
とも部分的にクランクチャンバ内に延びており、そのため、エンジンの作動中に
攪拌機がスクレーパを通過するとき、スクレーパは攪拌機と接触する潤滑剤の量
を計量する。
【００１３】 本発明の別の特徴では、クランクシャフトに対して実質的に垂直に配置された
カムシャフトを、クランクシャフトによって回転駆動する。カムシャフト及びク
ランクシャフトを実質的に垂直に配置することにより、エンジンを、カムシャフ
トがクランクシャフトと平行な従来のエンジンと比較して、動力取り出し方向と
平行な方向で長くできる。このようなエンジンは、動力工具のバランスを使用者
にとって便利であるように全体として良好にするため、動力式トリマー等の特定
の手持ち式動力工具の用途で望ましい。更に、シャフトを実質的に垂直に配置す
ることにより、シリンダ内に配置された吸気ポート及び排気ポートを大きく離間
できる。ポートを離間することにより、高温再始動（例えば気閘）の問題を生じ
る排気ポートから吸気ポートへの熱の移動を減少する。
【００１４】 好ましくは、吸気ポート及び排気ポートは長円形形状である。長円形形状のポ
ートは、エンジンハウジングの全体輪郭又は高さを減少でき、これによってエン
ジンハウジング全体に必要な材料の量を減少する。これは、エンジンハウジング
の全体重量を減少するのに寄与する。ポート壁は、エンジンハウジングの部分及
びポートの上に配置されたシリンダ壁を支持するのに十分な表面積及び強度を備
えている。更に、クランクシャフトとカムシャフトとの間の実質的に垂直な関係
により、バルブをクランクシャフトに対して実質的に垂直に配置できる。吸気バ
ルブと関連した第１バルブタペット及び排気バルブと関連した第２バルブタペッ
トがカムシャフトと作動的に係合し、これらのバルブを４ストローク内燃エンジ
ンに関して適正に作動させる。このようなコンパクトな構成により、エンジンの
全体としての重量が更に制限される。
【００１５】 本発明の別の実施例では、４ストローク内燃エンジン用換気装置が提供される
。カムシャフトには軸線方向釣合い重り及び幾つかの半径方向孔が設けられてい
る。これらの半径方向孔は、クランクチャンバ及び通路と連通している。換気チ
ューブがエンジンの通路及び吸気システムと連通している。エンジン内で発生し
た負圧を維持するため、チェックバルブがカムシャフトの端部と吸気システムと
の間に位置決めされる。エンジン内部のブローバイガスがカムシャフトの半径方
向孔に進入し、カムシャフトの軸線方向通路を通して換気チューブ内に送られ、
その結果、ブローバイガスがエンジン内で再循環される。エンジン内で発生する
圧力パルスにより、ブローバイガスをカムシャフトに進入させ、上文中に説明し
たように再循環させる。しかしながら、ブローバイガスと比較して重い潤滑剤は
、圧力パルスによって生じる作用がカムシャフトの遠心作用により相殺されるた
め、カムシャフトの半径方向孔に進入することが実質的に阻止される。その結果
、潤滑剤は実質的にエンジンのキャビティ内にとどまり、換気チューブを通って
エンジンの吸気システムに入り込むことはない。
【００１６】 本発明の別の特徴では、エンジンハウジングは、連結ロッドをピストン及びク
ランクシャフトに便利に取り付けることができるように、ピストンボア内のピス
トンと協働するように設計されている。クランクケース及びピストンは、アクセ
ス穴を各々備えている。連結ロッドは、クランクシャフト及びピストンに以下の
方法で作動的に取り付けられる。クランクケースのアクセス穴及びピストンのア
クセス穴又は孔は、リストピンの設置中に整合する。リストピンをピストン孔に
挿入し、連結ロッドの端部に通し、連結ロッドをピンに連結する。星型ワッシャ
を使用し、設置後、リストピンを所定の場所に保持する。
【００１７】 本発明によるエンジンの大きさがコンパクトであるため、及びカンチレバー状
のクランクシャフトのため、ピストン−連結ロッド−クランクシャフトアッセン
ブリ等のエンジンの内部構成要素の組み立てが困難である。クランクケースのア
クセス穴とピストンとを協働させることにより、ピストン−連結ロッド−クラン
クシャフトアッセンブリの組み立てを容易にできる。好ましくは、馬力定格が異
なるエンジンについて同じエンジンハウジング鋳造体を使用するのが望ましい。
馬力定格は、連結ロッドを変更し及びかくしてピストンのスロー（ｔｈｒｏｗ）
の長さを変更するだけで変えられる。組み立てを容易にするため、及び大きさが
異なるエンジンについて同じエンジンハウジング鋳造体を使用できるようにする
ため、長円形等のリストピンボスをエンジンハウジングのクランクケースに形成
する。リストピンボスは、第１の馬力定格即ちピストンスロー用のアクセス穴を
クランクケースに形成するようにその上端を機械加工でき、リストピンボスは、
第２の馬力定格即ちピストンスロー用のアクセス穴をクランクケースに形成する
ようにその下端を機械加工できる。リストピンボスを適正に機械加工した後、ピ
ストンを連結ロッドに連結するリストピンを、上文中に説明したように、クラン
クケース穴を通してピストン穴に挿入する。このようにして、大きさが異なるエ
ンジンについて同じエンジンハウジング鋳造体を使用できる。
【００１８】 本発明の別の特徴では、クランクチャンバは少なくとも二つのベアリングポケ
ットを含む。一方のポケットは、他方のポケットよりも大径である。両ベアリン
グポケットは、シリンダ内側壁の同じ側に配置されている。カンチレバー状クラ
ンクシャフトは、夫々のベアリングポケット内に配置された二つの主ベアリング
によって支持されている。クランクシャフトのカンチレバー状端部（入力端）に
近い方のベアリングポケットの方が直径が大きく、そのため、これらのベアリン
グポケットは、クランクチャンバ内に同じ側から単一の工具を使用して機械加工
でき、これによって工具による加工の不必要な必要条件をなくす。これにより設
備費及び製造費が大幅に低減される。好ましくは、クランクシャフトをクランク
チャンバに組み立てる前に、外ベアリング及び次いで攪拌機又は釣合い重りをク
ランクシャフトのカンチレバー状端部の周囲に適当に位置決めする。釣合い重り
には、隣接したベアリング及びクランクシャフトと工具が適当に接触できるよう
にするアクセス穴が設けられている。このようにして、クランクシャフトをクラ
ンクチャンバ内に配置するとき、ベアリングが損傷せず、クランクシャフトが適
正に位置決めされる。
【００１９】 本発明の別の特徴では、燃焼チャンバは混合気の渦を高め、エンジンの効率を
高めるようになっている。好ましくは、エンジンの効率を更に改善し、エンジン
内での自己発火の可能性を減少するため、点火プラグは吸気バルブよりも排気バ
ルブの近くに位置決めされる。
【００２０】 本発明の別の特徴では、エンジンハウジングは、一つのダイ工具及び一つのダ
イキャスト機械を使用して二つのエンジンハウジングを製造できるように設計さ
れている。これにより、設備費及び製造費が更に低減される。
【００２１】 本発明の別の特徴では、スターターアッセンブリがエンジンの後部に取り付け
られており、クランクシャフトと一体のクランクシャフトピンを使用するように
設計されている。クランクシャフトピンは、エンジンを始動するためのクランク
シャフトを内部で回転するための接触点である。
【００２２】 本発明の別の特徴では、ブロワーハウジングは、内方に延びるハブを有する。
このハブがクランクシャフト上に嵌着している。スターターアッセンブリはハブ
上で摺動する。スターターアッセンブリには、特にプーリが軸線方向に移動しな
いように星型ワッシャ等がハブに配置されている。この構成により、ボス及びフ
ァスナを別々に取り付ける必要をなくす。ボス及びファスナは、通常は、スター
ターアッセンブリをブロワーハウジングに取り付けるのに必要とされ、代表的に
は、ファンによる冷却空気流をブロックする。
【００２３】 本発明の別の特徴では、エンジンハウジングを少なくとも部分的に取り囲むた
め、シュラウドが設けられている。シュラウドには、一対の向き合ったチャンネ
ルが設けられている。燃料タンクには、外方に延びる両肩部が設けられており、
燃料タンクは、その肩部が夫々のチャンネルによって受け入れられたとき、シュ
ラウドによって保持される。好ましくは、各チャンネルと夫々の肩部との間に充
填材を位置決めし、シュラウドと燃料タンクとの間を更にぴったりとフィットさ
せる。
【００２４】 好ましい実施例では、燃料ラインは燃料フィルタを有し、このフィルタは、燃
料タンク内に配置された燃料ラインの端部に取り付けられている。燃料フィルタ
は重りとして作用する。エンジンの作動中、エンジンが様々な配向に傾けられた
とき、重りを備えた燃料ラインは燃料タンクの底部に向かって揺動し、そのため
、燃料は、エンジンの配向に拘わらず、燃料ラインによって常に取り出される。
【００２５】 本発明の一つの特徴では、シュラウドは吸気ポートの周囲に開口部を備えてい
る。混合気通路が貫通した吸気アイソレータが設けられる。この吸気アイソレー
タは、吸気アイソレータの混合気通路が吸気ポートと整合するように、エンジン
ハウジングに取り付けられる。更に、吸気アイソレータは、エンジンハウジング
とシュラウドとの間を通過する冷却空気がシュラウドの開口部を通って漏出でき
ないように、シュラウドの開口部内に位置決めされる。吸気アイソレータは、更
に、混合比を実質的に正しく較正された状態に保持できる程度に吸気混合気を周
囲環境から断熱するのに使用される。本発明の一実施例では、キャブレータが吸
気アイソレータに相互連結される。
【００２６】 本発明の一つの特徴では、シュラウドは、複数の盛り上がった部分をその一方
の側部に備えている。所望であれば、盛り上がった部分を下にしてエンジンを地
面に置くことができる。これは、トリマーについて、エンジンから大きく離間さ
れたシャフトの端部に配置された切断ラインを使用者が交換しようとする場合に
有用である。
【００２７】 本発明の別の特徴では、エンジンハウジングは、フライホイールと隣接した後
プレートを含む。好ましくは、クランクケース、シリンダ、及び後プレートは、
単一の構成要素として鋳造され、これによって製造費及び組み立て費を減少し、
これによってエンジンハウジングの全体として大きさを制限する。好ましい実施
例では、エンジンハウジングには少なくとも一つのフィンが一体成形されている
。フィンは、後プレートとクランクケースとの間の安定性を高めるため、後プレ
ートからクランクケースの下に延びている。フィンは、更に、エンジンハウジン
グ、特定的にはクランクケースの冷却を補助するようになっている。
【００２８】 本発明の別の特徴では、マフラーがエンジンハウジングに連結される。マフラ
ーは、排気ポート内に延びるボスを含む。一実施例では、エンジンハウジングは
、排気ポートに配置された角度をなした段状のシーリング面を含む。マフラーボ
スの端部は、排気ポートのシーリング面と噛み合い、周囲大気への排気の望まし
からぬ漏出を実質的に阻止する。好ましくは、大気中への排気の望ましからぬ漏
出を更に良好に阻止するため、シーリングガスケットをボスの端部と排気ポート
シーリング面との間に位置決めする。別の実施例では、マフラーボスは、排気ポ
ートの一部によって取り囲まれており、ボスの外側ライナと排気ポートの隣接し
た表面との間に隙間を形成する。ガスケットをマフラーとエンジンハウジングと
の間に位置決めし、マフラーとエンジンハウジングとの間の隙間空間をシールし
、大気中への排気の望ましからぬ漏出を阻止する。好ましい実施例では、ガスケ
ットは拡大ガスケットであり、エンジンハウジングと使用者との間で熱シールド
としても役立つ。
【００２９】 本発明の一つの特徴では、マフラーは、一対の取り付けボルトを受け入れるた
めに一対の取り付けボルト孔が貫通した、一対の外シェルを含む。一対のボルト
受け入れボアがエンジンハウジングの排気ポートの両側に配置されている。この
構成により、マフラーは、エンジンハウジングに安定的にしっかりと取り付けら
れる。好ましい実施例では、マフラーは外シェル間に挟まれた内シェルを含む。
内シェルは、大気中に放出される排気の量を減少するようになったバッフルプレ
ートである。内シェルにも、取り付けボルトを受け入れるための一対の取り付け
ボルト穴が設けられている。更に別の好ましい実施例では、一方の外シェルが、
外シェルの縁部に亘って延びる肩部を含む。他方の外シェルは、外シェルの縁部
に亘って延びるフック状フランジを含む。一方の外シェルのフック状フランジは
、マフラーの組み立て時に他方の外シェルの肩部を受け入れる。組み立ては、排
気がマフラーから漏出した場合、この排気がエンジンハウジングを実質的に加熱
しないようにエンジンハウジングから遠ざかるように漏出するように行われる。
【００３０】 本発明の一つの特徴では、４ストローク内燃エンジンは、クランクケース、シ
リンダ、及びフライホイール後プレートが一体成形されたエンジンハウジングを
含む。フライホイール後プレートは、一方の側部に少なくとも一つの取り付けボ
スを備え、他方の側部に少なくとも一つの他の取り付けボス備えている。エンジ
ンの組み立て中にエンジンハウジングを保持するため、アッセンブリ固定具を使
用する。フライホイール後プレートに設けられた各取り付けボスが、アッセンブ
リ固定具の別々のピンを受け入れ、エンジンハウジングをアッセンブリ固定具に
固定する。エンジンハウジングを少なくとも部分的に取り囲むため、シュラウド
が設けられる。このシュラウドは少なくとも二つのスロットを含み、これらのス
ロットは、シュラウドをエンジンの周囲に位置決めするとき、アッセンブリ固定
具のピンを取り囲む。次いで、シュラウドをエンジンにしっかりと取り付けるこ
とができる。シュラウドをエンジンに取り付けた後、ピンを取り付けボスから取
り外すことができる。このようにして、エンジンがアッセンブリ固定具に取り付
けられた状態でエンジンをほぼ完全に組み立てることができる。
【００３１】 従って、本発明の主な特徴は、エンジンが様々な作動姿勢で機能できるように
する、簡単であり且つ安価な潤滑システムを持つ４ストローク内燃エンジンを提
供することである。
【００３２】 本発明の特徴は、以上の特徴を備えた、製造及び組み立てが容易な４ストロー
クエンジンを提供することである。 本発明のこの他の特徴及び利点は、以下の詳細な説明、特許請求の範囲、及び
図面を検討することにより当業者に明らかになるであろう。
【００３３】 本発明の実施例を詳細に説明する前に、本発明は、以下の説明に記載された又
は添付図面に例示された構成要素の構造及び構成の詳細に適用が限定されないと
いうことは理解されるべきである。本発明は、他の実施例が可能であり、様々な
方法で実施できる。更に、本明細書中で使用した言い回しや用語は、説明の目的
で用いられたものであって、限定と考えられるべきではないということは理解さ
れるべきである。
【００３４】
【発明の実施の形態】
添付図面のうち、図１のＡには、本発明による４ストローク内燃エンジン２０
が示してある。このエンジン２０は、代表的にはシャフトチューブ２２に収容さ
れた従来のシャフトを駆動し、このシャフトが、回転ヘッド、切断フィラメント
又はブレード、回転インペラー等を持つ器具を、使用される動力式工具（例えば
図１９を参照されたい）の種類に応じて駆動する。代表的には手持ち式動力トリ
マーと関連して使用された図１のＡ（及び図１９）に示すシャフト装置は、単に
例示の目的で使用したものであって、本明細書中上文中に説明した他の動力工具
は本明細書の４ストロークエンジンを使用できるということは理解されるべきで
ある。換言すると、一般的には、本発明によるエンジンは、好ましくは、作業用
の器具又は工具の軸線がクランクシャフト軸線と実質的に平行な配向で使用され
る。本発明によるエンジンは、更に、クランクシャフトを水平方向又は垂直方向
に配向して使用できる。本発明によるエンジンは、回転数が高く、例えば３００
０ＲＰＭ乃至最大７０００ＲＰＭ乃至８０００ＲＰＭ又はそれ以上であることが
必要な用途、及び７４．５７０ｋｇ・ｍ／ｓ以下乃至４４７．４２０ｋｇ・ｍ／
ｓ以上（１馬力以下乃至６馬力以上）の出力が供給される用途に特に適している
。重要なことには、どのような種類の動力工具を本発明による４ストロークエン
ジンと組み合わせて使用しようとも、エンジンは、動力工具が実質的にどのよう
な作動位置にあろうとも少なくとも一時的に作動できる。
【００３５】 添付図面のうち図１には、本発明による４ストローク内燃エンジン２０の様々
な構成要素を示す分解斜視図が示してある。図１には、本発明の様々な特徴を使
用したサイドバルブ式エンジン即ち「Ｌ」ヘッドエンジンが示してある。サイド
バルブ式エンジンは、吸気バルブ及び排気バルブの燃焼チャンバに関する位置関
係のため、「Ｌ」ヘッドエンジンとも呼ばれる。下文で明らかになるように、「
Ｌ」は、エンジン本体に設けられたバルブ及びポートの夫々を通過する混合気及
び排気が辿る経路に関する。更に重要なことには、「Ｌ」ヘッドエンジンでは、
吸気バルブポート及び排気バルブポートが、オーバーヘッドバルブエンジンやオ
ーバーヘッドカムエンジンに一般的に共通しているようにシリンダヘッドに設け
られているのでなく、エンジンハウジングに配置されている。
【００３６】 本発明の様々な特徴を詳細に説明する前に、明瞭化を図る目的で図１に示す構
成要素を明らかにする。点火コイル（図示せず）をエンジン２０に取り付けるの
に使用される点火コイルねじ２４が示してあり、シュラウドねじ２７がシュラウ
ド２６をエンジンハウジング２８に取り付け、エンジンハウジング２８の一端を
シールするため、カバーねじ３０がサンプカバー３２及びサンプカバーガスケッ
ト３４をエンジンハウジング２８に取り付け、シリンダヘッドねじ３６がシリン
ダヘッド３８及びシリンダヘッドガスケット４０をエンジンハウジング２８に取
り付け、これによって燃焼チャンバ３９（図２参照）を少なくとも部分的に画成
し、キャブレータ４２及びマフラー４４がエンジン２０に適当に連結されており
、キャブレータ４２は吸気ポート４１及びエアクリーナー即ちフィルタ４３（図
２参照）と協働し、マフラー４４が排気ポート４５と協働し、エンジン２０を作
動中に冷却するため、ファン（図示せず）を一体に備えたフライホイール４６が
シュラウド２６とエンジンハウジング２８との間にフライホイールキー（図示せ
ず）によって位置決めされており、ピストン４８がエンジンハウジング２８内の
ピストンボア５０によって受け入れられており、吸気バルブ５２及び排気バルブ
５４がエンジンハウジング２８内でピストンボア５０と隣接して配置されており
、吸気バルブシート５６及び排気バルブシート５８が、バルブ５２及び５４の夫
々のヘッドと協働するようにエンジンハウジング２８内に配置されており、バル
ブばね６０がバルブばねチャンバ内に配置されており且つバルブばね保持器６２
によってバルブばねチャンバ内に保持されており、バルブばねチャンバはバルブ
カバー６４及びバルブカバーガスケット６６によってシールされており、クラン
クシャフトベアリング６８、クランクシャフトベアリング７０、螺旋状又はコイ
ル状ウォームギヤ７４、釣合い重り７６、クランクピン７８、及びクランクシャ
フト８０はクランクシャフトアッセンブリ８２の部品であり、釣合い重り７６に
は孔７７が設けられており、連結ロッド８４が連結ロッドベアリング８６及び８
８を含み、連結ロッド８４の一端はクランクピン７８上に嵌着しており、リスト
ピン９０が連結ロッド８４の他端をピストン４８にピストン４８の孔９２内で摺
動することにより連結し、リストピン９０は、連結ロッド８４をピストン４８に
取り付けるときにエンジンハウジング２８のアクセス穴９３と協働し、カムシャ
フトブッシュ９４、カムシャフトブッシュ９６、カムシャフト９８、カムローブ
１００及び１０２（図２参照）、及び螺旋状又はコイル状ウォームギヤ１０４が
カムシャフトアッセンブリ１０６の部品であり、カムシャフトアッセンブリ１０
６をシールするため、カムキャップ１０８及びカムキャップガスケット１１０が
エンジンハウジング２８にカムキャップねじ１１１によって取り付けられており
、タペット１１２がバルブ５２及び５４と協働するようにエンジン２０内に適正
に位置決めされており、点火プラグ１１４がシリンダヘッド３８の点火プラグ穴
に位置決めされており、スロット１１８、１２０、及び１２２を持つディバイダ
ー１１６がエンジンハウジング２８内に配置されており、クランクチャンバ１２
４及び潤滑剤即ちオイルのリザーバ１２６を少なくとも部分的に画成し、及びピ
ストンボア５０はクランクチャンバ１２４内に少なくとも部分的に延びる延長部
１２８を含む。
【００３７】 図１に明瞭に示してない他の構成要素及び特徴を本発明の特徴に従って以下に
説明する。 図１は、エンジンハウジング２８の両側に取り付けられたキャブレータ４２及
び排気マフラー４４を示す。キャブレータ４２は、小型のガソリンエンジンに見
られる標準的な可変ベンチュリダイヤフラムキャブレータ等の傾けることができ
る任意の種類のキャブレータであるのがよいが、例えばワルボロ社から入手でき
る回転バルブキャブレータが、本発明によるエンジンで使用するのに特に適して
いる。エアクリーナー即ちフィルタ４３（図２に概略に示す）がキャブレータ４
２の吸気通路の入口に又は入口近くに取り付けられる。燃料タンク（図１には示
さず）が、代表的には、エンジンハウジング２８の下面に取り付けられており、
燃料及び空気をエンジンハウジングの吸気ポート４１（図２参照）に供給できる
ようにキャブレータ４２と協働する。
【００３８】 エンジンハウジング２８は、代表的には、軽量アルミニウム合金鋳造体ででき
ており、円筒形ボア即ちピストンボア５０が形成されている。上述のように、ピ
ストンボア５０は、エンジンハウジング２８内に配置されたクランクチャンバ１
２４内に部分的に延びるように形成されている。延長ピストンボア５０とディバ
イダー１１６との間の領域即ち空間１３６（図１３参照）は、ピストンボア５０
又はバルブチャンバ１５６（図２参照）に進入する潤滑剤又はオイルが多過ぎな
いようにするため、作動中及び収納中に潤滑剤即ちオイルの容積を受け入れる。
ピストン４８は、好ましくは、鉄製スリーブ等のスリーブをピストンボア５０内
に設ける必要をなくすため、鉄コーティング等でコーティングが施してあるか或
いはクロムメッキしてある。別の態様では、ピストンボア５０は、鉄製円筒形ス
リーブを含んでもよい。
【００３９】 ディバイダーは、好ましくは、ピストンボア５０の真下に配置された下スロッ
ト１１８を含む。ディバイダー１１６の随意の側スロット１２０及び１２２は、
ピストンボア５０の底部から所定距離のところで互いに実質的に向き合って配置
されているのがよい。スロット１１８、１２０、及び１２２に代えて、一つ又は
それ以上の穴又は他の孔を使用してもよい。上述のように、本発明は、勿論、特
定の大きさのエンジンに限定されず、任意の内燃エンジンで使用できる。スロッ
ト又は穴の大きさ及び位置を決定する上での設計上の配慮は、下文において明ら
かになるであろう。スロット又は穴は、様々な大きさのエンジンについて、本発
明の様々な特徴に鑑みて形体を定めなければならない。
【００４０】 図８及び図８のＡは、ディバイダー１１６の別の特徴を示す。作動に当たり、
図示のように、釣合い重り７６を一方方向、通常は時計廻り方向に回転させる。
下スロット１１８は、向き合った側部１３０及び１３２を含む。第２側部１３２
は、釣合い重り７６の移動方向に関し、スクレーパ１３４を隣接して備えている
。好ましくは、スクレーパ１３４は、釣合い重り７６がスクレーパ１３４の最も
近くに配置された場合に釣合い重り７６から０．５０８ｍｍ乃至１．５２４ｍｍ
（０．０２０インチ乃至０．０６０インチ）以内に位置決めされる。スクレーパ
１３４は、釣合い重り７６と直接接触する潤滑剤又はオイルの量（鎖線で示す）
を制限し又は計量する。スクレーパ１３４は、作動中にピストンボア５０内に振
り込まれる潤滑剤又はオイルの量を制限するのを補助し、釣合い重り７６に余分
の潤滑剤が付着することにより生じる風抵抗（ｗｉｎｄ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ
）を減少する。スクレーパ１３４は、他の方法で形成することもできるというこ
とに着目されたい。例えば、ディバイダー１１６の下スロット１１８は斜行スロ
ットであってもよく、その場合、斜行スロットの第２側部がスクレーパ１３４と
して作用するが、このスクレーパは図８及び図８のＡに示す盛り上がったスクレ
ーパではない。別の態様では、ディバイダー１１６の下スロット１１８はスクレ
ーパを使用しない直線状スクレーパであってもよい。
【００４１】 上述のように、図１は、エンジンハウジング２８内に配置されたオイルリザー
バ１２６を示す。このリザーバは、ディバイダー１１６及びエンジンハウジング
２８によって画成される。オイルリザーバ１２６は、好ましくはスロット１１８
、１２０、及び１２２を通してクランクチャンバ１２４と流体流れ連通している
。図示のように、オイルリザーバ１２６及びディバイダー１１６は実質的に湾曲
しており、即ちＵ字形状である。ディバイダー１１６は、好ましくは、エンジン
を傾けたり逆様にしたときに潤滑剤をピストンボア５０から遠ざける方向に差し
向けるように湾曲している。二つのチャンバ１２４及び１２６間の連通により、
使用中に潤滑剤を二つのチャンバ１２４及び１２６間で流すことができるため、
クランクチャンバ１２４を使用中に適正に潤滑でき、余分の量の潤滑剤がピスト
ンボア５０に逆流しないように収納中に潤滑剤をオイルリザーバ１２６内に流れ
戻すことができる。
【００４２】 図１及び図３を参照すると、クランクシャフト８０がクランクチャンバ１２４
内に取り付けられている。クランクシャフトの螺旋状又はコイル状ウォームギヤ
７４は、当該技術分野で周知であり、多くのギヤ製造者及び供給者から容易に入
手できる。クランクシャフト８０及びギヤ７４は、多くの周知の方法で製造でき
る。しかしながら、本発明の原理によれば、クランクシャフトを提供するトリム
金属片の周囲にギヤを射出成形するのがよい。射出成形材料は、当業者に周知の
熱可塑性材料又はナイロン材料であるのがよい。別の態様は、螺旋状又はコイル
状ウォームギヤが配置されるクランク上に金属製の円筒形拡大部品を備えた金属
製クランクシャフトを提供することである。次いでクランクシャフトにホッビン
グ工程を加え、ギヤをクランクシャフトに機械加工で形成する。
【００４３】 図１及び図３を更に参照すると、カンチレバー状クランクシャフト８０がクラ
ンクチャンバ１２４内に配置された場合にこのクランクシャフトを支持するため
、ベアリング６８及び７０がクランクシャフト８０の周囲に位置決めされている
。これらのベアリング６８及び７０は、ピストンボア５０の同じ側で螺旋状又は
コイル状ウォームギヤの両側に配置されている。内ベアリング６８は、外ベアリ
ング７０よりも小径である。ベアリング６８及び７０の寸法は、クランクチャン
バ１２４に設けられたベアリングポケットがエンジンハウジング２８の一方の側
部から一つの工具だけを使用して機械加工されるように、定められている。当業
者にはわかるように、ベアリングポケットを一方の方向から機械加工することに
より、ベアリングポケットを様々な方向から機械加工することと通常関連した器
具、時間、及び費用が減少する。
【００４４】 図１に示すように、釣合い重り７６がクランクシャフト８０の一端に取り付け
られている。図７、図７のＡ、及び図７のＢは、釣合い重り７６の形状及び輪郭
を詳細に示す。一般的に理解されているように、ピストン４８、連結ロッド８４
、及び関連した構成要素の作動により発生する力は、釣合い重り７６により均衡
がとられる。エンジンの大きさによっては、一つ以上の釣合い重りを必要とする
場合がある。釣合い重り７６は、ウィング−チップ状空力学的側部１３８及び１
４０を含む。各ウィング−チップ状側部は、主ベアリング７０と隣接して位置決
めされた後部１４２、及びこの後部１４２とは反対側の前部１４４を含む。ウィ
ング−チップ状側部１３８及び１４０は、釣合い重り７６の後部１４０から前部
１４２まで延びる賦形面を有する。このように、下文において更に明らかになる
ように、釣合い重り７６の空力学的形状は、釣合い重り７６に作用する空気の抵
抗を減少し、エンジン２０の内部キャビティ内で空気及び潤滑剤の適正な乱流を
発生し、潤滑剤をエンジン２０の内部キャビティ内で差し向けるのを補助する。
【００４５】 釣合い重り７６の工具アクセス穴又は孔７７（図７参照）は、クランクシャフ
ト８０をクランクチャンバ１２４内に位置決めするのに使用される。図７及び図
９は、外ベアリング７０、釣合い重り７６、及びクランクシャフト８０をクラン
クチャンバ１２４内に位置決めするのに用いられる工具１４６を概略に示す。ク
ランクシャフト８０の一端を受け入れるようになったベアリング６８をクランク
チャンバ１２４にプレス嵌めする。クランクシャフト８０の製造後、ベアリング
７０をクランクシャフト８０にプレス嵌めする。次いで釣合い重り７６をクラン
クシャフト８０に固定する。図７のＡは、釣合い重り７６とベアリング７０との
間に約１．２７．０ｍｍ（約０．０５０インチ）の隙間を提供する段１４１を示
す。図７に示すように、釣合い重り７６をクランクシャフト８０に配置した後、
主ベアリング７０の外側レースの部分６９だけが露呈される。クランクシャフト
８０及びクランクシャフトアッセンブリ８２の関連した構成要素をクランクチャ
ンバ１２４に組み込むとき、アクセス孔７７により、工具１４６（図９参照）を
主ベアリング７０の外側レースの３つの箇所と接触させることができる。工具の
第４の脚部（図９参照）がクランクシャフト８０のカンチレバー状端部と接触す
る。この組み立てにより、主ベアリング７０は組み立て時に損傷しないようにさ
れ、クランクシャフト８０はクランクチャンバ１２４への挿入時に適正に着座さ
れる。
【００４６】 図６は連結ロッド８４をクランクシャフト８０及びピストン４８に取り付ける
方法を概略に示す。カスタムショルダーボルト（図示せず）を使用し、連結ロッ
ド８４をクランクピン７８に取り付ける。クランクシャフトアッセンブリ８２全
体（図１参照）をクランクチャンバ１２４（図３参照）に取り付ける。ピストン
４８をピストンボア５０内にエンジンハウジング２８の頂部から滑り込ませる。
ピストン４８の孔９２をエンジンハウジング２８のアクセス孔９３と整合させる
。連結ロッド８４をクランクシャフトアッセンブリ８２にクランクピン７８によ
って取り付け、ピストン４８の切欠き部分１４８内に位置決めする。リストピン
９０をエンジンハウジング２８のアクセス穴９３を通してピストン４８のアクセ
ス穴９２内に挿入し、連結ロッド８４のベアリング８６に通す。ピストン４８の
孔９２がピストン４８を完全に貫通して穿孔されているのでないため、リストピ
ン９０の一端はピストン４８の内部分１５０に当接する。リストピン９０は、孔
９２の開放端（図５参照）に挿入された星型ワッシャ１５１によってピストン４
８内の所定位置に保持できる。好ましくは、リストピン９０及びクランクピン７
８は、往復動する質量の全重量を軽減するように中空である。このことは、往復
動する質量が発生する力と均衡をとるために重量が小さい小型の釣合い重りが必
要とされるということを意味する。往復動する構成要素の全体としての重量を軽
減することにより、振動を改善し、エンジンを軽量化し、これにより作動が容易
になる。
【００４７】 カムシャフト９８、偏心型カムローブ１００及び１０２、及びカムギヤ１０４
を図２に別の部品として示す。これらの部品は、例えば熱可塑性材料又はナイロ
ン材料を使用して単一の構成要素として射出成形できるということに着目すべき
である。別の態様では、トリム金属片の周囲に所定の構成要素を射出成形し、ク
ランクシャフト８０及び螺旋状又はコイル状ウォームギヤ７４について考えられ
るのと同様の方法で最終的なアッセンブリを形成する。
【００４８】 図２は、カムシャフト９８が通路１５２を含むことを示す。図２、図３、及び
図４は、螺旋状又はコイル状ウォームギヤ１０４と隣接したカムシャフトアッセ
ンブリ１０６（図１参照）の一部が、通路１５２及びクランクチャンバ１２４に
露呈された少なくとも一つの半径方向孔１５４を含むことを示す。通路１５２及
び孔１５４は、カムシャフトアッセンブリ１０６の適正な部分に穿孔を施すか或
いはそこに成形するのがよい。本質的には、通路１５２及び孔１５４、及びカム
シャフトアッセンブリ１０６が協働し、以下に更に詳細に説明する内燃エンジン
エンジン用換気装置を提供する。更に、通路１５２及びクランクチャンバ１２４
と連通するように、ギヤ１０４の直ぐ近くでカムシャフトアッセンブリ１０６に
取り付けられた半径方向ディスク（図示せず）に半径方向孔１５４が形成されて
いる。
【００４９】 図示のように、カムシャフト９８は、クランクシャフト８０に対して垂直に配
置されている。当業者にわかるように、一般的には、代表的な小型ガソリンエン
ジンでは、カムシャフト及びクランクシャフトは互いに平行であり、本発明に従
って示すように垂直でない。平行に配置された場合にはエンジンが広幅になるの
に対し、本発明による通常の配置では、エンジン設計が長くなり、クランクシャ
フト軸線が工具の長さ方向軸線に対して実質的に平行になる。比較的長いユニッ
トは、操作を容易にするためにバランスが良好であることを必要とする動力トリ
マー等の手持ち式の用途について特に望ましい。広幅のエンジンは、使用中にオ
ペレータの手の中で回転しようとする傾向がある。
【００５０】 図２は、ブッシュ９４及び９６内に着座したカムシャフト９８を示す。これら
のブッシュは、エンジンハウジング２８のクランクチャンバ１２４内の夫々のポ
ケット内に載止している。螺旋状又はコイル状ウォームギヤ７４及び１０４（図
２及び図３参照）は、好ましくは、カムシャフト９８をクランクシャフト８０に
対してほぼ垂直に配置した場合にこれらのギヤ７４及び１０４が、クランクシャ
フト８０のカムシャフト９８に対する回転関係が２：１であるように噛み合うよ
うに設計されている。
【００５１】 タペット１１２及び吸気バルブ５２及び排気バルブ５４は、カムシャフト９８
（図２参照）と協働する。吸気バルブ５２及び排気バルブ５４は、エンジンハウ
ジング２８内にピストン４８及びピストンボア５０と隣接して位置決めされてい
る。バルブ５２及び５４は、バルブヘッドがバルブの下部分（図３参照）と比較
してボア５０の中心線に近いように位置決めされている。好ましくは、バルブ５
２及び５４は、ボアの中心線と平行な線から約０°乃至約８°の所定角度に設定
されている。吸気バルブシート５６及び排気バルブシート５８は、エンジンハウ
ジング２８内に配置されている。これらのバルブシートは、夫々のバルブ５２及
び５４のヘッドと協働し、燃焼チャンバ３９内にポート４１及び４５に関してシ
ール又は開放を交互に形成する。バルブばねキーパー６２及びバルブ圧縮ばね６
０がバルブチャンバ１５６内に位置決めされている（図２参照）。各タペット１
１２は、ヘッド１５８を夫々含み、これらのヘッドは、夫々のカムローブ１００
及び１０２と作動的に連結している。カムシャフト９８を駆動ギヤ７４によって
回転させると、カムローブ１００及び１０２がタペット１１２と適正に係合し、
当業者に一般的に理解されるように、バルブ５２及び５４を上下に移動させる。
【００５２】 図２、図３、及び図４を参照すると、クランクチャンバ１２４は、アクセス通
路即ち孔１６０を介してバルブチャンバ１５６と連通している。更に、バルブチ
ャンバ１５６は、アクセス通路即ち孔１６２を介してピストンボア５０と連通し
ている。通路１６０及び１６２により、バルブチャンバ１５６及びこのチャンバ
内の構成要素は、エンジン２０が実質的に任意の姿勢で作動しているときに潤滑
剤を受け取ることができる。更に、収納中、ディバイダー１１６、延長したピス
トンボア５０、及びスロット１１８、１２０、及び１２２の作用により、大量の
潤滑剤がバルブチャンバ１５６に残ったり、このバルブチャンバに流入したりし
ない。
【００５３】 図１、図２、及び図３を参照すると、シリンダヘッド３８とエンジンハウジン
グ２８との間に適当なシールを提供するため、シリンダヘッドガスケット４０が
これらの間に位置決めされている。点火プラグ１１４が密閉された燃焼チャンバ
３９内に突出している。点火プラグ１１４は、点火コイル及びマグネト発電機（
図示せず）の組み合わせで点火し、エンジン２０が作動モードにあるときに燃焼
チャンバ３９内の混合気に点火するのに必要な電荷又は高電圧信号を提供する。
【００５４】 図１０及び図１１は、燃焼チャンバ３９を、吸気バルブ５２、排気バルブ５４
、及びピストンボア５０に関し、少なくとも部分的に概略に示す。図示のように
、燃焼チャンバ３９はピストンボア５０に亘って部分的にだけ延びている。燃焼
チャンバ３９の配向及び燃焼チャンバ３９の形状は、混合チャンバ３９内での渦
の形成を助長し、混合気の点火を高める良好な混合気を提供する。更に、点火プ
ラグ１１４は、吸気バルブ５２よりも排気バルブ５４の近くに位置決めされてい
る。電極１６４は、点火火花を発生するため、適正に配向されている。点火プラ
グ１１４を排気バルブ５４の更に近くに配置することにより、比較的高温の混合
気を、火花によって点火された火炎前線によって迅速に燃焼させることができる
。これにより、燃焼チャンバ３９の排気側で比較的高温の混合気に自然に着火す
る傾向が小さくなる。点火プラグ１１４が吸気バルブ５２の近くに位置決めされ
た場合には、２か所で燃焼が生じる危険があり、これは出力を低下させる。
【００５５】 図２に示すように、吸気ポート４１及び排気ポート４５は、互いから１８０°
離間されて配置されている。バルブ５２及び５４の位置は、カムシャフト９８及
びクランクシャフト８０の実質的に垂直な配置で決まり、ポート４１及び４５を
エンジンハウジング２８の両側に位置決めできる。これは、オペレータにとって
安全であるという追加の特徴を提供する。例えば、動力トリマーを使用する場合
、排気ポート４５及びマフラー４４（図１参照）は、使用中、オペレータから離
して位置決めされる。ポート４１及び４５をできるだけ離して位置決めすること
による別の利点は、排気ポート４５から吸気ポート４１に伝達する熱が減少する
ということである。熱の伝達が生じた場合、高温再始動気閘の問題を生じ、或い
は混合比の較正が困難になる。
【００５６】 図１２には、必要に応じて図２及び図１０を参照すると、混合気及び排気がエ
ンジン２０を通過する経路が概略に示してある。混合気は吸気ポート４１に進入
し、吸気バルブ５２を通って燃焼チャンバ３９に流入する。エンジン２０は、出
力を発生するために混合気を燃焼し、残る排気は排気バルブ５４を通って排気ポ
ート４５から流出する。カムシャフト９８及びクランクシャフト８０を含む装置
もまた示してある。これは、このような装置が、エンジン２０を通過する混合気
及び排気と関連した全スキームにどのように寄与するのかを例示するためである
。
【００５７】 本発明に重要な特徴は、本発明による４ストロークエンジンが実質的にどのよ
うな位置（姿勢）でも使用できるということである。従来の４ストロークエンジ
ンと関連した問題は、エンジンを大きく傾けると、潤滑剤がキャブレータ等の望
ましからぬ場所に流入し、これによりエンジンを故障させたり作動を停止したり
してしまうということである。本発明による４ストロークエンジンは、この問題
及び従来の４ストロークエンジンと代表的に関連した他の問題を解決するように
設計されている。
【００５８】 オイル又は潤滑剤のリザーバ１２６、クランクチャンバ１２４、ピストンボア
５０、及びバルブチャンバ１５６は、エンジン内の様々な作動構成要素を作動中
に実際上常に潤滑できるように配置されたスロット、通路、又は孔を含む。更に
、ディバイダー１１６と関連して、釣合い重り７６は、適正量の潤滑剤だけしか
釣合い重り７６と接触しないように設計されている。更に釣合い重り７６の設計
により、釣合い重りは主ベアリング７０に進入する潤滑剤の量を計量し、ギヤ７
４及び１０４を包囲するクランクチャンバ１２４の部分が溢れないようにできる
。これは、更に、通路１６０及び１６２を通ってバルブチャンバ１５６に進入す
る潤滑剤の量が多過ぎないようにするのを補助する。更に、ピストンボア５０及
びディバイダー１１６は、エンジンの内部構成要素が損傷しないように、エンジ
ンが作動していようと収納されていようとエンジンの状態に拘わらず、潤滑剤が
確実に適用されるように設計されている。
【００５９】 ピストンボア５０、連結ロッド８４、クランクシャフトアッセンブリ８２、カ
ムシャフトアッセンブリ１０６、及びバルブチャンバ１５６、及び内部構成要素
は、全て、或る程度の潤滑を必要とする。本発明は、エンジンの潤滑に最小量の
潤滑剤即ちオイルを使用することを特徴とする。これは様々な方法で行うことが
できる。第１に、エンジンが直立（点火プラグが上方にある）状態にある場合、
潤滑を必要とする最も高い場所にある部分は、バルブチャンバ１５６である。第
２に、連結ロッド８４用のローラーベアリング８６及び８８が必要とする潤滑は
、アルミニウム製のブッシュを備えた中実のシャフトよりも少ない。第３に、潤
滑剤が最も抵抗が小さい経路に従って流れるため、上述のディバイダー１１６、
釣合い重り７６、及び様々なスロット、孔、及び通路は、潤滑剤をエンジンの姿
勢に応じてエンジンの特定の領域に差し向けるのを補助する。
【００６０】 直立作動位置では、潤滑剤又はオイルは、潤滑剤リザーバ又はオイルリザーバ
１２６内に収容されている。この位置で及びこの状態では、潤滑剤のレベルは、
好ましくは、ディバイダー１１６の下スロット１１８以下である。作動中、ピス
トン４８の往復動により、エンジン２０の内部キャブレータ内に圧力パルスが発
生する。潤滑剤は、ピストン４８の移動に応じて移動する。釣合い重り７６は潤
滑剤又はオイル及びブローバイガスをエンジン２０の内部キャビティ内で攪拌す
る。ピストン４８が吸気ストローク中又は出力ストローク中に下方に移動すると
、潤滑剤は主ベアリング７０を通って圧送され、ベアリング７０及び６８、螺旋
状又はコイル状ウォームギヤ７４及び１０４、クランクシャフト８０、カムシャ
フト９８、及びブッシュ９４及び９６を潤滑する。これは、エンジンキャビティ
内の圧力が上昇するためである。カムギヤ１０４の作用により、幾らかの潤滑剤
を孔１６０に進入させ、バルブチャンバ１５６に移動させる。更に、ピストンボ
ア５０内のオイルの幾分かは、孔１６２に押し込まれ、バルブチャンバ１５６を
更に潤滑する。上方へのストローク時、即ち圧縮ストローク時及び排気ストロー
ク時には、潤滑剤が上文中に言及した領域を越えて引き戻され、構成要素をエン
ジンキャビティ内の部分真空により更に潤滑する。ピストン４８の往復動により
、潤滑剤をエンジン２０の内部キャビティ内で前後に移動する。本発明は、潤滑
剤の移動を制御するための制御バルブを必要としない。
【００６１】 エンジンの潤滑を論じる場合、考慮すべき少なくとも一組の特徴がある。第１
に、釣合い重り７６が潤滑剤及びブローバイガスを攪拌するため、抵抗即ちエネ
ルギ損失がある。第２に、ピストンボア５０及びバルブチャンバ１５６に供給さ
れる潤滑剤の量が多過ぎるのは望ましくない。これは、多過ぎた場合には、エン
ジン２０を損傷させることになるためである。
【００６２】 上述のように、静的なオイルレベルが、好ましくは、直立状態では下スロット
１１８以下であるため、釣合い重り７６は、好ましくは、潤滑剤に直接浸漬しな
いが、直接浸漬を使用してもよい。潤滑剤との直接接触が多くなれば多くなる程
、エンジン２０から失われるエネルギが多くなる。最小量の潤滑抵抗が望ましい
。上述のように、釣合い重り７６は、潤滑剤を主ベアリング７０から遠ざかる方
向にサンプカバー３２に向かって跳ね掛けるように設計されている。釣合い重り
７６は、更に、ピストンボア５０内に跳ね掛けられる潤滑剤の量を制限するよう
に設計されている。このようにして、限られた量のオイルしかバルブチャンバ１
５６に進入しない。釣合い重り７６は、回転して潤滑剤を激しく跳ね掛けるとき
に釣合い重り７６に作用する抗力の量を減少するように設計されている。更に、
釣合い重り７６は、風損を減少することにより更に効率的なエンジンを形成する
ように設計されている。釣合い重り７６は、潤滑剤及びブローバイガスを内部キ
ャビティ内で攪拌する装置として示してあり且つ説明してあるけれども、同じ結
果を得るために別体の攪拌器を設けてもよいということに着目すべきである。こ
のような攪拌器は、回転するクランクシャフト又は連結ロッドに取り付けられた
、又は多くの他の方法のうちの任意の方法で回転されるスプラッシャー又はミキ
サーであるのがよい。
【００６３】 図１３に示す逆様の位置（点火プラグが下にある）では、延長ピストンボア５
０、ディバイダー１１６、スロット１１８、１２０、及び１２２、及び通路１６
０及び１６２（図２及び図３参照）により、エンジンは少なくとも限られた時間
に亘って適正に機能し続けることができ、又はエンジンを損なうことなくこの位
置で収納できる。作動中、変化する圧力パルス、ブローバイガス、及び攪拌器７
６により潤滑剤をエンジン２０のキャビティ内部で混合し、移動する。オイルの
幾分かがピストンボア５０内に振り飛ばされるけれども、大量のオイルがボアに
行くわけではない。更に、アクセス通路１６２は、ピストン４８がピストンボア
５０内で往復動する際にピストン４８のオイルリング１６６が通路１６２上を又
はこれを横切って移動することがないように配置されている（図５参照）という
ことは理解されるべきである。そうでない場合には、バルブチャンバ１５６内の
潤滑剤が燃焼チャンバ３９に流入し、これによって潤滑剤が燃焼し、余計なエミ
ッションを発生してしまう。
【００６４】 クランクチャンバ１２４は、エンジンを傾けたり図１３に示すように逆様にし
たときにオイル又は潤滑剤を受け入れるための領域又は空間１３６を延長ピスト
ンボア５０とディバイダー１１６との間に有する。収納中、スロット１１８、１
２０、及び１２２により、オイルの大部分をオイルリザーバ１２６内に残すこと
ができ、ディバイダー１１６とピストンボア５０との間の領域１３６が残留潤滑
剤の大部分を保持する。使用中にバルブばねチャンバ１５６内に残るオイルは無
視できると考えられ、エンジンの作動にほとんど影響を及ぼさない。重要なこと
は、逆様の位置でスロット１２０及び１２２がオイルの上方に位置決めされるた
め、バルブチャンバ１５６が大量のオイルを受け入れることがないということで
ある。
【００６５】 本発明の特定の特徴を更に説明するため、オイルリザーバ１２６は、エンジン
２０をほぼ全ての作動位置で適切に潤滑できるように、クランクチャンバ１２４
と連通していなければならない。上文中に説明した様々なスロット、通路、穴、
及び孔は、少なくとも二つの機能を実行する。第１の機能は、エンジン２０を横
にした状態で作動しているとき、ディバイダー壁１１６に設けられた、地面に向
かって下方に面するスロット１２０又は１２２により、オイルをクランクチャン
バ１２４内に移動させることができ、この際、エンジンが直立状態にあり、潤滑
剤が下スロット１１８を通って移動するときと同様の方法で圧力パルスが発生す
るという機能である。第２の機能は、何等かの理由により大量の潤滑剤が作動中
にクランクチャンバ１２４に進入し、エンジン２０が消勢され、収納のために上
下逆様にするか或いは横にした場合、ピストンボア５０及びバルブチャンバ１２
６が望ましからぬ程大量の潤滑剤を受け入れることがないように、オイルを側ス
ロット１２０及び１２２によりクランクチャンバ１２４からオイルリザーバ１２
６に移動できるという機能である。
【００６６】 本発明の別の重要な特徴は、潤滑剤／ブローバイガス混合物からブローバイガ
スを分離することにより、ブローバイガスをクランクチャンバ１２４からベント
できるということである。上文中に説明したように、カムシャフト９８には中空
通路１５２及び適正に位置決めされた半径方向通路１５４が設けられている。図
２を参照すると、カムシャフトカバー１０８の一端はニップル１６８を含み、こ
のニップルは可撓性ホース１７０（概略に示す）に取り付けられる。図示してな
いけれども、オイルシールがカムカバー１０８とエンジンハウジング２８との間
に配置されている。圧力パルスにより潤滑剤／ブローバイガス混合物が主ベアリ
ング７０を通して圧送されるとき、ブローバイガスは半径方向穴１５４及び通路
１５２内に押し込まれ、この際、オイルは作動カムシャフト９８の遠心作用によ
り穴１５４を通過することが阻止される。ブローバイガスは、カムカバー１０８
及びカムカバー１０８に取り付けられたニップル１６８を通過し、可撓性ホース
１７０を通過し、キャブレータ４２の吸気部に逆流する。エンジン内に発生した
負圧を維持するため、カムシャフト９８の端部と吸気システムとの間にチェック
バルブが位置決めされているのがよい。
【００６７】 図１４は、スターター機構１７２がサンプカバープレート３２にねじ３０で取
り付けられた本発明による４ストロークエンジンの断面を示す。クランクシャフ
トアダプタ１７４がクランクピン７８に連結されている。クラッチベアリング１
７６がクランクシャフトアダプタ１７４の周囲にプレス嵌めしてある。スタータ
ーシャフト１７８がクラッチベアリング１７６の周囲に位置決めされており、ス
ターター１８０にキー止めされているか或いは成形されている。スターター機構
１７２とサンプカバー３２との間にシールを提供するため、オイルシール即ちＯ
−リング１８１がスターターシャフト１７８の周囲に配置されている。スラスト
ワッシャ又はベアリング１８２がスターター１８０の各側に配置してある。スタ
ーター１８０は、好ましくは、引っ張りコード１８４を持つ巻き込みスターター
である。スターター機構１７２又はサンプカバー３２をエンジン２０の後側に配
置することにより、オペレータは引っ張りコードに容易にアクセスできる。更に
、スターターをピストン４８に連結ロッド８４を通して及びクランクシャフト８
０にクランクピン７８を通して一体に連結することにより、エンジン２０の始動
に必要なロープ引っ張り力を減少する。別の態様では、他のスターターアッセン
ブリを使用してもよい。
【００６８】 図１５乃至図１８は、本発明によるエンジンハウジングの製造に使用されるダ
イについてのレイアウトを示す。エンジンハウジングは、一つのダイ工具及び一
つのダイキャスト機械を使用して二つのエンジンハウジングを製造できるように
設計されている。エンジンハウジングは、ダイ工具内の各エンジンハウジングに
ついて異なる配向で与えられた必要な抜き勾配を可能にする壁を含むように設計
されている。抜き勾配により、エンジンハウジングをダイから容易に分離できる
。エンジンハウジングは、一つの工具で二つのエンジンハウジングを製造する場
合、摺動工具のアクセス（即ちピストンボア及びカムシャフトボア）を可能にす
るように設計されている。図１５乃至図１８では、ダイ１８８及び１９０は、エ
ンジンのシリンダボアの中心線（方向Ｃと平行である）が互いに平行であるよう
に形成されている。ボックス１９４及び１９６は、工具の縁部を示す。ダイをこ
のように位置決めすることにより、ダイの形成に使用される挿入体は、数個の方
向即ち方向Ａ、Ｂ、及びＣに沿ってだけ挿入される。このダイ形体により、エン
ジンハウジングの製造に必要な全空間が減少すると同時に、二つのエンジンハウ
ジングを同時に製造できる。二つのダイ半部１８８及び１９０は、分割線１９２
に沿って分割される。エンジンハウジングの後壁は示しておらず、別に形成され
た後にエンジンハウジングにボルト又は他の適当なファスナで取り付けられると
いうことに着目すべきである。しかしながら、後壁は、上文中に説明した原理に
従ってエンジンハウジングと一体に形成できる。更に、分割線１９２は、別の位
置まで移動できるということに着目すべきである。従って、エンジンハウジング
外壁の抜き勾配は、分割線の新たな位置に適合するように変化する。
【００６９】 図３９及び図４０は、本発明によるエンジンハウジングの製造に使用されるダ
イ５２９についてのレイアウトの別の実施例を示す。この実施例でも、一つのダ
イ工具及び一つのダイキャスティング機械を使用して二つのエンジンハウジング
を製造できる。ダイ５２９は、ピストンボアの中心線が平行であるが方向が逆で
あるように設置されている。更に、両キャビティは、定置の材料本体がオイルリ
ザーバ、障壁、及び内クランクチャンバの内部特徴を構成するように配向されて
いる。エンジンハウジングは、その壁に抜き勾配分割線ジャンプを必要とし、ダ
イレイアウト内での所与の配向について摺動を停止するように設計されている。
ダイをこのような規定された方法で配向することによって、ダイピース用の挿入
体は、数個の方向即ち方向Ｄ、Ｅ、Ｆ、及びＧに沿ってだけ挿入される。ダイの
レイアウトのこの実施例もまた、一つのダイで二つのエンジンハウジングを製造
するのに必要な空間の全体としての大きさを小さくするのに役立つ。
【００７０】 このようなダイレイアウトでは、両キャビティについてのデータターゲット即
ち基準特徴は、同じ定置材料片によって形成される。同じ定置材料片にこれらの
基準を設けることによって、完成したエンジンハウジングの機械加工における鋳
造体間で吸収されるばらつきが小さい。この特徴により、鋳造体が二つの別のキ
ャビティから得られた場合でも、機械加工を完了したエンジンハウジングにおけ
るばらつきが小さくなる。
【００７１】 図示のように、この実施例は、更に、フライホイール後プレートをエンジンハ
ウジング鋳造体と一体成形する。鋳造体であるゲート５３１をシリンダのデッキ
に形成し、これらのゲートを方向Ｆ及びＧと平行にキャビティ内に延ばすのが更
に望ましい。
【００７２】 図１に示すエンジン２０を、本発明の様々な特徴を確認する方法で説明した。
しかしながら、上文中に説明した本発明の特徴は、他の４ストローク内燃エンジ
ン形体に組み込むことができる。更に、上文中で明らかにした特徴は、様々なエ
ンジン設計に合わせて僅かに変更できる。このように、図１９乃至図４０は、上
文中に説明した特徴を使用でき且つ上文中に説明していない追加の発明的特徴を
組み込んだ、別の４ストローク内燃エンジンを示す。図１９乃至図４０に関して
特定的に説明した特徴は、図１乃至図１８に示すエンジン又は他のエンジンに組
み込むことができる。
【００７３】 図１９は、本発明による４ストローク内燃エンジン３００を示す。このエンジ
ン３００は、動力トリマーで使用された態様で示してあるが、図１のエンジンに
ついて説明した他の装置でも使用できる。
【００７４】 この実施例でも、本発明の様々な特徴を詳細に説明する前に、明瞭化を図る目
的で図２１及び２２に示す構成要素を確認する。これらの構成要素の多くは、図
１を参照して説明したのと同じ又は同様の方法で、即ち当業者が一般的に理解さ
れる方法で組み立てられる。従って、本発明の特定の特徴と関連した組み立て方
法を除き、組み立て方法は以下に詳細に説明しない。こうした特徴を、必要な場
合に添付図面を参照して以下に詳細に説明する。図２１には、点火プラグ３０２
；シリンダヘッドねじ３０４；シリンダヘッド３０６；シリンダヘッドガスケッ
ト３０８；ピストン３１４に配置された環状スロットに適当に位置決めされた圧
縮リング３１０及び３１２及びオイルリング３１３；連結ロッド３１６及び連結
ロッドベアリング、好ましくはニードルローラーベアリング３１８及び３２０；
排気バルブ３２２、吸気バルブ３２４、バルブばね３２６及びバルブばねキーパ
ー３２８；エンジンハウジング３３０；バルブカバー３３２及び関連したねじ３
３４；フライホイール３３６、クランクシャフトアダプタ３３８、点火コイル３
４０、配線アッセンブリ３４２及び３４６、及びねじ３４４（これらは全てスタ
ーターアッセンブリの部品である）；マフラー取り付けボルト３５０；マフラー
３５２；及び以下に更に詳細に説明するシュラウド全体の部分であるブロワーハ
ウジング３４８が示してある。
【００７５】 図２２には、シーリングＯ−リング３６６及びオイルゲージ３６７；吸気ガス
ケット３６８、吸気アイソレータ３６９、及びねじ３７０；キャブレータガスケ
ット３７２、キャブレータ３７４、及びＯ−リング３７６；エアフィルタアッセ
ンブリ３７８、ねじ３８０、及びエアフィルタカバー３８２；リストピン３８４
及び星型ワッシャリストピンリテーナ３８６；オイルシールリング３８８、ロー
ラーベアリング３９０、クランクシャフト３９２、及び釣合い重り３９３；サン
プカバー３９４及びねじ３９６；以下に更に詳細に説明するシュラウドの一部で
あるマフラーハウジング３９８、及び取り付けねじ４００；タペット４０２、カ
ムシャフト４０４、カムシャフトカバー４０６；ねじ４０８及び換気チューブ４
１０；チェックバルブ４１１；燃料ライン４１４及び両側の肩部４１６を持つ燃
料タンク４１２；及び肩部４１６の周囲に配置された、以下に詳細に説明するフ
ィルタ媒体４１８が示してある。
【００７６】 図２１及び図２２に明瞭には示してない他の構成要素を以下に説明する。更に
、図２１及び図２２に示す構成要素のうちの任意の構成要素及びそれらの重要性
を、本発明の原理と関連して以下に説明する。
【００７７】 図２３は、マフラー３５２がボルト３５０によって取り付けられたエンジンハ
ウジング３３０を更に明瞭に示す。エンジンハウジング３３０は、クランクケー
ス４２０及びシリンダ４２２を含む。燃焼チャンバの少なくとも一部を画成する
シリンダヘッド３０６（図２１参照）がシリンダ４２２と隣接して配置される。
クランクチャンバ４２６がクランクケース４２０内に配置されている。更に、オ
イルリザーバ４２８がクランクケース４２０内に配置されており、好ましくは、
ディバイダー４３３に配置されたスロット４３０及び向き合った穴４３２（一つ
だけが図示してある）を通してクランクチャンバ４２６と流体流れ連通している
。ディバイダー４３３はクランクケース４２０内に配置されており、クランクチ
ャンバ４２６とオイルリザーバ４２８とを少なくとも部分的に分割する。サンプ
カバー３９４及びサンプカバーガスケットをエンジンハウジング３３０に取り付
けることができるように、複数の穴４３４がエンジンハウジング３３０に設けら
れている。エンジンハウジング３３０は、更に、大きさが過大のリストピンボス
４３６を含む。リストピンボス４３６はディバイダー４３３と一体成形されてい
るのがよい。リストピンボス４３６の機能を以下に詳細に説明する。エンジンハ
ウジング３３０は、少なくとも一つの取り付けボス４４０を持つフライホイール
後プレート４３８を含む。この後プレートの機能を以下に説明する。
【００７８】 図２４は、エンジンハウジング３３０へのマフラー３５２の連結態様を示す、
図２３の分解斜視図である。シリンダ４２２は、排気ポート４４２及び吸気ポー
ト４４４を含む（図２５参照）。好ましくは、吸気ポート４４４及び排気ポート
４４２は長円形形状であり、これによってエンジンハウジング３３０の全高を小
さくできる。これにより、当然のことながら、エンジンハウジング全体の重量が
軽減する。これは、手持ち式動力工具についての特に重要なファクタである。ポ
ート４４２及び４４４の壁には、エンジンハウジング３３０及びこのハウジング
の上に配置されたシリンダヘッド３０６の重量を支持できるのに十分な材料が設
けられている。
【００７９】 マフラー３５２は、好ましくは長円形のボス４４６を含む。このボス４４６は
、排気ポート４４２内に延びている。取り付けボルト３５０がマフラー３５２の
穴４４８を通って、シリンダ４２２に形成された穴４５０内に延びている。好ま
しくは、穴４４８は間隔が隔てられており且つ排気ポート４４２の両側に配置さ
れており、そのため、シリンダ４４２に対するその連結に関するマフラー３５２
の安定性が最大になる。
【００８０】 図２６及び図２７は、図２３の線２６−２６に沿った拡大部分断面図である。
マフラー３５２とシリンダ４２２との間の好ましい別態様の取り付け連結部を示
す。図２６は、角度をなした段状シーリング面４５２がシリンダ４２２の排気ポ
ート４４２に配置されたエンジンハウジング３３０を示す。ボス４４６の端部４
５４は、環境中への排気の望ましからぬ漏出を実質的に阻止するため、排気ポー
トシーリング面４５２と噛み合うことができる。好ましくは、排気の漏出を更に
良好に阻止するため、シーリングガスケット４５６をボス４４６の端部４５４と
シーリング面４５２との間に位置決めする。
【００８１】 図２７は、排気ポート４４２の表面４５８によって取り囲まれることにより、
この表面４５８との間に隙間空間４６０を構成する、マフラー３５２のボス４４
６の外側ライナを示す。表面４５８は、角度をなした表面として示してあるけれ
ども、マフラー３５２と排気ポート４４２との間に隙間空間が形成される限り、
他の形体をとってもよい。隙間空間４６０をシールすることにより排気が大気中
に漏出しないようにするため、ガスケット４６２をマフラー３５２とシリンダ４
２２又はエンジンハウジング３３０との間に位置決めする。好ましくは、ガスケ
ット４６２は拡大ガスケットであり、エンジンハウジング３３０とマフラー３５
２との間で熱シールドとしても役立つ。
【００８２】 マフラー３５２（図２４参照）は、好ましくは、一対の外シェル４６４及び４
６６を含む。これらのシェルには、取り付けボルト３５０用のボルト穴４４８が
夫々設けられている。好ましくは、内シェル即ちバッフルプレート（図示せず）
が外シェル４６４と４６６との間に配置される。内シェルもまた、取り付けボル
ト３５０を通すことができるようになっている。バッフルプレートは、ノイズを
低減するように設計されている。外シェル４６４は、この外シェル４６４の縁部
に亘って延びる肩部４７０を含む。外シェル４６６は、この外シェル４６６の縁
部に亘って延びるフランジ（図示せず）を含む。組み立てを行うとき、排気がマ
フラー３５２から漏出する場合に排気がエンジンから遠ざかるように漏出するよ
うに、肩部４７０がフランジを受け取る。図示していないけれども、排気が直接
当たらないようにオペレータを保護するため、逸らし板即ちデフレクターをマフ
ラー３５２の排気穴３７２（図２３参照）に配置するのがよい。
【００８３】 以上、本発明の原理による４ストロークエンジンの性質を説明したが、エンジ
ンの組み立てを容易にできる特徴を持つ経済的なエンジンを提供するのが望まし
い。一つの特徴は、連結ロッド３１６（図２１参照）を変えるだけで、及びかく
してピストンのスロー（ｔｈｒｏｗ）の長さを変えるだけで、馬力定格が異なる
エンジンに同じエンジンハウジング３３０を使用することである。この特徴を得
るため、過大な大きさのリストピンボス４３６（図２３参照）が設けられている
。リストピンボス４３６の上端４７４を機械加工し、第１ピストンスロー用のア
クセス穴（図示せず）をクランクケース４２０に設けることができ、リストピン
ボス４３６の下端４７６を機械加工し、第２ピストンスロー用のアクセス穴（図
示せず）をクランクケース４２０に設けることができる。リストピンボス４３６
を適正に機械加工した後、リストピン３８４（図２２参照）をクランクケースの
アクセス穴を通してピストンのアクセス穴に挿入し、ピストン３１４（図２１参
照）を連結ロッド３１６（図２１参照）に連結する。従って、同じエンジンハウ
ジング３３０を大きさの異なるエンジンに使用できる。図３１は、このようなエ
ンジンの完成したアッセンブリを示す。図３２は、ピストン３１４を下死点位置
で示し、そのため、リストピン３８４をエンジン内に適切に位置決めできる。
【００８４】 図２８は、マフラー３５２が設けられていない、図２４のエンジンハウジング
３３０の拡大図である。図示のように、ディバイダー４３３は、経路４７８を画
成する。この経路は、実質的にディバイダー４３３の周囲及びリストピンボス４
３６上に亘って延びている。経路４７８により、オイルリザーバ４２８内の潤滑
剤をディバイダー４３３の大部分に亘って流し、本発明の原理に従って潤滑性及
び収納性を更に高めることができる。経路４７８により、エンジン３００を逆様
にした場合にディバイダー４３３の両側の潤滑剤の量を等しくできる。これによ
り、大量の潤滑剤がクランクチャンバ４２６内に移動しないようにする。
【００８５】 エンジンの組み立て費用を低減することによってエンジンの全体としての価格
を下げる別の特徴は、エンジンハウジングに対するシュラウドの組み立て方法に
関する。図２３を参照して上文中に説明したように、フライホイール後プレート
４３８には少なくとも一つの取り付けボス４４０が設けられている。図２５は図
２３のエンジンハウジング３３０を反対側から見た斜視図である。図示のように
、フライホイール後プレート４３８の反対側にも少なくとも一つの取り付けボス
４８０が設けられている。エンジン３００の組み立て時にアッセンブリ固定具（
図示せず）がエンジン３００を保持するようになっている。各取り付けボス４４
０及び４８０は、アッセンブリ固定具の別のピン（図示せず）を受け取り、エン
ジンハウジング３３０をアッセンブリ固定具に固定する。エンジンハウジング３
３０を少なくとも部分的に取り囲むため、シュラウド４８２（図２０参照）が設
けられている。好ましくは、シュラウドは、ブロワーハウジング３４８（図２１
もまた参照されたい）及びマフラーハウジング３９８（図２２もまた参照された
い）を含む。シュラウド４８２は少なくとも一つのスロット４８４を含む。各ス
ロット４８４は、シュラウド４８２をエンジンハウジング３３０の周囲に位置決
めしたとき、取り付けボス４４０及び４８０の外に延びる、アッセンブリ固定具
の夫々のピンを取り囲むように設計されている。シュラウド４８２は、ねじ４８
６（図２０参照）をエンジンハウジング３３０の穴４８８等の夫々の穴にねじ込
むことによってエンジンハウジング３３０に取り付けることができる。かくして
、エンジン３００全体を一つのアッセンブリ固定具に取り付けたまま、実質的に
組み立てることができる。
【００８６】 シュラウド４８２の別の特徴は、マフラーハウジング３９８が、好ましくは複
数の盛り上がった部分４９０（図３１参照）を含むということである。かくして
、所望であれば、これらの盛り上がった部分４９０を下にしてエンジン３００を
地面に置くことができる。図３１のブロワーハウジング４９２’は、図２０に示
すブロワーハウジングと僅かに異なるということに着目すべきである。この僅か
に異なるブロワーハウジングの目的は、本発明の範囲に影響を及ぼすことなく、
様々な適当な形体のシュラウド４８２を提供できるということを示すことである
。
【００８７】 図２０に示すように、シュラウド４８２には吸気ポート４４４（図２５参照）
を取り囲む開口部４９４が設けられている。混合気通路４９６（図２９及び図３
０参照）が貫通した吸気アイソレータ３６９（図２２参照）が提供される。吸気
アイソレータ３６９は、混合気通路４９６が吸気ポート４４４と整合するように
エンジンハウジング３３０に取り付けられる。吸気アイソレータ３６９は、エン
ジンハウジング３３０とシュラウド４８２との間を通過する冷却空気がシュラウ
ド４８２の開口部４９４を通って漏出できないように、シュラウド４８２の開口
部４９４内に位置決めされる。好ましくは、吸気アイソレータ３６９は、この特
徴を提供するため、一体成形された後壁４９８及び側壁５００（図２２参照）を
含む。
【００８８】 製造費を更に低減するため、クランクケース４２０、シリンダ４２２、及び後
プレート４３８を単一の構成要素として鋳造する。好ましい実施例では、エンジ
ンハウジング３３０は、このハウジングと一体成形された少なくとも一つのフィ
ン５０２を含む（図２８参照）。フィン５０２は、安定化を図る目的及び冷却の
目的で後プレート４３８から及びクランクケース４２０の下から延びている。
【００８９】 シュラウド４８２は本発明の原理と一貫した多くの様々な設計のものであるの
がよいが、シュラウド４８２は燃料タンク４１２を保持するように設計される。
図３１に最もよく示すように、シュラウド４８２には一対の向き合ったチャンネ
ル５０４（一方だけを示す）が設けられている。燃料タンク４１２をシュラウド
４８２で保持するため、外方に延びる肩部４１６（図２２を更に参照されたい）
が夫々のチャンネル５０４によって受け入れられる。充填材料４１８（図２２を
更に参照されたい）、好ましくはポリエチレン、高密度独立気泡耐熱耐ガソリン
性フォーム材料を各チャンネル５０４と夫々の肩部４１６との間に位置決めし、
シュラウド４８２と燃料タンク４１２との間をぴったりとさせる。燃料ライン４
１４（図２２参照）は、燃料タンク４１２内に配置された燃料ライン４１４の端
部に燃料フィルタ５０６が取り付けられている。図２２に示す余分のラインは、
パージラインであるということに着目すべきである。燃料フィルタ５０６は、エ
ンジンの作動中にエンジンが傾けられた場合、重量がある燃料ライン４１４が燃
料タンク４１２の下まで揺動することにより、燃料が燃料ライン４１４によって
確実に取り上げられるように、重りとして作用する。
【００９０】 本発明の別の特徴は、図３３に示すスターターアッセンブリ５０７に関する。
ブロワーハウジング３４８にはハブ５０８が設けられており、このハブは、内方
に面した延長部５１０を有する。ハブ５０８は、クランクシャフト３９２（図２
２参照）又はクランクシャフトアダプタ３３８（図２１参照）上に嵌まるように
なっている。プーリ５１６、ロープ５１８、及びばね５２０を含むスターターア
ッセンブリ５０７をハブ５０８上に位置決めする。星型ワッシャ５１４をハブ延
長部５１０上に、この延長部の材料に食い込むように配置する。星型ワッシャ５
１４により、スターターアッセンブリ５０７をブロワーハウジング３４８に関し
て所定の場所に保持する。この構成により、スターターアッセンブリを所定位置
に保持する上で代表的に必要とされる別体の取り付けボス及びファスナについて
の必要をなくす。このような取り付けボス及びファスナは、一般的には、ファン
が発生する冷却空気流をブロックする。
【００９１】 図３４乃至図３８は、プーリ５１６の様々な図を示す。適当な形状の環状凹所
５２４が設けられたプーリ５１６の一方の側部５２２にばね５２０（図３３参照
）が配置してある。プーリ５１６の反対側５２６には、図２１に示すフライホイ
ール３３６等のフライホイールと係合するための複数のスポーク５２８が設けら
れている。ロープ５１８の一端には結び瘤即ちノット５３０が設けられており、
このノットは、プーリ５１６のハブ５３４内のプーリロープ部分５３６の下に形
成されたチャンバ５３２内に保持されている。ロープ５１８は、プーリロープ部
分５３６の穴５３８を通って延び、プーリ５１６に巻き付けてある。ロープ５１
８の端部はスターターハンドル５４０（図２０参照）に取り付けられている。
【００９２】 本発明の以上の説明は、例示及び説明の目的でなされたものである。更に、以
上の説明は、本発明をここに開示の形態に限定しようとするものではない。従っ
て、以上の教示と同一基準の、当該技術分野の技術又は知識内での変形及び変更
は、本発明の範疇にある。本明細書中に説明した実施例は、本発明を実施する上
での周知の最良の態様を説明しようとするものであり、これにより、当業者は、
本発明を説明した通りに、又は他の実施例で、及び本発明の特定の用途又は使用
が必要とする様々な変更を施して使用できる。特許請求の範囲は、変形例を、従
来技術によって許容される程度に含むと解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明による４ストローク内燃エンジンの分解斜視図であり、図１の
Ａは、例えば動力トリマーとともに使用するように組み立てたエンジンを示す、
図１の４ストロークエンジンの斜視図である。
【図２】 図３の２−２線に沿った図１のエンジンの部分概略横断面図である。
【図３】 組み立てた状態の図１のエンジンの縦断面図である。
【図４】 カムギヤ及びクランクギヤとの間の回転関係、潤滑剤流路の一部、及び図１に
示すエンジン用の換気システムの一部を示す、図３に示すエンジンの一部の拡大
図である。
【図５】 下死点位置にあるピストンを示す、図３に示すエンジンの一部の拡大図である
。
【図６】 ピストン及びクランクシャフトへの連結ロッドの取り付けに関する本発明の別
の特徴を示す、概略図である。
【図７】 クランクシャフトの主ベアリングと隣接して位置決めされた釣合い重りを示す
、図９の７−７線に沿った図であり、図７のＡは、図７の釣合い重りの側面図で
あり、図７のＢは、図７の釣合い重りの別の斜視図である。
【図８】 図８は、攪拌器と接触する潤滑剤の量を調節するため、エンジンキャビティ内
の壁に形成されたスクレーパと協働する攪拌器を示す斜視図であり、図８のＡは
、図８の攪拌器の回転運動、及び攪拌器と接触する潤滑剤をスクレーパがどのよ
うに制御するのかを示す図である。
【図９】 エンジンハウジングに配置されたクランクチャンバ内のクランクシャフトの位
置を示す、本発明の別の特徴の概略図である。
【図１０】 燃焼チャンバ、ピストンボア、吸気バルブ、及び排気バルブの間の空間的関係
を示す、図３の１０−１０線に沿ったエンジンハウジングの上部分の概略部分図
である。
【図１１】 燃焼チャンバ、ピストンボア、吸気バルブ、排気バルブ、及び点火プラグの部
分の間の空間的関係を示す、図３の１１−１１線に沿ったシリンダヘッドの概略
部分図である。
【図１２】 吸気システムを通って燃焼チャンバに至る混合気の経路、及び燃焼チャンバか
ら出て本発明によるエンジンの排気システムを通る排気の経路を示す概略図であ
る。
【図１３】 エンジンが逆様状態にある場合のクランクチャンバ及びオイルリザーバ内の潤
滑剤の状態を示す、本発明によるエンジンの部分断面概略図である。
【図１４】 ４ストローク内燃エンジンの後側に取り付けられたスターターアッセンブリを
示す本発明の別の実施例の断面図である。
【図１５】 一つのダイ工具及び一つのダイキャスティング機械を使用して製造できる二つ
のエンジンハウジングの概略図である。
【図１６】 一つのダイ工具及び一つのダイキャスティング機械を使用して製造できる二つ
のエンジンハウジングの概略図である。
【図１７】 一つのダイ工具及び一つのダイキャスティング機械を使用して製造できる二つ
のエンジンハウジングの概略図である。
【図１８】 一つのダイ工具及び一つのダイキャスティング機械を使用して製造できる二つ
のエンジンハウジングの概略図である。
【図１９】 本発明による別の４ストローク内燃エンジンを使用した動力トリマーの概略図
である。
【図２０】 エンジンを少なくとも部分的に取り囲む、アッセンブリの全体としての作動を
高めるようになったシュラウドの斜視図である。
【図２１】 図１９の４ストロークエンジンの分解部分斜視図である。
【図２２】 図１９の４ストロークエンジンの別の分解部分斜視図である。
【図２３】 マフラーが取り付けられたエンジンハウジングの斜視図である。
【図２４】 図２３の分解斜視図である。
【図２５】 図２３のエンジンハウジングのフライホイールを示す斜視図である。
【図２６】 エンジンハウジングと図２３のマフラーとの間の連結を示す、図２３の２６−
２６線に沿った拡大部分断面図である。
【図２７】 エンジンハウジングと図２６のマフラーとの間の別の連結を示す図である。
【図２８】 図２３のエンジンハウジングのマフラーなしの斜視図である。
【図２９】 図２２及び図２０に示す吸気アイソレータの正面図である。
【図３０】 図２０の吸気アイソレータの断面図である。
【図３１】 図２１及び図２２の組み立てたエンジンの部分縦断面図である。
【図３２】 ピストンをその下死点位置で示す、図３１に示すエンジンの一部の拡大図であ
る。
【図３３】 シュラウドにスターターアッセンブリを保持することと関連した、シュラウド
とスターターアッセンブリとの間の関係の拡大図である。
【図３４】 図３３に示すスタータープーリの図である。
【図３５】 図３３に示すスタータープーリの図である。
【図３６】 図３３に示すスタータープーリの図である。
【図３７】 図３３に示すスタータープーリの図である。
【図３８】 図３３に示すスタータープーリの図である。
【図３９】 一つのダイ工具及び一つのダイキャスティング機械を使用して製造できる二つ
のエンジンハウジングの概略図である。
【図４０】 一つのダイ工具及び一つのダイキャスティング機械を使用して製造できる二つ
のエンジンハウジングの概略図である。
【符号の説明】
２０ ４ストローク内燃エンジン ２２ シャフトチューブ ２４ 点火コイルねじ ２６ シュラウド ２７ シュラウドねじ ２８ エンジンハウジング ３０ カバーねじ ３２ サンプカバー ３４ サンプカバーガスケット ３６ シリンダヘッドねじ ３８ シリンダヘッド ３９ 燃焼チャンバ ４０ シリンダヘッドガスケット ４１ 排気ポート ４２ キャブレータ ４３ エアクリーナー ４４ マフラー ４５ 排気ポート ４６ フライホイール ４８ ピストン ５０ ピストンボア ５２ 吸気バルブ ５４ 排気バルブ ５６ 吸気バルブシート ５８ 排気バルブシート ６０ バルブばね ６２ バルブばね保持器 ６４ バルブカバー ６６ バルブカバーガスケット ６８ クランクシャフトベアリング ７０ クランクシャフトベアリング ７４ 螺旋状又はコイル状ウォームギヤ ７６ 釣合い重り ７７ 孔 ７８ クランクピン ８０ クランクシャフト ８２ クランクシャフトアッセンブリ８４ 連結ロッド ８６、８８ 連結ロッドベアリング ９０ リストピン
【手続補正書】
【提出日】平成１３年７月３０日（２００１．７．３０）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０１Ｍ 11/00 Ｆ０１Ｍ 11/00 Ｊ Ｆ０２Ｆ 7/00 ３０１ Ｆ０２Ｆ 7/00 ３０１Ｚ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ， ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，Ｃ Ｚ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ， ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，Ｌ Ｒ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ， ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，Ｔ Ｒ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 スカエファー，マーク・ドナルド アメリカ合衆国ウィスコンシン州53189， ウォーキシャ，ハイウェイ・ドライブ サ ウス 38 ウェスト 32010 (72)発明者 ブラウン，マイケル・ポール アメリカ合衆国ウィスコンシン州53226， ウォーワトサ，ルディントン・アベニュー 1924 (72)発明者 ホッズ，ピーター アメリカ合衆国ウィスコンシン州53217， ホワイトフィッシュ・ベイ，ノース・バー クリー・ブールバード 6128 (72)発明者 ウィアトロウスキー，ダレル・アルバート アメリカ合衆国イリノイ州60087，ビー チ・パーク，ウェスト・イーストウッド・ ロード 12188 (72)発明者 バーテルト，ロナルド・リー アメリカ合衆国ウィスコンシン州53150， ムスケゴ，マーチン・ドライブ サウス 68 ウェスト 17074 (72)発明者 ハバード，ブライアン アメリカ合衆国ウィスコンシン州53120， イースト・トロイ，ディビジョン・ストリ ート 2010，ユニット・シー Ｆターム(参考） 3G013 AA04 AB03 BA04 BC11 BD24 BD46 BD47 3G015 AA04 AB03 BA05 BB06 CA06 CA19 DA05 DA10 EA14 3G024 AA44 AA69 BA23 DA01 DA03 DA11 EA14 FA07 【要約の続き】 （６８、７０）が提供される。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ４ストローク内燃エンジンにおいて、 クランクケース及びシリンダを含むエンジンハウジング、 燃焼チャンバを少なくとも部分的に画成する、前記シリンダと隣接して配置さ
    れるシリンダヘッド、 前記エンジンハウジング内に配置された吸気バルブ及び排気バルブ、 前記クランクケース内に配置されたクランクチャンバ、 前記クランクケース内に配置された、前記クランクチャンバと流れ連通したオ
    イルリザーバ、 少なくとも一部が前記クランクチャンバ内に配置されており、前記エンジンの
    作動中、前記エンジンハウジング内の潤滑剤を移動する、攪拌器、 前記クランクケース内に配置された、前記クランクチャンバ及び前記オイルリ
    ザーバを少なくとも部分的に分割するディバイダー、を含む、４ストローク内燃
    エンジン。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載のエンジンにおいて、前記ディバイダーは開
    口部を含み、この開口部を通して前記クランクチャンバと前記オイルリザーバと
    が流体流れ連通する、エンジン。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載のエンジンにおいて、前記ディバイダーは第
    ２開口部及び第３開口部を含み、前記第２開口部は前記第３開口部と実質的に横
    方向に位置決めされており、前記第２及び第３の開口部は、前記クランクチャン
    バ及び前記オイルリザーバもまた前記第２及び第３の開口部を通して流体流れ連
    通するように、前記第１開口部から所定距離のところに配置されている、エンジ
    ン。
  4. 【請求項４】 請求項１に記載のエンジンにおいて、前記エンジンハウジン
    グは、前記クランクチャンバ内に少なくとも部分的に延びて前記ディバイダーと
    の間に潤滑剤受け入れ空間を画成するシリンダ側壁を更に含む、エンジン。
  5. 【請求項５】 請求項１に記載のエンジンにおいて、前記エンジンハウジン
    グは、前記吸気バルブ及び前記排気バルブが配置されたバルブチャンバを更に含
    み、このバルブチャンバは前記クランクチャンバと流体流れ連通している、エン
    ジン。
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