JP3215998B2 - 強制空冷式エンジン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、強制空冷式エンジンに
関し、点火プラグ等の先端部やその取り付け座に塵埃が
集積するのを抑制できるものに関する。

【０００２】

【従来技術】強制空冷式エンジンの従来技術として、図
３に示すものがある。これは、本発明と同様、次のよう
な基本構造を備えている。すなわち、シリンダブロック
１０１の前部にエンジン冷却ファン１０２を設け、この
エンジン冷却ファン１０２をファンケース１０３で覆
い、シリンダヘッド１０４の左右両横側のうち、少なく
とも一側から放熱フィン１０５を横向きに張り出すとと
もに、この一側に取り付け座１０６を設け、この取り付
け座１０６に点火プラグ１０７または燃料噴射ノズルを
取り付けて、取り付け座１０６と、点火プラグ１０７ま
たは燃料噴射ノズルが、放熱フィン１０５に沿って形成
されるフィン風路１０８を横断するようにし、フィン風
路１０８の前開口部１０９をファンケース１０３内に向
けてある。

【０００３】この従来技術では、フィン風路１０８の前
開口部１０９をファンケース１０３内に臨ませ、エンジ
ン冷却ファン１０２で起こした冷却風をフィン風路１０
８に供給し、矢印１２２で示すように、フィン風路１０
８内で冷却風を後向きに通過させるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、こ
のエンジンを草刈機等、多塵雰囲気で使用される機械に
搭載した場合、草の切り屑等の塵埃を含む冷却風が、フ
ィン風路１０８を後向きに通過し、フィン風路１０８を
横断する点火プラグ１０７または燃料噴射ノズル（以
下、点火プラグ１０７等という）の先端部やその取り付
け座１０６に強く吹き当たり、これらに塵埃が絡みつい
て集積し、通風や放熱を邪魔し、これらを過熱させるこ
とがあった。このため、これら点火プラグ１０７等の先
端部やその取り付け座１０６がヒートポイントになって
過早着火が起こり、エンストの大きな要因となってい
る。

【０００５】本発明の課題は、点火プラグ等の先端部や
その取り付け座に塵埃が集積するのを抑制できる、強制
空冷式エンジンを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、図１に例示す
るように、シリンダブロック１の前部にエンジン冷却フ
ァン２を設け、このエンジン冷却ファン２をファンケー
ス３で覆い、シリンダヘッド４の左右両横側のうち、少
なくとも一側から放熱フィン５を横向きに張り出すとと
もに、この一側に取り付け座６を設け、この取り付け座
６に点火プラグ７または燃料噴射ノズルを取り付けて、
取り付け座６と、点火プラグ７または燃料噴射ノズル
が、放熱フィン５に沿って形成されるフィン風路８を横
断するようにし、フィン風路８の前開口部９をファンケ
ース３内に向けた、強制空冷式エンジンにおいて、次の
ようにしたことを特徴とする。

【０００７】すなわち、フィン風路８をその横側から導
風カバー１０で覆い、この導風カバー１０とフィン風路
８の間に、フィン風路８と横並びで連通する後ろ向きの
導風路１１を設け、この導風路１１の前開口部１２をフ
ァンケース３内に臨ませ、フィン風路８の前開口部９を
遮風板１３で覆い、シリンダヘッド４内で吸気弁口１４
と排気弁口１５とを前後に並べて設け、吸排気弁口１４
・１５の左右両横側のうち、点火プラグ７または燃料噴
射ノズルが配置されてない側で、シリンダヘッド４内に
後向きのヘッド内風路１６をあけ、このヘッド内風路１
６の前開口部１７をファンケース３内に臨ませてある。

【０００８】そして、シリンダヘッド４に吸気管１８を
接続し、この吸気管１８をファンケース３内で、ヘッド
内風路１６の前開口部１７の前方を横切らせ、吸排気弁
口１４・１５の弁口ポート壁１９・２０の間に、点火プ
ラグ７または燃料噴射ノズルに臨む連通路２１を形成
し、この連通路２１でフィン風路８とヘッド内風路１６
とを連通させ、エンジン冷却ファン２で起こした冷却風
をヘッド内風路１６と導風路１１とに供給し、導風路１
１を通過する冷却風の負圧と、ヘッド内風路１６を通過
する冷却風の負圧との負圧差によって、フィン風路８ま
たはヘッド内風路１６から連通路２１に吸風がなされる
ようにし、ブローバイガス通路４５を内設したボス４６
を吸気ポート壁と一体に設けるとともに、前記遮風板１
３を金属板で形成し、この遮風板１３の横端縁部４４を
前記ボス４６に接当させたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】塵埃を含む冷却風は、遮蔽板１３で遮ぎられ、
矢印２２で示すように、導風路１１に集中的に流れ込
み、フィン風路８の横側を高速で後向きに通過するた
め、塵埃を含む冷却風が点火プラグ７や燃料噴射ノズル
（以下、点火プラグ７等という）の先端部やその取り付
け座６に強く吹き当たることがなく、これらへの塵埃の
絡み付きが抑制される。

【００１０】また、フィン風路８から連通路２１に、矢
印２３で示すように、吸風がなされる場合、点火プラグ
７等の先端部やその取り付け座６の周辺には、矢印２４
で示すように、吸風による空気の流動が起こり、これら
が冷却される。フィン風路８から連通路２１に吸風がな
されると、その分だけ、矢印２５で示すように、導風路
１１からフィン風路８に横向きの吸風がなされるが、導
風路１１内の冷却風は後向きに高速で通過しており、こ
の冷却風に含まれる塵埃は後向きの大きな運動慣性力を
もっているため、フィン風路８には導入されにくく、塵
埃の少ない冷却風がフィン通路８に導入される。このた
め、点火プラグ７等の先端部やその取り付け座６への塵
埃が絡み付きや、塵埃による連通路２１の閉塞が抑制さ
れる。

【００１１】逆に、ヘッド内風路１６から連通路２１に
吸風がなされる場合、点火プラグ７等の先端部やその取
り付け座６には、連通路２１から吐き出された冷却風が
吹き当たり、これらが冷却される。ファンケース３内の
冷却風は、ヘッド内風路１６の前開口部１７の前方で吸
気管１８に衝突するため、冷却風に含まれる塵埃はヘッ
ド内風路１６に導入されにくく、塵埃の少ない冷却風が
ヘッド内風路１６に導入される。このため、塵埃による
連通路２１の閉塞や、点火プラグ７等の先端部やその取
り付け座６への塵埃の絡み付きが抑制される。

【００１２】

【発明の効果】本発明によれば、次の効果を奏する。 塵埃を含む冷却風は、遮蔽板１３で遮ぎられ、点火プ
ラグ７等の先端部やその取り付け座６に強く吹き当たる
ことがなく、これらに塵埃が絡み付きにくい。また、フ
ィン風路８またはヘッド内風路１６から連通路２１に吸
風がなされることにより、点火プラグ７等の先端部やそ
の取り付け座６の周辺に、塵埃の少ない空気の流動が起
こり、または、これらに塵埃の少ない冷却風が吹き当た
る。このため、このエンジンを多塵雰囲気で使用される
機械に搭載した場合でも、塵埃の集積を防止しながら、
点火プラグ７等の先端部やその取り付け座１６を冷却す
ることができ、これらの過熱を防止し、過早着火による
エンストを抑制できる。

【００１３】フィン風路８を通過する冷却風によりシ
リンダヘッド４が外側から冷却されるとともに、ヘッド
内風路１６や連通路２１を通過する冷却風によりシリン
ダヘッド４が内側からも冷却されるので、シリンダヘッ
ド４の熱歪みが小さくなり、リンダヘッド４とシリンダ
ブロック１との接合部間からのガス漏れが抑制される。

【００１４】

【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
この実施例では、縦型単気筒の強制空冷式ガソリンエン
ジンを用いている。このエンジンの構成は次の通りであ
る。すなわち、図２に示すように、シリンダブロック１
の上にシリンダヘッド４を組み付け、その上にヘッドカ
バー２６を組み付け、その上方に燃料タンク２７を配置
し、シリンダブロック１の横側に空燃混合器２８を配置
してある。

【００１５】シリンダブロック１の前部にエンジン冷却
ファン２を設け、このエンジン冷却ファン２をファンケ
ース３で覆ってある。図１に示すように、シリンダヘッ
ド４の右側から放熱フィン５を横向きに張り出すととも
に、取り付け座６を突設し、この取り付け座６に点火プ
ラグ７を取り付けて、取り付け座６と点火プラグ７が放
熱フィン５に沿って形成されるフィン風路８を横断する
ようにし、フィン風路８の前開口部９をファンケース３
内に向けてある。

【００１６】シリンダヘッド４の左側にも放熱フィン２
９を横向きに張り出してある。また、ファンケース３の
前部にはリコイルリール３０を収容したリコイルケース
３１を取り付け、エンジン冷却ファン２とリコイルリー
ル３０とをリコイルプーリ３２で連結してある。リコイ
ルケース３１の周壁には外気導入口３３をあけ、リコイ
ルケース３１とファンケース３とはプーリ挿通孔３４で
連通させてある。リコイルリール３０は防塵網３５で覆
ってある。

【００１７】この実施例では、点火プラグ７等の先端部
やその取り付け座６に塵埃が集積するのを抑制するた
め、次のような構成を採用している。すなわち、フィン
風路８をその横側から導風カバー１０で覆い、この導風
カバー１０とフィン風路８の間に、フィン風路８と横並
びで連通する後ろ向きの導風路１１を設けている。この
導風路１１の前開口部１２をファンケース３内に臨ま
せ、フィン風路８の前開口部９を遮風板１３で覆ってあ
る。シリンダヘッド４内で吸気弁口１４と排気弁口１５
とを前後に並べて設け、吸排気弁口１４・１５の左右両
横側のうち、点火プラグ７が配置されてない左側で、シ
リンダヘッド４内に後向きのヘッド内風路１６をあけ、
このヘッド内風路１６の前開口部１７をファンケース３
内に臨ませてある。

【００１８】そして、シリンダヘッド４に吸気管１８を
接続し、この吸気管１８をファンケース３内で、ヘッド
内風路１６の前開口部１７の前方を横切らせている。吸
排気弁口１４・１５の弁口ポート壁１９・２０の間に、
点火プラグ７に臨む連通路２１を形成し、この連通路２
１でフィン風路８とヘッド内風路１６とを連通させ、エ
ンジン冷却ファン２で起こした冷却風をヘッド内風路１
６と導風路１１とに供給し、導風路１１を通過する冷却
風の負圧と、ヘッド内風路１６を通過する冷却風の負圧
との負圧差によって、フィン風路８から連通路２１に吸
風がなされるようにしてある。

【００１９】このような構成によれば、塵埃を含む冷却
風は、遮蔽板１３で遮ぎられ、矢印２２で示すように、
導風路１１に集中的に流れ込み、フィン風路１１の横側
を高速で後向きに通過するため、塵埃を含む冷却風が点
火プラグ７の先端部やその取り付け座６に強く吹き当た
ることがなく、これらへの塵埃の絡み付きが抑制され
る。

【００２０】この実施例では、取り付け座６の前後にボ
ルト挿通ボス３６を設け、これにヘッド取り付けボルト
３７を挿通してある。図１（Ｂ）に示すように、これら
のボルト挿通ボス３６は、いずれもフィン風路８の下部
を縦通させ、下部の放熱フィン５と一体化させてある。
上部の放熱フィン５には、ボルト抜き差し孔３８があけ
られている。ボルト挿通ボス３６やヘッド取り付けボル
ト３７のボルト頭部３９やボルト抜き差し孔３８への塵
埃の絡み付きも、遮風板１３によって抑制される。

【００２１】導風カバー１０はフィン風路８を横側及び
後方から覆う側壁部４０と、フィン風路８を上方から覆
う天井部４１と、天井部４１の前縁から垂設した前壁部
４２と、前壁部４２の下縁部から前向きに導出した庇部
４３とで構成してある。遮風板１３は、庇部４３に溶接
し、前壁部４２の下縁部から垂設してある。図２に示す
ように、庇部４３をファンケース３に沿わせると、図１
（Ａ）に示すように、遮風板１３がフィン風路８の前方
に位置する。フィン風路８と隣接する位置に、ブローバ
イガス通路４５を内設したボス４６を設け、このボス４
６に遮風板１３の横端縁部４４を接当させてある。この
ため、ボス４６と遮風板１３との隙間から塵埃が侵入し
ない。また、導風カバー１１と遮風板１３を、シリンダ
ヘッド４から一体で取り外すことができるため、フィン
風路８を清掃する場合には便利である。

【００２２】また、ボス４６と隣接する位置で、吸気管
１８を取り付けている。図２に示すように、ファンケー
ス３の締め切り点４７はエンジン冷却ファン２の下方に
設け、エンジン冷却ファン２の回転方向は、矢印４８で
示すように、エンジンの正面側から見て反時計回りとし
てある。吸気管１８は、エンジン冷却ファン２の上方
で、遮風板１３の左側、すなわち、エンジン冷却ファン
２の回転下手側に設け、エンジン冷却ファン２で起こさ
れた矢印４９で示す冷却風が、遮風板１３の案内で吸気
管１８に吹き当たり、吸風管１８が効率よく冷却される
ようにしてある。このため、吸気の充填効率が高まり、
出力性能が向上する。

【００２３】上記実施例と図３に示す従来技術につき、
多塵雰囲気下で、実際にエンジンを運転し、取り付け座
の温度を測定した。従来技術では、塵埃の堆積のない運
転開始直後は、フィン風路を冷却風が多量に通過するた
め、取り付け座の温度は１８０゜Ｃ程度を維持するが、
取り付け座の周辺に塵埃が堆積し始めると、その温度が
急増して２００゜Ｃを大きく越える。取り付け座の温度
と気温の差が２００゜Ｃを越えると、エンスト等、過熱
による弊害が起こる。これに対し、上記実施例では、遮
風板によってフィン風路の通風量が押さえられるため、
運転開始直後でも、取り付け座の温度は１９５゜Ｃ程度
まで上昇するが、取り付け座の周辺での塵埃の堆積が抑
制されるため、相当時間、運転を継続しても、その温度
は２００゜Ｃを越えなかった。

【００２４】本発明の実施例の内容は以上の通りである
が、本発明は上記実施例に限定されるものではない。例
えば、本発明は、ガソリンエンジン以外の火花点火式エ
ンジンやディーゼルエンジン等、他の形式のエンジンに
も適用できる。ディーゼルエンジンの場合には、点火プ
ラグ７の位置に燃料噴射ノズルが配置されたものに適用
できる。また、本発明は、導風路１１を通過する冷却風
の負圧と、ヘッド内風路１６を通過する冷却風の負圧と
の負圧差によって、ヘッド内風路１６から連通路２１に
吸風がなされるようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るエンジンの強制空冷装置
を説明する図で、図１（Ａ）はエンジンの横断平面図、
図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図、図１（Ｃ）
は遮風板を取り付けた導風カバーの斜視図である。

【図２】図１のエンジンの縦断正面図である。

【図３】従来技術に係るエンジンの一部横断平面図であ
る。

【符号の説明】

１…シリンダブロック、２…エンジン冷却ファン、３…
ファンケース、４…シリンダヘッド、５…放熱フィン、
６…取り付け座、７…点火プラグ、８…フィン風路、９
…８の前開口部、１０…導風カバー、１１…導風路、１
２…１１の前開口部、１３…遮風板、１４…吸気弁口、
１５…排気弁口、１６…ヘッド内風路、１７…１６の前
開口部、１８…吸気管、１９・２０…弁口ポート壁、２
１…連通路。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F01P 5/06 503 F01P 5/06 502 F01P 5/06 511 F01P 1/02

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダブロック(１)の前部にエンジン
   冷却ファン(２)を設け、このエンジン冷却ファン(２)を
   ファンケース(３)で覆い、シリンダヘッド(４)の左右両
   横側のうち、少なくとも一側から放熱フィン(５)を横向
   きに張り出すとともに、この一側に取り付け座(６)を設
   け、この取り付け座(６)に点火プラグ(７)または燃料噴
   射ノズルを取り付けて、取り付け座(６)と、点火プラグ
   (７)または燃料噴射ノズルが、放熱フィン(５)に沿って
   形成されるフィン風路(８)を横断するようにし、フィン
   風路(８)の前開口部(９)をファンケース(３)内に向け
   た、強制空冷式エンジンにおいて、 フィン風路(８)をその横側から導風カバー(１０)で覆
   い、この導風カバー(１０)とフィン風路(８)の間に、フ
   ィン風路(８)と横並びで連通する後ろ向きの導風路(１
   １)を設け、この導風路(１１)の前開口部(１２)をファ
   ンケース(３)内に臨ませ、フィン風路(８)の前開口部
   (９)を遮風板(１３)で覆い、シリンダヘッド(４)内で吸
   気弁口(１４)と排気弁口(１５)とを前後に並べて設け、
   吸排気弁口(１４)・(１５)の左右両横側のうち、点火プ
   ラグ(７)または燃料噴射ノズルが配置されてない側で、
   シリンダヘッド(４)内に後向きのヘッド内風路(１６)を
   あけ、このヘッド内風路(１６)の前開口部(１７)をファ
   ンケース(３)内に臨ませ、シリンダヘッド(４)に吸気管
   (１８)を接続し、この吸気管(１８)をファンケース(３)
   内で、ヘッド内風路(１６)の前開口部(１７)の前方を横
   切らせ、吸排気弁口(１４)・(１５)の弁口ポート壁(１
   ９)・(２０)の間に、点火プラグ(７)または燃料噴射ノ
   ズルに臨む連通路(２１)を形成し、この連通路(２１)で
   フィン風路(８)とヘッド内風路(１６)とを連通させ、エ
   ンジン冷却ファン(２)で起こした冷却風をヘッド内風路
   (１６)と導風路(１１)とに供給し、導風路(１１)を通過
   する冷却風の負圧と、ヘッド内風路(１６)を通過する冷
   却風の負圧との負圧差によって、フィン風路(８)または
   ヘッド内風路(１６)から連通路(２１)に吸風がなされる
   ようにし、ブローバイガス通路(４５)を内設したボス
   (４６)を吸気ポート壁と一体に設けるとともに、前記遮
   風板(１３)を金属板で形成し、この遮風板(１３)の横端
   縁部(４４)を前記ボス(４６)に接当させた、ことを特徴
   とする強制空冷式エンジン。