JP3689373B2 - 頭上弁型4サイクルエンジン - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸排気弁がシリンダの頭上に配置され、吸排気弁を駆動するプッシュロッドがシリンダの側部に配置された頭上弁型4サイクルエンジンに関する。
【0002】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
この種の頭上弁型4サイクルエンジンとして、シリンダの上方の吸・排気弁を駆動するプッシュロッドがシリンダの側部に配置され、クランク室とロッカアーム室を連通するブリーザ通路が、シリンダ内においてプッシュロッドとは反対側の側部に配置されたものが知られている。
【0003】
しかし、このような構成では、シリンダにおけるプッシュロッドとは反対側の側部がブリーザ通路のために大きく側方に突出して、エンジンの大型化を招いていた。
【0004】
これとは別に、前記プッシュロッドが配置されるシリンダの一側部とは反対側でフライホイール寄りの位置にブリーザ通路を配置したものも知られている。
【0005】
しかし、このような構成では、プッシュロッドを収納するプッシュロッド室とブリーザ通路とが離れるために、ブリーザ通路の途中に溜まったオイルをプッシュロッド室に戻すオイルリターン通路が長くなるため、構成が複雑になる。
【0006】
本発明は、以上の事情に鑑みてなされたもので、エンジンが大きくなったり、オイルリターン通路が長くなることのないようにブリーザ通路が配置された頭上弁型4サイクルエンジンを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る頭上弁型4サイクルエンジンは、シリンダの上方の吸・排気弁を駆動するプッシュロッドがシリンダの側部に配置され、クランク室とロッカアーム室を連通するブリーザ通路が、シリンダ内においてフライホイール側でかつプッシュロッド側の側部を通る第1通路部と、シリンダヘッド内においてプッシュロッド側から反プッシュロッド側に延びる第2通路部と、この第2通路部の終端からシリンダヘッド内の反プッシュロッド側を通って前記ロッカアーム室に連通する第3通路部とを有し、前記第1通路部と第2通路部の接続部にブリーザ通路の逆止弁が配置され、さらに、前記接続部における逆止弁の下流側近傍を前記プッシュロッド室に連通させるオイルリターン通路を有する。
【0008】
前記頭上弁型4サイクルエンジンによれば、シリンダの反プッシュロッド側の側部が側方へ張り出す量を小さくできるので、それだけシリンダ側部を小さく構成して、エンジンの大型化を抑制できる。さらに、逆止弁の閉止動作によって逆止弁の下流側近傍にはブローバイガス中のオイルが溜まり易いが、この溜まったオイルをオイルリターン通路を経てプッシュロッド室に流入させ、クランク室に戻すことができる。また、第1通路部はシリンダにおけるプッシュロッド室の近傍に設けられているので、第1通路部と第2通路部の接続部もプッシュロッド室の近傍に位置するから、前記オイルリターン通路が短くなる。
【0009】
本発明の好ましい実施形態では、前記シリンダの軸心が水平および垂直方向に対して傾斜し、シリンダにおける前記プッシュロッドを収納するプッシュロッド室がシリンダの斜め下側の側部に位置している。
【0010】
このように構成した場合には、ブローバイガスをブリーザ通路の第2通路部を経てロッカアーム室の上側に容易に還流させることができ、これによりブローバイガスから分離されたオイルを重力でロッカアームに円滑に供給でき、さらにプッシュロッド室等よりクランク室に容易に戻すことができる。
【0013】
本発明の好ましい実施形態では、前記第2通路部が、前記シリンダとシリンダヘッドとの間に介在するヘッドガスケットと、前記シリンダヘッドの下面との間に形成され、前記ヘッドガスケットに前記逆止弁が設けられている。
【0014】
このように構成した場合には、逆止弁の設置のための部材が不要になり、構造が簡略化される。
【0015】
本発明の好ましい実施形態では、前記シリンダヘッドに逆止弁のストッパが形成されている。
【0016】
このように構成した場合には、逆止弁34の開度を規制するストッパがシリンダヘッドに形成されていることから、ストッパ部材を別途設ける必要がなくなり、構造が簡略化される。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら詳述する。
図1および図2は本発明の一実施形態である頭上弁型4サイクルエンジンの正面断面図および要部側面図を示す。図1において、頭上弁型4サイクルエンジンのエンジン本体1は、水平方向に配置されたクランク軸2を回転自在に支承するクランクケース3と、このクランクケース3に一体形成されたシリンダ6と、クランク軸2にコンロッド4を介して連結されてシリンダ6内を摺動するピストン5と、このシリンダ6と別体でシリンダ6の上部に接続されたシリンダヘッド7とを備えている。シリンダ6はその軸心S1が水平方向および垂直方向に対して傾斜した姿勢に配置されている。前記クランクケース3の下部はオイルを貯留するオイルパン8とされている。図1においては紙面の前面側が、また図2においては右側がクランク軸2の出力側とされ、その反対側(図2では左側)に、冷却ファンを兼ねるフライホイール9が設けられている。クランクケース3はその前面が開口しており、この前面開口がサイドカバー21で閉塞されている。図1のクランクケース3の上部には燃料タンク20が支持されている。
【0018】
クランク軸2と平行にクランクケース3に回転自在に支承されたカム軸10には、位相を異にする2つのカム11,12がカム軸10の長さ方向に距離を隔てて設けられ、クランク軸2の回転がギヤ機構(図示せず)を介してカム軸10に伝達されることで、カム軸10がクランク軸2と同期して回転する。シリンダ6の一側部、すなわちここではシリンダ6における斜め下側の側部には、プッシュロッド室13の下半部13Aが設けられ、プッシュロッド室13の上半部13Bがシリンダヘッド7に設けられている。このプッシュロッド室13に、シリンダヘッド7に支持された吸・排気弁14,15を駆動する一対のプッシュロッド16,17が配置されている。これら両プッシュロッド16,17の下端面は、タペット41,42を介して前記カム軸10の2つのカム11,12に接触させてあり、カム11,12によりプッシュロッド16,17をその軸方向に上下動させる。
【0019】
また、シリンダヘッド7の上部には、一対のロッカアーム18,19が各々揺動自在に設けられ、これらロッカアーム18,19の一端に前記プッシュロッド16,17の上端面が各々接触している。さらに、前記両ロッカアーム18,19の他端には、リターンスプリング23を介してシリンダヘッド7に支持された前記吸・排気弁14,15の上端が各々接触しており、これらの部材で、クランク軸2の回転に周期して吸・排気弁14,15を開閉する動弁機構24が構成されている。シリンダヘッド7の上方には前記ロッカアーム18,19を覆うヘッドカバー25が設けられ、ヘッドカバー25内は、図2に示す仕切壁26によってロッカアーム室31と気液分離室32とに区画されている。仕切壁26には、小さな連通孔26aが形成されている。
【0020】
図1に示すクランクケース3の下部のクランク室27と、前記シリンダヘッド7の上のロッカアーム室31とは、ブリーザ通路28で連通している。このブリーザ通路28は、吸入・爆発行程でのピストン運動で上昇するクランク室27の圧力を逃がす際に、クランク室27内から流出するブローバイガスをロッカアーム室31を経て吸気通路内に還流させるための通路であって、シリンダ6内において、フライホイール9側で、かつプッシュロッド16,17側(図1の下側)の側部を通る第1通路部28Aと、シリンダヘッド7内において、プッシュロッド16,17側から反プッシュロッド側の側部に向けて延びる第2通路部28Bと、この第2通路部28Bの終端からシリンダヘッド7内の反プッシュロッド側(図1の上側)を通って上方に立ち上がり前記ロッカアーム室26に連通する第3通路部28Cと、図2に示すチューブからなり前記気液分離室32からエアクリーナ33におけるクリーナエレメント33aの出口側に連通する第4通路部28Dとで構成されている。
【0021】
シリンダヘッド7の底面図である図3に示すように、前記ブリーザ通路28の第2通路部28Bは、シリンダヘッド7の下面に形成されている。また、図5に示すように、第1通路部28Aと第2通路部28Bの接続部には、ブリーザ通路28の逆止弁34が配置されている。この逆止弁34は、クランク室27からロッカアーム室31へ向かうガス流れを許容し、その逆方向へのガス流れを阻止するもので、シリンダ6とシリンダヘッド7との間に介在するヘッドガスケット35に設けられている。
【0022】
ヘッドガスケット35は、この実施形態では、ゴムコーティングされたメタル製であり、その平面図を図4に示す。同図では、クランク軸心Cとの位置関係を明確にするために、クランク軸心Cとフライホイール9とを鎖線で示している。前記逆止弁34はリード片からなり、その一端部がリベット36でヘッドガスケット35に支持されている。
【0023】
図5に示すように、ブリーザ通路28の第1通路部28Aと第2通路部28Bの接続部における逆止弁34の下流側近傍Pとプッシュロッド室13とが、オイルリターン通路37により連通されている。このオイルリターン通路37は、図3に示すようにシリンダヘッド7の下面に形成されている。また、シリンダヘッド7の下面には、図5に示すように、逆止弁34の開度を規制するストッパ38が形成されている。
【0024】
上記構成の頭上弁型4サイクルエンジンでは、吸入・爆発行程でのピストン運動で上昇する図1のクランク室27の内圧を逃がす際に、ブローバイガスが、矢印で示すように、クランク室27からブリーザ通路28の第1通路部28A,第2通路部28Bおよび第3通路部28Cを経てシリンダヘッド7の上のロッカアーム室31に送られ、さらにロッカアーム室31から、図2に示す気液分離室32および第4通路部28Dを経て、エアクリーナ33の出口側に還流される。このとき、図5に示すブリーザ通路28の第1通路部28Aと第2通路部28Bの接続部では、クランク室27の内圧が上昇しているので、逆止弁34が開放状態にあり、前記還流が許容される。圧縮・排気行程ではクランク室27が負圧となるので、前記逆止弁34は閉止状態となる。
【0025】
また、逆止弁34が閉止状態のとき、第2および第3通路部28B,28C内のブローバイガス4に含まれたオイルが逆流して、逆止弁34の下流側近傍に溜まるが、このオイルはオイルリターン通路37を経てプッシュロッド室13に流入し、プッシュロッド室13の下半部13Aから、タペット41,42の側方に設けられたリターン孔29を通ってクランク室27に戻される。さらに、ブローバイガスがロッカアーム室31内の仕切壁26の連通孔26aを通って、ロッカアーム室31から気液分離室32に流入するときにも、ブローバイガスに混合したオイルが仕切壁26で分離されてロッカアーム室31側に残されるので、エアクリーナ33の出口側には十分にオイルの分離されたブローバイガスが還流される。また、ロッカアーム室31内のオイルは、プッシュロッド室13から前記リターン孔29を通ってクランク室27に戻される。
【0026】
特に、前記構成の頭上弁型4サイクルエンジンでは、図7のシリンダ6の上方の吸・排気弁14,15を駆動するプッシュロッド16,17がシリンダ6の側方に配置され、クランク室27とロッカアーム室31を連通するブリーザ通路28の第1通路部28Aが、シリンダ6内においてフライホイール9(図2)側でかつプッシュロッド16,17側の側部を通っているので、シリンダ6における反プッシュロッド側の側部に第1通路部が存在しないから、シリンダ6の側方への張り出し量を小さくでき、エンジンの大型化を抑制できる。
【0027】
また、前記シリンダ6の軸心S1は水平方向および垂直方向に対して傾斜しているので、ブローバイガスは、シリンダ6の斜め下側に位置する第1通路部28Aに導入されたのち、第2通路部28Bを通って反プッシュロッド側(図1の上側)に送られ、さらに、シリンダヘッド7内の反プッシュロッド側(図1の上側)の第3通路部28Cを通ってロッカアーム室31の上側に容易に還流される。これによりブローバイガスから分離されたオイルを、重力によってロッカアーム18,19に円滑に供給でき、さらに、プッシュロッド室13等よりクランク室27に容易に戻すことができる。
【0028】
さらに、図5に示すブリーザ通路28の第1通路部28Aと第2通路部28Bの接続部における逆止弁34の下流側近傍Pには、プッシュロッド室13に連通させるオイルリターン通路37を形成しているので、逆止弁34の下流側近傍Pに溜まったオイルをオイルリターン通路37を経てプッシュロッド室13に流入させ、クランク室27に戻すことができる。ここで、第1通路部28Aはシリンダ6におけるプッシュロッド室下半部13Aの近傍に設けられているので、逆止弁34もプッシュロッド室下半部13Aに接近するから、前記オイルリターン通路37を短く形成することができる。
【0029】
また、ブリーザ通路28の逆止弁34は、シリンダ6とシリンダヘッド7との間に介在するヘッドガスケット35に設けられているので、逆止弁34の設置のための部材が不要になり、それだけ構造が簡略化される。
【0030】
さらに、前記シリンダヘッド7には、逆止弁34の開度を規制するストッパ38が形成されているから、ストッパ部材を別途設ける必要がなくなるので、さらに構造が簡略化される。
【0031】
【発明の効果】
以上のように、本発明の頭上弁型4サイクルエンジンによれば、シリンダの上方の吸・排気弁を駆動するプッシュロッドがシリンダの側部に配置され、クランク室とロッカアーム室を連通するブリーザ通路が、シリンダ内においてフライホイール側でかつプッシュロッド側の側部を通る第1通路部と、シリンダヘッド内においてプッシュロッド側から反プッシュロッド側に延びる第2通路部と、この第2通路部の終端からシリンダヘッド内の反プッシュロッド側を通って前記ロッカアーム室に連通する第3通路部とを有し、前記第1通路部と第2通路部の接続部にブリーザ通路の逆止弁が配置されているので、シリンダの反プッシュロッド側の側部が側方へ張り出す量を小さくでき、それだけシリンダ側部を小さく構成して、エンジンの大型化を抑制できる。また、前記第1通路部と第2通路部の接続部における逆止弁の下流側近傍を前記プッシュロッド室に連通させるオイルリターン通路を有するので、逆止弁の下流側近傍に溜まるオイルをプッシュロッド室に戻すオイルリターン通路が短くなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る頭上弁型4サイクルエンジンの正面断面図を示す。
【図2】同頭上弁型4サイクルエンジンの要部を示す側面図である。
【図3】同頭上弁型4サイクルエンジンにおけるシリンダヘッドの底面図である。
【図4】同頭上弁型4サイクルエンジンにおけるヘッドガスケットの平面図である。
【図5】図4におけるV−V線に沿った断面図である。
【符号の説明】
6…シリンダ、7…シリンダヘッド、9…フライホイール、13…プッシュロッド室、14…吸気弁、15…排気弁、16,17…プッシュロッド、27…クランク室、28…ブリーザ通路、28A…第1通路部、28B…第2通路部、31…ロッカアーム室、34…逆止弁、35…ヘッドガスケット、37…オイルリターン通路、38…ストッパ、P…逆止弁の下流側近傍、S1…シリンダ軸心
Claims (4)
- シリンダの上方の吸・排気弁を駆動するプッシュロッドがシリンダの側部に配置され、
クランク室とロッカアーム室を連通するブリーザ通路が、シリンダ内においてフライホイール側でかつプッシュロッド側の側部を通る第1通路部と、シリンダヘッド内においてプッシュロッド側から反プッシュロッド側に延びる第2通路部と、この第2通路部の終端からシリンダヘッド内の反プッシュロッド側を通って前記ロッカアーム室に連通する第3通路部とを有し、
前記第1通路部と第2通路部の接続部にブリーザ通路の逆止弁が配置され、
さらに、前記接続部における逆止弁の下流側近傍を前記プッシュロッド室に連通させるオイルリターン通路を有する頭上弁型4サイクルエンジン。 - 請求項1において、前記シリンダの軸心が水平および垂直方向に対して傾斜し、シリンダにおける前記プッシュロッドを収納するプッシュロッド室がシリンダの斜め下側の側部に位置している頭上弁型4サイクルエンジン。
- 請求項1または2において、前記第2通路部が、前記シリンダとシリンダヘッドとの間に介在するヘッドガスケットと、前記シリンダヘッドの下面との間に形成され、前記ヘッドガスケットに前記逆止弁が設けられている頭上弁型4サイクルエンジン。
- 請求項1から3のいずれかにおいて、前記シリンダヘッドに前記逆止弁のストッパが形成されている頭上弁型4サイクルエンジン。
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