WO2015163476A1

WO2015163476A1 - エンジン

Info

Publication number: WO2015163476A1
Application number: PCT/JP2015/062619
Authority: WO
Inventors: 賢悟西; 伸夫陣野原; 真矢津田
Original assignee: ヤマハモーターパワープロダクツ株式会社
Priority date: 2014-04-25
Filing date: 2015-04-24
Publication date: 2015-10-29
Also published as: EP3135889A1; CN106232971A; EP3135889A4; CA2946983A1; JPWO2015163476A1; JP6200074B2; US20170045015A1; EP3135889B1; CN106232971B; US10240509B2

Abstract

　エンジン（１０）のクランクケース（１２）には、外周にフィン（９４，９６）を有するシリンダ（１４，１６）が設けられる。クランク軸（２０）はクランクケース（１２）を貫通する。クランクケース（１２）の外方においてクランク軸（２０）と同軸上に冷却ファン（２２）が設けられる。シリンダ（１４，１６）、クランクケース（１２）の外方および冷却ファン（２２）を覆うように第１カバー（２６）が設けられ、第１カバー（２６）に着脱可能に第２カバー（２８）が設けられる。第１カバー（２６）は、冷却ファン（２２）に臨む位置に設けられる第１開口部（１９８）と、フィン（９４，９６）に臨む位置に設けられる第２開口部（２００，２０２）とを含む。第２カバー（２８）は、第１開口部（１９８）に臨む位置に設けられる吸気口（３０）を含み、第１開口部（１９８）と第２開口部（２００，２０２）とを覆うように第１カバー（２６）に取り付けられる。

Description

エンジン

　この発明はエンジンに関し、より特定的には芝刈り機などの作業機に用いられるエンジンに関する。

　この種のエンジンの一例が特許文献１において開示されている。特許文献１には、エンジン本体に支持されるクランク軸の一端に冷却ファンを付設し、この冷却ファンの前面が臨む吸気口を有し、この吸気口から吸い込んだ冷却風をエンジン本体のシリンダブロックへ誘導すべくエンジン本体の一側を覆うシュラウドを設け、吸気口を覆うスクリーングリッドを冷却ファンに固着した、空冷エンジンが開示されている。

特開平１０－１６９４４５号公報

　特許文献１に示すエンジンでは、たとえばシリンダブロックの外周に設けられるフィンの付近を掃除する等のメンテナンス時には、シュラウド自体を取り外さなければならず、手間がかかってしまう。特に、燃料ポンプがシュラウド近傍に設けられている場合には、燃料ポンプも取り外さなければならず、さらに時間を要する。このように特許文献１に示すエンジンでは、メンテナンスの作業効率がよくない。

　それゆえにこの発明の主たる目的は、メンテナンスの作業効率を向上できる、エンジンを提供することである。

　この発明の或る見地によれば、クランクケースと、外周にフィンを有しかつクランクケースに設けられるシリンダと、クランクケース内に設けられかつクランクケースを貫通するクランク軸と、クランクケースの外方においてクランク軸と同軸上に設けられかつクランクケースの外方から冷却風を取り込む冷却ファンと、シリンダおよびクランクケースの外方ならびに冷却ファンを覆うように設けられる第１カバーと、第１カバーに着脱可能に設けられる第２カバーとを備え、第１カバーは、冷却ファンに臨む位置に設けられる第１開口部と、フィンに臨む位置に設けられる第２開口部とを含み、第２カバーは、第１開口部に臨む位置に設けられる吸気口を含み、第１開口部と第２開口部とを覆うように第１カバーに取り付けられる、エンジンが提供される。

　この発明では、第２カバーを外すだけで、第１カバーの第１開口部や第２開口部から冷却ファンやシリンダのフィン周辺の芝や草などの異物を容易に除去でき、メンテナンスの作業効率を向上できる。

　好ましくは、第１カバーは、第１開口部と第２開口部との間に立設される壁部をさらに含む。この場合、芝や草などの異物が吸気口から第２開口部に入ることを壁部によって抑制できる。

　また好ましくは、壁部は、第２開口部の縁部に設けられる。この場合、芝や草などの異物が吸気口から第２開口部に入ることを壁部によって一層抑制できる。

　さらに好ましくは、第１カバーと第２カバーとの間で壁部近傍に冷却風の排出口が形成されるように第１カバーに第２カバーが取り付けられる。この場合、たとえ芝や草などの異物が吸気口から第１カバーと第２カバーとの間に入ったとしても、当該異物を壁部に沿って排出口から外に排出できる。

　この発明の上述の目的およびその他の目的、特徴、局面および利点は、添付図面に関連して行われる以下のこの発明の実施形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。

この発明の一実施形態のエンジンを示す上方斜視図である。この発明の一実施形態のエンジンを示す下方斜視図である。この発明の一実施形態のエンジンを示す平面図である。この発明の一実施形態のエンジンを示す底面図である。この発明の一実施形態のエンジンを示す側面図（左方から見た）である。この発明の一実施形態のエンジンを示す側面図（右方から見た）である。この発明の一実施形態のエンジンを示す縦（図８のＡ－Ａ線における）断面図である。クランクケースおよびシリンダボディを示す平面図である。クランクケースおよびシリンダボディを示す底面図である。クランク軸、ピストンおよびその周辺を示す平面図である。クランク軸、ピストンおよびその周辺を示す図である。第１カバーから第２カバーを分離させた状態のエンジンを示す分解斜視図（クランクケース側から見た）である。第１カバーから第２カバーを分離させた状態のエンジンを示す分解斜視図（シリンダ側から見た）である。（ａ）は第２カバーを示す平面図であり、（ｂ）は第２カバーを取り外したエンジンを示す平面図である。

　以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について説明する。

　図１～図６を参照して、この発明の一実施形態に係るエンジン１０は、縦置きタイプかつ狭角（９０度未満）のＶ型２気筒ＯＨＶエンジン（Over Head Valve Engine）である。エンジン１０は、クランクケース１２を含む。クランクケース１２の側面には、Ｖ字状に２つのシリンダ１４，１６が設けられる。クランクケース１２の下方にはオイルパン１８が設けられる。軸方向が上下方向になるようにクランクケース１２およびオイルパン１８内にクランク軸２０が設けられる（図７参照）。クランク軸２０は、クランクケース１２およびオイルパン１８を上下方向に貫通する。図７を参照して、クランクケース１２の上方においてクランク軸２０と同軸上に冷却ファン２２が設けられる。冷却ファン２２は、クランク軸２０によって駆動され、クランクケース１２の上方から冷却風を取り込む。シリンダ１４，１６およびクランクケース１２の上方ならびに冷却ファン２２を覆うようにカバー部２４が設けられる。カバー部２４は、第１カバー２６と、第１カバー２６上に取り付けられる第２カバー２８とを含む。第２カバー２８は、冷却ファン２２に臨む位置に外気を取り入れるための吸気口３０を有する。第２カバー２８の内側にメッシュ構造のグラススクリーン３２が設けられる。そのため、草などの夾雑物が吸気口３０を通り抜けたとしてもグラススクリーン３２に引っ掛かり冷却ファン２２周辺に侵入するのを抑制できる。したがって、第２カバー２８およびグラススクリーン３２を介して外気を第１カバー２６内に取り入れることができる。冷却ファン２２の駆動によって吸気口３０から取り込まれた外気は、エンジン１０を冷却する。第１カバー２６および第２カバー２８については、後述する。

　図７から図９を参照して、クランクケース１２は、クランク軸２０が貫通する貫通孔３４を有する。クランクケース１２の上面には、上面開口の略ひょうたん型の凹部３６が形成される。凹部３６には、第１気液分離室３８と第２気液分離室４０とが設けられる。第１気液分離室３８とクランクケース１２の中空部４８（後述）とは貫通孔４２によって連通され、貫通孔４２は、第１気液分離室３８に設けられるリード弁４４によって開閉される。第１気液分離室３８の略中央部には、カム軸１０６（後述）用の軸受孔４６が形成される。また、クランクケース１２には、下面開口の中空部４８が形成される。中空部４８はオイル室となる。中空部４８には、第３気液分離室５０が設けられる。第２気液分離室４０と第３気液分離室５０とは、オイル戻し孔５２を介して連通され、第１気液分離室３８と第３気液分離室５０とは、オイル戻し孔５４を介して連通され、第３気液分離室５０とオイルパン１８とは、クランクケース１２に設けられるオイル戻し通路５６およびオイルパン１８に設けられるオイル戻し通路（図示せず）を介して連通される。第１気液分離室３８および第２気液分離室４０の上面には蓋５８が設けられ、第３気液分離室５０の下面には蓋６０が設けられる。蓋５８の下面に形成される壁部６２が、第１気液分離室３８から第２気液分離室４０への気流を抑制する。クランクケース１２の中空部４８からのブローバイガスは、第１気液分離室３８および第２気液分離室４０において気液分離され、さらに第３気液分離室５０において気液分離される。図７において白抜き矢印で示すように、ブローバイガスは、中空部４８から、第１気液分離室３８、第２気液分離室４０、第３気液分離室５０およびガス管６４等を通って吸気系の上流へ送られる。また、第１気液分離室３８、第２気液分離室４０、第３気液分離室５０において分離された潤滑油は、第３気液分離室５０からオイル戻し通路５６等を介してオイルパン１８に戻される。

　なお、図８を参照して、エンジン１０を横置きする場合には、潤滑油は、第１気液分離室３８からオイルパン１８へ略Ｖ字状のオイル戻し通路６６を介して戻される。このように、エンジン１８を縦置きする場合と横置きする場合とでは、異なるオイル戻し通路を通って潤滑油がオイルパン１８へ戻される。

　図７を参照して、支持部材６８は、クランク軸２０用の貫通孔７０，カム軸１０６（後述）用の貫通孔７２およびガバナ軸１１６（後述）用の貫通孔（図示せず）を有する。支持部材６８は、図示しないたとえばボルトなどの締結部材を用いてクランクケース１２に取り付けられる。支持部材６８は、支持部材６８の外周とクランクケース１２の端縁との間に隙間が形成されかつ支持部材６８の外周とオイルパン１８の端縁との間に隙間が形成される寸法に設定される。これによってクランクケース１２とオイルパン１８との間が連通可能となる。そして、クランク軸２０の上部が、貫通孔３４に設けられた軸受７４を介してクランクケース１２に支持され、クランク軸２０の下部が、貫通孔７０に設けられた玉軸受７６を介して支持部材６８に支持される。これによって、クランク軸２０は、クランクケース１２および支持部材６８を上下方向に貫通するように設けられ、支持部材６８がクランク軸２０の一方を回動可能に支持し、クランクケース１２がクランク軸２０の他方を回動可能に支持する。クランクケース１２とオイルパン１８とは、図示しない締結部材で相互に固定される。上面開口のオイルパン１８には、クランク軸２０が貫通する貫通孔７８が形成される。クランク軸２０と貫通孔７８との間にはオイルシール８０が設けられる。オイルパン１８には、エンジン１０の各部へ与えられる潤滑油が収容される。

　図２および図４に戻って、シリンダ１４は、シリンダボディ８２、シリンダヘッド８４およびシリンダヘッドカバー８６を含み、シリンダ１６は、シリンダボディ８８、シリンダヘッド９０およびシリンダヘッドカバー９２を含む。図８および図９を参照して、シリンダボディ８２，８８はクランクケース１２に一体的に形成され、シリンダボディ８２，８８はそれぞれ、外周にフィン９４，９６を有する。

　図８～図１１を参照して、シリンダボディ８２，８８内にはそれぞれ、ピストン９８，１００が摺動可能に設けられる。ピストン９８，１００はそれぞれ、コンロッド１０２，１０４によってクランクケース１２内のクランク軸２０に連結される。ピストン９８，１００の往復運動が、クランク軸２０によって回転運動に変換される。また、クランクケース１２内には、クランク軸２０に連動するカム軸１０６が収納される。図７を参照して、カム軸１０６の一端部は、軸受孔４６において油膜を介してクランクケース１２によって回動可能に支持され、カム軸１０６の他端部は、貫通孔７２に設けられる玉軸受１０８を介して支持部材６８によって回動可能に支持される。クランク軸２０には駆動ギア１１０が設けられ、カム軸１０６には、駆動ギア１１０の回転に伴って回転する被駆動ギア１１２が設けられる。また、クランクケース１２内には、ガバナ１１４が設けられる。ガバナ１１４は、負荷変動があっても、エンジン１０の回転数を一定の範囲に保持するための機構である。ガバナ１１４のガバナ軸１１６は、支持部材６８の図示しない貫通孔に圧入される。ガバナ１１４のガバナギア１１８は、ガバナ軸１１６に回動自在に取り付けられ、被駆動ギア１１２と噛み合い被駆動ギア１１２の回転に伴って回転する。支持部材６８に支持されるクランク軸２０とカム軸１０６とガバナ軸１１６とは平行（略平行）に配置される。

　各シリンダ１４，１６において、シリンダボディ８２，８８からシリンダヘッド８４，９０にかけて、クランクケース１２内とシリンダヘッドカバー８６，９２内のロッカアーム室（図示せず）とを連通する連通路（図示せず）が形成される。

　シリンダ１４において、プッシュロッド１２０およびプッシュロッド１２０の一端部に設けられるタペット１２２が連通路に挿入される。タペット１２２の先端部が、クランクケース１２内で、カム軸１０６の吸気カム１２４に当接される。プッシュロッド１２０の他端部は、ロッカアーム室内に設けられるロッカアーム１２６に接続され、バルブスプリング１２８，１３０によって常時閉じる方向に付勢されている吸気弁１３２，１３４が、ロッカアーム１２６によって駆動される。吸気弁１３２，１３４によって２つの吸気ポート（図示せず）が開閉される。また、プッシュロッド１３６およびプッシュロッド１３６の一端部に設けられるタペット１３８が連通路に挿入される。タペット１３８の先端部が、クランクケース１２内で、カム軸１０６の排気カム１４０に当接される。プッシュロッド１３６の他端部は、ロッカアーム室内に設けられるロッカアーム１４２に接続され、バルブスプリング１４４によって常時閉じる方向に付勢されている排気弁１４６が、ロッカアーム１４２によって駆動される。排気弁１４６によって排気ポート１４８（図４参照）が開閉される。

　同様に、シリンダ１６において、プッシュロッド１５０およびプッシュロッド１５０の一端部に設けられるタペット１５２が連通路に挿入される。タペット１５２の先端部が、クランクケース１２内で、カム軸１０６の吸気カム１５４に当接される。プッシュロッド１５０の他端部は、ロッカアーム室内に設けられるロッカアーム１５６に接続され、バルブスプリング１５８，１６０によって常時閉じる方向に付勢されている吸気弁１６２，１６４が、ロッカアーム１５６によって駆動される。吸気弁１６２，１６４によって２つの吸気ポート（図示せず）が開閉される。また、プッシュロッド１６６およびプッシュロッド１６６の一端部に設けられるタペット１６８が連通路に挿入される。タペット１６８の先端部が、クランクケース１２内で、カム軸１０６の排気カム１７０に当接される。プッシュロッド１６６の他端部は、ロッカアーム室内に設けられるロッカアーム１７２に接続され、バルブスプリング１７４によって常時閉じる方向に付勢されている排気弁１７６が、ロッカアーム１７２によって駆動される。排気弁１７６によって排気ポート１７８（図４参照）が開閉される。

　なお、シリンダ１４，１６の各吸気ポートには、吸気管１８０等を介してエアフィルタ１８２が取り付けられる（図１、図２参照）。シリンダ１４，１６の排気ポート１４８，１７８にはそれぞれ排気管１８４，１８６を介してマフラ１８８が接続される（図１４参照）。エンジン１０からの排気ガスはマフラ１８８を介して外部へ排出される。エンジン１０には、図示しない燃料タンクから燃料が供給され、スタータモータ１９０によってクランク軸２０が回転され、エンジン１０が始動される。

　図７、図１２～図１４を参照して、第１カバー２６および第２カバー２８について説明する。

　第１カバー２６は、下面開口に形成され、主としてクランクケース１２の外方を覆う第１本体部１９２と、主としてシリンダ１４，１６の外方を覆う第１突出部１９４，１９６とを有する。第１本体部１９２と、第１突出部１９４，１９６とは一体的に形成される。第１本体部１９２は、冷却ファン２２に臨む位置に設けられる略円形の第１開口部１９８（図７参照）を含み、第１突出部１９４は、フィン９４に臨む位置に設けられる第２開口部２００を含み、第１突出部１９６は、フィン９６に臨む位置に設けられる第２開口部２０２を含む。第１開口部１９８には、グラススクリーン３２が設けられる。

　第１カバー２６は、第１開口部１９８と第２開口部２００との間に立設される壁部２０４、および第１開口部１９８と第２開口部２０２との間に立設される壁部２０６をさらに含む。壁部２０４は、第２開口部２００の縁部に設けられ、壁部２０６は、第２開口部２０２の縁部に設けられる。第１カバー２６は、壁部２０４と壁部２０６との間に立設される壁部２０７をさらに含む。壁部２０７は、壁部２０４の端部と壁部２０６の端部とをつなぐように第１開口部１９８の縁部に沿って設けられる。したがって、壁部２０４、壁部２０６および壁部２０７は、第１開口部１９８の周囲に連なって設けられている。

　第２カバー２８は、第１カバー２６の第１開口部１９８を覆うための板状の第２本体部２０８と、第１カバー２６の第２開口部２００，２０２を覆うための板状の第２突出部２１０，２１２とを含む。第２本体部２０８と、第２突出部２１０，２１２とは一体的に形成される。吸気口３０は、第２本体部２０８において第１開口部１９８に臨む位置に設けられる。第２カバー２８は、第２突出部２１０，２１２によって第２開口部２００，２０２を覆いかつ第２本体部２０８によって第１開口部１９８を覆うように、第１カバー２６に取り付けられる。

　第１カバー２６は、複数（この実施形態では６個）の取付部２１４を有し、第２カバー２８は、複数（この実施形態では６個）の取付部２１６を有する。第１カバー２６の各取付部２１４と、第２カバー２８の対応する取付部２１６とを、ボルトなどの締結部材２１８（図１参照）によって相互に固定することによって、第１カバー２６に第２カバー２８が取り付けられる。締結部材２１８を着脱することによって、第２カバー２８を第１カバー２６に着脱できる。

　図１、図５～図７をも参照して、第１カバー２６に第２カバー２８を取り付けたとき、第１カバー２６と第２カバー２８との間に、冷却風の排出口２２０，２２２，２２４が三方向に形成される。すなわち、第２カバー２８の外周に沿って、排出口２２０は、排出口２２２と２２４との間に設けられ、平面視において、排出口２２２と２２４とは、吸気口３０を挟んで設けられる。排出口２２２は、壁部２０４の近傍に形成され、排出口２２４は、壁部２０６近傍に形成される。この実施形態では、第２カバー２８に窪みを形成することによって、排出口２２０，２２２，２２４が形成されたが、これに限定されず、第１カバー２６に窪みを形成することによって、排出口２２０，２２２，２２４が形成されてもよい。

　エンジン１０によれば、第２カバー２８を外すだけで、第１カバー２６の第１開口部１９８や第２開口部２００，２０２から圧縮空気を吹きかけるなどして、冷却ファン２２やシリンダ１４，１６のフィン９４，９６周辺の芝や草などの異物を容易に除去でき、メンテナンスの作業効率を向上できる。

　第１カバー２６は、第１開口部１９８と第２開口部２００，２０２との間に立設される壁部２０４，２０６を有するので、芝や草などの異物が吸気口３０から第２開口部２００，２０２に入ることを壁部２０４，２０６によって抑制できる。

　壁部２０４，２０６は、第２開口部２００，２０２の縁部に設けられるので、芝や草などの異物が吸気口３０から第２開口部２００，２０２に入ることを壁部２０４，２０６によって一層抑制できる。

　第１カバー２６と第２カバー２８との間で壁部２０４，２０６近傍に冷却風の排出口２２２，２２４が形成されるように第１カバー２６に第２カバー２８が取り付けられるので、たとえ芝や草などの異物が吸気口３０から第１カバー２６と第２カバー２８との間に入ったとしても、当該異物を壁部２０４，２０６に沿って排出口２２２，２２４から外に排出できる。

　なお、上述の実施形態では、この発明を２気筒エンジンに適用した場合について説明したが、これに限定されない。この発明は、単気筒や３気筒以上のエンジンにも適用できる。

　以上、この発明の好ましい実施形態について説明されたが、この発明の範囲および精神を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能であることは明らかである。この発明の範囲は、添付された請求の範囲のみによって限定される。

　１０　　　エンジン
　１２　　　クランクケース
　１４，１６　　　シリンダ
　２０　　　クランク軸
　２２　　　冷却ファン
　２６　　　第１カバー
　２８　　　第２カバー
　３０　　　吸気口
　９４，９６　　　フィン
　１９８　　　第１開口部
　２００，２０２　　　第２開口部
　２０４，２０６，２０７　　　壁部
　２２０，２２２，２２４　　　排出口

Claims

　クランクケースと、
　外周にフィンを有しかつ前記クランクケースに設けられるシリンダと、
　前記クランクケース内に設けられかつ前記クランクケースを貫通するクランク軸と、
　前記クランクケースの外方において前記クランク軸と同軸上に設けられかつ前記クランクケースの外方から冷却風を取り込む冷却ファンと、
　前記シリンダおよび前記クランクケースの外方ならびに前記冷却ファンを覆うように設けられる第１カバーと、
　前記第１カバーに着脱可能に設けられる第２カバーとを備え、
　前記第１カバーは、前記冷却ファンに臨む位置に設けられる第１開口部と、前記フィンに臨む位置に設けられる第２開口部とを含み、
　前記第２カバーは、前記第１開口部に臨む位置に設けられる吸気口を含み、前記第１開口部と前記第２開口部とを覆うように前記第１カバーに取り付けられる、エンジン。
　前記第１カバーは、前記第１開口部と前記第２開口部との間に立設される壁部をさらに含む、請求項１に記載のエンジン。
　前記壁部は、前記第２開口部の縁部に設けられる、請求項２に記載のエンジン。
　前記第１カバーと前記第２カバーとの間で前記壁部近傍に前記冷却風の排出口が形成されるように前記第１カバーに前記第２カバーが取り付けられる、請求項２または３に記載のエンジン。