４サイクルエンジン及びエンジン作業機
【課題】
４サイクルエンジンにおいて安価で簡単な構造でブローバイガス中に含まれるオイルの回収を行う。
【解決手段】
シリンダ２と、ピストン１２と、オイルを溜めるオイル室３３を画定するクランクケース１９と、吸排気バルブを収めた動弁室を覆うシリンダヘッドカバー２６を有し、クランクケース１４内に溜まったブローバイガスを動弁室２６ａ、２６ｂに導いて動弁室からエアクリーナー室に排出する４サイクルエンジンにおいて、動弁室２６ａからオイル室３３へオイルを戻すための戻り通路３１を設け、動弁室２６ａからエアクリーナー室へのブローバイガスの排気口２６ｃをフェルト２９で覆うようにした。フェルト２９は例えば帯状であって、上端側はブローバイ排出出口２９ｃの前に配置し、下端側が戻り通路３１内に位置するように配置した。
４サイクルエンジンにおいて安価で簡単な構造でブローバイガス中に含まれるオイルの回収を行う。
【解決手段】
シリンダ２と、ピストン１２と、オイルを溜めるオイル室３３を画定するクランクケース１９と、吸排気バルブを収めた動弁室を覆うシリンダヘッドカバー２６を有し、クランクケース１４内に溜まったブローバイガスを動弁室２６ａ、２６ｂに導いて動弁室からエアクリーナー室に排出する４サイクルエンジンにおいて、動弁室２６ａからオイル室３３へオイルを戻すための戻り通路３１を設け、動弁室２６ａからエアクリーナー室へのブローバイガスの排気口２６ｃをフェルト２９で覆うようにした。フェルト２９は例えば帯状であって、上端側はブローバイ排出出口２９ｃの前に配置し、下端側が戻り通路３１内に位置するように配置した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は４サイクルエンジン及びそれを用いたエンジン作業機に関し、特にブローバイガス中に含まれた潤滑油を効果的に回収する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
刈払機やチェーンソー等の携帯用のエンジン作業機において、近年の公害対策上の理由から２サイクルエンジンでなく４サイクルエンジンが採用されることが多くなってきた。４サイクルエンジンでは、ブローバイガスを回収して再燃焼させるように構成されるのが一般的である。ブローバイガス（Ｂｌｏｗｂｙ Ｇａｓ）とは、主にピストンとシリンダの隙間からクランクケース内に流入するガスのことであって、未燃焼の燃料や排気ガス成分が含まれる。ブローバイガス中には未燃焼の炭化水素が多く含まれるため、法律によってブローバイガスを大気中に放出することが禁じられていることが多い。そのため、クランクケース内に溜まったブローバイガスをシリンダヘッドに導き、チューブ等でシリンダヘッドからエアクリーナー室又はシリンダへの吸入ポートに導くことが広く行われている。
【０００３】
ブローバイガスの回収にあたって、ブローバイガスと共にクランクケース内に溜まったオイル（潤滑油）の一部も排出されて燃やされてしまうことがある。各部をオイルで潤滑する４サイクルエンジンにおいてはオイルの消費はできるだけ低い方が好ましく、ブローバイガスと共に排出されてしまうオイルをできるだけ回収することが重要である。ブローバイガス中に含まれたオイルの回収方法としては、特許文献１に開示されているようにブローバイガスの流路をラビリンス構造にし、壁面に当てることでブローバイガスに混入しているオイルを付着させる方法や、シリンダヘッドからエアクリーナー室の間にブローバイガスとオイルを分離するためのオイル分離室を設ける方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１１５２１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の構造である、ラビリンス構造を設けオイルを付着させる方法ではオイルを付着させる壁面を複数形成する必要であり、シリンダヘッドカバーの内壁等に複雑な構造が必要となり製造加工上の困難が伴う。また、ラビリンス構造をシリンダヘッドカバーとは別部品で実現しようとすると部品点数の増加と製造コストアップになってしまう。一方、シリンダヘッドからエアクリーナー室の間にブローバイガスとオイルを分離する為のオイル分離室を作る構造ではエンジンの本体とは別にオイル分離室を設ける必要があり、構造も複雑で部品点数も多くなり、製造コストアップになってしまう。
【０００６】
本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、その目的は、簡単な構造でブローバイガス中に含まれるオイルの回収を行うことのできる４サイクルエンジンを実現することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、オイル吸着材を使用することでブローバイガス中に混入したオイルを効果的に分離・回収することができる４サイクルエンジンを実現することにある。
【０００８】
本発明のさらに他の目的は、環境性能に優れエンジンオイルの消費の少ない４サイクルエンジンを用いたエンジン作業機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願において開示される発明のうち代表的なものの特徴を説明すれば次の通りである。
【００１０】
本発明の一つの特徴によれば、シリンダの内部で往復動するピストンと、ピストンを往復動させるクランクを収容するとともにオイルを溜めるオイル室を画定するクランクケースと、シリンダの上部に設けられ吸排気バルブを収めた動弁室を覆うシリンダヘッドカバーを有し、シリンダの燃焼室から漏れたブローバイガスを動弁室に導いて動弁室からエアクリーナー室に排出する４サイクルエンジンにおいて、動弁室からクランクケース内へブローバイガスに含まれるオイルを戻すための戻り通路を設け、動弁室からエアクリーナー室へのブローバイガスの排気口をオイル吸着材で覆い、オイル吸着材の一部を戻り通路の内部まで延ばすように配置した。オイル吸着材には例えばフェルト材を用いることができる。シリンダヘッドカバーには、エアクリーナー室と連通するためのチューブが接続されるブローバイガスの排気口が設けられ、オイル吸着材は排気口とバルブ機構の間に設けられる。オイル吸着材は例えば帯状であって、一端側は排気口を直接覆うか、排気口の前に距離を置くようにして覆い、他端側が戻り通路内に位置するように配置される。
【００１１】
本発明の他の特徴によれば、戻り通路はシリンダにおいてピストンの移動方向とほぼ平行に延びるように設けられ、戻り通路の上側は動弁室に開口し、下側はクランクケース内に連通される。戻り通路は、動弁室に配置される吸入弁及び排気弁を動作させるための伝達機構の通路と独立して設けるか、或いは、伝達機構の通路と戻り通路を兼用させるように構成する。伝達機構は吸排気バルブを開閉させるためのプッシュロッドであり、戻り通路はプッシュロッドを貫通させる通路と平行であって、伝達機構の通路とシリンダの間に位置するように設けられる。
【００１２】
本発明のさらに他の特徴によれば、クランクケースの内部にオイルポンプが設けられ、
戻り通路はオイルポンプに接続される。シリンダヘッドカバーの内壁にはオイル吸着材を固定するための２つのリブが設けられ、オイル吸着材はリブによって挟まれるように固定されることにより動弁室を二分割する壁部を構成し、オイル吸着材は動弁室の床面を這わせて戻り通路にまで設置される。このように構成した４サイクルエンジンを用いて、エンジンのクランク軸と同軸に取り付けられ、クランク軸からの動力を先端工具に伝達するエンジン作業機が実現される。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、クランクケース内へ前記ブローバイガスに含まれるオイルを戻すための戻り通路を設け、オイル吸着材を使用することでブローバイガス中に含まれたオイルを回収するようにしたので、安価で安易な構造でオイルの回収機構を実現でき、オイルの消費量を大きく低減した４サイクルエンジンを実現できる。
【００１４】
請求項２の発明によれば、オイル吸着材にフェルト材を用いるようにしたので、安価な材料で効率良くオイルを吸着および回収することができる４サイクルエンジンを実現できる。
【００１５】
請求項３の発明によれば、シリンダヘッドカバーにはチューブが接続されるブローバイガスの排気口が設けられ、オイル吸着材は排気口とバルブ機構の間に設けられるので、チューブから排出されるブローバイガスはオイル吸着材を通過したガスとなり、オイル吸着材によって効果的にオイルを回収することができる。
【００１６】
請求項４の発明によれば、戻り通路はシリンダにおいてピストンの移動方向とほぼ平行に延びるように設けられので、戻り通路の製造のための機械加工が容易である。
【００１７】
請求項５の発明によれば、オイル吸着材は帯状であって、一端側は排気口を覆い、他端側が戻り通路内に位置するように配置されるので、排気口近傍にてブローバイガスから捕獲されたオイルを確実に戻り通路内に導くことができる。
【００１８】
請求項６の発明によれば、戻り通路は、動弁室に配置される吸入弁及び排気弁を動作させるための伝達機構の通路とは独立して設けられるので、伝達機構の動作に影響を与えることなく信頼性の高いオイルの回収機構を実現できる。
【００１９】
請求項７の発明によれば、吸排気バルブを開閉させるためのプッシュロッドを通す通路とは独立して戻り通路を設け、伝達機構の通路とシリンダの間に位置するように設けられるので、機械加工が容易であって製造コストの上昇を抑えることができる。
【００２０】
請求項８の発明によれば、戻り通路はオイルポンプに接続されるので、回収されたオイルをエンジンの各部の潤滑のために効果的に活用することができる。
【００２１】
請求項９の発明によれば、戻り通路は動弁室に配置される吸入弁及び排気弁を動作させるための伝達機構の通路と兼用とされるので、シリンダに新たに戻り通路を設けることなくオイルの回収機構を実現することができる。
【００２２】
請求項１０の発明によれば、シリンダヘッドカバーの内壁にオイル吸着材を固定するための２つのリブを設け、オイル吸着材はリブによって挟まれるように固定されることにより動弁室を二分割する壁部を構成するので、エアクリーナー室に排出されるブローバイガスは必ずオイル吸着材を通過しないと排出できないので、オイル吸着材によって確実にオイルを回収することができる。
【００２３】
請求項１１の発明によれば、オイル吸着材を用いたオイルの回収機構を有するエンジン作業機としたので、オイル消費量の少ない使い勝手の良いエンジン作業機を実現することができる。
【００２４】
本発明の上記及び他の目的ならびに新規な特徴は、以下の明細書の記載及び図面から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係るエンジン作業機１を、刈払機に適用した例の外観を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施例に係るエンジン作業機のエンジン１０の内部構成を示す縦断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ部の断面図である。
【図４】オイルポンプ４０の構成を示す側面図である。
【図５】エンジン１０のピストン下降時のブローバイガスの流れを示す縦断面図である。
【図６】本発明の第２の実施例に係るエンジン作業機のエンジン６０の内部構成を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００２６】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下の図において、同一の部分には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。また、本明細書においてエンジンの上下方向は図２に示す方向であるとして説明する。
【００２７】
図１は本発明に係るエンジン作業機１を、刈払機に適用した例の外観を示す斜視図である。図１において、パイプ状の操作棹５に図示しない駆動軸を通し、この駆動軸を、操作棹５の一端に設けたエンジンにて回転させることで、操作棹５の他端に設けたナイロンコードカッタ６を回転させる。ナイロンコードカッタ６の近傍には、刈り払った草の飛散防止のための飛散防御カバー７が設けられる。エンジン作業機１は図示しない肩掛け用吊りベルト等で携帯されるもので、操作棹５の長手中央部付近に作業者が操作するための正面視略Ｕ字状を呈するハンドル２が取り付けられる。エンジンの回転数は、ハンドル２に取り付けられたスロットルレバー３により作業者により制御される。スロットルレバー３の操作によってエンジンの回転数が調整される。
【００２８】
ハウジング４の内部に収容されるエンジンは、例えば４サイクルの小型のエンジンであり、エンジンの下方には燃料タンク８が設けられる。その他、エンジンの側方及び下方には気化器や排気装置、スターター等が設けられるが、これらの全部又は一部分は合成樹脂製のハウジング４にて覆われるように構成される。
【００２９】
図２は、図１のエンジン１０の内部構成を示す縦断面図である。エンジン１０は、シリンダ１１内を往復運動するピストン１２と、シリンダ１１を保持しクランクシャフト１３を回転可能に保持するクランクケース１４を有し、シリンダ１１には図示しないポートの開閉を行うバルブ２５が設けられる。バルブ２５は、吸気用と排気用が別々に設けられ、
クランクシャフト１３の回転に同期して所定のタイミングで開閉される。ピストン１２の往復運動はコンロッド１６を介してクランクシャフト１３の回転運動に変換される。クランクシャフト１３にはギヤ１７が接続され、カムギヤ１８を介してクランク室１９内にあるカム２０を有するカムシャフト２１に回転を伝達する。
【００３０】
カム２０にはカムシャフト２１の回転軸に対し直角方向に摺動可能なタペット２２が当接し、タペット２２の他端にはタペット２２の摺動に連動して上下移動するプッシュロッド２３が接続される。シリンダ１１の上部には、吸排気のバルブ機構を収めた動弁室を覆うシリンダヘッドカバー２６が設けられる。吸排気のバルブ機構は、吸気用と排気用の２つのバルブ２５（図では１つしか見えない）と、吸気用と排気用のそれぞれのバルブに当接してこれらを揺動させるロッカーアーム２４により構成される。尚、プッシュロッド２３と、これらプッシュロッド２３に対応するタペット２２とカム２０は、吸排気用に２つずつ設けられる。カム２０は１本のカムシャフト２１に並列に２つ設けられる。
【００３１】
ロッカーアーム２４の一端は吸気用と排気用とそれぞれのバルブ２５に当接し、他端はプッシュロッド２３の上部に当接する。ロッカーアーム２４は、中央付近で軸支されることのよりシーソーのように可動し、カム２０の作用によりプッシュロッド２３が上方向に移動すると、ロッカーアーム２４のバルブ側端部が下方向に移動することによってバルブ２５を下降させる。この結果、バルブ２５はシリンダ１１の内部で吸気ポート又は排気ポートを開口させることになる。シリンダヘッドカバー２６の一端にはブローバイ排気出口２６ｃが設けられ、ブローバイ排気出口２６ｃに接続されるチューブ２７により、ブローバイガスが図示しないエアクリーナー室へ送られる。チューブ２７のもう一方の端部はエアクリーナー室に接続され、エアクリーナー室の内部に送られたブローバイガスは、シリンダ１１への吸入空気と共に図示しない気化器に送られ、シリンダ１１の内部で燃焼される。
【００３２】
シリンダヘッドカバー２６の内面であってブローバイ排気出口２６ｃ手前には、内面形状に沿って２つのリブ２８ａ、２８ｂにて形成される溝部が設けられ、その溝部にはオイル吸着材として帯状のフェルト材２９がはめ込まれる。フェルト材２９の上端はシリンダヘッドカバー２６の天井壁まで到達し、図示していないがフェルト材２９の横幅はシリンダヘッドカバー２６の横幅とほぼ一致するような幅に設定される。オイル吸着材の材質としては、オイルが混入したガスを通過させる際にオイルのみを吸収する効果を有する布材、スポンジ材、その他の吸収材料であれば何でも良いが、本実施例では安価でオイル回収性能に優れた羊毛により製造されるフェルト材２９としている。リブ２８ａ、２８ｂはフェルト材２９がずれないように押さえる作用をするものなので、フェルト材２９とシリンダヘッドカバー２６が接する外縁部のほぼ全体をリブ２８ａ、２８ｂで押さえるようにすると好ましい。
【００３３】
フェルト材２９は動弁室２６ａの床面を這うようにしてクランク状に曲げられて下方向に延び、動弁室２６ａの床面から戻り通路３１から下方に延びる。フェルト材２９の下端は、シリンダ１１とクランクケース１４の接合部分付近まで延びるように戻り通路３１の内部に配置される。戻り通路３１は、シリンダ１１のピストンの移動方向と平行に延びて、クランクケース１４に形成された後述する回収口４１（図３、４参照）に開口する。
【００３４】
フェルト材２９の上端付近は、バルブ２５が配置される動弁室２６ａとブローバイ排気出口２６ｃが開口する側の動弁室２６ｂとを二分するようにシリンダヘッドカバー２６の内部空間を区画する。図２の縦断面図からでは理解できないが、ブローバイ排気出口２６ｃに対面する部分のフェルト材２９は、横方向の両側にてシリンダヘッドカバー２６の内壁に接するような幅に設定される（あるいはシリンダヘッドカバー２６のフェルト材２９を保持する部分の横方向の幅がフェルト材２９と同じくらいになるように絞り込まれている）。そのためシリンダヘッドカバー２６の内部空間にて動弁室２６ａから動弁室２６ｂへのブローバイガスの移動は必ずフェルト材２９を通過するようになる。
【００３５】
戻り通路３１の下端は連通孔３９に接続され、連通孔３９はオイルポンプ４０の回収口４１（後述：図４参照）に連通する。クランクケース１４のカムシャフト２１に設けられたカムギヤ１８と重なる位置には、後述するオイルポンプ４０が設けられる。クランクケース１４は、クランクシャフト１３を収容する空間を画定すると共にオイル３２を溜めるオイル室３３が設けられる。クランクケース１４の上下方向には、ブローバイガスを動弁室２６ａに送るためのプッシュロッド通路１５に連通する連通口３７が設けられる。連通口３７から上方向に連通孔３８が延び、シリンダ１１とクランクケース１４の接合部分付近で連通孔３８はプッシュロッド通路１５に接続される。さらに、クランクケース１４の上下方向であって連通孔３８に隣接する部分には、戻り通路３１に連結される連通孔３９が形成される。
【００３６】
次に図３を用いて戻り通路３１の形状について説明する。図２のＡ−Ａ部におけるシリンダ１１の断面図である。シリンダ１１にはピストン１２が往復動するための断面形状が円形の空間１１ａが形成される。シリンダ１１は５本の図示しないネジ又はボルトによってクランクケース１４に固定されるため、５つのネジ穴９ａ〜９ｅが設けられる。空間１１ａに平行して２本のプッシュロッド２３（図２参照）が通過するための２つのプッシュロッド通路１５ａ、１５ｂが形成される。本実施例では、空間１１ａとプッシュロッド通路１５ａ、１５ｂの間にフェルト材２９を通過させるための戻り通路３１が形成される。戻り通路３１はＡ−Ａ断面位置にて長方形の形状をしており、この形状は帯状のフェルト材２９に対応した形状としているものである。尚、図では戻り通路３１とフェルト材２９の間隔がほとんど無いようにされるが、これらの僅かながら隙間を有するようにしても良い。しかしながら、エンジン稼働時の振動によるフェルト材２９のズレを防止するという観点からは隙間は少ない方が好ましい。
【００３７】
次に、オイルポンプ４０の構成を図４を用いて説明する。本実施例で用いられるオイルポンプ４０は、外歯車と内歯車がかみ合って回転する内接歯車方式の油ポンプである。オイルポンプ４０はインナーロータ４４とアウターロータ４５、インナーロータ４４とアウターロータ４５を収容するケーシング４６、図示しないポンプカバーを含んで構成される。ポンプカバーによってインナーロータ４４とアウターロータ４５が蓋されて密閉される。ケーシング４６にはインナーロータ４４とアウターロータ４５の噛み合い体積が増加する膨張行程の始まる位置にクランクケース１４と連通する吸込み口４２、膨張行程位置にフェルト材２９と連通している回収口４１が設けられ、噛み合い体積が少なくなる圧縮工程位置にクランク室に通じている吐出し穴４３が設けられる。
【００３８】
図５は本発明の実施例に係るエンジン作業機のエンジン１０の内部構成を示す縦断面図であり、ピストン１２の下降時（ピストン下死点位置）のブローバイガスの流れを示す図である。クランク室１９は、燃焼によりピストン１２が上死点より下死点に下降することによりクランク室１９の容積が縮小し圧力が上昇する。このように内部が圧縮されることによりクランク室１９に充満しているブローバイガスはミスト化しているオイルと共に矢印５１、５２のように連通口３７から連通孔３８の内部に流入して矢印５３のように流れる。クランクケース１４を鉛直方向に延びる連通孔３８は、プッシュロッド２３が貫通するプッシュロッド通路１５（１５ａ、１５ｂ）に連通するので、矢印５３のように流れるブローバイガスはプッシュロッド通路１５を矢印５４、５５のように流れて動弁室２６ａの内部に流入する。
【００３９】
動弁室２６ａにおいては、ブローバイガスは矢印５６のように流れてフェルト材２９を通過して、矢印５７、５８のように流れて図示しないエアクリーナー室の内部に流入する。エアクリーナー室にはフィルタ等の濾過器が設けられるが、チューブ２７が接続される開口部分は濾過器よりも気化器側に設けられることによりエアクリーナー室に還元されたブローバイガスは、新気と共に再びエンジン１０に吸入される。このようにエアクリーナー室に還元されるブローバイガスは、ブローバイ排気出口２６ｃを通過する前に動弁室２６ａと２６ｂの間に設けられるフェルト材２９を通過するので、この通過の際にブローバイガスの中に含まれる気化したオイルがフェルト材２９に捕獲され、混入したオイルが取り除かれたブローバイガスだけがエアクリーナー室に流入することになる。またチューブ２７はエアクリーナー室に接続されるため、ピストン１２の下降による吸気作用によりチューブ２７の内部と動弁室２６ｂは、動弁室２６ａ側よりも負圧になるので、シリンダヘッドカバー２６の内部から効果的にブローバイガスを排出させることができる。
【００４０】
フェルト材２９に捕獲されたオイルは重力の影響により下方向に落下する。図５の断面で見るとクランク状に配置されたフェルト材２９は、戻り通路３１を貫通してシリンダ１１とクランクケース１４の接合部分付近まで延びる。また、オイルポンプ４０の発生させる負圧とフェルト材２９による毛細管現象により効果的に回収され、オイルポンプ４０を介しクランク室１９に戻される。さらに、戻り通路３１内を矢印のように流れる戻りオイルはオイルポンプ４０の回収口４１に繋がれるのでオイルポンプ４０によって効果的に吸い上げられる。オイルポンプ４０の吸込み口４２には、先端にオイルフィルター３４が設けられたオイルチューブ３５が接続され、オイルチューブ３５はオイル３２の内部に位置づけられる。
【００４１】
以上説明したように本実施例のエンジン１０によれば、ブローバイ排気出口２６ｃにオイル吸着材を設けて、オイル吸着材によってブローバイガスを回収するようにしたので、ブローバイガス内に混入したオイルを効果的に捕獲してクランク室に戻すことができる。このためオイルの消費量を大きく低減した４サイクルエンジンを実現できる。また、フェルト材という安価な部材を用いてオイルの回収機構を実現したので４サイクルエンジンの製造コストの大幅上昇を抑えることができる。
【実施例２】
【００４２】
次に、図６を用いて本発明の第２の実施例を説明する。第２の実施例のエンジン６０においてはフェルト材７９の長さと配置状態が第１の実施例と異なる。また、シリンダ６１にはフェルト材７９によってオイルを戻す専用の通路が設けられない。そのため、フェルト材７９にはプッシュロッド通路６６の上部付近の斜面部６１ｂに沿って這わせるようにして、フェルト材７９に吸収されたオイルが、フェルト材７９の毛細管現象及び重力の作用によりプッシュロッド通路６６の内部に落下するように構成したものである。このように構成することによって、シリンダ６１に図２で示したような戻り通路３１を設ける必要がない。またフェルト材７９の長さが短いので、フェルト材７９の設置も容易に行うことができる。尚、エンジン６０の稼働時の振動によってフェルト材７９がずれる恐れがあるので、フェルト材７９の下端部付近においても接着剤、両面テープあるいは何らかの止具によってフェルト材７９をシリンダ６１に固定するようにすると信頼性が向上して好ましい。
【００４３】
第２の実施例においては、第１の実施例と違ってクランクケース７４側の改造を一切行う必要がないので、従来から用いられている４サイクルエンジンにおいてもシリンダヘッドカバー２６の形状を変更するだけで本発明を容易に実現することができる。さらに、エンジン６０の分解時において、フェルト材７９の洗浄または交換が容易であるので、メインテナンス性が良くて使い勝手の良い４サイクルエンジンを実現できる。
【００４４】
以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば上述の実施例においては、ＯＨＶ（Ｏｖｅｒ Ｈｅａｄ Ｖａｌｖｅ）方式の４サイクルエンジンを用いて説明したが、ＯＨＣ（Ｏｖｅｒ Ｈｅａｄ Ｃａｍｓｈａｆｔ）方式の４サイクルエンジンにおいても同様に適用できる。その場合は、タイミングチェーン等の伝達機構の通路と独立してオイルの戻り通路を設けても良いし、伝達機構の通路にフェルト材によってオイルを戻すようにしても良い。
【符号の説明】
【００４５】
１ エンジン作業機 ２ ハンドル ３ スロットルレバー
４ ハウジング ５ 操作棹 ６ ナイロンコードカッタ
７ 飛散防御カバー ８ 燃料タンク ９ａ〜９ｅ ネジ穴
１０ エンジン １１ シリンダ １１ａ 空間
１２ ピストン １３ クランクシャフト
１４ クランクケース １５ プッシュロッド通路
１６ コンロッド １７ ギヤ １８ カムギヤ
１９ クランク室 ２０ カム ２１ カムシャフト
２２ タペット ２３ プッシュロッド ２４ ロッカーアーム
２５ バルブ ２６ シリンダヘッドカバー
２６ａ、２６ｂ 動弁室 ２６ｃ ブローバイ排気出口
２７ チューブ ２８ａ、２８ｂ リブ
２９ フェルト材 ３０ エンジン ３１ 戻り通路
３２ オイル ３３ オイル室 ３４ オイルフィルター
３５ オイルチューブ ３７ 連通口 ３８、３９ 連通孔
４０ オイルポンプ ４１ 回収口 ４２ 吸込み口
４３ 吐出し穴 ４４ インナーロータ ４５ アウターロータ
４６ ケーシング ６０ エンジン ６１ シリンダ
６１ｂ 斜面部 ６６ プッシュロッド通路
７４ クランクケース ７８ 連通孔 ７９ フェルト材
【技術分野】
【０００１】
本発明は４サイクルエンジン及びそれを用いたエンジン作業機に関し、特にブローバイガス中に含まれた潤滑油を効果的に回収する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
刈払機やチェーンソー等の携帯用のエンジン作業機において、近年の公害対策上の理由から２サイクルエンジンでなく４サイクルエンジンが採用されることが多くなってきた。４サイクルエンジンでは、ブローバイガスを回収して再燃焼させるように構成されるのが一般的である。ブローバイガス（Ｂｌｏｗｂｙ Ｇａｓ）とは、主にピストンとシリンダの隙間からクランクケース内に流入するガスのことであって、未燃焼の燃料や排気ガス成分が含まれる。ブローバイガス中には未燃焼の炭化水素が多く含まれるため、法律によってブローバイガスを大気中に放出することが禁じられていることが多い。そのため、クランクケース内に溜まったブローバイガスをシリンダヘッドに導き、チューブ等でシリンダヘッドからエアクリーナー室又はシリンダへの吸入ポートに導くことが広く行われている。
【０００３】
ブローバイガスの回収にあたって、ブローバイガスと共にクランクケース内に溜まったオイル（潤滑油）の一部も排出されて燃やされてしまうことがある。各部をオイルで潤滑する４サイクルエンジンにおいてはオイルの消費はできるだけ低い方が好ましく、ブローバイガスと共に排出されてしまうオイルをできるだけ回収することが重要である。ブローバイガス中に含まれたオイルの回収方法としては、特許文献１に開示されているようにブローバイガスの流路をラビリンス構造にし、壁面に当てることでブローバイガスに混入しているオイルを付着させる方法や、シリンダヘッドからエアクリーナー室の間にブローバイガスとオイルを分離するためのオイル分離室を設ける方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１１５２１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の構造である、ラビリンス構造を設けオイルを付着させる方法ではオイルを付着させる壁面を複数形成する必要であり、シリンダヘッドカバーの内壁等に複雑な構造が必要となり製造加工上の困難が伴う。また、ラビリンス構造をシリンダヘッドカバーとは別部品で実現しようとすると部品点数の増加と製造コストアップになってしまう。一方、シリンダヘッドからエアクリーナー室の間にブローバイガスとオイルを分離する為のオイル分離室を作る構造ではエンジンの本体とは別にオイル分離室を設ける必要があり、構造も複雑で部品点数も多くなり、製造コストアップになってしまう。
【０００６】
本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、その目的は、簡単な構造でブローバイガス中に含まれるオイルの回収を行うことのできる４サイクルエンジンを実現することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、オイル吸着材を使用することでブローバイガス中に混入したオイルを効果的に分離・回収することができる４サイクルエンジンを実現することにある。
【０００８】
本発明のさらに他の目的は、環境性能に優れエンジンオイルの消費の少ない４サイクルエンジンを用いたエンジン作業機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願において開示される発明のうち代表的なものの特徴を説明すれば次の通りである。
【００１０】
本発明の一つの特徴によれば、シリンダの内部で往復動するピストンと、ピストンを往復動させるクランクを収容するとともにオイルを溜めるオイル室を画定するクランクケースと、シリンダの上部に設けられ吸排気バルブを収めた動弁室を覆うシリンダヘッドカバーを有し、シリンダの燃焼室から漏れたブローバイガスを動弁室に導いて動弁室からエアクリーナー室に排出する４サイクルエンジンにおいて、動弁室からクランクケース内へブローバイガスに含まれるオイルを戻すための戻り通路を設け、動弁室からエアクリーナー室へのブローバイガスの排気口をオイル吸着材で覆い、オイル吸着材の一部を戻り通路の内部まで延ばすように配置した。オイル吸着材には例えばフェルト材を用いることができる。シリンダヘッドカバーには、エアクリーナー室と連通するためのチューブが接続されるブローバイガスの排気口が設けられ、オイル吸着材は排気口とバルブ機構の間に設けられる。オイル吸着材は例えば帯状であって、一端側は排気口を直接覆うか、排気口の前に距離を置くようにして覆い、他端側が戻り通路内に位置するように配置される。
【００１１】
本発明の他の特徴によれば、戻り通路はシリンダにおいてピストンの移動方向とほぼ平行に延びるように設けられ、戻り通路の上側は動弁室に開口し、下側はクランクケース内に連通される。戻り通路は、動弁室に配置される吸入弁及び排気弁を動作させるための伝達機構の通路と独立して設けるか、或いは、伝達機構の通路と戻り通路を兼用させるように構成する。伝達機構は吸排気バルブを開閉させるためのプッシュロッドであり、戻り通路はプッシュロッドを貫通させる通路と平行であって、伝達機構の通路とシリンダの間に位置するように設けられる。
【００１２】
本発明のさらに他の特徴によれば、クランクケースの内部にオイルポンプが設けられ、
戻り通路はオイルポンプに接続される。シリンダヘッドカバーの内壁にはオイル吸着材を固定するための２つのリブが設けられ、オイル吸着材はリブによって挟まれるように固定されることにより動弁室を二分割する壁部を構成し、オイル吸着材は動弁室の床面を這わせて戻り通路にまで設置される。このように構成した４サイクルエンジンを用いて、エンジンのクランク軸と同軸に取り付けられ、クランク軸からの動力を先端工具に伝達するエンジン作業機が実現される。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、クランクケース内へ前記ブローバイガスに含まれるオイルを戻すための戻り通路を設け、オイル吸着材を使用することでブローバイガス中に含まれたオイルを回収するようにしたので、安価で安易な構造でオイルの回収機構を実現でき、オイルの消費量を大きく低減した４サイクルエンジンを実現できる。
【００１４】
請求項２の発明によれば、オイル吸着材にフェルト材を用いるようにしたので、安価な材料で効率良くオイルを吸着および回収することができる４サイクルエンジンを実現できる。
【００１５】
請求項３の発明によれば、シリンダヘッドカバーにはチューブが接続されるブローバイガスの排気口が設けられ、オイル吸着材は排気口とバルブ機構の間に設けられるので、チューブから排出されるブローバイガスはオイル吸着材を通過したガスとなり、オイル吸着材によって効果的にオイルを回収することができる。
【００１６】
請求項４の発明によれば、戻り通路はシリンダにおいてピストンの移動方向とほぼ平行に延びるように設けられので、戻り通路の製造のための機械加工が容易である。
【００１７】
請求項５の発明によれば、オイル吸着材は帯状であって、一端側は排気口を覆い、他端側が戻り通路内に位置するように配置されるので、排気口近傍にてブローバイガスから捕獲されたオイルを確実に戻り通路内に導くことができる。
【００１８】
請求項６の発明によれば、戻り通路は、動弁室に配置される吸入弁及び排気弁を動作させるための伝達機構の通路とは独立して設けられるので、伝達機構の動作に影響を与えることなく信頼性の高いオイルの回収機構を実現できる。
【００１９】
請求項７の発明によれば、吸排気バルブを開閉させるためのプッシュロッドを通す通路とは独立して戻り通路を設け、伝達機構の通路とシリンダの間に位置するように設けられるので、機械加工が容易であって製造コストの上昇を抑えることができる。
【００２０】
請求項８の発明によれば、戻り通路はオイルポンプに接続されるので、回収されたオイルをエンジンの各部の潤滑のために効果的に活用することができる。
【００２１】
請求項９の発明によれば、戻り通路は動弁室に配置される吸入弁及び排気弁を動作させるための伝達機構の通路と兼用とされるので、シリンダに新たに戻り通路を設けることなくオイルの回収機構を実現することができる。
【００２２】
請求項１０の発明によれば、シリンダヘッドカバーの内壁にオイル吸着材を固定するための２つのリブを設け、オイル吸着材はリブによって挟まれるように固定されることにより動弁室を二分割する壁部を構成するので、エアクリーナー室に排出されるブローバイガスは必ずオイル吸着材を通過しないと排出できないので、オイル吸着材によって確実にオイルを回収することができる。
【００２３】
請求項１１の発明によれば、オイル吸着材を用いたオイルの回収機構を有するエンジン作業機としたので、オイル消費量の少ない使い勝手の良いエンジン作業機を実現することができる。
【００２４】
本発明の上記及び他の目的ならびに新規な特徴は、以下の明細書の記載及び図面から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係るエンジン作業機１を、刈払機に適用した例の外観を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施例に係るエンジン作業機のエンジン１０の内部構成を示す縦断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ部の断面図である。
【図４】オイルポンプ４０の構成を示す側面図である。
【図５】エンジン１０のピストン下降時のブローバイガスの流れを示す縦断面図である。
【図６】本発明の第２の実施例に係るエンジン作業機のエンジン６０の内部構成を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００２６】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下の図において、同一の部分には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。また、本明細書においてエンジンの上下方向は図２に示す方向であるとして説明する。
【００２７】
図１は本発明に係るエンジン作業機１を、刈払機に適用した例の外観を示す斜視図である。図１において、パイプ状の操作棹５に図示しない駆動軸を通し、この駆動軸を、操作棹５の一端に設けたエンジンにて回転させることで、操作棹５の他端に設けたナイロンコードカッタ６を回転させる。ナイロンコードカッタ６の近傍には、刈り払った草の飛散防止のための飛散防御カバー７が設けられる。エンジン作業機１は図示しない肩掛け用吊りベルト等で携帯されるもので、操作棹５の長手中央部付近に作業者が操作するための正面視略Ｕ字状を呈するハンドル２が取り付けられる。エンジンの回転数は、ハンドル２に取り付けられたスロットルレバー３により作業者により制御される。スロットルレバー３の操作によってエンジンの回転数が調整される。
【００２８】
ハウジング４の内部に収容されるエンジンは、例えば４サイクルの小型のエンジンであり、エンジンの下方には燃料タンク８が設けられる。その他、エンジンの側方及び下方には気化器や排気装置、スターター等が設けられるが、これらの全部又は一部分は合成樹脂製のハウジング４にて覆われるように構成される。
【００２９】
図２は、図１のエンジン１０の内部構成を示す縦断面図である。エンジン１０は、シリンダ１１内を往復運動するピストン１２と、シリンダ１１を保持しクランクシャフト１３を回転可能に保持するクランクケース１４を有し、シリンダ１１には図示しないポートの開閉を行うバルブ２５が設けられる。バルブ２５は、吸気用と排気用が別々に設けられ、
クランクシャフト１３の回転に同期して所定のタイミングで開閉される。ピストン１２の往復運動はコンロッド１６を介してクランクシャフト１３の回転運動に変換される。クランクシャフト１３にはギヤ１７が接続され、カムギヤ１８を介してクランク室１９内にあるカム２０を有するカムシャフト２１に回転を伝達する。
【００３０】
カム２０にはカムシャフト２１の回転軸に対し直角方向に摺動可能なタペット２２が当接し、タペット２２の他端にはタペット２２の摺動に連動して上下移動するプッシュロッド２３が接続される。シリンダ１１の上部には、吸排気のバルブ機構を収めた動弁室を覆うシリンダヘッドカバー２６が設けられる。吸排気のバルブ機構は、吸気用と排気用の２つのバルブ２５（図では１つしか見えない）と、吸気用と排気用のそれぞれのバルブに当接してこれらを揺動させるロッカーアーム２４により構成される。尚、プッシュロッド２３と、これらプッシュロッド２３に対応するタペット２２とカム２０は、吸排気用に２つずつ設けられる。カム２０は１本のカムシャフト２１に並列に２つ設けられる。
【００３１】
ロッカーアーム２４の一端は吸気用と排気用とそれぞれのバルブ２５に当接し、他端はプッシュロッド２３の上部に当接する。ロッカーアーム２４は、中央付近で軸支されることのよりシーソーのように可動し、カム２０の作用によりプッシュロッド２３が上方向に移動すると、ロッカーアーム２４のバルブ側端部が下方向に移動することによってバルブ２５を下降させる。この結果、バルブ２５はシリンダ１１の内部で吸気ポート又は排気ポートを開口させることになる。シリンダヘッドカバー２６の一端にはブローバイ排気出口２６ｃが設けられ、ブローバイ排気出口２６ｃに接続されるチューブ２７により、ブローバイガスが図示しないエアクリーナー室へ送られる。チューブ２７のもう一方の端部はエアクリーナー室に接続され、エアクリーナー室の内部に送られたブローバイガスは、シリンダ１１への吸入空気と共に図示しない気化器に送られ、シリンダ１１の内部で燃焼される。
【００３２】
シリンダヘッドカバー２６の内面であってブローバイ排気出口２６ｃ手前には、内面形状に沿って２つのリブ２８ａ、２８ｂにて形成される溝部が設けられ、その溝部にはオイル吸着材として帯状のフェルト材２９がはめ込まれる。フェルト材２９の上端はシリンダヘッドカバー２６の天井壁まで到達し、図示していないがフェルト材２９の横幅はシリンダヘッドカバー２６の横幅とほぼ一致するような幅に設定される。オイル吸着材の材質としては、オイルが混入したガスを通過させる際にオイルのみを吸収する効果を有する布材、スポンジ材、その他の吸収材料であれば何でも良いが、本実施例では安価でオイル回収性能に優れた羊毛により製造されるフェルト材２９としている。リブ２８ａ、２８ｂはフェルト材２９がずれないように押さえる作用をするものなので、フェルト材２９とシリンダヘッドカバー２６が接する外縁部のほぼ全体をリブ２８ａ、２８ｂで押さえるようにすると好ましい。
【００３３】
フェルト材２９は動弁室２６ａの床面を這うようにしてクランク状に曲げられて下方向に延び、動弁室２６ａの床面から戻り通路３１から下方に延びる。フェルト材２９の下端は、シリンダ１１とクランクケース１４の接合部分付近まで延びるように戻り通路３１の内部に配置される。戻り通路３１は、シリンダ１１のピストンの移動方向と平行に延びて、クランクケース１４に形成された後述する回収口４１（図３、４参照）に開口する。
【００３４】
フェルト材２９の上端付近は、バルブ２５が配置される動弁室２６ａとブローバイ排気出口２６ｃが開口する側の動弁室２６ｂとを二分するようにシリンダヘッドカバー２６の内部空間を区画する。図２の縦断面図からでは理解できないが、ブローバイ排気出口２６ｃに対面する部分のフェルト材２９は、横方向の両側にてシリンダヘッドカバー２６の内壁に接するような幅に設定される（あるいはシリンダヘッドカバー２６のフェルト材２９を保持する部分の横方向の幅がフェルト材２９と同じくらいになるように絞り込まれている）。そのためシリンダヘッドカバー２６の内部空間にて動弁室２６ａから動弁室２６ｂへのブローバイガスの移動は必ずフェルト材２９を通過するようになる。
【００３５】
戻り通路３１の下端は連通孔３９に接続され、連通孔３９はオイルポンプ４０の回収口４１（後述：図４参照）に連通する。クランクケース１４のカムシャフト２１に設けられたカムギヤ１８と重なる位置には、後述するオイルポンプ４０が設けられる。クランクケース１４は、クランクシャフト１３を収容する空間を画定すると共にオイル３２を溜めるオイル室３３が設けられる。クランクケース１４の上下方向には、ブローバイガスを動弁室２６ａに送るためのプッシュロッド通路１５に連通する連通口３７が設けられる。連通口３７から上方向に連通孔３８が延び、シリンダ１１とクランクケース１４の接合部分付近で連通孔３８はプッシュロッド通路１５に接続される。さらに、クランクケース１４の上下方向であって連通孔３８に隣接する部分には、戻り通路３１に連結される連通孔３９が形成される。
【００３６】
次に図３を用いて戻り通路３１の形状について説明する。図２のＡ−Ａ部におけるシリンダ１１の断面図である。シリンダ１１にはピストン１２が往復動するための断面形状が円形の空間１１ａが形成される。シリンダ１１は５本の図示しないネジ又はボルトによってクランクケース１４に固定されるため、５つのネジ穴９ａ〜９ｅが設けられる。空間１１ａに平行して２本のプッシュロッド２３（図２参照）が通過するための２つのプッシュロッド通路１５ａ、１５ｂが形成される。本実施例では、空間１１ａとプッシュロッド通路１５ａ、１５ｂの間にフェルト材２９を通過させるための戻り通路３１が形成される。戻り通路３１はＡ−Ａ断面位置にて長方形の形状をしており、この形状は帯状のフェルト材２９に対応した形状としているものである。尚、図では戻り通路３１とフェルト材２９の間隔がほとんど無いようにされるが、これらの僅かながら隙間を有するようにしても良い。しかしながら、エンジン稼働時の振動によるフェルト材２９のズレを防止するという観点からは隙間は少ない方が好ましい。
【００３７】
次に、オイルポンプ４０の構成を図４を用いて説明する。本実施例で用いられるオイルポンプ４０は、外歯車と内歯車がかみ合って回転する内接歯車方式の油ポンプである。オイルポンプ４０はインナーロータ４４とアウターロータ４５、インナーロータ４４とアウターロータ４５を収容するケーシング４６、図示しないポンプカバーを含んで構成される。ポンプカバーによってインナーロータ４４とアウターロータ４５が蓋されて密閉される。ケーシング４６にはインナーロータ４４とアウターロータ４５の噛み合い体積が増加する膨張行程の始まる位置にクランクケース１４と連通する吸込み口４２、膨張行程位置にフェルト材２９と連通している回収口４１が設けられ、噛み合い体積が少なくなる圧縮工程位置にクランク室に通じている吐出し穴４３が設けられる。
【００３８】
図５は本発明の実施例に係るエンジン作業機のエンジン１０の内部構成を示す縦断面図であり、ピストン１２の下降時（ピストン下死点位置）のブローバイガスの流れを示す図である。クランク室１９は、燃焼によりピストン１２が上死点より下死点に下降することによりクランク室１９の容積が縮小し圧力が上昇する。このように内部が圧縮されることによりクランク室１９に充満しているブローバイガスはミスト化しているオイルと共に矢印５１、５２のように連通口３７から連通孔３８の内部に流入して矢印５３のように流れる。クランクケース１４を鉛直方向に延びる連通孔３８は、プッシュロッド２３が貫通するプッシュロッド通路１５（１５ａ、１５ｂ）に連通するので、矢印５３のように流れるブローバイガスはプッシュロッド通路１５を矢印５４、５５のように流れて動弁室２６ａの内部に流入する。
【００３９】
動弁室２６ａにおいては、ブローバイガスは矢印５６のように流れてフェルト材２９を通過して、矢印５７、５８のように流れて図示しないエアクリーナー室の内部に流入する。エアクリーナー室にはフィルタ等の濾過器が設けられるが、チューブ２７が接続される開口部分は濾過器よりも気化器側に設けられることによりエアクリーナー室に還元されたブローバイガスは、新気と共に再びエンジン１０に吸入される。このようにエアクリーナー室に還元されるブローバイガスは、ブローバイ排気出口２６ｃを通過する前に動弁室２６ａと２６ｂの間に設けられるフェルト材２９を通過するので、この通過の際にブローバイガスの中に含まれる気化したオイルがフェルト材２９に捕獲され、混入したオイルが取り除かれたブローバイガスだけがエアクリーナー室に流入することになる。またチューブ２７はエアクリーナー室に接続されるため、ピストン１２の下降による吸気作用によりチューブ２７の内部と動弁室２６ｂは、動弁室２６ａ側よりも負圧になるので、シリンダヘッドカバー２６の内部から効果的にブローバイガスを排出させることができる。
【００４０】
フェルト材２９に捕獲されたオイルは重力の影響により下方向に落下する。図５の断面で見るとクランク状に配置されたフェルト材２９は、戻り通路３１を貫通してシリンダ１１とクランクケース１４の接合部分付近まで延びる。また、オイルポンプ４０の発生させる負圧とフェルト材２９による毛細管現象により効果的に回収され、オイルポンプ４０を介しクランク室１９に戻される。さらに、戻り通路３１内を矢印のように流れる戻りオイルはオイルポンプ４０の回収口４１に繋がれるのでオイルポンプ４０によって効果的に吸い上げられる。オイルポンプ４０の吸込み口４２には、先端にオイルフィルター３４が設けられたオイルチューブ３５が接続され、オイルチューブ３５はオイル３２の内部に位置づけられる。
【００４１】
以上説明したように本実施例のエンジン１０によれば、ブローバイ排気出口２６ｃにオイル吸着材を設けて、オイル吸着材によってブローバイガスを回収するようにしたので、ブローバイガス内に混入したオイルを効果的に捕獲してクランク室に戻すことができる。このためオイルの消費量を大きく低減した４サイクルエンジンを実現できる。また、フェルト材という安価な部材を用いてオイルの回収機構を実現したので４サイクルエンジンの製造コストの大幅上昇を抑えることができる。
【実施例２】
【００４２】
次に、図６を用いて本発明の第２の実施例を説明する。第２の実施例のエンジン６０においてはフェルト材７９の長さと配置状態が第１の実施例と異なる。また、シリンダ６１にはフェルト材７９によってオイルを戻す専用の通路が設けられない。そのため、フェルト材７９にはプッシュロッド通路６６の上部付近の斜面部６１ｂに沿って這わせるようにして、フェルト材７９に吸収されたオイルが、フェルト材７９の毛細管現象及び重力の作用によりプッシュロッド通路６６の内部に落下するように構成したものである。このように構成することによって、シリンダ６１に図２で示したような戻り通路３１を設ける必要がない。またフェルト材７９の長さが短いので、フェルト材７９の設置も容易に行うことができる。尚、エンジン６０の稼働時の振動によってフェルト材７９がずれる恐れがあるので、フェルト材７９の下端部付近においても接着剤、両面テープあるいは何らかの止具によってフェルト材７９をシリンダ６１に固定するようにすると信頼性が向上して好ましい。
【００４３】
第２の実施例においては、第１の実施例と違ってクランクケース７４側の改造を一切行う必要がないので、従来から用いられている４サイクルエンジンにおいてもシリンダヘッドカバー２６の形状を変更するだけで本発明を容易に実現することができる。さらに、エンジン６０の分解時において、フェルト材７９の洗浄または交換が容易であるので、メインテナンス性が良くて使い勝手の良い４サイクルエンジンを実現できる。
【００４４】
以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば上述の実施例においては、ＯＨＶ（Ｏｖｅｒ Ｈｅａｄ Ｖａｌｖｅ）方式の４サイクルエンジンを用いて説明したが、ＯＨＣ（Ｏｖｅｒ Ｈｅａｄ Ｃａｍｓｈａｆｔ）方式の４サイクルエンジンにおいても同様に適用できる。その場合は、タイミングチェーン等の伝達機構の通路と独立してオイルの戻り通路を設けても良いし、伝達機構の通路にフェルト材によってオイルを戻すようにしても良い。
【符号の説明】
【００４５】
１ エンジン作業機 ２ ハンドル ３ スロットルレバー
４ ハウジング ５ 操作棹 ６ ナイロンコードカッタ
７ 飛散防御カバー ８ 燃料タンク ９ａ〜９ｅ ネジ穴
１０ エンジン １１ シリンダ １１ａ 空間
１２ ピストン １３ クランクシャフト
１４ クランクケース １５ プッシュロッド通路
１６ コンロッド １７ ギヤ １８ カムギヤ
１９ クランク室 ２０ カム ２１ カムシャフト
２２ タペット ２３ プッシュロッド ２４ ロッカーアーム
２５ バルブ ２６ シリンダヘッドカバー
２６ａ、２６ｂ 動弁室 ２６ｃ ブローバイ排気出口
２７ チューブ ２８ａ、２８ｂ リブ
２９ フェルト材 ３０ エンジン ３１ 戻り通路
３２ オイル ３３ オイル室 ３４ オイルフィルター
３５ オイルチューブ ３７ 連通口 ３８、３９ 連通孔
４０ オイルポンプ ４１ 回収口 ４２ 吸込み口
４３ 吐出し穴 ４４ インナーロータ ４５ アウターロータ
４６ ケーシング ６０ エンジン ６１ シリンダ
６１ｂ 斜面部 ６６ プッシュロッド通路
７４ クランクケース ７８ 連通孔 ７９ フェルト材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダの内部で往復動するピストンと、
ピストンを往復動させるクランクを収容するとともにオイルを溜めるオイル室を画定するクランクケースと、
前記シリンダの上部に設けられ吸排気バルブを収めた動弁室を覆うシリンダヘッドカバーを有し、
前記シリンダの燃焼室から漏れたブローバイガスを前記動弁室に導いて前記動弁室からエアクリーナー室に排出する４サイクルエンジンにおいて、
前記動弁室から前記クランクケース内へ前記ブローバイガスに含まれるオイルを戻すための戻り通路を設け、
前記動弁室から前記エアクリーナー室への前記ブローバイガスの排気口をオイル吸着材で覆い、
前記オイル吸着材の一部を前記戻り通路の内部まで延ばすように配置したことを特徴とする４サイクルエンジン。
【請求項２】
前記オイル吸着材にフェルト材を用いるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の４サイクルエンジン。
【請求項３】
前記シリンダヘッドカバーには、前記エアクリーナー室と連通するためのチューブが接続されるブローバイガスの排気口が設けられ、
前記オイル吸着材は前記排気口と前記吸排気バルブの間に設けられることを特徴とする請求項２に記載の４サイクルエンジン。
【請求項４】
前記戻り通路は前記シリンダにおいて前記ピストンの移動方向とほぼ平行に延びるように設けられ、前記戻り通路の上側は前記動弁室に開口し、下側は前記クランクケース内に連通されることを特徴とする請求項３に記載の４サイクルエンジン。
【請求項５】
前記オイル吸着材は帯状であって、一端側は前記排気口を覆い、他端側が前記戻り通路内に位置するように配置されることを特徴とする請求項４に記載の４サイクルエンジン。
【請求項６】
前記戻り通路は、前記動弁室に配置される吸入弁及び排気弁を動作させるための伝達機構の通路とは独立して設けられることを特徴とする請求項５に記載の４サイクルエンジン。
【請求項７】
前記伝達機構は前記吸排気バルブを開閉させるためのプッシュロッドであり、
前記戻り通路は前記プッシュロッドを貫通させる通路と平行であって、前記伝達機構の通路と前記シリンダの間に位置するように設けられることを特徴とする請求項６に記載の４サイクルエンジン。
【請求項８】
前記クランクケースの内部にオイルポンプが設けられ、
前記戻り通路は前記オイルポンプに接続されることを特徴とする請求項７に記載の４サイクルエンジン。
【請求項９】
前記戻り通路は、前記動弁室に配置される吸入弁及び排気弁を動作させるための伝達機構の通路と兼用とされることを特徴とする請求項５に記載の４サイクルエンジン。
【請求項１０】
前記シリンダヘッドカバーの内壁に前記オイル吸着材を固定するための２つのリブを設け、
前記オイル吸着材は前記リブによって挟まれるように固定されることにより動弁室を二分割する壁部を構成し、
前記オイル吸着材は前記動弁室の床面を這わせて前記戻り通路にまで設置されることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の４サイクルエンジン。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか一項に記載の４サイクルエンジンと、
前記４サイクルエンジンのクランク軸と同軸に取り付けられ、該クランク軸からの動力を先端工具に伝達する伝達装置を備えたエンジン作業機。
【請求項１】
シリンダの内部で往復動するピストンと、
ピストンを往復動させるクランクを収容するとともにオイルを溜めるオイル室を画定するクランクケースと、
前記シリンダの上部に設けられ吸排気バルブを収めた動弁室を覆うシリンダヘッドカバーを有し、
前記シリンダの燃焼室から漏れたブローバイガスを前記動弁室に導いて前記動弁室からエアクリーナー室に排出する４サイクルエンジンにおいて、
前記動弁室から前記クランクケース内へ前記ブローバイガスに含まれるオイルを戻すための戻り通路を設け、
前記動弁室から前記エアクリーナー室への前記ブローバイガスの排気口をオイル吸着材で覆い、
前記オイル吸着材の一部を前記戻り通路の内部まで延ばすように配置したことを特徴とする４サイクルエンジン。
【請求項２】
前記オイル吸着材にフェルト材を用いるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の４サイクルエンジン。
【請求項３】
前記シリンダヘッドカバーには、前記エアクリーナー室と連通するためのチューブが接続されるブローバイガスの排気口が設けられ、
前記オイル吸着材は前記排気口と前記吸排気バルブの間に設けられることを特徴とする請求項２に記載の４サイクルエンジン。
【請求項４】
前記戻り通路は前記シリンダにおいて前記ピストンの移動方向とほぼ平行に延びるように設けられ、前記戻り通路の上側は前記動弁室に開口し、下側は前記クランクケース内に連通されることを特徴とする請求項３に記載の４サイクルエンジン。
【請求項５】
前記オイル吸着材は帯状であって、一端側は前記排気口を覆い、他端側が前記戻り通路内に位置するように配置されることを特徴とする請求項４に記載の４サイクルエンジン。
【請求項６】
前記戻り通路は、前記動弁室に配置される吸入弁及び排気弁を動作させるための伝達機構の通路とは独立して設けられることを特徴とする請求項５に記載の４サイクルエンジン。
【請求項７】
前記伝達機構は前記吸排気バルブを開閉させるためのプッシュロッドであり、
前記戻り通路は前記プッシュロッドを貫通させる通路と平行であって、前記伝達機構の通路と前記シリンダの間に位置するように設けられることを特徴とする請求項６に記載の４サイクルエンジン。
【請求項８】
前記クランクケースの内部にオイルポンプが設けられ、
前記戻り通路は前記オイルポンプに接続されることを特徴とする請求項７に記載の４サイクルエンジン。
【請求項９】
前記戻り通路は、前記動弁室に配置される吸入弁及び排気弁を動作させるための伝達機構の通路と兼用とされることを特徴とする請求項５に記載の４サイクルエンジン。
【請求項１０】
前記シリンダヘッドカバーの内壁に前記オイル吸着材を固定するための２つのリブを設け、
前記オイル吸着材は前記リブによって挟まれるように固定されることにより動弁室を二分割する壁部を構成し、
前記オイル吸着材は前記動弁室の床面を這わせて前記戻り通路にまで設置されることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の４サイクルエンジン。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか一項に記載の４サイクルエンジンと、
前記４サイクルエンジンのクランク軸と同軸に取り付けられ、該クランク軸からの動力を先端工具に伝達する伝達装置を備えたエンジン作業機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−２４１６８８（Ｐ２０１２−２４１６８８Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１５７７０（Ｐ２０１１−１１５７７０）
【出願日】平成２３年５月２４日（２０１１．５．２４）
【出願人】（０００００５０９４）日立工機株式会社 (1,861)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２４日（２０１１．５．２４）
【出願人】（０００００５０９４）日立工機株式会社 (1,861)
【Ｆターム（参考）】
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