(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
気化器と、内燃機関暖機時の混合気調整用として気化器に備わる電気式バイスターター機構と、気化器と内燃機関本体とを接続する吸気管とを備える内燃機関において、
前記電気式バイスターター機構の制御回路は、正特性サーミスタ素子による制御回路であり、同正特性サーミスタ素子に抵抗発熱体を直列に接続し、
前記抵抗発熱体は、前記吸気管の外壁に互いに平坦面を当接してボルトにより着脱自在に固定されることを特徴とする内燃機関の吸気加熱装置。
【請求項２】
気化器と、内燃機関暖機時の混合気調整用として気化器に備わる電気式バイスターター機構と、気化器と内燃機関本体とを接続する吸気管とを備える内燃機関において、
前記電気式バイスターター機構の制御回路は、正特性サーミスタ素子による制御回路であり、同正特性サーミスタ素子に前記抵抗発熱体を直列に接続し、
前記抵抗発熱体は、吸気管における内燃機関本体側と反対側の外壁に固定されることを特徴とする内燃機関の吸気加熱装置。
【請求項３】
前記内燃機関本体の後方に前記吸気管が配置されることを特徴とする請求項２記載の内燃機関の吸気加熱装置。
【請求項４】
前記抵抗発熱体は、前記吸気管の外壁に互いに平坦面を当接してボルトにより着脱自在に固定されることを特徴とする請求項３記載の内燃機関の吸気加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関において低温始動時に吸気を加熱する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関を低温で始動する場合、内燃機関に供給される燃料の気化性が悪く、燃料が十分に霧化されない状態で内燃機関本体の燃焼室に供給されることになり、始動が円滑に行われないおそれがあるので、始動時には濃い目の燃料を供給すべく気化器に始動専用のバイスターター機構を組み込んで始動が容易に行われるようにした例がある。
【０００３】
しかしこの始動時に内燃機関に供給される濃い目の燃料は、依然として気化性が良くない状態にあって燃焼が不安定であり、始動時間が長くなったり、排気中の一酸化炭素および炭化水素が増加したり、低温始動後のドライバビリティが悪化したりする。
【０００４】
そこで内燃機関の吸気通路に吸気加熱用ヒータを設けることが従来から行われており、特開平６−２５７５２３号公報記載の例では、内燃機関の吸気孔の入口内面にＰＴＣ発熱体（正特性サーミスタ素子）を取り付けている。
【０００５】
内燃機関の始動時には、バッテリからの通電によりこのＰＴＣ発熱体が発熱し、吸気を加熱して燃料の気化性を良くし、始動を円滑に行い排気中の有害成分も少なくする等暖気性能を良くしている。そしてＰＴＣ発熱体は、それ自体ある程度温度が上昇すると、抵抗が無限大となって通電が絶たれ、吸気の加熱を終了し、通常の運転状態に入ることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしＰＴＣ発熱体は、吸気を加熱するための専用の素子であり、かつＰＴＣ発熱体の作動を制御する専用の加熱制御装置を、別途特別に設けなければならず、部品点数が多くなりコストが嵩むとともに、ＰＴＣ発熱体は吸気孔の入口内面に内蔵される構造のため吸気管自体の製造コストも高くなる。
【０００７】
本発明はかかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、バイスターター機構を利用して別途吸気加熱専用の加熱制御装置を必要とせずコストの大幅な削減を図った上で、良好な暖気性能を確保することができる内燃機関の吸気加熱装置を供する点にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段および作用効果】
上記目的を達成するために、本請求項１の発明は、気化器と、内燃機関暖機時の混合気調整用として気化器に備わる電気式バイスターター機構と、気化器と内燃機関本体とを接続する吸気管とを備える内燃機関において、前記電気式バイスターター機構の制御回路は、正特性サーミスタ素子による制御回路であり、同正特性サーミスタ素子に抵抗発熱体を直列に接続し、前記抵抗発熱体は、前記吸気管の外壁に互いに平坦面を当接してボルトにより着脱自在に固定される内燃機関の吸気加熱装置とした。
【０００９】
電気式バイスターター機構を利用し、その制御回路に吸気管を加熱する抵抗発熱体を接続したので、別途抵抗発熱体を作動制御する回路を必要としないで、始動時の必要とされる適当な時間だけ吸気の加熱を行うことが可能である。
したがってコストの大幅な削減を図るとともに、始動を円滑に行い暖気性能を良好に維持して排気中の有害成分を少なくし低温始動後のドライバビリティの向上を図ることができる。
【００１０】
正特性サーミスタ素子に前記抵抗発熱体を直列に接続したことで、電気式バイスターター機構の制御回路に従来より介装されていた抵抗を、発熱抵抗体として吸気の加熱に利用しており、特別吸気加熱専用の発熱体が不要で低コストである上、該バイスターター機構の作動と連動し暖機性能を良好に保つことができる。
【００１１】
前記抵抗発熱体は、吸気管の外壁に固定されることで、構造が簡素化され組付け作業が容易であり抵抗発熱体の交換によりバイスターター機構の制御回路の特性変更も容易に行えるとともに、簡易な抵抗で構成可能となるので、耐久性や信頼性および点検整備性が大幅に向上する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下本発明に係る一実施の形態について図１ないし図11に図示し説明する。
図１は、本実施の形態に係るユニットスイング式の内燃機関を備えたスクータ型自動二輪車１の側面図である。
【００１３】
車体前部２と車体後部３とが低いフロアー部４を介して連結されており、車体の骨格をなす車体フレーム５は、車体前部を下降した後２本に分岐してフロアー部４の下方を後方へ延び、次いで車体後部３を上方かつ後方へ延長している。
【００１４】
車体後部３の上部にシート６が設けられ、その前方車体前部２の上部にハンドル７を備えたステアリングヘッド８が設けられている。車体前部２にはフロントフォーク９を介して前輪10が懸架され、ハンドル７によって操向される。
【００１５】
そして車体フレーム５の後部の斜め上方に立ち上がる左右の傾斜部間に架設されたクロスメンバーからブラケット11が突設され（図10参照）、同ブラケット11に支持された枢軸12にユニットスイングケース16の前部上方に突設された左右一対のハンガーブラケット17が枢支されて、スイングユニット15は上下に揺動自在とするとともに、枢軸12より後方において車体フレーム５との間にリアクッション19が介装されている。
【００１６】
スイングユニット15の前部には、内燃機関20が一体に設けられ、後部には後輪21が軸支され、内燃機関20の動力は自動変速機能付きのベルト伝達機構22により後輪21に伝達される。燃料タンク23はフロアー部４の下部に車体フレーム５に固定されて搭載されている。
【００１７】
内燃機関20は、２サイクル内燃機関であり、シリンダ25がユニットスイングケース16の前部から前方に若干上向きに突出しており、同シリンダ25は前記枢軸12より下方にあって左右の車体フレーム５間を貫通している。
【００１８】
また該内燃機関20は、クランクケース部にリードバルブが設けられたクランクケースリードバルブ方式を採用しており、図２に示すようにユニットスイングケース16のクランクケース部の上部から吸気管27が延出し後輪21を避けて左側後方に延び気化器28に接続され、気化器28にはユニットスイングケース16の後部に搭載されるエアクリーナ29から空気が導入される。
【００１９】
内燃機関20のシリンダ25の下部から下方へ延出した排気管30は、クランクケース部16ａの下方を後方へかつ右側へ迂回して車体右側に配設されたマフラー31に接続しており、内燃機関20のクランクシャフト右端にはＡＣジェネレータ32が設けられている。
【００２０】
前記気化器28は、エアクリーナ29に連結される吸入空気の入口28ａと混合気の出口28ｂとの間に本来のベンチュリーエア通路とは別にバイスターター用のエア通路41を備えた電気式のオートバイスターター機構40が一体に組み込まれた構造をしている。
【００２１】
図３は、そのオートバイスターター機構40の断面図であり、吸入空気の導入路41ａと混合気の導出路41ｂとの間に円筒状バルブ43が上下に摺動自在に嵌合され、同円筒状バルブ43は側壁に形成されたエア通路43ａに直交して内部に摺動自在にバイスターターニードル44が挿入され、バイスターターニードル44はその先端を下方に貫通させて、下方から通じる燃料供給路45の開口に挿入されている。
【００２２】
バルブ43の上方には、スリーブ46がスプリング47により上方に付勢されて昇降自在に配設され、同スリーブ46の下部から下方に突出した係止突起46ａが先端をバルブ43の内部に挿入している。スリーブ46には、その上方に配置されたサーモワックス48により上下に摺動するピストン47が一体に嵌合されており、サーモワックス48はその上部に設けられた正特性サーミスタ素子であるＰＴＣヒータ49により加熱される。ＰＴＣヒータ49には電力線であるコード50が接続されている。
【００２３】
オートバイスターター機構40は、以上のような構造をしており、ＰＴＣヒータ49による加熱がない低温時にはバルブ43は開いており、ＰＴＣヒータ49に通電があり発熱しサーモワックス48が加熱されると、サーモワックス48は膨張し、ピストン47をスリーブ46とともにスプリング47に抗して押し下げ、所定距離下がるとスリーブ46の係止突起46ａがバイスターターニードル44の頭部に当たり、バイスターターニードル44をバルブ43とともに押し下げていき、燃料の供給を減少させ、最後には燃料の供給を止めると同時にバルブ43を閉じる。
【００２４】
ＰＴＣヒータ49は、通電があると発熱し、ある温度を越えると抵抗が無限大となる性質を有しており、したがって所定温度を越えると自動的に通電が停止される。なお通電が停止された時は、内燃機関は冷機状態を脱しており、オートバイスターター機構40はバルブ43を閉じたままで、気化器28はオートバイスターター機構40に頼らない本来の働きをする。
【００２５】
以上のようにオートバイスターター機構40は、内燃機関の低温始動時にバルブ43を開いて燃料の供給を行い、内燃機関への供給燃料を濃い目として始動が容易に行われるようにしており、冷機状態を脱した時は自動的にバルブ43を閉じてオートバイスターター機構40による燃料供給は停止する。
【００２６】
このようなオートバイスターター機構40を組み込んだ気化器28の混合気出口28ｂに接続される吸気管27は、前記したようにクランクケース部の上部から上方に延出したのち屈曲して左側後方に略水平に比較的長く延びて該気化器28に連結しているので、本来温まり難い構造でガスが液化して溜まり易いので、本実施の形態ではかかる吸気管27に抵抗発熱体60が外側からボルト65により固着される構造となっている（図２参照）。
【００２７】
吸気管27の後側面には、図４に示すように逆Ｔ字状の平坦面27ａが形成されていて、その一部にボルト65の取付孔27ｂが設けられている。一方抵抗発熱体60は、図６ないし図９に図示するように左右に長尺の矩形箱部61ａと、その開口面に沿って中央が膨出したブラケット部61ｂとから正面視で逆Ｔ字状にスチール製のケース61が形成され、矩形箱部61ａの内部に充填された耐熱セメント62にニクロム線63が埋設されている。
【００２８】
ニクロム線63の一端は、ケース61に固着され、他端はコード64に接続されてケース61の矩形箱部61ａの底壁より外方に延出している。
ブラケット部61ｂにはボルト孔61ｃが穿設されており、ニクロム線63を埋設する耐熱セメント62は、矩形箱部61ａの開口に平坦面を形成している。
【００２９】
かかる抵抗発熱体60を、その上記平坦面が前記吸気管27の逆Ｔ字状の平坦面27ａに接触するようにして当接し、ボルト孔61ｃを取付孔27ｂに合わせてボルト65を螺入して固着する（図５参照）。したがってニクロム線63に通電があると発熱し耐熱セメント62を介して吸気管27が加熱される。
【００３０】
図10に示すように抵抗発熱体60から延出するコード64と前記オートバイスターター機構40から延出するコード50は、上方に延び左側車体フレーム５の傾斜部に位置するワイヤーハーネス35の結合部36で結合されており、ワイヤーハーネス35にはＡＣジェネレータ32から延出するコード33が、コネクター34を介して接続されている。
【００３１】
オートバイスターター機構40および抵抗発熱体60の制御回路を図11に示す。ＡＣジェネレータ32は、その発電コイルに接続されるコード33がコネクター34，ワイヤーハーネス35，結合部36を介してオートバイスターター機構40のＰＴＣヒータ49の一端から延びるコード50ａに接続され、ＰＴＣヒータ49の他端に接続されるコード50ｂは結合部36を介して抵抗発熱体60のニクロム線63から延びるコード64に接続され、ニクロム線63の他端はケース61を介して車体に接している。すなわちＡＣジェネレータ32の電源にＰＴＣヒータ49とニクロム線63とが直列に接続されている。
【００３２】
前記したようにＰＴＣヒータ49は、ある温度以上で抵抗が無限大となって通電を切ることになるので、そのときはニクロム線63にも通電がなく抵抗発熱体60は発熱を停止する。
【００３３】
したがって内燃機関の低温始動時の冷機状態にあって、前記オートバイスターター機構40が働いて濃い目の燃料が供給されている場合にのみ、抵抗発熱体60が発熱して吸気管27を加熱し、吸気管27の内部を通ってガスが液化し易い状態にある混合気を加熱することで、燃料の気化性を良好に保つことがでる。
【００３４】
よって内燃機関の始動を円滑に行うとともに、暖機性能を高めて排気中の有害成分を少なくし、低温始動後のドライバビリティの向上を図ることができる。
【００３５】
以上のように本実施の形態では、オートバイスターター機構40の制御回路は、ＰＴＣヒータ49に直列に接続される抵抗を抵抗発熱体60として、吸気管27を加熱する抵抗発熱体60の制御回路としても利用している。
したがって特別吸気加熱専用の発熱体および制御回路が不要であり、部品点数が少なく構造が簡単でコストの大幅な削減を図ることができる。
【００３６】
また抵抗発熱体60は、吸気管27の外面に固着される外付け構造であるので、構造が簡素化されるとともに、簡易なニクロム線63で構成され、耐久性や信頼性および点検整備性が大幅に向上している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るユニットスイング式の内燃機関を備えたスクータ型自動二輪車の側面図である。
【図２】スイングユニットの前部の一部省略した平面図である。
【図３】オートバイスターター機構の断面図である。
【図４】吸気管の後面図である。
【図５】吸気管に抵抗発熱体を取り付けた状態の後面図である。
【図６】抵抗発熱体の正面図である。
【図７】同一部切り欠いた上面図である。
【図８】同側面図である。
【図９】同裏面図である。
【図１０】制御回路の配線状態を示す一部省略した要部斜視図である。
【図１１】オートバイスターター機構の制御回路図である。
【符号の説明】
１…スクータ型自動二輪車、２…車体前部、３…車体後部、４…フロアー部、５…車体フレーム、６…シート、７…ハンドル、８…ステアリングヘッド、９…フロントフォーク、10…前輪、11…ブラケット、12…枢軸、15…スイングユニット、16…スイングケース、17…ハンガーブラケット、19…リアクッション、
20…内燃機関、21…後輪、22…ベルト伝達機構、23…燃料タンク、25…シリンダ、27…吸気管、28…気化器、29…エアクリーナ、30…排気管、31…マフラー、32…ＡＣジェネレータ、33…コード、34…コネクター、35…ワイヤーハーネス、36…結合部、
40…オートバイスターター機構、41…エア通路、43…バルブ、44…バイスターターニードル、45…燃料供給路、46…スリーブ、47…スプリング、48…サーモワックス、49…ＰＴＣヒータ、50…コード、
60…抵抗発熱体、61…ケース、62…耐熱セメント、63…ニクロム線、64…コード、65…ボルト。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
0003707629.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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