(57)【要約】【課題】角度を成して配された層状掃気２サイクルエンジンの先導空気制御弁軸と気化器の混合気絞り弁軸とを伝導結合し、しかも層状掃気２サイクルエンジンの高さ方向の場積を犠牲にすることなく、層状掃気２サイクルエンジンをコンパクトに構成することができる角度を成す弁軸間の伝導結合機構を提供する。【解決手段】角度をなして配設されている先導空気制御弁軸２７と混合気絞り弁軸２２にそれぞれ、カム板２８とレバー２３とを取り付け、弁軸２７には、先導空気制御弁を閉弁方向に付勢するバネ４６が配され、弁軸２２には、混合気絞り弁を閉弁方向に付勢するバネ４５が配されている。レバー２３に設けた接触子２４の長さを弁軸２２の軸線と平行に延設し、接触子２４とカム板２８に形成したカム面とが常に接触する長さに接触子２４の長さを形成する。【選択図】図３
2005146916.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
層状掃気２サイクルエンジンにおける先導空気制御弁軸及び気化器の混合気絞り弁軸の一方の弁軸を駆動軸、他方の弁軸を従動軸となし、両弁軸を連動駆動する伝導結合機構において、
前記駆動軸と従動軸とを角度を成して配し、
前記伝導結合機構が、前記駆動軸及び従動軸とそれぞれ一体的に回転可能に配され、互いに接触伝導する一対の第１カム部材及び第２カム部材を備え、
前記第１カム部材と第２カム部材との接触伝導時に、第１カム部材の接触面の一部と第２カム部材の接触面の一部が、常に接触状態を維持されてなることを特徴とする角度を成す弁軸間の伝導結合機構。
【請求項２】
前記第１カム部材及び第２カム部材の一方のカム部材が、カム面を有するカム板からなり、他方のカム部材が、前記カム面に接触する接触子を有するレバーからなることを特徴とする請求項１記載の角度を成す弁軸間の伝導結合機構。
【請求項３】
前記第１カム部材又は第２カム部材の少なくとも一方のカム部材が、他方のカム部材との接触面を、該一方のカム部材を配した弁軸に対して平行に延設してなることを特徴とする請求項１又は２記載の角度を成す弁軸間の伝導結合機構。
【請求項４】
前記第１カム部材又は第２カム部材の少なくとも一方のカム部材が、同第１カム部材又は第２カム部材を配した前記駆動軸又は従動軸に沿い、かつ他方の第２カム部材又は第１カム部材方向に向かって摺動自在に付勢されてなることを特徴とする請求項１又は２記載の角度を成す弁軸間の伝導結合機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、斜交状態又はねじれ状態等の角度を成して配された層状掃気２サイクルエンジンの先導空気制御弁軸と気化器の混合気絞り弁軸とを、連動駆動する伝導結合機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、層状掃気２サイクルエンジンの先導空気制御弁軸と気化器の混合気絞り弁軸とを連動駆動することによって、常に混合気の量と先導空気量とのバランスを保持して、最適な状態での燃焼制御を行っている。
【０００３】
層状掃気２サイクルエンジンは、掃気行程でシリンダ内へ先に流入した先導空気を燃焼ガスと一緒に排気ポートへ流出させており、しかも、先導空気の後からシリンダ内へ流入する混合気は、シリンダ内に滞留させることができるようになっている。これによって、シリンダへ流入した混合気が燃焼ガスと一緒に排気口から大気中へ排出されるという、所謂吹抜け現象が防止され、排気ガス濃度を大幅に低減することができ、燃費の浪費も少なくすることができる。
【０００４】
先導空気と混合気とをシリンダ内に流入させるタイミング、流入量等を制御するうえで、気化器における絞り弁の開度に対して最適な先導空気制御弁の開度を得る制御機構として、伝導結合機構が用いられている。先導空気制御弁軸と気化器の混合気絞り弁軸とが平行状態に配された両弁軸間においての伝導結合として、例えば、カム機構やリンク機構を用いたダイヤフラム気化器（例えば、特許文献１参照。）が提案されている。
【０００５】
特許文献１に記載されたダイヤフラム気化器は、図８に示すような構成を備えている。即ち、気化器ケーシング６０内に配した絞り弁の絞り弁軸６３には、一端に操作レバー６６を担持している。操作レバー６６は絞り弁軸６３の一端６７に相対回転不能に配置され、復帰ばね６８を介して絞り弁６２の閉弁方向に弾性付勢されている。また、操作レバー６６は図示せぬ態様で気化器制御ケーブルまたはこれに類似したものと接続されており、気化器ケーシング６０内に配した絞り弁の開度を調整することができる。
【０００６】
絞り弁軸６３の他端６７’には図９で示すようにレバー６９が相対回転不能に担持されている。同様に、先導空気制御弁の軸６５の端部７０にはレバー７１が担持されている。絞り弁軸６３と先導空気制御弁の軸６５とが平行に配されるとともに、レバー６９、７１は引張り棒７２を介して互いに結合されている。引張り棒７２の一端は、回動可能にレバー７１に係合し、他端は、ほぼ回転方向７３に延びるようにレバー６９に設けた縦スリット７４内に配されている。これによって、レバー６９，７１と引張り棒７２とにより伝導結合部７６としてのリンク機構を構成している。
【０００７】
先導空気制御弁の軸６５と絞り弁軸６３の間に形成されている伝動結合部７６は絞り弁軸６３の回動によって駆動され、その際位置に依存した先導空気制御弁と気化器の絞り弁６２との結合が与えられている。図８に示すように、絞り弁軸６３には復帰ばね６８が絞り弁６２の閉弁方向に作用し、先導空気制御弁の軸６５には対応的にコイルばね７５が作用する。コイルばね７５は、先導空気制御弁として構成されたバタフライ形の絞り弁の閉弁位置を決定している。図９に示しているように、絞り弁軸６３と先導空気制御弁の軸６５とのホームポジションはそれぞれ復帰ばね６８とコイルばね７５とによって決定することができる。
【０００８】
伝導結合部７６としてのカム機構を構成したものとしては、図１０に示すように、平行に配された絞り弁軸６３と軸６５にそれぞれカム輪郭部８０とカム輪郭部８１を有したレバー６９’と７１’とが取り付けられている。絞り弁軸６３が気化器内の絞り弁とともに開弁方向７３へ復帰ばね６８の力に抗して移動すると、アイドリング時およびアイドリング下部範囲では、先導空気制御弁の軸６５はレバー６９’の自由端７９とレバー７１’の自由端７８の間のアイドリング経路部７７が克服されるまで操作されない構成となっている。
【０００９】
自由端７９のカム輪郭部８０が自由端７８のカム輪郭部８１に接触したときには、すでに吸込み管路部分６１内の絞り弁６２は部分負荷位置にある。この時点で絞り弁６２がさらに開弁すると、先導空気制御弁の軸６５は開弁方向７３へ連行され、その際の調整距離はレバー６９’および７１’の縦エッジのカム輪郭部８０と８１により決定することができる。
【特許文献１】特開２０００−３１４３５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
層状掃気２サイクルエンジンにおいて、排気ガス成分を更に低減させるためには、先導空気量を増やす必要がある。このため、先導空気管路径を大きくすれば、先導空気量を増やすことは可能となるが、先導空気管路径を大きくすることによって構造容積が大きくなってしまうという問題が生じる。
【００１１】
また、先導空気管路数を増やすことにより、先導空気管路径を大きくした場合と同等以上の管路面積とすることも可能ではある。しかし、気化器の混合気絞り弁軸と先導空気制御弁軸とが平行状態となっている場合では、先導空気管路数を増やすと、先導空気管路径を大きくした場合と同様に構造面積が大きくなってしまうという問題がある。
【００１２】
この問題を解決するため、先導空気制御弁軸と気化器の混合気絞り弁軸とを斜交状態又はねじれ状態等の角度を成す配置構成にする解決策が、本願出願人により提案されている。先導空気制御弁軸と気化器の混合気絞り弁軸とを斜交状態又はねじれ状態に配した場合、両弁軸間を伝導結合させる伝導結合機構の構成が問題となる。本願発明は同伝導結合機構の構成の問題を解決すれためになされた角度を成す弁軸間の伝導結合機構を提供することにある。
【００１３】
特許文献１に記載された発明では、先導空気制御弁軸と気化器の絞り弁軸との伝導結合機構としてリンク機構又はカム機構を用いているが、リンク機構及びカム機構は、先導空気制御弁軸と気化器の絞り弁軸とが平行状態に配されているものについての伝導結合機構となっている。このため、先導空気量を増やす場合には、上述したように構造面積が大きくなってしまうという問題が発生する。
【００１４】
尚、特許文献１の４頁段落００１８において、「図３（本願では、図８。）ないし図５（本願では、図１０。）が示すように、図示した実施形態では絞り弁軸７（本願では、絞り弁軸６３。）と空気管１５（本願では、図示せず。）の絞り機構１４（本願では、絞り弁６４。）の軸２４（本願では、軸６５。）とはほぼ平行であるが、互いに角度を成すように配置しても合目的である。」（原文通り。（  ）内は本願における＜背景技術＞欄で使用した用語と図面符号を示している。）旨記載されている。
【００１５】
しかし、特許文献１に記載された絞り弁軸と空気管の絞り機構の軸とを互いに角度を成すように配置した場合、両弁軸間を伝導連結する伝導結合機構の作動は、特許文献１に記載されたリンク機構やカム機構のような二次元的な作動を行うことはなく、三次元的な作動を行うことになる。このため、特許文献１に記載されたリンク機構やカム機構を角度を成して配した絞り弁軸６３と軸６５との間に配したとしても、リンク機構やカム機構は正常に作動することができず、角度を成した絞り弁軸６３と軸６５間での伝導結合を行うことができない。
【００１６】
しかも、特許文献１では、上述したように絞り弁軸と空気管の絞り機構の軸とを互いに角度を成すように配置しても合目的である旨記載してはいるが、絞り弁軸と空気管の絞り機構の軸とを互いに角度を成すように配置した場合において、リンク機構及びカム機構が三次元的に作動させることができる構成や解決策については、何ら開示も記載も示唆すらもされていない。更にまた、三次元的な動きについて問題があることの認識すらされていない。
【００１７】
本願発明では、先導空気制御弁軸と気化器の混合気絞り弁軸とが角度を成し場合において、層状掃気２サイクルエンジンの高さ方向の場積を犠牲にすることなく、層状掃気２サイクルエンジンをコンパクトに構成することができる伝導結合機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本願発明の課題は請求項１〜４に記載された各発明により達成することができる。
即ち、本願発明では請求項１に記載したように、層状掃気２サイクルエンジンにおける先導空気制御弁軸及び気化器の混合気絞り弁軸の一方の弁軸を駆動軸、他方の弁軸を従動軸となし、両弁軸を連動駆動する伝導結合機構において、前記駆動軸と従動軸とを角度を成して配し、前記伝導結合機構が、前記駆動軸及び従動軸とそれぞれ一体的に回転可能に配され、互いに接触伝導する一対の第１カム部材及び第２カム部材を備え、前記第１カム部材と第２カム部材との接触伝導時に、第１カム部材の接触面の一部と第２カム部材の接触面の一部が常に接触状態を維持されてなることを特徴とする角度を成す弁軸間の伝導結合機構を最も主要な特徴となしている。
【００１９】
また、本願発明では請求項２に記載したように、前記第１カム部材及び第２カム部材の一方のカム部材が、カム面を有するカム板からなり、他方のカム部材が、前記カム面に接触する接触子を有するレバーからなることを主要な特徴となしている。
【００２０】
更に、本願発明では請求項３に記載したように、前記第１カム部材又は第２カム部材の少なくとも一方のカム部材が、他方のカム部材との接触面を、該一方のカム部材を配した弁軸に対して平行に延設してなることを主要な特徴となしている。
【００２１】
更にまた、本願発明では請求項４に記載したように、前記第１カム部材又は第２カム部材の少なくとも一方のカム部材が、同第１カム部材又は第２カム部材を配した前記駆動軸又は従動軸に沿い、かつ他方の第２カム部材又は第１カム部材方向に向かって摺動自在に付勢されてなることを主要な特徴となしている。
【発明の効果】
【００２２】
本願発明では、角度を成して配された層状掃気２サイクルエンジンの先導空気制御弁軸と気化器の混合気絞り弁軸とを連動駆動する伝導結合機構において、先導空気制御弁軸及び混合気絞り弁軸の一方の弁軸を駆動軸、他方の弁軸を従動軸としている。しかも、駆動軸及び従動軸にそれぞれ配した一対の第１カム部材及び第２カム部材の構成を、両カム部材間での接触伝導時に、第１カム部材の接触面の一部と第２カム部材の接触面の一部が常に接触状態を維持される構成としている。
【００２３】
これにより、角度を成して配された先導空気制御弁軸と混合気絞り弁軸間を第１カム部材及び第２カム部材を介して伝導結合させることができる。しかも、第１カム部材の接触面の一部と第２カム部材の接触面の一部が常に接触状態を維持するので、先導空気制御弁軸と混合気絞り弁軸の回動時に、第１カム部材と第２カム部材とが干渉して、前記両接触面同士が非接触状態となり、弁軸の回転が阻害されるのを防止することができる。
【００２４】
しかも、角度を成して先導空気制御弁軸と混合気絞り弁軸とを配することができるので、先導空気量を増大させるために、先導空気管路を複数配したとしても層状掃気２サイクルエンジンの場積を増大させずに構成することができる。特に、弁軸間が近接している場合であっても、一対の第１カム部材及び第２カム部材を用いたことにより、角度を成す弁軸間の伝導結合機構によって確実に駆動軸の回転を従同軸に伝導させることができるようになる。
【００２５】
第１カム部材及び第２カム部材としては、請求項２に記載したようにカム面を有するカム板と、同カム面に接触する接触子を有するレバーとにより構成することも、それぞれカム面を有するカム板同士で構成することもできる。
【００２６】
接触子を用いる場合には、接触子としてピンや回転ロールをレバーの端部近傍に取り付けた構成とすることができる。あるいは、レバーの先端部を折り曲げて形成した屈曲部や、レバーと一体的に形成した屈折部等を接触子として形成することもできる。接触子の形状を円筒形状、球形、回転ロール形状等のように、接触子とカム面とが線接触、点接触する構成とすることにより、接触子とカム面との間で生じる摺動抵抗を低減させることができる。
【００２７】
カム板に形成するカム面としては、カム板の外周輪郭部に形成したカム面以外にも、カム板にカム溝を形成し同カム溝の内面をカム面として使用することもできる。カム板にカム溝を形成した場合には、駆動軸の往復回動時に常にカム溝の内周面の一方と接触子とを接触させることができるようになる。これによって、先導空気制御弁軸又は混合気絞り弁軸にゴミ等が入り、弁軸が正常に機能していないときでも、先導空気弁軸及び混合気絞り弁軸にそれぞれ配されているバネの戻りバネ力を合力として利用し、同合力を用いてそれぞれの弁軸に作用させることができる。
【００２８】
このため、カム板にカム溝を形成した場合では、一方の弁軸が正常に機能していないときでも、他方の弁軸に作用している戻り力によって両方の弁軸を閉弁方向に回動させることができるようになる。しかも、それぞれのバネの戻りバネ力を合力として利用し、両弁軸を閉弁方向に回動させることができるので、両弁軸に配したバネのバネ力を小さくすることが可能となり、気化器の絞り弁の開閉を操作するスロットル操作荷重を低減させることができる。
【００２９】
更に、一方の弁軸が作動不良を起こしたときにおいて、バネの戻りバネ力を合力しても両方の弁軸を閉弁状態に戻すことができない場合でも、例えば、先導空気制御弁の弁軸に作動不良が発生して、先導空気制御弁が開いた状態で弁軸が停止した場合にも、先導空気制御弁の開度に対応した開度に、混合気絞り弁の開度が維持されるので、先導空気量に応じた適正な燃料をシリンダに供給することができる。
【００３０】
角度を成す弁軸間の伝導結合機構の構成としては、第１カム部材又は第２カム部材の少なくとも一方のカム部材における他方のカム部材と接触する接触面の形状を、該一方のカム部材を配した弁軸に対して平行に延設した形状として構成することもできる。
【００３１】
これにより、第１カム部材と第２カム部材との間での動きが３次元的に動いたとしても、常に第１カム部材の接触面の一部と第２カム部材の接触面の一部とを接触させておくことができ、駆動軸の回動を従同軸に確実に伝導することができる。
【００３２】
即ち、例えば、従動軸に第１カム部材を配し、同第１カム部材としてカム面を有するカム板により構成し、駆動軸に第２カム部材を配し、同第２カム部材として前記カム面に接触する接触子を有するレバーにより構成したとすると、前記カム面を従同軸に対して平行に延設した形状とすることもできる。あるいは、例えばピン等で形成した接触子を、駆動軸に対して平行に延設したピンをレバーに配設することで、第１カム部材又は第２カム部材を構成することができる。
【００３３】
更に、角度を成す弁軸間の伝導結合機構の構成としては、第１カム部材又は第２カム部材の少なくとも一方のカム部材を、該一方のカム部材を配した駆動軸又は従動軸に沿って摺動自在に配し、かつ一方のカム部材を他方のカム部材方向に向かう方向に付勢した構成とすることができる。
【００３４】
これにより、常に少なくとも一方のカム部材が他方のカム部材に近接する方向に付勢され、しかも一方のカム部材を配した軸に沿って摺動自在に配されているので、駆動軸の回動にともなって、第１カム部材と第２カム部材の接触位置が３次元的に変動しても、第１カム部材と第２カム部材とを接触伝導状態としておくことができる。このため、第１カム部材と第２カム部材とが３次元的に動いたとしても、常に第１カム部材の接触面の一部と第２カム部材の接触面の一部とを接触させておくことができ、駆動軸の回動を従同軸に伝導することができる。
【００３５】
軸方向に摺動させるカム部材としては、第１カム部材又は第２カム部材の一方のカム部材を摺動させることも、あるいは第１カム部材と第２カム部材とを互いに接近する方向にそれぞれ摺動自在に付勢しておくこともできる。カム部材を軸方向に付勢する付勢手段としては、コイルバネ等を用いることができる。しかも、同付勢手段として用いたコイルバネ等を先導空気制御弁及び／又は混合絞り弁を閉方向に付勢する戻りバネとして兼用させることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて以下において具体的に説明する。本願発明の伝導結合機構について、層状掃気２サイクルエンジンにおける先導空気の先導空気制御弁としてロータリーバルブを用いた例について以下で説明するが、本願発明の先導空気制御弁としてはバタフライ型の絞り弁等の絞り弁を用いることができるものである。また、気化器における混合気絞り弁としてはバタフライ型の絞り弁を用いたものについて説明を行うが、混合気絞り弁としてはロータリーバルブ等の絞り弁を用いることができるものである。
【００３７】
以下で説明する層状掃気２サイクルエンジン等の構成は、層状掃気２サイクルエンジン等の代表的な構成として説明するものであって、他の構成を有する層状掃気２サイクルエンジンに本願発明の伝導結合機構を適用することができるものである。
【００３８】
本願発明の伝導結合機構におけるカム形状及び接触子の形状は、以下で説明する形状、配置関係以外にも本願発明の課題を解決することができる形状、配置関係であれば、それらの形状、配置関係を採用することができるものである。このため、本発明は、以下に説明する実施例に限定されるものではなく、多様な変更が可能である。
【００３９】
図１は、本発明の実施形態に係わる層状掃気２サイクルエンジンの正面断面図である。図２は、伝導結合機構を示す平面図である。図３は、図２の左側から見た側面図である。図４は、伝導結合機構の作動状態を示す平面図である。図５は、図４の左側から見た側面図である。図６、７は、他の実施例における伝導結合機構の作動状態を示す平面図である。
【実施例１】
【００４０】
図１に示すように層状掃気２サイクルエンジン１としては、クランクケース６の上部に取着されたシリンダ２にはピストン３が摺動自在に嵌装されている。クランクケース６に回転自在に取着されたクランクシャフ８には、クランク室７内で回転自在に支承されたクランク９の一端が結合されるとともに、コネクティングロッド４を介してピストン３が結合されている。また、シリンダ２の頂部には点火栓５が取着されている。
【００４１】
シリンダ２の内壁面に開口する排気ポート１０は、排気流路１１を介してマフラ１２に接続されている。シリンダ２の内壁面の、排気ポート１０よりやや下方には掃気ポート１６が開口している。掃気ポート１６は、クランク室７と掃気流路１８により連通している。また、掃気ポート１６は、ピストン３の外周部に設けたピストン溝１７を介して先導空気制御弁としてのロータリーバルブ３５に連通した第１先導空気流路１４と連通している。
【００４２】
シリンダ２の内壁面の下部にはクランク室７に開口した吸気ポート１５が形成され、同吸気ポート１５は、第１吸気流路１３を介して気化器２０に連通した第２吸気流路３１と連通している。
【００４３】
第１吸気流路１３及び第１先導空気流路１４は、断熱を目的とするインシュレータ３０に形成した第２吸気流路３１及び第２先導空気流路３２とそれぞれ接続している。また、インシュレータ３０には先導空気制御弁としてのロータリーバルブ３５を配設されており、ロータリーバルブ３５は、図２に示す弁軸２７を中心に回動する。更に、インシュレータ３０にはロータリーバルブ３５に接続した第３先導空気流路３３が形成されている。
【００４４】
インシュレータ３０に形成した第２吸気流路３１は、気化器２０に接続し、気化器２０は図示せぬ燃料タンク及びエアクリーナ２５に接続している。また、インシュレータ３０に形成した第３先導空気流路３３もエアクリーナ２５に接続している。
【００４５】
気化器２０にはバタフライ型の混合気絞り弁２１が設けられており、弁軸２２を中心に回動して混合気の流量を制御することができる。バタフライ型の混合気絞り弁２１の開度は、図２に示すように操作レバー２９により制御される。操作レバー２９は、図示せぬ気化器ケーブル等により操作される。また、図２に示すように、ロータリーバルブの弁軸２７の端部には、カム板２８が取り付けられ、カム板２８にはカム溝２８ｃが形成されている。また、弁軸２７には、図３に示すようにバネ４６が配され、ロータリーバルブ３５を閉弁させる方向に弁軸２７又はカム板２８を付勢している。
【００４６】
混合気絞り弁２１の弁軸２２にはレバー２３が取り付けられ、同レバー２３には前記カム板２８のカム溝２８ｃと係合する接触子２４が配設されている。また、弁軸２２には、図３に示すようにバネ４５が配され、混合気絞り弁２１を閉弁させる方向に弁軸２２又はレバー２３を付勢している。弁軸２２に配したバネ４５は、レバー２３側に配する代わりに、図２に示す操作レバー２９側に配することもできる。カム板２８とレバー２３とにより伝導結合機構としてのカム機構を構成している。
【００４７】
上述のカム機構により、先導空気制御弁としてのロータリーバルブ３５と気化器２０の混合気絞り弁２１とを連動駆動させることができ、それぞれの絞り量、即ち、開度が制御されるように構成されている。尚、伝導結合機構の作動については、以下における図２〜５の説明において詳細に説明する。
【００４８】
次に、層状掃気２サイクルエンジン１の作動について説明する。図１に示すピストン３の上死点位置において、シリンダ室Ａで圧縮されている混合気が点火栓５により着火されると、混合気は爆発してピストン３を下方に押し下げる。
【００４９】
この時点では掃気ポート１６及び掃気流路１８にはエアクリーナ２５により浄化された先導空気が充満している。また、クランク室７には気化器２０において、燃料と、エアクリーナ２５により浄化された空気とが混合された混合気が充満している。
【００５０】
ピストン３が下降すると先ず吸気ポート１５が閉じ、クランク室７内の混合気は圧縮される。ピストン３の下降にともなって次に、排気ポート１０が開き、燃焼ガスは排気流路１１を通り、マフラ１２を介して外部に排出される。続いて掃気ポート１６が開き、圧縮されたクランク室７内の混合気の圧力によって、掃気ポート１６から先導空気がシリンダ室Ａに流入し、シリンダ室Ａに残っていた燃焼ガスを排気ポート１０から排出する。
【００５１】
先導空気のシリンダ室Ａへの流入に続いて、クランク室７内の混合気はシリンダ室Ａに流入するが、混合気がシリンダ室Ａに流入するときにはピストン３は上昇して排気ポート１０を閉じた状態となっている。これによって、混合気が外部にそのまま排出されること、即ち、所謂吹き抜け現象が防止され、排気ガスに含まれる炭化水素ＨＣの量を少なくすることができ、また燃料の浪費も少なくなる。
【００５２】
気化器２０を通過する混合気の量は混合気絞り弁２１によって制御され、先導空気の量は、ロータリーバルブ３５により制御される。混合気絞り弁２１とロータリーバルブ３５の絞り量、即ち、開度の制御は伝導結合機構によって連動して制御されるため、常に混合気の量と先導空気量とのバランスを保ち、最適な状態での燃焼を行うことができる。
【００５３】
次に、図２〜５を用いて伝導結合機構の作動について説明する。図３、５に示すように、先導空気制御弁の弁軸２７と混合気絞り弁２１の弁軸２２とは、角度をなして配設されている。これによって、例えば、ロータリーバルブ３５を図３の弁軸２７方向に沿って複数配設することで、先導空気管路数を増やすことが可能となり、しかも、構造面積を増やすことなく弁軸２７で一体的に開閉制御することのできる先導空気管路数を増やすことができるようになる。これによって、排気ガス成分を更に低減させることができる。
【００５４】
図２に示すように、角度をなして配設されている先導空気制御弁の弁軸２７と混合気絞り弁２１の弁軸２２にそれぞれ、カム部材としてのカム板２８とレバー２３とを取り付けている。また、弁軸２７とカム板２８及び弁軸２２とレバー２３とは、それぞれ一体的に回転することができ、図３に示すように、弁軸２７には、先導空気制御弁を閉弁方向に付勢するバネ４６が配され、弁軸２２には、混合気絞り弁を閉弁方向に付勢するバネ４５が配されている。
【００５５】
先導空気制御弁の弁軸２７に取り付けたカム板２８は、先端部が開放したカム溝２８ｃが形成されている。カム溝２８ｃの内面には、２叉状のカム面２８ａ、２８ｂがそれぞれ形成されている。カム板２８に形成するカム面としては、カム板２８の輪郭部に形成したカム面や、図２に示すようなカム溝２８ｃとすることができる。また、カム溝の形状としては、先端部が開放していない閉じたカム溝として形成することもできる。
【００５６】
混合気絞り弁２１の弁軸２２にはレバー２３が取り付けられ、レバー２３の端部近傍には接触子２４が配設されている。接触子２４としては、ピンや回転ロールをレバー２３の端部近傍に取り付けた構成とすることができる。また、レバーの先端部を折り曲げて形成した屈曲部や、レバーと一体的に形成した屈折部等を接触子２４として形成することもできる。
【００５７】
接触子２４の形状を円筒形状、球形、回転ロール形状等のように、接触子２４とカム面２８ａ、２８ｂとが線接触、点接触することにより、接触子２４が係合するカム面２８ａ、２８ｂとの摺動抵抗を低減させることができる。
【００５８】
図２、３は、先導空気制御弁及び混合気絞り弁２１がホームポジション状態に配置されている状態を示しており、接触子２４とカム面２８ｂとが非接触状態に置かれている。図３に示すように接触子２４の先端部近傍がカム溝２８ｃ内に挿入された状態に配されている。
【００５９】
図２に示す操作レバー２９の作動によって弁軸２２が反時計回り方向に回動すると、弁軸２２が反時計回り方向に所定量回動してから先導空気制御弁の弁軸２７が連動回動する。即ち、接触子２４とカム溝２８ｃのカム面２８ｂとの間に形成された間隙によって、先導空気制御弁の弁軸２７を連動回動させる前に、気化器２０の混合気絞り弁２１の弁軸２２を所定量回動させることができる。この接触子２４とカム面２８ｂとの間に形成された間隙によって、エンジンのアイドリング時や始動時に先導空気がシリンダ内に流入するのを制御することができる。
【００６０】
尚、ここでは図２における弁軸２２の反時計回り方向の回動により、混合気絞り弁２１が開弁され、弁軸２７が時計回り方向に回動することにより先導空気制御弁が開弁するものとして説明している。また、操作レバー２９は、図示せぬ気化器ケーブル等により操作することができる。
【００６１】
図２、３の状態から混合気絞り弁２１の弁軸２２が回動すると、レバー２３に配した接触子２４とカム面２８ｂとの接触によりカム板２８がバネ４６に抗して回動し、弁軸２７を介して先導空気制御弁を開弁方向に回動させる。先導空気制御弁を開弁方向に回動させた状態を、図４、５に示している。図４、５では、弁軸２２が約７５度で弁軸２７が約８０度回動した状態を示しているが、弁軸２２及び弁軸２７の回動角度は、それぞれ約７５度や約８０度回動することに限定されるものではなく、開弁させるのに必要な回動角度は、任意の角度に設定することができるものである。
【００６２】
図５に示すように、弁軸２２が約７５度回動すると、レバー２３に設けた接触子２４の約中間部位において、カム面２８ｂとの接触を行っている。また、このとき、弁軸２７に設けたカム板２８のカム溝２８ｃは下向きに開口した状態となり、図２におけるカム溝２８ｃが右横向きに開口した状態から約８０度時計方向に回動していることが分かる。
【００６３】
このように、弁軸２２と弁軸２７とが角度を成しているので、弁軸２２に設けたレバー２３の接触子２４と弁軸２７に設けたカム板２８のカム面２８ｂとの接触部の軌跡は、３次元的な軌跡を描くことになる。本願の第１実施例では、接触子２４の長さを弁軸２２の軸線と平行に延設して形成しているので、弁軸２２の回動に係わらず、常に接触子２４がカム面２８ｂに接触した状態を維持することができる。
【００６４】
また、カム板２８の回動とレバー２３の回動とによって両者が干渉しない配置関係となっているので、弁軸２２の回動がカム板２８とレバー２３との衝突によって阻害されるような事態が発生しない。このため、レバー２３の回動を円滑にカム板２８の回動として伝導結合することができる。また、カム板２８の回動により、弁軸２７が回動し、図１に示す先導空気制御弁としてのロータリーバルブ３５を回転させてエアクリーナ２５と掃気ポート１６とを連通状態にすることができる。
【００６５】
カム板２８、レバー２３及び接触子２４により構成されたカム機構により、先導空気制御弁の弁軸２７と混合気絞り弁２１の弁軸２２とが角度を成して配されていても、ロータリーバルブ３５の開度を気化器２０の混合気絞り弁２１の開度と連動させることができ、常に混合気の量と先導空気量とのバランスを保持して、最適な状態での燃焼制御を行うことができる。
【００６６】
尚、この実施例１の説明では、図２、３の状態をホームポジション状態とし、図３、４の状態を開弁状態として説明しているが、図２、３の状態を開弁状態とし、図４、５の状態をホームポジション状態とすることができるものである。
【００６７】
図４、５に示す先導空気制御弁及び混合気絞り弁２１の全開状態から、図２、３で示す操作レバー２９を操作して先導空気制御弁及び混合気絞り弁２１を閉弁方向、即ち、弁軸２２を図４の時計回り方向に戻し回動させようとしたときには、図３、５で示している弁軸２７に設けたバネ４６と弁軸２２に設けたバネ４５のそれぞれの戻り力によってカム板２８及びレバー２３が回動し、ロータリーバルブ３５及び混合気絞り弁２１を閉弁方向への回動、即ち、ホームポジション状態への復帰を行わせることができる。
【００６８】
このとき、例えば、弁軸２２にゴミ等が入って正常に作動しない場合でも、バネ４６によって戻り回動するカム板２８のカム面２８ｂで接触子２４が押圧され、レバー２３を図４の時計回り方向に回動させることができる。逆に、弁軸２７にゴミ等が入って正常に作動しないときには、接触子２４によるカム面２８ａの押圧により、カム板２８を図４の反時計回りに回動させることができる。
【００６９】
仮に、例えば、弁軸２７にゴミ等が入って正常に作動せず、しかも接触子２４によるカム面２８ａへの押圧によってもカム板２８が回動しないとき、即ち、先導空気制御弁が開いた状態で弁軸２７が停止した場合でも、気化器２０の混合気絞り弁２１の開度が先導空気制御弁の開度に応じた適正な開度を維持することができる。このため、適正な燃料をシリンダに供給することができる。これにより、エンジンが過熱したり、過回転状態となったりすることにより生じるエンジンへのダメージを防ぐことができる。
【００７０】
また、同様に弁軸２２にゴミ等が入って正常に作動せず、しかもカム面２８ｂの押圧によってもレバー２３が回動しないときでも、気化器２０の混合気絞り弁２１の開度を先導空気制御弁の開度に応じた適正な開度に維持しておくことができる。
【００７１】
これにより、弁軸２２の開弁方向及び閉弁方向において、弁軸２２と弁軸２７とを強制的に連動駆動することができ、弁軸２２、２７が正常に作動しないときでも、エンジンの異常状態を回避することができる。しかも、弁軸２２、２７に配設したバネ４５、４６の戻りバネ力を強くしなくても、両バネ４５，４６のそれぞれの戻りバネ力を合力したものとして利用することができる。このため、図２に示す操作レバー２９の操作力を増大させなくても、弁軸２２と弁軸２７とを強制的に連動駆動することができ、弁軸２２、２７が正常に作動しないときにおいても、エンジンの異常状態を回避することができる。
【実施例２】
【００７２】
図６、７は、第２実施例における伝導結合機構の平面図を示している。図６は、先導空気制御弁及び混合気絞り弁２１が閉弁状態となっているホームポジションを示し、図７は、先導空気制御弁及び混合気絞り弁２１の開弁状態を示している。
尚、図６を閉弁状態とし、図７をホームポジション状態とすることもできる。
【００７３】
第２実施例では、カム板２８をレバー２３に近接する方向にバネ４６’で付勢している例を用いて説明を行うが、レバー２３をカム板２８に向かう方向に付勢する構成とすることも、レバー２３及びカム板２８を相互に接近する方向にそれぞれ付勢しておく構成とすることもできる。
【００７４】
第２実施例では、カム板２８をレバー２３に向かって付勢した構成及びカム板２８とレバー２３との接触部に突起４０を形成した構成を除いて、他の構成は第１実施例と同様の構成を備えている。このため、第１実施例で用いた部材符号と同じ部材符号を用いることでその部材の説明を省略する。また、第２実施例における作用効果も第１実施例のものが奏することのできる作用効果と同様の作用効果を奏することができるので、第２実施例特有の作用効果を除いてその説明を省略する。
【００７５】
図６、７は、バネ４６’が引張りバネと捻りバネとしての２つの機能を奏している。弁軸２７に取り付けたカム板２８がバネ４６’によってレバー２３側に付勢されると、レバー２３のカム板２８側表面に形成した半球形状等の突起４０とカム板２８とが当接する。突起４０の形状としては、半球形状以外にも、かまぼこ形等の形状とすることもできる。
【００７６】
また、突起４０としては、半球形状やかまぼこ形に限定されるものではなく、レバー２３及びカム板２８とを点接触、線接触等の両者間の摺動抵抗を少なくすることのできる形状、材質等のものであれば、それらの形状、材質を適宜組み合わせて用いることができる。更に、突起４０は、レバー２３側に形成せずにカム板２８側に形成することができる。
【００７７】
操作レバー２９の操作により弁軸２２が回動して、図７に示す状態まで回動すると、カム板２８は突起４０による押圧力で図６の左方向に摺動し、バネ４６’を引張り状態とする。また、接触子２４によるカム板２８の回動により、バネ４６’は捻り力を蓄えておくことができる。このため、カム板２８とレバー２３とは常に、突起４０を介して接触させておくことができる。
【００７８】
第２実施例においては、第１実施例のものに比べて弁軸２７の突出量を少なくすることができるので、エンジンの構成面積をより小さくすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本願発明は、角度を成して配された層状掃気２サイクルエンジンの先導空気制御弁軸と気化器の混合気絞り弁軸とを連動駆動することのできる伝導結合機構を提供するものであるが、本願発明の技術思想を適用することができる装置等に対しては、本願発明の技術思想を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本願発明の全体図を示す概略正面断面図である。（実施例）
【図２】伝道結合機構の平面図である。（実施例１）
【図３】図２における左方向から見た側面図である。（実施例１）
【図４】伝導結合機構の作動状態における平面図である。（実施例１）
【図５】図４における左方向から見た側面図である。（実施例１）
【図６】伝導結合機構の他の実施例を示す平面図である。（実施例２）
【図７】他の実施例における作動状態を示す平面図である。（実施例２）
【図８】従来例のダイヤフラム気化器の平面図である。（従来例）
【図９】図８の左方向から見た平面図である。（従来例）
【図１０】従来例におけるカム機構を示す平面図である。（従来例）
【符号の説明】
【００８１】
１            層状掃気２サイクルエンジン
２            シリンダ
３            ピストン
６            クランクケース
７            クランク室
８            クランクシャフト
１０            排気ポート
１５            吸気ポート
１６            掃気ポート
２０            気化器
２０ａ          気化器本体
２１            混合気絞り弁
２２            弁軸
２３            レバー
２４、２４’    接触子
２７            弁軸
２８            カム板
２８ａ、２８ｂ  カム面
３５            ロータリーバルブ
４０            突起
４５、４５’    バネ
４６、４６’    バネ
６０            気化器ケーシング
６２            絞り弁
６３            絞り弁軸
６４            絞り弁
６５            軸
６６            操作レバー
６８            復帰ばね
６９、６９’    レバー
７１、７１’    レバー
７２            引張り棒
７４            縦スリット
７５            コイルばね
７６            伝導結合部
７７            アイドリング経路部
８０、８１      カム輪郭部
８２            ダイヤフラム気化器
Ａ              シリンダ室
【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】
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【図１０】
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