(57)【要約】【課題】始動用燃料供給の確実性を高めて始動操作をより容易に行うことのできるエンジン作業機への搭載に好適なエンジンを提供する。【解決手段】チェンソー１００１にはプライマリポンプ３１と４ｃｃ以上の燃料を貯蔵できる燃料貯留室３６と共に制御回路３７が内蔵されており、作業者は操作パネル３８によって始動用供給装置を操作することができる。  更に温度表示パネル４５を搭載することにより、作業者が燃料供給ボタン３９の使用可否と、手動のハーフスロットル用トリガが組み込まれたエンジン工具を使用した場合のハーフスロットルの解除タイミングを容易に把握できるようになったため、始動性を大幅に向上させたエンジン１を供給することが可能となる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室を形成するシリンダと、前記シリンダに取り付けられるクランクケースと、前記クランクケースのクランク室に接続される吸気開口と、前記吸気開口に接続される吸気通路と、燃料タンクから供給される燃料を貯留して前記吸気通路内に燃料を供給する気化器と、操作部の操作により前記燃焼室までの経路に所定量の燃料を供給する始動用燃料供給装置とを備えるエンジンであって、
前記シリンダの温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段の出力に基づいて表示が変化する温度報知手段とを備え、前記始動用燃料供給装置は、前記燃料を複数の所定量から選択して供給可能であることを特徴とするエンジン。
【請求項２】
前記始動用燃料供給装置は、複数の始動用燃料貯留室を備え、前記複数の始動用燃料貯留室の何れか又は複数が開放されることにより、前記予め定められた所定量の燃料を供給可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
【請求項３】
前記複数の始動用燃料貯留室は、前記燃料の貯留量が各々異なることを特徴とする請求項２に記載のエンジン。
【請求項４】
前記始動用燃料供給装置の前記操作部を操作することで供給される燃料の量は、前記温度検知手段により検知された温度状況に応じて変化することを特徴とする請求項１乃至請求項３のうち何れか一項に記載のエンジン。
【請求項５】
前記始動用燃料供給装置は、前記操作部の操作により供給される燃料と異なる量の燃料を供給可能な第２の操作部を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４のうち何れか一項に記載のエンジン。
【請求項６】
前記始動用燃料供給装置は、複数の始動用燃料貯留室を備え、前記複数の始動用燃料貯留室は、前記温度検知手段の出力又は前記複数の操作部のうち何れかを選択するかに応じて開放される数が変化することを特徴とする請求項４もしくは請求項５に記載のエンジン。
【請求項７】
前記始動用燃料供給装置は、２ｃｃ以上の燃料を供給可能であることを特徴とする請求項１もしくは請求項６に記載のエンジン。
【請求項８】
前記始動用燃料供給装置が動作可能な状態か否かを報知する動作可否確認手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項７のうち何れか一項に記載のエンジン。
【請求項９】
前記操作部と前記温度表示部とは、略同一の操作面上に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項８のうち何れか一項に記載のエンジン。
【請求項１０】
前記始動用供給装置は始動用燃料貯留室を備え、前記始動用燃料貯留室は、前記燃料タンクと前記気化器との燃料経路の間に接続されていることを特徴とする請求項１乃至請求項９のうち何れか一項に記載のエンジン。
【請求項１１】
制御回路を備え、前記温度検知手段の出力は前記制御回路に入力され、前記制御回路は、前記温度検知手段の出力に応じた電圧を前記温度報知手段に出力すると共に、前記操作部の操作により燃料の供給を制御することを特徴とする請求項１乃至請求項１０のうち何れか一項に記載のエンジン。
【請求項１２】
前記温度検知手段は、熱電対から構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項１１のうち何れか一項に記載のエンジン。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２の、いずれか一項に記載のエンジンを備えるエンジン作業機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン、特に刈払機やチェンソー等の携帯型のエンジン作業機に好適なエンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、低温時等におけるエンジンの始動を容易にするために、例えば特許文献１に示すように、適量の始動補助用燃料を吸気通路に供給して混合気の燃料濃度を高める始動燃料供給器を備えたエンジンが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭６４−２９２４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のエンジンでは、エンジンの状態を作業者が把握した上で燃料を供給することが出来ず、始動燃料供給器により適切な量の燃料が供給できていない場面があった。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、始動用燃料供給の確実性を高めて始動操作をより容易に行うことのできるエンジン及び、それを備えたエンジン作業機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明にかかるエンジンは、先ず、プライマリポンプで始動用燃料を燃料貯蔵庫に充填させ、その後に始動用燃料供給の電子回路を作動させる構成とすることを特徴とする。この電子回路は電池パックや乾電池、あるいはクランキングによる逐電にて動作する構成としており、回路が問題なく動作することを作業者に知らせる電球、或いはＬＥＤ等のランプが備わっている。
【０００７】
また、この回路にはシリンダの表面温度を検知する熱電対が備わっており、シリンダの温度によって始動用燃料の供給量を可変させる構成としている。なお、シリンダ温度がある一定温度以上になった場合は燃料を供給しない構成とすることでエンジンのかぶり等を抑制できる。
【０００８】
これにより、燃料供給後にハーフスロットルの状態でクランキングすることで、クランキング回数が少ない状態でエンジンを始動させることが可能となるが、このまま直ぐにハーフスロットルを解除してしまうと、エンジンは燃焼に必要なガスが少ない理由により直ぐに止まってしまう。これを改善するためには、シリンダの温度がある一定温度まで上昇するまでハーフスロットルを持続させれば良く、本制御回路では熱電対で検知した現在のシリンダの温度を電球、或いはＬＥＤ等のランプにて表示する構成としている。
【０００９】
このため、電球、或いはＬＥＤ等のランプの点灯状態を確認することにより、ハーフスロットルの解除タイミングを判断することができるようになるため、手動のハーフスロットル用トリガが組み込まれたエンジン工具においても容易にエンジンを始動させることが可能となった。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によるエンジンによれば、始動用燃料供給装置の燃料貯留室に２ｃｃ以上の燃料が貯蔵された後に、シリンダの温度を熱電対により検知し、４０℃以上では始動用燃料を入れずに始動させ、一方、シリンダの温度が常温以下の場合では、シリンダの温度に適した始動用燃料をインシュレータ内部に入れる構成であるため、温度環境下に左右されない始動性に優れた供給システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態にかかる２サイクルエンジンを搭載したチェンソーの外観図である。
【図２】本発明の実施形態にかかる２サイクルエンジンを搭載したチェンソーの側面図である。
【図３】本発明の実施形態にかかる２サイクルエンジンを搭載した刈払機の始動用燃料供給装置の構成を示した模式図である。
【図４】本発明の実施形態にかかる２サイクルエンジンを搭載したチェンソーの始動用燃料供給装置の燃料貯留室を示した概略図である。
【図５】本発明の実施形態にかかる２サイクルエンジンを搭載したチェンソーの始動用燃料供給装置のＬＥＤランプの点灯状態を示した概略図である。
【図６】本発明の実施形態にかかる２サイクルエンジンを搭載したチェンソーの始動用燃料供給装置の温度表示パネルの点灯状態を示した概略図である。
【図７】本発明の第二の実施形態にかかる２サイクルエンジンを搭載したチェンソーの外観図である。
【図８】本発明の第二の実施形態にかかる２サイクルエンジンを搭載したチェンソーの始動用燃料供給装置の燃料貯留室を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について、添付の図１から図６に沿って説明する。図１、図２に示すように、２サイクルエンジン１（以下エンジン）を搭載したチェンソー１００１は、エンジン１を収容したエンジンケース１００２と、エンジンケース１００２から突出してソーチェン１００３を案内するガイドバー１００４と、作業者が把持するフロントハンドル１００５とリヤハンドル１００６と、エンジン１を始動するためのスタータハンドル１００７とを備える。エンジン１の出力は、リヤハンドル１００６に設けられたスロットルレバー（図示せず）で制御され、周知の駆動機構を介してソーチェン１００３に伝達される。
【００１３】
図３に示すように、エンジン１のシリンダブロック３にはクランクケース４が取り付けられる。シリンダブロック３のシリンダボア５内では、ピストン６がシリンダボア５の軸線７方向に上下（図３中の上下）に摺動する。なお、図３では、ピストン６は下死点に位置している。シリンダボア５上方のピストン６の頂面に対向するシリンダヘッド部分のシリンダヘッド内壁面には点火プラグ８が取り付けられる。また、シリンダボア５は、下方でクランクケース４内のクランク室９に接続される。ピストン６はピストンピン１０、コンロッド１１を介してクランクケース４に回転可能に支持されたクランク軸１２に接続される。クランク軸１２にはクランクウエイト１３が取り付けられる。
【００１４】
シリンダボア５の内周壁には排気ポート１４に接続する排気開口１５と、吸気ポート１６に接続する吸気開口１７と、掃気通路（図示せず）に接続する掃気開口（図示せず）が開口する。シリンダブロック３には排気ポート１４と連通するようにマフラ１８が接続される。
【００１５】
また、シリンダブロック３には吸気ポート１６と連通する吸気通路２２が形成されたインシュレータ１９が接続され、インシュレータ１９にはエアクリーナ２０に繋がる気化器２１が接続される。なお、プライマリポンプ３１には、圧縮変形と弾性復元を繰り返すことで燃料吸引口３２から燃料を内部に吸引する一方で内部に吸引した燃料を燃料排出口３３から排出する弾性変形可能な透光性の操作部３５が設けられる。
【００１６】
プライマリポンプ３１の操作部３５を繰り返し押すことで、気化器２１の燃料貯留部２５とともに、燃料貯留装置３６にも燃料が充填されることになるが、この弾性変形可能な透光性の操作部３５が燃料タンク２９の直前に配置されているため、作業者は燃料貯留装置３６の充填状況を目視にて確認することができる。燃料貯留装置３６への燃料充填が完了すれば、気化器２１の燃料貯留部２５には十分な燃料が充填されたことになるため、気化器２１の燃料貯留部２５の燃料が不足してエンジン１が始動しないといった根本的な問題が生じるのを抑制できる。
【００１７】
図４に示すように、チェンソー１００１にはプライマリポンプ３１と４ｃｃ程度の燃料を貯蔵できる燃料貯留装置３６とともに、制御回路３７が内蔵されており、作業者は操作パネル３８によって始動用供給装置を駆動することができる。
【００１８】
プライマリポンプ３１を押すと、４ｃｃ程度の燃料を貯蔵できる燃料貯留装置３６に燃料４１が充填されることになり、燃料貯留装置３６の燃料４１が４ｃｃ以上になり余分となった燃料については、リヤハンドル１００６に設けられた燃料タンクに戻る構成となっている。
【００１９】
制御回路３７はエンジンケース１００２に設けられた操作パネル３８で操作することができ、この操作パネル３８上には燃料供給ボタン３９とＬＥＤランプ４０が配置されている。燃料供給ボタン３９によりソレノイドバルブからなる燃料供給部６２を駆動させることにより、燃料貯留室３６に貯留された始動用の燃料を供給することが可能となる。本実施形態では、制御回路３７、燃料貯留装置３６、燃料供給部６２等により燃料供給装置を構成している。
【００２０】
図５に示すように、燃料燃料供給ボタン３９を押した時にＬＥＤランプ４０が点灯している場合、制御回路が正常に動作していることを示しており、燃料がが確実に供給されたことを作業者に知らせることができる。燃料供給ボタン３９を押した時に上部にあるＬＥＤランプ４０が点灯していない場合、制御回路を正常に作動させる電源が不足していることを示しており、このように制御回路３７の電源と接続されているイグニッションコイル４３のコンデンサに逐電されている電圧が不足している場合には、逐電のためコイルスタータ１００７にてクランキングを行う必要がある。なお、この時のクランキングは、あくまで逐電が目的である点と、始動用燃料をインシュレータ内部に入れていないことからも判るように、エンジン１の始動とは関係ない作業である。このクランキングを数回行った後に、改めて燃料供給ボタン３９を押しＬＥＤランプ４０が点灯すると、始動用の燃料が確実に供給されたと判断できる。
【００２１】
尚、燃料供給ボタン３９とは別に、ＬＥＤランプチェックボタンを別途設けても良い。この場合、ＬＥＤランプ４０は、ＬＥＤランプチェックボタンを押している時のみ点灯する仕様とし、ＬＥＤランプチェックボタンを押していない時はＬＥＤランプ４０は点灯しない構成とし、消費電力を低減する構成としても良い。このようにすれば、燃料の供給動作と独立して制御回路が動作可能状態にあるか否かのみを確認することができる。また、上記のＬＥＤランプ４０の点灯により、後述の温度表示パネル４５が正常に動作することを確認することが可能となっている。
【００２２】
ＬＥＤランプ４０が点灯状態になってから、燃料貯留装置３６の燃料２４を、吸気ポート１６と連通する吸気通路２２に入れることになり、この後にトリガをハーフスロットル状態にして、クランキングを開始することになるが、数回のクランキングでエンジン１は始動するものの、エンジン１始動直後ではシリンダブロック３の温度は直ぐに昇温しないという問題がある。
【００２３】
この時のシリンダブロック３の温度が常温以上であれば、ハーフスロットルを解除した場合でもエンジン１は始動し続けるが、シリンダブロック３の温度が低温になるに従って、エンジン１は止まりやすくなってしまう。この問題を解決するために、作業者は制御回路３７に組み込まれているシリンダの温度を表示する温度表示パネル４５の点灯状態によって、ハーフスロットルの解除タイミングを確認することができるようになっている。
【００２４】
図６に示すように、この温度表示パネル４５はシリンダブロック３の温度が７０℃以上ではＬＥＤ４６、ＬＥＤ４７、ＬＥＤ４８、ＬＥＤ４９の全てが点灯し、４０℃ではＬＥＤ４６、ＬＥＤ４７、ＬＥＤ４８の３つが点灯、１０℃以上ではＬＥＤ４６、ＬＥＤ４７の２つが点灯、−２０℃でＬＥＤ４６のみが点灯する仕様となっている。即ち、温度が上昇するに従って図６の（ａ）から（ｄ）に順に点灯表示が変化する。例えば−２０℃〜１０℃の温度環境下において、ＬＥＤ４６のみが点灯していることになるが、エンジン１始動後にハーフスロットル状態を継続させれば、比較的短時間でシリンダブロック３の温度を上昇させることが可能となる。この状態で、７０℃以上となるまでハーフスロットルを持続させればＬＥＤ４６、ＬＥＤ４７、ＬＥＤ４８、ＬＥＤ４９の全てが点灯することになり、この後にハーフスロットルを解除すれば、エンジン１が止まる問題を解決できる。
【００２５】
なお、一度、シリンダブロック３の温度が４０℃以上となるＬＥＤ４６、ＬＥＤ４７、ＬＥＤ４８の３つが点灯する状態となれば、改めて燃料貯留装置３６の燃料２４を、吸気ポート１６と連通する吸気通路２２に入れる必要はなく、温度表示ＬＥＤ４５の点灯により燃料２４の追加供給可否を判断することもできる。
【００２６】
また、ＬＥＤ４８、ＬＥＤ４９が点灯していない場合は、燃料２４の追加供給が必要となることを示すことになる。この場合は、改めてプライマリポンプ３１を押して、４ｃｃ程度の燃料を貯蔵できる燃料貯留装置３６に燃料２４を再充填させ、その後に燃料２４を、吸気ポート１６と連通する吸気通路２２に入れてやれば良い。
【００２７】
始動用燃料の供給量として、４０℃以上では０ｃｃ、１０℃以上では１ｃｃ程度、−２０℃以上では４ｃｃ程度の燃料を供給する設定としており、特に低温時に多量の始動用燃料を供給する構成としているが、この理由としては、低温時は燃料２４が気化しにくく、燃焼に必要な燃料が不足するためである。始動用燃料の供給量については、燃料供給ボタン３９により所定の量のみ供給されるため、作業者が温度操作パネル４５を確認しながら操作することで、例えば消灯の数に対応した回数燃料供給ボタン３９を押すなどすることによって所望の量を選択して供給することができる。尚、ここで操作パネル３８に複数の燃料供給ボタン３９を設け、温度表示パネル４５に対応したボタン３９を設けても良い。その場合、複数の燃料貯留室を設けて開放状態を制御する構成としてもよいし、バルブの開放量を制御することで調節できるようにしても良い。
【００２８】
なお、低温時にエンジン１が始動した場合、余分な燃料２４がクランク室９に残ったままとなると、燃料が濃くなることによる動作不良が生じる問題が懸念される。しかしながら、上述したハーフスロットルとの組み合わせによる構成とすれば、余分な燃料はハーフスロットル時に排気口より外に排出されることになる。
【００２９】
また、燃料の供給のための手段として、始動用の燃料を機械式のトリガにより供給する方式とし、燃料貯留室を複数にした場合の構成を図７及び図８に示す。図７は外観図、図８は燃料供給装置の概略図である。第１燃料通路２６から送られてきた燃料は、燃料貯留装置３６に配置された燃料貯留室Ａ４１と燃料貯留室Ｂ４２に充填され、余分な燃料２４は第２燃料通路２７を通って燃料タンク２９に戻ることになる。燃料貯留室Ａ４１にはトリガＡ５０、インシュレータ貫通孔Ａ５１、トリガスプリングＡ５２が設けられており、燃料貯留室Ｂ４２にはトリガＢ５３、インシュレータ貫通孔Ｂ５４、トリガスプリングＢ５５が設けられている。
【００３０】
燃料貯留装置上蓋５６、燃料貯留装置下蓋５７、ゴムパッキン５８は、ネジ５９により固定されており、燃料２４の漏れ防止の目的から、トリガＡ５１、トリガＢ５４にはＯリング６０が取り付けらている。また、余分な燃料２４は、第２燃料通路２７を通って燃料タンク２９に戻ることになるが、この位置に逆支弁として鋼球６１を取り付けてあるため、燃料２４が逆流することはない。
【００３１】
上述より、温度表示パネル４５を搭載することにより、作業者が燃料供給ボタン３９の使用可否と、手動のハーフスロットル用トリガが組み込まれたエンジン工具を使用した場合のハーフスロットルの解除タイミングを容易に把握できるようになり、始動性を大幅に向上させたエンジン１を供給することが可能となる。
【００３２】
なお、上述したエンジン１は２サイクルエンジンに限られるものでは無く、４サイクルエンジンであってもよい。また、上述の実施形態では、エンジン１はチェンソー１００１に搭載されているが、このエンジン１はチェンソー１００１への搭載に限られるものでは無く、比較的始動性の悪いカッタ、刈払機、ブロワ、ヘッジトリマ、発電機等のエンジン作業機に搭載されていてもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１  エンジン
２  エンジンカバー
３  シリンダブロック
４  クランクケース
５  シリンダボア
６  ピストン
７  軸線
８  点火プラグ
９  クランク室
１０  ピストンピン
１１  コンロッド
１２  クランク軸
１３  クランクウエイト
１４  排気ポート
１５  排気開口
１６  吸気ポート
１７  吸気開口
１８  マフラ
１９  インシュレータ
２０  エアクリーナ
２１  気化器
２２  吸気通路
２３  インシュレータの貫通孔
２４  燃料
２５  燃料貯留装置
２６  第１燃料通路
２７  第２燃料通路
２８  第３燃料通路
２９  燃料タンク
３０  燃料吸入口
３１  プライマリポンプ
３２  燃料吸引口
３３  燃料排出口
３４  第４燃料通路
３５  操作部
３６  燃料貯留装置
３７  制御回路
３８  操作パネル
３９  燃料供給ボタン
４０  ＬＥＤランプ
４１  燃料貯留室Ａ
４２  燃料貯留室Ｂ
４４  熱電対
４５  温度表示パネル
４６  ＬＥＤ
４７  ＬＥＤ
４８  ＬＥＤ
４９  ＬＥＤ
５０  トリガＡ
５３  トリガＢ
５４  インシュレータ貫通孔Ｂ
５５  トリガスプリングＢ
６２  燃料供給部
１００１  第１の実施形態にかかるチェンソー
２００１  第２の実施形態にかかるチェンソー
【図１】
2012117442.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2012117442.tif 000007
【図６】
2012117442.tif 000008
【図７】
2012117442.tif 000009
【図８】
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