(57)【要約】【課題】デコンプ装置の操作時にはクランキング毎に自動的に始動用燃料を供給して、エンジン始動時の操作性を向上させたエンジンおよびそれを備えたエンジン作業機を提供する。【解決手段】エンジン１は、シリンダボア４と連通する減圧通路と開弁時に減圧通路とシリンダボア４とを連通させるとともにシリンダボア４内の圧力を受けて連通を閉じる減圧弁２６とを有するデコンプ装置２８を備える。デコンプ装置２８には、シリンダボア４内の圧力を伝達する圧力伝達パイプ２７が設けられる。また、エンジン１には、始動時にシリンダボア４内に供給される混合気の燃料濃度を増加させる始動用燃料供給装置３９と、圧力伝達パイプ２７に接続され、シリンダボア４から伝達される圧力に応じて始動用燃料供給装置３９による始動用燃料の供給を制御するチャンババルブが設けられる。【選択図】図２
2012177336.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンが摺動するシリンダボアが形成されるシリンダブロックと、
前記シリンダボア内に燃料と空気の混合気を供給する気化器と、
前記シリンダボアと連通する減圧通路と、開弁時に前記減圧通路とシリンダボアとを連通させるとともに前記シリンダボア内の第１の所定値以上の圧力を受けて連通を閉じる減圧弁とを有するデコンプ装置と、
前記デコンプ装置に設けられ、前記シリンダボア内の圧力を伝達する圧力伝達路と、
始動時に前記シリンダボア内に供給される混合気の燃料濃度を増加させる始動用燃料供給装置と、
前記圧力伝達路に接続され、前記シリンダボアから伝達される圧力に応じて前記始動用燃料供給装置による始動用燃料の供給を制御する制御装置と、を備える、
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、前記始動用燃料を貯留する始動用燃料貯留室と、前記気化器の吸気通路に設けられた始動用燃料供給ノズルと前記始動用燃料貯留室とを接続する始動用燃料供給通路と、を有し、
前記制御装置は、前記圧力伝達路から伝達される圧力に応じて前記始動用燃料供給通路の開閉を行う制御弁を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
【請求項３】
燃料タンクから燃料供給通路を経由して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前記気化器に設けられる燃料貯留部と、
前記燃料貯留部と前記始動用燃料貯留室との間に設けられ、圧縮変形と弾性復元を繰り返すことで前記燃料貯留部から燃料を内部に吸引するとともに吸引した燃料を前記始動用燃料貯留室に排出するプライミングポンプおよび、前記燃料貯留部から前記始動用燃料貯留室への燃料の移動を許容する一方向弁と、
前記始動用燃料貯留室からオーバーフローした燃料を前記燃料タンクに排出するリターン通路と、をさらに備える、
ことを特徴とする請求項２に記載のエンジン。
【請求項４】
前記制御弁は、前記圧力伝達路から伝達される圧力が第２の所定値以上の場合に開く、
ことを特徴とする請求項２または３に記載のエンジン。
【請求項５】
前記始動用燃料供給装置と前記制御装置とが、前記気化器と一体に構成される、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のエンジン。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のエンジンを備える、
ことを特徴とするエンジン作業機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン、特にデコンプ装置と始動用の燃料供給装置を備えるエンジン、およびそれを備えた刈払機やチェンソー等のエンジン作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】
刈払機やチェンソー等の携帯エンジン作業機は、作業者がスタータロープを引いてクランキング動作を行うことでエンジンを始動するものが多い。このようなエンジンでは、エンジンの冷間時の始動性が悪いため、作業者のクランキング操作が増加し、作業者への負担が増加する。そこで、例えば、特許文献１に示すように、クランキング時にシリンダボア内の圧力を開放して作業者の負担を低減させるためのデコンプ装置と、シリンダボア内に供給される燃料を一時的に増加させる始動用燃料注入ポンプを備えたエンジンがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−４６１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述の特許文献１に示したエンジンの場合、デコンプ装置の作動と始動用燃料の供給を一度の操作で同時に行うことはできるものの、始動用燃料はこの操作時に一度供給されるのみである。したがって、始動用燃料の供給がさらに必要な場合には、作業者は改めて始動用燃料の供給操作を繰り返す必要があり、操作が煩雑になり操作性が悪いという課題がある。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、デコンプ装置の操作時にはクランキング毎に自動的に始動用燃料を供給して、エンジン始動時の操作性を向上させたエンジンおよびそれを備えたエンジン作業機を提供する事を目的とする。
【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、本発明の第１の観点にかかるエンジンは、
ピストンが摺動するシリンダボアが形成されるシリンダブロックと、
前記シリンダボア内に燃料と空気の混合気を供給する気化器と、
前記シリンダボアと連通する減圧通路と、開弁時に前記減圧通路とシリンダボアとを連通させるとともに前記シリンダボア内の第１の所定値以上の圧力を受けて連通を閉じる減圧弁とを有するデコンプ装置と、
前記デコンプ装置に設けられ、前記シリンダボア内の圧力を伝達する圧力伝達路と、
始動時に前記シリンダボア内に供給される混合気の燃料濃度を増加させる始動用燃料供給装置と、
前記圧力伝達路に接続され、前記シリンダボアから伝達される圧力に応じて前記始動用燃料供給装置による始動用燃料の供給を制御する制御装置と、を備える、
ことを特徴とする。
【０００７】
また、前記始動用燃料供給装置は、前記始動用燃料を貯留する始動用燃料貯留室と、前記気化器の吸気通路に設けられた始動用燃料供給ノズルと前記始動用燃料貯留室とを接続する始動用燃料供給通路と、を有し、
前記制御装置は、前記圧力伝達路から伝達される圧力に応じて前記始動用燃料供給通路の開閉を行う制御弁を有してもよい。
【０００８】
さらに、燃料タンクから燃料供給通路を経由して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前記気化器に設けられる燃料貯留部と、
前記燃料貯留部と前記始動用燃料貯留室との間に設けられ、圧縮変形と弾性復元を繰り返すことで前記燃料貯留部から燃料を内部に吸引するとともに吸引した燃料を前記始動用燃料貯留室に排出するプライミングポンプおよび、前記燃料貯留部から前記始動用燃料貯留室への燃料の移動を許容する一方向弁と、
前記始動用燃料貯留室からオーバーフローした燃料を前記燃料タンクに排出するリターン通路と、をさらに備えてもよい。
【０００９】
また、前記制御弁は、前記圧力伝達路から伝達される圧力が第２の所定値以上の場合に開くことが好ましい。
【００１０】
さらに、前記始動用燃料供給装置と前記制御装置とが、前記気化器と一体に構成されてもよい。
【００１１】
また、本発明の第２の観点にかかるエンジン作業機は、上述のエンジンを備える、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のエンジンによれば、デコンプ装置の操作時にはクランキング毎に自動的に始動用燃料を供給することができ、エンジン始動時の操作性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係るエンジンを搭載した刈払機の斜視図。
【図２】図１の刈払機のエンジン部分の断面図。
【図３】図２のエンジンの気化器部分を拡大した断面図。
【図４】始動用燃料供給装置のチャンババルブが開いた状態を示す図３に対応する図。
【図５】図２のデコンプ装置部分を拡大した断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を添付の図１乃至図５に沿って説明する。図１に示すように、２サイクルエンジン１（以下エンジン）を搭載した刈払機１００１は、操作桿１００２の先端に回転刃１００３が取り付けられ、操作桿１００２の後端にエンジン１が取り付けられている。エンジン１の出力は、操作桿１００２内に挿通させたドライブシャフトを介して回転刃１００３に供給される。操作者は操作桿１００２に取り付けられたハンドル１００４を把持して刈払機１００１を操作する。
【００１５】
図２に示すように、エンジン１のシリンダブロック２にはクランクケース３が取り付けられる。シリンダブロック２に形成されたシリンダボア４内には、ピストン５が上死点と下死点との間を上下動（図２中の上下）可能に収容される。なお、図２では、ピストン５は上死点に位置している。シリンダボア４は、下方でクランクケース３内に形成されたクランク室７に接続される。ピストン５はコンロッド８を介してクランクケース３に回転可能に支持されたクランク軸９に接続される。クランク軸９にはクランク室７内に収容されるクランクウエイト１０が一体に設けられる。
【００１６】
シリンダボア４の内周側壁６には、排気開口１１と吸気開口１３が開口する。排気開口１１はシリンダブロック２に形成される排気通路１２に接続する。排気通路１２側のシリンダブロック２には、排気通路１２に連通する図示しないマフラが取付けられる。吸気開口１３はシリンダブロック２に形成される吸気通路１４に接続する。そして、シリンダブロック２の吸気通路１４側にはインシュレータ１５が、吸気通路１４にインシュレータ１５のインシュレータ側吸気通路１６が連通するように取付けられる。そして、インシュレータ１５のシリンダブロック２が取付けられた側とは反対側にはダイヤフラム式の気化器１７が取付けられる。気化器１７には、燃料タンク１８から燃料を供給する燃料供給パイプ（燃料供給通路）１９と、気化器１７から燃料を戻すリターンパイプ（リターン通路）２０が接続される。
【００１７】
シリンダブロック２の上部には、シリンダボア４の上方の頂部壁面２１とピストン５の頂面２２、および、シリンダボア４の内周側壁６により画定される燃焼室２３に電極２４を臨ませた点火プラグ２５が取付けられる。また、シリンダブロック２の上部には、燃焼室２３に開閉可能な減圧弁２６を臨ませて、減圧弁２６を開いた際に燃焼室２３内の圧縮された気体を圧力伝達パイプ（圧力伝達路）２７を通じて排出するデコンプ装置２８が取付けられる。なお、一方の端部がデコンプ装置２８に接続する圧力伝達パイプ２７の他方の端部は、気化器１７に接続する。
【００１８】
図３、図４に示すように、気化器１７には、一端が燃料供給パイプ１９に接続され他端が燃料を貯留するメタリングチャンバ（燃料貯留部）２９に接続される第１燃料通路３０を有する。メタリングチャンバ２９は、圧縮変形と弾性復元を繰り返すことで燃料吸引口３１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３２から排出するプライミングポンプ３３の燃料吸引口３１に第２燃料通路３４を介して接続する。また、メタリングチャンバ２９にはメインジェット３５が接続され、メインジェット３５のメインノズル３６を通じて気化器１７の吸気通路のベンチュリ３７部分にメタリングチャンバ２９内の燃料を供給する。また、プライミングポンプ３１の燃料排出口３２には、プライミングポンプ３１の内部から燃料排出口３２の外部へ向かう燃料の移動のみを許容するワンウェイバルブ（一方向弁）３８が設けられる。燃料排出口３２には、気化器１７と一体に構成された始動用燃料供給装置３９の始動用燃料チャンバ（始動用燃料貯留室）４０に接続する第３燃料通路４１が接続される。始動用燃料チャンバ４０にはさらに、リターンパイプ２０に接続する第４燃料通路４２と、気化器１７の吸気通路のベンチュリ３７部分に開口する始動用燃料供給ノズル４３に接続する第５燃料通路（始動用燃料供給通路）４４に接続する。また、始動用燃料チャンバ４０の内部には、始動用燃料チャンバ４０と第５燃料通路４４との連通を開閉するチャンババルブ（制御装置、制御弁）４５と、チャンババルブ４５の一方の端部４６をバルブシール４７に押付けて第５燃料通路４４を閉鎖する方向にチャンババルブ４５を付勢するスプリング４８とが設けられる。チャンババルブ４５の他方の端部４９は圧力伝達パイプ２７が接続する圧力室５０内に配置される。チャンババルブ４５には、チャンババルブ４５の移動中もチャンババルブ４５の他方の端部４９と圧力室５０との間を気密に保つＯリング５１が設けられる。スプリング４８の付勢力は、クランキング時に圧力伝達パイプ２７からシリンダボア４（図２参照）内の圧縮された気体の圧力（第２の所定値以上の圧力）が伝達された場合に、チャンババルブ４５が開き（チャンババルブ４５の一方の端部４６とバルブシール４７が離れた図４の状態となる）、通常はチャンババルブ４５が閉じる（チャンババルブ４５の一方の端部４６がバルブシール４７に当接した図３の状態となる）。
【００１９】
図５に示すように、デコンプ装置２８は、シリンダブロック２に挿入して取付けられる略円筒形状を有する外筒部５２と、外筒部５２の内側に形成される減圧通路５３と、減圧通路５３の長手方向（図の上下方向）に移動可能に支持されて減圧通路５３の減圧開口５７の開閉を行う減圧弁２６と、減圧弁２６の開操作を行う操作ボタン５４を備える。減圧通路５３には排気室５５が接続される。排気室５５は減圧弁２６が開いた場合に減圧通路５３を介してシリンダボア４と連通する。また、排気室５５は、排気通路５６を介して圧力伝達パイプ２７に接続する。減圧弁２６は操作ボタン５４を押し込むことで開位置に保持される一方、燃焼室２３内で混合気が点火された際の燃焼室２３内の圧力（第１の所定値以上の圧力で閉位置に戻る。
【００２０】
このように構成されたエンジン１によれば、作業者がエンジン１を始動する際には、まずプラミングポンプ３３を数回押し込む操作を行い、燃料タンク１８から燃料を吸引する。燃料タンク１８の燃料供給パイプ１９から吸引された燃料は、第１燃料通路３０を通って気化器１７のメタリングチャンバ２９に流入する。そして、メタリングチャンバ２９に貯留可能な量を超える燃料は第２燃料通路３４を通ってプラミングポンプ３３の燃料吸引口３１からプラミングポンプ３３の内部に流入する。プラミングポンプ３３に流入した燃料はワンウェイバルブ３８を通って、第３燃料通路４１から始動用燃料チャンバ４０内に流入し、始動用燃料チャンバ４０に貯留可能な量を超える燃料は第４燃料通路４２からリターンパイプ２０を通って燃料タンク１８に戻る。これにより、メタリングチャンバ２９と始動用燃料チャンバ４０の内部にはそれぞれ燃料が貯留された状態となる。次に、デコンプ装置２８の操作ボタン５４を操作して、減圧弁２６を開放する。そして、図示しないリコイルスタータを操作してクランキングを行う。この時、必要に応じてチョーク操作やハーフスロットル操作を行ってもよい。
【００２１】
クランク軸９が回転すると、シリンダボア４内の混合気がピストン５により圧縮される。圧縮された混合気の一部は、デコンプ装置２８の開放された減圧弁２６部分から減圧開口５７、減圧通路５３、排気室５５、排気通路５６、圧力伝達パイプ２７を経て、始動用燃料供給装置３９の圧力室５０に導かれ、始動用燃料供給装置３９の圧力室５０の圧力が上昇する。圧力室５０の圧力の上昇はチャンババルブ４５の他方の端部４９に作用し、チャンババルブ４５は図３に示す状態からスプリング４８に抗してチャンババルブ４５が開く方向（図３、４の下方）に移動し、図５の状態となる。そして、気化器１７の吸気通路のベンチュリ３７部分が負圧になった際、メタリングチャンバ２９からメインノズルを経て燃料が供給されるほかに、始動用燃料チャンバ４０から始動用燃料供給ノズル４３を経て始動用の燃料が供給される。このため、デコンプ装置２８の操作のみで始動用燃料供給装置３９を作動させてシリンダボア４内に供給される混合気中の燃料の濃度を増加させることができるので、エンジン１の始動性を改善し、エンジン始動時の操作性を向上することができる。
【００２２】
また、エンジン１が始動せずにクランキングを繰り返す場合には、クランキング時のシリンダボア４内の圧力が上昇する毎に、始動用の燃料を自動的に供給することができるので、作業者への負担が軽減され、エンジン始動時の操作性を向上することができる。そして、エンジン１が始動すると、燃焼室２３内の圧力が上昇して減圧弁１６を閉じるので、圧力室５０の圧力は上昇せず、チャンババルブ４５はスプリング４８により閉じた状態に保持される。このため、エンジン１の始動後は始動用燃料供給装置３９からの始動用の燃料の供給を自動的に停止することができ、この点からも作業者への負担を軽減してエンジン始動時の操作性を向上することができる。さらに、メタリングチャンバ２９と始動用燃料チャンバ４０との間に、メタリングチャンバ２９から始動用燃料チャンバ４０へ向かう燃料の流れのみを許容するワンウェイバルブ３８が設けられるので、始動用燃料チャンバ４０から気化器１７に始動用の燃料が供給されている状態であっても、始動用燃料チャンバ４０からの始動用燃料の供給に伴うメタリングチャンバ２９内の圧力変動を排除することが可能となり、メタリングチャンバ２９から安定して燃料の供給を行うことが可能となる。また、始動用燃料供給装置３９は気化器１７と一体に構成されているので、既存のエンジン１への取付けを容易に行うことが可能となる。
【００２３】
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の範囲内で適宜変更が可能である。例えば、エンジン１は刈払機１００１への搭載に限られるものでは無く、チェンソー、コンクリートカッタ、ヘッジトリマ等の他のエンジン作業機に搭載されてもよい。また、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。
【符号の説明】
【００２４】
１  ２サイクルエンジン（エンジン）
２  シリンダブロック
４  シリンダボア
５  ピストン
９  クランク軸
１７  気化器
１８  燃料タンク
１９  燃料供給パイプ（燃料供給通路）
２０  リターンパイプ（リターン通路）
２３  燃焼室
２５  点火プラグ
２６  減圧弁
２７  圧力伝達パイプ（圧力伝達路）
２８  デコンプ装置
２９  メタリングチャンバ（燃料貯留部）
３０  第１燃料通路
３１  燃料吸引口
３２  燃料排出口
３３  プライミングポンプ
３４  第２燃料通路
３７  吸気通路のベンチュリ
３８  ワンウェイバルブ（一方向弁）
３９  始動用燃料供給装置
４０  始動用燃料チャンバ（始動用燃料貯留室）
４１  第３燃料通路
４２  第４燃料通路
４３  始動用燃料供給ノズル
４４  第５燃料通路（始動用燃料供給通路）
４５  チャンババルブ（制御装置、制御弁）
４６  チャンババルブの一方の端部
４８  スプリング
４９  チャンババルブの他方の端部
５０  圧力室
５２  外筒部
５３  減圧通路
５４  操作ボタン
５５  排気室
５６  排気通路
５７  減圧開口
【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】
2012177336.tif 000007