(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダが水平に配置され、該シリンダの一端に接続されたクランク室の一部にリード弁により開閉する吸入口を備えた２サイクルエンジンにおいて、クランク室のシリンダ接続部に、前記吸入口より侵入してクランク室内に付着した液体燃料を霧状に微細化してシリンダの掃気通路方向へ案内供給するための、シリンダの掃気通路断面積よりも小さい断面積の細管通路を備え、更に、前記シリンダ接続部の開口端内周面とピストン外周面との間に隙間が設けられ、混合気が前記細管通路を通過しなくても、開口端内周面からシリンダ燃焼室へ混合気を供給できるように構成されていることを特徴とする２サイクルエンジン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２サイクルエンジン、そのうち、チェンソウ等の可搬式作業機に使用されるエンジンのように、シリンダが水平に配置される形式の２サイクルエンジンの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、２サイクルエンジンは、自由な姿勢でも運転できるという利点を有するため、各種の可搬式作業機の動力源として広く使用されており、燃料となる混合気の吸気方式としては、ピストンバルブ方式とリード弁方式とがあるが、気化器を機体の自由な位置に配置できるという利点から、各種の可搬式作業機ではリード弁が使用されている。
【０００３】
２サイクルエンジンのうち、特にチェンソウに使用されるような、シリンダが水平に配置される形式のエンジンにおいては、例えば、特開平９−１５１７３９号、特開平１０−１６９５１９号、特開平１０−１６９５２０号、特開平１０−２２０３０９号等に示されるように、水平に配置されるシリンダの一端にクランク室が接続され、このクランク室の斜め上方にリード弁を備えた吸入口が設けられていて、この吸入口に取付けられた気化器から、混合気がリード弁の開閉によりクランク室内へ送り込まれ、クランク室内で予圧縮を受けて、掃気通路からシリンダ内の燃焼室へ供給される。
【０００４】
【発明が解決すべき課題】
吸入口からクランク室内へ導入される混合気は、ピストンの往復動に伴うクランク室内の圧力によって、シリンダ内の燃焼室へ通ずる掃気口方向へ供給されるが、シリンダ水平配置式のエンジンにおいては、混合気がクランク室に設けられた吸入口から供給された際に、混合気のうちの再液化したものがクランク室の一部に付着して滞留するという現象が生じ、作業に伴う機体の姿勢変化によってこの液体燃料がシリンダ内の燃焼室へ流れ込み，過濃度混合気の供給によって、エンジンが停止するという問題を生ずることがある。
【０００５】
上記のように、クランク室内の一部に液体燃料が付着滞留する理由は、気化器によって燃料が霧状になっても、この混合気がリード弁の表面に衝突することによって混合気中の一部が再度液状化し、弁の表面下方へ垂れ下がって吸入口からクランク室内に流れ込み、室内の吸入口に近い上方傾斜面から下方の水平面部分へ流れて、この水平面部分に液体として付着することに起因している。
【０００６】
上記のように、気化器で霧状化された混合気が、リード弁と衝突することでその一部が再度液状化されたとしても、エンジンが高負荷時や高速回転時の状態にある時には、クランク室の温度も高くなっているので、液化した燃料は再び霧状になってシリンダ内の燃焼室へ送られるため、液体のままで燃焼室に送られるという問題は生じない。
【０００７】
従って、前記のように、混合気がリード弁の表面に衝突することによって、混合気中の一部が再度液状化し、液体燃料がクランク室内に付着滞留するのは、アイドル運転時のように、単位時間当たりの燃料消費量が低く、クランク室の温度も上がらず、リード弁の動きも活発でない状態の時に発生する率が高い。
【０００８】
このようにして、シリンダ水平配置式のエンジンでは、アイドル運転時を長い時間継続した場合には、液体燃料がクランク室内に付着滞留し、濃度の高い液体燃料が機体姿勢の変化によって燃料室内へ流入しエンジン停止の状態を引き起こすという問題を有している。
【０００９】
このようなシリンダ水平配置式のエンジンにおける問題に対し、従来では、前記の特開平９−１５１７３９号、特開平１０−１６９５１９号、特開平１０−１６９５２０号、特開平１０−２２０３０９号のように、クランク室内周面における吸入口の近傍に、流入した液体燃料の流れを止める規制面を設けて、吸入口からクランク室内に液体燃料が流入しても、その規制面で液体燃焼を捕捉して、その規制面より内奥のシリンダ方向へは流れないように停滞させておく方法が知られている。
【００１０】
しかしながら、これらの従来技術では、課題の解決手段として、吸入口から流入した液体燃料を吸入口の近傍の規制面で捕捉して、シリンダ内の掃気通路の方向へは流さないようにすることを目的としているため、吸入口から流入した液体燃料を再度霧状化させて積極的にシリンダ内の燃焼室へ送り込んで燃焼させてしまわない限り、液体燃料がいつまでもクランク室内に滞留することになるから、いつかはこの滞留した液体燃料がシリンダ内の燃焼室へ送り込まれて、エンジンが停止するという弊害を確実に解消できないという問題点を有している。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る２サイクルエンジンは、従来の２サイクルエンジンにおける上記のような問題点を解消し、吸入口からクランク室内に流入した液体燃料を吸入口の近傍で捕捉滞留させるのではなく、クランク室内で積極的に再度霧状にしてシリンダ内の燃焼室へ送り込んで燃焼させ、機体の姿勢を自由に変化させても、エンジンが停止するという問題を確実に解消することのできるようにした２サイクル内燃エンジンの提供を目的としたものである。
【００１２】
本発明に係る２サイクルエンジンは、そのための具体的手段として、シリンダが水平に配置され、該シリンダの一端に接続されたクランク室の一部にリード弁により開閉する吸入口を備えた２サイクルエンジンにおいて、クランク室のシリンダ接続部に、前記吸入口より侵入してクランク室内に付着した液体燃料を霧状に微細化してシリンダの掃気通路方向へ案内供給するための、シリンダの掃気通路断面積よりも小さい断面積の細管通路を備え、更に、前記シリンダ接続部の開口端内周面とピストン外周面との間に隙間が設けられ、混合気が前記細管通路を通過しなくても、開口端内周面からシリンダ燃焼室へ混合気を供給できるように構成されていることを特徴とする。
【００１３】
この細管通路は、クランク室開口端内周面をクランクウエイトの回転方向に沿ってクランク室の開口端方向へ直線状にくり抜いた孔状の通路により構成することが好ましい。
【００１４】
また、細管通路は、シリンダを水平に配置する機体正立状態の時に、クランク室の下側に位置するクランク室開口端内周面に１本だけ設けられていればよいが、機体の姿勢変化が多岐にわたる作業機に使用され、機体が倒立状態となる場合を考慮し、さらには、掃気行程における左右の掃気ガスの流入バランスを考えて、クランク室の下側に位置するクランク室開口端内周面と、クランク室の上側に位置するクランク室開口端内周面との２箇所に設けられるようにしておくことが好ましい。
【００１５】
【作用】
本発明の２サイクルエンジンでは、混合気がクランク室に設けられた吸入口からクランク室内に供給される際に、混合気のうちの液体成分が、クランク室内の半円形のクランクウエイト回転部の傾斜面からシリンダ接続部に近い水平面方向に流れて付着滞留すると、シリンダとの開口端内周面にクランク室からシリンダ掃気通路方向へ通ずる細管通路が設けられているので、ピストンの往復運動に伴ってクランク室内に発生する圧縮力を受けることにより、クランク室内に付着した液体燃料が細管通路内へ押し込まれる。
【００１６】
液体燃料が細管通路内へ押し込まれると、通路内の液体燃料は通路の一端からクランク室内の圧縮力を受けることで、細い流路内を勢いよく通り抜けて急速にシリンダの掃気通路方向へ送り込まれるが、その時、細管通路内を通り抜けた時の噴出力によって霧状に微細化されることになる。従って、クランク室内壁面に付着した液体燃料は細管通路内を通ることで微細化され、掃気通路から燃焼室へ送り込まれて確実に燃焼される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る２サイクルエンジンを、チェンソウの動力源に使用した場合の実施例について説明すると、図１はクランク室１にシリンダ２が接続された状態の断面図であり、シリンダ２は水平に配置され、このシリンダ２と接続されるクランク室１の斜め上方にリード弁３により開閉する吸入口４が設けられている。
【００１８】
図面では省略したが、前記吸入口４には気化器が取付けられると共に、シリンダ２の右側にソーブレードが設けられ、吸入口４に取付けられる気化器の上方に操作用のハンドルが設けられるように構成されている。
【００１９】
クランク室１は、一端に前記吸入口４を備えたクランクウエイト７の回転する室部分５と、他端に筒形のシリンダ接続部６とを有し、このシリンダ接続部６にはシリンダ２と接続される開口端６ａが開口している。クランクウエイト７の回転する室部分５内には、クランクウエイト７が回転自在に軸着されており、クランクウエイト７のクランク軸８とシリンダ２内のピストン９との間がコンロッド１０により連結されている。
【００２０】
また、クランク室１におけるシリンダ接続部６の開口端内周面１１は、クランクウエイトの回転する室部分５の内周面５ａの内径よりも小さくなっていて、この開口端内周面１１にシリンダ２内のピストン９が嵌まり込むが、開口端内周面１１とピストン外周面９ａとの間に隙間１２が設けられており、混合気が後に述べる細管通路１４を通過しなくても、混合気が掃気通路１５からシリンダ燃焼室に供給できるようになっていて、これによって従来のエンジンと同等の出力を得ることができる。なお、この隙間１２は大きすぎると液体燃料が細管通路１４に流入しなくなるので、この隙間１２の断面積は細管通路１４と混合気の配分などの条件を考慮して設定する必要がある。
【００２１】
さらに、シリンダ接続部６におけるクランクウエイト７の回転方向に沿った開口端内周面１１に、前記吸入口４から侵入してクランクウエイト回転部５の内壁面に付着する液体燃料３を霧状に微細化して、シリンダ２の掃気通路１５の方向へ案内するための細管通路１４が設けられている。
【００２２】
この細管通路１４は、シリンダ接続部６の開口端内周面１１をクランクウエイト７の回転方向に沿ってクランク室１の開口端６ａ方向へ直線状にくり抜いた管状の孔から構成されており、この通路１４の断面積は、この通路１４と同軸上に連通するシリンダ２の掃気通路１５の断面積よりも小さいように構成されている。
【００２３】
一方、前記クランク室１と接続されるシリンダ２は、クランク室１の細管通路１４と同じ軸線上にシリンダ２の内壁をくり抜いた掃気通路１５が設けられ、この掃気通路１５の先端がシリンダ２の燃焼室１６に連通している。
【００２４】
図１のように、機体が、シリンダ２を水平に置いたような正立状態の時には、吸入口４からクランク室１内へ侵入する液体燃料は、専らクランクウエイト回転部５と筒形のシリンダ接続部６との間部分に付着滞留するので、細管通路１４はシリンダ接続部６の下側だけに１本設けられていればよいが、掃気行程における左右の掃気ガスの流入バランスを考えて、細管通路１４はシリンダ接続部６の下側と上側とに２箇所設けられている。
【００２５】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明の２サイクルエンジンでは、クランク室に設けられた吸入口から液体燃料が侵入してクランク室内に付着滞留した場合に、クランク室内の圧縮力、あるいは図１に示す機体の左側に設けられるチェーンソウを上方へ傾けるように機体の姿勢を変化させることによって、クランク室内に付着した液体燃料をシリンダ接続部の細管通路内へ流し込むことになり、流し込まれた液体燃料は細管通路内でクランク室内からの圧縮力を受けて、細い通路内を勢いよく通り抜けることにより、霧状に微細化されることになり、微細化された燃料を掃気通路から燃焼室に送り込んで確実に燃焼させることができる。
【００２６】
従って、本発明のエンジンによれば、クランク室内に液体燃料が侵入して室内に付着滞留しても、従来技術のようにこの液体燃料をいつまでもクランク室内に貯留させておくものとは異なり、クランク室内に侵入した液体燃料を積極的に細管通路を通してシリンダ方向へ供給することによって、液体燃料を確実に再度霧化することができるから、アイドル運転を長い時間継続することでクランク室内に液体燃料が付着したとしても、これを再度霧化して燃焼させることができるので、機体の姿勢をどのように変化させて使用してもエンジン停止のおそれなく、機体を安定して使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る２サイクルエンジンの構成を示す断面図。
【図２】  図１のＡ−Ａ線における断面図。
【図３】  図１のＢ−Ｂ線における断面図。
【符号の説明】
１：クランク室、
２：シリンダ、
３：リード弁、
４：吸入口、
５：クランクウエイト回転部、
６：シリンダ接続部、
６ａ：開口端、
７：クランクウエイト、
８：クランク軸
９：ピストン、
１０：コンロッド、
１１：開口端内周面、
１２：隙間、
１３：液体燃料、
１４：細管通路、
１５：掃気通路、
１６：燃焼室、
【図１】
0003949994.tif 000002
【図２】
0003949994.tif 000003
【図３】
0003949994.tif 000004