(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関の掃気口とクランク室とを連通する掃気通路の掃気口に近接する部分に空気通路を接続し、該空気通路に掃気通路への空気の流れを許す逆止弁を設け、空気清浄器と気化器との間に絞り弁に連動して前記空気通路の空気流量を加減する空気制御弁を挟持し、空気清浄器と空気制御弁と気化器を一体化して機関に取り付けた２行程機関用気化器において、
前記機関に前記掃気口が複数設けられ、
前記空気制御弁をロータリ絞り弁から構成し、前記ロータリ絞り弁の弁体に前記掃気口と同数の弁通孔を設けると共に、前記空気制御弁に前記弁通孔とそれぞれ対応する同数の出口を設け、各前記出口を独立の空気通路により各前記掃気口へそれぞれ接続したことを特徴とする、２行程機関用気化器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はピストンの摺動に伴うクランク室の圧力変動を利用してクランク室へ混合気を吸入し、クランク室の混合気を加圧してシリンダないし燃焼室へ供給する、クランク室圧縮式の２行程機関に適した気化器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のクランク室圧縮式２行程機関では、クランク室で加圧された混合気を掃気口を経てシリンダへ供給することにより、シリンダに残つている燃焼ガスの掃気を行うものであるので、燃焼ガスの掃気を良好に行おうとすれば、シリンダへ流入した混合気が、燃焼ガスと一緒に排気口を経て大気中へ排出されるという吹抜け現象が発生する。吹抜け現象は排出ガスに含まれる未燃焼成分（炭化水素ＨＣ）の量を増加させ、燃料の浪費を招く。
【０００３】
吹抜け現象はピストンによる排気口の閉時期を早めることにより抑止できるが、この場合には、シリンダに残留する燃焼ガスが多くなり、不完全燃焼や失火などによる不整燃焼行程が増加し、結局は排出ガスに含まれる炭化水素が増加するだけでなく、機関出力が低下するという欠点がある。
【０００４】
そこで、特開平７−１３９３５８号公報、特開平７−１８９７０４号公報、特開平７−２６９３５６号公報などに開示される２行程機関では、掃気通路の掃気口に近接する部分に空気通路を接続し、該空気通路に逆止弁を設け、該空気通路の空気流量を機関の絞り弁操作と連動して調整する調整装置を設けている。上述の２行程機関では、ピストンの上昇時クランク室が負圧になると、気化器で生成された混合気が吸気口を経てクランク室へ吸引され、同時に空気が空気通路から逆止弁を経て掃気通路または掃気口に近接する部分へ吸引される。混合気の爆発によりピストンが下降すると、ピストンの下死点付近で排気口が開き、燃焼ガスが排出される。続いて、掃気口が開き、クランク室の正圧によりまず掃気通路の空気がシリンダへ噴出され、次いでクランク室の混合気がシリンダへ噴出される。この場合に、排気口が開いている間に、掃気口からシリンダへ当初噴出する空気が排気口へ流れ、空気に続いて混合気が排気口へ流れるまでに排気口は閉じる。
【０００５】
上述した２行程機関の調整装置では、気化器の吸気路を開閉する絞り弁の軸に第１の腕が結合され、調整装置の蝶弁の軸に結合した第２の腕に、上述の第１の腕がロツドにより連結され、これにより蝶弁は絞り弁と連動して開閉するように構成される。しかし、上述の調整装置では、気化器の絞り弁と調整装置の蝶弁とを連動連結するために、気化器の絞り弁の腕と調整装置の蝶弁の腕とがロツドにより直結されるので、複数の掃気口を有する機関では、掃気口と同数の調整装置とロツドが必要になり、構造が複雑になる。つまり、複数の調整装置を設けることは、調整機構が機関から突出するために全体が大形になり、各調整装置の蝶弁の開度にばらつきが生じ、絞り弁との同調が困難になり、また長期使用の内に同調する開度が変化し、機関の掃気状況が変化する恐れもある。さらに、空気通路から機関へほこりなどが入らないように、各空気通路へ空気清浄器を取り付ける必要があるが、空気通路が独立している構成では、空気清浄器の装着が困難になる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は上述の問題に鑑み、混合気が機関の掃気口から排気口へ流出する吹抜け現象を防止するために、機関の掃気行程で予め用意した外部の空気だけを掃気口を経てシリンダへ供給するようにした２行程機関用気化器を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は機関の掃気口とクランク室とを連通する掃気通路の掃気口に近接する部分に空気通路を接続し、該空気通路に掃気通路への空気の流れを許す逆止弁を設け、空気清浄器と気化器との間に絞り弁に連動して前記空気通路の空気流量を加減する空気制御弁を挟持し、空気清浄器と空気制御弁と気化器を一体化して機関に取り付けた２行程機関用気化器において、前記機関に前記掃気口が複数設けられ、前記空気制御弁をロータリ絞り弁から構成し、前記ロータリ絞り弁の弁体に前記掃気口と同数の弁通孔を設けると共に、前記空気制御弁に前記弁通孔とそれぞれ対応する同数の出口を設け、各前記出口を独立の空気通路により各前記掃気口へそれぞれ接続したものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明では気化器と空気清浄器との間に、絞り弁に連動して空気通路の空気量を加減する空気制御弁としてのロータリ絞り弁を設け、空気清浄器と空気制御弁と気化器を一体化して機関に取り付け、ロータリ絞り弁の弁体には掃気口と同数の弁孔を設け、各弁孔を独立の空気通路を経て各掃気口へ接続する。
【０００９】
空気清浄器と空気制御弁と気化器とが一体的に機関へ取り付けられるので、気化器の絞り弁と空気制御弁とは１つのロツドにより連結するだけでよく、絞り弁が開くにつれて、混合気が機関のクランク室へ吸入され、空気制御弁を通過した空気は逆止弁を経て空気通路の各掃気口に近接する部分へ供給される。
【００１０】
【実施例】
図１は本発明に係る気化器を備えた２行程機関の側面断面図、図２は同機関の平面断面図である。２行程機関Ａはクランクケース３９の上部にシリンダ３２を結合され、シリンダ３２に昇降自在に嵌合するピストン３４が、クランクケース３９に支持されたクランク軸３８のクランク腕３８ａに連接棒４２により連結されている。シリンダ３２の上端壁には燃焼室３２ａへ突出する点火栓３１が装着される。シリンダ３２の周壁にはピストン３４の下死点付近で開く排気口３５と掃気口３３が設けられ、排気口３５は排気マフラ４４を経て大気に連通し、掃気口３３は掃気通路３３ａを経てクランク室３９ａへ連通している。吸気口３７は気化器Ｂ、空気清浄器Ｄを経て大気へ連通される。
【００１１】
気化器Ｂはクランクケース３９の吸気口３７に、吸気弁（リード弁）３７ａを備えた断熱管２１を介して取り付けられる。詳しくは、２行程内燃機関のクランクケース３９に対し断熱管２１を介して、気化器Ｂと空気制御弁Ｃと空気清浄器Ｄとが一体的に、図示してない２本の取付ボルトにより取り付けられる。気化器Ｂは本体１６の吸気路を横切る円筒部に、絞り孔を有する絞り弁１５を嵌挿し、絞り弁１５の上端の軸部１２に絞り弁レバー１０を結合される。本体１６の下部には膜１８により定圧燃料室１９と大気室１７とが区画される。定圧燃料室１９には図示してない燃料槽の燃料が燃料ポンプにより逐次補給され、常時一定圧に保持される。定圧燃料室１９から燃料ノズル２０が絞り弁１５の絞り孔へ突出される。絞り弁１５の軸部１２から絞り孔へ突出する棒弁１４が、燃料ノズル２０へ嵌挿され、燃料噴孔の開度を加減するようになつている。絞り弁レバー１０をばねの力に抗して回動すると、絞り弁１５の開度が増加し、同時に絞り弁レバー１０と本体１６の上端壁との間に形成したカム機構により、絞り弁１５と一緒に棒弁１４が上昇し、燃料ノズルの燃料噴孔の開度が増加する。
【００１２】
本発明によれば、シリンダ３２の壁部に空気吸入路２６が形成され、空気吸入路２６の一端は掃気通路３３ａの掃気口３３に近接する部分へ連通され、他端は空気通路２５、空気制御弁Ｃ、吸気路９、空気清浄器Ｄを経て大気へ連通される。空気吸入路２６に空気通路２５から掃気口３３への空気の流れを許す逆止弁２７が設けられる。
【００１３】
空気制御弁Ｃは吸気路９を有するブロツク状の制御弁本体８の上半部に、吸気路９から上方へ延びかつ弁室８ａ（図３）を横切る、掃気口３３と同数の弁通路７を備えられる。空気制御弁Ｃの空気出口すなわち弁通路７の上端は接続管６を結合される。図３に示すように、制御弁本体８の吸気路９と直交する円筒状の弁室８ａに、棒状の弁体５が回転可能に嵌挿される。弁体５は弁室８ａを横切る弁通路７と連通可能の弁通孔５ａを備えており、弁体５を回転すると弁通路７の面積が変化する。各弁通路７の下端は、吸気路９と交差する通路５３へ連通する。通路５３の端部は蓋５２により閉鎖される。空気制御弁Ｃの空気出口すなわち接続管６は管からなる空気通路２５により、シリンダ３２の壁部の空気吸入路２６へ接続される。
【００１４】
空気制御弁Ｃの制御弁本体８には吸気路９を挟んで対称な位置にボルト挿通孔５４が設けられる。空気制御弁Ｃは単一のロータリ絞り弁から構成され、弁室８ａに嵌挿した弁体５の一端に抜止め用止め輪５１を係止し、弁体５の他端にレバー２３を結合し、弁体５の外端部に巻き付けた戻しばね２２の一端を制御弁本体８に、他端をレバー２３にそれぞれ係止される。図２に示すように、気化器Ｂの絞り弁レバー１０と空気制御弁Ｃのレバー２３とは、ロツド１３により最短距離で連結される。絞り弁レバー１０を開方向へ操作すると、空気制御弁Ｃも開き、掃気通路３３ａへの空気量を増加させる。
【００１５】
図１に示すように、空気清浄器Ｄは２分割体からなる箱形のケース２，４を、両者の間にフイルタ３を挟んで結合し、ケース２の取入口２ａから吸入された空気は、フイルタ３、ケース４、空気制御弁Ｃの吸気路９、気化器Ｂ、断熱管２１、吸気弁３７ａ、吸気口３７を経てクランク室３９ａへ流れる。
【００１６】
次に、本発明による２行程機関用気化器の作動について説明する。ピストン３４の上昇に伴つてクランク室３９ａと掃気通路３３ａが負圧状態になると、逆止弁２７が開かれ、大気中の空気が空気吸入路２６を経て掃気口３３へ吸入される。掃気口３３への空気の吸入は、ピストン３４が上昇する行程のほぼ全期間に亘り行われるので、掃気口３３への空気充填効率が向上し、燃焼ガスを掃気する際に、掃気口３３からシリンダ３２へ流入する空気の勢いが強くなり、燃焼ガスの掃気性能が向上する。
【００１７】
ピストン３４が上死点の直前位置へ上昇した状態では、シリンダ３２に圧縮された混合気が点火栓３１により点火されると、シリンダ３２で爆発が生じ、ピストン３４が下降する行程へ移る。一方、ピストン３４が上死点へ達した時には、混合気が吸気口３７からクランク室３９ａへ充填され、空気が空気吸入路２６から掃気通路３３ａへ充填されている。
【００１８】
シリンダ３２での混合気の爆発により、ピストン３４が下降する時、クランク室３９ａの混合気が加圧され、同時にクランク室３９ａの圧力が掃気通路３３ａを経て掃気口３３へ伝わり、掃気口３３の空気も加圧される。ピストン３４がさらに下降し、排気口３５が開き始めると、シリンダ３２の燃焼ガスが排気口３５、排気マフラ４４を経て大気中へ排出される。排気口３５が開き始めると続いて掃気口３３が開き始め、掃気通路３３ａに加圧されていた空気が掃気口３３を経てシリンダ３２へ流入し、シリンダ３２に残留している燃焼ガスを排気口３５へ押し出す掃気作用を行う。
【００１９】
一方、掃気口３３が開くのと相前後して、掃気口３３に加圧されていた空気がシリンダ３２へ流入するのに伴い、クランク室３９ａの混合気が掃気通路３３ａを経て掃気口３３へ流入し、さらに掃気通路３３ａを経てシリンダ３２へ流入する。上述のように、掃気口３３からシリンダ３２へ流入する空気と混合気とは、互いに混合されないで、分離された状態で流れる。つまり、排気口３５と掃気口３３が前後して開き、燃焼ガスの掃気が行われる時、まず空気が掃気口３３からシリンダ３２へ流入し、次いで混合気が掃気口３３からシリンダ３２へ流入する。したがつて、燃焼ガスと一緒に排気口３５へ排出されるのは、先にシリンダ３２へ流入した空気だけであり、空気の後から混合気がシリンダ３２へ流入する時には、排気口３５が閉じるので、混合気が排気口３５を経て大気中へ流出するという吹抜け現象が起こらない。
【００２０】
次に、ピストン３４が下死点から上昇する行程へ移り、上死点までの上昇過程において、クランク室３９ａが負圧状態になるので、気化器Ｂで生成された混合気が吸気口３７を経てクランク室３９ａへ吸入される。同時に、クランク室３９ａの負圧状態は掃気通路３３ａを経て空気吸入路２６へも伝わるので、空気が空気吸入路２６を経て掃気通路３３ａへ吸入される。したがつて、ピストン３４がほぼ上死点へ達した時には、クランク室３９ａへ混合気が充填され、掃気口３３には空気のみが充填された状態になる。
【００２１】
本発明によれば上述のように、排気口３５を開いた後の掃気作用は、先にシリンダ３２へ流入した空気によって燃焼ガスが押し出されるので、燃焼ガスの掃気が確実になり、機関の出力向上に大きく寄与できる。しかも、排出ガスに含まれる未燃焼成分である炭化水素の量が低減され、燃料の無駄がなくなる。
【００２２】
図１には携帯作業機に多用される膜型気化器を示したが、本発明はこの種の気化器に限定されるものではない。
【００２３】
【発明の効果】
本発明は上述のように、機関の掃気口とクランク室とを連通する掃気通路の掃気口に近接する部分に空気通路を接続し、該空気通路に掃気通路への空気の流れを許す逆止弁を設け、空気清浄器と気化器との間に絞り弁に連動して前記空気通路の空気流量を加減する空気制御弁を挟持し、空気清浄器と空気制御弁と気化器を一体化して機関に取り付けた２行程機関用気化器において、前記空気制御弁をロータリ絞り弁から構成したものであるから、気化器や空気清浄器に従来品をそのまま利用でき、空気清浄器と気化器との間に制御弁本体を挟むことにより、これらが一体的にコンパクトに機関に取り付けられ、１つの空気清浄器が気化器と空気制御弁の両方へ流れる空気の清浄化に役立つ。
【００２４】
気化器の絞り弁と空気制御弁を１本のロツドにより最短距離で連結でき、長期間使用しても、絞り弁と空気制御弁の同調が変化することはない。
【００２５】
空気制御弁と各掃気口の空気取入口を独立の通路により接続できるので、必要に応じて各接続通路の長さを変更できる。
【００２６】
空気制御弁はロータリ絞り弁からなるので、製作が容易であり、制御弁本体が大形にならない。
【００２７】
空気制御弁に多数の弁孔を設けても、同調や連結のための特別の構成を必要としない。
【００２８】
空気制御弁の弁体は制御弁本体の吸気路よりも上流に配置されるので、気化器からの吹出し燃料などが空気制御弁を経て掃気口へ供給されることがなく、掃気行程で排気口へ排出される排出ガスの炭化水素量を増加させることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る気化器を備えた２行程機関の側面断面図である。
【図２】同機関の平面断面図である。
【図３】図２の線２Ａ−２Ａによる空気制御弁の正面断面図である。
【符号の説明】
Ａ：機関本体 Ｂ：気化器 Ｃ：空気制御弁 Ｄ：空気清浄器 ２：ケース ２ａ：取入口 ３：フイルタ４：ケース ５：弁体 ５ａ：弁通孔 ６：接続管 ７：弁通路 ８：本体 ８ａ：弁室 ９：吸気路 １０：絞り弁レバー １２：軸部 １３：ロツド １４：棒弁 １５：絞り弁 １６：気化器本体 １７：大気室 １８：膜 １９：定圧燃料室 ２０：燃料ノズル ２１：断熱管 ２２：戻しばね ２３：レバー ２５：空気通路 ２６：空気流入路 ２７：逆止弁 ３１：点火栓 ３２：シリンダ ３２ａ：燃焼室 ３３：掃気口 ３３ａ：掃気通路 ３４：ピストン ３５：排気口 ３７：吸気口 ３７ａ：吸気弁 ３８：クランク軸 ３８ａ：腕 ３９：クランクケース ３９ａ：クランク室 ４２：連接棒 ４４：排気マフラ ５１：止め輪 ５２：蓋 ５３：通路 ５４：ボルト挿通孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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