(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ側部に設けられた掃気ポートとクランク室とを連通する掃気通路と、該掃気通路の途中に接続されてエアクリーナからの掃気用空気を該掃気通路に供給する空気供給路と、気化器で生成された混合気を前記クランク室に供給する混合気供給路とを備えた２サイクルエンジンにおいて、前記エアクリーナは、前記空気供給路に連通される第１の空気通路と、前記気化器の空気入口に接続され前記混合気生成用の空気を該気化器に供給する第２の空気通路とが並設されてなり、前記エアクリーナの第１の空気通路及び第２の空気通路を開閉するチョーク弁を備え、該チョーク弁は、回転により前記第１の空気通路及び第２の空気通路の入口開口部を夫々開閉する回転式の弁体と、該弁体を回転操作するための回転つまみとを備え、さらに、前記弁体は前記第１の空気通路及び第２の空気通路の二つの入口開口部の間に回転中心を有していることを特徴とする２サイクルエンジンのエアクリーナ装置。
【請求項２】
前記チョーク弁は、前記弁体が前記エアクリーナのケース部に回転自在に嵌合されるとともに、その先端面が前記第１の空気通路及び第２の空気通路の入口開口部に夫々着脱されるシート面に形成されてなり、前記弁体の軸部外周には、前記エアクリーナ内部の流体シールをなすとともに、弾力により前記弁体のシート面を前記入口開口部に押し付ける弾性体からなるシールリングが嵌挿されてなることを特徴とする請求項１記載の２サイクルエンジンのエアクリーナ装置。
【請求項３】
前記エアクリーナのケース部には、その外面に突設されたストッパ用突起が形成され、前記チョーク弁の回転つまみが前記シールリングの弾力に抗して前記突起を乗り越えて回転し前記シールリングの弾力により復元されて前記ケース部外面の前記突起の無い部位に係止可能に構成されてなることを特徴とする請求項２記載の２サイクルエンジンのエアクリーナ装置。
【請求項４】
前記エアクリーナのケース部には、その内面にテーパ面を有する突起が形成され、前記チョーク弁の回転つまみが該突起に乗り上げたとき前記弁体のシート面を第１の空気通路あるいは第２の空気通路の入口開口部に押しつけるように構成されてなることを特徴とする請求項２記載の２サイクルエンジンのエアクリーナ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、掃気ポートとクランク室とを連通する掃気通路の途中に接続されてエアクリーナからの掃気用空気を該掃気通路に供給する空気供給路と、気化器で生成された混合気を前記クランク室に供給する混合気供給路とを備えた２サイクルエンジンにおけるエアクリーナ装置及び該エアクリーナのチョーク弁に用いられる回転式開閉弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
層状掃気２サイクルエンジンにおいては、シリンダ側部に設けられた掃気ポートとクランク室とを連通する掃気通路と、該掃気通路の途中に接続されてエアクリーナからの掃気用空気を該掃気通路に供給する空気供給路と、気化器で生成された混合気を前記クランク室に供給する混合気供給路とを備え、該掃気ポートから燃焼室への混合気の供給に先立って、前記エアクリーナで濾過された先導空気を前記空気供給路、掃気通路及び掃気ポートを経て燃焼室に導入して掃気作用を行い、掃気効率及び燃焼効率を高めている。
【０００３】
かかる層状掃気２サイクルエンジンとして、特開平９−１２５９６６号、特開平１０−２５２５６５号等の発明が提供されている。
特開平９−１２５９６６号の発明においては、２つのエアクリーナを設け、一方のエアクリーナの出口を気化器を通して混合気供給路に接続し、他方のエアクリーナの出口を空気制御弁を介して先導空気を掃気通路に供給する空気供給路に接続している。
【０００４】
また、特開平１０−２５２５６５号の発明においては、気化器からの混合気をクランク室に供給する混合気供給路と、先導空気を掃気通路に供給する空気供給路とを並設し、エアクリーナの空気出口に気化器の空気入口及び空気供給路の入口を直接接続している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
かかる層状掃気２サイクルエンジンにおいては、始動時には、空気供給路を通る空気量を制限するとともに負圧を上げ、混合気供給路からクランク室および掃気通路を経て燃焼室に供給される混合気量を増加せしめて濃混合比とすることにより、始動性を向上せしめることが要求される。
【０００６】
しかるに、特開平９−１２５９６６号の発明においては、始動時に空気制御弁を閉じて空気供給路を遮断し、気化器側の空気通路を開いて該気化器から混合気供給路に供給される混合気を増加せしめて濃混合比とすることは可能であるが、エアクリーナを２台装備する必要があり、構造が複雑かつ大型化し、装置コストも高くなるという問題点を有している。
【０００７】
また、特開平１０−２５２５６５号の発明においては、エアクリーナの空気出口に気化器の空気入口及び空気供給路の入口を直接接続しているため、始動時にエアクリーナの出口段階で、先導空気側つまり前記空気供給路側に流れる空気を完全に遮断することが困難となる。このため、かかる発明においては濃混合比の混合気を燃焼室に供給することができず、また高い負圧も得られ難いため、始動性の低下が避けられない、という問題点を抱えている。
【０００８】
さらに、前記のような従来技術にあっては、エンジンの始動時に空気供給路を閉じるチョーク弁は、一般に揺動式のチョーク弁を弁軸廻りに回転させているため、該エンジンを刈払機等の作業機に連結して作業を行う際等において、該チョーク弁の操作レバーがリコイルスタータによる始動操作の障害になり、また、操作レバーの揺動半径が大きく操作し難い等の、操作性の低下をもたらす。
【０００９】
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、２サイクルエンジンにおいて、簡単かつコンパクトで、低コストの構造で以って、始動時において濃混合比の混合気を燃焼室に供給可能とするとともに高い負圧を得ることにより、始動性を向上することを第１の目的とする。
【００１０】
また、本発明の他の目的は、簡単かつコンパクトな構造で、操作性が向上されたチョーク弁等の開閉弁を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明はかかる課題を解決するため、請求項１記載の発明として、シリンダ側部に設けられた掃気ポートとクランク室とを連通する掃気通路と、該掃気通路の途中に接続されてエアクリーナからの掃気用空気を該掃気通路に供給する空気供給路と、気化器で生成された混合気を前記クランク室に供給する混合気供給路とを備えた２サイクルエンジンにおいて、前記エアクリーナは、前記空気供給路に連通される第１の空気通路と、前記気化器の空気入口に接続され前記混合気生成用の空気を該気化器に供給する第２の空気通路とが並設されてなり、前記エアクリーナの第１の空気通路及び第２の空気通路を開閉するチョーク弁を備え、該チョーク弁は、回転により前記第１の空気通路及び第２の空気通路の入口開口部を夫々開閉する回転式の弁体と、該弁体を回転操作するための回転つまみとを備え、さらに、前記弁体は前記第１の空気通路及び第２の空気通路の二つの入口開口部の間に回転中心を有していることを特徴とする２サイクルエンジンのエアクリーナ装置を提案する。
【００１２】
請求項２〜４記載の発明は、前記発明に係るチョーク弁の具体的構成に係る。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１において、前記チョーク弁は、前記弁体が前記エアクリーナのケース部に回転自在に嵌合されるとともに、その先端面が前記第１の空気通路及び第２の空気通路の入口開口部に夫々着脱されるシート面に形成されてなり、前記弁体の軸部外周には、前記エアクリーナ内部の流体シールをなすとともに、弾力により前記弁体のシート面を前記入口開口部に押し付ける弾性体からなるシールリングが嵌挿されてなることを特徴とする。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項２において、前記エアクリーナのケース部には、その外面に突設されたストッパ用突起が形成され、前記チョーク弁の回転つまみが前記シールリングの弾力に抗して前記突起を乗り越えて回転し前記シールリングの弾力により復元されて前記ケース部外面の前記突起の無い部位に係止可能に構成されてなることを特徴とする。
【００１５】
請求項４記載の発明は、請求項２において、 前記エアクリーナのケース部には、その内面にテーパ面を有する突起が形成され、前記チョーク弁の回転つまみが該突起に乗り上げたとき前記弁体のシート面を第１の空気通路あるいは第２の空気通路の入口開口部に押しつけるように構成されてなることを特徴とする。
【００１６】
かかる発明によれば、エンジンの始動時には、チョーク弁の回転つまみを回転操作して回転式の弁体を回転させることにより、気化器の空気入口に接続されるエアクリーナの第２の空気通路を全閉としチョークホールのみの開孔とするとともに、先導空気供給用の空気供給路に接続されるエアクリーナ第１の空気通路を全閉として、エンジンを始動する。
かかる操作により、エアクリーナからの空気は前記チョークホールで絞られている第２の空気通路を通って気化器に供給され、該気化器において混合気が形成され、該混合気はクランク室、掃気通路、及び掃気ポートを経て、燃焼室内に供給される。
【００１７】
この際において、エアクリーナの第１の空気通路は前記チョーク弁により、全閉されているので、先導空気の燃焼室内への供給は遮断され気化器からの混合気のみが供給されることとなり、濃混合比の混合気を燃焼室内に充填することができる。これにより、エンジンの始動性が向上する。
【００１８】
また、前記チョーク弁は、請求項２記載の発明のように、回転式の弁体のシート面が前記２つの空気通路の入口開口部に夫々着脱されるように形成されるとともに、弁体の軸部外周に嵌挿されているＯリング等のシールリングの弾力により該シート面を前記入口開口部に押し付けているため、該チョーク弁により先導空気側の空気通路の入口開口部は確実に閉鎖されて、前記のような濃混合比の混合気形成作用が維持されるとともに、高い負圧を保持できる。
【００１９】
また、請求項２及び３記載の発明のように、前記のようなシールリングを設けるとともに、エアクリーナのケース部の外面にストッパ用突起が突設されているため、前記チョーク弁の始動位置から通常運転位置への回転による前記２つの空気通路の切り換え操作時に、該チョーク弁の回転つまみを前記シールリングの弾力に抗して前記突起を容易に乗り越えて回転させることができ、適度な摩擦力が付加されてチョーク弁の操作感が向上するとともに、該チョーク弁を放せば、前記シールリングの弾力及び前記突起のストッパ機能により該チョーク弁をケース部外面の突起の無い部位に、自動的にかつ戻りが阻止されて係止することができ、高い操作性が得られる。
【００２０】
また、前記チョーク弁を始動位置方向に回転させる際には、請求項４記載のように、エアクリーナのケース部内面にテーパ面を有する突起が形成されているため、該チョーク弁の回転つまみが該突起に乗り上げると、弁体自体の撓みによって発生する弾力により弁体のシート面を先導空気用空気通路の入口開口部に押しつけるので、該シート面のシール性が向上し、かかる面からも始動性の向上が得られる。
【００２１】
（削除）
【００２２】
（削除）
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載される構成部品の寸法、材質、形状、その他相対配置などは特に特定的な記載が無い限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００２４】
図１は本発明の実施形態に係る２サイクルエンジンのエアクリーナ装置及び吸気装置の構造を示すクランク軸心に直角な断面図、図２は図１のＡ矢視図、図３は図１のＢ―Ｂ矢視図、図４は図２のＣ−Ｃ矢視図、図５はエアクリーナカバー及びチョーク弁の断面図(図１のＺ部詳細図)、図６は図５のＤ−Ｄ矢視図，図７は図６のＥーＥ断面図である。
【００２５】
図１に示される本発明が適用される２サイクルエンジンは、次のように構成されている。
２はシリンダ、５はクランクケースであり、該シリンダ２とクランクケース５とはその締付面にて、複数のボルトによりガスケット０５を介して締め付けられている。４はピストン、３はコネクテイングロッド、８は点火プラグ、１３は排気ポート、２５は燃焼室である。
【００２６】
９は前記シリンダ２の側部に開口された掃気ポート、５ａは前記クランクケース５内に形成されたクランク室である。また、１２は気化器、３０は該気化器と前記シリンダ２との間に介装されたインシュレータである。
１５は混合気供給路で、前記気化器１２のスロットル通路からインシュレータ３０の内部及びシリンダ２の内部を経て前記クランク室５ａに連通可能となっている。１０は空気供給路で、前記気化器１２の空気通路からインシュレータ３０の内部及び逆止弁１６を経て、掃気通路及び前記掃気ポート９に連通可能となっている。該逆止弁１６は前記掃気通路側の負圧により開閉するリード弁である。
以上の構成は従来の２サイクルエンジンと同様である。
【００２７】
本発明においては、エアクリーナ装置及びこれに用いられるチョーク弁を改良している。
即ち、１００はエアクリーナであり、次のように構成されている。
１０１はクリーナケースであり、図示しないボルトにより前記気化器１２に固着されている。１０２はクリーナカバーで、複数のボルト１０９により前記クリーナケース１０１に固着され、その内部にはクリーナエレメント１０８が装填されている。
【００２８】
前記クリーナケース１０１には２つの空気通路、即ち第１空気通路１０６及び第２空気通路１０７が並設されている。該第１空気通路１０６は、前記逆止弁１６を有する空気供給路１０に接続され、第２空気通路１０７は前記混合気供給路１５に接続されている。
１２０は前記第１空気通路１０６及び第２空気通路１０７の開閉を切り替えるチョーク弁で、次のように構成されている。
【００２９】
図１〜７において、１０４は第１弁体１０４ａと第２弁体１０４ｂからなる回転式の弁体であり、前記クリーナカバー１０２の略中央部に穿孔された孔内に回転可能に嵌合されて、前記第１空気通路１０６及び第２空気通路１０７の入口開口部を第１弁体１０４ａと第２弁体１０４ｂとにより夫々開閉するようになっている。１０３は前記弁体１０４を回転操作するための回転つまみで、該弁体１０４の端部に固定されている。第２弁体１０４ｂにはチョークホール１５０が形成されている。また、第１弁体１０４ａと第２弁体１０４ｂの反エンジン側には、突出片１５１、１５２が一体に形成されている。
【００３０】
前記弁体１０４の先端面は、前記第１空気通路１０６及び第２空気通路１０７の入口開口部に夫々着脱される平面からなるシート面１１０に形成されており、該弁体１０４のシート面１１０は、図１に示すように、該該弁体１０４の回転により前記第１空気通路１０６及び第２空気通路１０７の入口開口部を完全に塞ぎ得るような外形形状に形成されている。
【００３１】
１０５は前記弁体１０４の軸部外周に嵌挿されたＯリングで、前記クリーナカバー１０２の内面１１３と前記弁体１０４の軸部の段差部１２２との間に、該弁体１０４の軸方向に圧縮可能に挟持されて、エアクリーナ１００内部の流体シールをなすとともに、その弾力により前記弁体１０４のシート面１１０を前記第１空気通路１０６及び第２空気通路１０７の入口開口部に押し付けている。
【００３２】
図２に示すように、前記弁体１０４と一体になっている回転つまみ１０３は、同図に示す始動位置から時計方向に約９０°回転させると通常運転位置となるように設定されている。１２３は前記クリーナカバー１０２の外面に突設されたストッパ用突起であり、図２〜３に示すように、前記回転つまみ１０３を前記始動位置から通常運転位置まで回転させる途中で、該回転つまみ１０３の端面が前記Ｏリング１０５の弾力に抗して前記突起１２３を乗り越えて回転し、弁体１０４の突出片１５１、１５２を図６に示すストッパ片１５３、１５４に夫々当接して停止し、前記Ｏリング１０５の弾力により乗り越え前の状態に復元されて、前記クリーナカバー１０２の外面の前記突起１２３の無い部位に係止可能に構成されている。
【００３３】
また、図６〜７に示すように、前記クリーナカバー１０２の内面にはテーパ面１１２を有する突起１１１が形成されている。該突起１１１は、前記回転つまみ１０３を図２に示す始動位置に置いたとき、該回転つまみ１０３の端面が該突起１１１のテーパ面１１２に乗り上げて、前記弁体１０４のシート面１１０を前記第１空気通路１０６の入口開口部に押し付けて、該第１空気通路１０６を完全に閉じるように構成されている。
【００３４】
かかる構成からなる２サイクルエンジンのエアクリーナ装置において、エンジンの始動時には、チョーク弁１２０の回転つまみ１０３を、図２に示す始動位置(チョーク位置)に回転操作し、該回転つまみ１０３に固定された回転式の弁体１０４を回転させることにより、気化器１２の空気入口及び前記混合気供給路１５に接続される前記第２空気通路１０７を全閉とするとともに（但しチョークホール１５０の小孔だけは開となっている）、先導空気供給用の空気供給路１０に接続される前記第１空気通路１０６を全閉として、エンジンを始動する。
【００３５】
かかるチョーク弁１２０の操作により、エアクリーナ１００のクリーナエレメント１０８にて濾過された空気はチョークホール１５０を介して前記第２空気通路１０７に入り、該第２空気通路１０７から、これに接続される気化器１２のメインノズル側に供給される。そして、該気化器１２において空気中での燃料の霧化により混合気が形成され、該混合気は混合気供給路１５からクランク室５ａ、掃気通路及び掃気ポート９を経て、燃焼室２５内に供給され着火燃焼することにより、エンジンが始動する。
【００３６】
かかる始動時において、エアクリーナ１００の第１空気通路１０６は前記チョーク弁１２０の弁体１０４により全閉されているので、該第１空気通路１０６及び空気供給路１０を通っての先導空気の燃焼室内への供給は遮断され、チョークホール１５０で絞られ前記第２空気通路１０７を通った空気により気化器１２にて生成された混合気のみが供給されることとなる。これにより、濃混合比の混合気を燃焼室２５内に充填することができ、エンジンの始動性が向上する。
【００３７】
また、前記チョーク弁１２０は、回転式の弁体１０４のシート面１１０が前記２つの空気通路１０６、１０７の入口開口部に夫々着脱されるように形成されるとともに、前記クリーナカバー１０２の内面１１３と弁体１０４の軸部の段差部１２２との間に該弁体１０４の軸方向に圧縮可能に挟持されてエアクリーナ１００内部の流体シールをなしているＯリング１０５の弾力により前記弁体１０４のシート面１１０を前記第１空気通路１０６及び第２空気通路１０７の入口開口部に押し付けているため、該チョーク弁１２０により先導空気側の第１空気通路１０６の入口開口部は確実に閉鎖されて、前記のような濃混合比の混合気形成作用が維持されるとともに、高い負圧を保持できる。
【００３８】
また、前記Ｏリング１０５を設けるとともに、前記クリーナカバー１０２の外面にストッパ用の突起１２３が突設されているため、前記チョーク弁１２０の始動位置から通常運転位置への回転による前記２つの空気通路１０６、１０７の切り換え操作時に、前記回転つまみ１０３を始動位置から通常運転位置まで回転させる途中で、該回転つまみ１０３の端面が前記Ｏリング１０５の弾力に抗して前記突起１２３を乗り越えて回転させることができ、適度な摩擦力が付加されてチョーク弁１２０の操作感が向上するとともに、該回転つまみ１０３を放せば、前記Ｏリング１０５の弾力及び前記突起１２３のストッパ機能により、該チョーク弁１２０をクリーナカバー１０２の外面の突起の無い部位に、自動的にかつ戻りが阻止されて係止することができる。
【００３９】
また、前記チョーク弁１２０を、図２に示すように始動位置方向に回転させる際には、前記クリーナカバー１０２の内面１１３にテーパ面１１２を有する突起１１１が形成されているため、回転つまみ１０３を始動位置に置いたとき、該回転つまみ１０３の端面が該突起１１１のテーパ面１１２に乗り上げて、前記弁体１０４のシート面１１０を前記第１空気通路１０６の入口開口部に押し付ける。
これにより、該弁体１０４のシート面１１０のシール性が向上し、前記第１空気通路１０６を完全に閉じることができる。
【００４０】
尚、かかる構成からなる回転式のチョーク弁１２０は、前記のようなエアクリーナ用チョーク弁に限られることなく、回転つまみ１０３を回転操作して回転式の弁体１０４を回転させ、２つの流体通路の開閉を切り替えるようにした開閉弁に広く適用できる。
【００４１】
【発明の効果】
以上記載のごとく本発明によれば、始動時においては、エアクリーナの第１の空気通路は前記チョーク弁により確実に全閉されているので、先導空気の燃焼室内への供給は遮断されて気化器からの混合気のみが供給されることとなり、濃混合比の混合気を燃焼室内に充填することができる。これにより、エンジンの始動性が向上する。
【００４２】
また、前記チョーク弁は、請求項２記載の発明のように、回転式の弁体のシート面が前記２つの空気通路の入口開口部に夫々着脱されるように形成されるとともに、弁体の軸部外周に嵌挿されているＯリング等のシールリングの弾力により該シート面を前記入口開口部に押し付けているため、該チョーク弁により先導空気側の空気通路の入口開口部は確実に閉鎖されて、前記のような濃混合比の混合気形成作用が維持されるとともに、高い負圧を保持できる。
【００４３】
また、請求項２及び３記載の発明のように、前記シールリングを設けるとともに、エアクリーナのケース部の外面にストッパ用突起が突設されているため、前記チョーク弁の始動位置から通常運転位置への回転による前記２つの空気通路の切り換え操作時に、該チョーク弁の回転つまみを前記シールリングの弾力に抗して前記突起を容易に乗り越えて回転させることができ、適度な摩擦力が付加されてチョーク弁の操作感が向上するとともに、該チョーク弁を放せば、前記シールリングの弾力及び前記突起のストッパ機能により該チョーク弁をケース部外面の突起の無い部位に、自動的にかつ戻りが阻止されて係止することができ、操作性が向上する。
【００４４】
また、前記チョーク弁を始動位置方向に回転させる際には、請求項４記載のように、エアクリーナのケース部内面にテーパ面を有する突起が形成されているため、該チョーク弁の回転つまみが該突起に乗り上げると、弁体自体の撓みによって発生する弾力により弁体のシート面を先導空気用空気通路の入口開口部に押しつけるので、該シート面のシール性が向上し、かかる面からも始動性の向上が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態に係る２サイクルエンジンのエアクリーナ装置及び吸気装置の構造を示すクランク軸心に直角な断面図である。
【図２】  図１のＡ矢視図である。
【図３】  図１のＢ−Ｂ矢視図である。
【図４】  図２のＣ−Ｃ矢視図である。
【図５】  エアクリーナカバー及びチョーク弁の断面図(図１のＺ部詳細図)である。
【図６】  図５のＤ−Ｄ矢視図である。
【図７】  図６のＥ−Ｅ断面図である。
【符号の説明】
１        エンジン
２        シリンダ
４        ピストン
５        クランクケース
５ａ      クランク室
６        クランク軸
９        掃気ポート
１０      空気給路
１２      気化器
１３      排気ポート
１５      混合気供給路
２５      燃焼室
３０      インシュレータ
１００    エアクリーナ
１０１    クリーナケース
１０２    クリーナカバー
１０３    回転つまみ
１０４    弁体
１０５    Ｏリング
１０６    第１空気通路
１０７    第２空気通路
１０８    クリーナエレメント
１１０    シート面
１１１    突起
１１２    テーパ面
１２０    チョーク弁
１２３    突起
１５０    チョークホール
【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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