JP2001082156A - ４サイクル内燃エンジン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 通常の４サイクル内燃エンジンの基本的なレ
イアウトを変更することなく、燃料と潤滑油とを含む混
合燃料を使用して必要な潤滑を行うようにした４サイク
ル内燃エンジンを提供する。 【解決手段】 燃料に潤滑剤を添加した混合燃料(F)を
使用してエンジン内部の潤滑を行うようにした４サイク
ル内燃エンジンであって、燃焼室(7)に開口する吸気ポ
ート(9)に連なる吸気通路(25)と；該吸気通路(25)に前
記混合燃料(F)を供給するための燃料供給手段(28)と；
前記吸気通路(25)から分岐して、該吸気通路(25)の前記
燃料供給手段(28)よりも下流側に位置する下流側吸気通
路(25b)とクランクシャフト(20)を収容したクランク室
(18)とを連通させるための分岐通路(40a)と；前記クラ
ンク室(18)と動弁機構(15)を収容した動弁室(16)とを連
通させるための連通路(41)と；前記動弁室(16)と前記吸
気通路(25)とを連通させるための環流路(42,51)と；前
記分岐通路(40a)に配設されて該分岐通路(40a)を開閉す
るためのバルブ(45)と、を有する４サイクル内燃エンジ
ン(1)である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、手持ち式の刈払
機、芝刈機、チェーンソーなどの小型動力作業機の動力
源として好適な４サイクル内燃エンジンに関する。

【０００２】

【従来の技術】刈払機、チェーンソーに代表される手持
ち式の作業機は、作業者が限定した姿勢をとることなく
作業ができるようにすることが求められる。このことか
ら、このような作業機に搭載される動力源としての内燃
エンジンは、その使用時の姿勢を例えば横向きにしたと
しても常に安定した作動が求められる。

【０００３】このような要請に応じるため、従来一般的
に、燃料と潤滑油とを一定の割合で混合した混合燃料を
使用する小型空冷２サイクルガソリンエンジン（以下、
単に２サイクルエンジンという）が採用されてきた。し
かしながら、２サイクルエンジンは、一般的に、ガスフ
ローによる掃気方式を採用していることに起因して、排
気ガス成分に未燃ガスを多く含むため、有効なる排気ガ
ス対策、つまり、エミッション対策を施すのが難しいと
いう欠点がある。

【０００４】このエミッション対策に関しては、未燃ガ
スの排出が少ない４サイクル内燃エンジン（Otto engin
e）が有利であり、このことから、手持ち式作業機にお
いても、２サイクルエンジンに代わって４サイクルエン
ジンの採用が求められている。この４サイクルエンジン
は、典型的には、クランクシャフトを収容するクランク
室の底部にオイル溜めを有し、このオイル溜めの中のオ
イルを、ポンプによって汲み上げる及び／又は回転部材
によって掻き上げることによってシリンダ内面や動弁機
構の潤滑を行うようになっている。しかし、オイルの送
出及び回収等の機構が加わるため、構造が複雑で重くな
ることが、手持ち式作業機用エンジンとしては望ましく
ない。

【０００５】このオイル溜めの存在は、エンジンを所定
の姿勢（一般的には縦向き）に保持した状態で使用する
ことを強要するものであり、このことが理由で、典型的
な４サイクルエンジンをそのまま手持ち式の作業機に搭
載することを難しくしている。また、姿勢変化によるオ
イルの供給不良、オイル過少などによるエンジンの焼き
付けの危険がある。手持ち式作業機として作業の便利さ
にも支障をきたす。このような問題点を解消するため、
従来から様々な提案がなされており、その一つに、２サ
イクルエンジンと同様に、燃料と潤滑油とからなる混合
燃料を使用するようにした４サイクルエンジンがある。

【０００６】この混合燃料を用いる４サイクル内燃エン
ジンは、特開平5−222944号公報、特開平7−150920号公
報、米国特許第5,347,967号明細書、米国特許第5,579,7
35号明細書に見られるように、気化器を含む吸気系部品
が、クランク室を形成するクランクケースに直結されて
おり、この吸気系部品からクランクケース内に導入され
た潤滑油を含むミスト状の混合燃料は、シリンダ内壁や
クランク室内の回転部材を潤滑した後に、クランクケー
スとシリンダヘッドとを連結する導気管を通じてシリン
ダヘッド内に導かれ、このシリンダヘッド内で動弁機構
を潤滑すると共に吸気ポートを通って燃焼室に導入され
るようになっている。

【０００７】このような混合燃料を用いた４サイクル内
燃エンジンによれば、クランク室の底部にオイル溜め、
または、独立したオイル供給装置（ポンプまたはオイル
を掻き上げるための部材）を設ける必要がなく、また、
回収装置もいらないため、エンジンを様々な姿勢で使用
したとしても作動の安定性を確保することができること
や、手持ち式作業機用エンジンとして、軽量、構造簡単
などのメリットが維持できるという利点がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、気化器
などの燃料供給手段を含む吸気系部品をクランクケース
に直結するという構成は、シリンダヘッドの吸気ポート
に対して吸気系部品を連結する形式の従来一般的な４サ
イクル内燃エンジンの構成とは大きく異なっているた
め、エンジン設計に大幅な修正が必要となるという問題
がある。また、燃焼室に導入される混合燃料は、クラン
クケースに直結された吸気系部品からクランク室に入
り、その後、このクランク室とシリンダヘッドとを連結
する導気管を通ってシリンダヘッドの中に入った後に吸
気ポートを通じて燃焼室に入るため、吸気ポートに通じ
る実質的な吸気通路が相当に長い距離を有することにな
り、このため、始動性の悪化や応答性の悪化を招き易い
という問題がある。

【０００９】そこで、本発明の目的は、通常の４サイク
ル内燃エンジンの基本的なレイアウトを変更することな
く、燃料と潤滑油とを含む混合燃料を使用して必要な潤
滑を行うようにした４サイクル内燃エンジンを提供する
ことにある。本発明の更なる目的は、上記の目的に加え
て、応答性の悪化を抑えるようにした４サイクル内燃エ
ンジンを提供することにある。本発明の更なる目的は、
上述した二つの目的に加えて、始動性の悪化を抑えるよ
うにした４サイクル内燃エンジンを提供することにあ
る。本発明の更なる目的は、軽量、クリーン、作業性良
好な手持ち式作業機用４サイクルエンジンを提供するこ
とにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段及び作用】かかる技術的課
題は、本発明によれば、基本的には、燃料に潤滑剤を添
加した混合燃料(F)を使用してエンジン内部の潤滑を行
うようにした４サイクル内燃エンジンにおいて、燃焼室
(7)に開口する吸気ポート(9)に連なる吸気通路(25)と、
該吸気通路(25)に前記混合燃料(F)を供給するための燃
料供給手段(28)と、前記吸気通路(25)から分岐して、該
吸気通路(25)の前記燃料供給手段(28)よりも下流側に位
置する下流側吸気通路(25b)とクランクシャフト(20)を
収容したクランク室(18)とを連通させるための分岐通路
(40a)と、前記クランク室(18)と動弁機構(15)を収容し
た動弁室(16)とを連通させるための連通路(41)と、前記
動弁室(16)と前記吸気通路(25)とを連通させるための環
流路(42,51)と、前記分岐通路(40a)に配設されて該分岐
通路(40a)を開閉するためのバルブ(45)と、を有するこ
とを特徴とする４サイクル内燃エンジンを提供すること
によって達成される。

【００１１】本発明の４サイクル内燃エンジンによれ
ば、前記燃焼室(7)に開口する前記吸気ポート(9)に、一
般的な４サイクル内燃エンジンと同様に、前記燃料供給
手段(28)を含む前記吸気通路(25)が連通され、この吸気
通路(25)から前記分岐通路(40a)を通じて前記クランク
室(18)にも混合気を導入するようにしてあるため、この
混合気に含まれている潤滑油によってエンジン内部の必
要な潤滑が行われる。したがって、本発明による４サイ
クル内燃エンジンでは、従来一般的なオイル溜めが不要
であると共に、前記エンジンの設計において、通常の４
サイクルエンジンの基本的なレイアウトをそのまま流用
することができることから、例えばエンジン設計に要す
る開発費を削減することができるなどの実際上の利点が
あると共に、シリンダ内への混合気の導入と、クランク
ケースへの混合気の導入とが別々の行程で行われるの
で、応答性の点で、従来一般的な４サイクル内燃エンジ
ンと同等の性能を確保することできる。

【００１２】また、本発明の好ましい実施の態様にあっ
ては、前記動弁室(16)と前記下流側吸気通路(25b)とを
連通させる環流路(51)に、この環流路(51)を開閉するた
めの開閉弁(71)が介装されている。したがって、エンジ
ンの始動時に、この開閉弁(71)を閉じて前記環流路(51)
を遮断することによって、少なくとも吸気行程時には、
通常の４サイクル内燃エンジンと実質的に同じ構成にな
ることから、エンジンの起動性及びこれに続く始動時の
運転の安定性を確保することができる。本発明の他の目
的及び作用効果は、以下の本発明の好ましい実施例の説
明から明らかになろう。

【００１３】

【実施例】以下に、添付した図面に基づいて本発明の好
ましい実施例を詳細に説明する。図１、図２は、本発明
を空冷単気筒４サイクル内燃エンジンに適用した第１実
施例を示すものである。図１は、クランクシャフトを横
断する方向に切断した第１実施例のエンジンの縦断面図
であり、図２は、クランクシャフトの軸線に沿って切断
した、図１に対応するエンジンの縦断面図である。

【００１４】図示のエンジン１は、排気量２０ｃc 〜３
０cc程度の比較的小型のものであり、刈払機の動力源に
適用される形態のものを例示するものである。該エンジ
ン１は、冷却フィン２を備えたシリンダブロック３と、
その上に一体的に固設されたシリンダヘッド４とを有
し、前記シリンダブロック３のシリンダボア５に上下に
摺動自在に嵌挿されたピストン６と前記シリンダヘッド
４との間に燃焼室７が画成されている。

【００１５】前記シリンダヘッド４は、前記燃焼室７に
臨んで配置された点火プラグ８（図２）と、前記燃焼室
７に開口する吸気ポート９及び排気ポート１０（図１）
と、を備え、前記吸気ポート９は吸気バルブ１１よって
開閉され、前記排気ポート１０は排気バルブ１２によっ
て開閉される。

【００１６】図示のエンジン１は、また、前記シリンダ
ヘッド４とその上のヘッドカバー４ａとで、カムシャフ
ト１３、ロッカーアーム１４（図１）などの動弁機構１
５を配置するための動弁室１６が形成されている。すな
わち、前記エンジン１は、いわゆるＯＨＣ式のエンジン
である。なお、前記動弁機構１５の主要な要素の一つと
して、前記吸気バルブ１１及び前記排気バルブ１２が閉
弁する方向に前記ロッカーアーム１４を付勢するための
バルブスプリングがあるが、このスプリングは図面中の
線図の錯綜を避けるために省略してある。

【００１７】前記シリンダブロック３の下端には、密閉
したクランク室１８を形成するためのクランクケース１
９が取付けられ、前記クランク室１８内に配置されたエ
ンジン出力軸としてのクランクシャフト２０は、連接棒
２１及びピストンピン２２を介して、前記ピストン６に
連結されている。前記クランクシャフト２０はタイミン
グベルト２３（図２）を介して前記カムシャフト１３に
作動上連結されており、これにより、前記吸気バルブ１
１及び前記排気バルブ１２は、前記ピストン６の動きに
応じた所定のタイミングで開閉される。図２中、参照符
号２４はリコイルスタータを示し、このリコイルスター
タ２４は前記クランクシャフト２０に連結されている。
前記エンジン１の始動時には、前記リコイルスタータ２
４を用いて手動により前記エンジン１の起動が行われ
る。

【００１８】前記吸気ポート９には、図１に示すよう
に、これに連なる吸気通路２５を形成するための吸気系
部品２６が連結されており、この吸気系部品２６は、エ
アクリーナ２７と、スロットルバルブ（図示せず）を含
む燃料供給手段であるダイヤフラム式気化器２８と、前
記エアクリーナ２７と前記気化器２８とを連結して該気
化器２８よりも上流側の吸気通路２５ａを形成する上流
側吸気管２９と、前記気化器２８と前記吸気ポート９と
を連結して前記気化器２８よりも下流側の吸気通路２５
ｂを形成する下流側吸気管３０と、で構成されている。
なお、前記排気ポート１０には排気系部品としてのマフ
ラー３２が連結されている。

【００１９】前記エンジン１の下方には、前記クランク
ケース１９に近接して燃料タンク３５が配置され、該燃
料タンク３５には、燃料としてのガソリンに潤滑油を添
加した混合燃料Ｆが収容される。この燃料タンク３５の
中の混合燃料Ｆは、配管３６を介して前記気化器２８に
供給され、該気化器２８によって霧化されて前記吸気通
路２５に放出される。

【００２０】前記エンジン１は、また、前記下流側吸気
管３０と前記クランクケース１９とに連結されて前記下
流側吸気通路２５ｂと前記クランク室１８とを連通させ
るための第１の外部配管４０（図１）を有し、この第１
の外部配管４０によって、前記下流側吸気通路２５ｂか
ら分岐してこの下流側吸気通路２５ｂ内に存在する混合
気を前記クランク室１８の中に導入するための分岐通路
４０ａが形成されている。また、前記エンジン１は、前
記シリンダブロック３を上下に貫通して延在し、前記ク
ランク室１８と前記動弁室１６とを連通させて、前記ク
ランク室１８内の混合気を前記動弁室１６に導入するた
めのブロック内通路４１（図２）と、前記シリンダヘッ
ド４（又はヘッドカバー４ａ）と前記上流側吸気管２９
とに連結されて前記動弁室１６内の混合気を前記上流側
吸気通路２５ａに流出させるための環流路を形成する第
２の外部配管４２（図１）と、を有している。

【００２１】また、前記エンジン１は、前記第１の外部
配管４０と前記クランク室１８との間に、前記クランク
ケース１９に取り付けられた第１のリードバルブ４５
（図１）が介装されている。また、前記動弁室１６と前
記第２の外部配管４２との間には、前記シリンダヘッド
４（又はヘッドカバー４ａ）に取り付けられた第２のリ
ードバルブ４６（図１）が介装されている。前記第１の
リードバルブ４５は、前記吸気通路２５から前記クラン
ク室１８への流体の流れを許容し、その逆方向の流体の
流れを禁止するものである。すなわち、前記クランク室
１８が前記吸気通路２５に比べて負圧のときに前記第１
のリードバルブ４５が開いて、前記下流側吸気通路２５
ｂの混合気が前記分岐通路４０ａを通じて前記クランク
室１８に導入され、逆に、前記クランク室１８が前記吸
気通路２５に比べて正圧のときに前記第１のリードバル
ブ４５が閉じて、前記クランク室１８の中の混合気が前
記分岐通路４０ａを通じて前記下流側吸気通路２５ｂへ
逆流するのを阻止する。

【００２２】また、前記第２のリードバルブ４６は、前
記動弁室１６から前記上流側吸気通路２５ａへの流体の
流れを許容し、その逆方向の流体の流れを禁止するもの
である。すなわち、前記動弁室１６が前記上流側吸気通
路２５ａに比べて正圧のときに前記第２のリードバルブ
４６が開いて、前記クランク室１８から前記ブロック内
通路４１を経由して前記動弁室１６の中に入った混合気
が前記吸気通路２５（前記上流側吸気通路２５ａ）に還
流され、逆に、前記動弁室１６が前記上流側吸気通路２
５ａに比べて負圧のときに前記第２のリードバルブ４６
が閉じて、前記上流側吸気通路２５ａの中の新気が前記
動弁室１６へ流入するのを阻止する。この第２のリード
バルブ４６は、必ずしも必須ではなく、これを省いても
よい。

【００２３】次に、前記エンジン１の動作を図３を参照
して説明する。図３は前記エンジン１の行程図であり、
（ａ）は吸気行程を示し、（ｂ）は圧縮行程を示し、
（ｃ）は膨張行程を示し、（ｄ）は排気行程を示すもの
である。なお、図３の（ａ）〜（ｄ）において、前記第
１のリードバルブ４５及び前記第２のリードバルブ４６
は、これらが閉じた状態にあるときにだけ、その存在を
模式的に図示してある。

【００２４】前記エンジン１が吸気行程にあるときに
は、図３の（ａ）から理解できるように、前記排気バル
ブ１２が閉弁状態になり、その一方で、前記吸気バルブ
１１が開弁状態になり、この状態で前記ピストン６が下
降移動することから、前記吸気通路２５を通じて混合気
が前記燃焼室７に導入される。この吸気行程では、前記
ピストン６の下降移動に伴って前記クランク室１８が正
圧の状態になる。したがって、前記第１のリードバルブ
４５は閉じた状態となるため、この吸気行程では、前記
下流側吸気通路２５ｂから前記クランク室１８へ混合気
の導入は行われない。他方、前記クランク室１８内の混
合気は前記ピストン６の下降移動によって前記ブロック
内通路４１へ押し出され、このブロック内通路４１を通
って前記動弁室１６に流入して、関連部材を潤滑する。

【００２５】次に、前記エンジン１が圧縮行程に移行す
ると、図３の（ｂ）から理解できるように、前記吸気バ
ルブ１１及び前記排気バルブ１２が共に閉弁状態にな
り、この状態で前記ピストン６が上昇移動して、前記燃
焼室７の中の混合気が圧縮される。この圧縮行程では、
前記ピストン６の上昇移動に伴って前記クランク室１８
が負圧の状態になる。したがって、前記第１のリードバ
ルブ４５は開いた状態となり、前記下流側吸気通路２５
ｂの混合気が前記分岐通路４０ａを通じて前記クランク
室１８の中へ導入される。このクランク室１８の負圧状
態は、前記ブロック内通路４１を通じて前記動弁室１６
の圧力状態に影響を及ぼして、この動弁室１６を負圧に
することから、前記第２のリードバルブ４６が閉じた状
態になる。これにより、前記上流側吸気通路２５ａの中
の新気が前記第２の外部配管４２を通じて前記動弁室１
６に流入してしまうことを阻止することができる。

【００２６】次に、前記点火プラグ８によって前記燃焼
室７の中の混合気の燃焼が行われ、図３の（ｃ）の膨張
行程に移行する。この膨張行程では、図３の（ｃ）から
理解できるように、前記吸気バルブ１１及び前記排気バ
ルブ１２が共に閉弁状態にあり、この状態で前記ピスト
ン６が下降移動する。この膨張行程では、前記ピストン
６の下降移動に伴って前記クランク室１８が正圧の状態
になる。したがって、前記第１のリードバルブ４５は閉
じた状態となるため、この膨張行程では、前記下流側吸
気通路２５ｂから前記クランク室１８へ混合気の導入は
行われない。他方、前記クランク室１８内の混合気は前
記ピストン６の下降移動によって前記ブロック内通路４
１へ押し出され、このブロック内通路４１を通って前記
動弁室１６に流入する。

【００２７】上記の膨張行程が完了すると、前記エンジ
ン１は排気行程に移行する。この排気行程では、図３の
（ｄ）から理解できるように、前記吸気バルブ１１が閉
弁状態にあり、その一方で前記排気バルブ１２が開弁状
態になり、この状態で前記ピストン６が上昇移動するこ
とから、前記燃焼室７の中の燃焼ガスは、前記排気ポー
ト１０を通り、前記マフラー３２を通って外部に排出さ
れる。この排気行程では、前記ピストン６の上昇移動に
伴って前記クランク室１８が負圧の状態になる。したが
って、前記第１のリードバルブ４５は開いた状態とな
り、前記下流側吸気通路２５ｂの混合気が前記分岐通路
４０ａを通じて前記クランク室１８の中へ導入される。
このクランク室１８の負圧状態は、前記ブロック内通路
４１を通じて前記動弁室１６の圧力状態に影響を及ぼし
て、この動弁室１６を負圧にすることから、前記第２の
リードバルブ４６が閉じた状態になる。これにより、前
記エアクリーナ２７からの新気が、前記上流側吸気通路
２５ａから前記第２の外部配管４２を通じて前記動弁室
１６に流入してしまうことを阻止することができる。

【００２８】この排気行程が完了すると、前記エンジン
１は、前述した吸気行程に戻って、順次、前述した圧縮
行程、膨張行程、排気行程を繰り返すものであるが、排
気行程から吸気行程に移行したときには、図３の（ａ）
から理解できるように、前記動弁室１６の中の混合気が
前記第２の外部配管４２を通って前記上流側吸気通路２
５ａに流出する。この前記吸気通路２５に環流した混合
気は、再び前記気化器２８を経由した後、前記下流側吸
気通路２５ｂから前記吸気ポート９を通って前記燃焼室
７に導入される。

【００２９】上述した第１実施例のエンジン１によれ
ば、圧縮行程（図３の（ｂ））と排気行程（図３の
（ｄ））で、前記下流側吸気通路２５ｂの混合気が前記
分岐通路４０ａを通じて前記クランク室１８に導入さ
れ、このクランク室１８に流入した混合気は、膨張行程
（図３の（ｃ））及び吸気行程（図３の（ａ））で前記
動弁室１６に入って、この動弁室１６内の混合気は、最
終的には、吸気行程（図３の（ａ））で前記吸気通路２
５（上流側吸気通路２５ａ）に還流される。

【００３０】このようにして前記エンジン１の一連の行
程の経る過程で前記クランク室１８及び前記動弁室１６
に導入される混合気は、前述したように潤滑油を含んで
いることから、この混合気に含まれている潤滑油によっ
てエンジン内部の必要な潤滑が行われる。したがって、
従来の４サイクル内燃エンジンでは一般的に必要なオイ
ル溜めが不要であり、これによって、例えば前記エンジ
ン１を搭載した刈払機（図示せず）を操作している過程
で、前記エンジン１の姿勢が例えば左右に大きく傾いた
としても、これが原因で潤滑不良に陥って前記エンジン
１の作動が悪化することはない。

【００３１】また、前記エンジン１によれば、前記燃焼
室７に開口する前記吸気ポート９に、一般的な４サイク
ルエンジンと同様に前記吸気系部品２６を連結する構成
を採用してあるため、前記エンジン１の設計において、
通常の４サイクルエンジンの基本的なレイアウトをその
まま流用することができることから、例えばエンジン設
計に要する開発費を削減することができるなどの実際上
の利点がある。また、この構成、つまり前記燃焼室７に
開口する前記吸気ポート９に、これに直結した吸気系部
品２６を通じて混合気の供給を行うようにしてあるた
め、応答性の点で、吸気系を吸気ポートに連結した従来
一般的な４サイクルエンジンと同等の性能を確保するこ
とできる。換言すれば、前述した吸気系部品をクランク
ケースに直結して混合燃料で潤滑を行う形式の従来の４
サイクル内燃エンジンに比べて、応答性を改善すること
ができる。

【００３２】図４以降の図面は、本発明に従う他の実施
例を示すものであり、これら実施例の説明において、上
述した第１実施例と同一の要素には同一の参照符号を付
すことにより、その説明を省略し、以下に、図４以降の
図面に図示した実施例の特徴部分に説明を加える。

【００３３】図４は本発明の第２実施例のエンジンを示
すものであり、クランクシャフトを横断する方向に切断
した縦断面図である。図示のエンジン５０は、上述した
第１実施例のエンジン１と同様に、前記下流側吸気管３
０と前記クランクケース１９とに連結されて、前記下流
側吸気通路２５ｂと前記クランク室１８とを連通させる
ための第１の外部配管４０と、前記シリンダブロック３
を上下に貫通して延在して前記クランク室１８の混合気
を前記動弁室１６に導入するための連通路であるブロッ
ク内通路４１（図示を省略してある）と、を有してい
る。この第２実施例のエンジン５０は、前記シリンダヘ
ッド４（又はヘッドカバー４ａ）と前記下流側吸気管３
０とに連結されて前記動弁室１６の中の混合気を前記下
流側吸気通路２５ｂに流出させるための環流路を形成す
る第３の外部配管５１を有している点で、前述した第１
実施例のエンジン１と異なっている。

【００３４】すなわち、第１実施例のエンジン１にあっ
ては前記動弁室１６の中の混合気を前記上流側吸気通路
２５ａに還流させるようにしてあるが（図１）、この第
２実施例のエンジン５０は、図４から理解できるよう
に、前記動弁室１６の中の混合気を前記下流側吸気通路
２５ｂに還流させるようにしてある点で第１実施例のエ
ンジン１とは異なっている。

【００３５】この第２実施例のエンジン５０では、前記
動弁室１６と前記第３の外部配管５１との間に、前記シ
リンダヘッド４（又はヘッドカバー４ａ）に取り付けら
れた第３のリードバルブ５２が介装されている。この第
３のリードバルブ５２は、機能的に、前述した第１実施
例のエンジン１の第２のリードバルブ４６と実質的に同
一である。すなわち、前記第３のリードバルブ５２は、
前記動弁室１６から前記下流側吸気通路２５ｂへの流体
の流れを許容し、その逆方向の流体の流れを禁止するも
のである。したがって、前記動弁室１６が前記下流側吸
気通路２５ｂに比べて正圧のときに前記第３のリードバ
ルブ５２が開いて、前記動弁室１６の中に入った混合気
が前記吸気通路２５（前記下流側吸気通路２５ｂ）に還
流され、逆に、前記動弁室１６が前記下流吸気通路２５
ｂに比べて負圧のときに前記第３のリードバルブ５２が
閉じて、前記下流側吸気通路２５ｂの中の混合気が前記
動弁室１６へ流入するのを阻止する。

【００３６】この第３のリードバルブ５２は、必ずしも
必須ではなく、図５に示す第３実施例のエンジン６０の
ように、これを省いてもよい。なお、この第３実施例の
エンジン６０（図５）は、第２実施例のエンジン５０
（図４）と対比して、この第２実施例のエンジン５０に
含まれている第３のリードバルブ５２が存在していない
点だけが異なり、それ以外の構成は第２実施例のエンジ
ン５０（図４）と同一である。

【００３７】次に、第２実施例のエンジン５０の動作を
図６を参照して説明する。この図６は、第２実施例のエ
ンジン５０に関する行程図であり、（ａ）は吸気行程を
示し、（ｂ）は圧縮行程を示し、（ｃ）は膨張行程を示
し、（ｄ）は排気行程を示すものである。なお、図６の
（ａ）〜（ｄ）において、第１のリードバルブ４５及び
第３のリードバルブ５２は、これらが閉じた状態にある
ときにだけ、その存在を模式的に図示してある。

【００３８】前記エンジン５０の吸気行程〜排気行程の
動作は、基本的には、図３に示した第１実施例のエンジ
ン１と同一であるので、その重複した説明は省略する
が、この第２実施例のエンジン５０の場合には、排気行
程から吸気行程に移行したときに、図６の（ａ）から理
解できるように、前記動弁室１６の中の混合気が前記第
３の外部配管５１を通って前記下流側吸気通路２５ｂに
流出し、この前記吸気通路２５に環流した混合気は、前
記吸気ポート９を通って前記燃焼室７に導入される。

【００３９】すなわち、前記エンジン５０によれば、圧
縮行程（図６の（ｂ））と排気行程（図６の（ｄ））
で、前記下流側吸気通路２５ｂの混合気が前記分岐通路
４０ａを通じて前記クランク室１８に導入され、このク
ランク室１８に流入した混合気は前記クランク室１８内
で潤滑を行い、次いで、膨張行程（図６の（ｃ））及び
吸気行程（図６の（ａ））で前記動弁室１６に入って前
記動弁機構１５の潤滑を行った後に、吸気行程（図６の
（ａ））で前記吸気通路２５（下流側吸気通路２５ｂ）
に還流されて、前記吸気ポート９を通って燃焼室７に充
填される。エンジン内部の潤滑に関しては、図５の第３
実施例のエンジン６０についても同様である。

【００４０】したがって、前記エンジン５０、６０は、
前述した第１実施例のエンジン１（図１）と同様に、前
記エンジン５０、６０の一連の行程の経る過程で前記ク
ランク室１８及び前記動弁室１６に導入される混合気
は、前述したように潤滑油を含んでいることから、この
混合気に含まれている潤滑油によってエンジン内部の必
要な潤滑が行われる。したがって、従来の４サイクル内
燃エンジンでは一般的に必要とされたオイル溜めが不要
であり、これによって、例えば前記エンジン５０、６０
を搭載した刈払機（図示せず）を操作している過程で、
前記エンジン５０、６０の姿勢が例えば左右に大きく傾
いたとしても、これが原因で潤滑不良に陥って前記エン
ジン５０、６０の作動が悪化することはない。

【００４１】図７は本発明の第４実施例のエンジンを示
すものであり、クランクシャフトを横断する方向に切断
した縦断面図である。図示のエンジン７０は、前述した
第２実施例のエンジン５０（図４）と基本的な構成は同
一である。すなわち、第４の実施例のエンジン７０にあ
っても、前記シリンダヘッド４（又はヘッドカバー４
ａ）と前記下流側吸気管３０とに連結されて前記動弁室
１６の中の混合気を前記下流側吸気通路２５ｂに流出さ
せるための第３の外部配管５１を有している。

【００４２】この第４実施例のエンジン７０は、第２実
施例のエンジン５０で採用した第３のリードバルブ５２
に代えて、開閉弁としての第１のロータリーバルブ７１
によって、前記動弁室１６と前記下流側吸気通路２５ｂ
との間の連通を開閉するようになっている。すなわち、
前記動弁室１６の出口部分には、前記下流側吸気通路２
５ｂとの間の連通を開閉するための前記第１のロータリ
バルブ７１が介装されており、この第１のロータリーバ
ルブ７１は２ポート弁であり、前記エンジン７０の始動
時のみ、前記動弁室１６と前記下流側吸気通路２５ｂと
の間の連通を遮断し（図７のエンジン７０から引き出し
て描いた部分図を参照）、それ以外の運転領域では、前
記動弁室１６と前記下流側吸気通路２５ｂとの間を常時
連通する状態に保持される。

【００４３】この第４実施例のエンジン７０によれば、
該エンジン７０の休止中に前記動弁室１６の中で希薄化
した混合気が、該エンジン７０の始動時に、前記第３の
外部配管５１を通って前記下流側吸気通路２５ｂに流入
して、前記気化器２８から前記下流側吸気通路２５ｂを
経て前記吸気ポート９を通じて前記燃焼室７に導入され
る混合気を希薄化してしまうのを防止することができ
る、という利点がある。

【００４４】図８は本発明の第５実施例のエンジンを示
すものであり、クランクシャフトを横断する方向に切断
した縦断面図である。図示のエンジン８０は、前述した
第４の実施例のエンジン７０（図７）に、前述した第２
の外部配管４２（図１）を付加した構成を有し、前記動
弁室１６の混合気は、第２のロータリバルブ８１によっ
て、前記上流側吸気通路２５ａ又は前記下流側吸気通路
２５ｂに選択的に環流されるようになっている。

【００４５】すなわち、前記動弁室１６は、前記第２の
外部配管４２によって前記上流側吸気通路２５ａに連通
可能とされ、また、前記第３の外部配管５１によって前
記下流側吸気通路２５ｂに連通可能とされている。そし
て、前記動弁室１６の出口部分には、つまり、前記動弁
室１６と、前記第２の外部配管４２及び前記第３の外部
配管５１との接続部分に前記第２のロータリバルブ８１
が介装されている。

【００４６】この第２のロータリバルブ８１は３ポート
弁であり、その第１の態様では、図８に前記エンジン８
０に組み込んだ状態で描いてある前記第１のロータリバ
ルブ７１の状態から理解できるように、前記動弁室１６
が前記第３の外部配管５１を通じて前記下流側吸気通路
２５ｂに連通され、前記第２の外部配管４２を通じた前
記上流側吸気通路２５ａとの連通は遮断される。

【００４７】前記第２のロータリバルブ８１は、その第
２の態様では、図８の前記エンジン８０から引き出して
描いた部分図から理解できるように、前記動弁室１６が
前記第２の外部配管４２を通じて前記上流側吸気通路２
５ａに連通され、前記第３の外部配管５１を通じた前記
下流側吸気通路２５ｂとの連通は遮断される。

【００４８】前記第２のロータリーバルブ８１は、前記
エンジン８０の始動時には、前記動弁室１６と前記上流
側吸気通路２５ａとを連通させて（第２の状態）、前記
動弁室１６の中の混合気を前記上流側吸気通路２５ａに
環流させ、それ以外の運転領域では、前記動弁室１６と
前記下流側吸気通路２５ｂとの間を連通する状態（第１
の状態）に保たれる。

【００４９】この第５実施例のエンジン８０によれば、
該エンジン８０の休止中に前記動弁室１６の中で希薄化
した混合気が、該エンジン８０の始動時に前記第２の外
部配管４２を通って前記上流側吸気通路２５ａに入った
としても、再び前記気化器２８を経た後に前記吸気ポー
ト９を通じて前記燃焼室７に導入されることから、この
燃焼室７に導入される混合気はむしろリッチ状態にな
り、前記エンジン８０の起動性及び始動時の運転状態を
安定化させることができる、という利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】クランクシャフトを横断する方向に切断した第
１実施例のエンジンの縦断面図である。

【図２】クランクシャフトに沿って切断した第１実施例
のエンジンの縦断面図である。

【図３】第１実施例のエンジンの行程図であって、
（ａ）は吸気行程を示し、（ｂ）は圧縮行程を示し、
（ｃ）は膨張行程を示し、（ｄ）は排気行程を示す図で
ある。

【図４】クランクシャフトを横断する方向に切断した第
２実施例のエンジンの縦断面図である。

【図５】クランクシャフトを横断する方向に切断した第
３実施例のエンジンの縦断面図である。

【図６】第２実施例のエンジンの行程図であって、
（ａ）は吸気行程を示し、（ｂ）は圧縮行程を示し、
（ｃ）は膨張行程を示し、（ｄ）は排気行程を示す図で
ある。

【図７】クランクシャフトを横断する方向に切断した第
４実施例のエンジンの縦断面図である。

【図８】クランクシャフトを横断する方向に切断した第
５実施例のエンジンの縦断面図である。

【符号の説明】

１ ４サイクル内燃エンジン（第１実施例） ７ 燃焼室 ９ 吸気ポート １５ 動弁機構 １６ 動弁室 １８ クランク室 ２０ クランクシャフト ２５ 吸気通路 ２５ａ 上流側吸気通路 ２５ｂ 下流側吸気通路 ２８ 気化器（燃料供給手段） ４０ａ 第１の外部配管によって形成される分岐通路 ４１ 連通路（ブロック内通路） ４２ 第２の外部配管（動弁室と上流側吸気通路とを
連通する環流路） ４５ 第１のリードバルブ（クランク室から吸気通路
への流れを禁止） ４６ 第２のリードバルブ（上流側吸気通路から動弁
室への流れを禁止） ５１ 第３の外部配管（動弁室と下流側吸気通路とを
連通する環流路） ５２ 第３のリードバルブ（下流側吸気通路から動弁
室への流れを禁止） ７１ 第１のロータリーバルブ（開閉弁） ８１ 第２のロータリバルブ（バルブ手段） Ｆ 混合燃料

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料に潤滑剤を添加した混合燃料(F)を
   使用してエンジン内部の潤滑を行うようにした４サイク
   ル内燃エンジンにおいて、 燃焼室(7)に開口する吸気ポート(9)に連なる吸気通路(2
   5)と、 該吸気通路(25)に前記混合燃料(F)を供給するための燃
   料供給手段(28)と、 前記吸気通路(25)から分岐して、該吸気通路(25)の前記
   燃料供給手段(28)よりも下流側に位置する下流側吸気通
   路(25b)とクランクシャフト(20)を収容したクランク室
   (18)とを連通させるための分岐通路(40a)と、 前記クランク室(18)と動弁機構(15)を収容した動弁室(1
   6)とを連通させるための連通路(41)と、 前記動弁室(16)と前記吸気通路(25)とを連通させるため
   の環流路(42,51)と、 前記分岐通路(40a)に配設されて該分岐通路(40a)を開閉
   するためのバルブ(45)とを有することを特徴とする４サ
   イクル内燃エンジン。
2. 【請求項２】 前記バルブがリードバルブ(45)からな
   り、該リードバルブ(45)は、前記クランク室(18)の圧力
   が前記下流側吸気通路(25b)の圧力よりも低いときに、
   前記下流側吸気通路(25b)から前記クランク室(18)への
   流体の流入を許容し、前記クランク室(18)の圧力が前記
   下流側吸気通路(25b)の圧力よりも高いときに、前記ク
   ランク室(18)から前記下流側吸気通路(25b)への逆流を
   禁止する、請求項１に記載の４サイクル内燃エンジン。
3. 【請求項３】 前記環流路(51)が、前記動弁室(16)と前
   記下流側吸気通路(25b)とを連通せしめている、請求項
   １又は２に記載の４サイクル内燃エンジン。
4. 【請求項４】 前記環流路(42)が、前記動弁室(16)と前
   記吸気通路(25)の前記燃料供給手段(28)よりも上流側に
   位置する上流側吸気通路(25a)とを連通せしめている、
   請求項１又は２に記載の４サイクル内燃エンジン。
5. 【請求項５】 前記環流路(42,51)にリードバルブ(46,5
   2)が介装され、該リードバルブ(46,52)は、前記動弁室
   (16)の圧力が前記吸気通路(25)の圧力よりも高いとき
   に、前記動弁室(16)の中の流体が前記吸気通路(25)に環
   流するのを許容し、前記動弁室(16)の圧力が前記吸気通
   路(25)の圧力よりも低いときに、前記吸気通路(25)から
   前記動弁室(16)への流体の流れを禁止する、請求項１〜
   ４のいずれか一項に記載の４サイクル内燃エンジン。
6. 【請求項６】 前記環流路(51)に、該環流路(51)を開閉
   するための開閉弁(71)が介装されている、請求項３に記
   載の４サイクル内燃エンジン。
7. 【請求項７】 前記環流路(42,51)が、前記動弁室(16)
   と前記下流側吸気通路(25b)及び前記上流側吸気通路(25
   a)とに連結され、また、 前記動弁室(16)と前記下流側吸気通路(25b)との連通
   と、前記動弁室(16)と前記上流側吸気通路(25a)との連
   通とを選択的に開閉するためのバルブ手段(81)を有す
   る、請求項１又は２に記載の４サイクル内燃エンジン。