JP2005146915A

JP2005146915A - 伝導結合機構

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Publication number: JP2005146915A
Application number: JP2003382595A
Authority: JP
Inventors: Takamasa Otsuji; 孝昌大辻
Original assignee: Komatsu Zenoah Co
Current assignee: Komatsu Zenoah Co
Priority date: 2003-11-12
Filing date: 2003-11-12
Publication date: 2005-06-09
Also published as: CN1878941A; US20070068488A1; EP1712762A4; EP1712762B1; CN100447389C; WO2005048272A3; EP1712762A2; US7516724B2; WO2005048272A2

Abstract

【課題】層状掃気２サイクルエンジンの先導空気制御弁と気化器の混合気絞り弁とを連動駆動する伝導結合機構において、先導空気制御弁又は混合気絞り弁の開弁操作時も閉弁操作時も両弁を強制的に連動駆動させることのできる伝導結合機構を提供する。
【解決手段】先導空気制御弁の弁軸２７の端部には、カム溝２８ｃを有するカム板２８が取り付けられ、気化器本体２０ａ内に配した混合気絞り弁２１の弁軸２２にはレバー２３が取り付けられ、同レバー２３には前記カム板２８のカム溝２８ｃと係合する接触子２４が配設されている。弁軸２２及び弁軸２７には、図示せぬバネが配され、先導空気制御弁及び絞り弁を閉弁させる方向に付勢している。カム板２８とレバー２３とにより伝導結合機構としてのカム機構を構成している。
【選択図】図２

Description

本発明は、層状掃気２サイクルエンジンの先導空気制御弁と気化器の混合気絞り弁とを連動駆動する伝導結合機構に関するものである。

従来から、層状掃気２サイクルエンジンの先導空気制御弁と気化器の混合気絞り弁とを連動駆動することによって、常に混合気の量と先導空気量とのバランスを保持して、最適な状態での燃焼制御を行っている。

層状掃気２サイクルエンジンは、掃気行程でシリンダ内へ先に流入した先導空気を燃焼ガスと一緒に排気ポートへ流出させており、しかも、先導空気の後からシリンダ内へ流入する混合気は、シリンダ内に滞留させることができるようになっている。これによって、シリンダへ流入した混合気が燃焼ガスと一緒に排気口から大気中へ排出されるという、所謂吹抜け現象が防止され、排気ガス濃度を大幅に低減することができ、燃費の浪費も少なくすることができる。

先導空気と混合気とをシリンダ内に流入させるタイミング、流入量等を制御するうえで、気化器における絞り弁の開度に対して最適な先導空気制御弁の開度を得る制御機構として、伝導結合機構が用いられている。

層状掃気２サイクルエンジンの先導空気制御弁と気化器の混合気絞り弁とを連動駆動する伝導結合機構としては、例えば、カム機構やリンク機構を用いたダイヤフラム気化器（例えば、特許文献１参照。）が提案されている。

特許文献１に記載されたダイヤフラム気化器は、図１２に示すような構成を備えている。即ち、気化器ケーシング６０内に配した図示せぬ絞り弁の絞り弁軸６３には、一端に操作レバー６６を担持している。操作レバー６６は絞り弁軸６３の一端６７に相対回転不能に配置され、復帰ばね６８を介して絞り弁６２の閉弁方向に弾性付勢されている。また、操作レバー６６は図示せぬ態様で気化器制御ケーブルまたはこれに類似したものと接続されており、気化器ケーシング６０内に配した図示せぬ絞り弁の開度を調整することができる。

絞り弁軸６３の他端６７’には図１３で示すようにレバー６９が相対回転不能に担持されている。同様に、先導空気制御弁の軸６５の端部７０にはレバー７１が担持されている。レバー６９、７１は引張り棒７２を介して互いに結合されている。引張り棒７２の一端は、回動可能にレバー７１に係合し、他端は、ほぼ回転方向７３に延びるようにレバー６９に設けた縦スリット７４内に配されている。これによって、レバー６９，７１と引張り棒７２とにより伝導結合部７６としてのリンク機構を構成している。

先導空気制御弁の軸６５と絞り弁軸６３の間に形成されている伝動結合部７６は絞り弁軸６３の回動によって駆動され、その際位置に依存した先導空気制御弁と気化器の絞り弁６２との結合が与えられている。図１２に示すように、絞り弁軸６３には復帰ばね６８が絞り弁６２の閉弁方向に作用し、先導空気制御弁の軸６５には対応的にコイルばね７５が作用する。コイルばね７５は、先導空気制御弁として構成されたバタフライ形の絞り弁の閉弁位置を決定している。図１３に示しているように、絞り弁軸６３と先導空気制御弁の軸６５とのホームポジションはそれぞれ復帰ばね６８とコイルばね７５とによって決定することができる。

伝導結合部７６としてのカム機構を構成したものとしては、図１４に示すように、絞り弁軸６３と軸６５にそれぞれカム輪郭部８０とカム輪郭部８１を有したレバー６９’と７１’とが取り付けられている。絞り弁軸６３が気化器内の絞り弁とともに開弁方向７３へ復帰ばね６８の力に抗して移動すると、アイドリング時およびアイドリング下部範囲では、先導空気制御弁の軸６５はレバー６９’の自由端７９とレバー７１’の自由端７８の間のアイドリング経路部７７が克服されるまで操作されない構成となっている。

自由端７９のカム輪郭部８０が自由端７８のカム輪郭部８１に接触したときには、すでに吸込み管路部分６１内の絞り弁６２は部分負荷位置にある。この時点で絞り弁６２がさらに開弁すると、先導空気制御弁の軸６５は開弁方向７３へ連行され、その際の調整距離はレバー６９’および７１’の縦エッジのカム輪郭部８０と８１により決定することができる。
特開２０００−３１４３５０号公報

特許文献１に記載された発明では、先導空気制御弁と気化器の絞り弁との伝導結合機構としてリンク機構又はカム機構を用いているが、リンク機構を用いた場合には、レバー６９、７１とを連動回動させるためには、引張り棒７２の長さが所定長さ以上必要となり、引張り棒７２の長さが短いと、レバー６９、７１間での連動回動が行い難くなってしまう。

即ち、引張り棒７２の長さが極端に短い場合について考えてみると、レバー６９とレバー７１とは、レバー６９、７１の端部同士がピン結合された状態に近くなる。この時にはレバー６９、７１間には自由度がほぼなくなり、レバー６９、７１は回動したとしても、ほんの僅かだけしか回動しなくなる。また、レバー６９、７１の長さを短くすると、一方のレバーから他方のレバーに伝達される回転モーメントが小さくなり、大きな力を伝達することはできなくなる。

このため、気化器の絞り弁軸７と特許文献１に記載された発明との軸間距離を短くすることが難しく、気化器と先導空気制御弁との場積を小さくすることが難しかった。

また、特許文献１に記載された発明のように伝導結合機構としてカム機構を用いた場合、気化器の絞り弁軸６３と先導空気制御弁の軸６５にはそれぞれ閉弁方向に作用する復帰ばね６８とコイルばね７５が配されているが、弁軸６３、６５にゴミなどが入ると弁軸６３、６５が正常に機能しなくなる危険性がある。

即ち、弁軸６３、６５にゴミなどが入った場合でも開弁方向に回動するときには、気化器の絞り弁と先導空気制御弁とは連動して回動させることができるので、気化器の絞り弁の開閉を操作する操作レバー６６における操作荷重の増加を招くことにはなるが、気化器の絞り弁と先導空気制御弁を開弁させる方向に回動させることはできる。

しかし、一旦開いた気化器の絞り弁と先導空気制御弁を閉弁方向に戻す場合には、気化器の絞り弁と先導空気制御弁の一方が開弁した状態のままとなり、一方のみ閉弁して他方の弁は閉弁することができなくなる。このため、正常な燃料が供給されずに、空気不足による有害な排気ガスが排出される事態が発生することや、あるいは過剰な空気がシリンダ内に供給されて、エンジンの過回転や焼付き等の重大な被害を起こしてしまう。

前記コイルバネのバネ力を強くして閉弁方向の戻し力を強くすると、気化器の絞り弁の開閉を操作する操作レバー６６における操作荷重の増加を招き、手持操作機械においてはスロットル操作の荷重増加を招いてしまう。

本願発明では、層状掃気２サイクルエンジンの先導空気制御弁と気化器の混合気絞り弁とを連動駆動する伝導結合機構において、先導空気制御弁又は混合気絞り弁の開弁操作時も閉弁操作時も強制的に両弁を連動駆動させることのできる伝導結合機構を提供することにある。

本願発明の課題は請求項１〜３に記載された各発明により達成することができる。
即ち、本願発明では請求項１に記載したように、層状掃気２サイクルエンジンの先導空気制御弁と気化器の混合気絞り弁とを連動駆動する伝導結合機構において、前記伝導結合機構が、先導空気制御弁又は混合気絞り弁の一方の弁軸を、先導空気制御弁又は混合気絞り弁の他方の弁軸の往復回動によって強制的に連動駆動させるカム機構により構成されてなることを特徴とする伝導結合機構を最も主要な特徴となしている。

また、本願発明では請求項２に記載したように、前記カム機構が、先導空気制御弁又は混合気絞り弁の一方の弁軸に取り付けられ、該一方の弁軸と一体的に回動する、カム溝を有するカムと、先導空気制御弁又は混合気絞り弁の他方の弁軸に取り付けられ、該他方の弁軸と一体的に回動する、前記カム溝と当接する接触子を有するレバーとを備え、前記一方の弁軸及び他方の弁軸にそれぞれ配され、前記先導空気制御弁及び混合気絞り弁を閉弁方向に付勢するバネを備えてなることを主要な特徴となしている。

更に、本願発明では請求項３に記載したように、層状掃気２サイクルエンジンの先導空気制御弁と気化器の混合気絞り弁とを連動駆動する伝導結合機構において、前記伝導結合機構が、先導空気制御弁又は混合気絞り弁の一方の弁軸を、先導空気制御弁又は混合気絞り弁の他方の弁軸の往復回動によって強制的に連動駆動させる歯車機構により構成されてなることを特徴とする伝導結合機構を他の最も主要な特徴となしている。

本願発明では、層状掃気２サイクルエンジンの先導空気制御弁と気化器の混合気絞り弁とを連動駆動する伝導結合機構として、先導空気制御弁及び混合気絞り弁のそれぞれの弁軸を開弁方向及び閉弁方向に回動させるときに、両弁軸を強制的に連動駆動させることができるカム機構となしたことを特徴としている。

これにより、先導空気制御弁及び混合気絞り弁のそれぞれの弁軸にゴミ等が入って弁軸が正常に機能していないときでも、本願発明のカム機構を介して先導空気弁及び気化器の混合気絞り弁の弁軸にそれぞれ配されているバネの戻りバネ力を合力として利用し、同合力を用いてそれぞれの前記弁軸に作用させることができる。

このため、一方の弁軸が正常に機能していないときでも、他方の弁軸に作用している戻り力によって両方の弁軸を閉弁方向に回動させることができるようになる。しかも、それぞれのバネの戻りバネ力を合力として利用し、両弁軸を閉弁方向に回動させることができるので、両弁軸に配したバネのバネ力を小さくすることが可能となり、気化器の絞り弁の開閉を操作するスロットル操作荷重を低減させることができる。

また、一方の弁軸が作動不良を起こしたときにおいて、バネの戻りバネ力を合力しても両方の弁軸を閉弁状態に戻すことができない場合でも、例えば、先導空気制御弁の弁軸に作動不良が発生して、先導空気制御弁が開いた状態で弁軸が停止した場合にも、先導空気制御弁の開度に対応した開度に、混合気絞り弁の開度が維持されるので、先導空気量に応じた適正な燃料をシリンダに供給することができる。

これにより、シリンダに混合気がほとんど供給されずに先導空気が大量に供給されてしまうといった事態が回避される。しかも、先導空気が大量に供給されてシリンダ内の燃料ガス濃度が薄くなって、エンジンが過回転状態となったり、エンジンの焼付き等といったエンジントラブルを防止することができる。

カム機構としては、カム溝を有するカム板及び同カム溝と当接する接触子を有するレバーとを備えた構成とすることができる。また、従来のものと同様に先導空気制御弁及び混合気絞り弁を閉弁方向に付勢するバネを、同先導空気制御弁及び混合気絞り弁のそれぞれの弁軸に配することができる。

カム機構として上述の構成を取ることにより、先導空気制御弁及び混合気絞り弁のそれぞれの弁軸を、開弁方向及び閉弁方向に回動させるときにおいて、両弁軸を強制的に連動駆動させることができる。また、先導空気制御弁及び混合気絞り弁のそれぞれの弁軸の軸線が、平行状態に配されている場合においても、あるいはねじれ状態や交差状態に配されている場合においても、前記カム機構におけるカム溝形状及び接触子形状を適宜変更することによって両弁軸を強制的に連動駆動させることができる。

本発明のカム機構において、先導空気制御弁が連動する前に、気化器の混合気絞り弁の弁軸が開弁方向において所定量回動してから、先導空気制御弁の弁軸が連動回動するように構成することができる。このとき、先導空気制御弁及び混合気絞り弁のホームポジション状態において接触子が所定量移動してからカム溝のカム面と接触するように、接触子とカム面との間に間隙を構成しておくことが望ましい。これにより、先導空気制御弁を操作せずに気化器の絞り弁のみが開度することができる角度範囲を決定することができ、アイドリング時や始動時に先導空気がシリンダ内に流入するのを制御することができるようになる。

本願発明における他の独立発明は、層状掃気２サイクルエンジンの先導空気制御弁と気化器の混合気絞り弁とを連動駆動する伝導結合機構を、先導空気制御弁及び混合気絞り弁のそれぞれの弁軸を、開弁方向及び閉弁方向に回動させるときに、両弁軸を強制的に連動駆動させることができる歯車機構となしたことを特徴としている。

これにより、先導空気制御弁の弁軸に取り付けた歯車と気化器の混合気絞り弁の弁軸に取り付けた歯車とを噛合させることで、両弁軸を、開弁方向及び閉弁方向への回動において、両弁軸を強制的に連動駆動させることができる。先導空気制御弁の弁軸に取り付けた歯車と気化器の混合気絞り弁の弁軸に取り付けた歯車とは、直接噛合させる構成とすることも、中間歯車を介して噛合させることもできる。

先導空気制御弁及び混合気絞り弁のそれぞれの弁軸の軸線が、平行状態に配されている場合でも、あるいはねじれ状態、交差状態に配されている場合でも、本願発明の歯車機構を用いることができる。先導空気制御弁及び混合気絞り弁のそれぞれの弁軸の軸線が、平行状態に配されている場合には、例えば、両弁軸に平歯車を取り付けることにより、両弁軸を強制的に連動駆動させることができる。

また、先導空気制御弁及び混合気絞り弁のそれぞれの弁軸の軸線が、ねじれ状態、あるいは交差状態に配されている場合には、両弁軸に取り付ける歯車として、傘歯車やはす歯傘歯車等を用いることができる。更には、中間歯車を軸支している軸に、先導空気制御弁の弁軸に取り付けた歯車に噛合する第１中間歯車と、気化器の混合気絞り弁の弁軸に取り付けた歯車に噛合する第２中間歯車とを離間して取り付け、両離間して取り付けた第１、第２中間歯車間の軸部に、例えば、自在継ぎ手を介在させることで、先導空気制御弁及び混合気絞り弁の両弁軸と第１及び第２中間歯車とをそれぞれ安定的に噛合させることができ、両弁軸を強制的に連動駆動させることができる。

中間歯車を介在させたときには、先導空気制御弁の弁軸に取り付けた歯車及び気化器の絞り弁の弁軸に取り付けた歯車の双方を大径の歯車とすることができる。先導空気制御弁の弁軸に取り付けた歯車に対して、気化器の混合気絞り弁の弁軸に取り付けた歯車による回転が伝達される前に、前記混合気絞り弁の弁軸のみが開弁方向に所定量回動することができるように構成することができる。このとき混合気絞り弁の弁軸に取り付けた歯車の一部に非噛合部を構成しておくことが望ましい。

少なくとも混合気絞り弁の弁軸に取り付けた歯車として扇状の歯車を用いた場合には、同扇状の歯車が所定量回動してから先導空気制御弁の弁軸に取り付けた歯車に回動が伝達される配置構成に、それぞれのホームポジションにおいて配置しておくことが望ましい。あるいは、混合気絞り弁の弁軸に取り付けた扇状の歯車の一部に噛合部を切り欠いた形状としておくこともできる。なお、これらの場合、先導空気制御弁の弁軸に取り付けた歯車は、扇状の歯車であっても全周にわたって歯が形成されている歯車であっても良い。

これにより、先導空気制御弁を操作せずに気化器の絞り弁のみが開度することができる角度範囲を決定することができ、アイドリング時や始動時に先導空気がシリンダ内に流入するのを制御することができるようになる。

本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて以下において具体的に説明する。本願発明の伝導結合機構について、層状掃気２サイクルエンジンにおける先導空気の先導空気制御弁としてロータリーバルブを用いた例について以下で説明するが、本願発明の先導空気制御弁としてはバタフライ型の絞り弁等の絞り弁を用いることができるものである。また、気化器における混合気絞り弁としてはバタフライ型の絞り弁を用いたものについて説明を行うが、混合気絞り弁としてはロータリーバルブ等の絞り弁を用いることができるものである。

以下で説明する層状掃気２サイクルエンジン等の構成は、層状掃気２サイクルエンジン等の代表的な構成として説明するものであって、他の構成を有する層状掃気２サイクルエンジンに本願発明の伝導結合機構を適用することができるものである。

本願発明の伝導結合機構におけるカム形状及び接触子の形状、又は歯車の形状は、以下で説明する形状、配置関係以外にも本願発明の課題を解決することができる形状、配置関係であれば、それらの形状、配置関係を採用することができるものである。このため、本発明は、以下に説明する実施例に限定されるものではなく、多様な変更が可能である。

図１は、本発明の実施形態に係わる層状掃気２サイクルエンジンの正面断面図である。図２は、伝導結合機構としてカム機構を用いた例における層状掃気２サイクルエンジンの部分平面図である。図３〜図５は、カム機構を用いた例における作動状況を説明する概略図である。図６は、カム機構を用いた例における概略側面図である。図７は、カム機構を用いた他の実施例を示す概略説明図である。図８、９は、伝導結合機構として歯車機構を用いた例における作動状況を説明する概略図である。図１０、１１は、歯車機構を用いた他の実施例を示す概略説明図である。

図１に示すように層状掃気２サイクルエンジン１としては、クランクケース６の上部に取着されたシリンダ２にはピストン３が摺動自在に嵌装されている。クランクケース６に回転自在に取着されたクランクシャフ８には、クランク室７内で回転自在に支承されたクランク９の一端が結合されるとともに、コネクティングロッド４を介してピストン３が結合されている。また、シリンダ２の頂部には点火栓５が取着されている。

シリンダ２の内壁面に開口する排気ポート１０は、排気流路１１を介してマフラ１２に接続されている。シリンダ２の内壁面の、排気ポート１０よりやや下方には掃気ポート１６が開口している。掃気ポート１６は、クランク室７と掃気流路１８により連通している。また、掃気ポート１６は、ピストン３の外周部に設けたピストン溝１７を介して先導空気制御弁としてのロータリーバルブ３５に連通した第１先導空気流路１４と連通している。

シリンダ２の内壁面の下部にはクランク室７に開口した吸気ポート１５が形成され、同吸気ポート１５は、第１吸気流路１３を介して気化器２０に連通した第２吸気流路３１と連通している。

第１吸気流路１３及び第１先導空気流路１４は、断熱を目的とするインシュレータ３０に形成した第２吸気流路３１及び第２先導空気流路３２とそれぞれ接続している。また、インシュレータ３０には先導空気制御弁としてのロータリーバルブ３５を配設されており、ロータリーバルブ３５は、図２に示す弁軸２７を中心に回動する。更に、インシュレータ３０にはロータリーバルブ３５に接続した第３先導空気流路３３が形成されている。

インシュレータ３０に形成した第２吸気流路３１は、気化器２０に接続し、気化器２０は図示せぬ燃料タンク及びエアクリーナ２５に接続している。また、インシュレータ３０に形成した第３先導空気流路３３もエアクリーナ２５に接続している。

気化器２０にはバタフライ型の混合気絞り弁２１が設けられており、弁軸２２を中心に回動して混合気の流量を制御することができる。バタフライ型の混合気絞り弁２１の開度は、図２に示すように操作レバー２９により制御される。操作レバー２９は、図示せぬ気化器ケーブル等により操作される。また、図２に示すように、ロータリーバルブの弁軸２７の端部には、カム板２８が取り付けられ、カム板２８にはカム溝２８ｃが形成されている。また、弁軸２７には、図６に示すようにバネ４６が配され、ロータリーバルブ３５を閉弁させる方向に弁軸２７又はカム板２８を付勢している。

混合気絞り弁２１の弁軸２２にはレバー２３が取り付けられ、同レバー２３には前記カム板２８のカム溝２８ｃと係合する接触子２４が配設されている。また、弁軸２２には、図６に示すようにバネ４５が配され、混合気絞り弁２１を閉弁させる方向に弁軸２２又はレバー２３を付勢している。弁軸２２に配したバネ４５は、レバー２３側に配する代わりに、図２に示す操作レバー２９側に配することもできる。カム板２８とレバー２３とにより伝導結合機構としてのカム機構を構成している。

上述のカム機構により、先導空気制御弁としてのロータリーバルブ３５と気化器２０の混合気絞り弁２１とを連動駆動させることができ、それぞれの絞り量、即ち、開度が制御されるように構成されている。尚、カム機構の作動については、以下における図３〜５の説明において詳細に説明する。

次に、層状掃気２サイクルエンジン１の作動について説明する。図１に示すピストン３の上死点位置において、シリンダ室Ａで圧縮されている混合気が点火栓５により着火されると、混合気は爆発してピストン３を下方に押し下げる。

この時点では掃気ポート１６及び掃気流路１８にはエアクリーナ２５により浄化された先導空気が充満している。また、クランク室７には気化器２０において、燃料と、エアクリーナ２５により浄化された空気とが混合された混合気が充満している。

ピストン３が下降すると先ず吸気ポート１５が閉じ、クランク室７内の混合気は圧縮される。ピストン３の下降にともなって次に、排気ポート１０が開き、燃焼ガスは排気流路１１を通り、マフラ１２を介して外部に排出される。続いて掃気ポート１６が開き、圧縮されたクランク室７内の混合気の圧力によって、掃気ポート１６から先導空気がシリンダ室Ａに流入し、シリンダ室Ａに残っていた燃焼ガスを排気ポート１０から排出する。

先導空気のシリンダ室Ａへの流入に続いて、クランク室７内の混合気はシリンダ室Ａに流入するが、混合気がシリンダ室Ａに流入するときにはピストン３は上昇して排気ポート１０を閉じた状態となっている。これによって、混合気が外部にそのまま排出されること、即ち、所謂吹き抜け現象が防止され、排気ガスに含まれる炭化水素ＨＣの量を少なくすることができ、また燃料の浪費も少なくなる。

気化器２０を通過する混合気の量は混合気絞り弁２１によって制御され、先導空気の量は、ロータリーバルブ３５により制御される。混合気絞り弁２１とロータリーバルブ３５の絞り量、即ち、開度の制御は伝導結合機構によって連動して制御されるため、常に混合気の量と先導空気量とのバランスを保ち、最適な状態での燃焼を行うことができる。

次に、図３〜６を用いてカム機構の作動について説明する。図３に示すように、ロータリーバルブ３５の弁軸２７に取り付けたカム板２８には、先端部が開放したカム溝２８ｃが形成されている。カム溝２８ｃの内面には、２叉状のカム面２８ａ、２８ｂがそれぞれ形成されている。カム溝２８ｃとしては、先端部が開放していない閉じたカム溝として形成することもできる。

気化器２０における混合気絞り弁２１の弁軸２２にはレバー２３が取り付けられ、レバー２３の端部近傍には接触子２４が配設されている。接触子２４としては、ピンや回転ロールをレバー２３の端部近傍に取り付けた構成とすることができる。また、図７に示すようにレバー２３の先端部を折り曲げて形成した屈曲部や、レバー２３と一体的に形成した屈折部等を接触子２４として用いることができる。接触子２４の形状を円筒形状、球形、回転ロール形状等のように、接触子２４とカム面２８ａ、２８ｂとが線接触、点接触することにより、接触子２４が係合するカム面２８ａ、２８ｂとの摺動抵抗を低減させることができる。

図３は、先導空気制御弁及び混合気絞り弁２１がホームポジション状態に配置されている状態を示しており、図２に示す操作レバー２９の作動によって弁軸２２が反時計回り方向に回動すると、弁軸２２が反時計回り方向に所定量回動してから先導空気制御弁の弁軸２７が連動回動する。即ち、接触子２４とカム溝２８ｃのカム面２８ｂとの間に形成された間隙によって、先導空気制御弁の弁軸２７を連動回動させる前に、気化器２０の混合気絞り弁２１の弁軸２２を所定量回動させることができる。尚、ここでは図３における弁軸２２の反時計回り方向の回動により、混合気絞り弁２１が開弁され、弁軸２７が時計回り方向に回動することにより先導空気制御弁が開弁するものとして説明している。

接触子２４とカム面２８ｂとの間隙は、先導空気制御弁を操作せずに気化器の混合気絞り弁２１のみが開度することができる角度範囲として決定しておくことができ、この間隙によってアイドリング時や始動時に先導空気がシリンダ内に流入するのを制御することができる。

図２に示す操作レバー２９の作動によって弁軸２２が反時計回り方向に更に回動すると、図４に示すように接触子２４とカム面２８ｂとが係合し、カム板２８を図４における時計回りに回動させる。カム板２８の回動により、弁軸２７が回動し、図１に示すロータリーバルブ３５が回転してエアクリーナ２５と掃気ポート１６とを連通状態にすることができる。

カム板２８、レバー２３及び接触子２４により構成されたカム機構により、ロータリーバルブ３５の開度を気化器２０の混合気絞り弁２１の開度と連動させることができ、常に混合気の量と先導空気量とのバランスを保持して、最適な状態での燃焼制御を行うことができる。

図５に示すロータリーバルブ３５及び混合気絞り弁２１の全開状態から、図２で示す操作レバー２９を操作して混合気絞り弁２１を閉弁方向、即ち、図５の時計回り方向に戻し回動させようとしたときには、図６で示している弁軸２７に設けたバネ４６と弁軸２２に設けたバネ４５のそれぞれの戻り力によってカム板２８及びレバー２３が回動し、ロータリーバルブ３５及び混合気絞り弁２１を閉弁方向への回動、即ち、ホームポジション状態への復帰を行わせることができる。

例えば、弁軸２２にゴミ等が入って正常に作動しないときには、バネ４６によって戻り回動するカム板２８のカム面２８ｂによって接触子２４が押圧され、レバー２３を図５の時計回り方向に回動させることができる。逆に、弁軸２７にゴミ等が入って正常に作動しないときには、接触子２４によるカム面２８ａの押圧により、カム板２８を図５の反時計回りに回動させることができる。

仮に、例えば、弁軸２７にゴミ等が入って正常に作動せず、しかも接触子２４によるカム面２８ａへの押圧によってもカム板２８が回動しないとき、即ち、先導空気制御弁が開いた状態で弁軸２７が停止した場合でも、気化器２０の混合気絞り弁２１の開度が先導空気制御弁の開度に応じた適正な開度を維持することができる。このため、適正な燃料をシリンダに供給することができる。これにより、エンジンが過熱したり、過回転状態となったりすることにより生じるエンジンへのダメージを防ぐことができる。

また、例えば、弁軸２２にゴミ等が入って正常に作動せず、しかもカム面２８ｂの押圧によってもレバー２３が回動しないときでも、上述の場合と同様に気化器２０の混合気絞り弁２１の開度を先導空気制御弁の開度に応じた適正な開度に維持しておくことができる。

これにより、弁軸２２の開弁方向及び閉弁方向において、弁軸２２と弁軸２７とを強制的に連動駆動することができ、弁軸２２、２７が正常に作動しないときでも、エンジンの異常状態を回避することができる。しかも、弁軸２２、２７に配設したバネ４５、４６の戻りバネ力を強くしなくても、両バネ４５，４６のそれぞれの戻りバネ力を合力したものとして利用することができる。このため、図２に示す操作レバー２９の操作力を増大させなくても、弁軸２２と弁軸２７とを強制的に連動駆動することができ、弁軸２２、２７が正常に作動しないときにおいても、エンジンの異常状態を回避することができる。

図８、９は、伝導結合機構として歯車機構を用いた第２実施例の概略図を示している。また、図１０、１１は、歯車機構を用いた変形例の概略図を示している。第２実施例では、弁軸２２と弁軸２７とを強制的に連動駆動する伝導結合機構として歯車機構を用いた構成を除いて、他の構成は第１実施例と同様の構成を備えている。このため、第１実施例で用いた部材符号と同じ部材符号を用いることでその部材の説明を省略する。

図８、９は、弁軸２２に取り付けた歯車４７と弁軸２７に取り付けた歯車４８とが直接的に噛合して弁軸２２の回動が弁軸２７の回動として連動駆動される構成を示している。図８、９には図示していないが、図６、図１１に示すように弁軸２２、２７にはそれぞれバネ４５、４６が配設され、弁軸２２、２７に対して戻り力として閉弁方向の力を付与している。

図８，９に示すように、略扇形形状の歯車４７、４８は円周の全周にわたって噛合部が形成されておらず、弁軸２２、２７の回動範囲で両歯車４７、４８が噛合することができる範囲のみ一部形成された形状を呈している。本願発明の歯車機構における歯車４７，４８としては、円周の全周にわたって噛合部が形成された形状とすることもできるものである。

また、図８に示すように、歯車４７における噛合部４７ａの一部が切り欠いた形状とすることにより、噛合部４７ａを切り欠いた区間を、先導空気制御弁を操作せずに気化器の混合気絞り弁２１のみが開度することができる角度範囲として決定しておくことができる。この切り欠いた区間、離間した区間によってアイドリング時や始動時に先導空気がシリンダ内に流入するのを制御することができる。あるいは、略扇形形状の歯車４７の端部が歯車４８から離間した非接触状態を、ホームポジションとして設定しておくこともできる。

弁軸２２、２７の配置関係が平行状態に配されている場合や交差した状態、あるいはねじれ状態に配されているそれぞれの配置関係に応じて、歯車４７，４８の形状としては平歯車や傘歯車等の噛合部形状を構成することができる。

また、図１０、１１に示すように、歯車４７と歯車４８とを中間歯車４９を介して連動駆動させることもできる。この場合には、図８，９に示した歯車に比して大径の歯車を使用することができる。この場合においても、図１１に示すように、弁軸２２、２７にはそれぞれバネ４５、４６は配設され、弁軸２２、２７に対して戻り力として閉弁方向の力を付与している。

更に、中間歯車４９を歯車４７に噛合する第１中間歯車と歯車４８に噛合する第２中間歯車に分割し、第１中間歯車と第２中間歯車間に自在継ぎ手を介在させることで、弁軸２２、２７が交差又はねじれ状態に配置されているときでも、第１及び第２中間歯車の回転軸をそれぞれ弁軸２２及び弁軸２７と平行状態に配置することができる。

図１０、１１に示すように中間歯車４９を用いた場合でも、歯車４７の中間歯車４９と噛合する噛合部４７ａの一部を切り欠いた構成、あるいは非噛合区間を構成することで、先導空気制御弁を操作せずに気化器の混合気絞り弁２１のみが開度することができる角度範囲を設定しておくことができる。

これにより、弁軸２２の開弁方向及び閉弁方向において、弁軸２２と弁軸２７とを強制的に連動駆動することができ、弁軸２２、２７が正常に作動しないときでも、エンジンの異常状態を回避することができる。しかも、弁軸２２、２７に配設したバネ４５、４６の戻りバネ力を強くしなくても、両バネ４５，４６の戻りバネ力の合力を利用することができる。このため、図２に示す操作レバー２９の操作力を増大させなくても、弁軸２２と弁軸２７とを強制的に連動駆動することができ、弁軸２２、２７が正常に作動しないときにおいても、エンジンの異常状態を回避することができる。

本願発明は、層状掃気２サイクルエンジンの先導空気制御弁と気化器の混合気絞り弁とを連動駆動する伝導結合機構において、先導空気制御弁又は混合気絞り弁の開弁操作時も閉弁操作時も強制的に連動駆動させることのできる伝導結合機構を提供するものであるが、本願発明の技術思想を適用することができる装置等に対しては、本願発明の技術思想を適用することができる。

本願発明の全体図を示す概略正面断面図である。（実施例）カム機構を用いた部分平面図である。（実施例１）カム機構の作動説明図である。（実施例１）カム機構の作動説明図その２である。（実施例１）カム機構の作動説明図その３である。（実施例１）カム機構の概略側面図である。（実施例１）カム機構を用いた変形例である。（実施例１）歯車機構の作動説明図である。（実施例２）歯車機構の作動説明図その２である。（実施例２）歯車機構の変形例である。（実施例２）歯車機構の変形例における側面図である。（実施例２）従来例のダイヤフラム気化器の平面図である。（従来例）図１２の左方向から見た平面図である。（従来例）従来例におけるカム機構を示す平面図である。（従来例）

符号の説明

１層状掃気２サイクルエンジン
２シリンダ
３ピストン
６クランクケース
７クランク室
８クランクシャフト
１０排気ポート
１５吸気ポート
１６掃気ポート
１７ピストン溝
１８掃気流路
２０気化器
２０ａ気化器本体
２１混合気絞り弁
２２弁軸
２３レバー
２４、２４’ 接触子
２７弁軸
２８カム板
２８ａ、２８ｂカム面
３５ロータリーバルブ
４５バネ
４６バネ
４７歯車
４７ａ非噛合部
４８歯車
４９中間歯車
６０気化器ケーシング
６２絞り弁
６３絞り弁軸
６４絞り弁
６５軸
６６操作レバー
６８復帰ばね
６９，６９’ レバー
７１，７１’ レバー
７２引張り棒
７４縦スリット
７５コイルばね
７６伝導結合部
７７アイドリング経路部
８０、８１カム輪郭部
８２ダイヤフラム気化器
Ａシリンダ室

Claims

層状掃気２サイクルエンジンの先導空気制御弁と気化器の混合気絞り弁とを連動駆動する伝導結合機構において、
前記伝導結合機構が、先導空気制御弁又は混合気絞り弁の一方の弁軸を、先導空気制御弁又は混合気絞り弁の他方の弁軸の往復回動によって強制的に連動駆動させるカム機構により構成されてなることを特徴とする伝導結合機構。
前記カム機構が、先導空気制御弁又は混合気絞り弁の一方の弁軸に取り付けられ、該一方の弁軸と一体的に回動する、カム溝を有するカムと、
先導空気制御弁又は混合気絞り弁の他方の弁軸に取り付けられ、該他方の弁軸と一体的に回動する、前記カム溝と当接する接触子を有するレバーと、
を備え、
前記一方の弁軸及び他方の弁軸にそれぞれ配され、前記先導空気制御弁及び混合気絞り弁を閉弁方向に付勢するバネを備えてなることを特徴とする請求項１記載の伝導結合機構。
層状掃気２サイクルエンジンの先導空気制御弁と気化器の混合気絞り弁とを連動駆動する伝導結合機構において、
前記伝導結合機構が、先導空気制御弁又は混合気絞り弁の一方の軸を、先導空気制御弁又は混合気絞り弁の他方の軸の往復回動によって強制的に連動駆動させる歯車機構により構成されてなることを特徴とする伝導結合機構。