JP2007064085A

JP2007064085A - 火花点火式エンジン

Info

Publication number: JP2007064085A
Application number: JP2005250617A
Authority: JP
Inventors: Masaru Hayashida; 大林田
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2005-08-31
Filing date: 2005-08-31
Publication date: 2007-03-15

Abstract

【課題】エンジン始動時に、クランク軸の逆回転を防止することができる火花点火式エンジンを提供すること。
【解決手段】回転速度検出手段１８は、発生した点火用電圧の変化によってクランク軸２の回転速度を検出する。検出されたクランク軸２の回転速度が所定値（例えば３００ｒｐｍ）を超えない間は、クランク軸の回転方向が正回転か逆回転かに拘らず、回転速度検出手段１８は、点火用電圧が点火回路部１９に供給されないように点火用電圧をアースする。これにより点火回路部１９は点火プラグから火花が飛ばないようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、火花点火式エンジンに関し、詳しくは、エンジン始動時に、クランク軸の逆回転を防止することができる火花点火式エンジンに関するものである。

従来の火花点火式エンジンとして、本発明と同様、リコイルスタータを備えたものがある。
この種のエンジンでは、バッテリのない搭載環境でもエンジン始動を容易に行うことができる利点がある。

しかし、上記従来のエンジンでは、クランク軸の回転速度が遅い場合でも、点火プラグから火花が飛ぶ構造となっていたため、問題が生じている。

上記従来技術では、次の問題がある。
《問題》エンジン始動時に、クランク軸の逆回転が起こることがある。
クランク軸の回転速度が遅い場合でも、点火プラグから火花が飛ぶ構造となっていたため、エンジン始動時に、リコイルスタータでクランク軸を回転させる速度が遅すぎた場合には、クランク軸の逆回転が起こることがある。このような逆回転現象が起こると、エンジンの始動が行えないばかりでなく、混合気の逆流でエアクリーナを汚染する等の問題が生じる。

リコイルスタータでクランク軸を回転させる速度が遅すぎた場合に、クランク軸の逆転現象が起こる原因は明確ではないが、次のように推定される。正回転時に圧縮上死点付近で点火プラグから火花が飛び、燃焼は開始したものの、ピストンが上死点を越えることができないまま爆発圧力で押し下げられ、クランク軸が逆回転する。正回転時に圧縮上死点付近で点火プラグから火花が飛ばず、ピストンが圧縮上死点を越えないまま圧縮混合気の反発力で押し下げられ、クランク軸が低速度で逆回転を開始し、その直後に点火プラグから火花が飛び、爆発圧力でピストンが押し下げられ、クランク軸が逆回転する。

本発明は、上記問題点を解決することができる火花点火式エンジン、すなわち、エンジン始動時に、クランク軸の逆回転を防止することができる火花点火式エンジンを提供することを課題とする。

請求項１に係る発明の発明特定事項は、次の通りである。
図１に示すように、リコイルスタータ（１）を備えた火花点火式エンジンにおいて、回転速度検出手段（１８）を備え、この回転速度検出手段（１８）を点火回路部（１９）に連携させ、クランク軸（２）の回転速度が所定値を越えない間は、クランク軸（２）の回転方向が正回転か逆回転かに拘わらず、点火プラグ（８）から火花が飛ばないようにした、ことを特徴とする火花点火式エンジン。

請求項２に係る発明の発明特定事項は、次の通りである。
図１に示すように、リコイルスタータ(１)が蓄力式で、入力回転体(１１)と弾性蓄力体(１２)と出力回転体(１３)と回転係止体(１４)とカウンタ(１５)とを備え、出力回転体(１３)の出力回転を回転係止体(１４)で係止し、回転係止体(１４)をカウンタ(１５)に連携させ、リコイルロープ(１６)の複数回の引っ張り操作で、入力回転体(１１)を回転させながら弾性蓄力体(１２)に蓄力を行い、入力回転体(１１)の回転の累計が所定値に至ったことをカウンタ(１５)で計測したことに基づいて、カウンタ(１５)が回転係止体(１４)の係止を解除し、出力回転体(１３)の出力回転でクランク軸（２）を駆動する、ことを特徴とする火花点火式エンジン。

（請求項１に係る発明）
《効果》エンジン始動時に、クランク軸（２）の逆回転を防止することができる。
クランク軸（２）の回転速度が所定値を越えない間は、クランク軸（２）の回転方向が正回転か逆回転かに拘わらず、点火プラグ（８）から火花が飛ばないようにしたので、リコイルスタータ（１）でクランク軸（２）を回転させる速度が遅すぎた場合には、燃焼が開始せず、エンジン始動時に、クランク軸（２）の逆回転を防止することができる。

《効果》逆回転防止機能の精度が高い。
クランク軸（２）の回転速度が所定値を越えない間は、クランク軸（２）の回転方向が正回転か逆回転かに拘わらず、点火プラグ（８）から火花が飛ばないようにしたので、正回転時に不要に火花が飛ぶことに起因する逆回転を防止できるとともに、逆回転開始時に不要に火花が飛ぶことに起因する逆回転も防止することができ、逆回転防止機能の精度が高い。

（請求項２に係る発明）
請求項１に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》逆回転防止機能が顕在化する。
リコイルスタータ（１）が、蓄力式のものである場合には、クランク軸（２）の回転速度が遅くなり、逆転現象が起こる機会が増える。カウンタ（１５）の計測の不具合等により、カウンタ（１５）の計測値と弾性蓄力体（１２）の蓄力との間に齟齬が生じ、蓄力が不十分なままクランク軸が駆動されることがあるためである。このため、本発明を、蓄力式のリコイルスタータ（１）を備えたエンジンに適用すると、逆回転防止機能が顕在化する。

本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施形態に係る火花点火式エンジンを説明する要部簡略図である。

本発明の実施形態の概要は、次の通りである。
本発明の実施形態に係る火花点火式エンジンはリコイルスタータ１を備えており、エンジン始動時にはリコイルスタータ１によってクランク軸２を回転させる。クランク軸２が回転すると、クランク軸２に連動連結されているピストン３が上下運動を行う。ピストン３の上下運動はポンピング運動として作用し、空気がエアクリーナ４からキャブレタ５に供給され、ガソリンが燃料タンク（図示せず）から燃料通路６を介してキャブレタ５に供給される。キャブレタ５に供給された空気とガソリンとはキャブレタ５にて混合し、混合気となり、燃焼室７に送られる。

このように燃焼室７に混合気が送られた状況にて、ピストン３が圧縮上死点付近に至ると、燃焼室７に臨む点火プラグ８が火花を飛ばし、混合気が燃焼する。混合気の燃焼によって生じた爆発力がピストン３をシリンダ９内にて上下運動させ、エンジン始動が行われる。ピストン３のシリンダ９内の上下運動は、ピストン３に連結されたクランク軸２を回転させる。燃焼によって生じた排気はマフラ１０に吹き抜ける。

リコイルスタータ１は蓄力式で、入力回転体１１と弾性蓄力体１２と出力回転体１３と回転係止体１４とカウンタ１５とを備える。出力回転体１３の出力回転は回転係止体１４で係止され、回転係止体１４はカウンタ１５と連携している。エンジン始動時には、使用者がリコイルロープ１６の複数回の引っ張り操作で、入力回転体１１を回転させながら弾性蓄力体１２に蓄力を行う。カウンタ１５が入力回転体１１の回転の累計が所定値に至ったことを計測したことに基づいて、回転係止体１４の係止が解除され、出力回転体１３の出力回転でクランク軸２を駆動する。蓄力式リコイルスタータの具体的な構造としては、例えば特開２００３−３４３４００号公報、特開２００３−３０７１６７号公報、特開２００３−２７８６２８号公報に記載された構造を採用すればよい。

点火プラグ８はイグナイタ部１７によって制御されており、イグナイタ部１７は点火プラグ８を制御することによってエンジン点火を調節する。イグナイタ部１７には、点火用発電コイル（図示せず）と、回転速度検出手段１８と、回転速度検出手段１８に連携した点火回路部１９とが設けられている。イグナイタ部１７は、クランク軸２に連動連結されたフライホイール２０の内面周壁に取付けられたマグネット部２１よりフライホイール２０中心側に配置されている。

マグネット部２１は、フライホイール２０がクランク軸２の回転に連動して回転すると、周回運動する。この周回運動により、マグネット部２１の磁束がイグナイタ部１７に内装された点火用発電コイルを通過する通過面積が変化する。この通過面積の変化により、点火用発電コイルには点火用電圧が発生する。発生した点火用電圧は回転速度検出手段１８に供給される。

回転速度検出手段１８は、発生した点火用電圧の変化によってクランク軸２の回転速度を検出する。検出されたクランク軸２の回転速度が所定値（例えば３００ｒｐｍ）を超えている場合には、回転速度検出手段１８は点火回路部１９に点火用電圧が供給する。点火用電圧が供給された点火回路部１９は、ピストン３が圧縮上死点付近に至る点火タイミングにて点火プラグ８から火花を飛ばす。検出されたクランク軸２の回転速度が所定値（例えば３００ｒｐｍ）を超えない間は、クランク軸の回転方向が正回転か逆回転かに拘らず、回転速度検出手段１８は、点火用電圧が点火回路部１９に供給されないように点火用電圧をアースする。これにより点火回路部１９は点火プラグから火花が飛ばないようにする。回転速度検出手段１８は、点火用電圧が所定の電圧値を超えた場合にはクランク軸の回転速度が所定値を超えたと判定し、点火用電圧が所定の電圧値を超えない場合にはクランク軸の回転速度が所定値を超えていないと判定する。回転速度検出手段１８は、イグナイタ部１７内に点火用電圧の変化によって間接的に回転速度を検出するものに限られず、例えばフライホイール外周壁を臨むように設けられ、フライホイール２０の回転速度を直接的に検出するものであってもよい。

以上のように説明してきた火花点火式エンジンは、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明は、この実施形態に限定されることはなく、請求の範囲に基く技術的範囲内で適宜変更して実施することができる。

本発明の実施形態に係る火花点火式エンジンを説明する要部簡略図である。

符号の説明

１…リコイルスタータ
２…クランク軸
３…ピストン
４…エアクリーナ
５…キャブレタ
６…燃料通路
７…燃焼室
８…点火プラグ
９…シリンダ
１０…マフラー
１１…入力回転体
１２…弾力蓄力体
１３…出力回転体
１４…回転係止体
１５…カウンタ
１６…リコイルロープ
１７…イグナイタ部
１８…回転速度検出手段
１９…点火回路部

Claims

リコイルスタータ（１）を備えた火花点火式エンジンにおいて、
回転速度検出手段（１８）を備え、この回転速度検出手段（１８）を点火回路部（１９）に連携させ、クランク軸（２）の回転速度が所定値を越えない間は、クランク軸（２）の回転方向が正回転か逆回転かに拘わらず、点火プラグ（８）から火花が飛ばないようにした、ことを特徴とする火花点火式エンジン。
請求項１に記載した火花点火式エンジンにおいて、
リコイルスタータ(１)が蓄力式で、入力回転体(１１)と弾性蓄力体(１２)と出力回転体(１３)と回転係止体(１４)とカウンタ(１５)とを備え、出力回転体(１３)の出力回転を回転係止体(１４)で係止し、回転係止体(１４)をカウンタ(１５)に連携させ、
リコイルロープ(１６)の複数回の引っ張り操作で、入力回転体(１１)を回転させながら弾性蓄力体(１２)に蓄力を行い、入力回転体(１１)の回転の累計が所定値に至ったことをカウンタ(１５)で計測したことに基づいて、カウンタ(１５)が回転係止体(１４)の係止を解除し、出力回転体(１３)の出力回転でクランク軸（２）を駆動する、ことを特徴とする火花点火式エンジン。