JP3530694B2 - 2サイクル内燃エンジン - Google Patents

2サイクル内燃エンジン

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JP3530694B2 JP32708796A JP32708796A JP3530694B2 JP 3530694 B2 JP3530694 B2 JP 3530694B2 JP 32708796 A JP32708796 A JP 32708796A JP 32708796 A JP32708796 A JP 32708796A JP 3530694 B2 JP3530694 B2 JP 3530694B2
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combustion engine
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rib
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、チェーンソー等の
作業姿勢が変化せしめられる可搬式動力作業機に使用す
るのに好適な2サイクル内燃エンジンに関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、チェーンソー等の作業姿勢が変
化せしめられる可搬式動力作業機においては、動力発生
源として小型空冷2サイクルガソリンエンジン(以下、
2サイクル内燃エンジン又は単にエンジンと略称する)
が使用されることが多いが、この2サイクル内燃エンジ
ンは一般に横幅に比して縦長(高さ)が長いので、小型
チェーンソー等ではそれをほぼ水平に寝かせた姿勢で本
体ケース内に配備するのが一般的である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記した如くに横に寝
かせた姿勢でチェーンソ−等の作業機の本体ケース内に
配備される2サイクル内燃エンジン、特に、実開昭56
−140402号公報等にも見られるように、クランク
室の底部(寝かせられた状態で見ると前側部)に吸入口
が開口せしめられ、気化器からの混合気がリードバルブ
を介してその吸入口からクランク室に吸入されて予圧縮
され、その混合気が前記クランク室に開口せしめられた
掃気路を通じて燃焼室に送り込まれるようにされている
ものでは、例えば、作業機(チェーンソー)の前部を下
方もしくは斜め下に向けて暫くの間作業を行い、その
後、その前部を上方もしくは斜め上に向けると、エンジ
ンが大きな回転変動を生じたり、急に失速してストップ
してしまうことが度々生じていた。
【0004】これは、例えば、前記作業機の前側部を下
方もしくは斜め下に向けている間、つまり、前記エンジ
ンのクランク室に開口する吸入口が下方もしくは斜め下
に向けられている間に、前記クランク室の内周面等に付
着している未気化生燃料(液状の燃料)が前記吸入口部
分に流れ込んでそこに溜まり、前記作業機の前部を上方
もしくは斜め上に向けると、その未気化生燃料が前記ク
ランク室の内周面をつたって前記掃気路にそのまま流入
し、該掃気路から燃焼室に一気に流れ込んで、燃焼に供
される混合気が過濃状態になってしまうこと、言い換え
れば、作業機の姿勢変化に伴うエンジンの姿勢変化によ
る未気化生燃料の不所望な流動が原因であることが本発
明の発明者等によって解明されたが、かかる不具合を解
消する効果的な手立てはこれまでなされていなかった。
【0005】なお、エンジンが高負荷高速回転状態にあ
るときには、単位時間当たりの燃料供給量が多いので、
前述のように未気化生燃料が一気に燃焼室に流れ込んで
も、多少回転変動が生じる程度でさほど大きな不具合は
生じないが、エンジンがアイドリング状態にあるときに
は、単位時間当たりの燃料供給量が少ないので、前述の
ように未気化生燃料が一気に燃焼室に流れ込むと、混合
気が極端に過濃状態となって、エンジンがストップして
しまう等の重大な問題が生じる。
【0006】そこで、本発明の出願人は、前記のような
問題を解消すべく、先に、特願平7−313371号に
所載のように、前記クランク室の内周面における前記吸
入口近傍に未気化生燃料の流速を低下させる堰、溝、く
ぼみ等の流動規制部を設けることを提案した。
【0007】ここで、前記流動規制部を設けた2サイク
ル内燃エンジンの一例を、その要部の断面を示す図4を
参照して以下に簡単に説明する。図示例の2サイクル内
燃エンジン100は、混合気生成手段を構成する気化器
30と、クランク室22及び該クランク室22に開口す
る吸入口25を有するクランクケース20と、前記気化
器30からの混合気を前記吸入口25に導く給気路42
を有する、前記クランクケース20に取り付けられた断
熱用のインシュレータ40と、前記給気路42を開閉す
べく前記インシュレータ40における吸入口25側に位
置する下流側端面40Aに選択的に圧接せしめられる、
基端部35aが前記下流側端面40Aに取付固定された
舌状弾性片からなるリードバルブ35と、を備えてい
る。
【0008】そして、前記クランク室22の内周面22
Aにおける前記吸入口25近傍に未気化生燃料の流速を
低下させる流動規制部としての断面矩形の2本の堰2
3,23が、所定の間隔をあけて前記クランク室22を
全幅にわたって横断するように、前記クランクケース2
0に回転自在に支持されたクランクシャフトと平行に並
設されている。
【0009】このような構成のエンジン100において
は、当該エンジンの姿勢変化によって、前記吸入口25
部分に溜まっていた未気化生燃料が、前記クランク室2
2の内周面22Aを介して掃気路(図外)に流れ込もう
としても、その流れが、前記クランク室22の内周面2
2Aにおける前記吸入口25近傍に設けられた流動規制
部としての2本の前記堰23,23により邪魔され、そ
の流速が大きく低下せしめられる。
【0010】そのため、未気化生燃料がクランク室の内
周面をつたって一気に燃焼室に流れ込むような事態が大
幅に低減され、その結果、エンジンが大きな回転変動を
生じたり、急に失速してストップしてしまう等の不具合
が生じ難くされる。
【0011】しかしながら、前記のように、前記クラン
ク室22の内周面22Aにおける吸入口25近傍に堰2
3,23等の流動規制部を設けたエンジン100におい
ても、場合によっては、特に、前記吸入口25が極めて
長時間継続して下方もしくは斜め下に向けられたままに
され、その後、前記吸入口25が急速に上方もしくは斜
め上に向けられた場合等には、前記吸入口25における
前記リードバルブ35の自由端部35bより下側の前記
インシュレータ40の下流側端面40Aとでなすコーナ
ー段差部Pに、未気化生燃料が多量に溜まり、それが前
記流動規制部としての堰23,23を乗り越えて一気に
燃焼室に流れ込んでしまうことがある。つまり、前記流
動規制部だけでは、未気化生燃料の流動を充分には規制
できず、前記問題を完全には解消できない場合があっ
た。
【0012】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、例えば作業機の姿
勢変化に伴って当該エンジンの姿勢が変化しても、クラ
ンクケースの吸入口部分に溜まっている未気化生燃料が
クランク室内周面に流れ込み難くできるとともに、クラ
ンクケースの吸入口部分に未気化生燃料が溜まり難くで
き、もって、未気化生燃料が一気に燃焼室に流れ込んで
エンジンがストップしてしまう等の不具合を確実に防止
できるようにされた2サイクル内燃エンジンを提供する
ことにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成すべ
く、本発明に係る2サイクル内燃エンジンは、基本的に
は、気化器等の混合気生成手段と、クランク室及び該ク
ランク室に開口する吸入口を有するクランクケースと、
前記混合気生成手段からの混合気を前記吸入口に導く給
気路を有する、前記クランクケースに取り付けられた断
熱用のインシュレータと、前記給気路を開閉すべく前記
インシュレータの下流側端面に選択的に圧接せしめられ
る、基端部が前記下流側端面に取付固定された舌状弾性
片からなるリードバルブと、を備える。
【0014】そして、前記インシュレータの下流側端面
における前記リードバルブの自由端部側の部位に、前記
吸入口内に臨むようにリブ状凸部が突設されていること
を特徴としている。本発明の好ましい態様では、前記リ
ブ状凸部が、前記インシュレータの下流側端面における
前記給気路の外縁から前記リードバルブの自由端部が圧
接せしめられる閉じ代部分を存した距離だけ離隔した位
置に突設される。
【0015】また、他の好ましい態様では、前記リブ状
凸部が、前記下流側端面における前記給気路の外縁及び
前記リードバルブの自由端部に沿うように円弧状に形成
される。
【0016】このような構成とされた本発明の2サイク
ル内燃エンジンにおいては、当該エンジンの急速な姿勢
変化があった場合、例えば、前記吸入口が極めて長時間
継続して下方もしくは斜め下に向けられたままにされ、
その後、前記吸入口が急速に上方もしくは斜め上に向け
られた場合等には、前記吸入口における前記リードバル
ブの自由端部より下側の前記インシュレータの下流側端
面とでなすコーナー段差部に溜まっている未気化生燃料
が、クランク室内周面に流れ込もうとするが、その一部
は、インシュレータの下流側端面におけるリードバルブ
の自由端部側の部位に突設されたリブ状凸部により堰止
められる。
【0017】また、前記リブ状凸部は、前記インシュレ
ータの下流側端面における前記リードバルブの自由端部
側の部位に突設されていることから、特に、前記リード
バルブの開き始め時には、気化器等の混合気生成手段か
ら前記インシュレータの給気路を通じて前記吸入口に導
かれる混合気が前記リブ状凸部に衝突する。つまり、前
記リブ状凸部により前記混合気の流れが邪魔されて、該
リブ状凸部付近を通過する混合気の流速が変化せしめら
れ、該リブ状凸部付近、言い換えれば、未気化生燃料が
溜まっている前記吸入口部分に乱流が発生する。これに
より、前記吸入口部分に未気化生燃料が溜まり難くされ
るとともに、溜まっている未気化生燃料が混合気中に飛
散せしめられてその気化が促進され、液状の未気化生燃
料がクランク室の内周面に付着し難くなる。
【0018】その結果、例えば作業機の姿勢変化に伴っ
て当該エンジンの姿勢が変化しても、溜まっている未気
化生燃料がクランク室内周面に流れ込み難くできるとと
もに、クランクケースの吸入口部分に未気化生燃料が溜
まり難くでき、よって、未気化生燃料が一気に燃焼室に
流れ込んで、エンジンが大きな回転変動を生じたり、失
速してストップしてしまう等の不具合が効果的に防止さ
れる。
【0019】しかも、本発明の2サイクル内燃エンジン
は、従来より備えられているインシュレータにリブ状凸
部を設けるという極めて簡単な構成を付加するだけでよ
いので、コストアップにはつながらない。
【0020】
【発明の実施の形態】図1は本発明に係る2サイクル内
燃エンジンの一実施形態が採用されているチェーンソー
1を示している。図のチェーンソー1は、本体ケース2
を持ち、該本体ケース2の前部にはソーチェーン等から
なる作業部6が脱着可能に取着され、その上部にはハン
ドガード兼用のブレーキハンドル3及び主ハンドル5が
配設されている。
【0021】そして、前記本体ケース2の内部に、本実
施形態の小型空冷2サイクルガソリンエンジン10が、
シリンダヘッド12a部分を後に向けてほぼ水平に横に
寝かせられた姿勢で、言い換えれば、シリンダブロック
12が後側に位置し、それに連結された半円筒状のクラ
ンクケース20が前側に位置するようにして配備されて
いる。
【0022】前記シリンダブロック12内にはピストン
14が嵌挿されるとともに、このピストン14の頂面側
に燃焼室17が画成され、該燃焼室17に臨むように前
記シリンダヘッド12a部分の頂部に点火プラグ29が
取着されている。
【0023】前記ピストン14の往復運動はコンロッド
19を介して、前記クランクケース20と前記シリンダ
ブロック12の下部とに挟まれるようにして取着された
軸受(図示省略)に軸支されたクランクシャフト15の
回転運動に変換され、該クランクシャフト15の回転に
伴って、それに取り付けられたバランスウエイト16が
前記クランクケース20と前記シリンダブロック12の
下部とで画成されたクランク室22内で、図1において
矢印Aで示される方向に回転するようになっている。ま
た、前記クランクケース20における前記クランク室2
2の底部(寝かせられた状態で見ると前側部)の上方寄
りには、吸入口25が開口せしめられている。
【0024】この吸入口25には、混合気生成手段とさ
れるダイヤフラム式気化器30から、前記クランクケー
ス20にシール部材34を介して取り付けられた断熱用
のインシュレータ40に設けられた給気路42を通じて
送出される混合気が、舌状弾性片からなるリードバルブ
35を介して供給される。前記吸入口25に供給された
混合気は、該吸入口25から前記クランク室22内に吸
入されて予圧縮され、該クランク室22に連通せしめら
れた掃気路27,27を通じて前記燃焼室17内に送り
込まれるようにされている。
【0025】ここで、本実施形態においては、図2及び
図3を参照すればよくわかるように、前記リードバルブ
35は、前記インシュレータ40の前記給気路42を開
閉すべく、前記インシュレータ40における前記吸入口
25側に位置する下流側端面(取付面)40Aに選択的
に圧接せしめられるように、その基端部35aが前記下
流側端面40Aに概略への字状に折曲されたリードスト
ッパ36の基端部と共にビス37,37で共締めされて
取付固定されている。
【0026】前記インシュレータ40には、連結取付用
ボルト類が挿通ないし螺入されるボルト穴あるいはねじ
穴43,43、44,44及びリード取り付けビス用ね
じ穴47,47が軸線方向に沿って形成され、その下流
側端面40Aに、前記クランクケース22との間を気密
的に封止するためのリング状の凸条46が設けられ、ま
た、図3に示される如くに、前記クランクケース22へ
の取り付けに供される円柱状の位置決め用凸部49,4
9、前記リードバルブ35の取り付け位置決めに供され
る細長凸部48,48や、前記気化器30への脈圧取り
出し孔50が配設されている。
【0027】そして、前記に加え、前記インシュレータ
40の下流側端面40Aにおける前記リードバルブ35
の自由端部35b側の部位、より詳細には、前記下流側
端面40Aにおける前記給気路42の外縁から前記リー
ドバルブ35の自由端部35bが圧接せしめられる閉じ
代部分40s(図3参照)を存した距離だけ離隔した位
置に、前記自由端部35bを取り囲んで前記吸入口25
内に臨むようにリブ状凸部45が突設されている。
【0028】このリブ状凸部45は、前記下流側端面4
0Aにおける前記給気路42の外縁及び前記リードバル
ブ35の自由端部に沿うように円弧状に形成されてい
る。また、前記クランク室22の内周面22Aにおける
前記吸入口25近傍には、前述した図4に示されるもの
と同様な、未気化生燃料の流速を低下させる流動規制部
としての断面矩形の2本の堰23,23が所定の間隔を
あけて前記クランク室22を全幅にわたって横断するよ
うに、前記クランクシャフト15と平行に並設されてい
る。
【0029】このような構成のもとで、前記チェーンソ
ー1の前部を下方もしくは斜め下に向けて暫くの間作業
を行うと、前記クランク室22の内周面22A等に付着
している未気化生燃料が前記流動規制部としての堰2
3,23を乗り越えて前記吸入口25における前記リー
ドバルブ35の自由端部35bより下側の前記インシュ
レータ40の下流側端面40Aとでなすコーナー段差部
Pにゆっくりと流れ込んでそこに溜まる。
【0030】その後、前記チェーンソー1の前部を上方
もしくは斜め上に向けると、前記コーナー段差部Pに溜
まっている未気化生燃料の一部が、前記クランク室22
の前記内周面22Aに流れ込もうとするが、その一部
は、前記インシュレータ40の前記下流側端面40Aに
おける前記リードバルブ35の前記自由端部35b側の
部位に突設された前記リブ状凸部45により堰止められ
る。
【0031】また、前記リブ状凸部45は、前記インシ
ュレータ40の下流側端面40Aにおける前記リードバ
ルブ35の自由端部35b側の部位に突設されているこ
とから、特に、前記リードバルブ35の開き始め時に
は、図2及び図3において仮想線で示される如くに、前
記気化器30から前記インシュレータ40の給気路42
を通じて前記吸入口25に導かれる混合気が前記リブ状
凸部45に衝突する。つまり、前記リブ状凸部45によ
り前記混合気の流れが邪魔されて、該リブ状凸部45付
近を通過する混合気の流速が変化せしめられ、該リブ状
凸部45付近、言い換えれば、未気化生燃料が溜まって
いる前記吸入口25のコーナー段差部Pに乱流が発生す
る。これにより、前記吸入口25部分に未気化生燃料が
溜まり難くされるとともに、溜まっている未気化生燃料
が混合気中に飛散せしめられてその気化が促進され、液
状の未気化生燃料が前記クランク室22の内周面22A
に付着し難くなる。
【0032】また、それでもなお前記吸入口25部分に
溜まった未気化生燃料は、前記クランク室22の内周面
22Aを介して前記掃気路27に流れ込もうとしても、
その流れが、前記クランク室22の内周面22Aにおけ
る前記吸入口25近傍に設けられた流動規制部としての
2本の前記堰23,23により邪魔され、その流速が大
きく低下せしめられる。
【0033】その結果、本実施形態のエンジン10にお
いては、例えば前記チェーンソー1の姿勢変化に伴って
当該エンジン10の姿勢が急速に変化しても、前記吸入
口25の前記コーナー段差部P付近に溜まっている未気
化生燃料がクランク室22の内周面22Aに流れ込み難
くできるとともに、前記吸入口25の前記コーナー段差
部P付近に未気化生燃料が溜まり難くでき、よって、未
気化生燃料が一気に燃焼室17に流れ込んで、エンジン
10が大きな回転変動を生じたり、急に失速してストッ
プしてしまう等の不具合が効果的に防止される。
【0034】しかも、本実施形態のエンジン10は、従
来より備えられているインシュレータ40にリブ状凸部
45を設けるという極めて簡単な構成を付加するだけで
よいので、コストアップにはつながらない。
【0035】以上、本発明の一実施形態について詳述し
たが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではな
く、特許請求の範囲に記載された発明の精神を逸脱しな
い範囲で、設計において、種々の変更ができるものであ
る。例えば、前記実施形態では、リブ状凸部として円弧
状のものが突設されているが、リブ状凸部は、例えば波
形やジグザグ状等のものでもよく、また、一本だけでな
く複数本突設してもよいこと勿論である。
【0036】
【発明の効果】以上の説明から理解されるように、本発
明の2サイクル内燃エンジンは、クランクケースに取り
付けられるインシュレータの下流側端面の特定の部位に
にリブ状凸部が突設されているので、作業機の姿勢変化
に伴って当該エンジンの姿勢が急速に変化しても、溜ま
っている未気化生燃料がクランク室内周面に流れ込み難
くできるとともに、クランクケースの吸入口部分に未気
化生燃料が溜まり難くでき、その結果、未気化生燃料が
一気に燃焼室に流れ込んで、エンジンが大きな回転変動
を生じたり、失速してストップしてしまう等の不具合を
効果的に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る2サイクル内燃エンジンの一実施
形態が採用されているチェーンソーを示す部分切欠側面
図。
【図2】図1に示される2サイクル内燃エンジンの吸入
口周辺を拡大して示す部分断面図。
【図3】図1に示される2サイクル内燃エンジンに使用
されているインシュレータの下流側端面を示す図。
【図4】従来の2サイクル内燃エンジンの吸入口周辺を
拡大して示す部分断面図。
【符号の説明】
10…小型空冷2サイクルガソリンエンジン 20…クランクケース 22…クランク室 25…吸入口 30…気化器(混合気生成手段) 35…リードバルブ 35a…基端部 35b…自由端部 40…インシュレータ 40A…下流側端面 42…給気路 45…リブ状凸部 40s…閉じ代部分
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02M 29/00 B27B 17/00 F02B 25/16

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 気化器等の混合気生成手段30と、クラ
    ンク室22及び該クランク室22に開口する吸入口25
    を有するクランクケース20と、前記混合気生成手段3
    0からの混合気を前記吸入口25に導く給気路42を有
    する、前記クランクケース20に取り付けられた断熱用
    のインシュレータ40と、前記給気路42を開閉すべく
    前記インシュレータ40の下流側端面40Aに選択的に
    圧接せしめられる、基端部35aが前記下流側端面40
    Aに取付固定された舌状弾性片からなるリードバルブ3
    5と、を備えた2サイクル内燃エンジン10において、 前記インシュレータ40の下流側端面40Aにおける前
    記リードバルブ35の自由端部35a側の部位に、前記
    吸入口35内に臨むようにリブ状凸部45が突設されて
    いることを特徴とする2サイクル内燃エンジン。
  2. 【請求項2】 前記リブ状凸部45は、前記下流側端面
    40Aにおける前記給気路42の外縁から前記リードバ
    ルブ35の自由端部35bが圧接せしめられる閉じ代部
    分40sを存した距離だけ離隔した位置に突設されてい
    ることを特徴とする請求項1に記載の2サイクル内燃エ
    ンジン。
  3. 【請求項3】 前記リブ状凸部45は、前記下流側端面
    40Aにおける前記給気路42の外縁及び前記リードバ
    ルブ35の自由端部35bに沿うように円弧状に形成さ
    れていることを特徴とする請求項1又は2に記載の2サ
    イクル内燃エンジン。
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