JP4469740B2 - 吸気装置 - Google Patents

Description

本発明は、スロットル軸を備えたスロットルバルブが回動可能に支持されている吸気管路を有する２サイクルエンジンの吸気装置、特にパワーソー、刈払い機等の手で操縦される作業機に設けられる２サイクルエンジンの吸気装置であって、スロットルバルブがアイドリング位置において吸気管路をほとんど閉鎖し、吸気管路を空気管路と混合気管路とに分割させている仕切り壁がスロットルバルブの下流側に位置するように吸気管路内に配置され、スロットルバルブのアイドリング位置において少なくとも１つの燃料穴がスロットルバルブの下流側において混合気管路に開口し、スロットルバルブのアイドリング位置において仕切り壁とスロットル軸との間に、空気管路と混合気管路とを連通させる連通穴が位置している、２サイクルエンジンの前記吸気装置に関するものである。

特許文献１から知られている２サイクルエンジンの吸気装置では、吸気管路はスロットルバルブの下流側において仕切り壁により空気管路と混合気管路とに分割されている。仕切り壁はスロットルバルブの領域に穴を有し、この穴はスロットルバルブのフルスロットル位置において該スロットルバルブにより閉鎖される。スロットルバルブがアイドリング位置にあるとき、燃料が連通穴を通じて混合気管路から空気管路内へ到達することがある。これにより空気管路の壁もアイドリング時に燃料で湿潤される。吸気装置が回動すると、すなわち手で操縦される作業機が回動すると、吸気管路壁に沈殿していた燃料が急激に吸気管路壁から剥離し、その結果２サイクルエンジンに大量の燃料が急激に供給される。このため２サイクルエンジンの回転が不安定になる。また、２サイクルエンジンの排ガス値も悪化する。

ドイツ連邦共和国特許公開第１０１６０５３９Ａ１号公報

本発明の課題は、作業機を回動させても２サイクルエンジンの安定な回転を可能にする、冒頭で述べた種類の吸気装置を提供することである。

本発明は、上記課題を解決するため、燃料穴と連通穴との間に位置するように混合気管路内に遮蔽要素が配置されていることを特徴とするものである。

混合気管路内において燃料穴と連通穴との間の流動経路内に配置されている遮蔽要素は、大量の燃料が空気管路内に吸込まれるのを阻止する。これにより燃料による空気管路の湿潤度が低減する。吸気管路内において管路壁に沈殿する燃料の量は少なくなり、その結果２サイクルエンジンが回動してもエンジン内に急激に吸込まれる燃料の量は少ない。これにより２サイクルエンジンの回転が安定になり、２サイクルエンジンの回動に依存しなくなる。

空気管路内へ侵入する燃料の量を少なくさせるため、アイドリング位置においてスロットルバルブは遮蔽要素に当接する。製造公差を簡単に補償し、遮蔽要素とスロットルバルブとの間の密封を達成させるため、遮蔽要素のスロットルバルブ側の側面に、アイドリング位置においてスロットルバルブが当接する密封要素が配置されている。密封要素はパッキンリップであるのが有利である。部分負荷位置においてもわずかな量の燃料しか空気管路内へ到達できないようにするため、連通穴は仕切り壁とスロットルバルブとの間にあるスリットとして形成されている。これによりスロットルバルブがアイドリング位置にあるときにも連通穴の小さな横断面積を実現することができる。吸気管路内での流動状態に対する影響を少なくするため、遮蔽要素は仕切り壁に対し実質的に平行に延びている。遮蔽要素が実質的に平坦に形成されていれば、簡潔な構成が得られる。遮蔽要素は吸気管路長手軸線の方向に延びている側面において吸気管路壁で保持されているのが有利である。この場合、遮蔽要素はたとえば吸気管路の長手方向に延びるように吸気管路壁に設けた溝で保持されていてよい。他方、遮蔽要素を固定するための他の手段を設けてもよい。

遮蔽要素はスロットルバルブの下流側の管路部分において混合気管路を、燃料穴が開口している第１の部分管路と第２の部分管路とに分割させている。第１の部分管路の流動横断面積は前記管路部分における混合気管路の流動横断面積の３％ないし５０％、有利には５％ないし３０％である。２つの部分管路に分割することにより、第１の部分管路から第２の部分管路内への燃料の侵入が十分に回避されている。

スロットルバルブがフルスロットル位置にあるときも混合気管路と空気管路との十分な分離を簡単に達成するため、仕切り壁は段部を有し、該段部にスロットルバルブがフルスロットル位置において当接する。スロットルバルブと燃料穴とが気化器内に配置され、この場合遮蔽要素がその下流側の側面により気化器の気化器ケースから突出しているのが合目的である。これにより遮蔽要素の周囲で燃料が混合気管路から空気管路内へ吸込まれるのが十分に回避される。仕切り壁の簡潔な構成は、気化器の下流側にフランジが配置され、仕切り壁部分がフランジと一体に形成されていることによって達成できる。この場合、フランジと一体に形成された仕切り壁部分は気化器内へ突出している。スロットルバルブの上流側において燃料が混合気管路から空気管路内へ侵入するのを阻止するため、スロットルバルブ上流側に仕切り壁部分が配置されている。

次に、本発明の実施形態を添付の図面を用いて詳細に説明する。
図１に図示した吸気装置１は２サイクルエンジン、特にパワーソー、刈払い機等の手で操縦される作業機の２サイクルエンジンに燃焼用空気を供給するために用いる。吸気装置１は吸気管路２を有し、吸気管路２内にはスロットル軸４を備えたスロットルバルブ３が回動可能に支持されている。スロットルバルブ３は気化器１７内に配置されている。図１には図示していないが、流動方向３５において気化器１７の上流側にエアフィルタを設けてもよい。気化器１７の下流側にはフランジ１９が配置され、フランジ１９はたとえば２サイクルエンジンのフランジであってよい。他方フランジ１９は中間フランジであってもよい。吸気管路２は仕切り壁８を介して空気管路６と混合気管路７とに分割されている。この場合、仕切り壁部分９はスロットルバルブ３の上流側に延在し、仕切り壁部分１０はスロットルバルブ３の下流側に延在している。仕切り壁８は吸気管路２の全長にわたって延在しているのが有利であるが、スロットルバルブ３の下流側だけに仕切り壁８を形成してもよい。空気管路６により２サイクルエンジンに燃料をほとんど含んでいない空気が供給される。燃料をほとんど含んでいない空気は特に燃焼室の掃気に用いる。空気管路６はピストンの所定位置で２サイクルエンジンの燃焼室をクランクケースと連通させる２サイクルエンジンの複数の搬送管路に開口しているのが合目的である。

燃料を混合気管路７へ供給するため、気化器１７内で混合気管路７に開口している、１つの主燃料穴１１と複数個のアイドリング穴１２，１３，１４とが設けられている。主燃料穴１１は混合気管路７に形成されたベンチュリー部分１５の領域に配置されている。アイドリング穴１２と１３は図１に図示したスロットルバルブ３のアイドリング位置５ではスロットルバルブ３の上流側にあり、他方アイドリング穴１４はスロットルバルブ３の下流側に配置されている。スロットルバルブ３が図１に図示したアイドリング位置にあるとき、燃焼用空気はアイドリング穴１２と１３を通じて混合気管路７から吸込まれて、アイドリング穴１４を介してスロットルバルブ３の下流側で混合気管路７内へ侵入する。混合気管路７内にはスロットルバルブ３の下流側に遮蔽要素２０が配置されている。遮蔽要素２０は吸気管路長手軸線２１の方向において仕切り壁８にほぼ平行に延びている。この場合遮蔽要素２０はアイドリング穴１４と連通穴１６との間に延在している。連通穴１６はスロットルバルブ３の下流側にして該スロットルバルブ３と仕切り壁８との間に形成されており、本実施形態では狭いスリットとして形成されている。スロットルバルブ３が図１で破線で示したフルスロットル位置２２にあるとき（このときスロットルバルブ３は吸気管路２の流動横断面積にほとんど影響しない）、連通穴１６はスロットルバルブ３によって閉鎖されている。このフルスロットル位置においてスロットルバルブ３は仕切り壁部分９に設けた段部２３と仕切り壁部分１０に設けた段部２４とに当接する。スロットルバルブ３がアイドリング位置にあるとき遮蔽要素２０はスロットルバルブ３からフランジ１９の方向に延在し、下流側にあるその側面２８は気化器ケース１８の下流側側面２７を越えてフランジ１９のなかへ突出している。スロットルバルブ３はアイドリング位置５において遮蔽要素２０に当接するのが合目的である。遮蔽要素２０は管路部分２９にわたってスロットルバルブ３の下流側でアイドリング穴１４と連通穴１６との間に延在している。図２が示すように、遮蔽要素２０は吸気管路長手軸線２１に平行に延びているその側面２６において吸気管路壁２５で保持されている。遮蔽要素２０は平らに形成されて、管路部分２９において混合気管路７を２つの部分管路に分割しており、すなわちアイドリング管路１４が開口している第１の部分管路３３と、仕切り壁８と遮蔽要素２０との間に延在している第２の部分管路３４とに分割している。第１の部分管路３３の流動横断面積は混合気管路７の流動横断面積の３％ないし５０％、特に５％ないし３０％であるのが合目的である。

スロットルバルブ３の下流側に配置されている仕切り壁部分１０はフランジ１９と一体に形成されているのが有利であり、他方スロットルバルブ３の上流側に形成されている仕切り壁部分９は気化器ケース１８と一体に形成されているのが有利である。これにより部品数が少なくなり、吸気装置１の製造と組み立てが容易になる。

図３と図４は吸気装置１の変形実施形態を示している。すでに図１と図２に対し説明した構成要素には同一の符号が付してある。図３と図４に図示した吸気装置１において、混合気管路７内にはアイドリング穴１４と連通穴１６との間に遮蔽要素３０が配置されている。遮蔽要素３０は吸気管路長手軸線２１に平行に延びているその側面２６において吸気管路壁２５で保持されており、仕切り壁８に対しほぼ平行に延びている。遮蔽要素３０の下流側の側面３８は気化器ケース１８の下流側の側面２７を越えてフランジ１９のなかへ突出している。遮蔽要素３０の反対側の側面、すなわち上流側の側面３１には、パッキンリップ３２として形成された密封要素が配置されている。スロットルバルブ３が図３に図示したアイドリング位置５にあるとき該スロットルバルブ３はパッキンリップ３２に当接しており、その結果遮蔽要素３０は管路部分２９においてアイドリング穴１４を連通穴１６から切り離している。

遮蔽要素は図示のものよりも大きな管路部分２９または小さな管路部分２９にわたって延びているのが有利な場合がある。また、遮蔽要素は吸気管路の全幅にわたって延びておらずに、混合気管路を２つの部分管路３３と３４に完全に分割しないようにすることもできる。また遮蔽要素は湾曲するように形成されていてもよい。さらに、燃料がアイドリング穴１４から連通穴１６を介して空気管路６内へ直接に侵入するのが防止されている限りは、遮蔽要素はスロットルバルブのアイドリング位置において該スロットルバルブ３に対し間隔をもっていてもよい。

吸気装置の縦断面図である。 図１の吸気装置の気化器の、図１の線ＩＩ−ＩＩに沿った平面図である。 吸気装置の変形実施形態の縦断面図である。 図３の吸気装置の気化器の、図１の線ＩＶ−ＩＶに沿った平面図である。

符号の説明

１ 吸気装置
２ 吸気管路
３ スロットルバルブ
４ スロットル軸
５ アイドリング位置
６ 空気管路
７ 混合気管路
８ 仕切り壁
９ 仕切り壁部分
１０ 仕切り壁部分
１１ 主燃料穴
１２，１３，１４ アイドリング穴
１６ 連通穴
１７ 気化器
１９ フランジ
２０ 遮蔽要素
２２ フルスロットル位置
２５ 吸気管路壁
２９ 管路部分
３０ 遮蔽要素
３２ パッキンリップ
３３ 第１の部分管路
３４ 第２の部分管路

Claims (15)

1. スロットル軸（４）を備えたスロットルバルブ（３）が回動可能に支持されている吸気管路（２）を有する２サイクルエンジンの吸気装置であって、スロットルバルブ（３）がアイドリング位置（５）において吸気管路（２）をほとんど閉鎖し、吸気管路（２）を空気管路（６）と混合気管路（７）とに分割させている仕切り壁（８）がスロットルバルブ（３）の下流側に位置するように吸気管路（２）内に配置され、スロットルバルブ（３）のアイドリング位置（５）において少なくとも１つの燃料穴（１４）がスロットルバルブ（３）の下流側において混合気管路（７）に開口し、スロットルバルブ（３）のアイドリング位置（５）において仕切り壁（８）とスロットル軸（４）との間に、空気管路（６）と混合気管路（７）とを連通させる連通穴（１６）が位置している、２サイクルエンジンの前記吸気装置において、
   燃料穴（１４）と連通穴（１６）との間に位置するように混合気管路（７）内に遮蔽要素（２０，３０）が配置されていることを特徴とする吸気装置。
2. アイドリング位置（５）においてスロットルバルブ（３）が遮蔽要素（２０，３０）に当接することを特徴とする、請求項１に記載の吸気装置。
3. 遮蔽要素（３０）のスロットルバルブ（３）側の側面（３１）に、アイドリング位置（５）においてスロットルバルブ（３）が当接する密封要素が配置されていることを特徴とする、請求項２に記載の吸気装置。
4. 密封要素がパッキンリップ（３２）として形成されていることを特徴とする、請求項３に記載の吸気装置。
5. 連通穴（１６）が仕切り壁（８）とスロットルバルブ（３）との間にあるスリットとして形成されていることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか一つに記載の吸気装置。
6. 遮蔽要素（２０，３０）が仕切り壁（８）に対し実質的に平行に延びていることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか一つに記載の吸気装置。
7. 遮蔽要素（２０，３０）が実質的に平坦に形成されていることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか一つに記載の吸気装置。
8. 遮蔽要素（２０，３０）が吸気管路長手軸線（２１）の方向に延びている側面（２６）において吸気管路壁（２５）で保持されていることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか一つに記載の吸気装置。
9. 遮蔽要素（２０，３０）がスロットルバルブ（３）の下流側の管路部分（２９）において混合気管路（７）を、燃料穴（１４）が開口している第１の部分管路（３３）と第２の部分管路（３４）とに分割させていることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか一つに記載の吸気装置。
10. 第１の部分管路（３３）の流動横断面積が前記管路部分（２９）における混合気管路（７）の流動横断面積の３％ないし５０％、有利には５％ないし３０％であることを特徴とする、請求項９に記載の吸気装置。
11. 仕切り壁（８）が段部（２３，２４）を有し、該段部（２３，２４）にスロットルバルブ（３）がフルスロットル位置（２２）において当接することを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか一つに記載の吸気装置。
12. スロットルバルブ（３）と燃料穴（１４）とが気化器（１７）内に配置され、遮蔽要素（２０，３０）がその下流側の側面（２８，３８）により気化器（１７）の気化器ケース（１８）から突出していることを特徴とする、請求項１から１１までのいずれか一つに記載の吸気装置。
13. 気化器（１７）の下流側にフランジ（１９）が配置され、仕切り壁部分（１０）がフランジ（１９）と一体に形成されていることを特徴とする、請求項１２に記載の吸気装置。
14. フランジ（１９）と一体に形成された仕切り壁部分（１０）が気化器（１７）内へ突出していることを特徴とする、請求項１３に記載の吸気装置。
15. スロットルバルブ（３）の上流側に仕切り壁部分（９）が配置されていることを特徴とする、請求項１から１４までのいずれか一つに記載の吸気装置。

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