JP4580848B2 - インシュレータ - Google Patents

Description

本発明は、エンジン用インシュレータに係り、例えば層状掃気２サイクルエンジンに用いられるインシュレータに関する。

２サイクルエンジンでは、排気口および掃気口がピストンにより開閉される。ピストンの下降により排気口が開かれると燃焼ガスは排気ガスとして排出され、ほぼ同時に開かれる掃気口からは、クランク室内の混合気が掃気通路を経由してシリンダ内に流入する。流入した混合気は、ピストンが排気口を閉じるまでの間に、シリンダ内に残った燃焼ガスを掃気しながら自身もわずかではあるが流出してしまう。従って若干ではあるが、混合気中の未燃燃料が排気ガスと共に排出されることになり、燃料の損失による燃費の低下を招くうえ、環境保全の面から未燃燃料を外部に出さないための複雑なマフラー構造が必要であった。

この問題点を解決するために、層状掃気２サイクルエンジンが提案されている。層状掃気２サイクルエンジンは、掃気通路に連通した空気通路を備えている。これにより掃気に先立って、掃気通路内の上部側に空気を供給でき、掃気の際には、この空気がシリンダ内の燃焼ガスを最初に掃気するので、混合気が流出し難くなる。従って、燃費の改善が図られると共に、複雑なマフラー構造が不要になる。

一方、層状掃気２サイクルエンジンに限らず、通常のエンジンでは一般的に、アイドリングを希薄混合気状態で運転している。ところが層状掃気２サイクルエンジンの場合には、アイドリング状態から急加速を行うと、空気通路からの空気が最初にシリンダ内に供給されるため、十分な燃料比の混合気が供給されず、希薄混合気化が一層進んだ状態となって加速不良あるいはエンジン停止が発生する。
この対策技術として、加速時に一時的に燃料量を増加させる加速装置を取り付けることが提案されている。(例えば特許文献１)

この特許文献１の加速装置は、キャブレタと、キャブレタおよびエンジン間に設けられてエンジンからの伝熱を抑えるインシュレータと、キャブレタに接続された加速ポンプとを備え、インシュレータの空気通路と加速ポンプとを配管で連通させた構造である。

特開２００１−１２３８４１号公報（第２〜４頁）

しかし、特許文献１に記載された加速装置では、加速ポンプがインシュレータやキャブレタから離れて設けられているため、加速ポンプの設置スペースをインシュレータやキャブレタとは別に確保する必要があり、場積をとるという問題がある。また、加速ポンプとインシュレータとが配管によってつながっているため、加速ポンプがインシュレータやキャブレタから大きく離れた位置に配置された場合には、配管による連通構造が煩雑になるという問題がある。

本発明の目的は、連通構造を簡単にでき、かつエンジン周りの省スペース化を実現できるインシュレータを提供することにある。

本発明の請求項１に係るインシュレータは、エンジンとキャブレタとの間に設けられ、かつインシュレータ空気通路およびインシュレータ混合気通路を有する断熱部に加速ポンプが取り付けられたインシュレータであって、前記加速ポンプは、前記エンジンと前記キャブレタとの間のスペースに配置され、前記加速ポンプでの前記キャブレタとの対向部分には、前記加速ポンプのポンプ室と連通するとともに、前記キャブレタ側から突設された突部が挿入される挿入口が設けられ、前記挿入口に挿入された前記突部内の連通路を介して前記加速ポンプのポンプ室と前記キャブレタのキャブレタ定圧室とが連通することを特徴とする。

本発明の請求項２に係るインシュレータは、請求項１のインシュレータにおいて、前記断熱部の前記エンジンまたは前記キャブレタとの接続面には、前記加速ポンプ取付部に取り付けられた加速ポンプの負圧導入室と前記断熱部のインシュレータ空気通路とを連通させる圧力導入通路用の溝が形成されていることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、断熱部と一体に加速ポンプ取付部が設けられているので、この加速ポンプ取付部に加速ポンプを取り付けることにより、従来デッドスペースであったインシュレータの周囲に加速ポンプを良好に配置でき、加速ポンプ専用の設置スペースを別途設ける必要が無くて、省スペース化を実現できる。しかも、インシュレータの空気通路と負圧導入室とを連通させるために配管を用いる場合でも、加速ポンプが断熱部周りに直に取り付けられるため、配管の長さはごく短くてよく、連通構造を簡単にできる。

請求項２の発明によれば、インシュレータ空気通路と負圧導入室とがこれら自身に形成された圧力導入通路で連通し、この圧力導入通路がエンジンまたはキャブレタとの接続面での溝を含んで形成されているから、従来のような外部配管を不要にでき、連通構造を一層簡素化できる。なお、このような溝は、エンジンまたはキャブレタの接続面によってふさがれて管状となる。

〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態に係るインシュレータ３０周りの構造を示す側断面図、図２は、インシュレータ３０の分解斜視図、図３は、インシュレータ３０の背面図である。

インシュレータ３０が取り付けられる層状掃気２サイクルエンジン１は、吸気側に設けられた空気通路２と混合気通路３とを備えており（図３）、吸入行程において、各通路２，３を通して掃気用空気および混合気を吸引する。このようなエンジン１には、図１に示すようにインシュレータ３０を介してキャブレタ２０が取り付けられ、キャブレタ２０には図示略のフィルタエレメントが内蔵されるエアクリーナ１０が取り付けられる。

エアクリーナ１０には吸気口１１が設けられ、吸気口１１の下部には挿入口１２が設けられている。挿入口１２にはグロメット１３が装着され、グロメット１３にはキャブレタ２０から突設された突部２５が挿入されている。エンジン１に送られる掃気用空気および混合気の基となる空気は先ず、吸気口１１から吸引され、キャブレタ２０に送られる。

キャブレタ２０には、キャブ空気通路２１が上側に、キャブ混合気通路２２が下側に設けられており、底部には定圧燃料供給機構が設けられている。定圧燃料供給機構は図示しない第１の膜を挟んで上側に区画された定圧燃料室と、下側に区画されたキャブレタ定圧室２４とを備えている。キャブレタ定圧室２４は、突部２５内部に設けられた連通路２５０を通してエアクリーナ１０側（大気側）と連通しており、定圧燃料室はキャブ混合気通路２２と連通している。定圧燃料室の上部には、第２の膜によって燃料ポンプ等が形成されている。エンジン１から伝えられたクランク室の脈動圧によってこの第２の膜が上下動することにより、燃料タンクの燃料は定圧燃料室へ供給される。

エンジン１の通常運転時において、定圧燃料室の燃料は、キャブ混合気通路２２で生じる負圧によって、定圧燃料室からキャブ混合気通路２２へ吸い出される。吸気口１１から吸引された空気の一部は、キャブ空気通路２１に流入してインシュレータ３０に送られ、残りの空気はキャブ混合気通路２２へ流入した後、定圧燃料室から吸い出された前記燃料と混ぜられ、混合気となってインシュレータ３０へ送られる。

インシュレータ３０は、エンジン１からキャブレタ２０への伝熱を抑える合成樹脂性の部材であり、本実施形態では、伝熱抑制用の断熱部３１と、断熱部３１下方に設けられて加速ポンプ５０が取り付けられる枠状の加速ポンプ取付部５１を一体に備える。つまり、本実施形態では、そのような加速ポンプ取付部５１に加速ポンプ５０が取り付けられることにより、断熱部３１の下方で、かつエンジン１とキャブレタ２０との間のスペースに加速ポンプ５０が配置されているのであり、このスペースは従来、何も配置されることのないデッドスペースであった。このため本実施形態では、そのようなデッドスペースを有効に利用して加速ポンプ５０を設けたといえ、省スペース化を実現できる。

断熱部３１は、キャブ空気通路２１とエンジン１側の空気通路２とを連通させるインシュレータ空気通路３２、およびキャブ混合気通路２２とエンジン１側の混合気通路３とを連通させるインシュレータ混合気通路３３を備えており、インシュレータ混合気通路３３の下方には脈動伝達通路３４が設けられている。脈動伝達通路３４は一端がエンジン１のクランク室と連通し、他端が定圧燃料供給機構と連通してクランク室の脈動圧を定圧燃料供給機構に伝えている。また、このような断熱部３１には一対の連結孔３５が設けられている。連結孔３５の奥側には、ナット３６が埋設されている。連結孔３５には、エアクリーナ１０とキャブレタ２０とを貫通する図示しないスクリュが挿入され、このスクリュをナット３６に螺合させることにより、エアクリーナ１０およびキャブレタ２０がインシュレータ３０に対して取り付けられる。

また、断熱部３１には、下部側を横方向（図１の左右方向）に貫通する通路４１が設けられている。断熱部３１のエンジン１との接続面４３には、インシュレータ空気通路３２と通路４１とを結ぶ溝４２が形成されている。

加速ポンプ５０は、図２にも示すように、加速ポンプ取付部５１のエンジン１側に取り付けられるプレート５２と、加速ポンプ取付部５１のキャブレタ２０側に取り付けられる第１ケース５５と、第１ケース５５を覆う第２ケース５８とを備え、これらがスクリュ６４によって一体に組み立てられる。また、加速ポンプ取付部５１と第１ケース５５との間には、ガスケット５３が介装され、第１ケース５５と第２ケース５８との間にはダイヤフラム５６およびガスケット５７が介装される。さらに、第１ケース５５には支持壁５４が設けられており、この支持壁５４とダイヤフラム５６との間には、ばね５９が配置される。

そして、加速ポンプ取付部５１、プレート５２、ガスケット５３、第１ケース５５の支持壁５４で区画される空間が負圧導入室７０とされ、第１ケース５５の支持壁５４およびダイヤフラム５６で区画される空間が負圧室７１とされ、ダイヤフラム５６、ガスケット５７、第２ケース５８で区画される空間がポンプ室７２になっている。また、負圧導入室７０と負圧室７１とが連通孔７３で連通している。つまり、本実施形態での加速ポンプ取付部５１は、加速ポンプ５０の負圧導入室７０を形成しているといえ、加速ポンプ５０の一部を構成しているのである。

第１ケース上部には、脈動伝達通路３４と干渉しない位置に、接続部６０が設けられている。接続部６０は、第１ケース５５から上方に突出し、断熱部３１の下部に設けられた通路４１近辺と当接するように設けられている。この接続部６０には、断熱部３１の通路４１と負圧導入室７０とを連通接続する溝状の接続通路６１が設けられている。第２ケース５８には、挿入口６２が設けられている。挿入口６２にはグロメット６３が装着され、グロメット６３にはキャブレタ２０から突設された突部２３が挿入されている。ポンプ室７２は、突部２３内部に設けられた連通路２３０を通してキャブレタ定圧室２４と連通している。

このような断熱部３１および加速ポンプ５０においては、断熱部３１の接続面４３に設けられた溝４２が、エンジン１によって塞がれて管状となり、同じように加速ポンプ５０の第１ケースに設けられた接続通路６１も、加速ポンプ取付部５１の側面によってふさがれて管状となるので、インシュレータ空気通路３２と負圧導入室７０とが連通接続され、インシュレータ空気通路３２の負圧が負圧導入室７０に導入され、ひいては負圧室７１に導入される。従って、従来のようなインシュレータと加速ポンプとを連通させる外部配管は不要であり、連通構造を簡素化でき、組み付けも容易にできる。そして、これら溝４２、通路４１、接続通路６１により本発明に係る圧力導入通路８０が構成されている。

また、以上のキャブレタ２０およびインシュレータ３０は以下のように作用する。
先ず、アイドリング時において、キャブ空気通路２１はキャブ混合気通路２２でのスロットルバルブと連動して閉じられているので、各空気通路２，２１，３２は負圧になっている。このため、インシュレータ空気通路３２から圧力導入通路８０を通して負圧が負圧導入室７０に導入され、ダイヤフラム５６はばね５９のばね力に抗して負圧室７１側に引っ張られている。しかし、エンジン１の加速時にはスロットルバルブが開くので、これに連動してインシュレータ空気通路３２も開放され負圧が一気に無くなる。

このことにより、ダイヤフラム５６がバネ５９のばね力によりポンプ室７２側に瞬時に戻され、ポンプ室７２の空気は連通路２３０を経てキャブレタ定圧室２４へ圧送される。このために定圧燃料室とキャブレタ定圧室２４とを区画する第１の膜が押し上げられ、定圧燃料室の燃料は加圧されるので、キャブ混合気通路２２に供給される燃料量が増加する。従って、急加速時は、加速ポンプ５０により、燃料の供給量を一時的に増加させるので、急加速時でもエンジン１を円滑に加速できる。この際、キャブレタ定圧室２４に接続された連通路２５０の内径は、加速ポンプ５０側からの連通路２３０の内径よりも小さいため、連通路２３０から圧送された空気でキャブレタ定圧室２４上の第１の膜を確実に押し上げることが可能である。

〔第２実施形態〕
図４には、本発明の第２実施形態に係るインシュレータ３０周りの構造を示す側断面図が一部省略して示されている。なお、本実施形態において、第１実施形態と同一部材および同一機能部位には同一符号を付し、ここでのそれらの説明を省略または簡略化する。次に説明する第３実施形態でも同様である。

本実施形態では、第１実施形態とは異なり、加速ポンプ取付部５１が、加速ポンプ５０の一部を構成していない点が特徴である。
加速ポンプ取付部５１は、断熱部３１下部に突出して設けられ、加速ポンプ５０がスクリュー等によって取り付けられるようになっている。この際、通路４１は、断熱部３１下部に設けられ、加速ポンプ取付部５１の中を通って、加速ポンプ５０に設けられた接続通路６１と連通接続している。

このような本実施形態でも、断熱部３１に一体に加速ポンプ取付部５１が設けられて、加速ポンプ取付部５１には加速ポンプ５０が取り付けられる。従って、断熱部３１の下方に加速ポンプ５０が配置されていることと、圧力導入通路８０がインシュレータ空気通路３２と負圧導入室７０とを連通接続していることとにより、前述した第一実施形態と同様な作用効果を得ることができ、加速ポンプ用の設置スペースや外部配管を不要として、省スペース化を実現できるとともに連通構造を簡素化できる。
また、特に本実施形態では、加速ポンプ取付部５１は、加速ポンプ５０の一部を構成していないので、インシュレータ３０の構造をより簡単にできる。

〔第３実施形態〕
図５には、本発明の第３実施形態が示されている。
本実施形態では、加速ポンプ取付部５１が、断熱部３１下部の前後（図５の左右方向両側）に設けられ、加速ポンプ５０の一部を構成していない点と、断熱部３１下部に設けられた通路４１は、加速ポンプ取付部５１を通らずに、加速ポンプ５０に設けられた接続部６０内の接続通路６１と連通接続している点が特徴である。
このような本実施形態でも、前述した第１、第２実施形態と同様な構成により、同様な作用効果を得ることができる。

なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、インシュレータ３０の溝４２は、断熱部３１のキャブレタ２０との接続面に形成されて、負圧導入通路８０を構成していてもよい。
また、インシュレータ空気通路３２と負圧導入室７０とは、溝４２を含んで形成された負圧導入通路８０で連通されていなくともよく、配管で連通されていてもよい。この場合でも、加速ポンプ５０が断熱部３１周りの近い位置に配置されているため、配管の長さはごく短くてよく、連通構造を簡単にできる。

本発明は、層状掃気２サイクルエンジンとキャブレタとの間に設けられる加速ポンプ一体型のインシュレータとして、ブロワーや刈払機等の携帯作業機などに利用できる。

本発明の第１実施形態に係るインシュレータ周りの構造を示す側断面図。 前記インシュレータの分解斜視図。 前記インシュレータの背面図。 本発明の第２実施形態に係るインシュレータ周りの構造を一部省略して示す側断面図。 本発明の第３実施形態に係るインシュレータ周りの構造を一部省略して示す側断面図。

符号の説明

１…エンジン、２０…キャブレタ、３０…インシュレータ、３１…断熱部、３２…インシュレータ空気通路、３３…インシュレータ混合気通路、４１…通路、４２…溝、５０…加速ポンプ、５１…加速ポンプ取付部、６１…接続通路、８０…圧力導入通路。

Claims (2)

1. エンジンとキャブレタとの間に設けられ、かつインシュレータ空気通路およびインシュレータ混合気通路を有する断熱部に加速ポンプが取り付けられたインシュレータであって、
   前記加速ポンプは、前記エンジンと前記キャブレタとの間のスペースに配置され、
   前記加速ポンプでの前記キャブレタとの対向部分には、前記加速ポンプのポンプ室と連通するとともに、前記キャブレタ側から突設された突部が挿入される挿入口が設けられ、
   前記挿入口に挿入された前記突部内の連通路を介して前記加速ポンプのポンプ室と前記キャブレタのキャブレタ定圧室とが連通する
   ことを特徴とするインシュレータ。
2. 請求項１に記載のインシュレータにおいて、
   前記断熱部の前記エンジンまたは前記キャブレタとの接続面には、前記加速ポンプ取付部に取り付けられた加速ポンプの負圧導入室と前記断熱部のインシュレータ空気通路とを連通させる圧力導入通路用の溝が形成されている
   ことを特徴とするインシュレータ。

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