JP5873636B2 - エンジン - Google Patents

Description

本発明は、エンジンのクランク室の圧力変動を利用してダイアフラム式燃料ポンプを駆動するエンジンに関する。

環境問題に関する意識の高まりや排ガス規制の強化等により、刈払機、チェーンソー、背負式ブロワのような、作業者自身が携帯又は背負って作業を行う作業機の駆動エンジンは、２ストロークエンジンから４ストロークエンジンに置き換えられつつある。

また、２ストロークエンジンにおいては、燃料ポンプ（ダイアフラム式燃料ポンプ）の駆動は吸気ポートの圧力変動を動力源として用いる場合もあるが（特許文献１及び特許文献２）、クランク室の圧力変動を動力源として用いる場合が多い。
このような、２ストロークエンジンにおいて、燃料ポンプ（ダイアフラム式燃料ポンプ）の駆動をクランク室の圧力変動を動力源とする場合においては、クランク室の正圧及び負圧をダイアフラム式燃料ポンプのダイアフラム室の圧力変動を動力源にする場合が多かった（特許文献３、特許文献４及び特許文献５）。

特許文献１及び特許文献２の様な場合、つまり吸気ポートの圧力変動を動力源として、燃料ポンプ（ダイアフラム式燃料ポンプ）を駆動する場合には、４ストロークエンジンでは吸気ポートの圧力変動はクランク軸２回転に付き１回しかないので、燃料ポンプ（ダイアフラム式燃料ポンプ）は十分な動力を得ることができないという不都合があった。
また、特許文献３、特許文献４及び特許文献５の様な場合、つまりクランク室の圧力変動を動力源として燃料ポンプ（ダイアフラム式燃料ポンプ）を駆動する場合には、クランク軸１回転に付き１回の圧力変動による動力を得ることができ、この不都合を解消することは可能である。
しかし、クランク室の正圧もダイアフラム室内に作用するため、オイルがダイアフラム室及びダイアフラム室に連通する通路に、クランク室から侵入し、ダイアフラム室に圧力変動を伝えることができず燃料ポンプが異常を起こすおそれがあった。

特開２００５−１４００２７号公報 特開平９−１５８８０６号公報 特開平３−１８９３６３号公報 特開２００３−１７２２２１号公報 特開２００１−２０７９１４号公報

本発明の課題は、このような背景に鑑みてなされたものであり、ダイアフラム式燃料ポンプを駆動するために十分な圧力変動を得ることが可能で、かつ、ダイアフラム室にオイルが侵入しないエンジンを提供することにある。

このような課題を解決するため、本発明のエンジンは、４ストロークエンジンであって、往復移動するピストンと、前記ピストンの往復移動によって、圧力変動するクランク室と、キャブレタと、を有し、前記キャブレタは、ダイアフラム式燃料ポンプを有し、前記ダイアフラム式燃料ポンプは、燃料を吸入及び吐出するポンプ室と、前記ポンプ室を駆動する圧力が供給されるダイアフラム室と、前記ダイアフラム室と前記クランク室を連通する連通路と、前記連通路に接続される、大気圧空間と連通する大気圧開口通路とを有し、前記連通路の前記クランク室側の開口部は、前記クランク室の前記ピストンが往復移動するシリンダ部の前記ピストンが上死点にある場合に、前記ピストンのスカート部の終端部が位置する位置の近傍に形成されており、前記連通路の前記クランク室側の開口部が前記ピストンによって開閉され、前記ダイアフラム室と前記クランク室は、前記クランク室が負圧のタイミングのみで連通する。

好適には、前記ダイアフラム室と前記クランク室を連通する連通路を有し、前記ダイアフラム室には、大気圧と連通する大気圧開口通路が接続されている。

好適には、前記ダイアフラム室と前記クランク室を連通する連通路を有し、前記連通路のクランク室側の開口部は、前記クランク室のピストンが往復移動するシリンダ部の前記ピストンが下死点にある場合にピストンリングが位置する位置よりもクランク軸側に形成されている。

好適には、前記連通路のクランク室側の開口部は、前記ピストンが下死点にある場合に前記ピストンのピストンリングが位置する場所の近傍となる位置に形成されている。

好適には、前記ダイアフラム室と前記クランク室を連通する連通路を有し、前記連通路のクランク室側の開口部には、オリフィスが形成されている。

好適には、前記ダイアフラム室と前記クランク室を連通する連通路を有し、前記連通路又は前記ダイアフラム室と接続されて大気圧空間と連通する大気圧開口通路には、オリフィスが形成されている。

好適には、前記ダイアフラム室と前記クランク室を連通する連通路を有し、前記連通路又は前記ダイアフラム室と接続されて大気圧空間と連通する大気圧開口通路はエアクリーナのクリーンサイドに開口している。

本発明によって、ダイアフラム式燃料ポンプを駆動するために十分な圧力変動を得ることが可能で、かつ、ダイアフラム室にオイルが侵入しないエンジンを提供することができる。

本発明における第１の実施形態の概要説明図である。 クランク室側開口部の位置の説明図である。 ダイアフラム式燃料ポンプが用いられているキャブレタの構造の説明図である。 ノズルの説明図である。 図４のＡ−Ａ’における断面図である。 本実施形態の効果の説明図である。 第２の実施形態の説明図である。 第３の実施形態の説明図である。 第４の実施形態の説明図である。

＜第１の実施形態＞
以下、本発明のエンジンの好ましい第１の実施形態を図１に基づいて説明する。
図１は、本発明における第１の実施形態の概要説明図である。
なお、図１において、ピストンが上死点ＴＤＣ（Top Dead Center）付近に位置した状態にあるときの４ストロークエンジン１を示している。

４ストロークエンジン１は、図１に示すように、シリンダ部３と、シリンダ部３の下部に取り付けられたクランクケース５と、クランクケース５の下側方向位置に配設されたオイルタンク１５とを備える。
シリンダ部３は、このピストン９を図１中の上下方向に摺動移動させるための円柱状の空間を有している。そして、この空間内に、ピストン９が図１中において上下方向に摺動自在に間隙を有して嵌入されている。
シリンダ部３とクランクケース５及びピストン９によってクランク室７が形成されている。つまり、シリンダ部３の側面とピストン９で形成されるクランクケース５側の略円柱状空間と、クランクケース５との空間がクランク室７である。このクランク室７は、ピストン９が摺動移動するに従いその内部空間の容積が変化する。
また、シリンダヘッド２６、シリンダ部３及びピストン９によって燃焼室８が形成されている。
オイルタンク１５は、クランクケース５と別個に設けられ、オイルを貯留する。

このオイルタンク１５とクランクケース５との間には、クランクケース５（クランク室７）からオイルタンク１５へのオイルの流れのみを許容する逆止弁１７が設けられている。
ところで、ピストン９が下死点ＢＤＣ（Bottom Dead Center）から上死点ＴＤＣまで移動するに従い、クランク室７内の圧力は負圧になる。逆に、ピストン９が上死点ＴＤＣから下死点ＢＤＣまで移動するに従い、クランク室７内の圧力は正圧になる。
しかし、逆止弁１７が設けられていることから、クランク室７内の圧力は、容易に負圧にはなるものの、正圧は逆止弁１７に用いられているバネ等の弾性力に打ち勝つだけの圧力までしか上がらない事となる。そして、逆止弁１７に用いられているバネ等の弾性力は比較的弱いことから、クランク室７は正圧側にはわずかにしか昇圧しない。
なお、このクランク室７内の圧力は、クランク軸１３ａが１回転に付き１回の割合で変動する。この点が、クランク軸１３ａが２回転に付き１回の割合でしか変動しない吸気又は排気の圧力と異なる。

クランクケース５内に、クランク１３が回転自在に支持されている。
このクランク１３は、回転中心となるクランク軸１３ａ、カウンタウェイト等から構成されている。
そして、ピストン９とクランク１３は、コネクティングロッド１１によって接続されている。
コネクティングロッド１１とピストン９及びコネクティングロッド１１とクランク１３は、回転自在に接続されている。
このような構成によって、ピストン９は、シリンダ部３内を往復摺動移動する。

シリンダ部３の上壁には、シリンダヘッド２６が設けられている。
そして、シリンダヘッド２６には、キャブレタ２５に連通する吸気ポート２７、及び、排気マフラ（図示せず）に連通する排気ポート３３が設けられている。
シリンダヘッド２６には、吸気ポート２７を開閉する吸気バルブ２９が設けられている。
シリンダヘッド２６には、排気ポート３３を開閉する排気バルブ３１が設けられている。

キャブレタ２５の外側には、エアクリーナ２１が設けられている。
そのエアクリーナ２１内に、フィルタ２３が配置されている。このフィルタ２３を空気が通過することによって、空気中のごみ等が除去される。

ところで、キャブレタ２５は、エアクリーナ２１を通過した空気に燃料を混合する装置である。具体的には、空気と燃料の混合及び混合された混合気の総量を調節可能である。
また、キャブレタ２５において、空気中に燃料を混合するためにダイアフラム式燃料ポンプ１０９を有する。このダイアフラム式燃料ポンプ１０９は圧力変動を動力にして駆動されている。

この動力を供給するために、本実施形態では、ダイアフラム式燃料ポンプ１０９のダイアフラム室１１０と、クランク室７とを連通路１０４でつないでいる。
なお、ダイアフラム式燃料ポンプ１０９は、圧力変動に応じて変位するダイアフラム１０８が設けられる。

この連通路１０４のクランク室７側にはクランク室側開口部１０３が設けられている。
そして、連通路１０４中に大気圧開口通路１０７を接続している。
この大気圧開口通路１０７の一方は、エアクリーナ２１内部（フィルタ２３を空気が通過した後の空間）に開口するエアクリーナ側開口部１１７を有している。この大気圧開口通路１０７の他方は連通路１０４の管路の途中に開口している。
なお、連通路１０４について、この大気圧開口通路１０７との接続箇所を境にダイアフラム室１１０側をダイアフラム室側連通路１１３とし、クランク室７側をクランク室側連通路１０５とする。

大気圧開口通路１０７が存在することから、オイル等が連通路１０４に侵入した場合でも、クランク室７が負圧となった際に、オイル等をクランク室７に排出することができる。
なぜなら、大気圧開口通路１０７のエアクリーナ側開口部１１７は大気圧に開口しており、クランク室７が負圧になった際には、エアクリーナ側開口部１１７からクランク室側開口部１０３に向かって空気が流入し侵入したオイルを排出するからである。
なお、ダイアフラム式燃料ポンプ１０９の性能の低下を防ぐために、大気圧開口通路１０７の管路抵抗をあまりに小さく設定してはならない。
なぜなら、大気圧開口通路１０７の管路の管路抵抗を小さく設定してしまうと、ダイアフラム室１１０側ではなく大気圧開口通路１０７側の空気の方をクランク室７が負圧になったときに、あまりに多く吸入してしまうことになってしまうからである。

大気圧開口通路１０７の管路の抵抗を設定するために、エアクリーナ側オリフィス１１１が設けられている。
このエアクリーナ側オリフィス１１１によって管路抵抗を増加させている。
管路抵抗を増やす方法としては、他にも、管路の長さを長く設定する、管路全体を細く設定する、複数回折り曲げる等の方法がある。
なお、この上述の方法を複数用いて効果を相乗的に発揮させることも当然に可能である。
また、エアクリーナ側オリフィス１１１は、管路抵抗を設定するために用いられているのであるから、必ずしも、エアクリーナ側開口部１１７の近傍に設ける必要はない。例えば、大気圧開口通路１０７の中央、連通路１０４の側等に設けられていても良い。

クランク室側開口部１０３にクランク室側オリフィス１１５が設けられている。
このクランク室側オリフィス１１５は、ダイアフラム式燃料ポンプ１０９を駆動するための圧力変動を調整する役割を有している。
また、クランク室側オリフィス１１５は、クランク室７から連通路１０４に流入するオイル等の量を減らすために設けられている。

また、大気圧開口通路１０７は、エアクリーナ２１のフィルタ２３を空気が通過した後の空間（クリーンサイド）に開口している。
このことから、大気圧開口通路１０７に流入する空気は、ゴミ等を含まない空気を用いることが可能となる。

図２は、クランク室側開口部１０３の位置の説明図である。
なお、図２において、実線で示されたピストン９が上死点ＴＤＣにおけるピストン９の位置であり、破線で示されたピストン９が下死点ＢＤＣにおけるピストン９の位置である。

なお、ピストン９はピストンヘッド９ａとこれに続く、スカート部９ｂを有しており、スカート部９ｂのクランク室７側の端部に終端部９ｃが形成されている。

本実施形態では、図２に示すように、連通路１０４のクランク室７側のクランク室側開口部１０３は、ピストン９が上死点ＴＤＣにある場合にピストン９のスカート部９ｂの終端部９ｃが位置する位置の近傍となる位置に開口するように形成されている。
このようにすることによって、クランク室７（クランクケース５）に生ずる正圧によってオイル等が連通路１０４及びダイアフラム室１１０への侵入を防止している。
さらに、連通路１０４のクランク室７側のクランク室側開口部１０３は、ピストン９が上死点ＴＤＣにある場合に終端部９ｃが位置する位置よりもクランク軸１３ａ側に開口するように形成されている。
このような位置にクランク室側開口部１０３を形成したことによって、正圧時に連通路１０４を閉じることができ、連通路１０４に実質的に負圧のみを供給することが可能となる。

ピストン９の側面の燃焼室８側位置には、輪型のピストンリング５２が嵌めこまれている。このピストンリング５２は、コンプレッションリング５３及びオイルリング５１によって構成されている。
コンプレッションリング５３は、燃焼室８とクランク室７とを仕切るためのものであるから、シリンダ部３と常に密着している必要がある。しかし、他方でコンプレッションリング５３は摺動移動することから摩耗を防ぐためにオイルによる潤滑が必要である。
そのためコンプレッションリング５３とオイルリング５１の間のオイルリング５１よりも燃焼室８側のシリンダ部３とピストン９との間隙部にはオイルを多く存在させている。
また、この間隙部にはブローバイガス等も存在する。
したがって、コンプレッションリング５３とオイルリング５１の間にクランク室側開口部１０３が位置するようにピストン９が移動すると、クランク室側開口部１０３から連通路１０４にオイルやブローバイガス等が侵入してしまう。
本実施形態のように、連通路１０４のクランク室側のクランク室側開口部１０３が、ピストン９が下死点ＢＤＣにある場合にオイルリング５１が位置する位置よりもクランク軸１３ａ側に形成することで、オイル等がクランク室側開口部１０３から連通路１０４に侵入することを防いでいる。

クランク室側開口部１０３が、ピストン９が下死点ＢＤＣにある場合にピストン９のオイルリング５１が位置する場所から離れた位置に形成されると、その分長いスカート部９ｂが必要となり、ピストン９を大きく構成しなければならない。
そこで、本実施形態では、クランク室側開口部１０３が、ピストン９が下死点ＢＤＣにある場合にピストン９のオイルリング５１が位置する場所の近傍となる位置に形成して、ピストン９の小型化を図りつつ、オイル等の侵入を防いでいる。

なお、図２のように、クランク室側開口部１０３がピストン９が上死点ＴＤＣにある場合に、ピストン９のスカート部９ｂの終端部９ｃが位置する位置の近傍となる位置に形成された本実施形態においては、大気圧開口通路１０７がないと連通路１０４に負圧が提供されてもダイアフラム式燃料ポンプ１０９は十分な性能を発揮することができない。
なぜなら、ピストン９が上死点ＴＤＣとなり、連通路１０４内が最大の負圧になった後に圧力が正圧側に復帰する前に、スカート部９ｂによってクランク室側開口部１０３が閉塞されてしまう。そうすると、連通路１０４内は、一定程度負圧がある状態のままで留まることになり、十分な圧力変動が得られなくなるからである。そして、次のストロークによって、ピストン９が上死点ＴＤＣになるときには、その一定程度の負圧状態から、負圧が最大の状態までしか圧力が低下しない。ダイアフラム式燃料ポンプ１０９は圧力変動の大きさによって、駆動されるものであるから、圧力変動が少ないとダイアフラム式燃料ポンプ１０９が駆動できない。
そこで、本実施形態では、大気圧開口通路１０７を設けピストン９のスカート部９ｂによってクランク室側開口部１０３が閉塞されている間に、連通路１０４に空気を供給してダイアフラム室１１０の圧力変動を大きくする構造としている。
なお、本実施形態の構成では、クランク室側開口部１０３が閉塞されている時間は開放されている時間よりもかなり長いため、大気圧開口通路１０７の流路抵抗が多少大きな状態としていても、連通路１０４には十分な量の空気を供給できる。そして、それによって、連通路１０４に十分な大きさの圧力変動を与えることができる。

図３は、ダイアフラム式燃料ポンプ１０９が用いられているキャブレタ２５の構造の説明図である。

図３に示すように、キャブレタ２５はキャブレタ本体１１０２を備えている。
キャブレタ本体１１０２には、クランク室７に連通する連通路１０４が形成されている。
この連通路１０４をダイアフラム式燃料ポンプ１０９の一方の側（図中上面）であるダイアフラム室１１０に臨ませている。
このダイアフラム式燃料ポンプ１０９の他方の側（図中下面）には、ポンプ室１１０８が形成されている。
ポンプ室１１０８には、インレットバルブ１１１０を介してフューエルインレット１１１２が連通し、アウトレットバルブ１１１４およびニードルバルブ１１１６を介してメタリングダイアフラム１１２０のメタリングチャンバ１１１８が連通している。
なお、フューエルインレット１１１２は、フューエルタンク（図示せず）に接続されている。
また、連通路１０４のクランク室７側のクランク室側開口部１０３は、クランク室７のシリンダ部３に形成されている。

クランク室７内では、容積変化にともなって圧力変化が生じる。
前述したように、この圧力変化のうち負圧のみが、連通路１０４を介してダイアフラム室１１０に作用する。
そして、ダイアフラム室１１０に作用する負圧によってダイアフラム式燃料ポンプ１０９は駆動される。
より具体的には、ダイアフラム式燃料ポンプ１０９のダイアフラム室１１０に負圧が作用して、ダイアフラム１０８がダイアフラム室１１０側に撓む時に、ポンプ室１１０８側に負圧が作用する。このポンプ室１１０８の負圧によって、アウトレットバルブ１１１４が閉じられたままインレットバルブ１１１０が開弁し、フューエルインレット１１１２からポンプ室１１０８に燃料が吸入される。
次に、この状態でダイアフラム式燃料ポンプ１０９のダイアフラム室１１０に作用していた負圧が正圧に転じると、ダイアフラム１０８の弾性作用によってダイアフラム１０８が元の状態に戻ろうとする。
そうすると、ポンプ室１１０８側に正圧が作用することになる。
そして、ダイアフラム１０８の運動によってポンプ室１１０８側に正圧が作用すると、インレットバルブ１１１０が閉じられたままアウトレットバルブ１１１４が開弁し、ポンプ室１１０８から燃料が吐出される。
この吐出された燃料は、ニードルバルブ１１１６を介してメタリングダイアフラム１１２０のメタリングチャンバ１１１８に供給される。

メタリングチャンバ１１１８は、メタリングダイアフラム１１２０によって背圧室１１２２と区画されている。
背圧室１１２２には４ストロークエンジン１の圧力が作用しており、メタリングダイアフラム１１２０は、４ストロークエンジン１の圧力とメタリングチャンバ１１１８との圧力差によって駆動されることとなる
なお、この背圧室１１２２とエンジンの負圧とを連通する通路は図示していない。
このメタリングダイアフラム１１２０は、コントロールレバー１１２４を介して上記のニードルバルブ１１１６に接続されており、このメタリングダイアフラム１１２０の作動によってニードルバルブ１１１６が開閉するようにしている。
具体的には、メタリングチャンバ１１１８が燃料で満たされると、メタリングチャンバ１１１８が昇圧し、メタリングダイアフラム１１２０が背圧室１１２２側に撓む。
このとき、コントロールレバースプリング１１２６の弾性力により、コントロールレバー１１２４は、その一端（図中左側）が押し下げられるとともに、他端（図中右側）が押し上げられるように回動する。
こうしたコントロールレバー１１２４の回動動作によって、ニードルバルブ１１１６が押し上げられ、ポンプ室１１０８とメタリングチャンバ１１１８の連通が遮断されることとなる。

また、キャブレタ本体１１０２には、シリンダ部３に形成された吸気ポート２７と、エアクリーナ２１とを接続する通路１１２８が形成されている。
この通路１１２８は、上流側（エアクリーナ２１側）を大径部１１２８ａとし、下流側（吸気ポート２７側）を大径部１１２８ａよりも小径のベンチュリ部１１２８ｂとしており、このベンチュリ部１１２８ｂに、その開度を変位させるスロットルバルブ１１３０が設けられている。
このスロットルバルブ１１３０は、その回転軸を通路１１２８に直交させており、回転レバー１１３０ａを操作することによって図中上下方向にスライドしながら回転し、その回転量によってベンチュリ部１１２８ｂの開度が変位するようにしている。

また、このスロットルバルブ１１３０には、その回転軸と同軸状に、通路１１２８を流通する空気に混合される燃料の量を微調整するための第１アジャスタスクリュ１１３１が設けられている。
この第１アジャスタスクリュ１１３１には、その回転軸と同軸状に、第２アジャスタスクリュ１１３２が設けられている。第２アジャスタスクリュ１１３２は、図中の上下方向に延びるように設けられ、上方から下方に向かって、後述するノズル１１３４の内径寸法と略同一の外径寸法から二段階に外形寸法が小さくなる。
第２アジャスタスクリュ１１３２の先端には、後述するメインジェット１１３６を切り換えるための切り換え部１１３２ａが設けられている。この第１アジャスタスクリュ１１３１は、スロットルバルブ１１３０に対して一方（ねじ締めつけ方向）に回転すると図中下方に移動し、これとは逆に、スロットルバルブ１１３０に対して他方（ねじ戻し方向）に回転すると図中上方に移動する。
第２アジャスタスクリュ１１３２は、第１アジャスタスクリュ１１３１と同様に、第１アジャスタスクリュ１１３１に対して一方（ねじ締めつけ方向）に回転すると図中下方に移動し、これとは逆に、第１アジャスタスクリュ１１３１に対して他方（ねじ戻し方向）に回転すると図中上方に移動する。

また、キャブレタ本体１１０２には、第２アジャスタスクリュ１１３２に対向するようにノズル１１３４が設けられており、このノズル１１３４のノズル先端１１３４ａに、第２アジャスタスクリュ１１３２の先端が挿入されている。
さらに、ノズル１１３４には、通路１１２８に開口する孔１１３４ｂが形成されており、この孔１１３４ｂに連通する基端１１３４ｃを、メタリングチャンバ１１１８に臨ませている。
なお、孔１１３４ｂとメタリングチャンバ１１１８との間には、混合比調整手段且つ燃料調整機構としてのメインジェット１１３６およびメインチェックバルブ１１３８が設けられている。

図４は、ノズル１１３４の説明図である。なお、図５は、図４のＡ−Ａ’における断面図である。

メインジェット１１３６は、図４及び図５に示すように、所定の開口面積でノズル１１３４の孔１１３４ｂとメタリングチャンバ１１１８とを連通する第１メインジェット部１１３６ａと、第１メインジェット部１１３６ａよりも大きい開口面積でノズル１１３４の孔１１３４ｂとメタリングチャンバ１１１８とを連通する第２メインジェット部１１３６ｂとを有する。
メインジェット１１３６は、第２アジャスタスクリュ１１３２の切り換え部１１３２ａによって第１メインジェット部１１３６ａ及び第２メインジェット部１１３６ｂの一方が閉鎖され、他方がノズル１１３４の孔１１３４ｂとメタリングチャンバ１１１８とを連通する。メインジェット１１３６は、第２アジャスタスクリュ１１３２を第１アジャスタスクリュ１１３１に対して回転させることにより、第１メインジェット部１１３６ａ及び第２メインジェット部１１３６ｂの閉鎖と開放が切り換えられる。
つまり、メインジェット１１３６は、使用する燃料に応じて第１アジャスタスクリュ１１３１に対して第２アジャスタスクリュ１１３２を回転させることにより、第１メインジェット部１１３６ａ及び第２メインジェット部１１３６ｂの一方に燃料を流通させる。

図６は、本実施形態の効果の説明図である。

ピストン９が上死点ＴＤＣ及び下死点ＢＤＣを往復するに従い、図６（Ａ）の実線及び点線に示すようにクランク室７の圧力は変動する。
他方、吸気ポート２７内の圧力は図６（Ｂ）のようにクランク軸１３ａの２回転に一回しか変動しない。そのため、この吸気ポート２７の圧力をダイアフラム式燃料ポンプ１０９の動力源とすることは適切ではない。
本実施形態のように、連通路１０４のクランク室７側のクランク室側開口部１０３は、ピストン９が上死点ＴＤＣにある場合にピストン９のスカート部９ｂの終端部９ｃが位置する位置の近傍となる位置に開口するように形成されていると、クランク室側開口部１０３付近で、クランク室７の圧力が図６（Ａ）の実線に示すように作用する。
しかし、単に、連通路１０４のクランク室７側のクランク室側開口部１０３は、ピストン９が上死点ＴＤＣにある場合にピストン９のスカート部９ｂの終端部９ｃが位置する位置の近傍となる位置に開口するように形成されているものの、大気圧開口通路１０７を設けない構成では、連通路１０４内の圧力は図６（Ｃ）のようにしか変動しない。これでは、圧力変動の振幅の大きさによって駆動されるダイアフラム式燃料ポンプ１０９は、満足に稼働しない。
そこで、大気圧開口通路１０７を連通路１０４に接続し、大気圧空間の空気を連通路１０４に供給できるようにすることによって大気圧に近い状態に復帰させ、図６（Ｄ）のように圧力変動が大きな状態にできる。
なお、図６（Ｄ）の点線ａは大気圧開口通路１０７のエアクリーナ側開口部１１７にエアクリーナ側オリフィス１１１を設け無い場合の圧力変動であり、図６（Ｄ）の実線ｂは大気圧開口通路１０７のエアクリーナ側開口部１１７にエアクリーナ側オリフィス１１１を設けた場合の圧力変動である。
このように、エアクリーナ側オリフィス１１１を設けたことによって、大気圧開口通路１０７の流路抵抗を適度に増大させて、クランク室７と連通路１０４が連通した状態時に大気圧開口通路１０７から空気を必要以上に吸わないようにしている。
なお、エアクリーナ側オリフィス１１１は必ずしも必要ではなく、管路を細くする、長くする、折れ曲がらせる等して管路抵抗を調整することも可能である。
ただ、これらの方法であると管路抵抗の調整が容易ではない。したがって、エアクリーナ側オリフィス１１１を設けることが好適である。

さらに、大気圧開口通路１０７があることによって、連通路１０４内に入り込んだオイル等をエジェクタ効果によって、排出することが可能となる。
なお、このためには、大気圧開口通路１０７から連通路１０４に流出する空気の流速が速い構成が好適である。

＜第２の実施形態＞
図７は、第２の実施形態の説明図である。

大気圧開口通路１０７を、連通路１０４ではなくダイアフラム式燃料ポンプ１０９のダイアフラム室１１０に連通させる。
なお、この場合にも大気圧開口通路１０７のエアクリーナ側開口部１１７にエアクリーナ側オリフィス１１１が設けられていると好適である。

＜第３の実施形態＞
図８は、第３の実施形態の説明図である。

図８のように、連通路１０４からクランクケース５に直接、連通路１０４を設けても良い。さらに、その場合には、第２連通路１１９を分岐させ、連通路１０４内に生じた正圧を逃がしても良い。
このように構成したことによって、より容易な構造によってダイアフラム式燃料ポンプ１０９を駆動する機構を構成することができる。

さらに、第２連通路１１９はオイルタンク１５に連通させて、かつ、オイルタンク１５側に第２逆止弁１２１を設けるとより好適である。
なお、この場合には、連通路１０４内に生じた正圧を逃がすために第２逆止弁１２１に用いているバネ等の弾性力は、逆止弁１７に用いられているものよりも小さく構成する。
このようにしたことによって、より容易な構造によってダイアフラム式燃料ポンプ１０９に実質的に負圧のみを供給することが可能となる。

＜第４の実施形態＞
図９は、第４の実施形態の説明図である。

図９のように、クランク室側開口部１０３に、クランク室側オリフィス１１５を設けず、クランク室側連通路１０５中に、クランク室７側からの流入を防止し、逆方向の流れのみを許容するワンウエイバルブ１２３（チェックバルブ、リードバルブ）を設けても良い。
このようにしたことによって、連通路１０４の経路内へのオイルの侵入を防止することが可能となる。

＜実施形態の構成及び効果＞
本発明の４ストロークエンジン１は、圧力変動するクランク室７と、キャブレタ２５と、を有し、キャブレタ２５は、ダイアフラム式燃料ポンプ１０９を有し、ダイアフラム式燃料ポンプ１０９は、燃料を吸入及び吐出するポンプ室１１０８と、ポンプ室１１０８を駆動する圧力が供給されるダイアフラム室１１０とを有し、ダイアフラム室１１０とクランク室７は、前記クランク室７が負圧のタイミングで連通する。
このような構成としたことによって、クランク室７からオイルが連通路１０４に入ることを防止できる。

ダイアフラム室１１０とクランク室７を連通する連通路１０４を有し、連通路１０４には、大気圧空間と連通する大気圧開口通路１０７が接続されている。
このように構成としたことによって、簡易な機構でオイル等が連通路１０４により侵入しないようにすることができる。
またダイアフラム室１１０に生ずる圧力変動を大きくすることができる。

ダイアフラム室１１０とクランク室７を連通する連通路１０４を有し、ダイアフラム室１１０には、大気圧と連通する大気圧開口通路１０７が接続されている。
このように構成したことによって、万一、ダイアフラム室１１０にまでオイル等が侵入した場合であっても、オイル等をダイアフラム室１１０及び連通路１０４から排出することが可能である。
またダイアフラム室１１０に生ずる圧力変動を大きくすることができる。

ダイアフラム室１１０とクランク室７を連通する連通路１０４を有し、連通路１０４のクランク室７側のクランク室側開口部１０３は、クランク室７のピストン９が往復移動するシリンダ部３のピストンが上死点ＴＤＣにある場合にピストン９のスカート部９ｂの終端部９ｃが位置する位置の近傍に形成されている。
このような位置にクランク室側開口部１０３を形成したことによって、連通路１０４に正圧を与えることが無いため、連通路１０４へクランク室７からオイルが入りにくくすることが可能となる。

ダイアフラム室１１０とクランク室７を連通する連通路１０４を有し、連通路１０４のクランク室７側のクランク室側開口部１０３は、クランク室７のピストン９が往復移動するシリンダ部３のピストン９が下死点ＢＤＣにある場合にピストンリング５２が位置する位置よりもクランク軸１３ａ側に形成されている。
このような位置にクランク室側開口部１０３を形成したことによって、ピストンリング５２の移動軌跡がクランク室側開口部１０３にかからないので、連通路１０４へピストン９で掻かれるオイルが入りにくくすることが可能となる。

連通路１０４のクランク室７側のクランク室側開口部１０３は、ピストン９が下死点ＢＤＣにある場合にピストン９のピストンリング５２が位置する場所の近傍となる位置に形成されている。
このように構成したことから、ピストン９の小型化を図りつつ、オイル等の侵入を防ぐことが可能になる。

ダイアフラム室１１０とクランク室７を連通する連通路１０４を有し、連通路１０４のクランク室７側のクランク室側開口部１０３には、クランク室側オリフィス１１５が形成されている。
このように構成したことによって、クランク室７から連通路１０４に流入するオイル等の侵入を防ぐことができる。

ダイアフラム室１１０とクランク室７を連通する連通路１０４を有し、連通路１０４又はダイアフラム室１１０と接続されて大気圧空間と連通する大気圧開口通路１０７には、エアクリーナ側オリフィス１１１が形成されている。
このように構成することによって、ダイアフラム室１１０の圧力変化を適切に調節することが可能となる。
つまり、このエアクリーナ側オリフィス１１１によって、負圧になったダイアフラム室１１０の圧力が大気圧へ回復するタイミングを適切に調節することが可能となる。

ダイアフラム室１１０とクランク室７を連通する連通路１０４を有し、連通路１０４又はダイアフラム室１１０と接続されて大気圧空間と連通する大気圧開口通路１０７はエアクリーナ２１のクリーンサイドに開口している。
このように構成したことから、大気圧開口通路１０７内の管路へのごみの侵入を防止することができる。
チェーンソーやコンクリートカッターのような砂塵を生ずる作業機でも好適にエンジンを使用することができる。

以上では、４ストロークエンジンについて実施形態を説明したが、２ストロークエンジンであっても同様の効果を得ることができる。

また、本発明は以上の実施形態に限定されるものではなく、様々な変化した構造、構成を有していて良い。

１…４ストロークエンジン（エンジン）、３…シリンダ部、７…クランク室、９…ピストン、９ｂ…スカート部、９ｃ…終端部、１３…クランク、１３ａ…クランク軸、２１…エアクリーナ、２５…キャブレタ、５１…オイルリング、５２…ピストンリング、５３…コンプレッションリング、５１０３…クランク室側開口部（開口部）、１０４…連通路、１０５…クランク室側連通路、１０７…大気圧開口通路、１０８…ダイアフラム、１０９…ダイアフラム式燃料ポンプ、１１０…ダイアフラム室、１１１…エアクリーナ側オリフィス、１１３…ダイアフラム室側連通路、１１５…クランク室側オリフィス、１１７…エアクリーナ側開口部（開口部）

Claims (7)

1. ４ストロークエンジンであって、
   往復移動するピストンと、
   前記ピストンの往復移動によって、圧力変動するクランク室と、
   キャブレタと、を有し、
   前記キャブレタは、ダイアフラム式燃料ポンプを有し、
   前記ダイアフラム式燃料ポンプは、燃料を吸入及び吐出するポンプ室と、前記ポンプ室を駆動する圧力が供給されるダイアフラム室と、
   前記ダイアフラム室と前記クランク室を連通する連通路と、
   前記連通路に接続される、大気圧空間と連通する大気圧開口通路とを有し、
   前記連通路の前記クランク室側の開口部は、前記クランク室の前記ピストンが往復移動するシリンダ部の前記ピストンが上死点にある場合に、前記ピストンのスカート部の終端部が位置する位置の近傍に形成されており、
   前記連通路の前記クランク室側の開口部が前記ピストンによって開閉され、
   前記ダイアフラム室と前記クランク室は、前記クランク室が負圧のタイミングのみで連通する
   エンジン。
2. 前記ダイアフラム室と前記クランク室を連通する連通路を有し、
   前記ダイアフラム室には、大気圧と連通する大気圧開口通路が接続されている
   請求項１に記載のエンジン。
3. 前記ダイアフラム室と前記クランク室を連通する連通路を有し、
   前記連通路のクランク室側の開口部は、前記クランク室のピストンが往復移動するシリンダ部の前記ピストンが下死点にある場合にピストンリングが位置する位置よりもクランク軸側に形成されている
   請求項１に記載のエンジン。
4. 前記連通路のクランク室側の開口部は、前記ピストンが下死点にある場合に前記ピストンのピストンリングが位置する場所の近傍となる位置に形成されている
   請求項３に記載のエンジン。
5. 前記ダイアフラム室と前記クランク室を連通する連通路を有し、
   前記連通路のクランク室側の開口部には、オリフィスが形成されている
   請求項１に記載のエンジン。
6. 前記ダイアフラム室と前記クランク室を連通する連通路を有し、
   前記連通路又は前記ダイアフラム室と接続されて大気圧空間と連通する大気圧開口通路には、オリフィスが形成されている
   請求項１に記載のエンジン。
7. 前記ダイアフラム室と前記クランク室を連通する連通路を有し、
   前記連通路又は前記ダイアフラム室と接続されて大気圧空間と連通する大気圧開口通路はエアクリーナのクリーンサイドに開口している
   請求項１に記載のエンジン。

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