WO2021002041A1 - 層状掃気エンジンの吸気通路構造 - Google Patents

層状掃気エンジンの吸気通路構造 Download PDF

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passage
intake passage
passage structure
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秀史 宮▲崎▼
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川崎重工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an intake passage structure of a layered scavenging engine used as a drive source for a small work machine such as a brush cutter.
  • a vaporizer in the intake system (for example, Patent Document 1).
  • the vaporizer has a rotary valve that adjusts the opening degree of the air-fuel mixture passage and the air passage, and adjusts the amount of the air-fuel mixture and air supplied to the engine.
  • the required amount of air-fuel mixture / air differs depending on the engine model
  • the components of the vaporizer such as the body and the rotary valve differ depending on the model. Therefore, a special mold is required for each model, and the manufacturing cost is high.
  • the amount of air is adjusted by providing a throttle point (orifice plate) in the air passage other than the vaporizer to standardize the components of the vaporizer.
  • a throttle point orifice plate
  • the passage area of the throttled part is set to be smaller than the passage area of the rotary valve, so the amount of air does not decrease at the intermediate opening, and the air-fuel ratio does not decrease. May increase (fuel ratio decreases). If the air-fuel ratio becomes too large, the engine speed may become unstable or the acceleration may deteriorate. Therefore, it is desirable to operate the engine at a slightly darker air-fuel ratio.
  • An object of the present invention is to provide an intake passage structure of a layered scavenging engine capable of maintaining an air-fuel ratio at an intermediate opening within an appropriate range while standardizing components of a vaporizer.
  • the intake passage structure of the layered scavenging engine according to the present invention is arranged with a flow control valve for adjusting the opening degree of the air-fuel mixture passage and the air passage and an upstream side or a downstream side of the flow control valve.
  • a shielding member for suppressing the amount of air flowing through the air passage is provided, and the shielding member narrows the air passage at an intermediate opening degree of the flow rate adjusting valve.
  • the flow rate control valve may be arranged inside the carburetor or may be separate from the carburetor.
  • the flow rate adjusting valve is, for example, a rotary valve or a butterfly valve.
  • the shielding member allows the flow rate adjusting valve to start closing from the fully open opening, and at the same time, the air passage area is gradually narrowed and the amount of air can be gradually reduced.
  • the air-fuel ratio at the intermediate opening can be kept within an appropriate range.
  • the amount of air at the fully opened opening degree is adjusted by the shielding member, it is possible to standardize the vaporizer parts by making the shielding member an appropriate size for each model.
  • the shielding member on the upstream side may be supported between the rotary valve and the cleaner case of the air cleaner.
  • the shielding member is arranged on the upstream side of the rotary valve and is configured separately from the cleaner case of the air cleaner. Therefore, the shielding member can be applied to the existing vaporizer and air cleaner.
  • the shielding member on the downstream side may be supported between the rotary valve and the insulator.
  • the shielding member is arranged on the downstream side of the rotary valve, and is configured separately from the insulator between the cylinder and the vaporizer. Therefore, the shielding member can be applied to the existing vaporizer and insulator.
  • the shielding member on the upstream side may be integrally formed with the cleaner case of the air cleaner. According to this configuration, since the shielding member is integrally formed with the cleaner case of the air cleaner, it is possible to suppress an increase in the number of parts and facilitate assembly.
  • the shielding member on the downstream side may be integrally formed with the insulator. According to this configuration, since the shielding member is integrally formed with the insulator, it is possible to suppress an increase in the number of parts and facilitate assembly.
  • the shielding member may have a body portion fitted to the air passage and a covering portion covering a part of the air passage.
  • a part of the air passage means 20 to 80% of the passage area of the air passage. According to this configuration, the structure of the shielding member is simple and the productivity is good.
  • the shielding member When the flow rate adjusting valve is a rotary valve, the shielding member may have a partial cylindrical surface in contact with or close to the rotary valve. When the flow rate adjusting valve is a butterfly valve, the shielding member may have a partial spherical surface in contact with or close to the butterfly valve. According to this configuration, the shielding member can be sufficiently brought close to the outer peripheral surface of the flow rate adjusting valve. As a result, the gap between the shielding member and the flow rate adjusting valve can be reduced to narrow the air passage, so that the air-fuel ratio at the intermediate opening can be maintained within an appropriate range.
  • the "front-rear direction” means the axial direction of the crank shaft of the engine
  • the "vertical direction” means the axial direction of the cylinder bore
  • the "left-right direction” means both the front-rear direction and the vertical direction.
  • FIG. 1 is a front sectional view of an engine provided with an intake passage structure according to a first embodiment of the present invention.
  • the engine E of the present embodiment is a two-cycle engine and is mounted on a portable work machine such as a brush cutter.
  • the engine E may be mounted on a portable work machine other than the brush cutter, for example, a hedge trimmer, a blower, or the like.
  • the cylinder 1 having the combustion chamber 1a formed therein is connected to the upper part of the crankcase 2 forming the crank chamber 2a.
  • the cylinder 1 is formed by integrally forming a cylinder portion forming the outer circumference of the cylinder bore 1b and a cylinder head portion above the cylinder portion.
  • the cylinder 1 and the crankcase 2 are each made of a metal such as an aluminum alloy, and are molded by a molding die (mold). Cooling fins 1c are formed on the outer periphery of the cylinder 1.
  • the vaporizer 3 and the air cleaner 4 constituting the intake system are connected to one of the left and right sides of the cylinder 1 (left side in FIG. 1).
  • the element EL of the air cleaner 4 is housed inside a resin cleaner case 4a constituting the outer shell.
  • the material of the cleaner case 4a is not limited to this. Details of the vaporizer 3 will be described later.
  • mufflers 7 constituting an exhaust system are connected to the other left and right sides (right side in FIG. 1).
  • the front of the cylinder 1 (front of FIG. 2) and the outer periphery of the muffler 7 except for the cylinder 1 side are covered with a shroud 5.
  • a fuel tank 8 is attached to the lower part of the crankcase 2.
  • the cylinder bore 1b is formed inside the cylinder 1, and a piston 9 that reciprocates in the axial direction C1 (vertical direction) is inserted into the cylinder bore 1b.
  • the crankshaft 11 is rotatably supported by the crankcase 2 via a pair of front and rear crank bearings 10.
  • a spark plug P is provided on the upper part of the cylinder 1.
  • An insulator 20 made of a heat shield material such as resin is provided between the cylinder 1 and the vaporizer 3 for the purpose of heat insulation from the high temperature cylinder 1.
  • the material of the insulator 20 is not limited to resin.
  • a part of the air passage 21 communicating with the cylinder 1 is formed on the upper side, and a part of the air-fuel mixture passage 22 communicating with the cylinder 1 and arranged parallel to the air passage 21 on the lower side. Is formed.
  • the air passage 21 and the air-fuel mixture passage 22 form an intake passage 44.
  • An intake port 22a for introducing the air-fuel mixture M from the air-fuel mixture passage 22 into the cylinder bore 1b is formed on the peripheral wall of the cylinder 1.
  • an exhaust passage 23 is formed on the peripheral wall of the cylinder 1.
  • the exhaust passage 23 has an exhaust port 23a that opens to the inner peripheral surface of the cylinder 1, that is, the cylinder bore 1b. The exhaust gas from the exhaust passage 23 is discharged to the outside through the muffler 7.
  • a scavenging passage 25 for communicating the combustion chamber 1a and the crankcase 2a is provided inside the cylinder 1 and the crankcase 2.
  • the scavenging passage 25 includes a first scavenging passage portion 26 and a second scavenging passage portion 27 into which both the air-fuel mixture and air are introduced.
  • the first and second scavenging ports 26a and 27a at the upper ends of the first and second scavenging passage portions 26 and 27 are set at positions slightly lower than the upper ends of the exhaust port 23a. Further, the upper edge of the second scavenging port 27a is set at a position higher than the upper edge of the first scavenging port 26a.
  • the two lower ends of the first and second scavenging passage portions 26 and 27 are open to the inner peripheral surface of the cylinder near the bearing 10.
  • the first and second scavenging ports 26a and 27a of the first and second scavenging passage portions 26 and 27 are open to the inner surface of the cylinder 1.
  • a pair of first and second scavenging passage portions 26, 27 are provided symmetrically in the front-rear direction about the axis of the air-fuel mixture passage 22 or the axis of the exhaust passage 23.
  • the second scavenging passage portion 27 is formed closer to the exhaust port 23a than the first scavenging passage portion 26.
  • An air branch passage 30 for communicating air A from the air passage 21 of the insulator 20 to the first and second scavenging passage portions 26 and 27 is formed inside the cylinder 1. Specifically, the air A from the air passage 21 of the insulator 20 flows into the air branch passage 30 after passing through a single valve chamber 35 described later in the cylinder 1. That is, the upper parts 26b and 27b of the scavenging passage including the first and second scavenging ports 26a and 27a and the air passage 21 are communicated with each other via the air branch passage 30.
  • the valve chamber 35 is formed at the downstream outlet of the air passage 21 in the insulator 20.
  • a single reed valve 36 is housed in the valve chamber 35. The reed valve 36 closes the air passage 21 to prevent the backflow of air when the pressure of the air branch passage 30 connected to the air passage 21 rises above a predetermined value.
  • the first scavenging passage portion 26 and the second scavenging passage portion 27 communicating with the crank chamber 2a also have negative pressure. Therefore, the air branch passage 30 connected to the first and second scavenging passage portions 26 and 27 also has a negative pressure.
  • the reed valve 36 attached to the outlet of the air passage 21 of the insulator 20 is opened, and the air A from the air passage 21 passes through the air branch passage 30 and once passes through the first and second scavenging passage portions 26, 27. It is introduced into the upper end portions 26b and 27b of the above.
  • air A and air-fuel mixture M are formed from the first scavenging port 26a of the first scavenging passage portion 26 and the second scavenging port 27a of the second scavenging passage portion 27. Is ejected diagonally upward toward the inside of the combustion chamber 1a.
  • air A is introduced from the second scavenging port 27a located at a high position near the top dead center, and a little later, air A is introduced from the first scavenging port 26a, and then from both scavenging ports 26a and 27a.
  • the air-fuel mixture M is introduced.
  • the engine E is provided with a flow rate control valve 50 that controls the opening degree of the intake passage 44.
  • the flow control valve 50 is a rotary valve 50.
  • the flow rate control valve 50 of this embodiment is provided in the vaporizer 3. Specifically, as shown in FIG. 2, the vaporizer 3 has a body 52 constituting the vaporizer main body, and a part of an air passage 21 (intake passage 44) is formed above the inside of the body 52. , A part of the air-fuel mixture passage 22 (intake passage 44) is formed below.
  • a flow rate control valve 50 is provided in the intake passage 44 inside the body 52.
  • a main nozzle 53 for supplying fuel to the air-fuel mixture passage 22 is provided below the flow control valve 50.
  • the rotary valve 50 has a single columnar valve body 58 that penetrates the air-fuel mixture passage 22 and the air passage 21 in the radial direction (vertical direction).
  • the valve body 58 is provided with a circular through hole 58a forming a part of the air passage 21 and a circular through hole 58b forming a part of the air-fuel mixture passage 22.
  • the cross-sectional shape of the air passage 21 may be an ellipse, a quadrangle, or the like.
  • a valve drive mechanism 55 is provided at the upper end of the vaporizer 3. The valve drive mechanism 55 rotates the valve body 58 of the flow control valve 50.
  • valve drive mechanism 55 and the throttle lever are connected.
  • the valve body 58 of the rotary valve 50 is rotated by the valve drive mechanism 55. Both the air-fuel mixture and the air are controlled by the rotation of the valve body 58. That is, the rotary valve 50 adjusts the opening degree of the air-fuel mixture passage 22 and the air passage 21.
  • a shielding member 60 is arranged on the upstream side of the rotary valve 50 in the air passage 21.
  • the shielding member 60 shuts off the air passage 21 in the rotary valve 50 at an intermediate opening degree of the rotary valve 50.
  • the shielding member 60 is arranged on the upstream side of the rotary valve 50, and is configured separately from the cleaner case 4a of the air cleaner 4. Specifically, the shielding member 60 is supported between the rotary valve 50 and the cleaner case 4a.
  • the shielding member 60 of the present embodiment is an integrally molded product made of resin, and has a body portion 62 and a covering portion 64 as shown in FIG.
  • the body portion 62 conforms to the shape of the air passage 21, and has a cylindrical shape in the present embodiment.
  • the body portion 62 is fitted into the air passage 21 of FIG. 2, and the covering portion 64 covers a part of the air passage 21.
  • "a part of the air passage 21” means 20 to 80% of the passage area of the air passage 21.
  • the covering portion 64 of the shielding member 60 is substantially semicircular.
  • the shape and material of the shielding member 60 are not limited to this.
  • the cleaner case 4a shown in FIG. 2 is formed with a first opening 4b communicating with the air passage 21 and a second opening 4c communicating with the air-fuel mixture passage 22.
  • the shielding member 60 is fitted in the first opening 4b of the cleaner case 4a.
  • the covering portion 64 of the shielding member 60 is inserted into the air passage 21 inside the body 52 and is arranged close to the rotary valve 50.
  • the outer surface of the covering portion 64 is formed by a concave curved surface along the outer surface of the rotary valve 50.
  • the covering portion 64 of the shielding member 60 may be arranged so as to come into contact with the rotary valve 50. That is, the shielding member 60 has a partial cylindrical surface 65 that is in contact with or close to the rotary valve 50. However, the outer surface of the covering portion 64 may be a flat surface.
  • the diameter of the first opening 4b of the cleaner case 4a is formed to be larger than the diameter of the air passage 21 inside the body 52.
  • the diameter of the body portion 62 in FIG. 3 is set to be larger than the diameter of the semicircular covering portion 64. Therefore, the shielding member 60 has a diameter-reduced portion 66 that gradually reduces in diameter from the downstream end 62a of the body portion 62 toward the covering portion 64.
  • the diameter-reduced portion 66 may be smoothly and continuously reduced in diameter, or may be gradually reduced in diameter.
  • the reduced diameter portion 66 can be omitted.
  • the size of the first opening 4b of the cleaner case 4a and the air passage 21 inside the body 52 are different as in the present embodiment, it is better to form the shielding member 60 separately from the cleaner case 4a.
  • the 4a and the shielding member 60 can be easily formed by molding.
  • the reduced diameter portion 66 has a semicircular arc shape in cross-sectional shape so as to match the shape of the semicircular covering portion 64. That is, the shielding member 60 leads out the air A flowing in from the upstream end 62b of the cylindrical portion 62 by limiting the flow rate by the body portion 62, the diameter reduction portion 66, and the covering portion 64.
  • FIG. 4 shows a state in which the rotary valve 50 is fully closed
  • FIG. 5 shows a state in which the rotary valve 50 has an intermediate opening
  • FIG. 6 shows a state in which the rotary valve 50 is fully open.
  • the valve body 58 of the rotary valve 50 rotates around the valve axis AX, and the intermediate opening state (operating state) shown in FIG. 5 is reached.
  • the intermediate opening state a part of the upper through hole 58a communicates with the air passage 21 on the downstream side.
  • the upstream side of the through hole 58a is closed by the covering portion 64 of the shielding member 60. Therefore, the air A does not flow through the air passage 21.
  • a part of the lower through hole 58b shown in FIG. 2 communicates with the air-fuel mixture passage 22 on the downstream side, and the air-fuel mixture M flows through the air-fuel mixture passage 22.
  • the air passage area is gradually narrowed, and the amount of air can be gradually reduced.
  • the amount of air is almost 0 (zero) at the intermediate opening degree shown in FIG.
  • the amount of air does not have to be 0 (zero), and a small amount of air may flow so that the fuel ratio does not become excessively thin.
  • the air-fuel ratio at the intermediate opening can be kept within an appropriate range.
  • the valve body 58 of the rotary valve 50 rotates, and the fully opened state (normal operation state) shown in FIG. 6 is reached.
  • the fully open state the entire upper through hole 58a communicates with the air passage 21 on the downstream side.
  • the upstream side of the through hole 58a is partially closed by the covering portion 64 of the shielding member 60. That is, the air passage 21 is narrowed down. In this embodiment, the passage area of the air passage is closed by about 70%. Therefore, the amount of air A adjusted by the covering portion 64 of the shielding member 60 flows through the air passage 21.
  • the entire lower through hole 58b shown in FIG. 2 communicates with the air-fuel mixture passage 22 on the downstream side, and the air-fuel mixture M flows through the air-fuel mixture passage 22.
  • the shielding member 60 of the present invention limits the flow rate by the body portion 62, the diameter reduction portion 66, and the covering portion 64 when the shielding member 60 of the present invention is fully opened.
  • the throttle ratio is set based on the fuel ratio (air-fuel ratio) when fully open. Further, by bringing the blocking member 60 close to or in contact with the rotary valve 50, it is possible to adjust the flow rate in conjunction with opening and closing the throttle. As a result, the combustion in the intermediate opening state of FIG. 5 is stabilized.
  • the shielding member 60 allows the rotary valve 50 shown in FIG. 5 to start closing from the fully open opening, and at the same time, the air passage area is gradually narrowed, and the amount of air can be gradually reduced.
  • the air-fuel ratio at the intermediate opening can be kept within an appropriate range.
  • the shielding member 60 since the amount of air at the fully opened opening degree shown in FIG. 6 is adjusted by the shielding member 60, it is possible to standardize the vaporizer parts by using the shielding member 60 having an appropriate size for each model.
  • the fuel ratio tends to be thin because the air is led as described above, but in the above configuration, the fuel ratio can be effectively suppressed from being thin.
  • the shielding member 60 is supported between the rotary valve 50 and the cleaner case 4a of the air cleaner 4. That is, in the present embodiment, the shielding member 60 is arranged on the upstream side of the rotary valve 50, and is configured separately from the cleaner case 4a of the air cleaner 4. Therefore, the shielding member 60 can be applied to the existing vaporizer 3 and air cleaner 4. Further, the size of the first opening 4b of the cleaner case 4a and the air passage 21 inside the body 52 are different, and the body portion 62 and the covering portion 64 of the shielding member 60 are connected by the diameter reduction portion 66. There is. As described above, when the size of the first opening 4b of the cleaner case 4a and the air passage 21 inside the body 52 are different, it is better to form the shielding member 60 separately from the cleaner case 4a. 60 is easily formed by molding.
  • the shielding member 60 has a body portion 62 fitted to the air passage 21 and a covering portion 64 covering a part of the air passage 21. This simplifies the structure of the shielding member 60 and improves productivity.
  • the shielding member 60 Since the shielding member 60 has a partial cylindrical surface 65 that contacts or is close to the rotary valve 50, the shielding member 60 can be sufficiently brought close to the outer peripheral surface of the rotary valve 50. As a result, the gap between the shielding member 60 and the rotary valve 50 can be reduced to narrow the air passage, so that the air-fuel ratio at the intermediate opening can be maintained within an appropriate range.
  • FIG. 7 is a front sectional view of an intake system provided with an intake passage structure according to a second embodiment of the present invention.
  • the shielding member 70 is arranged on the downstream side of the rotary valve 50.
  • Other configurations are the same as those in the first embodiment.
  • the shielding member 70 of this embodiment is integrated with the insulator 20.
  • the insulator 20 and the shielding member 70 are integrally molded from a heat insulating material such as resin by mold molding.
  • the shielding member 70 has a body portion 72 fitted to the air passage 21 and a covering portion 74 covering a part of the air passage 21.
  • the covering portion 74 of the shielding member 70 of the present embodiment is substantially semicircular.
  • the body portion 72 has a semicircular arcuate cross-sectional shape so as to match the shape of the semicircular covering portion 74.
  • the insulator 20 shown in FIG. 7 is formed with a first through hole 20a forming a part of the air passage 21 and a second through hole 20b forming a part of the air-fuel mixture passage 22.
  • the downstream end 72a of the body portion 72 communicates with the first through hole 20a of the insulator 20 and protrudes from the insulator 20 to the upstream side in the air flow direction.
  • the body portion 72 of the shielding member 70 is fitted in the air passage 21 inside the body 52 of the vaporizer 3 and is arranged close to the rotary valve 50.
  • the outer surface of the covering portion 74 of the shielding member 70 is formed by a concave curved surface along the outer surface of the rotary valve 50.
  • the covering portion 74 of the shielding member 70 may be arranged so as to come into contact with the rotary valve 50. That is, the outer surface of the covering portion 74 constitutes a partial cylindrical surface 75 that contacts or is close to the rotary valve 50. However, the outer surface of the covering portion 74 may be a flat surface.
  • the diameter of the first through hole 20a of the insulator 20 is formed to be the same as the diameter of the air passage 21 inside the body 52.
  • the diameter of the body portion 72 of FIG. 8 and the diameter of the semicircular covering portion 74 are set to be the same.
  • the shielding member 70 is integrally formed with the insulator 20 to form the insulator 20 and the shielding member. It is easy to form 70 by molding.
  • FIG. 9 shows a state in which the rotary valve 50 is fully closed
  • FIG. 10 shows a state in which the rotary valve 50 has an intermediate opening
  • FIG. 11 shows a state in which the rotary valve 50 is fully open.
  • a part of the upper through hole 58a communicates with the air passage 21 on the downstream side.
  • the communicating portion is closed by the covering portion 74 of the shielding member 70. Therefore, the air A does not flow through the air passage 21. That is, at the intermediate opening degree, the amount of air is almost 0 (zero). However, the amount of air does not have to be 0 (zero), and a small amount of air may flow so that the fuel ratio does not become excessively thin.
  • a part of the lower through hole 58b shown in FIG. 8 communicates with the air-fuel mixture passage 22 on the downstream side, and the air-fuel mixture M flows through the air-fuel mixture passage 22.
  • the entire upper through hole 58a communicates with the air passage 21 on the downstream side, but a part thereof is blocked by the covering portion 74 of the shielding member 70. That is, the air passage 21 is narrowed down. In this embodiment, the passage area of the air passage is closed by about 70%. Therefore, the amount of air A adjusted by the covering portion 74 of the shielding member 70 flows through the air passage 21.
  • the entire lower through hole 58b shown in FIG. 8 communicates with the air-fuel mixture passage 22 on the downstream side, and the air-fuel mixture M flows through the air-fuel mixture passage 22.
  • the shielding member 60 of the present invention throttles the flow rate by the body portion 72 and the covering portion 74 when the shielding member 60 of the present invention is fully opened.
  • the throttle ratio is set based on the fuel ratio (air-fuel ratio) when fully open. Further, by bringing the blocking member 70 closer to or in contact with the rotary valve 50, it is possible to adjust the flow rate in conjunction with opening and closing the throttle. As a result, the combustion in the intermediate opening state of FIG. 10 is stabilized.
  • the air-fuel ratio at the intermediate opening of the rotary valve 50 shown in FIG. 10 can be maintained in an appropriate range, and as a result, the rotational stability at the intermediate opening and the rotational stability and Acceleration can be improved. Further, since the amount of air at the fully opened opening degree shown in FIG. 11 is adjusted by the shielding member 70, it is possible to standardize the vaporizer parts by using the shielding member 70 of an appropriate size for each model.
  • the shielding member 70 is arranged on the downstream side of the rotary valve 50 and is integrally formed with the insulator 20. Therefore, it is possible to suppress an increase in the number of parts and it is easy to assemble.
  • FIG. 12 is a front sectional view of an intake system provided with an intake passage structure according to a third embodiment of the present invention.
  • the shielding member 80 is arranged on the downstream side of the rotary valve 50 and is formed separately from the insulator 20.
  • Other configurations are the same as those of the second embodiment.
  • the shielding member 80 of this embodiment is a resin molded product.
  • the shielding member 80 has a body portion 82 fitted into the first through hole 20a (air passage 21) of the insulator 20, and a covering portion 84 that covers a part of the air passage 21.
  • the covering portion 84 of the shielding member 80 is, for example, semicircular.
  • the body 82 of the shielding member 80 is fitted into the first through hole 20a of the insulator 20.
  • the covering portion 84 of the shielding member 80 is inserted into the air passage 21 inside the body 52 and is arranged close to the rotary valve 50.
  • the outer surface of the covering portion 84 of the shielding member 80 is formed by a concave curved surface along the outer surface of the rotary valve 50.
  • the covering portion 84 of the shielding member 80 may be arranged so as to come into contact with the rotary valve 50. That is, the outer surface of the covering portion 84 constitutes a partial cylindrical surface 85 that contacts or is close to the rotary valve 50. However, the outer surface of the covering portion 84 may be a flat surface.
  • the air flow in the air passage 21 of the present embodiment is the same as that of the second embodiment described with reference to FIGS. 9 to 11.
  • the air-fuel ratio at the intermediate opening can be maintained within an appropriate range, and as a result, the rotational stability and acceleration at the intermediate opening are improved. be able to. Further, since the amount of air at the fully opened opening degree is adjusted by the shielding member 80, it is possible to standardize the vaporizer parts by using the shielding member 80 of an appropriate size for each model.
  • the shielding member 80 is arranged on the downstream side of the rotary valve 50 and is configured separately from the insulator 20. Therefore, the shielding member 80 can be applied to the existing vaporizer 3 and insulator 20.
  • FIG. 13 is a front sectional view of an intake system provided with an intake passage structure according to a fourth embodiment of the present invention.
  • the shielding member 90 is arranged on the upstream side of the rotary valve 50 and is integrally formed with the cleaner case 4a of the air cleaner 4.
  • Other configurations are the same as those in the first embodiment.
  • the cleaner case 4a and the shielding member 90 are integrally molded from a resin material by mold molding.
  • the shielding member 90 has substantially the same shape as the shielding member 60 of the first embodiment of FIG. 2, and has a body portion 92 and a covering portion 94.
  • the body portion 92 is fitted into the air passage 21 inside the body 52 of the vaporizer 3.
  • the shielding member 90 of the present embodiment has a reduced diameter shape in which the body portion 92 is reduced in diameter from the cleaner case 4a toward the downstream side.
  • the body portion 92 of the shielding member 90 is fitted into the air passage 21 inside the body 52, and the covering portion 94 is arranged close to the rotary valve 50.
  • the outer surface of the covering portion 94 constitutes a partial cylindrical surface 95 that contacts or is close to the rotary valve 50.
  • the outer surface of the covering portion 94 may be a flat surface.
  • the air flow in the air passage 21 of the present embodiment is the same as that of the first embodiment described with reference to FIGS. 4 to 6.
  • the air-fuel ratio at the intermediate opening can be maintained in an appropriate range, and as a result, the rotational stability and acceleration at the intermediate opening are improved. be able to. Further, since the amount of air at the fully opened opening degree is adjusted by the shielding member 90, it is possible to standardize the vaporizer parts by making the shielding member 90 an appropriate size for each model.
  • the shielding member 90 is arranged on the upstream side of the rotary valve 50 and is integrally formed with the cleaner case 4a of the air cleaner 4. Therefore, it is possible to suppress an increase in the number of parts and facilitate assembly.
  • FIG. 14 is a front sectional view of an intake system provided with an intake passage structure according to a fifth embodiment of the present invention.
  • the flow rate adjusting valves 100 and 101 are disk-shaped butterfly valves.
  • the flow rate adjusting valve 100 for air provided in the air passage 21 and the flow rate adjusting valve 101 for air-fuel mixture provided in the air-fuel mixture passage 22 rotate, for example, around the horizontal axis HX.
  • the shielding member 110 of the present embodiment is integrated with the insulator 20, and includes a body portion 112 fitted to the air passage 21 and a covering portion 114 covering a part of the air passage 21. have. As shown in FIG. 15, the covering portions 114 of the present embodiment are formed at two upper and lower positions.
  • the outer surface of the covering portion 114 is a concave curved surface along the outer surface of the butterfly valve 100, that is, a partial spherical surface 115 that is in contact with or is close to the butterfly valve 100. It is formed.
  • the outer surface of the covering portion 114 may be a flat surface. Other configurations are the same as those of the second embodiment.
  • the air flow in the air passage 21 of the present embodiment is the same as that of the second embodiment described with reference to FIGS. 9 to 11.
  • the air-fuel ratio at the intermediate opening can be maintained in an appropriate range, and as a result, the rotational stability and acceleration at the intermediate opening are improved. be able to. Further, since the amount of air at the fully opened opening degree is adjusted by the shielding member 100, it is possible to standardize the vaporizer parts by setting the shielding member 100 to an appropriate size for each model.
  • the shielding member 110 since the shielding member 110 has a partial spherical surface 115 in contact with or close to the butterfly valve 100, the shielding member 110 can be sufficiently brought close to the outer peripheral surface of the butterfly valve 100. .. As a result, the gap between the shielding member 110 and the butterfly valve 100 can be reduced to improve the shielding property, so that the air passage 21 can be effectively blocked at an intermediate opening degree.
  • the flow rate adjusting valve is the rotary valve 50 or the butterfly valves 100 and 101, but valves other than these may be used.
  • the flow rate adjusting valves 50, 100, 101 are arranged in the air passage 21 and the air-fuel mixture passage 22 inside the vaporizer 3, but outside the vaporizer 3, for example, in the vaporizer 3. It may be provided separately from the vaporizer 3 on the downstream side.
  • the cross-sectional shape of the air passage 21 is circular, but other than circular, for example, elliptical or quadrangular may be used.
  • the body of the shielding member has a shape that matches the shape of the passage. Therefore, such things are also included within the scope of the present invention.
  • Butterfly valve (flow control valve) ) 115 Partial Spherical E Engine

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Abstract

層状掃気エンジン（Ｅ）の吸気通路構造は、混合気通路（２２）と空気通路（２１）の開度を調整するロータリーバルブ（５０）を有する気化器（３）と、ロータリーバルブ（５０）の上流側に配置されて空気通路（２１）を流れる空気（Ａ）の量を抑制する遮蔽部材（６０）とを備えている。遮蔽部材（６０）は、ロータリーバルブ（５０）とエアクリーナ（４）のクリーナケース（４ａ）との間に支持されている。遮蔽部材（６０）は、ロータリーバルブ（５０）の中間開度で、ロータリーバルブ（５０）内の空気通路（２１）を絞る。

Description

層状掃気エンジンの吸気通路構造 関連出願
　この出願は、２０１９年７月４日出願の特願２０１９－１２５３１０の優先権を主張するものであり、その全体を参照により本願の一部をなすものとして引用する。
　本発明は、例えば刈払機のような小形作業機の駆動源として用いられる層状掃気エンジンの吸気通路構造に関するものである。
　例えば、刈払機のような小形作業機の駆動源として用いられるエンジンにおいて、吸気系に気化器が設けられたものがある（例えば、特許文献１）。気化器は、混合気通路と空気通路の開度を調整するロータリーバルブを有しており、エンジンに供給される混合気と空気の量を調整している。しかしながら、必要とされる混合気／空気の量は、エンジンの機種によって異なるので、機種ごとにボディ、ロータリーバルブ等の気化器の構成部品が異なる。このため、機種ごとに専用金型が必要となり、製造コストが高くなる。
特許第５３９６２９０号公報
　一部の機種では、気化器以外の空気通路に絞り箇所（オリフィス板）を設けることで空気の量を調節して、気化器の構成部品の共通化を図ったものもある。しかしながら、混合気／空気の割合が最適となるように、ロータリーバルブの通路面積よりも絞り箇所の通路面積が小さくなるよう設定されているので、中間開度では空気の量が減らず、空燃比が大きくなる（燃料割合が薄くなる）ことがある。エンジンは、空燃比が大きくなりすぎると、回転数が不安定になったり、加速性が悪くなったりすることがあるので、若干濃い目の空燃比で稼働させるのが望ましい。
　本発明は、気化器の構成部品の共通化を図りつつ、中間開度での空燃比を適正な範囲に保つことができる層状掃気エンジンの吸気通路構造を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明に係る層状掃気エンジンの吸気通路構造は、混合気通路と空気通路の開度を調整する流量調整弁と、前記流量調整弁の上流側または下流側に配置されて前記空気通路を流れる空気の量を抑制する遮蔽部材とを備え、前記遮蔽部材は、前記流量調整弁の中間開度で、前記空気通路を絞る。流量調整弁は、気化器の内部に配置されていてもよく、気化器とは別体であってもよい。流量調整弁は、例えば、ロータリーバルブ、バタフライバルブである。
　この構成によれば、遮蔽部材により、流量調整弁が全開開度から閉じ始めると同時に、空気通路面積も徐々に狭くなり、空気量も徐々に減らすことができる。これにより、中間開度での空燃比を適正な範囲に保つことができる。その結果、中間開度における回転安定性および加速性の向上を図ることができる。また、全開開度での空気量を遮蔽部材で調整することから、遮蔽部材を機種ごとに適宜のサイズとすることにより、気化器部品の共通化を図ることができる。
　本発明において、上流側の前記遮蔽部材は、前記ロータリーバルブとエアクリーナのクリーナケースとの間に支持されていてもよい。この構成によれば、遮蔽部材は、ロータリーバルブの上流側に配置され、エアクリーナのクリーナケースと別体で構成されている。したがって、既存の気化器、エアクリーナに遮蔽部材を適用できる。
　本発明において、下流側の前記遮蔽部材は、前記ロータリーバルブとインシュレータとの間に支持されていてもよい。この構成によれば、遮蔽部材は、ロータリーバルブの下流側に配置され、シリンダ・気化器間のインシュレータと別体で構成されている。したがって、既存の気化器、インシュレータに遮蔽部材を適用できる。
　本発明において、上流側の前記遮蔽部材は、エアクリーナのクリーナケースに一体に形成されていてもよい。この構成によれば、遮蔽部材は、エアクリーナのクリーナケースに一体に形成されているので、部品点数が増加するのを抑制できるとともに、組立が容易になる。
　本発明において、下流側の前記遮蔽部材は、インシュレータに一体に形成されていてもよい。この構成によれば、遮蔽部材は、インシュレータに一体形成されているので、部品点数が増加するのを抑制できるとともに、組立が容易になる。
　本発明において、前記遮蔽部材は、空気通路に嵌合される胴部と、空気通路の一部分を覆う覆い部とを有していてもよい。ここで、「空気通路の一部分」とは、空気通路の通路面積の２０～８０％をいう。この構成によれば、遮蔽部材の構造が簡単であり、生産性がよい。
　前記流量調整弁がロータリーバルブの場合、前記遮蔽部材は、前記ロータリーバルブに接触ないし近接する部分円筒面を有していてもよい。前記流量調整弁がバタフライバルブの場合、前記遮蔽部材は、前記バタフライバルブに接触ないし近接する部分球面を有していてもよい。この構成によれば、遮蔽部材を流量調整弁の外周面に十分近接させることができる。これにより、遮蔽部材と流量調整弁の隙間を小さくして、空気通路を絞ることができるので、中間開度での空燃比を適正な範囲に保つことができる。
　請求の範囲および／または明細書および／または図面に開示された少なくとも２つの構成のどのような組合せも、この発明に含まれる。特に、請求の範囲の各請求項の２つ以上のどのような組合せも、この発明に含まれる。
　本発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施形態の説明からより明瞭に理解されるであろう。しかしながら、実施形態および図面は単なる図示および説明のためのものであり、本発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。本発明の範囲は添付の請求の範囲によって定まる。添付図面において、複数の図面における同一の部品番号は、同一または相当部分を示す。
本発明の第１実施形態に係る吸気通路構造を備えたエンジンを示す正面断面図である。 同エンジンの吸気系を示す正面断面図である。 同エンジンの遮蔽部材を示す斜視図である。 同エンジンの空気通路の全閉状態を示す水平断面図である。 同エンジンの空気通路の中間開度状態を示す水平断面図である。 同エンジンの空気通路の全開状態を示す水平断面図である。 本発明の第２実施形態に係る吸気通路構造を備えたエンジンの吸気系を示す正面断面図である。 同エンジンのインシュレータを示す斜視図である。 同エンジンの空気通路の全閉状態を示す水平断面図である。 同エンジンの空気通路の中間開度状態を示す水平断面図である。 同エンジンの空気通路の全開状態を示す水平断面図である。 本発明の第３実施形態に係る吸気通路構造を備えたエンジンの吸気系を示す正面断面図である。 本発明の第４実施形態に係る吸気通路構造を備えたエンジンの吸気系を示す正面断面図である。 本発明の第５実施形態に係る吸気通路構造を備えたエンジンの吸気系を示す正面断面図である。 同エンジンのインシュレータを示す斜視図である。
　以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。本明細書において、「前後方向」とはエンジンのクランク軸の軸心方向をいい、「上下方向」とはシリンダボアの軸心方向をいい、「左右方向」とは前後方向と上下方向の両方に直交する方向をいう。
　図１は、本発明の第１実施形態に係る吸気通路構造を備えたエンジンの正面断面図である。本実施形態のエンジンＥは、２サイクルエンジンで、例えば、刈払機のような携帯型作業機に搭載される。エンジンＥは、刈払機以外の携帯型作業機、例えば、ヘッジトリマ、ブロアなどに搭載されてもよい。
　エンジンＥは、内部に燃焼室１ａを形成したシリンダ１が、クランク室２ａを形成するクランクケース２の上部に連結されている。このシリンダ１は、シリンダボア１ｂの外周を形成するシリンダ部分と、その上方のシリンダヘッド部分とを一体形成したものである。シリンダ１およびクランクケース２はそれぞれ、アルミニウム合金のような金属製であり、成形型（鋳型）により成形される。シリンダ１の外周には冷却フィン１ｃが形成されている。
　シリンダ１の左右の一側部（図１の左側）には、吸気系を構成する気化器３とエアクリーナ４が接続されている。エアクリーナ４は、外郭を構成する樹脂製のクリーナケース４ａの内部にエレメントＥＬが収納されている。ただし、クリーナケース４ａの材質はこれに限定されない。気化器３の詳細は後述する。一方、左右の他側部（図１の右側）には排気系を構成するマフラ７が接続されている。シリンダ１の前方（図２の手前）とマフラ７のシリンダ１側を除く外周囲は、シュラウド５により覆われている。クランクケース２の下部には燃料タンク８が取り付けられている。
　シリンダ１の内側に前記シリンダボア１ｂが形成されて、このシリンダボア１ｂ内に軸心方向Ｃ１（上下方向）に往復動するピストン９が挿入されている。クランクケース２に前後一対のクランク軸受１０を介して、クランク軸１１が回転自在に支持されている。
　シリンダ１の上部には点火プラグＰが設けられている。シリンダ１と気化器３の間には、高温のシリンダ１からの断熱を目的として、樹脂のような遮熱材料からなるインシュレータ２０が設けられている。ただし、インシュレータ２０の材質は樹脂に限定されない。
　インシュレータ２０内には、上部側にシリンダ１に連通する空気通路２１の一部が形成され、下部側にシリンダ１に連通して空気通路２１に平行に配設された混合気通路２２の一部が形成されている。空気通路２１と混合気通路２２が吸気通路４４を形成する。シリンダ１の周壁には、混合気通路２２からの混合気Ｍをシリンダボア１ｂに導入する吸気ポート２２ａが形成されている。さらに、シリンダ１の周壁に排気通路２３が形成されている。排気通路２３は、シリンダ１の内周面、すなわちシリンダボア１ｂに開口する排気ポート２３ａを有する。この排気通路２３からの排気ガスは、マフラ７を経て外部に排出される。
　シリンダ１とクランクケース２の内部に、燃焼室１ａとクランク室２ａとを連通させる掃気通路２５が設けられている。掃気通路２５は、混合気と空気の両方が導入される第１掃気通路部分２６および第２掃気通路部分２７を含む。
　第１および第２掃気通路部分２６，２７の上端の第１および第２掃気口２６ａ，２７ａは、排気ポート２３ａの上端よりも若干低い位置に設定されている。また、第２掃気口２７ａの上縁が第１掃気口２６ａの上縁よりも高い位置に設定されている。これにより、ピストン７が下降する掃気行程において、混合気Ｍよりも空気Ａによる掃気が優先されるようになっている。第１および第２掃気通路部分２６，２７の２つの下端は軸受１０の付近でシリンダ内周面に開口している。第１および第２掃気通路部分２６，２７の第１および第２掃気口２６ａ，２７ａはシリンダ１の内面に開口している。
　第１および第２掃気通路部分２６，２７は、混合気通路２２の軸心、または、排気通路２３の軸心を中心にして対称に前後に各一対設けられている。第２掃気通路部分２７は、第１掃気通路部分２６よりも排気ポート２３ａ寄りに形成されている。
　シリンダ１の内部に、インシュレータ２０の空気通路２１からの空気Ａを第１および第２掃気通路部分２６，２７に連通させる空気分岐通路３０が形成されている。詳細には、インシュレータ２０の空気通路２１からの空気Ａは、シリンダ１内の後述する単一のバルブ室３５を経たのち、空気分岐通路３０に流入する。つまり、第１および第２掃気口２６ａ，２７ａを含む掃気通路上部２６ｂ，２７ｂと空気通路２１とが、空気分岐通路３０を介して連通されている。
　インシュレータ２０における空気通路２１の下流側出口に、前記バルブ室３５が形成されている。このバルブ室３５に単一のリードバルブ３６が収納されている。リードバルブ３６は、空気通路２１に連なる空気分岐通路３０の圧力が所定値以上に上昇したときに、空気通路２１を閉じて、空気の逆流を阻止する。
　つぎに、本実施形態のエンジンＥの動作について説明する。吸気行程において、ピストン９が上昇すると、シリンダ１やクランク室２ａの内部が負圧状態となる。このとき、混合気Ｍが混合気通路２２からシリンダ１の内周面に開口する吸気ポート２２ａを通ってクランク室２ａ内へ直接導入される。
　このとき、クランク室２ａに連通している第１掃気通路部分２６および第２掃気通路部分２７も負圧になる。したがって、第１および第２掃気通路部分２６，２７に連なる空気分岐通路３０も負圧になる。これにより、インシュレータ２０の空気通路２１の出口に取り付けたリードバルブ３６が開放され、空気通路２１からの空気Ａが空気分岐通路３０を通って、一旦、第１および第２掃気通路部分２６，２７の上端部２６ｂ、２７ｂ内に導入される。
　このように、ピストン９が上昇する吸気行程においてクランク室２ａの負圧を受けてリードブルブ３６が開放しているときは、第１および第２掃気通路部分２６，２７の上端部２６ｂ、２７ｂ内に常に空気Ａが導入される。このため、両掃気通路部分２６，２７内に先導空気掃気用の十分な空気量が確保される。
　つづいて、爆発行程を経て、ピストン９が下降する掃気行程では、第１掃気通路部分２６の第１掃気口２６ａおよび第２掃気通路部分２７の第２掃気口２７ａから空気Ａと混合気Ｍとが燃焼室１ａ内に向かって斜め上方に噴出される。このとき、まず、上死点に近い高い位置にある第２掃気口２７ａから空気Ａが導入され、少し遅れて第１掃気口２６ａから空気Ａが導入され、つづいて両掃気口２６ａ，２７ａから混合気Ｍが導入される。第２掃気口２７ａからの空気Ａの方が排気ポート２３ａ寄りから燃焼室１ａに導入されるので、先に導入された第２掃気口２７ａからの空気Ａにより燃焼ガスを排気ポート２３ａから円滑に排出する。したがって、排気ポート２３ａからの混合気Ｍの吹き抜けを防止できる。
　エンジンＥは、吸気通路４４の開度を制御する流量制御弁５０を備えている。本実施形態では、流量制御弁５０はロータリーバルブ５０である。本実施形態の流量制御弁５０は気化器３に設けられている。詳細には、図２に示すように、気化器３は、気化器本体を構成するボディ５２を有しており、ボディ５２内部の上方に空気通路２１（吸気通路４４）の一部が形成され、下方に混合気通路２２（吸気通路４４）の一部が形成されている。ボディ５２内部の吸気通路４４に、流量制御弁５０が設けられている。流量制御弁５０の下部に、混合気通路２２に燃料を供給するメインノズル５３が設けられている。
　ロータリーバルブ５０は、混合気通路２２と空気通路２１を径方向（上下方向）に貫通した円柱状の単一の弁体５８を有する。弁体５８には、空気通路２１の一部を形成する円形の貫通孔５８ａと、混合気通路２２の一部を形成する円形の貫通孔５８ｂが設けられている。ただし、空気通路２１の横断面形状は、楕円形、四角形等であってもよい。気化器３の上端に、弁駆動機構５５が設けられている。弁駆動機構５５は、流量制御弁５０の弁体５８を回動させる。
　詳細には、弁駆動機構５５とスロットルレバー（図示せず）とが接続されている。作業者が、スロットルレバー（図１）を操作すると、弁駆動機構５５によりロータリーバルブ５０の弁体５８が回動される。この弁体５８の回動によって、混合気と空気の両方が制御される。つまり、ロータリーバルブ５０は、混合気通路２２と空気通路２１の開度を調整する。
　空気通路２１におけるロータリーバルブ５０の上流側に、遮蔽部材６０が配置されている。遮蔽部材６０は、ロータリーバルブ５０の中間開度で、ロータリーバルブ５０内の空気通路２１を遮断する。本実施形態では、遮蔽部材６０は、ロータリーバルブ５０の上流側に配置され、エアクリーナ４のクリーナケース４ａと別体で構成されている。詳細には、遮蔽部材６０は、ロータリーバルブ５０とクリーナケース４ａとの間に支持されている。
　本実施形態の遮蔽部材６０は、樹脂による一体成型品で、図３に示すように、胴部６２と覆い部６４とを有している。胴部６２は、空気通路２１の形状に合致しており、本実施形態では円筒形状である。胴部６２が図２の空気通路２１に嵌合され、覆い部６４が空気通路２１の一部分を覆う。ここで、「空気通路２１の一部分」とは、空気通路２１の通路面積の２０～８０％をいう。本実施形態では、図３に示すように、遮蔽部材６０の覆い部６４は、ほぼ半円形である。ただし、遮蔽部材６０の形状、材質はこれに限定されない。
　図２に示すクリーナケース４ａに、空気通路２１に連通する第１開口部４ｂと、混合気通路２２に連通する第２開口部４ｃが形成されている。本実施形態では、遮蔽部材６０は、クリーナケース４ａの第１開口部４ｂに嵌合されている。遮蔽部材６０の覆い部６４は、ボディ５２内部の空気通路２１に挿入され、ロータリーバルブ５０に近接して配置されている。覆い部６４の外表面は、ロータリーバルブ５０の外表面に沿った凹曲面で形成されている。遮蔽部材６０の覆い部６４をロータリーバルブ５０に接触するように配置してもよい。つまり、遮蔽部材６０は、ロータリーバルブ５０に接触ないし近接する部分円筒面６５を有している。ただし、覆い部６４の外表面は平坦面であってもよい。
　クリーナケース４ａの第１開口部４ｂの直径は、ボディ５２内部の空気通路２１の直径よりも大きく形成されている。換言すれば、図３の胴部６２の直径は、半円形の覆い部６４の直径よりも大きく設定されている。したがって、遮蔽部材６０は、胴部６２の下流端６２ａから覆い部６４に向かって徐々に縮径する縮径部６６を有している。縮径部６６は、滑らかに連続して縮径してもよく、段階的に縮径してもよい。
　クリーナケース４ａの第１開口部４ｂの直径と、ボディ５２内部の空気通路２１の直径が同じ場合、縮径部６６は省略できる。本実施形態のように、クリーナケース４ａの第１開口部４ｂと、ボディ５２内部の空気通路２１とでサイズが異なる場合、遮蔽部材６０をクリーナケース４ａと別体で形成する方が、クリーナケース４ａおよび遮蔽部材６０を型成形で形成しやすい。
　本実施形態では、縮径部６６は、半円形の覆い部６４の形状に合致するように、その横断面形状が半円形の円弧状である。つまり、遮蔽部材６０は、円筒部６２の上流端６２ｂから流入する空気Ａを、胴部６２、縮径部６６および覆い部６４により流量を絞って導出する。
　つぎに、本実施形態の空気通路２１の空気の流れを説明する。図４はロータリーバルブ５０が全閉の状態を、図５はロータリーバルブ５０が中間開度の状態を、図６はロータリーバルブ５０が全開の状態をそれぞれ示している。
　図４に示すロータリーバルブ５０の全閉時、つまり、作業者がスロットルレバー（図示せず）を操作しない状態（停止状態）では、上側の貫通孔５８ａは空気通路２１とは連通しておらず、空気Ａは空気通路２１を流れない。この状態では、図２に示す下側の貫通孔５８ｂも混合気通路２２とは連通しておらず、混合気Ｍも混合気通路２２を流れない。
　作業者がスロットルレバー（図示せず）を操作すると、ロータリーバルブ５０の弁体５８が弁軸心ＡＸ回りに回動し、図５に示す中間開度状態（運転状態）となる。中間開度状態では、上側の貫通孔５８ａは、その一部分が下流側の空気通路２１と連通している。しかしながら、貫通孔５８ａの上流側は、遮蔽部材６０の覆い部６４により閉塞されている。したがって、空気Ａは空気通路２１を流れない。この中間開度状態では、図２に示す下側の貫通孔５８ｂの一部分が、下流側の混合気通路２２と連通しており、混合気Ｍは混合気通路２２を流れる。
　上述のように、ロータリーバルブ５０が全開開度から閉じ始めると同時に、空気通路面積も徐々に狭くなり、空気量も徐々に減らすことができる。本実施形態では、図５に示す中間開度では、空気の量はほぼ０（ゼロ）である。ただし、空気の量は０（ゼロ）でなくてもよく、燃料割合が過剰に薄くならない程度に少量の空気が流れてもよい。これにより、中間開度での空燃比を適正な範囲に保つことができる。
　作業者が、さらにスロットルレバー（図示せず）を操作すると、ロータリーバルブ５０の弁体５８が回動し、図６に示す全開状態（通常運転状態）となる。全開状態では、上側の貫通孔５８ａは、その全体が下流側の空気通路２１と連通している。一方、貫通孔５８ａの上流側は、遮蔽部材６０の覆い部６４により一部が閉塞されている。つまり、空気通路２１が絞られている。本実施形態では、空気通路の通路面積が約７０％閉塞されている。したがって、遮蔽部材６０の覆い部６４により調整された量の空気Ａが、空気通路２１を流れる。この全開状態では、図２に示す下側の貫通孔５８ｂの全体が、下流側の混合気通路２２と連通しており、混合気Ｍは混合気通路２２を流れる。
　このように、本発明の遮蔽部材６０は、図６の全開時に、胴部６２、縮径部６６および覆い部６４により流量を絞っている。絞りの割合は、全開時の燃料割合（空燃比）を基準に設定されている。さらに、遮断部材６０をロータリーバルブ５０に接近または接触させることにより、スロットル開閉と連動した流量調整を可能としている。これにより、図５の中間開度状態での燃焼を安定化させる。
　上記構成によれば、遮蔽部材６０により、図５に示すロータリーバルブ５０が全開開度から閉じ始めると同時に、空気通路面積も徐々に狭くなり、空気量も徐々に減らすことができる。これにより、中間開度での空燃比を適正な範囲に保つことができる。その結果、中間開度における回転安定性および加速性の向上を図ることができる。また、図６に示す全開開度での空気量を遮蔽部材６０で調整するから、機種ごとに適宜のサイズの遮蔽部材６０を用いることにより、気化器部品の共通化を図ることができる。層状掃気エンジンでは、上述のように空気が先導されるから燃料割合が薄くなり易いが、上記構成では、燃料割合が薄くなるのを効果的に抑制できる。
　遮蔽部材６０は、ロータリーバルブ５０とエアクリーナ４のクリーナケース４ａとの間に支持されている。つまり、本実施形態では、遮蔽部材６０は、ロータリーバルブ５０の上流側に配置され、エアクリーナ４のクリーナケース４ａと別体で構成されている。したがって、既存の気化器３、エアクリーナ４に遮蔽部材６０を適用できる。また、クリーナケース４ａの第１開口部４ｂと、ボディ５２内部の空気通路２１とでサイズが異なっており、遮蔽部材６０の胴部６２と覆い部６４とが、縮径部６６により連結されている。このように、クリーナケース４ａの第１開口部４ｂとボディ５２内部の空気通路２１とでサイズが異なる場合、遮蔽部材６０をクリーナケース４ａと別体で形成する方が、クリーナケース４ａおよび遮蔽部材６０を型成形で容易に形成しやすい。
　また、遮蔽部材６０は、空気通路２１に嵌合される胴部６２と、空気通路２１の一部分を覆う覆い部６４とを有している。これにより、遮蔽部材６０の構造が簡単になり、生産性が向上する。
　遮蔽部材６０が、ロータリーバルブ５０に接触ないし近接する部分円筒面６５を有しているので、遮蔽部材６０をロータリーバルブ５０の外周面に十分近接させることができる。これにより、遮蔽部材６０とロータリーバルブ５０の隙間を小さくして、空気通路を絞ることができるので、中間開度での空燃比を適正な範囲に保つことができる。
　以下にその他の実施形態を説明する。各実施形態の説明において、前述の実施形態と同一の構成には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
　図７は、本発明の第２実施形態に係る吸気通路構造を備えた吸気系の正面断面図である。第２実施形態では、遮蔽部材７０が、ロータリーバルブ５０の下流側に配置されている。その他の構成は、第１実施形態と同じである。
　本実施形態の遮蔽部材７０は、インシュレータ２０と一体化されている。インシュレータ２０と遮蔽部材７０は、樹脂のような断熱性材料から型成形により一体成形されている。遮蔽部材７０は、空気通路２１に嵌合される胴部７２と、空気通路２１の一部分を覆う覆い部７４とを有している。図８に示すように、本実施形態の遮蔽部材７０の覆い部７４は、ほぼ半円形である。また、胴部７２は、半円形の覆い部７４の形状に合致するように、その横断面形状が半円形の円弧状である。
　図７に示すインシュレータ２０に、空気通路２１の一部を構成する第１貫通孔２０ａと、混合気通路２２の一部を構成する第２貫通孔２０ｂが形成されている。本実施形態では、遮蔽部材７０は、胴部７２の下流端７２ａが、インシュレータ２０の第１貫通孔２０ａに連通し、インシュレータ２０から空気の流れ方向の上流側に突出している。
　遮蔽部材７０の胴部７２は、気化器３のボディ５２内部の空気通路２１に嵌合され、ロータリーバルブ５０に近接して配置されている。遮蔽部材７０の覆い部７４の外表面は、ロータリーバルブ５０の外表面に沿った凹曲面で形成されている。遮蔽部材７０の覆い部７４をロータリーバルブ５０に接触するように配置してもよい。つまり、覆い部７４の外表面は、ロータリーバルブ５０に接触ないし近接する部分円筒面７５を構成している。ただし、覆い部７４の外表面は、平坦面であってもよい。
　インシュレータ２０の第１貫通孔２０ａの直径は、ボディ５２内部の空気通路２１の直径と同径に形成されている。換言すれば、図８の胴部７２の直径と、半円形の覆い部７４の直径は同じに設定されている。本実施形態のように、インシュレータ２０の第１貫通孔２０ａと、ボディ５２内部の空気通路２１とが同径の場合、遮蔽部材７０をインシュレータ２０と一体で形成することで、インシュレータ２０および遮蔽部材７０を型成形で形成しやすい。
　つぎに、本実施形態の空気通路２１の空気の流れを説明する。図９はロータリーバルブ５０が全閉の状態を、図１０はロータリーバルブ５０が中間開度の状態を、図１１はロータリーバルブ５０が全開の状態をそれぞれ示している。
　図９に示すロータリーバルブ５０の全閉時では、上側の貫通孔５８ａは空気通路２１とは連通しておらず、空気Ａは空気通路２１を流れない。この状態では、図８に示す下側の貫通孔５８ｂも混合気通路２２とは連通しておらず、混合気Ｍも混合気通路２２を流れない。
　図１０に示す中間開度状態では、上側の貫通孔５８ａは、その一部分が下流側の空気通路２１と連通している。しかしながら、その連通部分が、遮蔽部材７０の覆い部７４により閉塞されている。したがって、空気Ａは空気通路２１を流れない。つまり、中間開度では、空気の量はほぼ０（ゼロ）である。ただし、空気の量は０（ゼロ）でなくてもよく、燃料割合が過剰に薄くならない程度に少量の空気が流れてもよい。この中間開度状態では、図８に示す下側の貫通孔５８ｂの一部分が、下流側の混合気通路２２と連通しており、混合気Ｍは混合気通路２２を流れる。
　図１１に示す全開状態では、上側の貫通孔５８ａは、その全体が下流側の空気通路２１と連通しているが、遮蔽部材７０の覆い部７４によりその一部が閉塞されている。つまり、空気通路２１が絞られている。本実施形態では、空気通路の通路面積が約７０％閉塞されている。したがって、遮蔽部材７０の覆い部７４により調整された量の空気Ａが、空気通路２１を流れる。この全開状態では、図８に示す下側の貫通孔５８ｂの全体が、下流側の混合気通路２２と連通しており、混合気Ｍは混合気通路２２を流れる。
　このように、本発明の遮蔽部材６０は、図１１の全開時に、胴部７２および覆い部７４により流量を絞っている。絞りの割合は、全開時の燃料割合（空燃比）を基準に設定されている。さらに、遮断部材７０をロータリーバルブ５０に接近または接触させることにより、スロットル開閉と連動した流量調整を可能としている。これにより、図１０の中間開度状態での燃焼を安定化させる。
　第２実施形態によれば、第１実施形態と同様に、図１０に示すロータリーバルブ５０の中間開度での空燃比を適正な範囲に保つことができる結果、中間開度における回転安定性および加速性の向上を図ることができる。また、図１１に示す全開開度での空気量を遮蔽部材７０で調整するから、機種ごとに適宜のサイズの遮蔽部材７０を用いることにより、気化器部品の共通化を図ることができる。
　さらに、第２実施形態によれば、遮蔽部材７０は、ロータリーバルブ５０の下流側に配置され、インシュレータ２０と一体に構成されている。したがって、部品点数が増加するのを抑制できるとともに、組立が容易である。
　図１２は、本発明の第３実施形態に係る吸気通路構造を備えた吸気系の正面断面図である。第３実施形態では、遮蔽部材８０は、ロータリーバルブ５０の下流側に配置され、インシュレータ２０と別体で構成されている。その他の構成は、第２実施形態と同じである。
　本実施形態の遮蔽部材８０は、樹脂製の型成形品である。遮蔽部材８０は、インシュレータ２０の第１貫通孔２０ａ（空気通路２１）に嵌合される胴部８２と、空気通路２１の一部分を覆う覆い部８４とを有している。遮蔽部材８０の覆い部８４は、例えば、半円形である
　遮蔽部材８０の胴部８２は、インシュレータ２０の第１貫通孔２０ａに嵌合されている。遮蔽部材８０の覆い部８４は、ボディ５２内部の空気通路２１に挿入され、ロータリーバルブ５０に近接して配置されている。遮蔽部材８０の覆い部８４の外表面は、ロータリーバルブ５０の外表面に沿った凹曲面で形成されている。遮蔽部材８０の覆い部８４をロータリーバルブ５０に接触するように配置してもよい。つまり、覆い部８４の外表面は、ロータリーバルブ５０に接触ないし近接する部分円筒面８５を構成している。ただし、覆い部８４の外表面は、平坦面であってもよい。
　本実施形態の空気通路２１の空気の流れは、図９～図１１を用いて説明した第２実施形態と同じである。
　第３実施形態によれば、第１、２実施形態と同様に、中間開度での空燃比を適正な範囲に保つことができる結果、中間開度における回転安定性および加速性の向上を図ることができる。また、全開開度での空気量を遮蔽部材８０で調整するから、機種ごとに適宜のサイズの遮蔽部材８０を用いることにより、気化器部品の共通化を図ることができる。
　さらに、第３実施形態によれば、遮蔽部材８０は、ロータリーバルブ５０の下流側に配置され、インシュレータ２０と別体で構成されている。したがって、既存の気化器３、インシュレータ２０に遮蔽部材８０を適用できる。
　図１３は、本発明の第４実施形態に係る吸気通路構造を備えた吸気系の正面断面図である。第４実施形態では、遮蔽部材９０は、ロータリーバルブ５０の上流側に配置され、エアクリーナ４のクリーナケース４ａに一体で構成されている。その他の構成は、第１実施形態と同じである。
　クリーナケース４ａと遮蔽部材９０は、樹脂材料から型成形により一体成形されている。遮蔽部材９０は、図２の第１実施形態の遮蔽部材６０とほぼ同様の形状であり、胴部９２と、覆い部９４とを有している。胴部９２は、気化器３のボディ５２内部の空気通路２１に嵌合される。本実施形態の遮蔽部材９０は、胴部９２がクリーナケース４ａから下流に向かって縮径する縮径形状である。
　遮蔽部材９０の胴部９２は、ボディ５２内部の空気通路２１に嵌合され、覆い部９４がロータリーバルブ５０に近接して配置されている。覆い部９４の外表面は、ロータリーバルブ５０に接触ないし近接する部分円筒面９５を構成している。ただし、覆い部９４の外表面は、平坦面であってもよい。
　本実施形態の空気通路２１の空気の流れは、図４～図６を用いて説明した第１実施形態同じである。
　第４実施形態によれば、第１～３実施形態と同様に、中間開度での空燃比を適正な範囲に保つことができる結果、中間開度における回転安定性および加速性の向上を図ることができる。また、全開開度での空気量を遮蔽部材９０で調整するから、遮蔽部材９０を機種ごとに適宜のサイズとすることにより、気化器部品の共通化を図ることができる。
　さらに、第４実施形態によれば、遮蔽部材９０は、ロータリーバルブ５０の上流側に配置され、エアクリーナ４のクリーナケース４ａに一体で構成されている。したがって、部品点数が増加するのを抑制できるとともに、組立が容易になる。
　図１４は、本発明の第５実施形態に係る吸気通路構造を備えた吸気系の正面断面図である。第５実施形態では、流量調整弁１００，１０１が、円盤状のバタフライバルブである。空気通路２１に設けられた空気用の流量調整弁１００および混合気通路２２に設けられた混合気用の流量調整弁１０１は、例えば、水平な軸心ＨＸ回りに回動する。
　本実施形態の遮蔽部材１１０は、第２実施形態と同様に、インシュレータ２０と一体化されており、空気通路２１に嵌合される胴部１１２と、空気通路２１の一部分を覆う覆い部１１４とを有している。図１５に示すように、本実施形態の覆い部１１４は、上下２箇所に形成されている。本実施形態の遮蔽部材１１０は、図１４に示すように、覆い部１１４の外表面が、バタフライバルブ１００の外表面に沿った凹曲面、つまり、バタフライバルブ１００に接触ないし近接する部分球面１１５で形成されている。覆い部１１４の外表面は、平坦面であってもよい。その他の構成は、第２実施形態と同じである。
　本実施形態の空気通路２１の空気の流れは、図９～図１１を用いて説明した第２実施形態と同じである。
　第５実施形態によれば、第１～４実施形態と同様に、中間開度での空燃比を適正な範囲に保つことができる結果、中間開度における回転安定性および加速性の向上を図ることができる。また、全開開度での空気量を遮蔽部材１００で調整するから、遮蔽部材１００を機種ごとに適宜のサイズとすることにより、気化器部品の共通化を図ることができる。
　さらに、第５実施形態によれば、遮蔽部材１１０が、バタフライバルブ１００に接触ないし近接する部分球面１１５を有しているので、遮蔽部材１１０をバタフライバルブ１００の外周面に十分近接させることができる。これにより、遮蔽部材１１０とバタフライバルブ１００の隙間を小さくして、遮蔽性を高められるので、中間開度で空気通路２１を効果的に遮断できる。
　本発明は、以上の実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。例えば、上記実施形態では、流量調整弁は、ロータリーバルブ５０またはバタフライバルブ１００，１０１であったが、これら以外のバルブであってもよい。また、上記実施形態では、流量調整弁５０，１００，１０１は、気化器３の内部の空気通路２１および混合気通路２２に配置されていたが、気化器３の外部、例えば、気化器３の下流側に気化器３と別体で設けられてもよい。上記実施形態では、空気通路２１の断面形状は円形であったが、円形以外、例えば、楕円形、四角形であってもよい。この場合、遮蔽部材の胴部は、通路の形状に合致した形状となる。したがって、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。
３　気化器
４　エアクリーナ
４ａ　クリーナケース
２０　インシュレータ
２１　空気通路
２２　混合気通路
５０　ロータリーバルブ（流量調整弁）
６０、７０、８０、９０、１１０　遮蔽部材
６２、７２、８２、９２、１１２　胴部
６４、７４、８４、９４、１１４　覆い部
６５、７５、８５、９５　部分円筒面
１００　バタフライバルブ（流量調整弁）
１１５　部分球面
Ｅ　エンジン

Claims (11)

  1. 　混合気通路と空気通路の開度を調整する流量制御弁と、
    　前記流量制御弁の上流側または下流側に配置されて前記空気通路を流れる空気の量を抑制する遮蔽部材と、を備え、
    　前記遮蔽部材は、前記流量制御弁の中間開度で、前記空気通路を絞る層状掃気エンジンの吸気通路構造。
  2. 　請求項１に記載の層状掃気エンジンの吸気通路構造において、上流側の前記遮蔽部材は、前記流量制御弁とエアクリーナのクリーナケースとの間に支持されている層状掃気エンジンの吸気通路構造。
  3. 　請求項１に記載の層状掃気エンジンの吸気通路構造において、下流側の前記遮蔽部材は、前記流量制御弁とインシュレータとの間に支持されている層状掃気エンジンの吸気通路構造。
  4. 　請求項１に記載の層状掃気エンジンの吸気通路構造において、上流側の前記遮蔽部材は、エアクリーナのクリーナケースに一体に形成されている層状掃気エンジンの吸気通路構造。
  5. 　請求項１に記載の層状掃気エンジンの吸気通路構造において、下流側の前記遮蔽部材は、インシュレータに一体に形成されている層状掃気エンジンの吸気通路構造。
  6. 　請求項１から５のいずれか一項に記載の層状掃気エンジンの吸気通路構造において、前記遮蔽部材は、空気通路に嵌合される胴部と、空気通路の一部分を覆う覆い部とを有する層状掃気エンジンの吸気通路構造。
  7. 　請求項１から６のいずれか一項に記載の層状掃気エンジンの吸気通路構造において、前記流量制御弁が、気化器の内部に配置されている層状掃気エンジンの吸気通路構造。
  8. 　請求項１から７のいずれか一項に記載の層状掃気エンジンの吸気通路構造において、前記流量制御弁が、ロータリーバルブである層状掃気エンジンの吸気通路構造。
  9. 　請求項８に記載の層状掃気エンジンの吸気通路構造において、前記遮蔽部材は、前記ロータリーバルブに接触ないし近接する部分円筒面を有する層状掃気エンジンの吸気通路構造。
  10. 　請求項１から７のいずれか一項に記載の層状掃気エンジンの吸気通路構造において、前記流量制御弁が、バタフライバルブである層状掃気エンジンの吸気通路構造。
  11. 　請求項１０に記載の層状掃気エンジンの吸気通路構造において、前記遮蔽部材は、前記バタフライバルブに接触ないし近接する部分球面を有する層状掃気エンジンの吸気通路構造。
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