JPH0337008B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えば動力噴霧機等に使用される
二サイクルエンジンの吸入装置に係り、特に、エ
ンジン負荷に関係して吸入口の開閉時期及び開口
面積を制御される二サイクルエンジンの吸入装置
に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の二サイクルエンジンの吸入装置について
第１２図及び第１３図を参照して説明する。

第１２図において、二サイクルエンジン１０
は、シリンダ１２と、このシリンダ１２の下端部
に接合、固定されるクランクケース１４とを有し
ている。ピストン１６は、シリンダ１２内に摺設
され、燃焼室１８の下端を区画している。点火プ
ラグ２０は、シリンダ１２の頂部に装着され、放
電間隙を燃焼室１８の上部に臨ませている。クラ
ンク軸２２は、軸方向中心部においてクランクケ
ース１４内に配置され、両端部においてボールベ
アリング（図示せず）を介して回動可能にクラン
クケース１４に支持され、かつバランスウエイト
２４を有している。コンロツド２６は、上下の両
端においてそれぞれピストン１６及びクランク軸
２２のピン部に回動可能に結合している。吸入口
２８及び排気口３０はそれぞれピストン側開口部
４０及び４４においてシリンダ１２のボア周面に
開口するように、シリンダ１２内に形成され、ピ
ストン側開口部４４はピストン側開口部４０より
ピストン１６の軸方向に関して点火プラグ２０側
に位置している。これら開口部４０，４４はピス
トン１６の側面部により開閉され、それぞれクラ
ンクケース内空間４２及び燃焼室１８への連通を
制御される。気化器３２は、絞り弁軸３４を介し
て回動可能に支持されている絞り弁３６をもち、
上流側及び下流側の端においてそれぞれエアクリ
ーナ３８及び二サイクルエンジン１０の吸入口２
８の区画壁部に接合される。マフラ３９は排気口
３０の区画壁の下流端に接合される。

気化器３２において生成された混合気は吸入口
２８を介してピストン側開口部４０からクランク
ケース内空間４２内へ導入され、その後、図示し
ていない掃気通路を介して燃焼室１８へ送られ
る。燃焼室１８において混合気の燃焼の結果とし
て生成された排気ガスはピストン側開口部４４か
ら排気口３０へ排出され、排気口３０を介してマ
フラ３９へ送られる。

第１３図は吸入口２８のピストン側開口部４０
の開閉時期をクランク軸２２のクランク角度で表
示している。ピストン１６が上昇する行程におい
て、ピストン１６の側面の下端がピストン側開口
部４０の下縁を上方へ通過すると、ピストン側開
口部４０が開かれて、ピストン側開口部４０から
クランクケース内空間４２への混合気の導入が始
まる。ピストン１６が下降する行程において、ピ
ストン１６の側面の下端がピストン側開口部４０
の下縁を下方へ通過すると、ピストン側開口部４
０が閉じられて、ピストン側開口部４０からクラ
ンクケース内空間４２への混合気の導入が終了す
る。

従来の二サイクルエンジン１０では、吸入口２
８のピストン側開口部４０の開閉時期は、固定さ
れており、一般に二サイクルエンジン１０の常用
回転速度に適合されているのみで、エンジン回転
速度に応じて適切な値に制御することが困難であ
つた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

したがつて、従来の二サイクルエンジン１０で
は、以下のような問題がある。

(a) 二サイクルエンジン１０の低速回転時では、
クランクケース内空間４２の負圧が低下するの
で、吸入口２８のピストン側開口部４０の開き
時期が早過ぎとなり、すなわち、吸入口２８と
クランクケース内空間４２との連通開始時に、
クランクケース内空間４２に十分な負圧が生成
されておらず、十分な量の混合気を導入できな
い。

(b) 二サイクルエンジン１０の低速回転時では、
吸入口２８における気流の速度が低下し、燃料
粒の径が増大し、燃焼室１８における燃料の燃
焼状態が悪化する。

(c) 二サイクルエンジン１０の低速回転時では、
吸入口２８のピストン側開口部４０の閉じる時
期が遅過ぎになり、すなわち、吸入口２８とク
ランクケース内空間４２との連通終了時のクラ
ンクケース内空間４２の正圧が大きくなり、ク
ランクケース内空間４２内の混合気が吸入口２
８へ逆流し、いわゆる吹き返し現象が生じる。

この発明の目的は、従来技術のこのような問題
を克服し、吸入口の開閉時期及び開口面積を、エ
ンジン回転速度及び負荷に関係なく、適切な値に
制御することができる二サイクルエンジンの吸入
装置を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明によれば、シリンダ側縁に外方へ突出
する吸入口を一体に形成され、この吸入口に気化
器を連通、装着される二サイクルエンジンにおい
て、吸入口の下方近傍径方向に、一端が外方へ突
出され且つ腕部を設けたＬ字形状の回動軸を回動
自在に嵌着され、この回動軸にシリンダ側へ突出
され且つ吸入口を開閉可能とする回動弁を固設さ
れ、回動軸の腕部とばね部材を介して気化器に配
設される絞り弁軸の腕部とを連結され、エンジン
の回転変位に伴つて吸入口の開閉時期及び開口面
積を変位可能とする。

〔作用〕

気化器の絞り弁の開度に関係して、絞り弁軸は
回動する。絞り弁軸の回動は、絞り弁軸の腕部、
ばね部材及びＬ字形状の回動軸を介して回動弁へ
伝達され、回動弁は気化器の絞り弁に関係して回
動する。回動弁の自由端は、混合気がピストン側
開口部へ導入される吸入口の有効開口の下辺を形
成するので、回動弁の回動に伴つて回動弁の自由
端が変位し、ピストンの側面が回動弁の自由端を
通過する時期、すなわち、吸入口の開閉時期が変
化する。また、回動弁の自由端の変位により吸入
口の有効開口の面積も変化する。

気化器の絞り弁の開度が小さいとき、すなわ
ち、二サイクルエンジンの低速回転時ないしは低
負荷時では、吸入口の有効開口の下辺としての回
動弁の自由端が上昇し、これにより、吸入口の開
き時期は遅くなり、吸入口の閉じる時期は早くな
り、また、吸入口の開口面積は減少する。吸入口
の開口面積の減少により、吸入口における気流の
速度は増大する。

ばね部材は、回動弁の運動を気化器の絞り弁軸
へ伝達する際に、緩衝作用を生じるので、ばね部
材は、吸入口における気流の速度に関係してばば
ね部材に抗して回動し、これにより、吸入口の流
通断面積を調整し、吸入口における流速を適切な
値に自動調整する。

〔実施例〕 以下、第１図ないし第１１図を参照してこの発
明の実施例について説明する。

第１図は実施例の全体的な構成を示す断面図、
第２図は吸入口２８を含む範囲を外部から示す斜
視図、第３図は吸入口２８及び気化器３２を含む
範囲の断面図、第４図及び第５図は第３図のそれ
ぞれ−線及び−線に沿う断面図である。

第１図及び第２図において、回動弁４６は、吸
入口２８内に配設され、上流側の端部において回
動軸４８を介して回動可能に吸入口２８の区画壁
に支持され、下流側の端としての自由端５０は、
回動弁４６の回動に伴つて、ピストン側開口部４
０の下辺からそれより少し上までの範囲において
ピストン側開口部４０の面に沿つて変位するよう
になつている。

第３図及び第４図において、回動弁４６と回動
軸４８との結合態様が詳細に示されているよう
に、回動軸４８は、吸入口２８を区画する二サイ
クルエンジン１０の区画壁部分に挿通され、その
区画壁部分に回動可能に軸支されており、二サイ
クルエンジン１０の外部においてＣ形止め輪５
２，５２を嵌着され、二サイクルエンジン１０か
らの抜けを阻止されている。丸小ねじ５４，５４
は、回動弁４６の上流側の端部の挿通穴を挿通し
てから回動軸４８に螺着され、回動弁４６の上流
側の端部を回動軸４８に固定している。腕部５６
は、二サイクルエンジン１０から突出している方
の回動軸４８の端に固定され、回動軸４８と一体
的に回転する。回動軸４８と腕部５６とによりＬ
字形状の部材が形成される。なお、第３図におい
て明瞭に示されているように、自由端５０は、二
サイクルエンジン１０のボアの周輪郭にほぼ一致
する円弧状輪郭に形成されている。

第３図及び第５図において絞り弁軸３４と絞り
弁３６との結合態様が詳細に示されているよう
に、絞り弁軸３４は、気化器３２の通路壁に挿通
され、その通路壁に回動可能に軸支されており、
気化器３２の外部においてＣ形止め輪５８，５８
を嵌着され、気化器３２からの抜けを阻止されて
いる。丸小ねじ６０，６０は、絞り弁３６の中心
線部の挿通穴を挿通してから絞り弁軸３４に螺着
され、絞り弁３６を絞り弁軸３４に固定してい
る。腕部６２は、気化器３２から突出している方
の絞り弁軸３４の端に固定され、絞り弁軸３４と
一体的に回転する。

第１図ないし第３図において、コイルばね６４
は、両端において腕部５６と腕部６２とに留めら
れ、両者を連結している。

第６図はピストン側開口部４０における回動弁
４６の自由端５０の位置を示している。回動弁４
６の回動により、自由端５０がピストン側開口部
４０に沿つてピストン側開口部４０の下辺とその
下辺より少し上までの範囲において燃焼室１８の
軸方向へ変位する。

第７図は第１図ないし第６図の回動弁４６と回
動軸４８との変形例としての回動弁４６ｂ及び回
動軸４８ｂの分解斜視図、第８図は回動弁４６ｂ
の側面図、第９図はシリンダ１２への回動弁４６
ｂ及び回動軸４８ｂの組付け状態を示す図であ
る。回動弁４６ｂは上流側の端部に角形状挿通穴
６６をもち、この角形状挿通穴６６は、互いに平
行な一対の平面部分を形成されている。回動軸４
８ｂは、角形状挿通穴６６の周輪郭に一致する角
形状挿通部６８をもち、角形状挿通部６８は角形
状挿通穴６６内に挿通され、嵌合する。なお、第
７図には、回動軸４８ｂの両端部に環状溝７０，
７０が示されており、この環状溝７０，７０には
Ｃ形止め輪５２，５２が嵌着される。この回動弁
４６ｂ及び回動軸４８ｂはそれらの角形状挿通穴
６６及び角形状挿通部６８の嵌合により、互いに
固定されるとともに、相対回転を阻止されるの
で、第３図及び第４図の丸小ねじ５４を省略する
ことができる。

実施例の作用について説明する。

絞り弁３６の開度は、図示していないスロツト
ルレバーにより手動操作され、ほぼエンジン回転
速度ないし負荷に関係する。絞り弁軸３４は絞り
弁３６と一体的に回転し、腕部６２は絞り弁軸３
４の回動に伴つて揺動する。コイルばね６４は腕
部６２の揺動に関係して腕部５６を揺動させ、こ
れにより、回動軸４８及び回動弁４６が回動す
る。絞り弁３６の開度が減少するに連れて、回動
弁４６の自由端５０は上昇し、ピストン側開口部
４０の有効開口の下辺が上昇するとともに、その
有効開口の断面積が減少する。第１図及び第６図
において回動弁４６の実線位置及び二点鎖線位置
はそれぞれ絞り弁３６の全開時及び全閉時の位置
に対応する。ピストン側開口部４０の開閉時期は
ピストン１６の下縁が回動弁４６の自由端５０を
通過する時期に一致するので、回動弁４６の自由
端５０が上昇するに連れて、ピストン側開口部４
０の開き時期及び閉じ時期はそれぞれ遅く及び早
くなる。第１０図は絞り弁３６の全開時及び全閉
時のピストン側開口部４０の開閉時期をクランク
軸２２の回転角度で表示している。

絞り弁３６の開度が小さいとき、すなわち、二
サイクルエンジン１０の低速回転時ないし低負荷
時では、ピストン側開口部４０の開き時期及び閉
じ時期はそれぞれ遅く及び早くなるので、クラン
クケース内空間４２の負圧が十分に大きくなつて
いない時の吸入口２８とクランクケース内空間４
２との連通開始が防止されるとともに、クランク
ケース内空間４２の正圧が大きくなつているにも
かかわらず、吸入口２８とクランクケース内空間
４２との連通が継続するのが防止される。これに
より、クランクケース内空間４２内への混合気の
充填効率を上昇させ、かつクランクケース内空間
４２から吸入口２８への混合気の吹き返しを回避
し、二サイクルエンジン１０の出力を増大させる
ことができる。

二サイクルエンジン１０の低速回転時ないし低
負荷時では、吸入口２８における気流の速度が低
下し、燃料粒の径が増大して、これは燃焼の悪化
を引き起こすおそれがあるが、実施例の二サイク
ルエンジン１０では、このような低速回転時ない
し低負荷時において回動弁４６の自由端５０が上
昇することにより、ピストン側開口部４０の開口
面積を減少させ、この結果、吸入口２８における
気流の速度を速めることができる。したがつて、
燃料粒の径が減少し、燃焼を改善し、二サイクル
エンジン１０の性能を高めることができる。

第１１図はこの発明及び従来技術に基づく二サ
イクルエンジン１０を対比してエンジン回転速度
と出力馬力との関係を示している。この発明によ
る二サイクルエンジン１０では吸入口２８のピス
トン側開口部４０の開閉時期が絞り弁３６の開度
に関係して制御されることにより、クランクケー
ス内空間４２への混合気の充填効率が高まるとと
もに、燃料の霧化状態が改善され、こうして、出
力馬力が増大する。

コイルばね６４は、腕部５６と腕部６２との間
に設けられて、両者間の伝達力の緩衝作用を行
う。したがつて絞り弁３６又は回動弁４６の変動
が適当に緩衝されて、微小な変動が互いに他へ影
響を及ぼすのを防止することができる。また、同
一の絞り弁開度にもかかわらず、吸入口２８にお
ける気流の速度が増大すると、回動弁４６がコイ
ルばね６４に抗して回動して、回動弁４６の自由
端５０が適切に下降し、この結果、吸入口２８の
開閉時期及び開口面積は吸入口２８における気流
の速度に応じて適切な値に自動的に調整される。

〔発明の効果〕

このように、この発明によれば、回動弁の自由
端は、混合気がクランクケース内空間へ導入され
る吸入口の有効開口の下辺を形成し、気化器の絞
り弁に連動して変位して、吸入口の開閉時期及び
開口面積を変化させる。したがつて、二サイクル
エンジンの低速回転時ないし低負荷時において
は、吸入口の開き時期及び閉じ時期がそれぞれ遅
く及び早くされ、クランクケース内空間の負圧が
十分に大きくなつていない時の吸入口とクランク
ケース内空間との連通開始が防止されるととも
に、クランクケース内空間の正圧が大きくなつて
いるにもかかわらず、吸入口とクランクケース内
空間との連通の継続が防止され、こうしてクラン
クケース内空間内への混合気の充填効率を上昇さ
せ、かつクランクケース内空間から吸入口への混
合気の吹き返しを回避し、二サイクルエンジンの
出力を増大させることができる。

二サイクルエンジンの低速回転時ないし低負荷
時では、吸入口における気流の速度が低下し、燃
料粒の経が増大して、これは燃焼の悪化を引き起
こすおそれがあるが、この発明では、このような
低速回転時ないし低負荷時において回動弁の自由
端が上昇することにより、吸入口の開口面積を減
少させ、この結果、吸入口における気流の速度を
速めることができる。したがつて、燃料粒の径が
減少し、燃焼を改善し、二サイクルエンジンの性
能を高めることができる。

この発明では、絞り弁軸と回動弁の回動軸との
間にばね部材が設けられ、絞り弁軸と回動軸との
間の伝達力の緩衝作用を行う。したがつて絞り弁
又は回動弁の変動が適当に緩衝されて、微小な変
動が互いに他へ影響を及ぼすのを防止することが
できる。また、同一の絞り弁開度にもかかわず、
吸入口における気流の速度が増大すると、回動弁
がばね部材に抗して回動して、回動弁の自由端が
適切に下降し、この結果、吸入口の開閉時期及び
開口面積は吸入口における気流の速度に応じて適
切な値に自動的に調整される。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第１１図はこの発明の実施例に関
し、第１図は全体的な構造を示す断面図、第２図
は吸入口を含む範囲を外部から示す斜視図、第３
図は吸入口及び気化器を含む範囲の断面図、第４
図及び第５図は第３図のそれぞれ−線及び
−線に沿う断面図、第６図はピストン側開口部
における回動弁の自由端の位置を示す図、第７図
は第１図ないし第６図の回動弁と回動軸との変形
例の分解斜視図、第８図は第７図の回動弁の側面
図、第９図はシリンダへの第７図の回動弁及び回
動軸の組付け状態を示す図、第１０図は絞り弁の
全開時及び全閉時のピストン側開口部の開閉時期
をクランク軸の回転角度で表示する図、第１１図
はこの発明及び従来技術に基づく二サイクルエン
ジンを対比してエンジン回転速度と出力馬力との
関係を示すグラフ、第１２図は従来の二サイクル
エンジンの断面構造図、第１３図は吸入口のピス
トン側開口部の開閉時期をクランク軸のクランク
角度で表示する図である。 １０……二サイクルエンジン、１２……シリン
ダ、２８……吸入口、３２……気化器、３４……
絞り弁軸、４６，４６ｂ……回動弁、４８，４８
ｂ……回動軸、５６，６２……腕部、６４……コ
イルばね（ばね部材）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ シリンダ側縁に外方へ突出する吸入口を一体
   に形成され、この吸入口に気化器を連通、装着さ
   れる二サイクルエンジンにおいて、前記吸入口の
   下方近傍径方向に、一端が外方へ突出され且つ腕
   部を設けたＬ字形状の回動軸を回動自在に嵌着さ
   れ、この回動軸に前記シリンダ側へ突出され且つ
   前記吸入口を開閉可能とする回動弁を固設され、
   前記回動軸の腕部とばね部材を介して前記気化器
   に配設される絞り弁軸の腕部とを連結され、前記
   エンジンの回転変位に伴つて前記吸入口の開閉時
   期及び開口面積を変位可能とする二サイクルエン
   ジンの吸入装置。