JPH073020Y2 - エンジンの始動減圧装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、２サイクルエンジンの始動時における始動
操作力を軽減させるための始動減圧装置であって、特に
可搬用作業機器に搭載される小型２サイクルエンジンに
適した始動減圧装置に関する。

（従来技術） ２サイクルエンジン、例えば刈払い機等の可搬用作業機
器に搭載される小型２サイクルエンジンの場合には、始
動装置としてリコイルスタータが付設され、始動に際
し、このリコイルスタータの巻装された始動ロープを引
っ張って始動するよう構成されている。

そして、この種のエンジンには、上述の始動操作が小さ
な力で可能なように始動用の減圧装置が付設されたもの
がある。

従来の始動用減圧装置は、例えば、第７図に図示するよ
うに、シリンダＣの上死点近傍位置あるいはシリンダヘ
ッドに連通孔10を穿設し、この連通孔10に開閉自在な減
圧弁１を配設し、エンジン始動時の回転数の低いときに
は、このときの発電機の電圧を検出してリンク機構20を
介して該減圧弁１をソレノイド21によって開き、エンジ
ン回転数が所定回転数に達して発電機の電圧が所定電圧
に達すると、それを検出し、リンク機構20を介して減圧
弁１をソレノイド21によって閉じるような構成となって
いる。先行技術として実公昭61−35734号がある。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、上記構成の始動用減圧装置の場合には、
減圧弁１を、ソレノイド21の電磁力によって、エンジン
の圧縮力に対抗する強力なスプリングを備えたリンク機
構を操作して開閉させるため、このソレノイド21はかな
りの電力を必要とする。そのため、点火用の発電コイル
の他にこのソレノイド21のための発電コイルを別途配設
しなければならない。

また、ソレノイド21および該ソレノイド21と減圧弁１を
連結するリンク機構20等が必要となる。かかる場合に
は、重量的にかなり重くなり且つリンク機構20およびソ
レノイド21等が嵩張って、可搬用の作業機器のエンジン
としては好ましくなく、また、構造が複雑になることよ
り部品点数および製造工数が増加して、製造原価が上昇
することになる。

本考案は、上記現況に鑑みおこなわれたもので、構造が
簡単で嵩張ることなく重量的にも軽く、しかも始動時に
は適切に圧縮力を減じるとともに運転中には閉じるよう
機能するエンジンの始動減圧装置を提供することを目的
とする。

（課題を解決するための手段） 本考案にかかるエンジンの始動減圧装置は、シリンダの
排気ポートより上位部位に燃焼室外に通じる連通孔を穿
設し、この連通孔に、一部にシリンダ内圧を受ける受圧
部を具備し、減圧動作時にシリンダ内の圧縮空気をシリ
ンダ外部に逃がすための通路を有する開閉自在な減圧弁
を配設し、該減圧弁からシリンダ外部に通じる減圧孔を
シリンダに形成して、エンジン始動時のシリンダ内の圧
縮力を減じて始動操作を容易にするエンジンの始動減圧
装置において、 上記減圧弁の開閉動作手段（例えば、弁体）にピストン
部を連設するとともに、このピストン部を往復自在に内
包する筒状空気室を設け、且つこの筒状空気室の反シリ
ンダ側の一端に、該筒状空気室からその外部方向へ圧縮
空気を逃がす方向にのみ作用しうる一方向弁を配設して
なり、この一方向弁が、エンジンの圧縮圧力近傍の圧力
域では閉状態を維持することにより減圧弁の通路と前記
シリンダの減圧孔とが連通する減圧作用位置に減圧弁を
保持し、エンジンの爆発圧力近傍の圧力域では前記ピス
トンが反シリンダ側へ移動することによって一方向弁が
開動作し、減圧弁の通路を閉じるように構成されている
ことを特徴とする。

（作用） しかして、上述のように構成される本始動減圧装置は以
下のように作用する。

即ち、エンジン始動操作時においてエンジンの圧縮行程
でシリンダ内の圧力が高まると、減圧弁の受圧部に圧力
が作用して、該減圧弁に閉じようとする方向の力が作用
するが、この減圧弁の弁体等の開閉動作手段に連設され
たピストン部が筒状空気室で圧縮動作を生じて該減圧弁
の上記閉動作を妨げるため、シリンダ内の圧縮空気（シ
リンダ内で圧縮された圧縮気体をいい、圧縮気体が混合
気である場合も含む概念をいう）は減圧弁を通ってエン
ジンのシリンダ外へ逃げ、所望の減圧作用がおこなわれ
る。

従って、このエンジン始動操作時にあっては、小さな力
でエンジンの始動操作をすることが可能となる。

そして、エンジンが始動し運転状態になると、エンジン
が爆発した膨張行程での爆発圧力によって、減圧弁は閉
動作する側に大きな力（始動操作時の圧縮圧力に比べて
より大きな力）で押圧され、減圧弁の開閉動作手段に連
設されているピストン部が、筒状空気室内の空気を大き
な力（始動操作時の圧縮圧力に比べてより大きな力）で
圧縮し、該ピストン部と筒状空気室で形成される空間の
圧力は一方向弁が開く程度（通常の圧縮行程の圧力の概
ね５〜６倍程度）に大きな圧力になり、この結果、この
筒状空気室の一端に配設された一方向弁が開いて、該筒
状空気室内の空気が外に逃げ、その後一方向弁は閉じ
る。

従って、エンジンが一旦始動した後の膨張行程において
は、上述のように筒状空気室の空気が排出される結果、
開閉動作手段が減圧弁の連通状態を遮断した状態、つま
り減圧弁が閉じた状態となる。そして、減圧弁がもとの
位置に戻ろうとして空気室の容積を拡大する方向に動い
ても、一方向弁によって空気の流入が妨げられるので減
圧弁は殆ど動くことがない。

さらに、２サイクルエンジンの場合、上記エンジンの運
転状態おいてアイドリングのような無負荷低速回転域で
は不整燃焼（エンジンの各サイクル毎に燃焼したりしな
かったりする状態の燃焼をいう）が生じるが、この始動
減圧装置では、エンジンの運転時において上述のように
未燃焼サイクルが生じシリンダ内の圧力が低くなって減
圧弁が開こうとしても、減圧弁の開閉動作手段に連設さ
れたピストン部と筒状空気室との間の空気が一方向弁か
ら排出された状態となっているため、この位置からピス
トン部が開弁方向に動こうとする場合筒状空気室を増大
させることになるが、一方向弁は閉じた状態を持続（逆
止）するので、筒状空気室は負圧発生傾向となり、ピス
トン部を介して減圧弁が開こうとする動作を妨げる力
（抵抗力）が作用し、該不整燃焼があっても減圧装置が
開いてエンジンの円滑な運転を妨げるような不都合は生
じない。

（実施例） 第１図（ａ）は本考案の実施例にかかるエンジンの始動
減圧装置の構成を示す側断面図である。この第１図
（ａ）において、ＣはエンジンＥのシリンダで、このシ
リンダＣの排気ポートＸから上位位置、例えば本実施例
では上死点C_T近傍に段付孔（大径部分と小径部分とから
なり段部を有する孔をいう）状の連通孔10が形成され、
この連通孔10の大径部分には開閉自在な減圧弁１が配設
されている。

この減圧弁１は、本実施例の場合、移動自在に配設され
内部に圧縮空気を逃がすための通路（後述する通気孔2
b,接続孔2c,環状溝2dから構成される通路をいう）を有
する弁体（開閉動作手段）としてのスリーブ２と、この
スリーブ２の通路を介してシリンダＣ内からの圧縮空気
（混合気）をエンジンの掃気通路Ｐ側に逃がす減圧孔３
から構成されている。

そして、上記スリーブ２のシリンダＣ側には、シリンダ
Ｃ内壁面の連通孔10の開口面積（連通孔10の小径部分の
面積）より大きな面積の受圧部2a（第１図（ｄ），
（ｅ）参照）が形成されている。また、上記スリーブ２
内の通気孔2b（第１図（ｄ），（ｅ）参照）は、該スリ
ーブ２の受圧部2aから反シリンダＣ側に向かって延設さ
れるとともに、この通気孔2bの終端に該通気孔2bに直交
して連通する接続孔2c（第１図（ｄ），（ｅ）参照）が
形成され、さらに、この接続孔2cに連通してスリーブ２
の円周部に環状溝2d（第１図（ｄ），（ｅ）参照）が周
設されている。

また、上記減圧孔３は、本実施例の場合、一端3aが上記
連通孔10の内壁面に開口し、他端3bが上記掃気通路Ｐの
側壁に開口するよう形成されている。そして、上記減圧
孔３の一端3aの連通孔10における位置は、減圧動作時
（スリーブ２が右端位置にある状態のとき）に、上記ス
リーブ２の環状溝2dと一致するような位置に形成されて
いる。

また、上記スリーブ２は、その外周面が上記連通孔10の
大径部分の内壁面に気密状態で往復動自在に配装されて
いる。

ところで、上記スリーブ２の反シリンダＣ側（第１図
（ａ）において左方）には、該スリーブ２に一体的にピ
ストン部４が連設されており、このピストン部４は筒状
空気室５内を往復自在に内包されている。本実施例の場
合、上記筒状空気室５のスリーブ２側の端5aは、上記連
通孔10の大径部分と一体的に且つ連続して形成されてお
り、従って、本実施例では連通孔10の大径部分と筒状空
気室５で形成される一本の筒状空間内をスリーブ２とピ
ストン部４が一体で往復動するよう構成されている。
尚、筒状空気室５と連通孔10を別に形成して、該筒状空
気室５の開口した一端で該筒状空気室５と連通孔10を連
通し、この連通した開口部に接続手段（例えば、連結ロ
ッド）を挿通して上記スリーブ２とピストン部４とを連
結してもよい。

また、上記筒状空気室５の一端（反スリーブ側の端）5b
と上記ピストン部４との間には円錐型のコイルスプリン
グ７が介装され、また上記筒状空気室５の一端5bには該
筒状空気室５から外気側にのみ通気可能な一方向弁８が
配設されている。

この一方向弁８は、本実施例の場合、上記筒状空気室５
の他端5bの壁面に形成された開放孔8aと、この開放孔8a
を弾性的に開閉する弁体8c（第１図（ｂ），（ｃ）参
照）を具備した弁部材8b（第１図（ｂ），（ｃ）参照）
と、この弁部材8bを固定し放出孔8eを具備した固定部材
8dから構成された、所謂リードバルブ式のものが配設さ
れている。

そして、この一方向弁８の開閉動作圧力は、固定部材8d
により開放孔8aに弁体8cが密閉状に接触するよう弁部材
8bを配設した状態で、始動操作時のエンジンの圧縮行程
の圧縮圧力（P₁kg/mm²）では開かず、運転状態のエンジ
ンの爆発圧力（P₂kg/mm²；概ねP₁kg/mm²の５倍程度の圧
力）近傍の圧力で開くように設定されたものが使用され
ている。また、本実施例では、第１図（ｂ）に図示する
ように、上記弁体8cに極小径のリーク孔8fが形成されて
いる。

尚、第１図（ａ）において、Ｉは点火プラグ、一点鎖線
で示すP_Sはエンジンのピストンを示す。

しかして、上述のように構成された減圧装置は、エンジ
ン始動時およびエンジン運転時において以下のように作
動する。

即ち、エンジン始動時、本減圧装置は、第１図（ａ）に
図示するような状態となっており、図示しないエンジン
始動用のリコイルスタータを引っ張って始動操作する
と、エンジンの圧縮行程で圧縮された空気（混合気）が
受圧部2aにP₁kg/mm²の圧力で作用するが、この圧力では
スリーブ２（ピストン部４）はそのままの状態にあっ
て、シリンダＣ内の圧縮空気（混合気）は、排気ポート
Ｘから連通孔10の間では連通孔10の小径部分，スリーブ
の通気孔2b,接続孔2c,環状溝2dを経て、減圧孔３を通っ
て掃気通路Ｐに逃がされることになる。

従って、エンジン始動時には、エンジンの圧縮力が低減
され、小さな力でエンジンの始動操作をおこなうことが
できる。

一方、上記始動操作によってエンジンが始動し運転状態
になると、爆発後の膨張行程で爆発した燃焼ガスが圧力
P₂kg/mm²で受圧部2aに作用し、この圧力によってスリー
ブ２（ピストン部４）は上記コイルスプリング７のバネ
力および筒状空気室５の圧縮動作に抗して筒状空気室５
側（第１図（ａ）において左側）に移動させられる。こ
の結果、筒状空気室５の空気が概ねP₂kg/mm²の圧力（正
確にはP₂kg/mm²よりやや低い圧力）で圧縮され、この圧
縮圧力が開放孔8aを介して弁体8cに作用して、上記一方
向弁８の弁体8cを開いて、筒状空気室５の空気を開放孔
8a,放出孔8dから大気側に放出する。

この結果、ピストン部４が第１図（ａ）において収縮し
たコイルスプリング７を介して筒状空気室５の他端5bに
接触あるいは略接触し、減圧弁１の環状溝2dと減圧孔３
との通気が遮断され、減圧弁１が閉じられた状態とな
る。

このため、エンジンの爆発力は、図示しないクランク軸
側に有効に取り出され、エンジンの所望の性能を発揮す
ることができることとなる。

ところで、２サイクルエンジンの運転状態におけるアイ
ドリング時の無負荷の低速回転域では上述したように不
整燃焼が生じる。このため、エンジンの爆発が生じない
サイクルでは上述した減圧弁１の閉動作を生じさせるよ
うな圧力（P₂kg/mm²）が発生しないことになる。この場
合には、スリーブ２及びピストン部４は減圧弁１が開く
方向（第１図（ａ）において右方）に動こうとするが、
筒状空気室５の空気が殆ど排出された状態となっている
ため、また一方向弁８から筒状空気室５内へ大気が吸入
されることがないため（正確には上記リーク孔8fから極
少量の空気は流入する）、この方向のピストン部の動き
では筒状空気室の体積を増大させる方向となり、筒状空
気室５が負圧になって上記スリーブ２の上記動きを妨
げ、この結果、つぎのエンジンの爆発・膨張行程に至る
極く短時間（例えば、エンジンの回転数が1800RPMのと
きで、爆発は３サイクルに１回程度でありこの時未燃焼
サイクルから次の爆発までの約1/15秒以下の時間）の間
に、スリーブ２が減圧弁１が開く程には移動することが
なく、従って、シリンダＣ内の圧縮空気（混合気）が減
圧弁１から逃げるようなことはない。

そして、エンジンの運転が終了すると、上記ピストン部
４は筒状空気室５の他端5bにコイルスプリング７を介し
て略接触した状態にあるが、所定時間（上記リーク孔8f
の径の大きさによる）経過すると、大気側から上記リー
ク孔8fを介して時間当たり極少量の空気が流入して筒状
空気室５の圧力が徐々に上昇し且つ上記コイルスプリン
グ７のバネ力により、ピストン部４及びスリーブ２を第
１図（ａ）に図示するような状態に戻す。

従って、次の始動操作時には、再び、上述した如く減圧
装置として機能することになる。

また、この実施例の場合には、減圧弁１の減圧孔３の一
端をエンジンの掃気通路Ｐ側と接続しているため、未燃
焼ガスが大気側に放出したり、あるいはシリンダ内に大
気側の空気が混入してエンジンの始動あるいは運転を妨
げるようなことはない。

上記第１図（ａ）図に図示したリードバルブ形式の一方
向弁８に代えて、第２図に図示するようなポペット弁式
の一方向弁８′を採用しても第１図（ａ）図のものに比
べてやや嵩張るものの同様の作用効果が得られる。

また、第３図（ａ），（ｂ）に図示するように、連通孔
10のシリンダＣ内側の開口部10aの位置をより上死点C_T
に近づけて爆発直後の膨張行程における爆発力を受圧部
2aに有効に作用するよう構成してもよい。

さらに、第４図に図示するように、減圧弁１の弁体（開
閉動作手段）２′を先端面に受圧部2a′を備えたポペッ
ト弁式のものを用いても、やや製造コストは上昇するも
のの、減圧弁１のシール性が向上し、同様の作用効果を
得ることができる。

また、第５図に図示するように、上記ピストン部４に切
欠き部4aを形成し、この切欠き部4aにエンジンの冷却フ
ァンからの冷却風を通路15を介して導くように構成し、
エンジン運転時の弁体２′の閉状態の保持を強化し上述
したエンジンの不整燃焼に対応するとともに、減圧弁１
の冷却をおこなうよう構成してもよい。特に、この実施
例の場合には、エンジンの運転状態に応じて圧力が高く
なる冷却風を利用しているため、ピストン部４の保持を
有効に図ることができる。

尚、上記第４図，第５図に図示する実施例では、第１図
（ａ）のコイルスプリング７に代えて、製造コストの低
下が図れる板バネ状のスプリング７′を用いている。

また、第６図に図示するように、減圧弁１を、エンジン
ＥのシリンダＣの上方にピストン部４が上下に往復動
（昇降動）するような状態に配置すれば、減圧弁１のピ
ストン部４の自重で上述のエンジンの運転終了後に減圧
弁１がもとの状態に復帰させることができ、この場合に
は、第１図（ａ）等のコイルスプリング７あるいは第４
図等の板バネ状のスプリング７′を省くことが可能とな
る。

（考案の効果） 本考案にかかるエンジンの始動減圧装置は、従来のもの
と同様に始動減圧装置としてエンジン始動時に有効に機
能するとともに、従来のように別途発電コイルを必要と
するソレノイドを用いていないことより、エンジンをコ
ンパクトに且つ軽量にすることが可能となる。

従って、本始動減圧装置を具備したエンジンを可搬用作
業機器に搭載した場合には、従来の始動減圧装置を有す
るエンジンを搭載した作業機器と比べて、嵩張らず且つ
軽量であるため、扱い易い作業機器を提供することがで
きる。

しかも、エンジン運転中に、エンジンが不整燃焼をした
場合にも、減圧弁が開いてシリンダ内の圧縮動作が妨げ
られるという不都合が生じないため、エンジンは円滑に
作動し、減圧弁のないエンジンあるいは従来のソレノイ
ドを具備したエンジンと同じく円滑な運転が得られ、ソ
レノイドを具備したエンジンに比べて構造が簡単である
ことより安価に提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】 第１図（ａ）は本考案の実施例にかかるエンジンの始動
減圧装置の構成を示す部分側断面図、第１図（ｂ），
（ｃ）は第１図（ａ）の減圧弁に使用されている一方向
弁の弁部材の正面図および側面図、第１図（ｄ），
（ｅ）は第１図（ａ）の減圧弁に使用されているスリー
ブの側面図および正面図、第２図，第３図（ａ）は他の
実施例を示す始動減圧装置の構成を示す部分側断面図、
第３図（ｂ）は第３図（ａ）のＩ−Ｉ矢視図、第４図〜
第６図は他の実施例を示す始動減圧装置の構成を示す部
分側断面図、第７図は従来のエンジンの始動減圧装置の
構成を示す部分側断面図である。 Ｅ…エンジン、Ｃ…シリンダ、１…減圧弁、2,2′…ス
リーブ，弁体（開閉動作手段）、４…ピストン部、５…
筒状空気室、8,8′…一方向弁、10…連通孔。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 平２−28579（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−110608（ＪＰ，Ｕ)

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダの排気ポートより上位部位に燃焼
   室外に通じる連通孔を穿設し、この連通孔に、一部にシ
   リンダ内圧を受ける受圧部を具備し、減圧動作時にシリ
   ンダ内の圧縮空気をシリンダ外部に逃がすための通路を
   有する開閉自在な減圧弁を配設し、該減圧弁からシリン
   ダ外部へ通じる減圧孔をシリンダに形成して、エンジン
   始動時のシリンダ内の圧縮力を減じて始動操作を容易に
   するエンジンの始動減圧装置において、 上記減圧弁の開閉動作手段にピストン部を連設するとと
   もに、このピストン部を往復自在に内包する筒状空気室
   を設け、且つこの筒状空気室の反シリンダ側の一端に、
   該筒状空気室からその外部方向へ圧縮空気を逃がす方向
   にのみ作用しうる一方向弁を配設してなり、 この一方向弁が、エンジンの圧縮圧力近傍の圧力域では
   閉状態を維持することにより減圧弁の通路と前記シリン
   ダの減圧孔とが連通する減圧作用位置に減圧弁を保持
   し、エンジンの爆発圧力近傍の圧力域では前記ピストン
   が反シリンダ側へ移動することによって一方向弁が開動
   作し、減圧弁の通路を閉じるように構成されていること
   を特徴とするエンジンの始動減圧装置。
2. 【請求項２】請求項第１項記載のエンジンの始動減圧装
   置において、前記減圧弁の開閉動作手段に、エンジン冷
   却用の冷却風を通路を介して導き、エンジン運転時に該
   減圧弁が開作動するのを阻止するよう構成したことを特
   徴とするエンジンの始動減圧装置。
3. 【請求項３】請求項第１項記載のエンジンの始動減圧装
   置において、前記減圧弁の一端が燃焼室内側と連通し、
   減圧作動時に該シリンダ内の圧縮空気を逃がす減圧孔の
   先端がエンジンの掃気通路に連通していることを特徴と
   するエンジンの始動減圧装置。