JPH0754658A

JPH0754658A - 内燃機関用逆止弁

Info

Publication number: JPH0754658A
Application number: JP21524093A
Authority: JP
Inventors: Akio Ogi; 彬生小木; Shigeki Izumisawa; 滋樹泉沢
Original assignee: Yamato Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Yamato Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1993-08-06
Filing date: 1993-08-06
Publication date: 1995-02-28

Abstract

(57)【要約】【目的】逆止弁の大型化を招来することなく、大きな通
路面積の確保を可能とした逆止弁を提供することにあ
る。【構成】内燃機関の通路内に設置されるべく逆止弁にお
いて、該通路にハウジングを配設するとともに該通路と
連通する開口を前記ハウジングに設け、更に、一端を前
記ハウジングに連結し他端を自由端としたコイルスプル
ングを前記ハウジングに配設し、自然状態下では前記コ
イルスプリングが前記開口を閉塞することにより前記逆
止弁を閉弁させたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、逆止弁に関し、特に２
サイクルエンジンや４サイクルエンジン等の内燃機関の
吸気通路、掃気通路または排気通路等の通路に適用する
逆止弁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】吸気通路、掃気通路または排気通路等の
各通路内を流れる吸気流、掃気流または排気流が上流側
へ逆流しない様に、各通路に逆止弁を設けているものが
ある。この逆止弁の形式としては、所謂リード弁式が現
在多く実用化されている（例えば、特公平４−１１７０
号公報）。

【０００３】このリード弁式の逆止弁の構成は以下の如
くである。すなわち、通路に対応する位置に開口を設け
たハウジングと、その開口を閉塞するリード片とから構
成され、そのリード片を下流側の開口に配置し、このリ
ード片の一端をハウジングにビス等で固定して片持ちと
し、リード片自身の戻し力により通常時はその開口を閉
塞する様に構成されている。そして、リード片の下流側
の圧力が上流側の圧力より低くなった時、リード片が持
ち上げられ、次第に開口量を増加する様になっている。
逆に、その圧力が上流側のそれよりも高くなった時、リ
ード片の戻し力により戻され、上記開口を閉塞する様に
なっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、吸気量等の
流量を多く確保するには、リード片の撓み量、すなわ
ち、ストローク量を大きく取る必要がある。また、高速
応答性を良くするためにはリード片の板厚を極力薄くし
なければならない。

【０００５】しかしながら、この様な要求を同時に満足
するには次の問題点が潜んでいる。すなわち、撓み量の
増加に伴いリード片の固定端部の撓み角が大きくなり、
その部分に作用する応力が過大となる。したがって、そ
の撓み量の増加にも自ずと限界があり、その結果、開口
面積を余り大きく取れないという問題点があった。

【０００６】確かに、リード弁を大型化すれば開口面積
を大きく確保するのは可能ではあるが、リード弁まわり
の大型化という別の問題点を誘発する。

【０００７】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、その目的は、逆止弁の大型化を招来すること
なく、大きな通路面積の確保を可能とした逆止弁を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成すべ
く、請求項１記載の逆止弁は、通路にハウジングを配設
するとともに該通路と連通する開口を前記ハウジングに
設け、更に、一端を前記ハウジングに連結し他端を自由
端としたコイルスプルングを前記ハウジングに配設し、
自然状態下では前記コイルスプリングが前記開口を閉塞
することにより前記逆止弁を閉弁することを特徴とす
る。

【０００９】

【作用】請求項１記載の内燃機関用逆止弁によれば、コ
イルスプリングの特性上コイルスプリングは伸長量が比
較的大きくしても内部応力が比較的小さくて済むので、
コイルスプリングを大きくストロークさせることができ
る。大きくストロークさせれば、隣り合うスプリング間
に隙間が大きく取れ、その結果通路面積が大きく確保出
来る。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１乃至図５は本発明の第１実施例を示す
もので、図１は、本発明に係わるクランク室圧縮式２サ
イクルエンジンの概略図を示している。

【００１１】図１において、１０はシリンダ、１２はク
ランクケース、１４はシリンダヘッド、１６はシリンダ
ヘッド１４に取り付けられた点火栓、１７はシリンダ１
０内を摺動自在に上下動するピストン、１８はクランク
ケース１２に回転自在に支持されたクランク軸、１９は
ピストン１７とクランク軸１８とを連結する連接棒であ
る。

【００１２】１３はクランクケース１２内に形成された
クランク室である。１５はシリンダヘッド１４とシリン
ダ１０とピストン１７の頂部とにより形成される燃焼室
である。そして、燃焼室１５は排気通路２４および掃気
通路２２とそれぞれ連通し、ピストン１７の上下動によ
ってその連通が断続されている。また、クランク室１３
は吸気通路２０と連通し、ピストン１７の上下動によっ
てその連通が断続されている。

【００１３】吸気通路２０は、シリンダ１０内に形成さ
れるとともに、気化器３０内にも形成され、更にその上
流で大気に開放されている。また、掃気通路２２は、シ
リンダ１０内に形成され、その上流端がクランク室１３
に常時連通され、下流端が燃焼室１５に連通し、ピスト
ン１７の上下動によってその連通が断続されている。ま
た、排気通路２４は、シリンダ１０内に形成されるとと
もに、その下流が不図示のマフラに接続された上、大気
に開放される。

【００１４】気化器３０内の吸気通路２０には、上流か
ら下流に向かいベンチュリー３２、絞り弁３４が順次設
けられている。なお、周知の様に、絞り弁３４は不図示
の操作子により開閉制御され、吸入空気量を調量してい
る。また、ベンチュリー３２は気化器３０のフロート室
（不図示）と接続され、吸気通路２０内の吸入空気量に
応じて燃料を吐出する様になっている。

【００１５】次に、逆止弁５０の構成を図２乃至図５を
用いて説明する。５２はアルミダイキャスト製或いは樹
脂成形品のハウジングであり、その周囲にフランジが形
成され、また、３つのアーム５３を介して中心に中心枠
５４が一体成形されている。ハウジング５２のアーム５
３および中心枠５４を除く部分に開口５５が開口してい
る。中心枠５４には弁体を構成するコイルスプリング６
０の一端が固定されている。すなわち、コイルスプリン
グ６０の中心部６０ａがスプリング止め具６３を介して
ボルト５６を締め込むことにより固定される。コイルス
プリング６０の他端である外周部６０ｂは移動部材６２
と一体となっている。なお、このコイルスプリング６０
は図２および図５に示す様に円錐状の形状をしている
が、三角錐、四角錐その他の多角錐の各形状でも良く、
更に、楕円状の形状でもよい。なお、移動部材６２の外
周には吸気通路２０の内壁面との間に僅かな隙間が設け
られている。

【００１６】図２および図４に示す様に、ハウジング５
２とシリンダ１０との間には、円筒状のストッパ７０が
設けられ、４本のボルト５７を締め込むことにより固定
される。すなわち、フランジ部７０ａがハウジング５２
のフランジとシリンダ１０の端面間に挟まれ、ボルト５
７の締結力で固定される。また、ストッパ７０はフラン
ジ部７０ａの反対側が吸気通路２０の中心に向かう様に
フランジ状にストップ部７０ｂが形成され、これがコイ
ルスプリング６０の最大伸長量を規制している。すなわ
ち、移動部材６２が左側（図２において）に移動してス
トップ部７０ｂに当接することによりコイルスプリング
６０がこれ以上伸長しない。

【００１７】なお、コイルスプリング６０は自由状態で
は、図２に示す様に縮んで、各コイル同士が隙間なく密
着しており、この間でリークしない様になっている。ま
た、移動部材６２はハウジング５２の円筒状の左端に着
座しており、この部分でもリークしない様になってい
る。しかし、吸気通路２０の圧力が、逆止弁５０の上流
側（気化器３０側）より下流側の方が低くなると、コイ
ルスプリング６０にその差圧が作用して開弁する。すな
わち、コイルスプリング６０は、その中心部６０ａがハ
ウジング５２に固定されているのでこの部分は移動しな
いが、外周部６０ｂは自由端であるので、この差圧によ
り左方向（図２において）に移動する。この移動の間に
コイルスプリング６０の各コイル同士が離れ次第にその
距離が増加する。この移動は移動部材６２がストップ部
７０ｂに当接するまで行われる。よって、吸気通路２０
は逆止弁５０部分でも連通状態となる。なお、コイルス
プリング６０は、伸長する際、各コイルが微小づつ捩じ
れることにより伸長され、その伸長量が比較的大きくて
も、コイル全体に捩じれ量が分散されるので、コイルの
単位長さ当たりの捩じれ角は比較的微小となり、各コイ
ルに作用する応力（この場合は剪断応力）は少なくて済
む。

【００１８】次に、エンジンの運転状態時の各部分の作
動および吸入空気の吸入過程を図１および図２を用いて
説明する。クランク軸１８が反時計方向（図１におい
て）に回転すると、ピストン１７がシリンダ１０内の図
１の位置から更に下降し、クランク室１３を逐次圧縮す
る。ここで圧縮された混合気は掃気通路２２を介して燃
焼室１５へ掃気され、燃焼室１５内の既燃ガスを排気通
路２４を通して外部に追い出す。更にクランク軸１８が
反時計方向（図１において）に回転すると、ピストン１
７が下死点を通過し、シリンダ１０内を上昇する。そし
て、ピストン１７が更に上昇するとクランク室１３が吸
気通路２０と連通し、負圧となったクランク室１３の圧
力が吸気通路２０を伝搬して、逆止弁５０に作用する。

【００１９】クランク室１３の負圧が逆止弁５０に作用
すると、コイルスプリング６０は左方向（図２におい
て）移動する。その中心部６０ａはハウジング５２に固
定されているので、この部分はその位置を保持している
が、その外周部６０ｂは自由端となっているので、前記
負圧により移動部材６２とともに左方向（図２におい
て）に移動し、移動部材６２がストップ部７０ｂに当接
するまで移動し、その位置で停止する。この時、コイル
スプリング６０の各コイル間の隙間が最大となる。すな
わち、逆止弁５０が最大に開弁した状態となる。

【００２０】ピストン１７が上死点を過ぎて下降する
と、クランク室１３内が圧縮され、吸気流が逆流しよう
とする。すると、逆止弁５０の下流側の圧力が上流側の
それよりも高くなり、コイルスプリング６０が自然状態
の縮んだ状態に戻ろうと作用し、その外周部６０ｂが右
方向（図２において）に移動し、移動部材６２がハウジ
ング５２に着座し、図２の状態となる。この状態では、
逆止弁５０は右方向（図２において）の吸気流を阻止す
る。もって、これ以上逆流しない。

【００２１】逆止弁５０が開弁開始すると、大気が吸気
通路２０内へ導入され、気化器３０内でベンチュリー３
２から計量吐出された燃料と混合して、逐次絞り弁３４
および逆止弁５０を通過して、クランク室１３に導入さ
れる。導入された混合気は上記で説明した様に掃気通路
２２を通って燃焼室１５へ導かれ、点火栓１６で点火さ
れて燃焼し、排気通路２４を通って外部に排出される。

【００２２】次に、本発明の第２実施例を図６乃至図８
を用いて説明する。なお、第２実施例の構成は、第１実
施例の構成と類似しており、よって、同一の部分につい
ては、第１実施例の参照番号に１００を加えることによ
り、その説明を省略する。以下相違する点を中心に説明
する。

【００２３】図６は逆止弁１５０単体の縦断面図であ
る。この逆止弁１５０も第１実施例と同様に、エンジン
に取り付けられる。しかし、この逆止弁１５０は、コイ
ルスプリング１６０のハウジング１５２への固定部分が
第１実施例と反対である。すなわち、コイルスプリング
１６０の外周部１６０ｂがハウジング１５２に固定さ
れ、コイルスプリング１６０の中心部１６０ａが自由端
となっている。

【００２４】コイルスプリング１６０は外周部１６０ｂ
がスプリング止め具１６３によりハウジング１５２へ固
定され、その中心部１６０ａが移動部材１６２にスプリ
ング止め部材１６４をボルト１５８を締め込むことによ
り固定される。このコイルスプリング１６０は第１実施
例と同様、自然状態では図６に示す様に縮んでおり、各
コイル同士が隙間なく密着しており、この間でのリーク
はない。しかして、逆止弁１５０は吸気通路１２０内で
逆流しようとする吸気流を阻止する。

【００２５】しかし、吸気通路１２０の圧力が、逆止弁
１５０の上流側（気化器側）より下流側の方が低くなる
と、コイルスプリング１６０にその差圧が作用して開弁
する。すなわち、コイルスプリング１６０は、その外周
部６０ｂはハウジング５２に固定されているのでこの部
分は移動しないが、中心部１６０ａは自由端であるの
で、この差圧により左方向（図６において）に移動す
る。この移動の間にコイルスプリング１６０の各コイル
同士が離れ次第にその距離を増加させる。この移動はス
プリング止め部材１６４がハウジング１５２から３本の
アームを介して一体のストップ部１７０ｂに当接するま
で行われる。よって、吸気通路１２０は逆止弁１５０で
連通する。

【００２６】第２実施例では、コイルスプリング１６０
の自由端をコイルスプリング１６０の中心部１６０ａ側
とした。中心部１６０ａ側はコイル線長さが外周部１６
０ｂ側より小となるので、移動部分の質量が小となり、
応答性が良くなり、もって、エンジンの高速応答性が良
くなる。

【００２７】本実施例の様に、コイルスプリングを円錐
状に形成したものを採用すると、開弁したとき、コイル
間に形成される隙間が比較的通路流れに対し方向変化が
少なくて済み、逆止弁での流路抵抗が少なくなる。また
本実施例では円錐状のコイルスプリング６０を採用した
ので、開弁時には、隙間が全周に、しかも螺旋状に生ず
る。したがって、吸気流は吸気通路２０に沿って全方位
に流れるとともにスワール状にも流れる。

【００２８】本実施例では、逆止弁が吸気通路に設置す
る例を示したが、本発明はこの吸気通路に設置するもの
に限らず、掃気通路或いは排気通路等の内燃機関の各種
通路に設置するものを包含する。また、吸気通路に設置
する場合でも、吸気通路がこの逆止弁を介してクランク
室に直接接続するものをも包含する。

【００２９】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の内燃機関
用逆止弁によれば、開弁時、通路面積が大きく確保で
き、吸気量の増加が図れる。また、リード弁に比し、ス
トロークが比較的大きく確保出来る。また、構成部材に
作用する応力も比較的小で済む等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

図１乃至図５は、本発明の第１実施例を示し、図６乃至
図８は本発明の第２実施例を示す。

【図１】本発明の第１実施例の逆止弁を適用したクラン
ク室圧縮式２サイクルエンジンの概略図である。

【図２】要部の縦断面図である。

【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。

【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線断面図である。

【図５】開弁状態下の逆止弁の一部分を断面した断面図
である。

【図６】図６は第２実施例に係る逆止弁の断面図で、図
８のＶＩ−ＶＩ線断面図である。

【図７】図６の右側面図である。

【図８】図６の左側面図である。

【符号の説明】

１０・・・・・シリンダ２０・・・・・吸気通路３０・・・・・気化器５０・・・・・逆止弁５２・・・・・ハウジング５５・・・・・開口６０・・・・・コイルスプリング６０ａ・・・・中心部６０ｂ・・・・外周部６２・・・・・移動部材７０・・・・・ストッパ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関の通路内に設置されるべく逆止弁
において、該通路にハウジングを配設するとともに該通
路と連通する開口を前記ハウジングに設け、更に、一端
を前記ハウジングに連結し他端を自由端としたコイルス
プルングを前記ハウジングに配設し、自然状態下では前
記コイルスプリングが前記開口を閉塞することにより前
記逆止弁を閉弁してなる内燃機関用逆止弁。
【請求項２】請求項１において、前記コイルスプリング
が円錐状のコイルスプリングで構成したことを特徴とす
る内燃機関用逆止弁。
【請求項３】請求項２において、前記コイルスプリング
の前記他端を前記コイルスプリングの円錐状の中心側と
したことを特徴とする内燃機関用逆止弁。