エンジン及びエンジン作業機
【課題】
混合気を確実に遮断することによりエンジンの過回転を防止することができるリードバルブを備えたエンジンを提供する。
【解決手段】
気化器と、ピストンが往復運動する空間に開口する吸気開口を有し、気化器から供給される混合気をクランクケースに設けられたクランク室に供給する吸気ポートが形成されるシリンダブロックと、気化器とシリンダブロックとの間に設けられ、吸気ポートと気化器とを連通する吸気通路を有するインシュレータ１９を有するエンジンにおいて、インシュレータに、磁性材料により製造されるリードバルブ２１と、２つの磁極片２５ｂ、２５ｃを有する鉄心と、鉄心の一部に巻かれたコイル２６を有する電磁石２７を組み込んだ（鋳込むようにした）。電磁石２７は制御部によって制御され、通電することによってリードバルブ２１を閉状態に保つことができるようにした。
混合気を確実に遮断することによりエンジンの過回転を防止することができるリードバルブを備えたエンジンを提供する。
【解決手段】
気化器と、ピストンが往復運動する空間に開口する吸気開口を有し、気化器から供給される混合気をクランクケースに設けられたクランク室に供給する吸気ポートが形成されるシリンダブロックと、気化器とシリンダブロックとの間に設けられ、吸気ポートと気化器とを連通する吸気通路を有するインシュレータ１９を有するエンジンにおいて、インシュレータに、磁性材料により製造されるリードバルブ２１と、２つの磁極片２５ｂ、２５ｃを有する鉄心と、鉄心の一部に巻かれたコイル２６を有する電磁石２７を組み込んだ（鋳込むようにした）。電磁石２７は制御部によって制御され、通電することによってリードバルブ２１を閉状態に保つことができるようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、刈払機やチェンソー等で用いられるリードバルブを備えたエンジンに関し、特に、リードバルブを電気的な制御により強制的に閉鎖させることができるようにしたエンジン及びエンジン作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】
刈払機やチェンソー等の小型の作業機には、特許文献１に開示されるように動力源として小型のエンジン、特に２サイクルのエンジンが広く用いられている。図２２は、エンジン作業機の一例である刈払機１００１の外観図である。図２２に示すように、携帯型のエンジン作業機への搭載に好適な小型の２サイクルエンジンをエンジンカバー１００２の内部に搭載した刈払機１００１は、操作桿１００５の先端に回転刃１００３が取り付けられ、操作桿１００５の後端にエンジンとそれを覆うエンジンカバー１００２が取り付けられる。エンジンの出力は、操作桿１００５内に挿通させた図示しないドライブシャフトを介して回転刃１００３に伝達される。作業者は操作桿１００５に取り付けられたハンドル１００４を把持して刈払機１００１を操作する。
【０００３】
刈払機１００１で用いられるような２サイクルエンジンは、小型軽量で大きな出力を得ることができ、燃料を供給することにより長時間の作業が可能となる。しかしながら、２サイクルエンジンは、４サイクルエンジンと違ってシリンダに吸気バルブ及び排気バルブを有しないため、リードバルブを設けてクランクケースに流入した空気が逆流しないようにする技術が広く用いられている。さらに、エンジン回転数が所定回転数以上に上昇した場合に、混合気通路を遮断してエンジンの過回転の防止を行うガバナー装置を備えたものがある。例えば特許文献１ではインシュレータの外側に駆動体および遮断体を変位させる伝達機構を設け、エンジンの回転数に応じて混合気通路に設けられた遮断体を外部に設けられたモータにより開閉させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２５３０３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のようなガバナー装置は混合気通路の遮断性の確実さがやや不十分であり、この不確実さ等により混合気の流入を許してしまう恐れがあった。また、インシュレータの外部にガバナー装置を設けるためのスペースが必要である上、遮断体を変位させる伝達機構がやや複雑となり、寿命や信頼性の更なる向上を図る際のネックとなる。また、遮断体を制御により変位させるため、即応性に欠けるという問題があった。
【０００６】
本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、その目的は、混合気通路の混合気の流れを確実に遮断することによりエンジンの過回転を防止することができるリードバルブを備えたエンジン及びエンジン作業機を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、既存のリードバルブを電磁力によって任意のタイミングで閉鎖状態に保持することができるようにし、未燃焼ガスの排出を抑制することを可能としたエンジン及びエンジン作業機を提供することにある。
【０００８】
本発明のさらに他の目的は、従来のエンジンで用いられるインシュレータにリードバルブの電磁閉鎖機構を組み込むことにより、インシュレータのサイズを変更することなく低コストで信頼性の高いエンジン及びエンジン作業機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願において開示される発明のうち代表的なものの特徴を説明すれば次の通りである。
【００１０】
本発明の一つの特徴によれば、シリンダ内に燃料と空気の混合気を供給する気化器と、ピストンが往復運動可能なシリンダブロックと、クランク室が形成されたクランクケースを有するエンジンであって、混合気の通過する混合気通路に設けられ、磁性材料からなるリードバルブと、リードバルブに対向する少なくとも２つの磁極片を有する鉄心と、鉄心の一部に巻かれたコイルを有する電磁石と、電磁石を制御する制御部を設けた。２つの磁極片はリードバルブに接触する位置であって、混合気通路の内部または混合気通路の一部と接する部分に配置される。
【００１１】
本発明の他の特徴によれば、２つの磁極片のリードバルブと接する面は円弧状に形成され、互いの凹部が混合気通路の軸線に対して対称となるように配置され、２つの磁極片はコイルが巻かれたＵ字状の鉄心にて接続される。気化器とシリンダブロックとの間には、吸気ポートと気化器とを連通する通路を有するインシュレータが更に設けられ、Ｕ字状の鉄心及びコイルは、インシュレータ内に埋め込まれる（鋳込まれる）と好ましい。
【００１２】
本発明のさらに他の特徴によれば、２つの磁極片及びコイルは、混合気通路の内部に配置される。制御部は、シリンダ内の吸気開口が開くべきタイミングに電磁石に給電することによりリードバルブを閉鎖状態に維持する。制御部は、エンジンの回転数が目標回転数よりも高くなった場合に、電磁石に給電することにより吸気開口が開いている間にリードバルブを閉鎖状態に保つ回数が所定割合となるように制御する。この制御は、エンジンの第１の所定回転数を超える回転数を検出すると、吸気開口が開いている間に混合気通路を閉じる回数が増えるよう変更する。また、アイドリング状態の回転数を検出し、第１の所定回転数より低い第２の所定回転数を超える回転数を検出すると、制御部は、吸気開口が開いている間に混合気通路を閉じる回数が増えるよう制御する。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、２つの磁極片からの磁力線がリードバルブを介して伝わるように磁気的な閉ループが形成されるので、磁化の際に磁極片がリードバルブに当接することで優れた吸着力を実現できる。このため燃料通路の遮断性の不十分さからの混合気の流入の心配が無くなり、混合気を確実に遮断することができる。これにより、気化器からシリンダに供給される混合気を確実に遮断することでエンジンの回転数制御や効率的な燃焼制御を行うことが可能なエンジンを提供できる。
【００１４】
請求項２の発明によれば、２つの磁極片又は電磁石の磁極片が、燃料通路の内部または燃料通路の一部と接する部分に配置されているので、コイルによる発熱を吸気される空気により効果的に冷却することができる。
【００１５】
請求項３の発明によれば、２つの磁極片のリードバルブと接する面は円弧状に形成され、互いの凹部が混合気通路の軸線に対して対称となるように配置されるので、磁力による吸着領域を広く確保することができ、電磁石によりリードバルブを安定して閉鎖状態に保つことが可能となる。
【００１６】
請求項４の発明によれば、Ｕ字状の鉄心及びコイルは、インシュレータ内に埋め込まれるので、がたつきやコイルの断線を起こすことが無く信頼性の高い長寿命なエンジンを実現できる。
【００１７】
請求項５の発明によれば、２つの磁極片及びコイルは、混合気通路の内部に配置されるので、コイルによる発熱を吸入される空気によってきわめて効果的に冷却することができる。また、電磁石をインシュレータに鋳込む必要が無いのでインシュレータの製造原価を低減することができる。
【００１８】
請求項６の発明によれば、制御部は、吸気開口が開くべきタイミングにおいて電磁石に給電することによりリードバルブを閉鎖状態に維持させるので、未燃ガスを発生させることなくエンジンの回転数を効果的に低下させる制御が可能となる。
【００１９】
請求項７の発明によれば、制御部は、エンジンの回転数が目標回転数よりも高くなった場合に電磁石に給電し、吸気開口が開いている間にリードバルブを閉鎖状態に保つ回数が所定割合となるように制御するので、制御が難しい２サイクルエンジンにおいても確実にエンジン回転数の制限を行うことが可能となる。
【００２０】
請求項８の発明によれば、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のエンジンを用いてエンジン作業機を実現するので、回転制御が容易で使い勝手の良いエンジン作業機を実現することができる。
【００２１】
本発明の上記及び他の目的ならびに新規な特徴は、以下の明細書の記載及び図面から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施例に係るリードバルブを備えたエンジンの全体構成を示す縦断面図である。
【図２】図１のインシュレータ組立体（図１の点線Ａで囲む部分）の拡大側面図である。
【図３】図１のインシュレータ組立体をシリンダブロック８側から見た（図２の矢印Ｂ方向から見た）側面図である。
【図４】図１のインシュレータ組立体の構造を示す部品展開図である。
【図５】図３のインシュレータ１９を示す側面図であって、インシュレータ組立体からストッパ２３とリードバルブ２１を取り外した状態を示す図である。
【図６】図５のＣ−Ｃ部の端面図である。
【図７】図５のインシュレータ１９の底面図であって、図５の矢印Ｄ方向から見た図である。
【図８】図１のインシュレータ組立体の電磁石２７を帯びた時の状態を示す側面図でインシュレータ組立体からストッパ２３とリードバルブ２１を取り外した状態を示す図である。
【図９】図１のインシュレータ組立体の電磁石２７を帯びた時の状態を示す底面図であって、図８のＥ方向から見た図である。
【図１０】図１のインシュレータ組立体の鉄心２５がリードバルブ２１と吸着した際の磁力線の流れを示す図である。
【図１１】図１のインシュレータ組立体のリードバルブ２１が最大開口してストッパ２３にと当接している状態を示す側面図である。
【図１２】本発明の実施例に係るエンジン１の制御ブロック図である。
【図１３】本発明の実施例に係るエンジン１のリードバルブ２１の吸気開口とバルブ駆動部３５の動作を示すタイミングチャート図である。
【図１４】本発明の実施例に係るエンジン１のリードバルブ２１の吸気開口とバルブ駆動部３５の動作を示す別のタイミングチャート図である。
【図１５】本発明の実施例に係るエンジン１のリードバルブ２１の吸気開口とバルブ駆動部３５の動作を示すさらに別のタイミングチャート図である。
【図１６】本発明の第２の実施例に係るインシュレータ１１９の側面図である。
【図１７】本発明の第３の実施例に係るインシュレータ組立体の側面図である。
【図１８】本発明の第３の実施例に係るインシュレータ組立体の吸気ポート１４側から見た側面図である。
【図１９】本発明の第３の実施例に係るインシュレータ組立体の側面図であって、インシュレータ組立体からストッパ２３とリードバルブ２１を取り外した状態を示す図である。
【図２０】本発明の第３の実施例に係るインシュレータ組立体の縦断面図である。
【図２１】本発明の第４の実施例に係るインシュレータ組立体の縦断面図である。
【図２２】エンジン作業機の一例である刈払機の外観図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００２３】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下の図において、同一の部分・部品には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。また、本明細書においては、上下左右の方向は図１に示す方向であるとして説明する。
【００２４】
図１において、エンジンカバー２に収容されたエンジン１には、燃料タンク３から供給される燃料と空気を混合してエンジン１に混合気を供給する気化器４と、マフラー５と、クランク軸６に固定されたマグネトロータ７と、エンジン１のシリンダブロック８に固定されたイグニッションコイル（図示せず）と、イグニッションコイルに接続された点火プラグ１０が取付けられる。シリンダブロック８の内部に形成されたシリンダボア１１の内周壁には排気ポート１２に接続する排気開口１３と、吸気ポート１４に接続する吸気開口１５と、掃気通路（図示せず）に接続する掃気開口（図示せず）が開口する。
【００２５】
シリンダボア１１内にはピストン１６が上下方向に往復運動可能に収容され、ピストン１６が上下運動する際に、排気開口１３、吸気開口１５、掃気開口（図示せず）はそれぞれピストン１６の側壁により開閉される。図１では、ピストン１６が上死点位置にある状態を示しており、排気開口１３は閉じられた状態であり、吸気開口１５は完全に開いた状態である。ピストン１６は、コンロッド１８を介してシリンダブロック８の下方に取り付けられたクランクケース１７に回転可能に支持されたクランク軸６に接続される。シリンダブロック８には、排気ポート１２と連通するようにマフラー５が接続される。シリンダブロック８の吸気ポート１４には、インシュレータ１９を介して気化器４が接続される。
【００２６】
図２は、図１のインシュレータ組立体（図１の点線Ａで囲む部分）の拡大側面図である。ここで、“インシュレータ組立体”とは、シリンダブロック８と気化器４の間に組み込まれる部品の組立体であって、インシュレータ１９と、インシュレータ１９の吸気ポート１４側に設けられるいくつかの部品（２１、２３、２４：詳細は後述）、そして、本実施例において新たに追加される電磁石２７によって構成される。インシュレータ１９は、吸気ポート１４と気化器４の間に介在されるもので、混合気通路の一部を形成するものであって、所定の長さの吸気通路２０を形成することにより吸入効率を改善するものである。インシュレータ１９は例えばプラスチック等の高分子樹脂の一体成形により製造される。
【００２７】
インシュレータ１９の吸気ポート１４側の端部には、リードバルブ（吸気制御弁）２１が設けられる。リードバルブ２１は、ステンレスやベーナイト鋼等の弾性変形可能な板状の磁性体である。リードバルブ２１は、インシュレータ１９の吸気通路２０の開口部分を完全に覆うのに十分な面積を有し、インシュレータ１９の吸気ポート１４側の端部に、リードバルブ２１の吸気ポート１４側に設けられるストッパ２３とともにねじ２４により片持ち支持される。リードバルブ２１はピストン１６が上昇してクランク室内と吸気通路２０内の圧力差が所定値を越える（クランク室内が負圧になる）と吸気ポート１４側に弾性変形し、吸気通路２０が吸気ポート１４と連通する。また、リードバルブ２１が変形していない状態（図２に図示した状態）では、リードバルブ２１が吸気通路２０の吸気ポート側の開口部全体を覆うことにより吸気通路２０を閉鎖する。
【００２８】
インシュレータ１９の吸気通路２０の端部であって、リードバルブ２１と対向する位置には電磁石２７が設けられる。電磁石２７は、リードバルブ２１に所定の面積にて当接するような形状の鉄心２５と、鉄心２５の一部に巻かれたコイル２６から構成される。電磁石２７は、コイル２６への通電のオンオフすることによって、磁力の発生と停止を任意のタイミングでコントロールするものであって、特に微小電気入力によって強力な吸引力を発生することができる。鉄心２５の一部であってリードバルブ２１と接触する磁極片部分は吸気通路２０の内部に設けられ、鉄心２５の残りの部分とコイル２６はインシュレータ１９の内部に埋め込まれる（鋳込まれる）ように配置される。
【００２９】
図３は図１のインシュレータ組立体をシリンダブロック側から見た（図２の矢印Ｂ方向から見た）側面図である。インシュレータ１９は吸気の流れと垂直な断面形状が略四角形であり、図３のように見た際にはほぼ中央付近に円形の吸気通路２０が形成される。インシュレータ１９の吸気ポート１４側の端部１９ａには、リードバルブ（吸気制御弁）２１が設けられる。リードバルブ２１は吸気通路２０の直径よりも十分大きく構成され、ストッパ２３と共に２本のねじ２４によってインシュレータ１９の吸気ポート１４側の端部１９ａに片持ち支持される。リードバルブ２１の形状や大きさは、従来から用いられているリードバルブと同等で良い。電磁石２７の鉄心２５の一部であって磁極片となる部分は、吸気通路２０の内部に設けられ、コイル２６は、インシュレータ１９の内部に埋め込まれるように配置される。
【００３０】
図４はインシュレータ組立体の構造を示す部品展開図である。インシュレータ１９には電磁石２７が鋳込まれるように形成されるが、本図では形状がよくわかるようにインシュレータ１９と電磁石２７を別々に図示している。実際には合成樹脂の一体成形によりインシュレータ１９を製造する際に電磁石２７の大部分を鋳込むようにして製造する。インシュレータ１９の吸気ポート１４側の端部１９ａにはリードバルブ２１を取り付けるための取付面１９ｂが形成される。取付面１９ｂはシリンダブロックへの位置決めのため段差状に吸気ポート１４側に突出するもので、吸気ポート１４の内側の形状に沿って、リードバルブ２１よりもやや大きくなるようなサイズに設けられる。取付面１９ｂの上側にはねじ２４を固定するための２つのねじ穴１９ｃが形成され、ねじ穴１９ｃの内周には雌ねじが形成される。
【００３１】
電磁石２７は、鉄心２５（２５ａ〜２５ｃ）とコイル２６により形成される。鉄心２５は、２つの磁極片２５ｂ、２５ｃと、これらを接続するＵ字状部分２５ａにより構成される。コイル２６はＵ字状部分２５ａの中央付近（Ｕ字の底辺部）に巻かれるものであって、コイル２６に通電することのより鉄心２５に所定方向の磁束が発生させることができ、その結果、磁極片２５ｂをＮ極に、磁極片２５ｃをＳ極に帯磁させることができる。磁極片２５ｂ、２５ｃは、その形状が弓形に湾曲した半円筒形であり、向かい合う磁極片２５ｂ、２５ｃはお互いの凹部が向かい合うように、吸気通路２０の軸線に対して対称となるように配置される。このように磁極片２５ｂ、２５ｃは、非接触となるように所定の間隔を有して配置され、Ｕ字状部分２５ａに溶接等によって固定される。磁極片２５ｂ、２５ｃは電磁石２７がインシュレータ１９に鋳込まれた際にも外部に露出するように配置され、本実施例では磁極片２５ｂ、２５ｃ部分は吸気通路２０の内部に位置するように設けられる。本実施例では、磁極片２５ｂ、２５ｃの外径は吸気通路２０の内径と同じに形成される。尚、図４では図示していないがコイル２６からは直流電流を流すための２本のリード線が引き出される。
【００３２】
取付面１９ｂにはリードバルブ２１とストッパ２３が２本のねじ２４によって共に固定される。ストッパ２３は、例えばステンレス板等の薄板を曲げて構成した部品であって、本実施例では折り目２３ａを形成することにより、リードバルブ２１が弾性変形した際の最大角θ（図２参照）を決定する。ストッパ２３は、リードバルブ２１の所定量以上の弾性変形防止という役割から、リードバルブ２１の接触によって変形しないように十分な強度を持つように構成するのが望ましい。
【００３３】
図５は、インシュレータ１９の吸気ポート１４側から見た側面図であって、インシュレータ組立体からストッパ２３とリードバルブ２１を取り外した状態を示す図でもある。本実施例のインシュレータ１９は、内部に電磁石２７が鋳込まれている点を除けば、サイズ的には従来のインシュレータと同じサイズである。従って、従来のインシュレータと本実施例におけるインシュレータ１９を置き換えることによって本発明を容易に実現することができる。尚、本明細書でのインシュレータ１９の図では、インシュレータ１９をシリンダブロック８に取り付けるためのねじを貫通させるねじ穴を図示していないが、必要に応じて２〜４本のねじ穴が設けられる。
【００３４】
図６は図５のＣ−Ｃ部の端面図である。この図からインシュレータ１９の吸気通路２０の内径と、鉄心２５の磁極片２５ｂ（２５ｃ）との大きさの関係が理解できるであろう。また、磁極片２５ｂ（２５ｃ）の吸気ポート１４側の端部は、インシュレータ１９の取付面１９ｂと同一になるように配置されるので、リードバルブ２１が閉じたときに磁極片２５ｂ、２５ｃと良好に当接することが理解できるであろう。尚、吸気通路２０の内部に磁極片２５ｂ、２５ｃを設けたことにより吸気用の通路断面積が減少する。その場合は、吸気通路内に磁極片を設けない従来のインシュレータに対して、吸気通路２０の内径をわずかに大きく構成すれば良い。磁極片２５ｂ、２５ｃを固定する鉄心２５のＵ字状部分２５ａの大部分はインシュレータ１９内に鋳込まれることになる。またＵ字状部分２５ａに巻かれるコイル２６の全部はインシュレータ１９内に鋳込まれるので、オイル等で汚れたり振動によって断線したりすることを防止できる。
【００３５】
図７はインシュレータ１９の底面図であって、図５の矢印Ｄ方向から見た図である。本図から理解できるように、鉄心２５及びコイル２６はインシュレータ１９の吸気ポート１４に近い端部に設けられる。コイル２６からは、コイル２６に直流電流を供給するための２本の電源線２６ａ、２６ｂが設けられる。コイル２６に電流を流して鉄心２５の磁極片２５ｂ、２５ｃに磁界を発生させると、磁極片２５ｂがN極に、磁極片２５ｃがＳ極に帯磁する。この状態を示すのが図８であり、帯磁することによりリードバルブ２１を強力に吸着する吸着面が図８の斜線で示す部分（２５ｂ、２５ｃ）である。ここで、２つのねじ穴１９ｃにおけるねじ固定に加えて斜線で示すようなほぼ円筒形の部分（この直径は吸気通路の外径と等しい）にて安定して保持される。
【００３６】
図９は、図１のインシュレータ組立体の電磁石２７を帯びた時の状態を示す底面図（図８のＥ方向から見た図）であって、磁極片２５ｂ（Ｎ極）から磁極片２５ｃ（Ｓ極）への磁力線４０を示す図である。図９に示すように、磁極片２５ｂ（Ｎ極）から磁極片２５ｃ（Ｓ極）に向かう磁力線が、磁性体からなるリードバルブ２１により導かれて閉路状態となる。そのため、リードバルブ２１がインシュレータ１９側に強力に吸着され、リードバルブ２１が吸気通路２０を閉じた状態で確実に保持される。電磁石２７に供給される直流電流が少ない場合であっても、その吸着力は十分強力であるため、吸気ポート１４側が大きく負圧になってもリードバルブ２１が開状態となることはない。図１０は、インシュレータ組立体の鉄心２５がリードバルブ２１と吸着した際の磁力線の流れを示す図である。リードバルブ２１がインシュレータ１９側に吸着されると、磁力線４０は磁性体からなるリードバルブ２１を介して磁極片２５ｂ（Ｎ極）から磁極片２５ｃ（Ｓ極）に向かう。従って、電磁石２７のコイル２６への電流の供給を停止しない限りクランク室の負圧によってリードバルブ２１の自由端側がインシュレータ１９の取付面１９ｂから離れて開状態になることはない。
【００３７】
図１１はインシュレータ組立体のリードバルブ２１が最大開口してストッパ２３にと当接している状態を示す側面図である。通常、リードバルブ２１はピストン１６が上昇してクランク室内と吸気通路２０内の圧力差が所定値を越える（クランク室内が負圧になる）と吸気ポート１４側に弾性変形して吸気通路２０を開く。この際のリードバルブ２１の可動角度はθである。また、リードバルブ２１が変形していない状態では、リードバルブ２１は吸気通路２０の吸気ポート側の端部を覆って吸気通路２０を閉鎖することにより、クランクケース１７圧縮時の燃料の吸気通路２０への吹き返しを防止する。本実施例では図９で示したようにリードバルブ２１が閉じている状態において、磁極片２５ｂ、２５ｃに接した状態となることから、コイル２６に電流を流すことによって図１０に示した磁力線４０はリードバルブ２１を介して閉ループを形成し、リードバルブ２１を強制的に保持することができ、クランク室内と吸気通路２０内の圧力差が大きくなっても、吸気通路２０を閉鎖することが可能となる。この結果、シリンダボア１１側へ混合気を流入させたくない場合に、演算部３６からバルブ駆動部３５への電気的指示を出すだけで、確実に流入を防止することが可能となる。
【００３８】
図１２は本発明の実施例に係るエンジン１の制御ブロック図である。エンジン１に用いられる制御装置（制御手段）２８は、エンジン１の回転数を検出する回転数検出部（運転状態検出手段）２９と、エンジン１のクランク軸６の位置（クランク角あるいはピストン位置）を検出するクランク位置検出部（運転状態検出手段）３０と、ハンドル１００４に設けられたスロットルレバー３１の位置を検出するスロットル位置検出部（運転状態検出手段、アイドリング状態検出手段、スロットル操作状態検出手段）３２と、ハンドル１００４に設けられたエンジン１を停止させるストップスイッチ３３の位置を検出するストップスイッチ位置検出部（運転状態検出手段）３４と、コイル２６への通電を行うバルブ駆動部３５と、演算部３６を含んで構成される。
【００３９】
回転数検出部２９は、イグニッションコイルからの信号を検出してエンジン１の回転数を検出し、演算部３６に回転数信号を出力する。クランク位置検出部３０は電源回路３７に接続され、電源回路３７に電力を供給する充電用コイル３８にマグネトロータ７のマグネット３９が通過時に発生する電圧パルスを利用して、クランク軸６が所定の位置、例えば、上死点位置あるいは上死点手前の所定角度にある位置を検出し、クランク軸６が所定位置を通過した場合にクランク軸６の所定位置を示すクランク位置信号を演算部３６に出力する。なお、クランク位置信号は、充電用コイル３８を利用する代わりに、イグニッションコイルに発生する電圧パルスを利用してクランク軸６の位置を検出する構成でも良い。また、スロットル位置検出部３２は、スロットルレバー３１が操作されているか否かを検出してスロットル位置信号を演算部３６に出力し、ストップスイッチ位置検出部３４は、ストップスイッチ３３が作動（エンジン停止）しているか否かを検出しストップスイッチ信号を演算部３６に出力する。そして、演算部３６には、回転数検出部２９と、クランク位置検出部３０と、スロットル位置検出部３２と、ストップスイッチ位置検出部３４から出力された信号が入力され、バルブ駆動部３５にバルブを駆動する、つまり、コイル２６に通電して電磁石２７を作動させる信号をバルブ駆動部３５に出力する。
【００４０】
制御装置２８は、スロットル位置検出部３２がスロットルレバー３１の操作されていない状態（スロットルが閉じている状態）を検出し、回転数検出部２９がエンジン１の回転数がアイドリング回転数以下、例えば３０００ｒｐｍ以下であることを検出した場合には、図１３に示すように、バルブ駆動部３５を駆動しない。つまり、この状態においては、ピストンの上下動に伴う吸気開口１５の開閉（図の上段）に対して、バルブ駆動部３５が作動することは無く、リードバルブ２１が吸気通路２０を塞いだ状態に保持されることはない。
【００４１】
この状態からエンジン１の回転数が上昇し、回転数検出部２９によりアイドリング回転数より高い第１の回転数、例えば３５００ｒｐｍを超える回転数を検出した場合、つまり、スロットル位置検出部３２がスロットルレバー３１の操作されていない状態（スロットルが閉じている状態）を検出し、回転数検出部２９が第１回転数を超える回転数を検出した場合には、制御装置２８はクランク位置検出部３０のクランク位置信号と回転数検出部２９のエンジン回転数信号に基づいて、吸気開口１５の開くタイミングに合わせて、吸気開口１５の開く回数に対する、吸気開口１５が開いている間に吸気通路２０を閉じる回数が１／２の所定値となるよう、バルブ駆動部３５を図１４に示すように駆動する。したがって、この状態においては、ピストンの上下動に伴う吸気開口１５の開閉回数の１／２において、バルブ駆動部３５の作動により吸気開口１５の開口中にリードバルブ２１が吸気通路２０を塞いだ状態に保持される。なお、バルブ駆動部３５を吸気開口１５の開くタイミングより早めに作動させることで、リードバルブ２１が吸気通路２０を閉鎖した状態（リードバルブ２１が変形していない状態）の間に通電してリードバルブ２１を電磁石２７に吸引することが好ましい。尚、リードバルブ２１の開いている角度θが小さい状態であれば、電磁石２７を通電させることで磁極片２５ｂ、２５ｃから発生する磁束により、リードバルブ２１を引きつけて吸着することも可能である。
【００４２】
さらにエンジン１の回転数が上昇し、回転数検出部２９により第１の回転数より高い第２の回転数、例えば３６００ｒｐｍを超える回転数を検出した場合、つまり、スロットル位置検出部３２がスロットルレバー３１の操作されていない状態（スロットルが閉じている状態）を検出し、回転数検出部２９が第２の回転数を超える回転数を検出した場合には、制御装置２８はクランク位置検出部３０のクランク位置信号と回転数検出部２９のエンジン回転数信号に基づいて、吸気開口１５の開くタイミングに合わせて、吸気開口の開く回数に対する、吸気開口が開いている間に吸気通路を閉じる回数が３／４の別の所定値となる（所定値を１／２から３／４に変更する）よう、バルブ駆動部３５を図１５に示すように駆動する。したがって、この状態においては、ピストンの上下動に伴う吸気開口１５の開閉回数の３／４において、バルブ駆動部３５の作動により吸気開口１５の開口中にリードバルブ２１が吸気通路２０を塞いだ状態に保持される。なお、この場合においても、バルブ駆動部３５を吸気開口１５の開くタイミングより早めに作動させることで、リードバルブ２１が吸気通路２０を閉鎖した状態（リードバルブ２１が変形していない状態）の間に通電してリードバルブ２１を電磁石２７に吸引することが好ましい。
【００４３】
また、制御装置２８は、スロットル位置検出部３２がスロットルレバー３１の操作されている状態を検出し、回転数検出部２９が第３の回転数以下、例えば８０００ｒｐｍ以下であることを検出した場合には、図１３に示すように、バルブ駆動部３５を駆動しない。つまり、この状態においては、ピストンの上下動に伴う吸気開口１５の開閉（図の上段）に対して、バルブ駆動部３５が作動することは無く、リードバルブ２１が吸気通路２０を塞いだ状態に保持されることはない。この状態からエンジン１の回転数が上昇し、回転数検出部２９により第３の回転数より高い第４の回転数、例えば９０００ｒｐｍを超える回転数を検出した場合、つまり、回転数検出部２９が第４回転数を超える回転数を検出した場合には、制御装置２８はクランク位置検出部３０のクランク位置信号と回転数検出部２９のエンジン回転数信号に基づいて、吸気開口１５の開くタイミングに合わせて、吸気開口１５の開く回数に対する、吸気開口１５が開いている間に吸気通路２０を閉じる回数が１／２の所定値となるよう、バルブ駆動部３５を図１４に示すように駆動する。したがって、この状態においては、ピストンの上下動に伴う吸気開口１５の開閉回数の１／２において、バルブ駆動部３５の作動により吸気開口１５の開口中にリードバルブ２１が吸気通路２０を塞いだ状態に保持される。なお、バルブ駆動部３５を吸気開口１５の開くタイミングより早めに作動させることで、リードバルブ２１が吸気通路２０を閉鎖した状態（リードバルブ２１が変形していない状態）の間に通電してリードバルブ２１を電磁石２７に吸引することが好ましい。
【００４４】
さらにエンジン１の回転数が上昇し、回転数検出部２９により第４の回転数より高い第５の回転数、例えば９１００ｒｐｍを超える回転数を検出した場合、つまり、回転数検出部２９が第２の回転数を超える回転数を検出した場合には、制御装置２８はクランク位置検出部３０のクランク位置信号と回転数検出部２９のエンジン回転数信号に基づいて、吸気開口１５の開くタイミングに合わせて、吸気開口の開く回数に対する、吸気開口が開いている間に吸気通路を閉じる回数が３／４の別の所定値となる（所定値を１／２から３／４に変更する）よう、バルブ駆動部３５を図１５に示すように駆動する。したがって、この状態においては、ピストンの上下動に伴う吸気開口１５の開閉回数の３／４において、バルブ駆動部３５の作動により吸気開口１５の開口中にリードバルブ２１が吸気通路２０を塞いだ状態に保持される。なお、この場合においても、バルブ駆動部３５を吸気開口１５の開くタイミングより早めに作動させることで、リードバルブ２１が吸気通路２０を閉鎖した状態（リードバルブ２１が変形していない状態）の間に通電してリードバルブ２１を電磁石２７に吸引することが好ましい。
【００４５】
さらに、制御装置２８は、ストップスイッチ位置検出部３４がストップスイッチ３３の作動状態（エンジン１を停止させる状態）を検出し、回転数検出部２９がエンジン１の回転している状態を検出すると、ピストンの上下動に伴う吸気開口１５の開閉回数の全てにおいて、吸気開口１５の開くタイミングに合わせて、吸気開口１５が開いている間に吸気通路２０が常に閉じるように、バルブ駆動部３５を駆動する。なお、エンジン１の回転を検出せずに、単にストップスイッチ位置検出部３４がストップスイッチ３３の作動を検出した場合に、吸気開口１５の開くタイミングに合わせて、吸気開口１５が開いている間に吸気通路２０が常に閉じるように例えば所定時間バルブ駆動部３５を駆動するような構成としても良い。
【００４６】
このように構成されたエンジン１によれば、アイドリング時にエンジン１の回転数が上昇した場合には、例えば３５００ｒｐｍを超えた場合には、制御装置２８は、まず吸気開口１５の開閉回数の１／２において、バルブ駆動部３５の作動により吸気開口１５の開口中にリードバルブ２１が吸気通路２０を塞いだ状態に保持する。これにより、クランク室への混合気の供給を制限してエンジン１の回転数の上昇を抑え、アイドリング回転数３０００ｒｐｍを保持するように制御することができる。そして、エンジン１の回転数が３５００ｒｐｍを越えた場合には、吸気開口１５の開閉回数の３／４において、バルブ駆動部３５の作動により吸気開口１５の開口中にリードバルブ２１が吸気通路２０を塞いだ状態に保持する。これにより、クランク室への混合気の供給をより制限してエンジン１の回転数の上昇をより抑え、アイドリング回転数３０００ｒｐｍを保持するようにより効果的に制御することが可能になる。したがって、エンジン１のアイドリング状態を確実に維持することが可能となるうえ、始動直後に、アイドルアップ等の始動補助機構の動作により、アイドリング回転数が過度に上昇して遠心クラッチが繋がってしまうことを抑制することも可能となる。
【００４７】
さらに、アイドリング回転時にエンジン１の回転数が上昇した場合には、制御装置２８により段階的に、つまり、回転数に応じて強くなるように、クランク室への混合気の供給が制限されるので、エンジン１の駆動状態が急激に変化することが無く、作業者に違和感を与えることを抑制して操作性を向上させることもできる。また、アイドリング回転数上昇時には混合気の供給が抑えられるので、未燃焼ガスの排出を抑えることが可能となり低排出ガス特性を実現できるうえ、燃料消費の低減も可能となる。
【００４８】
また、スロットルレバー３１の操作中にエンジン１の回転数が過度に上昇した場合には、例えば９０００ｒｐｍを超えた場合には、制御装置２８は、まず吸気開口１５の開閉回数の１／２において、バルブ駆動部３５の作動により吸気開口１５の開口中にリードバルブ２１が吸気通路２０を塞いだ状態に保持する。これにより、クランク室への混合気の供給を制限してエンジン１の回転数の過度な上昇を抑え、エンジン１の回転数が９０００ｒｐｍ以下になるよう制御することができる。
【００４９】
そして、エンジン１の回転数が９５００ｒｐｍを越えた場合には、吸気開口１５の開閉回数の３／４において、バルブ駆動部３５の作動により吸気開口１５の開口中にリードバルブ２１が吸気通路２０を塞いだ状態に保持する。これにより、クランク室への混合気の供給をより制限してエンジン１の回転数の過度な上昇をより抑え、実用上限回転数９０００ｒｐｍを保持するようにより効果的に制御することが可能になる。したがって、エンジン１の過回転を確実に抑制することが可能となる。
【００５０】
尚、リードバルブ２１は吸気開口１５の開口中に常に吸気通路２０を塞いだ状態に保持されることが無く、吸気開口１５の開閉回数に対して少なくとも数分の１、例えば１／４はリードバルブ２１が開いてクランク室内に混合気が供給されるようにした。したがって、クランク室内部に潤滑油が含まれる混合気を供給してクランク室内部の潤滑を行うことが可能となり、エンジン１の焼き付き等を抑制することが可能となる。また、エンジン回転時には混合気の供給が抑えられるものの、点火プラグ１０による点火は毎回行われるので、未燃焼ガスの排出を抑えることが可能となり低排出ガス特性を実現できるうえ、燃料消費の低減も可能となる。
【００５１】
さらに、ストップスイッチ３３が作動しているにもかかわらず、エンジンが回転している場合には、ピストンの上下動に伴う吸気開口１５の開閉回数の全てにおいて、吸気開口１５の開くタイミングに合わせて、吸気開口１５が開いている間に吸気通路２０がリードバルブ２１により常に閉じられる。したがって、エンジン１への余分な混合気の供給を止めて有害な排ガス成分の排出を抑制することが可能となるうえ燃料消費の低減も可能となり、ランオンやアフターファイアを効果的に防止することが可能となる。
【００５２】
以上、本実施例によれば、電磁石２７を用いてリードバルブ２１を任意のタイミングで閉状態とすることができるので、エンジン１の意図しない回転数増大やランオンやアフターファイアを効果的に防止することが可能となる。しかも、インシュレータ１９の外側に駆動機構を設ける必要が無く、インシュレータ１９やエンジン１の周囲に装置を設置するための大きなスペースを要さず、組立ても単純で製品のコストを抑制することができる。また、クランク室が正圧の場合にはリードバルブ２１は吸気通路２０を閉鎖する状態にあるが、このリードバルブ２１が閉状態時に電磁石２７に通電しているので、電磁石２７から離れたリードバルブ２１を引き寄せる必要がなく、リードバルブ２１と磁極片２５ｂ、２５ｃとのギャップがゼロとなる閉状態時を維持するための力を発生させるだけで良いため、消費電力を一層抑えることもできるとともに、電磁石２７を小型化することが可能となる。また、エンジン１は２サイクルエンジンであるため、吸排気バルブ等を備えず構成が簡素なまま、開閉タイミングを制御することができる。
【実施例２】
【００５３】
図１６は本発明の第２の実施例に係るエンジンのインシュレータ１１９の側面図である。第１の実施例においては、図５に示したように吸気通路１２０の内部に磁極片２５ｂ、２５ｃが位置するように設けられた。しかしながら第２の実施例においては、図１６に示すように磁極片１２５ｂ、１２５ｃはインシュレータ１１９に鋳込まれるものの、その内周側壁面が吸気通路１２０の内壁面の一部となるように配置した。磁極片１２５ｂ、１２５ｃは鉄心のＵ字状部分１２５ａの先端部分に設けられており、外観上やコイル１２６の配置は、図４で示した電磁石２７と同様の形状であるが、Ｕ字状部分１２５ａは全体においてインシュレータ１１９の内部に鋳込まれるようにした。
【００５４】
このように、インシュレータ１１９の吸気通路１２０の外側の一部を覆うように設けた円弧状の磁極片１２５ｂ、１２５ｃが吸気通路１２０の内壁の一部を構成するので、コイル１２６に電流を流すことにより発生する熱が、Ｕ字状部分１２５ａを介して磁極片１２５ｂ、１２５ｃに伝わり、磁極片１２５ｂ、１２５ｃから効果的に放熱することができる。尚、コイル１２６に電流を流すのはエンジン１が運転されているときであり、吸入空気が吸気通路１２０を十分流れるので、磁極片１２５ｂ、１２５ｃの一部分からであっても十分な放熱効果を期待できる。
【００５５】
以上、第２の実施例においては電磁石１２７を構成するほぼすべての部分がインシュレータ１１９の内部に鋳込まれるので、吸気通路１２０を通って吸気ポート１４に流入する吸気に流れに悪影響を及ぼすことなく本発明を実現できる。また吸気通路１２０のサイズは従来のインシュレータと全く同一に構成することができ、吸気効率の低下の恐れもない。尚、第１の実施例と同様に、制御装置２８にバルブ駆動部３５を準備すれば、インシュレータ１１９を従来のエンジンのインシュレータと交換するだけで容易に本実施例を実現できる。
【実施例３】
【００５６】
次に図１７〜図２０を用いて本発明の第３の実施例を説明する。第３の実施例においては、電磁石をインシュレータ２１９に鋳込むのではなく、成形した後のインシュレータ２１９に電磁石２２７（２２５ａ〜２２５ｃ、２２６）を接着にて取り付けるようにした。そのためインシュレータ２１９の吸気ポート１４側の出口付近に段差状に形成された窪み２１９ｄを形成し、この窪み２１９ｄ部分に電磁石２２７を接着によって固定することにした。電磁石２２７は、インシュレータ２１９の吸気ポート１４側に設けられるリードバルブ２１と窪み２１９ｄの段差状の部分によって軸方向に挟まれることになるので、インシュレータ２１９から脱落することなく安定して保持される。尚、電磁石２２７のインシュレータ２１９への固定方法は、接着だけに限られずにねじ止めやその他の公知の方法によっても良い。電磁石２２７のコイル２２６から伸びる２本の電源線２２６ａ、２２６ｂは、インシュレータ２１９に形成される貫通溝を介して引き出すようにしても良い。
【００５７】
図１８は、インシュレータ組立体を吸気ポート１４側から見た側面図である。インシュレータ２１９は吸気の流れと垂直な断面形状が略長方形であり、ほぼ中央付近に円形の吸気通路２２０が形成される。インシュレータ２１９の段差状になった動作面２１９ｂには、リードバルブ２１が設けられる。リードバルブ２１は第１の実施例と同じ部材を用いることができ、吸気通路２２０の直径よりも十分大きく構成される。リードバルブ２１は、ストッパ２３と共に２本のねじ２４によってインシュレータ２１９に固定される。
【００５８】
電磁石２２７の基本的な構成は第１及び第２の実施例で示した電磁石とほぼ同様であって、鉄心２２５（２２５ａ〜２２５ｃ）にコイル２２６が取り付けられて構成される点も同じである。しかしながら、電磁石２２７の鉄心２２５の形状や、インシュレータ２１９への取付位置が異なる。図１９は、図１８の状態から２本のねじ２４を取り外して、ストッパ２３とリードバルブ２１を取り外した状態を示す図である。ここで電磁石２２７の２つの磁極片２２５ｂ、２２５ｃと、それらを接続するＥ字状部分２２５ａ、Ｅ字状部分２２５ａの中央の突起部分に巻回されるコイル２２６が吸気通路２２０の内部に露出するように配置される。
【００５９】
図２０は図１８のＧ−Ｇ部の端面図である。この図によって鉄心２２５の形状が明らかになるであろう。鉄心２２５は、図１８の断面位置で見るとリードバルブ２１側に磁気ギャップがくるように略Ｅ字状の断面形状を有し、真ん中の突出部分の周囲にコイル２２６が配置される。コイル２２６の所定方向に電流を流すことによって、円弧状に形成された磁極片２２５ｂがＮ極に、磁極片２２５ｃと反対方向に湾曲する円弧状の磁極片２２５ｃがＳ極に帯磁する。ここで、磁極片２２５ｂと磁極片２２５ｃによる円形外輪の外径は、吸気通路２２０の内径よりも小さくなるように形成し、磁極片２２５ｃの下側に所定の空間２２０ｂを確保できるように構成される。
【００６０】
以上、第３の実施例では鉄心２２５の磁極片となる部分は、吸気通路２２０の内部に設けられ、その形状が向かい合う円弧状の形状となり、一方がＮ極で他方がＳ極となるのでコイル２２６に電流を流すだけで強力な磁界を発生させることができ、金属製のリードバルブ２１を強力に吸着させることができる。
【実施例４】
【００６１】
次に図２１を用いて本発明の第４の実施例を説明する。図２１はインシュレータ組立体の縦断面図である。第４の実施例では第３の実施例と同一の電磁石２２７を用いる。しかしながら、インシュレータ３１９の形状を一部変更し、吸気通路３２０の内径を、流入側（気化器４側）から空間３２０ａのように徐々に径を絞り、電磁石２２７の下部においては小さな空間３２０ｂになるようにした。このようにインシュレータ３１９の吸気通路の中央付近に傾斜部３１９ｅを構成することによって、電磁石２２７の吸気の風上側（気化器４が配置される側）がすべてインシュレータ３１９の傾斜部３１９ｅにより覆われ、鉄心２２５の回りを巻回されるコイル２２６は、インシュレータ３１９の内部に埋め込まれるように配置されることになる。この結果、電磁石２２７による流入抵抗を抑制しながら、吸気通路３２０の中央側でリードバルブ２１を強力に吸着させることが可能となる。また、電磁石２２７のコイル部分をオイルとガソリンを含む混合気に直接晒されることを防止できるので、電磁石２２７部分にゴミやほこりが堆積することを効果的に防止できる。また、上述のエンジン１を駆動源として搭載した刈払機（エンジン作業機）とすることで、小型で軽量な構成としながら、未燃焼ガスの排出を抑制した燃焼効率の良いエンジン作業機を提供することができる。
【００６２】
以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば、本発明のでは、電磁石２７とリードバルブ２１は吸気通路２０に設けられる構成としたが、２サイクルエンジンであれば、これを掃気通路に設けてもよい。このようにすれば、掃気工程において、クランクケース１７から燃焼室内への混合気の流れを直接的に制御することが可能となる。尚、掃気通路においては、クランクケースとシリンダブロックの接合部に設けることが好ましい。またこの場合、バルブ駆動部３５を掃気開口の開くタイミングより早めに作動させることで、リードバルブ２１が掃気通路を閉鎖した状態（リードバルブ２１が変形していない状態）の間に通電してリードバルブ２１を電磁石２７に吸引することが好ましい。また、本実施例では２サイクルエンジンに本発明を適用したが、４サイクルエンジンに適用しても良い。さらに、上述のエンジン１は刈払機の他にも、チェンソー、ブロワ、ヘッジトリマ等のエンジン作業機に広く搭載されても良い。
【符号の説明】
【００６３】
１ エンジン ２ エンジンカバー ３ 燃料タンク
４ 気化器 ５ マフラー ６ クランク軸
７ マグネトロータ ８ シリンダブロック ９ イグニッションコイル
１０ 点火プラグ １１ シリンダボア １２ 排気ポート
１３ 排気開口 １４ 吸気ポート １５ 吸気開口
１６ ピストン １７ クランクケース １８ コンロッド
１９ インシュレータ １９ａ 端部 １９ｂ 取付面
１９ｃ ねじ穴 ２０ 吸気通路 ２１ リードバルブ
２３ ストッパ ２３ａ 折り目 ２４ ねじ
２５ 鉄心 ２５ａ Ｕ字状部分 ２５ｂ 磁極片
２５ｃ 磁極片 ２６ コイル ２６ａ、２６ｂ 電源線
２７ 電磁石 ２８ 制御装置 ２９ 回転数検出部
３０ クランク位置検出部 ３１ スロットルレバー
３２ スロットル位置検出部 ３３ ストップスイッチ
３４ ストップスイッチ位置検出部 ３５ バルブ駆動部
３６ 演算部 ３７ 電源回路 ３８ 充電用コイル
３９ マグネット ４０ 磁力線 １１９ インシュレータ
１１９ｂ 取付面 １１９ｃ ねじ穴 １２０ 吸気通路
１２５ａ Ｕ字状部分 １２５ｂ、１２５ｃ 磁極片 １２６ コイル
１２７ 電磁石 ２１９ インシュレータ ２１９ｂ 動作面
２１９ｄ 窪み ２２０ 吸気通路 ２２０ｂ 空間
２２５ 鉄心 ２２５ａ Ｅ字状部分
２２５ｂ、２２５ｃ 磁極片 ２２５ｃ 磁極片
２２６ コイル ２２６ａ、２２６ｂ 電源線
２２７ 電磁石 ３１９ インシュレータ ３１９ｅ 傾斜部
３２０ 吸気通路 ３２０ａ、３２０ｂ 空間
１００１ 刈払機 １００２ エンジンカバー １００３ 回転刃
１００４ ハンドル １００５ 操作桿
【技術分野】
【０００１】
本発明は、刈払機やチェンソー等で用いられるリードバルブを備えたエンジンに関し、特に、リードバルブを電気的な制御により強制的に閉鎖させることができるようにしたエンジン及びエンジン作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】
刈払機やチェンソー等の小型の作業機には、特許文献１に開示されるように動力源として小型のエンジン、特に２サイクルのエンジンが広く用いられている。図２２は、エンジン作業機の一例である刈払機１００１の外観図である。図２２に示すように、携帯型のエンジン作業機への搭載に好適な小型の２サイクルエンジンをエンジンカバー１００２の内部に搭載した刈払機１００１は、操作桿１００５の先端に回転刃１００３が取り付けられ、操作桿１００５の後端にエンジンとそれを覆うエンジンカバー１００２が取り付けられる。エンジンの出力は、操作桿１００５内に挿通させた図示しないドライブシャフトを介して回転刃１００３に伝達される。作業者は操作桿１００５に取り付けられたハンドル１００４を把持して刈払機１００１を操作する。
【０００３】
刈払機１００１で用いられるような２サイクルエンジンは、小型軽量で大きな出力を得ることができ、燃料を供給することにより長時間の作業が可能となる。しかしながら、２サイクルエンジンは、４サイクルエンジンと違ってシリンダに吸気バルブ及び排気バルブを有しないため、リードバルブを設けてクランクケースに流入した空気が逆流しないようにする技術が広く用いられている。さらに、エンジン回転数が所定回転数以上に上昇した場合に、混合気通路を遮断してエンジンの過回転の防止を行うガバナー装置を備えたものがある。例えば特許文献１ではインシュレータの外側に駆動体および遮断体を変位させる伝達機構を設け、エンジンの回転数に応じて混合気通路に設けられた遮断体を外部に設けられたモータにより開閉させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２５３０３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のようなガバナー装置は混合気通路の遮断性の確実さがやや不十分であり、この不確実さ等により混合気の流入を許してしまう恐れがあった。また、インシュレータの外部にガバナー装置を設けるためのスペースが必要である上、遮断体を変位させる伝達機構がやや複雑となり、寿命や信頼性の更なる向上を図る際のネックとなる。また、遮断体を制御により変位させるため、即応性に欠けるという問題があった。
【０００６】
本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、その目的は、混合気通路の混合気の流れを確実に遮断することによりエンジンの過回転を防止することができるリードバルブを備えたエンジン及びエンジン作業機を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、既存のリードバルブを電磁力によって任意のタイミングで閉鎖状態に保持することができるようにし、未燃焼ガスの排出を抑制することを可能としたエンジン及びエンジン作業機を提供することにある。
【０００８】
本発明のさらに他の目的は、従来のエンジンで用いられるインシュレータにリードバルブの電磁閉鎖機構を組み込むことにより、インシュレータのサイズを変更することなく低コストで信頼性の高いエンジン及びエンジン作業機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願において開示される発明のうち代表的なものの特徴を説明すれば次の通りである。
【００１０】
本発明の一つの特徴によれば、シリンダ内に燃料と空気の混合気を供給する気化器と、ピストンが往復運動可能なシリンダブロックと、クランク室が形成されたクランクケースを有するエンジンであって、混合気の通過する混合気通路に設けられ、磁性材料からなるリードバルブと、リードバルブに対向する少なくとも２つの磁極片を有する鉄心と、鉄心の一部に巻かれたコイルを有する電磁石と、電磁石を制御する制御部を設けた。２つの磁極片はリードバルブに接触する位置であって、混合気通路の内部または混合気通路の一部と接する部分に配置される。
【００１１】
本発明の他の特徴によれば、２つの磁極片のリードバルブと接する面は円弧状に形成され、互いの凹部が混合気通路の軸線に対して対称となるように配置され、２つの磁極片はコイルが巻かれたＵ字状の鉄心にて接続される。気化器とシリンダブロックとの間には、吸気ポートと気化器とを連通する通路を有するインシュレータが更に設けられ、Ｕ字状の鉄心及びコイルは、インシュレータ内に埋め込まれる（鋳込まれる）と好ましい。
【００１２】
本発明のさらに他の特徴によれば、２つの磁極片及びコイルは、混合気通路の内部に配置される。制御部は、シリンダ内の吸気開口が開くべきタイミングに電磁石に給電することによりリードバルブを閉鎖状態に維持する。制御部は、エンジンの回転数が目標回転数よりも高くなった場合に、電磁石に給電することにより吸気開口が開いている間にリードバルブを閉鎖状態に保つ回数が所定割合となるように制御する。この制御は、エンジンの第１の所定回転数を超える回転数を検出すると、吸気開口が開いている間に混合気通路を閉じる回数が増えるよう変更する。また、アイドリング状態の回転数を検出し、第１の所定回転数より低い第２の所定回転数を超える回転数を検出すると、制御部は、吸気開口が開いている間に混合気通路を閉じる回数が増えるよう制御する。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、２つの磁極片からの磁力線がリードバルブを介して伝わるように磁気的な閉ループが形成されるので、磁化の際に磁極片がリードバルブに当接することで優れた吸着力を実現できる。このため燃料通路の遮断性の不十分さからの混合気の流入の心配が無くなり、混合気を確実に遮断することができる。これにより、気化器からシリンダに供給される混合気を確実に遮断することでエンジンの回転数制御や効率的な燃焼制御を行うことが可能なエンジンを提供できる。
【００１４】
請求項２の発明によれば、２つの磁極片又は電磁石の磁極片が、燃料通路の内部または燃料通路の一部と接する部分に配置されているので、コイルによる発熱を吸気される空気により効果的に冷却することができる。
【００１５】
請求項３の発明によれば、２つの磁極片のリードバルブと接する面は円弧状に形成され、互いの凹部が混合気通路の軸線に対して対称となるように配置されるので、磁力による吸着領域を広く確保することができ、電磁石によりリードバルブを安定して閉鎖状態に保つことが可能となる。
【００１６】
請求項４の発明によれば、Ｕ字状の鉄心及びコイルは、インシュレータ内に埋め込まれるので、がたつきやコイルの断線を起こすことが無く信頼性の高い長寿命なエンジンを実現できる。
【００１７】
請求項５の発明によれば、２つの磁極片及びコイルは、混合気通路の内部に配置されるので、コイルによる発熱を吸入される空気によってきわめて効果的に冷却することができる。また、電磁石をインシュレータに鋳込む必要が無いのでインシュレータの製造原価を低減することができる。
【００１８】
請求項６の発明によれば、制御部は、吸気開口が開くべきタイミングにおいて電磁石に給電することによりリードバルブを閉鎖状態に維持させるので、未燃ガスを発生させることなくエンジンの回転数を効果的に低下させる制御が可能となる。
【００１９】
請求項７の発明によれば、制御部は、エンジンの回転数が目標回転数よりも高くなった場合に電磁石に給電し、吸気開口が開いている間にリードバルブを閉鎖状態に保つ回数が所定割合となるように制御するので、制御が難しい２サイクルエンジンにおいても確実にエンジン回転数の制限を行うことが可能となる。
【００２０】
請求項８の発明によれば、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のエンジンを用いてエンジン作業機を実現するので、回転制御が容易で使い勝手の良いエンジン作業機を実現することができる。
【００２１】
本発明の上記及び他の目的ならびに新規な特徴は、以下の明細書の記載及び図面から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施例に係るリードバルブを備えたエンジンの全体構成を示す縦断面図である。
【図２】図１のインシュレータ組立体（図１の点線Ａで囲む部分）の拡大側面図である。
【図３】図１のインシュレータ組立体をシリンダブロック８側から見た（図２の矢印Ｂ方向から見た）側面図である。
【図４】図１のインシュレータ組立体の構造を示す部品展開図である。
【図５】図３のインシュレータ１９を示す側面図であって、インシュレータ組立体からストッパ２３とリードバルブ２１を取り外した状態を示す図である。
【図６】図５のＣ−Ｃ部の端面図である。
【図７】図５のインシュレータ１９の底面図であって、図５の矢印Ｄ方向から見た図である。
【図８】図１のインシュレータ組立体の電磁石２７を帯びた時の状態を示す側面図でインシュレータ組立体からストッパ２３とリードバルブ２１を取り外した状態を示す図である。
【図９】図１のインシュレータ組立体の電磁石２７を帯びた時の状態を示す底面図であって、図８のＥ方向から見た図である。
【図１０】図１のインシュレータ組立体の鉄心２５がリードバルブ２１と吸着した際の磁力線の流れを示す図である。
【図１１】図１のインシュレータ組立体のリードバルブ２１が最大開口してストッパ２３にと当接している状態を示す側面図である。
【図１２】本発明の実施例に係るエンジン１の制御ブロック図である。
【図１３】本発明の実施例に係るエンジン１のリードバルブ２１の吸気開口とバルブ駆動部３５の動作を示すタイミングチャート図である。
【図１４】本発明の実施例に係るエンジン１のリードバルブ２１の吸気開口とバルブ駆動部３５の動作を示す別のタイミングチャート図である。
【図１５】本発明の実施例に係るエンジン１のリードバルブ２１の吸気開口とバルブ駆動部３５の動作を示すさらに別のタイミングチャート図である。
【図１６】本発明の第２の実施例に係るインシュレータ１１９の側面図である。
【図１７】本発明の第３の実施例に係るインシュレータ組立体の側面図である。
【図１８】本発明の第３の実施例に係るインシュレータ組立体の吸気ポート１４側から見た側面図である。
【図１９】本発明の第３の実施例に係るインシュレータ組立体の側面図であって、インシュレータ組立体からストッパ２３とリードバルブ２１を取り外した状態を示す図である。
【図２０】本発明の第３の実施例に係るインシュレータ組立体の縦断面図である。
【図２１】本発明の第４の実施例に係るインシュレータ組立体の縦断面図である。
【図２２】エンジン作業機の一例である刈払機の外観図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００２３】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下の図において、同一の部分・部品には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。また、本明細書においては、上下左右の方向は図１に示す方向であるとして説明する。
【００２４】
図１において、エンジンカバー２に収容されたエンジン１には、燃料タンク３から供給される燃料と空気を混合してエンジン１に混合気を供給する気化器４と、マフラー５と、クランク軸６に固定されたマグネトロータ７と、エンジン１のシリンダブロック８に固定されたイグニッションコイル（図示せず）と、イグニッションコイルに接続された点火プラグ１０が取付けられる。シリンダブロック８の内部に形成されたシリンダボア１１の内周壁には排気ポート１２に接続する排気開口１３と、吸気ポート１４に接続する吸気開口１５と、掃気通路（図示せず）に接続する掃気開口（図示せず）が開口する。
【００２５】
シリンダボア１１内にはピストン１６が上下方向に往復運動可能に収容され、ピストン１６が上下運動する際に、排気開口１３、吸気開口１５、掃気開口（図示せず）はそれぞれピストン１６の側壁により開閉される。図１では、ピストン１６が上死点位置にある状態を示しており、排気開口１３は閉じられた状態であり、吸気開口１５は完全に開いた状態である。ピストン１６は、コンロッド１８を介してシリンダブロック８の下方に取り付けられたクランクケース１７に回転可能に支持されたクランク軸６に接続される。シリンダブロック８には、排気ポート１２と連通するようにマフラー５が接続される。シリンダブロック８の吸気ポート１４には、インシュレータ１９を介して気化器４が接続される。
【００２６】
図２は、図１のインシュレータ組立体（図１の点線Ａで囲む部分）の拡大側面図である。ここで、“インシュレータ組立体”とは、シリンダブロック８と気化器４の間に組み込まれる部品の組立体であって、インシュレータ１９と、インシュレータ１９の吸気ポート１４側に設けられるいくつかの部品（２１、２３、２４：詳細は後述）、そして、本実施例において新たに追加される電磁石２７によって構成される。インシュレータ１９は、吸気ポート１４と気化器４の間に介在されるもので、混合気通路の一部を形成するものであって、所定の長さの吸気通路２０を形成することにより吸入効率を改善するものである。インシュレータ１９は例えばプラスチック等の高分子樹脂の一体成形により製造される。
【００２７】
インシュレータ１９の吸気ポート１４側の端部には、リードバルブ（吸気制御弁）２１が設けられる。リードバルブ２１は、ステンレスやベーナイト鋼等の弾性変形可能な板状の磁性体である。リードバルブ２１は、インシュレータ１９の吸気通路２０の開口部分を完全に覆うのに十分な面積を有し、インシュレータ１９の吸気ポート１４側の端部に、リードバルブ２１の吸気ポート１４側に設けられるストッパ２３とともにねじ２４により片持ち支持される。リードバルブ２１はピストン１６が上昇してクランク室内と吸気通路２０内の圧力差が所定値を越える（クランク室内が負圧になる）と吸気ポート１４側に弾性変形し、吸気通路２０が吸気ポート１４と連通する。また、リードバルブ２１が変形していない状態（図２に図示した状態）では、リードバルブ２１が吸気通路２０の吸気ポート側の開口部全体を覆うことにより吸気通路２０を閉鎖する。
【００２８】
インシュレータ１９の吸気通路２０の端部であって、リードバルブ２１と対向する位置には電磁石２７が設けられる。電磁石２７は、リードバルブ２１に所定の面積にて当接するような形状の鉄心２５と、鉄心２５の一部に巻かれたコイル２６から構成される。電磁石２７は、コイル２６への通電のオンオフすることによって、磁力の発生と停止を任意のタイミングでコントロールするものであって、特に微小電気入力によって強力な吸引力を発生することができる。鉄心２５の一部であってリードバルブ２１と接触する磁極片部分は吸気通路２０の内部に設けられ、鉄心２５の残りの部分とコイル２６はインシュレータ１９の内部に埋め込まれる（鋳込まれる）ように配置される。
【００２９】
図３は図１のインシュレータ組立体をシリンダブロック側から見た（図２の矢印Ｂ方向から見た）側面図である。インシュレータ１９は吸気の流れと垂直な断面形状が略四角形であり、図３のように見た際にはほぼ中央付近に円形の吸気通路２０が形成される。インシュレータ１９の吸気ポート１４側の端部１９ａには、リードバルブ（吸気制御弁）２１が設けられる。リードバルブ２１は吸気通路２０の直径よりも十分大きく構成され、ストッパ２３と共に２本のねじ２４によってインシュレータ１９の吸気ポート１４側の端部１９ａに片持ち支持される。リードバルブ２１の形状や大きさは、従来から用いられているリードバルブと同等で良い。電磁石２７の鉄心２５の一部であって磁極片となる部分は、吸気通路２０の内部に設けられ、コイル２６は、インシュレータ１９の内部に埋め込まれるように配置される。
【００３０】
図４はインシュレータ組立体の構造を示す部品展開図である。インシュレータ１９には電磁石２７が鋳込まれるように形成されるが、本図では形状がよくわかるようにインシュレータ１９と電磁石２７を別々に図示している。実際には合成樹脂の一体成形によりインシュレータ１９を製造する際に電磁石２７の大部分を鋳込むようにして製造する。インシュレータ１９の吸気ポート１４側の端部１９ａにはリードバルブ２１を取り付けるための取付面１９ｂが形成される。取付面１９ｂはシリンダブロックへの位置決めのため段差状に吸気ポート１４側に突出するもので、吸気ポート１４の内側の形状に沿って、リードバルブ２１よりもやや大きくなるようなサイズに設けられる。取付面１９ｂの上側にはねじ２４を固定するための２つのねじ穴１９ｃが形成され、ねじ穴１９ｃの内周には雌ねじが形成される。
【００３１】
電磁石２７は、鉄心２５（２５ａ〜２５ｃ）とコイル２６により形成される。鉄心２５は、２つの磁極片２５ｂ、２５ｃと、これらを接続するＵ字状部分２５ａにより構成される。コイル２６はＵ字状部分２５ａの中央付近（Ｕ字の底辺部）に巻かれるものであって、コイル２６に通電することのより鉄心２５に所定方向の磁束が発生させることができ、その結果、磁極片２５ｂをＮ極に、磁極片２５ｃをＳ極に帯磁させることができる。磁極片２５ｂ、２５ｃは、その形状が弓形に湾曲した半円筒形であり、向かい合う磁極片２５ｂ、２５ｃはお互いの凹部が向かい合うように、吸気通路２０の軸線に対して対称となるように配置される。このように磁極片２５ｂ、２５ｃは、非接触となるように所定の間隔を有して配置され、Ｕ字状部分２５ａに溶接等によって固定される。磁極片２５ｂ、２５ｃは電磁石２７がインシュレータ１９に鋳込まれた際にも外部に露出するように配置され、本実施例では磁極片２５ｂ、２５ｃ部分は吸気通路２０の内部に位置するように設けられる。本実施例では、磁極片２５ｂ、２５ｃの外径は吸気通路２０の内径と同じに形成される。尚、図４では図示していないがコイル２６からは直流電流を流すための２本のリード線が引き出される。
【００３２】
取付面１９ｂにはリードバルブ２１とストッパ２３が２本のねじ２４によって共に固定される。ストッパ２３は、例えばステンレス板等の薄板を曲げて構成した部品であって、本実施例では折り目２３ａを形成することにより、リードバルブ２１が弾性変形した際の最大角θ（図２参照）を決定する。ストッパ２３は、リードバルブ２１の所定量以上の弾性変形防止という役割から、リードバルブ２１の接触によって変形しないように十分な強度を持つように構成するのが望ましい。
【００３３】
図５は、インシュレータ１９の吸気ポート１４側から見た側面図であって、インシュレータ組立体からストッパ２３とリードバルブ２１を取り外した状態を示す図でもある。本実施例のインシュレータ１９は、内部に電磁石２７が鋳込まれている点を除けば、サイズ的には従来のインシュレータと同じサイズである。従って、従来のインシュレータと本実施例におけるインシュレータ１９を置き換えることによって本発明を容易に実現することができる。尚、本明細書でのインシュレータ１９の図では、インシュレータ１９をシリンダブロック８に取り付けるためのねじを貫通させるねじ穴を図示していないが、必要に応じて２〜４本のねじ穴が設けられる。
【００３４】
図６は図５のＣ−Ｃ部の端面図である。この図からインシュレータ１９の吸気通路２０の内径と、鉄心２５の磁極片２５ｂ（２５ｃ）との大きさの関係が理解できるであろう。また、磁極片２５ｂ（２５ｃ）の吸気ポート１４側の端部は、インシュレータ１９の取付面１９ｂと同一になるように配置されるので、リードバルブ２１が閉じたときに磁極片２５ｂ、２５ｃと良好に当接することが理解できるであろう。尚、吸気通路２０の内部に磁極片２５ｂ、２５ｃを設けたことにより吸気用の通路断面積が減少する。その場合は、吸気通路内に磁極片を設けない従来のインシュレータに対して、吸気通路２０の内径をわずかに大きく構成すれば良い。磁極片２５ｂ、２５ｃを固定する鉄心２５のＵ字状部分２５ａの大部分はインシュレータ１９内に鋳込まれることになる。またＵ字状部分２５ａに巻かれるコイル２６の全部はインシュレータ１９内に鋳込まれるので、オイル等で汚れたり振動によって断線したりすることを防止できる。
【００３５】
図７はインシュレータ１９の底面図であって、図５の矢印Ｄ方向から見た図である。本図から理解できるように、鉄心２５及びコイル２６はインシュレータ１９の吸気ポート１４に近い端部に設けられる。コイル２６からは、コイル２６に直流電流を供給するための２本の電源線２６ａ、２６ｂが設けられる。コイル２６に電流を流して鉄心２５の磁極片２５ｂ、２５ｃに磁界を発生させると、磁極片２５ｂがN極に、磁極片２５ｃがＳ極に帯磁する。この状態を示すのが図８であり、帯磁することによりリードバルブ２１を強力に吸着する吸着面が図８の斜線で示す部分（２５ｂ、２５ｃ）である。ここで、２つのねじ穴１９ｃにおけるねじ固定に加えて斜線で示すようなほぼ円筒形の部分（この直径は吸気通路の外径と等しい）にて安定して保持される。
【００３６】
図９は、図１のインシュレータ組立体の電磁石２７を帯びた時の状態を示す底面図（図８のＥ方向から見た図）であって、磁極片２５ｂ（Ｎ極）から磁極片２５ｃ（Ｓ極）への磁力線４０を示す図である。図９に示すように、磁極片２５ｂ（Ｎ極）から磁極片２５ｃ（Ｓ極）に向かう磁力線が、磁性体からなるリードバルブ２１により導かれて閉路状態となる。そのため、リードバルブ２１がインシュレータ１９側に強力に吸着され、リードバルブ２１が吸気通路２０を閉じた状態で確実に保持される。電磁石２７に供給される直流電流が少ない場合であっても、その吸着力は十分強力であるため、吸気ポート１４側が大きく負圧になってもリードバルブ２１が開状態となることはない。図１０は、インシュレータ組立体の鉄心２５がリードバルブ２１と吸着した際の磁力線の流れを示す図である。リードバルブ２１がインシュレータ１９側に吸着されると、磁力線４０は磁性体からなるリードバルブ２１を介して磁極片２５ｂ（Ｎ極）から磁極片２５ｃ（Ｓ極）に向かう。従って、電磁石２７のコイル２６への電流の供給を停止しない限りクランク室の負圧によってリードバルブ２１の自由端側がインシュレータ１９の取付面１９ｂから離れて開状態になることはない。
【００３７】
図１１はインシュレータ組立体のリードバルブ２１が最大開口してストッパ２３にと当接している状態を示す側面図である。通常、リードバルブ２１はピストン１６が上昇してクランク室内と吸気通路２０内の圧力差が所定値を越える（クランク室内が負圧になる）と吸気ポート１４側に弾性変形して吸気通路２０を開く。この際のリードバルブ２１の可動角度はθである。また、リードバルブ２１が変形していない状態では、リードバルブ２１は吸気通路２０の吸気ポート側の端部を覆って吸気通路２０を閉鎖することにより、クランクケース１７圧縮時の燃料の吸気通路２０への吹き返しを防止する。本実施例では図９で示したようにリードバルブ２１が閉じている状態において、磁極片２５ｂ、２５ｃに接した状態となることから、コイル２６に電流を流すことによって図１０に示した磁力線４０はリードバルブ２１を介して閉ループを形成し、リードバルブ２１を強制的に保持することができ、クランク室内と吸気通路２０内の圧力差が大きくなっても、吸気通路２０を閉鎖することが可能となる。この結果、シリンダボア１１側へ混合気を流入させたくない場合に、演算部３６からバルブ駆動部３５への電気的指示を出すだけで、確実に流入を防止することが可能となる。
【００３８】
図１２は本発明の実施例に係るエンジン１の制御ブロック図である。エンジン１に用いられる制御装置（制御手段）２８は、エンジン１の回転数を検出する回転数検出部（運転状態検出手段）２９と、エンジン１のクランク軸６の位置（クランク角あるいはピストン位置）を検出するクランク位置検出部（運転状態検出手段）３０と、ハンドル１００４に設けられたスロットルレバー３１の位置を検出するスロットル位置検出部（運転状態検出手段、アイドリング状態検出手段、スロットル操作状態検出手段）３２と、ハンドル１００４に設けられたエンジン１を停止させるストップスイッチ３３の位置を検出するストップスイッチ位置検出部（運転状態検出手段）３４と、コイル２６への通電を行うバルブ駆動部３５と、演算部３６を含んで構成される。
【００３９】
回転数検出部２９は、イグニッションコイルからの信号を検出してエンジン１の回転数を検出し、演算部３６に回転数信号を出力する。クランク位置検出部３０は電源回路３７に接続され、電源回路３７に電力を供給する充電用コイル３８にマグネトロータ７のマグネット３９が通過時に発生する電圧パルスを利用して、クランク軸６が所定の位置、例えば、上死点位置あるいは上死点手前の所定角度にある位置を検出し、クランク軸６が所定位置を通過した場合にクランク軸６の所定位置を示すクランク位置信号を演算部３６に出力する。なお、クランク位置信号は、充電用コイル３８を利用する代わりに、イグニッションコイルに発生する電圧パルスを利用してクランク軸６の位置を検出する構成でも良い。また、スロットル位置検出部３２は、スロットルレバー３１が操作されているか否かを検出してスロットル位置信号を演算部３６に出力し、ストップスイッチ位置検出部３４は、ストップスイッチ３３が作動（エンジン停止）しているか否かを検出しストップスイッチ信号を演算部３６に出力する。そして、演算部３６には、回転数検出部２９と、クランク位置検出部３０と、スロットル位置検出部３２と、ストップスイッチ位置検出部３４から出力された信号が入力され、バルブ駆動部３５にバルブを駆動する、つまり、コイル２６に通電して電磁石２７を作動させる信号をバルブ駆動部３５に出力する。
【００４０】
制御装置２８は、スロットル位置検出部３２がスロットルレバー３１の操作されていない状態（スロットルが閉じている状態）を検出し、回転数検出部２９がエンジン１の回転数がアイドリング回転数以下、例えば３０００ｒｐｍ以下であることを検出した場合には、図１３に示すように、バルブ駆動部３５を駆動しない。つまり、この状態においては、ピストンの上下動に伴う吸気開口１５の開閉（図の上段）に対して、バルブ駆動部３５が作動することは無く、リードバルブ２１が吸気通路２０を塞いだ状態に保持されることはない。
【００４１】
この状態からエンジン１の回転数が上昇し、回転数検出部２９によりアイドリング回転数より高い第１の回転数、例えば３５００ｒｐｍを超える回転数を検出した場合、つまり、スロットル位置検出部３２がスロットルレバー３１の操作されていない状態（スロットルが閉じている状態）を検出し、回転数検出部２９が第１回転数を超える回転数を検出した場合には、制御装置２８はクランク位置検出部３０のクランク位置信号と回転数検出部２９のエンジン回転数信号に基づいて、吸気開口１５の開くタイミングに合わせて、吸気開口１５の開く回数に対する、吸気開口１５が開いている間に吸気通路２０を閉じる回数が１／２の所定値となるよう、バルブ駆動部３５を図１４に示すように駆動する。したがって、この状態においては、ピストンの上下動に伴う吸気開口１５の開閉回数の１／２において、バルブ駆動部３５の作動により吸気開口１５の開口中にリードバルブ２１が吸気通路２０を塞いだ状態に保持される。なお、バルブ駆動部３５を吸気開口１５の開くタイミングより早めに作動させることで、リードバルブ２１が吸気通路２０を閉鎖した状態（リードバルブ２１が変形していない状態）の間に通電してリードバルブ２１を電磁石２７に吸引することが好ましい。尚、リードバルブ２１の開いている角度θが小さい状態であれば、電磁石２７を通電させることで磁極片２５ｂ、２５ｃから発生する磁束により、リードバルブ２１を引きつけて吸着することも可能である。
【００４２】
さらにエンジン１の回転数が上昇し、回転数検出部２９により第１の回転数より高い第２の回転数、例えば３６００ｒｐｍを超える回転数を検出した場合、つまり、スロットル位置検出部３２がスロットルレバー３１の操作されていない状態（スロットルが閉じている状態）を検出し、回転数検出部２９が第２の回転数を超える回転数を検出した場合には、制御装置２８はクランク位置検出部３０のクランク位置信号と回転数検出部２９のエンジン回転数信号に基づいて、吸気開口１５の開くタイミングに合わせて、吸気開口の開く回数に対する、吸気開口が開いている間に吸気通路を閉じる回数が３／４の別の所定値となる（所定値を１／２から３／４に変更する）よう、バルブ駆動部３５を図１５に示すように駆動する。したがって、この状態においては、ピストンの上下動に伴う吸気開口１５の開閉回数の３／４において、バルブ駆動部３５の作動により吸気開口１５の開口中にリードバルブ２１が吸気通路２０を塞いだ状態に保持される。なお、この場合においても、バルブ駆動部３５を吸気開口１５の開くタイミングより早めに作動させることで、リードバルブ２１が吸気通路２０を閉鎖した状態（リードバルブ２１が変形していない状態）の間に通電してリードバルブ２１を電磁石２７に吸引することが好ましい。
【００４３】
また、制御装置２８は、スロットル位置検出部３２がスロットルレバー３１の操作されている状態を検出し、回転数検出部２９が第３の回転数以下、例えば８０００ｒｐｍ以下であることを検出した場合には、図１３に示すように、バルブ駆動部３５を駆動しない。つまり、この状態においては、ピストンの上下動に伴う吸気開口１５の開閉（図の上段）に対して、バルブ駆動部３５が作動することは無く、リードバルブ２１が吸気通路２０を塞いだ状態に保持されることはない。この状態からエンジン１の回転数が上昇し、回転数検出部２９により第３の回転数より高い第４の回転数、例えば９０００ｒｐｍを超える回転数を検出した場合、つまり、回転数検出部２９が第４回転数を超える回転数を検出した場合には、制御装置２８はクランク位置検出部３０のクランク位置信号と回転数検出部２９のエンジン回転数信号に基づいて、吸気開口１５の開くタイミングに合わせて、吸気開口１５の開く回数に対する、吸気開口１５が開いている間に吸気通路２０を閉じる回数が１／２の所定値となるよう、バルブ駆動部３５を図１４に示すように駆動する。したがって、この状態においては、ピストンの上下動に伴う吸気開口１５の開閉回数の１／２において、バルブ駆動部３５の作動により吸気開口１５の開口中にリードバルブ２１が吸気通路２０を塞いだ状態に保持される。なお、バルブ駆動部３５を吸気開口１５の開くタイミングより早めに作動させることで、リードバルブ２１が吸気通路２０を閉鎖した状態（リードバルブ２１が変形していない状態）の間に通電してリードバルブ２１を電磁石２７に吸引することが好ましい。
【００４４】
さらにエンジン１の回転数が上昇し、回転数検出部２９により第４の回転数より高い第５の回転数、例えば９１００ｒｐｍを超える回転数を検出した場合、つまり、回転数検出部２９が第２の回転数を超える回転数を検出した場合には、制御装置２８はクランク位置検出部３０のクランク位置信号と回転数検出部２９のエンジン回転数信号に基づいて、吸気開口１５の開くタイミングに合わせて、吸気開口の開く回数に対する、吸気開口が開いている間に吸気通路を閉じる回数が３／４の別の所定値となる（所定値を１／２から３／４に変更する）よう、バルブ駆動部３５を図１５に示すように駆動する。したがって、この状態においては、ピストンの上下動に伴う吸気開口１５の開閉回数の３／４において、バルブ駆動部３５の作動により吸気開口１５の開口中にリードバルブ２１が吸気通路２０を塞いだ状態に保持される。なお、この場合においても、バルブ駆動部３５を吸気開口１５の開くタイミングより早めに作動させることで、リードバルブ２１が吸気通路２０を閉鎖した状態（リードバルブ２１が変形していない状態）の間に通電してリードバルブ２１を電磁石２７に吸引することが好ましい。
【００４５】
さらに、制御装置２８は、ストップスイッチ位置検出部３４がストップスイッチ３３の作動状態（エンジン１を停止させる状態）を検出し、回転数検出部２９がエンジン１の回転している状態を検出すると、ピストンの上下動に伴う吸気開口１５の開閉回数の全てにおいて、吸気開口１５の開くタイミングに合わせて、吸気開口１５が開いている間に吸気通路２０が常に閉じるように、バルブ駆動部３５を駆動する。なお、エンジン１の回転を検出せずに、単にストップスイッチ位置検出部３４がストップスイッチ３３の作動を検出した場合に、吸気開口１５の開くタイミングに合わせて、吸気開口１５が開いている間に吸気通路２０が常に閉じるように例えば所定時間バルブ駆動部３５を駆動するような構成としても良い。
【００４６】
このように構成されたエンジン１によれば、アイドリング時にエンジン１の回転数が上昇した場合には、例えば３５００ｒｐｍを超えた場合には、制御装置２８は、まず吸気開口１５の開閉回数の１／２において、バルブ駆動部３５の作動により吸気開口１５の開口中にリードバルブ２１が吸気通路２０を塞いだ状態に保持する。これにより、クランク室への混合気の供給を制限してエンジン１の回転数の上昇を抑え、アイドリング回転数３０００ｒｐｍを保持するように制御することができる。そして、エンジン１の回転数が３５００ｒｐｍを越えた場合には、吸気開口１５の開閉回数の３／４において、バルブ駆動部３５の作動により吸気開口１５の開口中にリードバルブ２１が吸気通路２０を塞いだ状態に保持する。これにより、クランク室への混合気の供給をより制限してエンジン１の回転数の上昇をより抑え、アイドリング回転数３０００ｒｐｍを保持するようにより効果的に制御することが可能になる。したがって、エンジン１のアイドリング状態を確実に維持することが可能となるうえ、始動直後に、アイドルアップ等の始動補助機構の動作により、アイドリング回転数が過度に上昇して遠心クラッチが繋がってしまうことを抑制することも可能となる。
【００４７】
さらに、アイドリング回転時にエンジン１の回転数が上昇した場合には、制御装置２８により段階的に、つまり、回転数に応じて強くなるように、クランク室への混合気の供給が制限されるので、エンジン１の駆動状態が急激に変化することが無く、作業者に違和感を与えることを抑制して操作性を向上させることもできる。また、アイドリング回転数上昇時には混合気の供給が抑えられるので、未燃焼ガスの排出を抑えることが可能となり低排出ガス特性を実現できるうえ、燃料消費の低減も可能となる。
【００４８】
また、スロットルレバー３１の操作中にエンジン１の回転数が過度に上昇した場合には、例えば９０００ｒｐｍを超えた場合には、制御装置２８は、まず吸気開口１５の開閉回数の１／２において、バルブ駆動部３５の作動により吸気開口１５の開口中にリードバルブ２１が吸気通路２０を塞いだ状態に保持する。これにより、クランク室への混合気の供給を制限してエンジン１の回転数の過度な上昇を抑え、エンジン１の回転数が９０００ｒｐｍ以下になるよう制御することができる。
【００４９】
そして、エンジン１の回転数が９５００ｒｐｍを越えた場合には、吸気開口１５の開閉回数の３／４において、バルブ駆動部３５の作動により吸気開口１５の開口中にリードバルブ２１が吸気通路２０を塞いだ状態に保持する。これにより、クランク室への混合気の供給をより制限してエンジン１の回転数の過度な上昇をより抑え、実用上限回転数９０００ｒｐｍを保持するようにより効果的に制御することが可能になる。したがって、エンジン１の過回転を確実に抑制することが可能となる。
【００５０】
尚、リードバルブ２１は吸気開口１５の開口中に常に吸気通路２０を塞いだ状態に保持されることが無く、吸気開口１５の開閉回数に対して少なくとも数分の１、例えば１／４はリードバルブ２１が開いてクランク室内に混合気が供給されるようにした。したがって、クランク室内部に潤滑油が含まれる混合気を供給してクランク室内部の潤滑を行うことが可能となり、エンジン１の焼き付き等を抑制することが可能となる。また、エンジン回転時には混合気の供給が抑えられるものの、点火プラグ１０による点火は毎回行われるので、未燃焼ガスの排出を抑えることが可能となり低排出ガス特性を実現できるうえ、燃料消費の低減も可能となる。
【００５１】
さらに、ストップスイッチ３３が作動しているにもかかわらず、エンジンが回転している場合には、ピストンの上下動に伴う吸気開口１５の開閉回数の全てにおいて、吸気開口１５の開くタイミングに合わせて、吸気開口１５が開いている間に吸気通路２０がリードバルブ２１により常に閉じられる。したがって、エンジン１への余分な混合気の供給を止めて有害な排ガス成分の排出を抑制することが可能となるうえ燃料消費の低減も可能となり、ランオンやアフターファイアを効果的に防止することが可能となる。
【００５２】
以上、本実施例によれば、電磁石２７を用いてリードバルブ２１を任意のタイミングで閉状態とすることができるので、エンジン１の意図しない回転数増大やランオンやアフターファイアを効果的に防止することが可能となる。しかも、インシュレータ１９の外側に駆動機構を設ける必要が無く、インシュレータ１９やエンジン１の周囲に装置を設置するための大きなスペースを要さず、組立ても単純で製品のコストを抑制することができる。また、クランク室が正圧の場合にはリードバルブ２１は吸気通路２０を閉鎖する状態にあるが、このリードバルブ２１が閉状態時に電磁石２７に通電しているので、電磁石２７から離れたリードバルブ２１を引き寄せる必要がなく、リードバルブ２１と磁極片２５ｂ、２５ｃとのギャップがゼロとなる閉状態時を維持するための力を発生させるだけで良いため、消費電力を一層抑えることもできるとともに、電磁石２７を小型化することが可能となる。また、エンジン１は２サイクルエンジンであるため、吸排気バルブ等を備えず構成が簡素なまま、開閉タイミングを制御することができる。
【実施例２】
【００５３】
図１６は本発明の第２の実施例に係るエンジンのインシュレータ１１９の側面図である。第１の実施例においては、図５に示したように吸気通路１２０の内部に磁極片２５ｂ、２５ｃが位置するように設けられた。しかしながら第２の実施例においては、図１６に示すように磁極片１２５ｂ、１２５ｃはインシュレータ１１９に鋳込まれるものの、その内周側壁面が吸気通路１２０の内壁面の一部となるように配置した。磁極片１２５ｂ、１２５ｃは鉄心のＵ字状部分１２５ａの先端部分に設けられており、外観上やコイル１２６の配置は、図４で示した電磁石２７と同様の形状であるが、Ｕ字状部分１２５ａは全体においてインシュレータ１１９の内部に鋳込まれるようにした。
【００５４】
このように、インシュレータ１１９の吸気通路１２０の外側の一部を覆うように設けた円弧状の磁極片１２５ｂ、１２５ｃが吸気通路１２０の内壁の一部を構成するので、コイル１２６に電流を流すことにより発生する熱が、Ｕ字状部分１２５ａを介して磁極片１２５ｂ、１２５ｃに伝わり、磁極片１２５ｂ、１２５ｃから効果的に放熱することができる。尚、コイル１２６に電流を流すのはエンジン１が運転されているときであり、吸入空気が吸気通路１２０を十分流れるので、磁極片１２５ｂ、１２５ｃの一部分からであっても十分な放熱効果を期待できる。
【００５５】
以上、第２の実施例においては電磁石１２７を構成するほぼすべての部分がインシュレータ１１９の内部に鋳込まれるので、吸気通路１２０を通って吸気ポート１４に流入する吸気に流れに悪影響を及ぼすことなく本発明を実現できる。また吸気通路１２０のサイズは従来のインシュレータと全く同一に構成することができ、吸気効率の低下の恐れもない。尚、第１の実施例と同様に、制御装置２８にバルブ駆動部３５を準備すれば、インシュレータ１１９を従来のエンジンのインシュレータと交換するだけで容易に本実施例を実現できる。
【実施例３】
【００５６】
次に図１７〜図２０を用いて本発明の第３の実施例を説明する。第３の実施例においては、電磁石をインシュレータ２１９に鋳込むのではなく、成形した後のインシュレータ２１９に電磁石２２７（２２５ａ〜２２５ｃ、２２６）を接着にて取り付けるようにした。そのためインシュレータ２１９の吸気ポート１４側の出口付近に段差状に形成された窪み２１９ｄを形成し、この窪み２１９ｄ部分に電磁石２２７を接着によって固定することにした。電磁石２２７は、インシュレータ２１９の吸気ポート１４側に設けられるリードバルブ２１と窪み２１９ｄの段差状の部分によって軸方向に挟まれることになるので、インシュレータ２１９から脱落することなく安定して保持される。尚、電磁石２２７のインシュレータ２１９への固定方法は、接着だけに限られずにねじ止めやその他の公知の方法によっても良い。電磁石２２７のコイル２２６から伸びる２本の電源線２２６ａ、２２６ｂは、インシュレータ２１９に形成される貫通溝を介して引き出すようにしても良い。
【００５７】
図１８は、インシュレータ組立体を吸気ポート１４側から見た側面図である。インシュレータ２１９は吸気の流れと垂直な断面形状が略長方形であり、ほぼ中央付近に円形の吸気通路２２０が形成される。インシュレータ２１９の段差状になった動作面２１９ｂには、リードバルブ２１が設けられる。リードバルブ２１は第１の実施例と同じ部材を用いることができ、吸気通路２２０の直径よりも十分大きく構成される。リードバルブ２１は、ストッパ２３と共に２本のねじ２４によってインシュレータ２１９に固定される。
【００５８】
電磁石２２７の基本的な構成は第１及び第２の実施例で示した電磁石とほぼ同様であって、鉄心２２５（２２５ａ〜２２５ｃ）にコイル２２６が取り付けられて構成される点も同じである。しかしながら、電磁石２２７の鉄心２２５の形状や、インシュレータ２１９への取付位置が異なる。図１９は、図１８の状態から２本のねじ２４を取り外して、ストッパ２３とリードバルブ２１を取り外した状態を示す図である。ここで電磁石２２７の２つの磁極片２２５ｂ、２２５ｃと、それらを接続するＥ字状部分２２５ａ、Ｅ字状部分２２５ａの中央の突起部分に巻回されるコイル２２６が吸気通路２２０の内部に露出するように配置される。
【００５９】
図２０は図１８のＧ−Ｇ部の端面図である。この図によって鉄心２２５の形状が明らかになるであろう。鉄心２２５は、図１８の断面位置で見るとリードバルブ２１側に磁気ギャップがくるように略Ｅ字状の断面形状を有し、真ん中の突出部分の周囲にコイル２２６が配置される。コイル２２６の所定方向に電流を流すことによって、円弧状に形成された磁極片２２５ｂがＮ極に、磁極片２２５ｃと反対方向に湾曲する円弧状の磁極片２２５ｃがＳ極に帯磁する。ここで、磁極片２２５ｂと磁極片２２５ｃによる円形外輪の外径は、吸気通路２２０の内径よりも小さくなるように形成し、磁極片２２５ｃの下側に所定の空間２２０ｂを確保できるように構成される。
【００６０】
以上、第３の実施例では鉄心２２５の磁極片となる部分は、吸気通路２２０の内部に設けられ、その形状が向かい合う円弧状の形状となり、一方がＮ極で他方がＳ極となるのでコイル２２６に電流を流すだけで強力な磁界を発生させることができ、金属製のリードバルブ２１を強力に吸着させることができる。
【実施例４】
【００６１】
次に図２１を用いて本発明の第４の実施例を説明する。図２１はインシュレータ組立体の縦断面図である。第４の実施例では第３の実施例と同一の電磁石２２７を用いる。しかしながら、インシュレータ３１９の形状を一部変更し、吸気通路３２０の内径を、流入側（気化器４側）から空間３２０ａのように徐々に径を絞り、電磁石２２７の下部においては小さな空間３２０ｂになるようにした。このようにインシュレータ３１９の吸気通路の中央付近に傾斜部３１９ｅを構成することによって、電磁石２２７の吸気の風上側（気化器４が配置される側）がすべてインシュレータ３１９の傾斜部３１９ｅにより覆われ、鉄心２２５の回りを巻回されるコイル２２６は、インシュレータ３１９の内部に埋め込まれるように配置されることになる。この結果、電磁石２２７による流入抵抗を抑制しながら、吸気通路３２０の中央側でリードバルブ２１を強力に吸着させることが可能となる。また、電磁石２２７のコイル部分をオイルとガソリンを含む混合気に直接晒されることを防止できるので、電磁石２２７部分にゴミやほこりが堆積することを効果的に防止できる。また、上述のエンジン１を駆動源として搭載した刈払機（エンジン作業機）とすることで、小型で軽量な構成としながら、未燃焼ガスの排出を抑制した燃焼効率の良いエンジン作業機を提供することができる。
【００６２】
以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば、本発明のでは、電磁石２７とリードバルブ２１は吸気通路２０に設けられる構成としたが、２サイクルエンジンであれば、これを掃気通路に設けてもよい。このようにすれば、掃気工程において、クランクケース１７から燃焼室内への混合気の流れを直接的に制御することが可能となる。尚、掃気通路においては、クランクケースとシリンダブロックの接合部に設けることが好ましい。またこの場合、バルブ駆動部３５を掃気開口の開くタイミングより早めに作動させることで、リードバルブ２１が掃気通路を閉鎖した状態（リードバルブ２１が変形していない状態）の間に通電してリードバルブ２１を電磁石２７に吸引することが好ましい。また、本実施例では２サイクルエンジンに本発明を適用したが、４サイクルエンジンに適用しても良い。さらに、上述のエンジン１は刈払機の他にも、チェンソー、ブロワ、ヘッジトリマ等のエンジン作業機に広く搭載されても良い。
【符号の説明】
【００６３】
１ エンジン ２ エンジンカバー ３ 燃料タンク
４ 気化器 ５ マフラー ６ クランク軸
７ マグネトロータ ８ シリンダブロック ９ イグニッションコイル
１０ 点火プラグ １１ シリンダボア １２ 排気ポート
１３ 排気開口 １４ 吸気ポート １５ 吸気開口
１６ ピストン １７ クランクケース １８ コンロッド
１９ インシュレータ １９ａ 端部 １９ｂ 取付面
１９ｃ ねじ穴 ２０ 吸気通路 ２１ リードバルブ
２３ ストッパ ２３ａ 折り目 ２４ ねじ
２５ 鉄心 ２５ａ Ｕ字状部分 ２５ｂ 磁極片
２５ｃ 磁極片 ２６ コイル ２６ａ、２６ｂ 電源線
２７ 電磁石 ２８ 制御装置 ２９ 回転数検出部
３０ クランク位置検出部 ３１ スロットルレバー
３２ スロットル位置検出部 ３３ ストップスイッチ
３４ ストップスイッチ位置検出部 ３５ バルブ駆動部
３６ 演算部 ３７ 電源回路 ３８ 充電用コイル
３９ マグネット ４０ 磁力線 １１９ インシュレータ
１１９ｂ 取付面 １１９ｃ ねじ穴 １２０ 吸気通路
１２５ａ Ｕ字状部分 １２５ｂ、１２５ｃ 磁極片 １２６ コイル
１２７ 電磁石 ２１９ インシュレータ ２１９ｂ 動作面
２１９ｄ 窪み ２２０ 吸気通路 ２２０ｂ 空間
２２５ 鉄心 ２２５ａ Ｅ字状部分
２２５ｂ、２２５ｃ 磁極片 ２２５ｃ 磁極片
２２６ コイル ２２６ａ、２２６ｂ 電源線
２２７ 電磁石 ３１９ インシュレータ ３１９ｅ 傾斜部
３２０ 吸気通路 ３２０ａ、３２０ｂ 空間
１００１ 刈払機 １００２ エンジンカバー １００３ 回転刃
１００４ ハンドル １００５ 操作桿
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ内に燃料と空気の混合気を供給する気化器と、
ピストンが往復運動可能なシリンダブロックと、
クランク室が形成されたクランクケースと、
を有するエンジンであって、
混合気の通過する混合気通路に設けられ、磁性材料からなるリードバルブと、
前記リードバルブに対向する少なくとも２つの磁極片を有する鉄心と、前記鉄心の一部に巻かれたコイルを有する電磁石と、
前記電磁石を制御する制御部を備えた、
ことを特徴とするエンジン。
【請求項２】
前記２つの磁極片は、前記混合気通路の内部または前記混合気通路の一部と接する部分に配置した、ことを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
【請求項３】
前記２つの磁極片の前記リードバルブと接する面は円弧状に形成され、互いの凹部が前記混合気通路の軸線に対して対称となるように配置され、
前記２つの磁極片は前記コイルが巻かれたＵ字状の鉄心にて接続されることを特徴とする請求項２に記載のエンジン。
【請求項４】
前記気化器と前記シリンダブロックとの間に吸気ポートと前記気化器とを連通する通路を有するインシュレータを更に備え、
前記Ｕ字状の鉄心及び前記コイルは、前記インシュレータ内に埋め込まれることを特徴とする請求項３に記載のエンジン。
【請求項５】
前記２つの磁極片及び前記コイルは、前記混合気通路の内部に配置されることを特徴とする請求項３に記載のエンジン。
【請求項６】
前記制御部は、前記リードバルブが変形するべきタイミングにおいて前記電磁石に給電することにより前記リードバルブを閉鎖状態に維持させることを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
【請求項７】
前記制御部は、前記エンジンの回転数が目標回転数よりも高くなった場合に、前記電磁石に給電することにより前記混合気通路が開いている間に前記リードバルブを閉鎖状態に保つ回数が所定割合となるように制御することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のエンジン。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の前記エンジンを備えたことを特徴とするエンジン作業機。
【請求項１】
シリンダ内に燃料と空気の混合気を供給する気化器と、
ピストンが往復運動可能なシリンダブロックと、
クランク室が形成されたクランクケースと、
を有するエンジンであって、
混合気の通過する混合気通路に設けられ、磁性材料からなるリードバルブと、
前記リードバルブに対向する少なくとも２つの磁極片を有する鉄心と、前記鉄心の一部に巻かれたコイルを有する電磁石と、
前記電磁石を制御する制御部を備えた、
ことを特徴とするエンジン。
【請求項２】
前記２つの磁極片は、前記混合気通路の内部または前記混合気通路の一部と接する部分に配置した、ことを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
【請求項３】
前記２つの磁極片の前記リードバルブと接する面は円弧状に形成され、互いの凹部が前記混合気通路の軸線に対して対称となるように配置され、
前記２つの磁極片は前記コイルが巻かれたＵ字状の鉄心にて接続されることを特徴とする請求項２に記載のエンジン。
【請求項４】
前記気化器と前記シリンダブロックとの間に吸気ポートと前記気化器とを連通する通路を有するインシュレータを更に備え、
前記Ｕ字状の鉄心及び前記コイルは、前記インシュレータ内に埋め込まれることを特徴とする請求項３に記載のエンジン。
【請求項５】
前記２つの磁極片及び前記コイルは、前記混合気通路の内部に配置されることを特徴とする請求項３に記載のエンジン。
【請求項６】
前記制御部は、前記リードバルブが変形するべきタイミングにおいて前記電磁石に給電することにより前記リードバルブを閉鎖状態に維持させることを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
【請求項７】
前記制御部は、前記エンジンの回転数が目標回転数よりも高くなった場合に、前記電磁石に給電することにより前記混合気通路が開いている間に前記リードバルブを閉鎖状態に保つ回数が所定割合となるように制御することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のエンジン。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の前記エンジンを備えたことを特徴とするエンジン作業機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２０１３−２４１３７（Ｐ２０１３−２４１３７Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５９８０６（Ｐ２０１１−１５９８０６）
【出願日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【出願人】（０００００５０９４）日立工機株式会社 (1,861)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【出願人】（０００００５０９４）日立工機株式会社 (1,861)
【Ｆターム（参考）】
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