説明

2サイクルエンジン

【課題】回転数の変動を十分に抑制できる2サイクルエンジンを提供すること。
【解決手段】霧化パイプ5に形成された貫通孔55により、当該貫通孔55内の内壁46に付着した燃料を閉じ込めることができる。また、霧化パイプ5の内周面に付着した燃料が下流側に向かって流動する際に、当該燃料を貫通孔55内に入り込ませて閉じ込めることができる。加えて、吸取部材62によって、霧化パイプ5の下流側の内壁46に付着し下流側に向かって流動する燃料を吸い取ることができる。さらに、ガスケット7の吸気流路用孔72の縁部74は、内壁46から突出することとなるので、吸取部材62によっては吸い取りきれなかった燃料の下流側への流動を堰止めることができる。従って、エンジン本体2に流入する流入燃料量の急激な増加を確実に抑制でき、エンジンの回転数の変動を十分に抑えることができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、2サイクルエンジンに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、エンジン本体と、キャブレタと、これらエンジン本体とキャブレタとを接続するインレットパイプとを備えた2サイクルエンジンが知られている。このような2サイクルエンジンは、機構が簡素で軽量なため、チェーンソー等の携帯型作業機に搭載されることが多い。
このようなエンジンでは、インレットパイプの内壁に混合気中の燃料成分が付着する。そして、このようなエンジンでは、この燃料(燃料成分)がインレットパイプ内の負圧が高まった際に一気にエンジン本体内に吸い込まれことにより、再び基準の燃料量が供給されるまでの間エンジン本体に流入する流入燃料量が過多となり、回転数が低下して不安定となる。このようなエンジンの多量の燃料の吸込は周期的に生じる場合がある。また、このような回転数の変動は、当該エンジンを搭載する携帯型作業機の姿勢が変化することにより、インレットパイプ内に溜まった燃料(混合気)がエンジン本体内に流入することによっても生じる。
【0003】
このため、従来は、フライホイール等によってエンジンの回転慣性を大きくすることにより回転数の変動を抑えていた。ところが、近年、軽量化のためにフラーホイール等が省略されたエンジンが採用されることがある。このようなエンジンでは、回転慣性が小さいため、回転慣性によっては回転数の変動を抑えることができないという問題があった。
このような問題に対し、インレットパイプの内壁に四角錐状の突起を多数設けたエンジンが知られている(例えば特許文献1)。前記特許文献1のエンジンでは、突起によって、インレットパイプの内壁に付着する燃料がエンジン本体に向かって流動することを抑制できるので、回転数の変動を抑えることができる。
【0004】
【特許文献1】特開昭62−206263号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、前記特許文献1のエンジンでは、当該エンジンを搭載する携帯型作業機の姿勢変化によりインレットパイプ内に溜まった燃料(混合気)がエンジン本体内に流入してしまうことを十分には防止できない。また、インレットパイプ内壁に付着する燃料がインレットパイプ内の負圧が高まった際に僅かとはいえエンジン本体内に流入してしまう。従って、前記特許文献1のエンジンには、回転数の変動の抑制という点で改良の余地があった。
【0006】
本発明の目的は、回転数の変動を十分に抑制できる2サイクルエンジンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の請求項1に係る2サイクルエンジンは、キャブレタと、エンジン本体と、前記キャブレタと前記エンジン本体とを連通するインレットパイプ吸気流路が形成されたインレットパイプとを備えた2サイクルエンジンであって、前記インレットパイプは、前記インレットパイプ吸気流路が形成されたインレットパイプ本体と、前記インレットパイプ吸気流路に嵌合された霧化パイプと、前記インレットパイプ吸気流路に嵌合された吸取リングと、前記エンジン本体と前記インレットパイプ本体との間に介装されたガスケットとを備え、前記霧化パイプは、外周壁に複数の貫通孔が形成された無底かご状に形成され、前記吸取リングは、環状のリング本体と、前記リング本体の外周に設けられて前記インレットパイプ吸気流路の内壁に接する吸取部材とを備え、前記ガスケットには、前記インレットパイプ吸気流路よりも開口面積の小さい吸気流路用孔が形成されていることを特徴とする。
【0008】
本発明の請求項2に係る2サイクルエンジンは、前記ガスケットは、金属製とされ、かつ、前記リング本体とは別体とされていることを特徴とする。
【0009】
本発明の請求項3に係る2サイクルエンジンは、請求項1または請求項2に記載の2サイクルエンジンにおいて、前記霧化パイプの長さをIとし、前記インレットパイプ吸気流路の長さをLとした場合、I/Lが0.6以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
請求項1の発明によれば、霧化パイプに形成された貫通孔により、当該貫通孔内の内壁(インレットパイプ吸気流路の内壁)に付着した燃料を閉じ込めることができる。また、霧化パイプの内周面に付着した燃料が下流側(エンジン本体側)に向かって流動する際に、当該燃料を貫通孔内に入り込ませて閉じ込めることができる。加えて、吸取部材によって、霧化パイプの下流側の内壁に付着し下流側に向かって流動する燃料を吸い取ることができる。さらに、ガスケットにおいて、インレットパイプ吸気流路よりも小さい吸気流路用孔の縁部は、インレットパイプ吸気流路の内壁から突出することとなるが、この縁部によって、吸取部材で吸い取りきれなかった燃料の下流側への流動を堰止めることができる。また、当該縁部により、本発明のエンジンが搭載された作業機の姿勢が変化した際に、インレットパイプ吸気流路内に溜まった燃料(混合気)が急激にエンジン本体内に流入することを抑制できる。
従って、本発明では、これら霧化パイプ、吸取部材、およびガスケットにより、エンジン本体に流入する流入燃料量の急激な増加を確実に抑制することができるので、エンジンの回転数の変動を十分に抑えることができる。そして、新品時からエンジンの回転数の変動を十分に抑えることができるので、当該新品時から馴染ませた時のような良好な感覚を作業者に与えることができる。また、エンジンの回転数の変動を十分に抑制することができるので、エンジンに急激に負荷がかかった際にエンジンが停止してしまうこと(ストールストップしてしまうこと)を抑制できる。
加えて、霧化パイプ、吸取部材、およびガスケットがインレットパイプ本体とは別体とされているので、各部材を交換することができ、各部材の整備を容易に行うことができる。
【0011】
請求項2の発明によれば、ガスケットが金属製とされているので、ゴム製とされている場合とは異なり、粘着シートによってエンジン本体にしっかりと取り付けることができる。従って、ガスケットの位置決めを容易にできる。また、ガスケットは、金属製とされることによりある程度の硬さを有しているので、ゴム製とされる場合に比べて取扱性が良好となる。なお、ガスケットに用いられる金属としては、例えばアルミ、ステンレス、銅などを挙げることができる。
【0012】
請求項3の発明によれば、霧化パイプは、インレットパイプ吸気流路の長さLに対して0.6以下の長さIであり、十分に短く形成されているので、インレットパイプの組込時や本発明のエンジンが搭載された作業機による作業時に霧化パイプがインレットパイプと共に曲がってしまい折れてしまうことを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本実施形態に係る2サイクルエンジン1の要部を示す分解斜視図である。
本実施形態の2サイクルエンジン1は、18cc程度と小型のものとなっており、チェーンソーやカットオフソーなどの携帯型作業機に好適に用いられる。このようなエンジン1は、エンジン本体2(図1ではシリンダ部分のみを図示)と、図示しないキャブレタと、キャブレタとエンジン本体2とを接続するインレットパイプ3とを備えている。
【0014】
エンジン本体2は、図示しないクランクケースと、シリンダ21と、小型で軽量のフライホイール等とを備えており、軽量化が図られている。シリンダ21には、インレットパイプ3が取り付けられる取付部22と、クランク室内に連通するエンジン本体吸気流路23およびエンジン本体脈動伝達流路24とが形成されている。エンジン本体吸気流路23は、取付部22において吸気ポート25として開口している。エンジン本体脈動伝達流路24は、インレットパイプ3のインレットパイプ脈動伝達流路45(図2参照)と連通し、クランク室内の圧力変動をキャブレタに伝達する。キャブレタは、このクランク室内の圧力変動を用いて燃料タンクから燃料を吸い上げて混合気を生成し、インレットパイプ3を通してクランク室内に混合気を供給する。
【0015】
図2は、インレットパイプ3の側断面図である。
図1および図2に示すように、インレットパイプ3は、インレットパイプ本体4と、霧化パイプ5と、吸取リング6と、ガスケット7とを備えている。霧化パイプ5、吸取リング6、およびガスケット7は、インレットパイプ本体4内に設置される。
【0016】
図3は、インレットパイプ本体4の斜視図、図4は、インレットパイプ本体4の側断面図である。
インレットパイプ本体4は、ゴム製とされ、可撓性を有している。このようなインレットパイプ本体4は、取付部22に嵌め込まれる嵌込部41と、インレットパイプ吸気流路44およびインレットパイプ脈動伝達流路45が形成された流路部42と、流路部42と一体でかつ側方に延設された鍔部43とを備えている。
【0017】
インレットパイプ吸気流路44のキャブレタ側の内壁46には、一条の突条部47が設けられている。突条部47は、霧化パイプ5が係合する部分であり、霧化パイプ5の安定的な設置を可能とする。インレットパイプ吸気流路44およびインレットパイプ脈動伝達流路45のそれぞれの長さLは、本実施形態では30.3mmとなっている。
鍔部43は、エンジン本体2を覆うカバーに形成された開口(インレットパイプ本体4を取付部22に取り付けるための開口)を塞ぐためのものである。本実施形態では、この鍔部43は、前述したように、流路部42と一体に形成されており、開口部分を塞ぐ専用の部材を不要にして部品数の低減化が図られている。
【0018】
図5は、霧化パイプ5の側面図である。
霧化パイプ5は、66ナイロン製とされ、径寸法が同一の同径部51と、後端側(図5中右側)に向かうに従って拡開する拡開部52とを備えた無底かご状に形成されている(図1参照)。このような霧化パイプ5の長さIは、本実施形態では11.7mmとなっており、インレットパイプ吸気流路44の長さとの比I/Lは0.39となっている。ここで、小型のエンジン1が載せられる携帯型作業機の場合、作業機全体がコンパクトになっているため、インレットパイプ本体4は一般的に組込時や作業機による作業時に曲げられることとなるが、この際、霧化パイプ5が長いと当該霧化パイプ5がインレットパイプ本体4と共に曲げられてしまい折れてしまうおそれがある。
【0019】
しかしながら、本実施形態では、霧化パイプ5の長さとインレットパイプ吸気流路44の長さLとの比I/Lが0.6以下であり、霧化パイプ5はインレットパイプ本体4に対して十分に短く形成されているので、霧化パイプ5がインレットパイプ本体4と共に曲げられてしまい折れてしまうことが防止される。加えて、本実施形態では、霧化パイプ5は、66ナイロン製であることにより可撓性を有しているので、折れてしまうことが確実に防止されている。なお、霧化パイプ5は、66ナイロン製であることにより燃料に対する高い耐久性も有している。
【0020】
本実施形態において、霧化パイプ5の最小直径Dは13mmとなっており、霧化パイプ5の最小直径Dと長さIとの比I/Dは0.90となっている。本実施形態では、このように、霧化パイプ5の最小直径Dと長さIとの比I/Dが1.3以下になっているので、霧化パイプ5に適度な可撓性を付与することができる。よって、インレットパイプ3の組込時や作業機による作業時に、霧化パイプ5が適度に変形することが可能となるので、インレットパイプ本体4の変形を霧化パイプ5が阻害することを抑制することができる。従って、インレットパイプ3の組込や作業機による作業を快適に行うことができる。
【0021】
霧化パイプ5の外周壁53には、周方向に沿った長い矩形状の貫通孔55が複数形成されている。本実施形態では、この貫通孔55により、貫通孔55内の内壁46に付着した燃料が閉じ込められるうえ、霧化パイプ5の内周面54に付着した燃料がエンジン本体2に向かって流動する際に当該貫通孔55内に入り込んで閉じ込められることとなるので、エンジン本体への急激な流入燃料量の増加が抑制される。また、霧化パイプ5は、混合気中の余分な燃料を内周面54に付着させることにより、当該混合気中の余分な燃料を保持する役割も果たす。
【0022】
ここで、エンジン1を長時間運転させた後は、インレットパイプ本体4がエンジン本体2側からの熱影響により温められているために内壁46に付着する燃料が気化されやすく、再始動時には、当該気化した燃料が新たな混合気と混ざり合うことにより混合気が濃くなりやすい。そのため、点火プラグがかぶってしまいやすく、再始動が困難になるという問題があった。しかし、本実施形態では、前述したように、混合気中の余分な燃料を霧化パイプ5によって保持することができるので、混合気が濃くなり過ぎることを防止でき、再始動を容易化できる。
【0023】
図6は、吸取リング6の断面図である。
吸取リング6は、リング本体61と、吸取部材としてのフェルト62とを備え、インレットパイプ吸気流路44の下流側に設置される。リング本体61は、真鍮製とされ、筒部63と、筒部63の後端側(図6中右側)に形成され後端に向かうに従って拡開する拡開部64と、筒部63の先端側(図6中左側)から径方向外側に向かって延設された当接部65とを備え、楕円環状に形成されている。当接部65は、吸取リング6がインレットパイプ本体4内に設置された際にガスケット7と当接する。
【0024】
フェルト62は、楕円環状に形成され、筒部63の周囲に接着剤により取り付けられている。フェルト62の外周面は、吸取リング6がインレットパイプ本体4内に設置された際に下流側の内壁46に接する(図2参照)。ここで、内壁46に付着する燃料は、エンジン本体2内の負圧が高まると、エンジン本体2側に向かって流動することとなるが、本実施形態では、インレットパイプ吸気流路44の下流側にはフェルト62が設けられているので、当該燃料はフェルト62に吸い取られることになる。従って、これによってもエンジン本体2への急激な流入燃料量の増加が抑制される。
【0025】
ガスケット7は、図1および図2に示すように、アルミ製とされ、薄板状に形成されている。また、ガスケット7は、粘着シート71によって取付部22に取り付けられている。ここで、ガスケット7がゴム製とされていた場合、材質の特性から粘着シート71を取り付けることができないため、インレットパイプ3の取り付けの際にガスケット7の位置がずれ易く、ガスケット7の位置決めが困難となる。しかしながら、本実施形態では、ガスケット7がアルミ製とされているので、ガスケット7を粘着シート71によって取付部22にしっかりと取り付けることができ、位置決めを容易に行うことができる。また、ガスケット7は、アルミ製とされることによりある程度の硬さを有しているので、ゴム製とされる場合に比べて取扱性が良好である。
【0026】
このようなガスケット7には、吸気流路用孔72と、脈動伝達流路用孔73とが形成されている。吸気流路用孔72の径は、インレットパイプ吸気流路44(エンジン本体吸気流路23)の径よりも小さくされており、吸気流路用孔72の縁部は、インレットパイプ吸気流路44の内壁46から突出する堰部74となっている。本実施形態では、この堰部74により、吸取リング6が吸収しきれなかった内壁46に付着する燃料のエンジン本体2側への流動を堰止ることができるので、エンジン本体2への急激な流入燃料量の増加を確実に抑制することができる。また、堰部74は、エンジン1が搭載された携帯型作業機の姿勢が変化した際に、インレットパイプ吸気流路44内に溜まった燃料(混合気)が急激にエンジン本体2内に流入することを抑制する役割も果たす。
【0027】
従って、本実施形態では、これら霧化パイプ5、吸取リング6、およびガスケット7によって、インレットパイプ吸気流路44の内壁46に付着した燃料およびインレットパイプ吸気流路44内に溜まった燃料(混合気)がエンジン本体2内に急激に流入することを確実に抑制することができるので、エンジン1の回転数の変動を十分に抑えることができる。また、これらの部材5〜7がそれぞれインレットパイプ本体4とは別体に設けられており、交換することができるので、各部材5〜7の整備を容易に行うことができる。
【0028】
〔実施形態の変形〕
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、吸取リング6(リング本体61)とガスケット7とは、別体に設けられていたが、一体に設けられていてもよい。このようにすれば、部品数を低減できる。
前記実施形態では、霧化パイプ5は66ナイロン製とされていたが、これに限定されず、適宜の樹脂から形成されていてよい。
【産業上の利用可能性】
【0029】
本発明は、チェーンソーやカットオフソーなどの携帯型作業機に用いられる回転慣性の小さい小型の2サイクルエンジンに好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】本発明の一実施形態に係る2サイクルエンジンの要部を示す分解斜視図。
【図2】前記実施形態に係るインレットパイプの側断面図。
【図3】前記実施形態に係るインレットパイプ本体の斜視図。
【図4】前記実施形態に係るインレットパイプ本体の側断面図。
【図5】前記実施形態に係る霧化パイプの側面図。
【図6】前記実施形態に係る吸取リングの断面図。
【符号の説明】
【0031】
1…2サイクルエンジン、2…エンジン本体、3…インレットパイプ、5…霧化パイプ、6…吸取リング、7…ガスケット、44…インレットパイプ吸気流路、46…内壁、53…外周壁、54…内周面、55…貫通孔、61…リング本体、62…フェルト(吸取部材)、72…吸気流路用孔。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
キャブレタと、エンジン本体と、前記キャブレタと前記エンジン本体とを連通するインレットパイプ吸気流路が形成されたインレットパイプとを備えた2サイクルエンジンであって、
前記インレットパイプは、前記インレットパイプ吸気流路が形成されたインレットパイプ本体と、前記インレットパイプ吸気流路に嵌合された霧化パイプと、前記インレットパイプ吸気流路に嵌合された吸取リングと、前記エンジン本体と前記インレットパイプ本体との間に介装されたガスケットとを備え、
前記霧化パイプは、外周壁に複数の貫通孔が形成された無底かご状に形成され、
前記吸取リングは、環状のリング本体と、前記リング本体の外周に設けられて前記インレットパイプ吸気流路の内壁に接する吸取部材とを備え、
前記ガスケットには、前記インレットパイプ吸気流路よりも小さい開口面積の吸気流路用孔が形成されている
ことを特徴とする2サイクルエンジン。
【請求項2】
請求項1に記載の2サイクルエンジンにおいて、
前記ガスケットは、金属製とされ、かつ、前記リング本体とは別体とされている
ことを特徴とする2サイクルエンジン。
【請求項3】
請求項1または請求項2に記載の2サイクルエンジンにおいて、
前記霧化パイプの長さをIとし、前記インレットパイプ吸気流路の長さをLとした場合、I/Lが0.6以下である
ことを特徴とする2サイクルエンジン。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2009−46981(P2009−46981A)
【公開日】平成21年3月5日(2009.3.5)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−210765(P2007−210765)
【出願日】平成19年8月13日(2007.8.13)
【出願人】(307009883)ハスクバーナ・ゼノア株式会社 (66)