JP2015218672A

JP2015218672A - Engine and work machine

Info

Publication number: JP2015218672A
Application number: JP2014103692A
Authority: JP
Inventors: 田中　利明; Toshiaki Tanaka; 利明田中
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2014-05-19
Filing date: 2014-05-19
Publication date: 2015-12-07

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an engine capable of surely obtaining pump performance required for sucking up fuel at any rotation speed.SOLUTION: An engine is the engine equipped with a diaphragm type carburetor for injecting the fuel sucked up from a fuel tank. The diaphragm type carburetor comprises a flexible diaphragm, a transmission chamber and a fuel chamber, which are formed while being isolated by the diaphragm. Pulsations of burnt gas, which is generated by combusting the fuel, are transmitted to the transmission chamber, and the transmission chamber transmits the pulsations of the burnt gas to the fuel chamber via the diaphragm. The fuel chamber is connected to the fuel tank and is stored with the sucked-up fuel.

Description

本発明は、エンジン及び作業機に関する。 The present invention relates to an engine and a work machine.

従来において、例えば特許文献１には、燃料ポンプの駆動力に吸気管の負圧を利用し、燃料ポンプの作動室と、吸気通路の絞り弁の下流側部分及び上流側部分に開口する通路とを接続した発明について記載されており、燃料ポンプの吐出圧が機関の低負荷運転で過剰に高くなるのを防止することができる、と記載されている。 Conventionally, for example, Patent Document 1 discloses that a negative pressure of an intake pipe is used as a driving force of a fuel pump, a working chamber of the fuel pump, and a passage opening to a downstream portion and an upstream portion of the throttle valve of the intake passage. Is described, and it is described that the discharge pressure of the fuel pump can be prevented from becoming excessively high during low load operation of the engine.

特開平０９−１５８８０６号公報JP 09-158806 A

しかしながら、従来において、燃料ポンプの駆動力として吸気側の圧力変動を利用する場合は、エンジンの回転数が上昇するに従って燃料ポンプのポンプ性能が低下していた。なお、基本的には、エンジンの回転数が上昇すると、燃料の必要量も増大する。 However, conventionally, when the pressure fluctuation on the intake side is used as the driving force of the fuel pump, the pump performance of the fuel pump decreases as the engine speed increases. Basically, as the engine speed increases, the required amount of fuel also increases.

したがって、本発明が解決しようとする課題は、いかなる回転数であっても燃料を吸い上げるために要求されるポンプ性能を確実に得ることのできるエンジン及び作業機を提供することである。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide an engine and a work machine that can reliably obtain the pump performance required for sucking up fuel at any rotational speed.

前記課題を解決するための手段として、エンジンは、燃料タンクから吸い上げた燃料を噴射するダイヤフラム式キャブレタを備えたエンジンであって、ダイヤフラム式キャブレタは、可撓性を有するダイヤフラムと、ダイヤフラムが隔絶して形成される伝達室及び燃料室と、を有し、燃料が燃焼して生じる燃焼済み気体の脈動が、伝達室に対して伝達され、伝達室は、燃料室に対してダイヤフラムを介して燃焼済み気体の脈動を伝達し、燃料室は、燃料タンクに接続され、吸い上げる燃料が貯留される。 As a means for solving the above-mentioned problem, the engine is an engine including a diaphragm carburetor that injects fuel sucked up from a fuel tank, and the diaphragm carburetor is isolated from the diaphragm having flexibility. A pulsation of the burned gas generated by the combustion of the fuel is transmitted to the transmission chamber, and the transmission chamber is combusted to the fuel chamber via the diaphragm. The fuel chamber is connected to a fuel tank, and the fuel to be sucked up is stored.

エンジンにおいて、燃料室は、伝達室が繰り返し正圧になることによってダイヤフラムが燃料室側に押し出されて燃焼済み気体の脈動が伝達されることが好ましい。 In the engine, it is preferable that the fuel chamber transmits the pulsation of the burned gas by the diaphragm being pushed out to the fuel chamber side by repeatedly positive pressure in the transmission chamber.

エンジンにおいて、燃料室に設けられ、燃料室側から伝達室側に向かってダイヤフラムを付勢する付勢部材を備えることが好ましい。 The engine preferably includes a biasing member that is provided in the fuel chamber and biases the diaphragm from the fuel chamber side toward the transmission chamber side.

エンジンにおいて、燃料が燃焼する領域から延在し、燃焼済み気体が流通する排気ポートと、排気ポートから延在し、燃焼済み気体を排出するマフラーと、を有し、燃焼済み気体の脈動は、排気ポート又はマフラーから伝達室に伝達されることが好ましい。 The engine has an exhaust port extending from a region where fuel burns and through which the burned gas flows, and a muffler extending from the exhaust port and exhausting the burned gas. It is preferably transmitted from the exhaust port or the muffler to the transmission chamber.

前記課題を解決するための別の手段として、作業機は、燃料タンクから吸い上げた燃料を噴射するダイヤフラム式キャブレタを有するエンジンを備えた作業機であって、ダイヤフラム式キャブレタは、可撓性を有するダイヤフラムと、ダイヤフラムが隔絶して形成される伝達室及び燃料室と、を有し、燃料が燃焼して生じる燃焼済み気体の脈動が、伝達室に対して伝達され、伝達室は、燃料室に対してダイヤフラムを介して燃焼済み気体の脈動を伝達し、燃料室は、燃料タンクに接続され、吸い上げる燃料が貯留される。 As another means for solving the above-described problem, the working machine is a working machine including an engine having a diaphragm carburetor that injects fuel sucked up from a fuel tank, and the diaphragm carburetor has flexibility. A diaphragm, a transmission chamber and a fuel chamber formed by isolating the diaphragm, and a pulsation of a burned gas generated by combustion of fuel is transmitted to the transmission chamber, and the transmission chamber is transferred to the fuel chamber. On the other hand, the pulsation of the burned gas is transmitted through the diaphragm, the fuel chamber is connected to the fuel tank, and the fuel to be sucked is stored.

本発明によると、燃焼済み気体の脈動は、燃料室に伝達されるので、燃料を吸い上げるために利用される。燃焼済み気体の脈動は、エンジンが低回転時には小さく、かつ高回転時には大きくなる。よって、いかなる回転数であっても燃料を吸い上げるために要求されるポンプ性能を確実に得ることのできるエンジン及び作業機を提供することができる。 According to the present invention, the pulsation of the burned gas is transmitted to the fuel chamber and is used to suck up the fuel. The pulsation of the burned gas is small when the engine is low and high when the engine is high. Therefore, it is possible to provide an engine and a work machine that can reliably obtain the pump performance required for sucking up fuel at any rotational speed.

図１は、本発明に係るエンジンの一実施形態を備えるエンジンを示す断面概略図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an engine including an embodiment of the engine according to the present invention. 図２は、図１に示したエンジンの一部を拡大した断面概略図である。FIG. 2 is an enlarged schematic cross-sectional view of a part of the engine shown in FIG. 図３（Ａ）は、エンジンがアイドル状態の吸気パルスの時間と圧力変動との関係性を示すグラフであり、図３（Ｂ）は、エンジンが全開状態の吸気パルスの時間と圧力変動との関係性を示すグラフである。FIG. 3A is a graph showing the relationship between the time of the intake pulse when the engine is idle and the pressure fluctuation, and FIG. 3B is the graph showing the time of the intake pulse when the engine is fully open and the pressure fluctuation. It is a graph which shows a relationship. 図４（Ａ）は、エンジンがアイドル状態の排気パルスの時間と圧力変動との関係性を示すグラフであり、図４（Ｂ）は、エンジンが全開状態の排気パルスの時間と圧力変動との関係性を示すグラフである。FIG. 4A is a graph showing the relationship between the time of the exhaust pulse when the engine is in an idle state and the pressure fluctuation, and FIG. 4B is the graph showing the relationship between the time of the exhaust pulse when the engine is fully open and the pressure fluctuation. It is a graph which shows a relationship. 図５は、図２に示したエンジンの変形例を示す断面概略図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a modification of the engine shown in FIG. 図６は、本発明に係る作業機の一実施形態を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing an embodiment of the working machine according to the present invention. 図７は、図６に示した作業機の使用状態の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a usage state of the work machine illustrated in FIG. 6.

本発明に係るエンジンは、例えば４ストローク型又は２ストローク型のエンジンに適用することができる。更に、本発明に係るエンジンにおけるダイヤフラム式キャブレタとして具体的には、例えば４ストローク型のエンジンにおけるダイヤフラム式のキャブレタを挙げることができる。 The engine according to the present invention can be applied to, for example, a 4-stroke type or a 2-stroke type engine. Further, as a diaphragm type carburetor in the engine according to the present invention, for example, a diaphragm type carburetor in a four stroke type engine can be exemplified.

本発明に係るエンジンのダイヤフラム式キャブレタが吸い上げる燃料としては、通常の内燃機関で用いられる燃料であれば特に制限されず、例えばガソリン、軽油、重油又はバイオエタノール等を用いることができる。 The fuel sucked up by the diaphragm carburetor of the engine according to the present invention is not particularly limited as long as it is a fuel used in a normal internal combustion engine. For example, gasoline, light oil, heavy oil, bioethanol or the like can be used.

本発明に係るエンジンの一実施形態について、図面を参照しつつ以下に説明する。なお、図１は、本発明に係るエンジンの一実施形態である４ストローク型のエンジン１を切断した断面概略図である。 An embodiment of an engine according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic sectional view of a four-stroke engine 1 that is an embodiment of the engine according to the present invention.

エンジン１は、エンジン本体２、シリンダヘッド３、吸気ポート４、排気ポート５、エアクリーナ６、キャブレタ７、ガソリンタンク８、オイルタンク９、及びマフラー１０を有する。エンジン１としては、後述のキャブレタにおけるダイヤフラム周辺の部材以外は、従来公知の４ストローク型のエンジンを用いることができる。 The engine 1 includes an engine body 2, a cylinder head 3, an intake port 4, an exhaust port 5, an air cleaner 6, a carburetor 7, a gasoline tank 8, an oil tank 9, and a muffler 10. As the engine 1, a conventionally known 4-stroke type engine can be used except for members around the diaphragm in a carburetor described later.

エンジン１は、外部から取り入れる外気と燃料との混合物が、燃焼室に流入して点火されることによって燃焼し、それにより生じる燃焼済み気体を外部に排出する。ピストン１１がエンジン本体２内を往復動することによって、燃料が燃焼する領域である燃焼室は、その体積が増減する。エンジン１は４ストローク型のエンジンであるので、燃焼室の体積の増減過程において、外気と燃料との混合物の燃焼室内への流入、混合物の圧縮、混合物への点火及び燃焼、燃焼済み気体の燃焼室外への排出が行われる。以下に、各部材の機能等について説明する。 The engine 1 burns when a mixture of outside air and fuel taken in from the outside flows into the combustion chamber and is ignited, and exhausts the burned gas generated thereby. As the piston 11 reciprocates in the engine body 2, the volume of the combustion chamber, which is a region where fuel burns, increases or decreases. Since the engine 1 is a four-stroke engine, in the process of increasing or decreasing the volume of the combustion chamber, the mixture of outside air and fuel flows into the combustion chamber, the mixture is compressed, the mixture is ignited and burned, and the burned gas is burned. It is discharged outside. Below, the function of each member is demonstrated.

エンジン本体２は、内部に空隙が形成されて成り、該空隙における図１の上方にピストン１１が設けられ、下方にクランク１２が設けられている。ピストン１１は、図１の上下方向に往復動可能であり、エンジン本体２においてピストン１１の可動領域をシリンダ部１３と称する。シリンダ部１３は、略円筒形状を有し、外面に放熱用のフィン１４が複数個設けられている。ピストン１１とクランク１２とはコネクティングロッド１５によって連結されている。コネクティングロッド１５は、ピストン１１及びクランク１２との各接続部位において、それぞれ独立して回転可能である。図１のエンジン本体２内の下方において、クランク１２が回転することができる。クランク１２が回転すると、コネクティングロッド１５を介してクランク１２がピストン１１を引き下げ及び押し上げることによって、ピストン１１がシリンダ部１３において図１の上下方向に往復動する。エンジン本体２内において、ピストン１１とクランク１２との間の領域をクランク室１６と称する。ピストン１１が図１の上下方向に往復動することによって、クランク室１６の体積が増減する。 The engine body 2 has a gap formed therein, and a piston 11 is provided above the gap in FIG. 1 and a crank 12 is provided below. The piston 11 can reciprocate in the vertical direction of FIG. 1, and a movable region of the piston 11 in the engine body 2 is referred to as a cylinder portion 13. The cylinder portion 13 has a substantially cylindrical shape, and a plurality of fins 14 for heat dissipation are provided on the outer surface. The piston 11 and the crank 12 are connected by a connecting rod 15. The connecting rod 15 can be independently rotated at each connection portion between the piston 11 and the crank 12. The crank 12 can rotate in the lower part in the engine main body 2 of FIG. When the crank 12 rotates, the crank 12 pulls down and pushes up the piston 11 through the connecting rod 15, whereby the piston 11 reciprocates in the cylinder portion 13 in the vertical direction in FIG. 1. A region between the piston 11 and the crank 12 in the engine body 2 is referred to as a crank chamber 16. As the piston 11 reciprocates in the vertical direction of FIG. 1, the volume of the crank chamber 16 increases or decreases.

ピストン１１はエンジン本体２、特にシリンダ部１３の内面に対して摺動するので、シリンダ部１３の内面は摩擦低減のために、エンジンオイルによって湿潤状態となっている。オイルタンク９は、エンジン本体２の下方に配置される容器であり、エンジンオイルを貯留する。シリンダ部１３内へのエンジンオイルの注入は、クランク室１６の体積が増減することによってクランク室１６の内部圧力の変動を利用して、オイルタンク９からエンジンオイルが吸い上げられることによって行われる。 Since the piston 11 slides with respect to the engine body 2, particularly the inner surface of the cylinder portion 13, the inner surface of the cylinder portion 13 is wet with engine oil in order to reduce friction. The oil tank 9 is a container disposed below the engine body 2 and stores engine oil. The engine oil is injected into the cylinder portion 13 by sucking up the engine oil from the oil tank 9 by using the fluctuation of the internal pressure of the crank chamber 16 by increasing or decreasing the volume of the crank chamber 16.

エンジン本体２におけるシリンダ部１３の上部は開口している。シリンダヘッド３は、シリンダ部１３の上部を覆う蓋状部材である。シリンダヘッド３は、その内部にそれぞれ独立した貫通孔を２本有している。シリンダヘッド３内に設けられる一の貫通孔が吸気ポート４であり、他の貫通孔が排気ポート５である。吸気ポート４及び排気ポート５の各一端開口部と、シリンダ部１３の上部とが連通している。吸気ポート４とシリンダ部１３との接続部位には、開閉可能な弁部材である吸気バルブ１７が設けられている。更に、排気ポート５とシリンダ部１３との接続部位には、開閉可能な弁部材である排気バルブ１８が設けられている。ピストン１１の往復動に連動して、吸気バルブ１７及び排気バルブ１８がそれぞれ独立して開閉することにより、吸気ポート４及び排気ポート５とエンジン本体２とを連通状態にすることができる。 The upper part of the cylinder part 13 in the engine body 2 is open. The cylinder head 3 is a lid-like member that covers the upper portion of the cylinder portion 13. The cylinder head 3 has two independent through holes therein. One through hole provided in the cylinder head 3 is the intake port 4, and the other through hole is the exhaust port 5. Each one end opening part of the intake port 4 and the exhaust port 5 and the upper part of the cylinder part 13 are connected. An intake valve 17 that is a valve member that can be opened and closed is provided at a connection portion between the intake port 4 and the cylinder portion 13. Further, an exhaust valve 18 that is an openable / closable valve member is provided at a connection portion between the exhaust port 5 and the cylinder portion 13. In conjunction with the reciprocation of the piston 11, the intake valve 17 and the exhaust valve 18 are independently opened and closed, whereby the intake port 4 and the exhaust port 5 and the engine body 2 can be brought into communication.

吸気ポート４の他端開口部は、キャブレタ７に接続されている。また、キャブレタ７は、エアクリーナ６に接続されている。エアクリーナ６は、エンジン１内への外気の吸込口である。エアクリーナ６は、フィルタを有する。エアクリーナ６を介して取り入れられる外気が該フィルタを通過することによって、外気に含まれるゴミ、粉塵等が除去される。エアクリーナ６において取り入れられた外気は、キャブレタ７においてガソリンと混合される。キャブレタ７は、ガソリンタンク８に接続されている。キャブレタ７は、内部にダイヤフラムポンプを有し、該ダイヤフラムポンプの駆動によってガソリンタンク８に貯留されるガソリンを吸い上げることができる。キャブレタ７によって吸い上げられたガソリンは、エアクリーナ６によって取り入れられた外気と混合された上で、吸気ポート４内を流通する。
なお、キャブレタ７の内部構造、及び、キャブレタ７と排気ポート５又はマフラー１０との接続形態については後述する。 The other end opening of the intake port 4 is connected to the carburetor 7. The carburetor 7 is connected to the air cleaner 6. The air cleaner 6 is a suction port for outside air into the engine 1. The air cleaner 6 has a filter. When the outside air taken in via the air cleaner 6 passes through the filter, dust, dust and the like contained in the outside air are removed. The outside air taken in by the air cleaner 6 is mixed with gasoline in the carburetor 7. The carburetor 7 is connected to the gasoline tank 8. The carburetor 7 has a diaphragm pump inside, and can suck up the gasoline stored in the gasoline tank 8 by driving the diaphragm pump. The gasoline sucked up by the carburetor 7 is mixed with the outside air taken in by the air cleaner 6 and then flows through the intake port 4.
The internal structure of the carburetor 7 and the connection form between the carburetor 7 and the exhaust port 5 or the muffler 10 will be described later.

排気ポート５の他端開口部は、マフラー１０に接続されている。排気ポート５及びマフラー１０の内部において、排気ポート５とマフラー１０との接続部位には、案内部材１９が設けられている。案内部材１９は、湾曲する筒状部材であり、ガソリンの燃焼済み気体の流通方向を強制的に変えることができる。なお、以下において、ガソリンの燃焼済み気体を、単に「排気」と称することがある。 The other end opening of the exhaust port 5 is connected to the muffler 10. Inside the exhaust port 5 and the muffler 10, a guide member 19 is provided at a connection portion between the exhaust port 5 and the muffler 10. The guide member 19 is a curved cylindrical member and can forcibly change the flow direction of the burned gas of gasoline. Hereinafter, the burned gas of gasoline may be simply referred to as “exhaust”.

マフラー１０は、一部が排気口２０を介して外部と連通する、排気の流通部材である。マフラー１０は、排気ポート５の他端開口部及び案内部材１９を覆っている。マフラー１０は、マフラー１０中を流通する排気に含まれる種々の化合物を除去するために、触媒を内蔵する。図１において、一点鎖線で示す太線矢印は、排気の流通経路の概略である。排気の流通経路は、排気が排気口２０に達するまでの途中から分岐し、キャブレタ７まで延在している。 The muffler 10 is an exhaust circulation member that partially communicates with the outside through the exhaust port 20. The muffler 10 covers the other end opening of the exhaust port 5 and the guide member 19. The muffler 10 contains a catalyst in order to remove various compounds contained in the exhaust gas flowing through the muffler 10. In FIG. 1, a thick arrow indicated by a one-dot chain line is an outline of an exhaust passage. The exhaust flow path branches from the middle until the exhaust reaches the exhaust port 20, and extends to the carburetor 7.

続いて、図２を参照しつつ、本発明に係るエンジンにおけるダイヤフラム式キャブレタの一実施形態について詳述する。図２は、図１に示したエンジン１の一部を模式的に示した断面概略図である。なお、図２は概略図であるので、図２に示す各部材は、図１に示した各部材の詳細な形状、位置、大きさ、及び縮尺等と異なる場合がある。
図２において、黒色の太線矢印は、燃焼前の外気とガソリンとの混合物の流通経路を示す。一点鎖線の太線矢印は、排気の流通経路を示す。キャブレタ７の右下方に示す白抜きの矢印は燃料の流通経路を示す。 Next, an embodiment of a diaphragm carburetor in an engine according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view schematically showing a part of the engine 1 shown in FIG. 2 is a schematic diagram, each member shown in FIG. 2 may differ from the detailed shape, position, size, scale, and the like of each member shown in FIG.
In FIG. 2, black thick arrows indicate the flow path of the mixture of outside air and gasoline before combustion. A thick dotted arrow indicates a distribution route of the exhaust gas. A white arrow shown at the lower right of the carburetor 7 indicates a fuel flow path.

シリンダ部３内において、ピストン１１が図２の下方に移動したときに、ピストン１１の上端面と、シリンダヘッド３の下端面と、エンジン本体２の内部に臨む吸気バルブ１７の端面と、エンジン本体２の内部に臨む排気バルブ１８の端面との間の領域を、燃料が燃焼する領域であるので、燃焼室と称することがある。 In the cylinder part 3, when the piston 11 moves downward in FIG. 2, the upper end surface of the piston 11, the lower end surface of the cylinder head 3, the end surface of the intake valve 17 facing the inside of the engine body 2, and the engine body 2 is an area where the fuel burns, and is therefore sometimes referred to as a combustion chamber.

キャブレタ７は、ダイヤフラム式の燃料吸い上げ及び噴射用装置であるので、その内部にダイヤフラムポンプ２１を有する。なお、キャブレタ７におけるダイヤフラムポンプ２１以外の各部材は、従来公知のキャブレタに設けられる部材を用いることができる。キャブレタ７内に設けられるダイヤフラムポンプ２１は、本発明におけるダイヤフラムとその周辺部材の一例である。エンジン１における排気ポート５及びマフラー１０から成る排気流通路２２に接続されるダイヤフラムポンプ２１は、第１流通路２３と、第２流通路２４と、正圧室２５と、負圧室２６と、ダイヤフラム２７と、バネ２８とを有する。
先ず、キャブレタ７のダイヤフラムポンプ２１以外の部材について、以下に簡単に説明する。 Since the carburetor 7 is a diaphragm type fuel suction and injection device, it has a diaphragm pump 21 therein. In addition, as each member other than the diaphragm pump 21 in the carburetor 7, a member provided in a conventionally known carburetor can be used. The diaphragm pump 21 provided in the carburetor 7 is an example of a diaphragm and its peripheral members in the present invention. A diaphragm pump 21 connected to an exhaust flow path 22 including the exhaust port 5 and the muffler 10 in the engine 1 includes a first flow path 23, a second flow path 24, a positive pressure chamber 25, a negative pressure chamber 26, A diaphragm 27 and a spring 28 are provided.
First, members other than the diaphragm pump 21 of the carburetor 7 will be briefly described below.

キャブレタ７は、ダイヤフラムポンプ２１以外に、背圧室３２、メタリングダイヤフラム３３、メタリングチャンバ３４、メタリングレバー３５、ニードルバルブ３６、チェックバルブ３７、ジェット３８、ノズル３９、ニードルピン４０、ベンチュリ部４１、プライマリポンプ４２、逆止弁４３、及び排出管４４等を有する。 In addition to the diaphragm pump 21, the carburetor 7 includes a back pressure chamber 32, a metering diaphragm 33, a metering chamber 34, a metering lever 35, a needle valve 36, a check valve 37, a jet 38, a nozzle 39, a needle pin 40, and a venturi section. 41, a primary pump 42, a check valve 43, a discharge pipe 44, and the like.

キャブレタ７内においては、燃料が貯留される領域と、大気圧に維持される領域と、ダイヤフラムポンプ２１を駆動させるために排気流通路２２に接続される領域とが形成される。キャブレタ７は、図１に示したガソリンタンク８に接続されている。ダイヤフラムポンプ２１の駆動によって、ガソリンタンク８から吸い上げられたガソリンの一部は吸気ポート４に噴射され、余剰のガソリンはガソリンタンク８に戻される。つまり、キャブレタ７内における燃料が貯留される領域は、吸気ポート４に連通可能な流通路と、ガソリンを戻すためにガソリンタンク８に接続される流通路とに分岐する。なお、キャブレタ７は、上部Ｕ、中部Ｍ、下部Ｌに大まかに分解可能な層構造を有し、各部位に適宜の流通路及び開口等を形成して相互に重ね、更に後述のダイヤフラム２７等を各部位の間に挟持している。これにより、上記３つの領域を形成し、かつ相互に隔絶している。
次に、キャブレタ７におけるダイヤフラムポンプ２１以外の各部材について、簡単に機能等を説明する。 In the carburetor 7, a region where fuel is stored, a region where atmospheric pressure is maintained, and a region where the diaphragm pump 21 is connected to the exhaust flow passage 22 are formed. The carburetor 7 is connected to the gasoline tank 8 shown in FIG. By driving the diaphragm pump 21, a part of the gasoline sucked up from the gasoline tank 8 is injected into the intake port 4, and surplus gasoline is returned to the gasoline tank 8. That is, the region where the fuel is stored in the carburetor 7 is branched into a flow passage that can communicate with the intake port 4 and a flow passage that is connected to the gasoline tank 8 to return gasoline. The carburetor 7 has a layer structure that can be roughly disassembled into an upper part U, a middle part M, and a lower part L. Appropriate flow paths and openings are formed in each part and overlap each other. Between each part. As a result, the three regions are formed and isolated from each other.
Next, functions and the like of each member other than the diaphragm pump 21 in the carburetor 7 will be briefly described.

背圧室３２は、大気圧に維持される領域であり、ガソリン及び排気は流入しない。
メタリングチャンバ３４は、キャブレタ７におけるガソリンの一時的な貯蔵部であり、ノズル３９及びプライマリポンプ４２に対してガソリンを排出する。
メタリングダイヤフラム３３は、背圧室３２の大気圧とメタリングチャンバ３４との差圧によって撓む部材である。エンジン１が駆動することにより、メタリングチャンバ３４内のガソリンが排出された場合、メタリングチャンバ３４の内部圧力が背圧室３２に比べて負圧になる。メタリングチャンバ３４が負圧になると、メタリングダイヤフラム３３がメタリングチャンバ３４側に押し出される。
メタリングレバー３５は、メタリングダイヤフラム３３がメタリングチャンバ３４側に押し出された場合に、メタリングダイヤフラム３３によって押圧される。
ニードルバルブ３６は、負圧室２６とメタリングチャンバ３４との接続部位に設けられる開閉可能な弁部材であり、メタリングレバー３５に連結されている。メタリングレバー３５が押圧されると、ニードルバルブ３６は開放状態となることにより、負圧室２６とメタリングチャンバ３４とが連通する。
ベンチュリ部４１は、図１に示した吸気ポート４に接続される流通路である。ノズル３９は、ベンチュリ部４１内に配置される筒状部材であり、一端開口部からガソリンをベンチュリ部４１内に噴射する。ベンチュリ部４１は、縮径することによって内部を流通する流体の流速を向上させることができる。これにより、ベンチュリ部４１内において、エアクリーナ６において取り入れられた外気と、ノズル３９から噴射されるガソリンとが効率的に混合される。
チェックバルブ３７及びジェット３８は、ノズル３９からのガソリンの噴射量を調整する部材である。ニードルピン４０は、ノズル３９に挿入される棒状部材であり、エンジン１のアイドル時及び低開時におけるノズル３９からのガソリンの噴射量を調整することができる。ニードルピン４０は、図２におけるキャブレタ７の上方に示す適宜の調整部材によって、ノズル３９への挿入距離を調整することができる。
プライマリポンプ４２は、エンジン１の始動時に使用者が手動で拡縮させることによって、メタリングチャンバ３４の内部圧力が負圧にすることができる。ダイヤフラムポンプ２１が駆動していない状態であっても、プライマリポンプ４２の拡縮によって、吸入管２９を介して強制的にガソリンをキャブレタ７内に吸い上げることができる。
ダイヤフラムポンプ２１の駆動によりから供給されるガソリンがノズル３９を介して噴射されずに余った場合、余ったガソリンは逆止弁４３及び排出管４４を介してガソリンタンク８に戻される。 The back pressure chamber 32 is a region maintained at atmospheric pressure, and gasoline and exhaust do not flow in.
The metering chamber 34 is a temporary storage unit for gasoline in the carburetor 7, and discharges gasoline to the nozzle 39 and the primary pump 42.
The metering diaphragm 33 is a member that bends due to a differential pressure between the atmospheric pressure of the back pressure chamber 32 and the metering chamber 34. When gasoline in the metering chamber 34 is discharged by driving the engine 1, the internal pressure of the metering chamber 34 becomes negative compared to the back pressure chamber 32. When the metering chamber 34 has a negative pressure, the metering diaphragm 33 is pushed out to the metering chamber 34 side.
The metering lever 35 is pressed by the metal ring diaphragm 33 when the metal ring diaphragm 33 is pushed out to the metal ring chamber 34 side.
The needle valve 36 is an openable / closable valve member provided at a connection portion between the negative pressure chamber 26 and the metering chamber 34, and is connected to the metering lever 35. When the metering lever 35 is pressed, the needle valve 36 is opened, and the negative pressure chamber 26 and the metering chamber 34 communicate with each other.
The venturi portion 41 is a flow passage connected to the intake port 4 shown in FIG. The nozzle 39 is a cylindrical member disposed in the venturi portion 41 and injects gasoline into the venturi portion 41 from one end opening. The venturi portion 41 can improve the flow velocity of the fluid flowing through the inside by reducing the diameter. Thereby, in the venturi part 41, the external air taken in by the air cleaner 6 and the gasoline injected from the nozzle 39 are efficiently mixed.
The check valve 37 and the jet 38 are members that adjust the amount of gasoline injected from the nozzle 39. The needle pin 40 is a rod-like member inserted into the nozzle 39, and can adjust the amount of gasoline injected from the nozzle 39 when the engine 1 is idling and when the engine 1 is low open. The needle pin 40 can adjust the insertion distance to the nozzle 39 by an appropriate adjustment member shown above the carburetor 7 in FIG.
When the engine 1 is started, the primary pump 42 is manually expanded and contracted, so that the internal pressure of the metering chamber 34 can be made negative. Even when the diaphragm pump 21 is not driven, gasoline can be forcibly sucked into the carburetor 7 through the suction pipe 29 by expansion / contraction of the primary pump 42.
When the gasoline supplied from the driving of the diaphragm pump 21 is not injected through the nozzle 39 and remains, the excess gasoline is returned to the gasoline tank 8 through the check valve 43 and the discharge pipe 44.

排気流通路２２は、エンジン１内でガソリンが燃焼して生じる燃焼済み気体が流通する流路である。排気流通路は、シリンダ部１３と排気ポート５との接続部位から、図１に示したマフラー１０の排気口２０まで延在する。第１流通路２３は、排気流通路２２から延在する管状部材である。図２に示す実施形態においては、排気流通路２２と第１流通路２３との接続部位は、マフラー１０の一部である。なお、本発明において排気流通路２２と第１流通路２３との接続部位は、発明の目的を達成することができる限り特に制限は無い。 The exhaust flow passage 22 is a flow path through which a burned gas generated by burning gasoline in the engine 1 flows. The exhaust flow passage extends from the connection portion between the cylinder portion 13 and the exhaust port 5 to the exhaust port 20 of the muffler 10 shown in FIG. The first flow passage 23 is a tubular member extending from the exhaust flow passage 22. In the embodiment shown in FIG. 2, the connection portion between the exhaust flow passage 22 and the first flow passage 23 is a part of the muffler 10. In the present invention, the connection portion between the exhaust flow passage 22 and the first flow passage 23 is not particularly limited as long as the object of the invention can be achieved.

第１流通路２３は、マフラー１０とキャブレタ７とを接続する管状部材である。第１流通路２３の形状及び配置は、例えば上記エンジン本体２等の形状、つまりマフラー１０からキャブレタ７の正圧室２５に至るまでに設けられる部材の形状に合わせて適宜に配置することができる。更に、第２流通路２４は、図１に示したガソリンタンク８から吸入管２９を介して負圧室２６まで延在する、ガソリンの流通路である。 The first flow passage 23 is a tubular member that connects the muffler 10 and the carburetor 7. The shape and arrangement of the first flow passage 23 can be appropriately arranged according to, for example, the shape of the engine main body 2 or the like, that is, the shape of a member provided from the muffler 10 to the positive pressure chamber 25 of the carburetor 7. . Further, the second flow passage 24 is a gasoline flow passage extending from the gasoline tank 8 shown in FIG. 1 to the negative pressure chamber 26 through the suction pipe 29.

正圧室２５は、内部の圧力が変動可能な空隙であり、第１流通路２３に接続されている。負圧室２６は、内部の圧力が変動可能な空隙であり、第２流通路２４に接続されている。更に、ダイヤフラム２７は、可撓性を有する薄板状部材である。ダイヤフラム２７は、正圧室２５と負圧室２６との間に挿入されることによって、正圧室２５と負圧室２６とを相互に隔絶している。バネ２８は、伸縮可能な付勢部材であり、ダイヤフラム２７に当接して負圧室２６に配置されている。バネ２８は、負圧室２６側から正圧室２５側に向かってダイヤフラム２７を付勢する。
なお、正圧室２５は、本発明に係るエンジンにおけるダイヤフラム式キャブレタの伝達室の一例である。負圧室２６は、本発明に係るエンジンにおけるダイヤフラム式キャブレタの燃料室の一例である。更に、ダイヤフラム２７は、本発明に係るエンジンにおけるダイヤフラム式キャブレタのダイヤフラムの一例である。バネ２８は、本発明に係るエンジンにおけるダイヤフラム式キャブレタの付勢部材の一例であり、バネ２８のようにコイルばね以外にも、板バネ、空気バネ、又は竹の子バネ等を用いることができる。 The positive pressure chamber 25 is a space in which the internal pressure can vary, and is connected to the first flow passage 23. The negative pressure chamber 26 is a gap in which the internal pressure can vary, and is connected to the second flow passage 24. Furthermore, the diaphragm 27 is a thin plate member having flexibility. The diaphragm 27 is inserted between the positive pressure chamber 25 and the negative pressure chamber 26, thereby isolating the positive pressure chamber 25 and the negative pressure chamber 26 from each other. The spring 28 is an urging member that can expand and contract, and is disposed in the negative pressure chamber 26 in contact with the diaphragm 27. The spring 28 biases the diaphragm 27 from the negative pressure chamber 26 side toward the positive pressure chamber 25 side.
The positive pressure chamber 25 is an example of a transmission chamber of a diaphragm carburetor in the engine according to the present invention. The negative pressure chamber 26 is an example of a fuel chamber of a diaphragm carburetor in the engine according to the present invention. Further, the diaphragm 27 is an example of a diaphragm of a diaphragm carburetor in the engine according to the present invention. The spring 28 is an example of a biasing member of a diaphragm carburetor in the engine according to the present invention, and a plate spring, an air spring, a bamboo spring, or the like can be used in addition to the coil spring like the spring 28.

正圧室２５は、排気流通路２２から第１流通路２３を介して排気の脈動が伝達される。排気の脈動が伝達される正圧室２５の内部圧力は、排気の脈動が伝達される前の内部圧力よりも、主に高い圧力の範囲で変動する。なお、正圧室２５の内部圧力が排気の脈動が伝達される前の内部圧力よりも低くなる場合も短時間であれば生じるが、実用上問題は無い。
負圧室２６は、ダイヤフラム２７を介して正圧室２５から排気の脈動が伝達される。つまり、正圧室２５の内部圧力が繰り返し増減すると、正圧室２５の内部圧力は繰り返し正圧となる。これにより、ダイヤフラム２７が負圧室２６側に繰り返し押し出されることによって、排気の脈動が正圧室２５から負圧室２６に対して伝達される。なお、正圧室２５の内部圧力が上昇した後に上昇前の圧力まで戻ると、バネ２８が、その付勢力によってダイヤフラム２７を負圧室２６側から変形前の初期位置まで押し戻すことができる。 In the positive pressure chamber 25, exhaust pulsation is transmitted from the exhaust flow passage 22 through the first flow passage 23. The internal pressure of the positive pressure chamber 25 to which the exhaust pulsation is transmitted fluctuates mainly in a range of pressure higher than the internal pressure before the exhaust pulsation is transmitted. Although the internal pressure of the positive pressure chamber 25 is lower than the internal pressure before the exhaust pulsation is transmitted, it occurs for a short time, but there is no practical problem.
In the negative pressure chamber 26, exhaust pulsation is transmitted from the positive pressure chamber 25 through a diaphragm 27. That is, when the internal pressure in the positive pressure chamber 25 is repeatedly increased or decreased, the internal pressure in the positive pressure chamber 25 is repeatedly positive. As a result, the diaphragm 27 is repeatedly pushed out toward the negative pressure chamber 26, whereby exhaust pulsation is transmitted from the positive pressure chamber 25 to the negative pressure chamber 26. When the internal pressure of the positive pressure chamber 25 increases and then returns to the pressure before the increase, the spring 28 can push the diaphragm 27 back from the negative pressure chamber 26 side to the initial position before the deformation by the biasing force.

図２に示す実施形態においてダイヤフラム２７は、変形前の状態では正圧室２５及び負圧室２６のいずれの側にも押し出されていない。本発明においてダイヤフラムは、例えば伝達室側に予め押し出された状態に保持しておくこともできる。これにより、ダイヤフラムが燃料室側に撓むストロークが大きくなるので、燃料を吸い上げるための圧力変動が大きくなる。圧力変動が大きくなると、より多くの燃料が吸い上げられるので好ましい。 In the embodiment shown in FIG. 2, the diaphragm 27 is not pushed out to either the positive pressure chamber 25 or the negative pressure chamber 26 before being deformed. In the present invention, the diaphragm can also be held in a state of being pushed in advance to the transmission chamber side, for example. As a result, the stroke at which the diaphragm bends toward the fuel chamber becomes large, and the pressure fluctuation for sucking up the fuel becomes large. A large pressure fluctuation is preferable because more fuel is sucked up.

ここで、ダイヤフラムポンプ２１によるガソリンの吸い上げについて説明する。以下において、吸気ポート４で生じる圧力変動を「吸気パルス」と称し、排気流通路２２で生じる圧力変動を「排気パルス」と称することがある。 Here, the suction of gasoline by the diaphragm pump 21 will be described. Hereinafter, the pressure fluctuation generated in the intake port 4 may be referred to as “intake pulse”, and the pressure fluctuation generated in the exhaust flow passage 22 may be referred to as “exhaust pulse”.

排気量２５ｃｃの４ストローク型のエンジン１を回転数３０００回／分に設定したアイドル状態と、７０００回／分に設定した全開状態とにおいて、吸気ポート４での吸気パルスを図３にグラフとして示し、マフラー１０での排気パルスを図４にグラフとして示す。図３及び図４の横軸は時間を示し、縦軸は圧力の大きさを示す。 FIG. 3 is a graph showing the intake pulses at the intake port 4 in an idle state where the engine speed of the 4-stroke engine 1 with a displacement of 25 cc is set to 3000 rpm, and in a fully open state set to 7000 rpm. FIG. 4 is a graph showing exhaust pulses in the muffler 10. The horizontal axis of FIGS. 3 and 4 indicates time, and the vertical axis indicates the magnitude of pressure.

図３（Ａ）はエンジン１がアイドル状態であるときの吸気パルスであり、図３（Ｂ）はエンジン１が全開状態であるときの吸気パルスである。吸気ポート４においては、アイドル状態では圧力変動が大きく、全開状態では圧力変動が小さい。これにより、吸気ポート４と伝達室とを接続することによって、吸気パルスをガソリンの吸い上げに利用する場合、アイドル状態では大量のガソリンを吸い上げることができ、全開状態では少量のガソリンを吸い上げることになる。 3A shows an intake pulse when the engine 1 is in an idle state, and FIG. 3B shows an intake pulse when the engine 1 is in a fully open state. In the intake port 4, the pressure fluctuation is large in the idle state, and the pressure fluctuation is small in the fully opened state. Accordingly, when the intake pulse is used for sucking up gasoline by connecting the intake port 4 and the transmission chamber, a large amount of gasoline can be sucked up in the idle state, and a small amount of gasoline is sucked up in the fully opened state. .

従来のエンジンのダイヤフラム式キャブレタにおいては、例えば吸気ポートに伝達室が接続されることが多かった。したがって、従来において、大量のガソリンが吸い上げても問題は無いが不要であるアイドル状態では、ダイヤフラム式キャブレタのポンプ性能が高く、逆に大量のガソリンが必要な全開状態ではダイヤフラム式キャブレタのポンプ性能が低かった。なお、市販されているエンジンは、ポンプ性能が低くなる全開状態において、エンジンの駆動に致命的な支障が生じないように設計されている。 In a conventional diaphragm carburetor for an engine, for example, a transmission chamber is often connected to an intake port, for example. Therefore, the pump performance of the diaphragm carburetor is high in the idle state where there is no problem even if a large amount of gasoline is sucked up in the past, but it is unnecessary. It was low. A commercially available engine is designed so as not to cause a fatal hindrance to driving the engine in a fully opened state where the pump performance is low.

しかしながら、エンジンの性能向上の一形態として、出力向上を図る場合、例えばベンチュリ部の内径を大型化することによって外気の取り込み量を増大させる形態が挙げられる。ベンチュリ部の内径を大型化する場合、外気の流通量の増大に合わせて、ガソリン等の燃料の噴射量も増大させる必要がある。この場合、吸気パルスをガソリンの吸い上げに利用している限り、ポンプ性能の不足が生じる。よって、従来においては、エンジンの性能向上が困難であった。 However, as one form of improving the performance of the engine, in the case of improving the output, for example, a form in which the amount of outside air taken in is increased by increasing the inner diameter of the venturi part. When the inner diameter of the venturi portion is increased, it is necessary to increase the injection amount of fuel such as gasoline in accordance with the increase of the circulation amount of the outside air. In this case, as long as the intake pulse is used to suck up gasoline, the pump performance is insufficient. Therefore, conventionally, it has been difficult to improve engine performance.

更に、ガソリンタンクは、通常、燃料漏れ等を防止するために、給油時以外は密閉状態である。よって、ガソリンがダイヤフラム式キャブレタによって吸い上げられた場合、ガソリンタンク内は負圧となる。これにより、エンジンが駆動を継続するには、ダイヤフラム式キャブレタのガソリンを吸い上げる力が、ガソリンタンク内の負圧よりも大きい状態に維持される必要がある。全開状態になるとポンプ性能が低下する従来のダイヤフラム式キャブレタは、ガソリンの消費量が増大するに従って、ガソリンタンクからガソリンを吸い上げ続けることが困難になる。もっとも、市販されているエンジンが、ガソリンを吸い上げることができなくなることによってストールを生じることは少ないが、例えば全開状態を維持し続けた場合、及びエンジンの出力を向上させた場合等においては、この限りではない。 Furthermore, the gasoline tank is normally sealed except during refueling in order to prevent fuel leakage and the like. Therefore, when gasoline is sucked up by the diaphragm carburetor, the pressure in the gasoline tank becomes negative. As a result, in order for the engine to continue to drive, it is necessary to maintain the force of the diaphragm carburetor that sucks gasoline larger than the negative pressure in the gasoline tank. A conventional diaphragm carburetor whose pump performance decreases when it is fully opened, it becomes difficult to continue sucking gasoline from the gasoline tank as the gasoline consumption increases. Of course, a commercially available engine is unlikely to stall due to the inability to suck up gasoline. For example, when the engine is kept fully open or when the engine output is improved, Not as long.

なお、ガソリンタンクには安全のためにブリーザーが設けられていることが多く、例えばガソリンタンクの内部圧力が−７〜−８ｋＰａ程度まで下がるとチェックバルブが開状態となることによって、大気がガソリンタンク内に取り込まれる。よって、運転状況によっては、従来のガソリンタンクの内部圧力がチェックバルブの開状態となる圧力閾値に達する前に、ダイヤフラム式キャブレタがガソリンを吸い上げることが難しくなり、結果としてストールを生じる可能性があった。 In addition, a breather is often provided in the gasoline tank for safety. For example, when the internal pressure of the gasoline tank drops to about -7 to -8 kPa, the check valve is opened, so that the atmosphere is It is taken in. Therefore, depending on the operating conditions, it is difficult for the diaphragm carburetor to suck up the gasoline before the internal pressure of the conventional gasoline tank reaches the pressure threshold value at which the check valve is opened, which may result in a stall. It was.

従来において、ダイヤフラム式キャブレタの伝達室がクランク室に接続されている形態もあった。クランク室の圧力変動をガソリンの吸い上げに利用する場合、エンジンオイルと気体との混合物が伝達室に流入すると、液体と気体との圧縮率の差に起因して正確な脈動がダイヤフラムに伝達されないことがある。よって、気体のみの脈動が正確な圧力変動であるので、エンジンオイルによって湿潤状態であるクランク室と第１流通路との間に、オイル吸入防止機構を設ける必要があった。これは、装置の構造の複雑化を招くことになる。 Conventionally, there has been a form in which the transmission chamber of the diaphragm carburetor is connected to the crank chamber. When the crank chamber pressure fluctuation is used to suck up gasoline, if a mixture of engine oil and gas flows into the transmission chamber, accurate pulsation is not transmitted to the diaphragm due to the difference in compressibility between the liquid and gas. There is. Therefore, since the pulsation of only the gas is an accurate pressure fluctuation, it is necessary to provide an oil suction prevention mechanism between the crank chamber wet with the engine oil and the first flow passage. This leads to a complicated structure of the apparatus.

図４（Ａ）はエンジン１がアイドル状態であるときの排気パルスであり、図４（Ｂ）はエンジン１が全開状態であるときの排気パルスである。排気流通路２２のマフラー１０においては、アイドル状態では圧力変動が小さく、全開状態では圧力変動が大きい。これにより、マフラー１０と正圧室２５とを接続することによって、排気パルスをガソリンの吸い上げに利用する場合、アイドル状態では少量のガソリンを吸い上げることができ、全開状態では大量のガソリンを吸い上げることになる。 4A shows an exhaust pulse when the engine 1 is in an idle state, and FIG. 4B shows an exhaust pulse when the engine 1 is in a fully open state. In the muffler 10 of the exhaust flow passage 22, the pressure fluctuation is small in the idle state, and the pressure fluctuation is large in the fully opened state. Thus, by connecting the muffler 10 and the positive pressure chamber 25, when the exhaust pulse is used for sucking up gasoline, a small amount of gasoline can be sucked up in the idle state, and a large amount of gasoline can be sucked up in the fully opened state. Become.

図４に示すグラフによると、キャブレタ７におけるダイヤフラムポンプ２１は、ガソリンの必要量が少ないアイドル状態ではポンプ性能が低く、逆にガソリンの必要量が多い全開状態ではダイヤフラムポンプ２１のポンプ性能が高い。エンジン１の回転数を上げるに従って、排気流通路２２における排気パルスは大きくなる。つまり、ダイヤフラムポンプ２１は、エンジン１において要求されるポンプ性能を、アイドル状態から全開状態までの全ての状態において満たすことができる。換言すると、ダイヤフラムポンプ２１は、ガソリンを吸い上げるための所望の圧力変動を得ることができる。 According to the graph shown in FIG. 4, the diaphragm pump 21 in the carburetor 7 has low pump performance in the idle state where the required amount of gasoline is small, and conversely, the pump performance of the diaphragm pump 21 is high in the fully opened state where the required amount of gasoline is large. As the rotational speed of the engine 1 is increased, the exhaust pulse in the exhaust flow passage 22 increases. That is, the diaphragm pump 21 can satisfy the pump performance required in the engine 1 in all states from the idle state to the fully open state. In other words, the diaphragm pump 21 can obtain a desired pressure fluctuation for sucking up gasoline.

したがって、排気パルスをガソリンの吸い上げに利用すると、エンジン１の排気量が大きくなるに従って、排気パルスの圧力変動量も大きくなる。つまり、エンジン１の性能向上の一形態として、出力向上を図る場合、ベンチュリ部４１の内径の大型化に合わせて、ダイヤフラムポンプ２１のポンプ性能も向上を図ることができる。 Therefore, when the exhaust pulse is used for sucking up gasoline, the pressure fluctuation amount of the exhaust pulse increases as the exhaust amount of the engine 1 increases. That is, as one form of improving the performance of the engine 1, when the output is improved, the pump performance of the diaphragm pump 21 can be improved as the inner diameter of the venturi portion 41 is increased.

排気パルスが第１流通路２３を介して正圧室２５に伝達される場合、図４に示すように、正圧室２５の内部圧力は大部分が正圧となる。なお、正圧室２５の内部圧力が正圧及び負圧のいずれに変化した場合であっても、正圧室２５、負圧室２６及びダイヤフラム２７に対して排気の脈動が正確に伝達され、ガソリンの吸い上げに問題は生じない。
よって、排気の脈動の伝達に必要最低限の部材、第１流通路２３、第２流通路２４、正圧室２５、負圧室２６及びダイヤフラム２７のみを組み合わせると、排気の脈動の伝達、及びガソリンの吸い上げが容易に達成される。換言すると、例えばガソリンの吸い上げが吸気パルスでのみ達成される等の技術的課題も無いので、排気の脈動周期を反転させるための別部材を設ける必要が無い。これにより、装置の簡素化を図ることができる。 When the exhaust pulse is transmitted to the positive pressure chamber 25 via the first flow passage 23, most of the internal pressure of the positive pressure chamber 25 is positive as shown in FIG. Even if the internal pressure of the positive pressure chamber 25 changes to either positive pressure or negative pressure, the exhaust pulsation is accurately transmitted to the positive pressure chamber 25, the negative pressure chamber 26, and the diaphragm 27, and There is no problem with the pumping of gasoline.
Therefore, when only the minimum members necessary for transmitting the exhaust pulsation, the first flow passage 23, the second flow passage 24, the positive pressure chamber 25, the negative pressure chamber 26, and the diaphragm 27 are combined, the transmission of the exhaust pulsation, and Gasoline uptake is easily achieved. In other words, for example, there is no technical problem such that the intake of gasoline is achieved only by the intake pulse, so there is no need to provide a separate member for reversing the pulsation cycle of the exhaust. Thereby, simplification of an apparatus can be achieved.

更に、ダイヤフラムポンプ２１はガソリンを吸い上げる力が、吸気パルスを利用する従来に比べて大きいので、ガソリンの消費量が増大しても、ガソリンタンク８からガソリンを吸い上げ続けることできる。 Furthermore, since the diaphragm pump 21 has a greater force for sucking up gasoline than in the prior art using intake pulses, it can continue to suck up gasoline from the gasoline tank 8 even if the amount of gasoline consumption increases.

なお、エンジン１におけるガソリンタンク８の内部圧力が、ブリーザーのチェックバルブが開状態となる圧力閾値に達したとしても、ダイヤフラムポンプ２１はガソリンを吸い上げる力を維持することができる。結果として、エンジン１が燃料を消費し続けることによってストールを生じる可能性は無い、又は少ない。 In addition, even if the internal pressure of the gasoline tank 8 in the engine 1 reaches the pressure threshold value at which the check valve of the breather is opened, the diaphragm pump 21 can maintain the force for sucking up the gasoline. As a result, there is little or no possibility that the engine 1 will stall due to continued consumption of fuel.

エンジンオイル等の液体が、排気流通路２２を介して第１流通路２３及び正圧室２５内に流入することは無い又は少ないので、オイル吸入防止機構等の装置の複雑化を招く機構を採用しなくとも良い。 Since a liquid such as engine oil does not flow into the first flow passage 23 and the positive pressure chamber 25 through the exhaust flow passage 22 or less, a mechanism that causes complication of the device such as an oil suction prevention mechanism is adopted. You don't have to.

ここで、本発明に係るエンジンにおけるダイヤフラム式キャブレタの燃焼済み気体の脈動の伝達形態の別の例を図５に示す。なお、図５に示す第１流通路２３１以外の各部材は、図２に示した各部材と同一部材であるので、同一参照符号を付し、詳細な説明を省略する。 Here, another example of the transmission form of the pulsation of the burned gas of the diaphragm type carburetor in the engine according to the present invention is shown in FIG. In addition, since each member other than the 1st flow path 231 shown in FIG. 5 is the same member as each member shown in FIG. 2, the same referential mark is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted.

図５に示すダイヤフラムポンプ２１１における第１流通路２３１と、図２に示したダイヤフラムポンプ２１における第１流通路２３との相違点は、排気流通路２２との接続部位である。具体的には、第１流通路２３１は、排気流通路２２において排気上流部である排気ポート５に接続され、正圧室２５まで延在している。排気流通路２２において、排気パルスの圧力変動量は、燃焼室と排気ポート５との接続部位から排気口２０に向かって徐々に減衰していく。よって、第１流通路２３１は排気流通路２２の排気上流部からの排気パルスを取ることができるので、ダイヤフラムポンプ２１１は上記ダイヤフラムポンプ２１に比べてガソリンを吸い上げる力が大きい。 A difference between the first flow passage 231 in the diaphragm pump 211 shown in FIG. 5 and the first flow passage 23 in the diaphragm pump 21 shown in FIG. 2 is a connection portion with the exhaust flow passage 22. Specifically, the first flow passage 231 is connected to the exhaust port 5 which is the exhaust upstream portion in the exhaust flow passage 22 and extends to the positive pressure chamber 25. In the exhaust flow path 22, the pressure fluctuation amount of the exhaust pulse gradually attenuates from the connection portion between the combustion chamber and the exhaust port 5 toward the exhaust port 20. Therefore, since the first flow passage 231 can take an exhaust pulse from the exhaust upstream portion of the exhaust flow passage 22, the diaphragm pump 211 has a larger force for sucking gasoline than the diaphragm pump 21.

本発明において、排気流通路を流通する燃焼済み気体の温度は、排気上流部である排気ポートから排気下流部であるマフラーの排気口に向かって徐々に低下する。よって、第１流通路を排気ポート等に接続する場合は、第１流通路が、放熱可能な放熱部、及び伝達室に対して断熱する断熱部の少なくとも一方を有するのが好ましい。伝達室が放熱部を有していても良い。放熱部及び断熱部としては、従来公知の放熱用の適宜の部材及び断熱用の適宜の部材を用いることができる。これにより、仮に高温の排気が第１流通路を介して伝達室に流入した場合であっても、ダイヤフラム、及び燃料室に吸い上げられる燃料等に対して、熱の伝達による溶融、破断及び燃焼等の不可逆的な意図しない不具合が生じることはない。 In the present invention, the temperature of the burned gas flowing through the exhaust flow passage gradually decreases from the exhaust port as the exhaust upstream portion toward the exhaust port of the muffler as the exhaust downstream portion. Therefore, when connecting a 1st flow path to an exhaust port etc., it is preferable that a 1st flow path has at least one of the thermal insulation part which can thermally radiate, and the heat insulation part which insulates with respect to a transmission chamber. The transmission chamber may have a heat radiating portion. As the heat radiating part and the heat insulating part, conventionally known appropriate members for heat dissipation and appropriate members for heat insulation can be used. As a result, even if hot exhaust gas flows into the transmission chamber via the first flow passage, the diaphragm, the fuel sucked into the fuel chamber, etc. are melted, broken, burned, etc. by heat transfer. The irreversible unintentional malfunction does not occur.

もっとも、本発明において、排気流通路と伝達室とを接続した場合に、基本的には排気流通路から伝達室までは閉じた空間になるので、燃焼済み気体の脈動が伝達されたとしても、熱を帯びた燃焼済み気体自体が伝達室内に大量に流入することは無い又は少ない。したがって、例えば上記第１流通路２３等の排気流通路と伝達室とを接続する流通路は、その径を必要以上に大きく設定しない限り、流通路内の気体が伝達室に熱が伝わることを防止することができ、結果として断熱効果を得ることができる。 However, in the present invention, when the exhaust flow passage is connected to the transmission chamber, basically, the exhaust flow passage is closed to the transmission chamber, so even if the pulsation of the burned gas is transmitted, The heated and burned gas itself does not flow in a large amount into the transmission chamber. Therefore, for example, the flow passage connecting the exhaust flow passage such as the first flow passage 23 and the transmission chamber is configured to transfer heat from the gas in the flow passage to the transmission chamber unless the diameter is set larger than necessary. As a result, a heat insulating effect can be obtained.

本発明の好ましい実施形態として、第１流通路が、排気パルスを伝達室に伝達する圧力伝達部材を有する形態を挙げることができる。例えば図２に示した実施形態のようにマフラー１０から第１流通路が延在している場合は、第１流通路内に流入する排気の温度は十分に低下しているので、上記放熱部、上記断熱部、及び圧力伝達部材等の別部材を設けることなく、そのまま伝達室内に流入させても実用上問題は無い。特にエンジン等の工業製品は、製品化のために、実用上問題無い水準を更に超えた安全基準を設定することが多い。これに鑑みて、第１流通路内に別の流体等を圧力伝達部材として介在させることによって、伝達室内に排気を直接流入させることなく、排気の脈動のみを伝達する形態であれば、安全性がより一層向上するので好ましい。 As a preferred embodiment of the present invention, the first flow passage may include a pressure transmission member that transmits the exhaust pulse to the transmission chamber. For example, when the first flow path extends from the muffler 10 as in the embodiment shown in FIG. 2, the temperature of the exhaust gas flowing into the first flow path is sufficiently lowered, so that the heat radiating portion There is no practical problem even if it is allowed to flow into the transmission chamber as it is without providing separate members such as the heat insulating portion and the pressure transmission member. In particular, industrial products such as engines often set safety standards for commercialization that exceed levels that are practically acceptable. In view of this, safety can be achieved as long as only the pulsation of the exhaust gas is transmitted without directly flowing the exhaust gas into the transmission chamber by interposing another fluid or the like as a pressure transmission member in the first flow passage. Is preferable since it is further improved.

本発明に係るエンジンは、例えば農作業、及び園芸作業等を行うための作業機に適用することができる。本発明に係るエンジンを備える作業機の一実施形態を、図６及び図７に示した。図６は、本発明に係る作業機の一実施形態である、刈払機１０１の斜視図である。図７は、図６の刈払機１０１の使用状態の説明図である。図７には、刈払機１０１と共に、作業者Ｘが図示されている。刈払機１０１の概要について、以下に簡単に説明する。 The engine according to the present invention can be applied to a working machine for performing, for example, agricultural work and horticultural work. One embodiment of a working machine including the engine according to the present invention is shown in FIGS. FIG. 6 is a perspective view of a brush cutter 101 which is an embodiment of the working machine according to the present invention. FIG. 7 is an explanatory diagram of the usage state of the brush cutter 101 of FIG. FIG. 7 shows the worker X together with the brush cutter 101. An outline of the brush cutter 101 will be briefly described below.

図６に示す刈払機１０１は、地面に生えた雑草等を刈り取る作業機であり、携帯作業機の一例である。
図６に示す刈払機１０１は、例えば操作棹１０２、工具の装着部１０３、エンジンモジュール１０４、固定部１０５、防振ハウジング１０６、及びハンドル１０７を有する。エンジンモジュール１０４は、本発明に係るエンジンの一例である。 A brush cutter 101 shown in FIG. 6 is a working machine that cuts weeds and the like grown on the ground, and is an example of a portable working machine.
The brush cutter 101 shown in FIG. 6 includes, for example, an operating rod 102, a tool mounting portion 103, an engine module 104, a fixing portion 105, a vibration-proof housing 106, and a handle 107. The engine module 104 is an example of an engine according to the present invention.

操作棹１０２は、例えば長尺なパイプ部材で形成される。操作棹１０２は、複数のパイプ部材を連結する分割構造で良い。パイプ部材内には、図示外のドライブシャフトが配置される。
工具の装着部１０３は、長尺な操作棹１０２の一端に取り付けられる。装着部１０３は、たとえば工具チャック、工具カバー、を有する。装着部１０３の工具チャックは、操作棹１０２の長尺方向の一端において回転可能に取り付けられる。工具チャックには、例えば図７に示すように刈刃１０８などの工具が交換可能に取付けられる。工具カバーは、操作棹１０２に取り付けられ、工具チャックに取り付けられた工具の後側を覆う。
エンジンモジュール１０４は、長尺な操作棹１０２の他端に取り付けられる。エンジンモジュール１０４は、上述したエンジン１等の部材と、エンジン１を内部に収容する適宜のカバー部材を有する。操作棹１０２内に配置されるドライブシャフトの一端には、工具の装着部１０３の工具チャックが連結される。ドライブシャフトの他端には、エンジンのクラッチ機構を介してエンジンのクランクシャフト（図示せず）が連結される。これにより、エンジンの駆動力により、工具チャックに取り付けられた工具を回転駆動できる。
固定部１０５は、操作棹１０２の長尺方向の中央部に取り付けられる。
防振ハウジング１０６は、中空の円筒形状を有する。防振ハウジング１０６は、操作竿を通した状態で、図示外の弾性部材とともにエンジンモジュール１０４と固定部１０５との間に挟まれる。このように防振ハウジング１０６を操作棹１０２から浮かした状態で取り付けることにより、エンジンの振動が操作竿を通じて防振ハウジング１０６に伝わり難くなる。
ハンドル１０７は、たとえばＵ字形状のハンドルバー、グリップ、を有する。Ｕ字形状のハンドルバーの中央部は、防振ハウジング１０６の前側に取り付けられる。Ｕ字形状のハンドルバーの両端には、グリップが取り付けられる。グリップの周囲には、刈払機１０１を作動するためのアクセルレバー、スイッチ等の操作部材が配置される。 The operation rod 102 is formed of, for example, a long pipe member. The operating rod 102 may have a divided structure that connects a plurality of pipe members. A drive shaft (not shown) is disposed in the pipe member.
The tool mounting portion 103 is attached to one end of a long operation rod 102. The mounting unit 103 includes, for example, a tool chuck and a tool cover. The tool chuck of the mounting portion 103 is rotatably attached to one end of the operating rod 102 in the longitudinal direction. For example, as shown in FIG. 7, a tool such as a cutting blade 108 is attached to the tool chuck in a replaceable manner. The tool cover is attached to the operation rod 102 and covers the rear side of the tool attached to the tool chuck.
The engine module 104 is attached to the other end of the long operation rod 102. The engine module 104 includes a member such as the engine 1 described above and an appropriate cover member that houses the engine 1 therein. A tool chuck of the tool mounting portion 103 is connected to one end of the drive shaft disposed in the operation rod 102. An engine crankshaft (not shown) is connected to the other end of the drive shaft via an engine clutch mechanism. Thereby, the tool attached to the tool chuck can be rotationally driven by the driving force of the engine.
The fixing portion 105 is attached to the central portion of the operating rod 102 in the longitudinal direction.
The anti-vibration housing 106 has a hollow cylindrical shape. The anti-vibration housing 106 is sandwiched between the engine module 104 and the fixing portion 105 together with an elastic member (not shown) through the operation rod. By attaching the vibration-proof housing 106 in a state of floating from the operation rod 102 in this way, the vibration of the engine is hardly transmitted to the vibration-proof housing 106 through the operation rod.
The handle 107 has, for example, a U-shaped handle bar and a grip. A central portion of the U-shaped handle bar is attached to the front side of the vibration-proof housing 106. Grips are attached to both ends of the U-shaped handlebar. Operation members such as an accelerator lever and a switch for operating the brush cutter 101 are disposed around the grip.

続いて図７に示すように、刈払機１０１の防振ハウジング１０６の外周には、ハンガ１０９が取り付けられる。ハンガ１０９は、吊り具１１０のフックと連結される。作業者Ｘは、吊り具１１０を装着することにより、刈払機１０１を肩から吊り下げて携帯できる。
刈刃１０８作業を実施する場合、作業者Ｘは、刈払機１０１を肩から吊り下げ、ハンドル１０７を両手で持つ。そして、作業者Ｘは、刈刃１０８が地面から少し浮いた状態となるようにハンドル１０７を保持し、刈払機１０１を例えば左右に振りながら前進する。これにより、作業者Ｘの前方の地面に生えている草を刈り取ることができる。 Subsequently, as shown in FIG. 7, a hanger 109 is attached to the outer periphery of the vibration-proof housing 106 of the brush cutter 101. The hanger 109 is connected to the hook of the hanger 110. The worker X can carry the brush cutter 101 by suspending the brush cutter 101 from his / her shoulder by wearing the hanging tool 110.
When performing the cutting blade 108 operation, the worker X hangs the brush cutter 101 from the shoulder and holds the handle 107 with both hands. Then, the worker X holds the handle 107 so that the cutting blade 108 is slightly lifted from the ground, and moves forward while swinging the brush cutter 101 left and right, for example. Thereby, the grass growing on the ground in front of the worker X can be mowed.

刈払機１０１は、上述したエンジン１を備えているので、ダイヤフラム式キャブレタにおけるダイヤフラムポンプのポンプ性能が高い。具体的には、エンジン１のダイヤフラム式キャブレタはエンジン１の回転数に応じたポンプ性能を発揮することができるので、いかなる回転数であっても燃料を吸い上げるために要求されるポンプ性能を確実に得ることのでき、燃料の吸い上げ不足に起因するストール等が生じない又は生じ難い刈払機１０１が得られる。 Since the brush cutter 101 includes the engine 1 described above, the pump performance of the diaphragm pump in the diaphragm carburetor is high. Specifically, the diaphragm carburetor of the engine 1 can exhibit the pump performance corresponding to the rotational speed of the engine 1, so that the pump performance required for sucking up the fuel can be ensured at any rotational speed. The brush cutter 101 that can be obtained and does not or hardly cause a stall due to insufficient fuel suction is obtained.

以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により、本発明は限定されることはない。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。 As mentioned above, although embodiment which applied the invention made | formed by this inventor was described, this invention is not limited by the description and drawing which make a part of indication of this invention by this embodiment. That is, it should be added that other embodiments, examples, operation techniques, and the like made by those skilled in the art based on this embodiment are all included in the scope of the present invention.

１：エンジン、２：エンジン本体、３：シリンダヘッド、４：吸気ポート、５：排気ポート、６：エアクリーナ、７：キャブレタ、８：ガソリンタンク、９：オイルタンク、１０：マフラー、１１：ピストン、１２：クランク、１３：シリンダ部、１４：フィン、１５：コネクティングロッド、１６：クランク室、１７：吸気バルブ、１８：排気バルブ、１９：案内部材、２０：排気口、２１、２１１：ダイヤフラムポンプ、２２：排気流通路、２３、２３１：第１流通路、２４：第２流通路、２５：正圧室、２６：負圧室、２７：ダイヤフラム、２８：バネ、２９：吸入管、３２：背圧室、３３：メタリングダイヤフラム、３４：メタリングチャンバ、３５：メタリングレバー、３６：ニードルバルブ、３７：チェックバルブ、３８：ジェット、３９：ノズル、４０：ニードルピン、４１：ベンチュリ部、４２：プライマリポンプ、４３：逆止弁、４４：排出管、１０１：刈払機、１０２：操作棹、１０３：装着部、１０４：エンジンモジュール、１０５：固定部、１０６：防振ハウジング、１０７：ハンドル、１０８：刈刃、１０９：ハンガ、１１０：吊り具、Ｕ：上部、Ｍ：中部、Ｌ：下部、Ｘ：作業者
1: engine, 2: engine body, 3: cylinder head, 4: intake port, 5: exhaust port, 6: air cleaner, 7: carburetor, 8: gasoline tank, 9: oil tank, 10: muffler, 11: piston, 12: Crank, 13: Cylinder part, 14: Fin, 15: Connecting rod, 16: Crank chamber, 17: Intake valve, 18: Exhaust valve, 19: Guide member, 20: Exhaust port, 21, 211: Diaphragm pump, 22: exhaust flow passage, 23, 231: first flow passage, 24: second flow passage, 25: positive pressure chamber, 26: negative pressure chamber, 27: diaphragm, 28: spring, 29: suction pipe, 32: back Pressure chamber, 33: Meta ring diaphragm, 34: Meta ring chamber, 35: Metal ring lever, 36: Needle valve, 37: Check valve, 38: Jet 39: nozzle, 40: needle pin, 41: venturi section, 42: primary pump, 43: check valve, 44: discharge pipe, 101: brush cutter, 102: operating rod, 103: mounting section, 104: engine Module: 105: Fixed part, 106: Anti-vibration housing, 107: Handle, 108: Cutting blade, 109: Hanger, 110: Hanger, U: Upper part, M: Middle part, L: Lower part, X: Worker

Claims

燃料タンクから吸い上げた燃料を噴射するダイヤフラム式キャブレタを備えたエンジンであって、
ダイヤフラム式キャブレタは、可撓性を有するダイヤフラムと、ダイヤフラムが隔絶して形成される伝達室及び燃料室と、を有し、
燃料が燃焼して生じる燃焼済み気体の脈動が、伝達室に対して伝達され、
伝達室は、燃料室に対してダイヤフラムを介して燃焼済み気体の脈動を伝達し、
燃料室は、燃料タンクに接続され、吸い上げる燃料が貯留される、
エンジン。 An engine having a diaphragm carburetor that injects fuel sucked up from a fuel tank,
The diaphragm type carburetor has a flexible diaphragm, a transmission chamber and a fuel chamber formed by separating the diaphragm,
The pulsation of the burned gas generated by the combustion of the fuel is transmitted to the transmission chamber,
The transmission chamber transmits the pulsation of the burned gas to the fuel chamber via the diaphragm,
The fuel chamber is connected to the fuel tank and stores the fuel to be sucked up.
engine.

燃料室は、伝達室が繰り返し正圧になることによってダイヤフラムが燃料室側に押し出されて燃焼済み気体の脈動が伝達される、
請求項１に記載のエンジン。 In the fuel chamber, the diaphragm is pushed out to the fuel chamber side as the transmission chamber repeatedly becomes positive pressure, and the pulsation of the burned gas is transmitted.
The engine according to claim 1.

燃料室に設けられ、燃料室側から伝達室側に向かってダイヤフラムを付勢する付勢部材を備える、
請求項１又は２に記載のエンジン。 A biasing member provided in the fuel chamber and biasing the diaphragm from the fuel chamber side toward the transmission chamber side;
The engine according to claim 1 or 2.

燃料が燃焼する領域から延在し、燃焼済み気体が流通する排気ポートと、
排気ポートから延在し、燃焼済み気体を排出するマフラーと、を有し、
燃焼済み気体の脈動は、排気ポート又はマフラーから伝達室に伝達される、
請求項１〜３のいずれか一項に記載のエンジン。 An exhaust port extending from the area where the fuel burns and through which the burned gas flows;
A muffler extending from the exhaust port and exhausting the combusted gas,
The pulsation of the burned gas is transmitted from the exhaust port or muffler to the transmission chamber.
The engine according to any one of claims 1 to 3.

燃料タンクから吸い上げた燃料を噴射するダイヤフラム式キャブレタを有するエンジンを備えた作業機であって、
ダイヤフラム式キャブレタは、可撓性を有するダイヤフラムと、ダイヤフラムが隔絶して形成される伝達室及び燃料室と、を有し、
燃料が燃焼して生じる燃焼済み気体の脈動が、伝達室に対して伝達され、
伝達室は、燃料室に対してダイヤフラムを介して燃焼済み気体の脈動を伝達し、
燃料室は、燃料タンクに接続され、吸い上げる燃料が貯留される、
作業機。
A working machine including an engine having a diaphragm carburetor for injecting fuel sucked up from a fuel tank,
The diaphragm type carburetor has a flexible diaphragm, a transmission chamber and a fuel chamber formed by separating the diaphragm,
The pulsation of the burned gas generated by the combustion of the fuel is transmitted to the transmission chamber,
The transmission chamber transmits the pulsation of the burned gas to the fuel chamber via the diaphragm,
The fuel chamber is connected to the fuel tank and stores the fuel to be sucked up.
Work machine.