JP3630897B2 - 2サイクル内燃エンジン - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、2サイクル内燃エンジンに係り、特に、作業姿勢を変化せしめて使用するチェーンソー等の可搬式動力作業機に好適な2サイクル内燃エンジンに関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、小型空冷2サイクル内燃エンジンは、混合気が給気口を介してクランク室に吸入されて予圧縮を受けると共に、該混合気が前記クランク室内で回転するバランスウエート等で撹乱されるので、吸入混合気中の一部の未気化生燃料が掃気路を介して、そのまま燃焼室に供給されてしまう現象が生じる場合があり、該現象は、エンジンがアイドリング状態にあるときに顕著である。
【0003】
即ち、前記内燃エンジンが高負荷高速回転状態にあるときには、単位時間当たりの燃料量が多いので、前述のように未気化生燃料が一気に燃焼室に流れ込んでも、さほど大きな不具合は生じないが、エンジンがアイドリング状態にあるときには、単位時間当たりの燃料要求量が少ないので、未気化生燃料が一気に燃焼室に流れ込むと、混合気が過濃状態となって、エンジンがストップしてしまう等の不都合が生じる。
【0004】
特に、小型チェーンソー等の作業姿勢が大きく変化せしめられる可搬式動力作業機に動力発生源として使用される小型空冷2サイクル内燃エンジン(以下、内燃エンジンと略称する)は、横に寝かせた姿勢で本体ケース内に配備するのが一般的であるので、作業者が手で持った状態での横幅に比して縦長(高さ)が長いことから、前記現象が顕著になると共に、時には、内燃エンジンが急に失速し、ストップしてしまう不都合が生じていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
即ち、前記の如く横に寝かせた姿勢でチェーンソー等の作業機の本体ケース内に配備される小型空冷2サイクル内燃エンジン(例えば、実開昭56−140402号公報等参照)は、クランク室の底部(寝かせられた状態で見ると側部)に吸入口が開口せしめられ、気化器からの混合気がリードバルブを介して前記吸入口から前記クランク室に吸入されて予圧縮され、該クランク室に開口せしめられた掃気路を通じて燃焼室に送り込まれるようにされているので、作業機(チェーンソー)の前部を下方もしくは斜め下に向けて作業を暫くの間行い、その後、急にその前部を上方もしくは斜め上に向けると、エンジンが失速し、ストップしてしまうことがある。
【0006】
これは、前記作業機の前部を下方もしくは斜め下に向けている間、つまり、前記エンジンのクランク室に開口する吸入口が下方もしくは斜め下に向けられている間に、前記クランク室の内周面等に付着している未気化生燃料が前記吸入口部に流れ込んでそこに溜まり、前記作業機の前部を急に上方もしくは斜め上に向けると、その未気化生燃料が前記クランク室の内周面をつたって前記掃気路にそのまま流入し、該掃気路から燃焼室に一気に流れ込んで、燃焼に供される混合気が過濃状態になってしまうことに起因している。
【0007】
このような作業機の姿勢変化に伴うクランク室内での未気化生燃料の不所望な流動を防止すべく、本出願人は、既に、特願平7−313371号としてクランク室の内周面に流動規制部を設けた技術を提案している。
【0008】
該提案の技術は、前記流動規制部を堰、溝、もしくは、窪みが一本もしくは二本を備えた線形状体として前記クランク室の吸入口近傍に設けたもので、前記エンジンの姿勢変化によって、前記吸入口部に溜まっていた未気化生燃料がクランク室に流れ込もうとしても、その流れが前記流動規制部により邪魔され、燃焼室への流入を阻止するものである。
【0009】
しかし、前記提案の技術は、前記流動規制部である堰等がクランクシャフトと平行で、吸入口近傍に設けられているものであるので、エンジンの姿勢変更前に、前記流動規制部である堰等より掃気路側のクランク室の内面に付着等していた未気化生燃料、あるいは、エンジンの姿勢変更時に前記堰等を乗り越えた未気化生燃料の燃焼室への流入を阻止することはできなかった。
【0010】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、例え、作業機等の姿勢変化に伴って当該作業機等の内燃エンジン姿勢が変化しても、クランク室の内周面等に付着している未気化生燃料に不所望な流動を生じ難くし、未気化生燃料が一気に燃焼室に流れ込む不具合を無くしてエンジンの不測の停止を防止した2サイクル内燃エンジンを提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成すべく、本発明に係る2サイクル内燃エンジンは、クランク室と該クランク室に開口する吸入口とを有するクランクケースを備え、前記クランク室の内周面における前記吸入口近傍に分流溝を設け、該分流溝から掃気路の近傍にわたって未気化生燃料の流速を低下させる流動規制面部を設けたことを特徴としている。
【0012】
そして、本発明の好ましい具体的な態様としては、前記流動規制面部が、多数の凸条を格子状に配設し、該凸条がクランクシャフトの軸線に対して所定角度傾斜した格子状に前記クランク室の全幅にわたって配設されていることを特徴としている。
【0013】
前述の如く構成された本発明の2サイクル内燃エンジンは、該2サイクル内燃エンジンを装備した可搬式動力作業機の姿勢変化によって、機体と一体に姿勢変化してシリンダヘッドが上方になるようになると、クランク室の内周面の前記流動規制面部等に付着していた未気化生燃料が前記流動規制面部の多数の凸条を乗り越えながら、吸入口部側にゆっくりと流れるとともに、前記凸条で囲まれて形成された多数の窪みに分散されて溜まる。
【0014】
その後、前記2サイクル内燃エンジンが反対方向(上向き)に急激に姿勢変更されると、前記吸入口部や前記多数の窪みに分散して溜まっていた未気化生燃料が掃気路側に一気に流れ込もうとするが、その流れが前記多数の凸条からなる格子状の面の各凸条により邪魔され、その流速が大きく低下せしめられ、前記未気化生燃料が前記傾斜した凸条に囲まれた窪みに分散して溜まるので、容易に再気化する。
【0015】
また、前記内燃エンジンの反対方向への姿勢変更前に、前記流動規制面部等のクランク室の内面に付着等していた未気化生燃料も、前記エンジンの姿勢変更によって、前記と同様に、前記クランク室の内周面をつたって一気に前記燃焼室に液状のまま流れ込むような事態が避けられ、その結果、エンジンが不測にストップしてしまう等の不具合が生じ難くされる。
【0016】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明に係る2サイクル内燃エンジンの一実施形態が採用されている可搬式動力作業機の一例としてチェーンソー1を示している。
図1のチェーンソー1は、本体ケース2を持ち、該本体ケース2の前部(図の左側)にはソーチェーン等からなる作業部6が脱着可能に取着され、前記本体ケース2の後部には主ハンドル3が取り付けられ、前部上方にはループ状の補助ハンドル4が取り付けられている。
【0017】
前記本体ケース2の内部に、本実施形態の小型空冷2サイクル内燃エンジン10が、シリンダヘッド11を後に向けて横に寝かせられた姿勢で、言い換えれば、シリンダブロック12が後側に位置し、それに連結されたクランクケース20が前側に位置するようにして配備されている。
【0018】
前記シリンダブロック12内には、ピストン14が嵌挿されるとともに、このピストン14の頂面側に燃焼室17が画成され、該燃焼室17に臨むように前記シリンダブロック12の頂部に点火プラグ29が取着されている。
【0019】
前記ピストン14の往復運動は、コンロッド19を介して、半円筒状のクランクケース20と前記シリンダブロック12の下部とに挟まれるようにして取着された軸受(図示省略)に軸支されたクランクシャフト15の回転運動に変換され、該クランクシャフト15の回転に伴って、それに取り付けられたバランスウエイト16が前記クランクケース20と前記シリンダブロック12の下部とで画成されたクランク室22内で、図1において矢印Aで示した方向に回転するようになっている。
【0020】
また、前記クランクケース20における前記クランク室22の底部(図示の寝かせられた状態で見ると前側部)の上方寄りには、吸入口25が開口せしめられ、ダイヤフラム式気化器30からインシュレータに形成された給気通路32を通じて送出される混合気が、リードバルブ35を介して前記吸入口25から前記クランク室22に吸入されて予圧縮され、その混合気が前記クランク室22に開口せしめられた上下一対の掃気路27,27を通じて前記燃焼室17に送り込まれるようにされている。
【0021】
そして、本実施形態においては、図2及び図3を参照すればよくわかるように、前記クランクケース20側の前記クランク室22の内周面22aに沿って、前記吸入口25近傍から前記下側の掃気路27近傍部に渡って未気化生燃料の流速を低下させる面状の流動規制面部23を、多数の交差する凸条23a,…からなる格子状に前記クランク室22の前記クランクシャフト15の軸線O−O方向の全幅Lにわたって設けている。
【0022】
前記多数の凸条23a,…は、向きを異にした二組の凸条群からなり、該二組の凸条群が交差することで格子状に形成され、かつ、前記多数の凸条23a,…は前記クランクシャフト15の軸線O−Oに対して所定角度傾斜した状態で設けられているので、前記流動規制面部23の四本の凸条23a,…に囲まれた部分は、それぞれ菱形の窪み23b(図4参照)になっている。なお、図2、図3おいて符号28,28は、前記クランクシャフト15用軸受の装着部を示している。
【0023】
前記の如き構成の2サイクル内燃エンジンを装備したチェーンソー1の作動について説明する。該チェーンソー1の前部を下方もしくは斜め下に向けて暫くの間作業を行うと、前記クランク室22の内周面22aの前記流動規制面部23の窪み23b,…等に付着していた未気化生燃料が、前記流動規制面部23の凸条23a,…を乗り越えながら前記吸入口部25側にゆっくりと流れるとともに、前記凸条23a,…で囲まれて形成された多数の窪み23b,…に分散されて流れ込んでそこに溜まる。
【0024】
その後、チェーンソー1の前部を急激に上方もしくは斜め上に向けると、前記吸入口部25に溜まっていた未気化生燃料が図3において白抜き矢印で示される如くに、前記下側の掃気路27に流れ込もうとするが、その流れが前記多数の凸条23a,…からなる格子状の面の流動規制面部23の各凸条23a,…により邪魔され、その流速が大きく低下せしめられ、前記未気化生燃料が前記傾斜した凸条23a,…に囲まれた窪み23b,…に分散して溜まるので、容易に再気化する。
【0025】
また、前記チェーンソー1の前部を上方もしくは斜め上に向けるエンジンの姿勢変更前に、前記流動規制面部23等のクランク室22の内面22aに付着等していた未気化生燃料も、前記エンジンの姿勢変更によって、前記と同様に、前記クランク室22の内周面22aをつたって一気に前記燃焼室17に液状のまま流れ込むような事態が避けられ、その結果、エンジンが不測にストップしてしまう等の不具合が生じ難くされる。
【0026】
以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の精神を逸脱しない範囲で、設計において、種々の変更ができるものである。
【0027】
例えば、前記実施形態では、流動規制面部23の多数の凸条23a,…をクランクシャフト15の軸線O−O方向に対して所定角度傾斜した状態で設けたものとして説明したが、前記流動規制面部23の多数の凸条23a,…の一組の凸条群は、前記クランクシャフト15の軸心方向に平行に、他の一組の凸条群は、前記クランクシャフト15の軸心方向と直角に設けることもできる。
【0028】
また、図2に示した如く、未気化生燃料が一個所へ集中して流れることを防止するために、適宜の分流溝25a,25aを吸入口部25近傍に設けると、一層好適である。
【0029】
【発明の効果】
以上の説明から理解されるように、本発明の2サイクル内燃エンジンは、クランク室の内周面における吸入口近傍から掃気路近傍に渡って多数の凸条からなる格子状の面の流動規制面部を設けたので、当該エンジンの姿勢変化によって、前記吸入口部に溜まっていた未気化生燃料がクランク室に流れ込もうとしても、その流れがクランク室の内周面における多数の凸条からなる格子状の面の各凸条により邪魔され、その流速が大きく低下せしめられるとともに、多数の凸条で囲まれて形成された多数の窪みに分散されるので、未気化生燃料がクランク室の内周面をつたって液状のまま一気に燃焼室に流れ込むような事態が避けられ、また、再気化もしやすくなり、その結果、エンジンが不測にストップしてしまう等の不具合を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る2サイクル内燃エンジンの一実施形態が採用されているチェーンソー1を示す部分切欠側面図。
【図2】図1に示される2サイクル内燃エンジンのクランクケースを示す、II−II 矢視拡大図。
【図3】図2のIII−III 矢視縦断面図。
【図4】図2のクランクケースの内周面に設けた流動規制面部の拡大図。
【符号の説明】
10…小型空冷2サイクルガソリンエンジン
15…クランクシャフト
20…クランクケース
22…クランク室
22a…内周面
23…流動規制面部
23a…凸条
25…吸入口
27…掃気路
O−O…クランクシャフトの軸線
Claims (4)
- クランク室(22)と該クランク室(22)に開口する吸入口(25)とを有するクランクケース(20)を備え、前記クランク室(22)の内周面(22a)における前記吸入口(25)近傍に分流溝(25a,25a)を設け、該分流溝(25a,25a)から掃気路(27)の近傍にわたって未気化生燃料の流速を低下させる流動規制面部(23)を設けたことを特徴とする2サイクル内燃エンジン。
- 前記流動規制面部(23)は、多数の凸条(23a,・・・)を形成したものであることを特徴とする請求項1に記載の2サイクル内燃エンジン。
- 前記流動規制面部(23)は、多数の凸条(23a,・・・)を格子状に配設したものであることを特徴とする請求項1に記載の2サイクル内燃エンジン。
- 前記流動規制面部23の多数の凸条(23a,・・・)は、クランクシャフト(15)の軸線(O−O)に対して所定角度傾斜した格子状に前記クランク室(22)の全幅にわたって形成されていることを特徴とする請求項2又は3に記載の2サイクル内燃エンジン。
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