JP5449013B2 - ２サイクルエンジンにおけるエアクリーナ - Google Patents

Description

本発明は、２サイクルエンジンにおけるエアクリーナの構造に関するものであり、詳しくは、掃気ポートとクランク室とを連通する掃気通路の途中に接続されてエアクリーナからの先導空気を前記掃気通路に供給する空気通路と、気化器で生成された混合気を前記クランク室に供給する混合気通路とを備えた２サイクルエンジンにおけるエアクリーナの構造に関するものである。

層状掃気２サイクルエンジンにおいては、シリンダ側部に設けられた掃気ポートとクランク室とを連通する掃気通路と、該掃気通路の途中に接続されてエアクリーナからの掃気用空気を該掃気通路に供給する空気通路と、気化器で生成された混合気を前記クランク室に供給する混合気通路とを備え、前記掃気ポートから燃焼室への混合気の供給に先立って、前記エアクリーナで濾過された先導空気を前記空気通路、掃気通路及び掃気ポートを経て燃焼室に導入して掃気作用を行い、未燃混合気の吹き抜けを低減している。

上記のような層状掃気２サイクルエンジンでは、エンジン始動時に前記空気通路と混合気通路のそれぞれの通路に供給する空気の量を調整するためのチョーク弁を設ける場合がある。この場合、例えば、前記空気通路と混合気通路のそれぞれの入口に対して個別にチョーク弁を設けることが考えられる。しかし、空気通路と混合気通路のそれぞれの入口に対して個別にチョーク弁を設けると、チョーク弁の数が増加することによってチョーク弁の操作系が複雑化するとともに、層状掃気２サイクルエンジンに関する装置全体が大型化してしまう。

そこで、例えば特許文献１には、１つのチョーク弁により空気通路と混合気通路の２つの通路のそれぞれに供給する空気の量を調整することができる技術が開示されている。これは、シリンダ側部に設けられた掃気ポートとクランク室とを連通する掃気通路と、該掃気通路の途中に接続されてエアクリーナからの掃気用空気を該掃気通路に供給する空気供給路と、気化器で生成された混合気を前記クランク室に供給する混合気供給路とを備えた２サイクルエンジンに関し、前記エアクリーナは、前記空気供給路に連通される第１の空気通路と、前記気化器の空気入口に接続され前記混合気生成用の空気を該気化器に供給する第２の空気通路とが並設されてなり、前記エアクリーナの第１の空気通路及び第２の空気通路を開閉するチョーク弁を備え、該チョーク弁は、回転により前記第１の空気通路及び第２の空気通路の入口開口部を夫々開閉する回転式の弁体と、該弁体を回転操作するための回転つまみとを備え、さらに、前記弁体は前記第１の空気通路及び第２の空気通路の二つの入口開口部の間に回転中心を有しているものである。
これにより、１つのチョーク弁を用いることによって操作系の複雑化及び装置全体の大型化の回避が可能である。

特許第４０５２４１６号公報

かかる層状掃気２サイクルエンジンにおいては、前述の通り１つのチョーク弁を用いることによる操作系の複雑化及び装置全体の大型化を回避することの他、チョーク弁閉弁時の高いシール性が要求されている。

特許文献１に開示された技術にあっては、チョーク弁として回転式の弁体を使用することで、１つのチョーク弁により２つの通路の入口を同時に開閉し、チョーク弁の操作系の複雑化、装置の大型化を回避するとともに、チョーク弁の閉弁時における高いシール性を確保している。

しかしながら、特許文献１に開示される技術にあっては、前述の通りチョーク弁の閉弁時における高いシール性を確保することはできるものの、回転式の弁体を使用しているため、弁体の回転中心が２つの通路の入口開口部の間に位置してシール面が大きくなるので、シール性確保のためのシール面の加工が難しいという課題がある。

そこで、回転式の弁体を使用せず、しかも１つのチョーク弁で前記２つの通路の入口を同時に開閉することができ、さらに高いシール性を確保することができるチョーク弁が望まれる。
そのためには、２つの通路の入口を同時に開閉することができる揺動式のチョーク弁を採用することが考えられる。しかし、単純に揺動式のチョーク弁を採用して、２つの通路を同時に開閉させるには、チョーク弁の弁体を大きくするとともに、チョーク弁の作動角を大きくとる必要がある。そのため、チョーク弁自体の大きさ及び該チョーク弁の作動範囲が大きくなり、装置全体が大型化してしまう。

従って、本発明はかかる従来技術の問題に鑑み、１つのチョーク弁により空気通路と混合気通路の２つの入口を同時に開閉することができ、閉弁時における高いシール性を容易に確保するために揺動式のチョーク弁を採用し、しかも該チョーク弁の作動角、作動範囲を小さく抑えることができる２サイクルエンジンにおけるエアクリーナを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明においては、シリンダ側部に設けられた掃気ポートとクランク室とを連通する掃気通路の途中に接続されてエアクリーナからの先導空気を該掃気通路に供給する空気供給路と、気化器で生成された混合気を前記クランク室に供給する混合気供給路とを備えた２サイクルエンジンにおけるエアクリーナにおいて、
前記エアクリーナは、前記空気供給路に連通される第１の空気通路と、前記混合気供給路に接続される第２の空気通路とが並設されてなり、前記エアクリーナの第１の空気通路及び第２の空気通路の双方を開閉するチョーク弁を備え、前記チョーク弁は、揺動軸心と、該揺動軸心を中心として揺動することにより前記第１の空気通路及び前記第２の空気通路の入口開口部をそれぞれ開閉する揺動式の弁体とを有し、前記第１の空気通路又は第２の空気通路のうち、前記揺動軸心に近い方の空気通路の入口開口部は、前記弁体の揺動縁に沿って扁平していることを特徴とする。

これにより、チョーク弁の揺動軸心に近い方の空気通路（第１の空気通路又は第２の空気通路）を、弁体の揺動縁に沿って扁平した形状としているため、チョーク弁の開閉に際して、チョーク弁の作動角を小さくすることができ、弁体の作動範囲を小さく抑えることができるので、エアクリーナ全体の大型化を抑制することができる。

また、前記第１の空気通路又は第２の空気通路のうち、前記揺動軸心に近い方の空気通路の出口側は、接続される前記空気供給路又は混合気供給路の入口形状に対応した形状であるとよい。
これにより、前記揺動軸心に近い方の空気通路からの空気がスムースに該空気通路に接続される空気供給路又は混合気供給路に供給される。

また、前記揺動軸心に近い方の空気通路が、前記第１の空気通路であるとよい。
エンジンの稼動時においては、空気供給路よりも先に混合気供給路への空気の供給を行うことが望ましく、前記揺動軸心に近い方の空気通路を前記第１の空気通路とすることで、前記チョーク弁の開時に空気供給路に接続される第１の空気通路よりも先に混合気供給路に接続される第２の空気通路が開放される。

本発明によれば、１つのチョーク弁により空気通路と混合気通路の２つの入口を同時に開閉することができ、閉弁時における高いシール性を容易に確保するために揺動式のチョーク弁を採用し、しかも該チョーク弁の作動角、作動範囲を小さく抑えることができる２サイクルエンジンにおけるエアクリーナを提供することができる。

本発明の実施形態に係る２サイクルエンジンのエアクリーナ装置周辺の構造を示す構成図である。 図１のＡ方向矢視図である。 図２におけるＡ−Ａ断面図である。 第１の空気通路２２を弁体３１の回動縁３１ａに沿って扁平にした効果を説明する説明図であって、図４（ａ）は実施例におけるチョーク弁の作動角度の説明図、図４（ｂ）は第１の空気通路２２の入口開口部を扁平にしなかった場合の参考例におけるチョーク弁の作動角度の説明図である。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。

図１は本発明の実施形態に係る２サイクルエンジンのエアクリーナ装置周辺の構造を示す構成図である。
図１において、６は気化器であり、８は気化器６とシリンダ（不図示）との間に介装されるインシュレータである。

２は空気供給路であって、気化器６の空気通路からインシュレータ８の内部を経て、シリンダの側部に開口された掃気ポート（不図示）及び該掃気ポートに接続される掃気通路に連通可能となっている。４は混合気供給路であって、気化器６のスロットル通路からインシュレータ８の内部を経て、シリンダの内部を介してクランク室に連通可能となっている。

また、１０はエアクリーナであり、エアクリーナ１０は、以下で説明するように構成されている。
１２はクリーナケースであり、ボルトなどの固着手段（不図示）により気化器６に固着されている。１４はクリーナカバーで、複数のボルトなどの固着手段（不図示）によりクリーナケース１２に固着されている。

クリーナケース１２には、第１の空気通路２２及び第２の空気通路２４の２つの空気通路が並設されている。第１の空気通路２２は空気供給路２に接続され、第２の空気通路２４は混合気供給路４に接続されている。なお、図１に示したｂ、ｃは、それぞれ図１に示したＢ、Ｃ矢視方向視点での第１の空気通路２２、第２の空気通路２４を表したものである。

また、３０は空気供給路２に接続される第１の空気通路２２及び混合気供給路４に接続される第２の空気通路２４の開閉を切り替えるチョーク弁である。

図２は図１のＡ方向矢視図、図３は図２におけるＡ−Ａ断面図である。
図１〜図３において、３１は弁体であり、平面くの字型の形状をしている。弁体３１を平面くの字型の形状にすることで、弁体の全長を短くすることができるとともに、後述する作動角度αを小さくすることができる。

弁体３１は、クリーナケース１２の中央部３５からずれた位置にある揺動中心３２を中心にして揺動可能に、ネジ３４に取り付けられており、レバー３６を動作させることで揺動するように構成されている。ネジ３４は、クリーナケース１２に固定された固定部材３３に螺設して固定されている。

このような構成により、チョーク弁３０は、弁体３１が揺動中心３２を中心に作動角度α＝３５°揺動して、第１の空気通路２２及び第２の空気通路２４の入口開口部を弁体３１により開閉するようになっている。このとき、弁体３１のシート面は、２つの空気通路２２、２４の入口開口部の存在するクリーナケース１２の面上を摺動して移動する。
なお、図２においては、チョーク弁３０の閉弁時の弁体３１の様子を実線で、チョーク弁３０の開弁時の弁体の様子を点線で示し符号３１’で表している。また、本実施例においては、弁体３１を揺動中心３２を中心にして作動角度α＝３５°だけ揺動することで開弁と閉弁を切り替えているが、作動角度（３５°）については、第１の空気通路２２及び第２の空気通路２４の位置並びに揺動中心３２の位置によって装置個々に決定される値であり、３５°に限定されるものではない。

また、本発明に特徴的な構成として、図２に示すように、２つの空気通路（第１の空気通路２２、第２の空気通路２４）のうち、チョーク弁３０の揺動中心３２に近い方の空気通路（第１の空気通路２２）は、弁体３１の揺動縁３１ａに沿って扁平している。ここで揺動縁３１ａとは、閉弁時における弁体３１の縁を意味する。

さらに、図１に示したように、第１の空気通路２２は、途中でその断面形状が変形し、その出口側では空気供給路２と略同形状で、空気供給路２に接続されている。これにより、第１の空気通路２２からの空気がスムースに空気供給路２に供給される。

かかる構成からなる２サイクルエンジンのエアクリーナ装置において、エンジンの始動時には、チョーク弁３０を、弁体３１を揺動中心３２を中心にして揺動させることにより、混合気供給路４に接続される第２の空気通路２４を全閉とするとともに（但しチョークホール３８の小孔だけは開となっている）、先導空気供給用の空気供給路２に接続される第１の空気通路２２を全閉として、エンジンを始動する。

かかるチョーク弁３０の操作により、エアクリーナ１０にて濾過された空気はチョークホール３８を介して第２の空気通路２４に入り、第２の空気通路２４から、これに接続される気化器６のメインノズル側に供給される。そして、気化器１２において空気中での燃料の霧化により混合気が形成され、該混合気は混合気供給路４から前記クランク室、掃気通路及び掃気ポートを経て、エンジンの燃焼室内に供給され着火燃焼することにより、エンジンが始動する。

かかる始動時において、第１の空気通路２２はチョーク弁３０の弁体３１により全閉されているので、第１の空気通路２２及び空気供給路２を通っての先導空気の燃焼室内への供給は遮断され、チョークホール３８で絞られ第２の空気通路４を通った空気により気化器６にて生成された混合気のみが供給されることとなる。これにより、濃混合比の混合気を燃焼室内に充填することができ、エンジンの始動性が向上する。

また、チョーク弁３０は、弁体３１のシート面が２つの空気通路２２、２４の入口部を高いシール性をもって閉鎖し、前記のような濃混合比の混合気形成作用が維持されるとともに、高い負圧を保持できる。

さらに、２つの空気通路（第１の空気通路２２、第２の空気通路２４）のうち、チョーク弁３０の揺動中心３２に近い方の空気通路（第１の空気通路２２）を、弁体３１の搖動縁３１ａに沿って扁平した形状としているため、チョーク弁３０の開閉に際し、チョーク弁の作動角度αを小さくすることができ、弁体３１の作動範囲を小さく抑えることができるため、エアクリーナ全体の大型化を抑制することができる。

図４は、第１の空気通路２２を弁体３１の搖動縁３１ａに沿って扁平にした効果を説明する説明図である。
図４（ａ）は本実施例におけるチョーク弁の作動角度の説明図、図４（ｂ）は第１の空気通路２２の入口開口部を扁平にしなかった場合の参考例におけるチョーク弁の作動角度の説明図であり、図４（ｂ）に示した参考例においては、第１の空気通路２２の入口開口部を扁平にしなかったこと以外は本実施例と同じものである。
この場合、図４（ａ）に示したように、本実施例においては作動角度α＝３５°であるが、図４（ｂ）に示した参考例においては、第１の空気通路を完全に開放するためには作動角度α＞３５°とする必要がある。即ち、第１の空気通路２２の入口開口部を、弁体３１の搖動縁３１ａに沿って扁平した形状としているためチョーク弁の作動角度αを小さくすることができているといえる。

１つのチョーク弁により空気通路と混合気通路の２つの入口を同時に開閉することができ、閉弁時における高いシール性を容易に確保するために揺動式のチョーク弁を採用し、しかも該チョーク弁の作動角、作動範囲を小さく抑えることができる２サイクルエンジンにおけるエアクリーナとして利用することができる。

２ 空気供給路
４ 混合気供給路
６ 気化器
８ インシュレータ
１０ エアクリーナ
１２ クリーナケース
１４ クリーナカバー
２２ 第１の空気通路
２４ 第２の空気通路
３０ チョーク弁
３１ 弁体
３１ａ 揺動縁
３２ 揺動中心

Claims (3)

1. シリンダ側部に設けられた掃気ポートとクランク室とを連通する掃気通路の途中に接続されてエアクリーナからの先導空気を該掃気通路に供給する空気供給路と、気化器で生成された混合気を前記クランク室に供給する混合気供給路とを備えた２サイクルエンジンにおけるエアクリーナにおいて、
   前記エアクリーナは、前記空気供給路に連通される第１の空気通路と、前記混合気供給路に接続される第２の空気通路とが並設されてなり、
   前記エアクリーナの第１の空気通路及び第２の空気通路の双方を開閉するチョーク弁を備え、
   前記チョーク弁は、揺動軸心と、該揺動軸心を中心として揺動することにより前記第１の空気通路及び前記第２の空気通路の入口開口部が存在する面上を摺動して移動し、該第１の空気通路及び前記第２の空気通路の入口開口部をそれぞれ開閉する揺動式の弁体とを有し、
   前記第１の空気通路又は第２の空気通路のうち、前記揺動軸心に近い方の空気通路の入口開口部は、該入口開口部の中央部及び前記弁体の揺動中心を通過する搖動径方向に沿って長く、且つ搖動方向に沿って短くなるように扁平した非円形状に形成されていることを特徴とする２サイクルエンジンにおけるエアクリーナ。
2. 前記第１の空気通路又は第２の空気通路のうち、前記揺動軸心に近い方の空気通路の出口側は、接続される前記空気供給路又は混合気供給路の入口形状に対応した形状であることを特徴とする請求項１記載の２サイクルエンジンにおけるエアクリーナ。
3. 前記揺動軸心に近い方の空気通路が、前記第１の空気通路であることを特徴とする請求項１又は２記載の２サイクルエンジンにおけるエアクリーナ。
   

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