WO2005048272A2

WO2005048272A2 - 伝導結合機構

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Publication number: WO2005048272A2
Application number: PCT/JP2004/016855
Authority: WO
Inventors: Takamasa Ohtsuji
Original assignee: Komatsu Zenoah Co
Current assignee: Komatsu Zenoah Co
Priority date: 2003-11-12
Filing date: 2004-11-12
Publication date: 2005-05-26
Anticipated expiration: 2006-05-12
Also published as: EP1712762A2; CN100447389C; CN1878941A; EP1712762A4; US20070068488A1; EP1712762B1; JP2005146915A; US7516724B2; WO2005048272A3

Abstract

　層状掃気２サイクルエンジンの先導空気制御弁と気化器の混合気絞り弁とを連動駆動する伝導結合機構に関する。先導空気制御弁の弁軸(27)の端部には、カム溝(28c) を有するカム板(28)が取り付けられ、気化器本体(20a) 内に配した混合気絞り弁(21)の弁軸(22)にはレバー(23)が取り付けられている。同レバー(23)には、前記カム板(28)のカム溝(28c) と係合する接触子(24)が配設されている。混合気絞り弁(21)の弁軸(22)及び先導空気制御弁の弁軸(27)には、図示せぬバネが配され、先導空気制御弁及び絞り弁を閉弁させる方向に付勢している。カム板(28)とレバー(23)とにより伝導結合機構としてのカム機構を構成する。かかる構成により、先導空気制御弁又は混合気絞り弁の開弁操作時も閉弁操作時も両弁を強制的に連動駆動させることのできる。

Description

明細書

伝導結合機構

技術分野

[0001] 本発明は、層状掃気 2サイクルエンジンの先導空気制御弁と気化器の混合気絞り弁とを連動駆動する伝導結合機構に関するものである。

背景技術

[0002] 従来から、層状掃気 2サイクルエンジンの先導空気制御弁と気化器の混合気絞り弁とを連動駆動することによって、常に混合気の量と先導空気量とのバランスを保持して、最適な状態での燃焼制御を行っている。

[0003] 層状掃気 2サイクルエンジンは、掃気行程でシリンダ内へ先に流入した先導空気を燃焼ガスと一緒に排気ポートへ流出させており、し力も、先導空気の後からシリンダ内へ流入する混合気は、シリンダ内に滞留させることができるようになつている。これによって、シリンダへ流入した混合気が燃焼ガスと一緒に排気口力大気中へ排出されるという、所謂吹抜け現象が防止され、排気ガス濃度を大幅に低減することができ、燃費の浪費も少なくすることができる。

[0004] 先導空気と混合気とをシリンダ内に流入させるタイミング、流入量等を制御するうえで、気化器における絞り弁の開度に対して最適な先導空気制御弁の開度を得る制御機構として、伝導結合機構が用いられている。

[0005] 層状掃気 2サイクルエンジンの先導空気制御弁と気化器の混合気絞り弁とを連動駆動する伝導結合機構としては、例えば、特開 2000-314350号公報 (特許文献 1) によりカム機構やリンク機構を用いたダイヤフラム気化器が提案されている。

[0006] 特許文献 1に記載されたダイヤフラム気化器は、図 12に示すような構成を備えている。即ち、気化器ケーシング 60内に配した図示せぬ絞り弁の絞り弁軸 63には、一端に操作レバー 66を担持して、る。操作レバー 66は絞り弁軸 63の一端 67に相対回転不能に配置され、復帰ばね 68を介して絞り弁 62の閉弁方向に弾性付勢されている。また、操作レバー 66は図示せぬ態様で気化器制御ケーブルまたはこれに類似したものと接続されており、気化器ケーシング 60内に配した図示せぬ絞り弁の開度を調整することができる。

[0007] 絞り弁軸 63の他端 67'には図 13で示すようにレバー 69が相対回転不能に担持されている。同様に、先導空気制御弁の軸 65の端部 70にはレバー 71が担持されている。レバー 69、 71は引張り棒 72を介して互いに結合されている。引張り棒 72の一端は、回動可能にレバー 71に係合し、他端は、ほぼ回転方向 73に延びるようにレバー 69に設けた縦スリット 74内に配されている。これによつて、レバー 69、 71と引張り棒 7 2とにより伝導結合部 76としてのリンク機構を構成している。

[0008] 先導空気制御弁の軸 65と絞り弁軸 63の間に形成されている伝動結合部 76は絞り弁軸 63の回動によって駆動され、その際位置に依存した先導空気制御弁と気化器の絞り弁 62との結合が与えられている。図 12に示すように、絞り弁軸 63には復帰ばね 68が絞り弁 62の閉弁方向に作用し、先導空気制御弁の軸 65には対応的にコィルばね 75が作用する。コイルばね 75は、先導空気制御弁として構成されたバタフラィ形の絞り弁の閉弁位置を決定している。図 13に示しているように、絞り弁軸 63と先導空気制御弁の軸 65とのホームポジションはそれぞれ復帰ばね 68とコイルばね 75 とによって決定することができる。

[0009] 伝導結合部 76としてのカム機構を構成したものとしては、図 14に示すように、絞り弁軸 63と軸 65にそれぞれカム輪郭部 80とカム輪郭部 81を有したレバー 69'と 71' とが取り付けられている。絞り弁軸 63が気化器内の絞り弁とともに開弁方向 73へ復帰ばね 68の力に抗して移動すると、アイドリング時およびアイドリング下部範囲では、先導空気制御弁の軸 65はレバー 69'の自由端 79とレバー 71'の自由端 78の間のアイドリング経路部 77が克服されるまで操作されない構成となっている。

[0010] 自由端 79のカム輪郭部 80が自由端 78のカム輪郭部 81に接触したときには、すでに吸込み管路部分 61内の絞り弁 62は部分負荷位置にある。この時点で絞り弁 62がさらに開弁すると、先導空気制御弁の軸 65は開弁方向 73へ連行され、その際の調整距離はレバー 69'および 71'の縦エッジのカム輪郭部 80と 81により決定することができる。

特許文献 1：特開 2000-314350号公報

発明の開示発明が解決しょうとする課題

[0011] 特許文献 1に記載された発明では、先導空気制御弁と気化器の絞り弁との伝導結合機構としてリンク機構又はカム機構を用いているが、リンク機構を用いた場合には、レバー 69、 71とを連動回動させるためには、引張り棒 72の長さが所定長さ以上必要となり、引張り棒 72の長さが短いと、レバー 69、 71間での連動回動が行い難くなつてしまう。

[0012] 即ち、引張り棒 72の長さが極端に短い場合について考えてみると、レバー 69とレバー 71とは、レバー 69、 71の端部同士がピン結合された状態に近くなる。この時にはレバー 69、 71間には自由度がほぼなくなり、レバー 69、 71は回動したとしても、ほんの僅かだけしか回動しなくなる。また、レバー 69、 71の長さを短くすると、一方のレバーから他方のレバーに伝達される回転モーメントが小さくなり、大きな力を伝達することはできなくなる。

[0013] このため、気化器の絞り弁軸 7と特許文献 1に記載された発明との軸間距離を短くすることが難しぐ気化器と先導空気制御弁との場積を小さくすることが難しかった。

[0014] また、特許文献 1に記載された発明のように伝導結合機構としてカム機構を用いた場合、気化器の絞り弁軸 63と先導空気制御弁の軸 65にはそれぞれ閉弁方向に作用する復帰ばね 68とコイルばね 75が配されている力弁軸 63、 65にゴミなどが入ると弁軸 63、 65が正常に機能しなくなる危険性がある。

[0015] 即ち、弁軸 63、 65にゴミなどが入った場合でも開弁方向に回動するときには、気化器の絞り弁と先導空気制御弁とは連動して回動させることができるので、気化器の絞り弁の開閉を操作する操作レバー 66における操作荷重の増加を招くことにはなるが、気化器の絞り弁と先導空気制御弁を開弁させる方向に回動させることはできる。

[0016] しかし、一旦開いた気化器の絞り弁と先導空気制御弁を閉弁方向に戻す場合には、気化器の絞り弁と先導空気制御弁の一方が開弁した状態のままとなり、一方のみ閉弁して他方の弁は閉弁することができなくなる。このため、正常な燃料が供給されずに、空気不足による有害な排気ガスが排出される事態が発生することや、あるいは過剰な空気がシリンダ内に供給されて、エンジンの過回転や焼付き等の重大な被害を起こしてしまう。 [0017] 前記コイルパネのパネ力を強くして閉弁方向の戻し力を強くすると、気化器の絞り弁の開閉を操作する操作レバー 66における操作荷重の増加を招き、手持操作機械にお、てはスロットル操作の荷重増加を招、てしまう。

[0018] 本願発明では、層状掃気 2サイクルエンジンの先導空気制御弁と気化器の混合気絞り弁とを連動駆動する伝導結合機構にお!、て、先導空気制御弁又は混合気絞り弁の開弁操作時も閉弁操作時も強制的に両弁を連動駆動させることのできる伝導結合機構を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0019] 上記課題は、本発明の第 1の主要な構成である、層状掃気 2サイクルエンジンの先導空気制御弁と気化器の混合気絞り弁とを連動駆動する伝導結合機構において、前記伝導結合機構が、先導空気制御弁又は混合気絞り弁の一方の弁軸を、先導空気制御弁又は混合気絞り弁の他方の弁軸の往復回動によって強制的に連動駆動させるカム機構により構成されてなることを特徴とする伝導結合機構をもって効果的に解決される。

[0020] また、本発明の好ましい態様によれば、前記カム機構が、先導空気制御弁又は混合気絞り弁の一方の弁軸に取り付けられ、該一方の弁軸と一体的に回動する、カム溝を有するカムと、先導空気制御弁又は混合気絞り弁の他方の弁軸に取り付けられ、該他方の弁軸と一体的に回動する、前記カム溝と当接する接触子を有するレバーとを備え、前記一方の弁軸及び他方の弁軸にそれぞれ配され、前記先導空気制御弁及び混合気絞り弁を閉弁方向に付勢するパネを備えて、る。

[0021] 更に上記課題は、本発明の第 2の主要な構成である、層状掃気 2サイクルエンジンの先導空気制御弁と気化器の混合気絞り弁とを連動駆動する伝導結合機構において、前記伝導結合機構が、先導空気制御弁又は混合気絞り弁の一方の弁軸を、先導空気制御弁又は混合気絞り弁の他方の弁軸の往復回動によって強制的に連動駆動させる歯車機構により構成されてなることを特徴とする伝導結合機構によっても効果的に解決される。

発明の効果

[0022] 本発明の第 1の主要な構成では、層状掃気 2サイクルエンジンの先導空気制御弁と気化器の混合気絞り弁とを連動駆動する伝導結合機構として、先導空気制御弁及び混合気絞り弁のそれぞれの弁軸を開弁方向及び閉弁方向に回動させるときに、両弁軸を強制的に連動駆動させることができるカム機構となしたことを特徴としている。

[0023] これにより、先導空気制御弁及び混合気絞り弁のそれぞれの弁軸にゴミ等が入って弁軸が正常に機能していないときでも、本発明のカム機構を介して先導空気弁及び気化器の混合気絞り弁の弁軸にそれぞれ配されているパネの戻りパネ力を合力として利用し、同合力を用いてそれぞれの前記弁軸に作用させることができる。

[0024] このため、一方の弁軸が正常に機能していないときでも、他方の弁軸に作用している戻り力によって両方の弁軸を閉弁方向に回動させることができるようになる。し力も、それぞれのパネの戻りパネ力を合力として利用し、両弁軸を閉弁方向に回動させることができるので、両弁軸に配したパネのパネ力を小さくすることが可能となり、気化器の絞り弁の開閉を操作するスロットル操作荷重を低減させることができる。

[0025] また、一方の弁軸が作動不良を起こしたときにおいて、パネの戻りパネ力を合力しても両方の弁軸を閉弁状態に戻すことができない場合でも、例えば、先導空気制御弁の弁軸に作動不良が発生して、先導空気制御弁が開いた状態で弁軸が停止した場合にも、先導空気制御弁の開度に対応した開度に、混合気絞り弁の開度が維持されるので、先導空気量に応じた適正な燃料をシリンダに供給することができる。

[0026] これにより、シリンダに混合気がほとんど供給されずに先導空気が大量に供給されてしまうといった事態が回避される。しかも、先導空気が大量に供給されてシリンダ内の燃料ガス濃度が薄くなつて、エンジンが過回転状態となったり、エンジンの焼付き等といったエンジントラブルを防止することができる。

[0027] カム機構としては、カム溝を有するカム板及び同カム溝と当接する接触子を有するレバーとを備えた構成とすることができる。また、従来のものと同様に先導空気制御弁及び混合気絞り弁を閉弁方向に付勢するパネを、同先導空気制御弁及び混合気絞り弁のそれぞれの弁軸に配することができる。

[0028] カム機構として上述の構成を取ることにより、先導空気制御弁及び混合気絞り弁のそれぞれの弁軸を、開弁方向及び閉弁方向に回動させるときにおいて、両弁軸を強制的に連動駆動させることができる。また、先導空気制御弁及び混合気絞り弁のそれぞれの弁軸の軸線力平行状態に配されている場合においても、あるいはねじれ状態や交差状態に配されている場合においても、前記カム機構におけるカム溝形状及び接触子形状を適宜変更することによって両弁軸を強制的に連動駆動させることができる。

[0029] 本発明のカム機構において、先導空気制御弁が連動する前に、気化器の混合気絞り弁の弁軸が開弁方向にぉ、て所定量回動してから、先導空気制御弁の弁軸が連動回動するように構成することができる。このとき、先導空気制御弁及び混合気絞り弁のホームポジション状態において接触子が所定量移動して力カム溝のカム面と接触するように、接触子とカム面との間に間隙を構成しておくことが望ましい。これにより、先導空気制御弁を操作せずに気化器の絞り弁のみが開度することができる角度範囲を決定することができ、アイドリング時や始動時に先導空気がシリンダ内に流入するのを制御することができるようになる。

[0030] 本発明における第 2の主要な構成は、層状掃気 2サイクルエンジンの先導空気制御弁と気化器の混合気絞り弁とを連動駆動する伝導結合機構を、先導空気制御弁及び混合気絞り弁のそれぞれの弁軸を、開弁方向及び閉弁方向に回動させるときに、両弁軸を強制的に連動駆動させることができる歯車機構となしたことを特徴としている。

[0031] これにより、先導空気制御弁の弁軸に取り付けた歯車と気化器の混合気絞り弁の弁軸に取り付けた歯車とを嚙合させることで、両弁軸を、開弁方向及び閉弁方向への回動において、両弁軸を強制的に連動駆動させることができる。先導空気制御弁の弁軸に取り付けた歯車と気化器の混合気絞り弁の弁軸に取り付けた歯車とは、直接嚙合させる構成とすることも、中間歯車を介して嚙合させることもできる。

[0032] 先導空気制御弁及び混合気絞り弁のそれぞれの弁軸の軸線が、平行状態に配されている場合でも、あるいはねじれ状態、交差状態に配されている場合でも、本発明の歯車機構を用いることができる。先導空気制御弁及び混合気絞り弁のそれぞれの弁軸の軸線が、平行状態に配されている場合には、例えば、両弁軸に平歯車を取り付けることにより、両弁軸を強制的に連動駆動させることができる。

[0033] また、先導空気制御弁及び混合気絞り弁のそれぞれの弁軸の軸線が、ねじれ状態、あるいは交差状態に配されている場合には、両弁軸に取り付ける歯車として、傘歯車やはす歯傘歯車等を用いることができる。更には、中間歯車を軸支している軸に、先導空気制御弁の弁軸に取り付けた歯車に嚙合する第 1中間歯車と、気化器の混合気絞り弁の弁軸に取り付けた歯車に嚙合する第 2中間歯車とを離間して取り付け、両離間して取り付けた第 1、第 2中間歯車間の軸部に、例えば、自在継ぎ手を介在させることで、先導空気制御弁及び混合気絞り弁の両弁軸と第 1及び第 2中間歯車とをそれぞれ安定的に嚙合させることができ、両弁軸を強制的に連動駆動させることができる。

[0034] 中間歯車を介在させたときには、先導空気制御弁の弁軸に取り付けた歯車及び気ィ匕器の絞り弁の弁軸に取り付けた歯車の双方を大径の歯車とすることができる。先導空気制御弁の弁軸に取り付けた歯車に対して、気化器の混合気絞り弁の弁軸に取り付けた歯車による回転が伝達される前に、前記混合気絞り弁の弁軸のみが開弁方向に所定量回動することができるように構成することができる。このとき混合気絞り弁の弁軸に取り付けた歯車の一部に非嚙合部を構成しておくことが望ましい。

[0035] 少なくとも混合気絞り弁の弁軸に取り付けた歯車として扇状の歯車を用いた場合には、同扇状の歯車が所定量回動して力先導空気制御弁の弁軸に取り付けた歯車に回動が伝達される配置構成に、それぞれのホームポジションにおいて配置しておくことが望ましい。あるいは、混合気絞り弁の弁軸に取り付けた扇状の歯車の一部に嚙合部を切り欠いた形状としておくこともできる。なお、これらの場合、先導空気制御弁の弁軸に取り付けた歯車は、扇状の歯車であっても全周にわたって歯が形成されている歯車であっても良い。

[0036] これにより、先導空気制御弁を操作せずに気化器の絞り弁のみが開度することができる角度範囲を決定することができ、アイドリング時や始動時に先導空気がシリンダ内に流入するのを制御することができるようになる。

図面の簡単な説明

[0037] [図 1]本発明の全体図を示す概略正面断面図である。（実施例）

[図 2]カム機構を用いた部分平面図である。（実施例 1)

[図 3]カム機構の作動説明図である。（実施例 1) [図 4]カム機構の作動説明図その 2である。（実施例 1)

[図 5]カム機構の作動説明図その 3である。（実施例 1)

[図 6]カム機構の概略側面図である。（実施例 1)

[図 7]カム機構を用いた変形例である。（実施例 1)

[図 8]歯車機構の作動説明図である。（実施例 2)

[図 9]歯車機構の作動説明図その 2である。（実施例 2)

[図 10]歯車機構の変形例である。（実施例 2)

[図 11]歯車機構の変形例における側面図である。（実施例 2)

[図 12]従来例のダイヤフラム気化器の平面図である。（従来例）

[図 13]図 12の左方向から見た平面図である。（従来例）

[図 14]従来例におけるカム機構を示す平面図である。（従来例）符号の説明

1 層状掃気 2サ

2 シリンダ

3 ピストン

6 クランクケース

7 クランク室

8 クランクシャフト

10 排気ポート

15 吸気ポート

16 掃気ポート

17 ピストン溝

18 掃気流路

20 気化器

20a 気化器本体

21 混合気絞り弁

22 弁軸

23 レバー、 24' 接触子

弁軸

カム板

a, 28b カム面

ロータリーノくノレブノネ

ノ^ネ困車

a 非嚙合部

困車

中間歯車気化器ケーシング絞り弁

絞り弁軸絞り弁

軸

操作レバー復帰ばね

, 69' レノ一

, 71' レノ一

引張り棒縦スリット

=3ィノレば、ね伝導結合部アイドリング経路部、 81 カム輪郭部

ダイヤフラム気化器シリンダ室発明を実施するための最良の形態

[0039] 本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて以下において具体的に説明する。本発明の伝導結合機構について、層状掃気 2サイクルエンジンにおける先導空気の先導空気制御弁としてロータリーバルブを用いた例について以下で説明するが、本発明の先導空気制御弁としてはバタフライ型の絞り弁等の絞り弁を用いることができるものである。また、気化器における混合気絞り弁としてはバタフライ型の絞り弁を用いたものについて説明を行うが、混合気絞り弁としてはロータリーバルブ等の絞り弁を用いることができるものである。

[0040] 以下で説明する層状掃気 2サイクルエンジン等の構成は、層状掃気 2サイクルェンジン等の代表的な構成として説明するものであって、他の構成を有する層状掃気 2サイタルエンジンに本発明の伝導結合機構を適用することができるものである。

[0041] 本発明の伝導結合機構におけるカム形状及び接触子の形状、又は歯車の形状は、以下で説明する形状、配置関係以外にも本発明の課題を解決することができる形状、配置関係であれば、それらの形状、配置関係を採用することができるものである。このため、本発明は、以下に説明する実施例に限定されるものではなぐ多様な変更が可能である。

[0042] 図 1は、本発明の実施形態に係わる層状掃気 2サイクルエンジンの正面断面図である。図 2は、伝導結合機構としてカム機構を用いた例における層状掃気 2サイクルエンジンの部分平面図である。図 3—図 5は、カム機構を用いた例における作動状況を説明する概略図である。図 6は、カム機構を用いた例における概略側面図である。図 7は、カム機構を用いた他の実施例を示す概略説明図である。図 8、 9は、伝導結合機構として歯車機構を用いた例における作動状況を説明する概略図である。図 10 、 11は、歯車機構を用いた他の実施例を示す概略説明図である。

実施例 1

[0043] 図 1に示すように層状掃気 2サイクルエンジン 1としては、クランクケース 6の上部に取着されたシリンダ 2にはピストン 3が摺動自在に嵌装されている。クランクケース 6に回転自在に取着されたクランクシャフ 8には、クランク室 7内で回転自在に支承されたクランク 9の一端が結合されるとともに、コネクテイングロッド 4を介してピストン 3が結合されている。また、シリンダ 2の頂部には点火栓 5が取着されている。

[0044] シリンダ 2の内壁面に開口する排気ポート 10は、排気流路 11を介してマフラ 12に接続されている。シリンダ 2の内壁面の、排気ポート 10よりやや下方には掃気ポート 1 6が開口している。掃気ポート 16は、クランク室 7と掃気流路 18により連通している。また、掃気ポート 16は、ピストン 3の外周部に設けたピストン溝 17を介して先導空気制御弁としてのロータリーバルブ 35に連通した第 1先導空気流路 14と連通している。

[0045] シリンダ 2の内壁面の下部にはクランク室 7に開口した吸気ポート 15が形成され、同吸気ポート 15は、第 1吸気流路 13を介して気化器 20に連通した第 2吸気流路 31と連通している。

[0046] 第 1吸気流路 13及び第 1先導空気流路 14は、断熱を目的とするインシユレータ 30 に形成した第 2吸気流路 31及び第 2先導空気流路 32とそれぞれ接続している。また、インシユレータ 30には先導空気制御弁としてのロータリーバルブ 35を配設されており、ロータリーバルブ 35は、図 2に示す弁軸 27を中心に回動する。更に、インシユレータ 30にはロータリーバルブ 35に接続した第 3先導空気流路 33が形成されている。

[0047] インシユレータ 30に形成した第 2吸気流路 31は、気化器 20に接続し、気化器 20は図示せぬ燃料タンク及びエアクリーナ 25に接続している。また、インシユレータ 30に形成した第 3先導空気流路 33もエアクリーナ 25に接続している。

[0048] 気化器 20にはバタフライ型の混合気絞り弁 21が設けられており、弁軸 22を中心に回動して混合気の流量を制御することができる。ノタフライ型の混合気絞り弁 21の開度は、図 2に示すように操作レバー 29により制御される。操作レバー 29は、図示せぬ気化器ケーブル等により操作される。また、図 2に示すように、ロータリーバルブの弁軸 27の端部には、カム板 28が取り付けられ、カム板 28にはカム溝 28cが形成されている。また、弁軸 27には、図 6に示すようにパネ 46が配され、ロータリーバルブ 35を閉弁させる方向に弁軸 27又はカム板 28を付勢して、る。

[0049] 混合気絞り弁 21の弁軸 22にはレバー 23が取り付けられ、同レバー 23には前記力ム板 28のカム溝 28cと係合する接触子 24が配設されている。また、弁軸 22には、図 6に示すようにパネ 45が配され、混合気絞り弁 21を閉弁させる方向に弁軸 22又はレバー 23を付勢している。弁軸 22に配したパネ 45は、レバー 23側に配する代わりに、図 2に示す操作レバー 29側に配することもできる。カム板 28とレバー 23とにより伝導結合機構としてのカム機構を構成してヽる。

[0050] 上述のカム機構により、先導空気制御弁としてのロータリーバルブ 35と気化器 20の混合気絞り弁 21とを連動駆動させることができ、それぞれの絞り量、即ち、開度が制御されるように構成されている。尚、カム機構の作動については、以下における図 3 一 5の説明にお、て詳細に説明する。

[0051] 次に、層状掃気 2サイクルエンジン 1の作動について説明する。図 1に示すピストン 3の上死点位置において、シリンダ室 Aで圧縮されている混合気が点火栓 5により着火されると、混合気は爆発してピストン 3を下方に押し下げる。

[0052] この時点では掃気ポート 16及び掃気流路 18にはエアクリーナ 25により浄ィ匕された先導空気が充満している。また、クランク室 7には気化器 20において、燃料と、エアクリーナ 25により浄化された空気とが混合された混合気が充満している。

[0053] ピストン 3が下降すると先ず吸気ポート 15が閉じ、クランク室 7内の混合気は圧縮される。ピストン 3の下降にともなって次に、排気ポート 10が開き、燃焼ガスは排気流路 11を通り、マフラ 12を介して外部に排出される。続いて掃気ポート 16が開き、圧縮されたクランク室 7内の混合気の圧力によって、掃気ポート 16から先導空気がシリンダ室 Aに流入し、シリンダ室 Aに残っていた燃焼ガスを排気ポート 10から排出する。

[0054] 先導空気のシリンダ室 Aへの流入に続いて、クランク室 7内の混合気はシリンダ室 A に流入する力混合気がシリンダ室 Aに流入するときにはピストン 3は上昇して排気ポート 10を閉じた状態となっている。これによつて、混合気が外部にそのまま排出されること、即ち、所謂吹き抜け現象が防止され、排気ガスに含まれる炭化水素 HCの量を少なくすることができ、また燃料の浪費も少なくなる。

[0055] 気化器 20を通過する混合気の量は混合気絞り弁 21によって制御され、先導空気の量は、ロータリーバルブ 35により制御される。混合気絞り弁 21とロータリーバルブ 3 5の絞り量、即ち、開度の制御は伝導結合機構によって連動して制御されるため、常に混合気の量と先導空気量とのバランスを保ち、最適な状態での燃焼を行うことができる。

[0056] 次に、図 3— 6を用いてカム機構の作動について説明する。図 3に示すように、ロータリーバルブ 35の弁軸 27に取り付けたカム板 28には、先端部が開放したカム溝 28c が形成されている。カム溝 28cの内面には、 2叉状のカム面 28a、 28bがそれぞれ形成されている。カム溝 28cとしては、先端部が開放していない閉じたカム溝として形成することちでさる。

[0057] 気ィ匕器 20における混合気絞り弁 21の弁軸 22にはレバー 23が取り付けられ、レバ一 23の端部近傍には接触子 24が配設されている。接触子 24としては、ピンや回転ロールをレバー 23の端部近傍に取り付けた構成とすることができる。また、図 7に示すようにレバー 23の先端部を折り曲げて形成した屈曲部や、レバー 23と一体的に形成した屈折部等を接触子 24として用いることができる。接触子 24の形状を円筒形状、球形、回転ロール形状等のように、接触子 24とカム面 28a、 28bとが線接触、点接触することにより、接触子 24が係合するカム面 28a、 28bとの摺動抵抗を低減させることができる。

[0058] 図 3は、先導空気制御弁及び混合気絞り弁 21がホームポジション状態に配置されている状態を示しており、図 2に示す操作レバー 29の作動によって弁軸 22が反時計回り方向に回動すると、弁軸 22が反時計回り方向に所定量回動してから先導空気制御弁の弁軸 27が連動回動する。即ち、接触子 24とカム溝 28cのカム面 28bとの間に形成された間隙によって、先導空気制御弁の弁軸 27を連動回動させる前に、気化器 20の混合気絞り弁 21の弁軸 22を所定量回動させることができる。尚、ここでは図 3 における弁軸 22の反時計回り方向の回動により、混合気絞り弁 21が開弁され、弁軸 27が時計回り方向に回動することにより先導空気制御弁が開弁するものとして説明している。

[0059] 接触子 24とカム面 28bとの間隙は、先導空気制御弁を操作せずに気化器の混合気絞り弁 21のみが開度することができる角度範囲として決定しておくことができ、この間隙によってアイドリング時や始動時に先導空気がシリンダ内に流入するのを制御することがでさる。

[0060] 図 2に示す操作レバー 29の作動によって弁軸 22が反時計回り方向に更に回動すると、図 4に示すように接触子 24とカム面 28bとが係合し、カム板 28を図 4における時計回りに回動させる。カム板 28の回動により、弁軸 27が回動し、図 1に示すロータリ一バルブ 35が回転してエアクリーナ 25と掃気ポート 16とを連通状態にすることができる。

[0061] カム板 28、レバー 23及び接触子 24により構成されたカム機構により、ロータリーバルブ 35の開度を気化器 20の混合気絞り弁 21の開度と連動させることができ、常に混合気の量と先導空気量とのバランスを保持して、最適な状態での燃焼制御を行うことがでさる。

[0062] 図 5に示すロータリーバルブ 35及び混合気絞り弁 21の全開状態から、図 2で示す操作レバー 29を操作して混合気絞り弁 21を閉弁方向、即ち、図 5の時計回り方向に戻し回動させようとしたときには、図 6で示している弁軸 27に設けたパネ 46と弁軸 22 に設けたパネ 45のそれぞれの戻り力によってカム板 28及びレバー 23が回動し、口一タリーバルブ 35及び混合気絞り弁 21を閉弁方向への回動、即ち、ホームポジション状態への復帰を行わせることができる。

[0063] 例えば、弁軸 22にゴミ等が入って正常に作動しないときには、パネ 46によって戻り回動するカム板 28のカム面 28bによって接触子 24が押圧され、レバー 23を図 5の時計回り方向に回動させることができる。逆に、弁軸 27にゴミ等が入って正常に作動しないときには、接触子 24によるカム面 28aの押圧により、カム板 28を図 5の反時計回りに回動させることができる。

[0064] 仮に、例えば、弁軸 27にゴミ等が入って正常に作動せず、し力も接触子 24による力ム面 28aへの押圧によってもカム板 28が回動しないとき、即ち、先導空気制御弁が開いた状態で弁軸 27が停止した場合でも、気化器 20の混合気絞り弁 21の開度が先導空気制御弁の開度に応じた適正な開度を維持することができる。このため、適正な燃料をシリンダに供給することができる。これにより、エンジンが過熱したり、過回転状態となったりすることにより生じるエンジンへのダメージを防ぐことができる。

[0065] また、例えば、弁軸 22にゴミ等が入って正常に作動せず、し力もカム面 28bの押圧によってもレバー 23が回動しないときでも、上述の場合と同様に気化器 20の混合気絞り弁 21の開度を先導空気制御弁の開度に応じた適正な開度に維持しておくことができる。

[0066] これにより、弁軸 22の開弁方向及び閉弁方向において、弁軸 22と弁軸 27とを強制的に連動駆動することができ、弁軸 22、 27が正常に作動しないときでも、エンジンの異常状態を回避することができる。し力も、弁軸 22、 27に配設したパネ 45、 46の戻りパネ力を強くしなくても、両バネ 45、 46のそれぞれの戻りパネ力を合力したものとして利用することができる。このため、図 2に示す操作レバー 29の操作力を増大させなくても、弁軸 22と弁軸 27とを強制的に連動駆動することができ、弁軸 22、 27が正常に作動しないときにおいても、エンジンの異常状態を回避することができる。

実施例 2

[0067] 図 8、 9は、伝導結合機構として歯車機構を用いた第 2実施例の概略図を示している。また、図 10、 11は、歯車機構を用いた変形例の概略図を示している。第 2実施例では、弁軸 22と弁軸 27とを強制的に連動駆動する伝導結合機構として歯車機構を用いた構成を除いて、他の構成は第 1実施例と同様の構成を備えている。このため、第 1実施例で用いた部材符号と同じ部材符号を用いることでその部材の説明を省略する。

[0068] 図 8、 9は、弁軸 22に取り付けた歯車 47と弁軸 27に取り付けた歯車 48とが直接的に嚙合して弁軸 22の回動が弁軸 27の回動として連動駆動される構成を示している。図 8、 9には図示していないが、図 6、図 11に示すように弁軸 22、 27にはそれぞれバネ 45、 46が配設され、弁軸 22、 27に対して戻り力として閉弁方向の力を付与している。

[0069] 図 8, 9に示すように、略扇形形状の歯車 47、 48は円周の全周にわたって嚙合部が形成されておらず、弁軸 22、 27の回動範囲で両歯車 47、 48が嚙合することができる範囲のみ一部形成された形状を呈している。本発明の歯車機構における歯車 4 7、 48としては、円周の全周にわたって嚙合部が形成された形状とすることもできるものである。

[0070] また、図 8に示すように、歯車 47における嚙合部 47aの一部が切り欠いた形状とすることにより、嚙合部 47aを切り欠いた区間を、先導空気制御弁を操作せずに気化器の混合気絞り弁 21のみが開度することができる角度範囲として決定しておくことができる。この切り欠いた区間、離間した区間によってアイドリング時や始動時に先導空気がシリンダ内に流入するのを制御することができる。あるいは、略扇形形状の歯車 47の端部が歯車 48から離間した非接触状態を、ホームポジションとして設定しておくことちでさる。

[0071] 弁軸 22、 27の配置関係が平行状態に配されている場合や交差した状態、あるいはねじれ状態に配されているそれぞれの配置関係に応じて、歯車 47、 48の形状としては平歯車や傘歯車等の嚙合部形状を構成することができる。

[0072] また、図 10、 11に示すように、歯車 47と歯車 48とを中間歯車 49を介して連動駆動させることもできる。この場合には、図 8, 9に示した歯車に比して大径の歯車を使用することができる。この場合においても、図 11〖こ示すよう〖こ、弁軸 22、 27にはそれぞれバネ 45、 46は配設され、弁軸 22、 27に対して戻り力として閉弁方向の力を付与している。

[0073] 更に、中間歯車 49を歯車 47に嚙合する第 1中間歯車と歯車 48に嚙合する第 2中間歯車に分割し、第 1中間歯車と第 2中間歯車間に自在継ぎ手を介在させることで、弁軸 22、 27が交差又はねじれ状態に配置されているときでも、第 1及び第 2中間歯車の回転軸をそれぞれ弁軸 22及び弁軸 27と平行状態に配置することができる。

[0074] 図 10、 11に示すように中間歯車 49を用いた場合でも、歯車 47の中間歯車 49と嚙合する嚙合部 47aの一部を切り欠いた構成、あるいは非嚙合区間を構成することで、先導空気制御弁を操作せずに気化器の混合気絞り弁 21のみが開度することができる角度範囲を設定しておくことができる。

[0075] これにより、弁軸 22の開弁方向及び閉弁方向において、弁軸 22と弁軸 27とを強制的に連動駆動することができ、弁軸 22、 27が正常に作動しないときでも、エンジンの異常状態を回避することができる。し力も、弁軸 22、 27に配設したパネ 45、 46の戻りパネ力を強くしなくても、両バネ 45、 46の戻りパネ力の合力を利用することができる。このため、図 2に示す操作レバー 29の操作力を増大させなくても、弁軸 22と弁軸 27 とを強制的に連動駆動することができ、弁軸 22、 27が正常に作動しないときにおいても、エンジンの異常状態を回避することができる。

産業上の利用可能性

[0076] 本発明は、層状掃気 2サイクルエンジンの先導空気制御弁と気化器の混合気絞り弁とを連動駆動する伝導結合機構にお!、て、先導空気制御弁又は混合気絞り弁の開弁操作時も閉弁操作時も強制的に連動駆動させることのできる伝導結合機構を提供するものであるが、本発明の技術思想を適用することができる装置等に対しては、本発明の技術思想を適用することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 層状掃気 2サイクルエンジンの先導空気制御弁と気化器の混合気絞り弁とを連動駆動する伝導結合機構にぉ、て、

前記伝導結合機構が、先導空気制御弁又は混合気絞り弁の一方の弁軸を、先導空気制御弁又は混合気絞り弁の他方の弁軸の往復回動によって強制的に連動駆動させるカム機構により構成されてなることを特徴とする伝導結合機構。

[2] 前記カム機構が、先導空気制御弁又は混合気絞り弁の一方の弁軸に取り付けられ

、該一方の弁軸と一体的に回動する、カム溝を有するカムと、

先導空気制御弁又は混合気絞り弁の他方の弁軸に取り付けられ、該他方の弁軸と一体的に回動する、前記カム溝と当接する接触子を有するレバーと、

を備え、

前記一方の弁軸及び他方の弁軸にそれぞれ配され、前記先導空気制御弁及び混合気絞り弁を閉弁方向に付勢するパネを備えてなることを特徴とする請求の範囲第 1 項記載の伝導結合機構。

[3] 層状掃気 2サイクルエンジンの先導空気制御弁と気化器の混合気絞り弁とを連動駆動する伝導結合機構にぉ、て、

前記伝導結合機構が、先導空気制御弁又は混合気絞り弁の一方の軸を、先導空気制御弁又は混合気絞り弁の他方の軸の往復回動によって強制的に連動駆動させる歯車機構により構成されてなることを特徴とする伝導結合機構。