JP2011256755A - Small engine and engine working machine equipped with the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、小型エンジン、特に刈払機やチェンソー等の携帯型のエンジン作業機に好適な小型エンジンおよびそれを備えたエンジン作業機に関する。 The present invention relates to a small engine, particularly a small engine suitable for a portable engine working machine such as a brush cutter or a chain saw, and an engine working machine including the same.
2サイクルエンジンでは、例えば特許文献1に示すように、エンジンの回転数が所定回転数以上に上昇した場合に、インシュレータ外部に設けた駆動体によりインシュレータに組み付けた遮断体を変位させて混合気通路を遮断することでクランク室に流入する混合気量を調整し、エンジンの過回転の防止を行うガバナー装置を備えたものがある。 In a two-cycle engine, for example, as shown in Patent Document 1, when the engine speed increases to a predetermined speed or more, the air-fuel mixture passage is displaced by displacing a blocking body assembled to the insulator by a driving body provided outside the insulator. Some of them are equipped with a governor device that adjusts the amount of air-fuel mixture flowing into the crank chamber by blocking the engine and prevents the engine from over-rotating.
ところで、特許文献1のガバナー装置は、インシュレータの外側に駆動体および遮断体を変位させる伝達機構を設けているので、部品点数が多くなり、構造が複雑化し、装置が大型化してしまうという課題がある。 By the way, since the governor apparatus of patent document 1 has provided the transmission mechanism which displaces a drive body and a blocking body on the outer side of an insulator, the subject that a number of parts will increase, a structure will become complicated, and an apparatus will enlarge. is there.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、コンパクトで単純な構造の装置により、クランク室に流入する混合気量を調整可能な小型エンジンおよびそれを備えたエンジン作業機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a small engine capable of adjusting the amount of air-fuel mixture flowing into the crank chamber by an apparatus having a compact and simple structure, and an engine working machine including the same. With the goal.
上記目的を達成するために、本発明の第1の観点にかかる小型エンジンは、
燃料と空気の混合気を供給する気化器と、
ピストンが往復動するシリンダボアに開口して開閉される吸気開口を有し、前記気化器から供給される前記混合気を前記吸気開口から前記シリンダボアを経由してクランクケースに設けられたクランク室に供給する吸気ポートが形成されるシリンダブロックと、
前記気化器と前記シリンダブロックとの間に設けられ、前記吸気ポートと前記気化器とを連通する吸気通路が形成され、通電により磁束を発生させる磁束発生手段を有するインシュレータと、
磁性体を有し、前記吸気通路に設けられ、前記磁束発生手段への通電時に前記磁性体に作用する電磁力により前記吸気通路を閉鎖するよう駆動される吸気制御弁と、を備える、
ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a small engine according to a first aspect of the present invention includes:
A vaporizer for supplying a fuel / air mixture;
The piston has an intake opening that opens and closes to a cylinder bore that reciprocates, and supplies the air-fuel mixture supplied from the carburetor to the crank chamber provided in the crankcase through the cylinder bore from the intake opening. A cylinder block in which an intake port is formed;
An insulator provided between the carburetor and the cylinder block, having an intake passage communicating the intake port and the carburetor, and having magnetic flux generation means for generating magnetic flux by energization;
An intake control valve having a magnetic body, provided in the intake passage, and driven to close the intake passage by an electromagnetic force acting on the magnetic body when energizing the magnetic flux generating means.
It is characterized by that.
また、前記磁束発生手段は、前記吸気通路の外側に環状に巻き回されたコイルであり、
前記吸気制御弁は、前記コイルの内側であって、前記吸気通路に回動軸を介して回動可能に支持され、前記コイルへの通電により回動角度が制御可能なバタフライバルブであってもよい。
Further, the magnetic flux generating means is a coil wound in an annular shape around the outside of the intake passage,
The intake control valve may be a butterfly valve inside the coil, supported rotatably on the intake passage via a rotation shaft, and capable of controlling a rotation angle by energizing the coil. Good.
さらに、前記磁束発生手段は、前記吸気通路の外側に設けられるコイルと、前記コイルの内側に設けられる鉄心とから構成され、
前記吸気制御弁は、前記気化器側と前記シリンダボア側の圧力差が所定以上の場合に、前記シリンダボア側に開き、前記コイルへの通電時に前記鉄心に吸引されることで前記吸気通路を閉鎖する位置に保持される、リード弁であってもよい。
Further, the magnetic flux generation means is composed of a coil provided outside the intake passage and an iron core provided inside the coil,
The intake control valve opens to the cylinder bore side when the pressure difference between the carburetor side and the cylinder bore side is equal to or greater than a predetermined value, and closes the intake passage by being sucked into the iron core when the coil is energized. It may be a reed valve held in position.
また、前記小型エンジンの回転に同期した信号を出力する回転信号出力手段と、
該回転信号出力手段の出力信号に基づいて、前記吸気開口が開く期間に対応した期間、前記磁束発生手段への通電を行う、制御手段と、を更に備えてもよい。
A rotation signal output means for outputting a signal synchronized with the rotation of the small engine;
Control means for energizing the magnetic flux generation means for a period corresponding to a period during which the intake opening is opened based on the output signal of the rotation signal output means may be further provided.
さらに、前記制御手段は、前記回転信号出力手段の出力に基づいて、前記小型エンジンの回転数が所定値を越えた場合に、前記磁束発生手段への通電を行うことが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the control means energizes the magnetic flux generation means when the rotational speed of the small engine exceeds a predetermined value based on the output of the rotation signal output means.
また、スロットルの操作状態を検出するスロットル操作状態検出手段を更に備え、
前記制御手段は、前記スロットル操作状態検出手段によりスロットルが閉じていることを検出すると、前記磁束発生手段への通電を間欠的に行ってもよい。
Further, it further comprises throttle operation state detection means for detecting the operation state of the throttle,
The control means may intermittently energize the magnetic flux generating means when the throttle operation state detecting means detects that the throttle is closed.
さらに、小型エンジンは2サイクルエンジンであることが好ましい。 Further, the small engine is preferably a two-cycle engine.
本発明の第2の観点にかかるエンジン作業機は、上述の小型エンジンを備えることを特徴とする。 An engine working machine according to a second aspect of the present invention includes the above-described small engine.
本発明によれば、通電により磁束を発生させる磁束発生手段を有するインシュレータと、磁性体を有し、吸気通路に設けられ、磁束発生手段への通電時に磁性体に作用する電磁力により吸気通路を閉鎖するよう駆動される吸気制御弁を備えるので、コンパクトで単純な構造の装置により、クランク室に流入する混合気量を調整することができる。 According to the present invention, the insulator having the magnetic flux generating means for generating the magnetic flux by energization and the magnetic body are provided in the intake passage, and the intake passage is blocked by the electromagnetic force acting on the magnetic body when the magnetic flux generating means is energized. Since the intake control valve that is driven to close is provided, the amount of air-fuel mixture flowing into the crank chamber can be adjusted by a device having a compact and simple structure.
以下、本発明の実施形態を添付の図1乃至図13に沿って説明する。図1に示すように、携帯型のエンジン作業機への搭載に好適な小型の2サイクルエンジン1(小型エンジン、以下エンジン)を搭載した刈払機1001は、操作桿1002の先端に回転刃1003が取り付けられ、操作桿1002の後端にエンジン1が取り付けられている。エンジン1の出力は、操作桿1002内に挿通させたドライブシャフトを介して回転刃1003に供給される。操作者は操作桿1002に取り付けられたハンドル1004を把持して刈払機1001を操作する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, a
図2に示すように、エンジンカバー2に収容されたエンジン1には、燃料タンク3から供給される燃料と空気を混合してエンジン1に混合気を供給する気化器4と、マフラ5と、クランク軸6に固定されたマグネトロータ7と、エンジン1のシリンダブロック8に固定されたイグニッションコイル9と、イグニッションコイル9に接続された点火プラグ10が取付けられる。図3に示すように、シリンダブロック8の内部に形成されたシリンダボア11の内周壁には排気ポート12に接続する排気開口13と、吸気ポート14に接続する吸気開口15と、掃気通路(図示せず)に接続する掃気開口(図示せず)が開口する。シリンダボア11内にはピストン16が図中の上下方向に往復動可能に収容され、ピストン16が上下動する際に、排気開口13、吸気開口15、掃気開口はそれぞれピストン16の側壁により開閉する。図3では、ピストン16は上死点に位置しており、排気開口13は閉じられた状態であり、吸気開口15は完全に開いた状態である。ピストン16は、ピストンピン17、コンロッド18を介してシリンダブロック8の下方に取り付けられたクランクケース(図示せず)に回転可能に支持されたクランク軸6に接続される。シリンダブロック8には、排気ポート12と連通するようにマフラ5が接続されるとともに、吸気ポート12とインシュレータ19の吸気通路20とが連通するようにインシュレータ19が接続される。そして、インシュレータ19には気化器4が接続される。
As shown in FIG. 2, the engine 1 housed in the engine cover 2 includes a
図3乃至5に示すように、インシュレータ19の吸気ポート14側の端部22には、リードバルブ(吸気制御弁)21が設けられる。リードバルブ21は、ステンレスやベーナイト鋼等の弾性変形可能な板状の磁性体である。リードバルブ21は、インシュレータ19の吸気通路20を完全に覆うように、インシュレータ19の吸気ポート14側の端部22に、リードバルブ21の吸気ポート14側に設けられるストッパ23とともにねじ24により片持ち支持される。リードバルブ21はピストン16が上昇してクランク室内と吸気通路20内の圧力差が所定値を越える(クランク室内が負圧になる)と吸気ポート14側に弾性変形して吸気通路20を開く。また、変形していない状態では、リードバルブ21は吸気通路20の吸気ポート側の端部を覆って吸気通路20を閉鎖する。また、インシュレータ19の吸気通路20の外側であって、リードバルブ21の自由端側、つまり、吸気通路を挟んでねじ24と反対側には、鉄心25と鉄心25の回りを巻き回されたコイル(磁束発生手段)26とから構成される電磁石27が設けられる。電磁石27のコイル26に通電すると鉄心25に磁束が発生し、電磁石27は磁性体から成るリードバルブ21を電磁力により吸引し、リードバルブ21は吸気通路を閉じた状態に保持される。なお、上述の電磁石27の変わりに、図6に示すように、インシュレータ19の吸気通路20の外側の一部を覆うように設けた管状の鉄心125と、インシュレータ19の外側に鉄心125を囲むように環状のコイル126とから構成される電磁石127を用いてもよい。
As shown in FIGS. 3 to 5, a reed valve (intake control valve) 21 is provided at the
図7に示すように、エンジン1に用いられる制御装置(制御手段)28は、エンジン1の回転数を検出する回転数検出部29と、エンジン1のクランク軸6の位置(クランク角あるいはピストン位置)を検出するクランク位置検出部30と、ハンドル1004に設けられたストッロルレバー31の位置を検出するスロットル位置検出部(スロットル操作状態検出手段)32と、ハンドル1004に設けられたエンジン1を停止させるストップスイッチ33の位置を検出するストップスイッチ位置検出部34と、コイル26への通電を行うバルブ駆動部35と、演算部36を備える。エンジン回転数検出部29は、イグニッションコイル9からの信号を検出してエンジン1の回転数を検出し、演算部36に回転数信号を出力する。クランク位置検出部30は電源回路37に接続され、電源回路37に電力を供給する充電用コイル38にマグネトロータ7のマグネット39が通過時に発生する電圧パルスを利用して、クランク軸6が所定の位置、例えば、上死点位置あるいは上死点手前の所定角度にある位置、を検出し、クランク軸6が所定位置を通過した場合にクランク軸6の所定位置を示すクランク位置信号を演算部36に出力する。なお、クランク位置信号は、充電用コイル38を利用する代わりに、イグニッションコイル9に発生する電圧パルスを利用してクランク軸6の位置を検出する構成でもよい。また、スロットル位置検出部32は、スロットルレバー31が操作されているか否かを検出してスロットル位置信号を演算部36に出力し、ストップスイッチ位置検出部34は、ストップスイッチ33が作動(エンジン停止)しているか否かを検出しストップスイッチ信号を演算部36に出力する。そして、演算部36には、エンジン回転数検出部29と、クランク位置検出部30と、スロットル位置検出部32と、ストップスイッチ位置検出部34から出力された信号が入力され、バルブ駆動部35にバルブを駆動する、つまり、コイル26に通電して電磁石27を作動させる信号をバルブ駆動部35に出力する。
As shown in FIG. 7, a control device (control means) 28 used in the engine 1 includes a rotational
制御装置28は、スロットル位置検出部32がスロットルレバー31の操作されていない状態(スロットルが閉じている状態)を検出し、エンジン回転数検出部29がエンジン1の回転数がアイドリング回転数以下、例えば3000rpm以下であることを検出した場合には、図8に示すように、バルブ駆動部35を駆動しない。つまり、この状態においては、ピストンの上下動に伴う吸気開口15の開閉(図の上段)に対して、バルブ駆動部35が作動することは無く、リードバルブ21が吸気通路20を塞いだ状態に保持されることはない。この状態からエンジン1の回転数が上昇し、エンジン回転数検出部29によりアイドリング回転数より高い第1の回転数、例えば3500rpmを超える回転数を検出した場合、つまり、スロットル位置検出部32がスロットルレバー31の操作されていない状態(スロットルが閉じている状態)を検出し、エンジン回転数検出部29が第1回転数を超える回転数を検出した場合には、制御装置28はクランク位置検出部30のクランク位置信号とエンジン回転数検出部29のエンジン回転数信号に基づいて、吸気開口15の開くタイミングに合わせて、吸気開口15の開く回数に対する、吸気開口15が開いている間に吸気通路20を閉じる回数が1/2の所定値となるよう、バルブ駆動部35を図9に示すように駆動する。したがって、この状態においては、ピストンの上下動に伴う吸気開口15の開閉回数の1/2において、バルブ駆動部35の作動により吸気開口15の開口中にリードバルブ21が吸気通路20を塞いだ状態に保持される。なお、バルブ駆動部35を吸気開口15の開くタイミングより早めに作動させることで、リードバルブ21が吸気通路20を閉鎖した状態(リードバルブ21が変形していない状態)の間に通電してリードバルブ21を電磁石27に吸引することが好ましい。さらにエンジン1の回転数が上昇し、エンジン回転数検出部29により第1の回転数より高い第2の回転数、例えば3600rpmを超える回転数を検出した場合、つまり、スロットル位置検出部32がスロットルレバー31の操作されていない状態(スロットルが閉じている状態)を検出し、エンジン回転数検出部29が第2の回転数を超える回転数を検出した場合には、制御装置28はクランク位置検出部30のクランク位置信号とエンジン回転数検出部29のエンジン回転数信号に基づいて、吸気開口15の開くタイミングに合わせて、吸気開口の開く回数に対する、前記吸気開口が開いている間に前記吸気通路を閉じる回数が3/4の別の所定値となる(所定値を1/2から3/4に変更する)よう、バルブ駆動部35を図10に示すように駆動する。したがって、この状態においては、ピストンの上下動に伴う吸気開口15の開閉回数の3/4において、バルブ駆動部35の作動により吸気開口15の開口中にリードバルブ21が吸気通路20を塞いだ状態に保持される。なお、この場合においても、バルブ駆動部35を吸気開口15の開くタイミングより早めに作動させることで、リードバルブ21が吸気通路20を閉鎖した状態(リードバルブ21が変形していない状態)の間に通電してリードバルブ21を電磁石27に吸引することが好ましい。
The
また、制御装置28は、スロットル位置検出部32がスロットルレバー31の操作されている状態を検出し、エンジン回転数検出部29が第3の回転数以下、例えば8000rpm以下であることを検出した場合には、図8に示すように、バルブ駆動部35を駆動しない。つまり、この状態においては、ピストンの上下動に伴う吸気開口15の開閉(図の上段)に対して、バルブ駆動部35が作動することは無く、リードバルブ21が吸気通路20を塞いだ状態に保持されることはない。この状態からエンジン1の回転数が上昇し、エンジン回転数検出部29により第3の回転数より高い第4の回転数、例えば9000rpmを超える回転数を検出した場合、つまり、エンジン回転数検出部29が第4回転数を超える回転数を検出した場合には、制御装置28はクランク位置検出部30のクランク位置信号とエンジン回転数検出部29のエンジン回転数信号に基づいて、吸気開口15の開くタイミングに合わせて、吸気開口15の開く回数に対する、吸気開口15が開いている間に吸気通路20を閉じる回数が1/2の所定値となるよう、バルブ駆動部35を図9に示すように駆動する。したがって、この状態においては、ピストンの上下動に伴う吸気開口15の開閉回数の1/2において、バルブ駆動部35の作動により吸気開口15の開口中にリードバルブ21が吸気通路20を塞いだ状態に保持される。なお、バルブ駆動部35を吸気開口15の開くタイミングより早めに作動させることで、リードバルブ21が吸気通路20を閉鎖した状態(リードバルブ21が変形していない状態)の間に通電してリードバルブ21を電磁石27に吸引することが好ましい。さらにエンジン1の回転数が上昇し、エンジン回転数検出部29により第4の回転数より高い第5の回転数、例えば9100rpmを超える回転数を検出した場合、つまり、エンジン回転数検出部29が第2の回転数を超える回転数を検出した場合には、制御装置28はクランク位置検出部30のクランク位置信号とエンジン回転数検出部29のエンジン回転数信号に基づいて、吸気開口15の開くタイミングに合わせて、吸気開口の開く回数に対する、前記吸気開口が開いている間に前記吸気通路を閉じる回数が3/4の別の所定値となる(所定値を1/2から3/4に変更する)よう、バルブ駆動部35を図10に示すように駆動する。したがって、この状態においては、ピストンの上下動に伴う吸気開口15の開閉回数の3/4において、バルブ駆動部35の作動により吸気開口15の開口中にリードバルブ21が吸気通路20を塞いだ状態に保持される。なお、この場合においても、バルブ駆動部35を吸気開口15の開くタイミングより早めに作動させることで、リードバルブ21が吸気通路20を閉鎖した状態(リードバルブ21が変形していない状態)の間に通電してリードバルブ21を電磁石27に吸引することが好ましい。
In addition, when the
さらに、制御装置28は、ストップスイッチ位置検出部34がストップスイッチ33の作動状態(エンジン1を停止させる状態)を検出し、エンジン回転数検出部29がエンジン1の回転している状態を検出すると、ピストンの上下動に伴う吸気開口15の開閉回数の全てにおいて、吸気開口15の開くタイミングに合わせて、吸気開口15が開いている間に吸気通路20が常に閉じるように、バルブ駆動部35を駆動する。なお、エンジン1の回転を検出せずに、単にストップスイッチ位置検出部34がストップスイッチ33の作動を検出した場合に、吸気開口15の開くタイミングに合わせて、吸気開口15が開いている間に吸気通路20が常に閉じるように例えば所定時間バルブ駆動部35を駆動するような構成としてもよい。
Further, the
このように構成されたエンジン1によれば、アイドリング時にエンジン1の回転数が上昇した場合には、例えば3500rpmを超えた場合には、制御装置28は、まず吸気開口15の開閉回数の1/2において、バルブ駆動部35の作動により吸気開口15の開口中にリードバルブ21が吸気通路20を塞いだ状態に保持する。これにより、クランク室への混合気の供給を制限してエンジン1の回転数の上昇を抑え、アイドリング回転数3000rpmを保持するように制御することができる。そして、エンジン1の回転数が3500rpmを越えた場合には、吸気開口15の開閉回数の3/4において、バルブ駆動部35の作動により吸気開口15の開口中にリードバルブ21が吸気通路20を塞いだ状態に保持する。これにより、クランク室への混合気の供給をより制限してエンジン1の回転数の上昇をより抑え、アイドリング回転数3000rpmを保持するようにより効果的に制御することが可能になる。したがって、エンジン1のアイドリング状態を確実に維持することが可能となるうえ、始動直後に、アイドルアップ等の始動補助機構の動作により、アイドリング回転数が過度に上昇して遠心クラッチが繋がってしまうことを抑制することも可能となる。さらに、アイドリング回転時にエンジン1の回転数が上昇した場合には、制御装置28により段階的に、つまり、回転数に応じて強くなるように、クランク室への混合気の供給が制限されるので、エンジン1の駆動状態が急激に変化することが無く、作業者に違和感を与えることを抑制して操作性を向上させることもできる。また、アイドリング回転数上昇時には混合気の供給が抑えられるので、未燃焼ガスの排出を抑えることが可能となり低排出ガス特性を実現できるうえ、燃料消費の低減も可能となる。
According to the engine 1 configured as described above, when the rotational speed of the engine 1 increases during idling, for example, when it exceeds 3500 rpm, the
また、操作中にエンジン1の回転数が過度に上昇した場合には、例えば9000rpmを超えた場合には、制御装置28は、まず吸気開口15の開閉回数の1/2において、バルブ駆動部35の作動により吸気開口15の開口中にリードバルブ21が吸気通路20を塞いだ状態に保持する。これにより、クランク室への混合気の供給を制限してエンジン1の回転数の過度な上昇を抑え、エンジン1の回転数が9000rpm以下になるよう制御することができる。そして、エンジン1の回転数が9500rpmを越えた場合には、吸気開口15の開閉回数の3/4において、バルブ駆動部35の作動により吸気開口15の開口中にリードバルブ21が吸気通路20を塞いだ状態に保持する。これにより、クランク室への混合気の供給をより制限してエンジン1の回転数の過度な上昇をより抑え、アイドリング回転数9000rpmを保持するようにより効果的に制御することが可能になる。したがって、エンジン1の過回転を確実に抑制することが可能となる。また、エンジン1の回転数が過度に上昇した場合には、制御装置28により段階的に、つまり、回転数に応じて強くなるように、クランク室への混合気の供給が制限されるので、エンジン1の駆動状態が急激に変化することが無く、作業者に違和感を与えることを抑制して操作性を向上させることもできる。さらに、リードバルブ21は吸気開口15の開口中に常に吸気通路20を塞いだ状態に保持されることが無く、吸気開口15の開閉回数に対して少なくとも1/4はリードバルブ21が開いてクランク室内に混合気が供給される。したがって、クランク室内部に潤滑油が含まれる混合気を供給してクランク室内部の潤滑を行うことが可能となり、エンジン1の焼き付き等を抑制することが可能となる。また、エンジン回転時には混合気の供給が抑えられるので、未燃焼ガスの排出を抑えることが可能となり低排出ガス特性を実現できるうえ、燃料消費の低減も可能となる。
In addition, when the rotational speed of the engine 1 increases excessively during operation, for example, when it exceeds 9000 rpm, the
さらに、ストップスイッチ33が作動しているにもかかわらず、エンジンが回転している場合には、ピストンの上下動に伴う吸気開口15の開閉回数の全てにおいて、吸気開口15の開くタイミングに合わせて、吸気開口15が開いている間に吸気通路20がリードバルブ21により常に閉じられる。したがって、エンジン1への余分な混合気の供給を止めて有害な排ガス成分の排出を抑制することが可能となるうえ燃料消費の低減も可能となり、ランオンやアフターファイアを効果的に防止することが可能となる。
Further, in the case where the engine is rotating despite the
また、吸気通路20は、インシュレータ19の吸気ポート14側の端部22に磁性体から成るリードバルブ21と、インシュレータ19の吸気通路20の外側にリードバルブ21を吸引する電磁石27とにより開閉制御することができる。したがって、インシュレータ19の外側に駆動機構を設ける必要が無く、構造が単純となりコンパクトにすることができ、インシュレータ19やエンジン1の周囲に装置を設置するための大きなスペースを要さず、組立ても単純で製品のコストを抑制することができる。また、クランク室が正圧の場合にはリードバルブ21は吸気通路20を閉鎖する状態にあり、リードバルブ21は吸気開口15が開く前の閉状態時にリードバルブ21が開かないよう通電しているので、電磁石から離れたリードバルブ21を引き寄せる必要がなくなり、消費電力を抑えることもできる。また、エンジン1は2サイクルエンジンであるため、吸排気バルブ等を備えず構成が簡素なまま、簡単な構成で開閉タイミングを制御することができる。
The
なお、吸気通路20を上述のリードバルブ21により開閉する構成に変えて、図10乃至図13に示すようにバタフライバルブ(吸気制御弁)221により構成してもよい。この場合、インシュレータ19には吸気通路20の外側には吸気通路20を囲むように環状に巻き回されたコイル226が設けられるとともに、コイル226の内側には回動軸241により回動可能に支持されたバタフライバルブ221が設けられる。コイル226は制御装置28のバルブ駆動部35に接続される。また、バタフライバルブ221には磁石242が設けられる。また、回動軸241とコイル226との接続部分には、バタフライバルブ221を開放位置に保持するばね部材243が設けられる。コイル226への通電時には、コイル226により発生する磁束により磁石242に発生する電磁力がばね部材243によるバタフライバルブ221を開放位置に保持する力に打ち勝って回動軸241回りにバタフライバルブ221を回転させる。そして、図12に示すように、バタフライバルブ221が吸気通路20を閉鎖するように、バタフライバルブ221を回転させる。また、コイル226への非通電時は、バタフライバルブ221は、ばね部材243により、図13に示すように開放位置に保持される。なお、バタフライバルブ221が吸気通路20を閉鎖する条件を上述のリードバルブ21の場合と同様である。
Note that the
このように、バタフライバルブ221を利用する場合も、リードバルブ21の場合と同様、インシュレータ19の外側に駆動機構を設ける必要が無く、構造が単純となりコンパクトにすることが可能となり、インシュレータ19やエンジン1の周囲に装置を設置するための大きなスペースを要さず、組立ても単純で製品のコストを抑制することができる。なお、バタフライバルブ221の場合には、単純に吸気通路20の開閉を制御することに加えて、例えば、回転数に応じて吸気通路20が開いている場合のバタフライバルブ221の回転角度を制御して吸気量を絞る制御を追加してもよく、この場合にはより回転数の制御、例えば、アイドリング回転数の維持、過回転の抑制を効果的に行うことができる。
As described above, when the
なお、アイドリング時や過回転時のリードバルブ21またはバタフライバルブ221の制御は、上述の実施形態のように2段階で行われるものに限られるものでは無く、例えば3段階、4段階に増やすまたは1段階に減らしてもよい。また、吸気開口15の開閉回数に対する、吸気通路20の閉鎖される回数は、上述の例に限られるものでは無く、より回数を増やしたり、減らしたりしてもよい。また、本実施形態では2サイクルエンジンに本発明を適用したが、4サイクルエンジンに適用してもよい。さらに、上述の実施形態では、エンジン1は刈払機1001に搭載されているが、このエンジン1は刈払機1001への搭載に限られるものでは無く、チェンソー、ブロワ、ヘッジトリマ等のエンジン作業機に搭載されてもよい。
Note that the control of the
1 エンジン
4 気化器
6 クランク軸
7 マグネトロータ
8 シリンダブロック
9 イグニッションコイル
10 点火プラグ
11 シリンダボア
14 吸気ポート
15 吸気開口
16 ピストン
19 インシュレータ
20 吸気通路
21 リードバルブ
23 ストッパ
24 ねじ
25 鉄心
26 コイル
27 電磁石
28 制御装置
29 回転数検出部
30 クランク位置検出部
31 ストッロルレバー
32 エンジン1のストップスイッチ
33 ストップスイッチ
34 ストップスイッチ位置検出部
35 バルブ駆動部
36 演算部
37 電源回路
38 充電用コイル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (8)
ピストンが往復動するシリンダボアに開口して開閉される吸気開口を有し、前記気化器から供給される前記混合気を前記吸気開口から前記シリンダボアを経由してクランクケースに設けられたクランク室に供給する吸気ポートが形成されるシリンダブロックと、
前記気化器と前記シリンダブロックとの間に設けられ、前記吸気ポートと前記気化器とを連通する吸気通路が形成され、通電により磁束を発生させる磁束発生手段を有するインシュレータと、
磁性体を有し、前記吸気通路に設けられ、前記磁束発生手段への通電時に前記磁性体に作用する電磁力により前記吸気通路を閉鎖するよう駆動される吸気制御弁と、を備える、
ことを特徴とする小型エンジン。 A vaporizer for supplying a fuel / air mixture;
The piston has an intake opening that opens and closes to a cylinder bore that reciprocates, and supplies the air-fuel mixture supplied from the carburetor to the crank chamber provided in the crankcase through the cylinder bore from the intake opening. A cylinder block in which an intake port is formed;
An insulator provided between the carburetor and the cylinder block, having an intake passage communicating the intake port and the carburetor, and having magnetic flux generation means for generating magnetic flux by energization;
An intake control valve having a magnetic body, provided in the intake passage, and driven to close the intake passage by an electromagnetic force acting on the magnetic body when energizing the magnetic flux generating means.
A small engine characterized by that.
前記吸気制御弁は、前記コイルの内側であって、前記吸気通路に回動軸を介して回動可能に支持され、前記コイルへの通電により回動角度が制御可能なバタフライバルブである、
ことを特徴とする請求項1に記載の小型エンジン。 The magnetic flux generating means is a coil wound in an annular shape around the outside of the intake passage,
The intake control valve is a butterfly valve that is inside the coil and is rotatably supported by the intake passage via a rotation shaft, and the rotation angle can be controlled by energizing the coil.
The small engine according to claim 1.
前記吸気制御弁は、前記気化器側と前記シリンダボア側の圧力差が所定以上の場合に、前記シリンダボア側に開き、前記コイルへの通電時に前記鉄心に吸引されることで前記吸気通路を閉鎖する位置に保持される、リード弁である、
ことを特徴とする請求項1に記載の小型エンジン。 The magnetic flux generation means includes a coil provided outside the intake passage and an iron core provided inside the coil.
The intake control valve opens to the cylinder bore side when the pressure difference between the carburetor side and the cylinder bore side is equal to or greater than a predetermined value, and closes the intake passage by being sucked by the iron core when the coil is energized. A reed valve held in position,
The small engine according to claim 1.
該回転信号出力手段の出力信号に基づいて、前記吸気開口が開く期間に対応した期間、前記磁束発生手段への通電を行う、制御手段と、を更に備える、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の小型エンジン。 Rotation signal output means for outputting a signal synchronized with the rotation of the small engine;
Control means for energizing the magnetic flux generation means for a period corresponding to a period during which the intake opening is opened based on an output signal of the rotation signal output means.
The small engine according to claim 1, wherein the engine is a small engine.
ことを特徴とする請求項4に記載の小型エンジン。 The control means energizes the magnetic flux generation means when the rotational speed of the small engine exceeds a predetermined value based on the output of the rotation signal output means.
The small engine according to claim 4.
前記制御手段は、前記スロットル操作状態検出手段によりスロットルが閉じていることを検出すると、前記磁束発生手段への通電を間欠的に行う、
ことを特徴とする請求項4または請求項5に記載の小型エンジン。 Throttle operation state detection means for detecting the operation state of the throttle is further provided,
The control means intermittently energizes the magnetic flux generation means when detecting that the throttle is closed by the throttle operation state detection means.
The small engine according to claim 4 or 5, wherein the engine is small.
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の小型エンジン。 The small engine is a two-cycle engine;
The small engine according to claim 1, wherein the engine is a small engine.
ことを特徴とするエンジン作業機。 The small engine according to any one of claims 1 to 7, comprising:
An engine working machine characterized by that.
Priority Applications (3)
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Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2014025474A (en) * | 2012-07-27 | 2014-02-06 | Andreas Stihl Ag & Co Kg | Arrangement for detecting switching position of switch provided on internal combustion engine in manually operated work apparatus |
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2010
- 2010-06-08 JP JP2010130797A patent/JP2011256755A/en active Pending
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