JP2014034902A

JP2014034902A - エンジン及びエンジン作業機

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Publication number: JP2014034902A
Application number: JP2012175474A
Authority: JP
Inventors: Tadakatsu Ejiri; 忠勝江尻; Shigetoshi Ishida; 茂敏石田
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2012-08-07
Filing date: 2012-08-07
Publication date: 2014-02-24

Abstract

【課題】
リードバルブを電気的に強制閉塞することができ、確実に回転上昇を抑えるようにしたエンジン及びエンジン作業機を提供する。
【解決手段】
吸気通路２０に設けられクランク室の圧力によって開閉されるリードバルブ２３と、リードバルブ２３の可動する側に隣接して配置されるストッパ２４と、リードバルブ２４の近傍に電磁石３０を設けた。ストッパ手段２４は可動式のベース部材２４ａに取り付けられた磁性体２４ｂで構成され、電磁石３０に電力を供給することでストッパ２４を移動させてリードバルブ２３を任意のタイミングで強制的に閉塞できるようにした。この閉塞させた状態においてリードバルブ２３の先端（下端）の一部だけクランク室の圧力変動で開閉できるようにし、強制閉塞時のエンジン回転数の変動を緩やかにし、確実にエンジン回転数を低下させるようにした。
【選択図】図２

Description

本発明は、刈払機やチェンソー等に用いられるリードバルブを備えたエンジンにおいて、リードバルブを電気的な制御により強制的に閉塞させることができるエンジン及びエンジン作業機に関する。

刈払機やチェンソー等の小型の作業機には、動力源として小型のエンジン、特に２サイクルのエンジンが広く用いられている。図１０は、エンジン作業機の一例である刈払機１０１の外観図である。図１０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サイクルエンジンをエンジンカバー２の内部に搭載した刈払機１０１は、操作桿１０５の先端に回転刃１０３が取り付けられ、操作桿１０５の後端がエンジンカバー２に覆われたエンジンに接続される。エンジンの出力は、操作桿１０５内に挿通させた図示しないドライブシャフトを介して回転刃１０３に伝達される。作業者は操作桿１０５に取り付けられたハンドル１０４を把持して刈払機１０１を操作する。

刈払機１０１で用いられるような２サイクルエンジンは、小型軽量で大きな出力を得ることができ、燃料を供給することにより長時間の作業が可能となる。２サイクルエンジンは、４サイクルエンジンと違ってシリンダに吸気バルブ及び排気バルブを有しないため、吸気通路にリードバルブを設けてクランクケースに流入した空気が逆流しないようにする技術が広く用いられている。このリードバルブを電気的な制御により強制的に閉塞させることでエンジン回転を制御する技術が、特許文献１により知られており、吸気通路を形成するインシュレータ内部に電磁石を設け、リードバルブを弾性変形可能な板状の磁性体にすることで強制的にリードバルブの閉塞を行うことによりエンジンの回転数を制御する。

特開２０１１−２５６７５５号公報

上述のリードバルブ構造においては、磁性体からなるリードバルブを電磁石で吸着させる方法を採用したため、薄く形成されるリードバルブを確実に閉塞させるために電磁石に供給する電力を大きくしたり、磁性体であるリードバルブを厚くしたりする必要があった。しかし、リードバルブを厚くするとクランクケースの負圧で充分吸入通路を開くことができなくなる恐れがあり、またエンジンの応答性や出力低下を招く恐れがある。他方、電磁石に供給する電力を大きくすることはバッテリを持たないことが多い携帯型のエンジン作業機においては困難である。

本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、その目的は、吸気通路の混合気の流れを電気的制御手段により遮断することによりエンジンの回転を確実に落とすことができるリードバルブを備えたエンジン及びエンジン作業機を提供することにある。

本発明の他の目的は、電磁力を用いて少ない電力でリードバルブを任意のタイミングで閉塞状態に保持できるようにしたエンジン及びエンジン作業機を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、リードバルブの応答性を維持しつつ電磁力を用いた閉塞時におけるエンジンの回転変動を緩やかにしたエンジン及びエンジン作業機を提供することにある。

本願において開示される発明のうち代表的なものの特徴を説明すれば次の通りである。

本発明の一つの特徴によれば、シリンダ内に吸気通路を介して燃料と空気の混合気を供給する燃料供給手段と、クランク室を形成すると共にシリンダを固定するクランクケースを有するエンジンであって、吸気通路に設けられクランク室の圧力によって開閉されるリードバルブと、リードバルブの可動する側に隣接して配置されリードバルブの開度を制限するストッパ手段と、リードバルブの近傍に設けられる電磁石と、電磁石を駆動する制御部を設け、ストッパ手段を可動式の磁性体又は磁石で構成し、電磁石に電力を供給することによりストッパを移動させ、ストッパと電磁石によってリードバルブを挟むことによりリードバルブを閉状態に維持できるように構成した。

本発明の他の特徴によれば、エンジンの通常運転中にストッパはリードバルブが大きく開かないように可動範囲を制限し、制御部よりコイルに通電することにより電磁石にストッパが吸着されることにより、リードバルブを押さえて吸気通路を閉塞させる。ストッパはリードバルブよりも小さい面積であり、ストッパによりリードバルブを閉塞させた際に、リードバルブの一部分がクランク室の圧力により開閉可能なように構成すると良い。リードバルブ及びストッパは片持ち式としてリードバルブと共通の固定手段にて吸気通路を構成する部位に固定され、ストッパの固定端から可動端までの長さはリードバルブの固定端から可動端までの長さよりも短くすると良い。ストッパは弾性体で保持された磁性体又は磁石で構成できる。

本発明のさらに他の特徴によれば、吸気通路が形成され、燃料供給手段とシリンダの吸気ポートを接続するインシュレータを設け、電磁石はインシュレータに固定、例えばインシュレータ内に埋め込まれる。制御部は、リードバルブが変形するべきタイミングにおいて電磁石に連続的に又は断続的に給電することによりリードバルブを閉塞状態に維持する。

請求項１の発明によれば、ストッパ手段を可動式の磁性体又は磁石で構成し、電磁石に電力を供給することによりストッパを移動させてリードバルブを閉状態に維持できるので、確実にエンジンの回転上昇を抑えることができる。
請求項２の発明によれば、ストッパが電磁石に吸着されることにより、リードバルブを押さえて吸気通路を閉塞させることができ、少ない電力でもリードバルブを閉塞することができる。
請求項３の発明によれば、リードバルブを閉塞させた際に、リードバルブの一部分がクランク室の圧力により開閉可能なように構成したので、回転変動が穏やかになり、安定的にエンジン回転数を低下させることが可能となる。
請求項４の発明によれば、リードバルブ及びストッパは片持ち式としてリードバルブと共通の固定手段にて吸気通路を構成する部位に固定されるので、製造の際に従来の製造工程と同じで済み、製造コストの上昇を抑えることができる。また、ストッパの長さはリードバルブの長さよりも短くして、リードバルブの先端部分を逃がした形状としたので、リードバルブ強制閉塞時の回転変動を緩やかにすることができる。
請求項５の発明によれば、ストッパは弾性体で保持された磁性体又は磁石であるので、電磁石による磁力が弱くてもストッパを確実に吸着することができる。
請求項６の発明によれば、電磁石はインシュレータに固定されるので、リードバルブ、ストッパ付きのインシュレータ組立体を従来のインシュレータと交換するだけで、エンジン本体側の機械的な構成を変更することなく本発明を実現できる。
請求項７の発明によれば、制御部は、リードバルブが変形するべきタイミングにおいて電磁石に断続的に給電するので、電磁石に流す電力の省エネルギー化を実現できる。
請求項８の発明によれば、エンジンを用いて作業機器を動作させることを特徴とするエンジン作業機としたので、回転制御が容易で使い勝手の良いエンジン作業機を実現することができる。

本発明の上記及び他の目的ならびに新規な特徴は、以下の明細書の記載及び図面から明らかになるであろう。

本発明の実施例に係るリードバルブを備えたエンジンの全体構成を示す縦断面図である（一部断面図）。図１のリードバルブ取り付け部分Ａ付近の詳細構造を示す拡大図である。図１の電磁石３０へ通電したときのリードバルブ取り付け部分Ａ付近の正面図である。図３の矢印Ｂ方向からリードバルブ取り付け部分付近の側面図である。図１の電磁石３０へ通電したときのリードバルブ取り付け部分Ａ付近の正面図であって、リードバルブ２３の一部が開いたときの図である。本発明の実施例に係る電磁石３０の制御回路図である。本発明の実施例に係る電磁石３０による回転制御状況を示す図である。本発明の第２の実施例にかかるリードバルブ取り付け部分付近の側面図である。本発明の第２の実施例に係る電磁石３０による回転制御状況を示す図である。エンジン作業機の一例である刈払機の外観図である。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下の図において、同一の部分には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。また、本明細書においては、前後左右、上下の方向は図中に示す方向であるとして説明する。

図１において、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（燃料供給手段）と、マフラー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８に固定されたイグニッションコイル（図示せず）と、イグニッションコイルに接続された点火プラグ１０が取付けられる。シリンダ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が上下方向に往復運動可能に収容され、ピストン１６が上下運動する際に、排気開口１３、吸気開口１５、掃気開口（図示せず）のそれぞれはピストン１６の側壁により開閉される。図１では、ピストン１６が上死点位置にある状態を示しており、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、コンロッド１８を介してシリンダ８の下方に取り付けられたクランクケース１７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８には、排気ポート１２と連通するようにマフラー５が接続される。シリンダ８の吸気ポート１４には、インシュレータ１９を介して気化器４が接続される。

次に図２を用いて本実施例のリードバルブ構造の詳細を説明する。インシュレータ１９の吸気ポート１４側の端部には、リードバルブ（吸気制御弁）２３が設けられる。リードバルブ２３は、しなやかに変形する薄板状の部材である。リードバルブ２３は、インシュレータ１９の吸気通路２０の開口部分を完全に覆うのに十分な面積を有し、インシュレータ１９の吸気ポート１４側の端部に、ストッパ２４とともにネジ２５によりインシュレータ１９に片持ち支持され、ネジ２５で固定された部分を軸にして所定角度だけ回動することにより開閉可能にされる。リードバルブ２３はピストン（図示せず）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超える（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、吸気通路２０が吸気ポート１４と連通するもので、薄い金属製又は樹脂製の板材で形成できる。

ストッパ２４は、弾性変形可能なバネ鋼等からできたベース部材２４ａに厚い鉄板等の磁性体２４ｂをつけたもので、通常の状態（後述する電磁石３０に電力を供給していない状態）においては、安定的に図２の位置にとどまり、リードバルブ２３が開口した際にストッパ２４によってその最大開口位置（最大開口角度θ）を制限する。この際、リードバルブ２３の開口によってストッパ２４が変形しないようにストッパ２４のベース部材２４ａの強度を選択することが重要である。リードバルブ２３が変形していない図２の状態では、リードバルブ２３が吸気通路２０の吸気ポート１４側の開口部全体を覆うことにより吸気通路２０を閉塞する。インシュレータ１９の吸気通路２０の端部であって、リードバルブ２３と対向する位置には電磁石３０が設けられる。電磁石３０は、リードバルブ２３に所定の面積にて当接するような形状の鉄心３１と、鉄心３１に巻かれたコイル３２を含んで構成され、コイル３２には外部から電力を供給するためのリード線３３が接続される。後述する制御装置は、電磁石３０のコイル３２への通電のオン又はオフ制御することによって、磁力の発生と停止を任意のタイミングでコントロールする。

図３は図２の電磁石３０へ通電したときの図を示す。インシュレータ１９の吸気ポート１４側には段差状に形成された段差部１９ａが形成され、段差部１９ａに吸気通路２０も開口が設けられ、リードバルブ２３とストッパ２４はネジ２５によって段差部１９ａに固定される。本実施例ではストッパ２４を金属製の強固な部材（非変形部材）で構成するのではなく、電磁石３０への通電時にはストッパ２４のベース部材２４ａが変形して磁性体２４ｂが電磁石３０側に引きつけられ、ストッパ２４が図３のように平面状の形状になる。電磁石３０に吸着される磁性体２４ｂは、磁束を飽和させるために厚めに形成される。つまり、ストッパ２４は弾性変形可能なベース部材２４ａとベース部材２４ａに固定された磁性体２４ｂによって構成され、電磁石３０へ通電することにより電磁石３０の磁力により磁性体２４ｂが電磁石３０側に引き寄せられ、図３のようにリードバルブ２３を挟む状態となる。この際、ベース部材２４ａは図２の曲がった状態から図３のまっすぐの状態に変形することが可能である。ここでリードバルブ２３の固定端（上端）から可動端（下端）までの長さは、ストッパ２４の固定端（上端）から可動端（下端）までの長さよりも十分短く構成している。このように構成することによりリードバルブ２３の変形量規制の作用に加えてリードバルブ２３を強制閉塞させる役割を果たすことができ、ストッパ２４とインシュレータ１９の間に位置しているリードバルブ２３は閉状態に維持され、リードバルブ２３が開いている状態であってもリードバルブ２３を閉鎖するように移動させ、その位置を保つように保持することが可能となる。

図４は図３のリードバルブ２３を吸気ポート１４側から見た、即ち図３の矢印Ｂ方向から見た側面図である。ストッパ２４は略四角形のバネ材であって、四角形のベース部材２４ａの上に鉄系金属の比較的厚みを有する磁性体２４ｂが設けられる。磁性体２４ｂの形状は種々選択できるが、ここではほぼ正方形の形状として、図４のように見た際に電磁石３０の外径部分をすべて覆うのに十分な面積を有するように設定される。ここで図４においては、インシュレータ１９に形成される吸気通路２０の大きさを点線で示しており、磁性体２４ｂは電磁石３０の外径部分よりも外側に位置するものの吸気通路２０の下側約１／３の部分を覆わない程度の大きさであることが理解できるであろう。

リードバルブ２３は上側が共通のネジ２５によってストッパ２４と共にインシュレータ１９に固定される。リードバルブ２３の下端部分（下側の半円状の縁）は吸気通路２０の外縁よりも外側に位置する円弧状の形状に形成され、リードバルブ２３によって吸気通路２０完全に覆うように形成される。このようにストッパ２４が、リードバルブ２３の吸気通路２０に相当する部分の上側約２／３程度を覆うように構成して、下側約１／３程度を覆わないように構成したので、電磁石３０に通電してもリードバルブ２３の下側１／３部分は強制閉塞されないことになる。従って、ストッパ２４が電磁石３０に吸着された状態でピストン１６が上下動すると、リードバルブ２３の先端（下端）部だけが開閉可能となり、この開閉部分から吸気をクランクケース側に逃がすことになる。このように、コイル３２に通電してリードバルブ２３を閉塞した状態（部分的な閉塞）でも少量の混合気を吸気ポート１４側に流入させることができるので、リードバルブ２３の強制閉塞時のエンジン１の急激な回転変動を防止することができる。

図５は本実施例におけるリードバルブ２３を電磁石３０によって閉塞状態として、クランク室の負圧によりリードバルブ２３の一部が開いたときの状態を示す図である。図５の状態は、ピストン１６が下死点から上昇し始めてクランク室が負圧になった際の状態を示すものであり、リードバルブ２３の下側端部付近がクランク室の負圧によってわずかに開き、リードバルブ２３と段差部１９ａの間に存在する隙間を介して混合気が吸気通路２０側から吸気ポート１４側にわずかながら流入する。しかしながら、この際のリードバルブ２３の開閉動作は、吸気通路２０の開口高さＨに比べて高さＨ１部分が１／３程度に過ぎないため、混合気のシリンダへの流入が完全に遮断されるわけではないので、完全に遮断する場合に比べると回転変動が小さくなり、穏やかな回転抑制制御が可能となり、低速回転域で電磁石３０に通電した際にエンジン１が停止してしまうことを防止できる。この効果を利用することによりエンジン１のオーバーレブの防止や、回転数を一定に保つための制御においてリードバルブ２３を強制閉塞することによりエンジン１の回転数を確実に低下させることができる。

本実施例では、弾性体で構成されたベース部材２４ａに保持された磁性体２４ｂの厚さを増すことで磁束が飽和状態に近づくので吸引力を増加することができ、任意の吸着力に設定可能である。また、磁性体２４ｂの厚さを増すことによって磁性体２４ｂを動作させるための電磁石３０に供給する電力量を抑えることができる。さらに、磁性体２４ｂに電磁石３０の吸着を助ける極性の磁性を帯びさせたり、磁性体２４ｂとして永久磁石を用いることにより吸着力をさらに増すことが可能である。一方で、磁性体２４ｂを重くすると電磁石３０の通電時の応答性が悪くなる恐れがあるので、適度なバランスをとるように磁性体２４ｂの形状や大きさ、ベース部材２４ａの弾力性（バネ力）を設定することが重要である。この場合はリードバルブの開閉時の電力を抑えることができる。

次に図６を用いて本実施例においけるリードバルブ２３の開閉制御を行う制御回路を説明する。エンジン１に用いられる制御装置（制御手段）７０は、図示していないが、エンジン１の回転数を検出する回転数検出部と、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と、ハンドル１０４に設けられたスロットルレバーの操作状態を検出するスロットル量検出手段と、電磁石３０への通電を制御する電磁石駆動部を含んで構成され、その内部構成は汎用のマイクロコンピュータを用いた公知の制御回路を用いることにより実現できる。本実施例においては、電磁石３０を駆動するための電力としてエンジン１の回転力を利用した発電ユニット６０により生成される電力を用いようにした。マグネトロータ７の円周上の所定の位置には発電用のマグネット７ａが設けられる。尚、電磁石３０を駆動するための電力としては、発電ユニット６０によって発電された電力によるものだけに限られずに、別途準備されるバッテリやその他の電源を利用するように構成しても良い。

発電ユニット６０にはマグネトロータ７に対向して配置され、発電用コイル６１と鉄心６２を含んで構成され、その出力はブリッジ接続された４つのダイオード６３ａ〜６３ｄによる整流回路により整流される。このダイオードブリッジの出力側には、平滑コンデンサ６４が接続され、その出力側には昇圧回路が接続される。昇圧回路は、３つのダイオード６６〜６８、コンデンサ６５，６９を含んで構成され、この昇圧回路のコンデンサ６９に印加される電圧は、発電ユニット６０で発電された通常の電圧よりも高くなるようにした。ストッパ２４を駆動するための電磁石３０は、ＦＥＴ７１を介してコンデンサ６９に接続される。ＦＥＴ７１はゲート信号が制御回路７０により供給される半導体スイッチング素子であって、制御回路７０は任意のタイミングでＦＥＴ７１のゲート信号をＨｉｇｈにして、ＦＥＴ７１のソース−ドレイン間を導通させることにより電磁石３０に電力を供給する。このように本実施例では電磁石３０を駆動するためのスイッチ手段として応答性の良いＦＥＴ７１を用いたため、エンジン１のピストン１６が１往復する間の所定期間だけリードバルブ２３を閉じたり開いたりする制御を行うことができる。

このように、マグネット７ａの円周方向の取り付け位置を調整して、通過時に発生する電圧パルスを利用して電磁石３０を駆動するようした。制御回路７０は、クランク位置信号とエンジンの回転数に応じてＦＥＴ７１のオンオフ制御を行う。ＦＥＴ７１がオンになると、コンデンサ６９に蓄えられた電圧によって瞬間的に発電ユニット６０の出力電圧の２倍程度の電圧が電磁石３０に加わる。この結果、図２のようにストッパ２４が離れた状態から一瞬で電磁石３０に引き寄せることができる。このように図２の状態の磁性体２４ｂを引き寄せる際に、発電ユニット６０で発電される通常の電圧よりも高い電圧を電磁石３０に供給することが可能となる。また磁性体２４ｂが電磁石３０に引き寄せられた後は、通常の電圧が発電ユニット６０から電磁石３０に印加されることになる。

次に図７を用いてリードバルブ２３の開閉制御とエンジン回転数の関係を説明する。通常のエンジン運転時においては８２に示すように時間ｔ_１以前では電磁石３０には通電されておらずリードバルブ２３はクランク室の圧力変動によって開閉可能な状態である。この際のエンジン回転数８１はＮ_１で高い状態であるが、エンジン回転数を強制的に落とすべく時間ｔ_１において電磁石３０に通電する。本実施例では電磁石３０に通電している状態、例えば矢印８２ａの状態においては、ストッパ２４を用いるリードバルブ２３の強制的な閉塞は行っているものの、リードバルブ２３の下端部のわずかな領域においてリードバルブ２３が開閉可能であり、少量の混合気のシリンダ８内への流入を許すことにより矢印８１ａに示すように急激な回転変動を起こすこと無く穏やかにエンジン１の回転数を低下させることができる。このようにして時間ｔ_１から時間ｔ_２間での間、電磁石３０に連続通電を行い、エンジン回転数８１がＮ_２となった時間ｔ_２において電磁石３０への通電を解除することによって、エンジン回転数８１はＮ_１よりも低いＮ_２に確実に低下される。

次に図８及び図９を用いて本発明の第２の実施例について説明する。図８は本発明の第２の実施例にかかるリードバルブ取り付け部分付近の側面図である。図８においてはストッパ９４の形状が第１の実施例と異なるだけで、その他の構成部品は第１の実施例と同一の部品を用いている。本実施例によるストッパ９４は、四角形の形状であって、四角形のベース部材９４ａの上に覆い被さるように磁性体９４ｂが設けられる。ベース部材９４ａの下端部は磁性体９４ｂの下端部と同じ位置、同じ形状にすると好ましい。磁性体９４ｂの形状は種々選択できるが、ここでは縦長の長方形の形状として、図８のように見た際に電磁石３０の外径部分及び吸気通路２０のほぼすべての部分を覆う面積を有するように設定される。このように構成することにより電磁石３０に通電した際にはリードバルブ２３が完全に吸気通路２０を閉塞することになる。尚、第２の実施例においてリードバルブ２３は第１の実施例と同じ部品を用いており、その下側形状が吸気通路２０の形状に合わせて半円状に形成されるが、磁性体９４ｂの形状はその形に対応させていない。また幅方向（前後方向）も若干リードバルブ２３よりも小さく形成される。しかしながら、この磁性体９４ｂの形状は製造上の容易さ、磁性体９４ｂの特性、実質的にリードバルブ２３を良好に閉塞できるかに応じて適切な形状に設定すれば良いので、本実施例の形状に限定されるものではない。第２の実施例の構成においては、電磁石３０に通電してＯＮとした時にはリードバルブ２３によって吸気通路２０の全体を強制的に閉塞するため、エンジン１の回転数の変動が大きくなる。第１の実施例は開閉の回数が極端に減るのでリードバルブの２３の耐久性が大幅に上昇する。

図９はリードバルブ２３の開閉制御とエンジン回転数の関係を示す図である。通常のエンジン運転時においては９２の時間ｔ_３以前のように、電磁石３０には通電されておらず（電磁石ＯＦＦ）、リードバルブ２３は開閉可能な状態である。この際のエンジン回転数９１は高い回転数Ｎ_１であるが、エンジン回転数９１を落とすべく時間ｔ_３において電磁石３０に通電を開始する。この際の通電方法は９２に示すように、ピストン１６の位置（クランク角）に応じて、一回転中の所定のクランク角で通電し、別のクランク角で遮断する。これはクランク室が負圧になって本来ならばリードバルブ２３が開くタイミングに合わせて矢印９２ａのように電磁石３０に通電することにより、リードバルブ２３の大部分を閉状態に保つためである。本実施例では電磁石３０に通電していない状態、例えば矢印９２ｂの状態においては、ストッパ９４を用いるリードバルブ２３の強制的な閉塞は行わないものの、クランク室が吸気通路２０側に対して正圧となっているためリードバルブ２３が閉塞状態をほぼ保つものである。この際、電磁石３０に通電するとリードバルブ２３が吸気通路２０を完全に閉塞するため、第１の実施例と違って閉塞したままではエンストしてしまうことになる。そこで矢印９２ａと９２ｂのように断続的に閉塞するようにした。この閉塞のタイミングは、“一回転中の所定のクランク角で通電し、別のクランク角で遮断するという制御”でも良いし、“ｎ回転中のｍ回点分だけストッパ９４を閉塞したままとする（但しｎ＞ｍ）という制御としても良い。

第２の実施例では第１の実施例のエンジン回転数８１に比べて矢印９１ａで示すように回転変動が大きくなる。しかしながら、エンジンの種類や駆動する作業機器の種類によってはこの程度の回転変動が問題にならない場合があるので、その場合には第２の実施例の制御は好適である。このようにして時間ｔ_３から時間ｔ_４までの間、電磁石３０をＯＮ（通電）とＯＦＦ（通電解除）の断続制御を行い、時間ｔ_４において電磁石３０への断続制御をやめることにエンジン回転数９１はＮ_１からＮ_２に素早い時間で低下させることができる。

以上、２つの実施例を用いて説明したように、本発明によれば、リードバルブ２３を磁性体又は磁石を含んで構成されるストッパ２４によって駆動されるので、少ない電力でも安定して開閉制御をすることができる。また、リードバルブ２３の開閉は、ストッパ２４、９４の磁性体又は磁石の設定によって調整することができるので、リードバルブ２３自体は磁性体又は非磁性体のいずれの材料によっても良く、しかも薄く構成できるので、応答特性が良いエンジンを実現できる。

以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば、ストッパはリードバルブと共にネジによってインシュレータに共締めしたが、この構成だけに限られずにそれぞれを別の部材によって別の固定位置に固定するように構成しても良い。第１の実施例で説明したストッパ２４の駆動に図９で示したような断続制御を適用しても良い。

１エンジン２エンジンカバー
３燃料タンク４気化器
５マフラー６クランク軸
７マグネトロータ７ａマグネット
８シリンダ１０点火プラグ
１１シリンダボア１２排気ポート
１３排気開口１４吸気ポート
１５吸気開口１６ピストン
１７クランクケース１８コンロッド
１９インシュレータ１９ａ段差部
２０吸気通路２３リードバルブ
２４ストッパ２４ａベース部材
２４ｂ磁性体２５ネジ
３０電磁石３１鉄心
３２コイル３３リード線
６０発電ユニット６１発電用コイル
６２鉄心６３ａ〜６３ｄダイオード
６４平滑コンデンサ６５コンデンサ
６６〜６８ダイオード６９コンデンサ
７０制御回路７１ＦＥＴ
８１、９１エンジン回転数９４ストッパ
９４ａベース部材９４ｂ磁性体
１０１刈払機１０３回転刃
１０４ハンドル１０５操作桿

Claims

シリンダ内に吸気通路を介して燃料と空気の混合気を供給する燃料供給手段と、
クランク室を形成すると共に前記シリンダを固定するクランクケースと、を有するエンジンであって、
前記吸気通路に設けられ前記クランク室の圧力によって開閉されるリードバルブと、
前記リードバルブの可動する側に隣接して配置され前記リードバルブの開度を制限するストッパ手段と、
前記リードバルブに対し前記ストッパ側とは反対側に設けられる電磁石と、
前記電磁石を駆動する制御部を設け、
前記ストッパ手段を可動式の磁性体又は磁石で構成し、前記電磁石に電力を供給することにより前記ストッパを移動させて前記リードバルブを閉状態に維持することを特徴とするエンジン。
前記エンジンの通常運転中に前記ストッパは前記リードバルブが大きく開かないように可動範囲を制限し、
前記制御部より前記電磁石に通電することにより前記ストッパが前記電磁石に吸着されて前記リードバルブを押さえて前記吸気通路を閉塞させることを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
前記ストッパは前記リードバルブよりも小さい面積であり、前記ストッパにより前記リードバルブを閉塞させた際に、前記リードバルブの一部分が前記クランク室の圧力により開閉可能なように構成したことを特徴とする請求項２に記載のエンジン。
前記リードバルブ及び前記ストッパは片持ち式であって前記リードバルブと共通の固定手段にて前記吸気通路を構成する部位に固定され、
前記ストッパの固定端から可動端までの長さは前記リードバルブの固定端から可動端までの長さよりも短いことを特徴とする請求項３に記載のエンジン。
前記ストッパは弾性体で保持された磁性体又は磁石であることを特徴とする請求項３又は４に記載のエンジン。
前記吸気通路が形成され前記燃料供給手段と前記シリンダの吸気ポートを接続するインシュレータを設け、
前記電磁石は前記インシュレータに固定されることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のエンジン。
前記制御部は、前記リードバルブが変形するべきタイミングにおいて前記電磁石に断続的に給電することにより前記リードバルブを閉塞状態に維持することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のエンジン。
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の前記エンジンを用いて作業機器を動作させることを特徴とするエンジン作業機。