JP2014098330A - Engine working machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、チェンソー、刈払機、カルチベータなどのエンジン作業機に関し、特にチョーク操作の自動化をはかりエンジンの始動性を向上させたエンジン作業機に関する。 The present invention relates to an engine work machine such as a chain saw, a brush cutter, or a cultivator, and more particularly to an engine work machine that improves the startability of an engine by automating a choke operation.
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が広く用いられている。図8は従来のエンジン作業機1001の一例である刈払機の外観図である。図8に示すように、小型の2サイクルエンジンを搭載したエンジン作業機1001は、パイプ状のメインパイプ1004に図示しない駆動軸を通し、この駆動軸を、メインパイプ1004の一端に設けたエンジン1010にて回転させることで、メインパイプ1004の他端に設けた回転刃1012を回転させる。回転刃1012の近傍には、刈り払った草の飛散防止のための飛散防御カバー1013が設けられる。エンジン作業機1001は図示しない肩掛け用吊りベルト等で携帯されるもので、メインパイプ1004の長手中央部付近に作業者が操作するための正面視略U字状を呈するハンドル1008が取り付けられる。エンジン1010の回転数は、グリップ部1009近傍に取り付けられたスロットルレバー1007により作業者により制御される。スロットルレバー1007の操作は、ワイヤー1045によってエンジン1010の気化器に伝達される。
In small working machines such as brush cutters and chain saws, small engines are widely used as power sources. FIG. 8 is an external view of a brush cutter as an example of a conventional
エンジン作業機1001で用いられるようなエンジン1010は、小型軽量で大きな出力を得ることができ、燃料を補給することにより長時間の作業が可能となる。一方、エンジンは混合気の燃焼によってピストンを往復運動させる必要があるので、電気モータに比べると始動作業が煩雑である。近年では作業者の負担軽減のために始動性の容易なエンジン作業機が求められている。例えば特許文献1では、バッテリとセルモータを内蔵させて、セルモータによって始動性を向上させたエンジン作業機が提案されている。
The
手持ち式刈払機等の小型のエンジン作業機には2サイクルエンジンが広く用いられ、その始動性の向上の為に気化器に手動式のチョーク機構を設けたものが一般的である。エンジンの始動を行う作業者は、エンジンの冷間時であって外気温が低い場合にはチョーク機構を作動させて、気化器における吸入空気量を絞るとともに負圧を発生させ、強制的に燃料を吸い出すような状態にすることによりシリンダ内部に吸入される混合気を濃くする。しかしながら、従来の小型のエンジンにおいては、作業者が手動にてチョークを動作させているので、チョークを動作させるタイミングやチョークを解除するタイミング、チョークの作動量をどの程度にするかを決定しなければならず、作業者にとって負担であった。また、チョークの操作が適切でない場合には、却ってエンジンの始動に手間取ってしまうことがあった。 A two-cycle engine is widely used for a small engine working machine such as a hand-held brush cutter, and a manual choke mechanism is generally provided in a carburetor to improve the startability. When the engine is cold and the outside air temperature is low, the operator who starts the engine operates the choke mechanism to reduce the amount of intake air in the carburetor and generate negative pressure, forcing the fuel As a result, the air-fuel mixture sucked into the cylinder is concentrated. However, in a conventional small engine, the operator manually operates the choke, so the timing for operating the choke, the timing for releasing the choke, and the amount of choke operation must be determined. It was a burden for the workers. If the operation of the choke is not appropriate, it may take time to start the engine.
本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、その目的は、始動時に多量の燃料をエンジンの内部に吸入させて始動性を向上させたエンジン作業機を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above background, and an object of the present invention is to provide an engine working machine in which startability is improved by sucking a large amount of fuel into the engine at the start.
本発明の他の目的は、気化器とは別経路の燃料供給路と空気供給路を設け、始動時にそれらを用いて始動性を向上させたエンジン作業機を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide an engine work machine having a fuel supply path and an air supply path that are separate from the carburetor, and using these at the time of start to improve startability.
本発明のさらに他の目的は、追加の燃料供給路と追加の空気供給路を効率よく実装すると共に、小型バッテリ、もしくは乾電池などの電源と制御装置を用いてそれらを制御するようにしたエンジン作業機を提供することにある。 Still another object of the present invention is to provide an engine operation in which an additional fuel supply path and an additional air supply path are efficiently mounted and controlled using a power source and a control device such as a small battery or a dry battery. Is to provide a machine.
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。 The characteristics of representative ones of the inventions disclosed in the present application will be described as follows.
本発明の一つの特徴によれば、燃料タンクと、シリンダ内に燃料タンクから送られる燃料と空気の混合気を供給する気化器と、ピストンが往復運動可能なシリンダと、シリンダを保持するとともにクランク室を形成するクランクケースと、を有するエンジンによって作業機器を稼働させるエンジン作業機であって、気化器とは独立してエンジンに追加の空気を供給する空気供給路と、気化器とは独立して燃料を供給する燃料供給路を設け、それらに追加燃料供給手段と追加空気供給手段を接続した。追加燃料供給手段と追加空気供給手段は主に始動補助装置として動作するが、始動後のエンジン回転数の制御用、燃焼状態の改善用に用いることも可能である。気化器とシリンダの間には吸気通路を形成するインシュレータが設けられ、追加燃料供給手段及び追加空気供給手段はインシュレータに直接取り付けられるか、又は取付アダプタを介して取り付けられる。 According to one aspect of the present invention, a fuel tank, a carburetor for supplying a mixture of fuel and air sent from the fuel tank into the cylinder, a cylinder in which a piston can reciprocate, a cylinder holding and a crank An engine working machine that operates a work device with an engine having a crankcase that forms a chamber, the air supply path supplying additional air to the engine independently of the carburetor, and the carburetor independent A fuel supply path for supplying fuel is provided, and additional fuel supply means and additional air supply means are connected to them. The additional fuel supply means and the additional air supply means operate mainly as a starting auxiliary device, but can also be used for controlling the engine speed after starting and for improving the combustion state. An insulator forming an intake passage is provided between the carburetor and the cylinder, and the additional fuel supply means and the additional air supply means are directly attached to the insulator or attached via an attachment adapter.
本発明の他の特徴によれば、取付アダプタはインシュレータと気化器の間に設けられ、インシュレータと同じ断面形状の吸気通路を有し、吸気通路に対して交差する方向に追加燃料供給手段からの通路と追加空気供給手段からの通路が開口するように構成した。追加燃料供給手段からの開口と、追加空気供給手段からの開口は、互いに対向する位置に設けられる。追加燃料供給手段は燃料供給通路と第1のソレノイドバルブを有し、追加空気供給手段は空気供給通路と第2のソレノイドバルブを有する。 According to another feature of the invention, the mounting adapter is provided between the insulator and the carburetor, has an intake passage having the same cross-sectional shape as the insulator, and extends from the additional fuel supply means in a direction intersecting the intake passage. The passage and the passage from the additional air supply means are configured to open. The opening from the additional fuel supply means and the opening from the additional air supply means are provided at positions facing each other. The additional fuel supply means has a fuel supply passage and a first solenoid valve, and the additional air supply means has an air supply passage and a second solenoid valve.
本発明の更に他の特徴によれば、第1及び第2のソレノイドバルブの開閉を制御する制御手段を設け、制御手段は第1及び第2のソレノイドバルブは連動して又は非連動に開閉を制御する。制御手段は、着脱式の小型バッテリ、あるいは乾電池の電力によってソレノイドバルブを開閉させるもので、エンジンの始動時に第1及び第2のソレノイドバルブを開いて追加燃料及び追加空気を供給する。 According to still another aspect of the present invention, there is provided control means for controlling opening and closing of the first and second solenoid valves, and the control means opens and closes the first and second solenoid valves in conjunction with or without interlocking. Control. The control means opens and closes the solenoid valve by the power of a detachable small battery or dry battery, and supplies the additional fuel and the additional air by opening the first and second solenoid valves when the engine is started.
請求項1の発明によれば、気化器とは独立して燃料を供給する追加燃料供給手段と空気を供給する追加空気供給手段を設けたので、空気供給量と燃料供給量を共に増やした状態でエンジン始動ができる。
請求項2の発明によれば、追加燃料供給手段及び追加空気供給手段は、気化器からシリンダに至る吸気通路において燃料及び空気を供給するので、気化器及びシリンダの構成を何ら変えること無く追加燃料供給手段及び追加空気供給手段を設けることができる。
請求項3の発明によれば、追加燃料供給手段及び追加空気供給手段はインシュレータに直接取り付けられるか、又は取付アダプタを介して取り付けられるので、形状を変更した新規のインシュレータを用いるか、取付アダプタを介するだけで従来のエンジン作業機に追加燃料供給手段及び追加空気供給手段を実装することができる。
請求項4の発明によれば、取付アダプタはインシュレータと気化器の間に設けられるので、従来から用いられるインシュレータ用の固定ネジを長いものに変えるだけで容易に取り付けることができる。また、その際にも気化器側の形状を変える必要が無いので、製造コストアップを抑えることができる。
請求項5の発明によれば、追加燃料供給手段、追加空気供給手段からの開口が互いに対向する位置に設けられるので、取付アダプタの上下方向に又は左右方向に追加燃料供給手段、追加空気供給手段を設けることができるので実装効率が良く、エンジン作業機の大型化を防止することができる。
請求項6の発明によれば、追加燃料供給手段と追加空気供給手段はそれぞれソレノイドバルブを有するので、簡単な電磁弁機構で燃料と空気の供給量を電子的に制御することができる。
請求項7の発明によれば、制御手段が第1及び第2のソレノイドバルブを連動して又は非連動に開閉を制御するので、きめ細かな空燃比制御を行うことができる。
請求項8の発明によれば、制御手段は、エンジンの始動時に第1及び第2のソレノイドバルブを開いて追加燃料及び追加空気を供給するので、始動性の良好なエンジン作業機を実現できる。
According to the first aspect of the present invention, since the additional fuel supply means for supplying fuel and the additional air supply means for supplying air are provided independently of the carburetor, both the air supply amount and the fuel supply amount are increased. You can start the engine.
According to the invention of claim 2, since the additional fuel supply means and the additional air supply means supply fuel and air in the intake passage from the carburetor to the cylinder, the additional fuel is supplied without changing the configuration of the carburetor and the cylinder. Supply means and additional air supply means may be provided.
According to the invention of
According to the invention of claim 4, since the mounting adapter is provided between the insulator and the vaporizer, the mounting adapter can be easily mounted only by changing the conventionally used fixing screw for the insulator to a long one. Moreover, since it is not necessary to change the shape of the vaporizer side also in that case, an increase in manufacturing cost can be suppressed.
According to the invention of claim 5, since the openings from the additional fuel supply means and the additional air supply means are provided at positions facing each other, the additional fuel supply means and the additional air supply means in the vertical direction or the horizontal direction of the mounting adapter. Can be provided, so that the mounting efficiency is good and the enlargement of the engine working machine can be prevented.
According to the sixth aspect of the present invention, since the additional fuel supply means and the additional air supply means each have the solenoid valve, the supply amounts of fuel and air can be electronically controlled with a simple electromagnetic valve mechanism.
According to the seventh aspect of the invention, since the control means controls the opening and closing of the first and second solenoid valves in conjunction or non-interaction, fine air-fuel ratio control can be performed.
According to the invention of claim 8, since the control means opens the first and second solenoid valves to supply the additional fuel and the additional air when the engine is started, an engine work machine having a good startability can be realized.
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。 The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the following description and drawings.
以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。なお、以下の図において、同一の部品を用いる部分には同一の符号を付して、繰り返しの説明は省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following drawings, portions using the same parts are denoted by the same reference numerals, and repeated description is omitted.
図1は、エンジン作業機の内部構造を示す縦断面図である。エンジン10は、2サイクルの小型エンジンであって、クランク軸13が刈払機のメインパイプ(図示せず)と同軸上に配置され、シリンダ11がクランクケース14から略垂直方向に伸びるように配置され、図示しないピストンが上下方向に往復運動する。シリンダ11の一方の側方(右側)にはマフラー16がボルト17によってシリンダ11に取り付けられ、シリンダ11の他方の側方(左側)には気化器40が設けられる。気化器40にはエアフィルタ24を保持するためのクリーナボックス26が接続され、エアフィルタ24を介して外気が吸引される。図示しないイグニッションコイルで発生された高圧電流は、図示しないイグニッションコードとプラグキャップ25aを介して点火プラグ25に伝達される。本実施例においてはエンジン10の上側部分は上部カバー7によって覆われ、マフラー16はマフラーカバー8によって覆われる。マフラー16はシリンダ11から排出される燃焼ガスが外部へ排出される際の排気音を低減するものであって、金属製で箱状に形成される。マフラー16の内部には複数の膨張室を設けられ、排気ガスの浄化のために触媒装置(図示せず)が設けられる。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the internal structure of the engine working machine. The
上部カバー7及びマフラーカバー8は、例えばプラスチック等の合成樹脂の一体成形によって製造される。エンジン10のクランクケース14の下側には、燃料タンク27が設けられる。燃料タンク27には、燃料キャップ28を開けて2サイクル用のオイルとガソリンの混合燃料が入れられ、追加燃料供給装置250から伸びる燃料パイプ43によって燃料タンク27から混合燃料が吸引される。燃料パイプ43の先端にはゴミの吸引を防ぐためにフィルタ44が設けられる。気化器40には、手動で動作させるチョークレバー41が設けられる。チョークレバー41の構造や動作は公知であるので、ここでの詳細な説明は省略する。気化器40とシリンダ11の間には吸気通路を形成すると共に気化器40を固定するためのインシュレータ19が、2本のネジ20(図では1本のみ図示)にてシリンダ11に取り付けられる。気化器40は2本のネジ21(図では1本のみ図示)によってインシュレータ19に取り付けられる。気化器40には、混合燃料を燃料タンク27から気化器40に吸い上げるためのプライミングポンプ42が設けられる。
The upper cover 7 and the muffler cover 8 are manufactured by integral molding of synthetic resin such as plastic. A
本実施例では、エンジン10にシリンダの内部に追加燃料を供給する追加燃料供給装置250と、追加空気を供給する追加空気供給装置50が、インシュレータ19と気化器40の間に設けられる。追加燃料供給装置250と追加空気供給装置50は、特にエンジン10の始動性を改善するために設けられる始動補助装置であって、気化器40に隣接して設けられる。さらに追加燃料供給装置250に追加の燃料を供給するための燃料供給路として、燃料タンク27から気化器40へ接続される燃料パイプ43の経路途中に追加燃料供給装置250が介在されるように構成し、気化器40へ供給される燃料は追加燃料供給装置250を介して供給されるように構成した。このため通常は燃料タンク27から気化器40に燃料を供給するための燃料パイプ43の端部を追加燃料供給装置250に接続し、追加燃料供給装置250から燃料パイプ243にて気化器40の流入口(図示せず)に接続される。気化器40の余剰燃料の排出口(図示せず)にはリターンパイプ46が接続され、リターンパイプ46の端部は燃料タンク27の内部に開口する。燃料タンク27には、燃料パイプ43とリターンパイプ46を貫通させるための貫通穴が形成され、それらの間はゴムブッシュ45、47によってシールされる。
In the present embodiment, an additional
このように追加空気供給装置50及び追加燃料供給装置250を、インシュレータ19と気化器40の間に配置して、燃料を供給するための燃料パイプ43と、空気を供給するための空気パイプ71を設けた。燃料タンク27としては従来装置と全く同じであって、2つの燃料パイプ43とリターンパイプ46用の2つの貫通孔を有する形状のものをそのまま用いることができる。また、インシュレータ19、気化器40の構成は変更する必要がなく、ネジ21として従来よりも長いものを用いてインシュレータ19と気化器40の間に追加空気供給装置50と追加燃料供給装置250を介在させれば良く、本発明を実現するに当たって従来の構成部分をほとんど変更する必要がなく、容易に本実施例を実現できる。
As described above, the additional
気化器40には、混合燃料を燃料タンク27から気化器40に吸い上げるためのプライミングポンプ42が設けられる。プライミングポンプ42は手動式の燃料ポンプあり、作業者はエンジン10の始動直前に、リターンパイプ46に燃料が流れるまでプライミングポンプ42を繰り返し押すことにより、気化器40に燃料を吸い上げる。プライミングポンプ42は半球状の透明バルブにて覆われる、作業者は透明バルブ部分に混合燃料が到達したことをもって気化器40に燃料が到達したことを目視にて確認することができる。この気化器40への燃料を吸い上げ操作は従来から行なわれているものであるが、追加燃料供給装置250は気化器40に燃料を供給するための燃料パイプ43の経路途中に設けたために、気化器40への燃料の吸い上げ操作完了は、追加燃料供給装置250への燃料の吸い上げ操作完了をも意味するので、始動時に追加燃料供給装置250に燃料が来ていないというトラブルを確実に阻止できる。追加燃料供給装置250には、気化器40に燃料を供給するための燃料パイプ243が接続される。つまり、混合燃料は追加燃料供給装置250を経由した後に、燃料パイプ243から気化器40を経由して、最後にリターンパイプ46により燃料タンク27に戻ることになる。
The
追加燃料供給装置250は、ソレノイドを用いて燃料パイプ43から吸引される混合燃料を気化器40からインシュレータ19に至る吸気管路に直接送るための追加燃料通路の開閉弁である。また、追加空気供給装置50は、ソレノイドを用いて空気パイプ71から吸引される空気(大気)を気化器40からインシュレータ19に至る吸気通路内に直接送るための追加空気通路の開閉弁であり、追加空気供給装置50には空気を供給するための空気パイプ71が独立した状態で設置される。空気パイプ71の先端にはゴミの吸引を防ぐためにフィルタ72が設けられる。追加燃料供給装置250及び追加空気供給装置50はバッテリ80の電力によって駆動されるものあり、それらの駆動は、ターミナル基台85と共にバッテリボックス3に搭載される制御回路基板に搭載される制御回路(制御手段)によって制御される。制御回路基板には、IC等の制御回路を構成する電子回路が搭載されている。
The additional
バッテリボックス3と追加空気供給装置50、追加燃料供給装置250は複数のリード線48により接続される。バッテリボックス3には、追加空気供給装置50、追加燃料供給装置250のスイッチ38が設けられる。スイッチ38は、制御回路による追加空気供給装置50、追加燃料供給装置250の制御を行うためのスイッチであり、エンジン10を始動させる際に“ON”にすることにより制御回路を起動させる。エンジン10が始動したら制御回路によって自動的にスイッチがオフにされる。バッテリボックス3はハウジング39が形成され、ハウジング39に端部には開口部39aが形成され、開口部39aから内部に小型のバッテリ80が装着される。バッテリ80は、略円筒形であってハウジング39に装着及び取り外しが可能なようにパック形式又はカセット形式に構成される。バッテリ80の内部には、例えば複数の乾電池、又は、複数の二次電池を収容する。二次電池を用いる場合は、例えば14500サイズのリチウムイオン電池セル(図示せず)を複数本収容できる。バッテリ80の後端部(図では下側)の形状には、ハウジング39の下端の開口部39aを覆うように形成される。開口部39aに続くバッテリ80の装着空間の他端にはターミナル基台85が設けられ、ターミナル基台85から開口部39aに向かって複数のターミナル84が延びるように設けられる。バッテリ80の前端部(図では上側)には、複数の端子83が設けられ、バッテリ80をハウジング39に装着することにより端子83はハウジング39側に形成されるターミナル84と接触するので、バッテリ80の電力がリード線48を用いて追加燃料供給装置250及び追加空気供給装置50に供給される。ターミナル基台85の上側には、追加空気供給装置50、追加燃料供給装置250を制御する制御回路基板90が設けられる。
The
図2は追加空気供給装置50及び追加燃料供給装置250の全体形状を示す斜視図である。追加空気供給装置50と追加燃料供給装置250は取付アダプタ15により連結され、取付アダプタ15が気化器40とインシュレータ19の間に固定される。取付アダプタ15の吸気の流入方向と垂直な断面形状はインシュレータ19と同じ断面形状をしており、中央には吸気通路15aが形成され、吸気通路15aの両側にネジ21を貫通させるための2つのネジ穴15bと、パルス穴15cが設けられる。取付アダプタ15はインシュレータ19と同じ樹脂の一体成形、又は、気化器40と同じアルミニウム合金により製造されると好ましい。
FIG. 2 is a perspective view showing the overall shapes of the additional
取付アダプタ15の上側には追加燃料供給装置250が配置される。追加燃料供給装置250は、取付アダプタ15の上側に配置されるソレノイドバルブ固定部B257、ソレノイドバルブ固定部256、ソレノイドバルブ251により主に構成される。ソレノイドバルブ固定部B257は取付アダプタ15に接する位置に配置され、ソレノイドバルブ固定部B257の上側にはソレノイドバルブ固定部256が配置され、ソレノイドバルブ固定部256の上側にはソレノイドバルブ251が配置され、これらが2つのボルト261によって取付アダプタ15に固定される。尚、ソレノイドバルブ固定部256とソレノイドバルブ固定部B257は一体に形成されていても良い。取付アダプタ15の上面には、ボルト261と螺合する2つの雌ねじ部(図示せず)が形成される。ソレノイドバルブ固定部256には、燃料を追加燃料供給装置250内に供給するための燃料流入通路260aと、追加燃料供給装置250内から燃料を排出するための燃料排出通路260bが設けられる。燃料流入通路260aから燃料排出通路260bへの流路は、直線上になるように配置され、燃料タンク27から気化器40までの燃料供給の障害にならないようにしている。ソレノイドバルブ251からは2本のリードワイヤ253が延びるように設けられ、後述する制御回路によりソレノイドを駆動するための電力が供給される。
An additional
取付アダプタ15の下側には追加空気供給装置50が配置される。追加空気供給装置50は、基本的には追加燃料供給装置250と同じ構造であり、ソレノイドバルブ固定部B257、ソレノイドバルブ251をそのまま流用することも可能である。ソレノイドバルブ固定部B57は取付アダプタ15の下側にて接する位置に配置され、ソレノイドバルブ固定部B57の下側にはソレノイドバルブ固定部56が配置され、ソレノイドバルブ固定部56の下側にはソレノイドバルブ51が配置され、これらが2つのボルト61によって取付アダプタ15に固定される。尚、ソレノイドバルブ固定部56とソレノイドバルブ固定部B57は一体に形成されていても良い。取付アダプタの下面には、ボルト61と螺合する2つの雌ねじ部(図示せず)が形成される。ソレノイドバルブ固定部56には、空気を追加空気供給装置50内に供給するための空気流入通路60が設けられる。尚、燃料排出通路260bに相当する排出用の通路は不要で有るため、流入側の通路だけが設けられる。ソレノイドバルブ51からは2本のリードワイヤ53が延びるように設けられ、後述する制御回路によりソレノイドを駆動するための電力が供給される。
An additional
図3は追加空気供給装置50、追加燃料供給装置250の左側面図である。ここでいう側面とは、図1の矢印の方向を基準に示している。取付アダプタ15の断面形状は、インシュレータ19(図1参照)の、気化器40側の取付面と同じ断面形状を有し、中央付近に吸気通路15aが形成され、その両側(前後方向)には2つのネジ穴15bが形成される。追加空気供給装置50の構成部品において、ソレノイドバルブ51とソレノイドバルブ固定部B57は追加燃料供給装置250と同一部品を用いることができ、ソレノイドバルブ固定部56の右側側面は、図3の形状とほぼ同じである。ソレノイドバルブ51、ソレノイドバルブ固定部56、ソレノイドバルブ固定部B57は2本のボルト61によって取付アダプタ15にネジ止めされる。追加空気供給装置50、追加燃料供給装置250からの供給通路は、気化器40からインシュレータ19への流入方向(吸入管路の軸方向)と直交する方向に開口するように配置される。前側のネジ穴15bと吸気通路15aの間であってやや下方には、パルス穴15cが設けられる。
FIG. 3 is a left side view of the additional
図4は図1の追加空気供給装置50、追加燃料供給装置250の正面図である。追加空気供給装置50、追加燃料供給装置250を装着することにより気化器40とインシュレータ19の距離は、取付アダプタ15の厚さ分(左右方向幅分)だけ離れることになる。しかしながら取付アダプタ15の厚さはわずかで有り、ソレノイドバルブ51、251の厚さも取付アダプタ15とほぼ同等程度の厚さであるので、実装上も吸気通路長も問題ないものである。また吸気通路の全体の長さを調整したい場合には、インシュレータ19の形状を変更すればよいので、気化器40に関しては従来から用いられるものをそのまま用いることができる。追加燃料供給装置250側には、燃料流入通路260aと燃料排出通路260bが設けられる。これは、燃料タンク27から追加燃料供給装置250までの燃料供給路を専用に設けるのではなく、燃料タンク27から気化器40に燃料を送る燃料パイプを兼用するためであり、燃料タンク27から追加燃料供給装置250に燃料パイプ43を介して供給された燃料の大部分は、燃料排出通路260bから排出されて燃料パイプ243を介して気化器40に供給される。このように従来の燃料タンク27から気化器40に至る燃料供給通路の途中に追加燃料供給装置250を設けた形となるため、燃料タンク27の構成を従来のエンジン作業機から一切変更する必要が無い。燃料流入通路260aから燃料排出通路260bまでの燃料通路は抵抗が少ないように構成することが重要である。本実施例では流入方向と排出方向が一直線上に位置するように構成されるが、流入方向と排出方向は必ずしも一直線である必要はなく、流路抵抗を十分少なく構成できるならば、流入方向と排出方向が90度曲がるような構成であっても良い。このように流入方向と排出方向の制約を設けないならば、追加燃料供給装置250の実装上の制約を少なくすることができる。
4 is a front view of the additional
追加空気供給装置50には空気パイプ71が接続される空気流入通路60が設けられる。空気流入通路60による管路は、追加空気供給装置50だけに接続される専用のものなので、排出側の通路を設ける必要は無い。尚、空気パイプ71の先端にはフィルタ72(図1参照)が設けられるが、空気パイプ71を設けずに空気流入通路60に直接フィルタ72を設けるような構成としても良い。ここで重要なことは、何らかの電磁的開閉弁(ここではソレノイドバルブ51)にて取付アダプタ15を介して追加の空気を気化器40からインシュレータ19に至る通路内に供給することにある。従って、追加空気供給装置50の構成は他の構成によっても良いが、本実施例のように追加燃料供給装置250と同じ構成とすれば、部品の共用化がはかれるため製造コストの上昇を抑えることが可能となる。
The additional
図5は図4のA−A部の断面図であって追加空気供給装置50、追加燃料供給装置250の内部構造を示す図である。ソレノイドバルブ51、251、及び、ソレノイドバルブ固定部B57とソレノイドバルブ固定部B257は追加空気供給装置50と追加燃料供給装置250で共通部品であり、その形状は同じである。ソレノイドバルブ固定部256の断面形状は、燃料排出通路260bが設けられる点以外の構造は実施例のソレノイドバルブ固定部56の形状と同じであり、プランジャ254の先端には、先端部254aが当接することによってソレノイドバルブ固定部256の円筒空間256aと円筒空間257aとの連通を遮断させるプランジャ突当部258が設けられる。同様に、追加空気供給装置50のプランジャ54の先端には、先端部54aが当接することによってソレノイドバルブ固定部56の円筒空間56aと円筒空間57aとの連通を遮断させるプランジャ突当部58が設けられる。
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 4 and shows the internal structure of the additional
追加燃料供給装置250は、電磁石(ソレノイド)の磁力を用いてプランジャ254を動かすことで弁(先端部254a)を開閉することにより、燃料流入通路260aからソレノイドバルブ固定部B257に分岐する流路への混合燃料の流れの制御を行う。ソレノイドバルブ固定部256の出口側には円筒形の突出部256bが形成され、突出部256bは所定の大きさの円筒空間257aの内部に挿入される。突出部256bと円筒空間257aの接合部分には2つのOリング259aが配置されて、接合部分からの燃料漏れを防止している。ソレノイドバルブ固定部B257には流出側に延びる突出部257bが形成され、突出部257bの内部には燃料通路257cが形成される。突出部257bは固定用の取付アダプタ15に形成された吸気通路15aに連結される貫通穴15dに接続される。貫通穴15dは、取付アダプタ15の上面から下方向に形成され吸気通路15aに貫通する円筒形の穴であって、気化器40からインシュレータ19に繋がる吸気通路に開口する貫通穴である。ここでは、ソレノイドバルブ251のプランジャ254が、インシュレータ19側への混合気の流入方向と直交する方向に移動するように配置される。突出部257bと貫通穴15dの接合部分にはOリング259bが配置されて、接合部分からの燃料漏れを防止している。このように追加燃料供給手段は、燃料供給通路たるソレノイドバルブ固定部256とソレノイドバルブ固定部B257により構成される。
The additional
追加空気供給装置50は、プランジャ54を動かすことで弁(先端部54a)を開閉することにより、空気流入通路60からソレノイドバルブ固定部B57に分岐する流路への空気の流れの制御を行う。ソレノイドバルブ固定部56の出口側には円筒形の突出部56bが形成され、突出部256bは所定の大きさの円筒空間57aの内部に挿入される。突出部56bと円筒空間57aの接合部分にはOリング59aが配置されて、接合部分からの空気漏れを防止している。ソレノイドバルブ固定部B57には流出側に延びる突出部57bが形成され、突出部57bの内部には空気通路57cが形成される。突出部57bは取付アダプタ15に形成された吸気通路15aに連結される貫通穴15eに接続される。貫通穴15eは、取付アダプタ15の下面から上方向に形成され吸気通路15aに貫通する円筒形の穴である。突出部57bと貫通穴15eの接合部分にはOリング59bが配置されて、接合部分からの空気漏れを防止している。このように追加空気供給手段は、燃料供給通路たるソレノイドバルブ固定部56とソレノイドバルブ固定部B57により構成される。追加空気供給装置50のソレノイドバルブ51のプランジャ54は、インシュレータ19側への混合気の流入方向と直交する方向に移動するように配置され、貫通穴15dと対向する位置に貫通穴15eが設けられる。ここで、追加燃料供給量と追加空気供給量の比率に応じて、燃料通路257cと空気通路57cの直径を最適な比率を設定すると良い。
The additional
図6は、図5と同じ断面図であって、プランジャ54、254を移動させて燃料流路と空気通路を開放させた状態を示す図である。図5の状態から、ソレノイドバルブ251に通電することによりプランジャ254を移動させ、プランジャ254の位置がソレノイドバルブ251側に近づくことによりプランジャ254の先端部254aがプランジャ突当部258から離れる。この操作によって、燃料流入通路260a(図4参照)から流入する燃料の一部が円筒空間256aから燃料通路256cに流入し、残りの燃料が燃料排出通路260b(図4参照)から気化器40に流出する。同様に、空気流入通路60(図4参照から流入する空気は、円筒空間56aに流入する。ソレノイドバルブ51に通電することによりプランジャ54を移動させ、プランジャ54の位置がソレノイドバルブ51側に近づくことによりプランジャ54の先端部54aがプランジャ突当部58から離れる。この操作によって、空気流入通路60(図4参照)から流入する空気が円筒空間56aから空気通路56cに流入する。尚、プランジャ54、254への通電は後述する制御回路によって任意のタイミング、任意の開度にて制御可能である。また、プランジャ54、254を同期して開閉させることも、非同期に開閉させることも任意である。
FIG. 6 is a cross-sectional view similar to FIG. 5 and shows a state in which the
図7は、ソレノイドバルブ51、251を動作させるための制御回路図である。エンジン作業機1には、主に始動時に利用される2つのソレノイドバルブ51、251を駆動するためのバッテリ80が設けられる。ソレノイドバルブ51、256は制御回路基板90に搭載されるマイコン118によって制御され、マイコン118による制御のためにエンジン10の回転数を検出するための回転数検出コイル105が設けられる。制御回路基板90には、4つのFET107、117、121、122と、抵抗器108、109、111、112、120と、スイッチ38と、コンデンサ113、114、115と、レギュレータ116と、マイコン118等が搭載される。
FIG. 7 is a control circuit diagram for operating the
マイコン118はレギュレータ116によって供給される定電圧にて駆動され、複数有するA/D変換ポートには、エンジンの温度を示すサーミスタ119の出力信号、抵抗111及び112によるバッテリ80の電圧を示す信号、回転数検出コイル105の出力信号が入力される。サーミスタ119は、例えばクランクケース14かシリンダ11の温度を直接又は間接的に測定することによって、エンジン10の温度を検知するためのものであって、例えばR形(丸形)の圧着端子にサーミスタをカシメて固定し、圧着端子をボルトによりクランクケース14又はシリンダ11に固定される。エンジン回転信号はエンジン10のマグネトロータ(図示せず)に取り付けられたマグネットからの磁束を回転数検出コイル105によって電圧に変換し、マイコン118に入力されることで検出される。マイコン118はこれらの入力値から所定の論理演算を行い、FET117、121、122のゲート信号の送出を行うことにより、FET117、121、122のソース−ドレイン間の導通又は遮断を制御する。
The
FET121は追加燃料用のソレノイドバルブ251を開閉させるスイッチとなるもので、マイコン118の指令(ゲート信号の供給)によってFET121のソース−ドレイン間が導通状態となり、バッテリ80からの直流電流がリードワイヤ253を介してソレノイドバルブ251に供給される。FET122はソレノイドバルブ51を開くスイッチとなるもので、マイコン118の指令(ゲート信号の供給)によってFET122のソース−ドレイン間が導通状態となり、ソレノイドバルブ51が開く。ソレノイドバルブ51、251を開くタイミングはマイコン118によって制御され、エンジン10の図示しないマグネトロータの外周の所定位置に配置されたホールIC104の出力を用いてソレノイドバルブ51を適切なタイミングで開閉制御する。例えば、マグネトロータに設けられた磁石がホールIC104の近傍を通過したときに、開口時間10msで開口回数10回のタイミングでプランジャ54、254が後退して燃料を供給する。ソレノイドバルブ51、254による追加燃料供給のタイミングは、ホールIC104の設定位置を変えることにより変えることができ、開口時間や開口回数を変えることによって、燃料の供給量を変えることができる。
The
制御回路は、例えばソレノイドバルブ51、251を動作させるエンジン回転数を設定して、その回転数以下の場合にソレノイドバルブ51、251を動作させ、その回転数以上に上がったらソレノイドバルブ51、251を動作させないという制御が可能である。例えば、エンジン10を始動させる際にソレノイドバルブ51、251を動作させるが、エンジン10が始動してアイドリング回転付近(例えば2800rpm付近)でソレノイドバルブ51、251を用いた回転数制御を継続し、エンジン回転数が所定の閾値(例えば5000rpm)を越えたらソレノイドバルブ51、251の動作を終了させて、気化器40による回転数制御に移行させることができる。
The control circuit sets, for example, the engine speed at which the
本実施例によれば、気化器40よりエンジン10に供給される燃料供給通路とは別に、制御回路で作動する追加燃料供給装置250、追加空気供給装置50を設けて独立した始動用の燃料及び空気の供給流路を設けた。さらに、エンジンの温度を測定する温度測定手段と、エンジンの回転を検出する回転検出手段を設け、制御回路は温度測定手段と回転検出手段の出力に基づいてソレノイドバルブの開閉タイミングを制御するように構成した。この始動用の燃料と空気の供給流路は、周囲温度又はエンジン10の温度に応じて、及び、クランク角度に応じて最適なタイミングで、最適な量になるようにソレノイドバルブ51、251のプランジャ54、254によってクランク室への燃料流入が制御される。この結果、クランクケース14内部のクランク室に始動用燃料が到達する時間を短縮化することができ、始動性を向上させることができるようになった。さらに、シリンダ近傍の部材にサーミスタを配置し、温度制御により始動装置を介した始動用燃料の追加供給の供給量を可変させると共に、ホールICによる回転数制御により燃料の供給タイミングを一定にしたので、状況に合わせた最適な始動制御が実現できた。
According to this embodiment, in addition to the fuel supply passage supplied to the
尚、実施例にある空気流入通路についても燃料流入通路とすることで、2つの燃料流入通路を有する構成とすることも可能である。なお、この場合、2つの燃料流入通路の流路径を例えば、φ0.5mmとφ2mmなどのように設定することで、追加燃料の多量から極小に設定することが容易になるため、排気量の大きなエンジンについても本実施例からなる始動装置を実装することが可能となる。 In addition, it can also be set as the structure which has two fuel inflow paths by making it into a fuel inflow path also about the air inflow path in an Example. In this case, since the flow path diameters of the two fuel inflow passages are set to, for example, φ0.5 mm and φ2 mm, it becomes easy to set the amount of additional fuel from a large amount to a minimum, so that the exhaust amount is large. The engine can also be mounted with the starting device of this embodiment.
以上、本発明を複数の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、上述の実施例では刈払機に用いられるエンジン作業機に適用される例で説明したが、作業機の種類は刈払機だけに限られずに、チェンソー、カッター等のその他のエンジン作業機においても同様に適用できる。また、上述の実施例では2サイクルエンジンを用いて説明したが、第2の実施例は2サイクルエンジンだけでなく4サイクルエンジンにも同様に適用できる。また、上述の実施例ではバッテリをハンドル部に設けるようにしたが、その他の箇所に設けても良く、エンジンを覆うカバーの内部に設けても良いし、燃料タンクに設けるように構成しても良い。さらに、上述の実施例ではリニア式のソレノイドを用いたが、ロータリソレノイドバルブや、その他の電子制御か可能な任意の弁機構でも良い。さらに、上記実施例では従来製品に本発明を付加しやすいように取付アダプタ15を用いて追加空気供給装置50、追加燃料供給装置250をインシュレータ19と気化器40の間に取り付けるように構成したが、インシュレータ19と取付アダプタ15を一体的に構成して、インシュレータ19にそれらを直接取り付けるように構成しても良い。
While the present invention has been described based on a plurality of embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above-described embodiment, an example is described in which the present invention is applied to an engine working machine used for a brush cutter. However, the type of the working machine is not limited to the brush cutter, and other engine working machines such as a chain saw and a cutter can also be used. The same applies. In the above-described embodiment, the description has been given using the two-cycle engine. However, the second embodiment can be applied not only to the two-cycle engine but also to the four-cycle engine. Further, in the above-described embodiment, the battery is provided in the handle portion. However, the battery may be provided in another location, may be provided in the cover that covers the engine, or may be provided in the fuel tank. good. Furthermore, although the linear solenoid is used in the above-described embodiment, a rotary solenoid valve or any other valve mechanism capable of electronic control may be used. Further, in the above embodiment, the additional
1 エンジン作業機 3 バッテリボックス
7 上部カバー 8 マフラーカバー
10 エンジン 11 シリンダ
13 クランク軸 14 クランクケース
15 取付アダプタ 15a 吸気通路
15b ネジ穴 15c パルス穴
15d、15e 貫通穴 16 マフラー
17 ボルト 19 インシュレータ
20、21 ネジ 24 エアフィルタ
25 点火プラグ 25a プラグキャップ
26 クリーナボックス 27 燃料タンク
28 燃料キャップ 38 スイッチ
39 ハウジング 39a 開口部
40 気化器 41 チョークレバー
42 プライミングポンプ 43 燃料パイプ
44 フィルタ 45 ゴムブッシュ
46 リターンパイプ 48 リード線
50 追加空気供給装置 51 (第2の)ソレノイドバルブ
51a 本体ユニット 51b 固定金具
52 可動片 53 リードワイヤ
54 プランジャ 54a 先端部
56 ソレノイドバルブ固定部 56a 円筒空間
56b 突出部 56c 空気通路
57 ソレノイドバルブ固定部B 57a 円筒空間
57b 突出部 57c 空気通路
58 プランジャ突当部 59a、59b Oリング
60 空気流入通路 61 ボルト
71 空気パイプ 72 フィルタ
80 バッテリ 83 端子
84 ターミナル 85 ターミナル基台
90 制御回路基板 104 ホールIC
105 回転数検出コイル 108 抵抗器
112 抵抗 113 コンデンサ
116 レギュレータ 118 マイコン
119 サーミスタ 243 燃料パイプ
250 追加燃料供給装置 251 (第1の)ソレノイドバルブ
251a 本体ユニット 251b 固定金具
252 可動片 253 リードワイヤ
254 プランジャ 254a 先端部
256 ソレノイドバルブ固定部 256a 円筒空間
256b 突出部 256c 燃料通路
257 ソレノイドバルブ固定部B 257a 円筒空間
257b 突出部 257c 燃料通路
258 プランジャ突当部 259a、259b Oリング
260a 燃料流入通路 260b 燃料排出通路
261 ボルト 1001 エンジン作業機
1004 メインパイプ 1007 スロットルレバー
1008 ハンドル 1009 グリップ部
1010 エンジン 1012 回転刃
1013 飛散防御カバー 1045 ワイヤー
DESCRIPTION OF
105 Rotational
Claims (8)
シリンダ内に前記燃料タンクから送られる燃料と空気の混合気を供給する気化器と、
ピストンが往復運動可能なシリンダと、
前記シリンダを保持するとともにクランク室を形成するクランクケースと、を有するエンジンによって作業機を稼働させるエンジン作業機であって、
前記気化器とは独立して、前記エンジンに燃料を供給する追加燃料供給手段と空気を供給する追加空気供給手段を設けたことを特徴とするエンジン作業機。 A fuel tank,
A carburetor for supplying a mixture of fuel and air sent from the fuel tank into the cylinder;
A cylinder in which the piston can reciprocate;
An engine working machine that operates the working machine with an engine having a crankcase that holds the cylinder and forms a crank chamber;
An engine working machine comprising: an additional fuel supply means for supplying fuel to the engine; and an additional air supply means for supplying air independently of the carburetor.
前記追加空気供給手段は、前記気化器から前記クランクケースに至る吸気通路において空気を供給することを特徴とすることを特徴とする請求項1に記載のエンジン作業機。 The additional fuel supply means supplies fuel in an intake passage from the carburetor to the crankcase,
The engine working machine according to claim 1, wherein the additional air supply means supplies air in an intake passage from the carburetor to the crankcase.
前記追加燃料供給手段及び前記追加空気供給手段は前記インシュレータに直接取り付けられるか、又は取付アダプタを介して取り付けられることを特徴とする請求項1又は2に記載のエンジン作業機。 An insulator forming an intake passage is provided between the carburetor and the cylinder,
3. The engine working machine according to claim 1, wherein the additional fuel supply unit and the additional air supply unit are directly attached to the insulator or are attached via an attachment adapter. 4.
前記追加空気供給手段は空気供給通路と第2のソレノイドバルブを有することを特徴とする請求項5に記載のエンジン作業機。 The additional fuel supply means has a fuel supply passage and a first solenoid valve,
The engine working machine according to claim 5, wherein the additional air supply means includes an air supply passage and a second solenoid valve.
The engine working machine according to claim 7, wherein the control means opens the first and second solenoid valves to supply additional fuel and additional air when the engine is started.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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- 2012-11-14 JP JP2012249965A patent/JP2014098330A/en active Pending
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