| 【発明の名称】 |
回転絞り弁式気化器 |
| 【発明者】 |
【氏名】谷中 襄
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| 【要約】 |
【課題】絞り弁の小開度域で絞り通孔底部に落下した燃料を溜ることなく簡単な通路構成で送出しエンジントラブルをなくす。
【解決手段】絞り弁４の下端部外側面周面に絞り通孔５の開口底端を横切って周方向へ延びる溝通路２５を設け、弁孔３の孔底部３ａと吸気通路２の絞り弁下流側とを連通する導通路２６を気化器本体１に設けた。燃料ノズル２３から出た燃料が絞り通孔５内で落下すると、溝通路２５，導通路２６より負圧で吸引送出され、燃料途切れや過剰供給となる燃料の溜りを作らないようにした。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 絞り通孔および計量針を有し気化器本体の吸気通路に直交させて縦に形成した弁孔に嵌装された円柱形の絞り弁と、前記絞り通孔に下方から差込まれて前記計量針が上方から挿入された燃料ノズルとを具えており、前記絞り弁をアクセル操作に応じて回転させながら自身の中心軸線方向へ移動させることにより、前記絞り通孔の前記吸気通路との重なり度合いを変えて空気流量を制御するとともに、前記計量針の前記燃料ノズルへの挿入深さを変えて燃料流量を制御する回転絞り弁式気化器において、前記絞り弁の下端部外側周面に周方向へ延びる溝通路が設けられているとともに、前記絞り弁の少なくとも小開度域で前記溝通路と前記吸気通路の絞り弁下流側とを連通させる導通路を具えており、且つ前記溝通路は前記絞り通孔の両端開口の内で少なくとも前記絞り弁下流側へ向いた開口の底端と連通していることを特徴とする回転絞り弁式気化器。
【請求項２】 前記溝通路が全周に亘って環状に形成されている請求項１に記載した回転絞り弁式気化器。
【請求項３】 前記導通路が前記弁孔の前記絞り弁下端部を嵌装させた孔底部と前記吸気通路の絞り弁下流側とを連通させて前記気化器本体に設けられている請求項１に記載した回転絞り弁式気化器。
【請求項４】 前記導通路が前記溝通路と連通させて前記絞り弁の外側周面に設けられた縦方向へ延びる溝である請求項１に記載した回転絞り弁式気化器。
【請求項５】 前記溝通路と導通路とは前記絞り弁の半開位置乃至アイドル位置で連通するようにされている請求項１または３に記載した回転絞り弁式気化器。
【請求項６】 請求項１に記載した回転絞り弁式気化器において、前記導通路は前記弁孔の前記絞り弁下端部を嵌装させた孔底部と前記吸気通路の絞り弁下流側とを常時連通させているとともに、前記孔底部と前記吸気通路の絞り弁上流側とを常時連通する空気通路を具えたことを特徴とする回転絞り弁式気化器。
【請求項７】 前記導通路が前記絞り弁の下端面に開放し且つ前記溝通路を横切って外側周面に設けられた縦方向へ延びる溝である請求項６に記載した回転絞り弁式気化器。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は主に汎用２サイクルまたは４サイクルエンジンに燃料を供給するための回転絞り弁式気化器、詳しくは絞り弁の小開度域で燃料を断続させることなくエンジンに連続供給することができる手段を具えた回転絞り弁式気化器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】林業、農業などの携帯作業機械、小形船舶、小形車両その他の動力源に用いられている汎用２サイクルまたは４サイクルエンジンに燃料を供給する小形気化器の一つとして、回転絞り弁式気化器が知られている。
【０００３】回転絞り弁式気化器としては、絞り通孔および計量針を有する円柱形の絞り弁を気化器本体の吸気通路に直交させて縦に配置し、この絞り弁をアクセル操作に応じて回転させながら自身の中心軸線方向へ移動させることにより、絞り通孔の吸気通路との重なり度合いを変えて空気流量を制御すると同時に、計量針の燃料ノズルへの挿入深さを変えて燃料流量を制御するものが一般的である。
【０００４】前記気化器の絞り弁は、エンジンのアイドル運転および中・低速運転域で絞り通孔の吸気通路との重なり度合いを小さくして空気流量を制限しており、殊にアイドル運転および低速運転域では重なり度合いがきわめて小さいとともに絞り通孔が吸気通路に対して直角に近い状態となるので、絞り通孔の内部は高負圧、低流速の乱流状態となり、燃料ノズルのノズル口から高負圧によって吸い出された燃料は空気流に乗ることができずに絞り通孔の底面上に落下する。
【０００５】一方、絞り通孔は絞り弁全開時に吸気通路と中心軸線が同一となるように作られており、アイドル時には下方へ移動して底面が吸気通路の底面よりも低い位置となり、吸気通路から見てくぼんだ状態となった絞り通孔の底部に前記の落下燃料が溜ることとなる。この溜った燃料が或る量に達すると吸気通路に送出され、再び或る量に達するまで溜る、という動作を繰返してアイドル不調、異常燃焼の原因となる。また、アイドル運転の途中で気化器の姿勢を変えたときや絞り弁を急激に全開としたとき、溜っていた燃料が一挙に供給されてエンジン停止の原因を作る。
【０００６】そこで、アイドル時に絞り通孔の底部に燃料が溜ることをなくして前記のトラブルを生じないようにする提案の一つが実開昭６１−１８３４５３号公報に開示されている。
【０００７】前記公報に開示されている回転絞り弁式気化器は、図７に示したように横方向の吸気通路８２に直交させて気化器本体８１に形成した縦方向の弁孔８３に円柱形の絞り弁８４を嵌装し、この絞り弁８４に形成されている絞り通孔８５に下方から挿入した燃料ノズル８６を取り付けている円形台座状の支持部８７を絞り弁８４の底部に設けた嵌込孔８８に緩く嵌入している。
【０００８】絞り弁８４は下端部外側周面に縦方向へ延びる溝８９を有しており、支持部８７と嵌込孔８８との間隙９０ａ，弁孔８３の底面と絞り弁８４の下端面との間隙９０ｂおよび溝８９がアイドル時に絞り通孔８５を吸気通路８２のエンジン側と連通するバイパス９０を形成するようにしたものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】前記の提案は燃料ノズル８６の支持部８７を弁孔８３の底面中心部に突出形成し、絞り弁８４の嵌込孔８８に緩く嵌入させてなるものについてなされたものであり、支持部８７および嵌込孔８８をもたず、従って燃料ノズル８６が絞り弁８４の底部を直接貫通して絞り通孔８５に挿入した構造のものについては考慮されていない。また、バイパス９０は絞り通孔８５と吸気通路８２とをコ形に連通していて燃料を円滑にエンジンに吸引させるのが困難な通路形状を呈しており、アイドル時に落下した燃料の一部が送出されるにとどまって溜りを完全になくすことができない、という心配がある。
【００１０】本発明は回転絞り弁式気化器、即ち絞り通孔および計量針を有し気化器本体の吸気通路に直交させて縦に形成した弁孔に嵌装された円柱状の絞り弁と、絞り通孔に下方から差込まれて計量針が上方から挿入された燃料ノズルとを具えており、絞り弁をアクセル操作に応じて回転させながら自身の中心軸線方向へ移動させることにより、絞り通孔の吸気通路との重なり度合いを変えて空気流量を制御するとともに、計量針の燃料ノズルへの挿入深さを変えて燃料流量を制御する構造の気化器について、前記従来例のような支持部をもつものおよび支持部をもたないもののいずれにも適用することができるとともに、簡単な構成で絞り弁内部における燃料の溜りを完全になくすことができ、従って前記課題を伴わないものとすることを主要な目的としてなされたものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するために、本発明は前記構造の気化器における絞り弁の下端部外側周面に周方向へ延びる溝通路を設けるとともに、絞り弁の少なくとも小開度域で溝通路と吸気通路の絞り弁下流側とを連通させる導通路を具えさせた。そして、溝通路は絞り通孔の両端開口の内で少なくとも絞り弁下流側へ向いた開口の底端と連通しているものとしたものである。
【００１２】このような手段とした本発明によると、絞り通孔の底部に落下した燃料は溝通路、導通路を通って吸気通路に送出され、その際に通路形状が簡単であることによって溜りを作ることなく容易に送出されるものである。また、絞り弁の外側周面に絞り通孔の底端を横切る溝通路を設ければよいので、絞り弁下端部の内部構造に関係なく適用することができる。
【００１３】また、本発明は前記の手段における導通路を弁孔の絞り弁下端部を嵌装させた孔底部と吸気通路の絞り弁下流側とを常時連通させているものとし、これに加えて孔底部と吸気通路の絞り弁上流側とを常時連通する空気通路を設けたものとした。
【００１４】このような手段としたもう一つの本発明によると、絞り通孔の底部に落下した燃料のみならず、孔底部の底に漏れ落ちた燃料も空気通路、孔底部、導通路を流れる空気によって溜りを作ることなく送出され、計量針で計量した燃料が正確にエンジンに供給されることとなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１，図２，図３を参照して請求項１に記載した発明についての実施の形態を説明すると、気化器本体１は横方向へ延び前後に貫通した吸気通路２、およびこれと直交して縦方向へ延び下端が閉止された弁孔３を有しており、円柱形の絞り弁４が弁孔３に回転可能且つ自身の中心軸線方向へ移動可能に嵌装されている。
【００１６】絞り弁４はその中心軸線に直交して吸気通路２とほぼ同一径の絞り通孔５を有しており、またその中心軸線上に位置させてノズル挿通孔６，計量針７，弁軸８を有している。ノズル挿通孔６は絞り弁４の下端部に設けられて燃料ノズル２２をほぼ隙間なく挿通させており、弁軸８は絞り弁４の上端から上方へ延び弁孔３の開放端面を覆ったカバー体９を貫通して外部へ突出している。計量針７は弁軸８のねじ孔１０にねじ込んだ調節ねじ１１に押しばね１２のばね作用で押し付けられているとともに、絞り通孔５に下方から突出している燃料ノズル２２に上方から差込まれており、調節ねじ１１のねじ込み位置によりアイドル位置における燃料ノズル２３への挿入深さ、従ってノズル口２４の開口面積を調節可能として絞り弁４に保持されている。
【００１７】弁軸８の軸端には運転者のアクセル操作によって旋回する絞り弁レバー１３が固着されているとともに、絞り弁４とカバー体９との間には両端をこれらに固定したねじりコイルばねからなる閉弁ばね１４が弁軸８を囲んで嵌入されている。また、絞り弁４は弁軸８側の端部にフランジ１５を有しており、その吸気通路２へ向かう下面にカム１６が形成されていて、気化器本体１に支持させたローラ１７がカム１６に接触している。
【００１８】アクセル操作によって絞り弁レバー１３を旋回させると、絞り弁４が一体に回転して絞り通孔５の吸気通路２との重なり度合いが変わることによってエンジンに送られる空気流量が制御される。これと同時に、ローラ１７に乗っているカム１６に従って絞り弁４が自身の中心軸線方向へ移動して計量針７の燃料ノズル２３への挿入深さが変わることによってノズル口２４から吸い出される燃料流量が制御される。
【００１９】気化器本体１の吸気通路２を挟んでカバー体９と反対側である下端面には、広く知られている膜式気化器と同じ定燃料室１８がダイヤフラム１９により大気室２０から区画されて設けられており、この定燃料室１８の燃料が主ジェット２１，逆止弁２２を経て燃料ノズル２３に入り、ノズル口２４から絞り通孔５の内部に吸い出される。
【００２０】また、エンジンのクランクケースに発生する脈圧によってダイヤフラムを動作させ燃料タンクの燃料を定燃料室１８に供給する、という燃料ポンプが気化器本体１の外側面適所に設置されている。以上に説明した構成は従来から知られている回転絞り弁式気化器と同じである。
【００２１】絞り弁４の全開位置において絞り通孔５は図２（Ａ），（Ｂ）に示すように吸気通路２と同一の中心軸線上に位置し、絞り弁４のアイドル位置において絞り通孔５は図３（Ａ），（Ｂ）に示すように下方へ移動して上流側開口５ａおよび下流開口５ｂの一部が吸気通路２の上流部（エアクリーナ側）２ａおよび下流部（エンジン側）２ｂと重なる。
【００２２】絞り弁４の小開度域では、絞り通孔５の内部は両端が絞られることにより下流部２ｂよりも低いが燃料を吸い出すのに充分な負圧となっている。しかし、空気は両端が絞られていることによって低速度で流れ、しかも上流部２ａの空気が上流側開口５ａから流入し大きく方向を変えて下流側開口５ｂの付近で再び大きく方向を変えて下流部２ａに流出するという経路をとるため内部で乱流状態となっている。
【００２３】このため、ノズル口２４から吸い出された燃料は空気流に乗ることができず、その多くが絞り通孔５の底部５ｃに落下することとなる。絞り通孔５の底面は吸気通路２の底面よりも低い位置に移動しており、吸気通路２から見て下方へくぼんだ底部５ｃに落下した燃料は、或る量が溜ったとき狭い下流側開口５ｂから吸気通路２の下流部２ｂへ負圧によって吸引送出され、再び或る量が溜ると送出される、という不連続な燃料供給を繰返す。
【００２４】本発明の主な目的はこのような不連続供給をなくすことにあり、そのために図１，図２，図３に示した実施の形態では絞り弁４の下端部外側周面に絞り通孔５の両端開口の底端を横切って周方向へ延びる溝通路２５を全周に亘って環状に設けるとともに、弁孔３の絞り弁４下端部を嵌装している孔底部３ａと吸気通路２の下流部２ｂとを連通して吸気通路２の中心軸線方向へ斜めに延びる孔からなる導通路２６を気化器本体１に設けた。
【００２５】溝通路２５は絞り弁４の全開位置で一部を吸気通路２に開放しているが、閉じ方向へ回転しながら下降するに伴って完全に孔底部３ａの内部に没入する。そして、絞り弁４の半開位置乃至アイドル位置で導通路２６と連通するようになっている。
【００２６】このような本実施の形態によると、両端開口５ａ，５ｂがかなり絞られて絞り通孔５内の空気流速が低下する半開位置で燃料が落下することがあっても、溝通路２５，導通路２６を通って下流部２ｂへ高い負圧により吸引送出され、このことは燃料の多くが落下するアイドル位置においても同じであり、半開位置よりもアイドル位置の方が下流部２ｂの負圧が高いことにより、落下燃料は連続的に送出され溜ることがない。
【００２７】また、溝通路２５は全周に亘って環状に設けられており、このような溝通路２５は機械加工によりきわめて容易に形成することができ、また気化器が傾いた状態で半開位置乃至アイドル位置とされても落下燃料は溝通路２５の低い方へ流入し、高い負圧に吸引させて下流部２ｂへ送出することができる、という利点がある。更に、絞り通孔５の両端開口５ａ，５ｂの底端を切欠いた状態で横切る周方向の溝通路２５と傾斜して直線状に延びる導通路２６とからなり、複雑な折れ曲がり部分を有しない簡単な通路形状であるため、燃料は溜ることなく円滑に送出され、アイドル不調、エンジン停止などの不都合を招かないものである。
【００２８】尚、溝通路２５と導通路２６とは絞り弁４のアイドル位置およびそれに近い開度域で連通するようにしてもよいが、半開位置以下で連通するようにした本実施の形態によると、落下燃料を直ちに送出し全運転域に亘って安定したエンジン運転を行なうことができる。
【００２９】図４（Ａ），（Ｂ）は本発明の異なる実施の形態を示すものであって、絞り弁４の下端部に設けた溝通路２７は絞り通孔５の下流開口５ｂの底端付近から開弁回転方向へ約四分の一円周長に亘って形成されており、導通路２８は孔底部３ａの下流側周面部分から吸気通路２の下流部２ｂ底面に沿って延びる傾斜溝によって形成されている。
【００３０】この実施の形態によると、溝通路２７は導通路２８と常時連通しているが、絞り弁４の全開位置乃至高開度位置で空気および燃料の流れおよび流量制御に悪影響を与えることは全くない。また、絞り弁４が全開位置から閉じ方向へ回転しながら下降するとき、溝通路２７は導通路２８と連通したまま孔底部３ａの内部に没入し、落下燃料を絞り通孔５の底部から受入れて導通路２８から吸気通路２へ送出させるように働く。
【００３１】尚、導通路２８を気化器本体１に形成する代りに、例えば溝通路２７に下端を連通させて上方へ延びる縦方向の溝を絞り弁４の外側周面に設けることにより形成することもできる。
【００３２】次に、図５，図６を参照して請求項５に記載した発明の実施の形態を説明すると、吸気通路２および弁孔３を有する気化器本体１，弁孔３に嵌装した絞り弁４，計量針７および燃料ノズル２３を具えており、アクセル操作に応じて絞り弁４が回転し絞り通孔５と吸気通路２との重なり度合いを変えるとともに、絞り弁４が自身の中心軸線方向へ移動し計量針７の燃料ノズル２３への挿入深さを変えることは図１に示したものと同じである。
【００３３】絞り通孔５の底部に落下した燃料を送出するための溝通路２９は図１に示したものと同様であって、絞り弁４の下端部外面に絞り通孔５の両端開口の底端を横切って周方向へ全周に亘って延び環状に形成されている。また、溝通路２９を吸気通路２の絞り弁４下流側に連通させる導通路３０は、アイドル位置において吸気通路２の下流部２ｂの底面と向かい合う位相において絞り弁４の外側周面に設けている。
【００３４】溝通路２９は絞り弁４の全開位置で一部を吸気通路２に開放しているが、閉じ方向へ回転しながら下降するに伴って孔底部３ａの内部に完全に没入することは図１に示したものと同じである。一方、導通路３０は溝であって絞り弁４の下端面に開放しそれより溝通路２９を横切って縦方向へ延び、アイドル位置において下流部２ｂと連通する長さおよび幅を有している。
【００３５】このようにした本実施の形態における導通路３０は、図５に示す全開位置で弁孔３と向かい合って吸気通路２から遮断されているが、図６（Ａ），（Ｂ）に示すアイドル位置で下流部２ｂの底部に向かって開口し、絞り通孔５の底部５ｃに落下した燃料を溝通路２９，導通路３０を通って下流部２ｂへ高い負圧により吸引送出する。また、導通路３０は絞り弁４の半開以下の小開度域で下流部２ｂと連通するようになり、この間に落下した燃料を下流部２ｂへ送出する。
【００３６】尚、本実施の形態では環状の溝通路２９と縦方向溝の導通路３０とを絞り弁４の外側周面に設けており、これらは簡単な機械加工で容易に形成することができる。
【００３７】前記の導通路３０は溝通路２９を下端としてそれより上方へ延びているものであってもよいが、図示形態のものは下端を孔底部３ａに連通させるとともに、吸気通路２の絞り弁４上流側である上流部２ａと孔底部３ａの低所とを気化器本体１に形成した斜め方向へ延びる孔からなる空気通路３１によって連通させた。
【００３８】このことにより、孔底部３ａの絞り弁４下方の空間は上流部２ａおよび下流部２ｂと常時連通し、弁孔３と絞り弁４との隙間やノズル挿通孔６と燃料ノズル２３との隙間から前記空間に燃料が漏れ落ちることがあっても、空気通路３１、孔底部３ａ，導通路３０を通って流れる空気によって溜りを作ることなく送出され、計量針７で適正量に計量した燃料が正確にエンジンに供給されることとなる。
【００３９】
【発明の効果】以上のように、本発明によると絞り弁の下端部外側周面と気化器本体の吸気通路部分とに形成した簡単な通路形状で絞り通孔内に落下した燃料を溜ることなく容易且つ確実に送出してエンジンに供給することができ、燃料の途切れや過剰供給によるエンジン不調、異常燃焼、エンジン停止などの不都合を生じさせず、安定した運転を行なうことができるものである。また、本発明の通路構造は絞り弁下端部の内部構造や形状に関係なく適用することができ、汎用性にすぐれている、という利点をもつものである。
【００４０】更に、もう一つの本発明によると前記に加えて、隙間を通って弁孔の底部に漏れ落ちた燃料を溜めることなくエンジンに向かって送出し、燃料流量の狂いをなくしてエンジンを安定よく運転することができるものである。
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| 【出願人】 |
【識別番号】３９６００３４１２
【氏名又は名称】ザマ・ジャパン株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年１２月２２日（１９９９．１２．２２） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９８１５４
【弁理士】
【氏名又は名称】橋本 克彦 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１８２６２０（Ｐ２００１−１８２６２０Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年７月６日（２００１．７．６） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３６４００２ |
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