| 【発明の名称】 |
キャブレタ |
| 【発明者】 |
【氏名】中村 春信
【氏名】上村 賢治
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| 【要約】 |
【課題】エンジンの回転速度が高くなるに従って増加する燃料消費量の割合を少なくすることを課題とするものである。
【解決手段】ベンチュリ管２０の喉部２０ａに燃料の噴霧ノズル２１を設け、この噴霧ノズル２１に導通する燃料充填室２２を設け、燃料タンクに導通する室２３と前記燃料充填室２２との間に燃料の流通量を調整するニードルバルブ２４を設け、このニードルバルブ２４の基端部２４ａを中間部２５ａが支軸２５ｄで回動自在に支持されたレバー２５の一端部２５ｂに取り付け、このレバー２５の他端部２５ｃを、前記燃料充填室２２と気体充填室２６との境に設けたダイヤフラム２７の面の中央部に設けた当接部２７ａに当接させ、キャブレタを備えたエンジンの回転速度が高くなるに従って、燃料の消費量が多くなる割合が従来のキャブレタより小さくなるように、前記気体充填室２６に導通する通気孔２８を、ベンチュリ管２０の縮径部２０ｂの最良の設計位置に設けたことを特徴とするキャブレタ。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】ベンチュリ管の喉部に燃料の噴霧ノズルを設け、この噴霧ノズルに導通する燃料充填室を設け、燃料タンクに導通する室と前記燃料充填室との間に燃料の流通量を調整するニードルバルブを設け、このニードルバルブの基端部を中間部が回動自在に支持されたレバーの一端部に取り付け、このレバーの他端部を、前記燃料充填室と気体充填室との境に設けたダイヤフラムの面に当接させ、キャブレタを備えたエンジンの回転速度が高くなるに従って、燃料の消費量が多くなる割合が従来のキャブレタより小さくなるように、前記気体充填室に導通する通気孔を、ベンチュリ管の縮径部の位置に設けたことを特徴とするキャブレタ。
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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、内燃機関のシリンダに供給する混合ガス（空気と燃料の混合ガス）を生成するためのキャブレタ（気化器）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来のこの種のキャブレタの原理を示す断面図であり、ベンチュリ管１の喉部２に燃料（例えばガソリン）の噴霧ノズル３を設け、この噴霧ノズル３に導通する燃料充填室４を設け、燃料タンクに導通する室５と前記燃料充填室４との間に燃料の流通量を調整するニードルバルブ６を設け、このニードルバルブ６の基端部６ａを、中間部７ａが回動自在に支軸８で支持されたレバー７の一端部７ｂに取り付け、このレバー７の他端部７ｃを、前記燃料充填室４と気体充填室９との境に設けたダイヤフラム１０の面の当接部１０ａに当接させ、前記気体充填室９から大気に導通する通気孔１１を設けたキャブレタとしたものである。なお、ベンチュリ管１の空気の入口側１ａはエアクリーナに接続され、ベンチュリ管１の混合ガスの出口側１ｂは図示しないシリンダに導通される。
【０００３】図５は従来の他のキャブレタの原理を示す断面図であり、図４に示す従来例と相違する点は、前記気体充填室９に導通する通気管１２を、エアクリーナ１３とキャブレタとの連結部材１４に連接したものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】近年、排気ガス中の有害成分の量の低減化を図って開発された４サイクルエンジンは、４サイクルエンジンでありながら、キャブレタで生成された混合ガスをクランクケースに吸入してピストンの後退時に圧縮した後に、シリンダの吸入弁に送り込むようになっている。すなわち、このようなエンジンを加給気付きエンジンと言い、キャブレタのベンチュリ管の喉部にかかる負圧が、通常のエンジンのキャブレタにかかる負圧よりも大きい。
【０００５】図４に示す従来のキャブレタは、前記燃料充填室４と気体充填室９との境に設けたダイヤフラム１０の片側の気体充填室９に大気圧がかかっているので、図６において点線で示す特性曲線で示すように、エンジンの回転速度が高くなればなるほど、ベンチュリ管１の喉部２にかかる負圧が大きくなって、ダイヤフラム１０が燃料充填室４側に変位し、その変位に従って前記レバー７の他端部７ｃが押動され、レバー７の一端部７ｂに取り付けたニードルバルブ６の開口が大きくなって、この開口を通る燃料が多くなり、燃料の消費量が多くなる。すなわち、混合ガスの燃料が占める割合が多くなると、かえってエンジンの出力が低下するとともに、排気ガス中の有害成分の量も多くなるなどの不具合が発生する。
【０００６】図５に示す従来のキャブレタは、前記気体充填室９に導通する通気管１２を、エアクリーナ１３とキャブレタとの連結部材１４に連接したので、前記気体充填室９には、大気圧よりやや低い気圧がかかるが、エンジンの回転速度が高くなるに従って、燃料の消費量が多くなる点は、図４に示す従来の場合とあまり変わらない。本発明は、エンジンの回転速度が高くなるに従って、燃料の消費量が多くなる割合が従来のキャブレタより小さくなるようにすることによって、燃料の消費量を少なくするとともに、排気ガス中の有害成分の量の低減を図ることができるキャブレタを提供することを目的としたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するために、本発明は、図１に示すように、ベンチュリ管２０の喉部２０ａに燃料の噴霧ノズル２１を設け、この噴霧ノズル２１に導通する燃料充填室２２を設け、燃料タンクに導通する室２３と前記燃料充填室２２との間に燃料の流通量を調整するニードルバルブ２４を設け、このニードルバルブ２４の基端部２４ａを中間部２５ａが支軸２５ｄで回動自在に支持されたレバー２５の一端部２５ｂに取り付け、このレバー２５の他端部２５ｃを、前記燃料充填室２２と気体充填室２６との境に設けたダイヤフラム２７の面の中央部に設けた当接部２７ａに当接させ、キャブレタを備えたエンジンの回転速度が高くなるに従って、燃料の消費量が多くなる割合が従来のキャブレタより小さくなるように、前記気体充填室２６に導通する通気孔２８を、ベンチュリ管２０の縮径部２０ｂの最良の設計位置に設けたことを特徴とするキャブレタとしたものである。なお、ベンチュリ管２０の空気の入口側２０ｃはエアクリーナに接続され、ベンチュリ管２０の混合ガスの出口側２０ｄは後述する図３に示したシリンダに導通される。
【０００８】このように、キャブレタを備えたエンジンの回転速度が高くなるに従って、燃料の消費量が多くなる割合が従来のキャブレタより小さくなるように、前記気体充填室２６に導通する通気孔２８を、ベンチュリ管２０の縮径部２０ｂの最良の設計位置に設けたことにより、エンジンの高速回転時に、前記燃料充填室２２と気体充填室２６との圧力差が、従来のキャブレタに比べて小さくなるので、この圧力差に応じて変位する前記ダイヤフラム２７の変位量が少なくなり、この変位量に応じてニードルバルブ２４の開閉が調整され、その開閉調整による燃料の流量が、従来のキャブレタより少なくなる。
【０００９】前記通気孔２８をベンチュリ管２０の縮径部２０ｂの最良の設計位置に設けるには、まず、通気孔２８をベンチュリ管２０の縮径部２０ｂの所望位置に設定してキャブレタを作り、このキャブレタを備えたエンジンで、回転速度に対する燃料消費量の特性を測定する。その測定の一例を示すと、図６において、実線で示すようになる。つぎに、前記通気孔２８をベンチュリ管２０の縮径部２０ｂの他の所望位置に設定して同様の測定を行う。そして、これらの測定結果を比較検討すると、ベンチュリ管２０の縮径部２０ｂの最良の設計位置に前記通気孔２８を設定することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】図２は本発明を含んだキャブレタの実施の形態を示す縦断面図であり、本発明は、図１に示す部分と同一部分には同一符号を付けて説明すると、ベンチュリ管２０の喉部２０ａに燃料の噴霧ノズル２１を設け、この噴霧ノズル２１に導通する燃料充填室２２を設け、燃料タンクに導通する室２３と前記燃料充填室２２との間に燃料の流通量を調整するニードルバルブ２４を設け、このニードルバルブ２４の基端部２４ａを中間部２５ａが支軸２５ｄで回動自在に支持されたレバー２５の一端部２５ｂに取り付け、このレバー２５の他端部２５ｃを、前記燃料充填室２２と気体充填室２６との境に設けたダイヤフラム２７の面の中央部に設けた当接部２７ａに当接させ、キャブレタを備えたエンジンの回転速度が高くなるに従って、燃料の消費量が多くなる割合が従来のキャブレタより小さくなるように、前記気体充填室２６に導通する通気孔２８を、ベンチュリ管２０の縮径部２０ｂの最良の設計位置に設けたものである。
【００１１】さらに、このキャブレタの実施の形態を詳細に説明すると、燃料（例えばガソリン）は、燃料タンクに導通する燃料吸入口２９から吸入され、濾過部材３０とインレットバルブ３１を通って燃料タンクに導通する室２３ａに充填される。燃料がこの室２３ａに充填されるようにするために、エンジンのインパルスすなわちクランクケース内の（＋）圧と（−）圧が交互に加わる流通孔３２に導通する室３３と前記室２３ａとの間に、フューエルポンプ・ダイヤフラム３４が設けられており、従って、エンジンが回転し、エンジンのインパルスが前記室３３に加わることにより、フューエルポンプ・ダイヤフラム３４が図において上下に変位して、前記燃料吸入口２９から室２３ａに燃料が吸引されて充填される。
【００１２】前記燃料が充填された室２３ａに連通する部屋２３ｂと前記ニードルバルブ２４が設けられた室２３（燃料タンクに導通する室）との間に設けたアウトレット・バルブ３５を通って、前記室２３に燃料が充填される。この室２３に充填された燃料は、エンジンの回転時に、前記燃料充填室２２と気体充填室２６との圧力差に応じて変位する前記ダイヤフラム２７の変位量に応じてニードルバルブ２４の開閉が調整されて、燃料が前記燃料充填室２２に充填される。この燃料の充填量は、エンジンの回転速度が高くなるに従って、前記ダイヤフラム２７およびレバー２５が大きく変位し、前記ニードルバルブ２４が大きく開いて多くなる。そして、前記燃料充填室２２に充填された燃料は、チェックバルブ２１ａ（逆流防止機能を有する）を介して噴霧ノズル２１へ流れる。なお、符号３６は前記レバー２５を復帰させるコイルスプリングである。
【００１３】前記燃料充填室２２に連通して、キャブレタの外部からエンジンの始動時に手で押動・離間させることによって弁３７ａが開閉して、燃料充填室２２の燃料をオーバフロー・パイプ３８側に押し出すためのポンプ３７が設けられている。このオーバフロー・パイプ３８は燃料タンクに連通している。なお、符号３９は前記噴霧ノズル２１に挿入量を調整可能に挿入したニードルピンで、このニードルピン３９の調整ねじ頭３９ａを回すことによって噴霧ノズル２１へのニードルピン３９の挿入量を調整して、燃料の噴霧量を調整することができる。
【００１４】図３の（ａ）は前記のようなキャブレタを備えた小形エンジンの縦断面図で、図３の（ｂ）は図３の（ａ）におけるＡ−Ａ断面図であり、潤滑油を含んだ燃料と空気の混合ガスがキャブレタＣから混合ガスの流通路４０を経てシリンダ４１内に供給されるよう逆止弁（例えばリードバルブ）４２を備えた混合ガスの吸入口４３が、ピストン４４の上死点付近ではピストン４４によって完全に開かれるようにシリンダ内壁４１ａに穿設され、前記ピストン４４の上死点以外の移動においてピストン４４との間に所定の間隙が生じるようにシリンダ内壁４１ａに前記吸入口４３に連通する凹溝４１ｂが形成されている。なお、４２ａは前記逆止弁４２のストッパである。
【００１５】前記ピストン４４の下降行程によってクランク室４５に押圧された混合ガスが、クランク室内壁４５ａに穿設された混合ガスの出口４５ｂからシリンダ４１の外側に押し出され、シリンダ４１の外側から、吸入弁４８および排気弁４９を開閉駆動する動弁機構５０に連通する混合ガス通路（図示しない）を経て、さらに、前記吸入弁４８に連通するように吸気通路５１を設けている。なお、前記混合ガスの出口４５ｂには、混合ガスがクランク室４５に逆流しないように逆止弁（リードバルブ）５２が設けられている。符号５２ａはこの逆止弁５２のストッパである。
【００１６】このような機構にしたことにより、ピストン４４の下降行程によってクランク室４５に押圧された混合ガスが、クランク室内壁４５ａに穿設された混合ガスの出口４５ｂからシリンダ４１の外側に押し出され、シリンダ４１の外側に設けられた前記吸入弁４８と排気弁４９とを開閉する動弁機構５０に連通する混合ガス通路を経て、シリンダ４１の頂部の吸入弁４８に連通する吸気通路５１に流入し、吸入弁４８が開弁した時に押圧された混合ガスが吸入弁４８を通ってシリンダ４１内に流入するので、エンジンの出力が向上する。
【００１７】また、クランク室４５で押圧された混合ガスが、前記吸入弁４８および排気弁４９を開閉するロッカアーム５０ａ，５０ｂを駆動するプッシュロッドなどを備えた動弁機構５０が配設された混合ガス通路および吸気通路５１を経て吸入弁４８に流れるので、混合ガスに含まれた潤滑油が前記動弁機構５０の各構成部材に付着して潤滑作用がよくなる。
【００１８】また、前記シリンダ内壁４１ａに穿設した逆止弁４２を備えた混合ガスの吸入口４３に、前記ピストン４４が移動して来たときに、前記吸入口４３から流入して来た混合ガスの一部が、ピストン４４の内部のコンロッド６１の先端連結部Ｘに当たるように、前記ピストン４４に貫通孔４４ａを穿設している。このように機構としたことにより、前記吸入口４３からシリンダ４１内に吸入される混合ガスの一部がピストン４４の貫通孔４４ａを通って内部のコンロッド６１の先端連結部Ｘに当たるので、前記先端連結部Ｘの潤滑作用がよくなる。また、前記動弁機構５０やシリンダ４１内やピストン４４に付着した潤滑油は、順次燃焼するので、潤滑油を回収する手段は必要なく、勿論、オイルパンも必要ないので、エンジンを３６０°どの方向に傾けても運転することができる。
【００１９】また、前記キャブレタＣは、縦型のシリンダ４１に隣接し排気口４６に連結して設けたマフラ４７の位置と反対側で、かつ、燃料タンク５３の上方位置に配設されている。なお、符号５３ａは燃料タンク５３のキャップである。また、図３に示す、符号５４は前記ロッカアーム５０ａを押し上げて吸入弁４８を閉じるコイルスプリング、５５は前記ロッカアーム５０ｂを押し上げて排気弁４９を閉じるコイルスプリングで、ロッカアーム５０ａ，５０ｂの他端を前記コイルスプリング５４，５５に抗して押し下げて、吸入弁４８と排気弁４９とを交互に開くようになっている。前記のような動弁機構５０を構成する各部材が、前記クランク室内壁４５ａに穿設された混合ガスの出口４５ｂからシリンダ内壁４１ａの外側を通って吸入弁４８に連通するように設けられた混合ガスの流通路の中に設けられている。また、符号５６は前記動弁機構５０およびロッカアーム機構を覆ったカバー、５７はエアクリーナ、５８はエアクリーナのカバー、５９は一端に取付けたウエイト付フィルタ６０を燃料タンク５３の中に入れ、他端をキャブレタＣに接続した燃料パイプである。
【００２０】
【発明の効果】本発明は前記のように、すなわち、ベンチュリ管の喉部に燃料の噴霧ノズルを設け、この噴霧ノズルに導通する燃料充填室を設け、燃料タンクに導通する室と前記燃料充填室との間に燃料の流通量を調整するニードルバルブを設け、このニードルバルブの基端部を中間部が回動自在に支持されたレバーの一端部に取り付け、このレバーの他端部を、前記燃料充填室と気体充填室との境に設けたダイヤフラムの面に当接させ、キャブレタを備えたエンジンの回転速度が高くなるに従って、燃料の消費量が多くなる割合が従来のキャブレタより小さくなるように、前記気体充填室に導通する通気孔を、ベンチュリ管の縮径部の位置に設けたキャブレタとしたので、エンジンの回転速度が高くなるに従って、燃料の消費量が多くなる割合が、従来のキャブレタより小さくなるので、燃料の消費量を少なくするとともに、排気ガス中の有害成分の量の低減を図ることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１９０３１２
【氏名又は名称】新ダイワ工業株式会社
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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】１０００６４４１４
【弁理士】
【氏名又は名称】磯野 道造
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１８２６２１（Ｐ２００１−１８２６２１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年７月６日（２００１．７．６） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３６４０６１ |
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