(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、ニードルジェットの端部にオリフィスを備え、前記オリフィスは周面に形成した凹溝と、この凹溝中に開口している複数の流入口と、これら複数の流入口とが連通する流出通路とを備え、前記流入口を等間隔で開口した内燃機関用気化器において、前記オリフィスの端面に前記流出通路に連通する複数の流入口を等間隔で開口したことを特徴とする内燃機関用気化器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は内燃機関用気化器に関し、さらに詳しくは、吸気通路においてその通路の開口面積を調節することで発生する負圧を利用して液体燃料を吸い上げて、燃焼室に供給する気化器において、燃料液面の変動の影響を受けにくい気化器に関する。
【０００２】
【従来技術】
一般に、図１１に示されているように、気化器は吸気通路１０に存在するスロットルバルブ１１の開閉によりその上流と下流との間において発生する差圧（負圧）を利用して燃料タンクから燃料を吸引して吸気通路１０中の空気の早い流れに乗せて燃料を気体化し、これを燃焼室、いわゆるシリンダ内に送り込んでこれを燃焼させる機能をもつものであること周知のことである。さらに詳しく説明すると、図１１に示されているように燃料タンク側からの燃料通路１３が燃料溜り１４に開放されており、この燃料溜り１４と前記吸気通路１０の間には、オリフィス２０を介して管路であるニードルジェット１２の端部が開放されており、このニードルジェット１２内にテーパをもつニードル１２Ａが嵌装されて、このニードル１２Ａが長さ方向に移動することでニードルジェット１２との間に形成される開口面積を変化させて、吸気通路に供給する燃料の流量を調整するのである。
【０００３】
一般に、ニードルジェット１２の端部に位置するオリフィス２０は前記ニードルジェット１２とは別体のものになっており、ニードルジェット１２の端部に形成してある雌ねじ部にねじ込まれて一体化されている。このオリフィスの絞り径の選択により内燃機関、いわゆるエンジン性能が変わるため、とくに、エンジンを搭載した二輪車（バイク）のトライヤル、モトクロス、ロードレースなどの競技においては、その選択にかなりの神経が使われる。
【０００４】
図１２に示されているように、オリフィス２０の構成は６角ナット状のオリフィス本体２１に流入口２２Ａが形成されており、この流入口２２Ａが流入通路２２を経て流出通路２３に連続している。そして、ねじ部２４をニードルジェット１２の端部にねじ込むことでオリフィス２０が取り付けられている。この場合オリフィス本体２１の形状が６角ナット状であるのは閉め込み作業の都合からで、円筒形状の場合にはドライバのためのマイナス溝、あるいはプラス溝が必要になる。
【０００５】
そして、流入通路の直径はオリフィスの性能を左右することからその設定は最も神経をつかう作業であり、通常はオリフィス本体の底面中央にその流入口２２Ａが開けてある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
エンジンの場合、小型発電機のように定置型として使用される場合には、燃料溜りにおける燃料のレベルはエンジン振動による微細な変化はあっても、エンジン性能に変化を生じるような大きな変化はないが、そのエンジンが二輪車に搭載されている場合には、二輪車の姿勢に大きく影響され、例えば、前上り、前下がり、さらには右傾斜、左傾斜など走行中の姿勢は変幻万化であって、しかも、エンジン回転領域も低回転領域から高回転領域まできわめて広範にわたり、一定の条件で運転されるものではないので、燃料溜りにおける燃料レベルは絶えず変化し、いわゆる液面が踊っているので、極端な場合には一瞬ではあってもオリフィスの部分が燃料のレベルから露出してしまい、燃料を吸収することができなくなって、エンジンに供給することができなくなる事態が発生する。これがいわゆるエンジンの息つき現象であり、バイクの出力の立ち上がりが一瞬ながら遅れてしまう原因である。
【０００７】
例えば、コーナリング走行において、車体が傾き、前記したようにオリフィスが燃料レベルから離れてしまったような場合、コーナから脱出してエンジンを直ちに立ち上がらせようとして、いわゆるスロットルバルブを大きく開いて全開してエンジンの立ち上がりを期待しても急速な燃料供給に追従することができず、エンジンは息つき現象を生じて、一瞬、たち上がりが遅れてしまい勝負に負ける事態に陥ることがある。
このような現象はエンジン性能を低下させるために一般的にはエンジンそのものが良くないと判断されがちであるが、本当は気化器の性能が悪いのであって、これを改良することでエンジン性能は著しく向上するのである。
【０００８】
また、エンジンの急速な高回転により気化器全体が振動したり、車体が急加速状態におかれた状態では気化器の燃料溜りでのガソリンのレベルが大きく変化するために、吸気通路に対して一度に大量のガソリンが供給される事態となりガソリンは微細粒子にならずに直接シリンダ内部に供給されてしまい、甚だしい場合にはエンジンがストップ状態に陥ることもあった。
そこで、ガソリンが一時的に過供給された状態では、そのガソリンを直ちにベンチュリ管である吸気通路に供給することなく、一旦ガソリンを流入口辺りで保持することで、また、燃料のガソリンのレベルが絶えず変化するような状態であっても、スロットルバルブの開放に追従して間髪を入れずエンジン回転が高速回転領域に移行することができるようにすることが理想的であり、また、減速時には直ちに燃料供給を中断できることが気化器にとって望ましいところである。
そこで、本発明は、エンジンの減速状態から加速状態への移行、あるいは、その逆の移行、いわゆるエンジンの立ち上がりを円滑、かつ迅速に、またエンジンブレーキの作動力向上も期待できるようにすることを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、エンジンが減速状態のとき燃料であるガソリンがジェットニードルから、すべて燃料溜りに落ちてしまうことを防止することはもちろん、オリフィス部分が燃料液面から離れてしまう状態に陥ってもその状態から直ちに、エンジン回転が立ち上がることができるように構成したものである。すなわち、ニードルジェットの端部に装着してあるオリフィスの形状を改良してガソリンの供給を迅速に行うことができ、しかも、減速状態や、バイクの姿勢が大きく変化してオリフィスからのガソリンの供給が途絶えたような場合でも、ガソリンの全てが燃料溜りに戻ることがなく、オリフィス部分において燃料溜りへのガソリンの戻りを抑えて、次の立ち上がりにはオリフィス部分から吸気通路（管）に至る間に存在するガソリンを直ちに吸気通路に供給して、これを気化してシリンダへと供給することができるように、オリフィスに設けてある流入口の数をひとつではなく複数個にし、流入通路から流出通路へと連続するように構成したことを特徴とするものである。
【００１０】
【作用】
本発明は上述のような構成であるから、オリフィスから吸気通路に至る間のニードルジェット内にガソリンを一旦溜め込んだ状態を創出し、吸気通路が開かれた時、溜め込まれているガソリンを直ちに吸気通路に供給し、たとえ、燃料溜りからのガソリン供給が途絶えた状態であっても、エンジンを瞬時に高速回転可能な状態に持ちきたすことができるようにすることができる。
これは、オリフィスの形状改良により、この部分が燃料であるガソリンのダム機能となり、この部分に保持されるガソリンは多量であり、また、一旦吸入したガソリンの保持は確実であるなどの特徴がある。
また、燃料の液面変化がいかようになろうとも、燃料の供給は確実であるとともに、過剰供給も防止でき、さらには、気化器の組み立て、分解作業においても工具の使用上便利である。
【００１１】
【実施例】
次に本発明の実施例を添付した図面の図１ないし図１１に沿って説明する。なお、従来の気化器を説明した図１１における同一部材と同一のものには同一の符号を付してある。これらの図において符号１０はベンチュリ管である吸気通路を示し、この吸気通路１０には、スロットルバルブ１１、このスロットルバルブ１１と連動関係に置かれているニードル１２Ａ、このニードル１２Ａが嵌装されているニードルジェット（メインノズルとも呼ばれている）１２が配置され、このニードルジェット１２の端部にはオリフィス２０がねじ結合されている。このような構成は従来の気化器においでも採用されているものである。
【００１２】
図１はジェットニードル１２のニードル１３を省略して示す図であって、ジェットニードル１２の端部にはオリフィス２０がねじ結合されており、このオリフィス２０は、円筒型をしたオリフィス本体２１に放射状に６個の流入通路２２が等間隔に形成されており、これらの流入通路２２は中心位置において流出通路２３となってひとつに纏まり、前記流入通路２２と流出通路２３とは立体的に直交する状態になっている。この流出通路２３は前記オリフィス本体２１に形成してある雄ねじ部２４の中心部を貫いて、ジェットニードル１２の雌ねじ部１２Ｂに対してねじ結合したときジェットニードル１２のニードル１２Ａが存在する空間に連通することができる。
【００１３】
このオリフィス本体２１の流入通路２２と、その流入口２２Ａが６個になっているので、従来のオリフィスにおける流入通路の内径よりひとつあたりの流入通路の内径は小さくなり、ガソリンの表面張力の作用を受けてその内面に付着する量も多くすることができる。これにより減速状態からエンジンを急速に立ち上がらせた場合にも、オリフィス２０の流入通路２２に溜っている大量のガソリンが瞬時にジェットニードル１２に供給されることになって、ベンチュリ管である吸気通路１０中の空気の流れによりシリンダへと供給される。
したがって、エンジンの息つき現象の発生を確実に防止している。もちろん、減速状態に移行してニードル１２Ａがジェットニードル１２の通路を狭く、閉じたような状態にした場合でも、ガソリンは複数の流入口２２Ａや、これに連なる通路に蓄えられているので、次の変化に追従することはきわめて容易である。
【００１４】
図２に示すものは、オリフィス本体２１の周面に流入口２２Ａが開口したもので、流入通路２２は放射状に６本形成され中心部において軸心方向に伸びる流出通路２３に合流することができるようになっている。オリフィス本体２１が円筒形であるのでドライバのためのマイナス溝、あるいはプラス溝２２Ｂが形成されている。
当然のことながら、前記実施例同様にガソリンの保持能力は向上し、急速なエンジン加速にも追従することができる。
【００１５】
図３に示すものは、オリフィス本体２１の周面に凹溝２５を形成して、この凹溝２５に流入口２２Ａを開放して構成したもので、この凹溝２５の容積部分だけガソリンを溜め込むことができるのでガソリンの保持能力は向上し、従来発生しがちであったガソリンがジェットニードル１２から抜け落ちた場合、発生するエンジンの息つき現象を防止することができる。
【００１６】
図４に示すものは、図３に示す実施例と比較して、凹溝２５の縁にフランジ２６を形成して、凹溝２５の容積と、フランジ２６、２６間の容積とに比例してガソリンの保持能力は向上することになり、スロットルバルブの急速な開放によってもエンジン立ち上がりに十分対応できて、加速することができるものである。
【００１７】
図５に示すものは、オリフィス本体２１の（端面としての）上面部をテーパ面２７とし、このテーパ面２７に流入通路２２の流入口２２Ａを６個等間隔に開口させて構成したもので、流入通路２２は流出通路２３に対して４５度の傾きで、ガソリンの流れは一旦吸入された後１３５度曲がる状態になっており、ガソリンの吸入抵抗は大きく、過剰吸入を防ぐことができる。
【００１８】
また、図６に示すものは、図５に示す実施例を上下に反転した状態のもので、オリフィス本体２１の下面にテーパ面２８を形成して、このテーパ面２８に流入口２２Ａを開口させたものであって、図５に示す実施例における流入通路２２に比較すると流入抵抗は小さく、負圧の小さいエンジンに適している。
【００１９】
さらに、図７に示すものは、オリフィス本体２１の底面に同心円上に６個の流入口２２Ａを開口したもので、流入通路２２は流入通路２３に向かって途中で直角に屈折し、さらに直角に屈折して流出通路２３に対して連続している。これによれば、流入抵抗は小さいが、ガソリンの保持能力は大きくなっている。
【００２０】
図８に示すものは、オリフィス本体２１に形成した流入通路２２がオリフィス本体内部においてＴ型にクロスしており、図面上水平な流入通路と、同じく図面上垂直な流入通路とが中心部において流出通路２３に連続しているものである。オリフィス本体の底面において流入通路２２の流入口が開口されているので、流入抵抗は小さく、ガソリンの保持能力は向上している。
【００２１】
図９は流入通路２２が流出通路２３に対して軸心に沿って２段状になっていて、ガソリンの吸入抵抗を軽減している上に、ガソリンの保持力も向上させているので、エンジンの急速な加速にも十分追従してガソリンの供給を行うことができる。
【００２２】
また、図１０に示すものはオリフィス本体２１の端面に３個の流入通路を開設したものであり、流出通路２３に向かう途中において一本化して流出通路２３に連続しており、ガソリンの流線は軸心に沿っているので、流入抵抗はきわめて小さく、また、ガソリンは保持力は大きい。
【００２３】
これらの実施例では、オリフィスにおける流入通路が少なくとも二つ以上の複数個形成され、これらの流入通路は単一の流出通路に連絡し、ニードルジェットにガソリンを供給することができるので、吸入不足の発生はなく、しかもオリフィス内のガソリンをその表面張力により保持することができ、急速なエンジン立ち上がりに対応することができる。また、ガソリン保持力が大きくなっているので、急減速の場合に生ガスが吸入されることもない。
なお、以上の実施例を適宜組み合わせることも可能であり、また、オリフィスはスロージェット、パイロットジェットなどにも適用することができ、さらに、二輪車だけでなく四輪自動車の気化器として使用すれば、急加速急減速を繰り返すレース、ラリー、トライヤルレースに適したパワーユニットを供給することができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の気化器によれば、オリフィスの入口から吸気通路に至る間のニードルジェット内にガソリンを一旦溜め込んだ状態を創出し、吸気通路が開かれた時直ちにガソリンを吸気通路に供給し、たとえ、燃料溜りからのガソリン供給が途絶えた状態であってもエンジンを瞬時に高速回転可能な状態に持ちきたすようにすることができる。
これは、燃料を一旦溜め込んだ状態でこれを供給することができ、しかも、流入口が複数個あるので、燃料の液面変動にも追従でき、形状改良されたオリフィスによりガソリンの吸入は多量であり、また、一旦吸入したガソリンの保持は確実である。
したがって、出力向上、低回転領域においても出力が向上するので燃費が向上し、排ガス総量、排ガス濃度が減少するなどの効果があり、内燃機関として福音である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の気化器のニードルジェット部分の断面図である。
【図２】  本発明の気化器に用いるオリフィスの半側断面図と底面図である。
【図３】  本発明の気化器に用いるオリフィスの半側断面図と底面図である。
【図４】  本発明の気化器に用いるオリフィスの半側断面図と底面図である。
【図５】  本発明の気化器に用いるオリフィスの半側断面図と平面図である。
【図６】  本発明の気化器に用いるオリフィスの半側断面図と底面図である。
【図７】  本発明の気化器に用いるオリフィスの半側断面図と底面図である。
【図８】  本発明の気化器に用いるオリフィスの側面図と底面図である。
【図９】  本発明の気化器に用いるオリフィスの側面図と底面図である。
【図１０】  本発明の気化器に用いるオリフィスの半側断面図と底面図である。
【図１１】  気化器を説明する概略断面図である。
【図１２】  従来のオリフィスの半側断面図と底面部である。
【符号の説明】
１０    吸気通路
１１    スロットルバルブ
１２    ジェットニードル
２０    オリフィス
２１    オリフィス本体
２２    流入通路
２２Ａ  流入口
２２Ｂ  マイナス溝
２３    流出通路
２４    雄ねじ部
２５    凹溝
２６    フランジ
２７    テーパ面
２８    テーパ面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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