(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
胴体を貫通して形成された吸気路と、前記吸気路を開閉する蝶形の絞り弁と、燃料を前記絞り弁の下流側で前記吸気路に送出する燃料ノズルを有する単一の燃料系統と、前記燃料ノズルに挿入された計量針と、前記絞り弁と一体回転するカム部材および前記計量針を保持してその中心軸線方向へ前記カム部材により往復動させられる従動部材を有する連動機構と、前記カム部材を回動させて前記絞り弁をアイドル開度から少し開いた起動開度とするファストアイドドルカムおよび前記従動部材を前記カム部材から離間させて前記計量針をアイドル位置から燃料送出量を増大する起動位置とするリフトアップカムを有する手動の始動機構とを具えたことを特徴とする気化器。
【請求項２】
前記吸気路が全長ほぼ均一径である請求項１に記載した気化器。
【請求項３】
前記吸気路が前記燃料ノズルおよび計量針を配置した部分にベンチュリを有する請求項１に記載した気化器。
【請求項４】
前記カム部材は前記胴体に対して反対側の面にカム面を有しており、前記従動部材は前記カム面にばね力によって接触させられている請求項１に記載した気化器。
【請求項５】
前記始動機構は基端に始動レバーを有する軸部片の先端に前記ファストアイドルカムおよびリフトアップカムを設けたものであり、前記絞り弁の弁軸および前記計量針に対して前記軸部片が直角の方向に配置されている請求項１に記載した気化器。
【請求項６】
前記始動機構は基端から先端に貫通した通孔を有する中空体であり、前記絞り弁・計量針を起動開度・起動位置とする位置からこれらを解放する方向へ回転させる戻しばねを前記通孔に収装して具えている請求項１または５に記載した気化器。
【請求項７】
前記カム部材と従動部材、および前記ファストアイドルカムとリフトアップカムが前記胴体に取り付けたカバー体に内蔵されており、そして前記ファストアイドルカムとリフトアップカムを回転させる始動レバーが前記カバー体の外部に配置されている請求項１，５または６に記載した気化器。
【請求項８】
前記絞り弁・計量針をアイドル開度・アイドル位置とする不作動位置、起動開度・起動位置とする作動位置、これらの中間の開度・位置とする半作動位置の三位置に前記始動機構を保持するロック機構を具えている請求項１，５，６または７に記載した気化器。
【請求項９】
前記ロック機構は前記始動レバーに設けた係合部および両側縁の当り部と、前記胴体または／および前記カバー体に設けた係止突起および二つの停止部とからなり、前記始動機構を前記始動レバーが前記停止部の一つと係止突起とに前記当り部が当って挟まれることにより不作動位置または作動位置に保持し、前記係合部に前記係止突起が係合することにより半作動位置に保持するものである請求項８に記載した気化器。
【請求項１０】
前記胴体とカバー体との合わせ面にこれらに形成した半割り軸孔が向かい合っており、前記軸部片が前記二つの半割り軸孔からなる軸支孔に嵌め込まれている請求項７に記載した気化器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は主として汎用エンジンに燃料を供給するための気化器、詳しくは蝶形の絞り弁およびその開閉動作に応じて計量された燃料を送出する単一の燃料系統を具えてなるものであって、始動時に高濃度混合気を供給することができるようにした気化器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
２サイクルまたは４サイクルの汎用エンジンに燃料を供給する気化器として、特開昭５５−６９７４８号公報などに記載されているように固定ベンチュリ型であって蝶形の絞り弁と主系統および低速系統の二つの燃料系統とを具えたもの、実公昭４９−１７６８２号公報などに記載されているように可変ベンチュリ型であって円柱形の摺動絞り弁と摺動絞り弁に設けた計量針によって燃料送出量が可変とされた単一の燃料系統とを具えたもの、特開昭５８−１０１２５３号公報などに記載されているように円柱形の回転絞り弁と回転絞り弁に設けた計量針によって燃料送出量が可変とされた単一の燃料系統とを具えたもの、があることは周知である。
【０００３】
そして、摺動式または回転式の絞り弁を具えたものは、固定ベンチュリ型のものと比べて燃料系統が単一であるために低速から高速への燃料のつながりが円滑であるとともに燃料通路構成が簡単である、全開時に吸気路と同じ通路断面積を与えるので高出力時の要求空気流量を確保しやすい、という利点を有している。
【０００４】
その反面、摺動絞り弁は一体に移動する計量針のために摺動絞り弁のストロークと少なくとも同等のスペースを設ける必要があるため、気化器を充分に小形化することができないという問題がある。また、回転絞り弁は中心軸線方向一体に移動する計量針の僅かな移動でエンジン全運転域の要求燃料流量を制御するため、燃料ノズルと計量針との形状・寸法関係、設置関係を高精度に設定しなければならないという設計上、製造上の困難がある。
【０００５】
一方、これらの気化器においてエンジンの始動性、殊に冷間始動性を向上させるため、チョーク弁や始動燃料通路を設けること、或いは回転絞り弁を中心軸線方向へ少し移動させる手段を設けることが行われているが、チョーク弁や始動燃料通路は気化器の大形化、燃料通路構成の更なる複雑化を招く。また、実開平６−８３９４３号公報などに記載されている回転絞り弁をカムにより移動させるなどの手段は、全ストロークが小さい計量針を微小ストローク移動させることとなるため設計、製造が更に面倒且つ困難なものとなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は固定ベンチュリ型、摺動絞り弁式、回転絞り弁式の各気化器がそれぞれもっている高出力化と燃料のつながり、全体の小形化実現、始動性向上手段を含めた設計および製造の容易性、の少なくともいずれかに難点がある、という前述の課題を解決するためになされたものであって、これらの課題を伴わない気化器を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は胴体を貫通して形成された吸気路と、吸気路を開閉する蝶形の絞り弁と、燃料を絞り弁の下流側で吸気路に送出する燃料ノズルを有する単一の燃料系統と、燃料ノズルに挿入された計量針と、絞り弁と一体回転するカム部材および計量針を保持してその中心軸線方向へカム部材により往復動させられる従動部材を有する連動機構と、カム部材を回動させて絞り弁をアイドル開度から少し開いた起動開度とするファストアイドルカムおよび従動部材をカム部材から離間させて計量針をアイドル位置から燃料送出量を増大する起動位置とするリフトアップカムを有する手動の始動機構とを具えたものとした。
【０００８】
吸気路をベンチュリをもたない全長ほぼ均一径とすることによって高出力時の要求空気流量を容易に確保できるとともに、絞り弁を蝶形としたことによって摺動形や回転形のものに比べて弁軸線方向を短くして気化器全体の小形化を図ることができる。また、燃料ノズルを絞り弁下流側に設置して絞り弁と連動する計量針で燃料送出量を制御させるものとしたことにより、単一の燃料系統でエンジン全運転域の要求燃料流量を制御することができる。そして、計量針のストロークをカムによって任意に設定できるので、エンジン全運転域に亘って燃料送出量を適正に制御する機能を容易にもたせることができる。
【０００９】
更に、エンジンの始動にあたって連動機構によることなく手動の始動機構によって絞り弁と計量針とを動作させるものとしたことにより、エンジン回転維持に必要な空気流量と始動に要求される高濃度混合気とが容易に得られ、冷間始動も確実に行なわせることができる。そして、リフトアップカムによる計量針の移動量は連動機構による全ストローク内で設定されるので、設計、製造が容易なものとなる。
【００１０】
尚、吸気路を全長ほぼ均一径とすることなく、燃料ノズルと計量針が設置されている部分にベンチュリを設けることができる。この場合、燃料の吸出しに必要な負圧は主として上流側の絞り弁で得られるので、通路を僅かに狭くするベンチュリを設置して空気流量を減少させる心配なく燃料流量の増加を図ることが可能である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図面を参照して本発明の実施の形態を説明すると、胴体１に全長均一径の吸気路２が横方向へ貫通形成されており、吸気路２を横断して胴体１に回転可能に保持された弁軸５に円板状の弁板６を装着してなる周知の蝶形の絞り弁４が弁軸５の両端部を胴体１から突出させて設けられている。図示しないエアクリーナから吸気路２に入った空気は絞り弁４を通過して矢印Ｅの方へ流れ、図示しないエンジンの燃焼室に送られる。
【００１２】
弁軸５の一方の軸端部には絞り弁レバー７が固着されており、運転者のアクセル操作によって絞り弁レバー７を引張り回動させることにより、或いはこの軸端部に装備したねじりコイルばねからなる閉弁ばね８のばね力により絞り弁４が開閉動作することは、従来から周知のものと同じである。
【００１３】
吸気路２の絞り弁４下流側には、パイプ状の燃料ノズル１０が弁軸５と平行に配置されて突出しており、この燃料ノズル１０の管壁先端部には中心軸線方向へ長いスリット状のノズル口１１が設けられている。燃料ノズル１０の基端には燃料の最大流量を規定する主ジェット１２が配置されていて、図示しない一般には膜式の定燃料室の燃料は燃料通路内の主ジェット１２を経て燃料ノズル１０に送られる。この燃料通路、主ジェット１２、燃料ノズル１０は単一の燃料系統９を構成している。
【００１４】
一方、吸気路２には計量針１３が燃料ノズル１０と向かい合って突出している。この計量針１３の先端部は燃料ノズル１０に挿入されていてノズル口１１をエンジンのアイドリング時に最小開度とし、最大出力時に最大開度とするように直線往復動する。
【００１５】
計量針１３の基端部は円筒状の保持部材１５に差込まれており、この基端部に取り付けた調節ねじ１４が保持部材１５のめねじ１６に螺装されて殊にアイドリング時における計量針１３の燃料ノズル１０への挿入深さ、即ちノズル口１１の有効開口面積を調節して安定したアイドリングが行なわれるようにしている。保持部材１５は胴体２に設けた保持孔１７に摺動可能且つ気密に嵌め込まれ、図示しない回り止めによって中心軸線方向へのみ移動できるようにされている。
【００１６】
尚、吸気路２の燃料ノズル１０，計量針１３が配置している部分に、二点鎖線で示したようなベンチュリ３を設ける場合がある。このベンチュリ３は空気流速を高くしてノズル口１１からの燃料送出量を増加させるように働くが、燃料の吸出しに必要な負圧は主として上流側の絞り弁４で得られるのでこの負圧を少し高くするだけでよく、従って最大出力時の要求空気流量が確保できるように通路を僅かに狭くする程度のもので燃料流量増加を図ることができる。
【００１７】
弁軸５のもう一方の軸端部には板状のカム部材２１が固着されている。このカム部材２１は外側方へ突出した当り突起２２と弁軸５を中心とする円弧状のカム２３とを有しており、このカム２３は胴体１に対して反対側の面にカム面２４を有している。また、保持部材１５の保持孔１７から突出した端部には板状の従動部材２５が固着されており、この従動部材２５に回転自由に保持させたボールからなる接触片２６がカム面２４に接触している。カム部材２１と従動部材２５とは胴体１に取り付けたカバー体２８に内蔵されており、その頂壁２８ａと従動部材２５との間に装入した圧縮コイルばねからなる押ばね２７が接触片２６をカム面２４に接触させるとともに、計量針１３を燃料ノズル１０に最も深く挿入されたアイドル位置に向かわせる力を付勢している。押ばね２７はカム部材２１と従動部材２５とを接触させてそれらの連動関係を確実に維持させるのに有効である。
【００１８】
アイドリング時に接触片２６がカム面２４の最も低い部分に接触して計量針１３によるノズル口１１の有効開口面積を最小としている。アクセル操作により絞り弁４がアイドル開度から開きはじめると、接触片２６がカム面２４の次第に高くなる部分に接触することによって保持部材１５に取り付けた計量針１３がアイドル位置からノズル口１１の有効開口面積を大きくする方向へ移動し、絞り弁４が全開したときノズル口１１は最大に開口する。絞り弁４が閉弁ばね８によって閉じるとき、押ばね２７によって従動部材２５はカム部材２１に接触した状態を維持して計量針１３をアイドル位置に向かって移動させる。
【００１９】
前記のカム２３を有するカム部材２１と接触片２６を有する従動部材２５および押ばね２７は絞り弁４と計量針１３とを関連動作させ、アイドリングから最大出力まで混合気を所定空燃比に制御する連動機構２０を構成する。
【００２０】
本実施の形態によると、カム２３の形状、計量針１３の先端部の形状、ノズル口１１の大きさおよび形状によって燃料の流量特性を任意に設定することができる。また、計量針１３の全ストロークを絞り弁４の開閉動作と関係なくカム２３の高さによって任意に設定できるので、気化器全体の小形化を妨げることなく設計および製造の容易性が得られる。
【００２１】
次に、連動機構２０を内蔵したカバー体２８の内部およびこれに連通した胴体１のくぼみが形成する空間には、カム部材２１の当り突起２２に接して押圧回動させるファストアイドルカム３１と、従動部材２５の接触片２６を設けた面に接してカム部材２１から離れる方向へ移動させるリフトアップカム３２とが内蔵されている。これら二つのカム３１，３２は基端に始動レバー３３を有する軸部片３４の先端に互いに隣接して設けられており、胴体１とカバー体２８の周側壁２８ｂとの合わせ面に向かい合わせて形成した半割り軸孔からなる軸支孔３７に軸部片３４が嵌め込まれている。始動レバー３３は胴体１とこれより突出形成した受壁３８とに挟まれて軸線方向へがたつくことなく手動で回動させられるようになっている。
【００２２】
ファストアイドルカム３１，リフトアップカム３２，始動レバー３３，軸部片３４は基端から先端に貫通した通孔３５を有する中空体とされており、ねじりコイルばねからなる戻しばね３６が一端を受壁３８にもう一端をファストアイドルカム３１に係止して通孔３５に収装されている。戻しばね３６は二つのカム３１，３２をカム部材２１，従動部材２５から僅かに離れた不作動位置に保持しておくのに役立つが、省略しても差し支えない。しかし、本実施の形態によると、絞り弁４をアイドル開度から開かせる力と計量針１３をアイドル位置から移動させる力とを支える軸部片３４を大径高強度に作っても、その内部に戻しばね３６が配置されているためコンパクト性を失わせない、という利点がある。
【００２３】
エンジン始動にあたって、始動レバー３３を図１，図４に示す不作動位置から本実施の形態では図４反時計方向へ９０度回動させた作動位置とすると、ファストアイドルカム３１がカム部材２１の当り突起２２を押して回動させ、アイドル開度の絞り弁４をこれより少し開いた起動開度とする。これと同時にリフトアップカム３２が従動部材２５を押して接触片２６がカム面２４から離れる方向へ移動させ、アイドル位置の計量針１３をこれよりノズル口１１を少し大きく開口させた起動位置とする。このことにより、始動に必要な高濃度混合気がエンジンに供給される。
【００２４】
前記のファストアイドルカム３１，リフトアップカム３２，始動レバー３３，軸部片３４および戻しばね３６は絞り弁４と計量針１３とを始動に必要な高濃度混合気が得られる状態とする始動機構３０を構成するものであり、戻しばね２６以外は合成樹脂の一体成形品とされている。
【００２５】
本実施の形態によると、計量針１３の全ストロークを絞り弁４の開閉動作と関係なく任意の大きさに設定できるので、計量針１３をアイドル位置から起動位置に移動させるストロークを決定するリフトアップカム３２の設計および製造が容易なものとなる。また、軸部片３４を半割り構造の軸支孔３７に嵌め込んでいること、軸部片３４を弁軸５，計量針１３に対して直角の方向に配置したこと、によって始動機構３０の組付けがきわめて簡単なものとなる。
【００２６】
始動機構３０はエンジンの始動が完了するまで作動位置に手で保持させておくことができ、また不作動位置と作動位置の二位置に保持するようにすることもできる。しかし、本実施の形態では不作動位置、作動位置およびその中間の半作動位置の三位置に保持するロック機構４０を具えさせた。
【００２７】
即ち、このロック機構４０は軸部片３４の中心軸線を挟んだ両側方に１８０度の位相で配置した二つの突縁からなる停止部４１ａ，４１ｂを受壁３８に設けるとともに、それらの中間点である９０度の位相部位にカバー体２８に突設した腕片２８ｃに設けた係止突起４２を配備し、その一方で始動レバー３３の中央部分に長孔からなる係合部４３を設けるとともに両側縁に互いに直交する方向の平坦面からなる当り部４４ａ，４４ｂを設けたものとされている。
【００２８】
不作動位置において始動レバー３３は二つの当り部４４ａ，４４ｂが一方の停止部４１ａと係止突起４２とに当って挟まれることによって保持される。これより始動レバー３３を作動位置へ向かって回動させると、係止突起４２は腕片２８ｃが湾曲することによって当り部４４ｂから外れ、９０度回動した作動位置で二つの当り部４４ａ，４４ｂが係止突起４２ともう一方の停止部４１ｂとに当って挟まれることによって保持される。
【００２９】
エンジンが始動したとき、始動レバー３３を不作動位置に戻すことができるが、本実施の形態では係合部４３に係止突起４２を嵌入係合させておくことにより半作動位置で絞り弁４はアイドル開度よりも少し大きい開度とされ、計量針１３はノズル口１１をアイドル位置におけるよりも少し大きく開口した位置とされ、冷間始動に続く暖機運転を高速・高濃度混合気のアイドリングで安定よく行なうことができる。また、半作動位置から絞り弁４をアクセル操作で開く加速運転を行なう場合、高濃度混合気が先行して流れているので加速不良を生じることがない、という利点がある。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように、本発明によると蝶形の絞り弁の開閉動作を計量針の直線往復動に変換して単一の燃料系統の燃料ノズルからの燃料送出量を制御し、且つ絞り弁下流側からエンジン全運転域に亘る燃料を供給するものとしたので、高出力化、燃料流量の適正化、気化器全体の小形化、設計および製造の容易化を実現してすぐれた性能の気化器を得ることができる。
【００３１】
加えて、絞り弁と計量針を別個に動作させて高濃度混合気を作る始動機構を設けて絞り弁にチョーク機能をもたせたことにより、前記の各特徴を損うことなく始動性にすぐれたものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す縦断面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図３】図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【図４】図２のＣ−Ｃ線に沿う断面図。
【図５】始動機構の正面図。
【符号の説明】
１  胴体，２  吸気路，３  ベンチュリ，４  絞り弁，５  弁軸，９  燃料系統，１０  燃料ノズル，１３  計量針，２０  連動機構，２１カム部材，２４  カム面，２５  従動部材，２７  押ばね，２８  カバー体，３０  始動機構，３１  ファストアイドルカム，３２  リフトアップカム，３３  始動レバー，３４軸部片，３５  通孔，３６  戻しばね，３７  軸支孔，４０  ロック機構，４１ａ，４１ｂ  停止部，４２  係止突起，４３  係合部，４４ａ，４４ｂ  当り部，
【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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