(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
気化器ケーシング（３）内に形成される吸込み管路部分（４）を備えた、層状掃気で作動する内燃機関のダイヤフラム気化器であって、前記吸込み管路部分（４）内に、軸（７）により回動可能に保持される絞り弁（６）が配置され、燃料を案内する管路（８,９）が前記吸込み管路部分（４）に開口しており、前記管路（８,９）が燃料で充填された調整室（１０）から燃料の供給を受け、前記調整室（１０）が、前記気化器ケーシング（３）内の前記吸込み管路部分（４）の縦方向サイド（１３）に形成され、且つ調整ダイヤフラム（１１）により補償室（１２）から仕切られており、さらに燃焼空気を供給する空気管路（１５）が設けられ、前記空気管路（１５）が、前記気化器ケーシング（３）に固定された組付け部分（１８）内に形成され、且つ軸（２４）とともに回転可能に保持された絞り機構（１４）を有し、前記絞り機構（１４）が前記絞り弁（６）の位置と連動して調整可能である前記ダイヤフラム気化器において、
前記組付け部分（１８）が、前記吸込み管路部分（４）の縦方向サイド（１３）にて前記気化器ケーシング（３）に固定されていること、
前記組付け部分（１８）が前記ダイアフラム気化器（１）のカバー（１９，２５）を形成していること、
前記空気管路（１５）が、前記吸込み管路部分（４）にほぼ平行に、前記ダイヤフラム気化器（１）のエアフィルタ（１６）側端面（２０）から前記内燃機関（２）側の接続端面（２１）まで延びていること、
前記絞り機構（１４）の軸（２４）と前記絞り弁（６）の軸（７）とが伝動結合部（４０）を介して互いに結合されていること
を特徴とするダイアフラム気化器。
【請求項２】
前記組付け部分（１８）が前記補償室（１２）のカバー（１９）であることを特徴とする、請求項１に記載のダイアフラム気化器。
【請求項３】
前記調整ダイヤフラム（１１）が前記気化器ケーシング（３）と前記組付け部分（１８）の間で締め付け固定されて保持されていることを特徴とする、請求項１または２に記載のダイアフラム気化器。
【請求項４】
前記伝動結合部（４０）が、前記絞り弁軸（７）の一端（２９）を、前記絞り機構（１４）の軸（２４）の、隣接している端部（３１）と作用結合させていることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一項に記載のダイアフラム気化器。
【請求項５】
前記伝動結合部（４０）が前記絞り弁軸（７）によって駆動されていることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか一項に記載のダイアフラム気化器。
【請求項６】
前記絞り弁軸（７）が、前記絞り弁（６）の開弁方向（３５）において、アイドリング位置から出発してアイドリング経路部（４２）を変位し、前記アイドリング経路部（４２）を変位している間は前記絞り機構（１４）の軸（２４）の位置が不変であることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか一項に記載のダイアフラム気化器。
【請求項７】
前記伝動結合部（４０）がレバー結合部であることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか一項に記載のダイアフラム気化器。
【請求項８】
前記レバー結合部は、軸（７,２４）の端部にそれぞれ相対回転不能に取り付けられ且つトルクを伝達するように互いに協働する２つのレバー（３２,３３；３２’,３３’）を有していることを特徴とする、請求項７に記載のダイアフラム気化器。
【請求項９】
前記レバー（３２,３３）間の結合部がバー（３４）を有し、前記バー（３４）は、一方の軸（２４）のレバー（３３）と回動可能に結合され、且つ他方のレバー（３２）の、回転方向（３５）に延びている縦スリット（３６）に係合していることを特徴とする、請求項８に記載のダイアフラム気化器。
【請求項１０】
前記レバー（３２’,３３’）がカム輪郭部（４８,４９）により互いに接触可能であることを特徴とする、請求項８に記載のダイアフラム気化器。
【請求項１１】
前記吸込み管路部分（４）と前記空気管路（１５）に、共通のエアフィルタ（１６）を介して燃焼空気が供給されることを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか一項に記載のダイアフラム気化器。
【請求項１２】
前記空気管路（１５）のエアフィルタ（１６）側の端部（２２）がエアフィルタケーシング内へ突出していることを特徴とする、請求項１１に記載のダイアフラム気化器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、気化器ケーシング内に形成される吸込み管路部分を備えた、層状掃気で作動する内燃機関、特にパワーチェーンソー、切断研削機、刈払い機等の手で操縦される作業機械の２サイクルエンジンのダイヤフラム気化器であって、吸込み管路部分内に、軸により回動可能に保持される絞り弁が配置され、絞り弁の領域において、燃料を案内する管路が吸込み管路部分に開口しており、管路が燃料で充填される調整室から燃料の供給を受け、調整室が気化器ケーシング内の吸込み管路部分の縦方向サイドに形成され、且つ調整ダイヤフラムにより補償室から仕切られており、さらに燃焼空気を供給する空気管路が設けられ、該空気管路が気化器ケーシングに固定される組付け部分内に形成され、且つ軸により相対回転不能に保持される絞り機構を有し、絞り機構が絞り弁の位置と連動して調整可能である前記ダイヤフラム気化器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の気化器は特開平９−２６８９１７号公報から知られている。エアフィルタと気化器ケーシングの間には中間部材が取り付けられている。中間部材は吸込み管路部分を延長させるものであり、接続される２サイクルエンジンのクランクケースと燃焼室との間の溢流管路に開口するスタブ管から分岐している。内燃機関が作動している間、気化器を介してクランクケース内に燃料・空気混合気が吸込まれ、他方スタブ管を介して、その燃焼室への入口に隣接している溢流管路に、燃料を含んでいない燃焼空気が吸込まれる。したがって溢流管路が開くと、まず溢流管路に前もって蓄積されていた清浄な燃焼空気が燃焼室に流入し、その中にある排ガスを排出させる。燃料を含んでいない燃焼空気に続いて、燃料・空気混合気がクランクケースから燃焼室内へ溢れ出す。このような層状掃気により、２サイクルエンジンにおいて避けがたい掃気ロスが低減する。
【０００３】
しかしながら、清浄な燃焼空気を分岐させるためにエアフィルタと気化器の間に中間フランジを配置すると、構造長さが長くなり、スペースが狭い場合には問題となる。特に手で操縦される可搬式の作業機械の場合にはエアフィルタと気化器を収容するスペースが限られているので、この種の使用例においては層状掃気部の改変は問題である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、層状掃気で作動する内燃機関のダイヤフラム気化器において、構造長さを短くさせ、構造容積を小さくさせることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、この課題を解決するため、組付け部分が、吸込み管路部分の縦方向サイドにおいて気化器ケーシングに固定されていること、組付け部分がダイアフラム気化器のカバーを形成していること、空気管路が、吸込み管路部分にほぼ平行に、ダイヤフラム気化器のエアフィルタ側端面から内燃機関側の接続端面まで延びていること、絞り機構の軸と絞り弁の軸とが伝動結合部を介して互いに結合されていることを特徴とするものである。
【０００６】
空気管路が、気化器ケーシングの縦方向サイドに配置されているダイヤフラム気化器のカバーに配置されていることにより、コンパクトな構成になるので、本発明による気化器はスペースが狭い場合も使用することができる。この場合、絞り機構の軸と絞り弁の軸とは簡単な伝動結合部を介して互いに位置依存して連動していることができ、この伝動結合部も吸込み管路部分の縦方向サイドに位置するように気化器ケーシングに設けられている。
【０００７】
ダイヤフラム気化器のカバーは補償室のカバーとして形成されているのが合目的であり、このように構成すると、ダイヤフラム気化器において使用される補償室用の密閉カバーの代わりにダイヤフラム気化器カバーが配置される。このため、他の部材を配置しても、吸込み管路に対して横方向に測ったサイズが短くなり、したがって本発明によるダイヤフラム気化器は手で操縦される可搬式の作業機械の使用に特に適している。
【０００８】
伝動結合部は気化器ケーシングの外側に配置され、絞り弁軸の一端を空気管路内の絞り機構の軸の隣接している端部と結合させているのが有利である。この場合伝動結合部は絞り弁軸によって駆動され、次のように構成されているのが有利であり、すなわち空気管路内の絞り機構が連動する前に絞り弁軸が絞り弁の開弁方向においてアイドリング経路部を変位するように構成されているのが有利である。これにより、アイドリング時と下部部分負荷範囲において、空気管路が開くことにより、燃焼室に流入する燃料・空気混合気が不慮に燃料不足にならないよう保証される。絞り弁が構造的に予め設定された開弁位置に達するに及んではじめて、すなわちより多くの量の燃料・空気混合気が内燃機関のクランクケースに流入するに及んではじめて、空気管路の絞り機構が開く。アイドリング経路部の構成は、絞り機構を操作せずに絞り弁が変位することのできる角度範囲を決定している。
【０００９】
本発明の他の特徴は他の請求項、以下の説明および図面から明らかである。図面には、次に説明する本発明の実施形態が図示されている。
【発明の実施の形態】
【００１０】
図１ないし図３に図示したダイヤフラム気化器１は、燃料を含んでいない燃焼空気と燃料・空気混合気とを内燃機関２に供給するために用いる。内燃機関２は、層状掃気で作動し、有利には手で操縦される作業機械に使用される２サイクル機関である。この種の手で操縦される可搬式の作業機械はパワーチェーンソー、刈払い機、送風機等として実施されていることができる。
【００１１】
ダイヤフラム気化器は気化器ケーシング３を有し、気化器ケーシング３内には、ベンチュリー部分５を備えた連続的な吸込み管路部分４が形成されている。ベンチュリー部分５の下流側には、吸込み管路部分４内に絞り弁６が配置され、絞り弁６は気化器ケーシング３内に支持されている軸７で回動可能に保持されている。絞り弁６の上流側では、燃料を案内する主管路８がベンチュリー部分５に開口している。絞り弁６の領域では、燃料を案内するアイドリング管路９が吸込み管路部分４に開口している。
【００１２】
主管路８とアイドリング管路９は、燃料で充填される調整室１０を介して燃料の供給を受ける。調整室１０は、２サイクル機関のクランクケース変動圧力によって駆動される燃料ポンプ５０により燃料管を介して燃料タンク（図示せず）から燃料の供給を受ける。
【００１３】
調整室１０は気化器ケーシング３内に形成されており、調整ダイヤフラム１１を介して補償室１２から仕切られている。補償室１２は穴６０を介して大気と連通し、或いは管路７０を介してエアフィルタ１６の清浄室１７と連通している。調整室１０と調整ダイヤフラム１１と補償室１２とは、気化器ケーシング３の、吸込み管路部分４に平行に位置している縦方向サイド１３に設けられている。
【００１４】
燃料・空気混合気を内燃機関２に供給する吸込み管路部分４の横には、絞り機構１４を備えた空気管路１５が設けられている。空気管路１５は吸込み管路部分４のバイパスとして接続されており、エアフィルタ１６の清浄空気側を内燃機関２の溢流管路（図示せず）と連通させている。図示した実施形態では、空気管路１５は吸込み管路部分４にほぼ平行に位置しており、気化器ケーシング３に固定連結されている、ダイヤフラム気化器１の作用部分１８内に設けられている。作用部分１８は補償室１２のカバー１９を形成しており、この場合調整ダイヤフラム１１は、気化器ケーシング３とカバー１９として形成されている作用部分１８との間に締め付け固定して保持されているのが有利である。
【００１５】
空気管路１５は、ダイヤフラム気化器１のエアフィルタ１６側端面２０から内燃機関２側の接続端面２１まで延びている。図示した実施形態では、作用部分１８のエアフィルタ１６側端部２２はエアフィルタケーシング内へ突出しており、これに対応して空気管路１５はエアフィルタの清浄空気室１７内へ突出している。
【００１６】
作用部分１８は、端部２３も接続端面２１を越えて突出しているのが有利である。この場合、空気管路１５はこの端部２３の領域においてエアフィルタ１６側の端部２２よりも大きく実施されている。本実施形態では、空気管路１５は、作用部分１８の、接続端面２１を越えて突出し内径Ｄを持った端部２３の中に形成されており、移行部分１２４により、空気管路１５の、エアフィルタ１６に通じている小径ｄの部分に接続している。
【００１７】
大径Ｄの空気管路部分には、フラップの形態の絞り機構１４が配置され、作用部分／カバー１８で支持されている軸２４により回動可能に保持されている。
本実施形態では、作用部分１８／カバーは補償室１２のカバー１９と一体に実施されており、気化器ケーシング３の縦方向サイド１３に配置されている。これに対応して、作用部分１８を燃料ポンプ５０のカバー２５と一体に形成し、気化器ケーシング３の別の縦方向サイド２６に配置してもよい。
【００１８】
図３ないし図５が示すように、図示した実施形態では絞り弁軸７と空気管１５の絞り機構１４の軸２４とはほぼ平行であるが、互いに角度を成すように配置しても合目的である。
絞り弁軸７は一端に操作レバー２７を担持している。操作レバー２７は図示していない態様で気化器制御ケーブルまたはこれに類似したものと接続されて、絞り弁６を調整する。操作レバー２７は絞り弁軸７の一端２８に相対回転不能に配置され、復帰ばね２９を介して絞り弁６の閉弁方向に弾性付勢されている。
【００１９】
絞り弁軸７の他端２８’は気化器ケーシング３から突出して、空気管路１５内の絞り機構１４の軸２４の一端３１が終端しているところの仮想面３０で終端している。前記他端２８’は、特に図４が示すようにレバー３２を相対回転不能に担持している。同じように、絞り機構１４の軸２４の端部３１はレバー３３を担持している。レバー３２,３３は引張り棒３４を介して互いに連結されている。引張り棒３４はその一端が回動可能にレバー３３に係合し、他端は、ほぼ回転方向３５に延びるように他のレバー３２に設けた縦スリット３６内にある。このように絞り弁１４の軸２４と絞り弁軸７の間に形成されている伝動結合部４０は絞り弁軸７によって駆動され、その際位置に依存した絞り機構１４と絞り弁６との連結が与えられている。図４に図示した、絞り弁軸７と絞り機構１４の軸２４とのホームポジションはそれぞればねによって決定されている。絞り弁軸７には復帰ばね２９が絞り弁６の閉弁方向に作用し、絞り機構１４の軸２４には対応的にコイルばね３７が作用する。コイルばね３７は、フラップとして実施されている空気管路１５内の絞り機構１４の閉弁位置を決定する。
【００２０】
図２に図示した内燃機関２のアイドリング位置では、両弁６,１４は閉弁位置にある。この位置において弁６,１４は管路１５と４の縦中心軸線３９または４１に対してほぼ１２゜ないし１８゜の角度３８を成している。
【００２１】
図２に図示したアイドリング位置から出発して、操作レバー２７が回動することにより絞り弁６は開弁方向３５へ開弁し、その結果より多量の燃料・空気混合気が内燃機関２へ供給される。内燃機関の回転数は上昇する。絞り弁６または絞り弁軸７が縦スリット３６の長さにより決定されるアイドリング経路部４２を開弁方向３５に変位すると、引張り棒３４を介してレバー３３も開弁方向３５へ回動するので、フラップとして実施されている空気管路１５内の絞り機構１４は軸２４を介して開弁方向３５へ連動する。内燃機関２へは、燃料・空気混合気のほかに空気管路１５を介して清浄な燃焼空気が供給される。この清浄な燃焼空気は、クランクケースから燃焼室への溢流管路内に予め蓄積されるのが合目的である。このため、図６が示すように、作用部分１８の端部２３に分岐部材４３が配置されている。分岐部材４３の分岐した空気案内管路４４と４５は、対応する溢流管路に開口している。
【００２２】
絞り機構１４の軸２４の位置は、図示した絞り弁６のアイドリング位置から出発して変位するが、絞り弁６、または絞り弁軸７と連結されているレバー３２が開弁方向３５へ回動をはじめている間、アイドリング経路部４２があるために当初は不変である。すなわち絞り機構１４は空気管路１５を閉じたままにしている。このようにして、アイドリング中およびアイドリング下部範囲では内燃機関に多量の空気が供給されないよう保証されているので、混合気の燃料不足という望ましくない状態が回避される。吸込み管路部分４内の絞り弁６がより多くの量の燃料・空気混合気を供給するに及んではじめて、アイドリング経路部４２が走破されるので、軸２４は絞り機構１４とともに伝動結合部４０を介して開弁方向３５へさらに移動して、回動する。すなわち中間部分負荷時および完全負荷範囲では、燃料・空気混合気のほかに空気管路１５を介して清浄な燃焼空気が溢流管路に供給される。燃焼空気は共通のエアフィルタ１６を介して吸込み管路部分４と空気管路１５に供給されるのが合目的である。
【００２３】
図５に図示した伝動結合部４０の実施形態では、レバー３２’と３３’の長さＬ１とＬ２は、それらの自由端４６と４７が互いに接触できるように実施されている。レバー３２’と３３’の互いに対向しあっている縦エッジはカム輪郭部４８または４９を有し、これらカム輪郭部４８，４９の形状は、絞り弁６および絞り機構１４相互の位置が構造的に連関しあうように選定されている。
【００２４】
図５の実施形態において、絞り弁軸７が絞り弁６とともに開弁方向３５へばね２９の力に抗して移動すると、アイドリング時およびアイドリング下部範囲では空気管路１５内の絞り機構１４の軸２４はレバー３２’の自由端４７とレバー３３’の自由端４６の間のアイドリング経路部４２が克服されるまで操作されない。自由端４７のカム輪郭部４８が自由端４６のカム輪郭部４９に接触したときにはすでに吸込み管路部分４内の絞り弁６は部分負荷位置にある。この時点で絞り弁６がさらに開弁すると、軸２４、したがって絞り機構１４は開弁方向３５へ連行せしめられ、その際の調整距離はレバー３２’および３３’の縦エッジのカム輪郭部４８と４９により決定されている。これらのカム輪郭部を介して、吸込み管路部分４内の絞り弁６の位置に依存した空気管路１５内の絞り機構１４の所望の開弁特性を構造的に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるダイヤフラム気化器の概観図である。
【図２】図１の本発明によるダイヤフラム気化器を、内燃機関に設けられるエアフィルタとともに示した図である。
【図３】図１の矢印ＩＩＩの方向に見たダイヤフラム気化器の端面側の平面図である。
【図４】絞り弁軸と絞り機構の軸との伝動結合部の、図３の矢印ＩＶの方向に見た平面図である。
【図５】伝動結合部の他の実施形態の図４に対応する図である。
【図６】燃料を含んでいない燃焼空気を２つの溢流管路に分割するための分岐部材を備えた内燃機関側の空気管路の断面図である。
【符号の説明】
１    ダイヤフラム気化器
２    内燃機関
３    気化器ケーシング
４    吸込み管路部分
６    絞り弁
７    絞り弁軸
８    主管路
９    アイドリング管路
１０  調整室
１１  調整ダイヤフラム
１２  補償室
１３  吸込み管路部分の縦方向サイド
１４  絞り機構
１５  空気管路
１６  エアフィルタ
１８  作用部分
１９  カバー
２４  絞り機構の軸
３２，３３，３２’，３３’  レバー
４０  伝動結合部
４２  アイドリング経路部
【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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【図６】
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