(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スロットル弁の一次側に、サクションピストンを配置し、このサクションピストンの一端を負圧室に臨ませ、この負圧室にサクションピストンの一次側の圧を導入し、一次側の圧に応じてサクションピストンを移動するようにし、且つスロットル弁の弁軸に取付けたカムで前記サクションピストンを所定位置まで強制的に移動するようにしたキャブレターにおいて、
前記負圧室に大気開放弁を取付け、前記サクションピストンが前記カムにより所定位置に移動するほぼ同時期に大気開放弁を開いて負圧室内に大気圧を導入し、所定時間経過後に大気開放弁を閉じて負圧室内を負圧に戻す制御を行うコントローラを前記大気開放弁に接続したことを特徴とするキャブレター。
【請求項２】
前記所定時間の間は、前記サクションピストンを前記所定位置に静止させることを特徴とする請求項１記載のキャブレター。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はキャブレターに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば自動二輪車のエンジンに使用するキャブレターとして、可変ベンチュリキャブレターがある。このキャブレターは、スロットル弁の一次側（エアクリナ側）にサクションピストンを配置し、このサクションピストンの一端を負圧室に臨ませ、この負圧室にサクションピストンの一次側の圧を導入し、一次側の負圧に応じてサクションピストンを上昇するようにしたものである。
【０００３】
即ち、可変ベンチュリキャブレターは、スロットル弁を開けると、サクションピストンの一次側の圧がより負圧になり、サクションピストンが上昇して、より多量の混合気を燃焼室に供給するものである。
しかし、この可変ベンチュリキャブレターは、一次側の負圧のみでサクションピストンを上昇させるので、スロットル弁を操作してからサクションピストンが上昇を開始するまでに時間遅れ（タイムラグ）が発生する。このため、ピストンバルブタイプのキャブレターに比較して応答性は良くない。
【０００４】
この問題を解消するために、スロットル弁の弁軸にカムを取り付け、このカムでサクションピストンを所定開放位置まで強制的に上昇させるリフト機構付きキャブレターが実用化されている。この種のキャブレターによれば、スロットル弁の操作に同期させてサクションピストンを上昇させることができるので応答性が向上する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このリフト機構付きキャブレターでは、スロットル弁をアイドリングを含む低速運転状態から高速運転状態まで急操作したときに、サクションピストンは低速運転位置から高速運転位置まで急激に上昇する。この状態を次図のグラフで説明する。
【０００６】
図７は従来のリフト機構付きキャブレターのサクションピストンリフト量と作動時間との関係を示すグラフである。縦軸はサクションピストンのリフト量を示し、横軸は作動時間を示す。また、Ｔ１はスロットル弁急開点、Ｔ２は強制リフト終了点を示し、Ｔ３はサクションピストン上昇終了点を示す。Ｐ１はサクションピストンの上昇開始点、Ｐ２は強制リフトによるサクションピストンの上昇点を示し、Ｐ３はサクションピストンの上昇終了点を示す。
【０００７】
このグラフから明らかなように、Ｔ１〜Ｔ３の短時間でサクションピストンがＰ１からＰ３まで急激に上昇することがわかる。このため、例えば、自動二輪車のエンジンに、リフト機構付きキャブレターを使用すると、加速時に、ギクシャク感を伴う不快な振動が自動二輪車に発生する場合がある。なお、この不具合は、特にエンジントルクの変化が大きい単気筒エンジンを備えた自動二輪車に顕著に現れる。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、スロットル弁を僅かに開いた状態からスロットル弁を急全開したときに、ギクシャク感を伴う不快な振動を発生させないで自動二輪車を滑らかに加速することができる技術を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、スロットル弁の一次側に、サクションピストンを配置し、このサクションピストンの一端を負圧室に臨ませ、この負圧室にサクションピストンの一次側の圧を導入し、一次側の圧に応じてサクションピストンを移動するようにし、且つスロットル弁の弁軸に取付けたカムで前記サクションピストンを所定位置まで強制的に移動するようにしたキャブレターにおいて、前記負圧室に大気開放弁を取付け、前記サクションピストンが前記カムにより所定位置に移動するほぼ同時期に大気開放弁を開いて負圧室内に大気圧を導入し、所定時間経過後に大気開放弁を閉じて負圧室内を負圧に戻す制御を行うコントローラを前記大気開放弁に接続したことを特徴とする。
【００１０】
先ず、サクションピストンをカムで所定位置まで強制的に上昇する。次に、サクションピストンが所定位置に達したときに、大気開放弁を開いて負圧室内に大気圧を導入することにより、サクションピストンを所定位置に静止させる。次いで、所定時間経過後に大気開放弁を閉じて負圧室内を負圧に戻すことにより、サクションピストンを高速運転位置まで上昇する。
サクションピストンを所定位置に一時静止させることにより、エンジン駆動力を緩やかに増加させることができる。従って、例えばスロットル弁を低速運転位置から高速運転位置まで急操作したときに、ギクシャク感を伴う不快な振動を発生させないで車両を滑らかに加速することができる。
【００１１】
請求項２は、前記所定時間の間は、前記サクションピストンを前記所定位置に静止させることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係るキャブレターの全体概略図である。
キャブレター１は、エアクリーナ２及びエンジン３間に配置したキャブレター本体１０と、このキャブレター本体１０の側部に取付けたリフト機構７０と、キャブレター本体１０の上部に取付けた大気開放弁８０と、この大気開放弁８０を制御するコントローラ９０とからなる。
【００１４】
キャブレター本体１０は、弁軸１４に取付けたスロットルドラム１５と、このスロットルドラム１５に先端部１６ａ，１７ａを取付けたスロットルケーブル１６，１７とを有する。なお、キヤブレター本体１０については図２で詳しく説明する。
スロットルケーブル１６，１７は、スロットルグリップ２０に接続した部材で、スロットルグリップ２０を回転することによりスロットルドラム１５を弁軸１４を中心に時計回り方向及び反時計回り方向に回転する部材である。２２，２３はスロットルケーブル１６，１７を保持するケーブルホルダである。
【００１５】
リフト機構７０は、弁軸１４に取付けたカム７１と、このカム７１に接触したローラ７２を回転可能に支持したレバー７３と、このレバー７３をキャブレター本体１０に回転可能に取付けた軸７４と、この軸７４に固定したリフトアーム（後述する）と、一端をレバー７３の突片に係止して軸７４に巻き付けた戻しばね７６とからなる。なお、リフトアームについては図２で詳しく説明する。
【００１６】
大気開放弁８０は、ソレノイドコイル８１に通電して弁を開くことにより負圧室１２内を大気に開放し、ソレノイドコイル８１を非通電にして弁を閉じることにより負圧室１２を大気から切り離すバルブである。８２は大気開放弁８０のインレット８０ａを負圧室１２につなぐ連通路であり、８３は上端を大気開放弁８０のアウトレット８０ｂにつないで下端を大気開放したエアチューブである。
【００１７】
コントローラ９０は、スロットルセンサ９１からの出力信号に基づいて、後述するスロットル弁が全開位置に達したときに、大気開放弁８０を開いて負圧室１２内に大気圧を導入し、所定時間経過後に大気開放弁８０を閉じて負圧室１２内を負圧に戻すように制御するものである。
スロットルセンサ９１は、弁軸１４の回転角度を検出することにより、後述するスロットル弁の全開位置を検出するものである。
【００１８】
図２は本発明に係るキャブレター本体の断面図である。
キャブレター本体１０は、前記吸気通路１１に弁軸１４で前記スロットル弁２５を取付けたケーシング３０と、このケーシング３０に昇降可能に設けたサクションピストン３３と、このサクションピストン３３に開けて吸気通路１１の一次側（エアクリーナ２側）を負圧室１２につなぐ負圧孔１３と、サクションピストン３３上端のフランジ３４，３５で挟み込みんで負圧室１２及び大気圧室３６間を仕切るダイヤフラム３７と、大気圧室３６を大気に開放した開放通路３８と、サクションピストン３３を吸気通路１１側に押し下げる押下げばね３９と、低速運転以外の運転時の燃料供給量を調整するためのメイン系４０と、低速運転時の燃料供給量を調整するためのスロー系４２とからなる。メイン系４０及びスロー系４２については以下に詳しく説明する。
【００１９】
サクションピストン３３は、有底の筒体に形成したもので、上端部が負圧室１２に開口している。従って、負圧室１２は、サクションピストン３３に開けた負圧孔１３を介して吸気通路１１の一次側（エアクリーナ２側）に連通している。
４３はフロート室、４４はフロート、４５はフロート４４の昇降に追従してピン４６を支点にして回転するアーム、４７はアーム４５の回転により燃料供給通路を開閉するニードル弁である。
【００２０】
メイン系４０は、吸気通路１１に開口するメインノズル５０と、このメインノズル５０の下部に取付けたメインジェット５１と、メインノズル５０に差し込んだジェットニードル５２とからなる。ジェットニードル５２は、基端をサクションピストン３３に取付けた先細りの針状部材であり、サクションピストン３３の昇降によりメインノズル５０に対する差込み量を変化させてメインノズル５０の燃料出力面積を調整する部材である。
【００２１】
スロー系４２は、フロート室４３の燃料５４の表面下に開口するスロージェット５５と、燃料５４を霧化するためのスローノズル５６と、霧化した燃料５４を導く燃料通路５７と、この燃料通路５７につながり且つ吸気通路１１に開口する燃料出口孔５８とからなる。
【００２２】
また、キヤブレター本体１０は、図１に示したリフト機構７０の前記リフトアーム７５（奥はリフトアームは不図示）をサクションピストン３３の両側に備える。このリフトアーム７５は、基端７５ａをボルト７７で軸７４に固定し、且つ湾曲先端７５ｂをサクションピストン３３のフランジ３５に接触させた部材である。
【００２３】
以上に述べた本発明に係るキャブレターの作用を次に説明する。
図３（ａ），（ｂ）は本発明に係るキャブレターの第１作用説明図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は断面図である。
（ａ）は、スロットルケーブル１６，１７を操作しないでスロットルドラム１５をアイドリングを含む低速運転位置にセットした状態を示す。
【００２４】
（ｂ）は、アイドリングを含む低速運転位置にセットした状態を示す。スロットル弁２５を閉じたので、エンジンが負圧状態のとき少量のエアをエンジンに吸い込む。このとき、スロットル弁２５の一次側（エアクリーナ２側）はエアが緩やかに流れるので、吸気通路１１は大気圧より僅かに低い負圧状態になり、負圧孔１３を介して負圧室１２も大気圧より僅かに低い負圧状態になる。
このため、サクションピストン３３は押下げばね３９のばね力で全閉位置まで下降する。吸気通路１１は大気圧より僅かに低い負圧の為、メーンノズル５０からはフロート室４３の燃料５４を吸い出さないで、スロットル弁２５の２次側（エンジン側）の負圧により、スロージェット５５→スローノズル５６→燃料通路５７→燃料出口孔５８を経て吸気通路１１内に吸い出す。
【００２５】
図４（ａ），（ｂ）は本発明に係るキャブレターの第２作用説明図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は断面図である。
（ａ）において、スロットルケーブル１６を矢印▲１▼方向に引張ることにより、スロットルドラム１５を低速運転位置から高速運転位置まで矢印▲２▼方向（時計回り方向）に回転する。スロットルドラム１５と一体にカム７１を矢印▲２▼方向に回転することにより、カム７１でローラ７２を押し上げてレバー７３を軸７４を支点に矢印▲３▼方向（時計回り方向）に回転する。
【００２６】
（ｂ）は、スロットル弁２５を高速運転位置（全開位置）まで操作した状態を示す。リフトアーム７５を軸７４を支点に矢印▲４▼方向に回転して、サクションピストン３３を所定位置まで矢印▲５▼方向に強制的に上昇させる。ジェットニードル５２が所定位置まで上昇してメインノズル５０を所定量に開く。このため、エンジン３側を負圧状態にすると、多量のエアをエンジン３側に吸い込み、スロットル弁２５の一次側の吸気通路１１を大気圧より十分に低い負圧状態にするとともに、燃料５４をメインノズル５０から吸気通路１１内に吸い出す。
【００２７】
一方、スロットル弁２５が全開位置まで到達すると、スロットルセンサ９１はスロットル弁２５の全開を検出して、検出信号をコントローラ９０に伝える。コントローラ９０はスロットルセンサ９１の信号に基づいて大気開放弁８０のソレノイドコイル８１に通電する。このため、大気開放弁８０を開いて負圧室１２を大気に開放することにより、負圧室１２内に大気圧を導入してサクションピストン３３を所定位置に静止させる。
【００２８】
図５（ａ），（ｂ）は本発明に係るキャブレターの第３作用説明図である。
（ａ）において、サクションピストン３３を所定位置まで上昇したときから（スロットル弁２５を全開位置まで移動したときから）、所定時間（例えば１〜２秒）経過後、コントローラ９０からの信号で大気開放弁８０のソレノイドコイル８１への通電を停止して大気開放弁８０を閉じる。
【００２９】
（ｂ）において、負圧室１２は負圧孔１３を介して吸気通路１１と同様に大気圧より十分に低い負圧状態となる。このため、サクションピストン３３は所定位置から全開位置まで矢印▲６▼方向に上昇する。したがって、ジェットニードル５２が全開位置まで上昇してメインノズル５０が全開することにより十分な混合気をエンジン側に吸い込むことができる。
なお、サクションピストン３３が全開位置まで上昇した状態において、負圧室１２と吸気通路１１とは負圧孔１３を介して連通している。
【００３０】
図６は本発明に係るキャブレターのサクションピストンのリフト量と作動時間との関係を示すグラフである。縦軸はサクションピストン３３のリフト量を示し、横軸は作動時間を示す。実線は本発明に係るキャブレターの実施例を示し、一点鎖線は従来のキャブレターの比較例を示す。
Ｔ４は図３（ａ），（ｂ）に示すスロットル弁急開点、Ｔ５は図４（ａ），（ｂ）に示す強制リフト終了点、Ｔ６は図５（ａ）に示す大気開放弁８０を閉じた点、Ｔ７は図５（ｂ）に示すサクションバルブ上昇終了点、Ｔ８は従来のキャブレターのサクションバルブ上昇終了点を示す。また、Ｐ４はリフト機構７０によるサクションピストン３３の上昇開始点、Ｐ５はリフト機構７０によるサクションピストン３３の上昇終了点、Ｐ６は負圧によるサクションピストン３３の上昇終了点を示す。
【００３１】
実線で示した実施例ではＴ５において負圧室内に大気圧を導入したためにサクションピストン３３が上昇から静止に変化したことを示す。そして、Ｔ６に達した時点で大気開放弁８０を閉じることで負圧室１２が負圧に戻り、サクションピストン３３は静止から上昇へ変化する。この結果、実施例の方はサクションピストン３３が所定位置Ｐ５で一時静止してＰ４からＰ６まで比較的緩やかに上昇することがわかる。このため、ギクシャク感を伴う不快な振動を発生させないで車両を滑らかに加速することができる。
【００３２】
一方、比較例はサクションピストンがＴ４〜Ｔ８の短い時間でＰ４からＰ６まで急激に上昇することがわかる。このため、車両を加速するとき、ギクシャク感を伴う不快な振動が車両に発生する場合がある。
即ち、従来はＴ４〜Ｔ８の短い時間でサクションピストンをリフトさせていたものを実施例ではＴ４〜Ｔ７の長い時間でサクションピストン３３をリフトさせることでギクシャク感を解消したことに特徴がある。
【００３３】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１は、サクションピストンをカムで所定位置まで強制的に上昇する。次に、サクションピストンが所定位置に達したときに、大気開放弁を開いて負圧室内に大気圧を導入することにより、サクションピストンを所定位置に静止させる。次いで、所定時間経過後に大気開放弁を閉じて負圧室内を負圧に戻すことにより、サクションピストンを高速運転位置まで上昇する。
サクションピストンを所定位置に一時静止させることにより、エンジン駆動力を緩やかに増加させることができる。従って、例えばスロットル弁を低速運転位置から高速運転位置まで急操作したときに、ギクシャク感を伴う不快な振動を発生させないで車両を滑らかに加速することができる。
【００３４】
請求項２は、所定時間の間は、サクションピストンを所定位置に静止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るキャブレターの全体概略図
【図２】本発明に係るキャブレター本体の断面図
【図３】本発明に係るキャブレターの第１作用説明図
【図４】本発明に係るキャブレターの第２作用説明図
【図５】本発明に係るキャブレターの第３作用説明図
【図６】本発明に係るキャブレターのサクションピストンのリフト量と作動時間との関係を示すグラフ
【図７】従来のキャブレターのサクションピストンのリフト量と作動時間との関係を示すグラフ
【符号の説明】
１…キャブレター、１２…負圧室、１４…弁軸、２５…スロットル弁、３３…サクションピストン、７１…カム、８０…大気開放弁、８２…連通路、９０…コントローラ、Ｐ５…所定位置。
【図１】
0004080023.tif 000002
【図２】
0004080023.tif 000003
【図３】
0004080023.tif 000004
【図４】
0004080023.tif 000005
【図５】
0004080023.tif 000006
【図６】
0004080023.tif 000007
【図７】
0004080023.tif 000008