(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクシャフトの回動によりカム、給気バルブ用プッシュロッド、排気バルブ用プッシュロッド、ロッカーアームを介してシリンダの給排気バルブを開閉するエンジンであって、
該エンジンは、
給気ポートに設けられた燃料噴射装置と、
燃料ポンプと、
前記燃料ポンプの燃料吸入孔と接続された燃料供給源と、
シリンダヘッドとクランクケースに形成された筒状体との間に設置された筒状プッシュロッドカバーとを備え、
該燃料ポンプは、
前記筒状プッシュロッドカバーの内部を上部と下部に仕切るとともに前記給気バルブ用プッシュロッドまたは前記排気バルブ用プッシュロッドを燃料が漏れないように挿通する仕切と、該仕切により仕切られた前記筒状プッシュロッドカバーの内部の前記下部と前記クランクケースの前記筒状体内とにより構成された燃料ポンプ室と、
吸入孔用バルブを備え、前記筒状プッシュロッドカバーの側面に設けられた燃料吸入孔と、
排出孔用バルブを備え、前記筒状プッシュロッドカバーの側面に設けられ、かつ前記燃料噴射装置と接続された前記燃料排出孔と、
前記プッシュロッドの下端に設けられ、前記カムの回転により、前記燃料ポンプ室内を昇降し、ポンプの吸排作用を行うカムフォロアとを備え、
前記燃料ポンプは、前記カムフロアの下降時の吸引により、前記燃料吸入孔の前記吸入孔用バルブが開放しかつ前記燃料排出孔の排出孔用バルブが閉止し、前記カムフロアの上昇時の圧力により前記燃料排出孔の排出孔用バルブが開放しかつ前記燃料吸入孔の前記吸入孔用バルブが閉止し、前記クランクシャフトの回動ならびに前記カムの回転による前記プッシュロッドの昇降運動により、前記燃料供給源より吸入した燃料を前記燃料噴射装置へ送るものであることを特徴とするエンジン。
【請求項２】
前記エンジンは、
空気を導入するクランクケースから給気ポートへ空気を送る送気管と、
前記燃料排出孔と前記燃料噴射装置間に、前記クランクケースまたは前記送気管の少なくとも一方の圧力と関連させた燃料制御レギュレーターを備え、
前記エンジンは、前記クランクシャフトの回動ならびに前記カムの回転による前記プッシュロッドの昇降運動により、前記燃料ポンプから前記燃料噴射装置へ送られる燃料の量を、前記クランクケースまたは前記送気管の少なくとも一方の圧力に対応して燃料制御レギュレーターにより比例制御する請求項１に記載のエンジン。
【請求項３】
前記燃料制御レギュレーターは、器体のダイヤフラムの一次側に前記燃料ポンプと接続する吸入孔と、前記燃料噴射装置と接続する排出孔と、前記燃料ポンプの上流に燃料を戻す燃料リターン孔とを備え、かつ二次側に前記クランクケースまたは前記送気管の少なくとも一方の圧力を伝える圧力孔を備え、さらに、前記燃料リターン孔を開閉しうる燃料リターン用バルブを備え、かつ前記燃料リターン用バルブは、付勢手段により常時は閉止状態となっているものである請求項２に記載のエンジン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は内燃機関の燃料供給装置、特に燃料供給装置を備えた模型飛行機等のエンジンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の模型飛行機に使用されるエンジンでは、エンジンの燃焼室に燃料を供給する燃料供給装置では、キャブレーターで燃料の混合を調整して給気通路より混合燃料をシリンダに送るものが一般的であり、燃料の量はキャブレーターのニードルバルブで調整がなされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この従来のキャブレーターでは、アイドリングの低速回転から回転数を急に上げるとき、大量の空気が吸入されるのに対して燃料の供給が追いつかず空燃比のバランスがくずれ、エンジン回転にむらが生ずること、飛行中遠心力でキャブレーターに適正な燃料が供給されないでエンジンの運転に不調を生ずることなどが問題となっていた。
また、燃料噴射を給気バルブから離れた位置で噴射する場合にはその途中で気化して周りから熱を奪うため混合気が膨張し体積効率が悪化し、また燃焼室に入った際、既に気化しているため、燃焼室の冷却も望めない。ギヤーポンプ等を使用した際の連続的な噴射ではバルブがしまっている時にも燃料が噴射され、閉じているバルブの上に燃料が溜まってしまうことになり、バルブを開いて溜まった燃料が燃焼室に入った時、気化が悪くなってしまうという問題があった。また、ギヤーポンプ、プランジャ等を使用した場合、回転数に応じて供給してしまい、高回転になればなるほど供給圧力が高くなる傾向になるという問題がある。
【０００４】
この発明はこのような問題を解決するもので、内燃機関の４サイクルエンジンの給気側プッシュロッドに関連して吸排用バルブを備えた燃料ポンプを備え、給気側のカムフォロアーをポンプのプランジャーに見立て燃料ポンプとして利用するもので、この燃料ポンプを給気ポートの燃料噴射装置と関連させ、クランクシャフトの回動によるプッシュロッドの昇降運動により燃料ポンプの吸排作用で燃料噴射装置より燃料を間歇的に噴射しうるようにしてエンジンのレスポンスの向上、燃料気化時の燃焼室の効果的な冷却ができるようにしたエンジンを提供することを目的とする。
【０００５】
また、この発明は排気側プッシュロッドに関連して吸排用バルブを備えた燃料ポンプを備え、排気側のカムフォロアーをポンプのプランジャーに見立て燃料ポンプとして利用するもので、この燃料ポンプを給気ポートの燃料噴射装置と関連させ、クランクシャフトの回動によるプッシュロッドの昇降運動により燃料ポンプの吸排作用で燃料噴射装置へ送り給気バルブの開放時に燃料を噴射しうるようにしてエンジンのレスポンスの向上、燃料気化時の燃焼室の効果的な冷却ができるようにしたエンジン提供することを目的とする。
【０００６】
また別の目的として、内燃機関のクランクケース内に空気を導入する４サイクルエンジン、２サイクルエンジンにおいて、前記と同様に給気側又は排気側プッシュロッドに関連して吸排用バルブを備えた燃料ポンプを設け、この燃料ポンプをクランクケース内の圧力により比例制御可能な燃料制御レギュレーターを介して燃料噴射装置と関連させ、クランクシャフトの回動による給気側又は排気側プッシュロッドの昇降運動により燃料ポンプの作用で給気ポートの燃料噴射装置へ燃料を送る際にクランクケース、送気管の給気圧により比例制御して余分の燃料は燃料ポンプの上流に戻しうるようにして、常時適正な量の燃料を間歇的に噴射しうるようにしてエンジンのレスポンスの向上、燃料気化時の燃焼室の効果的な冷却ができるようにしたエンジンを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決する手段】
この発明の請求項１は、クランクシャフトの回動によりカム、給気バルブ用プッシュロッド、排気バルブ用プッシュロッド、ロッカーアームを介してシリンダの給排気バルブを開閉するエンジンであって、
該エンジンは、
給気ポートに設けられた燃料噴射装置と、
燃料ポンプと、
前記燃料ポンプの燃料吸入孔と接続された燃料供給源と、
シリンダヘッドとクランクケースに形成された筒状体との間に設置された筒状プッシュロッドカバーとを備え、
該燃料ポンプは、
前記筒状プッシュロッドカバーの内部を上部と下部に仕切るとともに前記給気バルブ用プッシュロッドまたは前記排気バルブ用プッシュロッドを燃料が漏れないように挿通する仕切と、該仕切により仕切られた前記筒状プッシュロッドカバーの内部の前記下部と前記クランクケースの前記筒状体内とにより構成された燃料ポンプ室と、
吸入孔用バルブを備え、前記筒状プッシュロッドカバーの側面に設けられた燃料吸入孔と、
排出孔用バルブを備え、前記筒状プッシュロッドカバーの側面に設けられ、かつ前記燃料噴射装置と接続された前記燃料排出孔と、
前記プッシュロッドの下端に設けられ、前記カムの回転により、前記燃料ポンプ室内を昇降し、ポンプの吸排作用を行うカムフォロアとを備え、
前記燃料ポンプは、前記カムフロアの下降時の吸引により、前記燃料吸入孔の前記吸入孔用バルブが開放しかつ前記燃料排出孔の排出孔用バルブが閉止し、前記カムフロアの上昇時の圧力により前記燃料排出孔の排出孔用バルブが開放しかつ前記燃料吸入孔の前記吸入孔用バルブが閉止し、前記クランクシャフトの回動ならびに前記カムの回転による前記プッシュロッドの昇降運動により、前記燃料供給源より吸入した燃料を前記燃料噴射装置へ送るものであることを特徴とするエンジン。
【０００９】
この発明の請求項２は、 前記エンジンは、
空気を導入するクランクケースから給気ポートへ空気を送る送気管と、
前記燃料排出孔と前記燃料噴射装置間に、前記クランクケースまたは前記送気管の少なくとも一方の圧力と関連させた燃料制御レギュレーターを備え、
前記エンジンは、前記クランクシャフトの回動ならびに前記カムの回転による前記プッシュロッドの昇降運動により、前記燃料ポンプから前記燃料噴射装置へ送られる燃料の量を、前記クランクケースまたは前記送気管の少なくとも一方の圧力に対応して燃料制御レギュレーターにより比例制御する請求項１に記載のエンジン。
【００１２】
この発明の請求項３は、前記燃料制御レギュレーターは、器体のダイヤフラムの一次側に前記燃料ポンプと接続する吸入孔と、前記燃料噴射装置と接続する排出孔と、前記燃料ポンプの上流に燃料を戻す燃料リターン孔とを備え、かつ二次側に前記クランクケースまたは前記送気管の少なくとも一方の圧力を伝える圧力孔を備え、さらに、前記燃料リターン孔を開閉しうる燃料リターン用バルブを備え、かつ前記燃料リターン用バルブは、付勢手段により常時は閉止状態となっているものである請求項２に記載のエンジン。
【００１３】
この発明の構成による作用は、燃料の供給の際に燃料ポンプから燃料噴射装置までの距離が短く給気バルブを開放時の燃料噴射が遅れを生じない場合には、給気バルブ用プッシュロッドを利用して、前記燃料ポンプ３０を給気バルブ用プッシュロッド１９に関連して備え、給気バルブ用プッシュロッド１９の動きに同調して燃料の吸入孔３３と排出孔３４を交互に開閉するバルブ３５、３６を設けた燃料ポンプ３０を燃料噴射装置４０と関連させ、燃料噴射装置４０を給気ポート８に備え、クランクシャフトの回動による給気カムで給気バルブ用プッシュロッド１９を押し上げ時、燃料ポンプ３０内に吸引した燃料をその排出孔３４のバルブ３６を開いて燃料ポンプ３０より燃料噴射装置４０の噴射ノズル４２に送り、給気バルブ用プッシュロッド１９の押し上げ時に給気バルブ１０を同期して開いて給気孔を通じて燃料をシリンダの燃焼室に噴射し、カムでプッシュロッドが下がり始めた時、給気バルブ１０を閉じ、かつ燃料ポンプ３０の排出孔３４のバルブ３６を閉じ、吸入孔３３のバルブ３５を開いて燃料供給源よりポンプ３０内に燃料を流入させる。給気バルブ用プッシュロッド１９が下に下がっている間は、燃料ポンプには燃料の流入も送出もない状態となる。従って、給気バルブ用プッシュロッドの昇降運動で給気バルブの開閉に伴い、燃料ポンプの作用で燃料を燃料噴射ノズルより間歇的に噴射しうるようにしてエンジンのレスポンスの向上、燃料気化時の燃焼室の効果的な冷却ができる。プッシュロッドのカムフォロアーを利用してポンプ作用をさせるので、構成を簡潔にできる。
【００１４】
この発明の構成による作用は、燃料の供給の際に燃料ポンプから燃料噴射装置までの距離が長い場合等に給気バルブへの燃料供給が遅れるため、給気バルブより若干早く作動される排気バルブの排気バルブ用プッシュロッドを利用して、前記燃料ポンプ３０を排気バルブ用プッシュロッド１１９に関連して備え、排気バルブ用プッシュロッド１１９の動きに同調して燃料の吸入孔３３と排出孔３４を交互に開閉するバルブ３５、３６を設けた燃料ポンプ３０を燃料噴射装置４０と関連させ、燃料噴射装置４０を給気ポートに備え、クランクシャフトの回動による排気カムで排気バルブ用プッシュロッド１１９を押し上げ時、燃料ポンプ３０内に吸引した燃料をその排出孔３４のバルブ３６を開いて燃料ポンプ３０より燃料噴射装置４０の噴射ノズル４２に送り、排気カムによる排気バルブ用プッシュロッドの作動より若干遅れて給気カム１８による給気バルブ用プッシュロッド１９の押し上げ時に給気バルブ１０を開いて給気孔を通じて燃料噴射装置４０より燃料をシリンダの燃焼室に噴射し、排気カムで排気バルブ用プッシュロッド１１９が下がると燃料ポンプの排出孔３４のバルブ３６を閉じ、かつ吸入孔３３のバルブ３５を開いて燃料供給源より燃料ポンプ３０内に燃料を流入させる。また給気バルブ用プッシュロッド１９が下がると、給気バルブ１０を閉じることができる。排気バルブ用プッシュロッド１１９が下に下がっている間は、燃料ポンプには燃料の流入も送出もない状態となる。従って、排気バルブ用プッシュロッド１１９の昇降運動による燃料ポンプの吸排の作用と、給気バルブ用プッシュロッド１９の昇降運動による給気バルブの開閉に伴い、燃料ポンプの作用で燃料を燃料噴射ノズルより間歇的に噴射しうるようにしてエンジンのレスポンスの向上、燃料気化時の燃焼室の効果的な冷却ができる。プッシュロッドのカムフォロアーを利用してポンプ作用をさせるので、構成を簡潔にできる。
【００１５】
この発明の構成による作用は、内燃機関のクランクケース内に空気を導入する４サイクルエンジン、２サイクルエンジンにおいて、給気バルブ用プッシュロッド１９の動きに同調して燃料の吸入孔３３と排出孔３４を交互に開閉するバルブ３５、３６を設けた燃料ポンプ３０を燃料噴射装置４０と関連させたので、クランクシャフト７の回動による給気カム１８で給気バルブ用プッシュロッド１９を押し上げ時、燃料ポンプ内の排出孔３４のバルブ３６を開いて燃料を燃料噴射装置４０に送り、給気バルブ用プッシュロッド１９で給気バルブ１０をほぼ同期させて開いて給気孔を通じて燃料をシリンダの燃焼室に噴出し、給気カムで給気バルブ用プッシュロッド１９が下がり始めた時、給気バルブ１０を閉じ、燃料ポンプの排出孔３４のバルブ３６を閉じ、かつ吸入孔３３のバルブ３５を開いて燃料供給源より燃料ポンプ３０内に燃料を流入させることができる。また、この燃料ポンプ３０をクランクケース５３、送気管６１等内の圧力により比例制御可能な燃料制御レギュレーター７０を介して燃料噴射装置４０と関連させたので、クランクシャフトの回動によるプッシュロッドの昇降運動により燃料ポンプ３０の作用で燃料を供給する際にクランクケースに導入された給気圧（空気圧）に応じて燃料制御レギュレーター７０を比例制御して余分の燃料は燃料ポンプ３０の上流に戻しうるようにして、常時燃料噴射装置より適正な量の燃料をシリンダに間歇的に噴射しうるようにしてエンジンのレスポンスの向上、燃料気化時の燃焼室の効果的な冷却ができる。
【００１６】
この発明の構成による作用は、内燃機関のクランクケース内に空気を導入する４サイクルエンジン、２サイクルエンジンにおいて、燃料の供給の際に燃料ポンプから燃料噴射装置までの距離が長い場合等に給気バルブへの燃料供給が遅れるため、給気バルブより若干早く作動される排気バルブの排気バルブ用プッシュロッドを利用して、前記燃料ポンプ３０を排気バルブ用プッシュロッド１１９に関連して備え、排気バルブ用プッシュロッド１１９の動きに同調して燃料の吸入孔３３と排出孔３４を交互に開閉するバルブ３５、３６を設けた燃料ポンプ３０を燃料噴射装置４０と関連させたので、クランクシャフト７の回動による排気カム１１８で排気バルブ用プッシュロッド１１９を押し上げ時、燃料ポンプ内の排出孔３４のバルブ３６を開いて燃料を燃料噴射装置４０に送り、排気カムによる排気バルブ用プッシュロッドの作動より若干遅れて給気カム１８による給気バルブ用プッシュロッド１９の昇降運動で給気バルブ１０を開いて給気孔を通じて燃料噴射装置４０から燃料をシリンダの燃焼室に噴出し、排気カムで排気バルブ用プッシュロッド１１９が下がると燃料ポンプの排出孔３４のバルブ３６を閉じ、かつ吸入孔３３のバルブ３５を開いて燃料供給源より燃料ポンプ３０内に燃料を流入させる。また給気バルブ用プッシュロッド１９が下がると、給気バルブ１０を閉じることができる。また、この燃料ポンプ３０をクランクケース５３、送気管６１等内の圧力により比例制御可能な燃料制御レギュレーター７０を介して燃料噴射装置４０と関連させたので、クランクシャフトの回動による排気バルブ用プッシュロッドの昇降運動により燃料ポンプ３０の作用で燃料を供給する際にクランクケースに導入された給気圧に応じて燃料制御レギュレーター７０を比例制御して余分の燃料は燃料ポンプ３０の上流に戻しうるようにして、常時燃料噴射装置より適正な量の燃料をシリンダに間歇的に噴射しうるようにしてエンジンのレスポンスの向上、燃料気化時の燃焼室の効果的な冷却ができる。
【００１７】
この発明の構成による作用は、クランクシャフト７の回転で燃料ポンプ室３１ａ、１３１ａの給気バルブ用プッシュロッド１９又は排気用プッシュロッド１１９のカムフォロアー（プランジャー）３２を昇降して燃料ポンプ３０の吸入孔３３と排出孔３４のバルブ３５、３６を交互に開閉させ、間歇的に吸排して燃料噴射装置より燃料を給気孔を通じてシリンダに正確に送ることができる。
【００１８】
この発明の構成による作用は、前記燃料制御レギュレーター７０の器体のダイヤフラム７２で区画した一次側に吸入孔７３、排出孔７４、および燃料ポンプの上流に燃料を戻す燃料リターン孔７５を設け、該リターン孔を開閉する燃料リターン用バルブ７６を設け、かつ二次側に圧力孔７７を設けたので、クランクケース、送気管等の圧力に応じて比例制御して燃料リターン用バルブ７６を開閉可能とでき適正な量の燃料を燃料噴射装置に送ることができる。すなわち、燃料ポンプからの圧力とクランクケース、送気管の少なくとも一方の圧力とを比較して、例えば、クランクケース側の圧力が高い場合には、レギュレーターのバルブ７６でリターン孔７５が閉じられ、燃料ポンプからの燃料は全部燃料噴射装置４０に供給されるが、クランクケース側の圧力が低い場合には、そのバルブ７６が開かれて余分の燃料がリターン孔７５を通じて燃料ポンプの上流（吸入孔の前側）に戻され、燃料がシリンダへ行き過ぎるのを防止することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１乃至図９はこの発明の給気バルブ用プッシュロッドを利用して燃料ポンプを設けた燃料供給装置付きエンジンを示すもので、図１は燃料ポンプのリードバルブを閉じた状態のエンジンの断面図、図２はそのリードバルブを閉じた状態の要部拡大断面図、図３は給気バルブ用プッシュロッドを押し上げ燃料供給状態の模型用エンジンの断面図、図４は燃料ポンプの排出バルブを開放、吸入バルブを閉止時の拡大断面図、図５は給気バルブ用プッシュロッドが下がり給気バルブを閉止、燃料を止めた時のエンジンの断面図、図６は燃料ポンプの吸入バルブ開、排出バルブ閉時の拡大断面図、図７乃至図９はこの燃料供給装置に燃料制御レギュレーターを備えたエンジンを示すもので、図７はその断面図、図８は燃料制御レギュレーターの燃料リターン孔閉止時の断面図、図９はクランクケース等内圧上昇による燃料制御レギュレーターの燃料リターン孔開放時の断面図である。
【００２０】
図１乃至図６において、この発明の燃料ポンプ３０を給気バルブ用プッシュロッド１９を利用して備えた燃料供給装置を備えた４サイクルエンジンの模型用エンジンについて説明する。１はエンジン本体で、シリンダ２とクランクケース３からなり、上部にシリンダヘッド４、ヘッドカバー４ａを取着して構成されている。５はピストン、６はコンロッド、７はクランクシャフトであり、シリンダ２の上面に給気ポート８と排気ポート（図示せず）が設けられ、該給気ポート８の給気孔９に給気バルブ１０が開閉手段で開閉可能に備えられている。排気ポートの排気孔には排気弁、排気管（図示せず）が設けられている。給気ポート８に接続する送気管１１にはスロットル１３を内部に備えたキャブレーター１２が設けられ、スロットル１３で空気の給気量を調整するようにしてある。
【００２１】
給気バルブ１０と排気バルブの駆動機構としては、クランクシャフト７が歯車伝導機構１４で減速して伝導され、カムシャフト１７の給気カム１８、排気カム、プッシュロッド１９、ロッカーアーム２０を介して給気バルブ１０、排気バルブが開閉される。実施形態では、歯車伝導機構１４として、クランクシャフト７の駆動歯車１５とカムシャフト１７の被動歯車１６が交差状に噛合され、かつクランクシャフト７の回転数を１／２としてカムシャフト１７に伝導し、クランクシャフト７の２回転でカムシャフト１７が１回転されるように設けられている。このカムシャフト１７に給気カム１８と排気カムが位相差をもって取付けられている。
【００２２】
シリンダ２の給気バルブ１０を開閉する開閉手段として、シリンダ２の上部に設けたシリンダヘッド４のヘッドカバー４ａ内に給気バルブ１０を開閉するロッカーアーム２０が支軸２１で支承され、ロッカーアーム２０の一方に前記プッシュロッド１９、他方に給気孔９を開閉する給気バルブ１０が関連して設けられる。給気バルブ１０には常時閉止方向に付勢するバネ２２が備えられている。クランクシャフト７の回動による給気カム１８の回転でプッシュロッド１９、ロッカーアーム２０を介して給気バルブ１０と連動させる。このカムシャフト１７の給気カム１８と前記ロッカーアーム２０間にプッシュロッド１９が備えられ、クランクシャフト７の回動によりカム１８を回転してプッシュロッド１９を昇降動作させロッカーアーム２０を作動して給気バルブ１０を開閉するように設けられている。排気バルブも給気バルブと同様にカムシャフトの回転により排気カム、プッシュロッド、ロッカーアームを介して開閉自由に備えられている。前記給気用又は排気用プッシュロッドには上部のシリンダヘッドと下部のクランクケース間にカバーが設けられている。排気バルブの開閉機構は図示していない。
【００２３】
この発明の４サイクルエンジンの燃料供給装置について説明する。クランクシャフト７の回動により給気カム１８、プッシュロッド１９を介してシリンダ２の給気バルブ１０を開閉するエンジンにおいて、プッシュロッド１９の動きに同調して吸入孔と排出孔を交互に開閉するリードバルブを設けた燃料ポンプ３０を備え、該燃料ポンプ３０の排出孔と前記燃料噴射装置４０とを接続してクランクシャフト７の回動による給気カム１８の回動運動をプッシュロッド１９の昇降運動に変え、その昇降運動により燃料ポンプ３０の燃料を間歇的に吸排して燃料噴射装置４０の間歇的噴射と給気バルブ１０の開閉を同期させるように設ける。
【００２４】
図１乃至図６において、燃料ポンプ３０はエンジン本体の給気バルブ側の外部に内部に燃料ポンプ室３１ａを有する筒状プッシュロッドカバー３１が上部のシリンダヘッド４とクランクケース３の側部に一体形成した筒状体３ａとの間に設置され、プッシュロッドカバー３１の下部とクランクケース３の筒状体３ａで燃料ポンプ室３１ａが構成され、その筒状プッシュロッドカバー３１の中心にプッシュロッド１９が挿通されて、そのプッシュロッド１９の下端には筒状プッシュロッドカバー３１の燃料ポンプ室３１ａ内を昇降可能としたカムフォロアー（プランジャー）３２が設けられ、プッシュロッド１９の上端は前記シリンダヘッド４の貫通孔を通じてヘッドカバー４ａ内のロッカーアーム２０に関連させて備えられる。下端のカムフォロアー３２はクランクケース３の筒状体３ａ内に昇降可能に嵌合され、プッシュロッド１９の下端はカムフォロアー３２の下部内面の円弧部に合致する形状として当接され、かつ該カムフォロアー３２の下面はカムシャフト１７の給気カム１８に当接させ、給気カム１８の回動によりカムフォロアー３２を昇降動作させてポンプの燃料の吸入、排出をする。
【００２５】
実施形態の燃料ポンプ室は筒状プッシュロッドカバー３１の内部を中央で仕切り下部と前記クランクケース３の筒状体３ａとの間を燃料を吸入、排出する燃料ポンプ室３１ａとしてある。そしてその燃料ポンプ室３１ａに燃料を吸入する吸入孔３３、燃料を排出する排出孔３４が設けられ、該吸入孔と排出孔にリードバルブ３５、３６が開閉自由に備えられている。吸入孔３３は燃料供給源の燃料タンク（図示せず）と、排出孔３４は燃料噴射装置４０と接続されている。前記吸入孔、排出孔にはパイプ接続具が設けられている。吸入孔３３の口にはリードバルブ３５が内側に開くように備えられ、かつ排出孔３４の口にはリードバルブ３５が外側に開くように設けられて、燃料ポンプ室のカムフォロアー（プランジャー）３２の昇降動作により吸入孔のリードバルブ３５と排出孔のリードバルブ３６が交互に開閉できるように設けられている。而して、給気カム１８の回動によりカムフォロアー３２を上昇するとき、その圧力で吸入側リードバルブ３５は閉じられて排出側リードバルブ３６が外側へ開かれ、燃料ポンプ室の燃料を燃料噴射装置４０に送ることができる。また、給気カム１８の回動によりカムフォロアー３２が下降するとき、その吸引力で排出側リードバルブ３６は閉じられて燃料噴射装置への燃料供給は止められ、吸入側リードバルブ３５が開かれて燃料タンク等より燃料を燃料ポンプ３０に吸入させることができる。なお、筒状プッシュロッドカバー３１は内部を中央で仕切り、下部を燃料ポンプ室、上部は空気が入るように設けられている。筒状プッシュロッドカバー３１の内部の仕切は燃料が漏れないようにするのが好ましい。前記燃料ポンプの吸入孔、排出孔にはバルブとして、リードバルブを設けた場合を説明したが、これに限られるものではなく、例えばバルブをバネで付勢して備え、ポンプに吸排作用で開閉しうるようにしたものでもよい。
【００２６】
図１乃至図３における実施形態では、シリンダ２の上部の給気ポート８に給気バルブ１０に指向する位置、すなわち給気バルブ１０の斜め上方に燃料噴射装置４０が設置されている。燃料噴射装置４０は器体４１に噴射ノズル４２を備え、該燃料噴射装置４０はシリンダヘッド４の給気ポート８に燃料噴射ノズル４２を給気バルブ１０に指向して斜めに設置されている。この燃料噴射装置４０には前記燃料ポンプ３０が接続され、クランクシャフト７の回動により給気カム１８が回転されることにより燃料ポンプ３０の燃料を燃料噴射装置４０より間歇的に噴射可能に設ける。この燃料噴射装置４０の燃料噴射ノズル４２より噴出する燃料の噴射量は、例えば、燃料の噴射量制御装置等適宜制御装置、調整装置で補正可能とするのが好ましい。
【００２７】
図１乃至図６において、この実施形態の燃料供給装置の作用を説明する。図１および図２はエンジンの給気バルブ１０は閉止され、燃料噴射ノズル４２から燃料は噴射されていない状態で、給気カム１８が横向きの位置で、燃料ポンプ３０のリードバルブ３５、３６が閉じられている状態を示す。このとき、燃料ポンプ３０には燃料が吸入されている。図３および図４のエンジンの吸入行程で、図２の状態からクランクシャフト７が回動されると、歯車伝導機構１４を介してカムシャフト１７が回動され、給気カム１８が回転されて大径の方に変位して、カムフォロアー３２が上昇を始めるとプッシュロッド１９でロッカーアーム２０をバネに抗して押し上げて給気バルブを押して給気孔を開き始めるとともに燃料ポンプ室内の排出孔３４のリードバルブ３６を開いて燃料ポンプ室の燃料を燃料噴射装置４０の噴射ノズル４２より噴射して、開いた給気孔を通じて給気とともにシリンダ内に吸入される。
【００２８】
図５および図６に示すように、吸入行程が終わると、クランクシャフトによりカムが回動されてカムの小径の方に変位して、かつ給気バルブ１０のバネ２２の復元力で給気バルブ１０が閉じられるとともにプッシュロッド１９が下降され、カムフォロアー３２が下降することにより排出孔３４のリードバルブ３６が閉じられ、吸入孔３３のリードバルブ３５が開かれて燃料ポンプ室３１ａに燃料が吸入される。而して、エンジンのクランクシャフトの回転に応じてカムの回動により燃料ポンプの吸入バルブ、排出バルブを交互に開閉して燃料噴射装置より間歇的に燃料噴射を行うことができる。
【００２９】
図７乃至図９において、燃料供給装置にレギュレーターを備えた模型用エンジンについて説明する。この発明のエンジンは４サイクルエンジンの場合で、前記実施形態と違うのは、クランクケース５３に空気を導入する形式で、かつクランクケース５３からシリンダ上部の給気ポート８へ送気管６１が設けられたエンジンである。この実施形態において、クランクシャフトの回動によりカムシャフト、歯車伝導機構、カム、プッシュロッド、ロッカーアームを介して給気バルブ１０と排気バルブを開閉する開閉手段、燃料ポンプ３０、燃料噴射装置４０は前記実施形態と同じ構造としたので、説明を省略する。
【００３０】
図７における実施形態のエンジン本体５１は下部のクランクケース５３からシリンダ２の上部の給気ポート８に送気管６１が接続され、かつクランクケース５３に給気管６２が設けられ、その給気管６２にスロットル６４を内部に備えたキャブレーター６３が設けられ、スロットル６４で給気量を調整できるように設けられたものである。６５はクランクケース５３の給気管６２を開閉するリードバルブ、６６は送気管６１の入り口を開閉するリードバルブで、ピストンの上昇行程でリードバルブ６５が開かれて、送気管６１のリードバルブ６６は閉じられ、給気管６２よりクランクケース５３内に空気が導入され、次いでピストンの下降行程（吸入行程）でリードバルブ６５は閉じられ、送気管６１の入り口のリードバルブ６６が開かれクランクケース５３の空気が送気管６１を通じて送られ、開いた給気バルブ１０を通じてシリンダの燃焼室に供給され、燃料噴射装置４０の燃料噴射ノズル４２から噴射される燃料と混合されて圧縮行程で圧縮され、点火爆発、排気される。６７はクランクケース５３の圧力孔、６８は送気管６１の圧力孔である。圧力孔６７はクランクケース５３の底部に設けられてクランクケースの圧力信号を取る。圧力孔６８は送気管６１に設けられ、送気管の圧力信号を取る。燃料制御レギュレーター７０はクランクケース、或いは送気管の少なくとも一方の圧力信号を取るように接続される。
【００３１】
この空気を導入する形式の４サイクル、２サイクルエンジンの場合には、急加速或いは減速時に回転数と燃料の必要量が合わないことが生じるので、それを補正するためにクランクケース、送気管の内圧と燃料ポンプの燃料の供給を比例させる必要がある。図７において、この発明は、前記燃料ポンプ３０と燃料噴射装置４０との間にクランクケース５３或いは送気管６１等の圧力と関連させた燃料制御レギュレーター７０を介在させる。
而して、クランクシャフト７の回動による給気バルブ用プッシュロッド１９の昇降運動により、燃料噴射装置４０の燃料の間歇的噴射と給気バルブ１０の開閉を同期させ、かつクランクケース、送気管等の内圧により燃料制御レギュレーター７０を比例制御することにより燃料を適正な量供給することができる。
【００３２】
燃料制御レギュレーター７０は、器体７１の内部をダイヤフラム７２で２つに区画し、その器体の一次側７１ａに燃料ポンプ室３１ａと接続する吸入孔７３、燃料噴射装置４０と接続する排出孔７４、および燃料ポンプ３０の上流（吸入孔３３の前）に燃料を戻す燃料リターン孔７５が設けられ、該燃料リターン孔７５を開閉しうる燃料リターン用バルブ７６がダイヤフラム７２に設けられ、かつ器体７１の二次側７１ｂにはクランクケース５３、送気管６１等の圧力を伝える圧力孔７７が設けられ、かつ該燃料リターン用バルブを燃料リターン孔に常時付勢するバネ７８が備えられ、圧力孔７７は前記したクランクケース５３の圧力孔６７と接続され、ダイヤフラムの一次側７１ａがクランクケース、送気管等の圧力に比例するように燃料リターン用バルブ７６が開閉制御可能に設けられる。圧力孔７７はクランクケース５３の圧力孔６７若しくは送気管６１の圧力孔６８又はその両方と接続してもよい。バネ７８にはバネ圧を調整する調整手段として、バネを受けるねじ体７９が器体７１に螺合され、このねじ体７９の凹部にバネ７８が収容され、該バネがダイヤフラムの中央のバルブの基部に常時当接され、ねじ体７９の締め加減によりバネ圧を調整可能としてある。例えば、実施形態の場合には、バネ７８のバネ圧は定常時は燃料タンク側の圧力をクランクケース側より大として、燃料リターン用バルブが開いた状態となるようにセットする。前記レギュレーターの吸入孔、排出孔、リターン孔、圧力孔等にはパイプ接続具が設けられている。なお、バルブとダイヤフラムを間にして対抗した位置にスプリングの堅さを調整することによって容易に一次室と二次室のバランスの最適位置を決定できる。実施形態では４サイクルエンジンの場合で説明したが、これに限られるものではなく、内燃機関のクランクケース内に空気を導入する２サイクルエンジン等にもこの発明の燃料比例制御をするレギュレーターを備えた燃料供給装置を適用することができる。
【００３３】
図８および図９において、レギュレーターを備えた燃料供給装置４０を備えた模型用エンジンについて説明する。クランクケース内に空気を導入する４サイクルエンジンにおいて、前記と同様にプッシュロッドの動きに同調して燃料の吸入孔３３と排出孔３４を交互に開閉するリードバルブ３５、３６を設けた燃料ポンプ３０を燃料噴射装置４０と関連させたので、クランクシャフトの回動による給気カム１８で給気バルブ用プッシュロッド１９を押し上げ時、給気バルブ１０を開き、燃料ポンプ３０内の排出孔３４のリードバルブ３６を開いて燃料を燃料噴射装置４０に送って給気孔を通じて噴射し、シリンダの燃焼室に給気とともに吸入させることができる。カム１８でプッシュロッド１９が下がり始めた時、給気バルブ１０を閉じ、燃料ポンプ３０の排出孔３４のリードバルブ３６を閉じ、かつ吸入孔３３のリードバルブ３５を開いてポンプ３０内に燃料を流入させることができ、また、この燃料ポンプ３０をクランクケース５３内の圧力により比例制御可能な燃料制御レギュレーター７０を介して燃料噴射装置４０と関連させたので、クランクシャフトの回動による給気バルブ用プッシュロッド１９の昇降運動により燃料ポンプ３０を作用して燃料を吸排する際にクランクケース５３に導入された給気圧と燃料ポンプからの燃料の圧力の差に応じて燃料制御レギュレーター７０を比例制御して余分の燃料は燃料ポンプ３０の上流に戻し、常時燃料噴射装置４０より適正な量の燃料をシリンダの燃焼室に間歇的に噴射しうるようにしてエンジンのレスポンスの向上、燃料気化時の燃焼室の効果的な冷却ができる。
【００３４】
また、器体７１のダイヤフラム７２で区画した一次側７１ａに吸入孔７３、排出孔７４、および燃料ポンプの上流と関連させる燃料リターン孔７５を設け、該リターン孔７５を開閉する燃料リターン用バルブ７６が設けられ、かつ二次側７１ｂに圧力孔７７が設けられ、該圧力孔７７とクランクケース５３の圧力孔６７、送気管６１の圧力孔６８が連絡されるので、クランクケース、送気管の内圧に比例して燃料リターン用バルブ７６を開閉可能とでき適正な量の燃料を燃料噴射装置４０に送ることができる。すなわち、例えば、エンジンの定常時は燃料ポンプ３０側がクランクケース側の圧力より高くしてリターン用バルブ７６は開かれ、燃料の１部はリターン孔７５を通じて戻りうる状態にセットされている。この状態で、エンジンのスロットル開いて例えば、急加速すると空気が大量に給気されて空気圧が高くなるのに、その空気量に対応した必要量の燃料を供給できないことになるのを補正するために、空気圧が高くなるのに応じて燃料制御レギュレーター７０の２次側の圧力が高くなりダイヤフラム７２が１次側へ押圧され、バネ７８の作用と相まって燃料リターン用バルブ７６を押圧して燃料リターン孔７５を閉じ、全量を燃料噴射装置４０に送って給気管よりの大量の給気量に対応した燃料の量を噴射混合でき、高回転に適した燃焼をさせることができる。またエンジンのスロットルを戻して減速すると、レギュレーターがないと回転数は高いままでスロットルバルブを閉じてしまい空気が入らない状態にかかわらず燃料が送られることになり、給気ポートに燃料が溜まる恐れがあるのを、この実施形態ではスロットルを戻して減速すると、クランクケース側空気圧が下がって、ダイヤフラム７２の２次側にかかる圧力が下がり、１次側の燃料ポンプ側の圧力が大きくなって、ダイヤフラム７２が２次側へバネに抗して押圧されレギュレーターのリターン用バルブ７６がリターン孔７５より離反して開かれ、リターン孔を通じて余分の燃料が燃料ポンプ３０の上流に戻され、燃料噴射装置４０に送る量を補正することができ、給気ポートに燃料が溜まらないようにでき、適正な燃料供給ができる。
【００３５】
図１０乃至図１６は燃料供給装置の排気バルブ用プッシュロッドに燃料ポンプを備えた別の実施形態のエンジンを示すもので、図１０は燃料ポンプのリードバルブを閉じた状態のエンジンの断面図、図１１はそのリードバルブ閉止時の要部拡大断面図、図１２は給気バルブ用プッシュロッドが下がった状態の模型用エンジンの断面図、図１３は排気バルブ用プッシュロッドを押し上げ燃料ポンプに燃料を供給する状態のエンジンの断面図、図１４は排気バルブ用プッシュロッドを押し上げ時リードバルブの開閉状態を示す拡大断面図、図１５は排気バルブ用プッシュロッドが下がり燃料供給を終わった状態のエンジンの断面図、図１６は排気バルブ用プッシュロッドが下降時リードバルブの開閉状態を示す拡大断面図、および図１７はこの燃料供給装置に燃料制御レギュレーターを備えたエンジンの断面図である。
【００３６】
図１０乃至図１６において、燃料ポンプ３０を排気バルブ用プッシュロッド１１９を利用して備えた燃料供給装置を備えた４サイクルエンジンについて説明する。この実施形態の場合には、図１０、図１３、図１５は排気バルブ用プッシュロッドの位置で切断した断面、図１１は給気バルブ用プッシュロッドの位置で切断した断面である。而して、図１０、図１３、図１５において、シリンダ２の排気ポート１０８、排気孔１０９、排気バルブ１１０、排気バルブ用プッシュロッド１１９が示され、図１１において、給気ポート８、給気孔９、給気バルブ１０、給気バルブ用プッシュロッド１９が示されている。このエンジンの構成は前記エンジンの構成と基本的に同じである。前記エンジンと相違する構成は、排気バルブ用プッシュロッド１１９のカバー１３１に燃料ポンプ３０を備え、その燃料ポンプ３０を給気ポート８に備えた燃料噴射装置４０に接続する構成である。給気ポート８には前記実施形態と同様に送気管、キャブレーターが備えられ、排気ポート１０８に排気管１１１が備えられている。
【００３７】
前記給気バルブ用プッシュロッドを利用して燃料ポンプを設けたものでは、燃料の供給の際に燃料ポンプから燃料噴射装置までの距離が長い（遠い）場合、その途中に燃料供給調整手段等を設ける場合など、給気バルブへの燃料供給が遅れることになる。この実施形態は、前記のような場合の燃料供給の遅れをなくすために、給気バルブより若干早く開閉される排気バルブの排気バルブ用プッシュロッドを利用して燃料ポンプを備え、燃料ポンプからの燃料供給を早め、給気バルブの開放時に燃料噴射装置から遅れることなく噴射できるようする。
【００３８】
給気バルブ１０と排気バルブ１１０の駆動機構としては、クランクシャフト７が歯車伝導機構１４で減速して伝導され、カムシャフト１７の給気カム１８、排気カム１１８、プッシュロッド１９、１１９、ロッカーアーム２０を介して給気バルブ１０、排気バルブ１１０が開閉される。歯車伝導機構１４は前記実施形態と同様である。
【００３９】
シリンダ２の排気バルブ１１０の開閉機構は前記給気バルブ１０の開閉機構と同様の構成である。すなわち、シリンダ２の上部に設けたシリンダヘッド４のヘッドカバー４ａ内に給気バルブ１０と排気バルブ１１０を開閉するロッカーアーム２０が支軸２１で支承され、ロッカーアーム２０の一方に前記プッシュロッド１９、１１９、他方に給気孔９を開閉する給気バルブ１０、排気孔１０９を開閉する排気バルブ１１０が関連して設けられる。給気バルブ１０、排気バルブ１１０には常時閉止方向に付勢するバネ２２が備えられている。クランクシャフト７の回動によるカムシャフト１７の回動運動による給気カム１８、排気カム１１８の回転でプッシュロッド１９、１１９、ロッカーアーム２０を介して給気バルブ１０、排気バルブ１１０と連動させる。このカムシャフト１７の給気カム１８と前記ロッカーアーム２０間に給気バルブ用プッシュロッド１９、排気カム１１８とロッカーアーム１２０との間に排気バルブ用プッシュロッド１１９が備えられ、クランクシャフト７の回動によりカム１８を回転して給気バルブ用プッシュロッド１９を昇降動作させロッカーアーム２０を作動して給気バルブ１０を開閉するように設け、排気バルブ用プッシュロッド１１９を昇降動作させロッカーアーム２０を作動して排気バルブ１１０を開閉するように設けられている。排気バルブの開閉は給気バルブの開閉よりカムの回転角度で約１００度早く行われる。すなわち給気バルブは排気バルブより若干遅れて開放される。
【００４０】
この実施形態では、クランクシャフト７の回動により給排気カム１８、１１８、プッシュロッド１９、１１９を介してシリンダ２の給気バルブ１０、排気バルブ１１０を開閉するエンジンにおいて、プッシュロッド１１９の動きに同調して吸入孔と排出孔を交互に開閉するリードバルブを設けた燃料ポンプ３０を備え、該燃料ポンプ３０の排出孔と前記燃料噴射装置４０とを接続してクランクシャフト７、カムシャフト１７の回動による排気カム１１８の回動運動を排気バルブ用プッシュロッド１１９の昇降運動に変えて燃料ポンプ３０より燃料噴射装置４０へ燃料を送り、排気カムより角度が約１００度遅れて給気カム１８の回動運動により給気バルブ用プッシュロッド１９の昇降運動により給気バルブ１０の開放時に燃料噴射装置４０から燃焼室に燃料を噴射させるように設ける。
【００４１】
図１０及び図１１、図１３乃至図１６は燃料ポンプ３０を排気バルブ用プッシュロッド１１９を利用して備えた場合で、燃料ポンプ３０は前記実施形態と同様にエンジン本体の排気バルブ側の外部に内部に燃料ポンプ室１３１ａを有する筒状プッシュロッドカバー１３１が上部のシリンダヘッド４とクランクケース３の側部に一体形成した筒状体３ａとの間に設置され、プッシュロッドカバー１３１の下部とクランクケース３の筒状体３ａで燃料ポンプ室１３１ａが構成され、その筒状プッシュロッドカバー１３１の中心にプッシュロッド１１９が挿通されて、そのプッシュロッド１１９の下端には筒状プッシュロッドカバー１３１の燃料ポンプ室１３１ａ内を昇降可能としたカムフォロアー（プランジャー）３２が設けられ、プッシュロッド１１９の上端は前記シリンダヘッド４の貫通孔を通じてヘッドカバー４ａ内のロッカーアーム２０に関連させて備えられ、排気カムの回動運動で排気バルブ用プッシュロッド１１９を昇降することにより燃料ポンプを作用させ、かつ排気バルブ１１０を開閉する。而して、燃料ポンプの作用で給気側の燃料噴射装置に燃料が送られ、排気弁の開放で排気がなされる。下端のカムフォロアー３２はクランクケース３の筒状体３ａ内に昇降可能に嵌合され、プッシュロッド１１９の下端はカムフォロアー３２の下部内面の円弧部に合致する形状として当接され、かつ該カムフォロアー３２の下面はカムシャフト１７の排気カム１１８に当接させ、排気カム１１８の回動によりカムフォロアー３２を昇降動作させてポンプの燃料の吸入、排出をする。
【００４２】
図１２において、エンジン本体の給気バルブ側の外部にも上部のシリンダヘッド４とクランクケース３の側部に一体形成した筒状体３ａとの間に筒状プッシュロッドカバー３１が設けられ、その筒状プッシュロッドカバー３１の中心に給気バルブ用プッシュロッド１９が挿通され、該給気バルブ用プッシュロッド１９の下端はクランクシャフトの給気カム１８に当接され、その上端は前記シリンダヘッド４の貫通孔を通じてヘッドカバー４ａ内のロッカーアーム２０に関連させて備えられ、給気カムの回転運動で給気バルブ用プッシュロッド１９を昇降することにより給気バルブ１０を開閉する。
【００４３】
図１０及び図１１、図１３乃至図１７に示す実施形態の燃料ポンプ室は筒状プッシュロッドカバー１３１の内部を中央で仕切り下部と前記クランクケース３の筒状体３ａとの間を燃料を吸入、排出する燃料ポンプ室１３１ａとしてある。そしてその燃料ポンプ室１３１ａに燃料を吸入する吸入孔３３、燃料を排出する排出孔３４が設けられ、該吸入孔と排出孔にリードバルブ３５、３６が開閉自由に備えられている。吸入孔３３は燃料供給源の燃料タンクと、排出孔３４は燃料噴出装置４０と接続されている。前記吸入孔、排出孔にはパイプ接続具が設けられている。吸入孔３３の口にはリードバルブ３５が内側に開くように備えられ、かつ排出孔３４の口にはリードバルブ３５が外側に開くように設けられて、燃料ポンプ室のカムフォロアー（プランジャー）３２の昇降動作により吸入孔のリードバルブ３５と排出孔のリードバルブ３６が交互に開閉できるように設けられている。而して、排気カム１１８の回動によりカムフォロアー３２を上昇するとき、その圧力で吸入側リードバルブ３５は閉じられて排出側リードバルブ３６が外側へ開かれ、燃料ポンプ室の燃料を燃料噴射装置４０に送ることができる。また、排気カム１１８の回動によりカムフォロアー３２が下降するとき、その吸引力で排出側リードバルブ３６は閉じられて燃料噴射装置への燃料供給は止められ、吸入側リードバルブ３５が開かれて燃料タンク等より燃料を燃料ポンプ３０に吸入させることができる。なお、筒状プッシュロッドカバー１３１は内部を中央で仕切り、下部を燃料ポンプ室、上部は空気が入るように設けられている。筒状プッシュロッドカバー１３１の内部の仕切は燃料が漏れないようにするのが好ましい。この燃料ポンプも前記実施形態と同様にリードバルブに限られるものではなく、例えばバネで付勢して開閉できるものでもよい。
【００４４】
この実施形態でも、図１２に示すようにシリンダ２の上部の給気ポート８に給気バルブ１０に指向する位置、すなわち給気バルブ１０の斜め上方に燃料噴射装置４０が設置されている。燃料噴射装置４０は器体４１に噴射ノズル４２を備え、該燃料噴射装置４０はシリンダヘッド４の給気ポート８に燃料噴射ノズル４２を給気バルブ１０に指向して斜めに設置されている。この燃料噴射装置４０には前記燃料ポンプ３０が接続され、クランクシャフト７の回動により排気カム１１８の回転で排気バルブ用プッシュロッド１１９を上昇させて燃料ポンプ３０の燃料を燃料噴射装置４０へ送り、排気カムより回転角度が約１００度遅れて給気カム１８の回転で給気バルブ用プッシュロッド１９が上昇することにより給気バルブ１０が開放され、給気とともに燃料噴射装置４０へ送った燃料が丁度燃焼室へ噴射されるように設ける。この燃料噴射装置４０の燃料噴射ノズル４２より噴出する燃料の噴射量は、前記と同様に、例えば、燃料の噴射量制御装置等適宜制御装置、調整装置で補正可能とするのが好ましい。
【００４５】
図１０乃至図１６において、この実施形態の燃料供給装置の作用を説明する。図１０はエンジンの排気バルブ１１０は閉止され、燃料噴射ノズル４２から燃料は噴射されていない状態で、排気カム１１８が横向きの位置で、燃料ポンプ３０のリードバルブ３５、３６が閉じられている状態を示す。このとき、燃料ポンプ３０には燃料が吸入されている。図１５のエンジンの排気行程で、図１０の状態からクランクシャフト７が回動されると、歯車伝導機構１４を介してカムシャフト１７が回動され、排気カム１１８が回転されて大径の方に変位して、カムフォロアー３２が上昇を始めるとプッシュロッド１１９でロッカーアーム２０をバネに抗して押し上げて排気バルブ１１０を押して排気孔１０９を開くとともに燃料ポンプ室内の排出孔３４のリードバルブ３６を開いて燃料ポンプ室の燃料を燃料噴射装置４０へ送り、開いた排気孔１０９を通じて排気が排気管１１１へ排出される。
次いで、図１２に示すようにクランクシャフト７、カムシャフト１７の回動で給気カム１８が回転されて大径の方に変位して、給気バルブ用プッシュロッド１９でロッカーアーム２０をバネに抗して押し上げて給気バルブ１０を押して給気孔１０９を開くとともに燃料噴射装置４０に送られている燃料が噴射ノズル４２より噴射されて、開いた給気孔を通じてシリンダ内に給気とともに吸入される。
【００４６】
図１５および図１６に示すように、排気行程が終わると、クランクシャフトにより排気カム１１８が回動されてカムの小径の方に変位して、かつ排気バルブ１１０のバネ２２の復元力で排気バルブ１１０が閉じられるとともにプッシュロッド１１９が下降され、カムフォロアー３２が下降することにより排出孔３４のリードバルブ３６が閉じられ、吸入孔３３のリードバルブ３５が開かれて燃料ポンプ室１３１ａに燃料が吸入される。吸入行程が終わると、クランクシャフトによりカムが回動されてカムの小径の方に変位して、かつ給気バルブ１０のバネ２２の復元力で給気バルブ１０が閉じられるとともにプッシュロッド１９が下降される。而して、エンジンのクランクシャフトの回転に応じてカムの回動により燃料ポンプの吸入バルブ、排出バルブを交互に開閉して燃料噴射装置へ燃料を送り、それより所定角度だけ遅れて作動される給気バルブの開閉に応じて燃料噴射装置から間歇的に燃料噴射が行なわれる。
【００４７】
図１７において、この発明のエンジンの燃料供給装置にレギュレーターを備えた場合について説明する。この実施形態は図７に示すクランクケース５３に空気を導入する形式の４サイクルエンジンと同じで、クランクケース５３からシリンダ上部の給気ポート８へ送気管６１が設けられたエンジンである。図７の実施形態と違うのは、図１０乃至図１６で説明した排気バルブ用プッシュロッドに燃料ポンプ３０を備えることである。
【００４８】
この空気を導入する形式の４サイクル、２サイクルエンジンの場合には、急加速或いは減速時に回転数と燃料の必要量が合わないことが生じるので、それを補正するためにクランクケース、送気管の内圧と燃料ポンプの燃料の供給を比例させる必要がある。図１７において、この発明は、前記燃料ポンプ３０と燃料噴射装置４０との間にクランクケース５３或いは送気管６１等の圧力と関連させた燃料制御レギュレーター７０を介在させる。
而して、クランクシャフト７の回動による排気バルブ用プッシュロッド１１９の昇降運動により、燃料噴射装置４０へ燃料を供給するときにクランクケース、送気管等の内圧により燃料制御レギュレーター７０を比例制御することにより燃料を適正な量供給することができるようにする。
【００４９】
燃料制御レギュレーター７０の構成、作用は前記実施形態と同じである。この燃料制御レギュレーター７０を排気バルブ用プッシュロッドカバー１３１に備えた燃料ポンプ３０の排出孔と給気ポート８の燃料噴射装置４０とを接続する接続管に備え、この燃料レギュレーター７０をクランクケース５３の圧力孔６７若しくは送気管６１の圧力孔６８又はその両方と接続する。
【００５０】
図１７において、レギュレーターを備えた燃料供給装置４０を備えたエンジンについて説明する。クランクケース内に空気を導入する４サイクルエンジンにおいて、前記と同様にプッシュロッドの動きに同調して燃料の吸入孔３３と排出孔３４を交互に開閉するリードバルブ３５、３６を設けた燃料ポンプ３０を燃料噴射装置４０と関連させたので、クランクシャフトの回動による排気カム１８でプッシュロッド１１９を押し上げ時、燃料ポンプ３０内の排出孔３４のリードバルブ３６を開いて燃料を燃料噴射装置４０へ送り、給気カムで給気バルブが開放されると給気孔を通じてシリンダの燃焼室に給気とともに燃料が噴出され、排気カム１１８でプッシュロッド１１９が下がり始めた時、排気バルブ１１０を閉じ、燃料ポンプ３０の排出孔３４のリードバルブ３６を閉じ、かつ吸入孔３３のリードバルブ３５を開いてポンプ３０内に燃料を流入させることができ、また、この燃料ポンプ３０をクランクケース５３内の圧力により比例制御可能な燃料制御レギュレーター７０を介して燃料噴射装置４０と関連させたので、クランクシャフトの回動によるプッシュロッド１１９の昇降運動により燃料ポンプ３０を作用して燃料を吸排する際にクランクケース５３に導入された給気圧と燃料ポンプからの燃料の圧力の差に応じて燃料制御レギュレーター７０を比例制御して余分の燃料は燃料ポンプ３０の上流に戻し、常時燃料噴射装置４０より適正な量の燃料をシリンダの燃焼室に間歇的に噴射しうるようにしてエンジンのレスポンスの向上、燃料気化時の燃焼室の効果的な冷却ができる。
【００５１】
而して、クランクシャフト７の回動による排気バルブ用プッシュロッド１１９の昇降運動により燃料ポンプより燃料噴射装置４０へ燃料を供給し、かつクランクケース、送気管等の内圧により燃料制御レギュレーター７０を比例制御することにより燃料を適正な量供給することができ、給気バルブ用プッシュロッド１８の昇降運動により給気バルブの開放時に給気に対応して燃料噴射装置４０より適正な量噴射させることができる。
【００５２】
この発明はこの形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で、様々な形態を実施しうるものである。上記は模型用の小型のエンジンの場合を説明したが、これに限られるものではなく、ゴーカートのエンジン等各種エンジンに適用することができる。
【００５３】
【発明の効果】
この発明によれば、給気バルブ用プッシュロッドの動きに同調して燃料の吸入孔と排出孔を交互に開閉する燃料ポンプを燃料噴射装置と関連させ、クランクシャフトの回動によるカムの回転運動による給気バルブ用プッシュロッドの昇降運動で給気バルブの開閉に伴い燃料ポンプの作用で燃料を燃料噴射装置より間歇的に噴射でき、給気バルブを同期して開いて給気孔を通じて給気とともに燃料噴射ノズルより間歇的に噴射しうるようにしたので、燃料を適切に供給することができ、エンジンのレスポンスの向上、燃料気化時の燃焼室の効果的な冷却ができる。本構造の燃料噴射はバルブが開き始めると噴射が始まり、閉じ始めると噴射が終わる間歇噴射となり燃料の噴射が理想的となる。また、プッシュロッドのカムフォロアーを利用してポンプ作用をさせるので、構成を簡潔にできる。
【００５４】
この発明によれば、給気バルブより若干早く作動される排気バルブの排気バルブ用プッシュロッドを利用して、前記燃料ポンプを排気バルブ用プッシュロッドのカバーに備え、この燃料ポンプを給気ポートの燃料噴射装置と関連させ、クランクシャフトの回動によるカムの回転運動による排気バルブ用プッシュロッドの昇降運動による燃料ポンプのポンプ作用で燃料噴射装置へ燃料を送り、若干遅れて作動される給気バルブ用プッシュロッドの昇降運動による給気バルブの開閉に伴い給気孔を通じて給気とともに燃料を燃料噴射ノズルより間歇的に噴射しうるようにしたので、給気バルブを開放時に燃料供給が遅れることなく、確実に供給することができ、エンジンのレスポンスの向上、燃料気化時の燃焼室の効果的な冷却ができる。プッシュロッドのカムフォロアーを利用してポンプ作用をさせるので、構成を簡潔にできる。
【００５５】
この発明によれば、内燃機関のクランクケース内に空気を導入する４サイクルエンジン、２サイクルエンジンにおいて、給気バルブ用プッシュロッドの動きに同調して燃料の吸入孔と排出孔を交互に開閉するバルブを設けた燃料ポンプを燃料噴射装置と関連させたので、クランクシャフトの回動によるカムで給気バルブ用プッシュロッドを押し上げ時、燃料ポンプ内の排出孔のバルブを開いて燃料を燃料噴射装置に送り、給気バルブ用プッシュロッドで給気バルブをほぼ同期させて開いて給気孔を通じて燃料をシリンダの燃焼室に適切に噴出させることができ、この燃料ポンプをクランクケース、送気管等内の圧力により比例制御可能な燃料制御レギュレーターを介して燃料噴射装置と関連させたので、クランクシャフトの回動によるプッシュロッドの昇降運動により燃料ポンプの作用で燃料を供給する際にクランクケース、送気管の少なくとも一方の空気圧に応じて燃料制御レギュレーターを比例制御して余分の燃料は燃料ポンプの上流に戻しうるようにして、常時燃料噴射装置より適正な量の燃料をシリンダに間歇的に噴射しうるようにしてエンジンのレスポンスの向上、燃料気化時の燃焼室の効果的な冷却ができる。
【００５６】
この発明によれば、内燃機関のクランクケース内に空気を導入する４サイクルエンジン、２サイクルエンジンにおいて、燃料の供給の際に燃料ポンプから燃料噴射装置までの距離が長い場合等に給気バルブへの燃料供給が遅れるため、給気バルブより若干早く作動される排気バルブの排気バルブ用プッシュロッドを利用して、前記燃料ポンプを排気バルブ用プッシュロッドのカバーに備え、排気バルブ用プッシュロッドの動きに同調して燃料の吸入孔と排出孔を交互に開閉するバルブを設けた燃料ポンプを燃料噴射装置と関連させたので、クランクシャフトの回動によるカムで排気バルブ用プッシュロッドを押し上げ時、燃料ポンプ内の排出孔のバルブを開いて燃料を燃料噴射装置に送り、若干遅れて作動される給気バルブ用プッシュロッドの昇降運動で給気バルブを開いて給気孔を通じて燃料噴射装置から燃料を遅れることなくシリンダの燃焼室に噴出させことができ、この燃料ポンプをクランクケース、送気管等内の圧力により比例制御可能な燃料制御レギュレーターを介して燃料噴射装置と関連させたので、クランクシャフトの回動によるプッシュロッドの昇降運動により燃料ポンプの作用で燃料を供給する際にクランクケース、送気管の少なくとも一方の空気圧に応じて燃料制御レギュレーターを比例制御して余分の燃料は燃料ポンプの上流に戻しうるようにして、常時燃料噴射装置より適正な量の燃料をシリンダに間歇的に噴射しうるようにしてエンジンのレスポンスの向上、燃料気化時の燃焼室の効果的な冷却ができる。
【００５７】
この発明によれば、クランクシャフトの回転で燃料ポンプ室のプッシュロッドのカムフォロアー（プランジャー）を昇降して燃料ポンプの吸入孔と排出孔のバルブを交互に開閉させ、間歇的に吸排して燃料噴射装置より燃料を給気孔を通じてシリンダに正確に送ることができる。
【００５８】
この発明によれば、前記燃料制御レギュレーターをクランクケース、送気管の少なくとも一方の圧力孔と比例制御できるように関連させたので、クランクケース、送気管等の圧力に応じて比例制御して燃料リターン用バルブを開閉可能とでき適正な量の燃料を燃料噴射装置に送ることができる。すなわち、燃料ポンプからの圧力とクランクケース、送気管の少なくとも一方の圧力とを比較して、例えば、クランクケース側の圧力が高い場合には、レギュレーターのバルブでリターン孔が閉じられ、燃料ポンプからの燃料は全部燃料噴射装置に供給されるが、クランクケース側の圧力が低い場合には、そのバルブが開かれて余分の燃料がリターン孔を通じて燃料ポンプの上流（吸入孔の前側）に戻され、燃料がシリンダへ行き過ぎるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の燃料供給装置を備えたエンジンの断面図である。
【図２】燃料ポンプの要部拡大断面図である。
【図３】給気バルブを開放、燃料噴射時のエンジンの断面図である。
【図４】燃料ポンプの排出バルブを開放、吸入バルブを閉止時の拡大断面図である。
【図５】給気バルブを閉止、燃料を止めた時のエンジンの断面図である。
【図６】燃料ポンプの吸入バルブ開、排出バルブ閉時の拡大断面図である。
【図７】この発明の燃料制御レギュレーターを備えたエンジンの断面図である。
【図８】燃料制御レギュレーターの燃料リターン孔閉止時の断面図である。
【図９】クランクケース等内圧上昇による燃料制御レギュレーターの燃料リターン孔開放時の断面図である。
【図１０】この発明の別の実施形態の燃料供給装置を備えたエンジンで、燃料ポンプのリードバルブを閉じた状態のエンジンの断面図である。
【図１１】リードバルブ閉止時の要部拡大断面図である。
【図１２】給気バルブ用プッシュロッドが下がった状態のエンジンの断面図である。
【図１３】排気バルブ用プッシュロッドを押し上げ燃料ポンプに燃料を供給する状態のエンジンの断面図である。
【図１４】排気バルブ用プッシュロッドを押し上げ時リードバルブの開閉状態を示す拡大断面図である。
【図１５】排気バルブ用プッシュロッドが下がり燃料供給を終わった状態のエンジンの断面図である。
【図１６】排気バルブ用プッシュロッドが下降時リードバルブの開閉状態を示す拡大断面図である。
【図１７】この燃料供給装置に燃料制御レギュレーターを備えたエンジンの断面図である。
【符号の説明】
１  エンジン本体
２  シリンダ本体
３  クランクケース
７  クランクシャフト
８  給気ポート
１０  給気バルブ
１４  歯車伝導機構
１７  カムシャフト
１８  給気カム
１９  プッシュロッド
２０  ロッカーアーム
３０  燃料ポンプ
３１  プッシュロッドカバー
３２  カムフォロアー
３３  吸入孔
３４  排出孔
３５  リードバルブ
３６  リードバルブ
４０  燃料噴射装置
４２  燃料噴射ノズル
５３  クランクケース
６１  送気管
６７  圧力孔
６８  圧力孔
７０  燃料制御レギュレーター
７２  ダイヤフラム
７３  吸入孔
７４  排出孔
７５  燃料リターン孔
７６  リターン用バルブ
７７  圧力孔
１０８  排気ポート
１１０  排気バルブ
１１８  排気カム
１１９  排気バルブ用プッシュロッド
１３１  プッシュロッドカバー
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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