JP2003262160A - 気化器の脈動式ダイヤフラム燃料ポンプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 気化器構成部品のばらつきによる燃料流量の
狂いを容易且つ高精度に修正してエンジンの排気状態、
運転性を良好なものとする。 【解決手段】 圧力脈動で動作する燃料ポンプ１５から
定燃料室５に送られる吐出燃料の燃料弁１０に働く圧力
を規定以上としないために燃料ポンプ１５の吐出通路２
３と吸込通路２０とを逃し通路２７で接続し、吐出燃料
の一部を吸込側に逃すようにしたものにおいて、逃し通
路２７にその通路面積を無段階に調節する手動の調整弁
２９を設置した。吐出燃料の逃し量を変えることにより
燃料弁１０を開きやすく或いは開きにくくしてて定燃料
室５の燃料保有量を所定の燃料流量が得られるように調
整するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は燃料タンクの燃料を
気化器のダイヤフラム式または浮子式定燃料室に供給す
る脈動式ダイヤフラム燃料ポンプ装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】エンジンの回転に伴ってクランクケース
や吸気マニホルドに発生する圧力脈動、一般にはクラン
クケースに発生する圧力脈動によってダイヤフラムが往
復変位動を行ない、負圧時に燃料タンクの燃料をポンプ
室に吸引し正圧時にポンプ室の燃料を気化器の定燃料室
に向かって吐出するように作動する脈動式ダイヤフラム
燃料ポンプは周知であって、汎用エンジンに燃料を供給
する気化器への燃料供給手段として広く使用されてい
る。

【０００３】前記燃料ポンプから吐出された燃料を定燃
料室に流入させ或いは流入を停止させる燃料弁はダイヤ
フラムの往復変位動または浮子の上下動に追従して定燃
料室に一定量の燃料を保有させるように開閉動作する。
一方、エンジンの回転に伴ってクランクケースなどに発
生する圧力脈動は負圧と正圧との繰り返しであり、その
平均圧力は回転速度上昇に伴って高くなり、全開高速で
最も高くなる。

【０００４】従って、高速回転域では吐出燃料圧力が燃
料弁に働く規定圧力よりも高くなって無理に開弁させ、
定燃料室に燃料を過剰に供給して混合気を過濃とし、出
力低下や排気状態の悪化を招く、という不都合を生じる
ので、吐出燃料の一部を吸込側の低圧領域に逃して吐出
燃料圧力を燃料弁の規定圧力以下に調整することが行な
われている。

【０００５】図３，図４は従来から知られている吐出燃
料圧力調整手段を示す図であって、図３はダイヤフラム
式気化器と脈動式ダイヤフラム燃料ポンプとを一体とし
たもの、図４は浮子式気化器と脈動式ダイヤフラム燃料
ポンプとを別体としたものである。

【０００６】先ず、図３を参照して、燃料ポンプ５１は
ダイヤフラム５２を挟んで対向させたパルス室５３およ
びポンプ室５４と、吸込室５６および吸込弁５７を有し
燃料タンクの燃料をポンプ室５４に導入する吸込通路５
５と、吐出弁５９および吐出室６０を有しポンプ室５４
で加圧された燃料を定燃料室６１に導く吐出通路５８と
を具えている。吐出通路５８の定燃料室６１への出口部
分は、ダイヤフラム６２の往復変位動に追従して動作す
る燃料弁６３によって開閉される。

【０００７】そして、吐出弁５９の出口側に形成されて
いる吐出室６０と吸込弁５７の入口側に形成されている
吸込室５６とを、燃料逃し量を制限する絞り６５を有す
る逃し通路６４によって接続している。

【０００８】逃し通路６４は燃料ポンプ５１の吐出側と
吸込側とを常時連通しており、従って、この吐出燃料圧
力調整手段は吐出燃料圧力が高くなると吐出側と吸込側
との圧力差が大きくなることによって燃料逃し量が多く
なり、その結果燃料弁６３に規定以上の圧力が働くこと
のないようにするものである。

【０００９】次に、図４を参照して、燃料ポンプ７１は
ダイヤフラム７２を挟んで対向させたパルス室７３およ
びポンプ室７４と、吸込室７６および吸込弁７７を有し
燃料タンクの燃料をポンプ室７４に導入する吸込通路７
５と、吐出弁７９および吐出室８０を有しポンプ室７４
で加圧された燃料を定燃料室８１に導く吐出通路７８と
を具えている。吐出通路７８の定燃料室８１への出口部
分は、浮子８２の上下動に追従して動作する燃料弁８３
によって開閉される。

【００１０】そして、吐出弁７９の出口側に形成されて
いる吐出室８０と吸込弁７７の入口側に形成されている
吸込室７６とを、逃し通路８４によって接続するととも
にこの逃し通路８４を開閉するピストン型の逃し弁８５
を設けている。

【００１１】前記の逃し通路８４と逃し弁８５とからな
る吐出燃料圧力調整手段における逃し弁８５は、吐出燃
料圧力が設定値以上になるとその圧力によって開弁し、
逃し通路８４を開放して吐出燃料の一部を吸込側に逃す
ことにより、燃料弁８３に規定以上の圧力が働くことの
ないようにするものである。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】一般に、気化器の各部
品には生産上避けることのできないばらつきがあり、殊
に定燃料室から吸気通路に至る燃料経路に設けられて燃
料流量に関係する部品のばらつきはエンジンに供給され
る燃料流量を変化させ、排気状態に直接影響を与える。
周知のように、排気規制に適合させるためには燃料流量
の精密な制御が必要であり、特に汎用エンジン向け気化
器のように少量の燃料を扱う気化器にあってはより精密
な制御が要求される。

【００１３】しかしながら、前記従来の吐出燃料圧力調
整手段では、燃料弁６３，８３に働く燃料圧力を絞り６
５の径或いは逃し弁８５の閉弁ばね荷重によって予め設
定された圧力以下に制限して定燃料室６１，８１の燃料
油面を一定に維持させるもの、としているので、殊に定
燃料室６１，８１から吸気通路に至る燃料経路の構成部
品のばらつきによって発生する燃料流量の狂いを修正す
ることができず、排気規制に適合するように燃料流量を
精密に制御することは不可能である。

【００１４】本発明は逃し通路に絞りまたは逃し弁を設
けてなる従来の吐出燃料圧力調整手段がもっている、気
化器構成部品のばらつきによる燃料流量の狂いを修正し
て排気規制に対応させることができない、という前記課
題を解決するためになされたものであって、気化器構成
部品のばらつきによって生じる燃料流量の狂いを解消さ
せるように燃料弁に働く吐出燃料圧力を任意に調節する
ことができ、従ってエンジンに供給される燃料流量を正
確に所定流量として排気規制に適合させ、ひいてはエン
ジンの運転性を安定したものとすることができる吐出燃
料圧力調整手段を具えた脈動式ダイヤフラム燃料ポンプ
装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明はダイヤフラムを挟んで対向させたパルス室
およびポンプ室と、吸込弁を有し燃料タンクの燃料をポ
ンプ室に導入する吸込通路と、吐出弁を有しポンプ室で
加圧された燃料を気化器の定燃料室に導く吐出通路とを
具え、吐出通路の吐出弁出口側と吸込通路の吸込弁入口
側とを吐出燃料の一部を吸込側に逃す逃し通路によって
接続した気化器の脈動式ダイヤフラム燃料ポンプ装置に
対して、逃し通路の逃し面積を無段階に調節する手動の
調整弁を具えさせること、またはこのような調整弁に加
えて燃料逃し量を調整弁の最大通過流量よりも少量に制
限する絞りを戻し通路に具えさせることとした。

【００１６】気化器構成部品のばらつきによって、燃料
流量が所定流量よりも少ない方に移行する場合は、調整
弁の開度を小さくして燃料逃し量を減少させ、燃料弁に
働く圧力を高くして開きやすくすることにより定燃料室
の燃料保有量が増加して吸気通路への燃料流量を増加さ
せることができる。反対に、燃料流量が所定流量よりも
多い方に移行する場合は、調整弁の開度を大きくして燃
料逃し量を増大させ、燃料弁に働く圧力を低くして開き
にくくすることにより、定燃料室の燃料保有量が減少し
て吸気通路への燃料流量を減少させることができる。

【００１７】即ち、調整弁の開度を調節することによ
り、燃料弁に働く吐出燃料圧力を無段階に変化させ、気
化器構成部品のばらつきによる燃料流量の狂いを高精度
で修正してエンジンに正確に所定流量の燃料を供給する
ことができ、その結果、排気規制に適合させ、ひいては
エンジンの運転性を安定したものとする、という目的が
達成される。

【００１８】また、調整弁に加えて絞りを逃し通路に設
けたものは、調整弁を全開としても燃料弁に働く吐出燃
料圧力が一定以下とならず、エンジンが要求する最少燃
料流量を本発明の目的が達成できる範囲に押えることが
できる。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１，図２は本発明をダイヤフラ
ム式気化器に一体に組付けた実施の形態を示すものであ
って、ベンチュリおよび絞り弁を有する吸気通路２を横
向きに貫通形成してなる胴体１の下面にダイヤフラム３
とダイヤフラムカバー４とが重ねられており、ダイヤフ
ラム３を挟んで向かい合った胴体１のくぼみおよびダイ
ヤフラムカバー４の内部空間は、定燃料室５および大気
に連通した背圧室６を形成している。

【００２０】定燃料室５にはピン７に回動自由に支持さ
れたレバー８が内蔵されており、このレバー８はばね９
によって一端をダイヤフラム３の中心部に常時接触して
いるとともにもう一端に燃料弁１０を取り付けている。
燃料弁１０の弁体１１は針状乃至円錐状であって、後述
する燃料ポンプ１５の吐出通路２３の定燃料室５への出
口端に設置した弁座１２に着座する閉弁力をばね９によ
って与えられている。

【００２１】定燃料室５の燃料保有量が減少するとダイ
ヤフラム３が定燃料室５の方へ変位してレバー８を押し
上げ回動させ、弁体１１が弁座１２から離間して燃料ポ
ンプ１５が吐出した燃料を定燃料室５に導入する。燃料
保有量が増加してダイヤフラム３が背圧室６の方へ変位
するとばね９がレバー８を押し下げ回動させ、弁体１１
が弁座１２に着座して吐出通路２３を閉止する。この動
作により定燃料室５に一定量の燃料が保有されること
は、従来のダイヤフラム式気化器と全く同じである。

【００２２】胴体１の定燃料室５と反対側である上面に
はダイヤフラム１６とポンプカバー１７とが重ねられて
おり、ダイヤフラム１６を挟んで向かい合った胴体１の
くぼみおよびポンプカバー１７の内部空間はポンプ室１
８およびエンジンのクランクケースに接続されるパルス
室１９を形成している。また、ポンプ室１８には吸込通
路２０および吐出通路２３が接続されており、これらの
ダイヤフラム１６，ポンプ室１８，パルス室１９，吸込
通路２０，吐出通路２３は燃料ポンプ１５を構成する。

【００２３】吸込通路２０は胴体１の上面に開放した吸
込室２１とその開放上面を覆ったダイヤフラム１６に切
込みを設けて形成した舌片状の吸込弁２２とを有してお
り、入口端が燃料タンクに接続される。吐出通路２３は
胴体１の上面に開放した吐出室２４とその開放上面を覆
ったダイヤフラム１６に切込みを設けて形成した舌片状
の吐出弁２５とを有しており、出口端に前述の弁座１２
が設けられている。尚、吸込室２１，吐出室２４は燃料
の脈動を平滑化して吸込・吐出効率を高めるのに役立つ
ものであるが、必ずしも設けることを要しない。

【００２４】エンジンの回転に伴ってクランクケースに
発生する圧力脈動がパルス室１９に導入されると、負圧
時にダイヤフラム１６がパルス室１９の方へ変位してポ
ンプ室１８を負圧とし、吸込弁２２が開いて燃料タンク
から吸込通路２０に送られてくる燃料をポンプ室１８に
導入するとともに、吐出弁２５が閉じて吐出通路２３を
閉止する。パルス室１９に導入される圧力脈動の正圧時
にダイヤフラム１６がポンプ室１８の方へ変位してポン
プ室１８を正圧とし、吐出弁２５が開いてポンプ室１８
で加圧された燃料を吐出通路２３より定燃料室５に導入
するとともに、吸込弁２２が閉じて吸込通路２０を閉止
する。この動作により燃料タンクの燃料を定燃料室５に
供給することは、従来の脈動式ダイヤフラム燃料ポンプ
と全く同じである。

【００２５】吐出通路２３の吐出弁２５出口側に位置す
る吐出室２４と吸込通路２０の吸込弁２２入口側に位置
する吸込室２１とは胴体１に形成した逃し通路２７によ
って接続されており、この逃し通路２７は途中に設けた
調整弁２９によって通路面積が無段階に調節可能とされ
ているとともに、その下流側に固定ジェットからなる絞
り２８を有している。

【００２６】調整弁２９は工具穴３０を有する頭体３１
を基端に具えたねじ杵３３の先端から前方へ延びる弁軸
３４の先端に突出させた針状の弁体３５と、逃し通路２
７に形成した弁孔３７とを具えており、弁孔３７と同一
中心軸線上に位置させて胴体１に形成した雌ねじ３９を
有する取付穴３８にねじ杵３３を挿入して雌ねじ３９に
ねじ嵌合することにより、弁体３５を弁孔３７に出し入
れ可能としている。

【００２７】取付穴３８の奥端部分である雌ねじ３９の
先端部から弁孔３７の入口に至る領域は弁室４０を形成
しており、逃し通路２７は吐出室２４から弁室４０，弁
孔３７を経て吸込室２１に達している。弁軸３４から弁
体３５に移行する肩部分は円錐面状の当り面３６を形成
し、弁室４０から弁孔３７に移行する段部分は当り面３
６と同一傾斜角度とされた円錐面状のシート面４１とさ
れている。また、頭体３１はＯリングからなるシール部
材３２を装着しており、このシール部材３２は取付穴３
８の周面に密着して弁室４０を気・液密とすると同時
に、その摩擦力によってねじ杵３３の回り止めとして働
く。

【００２８】また、取付穴３８の基端開口部分には環状
部片４３が圧入により嵌め込み固定されている。この環
状部片４３はねじ杵３３が雌ねじ３９から完全に抜き出
されて取付穴３８の内部で自由な状態となったとき、頭
体３１が当って取付穴３８から胴体１の外部へねじ杵３
３が脱出するのを防止するように働く。環状部片４３は
ねじ杵３３を回して逃し通路２７の有効面積を所要面積
とするように弁体３５の弁孔３７への挿入深さを調節し
てから取付穴３８に嵌め込み固定するものであるが、そ
の内径よりも小径の工具を差し込んで工具穴３０に係合
させ再調整を行なうことが可能である。

【００２９】定燃料室５の燃料を吸気通路２に送出する
燃料系統は、主ジェット、低速ジェット、主ブリード空
気ジェット、低速ブリード空気ジェット、主燃料調整針
弁、低速燃料調整針弁、バックブリード防止用逆止弁な
ど、燃料流量に関係するいくつかの機能部品を具えてお
り、これらの部品の生産上避けることのできないばらつ
きは、殊に燃料流量が少ない汎用エンジン用気化器にあ
っては排気状態更にはエンジン運転性に無視できない影
響を与える。

【００３０】一方、燃料ポンプ１５のパルス室１９に導
入される負圧と正圧との繰り返しである圧力脈動の平均
圧力はエンジンの低速から高速へと回転速度が上昇する
に従って高くなり、全開高速で最も高くなる。このため
燃料ポンプ１５の吐出燃料圧力もエンジン回転速度上昇
に伴って高くなり、燃料弁１０の弁体１１に働く開弁方
向の力が増大して無理に開弁させ、定燃料室５の燃料を
規定量以上に増加して吸気通路２への燃料送出量を増加
させ、混合気を過濃にする、という不都合を生じる。

【００３１】この不都合は画一的なものでなく、定燃料
室５から吸気通路２に至る燃料系統の部品のばらつきに
よって、燃料流量が基準の所定流量よりも少ない方に移
行する場合と多い方に移行する場合とがある。そこで、
少ない方に移行する燃料系統に対しては定燃料室５の保
有燃料量を多くして燃料流量を増加させ、多い方に移行
する燃料系統に対しては定燃料室５の保有燃料量を少な
くして燃料流量を減少させることによって、燃料流量の
狂いを修正し、常に所定流量の燃料を吸気通路２に送出
させることが排気対策およびエンジン運転性能の面で好
ましいことは明かである。

【００３２】本実施の形態によると、弁体３５を弁孔３
７から完全に抜き出して調整弁２９を全開とした状態か
ら、ねじ杵３３を工具の手動操作により回して前進させ
弁体３５を弁孔３７に挿入して弁孔３７の有効面積を次
第に小さくする状態、次に当り面３６がシート面４１に
接近してそれらの隙間が次第に小さくなる状態を経て当
り面３６がシート面４１に着座し全閉とした状態に至る
まで、逃し通路２７の通路面積を無段階に調節可能とし
ている。

【００３３】従って、定燃料室５から吸気通路２に送出
される燃料流量が基準の所定流量よりも少ない方に移行
する燃料系統に対しては、弁体３５の弁孔３７への挿入
深さを深くして吐出室２４から吸込室２１に向かってそ
れらの圧力差によって逃し通路２７を流れる燃料逃し量
を減少させ、吐出燃料圧力の低下度合いを小さくして燃
料弁１０を開きやすくする。このことにより、基準の開
弁時期よりも低いエンジン回転速度で燃料弁１０が開弁
しやすくなって、殊に高速回転域の要求燃料を適確に供
給することができる。

【００３４】燃料流量が基準の所定流量よりも多い方に
移行する燃料系統に対しては、弁体３５の弁孔３７への
挿入深さを浅くして逃し通路２７を流れる燃料逃し量を
増加させ、吐出燃料圧力の低下度合いを大きくして燃料
弁１０を開きにくくする。このことにより、基準の開弁
時期よりも高いエンジン回転速度となるまで燃料弁１０
が開弁しにくい状態となって吸気通路２に送出される燃
料流量を所定流量とするように減少させるとともに、殊
に高速回転域における混合気過濃を解消することができ
る。

【００３５】調整弁２９は手動操作で無段階に開度調節
可能であるので、気化器の燃料系統が個々にもっている
ばらつきに対応して燃料流量の狂いを適確に修正し、少
量の燃料を扱う汎用エンジン向け気化器についても燃料
流量の高精密な制御が容易に可能である。

【００３６】ここで、逃し通路２７の絞り２８は調整弁
２９を或る開度以上に開いたとき燃料逃し量をそれ以上
に増加させないものであり、調整弁２９を全開としたと
きの通過燃料流量よりも少量に制限することにより、誤
って調整弁２９を全開とし定燃料室５に導入される燃料
流量が減少することがあっても混合気を過薄とすること
がなく、排気の状態およびエンジンの運転性能を悪化さ
せない。この絞り２８は逃し通路２７の調整弁２９より
も下流側に限らず、上流側に設けることもできる。

【００３７】尚、調整弁２９を設置する取付穴３８は胴
体１の内部に形成したが、吸込通路２０や吐出通路２３
の配置或いは燃料ポンプ１５の設置場所によっては胴体
１の外部またはポンプカバー１７などに形成することも
ある。

【００３８】

【発明の効果】以上のように、定燃料室への燃料導入を
制御する燃料弁に働く燃料ポンプの吐出燃料圧力を規定
圧力以上に高くしないように吐出燃料の一部を吸込側の
低圧領域に逃す逃し通路の通路面積を手動の調整弁によ
り無段階に調節可能とした本発明によると、気化器構成
部品のばらつきによって生じる吸気通路への燃料流量の
狂いを容易に高精度で修正し、正確に所定流量の燃料を
エンジンに供給して良好な排気状態、運転性を得ること
ができるものである。

【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の要部の拡大図。

【図３】従来例を示す縦断面概略図。

【図４】別の従来例を示す縦断面概略図。

【符号の説明】

１ 胴体，２ 吸気通路，５ 定燃料室，１０ 燃料
弁，１５ 燃料ポンプ，１６ ダイヤフラム，１８ ポ
ンプ室，１９ パルス室，２０ 吸込通路，２１吸込
室，２２ 吸込弁，２３ 吐出通路，２４ 吐出室，２
５ 吐出弁，２７逃し通路，２８ 絞り，２９ 調整
弁，３１ 頭体，３３ ねじ杵，３５ 弁体，３７ 弁
孔，３８ 取付穴，４０ 弁室，４３ 環状部片，

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダイヤフラムを挟んで対向させたパルス
   室およびポンプ室と、吸込弁を有し燃料タンクの燃料を
   前記ポンプ室に導入する吸込通路と、吐出弁を有し前記
   ポンプ室で加圧された燃料を気化器の定燃料室に導く吐
   出通路とを具え、前記吐出通路の前記吐出弁出口側と前
   記吸込通路の前記吸込弁入口側とが吐出燃料の一部を吸
   込側に逃す逃し通路によって接続されている気化器の脈
   動式ダイヤフラム燃料ポンプ装置において、 前記逃し通路の通路面積を無段階に調節する手動の調整
   弁を具えさせた、 ことを特徴とする脈動式ダイヤフラム燃料ポンプ装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載した気化器の脈動式ダイ
   ヤフラム燃料ポンプ装置において、 燃料逃し量を前記調整弁の最大通過流量よりも少量に制
   限する絞りを前記逃し通路に具えさせた、 ことを特徴とする脈動式ダイヤフラム燃料ポンプ装置。
3. 【請求項３】 前記調整弁は工具穴付き頭体を基端に具
   えたねじ杵の先端に突出させた針状の弁体と、前記逃し
   通路に形成された弁孔とを有してなり、前記弁孔に前記
   弁体が挿入され或いは抜き出されることによって前記逃
   し通路の通路面積を無段階に調節するものである請求項
   １または２に記載した気化器の脈動式ダイヤフラム燃料
   ポンプ装置。
4. 【請求項４】 前記ねじ杵を装入してねじ込ませた取付
   穴の基端開口部分には環状部片が嵌め込み固定されてお
   り、前記環状部片は工具を挿通させるが前記工具穴付き
   頭体は通過させないものである請求項３に記載した気化
   器の脈動式ダイヤフラム燃料ポンプ装置。