JP2004044584A

JP2004044584A - キャブレータの空気・燃料混合気調整用アセンブリ

Info

Publication number: JP2004044584A
Application number: JP2003152273A
Authority: JP
Inventors: Giovanni Vimercati; ジョヴァンニ　ヴィメルカティ
Original assignee: Walbro LLC
Current assignee: Walbro LLC
Priority date: 2002-07-11
Filing date: 2003-05-29
Publication date: 2004-02-12
Also published as: EP1380747A2; US20040007788A1

Abstract

【課題】燃料較正設定ニードルの不用意な動き防止用アセンブリを提供する。
【解決手段】エンジン用燃料混合気の空燃比を調整するアセンブリが、主ボディと、ニードル弁体とを有する。該主ボディに燃料流路とニードルオリフィスとリテーナ受座と、内側ねじを有する受け孔が形成されている。該受け孔は該燃料流路に通じる。該ニードル弁体は、該受け孔内に収容され、外側ねじ部と頭部と、それらの間に位置する中間部とを有する。該外側ねじ部は該内側ねじ部と螺合し、該ニードル弁体が該オリフィスに対して進退して、該ニードルと該オリフィスとの間燃料流路面積を増減する。該アセンブリはリテーナを具備し、該リテーナは、該中間部と該リテーナとの間に、該ニードル弁体周りに同心に配置され、該リテーナ受座と該中間部との間に圧縮されて、該ニードル弁体の該外側ねじ部を偏倚させ、該ニードルの移動を禁止して該ニードル弁体を所定位置に保つ。
【選択図】　　　図２

Description

【０００１】
関連出願
この出願は２００２年７月１１日出願日の米国仮特許出願第６０／３９５０３０号の優先権を主張するものである。
【０００２】
【発明の属する技術分野】
この発明は、一般的には、エンジンに供給される燃料混合気の空燃比を調整する、キャブレータの空気・燃料混合気調整用アセンブリに関する。
【０００３】
【背景技術】
キャブレータの空気・燃料混合気調整用アセンブリは、キャブレータ主ボディ内のボアにねじ込まれたニードル弁体を有している。そのアセンブリ内のボアは、キャブレータ主ボディ内の燃料流路と交叉する。ニードル弁は、先端を有するシャンクと、頭部と、それらの間の外側ねじ部とを有する。そのねじ部はそのボアの相対するねじに係合する。ニードル弁の先端は、燃料流路の環状シート又はオリフィスと軸方向に心が合うように配置される。その先端は、ニードル弁を回転すると、受容ボア内で軸方向に進退して、燃料混合気の空燃比を調整する。シート又はオリフィスに対してその先端が軸方向に進退すると、そのシート又はオリフィスを通る流路の横断面積を増減して、オリフィスを通る燃料量を増減する。ニードル弁体は、キャブレータ主ボディから突出するニードル弁体ねじ頭に係合するねじ回し等の工具を使用して回転される。その種のあるアセンブリでは、ニードル弁のそのボア内での意図しない又は不用意な回転を妨げるために、調整防止用キャップがねじ頭に被せられて取りつけられ、又は、付近の構造に止められる。
【０００４】
この形式の燃料混合気調整用アセンブリは、ニードル弁体と対応ボアの各ねじ部の間に、スロップまたは間隙がある。それにより、外力が弁体頭部に作用した時等に、または、エンジン振動の伝導により、その先端がシート又はオリフィス内で軸方向及び／又は径方向に動き得る。その軸方向及び／又は径方向の動きは、その先端回りの有効流路面積の大きさと形状とを変化させ、その流路の変化は最大流路率から２０％までの減少でき、それはメーカーにより決められる。燃料流量変化がニードルの“スロップ”により生じて、燃料混合気が過度に濃く又は過度に薄くなり、それにより、排気ガスの規制物質が増し、及び／又は、エンジン性能を悪化する。それ故、ニードルのその間隙を制限することにより、シート又はオリフィスを通る燃料流の不安定さを減らして、排気ガスの規制物質とエンジン性能に良い効果を及ぼす必要がある。
【０００５】
燃料流の不安定さを減らすために、スプリングがニードル弁体とキャブレータの主ボディとの間に組み込まれる。これはニード弁体とその受け孔の嵌合ねじの間に軸方向予荷重を生じて、受け孔内でニードル弁体内における径方向及び／又は軸方向の偏倚量を減少させて、ニードル弁体の意図しない回転を禁止する。
【０００６】
空気・燃料混合気調整ニードル弁用の安定化システムの他例が、特許文献１に開示されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平９−１５８７８３号公報（特願平７−３４６５２９号）
【０００８】
この日本出願は、前述のようなキャブレータの空気・燃料混合気調整ニードル弁を開示していて、押し板を有し、その押し板は、弾性材料製であり、キャブレータ主ボディの外面に取り付けられる。押し板に孔が設けられ、ニードル弁体のねじ付突出部がその孔を通して組み立てられる。押し板は、ニードル弁体を中央位置に保つことにより、その受け孔内でのニードル弁体の動きを制限する。
【０００９】
その日本特許出願に開示されたキャブレータの空気・燃料混合気調整用アセンブリは、環状シール部材を有し、そのシール部材は、ニードル弁体のシャンク部と受け孔の間に同軸に設けられて、シャンク部と受け孔の間で圧縮されて、空気が受け孔とニードル弁体の間を通過して燃料流路に流れるのを禁止する。そのシール部材は基本的には、細長いチューブであり、ニードル弁体のシャンク部に押し込んで被せて、受け孔の内側に押し込ませる。その受け孔は組み立てるときに、そのシール部材を挿入可能な形状となっている。キャブレータ内に空気が漏れないようにシールするために、そのシール部材の内外環状面と、ニードル弁体のシャンク部の環状外側面と、そのシール部材を受ける受け孔部の環状内側面との、機械仕上げ精度を厳密にする。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
この発明の目的の一つは、燃料較正設定を使用状態で維持し、不用意な又は意図しないニードル弁体と受け孔との間のニードルの動きを防止するアセンブリを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
発明の概要
キャブレータの空燃比を調整するためのアセンブリが、キャブレータの受け孔に受け入れられるニードル弁体を有し、そのニードル弁体は好ましくは先端付近に介在するシール部材を有し、又、そのニードル弁体は好ましくは頭部付近に介在するリテーナを有する。その受け孔はキャブレータ主ボディ内の燃料流路と交叉する。そのニードル弁体は、その先端と頭部との間に、ねじ部を備えたシャンク部を有する。そのねじは受け孔の対応ねじと係合して、ニードル弁体が回転すると、軸方向に先端をシート又はオリフィスに対して移動して、燃料が通過するそのオリフィスの断面積を増減する。工場でのニードル弁体設定の調整を維持するために、好ましくは、そのニードル弁の頭部が、キャブレータ主ボディのリセスに埋没収容される。又、その頭部は従来とは相違して円形ではなく、ニードル弁体を回転調整するには特別な工具を要する。
【００１２】
好ましくは、略環状のシール部材が、ニードル弁体の先端付近にニードル弁体のシャンクと同心に設けられ、受け孔とシャンクとの間で圧縮されている。好ましくは、略環状のリテーナが、ニードル弁体の頭部付近にニードル弁体のシャンクと同心に設けられ、受け孔とシャンクとの間で圧縮されている。そのリテーナは、ニードル弁体のねじ部を横方向に偏倚させて、受け孔に対応する内側ねじ部と係合させて、ニードル弁体シャンク部と受け孔との心位置を決めて、ニードル弁体がその受け孔内で径方向または横方向に動くのを禁止する。即ち、そのリテーナは、ニードル弁体の意図しない回転を禁止する。そのリテーナは、ニードル弁体の頭部にかかる外力又はエンジン振動等の要因により、ニードルが軸方向及び径方向に移動するのを止めるので、そのオリフィスによる燃料調量設定が一定に維持される。
【００１３】
この発明の目的・特徴・優位性は、燃料較正設定を使用状態で維持し、不用意な又は意図しないニードル弁体と受け孔との間のニードルの動きを防止するアセンブリを提供して、短い、減量した、より安価なニードル弁体の使用を可能にし、ニードル弁体の振動の影響を減らし、ニードル弁体の好ましくない調整を禁止し、ニードル弁体と受け孔との間を更にシールして、燃料混合気の適切な空燃比を維持し、ニードル弁体を製作するための必要な機械仕上げの複雑さを減らし、ニードル弁体の製作コストを減らし、ニードル弁体と受け孔の偏心を減らし、そのアセンブリの製作と組み立てを改善する。
【００１４】
この発明のこれら及び他の目的・特徴・優位性は、以下の好適実施例及び最適様態、請求項の記載、添付図により明らかにされる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１、２はこの発明を具現するアセンブリ１０を図示し、そのアセンブリはキャブレータ１１により燃料混合気の空燃比を調整する。アセンブリ１０はキャブレータの主ボディ１４に形成された受け孔１２と、ニードル弁体１８とを有し、そのニードル弁体１８の先端２２は受け孔１２内に同軸に支持されて、作動中に、先端２２はオリフィス３４に対して軸方向に心が合うように配置されている。先端２２は、受け孔１２内でニードル弁体１８を回転すると、軸方向に進退可能である。オリフィス３４に対する先端２２の軸方向の動きは、オリフィス３４の有効流路面積を変えて、燃料混合気の空燃比を調整する。
【００１６】
キャブレータ１１は、ダイヤフラム式キャブレータでも、フロートボール式キャブレータ、又は他の形式のキャブレータでも良く、ニードル弁を使用して、キャブレータにより供給される燃料混合気の空燃比を調整する。主ボディ１４は第一燃料流路１６と第二燃料流路１７とを有し、オリフィス３４が第一燃料流路１６、第二燃料流路１７間の流路となる。受け孔１２は第一燃料流路１６と交叉して、燃料混合気が先端２２の周りを流れて、オリフィス３４を通って、第二燃料流路１７に流れる。その後、燃料混合気は第二燃料流路１７から空気・燃料混合通路１９に流れる。
【００１７】
主ボディ１４はリセス６６を設けた延出ボス６５を有し、そのリセスはオリフィス３４と反対側の端で開いている。リセス６６はリテーナ受座５２に移行し、リテーナ受座５２は好ましくはリセス６６からくびれている。受け孔１２は内側ねじ部３２を有し、その内側ねじ部３２は好ましくはリテーナ受座５２からくびれている。シールシート２５が内側ねじ部３２とオリフィス３４との間に形成される。
【００１８】
ニードル弁体１８はシャンク２４を有し、シャンク２４の一体の先端先端２２と頭部２８の間にねじ部２０が設けられ、ねじ部２０は組み付けられると受け孔１２の内側ねじ部３２と互いに螺合する。中間部２６が一体に頭部２８とねじ部２０との間設けられる。又、頭部２８のフランジ３０の近くに肩部５６が形成される。
【００１９】
ニードル弁体１８の頭部２８の少なくとも一部は非円形であり、ここでは略Ｄ形である。頭部２８は平坦面５４を有し、その平坦面５４は軸方向に、ニードル弁体１８の一端からフランジ３０迄延びている。非円形頭部２８は特別工具６０（通常はキャブレータのエンドユーザーには持たせない）が、図７、８に見られるように、頭部２８に嵌合して、ニードル弁体１８を受け孔１２内で回転調整する。特別工具が必要なので、ニードル弁体１８がエンドユーザーにより工場設定から調整されないことを確実にする。その工場設定は、政府規則による環境上の標準と規制を満足し、及び／又は、エンジン運転性能の悪化を避けるようになっている。
【００２０】
図７、８に見られるように、略Ｄ形の頭部２８に嵌合する特別工具６０はソケット６２を有し、ソケット６２の外形リセス６６内に嵌る寸法である。ソケット６２の収容部６４は略Ｄ形空洞であり、頭部２８に嵌合し、頭部２８それより少し大きい寸法である。これによりソケット６２が頭部２８に被さって嵌合して、頭部２８を回転してニードル弁体１８を必要な設定に調整する。
【００２１】
頭部２８の略Ｄ形による防護を超えて、ニードル弁体１８が好ましい工場設定から調整されるのを更に妨げるために、組み立て時に、好ましくは、頭部２８は主ボディ１４のリセス６６内に埋没収容される。リセス６６の内径と軸方向深さは、容易に入手可能な工具（ニードル頭部用ペンチ）がニードル弁体１８の頭部２８と嵌合しないようにして、特別工具６０を使用しないで、誰かが不用意にニードル弁体１８の工場設定を変更しないようにする。このように、ニードル弁体１８の工場設定を不用意に変えないようにするために、付加的部材が不要である。ニードル弁体１８の設定を不用意に変えることを防いで、ＥＰＡ又は他の政府機関の排出物基準を満足し、及び／又は，エンジンの適正な運転のために工場設定を確実に維持することを促進する。
【００２２】
環状シール３６はニードル弁体１８のシャンク２４上に同心に配置される。環状シール３６は、図５、６に明瞭に図示されているように、受け孔１２とニードル弁体１８のシャンク２４との間に圧縮されている。これにより、先端２２をオリフィス３４に対して安定させ、その周囲の空気がニードル弁体１８と受け孔１２との間を通って第二燃料流路１７に入らないようにする。従って、環状シール３６は燃料混合気の必要な空燃比を維持させ、エンジンの運転性能を改善し、排気物質を減らす。
【００２３】
環状シール３６は略円錐台形であり、一体に形成された環状拡大・圧縮部３８、４０を有する。拡大・圧縮部３８、４０は互いに環状シール３６の軸方項に反対端付近に形成されて、ニードル弁体１８と受け孔１２とに各々係合する形状である。拡大・圧縮部３８、４０はニードル弁体１８と受け孔１２との間をシールする形状であり、ニードル弁体１８、受け孔１２、又は環状シール３６の係合面の精密な機械的精度を要しない。拡大・圧縮部３８、４０はニードル弁体１８のシャンク２４と受け孔１２との間にあり得る心のずれまたは偏心を補償するように構成されている。このように、ニードル弁体１８が受け孔１２内で偏心して位置していても、ニードル弁体１８と受け孔１２と間の有効なシールが拡大・圧縮部３８、４０により維持される。
【００２４】
図６に明瞭に図示したように、環状シール３６の拡大部３８は環状シール３６の軸方向内側端に配置される。拡大部３８の環状内側接触域４２は、ニードル弁体１８のシャンク２４の周りに装着されると、径方向外側に少し拡大するように構成されている。
【００２５】
圧縮部４０は、前述の内側端とは反対に、環状シール３６の軸方向外側端に位置している。圧縮部４０は受け孔１２内でシールされたときに、径方向内側に圧縮されるように構成された環状外側接触域４４を有する。好ましくは、外側接触域４４は拡大部３８の環状内側接触域４２より大きい。これにより、ニードル弁体１８のシャンク２４が受け孔１２から戻されて抜けたときに、環状シール３６がそこに留まる。シャンク２４と環状シール３６の拡大部３８との間の係合量は、較正されて、ニードル弁体１８がシャンク２４に過度に引かれないようにする。好ましくは、環状シール３６はアセタルなどの熱可塑性ポリマーで形成されるが、ゴム又は金属等の他の適切な材料製でも良い。
【００２６】
リテーナ４６は、ここではＯ―リングを使用しているが、中間部２６とリテーナ受座５２との間で、ニードル弁体１８の周りに同心に配置される。好ましくは、Ｏ−リング４６は中間部２６の周りに配置され、組み立て時に、リテーナ４６と中間部２６との間の止まり又は摩擦ばめにより、内側環状接触域４８が少し広がるようになっている。組み立てられると、ねじ部２０と頭部２８のフランジ３０とにより形成される肩部とは、ニードル弁体１８の中間部２６上にリテーナ４６を維持する。
【００２７】
リテーナ４６は外側環状接触域５０を有し、その接触域は、リテーナ４６がリテーナ受座５２内に座する時に、少し圧縮されるように形成されている。それゆえ、リテーナ４６はニードル弁体１８の中間部２６とリテーナ受座５２との間に径方向に圧縮される。好ましくは、リテーナ受座５２は、内側ねじ部３２よりも大きい直径を有する。リテーナ４６は、ニードル弁体１８の中間部２６と受け孔１２のリテーナ受座５２との間で圧縮されている時は、ニードル弁体１８のねじ部２０を受け孔１２の内側ねじ部３２に摩擦係合するように偏倚させる。リテーナ４６及びねじ部２０、３２の摩擦係合は、ニードル弁体１８が受け孔１２内で心がずれるのを防止して、したがって、空燃比と、先端２２のまわりを通りオリフィス３４を通って流れる燃料混合気の流れを適切に保つ。加えて、リテーナ４６とねじ部２０、内側ねじ部３２との間の摩擦係合は、例えばエンジン振動等の要因にる、受け孔１２内で、ニードル弁体１８の不用意な回転又は調整を禁止する。ある好適実施例では、リテーナ４６により、ニードル弁体１８の長さを減らすことができてその重量を減らすことを促進する。又、その図示した実施例では、スプリングを要せずに、ニードル弁体１８と受け孔１２との間に予荷重を掛けることができる。
【００２８】
更に、付加的なシールを設けて、周囲空気がニードル弁体１８のねじ部を通って第二燃料流路１７内に漏れて燃料混合気の好ましい空燃比に悪影響がないようにするために、リテーナ４６がニードル弁体１８の中間部２６と受け孔１２のリテーナ受座５２との間で止まり圧縮ばめされる。これを実現するために、内側・外側環状接触域４８、５０の各々が、中間部２６とリテーナ受座５２の各々と止まり圧縮ばめされる。好ましくは、リテーナ４６はアセタルなどの熱可塑性プラスチック製であり、しかし、例えばプラスチックポリマー、エラストマー、熱硬化性ポリマー、ゴム、金属などの他の適切な材料製でも良い。
【００２９】
ここでの説明では、現在好ましい実施例を図解していて、これは発明を限定することを意図していない。それ故、限定する言葉ではなく説明的な言葉を使用している。ここで説明した実施例を変形させることが可能なのは明らかである。例えば、ニードル弁体１８の頭部２８はＤ形に図示されているが、他の特別な形状にして、個々のユーザーが普通工具でニードル弁体の調整をできないようにしても良いことが解かる。他の例として、請求項に記載したこの発明の本質と範囲から離れずに、異なった寸法・形状・配置のシール部材又はリテーナが使用され得る。この発明を、請求項の記載の範囲内で、説明していないものにも適用可能である。
【００３０】
【発明の効果】
この発明により、燃料較正設定を使用状態で維持し、不用意な又は意図しないニードル弁体と受け孔との間のニードルの動きを防止するアセンブリを提供して、短い、減量した、より安価なニードル弁体の使用を可能にし、ニードル弁体の振動の影響を減らし、ニードル弁体の好ましくない調整を禁止し、ニードル弁体と受け孔との間を更にシールして、燃料混合気の適切な空燃比を維持し、ニードル弁体を製作するための必要な機械仕上げの複雑さを減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の現在好適な実施例により構成された燃料混合気調整用アセンブリを含むキャブレータの斜視図である。
【図２】図１のキャブレータとそのアセンブリの部分横断側面図である。
【図３】図１に示すアセンブリのニードル弁体の側面図である。
【図４】図３のニードル弁体の端面図である。
【図５】図１におけるニードル弁体のシール部材の端面図である。
【図６】図５の線６−６に沿った図５のシール部材の横断側面図である。
【図７】そのニードル弁体調整用に使用される特別工具の部分横断側面図である。
【図８】
図７の矢印８−８に沿った図７の頭部を示す端面図である。
【符号の説明】
１０　アセンブリ１１　キャブレータ１２　受け孔１４　主ボディ１６　第一燃料流路１７　第二燃料流路１８　ニードル弁体１９　空気・燃料混合通路２０　ねじ部２２　先端２４　シャンク２５　シールシート２６　中間部２８　頭部３０　フランジ３２　内側ねじ部３４　オリフィス３６　環状シール３８　拡大部４０　圧縮部４２　内側接触域４４　外側接触域４６　リテーナ５２　リテーナ受座５６　肩部６０　特別工具６２　ソケット６４　収容部６５　延出ボス６６　リセス

Claims

エンジンに供給される燃料混合気の空燃比を調整するためのアセンブリであって、
主ボディを具備し、該主ボディは燃料流路とニードルオリフィスとリテーナ受座とを有し、
受け孔を具備し、該受け孔は該主ボディに形成され内側ねじを有し、該受け孔は該燃料流路に通じ、
ニードル弁体を具備し、該ニードル弁体は、該受け孔内に収容され、先端と外側ねじ部と頭部と、該外側ねじ部と該頭部との間に配置された中間部とを有し、該外側ねじ部は該内側ねじ部と螺合し、該ニードル弁体が該受け孔内で回転すると該先端が該ニードルオリフィスに対して進退して、該先端と該ニードルオリフィスとの間の燃料流路面積を増減し、
リテーナを具備し、該リテーナは、該中間部と該リテーナ受座との間に該ニードル弁体周りに同心に配置され、該リテーナ受座と該中間部との間に圧縮されて、該ニードル弁体の該外側ねじ部を偏倚させて該受け孔の該内側ねじ部と係合させ、該ニードル弁体の該ニードルオリフィスに対する心合わせを維持して、該ニードル弁体の移動を禁止して該ニードル弁体を所定位置に保つように構成したことを特徴とする上記アセンブリ。
前記主ボディは延出ボスを有し、該延出ボス内に前記ニードル弁体の前記頭部が埋没収容された請求項１記載のアセンブリ。
前記ニードル弁体の前記頭部が特別な形状であり、前記ニードル弁体を前記受け孔内で回転調整するために、前記頭部に係合する特別な工具を要する請求項２記載のアセンブリ。
前記頭部が略Ｄ形である請求項３記載のアセンブリ。
前記リテーナは内側環状接触域と外側環状接触域を有し、該内側環状接触域は前記ニードル弁体の前記中間部の周りに配置されると少し拡大するように構成され、該外側環状接触域は前記リテーナ受座に着座すると少し圧縮されるように構成された請求項１記載のアセンブリ。
前記リテーナ受座は前記内側ねじ部に隣接している請求項１記載のアセンブリ。
前記リテーナ受座は前記外側ねじ部より大きい直径を有する請求項６記載のアセンブリ。
前記頭部が前記主ボディの前記受け孔内に埋没収容されて、前記ニードル弁体の前記ニードルオリフィスに対する設定を調整するのを妨げるように構成された請求項１記載のアセンブリ。
前記リテーナは弾力性ポリマー材製リングであり、前記中間部と前記リテーナ受座との間で圧縮されて、前記ニードル弁体と前記主ボディとの間をシールする請求項１記載のアセンブリ。
環状シール部材を具備し、該環状シール部材は、弾力性ポリマー材製であり、前記ニードル弁体の前記先端に隣接して、前記ニードル弁体と前記主ボディとの間に収容され圧縮された請求項１記載のアセンブリ。
前記リテーナは前記ニードル弁体の前記外側ねじ部を径方向に偏倚させて前記受け孔の前記内側ねじ部と係合させ、前記ニードルを前記ニードルオリフィスに対して心合わせして、前記ニードルの移動を止めて燃料混合気の空燃比の較正設定を維持する請求項１記載のアセンブリ。
前記主ボディは延出ボスを有し、該延出ボス内に前記ニードル弁体の前記頭部が埋没収容されて、前記ニードル弁体の設定調整を妨げるように構成された請求項１記載のアセンブリ。