JP2005240736A - 回動絞り弁式気化器の操作レバー - Google Patents

Abstract

【課題】回動絞り弁式気化器の全開状態での操作力を低減すると共にコンパクト化する。
【解決手段】回動弁体３に結合された操作レバー６に、スロットルワイヤー３３の端部を係合させる係合凹部６ｄと、スロットルワイヤーを巻き掛ける周方向溝６ｂとを形成すると共に、周方向溝の半径が操作レバーにおけるトルクの半径が全閉・全開状態で長く、中間点で短くなるように変化させて、周方向溝を形成する。開弁初期及び全開状態での操作力を低く（長い半径により）することができる。特に、スロットルワイヤーの張力が全開状態で小さくなるようにされていることにより、刈払機などに搭載される小型内燃機関において通常の使用状態となる全開維持の場合の操作力を低減することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、主に小型内燃機関に使用される回動絞り弁式気化器の操作レバーに関するものである。

従来、刈払機などに搭載される小型内燃機関に用いられる回動絞り弁式気化器にあっては、吸気道に直交する軸線回りに回動することにより吸気道を開閉弁する円柱状の回動弁体を設け、吸気道の一部をなすように回動弁体に形成した混合気通路内に臨む針弁を回動弁体と一体に設けると共に、針弁の先端部を挿入状態に受容するべく混合気通路内に突出するように気化器本体に立設された燃料ノズルを設けたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
特開２０００−２７８４２号公報（第２頁、図１）

上記したような回動絞り弁にあっては、気化器本体と回動絞り弁との接触面積が大きいことから、蝶型絞り弁式気化器に比して弁回動操作力が大きくなり易いばかりでなく、閉弁方向に付勢する例えばねじりばねを設けた場合には、そのばね力が全開位置で最大引き戻し力が発生する。

このような回動絞り弁式気化器を設けた小型内燃機関にあっては、上記した刈払機など、絞り弁を全開状態にして作業し続けることがある。その状態では、回動絞り弁に最大引き戻し力が作用することから、操作者（作業者）はその引き戻し力に抗する操作力を発生し続けなければならないため、長い時間の作業に支障を来してしまう。例えば、操作レバーの長さ（回転半径）を長くしてスロットルワイヤーに作用する戻し力を低減することができる。しかしながら、機関のコンパクト化が求められており、操作レバーを長大にすると回動絞り弁全体が大型化するため、小型内燃機関のコンパクト化に応えられなくなるという問題が生じる。

このような課題を解決して、全開状態での操作力を低減すると共にコンパクト化を実現するために本発明に於いては、回動絞り弁式気化器の回動弁体に一体的に結合された操作レバーが、前記スロットルワイヤーの端部を係合するための係合部と、前記スロットルワイヤーを前記操作レバーの周方向に巻き掛けるための周方向溝とを有し、前記周方向溝が、前記スロットルワイヤーの張力により発生する前記操作レバーにおけるトルクの半径が全閉及び全開状態よりもハーフスロットル状態において短くなるように変化する曲率にて形成されているものとした。特に、前記操作レバーにおけるトルクの半径が、前記スロットルワイヤーの張力が全閉及び全開状態の途中で最大値となりかつ全開状態で小さくなるように設定されていると良い。

このように本発明によれば、操作レバーにおけるトルクの半径がハーフスロットル状態では短く全閉及び全開状態では長くなるように設定された曲率にて周方向溝が形成されといることにより、開弁初期の操作力を低く（長い半径により）することができると共に、全開状態でも操作力を低く（長い半径により）することができる。特に、スロットルワイヤーの張力が全開状態で小さくなるようにされていることにより、刈払機などに搭載される小型内燃機関において通常の使用状態となる全開維持の場合の操作力を低減することができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図１は回動絞り弁式気化器の全体を示す側断面図であり、図２は全体斜視図である。気化器本体１には、図示されない吸気管の上流部分と下流部分とを連通する吸気道２が図における表裏面方向に開通するように設けられていると共に、その吸気道２を開閉弁するための回動弁体３が設けられている。

気化器本体１の図における下面には燃料室本体４が取り付けられており、気化器本体１と燃料室本体４とが互いに一体化されている。なお、燃料室本体４の下面にはプライミングポンプ２７が一体的に取り付けられている。気化器本体１には、回動弁体３を回動自在に受容する回動弁体保持孔５が設けられている。回動弁体保持孔５は、気化器本体１における燃料室本体４を取り付ける面（図の下面）に開口する有底筒状であって底を図の上側に向けて形成されている。

回動弁体３は、吸気道２に対して回動位置により全閉状態から全開状態になり得る混合気通路３ａを有しかつ回動弁体保持孔５に受容される回動弁本体３ｂと、回動弁本体３ｂに同軸かつ図示の組み付け状態において気化器本体１の外方（図の上方）に突出する外方突出軸３ｃとを一体にした形状に形成されている。気化器本体１には、有底筒状の回動弁体保持孔５の底部となる上壁部１ａが形成されており、その上壁部１ａの中央部には、外方突出軸３ｃを軸支する円筒形状の軸受部１ｂが回動弁体保持孔５と同軸に設けられている。このように、回動弁体３は、回動弁体保持孔５と軸受部１ｂとにより軸支された状態で気化器本体１に組み付けられている。

外方突出軸３ｃの気化器本体１の外側に露出する突出端部には、例えばねじ３１により固定された操作レバー６が一体的に結合されている。なお、操作レバー６の延出方向端部にはスロットルワイヤー３３の端部が係合されている。そのスロットルワイヤー３３のスリーブ３４が、気化器本体１の上面に一体に突設された突部１ｃにねじ込まれたワイヤースリーブ保持体３２により保持されている。ワイヤースリーブ保持体３２は、突部１ｃにねじ込まれる雄ねじ部３２ａと、スリーブ３４の端部を突入状態に保持する拡径円筒状部３２ｂとからなると共に、雄ねじ部３２ａにおける突部１ｃから露出している部分に螺合したアジャストナット３５により突部１ｃに対して固定されている。

燃料室本体４には気化器本体１内に向けて突出するボス部が形成されており、そのボス部には回動弁体３内に突入するチューブ状の燃料ノズル７が突設されている。回動弁体３には、その回動軸線に直交する向きに貫通する混合気通路３ａが形成されている。図示例ではアイドリング状態を示しており、気化器本体１には、そのアイドリング状態で混合気通路３ａに図における水平方向に略直交する向きの吸気道２が形成されている。したがって、アイドリング状態では、回動弁体３により吸気道２が閉じられている。

燃料ノズル７の中間部には混合気通路３ａの軸線方向に開口する燃料噴出口７ａが設けられている。回動弁体３には、燃料ノズル７の上側開口部から燃料ノズル７内に突入する燃料調整針弁８が一体的に設けられている。なお、回動弁体３の外方突出軸３ｃには図における上方に開口する軸線方向孔が形成されており、その軸線方向孔内に上方から燃料調整針弁８が挿入され、その軸線方向孔の底部側に燃料調整針弁８の基端部が螺着されて、燃料調整針弁８が回動弁体３に支持されている。

燃料調整針弁８の燃料ノズル７内に突入している先端部が燃料噴出口７ａに臨むようにされている。また、燃料調整針弁８の基端部は上記軸線方向孔から抜け出る向きに圧縮コイルばねにより弾発付勢されており、その押し戻し力に抗して基端部が螺着されていることにより燃料調整針弁８が位置決めされている。したがって、燃料調整針弁８の基端部のねじ込み量を調整することにより燃料調整用針弁８の燃料噴出口７ａに対する初期遮蔽量を調整することができる。

燃料ノズル７の下側開口部には、燃料室本体４内に設けられた燃料通路４ａが連通しており、燃料通路４ａを介して供給される燃料が、混合気通路３ａ内の負圧により、燃料ノズル７内を上昇して燃料噴出口７ａから混合気通路３ａに噴出される。その噴出量は、燃料噴出口７ａに対する燃料調整針弁８の開度に応じて調整される。

本気化器における燃料噴出量は燃料調整針弁８の軸線方向変位により調整されるようになっており、その構造について示す。回動弁体３は、上記したように回動弁体保持孔５内にて回動自在であると共に、軸線方向にも変位可能にされている。すなわち、回動弁体３の回動弁本体３ｂの軸線方向長さよりも回動弁体保持孔５の軸線方向長さが長くされている。

また、操作レバー６における気化器本体１側に向いた下面となる部分にはカム面６ａが形成されていると共に、気化器本体１の図における上面に突設されたブロック部には側方（操作レバー６側）に延出するカム接触子９が形成されており、カム接触子９とカム面６ａとが係合するようにされている。カム面６ａは、回動弁体３を軸線方向に変位させるべくその軸線方向に起伏を有する形状に形成されている。

操作レバー６と気化器本体１との間には外方突出軸３ｃに同軸的に巻装されたねじりコイルばね１１が介装されている。このねじりコイルばね１１により操作レバー６が初期位置（アイドリング状態）に向けて弾発付勢されている。その初期位置は、気化器本体１にねじ込み状態で保持されている位置決めねじ３６と、操作レバー６に突設されたストッパ６ｃとの当接位置による。

また、回動弁体保持孔５内には、その図における天井面と回動弁体３の対向する上面との間に圧縮コイルばね１２が介装されている。これにより、回動弁体３は常に図における下方に弾発付勢され、それに伴って操作レバー６も下方に付勢されるため、カム接触子９にカム面６ａが常に当接する。

次に、本気化器における燃料系統について示す。気化器本体１内には、エンジンのクランク室の脈動圧が作用するようにクランク室と連通する脈動圧室１３が設けられており、その脈動圧室１３内にはポンプ膜１４が設けられ、ポンプ膜１４の脈動圧室１３とは相反する側にはポンプ室１５が設けられている。ポンプ室１５は、気化器本体１に設けられた流路及びチェックバルブ１６を介して外部の図示されない燃料タンクと連通していると共に、チェックバルブ１７及び流入燃料制御弁１８を介して燃料制御室１９と連通するようにされている。

脈動圧によりポンプ膜１４が往復変位すると、燃料タンク内の燃料がポンプ室１５内に吸引される。ポンプ膜１４の燃料吸引側動作時にはチェックバルブ１６が開弁して燃料タンク側の燃料を吸引し、ポンプ膜１４の燃料吐出側動作時にはチェックバルブ１７が開弁して、ポンプ室１５内の燃料が、流入燃料制御弁１８により流量調整されて燃料制御室１９へ吐出される。

燃料室本体４とプライミングポンプ２７との間にはそれらに挟持されたダイヤフラム２１が配設されており、そのダイヤフラム２１により燃料制御室１９の一部が閉塞されている。ダイヤフラム２１の外側（プライミングポンプ２７側）には大気室２２が設けられている。燃料制御室１９内には、その適所に設けられた枢軸２３により枢支されたレバー２４が揺動自在に設けられている。レバー２４の一端には上記流入燃料制御弁１８が連結されており、レバー２４の他端はダイヤフラム２１の中央突部に対向して位置している。ダイヤフラム２１の変位によりその中央突部が軸線方向に変位し、それによりレバー２４の他端が押されて図における時計回りにレバー２４が回ると流入燃料制御弁１８が開弁する。なお、レバー２４は、流入燃料制御弁１８を閉弁する向きに弾発付勢されている。

燃料制御室１９から送り出される燃料は、燃料制御室１９と気化器本体１との間に設けられたチェックバルブ２５及び気化器本体１に設けられた燃料ジェット２６を介して上記した燃料室本体４内の燃料通路４ａに入り、燃料噴出ノズル７に至る。そして、上記したように回動弁体３と共に軸線方向変位する燃料調整針弁８により燃料噴出口７ａからの燃料噴出量が調整される。

上記操作レバー６の外周端部には、図３に併せて示されるように、スロットルワイヤー３３の端部に装着された円柱形のワイヤーエンド３３ａをスロットルワイヤー３３の張力に抗して係合させるための係合凹部６ｄが設けられている。また、操作レバー６には、スロットルワイヤー３３を巻き掛けるために係合凹部６ｄから連続して形成された周方向溝６ｂが設けられている。周方向溝６ｂは、操作レバー６の外周部の一部に半径方向外向きに開放されたＵ字溝を形成してなるものであって良い。

スロットルワイヤー３３は開弁動作時にはスリーブ３４側に引き込まれる。その時操作レバー６に作用するトルクＴは、スロットルワイヤー３３における操作レバー６の周方向溝６ｂから離脱する点とスリーブ３４の出口とを結ぶ直線部分に発生する張力Ｗと操作レバー６の軸心からその直線部分に至る半径Ｒとの積になる。

本発明によれば、図３に示される全閉状態でスロットルワイヤー３３の操作レバー６に巻き掛けられている部分の周方向溝６ｂの半径が、スロットルワイヤー３３が周方向溝６ｂから離脱している点の半径をＲ１、中間の任意点の半径をＲ２、係合凹部６ｄの係合点での半径をＲ３とすると、半径Ｒ１から半径Ｒ２に至るまでは半径が漸減し、半径Ｒ２から半径Ｒ３に至るまでは半径が漸増するようにされている。このように周方向溝６ｂの曲率が変化していることにより、スロットルワイヤー３３の操作レバー６に対する巻き掛け状態は、全閉・ハーフスロットル・全開の各状態で図３・図４・図５に示されるようになる。

全閉状態でのトルクＴ１は、図３に示されるように、張力Ｗと、その張力発生方向の延長線Ｌに直交する半径ｒ１との積Ｗ・ｒ１（＝Ｔ１）となる。この半径ｒ１は半径Ｒ２よりも大きい。ハーフスロットルでのトルクＴ２は、図４に示されるように、張力Ｗと、その張力発生方向の延長線に直交する半径ｒ２との積Ｗ・ｒ２（＝Ｔ２）となる。この半径ｒ２は半径Ｒ２とほぼ同一である。そうなるように曲率を変えて周方向溝６ｂを形成することは可能である。また、全開状態でのトルクＴ３は、図５に示されるように、張力Ｗと、その張力発生方向の延長線に直交する半径ｒ３との積Ｗ・ｒ３（＝Ｔ３）となる。この半径ｒ３は半径Ｒ２よりも大きい。

本図示例における操作レバー６の回動角度（スロットル開度）に対する張力の変化を図６に実線で示す。図における張力は、操作レバー６を全閉方向に戻すためのねじりコイルばね１１のばね力を加味したものである。

全閉状態からスロットルワイヤー３３を引っ張って操作レバー６（回動弁体３）を操作する場合に、張力Ｗに関係する半径ｒ１が全閉状態では大きく（ｒ１＞ｒ２）されていることから、軽い力で絞り弁を開き始めることができる。

そして、刈払機などに搭載される小型内燃機関において通常の使用状態となる全開維持の場合には、その張力Ｗに関係する半径ｒ３が大きく（ｒ３＞ｒ２）されていることから、軽い力で絞り弁を全開状態にしておくことができる。全開状態ではねじりコイルばね１１のばね力が最大となるが、上記半径ｒ２に対する半径ｒ３の適切な設定により、図６に示されるように張力Ｗをハーフスロットル経過時の最大値よりも小さくすることができる。

このような操作が可能であるため、開き始めには軽い操作力で開弁させ、かつ全閉から全開に至る中間状態の通過を素早く行うことができると共に、全開状態を軽い操作力で維持することを、簡単な構造で実現することができた。なお、図示例では全閉時の半径ｒ１と全開時の半径ｒ３とがほぼ同一であるが、それに限定されるものではない。全閉及び全開での各半径よりもハーフスロットルでの半径が短くされていれば良く、全閉及び全開での各半径の一方が他方よりも長くても良く、各操作力の設計に応じて設定すれば良い。

また、従来の操作レバーにスイベルを介してスロットルワイヤーを連結した場合に、例えば全閉状態と全開状態との各スイベル位置をスロットルワイヤーのスリーブの軸線延長線上に略一致させたものでは、張力に対する半径が中間点で最大となり、全閉・全開状態で小さくなる。したがって、全閉・全開状態で操作力が大きくなってしまい、全開状態を維持する使い方をする場合には他の部分で操作力を軽減させる機構を設ける必要があり、コスト高になってしまう。それに対して本発明によれば、上記したように全閉・全開状態で操作力を軽くすることができると共にそれを簡単な構造で実現しており、低コスト化し得る。

また、操作レバー６の回動範囲を全閉・全開の中間点を基準にして全閉・全開位置を振り分けることにより、スロットルワイヤー３３の揺動角度を小さくすることができる。そのような場合に全閉・全開の中間点が操作レバー６の軸心から張力作用方向延長線に至る長さが最大となる。本発明ではその中間点での半径が短いことから、操作レバー６の軸心から側方への張り出し量（スロットルワイヤーの揺動範囲）をより一層小さくすることができるため、気化器をコンパクト化し得る。

回動絞り弁式気化器の全体を示す側断面図である。 回動絞り弁式気化器の全体を示す斜視図である。 全閉状態を示す図１の矢印III線から見た要部破断平面図である。 ハーフスロットル状態を示す図３と同様の図である。 全開状態を示す図３と同様の図である。 スロットル開度に対する張力の変化を示す図である。

符号の説明

１ 気化器本体、１ｃ 突部
３ 回動弁体
６ 操作レバー、６ｂ 周方向溝、６ｄ 係合凹部
３２ ワイヤースリーブ保持体
３３ スロットルワイヤー、３３ａ ワイヤーエンド
３４ スリーブ

Claims (2)

1. 回動絞り弁式気化器の回動弁体に一体的に結合された操作レバーが、前記スロットルワイヤーの端部を係合するための係合部と、前記スロットルワイヤーを前記操作レバーの周方向に巻き掛けるための周方向溝とを有し、
   前記周方向溝が、前記スロットルワイヤーの張力により発生する前記操作レバーにおけるトルクの半径が全閉及び全開状態よりもハーフスロットル状態において短くなるように変化する曲率にて形成されていることを特徴とする回動絞り弁式気化器の操作レバー。
2. 前記操作レバーにおけるトルクの半径が、前記スロットルワイヤーの張力が全閉及び全開状態の途中で最大値となりかつ全開状態で小さくなるように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の回動絞り弁式気化器の操作レバー。

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