JP2007056801A - Stratified scavenging carburetor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、絞り弁と掃気用空気弁とを有し、掃気用空気弁がロータリバルブからなる層状掃気用気化器に関するものである。 The present invention relates to a stratified scavenging carburetor having a throttle valve and a scavenging air valve, wherein the scavenging air valve is a rotary valve.
従来、2サイクル機関の層状掃気用気化器にあっては、混合気を供給する気化器の絞り弁と掃気空気制御バルブ(掃気用空気弁)とを設け、絞り弁の開度に対する空気弁の開度を連動機構により制御するようにしたものがある(例えば特許文献1参照)。
一方、絞り弁をバタフライバルブとし、空気弁をロータリバルブにしたものがあり、それにより、絞り弁の低開度域では絞り弁の開口面積が比較的早く増大し、掃気用空気弁の開口面積は小さいため、比較的濃い混合気をエンジンに供給することができ、高開度域では掃気用空気弁の開口面積の増大率が大きいことから、絞り弁の開度変化に対応しかつ大量の掃気用空気を供給することができるため、混合気の排気ポートへの吹き抜けを防止することができる、という効果を奏し得る。 On the other hand, there is a throttle valve as a butterfly valve and a pneumatic valve as a rotary valve. As a result, the opening area of the throttle valve increases relatively quickly in the low opening range of the throttle valve, and the opening area of the scavenging air valve Is relatively small so that a relatively rich mixture can be supplied to the engine. Since the rate of increase in the opening area of the scavenging air valve is large in the high opening range, a large amount of Since scavenging air can be supplied, it is possible to prevent the air-fuel mixture from being blown into the exhaust port.
また、層状掃気の全開時における掃気空気量は、上記ロータリバルブでは弁体を受容するケースに形成した空気通路と弁体に設けた貫通孔とが整合した状態の連通面積により決まる。従来のロータリバルブ型空気弁にあっては、空気通路の断面積と貫通孔の断面積とが等しくなるようにそれぞれ形成し、全開時には両孔が同軸に整合するようになっていた。 Further, the amount of scavenging air when the stratified scavenging is fully opened is determined by the communication area in which the air passage formed in the case for receiving the valve body and the through hole provided in the valve body are aligned in the rotary valve. In the conventional rotary valve type air valve, the cross-sectional area of the air passage and the cross-sectional area of the through hole are formed to be equal to each other, and both holes are coaxially aligned when fully opened.
しかしながら、エンジンには用途に応じて種々のものがあるが、例えば排気量の同じものであれば絞り弁(混合気弁)を共通とすることができる場合がある。その場合であっても機種(仕様)違いによって掃気空気量を変える場合があり、空気弁を構成する部品を変えて対応するなどしていたため、部品点数が増えるという問題があった。 However, there are various types of engines depending on the application. For example, if the displacement is the same, there may be a case where the throttle valve (air mixture valve) can be made common. Even in such a case, the amount of scavenging air may be changed depending on the model (specification), and there has been a problem that the number of parts increases because the parts constituting the air valve are changed.
このような課題を解決して、掃気空気量の違う機種に対して部品を変えることなく対応し得る層状掃気用気化器を実現するために本発明に於いては、混合気を送るための混合気通路を開閉する絞り弁と、掃気用空気を送るための空気通路を開閉する掃気用空気弁と、前記両弁を連動させて開閉させるために前記両バルブ間に設けられた連動機構とを有する層状掃気用気化器において、前記掃気用空気弁が、ケースに前記空気通路を横切る向きに形成された円筒状支持孔と、前記支持孔に同軸に回転自在に支持された円柱状弁体と、前記弁体にその直径方向に貫通するように設けられた貫通孔とを有するロータリバルブからなり、前記空気通路と前記貫通孔との少なくとも全開時の連通割合を任意に変えるべく、前記弁体を前記支持孔の軸線方向に変位可能に設け、かつ前記弁体の前記支持孔に対する軸線方向の位置を任意に位置決めするための弁体位置決め手段を設けたものとした。 In order to solve such a problem and realize a stratified scavenging carburetor that can cope with different types of scavenging air without changing the parts, in the present invention, mixing for sending the air-fuel mixture is performed. A throttle valve for opening and closing the air passage, a scavenging air valve for opening and closing an air passage for sending scavenging air, and an interlocking mechanism provided between the valves for interlocking and opening the both valves In the stratified scavenging carburetor, the scavenging air valve includes a cylindrical support hole formed in a case so as to cross the air passage, and a columnar valve body rotatably supported coaxially in the support hole. The valve body comprises a rotary valve having a through hole provided so as to penetrate the valve body in the diameter direction thereof, and the valve body is arbitrarily changed at least when the air passage and the through hole are fully opened. The axial direction of the support hole Displaceably provided, and the position in the axial direction relative to the supporting hole of the valve body and that provided the valve body positioning means for arbitrarily positioned.
特に、前記弁体位置決め手段が、前記弁体に同軸に設けられた弁軸にその軸線方向に所定の間隔をあけて設けられた複数の周方向溝と、前記複数の周方向溝の任意の1つに嵌合自在であってかつ前記弁軸の半径方向外向きに突出する部分を有する係合部材と、前記弁体を軸線方向の一方に弾発付勢する弾発付勢手段と、前記弾発付勢により変位する前記係合部材を止めるべく前記ケースに設けられたストッパ部とを有すると良い。 In particular, the valve body positioning means includes a plurality of circumferential grooves provided at predetermined intervals in the axial direction on a valve shaft provided coaxially with the valve body, and any of the plurality of circumferential grooves. An engagement member that can be fitted into one and has a portion that protrudes radially outward of the valve shaft; and a resilient biasing means that resiliently biases the valve body in one of the axial directions; It is good to have a stopper part provided in the case to stop the engagement member displaced by the bullet urging force.
このように本発明によれば、空気弁をロータリバルブであり、その弁体が円柱状をなすことにより、弁体を軸線方向に変位自在に設けることができるため、空気通路と弁体の貫通孔との全開時の連通割合を弁体の軸線方向変位で設定することができ、その弁体の軸線方向変位の位置に応じて全開時の両孔の開度面積を設定することができる。これにより、エンジンの機種違いに応じて弁体の軸線方向位置を変えるという簡単な設定で、機種別に対応した掃気空気量の設定をすることができ、従来のように個別に部品を変える必要が無くなるため、製品コストを低廉化し得る。 As described above, according to the present invention, the air valve is a rotary valve, and the valve body is formed in a cylindrical shape so that the valve body can be provided to be displaceable in the axial direction. The communication ratio at the time of full opening with the hole can be set by the axial displacement of the valve body, and the opening area of both holes at the time of full opening can be set according to the position of the axial displacement of the valve body. As a result, it is possible to set the scavenging air amount corresponding to each model with a simple setting of changing the axial position of the valve body depending on the model of the engine, and it is necessary to change the parts individually as in the past Product costs can be reduced because they are eliminated.
特に、弁軸に複数の周方向溝を設け、係合部材として例えばサークリップやC(E)字リングを用い、弾発付勢手段としてのコイルばねにより弁体を軸線方向の一方に弾発付勢し、係合部材の同方向への変位を止めるストッパ部をケースに形成することにより、係合部材の任意の周方向溝への取り付けに応じて弁体の軸線方向変位位置を変えることができる。弁体の軸線方向変位位置を変える場合には係合部材を別の周方向溝に付け替えるだけで良く、簡単に機種違いのエンジンに対応し得る層状掃気用気化器を提供し得る。 In particular, a plurality of circumferential grooves are provided in the valve shaft, and for example, a circlip or a C (E) ring is used as an engaging member, and the valve body is elastically moved in one axial direction by a coil spring as an elastic biasing means. By changing the axial displacement position of the valve body in accordance with the attachment of the engagement member to an arbitrary circumferential groove by forming a stopper portion on the case that biases and stops the displacement of the engagement member in the same direction Can do. When changing the axial displacement position of the valve body, it is only necessary to replace the engaging member with another circumferential groove, and it is possible to provide a stratified scavenging carburetor that can easily cope with engines of different models.
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は本発明が適用された層状掃気用気化器の要部破断側断面図である。本気化器1は、層状掃気2サイクル内燃機関のエンジン2に用いられるものであり、混合気をエンジン2に送るための混合気通路1aと、掃気用空気をエンジン2に送るための空気通路1bとを有する。なお、各通路1a・1bは互いに平行に延在し、それらの上流側にはエアクリーナ3が配設されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a fragmentary sectional side view of a stratified scavenging vaporizer to which the present invention is applied. The
混合気通路1aには、その上流側からチョーク弁4と絞り弁5とがこの順に配設されており、両弁4・5間には燃料ノズル口6が設けられている。空気通路1bには掃気用空気弁7が設けられている。図に示されるように、上記絞り弁5は、円形断面の混合気通路1aを径方向に横切るように設けられた絞り弁軸5aに円盤状弁体5bを固着したバタフライバルブからなる。掃気用空気弁7は、絞り弁軸5aと平行する軸線上に設けられた空気弁軸7aと、空気弁軸7aに同軸に一体に形成されかつ空気通路1bを横切るように設けられた円柱状弁体7bとを有するロータリバルブからなる。なお、弁体7bは、空気通路1bが形成されたケースとしてのバルブケース18内に回転自在に設けられている。その弁体7bには、弁体7bの回転により空気通路1bを開閉するべく弁体7bの直径方向に貫通する貫通孔7dが形成されている。
A choke valve 4 and a
上記したように、また気化器1の外観を示す図2及び図2の矢印III−III線に沿って見た図3に併せて示されるように、絞り弁軸5aと空気弁軸7aの軸心同士が互いに平行に延在するように設けられかつ気化器1の高さ方向(図の上下方向)に並べられている。気化器1のボディの同じ側の外方に両弁軸5a・7aの各軸線方向一端部が突出しており、絞り弁軸5aの突出端部には半径方向外向きに延出する第1レバー8が固着され、空気弁軸7aの突出端部にも半径方向外向きに延出する第2レバー9が固着されている。これら第1レバー8と第2レバー9とが連結ロッド11を介して連結されている。
As described above, and in addition to FIG. 3 showing the external appearance of the
連結ロッド11の一端部は、その一端部に形成されたピン11aを介して第2レバー9に回転可能に連結されている。また、図2に示されるように、第1レバー8は半径方向に延出されかつその延出端部にて周方向に曲成された略L字状に形成されている。その第1レバー8の周方向曲成部分には絞り弁軸5aを中心とする円弧状のガイドスロット8aが設けられており、そのガイドスロット8aに連結ロッド11の他端部に設けられた係合ピン11bがスロットの長手方向に変位自在に係合している。このようにして、連結ロッド11と第1レバー8とは第1レバー8の回転方向にロストモーションが生じるように連結されている。
One end of the connecting
なお、図1〜3では絞り弁5の全開状態を示している。全開状態では、第1レバー8に半径方向外向きに延出するように形成されたアーム8bが気化器1のボディに形成された突状のストッパ1cに当接している。第1レバー8は、全閉側から図2の矢印Aに示される方向に回転して上記位置で回転が停止するようになっている。
1 to 3 show the
また、図3に示されるように、絞り弁軸5aの第1レバー8側とは相反する軸線方向端部には図示されない遠隔操作用のスロットルワイヤが連結されるスロットルレバー14が固着されている。絞り弁軸5aの気化器ボディから第1レバー8側に露出している部分には絞り弁軸5aを全閉位置に弾発付勢するリターンスプリング17が介装されている。
Further, as shown in FIG. 3, a
第2レバー9と、気化器1のボディの一部となるバルブケース18との間には、空気弁軸7aを空気弁7の全閉方向に弾発付勢する戻しばね15が介装されている。これにより、空気弁7の弁体7bが空気通路1bを遮蔽する全閉位置に向けて常時弾発付勢されている。この戻しばね15は、圧縮コイルばねとしても作用し、それにより第2レバー9すなわち弁軸7aを軸線方向の一方である外方(図3における矢印B方向)に弾発的に変位させる弾発付勢手段を構成している。
Between the
弁体7bは、バルブケース18内の円筒状支持孔18aにより同軸に回転自在にかつ軸線方向に変位自在に支持されている。弁軸7aの弁体7b側部分である基端部が支持孔18a内に露出しており、その弁軸7aの露出部分には、軸線方向に所定の間隔をあけて図示例では3本の周方向溝19a・19b・19cが設けられている。図3では、弁軸7aの最突出端側の第1の周方向溝19aに係合部材としての薄板C字状のクリップ20を嵌め込みにより組み付けたものが示されている。なお、クリップ20は、その外径が弁軸7aの外径より大きいものであれば良く、サークリップやEリングなどを適用できる。
The
また、バルブケース18の支持孔18a内には、ストッパ部として、弁軸7aを外囲しかつ弁体7b側に突出する環状ボス部18bが形成されている。そのボス部18bに弁体7bが変位する向きである図3の矢印Bの向きに上記戻しばね15により弁軸7aが弾発付勢されており、それによりボス部18bの突出端にクリップ20が当接するまで弁軸7a(弁体7b)が変位し、その当接位置で弁体7bの軸線方向変位が位置決めされる。これら周方向溝19a(19b・19c)とクリップ20とボス部18bとにより弁体位置決め手段が構成されている。
In addition, an
なお、エンジン運転前の絞り弁5及び掃気用空気弁7の全閉状態では、図4及び図5に示されるようになる。図4は図2に図5は図1にそれぞれ対応し、上記図示例と同様の部分には同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。
In the fully closed state of the
全閉状態では、上記したように、リターンスプリング17により絞り弁5の弁体5bが混合気通路1aを遮蔽する位置まで戻されている。図5では弁体5bにより完全に遮蔽された状態が示されているが、アイドリング時の開度にあっては、図2及び図3に示されるように気化器1のボディの所定の位置にねじ込まれたアイドル開度調節ねじ16により調整可能にされている。
In the fully closed state, as described above, the
アイドル開度調節ねじ16の頭部とねじ部との間の部分にはテーパ面16aが設けられており、絞り弁5のアイドリング状態で第1レバー8のアーム8bがテーパ面16aに当接するようになっている。アイドル開度調節ねじ16を螺進螺退することにより、テーパ面16aのアーム8bと当たる位置が半径方向にずれるため、その半径方向のずれに応じて図4の矢印Cに示されるようにアーム8bが回転し、それに応じて絞り弁5の開度が変化する。このようにしてアイドリング時の絞り弁5の開度を調整することができる。
A
また、上記全閉状態では、連結ロッド11の係合ピン11bが全開時に係合していたガイドスロット8aの長手方向の一端(図2における上側)とは相反する他端側(図2における下側)に位置している。したがって、全閉状態からスロットルレバー14の操作により弁体5bを全開方向(図5の矢印A方向)に開弁させると、第1レバー8が図4の矢印Aに示される向きに回転し始めるが、第1レバー8がある角度回転するまでは係合ピン11bがガイドスロット8aの長手方向一端に向けて相対的に変位することになる。空気弁7の弁軸7aは上記したように戻しばね15により全閉方向(図4の矢印D方向)に弾発付勢されていることから、そのガイドスロット8a内を係合ピン11bが相対変位する間にあっては、空気弁7は全閉状態に保持される。
In the fully closed state, the other end side (the lower side in FIG. 2) opposite to the longitudinal end (the upper side in FIG. 2) of the
そして、第1レバー8が全閉位置から所定角度回転したらガイドスロット8aの長手方向他端に係合ピン11bが係合し、さらに、絞り弁5を開弁操作すると、そこから全開までは第1レバー8の回転力が連結ロッド11を介して第2レバー9に伝達されるため、戻しばね15のばね力に抗して第2レバー9が矢印Dとは相反する向きに回転し、空気弁7が開弁する。空気弁7が開弁し始めた後の絞り弁5の開度に対する開度変化は、各レバー8・9と連結ロッド11とのリンク機構による。なお、連動機構としては、図示例のリンク機構によるものに限られるものではなく、歯車やタイミングベルトによる伝達機構であっても良い。
When the
このようにして構成された層状掃気用気化器の空気弁7について以下に示す。図6(a)は空気弁7の全開状態を示すものである。この場合には空気通路1bと貫通孔7dとが完全に整合し、それぞれ同一内径で形成されていることにより、空気通路1bを通る掃気が100%貫通孔7dを通る全連通状態である。
The air valve 7 of the stratified scavenging carburetor configured as described above will be described below. FIG. 6A shows the fully opened state of the air valve 7. In this case, the
それに対して、機種違いなどにより全開時の掃気量を少なく設定すると良い場合には、例えば図6(b)に示されるように、組み立て時にクリップ20を最も弁体7b側の第3の周方向溝19cに組み付ける。これにより、図6(a)の全連通状態に対して弁体7bすなわち貫通孔7dが第1の周方向溝19aと第3の周方向溝19cとの間隔分だけ変位するため、図6(b)に示されるように空気通路1bと貫通孔7dとの連通状態における重複する部分が少なく制限され、連通部分の減少により掃気空気量が少なくなる。
On the other hand, when it is better to set the scavenging amount when fully opened due to the difference in model, for example, as shown in FIG. 6 (b), the
また、図に示されるように3本の周方向溝19a〜19cを設けておくことにより、クリップ20の組付け位置を、全連通状態では第1の周方向溝19aとし、最小連通状態では第3の周方向溝19cとし、それらの中間の連通状態では中間の第2の周方向溝19bとすることにより、それぞれに応じた連通状態とすることができ、同一部品で構成された層状掃気用気化器1で複数の機種違いに対応し得る。クリップ20を組み付ける周方向溝にあっては図示例の3本に限られるものではなく、4本以上設けても良く、また各間隔も設計に合わせて任意に設定する。
Also, as shown in the figure, by providing three
なお、弁軸7aが軸線方向に変位する分だけ連結ロッド11が第1レバー8に対して弁軸7aの軸線方向に平行移動する。どの状態でも各ピン11a・11bの各レバー8・9の対応する枢支孔に対する同軸性を保持するべく、図示例では第1レバー8に連結されるピン11bを所定長の軸部を有する形状に形成し、移動量に対応する厚さとなる2枚の平座金21a・21bをピン11bの軸部に嵌装するようにしている。各ピン11a・11bは、同一形状であって良く、連結ロッド11の本体側に形成した大径部から小径の軸部と先細り形状の拡頭部とを同軸に有する。また、第1レバー8側を代表して示すように、ピン11bの軸部を枢支するべく第1レバー8に設けた枢支孔8cに対して組み付け時にピン11bの拡頭部が挿通可能になるように、ピン11bは例えば二つ割り形状に形成されている。
The connecting
全連通状態では図7(a)に示されるように、第1レバー8と第2レバー9とが側方(軸線に直交する方向)から見て同一線上に位置し、この場合にはピン11bの拡頭部と第1レバー8との間に平座金21a・21bを介装する。最小連通状態では図7(b)に示されるように、第1レバー8に対して第2レバー9が気化器本体から離れる方向に変位しており、この場合にはピン11bの拡頭部が第1レバー8と摺接し、連結ロッド11の大径部による肩面と第1レバー8との間に平座金21a・21bを介装する。このようにすることにより、各場合において各レバー8・9と連結ロッド11とを平行な状態に保持することができる。中間連通状態では第1レバー8を挟んで両側に平座金21a・21bを1枚ずつ介装すれば良い。なお、上記図示例では2枚の平座金21a・21bを用いたが、厚さの異なるカラーを用意して、各連通状態に応じてそれぞれ所定の位置に介装するようにしても良い。また、ピン11bの軸部の長さをピン11aと同じにしておいても良く、その場合には第2レバー9の第1レバー8に対する変位量に応じて連結ロッド11の本体(バー状部分)を曲げ加工して対応することができる。
In the fully connected state, as shown in FIG. 7A, the
このように、例えば貫通孔の大きさを変えた複数種の弁体を用意するというような大きな部品点数の増加とはならず、従来のものに対する部品点数の減少を達成し得る。また、共通部品の組み付け位置の変更により対応し得るため、異なる形状の部品を用いる場合の見込み生産による在庫増となることもない。 Thus, for example, a large number of parts such as preparing a plurality of types of valve bodies having different through-hole sizes is not increased, and a reduction in the number of parts compared to the conventional one can be achieved. Moreover, since it can respond by changing the assembly position of the common parts, there is no increase in inventory due to prospective production when parts of different shapes are used.
なお、弁体位置決め手段としては、図示例のものに限定されるものではなく、また図示例のように弁軸7aに設けた周方向溝にクリップ20を組み付ける構造のものであっても、周方向溝を弁軸7aのバルブケース18外方に露出する部分に設けるようにしても良い。
The valve body positioning means is not limited to the illustrated example, and even if the clip body is assembled in the circumferential groove provided in the
また、弁軸7a(弁体7b)の軸線方向変位に対する位置決めのための弾発付勢力を付与するものとして、図示例では第2レバー9の戻しばね15を兼用したが、戻しばね15は第2レバー9の戻し用として設け、弁軸7aの弾発付勢のために別個の圧縮コイルばねを例えば戻しばね15と共に二重に巻装するように設けても良い。
Further, in the illustrated example, the
1 気化器
2 エンジン
5 絞り弁、5a 絞り弁軸、5b 弁体
7 掃気用空気弁、7a 空気弁軸、7b 弁体、7d 貫通孔
8 第1レバー、8a ガイドスロット、8b アーム
9 第2レバー
11 連結ロッド、11b 係合ピン
15 戻しばね
18 バルブケース、18a 支持孔
19a・19b・19c 周方向溝
20 クリップ
1 carburetor 2
Claims (2)
前記掃気用空気弁が、ケースに前記空気通路を横切る向きに形成された円筒状支持孔と、前記支持孔に同軸に回転自在に支持された円柱状弁体と、前記弁体にその直径方向に貫通するように設けられた貫通孔とを有するロータリバルブからなり、
前記空気通路と前記貫通孔との少なくとも全開時の連通割合を任意に変えるべく、前記弁体を前記支持孔の軸線方向に変位可能に設け、かつ前記弁体の前記支持孔に対する軸線方向の位置を任意に位置決めするための弁体位置決め手段を設けたことを特徴とする層状掃気用気化器。 A throttle valve that opens and closes an air-fuel mixture passage for sending air-fuel mixture, a scavenging air valve that opens and closes an air passage for sending scavenging air, and a valve between the valves for opening and closing the valves in conjunction with each other In a stratified scavenging vaporizer having an interlocking mechanism provided,
The scavenging air valve has a cylindrical support hole formed in the case in a direction crossing the air passage, a columnar valve body rotatably supported coaxially in the support hole, and a diameter direction of the valve body A rotary valve having a through hole provided so as to penetrate through,
The valve body is provided so as to be displaceable in the axial direction of the support hole, and the position of the valve body in the axial direction with respect to the support hole in order to arbitrarily change the communication ratio at least when the air passage and the through hole are fully opened. A stratified scavenging vaporizer comprising valve body positioning means for arbitrarily positioning the valve.
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Legal Events
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