JP2007291957A - ニードルジェットを備える気化器 - Google Patents

Abstract

【課題】ニードルジェットを備える気化器において、ニードルジェット内の燃料に下向きの加速度が作用したときの混合気の一時的な希薄化を防止する。
【解決手段】気化器Ｃは、上下方向に延びて配置されるニードルジェット20と、吸気道６に配置された摺動絞り弁３に設けられてニードルジェット20内に挿入されたジェットニードル５と、弁機構30とを備える。弁機構30は、燃料の流動により移動する板状の弁体40を備え、自動二輪車が走行中にジャンプした後の着地時に、ニードルジェット20内の燃料であるジェット内燃料に下向きの加速度が作用したとき、ジェット内燃料が下方に逆流することを抑える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ニードルジェットに挿入されたジェットニードルにより燃料量が制御される気化器に関し、該気化器は、例えば自動二輪車に搭載される内燃機関に備えられる。

自動二輪車の内燃機関用の気化器として、上下方向に延びて配置されると共に上端部から吸気道に燃料が供給されるニードルジェットと、絞り弁に設けられてニードルジェット内に挿入されたジェットニードルとを備えるものは知られている（例えば特許文献１参照）。
特開平１０−２６０５３号公報

走行時に大きくジャンプすることがある自動二輪車、例えばオフロード用の自動二輪車に搭載される内燃機関用の気化器においては、ジャンプした後の着地時に、ニードルジェット内の燃料（以下、「ジェット内燃料」という。）には、慣性により下向きの加速度が作用する。この加速度が大きいときには、ジェット内燃料が、下方に移動してニードルジェット内から流出し、メイン燃料ジェットを介してフロート室内に逆流することがある。この逆流が発生すると、ジェット内燃料が少なくなって、ニードルジェットから吸気道に供給される燃料量が一時的に減少し、混合気が希薄になって、内燃機関の出力低下を招来する。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、請求項１〜４記載の発明は、ニードルジェットを備える気化器において、ニードルジェット内の燃料に下向きの加速度が作用したときの混合気の一時的な希薄化を防止することを目的とする。

請求項１記載の発明は、上下方向に延びて配置されると共に上端部から吸気道に燃料室の燃料が供給されるニードルジェットと、前記吸気道に配置された絞り弁に設けられて前記ニードルジェット内に挿入されたジェットニードルとを備え、前記絞り弁の開閉動作に連動する前記ジェットニードルにより前記吸気道に供給される燃料量が制御される気化器において、前記ニードルジェット内の燃料であるジェット内燃料に下向きの加速度が作用したとき前記ジェット内燃料が下方に逆流することを抑える弁機構を備える気化器である。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の気化器において、前記弁機構は、燃料の流動により移動する板状の弁体と、前記弁体が着座可能な突起が設けられると共に前記弁体の真上に配置される上弁座と、前記弁体が着座可能であると共に前記弁体の真下に配置される下弁座とを備え、前記弁体は、前記吸気道への前記燃料室からの燃料の供給時に前記上弁座への吸着を防止するための前記突起に着座し、前記ジェット内燃料への前記加速度の作用時に前記下弁座に着座して前記ジェット内燃料が下方に逆流することを抑えるものである。
請求項３記載の発明は、請求項２記載の気化器において、前記上弁座および前記下弁座は前記弁体が収容される燃料貯留室を形成し、前記燃料貯留室は前記上弁座を囲む環状室を有するものである。
請求項４記載の発明は、請求項１記載の気化器において、前記弁機構は前記ニードルジェットに螺着される弁ホルダを備え、前記弁ホルダにはメイン燃料ジェットが螺着され、前記ニードルジェットへの前記弁ホルダの螺着部と前記メイン燃料ジェットの螺着部とは同一構造であるものである。

請求項１記載の発明によれば、弁機構により、気化器を備える内燃機関が搭載された車両がジャンプした後に着地したときなどに、ジェット内燃料に作用する下向きの加速度で、ジェット内燃料が下方に逆流することが抑えられるので、下向きの加速度の作用時にもジェット内燃料が吸気道へ供給されて、混合気の一時的な希薄化が防止される。
請求項２記載の事項によれば、弁体が板状であるために燃料の流動により移動しやすいので、ジェット内燃料に下向きの加速度が作用したとき、ジェット内燃料の僅かな下方への流動により弁体が下弁座に着座すること、しかも弁体は突起により上弁座に密着しにくい構造であることから、ジェット内燃料の逆流が迅速に抑えられて、弁機構による混合気の希薄化防止効果が向上する。
請求項３記載の事項によれば、燃料貯留室には、環状室の分だけ多くの燃料が貯留するので、弁体が下弁座に着座して弁機構が閉弁状態にある時間がやや長い場合にも、燃料貯留室の燃料がニードルジェット内に供給されるので、弁機構の閉弁状態時に燃料が不足することがなく、弁機構による混合気の希薄化防止効果が向上する。
請求項４記載の事項によれば、ニードルジェットにメイン燃料ジェットが螺着されている既存の気化器に対して、該ニードルジェットに弁ホルダを螺着することで弁機構を付加することができるので、既存の気化器を利用することが可能になる。

以下、本発明の実施形態を図１〜図４を参照して説明する。
図１〜図３は、本発明の第１実施形態を説明するための図である。
図１を参照すると、本発明が適用された気化器としての摺動絞り弁型気化器Ｃは、オフロード用自動二輪車を含む自動二輪車などの小型の車両に搭載される内燃機関に備えられる。気化器Ｃは、吸気が流通する吸気道６が設けられる気化器ボディ１と、燃料室としてのフロート室10を形成するために気化器ボディ１の下部に設けられる燃料室ボディとしてのフロート室ボディ２と、吸気道６に配置されて内燃機関に供給される吸気量を制御する絞り弁３と、フロート室10の燃料を吸気道６に燃料を導く燃料系統４と、絞り弁３に設けられて絞り弁３の開閉動作に連動して吸気道６に供給される燃料量を制御するジェットニードル５と、を備える。

気化器ボディ１は、吸気系形成部１ａと、吸気系形成部１ａの下部に一体に結合される燃料系形成部１ｂとを備える。吸気系形成部１ａには、エアクリーナを通過して流入した吸入空気と前記燃料系統４から供給された燃料とにより混合気が形成される吸気道６と、吸気道６を横切って進退移動する絞り弁３を案内する案内部７とが設けられる。前記混合気は、吸気道６の下流端部６ｂから吸気管などにより形成される吸気通路を経て内燃機関の燃焼室に吸入される。

案内部７に摺動可能に案内される摺動弁からなる絞り弁３には、乗員が操作するアクセル操作部材により操作されて揺動する操作レバー８が連結される。そして、絞り弁３は、操作レバー８を介して前記アクセル操作部材により操作されて上下方向に移動し、その開度がアイドル開度から全開に至るまでの開度範囲内で吸気道６を開閉する開閉動作を行い、吸気道６を流れる吸気量を制御する。

燃料系形成部１ｂにフロート室ボディ２が結合されて形成されるフロート室10に貯留される燃料は、燃料流入制御弁11を開閉するフロート12により設定される一定レベルの燃料液面を形成する。フロート室10の燃料は、絞り弁３の開度に応じて吸気道６に発生する吸気負圧により燃料系統４を通じて吸い上げられて吸気道６に供給される。また、フロート室ボディ２の底部には有底の筒状部材からなるドレンプラグ13が螺着されて取り付けられる。

吸気道６の下方でフロート室10の燃料液面下まで延びている燃料系形成部１ｂに設けられる燃料系統４は、スロー燃料ジェット16、アイドルポート17およびバイパスポート18を有する低速燃料系統４ｓと、絞り弁３に取り付けられたジェットニードル５が挿入されるニードルジェット20および該ニードルジェット20に流入する燃料量を計量するメイン燃料ジェット21を有する主燃料系統４ｍと、から構成される。そして、内燃機関のアイドル運転時および低負荷運転時での絞り弁３の小開度領域では、主として低速燃料系統４ｓから吸気道６に燃料が供給され、高負荷運転時での絞り弁３の高開度領域では、主として主燃料系統４ｍからジェットニードル５により計量された燃料が吸気道６に供給される。

上下方向に直線状に延びて配置される主燃料管としてのニードルジェット20は、燃料系形成部１ｂに螺合して固定され、フロート室10からメイン燃料ジェット21を経た燃料をその上端部20ａから吸気道６に供給する。上端部20ａは燃料系形成部１ｂの上端部に設けられて吸気道６内に突出するメインノズル22内に配置され、上端部20ａから噴出する燃料はメインノズル22内でブリードエア通路23からのブリードエアにより微粒化された後、吸気道６に供給される。

ニードルジェット20はジェットニードル５が挿入される計量部20ｃを有し、ジェットニードル５と計量部20ｃとの協働により形成される通路断面積が絞り弁３の開度に応じたジェットニードル５の位置により変更されることで、吸気量に応じた燃料量がニードルジェット20から供給されて、内燃機関の出力が制御される。

ところで、自動二輪車、特にオフロード用の自動二輪車が走行中に比較的大きくジャンプし、その後着地したとき、ニードルジェット20内の燃料、すなわちジェット内燃料に作用する下向きの加速度（以下、「下向き加速度」という。）により、ジェット内燃料は、下方に移動してニードルジェット20内から流出し、メイン燃料ジェット21を介してフロート室10に逆流することがある。この逆流に起因する混合気の一時的な希薄化を防止するため、気化器Ｃは、ジェット内燃料に下向き加速度が作用したときにジェット内燃料が下方に逆流することを抑える弁機構30を備える。

図１〜図３を参照すると、メイン燃料ジェット21からニードルジェット20に至るまでの燃料系統に設けられて、フロート室10の燃料中に配置される弁機構30は、この実施形態では、ニードルジェット20に螺合されて結合される弁ホルダＨと、弁ホルダＨ内に収容されて燃料の流動により移動する弁体40と、弁ホルダＨに螺合されて結合されるメイン燃料ジェット21とを備える。

弁ホルダＨは、ニードルジェット20の下端部に設けられる螺着部としての雌ネジ部20ｅに結合される上ホルダ31と、上ホルダ31に螺着により着脱可能に結合される下ホルダ32とから構成される。そして、上ホルダ31、下ホルダ32およびメイン燃料ジェット21が一体に結合されて形成される空間のうち、弁機構30が後述する閉弁状態にあるときの弁体40よりも燃料流の下流側に位置する部分により、弁体40が収容される燃料貯留室33が構成される。

弁体40の真上に配置される円筒状の上ホルダ31には、上下方向に延びてニードルジェット20内の燃料通路25に連通する上弁通路34と、上端部31ａに雌ネジ部20ｅにねじ込まれる螺着部としての雄ネジ部31ｅと、下端部31ｂに弁体40が着座可能な突起37および上弁通路34にメイン燃料ジェット21を通過した燃料を導く１対の燃料入口34ａと、上端部31ａと下端部31ｂとの間に下ホルダ32が結合される雄ネジ部31ｃとが設けられる。

吸気道６へのフロート室10からの燃料の供給時に弁体40が着座する開弁用着座部としての突起37は、下端部31ｂの下端面31b1に設けられ、上下方向でメイン燃料ジェット21の上端部21ａに対向する位置で下方に向かって突出する。突起37は、円環状の突条が燃料入口34ａにより分断された形態の１対の弧状の突条から構成されて、弁体40が下端部31ｂに密着することを防止するために弁体40との接触面積が極力小さくなる形状を有する。このため、突起37の径方向での幅ｔは、ほぼ弁体40の厚みに等しく、上端部21ａにおける弁体40との接触面積よりも小さい。また、密着防止手段としての突起37は、弁体40が突起37に着座した状態で下端部31ｂとの間に上弁通路34に燃料が流通可能な隙間38を形成し、該隙間38は、この実施形態では燃料入口34ａの一部により構成される。この隙間38も、該間隙38を燃料が流通することで、弁体40の密着の防止に寄与する。

円筒状の下ホルダ32には、上端部32ａに上ホルダ31の雄ネジ部31ｃに螺合する雌ネジ部32ｃと、下端部32ｂにメイン燃料ジェット21の螺着部としての雄ネジ部21ｅが螺合する螺着部としての雌ネジ部32ｅとが設けられる。メイン燃料ジェット21は弁体40の真下に配置される。メイン燃料ジェット21の上端部21ａは、燃料貯留室33に臨んでいて、閉弁用着座部を構成し、該上端部21ａの上端面21a1に弁体40が着座可能である。また、メイン燃料ジェット21内の燃料通路は弁機構30の下弁通路35を構成する。

それゆえ、上ホルダ31およびメイン燃料ジェット21は、それぞれ上弁座および下弁座を構成する。そして、上弁通路34および下弁通路35は、燃料貯留室33の一部および弁体40を上下方向で挟む位置で、ニードルジェット20の燃料通路25と一直線状に配置される。また、下端部31ｂおよび上端部21ａは、弁機構30において、上下方向で弁体40を挟んで対向する上対向部および下対向部をそれぞれ構成する。

さらに、上ホルダ31の雄ネジ部31ｅとメイン燃料ジェット21の雄ネジ部21ｅは同一構造である。このため、弁ホルダＨおよび弁体40が備えられておらず、したがって弁機構30が備えられておらず、ニードルジェット20にメイン燃料ジェット21が直接螺合される既存の気化器を利用して、弁機構30を設けることができる。

弁体40は、合成樹脂製の概略円形の平板状の部材であり、その中央部により構成されて突起37および上端部21ａへの着座時に弁体40を通じての燃料の流れを阻止する閉塞部40ｃと、燃料が通過する燃料口41が設けられている。燃料口41は、弁体40の外周寄りに設けられた１以上の開口により構成され、この実施形態では弁体40の外周部において周方向に等間隔に配置された３つの切欠き40ａにより構成される。

また、燃料貯留室33に配置された弁体40は、切欠き40ａが設けられることで形成される張出部40ｂが下ホルダ32の内周面に当接することで、両弁通路34，35に対する径方向移動が規制されるため、該下ホルダ32により、閉塞部40ｃが突起37に確実に着座して燃料の流通を許容し、また上端部21ａに確実に着座してジェット内燃料の逆流を阻止する。

さらに、燃料貯留室33は、下ホルダ32および上ホルダ31により形成されて下端部31ｂを囲む環状室33ａを有する。そして、上下方向での燃料入口34ａの幅は、上下方向での環状室33ａの幅にほぼ等しく、燃料貯留室33の燃料は、主として、環状室33ａを通った後に燃料入口34ａから上弁通路34、さらにはニードルジェット20内に流入する。

このような気化器Ｃにおいて、フロート室10からメイン燃料ジェット21を経た燃料の、ニードルジェット20からの吸気道６への供給時には、フロート室10からメイン燃料ジェット21および燃料貯留室33を経てニードルジェット20に流入する燃料の流動により移動する弁体40が突起37に着座して（図２（Ａ）参照）、弁機構30が開弁状態になる。このとき、メイン燃料ジェット21から燃料貯留室33に流入した燃料は、弁体40の燃料口41を通って環状室33ａに流入した後、燃料入口34ａから上弁通路34を経てニードルジェット20内に流入し、ジェットニードル５により計量された後に、上端部20ａから吸気道６に供給される。
一方、ジェット内燃料への下向き加速度の作用時には、該下向き加速度により僅かに下方に流動するジェット内燃料により移動する弁体40が、端部に着座して下弁通路35を閉塞し（図２（Ｂ）参照）、弁機構30が閉弁状態になる。この閉弁状態では、燃料通路25、上弁通路34および燃料貯留室33と、下弁通路35およびフロート室10との連通を遮断するため、ジェット内燃料が下方に逆流することが抑えられる。
それゆえ、弁機構30は、吸気道６へのフロート室10からの燃料の供給を可能とする燃料流を許容する一方、ジェット内燃料の逆流を阻止するチェック弁を構成する。

そして、弁体40が上端部21ａに着座している間は、燃料貯留室33からの燃料が、燃料入口34ａから上弁通路34を経てニードルジェット20内に流入し、さらにジェットニードル５により計量されて吸気道６に供給されて、混合気の希薄化が防止される。このとき、燃料貯留室33が環状室33ａを有することにより、環状室33ａの分だけ多くの燃料が燃料貯留室33に貯留しているため、弁機構30が閉弁状態にあるときにも、燃料貯留室33には十分な量の燃料が存在するので、弁機構30の閉弁状態時にジェット内燃料が不足することが確実に防止される。そして、燃料貯留室33の燃料が上下方向での幅が環状室33ａのそれにほぼ等しい燃料入口34ａから速やかにニードルジェット20内に供給される。

次に、前述のように構成された実施形態の作用および効果について説明する。
ジェットニードル５が挿入されたニードルジェット20を備える気化器Ｃにおいて、該気化器Ｃを備える内燃機関が搭載された自動二輪車が走行中にジャンプした後の着地時に、ジェット内燃料に下向き加速度が作用したとき、ジェット内燃料が下方に逆流することを抑える弁機構30が設けられることにより、該弁機構30により、ジェット内燃料に作用する下向き加速度で、ジェット内燃料が下方に逆流することが抑えられるので、下向き加速度の作用時にもジェット内燃料が吸気道６へ供給されて、混合気の一時的な希薄化が防止される。

弁機構30は、燃料の流動により移動する板状の弁体40と、弁体40が着座可能な突起37が設けられると共に弁体40の真上に配置される上弁座としての上ホルダ31と、弁体40が着座可能であると共に弁体40の真下に配置される下弁座としてのメイン燃料ジェット21とを備え、弁体40は、吸気道６へのフロート室10からの燃料の供給時に上ホルダ31への吸着を防止するための突起37に着座し、ジェット内燃料への下向き加速度の作用時にメイン燃料ジェット21に着座してジェット内燃料が下方に逆流することを抑えることにより、弁体40が板状であるために燃料の流動により移動しやすいので、ジェット内燃料に下向き加速度が作用したとき、ジェット内燃料の僅かな下方への流動により弁体40がメイン燃料ジェット21に着座すること、しかも弁体40は突起37により上ホルダ31に密着しにくい構造であることから、ジェット内燃料の逆流が迅速に抑えられて、弁機構30による混合気の希薄化防止効果が向上する。

上ホルダ31、下ホルダ32およびメイン燃料ジェット21は弁体40が収容される燃料貯留室33を形成し、燃料貯留室33は上ホルダ31の下端部31ｂを囲む環状室33ａを有することにより、燃料貯留室33には、環状室33ａの分だけ多くの燃料が貯留するので、弁体40がメイン燃料ジェット21に着座して弁機構30が閉弁状態にある時間がやや長い場合にも、燃料貯留室33の燃料がニードルジェット20内に供給されるので、弁機構30の閉弁状態時に燃料が不足することがなく、弁機構30による混合気の希薄化防止効果が向上する。

弁ホルダＨの上ホルダ31はニードルジェット20に螺着され、下ホルダ32にはメイン燃料ジェット21が螺着され、上ホルダ31の雄ネジ部31ｅとメイン燃料ジェット21の雄ネジ部21ｅとは同一構造であることにより、ニードルジェット20にメイン燃料ジェット21が螺着されている既存の気化器に対して、該ニードルジェット20に上ホルダ31を螺着することで弁機構30を付加することができるので、既存の気化器を利用することが可能になる。

次に、図４を参照して、本発明の第２実施形態を説明する。この第２実施形態は、弁機構30の下弁座が下ホルダ32により構成される点で第１実施形態と相違し、その他は基本的に同一の構成を有するものである。そのため、同一の部分についての説明は省略または簡略にし、異なる点を中心に説明する。なお、第１実施形態の部材と同一の部材または対応する部材については、必要に応じて同一の符号を使用した。

弁機構30は、ジェットニードル５が挿入されるニードルジェット20に結合される弁ホルダＨと弁体40とを備える。弁ホルダＨは、上ホルダ31と下ホルダ32とから構成される。
下ホルダ32には、弁機構30の閉弁状態時の弁体40よりも燃料流の上流側に位置する下弁通路35と、上端部32ａに上ホルダ31の雄ネジ部31ｃに螺合する雌ネジ部32ｃと、下端部32ｂにメイン燃料ジェット21の雄ネジ21ｅ部が螺合する雌ネジ部32ｅと、上端部32ａおよび下端部32ｂの間に弁体40が着座可能な閉弁用着座部38が設けられる。
それゆえ、上ホルダ31および下ホルダ32は、それぞれ上弁座および下弁座を構成する。また、燃料貯留室33は、上ホルダ31および下ホルダ32が一体に結合されて形成される空間のうち、弁機構30の閉弁状態時の弁体40よりも燃料流の下流側に位置する部分により構成される。下端部31ｂおよび着座部38は、弁機構30において、上下方向で弁体40を挟んで対向する上対向部および下対向部をそれぞれ構成する。

そして、吸気道６へのフロート室10（図１参照）からの燃料の供給時には、フロート室10からメイン燃料ジェット21および燃料貯留室33を経てニードルジェット20に流入する燃料の流動により移動する弁体40が突起37に着座する開弁状態になる。このとき、メイン燃料ジェット21から燃料貯留室33に流入した燃料は、弁体40の燃料口41を通って環状室33ａに流入した後、燃料入口34ａから上弁通路34を経てニードルジェット20内に流入し、ジェットニードル５により計量された後上端部から吸気道６（図１参照）に供給される。
一方、ジェット内燃料への下向き加速度の作用時には、該下向き加速度により僅かに下方に流動するジェット内燃料により移動する弁体40が、下ホルダ32の着座部38に着座して下弁通路35を閉塞し（図４に二点鎖線で示される。）、燃料通路25、上弁通路34および燃料貯留室33と、下弁通路35、メイン燃料ジェット21およびフロート室10との連通が遮断されるため、ジェット内燃料が下方に逆流することが抑えられる。
そして、この第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の作用および効果が奏される。

以下、前述した実施形態の一部の構成を変更した実施形態について、変更した構成に関して説明する。
弁機構30において、弁ホルダＨがニードルジェット20に取り付けられ、上弁座がニードルジェット20により構成されてもよい。

本発明の第１実施形態を示し、本発明が適用された気化器の要部断面図である。 （Ａ）は、図１のＩＩの拡大図であって、弁機構の開弁状態を示し、（Ｂ）は、弁機構の閉弁状態を示す。 （Ａ）は、図２（Ａ）のＩＩＩａ−ＩＩＩａ線断面図、（Ｂ）は、図２（Ａ）のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ矢視図、（Ｃ）は、図２（Ａ）のＩＩＩｃ−ＩＩＩｃ線断面図である。 本発明の第２実施形態を示し、図１の要部拡大図に相当する断面図である。

符号の説明

５…ジェットニードル、６…吸気道、20…ニードルジェット、21…メイン燃料ジェット、31…上ホルダ、32…下ホルダ、33…燃料貯留室、37…突起、38…着座部、40…弁体、Ｃ…気化器、Ｈ…弁ホルダ。

Claims (4)

1. 上下方向に延びて配置されると共に上端部から吸気道に燃料室の燃料が供給されるニードルジェットと、前記吸気道に配置された絞り弁に設けられて前記ニードルジェット内に挿入されたジェットニードルとを備え、前記絞り弁の開閉動作に連動する前記ジェットニードルにより前記吸気道に供給される燃料量が制御される気化器において、
   前記ニードルジェット内の燃料であるジェット内燃料に下向きの加速度が作用したとき前記ジェット内燃料が下方に逆流することを抑える弁機構を備えることを特徴とする気化器。
2. 前記弁機構は、燃料の流動により移動する板状の弁体と、前記弁体が着座可能な突起が設けられると共に前記弁体の真上に配置される上弁座と、前記弁体が着座可能であると共に前記弁体の真下に配置される下弁座とを備え、前記弁体は、前記吸気道への前記燃料室からの燃料の供給時に前記上弁座への吸着を防止するための前記突起に着座し、前記ジェット内燃料への前記加速度の作用時に前記下弁座に着座して前記ジェット内燃料が下方に逆流することを抑えることを特徴とする請求項１記載の気化器。
3. 前記上弁座および前記下弁座は前記弁体が収容される燃料貯留室を形成し、前記燃料貯留室は前記上弁座を囲む環状室を有することを特徴とする請求項２記載の気化器。
4. 前記弁機構は前記ニードルジェットに螺着される弁ホルダを備え、前記弁ホルダにはメイン燃料ジェットが螺着され、前記ニードルジェットへの前記弁ホルダの螺着部と前記メイン燃料ジェットの螺着部とは同一構造であることを特徴とする請求項１記載の気化器。
   
   

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