JP2016528425A

JP2016528425A - キャブレターアセンブリ

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Publication number: JP2016528425A
Application number: JP2016523696A
Authority: JP
Inventors: マグヌス・オットソン
Original assignee: ハスクバーナ・アーベー
Priority date: 2013-07-04
Filing date: 2013-07-04
Publication date: 2016-09-15
Anticipated expiration: 2033-07-04
Also published as: WO2015002587A1; EP3017174A1; EP3017174B1; CN105358815B; US9429109B2; CN105358815A; EP3017174A4; US20160177877A1; JP6203390B2

Abstract

本発明は、２ストローク内燃機関のキャブレターアセンブリ（１０）に関し、アセンブリは、スロットルバルブ（３０）を収容する主吸気通路（１２）と、追加的なエアーバルブ（５０）を収容する追加的な空気通路（１４）と、エアーバルブ（５０）と共に回転する枢動可能なエアーバルブレバー（５５）と、スロットルバルブ（３０）と共に回転する連動レバー（３５）とを備える。連動レバー（３５は、連動枢動位置にセット可能に構成され、当該位置では、スロットルバルブ（３０）の始動ガス位置を提供するためにスロットルバルブ（３０）がある程度開き、連動は、連動レバー（３５）がスロットルバルブ（３０）の開方向にさらに枢動すると解放されるよう構成されている。アセンブリは、例えばスロットルトリガーの引っ張りに反応し、かつエアーバルブレバー（５５）に動作可能に接続された枢動可能なトリガーレバー（４５）をさらに備える。枢動可能なトリガーレバー（４５）は、トリガーレバー（４５）および連動レバー（３５）の所定の相対位置における当接係合によって、連動レバー（３５）または連動レバー（３５）と共に移動する部材に動作可能に接続可能である。さらに、トリガーレバー（４５）は、連動レバー（３５）が当接係合から離れて少なくともトリガーレバー（４５）に対するオフセット角度（α）へスロットルバルブ（３０）の開方向に枢動できるように構成され、連動レバー（３５）は、トリガーレバー（４５）の枢動位置に影響を及ぼすことなく連動位置にセット可能である。

Description

本発明は、スロットルバルブを収容する主吸気通路と、追加的なエアーバルブを収容する追加的な空気通路と、エアーバルブと共に回転する枢動可能なエアーバルブレバーと、スロットルバルブと共に回転する連動レバーとを備える２ストローク内燃機関のためのキャブレターアセンブリに関する。より具体的には、スロットルバルブがスロットルバルブの始動ガス位置を提供するためにある程度開くような、連動レバーが連動した枢動位置に設定可能に構成されたキャブレターに関し、連動は、連動レバーがスロットルバルブの開方向にさらに枢動する場合に解放されるように構成されている。

掃気中に追加的な空気を用いる２ストローク燃焼機関は、従来技術において公知である。これらのエンジンは、燃料消費および排気物質を低減するものである。

掃気空気の流速および空気／燃料混合物は、典型的には比例する。したがってエアーバルブは、掃気空気をエンジンに供給するための空気チャネルに設けられている。エアーバルブは、キャブレターのスロットルバルブと連携して動作する。エアーバルブおよびスロットルバルブは、例えば特許文献１（図３および図４）および特許文献２に開示されるような連結機構、または例えば特許文献１（図５）および特許文献３に開示されるような係合レバーによって通常接続される。スロットルバルブおよびエアーバルブ間の連結は、エアーバルブが開かないスロットルバルブの開範囲を可能にするロストモーション連結とすることができる。

キャブレターにチョークバルブが設けられている場合、チョークバルブを閉じ、スロットルバルブをわずか開くことによって冷間始動が行われる。この場合、エアーバルブを閉じなければならない。

特許文献２において、エアーバルブの開状態は、エアーバルブレバー、エアーバルブ軸およびチョークバルブ軸のチョークバルブレバーの相互作用によってスロットルバルブの開状態に関わらず前記チョークバルブのチョーク状態によって範囲が定められる。特許文献３、特許文献４、特許文献５は、掃気空気を用いるキャブレターの他の例である。

米国特許第６，３２８，２８８号明細書米国特許第７，５０３，２９２号明細書米国特許第７，３７７，４９６号明細書米国特許第６，９２８，９９６号明細書米国特許第７，１０４，２５３号明細書

本発明の目的は、追加的な空気を用いる異なる設計の２ストローク内燃機関により容易に適合することができるキャブレターアセンブリを提供することである。別の目的は、エンジンの冷間始動を容易にするキャブレターアセンブリを提供することである。

これらの目的は、最初に述べたキャブレターアセンブリによって少なくともある程度満たされ、該キャブレターにおいては、枢動可能なトリガーレバーは、エアーバルブレバーに動作可能に接続され、かつトリガーレバーおよび連動レバーの所定の相対位置における当接係合を介して、連動レバーまたは連動レバーと共に移動する部材にまた動作可能に接続可能であり、当接係合から離れて、スロットルバルブの開方向において少なくともトリガーレバーに対するオフセット角度αへ連動レバーを枢動することができるようにトリガーレバーが構成され、これによりトリガーレバーの枢動位置に影響を及ぼすことなく連動レバーを連動位置に設定することができる。

それにより、正常動作中（すなわち冷間始動モードではない）にエアーバルブの開動作を行うためのスロットルバルブの位置を通過した位置にスロットルバルブが設定されているとしても、スロットルバルブをエアーバルブレバーの位置に影響を及ぼすことなく始動ガス位置に設定することができる。これは、エアーバルブが閉じている、またはほとんど閉じていてもスロットルバルブの比較的大きい始動ガス開度を可能にし、これは２ストローク内燃機関の冷間始動を著しく容易にする。

さらに、スロットルバルブの始動ガス位置がエアーバルブの位置とは独立して最適化されるため、異なるエンジン設計に適用させながらキャブレターアセンブリのより小さい変形を可能にする解決策が提供される。

好ましくは、主吸気通路は、チョークバルブをさらに収容し、かつ枢動可能なチョークバルブレバーは、チョークバルブと共に回転する少なくとも１つの状態となるように構成されている。連動枢動位置は、連動レバーおよびチョークバルブレバー間の係合によって好ましく設けられる。

好ましくは、チョークバルブレバーは、チョークバルブに固く接続され、かつチョークバルブ戻りバネによってチョークバルブの開位置に向かって付勢される。好ましくは、スロットルバルブ戻りバネは、連動レバーをスロットルバルブの閉位置および当接係合に向かって付勢する。

一実施形態において、ねじりバネがトリガーレバーを連動レバーまたは連動レバーと共に移動する部材との当接係合から離れるように促し、ねじりバネは、スロットルバルブ戻りバネよりも弱い。

好ましくは、トリガーレバーの枢動の際にエアーバルブレバーの遅延枢動を提供するロストモーション連結を介してトリガーレバーがエアーバルブレバーに動作可能に接続される。

好ましくは、チョークバルブレバー、連動レバー、スロットルトリガーおよびエアーバルブレバーは、キャブレターアセンブリの同じ側面に配置される。それにより、キャブレターアセンブリの幅を低減することができる。

好ましくは、当接係合は、トリガーレバーおよび連動レバーの間でにある。

好ましくは、トリガーレバーは、連動レバーが当接係合から離れてスロットルバルブの開方向においてトリガーレバーに対するオフセット角度へ枢動することができるように構成されており、オフセット角度は、１〜４０°、好ましくは２〜２０°、より好ましくは５〜１５°の範囲内である。

本発明はまた、先行する請求項の任意の１つに記載のキャブレターアセンブリを有するエンジンを含む手持ち電動工具に関し、前記電動工具は、キャブレターアセンブリのトリガーレバーに動作可能に接続されたスロットルトリガーおよびチョークバルブに動作可能に接続されたチョークボタンを含む。

始動ガス位置にセットされたキャブレターアセンブリを示す。始動ガス位置にセットされたキャブレターアセンブリを示す。始動ガス位置にセットされたキャブレターアセンブリを示す。始動ガス位置において図３のキャブレターのレバーがどのように相互作用するかを図式的に示す。図１〜３キャブレター本体の斜視図を示す。キャブレターアセンブリの分解組立図を示す。チョークバルブが開かれ、スロットルバルブが閉じられた、つまりアイドリング位置のキャブレターアセンブリを示す。チョークバルブが開かれ、スロットルバルブが閉じられた、つまりアイドリング位置のキャブレターアセンブリを示す。チョークバルブが開かれ、スロットルバルブが閉じられた、つまりアイドリング位置のキャブレターアセンブリを示す。

本発明は、掃気空気で動作する２ストローク内燃機関のキャブレターに関する。内燃機関は、層状掃気で動作し、かつ好ましくは、手動でガイドされる用具に使用される２サイクルエンジンである。このような手動でガイドされる、可搬式用具は、電動チェーンソー、切断機、刈払機、ブロワー等として実現することができる。

図１〜図９は、本体１１を含むキャブレターアセンブリ１０を示し、該本体１１は、本体１１の吸気側から反対の本体１１のエンジン側に延在する主吸気通路１２を有する。主吸気通路１２は、枢動可能なチョークバルブ２０および枢動可能なスロットルバルブ３０を収容する。チョークバルブ２０は、吸気側に収容され、かつスロットルバルブ３０は、チョークバルブの下流のエンジン側に収容される。

キャブレターアセンブリ１０は、主吸気通路１２に基本的に平行に通る空気通路１４を有する掃気空気部品１３をさらに含む。空気通路１４は、枢動可能なエアーバルブ５０を収容する。エアーバルブレバー５５は、エアーバルブ５０と共に回転し、かつ掃気空気部品１３の一側に取り付けられている。エアーバルブ５０の開閉は、追加的なエアーバルブレバー５５の枢動動作によって制御される。エアーバルブ戻りバネ５３、好ましくはねじりバネは、掃気空気部品１３に固定された一端部と、エアーバルブレバー５５に固定された他端部とを有し、エアーバルブ５０を閉位置に付勢する。

チョークバルブレバー２５は、チョークバルブ２０の開閉に少なくとも部分的に追従する。示された実施形態においては、チョークバルブレバー２５は、チョークバルブ軸２１に固く取り付けられ、これらは常に互いに共同で回転する。チョークバルブ戻りバネ２３、好ましくはねじりバネは、本体１１に固定された一端部と、チョークバルブレバー２５に固定された対向端部とを有し、チョークバルブ２０を開位置に付勢する。

スロットルバルブ制御機構３５０は、スロットルバルブ３０を制御する。スロットルバルブ制御機構３５０は、スロットルバルブ軸３１に取り付けられたスロットル連動レバー３５と、同軸上に取り付けられたトリガーレバー４５とを備える。スロットル連動レバー３５は、スロットルバルブ軸３１に固く取り付けられており、これらは互いに共同で回転する。スロットルバルブ戻りバネ３３、好ましくはねじりバネは、本体１１に固定された一端部と、スロットル連動レバー３５に固定された対向端部とを有し、スロットルバルブ３０を閉位置に付勢する。

図１〜図５において、チョークバルブレバー２５および連動レバー３５は、連動位置６０にセットされており、該連動位置においては、スロットルバルブ３０がある程度開いてスロットルバルブ３０の始動ガス位置を提供する。示された実施形態においては、チョークレバー２５が連動位置にある場合に、チョークバルブ２０は、閉じられる。連動位置６０は、チョークバルブ２０の開位置（図７〜図９参照）から閉位置にチョークバルブ軸２１を回転することによって有効になる（すなわち図９の位置から図３の位置時計回りにチョークバルブレバー２５を枢動する）。チョークバルブ軸２１を閉位置に回転させる場合、チョークバルブレバー２５は、スロットル連動レバー３５と係合して、スロットルバルブ３０の部分開状態へ枢動する。チョークバルブ２０の閉位置に到達すると、スロットル連動レバー３５は、スロットルバルブ戻りバネ３３によってチョークバルブレバー２５の凹所にスナップし、そこでは両方のレバーは、枢動して戻ることが互いに制限される。両方の戻りバネ２３，３３がレバーを枢動して戻るように促すため、連動位置６０が設けられる。連動６０は、スロットル連動レバー３５をスロットルバルブ３０の開方向にさらに枢動させることによって解放され、連動レバー３５は、凹所を出て、それによってチョークレバー２５は、チョークバルブ戻りバネ２３によって開位置に戻る。

トリガーレバー４５は、スロットルバルブ軸３１の周りにゆるく取り付けられており、直接影響を及ぼすことなくスロットルバルブ軸３１に関して枢動することができる。トリガーレバー４５は、スロットルワイヤー（図示せず）を受容および案内し、かつ保持するためのガイドチャネル４６および節キャビティ４７を含む。スロットルワイヤー（図示せず）は、それ自体は既知の方法で手持ち電動工具（図示せず）のスロットル作動装置（図示せず）に接続される。すなわち、スロットル作動装置を作動することは、スロットルワイヤーを引っ張る動作に伝達されるということである。トリガーレバー４５は、トリガーレバー４５の長楕円形の孔４８にゆるく固定された連結ロッド４９によってエアーバルブレバー５５に動作可能に接続されている。これは、トリガーレバー４５およびエアーバルブレバー５５の間のロストモーション連結を提供する。すなわちアイドル（ゼロスロットル）から始まり、スロットル作動装置の作動によってトリガーレバー４５をスロットルバルブの開方向に回転させる場合、エアーバルブレバー５５が回転し始めるより前に、トリガーレバー４５は、ある程度回転され、それによりエアーバルブ５０の遅延開が可能となる。

トリガーレバー４５の部分およびフルスロットル位置などにおける通常運転中、トリガーレバー４５は、連動レバー３５と当接係合する（α＝０）。当接係合は、レバー３５，４５の間の所定の相対位置にある。この状況において、スロットルバルブ戻りバネ３３は、連動レバー３５をトリガーレバー４５に向かって推し進める。トリガーレバー４５が作動すると、それに従い連動レバー３５と共に、結果としてスロットル軸３１と共に回転し、トリガーレバー４５および連動レバー３５が単一のレバーであるかのように機能する。連動レバー３５がチョークバルブレバー２５の枢動によって連動位置６０にセットされる場合、連動レバー３５は、トリガーレバー４５との当接係合からオフセットされる（故意に作動されない限り）。これは、図４に良く示されており、オフセット角度αが示されている。この位置において、エアーバルブ５０は、エアーバルブ戻りバネ５３によって閉じられ、かつトリガーレバー４５は、連結ロッド４９によって抑制される。トリガーレバー４５を作動することにより、トリガーレバー４５は、当接係合（α＝０）に枢動し、開方向へのさらなる作動時にトリガーレバー４５および連動レバー３５は、共に回転して連動６０を解放して通常運転に戻る。同時に、始動ガスにおけるスロットルバルブ３０の開度に関わらず、エアーバルブ５０のロストモーション遅延を通常運転のために最適化することができる。

始動ガス位置に対応するオフセット角度αは、適宜１〜４０°、好ましくは２〜２０°、より好ましくは５〜１５°の範囲にある。以下の改良はまた本発明の範囲内に含まれる。

例えばトリガーレバーねじりバネ（図示せず）をトリガーレバー４５および連動レバー３５の間に配置することができ、当接係合を緩衝し、かつ連動位置にある場合に連動レバー３５から離れる方向にトリガーレバー４５を付勢する。通常運転中にスロットルバルブ戻りバネ３３がトリガーレバーねじりバネのバネ力に打ち勝つように、トリガーレバーねじりバネは、スロットルバルブ戻りバネ３３よりも弱いバネである。

さらに、トリガーレバー３５およびエアーバルブレバー５５の間の連結は、上述のものとは別のタイプとすることができる。例えば、特許文献４に記載されたような係合レバー、または特許文献６に開示されるような柔軟なコードなどである。

代替の実施形態においては、ＵＳ２００８／０２４６１７０の図７〜図１０に関して記載されたように、チョークバルブレバー２５は、チョークバルブ軸２０に関して自由に回転し、およびチョークバルブ軸に固定されたチョークバルブコンベヤを把持する戻り止めフックを有する。この実施形態において、スロットルバルブは、連動位置において係合することができ、戻り止め位置から離れるようにチョークバルブコンベヤが回転することによってチョークバルブ開度を変えることができる。

あるいは、トリガーレバー４５は、スロットルバルブ軸３１に固く固定された連動レバー３５とは個別の部材に当接し、それによりスロットルバルブ３０と共に回転する。例えば、トリガーレバー４５およびスロットルバルブと共に回転する部材は、キャブレター本体１１の一側面に取り付けられ、連動レバー３５およびチョークバルブレバー２５は、反対の側面に取り付けられる。

好ましい実施形態に関連して本発明が示され、かつ説明されたが、多くの改良、代替、および追加を行うことができ、それが以下の特許請求の範囲内であることが理解できるだろう。

１０キャブレターアセンブリ
１１本体
１２主吸気通路
１４空気通路
２０チョークバルブ
２１チョークバルブ軸
２３チョークバルブ戻りバネ
２５チョークバルブレバー
３０スロットルバルブ
３１スロットルバルブ軸
３３スロットルバルブ戻りバネ
３５スロットル連動レバー
４５トリガーレバー
４８ロストモーション連結
４９連結ロッド
５０エアーバルブ
エアーバルブ戻りバネ５３
５５エアーバルブレバー
６０連動位置

Claims

２ストローク内燃機関のためのキャブレターアセンブリ（１０）であって、該キャブレターアセンブリは、
− スロットルバルブ（３０）を収容する主吸気通路（１２）と、
− 追加的なエアーバルブ（５０）を収容する追加的な空気通路（１４）と、
− 前記エアーバルブ（５０）と共に回転する枢動可能なエアーバルブレバー（５５）と、
− 前記スロットルバルブ（３０）と共に回転する連動レバー（３５）であって、該連動レバー（３５）は、連動枢動位置にセット可能なように構成され、該連動枢動位置では、前記スロットルバルブ（３０）の始動ガス位置を提供するために、前記スロットルバルブ（３０）がある程度開き、前記連動レバー（３５）が前記スロットルバルブ（３０）の開方向にさらに枢動すると、連動が解放されるように構成されている、連動レバー（３５）と、
− 例えばスロットルトリガーを引くことに反応し、かつ前記エアーバルブレバー（５５）に動作可能に接続された、枢動可能なトリガーレバー（４５）と、
を備え、
前記枢動可能なトリガーレバー（４５）は、前記トリガーレバー（４５）および前記連動レバー（３５）の所定の相対位置における当接係合によって、前記連動レバー（３５）または前記連動レバー（３５）と共に移動する部材に動作可能に接続可能であり、かつ
前記トリガーレバー（４５）は、前記連動レバー（３５）が前記当接係合から離れて少なくとも前記トリガーレバー（４５）に対するオフセット角度（α）へ前記スロットルバルブ（３０）の前記開方向に枢動できるように構成され、前記トリガーレバー（４５）の枢動位置に影響を及ぼすことなく、前記連動レバー（３５）が前記連動位置にセットされることが可能である、キャブレターアセンブリ（１０）。
前記主吸気通路（１２）がチョークバルブ（２０）をさらに収容し、枢動可能なチョークバルブレバー（２５）は、前記チョークバルブ（２０）と共に回転する少なくとも１つの状態を有するように構成されている、請求項１に記載のキャブレターアセンブリ（１０）。
前記連動枢動位置は、前記チョークバルブレバー（２５）および前記連動レバー（３５）間の係合によって提供される、請求項２に記載のキャブレターアセンブリ（１０）。
前記チョークバルブレバー（２５）は、前記チョークバルブ（２０）に固く接続され、かつチョークバルブ戻りバネ（２３）が前記チョークバルブ（２０）の開位置に向かって前記チョークバルブレバー（２５）を付勢する、請求項３に記載のキャブレターアセンブリ（１０）。
スロットルバルブ戻りバネ（３３）は、前記スロットルバルブ（３０）の閉位置および前記当接係合に向かって前記連動レバー（３５）を付勢する、請求項１〜４のいずれか一項に記載のキャブレターアセンブリ（１０）。
ねじりバネが、前記連動レバー（３５）または前記連動レバー（３５）と共に移動する前記部材との当接係合から離れるように前記トリガーレバー（４５）を推し進め、前記ねじりバネは、前記スロットルバルブ戻りバネ（３３）より弱い、請求項１〜５のいずれか一項に記載のキャブレターアセンブリ（１０）。
前記トリガーレバー（４５）の枢動の際に前記エアーバルブレバー（５５）の遅延枢動を提供するロストモーション連結（４８，４９）によって、前記トリガーレバー（４５）が前記エアーバルブレバー（５５）に動作可能に接続されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載のキャブレターアセンブリ（１０）。
前記チョークバルブレバー（２５）、前記連動レバー（３５）、前記トリガーレバー（４５）、および前記エアーバルブレバー（５５）が前記キャブレターアセンブリ（１０）の同じ側面に配置されている、請求項２〜７のいずれか一項に記載のキャブレターアセンブリ（１０）。
前記当接係合は、前記トリガーレバー（４５）および前記連動レバー（３５）の間である、請求項１〜８のいずれか一項に記載のキャブレターアセンブリ（１０）。
前記トリガーレバー（４５）は、前記連動レバー（３５）が前記当接係合から離れて前記トリガーレバー（４５）に対する前記オフセット角度（α）へ前記スロットルバルブの前記開方向に枢動できるように構成され、前記オフセット角度（α）は、１〜４０°、好ましくは２〜２０°、より好ましくは５〜１５°の範囲である、請求項１〜９のいずれか一項に記載のキャブレターアセンブリ（１０）。
前記枢動トリガーレバー（４５）が前記連動レバー（３５）と同軸上に取り付けられている、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のキャブレターアセンブリ（１０）。
請求項１〜１１のいずれか一項に記載のキャブレターアセンブリを有するエンジンを含む手持ち電動工具であって、前記キャブレターアセンブリの前記トリガーレバー（３５）に動作可能に接続されたスロットルトリガーを含む、電動工具。