JP4113357B2 - 燃料遮断電磁装置を有するキャブレータ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、小型エンジン用キャブレータに関し、より詳しくは、燃料遮断電磁装置（ fuel shut off solenoid device ）を有するキャブレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
発明の背景
小型エンジンのキャブレータ内における種々の燃料流を制御するために、電磁装置を使用することは知られている。ある特別な用途では、キャブレータの燃料遮断電磁装置を使用し、点火スイッチが切られている時に、燃料がキャブレータの混合路に入るのを妨げ、エンジン・ディーゼリングを防止する。点火スイッチがオンの時は、電磁装置が作動可能であり、後退位置に保たれる。その後退位置では、燃料は、燃料ボウルから、燃料が空気と予め混ざる主チューブ又はノズルを通って、キャブレータ混合路に流れて、より多い空気と混ざる。点火スイッチがオフの時は、電磁装置は切れて、電磁装置のシャフトの先端頭部が上部に延びていて、それにより燃料ボウルを主チューブから切り離して、燃料流を効率良く遮断する。
【０００３】
電磁装置は、キャブレータボディの下に、概して鉛直に置かれる。電磁装置のケースに形成される電磁チャンバが、燃料ボウルの下に、普通、配置される。電磁装置のシャフトの前記先端頭部が伸びる時には、前記装置のシャフトは電磁チャンバから上向きに動いて、その頭部は、主チューブの底側と係合することで、燃料の流れを遮断する。電磁チャンバがキャブレータの燃料ボウルの下に配置され、そして、電磁装置のケースとシャフトとの間に間隙があるので、燃料は電磁チャンバ内に重力で侵入する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
その侵入する燃料は、通電した電磁装置を冷やすのに有効と考えられるが、通電した電磁装置のコイルから放射される熱が、電磁チャンバ内の燃料を蒸発させる。電磁弁により生じた熱は燃料を加熱して、蒸気泡を発生させて、その泡は主ノズルを通って上昇して、二行程エンジンの安定した円滑な運転を阻害する。前記泡は燃料と空気の混合に影響を与えて、エンジンのアイドリング運転を著しく乱す。従って、この発明は燃料蒸気が液体燃料内に注入されない燃料遮断電磁装置を有するキャブレータを提供する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
キャブレータのボディは、その内部側壁が、燃料遮断電磁装置の上に配置した混合または下側チャンバを形成する。一定レベルの燃料を有する燃料チャンバは、キャブレータボディの外側又は下側に係合する燃料ボウルにより形成される。燃料は、燃料チャンバと下側チャンバとの間をつなぐオリフィスを通って流れる。下側チャンバは、細長い主チューブ又はノズルに通じ、下側チャンバから縦方向上向きに延びる濃い燃料ボアを形成し、横方向には混合路に通じる。主チューブは、その下端に係合面を有し、その下端は下向きに径方向外側に広がり、下側チャンバの側壁と係合する。
【０００６】
燃料遮断電磁装置はケースを有し、そのケースはキャブレータの底部とねじ係合する。ケースは、伸縮シャフトを収容する電磁チャンバを形成する。そのシャフトの先端にある頭部は、ケースの上部に位置している。この電磁装置チャンバはこれを通って流れる燃料を含有することで電磁コイルを冷却することができる。そのシャフトは、電磁チャンバ内に鉛直に配置され、そのシャフトを囲む内部縁から、そのケースの外側面を通って上に伸びている。ワッシャがその外側面上に、シャフトを囲んで取り付けられる。電気コイルが通電され後退状態になると、シャフトの頭部は、ワッシャのその外側面と係合する。ケースの外側面は、ワッシャの内側面または反対面と係合する。
【０００７】
シャフトの頭部は、円環の後面（ trailing surface ）を有する。その後面は、シャフトの表面の内側周縁から外縁に径方向外側に延びている。その頭部の後面は、ケースの外側面と対向している。その後面の外縁は、ワッシャの穴の直径より大きい直径を有する。
【０００８】
そのシャフトとケースの内側縁とに間には径方向間隙が設けられる。燃料はその間隙を通って、キャブレータボディと電磁チャンバとの間を流れる。通電されると、燃料遮断電磁装置は、電磁チャンバ内の燃料を加熱しやすく、それにより、蒸気泡を生じて、アイドリング時のキャブレータの燃料混合気に影響を与える。その頭部の後面と、電磁装置の内側縁面との間における、ワッシャの係合は、燃料蒸気気泡が電磁チャンバから下側チャンバに入るのを部分的に阻止又は止める。
【０００９】
この発明の目的・特徴・優位性には、燃料蒸気が電磁チャンバからキャブレータボディの下側チャンバに侵入するのを止めることを含み、エンジンの円滑な運転、それはエンジンのアイドリング状態で顕著であり、堅固で耐久性があり、経済的に製作・組み立てができて、有効使用寿命が長いエンジンを可能にする。
【００１０】
この発明のこれら及び他の目的・特徴・優位性は、好適実施例と最適様態の以下の詳細な記載と、請求項の記載と、添付図とにより明らかにされる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図を詳細に説明すると、図１はこの発明を具現するキャブレータ１０を図示し、混合路１４を有するキャブレータボディ１２を備え、混合路１４を通って空気が矢印の方向に流れる。混合路１４の空気入口部１６は、フィルタユニット（図示せず）の下流に位置する。空気入口部１６はピボット（ pivoting ）チョーク板１８を収容し、チョーク板１８は混合路１４の長手方向に垂直なピボット軸１９（ pivotal axis ）を有する。チョーク板１８は冷エンジン始動状態ではほぼ閉じていて、空気の吸気を制御又は制限する。空気入口部１６の下流には、混合路１４の（空気と燃料の混合物の）出口部がある。その出口部は、チョーク板１８と同様にピボットスロットル板２０を収容するが、運転中エンジンに流入する燃料・空気混合気の量を制御する。エンジンの運転状態では、空気入口部１６での空気圧は、大気圧から空気フィルタ（図示せず）前後の圧力降下を引いた値に近い。
【００１２】
図１、２を説明すると、混合路１４の長手方向または軸は水平であるのが好ましい。燃料ボウル２２が下側からキャブレータボディ１２に係合することで、それらの間に、燃料チャンバ２４を形成する。燃料チャンバ２４は、フロート機構（ float mechanism ）により燃料を一定レベルに保つ。運転状態では、燃料は、燃料チャンバ２４からオリフィス３０を通って、キャブレータボディ１２の下側チャンバ２６に流れこむ。キャブレータボディ１２の（好ましくは、円筒の）側壁２８は、部分的に下側チャンバ２６を形成する。オリフィス３０は、側壁２８を通って、キャブレータボディ１２の分割部を貫通して、図２、４に示すように、燃料チャンバ２４と下側チャンバ２６との間を連通する（即ち、つなぐ）。
【００１３】
非アイドリング状態でのエンジンの運転中は、燃料と空気が負圧により、下側チャンバ２６から細長い主チューブ又はノズルチューブ３４により形成された燃料ボア３２を通って、チョーク板１８とスロットル板２０との間の混合路１４に流れる。主チューブ３４の上端部３８は、混合路１４内にほぼ垂直に伸びている。主チューブ３４の外側表面３６は、主チューブ３４の上端部３８で、キャブレータボディ１２に係合する。キャブレータボディ１２と主チューブ３４とは、下側チャンバ２６の上側に、主チューブ３４の上端部３８の下に、上側円環チャンバ４０を形成する。主チューブ３４は下端４２を有し、下端４２は、径方向外側に広がっていて、上側円環チャンバ４０の下でキャブレータボディの側壁２８とシールするように係合（すなわち、密封係合）して、下側チャンバ２６を上側円環チャンバ４０から分離する。下側チャンバ２６は、一般的には燃料で満たされ、上側円環チャンバ４０は、エンジンの定常運転状態の間、約半分だけ満たされる。
【００１４】
図１に図示したように、空気がチョークボア４４を通って上側円環チャンバ４０に入る。チョークボア４４は、チョーク板１８の下流で、主チューブ３４の上端部３８から上流で、混合路１４の空気入口部１６に通じる。運転状態では、上側円環チャンバ４０は、大気圧より少し低く、燃料と空気が、下端４２付近で主チューブ３４の壁を貫通する複数の横方向孔（ traverse hole ）４６を通って、上側円環チャンバ４０から燃料ボア３２内に流れる。濃い燃料・空気混合気が燃料ボア３２を通って、混合路１４に流れて、空気が付加されて混ざる。運転状態では、燃料ボア３２は大気圧以下であり、チョークボア４４と上側円環チャンバ４０と複数の孔４６との組み合わせによる機能により（燃料ポンプとして）、燃料を燃料チャンバ２４から混合路１４に流して、チョーク板１８と枢動スロットル板２０との間で空気流に混ぜる。
【００１５】
エンジンのアイドリング運転状態の間は、燃料は、燃料ポンプではなく、吸気マニホールド（図示せず）によりもたらされた真空状態により、燃料ボア３２の下部からアイドリング用燃料供給チューブ４８内に流れる。燃料供給チューブ４８は、チョーク板１８とスロットル板２０の間で、混合路１４を横切って延び、上端部３８を通って主チューブ３４内へ概して長手方向に延びている。燃料供給チューブ４８の先端又は吸入ノズル端５０は、主チューブ３４の広がった下端４２の少し上まで延びている。
【００１６】
図２〜４について説明すると、運転中のエンジンの点火を止めると、燃料遮断電磁装置５２は、オリフィス３０からの燃料流を、燃料ボア３２から切り離して、それにより、エンジン・ディーゼリングを防止する。電磁装置５２は、下側からキャブレータボディ１２に取り付けられ、シャフト５４を有する。そのシャフト５４は、通電した又は後退位置５６（図２参照）から鉛直に、非通電又は伸張位置５８（図１参照）に、下側チャンバ２６内を動く。シャフト５４の中央部は、電磁装置５２のケース６２の外側面６０を通って動く。組み立てられると、外側面６０は下側チャンバ２６の底部を形成し、ケース６２はシャフト５４の主要部を収容する電磁チャンバ６４を形成する。電気コイル６６はケース６２内に収容され、電磁チャンバ６４の外に巻かれている。
【００１７】
電気コイル６６が通電されると、シャフト５４は後退位置５６に動かされて保持され、燃料は下側チャンバ２６から燃料ボア３２に自由に流れる。一方、電気コイル６６が非通電状態になると、シャフト５４は、伸張位置５８に動かされて保持される。伸張されると、頭部６８は、シャフト５４の先端で、その下の方に（頭部と）対向して配されている下側係合面（係合面とも称する）７０に係合する。下側係合面７０は、主チューブ３４の下端４２が径方向に広がって形成される。アイドリング用燃料供給チューブ４８のノズル端５０は、頭部６８の少し上に吊されている。それ故、燃料流は、頭部６８が下側係合面７０に係合している時も、アイドリング用燃料供給チューブ４８から完全には切り離されてない。勿論、合理的な製作コストで許容誤差範囲で、頭部６８により、主チューブ３４に加えて、吸入ノズル端５０を密封することが好ましい。
【００１８】
燃料は、下側チャンバ２６から間隙７２を通って電磁チャンバ６４内に侵入する。間隙７２は、ケース６２の外側面６０の内側縁７４と、シャフト５４の円筒面７５との間に径方向に形成されている。電磁チャンバ６４内の燃料は、運転中エンジンにおいて、一定に通電された電磁装置５２を冷却する。
【００１９】
シャフト５４の頭部６８は、横方向外側に広がって、後面７６を形成する。後面７６は、好ましくは円環状であり、シャフト５４の内側周縁７８（シャフト５４の円筒状表面７５に符合する）と、径方向に拡大した頭部６８の外縁８０との間で、径方向に形成される。好ましくは、後面７６はケース６２の外側面６０と略平行である。シャフト５４が後退位置５６にある時、後面７６が外側面６０に密封係合して、蒸発した燃料又は泡が電磁チャンバ６４から下側チャンバ２６に逃げるのを防止する。
【００２０】
図３、５、６を説明すると、使用状態で、電気コイル６６により電磁装置５２内に熱が発生すると、電磁チャンバ６４内に蒸気泡が生じる。ケース６２の頭部６８と電磁装置５２のケース６２との間が密封係合しないと、大きな泡が間隙７２を通って下側チャンバ２６内に放出されて、（運転中の）アイドリング状態のエンジンを不安定にする。係合シール（密封）を完全にするために、好ましくは、ワッシャ８２が、頭部６８とケース６２の外側面６０とに間にシャフト５４の回りに設けられる。ワッシャ８２は、シャフト５４の内側周縁７８より少し大きい内側円周縁８４を有する。これにより、ワッシャ８２は、シャフト５４の進退動作を邪魔することなく、シャフト５４を自由に上下に動かすことができる。しかし、内側円周縁８４は、頭部６８の外縁８０より小さい。従って、シャフト５４が後退位置５６のときは、後面７６はワッシャ８２の上面と係合し、ワッシャ８２の下面はケース６２の外側面６０と係合する。即ち、好ましくは、ワッシャ８２の穴８６の直径はシャフト５４の直径より大きく、頭部６８の後面７６の外径より小さい。
【００２１】
好ましくは、頭部６８はエラストマーグロメットであり、ワッシャ８２は、プラスチックのような低熱容量の耐食性物質であり、ケース６２の外側面６０を密封する。
【００２２】
この発明のある実施例では、ビクロン社製の燃料遮断電磁弁（ウォルブロエンジン社：部品番号７６−５２１）を使用し、ウォルブロエンジン社製キャブレータアセンブリ（部品番号ＬＭＫ−１０６）を使用し、ワッシャ８２の内側円周縁８４で形成される中央穴８６は、０．１３６インチ（０．３４５ｃｍ）±０．００５インチ（０．０１３ｃｍ）の直径８８である。ワッシャ８２の外径９０は、０．３００インチ（０．７６２ｃｍ）±０．００５インチ（０．０１３ｃｍ）であり、ワッシャ８２の厚さ９２は、０．０３１（０．０７９ｃｍ）インチ±０．００３インチ（０．００８ｃｍ）である。ワッシャはプラスチック製である。
【００２３】
ここに開示したこの発明の様態は、現在好ましい実施例であり、多くの他の様態が可能である。例えば、頭部６８の後面７６又はエラストマーグロメットが、電磁装置５２の外側面６０を直接密封することで、ワッシャ８２を省略することができる。しかし、ここでは、この発明のすべての可能様態又は変化例を述べることは意図しない。また、ここで使用した術語は、発明を限定するものではなく、説明のために記載している。種々の変化例がこの発明の範囲内で可能であることが分かる。
【００２４】
【発明の効果】
この発明により、燃料蒸気が電磁チャンバからキャブレータの下側チャンバに侵入するのを止めることができ、エンジンの円滑な運転を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明によるキャブレータの断面図である。
【図２】 図１の線２−２に沿ったキャブレータの部分断面図である。
【図３】 そのキャブレータの燃料遮断電磁装置の縦断面図である。
【図４】 図２の線４−４に沿ったキャブレータの部分断面図である。
【図５】 燃料遮断電磁装置のワッシャの頂面平面図である。
【図６】 そのワッシャの側面図である。
【符号の説明】
１０ キャブレータ
１２ キャブレータボディ
１４ 混合路
１６ 空気入口部
１８ チョーク板
２０ スロットル板
２２ 燃料ボウル
２４ 燃料チャンバ
２６ 下側チャンバ
２８ 側壁
３０ オリフィス
３２ ボア
３４ 主チューブ
３６ 外側面
４０ 上側円環チャンバ
４４ チョークボア
４８ アイドリング用燃料供給チューブ
５２ 電磁装置
５４ シャフト
５６ 後退位置
５８ 伸張位置
６０ 外側面
６２ ケース
６４ 電磁チャンバ
６６ 電気コイル
６８ 頭部
７０ 下側係合面
７２ 間隙
７４ 内側縁
７６ 後面
７８ 内側周縁
８０ 外縁
８２ ワッシャ

Claims (13)

1. 主チューブを有するキャブレータ用の燃料遮断電磁装置であって、
   前記主チューブの下に配置された、外側面と内側縁とを有するケースと、
   前記外側面の下に前記ケースにより形成された電磁チャンバと、
   前記電磁チャンバ内に配置され、前記ケースの内側縁の内側に前記ケースの外側面を貫通して延在するシャフトと、
   前記シャフトの先端に配置されている頭部と、
   前記電磁チャンバから孤立した状態で前記ケース内に収容され、前記電磁チャンバと軸方向に整列して配されている電気コイルと、
   前記シャフトと前記ケースの前記内側縁との間に径方向に形成された、電磁チャンバに通じる間隙と、
   を有する燃料遮断電磁装置において、
   前記頭部が、前記ケースの前記外側面と前記主チューブとの間に位置し、外縁と内側周縁と後面とを有し；
   前記頭部の後面が、前記外縁から前記内側周縁まで延在し、前記ケースの前記外側面に対向して配置され；
   前記頭部の外縁が、前記ケースの前記内側縁より大きい直径を有し；
   前記電気コイルが通電した時に、前記シャフトが、伸張位置と後退位置との間を移動するように設けられ；
   前記シャフトが伸張位置にある時には、燃料が前記電磁チャンバの内部に流れ、前記主チューブへの燃料の流入が遮断され、そして、前記シャフトが後退位置にある時には、前記頭部の前記後面が前記ケースの前記外側面を密封し、前記電磁チャンバからの燃料蒸気の流出が少なくとも部分的に遮断される
   ことを特徴とする燃料遮断電磁装置。
2. 前記シャフトが、前記コイルの非通電時には伸張位置にあり、前記コイルの通電時には後退位置にあることを特徴とする請求項１に記載の燃料遮断電磁装置。
3. 前記シャフトの前記頭部と前記ケースの前記外側面との間にワッシャが軸方向に配置され；前記ワッシャが孔を形成する内側円周縁を有し；前記シャフトが前記孔を通って延設され；前記ワッシャの前記内側円周縁が前記頭部の外縁より小さい直径を有し；前記シャフトが後退位置にある時に、前記ワッシャが前記頭部の前記後面と前記ケースの前記外側面との間に密封係合することを特徴とする請求項２に記載の燃料遮断電磁装置。
4. 前記シャフトが鉛直に配置され、前記シャフトが後退位置から伸張位置に動くと、前記頭部が上方に動くことを特徴とする請求項３に記載の燃料遮断電磁装置。
5. 前記頭部の前記後面と、前記ケースの前記外側面と、前記ワッシャと、前記シャフトとが互いに同心状に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の燃料遮断電磁装置。
6. 前記頭部が、エラストマー樹脂で構成されていることを特徴とする請求項５に記載の燃料遮断電磁装置。
7. 前記ワッシャが、プラスチック製であることを特徴とする請求項６に記載の燃料遮断電磁装置。
8. 前記シャフトが伸張位置にある時に、前記ワッシャが、前記シャフトに沿って軸方向に動き得ることを特徴とする請求項７に記載の燃料遮断電磁装置。
9. キャブレータボディと、
   前記キャブレータボディ内に配置され、前記キャブレータボディの側壁と前記ケースの前記外側面とにより形成された下側チャンバと、
   前記キャブレータボディに設けられている燃料ボウルにより形成された燃料チャンバと、
   前記キャブレータボディにより形成された、前記燃料チャンバと前記下側チャンバとの間を通じるオリフィスと、
   前記キャブレータボディ内に配置され、前記下側チャンバに通じるボアを有する細長い主チューブと、
   前記下側チャンバの一部を形成し、前記主チューブの端部と前記キャブレータボディの前記側壁との間に垂直方向に延在し、前記シャフトが伸張位置にある時に、前記シャフトの前記頭部と係合する係合面と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載の燃料遮断電磁装置。
10. 前記下側チャンバに向かって前記主チューブ内に縦方向に延在するノズル状の端を有するアイドリング用燃料供給チューブを具備したことを特徴とする請求項９に記載の燃料遮断電磁装置。
11. 前記シャフトの前記頭部と前記ケースの前記外側面との間にワッシャが軸方向に配置され；前記ワッシャが孔を形成する内側円周縁を有し；前記シャフトが前記孔を通って延設され；前記ワッシャの前記内側円周縁が前記頭部の外縁より小さい直径を有し；前記シャフトが後退位置にある時に、前記ワッシャが前記頭部の前記後面と前記ケースの前記外側面との間に密封係合することを特徴とする請求項１０に記載の燃料遮断電磁装置。
12. 前記頭部が、エラストマー樹脂で構成されていることを特徴とする請求項１１に記載の燃料遮断電磁装置。
13. 前記シャフトが伸張位置にある時に、前記ノズル状の端が、前記頭部と密封係合することを特徴とする請求項１０に記載の燃料遮断電磁装置。

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