JP4325866B2 - 傾斜感応型燃料カットバルブ - Google Patents

Description

本発明は、傾斜感応型燃料カットバルブに関し、特に傾斜状態を感知し、かつ燃料通路を開閉する開閉弁の遮断又は開放を確実に行うことができる傾斜感応型燃料カットバルブに関する。

燃料噴射装置（インジェクタ）を有する自動二輪車の燃料供給装置には、燃料噴射装置に所定圧力で燃料を供給するための燃料ポンプと、車体が基準角度を超えて傾斜した際に燃料噴射装置への燃料供給を遮断する傾斜時燃料カットバルブとが含まれている。

特許文献１には、振り子式のセンサにより車体の傾斜を監視し、傾斜が検知されると、エンジンの運転状態を電気的に管理しているＥＣＵ（エレクトリックコントロールユニット）に信号を発して、電気的にエンジンを停止させる技術が開示されている。
特開２００２−３４０５５２号公報

しかしながら上記特許文献１の技術では、電気的なセンサであるために部品点数や組み立て工数が多いという製造上の課題があった。

本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、車体の傾斜に伴う開閉弁の作動の信頼性が高く、かつ部品点数や組み立て工数を減らし生産性に優れた傾斜感応型燃料カットバルブを提供することにある。

前記した目的を達成するために、本発明は、傾斜に感応して燃料通路を開閉する傾斜感応型燃料カットバルブにおいて、車体の傾斜に感応して揺動する揺動手段と、前記揺動手段に連動して前記燃料通路を開閉する開閉弁とを具備した点に第１の特徴がある。

また、前記揺動手段は、車体中心軸方向に垂直な面内で揺動する振り子であり、常に重力方向を向いている点に第２の特徴がある。

また、前記振り子が略扇形の形状であり、該略扇形の円周面にカム溝が設けられ、該カム溝は該円周面の中央部と端部とでは該円周面の側壁からの距離が異なる点に第３の特徴がある。

また、一端が前記カム溝の中に設けられ、他端が前記開閉弁と連結された、前記カム溝の位置に従って揺動するレバー手段を具備し、該レバー手段の揺動により前記開閉弁が燃料通路を開閉するようにした点に第４の特徴がある。

また、前記開閉弁の先端が弾性体で覆われている点に第５の特徴がある。

さらに、前記振り子は燃料通路の中に設けられている点に第６の特徴がある。

請求項１の発明によれば、車体の傾斜に感応して揺動する揺動手段と、前記揺動手段に連動して前記燃料通路を開閉する開閉弁とを具備するようにしたため、車体の傾斜に伴う開閉弁の作動の信頼性を高めることができるようになる。また、部品点数が減り、生産性を高めることができる。

請求項２の発明によれば、車体中心軸方向に垂直な面内で揺動し、常に重力方向を向いている振り子を揺動手段としたため、どこでも確実に傾斜状態を感知できるようになる。

請求項３の発明によれば、略扇形の振り子の円周面にカム溝を設けるようにしたため、簡単に作れ、生産性を高めることができる。

請求項４の発明によれば、開閉弁と連結されてカム溝の位置に従って揺動するレバー手段を設け、該レバー手段の揺動により開閉弁が燃料通路を開閉するようにしたので、振り子の位置に従って確実に開閉弁の開閉を行うことができるようになる。

請求項５の発明によれば、開閉弁の先端が弾性体で覆われるようにしたので、開閉弁を閉じて燃料を遮断する際のシール性能が高くなる。このため、確実な燃料遮断を行えるようになる。

請求項６の発明によれば、燃料通路の中に振り子を設けるようにしたので、振り子の周りの燃料の粘性によって振り子の運動に減衰効果が生じ、走行時の振動等による影響を小さくすることができる。

以下に、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態の傾斜感応型燃料カットバルブユニット１（以下、単に「カットバルブユニット１」と記す）の配置列を示した断面図である。カットバルブユニット１は、燃料ポンプ（不図示）から燃料噴射装置（インジェクタ、不図示）へ燃料を送る通路の途中に設けられている。

カットバルブユニット１は、車体中心軸方向のシャフト３を支軸にして揺動自在に設置された振り子状のスイングカム２と、シャフト３と垂直方向のシャフト５を支軸に揺動自在に設置されてスイングカム２の揺動と連動するレバー４と、レバー４の揺動と連動して上下運動するニードルバルブ６（開閉弁）とをユニットボディ７に収容した構成とされる。ユニットボディ７の上面にはボルト１８によってカバー８が取り付けられる。

燃料ポンプから圧送される燃料は、ユニットボディ７とボルト１９で締結されたホルダ１３の内部を通る燃料通路１２によって、カットバルブユニット１の下端部へ導入される。

ユニットボディ７には、燃料の圧力を調整するリリーフバルブユニット１４がボルト２０によって連結される。リリーフバルブユニット１４は、ケース１５内にスプリング１７とリリーフバルブ１６とを収納した構成とされ、連絡通路９，１０によってユニットボディ７内と繋がっている。主に連絡通路９は空気抜き用通路として、また連絡通路１０はリリーフバルブユニットから戻る燃料用通路として機能する。走行直後の停止時にエンジンの熱等で発生したベーパはユニットボディ７内に溜まるが、エンジンを再始動した際にすべてリリーフバルブユニット１４から外に排出されるため、エンジンの始動性が確保される。

燃料ポンプから燃料通路１２を通ってバルブユニット１に送られてきた燃料は、ニードルバルブ６が上方に位置して燃料通路３０を塞いでいない時には燃料通路１１を通ってインジェクタへ供給され、一方、ニードルバルブ６が下方へ移動して燃料通路３０を塞いでいる間はユニットボディ７内に留まる。

図２は、前記カットバルブユニット１の構成を上面から見た平面図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。なお、リリーフバルブユニット１４は断面図を示している。図示から明らかなように、ニードルバルブ６、レバー４、およびレバー４を支軸するシャフト５は、ユニットボディ７の底部に設けられた円筒状空間に収納されている。

図３は、図１をＡ−Ａ線で切った断面図である。スイングカム２は、略扇型の形状をした常に重力方向を向いている振り子であり、シャフト３を支軸にして少なくとも左右各４５度の範囲を揺動することができる。カットバルブユニット１の二輪車への設置は、車体が直立状態の時にスイングカム２の揺動角度が０度となり、かつ車体中心線とシャフト３が平行になるように配置し、車体の傾斜角度とスイングカム２の揺動角度が同一となるようにするのが好ましい。略球状のレバー端部４ａは、後述するカム溝２ｂの中に常に位置する。ユニットボディ７とカバー８の間にはパッキン２１が挿入され、ユニットボディ７内の密閉性が保たれている。

図４は、ユニットボディ７の斜視図である。符号１８ａと２０ａはそれぞれボルト１８とボルト２０用のボルト穴、３ａと３ｂはシャフト３用の穴、５ａはシャフト５用の穴、９ａと１０ａはそれぞれ連絡通路９，１０の穴、２１ａはパッキン２１を設置するための溝である。

図５は、ユニットボディ７内に収納される、スイングカム２、レバー４、およびニードルバルブ６の配置構成を示す斜視図である。スイングカム２における略扇形の円周面部分２ａは幅広になっており、該円周面部分２ａには、レバー端部４ａが収まる幅と深さを持つカム溝２ｂが設けられている。レバー端部４ａはレバー４と一体成形されているため、シャフト５を支軸として揺動自在である。このため、スイングカム２が揺動することによりカム溝に沿ってレバー端部４ａが位置を変えると、これに連動してニードルバルブ６は上下運動を行うことになる。また、レバー４とニードルバルブ６の連結部は、引っ掛け部による係合とされているので、ニードルバルブ６はレバー４が揺動しても常に重力方向を向いている。なお、当該実施形態において、スイングカム２、レバー４、およびユニットボディ７は、それぞれ型抜きによる樹脂成形で作ることができる形状であるため、加工箇所が少なく製作が簡単であり、生産コストが削減される。

図６は、図５に示されている前記略扇形の円周面部分２ａの展開図である。カム溝２ｂは、前記円周面部分２ａの中央部と端部とでは、側壁２ａ_１からの距離Ａ，Ｂが異なるように形成されている。前記レバー端部４ａは、前記カム溝２ｂの形状に沿って、図示上下方向に距離Ａから距離Ｂの間を移動することができる。なお、カム溝２ｂの形状は当該実施例に限定されず、スイングカム２とレバー４との位置関係等によって任意の形状とすることができる。

図７は、車体の傾斜角度と、カットバルブユニット１の作用との関係を模式的に示した図である。車体が水平姿勢［同図（ａ）］であれば、レバー端部４ａはスイングカム２の端部からＡの距離にあり（側面図参照）、ニードルバルブ６は開弁位置にあるため、カットバルブユニット１に供給された燃料は、燃料通路３０を通ってインジェクタへ供給される。これに対して、車体が左方［同図（ｂ）］または右方［同図（ｃ）］へ大きく傾斜（当該実施例では４５度）した場合には、レバー端部４ａはスイングカム２の端部からＢの距離まで移動し、レバー４がニードルバルブ６を閉弁位置まで押し下げることによって、燃料通路３０が塞がれてインジェクタへの燃料供給がカットされる。また、スイングカム２に作用する重力でニードルバルブ６を強制的に動かすため、一旦燃料通路３０が塞がれた後も、車体を水平姿勢に戻せば確実に開弁位置に復帰できる。加えて、スイングカム２は燃料の中で揺動するため、燃料の粘性によって揺動運動に減衰効果が生じ、走行時の振動等による影響を小さくすることができる。

図８は、車体が水平姿勢（通常時）にあり、燃料通路３０が開いている状態を示す模式図である。前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。レバー４は、レバーストッパー４ｂがユニットボディ７の内壁に当たる揺動リミット位置にあり、ニードルバルブ６も上限位置にある。この時、ユニットボディ７内の燃料は、燃料通路１１を通ってインジェクタに供給されている。なお、ニードルバルブ６および燃料通路３０はユニットボディ７の下端部にあるため、燃料に水が混入しても燃料通路１１からインジェクタ（不図示）に優先的に送られて随時消費されるので、ユニットボディ７内に溜まることはない。また、符号２２，２３は、ユニットボディ７とホルダ１３との密閉性を保つパッキンである。

図９は、車体が傾斜してインジェクタへの燃料供給がカットされた状態を示す模式図である。カム溝２ｂがレバー端部４ａを左方向に押すことで、ニードルバルブ６が下方に移動し、燃料通路３０を塞いでいる。ニードルバルブ６の下端部には弾性体シール６ａが設けられているので、安定した高いシール性能をもって燃料通路３０を塞ぐことができる。ニードルバルブ６には、キャブレタ用のフロートバルブをそのまま使用するのが好ましく、大量生産品であるため生産コストを削減できる。

本発明の一実施形態の傾斜感応型燃料カットバルブの配置列を示した断面図である。 傾斜感応型燃料カットバルブの構成を示した一部破断断面を有する平面図である。 図１のＡ−Ａ線の断面図である。 ユニットボディの斜視図である。 揺動手段と開閉弁の構成を示す斜視図である。 振り子状の揺動手段における円周面部分の展開図である。 車体の傾斜角度と、傾斜感応型燃料カットバルブの作用との関係を模式的に示した図である。 車体水平時における傾斜感応型燃料カットバルブの模式図である。 車体傾斜時における傾斜感応型燃料カットバルブの模式図である。

符号の説明

１…カットバルブユニット、２…スイングカム、３…シャフト、２ａ…（スイングカム）円周面部分、２ｂ…カム溝、４…レバー、４ｂ…レバー端部、６…ニードルバルブ、７…ユニットボディ、９，１０…連絡通路、１１…燃料通路、１２…燃料通路、１３…ボディ、１４…リリーフバルブユニット

Claims (4)

1. 傾斜に感応して燃料通路を開閉する傾斜感応型燃料カットバルブにおいて、
   車体の傾斜に感応して揺動する揺動手段と、
   前記揺動手段に連動して前記燃料通路を開閉する開閉弁とを具備し、
   前記揺動手段は、車体中心軸方向に垂直な面内で揺動する振り子であり、常に重力方向を向いており、
   前記振り子は略扇形の形状であり、該略扇形の円周面にカム溝が設けられ、該カム溝は該円周面の中央部と端部とでは該円周面の側壁からの距離が異なるように形成されており、
   一端が前記カム溝の中に設けられると共に、他端が前記開閉弁と上下方向移動不能に連結されたレバー手段を備え、
   前記レバー手段は、車幅方向に指向するシャフトを支軸にして揺動可能に支持されて、前記カム溝の位置に従って揺動することにより前記開閉弁が前記燃料通路を開閉するように構成されており、
   前記レバー手段の一端が、前記カム溝の中に常に位置し、前記振り子が揺動しない限り、前記開閉弁が上下方向に移動しないように構成されていることを特徴とする傾斜感応型燃料カットバルブ。
2. 請求項１に記載の傾斜感応型燃料カットバルブにおいて、
   前記振り子は、燃料内に没して揺動するように配設されており、
   前記振り子には、前記扇型の半径部分に対応すると共に、前記円周面の両端部から前記シャフトに向かって延設される一対の板状部が設けられ、
   前記板状部の車体中心軸方向の寸法が、前記円周面の車体中心軸方向の寸法より大きく設定されていることを特徴とする傾斜感応型燃料カットバルブ。
3. 請求項１または２に記載の傾斜感応型燃料カットバルブにおいて、
   前記開閉弁の先端が弾性体で覆われていることを特徴とする傾斜感応型燃料カットバルブ。
4. 前記請求項１ないし３のいずれかに記載の傾斜感応型燃料カットバルブにおいて、
   前記振り子は燃料通路の中に設けられていることを特徴とする傾斜感応型燃料カットバルブ。

Images