JPH01182565A - 携帯作業機用内燃機関の始動燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は携帯作業機用内燃機関の始動燃料供給装置に関
するものである。

［従来の技術］ チェーンソー、刈払い機などの携帯作業機の駆動源とし
て用いられる小型２サイクル内燃機関は、いかなる姿勢
でも内燃機関の良好な運転を制御し得るように、ダイヤ
フラム型の気化器を備えている。

特開昭６２−３５０４７号公報に開示されるように、機
関の始動時手動のプライマポンプにより燃料タンクから
メータリング室へ燃料を供給するとともに蓄圧室へも燃
料を充填し、機関の始動（リコイル）操作と同時に蓄圧
器のボタンを操作して蓄圧器の燃料を燃料ノズルから気
化器の吸気通路へ供給するものが提案されている。とこ
ろが、最近上述した携帯作業機にもセルモータを備えた
内燃機関が搭載されるに至り、セルモータを駆動する電
源を利用して一連の操作を自動的に行うことが要求され
るようになった。

そこで、本出願人は特願昭６２−２２３７５７号により
容積型のプライマポンプと燃料タンクとの間に弾性容器
からなる燃料溜を設け、プライマポンプの正回転時はメ
ータリング室の燃料をプライマポンプにより燃料溜へ補
充し、余分の燃料は燃料タンクへ戻す一方、プライマポ
ンプの逆回転時に燃料溜の燃料を始動燃料として、燃料
溜の弾性変形分だけ気化器の吸気通路へ噴出するものを
出願している。

しかし、この始動燃料供給装置では燃料溜の弾性変形に
より始動燃料を計量するものであるから、燃料溜の弾性
強さ、大きさ、形状、プライマポンプの吸引力などの違
いにより弾性変形にバラツキが生じ、正確に必要とする
始動燃料を計量することが難しいことが解った。

［発明が解決しようとする問題点］ そこで、本発明の目的は上述の問題に鑑み、始動燃料の
計量が正確であり、小形のプライマポンプで始動燃料が
燃料ノズルへ高圧で噴出される、携帯作業機用内燃機関
の始動燃料供給装置を提供することにある。

［問題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の構成はダイヤフラ
ム型の気化器の吸気通路に燃料ノズルを配設し、メータ
リング室に逆止弁と燃料計量装置とプライマポンプとを
介して燃料溜を接続し、逆止弁と燃料計量装置との間の
通路を燃料ノズルへの流れを許す逆止弁を経て燃料ノズ
ルへ接続し、前記燃料計量装置は段付シリンダにメータ
リング室側が小径でプライマポンプ側が大径の段付ピス
トンを嵌合してなるものである。

［作用］ プライマポンプ３７の正回転時、メータリング室１６の
燃料が燃料計量装置８１の段付ピストン８７の内部を経
て通路３８、プライマポンプ３７、通路３０、燃料溜３
２、逆止弁３３、燃料タンク３５へと流れる。この時段
付ピストン８７が引き上げられる。段付ピストン８７の
通路８６に設けたジェット孔９１は、プライマポンプ３
７が段付ピストン８７に及ぼす吸引力を調整し、メータ
リングｖ１６に過大な圧力低下により燃料蒸気が発生す
るのを防ぐ。

セルモータ４６と連動するプライマポンプ３７の逆回転
時、プライマポンプ３７からの燃料圧は逆止弁９５を閉
じ、段付ピストン８７を押し下げる。この時段付ピスト
ン８７の下側の計量室９２ｂの燃料が燃料ノズル１４か
ら噴出する。

燃料計量装置８１は段付シリンダに段付ピストン８７を
嵌合してなり、段付ピストン８７のプライマポンプ側の
受圧面積が燃料ノズル側ないしメータリング室側の受圧
面積よりも大きいので、プライマポンプ３７の逆回転時
、段付ピストン８７の復動により燃料ノズル１４へ噴出
される燃料圧が昇圧されて気化器の吸気通路へ噴出され
、これにより燃料の霧化が促進され、燃料の機関への到
達時間が短縮され、始動性が向上される。

［発明の実廁例］ 第１図は本発明による内燃機関の始動燃料供給装置の概
略構成を示す。始動燃料供給装置は燃料計［＆装置８１
と、モータ３６により正逆回転される歯車ポンプ、ベー
ンポンプなどの容積型のプライマポンプ３７と、このプ
ライマポンプ３７と燃料タンク３５との間に配設した燃
料溜３２と、気化器２の吸気通路１７に配設した燃料ノ
ズル１４とを備えている。モータ３６はバッテリ４１か
ら判御装置４２を介して通電されると正回転または逆回
転される。燃料ノズル１４から始動燃料を噴出する必要
のない場合は、モータ３６の逆回転は機関２７の外部に
配設した温度スイッチ８の信号により阻止される。

気化器２は上部にダイヤフラム６により脈動圧導入室５
とポンプ室６１を区画される燃料ポンプＡを備える一方
、下部にダイヤフラム１１によりメータリング室１６と
大気室６２を区画される燃料供給機構Ｂを備えている。

機関の通常運転では燃料タンク３５の燃料が管９を経て
燃料ポンプＡへ吸引され、さらにメータリング室１６へ
送られる。メータリング室１６の燃料は吸気通路１７の
吸気負圧により図示してない燃料噴口を軽で吸気通路１
７へ吸引される。

機関の始動前、メータリング室１６へ燃料を補給するた
めに、プライマポンプ３７を正回転すると、メータリン
グ室１６の燃料が通路４０、逆止弁３９、通路３１ａ、
通路８３、燃料計量装置８１、通路３８を経てプライマ
ポンプ３７へ吸引され、さらに通路３０、燃料溜３２へ
充填され、余剰の燃料は逆止弁３３、ｖ！１３４を経て
燃料タンク３５へ戻される。こうして、メータリング室
１６が負圧になると、燃料タンク３５の燃料が管９を経
て燃料ポンプＡのポンプ室６１、図示してない通路を経
てメータリング室１６へ補給される。

機関の始動時、リコイル操作と同詩にプライマポンプ３
７を逆回転すると、燃料溜３２の燃料が通路３０を経て
プライマポンプ３７へ吸引され、さらに通路３８を経て
燃料計量装置８１へ送られる。燃料計量装置８１の計量
室の始動燃料が通路８３．３１、逆止弁２９を経て燃料
ノズル１４から吸気通路１７へ噴出される。

第４図に示すように、プライマポンプ３７としての例え
ば歯車ポンプは、ケーシング７３の内部に軸７６．７８
に支持した歯車７７．７９を互いに噛み合せた状態に収
容し、軸７６．７８の一方をモータ３６（第１図）によ
り正回転（矢印方向）させれば通路３８から燃料が吸い
込まれ、歯車７７．７９の外側を通って通路３０から吐
き出される。

第５図は制御装Ｗｉ４２の具体的構成を示す。機関の点
火回路４９を駆動するスイッチ４４と、これに連動する
スイッチ４５がキースイッチ４３として始動キーにより
操作される。スイッチ４５の固定接点はバッテリ４１の
十端子に接続され、可動接点はポンプスイッチ５２、温
度スイッチ８の各固定接点、セルモータ４６の一方の端
子にそれぞれ接続される。

ポンプスイッチ５２の可動接点は切換スイッチ５５の一
方の固定接点に接続され、温度スイッチ８の可動接点は
切換スイッチ５６の一方の固定接点に接続される。切換
スイッチ５５．５６の可動接点の間にモータ３６が接続
される。切換スイッチ５５．５６の他方の固定接点はバ
ッテリ４１の一端子に接続される。セルモータ４６の他
方の端子はスイッチ５７を経てバッテリ４１の一端子に
接続される。

切換スイッチ５５．５６、スイッチ５７゛からなるスタ
ートスイッチ５４は互いに連動し、通常は図示の状態に
あり、セルモータ４６の駆動期間中だけ切り換わる。

機関の始動前（機関が回転される前）キースイッチ４３
を閉じ、ポンプスイッチ５２を閉じると、バッテリ４１
からスイッチ４５、ポンプスイッチ５２、切換スイッチ
５５、モータ３６、切換スイッチ５６、バッテリ４１へ
と通電回路が生じ、モータ３６が正回転され、前述のよ
うにプライマポンプ３７によりメータリング室１６の燃
料が燃料溜３２へ充填されるとともに、燃料タンク３５
の燃料がメータリング室１６へ補充される。

次いで、スタートスイッチ５４をそれぞれ切り換えると
、バッテリ４１からスイッチ４５、セルモータ４６、ス
イッチ５７、バッテリ４１へ通じる通電回路が生じ、セ
ルモータ４６が駆動される。

また、機関の周囲温度が始動困難な温度（冷寒時）では
温度スイッチ８が閉じているので、バッテリ４１、スイ
ッチ４５、温度スイッチ８、切換スイッチ５６、モータ
３６、切換スイッチ５５、バッテリ４１へと通電回路が
生じ、モータ３６が逆回転される。したがって、燃料計
量装置！ｔ８１の始動燃料が燃料ノズル１４から気化器
２の吸気通路１７へ噴出される。こうして機関が始動さ
れ、スタートスイッチ５４を図示の状態に戻すと、モー
タ３６、セルモータ４６が停止する。

第２図は燃料計！Ｉ！置８１、プライマポンプ３７、燃
料３１３２および燃料ノズル１４を一体に備えた気化器
２の機関２７への装着状態を示す。機関２７はシリンダ
６５の側壁に、吸気ポート６６と連通する断熱部材から
なる吸入管５１を介してダイヤフラム型の気化器２およ
びエアクリーナ（図示せず）を取り付けられる。燃料タ
ンク３５から管９が気化器２の燃料ポンプＡの入口側へ
接続される。

気化器２は本体３のベンチュリを含む吸気通路１７を、
シリンダ６５に設けた吸気ボート６６と連通される。吸
気通路１７の内部に公知の絞り弁２０が弁軸１９により
回動可能に支持される。

本体３の上壁にダイヤフラム６を挾んでカバー４が結合
される一方、下壁にダイヤフラム１１を挾んでカバー１
５が結合される。カバー４とダイヤフラム６の間に脈動
圧導入室５が備えられ、管７２を介して機関２７のクラ
ンク室７１と接続される。ダイヤフラム６により区画さ
れるポンプ室６１は、逆止弁４８を経てＷ９に接続され
るとともに、逆止弁４７、通路６０、流入弁１０を経て
メータリング室１６に接続される。

メータリング室１６を区画するダイヤフラム１１とカバ
ー１５との間の大気室６２は、通路６２ａにより大気に
開放される。針弁型の流入弁１゜は通路６０の端部に配
設され、軸１２によりメータリング室１６の壁部に支持
したレバー１３により開閉される。すなわち、レバー１
３の一端が流入弁１０の端部にばねの力により付勢係合
される。

レバー１３の他端はダイヤフラム１１のほぼ中心に結合
した突片に衝合される。メータリング室１６は逆止弁２
６、高速燃料計量針弁２５を経て高速燃料噴口２４へ接
続される。また、メータリング室１６は逆止弁２３、低
速燃料計量針弁２２を経て低速燃料噴口２１へ接続され
る。

カバー１５の下側にモータ３６を収容し、プライマポン
プ３７の軸を支持するハウジング５０が結合される。プ
ライマポンプ３７はカバー１５と一体をなすケーシング
の内部に収容される。

プライマポンプ３７の一方の口（正回転時の吸込口）は
通路３８、燃料計量装［８１，逆止弁３９、通路４ｏを
経てメータリング室１６に接続される。プライマポンプ
３７の他方の口（正回転時の吐出口）は通路３０を経て
可撓性チューブからなる燃料溜３２に接続される。燃料
溜３２はこの下端部に結合した逆止弁３３．４Ｒ３４を
経て燃料タンク３５に接続される。

プライマポンプ３７と燃料タンク３５との間に設けられ
る燃料溜３２は、好ましくはゴムまたはビニールなどの
バイブから構成される。プライマポンプ３７が逆回転し
、燃料溜３２の燃料がプライマポンプ３７へ吸引される
時、逆止弁３３が閉じ、燃料タンク３５からの燃料の逆
流を阻止する。

プライマポンプ３７の一方の口は通路３８、燃料計量装
置８１、通路８３，３Ｌ本体３に配設した逆止弁２９を
経て燃料ノズル１４に接続される。燃料ノズル１４は吸
気通路１７の出口側はぼ中心に配設される。第３図に示
すように、燃料ノズル１４は本体３に設けた円筒部１８
に嵌合固定され、噴孔１４ａが吸気通路１７の下流側へ
向けられる。円筒部１８に通路３１と連通する弁座２９
ａが嵌合支持され、この弁座２９ａへ薄いゴム板などか
らなる弁体２９がばね２８の力により押し付けられる。

燃料計量１’ａＷ１８１はカバー１５の下側に結合され
る。第６図（ａ）に示すように、燃料計量装置８１は本
体９４の大径シリンダ８２と小径シリンダ８２ａからな
る段付シリンダに、段付ピストン８７を嵌合して、上側
に室９２ａを、下側に計量室９２ｂを区画される。空９
２ａは通路３８を経てプライマポンプ３７に連通される
。計量室９２ｂは通路８４．８３．３１ａ１逆止弁３９
、通路４０を経てメータリング室１６に、また通路８３
゜３１、逆止弁２９を経て燃料ノズル１４にそれぞれ連
通される（第２図）。段付シリンダの中間部は通路９６
により大気に開放される。

段付ピストン８７は大径シリンダ８２との間の液密を得
るシール部材８８を装着され、小径シリンダ８２ａとの
間の液密を得るシール部材９ａを装着される。段付ピス
トン８７の上端部に逆止弁９５が設けられる。円筒形の
弁室の開口端部にジェット孔９１を有する座板９０を嵌
合され、弁室の内部にゴムなどの円板からなる可動弁体
８９が収容される。弁室は軸方向の通路８６を経て計量
室９２ｂに連通される。弁体８９は通路８６の端部の弁
座へ押し下げられると、室９２ａと計量室９２ｂの間を
遮断し、押し上げられると、座板９０のジェット孔９１
の周囲に設けた複数の突起に当り、１１９２ａと計量室
９２ｂを連通ずる。

次に、本発明による携帯作業機用内燃機関の始動燃料供
給装置の作動について説明する。機関２７の始動時、第
５図においてスイッチ４４．４５を閉じ、ポンプスイッ
チ５２を閉じると、モータ３６によりプライマポンプ３
７が正回転される。

第２図のメータリング室１６め燃料が通路４０、逆止弁
３９、通路３１ａ、８３．８４を経て計量室９２ｂへ吸
引され、さらに段付ピストン８７の通路８６、逆止弁９
５、ジェット孔９１、苗９２ａ１通路３８を経てプライ
マポンプ３７へ吸引される。燃料はプライマポンプ３７
から通路３０を経て燃料溜３２へ充填される。余分な燃
料は逆止弁３３を押し開き、管３４を経て燃料タンク３
５へ戻される。この時、ジェット孔９１の流体抵抗とプ
ライマポンプ３７の吸引力により段付ピストン８７が上
方へ吸引され、第５図（ｂ）に示す状態となる。

次いで、第５図のポンプスイッチ５２を開き、スタート
スイッチ５４を切り換えると、プライマポンプ３７が逆
回転され、第２図の燃料溜３２の燃料が通路３０を経て
プライマポンプ３７へ吸引される。燃料はプライマポン
プ３７から通路３８を経て第６図の空９２ａへ送られる
。室９２ａの燃料圧により逆止弁９５が閉じられ、段付
ピストン８７が押し下げられる。この時、計量室９２ｂ
の燃料が昇圧され、通路８４，８３．３１を通り、逆止
弁２９を押し開いて燃料ノズル１４から吸気通路１７へ
高圧で噴出されるので、燃料の霧化が促進され、燃料の
機関のシリンダへの到達時間が短くなる。同時に、セル
モータ４６により機関２７が円滑に始動される。

逆止弁２９は機関の通常運転時の吸気通路１７の吸気負
圧により、メータリング室の１６の燃料が通路４０、逆
止弁３９、通路３１ａ、３１を経て燃料ノズル１４から
吸気通路１７へ吸引されるのを防ぐ。機関の始動時、逆
止弁２９を押し開くに十分な燃料圧は、燃料計量装置８
１の段付ピストン８７による昇圧作用により得られ、プ
ライマポンプ３７の容量ないし吐出圧は小さくてすむ。

プライマポンプ３７が逆回転される時、燃料溜３２は押
し潰される。プライマポンプ３７が停止すると、弾性復
元力により燃料溜３２の容積が膨張する。この時、室９
２ａの燃料が僅かながら吸い戻されても、段付ピストン
８７は移動しない。

したがって、ポンプスイッチ５２を閉じないでスタート
スイッチ５４だけを押して機関を再始動する場合に、温
度スイッチ８が閉じているとプライマポンプ３７が逆回
転しても、計量室９２ｂに始動燃料が補給されていない
ので、燃料ノズル１４から始動燃料が再び噴出すること
はない。これにより、ａｍの運転終了直後に再始動する
場合に、燃料ノズル１４から不必要な燃料が噴出して混
合気が濃くなり、円滑な始動が妨げられることがない。

段付ピストン８７のシール部材８８．９３は段付シリン
ダ８２，８２ａに対する液密性と適度な弾性を有し、段
付ピストン８７が自然に下降するのを防ぎ、正確な燃料
計量を保証する。

燃料ノズル１４から噴出される始動燃料＆は、段付ピス
トン８７の下側の計量室９２ｂの容量で決まる。吸引力
が強いと、メータリング室１６の圧力が異常に低下し、
燃料蒸気が発生することがあるので、段付ピストン８７
に設けたジェット孔９１は段付ピストン８′７の吸引力
を調整する。

燃料溜３２の容量を燃料計量装！！８１の空９２ａより
も大きくすれば、燃料溜３２に弾性変形する力が作用し
ないし、段付ピストン８７は第６図（ａ）の下降状態に
あるので、セルモータ４６の始動の度に９曇の始動燃料
が噴出することはない。

燃料計量装置８１の計量室９２ｂの容積を変えれば、排
気量の異なる機関にも、最適の始動燃料量を供給するこ
とができる。

実際には燃料溜３２を弾性材とすることも、逆止弁３３
を備えることも不必要となるが、燃料タンク３５が正圧
になった時、プライマポンプ３７の軸部から僅かな燃料
が洩れることがあるので、逆止弁３３を備える方がよい
。

［発明の効果］ 本発明は上述のように、ダイヤフラム型の気化器の吸気
通路に燃料ノズルを配設し、メータリング室に逆止弁と
燃料計量装置とプライマポンプとを介して燃料溜を接続
し、逆止弁と燃料計ｆｆｉ装置との間の通路を燃料ノズ
ルへの流れを許す逆止弁を経て燃料ノズルへ接続し、前
記燃料計量装置は段付シリンダにメータリング室側が小
径でプライマポンプ側が大径の段付ピストンを嵌合して
なるものであり、プライマポンプの正回転時メータリン
グ室から燃料計量装置を経て燃料溜へ供給された燃料は
、プライマポンプの逆回報時燃料計量装置へ戻されて段
付ピストンを押し下げ、段付ピストンの下側の計量室の
始動燃料が段付ピストンにより昇圧され、燃料ノズルか
ら高圧で吸気通路へ噴出されるので、燃料の霧化が促進
されて高濃度の混合気が生成され、燃料の機関のシリン
ダへの到達時間が短縮されるので、機関の始動性が向上
される。

機関運転終了直後に再始動する場合は、リコイル操作だ
けでよく、この場合は計量室に始動燃料が補充されてい
ないから、プライマポンプが逆回転しても始動燃料が噴
出されることはなく、不必要に高濃度の混合気が生成さ
れることによる機関の始動不良が回避される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る携帯作業機用内燃機関の始動燃料
供給装置の全体構成図、第２図は同始動燃料供給装置の
具体的構成を示す側面断面図、第３図は燃料ノズルの側
面断面図、第４図はプライマポンプの一例を示す平面断
面図、第５図は同始動燃料供給装置のＩＩＩＩＩＩ装置
の回路図、第６図（ａ）、（ｂ）は燃料計量装置の作動
前後の状態を示す側面断面図である。 ２：気化器　１４：燃料ノズル　１７：吸気通路２９．
３３．３９　：逆止弁　３２：燃料溜　３５：燃料タン
ク　３６：モータ　３７：プライマポンプ　４２：制ｉ
ｌｌ装置　　５４ニスタートスイッチ８１：燃料計量装
置　８２ニジリンダ　８７：段付ピストン　９１ニジエ
ツト孔　９２ｂ：計量ｉ９５：逆止弁 第６図（０） １ｇ６図（１））

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ダイヤフラム型の気化器の吸気通路に燃料ノズル
   を配設し、メータリング室に逆止弁と燃料計量装置とプ
   ライマポンプとを介して燃料溜を接続し、逆止弁と燃料
   計量装置との間の通路を燃料ノズルへの流れを許す逆止
   弁を経て燃料ノズルへ接続し、前記燃料計量装置は段付
   シリンダにメータリング室側が小径でプライマポンプ側
   が大径の段付ピストンを嵌合してなる携帯作業機用内燃
   機関の始動燃料供給装置。
2. （２）プライマポンプの正回転時メータリング室から燃
   料溜への燃料の流れにより段付ピストンを往動し、セル
   モータと連動するプライマポンプの逆回転時燃料溜から
   燃料計量装置への燃料圧により段付ピストンを復動し、
   計量室の燃料を燃料ノズルへ圧送する、特許請求の範囲
   （１）に記載の携帯作業機用内燃機関の始動燃料供給装
   置。