JPH0141007Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

この考案はエンジンや炉などの燃焼室へ供給す
る燃料と空気との比率を所定値に自動的に制御す
る空燃比制御装置に関する。 従来からこの種の空燃比制御装置として第１
図、第２図に示すようなものが知られている。こ
れら従来例について説明する。 第１図は従来装置を示す断面図で１は空気通
路、２は空気通路１内に設置された可変オリフイ
ス、３は可変オリフイス２の上流側において空気
通路１にあけられた孔、４は孔３を塞いで設けら
れた受圧要素で、孔４の周縁に弾性材５を介して
取り付けられている。６は可変オリフイス２の下
流側に設けられた孔、７は可変オリフイス２の上
流側および下流側に発生する差圧を取り出す手段
で、空気通路１の外側から受圧要素４と孔６を気
密に覆つた燃料流量設定室（以下設定室という）
である。８はレバーで第１レバー９、第２レバー
１０から成り支点Ａにて連結されている。第２レ
バー１０は空気通路１に沿つて配置され、支点Ａ
に近接した一端が受圧要素４に連結され、第１レ
バー９は空気通路１に対して斜めに延長されその
他端が設定室７に固定されている。１１は変位板
で一端がレバー１０に支点Ｂにおいて係合され、
レバー１０から直角に延長されて、その他端は設
定室７に固定されている。１２，１３はベローズ
でそれぞれの一方の周縁が変位板１１の両側面に
気密に固定され他方の周縁が設定室７の壁に気密
に固定されている。１４は変位板１１に設けられ
たオリフイスでベローズ１２，１３が連通するよ
うに設けられている。１５は設定室７に設けられ
た燃料流入口でベローズ１３に連通している。１
６はノズルで、ベローズ１２側において変位板１
１の側面にその先端が近接して設けられ、他端は
設定室の壁に設けた燃料流出路１７と連通するよ
うに取り付けられている。 以上のような構成において、例えば空気が右よ
り左側へ矢印Ｃ方向に増加すると、可変オリフイ
ス２の上流、下流側において差圧ΔPが増加する。
この差圧ΔPは受圧要素４を空気通路１の内側か
ら設定室７側へ変位させる。するとレバー１０が
矢印Ｄ方向へ変位し、この変位に連動して変位板
１１が支点Ｅを軸として矢印Ｆ方向の力を受け
る。するとベローズ１３側は圧縮されベローズ１
２側は伸長する。この結果ノズル１６の先端と変
位板１１の距離が離れる。すると燃料流入口１５
からベローズ１３へ入り、オリフイス１４を通つ
てベローズ１２は入り、ノズル１６から燃料流出
口１７を経て流れる燃料流量が増加する。燃料流
量が増加するとオリフイス１４で発生する差圧が
大きくなり、その差圧によりベローズ１２側は圧
縮、ベローズ１３側は伸長する力を受ける。従つ
て変位板１１はノズル１６の先端に近づきお互い
の力が平衡したところで静止する。このようにし
て空気流量に対応した燃料が流れる。 第２図に他の従来例における断面図を示す。図
において２１は空気通路、２２はベンチユリーチ
ユーブ、２３はバツフアープレート、２４は空気
通路２１に設けられた孔２５から延長されたれレ
バーで一端がバツフアープレート２３に係止さ
れ、他端に平衡用おもり２６が取り付けられてい
る。そしてこのレバー２４は中央附近において支
点Ｉにより軸支されている。２７は空気通路２１
の外側に設けられ、レバー２４を保護するための
中空アームである。２８は空気通路１の外側、こ
の例では中空アーム２７と空気通路２１の下流側
の連結コーナーに設けられた燃料流量設定室（以
下設定室という）である。この設定室２８はコ字
形に形成され、コ字形の内側の途中に一対のベロ
ーズ２９，３０が設けられている。これらのベロ
ーズ２９，３０は一端の周縁が設定室２８のコ字
形壁面の両側のそれぞれ気密に固定され、他端の
周縁は変位板３１の両側面に気密に固定されてい
る。変位板３１は設定室２８のコ字形の底面に一
端が固定されベローズ２９，３０を貫通するよう
にして直角に延長され、その他端はレバー２４の
途中に一端が係止されたスプリング３２に連結さ
れている。３３はノズルでベローズ３０側におい
て、変位板３１の一方の側面にその先端が近接し
て設けられ、他端は設定室２８の壁内の通路３４
を通じて外部へ連通するように取り付けられてい
る。３５は差圧発生部でこの例ではベローズ３０
側の壁内に設けられている。３６はダイヤフラ
ム、３７は円錐柱状突起である。燃料は燃料流入
口３８から通路３９を通つてベローズ２９内を満
たすと共に、通路４０を通つてダイヤフラム３６
と円錐状突起３７の間隙４１を通り、通路４２を
通つてベローズ３０内に入り、ノズル３３から通
路３４を経て外部へ連通される。 以上のような構成において、空気が左より右側
へ矢印Ｇ方向に増加すると、バツフアープレート
２３が下流側へ変位する。するとレバー２４は支
点Ｉを軸として反時計方向に回動する。その結果
バツフアープレート２３の変位はレバー２４に係
止されたスプリング３２を介して力に変換され、
変位板３１を矢印Ｈ方向へ変位させる。するとベ
ローズ２９側は圧縮されベローズ３０側は伸長す
る。この結果ノズル３３の先端と変位板３１の距
離が離れノズル３３に流れる燃料流量が増加す
る。燃料流量が増加すると差圧発生部３５で差圧
ΔPが増加する。この結果変位板３１はノズル３
２の方へ変位しお互いの力が平衡したところで静
止する。このようにして空気流量に対応した燃料
が流れる。 しかしながら上記従来構造において、第１図に
示す方法は、 (1) 空気通路に差圧を発生させるための可変オリ
フイスが必要である。 (2) 差圧を力として取り出すための機構が複雑で
ある。 (3) ベローズが空気流に接するのでゴミがたまつ
たり、腐食するおそれがある。 また第２図においては、 (1) フラツパとバツフアープレートがスプリング
を介して連結されているので振動に対して弱
く、構造が複雑である。 (2) バツフアープレートの変位をスプリングを介
して力に変換しているので応答が遅い。 (3) 全体として構造が複雑でコンパクト化するの
が難しい。 という欠点があつた。 本考案は上述の如き従来構造の改良を目的とし
てなされたもので、製作が容易で部品点数の少な
いコンパクト化が容易な空燃比制御装置を提供す
るものである。 以下本考案を実施例に基づいて説明する。 第３図ａは本考案における断面図、第３図ｂは
第３図ａにおけるＸ−Ｘ断面図である。第３図
ａ，ｂにおいて５１は空気通路、５２は空気通路
５１内にほぼ直角に設けられた受圧部、５３はレ
バーで一端が受圧部５２に係止され、空気通路５
１にあけられた孔５４より延長され他端に変位板
５５が係止されている。５６，５７は１対のベロ
ーズでその一方の端を変位板５５の両側面に向い
合つた状態で周縁を密着して取り付けられてい
る。ベローズ５６，５７の他端は空気通路５１の
外周に設けられた支持部材５８，５９に密着して
取り付けられている。つまり変位板５５をはさん
でベローズ５６の内部において第１の室６０をベ
ローズ５７の内部において第２の室６１を形成し
ている。６２は変位板５５に設けられたオリフイ
スで、第１の室６０と第２の室６１を連通してい
る。６３はノズルで例えば支持部材５８側にあけ
られた孔６４から挿入され、その先端が変位板５
５に近接して設けられる。支持部材５９側には燃
料供給用の孔６５が第２の室６１の内部に連通す
るようにあけられる。レバー５３の途中には孔６
６があけられておりこの孔に軸６７を通し、空気
通路５１の外側に設けた支柱６８にて軸止されて
いる。なお６９は空気通路５１とレバー５３の隙
間をシールするシール部材である。 上述のような構造において空気通路５１に流れ
る空気の量が矢印Ａ方向に増加すると、受圧部５
２は矢印Ｂ方向の力を受ける。その結果変位板５
５は支点Ｄを軸として矢印Ｃ方向に変位しベロー
ズ５７が縮みベローズ５６は伸長する。すると変
位板５５とノズル６３の先端の距離が離れる。従
つてノズル６３を通つて流れる燃料流量が増加す
る。燃料流量が増加するとオリフイス６２により
第１の室６０及び第２の室６１内の差圧が増加す
る。その結果変位板５５はノズル６３側に変位
し、お互いの力が平衡したところで静止する。こ
の場合空気流量と燃料流量の関係式は次のように
あらわされる。 空気流量をQ_Aとすると受圧板５２に発生する
力F_Aは、 F_A＝Q²・K_A（Ｋ（_A…定数） ……１ 燃料流量をQ_F、変位板５５の有効面積をＡと
すると変位板５５に発生する力F_Fは、 F_F＝Ａ・ΔP＝Q² _F・K_F（K_F…定数） ……２ これらの力F_A及びF_Fはレバーを介して力平衡
しているのでレバー比をＲとすると、 F_A＝F_F・Ｒ この式に１，２式を代入すると、 Q_A ²・K_A＝Q_F ²・K_F・Ｒ これを変形して、 Q_A ²／Q_F ²＝K_F／K_A・Ｒ 従つて

【式】となる。 このようにして空気流量に対応した燃料流量が
流れることになる。 なお空気流量と燃料流量の比率の度合いは支点
Ｄの位置を変化させれば調整が可能である。 以上実施例と共に具体的に説明したように、本
考案によれば空気流量の変化に対応して受圧部が
受ける力を直接レバーにより取り出し、変位板と
連結し、変位板を挾んで一対のベローズにより第
１、第２室を形成せしめ、一方の室に設けたノズ
ル先端と変位板の距離を変化させ、この距離の変
化に対応して燃料流量を増減させると共に、第１
の室および第２の室が連通するようにオリフイス
を設け、燃料流量の変化に対応して差圧を発生さ
せ、この差圧と受圧部が受ける力を平衡させるよ
うにしたので、従来構造の第１図と比較して、 (1) 空気流量を差圧に変換するオリフイスが不要
であり、受圧板が直接空気流量に対応した力を
発生する。従つて構造が単純となり安価にでき
る。 (2) 空気流にベローズが接していないのでベロー
ズの回りにゴミが附着したり腐食されるおそれ
がない。 また第２図の従来方法と比較して、 (1) 変位板と受圧板がスプリングを介さず直結し
ているので振動に強く、また受圧板の変位が極
めて小さい。従つて応答が早く構造も簡単であ
る。 (2) ベンチユリーチユーブが不要である。 等実用的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来構造を示す断面図、
第３図ａは本考案を示す断面図、第３図ｂは第３
図ａにおけるＸ−Ｘ断面図である。 ５１……空気通路、５２……受圧部、５３……
レバー、５５……変位板、６０……第１の室、６
１……第２の室、６２……オリフイス、６３……
ノズル、６５……燃料流入口。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 空気通路内に設けられた受圧部とこの受圧部に
   一端が係止され、前記空気通路に形成された孔か
   ら延長され、一点で回動可能に固定されたレバー
   と、このレバーの他端に固定された変位板と、こ
   の変位板の両側にその一端部が固定され夫々の他
   端部が固定された一対のベローズにより形成され
   る第一及び第２の室と、前記変位板を貫通して形
   成された第一、第２室を連通するオリフイスと、
   前記第一の室に前記変位板の一方の面に近接して
   設けられたノズルと、前記第２の室に設けられた
   燃料流入口とを具備し、前記第２の室から前記オ
   リフイスを通り、前記第一の室に設けた前記ノズ
   ルと前記変位板との間隙から燃料が流れるように
   したことを特徴とする空燃比制御装置。