JPH05195876A - ダイヤフラム気化器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジンに適合した制御バネを取り付けた
ときに、変化する振幅をもつさまざまな振動に対しても
注入弁が本質的に開かず、従ってアイドリング時のメイ
ンジェットの漏れを妨げるような構成のダイヤフラム気
化器を構成する。 【構成】 弁体（４２）が開く方向にほぼ直角に位置
する平らな密封面（４９）を有し、それと平行に弁座
（４４）にリング状密封面（４８）が配置されている。 【効果】 弁座が平らなことによって、生じる横方向
の力が単に弁部材の半径方向への移動を導くだけであ
り、それによって、弁部材に開く力が及ぼされることは
ない。密封面が重なり合って配置されるのは、流入ダク
ト内に強制的に設けられる半径方向の遊隙による弁部材
の可能な半径方向の移動を考慮するためである。その結
果、弁部材の半径方向の移動は、注入弁の開放に関与し
ない。メインジェットの漏れが有効に妨げられ、調整さ
れたアイドリング回転数が一定に保たれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特にパワーチェーンソ
ー、研削切断装置、フリーカット装置等のような携帯用
作業機の２サイクルエンジンのための混合ガス吸入器を
有する内燃機関用のダイヤフラム気化器にして、メイン
ジェット口が流れ方向にスロットルバルブの手前に、そ
してアイドリングジェット口が流れ方向にスロットルバ
ルブの後方に開口している混合ガスを作るベンチュリ部
を備え、その場合ジェット口がそれぞれダクトを介して
流入ダクトを通って流入する燃料で満たされた制御室と
連結され、さらに弁座に対向する弁体を具備する弁部材
よりなり流入ダクトを遮断する注入弁を備え、その場合
弁部材が制御室を形成する制御ダイヤフラムにより制御
レバーを介して開く方向に作動可能となっているダイヤ
フラム気化器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種のダイヤフラム気化器は、ドイツ
特許公開第３８１７４０４号明細書によって公知であ
る。弁部材は、一方の端に弁体を支持していて、もう一
方の端を制御レバーのフォーク状の受容部に保持されて
いる案内部からなる。制御レバーはダイヤフラム気化器
のケーシングに旋回可能に取り付けられていて、別の端
は、一方では制御バネによって注入弁を閉じる方向に力
を加えられ、もう一方では制御ダイヤフラムによってバ
ネの力に抗して注入弁を開く方向に作動可能となってい
る。弁部材は、案内部によって流入ダクト内を往復方向
に案内される。案内部は、周囲に分割して配置されてい
て流入ダクトの縦方向にのびるガイドリブによって半径
方向に遊隙をもって流入ダクト内に支持される。

【０００３】内燃機関がベンチュリ部を通して燃焼空気
を吸入すると、スロットルバルブが閉じている場合には
アイドリングジェットを通って燃料が流出し、それによ
って、制御室内に負圧が生ずる。制御ダイヤフラムが、
制御室内で位置をかえ、注入弁を開く方向に制御レバー
に作用する。弁体は弁座から離れ、圧力の平衡のために
燃料が制御室内に流れ込む。圧力平衡が行われると、制
御ダイヤフラムが基準位置に戻る。その際、注入弁は、
制御バネの作用によって閉じられる。この変遷が、燃料
で満たされた制御室が大気圧近くの圧力水準にあるのを
保証する。

【０００４】たとえ気化器がエンジンから離れて結合さ
れていても、アイドリング時に生じる内燃機関の振動が
気化器にも影響する。この振動が弁部材に相応の加速力
を与え、不意に注入弁が開くことがあり得る。それによ
って、余計な燃料が制御室に流入し、それからその燃料
がコントロールされることなく、ジット口を通ってベン
チュリ部に流れ、したがって混合ガスの燃料の割合が多
くなる。特に、アイドリング時にメインジェットの漏れ
として言い表されるコントロールされない燃料の流入が
混合ガスの燃料分を増し、従って回転数の低下から極端
な場合エンジン停止のような燃料過剰によって併発する
アイドリング回転数変動を生じる。エンジンは新たに始
動されなければならない。

【０００５】理論的に考えると、振動によって、弁部材
には開く方向に対して横向きに及び開く方向に加速力が
作用する。開く方向に作用する加速力は、適当な大きさ
の制御バネによって相殺することができる。案内部が半
径方向に遊隙をもって流入ダクトに案内されているの
で、開く方向に対して横向きに生じる加速力は案内部か
ら直接には流入ダクトの内壁に伝えられない。それゆえ
に、開く方向に対して横向きに作用する加速力は、流入
ダクト内で弁部材を半径方向に動かし、その結果、弁コ
ーンが開く方向に対して横向きに弁座に向かって押しつ
けられる。その際、加速力はベクトルダイアグラムに従
って分割され、開く方向に作用する別の力が生じる。こ
の力を相殺するためには、制御バネが適当に強力でなけ
ればならない。しかし、強力すぎる制御バネは混合ガス
形成に影響を与え、したがって内燃機関の運転性能に影
響する。その理由は、制御室に対し注入弁を開放するた
めには、内燃機関によってもたらされる比較的高い負圧
がベンチュリ部に発生しなければならないからである。

【０００６】他方において、流入ダクトの内壁で横方向
の力をよりよく支えるためには、流入ダクト内の案内部
の半径方向の遊隙もより小さくすることができる。この
理論的な考えは実験でも実証されている。しかし、実際
には、燃料とともに常に汚れ粒子が運ばれるので、小さ
い遊隙のために、案内部が流入ダクト内で早期に固着し
てしまうことが確認された。よって、例えば、タンクの
排気によって極く微細なちりが侵入可能で、このちりが
長い間に案内部に付着し、ダイヤフラム気化器が機能し
なくなる。それによって、弁部材へ固着を避けるために
は半径方向の遊隙が一定の大きさを下回ってはならな
い。

【０００７】現在のパワーチェーンソーの場合、気化器
は熱的理由のためにエンジンから離れてパワーチェーン
ソーのケーシング内、例えばグリップ部に配置される。
その時、気化器は、柔軟なダクトを介してエンジンとつ
ながれる。この種の離れてつながれた気化器は、つねに
境界条件に従って強いいろいろな振動にさらされる。そ
こで、パワーチェーンソーの気化器は製造後にテストフ
レーム内で調整される。アイドリング回転数は、チェー
ンソーを駆動する遠心クラッチのクラッチ回転数以下で
安定する。実際に、パワーチェーンソーが使用時に手に
保持されるときには、この調整の効力が判明している。
しかし、使用者がパワーチェーンソーを下に、例えばコ
ンクリート面に置くと、より大きな振幅をもつ振動が気
化器に生じて、それに対応する加速力が弁部材に作用
し、それによって、注入弁がコントロールされずに開
く。それはメインジェットの漏れをもたらし、アイドリ
ング回転数が激しく変わり、あるいはエンジンが停止す
る。パワーチェーンソーが森の地面に置かれると、また
別の振動状態と力関係が生じる。発生した振動の影響を
少ししか受けない一定のアイドリング回転数にダイヤフ
ラム気化器を調整することは、ほとんど満足できない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、エンジンに
適合した制御バネを取り付けたときに、変化する振幅を
もつさまざまな振動に対しても注入弁が本質的に開か
ず、従ってアイドリング時のメインジェットの漏れをほ
とんど妨げるようにこの種のダイヤフラム気化器を構成
することを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題は、本発明によ
り、弁体が開く方向にほぼ直角に位置する平らな密封面
を有し、それと平行に弁座にリング状密封面が配置され
ている構成によって解決される。

【００１０】

【作用及び効果】弁座が平らなことによって、生じる横
方向の力が単に弁部材の半径方向への移動を導くだけで
あり、それによって、弁部材に開く力が及ぼされること
はない。密封面が重なり合って配置されるのは、流入ダ
クト内に強制的に設けられる半径方向の遊隙による弁部
材の可能な半径方向の移動を考慮したもので、その結
果、弁部材の半径方向の移動は、注入弁の開放に関与し
ない。メインジェットの漏れが有効に妨げられ、調整さ
れたアイドリング回転数が一定に保たれる。

【００１１】弁座にリング面を適当に配置することと、
弁体と弁座との間のわずかに重なり合う密封面を調整す
ることとが、従来技術による弁コーンの場合に一致した
移動量と貫流量との比を可能にする。それゆえに、弁コ
ーンの場合と等しい制御操作となる。

【００１２】重なり合う密封面は大きさ的に非常に小さ
く、その直径は０．６から１．２ｍｍの範囲でつくられ
る。そのとき、弁体の外径は、最小限必要なリング状密
封面の外径に一致して形成される。この大きさが小さい
ことによって、弁座のリング状密封面と弁体の平らな密
封面との間の小さな角度誤差が漏れの原因とならないこ
とが保証される。そのうえに、弁体が柔軟な材料、特に
ゴム製であることが好都合であり、それにより同様に弾
力性によって角度誤差が補償可能である。

【００１３】弁体は、特に円筒状のピンであり、その円
筒状のピンは、弾力性を高めるために密封面と弁部材と
の間に位置する刻み目を有し、その刻み目は、特に周囲
をかこむリング状溝として形成されている。

【００１４】弁座に可能な限り小さなリング状座面を形
成するために、弁座を電気的に特にクロムあるいはニッ
ケルでコーティングすることが考慮される。電気コーテ
ィングは、リング状座面として有益な軸方向の隆起を弁
座の内縁に形成するという結果を生む。弁体の密封面が
この隆起に位置することによって、だいたいにおいて線
接触、したがって、高い密封性を保証する最小の面接触
が生じる。

【００１５】

【実施例】本発明の有利な実施例を、以下に図面により
詳細に説明する。

【００１６】図１に示されたダイヤフラム気化器１は、
特に、パワーチェーンソー、研削切断装置、フリーカッ
ト装置等のような持ち運び可能で手で操作する作業機の
内燃機関のためのものである。ダイヤフラム気化器１
は、本質的にはベンチュリダクト２からなり、ベンチュ
リダクト２は、詳細には示されていない方法で内燃機関
２８、特に２サイクルエンジンの吸入パイプにフランジ
でとりつけられている。ベンチュリダクト２の内部に
は、燃焼空気の流れ方向３に、相前後して始動バルブ４
とスロットルバルブ６が配置されていて、それぞれ始動
バルブ軸５またはスロットルバルブ軸７によって旋回可
能にベンチュリダクト内に収容されている。図示された
実施例では、スロットルバルブ６はアイドリング状態
で、始動バルブ４は開放状態で図示されている。

【００１７】流れ方向３に対して始動バルブ４の後方、
スロットルバルブ６の前方のベンチュリの領域で、メイ
ンジェット口１０がダクト２に通じ、流れ方向３に対し
てスロットルバルブ６の後方で、ベンチュリダクト２に
アイドリングジェット口９が通ずる。

【００１８】ジェット口９と１０は、ダクト１１と１２
を介して燃料で満たされた制御室１３と結合されてい
る。制御室１３はダイヤフラム気化器１のケーシング内
に形成され、制御ダイヤフラム１４によって境界を形成
されている。制御ダイヤフラム１４は、制御室１３と反
対側を向いた面に大気圧を受けている。

【００１９】アイドリング調整ネジ１７によって、アイ
ドリングジェットダクト１１のアイドリングジェット口
９への通過流量が調節できる。アイドリング調整ネジ１
７の下流にて、アイドリングジェットダクト１１にバイ
パス孔８が通ずる。アイドリングの場合には、ダクト２
よりスロットルバルブ６の前方領域からバイパス孔８を
通って空気が流れ、その結果、アイドリングジェット口
９を介して矢印方向３７に燃料乳剤が流れ出る。

【００２０】対応して、メインジェットダクト１２を通
る最大通過流量を調節する全負荷調整ネジ１６がメイン
ジェットダクト１２に配置されている。さらに、メイン
ジェット口１０はバルブリード１８によって閉じられて
おり、該バルブリードはベンチュリダクト２内に逆止め
弁の方法に従って開き、アイドリング時には作用する圧
力状態によりメインジェット口１０を密封して閉じる目
的を有する。

【００２１】ダイヤフラム燃料ポンプ２０によって、吸
入パイプ２１を介し詳しく図示されていない燃料タンク
から搬入される燃料が、流入ダクト１９を通って制御室
１３に供給される。燃料はまず第一に吸入パイプ２１か
ら平衡室２２に流れ、そこからフラップ弁として形成さ
れた逆止め弁２３を介して、燃料ポンプ２０のポンプ室
２４に流れる。ポンプ室２４は、ダイヤフラム２５によ
って燃料ポンプ２０の駆動室２６から分離されている。
駆動室２６はダイヤフラム気化器によって燃料を供給さ
れる２サイクルエンジン２８のクランクケース２７とつ
ながっていて、変動するクランクケース内圧の作用をう
けている。クランクケース２７内が負圧になると、ダイ
ヤフラム２５が黒太線で示されたようにアーチ形にもり
あがり、それによって駆動室２６の容積が減少し、ポン
プ室２４内に負圧が生ずる。そのために、開いた逆止め
弁２３（吸入弁）を介して、燃料がポンプ室２４に吸い
込まれる。

【００２２】クランクケース内圧が正圧方向に変化する
と、ダイヤフラム２５はポンプ室２４の容積を減じる方
向に転じ、ポンプ室内の燃料が圧力を受ける。逆止め弁
２３が閉じ、燃料ポンプ２０の送出側に配され、同様に
フラップ弁として形成された逆止め弁２９が開く。燃料
は微細フィルター３０を通って流入ダクト１９内を制御
室１３へ運ばれる。

【００２３】制御室１３に接合する手前の流入ダクト１
９内には、平座弁として形成された注入弁４０が配置さ
れていて、注入弁４０は弁体４２を有する弁部材４１か
らなり、弁体４２にケーシングに固定された弁座４４が
付設されている。弁部材４１は弁体４２と反対側の端４
５が制御室１３内に突出し、制御レバー３１のフォーク
状の端３２に保持されている。この保持は、弁部材４１
がその縦方向にほぼ遊隙なくフォーク状の端３２に保持
され、一方、縦方向に対して横向きには、弁部材４１と
フォーク状の端部３２との間に相対運動が可能であるよ
うに行われている。

【００２４】制御レバー３１は、ケーシングに固定され
たベアリング３３に旋回可能に保持されていて、別の端
３４が制御ダイヤフラム１４の中心３５に対向する。ケ
ーシングに固定支持された制御バネ３６は、弁部材４１
を閉じる方向に制御レバー３１の端３４に作用する。

【００２５】ダイヤフラム気化器の図示されたアイドリ
ング状態（スロットルバルブ６が閉じている）におい
て、燃料は流れ方向３に対してスロットルバルブ６の後
方でもっぱらアイドリングジェット口９を介してベンチ
ュリダクト２に流入する（矢印３７）。制御室１３から
アイドリングジェット口９を介して燃料が流出すること
によって、制御室１３内に負圧が生じ、そのために、ダ
イヤフラム１４が制御室１３内に盛り上がり、その中心
３５によって制御レバー３１の端３４に作用して、バネ
３６の力に抗して制御レバーを弁部材４１を開く方向３
８に旋回させる（矢印５０）。ダイヤフラム燃料ポンプ
２０から搬出された燃料は、圧力によって、流入ダクト
１９と注入弁４０を通って制御室１３に流れ、その結
果、制御ダイヤフラム１４が基準位置に戻される。制御
バネ３６の力によって、制御レバー３１は矢印方向５０
と反対方向に旋回し、それによって弁部材４１がもとに
戻され、弁体４２が弁座４４に密封当接する。注入弁４
０は閉じられる。新たに制御室１３内が負圧になると、
燃料を流すために注入弁４０が再び開かれる。この一連
の動きによって、制御室１３が常に燃料で満たされた状
態を保証する。その際、総ての調整は、制御室１３内が
アイドリング時にほぼ大気圧ないし軽い負圧にあり、従
ってメインジェット口１０のバルブリード１８が燃料流
出を避けるために、密封当接しているように行われる。
注入弁４０がコントロールされずに開けば、圧力下にあ
る燃料が制御室１３に流れ込むことになり、制御室１３
内が高圧状態になって、メインジェット口１０でのコン
トロールされない燃料の流出を引き起こす。即ち、不都
合なメインジェットの漏れが生じる。

【００２６】図２には、図１の注入弁４０が拡大されて
図示されている。弁部材４１は、図３に示された横断面
形をもつ案内部４３からなる。案内部４３は、周囲に互
いに等距離の間隔をおいて位置して縦方向に延びるガイ
ドリブ４６をもつ円筒状の基体からなる。図示された実
施例においては、案内部４３の全長にわたって延びる３
つのガイドリブ４６が配置されていて、ガイドリブ４６
の外側の接合面は周囲のほぼ３５°に拡がっている。隣
接したガイドリブ４６の間の空間４７を通って、燃料が
案内部に沿って流れる。

【００２７】案内部は、一方の端４５で制御レバー３１
のフォーク状の端３２に保持されており、他方もう一方
の端１５で弁体４２を支持する。図示された実施例にお
いて、弁体４２は柔軟な材料、特にゴム製の円筒状のピ
ンからなる。図２において、円筒状のピンの自由端は、
小さな直径をもって形成されているが、ピンが一定の直
径をもつことも可能である。弁体４２の自由端面に配置
された密封面４９は、開く方向３８に対して直角に位置
する平面４９ａ上に位置する。弁部材４１の縦方向中心
軸線は、特に平面４９ａに垂直である。

【００２８】弁座４４に弁体４２と向き合って形成され
たリング状密封面４８は、同様に開く方向３８に直角
に、従って、平面４９ａに平行に位置する平面４８ａ上
に位置する。弁座の縦方向中心軸線は、平面４８ａに垂
直である。注入弁４０の調整された基準位置において、
弁座４４の縦方向中心軸線は弁部材４１の縦方向中心軸
線と同軸線上に位置する。リング状密封面４８は最小限
の可能な大きさに制限されていて、弁ピンの自由端の少
なくとも外径はリング状密封面の最小限必要な外径に等
しく形成されている。その際、弁ピン４２の密封面４９
と弁座４４のリング状密封面４８の重なりは、流入ダク
ト１９内を半径方向の遊隙をもって案内される弁部材４
１の横への移動が注入弁の開放に関与しないように設け
られている。したがって、重なり合う密封面の幅は、流
入ダクト１９内に案内部４３のもつ半径方向の遊隙によ
って決まる。

【００２９】リング状密封面４８と弁体４２の密封面４
９との間に生じうる角度誤差は、寸法上小さな構成であ
るので、機能を害するような影響を与えない。さらに、
弁体が柔軟な材料、特にゴム製であることによって、リ
ング状密封面全体に亘って密封して接することが保証さ
れる。

【００３０】不都合な条件の下でも弁体４２が弁座４４
に密封して接することを保証されるために、密封面４９
のすぐ後ろに刻み目を、特に周囲をとりかこむリング状
溝４２ａの形に設けることが考慮されている。それによ
って、案内部４３に中央のウエブ４２ｂによって保持さ
れている一種の密封板が生じる。柔軟な材料（ゴム）か
らなる構成によって、中央の軸方向のウエブ４２ｂが高
い弾力性をもち、その結果、角度誤差は、密封面４９を
有する密封板の相応の回避行動によって補償される。

【００３１】有効な実施形態では、弁座４４は電気的に
コーティングされている。すなわち、たとえば電気的に
ニッケルめっきあるいは電気的にクロームめっきされて
いる。電気コーティングによって、弁座４４の内周縁５
１に、弁座４４のリング状密封面４８を形成するリング
状隆起５２が形成される（図５）。それゆえに、平らな
リング状密封面を得るための弁座の特殊な加工が不要で
ある。リング状隆起５２に当接する弁体４２は、だいた
いにおいて、単に線で隆起に接触する。その結果、小さ
な角度誤差に影響されない最小限の面の重なりをもつ一
種の線密封が得られている。従来不都合と見なされてい
る、電気コーティングの際に必然的に生じる隆起が、本
発明による平座弁４０では、好都合に利用されている。

【００３２】本発明の実施態様は以下の如くである。

【００３３】（１） 弁体（４２）の外径が、弁座（４
４）の最小の必要なリング状密封面（４８）の外径と一
致する、請求項１に記載のダイヤフラム気化器。

【００３４】（２） 弁体（４２）が、柔軟な材料、特
にゴム製である、請求項１あるいは前記第１項に記載の
ダイヤフラム気化器。

【００３５】（３） 弁体（４２）が、円筒状のピンで
ある、請求項１あるいは前記第１項または第２項に記載
のダイヤフラム気化器。

【００３６】（４） 円筒状のピンが、密封面（４９）
と弁部材（４１）との間に位置する刻み目（４２ａ）を
持つ、請求項１あるいは前記第１項から第３項のいずれ
か一つに記載のダイヤフラム気化器。

【００３７】（５） 刻み目が、周囲をとりかこむリン
グ状溝（４２ａ）である、前記第４項に記載のダイヤフ
ラム気化器。

【００３８】（６） 弁座（４４）が、特にニッケルあ
るいはクロームで電気的にコーティングされている、請
求項１あるいは前記第１項から第５項のいずれか一つに
記載のダイヤフラム気化器。

【図面の簡単な説明】

【図１】ダイヤフラム燃料ポンプによって燃料を供給さ
れる制御室をもつダイヤフラム気化器の概略図である。

【図２】ダイヤフラム気化器の制御室に対する注入弁の
拡大図である。

【図３】注入弁の弁部材の端面図である。

【図４】図２に示す注入弁の別の実施形態の図である。

【図５】電気コーティングされた弁座の概略の拡大図で
ある。

【符号の説明】

２ ベンチュリ部 ３ 流れ方向 ６ スロットルバルブ ９ アイドリングジェット口 １０ メインジェット口 １１ アイドリングジェットダクト １２ メインジェットダクト １３ 制御室 １４ 制御ダイヤフラム １９ 流入ダクト ３１ 制御レバー ４０ 注入弁 ４１ 弁部材 ４２ 弁体 ４４ 弁座 ４８ リング状密封面 ４９ 密封面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 携帯用作業機の２サイクルエンジンのた
   めの混合ガス吸入器を有する内燃機関用のダイヤフラム
   気化器にして、メインジェット口（１０）が流れ方向
   （３）にてスロットルバルブ（６）の手前に、そしてア
   イドリングジェット口（９）が流れ方向（３）にてスロ
   ットルバルブ（６）の後方に開口している混合ガスを作
   るベンチュリ部（２）を備え、その場合ジェット口
   （９、１０）がダクト（１１、１２）を介して流入ダク
   ト（１９）を通って流入する燃料で満たされた制御室
   （１３）と連結され、さらに弁座（４４）に対向する弁
   体（４２）を具備する弁部材（４１）よりなり、流入ダ
   クト（１９）を遮断する注入弁（４０）を備え、その場
   合弁部材（４１）が制御室（１３）を形成する制御ダイ
   ヤフラム（１４）により制御レバー（３１）を介して開
   く方向に作動可能となっているダイヤフラム気化器にお
   いて、弁体（４２）が開く方向にほぼ直角に位置する平
   らな密封面（４９）を有し、それと平行に弁座（４４）
   にリング状密封面（４８）が配置されていることを特徴
   とするダイヤフラム気化器。