JPH09242613A - 気化器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 気化器の応答性を向上させる。 【解決手段】 ピストンバルブ１６を気化器本体の摺動
室内に摺動自在に設ける。ピストンバルブ１６は気化器
本体内に設けられた吸気通路１２内に突出してこの吸気
通路の流路面積を変化させる。ピストンバルブ１６に、
燃料通路内に挿入されるニードル１９を設ける。ピスト
ンバルブ１６の吸気通路１２の下流側に臨む背面１６ａ
は、ニードル１９に対応した部位が最も上流側に位置す
るように凹状に湾曲する。ピストンバルブ１６の前面１
６ｂは、例えば凸面である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば二輪車のエ
ンジンに搭載され、ピストンバルブを有する気化器に関
し、特にそのピストンバルブの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】ピストンバルブを有する気化器は、ピス
トンバルブにアクセルケーブルが連結され、ピストンバ
ルブがエンジンへ供給される空気量を制御するスロット
ル弁の機能を有するタイプと、ピストンバルブの下流に
スロットル弁としてのバタフライ弁を有し、ピストンバ
ルブの吸気通路に臨む側とは反対側にダイアフラム室あ
るいはピストン室を設け、このダイアフラム室あるいは
ピストン室へ吸気通路の負圧を作用させてピストンバル
ブを昇降させるタイプとがある。

【０００３】いずれのタイプでも、ピストンバルブには
下方に突出するニードルが設けられ、ニードルの先端は
フロート室内に連通する出口にニードルジェットを有す
る燃料通路（メインノズル）内に挿入されている。すな
わち、ニードルの高さ位置に応じて燃料通路の流路面積
が変化し、フロート室に貯溜された燃料が燃料通路を通
ってニードルとニードルジェットの隙間で計量され、吸
気通路内に導かれる。この時、燃料の一部は表面張力に
よりニードルの表面を伝わってピストンバルブの底部ま
で上昇し、ピストンバルブの後流の影響によって飛散す
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このようにして飛散し
た燃料は吸気通路の壁面に付着しやすく、壁面に付着し
た燃料は壁面を伝わる流れとなるため、空気流に乗って
流れる燃料に比べてエンジンの燃焼室へ到達するのが遅
くなる。したがって燃料供給の応答遅れが生じ、加速運
転時の初期の段階において空燃比がリーン状態となり、
エンジンの応答性を高めることに障害となっていた。

【０００５】本発明は、応答性に優れた気化器を提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る気化器は、
吸気通路と、この吸気通路内に燃料を供給するための燃
料通路と、その出口にニードルジェットが形成された気
化器本体と、この気化器本体に昇降自在に支持され、吸
気通路内に突出してこの吸気通路の流路面積を変化させ
るピストンバルブと、このピストンバルブに連結され、
ニードルジェット内に挿入されるニードルとを備え、ピ
ストンバルブの吸気通路の下流側に臨む背面は、ニード
ルに近接した部位が最も上流側に位置し、ピストンの昇
降方向に沿って延びる凹状の湾曲面であり、この湾曲面
はピストンバルブの下端まで達し、ピストンバルブの吸
気通路の上流側に臨む前面は、平面または凸面であるこ
とを特徴としている。

【０００７】このようにピストンの背面を凹状に湾曲さ
せたことにより、ピストンの背面より出た空気流は吸気
通路の中央へ収束し、これにより燃料の壁面への付着が
抑制される。また、ピストンバルブの吸気通路の上流側
に臨む前面が平面または凸面であるため、ピストンバル
ブの中央部に、このピストンバルブの戻りスプリングを
配設することが可能となり、ピストンバルブの戻りをス
ムーズに行うことができる。

【０００８】ピストンバルブの昇降方向に垂直な平面で
ピストンバルブを切断して得られる断面形状は、ピスト
ンバルブの略全高にわたって同じ形状である。この断面
形状は、ピストンバルブの全高にわたって同じ形状であ
ってもよい。この断面形状は、長円を円弧状に湾曲させ
て成るものであってもよい。ピストンバルブの略全高に
わたって同じ形状であることに代えて、凹状の湾曲面が
ピストンバルブの下端より一定の限られた範囲に形成さ
れていてもよい。

【０００９】ピストンバルブの吸気通路の下流側に臨む
背面の凹状湾曲部の断面形状は、ニードルに近接した部
位を最も上流側とする円弧から成るものであっても、ま
たニードルに近接した部位で交差する２つの線分から成
るものであってもよい。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施形態に
係る、ピストンバルブがスロットル弁の機能を果たすタ
イプのピストンバルブを有する気化器の断面図、図２は
図１の気化器の本体を示す平面図、図３は図１のピスト
ンバルブを示す斜視図である。

【００１１】図１に示すように、気化器本体１１の内部
には水平方向に延びる吸気通路１２が形成されている。
吸気通路１２の上方には摺動室１３が、また吸気通路１
２の下方には燃料通路１８が形成され、燃料通路１８の
吸気通路１２への開口端部にはニードルジェット２０が
設けられている。これら摺動室１３と燃料通路１８は、
吸気通路１２に直交している。摺動室１３には、ピスト
ンバルブ１６が摺動自在すなわち昇降自在に支持されて
いる。気化器本体１１のピストンバルブ１６の下方には
フロート室１７が配設されており、フロート室１７に貯
溜された燃料は燃料通路１８を通って吸気通路１２に導
かれる。ピストンバルブ１６の下面にはニードル１９が
連結されており、燃料通路１８を通る燃料の流量は、ニ
ードルジェット２０に対するニードル１９の挿入度合い
によって調整される。

【００１２】気化器本体１１の入口部には、外部からの
空気を取り込むラッパ型のエアファンネル１４が固定さ
れ、摺動室１３の上部にはカバー１５が設けられてい
る。カバー１５とピストンバルブ１６の間にはバネ２１
が設けられ、ピストンバルブ１６は吸気通路１２を遮断
する方向に常時付勢されている。カバー１５に取り付け
られた案内ボルト２２の内部には、このボルト２２の長
手方向に延びる貫通孔（図示せず）が形成されている。
アクセル機構に連結されたワイヤ（図示せず）は、案内
ボルト２２の貫通孔を通り、ピストンバルブ１６に連結
されている。すなわち、アクセル機構を操作すると、ワ
イヤを介してピストンバルブ１６がバネ２１に抗して上
昇し、吸気通路１２内における突出量が変化して吸気通
路１２の流路面積が変化する。

【００１３】図２は、気化器本体１１からカバー１５を
除いた状態を示している。この図に示すように、摺動室
１３は上方から見るとまゆ形、すなわち長円を円弧状に
湾曲させた形状を呈しており、エアファンネル１４側が
突出し、その反対側が凹陥している。吸気通路１２の底
部に形成された燃料通路１８は、摺動室１３の略中央に
対応している。

【００１４】図３に示すようにピストンバルブ１６は、
摺動室１３と同様に、上方から見ると長円を円弧状に湾
曲させた形状を呈し、ニードル１９は燃料通路１８に対
応した部位に連結されている。すなわちピストンバルブ
１６の吸気通路１２の下流側に臨む背面１６ａは、ニー
ドル１９に近接した部位が最も上流側に位置するように
凹状に湾曲し、またピストンバルブ１６の吸気通路１２
の上流側に臨む前面１６ｂは凸面である。ピストンバル
ブ１６は摺動室１３内において昇降するため、ピストン
バルブ１６の昇降方向に垂直な平面でこのピストンバル
ブ１６を切断して得られる断面形状は、ピストンバルブ
１６の略全高にわたって同じ形状である。

【００１５】図４〜図６を参照して本実施形態の作用を
説明する。図示しないアクセル機構を操作することによ
ってピストンバルブ１６すなわちニードル１９が上昇す
ると、吸気通路１２とニードルジェット２０の開口面積
が増大し、吸気通路１２内に供給される燃料量が増加す
る。フロート室１７に貯溜された燃料は燃料通路１８お
よびニードルジェット２０を通り、吸気通路１２内へ吸
い出される。その燃料の一部は表面張力によりニードル
１９の表面を伝わってピストンバルブ１６の底面１６ｃ
に達する（符号Ｆ）。エアファンネル１４から流入した
空気は、ピストンバルブ１６の底面１６ｃの下方を通っ
て背面１６ａ側へ流れる。この時ニードル１９の近傍を
通る空気流は、図５および図６の矢印Ａで示すように、
ピストンバルブ１６の背面１６ａ側において、凹部つま
り吸気通路１２の中央部に発生する渦Ｊに引かれて、吸
気通路１２の壁面の方向に拡散せず、実質的に吸気通路
１２の軸心方向に流れる。したがって、燃料は吸気通路
１２の壁面には付着しにくく、エンジンのシリンダ室に
迅速に供給される。すなわち、燃料供給の応答性は高
く、エンジンの加速性が向上する。

【００１６】これに対し、図７に示す比較例では、ニー
ドル１９の近傍を通る空気流は矢印Ｂで示すように、ピ
ストンバルブ１６の背面１６ａ側において、渦は吸気通
路１２の中央よりむしろ側壁付近に強く発生するため、
吸気通路１２の壁面の方向に拡散する。このため、フロ
ート室１７からニードルジェット２０内に供給された燃
料の一部Ｇは吸気通路１２の壁面に付着し、したがっ
て、エンジンのシリンダ室への供給が遅れ、エンジンの
加速性を十分に高めることは困難である。

【００１７】また本実施形態は、摺動室１３の形状が単
純であるため、エンドミル等によって加工でき、しかも
単一のカッタを用いて加工できる。さらにピストンバル
ブ１６は摺動室１３の内壁によって直接摺動自在に支持
されており、ピストンバルブ１６を案内するためのガイ
ド部材を摺動室１３内に設ける必要がないため、この摺
動弁を有する気化器は、構成が簡単で、安価に製造する
ことができる。

【００１８】図１に示すようなピストンバルブがスロッ
トル弁の機能を果たすタイプでは、ピストンバルブ全閉
時にピストンバルブ外周および底面の隙間を通過してエ
ンジンへ吸収される空気量を極力少なくする必要があ
り、そのためにはピストンバルブの昇降方向に垂直な平
面でピストンバルブを切断して得られる断面形状は図３
に示すようにピストンバルブの全高にわたって同じ形状
であることが好ましい。摺動室１３も図２に示すように
ピストンバルブと同じ形状となる。

【００１９】これに対し、ピストンバルブの高さ方向に
おいて断面形状が異なる構成も可能であり、このような
構成の例として、図８〜図１０に本発明の第２の実施形
態の気化器を示す。この気化器は、ピストンバルブ１６
が吸気通路１２に臨む側と反対側にダイアフラム装置４
０を設け、ダイアフラム装置４０内に設けられたダイア
フラム４１にピストンバルブ１６を連結するとともに、
ダイアフラム４１にピストンバルブ１６を連結し、ダイ
アフラム室４２へ吸気通路１２の負圧を導入し、その負
圧でピストンバルブ１６を開閉するタイプである。ピス
トンバルブ１６はダイアフラム装置４０の摺動壁４３に
よって、昇降方向に摺動自在に支持されている。

【００２０】このタイプではピストンバルブ１６は吸気
通路１２を全閉させないため、図９および図１０から理
解されるように、ピストンバルブ１６を昇降方向に垂直
な平面で切断して得られる断面形状は、摺動壁面４３に
摺接する部分１６ｄと下端部１６ｅとで異なっていても
よい。すなわち摺接部分１６ｄの背面は略平面である
が、下端部１６ｅの背面１６ａは凹状に湾曲している。
この背面１６ａの湾曲面の断面形状は、図９の例ではピ
ストンバルブ１６の昇降方向に沿って同じであり、図１
０の例ではピストンバルブ１６の昇降方向に沿って変化
し、上方ほど湾曲面は小さくなっている。

【００２１】図１１は、第３の実施形態におけるピスト
ンバルブ３１を水平面で切断した断面形状を示す図であ
る。この実施形態におけるピストンバルブ３１の断面形
状は、その両端の半円３１ｓをニードル１９に向かっ
て、吸気通路１２の長手方向に対して例えば約７０度の
角度をなす線に沿って直線的に移動させることにより形
成される外形を有している。すなわち背面３１ａの断面
形状はニードル１９に近接した部位で交差する２つの線
分から成り、背面３１ａは２つの平面３１ｔによって構
成される。また前面３１ｂは２つの平面３１ｕと円弧状
面３１ｖによって構成される。

【００２２】図１２は、第４の実施形態におけるピスト
ンバルブ３２を水平面で切断した断面形状を示す図であ
る。この実施形態では、ピストンバルブ３２の背面３２
ａの断面形状はニードル１９に近接した部位で交差する
２つの線分から成る。すなわち背面３２ａは２つの平面
によって構成される。一方、ピストンバルブ３２の前面
３２ｂは平面であり、吸気通路１２の軸心方向にほぼ垂
直である。

【００２３】図１３は第５の実施形態におけるピストン
バルブ３３を水平面で切断した断面形状を示す図であ
る。この実施形態では、ピストンバルブ３３の背面３３
ａの断面形状は湾曲し、例えば円弧状である。すなわち
背面３３ａは円筒面状に湾曲しており、一方前面３３ｂ
は吸気通路１２の軸心方向にほぼ垂直な平面である。

【００２４】図１４は、第６の実施形態におけるピスト
ンバルブ３４を水平面で切断した断面形状を示す図であ
る。ピストンバルブ３４の背面３４ａと前面３４ｂは共
に、２つの平面によって構成されている。背面３４ａの
２つの平面のなす角は、前面３４ｂのなす角よりも小さ
い。

【００２５】図１５は、第７の実施形態におけるピスト
ンバルブ３５を水平面で切断した断面形状を示す図であ
る。ピストンバルブ３５の背面３５ａと前面３５ｂは共
に、湾曲面によって構成されている。これらの湾曲面の
曲率は、背面３５ａの方が前面３５ｂよりも小さい。

【００２６】図１６は、第８の実施形態におけるピスト
ンバルブ３６を水平面で切断した断面形状を示す図であ
る。この実施形態は図１３の第５の実施形態と同様に、
ピストンバルブ３６の背面３６ａは円筒面状に湾曲し、
前面３６ｂは吸気通路１２の軸心方向にほぼ垂直な平面
である。

【００２７】図１７は、第９の実施形態におけるピスト
ンバルブ３７を水平面で切断した断面形状を示す図であ
る。この実施形態では、ピストンバルブ３７の断面形状
は、略円形を有し、背面３７ａは円筒面状に湾曲してい
る。

【００２８】図１８は、第１０の実施形態におけるピス
トンバルブ３８を水平面で切断した断面形状を示す図で
ある。この実施形態では、ピストンバルブ３８の断面形
状は、略円形を有し、背面３８ａは図１４の第８の実施
形態と同様に、所定の角度で交差する２つの平面から成
る。

【００２９】第２〜第１０の実施形態によっても、第１
の実施形態と同様な効果が得られる。

【００３０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、気化器の
応答性が向上し、エンジンの加速性が高められるという
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る気化器の断面図
である。

【図２】図１の気化器の本体を示す平面図である。

【図３】ピストンバルブを示す斜視図である。

【図４】第１の実施形態におけるピストンバルブが開放
している状態を示す断面図である。

【図５】第１の実施形態におけるピストンバルブのニー
ドルの近傍の空気流を示す図である。

【図６】図５と同じ状態を示す斜視図である。

【図７】比較例におけるピストンバルブのニードルの近
傍の空気流を示す図である。

【図８】第２の実施形態に係る気化器の断面図である。

【図９】第２の実施形態におけるピストンバルブの一例
を示す斜視図である。

【図１０】第２の実施形態におけるピストンバルブの他
の例を示す斜視図である。

【図１１】第３の実施形態におけるピストンバルブの断
面形状を示す図である。

【図１２】第４の実施形態におけるピストンバルブの断
面形状を示す図である。

【図１３】第５の実施形態におけるピストンバルブの断
面形状を示す図である。

【図１４】第６の実施形態におけるピストンバルブの断
面形状を示す図である。

【図１５】第７の実施形態におけるピストンバルブの断
面形状を示す図である。

【図１６】第８の実施形態におけるピストンバルブの断
面形状を示す図である。

【図１７】第９の実施形態におけるピストンバルブの断
面形状を示す図である。

【図１８】第１０の実施形態におけるピストンバルブの
断面形状を示す図である。

【符号の説明】

１１ 気化器本体 １２ 吸気通路 １６、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３
８ ピストンバルブ １６ａ、３１ａ、３２ａ、３３ａ、３４ａ、３５ａ、３
６ａ、３７ａ、３８ａ 背面 １６ｂ、３１ｂ、３２ｂ、３３ｂ、３４ｂ、３５ｂ、３
６ｂ、３７ｂ、３８ｂ 前面 １８ 燃料通路 １９ ニードル

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸気通路とこの吸気通路内に燃料を供給
   するための燃料通路とが形成された気化器本体と、この
   気化器本体に昇降自在に支持され、前記吸気通路内に突
   出してこの吸気通路の流路面積を変化させるピストンバ
   ルブと、このピストンバルブに連結され、前記燃料通路
   の吸気通路内への開口部に設けたニードルジェット内に
   挿入され、このニードルジェットとともに形成される環
   状の開口面積を変化させるニードルとを備え、前記ピス
   トンバルブの前記吸気通路の下流側に臨む背面は、前記
   ニードルに近接した部位が最も上流側に位置し、ピスト
   ンバルブの上昇方向に沿って延びる凹状の湾曲面であ
   り、この湾曲面は前記ピストンバルブの下端まで達し、
   前記ピストンバルブの前記吸気通路の上流側に臨む前面
   は、平面または凸面であることを特徴とする気化器。
2. 【請求項２】 前記ピストンバルブの昇降方向に垂直な
   平面でピストンバルブを切断して得られる断面形状は、
   ピストンバルブの全高にわたって同じ形状であることを
   特徴とする請求項１に記載の気化器。
3. 【請求項３】 前記凹状の湾曲面が前記ピストンバルブ
   の下端より一定の限られた範囲に形成されたことを特徴
   とする請求項１に記載の気化器。
4. 【請求項４】 前記ピストンバルブの断面形状が、長円
   を円弧状に湾曲させて成ることを特徴とする請求項２ま
   たは３に記載の気化器。
5. 【請求項５】 前記ピストンバルブの前記吸気通路の下
   流側に臨む背面の断面形状が、前記ニードルに近接した
   部位で交差する２つの線分から成ることを特徴とする請
   求項２または３に記載の気化器。