JPH09280113A - オートチョーク弁付気化器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 始動後の暖機が不十分な状態でチョーク弁を
全開とすると運転が不安定となる。 【解決手段】 一端が固定された半円形状のＡバイメタ
ルを電気加熱して曲率を変化させ、その自由端でチョー
ク弁レバーを回転させてチョーク弁を開閉するオートチ
ョーク弁付気化器において、機関の暖機が不十分のとき
は機関のシリンダヘッド等に明けられた穴に埋設されエ
ンジン温度を感知し長手方向へ伸縮するＢバイメタル
と、該Ｂバイメタルの移動側の端部に結合され、その伸
縮方向に移動可能にガイドされ、先端に鉤部を備えたロ
ッドとを加設し、前記Ｂバイメタルの冷態時には、前記
ロッド先端の鉤部がチョーク弁レバーに設けられた制御
ピンに当接し、前記チョーク弁レバーの回転を抑えチョ
ーク弁の全開を防止し、機関暖機後はＢバイメタルが伸
長して前記鉤部と制御ピンの接触が移動しチョーク弁を
全開させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関のオート
チョーク弁付気化器に関する。

【０００２】

【従来の技術】ガソリンエンジンの排気ガス中の有害成
分を少なくするためには、運転中の空気燃料比を気化器
を調整してＡ／Ｆ＝１４．７付近に合わせ、排気を３元
触媒フィルタを通して浄化するようにしているが、エン
ジンが冷間状態で始動するときは、エンジンの機能上か
なりの濃い混合気が必要であり、そのために気化器には
スロットル弁の他にチョーク弁を設けて始動時に一時的
に濃い混合気をエンジンの燃焼室に送り込んでいる。

【０００３】しかし始動後、エンジンが暖まるに従って
自動的にチョーク弁を開き、運転に最適の空燃比になる
ようなオートチョーク弁付気化器を使用している。さら
にエンジンの初動時においてもできるだけ有害ガス量を
減らすために、濃い混合ガスの供給期間を少なくするた
めチョーク弁の開度を変更する種々な工夫がなされてい
る。

【０００４】図７〜図１０に示したものは、特公昭４７
−２２０２６号において紹介された第１従来例で上記の
目的に沿ったオートチョーク弁付気化器であるので、そ
の概略を説明する。図７〜８において１は気化器本体、
２はチョーク弁、３はスロットルバルブ、４は排気管、
５はバイメタル、６はバイメタル、７はバイメタルカバ
ー、８は防塵用カバー、９はチョークレバーで、このチ
ョークレバー９はバイメタル５，６と連結されているロ
ッド１０により、チョーク弁２を作動させる。１１は完
爆時を検出してチョーク弁２を完爆開度θ₁ に開かせる
ためのチョークピストンでロッド１３を介してチョーク
レバー９と連結している。

【０００５】以上の構成において、完爆に移った時、チ
ョーク弁２が閉まっているために、気化器の空気道路に
高負圧が生じ、チョークピストン１１のダイアフラム１
２が負圧側に移動し、ロッド１３、チョークレバー９を
介してチョーク弁２を完爆開度θ₁ にする。バイメタル
が１組のとき（バイメタル５）、暖機運転によって得ら
れる熱により徐々にバイメタル５がチョーク弁２を図９
の曲線イ−ロ−ハのように開かせて、ｔ₁ 時間後に全開
（θ₀ ＝９０°）にする。

【０００６】図１０に示すようにバイメタル５と同軸に
バイメタル６を設け、暖機運転の最低時間ｔθ後には、
バイメタル６の作動速度がバイメタル５のそれよりもロ
点以降で上回るように選定してあれば、チョーク弁２は
曲線イ−ロ−ニ−ハのような開度特性となる。このよう
にすれば、チョーク弁の全開時間がバイメタル１組のと
きのｔ₁ からｔ₂ となり、排気有害成分を減少すること
ができる。チョーク弁２の開度がロ点に達したとき、マ
イクロスイッチ１４が突起１７に押されてバッテリ１６
より電流が流れ、指示ランプ１５が点灯する。

【０００７】特公昭５１−１１２５８により開示された
第２従来例は、内燃機関の吸気路に設けたチョーク弁の
作動レバーに、内燃機関温度の上昇に応動して前記チョ
ーク弁に対して開弁動作する第１感温部材と、内燃機関
雰囲気温度の上昇に応動して前記チョーク弁に対して開
弁動作する第２感応部材とを互に直列に連結し、その両
感温部材の変形量の和若しくは差により前記チョーク弁
の開度を決定するようにした内燃機関のチョーク弁制御
装置である。

【０００８】又特開昭５９−１０５９４５により開示さ
れた第３従来例は、温度上昇に伴ってチョーク弁の開き
動作に対する抵抗を減少させるように働く第１のバイメ
タルと、温度上昇に伴って絞り弁開度を小さくさせるよ
うに働く第２のバイメタルと、絞り弁と連動するカムレ
バーおよびこのカムレバーと接触してその回動動作を制
御するカムを有するリング機構とを具え、前記第２のバ
イメルタは前記カムを温度変化に伴い回動させるように
構成したことを特徴としている。

【０００９】従って適当な温度定数を有するバイメタル
を選定することによって、チョーク弁がほぼ全開状態と
なっても絞り弁をアイドル開度よりも大きい開度に維持
してエンジンの暖気を完全に終了させてからアイドル開
度とすることができ、従ってエンジン暖機が完了しない
うちに絞り弁がアイドル開度となってしまって、エンジ
ンをストールさせるという心配が解消されるように構成
したものである。

【００１０】さらに実開平２−１４４９により開示され
た第４従来例は、バイメタルの変位によってチョークバ
ルブの開度を制御させるオートチョークにおいて、前記
バイメタルの外側にリード線を巻き付けそのリード線を
巻き付けたバイメタルの領域をリード線と共に断熱カバ
ーで覆ったものであり、始動時にチョーク弁を閉じると
ともに機関が始動して暖機運転されるにつれて自動的に
リード線に電流が流れチョーク弁が開くようにしたもの
である。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】汎用エンジンは低価格
で所要の性能を発揮することが重要である。その中で近
年汎用エンジンに対しても排気ガス規制がなされてき
た。汎用エンジンでは自動車用等のように排気温度や成
分等の条件をフィードバックした燃料噴射や気化器制御
等はコスト的に採用しにくい。

【００１２】そこで気化器のセッティングのみを、触媒
が有効に働くＡ／Ｆ＝１４．７付近に合わせることによ
り、排気ガスを浄化する方法があるが、上記の従来例で
は、早く理論空燃比にする手段として２系統のバイメタ
ルを使用しているが、汎用エンジンにおいては、始動直
後のエンジンが未だ充分に温まっていない状態では、負
荷運転が不調になり充分な性能を発揮できないので、暖
機状態に応じて、燃料がやや濃い混合ガス供給する時間
を延ばす必要がある。

【００１３】本発明の目的は、始動後の暖気が不十分な
状態で空燃比が過小となり、運転が不安定で加速不良、
ハンチング等を起すことなく、部品点数が少なく、製
作、組立コストが低いオートチョーク弁付気化器を提供
するにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】第１発明に係るオートチ
ョーク弁付気化器は、一端が気化器本体に固定され半円
形状に曲げられ、電気加熱により曲率を変化させること
により自由端が振れ作動する板状のバイメタルの作動で
チョーク弁レバーを回転させてチョーク弁を開閉するオ
ートチョーク弁付気化器において、エンジンのシリンダ
又はシリンダヘッドに明けられた穴の底部に片端部を固
設して埋め込まれエンジン温度を感知して長手方向に伸
縮する熱応動金属と、同熱応動金属の移動側の端部に結
合されその伸縮方向に移動可能にガイドされ先端に鉤部
を備えたロッドとを加設し、前記熱応動金属の冷態時に
前記ロッド先端の鉤部が前記チョーク弁レバーに設けら
れた制御ピンに当接することにより前記チョーク弁レバ
ーの回転を抑え、エンジンが負荷運転可能な温度に暖機
するまでチョーク弁の開度を全開前の所定開度に抑え、
負荷運転可能な温度に暖機して後は前記熱応動金属の伸
長の動きにより前記チョーク弁の開度を全開とするよう
に制御することを特徴としている。

【００１５】第２発明に係るオートチョーク弁付気化器
は、一端が気化器本体に固定され半円形状に曲げられ、
電気加熱により曲率を変化させることにより自由端が振
れ作動する板状のバイメタルの作動によりチョーク弁レ
バーを回転させてチョーク弁を開閉するオートチョーク
弁付気化器において、エンジンのシリンダ又はシリンダ
ヘッドに明けられた穴に挿嵌されエンジン温度を感知し
て長手方向に伸縮する熱応動金属と、同熱応動金属の移
動側の端部に当接し前記バイメタルの伸縮方向に移動可
能にガイドさればねにより同熱応動金属を押す方向に付
勢され先端に鉤部を備えたロッドとを加設し、前記熱応
動金属の加熱による伸長力は前記ロッドに付勢されたば
ね力より大きく、ロッドに付勢されたばね力は前記板状
バイメタルの振れ力より大きくして、前記熱応動金属の
冷態時に前記ロッド先端の鉤部が前記チョーク弁レバー
に設けられた制御ピンに当接することにより前記チョー
ク弁レバーの回転を抑え、エンジンが負荷運転可能な温
度に暖機するまでチョーク弁の開度を全開前の所定開度
に抑え、負荷運転可能な温度に暖機して後、前記熱応動
金属の伸長の動きにより前記チョーク弁の開度を全開と
するように制御することを特徴としている。

【００１６】第３発明に係るオートチョーク弁付気化器
は、請求項１又は２記載のものにおいて、前記熱応動金
属が補助バイメタル又は形状記憶合金にて構成されたこ
とを特徴としている。

【００１７】

【発明の実施形態】上記のオートチョーク弁付気化器は
気化器の周辺でコンパクトに纏めることができ、構成も
簡単であるので、汎用の小型エンジンに採用して好適で
ある。 ［本発明の実施形態］本発明の第１の実施形態を図に基
づいて説明する。図１は、オートチョーク付気化器の構
造説明図であり、図２は、図１の気化器の関係部分を矢
印Ａ方向から見た側面図である。

【００１８】２１は気化器本体、２２はチョーク弁、２
３はスロットル弁で気化器に吸入される空気は図の下側
から上方に流れる。２５はＡバイメタルで気化器本体２
１に取付けブラケット４０によってその端部２５ａを固
定して取付けられている。２６はバイメタルカバーで内
側にはバイメタル加熱用ヒータが内蔵される。３８は加
熱用ヒータの電源であり（又はエンジンの回転により発
電された電源）、エンジンの始動時にスイッチ３９が入
りヒータ回路が通となる。

【００１９】２９はチョーク弁２２のチョーク軸２２ａ
に固設されたチョークレバーで、このチョークレバー２
９は、チョーク軸２２ａに巻付けてあるリターンスプリ
ング２８により図１において反時計回り方向、すなわち
チョーク弁２２を閉じる方向に付勢されている。また、
チョークレバー２９は、バイメタル２５が加熱されて変
形し、バイメタル２５の端部２５ｂが図４に示したよう
に図の上方に移動したとき、ピン３２を押してチョーク
弁２２を時計回り方向に回動させ開放する。

【００２０】２４はシリンダ（又はシリンダヘッド）、
３５はシリンダ２４に明けられた穴２４ａに挿嵌された
Ｂバイメタル３５で、このＢバイメタル３５の端部に固
定金具４４が鑞付等で固着され、この固定金具４４は穴
２４ａの底部において止めねじ４５により固定されてい
る。また、Ｂバイメタル３５の他の端はロッド４３の端
部４３ａに鑞付け等で固着されている。２７はシリンダ
ヘッドと気化器本体２１の結合フランジの間に設けられ
た断熱用のインシュレータである。

【００２１】ロッド４３はこのインシュレータ２７と一
体のロッドガイド２７ａと気化器本体２１に取付けられ
た２本のガイドピン３４によって直線方向に案内され
る。ロッド４３にはチョーク制御棒３１が固設され、こ
の制御棒３１の先端の鉤はチョークレバー２９がＡバイ
メタル２５の加熱変形作動により回転するとき、チョー
クレバー２９に設けられた制御ピン３３に係合してチョ
ークレバー２９をその位置（チョーク弁２２の開度３／
４の位置）以上に回らぬように停止させている。

【００２２】このときＡバイメタル２５はチョークレバ
ー２９を回す方向に弾性力を保持した状態にある（Ｂバ
イメタル３５の形状維持力はＡバイメタル２５の曲げ弾
性力によるチョーク弁回動トルクより大きい）。シリン
ダ（又はシリンダヘッド）２４の温度が上昇し、Ｂバイ
メタル３５が伸びてチョーク制御棒３１を押出すと、チ
ョーク制御棒３１先端の鉤が制御ピン３３から離れて図
５の矢の方向の動き、チョークレバー２９はＡバイメタ
ル２５が保持している弾性力により、さらにチョークレ
バー２９を回転させてチョーク弁を全開とする。

【００２３】エンジンの始動時には、チョーク弁２２は
弱いリターンスプリング２８により閉方向に付勢されて
おり、始動により半開状態となる。（チョーク弁２２の
受圧面はチョーク軸２２ａに対しアンバランスとなって
おり、吸気負圧により自動的に開く）エンジンは徐々に
暖機状態となっていくが、一方エンジン始動と同時に、
バイメタルカバー２６に内蔵のヒータの電気回路のスイ
ッチ３９が入り、電源３８から電流が流れて、Ａバイメ
タル２５は加熱され、曲率半径が小さくなるように変形
して略一定時間でチョーク弁２２を開いてゆく。

【００２４】しかしエンジンが完全に暖気するまでは、
シリンダ２４（又はシリンダヘッド）に設けられたシリ
ンダ温度感知用Ｂバイメタル３５が伸長変形せず、図４
に示してあるように、チョーク制御棒３１先端の鉤が制
御ピン３３に当接してこれを抑え、チョーク弁を３／４
程度の開度を保ち、エンジンが充分に暖気した後、図５
に示されたように、このバイメタル３５も変形し伸長し
てチョーク制御棒３１先端の鉤が移動し、チョーク弁２
２の開度制限を外し、チョーク弁２２は全開となる。

【００２５】以上に述べた、経過時間に対するチョーク
弁２２の開度特性は、図６のようになる。チョーク弁２
２がＡバイメタル２５だけで作動されたときは、チョー
ク弁２２の開度特性は曲線Ｘ−Ｓ−Ｙのようになり、し
かしこのような開度特性ではエンジン回転が不安定とな
り加速不良やハンチング等を起こす。しかしＢバイメタ
ル３５が作用したときは、チョーク弁２２の開度特性は
曲線Ｘ−Ｓ−Ｚ₁ （又はＳ−Ｚ₂ 、或いはＳ−Ｚ₃ の曲
線は外気温度、エンジンの暖気状態によって変化する）
のようになる。

【００２６】このようにすれば、チョーク弁の全開時間
を遅らせ、暖気が充分となるまでエンジンの燃焼室にや
や濃い燃料空気比の混合気を送り込み、安定した負荷運
転をすることができる。排気ガス対策のためには、定常
負荷運転のときにエンジンの空燃比がＡ／Ｆ＝１４．７
付近になるように気化器をセッティングし、排気管に３
元触媒フィルタを設けて排気を浄化する。

【００２７】［第２の実施形態］本発明の第２の実施形
態を図に基づいて説明する。図３は、本発明の第２の実
施形態に係るオートチョーク付気化器の構造説明図であ
り、第１の実施形態の説明に使用した図２、図４及び図
５の部品構成は、この第２の実施形態にも共通してい
る。本実施形態の構成で第１の実施形態と異なる部分
は、Ｂバイメタル３５の装着方式であり、この相違点を
主に説明する。

【００２８】図３において、エンジンのシリンダ２４
（又はシリンダヘッド）に設けた穴２４ａに、シリンダ
温度を感知して長手方向に伸縮する両端が自由のＢバイ
メタル３５が挿嵌され、Ｂバイメタル３５の開口側の端
部にロッド３０の端部３０ａが当接し、ロッド３０のフ
ランジ３０ｂとインシュレータ２７と一体のロッドガイ
ド２７ａとの間にばね３６が装嵌され、ロッド３０は設
定温度以下ではＢバイメタル３５を縮める方向即ち上方
に付勢されている。

【００２９】ロッド３０の反対側の端部には鉤部を備え
たチョーク制御棒３１が取付けられ、このチョーク制御
棒３１の鉤部は、図４のようにチョークレバー２９に取
付けられた制御ピン３３の動きを決められた位置におい
て抑えるようにセットされている。シリンダ２４の温度
が上昇し設定温度以上になるとＢバイメタル３５の伸長
力はばね３６によるロッド３０の上方への付勢力より大
きくなりロッド３０は下方にのびる。又ロッド３０のば
ね３６による付勢力はＡバイメタル２５の横振れ力より
大きくしてある。

【００３０】この第２の実施形態のＢバイメタル３５の
装着方式はＡバイメタル３５の構造が単体であるので製
作、取付とも容易である。この第２の実施形態の作用
は、第１の実施形態の作用と全く同じであるので、説明
を省略する。なおＢバイメタル３５に代えて形状記憶合
金を採用してもよい。

【００３１】

【発明の効果】排気ガス対策のために気化器を全体に空
燃比をＡ／Ｆ＝１４．７付近にセッティングしたエンジ
ンにおいては、始動後の暖機が不充分な状態では空燃比
過小になり易く、運転が非常に不安定となり、加速不
良、ハンチング等を起こす。これはオートチョークの全
開状態への時間がバイメタル２５の加熱時間のみに係わ
り、エンジンの暖気や実作業に関係なく一定であるため
である。

【００３２】これを改善するためには、一定の時間で作
動するオートチョークとエンジンの暖気状態を感知する
熱応動金属３５の作動により、エンジン冷機時に１／４
程度チョークを閉にして、実際の空気量を絞り、トラン
セントの間は空燃比をＡ／Ｆ＝１３程度にすることによ
り良好な運転性を得ることができる。このオートチョー
クの構造は気化器周辺に纏めて構成でき、構成部品数も
少なく、製作、組立コストは低い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係るオートチョーク
付気化器の構造説明図である。

【図２】図１の気化器の関係部分を矢印Ａ方向から見た
側面図である。

【図３】本発明の第２の実施形態に係るオートチョーク
付気化器の構造説明図である。

【図４】図１、図２のチョークレバーのエンジン始動直
後位置を示す作用図である。

【図５】図１、図２のチョークレバーのエンジン暖機後
の位置を示す作用図である。

【図６】図１、図２のオートチョーク付気化器の暖機時
におけるチョーク弁開度特性を示す図である。

【図７】従来のオートチョーク弁付気化器の構造説明図
である。

【図８】図７のチョーク弁がθ₁ 開いたときの説明図で
ある。

【図９】図７のオートチョーク弁付気化器の暖機時にお
けるチョーク弁開度特性を示す図である。

【図１０】図７のバイメタル部を矢印Ｐ方向に見た図で
ある。

【符号の説明】

２１…気化器本体、２２…チョーク弁、２４…シリン
ダ、２５…Ａバイメタル、２９…チョークレバー、３０
…ロッド、３１…チョーク制御棒、３２…ピン、３３…
制御ピン、３５…Ｂバイメタル、３６…ばね、３８…電
源、４３…ロッド。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端が気化器本体に固定され半円形状に
   曲げられ、電気加熱により曲率を変化させることにより
   自由端が振れ作動する板状のバイメタルの作動でチョー
   ク弁レバーを回転させてチョーク弁を開閉するオートチ
   ョーク弁付気化器において、エンジンのシリンダ又はシ
   リンダヘッドに明けられた穴の底部に片端部を固設して
   埋め込まれエンジン温度を感知して長手方向に伸縮する
   熱応動金属と、同熱応動金属の移動側の端部に結合され
   その伸縮方向に移動可能にガイドされ先端に鉤部を備え
   たロッドとを加設し、前記熱応動金属の冷態時に前記ロ
   ッド先端の鉤部が前記チョーク弁レバーに設けられた制
   御ピンに当接することにより前記チョーク弁レバーの回
   転を抑え、エンジンが負荷運転可能な温度に暖機するま
   でチョーク弁の開度を全開前の所定開度に抑え、負荷運
   転可能な温度に暖機して後は前記熱応動金属の伸長の動
   きにより前記チョーク弁の開度を全開とするように制御
   することを特徴とするオートチョーク弁付気化器。
2. 【請求項２】 一端が気化器本体に固定され半円形状に
   曲げられ、電気加熱により曲率を変化させることにより
   自由端が振れ作動する板状のバイメタルの作動によりチ
   ョーク弁レバーを回転させてチョーク弁を開閉するオー
   トチョーク弁付気化器において、エンジンのシリンダ又
   はシリンダヘッドに明けられた穴に挿嵌されエンジン温
   度を感知して長手方向に伸縮する熱応動金属と、同熱応
   動金属の移動側の端部に当接し前記バイメタルの伸縮方
   向に移動可能にガイドさればねにより同熱応動金属を押
   す方向に付勢され先端に鉤部を備えたロッドとを加設
   し、前記熱応動金属の加熱による伸長力は前記ロッドに
   付勢されたばね力より大きく、ロッドに付勢されたばね
   力は前記板状バイメタルの振れ力より大きくして、前記
   熱応動金属の冷態時に前記ロッド先端の鉤部が前記チョ
   ーク弁レバーに設けられた制御ピンに当接することによ
   り前記チョーク弁レバーの回転を抑え、エンジンが負荷
   運転可能な温度に暖機するまでチョークの開度を全開前
   の所定開度に抑え、負荷運転可能な温度に暖機して後、
   前記熱応動金属の伸長の動きにより前記チョーク弁の開
   度を全開とするように制御することを特徴とするオート
   チョーク弁付気化器。
3. 【請求項３】 前記熱応動金属を補助バイメタル又は形
   状記憶合金にて構成してなる請求項１又は２記載のオー
   トチョーク弁付気化器。