JPS6319699B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内燃機関に混合気を供給するための
気化器に設けられるフロートバルブ装置に関す
る。

気化器には、一般に、燃料源から供給される燃
料を安定して燃料ノズルに案内するためのフロー
トバルブ装置が設けられている。このフロートバ
ルブ装置は、気化器本体に形成されたフロート室
と、該フロート室の壁に設けられた燃料流入口を
開閉するための弁部材と、フロート室内の燃料液
面レベルの昇降に応じて上下運動するフロートと
を備える。

従来の前記フロートバルブ装置では、前記フロ
ートはその上下運動を許すように該フロートから
伸びるフロートアームの先端でフロート室の壁に
枢着されており、前記フロートアームに前記弁部
材が支持されている。従つて、フロート室内の液
面の上下変動に応じたフロートの運動が一定の力
拡大率で以てフロートアームを介して前記弁部材
に伝えられ、これにより前記弁部材はフロート室
内の液面レベルが規定レベルを越えることがなく
適正に維持されるように前記燃料流入口を開閉す
る。

ところで、前記弁部材がその閉鎖位置にあると
き前記燃料流入口を確実に閉じることができれ
ば、前記弁部材の開閉動作によつて、前記液面レ
ベルが規定レベルを越えることはなく、これによ
り、前記フロート室内の燃料を安定して燃料ノズ
ルに案内することができる。しかしながら、従来
の前記フロートバルブ装置では、前記弁部材は前
記アームを介してほぼ一定の作用力を受けるに過
ぎず、前記弁部材がその閉鎖位置にあるとき、強
い振動を受けると前記燃料流入口を確実に閉じる
ことができないことがあり、該流入口から前記フ
ロート室内に燃料が漏れることがある。そのた
め、従来の前記フロートバルブ装置では、前記フ
ロート室内の液面レベルがその規定値を大きく越
えることがあり、前記燃料ノズルへの安定した燃
料供給が困難であつた。

従来の前記フロートバルブ装置において、前記
弁部材がその閉鎖位置にあるとき前記燃料流入口
を確実に閉じるためには、前記弁部材が前記流入
口へ向けて受ける作用力を大きく設定すればよ
い。前記弁部材が受けるこの作用力は、フロート
が受ける浮力と、フロートアームのアーム比との
積であることから、前記弁部材が閉鎖位置にある
とき前記流入口からの燃料の漏れを確実に防止す
べく前記弁部材が受ける前記作用力を大きくする
には、前記アーム比を大きくすることが考えられ
る。このアーム比を大きくするには、前記アーム
における支点から作用点である弁部材取付位置迄
の距離を小さくすることまたは前記アームの前記
作用点から力点であるフロートまでの距離を大き
くすることが考えられる。ところが、前者の方法
によれば、設計スペース上、弁部材を充分に前記
アームの支点に近接して配置することができない
ことから、これによれば、前記弁部材に作用する
前記力を、前記流入口からの燃料の漏れを確実に
防止する程に充分に大きな値に設定することはで
きない。また、後者の方法によれば、前記フロー
ト室内の前記フロートアームの長さ寸法が増大す
ることから、前記フロート室の幅寸法の増大を招
き、その結果、気化器の大型化を招いてしまう。

また、従来の前記フロートバルブ装置では、前
記フロート内の規定液面レベルを容易に調整する
ことはできず、この規定液面レベルの調整によつ
て燃料供給特性を変えることはできなかつた。

従つて、本発明の目的は、気化器のフロート室
内の燃料液面レベルを規定値に保持すべく前記気
化器の大型化を招くことなく前記フロート室内へ
の燃料の不慮の漏れを確実に防止し得るフロート
バルブ装置を提供することにある。

さらに、本発明の他の目的は、前記気化器のフ
ロート室内の燃料液面レベルの規定値を所望の値
に調整し得るフロートバルブ装置を提供すること
にある。

本発明は、フロート室内の燃料液面の変化に応
じて上下運動するフロートの運動を前記フロート
室の燃料流入口を開閉するための弁部材の開閉運
動に変換して該弁部材に伝える伝達機構として、
比較的小さなスペースで力を拡大できるトグル機
構を用い、該トグル機構の一部を構成する第１の
アーム部材における前記フロート室の壁への枢着
点を該壁に対して調整可能としたことを特徴とす
る。

本発明によれば、前記トグル機構は、従来のよ
うな大きなスペースを必要とすることなく前記フ
ロートが受ける作用力を拡大して前記弁部材に伝
えしかも該弁部材が前記流入口に近づくに従つて
前記作用力の拡大率を曲線的に増大させることか
ら、前記弁部材はその閉鎖位置で前記流入口を確
実に閉鎖し、該弁部材の確実な開閉動作によつて
前記フロート室内の燃料液面レベルが規定レベル
を越えることを確実に防止することができる。

また、本発明によれば、前記第１のアーム部材
の前記枢着点を調整することにより、前記弁部材
のストロークを変えることができ、これによつて
前記規定レベルを機関の特性に最適となるように
調整することができる。

本発明が特徴とするところは、図示の実施例に
沿つての以下の説明により、さらに明らかとなろ
う。

本発明に係るフロートバルブ装置１０は、第１
図に示されているように、ハウジング１２によつ
て規定されるフロート室１４と、該フロート室内
に配置されるフロート１６、弁部材１８およびト
グル機構２０とを含む。

ハウジング１２は、内燃機関のための図示しな
いが従来よく知られた気化器の本体に固定されて
おり、該気化器本体と一体に形成することができ
る。フロート室１４の壁を規定する前記ハウジン
グ１２は、例えば従来よく知られた燃料ポンプ
（図示せず）に接続される口金２２を備え、該口
金の燃料流入口２４を経て燃料がフロート室１４
内に導入される。前記ハウジング１２には従来と
同様なエアーベント孔２６が設けられている。フ
ロート室１４内の燃料は、従来よく知られている
ように、該フロート室の底部から前記気化器の燃
料ノズルに伸びる従来よく知られた燃料案内路
（図示せず）を経て前記機関にその運転状況に応
じて供給される。前記口金２２には、フロート室
１４内に配置された弁部材１８を前記流入口２４
に向けまたこれから離れる方向へ運動可能に受入
れる案内部２８が設けられている。前記弁部材１
８の先端が前記流入口２４の開口縁部から離反し
ているとき弁部材１８の側方を経てフロート室１
４内への燃料の流入が許される。

前記トグル機構２０は、フロート１６と弁部材
１８との間に設けられている。トグル機構２０は
第１のアーム部材３０と、該第１のアーム部材に
連結される第２のアーム部材３２とを備え、両ア
ーム部材３０および３２はフロート１６上でほぼ
直線状に配置されている。第１のアーム部材３０
における第２のアーム部材３２から隔たつた位置
にある一端３０ａは、前記フロート室の壁である
ハウジング１２に固定されかつ横方向へ伸びる枢
軸３４に連結されており、これにより前記アーム
部材３０は枢軸３４の回りに上下方向へ揺動可能
である。第１のアーム部材の他端３０ｂは、枢軸
３４に平行な枢軸３６を介して第２のアーム部材
の一端３２ａに連結されており、両アーム部材３
０，３２の連結部たる端部３０ｂ，３２ａはフロ
ート１６の上面中央部分に当接可能である。

第２のアーム部材の他端３２ｂは、連結部材３
８を介して前記弁部材１８に連結されている。連
結部材３８は、一側部３８ａと該一側部にほぼ直
角な他側部３８ｂとを備えるＬ字状部材からな
る。両側部３８ａ，３８ｂが出会う中間部には、
枢軸３６と平行な枢軸４０を受入れる軸受け部３
８ｃが設けられており、これにより連結部材３８
は枢軸４０の回りに回転可能となるようにハウジ
ング１２に支承されている。連結部材３８の一側
部３８ａの先端は、前記枢軸４０と平行な枢軸４
２を介して前記第２のアーム部材の前記他端３２
ｂに枢着されている。また、前記連結部材の他側
部３８ｂは、前記枢軸４０の回りの連結部材３８
の揺動によつて前記弁部材１８を前記流入口２４
に向けあるいはこれから離れる方向へ運動させる
べく、その先端部近傍で前記弁部材１８に係合す
る。

前記トグル機構２０においては、第１のアーム
部材３０の前記一端３０ａが枢軸３４を介してハ
ウジング１２に支承されていることから、第１図
に示されているような前記機関の作動時であつて
前記フロート室１４内の燃料液面レベル４４が図
示のとおりの規定レベルに保持されている状態で
は、フロート１６が受る浮力は両アーム部材の前
記連結部３０ｂ，３２ａに押上げ力として作用す
る。この押上げ力は、第２のアーム部材の前記他
端３２ｂに枢軸４２を介して連結された前記連結
部材３８に、枢軸４０の回りの図中時計方向への
回転力として作用する。その結果、前記液面レベ
ル４４が規定値に保持されている状態では、図示
のとおり、前記弁部材１８は前記連結部材３８を
介して前記流入口２４を閉鎖する全閉位置に保持
される。

また、前記フロート室１４から前記機関への燃
料供給によつて前記燃料レベルが第２図に示され
ているような最低レベルへ向けて低下すると、フ
ロート１６の低下に伴なつて、両アーム部材の前
記連結部３０ｂ，３２ａは枢軸３４および４０を
介してハウジング１２に支承されたトグル機構２
０の自重および弁部材１８に作用する燃料の液圧
で下方に移動し、前記連結部材３８は前記枢軸４
０の回りに図中反時計方向に回動される。その結
果、前記弁部材１８は前記流入口２４を開放すべ
くその全開位置へ移動され、該流入口を経てフロ
ート室１４内への燃料導入が許される。

第３図は、第１および第２図に示したトグル機
構２０の力拡大率特性を表わすグラフであり、横
軸は前記枢軸３４の中心軸線を含む水平面ｈと第
１のアーム部材とがなす角度（θ）を示し、縦軸
はトグル機構２０の力拡大率すなわちトグルアー
ム比(K)を示す。前記横軸におけるθaは、前記弁
部材１８が第１図に示した全閉位置にあるときの
前記角度であり、またθbは、前記弁部材１８が
第２図に示した全開位置にあるときの前記角度で
ある。このグラフの特性線から明らかなように、
前記トグル機構２０の力拡大率(K)は、従来の前記
したフロートアームにおけるような直線特性すな
わち一定値を示すことはなく、前記角度の減少に
伴ない二次関数的に増大し、しかも前記全閉位置
でのそれは従来に比較して極めて大きい値とな
る。

従つて、前記フロートバルブ装置によれば、従
来のような大型のフロートアームを用いることな
く前記弁部材１８の前記全閉位置で前記流入口２
４を確実に閉じることができ、前記弁部材１８の
確実な開閉動作によつて、前記フロート室内の燃
料液面レベルを適正に保持することができる。

また、前記フロートバルブ装置によれば、第３
図に示したグラフの二次関数的特性から明らかな
ように、前記弁部材１８が前記全開位置へ向けて
移動するに従い力拡大率(K)が減少することから、
この力拡大率とは逆に、フロート１６の移動量に
対する前記弁部材１８の移動量の比が大きくな
り、前記弁部材１８が前記全開位置へ向けて移動
するに従い前記流入口の実効開口面積が二次関数
的に増大する。そのため、前記液面レベルの低下
に従つて燃料流入量が二次関数的に増大すること
から、前記フロート室内での前記液面変化を従来
のフロートバルブ装置に比較して抑制することが
でき、従つて、前記機関の運転の安定化を図る上
で有利である。

前記両アーム部材３０，３２の連結部３０ｂお
よび３２ａを前記フロート１６の上面に当接可能
に配置することに換え、図示しないが、前記枢軸
３６の両端を受るための軸受け部をフロート１６
の上面に形成することができる。

第４図および第５図は、本発明の実施例を示
し、第１および第２図に示したと同様な作用をな
す構成部分はこれと同一の参照符号が付されてい
る。

第４図および第５図に示すフロートバルブ装置
１０では、フロート１６として中空部１６ａを有
するドーナツ状のフロートが用いられており、フ
ロート室１４内の中央部にはフロート１６の中空
部１６ａを貫通して案内部４６が設けられてい
る。この案内部４６には、該案内部の上部でフロ
ート室１４の上部に開放しかつ該案内部の下端で
外部に開放するエアーベント通路２６′が設けら
れ、さらに、前記案内部の下部で前記フロート室
１４の底部に一端が開放する燃料案内路４８が設
けられている。燃料案内路４８は、その他端が前
記気化器の前記燃料ノズルに連通するように前記
ハウジング１２の上面で開放する。また、前記流
入口２４が設けられかつ前記弁部材１８の案内部
２８を規定する前記口金２２は、ハウジング１２
の側部に設けられており、弁部材１８は水平面上
で前記流入口２４へ向けおよびこれから離れる方
向へ移動可能である。

前記トグル機構２０の第１のアーム部材３０の
前記一端３０ａを支持する枢軸３４は、第５図に
明確に示されているように、一端３４ａが前記ハ
ウジング１２に回転可能に支承されるクランクピ
ンからなり、その偏心軸部３４ｂが前記一端３０
ａを回転可能に受け入れている。前記ハウジング
１２には、フロート室１４の外部から該室内に突
出するねじ部材５０が螺合されており、該ねじ部
材の先端は前記第１のアーム部材の前記一端３０
ａに当接可能である。前記第１のアーム部材に枢
軸３６を介して一端３２ａがこれに連結された第
２のアーム部材３２と、前記弁部材１８との間に
は、前記したＬ字状の連結部材３８に代えて、直
線状の連結部材３８′が用いられており、第５図
に明確に示されているように、該連結部材はその
上端に一体的に形成された枢軸部４２を介して前
記第２のアーム部材の他端３２ｂに連結されてい
る。連結部材３８′の下端は、該端部に形成され
た軸受け部３８′ａを貫通する枢軸４０を介して
前記ハウジング１２に枢着されている。

従つて、第４図および第５図に示した前記フロ
ートバルブ装置では、フロート１６の上下運動に
伴なつて、前記連結部材３８′が枢軸４０の回り
に揺動することから、前記トグル機構におけると
同様にフロート１６の上下運動に従つて前記弁部
材１８が前記流入口２４を開閉すべく作動され
る。また、前記フロートバルブ装置では、前記第
１のアーム部材をハウジング１２に支持する枢軸
３４における前記第１のアーム部材への連結部と
なる前記偏心軸部３４ｂが該偏心軸部の軸線とほ
ぼ直角な横方向へ移動可能であり、しかも前記ね
じ部材５０によつて第４図で見て反時計方向の運
動が調整可能に規制されていることから、規制手
段たる前記ねじ部材５０の操作によつて、前記弁
部材１８が前記全閉位置にあるときの前記角度
θaの調整が可能となる。この角度θaの調整によ
つて前記弁部材１８が前記全閉位置にあるときの
フロート１６のレベルすなわち規定液面レベル値
を調整することができることから、従つて、前記
ねじ部材５０の調整によつて前記規定値を前記機
関に最も適した値に調整することができる。

さらに、第４図および第５図に示した前記フロ
ートバルブ装置では、前記燃料案内路４８は前記
フロート室１４にそのほぼ底部中央部分で関放す
ることから、前記気化器がいずれの方向に傾斜し
ても、より確実にフロート室１４内の燃料を前記
燃料ノズルに案内することができ、これにより前
記機関の安定した作動を得ることができる。

第５図に示されるように、第１および第２のア
ーム部材３０，３２を対称的な形状を有する線状
部材で形成し、また前記連結部材３８′を一対の
対称な形状の線状部材で成形することが製作上有
利である。

前記した液面規定レベルを可変とするために、
前記クランクピン３４およびねじ部材５０に代え
て、例えば、第１図および第２図に示した枢軸３
４の両端を受け入れるための横方向に伸るスリツ
トを前記ハウジング１２に設け、前記枢軸３４の
ハウジング１２から突出する両端に螺合するナツ
トの締付け力によつて前記枢軸３４の前記スリツ
トの長手方向における運動を規制することができ
る。

本発明によれば、前記したように、トグル機構
を用いることにより、気化器の大型化を招くこと
なく前記燃料流入口を確実に閉じることができる
ことから、フロート室の燃料液面レベルが規定値
を越えることを防止できると共に、前記弁部材が
受ける作用力は二次関数的に変化することから、
前記フロート室内の燃料液面レベルの従来のよう
な大きい変動を防止することができる。従つて、
前記フロート室内の燃料液面レベルを好適に制御
して前記機関の一層安定した運転が可能となる。

また、本発明によれば、前記第１のアーム部材
の前記枢着点を調整することにより、前記弁部材
のストロークを変えることができ、これによつて
前記規定レベルを前記機関およびその運転状況等
に応じて最適となるように調整することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るフロートバルブ装置の縦
断面図であり、第２図は第１図に示した弁部材が
全開位置にある状態を示す第１図と同様な図面で
あり、第３図は本発明に係るトグル機構の力拡大
率を示すグラフであり、第４図は本発明の実施例
を示す、第１図と同様な断図面であり、第５図は
第４図に示したフロートバルブ装置を分解して示
す斜視図である。 １２：ハウジング（壁面）、１４：フロート室、
１６：フロート、１８：弁部材、２０：トグル機
構、２４：燃料流入口、３０：第１のアーム部
材、３２：第２のアーム部材、３４：枢軸、３
８，３８′：連結部材、４４：燃料液面、５０：
規制手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 気化器のフロート室内に配置され、該フロー
   ト室の壁に設けられた燃料流入口を経て導入され
   た燃料の液面の変化に応じて上下運動するフロー
   トと、前記フロート室内に配置され、前記燃料流
   入口を開閉する弁部材と、前記フロート室内に配
   置され、前記フロートの上下運動によつて前記弁
   部材を開閉動作させるべく該弁部材と前記フロー
   トとの間に設けられたトグル機構とを含み、前記
   トグル機構は前記フロートの上方にあつて上下方
   向へ揺動可能に枢軸を介して一端が前記フロート
   室の前記壁に支承される第１のアーム部材および
   上下方向へ揺動可能に一端が前記第１のアーム部
   材の他端に作動的に連結されかつその他端が前記
   弁部材に作動的に連結される第２のアーム部材を
   備え、前記第１のアーム部材の前記一端の前記枢
   軸は前記フロート室内の規定液面レベルを調整可
   能とすべく該枢軸の軸線方向とほぼ直角な横方向
   へ運動可能に前記フロート室の前記壁に支承され
   かつ規制手段によつて少なくともその一方向の運
   動を規制されている、気化器のためのフロートバ
   ルブ装置。 ２ 前記第１のアーム部材の前記一端の前記枢軸
   は偏心軸部を有するクランクピンであり、前記規
   制手段は先端を前記枢軸部に当接可能に前記フロ
   ート室の外部より該フロート室の前記壁に螺合さ
   れるねじ部材である特許請求の範囲第１項に記載
   のフロートバルブ装置。