JPH0670410B2 - 摺動絞り弁型気化器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、摺動絞り弁型気化器に関し、特にベンチュリ
負圧に応動して可変ベンチュリを構成するバキュームピ
ストンと、アクセルレバーなどの操作により吸気流量を
制御するスロットル弁とを共に備える摺動絞り弁型気化
器の改良に関する。

〈従来の技術〉 広い運転範囲に亘る良好なエンジン性能を発揮させるこ
とができ、しかも小型軽量化し得ることから、摺動絞り
弁による可変ベンチュリ型気化器が自動二輪車の気化器
として一般的に用いられており、このような気化器とし
て、アマル型と呼ばれるものと、CV型と呼ばれるものが
ある。

前者は、吸気道を横切って設けられた摺動式ピストンバ
ルブを、直接アクセルレバーなどで操作することにより
そのベンチュリ口径を可変とするものであるが、スロッ
トル弁とベンチュリピストンとが共通であることから、
構造が簡単であり、スロットル弁全開時に吸気道に吸気
抵抗となるものが残らず、吸入効率が極めて高いという
利点がある。また、ベンチュリ口径を運転者自身が制御
することから、アクセル操作に対するエンジンの反応が
鋭敏である反面、スロットル弁を急開した際など、瞬間
的にエンジンの回転速度と吸入空気量とのバランスが崩
れることによる息つきを生ずることがあり、運転者に微
妙なアクセルコントロールが要求される。

後者は、スロットル弁と、ベンチュリピストンとが別体
であり、ベンチュリピストンがベンチュリ部の吸入空気
流速に対応して自動的に動作するため、常に回転速度に
適合した吸入空気量にコントロールされ、使い勝手の面
では極めて優れているが、反面スロットル弁とベンチュ
リピストンとの作動にタイムラグが生ずると、アクセル
レスポンスの鋭敏感が阻害されることがある。また、一
般的にスロットル弁としては蝶型弁が用いられることか
ら、スロットル弁全開時に弁軸が吸気抵抗となる上、構
造も比較的複雑化しがちである。（特開昭59−32660号
公報参照） 〈発明が解決しようとする問題点〉 このような従来技術による摺動絞り弁型気化器の得失に
鑑み、本発明の主な目的は、吸気道内面を円滑化し吸入
抵抗を削減すると共に、エンジンの応答性を向上し得る
摺動絞り弁型気化器を提供することにある。

〈問題点を解決するための手段〉 このような目的は、本発明によれば、ベンチュリ負圧に
応動する受動体に連結されたバキュームピストンと、運
転者の操作により吸気道を開閉するスロットル弁とを有
する摺動絞り弁型気化器であって、前記スロットル弁が
前記吸気道を横切って気化器本体に凹設されたガイド溝
に沿って摺動する平板状なすと共に、該スロットル弁と
同一方向に摺動可能に前記バキュームピストンを受容す
る受容部と、前記バキュームピストンのストロークを規
定する係合手段とを有することを特徴とする摺動絞り弁
型気化器を提供することにより達成される。

〈作用〉 このように、スロットル弁を気化器本体に内設された溝
内を摺動する開閉弁とすることにより吸気道内面を円滑
化し、吸入抵抗を削減し得る。

また、バキュームピストンをスロットル弁に沿わせると
共に、スロットル弁との係合によりストローク規制を行
なうことにより、バキュームピストンのオーバシュート
を防止し、スロットル弁との連動性を高め、過渡性能を
向上することが可能となる。

〈実施例〉 以下に添付の図面を参照して本発明を特定の実施例につ
いて詳細に説明する。

第１図は本発明に基づく可変ベンチュリ型気化器の全体
を示しており、気化器本体１の内部には、第１図に於け
る左右方向に延在する主吸気道２が設けられている。主
吸気道２は、その吸気方向Ａに沿う上流端に、上流側に
向けて滑らかに湾曲して拡開したエアホーン2aを有し、
図示されないエアクリーナに接続されて清浄空気を導入
し得るようにされている。

主吸気道２の略中央部には、吸気流線と略直交する方向
にガイド溝３が凹設されており、該ガイド溝３内には、
一対の仕切板4a、4bをもって主吸気道２を開閉し得るよ
うにされたスロットル弁４が摺動自在なように設けられ
ている。スロットル弁４は、気化器本体１に回動自在に
枢支されたスロットル軸５に設けられた連結機構６との
係合により、図示されないスロットルレバーを介して遠
隔操作し得るようにされている。

スロットル弁４の一対の仕切板4a、4bの間には、矩形断
面をなすバキュームピストン７が、スロットル弁４と同
一の摺動軸に沿って摺動し得るように設けられている。
そしてこのバキュームピストン７からは、一端をバキュ
ームピストン７に固着された中空をなす連結桿８が、バ
キュームピストン７の摺動軸線に沿って上方に延出され
ている。

気化器本体１の上部開口部はカバー部材９により閉塞さ
れているが、該開口部とカバー部材９との間には、ゴム
材などからなる円形の膜状をなすダイヤフラム10の外周
部が挾設され、カバー部材９の内面に負圧室11を、そし
て気化器本体１の内部に大気室1aをそれぞれ郭成してい
る。

ダイヤフラム10の中央部には、ダイヤフラムリテーナ12
が固着されており、その中心部に前記した連結桿８の他
端が固着されている。前記したように連結桿８は中空を
なしており、バキュームピストン７の下部に穿設された
負圧導入孔（図示せず）を介して負圧室11に主吸気道２
内の圧力を導入し得るようにされている。また、カバー
部材９とダイヤフラムリテーナ12との間には、圧縮コイ
ルばね13が縮設されており、連結桿８を介してバキュー
ムピストン７を常時下向きに付勢している。

バキュームピストン７の下端と、これに対向する主吸気
道２の内壁との間には、可変ベンチュリ部14が構成され
ており、ベンチュリ負圧を前記したように負圧室11に導
入することにより、ベンチュリ負圧の増大に応じてバキ
ュームピストン７が上昇し得るようにされている。

可変ベンチュリ部14に臨む主吸気道２の内部には、メイ
ン燃料ノズル15が設けられており、該ノズル15内には、
テーパ形状をなすジェットニードル16が挿入されてい
る。ジェットニードル16は、前記したバキュームピスト
ン７に連結され、バキュームピストン７の運動に応じて
主燃料ノズル15に対して出没し得るようにされており、
これにより可変ベンチュリ部14の口径の増減に対応させ
てメイン燃料ノズル15のジェット径を変化させ、燃料の
吐出量を自動的に調節し得るようにされている。

メイン燃料ノズル15の中間部には、斜め下方よりエアブ
リード管17が接続されている。エアブリード管17の端部
は気化器本体１の下部に形成されたフロート室18の燃料
液面下に突出しており、その開口端には、燃料流量を計
量するメイン燃料ジェット19が形成されている。エアブ
リード管17には、多数の小孔が開設され、気化器本体１
内部に形成されたメインエア導入通路から導入された空
気と燃料とを混合し、エマルジョン化した混合気をメイ
ン燃料ノズル15に送出する。

フロート室18の内部には、メイン燃料ジェット19と略平
行にスロージェット20及びバイスタジェット21がそれぞ
れ並設されている。これら両ジェット20、21は、メイン
燃料ジェット19と同様にエアブリード管を有しており、
燃料油に空気を混入する。スロージェット20は、下流側
仕切板4bの直前に設けられたバイパスポート23aを始め
とする低速系の燃料吐出口に連通し、また、バイスタジ
ェット21は、気化器本体１の吸気道２の上側に設けられ
たバイスタバルブ25に連通しており、バイスタエア導入
通路35から導入した大気と共に、後記する始動用濃混合
気を副吸気道24内に供給する。更に、フロート室18の内
部には、フロート22が揺動自在なように懸吊されてお
り、図示されないフロート弁と連動して燃料液面を常時
一定に保つようにされている。

第２図に併せて示されるように、主吸気道２の斜め下方
には、主吸気道２に平行して前記した副吸気道24が設け
られている。この副吸気道24は、可変ベンチュリ部14に
て主吸気道２から分岐しており、スロットル弁４の下流
側の仕切板4bにより主吸気道２と共にその開口を開閉し
得るようにされている。また、第２図に示すように、両
吸気道２、24の下流側仕切板4bとの位置関係は、想像線
ａで示すように副吸気道24が先行して開き始め、想像線
ｂで示すように両吸気道２、24の開口が部分的にラップ
して開かれるように定められている。尚、バキュームピ
ストン７の最下降時に於て、可変ベンチュリ部14には所
定の開口面積を有する１次ベンチュリが形成されてい
る。

第３図及び第４図に良く示されるように、バキュームピ
ストン７から上向きに延出された連結桿８は、スロット
ル弁４の上側に形成された連結部4cの中央部に穿設され
た孔4dに比較的緩く挿通されている。バキュームピスト
ン７の上部には、連結桿８の外周面との間に空隙7aが形
成されている。該空隙7a内には、連結桿８の外周面を摺
動し得る異径の筒状をなすリークバルブ50が、その小径
部50aの内周面をもって摺合しており、また、大径部50b
の内周面と連結桿８の外周面との間には空隙が形成され
ている。

リークバルブ50は、連結桿８を外囲して縮設されたコイ
ルばね51により常時上向きに付勢されており、外力が作
用しない状態では第４図に示すように、大径部50bの内
側段部50cが、連結桿８に嵌装されたＯリング52に当接
し得るようにされている。また連結桿８には、リーク通
路53が設けられており、上記のようにリークバルブ50の
内側段部50cがＯリング52に当接した際には、このリー
ク通路53が閉じられてベンチュリ負圧が負圧室11に導か
れ、第３図に示すようにリークバルブ50の上端と、バキ
ュームピストン７の上端とが、共にスロットル弁４の連
結部4cの下面に当接した際には、このリーク通路53が開
かれて、負圧室11と大気室1aとが連通し得るようにされ
ている。

次に主に第５図を参照して混合気の供給経路について説
明する。

主吸気道２の上流端のエアホーン2aとの接続部近傍に
は、気化器本体１内部の大気室1aにジェット30aを介し
て大気を導入する大気通路30と、メイン燃料ジェット19
のエアブリード管17にブリードエアを導入するブリーダ
通路39に連通する第１メインエア導入通路31のポート31
aとが開口している。

気化器本体１の側面には、始動用燃料の供給通路を形成
するバイスタバルブ25が設けられているが、このバイス
タバルブ25は、別途駆動装置（図示せず）に連結されて
摺動するプランジャ32の位置により、大気室1aに連通す
る大気導入通路33と、前記したエアホーン2aからの第１
メインエア導入通路31に合流する第２メインエア導入通
路34とを連通させる位置（第５図）と、大気室1aにスロ
ットル弁４全閉時に連通するバイスタエア導入通路35
と、バイスタジェット21に連通するバイスタ燃料通路36
と、副吸気道24の最下流側に連通するバイスタ混合気通
路37とのそれぞれを連通させる位置（第６図）とに切換
可能な２ウェイバルブとして構成されている。

尚、上記した第１、第２の両メインエア導入通路31、34
には、空気流量を適宜にバランスさせるべくジェット31
b、34aが設けられている。

スロージェット20からのエマルジョン化した燃料の流過
する低速燃料通路20aは途中で分岐され、一方は主、副
両吸気道２、24に臨む下流側の仕切板4bの直前に設けら
れたバイパスポート23a、23bに連通し、他方は、副吸気
道24内にバイスタ混合気通路37の開口と共に設けられた
パイロットアウトレット38に連通する。パイロットアウ
トレット38には、パイロットスクリュー39が螺着され、
気化器本体１の外部よりアイドリング混合比の調節が行
ない得るようにされている。

次に上記実施例の作動の要領について第７図〜第９図を
交えて説明する。

第１図に示すように、始動時にはスロットル弁４は全閉
されており、バイスタバルブ25の作用により、バイスタ
混合気通路37を介して副吸気道24から濃厚な始動用混合
気が、図示されないエンジンの吸入ポートに向けて送給
される。

バイスタバルブ25の作動中（第６図に示す位置）にスロ
ットル弁４を開くと、第７図に示すようにスロットル弁
４によりバイスタエア導入通路35が閉塞され、しかもバ
イスタバルブ25により第２メインエア導入通路34が閉塞
されていることから、メインブリードエアが制限され、
バイスタ混合気及びメイン混合気共に濃くなり、冷機時
のリッチ化を補いエンジンの息つきを防止する。バイス
タバルブ25を押込む（第５図に示す位置）と、バイスタ
系通路35、21、37が閉じられ、メインエア通路33、34が
連通する。この状態に於ては、メインブリードエアは第
１メインエア導入通路31と、第２メインエア導入通路34
との両方からエアブリード管17に導入される。大気室1a
の内圧とエアホーン2a部分との圧力差が殆どないスロッ
トル低開度時は、第１、第２の両メインエア導入通路3
1、34から適正量のブリードエアが供給される。

エアホーン2a部分が負圧傾向となる高速回転時には、第
１メインエア導入通路31と第２メインエア導入通路34と
の圧力差に応じて、第２メインエア導入通路34から第１
メインエア導入通路31にブリードエアがリークし、その
結果メインノズル15から吐出する混合気の混合比がリッ
チ側に補正される。両メインエア導入通路31、34からの
空気量のバランスは、両通路内に設けられたジェット31
b、34aの口径により適宜に設定すれば良い。

アイドリング時は、副吸気道24に設けられたパイロット
出口38からスロージェット20で計量された燃料が供給さ
れ、副吸気道24側のスロットル開度と、パイロットスク
リュー39の押込み量とに応じてアイドリング運転が行な
われる。

スロットル弁４を微開すると、副吸気道24側の開度が増
大し、下流側仕切板4bの端縁部の負圧により副吸気道24
側のバイパスポート23bからも燃料が吸い出され、副吸
気道24からの燃料供給量が増大する。更にスロットル弁
４を開くと、副吸気道24と共に主吸気道２が連通して主
燃料ノズル15の直下流に設けられたバイパスポート23a
からも燃料が吸い出される（第７図）。

第７図に示すように、スロットル弁４とバキュームピス
トン７とが、共に連らなって作動している状態に於いて
は、上流側仕切板4aとバキュームピストン７の下面との
間に所謂カッタウェイが形成され、メインノズル15とバ
イパスポート23aとに作用する負圧を調整し、低開度時
の混合気濃度を好適にコントロールし得る。

バキュームピストン７の最下降位置にて形成された１次
ベンチュリ口径を越えてスロットル弁４を開くと、メイ
ン燃料ノズル15から燃料が吸引される。

また、スロットル弁４を開くに従い、吸気流量が増大す
るが、そのため吸気道下流側の負圧が減少し、両バイパ
スポート23a、23b、及びパイロットアウトレット38から
の燃料が吸い出されなくなり、次第にメイン燃料ノズル
15からの燃料のみで運転されるようになる。

一方、スロットル弁４を開くにつれてリークバルブ50が
閉じられ（第４図）、ベンチュリ負圧が連結桿８内部の
負圧通路を介して負圧室11に作用する。これにより、バ
キュームピストン関係の重量及びコイルばね13による下
向きの力と大気圧とベンチュリ負圧とがバランスする位
置までバキュームピストン７が上昇し、可変ベンチュリ
部14の口径が決定する。

バキュームピストン７が上昇し、リークバルブ50がスロ
ットル弁４に当接すると（第３図）、リーク通路53が開
きバキュームピストン７が下降する。このようにして、
スロットル弁４の開度に対応してバキュームピストン７
が作動し、適正なベンチュリ流速を維持する。しかも、
リーク通路53により、バキュームピストン７が必要以上
の上昇力を発生することがなく、急激な負圧変動によっ
てもバキュームピストン７がオーバシュートを起こさな
いため、常に正確な燃料供給量を維持することができ、
過渡状態の安定性をも向上し得る。更に、第８図に示す
ように、スロットル弁４を急開しても、吸気道負圧が十
分に高まらないとバキュームピストン７が上昇しないた
め、一時的に混合気が過薄になることを防止でき、息つ
きなどを起こすことなく円滑な加速を得ることができ
る。また、急激にエンジン負荷が増大し、回転速度が低
下した場合には、バキュームピストン７が下降し、同様
に混合気の過薄を防止する。

スロットル弁４を全開すると、第９図に示すように、バ
キュームピストン７も回転速度に応じて全開し、この状
態に於ては何ら主吸気道２の内面に吸気抵抗を生ずるも
のが残らないことから、極めて高い吸入効率が得られ
る。

〈発明の効果〉 このように、本発明によれば、スロットル弁全開時に於
ても、吸気抵抗を発生させる障害物を皆無にすることが
可能となり、吸入効率を向上し得る。また、スロットル
弁とバキュームピストンとの連動性を向上し得るため、
燃料の計量と空気流量の精密な制御が可能であり、より
広い回転範囲に亘るエンジン特性の好適化と、燃料消費
率の改善に極めて大きな効果を発揮することができる。

更に、バキュームピストン部に設けたリーク通路により
スロットル弁戻し時に負圧抜きが行なえるため、スロッ
トル弁強制戻しスプリングの付勢力を過大とすることな
くスロットル弁戻しが行なえることから、アクセルグリ
ップなどの操作力を軽減する上にも効果的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基づく気化器の全体的な側断面図であ
る。 第２図は第１図に於けるII−II線に沿う図式的な矢視図
である。 第３図及び第４図は摺動絞り弁部分を詳細に示す拡大断
面図である。 第５図は混合気供給経路を示す図式的な展開図である。 第６図はバイスタバルブの動作説明図である。 第７図〜第９図はスロットル弁とバキュームピストンと
の作動説明図である。 １……気化器本体、1a……大気室 ２……主吸気道、2a……エアホーン ３……ガイド溝、４……スロットル弁 4a……上流側仕切板、4b……下流側仕切板 4c……連結部、５……スロットル軸 ６……連結機構、７……バキュームピストン 7a……空隙、８……連結桿 ９……カバー部材、10……ダイヤフラム 11……負圧室 12……ダイヤフラムリテーナ 13……圧縮コイルばね、14……可変ベンチュリ部 15……メイン燃料ノズル 16……ジェットニードル 17……エアブリード管、18……フロート室 19……メイン燃料ジェット 20……スロージェット、20a……低速燃料通路 21……バイスタジェット 22……フロート 23a、23b……バイパスポート 24……副吸気道、25……バイスタバルブ 30……大気通路、30a……ジェット 31……第１メインエア導入通路 31a……ポート、31b……ジェット 32……プランジャ、33……大気導入通路 34……第２メイエア導入通路 34a……ジェット 35……バイスタエア導入通路 36……バイスタ燃料通路 37……バイスタ混合気通路 38……パイロットアウトレット 39……ブリーダ通路 50……リークバルブ、50a……小径部 50b……大径部、50c……段部 51……コイルばね、52……Ｏリング 53……リーク通路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ベンチュリ負圧に応動する受動体に連結さ
   れたバキュームピストンと、運転者の操作により吸気道
   を開閉するスロットル弁とを有する摺動絞り弁型気化器
   であって、 前記スロットル弁が、前記吸気道を横切って気化器本体
   に凹設されたガイド溝に沿って摺動する平板状をなすと
   共に、 該スロットル弁と同一方向に摺動可能に前記バキューム
   ピストンを受容する受容部と、前記バキュームピストン
   のストロークを規定する係合手段とを有することを特徴
   とする摺動絞り弁型気化器。
2. 【請求項２】前記スロットル弁が互いに略平行し、かつ
   吸気下流側に比して上流側に位置する部分の方が早く開
   き始めるようにされた２枚の平板状部分を有すると共
   に、該平板状部分の互いに対向する内面間に前記バキュ
   ームピストンを滑動自在に挾持してなることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の摺動絞り弁型気化器。
3. 【請求項３】前記受動体がダイアフラム装置からなり、
   前記バキュームピストンが、中空の管状部材を介して前
   記ダイヤフラム装置に連結されると共に、前記管状部材
   に前記スロットル弁と前記バキュームピストンとが係合
   した際に大気に連通するリーク通路が形成されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲１項若しくは第２項のい
   ずれかに記載の摺動絞り弁型気化器。
4. 【請求項４】前記リーク通路が、前記管状部材の外周面
   に摺動自在に、かつ常時閉方向にばね付勢された上で嵌
   着された円筒状部材により閉塞し得るようにされている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の摺動絞
   り弁型気化器。