JP5568389B2 - 気化器 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の上位概念に記載の種類の気化器に関するものである。

特許文献１から、制御ローラを有する気化器を備えた２サイクルエンジンが知られている。この２サイクルエンジンは空気通路と混合気通路とを有し、空気通路と混合気通路とはそれぞれ制御ローラ内に別個の制御穴を有している。空気通路と混合気通路との間には付加的な連通通路が設けられ、該連通通路は他の制御弁によって制御されている。アイドリング時および低負荷のときにはこの通路は開口している。

欧州特許出願公開第１１３４３８０Ａ２号明細書

本発明の課題は、構成が簡潔で、アイドリング時および部分負荷時にも好適な回転挙動および振動挙動を有する、気化器を提供することである。

この課題は、請求項１の構成を備えた気化器によって解決される。

空気通路が制御ローラを介して混合気通路と連通していることにより、この連通を制御するための別個の連通部および別個の弁を設けないで済む。連通部は、よって該連通部の制御部も、制御ローラに組み込まれている。混合気通路を介して、少なくとも部分的に閉じている、特にまだ完全に閉じている空気通路内へ混合気を進入させることができることによって、十分な燃料供給が達成され、空気通路が開口したときの混合気の過度な希薄が避けられる。これによって、２サイクルエンジンの静寂な安定した回転が得られ、低回転数時および部分負荷作動時においても好適な振動挙動が得られる。

簡潔な構成は、制御ローラ内の連通部が、該制御ローラに形成された混合気通路部分の開口部を制御ローラの下流側において空気通路と連通させているならば、得られる。この場合、連通部は、特に、制御ローラの外周に設けた凹部によって形成されている。この種の凹部は製作が簡単である。凹部の位置を介して所望の制御時間を調整することができる。前記開口部と凹部との簡単な連通は、凹部が混合気通路部分の開口部と交差しているならば、得られる。簡潔な構成は、凹部が制御ローラの周壁の平坦部として形成されているならば、得られる。

凹部は、有利には、制御ローラが完全に開口しているときに該凹部が空気通路および混合気通路に対し連通しないように、制御ローラの周囲に配置されている。これを達成するため、凹部は、制御ローラが両通路の領域から完全開口位置へ回転するときに気化器の壁領域へ移動するような、制御ローラの周領域に配置されている。

有利には、空気通路と混合気通路とは少なくとも部分的に仕切り壁によって互いに分離され、仕切り壁部分が制御ローラに形成されている。従って、空気通路と混合気通路とは少なくとも部分的に２つの別個の管として案内されておらず、仕切り壁によって分割される管として案内されている。これによって両通路を孔として形成することができ、この孔の縦方向に仕切り壁が押し込まれ、或いは、孔の穴壁に仕切り壁が一体成形されている。従って製造を簡単に行うことができる。仕切り壁部分が制御ローラに形成されていることによって、所望の連通部を除けば、空気通路と混合気通路とを完全に分離することが簡単に達成できる。有利には、制御ローラの仕切り壁部分は凹部によって中断されている。これによって、空気通路と混合気通路と連通部を簡単に形成することができる。本発明によれば、制御ローラの完全開口位置では、仕切り壁部分は混合気通路部分と空気通路部分とを互いに完全に分離させている。

合目的には、制御ローラの回転軸線は仕切り壁部分の面に対し横方向に延在している。小さな構造サイズを可能にし、且つ制御時間の好適な整合を簡単に可能にするため、混合気通路部分と空気通路部分とは異なる横断面形状を有している。空気通路と混合気通路の横断面は有利には円形ではなく、円形からずれている。気化器の構造高さを低くするために特に有利なのは、空気通路および混合気通路の平坦な横断面である。有利には、制御ローラが閉鎖位置から開口位置へ回転するときに空気通路は混合気通路の後方で開口する。これにより、空気通路を介しての掃気予備蓄積空気の供給が遅延して行われる。これは低回転数時のエンジンの回転挙動を改善させる。有利には、空気通路は制御ローラの少なくとも１つの位置で制御ローラによって完全に閉鎖されている。特に、空気通路が制御ローラによって完全に閉鎖されているような位置に制御ローラがあるときに、空気通路は制御ローラを介して混合気通路と連通している。これにより、空気通路が完全に閉じているとき、特にアイドリングのとき、両通路を介して混合気が混合気通路から供給される。

次に、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。

２サイクルエンジンの概略断面図である。 図１の２サイクルエンジンの気化器の概略断面図である。 図２の気化器の制御ローラの側面図である。 図３の線ＩＶ−ＩＶの高さで切断した、アイドリング時の気化器の概略断面図である。 図３の線Ｖ−Ｖの高さで切断した、アイドリング時の気化器の概略断面図である。 制御ローラが図４および図５に示した位置にあるときに図２の矢印ＶＩの方向に見た気化器の側面図である。 制御ローラが部分負荷位置にあるときの気化器の混合気通路の概略断面図である。 制御ローラが部分負荷位置にあるときの気化器の空気通路の概略断面図である。 制御ローラが部分負荷位置にあるときに気化器を図２の矢印ＶＩ方向に見た該気化器の側面図である。 制御ローラが完全負荷位置にあるときの気化器の空気通路の概略断面図である。 制御ローラが完全負荷位置にあるときに気化器を図２の矢印ＶＩ方向に見た側面図である。

図１には、掃気予備蓄積型の２サイクルエンジン１が図示されている。２サイクルエンジン１は単気筒エンジンとして構成され、燃焼室３が形成されているシリンダ２を有している。燃焼室３は、シリンダ２内を往復動可能に支持されているピストン５によって画成されている。ピストン５は、連接棒６を介して、クランクケース４内に回転可能に支持されているクランク軸７を駆動する。２サイクルエンジン１はパワーソー、刈払い機、研磨切断機、芝刈り機等の手で操縦される作業機の駆動原動機として用いることができる。この場合、クランク軸７は作業工具を駆動する。

シリンダ２には、ピストン５によって開閉制御されて混合気をクランクケース４内へ吸い込む混合気吸込部１１を備えた混合気通路９が開口している。シリンダ２には、さらに、空気吸込部１０を備えた空気通路８が開口している。空気吸込部１０は、ピストン５の上死点範囲で、ピストン５に形成されたピストンポケット１２を介して、掃気通路１３と１４の掃気窓１５と連通する。

掃気通路１３，１４は、図１に図示したピストン５の下死点範囲で、クランクケース４の内部空間を燃焼室３と連通させ、その結果燃料空気混合気がクランクケース４から燃焼室３内へ溢流することができる。燃焼室３からは排ガス用の排気部１６が出ている。

２サイクルエンジン１は、仕切り壁３１によって空気通路８と混合気通路９とに分割されている吸気通路４４を有している。吸気通路４４はシリンダ２をエアフィルタ１７と連通させている。エアフィルタ１７からは燃焼空気が流動方向３６においてシリンダ２へ流動する。

作動時には、２サイクルエンジン１はピストン５の上昇行程時に燃料空気混合気を混合気通路９からクランクケース４内へ吸い込む。下降行程時には、混合気がクランクケース４内で圧縮され、ピストン５の下死点範囲で掃気通路１３，１４を介して燃焼室３内へ流入する。上死点範囲で燃焼室３内の混合気が点火され、ピストン５をクランクケース４の方向へ加速させる。排気部１６が開口すると、排ガスが燃焼室３から排出される。新鮮な燃料空気混合気がクランクケース４から直接排気部１６へ流れるのを阻止するため、燃料に乏しい、或いは、燃料をほとんど含んでいない、空気通路８からの燃焼空気を、掃気通路１３と１４内に予め蓄積する。これはピストンポケット１２を介して行われる。掃気時（溢流時）には、燃料に乏しい、或いは、燃料を含んでいない、空気通路８からの燃焼空気が、燃焼室３内の排ガスを次に流れてくる新鮮な混合気から分離させ、その結果掃気ロスが減少する。

特にアイドリング時および部分負荷時に、燃料に乏しい或いは燃料を含んでいない空気の掃気通路１３，１４内での予備蓄積が混合気組成を著しく変動させ、これによって２サイクルエンジン１の騒音作動を生じさせることが明らかになった。これを回避するため、アイドリング時および部分負荷時に混合気通路９から混合気を空気通路８に供給するようになっている。この点を以下に詳細に説明する。

図２には、気化器１８の構成が詳細に図示されている。気化器１８はローラ型気化器として構成されている。気化器１８は気化器ケース１９を有し、気化器ケース１９内には制御ローラ２０が回転軸線４３のまわりに回転可能に支持されている。制御ローラ２０には混合気通路部分３３と空気通路部分３４とが形成されている。制御ローラ２０は、気化器ケース１９の外面に配置されているレバー２３と相対回転不能に結合されている。レバー２３は、気化器ケース１９のカバー２１に配置されているカム輪郭部２２に当接している。制御ローラ２０は圧縮ばね２５によって付勢されている。レバー２３にはさらに操作ピン２４が固定され、操作ピン２４にスロットルコントロールケーブルを掛止することができる。

レバー２３を回動させると、レバー２３はカム輪郭部２２上を滑動し、その際制御ローラ２０を圧縮ばね２５の力に抗して気化器ケース１９からカム輪郭部２２のほうへ引っ張る。制御ローラ２０には、燃料穴２８内へ突出している配量ニードル２７が固定されている。配量ニードル２７と燃料穴２８との間には環状間隙２９が形成されている。制御ローラ２０がカム輪郭部２２のほうへ引っ張られると、配量ニードル２７が燃料穴２８から引き出され、環状間隙２９の自由横断面積が増大する。これによってより多くの燃料が燃料室３０から混合気通路部分３３内へ流動することができる。図２が示すように、混合気通路部分３３と空気通路部分３４とは仕切り壁部分３２によって分離されている。仕切り壁部分３２は制御ローラ２０に形成されており、回転軸線４３に対し横方向に、特に垂直に延在し、且つ仕切り壁３１とともに１つの面内に延在している。図２が示すように、混合気通路部分３３の、回転軸線４３の方向に測った高さは、空気通路部分３４の高さよりも低い。空気通路８の自由流動横断面積は混合気通路９のそれよりも大きい。

図３は制御ローラ２０の平面図である。制御ローラ２０は実質的に筒状に形成されている。混合気通路部分３３と空気通路部分３４とは、回転軸線４３に対し横方向に延在する貫通穴として形成されている。制御ローラ２０は、その外周に、平坦部として形成された凹部３５を有している。凹部３５を介して燃料空気混合気は制御ローラ２０と気化器ケース１９との間において混合気通路部分３３から矢印４１の方向に空気通路８内へ流動することができる。

図４は混合気通路９の断面図である。図４が示すように、混合気通路部分３３の、上流側にある開口部３７は、混合気通路９の、上流側にある部分に対し、部分的に開口している。対応的に、混合気通路部分３３の、下流側にある開口部３８は、混合気通路９の、下流側にある部分に対し、部分的に開口している。さらに、開口部３８は凹部３５と連通している。平坦部として形成されている凹部３５は、開口部３８と交差している。これにより、エアフィルタ１７を介して混合気通路９に吸い込まれて混合気通路部分３３内で環状間隙２９（図２）を介して燃料が供給された燃焼空気は、制御ローラ２０の下流側で混合気通路に吸い込まれるとともに、凹部３５にも吸い込まれる。

図５が示すように、混合気は矢印４１に沿って凹部３５を介して制御ローラ２０の下流側で空気通路８に進入することができる。空気通路部分３４の、上流側にある開口部３９と、空気通路部分３４の、下流側にある開口部４０とは、両方ともまだ完全に閉じている。従って、図４と図５に示したアイドリング位置では、凹部３５を通じて燃料空気混合気を混合気通路９から空気通路８内へも吸い込むことができる。この点は図６にも示唆されている。図６では、凹部３５が開口部４０と交差していることも図示した。

図７ないし図９は、部分負荷位置における制御ローラ２０を示している。図７が示すように、開口部３７と３８は部分的に開口しており、その結果燃焼空気は混合気通路部分３３に吸い込まれて、燃焼空気に燃料を供給することができる。その後燃焼空気は、矢印４１に沿って混合気通路９と凹部３５の領域との双方へ進入する。図８が示すように、燃料空気混合気は凹部３５の領域から制御ローラ２０の下流側で空気通路８に到達する。また図８が示すように、制御ローラ２０のこの位置で開口部３９と４０は部分的に開口しており、その結果空気通路８内には燃焼空気も空気通路部分３４を介して吸い込むことができる。図９が示すように、開口部３８と４０は開口している。凹部３５はまだ空気通路８および混合気通路９の領域にあり、その結果混合気はさらに混合気通路９から空気通路８へ凹部３５を介して進入することができる。

図１０と図１１は完全負荷（フルスロットル）位置での制御ローラ２０を示している。この位置ではすべての開口部３７，３８，３９，４０が完全に開口している。しかし凹部３５は閉じている。凹部３５は気化器ケース１９の領域にあり、気化器ケース１９の壁によって完全に覆われており、その結果凹部３５と空気通路８および混合気通路９とはもはや連通していない。これにより、混合気が混合気通路９から凹部３５を介して空気通路８へ進入することはない。空気通路８と混合気通路９とは仕切り壁３１と制御ローラ２０に設けた仕切り壁部分３２とによって完全に分離されている。

図１１が示すように、空気通路８および混合気通路９の横断面形状は円形からずれている。この不規則な横断面形状は混合気と燃焼空気との所望の比率に整合しており、その結果内燃エンジンの好適な回転挙動が得られる。空気通路８および混合気通路９の他の横断面形状も合目的である。

１ ２サイクルエンジン
２ シリンダ
３ 燃焼室
４ クランクケース
５ ピストン
７ クランク軸
８ 空気通路
９ 混合気通路
１３，１４ 掃気通路
１８ 気化器
１９ 気化器ケース
２０ 制御ローラ
３１ 仕切り壁
３２ 仕切り壁部分
３３ 混合気通路部分
３４ 空気通路部分
３５ 凹部

Claims (11)

1. 空気通路（８）と混合気通路（９）とが案内されている気化器ケース（１９）を備えた気化器であって、該気化器（１８）が前記空気通路（８）と前記混合気通路（９）とを制御するための共通の制御ローラ（２０）を有し、該制御ローラ（２０）内に混合気通路部分（３３）と空気通路部分（３４）とが形成され、前記空気通路（８）と前記混合気通路（９）とが少なくとも部分的に仕切り壁（３１）によって互いに分離され、仕切り壁部分（３２）が前記制御ローラ（２０）に形成され、前記制御ローラ（２０）の完全開口位置で、前記仕切り壁部分（３２）が前記混合気通路部分（３３）と前記空気通路部分（３４）とを互いに完全に分離させ、前記空気通路（８）が前記制御ローラ（２０）の少なくとも１つの位置で該制御ローラ（２０）によって少なくとも部分的に閉鎖されるようにした前記気化器において、
   前記空気通路（８）が前記制御ローラ（２０）によって少なくとも部分的に閉鎖されている位置に前記制御ローラ（２０）があるときに、前記空気通路（８）が前記制御ローラ（２０）を介して前記混合気通路（９）と連通していることを特徴とする気化器。
2. 前記制御ローラ（２０）内の連通部が、該制御ローラ（２０）に形成された前記混合気通路部分（３３）の開口部（３８）を前記制御ローラ（２０）の下流側において前記空気通路（８）と連通させていることを特徴とする、請求項１に記載の気化器。
3. 前記連通部が前記制御ローラ（２０）の外周に設けた凹部（３５）によって形成されていることを特徴とする、請求項２に記載の気化器。
4. 前記凹部（３５）が前記混合気通路部分（３３）の前記開口部（３８）と交差していることを特徴とする、請求項３に記載の気化器。
5. 前記凹部（３５）が前記制御ローラ（２０）の周壁の平坦部として形成されていることを特徴とする、請求項３または４に記載の気化器。
6. 前記制御ローラ（２０）が完全に開口しているときに前記凹部（３５）が前記空気通路（８）および前記混合気通路（９）に対し連通しないように、前記凹部（３５）が前記制御ローラ（２０）の周囲に配置されていることを特徴とする、請求項３から５までのいずれか一つに記載の気化器。
7. 前記制御ローラ（２０）の前記仕切り壁部分（３２）が前記凹部（３５）によって中断されていることを特徴とする、請求項３から６までのいずれか一つに記載の気化器。
8. 前記制御ローラ（２０）の回転軸線（４３）が前記仕切り壁部分（３２）の面に対し横方向に延在していることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか一つに記載の気化器。
9. 前記混合気通路部分（３３）と前記空気通路部分（３４）とが異なる横断面形状を有していることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか一つに記載の気化器。
10. 前記制御ローラ（２０）が閉鎖位置から開口位置へ回転するときに前記空気通路（８）が前記混合気通路（９）の後方で開口することを特徴とする、請求項１から９までのいずれか一つに記載の気化器。
11. 前記空気通路（８）が前記制御ローラ（２０）によって完全に閉鎖されているような位置に前記制御ローラ（２０）があるときに、前記空気通路（８）が前記制御ローラ（２０）を介して前記混合気通路（９）と連通していることを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか一つに記載の気化器。
    
    

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