JP2006037806A - 気化器のオートチョーク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】気化器のオートチョーク装置において，感温部の作動を負荷変動に影響されることなく安定させ，チョーク弁を適正に制御し得るようにする。
【解決手段】エンジンＥの発熱部に配置される感温部２５と，この感温部２５及び気化器Ｃのチョーク弁１９間を連結し，感温部２５の受熱作動に応じてチョーク弁１９を開くように作動する出力部２６とを備える，気化器のオートチョーク装置において，感温部２５を，エンジンＥのシリンダヘッド４に形成された吸気ポート６ｉに近接して配置する。吸気ポート６ｉの周辺部は，吸気ポート６ｉを流れる吸気により常に冷却されるので，吸気ポート６ｉに近接配置された感温部２５は，エンジンの負荷変動に影響されることなく，暖機運転の進行に対応した温度特性を持つことができ，チョーク弁の開度を常に適正に制御することができる。
【選択図】 図６

Description

本発明は，エンジンの発熱部に配置される感温部と，この感温部及び気化器のチョーク弁間を連結し，感温部の受熱作動に応じてチョーク弁を開くように作動する出力部とを備える，気化器のオートチョーク装置の改良に関する。

かゝる気化器のオートチョーク装置は，例えば特許文献１に開示されているように，既に知られている。
特開平８−２１３０５号公報

従来のかゝる気化器のオートチョーク装置では，特許文献１に開示されるように，感温部をエンジンのシリンダ外壁に近接配置して，感温部がシリンダ外壁からの受熱により作動するようになっている。しかしながら，エンジンのシリンダ外壁の温度は，エンジン負荷の変動により比較的大きく変動するため，感温部の安定した作動が得られず，チョーク弁の制御すべく開度を安定させることが困難である。

本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，感温部の安定した作動を得て，チョーク弁の制御すべく開度を安定させ得るようにした，気化器のオートチョーク装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために，本発明は，エンジンの発熱部に配置される感温部と，この感温部及び気化器のチョーク弁間を連結し，感温部の受熱作動に応じてチョーク弁を開くように作動する出力部とを備える，気化器のオートチョーク装置において，前記感温部を，エンジンのシリンダヘッドに形成された吸気ポートに近接して配置したことを第１の特徴とする。

また本発明は，第１の特徴に加えて，前記シリンダヘッドに，前記吸気ポートの周壁と，この周壁の一側から起立する囲壁とで画成される収容室を形成し，この収容室に前記感温部を配置したことを第２の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば，エンジンの運転中，シリンダヘッドの吸入ポートの周辺部は，常に吸入ポートを流れる吸気により冷却されるので，エンジンの負荷変動に影響されることなく，暖機運転の進行に対応した温度特性を持つことができ，したがって吸気ポートに近接して配置された感温部は，エンジンの負荷変動に拘らず，暖機運転の進行に的確に対応した作動を生じて，チョーク弁の開度を常に適正に制御することができ，エンジンの燃費特性及びエミッション特性の向上に寄与し得る。

本発明の第２の特徴によれば，囲壁の長さの選定により収容室の感温部との対向面積を適当に設定することにより，エンジンの暖機運転の進行に対する感温部の作動特性を調整することができる。

本発明の実施の形態を，添付図面に示す本発明の好適な実施例に基づいて以下に説明する。

図１は本発明に係る汎用エンジンの一部を縦断した正面図，図２は図１の要部拡大図，図３は図２の３−３線断面図，図４は図２の４−４線断面図，図５は図２の５−５線断面図，図６は図２の６−６線断面図，図７は図６に対応した作用説明図，図８は図６に対応した別の作用説明図，図９は図６に対応した更に別の作用説明図，図１０は図６中の感温部部分の拡大図，図１１は図１０に対応する作用説明図である。

先ず，図１〜図３において，符号Ｅは，各種作業機の動力源となる４サイクルエンジンを示す。このエンジンＥは，鉛直方向に配置されるクランク軸１を支持するクランクケース２と，このクランクケース２から水平方向に突出した，シリンダボア３ａを有するシリンダブロック３と，このシリンダブロック３の外端部に一体に形成されたシリンダヘッド４とを備えており，シリンダヘッド４には，吸気弁７ｉ及び排気弁７ｅによりそれぞれ開閉される吸気ポート６ｉ及び排気ポート６ｅと，吸気弁７ｉ及び排気弁７ｅを作動する動弁機構８を収容する動弁室９とが設けられる。この動弁室９を閉鎖するヘッドカバー５がシリンダヘッド４の端面に接合される。

吸気ポート６ｉ及び排気ポート６ｅの外端は，シリンダヘッド４の互いに反対方向を向いた一側面と他側面とにそれぞれ開口し，その一側面には，吸気ポート６ｉに連通する吸気道１１を備えた気化器Ｃが板状の断熱部材１０を挟んで複数の通しボルト１２により接合される。断熱部材１０は，断熱性に優れたフェノール樹脂等の熱硬化性合成樹脂製であり，これによってエンジンＥから気化器Ｃへの熱伝導が抑えられる。シリンダヘッド４の他側面には，排気ポート６ｅに連通する排気マフラ１４が取り付けられる。またエンジンＥの上部には，燃料タンク１７とリコイル式スタータ１５とが配設される。尚，図１中，符号１６は，シリンダヘッド５に螺着された点火プラグを示す。

図２及び図４に示すように，気化器Ｃには，その吸気道１１の上流側に連なるエアクリーナ１３が取り付けられる。気化器Ｃの吸気道１１には，その上流側にチョーク弁１９，下流側にスロットル弁２０が設けられ，またこの両弁１９，２０間で開口する燃料ノズル（図示せず）が設けられる。チョーク弁１９及びスロットル弁２０は，何れも気化器Ｃに回転自在に支承される弁軸１９ａ，２０ａにそれぞれ支持されるバタフライ型である。スロットル弁２０は，エンジンＥの始動前は全開位置を保ち，エンジンＥが始動されると，図示しない公知のガバナ装置により所定のエンジン回転数を維持するように閉じ側に制御される。

図４において，チョーク弁１９の弁軸１９ａは，吸気道１１の中心線から一側にオフセットして配置され，チョーク弁１９は，その全閉状態では，チョーク弁１９の半径の大きい側が，その半径の小さい側より吸気道１１の下流側に来るように吸気道１１の中心軸線に対して傾斜するようになっている。上記弁軸１９ａの，気化器Ｃ外側に突出した外端部にはチョークレバー２２が取り付けられ，このチョークレバー２２は，弁軸１９ａに相対回転可能に嵌合される中空円筒状をなしており，その内部において，公知のリリーフばね（図示せず）を介して弁軸１９ａと連結される。チョーク弁１９の全開及び全閉位置は，チョークレバー２２が気化器Ｃの外側壁に設けられるストッパ（図示せず）に当接することで規定される。

而して，チョーク弁１９の全閉若しくは小開度時，エンジンＥの吸気負圧が所定値を超えると，チョーク弁１９の半径の大きい側に作用する吸気負圧による回転モーメントと，チョーク弁１９の半径の小さい側に作用する吸気負圧による回転モーメントとの差が上記リリーフばねによる回転モーメントとバランスするところまで，チョーク弁１９を開くようになっている。

チョークレバー２２には，これをチョーク弁１９の閉じ側に付勢するチョーク戻しばね２１が接続される。またチョークレバー２２には，チョーク弁１９の開度をエンジンＥの温度変化応じて自動的に制御するオートチョーク装置Ａが対置される。

このオートチョーク装置Ａについて，図２〜図１１を参照しながら説明する。

先ず図２〜図６において，オートチョーク装置Ａは，エンジンＥのシリンダヘッド４，特に吸気ポート６ｉ周りから受熱する感温部２５と，この感温部２５及び前記チョークレバー２２間を連結して感温部２５の受熱作動をチョークレバー２２に，チョーク弁１９の開き方向の動きとして伝達する出力部２６とから構成される。感温部２５は，吸気ポート６ｉの周壁４ａと，この周壁４ａの上部から起立する囲壁４ｂ（図２及び図３参照）とでシリンダヘッド４に形成される収容室２７に配置される円筒状のハウジング３０を有する。収容室２７は，吸気ポート６ｉと同様に一端を入口としてシリンダヘッド４の一側面に開口し，シリンダヘッド４の中心に向かう反対側の端部は閉塞している。また収容室２７の一側は，囲壁４ｂの成形性及び感温部２５の組み付け性を考慮して適当に開放されている。

上記ハウジング３０は，熱伝導性に優れた金属，例えばＡｌ製で底部３０ａ′を有するカップ状の第１部分３０ａと，断熱性に優れた合成樹脂，例えばフェノール樹脂製で第１部分３０ａの開放端に印籠嵌合してビス４５（図２参照）により結合される円筒状の第２部分３０ｂとで構成される。その第２部分３０ｂは，シリンダヘッド４及び気化器Ｃ間に介装される前記断熱部材１０に一体に連設され，したがって，ハウジング３０は，専用の取り付け部材を設けることなくシリンダヘッド４に取り付けられることになる。

第１部分３０ａは，その底部３０ａ′を収容室２７の奥側即ちシリンダヘッド４の中心部（高温部）に向けると共に，その底部３０ａ′及び周壁を収容室２７の内面に接触若しくは微小間隙を存して対向させるように配置される。第２部分３０ｂは収容室２７の入口側，即ちシリンダヘッド４の中心から離れる側に配置される。

感温部２５は，図１０に示すように，熱伝導性に優れたＡｌ等の金属製で有底の可動シリンダ３１と，この可動シリンダ３１の開放端にかしめ結合してガイド部材３２と，このガイド部材３２に摺動可能に支承されて，それを貫通する棒状の固定ピストン３３と，可動シリンダ３１内で固定ピストン３３を覆いながら，開放端を可動シリンダ３１及びガイド部材３２間に液密に挟持される弾性袋３４と，この弾性袋３４を覆うようにして可動シリンダ３１内に封入されるワックス３５とを備えており，固定ピストン３３の外端をハウジング３０の第１部分３０ａの底部３０ａ′内面に当接させた状態で，可動シリンダ３１はハウジング３０の第１部分３０ａ内に摺動可能に嵌合される。

而して，ワックス３５は，加熱されると膨張して弾性袋３４を絞るように圧縮することで固定ピストン３３をガイド部材３２の外方に押し出そうとするが，第１部分３０ａの底部３０ａ′内面に外端を当接した固定ピストン３３は移動不能であるから，その反作用により，可動シリンダ３１が第１部分３０ａ内を，その底部３０ａ′から離れる矢印Ｆ方向（図１１参照）に前進することになる。

可動シリンダ３１の外周面は，ガイド部材３２と反対側の半部が小径になっており，この小径部３１ａにディスタンスカラー３６が嵌合され，このディスタンスカラー３６に当接するリテーナ３７と，断熱部材１０との間に，ディスタンスカラー３６を介して可動シリンダ３１を固定ピストン３３の外端側に付勢するコイル状の戻しばね３８が縮設される。したがって，リテーナ３７は，ディスタンスカラー３６と戻しばね３８とで挟持される。

図５及び図６に示すように，前記出力部２６は，断熱部材１０を貫通して一端部４３ａを前記リテーナ３７に連結するロッド４３と，断熱部材１０に一体に形成されたブラケット１０ａの両側面に共通の枢軸４０を介して支持されて個別に回動し得る第１及び第２レバー４２とを備え，第１レバー４１にロッド４３のＬ字状に屈曲した他端部４３ｂが連結され，可動シリンダ３１の前進Ｆに伴なうロッド４３の軸方向移動により第１レバー４１を図６で矢印Ｒ方向に回動させるようになっている。ロッド４３のリテーナ３７への連結は，ロッド４３の一端の膨大端部４３ａをリテーナ３７と可動シリンダ３１の端面とで挟持することにより行われる。

第１及び第２レバー４１，４２は，両者の回動方向に沿って離間可能に当接する当接部４１ａ，４２ａを有しており，これら当接部４１ａ，４２ａは，第１レバー４１が第２レバー４２に対して矢印Ｒ方向に相対回動するとき，互いに離間するようになっている。また第１及び第２レバー４１，４２にはばね係止部４１ｂ，４２ｂが設けられており，これらばね係止部４１ｂ，４２ｂに，両レバー４１，４２を上記当接部４１ａ，４２ａの当接方向に付勢する連結ばね４４の両端が係止される。

第２レバー４２には，前記チョークレバー２２の受動ピン２２ａに作動的に対向する作動アーム４２ｃが一体に形成されており，第２レバー４２が矢印Ｒ方向に回動すると，作動アーム４２ｃがチョークレバー２２をチョーク弁１９の開き方向に回動するようになっている。

次に，この実施例の作用について説明する。

エンジンＥの低温，停止状態では，図１０に示すように，感温部２５のワックス３５は収縮状態にあるので，可動シリンダ３１は，戻しばね３８の弾発力によりハウジング３０の第１部分３０ａの底部３０ａ′に近接した後退位置に保持されている。これに伴ない，図６に示すように，出力部２６の第２レバー４２の作動アーム４２ｃはチョークレバー２２から離れた位置に保持されるので，チョークレバー２２は，チョーク戻しばね２１の付勢力でチョーク弁１９の閉じ位置に保持される。

したがって，エンジンＥを始動すべく，リコイルスタータ１５を作動して，クランク軸１をクランキングすれば，気化器Ｃにおいて，チョーク弁１９より下流の吸気道１１に大なる負圧が発生して，その箇所に開口する燃料ノズルから比較的多量の燃料が噴出し，エンジンＥが吸入する混合気を濃厚にするので，エンジンＥをスムーズに始動することができる。

エンジンＥの始動後，吸気道１１の下流に発生する吸気負圧が所定値を越えると，前述のように，チョーク弁１９の半径の大きい側に作用する吸気負圧による回転モーメントと，チョーク弁１９の半径の小さい側に作用する吸気負圧による回転モーメントとの差がチョークレバー２２内のリリーフばねによる回転モーメントとバランスするところまで，チョーク弁１９を開くので，吸気道１１内の燃料ノズル上の負圧の過度の上昇を防ぎ，燃料ノズルからの過度の燃料噴出を抑えので，エンジンＥが吸入する混合気の過濃化を防ぎ，良好な暖機運転状態を保証する。

エンジンＥの暖機運転の進行に伴ない，シリンダヘッド４の温度が上昇してくると，吸気ポート６ｉに近接した収容室２７内の感温部２５は収容室２７の内壁から加熱され，可動シリンダ３１内のワックス３５の熱膨張により，前述のように，弾性袋３４が絞られて固定ピストン３３を押し出そうとする反作用で可動シリンダ３１が戻しばね３８の弾発力に抗して矢印Ｆ方向に前進していき，この可動シリンダ３１の前進は，ロッド４３を介して第１レバー４１を矢印Ｒ方向に回動する。この第１レバー４１と第２レバー４２は，当初，連結ばね４４の付勢力により互いに当接部４１ａ，４２ａを当接させた連結状態にあるので，図７に示すように，第２レバー４２も第１レバー４１と一体となって回動して，作動アーム４２ｃがチョーク戻しばね２１の付勢力に抗して受動ピン２２ａ即ちチョークレバー２２を，チョーク弁１９の開き方向に回動するようになる。

したがって，チョーク弁１９の開度は，収容室２７の温度上昇に応じて増加しいくので，エンジンＥの暖機運転の進行に応じて吸気道１１内の燃料ノズル上の負圧を減少させ，それからの燃料噴出量を減少させ，エンジンＥの吸入混合気の空燃比を適正に補正することができる。そして，エンジンＥの暖機運転が終了する頃には，収容室２７内の温度が充分に高まって，図８に示すように，チョーク弁１９を全開状態に制御することになる。

その後，シリンダヘッド４の温度が更に上昇し，収容室２７の温度も高まると，ワックス３５の更なる熱膨張により，可動シリンダ３１が過剰に前進して，ロッド４３を介して第１レバー４１を矢印Ｒ方向に更に回動するが，第２レバー４２は，全開位置のチョークレバー２２により，それ以上の回動を阻止されているから，図９に示すように，第１レバー４１のみが連結ばね４４を伸ばしながら矢印Ｒ方向に回動して，第１レバー４１の当接部４１ａが第２レバー４２の当接部４２ａから離間していく。したがって，感温部２５の可動シリンダ３１のオーバーストローク作動は，連結ばね４４の伸びに吸収される。このことは，オートチョーク装置Ａからチョーク弁１９までの各部には，連結ばね４４のセット荷重以上の荷重が作用しないことを意味し，これによって各部における過大応力の発生を回避し，各部の耐久性を確保し得る。しかも相互に回動し得る第１及び第２レバー４１，４２は，共通の枢軸４０を介してブラケット１０ａに取り付けられるので，出力部２６の部品点数を減らし，構造の簡素化を図ることができる。

その後，エンジンＥの運転を停止した場合，エンジンＥの高温状態が続いている限り，収容室２７内も高温状態が続くので，感温部２５は可動シリンダ３１を前進させた状態を維持して，出力部２６を介してチョーク弁１９を開き状態に保持する。したがって，高温状態のエンジンＥを再始動するときには，チョーク弁１９の開き状態を確保して，混合気の過濃化を防ぎ，再始動性を良好にすることができる。

エンジンＥが運転停止後，冷却した場合には，感温部２５では，ワックス３５の熱収縮と，戻しばね３８の作用により可動シリンダ３１が後退するので，出力部２６は，チョーク戻しばね２１による，チョーク弁１９閉じ方向へのチョークレバー２２の回動を許容する。

ところで，エンジンＥの運転中，シリンダヘッド４の吸気ポート６ｉの周辺部は，常に吸気ポート６ｉを流れる吸気により冷却されるので，エンジンＥの負荷変動に殆ど影響されることなく，暖機運転の進行に対応した温度特性を持つことができ，したがって吸気ポート６ｉに近接して配置された感温部２５は，エンジンＥの負荷変動に拘らず，暖機運転の進行に的確に対応した作動を生じて，チョーク弁１９の開度を常に適正に制御することができ，エンジンＥの燃費特性及びエミッション特性の向上に寄与し得る。

特に，感温部２５が，吸気ポート６ｉの周壁４ａと，この周壁４ａの一側から起立する囲壁４ｂとでシリンダヘッド４に形成される収容室２７に配置される場合には，囲壁４ｂの長さの選定により収容室２７の感温部２５との対向面積を適当に設定することにより，エンジンＥの暖機運転の進行に対する感温部２５の作動特性を調整することが可能となる。

また感温部２５の有底のハウジング３０においては，シリンダヘッド４の中心寄りの底部３０ａ′のシリンダヘッド４からの受熱が最も多く，その底部３０ａ′の内面に固定ピストン３３を当接させ，ワックス３５を封入した可動シリンダ３１は，ワックス３５の熱膨張に応じて前記底部３０ａ′から離れるＦ方向にハウジング３０内を前進するので，可動シリンダ３１内のワックス３５のハウジング３０からの受熱は，エンジンＥの暖機運転開始直後に多く，暖機運転の進行に伴い減少することになる。

特に，ハウジング３０は，前記底部３０ａ′を有する熱伝導性の高い金属製の第１部分３０ａと，前記底部３０ａ′と反対側の断熱性の高い第２部分３０ｂとで構成されるので，ワックス３５の受熱特性の上記傾向を一層強めることができる。即ち，可動シリンダ３１は，前進時，その一部を断熱性の高い第２部分３０ｂ側に移すことになり，ワックス３５の受熱は一層減少する。その結果，エンジンＥの暖機運転開始直後，可動シリンダ３１内のワックス３５は，ハウジング３０の第１部分から速やかに受熱して膨張を開始し，チョーク弁１９の開弁を早めて混合気の過濃化を効果的に抑えることができる。また暖機運転の進行に伴ない可動シリンダ３１がハウジング３０の第１部分３０ａから第２部分３０ｂ側に移行するので，可動シリンダ３１内のワックス３５のハウジング３０からの受熱を，暖機運転の進行に伴い効果的に減少することができ，したがってチョーク弁１９の開弁速度を，暖機運転終了に近づくにつれて的確に遅くして，より安定した暖機運転を継続することができる。また暖機運転終了後はワックス３５の受熱が更に少なくなるから，ワックス３５の過熱劣化防止に一層寄与し得る。

またハウジング３０を，底部３０ａ′を有する熱良導性の第１部分３０ａと，この第１部分の，前記底部３０ａ′と反対側に結合される，断熱性の第２部分３０ｂとで構成したことで，エンジンＥの発生する熱は，主として第１部分３０ａを介して可動シリンダ３１内のワックス３５に伝達することになり，第１部分３０ａのみの形状及び配置の選定により，感温部２５の特性を変えることができ，エンジンＥの多機種への対応が容易である。

しかも断熱性の高い第２部分３０ｂと，出力部２６の第１レバー４１を軸支するブラケット１０ａとは，シリンダヘッド４及び気化器Ｃ間に介裝される断熱部材１０を利用して，それに一体に成形したので，専用の支持部材を用いることなく，感温部２５のハウジング３０及びブラケット１０ａをシリンダヘッド４に支持することができ，したがって部品点数の削減により簡単を簡素化し，オートチョーク装置Ａのコスト低減に寄与し得る。

尚，本発明は前記実施例に限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば，可動シリンダ３１を固定シリンダとしてハウジング３０の第１部分３０ａの底部３０ａ′に当接させ，固定ピストン３３を可動ピストンとしてリテーナ３７又はロッド４３に連結して，ワックス３５の熱膨張時，ピストン３３を前進させるようにすることもできる。

本発明に係る汎用エンジンの一部を縦断した正面図。 図１の要部拡大図。 図２の３−３線断面図。 図２の４−４線断面図。 図２の５−５線断面図。 図２の６−６線断面図。 図６に対応した作用説明図。 図６に対応した別の作用説明図。 図６に対応した更に別の作用説明図。 図６中の感温部の拡大図。 図１０に対応する作用説明図。

符号の説明

Ａ・・・・・オートチョーク装置
Ｃ・・・・・気化器
Ｅ・・・・・エンジン
４・・・・・シリンダヘッド
４ａ・・・・吸気ポートの周壁
４ｉ・・・・囲壁
６ｉ・・・・吸気ポート
１９・・・・チョーク弁
２５・・・・感温部
２６・・・・出力部
２７・・・・収容室

Claims (2)

1. エンジン（Ｅ）の発熱部に配置される感温部（２５）と，この感温部（２５）及び気化器（Ｃ）のチョーク弁（１９）間を連結し，感温部（２５）の受熱作動に応じてチョーク弁（１９）を開くように作動する出力部（２６）とを備える，気化器のオートチョーク装置において，
   前記感温部（２５）を，エンジン（Ｅ）のシリンダヘッド（４）に形成された吸気ポート（６ｉ）に近接して配置したことを特徴とする，気化器のオートチョーク装置。
2. 請求項１記載の気化器のオートチョーク装置において，
   前記シリンダヘッド（４）に，前記吸気ポート（６ｉ）の周壁（４ａ）と，この周壁（４ａ）の一側から起立する囲壁（４ｂ）とで画成される収容室（２７）を形成し，この収容室（２７）に前記感温部（２５）を配置したことを特徴とする，気化器のオートチョーク装置。
   

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