JP2012140878A - 気化器のオートチョーク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電気アクチュエータと、該電気アクチュエータが発揮する動力で駆動されてチョーク弁を開閉するチヨーク弁開閉機構と、前記電気アクチュエータの作動を制御する制御手段とを備える気化器のオートチョーク装置において、極低温状態でのエンジン停止時にチヨーク弁が全閉状態で凍結、固着することがないようにする。
【解決手段】バッテリから電力を供給される制御手段が、エンジン停止時にチヨーク弁１４を半開位置とするとともにエンジンのクランキング開始時にチヨーク弁１４を全閉位置とするように電気アクチュエータ１７およびチョーク弁開閉機構１９を作動せしめる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、電気アクチュエータと、該電気アクチュエータが発揮する動力で駆動されてチョーク弁を開閉するチヨーク弁開閉機構と、前記電気アクチュエータの作動を制御する制御手段とを備える気化器のオートチョーク装置に関し、特に、汎用エンジンに好適に用いられる気化器のオートチョーク装置に関する。

電気アクチュエータが発揮する動力でチョーク弁を開閉駆動するようにした気化器のオートチョーク装置が、特許文献１で既に知られている。

特開２００７−２７５２号公報

ところで、上記特許文献１で開示された気化器のオートチョーク装置では、エンジンの停止時にチヨーク弁は全閉状態となる。このため極低温、高湿度で使用される除雪機等の汎用エンジンの気化器では、全閉状態にあるチヨーク弁の弁軸が凍結、固着してしまう可能性があり、そのような状態でエンジンの始動操作を行うと、始動直後の要求空気量が足らず、回転も上がらないので負荷を入れるとエンストしてしまい、商品性に大きな影響がでる。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、極低温状態でのエンジン停止時にチヨーク弁が全閉状態で凍結、固着することがない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、電気アクチュエータと、該電気アクチュエータが発揮する動力で駆動されてチョーク弁を開閉するチヨーク弁開閉機構と、前記電気アクチュエータの作動を制御する制御手段とを備える気化器のオートチョーク装置において、前記制御手段および前記電気アクチュエータに電力を供給するバッテリを含み、前記制御手段が、エンジン停止時に前記チヨーク弁を半開位置とするとともにエンジンのクランキング開始時に前記チヨーク弁を全閉位置とするように前記電気アクチュエータおよび前記チョーク弁開閉機構を作動せしめることを第１の特徴とする。

また本発明は、第１の特徴の構成に加えて、前記電気アクチュエータの作動に応じてスロットル弁を開閉するようにして前記電気アクチュエータおよび前記スロットル弁間に設けられるスロットル弁開閉機構を含み、前記チヨーク弁開閉機構が、前記スロットル弁開閉機構の一部を構成する作動部材に設けられたカムを構成要素の１つとして前記作動部材および前記チヨーク弁間に設けられ、前記カムが、エンジンの暖機状態では前記スロットル弁の開度に応じて全閉および半開位置間で前記チョーク弁を作動せしめるように形成されることを第２の特徴とする。

本発明は、第１または第２の特徴の構成に加えて、前記チヨーク弁開閉機構とは独立して前記チョーク弁を周囲温度に応じて開き側に駆動する感温アクチュエータを含むことを第３の特徴とする。

本発明は、第１〜第３の特徴の構成のいずれかに加えて、前記チョーク弁が全閉および半開位置間にある状態での急激な負荷の増大に応じて前記チョーク弁を開き側に回動させるリリーフ機構を含むことを第４の特徴とする。

さらに本発明は、第１〜第４の特徴の構成のいずれかに加えて、前記チヨーク弁を気化器の外部から閉じ側に手動操作で回動し得るチヨーク弁強制閉弁手段を備えることを第５の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば、エンジンの停止時にチヨーク弁は半開位置にあり、エンジンのクランキング開始時に全閉位置となるので、エンジン停止時にチヨーク弁の弁軸が凍結、固着したとしても、エンジンの始動直後の要求空気量が足りなくなることはなく、エンストが生じることを回避して商品性の向上を図ることができる。

また本発明の第２の特徴によれば、スロットル弁を開閉するスロットル弁開閉機構と、チヨーク弁開閉機構とで電気アクチュエータを共通化して部品点数の低減およびコンパクト化を図ることができ、しかもチヨーク弁開閉機構は、エンジンの暖機状態でのスロットル弁の開度に応じて全閉および半開位置間でチョーク弁を作動せしめるので、エンジンの暖機状態でチヨーク弁の開度をスロットル弁の開度に適合させてエンジン始動を良好なものとすることができる。

本発明の第３の特徴によれば、チヨーク弁が、周囲温度に応じて感温アクチュエータによって開き側に駆動されるので、周囲温度に応じてチョーク弁の開度が調整され、外部環境に応じた始動とすることができる。

本発明の第４の特徴によれば、チョーク弁が全閉および半開位置間にある状態で、急激な負荷の増大が生じたときには、リリーフ機構によってチョーク弁が開き側に回動するので、負荷に応じて空燃比の調整を行うことができる。

さらに本発明の第５の特徴によれば、チヨーク弁をチヨーク弁強制閉弁手段によって閉じ側に回動することができるので、半開状態でチヨーク弁の弁軸が凍結、固着していたとしてもチヨーク弁の閉じ側に強制的に回動することで凍結、固着状態を解除することができる。

エンジン停止時の気化器の正面図であって図２の１矢視図である。 図１の２−２線から見た側面図である。 図１の３−３線拡大断面図である。 チヨーク弁開閉機構の一部を図２と同一方向から見て示す図である。 制御系の構成を示す図である。 エンジンのクランキング開始時の図３に対応した断面図である。 エンジンの暖機時の図３に対応した断面図である。 エンジンの暖機完了時の図３に対応した断面図である。

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面を参照しながら説明すると、先ず図１〜図３において、この気化器は、極低温、高湿度で使用される除雪機等の汎用エンジン用のものであり、その気化器本体１１に設けられる吸気道１２には、吸気方向１３に沿う上流側から順に、バタフライ形のチヨーク弁１４と、バタフライ形のスロットル弁１５とが配設され、チヨーク弁１４は、前記吸気道１２を横切るようにして前記気化器本体１１に回動可能に支承されるチヨーク弁軸１４ａに固着され、前記スロットル弁１５は、前記吸気道１２を横切るようにして前記気化器本体１１に回動可能に支承されるスロットル弁軸１５ａに固着される。

図２に注目して、前記気化器本体１１には、前記吸気道１２の側方に配置される収容凹部１６が気化器本体１１の一側面に開放するようにして設けられており、該収容凹部１６の開放端は、前記気化器本体１１に着脱可能に取付けられる蓋部材（図示せず）で閉じられる。

前記収容凹部１６には、電気アクチュエータである電動モータ１７と、該電動モータ１７の作動に応じて前記スロットル弁１５を開閉するようにして前記電動モータ１７および前記スロットル弁１５のスロットル弁軸１５ａ間に設けられるスロットル弁開閉機構１８と、前記電動モータ１７が発揮する動力で駆動されて前記チヨーク弁１４を開閉するチヨーク弁開閉機構１９とが収容される。

前記電動モータ１７は、そのモータ軸２１を前記チヨーク弁軸１４ａおよび前記スロットル弁軸１５ａの軸線と平行にして前記収容凹部１６内に収容、固定される。また前記スロットル弁開閉機構１８は、前記電動モータ１７のモータ軸２１に設けられる駆動ギヤ２２と、該駆動ギヤ２２に噛合する第１アイドルギヤ２３と、第１アイドルギヤ２３と一体に回転する第２アイドルギヤ２４と、前記スロットル弁軸１５ａに固着されて第２アイドルギヤ２４に噛合する被動ギヤ２５とから成り、第１および第２アイドルギヤ２３，２４は、前記モータ軸２１と平行な軸線を有して前記気化器本体１１に設けられる第１支軸２６で回動可能に支承されるギヤ部材２７に共通に設けられるセクタギヤであり、前記被動ギヤ２５もセクタギヤとして形成される。

また前記チヨーク弁開閉機構１９は、前記スロットル弁開閉機構１８の一部を構成する作動部材である前記ギヤ部材２７に設けられたカム２８を構成要素の１つとして前記ギヤ部材２７および前記チヨーク弁１４のチヨーク弁軸１４ａ間に設けられ、前記カム２８は、第１支軸２６の周囲で前記ギヤ部材２７の内面側に形成される。

図４を併せて参照して、前記チョーク弁開閉機構１９は、第１支軸２６と平行な軸線を有して前記気化器本体１１に設けられる第２支軸２９で回動可能に支承されるとともに前記カム２８に摺接するカム摺接部３０ａを有するカムホロア３０と、一端部が第２支軸２９で回動可能に支承される第１アーム３１と、第１アーム３１の基端部および前記カムホロア３０間に設けられるねじりばね３２と、前記チヨーク弁軸１４ａに固着されるとともに第１アーム３１の他端部に連動、連結される第２アーム３３とを備える。

第１アーム３１は、第２支軸２９の半径方向に沿って長く形成されており、第１アーム３１の他端部には、第２支軸２９の半径方向に沿って長く延びる長孔３４が設けらる。一方、第２アーム３３は、第２支軸２９で中間部が回動可能に支承されるようにして略Ｖ字状に形成されており、第２アーム３３の一端部に設けられるピン３５が前記長孔３４に挿通されることで第１および第２アーム３１，３３が連動、連結される。而して第１アーム３１が第２支軸２９の軸線まわりに図２および図４の反時計方向である開き方向３７（図４参照）に回動することによって第２アーム３３が図２および図４の時計方向に回動し、それによりチヨーク弁１４が開き側に回動駆動されることになる。

また前記カムホロア３０は、前記電動モータ１７が前記スロットル弁１５を開き側に回動する方向に作動して、前記ギヤ部材２７が図２の反時計方向に回動したときに、該ギヤ部材２７に設けられたカム２８にカム摺接部３０ａが摺接することで、第２支軸２９の軸線まわりに図２の反時計方向に回動するものであり、第２支軸２９を囲繞する前記ねじりばね３２は、前記カムホロア３０をそのカム摺接部３０ａが前記カム２８に摺接する側すなわち図２の時計方向に付勢し、第１アーム３１を第２支軸２９の軸線まわりに図２の反時計方向に回動付勢するばね力を発揮するものであり、カムホロア３０および第１アーム３１には、前記ねじりばね３２が発揮するばね力によって相互に当接する当接面３０ｂ，３１ａがそれぞれ設けられる。

而して前記ギヤ部材２７の回動によって前記カムホロア３０が図２の反時計方向に回動したときには、ねじりばね３２が発揮するばね力によって第１アーム３１が前記カムホロア３０に追随するように回動し、前記カム摺接部３０ａが前記カム２８に摺接している状態で、第１アーム３１が図２の時計方向すなわちチヨーク弁１４の開き方向に回動したときには、第１アーム３１だけが図２の時計方向に回動する。

ところで、図２および図３で明示するように、チョーク弁軸１４ａは、吸気道１２の中心から一側にオフセットした位置に配置されており、チヨーク弁１４は、その全閉状態では、チヨーク弁１４の回転半径の大きい側が、その回転半径の小さい側よりの吸気道１２の下流側にくるように吸気道１２の中心軸線に対して傾斜した状態となる。このためチヨーク弁開閉機構１９が、チヨーク弁１４を全閉および半開位置間の開度としているときに、エンジンの吸気負圧が急激に増大して所定値を超えると、吸気負圧によってチヨーク弁１４の回転半径の大きい側に作用する回転モーメントと、吸気負圧によってチヨーク弁１４の回転半径の小さい側に作用する回転モーメントとの差が、前記ねじりばね３２による回転モーメントとバランスするところまでチヨーク弁１４が開くことになる。すなわち第１アーム３１および前記ねじりばね３２は、前記チョーク弁１４が全閉および半開位置間にある状態での急激な負荷の増大に応じて前記チョーク弁１４を開き側に回動させるリリーフ機構３６を構成することになる。

また前記気化器本体１１の収容凹部１６には、周囲温度に応じて作動する感温アクチュエータ４０が収容、固定されるものであり、この感温アクチュエータ４０は、図示しないワックスを内蔵したケース４１からピストン４２が突出されて成り、周囲温度の上昇に応じて前記ケース４１からの前記ピストン４２の突出量が大きくなるものである。

而して前記ピストン４２の先端部は、カムホロア３０に設けられた受圧部３０ｃに当接可能であり、前記ピストン４２で前記受圧部３０ｃが押されるのに伴って前記カムホロア３０は第２支軸２９の軸線まわりに図２の反時計方向に回動することになり、感温アクチュエータ４０は、チヨーク弁開閉機構１９とは独立して前記チヨーク弁１４を開き側に駆動することができる。

また気化器本体１１には、前記チヨーク弁１４を気化器の外部から閉じ側に手動操作で回動し得るチヨーク弁強制閉弁手段４３が付設されるものであり、このチヨーク弁強制閉弁手段４３は、前記気化器本体１１に設けられる第３支軸４４で中間部が回動可能に支承される操作レバー４５と、前記収容凹部１６内で前記操作レバー４５の一端部を当接可能として第２アーム３３の他端部に設けられる受圧ピン４６と、操作レバー４５の一端部を前記受圧ピン４６から離間させる側に前記操作レバー４５を付勢するようにして前記気化器本体１１および前記操作レバー４５間に設けられる戻しばね（図示せず）とを備える。而して前記気化器本体１１から外部に突出した前記操作レバー４５の他端部に操作力を及ぼすことで、操作レバー４５はその一端部を第２アーム３３の受圧ピン４６に当接させて第２アーム３３を図２の反時計方すなわちチヨーク弁１４の閉じ側に強制回動することができる。

図５において、前記電動モータ１７の作動は、エンジンの回転状態を検出する回転数検出手段４７の検出値に基づいて制御手段４８により制御されるものであり、制御手段４８および前記電動モータ１７にはバッテリ４９から電力が供給される。

而して制御手段４８は、エンジン停止時には前記電動モータ１７の作動を制御することで、図２および図３で示すように、前記スロットル弁１５を全開位置とするとともに前記チヨーク弁１４を半開位置とするようにスロットル弁開閉機構１８およびチヨーク弁開閉機構１９を作動せしめ、エンジンのクランキング開始時には前記電動モータ１７の作動を制御することで、図６で示すように、前記スロットル弁１５をオーバー全開位置とするとともに前記チヨーク弁１４を全閉位置とするようにスロットル弁開閉機構１８およびチヨーク弁開閉機構１９を作動せしめ、エンジンの暖機状態では、前記電動モータ１７の作動を制御することで、図７で示すように、前記スロットル弁１５の開度を変化させるように前記スロットル弁開閉機構１８を作動せしめ、それに応じたチヨーク弁開閉機構１９の作動によって前記チヨーク弁１４が、前記スロットル弁１５の開度に応じて全閉および半開位置間で回動するように前記カム２８が形成されている。

次にこの実施の形態の作用について説明すると、バッテリ４９から電力を供給される制御手段４８は、エンジン停止時にチヨーク弁１４を半開位置とするとともにエンジンのクランキング開始時に前記チヨーク弁１４を全閉位置とするように電動モータ１７およびチョーク弁開閉機構１９を作動せしめるので、エンジン停止時にチヨーク弁１４のチヨーク弁軸１４ａが凍結、固着したとしても、エンジンの始動直後の要求空気量が足りなくなることはなく、エンストが生じることを回避して商品性の向上を図ることができる。

しかもチヨーク弁強制閉弁手段４３によってチヨーク弁１４を気化器の外部から閉じ側に手動操作で回動することができるので、半開状態でチヨーク弁１４の弁軸１４ａが凍結、固着していたとしてもチヨーク弁１４の閉じ側に強制的に回動することで凍結、固着状態を解除することができる。

また電動モータ１７の作動に応じて前記スロットル弁１５を開閉するスロットル弁開閉機構１８が電動モータ１７および前記スロットル弁１５間に設けられており、チヨーク弁開閉機構１９が、前記スロットル弁開閉機構１８の一部を構成するギヤ部材２７に設けられたカム２８を構成要素の１つとして前記ギヤ部材２７および前記チヨーク弁１４間に設けられるので、スロットル弁開閉機構１８およびチヨーク弁開閉機構１９で電動モータ１７を共通化して部品点数の低減およびコンパクト化を図ることができる。

またチヨーク弁開閉機構１９のカム２８が、エンジンの暖機状態では前記スロットル弁１５の開度に応じて全閉および半開位置間で前記チョーク弁１４を作動せしめるように形成されるので、エンジンの暖機状態でチヨーク弁１４の開度をスロットル弁１５の開度に適合させてエンジン始動を良好なものとすることができる。

また前記チョーク弁１４は、チヨーク弁開閉機構１９とは独立して作動する感温アクチュエータ４０によって周囲温度に応じて開き側に駆動されるものであり、暖機完了時には図８で示すように、チョーク弁１４は全開状態に維持され、周囲温度に応じてチョーク弁１４の開度を調整して外部環境に応じた始動とすることができる。

さらに前記チョーク弁１４が、エンジンの暖機運転状態で全閉および半開位置間にある状態で、急激な負荷の増大が生じた時には、リリーフ機構３６の働きによって前記チョーク弁１４は開き側に回動せしめられ、それによって負荷に応じて空燃比の調整を行うことができる。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。

１４・・・チヨーク弁
１５・・・スロットル弁
１７・・・電気アクチュエータである電動モータ
１８・・・スロットル弁開閉機構
１９・・・チヨーク弁開閉機構
２７・・・作動部材であるギヤ部材
２８・・・カム
３６・・・リリーフ機構
４０・・・感温アクチュエータ
４３・・・チヨーク弁強制閉弁手段
４８・・・制御手段
４９・・・バッテリ

しかもチヨーク弁強制閉弁手段４３によってチヨーク弁１４を気化器の外部から閉じ側に手動操作で回動することができるので、半開状態でチヨーク弁１４のチヨーク弁軸１４ａが凍結、固着していたとしてもチヨーク弁１４の閉じ側に強制的に回動することで凍結、固着状態を解除することができる。

Claims (5)

1. 電気アクチュエータ（１７）と、該電気アクチュエータ（１７）が発揮する動力で駆動されてチョーク弁（１４）を開閉するチヨーク弁開閉機構（１９）と、前記電気アクチュエータ（１７）の作動を制御する制御手段（４８）とを備える気化器のオートチョーク装置において、前記制御手段（４）および前記電気アクチュエータ（１７）に電力を供給するバッテリ（４９）を含み、前記制御手段（４８）が、エンジン停止時に前記チヨーク弁（１４）を半開位置とするとともにエンジンのクランキング開始時に前記チヨーク弁（１４）を全閉位置とするように前記電気アクチュエータ（１７）および前記チョーク弁開閉機構（１９）を作動せしめることを特徴とする気化器のオートチョーク装置。
2. 前記電気アクチュエータ（１７）の作動に応じてスロットル弁（１５）を開閉するようにして前記電気アクチュエータ（１７）および前記スロットル弁（１５）間に設けられるスロットル弁開閉機構（１８）を含み、前記チヨーク弁開閉機構（１９）が、前記スロットル弁開閉機構（１８）の一部を構成する作動部材（２７）に設けられたカム（２８）を構成要素の１つとして前記作動部材（２７）および前記チヨーク弁（１４）間に設けられ、前記カム（２８）が、エンジンの暖機状態では前記スロットル弁（１５）の開度に応じて全閉および半開位置間で前記チョーク弁（１４）を作動せしめるように形成されることを特徴とする請求項１記載の気化器のオートチョーク装置。
3. 前記チヨーク弁開閉機構（１９）とは独立して前記チョーク弁（１４）を周囲温度に応じて開き側に駆動する感温アクチュエータ（４０）を含むことを特徴とする請求項１または２記載の気化器のオートチョーク装置。
4. 前記チョーク弁（１４）が全閉および半開位置間にある状態での急激な負荷の増大に応じて前記チョーク弁（１４）を開き側に回動させるリリーフ機構（３６）を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の気化器のオートチョーク装置。
5. 前記チヨーク弁（１４）を気化器の外部から閉じ側に手動操作で回動し得るチヨーク弁強制閉弁手段（４３）を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の気化器のオートチョーク装置。

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