特開 2017-25809 キャブレターの支持構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2017-25809(P2017-25809A)

(43)【公開日】2017年2月2日

(54)【発明の名称】キャブレターの支持構造

(51)【国際特許分類】

   F02M 17/34 20060101AFI20170113BHJP

   F02M 15/06 20060101ALI20170113BHJP

   F02M 17/40 20060101ALI20170113BHJP

【ＦＩ】

   F02M17/34 E

   F02M15/06 E

   F02M17/40 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2015-145951(P2015-145951)

(22)【出願日】2015年7月23日

(71)【出願人】

【識別番号】591278998

【氏名又は名称】コスモテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100076163

【弁理士】

【氏名又は名称】嶋 宣之

(72)【発明者】

【氏名】緑川 昌廣

(72)【発明者】

【氏名】和田 平

(57)【要約】

【課題】 エンジン停止後の再始動を速やかにできるキャブレターの支持構造を提供すること。
【解決手段】 ガソリンエンジン１と、このガソリンエンジン１と隣接するキャブレター２とを備え、一端を上記ガソリンエンジン１に固定したボルトで上記キャブレター２をガソリンエンジン１に固定するキャブレター２の支持構造を前提とし、エンジニアリングプラスチックで構成したボルト９を用いるなどして、上記ボルト９とキャブレター２との接触部分３ｅ，３ｆに断熱性を保持させた。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガソリンエンジンと、このガソリンエンジンと隣接するキャブレターとを備え、一端を上記ガソリンエンジンに固定したボルトで上記キャブレターをエンジンに固定したキャブレターの支持構造であって、上記ボルトとキャブレターとの接触部分に断熱性を保持させたキャブレターの支持構造。

【請求項2】

キャブレターに対する上記ボルトの接触部分は、断熱性の高いエンジニアリングプラスチックからなる請求項１に記載のキャブレターの支持構造。

【請求項3】

キャブレターに対する上記ボルトの接触部分は、その周囲を断熱性の高い樹脂で被覆した請求項１に記載のキャブレターの支持構造。

【請求項4】

上記キャブレターに上記ボルトを貫通させるボルト孔を形成し、このボルト孔に断熱性を備えたブッシュをはめ込んでなる請求項１〜３のいずれか１に記載のキャブレターの支持構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、エンジンに燃料を供給するためのキャブレターを支持する支持構造に関する。

【背景技術】

【0002】

小型エンジンで、ガソリンに適量のエアを混合して燃焼に適した割合にした混合ガスをエンジンに供給する装置としてキャブレターがある。このキャブレターは、霧吹きの原理を利用したもので、噴霧エアの勢いに応じてガソリンが自動的に吸い出されて、ガソリンとエアとを混合した混合ガスをエンジンに対して供給するものである。
図５には小型エンジンの一部を示しているが、エンジンブロック１において混合ガスを吸い込む吸込み口１ａを開口させた側面１ｂにキャブレター２を取り付ける。この図５は、上記キャブレター２を取り付ける過程で、エンジンブロック１の側面１ｂに上記キャブレター２を密着させる前の状態を示している。

【0003】

上記キャブレター２は、内部に気体通路を設け、エアとガソリンとを混合する混合部３と、この混合部３の下方に設け、ガソリンを貯蔵した燃料カップ４とからなる。この燃料カップ４は、上記混合部３の気体通路に連通している。
上記混合部３には、上記気体通路の両端に吸気口３ａと排気口３ｂとを備えている。上記吸気口３ａには図示しないエアフィルタを介してエアを供給し、この吸気口３ａから供給されたエアによって、上記燃料カップ４からガソリンを吸い込んで混合ガスとし、これを上記排気口３ｂから上記エンジンブロック１の吸込み口１ａに供給するようにしている。

【0004】

さらに、キャブレター２の混合部３の外周であって、上記気体通路を挟んだ両側それぞれに、一対のフランジ部３ｃ，３ｄを備えている。
これらフランジ部３ｃ，３ｄにはボルト孔３ｅ，３ｆが形成されている。これらボルト孔３ｅ，３ｆに、上記エンジンブロック１に固定された金属製のボルト５を貫通させる。このボルト５は、両端にねじ部５ａを形成したもので、その一端を上記エンジンブロック１に形成されたねじ孔に固定し、上記フランジ部３ｃ，３ｄを貫通した他方のねじ部５ａには、図示しないナットを締め付け、一対のボルト５，５によってキャブレター２をエンジンブロック１に固定するようにしている。
このとき、上記ボルト５は、上記ボルト孔３ｅ，３ｆの内周に接触しているが、その他の部分においてはキャブレター２との間に空間を保持している。

【0005】

また、上記キャブレター２を、上記エンジンブロック１の側面１ｂに取り付ける際には、上記混合部３の端面とエンジンブロック１の側面１ｂとの間に樹脂製の断熱プレート６を介在させている。
なお、図５中の符号７は、上記吸気口３ａの開度を調整するためのエア調整バルブの弁体であり、符号８は上記燃料カップ４に燃料を供給するための燃料供給口である。
そして、このようなエンジンにおいては、エンジンによって駆動する図示しない冷却ファンが設けられ、エンジンブロック１及びキャブレター２の温度上昇を抑えるようにしている。

【0006】

上記のように、断熱プレート６を設けて、エンジンブロック１からの熱がキャブレター２に伝わりにくくしたり、冷却ファンを設けたりしているのは、次の理由からである。
キャブレター２の混合部３では、気体通路に吸い込まれたガソリンとエアとによって混合ガスが生成されるが、この混合ガス中のガソリン濃度にはエンジンでの燃焼に適した濃度がある。もし、上記混合部３や燃料カップ４の温度が、エンジンの温度によって上昇すれば、ガソリンが気化しやすくなるので、圧力が変化して上記混合ガス中のガソリン濃度が変化してしまう。ガソリン濃度が変化して、燃焼に適した適正濃度範囲から外れてしまうと、それを供給されたエンジン側では不完全燃焼になったり、エンストしてしまったりすることが起こる。そのため、上記のように断熱プレート６を設けたり、冷却ファンを設けたりして、キャブレター２側の温度が上昇しないようにしているのである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０００−１０４５２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

図５に示す従来例では、エンジンの運転中には冷却ファンが作動している。そのため、運転中にはキャブレター２の温度上昇が抑えられ、混合ガスの比率を適正に保つことができる。
しかし、エンジンが停止したときには、冷却ファンが停止してしまうため、エンジンブロック１の温度が上昇してしまう。エンジンブロック１が高温になると、その温度がキャブレター２に伝達されてキャブレター２も高温になってしまう。キャブレター２、特に燃料カップ４が高温になれば、上記したように混合ガス中のガソリン濃度を適正濃度に保つことが難しくなってしまう。

【0009】

そのため、運転したエンジンを停止して、エンジンブロック１が高温になった場合には、それによって高温になったキャブレター２の温度が下がるまでは、エンジンを始動させることができなかった。つまり、必要なときにエンジンの再始動ができないという問題があった。
この発明の目的は、ガソリンエンジンの再始動を速やかに行なうことができるキャブレターの支持構造を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

第１の発明は、ガソリンエンジンと、このガソリンエンジンと隣接するキャブレターとを備え、一端を上記ガソリンエンジンに固定したボルトで上記キャブレターをエンジンに固定したキャブレターの支持構造であって、上記ボルトとキャブレターとの接触部分に断熱性を保持させたことを特徴とする。
上記ボルトの接触部分には、ボルトを貫通させるボルト孔だけでなく、ボルトの外周が接触する部分全てが含まれる。

【0011】

第２の発明は、キャブレターに対する上記ボルトの接触部分は、断熱性の高いエンジニアリングプラスチックからなることを特徴とする。

【0012】

第３の発明は、キャブレターに対する上記ボルトの接触部分は、その周囲を断熱性の高い樹脂で被覆したことを特徴とする。

【0013】

第４の発明は、上記キャブレターに上記ボルトを貫通させるボルト孔を形成し、このボルト孔に断熱性を備えたブッシュをはめ込んでなることを特徴とする。

【発明の効果】

【0014】

第１の発明によれば、高温になったエンジンの熱が固定用のボルトの接触部分からキャブレターに伝達されにくくなるため、エンジンが停止して冷却ファンが停止したとしても、キャブレターが高温になることがない。
そのため、エンジン停止直後であっても、キャブレターで生成される混合ガスのガソリン濃度を適正に保つことができ、エンジンの再始動が可能になる。

【0015】

第２の発明では、ボルトにおけるキャブレターとの接触部分を断熱性の高いエンジニアリングプラスチックで構成することによって、エンジンの熱がボルトを介してキャブレターに伝わることを防止できる。

【0016】

第３の発明によれば、ボルトの接触部分に被覆した断熱性の高い樹脂で、エンジンの熱がキャブレターに伝わることを防止できる。
また、既存の金属製のボルトにおけるキャブレターとの接触部分に、断熱性の高い樹脂を被覆するだけで足りるので、ボルトとして必要な引っ張り強度は金属で実現することができる。ボルトを被覆する樹脂で強度を実現する必要がないため、被覆用の樹脂には断熱性があればよく、ボルト全体を形成するためのエンジニアリングプラスチックよりも安価な材料を使用できる。
さらに、樹脂の被覆は、樹脂のコーティングや、熱収縮性樹脂の筒を被せるといった方法で実現でき、加工も容易である。

【0017】

第４の発明では、ボルト孔に設けたブッシュによって、ボルトを介してエンジンからキャブレターへ伝わる熱を少なくできる。そのため、ボルトは従来のものを使用することもできる。
また、ボルトにも断熱性を保持させれば、ボルトとブッシュとによってさらに断熱性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】第１実施形態の全体構成を示す概略図である。

【図2】エンジンの再起動実験の実験結果を示した表である。

【図3】第２実施形態の部分断面図である。

【図4】第３実施形態の部分断面図である。

【図5】一般的な小型エンジンにおけるキャブレターの支持構造を示した斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

図１は、この発明の第１実施形態の構成を示す概略図である。
この第１実施形態は、エンジンブロック１にキャブレター２を固定するためのボルト９がエンジニアリングプラスチック（以降「エンプラ」という）製である以外は、上記従来例と同じである。この第１実施形態において、上記従来例と同じ構成要素には、図５と同じ符号を用いるとともに以下の説明にも図５を参照する。

【0020】

この第１実施形態は、図１に示すようにエンジンブロック１に一端を固定したエンプラ製のボルト９を、キャブレター２のフランジ部３ｃ，３ｄのボルト孔３ｅ，３ｆを貫通させ、さらにエアフィルタケース１０を貫通させ、ねじ部にナット１１を締め付けて固定している。
また、この第１実施形態でも、エンジンブロック１とキャブレター２との間には従来例と同様に断熱プレート６を介在させている。
なお、図１中の符号１２は、混合部３の吸気口３ａの開度を調整する弁体７（図５参照）を備えたエア調整バルブであり、符号１３は排気口３ｂから排出される混合ガス量を調整するための混合ガス調整バルブである。

【0021】

上記ボルト９の材質であるエンプラとしては、締結ボルトとしての機械的強度と耐熱性能を備えたもので、ここではポリエーテルエーテルケトンを用いている。ただし、フッ素系樹脂など、他のエンプラを用いてもよい。
このボルト９は、上記フランジ部３ｃ，３ｄのボルト孔３ｅ，３ｆの内周に接触し、上記ボルト孔３ｅ，３ｆの部分がこの発明の接触部分となる。
また、上記ボルト９を構成するエンプラの熱伝導率は、約０．３〔Ｗ／（ｍ・Ｋ）〕である。これは、鉄の４８〔Ｗ／（ｍ・Ｋ）〕、炭素鋼の３６〔Ｗ／（ｍ・Ｋ）〕〜５６〔Ｗ／（ｍ・Ｋ）〕と比べて圧倒的に小さい値である。
つまり、この第１実施形態では、ボルト９が上記接触部分において断熱性を発揮することになる。

【0022】

したがって、エンジン停止によってエンジンブロック１の温度が上昇しても、その熱がボルト９の接触部分である上記ボルト孔３ｅ，３ｆを介してキャブレター２へ伝達される熱量を抑えることができる。
もし、エンジン停止後にエンジンブロック１からキャブレター２へ伝達される熱量を少なくできれば、キャブレター２の温度上昇が抑えられるので、エンジン停止後に長時間待たなくても再始動ができるはずである。
そこで、上記エンプラ製のボルト９を用いたこの第１実施形態のキャブレター支持構造を用いた場合の、断熱効果を確認する実験を行なった。

【0023】

この確認実験では、３種類の装置Ａ〜Ｃを用いた。
装置Ａは、金属製のボルト５を用いてキャブレターを支持する従来例そのものである。
また、装置Ｂは、装置Ａにおけるエンジンブロック１の外周に断熱材を貼りつけたものである。このようにエンジンブロック１に断熱材を貼りつけたのは、エンジンブロック１の表面からの輻射熱がキャブレター２に伝わらないようにするためである。
さらに、装置Ｃは、上記エンプラ製のボルト９を用いたこの第１実施形態の装置である。この装置Ｃでは、エンジンブロック１の表面に断熱材を貼りつけていない。

【0024】

上記装置Ａ〜Ｃのそれぞれについて、以下の手順で実験を行なった。
（１）エンジン全負荷にして、１時間連続運転をする。
（２）エンジン温度の上昇が飽和状態になったことを確認し、エンジンを停止する。なお、エンジン停止とともに、冷却ファンが停止する。
（３）エンジン停止２０分後の燃料カップ４内のガソリンの温度を測定し、エンジン再始動のための操作を開始する。
エンジン再始動の操作をしても、エンジンが再始動しない場合には、連続して何回も再始動の操作を行なう。
また、上記手順（２）におけるエンジン温度は、エンジンオイルの温度を測定することによって確認している。エンジン温度上昇の飽和状態で、エンジンオイルは約１２０℃になっていた。
なお、実験環境は、戸外で、天候は晴れ、気温は２７℃であった。

【0025】

上記エンジンの再始動を開始するエンジン停止２０分後は、エンジンブロック１からの熱がキャブレター２に伝わって、燃料カップ４内の温度がピークに達する時間である。エンジン停止後２０分で燃料カップ４内の温度がピーク値に達することは、別の実験で確認済みである。
また、この実験でも燃料カップ４内のガソリンの温度を測定するために、燃料カップ４内に温度センサを設置している。

【0026】

実験結果を、図２の表に示している。
この表に示すように、従来例の装置Ａの場合には、エンジン停止２０分後における、燃料カップ４内のガソリン温度は７２℃で、エンジンの再始動はできなかった。再始動操作回数「不能」というのは、連続的に再始動操作を繰り返してもエンジンが始動できなかったことを示している。実際には、４０分間で２０回の始動操作を繰り返している。
そして、２０回目の始動が失敗に終わった後、さらに２０分以上放置することで燃料カップ４が自然冷却されてから、再始動することができた。つまり、従来例の装置Ａでは、一旦全負荷で運転したエンジンを停止したら、１時間以上放置しなければ、再始動することができないということである。

【0027】

装置Ｂの場合は、エンジン停止２０分後の燃料カップ４内のガソリン温度が６４℃であった。その後、エンジンの始動操作を繰り返したところ、１２回目の操作でエンジンを再始動させることができた。装置Ｂでは、再始動操作を開始してから、実際にエンジンが始動するまで２０分間かかった。
装置Ｂはエンジンブロック１に断熱材を貼り付けることによって、エンジンブロック１からの輻射熱の影響を小さくしている。その分、燃料カップ４内のガソリン温度は装置Ａよりも低くなり、再始動が可能になるまでの時間も短縮されている。ただし、エンジン停止後に直ちに再始動することはできなかった。

【0028】

一方、第１実施形態の装置Ｃの場合には、エンジン停止２０分後の燃料カップ４内のガソリン温度は４１℃であった。
そして、１回目の再始動操作によってエンジンを再始動させることができた。
以上の実験から、エンプラ製のボルト９を用いた第１実施形態のキャブレター支持構造を用いれば、エンジン停止後、直ちにエンジンを再始動できることが分かった。

【0029】

なお、上記実験ではエンジン停止２０分後から再始動を試みているが、エンジン停止２０分後に燃料カップ４内のガソリン温度がピークになるので、上記実験は、最も厳しい条件での確認実験になる。言い換えれば、上記第１実施形態の装置Ｃならば、エンジン停止後、いつでも１回で再始動できることになる。
また、上記装置Ｂのように、エンジンブロック１に断熱材を貼りつけただけでは十分な効果が得られなかったことから、エンジンブロック１から燃料カップ４への熱の伝達は、ボルトを介しての熱伝導が主であって、エンジンブロック１の表面からの輻射によるものはそれほどでもないことが想定される。したがって、エンジンブロック１に固定されたボルトとキャブレター２との接触部分での断熱が重要であることが分かった。
第１実施形態のように、エンプラ製のボルト９を用いれば、エンジンブロック１を断熱材で覆う必要もない。

【0030】

図３に示す第２実施形態は、金属製のボルト１４の外周に樹脂被膜１４ａを設けたものである。上記樹脂被膜１４ａは、熱収縮性のフッ素系樹脂チューブをボルト１４のねじ部以外の部分に被せてから加熱したもので、加熱後の上記樹脂被膜１４ａの厚みは約０．２〔ｍｍ〕である。
この第２実施形態は、エンプラ製のボルト９に替えて樹脂被膜１４ａを備えたボルト１４を用いた以外は、上記第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態と同様の構成要素には、図１，５と同じ符号を用いている。
図３には、上記混合部３における一方のフランジ部３ｃのボルト孔３ｅ部分のみを拡大して示しているが、上記樹脂被膜１４ａを備えたボルト１４はもう一方のフランジ部３ｄのボルト孔３ｆも貫通している。

【0031】

そして、この第２実施形態の装置についても、上記確認実験を行なったところ、第１実施形態の装置Ａと同様に、問題なく１回でエンジンの再始動ができた。
したがって、金属よりも熱伝導率の低い上記樹脂被膜１４ａが、キャブレター２との間の接触部分において十分な断熱性を発揮することを確認できた。
この第２実施形態では、ねじ部には樹脂被膜１４ａを設けていないので、両端のねじ部は従来のまま利用でき、エンジンブロック１やナット１１との結合にも影響を与えない。

【0032】

ただし、ねじ部を含めたボルトの全体を樹脂被膜１４ａで覆うようにしてもよい。あるいは、ボルトにおいて、上記ボルト孔３ｅ，３ｆと接触する部分のみに樹脂被膜１４ａを設けるようにしてもよい。
なお、上記接触部分には断熱性を備える必要があるので、キャブレター２側のボルト孔がボルトの軸方向に長さを有する場合には、その全長にわたって樹脂被膜１４ａが接触するように設ける必要がある。
さらに、断熱性を発揮する樹脂被膜１４ａは、断熱性の高い樹脂塗料の塗布や、樹脂膜の巻き付けなどによって形成してもよい。

【0033】

図４に示す第３実施形態は、ボルト孔３ｅ，３ｆに断熱性の高い樹脂製のブッシュ１５を設けたものである。このブッシュ１５に貫通させるボルトは従来例と同様の金属製のボルト５でもよい。その他の構成は、上記第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態と同様の構成要素には、図１，５と同じ符号を用いている。
この第３実施形態では、一端をエンジンブロック１に固定されたボルトとキャブレター２との接触部分であるボルト孔３ｅ，３ｆに上記ブッシュ１５によって断熱性をもたせている。
これにより、エンジン停止後の燃料カップ４の温度上昇を抑えて再始動を可能にすることができる。

【0034】

また、この第３実施形態の上記ブッシュ１５を貫通して上記キャブレター２を固定するボルトは、従来例の金属製のボルト５でもよいが、上記他の実施形態のようなエンプラ製のボルト９や樹脂被膜１４ａを備えたボルト１４を用いてもよい。上記第１実施形態のボルト９や第２実施形態のボルト１４を用いれば、さらに断熱性が高くなり、上記エンジンブロック１からキャブレター２へ熱伝導をさらに抑えることができる。その結果、上記燃料カップ４内のガソリン温度の上昇も抑えられて、再始動がより確実にできるようになる。

【0035】

なお、上記第１〜３実施形態では、ボルト孔を接触部分としているが、ボルト孔以外の部分でも、ボルトとキャブレター２とが接触する個所があれば、その接触部分にも断熱性を保持させる必要がある。もし、フランジ部３ｃ，３ｄ間（図１，５参照）で、キャブレター２の混合部３にボルトが接触する部分がある場合には、その接触部分にも断熱性を保持させるようにする。例えば、第１，２実施形態のボルト５，１４ように、フランジ部３ｃ，３ｄ間においてもボルト側に断熱性を保持させればよい。

【産業上の利用可能性】

【0036】

この発明は、キャブレターを用いた様々な小型のガソリンエンジンに適用可能である。

【符号の説明】

【0037】

１ エンジンブロック
２ キャブレター
３ 混合部
３ｅ ボルト孔
３ｆ ボルト孔
４ 燃料カップ
９ ボルト
１１ ナット
１４ ボルト
１４ａ 樹脂被膜
１５ ブッシュ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】