JPS6232277A - 内燃機関用燃料計量装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 ゛本発明は内燃機関への燃料を計量する装置に係り、よ
り詳細にはエンジンの負荷に応じ任意所定量の燃料を計
量してその計量した燃料を計量室からパルス状の空気で
送り出すことのできる内燃機開用燃料計量装置に関する
。 〔従来技術および問題点〕 米国特許第４，５５４，９４５号（％許権者は本願に同
じ）に記載の燃料計量装置は計量室から送り出す燃料の
量を変化させるものであり、この燃料の吐出は計量棒に
よって行ない、この計量棒は上記計量室の中で延びると
共にこの計量室の外部のアクチュエータに接続される。 これによって計量棒の上記計量室の中に突き出ろ程度は
燃料所要量に応じて変化することができる。この計量棒
の移動は高い精度で制御する必要があり、通常の作動条
件の下では上記燃料を正確に計量するために必要な計量
棒のｓ！ｌ！ｌＪ量は比較的少なくて済み、時間的には
数ミ’）秒の程度である。またエンジンの運転条件が過
渡期にある時、たとえば急速加速のような時には、上記
計量棒を極めて短時間に移動範囲のほとんど全部にわた
って移動させることが必要になる。これはエンジンの負
荷の大幅な変化に追随させるためである。この運転のパ
ラメータは、燃料所要量の変化に応じて計量棒の位置を
大幅に変化させる上で、慣性や摩擦力によるいちじるし
く悪影響を与える。 このような要求に応えるために、計量棒を支持する装置
が丁でに提案されている。この装置は計量棒を比較的自
由に動くベアリングで支えることにより計量棒に作用す
る摩擦力を減らす構造である。この計量棒を自由に支持
す、る構造によって計量棒の製造が容易になる。それは
計量棒とベアリングまたは（および）この計量棒をエン
ジンの燃料要求量に応じて始動させる機構との整列誤差
を広げ得るからである。また、このような提案されてい
る構造では密着整合型のシール部材が計量棒に設けてな
く、そのために計量室と計量棒との間から燃料あるいは
空気が漏出する。したがってこの漏出物を入れて大気中
に出るのを防ぐ必要がある。そのためにこの装置を取り
付けた乗物たとえば自動庫の燃料系統に、上記漏出物を
捕捉収容するトラップをつけなければならず、従って基
本的な燃料系統に導入しなければならない燃料蒸気の量
がいくつかの原因で減少する。 〔発明の目的〕 以上説明した燃料系統の作動に関する問題点は最近にな
って提案された装置でも除去することが困難である。そ
こで本発明は上記問題点をほぼ完全に除去し、あるいは
少なくともかなり大幅に軽減できる内燃機関用燃料計量
装置を提供することを目的とする。 〔発明の概要〕 上記目的は本発明に基く次の内燃機関用燃料計量装置に
よって達成される。すなわち、この内燃機関用燃料計量
装置は、上記内燃機関に次々に送り込む燃料を保持する
計量室と、この計量室の内部に突出し、この計量室に対
して直線運動を行ない、この直線運動により上記計量室
の中に突出する範囲を変えることにより上記計量室から
エンジンに送り込む燃料の量を制御する強固な部材と、
非伸展性で可撓性を有し、上記強固な部材に保持され、
アクチュエータ装置と組み合わされて上記強固な部材に
対してエンジンの要求する燃料の変化に応じた運動を伝
達する構造である。 上記非伸展性の可撓性材料は上記アクチュエータ装置と
組み合わされて上記強固な部材の移動範囲の限界を必要
に応じて設定するよ５１１Ｃするのが便利である。この
可撓性部材とアクチュエータ装置との結合は上記計量装
置によって、たとえば上記可撓性部材を上記計量室の中
で、吐出する燃料の量を最少にする位置に設定する等の
方法により校正して調節することができる。この強固な
部材の位置の設定は多数の計量装置を１箇のアクチュエ
ータ装置で作動させる場合、たとえば多シリンダー型エ
ンジンにおいて特に重要である。 クランプ装置は、上記可撓性部材をアクチュエータ装置
に結合させるために設けるのが好ましく、上記計量装置
の校正中に、上記強固な部材を計量室の上記データに基
く位置の近傍に置き、上記可撓性部材を比較的小さい力
で固定する。これによって上記可撓性部材が上記アクチ
ュエータ装置に対して移動できるようになり、クランプ
を全体として緩めることなく上記強固な部材の位置を必
要に応じて調節することができる。このクランプは上記
調節が済めば固く締めつけろ。 このようにする代りに、上記可撓性部材をアクチュエー
タ装置に調節できない方法、たとえば接着、溶接、また
は機械的固定により取り付けることもできる。 上記強固な部材は通路を有し、この通路を通して気体た
とえば空気を上記計量室に流入させ、この計量室から燃
料を吐出させる。この気体を計量室に加えるタイミング
および時間的な長さを制御するために選択的に作動する
弁を上記通路に設け、エンジンの作動サイクルに合わせ
て燃料を供給するようにすることができる。この弁は受
動的なもの、たとえば逆止弁型のものでもよく、この場
合、上記通路の圧力が予め定められた値を越えた時に上
記弁が開く。 上記非伸展性の可撓性部材は引張強さの大きい単条素線
すなわちワイヤでよく、ステンレス鋼の針金が好ましい
。この可撓性を有するワイヤを使用すれば製造コストを
低減することができる。それは上記強固な部材の動く方
向と上記ワイヤをアクチュエータ装置に結合させる点と
の不整合の影響をかなりの程度まで打ち消すことができ
るからである。 上記可撓性部材は、上記アクチュエータ装置と上記強固
な部材との間の圧縮力を、上記強固な部材をさらに上記
計量室の中に押し込む力に変えるために、十分強じんで
た汁れラスならない。しかしながら、上記可撓性部材は
十分な可撓性を備えるものでなければならない。それは
上記ワイヤの各端部が固い構成部材に取り付けられるた
めに生ずるとの各端部の整列不良の影響を打ち消すため
である。上記圧縮力の大きさは上記強固な部材に作用す
る流体圧力による力（流動圧）を、上記計量装置の作動
中、均衡またはほぼ均衡する状態に維持することにより
減らすことができる。 支持組立体を上記強固な部材とアクチェニーダ部材との
間に設けてもよく、この支持組立体は、上記可撓性部材
の長手方向の移動の摩擦抵抗をいちじるしく大きくする
ことな゛く、整列不良の影響を消すことができる。この
支持組立体を上記可撓性部材の長手方向に密着摺動係合
させ、上記可撓性部材の摺動移動を横断する方向の運動
を限定する構造にすることができる。 上記強固な部材は通路を内蔵するのが好ましく。 またすでに説明したように選択的に作動する弁を設け、
この弁を上記計量室内で上記強固な部材の端部に隣接す
るよ５に配設し、上記他方の端部を気体のチャンバに接
続させるのが好ましい。 上記可撓性部材は上記気体のチャンバの中で上記強固な
部材に取り付けられ、その壁を貫いて上記アクチュエー
タ装置の外部に結合するまで延ばすのが好ましい。上記
中間の支持組立体は気体のチャンバの壁に設けられて上
記可撓性部材の周囲で気密シールを形成する。 上記強固な部材が上記気体のチャンバと計量室との間に
通路を形成する構造では、第１図に略図で示すように、
適当な圧力の気体が上記気体のチャンバに周期的に加え
られて、上記強固な部材に設けられた通路の弁を開き、
これにより上記気体が計量室に入り、この計量室内の燃
料をエンジンに送り出す。上記強固な部材に加えられる
流体の力は各計量サイクルごとにかなり変化する。主な
流体力の段階は次のように表わされる。すなわち、１、
計量室を通る燃料の循環。 ２、燃料の過渡的な吐出（燃料弁が閉じ、計量室内の燃
料の圧力が上昇する）、 ３、最初の燃料の移動（気体は低流速）、４、燃料の移
動（噴射）、 ５、過渡的な燃料循環（気体をブローダウン）、６、燃
料の還流、 である。 上記強固な部材に作用する流体の力という観点から見た
場合の上記６つの段階の最も著しい特徴は燃料の計量が
第１段階と第４段階で行なわれることである。その原因
は、主な原因ではないが、過渡的な第２、第３．および
第５の段階は第１および第４の段階に較べて時間が極め
て短いからである。 第１図に計量室１１および気体のチャンバ３６を略図的
に示した。上記強固な部材（計量枠）　１２と非伸展性
の可撓性部材（ワイヤ）３８はすでに説明したように配
設される。この態様のデータを挙げれば、 イ）第１段階の燃料の圧力−７０キロパスカルロ）気体
のチャンバの気体の圧力 −５５０キロバスカル バ）弁の亀裂圧力　　　　−１（１０キロパスカルニ）
計量棒の断面積　　　ムｍｍ ”ホ）ワイヤの断面積　　　ａｍｍ ２である。 ただし上記圧力はゲージ圧であり、計量棒に燃料の吐出
量を増加させる方向に作用する力は大きいと考えられる
。 第１段階では、気体のチャンバの中の空気は大気圧であ
り、従って計量枠１２に作用する力は計量室内の燃料の
圧力による力と同じであり、その値Ｆ１は− Ｆ１謬７０ＸＡＸ１０　−ニートン −０，０７Ａニエートン 第４段階では、空気は気体のチャンバの中に５５０キロ
パスカルで存在し、計量室の中では（５５０−１（１０
−４５０）キロパスカルである。従って計量棒に作用す
る正味流体力ＸＰ４は Ｆ４−　（４５０Ａ　−５５ＯＡ　＋５５０８）　Ｘ　
１０’−’ｍ−Ｑ、ＩＪ　＋　０，５５ａ　二！　＋＋
　１’　ンれば、 Ｆ′４−０すなわち計量棒に働く流体力は平衡する。 また、上記面積Ａとａを選択することにより作動の信頼
性が向上する。これは第４段階の非平衡状態の力Ｆ４が
第１段階のＦｌと大差ないからである。燃料噴射のサイ
クルで計量棒に作用する非平衡な流体力に著しい変化が
ある場合には、計量桿に振動が生じ、アクチュエータ装
置は上記流体力の変化によって生ずる計量棒の移載を補
償しよう゛とする。その他の因子としては、たとえば上
記計量装置とこれに関連するアクチュエータ装置の可動
部材の摩耗速度がある。 第１段階と第４段階でＦｌ　−７４とすればほぼ一定で
はあるが反対方向に平衡しない流体力が得られ、上記の
態様では ０．０７ムーー０．１ム＋ｏ、ｓｓａ　　　ならば、゛
となる。 過渡的な第２、第３、第５の段階に作用する流体力は正
確に分析するのは困難であるが、この流体力は燃料の全
噴射サイクルで比較的小さいから。 上記計量装置の形状および作動に及ぼす影響は極めて小
さいと考えられる。 以上説明した内燃機関用燃料計量装置は計量室内で所定
飯の燃料が計量され、この計量された燃料は適当な圧力
で計量室に加えられる空気によって上記計量室からエン
ジンに送られる。気体は周期的に計量室に供給され、こ
の気体が燃料をエンジンに、そのエンジンの作動サイク
ルに同期するように送り込む。圧力で作動する弁は計量
室への気体の送入口に設けられる。 従来の構造では大型になるために作動上および製造上の
問題が生じていたために小型の計量装置が望まれていた
。この問題は計量すべき燃料の量が比較的少量の大衆車
のエンジン用の燃料計量装置について特に強く望まれて
いた。 〔実施例〕 以下、本発明の実施例を図によって詳細に説明する。 第２図および第３図において、燃料計量装置は計量室部
Ａを有し、この計量室部Ａは４つの計量室を有し、この
計量室のうちの１つを第４図に示す。燃料は各計量室か
ら管５を通してエンジンの各シリンダに送られる。この
燃料は燃料タン−りから管６を通り、各計量室に共通の
計量室部ムの通路に供給される。過剰の燃料は管７によ
り上記燃料タンクに還流され、この管７は計量室部ムの
各計量室に共通の前記通路に接続される。 電磁作動装置Ｂは４箇の電磁弁を有し、この電磁弁は１
箇ずつ各計量室に使用され、各計量室の燃料弁を作動さ
せる空気および各計量への空気の供給を制御する。１箇
の電磁弁１５０の細部を第４図に示す。 上記計量室の始動装置部ＣはモーターＤに各計量室で計
量された一定量の燃料をエンジンに送らせる機構を有す
る。 第４図において、上記計量装置の本体１０は計量室１】
を内蔵し、この計量室１１は計量棒１２を有し、この計
量棒１２は一方の端部が上記計量室の中まで延び、上記
本体１０に取り付けられたブッシング２８の中で摺動で
きるように支持される。上記計量棒１２は管状であり、
この計量棒のほぼ全長にわたりボート１４がせん孔され
、このボー）１４の下端は、通常、弁１６により閉じら
れる。この弁Ｌ６はロッド１８を介してばね２９に連結
され、このばね２９はフック４０を介して計量棒１２の
反対側の端部に固定される。このフック４０とこのフッ
クの上記計量棒への取付部との構造については後述する
。 計量室１１は、その一方の端部が計量棒１２を貫いて延
び、他方の端部に燃料吐出口２２が設けられ。 この燃料吐出口２２は１通常、球形の弁部材２３によっ
て閉じられ、この弁部材おはばね２４によって閉塞位置
に偏位する。燃料増人口２５と燃料吐出０２６とはそれ
ぞれ計量室ｌ】に接続され、この計量室の長手方向に沿
って離間した位置にある。 各部６０．６１は燃料取入口２５および燃料吐出口２６
を通る燃料の流れを制御するために設けられる。 この各部にシール部材６２が挿入され、このシール部材
６２は若干弾力性を有する適当な材料、たとえばネオプ
レンその他の燃料と作用しない材料で作られる。このシ
ール部材は、必要に応じて本体１０の燃料取入口２５お
よび燃料吐出口２６を取り囲む部分に接触してこの燃料
取入口および燃料吐出口を閉じるようＫしてもよい。こ
の弁６（！、６１はそれぞればね６３、同によって開く
位置の方に偏位する。 この状態を第４図に示す。燃料吐出口２６の弁６１を開
いた状態に保つばね６４にはばね６３よりも若干大きい
荷重を加える。その理由については後述する。 ゛弁６０．６１は本体１０の名札６５．６６の中で摺動
して燃料取入口２５および燃料吐出０２６を開閉する。 この弁６０．６１は端部がシール部材６２に対面し、ダ
イヤフラム７０に係合し、このダイヤフラム７０を本体
１０と空気のギヤラリ−板７１との間に保持する。この
ギヤラリ−板７１はダイヤフラム７０と共に燃料取入弁
チャンバ７２および燃料吐出弁チャンバ７３′ｔ−形成
し、この両チャンバはそれぞれ給気室７４に接続される
。燃料取入弁チャンバ７２は環状の移送室７５を有し、
この移送室７５はこの燃料取入弁チャンバの周囲で延び
、燃料取入弁チャンバと移送室はダイヤフラム７０に係
合する環状の***部７６によって分離される。 環状の***部７６はダイヤフラム７０に係合し、この係
合位置は燃料取入弁６０が上記ダイヤフラムの対向する
側部に係合ｊ石部分の境界よりも内情である。また、上
記ダイヤスラムのチャンバ７２の中で露出する部分の面
積はチャンバ７（２６）中で露出する部分の面積より小
さく、この各チャンバは断面が円形であり、チャンバ７
２の断面の直径はチャンバ７（２６）断面の直径より小
さい。 上記チャンバ７２．７３、環状の移送室７５、および強
さの異るばね６３．６４より成る構造は、空気供給室７
４が圧縮空気供給装置に接続された時には、逐次的に作
動するこの逐次的な作動は、 イ＞　＃：初に圧縮空気がチャンバ７４に１次いでチャ
ンバ７２．７３に供給され、これにより、上記ダイヤフ
ラムによって弁６０．６１に力が加えられ、この弁６１
に加えられる力は弁６０に加えられる力よりも大きい。 これはチャンバ７（２６）上記ダイヤフラムに露出する
部分がチャンバ７２より大きく、ばね６４がばね６３よ
り強いことを部分的に補償するからである。 口）弁６０が閉じる位置の方に移動すれば直ちにダイヤ
フラム７０のチャンバ７２に対して露出する部分が変形
してこのダイヤフラムと環状の***部７６との間のシー
ルが破られ、上記空気が環状の移癲室７５に入る。 ハ）移送室７５は空気供給室７４と弁

【６を開く計量棒
１２の中空部分とを接続させる。従って弁１６は燃肩流
人口２５と燃料吐出口２６が閉じるまで開かない。 移送室７５から弁Ｌ６までの空気の回路については後で
詳述する。 二）チャンバ７４に対する圧縮空気の供給が終り。 この圧縮空気の放出（後述）が済めば、計量桿五２およ
びチャンバ７２．７（２６）空気圧が低下して弁１６が
閉じ弁６０．６１が開く。しかしながらばね６４はばね
６３よりも強いので、弁６１は弁６０よりも早く開く。 従って計量室１１の空気圧は燃料吐出０２６が燃料取入
口２５ｔ−通って逃げる。この燃料吐出口からの逃気は
、燃料取入口に空気があり、かつこの燃料取入口につな
がる燃料通路が計量室に入る次の燃料吐出サイクル用の
燃料でほとんどふさがれた時に１要になる。 図に示す構造では、計量室１】と計量枠１２はそれぞれ
断面が円形であり、かつ同軸になるように配設される。 計量棒は、第４図に示すように低い位置にある時には、
燃料吐出口２６を通り、燃料取入口２５をほぼ横断する
ように通り、さらに燃料取入口２５から上記チャンバへ
の燃料の流入をさまたげ、上記チャンバから燃料吐出口
２６への燃料の流れおよびこの燃料吐出口２６を通る燃
料の流れる著しくさまたげる。この問題は計量棒１２の
側壁と計量室１１の側壁との間隙を狭く維持する必要が
ある場合に大きな障害になる。通常、計量棒と計量室と
の直径の差は全体として２乃至３ｍｍの程度である。 上記燃料の流れの阻害を減らすために、計量棒を計量室
の中で偏心させる。これは計量棒と計量室との間隙が、
この計量室の上記燃料取入口および燃料吐出口がある部
分で太き（なるようにするためである。このような構造
の代りに、燃料吐出口が計量室の中に入る場合には、計
量室の直径を大きくしてもよい。この直径を大きくする
場合には、第８Ａ図に示すように計量室に円形の溝１１
ａを設けるか、または第８Ｂ図に示すように計量室の上
端部をカウンタボア１１′ｂの形で延長することができ
る。燃料吐出口の上の間隙を広げることは、計量する燃
料の量が多いためにその計量に悪影響が及ぶ場合にのみ
採用することができる。 また、他の方法として、計量室の壁の燃料取入すから燃
料吐出口までの部分に縦長の溝を設けることもできる。 この縦長の溝ｌｉｅを１本とする場合を第８Ｃ図に示し
、上記縦長の溝１１（１，１１ｄ、・・・を３本とする
場合を第８Ｄ図に示す。この代替的な態様の場合、計量
棒は断面が単純な円形にする。 計量棒１２は、ブッシング四の中で摺動支持されるので
、軸線方向に自由に摺動することができ、計量室から送
り出される計量済みの燃料の量を変化させる必要がある
場合に、計量室の中で弁Ｉ６の位置を変化させることが
できる。また、計量棒もブッシングおより上にある１対
のシール部材すなわちゴムをモールド成形に作った燃料
用シール部材３０および空気用シール部材３１と共＃Ｉ
Ｊする。このシール部材３０は計量室１１から計量棒の
表面に沿って上に延びる通路の障壁となる位置に設けら
れ、シール部材３１は計量棒の表面に沿って下降する空
気の漏洩を防ぐ位置に設けられる。 スペーサ３２は対向するシール部材３θ、３１とドレー
ン通路３３との間にあり、このドレーン通路３３は上記
スペーサに隣接する孔３４につなげられる。これはシー
ル３０または３１を通って上記部分に入る漏洩物はすべ
て計量室に入れないようにし、かつ、上記シール部材の
間の圧力が上昇しないようにするためである。ドレーン
通路３３は燃料の還路またはエンジンへの空気導入路に
つなぐのが便利である。これは漏洩する液状またはガス
状の燃料を大気中に出さないためである。 計量棒１２の上端部３５は空気室３６の中にあり、この
空気室３６は孔３７を有し、この孔３７は上記計量棒に
設けられて空気室と計量棒の中空部をつなぐ。 上記計量棒の上端部３５には比較的細いロッドまたはワ
イヤ３８が強固に取り付けられ、とのロッドまたはワイ
ヤ３８は計量棒のネック部３９を通ってこの計量棒の中
空部まで延びる。このネック部３９で。 計量枠１２とワイヤ３８が離脱しないように結合される
。この計量棒の上端部３５の中のワイヤの部分はフック
４０となり、このフック４０にばね２９の上端一部が、
すでに説明したように掛けられる。このワイヤ３８は案
内部材とシール部材との組立体４１を貫き。 空気室の上端部の外まで延びる。 °実用的な形態では、図に示したワイヤ３８は直径が０
．５−程度、全有効長が５９１ｍのステンレス鋼であり
、このワイヤのスレンダ比は予め加えられる圧縮荷重に
応じて３（１０乃至４（１０対１である。 案内およびシール用の組立体４１はブッシング１７の延
長部４９の内の空洞４５より成り、この中にガスのチャ
ンバ３６と浮動する底部４２および支持環４３が設げら
れる。この浮動する底部４２は支持環４３および空洞４
５の基部によって上記ワイヤの長手方向にのみ移動し、
横断方向にはシール部材４２と空洞４５の周壁との間の
直径方向の間隙に対応する距離だけ移動することができ
る。この横方向の移動によって、上記シール部材の位置
を、第５図に示すように、ワイヤ３８と計量枠１２もし
くはワイヤクランプ装置５５との微小な不整合を補償す
るように調整することができる。ワイヤ４８は上記浮動
する底部の中央の孔を貫いて延び、この孔に密着してこ
の孔からの漏洩を防ぐ。ガスチャンバ３６に予め圧力が
加えられる場合には、シール部材４２は支持環４３によ
って強く圧迫され、この両者の表面の間からガスが漏れ
るのを防ぐ。 さらに第５図乃至第７図に示すように、クランプ装置５
５は共通のビーム５４の一部をなし、このクランプ装置
５５に４箇の計量装置からのワイヤ３８．３８、・・・
が組み合わされ、この組合せによって上記各計量装置の
計亀桿を同時に作動するように制御することができる。 上記ビーム５４は適当な始動装置に、後述するように組
み合わされる。 上記ビーム詞は溝の形であり、上部フランジ８０、下部
フランジ８１．およびウェブ８２を有する。この各フラ
ンジはそれぞれノツチ８ａを有し、上記各ワイヤ３８は
上部フランジおよび下部フランジのノツチに整列する。 ノツチ８（２６）深さは、ワイヤがその基部にある時に
、このワイヤが上記ビームのウェブ８２の面に接触する
深さである。板状の２つのクランプ８５．８５はフラン
ジ８０．８１の間に設げられ、ウェブ８２の表面が２本
のワイヤ３８．３８を掴むように抑圧する。 図に示す態様では、各クランプ８４の中央にクランプ用
のボルト８６があり、このクランプの各端部が各ワイヤ
３８を固定する。クランプの重ねられた板状部材は、自
由な状態では浅いＶ字形であり、上記ボルト８６が十分
に締めつゆられた状態ではほぼ平坦になる。この形状の
クランプ板によって、ボルト８６を軽く締めつけた時に
は保持力を比較的小さくし、このボルトを上記クランプ
板がほぼ平らＫなるまで強く締めつけた時には保持力を
十分に大きくすることができる。第７図にクランプ板８
５がワイヤ３８．３８、・・・を軽く保持している状態
を示す。この構造によって、ワイヤをビーム５４に最初
軽く保持し、各計量室１１の中の計量枠１２を初期位置
に設定することができる。上記１本のビームに連結され
た全ての計量枠は、上記各計量室および計量枠が最少量
の燃料を吐出するように１個々に設定しなげればならな
い。その後に上記クランプのボルトを十分に締めつけて
、上記計量枠を、全ての計量室が均等な計量を行なうよ
うに、設定位置に維持する。 上記ビーム５４はアーマ九７の案内スリーブ９０と一体
に形成され、このスリーブ９０は固定のロッドに摺動で
きるように取り付けられる。電磁駆動型モーター９５は
、本体１０の上部にあり、環状の永久磁石９６を有し、
この永久磁石９６はロッド９１および９７と同軸である
。環状の間隙９４は上記永久磁石９６とコア９７との間
に形成され、この間隙で上記アーマチュア９８が廼びる
。上記アーマチュアの案内スリーブ９０は支持部材９９
と一体であり、この支持部材９９にアーマチュアのコイ
ル１（１０が増り付けられる。 摺動接触型アーム１（３１は、コイル１（１０に接続さ
れ、アーマチュア９８がロッド９１に沿ってどちらかの
方向に移動する時に接触型小片１０２に沿って移動する
。この接触型小片１０２は導電体１０３によって制御型
電源に接続され、この電源はエンジンの燃料消費量に対
応して供給電圧を変化させる。アーマチュア９８は上記
環状の間隙９４の中にあり、この間隙９４はコイルｉｏ
ｏを流れる電流が作り出す比較的強い磁場によって形成
され、この磁場は永久磁石９６により作られて計量室１
１の中の計ｌ桿１２の位置を制御する。アーマチュア９
８に供給される電流は”電子式信号処理装置によって制
御され、この信号処理装置はエンジンの燃料消費量に関
する信号を受け、アーマチュアのコイル１（１０への電
流を変化させて上記計量枠を上記エンジンに所要量の燃
料を送り込めるように計量室の中の所要の位置に移動さ
せる。 計量室ｌ】からエンジンへの燃料の送入はガスのチャン
バ３６から計量室に空気を送り、燃料吐出口２２を開く
ことにより行なう。ガスのチャンバ３６に送る空気の圧
力は、ばね２９で通常閉じられている弁１６を開き、ば
ね２４で通常閉じられている燃料吐出弁部材２３を開く
ことを十分に行ない得る大きさである。また、この空気
圧は、燃料を計量室の中で燃料取入口１４からの溶料吐
出口２２まで移動させ。 この燃料を燃料の管路２０でエンジンに送り込む位置ま
で送り出すことを十分に行ない得る大きさである。上記
計量された量の燃料を、パルス状の空気で計量室から送
り出し、この計量された燃料の童を上記チャンバに入れ
る空気の量で調節する原理については米国特許第４，４
６２，７６０号および同第４．５５４，９４５号に詳し
く説明されており、この説明の内容は本明細書に引用す
る。 第４図において、燃料吐出口２２の中心線は計量室１】
の中心線から燃料取入口２５の方に離れている、この中
心線を離す構造によって燃料取入口２５を最も低い位置
、すなわち計量室ｌ】の底よりもやや低い高さまで下げ
、本体１０の弁２（２６）弁座を支持てる部分ｉｉｏを
十分形成することができる。燃料取入口を計量室の底ま
たはこの底より低い位置にすることにより、計量棒１２
の最少量の燃料を計量する時の高さを計量室の底より低
くすることができる。 このことは、燃費が極めて少ない小型エンジンに対する
燃料を計量する場合に重要である。 空気供給型７４に送る空気の制御は電磁弁１５０によっ
てエンジンのサイクルに同期させる。圧縮空気供給装置
（図示せず）に接続される空気供給管路１５１は共通の
ギラリー板すなわち空気通路板７１を介して各分岐１５
２，１５２、・・・に通じ、各計量装置の各電磁弁１５
０．１５０、・・・に空気を供給する。 通常、球形の弁部材１５９はばね１６０によってボ’−
ト１５ｇに入れられて空気のチャンバ７４への管路１５
１からの漏出を防ぎ、チャンバ７４から逃気弁１６１お
よび逃気通路を経て大気中に逃気させる作用をする。上
記電磁弁が作動丁れば、ばね１６１の力は弁部材１５９
に加えられず、この弁部材は上記供給される空気の圧力
によって移動してボート１５８を用いて空気を管路１５
１がら空気供給室７４に流れるようにすると共にボート
１６１を閉じる。この空気が空気供給室７４に入れると
、すでに説明したように燃料増人口および燃料吐出口が
閉じられる。ダイヤフラム７０が上記空気を環状の移送
室７５に入れるように十分に変形すれば、空気はダクト
１６３．１６４を通って空気室３６に入る。次にこの空
気は開口部３７を通り、計量棒１２の中空部に入って弁
１６を開き、この空気はボート１４を通って計量室に入
る。 丁でに説明したように、燃料取入口２５および燃料吐出
口２６が閉じる時点から、空気が計量枠を通って空気ボ
ート１４を開く時点までに若干のタイムラグがある。こ
のタイムラグによって、上記空気は燃料取入口および燃
料吐出口が閉じる前に計量室に入らない。計量室に空気
を極端に加えれば、計量室内の計量されろニー料は成る
程度燃料吐出口２６から送り出されるし、燃料増人口２
５から逃げるので、吐出ボート２２からエンジンへの燃
料の送入量が減少する。 空気が計量室に成る時間、すなわち計量された燃料を計
量室から送り出し、この燃料をエンジンに送り込むため
に十分な時間、供給された後に、上記電磁弁は作動が止
まり、弁部材１５９がボート１５８を閉じ、空気供給室
７４への圧縮空気の供給が終る。ボート１５８が閉じる
のでボート１６１が開き、空気供給室７４はすでに説明
したように連通気路１６２を介して大気に通じ、ガスボ
ート１４は閉じ、燃料取入口部および燃料吐出口２６は
開くので、計量室１２は次の燃料吐出のために燃料で満
たされる。 〔効果〕 以上説明した溶料計量装置は地上、海上、または空中で
使用される乗物に使用される如何なるタイプの内燃機関
、たとえば自動車、ボートまたは航空機用のエンジン等
に使用される２サイクルエンジン、４サイクルエンジン
その他のエンジンに液体の燃料を送り込むのに使用でき
る。この装置は、燃料を燃焼室に頁接送り込むタイプの
エンジンにも、あるいは空気で送り込むエンジンにも、
また点火をスパークプラグで行ない、あるいは圧縮で行
なうエンジンにも使用できるものである。 特に本装置はボート、自動車、或いは航空機を前進させ
るエンジン、または船外機型舶用エンジンに使用できる
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による燃料計量装置を原理的に示した概
念図、第２図は４サイクル工ンジン用燃料計量装置全体
の立面図、第３図は第２図の装置の矢視（２６）方向の
立面図、第４図は第２図の装置の計量部の線４−４に沿
う断面図、第５図は第３図の装置の線５−５に沿う断面
図、第６図は第２図の装置の外板を外して祖先６の方向
から見た立面図、第７図は第６図の装置の線６−６に沿
う部・　　分断面図、第８Ａ図乃至第８Ｄ図は計量室の
燃料吐出口の他の断面図である。 ｉｏ　・・・本体、１１−・・計量室、ＩＩＪ　１１０
．１１（１・−溝、１２・・・計量棒、２２・・・燃料
吐出口、２３・・・球形の弁、２５・・・燃料取入口、
２６・・・燃料吐出口、３θ、３１．６２・・・シール
部材、３６・・・空気室、５５・・・クランプ装置、６
ｏ・・・燃料取入弁、７０・・・ダイヤフラム、７１・
・・ギヤラリ−板、７２・・・ダイヤフラムのチャンバ
、７４・・・空気供給室、７５・・・空気移送室、１５
０・・・電磁弁、１５２・・・分岐管、１５９・・・弁
部材。 出願人代理人　　　佐　藤　　−雄 口力 Ｕ− ヒ’７　　　　　　　　ｃ。 口−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）内燃機関に対する燃料を計量する内燃機関用燃料
   計量装置において、上記内燃機関用燃料計量装置は上記
   内燃機関に次々に送り込む燃料を保持する計量室を備え
   、この燃料の送入は上記計量室に気体を加えることによ
   り行ない、上記計量装置は強固な部材を備え、この強固
   な部材は上記計量室の中に突出し、上記計量室に対して
   直線運動を行ない、この強固な部材の上記計量室内への
   突出の程度を変化させることにより、上記気体により計
   量室から送り出される燃料の量を制御し、上記計量装置
   は伸展性のない可撓性部材を備え、この可撓性部材は上
   記強固な部材に保持され、アクチュエータ装置組み合わ
   され、このアクチュエータ装置は内燃機関の燃料要求量
   の変化に対応して上記直線運動を行なうための動きを上
   記強固な部材に伝達する作用をすることを特徴とする内
   燃機関用燃料計量装置。（２）内燃機関用燃料計量装置
   は、 内燃機関に次々に送り込む燃料を保持し、加わえられる
   気体によって上記燃料の送入を行なう計量室と、 上記計量室内に突き出し、上記計量室に対して直線運動
   を行ない、上記計量室内に突出する範囲を変えることに
   より上記計量室から上記加えられる気体で送り出される
   燃料の量を制御する強固な部材と、 上記内燃機関の燃料要求量の変化に応じて上記強固な部
   材に上記直線運動を行なわせるアクチュエータ装置と、 非伸展性で上記強固な部材に保持された可撓性部材を含
   み、上記強固な部材から上記直線運動の方向にほぼ沿っ
   て延びる上記アクチュエータ装置と、 上記非伸展性の可撓性部材と組み合わされ、この可撓性
   部材を介し上記強固な部材に上記直線運動を伝達するこ
   とにより、上記強固な部材の上記計量室内部に突出する
   範囲を増減させる駆動装置とを備えることを特徴とする
   内燃機関用燃料計量装置。 （３）　上記駆動装置は上記強固な部材の直線運動を予
   め定められた範囲で行なうように取り付けられ、 上記非伸展性の可撓性部材は、上記強固な部材の上記計
   量室内部に突出する範囲が上記直線運動の一方の端部に
   設定されるように、上記駆動装置に連結されることを特
   徴とする特許請求の範囲第２項に記載の内燃機関用燃料
   計量装置。（４）　上記非伸展性の可撓性部材は上記駆
   動装置に結合され、この結合は上記非伸展性可撓部材を
   対向する２つの面で摩擦により固定保持するように取り
   付けられた装置によって行なわれることを特徴とする特
   許請求の範囲第３項に記載の内燃機関用燃料計量装置。 （５）　案内装置は上記２面の一方の面に固定されるよ
   うに取り付けられ、上記非伸展性の可撓性部材を上記直
   線運動を横断する方向の上記一方の面の運動にさからっ
   て支持することを特徴とする特許請求の範囲第４項に記
   載の内燃機関用燃料計量装置。 （６）　上記非伸展性の可撓性部材を摩擦により固定保
   持する装置は上記非伸展性の可撓性部材を摩擦により固
   定保持する強さを制御する装置を含むことを特徴とする
   特許請求の範囲第４項または第５項に記載の内燃機関用
   燃料計量装置。（７）　気体のチャンバと気体を選択的
   に供給する装置とを含み、この気体を供給する装置は上
   記気体のチャンバから上記計量室に選択的に供給し、こ
   の気体の供給は計量された燃料を上記計量室から送り出
   すために行ない、上記強固な部材は上記気体のチャンバ
   の中に突出し、この突出しは上記強固な部材の一方の端
   部が上記計量室の中にあり、上記強固な部材の他方の端
   部が上記気体のチャンバの中にあるように行なわれ、上
   記非伸展性の可撓性部材は上記気体のチャンバの中で上
   記強固な部材に保持されることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項乃至第６項の何れかに記載の内燃機関用燃料
   計量装置。 （８）　上記非伸展性の可撓性部材は上記気体のチャン
   バの壁にあるシール装置を貫いて延び、上記シール装置
   は上記気体のチャンバからこのシール装置を通る気体の
   漏出を減少させるが、上記非伸展性の可撓性部材の上記
   直線運動を妨げず、この非伸展性の可撓性部材の上記直
   線運動を横断する方向の面内での上記壁に対する運動を
   限定するように取り付けられることを特徴とする特許請
   求の範囲第７項に記載の内燃機関用燃料計量装置。 （９）　上記強固な部材は通路を有し、この通路は上記
   強固な部材がどの位置にあっても、上記直線運動の範囲
   内で、上記通路の一方の端部が上記計量室の中にあり、
   上記通路の他方の端部が上記気体のチャンバの中にある
   ように配設され、制御装置は上記計量室および気体のチ
   ャンバを上記通路によって選択的に接続することを特徴
   とする特許請求の範囲第７項または第８項に記載の内燃
   機関用燃料計量装置。 （１０）　上記制御装置は、上記気体のチャンバに上記
   計量室の圧力より大きい圧力が加えられた時に、上記接
   続を行なうように取り付けられることを特徴とする特許
   請求の範囲第９項に記載の内燃機関用燃料計量装置。 （１１）　計量室から所定量の燃料を送り出すために燃
   料をこの計量室に循還させる装置と、上記燃料の循還を
   上記計量室に加えられる気体に対して制御する装置とを
   備え、これにより上記燃料の循還を上記計量室への気体
   の送入前に終らせることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項乃至第１０項の何れかに記載の内燃機関用燃料計量
   装置。（１２）　上記燃料の循還を制御する装置は流れ
   の取入れ弁装置および吐出弁装置を含み、これにより燃
   料は循還中にそれぞれ上記計量室に入りまたは計量室か
   ら吐出され、上記各弁装置は予め定められた値より大き
   い圧力の気体が加えられた時にこれに応じて閉じ、気体
   の制御装置は共通の気体供給装置から気体を逐次供給さ
   れて上記弁装置に対し上記より高圧の気体を供給すると
   共に上記計量室に気体を供給することを特徴とする特許
   請求の範囲第１１項に記載の内燃機関用燃料計量装置。 （１３）　上記気体の制御装置は気体の制御弁を含み、
   この気体の制御弁は上記流れの取入れ弁装置および吐出
   弁装置の少なくとも何れか一方が部分的に閉じられるの
   に応じて上記共通の気体供給装置からの気体の上記計量
   室への送入を開始する作動を行ない、上記気体の制御装
   置は気体が上記計量室に送入される前に上記流れの取入
   れ弁装置および吐出弁装置を完全に閉じるように配設さ
   れることを特徴とする特許請求の範囲第１２項に記載の
   内燃機関用燃料計量装置。 （１４）　上記流れの取入れ弁装置および吐出弁装置は
   それぞれ開く位置と閉じる位置との間を移動する弁部材
   を含み、ダイヤフラムはこのダイヤフラムの一方の側に
   上記予め定められた値より大きい圧力の気体が加えられ
   た時にこのダイヤフラムの変形に応じて各弁部材を閉じ
   る位置に移動させ、上記一方のダイヤフラムは上記気体
   の制御弁を作動させるように配設されることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１３項に記載の内燃機関用燃料計量
   装置。 （１５）　上記気体の制御弁は開口部でありこの開口部
   は上記一方のダイヤフラムによって通常閉じられており
   、これに関連ある上記弁部材が部分的に閉じられる時に
   上記ダイヤフラムの変形により開かれることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１４項の内燃機関用燃料計量装置。 （１６）　上記計量室を通る燃料の循還を制御する装置
   は、先づ上記流れを吐出する弁装置が開かれ、次いで上
   記流れの取入れ弁装置も開かれて上記計量室から計量さ
   れた量の燃料が吐出された後に、燃料を再び循環させる
   ように取り付けられることを特徴とする特許請求の範囲
   第１１項乃至第１５項の何れかに記載の内燃機関用燃料
   計量装置。 （１７）　一方向に長く延びて両端部に壁を有すると共
   に、この一方の端部の壁を貫いて中に突き出す計量部材
   および上記他方の端部の壁に燃料吐出口を有する計量室
   と、上記計量室の内部で上記他方の端部の壁と上記計量
   部材との距離を制御するために上記計量部材を上記計量
   室に対して直線運動させることにより上記計量室に入る
   燃料の量および上記計量室の上記両端部の間で延びる上
   記計量室の側壁の燃料取入口から燃料吐出口までの部分
   から吐出される燃料の量を変化させる装置とを備え、上
   記燃料取入口は上記側壁と上記他方の端部の壁との接合
   部にあり、上記燃料吐出口は上記他方の端部の中心から
   上記燃料取入口より離れる方向に離れていることを特徴
   とする内燃機関燃料計量装置。 （１８）　上記燃料取入口は上記計量室の側壁と上記他
   方の端部との接合部まで延びることを特徴とする特許請
   求の範囲第１７項に記載の内燃機関用燃料計量装置。 （１９）　上記燃料吐出口は上記計量室の側壁に、上記
   燃料取入口から上記計量室の上記一方の端部の壁に近づ
   く方向に離間するように設けられることを特徴とする特
   許請求の範囲第１７項または第１８項に記載の内燃機関
   用燃料計量装置。 （２０）　気体の口は上記計量室の上記一方の端部に設
   けられ、この気体の口を通して気体が上記計量室に送入
   され、この送入された気体が燃料を上記燃料吐出口を通
   して上記計量室から吐出させることを特徴とする特許請
   求の範囲第１７項乃至第１９項の何れかに記載の内燃機
   関用燃料計量装置。 （２１）　上記計量室の側壁と計量部材との間隙の断面
   積は上記計量室の少なくとも一部分で増大し、この断面
   積が増大した部分は上記燃料吐出口に接続されることを
   特徴とする特許請求の範囲第１７項乃至第２０項に記載
   の内燃機関用燃料計量装置。 （２２）　上記断面積を増大させる部分を設けるために
   上記計量室の上記側壁に長手方向に１本以上の溝が設け
   られることを特徴とする特許請求の範囲第２１項に記載
   の内燃機関用燃料計量装置。（２３）　１本以上の長手
   方向の溝が上記計量部材の側部の外面に設けられ、この
   側部の外面は上記燃料吐出口を向き、上記計量室の中の
   計量部材の上記端部から延びることを特徴とする特許請
   求の範囲第１７項乃至第２０項の何れかに記載の内燃機
   関用燃料計量装置。 （２４）　計量部材の上記外面は、上記計量室の壁の燃
   料吐出口が設けられた部分とこの部分に対向する上記計
   量部材の表面との間隙が、上記計量部材と上記計量室の
   上記燃料吐出口に対向する壁との間隙より大きくなる形
   状であることを特徴とする特許請求の範囲第１７項乃至
   第２０項の何れかに記載の内燃機関用燃料計量装置。 （２５）　上記計量部材は、断面がほぼ円形であり、こ
   の計量部材の軸線は上記計量室の軸線に対して上記燃料
   吐出口から遠去かる方向に離れることを特徴とする特許
   請求の範囲第１７項乃至第２０項の何れかに記載の内燃
   機関用燃料計量装置。（２６）　一方向に長い計量室と
   、この計量室に上記長手方向に離間配設された燃料取入
   口および燃料吐出口と、上記計量室の一方の端部の壁お
   よび他方の端部の燃料吐出口を貫いて上記計量室の中に
   突き出た計量部材と、上記計量部材の上記計量室の中に
   突き出している部分を制御して上記計量室に取入れる燃
   料の量および上記燃料吐出口を通して上記計量室から送
   り出す燃料の量を変化させるために、上記計量部材を上
   記長手方向に上記計量室に対して直線運動をさせる装置
   とを備え、上記計量室と上記計量部材との間隙の断面積
   が上記計量室の長手方向の少なくとも一部分で増大し、
   この断面積が増大した部分は上記燃料吐出口につながる
   ことを特徴とする内燃機関用燃料計量装置。 （２７）　一方向に長く、両端部に壁を有する計量室と
   、この計量室の中にその一方の端部の壁を貫くと共にそ
   の他方の端部の燃料吐出口を貫いて突き出る計量部材と
   、上記計量室の中で上記他方の端部と上記計量部材の端
   部との間隙を制御して上記計量室に取り入れる燃料の量
   とこの計量室から上記燃料吐出口を通して送り出す燃料
   の量とを変化させるために上記計量部材を上記計量室に
   対して直線運動させる装置と、上記計量室の端部から端
   部まで延びる側壁に設けられた燃料取入口および燃料吐
   出口とを有し、上記燃料取入口は上記側壁と上記他方の
   端部の壁との接合部に隣接し、上記燃料吐出口は上記燃
   料取入口から上記一方の端部の壁から遠去かる方向に離
   間し、上記計量室と上記計量部材との間隙の断面積は上
   記計量室の長手方向の少なくとも一部分で増大し、この
   断面積が増大した部分は上記燃料吐出口につながること
   を特徴とする内燃機関用燃料計量装置。 （２８）　１本以上の長手方向の溝は上記計量室の側壁
   に設けられて上記断面積が増大した部分を形成すること
   を特徴とする特許請求の範囲第２６項または第２７項に
   記載の内燃機関用燃料計量装置。（２９）　１本以上の
   長手方向の溝は上記計量部材の側部の上記燃料吐出口の
   側の外面に設けられて上記計量室の中にある計量部材の
   上記端部から延びることを特徴とする特許請求の範囲第
   ２６項または第２７項に記載の内燃機関用燃料計量装置
   。（３０）　上記計量部材の外面は上記燃料吐出口が設
   けてある計量室の壁の部分とこれに対向する計量部材の
   面との間隙が上記計量部材と上記計量室の上記燃料取入
   口に対向する側の壁との間隙よりも大きい形であること
   を特徴とする特許請求の範囲第２６項または第２７項に
   記載の内燃機関用燃料計量装置。 （３１）　上記計量部材は断面がほぼ円形であり、この
   計量部材の軸線は上記計量室の軸線に対して上記燃料吐
   出口から遠去かる方向に離れることを特徴とする特許請
   求の範囲第２６項または第２７項に記載の内燃機関用燃
   料計量装置。