起动燃料供给装置、连接器及发动机作业机
相关申请的交互引用
本申请基于并要求2019年2月6日提交的在先日本专利申请No.2019-19482的优先权权益，其整体内容通过引用被结合在本文中。
技术领域
本发明涉及起动燃料供给装置，该起动燃料供给装置在发动机起动时将起动燃料自动地供给至化油器，从而能够使发动机顺利地起动。另外，本发明还涉及构成起动燃料供给装置的连接器和具有起动燃料供给装置的发动机作业机。
背景技术
在日本公报特开平6-159146号中记载有一种起动燃料供给装置，该起动燃料供给装置在发动机起动时自动地对化油器供给起动燃料，从而能够使发动机顺利地起动，其中，化油器将由燃料和空气构成的混合物供给至发动机。该起动燃料供给装置利用起动燃料供给通道将具有燃料泵的化油器的燃料室与吸气通道连结。在该起动燃料供给通道上设置有以电气方式打开或关闭的起动燃料供给阀。根据飞轮式永磁发电机(Flywheel magneto)的初级线圈的输出信号使该起动燃料供给阀进行动作，从而通过反冲操作来起动发动机。进而，起动燃料供给装置在连接燃料室和燃料箱的通道上具备在发动机起动之前将燃料箱的燃料填充至燃料室的手动泵。
在上述起动燃料供给装置中，通过在发动机起动之前操作手动泵，使燃料箱内的燃料按照燃料泵→燃料室→手动泵→燃料箱的顺序循环。当操作者进行反冲操作以起动发动机时，燃料室的燃料由于吸气通道的文丘里效应(Venturi effect)而被吸入吸气通道，与此同时，起动燃料供给阀自动地打开，燃料室内的燃料在吸气通道的文丘里效应下穿过起动燃料供给通道而被吸入吸气通道。
然而，在上述起动燃料供给装置中存在起动燃料供给阀粘连在阀座上从而起动燃料供给阀的动作变得不可靠的情况。尤其是，在使用汽油和机油的混合燃料的二冲程内燃发动机的停止时间变长时，由于发动机保管期间汽油的挥发而使混合燃料中机油浓度变高，因此该机油附着在起动燃料供给阀和阀座之间，从而容易引起起动燃料供给阀的粘连。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而完成的，目的在于提供能够防止起动燃料供给阀的粘连的起动燃料供给装置。
本发明的目的还在于提供构成起动燃料供给装置的连接器。
此外，本发明的目的还在于提供具有起动燃料供给装置的发动机作业机。
为了解决上述问题，根据本发明的一实施方式，提供一种起动燃料供给装置，其具有将起动燃料自动地添加到由化油器生成的燃料-空气混合物中的起动燃料供给阀和用于该起动燃料供给阀的阀室，通过用于在发动机起动之前将燃料箱内的燃料吸入化油器中的手动泵，使燃料箱内的燃料能够穿过起动燃料供给阀的阀室而向化油器移动，而且，阀室设置在发动机保管状态下的化油器的吸气通道的下侧位置处。
根据本发明的一实施方式，通过在发动机起动之前操作手动泵，使得燃料箱内的燃料穿过起动燃料供给阀的阀室而向化油器移动。进入了阀室的燃料与起动燃料供给阀接触并润滑起动燃料供给阀。由此，在发动机起动之前避免起动燃料供给阀的粘连。因此，能够在发动机起动时可靠地进行起动燃料供给阀的动作，从而提高发动机的起动性能。进而，起动燃料供给阀的阀室设置在发动机的保管状态下的化油器的吸气通道的下侧位置处，因此燃料不会因自重而下落。由此，在发动机保管期间燃料不容易从阀室溢出。因此，容易防止起动燃料供给阀的粘连。另外，在发动机保管期间燃料不容易从阀室溢出，并且在燃料移动至化油器之前将燃料积存在阀室中。因此，在发动机的下次起动时，手动泵的操作只需少量。因此，发动机起动时的操作性优良。
根据本发明的一实施方式，发动机为分层扫气发动机，配设于汽缸体与化油器之间的吸入管的内部空间被划分为空气通道和燃料-空气混合物通道，起动燃料被供给至空气通道和燃料空气混合物通道中的至少一个。
在这一实施方式中，当吸入管的燃料-空气混合物通道设置在下侧，具体地，设置于吸入管的空气通道的下侧时，起动燃料不容易混入空气通道。因此不会损害分层扫气发动机的特性。另外，在吸入管的空气通道设置在下侧，具体地，设置于吸入管的空气通道的下侧时，起动燃料被供给至空气通道。然而，在发动机起动时使用起动燃料，因此即使在起动燃料流入空气通道时，也几乎不引起排气成分的恶化。
根据本发明的一实施方式，起动燃料供给阀设置于连接器，阀室设置在连接器中，连接器与化油器独立地形成，使连接器配设在用于将化油器连接到汽缸体上的吸入管与化油器之间，连接器形成有在起动燃料供给阀进行打开动作时使阀室与化油器的吸气通道连通的起动燃料排出通道。
根据这一实施方式，在不具有起动燃料供给阀和阀室的现有的化油器与吸入管之间配设连接器，能够直接利用现有的化油器赋予起动燃料供给功能。另外，在连接器上形成起动燃料排出通道的情况下，能够缩短起动燃料排出通道。因此，能够以良好的响应性输送起动燃料。
根据本发明的一实施方式，吸入管由波纹管形成。根据这一实施方式，当在不具备起动燃料供给阀和阀室的现有的化油器与吸入管之间配设连接器时，能够利用吸入管的收缩性吸收连接器的尺寸。因此，可以避免从化油器至汽缸体的构成的尺寸增加。
根据本发明的一实施方式，吸入管和连接器成型为一体。该情况下，吸入管和连接器成型为一体，因此也提高了组装作业性。
根据本发明的一实施方式提供一种连接器，该连接器构成起动燃料供给装置，包括能够配设在吸入管与化油器之间的环状安装部，该环状安装部与用于安装起动燃料供给阀的阀安装部与阀室呈一体地形成，在环状安装部的内周面上形成有与起动燃料排出通道连通的起动燃料排出口。
根据本发明的一实施方式的连接器，能够利用环状安装部将连接器配设在现有的化油器与吸入管之间。能够直接利用现有的化油器和吸入管而简便地赋予起动燃料供给功能。因此，根据本发明的该实施例的连接器是便利的。具体地，连接器具有通用性。
根据本发明的一实施例方式，一种发动机作业机具有起动燃料供给装置或连接器。根据本发明的发动机作业机，能够实现与上述同样的动作和功效。
附图说明
图1是本发明一实施方式涉及的起动燃料供给装置的燃料流道的简图。
图2是构成本发明一实施方式涉及的起动燃料供给装置的带起动燃料供给阀的连接器、化油器以及吸入管的分解立体图。
图3是对图2中的连接器从与图2不同的方向进行观察的立体图。
图4A和图4B是对图3中的连接器从两个方向进行观察的立体图。
图5是沿着图3的线V-V截取并从箭头所示方向观察的剖面图。
图6是沿着图4A的线VI-VI截取并从箭头所示方向观察的剖面图。
图7是沿着图6的线VII-VII截取并从箭头所示方向观察的剖面图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
本发明的一实施方式涉及的起动燃料供给装置，主要构成便携式发动机作业机上所配备的发动机的进气系统的一部分。该起动燃料供给装置与向发动机供给燃料-空气混合物的化油器组合而使用。作为使用本发明的起动燃料供给装置的发动机作业机，可以列举链锯、割灌机、动力切割机、绿篱修剪机、鼓风机等安装有小型风冷二冲程内燃机作为动力源的作业机。
如图1所示，在构成发动机的汽缸体2上经由具有隔热性的吸入管3而连接有化油器4。经未图示的空气滤清器净化后的空气在化油器4中与燃料混合而生成燃料-空气混合物。该燃料-空气混合物穿过吸入管3和进气口5而被吸入汽缸体2内。化油器4中燃料-空气混合物的生成以及朝向汽缸体2内的燃料-空气混合物的吸入，通过在汽缸体2内往复滑动的活塞6的动作而进行。
与本发明的起动燃料供给装置7组合使用的化油器4的形式未限定。但是，作为适用于作业过程中机身姿态频繁变动的便携式发动机作业机的化油器，优选本身是为众所知的构成的膜片式化油器。如图1所示，化油器4具备燃料泵9、燃料室10和主燃料排出口11。燃料泵9经由止回阀与发动机作业机的燃料箱8连接。燃料室10经由止回阀与该燃料泵9连接。主燃料排出口11经由止回阀与该燃料室10连接。主燃料排出口11朝向化油器4的吸气通道12内开口。
燃料泵9优选为通过发动机1的曲柄箱13所产生的压力脉冲而被驱动的脉冲控制隔膜泵。燃料泵9从燃料箱8吸入燃料并将燃料供给至燃料室10。通过由文丘里管14产生的吸气通道12的压力下降，燃料室10内的燃料从主燃料排出口11被吸出至吸气通道12内。当由操作者操作发动机作业机的未图示的输出操作部件时，调节吸气通道12内的节气阀15的开度。由此，获得与该节气阀15的开度相对应的发动机输出功率。
化油器4上还配设有手动泵16。该手动泵16用于在发动机1起动之前将燃料箱8内的燃料吸入燃料室10中。手动泵16配设在从燃料室10向燃料箱8延伸的回流通道17上。当由操作者在发动机1起动之前操作手动泵16时，燃料箱8内的燃料被供给向燃料室10，使燃料室10被燃料充满。同时，剩余燃料和燃料室10内的气泡等气体被推出至燃料箱8中。手动泵16既可以呈一体地设置在化油器4上，也可以相对于化油器4独立设置。
本实施方式涉及的起动燃料供给装置7包括起动燃料供给阀18以及阀室20，起动燃料供给阀18将起动燃料自动地添加到化油器4所生成的燃料-空气混合物或已经通过了化油器4的空气中。阀室20收容该起动燃料供给阀18的阀体19。通过手动泵16的操作，能够使燃料箱8内的燃料穿过阀室20向化油器4移动。
如图1所示，在本实施方式中，阀室20配设在从燃料箱8至化油器4的燃料泵9的吸入流道21的中途。因此，当燃料泵9工作时，燃料箱8内的燃料穿过阀室20向化油器4的燃料室10移动。另外，在本实施方式中，阀室20设置在具有发动机1的发动机作业机的保管状态下的化油器4的吸气通道12的下侧位置处。阀室20与燃料入口22和燃料出口23连通。燃料入口22通过吸入管24与燃料箱8连通，燃料出口23经由止回阀与燃料泵9连通。吸入管24的吸入侧端部24a位于燃料箱8的内部空间的下部。吸入侧端部24a上设置有用于防止灰尘吸入的过滤器25。
在阀室20内开设有流孔(阀座或流道孔)26。该流孔26经由起动燃料排出通道27和起动燃料排出口28与吸入管3的燃料-空气混合物通道36连通。在吸入管3的空气通道35设置于下侧，具体地，设置于燃料-空气混合物通道36下侧时，流孔26可以与空气通道35连通。除了发动机起动时，流孔26始终被起动燃料供给阀18的阀体19封闭。仅在发动机起动时使起动燃料供给阀18进行打开动作。由此，流孔26被打开。起动燃料排出口28在相比文丘里管14更下游侧处朝向吸气通道12开口。
起动燃料供给阀18是可电控部件。例如，可使用Solenoid valve(电磁阀)作为起动燃料供给阀18。作为起动燃料供给阀18的电源50，例如，能够使用安装在发动机作业机上的电池等。
另外，起动燃料供给阀18的动作，如日本公报特开平6-159146号中所记载那样，能够利用飞轮式永磁发电机的初级线圈的输出信号进行控制，其中，飞轮式永磁发电机通过用于使发动机1起动的反冲起动器29的操作而旋转。具体而言，当操作者操作反冲起动器29时，根据飞轮式永磁发电机的初级线圈的输出信号，通过控制电路30而使起动燃料供给阀18的电磁线圈18b励磁。由此，使起动燃料供给阀18进行打开动作。然后，当发动机1开始怠速旋转时，根据飞轮式永磁发电机的初级线圈的输出信号，通过控制电路30使起动燃料供给阀18的电磁线圈18b消磁。由此，关闭起动燃料供给阀18。
在上述构成中，在使发动机1起动时，操作者首先操作手动泵16，将燃料箱8内的燃料供给至燃料室10。由此，燃料箱8内的燃料穿过阀室20而向燃料泵9、燃料室10移动。由此，燃料室10被燃料充满。同时，剩余燃料和燃料室10内的气泡等气体通过回流通道17被推出至燃料箱8中。由此，顺利且可靠地进行发动机1的起动。
接着，在操作者接通发动机1的起动开关并牵拉操作反冲起动器29之后，活塞6经由曲轴31和连杆32而在汽缸体2内往复运动。与活塞6的往复运动同步地，利用点火装置33进行点火。通过活塞1在汽缸体2内的往复运动，在化油器4的吸气通道12中产生负压，从而将燃料室10内的燃料穿过主燃料排出口11吸出至吸气通道12内。由此，生成燃料-空气混合物。同时，由操作者进行的对反冲起动器29的牵拉操作使起动燃料供给阀18进行打开动作。因此，流孔26打开，在吸气通道12的负压的作用下，阀室20内的燃料穿过起动燃料排出通道27而被排向吸入管3的燃料-空气混合物通道36中。在吸入管3的空气通道35设置于下侧，具体地，设置于吸入管3的燃料-空气混合物通道36下侧时，燃料可以排至空气通道35中。由此，将起动燃料供给到燃料-空气混合物或空气中，从而顺利地进行发动机1的起动。当发动机1开始怠速旋转时，通过控制电路30而使起动燃料供给阀18自动关闭。
在本实施方式中，在发动机1起动之前，通过操作手动泵16，使燃料箱8内的燃料穿过阀室20而向化油器4的燃料室10移动。进入了阀室20的燃料与起动燃料供给阀18的阀体19接触并润滑阀体19。由此，在发动机1起动之前消除阀体19与流孔26的粘连。因此，能够在发动机1起动时可靠地进行起动燃料供给阀18的动作，提高发动机1的起动性能。进而，起动燃料供给阀18的阀室20设置在发动机1(发动机作业机)的保管状态下的化油器4的吸气通道12的下侧位置处。因此，起动燃料供给装置具有燃料不会因自重而下落的构成，在发动机保管期间燃料不容易从阀室20溢出。因此，容易预防阀体19的粘连。另外，在发动机保管期间燃料不容易从阀室20溢出，并且在燃料移动至化油器之前将燃料积存在阀室中。因此，在发动机1的下次起动时，手动泵16的操作只需少量。因此，发动机起动时的可操作性优良。
作为一优选实施方式，发动机1为分层扫气发动机。如图1的虚拟线所示，配设于汽缸体2和化油器4之间的吸入管3的内部空间被隔板34划分为上侧的空气通道35和下侧的燃料-空气混合物通道36，从而起动燃料被供给至燃料-空气混合物通道36。根据该构成，起动燃料不容易移动至空气通道35中。因此，不会损害分层扫气发动机的特性。另外，在吸入管3的空气通道35设置于下侧，具体地，设置于燃料-空气混合物通道36下侧时，起动燃料被供给至空气通道35。但是，由于在起动时使用起动燃料，因此几乎不引起排气成分的恶化。
另外，作为一优选实施方式，如图1所示，也能够采用将起动燃料供给阀18设置于连接器(adapter)37并且阀室20形成在连接器37中的构成。在该构成中，连接器37与化油器4独立地构成。该情况下，连接器37可配设在用于将化油器4连接到汽缸体2上的吸入管3与化油器4之间。在连接器37上形成有起动燃料排出通道27，其中，起动燃料排出通道27在起动燃料供给阀18进行动作以打开起动燃料供给阀18时使阀室20与吸入管3的吸气通道12(燃料-空气混合物通道36和空气通道35)连通。另外，如上所述，在分层扫气发动机的情况下，当该连接器上设置有隔板34时，在连接器内隔板34划分吸气通道12。因此，分层扫气发动机的特性变得更加优良。
如图1和图2所示，连接器37配设在化油器4与吸入管3之间。图2的连接器与图1的连接器实质上相同。图1的连接器是为了易于理解燃料的流道而将起动燃料供给阀18和阀室20的方向相对于图2变更90度后的概略示意图。
如图2所示，连接器37具备能够配设在化油器4与吸入管3之间的环状安装部38。在将连接器37配设在化油器4与吸入管3之间的状态下，环状安装部38的内周面38a与化油器4的吸气通道12的内周面12a及吸入管3的内周面3a平滑地相连(参照图1)。在环状安装部38的内周面38a上形成有起动燃料排出口28。在环状安装部38上呈一体地形成有用于安装起动燃料供给阀18的阀安装部39和阀室20(参照图1)。
在图2的连接器中具有一对突出部40、40。在环状安装部38的彼此相对的位置处形成朝向半径方向外侧突出的一对突出部40、40。各突出部40上形成有环状安装部38的轴向的贯通孔41。该贯通孔41、41与形成于化油器4上的一对螺栓插通孔42、42匹配。插通于化油器4的螺栓插通孔42的螺栓43贯通突出部40的贯通孔41后被拧入吸入管3的螺纹孔44中，由此将化油器4、连接器37以及吸入管3结合在一起。
如图2和图3所示，在环状安装部38的下部形成有朝向下方延伸的延出部45。在该延出部45的下端形成有彼此呈相反方向延伸的一对突出部39、39。该突出部39、39是阀安装部。在各突出部39上形成有阀安装用的贯通孔46(参照图3)。一对突出部39、39与形成于起动燃料供给阀18的阀壳体18a上的一对安装部47、47匹配。在阀壳体18a的各安装部47上也形成有贯通孔48。在使一对突出部39和一对安装部47彼此匹配放置之后，使未图示的螺栓穿过彼此匹配的贯通孔46、48，用螺母固定。由此，将起动燃料供给阀18固定在连接器37上。
如图4B所示，在作为阀安装部的一对突出部39、39之间形成有凹陷部状的阀室20。如图5至图7所示，在阀室20的与阀室20的开口侧相对的一侧的位置存在流孔26。然后，如图5所示，当将起动燃料供给阀18安装在连接器37上时，起动燃料供给阀18的阀体19将流孔26封闭，从而阀室20具有封闭空间。如图5和图6所示，流孔26经由形成于延出部45内的起动燃料排出通道27而与起动燃料排出口28连通。因此，当起动燃料供给阀18进行打开动作时，使阀室20与起动燃料排出口28连通。
如图4A所示，在延出部45的下端形成有突出管状的燃料入口22和燃料出口23。如图7所示，燃料入口22和燃料出口23均与阀室20连通。如已说明的那样，燃料入口22通过吸入管24(参照图1)与燃料箱8连通，燃料出口23经由止回阀与燃料泵9连通。
根据上述构成，通过在不具有起动燃料供给阀18和阀室20的现有的化油器4与吸入管3之间配设连接器37，能够直接利用现有的化油器4赋予起动燃料供给功能。另外，通过在连接器37上形成起动燃料排出通道27，能够缩短起动燃料排出通道27。因此，能够以良好的响应性输送起动燃料。
尽管未作限定，但是作为优选实施方式，以由可收缩的波纹管形成吸入管3。在波纹管用于吸入管的情况下，在将连接器37的环状安装部38配设在不具有起动燃料供给阀18和阀室20的现有的化油器4与吸入管3之间时，能够利用吸入管3的收缩性吸收环状安装部38的厚度尺寸。因此，可以避免从化油器4至汽缸体2的构成的尺寸增加。
另外，作为另一优选实施方式，也能够使吸入管3和连接器37成型为一体。如此，还可以提高发动机1的组装作业性。例如，吸入管3和连接器37能够通过与波纹管不同的不收缩的树脂的注射模塑成型而一体地成型。
另外，作为另一优选实施方式，由于一个起动燃料供给阀18能够供给的燃料是有限的，因此也可以安装多个起动燃料供给阀18。例如，如图5的虚线所示那样在上下安装两个起动燃料供给阀18。或者，在下侧安装两个起动燃料供给阀18。在两个起动燃料供给阀18上下布置的情况下，在发动机起动时，首先通过手动泵16从燃料箱8向配置于下侧的起动燃料供给阀18提供燃料。在此之后，如图5的虚线箭头所示那样，从燃料出口23向另一个起动燃料供给阀18提供燃料。然后向化油器4提供燃料。因此，能够获得与上述相同的防粘连效果。另外，在设置有两个起动燃料供给阀18时(优选在作为独立部件的连接器37上设置两个起动燃料供给阀18时)，能够对大输出的发动机增加起动燃料的量。同时，能够采用同一起动燃料供给阀(电磁阀)18而提高该起动燃料供给阀(电磁阀)18的通用性。
以上，参照附图对本发明的实施方式进行了详细说明，但是具体的构成并不受限于上述实施方式。例如，未脱离本发明主旨的范围内的设计变更等也包含于本发明。另外，对于上述实施方式，只要其目的和构成等中不存在特别的矛盾或问题，均可以挪用并组合彼此的技术。
