CN102562249B - 空冷式发动机的冷却结构 - Google Patents

Abstract

本发明的空冷式发动机的冷却结构，在具备冷却风扇（22）的发动机（E）的汽缸体（10）顶部，设置有在与汽缸（10a）的轴心（C1）交叉的方向上延伸的上板（40），在汽缸体（10）与进气单元（16）之间安装的进气侧衬垫（48）向上方延长，与上板（40）接触，以将上板（40）与进气侧衬垫（48）之间加以密封，在汽缸体（10）与排气单元（19）之间安装的排气侧衬垫（50）向上方延长，与上板（40）接触，以将上板（40）与排气侧衬垫（50）之间加以密封，汽缸体（10）、上板（40）、进气侧衬垫（48）和排气侧衬垫（50）形成使来自冷却风扇（22）的冷却风（W）流通的冷却通道（52）。

Description

空冷式发动机的冷却结构

本申请主张2010年11月22日申请的日本特愿2010－260025的优先权，参照其全部内容引用形成本申请的一部分。

技术领域

本发明主要涉及用于驱动割灌机那样的工作机器的小型空冷式二冲程发动机的冷却结构。

背景技术

小型的二冲程发动机那样的空冷式发动机通常具有冷却风扇，该冷却风扇产生的冷却风通过由覆盖冷却风扇的风扇罩和覆盖汽缸侧面以及上表面的汽缸罩（护套）构成的冷却风通道，引向汽缸，从汽缸夺取热量后的冷却风向汽缸罩外排出，以此对发动机进行冷却。为了提高对该发动机的冷却效率，在汽缸的上表面安装金属挡风板，而且成一整体地形成从汽缸罩向下方突出的树脂制的导风板，谋求高效率地将冷却风向汽缸引导（日本特许第3729667号公报）。

但是，上述专利公报中，为了抑制汽缸的高热传递到树脂制导风板，有必要在树脂制导风板与金属挡风板之间形成间隙，由于冷却风从该间隙泄漏，冷却效率不是很高。

发明内容

本发明是鉴于上述存在的问题而做出的，其目的在于，提供能够有效地利用冷却风提高冷却效率的空冷式发动机的冷却结构。

为了实现上述目的，本发明的空冷式发动机的冷却结构，在具备冷却风扇的发动机的汽缸体顶部，设置有在与汽缸的轴心交叉的方向上延伸的上板，在所述汽缸体与进气单元之间安装的进气侧衬垫向上方延长，与所述上板接触，以将所述上板与进气侧衬垫之间加以密封，在所述汽缸体与排气单元之间安装的排气侧衬垫向上方延长，与所述上板接触，以将所述上板与排气侧衬垫之间加以密封，所述汽缸体、所述上板、所述进气侧衬垫和所述排气侧衬垫形成使来自所述冷却风扇的冷却风流通的冷却通道。

如果采用这种结构，则由上述上板、进气侧衬垫和排气侧衬垫形成使来自冷却风扇的冷却风流通的冷却通道的外壁，上板与进气侧衬垫及排气侧衬垫之间被密封，因此冷却通道内冷却风不会泄漏。其结果是，能够有效地利用冷却风，提高空冷式发动机的冷却效率。进气侧衬垫和排气侧衬垫通常具有耐热性，因此即使是与高温的上板接触也不存在问题。

在本发明中，最好是所述上板由金属板构成，并通过紧固构件紧固于所述汽缸体。如果采用这种结构，则上板通过对金属板进行弯折加工而形成，并利用紧固构件紧固于汽缸体，因此结构简单。而且该上板在发动机停止工作时作为散热板起作用，因此能够减小绝热构件的厚度，其结果是，能够实现发动机的轻量化。

在本发明中，最好是在所述上板的靠冷却风扇一侧的端部，形成向斜下方延伸以将冷却风引向所述冷却通道的导向部。如果采用这种结构，则能够利用导向部平稳地引导冷却风，进一步提高冷却效率。

在本发明中，最好是在所述上板中形成将火花塞与点火线圈单元加以连接的点火线的导向槽。如果采用这种结构，则将点火线配置于导向槽内，以此使点火线的位置稳定，而且在上板的端缘外侧以小弯曲角度弯曲，因此能够抑制其与上板的端缘接触造成的点火线外表面的磨耗。又，上板用金属板构成的情况下，使点火线与上板接触，能够抑制点火线的噪声发生水平。

在本发明中，最好是所述进气侧衬垫以及所述排气侧衬垫向下方延长，与所述汽缸体和曲轴箱之间的汽缸衬垫接触，以此将所述进气侧衬垫及所述排气侧衬垫与所述汽缸衬垫之间加以密封。如果采用这种结构，则通过用汽缸衬垫覆盖对应于汽缸体下部的冷却通道下部，形成几乎完全覆盖汽缸体两侧部的冷却通道，能够进一步提高冷却效率。

权利要求书和/或说明书和/或附图中公开的至少两种结构的任何组合都属于本发明。特别是权利要求的各权项的两个以上的任何组合也都属于本发明。

附图说明

参考附图对下述优选实施形态进行说明能够更加清楚地理解本发明。但是，实施形态和附图仅用于说明和解释，而不用于确定本发明的范围。本发明的范围由附属的权利要求确定。在附图中，多个附图中相同的零部件编号表示相同的部分：

图1是使用具备本发明一实施形态的冷却结构的空冷式发动机的割灌机的立体图；

图2是上述空冷式发动机的背面剖视图；

图3是图2的III－III线的剖视图；

图4是图3的IV部的放大剖视图；

图5是取下发动机护套的状态下的上述小型发动机的立体图；

图6是图2的VI－VI线的剖视图。

符号说明：

6        汽缸衬垫；

10      汽缸体；

10a    汽缸；

16      进气单元；

19      消声器（排气单元）；

22      冷却风扇；

28      点火线圈单元；

29      点火线；

40      上板；

42      紧固构件；

44      导向部；

46      导向槽；

48      进气侧衬垫；

50      排气侧衬垫；

52      冷却通道；

C1     汽缸的轴心；

E        发动机；

EB     发动机主体。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的理想的实施形态进行说明。

图1表示使用本发明一实施形态的小型发动机E的作为便携式工作机器的一种的割灌机1，在以作为导电性金属的铝合金制造的长主管2的基端部安装发动机E，在该主管2的前端部安装作为工作工具的旋转式切割刀3。在主管2的内部插通铁系驱动轴（未图示），驱动轴的基端部连接于发动机E，驱动轴的前端部连接于旋转式切割刀3。在主管2上，邻近发动机E的地方安装用于肩背的背带4和U型把手7。操作者通过将背带4背在肩上支持割灌机1，握持把手7的两端部的手柄8进行操作，用发动机E驱动的切割刀3割草。切割刀3的转速可以通过对邻近把手的一端部设置的节流杆9进行操作加以调节。割灌机那样的工作机器可以采用公知的各种结构。

图2表示从主管2的相反侧观察发动机E的部分剖面正视图。该发动机E是二冲程发动机，具有将汽缸10a与汽缸盖10b成一整体地形成的汽缸体10，该汽缸体10利用螺栓5通过耐热性汽缸衬垫6连接于曲轴箱11，形成发动机主体EB。汽缸体10和曲轴箱11利用例如铝合金铸造形成。在该汽缸盖10b的顶部安装火花塞20。在汽缸体10的外周利用铸造方法成一整体地形成多个冷却片10d。

汽缸10a的进气口12，通过耐热性树脂构成的绝热构件13连接燃料供给装置14，在该燃料供给装置14的上游侧连接空气滤清器17。在本实施形态中，燃料供给装置14采用汽化器。所述绝热构件13、燃料供给装置14、以及空气滤清器17构成进气单元16。汽缸10a的排气口18连接构成排气单元的消声器19。燃料箱33安装于曲轴箱11的下部。

如图2的III－III线剖视图、即图3所示，在汽缸体10的汽缸10a的缸膛中滑动自如地容纳活塞15，该活塞15通过连杆35连接于支持在曲轴箱11中的曲轴21。在该曲轴21的一端部（前端部）安装兼作飞轮的冷却风扇22，在其外侧、即前方安装将发动机E的输出传递到割灌机1的驱动轴用的离心离合器23。在冷却风扇22的外周部埋设磁体25。

冷却风扇22用安装在曲轴箱11上的风扇罩26覆盖，该风扇罩26通过离合器罩45与主管2（图1）的基端部（后端部）连接。在曲轴21的另一端部（后端部）安装起动皮带轮24，在其外侧、即后方配置在起动时通过起动皮带轮24使曲轴21旋转的手动式反冲起动器27。

在汽缸体10的前侧配置点火线圈单元28，利用例如螺栓那样的紧固构件41以电气接地状态将其固定于发动机主体EB。该点火线圈单元28内装有利用未图示的点火线圈等形成的高电压发生电路，与装入冷却风扇22并和冷却风扇22一起旋转的磁体25协同动作，产生使火花塞20点火用的高电压。点火线圈单元28通过用绝缘套覆盖导线外周的点火线29连接于火花塞20。

点火线圈单元28、汽缸体10以及消声器19（图2）利用树脂制造的护套30覆盖。护套30利用螺栓（未图示）固定于风扇罩26和曲轴箱11。另一方面，如图2所示，燃料供给装置14以及空气滤清器17利用独立于护套30的空气滤清器盖32覆盖。还有，护套30也可以形成为覆盖汽缸体10的主盖部分和与其分开设置的覆盖消声器19的副盖部分，并且将两部分连接的结构。

如图2所示，在汽缸体10顶部设置向与汽缸10a的轴心C1交叉的方向延伸的上板40。上板40由铝合金那样的金属板构成，如图5所示，利用螺栓那样的紧固构件42紧固于汽缸体10顶部。在本实施形态中，上板40由铝制板材构成，但是并不限于此。又，在本实施形态中，上板40与汽缸体10是彼此分离的构件，但是也可以与冷却片10d一样，将上板40与汽缸体10顶部成一整体地形成。在上板40中形成贯通孔40a，火花塞20插通该贯通孔40a，然后拧入图2所示的汽缸盖10b上形成的螺丝孔10c，以此将其安装在汽缸体10上。火花塞20的上部从护套30的上部的插通孔30a向外部突出，该突出部分利用在护套30上装卸自如地安装的火花塞盖31覆盖。

如图3所示，在上板40的冷却风扇22一侧（前侧）的端部，形成向离开汽缸体10的方向（作为外侧的前方）往斜下方延伸，将冷却风W引向后方的汽缸10一侧的导向部44。在本实施形态中，通过对上板40进行弯曲加工形成导向部44。如图5所示，在上板40的导向部44的表面形成配置点火线29用的导向槽46。在将点火线29配置于导向槽46的状态下，将图3的护套30安装于汽缸体10，利用护套30上设置的按压部30b将点火线29按压在导向槽46中对其加以支持。这样将点火线29配置于导向槽46内可以使点火线29的位置稳定。

又，在不设置导向槽46的情况下，如图4的双点划线所示，点火线29以大的弯曲角度θ1弯曲，而由于存在导向槽46，点火线29以小弯曲角度θ2弯曲，因此能够抑制其与上板40的端缘的接触造成的点火线29外表面的磨耗。而且通过将点火线29按压在导向槽46上，点火线29与发动机主体EB通过上板40实现电气连接。

从作为俯视图的图6可知，汽缸体10从轴心C1方向看来，是角部为圆弧形的矩形，上板40也是矩形。

如图2所示，在汽缸10a与作为进气单元16的一部分的绝热构件13之间，安装耐热性的进气侧衬垫48。进气侧衬垫48是在钢板上涂覆碳层或耐热橡胶的构件，与绝热构件13一起由螺栓那样的紧固构件49紧固于汽缸体10。进气侧衬垫48的上部，靠汽缸侧的内表面与上板40的一端面（左端面）接触，再延长到上板40的上方，将上板40与进气侧衬垫48之间加以密封。进气侧衬垫48的下端部，靠汽缸侧的内表面与汽缸衬垫6的一端面接触，将进气侧衬垫48与汽缸衬垫6之间加以密封。

在汽缸体10与作为排气单元的消声器19之间，安装耐热性的排气侧衬垫50。排气侧衬垫50是在钢板上涂覆碳层的构件，与消声器19一起由螺栓那样的紧固构件51紧固于汽缸体10。排气侧衬垫50的上部，靠汽缸侧的内表面与上板40的另一端面（右端面）接触，再延长到上板40的上方，将上板40与排气侧衬垫50之间加以密封。排气侧衬垫50向下方延长，覆盖消声器19的下方。该排气侧衬垫50的靠汽缸侧的内表面与汽缸衬垫6的另一端面接触，将排气侧衬垫50与汽缸衬垫6之间加以密封。

上板40被压接在进气侧衬垫48和排气侧衬垫50之间，如图6所示，两个衬垫48、50无间隙地实现连接。但是上板40与两个衬垫48、50之间的接触方法不限于此，例如也可以在上板40中形成狭缝，在该狭缝中嵌合两个衬垫48、50的上端部。又可以使上板40的汽缸侧内表面（下表面）与进气侧衬垫48和/或排气侧衬垫50的上端面接触。这样，在汽缸10a、上板40、进气侧衬垫48、排气侧衬垫50之间，形成使来自图3所示的冷却风扇22的冷却风W流通的冷却通道52。也就是说，利用上板40、进气侧衬垫48、以及排气侧衬垫50形成覆盖冷却通道52的外壁，利用汽缸体10形成冷却通道52的内壁。

下面对本实施形态的冷却风W的流动进行说明。图3的发动机E起动，冷却风扇22旋转时，从冷却风扇22送来的冷却风W的大部分由图2的护套30、进气侧衬垫48、以及排气侧衬垫50引向冷却通道52。这时，使图3的点火线圈单元28冷却，而且利用导向部44引导冷却风W向后方通过汽缸体10的冷却片10d之间对汽缸体10进行冷却后，温度升高的冷却风W通过形成于护套30后侧的通气孔30c向外部排出。

在上述结构中，由图2所示的上板40、进气侧衬垫48、排气侧衬垫50形成使来自图3所示的冷却风扇22的冷却风W流通的冷却通道52的外壁，上板40、进气侧衬垫48（图2）以及排气侧衬垫50（图2）之间被密封，因此冷却通道52内不会发生冷却风W泄漏的情况。其结果是，能够有效利用冷却风W，提高发动机E的冷却效率。图2的进气侧衬垫48和排气侧衬垫50通常具有耐热性，因此即使是使其接触高温的上板40，也不会发生问题。

图5的上板40通过对金属板进行弯曲加工而形成，利用紧固构件42紧固于汽缸体，因此结构简单。而且使该上板40作为发动机停止时的散热板起作用，因此能够减小绝热构件13的厚度，其结果是能够实现发动机E的轻量化。

如图3所示，在上板40的冷却风扇22一侧的端部形成向斜下方延伸将冷却风W引向冷却通道52的导向部44，因此能够利用导向部44平稳地引导冷却风W，进一步提高冷却效率。

如图5所示，由于在上板40中形成将火花塞20与点火线圈单元28连接的点火线29的导向槽46，因此通过将点火线29配置于导向槽46内，能够使点火线29的位置稳定，而且如图3所示在上板40的端缘的外侧以小弯曲角度θ2弯曲，因此能够抑制与上板40的端缘的接触造成的点火线29的外表面的磨耗。而且通过使点火线29与金属制造的上板40接触，能够抑制点火线29的噪声发生水平。

如图2所示，进气侧衬垫48以及排气侧衬垫50与汽缸衬垫6之间得以密封，因此通过用汽缸衬垫6覆盖对应于汽缸体10下部的冷却通道52的下部，形成几乎将汽缸体10的两侧部完全覆盖的冷却通道52，进一步提高冷却效率。

如上所述，参照附图对本发明的优选的实施形态进行了说明，但是在不超出本发明的主旨的范围内可以有各种补充、变更、或削减，这样的发明也包含在本发明的范围内。例如在上述实施形态中，在形成于上板40的导向槽46中配置点火线29，但是也可以在上板40上形成切口，在该切口上安装金属孔眼，用该金属孔眼支持点火线29。又，在上述实施形态中，燃料供给装置14采用汽化器，但是也可以采用“燃料喷射”那样的其他燃料供给装置。从而，这样的发明也包含在本发明的范围内。 

Claims (7)

1.一种空冷式发动机的冷却结构，其特征在于，

在具备冷却风扇的发动机的汽缸体顶部，设置有在与汽缸的轴心交叉的方向上延伸的上板，

在所述汽缸体与进气单元之间安装的进气侧衬垫向上方延长，与所述上板接触，以将所述上板与所述进气侧衬垫之间加以密封，

在所述汽缸体与排气单元之间安装的排气侧衬垫向上方延长，与所述上板接触，以将所述上板与所述排气侧衬垫之间加以密封，

具备覆盖所述汽缸体和所述排气单元的护套，

所述汽缸体、所述上板、所述进气侧衬垫和所述排气侧衬垫形成使来自所述冷却风扇的冷却风流通的冷却通道，

所述冷却风由所述护套、所述进气侧衬垫、以及所述排气侧衬垫引向所述冷却通道。

2.根据权利要求1所述的空冷式发动机的冷却结构，其特征在于，所述上板由金属板构成，并通过紧固构件紧固于所述汽缸体。

3.根据权利要求1所述的空冷式发动机的冷却结构，其特征在于，在所述上板的靠冷却风扇侧的端部，形成向斜下方延伸以将冷却风引向所述冷却通道的导向部。

4.根据权利要求1所述的空冷式发动机的冷却结构，其特征在于，

在所述上板中形成将火花塞与点火线圈单元加以连接的点火线的导向槽。

5.根据权利要求1所述的空冷式发动机的冷却结构，其特征在于，所述进气侧衬垫以及所述排气侧衬垫向下方延长，与所述汽缸体和曲轴箱之间的汽缸衬垫接触，以此将所述进气侧衬垫及所述排气侧衬垫与所述汽缸衬垫之间加以密封。

6.一种发动机，其特征在于，具备权利要求1至5中任一项所述的冷却结构。

7.一种割灌机，其特征在于，具备权利要求6所述的发动机。