JP2007113443A - エンジン作業機 - Google Patents

Abstract

【課題】簡素な構成でありながら、吸気用の空気の中に木材の切削屑等が混入する可能性を限りなく小さくすることができ、エアクリーナーのフィルターが簡単に目詰まりを起こしてしまうという問題を好適に回避することができ、更に、全体をバランス良くコンパクトに収めることができ、フィルタの清掃作業や取替作業を簡単に行うことができるエンジン作業機を提供する。
【解決手段】冷却ファンの回転によって生じる空気流を整流するためのボリュート部１７を有し、当該ボリュート部１７は、ラウンド部１７ａ及び直状部１７ｂからなり、整流した冷却空気からエンジンの吸気用の空気を分岐させるための空気取入口１８が、直状部１７ｂ内の領域であって、横幅方向についての中心線Ｃよりも内側の領域Ｚ２に形成され、かつ、領域内Ｚ２を流下する冷却空気の下流側に向かって開口するように構成した。
【選択図】図８

Description

本発明は、チェーンソー、ヘッジトリマー、ブロワなどの作業機であって、動力源としてエンジンを搭載したエンジン作業機に関し、特に、吸気を清浄化するエアクリーナーにおける負担を好適に軽減することができるエンジン作業機に関する。

チェーンソー等の作業機を使用する際には、作業機本体の周辺に木材の切削屑等が大量に飛散する。このため、エンジン吸気用の空気をただ単純に機内へ取り入れると、切削屑等が混入してしまい、エアクリーナーのフィルターが簡単に目詰まりを起こしてしまう。この場合、清掃作業或いはフィルターの交換作業を頻繁に行わなければならないという問題がある。そこで、従来より、かかる問題に対処すべく様々な工夫が行われている。
特開昭６１−１９０１１１号公報 特開平６−１７３７９７号公報 特開平８−３３８３２７号公報 特開平２０００−３４５８４１号公報 実開平６−４３５８号公報

上記のような問題を回避するには、機内へ取り入れた空気がフィルターに到達する前の段階で、当該空気中から切削屑等を除去するか、或いは、切削屑等が混入していない空気を機内に取り入れる必要がある。

従来のエンジン作業機においては、それらを実現すべく各種の工夫を行っているが、空気取入口からエアクリーナーまでを、複雑な形状のダクトによって接続するなど、構造が複雑化しているため、部品点数が増加し、製造作業における工程数の増加、組立作業の煩雑化といった問題のほか、製造コストが嵩むといった問題がある。また、構造上、切削屑等を効率よく除去することができないものが多く、十分な効果を期待できず、更なる改善が望まれていた。

本発明は、このような従来技術における問題を解決すべくなされたものであって、簡素な構成でありながら、吸気用の空気の中に木材の切削屑等が混入する可能性を限りなく小さくすることができ、エアクリーナーのフィルターが簡単に目詰まりを起こしてしまうという問題を好適に回避することができ、更に、全体をバランス良くコンパクトに収めることができ、フィルタの清掃作業や取替作業を簡単に行うことができるエンジン作業機を提供することを目的とする。

本発明のエンジン作業機は、冷却ファンの回転によって生じる空気流を整流するためのボリュート部を有し、当該ボリュート部は、ラウンド部及び直状部からなり、整流した冷却空気からエンジンの吸気用の空気を分岐させるための空気取入口が、直状部内の領域であって、当該直状部の横幅方向についての中心線よりも内側の領域に形成され、かつ、当該領域内を流下する冷却空気の下流側に向かって開口していることを特徴としている。

尚、ボリュート部は、本体ケースと側部カバーとの間に配置されるファンケースプレートに形成されていることが好ましい。また、このファンケースプレートは、気化器を固定するための取付ベース部を有し、当該取付ベース部には、小開口部が（ファンケースプレートを本体ケースに取り付けた際に、エンジンのシリンダブロックに設けられている混合気導入口が露呈するような位置に）形成され、気化器が、その小開口部を介してエンジンの混合気導入口に接続された状態で、取付ベース部上に固定されていることが好ましい。

また、ファンケースプレートと側部カバーとの間の空間が、仕切板により、ラウンド部側と、直状部側とに仕切られるように構成されていることが好ましく、更に、空気取入口が、前記ファンケースプレートの表面側において一端が開口する空気流路に連通していることが好ましい。

また、側部カバーには、フィルターカバーが着脱自在なように取り付けられ、そのフィルターカバーを取り外すと、その内側に配置されているフィルターが外部へ露出するように構成することが好ましい。

この場合、冷却空気から分岐されたエンジンの吸気用の空気が、空気流路を通って、フィルターカバーの内壁面とフィルターとによって囲まれた空間に流入するように構成することが好ましく、また、フィルターによって濾過され、清浄化された吸気用の空気が気化器室へ流入し、気化器に供給されるように構成することが好ましい。

更に、ファンケースプレートは、一体成形により各部位がすべて一体的に形成されていることが好ましい。

本発明のエンジン作業機は、ボリュート部によって整流された冷却空気からエンジンの吸気用の空気を分岐させる際に、分岐された吸気用の空気の中に木材の切削屑等が混入する可能性を限りなく小さくすることができる、という効果を期待することができる。その結果、エアクリーナーのフィルターが簡単に目詰まりを起こしてしまうという問題を好適に回避することができる。

また、本体ケースと側部カバーとによって囲まれた内部空間を複数の部屋に区画する機能を有するプレートに、ボリュート部及び空気取入口を形成することによって、これを「単一の部材でありながら多様な機能を併せ持つ要素（ファンケースプレート）」として構成することができ、かかる部材を使用することにより、本体の内部空間をバランス良く、効率的にレイアウトすることができ、気化器やエアクリーナー等の各構成要素をコンパクトに収納できる。従って、本体の小型化、軽量化といった効果も期待することができる。

また、エンジンの吸気用の空気が、ファンケースプレート等によって区画された複数の部屋を順次（隣接した部屋へ順次）流下していくように構成することができる。従って、従来のように、離間した構成要素間（例えば、空気取入口とエアクリーナーの間、エアクリーナーと気化器の間等）を、ダクトチューブやパッキン等を用いて接続するといった手間を省略することができ、構成の簡素化、組立作業の容易化、部品点数の縮減、製造コストの低減といった効果を期待することができる。

更に、側部カバーに対し、フィルターカバーを着脱自在なように取り付け、そのフィルターカバーを取り外すと、その内側に配置されているフィルターが外部へ露出するような構成とすることが可能となり、この場合、フィルターの清掃作業、交換作業を極めて簡単に行うことができ、メンテナンス性の向上という効果を期待することができる。

以下、添付図面に沿って、本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１は、本発明に係るエンジン作業機（チェーンソー１）の外観斜視図である。尚、この図においては、チェーンソー１の主たる構成要素であるソーチェーン、及び、ガイドバーは省略されている。

図１において２は本体ケースであり、３は側部カバー、４はフィルターカバーである。フィルターカバー４の中央には、ツマミハンドル５が備えられており、このツマミハンドル５を所定の方向へ回転させることにより、側部カバー３に対してフィルターカバー４を自在に着脱させることができるようになっている。

図２は、図１の状態のチェーンソー１からフィルターカバー４を取り外した状態を示す図である。図示されているように、このチェーンソー１においては、側部カバー３に取り付けられているフィルターカバー４を取り外すと、その内側に配置されているフィルター６が外部へ露出するように構成されている。尚、この図において７は空気流路であり、８はツマミハンドル５の係合用孔部である。フィルター６の中央には孔６ａが形成されており、係合用孔部８は、フィルター６の裏側から孔６ａを貫通して、フィルター６の表面よりも外方へ突出した状態となっている。

図３は、図２の状態のチェーンソー１からフィルター６を取り外した状態を示す図である。図２及び図３から明らかなように、フィルター６の内側には、フィルター６及び係合用孔部８を支持するためのリブ９が、縦、横、斜め方向へ形成されている。これらのリブ９は、側部カバー３の一部であり、一体成形により、側部カバー３における他の主要部と一体的に形成されている。また、図示されているように、これらのリブ９は、側部カバー３の主要部よりも内側（本体ケース２側）寄りの位置（内側へ所定量入り込んだ位置）に形成されている。

図４は、図３の状態のチェーンソー１から側部カバー３を取り外した状態を示す図である。図３及び図４から明らかなように、本体ケース２の内部空間と、側部カバー３との間には、ファンケースプレート１０が配置されている。尚、図４において１１は気化器である。

図５は、図４の状態のチェーンソー１からファンケースプレート１０を取り外した状態を示す図である。この図に示されているように、本体ケース２の内部には、エンジン１２と、その駆動軸に接続された冷却ファン１３が配置されている。

図６は、図４に示したファンケースプレート１０の表面側の斜視図であり、図７は、その裏面側の斜視図である。このファンケースプレート１０は、プラスチックス製で、一体成形により各部位がすべて一体的に形成されている。そして、このファンケースプレート１０は、図４及び図５に示した冷却ファン１３の回転によって生じる空気流を整流して、エンジン１２のシリンダブロックの周辺領域へ導き、エンジン１２を冷却するという機能のほかに、本体ケース２と側部カバー３（図１〜図３参照）とによって囲まれた空間を、エンジン室と、気化器室と、クリーニングルームとに区画するという機能をも有している。また、整流した冷却空気の一部を分岐させ、その分岐させた空気を、クリーニングルームを介して気化器室へ供給するという機能をも有している。以下、ファンケースプレート１０における上記のような機能乃至効果について、その形状と構造を明らかにすることによって詳しく説明する。

図６及び図７において１４は、気化器１１を固定するための取付ベース部である。この取付ベース部１４には、図示されているように小開口部１５が形成されている。小開口部１５は、ファンケースプレート１０を本体ケース２に取り付けた際に、エンジン１２のシリンダブロックに設けられている混合気の導入口１６（図５参照）が露呈するような位置に形成されており、気化器１１は、小開口部１５を介して混合気の導入口１６に接続された状態で、ファンケースプレート１０の取付ベース部１４上に固定される（図４参照）。

図６及び図７において１７は、冷却ファン１３（図４参照）の回転によって生じる空気流を整流するボリュート部である。ボリュート部１７は、冷却ファン１３の周囲を円形に取り囲むラウンド部１７ａと、ラウンド部１７ａ（のボリュート壁面１７ｃ）におけるインボリュート曲線の接線方向へ延出する直状部１７ｂとによって構成されている。

ファンケースプレート１０の裏面側には、図７に示すように、整流された冷却空気から、エンジン１２の吸気用の空気を分岐させるための空気取入口１８が形成されている。この空気取入口１８は、図６に示すファンケースプレート１０の表面側において一端が開口する空気流路７に連通している。

冷却空気から分岐されたエンジン１２の吸気用の空気は、空気流路７を通って、クリーニングルーム（フィルターカバー４の内壁面とフィルター６とによって囲まれた空間）（図１及び図２参照）に流入し、フィルター６を通過して、図３に示すリブ９の下側の空間（図４に示す直状部１７ｂの上方の空間）へ流下する。このとき、吸気用の空気はフィルター６によって濾過され、清浄化されることになる。

尚、側部カバー３を装着した際、図４に示すファンケースプレート１０の表面側には、図示しない仕切板（図１〜図３に示す側部カバー３の内側に形成されている。）の下縁部分が接触するようになっており、図４に示すファンケースプレート１０と図３に示す側部カバー３との間の空間は、この仕切板により、ラウンド部１７ａ側と、直状部１７ｂ側とに仕切られることになる。従って、図３に示すリブ９の下側の空間に流下した空気（清浄化された吸気用空気）は、ラウンド部１７ａ側の空間へは逆流することなく、隣接する気化器室へ流れていき、気化器１１から取り込まれ、エンジン１２内に導入されることになる。

本実施形態のチェーンソー１は、ファンケースプレート１０における空気取入口１８の形成位置と開口方向に特徴がある。より具体的に説明すると、図８（図７のファンケースプレート１０におけるボリュート部１７の裏面側の構造を模式的に示す図）に示すように、空気取入口１８は、直状部１７ｂ内の領域であって、図８に示す中心線Ｃ（直状部１７ｂの横幅方向についての中心線）よりも内側（ボリュート壁面１７ｃの基端部１７ｄに近い方）の領域Ｚ２に形成されている。そして、空気取入口１８は、流下する空気の下流側（図８に示す矢印Ｄの方向）に向かって開口している。

このため、整流された冷却空気から、エンジン１２の吸気用の空気を分岐させる際に、分岐された吸気用の空気の中に木材の切削屑等が混入する可能性を限りなく小さくすることができ、その結果、エアクリーナーのフィルター６が簡単に目詰まりを起こしてしまうという問題を好適に回避することができる。

より詳細には、まずエンジン１２を始動させると、駆動軸に接続されている冷却ファン１３が回転し、機外の空気が、側部カバー３のメッシュ部３ａ（図１参照）、及び、ファンケースプレート１０の中央開口部１７ｅを介して、冷却ファン１３内側の負圧領域に連続的に流入する。流入した空気は、旋回しつつ、遠心力によって冷却ファン１３の外側に配置されているボリュート部１７のボリュート壁面１７ｃに沿って流下し、直状部１７ｂに達した後、インボリュート曲線の接線方向へ流下することになる。

機内に導入される空気中には、木材の切断作業によって周辺に飛散した切削屑等が混入しているが、それらの質量は空気よりも大きいため、ラウンド部１７ａにおいては、ボリュート壁面１７ｃに近い領域を流下することになる。このため、ラウンド部１７ａに続く直状部１７ｂにおいても、ボリュート壁面１７ｃの延長である外側壁面１７ｆに近い領域（中心線Ｃよりも外側の領域Ｚ１）を流下することになる。

従って、切削屑等が「中心線Ｃよりも内側の領域Ｚ２」を通過する可能性は非常に低く、更に、空気取入口１８が連通する空気流路７が、遮蔽部材１９により、冷却空気流の上流側から下流側に向かって覆われ、空気取入口１８が、冷却空気流の下流側（矢印Ｄの方向）に向かって開口しているため、仮に切削屑等の一部が「中心線Ｃよりも内側の領域Ｚ２」内に進入するようなことがあったとしても、流下する切削屑等には質量に見合った慣性力が働くため、そのまま直線的に流下する可能性が高く、それらが空気取入口１８内に流入する可能性は極めて低くなる。

このように、本実施形態のチェーンソー１においては、ボリュート部１７によって整流された冷却空気からエンジン１２の吸気用の空気を分岐させる際に、分岐された吸気用の空気の中に木材の切削屑等が混入する可能性を限りなく小さくすることができる。その結果、エアクリーナーのフィルター６が簡単に目詰まりを起こしてしまうという問題を好適に回避することができる。

尚、本実施形態においては、図９に示すように、吸気用空気が流下する空気流路７への切削屑等の混入を阻止するための遮蔽部材１９は、その主縁部１９ａ，外側縁部１９ｂ（直状部１７ｂの中心線Ｃに近い方の縁部），内側縁部１９ｃ（その反対側の縁部）がいずれも、空気取入口１８の顎部１８ａよりも下流側に位置するように構成され、空気流路７が、遮蔽部材１９によって、冷却空気流の上流側から完全に覆われるような形となっているが、空気取入口１８が下流側に向かって開口し、かつ、空気流路７への切削屑等の混入を有効に防止できる限り、必ずしも空気流路７が上流側から完全に覆われる必要はなく、例えば、内側縁部１９ｃ及び主縁部１９ａについては、図１０に示すように、部分的に空気取入口１８の顎部１８ａよりも上流側に位置するような形となっていてもよい。

尚、ここでは、本発明に係るエンジン作業機の適用例の一つとして、チェーンソーの実施形態について説明したが、適用対象はチェーンソーに限定されるものではなく、他のエンジン作業機、例えば、ヘッジトリマー、ブロワ、エンジンカッター、芝刈機、刈払機等に対して適用することもできる。

本発明に係るエンジン作業機（チェーンソー１）の外観斜視図。 図１の状態のチェーンソー１からフィルターカバー４を取り外した状態を示す図。 図２の状態のチェーンソー１からフィルター６を取り外した状態を示す図。 図３の状態のチェーンソー１から側部カバー３を取り外した状態を示す図。 図４の状態のチェーンソー１からファンケースプレート１０を取り外した状態を示す図。 図４に示したファンケースプレート１０の表面側の斜視図。 図４に示したファンケースプレート１０の裏面側の斜視図。 図７のファンケースプレート１０におけるボリュート部１７の裏面側の構造を模式的に示す図。 図７に示した空気取入口１８の拡大図。 遮蔽部材１９についての他の構成例を示す図。

符号の説明

１：チェーンソー、
２：本体ケース、
３：側部カバー、
３ａ：メッシュ部、
４：フィルターカバー、
５：ツマミハンドル、
６：フィルター、
６ａ：孔、
７：空気流路、
８：係合用孔部、
９：リブ、
１０：ファンケースプレート、
１１：気化器、
１２：エンジン、
１３：冷却ファン、
１４：取付ベース部、
１５：小開口部、
１６：混合気の導入口、
１７：ボリュート部、
１７ａ：ラウンド部、
１７ｂ：直状部、
１７ｃ：ボリュート壁面、
１７ｄ：ボリュート壁面の基端部、
１７ｅ：中央開口部、
１７ｆ：外側壁面、
１８：空気取入口、
１８ａ：顎部、
１９：遮蔽部材、
１９ａ：主縁部、
１９ｂ：外側縁部、
１９ｃ：内側縁部

Claims (9)

1. 冷却ファンの回転によって生じる空気流を整流するためのボリュート部を有するエンジン作業機であって、
   前記ボリュート部は、ラウンド部及び直状部からなり、
   整流した冷却空気からエンジンの吸気用の空気を分岐させるための空気取入口が、前記直状部内の領域であって、当該直状部の横幅方向についての中心線よりも内側の領域に形成され、かつ、当該領域内を流下する冷却空気の下流側に向かって開口していることを特徴とするエンジン作業機。
2. 前記ボリュート部が、本体ケースと側部カバーとの間に配置されるファンケースプレートに形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のエンジン作業機。
3. 前記ファンケースプレートは、気化器を固定するための取付ベース部を有し、
   当該取付ベース部には、前記ファンケースプレートを前記本体ケースに取り付けた際に、エンジンのシリンダブロックに設けられている混合気導入口が露呈するような位置に、小開口部が形成されており、
   気化器が、前記小開口部を介してエンジンの混合気導入口に接続された状態で、前記取付ベース部上に固定されていることを特徴とする、請求項２に記載のエンジン作業機。
4. 前記ファンケースプレートと前記側部カバーとの間の空間が、仕切板により、ラウンド部側と、直状部側とに仕切られるように構成されていることを特徴とする、請求項２に記載のエンジン作業機。
5. 前記空気取入口が、前記ファンケースプレートの表面側において一端が開口する空気流路に連通していることを特徴とする、請求項２〜４のいずれかに記載のエンジン作業機。
6. 前記側部カバーには、フィルターカバーが着脱自在なように取り付けられており、当該フィルターカバーを取り外すと、その内側に配置されているフィルターが外部へ露出するように構成されていることを特徴とする、請求項５に記載のエンジン作業機。
   
7. 冷却空気から分岐されたエンジンの吸気用の空気が、前記空気流路を通って、前記フィルターカバーの内壁面と前記フィルターとによって囲まれた空間に流入するように構成されていることを特徴とする、請求項６に記載のエンジン作業機。
8. 前記フィルターによって濾過され、清浄化された吸気用の空気が、前記気化器が収容されている気化器室へ流入し、前記気化器に供給されるように構成したことを特徴とする、請求項７に記載のエンジン作業機。
9. 前記ファンケースプレートが、一体成形により各部位がすべて一体的に形成されていることを特徴とする、請求項２〜８のいずれかに記載のエンジン作業機。

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