JP2013117193A - ４ストロークエンジン - Google Patents

Abstract

【課題】燃焼室へオイルが排出されないようにするために、オイル及びオイルミストとブローバイガスの気液分離をより確実にした４ストロークエンジンの気液分離装置を提供する。
【解決手段】本実施形態の４ストロークエンジン１は、棹６０の長手方向の一端に工具を備え、棹６０の長手方向の他端に固定して用いられる４ストロークエンジン１であって、エンジンは、オイルの循環経路と、オイルとブローバイガスを分離する気液分離室７０と、を有し、気液分離室７０は、オイル循環経路からブローバイガスが導入される流入部２０３と、ブローバイガスから分離されたオイルをオイル循環経路に還流するオイル排出部２０４と、オイルミストが分離されたブローバイガスを、気液分離室７０から排気して燃焼室への吸気通路へ連通するブローバイガス排出部４００と、を有し、オイル排出部２０４は、気液分離室７０の下部であって、長手方向の少なくとも２隅に開口として設けられる。
【選択図】図３

Description

本発明は、コーヒーハーベスタ、オリーブハーベスタ又は刈払機の様な棹の一端に工具を備えて用いられる携帯型の作業機の動力源として使用される４ストロークエンジンに関する。

近年、４ストロークエンジンを搭載した携帯型作業機が増えつつある。従来は刈払機や背負型作業機に限定されてきたが、ポールソー、ポールヘッジトリマ、コーヒーハーベスタ等にも用途を広げつつある。ところで、携帯型４ストロークエンジンに関して、例えば特許文献１が知られている。
一般に、クランク軸周りには多量のオイル量を必要とし、動弁装置にはクランク軸周りほどのオイル量は必要としない。
そして、従来の潤滑装置は、クランク室内の圧力変動を利用してクランク室内のオイル又はオイルミストをその量を調整せずに動弁室及び動弁装置に送っている。
そのため、動弁装置を潤滑するために、動弁室へオイル又はオイルミストが過剰に送り込まれる。
その結果、動弁室内に滞留するオイルの量が多くなりすぎて、様々な向きでエンジンを使用すると、ブローバイガスの燃焼室への排出と共にオイルが多く排出されてしまい、オイルが早期に消費されてしまうという問題がある。
従って、オイルの早期消費が生じると、オイルの補充間隔が短くなり、オイルの補充を怠ると潤滑不良を起こす原因になる。また燃焼室へのオイルの排出量が更に過剰になると、オイルが未燃焼のまま大量にマフラから外部に排出され、環境へ悪影響を与える虞が生じる。
携帯型４ストロークエンジンの用途が拡大し、従来に比べて様々な向きで使用されつつある。

特開２００７−２２４８２４号公報

本発明は、このような背景に鑑みてなされたものであり、燃焼室へオイルが排出されないようにするために、オイル及びオイルミストとブローバイガスの気液分離をより確実にした４ストロークエンジンを提供することを目的とする。

このような課題を解決するため、第１の発明は、棹の長手方向の一端に工具を備え、前記棹の長手方向の他端に固定して用いられる４ストロークエンジンであって、前記４ストロークエンジンは、オイルの循環経路と、オイルとブローバイガスを分離する気液分離室と、を有し、前記気液分離室は、前記オイル循環経路から前記ブローバイガスが導入される流入部と、前記ブローバイガスから分離されたオイルを前記オイル循環経路に還流するオイル排出部と、オイルミストが分離されたブローバイガスを、前記気液分離室から排気して燃焼室への吸気通路へ連通するブローバイガス排出部と、を有し、前記オイル排出部は、前記気液分離室の下部であって、前記長手方向の少なくとも２隅に開口として設けられる。

好適には、前記気液分離室に前記オイル排出部が、前記棹の軸線から離れる方向について間隔をあけて複数設けられている。

好適には、前記ブローバイガス排出部は、前記気液分離室の中央に開口として形成されている。

好適には、前記ブローバイガス排出部の周りは、壁で囲むように形成されている。

好適には、前記壁は、下側に開いた逆Ｕ字形状に形成される。

このような課題を解決するため、第２の発明は、オイル循環経路から分岐して形成され、オイルミストを含んだブローバイガスからオイルミストを分離する気液分離室を有し、前記気液分離室は、前記オイル循環経路から前記ブローバイガスが導入される流入部と、前記ブローバイガスから分離されたオイルを前記オイル循環経路に還流するオイル排出部と、前記オイルと分離されたブローバイガス排出部と、を有し、前記ブローバイガス排出部は、前記気液分離室の中央に開口として形成されており、前記ブローバイガス排出部の周りに壁が形成されている。

好適には、前記壁は、下側に開いた逆Ｕ字形状に形成させる。

好適には、前記ブローバイガスが導入される流入部と前記ブローバイガス排出部の間に気液分離部材が配置される。

好適には、前記気液分離部材は、メッシュ構造を有する

本発明における４ストロークエンジンの気液分離装置によって、燃焼室へオイルが排出されないようにするために、オイルとブローバイガスの気液分離をより確実にした４ストロークエンジンの気液分離装置を提供することができる。

ピストンが上死点に位置した状態にあるときの４ストロークエンジンを示している。 エアクリーナの説明図である。 気液分離装置の説明図である。 エアクリーナの気液分離空間内に、セパレータケース、気液分離プレート及び気液分離部材が挿入された状態の説明図である。 図４におけるＢ−Ｂ断面の説明図である。 図４のＣ−Ｃ断面の説明図である。 図４における、Ｄ−Ｄ断面の説明図である。 図４において、気液分離プレートを除去した図である。 本実施形態の効果を説明する説明図であり、工具が地面側に位置している場合のオイル排出部の説明図である。 コーヒーハーベスタのような工具が後傾姿勢で使用されている場合の説明図である。 天地を逆にして４ストロークエンジン１が用いられる場合の説明図である。

以下、本発明の４ストロークエンジンの気液分離装置及び潤滑装置を図１に基づいて説明する。潤滑装置は４ストロークエンジンに搭載されるものであるので、この好ましい潤滑装置の形態を、図１（概略説明図）を用いて説明する。

なお、図１は、ピストンが上死点に位置した状態にあるときの４ストロークエンジンを示している。

４ストロークエンジン１は、図１に示すように、シリンダヘッド３ａが一体化されているシリンダブロック３と、シリンダブロック３の下部に取り付けられてクランク室５ａを形成するクランクケース５と、クランクケース５の下側方向位置に配設された油溜室７とを備える。

油溜室７は、クランクケース５と別個に設けられ、オイルＡ（以下、単に「オイルＡ」と記す。）を貯留する。

シリンダブロック３とクランクケース５との接続部分には、クランク軸（図示せず）が回転自在に支持され、このクランク軸にはカウンタウェイトやこれに連結されたコン棹等を介してピストン６が連接されている。ピストン６はシリンダブロック３内に設けられたシリンダ３ｂ内に摺動自在に挿入されている。

シリンダブロック３内に設けられたシリンダ３ｂの上壁には、気化器（図示せず）及び排気マフラ（図示せず）にそれぞれ連通する吸気ポート及び排気ポートが設けられ、これらの各ポートには、ポートを開閉する吸気バルブ及び排気バルブが配設されている。

ここで、本実施形態の４ストロークエンジン１は、携帯して用いられる場合もあり、その際には４ストロークエンジン１は、前後又は左右に傾いた状態で使用される場合も考えられる。さらに、一時的に回転して天地が逆転した状態等で使用されうる。

これらのバルブを駆動する動弁機構１０は、クランク軸に固着されたバルブ駆動ギヤ１０ａ、バルブ駆動ギヤ１０ａによって駆動されカムが連接されたカムギヤ１０ｂ、ロッカーアーム（図示せず）等の部品により構成される。

この動弁機構１０のうちバルブ駆動ギヤ１０ａ及びカムギヤ１０ｂは、シリンダブロック３の頭部に形成された動弁室４と油溜室７とを連通する供給通路３０の途中に設けられたバルブ駆動室３２内に収容され、ロッカーアーム等の部品は、動弁室４内に設けられている。
ここで、供給通路３０は、動弁機構供給通路３１とプッシュ棹通路３３によって構成される、

油溜室７とシリンダブロック３との間には、送油通路３４が設けられている。送油通路３４の油溜室７側の端部には、吸入部３５が取り付けられている。
吸入部３５は、ゴム等の弾性材料により形成されて容易に撓むことができる管体３５ａと、管体３５ａの先端部に取り付けられた吸入口付きの錘３５ｂとを有してなる。
吸入部３５の錘３５ｂは、重力により鉛直下側方向位置に移動可能に取り付けられており、これにより油溜室７が傾いても、規定量の範囲で貯留されるオイルＡの油面下に吸入部３５の吸入口を没入させることができる。

送油通路３４は、ピストン６の上昇によりクランク室５ａ内が負圧化傾向となったときに、クランク室５ａ内と油溜室７とを連通させて油溜室７からオイルＡを吸い上げてクランク室５ａ内に供給する部分である。

送油通路３４のクランク室５ａ側に開口する開口部３４ａの位置は、ピストン６が上死点近傍位置から上死点に向かって移動する間にピストン６の移動に伴って開口する位置に設けられ、上死点近傍位置に移動したピストン下部のスカート部６ａの下死点方向側に位置している。
従って、送油通路３４の開口部３４ａは、ピストン６が上死点に達した時点では既に全開している。
なお、送油通路３４は、開口部３４ａにリード弁を設け、又は、クランク軸に通路を設けてロータリバルブとして機能させる等、クランク室５ａ内の負圧時に送油通路３４とクランク室５ａを連通させるようにしてもよい。

送油通路３４の途中には、逆止弁３７が設けられている。この逆止弁３７は、クランク室５ａの圧力変化に応じて開閉し、油溜室７内に対しクランク室５ａ内の圧力が低い状態で開いて送油通路３４を連通状態にし、クランク室５ａ内の圧力の方が高い状態で閉じるように構成されている。

供給通路３０の動弁機構供給通路３１と送油通路３４は、連通路５６によって連通しており、クランク室５ａの負圧時に供給通路３０の動弁機構供給通路３１を通過するオイルの一部を送油通路３４に送ることにより、供給通路３０に贈られるオイルの量が過多にならないように構成されている。

クランク室５ａの底部と油溜室７との間には、クランク室５ａと油溜室７を連通する連通路３９が設けられている。この連通路３９は、クランク室５ａ内で生成されたオイルミスト及び、このオイルミストが液化したオイルを油溜室７に送るためのものである。

連通路３９のクランク室側に開口する開口部３９ａにはリード弁４０が設けられている。このリード弁４０は、クランク室５ａの圧力変化に応じて開閉可能に構成され、ピストン６が下死点側に移動するときのクランク室内の正圧によって開いて連通路３９を連通状態にするように構成されている。

このためリード弁４０が開いて連通路３９が連通状態になると、クランク室５ａ内のオイルミスト及びオイルが連通路３９を通って油溜室７内に送られる。

油溜室７の空間部７ｂは、ガスケットとしての機能をも有するバッフルプレート７ｃによって区分けされている。
バッフルプレート７ｃの上側方向位置に、供給通路３０の動弁機構供給通路３１の開口部３１ａが形成されている。なお、バッフルプレート７ｃは必須ではない。

連通路３９の油溜室側の開口部３９ｂは、油溜室７内の略中央で開口し、油溜室７の傾斜状態に拘わらず、規定量以下で貯留されたオイルＡの油面上となる位置に配置されている。
このため、連通路３９の開口部３９ｂから吐出するオイルミストは、オイルの油面下に吹きつけられることでオイル内部を泡立てることはなく、穏やかに油溜室７に戻され、オイルミストの多くが液化される。
但し、開口部３９ｂから吐出するオイルミストの一部は油面上や壁面上で跳ね返って、油溜室７内の油面上側方向位置の空間部７ａ内に滞留する。このようにオイルＡの油面上の位置に配置された連通路３９の開口部３９ｂは、オイルミストを液化させる液化手段の一部として機能する。
従って、連通路３９から吐出するオイルミストはその大部分が液化され、油溜室７内に貯留するオイルミストの濃度を低くすることができる。

供給通路３０の動弁機構供給通路３１の開口部３１ａは、油溜室７内の内部空間の略中央部で開口し、油溜室７の傾斜状態に拘わらず、規定量以下で貯留されたオイルＡの油面の位置が変化しても油面下に没することがないように配置されている。さらに、図１に示すように、供給通路３０の動弁機構供給通路３１の開口部３１ａに対して、連通路３９の開口部３９ｂが突出するように配置している。

このように、供給通路３０の動弁機構供給通路３１の開口部３１ａに対し連通路３９の開口部３９ｂが油溜室７内に突出するように配置されているので、連通路３９の開口部３９ｂから吐出するオイルミストが供給通路３０の動弁機構供給通路３１の開口部３１ａに直接に入ることはない。さらに好ましくは連通路３９と供給通路３０の動弁機構供給通路３１は、各開口部側に進むに従って隣接する開口部と離れる方向に配置されてもよい。

即ち、開口部３９ｂにおける連通路３９の延伸方向（一点鎖線で示した方向）に直交する平面に対し、供給通路３０の動弁機構供給通路３１の開口部３１ａ及びその近傍が連通路３９の基部側に配置されていれば、連通路３９から吐出するオイルミストが直接に供給通路３０の動弁機構供給通路３１の開口部３１ａに入ることはない。

つまり油溜室７における供給通路３０の動弁機構供給通路３１と連通路３９の配置は、連通路３９から吐出するオイルミストが直接に供給通路３０の動弁機構供給通路３１の開口部３１ａに流入するのを阻止する流入阻止部として機能している。
このため、供給通路３０の動弁機構供給通路３１を流れるオイルミストの濃度は、送油通路３４からクランク室５ａ内に供給されるオイルの濃度と比較して低くなる。

供給通路３０の動弁機構供給通路３１の動弁室４側の開口部３１ａは、動弁室４のシリンダブロック３側に開口している。このため、供給通路３０の動弁機構供給通路３１を流れるオイルミストはバルブ駆動室３２内の動弁機構１０を潤滑し、開口部３１ｂから吐出して動弁室４内に供給されて動弁室４内のロッカーアーム等を潤滑する。

動弁室４とバルブ駆動室３２とがプッシュ棹通路３３によって連通されている。
このプッシュ棹通路３３は動弁室４に開口部３３ａによって連通している。
このプッシュ棹通路３３をプッシュ棹が貫通して、プッシュ棹が動弁室４内のロッカーアームを駆動している。

また、動弁室４内には、プッシュ棹通路３３から動弁室４内に流入した流体（オイルミスト、液化しているオイル、ブローバイガス）からオイルミスト及び液化したオイル等を分離するための突起状の壁部材４５が形成されている。

動弁室４内には、動弁室４内に溜まったオイルを吸引するために吸引管４３が複数設けられている。

吸引管４３の開口先端部は、動弁室４内のクランク室側底面からオイルを吸い上げるために、動弁室４のクランク室側底面の近傍位置に配置されている。
そして、吸引管４３は動弁室４の隅部に配置されて、動弁室４が上側方向位置に位置する状態で４ストロークエンジン１が傾いても、いずれかの吸引管４３を介して動弁室４内に溜まるオイルが吸引されるようになっている。

吸引管４３の開口部４３ａは、動弁室４内のシリンダブロック３側に開口している。
そして、吸引管４３と吸引通路４２が接続されている。吸引通路４２は動弁室４のクランク室５ａとは反対側に設けられ、吸引管４３はこれに連通して動弁室４内のクランク室側へ延びるように設けられ、吸引管４３の両端は開口している。

また吸引通路４２には小穴４４が複数設けられている。動弁室４が下側方向位置に位置する反転状態で４ストロークエンジン１が傾いても、いずれかの小穴４４を介して動弁室４内に溜まるオイルを吸引できる。

吸引通路４２には直通通路４６が設けられ、クランク室５ａ内の負圧時に、動弁室４とクランク室５ａとが直通通路４６を介して連通する。

直通通路４６のクランク室側の開口部４６ａの位置は、送油通路３４の開口部３４ａと同様に、ピストン６が上死点近傍位置から上死点に向かって移動する間にピストン６の移動に伴って開口する位置に設けられ、上死点近傍位置に移動したピストン下部のスカート部６ａの下死点方向側に位置している。

また、直通通路４６のクランク室５ａ側の開口部４６ａ、及び、エアクリーナ５０部分において分離されたオイルをクランク室５ａに還流する還流通路５２のクランク室５ａ側の開口部５２ａは、ピストン６の摺動方向に対して垂直な面上に形成されている。
このように形成したことによって、エアクリーナ５０からのオイルに加えて、直通通路４６を通じて回収される動弁室４からのオイルを、ピストン６の潤滑に利用することが可能となる。
また、エアクリーナ５０からのオイル、及び、直通通路４６を通じて回収される動弁室４からのオイルを同一のタイミングでクランク室５ａに回収することができ、オイルの回収が効率的に可能となる。
従って、直通通路４６の開口部４６ａは、ピストン６が上死点に達した時点では既に全開している。

また直通通路４６に、動弁室４からクランク室５ａ側への流れを許容し、クランク室５ａから動弁室４側への流れを規制する逆止弁を設けてもよい。
このようにすることで、クランク室５ａから動弁室４へオイルやオイルミストが逆流することを確実に防止することができる。

動弁室４の略中央部にはブリーザ通路４８の一端部４８ａが開口し、ブリーザ通路４８の他端部がエアクリーナ５０に接続されている。

ブリーザ通路４８は、ブローバイガスを燃焼室へ排出することを目的として設けられている。動弁室４内のオイルミストやブローバイガスは、ブリーザ通路４８を介してエアクリーナ５０に送られ、エアクリーナ５０に設けられた気液分離装置５１により液化されたオイルとブローバイガスに気液分離される。

ブリーザ通路４８の一端部４８ａは、動弁室４の略中央部に開口するので、動弁室４にオイルが多く滞留しても、容易にそのオイルを吸い込むことはない。このブリーザ通路４８には逆止弁４１が設けられ、この逆止弁４１によりエアクリーナ５０から動弁室４側へのブローバイガスやオイルミストの逆流を防止している。

気液分離されたオイルは、エアクリーナ５０とクランク室５ａを連通する還流通路５２を通ってクランク室５ａに送られる。還流通路５２にはクランク室側への流れのみを許容する逆止弁５３が設けられている。一方、気液分離されたブローバイガスは燃焼室に送られる。

つまり、潤滑装置のオイル循環経路は、連通路３９、供給通路３０（動弁機構供給通路３１、プッシュ棹通路３３）、吸引管４３、小穴４４、吸引通路４２、直通通路４６、ブリーザ通路４８、還流通路５２を有して構成される。

４ストロークエンジン１が始動されると、ピストン６の昇降運動によりクランク室５ａに圧力変化が生じ、ピストン６の上昇時にはクランク室５ａが減圧されて負圧化傾向となり、ピストン６の下降時にはクランク室５ａが昇圧されて正圧化傾向となる。
クランク室５ａが負圧化傾向となり、ピストン６の上死点近傍への移動に伴い送油通路３４の開口部３４ａが開き始め、クランク室５ａと油溜室７が連通すると、送油通路３４にクランク室５ａ内の負圧が作用する。

４ストロークエンジン１が傾いても送油通路３４の吸入部３５は、油溜室７のオイルＡの油面下に没した状態にあり、油溜室７からオイルＡが吸い込まれてクランク室５ａ内に送られる。開口部３４ａは、ピストン６が上死点位置に達した時点では既に全開となっているので、クランク室５ａ内の負圧を充分に送油通路３４に作用させることができる。
そのため、油面下より汲み上げられるオイルＡをクランク室５ａ内に充分に供給することができる。

クランク室５ａ内に送られたオイルは、ピストン６，クランクシャフトなどの駆動部品を潤滑し、同時にそれらの駆動部品により飛散されてオイルミストになる。オイルミストの一部はクランク室５ａの壁面に付着して再度液化される。

ピストン６が上死点から下降するときには、クランク室５ａが正圧に変わり、リード弁４０は開放されて、クランク室５ａと油溜室７は連通する。そして、クランク室５ａ内で昇圧されたオイルミスト及びオイルが連通路３９を通って油溜室７に送られ、油溜室７内の圧力が高まる。連通路３９から吐出するオイルミストは油溜室７内に溜まるオイルＡの油面や油溜室７の壁面に衝突することで液化し、油溜室７に貯留される。

油溜室７内で衝突して跳ね返ることで残ったオイルミストの濃度は、クランク室５ａ内での濃度よりも低くなる。
なお、クランク室５ａが正圧になると、逆止弁３７の作用によりクランク室５ａから油溜室７へのオイルが逆流しないよう送油通路３４が遮断され、次いで開口部３４ａがピストン６により閉じられる。

油溜室７内の圧力が高まることで、油溜室７内と動弁室４の間に圧力勾配ができ、油溜室７内に溜まるオイルミストは、供給通路３０を介して動弁室４に送られる。
油溜室７から動弁室４にオイルミストを送る過程で、供給通路３０に設けられたバルブ駆動室３２内の動弁機構１０の各部品は潤滑される。この際オイルミストの一部は液化する。

動弁室４に供給されたオイルミストは、動弁室４内に設けられた動弁機構を潤滑し、直通通路４６を介して直通通路４６の開口部４６ａよりクランク室５ａに送られる。
また動弁室４内に供給されたオイルミストが液化して滞留してもクランク室５ａ内の強い負圧が作用して、クランク室５ａ内にオイルを送ることができ、動弁室４でオイルが滞留することを抑止できる。
従って、動弁室４からブリーザ通路４８を介してブローバイガスを排出する際のオイルの放出を抑えることができる。

図２は、エアクリーナ５０の説明図である。

ここで、方向について定義を行う。本実施形態において上側方向とは、４ストロークエンジン１が使用されていない保管時等における位置関係での鉛直上側方向をいう（図２において、紙面上側）。
この上側方向は使用状態において４ストロークエンジン１が最も長く使用される状態（正立状態）における鉛直上側方向と略一致する。この上側方向とは反対方向を下側方向という（図２において、紙面下側）。
また、４ストロークエンジン１によって駆動される各種工具が先端等に取り付けられる棹６０の長手方向の工具側方向と定義する（図２において、紙面左上方向）。この工具側方向と反対の方向を反工具側方向という（図２において、紙面右下方向）。
さらに、棹６０の軸線６１に向かう方向を棹軸側方向という（図２において、紙面右上方向）。その反対側方向を反棹軸側方向という（図２において、紙面左下方向）。

図２のように、４ストロークエンジン１には、この４ストロークエンジン１によって駆動される工具が先端等に装着される棹６０がその工具側方向に接続されている。
この４ストロークエンジン１は、刈払機（図９（ａ）参照）又はオリーブハーベスタ（図１０（ａ）参照）に使用される。そして、刈払機であれば棹６０は４ストロークエンジンから離れるに従って地面に近づくように傾斜して使用される場合が多い（図９（ａ）参照）。また、オリーブハーベスタであれば、４ストロークエンジンから離れるに従って地面から離れるように傾斜して使用される場合が多い（図１０（ａ）参照）。
また、４ストロークエンジンは、一時的に回転して天地が逆転した状態で使用（図１１（ａ）参照）される場合も考慮している。
なお、棹６０には使用される用途に応じて、各種の工具が装着される。

そして、エアクリーナ５０は、棹６０を前方方向としたときに、４ストロークエンジン１の左側面上側方向の位置に配置されている。
エアクリーナ５０は、空気を取り込みその空気中に含まれる埃やゴミなどを除去して吸気系統に空気を提供する機能を有し、さらに、本実施形態では、ブローバイガスを吸気系統に送る機能をも有している。

エアクリーナ５０は、図２に示すように、４ストロークエンジン１の反棹軸側方向に固定されているエアクリーナプレート５０ｂと着脱可能なエアクリーナカバー５０ａによって、その外殻が形成されている。

このエアクリーナプレート５０ｂとエアクリーナカバー５０ａとによって形成されている内部空間内は、空気中の埃やゴミを除去するための空間であるエアクリーナ空間５０ｄと気液分離空間５０ｃとを有する。

エアクリーナ空間５０ｄには、空気中のゴミや埃をフィルタ機能によって除去する第１のエアクリーナフィルタ５０ｅ及び第２のエアクリーナフィルタ５０ｆが配置されている。

第２のエアクリーナフィルタ５０ｆは第１のエアクリーナフィルタ５０ｅよりも、エアクリーナプレート５０ｂ側に配置されている。
また、第１のエアクリーナフィルタ５０ｅはスポンジ等で形成されており、第２のエアクリーナフィルタ５０ｆはフェルト等で形成されている。

図３は、気液分離装置５１の説明図である。
図４は、エアクリーナ５０の気液分離空間５０ｃ内に、セパレータケース２０１、気液分離プレート４０１及び気液分離部材３０１が挿入された状態の説明図である。
図５は、図４におけるＢ−Ｂ断面の説明図である。
図６は、図４のＣ−Ｃ断面の説明図である。
以下、図３〜図６に基づいて、気液分離装置５１の構造を説明する。

図３及び図６のように、気液分離装置５１は、エアクリーナ５０の気液分離空間５０ｃ内に、セパレータケース２０１、気液分離プレート４０１及び気液分離部材３０１を挿入されることによって形成されている。

なお、気液分離プレート４０１のブローバイガス排出部４００の第２通路４０４は、この気液分離空間５０ｃとエアクリーナ空間５０ｄを跨るように、エアクリーナ通路配置部１１３に配置されている。
気液分離空間５０ｃとエアクリーナ空間５０ｄとを連通させるエアクリーナ通路配置部１１３は、気液分離空間５０ｃの略中間位置に形成されている。
気液分離空間５０ｃには、セパレータケース２０１、気液分離部材３０１、気液分離プレート４０１が反棹軸側方向に順に配置されている。

ここで、気液分離部材３０１はセパレータケース２０１内に配設されている。
セパレータケース２０１の内部に形成された空間が気液分離室７０である。そして、この気液分離室７０はブローバイガスとオイルミストとを分離する。

気液分離空間５０ｃの棹軸側方向位置に形成される内部側面壁５０ｇの、工具側方向かつ上側方向には、ブリーザ通路４８と連通される流入口１０１が形成される（図１も参照のこと）。
この流入口１０１からブローバイガスとオイルミストを含んだ流体が流入する。

気液分離空間５０ｃの棹軸側方向位置に形成される内部側面壁５０ｇの下側方向には、気液分離装置５１によって分離されたオイルをクランク室５ａに還流する還流通路５２と連通するオイル排出口１０３ａ，オイル排出口１０３ｂが形成されている。換言すると、内部側面壁５０ｇの下方の２隅にそれぞれオイル排出口１０３ａ及びオイル排出口１０３ｂが形成されている。
また、図６のように、内部側面壁５０ｇには、セパレータケース２０１を締結するねじ穴１０２が形成されている。そして、このタッピングねじ２０５により、エアクリーナプレート５０ｂとセパレータケース２０１が締結されている。
その結果、内部側面壁５０ｇとセパレータケース２０１は密着状態に保持される。
このように、内部側面壁５０ｇとセパレータケース２０１は密着状態であることによって、流入口１０１からのブローバイガス及びオイルミストを含んだ流体が、気液分離室７０を通過せずに直接、オイル排出口１０３ａ又はオイル排出口１０３ｂから排出されてしまうことを防ぐことが可能となる。

セパレータケース２０１には、流入口１０１と連通する流入部２０３が形成されている。
そして、気液分離室７０下部には、還流通路５２と連通するオイル排出口１０３ａ、オイル排出口１０３ｂと連通する複数のオイル排出部２０４（オイル排出部２０４ａ、オイル排出部２０４ｂ、オイル排出部２０４ｃ、オイル排出部２０４ｄ）が形成されている。
この、オイル排出部２０４ａは、気液分離室７０内でブローバイガス及びオイルミストを含んだ流体から分離されたオイルミストが液化したオイルを排出する。

また、セパレータケース２０１には、ブローバイガス排出部の周りに逆Ｕ字形状の壁２０２がセパレータケース２０１に一体に形成されている。より具体的には、壁２０２は、反工具側方向を法線とする壁部分２０２ａ、上側方向を法線とする壁部分２０２ｂ及び、工具側方向を法線とする壁部分２０２ｃとから構成されている。

気液分離プレート４０１は、壁部４０２、ブローバイガス排出部４００（開口部４０３ａ、第１通路４０３及び第２通路４０４）を有している（特に、図５及び図６参照のこと）。
壁部４０２は、ブリーザ通路４８と連通する流入口１０１と連通するセパレータケース２０１の流入部２０３よりオイルミストを含んだブローバイガスが衝突する。
第１通路４０３は、セパレータケース２０１内の逆Ｕ字形状の壁２０２によって囲まれた空間２０６よりブローバイガスを排出する。
第２通路４０４は、エアクリーナ空間５０ｄのエアクリーナ通路配置部１１３にブローバイガスを排出する。

気液分離室内に配設された気液分離部材３０１は、ブローバイガスに含まれる油滴の小さなオイルミストをオイルの粘性を利用して付着させ、液化させてブローバイガスと分離させるメッシュ構造を有している。

動弁室４に供給されたオイルミストの内、動弁室４において液化したものは直通通路４６を介してクランク室５ａ内に戻されるが、ブリーザ通路４８に含まれるブローバイガスのオイルミストはエアクリーナ内の気液分離室７０内に導入される（図１も参照のこと）。
そして、セパレータケース２０１の流入部２０３より気液分離プレートに衝突し、壁面に付着したオイルは、粘性をもつため液状化し、ブローバイガスとは分離し、壁面を伝わる。
さらに、この液化したオイルは、セパレータケース２０１の下部に開口された複数のオイル排出部（オイル排出部２０４ａ、オイル排出部２０４ｂ、オイル排出部２０４ｃ、オイル排出部２０４ｄ）より、還流通路５２と連通するオイル排出口１０３ａ及びオイル排出口１０３ｂを通して、クランク室５ａに還流する。

また、オイルミストを液化させる手段は、気液分離プレート４０１の壁部４０２による付着だけでない。具体的には、気液分離室７０に配設されたメッシュ等の形状の気液分離部材３０１により、油滴の小さなオイルミストもメッシュ等の構造をもつ気液分離部材３０１に付着させる。そして、この液状化したオイルがメッシュ内を伝わり、セパレータケース２０１の下部に開口された複数のオイル排出部２０４ａ、オイル排出部２０４ｂ、オイル排出部２０４ｃ、オイル排出部２０４ｄより、還流通路５２と連通するオイル排出口１０３ａ、オイル排出口１０３ｂを通して、クランク室５ａに還流する。

セパレータケース２０１の設けられた逆Ｕ字形状の壁２０２は、ブリーザ通路４８と連通する流入口１０１と連通するセパレータケース２０１の流入部２０３と、ブローバイガスを排出する第１通路４０３とがショートカットしないよう邪魔板としての機能を持っている。
また、図１１（ｂ）に示すように、エンジンの天地が逆転したような状態になっても液化したオイルがブローバイガスを排出する第１通路４０３の開口部４０３ａに通じないように邪魔板としての機能を持つ。

気液分離プレート４０１のブローバイガス排出部４００の第１通路４０３の開口部４０３ａは、図６に示すように、セパレータケース２０１に設けられた逆Ｕ字形状の壁２０２によって囲まれた空間２０６内に突き出しており、この空間２０６の壁２０２からブローバイガス排出部４００の第１通路４０３への液状オイルの侵入を防いでいる。
また、図６のように、気液分離プレート４０１のブローバイガス排出部４００（第１通路４０３）の開口部４０３ａは、気液分離室７０の中央付近に形成されている。より具体的には、気液分離室７０の棹軸６１側の幅の略中央位置に開口している。
これによって、オイルミスト及びブローバイガスを含んだ流体が、回り込まなければ開口部４０３ａに到達できないことになり、よりこの流体からオイルミストを分離することが可能となる。
また、液化したオイルミストが壁面等を伝って、開口部４０３ａに到達することも低減することができる。

図７は、図４における、Ｄ−Ｄ断面の説明図である。

図７のように、還流通路５２は、工具側方向位置に配置された還流通路５２ａと反工具側方向位置に配置された還流通路５２ｂを有している。
この還流通路５２ａと還流通路５２ｂは、図示していないが、合流した後にクランク室５ａに連通する（図１参照のこと）。

還流通路５２ａが気液分離空間５０ｃへ連通する部分であるオイル排出口１０３ａ部分には、オイルの逆流を防ぐために逆止弁５３ａが設けられている。
この逆止弁５３ａは、還流通路５２ａから気液分離空間５０ｃにオイルが逆流することを防いでいる。
また、オイル排出口１０３ａにオイル排出部２０４ａ及びオイル排出部２０４ｂが連通されている。
オイル排出部２０４ａは、棹軸側方向に配置されており、オイル排出部２０４ｂは、反棹軸側方向に配置されている。
なお、図７において、壁２０２は点線で示している。

図８は、図４において、気液分離プレート４０１を除去した図である。

図８のように、壁２０２が逆Ｕ字型に形成されており。この壁２０２はタッピングねじ２０５を取り囲むように形成されている。なお、ほぼこのタッピングねじの位置にブローバイガス排出部４００の開口部４０３ａが形成されている。

図９は、本実施形態の効果を説明する説明図であり、工具が地面側に位置している場合のオイル排出部２０４の説明図である。

図９（ａ）は、工具である刈払機が棹６０に接続されている場合の図である。もっとも、工具はコーヒーハーベスタであっても良いし、オリーブハーベスタ等であっても良い。例えば、コーヒーハーベスタの場合は、図９（ａ）のように、棹６０が前傾姿勢で作業したときを想定している。
また、図９（ａ）のように４ストロークエンジン１にはエアクリーナ５０が接続されている。
そして、図９（ａ）のエアクリーナ５０の部分および棹６０との図が図９（ｂ）である。
なお、図９（ｂ）は４ストロークエンジン１の本体部は省略して記載してある。また、図９において、本来はタッピングねじ２０５が記載されるべきであるが、簡略化するために省略している。また、説明のためブローバイガス排出部４００を点線で記載している。なお、図１０及び図１１についても同様である。

ところで、ブローバイガス排出部４００の開口部４０３ａにまで油面が到達してしまうと、このブローバイガス排出部４００を通してエアクリーナ空間５０ｄにオイルが大量に供給されてしまう。
その結果、オイルが大量に消費されてしまうという問題、及び、オイルが十分に燃焼されなくなってしまうという問題が生ずる。
そこで、本実施形態では、図９（ｂ）のように、工具側方向位置に開口部２０４ａ及び開口部２０４ｂが形成されている。

このように形成した場合には、棹６０の先端に配置された工具が４ストロークエンジン１よりも地面側位置にある状態で作業する場合には、エアクリーナ５０は図９（ａ）のように傾く。
そうすると、気液分離室７０内でオイルミストが液化したオイルは、図９（ｂ）のように、工具側方向位置、かつ、下側方向位置に溜まることになる。
この場合には、オイルはオイル排出部２０４ａ及びオイル排出部２０４ｂに触れることになり、オイルはオイル排出部２０４ａ及びオイル排出部２０４ｂから排出される。
従って、気液分離室１１７、オイルの油面は常に低い状態となる。
したがって、この場合には、オイルが大量に消費されてしまうという問題、及び、オイルが十分に燃焼されなくなってしまうという問題が生ずることを大幅に低減することができる。

オイル排出部２０４ａは気液分離室７０の棹軸側方向位置に配置されていることから、図９（ａ）において、棹６０が矢印６０ｂの方向に回転した場合であっても、このオイル排出部２０４ａからオイルを排出し続けることができる。
また、オイル排出部２０４ｂは気液分離室７０の反棹軸側方向位置に配置されていることから、図９（ａ）において、棹６０が矢印６０ａの方向に回転した場合であっても、このオイル排出部２０４ｂからオイルを排出し続けることができる。

以上のように、オイル排出部２０４ａ及びオイル排出部２０４ｂが形成されていることから、
棹６０が前傾姿勢となっている場合、及び、棹６０が回転した場合であっても、オイルが大量に消費されてしまうという問題、及び、オイルが十分に燃焼されなくなってしまうという問題が生ずることを大幅に低減することができる。

図１０は、コーヒーハーベスタのような工具が後傾姿勢で使用されている場合の説明図である。

このような後傾姿勢であっても、オイル排出部２０４ｃ及びオイル排出部２０４ｄが反工具側方向に配置されていることから、図９の場合と同様に、オイルを十分に排出することが可能となる。

図１０は、コーヒーハーベスタのような工具が後傾姿勢で使用されている場合の説明図である。

このような後傾姿勢であっても、オイル排出部２０４ｃ及びオイル排出部２０４ｄが反工具側方向に配置されていることから、図９の場合と同様に、オイルを十分に排出することが可能となる。

図１１は、天地を逆にして４ストロークエンジン１が用いられる場合の説明図である。
４ストロークエンジン１は、一時的又はある程度の時間、図１１（ａ）のように天地が逆な状態において使用される場合がありうる。
この場合であっても、ブローバイガス排出部４００にオイルが流入してしまうと、オイルが大量に消費されてしまうという問題、及び、オイルが十分に燃焼されなくなってしまうという問題が生ずる。
そこで、本実施形態では、逆Ｕ字型の壁２０２を設けている。
この壁２０２が存在することによって、図１１（ｂ）のような状態であっても、オイルが壁２０２を乗り越えて、ブローバイガス排出部４００に到達するまでの時間を大幅に長時間化することが可能となっている。

＜実施形態の構成及び効果＞
本実施形態の４ストロークエンジン１は、棹６０の長手方向の一端に工具を備え、棹６０の長手方向の他端に固定して用いられる４ストロークエンジン１であって、エンジンは、オイルの循環経路と、オイルとブローバイガスを分離する気液分離室７０と、を有し、気液分離室７０は、オイル循環経路からブローバイガスが導入される流入部２０３と、ブローバイガスから分離されたオイルをオイル循環経路に還流するオイル排出部２０４と、オイルミストが分離されたブローバイガスを、気液分離室７０から排気して燃焼室への吸気通路へ連通するブローバイガス排出部４００と、を有し、オイル排出部２０４は、気液分離室７０の下部であって、長手方向の少なくとも２隅に開口として設けられる。
このような構成を有することから、この気液分離室７０によって、ブローバイガスから液状及びオイルミストのオイルを適切に分離することが可能となり、分離されたオイルを確実に回収できる。
また、オイルを確実に回収できることから、オイルの消費が抑えられる。さらに、環境に悪影響を及ぼす未燃焼オイルの排出を抑えることが可能となる。

気液分離室７０にオイル排出部が、棹６０の軸線６１から離れる方向について間隔をあけて複数設けられる。
このような構成を有することから、本発明における気液分離装置が前記長手方向にあって長手方向と直行する方向（左右）に傾斜しても、気液分離されたオイルをより確実に回収することが可能となる。

ブローバイガス排出部４００は、気液分離室７０の中央に開口として形成されている。
このような構成を有することから、４ストロークエンジンの前後、左右の傾斜に対し、ブローバイガスから液状及びオイルミストのオイルを適切に分離することが可能となり、ブローバイガスを燃焼室側に排出することが可能となる。

ブローバイガス排出部４００の周りを壁２０２で囲む。
このような構成を有することから、ブリーザ通路４８と連通する流入口１０１と連通するセパレータケース２０１の流入部２０３と、ブローバイガスを排出する第１通路４０３とがショートサーキットしないよう邪魔板としての機能を持っている。

壁２０２は、下側に開いた逆Ｕ字形状に形成される。
このような構成を有することから、エンジンの天地が逆転したような状態になっても液化したオイルがブローバイガスを排出する第１通路４０３の開口部４０３ａに通じないように邪魔板としての機能を持つ。

オイル循環経路から分岐して形成され、オイルミストを含んだブローバイガスからオイルミストを分離する気液分離室７０を有し、気液分離室７０は、オイル循環経路からブローバイガスが導入される流入部２０３と、ブローバイガスから分離されたオイルをオイル循環経路に還流するオイル排出部２０４と、オイルと分離されたブローバイガス排出部４００と、を有し、ブローバイガス排出部４００は、気液分離室７０の中央に開口として形成されており、ブローバイガス排出部４００の周りに壁２０２が形成されている。
このような構成を有することから、オイルミスト及びブローバイガスを含んだ流体が、壁２０２を回り込まなければ開口部４０３ａに到達できないことになり、壁２０２が邪魔板として機能することよりこの流体からオイルミストを分離することが可能となる。

壁２０２は、下側に開いた逆Ｕ字形状に形成させることを特徴としている。
このような構成を有することから、エンジンの天地が逆転したような状態になっても液化したオイルがブローバイガスを排出する第１通路４０３の開口部４０３ａに通じないように邪魔板としての機能を持つ。

流入部２０３とブローバイガス排出部４００の間に気液分離部材３０１が配置される。
このような構成を有することから、ブローバイガス中に含まれるオイルを気液分離プレートに衝突させ液化させるだけでなく、気液分離部材３０１により気液を分離させることができる。

気液分離部材３０１は、メッシュ構造を有する。
このような構成を有することから、ブローバイガスに含まれる油滴の小さなオイルミストを付着させ、液化させてブローバイガスとオイルを分離させることが可能となる。

１ ４ストロークエンジン
５２ａ，２０４ａ，２０４ｂ，４０３ａ 開口部
３７，４１，５３，５３ａ、５３ｂ 逆止弁
４８ ブリーザ通路
５０ エアクリーナ
５０ｃ 気液分離空間
５０ｄ エアクリーナ空間
５０ｅ 第１のエアクリーナフィルタ
５０ｆ 第２のエアクリーナフィルタ
５０ｇ 内部側面壁
５１ 気液分離装置
５２，５２ａ， 還流通路
６０ 棹
６１ 軸線
７０ 気液分離室
１０１ 流入口
１０３ａ，１０３ｂ オイル排出口
２０１ セパレータケース
２０２ 壁
２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃ 壁部分
２０３ 流入部
２０４，２０４ａ，２０４ｂ，２０４ｃ，２０４ｄ オイル排出部
３０１ 気液分離部材
４００ ブローバイガス排出部
４０１ 気液分離プレート
４０３ 第１通路
４０４ 第２通路
Ａ オイル

Claims (9)

1. 棹の長手方向の一端に工具を備え、前記棹の長手方向の他端に固定して用いられる４ストロークエンジンであって、
   前記４ストロークエンジンは、オイルの循環経路と、オイルとブローバイガスを分離する気液分離室と、を有し、
   前記気液分離室は、
   前記オイル循環経路から前記ブローバイガスが導入される流入部と、
   前記ブローバイガスから分離されたオイルを前記オイル循環経路に還流するオイル排出部と、
   オイルミストが分離されたブローバイガスを、前記気液分離室から排気して燃焼室への吸気通路へ連通するブローバイガス排出部と、を有し、
   前記オイル排出部は、前記気液分離室の下部であって、前記長手方向の少なくとも２隅に開口として設けられることを特徴とする４ストロークエンジン
2. 前記気液分離室に前記オイル排出部が、前記棹の軸線から離れる方向について間隔をあけて複数設けられる
   ことを特徴とする請求項１記載の４ストロークエンジン。
3. 前記ブローバイガス排出部は、前記気液分離室の中央に開口として形成されている
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の４ストロークエンジン。
4. 前記ブローバイガス排出部の周りを壁で囲む
   ことを特徴とする請求項３に記載の４ストロークエンジン。
5. 前記壁は、下側に開いた逆Ｕ字形状に形成される
   ことを特徴とする請求項４に記載の４ストロークエンジン。
6. オイル循環経路から分岐して形成され、オイルミストを含んだブローバイガスからオイルミストを分離する気液分離室を有し、
   前記気液分離室は、
   前記オイル循環経路から前記ブローバイガスが導入される流入部と、
   前記ブローバイガスから分離されたオイルを前記オイル循環経路に還流するオイル排出部と、
   前記オイルと分離されたブローバイガス排出部と、を有し、
   前記ブローバイガス排出部は、前記気液分離室の中央に開口として形成されており、
   前記ブローバイガス排出部の周りに壁が形成されている
   ことを特徴とする４ストロークエンジン。
7. 前記壁は、下側に開いた逆Ｕ字形状に形成させる
   ことを特徴とする請求項６に記載の４ストロークエンジン。
8. 前記流入部と前記ブローバイガス排出部の間に気液分離部材が配置される
   ことを特徴とする請求項１または６に記載の４ストロークエンジン。
9. 前記気液分離部材は、メッシュ構造を有する
   ことを特徴とする請求項８に記載の４ストロークエンジン。

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