JP2013119847A - エンジン作業機 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジン作業機の作業性を向上する。
【解決手段】刈払機はエンジンを駆動源として作業具としてのカッター１２を駆動し、草や小径木を刈り払うために使用される。エンジン１１には外部からの空気に燃料を供給してエンジン１１の燃焼室に混合気を供給するために気化器３６が取り付けられている。気化器３６は断熱ケース３７内に収容され、気化器３６は外気から遮断されており、気化器３６には外気の温度伝達が遮断される。断熱ケース３７はケース本体と当該ケース本体に設けられる断熱材とを有している。
【選択図】図１

Description

本発明はエンジンを駆動源として回転工具等の作業具を駆動するようにしたエンジン作業機に関する。

エンジンを駆動源とする作業機としては、刈払機、チェンソー、刈込機、ブロワおよびカッター等がある。刈払機はカッターを作業具として草や小径木を刈り払うために使用されるエンジン作業機であり、草刈機とも言われる。チェンソーはソーチェンつまり鎖鋸を作業具として木材等を切断するために使用されるエンジン作業機である。刈込機は直線往復動する一対のブレードを作業具として植え込みや生垣等の樹木の剪定作業に使用されるエンジン作業機であり、ヘッジトリマとも言われる。さらにエンジン作業機としては、円板形状の回転工具により石材やコンクリートの切断作業を行うために使用するためのカッターや、送風機を作業具としてこれを回転駆動することにより空気を吐出するようにしたブロワ等がある。

エンジンには燃焼室に供給される混合気を生成するためにキャブレターつまり気化器を有するタイプがある。気化器は外部に露出して装着されているものもあり、エンジンが寒冷地で使用される場合には空気取り入れ口の近傍等に空気中の水分が氷結してしまうことがある。このため、特許文献１に記載されるように、外気温度が低い場合にはヒータにより気化器を加温する試みがなされている。

エンジンを駆動源とする刈払機等の作業機においても、燃焼室に供給される混合気を生成するための気化器が搭載されており、気化器はシリンダから熱的に絶縁する材料からなる連結ブロックによりエンジンのシリンダに取り付けられている。刈払機を始めとする従来の種々のエンジン作業機においては、気化器は外気に露出された状態となっている。

特開平６−２２１２２６号公報

従来のエンジン作業機のように、気化器が外気に露出された状態となっていると、冬季のように外気が極端に低い周囲環境のもとでは気化器内に燃料が凍り付いてしまい、エンジンの始動が困難となる場合がある。一方、真夏の屋外で作業を行う場合には燃料が蒸発してしまい、エンジンの始動が困難になるとともに始動後に短時間しか作業できない場合がある。このように、気化器が外気の影響を受けると、エンジンを駆動源とするエンジン作業機の作業性が悪くなるという課題がある。

本発明の目的は、エンジン作業機の作業性を向上することにある。

本発明のエンジン作業機は、エンジンを駆動源として作業具を駆動するエンジン作業機であって、外部からの空気に燃料を供給してエンジンの燃焼室に混合気を供給する気化器と、前記エンジンに取り付けられ、前記気化器を収容して外気から前記気化器への熱の伝達を抑制する断熱ケースとを有することを特徴とする。

本発明のエンジン作業機は、前記断熱ケースは、ケース本体と当該ケース本体に設けられる断熱材とを有することを特徴とする。本発明のエンジン作業機は、前記断熱ケースは、外側壁部と当該外側壁部の内部に設けられる内側壁部とを備えたケース本体を有し、前記外側壁部と前記内側壁部との間に断熱空間を形成することを特徴とする。本発明のエンジン作業機は、前記断熱空間内に断熱材を設けることを特徴とする。本発明のエンジン作業機は、前記断熱ケースには、前記気化器と外部部品とを接続可能とする貫通孔が形成され、前記貫通孔にはシール部材が設けられていることを特徴とする。

本発明のエンジン作業機は、前記断熱ケースは前記エンジンのシリンダカバーとは別体に設けられることを特徴とする。本発明のエンジン作業機は、前記断熱ケースはエンジンに取り付けられる第１のケース体と当該第１のケース体に固定される第２のケース体とを備えたケース本体を有することを特徴とする。本発明のエンジン作業機は、前記断熱ケースの両面には前記気化器の混合通路と接続される連通孔が設けられていることを特徴とする。本発明のエンジン作業機は、草や小径木を刈り払うためのカッターを作業具とする刈払機であることを特徴とする。

本発明によれば、気化器が断熱ケース内に組み込まれて外気が触れないようになっているので、気化器は外気の影響を受けることがない。これにより、真夏日にエンジンを始動させる際に気化器に取り込まれた燃料が蒸発することがなく、容易にエンジンを始動させることができるとともに長時間連続的に作業を行うことができる。一方、真冬日にエンジンを始動させる際には気化器に取り込まれた燃料の温度が低下しにくくなり、混合気が気化しにくくなることに起因した始動性の低下を防止することができ、エンジン作業機の操作性を向上させることができる。

本発明の一実施の形態であるエンジン作業機としての刈払機を示す一部切欠き側面図である。 図１における２−２線断面図である。 図１における３−３線断面図である。 図１に示された断熱ケースを示す斜視図である。 （Ａ）は図４の正面図であり、（Ｂ）は図５（Ａ）の左側面図であり、（Ｃ）は図５（Ａ）の右側面図である。 （Ａ）は図５（Ａ）の平面図であり、（Ｂ）は図５（Ａ）の底面図であり、（Ｃ）は図５（Ａ）の背面図である。 （Ａ）は図５（Ｂ）の７Ａ−７Ａ線矢視図であり、（Ｂ）は図７（Ａ）の左側面図であり、（Ｃ）は図７（Ａ）の右側面図である。 （Ａ）は図５（Ｂ）の８Ａ−８Ａ線矢視図であり、（Ｂ）は図７（Ａ）の左側面図であり、（Ｃ）は図７（Ａ）の右側面図である。 比較例である刈払機を示す一部切欠き側面図である。 図９における１０−１０線断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１に示す刈払機１０は、エンジン１１を駆動源として作業具としての切刃つまりカッター１２を回転駆動して草や小径木を刈り払うために使用される。この刈払機１０は中空の棒材により形成された操作桿１３を有しており、図１においては操作桿１３の一部が省略されている。操作桿１３の先端にはギヤケース１４が取り付けられ、このギヤケース１４に設けられた図示しない駆動軸にカッター１２が着脱自在に装着されるようになっている。操作桿１３の内部には動力伝達軸１５が回転自在に装着され、この動力伝達軸１５はギヤケース１４内に組み込まれた図示しないベベルギヤ対を介して駆動軸に連結されている。操作桿１３には草刈作業を行う作業者により把持されるハンドル部１６が設けられている。

エンジン１１は操作桿１３の基端部に取り付けられている。図２および図３に示されるように、エンジン１１はクランクケース１７とこれに取り付けられるシリンダ１８とを有し、クランクケース１７にはクランク軸１９が回転自在に装着されている。シリンダ１８に形成されたシリンダボア２１内には、図３に示されるようにピストン２２が往復動自在に装着されており、ピストン２２の先端面とシリンダボア２１とにより燃焼室２３が形成される。ピストン２２とクランク軸１９はコネクティングロッド２４により連結され、往復動するピストン２２によりコネクティングロッド２４を介してクランク軸１９が回転運動される。クランク軸１９は、図１に示される遠心クラッチ２５を介して動力伝達軸１５に連結されており、エンジン１１によりカッター１２は回転駆動される。

エンジン１１は２サイクルエンジンであり、混合気を図３に示される燃焼室２３に供給するために、シリンダ１８には吸気通路２６がクランク室２７に連通して形成されている。クランクケース１７にはクランク室２７内に供給された混合気を燃焼室２３に案内するための掃気通路２８が形成されている。燃焼室２３内に供給された混合気を燃焼させるために点火プラグ２９がシリンダ１８に設けられている。混合気の燃焼によりピストン２２が下死点近くまで駆動されると、クランク室２７内の混合気が燃焼室２３内に供給されるとともに燃焼ガスはシリンダ１８に設けられた排気通路３１により燃焼室２３の外部に排出される。エンジン１１には排気通路３１から排出された燃焼ガスが外部へ排出される際の排気音を低減するために、マフラ３２が取り付けられている。

吸気通路２６に連通する吸気孔３３が形成された取付ブロック３４がシリンダ１８に図２に示されるねじ部材３５により取り付けられており、取付ブロック３４は例えばプラスチックのような合成樹脂等の断熱材料により形成されている。エンジン１１に混合気を供給するためのキャブレターつまり気化器３６は、断熱ケース３７内の断熱室３８に収容されている。気化器３６が組み込まれた断熱ケース３７は、図２に示すように気化器３６を貫通するねじ部材３９により取付ブロック３４に取り付けられている。

気化器３６の外側にはフィルタケース４１が取り付けられている。図２および図３に示されるように、フィルタケース４１は環状のフィルタエレメント４２が装着されるケース基部４１ａとこれに開閉自在に装着される蓋部材４１ｂとを有し、フィルタエレメント４２の内方が清浄室４３となっている。外部の空気はフィルタエレメント４２の径方向外方からフィルタエレメント４２を透過して清浄化されて清浄室４３内に流入する。図３に示されるように、ケース基部４１ａの中央部に形成された流入孔４４から気化器３６の混合通路４５に流入した外気により、燃料が吸引されて混合気が生成される。断熱ケース３７には、流入孔４４に連通する流入側の連通孔４６と、取付ブロック３４の吸気孔３３に連通する流出側の連通孔４７とが形成されており、気化器３６により生成された混合気は吸気通路２６を介してエンジン１１に供給される。

気化器３６には図１に示されるようにスロットルワイヤ５１が接続されており、スロットルワイヤ５１は心線５１ａとこれを移動自在に案内する被覆チューブ５１ｂとを有している。操作桿１３に設けられたハンドル部１６にはスロットルレバー５２が設けられており、スロットルワイヤ５１の心線５１ａは一端がスロットルレバー５２に連結され、他端が気化器３６に設けられた図示しないスロットルバルブに連結されている。気化器３６にはアイドリング回転数を調整するためのアイドリング調整ねじ部材５３が設けられている。

気化器３６に供給される燃料は、エンジン１１に隣接して配置された燃料タンク５４内に収容されており、燃料タンク５４内の燃料を気化器３６に供給するために、燃料タンク５４内に配置された給油パイプ５５が気化器３６に接続されている。

フィルタケース４１に隣接させてプライミングポンプ５７が設けられている。このプライミングポンプ５７はエンジン１１を始動させるときに燃料タンク５４内の燃料を気化器３６内に供給するために使用される。プライミングポンプ５７と気化器３６の間には燃料吸引パイプ５８が接続されており、プライミングポンプ５７を操作することにより、燃料タンク５４内の燃料は給油パイプ５５から気化器３６に吸引される。プライミングポンプ５７により気化器３６に供給された燃料のうち余分な燃料を燃料タンク５４内に戻すために、気化器３６にはリターンパイプ５６が接続されており、このリターンパイプ５６の端部は燃料タンクに接続されている。

断熱ケース３７は、図４に示されるように、箱形となったケース本体３７ａを有しており、ケース本体３７ａは、取付ブロック３４に固定される第１のケース体６１と、これに固定される第２のケース体６２とを有している。図４において背面側となる第１のケース体６１は全体的に平坦となって取付ブロック３４が突き当てられる取付壁６１ａを有し、取付壁６１ａの周囲には側壁６１ｂが一体となっている。一方、正面側となる第２のケース体６２は取付壁６２ａとこれの周囲に一体となった側壁６２ｂとを有し、取付壁６２ａの下側部は傾斜し、平坦となった上側部にフィルタケース４１が突き当てられる。

図４および図５（Ａ）に示されるように、正面側のケース体６２には連通孔４６が形成され、これに対向して背面側のケース体６１には連通孔４７が図６（Ｃ）に示されるように形成されている。それぞれの連通孔４６，４７に隣り合って、ねじ部材３９が取り付けられる貫通孔６３ａが図５（Ａ）に示されるようにケース体６２に形成され、貫通孔６３ａに対応して貫通孔６３ｂが図６（Ｃ）に示されるようにケース体６１に形成されている。ケース体６１の側壁６１ｂには、図４および図５（Ｂ）に示されるように、スロットルワイヤ５１が貫通する貫通孔６４と、燃料吸引パイプ５８が貫通する貫通孔６５が形成されている。一方、ケース体６１の側壁６１ｂの下側には、図６（Ｂ）に示されるように、給油パイプ５５が貫通する貫通孔６６が形成されている。さらに、ケース体６１の側壁には、図５（Ｃ）に示されるように、アイドリング調整ねじ部材５３が貫通する貫通孔６７が形成されている。それぞれの貫通孔には、図１に示されるように、グロメット６８がシール部材として装着され、断熱室３８の気密性が保持されており、外部から断熱室３８に空気が入り込むことが防止されている。

ケース体６１，６２は、図１〜図３に示されるように、それぞれ外側壁部と内側壁部とを有する内外二重構造となっている。ケース体６１は図７（Ａ）に示されるように外側壁部７１ａと内側壁部７１ｂとを有し、外側壁部７１ａと内側壁部７１ｂとの間には断熱空間７３が形成されている。ケース体６２は図８（Ａ）に示されるように外側壁部７２ａと内側壁部７２ｂとを有し、外側壁部７２ａと内側壁部７２ｂとの間にも断熱空間７３が形成されている。それぞれの断熱空間７３には、グラスウール等からなる断熱材７４が封入されている。このように、図示する断熱ケース３７は断熱空間７３内に断熱材７４を設けるようにした形態となっているが、断熱空間７３に断熱材７４を封入しない場合には空気断熱式の形態となる。

いずれの形態においても、気化器３６は断熱ケース３７内に組み込まれて外気が触れないようになっているので、気化器３６は外気の影響を受けることが抑制される。これにより、真夏日にエンジン１１を始動させる際に気化器３６に取り込まれた燃料が蒸発することがなく、容易にエンジン１１を始動させることができるとともに長時間連続的に草刈作業を行うことができる。一方、真冬日にエンジン１１を始動させる際には気化器３６に取り込まれた燃料の温度が低下しにくくなり、混合気が気化しにくくなることに起因した始動性の低下を抑制することができる。これにより、エンジン作業機の操作性を向上させることができる。また、断熱ケース３７は、シリンダ１８とは別に気化器３６を覆っているため、シリンダ１８を覆うカバーを通気性を有して構成することができ、気化器３６の断熱効果を得ながら運転中のシリンダ１８の冷却を確実に行うことが可能となっている。

図９は比較例である刈払機を示し、図１０は図９における１０−１０線断面図を示す。これらの図においては、上述した刈払機における部材と共通する部材には同一の符号が付されている。比較例としての刈払機においては、気化器３６が外気に露出された状態となっているので、冬季のように外気が極端に低い周囲環境のもとでは気化器３６内に燃料が凍り付いてしまい、エンジンの始動が困難となる場合がある。一方、真夏の屋外で作業を行う場合には、燃料が蒸発してしまい、エンジンの始動が困難になるとともに始動後に短時間しか作業できない場合がある。これに対し、図１〜図８に示した刈払機においては、気化器３６が断熱構造となっているので、上述したような問題点が発生することを抑制しながら、刈払機の作業性を向上させることができる。

図示する断熱ケース３７はケース本体３７ａが内外二重構造となっているが、ケース本体３７ａの形態としては二重以上の多重構造としても良く、ケース本体３７ａを一層構造としその内面あるいは外面に断熱材７４を貼り付けた構造の断熱ケースの形態としても良い。また、ケース本体３７ａのうち第１のケース体６１は取付ブロック３４と一体に形成され、第２のケース体６２がこれに固定されるようにしても良い。更に、断熱ケースは外気によるケース内への熱の伝達が十分に抑制できる構造であれば良く、外気に対して完全密封されていなくても良い。いずれの形態においても、ヒータにより気化器３６を加温することなく、気化器３６を外気から遮断することにより、始動を容易に行うことができる。図示するエンジン１１は２サイクルエンジンであるが、４サイクルエンジンにも適用することができる。

本発明のエンジン作業機は、実施の形態で示した刈払機のみならず、チェンソーにも適用することができる。

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、エンジン作業機としては、刈払機とチェンソーのみならず、エンジンを駆動源とする刈込機やブロワ等の他のエンジン作業機にも本発明を適用することができる。

１０…刈払機、１１…エンジン、１２…カッター、１３…操作桿、１４…ギヤケース、１５…動力伝達軸、１６…ハンドル部、１７…クランクケース、１８…シリンダ、１９…クランク軸、２１…シリンダボア、２２…ピストン、２３…燃焼室、２４…コネクティングロッド、２５…遠心クラッチ、２６…吸気通路、２７…クランク室、２８…掃気通路、２９…点火プラグ、３１…排気通路、３２…マフラ、３３…吸気孔、３４…取付ブロック、３５…ねじ部材、３６…気化器、３７…断熱ケース、３７ａ…ケース本体、３８…断熱室、３９…ねじ部材、４１…フィルタケース、４１ａ…ケース基部、４１ｂ…蓋部材、４２…フィルタエレメント、４３…清浄室、４４…流入孔、４５…混合通路、４６…連通孔、４７…連通孔、５１…スロットルワイヤ、５２…スロットルレバー、５３…アイドリング調整ねじ部材、５４…燃料タンク、５５…給油パイプ、５６…リターンパイプ、５７…プライミングポンプ、５８…燃料吸引パイプ、６１…ケース体、６１ａ…取付壁、６１ｂ…側壁、６２…ケース体、６２ａ…取付壁、６２ｂ…側壁、６３ａ…貫通孔、６３ｂ…貫通孔、６４〜６７…貫通孔、６８…グロメット、７１ａ…外側壁部、７１ｂ…内側壁部、７２ａ…外側壁部、７２ｂ…内側壁部、７３…断熱空間、７４…断熱材。

Claims (9)

1. エンジンを駆動源として作業具を駆動するエンジン作業機であって、
   外部からの空気に燃料を供給してエンジンの燃焼室に混合気を供給する気化器と、
   前記エンジンに取り付けられ、前記気化器を収容して外気から前記気化器への熱の伝達を抑制する断熱ケースとを有することを特徴とするエンジン作業機。
2. 前記断熱ケースは、ケース本体と当該ケース本体に設けられる断熱材とを有することを特徴とする請求項１記載のエンジン作業機。
3. 前記断熱ケースは、外側壁部と当該外側壁部の内部に設けられる内側壁部とを備えたケース本体を有し、前記外側壁部と前記内側壁部との間に断熱空間を形成することを特徴とする請求項１または２記載のエンジン作業機。
4. 前記断熱空間内に断熱材を設けることを特徴とする請求項３記載のエンジン作業機。
5. 前記断熱ケースには、前記気化器と外部部品とを接続可能とする貫通孔が形成され、前記貫通孔にはシール部材が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のエンジン作業機。
6. 前記断熱ケースは前記エンジンのシリンダカバーとは別体に設けられることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のエンジン作業機。
7. 前記断熱ケースはエンジンに取り付けられる第１のケース体と当該第１のケース体に固定される第２のケース体とを備えたケース本体を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のエンジン作業機。
8. 前記断熱ケースの両面には前記気化器の混合通路と接続される連通孔が設けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のエンジン作業機。
9. 草や小径木を刈り払うためのカッターを作業具とする刈払機であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のエンジン作業機。

Images