JP2013147992A - エンジン及びエンジン作業機 - Google Patents

Abstract

【課題】
インシュレータを介してシリンダの吸気口から気化器へと熱伝導する熱量を低減することができるエンジン作業機を実現する。
【解決手段】
シリンダ１１の吸気口２４と気化器２０の間に吸気通路を形成するインシュレータ２５が介在し、シリンダ１１の吸気側に遮熱板５ｂを有するエンジンにおいて、吸気口２４とインシュレータの間に少なくともインシュレータより熱伝導率が高い放熱フィン４０を介在させて取り付ける。放熱フィン４０は混合気の流入方向と略垂直方向に延在する平面部４０ａを有し、前記遮熱板５ｂと前記放熱フィン４０の平面部４０ａは略平行に配置されて、放熱フィン４０の端部に気化器２０側に延在させたフィン上板４０ｂ、フィン側板４０ｃを設けた。
【選択図】図３

Description

本発明は主にエンジン及びこれを搭載した刈払機、送風機などの小型エンジンによって駆動される携帯型のエンジン作業機に関し、特にエンジン停止後の気化器の温度上昇を抑えることができるエンジン及びエンジン作業機を提供することにある。

刈払機やチェンソー等の小型の作業機には、特許文献１に開示されるように動力源として小型のエンジン、特に２サイクルのエンジンが広く用いられている。図１３は、エンジン作業機の一例である刈払機１００１の外観図である。図１３に示すように、携帯型のエンジン作業機への搭載に好適な小型の２サイクルエンジンをシリンダカバー１００２で覆うように構成した刈払機１００１は、操作桿１００５の先端に回転刃１００３が取り付けられ、操作桿１００５の後端にエンジンとそれを覆うシリンダカバー１００２が取り付けられる。エンジンの出力は、操作桿１００５内に挿通させた図示しないドライブシャフトを介して回転刃１００３に伝達される。作業者は操作桿１００５に取り付けられたハンドル１００４を把持して刈払機１００１を操作する。

刈払機１００１で用いられるような小型エンジンにおいては、シリンダの熱を断熱するインシュレータを介在させて、燃料供給を行う気化器がエンジンに取り付けられている。この種の小型エンジンはエンジンの駆動軸に取り付けられた冷却ファンによってエンジンの冷却を行う強制空冷エンジンであるため、エンジン停止時においては冷却風が停止し、その後は自然空冷によってエンジンの冷却が行われる。エンジンが停止すると気化器およびインシュレータ内部における燃料と空気の混合気の流動も停止するため、混合気による気化器およびインシュレータの冷却効果がなくなるので、シリンダからインシュレータを介して気化器に熱伝導が発生し、気化器の温度が上昇する。気化器の温度上昇が大きくなり過ぎると、燃料（ガソリン）の多くが蒸発することになるため、気化器からエンジンに十分な燃料を供給することができなくなり、始動が困難になる。特に、携帯型作業機に用いられるため小型化の要求が強く、インシュレータをできるだけ短くすることが求められているこの種の小型エンジンにおいては、前述のような気化器の温度上昇を抑えることは重要な技術課題の一つである。この問題に対して、特許文献１においては、気化器とインシュレータの間に放熱フィンを介在させて取り付けることによって、気化器の自然空冷の促進がなされている。

特開２００１−１２３８８８号公報

発明者らの検討によると、特許文献１の構成においては放熱フィンの温度は気化器と同程度の温度までしか上昇しないため、大気との温度差が小さい。従って、放熱フィンに生じる自然対流が弱いものとなり、自然空冷による放熱効果を十分に得られなかった。

本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、その目的は、エンジン停止後の気化器の温度上昇を抑えることができるようにしたエンジン及びエンジン作業機を提供することにある。

本発明の他の目的は、インシュレータを介してシリンダ吸気口から気化器へと伝導する熱量を低減させることができるようにしたエンジン及びエンジン作業機を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、インシュレータとシリンダの間に放熱フィンを介在させて、放熱フィンによる自然空冷効果を高めたエンジン及びエンジン作業機を提供することにある。

本願において開示される発明のうち代表的なものの特徴を説明すれば次の通りである。

本発明の一つの特徴によれば、シリンダと、シリンダ内に燃料の空気の混合気を送る気化器と、シリンダの吸気口と気化器の間に吸気通路を形成するインシュレータと、シリンダの周囲を覆うシリンダカバーを有し、シリンダカバーの一部がシリンダから気化器側への遮熱板として作用するエンジンであって、少なくともインシュレータより熱伝導率が高い放熱フィンをインシュレータに接するように設け、インシュレータと放熱フィンの接触部が遮熱板と同一平面上に位置するか、又は、放熱フィンは遮熱板より遮熱板より気化器側に位置するように配置した。放熱フィンは、インシュレータとシリンダにより挟持され、ネジ手段によってインシュレータと共にシリンダに固定（螺合）される。

本発明の他の特徴によれば、遮熱板と放熱フィンは混合気の流入方向と略垂直方向に延在する延在部を有し、遮熱板と放熱フィンの延在部は略平行に配置される。放熱フィンは延在部から気化器側に延びて、インシュレータおよび気化器の少なくとも一部を囲うよう延長部を有する。シリンダカバーには放熱フィンの外側を覆うサイドカバーを設けた。また、気化器と放熱フィンの間には追加遮熱板が配置して、追加遮熱板とサイドカバーと遮熱板によって放熱フィンを収納する空間を画定するように構成しても良い。

本発明のさらに他の特徴によれば、サイドカバーの少なくとも重力方向上部に放熱窓を設けた。また、気化器のインシュレータとは反対側にフィルタエレメントを取り付けるためのクリーナボディを設け、クリーナボディから気化器側に延びて少なくとも気化器の上方を含む外周を覆う追加カバー材を設け、クリーナボディと追加カバー材によって気化器を含む内部空間を形成し、クリーナボディに形成される外気吸入口を内部空間内に開口させた。尚、放熱フィンは、インシュレータに混合気の流入方向と略垂直方向に延在するフランジ部を設けて、フランジ部に取り付けるように構成しても良い。

請求項１の発明によれば、放熱フィンをインシュレータに接するように設け、エンジン停止時においてシリンダ吸気口の残留熱を積極的に放熱フィンに伝導させることで、放熱フィンの温度を高くすることができる。これにより、自然対流において熱の移動に必要な大気との温度差を大きくすることができるので、放熱フィンによって生ずる自然対流を強化することができ、自然空冷による冷却効果を大幅に高めることができる。さらに、インシュレータと放熱フィンの接触部が遮熱板と同一平面上に位置するか、又は、放熱フィンは遮熱板より気化器側に位置するように配置したので、シリンダの輻射熱を受けることで放熱フィンが過熱され、その熱で返ってシリンダ吸気口に熱を伝えるようなことがなく、放熱フィンによる放熱効果でシリンダ吸気口を効果的に冷却することが可能となる。

請求項２の発明によれば、放熱フィンは、インシュレータとシリンダにより挟持され、ネジやボルト等のネジ手段によってインシュレータと共にシリンダにネジ止めされるので、今までの製造工程と同じですみ、組立コスト上昇がほとんど無くてすむ。

請求項３の発明によれば、遮熱板と放熱フィンは重力方向の上方に延在する延在部を有し、これらは略平行に配置されるので、放熱フィンを設けるための空間が少なくてすむという効果がある。

請求項４の発明によれば、放熱フィンは延在部から気化器側に延びて、インシュレータおよび気化器の少なくとも一部を囲うよう延長部を有するので、放熱フィンの面積を大幅に向上させることができ、放熱効果を大きくすることができる。この結果、インシュレータとシリンダ吸気ポートとの温度差が小さくなり、シリンダ吸気ポートからインシュレータへの熱伝導を抑制することができ、気化器への熱伝導が低減される。

請求項５の発明によれば、シリンダカバーに放熱フィンの外側を覆うサイドカバーを設けたので、作業中の障害物との衝突から放熱フィンを保護することができる。また、作業者が外部から放熱フィンに触れることを防止でき、放熱フィンが高温化した際も作業の妨げとなることがない。

請求項６の発明によれば、気化器と放熱フィンの間に追加遮熱板を配置し、追加遮熱板とサイドカバーと遮熱板によって放熱フィンを収納する空間を隔離するので、収納する空間内の自然対流をさらに強めることによって放熱フィンによる自然空冷効果を一層高めることができる。

請求項７の発明によれば、サイドカバーの少なくとも重力方向上部に放熱窓を設けたので、サイドカバーを設けた場合でも重力方向上側に向かって上昇気流を生ずる自然空冷を妨害することがないので、放熱フィンによる放熱効果を向上させることができる。

請求項８の発明によれば、クリーナボディと追加カバー材によって気化器をも含む内部空間を形成し、クリーナボディからエアクリーナ内に空気を吸入するための吸入口を内部空間に開口させたので、内部空間を形成する壁面も含めた二重の遮音効果により、吸気音の放出を大幅に抑制することができる。

請求項９の発明によれば、インシュレータのフランジ部に放熱フィンを取り付けたので、放熱フィンによりインシュレータ自体の冷却効果が期待できる。

請求項１０の発明によれば、エンジン停止時においてシリンダ吸気口の残留熱を積極的に放熱フィンに伝導させるようにしたエンジン作業機としたので、停止後に自然対流によって良好に冷却でき、再始動性が良くて使い易いエンジン作業機を実現できる。

本発明の上記及び他の目的ならびに新規な特徴は、以下の明細書の記載及び図面から明らかになるであろう。

本発明の実施例に係るエンジン作業機１の外観を示す斜視図である。 図１のエンジン作業機１のサイドカバー３２を取り外した状態の外観を示す斜視図である。 図１のエンジン作業機１のクランク軸１３と垂直面における縦断面図である。 本発明の第２の実施例に係るエンジン作業機１０１のサイドカバーを取り外した状態の外観を示す斜視図である。 図４のエンジン作業機１０１のクランク軸と垂直面における縦断面図である。 本発明の第３の実施例に係るエンジン作業機２０１のサイドカバーを取り外した状態の外観を示す斜視図である。 図６のエンジン作業機２０１のクランク軸と垂直面における縦断面図である。 第３の実施例による温度の測定結果である。 本発明の第４の実施例に係るエンジン作業機３０１の外観を示す斜視図である。 本発明の第４の実施例に係るエンジン作業機３０１のサイドカバーを取り外した状態の外観を示す斜視図である。 図９のエンジン作業機３０１のクランク軸と垂直面における縦断面図である。 本発明の第５の実施例に係るエンジン作業機４０１のクランク軸と垂直面における縦断面図である。 従来のエンジン作業機の一例である刈払機１００１の外観図である。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下の図において、同一の部分には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。また、本明細書においては、前後、上下の方向は各図中に示す方向であるとして説明する。

図１は本発明の実施例に係るエンジン作業機１を刈払機に適用した例の側面図である。エンジン作業機１は、樹脂製のボリュートケース３に図示しないエンジンが取り付けられ、エンジンの左側側部には図示しない気化器が設けられる。気化器には、空気中の粉塵を濾過するエアフィルタ（エアクリーナ）を介して燃焼用の空気が吸引されるが、エアクリーナは所定の閉空間（エアクリーナ室）内に収容される。エアクリーナ室の一部はサイドカバー３２によって閉鎖される。ボリュートケース３の下方には、エンジンを稼働させるための燃料を貯蔵する燃料タンク２７が設けられる。燃料タンク２７は、例えばプラスチック等の高分子樹脂の一体成形で製造されるもので、外部から燃料の残量が目視できるように半透明の材料にて製造し、開口部には燃料キャップ２８が設けられる。本実施例では２サイクルのエンジンを用いるため、潤滑のためのオイルを所定比率にて混合した、いわゆる混合油が用いられる。

図示しないエンジンは、シリンダ（図示せず）が鉛直方向に配置され、シリンダ内で図示しないピストンが鉛直方向に往復運動する。シリンダが取り付けられる図示しないクランクケースは、ボリュートケース３によって保持され、シリンダ部分はシリンダカバー５によって覆われる。シリンダカバー５の上方側の開口部には後述する点火プラグとプラグキャップ１５ａが設けられ、後方側にはシリンダ用の冷却風を排出するための開口部５ａが設けられる。エンジン作業機１の前方の出力軸には出力伝達機構（図示せず）が設けられ、ボリュートケース３の前方側は駆動軸（図示せず）を覆うように先を絞った筒状であって前方側に延びるような形状に形成される。ボリュートケース３の先端付近には、図示しない駆動軸を取り付けるための円筒形の内部形状を有する取付部３ａが形成され、ボリュートケース３の下側にはエンジン作業機１を床等に置く際の支えとなる複数の脚部が形成される。

ボリュートケース３の後端側には、図示しないリコイルスタータが設けられる。リコイルスタータは公知のものを用いることができ、牽引ひもを巻回するリールをクラッチを介してエンジンのクランク軸に連結し、この牽引ひもを引くことによってエンジンを始動する。リコイルスタータはスタータカバー７によって覆われ、スタータカバー７の一部の貫通穴には牽引ひもの先端に接続されるスタータノブ１９が設けられる。

エアクリーナ室は、後述するエアクリーナによって効果的な濾過を行うと共に、吸入音を低減させるための所定の閉空間であって、エンジンの排気量に応じて十分大きい容積をもつ形状とされる。クリーナ室のカバーの役割をも果たすサイドカバー３２によって覆うことによってエアクリーナ室が形成される。サイドカバー３２はクリーナノブ３３を緩めてサイドカバー３２を取り外すことによってエアクリーナ室の内部にアクセスすることができる。サイドカバー３２の上壁部の一部には、内部の高温の空気を排出するための放熱窓３２ａが形成される。放熱窓３２ａをどのような形状に構成するかは任意であるが、本実施例では左右方向に延びる複数の細長いスリット状に構成される。サイドカバー３２の左側の側壁部下方には、気化器に混合燃料を吸引するためのプライミングポンプ２１が設けられる。

図２は図１のエンジン作業機１のサイドカバーを取り外した状態の外観を示す斜視図である。図示しないシリンダの吸気口には、放熱フィン４０を介在させてインシュレータ２５が取り付けられる。インシュレータ２５は吸気通路を形成して気化器を取り付けるための支持基台となるものであって、エンジン停止時にシリンダ側から伝わる熱が気化器に伝わりにくくする役目も果たす。インシュレータ２５の他端には支持部３７と共に後述する気化器２０が取り付けられる。気化器２０にはクリーナボディ３１が取り付けられ、クリーナボディ３１の蓋材を兼ねるサイドカバー３２はクリーナノブ３３を支持部３７に締結することによって取り付けられる。クリーナボディ３１およびサイドカバー３２によって形成されるエアクリーナ室内にはフィルタエレメント３９が設置されており、クリーナボディ３１にはエアクリーナ室への吸入空気（外気）の取り入れ口となる吸入口３６が設けられる。

シリンダの周囲にはシリンダカバー５が設けられ、側方及び上方をほぼ覆うように構成される。シリンダカバー５の一部は、後述するシリンダの吸気口２４近傍まで延在し、放熱フィン４０とシリンダの間の空間に介在する遮熱板５ｂとして機能する。放熱フィン４０においては、平板状のフィン底板４０ａが遮熱板５ｂより気化器２０側に延在する延在部を構成している。また、放熱フィン４０は、鉛直方向に配置されるフィン底板４０ａの上端、及び側方端部からインシュレータ２５を囲うように左方向に延長して伸ばされた延長部が形成される。延長部は、フィン上板４０ｂ、フィン側板４０ｃ、４０ｄの３つの略長方形の平板状の部分として形成される。放熱フィン４０の外周はサイドカバー３２によって覆われる。エンジンを停止するとシリンダの熱の大部分が放熱フィン４０から放熱される。この放熱によりサイドカバー３２の内部空間が熱せられるので、サイドカバー３２の上部には複数の放熱窓３２ａ（図１参照）が設けられる。放熱フィン４０は、高分子樹脂で製造されるインシュレータ２５より熱伝導率が高い材質として、アルミ合金等の金属板で製造すると好ましい。放熱フィン４０は、金属の薄板をプレス加工にて形状を切り出して、フィン上板４０ｂ、フィン側板４０ｃ、フィン側板４０ｄをフィン底板４０ａから約９０度折り曲げることによって容易に製造できる。放熱フィン４０は気化器２０、インシュレータ２５と共に２本のネジ２９ａ、２９ｂによってシリンダに共締めされる。

図３は図１のエンジン作業機１のクランク軸１３と垂直面における縦断面図である。エンジン本体部１０は、クランクケース１４と、クランクケース１４の上側に略鉛直に延びるシリンダ１１を有して構成される小型の２サイクル単気筒エンジンである。クランク軸１３にはコンロッドを介してピストン１２が連結され、ピストン１２がシリンダ１１の内部で上下に往復運動する。シリンダ１１には燃焼用の混合気を吸引するための吸気口２４が形成される。エンジンの吸入−圧縮−爆発−排気の行程は、公知の２サイクルエンジンと同じであるので、詳細な説明は省略する。本実施例では、シリンダ１１は、シリンダ本体部、ヘッド部分、放熱フィンが、例えばアルミニウム合金で一体鋳造で形成され、シリンダ１１の上部には点火プラグ１５が取り付けられる。点火プラグ１５へは図示しない点火装置から所定のタイミングにて高圧電流が供給される。

シリンダカバー５は、例えばプラスチック等の合成樹脂製のカバーであり、主に、運転時に高温になるシリンダ１１を覆うことにより作業者がそれらに直接触れないようにするものである。本実施例のシリンダカバー５は、インシュレータ２５の上側部分において、空気を介してシリンダ１１からの熱が放熱フィン４０に伝わりにくいように、遮熱板５ｂの機能をも兼ねている。シリンダカバー５の後方側には多数の通風口が形成される。エンジン本体部１０にはインシュレータ２５を介して気化器２０が設けられ、気化器２０の左側には、クリーナボディ３１が取り付けられる。シリンダ１１の気化器２０とは反対側にマフラー１６が設けられる。マフラー１６は効果的な排気音低減を行うために縦方向にサイズを大きくしてその容積をできるだけ大きく確保している。マフラー１６の内部には排気ガスの浄化のために触媒１８が設けられる。マフラー１６は、２本のマフラー締結ボルト１７によってシリンダ１１に直接固定される。クランクケース１４の下側には燃料タンク２７が配置される。

本実施例のサイドカバー３２は、クリーナボディ３１の開口部を覆うことによりエアクリーナ室を画定する、いわゆるエアクリーナ室の蓋としての機能と、インシュレータ２５、気化器２０を覆うカバーとしての機能と、インシュレータ２５及び気化器２０と燃料タンク２７を隔離するための隔離板としての機能を有する。そのため、サイドカバー３２の下側壁３２ｃは燃料タンク２７の上側をクランクケース１４の近傍付近まで延びるように構成される。このようなエンジン作業機１においては、運転中にシリンダ１１を中心とする各部品が高温になるため、クランク軸１３に取り付けられた図示しない冷却ファンの冷却風による強制空冷が行われる。エンジン本体部１０の運転が停止するとクランク軸１３の停止により冷却風も停止するため、エンジン作業機１に蓄えられた残留熱は自然空冷によって大気に放出されることになる。

このとき、シリンダ１１の残留熱はインシュレータ２５を介して気化器２０にも伝わることになるが、本実施例の構成ではシリンダ１１の吸気口２４付近から放熱フィン４０のフィン底板４０ａに熱伝導によって移動し、更にフィン上板４０ｂ、フィン側板４０ｃ、４０ｄに熱伝導によって移動する。このような作用により、放熱フィン４０はシリンダ１１の吸気口２４近傍付近とほぼ同等の温度まで高温化されるため、大気温度と大きな温度差が生じ、放熱フィン４０から大気への強い自然対流が発生する。通常、自然対流は放熱材と大気との温度差が大きいほど促進されるため、放熱フィン４０においては高い自然空冷効果を得ることができる。また、放熱フィン４０は遮熱板５ｂによりシリンダ１１の輻射熱から保護されているので、放熱フィン４０は吸気口２４付近の熱だけを積極的に放熱することが可能となる。これにより、吸気口２４近傍の温度が素早く低減されるため、放熱フィン４０を介して吸気口２４からインシュレータ２５へと伝導する熱量が低減されるので、インシュレータ２５の他端に接続される気化器２０の温度上昇が低減される。

放熱フィン４０の外周はサイドカバー３２によって保護されるので、放熱フィン４０への障害物の衝突を防止できる。また、外部から放熱フィン４０に触れることがないので、作業の妨げとなることもない。サイドカバー３２の上部には放熱窓３２ａが設けられるので、放熱フィン４０によって発生した自然対流の気流は放熱窓３２ａよりスムーズに大気に放出される。また、放熱フィン４０はフィン底板４０ａからインシュレータ２５を囲うようにフィン上板４０ｂ、フィン側板４０ｃ、４０ｄが延在しており、このようにシリンダ１１の軸方向（ピストン１２の運動方向）とほぼ垂直に延長される延長部によって表面積を増大させているので、放熱フィン４０から大気への自然空冷の効果をその分だけ増大させることができ、より一層気化器２０の温度上昇を低減することが可能となる。

本実施例では放熱フィン４０を保護するカバー材としてサイドカバー３２を利用したが、放熱フィン４０を覆う部分をシリンダカバー５によって形成しても良い。また、放熱窓３２ａはサイドカバー３２の上部のみに設けているが上部だけに限られずに、放熱効果を考慮して側面や底面側に追加して設けてもよい。さらに、本実施例では遮熱板５ｂはシリンダカバー５の一部として形成されているが、シリンダカバー５とは別部品にて遮熱板を形成して、遮熱板を追加してシリンダカバー又はその他の箇所に固定するように形成してもよい。さらに、放熱フィン４０とシリンダ１１は直接接するのではなく、ガスケット等を介在させて固定するようにしても良い。図３においては参照符号を付していないが、放熱フィン４０とシリンダ１１の間には紙製のガスケットが設けられている。

次に図４および図５を用いて、本発明の第２の実施例について説明する。図４は第２の実施例に係るエンジン作業機１０１のサイドカバーを取り外した状態の外観を示す斜視図である。第２の実施例において第１の実施例と異なる部分は違う参照符号を付しており、同じ参照符号の部分は第１の実施例と同じ部品を用いることができる。第２の実施例においては、第１の実施例と構成上異なるのは、インシュレータ１２５と放熱フィン１４０だけである。従って、第１の実施例のエンジン作業機１から、インシュレータ１２５と放熱フィン１４０だけを交換すれば第２の実施例のエンジン作業機１０１が実現できる。本実施例では、インシュレータ１２５にフランジ部１２５ａ（図５参照）が設けられ、放熱フィン１４０はフランジ部１２５ａに複数のネジ１２６によって固定される。放熱フィン１４０の基本的な形状は第１の実施例の放熱フィン４０とほぼ同等であり、アルミ合金製の板状部材から形成され、フィン上板１４０ｂ、フィン側板１４０ｃ、１４０ｄの形状は同じである。但し、フィン底板１４０ａの形状は、固定位置の関係から第１の実施例のフィン底板４０ａの形状とは異なる。

図５は図４のエンジン作業機１０１のクランク軸と垂直面における縦断面図である。図５に示すように、インシュレータ１２５の吸気通路の軸方向とほぼ垂直方向に延在するフランジ部１２５ａが形成される。フランジ部１２５ａを形成する軸方向位置は、フランジ部１２５ａに放熱フィン１４０を気化器２０側から取り付けた際に、放熱フィン１４０が遮熱板５ｂと接しないように所定の距離を隔てて、かつ、できるだけシリンダ１１に近くなるように配置する。フランジ部１２５ａの大きさは、フランジ部１２５ａの外周部において上端側が遮熱板５ｂの下端に接するか、又はきわめて接近するような形状に構成すると良い。このように本実施例においては、インシュレータ１２５において放熱フィン１４０が遮熱板５ｂを介在させて吸気口２４の近傍に設けられているので、シリンダ１１の残留熱がインシュレータ１２５を介して放熱フィン１４０に効果的に伝わって、放熱フィン１４０の温度が高められる。従って、インシュレータ１２５から気化器２０側へのシリンダ１１の残留熱の伝導を大幅に抑えることができ、シリンダ１１も効果的に自然冷却できる。

次に図６および図７を用いて本発明の第３の実施例について説明する。図６は第３の実施例に係るエンジン作業機２０１のサイドカバーを取り外した状態の外観を示す斜視図である。第３の実施例において第１の実施例と異なる部分は違う参照符号を付しており、同じ参照符号の部分は第１の実施例と同じ部品を用いることができる。第３の実施例においては、第１の実施例と構成上異なるのは、クリーナボディ２３１である。クリーナボディ２３１は、エアクリーナ室を形成する空間を形成する箱状の形状だけでなく、箱状部分からインシュレータ側に延在する追加カバー材２３５が接続された形で一体に成形される。追加カバー材２３５は、放熱フィン４０の内側に沿うように形成され、フィン上板４０ｂ、フィン側板４０ｃ、４０ｄと小隙間を形成する。また、追加カバー材２３５は気化器２０の少なくとも上側、前側、及び後側の周囲を覆うように構成され、追加カバー材２３５によってサイドカバー３２の内部にさらにカバー部材が構成されて二重容器のような構成とされる。エアクリーナ室に配置されるフィルタエレメント３９や、吸入口３６の形状は第１の実施例と同じである。

図７は第３の実施例のエンジン作業機２０１のクランク軸と垂直面における縦断面図である。エアクリーナ室の吸入口３６はサイドカバー３２にて画定される内部空間２３４側に開口しており、サイドカバー３２の内部空間２３４から空気を吸入するよう構成される。従って、エンジン作業機２０１の吸気音は吸入口３６から追加カバー材２３５によって側面及び上面が画定される内部空間２３４へ放出されるので、内部空間２３４を形成する壁面による遮音効果により、吸気音の放出を一層抑制することができる。また、追加カバー材２３５の上壁のシリンダ１１側端部と放熱フィン４０との間に小隙間２５０を形成し、フィン底板４０ａからの自然対流による上昇気流を内部空間２３４から上側に排出可能に構成したので、小隙間２５０を通った熱が放熱窓３２ａを介して効果的に外部に排出される。このように本実施例では放熱フィン４０による自然空冷の効果を得ながら、追加カバー材２３５を付加したことによる吸気音の放出を効果的に抑制することが可能となる。

図８は、第３の実施例を用いて発明者が行った温度を測定した結果のグラフである。測定は排気量２１ｃｃの刈払機用エンジンを用いて行い、刈払機の先端にエンジンが最大出力にて運転されるよう負荷をつけた上で、エンジンを最大出力にて約１０分間連続運転させた後、エンジンのスイッチをＯＦＦにしてクランク軸１３の回転を急停止させた時の各部の温度を記録するという方法で行った。測定箇所は図７に示すようにＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄであり、Ａは気化器２０の下端付近、Ｂはインシュレータ２５と気化器２０の接触部、Ｃは放熱フィン４０とインシュレータ２５の接触部、Ｄは放熱フィン４０のフィン上板４０ｂの先端（最左端）の温度を示す。尚、放熱フィン４０の材質はアルミ製であり、インシュレータ２５の材質はフェノール樹脂である。

図８のごとく、エンジンの運転が時間Ｘにおいて停止されると強制冷却およびインシュレータ内の吸入通路を吸入空気および燃料が流動することによる冷却効果が失われるため、各部の温度上昇が始まる。Ａは時間Ｘから約３０分後の時間Ｙに最高温度となり、雰囲気温度に対する温度上昇は１４Ｋとなる。ここで、ＢとＣを比較すると、ＣはＢに対して時間Ｘから時間Ｙまで常に１０〜５０℃程度、高い温度を維持していることがわかった。これにより、インシュレータ２５において、吸気口２４から気化器２０にかけて大きな温度分布が形成され、Ｂの温度が低く維持されることが確認できる。従って、Ｂの位置に放熱フィン４０を取り付けた場合、放熱フィン４０の温度も低く維持されることになる。ニュートンの冷却法則によれば、熱伝達における熱移動量は空気と物体の温度差に比例するため、放熱フィン４０の温度が低いほど、外気への放熱量が小さくなることが理解される。従って、第３の実施例のごとく、放熱フィン４０の温度が高く維持されるよう、吸気口２４の近傍に配置されるよう構成すれば、放熱フィン４０から外気への放熱量が大きくなるため、インシュレータ２５および気化器２０への熱伝導が抑制されることも理解され、高い放熱効果を得られることがわかる。また、ＤとＣを比較すると、Ｄは時間Ｘから時間ＹにかけてＣより約５℃低い温度を維持して推移している。これにより、放熱フィン４０においてはＣからＤまで熱が伝わっており、放熱フィン４０全体の温度が高く維持され、放熱フィン４０全体で効果的に放熱がなされていることが確認できる。

なお、放熱フィン４０を取り去った状態で同一の実験を行った場合、気化器２０の雰囲気温度に対する温度上昇が１９Ｋとなり、放熱フィン４０によって気化器２０の温度上昇を抑制できる効果を確認できた。

次に図９〜１１を用いて本発明の第４の実施例について説明する。本発明の第４の実施例に係るエンジン作業機３０１の外観を示す斜視図である。第４の実施例においては、第１の実施例と構成上異なるのは主に、シリンダカバー３０５、サイドカバー３３２、放熱フィン３４０（図１１参照）である。第４の実施例においては、放熱フィン３４０は基本的に平板状に形成され、インシュレータ２５を取り付ける部分だけがシリンダ１１側に窪むように凹状に形成される。図９はエンジン作業機３０１の外観を示す斜視図である。外観から見るとサイドカバー３３２の形状は第１の実施例のサイドカバー３２（図１参照）とほとんど同じような輪郭を有する。しかしながら、放熱窓３２７がシリンダカバー３０５と一体に構成された収納部３２６に形成される点が異なり、また放熱窓３２７の形状は左右方向に長いのでは無く、前後方向に長いスリット状に形成される。

図１０はエンジン作業機３０１のサイドカバー３３２を取り外した状態の外観を示す斜視図である。インシュレータ２５、気化器２０、エアクリーナ室内の構成は第１の実施例と同じであり、同一部品を用いることができる。サイドカバー３３２を取り外した状態では、放熱フィン３４０は露出せず収納部３２６に覆われた状態である。収納部３２６はシリンダ１１とクリーナボディ３１の間であって鉛直方向に延在する追加遮熱板３２６ａが構成される。追加遮熱板３２６ａは放熱フィン３４０と気化器２０の間を遮熱する作用を果たすものであって、インシュレータ２５の上側及び前後両側の側面と微小距離を隔てて沿うように構成される。このように本実施例ではシリンダカバー３０５と一体成形される追加遮熱板３２６ａを有する収納部３２６が形成され、遮熱板３０５ａ（図１１参照）、追加遮熱板３２６ａ、及び収納部３２６の上側及び前後側面輪郭部によって放熱フィン３４０を収納し得る収納空間３３７（図１１で後述）が形成される。

図１１はエンジン作業機３０１のクランク軸と垂直面における縦断面図である。ここで、放熱フィン３４０の形状が図１の放熱フィン４０と比べると、インシュレータ２５を囲うように延在するフィン上板やフィン側板が形成されず基本的に平板状に形成される。放熱フィン３４０が位置する収納空間３３７の上部には開口部となる放熱窓３２７が設けられ、放熱フィン３４０の自然対流による上昇気流は放熱窓３２７より大気に放出されるので、効果的に自然空冷を行うことができる。シリンダカバー３０５には収納部３２６（図１０参照）が付加される形になるが、収納部３２６はプラスチック等の高分子樹脂の一体成形によりシリンダカバー３０５と一体的に製造される。収納部３２６の主目的は収納空間３３７を形成するためであるので、収納部３２６の製造方法はこれだけに限られずに、シリンダカバー３０５と別体部品で構成して、シリンダカバー３０５に固定するように構成しても良いし、収納部３２６をサイドカバー３３２側と一体的に製造することによって構成しても良い。本実施例では気化器２０とインシュレータ２５がエアクリーナ室からその上面及び前面、後面が延在して収納部３２６に当接されるサイドカバー３３２により覆われるので、吸入口３６から内部空間３３４に放出される吸気音を効果的に遮断することができるため、吸気音を効果的に低減することが可能となる。また、追加遮熱板３２６ａを用いて放熱フィン３４０の収容される収納空間３３７と隔離されるので、エンジンを停止した際にシリンダ１１から伝わる残留熱が気化器２０側に伝わり気化器２０が温度上昇することを効果的に防止できる。

次に図１２を用いて本発明の第５の実施例について説明する。図１２は第５の実施例に係るエンジン作業機４０１のクランク軸と垂直面における縦断面図である。第５の実施例において第４の実施例と異なるのは、追加遮熱板４２５ａがインシュレータ４２５と一体で成形されることと、それに伴うサイドカバー４３２の形状であり、追加遮熱板４２５ａはシリンダカバー４０５と当接するよう形成される。放熱フィン３４０の形状は第４の実施例と同じであり、放熱フィン３４０を収容する実質的な閉空間４３７が形成され、その上部に放熱窓４２７が形成される。インシュレータ４２５から吸入方向と垂直方向に延びる追加遮熱板４２５ａは、インシュレータ４２５の上方向、前後方向側面に限らずに下方向にまで延びるように構成される。このように構成することにより、閉空間４３７の下側空気流入口４３７ａ付近の対流を効果的に整流できる。このように構成したことにより第４の実施例と同様の効果を得ることに加えて、追加遮熱板４２５ａがインシュレータ４２５と一体で成形されているため、追加遮熱板４２５ａによるインシュレータ４２５の自然空冷の効果も発生するので、より一層、インシュレータ４２５を介した気化器２０への熱伝導を抑制することができる。

以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば上述の実施例では、エンジン作業機の例として刈払機の例を用いて説明したが、刈払機だけでなくチェンソー、カッター等のその他の任意のエンジン作業機においても適用できる。

１ エンジン作業機 ３ ボリュートケース
３ａ 取付部 ５ シリンダカバー
５ａ 開口部 ５ｂ 遮熱板
７ スタータカバー １０ エンジン本体部
１１ シリンダ １２ ピストン
１３ クランク軸 １４ クランクケース
１５ 点火プラグ １５ａ プラグキャップ
１６ マフラー １７ マフラー締結ボルト
１８ 触媒 １９ スタータノブ
２０ 気化器 ２１ プライミングポンプ
２４ 吸気口 ２５ インシュレータ
２７ 燃料タンク ２８ 燃料キャップ
２９ａ、２９ｂ ネジ ３１ クリーナボディ
３２ サイドカバー ３２ａ 放熱窓
３２ｃ 下側壁 ３３ クリーナノブ
３６ 吸入口 ３７ 支持部
３９ フィルタエレメント ４０ 放熱フィン
４０ａ フィン底板 ４０ｂ フィン上板
４０ｃ、４０ｄ フィン側板
１０１ エンジン作業機 １２５ インシュレータ
１２５ａ フランジ部 １２６ ネジ
１４０ 放熱フィン １４０ａ フィン底板
１４０ｂ フィン上板 １４０ｃ フィン側板
２０１ エンジン作業機 ２３１ クリーナボディ
２３４ 内部空間 ２３５ 追加カバー材
２５０ 小隙間
３０１ エンジン作業機 ３０５ シリンダカバー
３０５ａ 遮熱板 ３２６ 収納部
３２６ａ 追加遮熱板 ３２７ 放熱窓
３３２ サイドカバー ３３４ 内部空間
３３７ 収納空間 ３４０ 放熱フィン
４０１ エンジン作業機 ４０５ シリンダカバー
４２５ インシュレータ ４２５ａ 追加遮熱板
４２７ 放熱窓 ４３２ サイドカバー
４３７ 閉空間 ４３７ａ 下側空気流入口
１００１ 刈払機 １００２ シリンダカバー
１００３ 回転刃 １００４ ハンドル
１００５ 操作桿
Ａ〜Ｄ 温度測定箇所

Claims (10)

1. シリンダと、前記シリンダ内に燃料の空気の混合気を送る気化器と、
   前記シリンダの吸気口と前記気化器の間に吸気通路を形成するインシュレータと、
   前記シリンダの周囲を覆うシリンダカバーを有し、前記シリンダカバーの一部がシリンダから前記気化器側への遮熱板として作用するエンジンであって、
   少なくとも前記インシュレータより熱伝導率が高い放熱フィンを前記インシュレータに接するように設け、
   前記インシュレータと放熱フィンの接触部が前記遮熱板と同一平面上に位置するか、又は、前記放熱フィンは前記遮熱板より気化器側に位置するように配置したことを特徴とするエンジン。
2. 前記放熱フィンは、前記インシュレータと前記シリンダにより挟持されることを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
3. 前記遮熱板と前記放熱フィンは重力方向の上下方向に延在する延在部を有し、
   前記遮熱板と前記放熱フィンの前記延在部は略平行に配置されることを特徴とする請求項２に記載のエンジン。
4. 前記放熱フィンは前記延在部から前記気化器側に延びて、前記インシュレータおよび気化器の少なくとも一部を囲うよう延長部を有することを特徴とする請求項３に記載のエンジン。
5. 前記シリンダカバーに前記放熱フィンの外側を覆うサイドカバーを設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のエンジン。
6. 前記気化器と前記放熱フィンの間に追加遮熱板を配置し、前記追加遮熱板と前記サイドカバーと前記遮熱板によって前記放熱フィンを収納する空間を画定することを特徴とする請求項５に記載のエンジン。
7. 前記サイドカバーの少なくとも重力方向上部に放熱窓を設けたことを特徴とする請求項６に記載のエンジン。
8. 前記気化器の前記インシュレータとは反対側にフィルタエレメントを取り付けるためのクリーナボディを設け、
   前記クリーナボディから前記気化器側に延びて少なくとも前記気化器の上方を含む外周を覆う追加カバー材を設け、前記クリーナボディと前記追加カバー材によって前記気化器を含む内部空間を形成し、
   前記クリーナボディの外気吸入口は前記内部空間内に開口することを特徴とする請求項６又は７に記載のエンジン。
9. 前記インシュレータに前記混合気の流入方向と略垂直方向に延在するフランジ部を設け、
   前記フランジ部に前記放熱フィンを取り付けたことを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
10. 請求項１から９の何れか一項に記載のエンジンを備えたことを特徴とするエンジン作業機。

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