JP2014034941A - 作業機用エンジンのエアクリーナ - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンが埃の多い環境で運転されても，目詰まりを生じ難く，比較的長い耐用寿命を確保し得る作業機用エンジンのエアクリーナを提供する。
【解決手段】一側に大気に開口する空気入口２０，他側にエンジンＥの気化器１０に連通する空気出口２１を有するクリーナケース２２内に，その内部を空気入口２０に連なる未浄化室２３と空気出口２１に連なる浄化室２４とに仕切るように濾過手段２５を配設してなる，作業機用エンジンのエアクリーナにおいて，濾過手段２５を，未浄化室２３に臨む紙製の第１クリーナエレメント３５と，浄化室２４に臨む不織布製の第２クリーナエレメント３６とで構成した。
【選択図】 図４

Description

本発明は，一側に大気に開口する空気入口，他側にエンジンの気化器に連通する空気出口を有するクリーナケース内に，その内部を前記空気入口に連なる未浄化室と前記空気出口に連なる浄化室とに仕切るように濾過手段を配設してなる，作業機用エンジンのエアクリーナの改良に関する。

かゝるエンジンのエアクリーナにおいて，濾過手段として，不織布製のものを使用することが特許文献１に開示されるように，既に知られている。また作業機用エンジンにおいて，クランク室又は動弁室に連なるブリーザパイプをエアクリーナの浄化室又は気化器に接続し，ブリーザパイプから排出されるブローバイガスをエンジンに吸入させ，燃焼処理させることが特許文献２に開示されるように，既に知られている。

特許第３６２１００７号公報 特開２００２−２１６３６号公報

ところで，作業機用エンジンは，その運転姿勢によっては，ブリーザパイプから排出されるブローバイガス中に潤滑オイルの飛沫が含まれることがあり，これがエアクリーナのクリーナエレメントに付着すると，そのクリーナエレメントの濾過性能が低下することになるが，その場合，不織布製のクリーナエレメントを使用すると，紙製のクリーナエレメントに比して濾過性能の低下が少ない。

しかしながら，不織布製のクリーナエレメントは，潤滑オイルの飛沫で湿ったところに，埃が付着すると，目詰まりを生じてその濾過性能が著しく低下することがわかった。このため，埃の多い環境で運転されることが多い作業機用エンジンのエアクリーナにおいては，不織布製のクリーナエレメントの耐用寿命は短いものとなる。

本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，エンジンが埃の多い環境で運転されても，目詰まりを生じ難く，比較的長い耐用寿命を確保し得る，前記作業機用エンジンのエアクリーナを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために，本発明は，一側に大気に開口する空気入口，他側にエンジンの気化器に連通する空気出口を有するクリーナケース内に，その内部を前記空気入口に連なる未浄化室と前記空気出口に連なる浄化室とに仕切るように濾過手段を配設してなる，作業機用エンジンのエアクリーナにおいて，前記濾過手段を，前記未浄化室に臨む紙製の第１クリーナエレメントと，前記浄化室に臨む不織布製の第２クリーナエレメントとで構成したことを第１の特徴とする。

また本発明は，第１の特徴に加えて，前記浄化室に，前記空気出口の開口部を通気間隙を存して覆うバッファ部材を配設したことを第２の特徴とする。

さらに本発明は，第１の特徴に加えて，前記クリーナケースの内周壁に密接する支持枠に，前記第２クリーナエレメントの外周部と，この第２クリーナエレメント及び前記第１クリーナエレメント間に介在する網状仕切り板の外周部とを支持させ，この網状仕切り板及び前記第２クリーナエレメント間に間隙を設けたことを第３の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば，エンジンが埃の多い環境で運転される場合，多量の埃を紙製の第１クリーナエレメントが主体となって濾過するので，不織布製の第２クリーナエレメントの埃に対する濾過負担は極めて小さい。一方，エンジンに吹き返し現象により，気化器の吸気道の途中に存在するオイル飛沫が吹き返しガスと共に空気出口から浄化室側へ逆流しても，そのオイル飛沫は，第２クリーナエレメントに付着し，補足されるので，第１クリーナエレメント側への移行は阻止される。したがって，オイルの付着による第１クリーナエレメントの目詰まりを防ぐことができる。また第２クリーナエレメントは，不織布製であるため，その濾過機能の低下は比較的少なく，しかも第２クリーナエレメントに付着したオイルには埃が付着することが少ないから，第２クリーナエレメントの目詰まりをも防ぐことができる。こうして，第１及び第２クリーナエレメントの両方の目詰まりを効果的に防ぎ，濾過手段の耐用寿命を大幅に改善することができると共に，エンジンの耐久性の向上を図ることができる。

本発明の第２の特徴によれば，エンジンに吹き返し現象が生じた場合，気化器の吸気道の途中に存在するブローバイガス中のオイル飛沫が吹き返しガスと共に空気出口から浄化室側へ逆流するが，その多くのオイル飛沫は，空気出口の開口部を覆うバッファ部材により拡散を抑えられ，オイル飛沫の第２クリーナエレメントへの付着を極力少なくし，濾過手段の耐用寿命を一層改善することができる。

本発明の第３の特徴によれば，第１クリーナエレメントと網状仕切り板との間には，間隙が確保されることで，第１クリーナエレメントの網状仕切り板との接触による濾過面積の減少を回避でき，第１クリーナエレメントの埃に対する濾過機能を充分に発揮させることができる。

本発明の実施形態に係る作業用エンジンの一運転態様を示す斜視図。 上記エンジンの上半部の縦断側面図。 図２中のエアクリーナの拡大縦断側面図。 図３の４−４線断面図。 図４の５矢視図。

本発明の実施形態を添付図面に基づいて以下に説明する。

図１において，符号Ｅは，作業機用エンジンとしてのハンドヘルド型四サイクルエンジンであり，例えば動力トリマＴの動力源として，その駆動部に取付けられる。動力トリマＴは，その作業状態によりカッタＣを色々の方向に向けて使用されるので，その都度エンジンＥも大きく傾けられ，あるいは逆さにされ，その運転姿勢は始終変化する。

図２に示すように，上記エンジンＥのエンジン本体１は，ピストン２が嵌装されるシリンダブロック３と，ピストン２の頂面が臨む燃焼室４を有するシリンダヘッド５とを一体に結合して構成され，シリンダヘッド５には，燃焼室４にそれぞれ開口する吸気ポート６及び排気ポート（図示せず）と，これら吸気ポート６及び排気ポートを開閉する吸気弁７及び排気弁（図示せず）とが設けられる。吸気ポート６の上流端はシリンダヘッド５の一側面に開口し，その上流端に気化器１０が吸気管１１を介して接続され，この気化器１０の吸気道１０ａの入口にはエアクリーナＡが装着される。排気ポートの下流端にはマフラＭが接続される。

シリンダヘッド５には，上記吸気弁７及び排気弁を開閉駆動する動弁機構１３を収容する動弁室１４が設けられ，図示しないクランク室に発生したブローバイガスが動弁室１４まで上昇するようになっており，そのブローバイガスをエアクリーナＡへと誘導するブリーザパイプ１５がシリンダヘッド５に接続される。

図３及び図４に示すように，エアクリーナＡは，一側に空気入口２０，他側に空気出口２１を有するクリーナケース２２と，このクリーナケース２２内に配設されて，その内部を空気入口２０に連なる未浄化室２３と空気出口２１に連なる浄化室２４とに仕切る濾過手段２５とを備える。

クリーナケース２２は，空気入口２０及び未浄化室２３を有する合成樹脂製の第１ケース半体２２ａと，空気出口２１及び浄化室２４を有する，同じく合成樹脂製の第２ケース半体２２ｂとよりなっており，両ケース半体２２ａ，２２ｂは，開放端を互いに対向させて次のように結合される。

即ち，第１ケース半体２２ａの下面より突出する下向き鍔２６には連結孔２７が設けられ，この連結孔２７に係合して，両ケース半体２２ａ，２２ｂの下部同士を連結するクランク状の連結腕２８が第２ケース半体２２ｂの下面に突設される。また第１及び第２ケース半体２２ａ，２２ｂの上面には，上向き鍔部２９，３０がそれぞれ形成され，第２ケース半体２２ｂの第２上向き鍔部３０にはナット３１が埋設され，このナット３１に螺合されるボルト３２が第１ケース半体２２ａの第１上向き鍔部２９に設けられる。したがって，連結孔２７に連結腕２８を係合した後，ボルト３２をナット３１に螺合緊締することにより，両ケース半体２２ａ，２２ｂは結合される。

濾過手段２５は，未浄化室２３に臨む紙製の第１クリーナエレメント３５と，浄化室２４に臨むと共に第１クリーナエレメント３５に網状仕切り板３７を挟んで隣接する不織布製の第２クリーナエレメント３６とよりなっており，その第１クリーナエレメント３５は，その濾過面積を極力大きく得るため，外周部を除き蛇腹状に屈曲形成され，また網状仕切り板３７は，多数の通孔３８，３８…を有している。

網状仕切り板３７及び第２クリーナエレメント３６は，それらの外周部をゴム等の弾性材よりなる支持枠３９に埋設することで，支持枠３９に支持される。その際，網状仕切り板３７及び第２クリーナエレメント３６の外周部間には，支持枠３９と一体のスペーサ４０が介在して，網状仕切り板３７及び第２クリーナエレメント３６間に間隙４１が設けられる。そして支持枠３９は，第１ケース半体２２ａの開口周縁部に形成される第１装着凹部４３に気密状に嵌装される。

一方，第２クリーナエレメント３６の外周部は，第２ケース半体２２ｂの開口周縁部に形成される第２装着凹部４４に嵌装される。そして，この第２クリーナエレメント３６は，前記網状仕切り板３７と接するように，第１ケース半体２２ａの内壁より突出する複数本の棒状突起４５，４５…により浄化室２４側から押圧される。

第２ケース半体２２ｂには，空気出口２１の外端に連なる，それより大径の気化器取り付け孔４７が設けられており，この気化器取り付け孔４７に前記気化器１０の上流端部がＯリング４８を介して嵌合される。したがって，浄化室２４は，空気出口孔５４を介して気化器１０の吸気道１０ａに連通する。

浄化室２４には，空気出口２１の開口部を通気間隙５０を存して覆うバッファ部材４９が配設される。このバッファ部材４９は，図４に示すように，空気出口２１の開口部を通気間隙５０を存して覆う覆い壁４９ａと，この覆い壁４９ａの両端に屈曲形成されて第２ケース半体２２ｂの内側面に接合される一対の鍔部４９ｂ，４９ｂとよりなっており，その鍔部４９ｂ，４９ｂは，第２ケース半体２２ｂと気化器１０間を連結する一対のボルト５１，５１によって，第２ケース半体２２ｂに共締めされる。

また第２ケース半体２２ｂの外側面には，前記ブリーザパイプ１５の下流端が接続されるブリーザジョイント５３が一体に突設されると共に，このブリーザジョイント５３内を前記空気出口２１の内周面に連通するブリーザ出口孔５４が第２ケース半体２２ｂの外側面に一体に突設される。

次に，この実施形態の作用について説明する。

エアクリーナＡにおいて，エンジンＥの吸気行程により，外気が空気入口２０から未浄化室２３に流入すると，第１クリーナエレメント３５，網状仕切り板３７及び第２クリーナエレメント３６を順次通過して濾過される。而して，動力トリマＴのエアクリーナＡでは，カッタＣにより舞い上げられる多量の埃を紙製の第１クリーナエレメント３５が主体となって濾過するので，不織布製の第２クリーナエレメント３６の埃に対する濾過負担は極めて小さい。しかも第１クリーナエレメント３５と網状仕切り板３７との間には，間隙４１が確保されているので，第１クリーナエレメント３５の網状仕切り板３７との接触による濾過面積の減少を回避することができ，第１クリーナエレメント３５の埃に対する濾過機能を充分に発揮させることができる。

こうして濾過された空気は，浄化室２４から通気間隙５０及び空気出口２１を経て気化器１０の吸気道１０ａに吸入され，燃料と混合した混合気となって，吸気ポート６から燃焼室４へと供給される。

その間，エンジンＥのクランク室に発生したブローバイガスは，動弁室１４へ上昇し，ブリーザパイプ１５，ブリーザジョイント５３及びブリーザ出口孔５４を順次経て，エアクリーナＡの空気出口２１に排出され，そして気化器１０の吸気道１０ａに吸入され，前記混合気と共に燃焼室４に供給され，燃焼処理される。ところで，そのブローバイガスには，エンジンＥの運転状態によって潤滑オイルの飛沫が含まれることがあり，そのようなとき，エンジンＥに吹き返し現象が生じると，吸気道１０ａの途中に存在するオイル飛沫が吹き返しガスと共に空気出口２１から浄化室２４側へ逆流するが，その多くのオイル飛沫は，空気出口２１の開口部を覆うバッファ部材４９によって拡散を抑えられる。

しかしながら，一部のオイル飛沫は，通気間隙５０を通過して第２クリーナエレメント３６に付着し，補足されるので，第１クリーナエレメント３５側への移行は阻止される。したがって，オイルの付着による第１クリーナエレメント３５の目詰まりを防ぐことができる。

しかも第２クリーナエレメント３６は，不織布製であるため，その濾過機能の低下は比較的少ないから，第１クリーナエレメント３５を通過した空気は，第２クリーナエレメント３６をもスムーズに通過することができる。

しかも，不織布製の第２クリーナエレメント３６には殆ど埃が付着していないので，第２クリーナエレメント３６に付着したオイルに埃が付着することによる第２クリーナエレメント３６の目詰まりを防ぐことができる。

こうして，第１及び第２クリーナエレメント３５，３６の両方の目詰まりを効果的に防ぎ，濾過手段２５の耐用寿命を大幅に改善することができ，同時にエンジンＥは常に正常に浄化された空気を吸入することができることで，その耐久性が向上する。

第１及び第２ケース半体２２ａ，２２ｂを分離すれば，それらから，第１クリーナエレメント３５及び網状仕切り板３７を支持する支持枠３９と第２クリーナエレメント３６とを取り出して，両クリーナエレメント３５，３６の清掃，もしくは新規部品との交換を行うことができる。

本発明は，上記実施形態に限定されるものではなく，その要旨の範囲を逸脱することなく種々の設計変更が可能である。例えば，本発明のエアクリーナは，動力トリマ用に限らず，各種作業機用のエンジンに使用することができる。

Ａ・・・・・エアクリーナ
Ｅ・・・・・エンジン
１０・・・・気化器
２０・・・・空気入口
２１・・・・空気出口
２３・・・・未浄化室
２４・・・・浄化室
２５・・・・濾過手段
３５・・・・第１クリーナエレメント
３６・・・・第２クリーナエレメント
３７・・・・網状仕切り板
３９・・・・支持枠
４１・・・・間隙
４９・・・・バッファ部材
５０・・・・通気間隙

Claims (3)

1. 一側に大気に開口する空気入口（２０），他側にエンジン（Ｅ）の気化器（１０）に連通する空気出口（２１）を有するクリーナケース（２２）内に，その内部を前記空気入口（２０）に連なる未浄化室（２３）と前記空気出口（２１）に連なる浄化室（２４）とに仕切るように濾過手段（２５）を配設してなる，作業機用エンジンのエアクリーナにおいて，
   前記濾過手段（２５）を，前記未浄化室（２３）に臨む紙製の第１クリーナエレメント（３５）と，前記浄化室（２４）に臨む不織布製の第２クリーナエレメント（３６）とで構成したことを特徴とする，作業機用エンジンのエアクリーナ。
2. 請求項１記載の作業機用エンジンのエアクリーナにおいて，
   前記浄化室（２４）に，前記空気出口（２１）の開口部を通気間隙（５０）を存して覆うバッファ部材（４９）を配設したことを特徴とする，作業機用エンジンのエアクリーナ。
3. 請求項１記載の作業機用エンジンのエアクリーナにおいて，
   前記クリーナケース（２２）の内周壁に密接する支持枠（３９）に，前記第２クリーナエレメント（３６）の外周部と，この第２クリーナエレメント（３６）及び前記第１クリーナエレメント（３５）間に介在する網状仕切り板（３７）の外周部とを支持させ，この網状仕切り板（３７）及び前記第２クリーナエレメント（３６）間に間隙（４１）を設けたことを特徴とする，作業機用エンジンのエアクリーナ。

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