JP5216209B2

JP5216209B2 - 作業機

Info

Publication number: JP5216209B2
Application number: JP2006347640A
Authority: JP
Inventors: ファットルッソアントーニオ
Original assignee: アンドレアスシュティールアクチエンゲゼルシャフトウントコンパニーコマンディートゲゼルシャフト
Priority date: 2006-01-12
Filing date: 2006-12-25
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2026-12-25
Also published as: CN101008340A; US7380526B2; JP2007187157A; DE102006001570B4; US20070157913A1; DE102006001570A1

Description

本発明は、請求項１の上位概念に記載した種類の作業に関するものである。

特許文献１から知られている、パワーソー等の作業機の２サイクルエンジンは、空気予蓄積掃気で作動する。このため２サイクルエンジンは、燃料・空気混合気を２サイクルエンジンのクランクケースに供給するための混合気通路と、２サイクルエンジンの掃気通路に掃気用予蓄積空気を供給する空気通路とを有している。混合気通路と空気通路とはシリンダの排気口とは逆の側に配置されている。混合気通路は空気通路のクランクケース側に案内されている。両通路が上下に配置されているので、２サイクルエンジンは排気口とは逆の側において大きな燃焼室を必要とする。

米国特許第６１１２７０８号明細書

本発明の課題は、この種の作業機をコンパクトに構成することである。

この課題は請求項１の構成により解決される。
空気通路と混合気通路とは横面を境にして反対側に配置されている。横面とは、シリンダをシリンダ長手軸線の方向に該シリンダ長手軸線を含んで分割し且つクランク軸の回転軸線に垂直に延在している面である。横面の片側には排気口が配置されている。したがって、空気通路と混合気通路のうち一方は横面を境にして排気口が配置されている側に案内されている。空気通路と混合気通路とが横面を境にして反対側に配置されているので、両通路をシリンダに近い位置で案内することができ、作業機全体の構成がコンパクトになる。

本発明によれば、クランク軸の回転軸線は横面に対し垂直に延びている。これにより、クランク軸の両端部は横面を境にして互いに反対側でクランクケースから突出している。したがって排気口を有利に配置することができる。特に、作業機が上部グリップを備えたパワーソーであり、該上部グリップ内に２サイクルエンジンが横置きに配置されている場合には、クランク軸の回転軸が横面に対し垂直に延びていることにより、排ガスを作業機の片側において２サイクルエンジンから排出させ、作業機の地面側下面から排出させないようにすることができる。混合気通路が、横面を境にして、燃焼室に起点を発している排気口を配置した側に延在しているのが有利である。これによりシリンダの片側に混合気取り込み口と排気口とが配置される。よって、特に、空気取り込み口がシリンダに開口してピストンにより開閉制御される２サイクルエンジンの場合には、２サイクルエンジンの小型化を実現できる。その結果、空気取り込み口を掃気通路と連通させているピストンポケットを、ピストンの高さが低い場合でも十分大きく形成させることができる。

混合気取り込み口を、横面を境にして排気口が配置されている側に配置することにより、２サイクルエンジンを小型に構成することができる。有利には、混合気取り込み口が排気口のクランクケース側で排気口に隣接してクランクケースに開口し、且つピストンにより開閉制御されるのがよい。本発明によれば、２サイクルエンジンが燃焼室に起点を発している排気口を分割する中心面を有し、中心面の両側にそれぞれ少なくとも１つの掃気通路が配置されている。特に、中心面は燃焼室に起点を発している排気口を中心で分割しており、その結果左右対称な配置構成が得られる。排気口内での主流動方向は特に中心面に対し平行に指向している。この場合、中心面は、横面に対し垂直であり、且つシリンダ長手軸線とクランク軸の回転軸線とを含んでいる。

有利には、空気通路がピストンの少なくとも１つの位置で少なくとも１つのピストンポケットを介して掃気通路の少なくとも１つの掃気窓と連通するのがよい。したがって、空気通路と混合気通路との連通は開閉制御される。有利には、空気通路が空気取り込み口の上流側で２つの枝路に分岐し、ピストンが中心面を境にして互いに反対側に配置されている２つのピストンポケットを有し、空気通路の各枝路が１つのピストンポケットの領域においてシリンダに開口しているのがよい。しかし、混合気取り込み口が横面の空気通路とは逆の側で開口しているので、ピストンがただ１つのピストンポケットを有し、該ピストンポケットがピストンの少なくとも１つの位置ですべての掃気通路の掃気窓と連通し、空気通路がただ１つの空気取り込み口によってシリンダに開口し、この空気取り込み口がピストンの周方向においてピストンポケットの中心領域に開口しているように構成してもよい。これにより空気通路を２つの枝路に分割する必要がないので、通路案内がより簡単になる。ピストンが横面の排気口とは反対の側で空気通路と掃気窓との連通のみを制御すればよいので、ただ１つのピストンポケットを設ければよい。ピストンポケットは比較的サイズを大きくすることができるので、ピストンポケット内での流動抵抗が小さくなり、掃気通路は好適に充填される。よって、ピストンポケットの高さを低くすることができ、すなわちシリンダ長手軸線に平行にピストンポケットを延在させる距離を短くすることができる。その結果ピストン全体の高さは低くなる。これにより２サイクルエンジンは小型になる。

本発明によれば、２サイクルエンジンは気化器を有し、気化器内に混合気部分が案内され、且つ気化器内で絞り要素が回動可能に支持され、２サイクルエンジンは空気通路部材を有し、空気通路部材内に空気通路部分が案内され、且つ空気通路部材内で空気弁が回動可能に支持されている。空気通路部材は気化器に固定されているのが有利である。有利には、気化器と空気通路部材とがシリンダのシリンダヘッドの高さに配置されているのがよい。

作業機が、ケーシングと、該ケーシングの上面に延在している上部グリップとを有しているのが有利である。空気通路と混合気通路とが横面を境にして互いに反対側に配置されているので、２サイクルエンジンが小型になる。これにより作業機のケーシングの高さを低く実現でき、作業機の操作性を良くすることができる。有利には、気化器がシリンダの上部グリップ側に配置されているのがよく、すなわちシリンダの上方に配置されているのがよい。２サイクルエンジンがケーシング内に横置きで配置されているのが有利である。この場合２サイクルエンジンは、該２サイクルエンジンの横面が上部グリップの長手方向に対し平行に延在するようにケーシング内に配置される。

次に、本発明の実施形態を添付の図面を用いて詳細に説明する。
図１に図示した作業機は、トップハンドル型パワーソーとして形成されたパワーソー１である。パワーソー１はケーシング２を有し、ケーシング２内には、図１に概略的に図示した２サイクルエンジン１２が配置されている。ケーシング２は下面８を有し、下面８でもってパワーソー１を地面等の上に降ろすことができる。２サイクルエンジン１２はケーシング２の下面８に隣接してケーシング２内に横置きで配置されている。下面８とは反対側にあるケーシング２の上面９には上部グリップ３が延在している。上部グリップ３の長手方向４６は２サイクルエンジン１２のシリンダ長手軸線２２に対しほぼ平行に延びている。上部グリップ３はグリップケース３１を有し、グリップケース３１内には２サイクルエンジン１２の気化器３２の少なくとも一部分が配置されている。気化器３２の全体をグリップケース３１内に配置してもよい。２サイクルエンジン１２は図１に図示していないパワーソー１のソーチェーンを駆動する。ソーチェーンは案内板６を周回する。案内板６はパワーソー１のケーシング２の前面７を起点として上部グリップ３の長手方向４６に対しほぼ平行に延びている。前面７に隣接してグリップパイプ４が配置されている。グリップパイプ４は、上部グリップ３の前面７側の端部から、パワーソー１のケーシング２の、下面８に隣接している領域まで延びている。前面７の領域では、グリップパイプ４と上部グリップ３とに隣接して保護湾曲体５がケーシング２で支持されている。上部グリップ３には、２サイクルエンジン１２を操作するためのスロットルレバー１０とスロットルレバーロック１１とが配置されている。気化器３２は上部グリップ３の前面７とは逆の側の端部に位置するようにグリップケース３１内に配置されている。

図２と図３には２サイクルエンジン１２が概略的に図示されている。２サイクルエンジン１２はシリンダ１３を有し、シリンダ１３内にはシリンダ長手軸線２２の方向に可動にピストン１５が支持されている。ピストン１５はシリンダ１３内に形成された燃焼室４９を画成している。燃焼室４９から排気口１９が出ている。燃焼室４９内には点火プラグ２３が突出している。ピストン１５は、連接棒１６を介して、クランクケース１４内に回転可能に支持されたクランク軸１７を駆動する。クランク軸１７は回転軸線４７のまわりに回転可能に支持されている。２サイクルエンジン１２は混合気取り込み口１８を有し、混合気取り込み口１８は排気口１９のクランクケース１４側において排気口１９のすぐ下方に位置するようにシリンダ１３に開口している。シリンダ１３の、混合気取り込み口１８および排気口１９とは反対側では、空気通路２０（図２には図示せず）の枝路２０ａがシリンダ１３に開口している。空気通路２０の枝路２０ａは空気取り込み口２１によってシリンダ１３に開口している。

図２に図示したピストン１５の下死点範囲では、クランクケース１４は全部で４個の掃気通路２４，２５を介して燃焼室４９と連結している。図２には２個の掃気通路２４，２５が図示されている。掃気通路２４は掃気窓２６によって燃焼室４９に開口し、掃気通路２５は掃気窓２７によって燃焼室４９に開口している。

図３には、４個の掃気通路２４，２５をシリンダ１３に配置した構成が図示されている。図３が示すように、シリンダ１３は、排気口１９を中心で分割し且つシリンダ長手軸線２２を含む中心面３７を有している。中心面３７の各側にはそれぞれ空気通路２０の枝路２０ａまたは２０ｂが延在している。空気通路２０の各枝路２０ａ，２０ｂは空気取り込み口２１によってシリンダボアに開口している。ピストン１５は中心面３７の各側にピストンポケット２８を有している。両ピストンポケット２８は中心面３７に関し左右対称に形成されている。各ピストンポケット２８は、空気通路２０の枝路２０ａまたは２０ｂを、中心面３７の片側に配置されている２つの掃気通路２４と２５の掃気窓２６と２７と連通させている。

２サイクルエンジン１２は、中心面３７に対し垂直に延び且つ同様にシリンダ長手軸線２２を含んでいる横面３０、換言すれば、シリンダ１３をシリンダ長手軸線２２の方向に該シリンダ長手軸線を含んで分割し且つクランク軸１７の回転軸線４７に垂直に延在している横面３０を有している。横面３０の片側には排気口１９が配置されている。排気口１９内での主流動方向４８は中心面３７に対し平行に、且つ図３に図示した断面図では横面３０に対し垂直に延びている。空気通路２０の両枝路２０ａ，２０ｂは横面３０の排気口１９とは反対側に延びている。図２が示すように、混合気取り込み口１８と排気口１９とは横面３０を境にして空気通路２０とは反対側に配置されている。

図４には２サイクルエンジン１２が概略的に斜視図で図示されている。なお、２サイクルエンジン１２の個々の通路を実線で示し、２サイクルエンジン１２の個々の部材を破線で示した。図４が示すように、シリンダ長手軸線２２とクランク軸１７の回転軸線４７とによって張られる中心面（図３）の各側にそれぞれ掃気通路２４と掃気通路２５とが延在している。２サイクルエンジン１２は、シリンダ１３に設けた混合気取り込み口１８に開口している混合気通路２９を有している。混合気通路２９は、横面３０（図３）に関し、排気口１９が配置されている側と同じ側で案内されている。横面３０の反対側には空気通路２０が延在している。

図５が示すように、２サイクルエンジン１２は気化器３２を有し、気化器３２内で混合気通路２９の混合気通路部分３３が案内されている。混合気通路部分３３内には絞り要素、すなわちスロットルバルブ４２が配置されている。スロットルバルブ４２はスロットル軸４３により混合気通路部分３３内で回動可能に支持されている。スロットルバルブ４２の上流側にチョーク要素を設けてもよい。

空気通路部分３４は空気通路部材４４に形成されている。空気通路部分３４内には空気弁３５が空気弁軸３６により回動可能に支持されている。空気弁３５の位置は図示していない連動装置を介してスロットルバルブ４２の位置に連動しており、その結果少なくともスロットルバルブ４２の運動の一部を介して空気弁３５は対応する運動を実施する。混合気通路２９と空気通路２０とはエアフィルタ５０の清浄側に開口している。気化器３２と空気通路部材４４とはシリンダヘッド４５を起点としてシリンダ長手軸線２２に対し垂直な方向に配置されている。

図６に図示したように、混合気通路２９は、横面３０に関し、完全に、燃焼室４９に起点を発している排気口１９が案内されている側に配置されている。横面３０の反対側には空気通路２０が案内されている。空気通路２０はシリンダ１３に隣接して２つの枝路２０ａ，２０ｂに分路している。枝路２０ａは、中心面３７に関し気化器３２も配置されている側で空気取り込み口２１に開口している。空気通路２０の枝路２０ｂはシリンダ内部空間のまわりを巡るように案内され、中心面３７の反対側で空気取り込み口２１によってシリンダ１３に開口している。各空気取り込み口２１は掃気通路２６，２７のクランクケース１４側に配置されている。

図７には、気化器３２と空気通路部材４４とをグリップケース３１内に取り付けた状態が図示されている。空気通路部材４４は気化器３２に固定されている。図７が示すように、気化器３２も空気通路部材４４も完全にグリップケース３１内に配置されている。気化器３２と空気通路部材４４とはシリンダ１３の上部グリップ３側に配置されている。気化器３２と空気通路部材４４とは横面３０を境にして互いに反対側に配置されている。図７が示すように、上部グリップ３を上向きにしてパワーソー１を地面の上に置いた場合、排気口１９は地面にほぼ平行に側方へ指向する。排気口１９がこのように指向していることにより、排気口１９から排出される排ガスがたとえば木の葉のように地面にある物を燃やすことがない。

図８には２サイクルエンジン１２の１実施形態が図示されている。２サイクルエンジン１２はピストン３９を有し、ピストン３９はただ１つのピストンポケット３８を有している。横面３０に関し排気口１９が配置されている側には、２サイクルエンジン１２の混合気通路２９が延在している。横面３０の反対側には空気通路４０が案内されている。空気通路４０は空気取り込み口４１によってシリンダ１３に開口している。空気取り込み口４１は排気口１９および図８には図示していない混合気取り込み口１８に対向するように配置されている。空気取り込み口４１は周方向に見てほぼピストンポケット３８の中心に開口している。ピストンポケット３８を介して空気通路４０はすべての掃気通路２４，２５の掃気窓と連通している。空気取り込み口４１はクランク軸１７の一端の上方に配置され、排気口１９と混合気取り込み口１８とはクランク軸１７の反対側の端部の上方に配置されている。したがって、公知の配置構成に比べると、クランク軸１７はシリンダ長手軸線２２のまわりに９０゜回転した位置に配置されている。

作業機の概略側面図である。図１の作業機の２サイクルエンジンの概略縦断面図である。ピストンが上死点にあるときの図２の線ＩＩＩ−ＩＩＩによる断面図である。作業機の２サイクルエンジンの概略斜視図である。気化器を配設した図４の２サイクルエンジンの概略側面図である。図５の矢印ＶＩ方向に見た２サイクルエンジンの図である。グリップケースを配設した２サイクルエンジンの、図１の矢印ＶＩＩ方向に見た概略構成図である。２サイクルエンジンの１実施形態の概略側面図である。

符号の説明

１パワーソー（作業機）
２ケーシング
３上部グリップ
９ケーシングの上面
１２２サイクルエンジン
１３シリンダ
１４クランクケース
１５，３９ピストン
１６連接棒
１７クランク軸
１８混合気取り込み口
１９排気口
２０，４０空気通路
２０ａ，２０ｂ空気通路の枝路
２１空気取り込み口
２２シリンダ長手軸線
２４，２５掃気通路
２６，２７掃気窓
２８，３８ピストンポケット
２９混合気通路
３０横面
３１グリップケース
３２気化器
３５空気弁
３７中心面
４１空気取り込み口
４４空気通路部材
４５シリンダヘッド
４７クランク軸の回転軸線
４８排気口内での主流動方向
４９燃焼室

Claims

２サイクルエンジン（１２）により駆動される工具を備え、２サイクルエンジン（１２）がシリンダ（１３）を有し、シリンダ（１３）内に燃焼室（４９）が形成され、燃焼室（４９）がピストン（１５）により画成され、ピストン（１５）がシリンダ長手軸線（２２）の方向に可動にシリンダ（１３）内に支持されて、クランクケース（１４）内に回転軸線（４７）のまわりに回転可能に支持されているクランク軸（１７）を連接棒（１６）を介して駆動させ、クランクケース（１４）がピストン（１５）の少なくとも１つの位置で少なくとも１つの掃気通路（２４，２５）を介して燃焼室（４９）と流動結合され、掃気通路（２４，２５）が掃気窓（２６，２７）によって燃焼室（４９）に開口し、燃料・空気混合気供給用の混合気通路（２９）が設けられ、燃焼空気供給用の空気通路（２０，４０）と燃焼室（４９）に起点を発している排気口（１９）とが設けられ、２サイクルエンジン（１２）が、シリンダ（１３）をシリンダ長手軸線（２２）の方向に該シリンダ長手軸線を含んで分割し且つクランク軸（１７）の回転軸線（４７）に垂直に延在している横面（３０）と、該横面（３０）に対し垂直で、シリンダ長手軸線（２２）とクランク軸（１７）の回転軸線（４７）とを含んでいる中心面（３７）とを有し、空気通路（２０，４０）と混合気通路（２９）とが横面（３０）を境にして互いに反対側に延在している作業機において、
横面（３０）の片側に、燃焼室（４９）に起点を発している排気口（１９）が配置されていること、
中心面（３７）が燃焼室（４９）に起点を発している排気口（１９）を分割していること、
中心面（３７）の両側にそれぞれ少なくとも１つの掃気通路（２４，２５）が配置されていること、
を特徴とする作業機。
空気通路（２０）と混合気通路（２９）とがエアフィルタ（５０）の清浄側に開口していることを特徴とする、請求項１に記載の作業機。
混合気通路（２９）が、横面（３０）を境にして、燃焼室（４９）に起点を発している排気口（１９）を配置した側に延在していることを特徴とする、請求項１または２に記載の作業機。
混合気通路（２９）が混合気取り込み口（１８）に連通し、混合気取り込み口（１８）が排気口（１９）のクランクケース（１４）側で排気口（１９）に隣接してクランクケース（１４）に開口し、且つピストン（１５）により開閉制御されることを特徴とする、請求項３に記載の作業機。
排気口（１９）内での主流動方向（４８）が中心面（３７）に対し平行に指向していることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか一つに記載の作業機。
空気通路（２０，４０）がピストン（１５，３９）の少なくとも１つの位置で少なくとも１つのピストンポケット（２８，３８）を介して掃気通路（２４，２５）の少なくとも１つの掃気窓（２６，２７）と連通することを特徴とする、請求項１に記載の作業機。
空気通路（２０）が空気取り込み口（２１）の上流側で２つの枝路（２０ａ，２０ｂ）に分岐し、ピストン（１５）が中心面（３７）を境にして互いに反対側に配置されている２つのピストンポケット（２８）を有し、空気通路（２０）の各枝路（２０ａ，２０ｂ）が１つのピストンポケット（２８）の領域においてシリンダ（１３）に開口していることを特徴とする、請求項６に記載の作業機。
ピストン（３９）がただ１つのピストンポケット（３８）を有し、該ピストンポケット（３８）がピストン（３９）の少なくとも１つの位置ですべての掃気通路（２４，２５）の掃気窓（２６，２７）と連通し、空気通路（４０）がただ１つの空気取り込み口（４１）によってシリンダ（１３）に開口し、この空気取り込み口（４１）がピストン（３９）の周方向においてピストンポケット（３８）の中心領域に開口していることを特徴とする、請求項６に記載の作業機。
２サイクルエンジン（１２）が気化器（３２）を有し、気化器（３２）内に混合気部分（３３）が案内され、且つ気化器（３２）内で絞り要素が回動可能に支持され、２サイクルエンジン（１２）が空気通路部材（４４）を有し、空気通路部材（４４）内に空気通路部分（３４）が案内され、且つ空気通路部材（４４）内で空気弁（３５）が回動可能に支持され、空気通路部材（４４）が気化器（３２）に固定されていることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか一つに記載の作業機。
気化器（３２）と空気通路部材（４４）とがシリンダ（１３）のシリンダヘッド（４５）を起点としてシリンダ長手軸線（２２）に対し垂直方向に配置されていることを特徴とする、請求項９に記載の作業機。
作業機が、ケーシング（２）と、該ケーシング（２）の上面（９）に延在している上部グリップ（３）とを有し、２サイクルエンジン（１２）は、該２サイクルエンジン（１２）の横面（３０）が上部グリップ（３）の長手方向（４６）に対し平行に延在するようにケーシング（２）内に配置されていることを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか一つに記載の作業機。
気化器（３２）がシリンダ（１３）の上部グリップ（３）側に配置されていることを特徴とする、請求項１１に記載の作業機。
２サイクルエンジン（１２）がケーシング（２）内に横置きで配置されていることを特徴とする、請求項１１または１２に記載の作業機。