JP6090058B2 - エンジン作業機 - Google Patents

Description

本発明は、小型のエンジンが用いられるエンジン作業機、例えば刈払機の構造に関する。

刈払機、送風機、チェーンソー、パワーカッタ等、作業者が携帯して使用する携帯用作業機や、発電機には、動力源として小型のエンジンが用いられる。

こうした刈払機の形状の一例を図１２に示す。図１２（ａ）は、この刈払機３１０の形態を示す側面図であり、図１２（ｂ）は、その後端部側を拡大した部分断面図である。図１２（ａ）は、この刈払機３１０が地上に設置された際の形態を示しており、以下においては、上下方向とはこの場合における上下方向を意味し、この図における左側を前方、右側を後方とする。

この刈払機３１０においては、前後方向に細長いシャフト２０の先端（一端）側に、回転する刈刃１１が設けられる。シャフト２０の後端（他端）側には、刈刃１１を駆動するための駆動部３３０が設けられる。駆動部３３０における動力源としては、２サイクル空冷式のエンジン４０が用いられる。シャフト２０の内部には、シャフト２０と同軸とされ、エンジン４０のクランク軸と遠心クラッチ（共に図示せず）によって接続された駆動軸（図示せず）が設けられる。クランク軸の回転速度が高まり遠心クラッチが接続された際には、この駆動軸はエンジン４０によって回転運動をする。この回転運動が、シャフト２０の先端に設置されたギヤケース１２に伝達され、適切な減速比で刈刃１１を回転させる。シャフト２０における前後方向の中央付近には、作業者が把持するためのハンドル１３が左右にそれぞれ設けられている。刈刃１１の下側には、刈り取られた草木が作業者側に飛散することを抑制するための飛散防御カバー１４が設けられる。また、作業者がハンドル１３を把持した操作がしやすいように、シャフト２０におけるハンドル１３と駆動部３３０の間は、シャフト２０の外径が柔軟な材料によって局所的に太くされた腰当て部２１が形成されている。作業者は、ハンドル１３を把持しこの腰当て部２１等を腰で支持することによって、刈払い作業を容易に行うことができる。

駆動部３３０において、エンジン４０の左右（図１２（ａ）における紙面手前側と向こう側）には、それぞれ吸気口、排気口が設けられ、吸気口側には気化器（後述）及びエアクリーナ５０が、排気口側にはマフラー（後述）がそれぞれ接続されている。エンジン４０の後端側には、クランク軸を強制的に回転させることによってエンジン４０を始動させるスタータ（リコイルスタータ）４１が設けられている。一方、エンジン４０の前端側においては、クランク軸に冷却ファン（図示せず）が固定され、クランク軸の回転に伴って冷却ファンが生成される。この冷却風は、冷却ファン等を覆うファンケース３１内を通り、エンジン４０の中で高温となるシリンダ（図示せず）を冷却するようにその風路は形成される。

気化器には、エアクリーナ５０を介して空気が導入されると同時に、燃料（混合ガソリン）も供給され、これによって混合気が生成され、エンジン４０に供給される。燃料は、エンジン４０の下部に固定された燃料タンク６０内に溜められ、燃料タンク６０からチューブを介して気化器に導かれる。作業者は、燃料タンク６０に設けられたタンクキャップ６１を取り外し、燃料タンク６０内に燃料を供給することができる。

この刈払機３１０を使用するに際しては、作業前に燃料タンク６０に給油が行われる。この給油の際に、エンジン４０に設置された点火プラグやこれに接続される配線等に燃料が付着することを抑制するために、一般には燃料タンク６０及びタンクキャップ６１は、エンジン４０よりも下側に設けられる。このため、刈払機３１０の後端側の下部には、燃料タンク６０が位置する。

図１２（ｂ）に示されるように、この刈払機３１０を地面に設置する際にこれを支持すると共に、燃料タンク６０の下側を覆う、樹脂材料で構成された保護カバー（スタンド）１５が装着される。また、ハンドル１３の先端には、作業者が把持しやすい形状とされたグリップ１６が設けられる。

作業時における刈刃１１（エンジン４０）の回転速度は、気化器におけるスロットル弁軸の軸回りの設定角度で調整できるが、刈刃１１に加わる負荷等によって、実際の回転速度は変動する。回転速度が大きく変動した場合には、刈り払い作業が困難となる。更に、回転速度が大きく低下した場合には、冷却風が弱くなり、エンジン４０の冷却効率が低下する。このため、原動機付自転車等とは異なり、上記の刈払機３１０においては、作業中におけるエンジン４０の回転数は略一定となるように制御される。このため、エンジン４０の動作モードとしては、低回転数が維持され遠心クラッチが接続されないために刈刃１１が駆動されないアイドリング状態と、これよりも高い略一定の回転数が維持され遠心クラッチが接続され刈刃１１が駆動される作業状態、の２種類に大別される。

例えば、特許文献１に記載されるように、動作状態におけるこうした制御を、冷却風の強度をフィードバックして単純な構成で行わせる風力ガバナが使用されている。この風力ガバナにおいては、ファンケース３１内における冷却風のあたる箇所にガバナ板が設置される。ガバナ板は気化器におけるスロットル開度を制御するスロットル弁軸に接続され、スロットル弁軸を軸として回動するように設定される。

この構成においては、エンジン４０の回転数が低下し冷却風の強度が低下した場合には、スロットル弁軸はスロットル開度を大きくする方向に付勢される。逆に、エンジン４０の回転数が高まり冷却風の強度が高まった場合には、ガバナ板は、スロットル弁軸を、スロットル開度を小さくする方向に回動させる。このため、エンジン４０の回転数が略一定となるような制御が行われる。

また、アイドリング状態と作業状態とを切り替える操作は、図１２（ａ）において、作業者がグリップ１６を把持しながら、グリップ１６に隣接して設けられたスロットルレバー１７を引く（握る）操作をすることによって行われる。スロットルレバー１７には、気化器７０側と接続されたスロットルワイヤ（図示せず）が装着され、作業者がスロットルレバー１７を握ることによって、スロットルワイヤがハンドル１３側に引かれる。これによって、気化器７０は作業状態とされるように制御される。

こうした構成は、気化器のスロットル弁軸に接続された小型のガバナ板（風力ガバナ）を用いることによって容易に実現できるため、小型のエンジンが用いられる携帯型のエンジン作業機においては特に有効である。このため、こうした構成は、刈払機以外のエンジン作業機においても有効である。

特開平６−１２３２４３号公報

上記の動作を実現するためには、気化器に対して、風力ガバナを用いた制御と、スロットルワイヤを用いた制御を共に行うことが必要となる。このため、気化器あるいはその周囲において、風力ガバナとスロットルワイヤとを共に装着することが必要となる。この際、特に全長が長く可撓性であるスロットルワイヤの装着に関しては、その操作が円滑かつ確実に行えるようにこれを気化器周辺に固定することが必要となる。

この固定のためには、新たな部品を気化器の周囲に装着する必要があった。この場合には、この部品を気化器等に固定する必要があり、スロットルワイヤの操作性は、この固定精度に大きく影響を受け、製品毎に操作性が大きくばらつく原因となった。

すなわち、スロットルワイヤの操作性が良好であるエンジン作業機を得ることは困難であった。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、上記の問題点を解決する発明を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決すべく、以下に掲げる構成とした。
本発明のエンジン作業機は、回転するクランク軸を有するエンジンと、回転速度制御軸の軸回りの設定角度によって前記クランク軸の回転速度を制御するダイヤフラム式気化器と、を具備するエンジン作業機であって、前記回転速度制御軸に固定されたアームに当接し前記回転速度を低下させる方向に前記回転速度制御軸を操作するように付勢されたアーム係止部がその一端に設けられたスロットルワイヤが用いられ、前記スロットルワイヤの他端が前記ダイヤフラム式気化器から離間した位置に設けられ、前記ダイヤフラム式気化器において、前記スロットルワイヤを内部で長さ方向に移動自在に収容するアウターチューブが固定されるスロットルワイヤ取付部が、前記ダイヤフラム式気化器においてダイヤフラムを覆って装着されたダイヤフラムカバーに一体化して設けられたことを特徴とする。
本発明のエンジン作業機は、前記クランク軸に冷却ファンが固定され、前記クランク軸の回転に伴って前記冷却ファンによって生成された冷却風からガバナ板が受ける力を用いて前記回転速度制御軸を操作することによって前記回転速度を制御する風力ガバナを具備し、前記風力ガバナにおいて、前記ガバナ板が前記冷却風から受ける力によって前記回転速度を低下させる方向に前記回転速度制御軸が付勢され、かつ前記アームに一端が装着されたガバナスプリングの弾性力によって前記回転速度を上昇させる方向に前記回転速度制御軸が付勢されたことを特徴とする。
本発明のエンジン作業機において、前記ガバナスプリングの他端の位置は、ガバナ調整用ワイヤを介して調整可能とされ、前記ガバナ調整用ワイヤを内部で長さ方向に移動自在に収容するアウターチューブが固定されるガバナ調整用ワイヤ固定部が、前記ダイヤフラムカバーに一体化して設けられたことを特徴とする。
本発明のエンジン作業機において、前記回転速度制御軸は前記ダイヤフラム式気化器を貫通し、前記回転速度制御軸の一端側に、前記冷却風を受けるガバナ板が固定され、前記回転速度制御軸の他端側に、前記アームが固定されたことを特徴とする。
本発明のエンジン作業機において、前記スロットルワイヤの他端は、前記ダイヤフラム式気化器から離間した箇所に設けられ作業時に作業者によって把持されるハンドルに装着されたスロットルレバーに装着され、前記スロットルレバーの操作によって前記アーム係止部が付勢された方向と逆方向に前記スロットルワイヤが引かれる構成とされたことを特徴とする。
本発明のエンジン作業機は、前記クランク軸の回転運動によって駆動される刈刃を操作シャフトの一端側に具備し、前記エンジン及び前記ダイヤフラム式気化器を前記操作シャフトの他端側に具備する刈払機であることを特徴とする。

本発明は以上のように構成されているので、スロットルワイヤの操作性が良好であるエンジン作業機を得ることができる。

本発明の実施の形態となる刈払機における駆動部の構成を示す正面図である。 駆動部における風力ガバナの動作を示す図である。 本発明の実施の形態となる刈払機における駆動部の構成を示す背面図である。 本発明の実施の形態となる刈払機において用いられる気化器周辺の動作を示す図である。 本発明の実施の形態となる刈払機におけるガバナスプリング取付部周辺の構造を拡大した図である。 本発明の実施の形態となる刈払機において用いられる気化器の構成を示す図（その１）である。 本発明の実施の形態となる刈払機において用いられる気化器の構成を示す図（その２）である。 本発明の実施の形態となる刈払機において用いられる気化器の構成を示す図（その３）である。 本発明の実施の形態となる刈払機の変形例における駆動部の構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態となる刈払機の変形例における駆動部において用いられる気化器周辺の動作を示す図である。 本発明の実施の形態となる刈払機の変形例におけるハンドルの構成を示す側面図である。 刈払機の構成を示す図である。

本発明の実施の形態となるエンジン作業機（刈払機）の構成について説明する。ここでは、小型の空冷エンジンが使用され、その動作状態は、低回転が維持されるアイドリング状態と、これよりも高い略一定の回転数が維持される作業状態の２種類に大別される。この切替は、スロットルワイヤを用いて行われる。

図１は、この刈払機における駆動部３０周囲の構成を前方側から見た正面図である。ここでは、ファンケース３１を透視して見た内部の構造が示されている。エンジン４０の上部には、燃焼室、ピストン等を内部に有するシリンダ４３が設けられる。シリンダ４３の外面には冷却フィンが多数形成されている。シリンダ４３の左側（図１における右側）に設けられた吸気口（図示せず）には気化器７０が装着され、気化器７０の左側（図１における右側）には更にエアクリーナ５０が装着されている。エアクリーナ５０は、気化器７０等に固定されたエアクリーナボックス５１に装着され、エアクリーナカバー５２で覆われた状態で、エアクリーナ５０を介した吸気が可能とされる。また、シリンダ４３の右側（図１における左側）に設けられた排気口にはマフラー８０が装着されている。エンジン４０（シリンダ４３）からの排気は、マフラー８０を介して行われる。使用時に高温となるマフラー８０は、マフラーカバー８１で覆われている。

エンジン４０において、シリンダ４３の下側には、内部にクランク軸４２を有するクランクケース４４が設けられている。クランク軸４２は、シリンダ４３内部におけるピストンの上下運動に伴って回転する。クランク軸４２は、図１中の紙面垂直方向（図１２（ａ）における前後方向）に延伸している。前記の通り、クランク軸４２の前方側には、冷却ファンが一体化されたマグネトロータ４５と遠心クラッチ４６とが装着される。一方、クランク軸４２の後方側（図１に示された側の反対側）においては、前記の通り、スタータ（リコイルスタータ）４１が装着され、これによって、始動時にクランク軸４２を強制的に回転させることができる。マグネトロータ４５の回転に伴ってジェネレータコイル（図示せず）に電流が流れ、この電流は、点火コイル４７に流れ、点火プラグを点火させることのできる程度の高電圧まで昇圧される。

エンジン４０が始動後には、吸気の際に発生する負圧によって燃料が燃料タンク６０側から気化器７０側に吸い上げられる。エンジン４０の始動前においては、気化器７０まで燃料を導く必要があり、このためにプライミングポンプ６２が設けられている。作業者がプライミングポンプ６２を操作することにより、始動前において燃料タンク６０から気化器７０まで燃料を導くことができる。

上記と同様の構成のエンジンと気化器の組み合わせは、エンジン作業機だけではなく、原動機付自転車等、他の機械にも用いられている。ただし、原動機付自転車等の場合には、気化器と地面（水平面）とのなす角度は使用時（運転時）には大きく変動することがない。これに対して、上記の刈払機の場合には、切断の角度を調整するために、シャフト２０をほぼ水平とする場合もあり、シャフト２０を水平面から大きく傾斜させて作業を行う場合もある。このため、気化器７０の水平面に対する角度は使用に際して大きく変動する場合がある。

気化器の形式としては、様々なものがあるが、このように水平面に対する角度が大きく変動した場合においても安定して気化器に燃料を導き混合気を生成できる形式として、ダイヤフラム式のものがある。ダイヤフラム式の気化器においては、気化器内部に設けられ弾性体で構成されたダイヤフラムで仕切られた燃料室中に燃料が吸い上げられ、一定量が溜められる。これによって、気化器の角度によらずに安定して混合気を供給することができる。このため、気化器７０としては、ダイヤフラム式のものが好ましく用いられ、そのスロットル開度は、スロットル弁軸（回転速度制御軸）７１の軸回りの角度によって設定される。こうした用途においては、スロットル弁軸７１の回転によってバタフライ弁の設定角度が調整され、これによってスロットル開度の調整が行われるバタフライ式の気化器が特に好ましく用いられる。すなわち、エンジン作業機においては、ダイヤフラム式であり、かつスロットル開度がバタフライ弁を用いて調整される構成の気化器が特に好ましく用いられる。

作業時における刈刃１１（エンジン４０あるいはクランク軸４２）の回転速度は、気化器７０におけるスロットル弁軸７１の軸回りの設定角度で調整できるが、刈刃１１に加わる負荷等によって、実際の回転速度は変動する。回転速度が大きく変動した場合には、刈り払い作業が困難となる。更に、回転速度が大きく低下した場合には、冷却風が弱くなり、エンジン４０の冷却効率が低下する。このため、原動機付自転車等とは異なり、上記の刈払機３１０においては、作業中におけるエンジン４０（クランク軸４２）の回転数は略一定となるように制御される。このため、エンジン４０の動作モードとしては、低回転数が維持され遠心クラッチ４６が接続されないために刈刃１１が駆動されないアイドリング状態と、これよりも高い略一定の回転数が維持され遠心クラッチ４６が接続され刈刃１１が駆動される作業状態、の２種類に大別される。

この駆動部３０においては、動作状態におけるこうした制御を冷却風の強度をフィードバックして単純な構成で行わせるために、風力ガバナ９０が使用されている。この風力ガバナ９０においては、ファンケース内における冷却風のあたる箇所にガバナ板９１が設置される。ガバナ板９１は、ガバナロッド９２を介してダイヤフラム式の気化器７０におけるスロットル開度を制御するスロットル弁軸７１に接続され、スロットル弁軸７１を軸として回動するように設定される。

図２（ａ）〜（ｃ）は、状態に応じた風力ガバナ９０の動作を示す図であり、図１における風力ガバナ９０周辺の構造が示されている。図２（ａ）は、回転数が低い場合（冷却風の風力が弱い場合）、図２（ｃ）は回転数が高い場合（冷却風が強い場合）、図２（ｂ）はこれらの中間の場合を示している。ここで、スロットル弁軸７１は、図２における反時計回りの場合にスロットル開度を大きくする（回転数を上昇させる）方向に設定される。ここでは、ガバナ板９１が冷却風によって受ける圧力が高まると、ガバナ板９１がスロットル開度が小さくなる方向にスロットル弁軸７１を回動させるような設定とされている。一方、図２におけるスロットル弁軸７１の紙面向こう側には、アーム（図示せず）が固定され、このアームには、ガバナスプリング９３の一端（下端）が係止されている。ガバナスプリング９３の他端（上端）は、気化器７０に固定されたエアクリーナボックス５１に上側で係止されているため、アームは、ガバナスプリング９３の弾性力によって上側に引っ張られる。アームがガバナスプリング９３によって引っ張られることによって、スロットル弁軸７１は、スロットル開度が大きくなる方向に付勢されている。

この構成においては、エンジン４０の回転数が低下し冷却風の強度が低下した場合（図２（ａ））には、ガバナスプリング９３はスロットル弁軸７１を、スロットル開度を大きくする方向に回動させる。逆に、エンジン４０の回転数が高まり冷却風の強度が高まった場合（図２（ｃ））には、ガバナ板９１は、スロットル弁軸７１を、スロットル開度を小さくする方向に回動させる。このため、エンジン４０（クランク軸４２）の回転数が略一定となるような制御が行われる。

また、アイドリング状態と作業状態とを切り替える操作は、図１２（ａ）において、作業者がグリップ１６を把持しながら、グリップ１６に隣接して設けられたスロットルレバー１７を引く（握る）操作をすることによって行われる。スロットルレバー１７には、気化器７０側と接続されたスロットルワイヤ（図示せず）が装着され、作業者がスロットルレバー１７を握ることによって、スロットルワイヤがハンドル１３側に引かれる。これによって、気化器７０は作業状態とされ、図２の動作が可能となるように制御される。

図２に示されたように、風力ガバナ９０において、気化器７０のスロットル弁軸（回転速度制御軸）７１には、ガバナ板９１とガバナスプリング９３によって互いに逆向きの力（トルク）が加わる。このため、実際の動作においては、ガバナ板９１が冷却風から受ける圧力と、ガバナスプリング９３の弾性力によって受ける力とが釣り合う点でガバナ板９１の位置あるいはスロットル弁軸７１の設定角度は定まる。このスロットル弁軸７１の設定角度（スロットル開度）に対応した回転数が、作業状態におけるエンジン４０の設定回転数となる。

ここで、ガバナスプリング９３の弾性力を強くし、スロットル弁軸７１を図２における反時計回りに付勢する力を強くすれば、エンジン４０の回転数は高く設定される。逆に、ガバナスプリング９３の弾性力を弱くし、スロットル弁軸７１を図２における反時計回りに付勢する力を弱くすれば、エンジン４０の回転数は低く設定される。このため、作業状態において、他の構成を変えなくとも、ガバナスプリング９３の弾性力を調整することができれば、作業状態におけるエンジン４０の設定回転数を調整することができる。

ただし、作業状態における動作中にガバナスプリング９３自身を交換することは困難である。この代わりに、ガバナスプリング９３の他端の位置を変えることによって、実質的にこの弾性力を変えることができる。この場合、ガバナスプリング９３の他端をその一端から離す方向に移動すれば、弾性力が大きくなり、ガバナスプリング９３の他端をその一端に近づける方向に移動すれば、弾性力が小さくなる。

一方、前記の通り、図２の動作が行われるような設定とするためには、スロットルワイヤを用いた制御も行われる。このため、ガバナスプリングの他端の位置を可変とした状態で、アイドリング状態と作業状態とを切り替えるためのスロットルワイヤによる操作も行われる。本発明の実施の形態に係る刈払機においては、これらの動作が特に円滑に行われる。

図３は、この刈払機における駆動部３０の背面図である。ここでは、エアクリーナ５０、エアクリーナカバー５２が取り外された状態が示されている。ここでは、気化器（ダイヤフラム式気化器）７０がエンジン４０に装着されている。図３は、気化器７０等を図１とは逆向きに見た図であるため、図３においては、気化器７０のスロットル弁軸７１は、時計回りの場合にスロットル開度が大きくなる（回転数を上昇させる）方向に設定される。この気化器７０は、スロットルワイヤの装着が高精度で行われることによって、その操作性が良好となるような構造を具備する。

気化器７０におけるスロットル弁軸７１には、アーム９４が固定され、図３におけるアーム９４の左側には、ガバナスプリング９３の下端（一端）が係止されている。ガバナスプリング９３の上端（他端）は、アーム９４よりも上側に位置するガバナスプリング取付部９５に係止されている。この構成により、アーム９４の左側は、ガバナスプリング９３の弾性力によって図中上側に付勢され、スロットル弁軸７１は、図３における時計回りに付勢される。これにより、前記の通り、スロットル弁軸７１は、ガバナスプリング９３によってスロットル開度が大きくなる方向に付勢される。

一方、アイドリング状態と作業状態とを切り替えるために、スロットルワイヤ１００が用いられる。スロットルワイヤ１００は、アウターチューブ１０１内に摺動自在に設けられ、アウターチューブ１０１は、気化器７０の一部とされるスロットルワイヤ取付部７２に取付ナット１０３によって固定される。スロットルワイヤ１００は、スロットルワイヤ取付部７２の上側でアウターチューブ１０１から露出し、露出した一端（上端）には、アーム９４の右側に下側から当接するアーム係止部１０４が固定される。また、アーム係止部１０４とスロットルワイヤ取付部７２との間には、スロットルワイヤ１００を巻回するようにスロットルリターンスプリング１０５が設けられている。スロットルリターンスプリング１０５の伸びに伴って、アーム係止部１０４及びスロットルワイヤ１００は上側に向かって付勢され、アーム係止部１０４がアーム９４側に向かって付勢される。このため、アーム９４の左側においては、ガバナスプリング９３によってアーム９４（スロットル弁軸７１）は時計回りに付勢され、アーム９４の右側においては、スロットルリターンスプリング１０５によってアーム９４は反時計回りに、互いに逆方向に付勢される。

ただし、スロットル弁軸７１の回りでガバナスプリング９３がアーム９４に与えるトルクよりも、スロットルリターンスプリング１０５がアーム９４に与えるトルクの方が大きくなるように設定される。このため、スロットルリターンスプリング１０５が伸びた状態においては、ガバナスプリング９３の状態に関わらず、アーム係止部１０４がアーム９４の右側において下側から当接し、スロットル弁軸７１は反時計回りに付勢される。このため、スロットルワイヤ１００が操作されない状態では、スロットル開度は小さくなる状態とされる。この状態がアイドリング状態となる。

一方、作業者が図１２（ａ）に示されるスロットルレバー１７を握り、スロットルリターンスプリング１０５に逆らってスロットルワイヤ１００を図３における下側に引くことができる。図４は、こうした動作を行う前後のスロットル弁軸７１周囲の動作を示す図である。

図４（ａ）は、アイドリング状態を示す。この状態から、スロットルワイヤ１００が下側に引かれ、アーム係止部１０４が下側に移動し、アーム係止部１０４がアーム９４から離間した場合、図４（ｂ）に示されるように、ガバナスプリング９３によって、アーム９４（スロットル弁軸７１）は、時計回り（スロットル開度を大きくする方向）に付勢される。これによって、エンジン４０の回転数が高まり、作業状態とされる。その後は、図２に示された風力ガバナ９０における動作が、下側に移動したアーム係止部１０４とアーム９４が当接しない範囲内で行われる。すなわち、スロットル弁軸７１の設定角度が、ガバナ板９１が冷却風から受ける圧力とガバナスプリング９３の弾性力とが釣り合う角度となり、エンジン４０の回転数がこの設定角度に対応した回転数となるような制御が自動的に行われる。

ここで、ガバナスプリング９３の上端（他端）が係止されたガバナスプリング取付部９５は、エアクリーナボックス５１において、上下方向の位置が切替可能とされる。図５は、このガバナスプリング取付部９５のエアクリーナボックス５１に対する取付部分を拡大した図である。ガバナスプリング取付部９５は、図５におけるその左側のスライド部９６に固定されている。スライド部９６は、エアクリーナボックス５１の気化器７０側の内面に沿って上下方向にスライドして移動可能とされて固定される。スライド部９６の下側には、弾性を有して下端部が左側に付勢された係止片９６１が形成されており、この下端部には、図中左側に凸となり図５中の紙面と垂直方向に延伸した係止突起９６２が形成されている。一方、エアクリーナボックス５１の内面におけるスライド部９６の下側には、図５中の紙面と垂直方向に延伸した溝である係止溝５１１、５１２が２列並行に設けられている。スライド部９６の上下方向に位置に応じ、係止突起９６２は、係止溝５１１、５１２のいずれかに係止される。すなわち、この構成により、スライド部９６及びガバナスプリング取付部９５は、係止溝５１１、５１２に対応した２つの位置のいずれかに固定される。図５においては、係止突起９６２は下側の下側の係止溝５１２に係止され、ガバナスプリング取付部９５は２つの位置のうち下側の位置に固定されている。

図４（ｃ）は、図４（ｂ）の状態から、ガバナスプリング取付部９５の取付位置を係止溝５１１に対応した上側に移動した場合の状態を示す図である。アーム９４の設定角度が図４（ｂ）の状態でガバナスプリング取付部９５の取付位置が上側に移動した場合には、ガバナスプリング９３の弾性力が大きくなるために、アーム９４（スロットル弁軸７１）は時計回りに回動し、図４（ｃ）に示された角度となり、エンジン４０の回転数が高まる。風力ガバナ９０によって、この新たな位置（新たな設定回転数）を中心とした制御が行われる。

このため、上記の構成においては、作業状態におけるエンジン４０の回転数が、低速（図４（ｂ））と高速（図４（ｃ））の２種類に切り替えられる。この切替は、ガバナスプリング取付部９５の、エアクリーナボックス５１に対する取付位置の変更のみで行われるため、作業状態（刈刃１１を駆動させた状態）においても、この切替動作を容易に行うことができる。

なお、図４（ｄ）は、図４（ｃ）の状態から作業者が再びスロットルレバー１７を離し、スロットルワイヤ１００を図中の上側に移動させた場合の状態を示す。この状態においては、ガバナスプリング９３の上端部が上側に移動しているために、図４（ａ）の状態よりもガバナスプリング９３の全長が長くなっている（弾性力が大きくなっている）。この状態においても、ガバナスプリング９３がアーム９４に及ぼすトルクよりも、スロットルリターンスプリング１０５がアーム９４に及ぼすトルクの方が大きくなるように設定すれば、アーム９４（スロットル弁軸７１）の設定角度を図４（ａ）と同様とし、アイドリング状態とすることができる。すなわち、ガバナスプリング９３の上端部の取付位置に関わらず、作業者がスロットルレバー１７から手を離すことによって、アイドリング状態とすることができる。

この構成においては、スロットルワイヤ１００（アウターチューブ１０１）が、気化器７０の一部とされたスロットルワイヤ取付部７２に固定される。スロットルワイヤ取付部７２を含めた気化器７０の構造について以下に説明する。

図６は、この気化器７０の構成を示す上面図（ａ）、背面図（ｂ）、正面図（ｃ）、右側面図（ｄ）、下面図（ｅ）である。ここで、上下左右は、図１、９等におけるものと同一である。図７は、下面側の異なる２方向から見たこの気化器７０の斜視図である。また、図８は、この気化器７０の左側面図（ａ）、そのＡ−Ａ方向の断面から背面側を見た図（ｂ）である。ここでは、風力ガバナ９０を構成するガバナ板９１、ガバナロッド９２、アーム９４がスロットル弁軸７１に装着された状態が示されている。

前記の通り、この気化器７０は、ダイヤフラム式であり、図８（ｂ）にその断面が示されるように、下側に設けられ弾性体で構成されたダイヤフラム７３の上に隙間が形成され、この隙間が、ダイヤフラム７３の弾性によって燃料が溜められる燃料室７４となる。また、気化器７０に対しては、その左側に設けられたエアクリーナ装着口７５から空気が吸入される。燃料室７４に溜められた燃料は、吸気された空気によって霧化されて混合気が形成され、その右側に設けられエンジン４０の吸気口に接続される吸気口接続口７６を介してエンジン４０（シリンダ４３）内に混合気が供給される。この際の混合気の量は、スロットル弁軸７１を軸として回動し、混合気の流路中に設けられた板状のバタフライ弁７７の設定角度（スロットル開度）によって制御される。

気化器７０の下部に設けられたダイヤフラム７３は、下側からダイヤフラムカバー７８によって覆われ、保護される。ダイヤフラムカバー７８は、バタフライ弁７７やスロットル弁軸７１等が設けられ下側にダイヤフラム７３が装着された気化器本体７９に、下側から４本のネジ１５０によって固定される。

ここで、スロットルワイヤ取付部７２とダイヤフラムカバー７８とは、一体化された板状の部材で構成されている。あるいは、ダイヤフラムカバー７８の一部がスロットルワイヤ取付部７２とされている。スロットルワイヤ取付部７２においては、この板状の部材にアウターチューブ１０１が挿通される開口が設けられ、この開口の上下で取付ナット１０３を用いてアウターチューブ１０１が固定される。また、このスロットルワイヤ取付部７２が気化器７０の下面から後方側に向かって突出し、スロットルワイヤ１００の上端のアーム係止部１０４がアーム９４と当接するように、ダイヤフラムカバー７８が形成される。

一般に、軽量化のために、気化器本体７９は、軽量であるが機械的強度が低いアルミニウム合金で構成される。これに対して、ダイヤフラムカバー７８は、ダイヤフラム７３を保護するために、機械的強度が高い鋼板等で構成される。上記のダイヤフラムカバー７８（スロットルワイヤ取付部７２）は、鋼板を板金加工することによって容易に形成することができる。

前記の通り、スロットルワイヤ取付部７２には、弾性係数の高いスロットルリターンスプリング１０５が装着されるため、操作時に大きな力が加わるが、こうした機械的強度が高い鋼板を用いることによって、スロットルワイヤ取付部７２（ダイヤフラムカバー７８）の変形を抑制することができる。また、この構成においては、スロットルワイヤ１００（アウターチューブ１０１）をアーム９４の近傍で高精度で固定することができるため、図４に示されたスロットルワイヤ１００によるアーム９４の操作を高精度で行うことができ、製品毎のばらつきも小さくすることができる。すなわち、操作性の良好な刈払機を安定して製造することができる。

これに対して、気化器等とは別体とされたスロットルワイヤ取付部を気化器やエアクリーナボックス、エンジン等にネジ等を用いて固定し、このスロットルワイヤ取付部を用いてスロットルワイヤを固定することも不可能ではない。しかしながら、この場合には、スロットルワイヤ取付部自身の固定のばらつきが生ずるために、スロットルワイヤの固定の精度を高めることが困難である。特に、気化器から離れた箇所でスロットルワイヤを固定した場合には、操作性が良好な刈払機を安定して得ることが困難である。

あるいは、気化器本体を、スロットルワイヤ取付部が一体化して形成された形状とすることも不可能ではない。しかしながら、一般に、気化器は特定のエンジン作業機の専用品としては製造されず、様々なエンジン作業機に対応する汎用品として製造される。このため、スロットルワイヤ取付部が形成された気化器本体を具備する気化器を安価に製造することは困難である。これに対して、上記の気化器７０においては、スロットルワイヤ取付部が形成されない通常のダイヤフラムカバーを具備する汎用の気化器において、ダイヤフラムカバーを上記のダイヤフラムカバー７８に交換するだけで、上記の気化器７０とすることができる。すなわち、上記の気化器７０を安価に得ることができる。

図３〜５の例においては、ガバナスプリング取付部９５の取付位置の調整は、エアクリーナボックス５１上で行われた。これに対して、この切替操作を、エンジン作業機における他の箇所で行える構成とすることもできる。図９は、この切替操作がハンドル１３側で行われる駆動部１３０の構成を示す斜視図である。この構成においては、前記のスロットルワイヤ１００と同様に、ガバナスプリング調整用ワイヤが用いられ、ガバナスプリング調整用ワイヤによってガバナスプリング取付部の位置が調整される。この場合、ガバナスプリング調整用ワイヤも、スロットルワイヤ１００と同様に固定される。図９においては、エアクリーナ５０、エアクリーナボックス５１、エアクリーナカバー５２が取り外された状態が示されている。この場合には、前記のダイヤフラムカバー７８（スロットルワイヤ取付部７２）とは異なる形状のダイヤフラムカバー（スロットルワイヤ取付部）が用いられた気化器２７０が用いられる。

図９の構成においては、スロットル弁軸７１に対してアーム１９４が固定される。ここで、アーム１９４においては、前記のアーム９４とは異なり、スロットルワイヤ１００の先端に装着されたアーム係止部１０４と、ガバナスプリング１９３とが、スロットル弁軸７１に対して共に右側に設けられる。このため、アーム１９４においては、その右側の部分のみがアーム係止部１０４又はガバナスプリング１９３によって付勢される。

この構成においては、使用されるガバナスプリング１９３の一端は、図３〜５の構成とは異なり、アーム１９４の右側（アーム係止部１０４と同じ側）においてアーム１９４に下側から係止され、ガバナスプリング１９３の他端は下側に位置する。この構成においても、ガバナスプリング１９３の弾性力によってスロットル弁軸７１が、エンジン４０の回転数を高める方向（時計回り）に付勢されることは明らかである。

前記のスロットルワイヤ１００、アーム係止部１０４等も前記と同様に用いられ、アウターチューブ１０１が、気化器７０側に固定されたスロットルワイヤ取付部２７２（ダイヤフラムカバー２７８）における図９中の右側に取付ナット１０３によって固定される。更にここでは、スロットルワイヤ１００とほぼ並列とされたガバナスプリング調整用ワイヤ１１０が用いられる。ガバナスプリング調整用ワイヤ１１０は、アウターチューブ１１１内に摺動自在に設けられ、アウターチューブ１１１は、スロットルワイヤ取付部２７２における図９中の左側に、アウターチューブ１０１と同様に取付ナット１１２によって固定される。ガバナスプリング調整用ワイヤ１１０は、スロットルワイヤ取付部２７２の上側でアウターチューブ１１１から露出し、露出した上端（一端）に、ガバナスプリング取付部１９５が固定される。このガバナスプリング取付部１９５には、ガバナスプリング１９３の他端が係止される。

この構成において、ガバナスプリング調整用ワイヤ１１０を下側に引けば、ガバナスプリング取付部１９５を下側に移動させ、ガバナスプリング１９３の弾性力を高めることができる。すなわち、作業状態におけるエンジン４０の回転数を高めることができる。逆に、この状態からガバナスプリング調整用ワイヤ１１０を上側に移動させれば、ガバナスプリング取付部１９５を上側に移動させ、ガバナスプリング１９３の弾性力を低下させることができる。このように、ガバナスプリング調整用ワイヤ１１０を用いることによって、作業状態におけるエンジン４０の回転数を調整することができる。ガバナスプリング調整用ワイヤ１１０の操作は、スロットルワイヤ１００と同様に、気化器２７０等から離間した箇所から行うことができる。このように、スロットルワイヤ取付部２７２（ダイヤフラムカバー２７８）を用いて、スロットルワイヤ１００と共にガバナスプリング調整用ワイヤ１１０を高精度で気化器２７０に固定することができる。これによって、スロットルワイヤ１００、ガバナスプリング調整用ワイヤ１１０を用いた操作の操作性を、共に高めることができる。

図１０は、この構成における、アイドリング状態（ａ）、低回転の作業状態（ｂ）、高回転の作業状態（ｃ）の場合のスロットル弁軸７１周辺の状態を示す図であり、図４（ａ）〜（ｃ）に対応する。ここでは、図１０（ａ）は、スロットルワイヤ１００が引かれていない状態を示し、図１０（ｂ）、（ｃ）は、スロットルワイヤ１００が引かれた状態を示している。また、図１０（ａ）（ｂ）は、ガバナスプリング調整用ワイヤ１１０が引かれていない状態を示し、図１０（ｃ）は、ガバナスプリング調整用ワイヤ１１０が引かれた状態を示している。

図９、１０は、スロットルワイヤ１００とガバナスプリング調整用ワイヤ１１０の気化器２７０側の端部（一端）側の構成を示していた。一方、ガバナスプリング調整用ワイヤ１１０の他端側の構成の一例について説明する。図１１は、この構成の一例を示す側面図であり、図１２におけるハンドル１３の先端付近の構成に対応する。この構成においては、ハンドル１３の先端付近に設けられたグリップ１６の先端側に、スロットルレバーピボット１７１を中心として回動可能にスロットルレバー１７が設けられ、スロットルワイヤ１００の他端は、スロットルレバー１７に装着される。作業者がスロットルレバー１７を握り、その右端部を上側に移動させることによって、スロットルワイヤ１００をハンドル１３側に引き、スロットルワイヤ１００を図６、７において下側に引く操作を行うことができる。

一方、グリップ１６よりも内側（図１１中右側）には、刈刃１１の回転速度を調整するためのダイヤル式の速度調整機構（切替ダイヤル）１８が設けられる。速度調整機構１８においては、ハンドル１３に固定された目盛部１８１と、ハンドル１３と同軸に形成され、ハンドル１３の周囲で段階的に回動可能な構成とされた切替部１８２が設けられる。目盛部１８１には、刈刃１１の３段階の回転速度に対応する記号（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ）がハンドル１３の外周方向（図１１における上下方向）に表示されており、切替部１８２において示された三角形のインジケータが、切替部１８２の回動によって３段階の回転速度に対応する記号のいずれかに対応した位置で固定される構成とされる。ハンドル１３の内部において、切替部１８２にはガバナスプリング調整用ワイヤ１１０の他端が接続される。この構成においては、切替部１８２の回動角度によって、ガバナスプリング調整用ワイヤ１１０の引き量を設定することができる。このため、気化器７０側における図１０に示された動作を実現することができる。

図１１の構成においては、作業者は、グリップ１６を把持しながら、スロットルレバー１７の操作をすると同時に、切替部１８２を回動させ、刈刃１１の回転速度を調整することができる。一般に、スロットルレバー１７の操作と比べて、刈刃１１の回転速度の調整（切替部１８２の操作）の頻度は少ないため、スロットルレバー１７をグリップ１６よりも先端側に設け、速度調整機構１８をこれから離間させてグリップ１６よりも内側に設けた構成は、作業者にとって使い易いことは明らかである。この際、前記の気化器２７０（スロットルワイヤ取付部２７２）を用いることにより、この操作精度も高めることができる。

なお、上記の例においては、気化器７０、２７０をスロットル弁軸７１が貫通し、その一端側にガバナ板９１、ガバナロッド９２が固定され、他端側にアーム９４、１９４、ガバナスプリング９３、１９３等が固定された。しかしながら、スロットル弁軸における同一の側にこれらを全て設けることも可能である。この場合、スロットル弁軸が気化器を貫通する必要はない。しかしながら、気化器の周囲の構成を単純にし、動作を円滑に行わせるために、上記の構成が特に好ましい。

また、上記の制御を行うことができる限りにおいて、エンジンにおいて使用される出力制御手段やエンジン全体の構成は任意である。あるいは、風力ガバナが使用されず、スロットルワイヤのみが使用されるエンジン作業機であっても、上記の構成が有効であることは明らかである。

また、上記の例においては、エンジン作業機が刈払機であるものとしたが、同様にエンジンやスロットルワイヤが用いられる駆動部を具備するエンジン作業機であれば、同様の効果を奏することは明らかである。

１１ 刈刃
１２ ギヤケース
１３ ハンドル
１４ 飛散防御カバー
１５ 保護カバー（スタンド）
１６ グリップ
１７ スロットルレバー
１８ 速度調整機構（切替ダイヤル）
２０ シャフト
２１ 腰当て部
３０、１３０、３３０ 駆動部
３１ ファンケース
４０ エンジン
４１ スタータ（リコイルスタータ）
４２ クランク軸
４３ シリンダ
４４ クランクケース
４５ マグネトロータ（冷却ファン）
４６ 遠心クラッチ
４７ 点火コイル
５０ エアクリーナ
５１ エアクリーナボックス
５２ エアクリーナカバー
６０ 燃料タンク
６１ タンクキャップ
６２ プライミングポンプ
７０、２７０ 気化器（ダイヤフラム式気化器）
７１ スロットル弁軸
７２、２７２ スロットルワイヤ取付部（ダイヤフラムカバー）
７３ ダイヤフラム
７４ 燃料室
７５ エアクリーナ装着口
７６ 吸気口接続口
７７ バタフライ弁
７８、２７８ ダイヤフラムカバー
７９ 気化器本体
８０ マフラー
８１ マフラーカバー
９０ 風力ガバナ
９１ ガバナ板
９２ ガバナロッド
９３、１９３ ガバナスプリング
９４、１９４ アーム
９５、１９５ ガバナスプリング取付部
９６ スライド部
１００ スロットルワイヤ
１０１、１１１ アウターチューブ
１０３、１１２ 取付ナット
１０４ アーム係止部
１０５ スロットルリターンスプリング
１１０ ガバナスプリング調整用ワイヤ
１５０ ネジ
１７１ スロットルレバーピボット
１８１ 目盛部（速度調整機構）
１８２ 切替部（速度調整機構）
３１０ 刈払機
５１１、５１２ 係止溝
９６１ 係止片
９６２ 係止突起

Claims (6)

1. 回転するクランク軸を有するエンジンと、回転速度制御軸の軸回りの設定角度によって前記クランク軸の回転速度を制御するダイヤフラム式気化器と、を具備するエンジン作業機であって、
   前記回転速度制御軸に固定されたアームに当接し前記回転速度を低下させる方向に前記回転速度制御軸を操作するように付勢されたアーム係止部がその一端に設けられたスロットルワイヤが用いられ、前記スロットルワイヤの他端が前記ダイヤフラム式気化器から離間した位置に設けられ、
   前記ダイヤフラム式気化器において、
   前記スロットルワイヤを内部で長さ方向に移動自在に収容するアウターチューブが固定されるスロットルワイヤ取付部が、前記ダイヤフラム式気化器においてダイヤフラムを覆って装着されたダイヤフラムカバーに一体化して設けられたことを特徴とするエンジン作業機。
2. 前記クランク軸に冷却ファンが固定され、前記クランク軸の回転に伴って前記冷却ファンによって生成された冷却風からガバナ板が受ける力を用いて前記回転速度制御軸を操作することによって前記回転速度を制御する風力ガバナを具備し、
   前記風力ガバナにおいて、前記ガバナ板が前記冷却風から受ける力によって前記回転速度を低下させる方向に前記回転速度制御軸が付勢され、かつ前記アームに一端が装着されたガバナスプリングの弾性力によって前記回転速度を上昇させる方向に前記回転速度制御軸が付勢されたことを特徴とする請求項１に記載のエンジン作業機。
3. 前記ガバナスプリングの他端の位置は、ガバナ調整用ワイヤを介して調整可能とされ、前記ガバナ調整用ワイヤを内部で長さ方向に移動自在に収容するアウターチューブが固定されるガバナ調整用ワイヤ固定部が、前記ダイヤフラムカバーに一体化して設けられたことを特徴とする請求項２に記載のエンジン作業機。
4. 前記回転速度制御軸は前記ダイヤフラム式気化器を貫通し、
   前記回転速度制御軸の一端側に、前記冷却風を受けるガバナ板が固定され、
   前記回転速度制御軸の他端側に、前記アームが固定されたことを特徴とする請求項２又は３に記載のエンジン作業機。
5. 前記スロットルワイヤの他端は、前記ダイヤフラム式気化器から離間した箇所に設けられ作業時に作業者によって把持されるハンドルに装着されたスロットルレバーに装着され、前記スロットルレバーの操作によって前記アーム係止部が付勢された方向と逆方向に前記スロットルワイヤが引かれる構成とされたことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のエンジン作業機。
6. 前記クランク軸の回転運動によって駆動される刈刃を操作シャフトの一端側に具備し、
   前記エンジン及び前記ダイヤフラム式気化器を前記操作シャフトの他端側に具備する刈払機であることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のエンジン作業機。

Images