JPH0744735Y2

JPH0744735Y2 - 直列２気筒エンジンの導風構造

Info

Publication number: JPH0744735Y2
Application number: JP10290791U
Authority: JP
Inventors: 暁夫川口; 明博原
Original assignee: 富士ロビン株式会社
Priority date: 1991-11-19
Filing date: 1991-11-19
Publication date: 1995-10-11
Anticipated expiration: 2005-10-11
Also published as: JPH0547356U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、クランク軸に対し２個
のシリンダを直列配置した２気筒エンジンにおいて、そ
れぞれのシリンダを効率よく通風冷却する導風構造に関
する。

【０００２】

【従来の技術】刈払機，チェーンソー，茶刈り機，噴霧
機等の携帯作業機の動力源であるエンジンを小型化，軽
量化するとき、持運びや刈払い等の作業が簡便なものと
なる。また、この種の作業機においては、エンジンの振
動が作業者の手元に伝播され、種々の問題を発生してい
る。

【０００３】振動問題を解消するものとして、たとえば
実公昭６３−１１３００号公報で、２サイクル２気筒を
クランク回転軸に対して水平対向させたエンジンが紹介
されている。しかし、水平対向方式では、エンジン全体
の横幅が大きくなるため、エンジン側が木の枝等に当り
作業性，運搬性が低下する。また、機体のバランスが悪
く左右方向に振れ易くなり、操作性が低下する。更に
は、両方のエンジンがクランク回転軸を中心として左右
側に離れた配置であることから、吸気や排気等に関連す
る構造が複雑になり、エンジン全体の小型化，軽量化に
制約が加わる。

【０００４】本考案者等は、エンジン全体の小型化，軽
量化に有利な設計として、２サイクル１気筒エンジンの
排気量を２等分割した２気筒のシリンダを接近させて、
直列にクランクケースに固定配置することを提案し、実
用新案登録出願した。複数の気筒をクランク軸に対し直
列配置することにより、水平対向方式に比較して機器全
体がコンパクトになり、操作性，作業性，運搬性等が改
善される。

【０００５】また、周期をずらせて個々の気筒における
吸入，爆発を交互に繰り返すとき、ほぼ１気筒分の容量
をもったマフラー，エアクリーナ等を使用することが可
能となる。そのため、エンジン回りのコンパクトな設計
が可能となり、刈払い作業等に適したものとなる。ま
た、シリンダに対する吸気系は、クランク軸に対し同じ
ような位置関係で配置される。

【０００６】大容量のシリンダを複数の気筒に分割した
タイプのエンジンでは、個々のシリンダに爆発を行わせ
る点火栓が必要となる。従来のエンジン設計では、それ
ぞれのシリンダに設けた点火栓にスパーク発生用の電圧
を順次印加するため、ディストリビュータを必要として
いた。そのため、配線系統が複雑になると共に、機器全
体の重量も増加する。

【０００７】この欠点を回避するため、シリンダ冷却用
に取り込まれる冷却風でアウター式のマグネトを空冷す
る方式を採用した直列多気筒エンジンを開発し、その一
部を特願平３−１９４８０２号として出願した。この直
列多気筒エンジンにおいては、起電力発生頻度が大きい
にも拘らず、マグネト及びロータの昇温を抑制し、長期
間にわたり安定した条件下で駆動することができる。

【０００８】直列２気筒エンジンにおいては、たとえば
図１に示すように、刈刃を先端に装着した操作主杆１に
動力を伝達するクランク軸（図示せず）に沿って２個の
シリンダ２ａ，２ｂを直列配置している。シリンダ２
ａ，２ｂ内を往復摺動するピストンロッドの動力は、ク
ランク軸で取り出され、クラッチハウジング３内のクラ
ッチにより減速され、操作主杆１を挿通する伝動軸を介
して操作主杆１の先端に装着されている刈刃に伝達され
る。

【０００９】シリンダ２ａ，２ｂを直列配置することに
よって、吸気系，排気系等を共通させ、構造を簡単にす
ることが可能となる。また、周期をずらせて個々の気筒
における吸入，爆発を交互に繰り返すとき、ほぼ１気筒
分の容量をもったマフラー，エアクリーナ等を使用する
ことが可能となる。

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】先願で提案した直列２
気筒エンジンにおける各シリンダ２ａ，２ｂの本体は、
開口５ａから冷却ファン４で取り込まれ、排風口５ｂか
ら放出される冷却風により冷却される。また、各シリン
ダ２ａ，２ｂのヘッドに対する冷却は、冷却ファン４で
ケーシング５の開口５ａから取り込まれた冷却風ｆ₁ を
ケーシング５の上部でエンジンカバーから垂下している
導風板６で分流し、各シリンダ２ａ，２ｂごとに冷却風
ｆ₂ 及びｆ₃ を送り込み、それぞれのシリンダ２ａ，２
ｂのヘッドを冷却している。冷却後の冷却風ｆ₂ 及びｆ
₃ は、出側で合流し温風ｆ₄ となって、リコイルスター
タ７側の排風口５ｂから外部に放出される。

【００１１】ところが、この空冷構造によるとき、シリ
ンダ２ａ，２ｂの冷却が特にヘッド部で均等に行われな
いことが判明した。特に、冷却風の下流側となる各シリ
ンダ２ａ，２ｂのヘッド部分が比較的高温になってい
る。しかし、シリンダ２ａ，２ｂのヘッド部は、点火プ
ラグ等の発熱源が配置されており、特に冷却が必要とさ
れる箇所である。また、シリンダ２ａ，２ｂの全体が同
じ温度条件下にないと、各シリンダ２ａ，２ｂにおける
吸入，爆発等が変動し、エンジンの不調を来す。更に、
冷却が不十分なときは、耐久性の劣化を招く。

【００１２】本考案は、このような問題を解消すべく案
出されたものであり、各シリンダを均等に且つ効率よく
冷却することによって、直列２気筒エンジンの性能を向
上させ、軽快な作業を行うことができる携帯作業機を提
供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本考案の直列２気筒エン
ジン用導風構造は、その目的を達成するため、クランク
軸に対して２個のシリンダを直列配置した直列２気筒エ
ンジンにおいて、該２気筒エンジンの出力端側に設けら
れた冷却ファンと、前記シリンダ及び前記冷却ファンを
囲むエンジンカバーと、該エンジンカバーの内側一側か
ら垂下され、前記冷却ファンから前記２個のシリンダそ
れぞれに冷却風を導く風洞を形成する導風板と、前記エ
ンジンカバーの内側他側から垂下され、前記２個のシリ
ンダに対応する位置が開口された垂下壁と、エンジンに
連結されたインシュレータと気化器との間に挟着され、
前記垂下壁との間で冷却風流下室を形成する遮熱板と、
前記冷却ファンとは反対側の位置で冷却風流下室に設け
られた排風口とを備え、前記エンジンカバー内に前記２
個のシリンダの本体を冷却する冷却風通路の他に、各シ
リンダのヘッド部を冷却し、前記垂下壁の開口を経て冷
却風流下室の排風口に至る冷却風通路が形成されている
ことを特徴とする。

【００１４】

【作用】本考案者等は、図１に示した空冷構造でエンジ
ンカバーの垂下壁に近い各シリンダ２ａ，２ｂのヘッド
部分の冷却効率が低い原因を、次のように考察した。分
流した冷却風ｆ₂ ，ｆ₃ は、それぞれのシリンダ２ａ，
２ｂのヘッド部を冷却して高温になった後、温風ｆ₄ と
して排風口５ｂに向かう。このとき、シリンダ２ａ，２
ｂのヘッド部を通過した冷却風ｆ₂ ，ｆ₃ の出側に垂下
壁５ｄが配置されているので、一部の温風ｆ₄ を除き、
シリンダ２ａ，２ｂのヘッド部を通過した冷却風ｆ₂ ，
ｆ₃ が垂下壁５ｄの近傍に滞留し易い。そのため、シリ
ンダ２ａ，２ｂのヘッド部、特に垂下壁側が冷却不足と
なる。

【００１５】また、冷却風ｆ₂ ，ｆ₃ は、シリンダ２ａ
を通過した冷却風ｆ₂₁及びシリンダ２ｂを通過した冷却
風ｆ₃₁となり、共に垂下壁５ｄに衝突し滞留する。な
お、冷却風ｆ₃₁の一部は、排風口５ｂに向かう。垂下壁
５ｄに衝突して滞留している冷却風ｆ₂₁，ｆ₃₁は、すで
にシリンダ２ａ，２ｂと接触して昇温しているため、各
シリンダ２ａ，２ｂのヘッド部における冷却効率の低下
をもたらす。

【００１６】そこで、本考案においては、シリンダ２
ａ，２ｂの各ヘッド部を通過した後の冷却風ｆ₂ ，ｆ₃
がエンジンカバーの内部で滞留しないように、エンジン
カバーの他側に垂下させた垂下壁に各シリンダ２ａ，２
ｂごとの開口を設け、各シリンダ２ａ，２ｂそれぞれに
専用の通風路をエンジンカバー内に形成する。これによ
り、各シリンダ２ａ，２ｂのヘッド部を通過した冷却風
は、円滑にシリンダ２ａ，２ｂのヘッド部に対応した垂
下壁の各開口から冷却風流下室を経て排風口から外部に
放出され、シリンダ２ａ，２ｂの冷却が効率よく行われ
る。

【００１７】

【実施例】以下、図面を参照しながら、刈払機に本考案
を適用した実施例を説明する。しかし、本考案はこれに
拘束されるものではなく、チェーンソー，茶刈り機，噴
霧機等の他の携帯作業機に対しても同様に適用される。

【００１８】本実施例の刈払機用直列２気筒エンジン
は、図２及び図３に示すように、操作主杆１０に動力を
出力するクランク軸１３に２個のシリンダ２０，３０を
直列配置している。操作主杆１０には、図３に示すよう
に、伝動軸１１が軸受け１２によって回転可能に内挿さ
れている。各シリンダ２０，３０にはピストン２１，３
１が摺動可能に内装されており、ピストン２１，３１を
クランク軸１３に連結している。ピストン２１，３１の
往復動は、クランク軸１３の回転運動として取り出さ
れ、クラッチ機構を介して伝動軸１１に伝達される。

【００１９】クラッチ機構としては、たとえばクランク
軸１３に連接したクラッチシュー１４を、伝動軸１１の
手元側端部に取り付けたクラッチドラム１５に対向させ
ている。クラッチシュー１４及びクラッチドラム１５
は、操作主杆１０の手元側端部に設けられたクラッチハ
ウジング１６で覆われている。

【００２０】エアクリーナ４０から取り込まれたエア
は、気化器４１ａ，４１ｂで燃料と混合された後、各シ
リンダ２０，３０に送り込まれる。各シリンダ２０，３
０から排出された排ガスは、マフラー４２を経て外部に
放出される。なお、符番４３は燃料タンクを、符番４４
はリコイルスタータ示す。また、マフラー４２とシリン
ダ２０，３０との間に、マフラー４２からシリンダ２
０，３０への熱放射を防ぐ逆Ｌ型の断熱板４５が介装さ
れている。

【００２１】エンジン全体は、上方から装着したエンジ
ンカバー５０で覆っている。エンジンカバー５０は、合
成樹脂材等で一体成形され、各シリンダ２０，３０の上
方に位置する上面部５１，冷却風ガイド６０の上方に位
置する中間部５２，クラッチハウジング１６の後部上方
を覆う傾斜部５３等を備えている。

【００２２】冷却風ガイド６０は、冷却ファン７０で送
られてきた冷却風の一部をシリンダ２０，３０側に導く
ように、冷却ファン７０の側方上部に起立した垂直側壁
６１から直角に屈曲した水平側壁６２を備えている。ま
た、クランク軸１３を覆うクランクケースのハウジング
５５には、冷却風取入れ口５６が設けられている。冷却
ファン７０によってエンジンカバー５０内部に導入され
エンジン２０，３０の本体部分を冷却することにより昇
温した主冷却風は、先願で紹介した風冷構造と同様に、
エンジンカバー５０に形成した主排風口９０から外部に
排出される。

【００２３】操作主杆１０側で、冷却ファン７０がクラ
ンク軸１３に固着されている。冷却ファン７０の操作主
杆１０側は、中間部５２から垂下した垂直壁部５７で仕
切られている。垂直壁部５７には、取り入れた冷却風の
流れを規制する突起５８が設けられている。これによ
り、クランク軸１３の回転によって冷却ファン７０が駆
動され、冷却風取入れ口５６から冷却風Ｆ₁ がケーシン
グ内部に導入され、シリンダ２０，３０方向に送られ
る。

【００２４】冷却風ガイド６０からシリンダ２０，３０
のヘッド部に向けて、内側導風板８０及び外側導風板８
１が延びている。内側導風板８０及び外側導風板８１
は、エンジンカバー５０から垂下され、逆Ｌ型の断熱板
４５の上面と共同して各シリンダ２０，３０のヘッド部
に至る冷却風導入路を形成する。

【００２５】内側導風板８０の始端部８０ａは、図２に
示すように、冷却風ガイド６０の水平側壁６２のほぼ中
央部に臨んでいる。また、内側導風板８０の終端部８０
ｂは、シリンダ２０と３０とのほぼ中間に位置する。内
側導風板８０及び断熱板４５の上面によって、シリンダ
２０のヘッドに対する冷却風導入路が形成される。

【００２６】外側導風板８１の始端部８１ａは、冷却風
ガイド６０の垂直側壁６１近傍を通ってエンジンカバー
５０に一体化されている。また、外側導風板８１の終端
部は、シリンダ３０の近傍を通過してエンジンカバー５
０に一体化されている。外側導風板８１は、内側導風板
８０及び断熱板４５の上面と共同してシリンダ３０のヘ
ッドに対する冷却風導入路を形成する。

【００２７】冷却風通路の下流側で、垂下壁８２がエン
ジンカバー５０から垂下している。垂下壁８２がシリン
ダ２０及び３０に対向する位置には、それぞれ開口８３
ａ，８３ｂが設けられている。また、垂下壁８２の外側
に位置する遮熱板８４は、エンジンに連結されたインシ
ュレータ８６と気化器４１ａ，４１ｂとの間に挟持さ
れ、図４に示すように、エンジンカバー５０の外縁部を
屈曲して成形された係止部５０ａに嵌め合わされてい
る。

【００２８】垂下壁８２と遮熱板８４との間に、冷却風
流下室８５が形成される。冷却風流下室８５は、冷却フ
ァン７０と反対側の位置でエンジンカバー５０に設けら
れた排風口８７を介して外気に連通している。なお、エ
ンジン２０側の垂下壁８２の端部では、案内壁８８が冷
却ファンに向けて内方に突出している。

【００２９】主排風口９０は、外側導風板８１の終端部
８１ｂと垂下壁８２の開口８３ｂとの間でエンジンカバ
ー５０に形成されている。冷却ファン７０で取り入れら
れた冷却風の大部分は、シリンダ２０，３０の本体部と
熱交換した後、主排風口９０から外部に放出される。こ
の冷却風には、前述した滞留に起因する冷却作用低下の
問題は生じない。

【００３０】次いで、以上に説明した導風構造の作動を
説明する。冷却ファン７０の回転によって、冷却風取入
れ口５６からエンジンカバー５０の内部に流入する冷却
風Ｆ₁ の流れが生じる。冷却風ガイド６０に達した冷却
風Ｆ₂ は、シリンダ２０，３０の本体部に向かうものを
除き、内側導風板８０により、シリンダ２０のヘッド部
に向かう冷却風Ｆ_3a及びシリンダ３０のヘッド部に向か
う冷却風Ｆ_3bに分流される。

【００３１】冷却風Ｆ_3aは、シリンダ２０のヘッド部に
あるフィン２２の間を通過するとき、フィン２２と熱交
換してシリンダ２０を冷却する。熱交換によって昇温し
た冷却風Ｆ_4aは、案内壁８８によって流動方向を規制さ
れながら送られ、垂下壁８２の開口８３ａから冷却風流
下室８５に流入し、シリンダ２０と垂下壁８２との間に
滞留することがない。

【００３２】冷却風Ｆ_3bは、内側導風板８０と外側導風
板８１との間を通過して、シリンダ３０に送り込まれ
る。そして、シリンダ３０のフィン３２の間を通過する
とき、フィン３２と熱交換してシリンダ３０を冷却す
る。熱交換によって昇温した冷却風Ｆ_4bは、シリンダ３
０と垂下壁８２との間に滞留することなく、垂下壁８２
の開口８３ｂから冷却風流下室８５に流入する。

【００３３】このように、シリンダ２０，３０ごとにそ
れぞれ独立した冷却風導入路を設けているので、各シリ
ンダ２０，３０のヘッドを通過することにより昇温した
冷却風Ｆ_4a及びＦ_4bは、冷却風流下室８５に流入するま
で相互に干渉することがない。また、開口８３ａ，８３
ｂがシリンダ２０，３０のヘッドそれぞれの近傍に設け
られているので、シリンダ２０，３０のヘッドから開口
８３ａ，８３ｂに至る通風抵抗が小さくなる。そのた
め、図１を使用して説明した垂下壁８２近傍での滞留が
無くなり、個々のシリンダ２０，３０が効率よく冷却さ
れる。

【００３４】冷却風Ｆ_4a及びＦ_4bは、冷却風流下室８５
に流入した後で合流する。そして、合流した冷却風Ｆ₅
は、冷却ファン７０とは反対側の排風口８７から外部に
放出される。このとき、冷却風流下室８５と気化器４１
ａ，４１ｂとの間に遮熱板８４が設けられているので、
冷却風流下室８５内にある冷却風Ｆ₅ の熱が気化器４１
ａ，４１ｂに放散されることがない。したがって、気化
器４１ａ，４１ｂやエアクリーナ４０に熱的悪影響を与
えることなく、シリンダ２０，３０の双方を効率よく冷
却することができる。

【００３５】

【考案の効果】以上に説明したように、クランク軸に対
し２個のシリンダを直列配置した２気筒エンジンにおい
て、エンジンカバー内を導風板で仕切り、それぞれのシ
リンダのヘッドに至る冷却風導入路を形成すると共に、
各シリンダヘッドの近傍に位置する開口を備えた垂下壁
の外側に冷却風流下室を設け、冷却ファンと反対側に位
置する排風口を経て冷却風を外部に放出している。その
ため、各シリンダヘッドからそれぞれの垂下壁開口に至
る送風路の流路抵抗が相互に干渉されず、何れのシリン
ダヘッドとの熱交換によって昇温した冷却風も、エンジ
ンカバー内部に滞留することなく、冷却風流下室を経て
円滑に外部に放出される。したがって、それぞれのシリ
ンダヘッドが効率よく冷却され、エンジンの不調等を来
すことなく、携帯作業機の使い勝手を向上させた直列２
気筒エンジンの長所が十分に活用される。

【図面の簡単な説明】

【図１】先に提案した刈払機用２気筒直列エンジンに
おける冷却構造を示す平断面図

【図２】本考案実施例における冷却風経路を説明する
ための平断面図

【図３】本考案が適用される刈払機用２気筒直列エン
ジンの側断面図

【図４】冷却風出側の概略断面図

【符号の説明】２０，３０シリンダ４１ａ，４１ｂ気化器５０エンジンカバー７０冷却ファン８
０内側導風板８１外側導風板８２垂下壁８
３ａ，８３ｂ開口８４遮熱板８５冷却風流下室８
６インシュレータ８７排風口９０主排風口

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】クランク軸に対して２個のシリンダを直
列配置した直列２気筒エンジンにおいて、該２気筒エン
ジンの出力端側に設けられた冷却ファンと、前記シリン
ダ及び前記冷却ファンを囲むエンジンカバーと、該エン
ジンカバーの内側一側から垂下され、前記冷却ファンか
ら前記２個のシリンダそれぞれに冷却風を導く風洞を形
成する導風板と、前記エンジンカバーの内側他側から垂
下され、前記２個のシリンダに対応する位置が開口され
た垂下壁と、エンジンに連結されたインシュレータと気
化器との間に挟着され、前記垂下壁との間で冷却風流下
室を形成する遮熱板と、前記冷却ファンとは反対側の位
置で冷却風流下室に設けられた排風口とを備え、前記エ
ンジンカバー内に前記２個のシリンダの本体を冷却する
冷却風通路の他に、各シリンダのヘッド部を冷却し、前
記垂下壁の開口を経て冷却風流下室の排風口に至る冷却
風通路が形成されていることを特徴とする直列２気筒エ
ンジンの導風構造。