JPH088300Y2 - 直列２気筒エンジン用エアクリーナ - Google Patents

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交互爆発式の２気筒エンジン
に好適なエアクリーナに関する。

【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】

【考案が解決しようとする課題】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】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。

【０００６】ディストリビュータを省略する設計として
は、複数のシリンダそれぞれにスパークを発生させ、シ
リンダ内の混合気の状態に応じて爆発及び失火を行わせ
ることが考えられる。しかし、起電力発生頻度がシリン
ダの個数分だけ倍増し、マグネト及びロータの温度上昇
が著しくなる。その結果、特にインナー式マグネトで
は、短時間に劣化すると共に、安定した起電力が得られ
なくなる。

【０００７】そこで、本考案者等は、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２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
２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気筒エンジンは、吸気系，排気系等
を共通させることができる。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。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。

【０００９】本考案は、シリンダを直列に配置した交互
爆発式の直列２気筒エンジン特有の構造に着目し、理論
的には従来の半分に見合った内容積をもつ扁平なエアク
リーナを採用することにより、エンジン回りをコンパク
トにして携帯作業機の使い勝手を向上させることを目的
とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本考案の直列２気筒エン
ジン用エアクリーナは、その目的を達成するため、クラ
ンク軸に対し２個のシリンダを直列配置した交互爆発式
の２気筒エンジン用エアクリーナであって、各気筒のシ
リンダにそれぞれ設けられた一対の気化器に連通する吸
入孔と、それぞれの吸入孔を同期して開閉する一対のチ
ョークバルブと、前記両シリンダの中心線を含む面と平
行な面に沿って分割されるクリーナ本体及びクリーナ蓋
体で構成される扁平なクリーナケーシングと、前記クリ
ーナ蓋体を前記クリーナ本体に組み付けた状態で前記ク
リーナ本体の内側リムに押し付けられるように、前記ク
リーナ蓋体の内側に設けられたクリーナエレメントとを
備えており、前記クリーナケーシングは、前記両シリン
ダの中心線を含む面と直交する方向に薄く、前記一対の
気化器に差し渡される面積により必要容量を確保させる
と共に、前記クリーナケーシング及び前記クリーナエレ
メントで区画される内部空間に前記各吸入口を開口させ
たことを特徴とする。

【００１１】

【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
霧器等の他の携帯作業機に対しても同様に適用される。

【００１２】本実施例の刈払機用エンジンは、図１に示
すように、操作主杆１に対して直列に配置された２個の
シリンダ２ａ，２ｂに対応して２個の気化器３ａ，３ｂ
を備えている。気化器３ａ，３ｂは、１個のエアクリー
ナ４を共用する。エンジンの出力は、クラッチケース５
内のクラッチを介して出力され、操作主杆１内に挿通さ
れた伝動軸を経て、操作主杆１の先端に取り付けられた
刈刃に伝達される。また、シリンダ２ａ，２ｂからの排
気は、マフラー６を介して放出される。なお、符番７
は、エンジンを始動させるためのリコイルスタータを示
す。

【００１３】この直列２気筒エンジンにおいて、各シリ
ンダ２ａ，２ｂ内を摺動するピストンロッドが連結され
ているクランク軸は、個々のピストンロッドに対し１８
０度位相がずれている。そのため、吸入行程及び爆発工
程は、２個のシリンダ２ａ，２ｂの間で交互に行われ
る。したがって、エアクリーナ４は、１個のシリンダの
吸気量をまかなう容量があればよく、小型化が可能であ
る。また、２個のシリンダ２ａ，２ｂにまたがった広い
面積で設けられるので、その面積に応じて厚みを薄くし
ても、必要な容量をもたせることができる。

【００１４】エアクリーナ４は、両シリンダ２ａ，２ｂ
の中心線を含む面と平行な面に沿って２分割されるクリ
ーナ本体１０及びクリーナ蓋体２０で構成されるクリー
ナケーシングをもっている。クリーナ本体１０及びクリ
ーナ蓋体２０は、一体化され、気化器３ａ，３ｂと共に
エンジン本体に固定される。

【００１５】クリーナ本体１０は、内部構造を示した図
２にみられるように、外側リム１１及び内側リム１２で
凹溝状の空気流路１３を形成している。空気流路１３
は、外側に突出したエア吸入口１４のエア吸入孔１５を
介して外気に連通している。このクリーナ本体１０は、
４本の取付けボルト１７ａ〜１７ｄで気化器３ａ，３ｂ
側のエンジン本体に固着される。

【００１６】内側リム１２の内側にある内部空間には、
それぞれの気化器３ａ，３ｂに通じる一対の吸入孔１６
ａ，１６ｂが設けられている。吸入孔１６ａ，１６ｂの
近傍に、一対のチョークバルブ３０ａ，３０ｂが取付け
ボルト１７ｂ，１７ｄを支点として回動自在に設けられ
ている。チョークバルブ３０ａ，３０ｂは、一端に吸入
孔１６ａ，１６ｂを閉塞する円板部３１ａ，３１ｂを備
えており、他端がリンクバー３２で互いに連結されてい
る。

【００１７】リンクバー３２が図２で左右方向に移動す
ると、チョークバルブ３０ａ，３０ｂは、吸入孔１６
ａ，１６ｂに直交する平面内で取付けボルト１７ｂ，１
７ｄを支点として同一角度で回転し、吸入孔１６ａ，１
６ｂを円板部３１ａ，３１ｂで連動開閉する。なお、チ
ョークバルブ３０ａ，３０ｂには、取付けボルト１７
ｂ，１７ｄの締付けの際に用いるスプリングワッシャー
の押圧力により適当な摩擦力が付与されている。

【００１８】片方のチョークバルブ３０ｂには、エアク
リーナ４の外側に突出するレバー３３が一体的に設けら
れている。レバー３３は、クリーナ本体１０に形成した
切欠き１８に沿って移動し、図２では一点鎖線の状態が
全閉位置となる。チョークバルブ３０ａ，３０ｂの円板
部３１ａ，３１ｂには、小孔３４ａ，３４ｂが設けられ
ている。小孔３４ａ，３４ｂは、チョークバルブ３０
ａ，３０ｂの円板部３１ａ，３１ｂで吸入孔１６ａ，１
６ｂを全閉した場合にも、小量の空気をシリンダ２ａ，
２ｂ内に送り込む作用を呈する。

【００１９】クリーナ本体１０のほぼ中央に、締付けボ
ス４０が突出して設けられている。締付けボス４０の内
部には、図３に示すように埋込みナット４１が埋め込ま
れている。締付けボス４０に対応するクリーナ蓋体２０
の箇所には、ボルト挿通部４２が形成されている。ボル
ト挿通部４２に刺し通した締付けボルト４３を埋込みナ
ット４１にねじ込むことによって、クリーナ蓋体２０が
クリーナ本体１０に強固に一体化される。

【００２０】締付けボス４０には、チョークバルブ３０
ａ，３０ｂを全開位置に移動させるときのストッパーと
しての機能を持たせている。すなわち、締付けボス４０
の位置及び外径寸法を、全開位置にあるチョークバルブ
３０ａ，３０ｂの円板部３１ａ，３１ｂの側面が当接す
るように設定されている。これにより、円板部３１ａ，
３１ｂの側面が締付けボス４０に当接するまで、レバー
３３が開方向に移動する。そして、図２の実線で示した
全開位置を確実に取ることができる。

【００２１】クリーナ蓋体２０の内側には、図３及び図
４に示すように、クリーナエレメント２１が設けられて
いる。クリーナエレメント２１は、連続気泡体のウレタ
ンゴム等でできており、クリーナ蓋体２０の内側に立設
した複数のピン２２ａ〜２２ｉに掛け渡されている。ピ
ン２２ａ〜２２ｉに掛け渡された状態で、クリーナエレ
メント２１のほぼ中心部は、内側リム１２の形状に一致
する。そこで、クリーナ本体１０にクリーナ蓋体２０を
一体化させると、クリーナエレメント２１は、クリーナ
本体１０の内側リム１２に圧接され、内側リム１２と外
側リム１１との間の空気流路１３内の空気を清浄化して
内側リム１２で囲まれた内部空間に送り込むフィルター
として作用する。

【００２２】クリーナ蓋体２０の内側には、円弧状ボス
２３ａ，２３ｂが立設されている。円弧状ボス２３ａ，
２３ｂは、クリーナ本体１０側の吸入孔１６ａ，１６ｂ
に沿った曲率で湾曲しており、クリーナ蓋体２０をクリ
ーナ本体１０に合わせたとき吸入孔１６ａ，１６ｂの周
縁に臨む。円弧状ボス２３ａ，２３ｂは、吸入孔１６
ａ，１６ｂからの燃料の吹き返しを一時的に受け止める
受け部としての作用を呈する。

【００２３】次いで、以上に説明したエアクリーナの動
作を説明する。エア吸入孔１５からクリーナ本体１０の
外側リム１１と内側リム１２との間の空気流路１３に導
入された空気は、クリーナ蓋体２０の内側に設けられた
クリーナエレメント２１で清浄化されて、内側リム１２
の内部空間に入り、チョークバルブ３０ａ，３０ｂの開
度に応じ吸入孔１６ａ，１６ｂを経て気化器４に入り、
エンジンに吸入される。

【００２４】このとき、チョークバルブ３０ａ，３０ｂ
が連動する構成としているので、エアクリーナ４の外側
に突出しているレバー３３によって二つのチョークバル
ブ３０ａ，３０ｂが同期して操作される。すなわち、同
じ開度で吸入孔１６ａ，１６ｂが円板部３１ａ，３１ｂ
により閉じられるため、各シリンダ２ａ，２ｂに送り込
まれるエアが同じ流量となる。

【００２５】チョークバルブ３０ａ，３０ｂは、寒冷条
件下での始動時に閉位置にするが、常時は開位置に保た
れている。この開位置におけるチョークバルブ３０ａ，
３０ｂの保持は、締付けボス４０にチョークバルブ３０
ａ，３０ｂの円板部側面を当接させることにより正しく
且つ容易にセットされる。しかも、平板でチョークバル
ブ３０ａ，３０ｂを形成しているので、エアクリーナ４
の厚みを増すことがない。

【００２６】クリーナ本体１０及びクリーナ蓋体２０の
面積は、図２及び図３に示すように、２個のシリンダ２
ａ，２ｂにまたがった広さにすることができる。その結
果、エアクリーナ４は、操作主杆１の半径方向に薄い弁
当箱型になり、横方向或いは垂直方向に大きく突出する
ことがなくなる。また、クリーナ蓋体２０をクリーナ本
体１０に取り付けるために必要な締付けボルト４３を、
チョークバルブ３０ａ，３０ｂの開位置を規制するスト
ッパーに兼用している。そのため、クリーナ本体１０或
いはクリーナ蓋体２０の内部に、厚み増大の原因となる
専用ストッパーを設ける必要がなく、クリーナ本体１０
及び蓋体部の薄肉化が可能となる。

【００２７】また、クリーナ蓋体２０を取り外す場合、
締付けボルト４３を緩め、クリーナ本体１０から容易に
分離することができる。そして、分離したクリーナ蓋体
２０のクリーナエレメント２１を交換した後、クリーナ
ケーシングの内部を清掃し、逆の手順で簡単にクリーナ
本体１０に組み付けられる

【００２８】

【考案の効果】以上に説明したように、本考案において
は、クランク軸に対してシリンダが直列配置された交互
爆発式２気筒エンジンの長所を活かし、薄い分割型のエ
アクリーナを採用している。エアクリーナの容量は、２
個のシリンダが交互に吸入，爆発を繰り返すため、原理
的には同じ排気量の１気筒エンジンに比較して半分の容
量で済む。また、クランク軸方向に２個のシリンダが配
列されているため、クランク軸方向に長くエアクリーナ
を配置することができる。その結果、広い面積で必要容
量をまかなう扁平なエアクリーナが採用され、エンジン
回りのコンパクトな設計が可能となり、使い勝手のよい
携帯作業機が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案が適用される刈払機のエンジン部分の
概略図

【図２】 クリーナ本体の内部構造を示す図１のＡ−Ａ
矢視図

【図３】 図２のＢ−Ｂ断面図

【図４】 クリーナ蓋体の内部構造を示す図３のＣ−Ｃ
矢視図

【図５】 従来の刈払機用水平対向型エンジンの断面図

【図６】 本考案者が先に提案した刈払機用直列２気筒
エンジンの断面図

【符号の説明】

１ 操作主杆 ２ａ，２ｂ シリンダ ３ａ，
３ｂ 気化器 １０ クリーナ本体 １２ 内側リム １６
ａ，１６ｂ 吸入孔 ２０ クリーナ蓋体 ２１ クリーナエレメント ３０ａ，３０ｂ チョークバルブ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランク軸に対し２個のシリンダを直列
   配置した交互爆発式の２気筒エンジン用エアクリーナで
   あって、各気筒のシリンダにそれぞれ設けられた一対の
   気化器に連通する吸入孔と、それぞれの吸入孔を同期し
   て開閉する一対のチョークバルブと、前記両シリンダの
   中心線を含む面と平行な面に沿って分割されるクリーナ
   本体及びクリーナ蓋体で構成される扁平なクリーナケー
   シングと、前記クリーナ蓋体を前記クリーナ本体に組み
   付けた状態で前記クリーナ本体の内側リムに押し付けら
   れるように、前記クリーナ蓋体の内側に設けられたクリ
   ーナエレメントとを備えており、前記クリーナケーシン
   グは、前記両シリンダの中心線を含む面と直交する方向
   に薄く、前記一対の気化器に差し渡される面積により必
   要容量を確保させると共に、前記クリーナケーシング及
   び前記クリーナエレメントで区画される内部空間に前記
   各吸入口を開口させたことを特徴とする直列２気筒エン
   ジン用エアクリーナ。