JP2015086719A - エンジン装置および携帯作業機 - Google Patents
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Abstract
【課題】携帯作業機のエンジン装置において、イグニッションコイルとマグネットとの間隔の変動を抑えつつ、冷却ファンによる上下方向の空気流をエンジン本体に行き渡らせる。【解決手段】エンジン装置4では、エンジン本体21のシリンダ部53の外面に複数のボス部80を、複数のフィン部56より外へ突出するように形成し、複数のボス部80にイグニッションコイル31を取り付ける。これにより、イグニッションコイル31とエンジン本体21の複数のフィン部56との間に空間を形成し、マグネット30が取り付けられる冷却ファン27による上下方向の空気流FLを通す。【選択図】図5
Description
本発明は、エンジン装置および携帯作業機に関する。
携帯作業機では、工具を駆動するためにエンジン装置を用いる。
エンジン装置では、イグニッションコイルで高電圧を生成し、この高電圧をスパークプラグへ印加することにより、エンジン本体へ吸気した燃料と空気との混合気を燃焼する。混合気が燃焼して膨張する力により、エンジン本体のシリンダ部内に形成されたシリンダ室内でピストンが上下に移動し、クランク部に設けたクランクシャフトが回転する。携帯作業機は、このクランクシャフトの回転を利用して、工具を駆動する。
エンジン装置では、イグニッションコイルで高電圧を生成し、この高電圧をスパークプラグへ印加することにより、エンジン本体へ吸気した燃料と空気との混合気を燃焼する。混合気が燃焼して膨張する力により、エンジン本体のシリンダ部内に形成されたシリンダ室内でピストンが上下に移動し、クランク部に設けたクランクシャフトが回転する。携帯作業機は、このクランクシャフトの回転を利用して、工具を駆動する。
ところで、イグニッションコイルは、その配設位置の近傍をマグネットが通過する際の電磁誘導原理により高電圧を発生するものであるため、燃焼サイクル中のエンジン本体が混合気を吸気した所定のタイミングで高電圧を発生する必要がある。携帯作業機のエンジン装置において、マグネットはエンジン本体の出力軸に取り付けられた冷却ファンの外周部に設けられ、イグニッションコイルは冷却ファンの上側に設けられる。そして、出力軸および冷却ファンがエンジン本体の燃焼サイクルに応じて回転することにより、マグネットはイグニッションコイルの近傍を通過する。
しかしながら、このようなエンジン本体を冷却するための冷却ファンの上側にイグニッションコイルを配置した場合、イグニッションコイルは、エンジン本体のシリンダ部の近くに配置されることになる。このため、冷却ファンがエンジン本体の近くで回転したとしても、冷却ファンによる上下方向の空気の流れがイグニッションコイルにより遮られる。その結果、混合気の燃焼室が形成されて高温となり易いシリンダ部について、特にイグニッションコイルより上側の部分について空気流で冷却することが困難になる可能性がある。冷却ファンにより生成した空気流は、シリンダ部の全体に行き渡り難くなり、シリンダ部の全体を好適に冷却することができなくなる可能性がある。
特に、たとえば携帯作業機のエンジン装置の出力を上げるために燃焼室の容量などを増やす場合、シリンダ部が上下方向に長くなり、イグニッションコイルより上側の部分が長くなるため、シリンダ部の全体を好適に冷却することができなくなる可能性が高くなる。
特に、たとえば携帯作業機のエンジン装置の出力を上げるために燃焼室の容量などを増やす場合、シリンダ部が上下方向に長くなり、イグニッションコイルより上側の部分が長くなるため、シリンダ部の全体を好適に冷却することができなくなる可能性が高くなる。
このような場合に、特許文献1または2の技術を利用することが考えられる。特許文献1または2では、エンジン本体に対して蓋体または被覆体といったアッパカバーを取り付け、エンジン本体から離間したアッパカバーに対してイグニッションコイルを取り付ける。これにより、イグニッションコイルとシリンダ部との間に、冷却ファンによる空気流が上下に通過できる空間を確保できる。
しかしながら、ここで、良好に高電圧を発生させるためには、マグネットとイグニッションコイルとのギャップ(隙間)が微小距離(0.3mm程度)で適切に保たれる必要があるが、特許文献1または2のようにエンジン本体と別体に形成されてエンジン本体に取り付けられるアッパカバーに対してイグニッションコイルを取り付けた場合、部品の寸法精度に起因して、イグニッションコイルと冷却ファンとの間隔を管理しにくい。回転する冷却ファンとイグニッションコイルとが接触しないようにするためには、イグニッションコイルを冷却ファンから離して配置する必要がある。その結果、イグニッションコイルにより必要な高電圧を得るためには、イグニッションコイルを励磁するマグネットとして、強力な磁力を有する高価なマグネットを使用する必要がある。
しかしながら、ここで、良好に高電圧を発生させるためには、マグネットとイグニッションコイルとのギャップ(隙間)が微小距離(0.3mm程度)で適切に保たれる必要があるが、特許文献1または2のようにエンジン本体と別体に形成されてエンジン本体に取り付けられるアッパカバーに対してイグニッションコイルを取り付けた場合、部品の寸法精度に起因して、イグニッションコイルと冷却ファンとの間隔を管理しにくい。回転する冷却ファンとイグニッションコイルとが接触しないようにするためには、イグニッションコイルを冷却ファンから離して配置する必要がある。その結果、イグニッションコイルにより必要な高電圧を得るためには、イグニッションコイルを励磁するマグネットとして、強力な磁力を有する高価なマグネットを使用する必要がある。
このようにエンジン装置および携帯作業機では、イグニッションコイルとマグネットとの間隔の変動を抑えつつ、冷却ファンによる上下方向の空気流をエンジン本体に対して行き渡らせてエンジン本体の全体を好適に冷却すること、が求められている。
本発明に係るエンジン装置は、ピストンが上下動するシリンダ室が内部に形成されるシリンダ部、シリンダ部の外面から突出して形成される複数のフィン部、およびピストンの上下動に従って回転する出力軸を有するエンジン本体と、出力軸に取り付けられ、出力軸の回転にしたがって回転することによりエンジン本体に沿って流れる空気流を生成する冷却ファンと、冷却ファンに取り付けられ、冷却ファンとともに回転するマグネットと、複数のフィン部の近くに配置され、回転するマグネットの励磁により高電圧を生成するイグニッションコイルと、シリンダ部から突出して形成され、複数のフィン部より外へ突出する複数のボス部と、を有する。そして、イグニッションコイルは、複数のボス部に取り付けられ、複数のフィン部との間に空間を形成した状態でエンジン本体に取り付けられる。
好適には、イグニッションコイルは、出力軸の上方の中心位置より、冷却ファンの回転方向の下流側へずらして取り付けられる、とよい。
好適には、エンジン本体の上から被せられ、複数のフィン部が形成されたシリンダ部の周囲を囲うカバー本体と、カバー本体の下側内面に形成される導風リブ部と、を有し、冷却ファンは、エンジン本体の前において左右方向へ回転し、導風リブ部は、下側内面についてのエンジン本体より前側の部分であって、下側内面の左右方向中央の部分または左右方向中央より冷却ファンの回転方向の上流側の部分において、前後方向へ延在するように形成される、とよい。
好適には、カバー本体は、閉塞部を有し、閉塞部は、カバー本体の下側内面からエンジン本体の頂部へ向けて突出し、カバー本体とエンジン本体の頂部との隙間を狭める、とよい。
好適には、冷却ファンは、冷却ファンの下から外気を吸い、エンジン本体に沿って下から上へ向かう空気流を生成する、とよい。
本発明に係る携帯作業機は、長尺の操作棹、操作棹の一端に取り付けられる工具、および操作棹の他端に取り付けられるエンジンモジュールを有する。エンジンモジュールは、ピストンが上下動するシリンダ室が内部に形成されるシリンダ部、シリンダ部の外面から突出して形成される複数のフィン部、およびピストンの上下動に従って回転する出力軸を有し、出力軸の回転により工具を駆動するエンジン本体と、出力軸に取り付けられ、エンジン本体に沿って上下方向に流れる空気流を生成する冷却ファンと、冷却ファンに取り付けられ、冷却ファンとともに回転するマグネットと、冷却ファンの上側となるシリンダ部の近くに配置され、回転するマグネットの励磁により高電圧を生成するイグニッションコイルと、シリンダ部の外面に形成され、複数のフィン部より外へ突出する複数のボス部と、を有する。そして、イグニッションコイルは、複数のボス部に取り付けられ、複数のフィン部との間に空間を形成した状態でエンジン本体に取り付けられる。
本発明では、エンジン本体に、シリンダ部から複数のフィン部より外へ突出する複数のボス部を形成し、この複数のボス部にイグニッションコイルを取り付ける。よって、イグニッションコイルは、エンジン本体の複数のフィン部との間に空間を形成した状態で前記エンジン本体に取り付けられる。イグニッションコイルとエンジン本体の複数のフィン部との間には、冷却ファンによる空気流が通過可能な空間が確保される。冷却ファンが生成した上下方向の空気流はエンジン本体の上から下まで行き渡り、シリンダ部についてのイグニッションコイルより上側の部分を含めてエンジン本体を全体的に冷却することができる。
また、イグニッションコイルが、エンジン本体のシリンダ部から突出する複数のボス部に取り付けられ、マグネットが、エンジン本体の出力軸に取り付けられる冷却ファンに取り付けられる。このようにイグニッションコイルおよびマグネットが共にエンジン本体に対して直接的に取り付けられるので、それぞれが異なる部品に取り付けられた場合に比べて、イグニッションコイルとマグネットとの間隔が変動し難い。その結果、イグニッションコイルとマグネットとの間隔を狭めてもそれらが接触しないようでき、たとえば比較的磁力が小さい安価なマグネットを使用することが可能になる。また、イグニッションコイルとマグネットとの間隔が狭い状態で安定するため、安定的な高電圧を生成できる。
このように本発明では、イグニッションコイルとマグネットとの間隔の変動を抑えつつ、冷却ファンによる上下方向の空気流をエンジン本体に対して行き渡らせてエンジン本体の全体を好適に冷却することができる。
さらに、本発明では、イグニッションコイルは、エンジン本体のシリンダ部から突出する複数のボス部に取り付けられるので、イグニッションコイルが生成した高電圧が印加されるスパークプラグなどと同じエンジン本体のシリンダ部に対して直接的に取り付けられる。よって、イグニッションコイルとスパークプラグとの間のグランド抵抗を最小限に抑えることができ、イグニッションコイルで生成した高電圧を低ロスで燃焼に利用できる。その結果、たとえば比較的磁力が小さい安価なマグネットを使用しているためにイグニッションコイルで発生することができる電圧が制限されるとしても、その制限の範囲内で混合気を一気に燃焼することができる高電圧を生成することができる。
以下、本実施形態の実施形態に係る携帯作業機およびエンジン装置を、図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に係る刈払機1の斜視図である。刈払機1は、地面に生えた雑草などを刈り取る作業機であり、携帯作業機の一例である。
図1の刈払機1は、たとえば操作棹2、工具の装着部3、エンジンモジュール4、固定部5、防振ハウジング6、ハンドル7、を有する。エンジンモジュール4は、エンジン装置の一例である。
図1の刈払機1は、たとえば操作棹2、工具の装着部3、エンジンモジュール4、固定部5、防振ハウジング6、ハンドル7、を有する。エンジンモジュール4は、エンジン装置の一例である。
操作棹2は、たとえば長尺なパイプ部材で形成される。操作棹2は、複数のパイプ部材を連結する分割構造でよい。パイプ部材の内部には、図示外のドライブシャフトが配置される。
工具の装着部3には、図2に示すように工具8が装着される。装着部3は、たとえば工具チャック3A、工具カバー3B、を有する。装着部3の工具チャック3Aは、操作棹2の長尺方向の一端において回転可能に取り付けられる。工具チャック3Aには、たとえば刈刃などの工具8が交換可能に取付けられる。工具カバー3Bは、操作棹2に取り付けられ、工具チャック3Aに取り付けられた工具8の後側を覆う。
工具の装着部3には、図2に示すように工具8が装着される。装着部3は、たとえば工具チャック3A、工具カバー3B、を有する。装着部3の工具チャック3Aは、操作棹2の長尺方向の一端において回転可能に取り付けられる。工具チャック3Aには、たとえば刈刃などの工具8が交換可能に取付けられる。工具カバー3Bは、操作棹2に取り付けられ、工具チャック3Aに取り付けられた工具8の後側を覆う。
エンジンモジュール4は、操作棹2の長尺方向の他端に取り付けられるカバー部材34を有する。カバー部材34内には、後述するエンジン本体21などの部材が収容される。ドライブシャフトは、エンジン本体21の出力軸72と、工具の装着部3の工具チャック3Aとを連結する。エンジン本体21が工具8の駆動力を生成することにより、工具チャック3Aおよび工具8が回転駆動される。
固定部5は、操作棹2の長尺方向の中央部に取り付けられる。
防振ハウジング6は、中空の円筒形状を有する。防振ハウジング6は、操作棹2に固定されたエンジンモジュール4のカバー部材34と固定部5との間に、図示外の弾性部材とともに挟持される。防振ハウジング6は、操作棹2に対して浮かした状態で取り付けられ、振動が伝わり難くなる。
ハンドル7は、たとえばU字形状のハンドルバー7A、グリップ7B、を有する。U字形状のハンドルバー7Aの中央部は、固定部5に取り付けられる。U字形状のハンドルバー7Aの両端には、グリップ7Bが取り付けられる。グリップ7Bの周囲には、刈払機1を作動するためのアクセルレバー、スイッチなどの操作部材が配置される。
防振ハウジング6は、中空の円筒形状を有する。防振ハウジング6は、操作棹2に固定されたエンジンモジュール4のカバー部材34と固定部5との間に、図示外の弾性部材とともに挟持される。防振ハウジング6は、操作棹2に対して浮かした状態で取り付けられ、振動が伝わり難くなる。
ハンドル7は、たとえばU字形状のハンドルバー7A、グリップ7B、を有する。U字形状のハンドルバー7Aの中央部は、固定部5に取り付けられる。U字形状のハンドルバー7Aの両端には、グリップ7Bが取り付けられる。グリップ7Bの周囲には、刈払機1を作動するためのアクセルレバー、スイッチなどの操作部材が配置される。
図2は、図1の刈払機1の使用姿勢の説明図である。図2には、刈払機1とともに、作業者Mが図示されている。
刈払機1の防振ハウジング6の外周には、ハンガ9が取り付けられる。ハンガ9は、吊り具10のフック11と連結される。作業者Mは、吊り具10を装着することにより、刈払機1を肩から吊り下げて携帯できる。
刈刃作業を実施する場合、作業者Mは、刈払機1を肩から吊り下げ、ハンドル7を両手で持つ。そして、作業者Mは、刈刃が地面から少し浮いた状態となるようにハンドル7を保持し、刈払機1をたとえば左右に振りながら前進する。これにより、作業者Mの前方の地面に生えている草を刈り取ることができる。
刈払機1の防振ハウジング6の外周には、ハンガ9が取り付けられる。ハンガ9は、吊り具10のフック11と連結される。作業者Mは、吊り具10を装着することにより、刈払機1を肩から吊り下げて携帯できる。
刈刃作業を実施する場合、作業者Mは、刈払機1を肩から吊り下げ、ハンドル7を両手で持つ。そして、作業者Mは、刈刃が地面から少し浮いた状態となるようにハンドル7を保持し、刈払機1をたとえば左右に振りながら前進する。これにより、作業者Mの前方の地面に生えている草を刈り取ることができる。
エンジンモジュール4は、図3から図5に示すように、たとえばエンジン本体21、エアクリーナ22、キャブレタ23、インシュレータ24、マフラ25、タンク26、冷却ファン27、スパークプラグ28、高電圧発生部材29、スタータ32、クラッチ33、およびこれらを覆うカバー部材34、を有する。
高電圧発生部材29は、たとえばマグネット30、イグニッションコイル31、を有する。
カバー部材34は、ロアーハウジング35、エアクリーナカバー36、アッパカバー37、を有する。ロアーハウジング35、エアクリーナカバー36、アッパカバー37は、たとえば耐熱性樹脂を成型して形成できる。
高電圧発生部材29は、たとえばマグネット30、イグニッションコイル31、を有する。
カバー部材34は、ロアーハウジング35、エアクリーナカバー36、アッパカバー37、を有する。ロアーハウジング35、エアクリーナカバー36、アッパカバー37は、たとえば耐熱性樹脂を成型して形成できる。
図3は、図1のエンジンモジュール4を前側からみた正面図である。図3の紙面の上に操作棹2が位置する。図3中の二点鎖線は、エンジン本体21の出力軸72であるクランクシャフトモジュール65の回転軸を通る上下方向中心面S1である。図3では、カバー部材34の中のアッパカバー37が点線で図示されている。以下、図3の紙面に図示する姿勢を基準として、前後左右上下を使用する。この場合、図3の紙面の上が前側であり、紙面の右縁が右側であり、紙面の上縁が上側となる。図3中の破線矢印および実線矢印は、冷却ファン27により生成されるエンジンモジュール4内の空気の流れを示す。
図4は、図3のエンジンモジュール4を前から見た縦断面図である。図4中の二点鎖線は、クランクシャフトモジュール65の回転軸を通る上下方向中心面S1である。
図5は、図1のエンジンモジュール4についての上下方向中心面S1での断面を右側から見た縦断面図である。図5において、エンジンモジュール4には、紙面の左側に操作棹2が取り付けられる。図5中の二点鎖線は、クランクシャフトモジュール65の回転軸を示す。図5中の破線矢印は、冷却ファン27により生成されるエンジンモジュール4内の空気の流れを示す。
図4は、図3のエンジンモジュール4を前から見た縦断面図である。図4中の二点鎖線は、クランクシャフトモジュール65の回転軸を通る上下方向中心面S1である。
図5は、図1のエンジンモジュール4についての上下方向中心面S1での断面を右側から見た縦断面図である。図5において、エンジンモジュール4には、紙面の左側に操作棹2が取り付けられる。図5中の二点鎖線は、クランクシャフトモジュール65の回転軸を示す。図5中の破線矢印は、冷却ファン27により生成されるエンジンモジュール4内の空気の流れを示す。
ロアーハウジング35は、図5に示すように、縦長の略立方体形状のハウジング部35A、ハウジング部35Aを上下に貫通する収容孔35B、ハウジング部35Aの前面から前方へ突出する連結部35C、連結部35Cの前面から収容孔35Bまでに貫通する出力孔35D、を有する。
収容孔35Bの下部には、タンク26が収容される。収容孔35Bに収容されたタンク26は、左右方向に長い形状を有し、図3および図4に示すようにハウジング部35Aの下部から左右方向へ突出する。図4および図5に示すように、タンク26の上には、エンジン本体21が収容される。エンジン本体21の前側には、図5に示すように、エンジン本体21の出力軸72と連結される冷却ファン27、冷却ファン27と連結されるクラッチ33が収容される。クラッチ33の前側には出力孔35Dが位置する。出力孔35Dに挿入された操作棹2のドライブシャフトは、クラッチ33と連結される。エンジン本体21の後側には、スタータ32が収容される。
収容孔35Bに収容されたエンジン本体21についての上部であるシリンダ部52は、図3および図5に示すように、ハウジング部35Aから上へ突出する。エンジン本体21についての上に突出したシリンダ部52の右側には、図4に示すように、インシュレータ24、キャブレタ23、エアクリーナ22が取り付けられる。エンジン本体21のシリンダ部52の左側には、マフラ25が取り付けられる。インシュレータ24、キャブレタ23、エアクリーナ22、マフラ25は、エンジン本体21のシリンダ部52に対して固定して保持される。エンジン本体21の頂部であるヘッド部54には、スパークプラグ28が取り付けられる。スパークプラグ28は、図3に示すように、ケーブル38により高電圧発生部材29のイグニッションコイル31と接続される。イグニッションコイル31は、図3および図5に示すように、マグネット30が取り付けられる冷却ファン27の上側に位置するように、エンジン本体21のシリンダ部52の前側に位置する。
エアクリーナカバー36は、図3および図4に示すように、左側面が無い略箱形状に形成され、エアクリーナ22の右側に取り付けて固定され、エアクリーナ22およびキャブレタ23の右および前後上下を覆う。エアクリーナカバー36の下端は、タンク26の上側に位置する。
アッパカバー37は、図3から図5に示すように、たとえば上面部41U、前面部41F、後面部41B、左面部41L、左仕切り部41M、右仕切り部41Rを有し、略底無しの箱形状に形成されたカバー本体41を有する。カバー本体41は、エンジン本体21およびマフラ25に対して上から被せられる。カバー本体41は、たとえばエンジン本体21に取り付けて固定されればよい。
カバー本体41の上面部41Uは、左右方向に長い略矩形板形状を有し、エンジン本体21に取り付けられた状態でエンジン本体21およびマフラ25の上に位置する。
カバー本体41の前面部41F、後面部41B、左面部41Lおよび右仕切り部41Rは、上面部41Uの外周縁から下へ伸在するように、略矩形板形状の上面部41Uの外周縁に設けられる。左仕切り部41Mは、上面部41Uの下側内面S2から下方へ伸び、エンジン本体21に取り付けられた状態でマフラ25とエンジン本体21との間に前後方向に延在する。
カバー本体41の上面部41Uは、左右方向に長い略矩形板形状を有し、エンジン本体21に取り付けられた状態でエンジン本体21およびマフラ25の上に位置する。
カバー本体41の前面部41F、後面部41B、左面部41Lおよび右仕切り部41Rは、上面部41Uの外周縁から下へ伸在するように、略矩形板形状の上面部41Uの外周縁に設けられる。左仕切り部41Mは、上面部41Uの下側内面S2から下方へ伸び、エンジン本体21に取り付けられた状態でマフラ25とエンジン本体21との間に前後方向に延在する。
このようにエンジン本体21に取り付けられた状態でカバー本体41の前面部41F、左仕切り部41M、後面部41Bおよび右仕切り部41Rは、エンジン本体21のヘッド部54およびシリンダ部52の周囲を前後左右から覆う。前面部41F、左面部41L、後面部41Bおよび左仕切り部41Mは、マフラ25の周囲を前後左右から覆う。左面部41Lは、マフラ25より下側まで延び、マフラ25の左側を覆う。
また、カバー本体41の前面部41Fおよび後面部41Bは、図5に示すように、それらの下縁がロアーハウジング35の上面に当たり、エンジン本体21およびマフラ25の前後を閉じる。上面部41Uの右縁は、エアクリーナカバー36に当たり、エンジンモジュール4の上面を形成する。
また、カバー本体41の前面部41Fおよび後面部41Bは、図5に示すように、それらの下縁がロアーハウジング35の上面に当たり、エンジン本体21およびマフラ25の前後を閉じる。上面部41Uの右縁は、エアクリーナカバー36に当たり、エンジンモジュール4の上面を形成する。
このようにロアーハウジング35、エアクリーナカバー36、アッパカバー37により、エンジンモジュール4のエンジン本体21などの発熱部品の周囲が覆われる。
また、図5に示すように、ロアーハウジング35の前下部には、冷却ファン27より下の位置に吸気孔39が形成される。アッパカバー37の後面部41Bには、エンジン本体21のシリンダ部52の後側の位置に排気スリット40が形成される。
また、図5に示すように、ロアーハウジング35の前下部には、冷却ファン27より下の位置に吸気孔39が形成される。アッパカバー37の後面部41Bには、エンジン本体21のシリンダ部52の後側の位置に排気スリット40が形成される。
エンジン本体21は、駆動力を発生するたとえば2サイクル式のエンジンである。
エンジン本体21は、シリンダブロック51、ピストン59、クランクケース60、クランクシャフトモジュール65、コンロッド71、を有する。
エンジン本体21は、シリンダブロック51、ピストン59、クランクケース60、クランクシャフトモジュール65、コンロッド71、を有する。
シリンダブロック51は、図4に示すように、上下方向へ延びる略円筒形状の外形を有するシリンダ部52、シリンダ部52を上下方向で貫通して形成される略円柱形状の空間であるシリンダ室53、シリンダ部52の上に形成されてシリンダ室53を上から塞ぐヘッド部54、シリンダ室53とヘッド部54との間に形成される燃焼室55、シリンダ部52およびヘッド部54の外周面において周方向に沿って形成される複数のフィン部56、シリンダ部52の右側の外周面からシリンダ室53まで貫通する吸気ポート57、シリンダ部52の左側の外周面からシリンダ室53まで貫通する排気ポート58、を有する。
ピストン59は、略円柱形状を有し、シリンダ室53内に上下動可能に配置される。
ピストン59は、略円柱形状を有し、シリンダ室53内に上下動可能に配置される。
クランクケース60は、図5に示すように、シリンダ部52の外形より一回り大きく形成された略立方体形状のクランク部61、クランク部61内に形成されてクランク部61の上面に開口を形成するクランク室62、クランク部61の前を貫通してクランク室62と連通する第1シャフト孔63、クランク部61の後を貫通してクランク室62と連通する第2シャフト孔64、を有する。
クランクケース60は、シリンダブロック51の下に取り付けられる。これにより、クランク室62とシリンダ室53とは、一つの内部空間を形成する。
クランクケース60は、シリンダブロック51の下に取り付けられる。これにより、クランク室62とシリンダ室53とは、一つの内部空間を形成する。
クランクシャフトモジュール65は、図5に示すように、第1シャフト部66、リンク部67、第1バランスウェイト部68、第2バランスウェイト部69、第2シャフト部70、を有する。
第1シャフト部66は、第1シャフト孔63に回転可能に挿入される。第2シャフト部70は、第2シャフト孔64に回転可能に挿入される。第1シャフト部66と第2シャフト部70とは、クランク室62内でリンク部67により連結される。リンク部67は、クランクシャフトモジュール65の回転軸から外れた位置においてコンロッド71の一端と連結される。コンロッド71の他端は、ピストン59に連結される。第1バランスウェイト部68は、第1シャフト部66に、クランクシャフトモジュール65の回転軸についてコンロッド71との連結位置とは反対となる位置において、取り付けられる。第2バランスウェイト部69は、第2シャフト部70に、クランクシャフトモジュール65の回転軸についてコンロッド71との連結位置とは反対となる位置において、取り付けられる。第1バランスウェイト部68および第2バランスウェイト部69の総重量は、ピストン59、コンロッド71およびリンク部67の総重量と略同じとすればよい。これにより、クランクシャフトモジュール65の回転軸の周囲でのウェイトバランスの中心が、該回転軸に一致し、クランクシャフトモジュール65が回転軸の周囲でスムースに回転できる。
第1シャフト部66は、第1シャフト孔63に回転可能に挿入される。第2シャフト部70は、第2シャフト孔64に回転可能に挿入される。第1シャフト部66と第2シャフト部70とは、クランク室62内でリンク部67により連結される。リンク部67は、クランクシャフトモジュール65の回転軸から外れた位置においてコンロッド71の一端と連結される。コンロッド71の他端は、ピストン59に連結される。第1バランスウェイト部68は、第1シャフト部66に、クランクシャフトモジュール65の回転軸についてコンロッド71との連結位置とは反対となる位置において、取り付けられる。第2バランスウェイト部69は、第2シャフト部70に、クランクシャフトモジュール65の回転軸についてコンロッド71との連結位置とは反対となる位置において、取り付けられる。第1バランスウェイト部68および第2バランスウェイト部69の総重量は、ピストン59、コンロッド71およびリンク部67の総重量と略同じとすればよい。これにより、クランクシャフトモジュール65の回転軸の周囲でのウェイトバランスの中心が、該回転軸に一致し、クランクシャフトモジュール65が回転軸の周囲でスムースに回転できる。
このような構造のエンジン本体21では、ピストン59が上下動すると、コンロッド71およびリンク部67のリンク機構により、クランクシャフトモジュール65が回転する。第1シャフト部66についての第1シャフト孔63から前方へ突出する部分は、出力軸72として、冷却ファン27と連結される。第2シャフト部70についての第2シャフト孔64から後方へ突出する部分は、スタータ32と連結される。
タンク26は、たとえばガソリン、アルコールといった燃料を収容する。タンク26は、供給チューブによりキャブレタ23と連結される。
エンジン本体21のシリンダ部52の右側には、インシュレータ24、キャブレタ23、エアクリーナ22が取り付けられる。
エアクリーナ22は、エアフィルタを有し、外気から塵などを取り除いて吸気する。
エアクリーナ22と重ねて配置されるキャブレタ23は、燃料を気化するベンチュリ管を有し、ベンチュリ管においてタンク26から供給される燃料を気化させ、燃料と空気との混合気を生成する。キャブレタ23のベンチュリ管は、インシュレータ24を通じて、シリンダ部52の吸気ポート57と連通する。
マフラ25は、エンジン本体21のシリンダ部52の左側に取り付けられる。マフラ25は、シリンダ部52の排気ポート58と連通する。マフラ25は、エンジン本体21から排気された高温の燃焼後の混合気を希釈および冷却し、排気ガスとして外へ放出する。
エンジン本体21のシリンダ部52の右側には、インシュレータ24、キャブレタ23、エアクリーナ22が取り付けられる。
エアクリーナ22は、エアフィルタを有し、外気から塵などを取り除いて吸気する。
エアクリーナ22と重ねて配置されるキャブレタ23は、燃料を気化するベンチュリ管を有し、ベンチュリ管においてタンク26から供給される燃料を気化させ、燃料と空気との混合気を生成する。キャブレタ23のベンチュリ管は、インシュレータ24を通じて、シリンダ部52の吸気ポート57と連通する。
マフラ25は、エンジン本体21のシリンダ部52の左側に取り付けられる。マフラ25は、シリンダ部52の排気ポート58と連通する。マフラ25は、エンジン本体21から排気された高温の燃焼後の混合気を希釈および冷却し、排気ガスとして外へ放出する。
冷却ファン27は、図5に示すように、円板形状の円板部27A、円板部27Aの一面に立設される複数のブレード部27B、を有する。円板部27Aは、出力軸72としての第1シャフト部66と同軸に連結される。複数のブレード部27Bは、円板部27Aについての後面において、円板部27Aの半径方向に沿って立設される。本実施形態の冷却ファン27は、エンジン本体側にのみブレード部27Bを備える片側ファンである。本実施形態の構造は、冷却効果が高いため、より風量の少ない片側ファンをエンジン冷却に用いることができる。
冷却ファン27は、図3の回転方向RDに示すように、第1シャフト部66とともに反時計回りに回転する。以下、図3に示すように、上下方向中心面S1を基準として、右側を冷却ファン27の回転方向の上流側USといい、左側を冷却ファン27の回転方向の下流側DSという。
これにより、図5に示すように、エンジン本体21の前側では、エンジンモジュール4の下側の吸気孔39からカバー部材34内へ外気が吸気され、吸気された外気が冷却ファン27の回転によりエンジン本体21の前側において下から上へ移動する。
また、エンジンモジュール4内を上へ移動した空気流FLは、エンジン本体21の上部がアッパカバー37により覆われているため、アッパカバー37のカバー本体41の上面部41Uに当たった後に上面部41Uに沿って後方へ移動し、アッパカバー37に形成された排気スリット40からカバー部材34の外へ排気される。
そして、前から後へ流れる空気流FLは、エンジン本体21のシリンダ部52の左右両側を通過し、複数のフィン部56の間を通過し、エンジン本体21の熱を吸熱する。エンジン本体21を冷却できる。
冷却ファン27は、図3の回転方向RDに示すように、第1シャフト部66とともに反時計回りに回転する。以下、図3に示すように、上下方向中心面S1を基準として、右側を冷却ファン27の回転方向の上流側USといい、左側を冷却ファン27の回転方向の下流側DSという。
これにより、図5に示すように、エンジン本体21の前側では、エンジンモジュール4の下側の吸気孔39からカバー部材34内へ外気が吸気され、吸気された外気が冷却ファン27の回転によりエンジン本体21の前側において下から上へ移動する。
また、エンジンモジュール4内を上へ移動した空気流FLは、エンジン本体21の上部がアッパカバー37により覆われているため、アッパカバー37のカバー本体41の上面部41Uに当たった後に上面部41Uに沿って後方へ移動し、アッパカバー37に形成された排気スリット40からカバー部材34の外へ排気される。
そして、前から後へ流れる空気流FLは、エンジン本体21のシリンダ部52の左右両側を通過し、複数のフィン部56の間を通過し、エンジン本体21の熱を吸熱する。エンジン本体21を冷却できる。
また、図4に示すように、シリンダブロック51の左側には、ロアーハウジング35の仕切り板35Eが位置する。上下方向へ延在する仕切り板35Eの上端は、アッパカバー37の左仕切り部41Mの下端に突き当たる。これにより、シリンダ部52の左側にはマフラ25との間に隔壁が形成される。
また、シリンダブロック51の右側には、アッパカバー37の右仕切り部41Rが伸在する。これにより、シリンダ部52の右側には隔壁が形成される。
これらの隔壁並びにアッパカバー37のカバー本体41の前面部41Fおよび後面部41Bにより、シリンダ部52の周囲は前後左右方向から覆われる。冷却ファン27が生成した下から上へ向かう空気流FLは、上面部41Uに当たった後にアッパカバー37内から漏れ出難くなり、アッパカバー37内を前から後へ移動する。アッパカバー37内を前から後へ移動する空気流FLは、シリンダ部52の外周に形成された複数のフィン部56の間を通過する。
また、シリンダブロック51の右側には、アッパカバー37の右仕切り部41Rが伸在する。これにより、シリンダ部52の右側には隔壁が形成される。
これらの隔壁並びにアッパカバー37のカバー本体41の前面部41Fおよび後面部41Bにより、シリンダ部52の周囲は前後左右方向から覆われる。冷却ファン27が生成した下から上へ向かう空気流FLは、上面部41Uに当たった後にアッパカバー37内から漏れ出難くなり、アッパカバー37内を前から後へ移動する。アッパカバー37内を前から後へ移動する空気流FLは、シリンダ部52の外周に形成された複数のフィン部56の間を通過する。
高電圧発生部材29のマグネット30は、たとえば永久磁石である。マグネット30は、図5に示すように、冷却ファン27の円板部27Aの外周の一部に取り付けられる。
イグニッションコイル31は、冷却ファン27の上側に近接して配置される。イグニッションコイル31は、冷却ファン27とともに回転するマグネット30が近傍を通過する際に高電圧を生成する。
イグニッションコイル31が生成した高電圧は、ケーブル38を通じてスパークプラグ28へ供給される。スパークプラグ28は、火花を生成する。
イグニッションコイル31は、冷却ファン27の上側に近接して配置される。イグニッションコイル31は、冷却ファン27とともに回転するマグネット30が近傍を通過する際に高電圧を生成する。
イグニッションコイル31が生成した高電圧は、ケーブル38を通じてスパークプラグ28へ供給される。スパークプラグ28は、火花を生成する。
このようなエンジンモジュール4では、スタータ32が操作されることにより、クランクシャフトモジュール65が回転し始め、ピストン59が上下動し始める。
ピストン59が下から上へ移動する際に、クランク室62が負圧となり、キャブレタ23で生成される混合気が吸気ポート57を通じてクランク室62へ導入される。その後、ピストン59が上死点を通過して上から下へ移動すると、クランク室62へ導入されていた混合気が図示外の孔を通じてクランク室62からシリンダ室53へ移動する。その後、ピストン59が下死点を通過して下から上へ再び移動し始めると、シリンダ室53内に導入された混合気が圧縮される。ピストン59が再び上死点にあるタイミングにおいてマグネット30がイグニッションコイル31の近傍を通過すると、スパークプラグ28において火花が飛び、燃焼室55に圧縮されている混合気が燃焼する。燃焼により膨張する混合気は、ピストン59を上から下へ押し下げる。燃焼後の混合気は、ピストン59が上から下へ移動する際に、排気ポート58を通じてマフラ25へ排出される。
ピストン59が下から上へ移動する際に、クランク室62が負圧となり、キャブレタ23で生成される混合気が吸気ポート57を通じてクランク室62へ導入される。その後、ピストン59が上死点を通過して上から下へ移動すると、クランク室62へ導入されていた混合気が図示外の孔を通じてクランク室62からシリンダ室53へ移動する。その後、ピストン59が下死点を通過して下から上へ再び移動し始めると、シリンダ室53内に導入された混合気が圧縮される。ピストン59が再び上死点にあるタイミングにおいてマグネット30がイグニッションコイル31の近傍を通過すると、スパークプラグ28において火花が飛び、燃焼室55に圧縮されている混合気が燃焼する。燃焼により膨張する混合気は、ピストン59を上から下へ押し下げる。燃焼後の混合気は、ピストン59が上から下へ移動する際に、排気ポート58を通じてマフラ25へ排出される。
以上の動作により、エンジン本体21は、ピストン59が上下動する度に燃焼室55で混合気を燃焼する。ピストン59が連続的に上下動し、クランクシャフトモジュール65が連続的に回転駆動される。クランクシャフトモジュール65の出力軸72としての第1シャフト部66が回転駆動されることにより、クラッチ33が回転してドライブシャフトと連結される。ドライブシャフトおよびこれに連結された工具8は、エンジン本体21の出力軸72の回転駆動力により回転駆動される。
ところで、このようなエンジン本体21は、混合気を燃焼することにより駆動力を生成するために発熱する。エンジン本体21を冷却する必要がある。このため、上述したようにクランクシャフトモジュール65の出力軸72である第1シャフト部66に冷却ファン27を取り付け、冷却ファン27を第1シャフト部66とともに図4の紙面で反時計回りに回転させる。これにより、上述したようにエンジン本体21の前側において下から上へ向かう空気流FLを生成でき、この空気流FLでエンジン本体21を冷却できる。
他方で、イグニッションコイル31は、上述したように、その配設位置の近傍をマグネット30が通過する際の電磁誘導原理により高電圧を発生するものであるため、燃焼サイクル中のエンジン本体21が混合気を吸気した所定のタイミングで高電圧を発生する必要がある。すなわち、マグネット30によるイグニッションコイル31の配設位置の近傍の通過タイミングが、エンジン本体21で燃焼を行うタイミングと同期する必要がある。このため、マグネット30は、上述したように冷却ファン27の外周に設けられ、また、イグニッションコイル31は、冷却ファン27の外周の上側近傍となる位置に配置されている。
しかしながら、このようにイグニッションコイル31を冷却ファン27の外周の上側近傍となる位置に配置する場合、イグニッションコイル31は、エンジン本体21のシリンダ部52の横に位置される。このため、冷却ファン27がエンジン本体21のクランク部61の横で回転したとしても、その冷却ファン27による上下方向の空気の流れはイグニッションコイル31により遮られることになる。その結果、混合気の燃焼室55を形成して高温となり易いシリンダ部52について、特にイグニッションコイル31より上側の部分について、空気流FLで冷却することが困難になる可能性がある。冷却ファン27により生成した空気流FLは、シリンダ部52の全体に行き渡り難くなり、シリンダ部52の全体を好適に冷却することができなくなる可能性がある。
特に、たとえば携帯作業機のエンジン出力を上げるために燃焼室55などの容量を増やした場合、シリンダ部52が上下方向に長くなり、その結果としてイグニッションコイル31より上側の部分が長くなるため、シリンダ部52の全体を好適に冷却することができなくなる可能性が高くなる。この対策のためには、冷却ファン27サイズを大径化するなどして、エンジンモジュール4の基本設計を全体的に見直す必要がある。しかしながら、エンジンモジュール4の基本設計を見直す場合、開発期間の長期化などの懸念が生じる。
そこで、本実施形態では、イグニッションコイル31より上側の部分を、必要かつ十分な空気流FLで好適に冷却できるようにする。そして、エンジンモジュール4の基本設計を見直すことなく、燃焼室55などの容量を増やしてエンジン出力を向上させてもエンジン本体21の全体を好適に冷却することを可能にする。以下、詳しく説明する。
図5に示すように、シリンダブロック51は、略円筒形状の外形を有するシリンダ部52の外周面から前方へ突出する複数のボス部80を有する。
複数のボス部80は、複数のフィン部56の前端縁より前へ突出する。
複数のフィン部56の前端縁からの複数のボス部80の突出量は、たとえば5ミリメートル以上であればよく、好ましくは10ミリメートル以上であればよい。本実施形態では、20〜30ミリメートルとしている。
複数のボス部80は、図3に示すように、上下方向中心面S1の左右において、上下にずらして配置される。
複数のボス部80は、複数のフィン部56の前端縁より前へ突出する。
複数のフィン部56の前端縁からの複数のボス部80の突出量は、たとえば5ミリメートル以上であればよく、好ましくは10ミリメートル以上であればよい。本実施形態では、20〜30ミリメートルとしている。
複数のボス部80は、図3に示すように、上下方向中心面S1の左右において、上下にずらして配置される。
複数のボス部80には、図3および図5に示すように、プレート81およびイグニッションコイル31が重ねて取り付けられる。
プレート81は、イグニッションコイル31の後側に位置する。
プレート81は、図3に示すように、イグニッションコイル31と複数のフィン部56との間を上下方向に部分的に仕切る。プレート81の下端縁は、図5に示すように、冷却ファン27の外周と近接する。複数のボス部80に取り付けられたプレート81の右側には、すなわち上下方向中心面S1より冷却ファン27の回転方向の上流側USには、隙間が形成される。
なお、スパークプラグ28とイグニッションコイル31とを接続するケーブル38は、プレート81の前側を通る。
プレート81は、図3に示すように、イグニッションコイル31と複数のフィン部56との間を上下方向に部分的に仕切る。プレート81の下端縁は、図5に示すように、冷却ファン27の外周と近接する。複数のボス部80に取り付けられたプレート81の右側には、すなわち上下方向中心面S1より冷却ファン27の回転方向の上流側USには、隙間が形成される。
なお、スパークプラグ28とイグニッションコイル31とを接続するケーブル38は、プレート81の前側を通る。
また、イグニッションコイル31は、上下方向中心面S1に対する左右方向の張り出し量が均等となる中心位置(図3中に点線で図示する位置)P1より、冷却ファン27の回転方向の下流側DSである左側に寄せて取り付けられる。
これにより、イグニッションコイル31の右側には、隙間が形成され、その隙間に位置するフィンにも冷却風を効率的に当てることができる(図3の実線矢印)。
これにより、イグニッションコイル31の右側には、隙間が形成され、その隙間に位置するフィンにも冷却風を効率的に当てることができる(図3の実線矢印)。
このようにプレート81およびイグニッションコイル31の右側に隙間を形成することにより、冷却ファン27が生成した下から上への空気流FLの一部は、図5に示すようにプレート81の前側へ流れ込み、プレート81の前側において下から上へ移動する。
イグニッションコイル31の右側において、下から上へ移動する空気流FLを生成できる。その結果、冷却ファン27の回転方向の上流側USである右側の上向きの空気流FLの流量を増やすことができる。
イグニッションコイル31の右側において、下から上へ移動する空気流FLを生成できる。その結果、冷却ファン27の回転方向の上流側USである右側の上向きの空気流FLの流量を増やすことができる。
また、このようにシリンダブロック51に形成する複数のボス部80を複数のフィン部56より前方へ突出させ、この複数のボス部80に対してイグニッションコイル31を取り付けることにより、複数のフィン部56から離した位置にイグニッションコイル31を配置できる。
冷却ファン27のブレード部27Bの上側にイグニッションコイル31が位置しなくなり、冷却ファン27が生成した下から上への空気流FLは、イグニッションコイル31により遮られることなく、イグニッションコイル31と複数のフィン部56との間を下から上へ移動し得る。
冷却ファン27のブレード部27Bの上側にイグニッションコイル31が位置しなくなり、冷却ファン27が生成した下から上への空気流FLは、イグニッションコイル31により遮られることなく、イグニッションコイル31と複数のフィン部56との間を下から上へ移動し得る。
図6は、アッパカバー37を下側から見た図である。図6において、二点鎖線は、クランクシャフトモジュール65の回転軸を通る上下方向中心面S1である。
カバー本体41の上面部41Uについての左仕切り部41Mと右仕切り部41Rとの間の下側内面S2には、スパークプラグ28の挿入孔82、複数の閉塞リブ部83、右側導風リブ部84、左側導風リブ部85、が形成される。
図7は、エンジンモジュール4を上側から見た一部切欠き断面図である。図7において、アッパカバー37は、上面部41Uの一部が切断された状態で図示されている。
カバー本体41の上面部41Uについての左仕切り部41Mと右仕切り部41Rとの間の下側内面S2には、スパークプラグ28の挿入孔82、複数の閉塞リブ部83、右側導風リブ部84、左側導風リブ部85、が形成される。
図7は、エンジンモジュール4を上側から見た一部切欠き断面図である。図7において、アッパカバー37は、上面部41Uの一部が切断された状態で図示されている。
閉塞リブ部83は、図6に示すように、下側内面S2において左仕切り部41Mから右仕切り部41Rまでにかけて左右方向へ延在して形成される。
複数の閉塞リブ部83は、前後方向に並べて形成される。ただし、スパークプラグ28の挿入孔82をよけて形成される。
複数の閉塞リブ部83は、図5に示すようにアッパカバー37をエンジン本体21の上に取り付けた状態で、エンジン本体21の頂部であるヘッド部54に形成された最上位のフィン部56に向かって延びる。閉塞リブ部83とエンジン本体21の最上位のフィン部56との隙間は、複数のフィン部56の間隔より狭い、たとえば数ミリメートルとすればよい。
これにより、エンジン本体21の頂部であるヘッド部54に形成された最上位のフィン部56の上を前から後へ流れる空気流FLを減らすことができる。その分、エンジン本体21のシリンダ部52の外周を通過する空気流FLの流量を増やすことができる。
複数の閉塞リブ部83は、前後方向に並べて形成される。ただし、スパークプラグ28の挿入孔82をよけて形成される。
複数の閉塞リブ部83は、図5に示すようにアッパカバー37をエンジン本体21の上に取り付けた状態で、エンジン本体21の頂部であるヘッド部54に形成された最上位のフィン部56に向かって延びる。閉塞リブ部83とエンジン本体21の最上位のフィン部56との隙間は、複数のフィン部56の間隔より狭い、たとえば数ミリメートルとすればよい。
これにより、エンジン本体21の頂部であるヘッド部54に形成された最上位のフィン部56の上を前から後へ流れる空気流FLを減らすことができる。その分、エンジン本体21のシリンダ部52の外周を通過する空気流FLの流量を増やすことができる。
右側導風リブ部84は、図6に示すように、下側内面S2において最前の閉塞リブ部83より前の部分に形成される。右側導風リブ部84は、約90度の中心角での円弧形状に沿った湾曲形状を有する。右側導風リブ部84の後端は、左仕切り部41Mと右仕切り部41Rとの間の中央部分に位置し、最前の閉塞リブ部83の中央部分と連結される。右側導風リブ部84の前端は、右仕切り部41Rの近くに位置する。右側導風リブ部84は、最前の閉塞リブ部83より下方へ突出する程度の数ミリメートルの高さに形成すればよい。
なお、右側導風リブ部84の後端は、左仕切り部41Mと右仕切り部41Rとの間の中央部分において、エンジン本体21の上下方向中心面S1に位置してもよい。
なお、右側導風リブ部84の後端は、左仕切り部41Mと右仕切り部41Rとの間の中央部分において、エンジン本体21の上下方向中心面S1に位置してもよい。
このように、右側導風リブ部84は、左仕切り部41Mと右仕切り部41Rとの間のエンジン本体21の上側におけるカバー本体41の下側内面S2についての左右方向中央の部分または該左右方向中央より冷却ファン27の回転方向の上流側USの部分において、前後方向に対して右前から左後へ傾斜した角度で前後方向へ延在するように形成される。
このように下側内面S2に右側導風リブ部84を形成することにより、イグニッションコイル31の右側を上昇する空気流FLと、出力軸72よりも冷却ファン27の回転方向の上流側USにおいてイグニッションコイル31と複数のフィン部56との間を上昇する空気流FLとは、下側内面S2に当たった後に右側導風リブ部84に沿ってスムースに後へ向きを変え、エンジン本体21のシリンダ部52の右側において前から後へ移動する。これにより、エンジン本体21のシリンダ部52の右側を流れる空気流FLの流量を確保できる。
このように下側内面S2に右側導風リブ部84を形成することにより、イグニッションコイル31の右側を上昇する空気流FLと、出力軸72よりも冷却ファン27の回転方向の上流側USにおいてイグニッションコイル31と複数のフィン部56との間を上昇する空気流FLとは、下側内面S2に当たった後に右側導風リブ部84に沿ってスムースに後へ向きを変え、エンジン本体21のシリンダ部52の右側において前から後へ移動する。これにより、エンジン本体21のシリンダ部52の右側を流れる空気流FLの流量を確保できる。
左側導風リブ部85は、図6に示すように、下側内面S2において最前の閉塞リブ部83より前の部分に形成される。左側導風リブ部85は、約70度の中心角での円弧形状に沿った湾曲形状を有する。左側導風リブ部85の後端は、最前の閉塞リブ部83と左仕切り部41Mとが接続される部分に位置し、最前の閉塞リブ部83の左端と連結される。左側導風リブ部85の前端は、左仕切り部41Mと上下方向中心面S1との間の中央部分に位置する。左側導風リブ部85は、最前の閉塞リブ部83より下方へ突出する程度の数ミリメートルの高さに形成すればよい。
このように左側導風リブ部85は、左仕切り部41Mと右仕切り部41Rとの間のエンジン本体21の上側におけるカバー本体41の下側内面S2についての左仕切り部41Mの近くの部位において、前後方向に対して右前から左後へ傾斜した角度で前後方向へ延在するように形成される。
このように下側内面S2に左側導風リブ部85を形成することにより、出力軸72よりも冷却ファン27の回転方向の下流側DSにおいてイグニッションコイル31と複数のフィン部56との間を上昇する空気流FLは、下側内面S2に当たった後に左側導風リブ部85に沿ってスムースに後へ向きを変え、エンジン本体21のシリンダ部52の左側において前から後へ移動する。これにより、エンジン本体21のシリンダ部52の左側を流れる空気流FLの流量を確保できる。
このように下側内面S2に左側導風リブ部85を形成することにより、出力軸72よりも冷却ファン27の回転方向の下流側DSにおいてイグニッションコイル31と複数のフィン部56との間を上昇する空気流FLは、下側内面S2に当たった後に左側導風リブ部85に沿ってスムースに後へ向きを変え、エンジン本体21のシリンダ部52の左側において前から後へ移動する。これにより、エンジン本体21のシリンダ部52の左側を流れる空気流FLの流量を確保できる。
以上のように、本実施形態では、イグニッションコイル31を、エンジン本体21のシリンダ部52から複数のフィン部56より前方へ突出させた複数のボス部80に取り付け、冷却ファン27の上側に配置されるイグニッションコイル31とシリンダ部52との間に空間を確保している。
なお、フィン部57からの突出量は、5mm以上が望ましく、10mm以上がさらに望ましく、15mm以上が特に望ましい。
よって、冷却ファン27が生成する下から上への空気流FLは、イグニッションコイル31により遮られることなく、イグニッションコイル31とエンジン本体21の複数のフィン部56との間を下から上へ向かって移動できる。
なお、フィン部57からの突出量は、5mm以上が望ましく、10mm以上がさらに望ましく、15mm以上が特に望ましい。
よって、冷却ファン27が生成する下から上への空気流FLは、イグニッションコイル31により遮られることなく、イグニッションコイル31とエンジン本体21の複数のフィン部56との間を下から上へ向かって移動できる。
また、イグニッションコイル31は、エンジン本体21の出力軸72の上方の中心位置P1より、冷却ファン27の回転方向の下流側DSへずらして左寄りに取り付けられる。
よって、イグニッションコイル31の右側、すなわち冷却ファン27の回転方向の上流側USでの下から上へ向かう空気流FLを増量できる。冷却ファン27の回転方向の上流側USにおいて上へ向かう空気流FLを、冷却ファン27の回転方向の下流側DSにおいて上へ向かう空気流FLと同等に増やすことができる。
よって、イグニッションコイル31の右側、すなわち冷却ファン27の回転方向の上流側USでの下から上へ向かう空気流FLを増量できる。冷却ファン27の回転方向の上流側USにおいて上へ向かう空気流FLを、冷却ファン27の回転方向の下流側DSにおいて上へ向かう空気流FLと同等に増やすことができる。
また、図4から図7に示すように、冷却ファン27およびエンジン本体21の上には、前面部41F、左仕切り部41M、後面部41B、および右仕切り部41Rを有するアッパカバー37のカバー本体41が設けられ、冷却ファン27の上方の空間およびエンジン本体21のシリンダ部52は、アッパカバー37のカバー本体41により囲まれる。
よって、冷却ファン27により生成された上向きの空気流FLは、アッパカバー37の上面部41Uに当たった後、アッパカバー37内を前から後へ流れ、アッパカバー37の後面部41Bに形成された排気スリット40を通り、外へ排出される。増量された上向きの空気流FLは、無駄なくエンジン本体21のシリンダ部52の周囲を通過し、冷却に効果的に利用される。
よって、冷却ファン27により生成された上向きの空気流FLは、アッパカバー37の上面部41Uに当たった後、アッパカバー37内を前から後へ流れ、アッパカバー37の後面部41Bに形成された排気スリット40を通り、外へ排出される。増量された上向きの空気流FLは、無駄なくエンジン本体21のシリンダ部52の周囲を通過し、冷却に効果的に利用される。
また、アッパカバー37の上面部41Uの下側内面S2には、エンジン本体21の頂部であるヘッド部54に形成された最上位のフィン部56との間の隙間を塞ぐ複数の閉塞リブ部83が形成される。
よって、エンジン本体21の最上位のフィン部56の上側を前から後へ流れる空気流FLを減らし、相対的に、エンジン本体21のシリンダ部52の外周を通過する空気流FLの流量を増やすことができる。
よって、エンジン本体21の最上位のフィン部56の上側を前から後へ流れる空気流FLを減らし、相対的に、エンジン本体21のシリンダ部52の外周を通過する空気流FLの流量を増やすことができる。
また、冷却ファン27は、エンジン本体21の前側において、出力軸72による前後方向の回転軸の周囲で左右方向へ回転し、右側導風リブ部84は、下側内面S2についてのエンジン本体21より前側の部分であって、下側内面S2の左右方向中央の部分および該左右方向中央より冷却ファン27の回転方向の上流側USの部分において、前後方向に対して右前から左後へ傾斜した角度で前後方向へ延在するように形成される。下側内面S2についての最前の閉塞リブ部83の前側には、上へ向かう空気流FLが当たる部位に、右側導風リブ部84が形成される。
この右側導風リブ部84により、出力軸72よりも冷却ファン27の回転方向の上流側USにおいて上昇する空気流FLは、下側内面S2に当たった後に右側導風リブ部84に沿ってスムースに後へ向きを変え、エンジン本体21のシリンダ部52の右側を前から後へ移動し得る。
これにより、上へ向かう空気流FLは、シリンダ部52の左右両側へ二分され、エンジン本体21のシリンダ部52の右側を流れる空気流FLの流量を確保できる。シリンダ部52の左右両側のそれぞれにおいて空気流FLの流量を確保できる。
この右側導風リブ部84により、出力軸72よりも冷却ファン27の回転方向の上流側USにおいて上昇する空気流FLは、下側内面S2に当たった後に右側導風リブ部84に沿ってスムースに後へ向きを変え、エンジン本体21のシリンダ部52の右側を前から後へ移動し得る。
これにより、上へ向かう空気流FLは、シリンダ部52の左右両側へ二分され、エンジン本体21のシリンダ部52の右側を流れる空気流FLの流量を確保できる。シリンダ部52の左右両側のそれぞれにおいて空気流FLの流量を確保できる。
以上の構成により、本実施形態では、冷却ファン27による上下方向の空気流FLを、無駄にすることなく且つ滞留させることなく、エンジン本体21のシリンダ部52の左右両側において複数のフィン部56の間を通過させることができる。
これにより、冷却ファン27による上下方向の空気流FLをエンジン本体21の全体に行き渡らせて、エンジン本体21の全体を空気流FLで直接的に冷却することができる。
たとえば、シリンダ部52についてのイグニッションコイル31より上側の部分が空気流FLで直接的に冷却されなかったり、シリンダ部52についての回転方向の上流側USの右側の部分での空気流FLが不足したりするなどの事態が発生し難い。
特に、たとえば刈払機1のエンジン本体21の出力を上げるためにシリンダ部52を上下方向に長く形成した場合でも、イグニッションコイル31より上側の部分に対して冷却のための空気流FLを行き渡らせることができる。
これにより、冷却ファン27による上下方向の空気流FLをエンジン本体21の全体に行き渡らせて、エンジン本体21の全体を空気流FLで直接的に冷却することができる。
たとえば、シリンダ部52についてのイグニッションコイル31より上側の部分が空気流FLで直接的に冷却されなかったり、シリンダ部52についての回転方向の上流側USの右側の部分での空気流FLが不足したりするなどの事態が発生し難い。
特に、たとえば刈払機1のエンジン本体21の出力を上げるためにシリンダ部52を上下方向に長く形成した場合でも、イグニッションコイル31より上側の部分に対して冷却のための空気流FLを行き渡らせることができる。
また、本実施形態では、イグニッションコイル31が、エンジン本体21のシリンダ部52に形成された複数のボス部80に取り付けられ、かつ、マグネット30が、エンジン本体21の出力軸72に取り付けられる冷却ファン27に取り付けられる。
このようにイグニッションコイル31およびマグネット30が共にエンジン本体21に対して直接的に取り付けられているので、エンジン本体21の振動などにより、イグニッションコイル31とマグネット30との間隔が変動し難い。
その結果、イグニッションコイル31とマグネット30との間隔を狭めることができ、たとえば比較的磁力が小さい安価なマグネット30を使用することが可能になる。また、間隔が狭い状態で安定できるため、安定的な高電圧を生成できる。
このようにイグニッションコイル31およびマグネット30が共にエンジン本体21に対して直接的に取り付けられているので、エンジン本体21の振動などにより、イグニッションコイル31とマグネット30との間隔が変動し難い。
その結果、イグニッションコイル31とマグネット30との間隔を狭めることができ、たとえば比較的磁力が小さい安価なマグネット30を使用することが可能になる。また、間隔が狭い状態で安定できるため、安定的な高電圧を生成できる。
これに対して仮にたとえば、イグニッションコイル31をアッパカバー37に取り付けた場合、エンジン本体21の振動によりアッパカバー37およびイグニッションコイル31が振動する。
この場合、イグニッションコイル31が回転する冷却ファン27に当たらないようにするために、イグニッションコイル31をマグネット30から離して配置する必要が生じる。その結果、マグネット30として、磁力が強い高価なものを使用しなければならない。
この場合、イグニッションコイル31が回転する冷却ファン27に当たらないようにするために、イグニッションコイル31をマグネット30から離して配置する必要が生じる。その結果、マグネット30として、磁力が強い高価なものを使用しなければならない。
このように本実施形態では、イグニッションコイル31とマグネット30との間隔の変動を抑えつつ、冷却ファン27による上下方向の空気流FLをエンジン本体21に行き渡らせてエンジン本体21の全体を好適に冷却することができる。
また、本実施形態では、イグニッションコイル31は、エンジン本体21のシリンダ部52に形成した複数のボス部80に対して取り付けられるので、イグニッションコイル31が生成した高電圧が印加されるスパークプラグ28と同じエンジン本体21のシリンダ部52に対して直接に取り付けられる。
よって、イグニッションコイル31とスパークプラグ28との間のグランド抵抗を最小限に抑えることができ、イグニッションコイル31で生成した高電圧を低ロスで燃焼に利用できる。
その結果、たとえば比較的磁力が小さい安価なマグネット30を使用しているためにイグニッションコイル31で発生することができる電圧が制限されるとしても、その制限された電圧により混合気を一気に燃焼することができる。
よって、イグニッションコイル31とスパークプラグ28との間のグランド抵抗を最小限に抑えることができ、イグニッションコイル31で生成した高電圧を低ロスで燃焼に利用できる。
その結果、たとえば比較的磁力が小さい安価なマグネット30を使用しているためにイグニッションコイル31で発生することができる電圧が制限されるとしても、その制限された電圧により混合気を一気に燃焼することができる。
以上の実施形態は、本発明の好適な実施形態の例であるが、本発明は、これに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形または変更が可能である。
たとえば、上記実施形態では、イグニッションコイル31は、複数のフィン部56との間に空間を形成した状態で、出力軸72の上方の中心位置P1より冷却ファン27の回転方向の下流側DSである左側へずらして取り付けられている。
この他にもたとえば、イグニッションコイル31は、複数のフィン部56との間に空間を形成した状態で、出力軸72の上方の中心位置P1に取り付けられてもよい。この場合でも、エンジン本体21の冷却効果について、一定の改善効果が得られる。ただし、上記実施形態のようにイグニッションコイル31を中心位置P1から左側へずらして配置することにより、エンジン本体21のシリンダ部52の右側を通過する空気流FLを増やし、エンジン本体21のシリンダ部52の左側を通過する空気流FLと同等の風量に近づけることができる。エンジン本体21の全体を空気流FLにより直接的に冷却する効果においては、各段の差がある。
この他にもたとえば、イグニッションコイル31は、複数のフィン部56との間に空間を形成した状態で、出力軸72の上方の中心位置P1に取り付けられてもよい。この場合でも、エンジン本体21の冷却効果について、一定の改善効果が得られる。ただし、上記実施形態のようにイグニッションコイル31を中心位置P1から左側へずらして配置することにより、エンジン本体21のシリンダ部52の右側を通過する空気流FLを増やし、エンジン本体21のシリンダ部52の左側を通過する空気流FLと同等の風量に近づけることができる。エンジン本体21の全体を空気流FLにより直接的に冷却する効果においては、各段の差がある。
上記実施形態では、カバー本体41の上面部41Uについてのエンジン本体21を覆う下側内面S2に形成される右側導風リブ部84は、下側内面S2についてのエンジン本体21より前側の部分であって、下側内面S2の左右方向中央の部分および該左右方向中央より冷却ファン27の回転方向の上流側USの部分において、前後方向に対して右前から左後へ傾斜した角度で前後方向へ延在するように形成される。
この他にもたとえば、右側導風リブ部84は、下側内面S2の左右方向中央の部分において、エンジン本体21の出力軸72に沿って前後方向へ延在するように形成されてよい。この場合でも、上へ向かう空気流FLは、右側導風リブ部84により、シリンダ部52の左右へ二分される。
また、左側導風リブ部85についても、エンジン本体21の出力軸72に沿って前後方向へ延在するように形成されてよい。
上記実施形態では、下側内面S2には、右側導風リブ部84と左側導風リブ部85との2つの導風リブ部を形成している。
この他にもたとえば、下側内面S2には、たとえば右側導風リブ部84のみが形成されてよい。さらに他にもたとえば、下側内面S2には、3以上の導風リブ部が形成されてよい。
この他にもたとえば、右側導風リブ部84は、下側内面S2の左右方向中央の部分において、エンジン本体21の出力軸72に沿って前後方向へ延在するように形成されてよい。この場合でも、上へ向かう空気流FLは、右側導風リブ部84により、シリンダ部52の左右へ二分される。
また、左側導風リブ部85についても、エンジン本体21の出力軸72に沿って前後方向へ延在するように形成されてよい。
上記実施形態では、下側内面S2には、右側導風リブ部84と左側導風リブ部85との2つの導風リブ部を形成している。
この他にもたとえば、下側内面S2には、たとえば右側導風リブ部84のみが形成されてよい。さらに他にもたとえば、下側内面S2には、3以上の導風リブ部が形成されてよい。
上記実施形態では、アッパカバー37の下側内面S2には、複数の閉塞リブ部83を形成している。
この他もたとえば、アッパカバー37の下側内面S2には、エンジン本体21の頂部の外形に対応する凹凸形状の閉塞バルク部を形成してもよい。
さらに他にもたとえば、アッパカバー37の下側内面S2に複数の閉塞リブ部83または閉塞バルク部を形成するのではなく、アッパカバー37自体をエンジン本体21の頂部の外形に対応する凹凸形状に形成してもよい。
この他もたとえば、アッパカバー37の下側内面S2には、エンジン本体21の頂部の外形に対応する凹凸形状の閉塞バルク部を形成してもよい。
さらに他にもたとえば、アッパカバー37の下側内面S2に複数の閉塞リブ部83または閉塞バルク部を形成するのではなく、アッパカバー37自体をエンジン本体21の頂部の外形に対応する凹凸形状に形成してもよい。
上記実施形態において、冷却ファン27は、エンジン本体21に沿って下から上へ向かう空気流FLを生成している。
この他にもたとえば、冷却ファン27は、エンジン本体21に沿って上から下へ向かう空気流FLを生成してもよい。この場合のエンジンモジュール4内での空気流FLの流れは、図5とは逆になる。
この他にもたとえば、冷却ファン27は、エンジン本体21に沿って上から下へ向かう空気流FLを生成してもよい。この場合のエンジンモジュール4内での空気流FLの流れは、図5とは逆になる。
上記実施形態において、エンジン本体21は、2サイクル式のエンジンである。
この他にもたとえば、本発明は、4サイクル式のエンジンと組み合わせてもよい。この場合、イグニッションコイル31は、エンジン本体21の出力軸72の二回転に1回で高電圧を発生する必要があるが、たとえば冷却ファン27を、出力軸72に直接接続するのではなく、減速ギアを介して出力軸72と接続し、出力軸72の回転にしたがって回転させればよい。
この他にもたとえば、本発明は、4サイクル式のエンジンと組み合わせてもよい。この場合、イグニッションコイル31は、エンジン本体21の出力軸72の二回転に1回で高電圧を発生する必要があるが、たとえば冷却ファン27を、出力軸72に直接接続するのではなく、減速ギアを介して出力軸72と接続し、出力軸72の回転にしたがって回転させればよい。
上記実施形態は、エンジン装置としてのエンジンモジュール4を、刈払機1に適用した例である。
携帯作業機には、この他にもたとえば、ポールソー、ポールヘッジトリマ、コーヒーハーベスタがある。本発明は、これらの携帯作業機において、エンジンモジュール4を使用する場合に利用できる。
携帯作業機には、この他にもたとえば、ポールソー、ポールヘッジトリマ、コーヒーハーベスタがある。本発明は、これらの携帯作業機において、エンジンモジュール4を使用する場合に利用できる。
1 刈払機(携帯作業機)、2 操作棹、4 エンジンモジュール(エンジン装置)、8 工具、21 エンジン本体、27 冷却ファン、30 マグネット、31 イグニッションコイル、37 アッパカバー、41 カバー本体、52 シリンダ部、53 シリンダ室、54 ヘッド部(頂部)、56 フィン部、59 ピストン、72 出力軸、80 ボス部、83 閉塞リブ部(閉塞部)、84 右側導風リブ部(導風リブ部)、FL 空気流、RD 回転方向、DS 下流側、US 上流側、P1 中心位置、S2 下側内面
Claims (6)
- ピストンが上下動するシリンダ室が内部に形成されるシリンダ部、前記シリンダ部の外面から突出して形成される複数のフィン部、および前記ピストンの上下動に従って回転する出力軸を有するエンジン本体と、
前記出力軸に取り付けられ、前記出力軸の回転にしたがって回転することにより前記エンジン本体に沿って流れる空気流を生成する冷却ファンと、
前記冷却ファンに取り付けられ、前記冷却ファンとともに回転するマグネットと、
前記複数のフィン部の近くに配置され、回転する前記マグネットの励磁により高電圧を生成するイグニッションコイルと、
前記シリンダ部から突出して形成され、前記複数のフィン部より外へ突出する複数のボス部と、
を有し、
前記イグニッションコイルは、前記複数のボス部に取り付けられ、前記複数のフィン部との間に空間を形成した状態で前記エンジン本体に取り付けられる、
エンジン装置。 - 前記イグニッションコイルは、前記出力軸の上方の中心位置より、前記冷却ファンの回転方向の下流側へずらして取り付けられる、
請求項1記載のエンジン装置。 - 前記エンジン本体の上から被せられ、前記複数のフィン部が形成された前記シリンダ部の周囲を囲うカバー本体と、
前記カバー本体の下側内面に形成される導風リブ部と、
を有し、
前記冷却ファンは、前記エンジン本体の前において左右方向へ回転し、
前記導風リブ部は、
前記下側内面についての前記エンジン本体より前側の部分であって、前記下側内面の左右方向中央の部分または前記左右方向中央より前記冷却ファンの回転方向の上流側の部分において、前後方向へ延在するように形成される、
請求項2記載のエンジン装置。 - 前記カバー本体は、閉塞部を有し、
前記閉塞部は、前記カバー本体の下側内面から前記エンジン本体の頂部へ向けて突出し、前記カバー本体と前記エンジン本体の前記頂部との隙間を狭める、
請求項3記載のエンジン装置。 - 前記冷却ファンは、前記冷却ファンの下から外気を吸い、前記エンジン本体に沿って下から上へ向かう空気流を生成する、
請求項1から4のいずれか一項記載のエンジン装置。 - 長尺の操作棹、前記操作棹の一端に取り付けられる工具、および前記操作棹の他端に取り付けられるエンジンモジュールを有する携帯作業機において、
前記エンジンモジュールは、
ピストンが上下動するシリンダ室が内部に形成されるシリンダ部、前記シリンダ部の外面から突出して形成される複数のフィン部、および前記ピストンの上下動に従って回転する出力軸を有し、前記出力軸の回転により前記工具を駆動するエンジン本体と、
前記出力軸に取り付けられ、前記エンジン本体に沿って上下方向に流れる空気流を生成する冷却ファンと、
前記冷却ファンに取り付けられ、前記冷却ファンとともに回転するマグネットと、
前記冷却ファンの上側となる前記シリンダ部の近くに配置され、回転する前記マグネットの励磁により高電圧を生成するイグニッションコイルと、
前記シリンダ部の外面に形成され、前記複数のフィン部より外へ突出する複数のボス部と、
を有し、
前記イグニッションコイルは、前記複数のボス部に取り付けられ、前記複数のフィン部との間に空間を形成した状態で前記エンジン本体に取り付けられる、
携帯作業機。
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