JP5316462B2 - エンジン工具 - Google Patents
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Description
本発明は、チェンソーやブロワ、刈払機等のように2サイクルあるいは4サイクルでのエンジンを用いたエンジン工具に関するものである。
従来のエンジン工具において、オイル室に溜められたオイルを駆動部へ供給する方法としては、溜めたオイルを回転物で撹拌し、ミスト状となったオイルを循環させて駆動部等へ付着させる、またはポンプによってオイル室から吸い込んだオイルを摺動部へ吐き出す等がある。
傾斜や倒立で使用されるエンジン工具においてはクランク室とオイル室を分離させる必要がある。上記で述べたような溜めたオイルを撹拌しミスト状となったオイルを循環させて付着させる従来の構造では、オイル室で撹拌するための回転物を設ける必要があり、一般的に撹拌するための回転物はクランクシャフトの端部に設けられているため、クランクシャフトにはクランク室とオイル室をシールさせる構造が必要である。また、ポンプによってオイルを潤滑させる従来の構造では、ポンプを設けなければならないため、複雑な構造になり、価格も高価になってしまう。
そこで、本発明は、安価で簡単な構造でオイルをミスト化させ、エンジンの姿勢に影響されることなく、駆動部へオイル供給することができるエンジン工具の提供を目的とする。
上記目的は、クランク室と、該クランク室と連通部を介して連通しオイルが溜められたオイル室と、前記オイルにより潤滑される駆動部とを有するエンジン工具において、前記連通部は、前記クランク室と前記オイル室を仕切る仕切壁の一部に設けられ、前記クランク室と前記オイル室とを連通する連通孔と、該連通孔に設けられ前記クランク室から前記オイル室への一方向の連通を許容する第1弁と、一端が前記連通孔に接続され、他端が前記オイル内に開口する第1連結部材を有する達成することができる。
このような構成とすることによって、安価で簡単な構成でオイルミストを生成することができる。
また、前記クランク室を形成するクランクケースと接続されたシリンダ内で往復動するピストンを有し、該ピストンの往復動に応じて前記クランク室内の空気が前記第1連結部材を介して前記オイル内に排出されることにより、前記オイル室内にオイルミストを生成することが好ましい。
このような構成とすることにより、ピストンの往復動に応じて容易にオイルミストを生成することができる。
また、前記オイル室内には、第2連通部が設けられ、該第2連通部は、前記オイルミストが入る吸込み口と、該吸込み口と連通し前記ピストンの往復動に応じて駆動する駆動部に接続される第2連結部材とを有し、前記オイルミストは、前記吸込み口から前記第2連結部材を介して前記駆動部に供給されることが好ましい。
このような構成とすることにより、ピストンの往復動に応じてオイルミストを容易に駆動部に供給することができるため、簡単な構成で駆動部の潤滑を行うことができる。
また、前記第2連結部材は、前記オイル室とロッカーアーム室を連結することが好ましい。
このような構成とすることによって、オイルミストをロッカーアーム室に供給することができるため、ロッカーアーム室内に位置する駆動部であるロッカーアームを潤滑することができる。
また、前記ロッカーアーム室と前記クランク室を接続する接続通路と、該接続通路から前記クランク室への一方向の連通を許容する第2弁とを有し、該第2弁は、前記ピストンの往復動に応じて開閉することすることが好ましい。
このような構成とすることによって、ピストンの往復動に応じてロッカーアーム室に流入したオイルを、クランク室を介してオイル室に戻すことができるため、オイルの無駄な消費を抑えることができる。
また、前記吸込み口は、前記オイルの上面より上方に位置することが好ましい。
このような構成とすることによって、オイルミストを確実に吸込み口を介して駆動部に供給することができる。
また、前記第1連結部材は、自由に折れ曲がり可能なチューブであることが好ましい。
このような構成とすることによって、エンジンの姿勢に影響されることなく、チューブをオイル内に位置させることができ、安定してオイルミストを生成することができる。
また、前記第1連結部材の他端にはウェイトが設けられていることが好ましい。
このような構成とすることによって、チューブの他端にウェイトが設けられていることで、エンジンが傾斜した際にもチューブをオイル内に位置させることができるため、よりあんていしてオイルミストを生成することができる。
また、前記オイル室とロッカーアーム室を連結する第2連結部材と、前記ロッカーアーム室と前記クランク室を接続する接続通路と、該接続通路から前記クランク室への一方向の連通を許容する第2弁とを有することが好ましい。
このような構成とすることによって、
本発明によれば、安価で簡単な構造で、傾斜や倒立などのエンジンの姿勢に影響されずに確実にオイルミストを生成することができ、駆動部へのオイル供給を安定して行うことができるエンジン工具を提供することができる。
以下に本発明となるエンジン工具の一実施形態として刈払機を例に図1乃至図7を用いて説明する。
まず、図1を参照して本発明となるエンジン工具の刈払機について説明する。図1に示すように刈払機1は、回転刃物6の動力源となるエンジン2と、一端側にエンジン2、他端側に回転刃物6が配置され、エンジン2の回転を回転刃物6に伝達する不図示のドライブシャフトを内蔵する長尺パイプ3と、長尺パイプ3に取り付けられ作業者が把持するハンドル4と、長尺パイプ3の他端側に取り付けられ回転刃物6を取り付ける刃物取付部5と、回転刃物6によって刈り込み作業を行う際に作業者側への飛散を防止する保護カバー7から主に構成されている。
刈払機1により刈り込み作業を行う場合は、エンジン2を起動し、作業者がハンドル4を把持し、ハンドル4に取り付けられた不図示のスロットルレバーを操作する。レバー操作によりエンジン2の回転がドライブシャフトを介して回転刃物6に伝達されることにより回転刃物6が回転して刈り込み作業を行うことができる。なお、レバーの引き量に応じて回転刃物6の回転速度を調整することもできる。
次に図2に基づき刈払機1に搭載されるエンジン2の構成について説明する。図2は正常使用時(正立時)のエンジン2の断面図(長尺パイプ3の長手方向と直交する方向の断面)である。図2に示すように、エンジン2は、シリンダ8内を図中上下方向に往復運動するピストン9と、シリンダ8を保持しクランクシャフト10を回転可能に保持するクランクケース11を有する。シリンダ8は、ピストン9と共に燃焼室8aを構成し、図示しない吸気ポート及び排気ポートの開閉を行う各ポートに対応する吸気バルブ及び排気バルブ12を保持している。ピストン9の往復運動は、ピストン9に接続されるコンロッド13を介しクランクシャフト10に伝達されて回転運動に変換され、クランクシャフト10の回転運動は図示しないクラッチを介してドライブシャフトに伝達され、最終的に回転刃物6に伝達される。
クランクシャフト10の外周部にはギヤ14が設けてあり、ギヤ14と係合するカムギヤ15を介してクランク室16内にあるカム17を有するカムシャフト18にクランクシャフト10の回転が伝達される。
カム17にはカムシャフト18の回転軸に対し直交する方向(図2の上下方向)に摺動可能なタペット19の一端が当接しており、タペット19の他端にはタペット19の摺動に連動するプッシュロッド20が接続されている。シリンダ8の上部には吸気用と排気用のロッカーアーム21がそれぞれ揺動可能に保持され、ロッカーアーム21の一端は吸気用と排気用のそれぞれのバルブ12に当接し、他端はプッシュロッド20に当接しており、これらはシリンダヘッドカバー22で覆われており、シリンダヘッドカバー22によってロッカーアーム室23が形成されている。このロッカーアーム室23は動弁室に相当する。
クランクケース11にはオイル24を溜めるオイル室25が断面略L字状に設けられており、オイル室25はクランク室16と仕切壁26によって分離されている。オイル室25は図2の状態で、クランク室16の下方に位置する第1オイル室25aと、第1オイル室25aと繋がりクランク室16の側方(図2においてクランク室16の左側)に位置する第2オイル室25bによって断面略L字状に形成されている。仕切壁26にはクランク室16からオイル室25へ連通する連通部か形成されている。連通部は、クランク室16とオイル室25をつなぐ連通孔27と、連通孔27を塞ぐように設けてありクランク室16からオイル室25へ一方向のみ連通することが可能な第1の弁28を備える。第1の弁28はクランク室16内の圧力変動により開閉するように構成されている。
オイル室25には、連通孔27の下側に位置し連通孔27と連通する第1連通部29が設けられており、連通孔27の連通方向には第1連通部29を構成する第1壁29aが位置している。また、第1連通部29は仕切壁26の外側部分と接続された第2壁29bを有し、第1壁29a及び第2壁29bにより第1連通部29の開口部29cが形成されている。
開口部29cには、それ自体が自在に折れ曲がり可能で中空の第1のチューブ30(第1連結部材)の一端が取り付けられており、第1のチューブ30の他端には、吐出し口31aを有するウェイト31が設けられている。ウェイト31は第1のチューブ30の他端に圧入等により取り付けられている。図2に示すように、第1のチューブ30の他端側であるウェイト31の吐出し口31aは、オイル室25に溜められたオイル24の中に浸かって位置している。すなわち、図2の正常使用時において、オイル24はオイル室25の第1オイル室25aに溜められており、第1のチューブ30の他端はウェイト31の自重によりオイル24の中に位置している。ウェイト31は第1オイル室25aを形成する下側の壁の内壁に当たった状態でオイル24中に位置している。なお、オイル24のオイル室25に溜められる量は、吸込み口33がオイル24の中に入らない程度の量が最大で溜められる量である。
オイル室25には、第1連通部29と隣接して第2連通部32が設けられている。第2連通部32は第3壁32aと第1連通部29の第1壁29aとにより構成されており、第1壁29a及び第3壁32aにより吸込み口33が形成されている。第2連通部32の反吸込み口33側にも開口部32bが形成されており、開口部32bには第2のチューブ34(第2連結部材)の一端が圧入等により取り付けられており、第2のチューブ34の他端はロッカーアーム室23に接続され、ロッカーアーム室23内に開口している。なお、吸込み口33は、オイル室25内であって、オイル24の上面より上方に位置している。すなわち、図2に示す正常位置状態において、吸込み口33はオイル24に浸からない位置に設けられている。すなわち、吸込み口33は、オイル24の上面より上方に位置している。
ロッカーアーム室23とクランク室16は、プッシュロッド20が位置する通路35によって連通されている。通路35は、ロッカーアーム室23と連なる第1通路35aと、第1通路35aと連なると共に一方向のみ連通可能な第2の弁36を介してクランク室16と連なる第2通路35bとから構成される。第2の弁36はクランク室16と第2通路35bとの間に設けられており、第2通路35bからクランク室16への一方向のみ連通することができるように構成されている。更に、第2通路35bには、第2通路35bから第3のチューブ38へ連通可能な第3の弁37が設けてあり、第2通路35bは一方向の第3の弁37及び第3のチューブ38を介して図示しないエアクリーナ室へと通じている。
次に、エンジン2のオイル潤滑構造について詳細に説明する。刈払機1は通常、図中においてピストン9の往復移動方向が上下方向となるように使用する。刈払機1の通常の使用状態である正立時は図2の状態であり、この状態を初期状態とする。エンジン2は、燃焼室8aに臨む図示しない点火プラグにより火花を発生し燃焼室8a内の燃料に点火すると、その爆発によりピストン9が下降し、図3の状態になる。クランク室16は密閉されているため、ピストン19の下降によりクランク室16の容積が縮小しクランク室16内の圧力が上昇する。オイル室25とクランク室16の圧力差によって第1の弁28が開き、第1連通部29とクランク室16が連通する。クランク室16内の気体(空気)は、図3の矢印Aで示すように、第1の弁28が開くことにより貫通孔27を介して第1連通部29へと送られる。第1連通室29の開口部29cには第1のチューブ30が取り付けられているため、第1連通部29へ送られた気体は、第1のチューブ30を介してオイル室25に送られる。第1のチューブ30の他端にはウェイト31が取り付けられているため、第1のチューブ30の他端は、オイル室25に溜められたオイル24の中に浸っている。第1の弁28、第1のチューブ30を介して送られた気体は、ウェイト31の吐出し口31aからオイル24の中へ吐き出される。吐き出された気体はオイル24中で泡39となり、この泡39がオイル24の上面で弾けることによってオイル24はオイル室25内でミスト状のオイル(オイルミスト)24aとなる。
クランク室16から貫通孔27、第1のチューブ30、及びウェイト31を通ってオイル室25に吐き出された気体によってオイル室25の圧力が上昇する。すなわち、クランク室16とオイル室25が第1のチューブ30等によって連通するためクランク室16とオイル室25が同じ圧力となるため、オイル室25の圧力も上昇する。オイル室25の圧力がロッカーアーム室23の圧力より上昇すると、オイル室25に吐き出された気体と共にオイルミスト24aが、図3の矢印Bで示すように第2連通部32の吸込み口33に流入し、図3の矢印Cで示すように第2のチューブ34を介してロッカーアーム室23及び通路35へと勢いよく吐き出される。ロッカーアーム室23、通路35へと吐き出されたオイルミスト24aが、ロッカーアーム21やバルブ12等に付着することによって、ロッカーアーム21等からなる可動部の潤滑を効果的に行うことができる。
ロッカーアーム室23、通路35へ流入した気体及びオイルミストは、第1通路35aを通り第2通路35bへと流れる。気体及びオイルミストが第2通路35bへ流れると、通路35(第1通路35a、第2通路35b)とオイル室25とが連通することにより第2通路35bの圧力が上昇する。このとき、クランク室16と第2通路35bは、第1のチューブ30、オイル室25、第2のチューブ34、及び第1通路35aによって連通しているため、クランク室16と第2通路35bの圧力は同じとなり第2の弁36が開くことはない。一方、第2通路35bは第3の弁37、第3のチューブ38を介して図示しないエアクリーナ室(大気)と繋がっている。第2通路35bはオイル室25を連通しているため第2通路35bの圧力が大気圧より上昇することで第2通路35bとエアクリーナ室との圧力に差が生じることによって第3の弁37が開き、図3の矢印Dで示すように気体はエアクリーナ室へと吐き出される。
また、ロッカーアーム室23のロッカーアーム21等の駆動部(可動部)に付着したオイルは、可動部への付着量が増えることで液体化して、第1通路35aの内壁やプッシュロッド20を伝って第1通路35aを通り第1通路35aの下方に位置する第2通路35bに溜まることになる。第2の弁36は、上記した動作によって開かないため、第2通路35bにオイルをためることができる。
その後、図3のピストン9が下降した状態から、図4に示すように、ピストン9が上昇すると、クランク室16の容積の増加によりクランク室16内の圧力が低下することで、第1の弁28が閉じられる。クランク室16の圧力が第2通路35bの圧力より低下すると、クランク室16と第2通路35bの圧力差によって第2の弁36が開き、図4の矢印Eで示すように、オイルミスト24aを含む気体と、第2通路35bに溜まったオイルがクランク室16に吸い込まれる。その結果、クランク室16に吸い込まれたオイルが、クランク室16内のギヤ14やカムギヤ15等の駆動部(可動部)に付着することによって駆動部の潤滑を行うことができる。なお、このとき、第3の弁37は閉じた状態となっている。また、オイルミスト24aと一緒にクランク室16内に吸い込まれた液体化したオイルも駆動部の潤滑に使うことができるため効果的に潤滑を行うことができる。すなわち、クランク室16に吸い込まれた液体化したオイルは、第2の弁36の図中下方に位置するカムギヤ15の回転物に当たることによってクランク室16内に撒き散らされるため、ギヤ14等にもオイルが付着することになり、溜まったオイルを有効に使用して駆動部の潤滑を効果的に行うことができる。クランク室16内で液体化したオイルはクランク室16の底部、すなわちオイル室16とオイル室25を仕切る仕切壁26が貫通孔37に向かって湾曲した形状になっていることによりクランク室16に戻ってきたオイルは、ギヤ14等を潤滑した後、仕切壁26を伝ってクランク室16の底部に溜まり、再度ピストン9が下降した際に、第1の弁28が開くことによりクランク室16の気体と一緒にオイル室25へと戻される。
本発明のエンジン工具の一実施形態となる刈払機1は、通常、図2乃至図4に示すように、ピストン9の往復動方向を上下方向として使用する。しかしながら、他のエンジン工具、例えばチェンソーは、作業に応じて、図2乃至図4に示すような向きで使用する以外に、チェンソー本体を横向きにしたり、あるいは、逆さまにして使用する場合が考えられる。そこで、エンジン2を正立状態以外で使用する場合のエンジン2のオイル潤滑構造を以下に説明する。
図5に示すように、チェンソー50は、エンジン2が配置されるエンジンケース57と、エンジンケース57から後方(図中右側)に突出し略D形状のリアハンドル51と、リアハンドル51と図示しない連結部で連結されエンジンケース57を囲むように略C形状をしたフロントハンドル52と、エンジン2の動力が伝達されるソーチェン55と、ソーチェン54を案内する平板状のガイドバー54と、フロントハンドル52の前方側(ガイドバー側)であってエンジンケース57の上方に設けられたハンドガード53とから主に構成されている。なお、リアハンドル51とフロントハンドル52は図示しない連結部で連結されたユニットとして構成されている。また、エンジンケース57とハンドルユニットは、エンジン駆動により発生する振動がハンドルユニットに伝達することを抑制するための図示しない防振部材、具体的にはコイルスプリングやゴムによって接続されている。
チェンソー50の動作としては、作業者が、エンジン2を起動させ、ハンドル51及び52を把持し、図示しないスロットルレバーを操作する。レバー操作により、エンジン2の動力がソーチェン55に伝達され、ソーチェン55がガイドバー54に案内されて回転することで切断作業を行うことができる。
図5のエンジン2の向きは、図2乃至図4に示すように、ピストン9の往復動方向が図中の上下方向となる状態であるが、この状態から左右方向に傾けた状態、あるいは逆さまにした状態で使用する場合が考えられるため、以下、夫々の状態について図6乃至図8を用いて説明する。
図6は、エンジン2が左側に傾斜した場合の状態(図2の正立状態から図中左側に90度傾斜させた状態)、すなわちソーチェン55が下側を向く状態を示すエンジン断面図(ガイドバー55の長手方向の断面)であり、ピストン9が往復動方向の上死点に位置する状態を示している。なお、図1の刈払機1の場合であれば、図2の状態から右側に90度傾斜させた状態である。
図6の状態において、オイル24はエンジン2の下側に位置するオイル室25の第2オイル室25bに溜まる。第1のチューブ30は折れ曲がり自由すなわちフレキシブルなチューブであると共に第1のチューブ30の他端にはウェイト31が取り付けられているため、ウェイト31の自重により、重力がかかる方向である図6の下側に位置する第2オイル室25bにウェイト31が位置することになる。図6の下側に位置する第2オイル室25bにはオイル24が溜まっているため、ウェイト31はオイル24に浸ると共にウェイト31の吐出し口31aもオイル24に浸る状態となる。また、第2連通部32の吸込み口33はオイル24の上面より上方に位置しているため、図6の傾斜状態であっても、図2と同様に吸込み口33はオイル24に浸らない位置に配置されている。なお、オイル室25に溜められることができるオイル24の量は、吸込み口33がオイル24の中に入らない量とする。また、チューブ30の一端は第1連通部29の開口部29cに圧入等により取り付けられており第1連通部29から外れないように構成されている。
この状態でピストン9が往復動することで、上記した正立時と同じようにミスト状のオイル24aが作られ、クランク室16等の圧力変動によりオイルミスト24aで各駆動部の潤滑を行うことができる。具体的には、以下のように動作する。
図6の状態からピストン9が下降(図中右側に移動)すると、クランク室16の容積が圧縮され圧力が上昇する。クランク室16の圧力がオイル室25の圧力より上昇することにより、第1の弁28が開き、クランク室16内の気体(空気)が第1のパイプ30、吐出し口31aを介してオイル室25(第2オイル室25b)に排出される。第2オイル室25bにはオイル24が溜められているため、吐出し口31aから排出された空気により、オイル24中に泡が発生する。この泡がオイル24の上面で弾けることによりオイル24がミスト化される。クランク室16とオイル室25が第1のチューブ30等により連通するため、クランク室16とオイル室25の圧力が略等しくなると共に、ロッカーアーム室23の圧力(大気)よりオイル室25の圧力が上昇する。ロッカーアーム室23とオイル室25の圧力差により、オイル室25内の空気及びミスト化されたオイルミストが吸込み口33、第2のチューブ34を通って、勢いよくロッカーアーム室23及び通路35に導入される。ロッカーアーム室23及び通路35に入ったオイルミストがプッシュロッド20、ロッカーアーム21等に付着することによりロッカーアーム21等の駆動部を潤滑することができる。通路35の圧力が大気圧より上昇することで第3の弁37が開き、通路35と図示しないエアクリーナ室が連通することになる。
ピストン9が下死点位置すなわち図6でピストン9がシリンダ8の右側に位置する状態から図6の状態に上昇すると、クランク室16の容積が膨張し圧力が負圧になる。クランク室16、オイル室25、通路35の圧力差により、第1の弁28、第3の弁37が閉じると共に第2の弁36が開く。通路35に導入されたオイルミストは第2の弁36を介してクランク室16へと戻される。
ここで、ロッカーアーム室23、通路35、クランク室16に入ってきたオイルミストは、夫々の内壁等に衝突して液体化するが、図6の状態においては、液体化したオイルは自身の自重によってロッカーアーム室23やクランク室16の下部(図中の下側に位置する各部屋の部分)へ溜まることになる。各部屋に溜まったオイルにより、各駆動部を効果的に潤滑することができる。また、クランク室16の下部に溜まったオイルは、クランクウェイト14aの回転によって拡散されてギヤ14、カムギヤ15等に付着することで潤滑を行うことができる。また、液体化せずに第2の弁36を介してクランク室16へ戻ったオイルミスト24aがギヤ14、カムギヤ15等に付着すると共に、各ギヤによってオイルミスト24aが更に拡散されることにより効果的に動弁部(駆動部)の潤滑を行うことができる。なお、クランクウェイト14aは、ギヤ14と一緒に回転すると共にピストン9の往復動に連動してピストン9と逆位相で回転することでピストン9の往復動によって生じる振動を相殺する役割を有する。
エンジン2は通常、一旦を起動すると、スロットルレバーを操作しない状態でも、所定の速度でピストン9が往復動するアイドリング状態となる。すなわち、エンジン起動後は、ピストン9が常に往復動しているため、第1乃至第3の弁28、36、37が開閉を繰り返していることになる。従って、図6の状態では、オイルがクランク室16、ロッカーアーム室23に溜まることになるが、作業中に少しでも図6の状態から図2の正立状態にすることで、溜まったオイルはオイル室25へ戻すことができる。
図7は、エンジン2が倒立した場合の状態であり、ピストン9が往復動方向の上死点(図中下方)に位置する状態を示している。なお、図1の刈払機1の場合であれば、図2の状態から逆さまにした状態である。
この状態では、オイル室25内のオイル24は第2オイル室25bのシリンダ8側の内壁を底面として第2オイル室25bに溜まっている。第1のチューブ30はウェイト30の自重により図中下側に曲がり、吐出し口31aがオイル24に浸っている。また、オイル室25に溜められることができるオイル24の量は、吸込み口33はオイル24に浸らない量であり、吸込み口33は常にオイル24に浸からない。
この状態でピストン9が往復動することで、上記したエンジン2の状態と同じようにミスト状のオイル24aが作られ、クランク室16等の圧力変動によりオイルミスト24aで各駆動部の潤滑を行うことができる。
ここで、ロッカーアーム室23、通路35、クランク室16に入ってきたオイルミストは、夫々の内壁等に衝突して液体化するが、図7の状態においては、液体化したオイルは自身の自重によってロッカーアーム室23、クランク室16の下部(図中の下側に位置する部分)へ溜まることになる。溜まったオイルによりロッカーアーム21等を効果的に潤滑することができる。また、クランク室16の下部(第2の弁36側及びピストン9側)に溜まったオイルによりピストン9の摺動性を良くすることができる。また、液体化せずに第2の弁36を介してクランク室16へ戻ったオイルミスト24aがギヤ14、カムギヤ15等に付着すると共に各ギヤによってオイルミスト24aが更に拡散されることにより効果的にことにより効果的に動弁部(駆動部)の潤滑を行うことができる。
エンジン2は上記したように、スロットルレバーを操作しない状態ではアイドリング状態となり、第1乃至第3の弁28、36、37が開閉を繰り返している。従って、図7の状態では、オイルがクランク室16、ロッカーアーム室23に溜まることになるが、作業中に少しでも図7の状態から図2の正立状態にすることで、各部屋に溜まったオイルをオイル室25へ戻すことができる。
図8は、エンジン2が右側に傾斜した場合の状態(図2の正立状態から図中右側に90度傾斜させた状態であり図6の状態を逆さまにした状態)、すなわちソーチェン55が上側を向く状態を示すエンジン断面図であり、ピストン9が往復動方向の上死点に位置する状態を示している。なお、図1の刈払機1の場合であれば、図2の状態から左側に90度傾斜させた状態である。
この状態では、オイル室25内のオイル24は第1オイル室25aに溜まっている。第1のチューブ30はウェイト30の自重により図中下側に曲がり、吐出し口31aがオイル24に浸っている。また、オイル室25に溜められることができるオイル24の量は、吸込み口33はオイル24に浸らない量であり、吸込み口33は常にオイル24に浸からない。
この状態でピストン9が往復動することで、上記したエンジン2の状態と同じようにミスト状のオイル24aが作られ、クランク室16等の圧力変動によりオイルミスト24aで各駆動部(動弁部)の潤滑を行うことができる。
ここで、ロッカーアーム室23、通路35、クランク室16に入ってきたオイルミストは、夫々の内壁等に衝突して液体化するが、図8の状態においては、液体化したオイルは自身の自重によってロッカーアーム室23、クランク室16、通路35の下部(図中の下側に位置する部分)へ溜まることになる。クランク室16の図中下側に溜まったオイルは、カムギヤ15により拡散されてミスト状となり、ギヤ14に付着し潤滑を行うことができる。また、液体化せずに第2の弁36を介してクランク室16へ戻ったオイルミスト24aがギヤ14、カムギヤ15等に付着すると共に各ギヤによってオイルミスト24aが更に拡散されることにより効果的にことにより効果的に動弁部(駆動部)の潤滑を行うことができる。また、ロッカーアーム室23に溜まったオイルは、第2のチューブ34内に溜まることが考えられるが、各部屋の圧力変動によりオイル室25に戻される。
エンジン2は上記したように、スロットルレバーを操作しない状態ではアイドリング状態となり、第1乃至第3の弁28、36、37が開閉を繰り返している。従って、図8の状態では、オイルがクランク室16、ロッカーアーム室23、通路35に溜まることになるが、作業中に少しでも図8の状態から図2の正立状態にすることで、各部屋に溜まったオイルをオイル室25へ戻すことができる。
図6乃至図8の状態において、チェンソー50等は手持ち工具、すなわち作業者が手で把持しながら作業を行う機械であるため、図6乃至図8の状態で長時間作業を行うことはなく、必ず作業中に少しの時間でも図2の正立状態にすることがあるため、オイル室25以外で溜まったオイルをオイル室25に戻すことができ、オイル室25のオイル24が無くなることはない。また、オイル室25のオイル24が少なくなっても、ウェイト31の吐出し口31aはエンジン2の向きに関係なく常にオイル室25の底部に位置するため、吐出し口31aの位置にオイル24が存在する限り、オイルミストを生成することができ駆動部(動弁部)の潤滑を行うことができる。
上記した実施の形態によれば、オイルを潤滑させるためのポンプ等を使用することなく、クランク室等の圧力変動により簡単な構成で効果的に駆動部へのオイル供給を実現することができる。
特に、クランク室とオイル室、オイル室と連通路をそれぞれ一方向の弁により連通させたことにより、各部屋の圧力変動を利用して簡単な構成で確実ににオイルを潤滑することができる。
また、クランク室とオイル室を接続するチューブの一方の端部をオイル中に浸かるように配置したため、クランク室から圧力変動によりオイル室に出された空気が、オイル内で泡として出され、オイル上面で弾けることにより容易にオイルミストを生成することができる。このオイルミストが圧力変動によって各駆動部に供給されることで、容易に潤滑を行うことができる。
また、クランク室とオイル室とを接続するチューブをフレキシブル(自由に折れ曲がり可能)としたことにより、エンジンがどのような使用姿勢であっても、オイル内にクランク室内の空気を出すことができるため、安定して駆動部の潤滑を行うことができる。
また、クランク室とオイル室を接続するチューブの一方の端部にウェイトを取り付けたことにより、エンジンの使用姿勢にかかわらず、常にオイル内にチューブの端部を位置させることができ、安定してオイルミストを生成することができる。
また、オイル室とロッカーアーム室を接続するチューブのオイル室側の端部を、オイルに浸からない位置に配置したことにより、ミスト化されたオイルを確実にロッカーアーム室に送ることができ駆動部の潤滑を行うことができる。
なお、エンジン2の作業状態は上記した状態に限られるものではなく、図2の状態から図中手前側、あるいは奥側に傾斜させる場合も考えられるが、吐出し口31aは常にオイル24内に浸る構成のため常に駆動部の潤滑を効果的に行うことができる。また、本発明は、エンジン工具であればよく、刈払機、チェンソー以外のブロワ、ヘッジトリマ等にも適用可能である。
また、上記した実施形態では、クランク室16とオイル室25とを連通する連通部を1箇所のみ設ける構成としたが、エンジン2の使用状態を考慮し、クランク室16の底部だけではなくクランク室16の側壁(例えば図2のクランク室の左壁)に設けても良い。更に、オイル室25をL字形状としたが、U字形状すなわちクランク室16を覆うように図2のクランク室16の左側及び下側だけでなく右側に位置するようにオイル室を設けても良い。この場合、クランク室16とオイル室25とを連通する連通部をクランク室16の右壁に設けても良い。各連通部には第1の弁28を設けることで、クランク室16等の圧力変動を利用して、エンジン2の使用状態に関係なく効果的に駆動部の潤滑を行うことができる。
1は刈払機、2はエンジン、3は長尺パイプ、4はハンドル、5は刃物取付部、6は回転刃物、7は保護カバー、8はシリンダ、9はピストン、10はクランクシャフト、11はクランクケース、12はバルブ、13はコンロッド、14はギヤ、15はカムギヤ、16はクランク室、17はカム、18はカムシャフト、19はタペット、20はプッシュロッド、21はロッカーアーム、22はシリンダヘッドカバー、23はロッカーアーム室、24はオイル、25はオイル室、26は仕切壁、27は連通孔、28は第1弁、29は第1連通部、30は第1のチューブ、31はウェイト、32は第2連通部、33は吸込み口、34は第2のチューブ、35は通路、36は第2の弁、37は第3の弁、38は第3のチューブである。
Claims (8)
- クランク室と、該クランク室と連通部を介して連通しオイルが溜められたオイル室と、前記オイルにより潤滑される駆動部とを有するエンジン工具において、
前記連通部は、前記クランク室と前記オイル室を仕切る仕切壁の一部に設けられ、前記クランク室と前記オイル室とを連通する連通孔と、該連通孔に設けられ前記クランク室から前記オイル室への一方向の連通を許容する第1弁と、一端が前記連通孔に接続され、他端が前記オイル内に開口する第1連結部材を有することを特徴とするエンジン工具。 - 前記クランク室を形成するクランクケースと接続されたシリンダ内で往復動するピストンを有し、
該ピストンの往復動に応じて前記クランク室内の空気が前記第1連結部材を介して前記オイル内に排出されることにより、前記オイル室内にオイルミストを生成することを特徴とする請求項1記載のエンジン工具。 - 該第2連通部は、前記オイル室に位置し前記オイルミストが入る吸込み口と、該吸込み口と連通し前記ピストンの往復動に応じて駆動する駆動部に接続される第2連結部材とを有し、
前記オイルミストは、前記吸込み口から前記第2連結部材を介して前記駆動部に供給されることを特徴とする請求項2記載のエンジン工具。 - 前記第2連結部材は、前記オイル室とロッカーアーム室を連結することを特徴とする請求項3記載のエンジン工具。
- 前記ロッカーアーム室と前記クランク室を接続する接続通路と、
該接続通路から前記クランク室への一方向の連通を許容する第2弁とを有し、
該第2弁は、前記ピストンの往復動に応じて開閉することを特徴とする請求項至4記載のエンジン工具。 - 前記吸込み口は、前記オイルの上面より上方に位置することを特徴とする請求項3乃至請求項5のいずれかに記載のエンジン工具。
- 前記第1連結部材は、自由に折れ曲がり可能なチューブであることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載のエンジン工具。
- 前記第1連結部材の他端にはウェイトが設けられていることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれかに記載のエンジン工具。
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