JPH0547356U - 直列２気筒エンジンの導風構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 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、一個の冷却ファンからの冷却風を異な
る冷却風通路を経て個々のシリンダヘッドに送り、エン
ジンカバー内での冷却風の滞留をなくす。 【構成】 冷却ファン７０によってエンジンカバー５０
内に取り込んだ冷却風Ｆ₂ を、シリンダ２０，３０の本
体部を冷却するものを除き、冷却風ガイド６０に導く。
冷却風Ｆ₂ は、内側導風板８０及び外側導風板８１によ
り、シリンダ２０のヘッドに至る冷却風Ｆ_3a及びシリン
ダ３０のヘッドに至る冷却風Ｆ_3bに分流される。冷却風
Ｆ_3a，Ｆ_3bは、各シリンダ２０，３０のヘッドを冷却す
る。昇温した冷却風Ｆ_4a，Ｆ_4bは、各シリンダ２０，３
０の近傍に設けられている開口８３ａ，８３ｂから冷却
風流入室８５に入り、排風口８７を経て外部に放出され
る。 【効果】 冷却風Ｆ_4a及びＦ_4bは、滞留することなく開
口８３ａ，８３ｂから冷却風流入室８５に流入し外部に
放出される。

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２ａ，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，２ｂのヘッド を冷却している。冷却後の冷却風ｆ₂ 及びｆ₃ 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，２ ｂ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２ ａ，２ｂ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２ａ，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，２ｂ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 器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１ ４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２０，３０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２０，３０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８ ０及び外側導風板８１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８０ｂ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５０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８３ａ， 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３０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，８３ｂ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４１ａ，４１ｂとの間に遮熱板８ ４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４ １ａ，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 (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。