(57)【要約】【課題】エンジンの運転状況によらず気化器の温度上昇を抑制する。【解決手段】連通穴１２２は、吸気方向の周囲をシール壁１２３で囲まれることによって形成される。更に、シール壁１２３の周囲には空洞１２４が形成され、この空洞１２４は液体状の冷却媒体１２５で満たされている。空洞１２４の上部左側には冷却通路入口１２６が、空洞１２４の下部右側には冷却通路出口１２７が形成され、冷却通路入口１２６と冷却通路出口１２７とは、冷却ケース本体１２１から離れて設けられた管状の冷却通路１２８によって接続される。この冷却ケース１２（冷却ケース本体１２１）は冷却媒体１２５によって冷却されるため、シリンダ１２から気化器４０への熱の伝導を抑制することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インシュレータを介して気化器が接続されたエンジンであって、
前記インシュレータは、
混合気を前記気化器から前記エンジンに向かって通過させる連通穴を備え、かつ冷却媒体によって冷却される冷却ケースを具備することを特徴とするエンジン。
【請求項２】
前記冷却ケースにおいて、前記冷却媒体は対流を用いて冷却される構成を具備することを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
【請求項３】
前記冷却ケースは、
前記連通穴と、前記連通穴の周囲に形成され冷却媒体で満たされた空洞とが形成された冷却ケース本体と、
一端が前記空洞における鉛直方向上部、他端が前記空洞における鉛直方向下部とそれぞれ連結されることによって内部において前記冷却媒体を通過させ、かつ前記一端と前記他端の間で、前記冷却ケース本体、前記気化器、及び前記エンジンから離間した部分をもつ管状の冷却通路と、
を具備することを特徴とする請求項２に記載のエンジン。
【請求項４】
前記冷却通路は、前記冷却ケース本体、前記気化器、及び前記エンジンから離間した部分において、螺旋状に形成された部分を具備することを特徴とする請求項３に記載のエンジン。
【請求項５】
エンジンと当該エンジンに供給する混合気を形成する気化器との間に挿入されるインシュレータであって、
前記混合気を前記気化器から前記エンジンに向かって通過させる連通穴を備え、かつ冷却媒体によって冷却される冷却ケースを具備することを特徴とするインシュレータ。
【請求項６】
前記冷却ケースにおいて、前記冷却媒体は対流を用いて冷却される構成を具備することを特徴とする請求項５に記載のインシュレータ。
【請求項７】
前記冷却ケースは、
前記連通穴と、前記連通穴の周囲に形成され冷却媒体で満たされた空洞とが形成された冷却ケース本体と、
一端が前記空洞における鉛直方向上部、他端が前記空洞における鉛直方向下部とそれぞれ連結されることによって内部において前記冷却媒体を通過させ、かつ前記一端と前記他端の間で、前記冷却ケース本体、前記気化器、及び前記エンジンから離間した部分をもつ管状の冷却通路と、
を具備することを特徴とする請求項６に記載のインシュレータ。
【請求項８】
前記冷却通路は、前記冷却ケース本体、前記気化器、及び前記エンジンから離間した部分において、螺旋状に形成された部分を具備することを特徴とする請求項７に記載のインシュレータ。
【請求項９】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のエンジンを具備することを特徴とするエンジン作業機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インシュレータを介して気化器が接続されたエンジン、あるいはこのインシュレータの構造に関する。また、このエンジンが用いられるエンジン作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンを動力として動作するエンジン作業機（例えば手持ち式刈払機等）は、広く用いられている。図６は、この一例である刈払機２００の構成を示す斜視図である。この刈払機２００においては、図中右端の刈払機本体２１０中にエンジンが内蔵され、その回転運動が図中左端の回転部２２０に伝達され、回転部２２０から突出した切断部２２１によって草木の切断が行われる。利用者は、ハンドル２３０を把持することによって、この刈払機２００を操作して生垣等の切断作業を行うことができる。
【０００３】
この構成において、刈払機本体２１０中に内蔵されるエンジンが重い場合には、特にその操作が困難となるため、エンジン及びそれに付随する機構は小型軽量であることが特に要求される。こうした小型のエンジンには、エンジンに混合気を導入するために気化器（キャブレター）が接続される。エンジンが回転する場合には、接続された気化器に対してエンジンのシリンダ側から負圧が発生し、これによって気化器内のベンチュリ部に空気が導入される。気化器内に溜められた燃料がベンチュリ部でこの空気の流れによってノズルから噴射され、空気と混合して混合気が形成される。この混合気がシリンダに導入され、これをシリンダ内でピストンによって加圧・爆発させることによってエンジンが動作する。
【０００４】
気化器の温度が上昇した場合には、その内部の燃料中に気泡が発生することがあり、この場合にはエンジンの運転に適切な混合気を安定して形成することは困難となる。このため、安定して混合気が形成されるためには、気化器の温度は上昇せず一定であることが好ましい。しかしながら、気化器と接続されるシリンダは運転中には発熱源となるため、気化器とシリンダとの間には、断熱のためにインシュレータが挿入され、混合気は、このインシュレータの中を通過してシリンダ内に導入される。このため、インシュレータは、例えばゴム等の熱伝導率の低い材料で構成される。また、空冷エンジンの場合には、エンジンを冷却するために冷却ファンが用いられ、この場合には動作中にシリンダと共に気化器も同時に冷却される。更に、動作中において気化器内で混合気が形成される際には、燃料が気化し、その気化熱によっても気化器自身が冷却される。結局、これらによって、エンジンの動作中においては気化器の温度上昇は抑制される。
【０００５】
インシュレータによる断熱性を更に向上させるために、特許文献１に記載の技術においては、冷却ファンによるインシュレータの冷却が効率的に行われるような構成としている。ここでは、インシュレータの周囲に冷却風を通過させる導風路を形成し、シリンダを冷却するための冷却風の一部によりインシュレータも効率的に冷却される。
【０００６】
こうした構成によって、シリンダからの熱が気化器に伝達され難く、これによって安定して混合気がエンジンに供給され、安定した動作を行わせることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−７２７１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記の構成によって、エンジンが動作中において気化器が加熱することは抑制されている。しかしながら、エンジンを停止した直後においては、冷却ファンは停止するため、冷却風が停止する。エンジンの停止時には気化器内での混合気の形成も停止するため、気化熱による冷却も行われない。一方、シリンダの温度は停止直後にすぐには低下しないため、シリンダから気化器に熱が伝わる。
【０００９】
このため、エンジンを停止した直後においては気化器の温度は上昇する。この場合、再度エンジンを始動させる際に、気化器内で燃料に気泡が発生しているために安定して混合気を形成できず、エンジンの始動が困難となる、あるいはエンジンの動作を安定させることが困難となる場合があった。
【００１０】
このようにエンジンの停止時においても気化器が加熱されることを抑制するためには、例えば、より熱伝導率の低い材料でインシュレータを構成したり、インシュレータを長くしてシリンダと気化器との間の間隔を広くすることが有効である。しかしながら、前者の場合にはインシュレータの価格が高くなり、後者の場合には、エンジンと気化器を含む全体の構成が占める容積が大きくなる。このため、例えば特許文献１に記載される手持ち式刈払機等のように、エンジン作業機に用いられる小型のエンジンにはこうした構成は適さない。
【００１１】
すなわち、エンジンの運転状況によらず気化器の温度上昇を抑制することは困難であった。
【００１２】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、上記の問題点を解決する発明を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、上記課題を解決すべく、以下に掲げる構成とした。
本発明のエンジンは、インシュレータを介して気化器が接続されたエンジンであって、前記インシュレータは、混合気を前記気化器から前記エンジンに向かって通過させる連通穴を備え、かつ冷却媒体によって冷却される冷却ケースを具備することを特徴とする。
本発明のエンジンは、前記冷却ケースにおいて、前記冷却媒体は対流を用いて冷却される構成を具備することを特徴とする。
本発明のエンジンにおいて、前記冷却ケースは、前記連通穴と、前記連通穴の周囲に形成され冷却媒体で満たされた空洞とが形成された冷却ケース本体と、一端が前記空洞における鉛直方向上部、他端が前記空洞における鉛直方向下部とそれぞれ連結されることによって内部において前記冷却媒体を通過させ、かつ前記一端と前記他端の間で、前記冷却ケース本体、前記気化器、及び前記エンジンから離間した部分をもつ管状の冷却通路と、を具備することを特徴とする。
本発明のエンジンにおいて、前記冷却通路は、前記冷却ケース本体、前記気化器、及び前記エンジンから離間した部分において、螺旋状に形成された部分を具備することを特徴とする。
本発明のインシュレータは、エンジンと当該エンジンに供給する混合気を形成する気化器との間に挿入されるインシュレータであって、前記混合気を前記気化器から前記エンジンに向かって通過させる連通穴を備え、かつ冷却媒体によって冷却される冷却ケースを具備することを特徴とする。
本発明のインシュレータは、前記冷却ケースにおいて、前記冷却媒体は対流を用いて冷却される構成を具備することを特徴とする。
本発明のインシュレータにおいて、前記冷却ケースは、前記連通穴と、前記連通穴の周囲に形成され冷却媒体で満たされた空洞とが形成された冷却ケース本体と、一端が前記空洞における鉛直方向上部、他端が前記空洞における鉛直方向下部とそれぞれ連結されることによって内部において前記冷却媒体を通過させ、かつ前記一端と前記他端の間で、前記冷却ケース本体、前記気化器、及び前記エンジンから離間した部分をもつ管状の冷却通路と、を具備することを特徴とする。
本発明のインシュレータにおいて、前記冷却通路は、前記冷却ケース本体、前記気化器、及び前記エンジンから離間した部分において、螺旋状に形成された部分を具備することを特徴とする。
本発明のエンジン作業機は、前記エンジンを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は以上のように構成されているので、エンジンの運転状況によらず気化器の温度上昇を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態となるインシュレータが用いられたエンジン周辺の構成を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態となるインシュレータにおける冷却ケースの上面図（ａ）、正面図（ｂ）、側面図（ｃ）である。
【図３】本発明の実施の形態となるインシュレータにおける冷却ケースのＡ−Ａ方向の断面図（ａ）、Ｂ−Ｂ方向の断面図（ｂ）である。
【図４】エンジンの動作時における熱の流れを示す図（ａ）、本発明の実施の形態における冷却ケース中の冷却媒体の流れを模式的に示す図（ｂ）である。
【図５】本発明の実施の形態となるインシュレータにおける冷却ケースの変形例の正面図（ａ）、側面図（ｂ）である。
【図６】エンジン作業機の一例の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施の形態となるインシュレータの構成について説明する。図１は、このインシュレータ１０が用いられるエンジン周辺の構成を示す断面図である。このエンジンは小型軽量であり、特許文献１に記載の技術と同様に、例えば手持ち式刈払機等のエンジン作業機に用いられる。この構成においては、クランクケース２１（エンジン本体）とシリンダ（エンジン本体）２２が、燃料タンク３０の上に設置される。クランクケース２１の中にはクランク機構２３が内蔵され、クランク機構２３に連結されたピストン２４がシリンダ２２内に設けられている。シリンダ２２の右側には、シリンダ２２に設けられた排気ポートを介してマフラ２５が接続されており、マフラ２５から排気が行われる。
【００１７】
一方、図１においてシリンダ２２の左側に形成された吸気ポートには、気化器４０が接続されており、気化器４０で形成された混合気が吸気ポートを介してシリンダ２２内に導入され、ピストン２４で圧縮・爆発することによってこのエンジンは動作する。
【００１８】
ここで、シリンダ２２と気化器４０との間には、インシュレータ本体１１と、冷却ケース１２とが設けられる。インシュレータ本体１１は、従来より知られるインシュレータと同様の構成をもつ。すなわち、インシュレータ本体１１内部を混合気が通過する構成とされ、かつインシュレータ本体１１は熱伝導率の低い例えばゴムで構成される。
【００１９】
ここでは、インシュレータ本体１１から気化器４０への熱の伝達が冷却ケース１２によって遮断される。この熱の遮断は、エンジンが動作中、停止中のいずれの場合においても行われる。すなわち、上記の構成においては、インシュレータ本体１１と冷却ケース１２とが組合わされてインシュレータ１０として機能する。
【００２０】
以下に、冷却ケース１２の構造について説明する。図２は、この冷却ケース１２の上面図（ａ）、気化器４０側から見た正面図（ｂ）、図１と同じ方向から見た側面図（ｃ）である。図３は、そのＡ−Ａ方向の断面図（ａ）、Ｂ−Ｂ方向の断面図（ｂ）を、それぞれ示す。図３（ａ）はこの冷却ケース１２の吸気方向（混合気が流れる方向）と垂直な断面図、図３（ｂ）はこの冷却ケース１２の吸気方向と平行な断面図となっている。気化器４０は図２（ａ）において下側、図２（ｃ）、図３（ｂ）において左側、インシュレータ本体１１（シリンダ１２）は図２（ａ）において上側、図２（ｃ）、図３（ｂ）において右側に設けられる。
【００２１】
この冷却ケース１２を構成する冷却ケース本体１２１の中心には、気化器４０側とインシュレータ本体１１側を連通する連通穴１２２が設けられる。気化器４０で形成された混合気はこの連通穴１２２を通過し、インシュレータ本体１１を介してシリンダ２２に達する。
【００２２】
図３（ａ）（ｂ）に示されるように、連通穴１２２は、吸気方向の周囲をシール壁１２３で囲まれることによって形成される。更に、シール壁１２３の周囲には空洞１２４が形成され、この空洞１２４は液体状の冷却媒体１２５で満たされている。図３（ａ）におけるこの空洞１２４の上部左側には冷却通路入口１２６が、空洞１２４の下部右側には冷却通路出口１２７が形成され、冷却通路入口１２６と冷却通路出口１２７とは、冷却ケース本体１２１から離れて設けられた管状の冷却通路１２８によって接続される。冷却通路１２８の中も冷却媒体１２５で満たされている。空洞１２４は蓋１２９によって封止されるため、冷却媒体１２５は空洞１２４及び冷却通路１２８内に閉じこめられる。冷却媒体１２５として例えば水を用いることができる。なお、このインシュレータ１０が設置された際に、冷却通路１２８は、気化器４０、シリンダ２２（エンジン）からも離間するように形成される。
【００２３】
また、図３（ａ）における空洞１２４の下部左側には、空洞１２４に冷却媒体１２５を補給するための冷却媒体補給口１３０が設けられ、補給時以外においては、冷却媒体補給口１３０はシール蓋１３１によって閉塞される。
【００２４】
図３（ａ）における空洞１２４の左右両側における冷却ケース本体１２１には、この冷却ケース１２（冷却ケース本体１２１）を気化器４０やインシュレータ本体１１、シリンダ２２に取り付けるためのネジを挿通させる取付穴１３２が形成されている。この取付穴１３２を用いて図１に示されるように気化器４０、冷却ケース１２、インシュレータ本体１１を、シリンダ２２に固定することができる。
【００２５】
この冷却ケース１２（冷却ケース本体１２１）は冷却媒体１２５によって冷却されるため、シリンダ１２から気化器４０への熱の伝導を抑制することができる。このため、この冷却ケース１２とインシュレータ本体１１とを組み合わせ、気化器４０とシリンダ２２の間のインシュレータ１０として用いれば、気化器４０の温度が上昇することを抑制することができる。
【００２６】
図４（ａ）は、図１に形態におけるインシュレータ本体３１近傍の拡大図であり、シリンダ１２から気化器３０に向かう熱流が白矢印で示されている。この熱は図示されるように冷却ケース４０（冷却ケース本体４１）に伝わる。
【００２７】
図４（ｂ）は、この冷却ケース１２が加熱された際の冷却媒体１２５の流れを示す図である。この図においては、図３（ａ）の断面における流れが黒矢印で示されている。冷却ケース本体１２１が加熱されることによって空洞１２４内の冷却媒体１２５の温度は上昇して低密度となり、上昇運動をする。すなわち、図示されるように、冷却媒体１２５において対流が発生する。この際、冷却媒体１２５の温度が上昇することによって、冷却ケース本体１２１は冷却される。この際、加熱された冷却媒体１２５は上昇運動をするため、冷却通路入口１２６を通って冷却通路１２８内に達する。冷却通路１２８は加熱された冷却ケース本体１２１、シリンダ２２から離間されており、かつ細長い冷却通路１２８の周囲は室温の外気に囲まれているため、この冷却通路１２８内で冷却媒体１２５は冷却され、高密度となり、下側に流れる。その結果、冷却された冷却媒体１２５は冷却通路１２８の下端に達し、冷却通路出口１２７から再び空洞１２４内に達する。冷却された冷却媒体１２５が再び空洞１２４内に戻ることによって、この冷却媒体１２５によって冷却ケース本体１２１は再び冷却される。
【００２８】
前記の通り、インシュレータ本体１１は熱伝導率の低い材料で構成される。これに対して、この冷却ケース１２において、特に冷却通路１２８は放熱のために用いられるため、冷却通路１２８はインシュレータ本体１１とは逆に熱伝導率の高い材料（例えばアルミニウム等の金属材料）で構成することが好ましい。
【００２９】
なお、図１の構成が例えば手持ち式刈払機に用いられた場合、使用に際して図１の構成が鉛直方向に対して傾くことがある。しかしながら、燃料タンク３０、気化器４０における上下方向が逆転した場合には、動作が困難となるため、少なくともその使用中に図１の上下方向が逆転することはない。また、通常は停止中においても図１の上下方向は逆転しない。このため、常に図４（ｂ）に示されるように対流が生じ、冷却通路１２８で冷却媒体１２５が冷却される。
【００３０】
すなわち、図２、３の構成の冷却ケース１２においては、冷却ケース本体１２１は、冷却媒体１２５によって冷却され、加熱された冷却媒体１２５は冷却通路１２８で冷却される。この際の冷却媒体１２５の流れは、対流によって自動的に行われる。このため、インシュレータ本体１２１から気化器４０に向かう熱を冷却ケース１２によって遮断することができる。
【００３１】
ここで、特許文献１に記載の技術のように冷却ファンをインシュレータの冷却のために用いる場合には、エンジンを停止させた状態においては、冷却機構は働かない。これに対して、上記の冷却ケース１２における冷却媒体１２５の流れは、エンジンが動作中・停止中のいずれにおいても同様に発生する。このため、特に、エンジンが停止中においても、冷却ケース１２における冷却機構は機能する。
【００３２】
すなわち、エンジンの運転状況によらず気化器４０の温度上昇を抑制することができる。これにより、エンジンの運転状況によらずに気化器４０によって安定した混合気を形成し、エンジンを安定して動作させることができる。
【００３３】
上記の構成において、冷却効率をより高めるために、冷却通路の構成を様々な形態とすることができる。図５（ａ）は、この冷却ケース１４の構成を示す正面図（図２（ｂ）に対応）、図５（ｂ）はその側面図（図２（ｃ）に対応）である。この構成においては、冷却通路１４１以外の構成は前記の冷却ケース１２と同様である。この冷却通路１４１は前記の冷却通路１２８と異なり、螺旋形状を呈している。これによって、冷却通路１４１の実効的な全長を長くし、放熱に寄与する面積（冷却通路１４１の総表面積）を大きくすることができ、冷却媒体１２５の冷却能力を高めることができる。
【００３４】
このように、冷却通路の全長を実効的に長くすることによって、冷却ケースによる冷却効率を高くすることができる。一方で、こうした場合には、その占める体積が大きくなるために、スペースの小さな小型のエンジンに搭載するには適さない。このため、冷却通路の形状は、エンジンの形態に応じて適宜設定することができる。
【００３５】
ただし、上記の構成においては、対流によって冷却媒体を自然に冷却通路内を循環させて冷却することができるため、例えば冷却媒体を循環させるためのポンプ等は不要である。このため、小型のエンジンを搭載するエンジン作業機（手持ち式刈払機等）において、上記の冷却ケースを用いることは有効である。
【００３６】
なお、上記の例では、冷却ケースをインシュレータ本体よりも気化器側に設けたが、冷却ケースによってエンジン本体から気化器への熱の伝導を抑制できる限りにおいて、この構成は任意である。例えば、エンジン本体側に冷却ケースを設けてもよく、冷却ケースを両側からゴム製のインシュレータ本体で挟み込んだ形態とすることもできる。
【００３７】
また、冷却ケースの構成についても、対流によって冷却通路内に冷却媒体を循環させることができる限りにおいて、任意である。例えば、冷却通路を複数本設けてもよい。
【００３８】
更に、エンジンの停止時においても冷却媒体による冷却効果が確保できる限りにおいて、冷却通路が用いられない場合でも、混合気を通過させる連通穴を備え、かつ冷却媒体によって冷却される冷却ケースを備えたインシュレータが有効であることも明らかである。
【符号の説明】
【００３９】
１０  インシュレータ
１１  インシュレータ本体（インシュレータ）
１２  冷却ケース（インシュレータ）
２１  クランクケース（エンジン本体）
２２  シリンダ（エンジン本体）
２３  クランク機構（エンジン本体）
２４  ピストン（エンジン本体）
３０  燃料タンク
４０  気化器
１２１  冷却ケース本体
１２２  連通穴
１２３  シール壁
１２４  空洞
１２５  冷却媒体
１２６  冷却通路入口
１２７  冷却通路出口
１２８、１４１  冷却通路  
１２９  蓋
１３０  冷却媒体補給口  
１３１  シール蓋
１３２  取付穴
２００  刈払機（エンジン作業機）
２１０  刈払機本体
２２０  回転部
２２１  切断部
２３０  ハンドル
【図１】
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【図２】
2014047735.tif 000004
【図３】
2014047735.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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