(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源であるエンジンへ新気を送り込むエアフィルタを備えた携帯型作業機において、
上記エアフィルタを収容するフィルタカバーを備え、
上記フィルタカバーの内部には、上流側の第１フィルタと、下流側の第２フィルタとが積み重ねられており、
上記第１フィルタは、柱状の濾紙フィルタであり、
上記第２フィルタは、板状の不織布フィルタであり、
上記第１フィルタと第２フィルタとは、空気が流れる方向に互いに隙間を保った状態で筒状の上記フィルタカバーの内部に直列に並んで収容されている
ことを特徴とする携帯型作業機。
【請求項２】
請求項１に記載の携帯型作業機において、
上記フィルタカバーの一端側の入口から他端側の出口に向かって空気は上記第１フィルタ、上記隙間及び上記第２フィルタの順に直線状に流れるように構成されている
ことを特徴とする携帯型作業機。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の携帯型作業機において、
上記第１フィルタと上記第２フィルタの空気の流れる方向に垂直な平面で切った断面が同じ形状である
ことを特徴とする携帯型作業機。
【請求項４】
動力源であるエンジンへ新気を送り込むエアフィルタを備えた携帯型作業機において、
上記エアフィルタを収容する筒状のフィルタカバーを備え、
上記フィルタカバーの内部には、上流側の第１フィルタと、下流側の第２フィルタとが上下に積み重ねられており、
上記第１フィルタは、濾紙フィルタであり、
上記第２フィルタは、不織布フィルタであり、
上記エアフィルタは、上記携帯型作業機の上側に設けられており、該エアフィルタの上流側には流入口を設けたフィルタ室を備え、
上記流入口から上記フィルタカバーの入口開口に向かう該フィルタ室内の空間は、該空間内の流速及び圧力の変化を吸収する変動吸収空間を構成しており、
上記変動吸収空間を形成する底面は、上記フィルタカバーの下端部から上記流入口の反対側に向けて下方へ傾斜している
ことを特徴とする携帯型作業機。
【請求項５】
動力源であるエンジンへ新気を送り込むエアフィルタを備えた携帯型作業機において、
上記エアフィルタを収容する筒状のフィルタカバーを備え、
上記フィルタカバーの内部には、上流側の第１フィルタと、下流側の第２フィルタとが上下に積み重ねられており、
上記第１フィルタは、濾紙フィルタであり、
上記第２フィルタは、不織布フィルタであり、
上記エアフィルタは、上記携帯型作業機の上側のカバーの内部に設けられており、該エアフィルタの上流側には上記カバーで囲まれ、流入口を設けたフィルタ室を備え、
上記流入口は、上記エアフィルタよりも上流に配置された円筒状のサイクロン式分離装置の出口であり、上記エアフィルタと反対側の向きに開口している
ことを特徴とする携帯型作業機。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１つに記載の携帯型作業機において、
上記エンジンにより駆動されて空気を吸い込んで送り出す遠心ファンと、
上記遠心ファンの収容空間に形成され、該遠心ファンにより半径方向外側内周面に押し付けられた粉塵を含む冷却風を送り出す主通路及び該主通路からずれた位置に配置され、上記エアフィルタ側へ上記主通路よりも少ない粉塵を含む空気を送り込む分岐空気取入口と、
上記エアフィルタよりも上流に配置された円筒状のサイクロン式分離装置と、
上記分岐空気取入口から上記サイクロン式分離装置へ延びる導入通路とを備えており、
上記導入通路は、上記サイクロン式分離装置に対して鋭角に延びるように設けている
ことを特徴とする携帯型作業機。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１つに記載の携帯型作業機において、
上記携帯型作業機は、エンジンカッターであり、
上記フィルタカバーは、フロントハンドルとリアハンドルとの間の本体ケーシングにおける上記エンジンの上側にあるカバーの内部に設けられている
ことを特徴とする携帯型作業機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力源としてエンジンを有する携帯型作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、カットオフソーやエンジンカッターと呼ばれるコンクリートの塊などを切断する携帯型作業機が知られている。エンジンカッターでは、特にコンクリートなど粉塵を発生しやすいものを切断するにつれてエンジン用エアクリーナが目詰まりしてエンジンのパワーダウンが起こって作業性が低下したり、エンジン内部に粉塵が侵入して故障したりする問題がある。
【０００３】
例えば、特許文献１のように、第１段目のエアフィルタの不織布と第２段目のエアフィルタの濾紙式フィルタエレメントを分離し、濾紙式フィルタエレメントを納入したフィルタ箱の上部を金網で蓋をし、その上に不織布をかぶせ、さらにその上にフィルタ箱に開閉自在に取付けられ空気取入口のある蓋をかぶせて不織布を固定し、エアフィルタ装置の目詰まり時、清掃又は取替えが容易な第１段目のエアフィルタの不織布の取付け取外しを容易にして、清掃時間の短縮を可能とするものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実用新案登録第３０３０６２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のようなエアフィルタでは、交換時間が短縮されるとはいえ、頻繁に交換を行うのは面倒である、という問題がある。
【０００６】
また、携帯型作業機では、エンジンが傾いても運転できるように、ガソリンと潤滑オイルとの混合燃料を使用する混合潤滑エンジンを用いることが知られている。しかも、そのような携帯型作業機に用いられるエアフィルタは、自動車のエアフィルタに比べると、粉塵の量が極めて多く、自動車のエアフィルタとは使用環境が著しく異なる。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、エアフィルタの粉塵捕集能力を向上させて、エンジンの吸入空気に粉塵及び水が混入するのを防止してエンジンの耐久性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、この発明では、エンジンの吸気通路のフィルタカバー内に濾紙フィルタと不織布フィルタとを直列に配置した。
【０００９】
具体的には、第１の発明では、動力源であるエンジンへ新気を送り込むエアフィルタを備えた携帯型作業機を前提とする。
【００１０】
そして、上記携帯型作業機は、
上記エアフィルタを収容するフィルタカバーを備え、
上記フィルタカバーの内部には、上流側の第１フィルタと、下流側の第２フィルタとが積み重ねられており、上記第１フィルタは、柱状の濾紙フィルタであり、上記第２フィルタは、板状の不織布フィルタであり、上記第１フィルタと第２フィルタとは、空気が流れる方向に互いに隙間を保った状態で筒状の上記フィルタカバーの内部に直列に並んで収容されている。
【００１１】
すなわち、濾紙フィルタよりなる第１フィルタのみでは、微細な粉塵を十分に捕捉できないが、上記の構成によると、第１フィルタが捕捉できなかった微細な粉塵を不織布フィルタよりなる第２のフィルタで捕捉できる。また、第１フィルタのみの場合に比べ、第２フィルタがあるために通気抵抗が増えて局所的に流速が大きい領域が減って高速流体によって濾紙を透過する粉塵が減る。より具体的には、第１フィルタの濾過面に対して、通常キャブレタの吸気口は小さいため、第１フィルタの吸気口の直上（投影部分）では流速が速く、その投影部分から遠い所では遅くなるが、第２フィルタを追加することで、その通気抵抗により、第１フィルタ内の流速が均一化されるため、第１フィルタ内で粉塵が捕捉されやすくなる効果が生じる。
【００１２】
さらに、燃料の吹き返しが生じても下流側の不織布フィルタに付着するので、濾紙フィルタには燃料が到達せず、濾紙フィルタの濾紙や接着剤が劣化して濾紙フィルタが破れて粉塵をリークさせるリスクが低下する。第１フィルタ内で負圧の局所集中があっても、隙間の中で空気が移動するので、分散しやすくなり、この隙間があることで、第２フィルタが第１フィルタ内の流速を均一化させる機能がより効果的になる。また、隙間があるので、第２フィルタに付着した燃料や潤滑オイルが第１フィルタに浸潤しない。なお、例えば、第１フィルタは円柱状でも四角柱状でもよく、第２フィルタも円板状でも四角板状でもよい。それに合わせてフィルタカバーは、円筒状でも、四角筒状でもよい。
【００１３】
第２の発明では、第１の発明において、
上記フィルタカバーの一端側の入口から他端側の出口に向かって空気は上記第１フィルタ、上記隙間及び上記第２フィルタの順に直線状に流れるように構成されている。
【００１４】
上記の構成によると、空気は第１フィルタ、隙間及び第２フィルタの順に直線状に流れるので、第２フィルタが第１フィルタ内の流速を均一化させる機能がより効果的になる。
【００１５】
第３の発明では、第１又は第２の発明において、
上記第１フィルタは、柱状の濾紙フィルタで、
上記第１フィルタと上記第２フィルタの空気の流れる方向に垂直な平面で切った断面が同じ形状である。
【００１６】
上記の構成によると、第１フィルタと第２フィルタの断面が同じ形状であるので、第２フィルタが第１フィルタ内の流速を均一化させる効果が発揮されやすい。
【００１７】
第４の発明では、動力源であるエンジンへ新気を送り込むエアフィルタを備えた携帯型作業機において、
上記エアフィルタを収容する筒状のフィルタカバーを備え、
上記フィルタカバーの内部には、上流側の第１フィルタと、下流側の第２フィルタとが上下に積み重ねられており、
上記第１フィルタは、濾紙フィルタであり、
上記第２フィルタは、不織布フィルタであり、
上記エアフィルタは、上記携帯型作業機の上側に設けられており、該エアフィルタの上流側には流入口を設けたフィルタ室を備え、
上記流入口から上記フィルタカバーの入口開口に向かう該フィルタ室内の空間は、該空間内の流速及び圧力の変化を吸収する変動吸収空間を構成しており、
上記変動吸収空間を形成する底面は、上記フィルタカバーの下端部から上記流入口の反対側に向けて下方へ傾斜している。
【００１８】
上記の構成によると、エアフィルタの手前に比較的広い空間よりなる変動吸収空間を設けることで、下流側から出てきた空気が広い変動吸収空間に流れ込むときに、その流速及び圧力が低減される。このため、エアフィルタに衝突する粉塵の速度が落ち、フィルタが機械的に摩耗するのが軽減されるため、摩耗によるフィルタ内の格子の破損が軽減され、粉塵粒子の捕捉能力の低下を軽減することができる。また、粗い粉塵粒子は、フィルタ内の格子の目で捕捉されるが、フィルタへの流入圧力が大きいと目で捕捉されていた粉塵粒子が目に押し込まれることで格子の目を透過してしまうが、上記の構成によってこのような粉塵粒子の透過を軽減することができる。さらに、微細な粉塵粒子は、高速の空気の流れによってフィルタに流入するほどフィルタ内の格子を透過しやすくなるが、上記の構成により流速が低下するため、よりフィルタ内の格子によって粉塵粒子を接触濾過で捕捉しやすくなる。また、変動吸収空間を形成する底面の傾斜する形状によって、フィルタ室の空間が下方に広がる。エアフィルタを固定するフィルタカバーの下方にも空気の流れが発生し、重い粉塵や水滴（霧）を重力落下によってより効果的に落下させて、その上方にあるエアフィルタの入口に到達しないようにすることができる。さらに、エアフィルタの前の空間に流入してしまった粉塵を、下方に延びた領域を含めた底面全面に堆積させることができ、粉塵がエアフィルタの入口に堆積する量を減らすことができるため、メンテナンス期間がより長くなる。
【００１９】
第５の発明では、動力源であるエンジンへ新気を送り込むエアフィルタを備えた携帯型作業機において、
上記エアフィルタを収容する筒状のフィルタカバーを備え、
上記フィルタカバーの内部には、上流側の第１フィルタと、下流側の第２フィルタとが上下に積み重ねられており、
上記第１フィルタは、濾紙フィルタであり、
上記第２フィルタは、不織布フィルタであり、
上記エアフィルタは、上記携帯型作業機の上側のカバーの内部に設けられており、該エアフィルタの上流側には上記カバーで囲まれ、流入口を設けたフィルタ室を備え、
上記流入口は、上記エアフィルタよりも上流に配置された円筒状のサイクロン式分離装置の出口であり、上記エアフィルタと反対側の向きに開口している。
【００２０】
すなわち、通常、フィルタ室の流入口から出た空気は、カバー内の圧力がより低いエアフィルタの入口に向かってまっすぐ向かうので、空気が拡散されにくく、粉塵や水滴が重力で落下するのが難しい。しかし、上記の構成によると、エアフィルタよりも上流に配置された円筒状のサイクロン式分離装置の出口よりなるフィルタ室の流入口の向きがエアフィルタと反対側に向いているので、エアフィルタに向かう空間を形成するカバーの内面に、流出した空気が衝突することで、流速が減少する。これにより、粉塵の捕捉能力が向上する。
【００２１】
第６の発明では、第１から第５のいずれか１つの発明において、
上記エンジンにより駆動されて空気を吸い込んで送り出す遠心ファンと、
上記遠心ファンの収容空間に形成され、該遠心ファンにより半径方向外側内周面に押し付けられた粉塵を含む冷却風を送り出す主通路及びこの主通路からずれた位置に配置され、上記エアフィルタ側へ上記主通路よりも少ない粉塵を含む空気を送り込む分岐空気取入口と、
上記エアフィルタよりも上流に配置された円筒状のサイクロン式分離装置と、
上記分岐空気取入口から上記サイクロン式分離装置へ延びる導入通路とを備えており、
上記導入通路は、上記サイクロン式分離装置に対して鋭角に延びるように設けている。
【００２２】
上記の構成によると、エアフィルタに至るまでに比較的粒子の大きなほとんどの粉塵が除去されるので、エアフィルタの寿命が延びてメンテナンスサイクルが長くなる。また、導入通路をサイクロン式分離装置に対して鋭角に延びるように設けたので、遠心ファンの作用により粉塵を少なくされた空気が流れ込むときに、単純に接線方向からまっすぐ流れ込む場合に比べて通路面積を広くしても旋回流の発生を阻害しにくい。しかも、鋭角とすることで、サイクロン式分離装置が、より遠心ファンの中心線に近付くので、携帯作業機をコンパクトな構造とすることができる。
【００２３】
第７の発明では、第１から第６のいずれか１つの発明において、
上記携帯型作業機は、エンジンカッターであり、
上記フィルタカバーは、フロントハンドルとリアハンドルとの間の本体ケーシングにおける上記エンジンの上側にあるカバーの内部に設けられている。
【００２４】
上記の構成によると、コンクリートなどの石質材を切断するので、そのときに発生する微細な粉塵も確実に捕集でき、エンジンの性能が悪化することはない。
【発明の効果】
【００２５】
以上説明したように、本発明によれば、エンジンの吸気通路にあるフィルタカバー内に濾紙フィルタと不織布フィルタとを直列に配置したことにより、エアフィルタの粉塵捕集能力を向上させて、エンジンの吸入空気に粉塵及び水が混入するのを防止してエンジンの耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態に係る携帯型作業機の全体を示す斜視図である。
【図２】遠心ファン及びその周辺を見えるようにした側面図である。
【図３】遠心ファン、主通路及びその周辺を見えるようにした正面図である。
【図４】導入通路及びその周辺を見えるようにした側面図である。
【図５】導入通路及びその周辺を見えるようにした拡大側面図である。
【図６】淀み空間、サイクロン式分離装置及びその周辺を見えるようにした拡大平面図である。
【図７】主通路、導入通路、サイクロン式分離装置及びその周辺を見えるようにした拡大正面図である。
【図８】エンジンカッターの上側を切断して内部が見えるようにした斜視図である。
【図９】エアフィルタを切断して内部が見えるようにした拡大斜視図である。
【図１０】エアフィルタに流れ込む空気の流れが見えるようにした斜視図である。
【図１１】サイクロンケーシングを拡大して示す斜視図である。
【図１２】変動吸収空間における空気の流れを示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２８】
−エンジンカッターの構成−
図１は本発明の実施形態の携帯型作業機としてのエンジンカッター１を示し、このエンジンカッター１は、動力源としてエンジン２を有する。エンジン２は、本体ケーシング３に収容され、その動力により、円板状のブレード４を駆動してコンクリートなどを切断できるようになっている。本体ケーシング３の前側には、フロントハンドル５が設けられ、後側にはリアハンドル６が設けられている。
【００２９】
本体ケーシング３は、複数の部材よりなり、主としてエンジン２の側方に配置されて空気導入開口３ａを有する下部ケーシング３ｂと、エンジン２の上側に設けた上部ケーシング３ｃとを備えている。
【００３０】
エンジンカッター１は、図２に示すように、エンジン２により駆動されて空気を吸い込んで送り出す遠心ファン７を内部に備えている。遠心ファン７の回転軸７ａは、エンジン２の回転軸と同じくエンジンカッター１の幅方向に延びている。遠心ファン７は、複数の羽根７ｂを有し、複数の羽根７ｂの回転によって、下部ケーシング３ｂの空気導入開口３ａから粉塵を含んだ空気が取り入れられる。この空気は、複数の羽根７ｂによって遠心ファン７の外側を覆うファンケーシング８ａ及び下部ケーシング３ｂと内側のエンジン２のクランクケースとで囲まれた収容空間８で加速され、ファンケーシング８ａの半径方向外側内周面８ｂに押し付けられた粉塵を含む、エンジン２を冷却するための冷却風が矢印で示すように主通路９を通ってエンジン２の主な発熱部位であるシリンダ部２ａ等に送られる。シリンダ部２ａに関しては、冷却が優先され、粉塵や水滴が含まれていてもよい。
【００３１】
そして、図３及び図４に示すように、主通路９から遠心ファン７に近い側（半径方向外側内周面８ｂから遠い側）にずれた位置には、後述するエアフィルタ１８側へ主通路９よりも少ない粉塵を含む空気を送り込む、分岐空気取入口１０が形成されている。
【００３２】
また、エアフィルタ１８よりも上流には、図７等に示すような断面円形のサイクロン式分離装置１１が設けられている。サイクロン式分離装置１１は、遠心ファン７の上方に配置され、遠心ファン７の回転軸７ａの軸方向（エンジンカッター１の幅方向）に延びている。このことで、エンジンカッター１のサイズが大型化するのを防ぎながらできるだけ狭いスペースでも効果的に粉塵や水滴を除去することができるようになっている。
【００３３】
図４及び図５に示すように、分岐空気取入口１０からサイクロン式分離装置１１へは、導入通路１２が延びている。この導入通路１２は、下部ケーシング３ｂの内側及びファンケーシング８ａ上部の外側のリブ状壁部で囲まれた部分で上流側部分が形成され、接続開口部１２ｃ（上部ケーシング３ｃに開口、図６参照）を経て、残りの下流側部分がサイクロン式分離装置１１の入口に接続されており、遠心ファン７の軸方向（エンジンカッター１の幅方向）から見てＳ字状（図５のように作業機の外側から見る場合は逆Ｓ字状）に折れ曲がっている。別の見方をすると、導入通路１２は、サイクロン式分離装置１１の軸方向から見たときに、サイクロン式分離装置１１の接線方向（図５の左右方向）に延び、サイクロン式分離装置１１に連続する直線部１２ａ（図５に範囲Ａで示す）と、この直線部１２ａに連続し、回り込むように湾曲する湾曲部１２ｂとを備えている。さらに、サイクロン式分離装置１１の軸方向から見たときに、導入通路１２は、サイクロン式分離装置１１への入口に対し、この入口の接線方向に対して鋭角αの方向に延びている。具体的には、図５の例では、導入通路１２は、サイクロン式分離装置１１の円形の入口の接線方向に延びる直線部１２ａに対して、接続開口部１２ｃよりも下側（上流側）の部分の向きが鋭角αとなっている。
【００３４】
そして、図５〜図７に示すように、導入通路１２のサイクロン式分離装置１１の手前には、接続開口部１２ｃを入口として、湾曲部１２ｂと直線部１２ａで形成される通路部分において、断面積が広がる部分である、接続開口部１２ｃから導入された空気の少なくとも一部が流動する余剰空間１３が形成されている。余剰空間１３は、接続開口部１２ｃ、湾曲部１２ｂ、直線部１２ａで構成される通路部分において、接続開口部１２ｃの外側辺（図６右側）から、サイクロン式分離装置１１の入口に対してサイクロン式分離装置１１の軸方向反対側（図６の右側）に膨らむことで形成されている。具体的には、この余剰空間１３は、上部ケーシング３ｃに形成された導入通路１２の接続開口部１２ｃを覆う、サイクロン式分離装置１１を形成するためのサイクロンケーシング１５（図１１参照）の内部に形成されている。本実施形態では、サイクロン式分離装置１１の上側をサイクロンケーシング１５で、下側を上部ケーシング３ｃでそれぞれ形成して、この２つの部品を組み合わせることでサイクロン式分離装置１１を形成している。サイクロンケーシング１５は、例えば、複雑な形状も成形可能な樹脂成形品よりなる。この余剰空間１３においてサイクロン式分離装置１１における旋回流の起点が発生している。
【００３５】
図７〜図９に示すように、サイクロン式分離装置１１における出口手前側には、このサイクロン式分離装置１１の内径よりも内径の小さい出口側筒状部１６が設けられている。この出口側筒状部１６は、例えば断面円形でサイクロン式分離装置１１と同心に、サイクロンケーシング１５の成形時に一体に形成されている。図６及び図７に示すように、この出口側筒状部１６の半径方向外側に位置するサイクロン式分離装置１１の内周面１１ａには、下方の主通路９の下流側のシリンダ部２ａのシリンダフィンの冷却風の出口側２ｂに連通する引込貫通孔１７（上部ケーシング３ｃに開口）が開口されている。この引込貫通孔１７からサイクロン式分離装置１１の半径方向外側内周面に押し付けられた空気の少なくとも一部がシリンダ部２ａのシリンダフィンの冷却風の出口側２ｂ側へ引き込まれるように構成されている。これは、シリンダ部２ａのシリンダフィンの冷却風の出口側２ｂの冷却風の流速及び流量が大きいので、引込貫通孔１７から空気が吸い寄せられる、いわゆるエゼクター効果を利用している。このため、引込貫通孔１７は、大きすぎたり小さすぎたりしない、適切な大きさで設定される。なお、図２及び図４に示すように、シリンダ部２ａの前方には、マフラ２ｃが設けられている。
【００３６】
図９及び図１０に示すように、エアフィルタ１８は、エンジンカッター１の上側の上部ケーシング３ｃと頂部カバー３ｄとで囲まれた空間（後述のフィルタ室）内に設けられている。エアフィルタ１８は、例えば円柱状であり、円筒状のフィルタカバー１９で覆われている。なお、本実施形態では、フィルタカバー１９は、上部ケーシング３ｃと一体成形としているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、別々の部品として、気密に取り付けるようにしてもよい。エアフィルタ１８の入口は、側面視でサイクロン式分離装置１１の出口（出口側筒状部１６の出口、すなわちフィルタ室の流入口）よりも上方に配置されている。エアフィルタ１８は、上流側の第１フィルタ１８ａと、下流側の第２フィルタ１８ｂとが積み重ねられて構成されている。第１フィルタ１８ａは、濾紙フィルタであり、第２フィルタ１８ｂは、不織布フィルタである。第１フィルタ１８ａは、円柱状の濾紙フィルタで、濾紙のメッシュは、例えば２０〜３０μｍ程度ある。コンクリートの粉塵は、１μｍ以下のものも含まれるので、このような微細な粉塵粒子に対してはフィルタ内の格子に衝突、接触する際に捕捉される接触濾過しか働かないため、この濾紙のみでは十分な捕集能力が得られない。第２フィルタ１８ｂは、円板状の不織布フィルタである。これら第１フィルタ１８ａと第２フィルタ１８ｂとは、互いに隙間１８ｃを保った状態で円筒状のフィルタカバー１９の内部に収容されている。第１フィルタ１８ａは四角柱状であってもよく、第２フィルタは四角板状であってもよい。それに合わせてフィルタカバー１９も四角筒状であってもよい。
【００３７】
そして、図１１にも示すように、出口側筒状部１６の出口からエアフィルタ１８に向かう空間内には、サイクロン式分離装置１１における旋回流の周方向に延びるガイド部２０が形成されている。このガイド部２０の先端（流出部）は、図１０に示すように、エアフィルタ１８と反対側（エンジンカッター１の前方）に向いている。
【００３８】
また、出口側筒状部１６の出口からエアフィルタ１８に向かう、上部ケーシング３ｃの上側と頂部カバー３ｄの内面に囲まれた空間は、この空間内の流速及び圧力の変化を吸収するフィルタ室としての変動吸収空間２１を構成している。図１２に示すように、変動吸収空間２１を形成する底面は、フィルタカバー１９の下端部から作業機の後方（リアハンドル６側）に向けて下方へ傾斜している。この傾斜する形状によって、図１２中の範囲Ｂの部分で上部ケーシング３ｃの底面のうち、フィルタカバー１９の下端部において空間が下方に広がっている。また、出口側筒状部１６の出口及び反対側のフィルタカバー１９の前後左右の方向に対して、それぞれ、頂部カバー３ｄとの間にも隙間が確保されており、この部分も変動吸収空間２１の一部を構成している。
【００３９】
ここでいう流速及び圧力の変化とは、エンジン２や遠心ファン７の回転数によって、エアフィルタ１８の上流側の経路の流速及び圧力が変動することである。エンジン２では、回転数が増加すると吸気流速及び吸気負圧が増加する。そして特に、本実施形態では、遠心ファン７から吐き出される空気を分岐空気取入口１０からエアフィルタ１８側に送り込んでおり、このような遠心ファン７からの空気も同様に回転数が増加するほど、その流速及び圧力が増加する。これらの変動が変動吸収空間２１によって吸収される。
【００４０】
−エアフィルタに向かう空気の流れ−
以上のように構成したエンジンカッター１おけるエアフィルタ１８に向かう空気の流れについて図面を用いて詳しく説明する。
【００４１】
本実施形態のエンジンカッター１でコンクリートの塊などを切断するときには、エンジン２を始動し、ブレード４を回転させ、このブレード４をコンクリートの塊に押込ながら切断する。そのとき、コンクリートの粉塵が発生する。水道管を切断するときには、水道管に付着した水分を吹き上げることもある。エンジン２の作動中には、シリンダ部２ａなどの発熱部を冷却すると共に、エンジン２の燃焼室内に粉塵のない空気を送り込む必要がある。
【００４２】
エンジン２の始動により、遠心ファン７が回転すると、その羽根７ｂの作用により、空気導入開口３ａより空気が吸い込まれる。切断時には、コンクリートの粉塵などを大量に吸い込むことになる。
【００４３】
図２及び図３に示すように、遠心ファン７により半径方向外側内周面８ｂに押し付けられた粉塵を含む冷却風は、主通路９を通ってシリンダ部２ａ等に送り込まれ、シリンダ部２ａなどの発熱部が冷却される。主通路９を通った空気は、発熱部を冷却した後、反対側（図３の左側）から排出される。
【００４４】
図３及び図４に示すように、主通路９から遠心ファン７に近い側（半径方向外側内周面８ｂから遠い側）にずれた位置にある分岐空気取入口１０からは、主通路９よりも粉塵の少ない空気が導入通路１２に流れ込む。この段階で遠心ファン７の作用により、質量の大きな粉塵は除去されているが、質量が比較的小さな粉塵は除去されていない。
【００４５】
図５に示すように、導入通路１２からサイクロン式分離装置１１に空気が送り込まれるときには、その接線方向（図５の右側）から空気を送り込むことで、サイクロン式分離装置１１内に旋回流を起こすことができる。ここで、従来のように単に接線方向からまっすぐ空気を送り込むだけでは、サイクロン式分離装置１１へ接続される入口通路（直線部１２ａ相当）のサイズを大きくしすぎると、旋回流を阻害してしまう。しかし、本実施形態では、遠心ファン７の作用により粉塵を少なくされた空気が流れ込むときに、湾曲部１２ｂで回り込んできた空気が滑らかに直線部１２ａに流れ込む。この直線部１２ａを設けることで、直線部１２ａがない湾曲しただけの導入通路１２に比べてサイクロン式分離装置１１の半径方向外側へ導入通路１２を広げることができ、結果として旋回流を阻害することなく、通路面積を大きくすることができる。これにより、通路面積が小さいものに比べてより滑らかに空気を送り込ことができるので、サイクロン式分離装置１１内で粉塵が効果的に分離される。
【００４６】
また、本実施形態では、導入通路１２をサイクロン式分離装置１１に対して鋭角αに延びるように設けているので、遠心ファン７の作用により粉塵を少なくされた空気が流れ込むときに、単純に接線方向からまっすぐ流れ込む場合に比べて通路面積を広くしても旋回流の発生を阻害しにくい。しかも、鋭角αとすることで、図５の右側へサイクロン式分離装置１１を移動でき、より遠心ファン７の中心線（つまり、シリンダ部２ａの筒体の軸）に近付くので、エンジンカッター１をコンパクトな構造とすることができる。
【００４７】
そして、図５〜図７に示すように、導入通路１２の接続開口部１２ｃからサイクロン式分離装置１１に、遠心ファン７の作用により粉塵を少なくされた空気が流れ込むときに、サイクロン式分離装置１１の手前に設けた余剰空間１３において、その後のサイクロン式分離装置１１内で発生させる旋回流の基点が発生される。このことで、余剰空間１３がない場合に比べてサイクロン式分離装置１１内の旋回流が早い段階で発生し、その後も滑らかにサイクロン式分離装置１１内で空気が旋回する。このように、余剰空間１３が旋回流の助走のための空間のような役割を果たすので、短い距離で適切な旋回の回数が得られる。これにより、サイクロン式分離装置１１内で粉塵が効果的に分離される。
【００４８】
図７に示すように、サイクロン式分離装置１１内では、旋回流による遠心力により、粉塵がサイクロン式分離装置１１の半径方向外側内周面（サイクロン内周面１１ａ）の方へ移動し、出口側筒状部１６には粉塵が少ない空気が流れ込む。そして、サイクロン内周面１１ａ近傍の粉塵を多く含んだ空気は、高速で流れるシリンダ部２ａのシリンダフィンの冷却風の出口側２ｂに流れる空気に引き寄せられて引込貫通孔１７から排出される（いわゆるエゼクター効果）。このシリンダ部２ａのシリンダフィンの冷却風の出口側２ｂによる引込を利用することで、従来のような遠心ファン７の入口部分の吸引力を利用するために専用の通路部品を必要としないので、部品点数が減って製品全体を小型化することができる。
【００４９】
図９に示すように、通常、サイクロン式分離装置１１から出た空気は、圧力がより低いエアフィルタ１８の入口に向かってまっすぐ向かうので、空気が拡散されにくく、粉塵や水滴が重力で落下するのが難しい。しかし、本実施形態によると、図１０及び図１１に示すように、ガイド部２０の先端（流出部、フィルタ室の流入口に相当）がエアフィルタ１８と反対側に向いているので、エアフィルタ１８に向かう変動吸収空間２１（フィルタ室に相当）を形成する上部ケーシング３ｃと頂部カバー３ｄの内面にサイクロン式分離装置１１から送られてくる空気を衝突させることで、流速を減少させると共に、変動吸収空間２１内に拡散させる。これにより、フィルタに流入する空気の流れが低下することで、粉塵によるフィルタの機械的な摩耗、高速流による微細な粉塵粒子の透過が低減され、また、空気がより均一に流れやすくなり、粉塵や水滴が重力で落下しやすくなってエアフィルタ１８の入口に粉塵や水滴が到達するのが防止される。また、サイクロン式分離装置１１で分離しきれなかった粉塵や水滴のうち、比較的重量の大きな粉塵や水滴は、ガイド部２０の流出口から流れ出して、上部ケーシング３ｃや頂部カバー３ｄの内面に衝突する際に、空気の流れから引き剥がされた後、重力落下により、上部ケーシング３ｃの前側の底面に堆積するため、サイクロンケーシング１５が、堆積した粉塵が空気の流れによって、再びエアフィルタ１８の入口側に舞い上がろうとする動きに対して堰として機能する。
【００５０】
また、エアフィルタ１８の手前に比較的広い空間よりなる変動吸収空間２１を設けることで、サイクロン式分離装置１１から出てきた空気がそれよりも格段に広い変動吸収空間２１に流れ込むときに、その流速及び圧力が低減される。このため、エアフィルタ１８に衝突する粉塵の速度が落ち、エアフィルタ１８が機械的に摩耗するのが軽減されると共に、高い圧力によって粗い粉塵粒子がフィルタの格子の目へ押し込まれることによる透過、及び、高速流による微細な粉塵粒子の透過が低減される。このことは、本実施形態のように、エンジンの吸気負圧だけでなく、分岐空気取入口１０から遠心ファン７によって送り出される圧力の高い空気の流れをエアフィルタ側に送り出すようにしている場合では、なおさら有効に、エアフィルタ１８に高い圧力が掛かるのを効果的に防ぐことができる。また、空気が、エアフィルタ１８の入口に到達するまでに重い粉塵や水滴（霧）を重力で落下させることができる。これにより、粉塵や水滴などの異物がエアフィルタに到達しないようにすることができる。こうすることで、エアフィルタ１８の手前にスポンジなどのプリフィルタを設ける必要がなく、煩雑なメンテナンス作業を避けることができる。
【００５１】
さらに、図１２に示すように、変動吸収空間２１を形成する底面は、フィルタカバー１９の下端部から作業機の後方（リアハンドル６側）に向けて下方へ傾斜しており、また、フィルタカバー１９と頂部カバー３ｄとの間に、エアフィルタ１８の入口となる上方だけでなく、フィルタカバー１９の筒体周面の外側にも隙間が確保されているので、エアフィルタ１８を固定するフィルタカバー１９の下方及び周囲にも空気の流れが発生し、重い粉塵や水滴（霧）を重力落下によってより効果的に落下させて、その上方にあるエアフィルタ１８の入口に到達しないようにすることができる。また、エアフィルタ１８の前の空間に流入してしまった粉塵を、下方に延びた領域を含めて変動吸収空間２１を形成する底面全面に堆積させることができ、粉塵がエアフィルタ１８の入口に堆積する量を減らすことができるため、メンテナンス期間がより長くなる。
【００５２】
また、エアフィルタ１８の入口がサイクロン式分離装置１１よりも上方にあるので、変動吸収空間２１が上下方向にも広がり、重い粉塵や水滴（霧）を重力落下によってエアフィルタ１８に到達しないようにすることができる。
【００５３】
さらに、エアフィルタ１８を固定するフィルタカバー１９の下方にも変動吸収空間２１を広げることで、重い粉塵や水滴（霧）を重力落下によってより効果的に落下させて、その上方にあるエアフィルタ１８の入口に到達しないようにすることができる。
【００５４】
このように、濾紙フィルタよりなる第１フィルタ１８ａのみでは、微細な粉塵を十分に捕捉できないが、本実施形態によると、第１フィルタ１８ａが捕捉できなかった微細な粉塵を不織布フィルタよりなる第２フィルタ１８ｂで捕捉できる。また、第１フィルタ１８ａのみの場合に比べ、第２フィルタ１８ｂがあるために通気抵抗が増えて局所的に流速が大きい領域が減って高速流体によって濾紙を透過する粉塵が減る。さらに、混合燃料の吹き返しが生じてもエンジン２に近い側に第２フィルタ１８ｂに付着するので、第１フィルタ１８ａにはガソリンが到達せず、第１フィルタ１８ａの濾紙や接着剤が劣化して濾紙フィルタが破れて粉塵をリークさせるリスクが低下する。また、第２フィルタ１８ｂに吹き返しによる潤滑オイルが付着して堆積されると、むしろ第２フィルタ１８ｂが湿式化し、１μｍサイズの微細粉塵の捕集能力が確保される。このように第１フィルタ１８ａと第２フィルタ１８ｂとが互いに捕集能力を補って相乗効果を発揮する。
【００５５】
また、第１フィルタ１８ａ内で負圧の局所集中があっても、隙間１８ｃの中で空気が移動するので、分散しやすい。第１フィルタ１８ａと第２フィルタ１８ｂの断面が同じ形状であるので、この効果が発揮されやすい。また、隙間１８ｃがあるので、第２フィルタ１８ｂに付着した燃料や潤滑オイルが第１フィルタ１８ａに浸潤しない。
【００５６】
さらに、上述した構成の工夫により、エアフィルタ１８に至るまでに比較的粒子の大きいほとんどの粉塵が除去されているので、エアフィルタ１８の寿命が延びてメンテナンスサイクルが長くなる。
【００５７】
また、コンクリートなどの石質材を切断した場合でも、そのときに発生する微細な粉塵も確実に捕集できるので、エンジン２の性能が悪化することはない。
【００５８】
さらに、実際に高濃度粉塵環境下で行った耐久試験（促進試験）では、第１フィルタ１８ａのみで３０時間であった寿命が、第２フィルタ１８ｂを加えることで、９０時間となり、エンジン２の寿命が延びることがわかった。
【００５９】
一方で、第２フィルタ１８ｂのみの状態（第１フィルタ１８ａが破損して第２フィルタ１８ｂのみが機能している状態）では、細かい粉塵だけでなく、粗い粉塵までもエンジン側に侵入していることがわかった。
【００６０】
以上のことから、第１フィルタ１８ａ又は第２フィルタ１８ｂを、それぞれ１つだけを配置しても、エンジン側への粉塵の侵入を防ぐことはできず、第１フィルタ１８ａと第２フィルタ１８ｂの両方を設けた場合にのみ粉塵の侵入を防ぐ効果が得られることがわかった。
【００６１】
したがって、本発明の実施形態に係るエンジンカッター１によると、動力源として燃料及び潤滑オイルの混合燃料で稼動するエンジン２の吸気通路にあるフィルタカバー１９内に第１フィルタ１８ａと第２フィルタ１８ｂとを直列に配置したことにより、エアフィルタ１８の粉塵捕集能力を向上させてエンジン２の吸入空気に粉塵及び水が混入するのを防止してエンジン２の耐久性を向上させることができる。
【００６２】
（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【００６３】
すなわち、上記実施形態では、エアフィルタ１８よりも上流側に、変動吸収空間２１、サイクロン式分離装置１１、余剰空間１３等を設けた例で説明したが、このような構成がなくても本発明のエアフィルタ１８が効果を発揮することができる。
【００６４】
また、上記実施形態では、燃料及び潤滑オイルの混合燃料で稼動するエンジン２（いわゆる混合潤滑エンジン）を動力源とする携帯型作業機で説明したが、本発明はこれに限定されない。燃料のみが供給されて稼動するエンジン（いわゆる純ガソリンエンジン）を動力源とする携帯型作業機であっても、第２フィルタ１８ｂ（不織布フィルタ）や隙間１８ｃを設けることによって、燃料による吹き返しによる第１フィルタ１８ａ（濾紙フィルタ）の濾紙や接着剤の劣化することを防ぐ効果を得ることができる。
【００６５】
また、上記実施形態では、キャブレタを用いて混合燃料をエンジン２に供給するもので説明したが、本発明では、混合燃料の供給方法で限定されるものではない。具体的には、燃料タンクに混合燃料を貯蔵させておき、この混合燃料をキャブレタに供給するようにするようにするもの、の他に、燃料と潤滑オイルを別々の貯蔵タンクに貯蔵させておき、キャブレタに対してそれぞれ分割供給するものであってもよい。どちらの供給方式であっても、エンジンからの吹き返しに潤滑オイルが含まれていれば、第２フィルタ１８ｂ（不織布）の湿式化による微細粉塵の捕集能力の向上の効果を得ることができる。
【００６６】
また、上記実施形態では、携帯型作業機としてエンジンカッター１の例を示したが、生垣などの剪定機であるヘッジトリマーや枯葉等の清掃用の送風機であるブロワーでもよい。これらも、作業場所（道路）や作業対象（草木）に、作業前から既に、大量の粉塵（砂埃）が堆積又は付着している環境で使用されるので、本発明の効果が発揮される。
【００６７】
なお、上記実施形態では、引込貫通孔１７を、シリンダ部２ａのシリンダフィンの冷却風の出口側２ｂの近傍の位置に設けているが、本発明はこれに限定されない。引込貫通孔の位置としては、遠心ファン７からの高速の冷却風が流れる場所（発熱部の近傍）であれば、上記のエゼクター効果を得ることができ、例えば、発熱しやすい部品の１つである、エンジン２のマフラ２ｃにも、遠心ファン７からの冷却風を当てて冷却する構造のものであれば、マフラ２ｃ近傍の冷却風が通過する経路に引込貫通孔を設けるようにすればよい。このように、マフラ２ｃ近傍の位置に引込貫通孔を設ける場合、冷却風が図３のように図中の左側（作業機の右側）から作業機の外へ流出する構造のもの（この場合は、マフラ２ｃにおけるシリンダ部２ａ側の外壁に冷却風が当たる）だけでなく、マフラ２ｃの上部に冷却風を当てた後、作業機の前側（図４の左側）から冷却風を流出させる構造であってもよく、それぞれ、冷却風が流れる位置に引込貫通孔を設ければよい。
【００６８】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
以上説明したように、本発明は、エンジンカッターなどの携帯型作業機について有用である。
【符号の説明】
【００７０】
１      エンジンカッター（携帯型作業機）
２      エンジン
２ａ    シリンダ部
２ｂ    シリンダ部のシリンダフィンの冷却風の出口側
２ｃ    マフラ
３      本体ケーシング
３ａ    空気導入開口
３ｂ    下部ケーシング
３ｃ    上部ケーシング
３ｄ    頂部カバー
４      ブレード
５      フロントハンドル
６      リアハンドル
７      遠心ファン
７ａ    回転軸
７ｂ    羽根
８      収容空間
８ａ    ファンケーシング
８ｂ    半径方向外側内周面
９      主通路
１０      分岐空気取入口
１１      サイクロン式分離装置
１１ａ    サイクロン内周面
１２      導入通路
１２ａ    直線部
１２ｂ    湾曲部
１２ｃ    接続開口部
１３      余剰空間
１５，１１５      サイクロンケーシング
１６      出口側筒状部
１７      引込貫通孔
１８      エアフィルタ
１８ａ    第１フィルタ
１８ｂ    第２フィルタ
１８ｃ    隙間
１９      フィルタカバー
２０      ガイド部
２１      変動吸収空間（フィルタ室）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0006421054.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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