(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業部駆動用の動力源として内燃エンジンが搭載され、該内燃エンジンの吸気系に気化器が配備され、前記気化器の内部に設けられた吸込み通路と前記内燃エンジンのシリンダ内に連通する吸気口とを接続する吸気通路を有する吸入管が装着されるとともに、前記気化器の前記吸込み通路が前記内燃エンジン側に向けて形成されている動力作業機であって、
前記気化器が載置固定される取付板に、前記吸入管が嵌め合わされる開口が設けられるとともに、前記取付板の気化器搭載面とは反対側の面であって前記内燃エンジン側の気化器搭載裏面における前記開口周りに、間隔をあけて並べられた複数のリブが配設されていることを特徴とする動力作業機。
【請求項２】
前記複数のリブは、前記取付板と一体に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の動力作業機。
【請求項３】
前記複数のリブは樹脂製であることを特徴とする請求項２に記載の動力作業機。
【請求項４】
前記取付板には、前記開口を形成するとともに前記取付板の前記気化器搭載裏面から前記内燃エンジン側に向けて延びる周壁が設けられ、前記複数のリブは、該周壁の周りに配設されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の動力作業機。
【請求項５】
前記複数のリブは、各リブが前記内燃エンジンのシリンダ軸線と平行に配設されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の動力作業機。
【請求項６】
前記リブの一部に、切欠きが設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の動力作業機。
【請求項７】
前記取付板の一部が、前記吸入管の周りの空間を取り囲むように屈曲していることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の動力作業機。
【請求項８】
前記動力作業機は、前記内燃エンジンの前記シリンダとハンドルとの間に前記気化器を含む放熱空間が配在されたトップハンドル型のチェンソーであることを特徴とする請求項７に記載の動力作業機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業部駆動用の動力源として内燃エンジンが搭載されている、チェンソー、エンジンカッター、ヘッジトリマー、刈払機等の動力作業機に係り、特に、その内燃エンジンの吸気系に配備された気化器の内燃エンジン停止後における温度上昇を可及的に低減する携帯型動力作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の携帯型動力作業機の一つであるチェンソー（トップハンドルチェンソー）の一例を図５に示す。図示従来例のチェンソー１’は、作業部駆動用動力源としての小型空冷ガソリンエンジン（以下、内燃エンジンと称する）がシリンダ横置きで搭載され、その内燃エンジンの吸気系に、エアクリーナやスロットル弁を有する気化器が配備されるとともに、気化器の吸込み通路と内燃エンジンのシリンダ内に連通する吸気口とを接続する吸気通路付きのヒートインシュレータ（吸入管や通気管ともいう）が装着されたチェンソー本体１０’を有している。そして、このチェンソー本体１０’の前部側に、作業部として、ガイドバーとこれに摺走自在に掛け回されるソーチェン（カッター付きチェン）とからなるソーチェンセット（不図示）が取り付けられている。
【０００３】
また、チェンソー本体１０’の前方上部側には、ブレーキレバーを兼ねるハンドガード２’が配設され、チェンソー本体１０’の上部には、スロットルトリガ５’が設けられたトップハンドル４’が前後方向に沿って突設され、トップハンドル４’の前部からチェンソー本体１０’の後方下部にかけて、略Ｕ字形のフロントハンドル３’が配設されている。
【０００４】
前記した如くのチェンソー１’では、エアクリーナで清浄化（濾過）された空気を気化器で燃料と混合して混合気を生成し、その混合気を内燃エンジンのシリンダ内に吸入して点火プラグにより点火燃焼させ、これによって、シリンダ内に嵌挿されたピストンを往復動させ、ピストンに連結されたクランクシャフトを回動させて、作業部としてのソーチェンを駆動するようになっている。
【０００５】
なお、上記した従来例のチェンソー１’の内部構成については、例えば特許文献１、２等も参照されたい。
【０００６】
ところで、内燃エンジンの吸気系に配備された気化器は、内燃エンジンの稼働中においては、比較的低温の混合気がその内部に設けられた吸込み通路を流過するとともに、その周囲に冷却風が流れているため、その温度上昇が抑えられる、言い換えれば、その温度が略一定に保たれる。しかしながら、内燃エンジンが停止すると、前記混合気が吸込み通路を流過しなくなるとともに冷却風が流れなくなり、内燃エンジンからの輻射熱で気化器が加熱されるため、その気化器の温度が上昇することが知られている。また、一般に、上記したトップハンドルチェンソー等の携帯型動力作業機においては、前記気化器が内燃エンジンの上方に配置されており（特許文献１、２参照）、内燃エンジンからの上昇熱（上昇気流に含まれる熱）によっても気化器が加熱されるため、その気化器の温度が更に上昇する。そして、このように気化器の温度が上昇して燃料として使用されるガソリンの沸点温度を超えると、気化器内で燃料が沸騰してしまい、気化器の温度が前記沸点温度以下にならない限り、内燃エンジンを再起動することが難しくなる（ヴェイパーロック現象やパーコレーションと称する）。
【０００７】
特に、近時の携帯型動力作業機においては、高出力化の要請に伴って内燃エンジンから発せられる熱量が増加するとともに、小型化・軽量化の要請に伴って気化器と内燃エンジンとが近接して配置されることから、上記した内燃エンジン停止後における気化器の温度上昇が大きくなる傾向にある。
【０００８】
このような内燃エンジンからの輻射熱に対処する従来技術として、特許文献３には、エアクリーナを内燃機関（内燃エンジン）上部の近接した位置に固設し、そのエアクリーナの内燃機関に対向する外壁面にリブを設けるとともにこのリブを覆う遮熱板を装着したものが開示されている。
【０００９】
特許文献３に所載の従来技術では、エアクリーナの外壁面において、内燃機関に対向する部位に取り付けた遮熱板によって、内燃機関からの輻射熱でエアクリーナが加熱されるのを防止し、エアクリーナの内部を通過する吸入空気の温度上昇を抑え、内燃機関の出力が低下するという不具合を防止するとともに、前記エアクリーナの外壁面にリブを形成するとともに、このリブに遮熱板を取り付けたことにより、遮熱板の振動を効果的に防止し、エアクリーナ内部からの放射音を低減している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００７−１８５８９４号公報
【特許文献２】特開２０１１−１３２９３１号公報
【特許文献３】特開２００２−２７６４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上述のような気化器と内燃エンジンとが近接して配置された近時の携帯型動力作業機では、特許文献３に所載のようなリブや遮熱板を気化器の外壁面に設けることは極めて難しい。また、内燃エンジンの吸気系に配備された気化器においては、特許文献３に所載のように、内燃エンジンからの輻射熱を遮断する遮熱板を設けたとしても、その温度上昇を抑える効果が得られないことが本発明者等による実験により確認されている。
【００１２】
本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、外観（外寸）に影響を与えることなく低コストで、内燃エンジンの吸気系に配備された気化器の内燃エンジン停止後における温度上昇を効果的に低減できて、当該内燃エンジンの再起動性を向上させることのできる動力作業機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者等は、実証実験等による鋭意研究の結果、気化器の吸込み通路と内燃エンジンの吸気口とを接続する吸気通路を有する吸入管の周囲の空間を有効利用することにより、簡単な構成でもって、上記課題を解決し得ることを見出した。
【００１４】
すなわち、本発明に係る動力作業機は、作業部駆動用の動力源として内燃エンジンが搭載され、該内燃エンジンの吸気系に気化器が配備され、前記気化器の内部に設けられた吸込み通路と前記内燃エンジンのシリンダ内に連通する吸気口とを接続する吸気通路を有する吸入管が装着されるとともに、前記気化器の前記吸込み通路が前記内燃エンジン側に向けて形成されている動力作業機であって、前記気化器が載置固定される取付板に、前記吸入管が嵌め合わされる開口が設けられるとともに、前記取付板の気化器搭載面とは反対側の面であって前記内燃エンジン側の気化器搭載裏面における前記開口周りに、間隔をあけて並べられた複数のリブが配設されていることを特徴としている。
【００１５】
好ましい態様では、前記複数のリブは、前記取付板と一体に形成される。
【００１６】
他の好ましい態様では、前記取付板には、前記開口を形成するとともに前記取付板の前記気化器搭載裏面から前記内燃エンジン側に向けて延びる周壁が設けられ、前記複数のリブは、該周壁の周りに配設される。
【００１７】
他の好ましい態様では、前記複数のリブは、各リブが前記内燃エンジンのシリンダ軸線と平行に配設される。
【００１８】
他の好ましい態様では、前記リブの一部に、切欠きが設けられる。
【００１９】
更なる好ましい態様では、前記取付板の一部が、前記通路部材の周りの空間を取り囲むように屈曲している。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の動力作業機によれば、気化器が載置固定される取付板に、気化器の吸込み通路と内燃エンジンの吸気口とを接続する吸気通路を有する吸入管が嵌め合わされる開口が設けられるとともに、その取付板の内燃エンジン側の気化器搭載裏面における開口周りに、間隔をあけて並べられた複数のリブが配設されており、内燃エンジンの稼働中には、当該気化器の吸込み通路に比較的低温の混合気が流過しているので、開口周りに配設された複数のリブのうち隣接するリブ同士の間に画成される空間には、気化器や吸入管を通過する比較的低温の混合気の温度と同等の温度の空気層が形成される。このような状況下で、内燃エンジンを停止すると、気化器や吸入管に前記混合気が通過しなくなるが、上記した隣接するリブ同士の間の空間には、比較的低温の空気層が保持された状態となる。内燃エンジンの停止後には、内燃エンジンから放出される熱（輻射熱や上昇熱）が、取付板を介して気化器へと伝熱されて当該気化器の温度が上昇していくが、前記した内燃エンジンからの熱の一部が、取付板における開口周りに設けられたリブ同士の間の空間に滞留する空気層（取付板よりも比熱が大きい層）に吸熱される。そのため、取付板に吸熱される熱量が減少してその取付板の温度上昇が低減され、気化器自体の温度上昇も低減される。これにより、外観（外寸）に影響を与えることなく低コストで、内燃エンジンの吸気系に配備された気化器の内燃エンジン停止後における温度上昇を効果的に低減できて、当該内燃エンジンの再起動性、特に高温状態での再起動性を向上させることができる。また、このように再起動性が向上することにより、起動（リコイル）回数が減少するため、リコイリングによる疲労を低減でき、その耐久性や安全性も高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る動力作業機の一つであるチェンソーの一実施形態の主要部を示す要部拡大断面図。
【図２】図１に示されるチェンソーの取付板の気化器搭載面側を示す要部拡大斜視図。
【図３】図１に示されるチェンソーの取付板の気化器搭載裏面側（開口周り）を示す要部拡大斜視図。
【図４】図１に示されるチェンソーの取付板の気化器搭載裏面側（開口周り）の変形形態を示す要部拡大斜視図。
【図５】携帯型動力作業機の一つであるチェンソーの一例を示す全体斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係る動力作業機の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００２３】
図１は、本発明に係る動力作業機の一つであるチェンソーの一実施形態の主要部を示す要部拡大断面図であり、図２及び図３は、図１に示されるチェンソーの取付板の気化器搭載面側及び気化器搭載裏面側（開口周り）を示す要部拡大斜視図である。なお、以下では、本実施形態のチェンソー１の主要部である内燃エンジン及び気化器周りについてのみ具体的に説明する。本実施形態のチェンソー１の主要部以外の詳細構造については、図５に示されるチェンソー１’もしくは特許文献１、２等を参照されたい。ただし、以下で述べる本実施形態のチェンソー１は、特許文献１に所載のチェンソーに対してエンジンの種類が異なり（特許文献１に所載のチェンソーは、層状掃気エンジンが搭載）、特許文献２に所載のチェンソーに対してハンドルと吸気系の配置関係が異なる（特許文献２に所載のチェンソーは、トップハンドル型ではなく、ハンドルが吸気系の後方に接続）点に留意されたい。
【００２４】
図示実施形態のチェンソー１のチェンソー本体１０は、基本的に、エアクリーナ１２で清浄化（濾過）された空気と燃料とを混合して混合気を生成する気化器１３と、該気化器１３からの混合気を燃焼させて作業部（ソーチェーン）を駆動させる動力源としての内燃エンジン１１と、気化器１３と内燃エンジン１１との間に介装され、気化器１３からの混合気を内燃エンジン１１のシリンダ１１ｂ内に導入する吸気通路１５ａを形成する弾性材料からなる吸入管（ベローズともいう）１５とを備えている。
【００２５】
本実施形態のトップハンドル型のチェンソー１は、チェンソー本体１０の上部に設けられたトップハンドル４と内燃エンジン１１のシリンダ１１ｂとの間に、気化器１３を含む放熱空間が配在されている。詳細には、前記した内燃エンジン１１は、チェンソー本体１０の下側に隔壁２１により画成される収容室２２内にシリンダ横置きで搭載され、そのシリンダ１１ｂの上側に吸気口１１ａが開設されている。気化器１３は、その内部に設けられた吸込み通路１３ａが前記吸気口１１ａに向かうように、前記隔壁２１の上方に離間して配置された取付板２３上に載置固定されている。吸入管１５は、内燃エンジン１１側に向かって若干縮径するテーパ状の吸気通路１５ａが内部に形成された円筒状を呈している。この吸入管１５は、その上端部（気化器１３側の端部）が気化器１３の下端部と当接し、その下端部（内燃エンジン１１側の端部）が内燃エンジン１１のシリンダ１１ｂ内に連通する吸気口１１ａと当接して、その吸気通路１５ａの上流側開口が気化器１３の吸込み通路１３ａと連通し、その吸気通路１５ａの下流側開口が吸気口１１ａと連通するようにして、内燃エンジン１１側の隔壁２１と気化器１３が載置された取付板２３との間の空間Ｇに配置されている。
【００２６】
また、本実施形態では、前記気化器１３が載置固定される取付板２３に、吸入管１５の上端部が嵌め合される開口２５ａを形成するとともに当該取付板２３の気化器搭載裏面（気化器１３が載置される気化器搭載面とは反対側の面）から内燃エンジン１１側に向けて延びるように前記吸入管１５に外嵌される周壁２５が一体的に設けられている。なお、この周壁２５の内周面は、吸入管１５の上端部に設けられた鍔状部１５ｂを当接係止すべく、段付きで形成されている。さらに、取付板２３の内燃エンジン１１側の気化器搭載裏面における前記開口２５ａ周り、すなわち前記周壁２５の周りには、図３を参照すればよく理解されるように、当該周壁２５に連接するように所定の間隔をあけて並べられた複数のリブ２４が一体的に設けられている。ここでは、合成樹脂製の平板状部材からなる各リブ２４が、内燃エンジン１１のシリンダ軸線と略平行に配設されるとともに、周壁２５の周囲における上側の部分に設けられた各リブ２４は、後述する取付板２３の湾曲部２３ａまで延設されている。
【００２７】
また、本実施形態では、前記取付板２３におけるトップハンドル４側（上側）の部分が、吸入管１５の周りの空間Ｇを取り囲むように内燃エンジン１１側に向けて屈曲している（屈曲部２３ａ）。この屈曲部２３ａは、トップハンドル４の下部がエアクリーナ収容体（エアクリーナ１２を収容する部分）と連接した連接部分と一体とされており、この屈曲部２３ａにより、トップハンドル４を握る使用者の手が吸入管１５の周りの空間Ｇに配置された各部品に接触することが回避されるとともに、内燃エンジン１１から発生される熱を吸熱した前記空間Ｇ内の空気が、トップハンドル４側へ流れていくことが抑制されるようになっている。
【００２８】
前記の如くの構成のチェンソー（動力作業機）１においては、作業時（内燃エンジン１１の稼働中）に、エアクリーナ１２に外部空気が導入され、エアクリーナ１２で清浄化（濾過）された空気が気化器１３（の吸込み通路１３ａ）で燃料と混合されて混合気が生成され、その混合気が吸入管１５の吸気通路１５ａとシリンダ１１ｂの上側に設けられた吸気口１１ａを介して内燃エンジン１１のシリンダ１１ｂ内に吸入される。このとき、内燃エンジン１１の上方に配置された気化器１３は内燃エンジン１１から放出される熱（輻射熱や上昇熱）に晒されることになるが、当該気化器１３の吸込み通路１３ａに比較的低温の混合気が流過するとともに、その周囲に冷却風が流れているので、その温度上昇が抑えられる。また、このとき、気化器１３の吸込み通路１３ａと内燃エンジン１１の吸気口１１ａとを接続する吸入管１５に外嵌された取付板２３の周壁２５と、その周壁２５の周りに配設された複数のリブ２４のうち隣接するリブ２４とによって画成されるスリット状の空間Ｓには、気化器１３や吸入管１５を通過する比較的低温の混合気の温度と同等の温度の空気層が形成され、これによっても、内燃エンジン１１からの熱が遮断され、その内燃エンジン１１からの熱で気化器１３が加熱されることが抑制される。
【００２９】
このような状況下で、内燃エンジン１１を停止すると、気化器１３や吸入管１５に前記混合気が通過しなくなるとともに冷却風が流れなくなるが、上記した隣接するリブ２４同士の間の空間Ｓには、比較的低温の空気層が保持された状態が維持される。
【００３０】
内燃エンジン１１の停止後には、内燃エンジン１１から放出される熱が、隔壁２１、隔壁２１と取付板２３との間の空間Ｇを介して取付板２３に伝熱され、さらに気化器１３へと伝熱されて当該気化器１３の温度が上昇していくが、本実施形態では、前記した内燃エンジン１１からの熱の一部が、取付板２３における周壁２５の周りに設けられたリブ２４同士の間の空間Ｓに滞留する空気層（取付板２３よりも比熱が大きい層）に吸熱される。そのため、取付板２３に吸熱（到達）される熱量が減少してその取付板２３の温度上昇が低減され、気化器１３自体の温度上昇も低減される。これにより、外観（外寸）に影響を与えることなく低コストで、内燃エンジン１１の吸気系に配備された気化器１３の内燃エンジン１１停止後における温度上昇を効果的に低減できて、当該内燃エンジン１１の再起動性、特に高温状態での再起動性を向上させることができる。また、このように再起動性が向上することにより、起動（リコイル）回数が減少するため、リコイリングによる疲労を低減でき、その耐久性や安全性も高めることができる。
【００３１】
なお、各リブ２４の寸法形状や当該リブ２４の設置範囲等については、内燃エンジン１１の動力性能、気化器１３や吸入管１５の寸法形状等にも依存するが、例えば、各リブ２４の高さは2mm以上、当該リブ２４の設置範囲（取付板２３の気化器搭載裏面における設置面積）は200mm2以上、リブ２４間に形成される空気層（空間Ｓ）の総体積は1500mm3以上であることが好ましいことが本発明者等による実証実験により分かっている。
【００３２】
また、本実施形態では、取付板２３における周壁２５の周りに設けられた各リブ２４が、取付板２３及び周壁２５と一体に形成されているため、部品点数の増加を抑制して製造コストの高騰を抑えることができる。
【００３３】
また、本実施形態では、各リブ２４が内燃エンジン１１のシリンダ軸線と平行に、すなわち、図示例において前後方向に沿って配設されているため、各リブ２４を比較的大きく設定でき、気化器１３の内燃エンジン１１停止後における温度上昇をより効果的に低減することができる。
【００３４】
なお、上記した実施形態では、各リブ２４が取付板２３及び周壁２５と一体に形成されているが、各リブ２４を取付板２３及び周壁２５と別体に形成してもよいことは勿論である。また、周壁２５と取付板２３を別体に形成してもよい。
【００３５】
また、上記した実施形態では、各リブ２４が内燃エンジン１１のシリンダ軸線と略平行に配設されているが、各リブ２４を、内燃エンジン１１のシリンダ軸線と垂直に配設してもよいし、例えば、格子状や、周壁２５から外側へ向けて延びるような放射状等に配設してもよい。また、上記した実施形態では、各リブ２４が略等間隔で並べられているが、隣接するリブ２４同士の間隔を不均一にしてもよいことは言うまでも無い。また、上記した実施形態では、厚さが約1.5mmのリブ２４が、リブ２４間の間隔が1.5mmの等間隔で８個並設されているが、各リブ２４の厚さや、隣接するリブ２４同士の間隔（すなわち、空間Ｓの幅）、周壁２５の周囲に形成するリブ２４の数等は、図示例に限定されず、上記した作用効果を発揮できれば適宜に変更できる。
【００３６】
さらに、上記した実施形態では、取付板２３の気化器搭載裏面側における周壁２５の周囲に、平板状部材からなるリブ２４を形成したが、重量増加を抑制したり各リブ２４の熱変形による応力集中を緩和したりするために、図４に示すように、各リブ２４の一部に切欠き２６のある断続的な面としてもよい。なお、図４に示す変形形態では、各リブ２４に複数の切欠き２６が形成された結果、外観上、取付板２３における周壁２５の周囲に、所定の間隔をあけて並べられた複数の柱状部材が突設されたような形態とされている。
【００３７】
なお、上記した実施形態では、本発明を携帯型動力作業機としてのチェンソー、特に上部にトップハンドルが設けられたトップハンドル型のチェンソーに適用する形態について説明したが、本発明は、トップハンドル型以外のチェンソーの他、エンジンカッター（カットオフソー）やヘッジトリマー、ブロア、刈払機等にも適用し得ることは勿論である。また、動力源として搭載される内燃エンジンとしては、例えば特許文献１に所載のような層状掃気エンジンを含む全ての内燃エンジンを適用できることは言うまでも無い。
【符号の説明】
【００３８】
１      チェンソー（動力作業機）
１０    チェンソー本体
１１    内燃エンジン
１１ａ  吸気口
１１ｂ  シリンダ
１２    エアクリーナ
１３    気化器
１３ａ  吸込み通路
１５    吸入管
１５ａ  吸気通路
１５ｂ  鍔状部
２１    隔壁
２２    収容室
２３    取付板
２３ａ  屈曲部
２４    リブ
２５    周壁
２５ａ  開口
【図１】
0006401651.tif 000002
【図２】
0006401651.tif 000003
【図３】
0006401651.tif 000004
【図４】
0006401651.tif 000005
【図５】
0006401651.tif 000006