(57)【要約】【課題】  作業状態に影響されることなく常に粉塵の少ない空気をエアフィルタに送り込むことが可能なエンジン作業機を提供する。【解決手段】  マグネトロータ１５と、エアフィルタ２５が収容されるエアクリーナ室２４と、略円筒状を有し、長手方向視において半径方向に対して所定の方向に傾いて側面の内外を貫通するように長手方向の一方の端部側の側面に設けられる空気導入口と、長手方向の他方の端部側の側面に設けられる第１排出口と、他方の端部に他方の端部側の側面と離間して設けられる第２排出口と、を備える粉塵分離装置２１と、一方の端部がロータカバーに接続されるとともに他方の端部が第１排出口に接続される第１空気接続通路２２と、一方の端部がエアフィルタ２５の上流側のエアクリーナ室２４に接続されるとともに他方の端部が前記第２排出口に接続される第２接続通路２７と、を備える。【選択図】図２
2012149635.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンにより駆動されて空気の吸引を行う吸引手段と、
前記エンジンに供給する空気をろ過するエアフィルタが収容されるエアクリーナ室と、
略筒形状を有し、長手方向視において半径方向に対して所定の方向に傾いて側面の内外を貫通するように長手方向の一方の端部側の側面に設けられる空気導入口と、前記長手方向の他方の端部側の側面に設けられる第１排出口と、前記他方の端部に前記他方の端部側の側面と離間して設けられる第２排出口と、を備える粉塵分離装置と、
一方の端部が前記吸引手段に接続されるとともに他方の端部が前記第１排出口に接続される第１空気排出通路と、
一方の端部が前記エアフィルタの上流側の前記エアクリーナ室に接続されるとともに他方の端部が前記第２排出口に接続される第２空気排出通路と、を備えることを特徴とするエンジン作業機。
【請求項２】
前記空気導入口が、複数設けられることを特徴とする請求項１に記載のエンジン作業機。
【請求項３】
前記第２排出口は、前記長手方向視において、前記第２排出口の中心が前記略筒形状の中心近傍に位置することを特徴とする請求項１または２に記載のエンジン作業機。
【請求項４】
前記粉塵分離装置は、前記他方の端部において前記第２排出口の外縁を囲むように前記側面と離間し、前記一方の端部の方向に向かって前記第１排出口に対向するように延びる筒状の境界壁を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のエンジン作業機。
【請求項５】
前記長手方向において、前記空気導入口と前記第１排出口との間で、前記空気導入口側から前記第１排出口側に向かって、前記粉塵分離装置の前記長手方向の断面積が徐々に増加することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のエンジン作業機。
【請求項６】
前記吸引手段は、前記エンジンのクランク軸に取付けられた前記エンジンを冷却するための冷却ファンであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のエンジン作業機。
【請求項７】
先端工具を駆動するエンジンの出力軸に取り付けられてシリンダの冷却空気を生成する冷却ファンと、
前記エンジンのシリンダに吸引される空気をろ過するエアフィルタが収容されるエアクリーナ室と、
空気導入口によって空気を回転させながら吸引する吸引部と、導入された空気を容器内で高速の旋回させることにより空気中に混入したゴミや埃分子を遠心力によって外周側に移動させる本体部と、前記本体部の端部において中央部の空気を排出させる第１の排出部と周縁部の空気を排出させる第２の排出部を有する略円筒形の粉塵分離装置を有し、
前記第１の排出部は前記エアクリーナ室に接続され、前記第２の排出部は前記冷却ファンの吸引部に接続されるエンジン作業機であって、
前記粉塵分離装置の筒の長手方向が、前記エンジンのクランク軸と略平行になるように配置したことを特徴とするエンジン作業機。
【請求項８】
前記粉塵分離装置内の第１の排出部へ接続される開口部の直径は、前記エアクリーナ室に接続されるキャブレターの開口部の直径よりも大きいことを特徴とする請求項７に記載のエンジン作業機。
【請求項９】
前記第２の排出部が前記エンジン中心から見て前記冷却ファンと同じ側に配置されるように前記粉塵分離装置が前記エンジンに取り付けられることを特徴とする請求項７又は８に記載のエンジン作業機。
【請求項１０】
前記第１の排出口を経由して吸引される空気は、前記エアクリーナ室に設けられるスポンジ及び／又は紙フィルタによって濾過されて前記シリンダに送られることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載のエンジン作業機。
【請求項１１】
前記冷却ファンの作用によって前記第２の排出部から前記粉塵分離装置内の粉塵比率の高い空気が吸引され、前記エンジンの吸気作用によって前記粉塵分離装置内の粉塵比率の少ない空気が前記エアクリーナ室に送られることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか１項に記載のエンジン作業機。
【請求項１２】
前記粉塵分離装置の筒の長手方向中心線が、前記エンジンのクランク軸を通る鉛直面よりも前側に位置することを特徴とする請求項７乃至１１のいずれか１項に記載のエンジン作業機。
【請求項１３】
前記エンジン作業機は、前記先端工具として回転式の切削刃を有するカッタであり、
前記粉塵分離装置の筒の長手方向中心線は、前記エンジン作業機の前後方向に見て、前記エンジンのクランク軸を通る鉛直面と前記切削刃を覆うホイルガードの後端との間に位置するように配置されることを特徴とする請求項１２に記載のエンジン作業機。
【請求項１４】
前記シリンダは略鉛直方向に延びるように配置され、前記エンジンのマフラーは前記シリンダの前方下側に設けられ、前記エンジンの気化器は前記シリンダの後方側に設けられ、
前記エアクリーナ室は、上面視で前記シリンダと前記気化器の上側に延在するように配置され、
前記粉塵分離装置は前記エアクリーナ室の前方に隣接するように配置されることを特徴とする請求項１３に記載のエンジン作業機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン作業機、特にカットオフソーやチェンソー等の携帯用のエンジン作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート等の切断作業を行うカットオフソーやエンジンカッター等のエンジン作業機での作業時には、エンジン作業機周辺にコンクリート粉末等の微粒子が大量に飛散する。飛散した微粒子がエアフィルタに付着すると、エアフィルタが目詰まりを起こしてエンジン性能が低下する。このため、エアフィルタの交換や掃除を頻繁に行う必要があり、作業者にとって大きな負担となる。そこで、特許文献１では、エアフィルタの上流に漏斗状の通路を設け、重力により粉塵を落下させることで、粉塵の少ない空気をエアフィルタに送り込むものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１９４１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１の技術では、重力により粉塵を落下分離させている。このため、作業に応じて向きが変化するエンジン作業機では、作業状態によっては重力の方向と粉塵を落下させる方向とが必ずしも一致せず、常に粉塵の少ない空気をエアフィルタに送り込むことが難しいという課題がある。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、作業状態に影響されることなく常に
粉塵の少ない空気をエアフィルタに送り込むことが可能なエンジン作業機を提供することを目的とする。
【０００６】
本発明の別の目的は、粉塵の量を大幅に減らした空気だけをエアフィルタへ導入することにより、大量の粉塵が発生するような劣悪な環境下においても安定して作業を行うことができるエンジン作業機を提供することである。
【０００７】
本発明の更に他の目的は、エアクリーナ室の空気浄化素材の清掃又は交換を容易にするとともに、空気浄化素材の寿命を延ばしたエンジン作業機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明にかかるエンジン作業機は、エンジンにより駆動されて空気の吸引を行う吸引手段と、前記エンジンに供給する空気をろ過するエアフィルタが収容されるエアクリーナ室と、略筒形状を有し、長手方向視において半径方向に対して所定の方向に傾いて側面の内外を貫通するように長手方向の一方の端部側の側面に設けられる空気導入口と、前記長手方向の他方の端部側の側面に設けられる第１排出口と、前記他方の端部に前記他方の端部側の側面と離間して設けられる第２排出口と、を備える粉塵分離装置と、一方の端部が前記吸引手段に接続されるとともに他方の端部が前記第１排出口に接続される第１空気排出通路と、一方の端部が前記エアフィルタの上流側の前記エアクリーナ室に接続されるとともに他方の端部が前記第２排出口に接続される第２空気排出通路と、を備える、ことを特徴とする。また、前記空気導入口が、複数設けられてもよい。さらに、前記第２排出口は、前記長手方向視において、前記第２排出口の中心が前記略筒形状の中心近傍に位置してもよい。また、前記粉塵分離装置は、前記他方の端部において前記第２排出口の外縁を囲むように前記側面と離間し、前記一方の端部の方向に向かって前記第１排出口に対向するように延びる筒状の境界壁を有してもよい。さらに、前記長手方向において、前記空気導入口と前記第１排出口との間で、前記空気導入口側から前記第１排出口側に向かって、前記粉塵分離装置の前記長手方向の断面積が徐々に増加してもよい。また、前記吸引手段は、前記エンジンのクランク軸に取付けられた前記エンジンを冷却するための冷却ファンであってもよい。
【０００９】
本発明の他の特徴によれば、先端工具を駆動するエンジンの出力軸に取り付けられてシリンダの冷却空気を生成する冷却ファンと、エンジンのシリンダに吸引される空気をろ過するエアフィルタが収容されるエアクリーナ室と、周方向に傾斜する空気導入口によって空気を回転させながら吸引する吸引部と、導入された空気をコーン状の容器内で高速の旋回させることにより空気中に混入したゴミや埃分子を遠心力によって外周側に移動させる本体部と、本体部の端部において中央部の空気を排出させる第１の排出部と周縁部の空気を排出させる第２の排出部を有する略円筒形の粉塵分離装置を有し、第１の排出部はエアクリーナ室に接続され、第２の排出部は冷却ファンの吸引部に接続されるエンジン作業機であって、粉塵分離装置の筒の長手方向が、エンジンのクランク軸と略平行になるように配置した。この際、粉塵分離装置内の第１の排出部へ接続される開口部の直径は、エアクリーナ室に接続されるキャブレターの開口部の直径よりも大きくなるようにし、第２の排出部がエンジン中心から見て冷却ファンと同じ側に配置されるように粉塵分離装置がエンジンに取り付けられると好ましい。また、吸引部がエンジン中心から見て冷却ファンと反対側になると好ましい。第１の排出口を経由して吸引される空気は、エアクリーナ室に設けられるスポンジ及び／又は紙フィルタによって濾過されてシリンダに送られる。冷却ファンの作用によって第２の排出部から粉塵分離装置内の粉塵比率の高い空気が吸引され、エンジンの吸気作用によって粉塵分離装置内の粉塵比率の少ない空気がエアクリーナ室に送られる。
【００１０】
本発明のさらに他の特徴によれば、粉塵分離装置の筒の長手方向中心線が、エンジンのクランク軸を通る鉛直面よりも前側に位置する。エンジン作業機は、例えば先端工具として回転式の切削刃を有するカッタであり、粉塵分離装置の筒の長手方向中心線は、エンジン作業機の前後方向に見て、エンジンのクランク軸を通る鉛直面と切削刃を覆うホイルガードの後端との間に位置するように配置される。シリンダは略鉛直方向に延びるように配置され、エンジンのマフラーはシリンダの前方下側に設けられ、エンジンの気化器はシリンダの後方側に設けられ、エアクリーナ室は、上面視でシリンダと気化器の上側に延在するように配置され、粉塵分離装置はエアクリーナ室の前方に隣接するように配置される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、両端が閉じた略円筒状を有し、長手方向視において半径方向に対して所定の方向に傾いて側面の内外を貫通するように長手方向の一方の端部側の側面に設けられる空気導入口と、前記長手方向の他方の端部側の側面に設けられる第１排出口と、前記他方の端部に前記他方の端部側の側面と離間して設けられる第２排出口と、を備える粉塵分離装置と、一方の端部が吸引手段に接続されるとともに他方の端部が前記第１排出口に接続される第１空気排出通路と、一方の端部がエアクリーナの上流側のエアクリーナ室に接続されるとともに他方の端部が前記第２排出口に接続される第２空気排出通路とを備えるので、粉塵分離装置内部に旋回流を発生させて旋回流内側の粉塵の少ない空気を第２排出口からエアクリーナ室に導くことが可能となり、作業状態に影響されることなく常に粉塵の少ない空気をエアフィルタに送り込むことが可能なエンジン作業機を提供することができる。
【００１２】
本発明の他の発明によれば、略円筒形の粉塵分離装置の第１の排出部はエアクリーナ室に接続され、第２の排出部は冷却ファンの吸引部に接続され、粉塵分離装置の筒の長手方向が、エンジンのクランク軸と略平行になるように配置したので、デッドスペースを利用して粉塵分離装置を効果的に配置することができ、製品の大型化を防止できる。またこの際、排出部がエンジン中心から見て冷却ファンと同じ側に配置され、吸引部がエンジン中心から見て冷却ファンと反対側になるように粉塵分離装置がエンジンに取り付けられるので、粉塵分離装置を冷却ファンの吸引部に短距離で接続することができる。さらに、エアクリーナ室にはスポンジ、紙フィルタ等のフィルタ手段が収容され、第１の排出口を経由して吸引される空気はフィルタ手段によってさらに濾過されるので、エンジンの信頼性及び耐久性を大幅に向上させることができる。
【００１３】
本発明の上記及び他の目的ならびに新規な特徴は、以下の明細書の記載及び図面から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係るエンジンカッターの斜視図である。
【図２】図１のエンジンカッターの一部を断面で示した側面図である。
【図３】図１のエンジンカッターの粉塵分離装置部分の拡大斜視図である。
【図４】図３の側面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】図４のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】図４のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。
【図８】図４のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。
【図９】図４のＩＸ−ＩＸ線断面図である。
【図１０】図４のＸ−Ｘ線断面図である。
【図１１】図３の断面図である。
【図１２】図３の分解斜視図である。
【図１３】図１のマグネトロータ部分の断面図である。
【図１４】粉塵分離装置の変形例を示す図５に対応する図である。
【図１５】粉塵分離装置の別の変形例を示す図１１に対応する図である。
【図１６】本発明の第２の実施例に係るエンジンカッターの左側面図である。
【図１７】本発明の第２の実施例に係るエンジンカッターの右側面図である。
【図１８】本発明の第２の実施例に係るエンジンカッターの上面図である。
【図１９】本発明の第２の実施例に係るエンジンカッターの部分拡大断面図である。
【図２０】図１８のエンジンカッターのエアクリーナ室カバー１２４ａを取り外した状態の上面図である。
【図２１】図１６の粉塵分離装置１２１の上面図である。
【図２２】図１６の粉塵分離装置１２１の右側面図である。
【図２３】図１６の粉塵分離装置１２１の左側面図である。
【図２４】図１６の粉塵分離装置１２１の横断面図であって、図２２のＣ−Ｃ部の断面図である。
【図２５】図２１のＤ−Ｄ部の断面図である。
【図２６】図２２のＥ−Ｅ部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１５】
以下、本発明の実施例を添付の図１乃至図１３に沿って説明する。図１に示すように、エンジンカッター（カットオフソー、エンジン作業機）１は、ブレードカバー２により一部が覆われたブレード３と、ブレード３を駆動する２サイクルエンジン（以下エンジン、図示せず）、マフラー４、およびキャブレター（図示せず）を収容したケーシング５と、作業者が把持するフロントハンドル６、燃料タンク７、およびエンジンの出力を調整するトリガ８を備えたリヤハンドル９を備えるフレーム部１０とを備える。
【００１６】
図２に示すように、ケーシング５の内部には、マフラー４およびキャブレター１１が接続されたエンジン１２が収容される。エンジン１２のクランクケース１３から突出するクランク軸１４には、クランク軸１４と一体に回転するマグネトロータ１５が取付けられる。そして、エンジン１２のクランクケース１３には、マグネトロータ１５に離間して対向するように点火コイル１６が設けられる。点火コイル１６はエンジン１２の点火プラグ１７にプラグコード（図示せず）で連結され、点火プラグ１７で点火火花を発生させる。また、マグネトロータ１５には、エンジン１２に冷却風を送るための複数の翼１８が設けられており、マグネトロータ１５は冷却ファン（吸引手段）を構成する。そして、マグネトロータ１５は図１及び図２に示すように、複数の吸気孔１９が設けられたロータカバー２０と、ロータカバー２０の内側に位置し、中心に吸入口４５が開口し、翼１８の外周側と対向する壁面を有するファンカバー４４により覆われる。ファンカバー４４の吸入口４５の内側には、粉塵分離装置２１から延びる第１接続通路（第１空気排出通路）２２が接続される。また、ロータカバー２０の外部には、エンジン１２を始動するためのスタータハンドル２３が配置される。さらに、エンジン１２とリヤハンドル９との間にはエアクリーナ室２４が設けられる。エアクリーナ室２４の内部にはエアフィルタ２５が設けられ、エアフィルタ２５はエアクリーナ室２４から吸気通路２６を通ってキャブレター１１に供給される空気のろ過を行う。また、エアクリーナ室２４には、粉塵分離装置２１から延びる第２接続通路（第２空気排出通路）２７が接続される。
【００１７】
図３、４に示すように、粉塵分離装置２１は、略円筒状の吸引部２８と、略円錐台状の連結部２９と、略円筒状の分離部３０とから構成される略多段円筒形状を有する。分離部３０は、分離部３０の側面に設けられる第１排出口（図示せず）に接続する第１接続通路２２によりファンカバー４４（図２参照）の内部と連通するとともに、分離部３０の底面（連結部２９と離れた側の端部）に設けられた第２排出口（図示せず）に接続する第２接続通路２７によりエアクリーナ室２４（図１、２参照）と連通する。また、吸引部２８の連結部２９と離れた側の端部は蓋部３１により閉じられる一方、側面には複数の空気導入口３２が形成される。また、連結部２９は吸引部２８から分離部３０に向かって外径が徐々に拡大する略円錐台形状を有する。
【００１８】
図５に示すように、粉塵分離装置２１の長手方向視において、円筒状の吸引部２８の側壁３３に円周方向に略均等の間隔で複数設けられた空気導入口３２は、それぞれ半径方向に対して所定の方向に傾いて略接線方向を向くように貫通する。また、図６乃至９、１１に示すように、粉塵分離装置２１の長手方向視において、連結部２９は吸引部２８から分離部３０に向かうにつれて、断面積が徐々に増加している。さらに、図１０、１１に示すように、分離部３０の内部には、底面（連結部２９と離れた側の端部）３４に第２排出口３５が設けられる。また、分離部３０の内部には、第２排出口３５の外縁を囲むように分離部３０の外側壁３６の内側と離間して、底面３４から連結部２９に向かって延びる円筒状の境界壁３８が設けられる。なお、境界壁３８は長手方向に、第１排出口３７と対向する長さ、つまり、境界壁３８の連結部２９側の端部の位置と第１排出口３７の連結部２９側の端部の位置とが粉塵分離装置２１の長手方向に関して略一致あるいは境界壁３８側の端部の位置が連結部２９側にあるよう形成される。また、円筒状の境界壁３８は、粉塵分離装置２１の長手方向視において、分離部３０の円筒状の外側壁３６に対して、第１排出口３７の一方の端部３９に近づくように偏心して設けられる。これにより、円周方向に進むにつれて徐々に拡径して第１排出口３７に円滑に繋がるボリュート形状が形成される。そして、第１排出口３７は第１接続通路２２に接続し、第２排出口３５は第２接続通路２７に接続する。なお、境界壁３８は、図８、９に示すように、粉塵分離装置２１の長手方向視において、連結部２９の内周壁４０に対しても、第１排出口３７の一方の端部３９（図１０参照）に近づくように偏心して設けられる。そして、粉塵分離装置２１の長手方向視において、連結部２９の内周壁４０の第１排出口３７と重なる部分には、分離部３０に近づくにつれて断面積が増大する凹所４１が形成される。
【００１９】
図１２に示すように、粉塵分離装置２１は、吸引部２８の端部を塞ぐ連結部２９側に向かって凸となる傘状の蓋部３１と、吸引部２８の側壁３３と空気導入口３２、連結部２９、および分離部３０の外側壁３６とを構成する本体部４２と、分離部３０の底面３４と境界壁３８を構成する排出部４３との３部品から構成される。
【００２０】
このように構成されたエンジンカッター１によれば、エンジン１２が始動するとマグネトロータ１５が回転する。そして、図１３に点線で示すように、マグネトロータ１５に形成された翼１８により、ロータカバー２０の吸気孔１９および粉塵分離装置２１の分離部３０に接続された第１接続通路２２から空気が吸引され、エンジン１２に向かって送風される。粉塵分離装置２１では、マグネトロータ１５の翼１８による吸引力とピストンの上昇に伴うクランク室の負圧とにより、図５、１２に示すように、分離部３０の空気導入口３２から外気が吸引される。空気導入口３２は、円筒状の吸引部２８の側壁３３に円周方向に略均等の間隔で複数、それぞれが半径方向に対して所定の方向に傾いて略接線方向を向くように設けられる。このため、空気導入口３２から吸引される外気は、図５に点線で示すように、吸引部２８の内部で旋回流となって、連結部２９に向かって流れる。そして、図１１に点線で示すように、吸気部２８で発生した旋回流れは、連結部２９にて半径方向に広がって旋回しながら分離部３０に向かって流れる。この時、外気中に含まれる粉塵は旋回流による遠心力により、半径方向外側、つまり連結部２９の側壁側に粉塵が分離される。このため、旋回流は、半径方向外側では粉塵を多く含む旋回流となる一方、半径方向内側では粉塵が少ない旋回流となる。そして、分離部３０に旋回しながら流入した粉塵を含む外気は、境界壁３８により粉塵を多く含む外側壁３３側の流れと粉塵が少ない内側の流れに分離される。そして、粉塵を多く含む外側壁３３側を流れる外気は第１排出口３７から第１接続通路２２を介してロータカバー２０内に送られてエンジン１２を冷却する。一方、粉塵の少ない内側を流れる外気は第２排出口３５から第２接続通路２７を介してエアクリーナ室２４に送られ、エアフィルタ２５を通ってキャブレター１１に送られる。
【００２１】
このように、粉塵分離装置２１は、円筒状の吸引部２８の円周方向に略均等間隔で複数のそれぞれが半径方向に対して所定の方向に傾いた空気導入口３２を有している。このため、円筒状の粉塵分離装置２１の内部に粉塵分離装置２１と同心円状に旋回流を効率よく発生することが可能となる。そして、旋回流は空気導入口３２から導入される外気中の粉塵を旋回流の遠心力により半径方向外側の外側壁に寄せながら分離部３０に送ることが可能となる。一方、旋回流の内側には粉塵が除去された空気を分離部３０に送ることが可能となる。そして、分離部３０では、分離部３０の外側壁３６に設けた第１排出口３７から粉塵を含む空気が第１接続通路２２に排出され、第１接続通路２２を通った空気はロータカバー２０内のマグネトロータ１５の翼１８により吸引されてエンジン１２に送風され、エンジン１２を冷却することができる。また、分離部３０では、分離部３０の底面３４に設けた第２排出口３５から粉塵が除去された空気が第２接続通路２７に排出されエアクリーナ室２４に送られる。このため、粉塵の量を減らした空気をエアフィルタ２５へ導入することが可能となる。したがって、特に、コンクリートの切断作業時等大量の粉塵が発生する環境下において、エアフィルタ２５が早期に目詰まりを起こすことが大幅に抑制され、エンジン１２の出力が低下することも解消することが可能となり、エアフィルタを頻繁に掃除や交換を行う頻度を減少させてメンテナンス性を大幅に向上させることができる。また、分離部３０にて、外周側をマグネトロータ１５の翼１８の吸引力で吸引し粉塵を含む流れをエンジン１２の冷却風として２次利用することができるため、冷却風が減少することがなく、エンジン１２の発熱を抑えることもできる。さらに、遠心分離による粉塵の分離を行っているため、作業中のエンジンカッター１の姿勢に依存することなしに粉塵の分離を行うことが可能となる。また、分離部３０内部には、第２排出口３５の外縁を囲む
ように分離部３０の外側壁３６の内側と離間して、底面３４から連結部２９に向かって第１排出口３７と対向するように延びる円筒状の境界壁３８が設けられる。このため、境界壁３８は、分離部３０に流入した粉塵が除去された旋回流の内側の流れと粉塵を含んだ旋回流の外側の流れを分離し、それぞれの流れを第２排出口３５と第１排出口３７に導くことが可能となる。したがって、境界壁３８により旋回流中の粉塵の分離をより効果的に行うことが可能となり、エアクリーナ室２４により清浄な空気を導入することが可能となり、エアフィルタ２５の早期に目詰まりを解消し、メンテナンス性をより一層向上させることができる。また、図１０に示すように、境界壁３８が第１排出口３７の一方の端部３９（図１０参照）に近づくように偏心しているので、境界壁３８と分離部３０の外側壁３６との間に形成される第１排出口３７に旋回流を導くための流路は、点線で示す流れが第１排出口３７に近づくにつれて、除々に広くなり、流れの効率を向上させることができる。また、図８、９に示すように、粉塵分離装置２１の長手方向視において、連結部２９の内周壁４０の第１排出口３７と重なる部分には、分離部３０に近づくにつれて断面積が増大する凹所４１が形成されるので、連結部２９から分離部３０に流れ込む旋回流の外側の流れを境界壁３８と外側壁３６との間に効率良く導くことが可能となる。
【００２２】
なお、上述の実施例において、粉塵分離装置２１の吸引部２８には円周方向に略均等間隔で複数の空気導入口３２が設けられているが、この構成に限られるものではない。例えば、吸引部２８の側面に任意の間隔で複数の空気導入口３２を設けることや、図１４に示すように一つの半径方向に対して所定の方向に傾いた空気導入口３２を設けることで、粉塵分離装置２１内部に旋回流を発生させる構成としてもよい。また、粉塵分離装置２１の連結部２９は吸引部２８から分離部３０に向かって断面積が徐々に拡大する構成に限られるものでは無く、例えば、図１５に示すように、連結部２９を断面積の変化しない円柱状としてもよい。さらに、エンジンは２サイクルエンジンに限られるものではなく４サイクルエンジンであってもよい。また、本発明はエンジンカッター１への適用に限られるものでは無く、チェンソー、ヘッジトリマ等のエンジン作業機に適用することもできる。
【実施例２】
【００２３】
次に、図１６から図２６を用いて本発明の第２の実施例を説明する。図１６は第２の実施例に係るエンジン作業機（エンジンカッター１０１）の左側面図である。図１６に示すように、エンジンカッター（カットオフソー、エンジン作業機）１０１は、ブレードカバー１０２により一部が覆われたブレード１０３と、ブレード１０３を駆動する２サイクルエンジン（以下エンジン、図示せず）と、マフラー１０４と、キャブレター（図示せず）と、ケーシング１０５と、作業者が把持するフロントハンドル１０６と、燃料タンク（図示せず）と、エンジンの出力を調整するトリガ１０８と、リヤハンドル１０９と、フレーム部１１０と、フレーム部１１０から前方に延びるアーム１０７（後述）を備える。ブレードカバー１０２には、ブレードカバー１０２を回動させてその角度を調整するための角度調整レバー１０２ａが設けられる。エンジンのクランク軸（図示せず）は、左右方向に延びるように配置され、クランク軸の左端には後述するマグネトロータが取付けられる。マグネトロータが位置する部分には、複数の吸気孔１１９が設けられたロータカバー１２０と、ロータカバー１２０の開口部を覆うように位置するファンカバー１４４により覆われる。
【００２４】
図１７は、第２の実施例に係るエンジンカッター１０１の右側面図である。エンジン１１２は、２サイクルの単気筒エンジンであって、シリンダ内で図示しないピストンが上下方向（鉛直方向）に動くもので、エンジン１１２の図示しない出力軸（クランク軸）が左右方向に延びるように配置される。出力軸の端部には、図示しない遠心クラッチが接続され、遠心クラッチのドラムから図示しないベルトがアーム１０７を通って延びて、アーム１０７の先端に回転可能に軸支されブレード１０３を保持するスピンドルを回転させる。角度調整レバー１０２ａは、ブレードカバー１０２を回動させるハンドルとしての役割を果たす。エンジン１１２の上方から後方側であって、ケーシング１０５の上部にはエアクリーナ室ケース１２４と、その上部開口をエアクリーナ室カバー１２４ａが設けられる。エアクリーナ室ケース１２４とエアクリーナ室カバー１２４ａによって画定されるエアクリーナ室の前方には、粉塵分離装置１２１が設けられる。
【００２５】
粉塵分離装置１２１の基本構成は第１の実施例の粉塵分離装置２１とほぼ同様であって、エアクリーナ室の上流側に設けられ、取り込まれた外気は粉塵分離装置１２１を通って、粉塵等の１次浄化がされ、分離されたきれいな空気だけがエアクリーナ室に導入される。エアクリーナ室では、従来から広く用いられるエンジン同様にエアフィルタを用いて粉塵を濾過（２次浄化）するので、多段構成により効果的な浄化を行うことができる。粉塵分離装置１２１は、前後方向に見ると、ブレード１０３とエンジン１１２の間に配置される。第２の実施例では、ブレード１０３とエンジン１１２間の空間において、中央付近から下側付近にかけてマフラー１０４が配置される。粉塵分離装置１２１はマフラー１０４の上側で、ブレードカバー１０２とシリンダの間であって、且つフロントハンドル１０６の下側の空間に配置した。
【００２６】
図１８は本発明の第２の実施例に係るエンジンカッター１０１の上面図である。粉塵分離装置１２１はエアクリーナ室ケース１２４及び、エアクリーナ室カバー１２４ａとほぼ同等の幅を占めるように配置される。また、粉塵分離装置１２１はマフラー１０４の上側に配置され、エアクリーナ室、フロントハンドル１０６、ブレードカバー１０２の後端付近に囲まれる部分であって、粉塵分離装置１２１の円筒形状の軸方向が左右方向になるように、つまり軸方向がエンジン１１２のクランク軸と平行になる向きに配置される。このように、本実施例では比較的粉塵の少ない本体の上面部であって、比較的空きスペースが確保できるブレード１０３とエンジン１１２の間に粉塵分離装置１２１を配置することによって粉塵分離装置１２１を設けてもエンジン作業機の大きさを大きくせずに構成できた。また、詳細は後述するが、粉塵分離装置１２１の排出部は、左右方向エンジン中心面から見て冷却ファンと同じ側（左側）に配置される。
【００２７】
図１９は、本発明の第２の実施例に係るエンジンカッター１０１の部分拡大断面図である。図１９ではフロントハンドル１０６の図示は省略している。本図では粉塵分離装置１２１から２つに分かれて排出される空気の流れを矢印で示している。エンジン１１２のクランク軸には、クランク軸と一体に回転するマグネトロータ１１５が取付けられる。マグネトロータ１１５の周方向には、マグネトロータ１１５に離間して対向するように点火コイル１１６が設けられる。点火コイル１１６はエンジン１１２の点火プラグ１１７にプラグコードで連結される。マグネトロータ１１５には、エンジン１１２のシリンダに形成された冷却フィンに冷却風を送るための複数の翼１１８が設けられ、マグネトロータ１１５は冷却ファン（吸引手段）の機能も果たす。マグネトロータ１１５は、複数の吸気孔１１９が設けられたロータカバー１２０と、ファンカバー１４４により覆われる。
【００２８】
粉塵分離装置１２１には第１排出口１３７と第２排出口１３５があり、第１排出口１３７は第１接続通路１２２に接続されて、第１接続通路１２２の反対側（下側）の端部付近に開口１２２ａが形成される。開口１２２ａはマグネトロータ１１５の翼１１８の吸引部分に面するように配置される。このようにして粉塵分離装置１２１中の空気の一部が第１接続通路１２２を介してマグネトロータ１１５によって吸引される。一方、第２排出口１３５からは、エンジン１１２の吸気行程により粉塵分離装置１２１中の空気の一部が吸引されて、エアクリーナ室ケース１２４の内部に送られる。エアクリーナ室ケース１２４の内部には、空気のろ過を行うスポンジ１２５ａとエアフィルタ１２５ｂが設けられ、エアクリーナ室ケース１２４から吸気通路１２６へ至る空気が、スポンジ１２５ａとエアフィルタ１２５ｂを通ってキャブレター１１１に供給される。ここで、粉塵分離装置１２１から第２排出口１３５への通路入口の開口部、即ち後述する境界壁部１３８の直径Ｒ２は、キャブレター１１１の開口の直径Ｒ１よりも十分大きな径となるように構成し、粉塵分離装置１２１からエアクリーナ室ケース１２４への境界壁部１３８の開口部の径の断面を大きくしてキャブレター１１１での吸気の抵抗を小さくして圧力損失を少なくした。
【００２９】
エンジンカッター１０１の前後方向で見ると、粉塵分離装置１２１の円筒形の長手方向中心軸を通る鉛直面（又は鉛直線）１６２は、ブレードカバー１０２の最後端を通る鉛直面（又は鉛直線）１６１と、エンジン１１２のクランク軸（又はピストンの中心）を通る鉛直面（又は鉛直線）１６０との間に位置するような位置関係となる。また、粉塵分離装置１２１の円筒形の長手方向中心軸１６３は左右方向に延び、同じく左右方向に延びるエンジン１１２のクランク軸中心１６４と平行な位置関係となる。さらに、粉塵分離装置１２１の全体が、少なくともマグネトロータ１１５の回転範囲上端位置１６５よりも上側にあるように配置すると好ましく、エンジン１１２のシリンダ上端位置１６６よりも上側であるとさらに好ましい。
【００３０】
図２０はエンジンカッター１０１のエアクリーナ室カバー１２４ａを取り外した状態の上面図である。エアクリーナ室ケース１２４の内部には、２点鎖線の位置にスポンジ１２５ａが設けられ、その後方斜め下にはエアフィルタ１２５ｂが設けられる。図からわかるように、スポンジ１２５ａとエアフィルタ１２５ｂは上下方向にほぼ重ならない位置に並べて配置される。このようにエアクリーナ室ケース１２４をエンジン１１２の後方側からシリンダの上側を通って前方側まで介在させるように配置したので、スポンジ１２５ａとエアフィルタ１２５ｂのための設置スペースを確保すると共に、エアクリーナ室の上下方向の高さを低く抑えることができ、エンジン作業機の小型化を両立できる。また、スポンジ１２５ａとエアフィルタ１２５ｂの取り外しをそれぞれ独立して行うことができるので、交換や清掃の作業性がたいへん良い。尚、粉塵分離装置１２１の円筒形の長手方向中心軸１６３は、エアクリーナ室ケース１２４の前方側において左右に延びるように配置され、エンジン１１２のクランク軸と平行になるように設けられることが理解できよう。粉塵分離装置１２１は３つのネジ１４６ａ、１４６ｂ、１４６ｃによってエアクリーナ室ケース１２４に固定される。
【００３１】
このように本実施例のエンジンカッター１０１では空気清浄のために、粉塵分離装置１２１、スポンジ１２５ａ、エアフィルタ１２５ｂの３段構成で空気の浄化を行うようにした。第１の実施例でその詳細構成を説明したように、粉塵分離装置１２１によって粉塵のほとんどが分離されて第２排出口１３５（図１９参照）からきれいな空気がエアクリーナ室ケース１２４に流入する。エアクリーナ室ケース１２４においては、スポンジ１２５ａとエアフィルタ１２５ｂによって２段構成でさらに浄化される。従って、通常のメンテナンスにおいては、作業者はスポンジ１２５ａだけを掃除する程度で十分であり、エアフィルタ１２５ｂの寿命を大幅に伸ばすことができる。さらに、定期的な清掃や交換部品が不要な粉塵分離装置１２１が外気から空気を取り入れる最上流（最上段）に配置されるので、エアクリーナ機構のメンテナンス間隔を大幅に伸ばすことができる。また、第１段目に追加された粉塵分離装置１２１は、スポンジやフィルタなどの部材を貫通するものではないので、流入抵抗が増すことを大幅に抑えることができる。さらに、外気導入からエアクリーナ室までの空気導入路を最短距離で構成可能となり、エンジン作業機の小型化を確保しつつ、スポンジやエアフィルタの容積を最大限確保することが可能となる。さらに、粉塵分離装置１２１やエアクリーナ室ケース１２４はエンジン１１２の上側に配置されるので、組立・分解性が良くなる。
【００３２】
図２１は粉塵分離装置１２１単体の上面図である。粉塵分離装置１２１は主に、空気取り入れ部分となる吸引部１２８、吸引された塵埃を旋回流を用いて分離するための略円筒形状の本体部１４２、旋回流からの２箇所の排出位置を形成した排出部１４３の３つの基本部分を含んで構成される。吸引部１２８は、外気を取り入れる部分であり、その取り入れの際に円筒状の本体部１４２の円周方向に回転させる空気流を発生させるような形状（後述）にする。本体部１４２は吸引部１２８で発生した旋回流れを半径方向に広がって旋回させながら排出部１４３の方向に流し、外気中に含まれる粉塵を旋回流による遠心力により半径方向外側、つまり連結部１２９の側壁側に粉塵を分離させる。この際の旋回流は、半径方向外側では粉塵を多く含む旋回流となる一方、半径方向内側では粉塵が少ない旋回流となる。そして、分離部１３０に旋回しながら流入した粉塵を含む外気は、粉塵を多く含む外側壁側の流れと粉塵が少ない内側の流れに分離される。排出部１４３において粉塵が少ない内側の流れは、第２排出部１３５を介してエアクリーナ室ケース１２４（図１９参照）の内部空間に流入する。
【００３３】
粉塵分離装置１２１は３つのネジ１４６ａ、１４６ｂ、１４６ｃ（図２０参照）によってエアクリーナ室ケース１２４に固定されるので、ネジボス１４１ａ、１４１ｂ、１４１ｃが形成される。ネジボス１４１ａは吸引部１２８に設けられ、吸引部１２８の側壁部１２８ａと一体的に製造される。ネジボス１４１ｂ、１４１ｃは本体部１４２に設けられ、本体部１４２と一体的に製造される。側壁部１２８ａ及び本体部１４２は、プラスチック等の高分子樹脂の一体成型によって製造される。本実施例では、側壁部１２８ａ及び本体部１４２の一体成型部分に、蓋部１２８ｂと排出部１４３がネジ１４７ｂ及び１４５ｂ等によって取り付けられる構成となる。
【００３４】
図２２は粉塵分離装置１２１の右側面図であって、図２１の矢印Ａの方向から見た図である。吸引部１２８を構成する蓋部１２８ｂは、側壁部１２８ａを覆う蓋の役割を果たし、吸引部１２８の所定の空間を画定する。蓋部１２８ｂには、外気の取入口となる長方形の開口１３１ａと、後述する空気導入口の内壁部分を形成するために内側にくぼむ円錐窪み１３１ｂが形成され、３つのネジ１４７ａ乃至１４７ｃによって吸引部１２８の側壁部１２８ａに固定される。尚、本構成において、粉塵分離装置１２１の円筒部分から後方に突出する略直方体状の突出部分が形成されるが、この突出部分は円周方向に略均等の間隔で複数設けられた空気導入口１３２（図２５で後述）へ均一に吸入空気が供給されるように設けたものである。また、エアクリーナ室ケース１２４への取り付けの容易さ、外観デザインの美しさ、吸気音の低減の効果も果たすが、突出部分を設けるか否かや突出部分の前後方向長さ等は任意であり、本実施例以外の他の形状、大きさとしても良い。
【００３５】
図２３は粉塵分離装置１２１の左側面図であって、図２１の矢印Ｂの方向から見た図である。排出部１４３は、粉塵分離装置１２１の周方向に出口が設けられる第２排出口１３５と、粉塵分離装置１２１の軸方向に出口が設けられる第１排出口１３７が設けられる。排出部１４３はプラスチック等の合成樹脂の一体成型により製造され、２つのネジ１４５ａ、１４５ｂによって本体部１４２の分離部１３０に固定される。図２３において排出部１４３の後方に見えるのは分離部１３０と吸引部の側壁部１２８ａである。
【００３６】
次に図２４乃至２６を用いて粉塵分離装置１２１の各部の断面形状を説明する。図２４は図１６の粉塵分離装置１２１の横断面図であって、図２２のＣ−Ｃ部の断面図である。粉塵分離装置１２１の各部はプラスチック等の合成樹脂の一体成型で製造され、４つの成型部品で構成される。中央付近の本体部１４２と側壁部１２８ａが一体成型で製造され、その一方側端部(右側端部)に蓋部１２８ｂがネジ１４７ａ乃至１４７ｃによって固定される。粉塵分離装置１２１の反対側の端部には、排出部１４３と境界壁部１３８のそれぞれの成型部品がネジによって固定される。空気の流れは、矢印１５０のように開口１３１ａから外気が取り入れられ、矢印１５１のように吸引部１２８の突出部分（図２２参照）の内部を矢印１５１の方向に流れる。この付近の断面形状を示すのが図２５である。
【００３７】
図２５は図２４のＤ−Ｄ部の断面図である。１５１のように流れる空気流は、円周方向に略均等の間隔で複数設けられた空気導入口１３２によって、それぞれ半径方向に対して所定の方向に傾いて略接線方向を向くように、矢印１５２のように中心部に向かって流れる。空気導入口１３２は、吸引部１２８の側壁１３３に円周方向に略均等の間隔で複数、それぞれが半径方向に対して所定の方向に傾いて略接線方向を向くように設けられるため、空気導入口１３２から吸引される外気は、吸引部１２８の内部で旋回流となって、連結部１２９に向かって流れる。
【００３８】
再び図２４に戻る。空気導入口１３２を貫通した空気流は、空気導入口１３２が半径方向に対して所定の方向に傾いていること、及び、蓋部の１２８ｂの円錐状窪み１３１ｂの内壁の作用により、半径方向に回転する旋回流になって、軸方向を排出部１４３の方向に矢印１５３のように流れる。本体部１４２は、外径が徐々に拡大する略円錐台形状を有する連結部１２９と、外径が一定の分離部１３０により構成され、連結部１２９を流れる矢印１５３のような旋回流は、分離部１３０に向かって徐々に外径が大きく広がるために、外気中に含まれる粉塵は旋回流による遠心力により、半径方向外側、つまり連結部１２９の側壁側に粉塵が分離される。このため、旋回流は、半径方向外側では粉塵を多く含む旋回流となる一方、半径方向内側では粉塵が少ない旋回流となる。
【００３９】
連結部１２９から分離部１３０に旋回しながら流入した粉塵を含む外気は、境界壁部１３８により粉塵を多く含む外側壁側の流れと粉塵が少ない内側の流れに分離される。そして、粉塵を多く含む外側壁側を流れる外気は、マグネトロータ１１５の回転による吸引力によって内周壁１４０に沿って周方向に流れて第１排出口１３７（図２３参照）から第１接続通路１２２を介して翼１１８付近に流出する。マグネトロータ１１５の翼１１８により吸引された空気は、エンジン１１２の冷却風として発熱部分、特にシリンダの冷却フィン付近に送風される。一方、連結部１２９から分離部１３０に旋回しながら流入した外気のうち、粉塵の少ない内側を流れる空気は第２排出口１３５から第２接続通路１２７を介してエアクリーナ室ケース１２４に吸引され、スポンジ１２５ａ及びエアフィルタ１２５ｂを通ってキャブレター１１１に送られる。
【００４０】
図２６は図２２のＥ−Ｅ部の断面図である。ここで、境界壁部１３８の外側を流れる矢印１５４のような空気流は、第１排出口１３７から第１接続通路１２２（図１９参照）に流出する。円筒状の境界壁部１３８は、粉塵分離装置１２１の長手方向視において、分離部１３０の円筒状の外側壁に対して、第１排出口１３７の一方の端部１３９に近づくように偏心して設けられる。これにより、円周方向に進むにつれて徐々に拡径して第１排出口１３７に円滑に繋がるボリュート形状が形成される。なお、境界壁部１３８は、分離部１３０の内周壁１４０に対しても、一方の端部１３９に近づくように偏心して設けられる。
【００４１】
以上のように、第２の実施例のエンジンカッター１０１によれば、マグネトロータ１１５による吸引力とエンジン１１２の吸気作用によって粉塵分離装置１２１の内部に強力な旋回気流を形成し、旋回によって発生する遠心力で、比較的重い質量のゴミや埃分子を空気と分離収集する粉塵分離装置１２１をエアクリーナ室に送ることができる。このように粉塵の量を大幅に減らした空気だけをエアフィルタ１２５へ導入するので、コンクリート等の切断作業時等の大量の粉塵が発生する劣悪な環境下においても、エアフィルタ１２５ｂが早期に目詰まりを起こすことを大幅に抑制できる。また、粉塵分離装置１２１の動力源（吸引力発生機構）は、通常のエンジン作業機が有する機構を利用するので、モータ等の新たな動力源を準備する必要がない。さらに、第２の実施例ではエアフィルタ１２５ｂに加えてスポンジ１２５ａも設けたので、通常はスポンジ１２５ａの清掃をするだけで済み、エアフィルタ１２５ｂの掃除や交換を行う頻度を大幅に減少させてメンテナンス性を大幅に向上させることができる。
【符号の説明】
【００４２】
１  エンジンカッター                    ２  ブレードカバー
３  ブレード                            ４  マフラー
５  ケーシング                          ６  フロントハンドル
７  燃料タンク                          ８  トリガ
９  リヤハンドル                        １０  フレーム部
１１  キャブレター                      １２  エンジン
１３  クランクケース                    １４  クランク軸
１５  マグネトロータ                    １６  点火コイル
１７  点火プラグ                        １８  翼
１９  吸気孔                            ２０  ロータカバー
２１  粉塵分離装置                      ２２  第１接続通路
２３  スタータハンドル                  ２４  エアクリーナ室
２５  エアフィルタ                      ２６  吸気通路
２７  第２接続通路                      ２８  吸引部
２９  連結部                            ３０  分離部
３１  蓋部                              ３２  空気導入口
３３  （吸引部２８の）側壁              ３４  底面
３５  第２排出口                        ３６  外側壁
３７  第１排出口                        ３８  境界壁
３９  （第１排出口の一方の）端部        ４０  （連結部２９の）内周壁
４１  凹所                              ４２  本体部
４３  排出部                            ４４  ファンカバー
４５  吸入口
１０１  エンジンカッター                １０２  ブレードカバー
１０２ａ  角度調整レバー                １０３  ブレード
１０４  マフラー                        １０５  ケーシング
１０６  フロントハンドル                １０７  アーム
１０８  トリガ                          １０９  リヤハンドル
１１０  フレーム部                      １１１  キャブレター
１１２  エンジン                        １１５  マグネトロータ
１１６  点火コイル                      １１７  点火プラグ
１１８  翼                              １１９  吸気孔
１２０  ロータカバー                    １２１  粉塵分離装置
１２２  第１接続通路                    １２２ａ  開口
１２４  エアクリーナ室ケース            １２４ａ  エアクリーナ室カバー
１２５  エアフィルタ                    １２５ａ  スポンジ
１２５ｂ  エアフィルタ                  １２６  吸気通路
１２７  第２接続通路                    １２８  吸引部
１２８ａ  側壁部                        １２８ｂ  蓋部
１２９  連結部                          １３０  分離部
１３１ａ  開口                          １３２  空気導入口
１３３  側壁                            １３５  第２排出口
１３７  第１排出口                      １３８  境界壁部
１３９  一方の端部                      １４０  内周壁
１４１ａ、１４１ｂ、１４１ｃ  ネジボス
１４２  本体部                          １４３  排出部
１４４  ファンカバー                    １４５ａ、１４５ｂ  ネジ
１４６ａ、１４６ｂ、１４６ｃ  ネジ
１４７ａ、１４７ｂ、１４７ｃ  ネジ
【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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