(57)【要約】【課題】汎用の部品を使用し、組み立て工程を簡単化することで、低コストに電磁放射ノイズを抑制できるエンジン作業機を提供する。【解決手段】エンジンの動力を利用して作業を行う作業機であって、エンジン６の点火装置における火花点火のための電流経路２５に、ノイズ除去用のフェライトコア２８を介挿したことを特徴とする。フェライトコアで電磁放射ノイズを吸収して低減することができる。フェライトコアは、低コストで後付けが可能な汎用のラインフィルタ部品であり、配線に介挿するだけで良いので、組み立て工程を簡単化できる。しかも、フェライトコアの保持部を設けるだけで良く、現行の構造を大きく変更する必要がないので、低コストに電磁放射ノイズを抑制できる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの動力を利用して作業を行う作業機であって、
エンジンの点火装置における火花点火のための電流経路に、ノイズ除去用のフェライトコアを介挿した、ことを特徴とするエンジン作業機。
【請求項２】
前記フェライトコアを介挿する電流経路は、点火プラグとイグニッションコイル間、前記イグニッションコイルとこのイグニッションコイルを電流経路から切り離すスイッチ間、及びボディアースとアース板間の少なくともいずれか１つを含む、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】
前記エンジンに装着された樹脂製の筐体に設けられ、前記フェライトコアを保持する保持部を更に備える、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】
前記フェライトコアを収容し、該フェライトコアを外部の衝撃から保護する保護部材を更に備える、ことを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項に記載のエンジン作業機。
【請求項５】
前記フェライトコアは中空円筒状であり、中心軸に沿った長手方向が前記エンジンにおけるピストンの移動方向と同じ方向に配置される、ことを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項に記載のエンジン作業機。
【請求項６】
前記フェライトコアは、温度が前記フェライトコアのキュリー温度よりも低い場所に設置される、ことを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項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、エンジンの動力を利用して作業を行うエンジン作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジン作業機におけるＥＭＩ（Electro Magnetic Interference）対策に関しては、例えば特許文献１及び２に記載されているように点火プラグ周辺にシールドを行うものと、特許文献３及び４に記載されているようにプラグキャップやコネクタにフェライト部材などを配置するものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−５２５８１号公報
【特許文献２】特開２０１４−１５８６５号公報
【特許文献３】特許第４００５３８５号公報
【特許文献４】特開２０００−１４５６０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、何れも点火プラグの周辺やコネクタなどの構造が複雑化するとともに、手作業による組み立て工程の増加や専用の部品が必要になるなど、ＥＭＩ対策に要するコストが高くなる、という課題があった。
【０００５】
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、汎用の部品を使用し、組み立て工程を簡単化することで、低コストに電磁放射ノイズを抑制できるエンジン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】
【０００６】
本発明のエンジン作業機は、エンジンの動力を利用して作業を行う作業機であって、エンジンの点火装置における火花点火のための電流経路に、ノイズ除去用のフェライトコアを介挿した、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、エンジン作業機の点火装置における火花点火のための電流経路に、低コストで後付けが可能な汎用のラインフィルタ部品であるフェライトコアを介挿することで、組み立て工程を簡単化しつつ、低コストに電磁放射ノイズを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係るエンジン作業機の一例として、背負い式のエンジンブロワを示す斜視図である。
【図２】図１に示したエンジンブロワを左右に切断し、左側から見た断面図である。
【図３】図１に示したエンジンブロワを前後に切断し、フレーム側から見た断面図である。
【図４】図１に示したエンジンブロワにおける筐体と部品の一部を取り外して、フェライトコアの装着例を詳細に示す正面図である。
【図５】図１乃至図４に示したエンジンブロワにおけるフェライトコアの配置を模式的に示す図である。
【図６】フェライトコアと保護部材の構成例について説明するためのもので、装着前の状態と、配線に装着した状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１乃至図４はそれぞれ、本発明の実施形態に係るエンジン作業機を示しており、背負い式のエンジンブロワを例に取っている。ここでは、エンジンブロワで説明するが、本発明は集塵機、刈払機、草刈機、噴霧機及び散布機など様々なエンジン作業機に適用可能である。
【００１０】
図１に示すように、エンジンブロワ１は、作業者が背負うためのフレーム２にブロワユニット３を取り付け、ブロワユニット３の噴出ダクト（通風ダクト）４に空気を放出させる送風管（通風管）５を連通したものである。ブロワユニット３は、エンジン（図２、図３参照）６により駆動される送風ファン７の回転によって吸引した空気を噴出するようになっている。送風管５の基端部は、フレーム２に支持されて噴出ダクト４の開口端部に組付けられている。
【００１１】
フレーム２は、作業者がブロワユニット３を背負って運ぶためのもので、垂直に延びて作業者の背中に当たる背当部２ａと、背当部２ａの下部から後方に延びる台座部２ｂとからなるＬ字形になっている。フレーム２の背当部２ａには、作業者が背負うための一対のショルダーストラップ８−１，８−２が取り付けられている。
【００１２】
ブロワユニット３は、振動抑制機構を介してフレーム２に搭載されている。ブロワユニット３の下部には振動抑制機構を構成するコイルスプリング１０−１，１０−２がフレーム２の台座部２ｂとの間に介装されており、ブロワユニット３の上部には振動抑制機構を構成するコイルスプリング１０−３，１０−４が背当部２ａとの間に介装されている。
【００１３】
更に、ブロワユニット３は、図２に示すように、エンジン６により駆動される送風ファン７の回転によって吸引した空気を噴出させる。送風ファン７はボリュートケース９内に収容されており、ボリュートケース９には送風ファン７を回転させるエンジン６が一体的に組み付けられている。ボリュートケース９には、背当部２ａ側に空気の吸引口９ａが設けられており、右側部に筒状をした空気の噴出ダクト４が一体的に設けられている。
【００１４】
噴出ダクト４の先端部には径の大きな拡径部４ａが設けられており、噴出ダクト４の拡径部４ａにはフレーム２に支持された送風管５の基端部が浮動的に挿入されて組み付けられている。送風管５は、作業者が把持してブロワユニット３から噴出された空気を放出させるものである。送風管５は、ブロワユニット３の噴出ダクト４に浮動的に連通されたエルボ部５ａと、エルボ部５ａの先端に連結された可撓性の蛇腹パイプ部５ｂと、蛇腹パイプ部５ｂの先端に連結された回転パイプ部５ｃと、回転パイプ部５ｃに連結されたショートパイプ部５ｄと、ショートパイプ部５ｄに連結されたエンドノズル部（吹き出し口）５ｅとからなる。
【００１５】
回転パイプ部５ｃの蛇腹パイプ部５ｂとの連結部近傍には、送風管５を把持するためのコントロールハンドル１１が取り付けられている。コントロールハンドル１１には、ブロワユニット３を操作するトリガレバー１２が設けられている。
【００１６】
ブロワユニット３の下部と台座部２ｂとの間には、ガソリンなどの液体燃料を貯留するための燃料タンク１３が装着され、燃料タンク１３の上部には燃料タンクキャップ１４が設けられている。また、ブロワユニット３には、エンジン６を始動するリコイルスタータユニット１５が設けられている。
【００１７】
図３に示すように、燃料タンク１３内の燃料は、燃料パイプ１３ａを介して気化器２０に供給され、気化された燃料が空気と共にエンジン６に送り込まれ、点火プラグ１９により火花点火される。燃焼後の排気は、マフラ１７に供給されて消音され、外部に排気される。
【００１８】
図２乃至図４に示すように、エンジンブロワ１の底面（フレーム２の台座部２ｂの底面）には、空気の吸入口から塵などを吸い込むのを抑制するためのネットが装着されている。このネットは、台座部２ｂの底面に設けられた空気の吸入口を覆うように装着される。本例では、ネットが金属製であり、配線（リード線）を介してエンジン６に電気的に接続されることでアース板２１としても働く。
【００１９】
アース板２１は、板状部２１ａと、板状部２１ａから下方向に延び、エンジンブロワ１を地面に置いたときに板状部２１ａを接地する接地部２１ｂとを有する。板状部２１ａには、多数の開孔が形成されており、これらの開孔を介して吸入口から空気を吸い込むようになっている。そして、接地部２１ｂが台座部２ｂの底面から下方に若干突出し、エンジンブロワ１を地面に置いたときに接地する。
【００２０】
なお、図４において、１６はアーム式のスロットルレバーであり、このスロットルレバー１６は、回転軸１６ａを中心にしてアームを上下方向に移動、及び回転軸１６ｂにより外側方向に自由に広げられるようになっている。回転軸１６ｂには、バネが設けられており、アームを外側方向に広げたときに内側に戻す方向に付勢する。これによって、作業姿勢にあわせたポジションでスロットル調整ができる。
【００２１】
次に、上記のような構成のエンジンブロワ１におけるＥＭＩ対策について説明する。図３に示したように、点火プラグ１９とイグニッションコイル２４との間の電流経路（配線２５）には、ラインフィルタ、例えばフェライトコア２８が介挿されている。フェライトコア２８は、点火プラグ１９から発生するノイズを除去するＥＭＩフィルタとして働く。フェライトコア２８は、ノイズの外部への放射を抑制するために、ノイズの発生源である点火プラグ１９の近傍に配置することが好ましい。
【００２２】
また、図４に示したように、イグニッションコイル２４とストップスイッチ（イグニッションコイルを電流経路から切り離すスイッチ）２６とを接続する配線２７にもフェライトコア２９が介挿されている。フェライトコア２９は、ＥＭＩフィルタとして働く。更に、アース板２１には、エンジンブロワ１を地面に置いたときにエンジン６を接地してエンジン６に溜まった静電気を逃がす働きがあるが、エンジンブロワ１を背負って作業しているときには、このアース板２１をアンテナにしてノイズが放射される可能性がある。そこで、エンジン６とアース板２１とを接続する配線２２にもフェライトコア２３が介挿されている。
【００２３】
図５（ａ），（ｂ）はそれぞれ、上述したフェライトコア２３，２８，２９の配置を模式的に示している。図５（ａ）に示すように、フェライトコア２８は点火プラグ１９とイグニッションコイル２４との間の配線２５に介挿され、フェライトコア２９はイグニッションコイル２４とストップスイッチ２６との間の配線２７に介挿される。また、図５（ｂ）に示すように、フェライトコア２３はエンジン（ボディアース）６とアース板２１との間の配線２２に介挿される。
【００２４】
このように、フェライトコア２３，２８，２９を取り付けた配線２２，２５，２７には、フェライトコア２３，２８，２９によりインピーダンスが付与され、配線２２，２５，２７内を流れるノイズ電流が、付与されたインピーダンスにより抑制されると共に、抵抗分により熱に変換されて減衰する。高周波数帯ではフェライトコア２３，２８，２９は殆どが抵抗分となるため、低い周波数帯よりもノイズの減衰効果が大きくなる。
【００２５】
更に、本例では、図４に示したように、エンジン６を覆うように設けられている樹脂製の筐体（取り外した状態で取付基部のみを示す）３ａに、フェライトコア２３を装着して保持する保持部３３を設けている。アース板２１は、金属スリーブ３４を用いて配線２２の一端にネジ３５などで固定され、配線２２の他端はエンジン６にボルト３６などで固定されている。配線２２には、フェライトコア２３が介挿されており、フェライトコア２３は筐体３ａに設けた保持部３３に保持されている。
【００２６】
図示しないが、フェライトコア２９も同様に筐体３ａ、あるいは筐体３ａの取付基部に設けた保持部に保持する。フェライトコア２９は好ましくは点火系の高圧の配線の近傍、より好ましくはイグニッションコイル２４の近傍に配置すると良い。フェライトコア２８は、点火プラグ１９のプラグキャップ付近に配置する場合には浮動となるが、若干イグニッションコイル２４側にずらし、筐体３ａあるいは筐体３ａの取付基部に保持部を形成して保持しても良い。一方、配線２２はエンジンの点火には直接的には関与しないが、アース線として金属部品などに繋がっている場合には、フェライトコア２３はエンジン６付近に配置すると良い。
【００２７】
フェライトコア２３，２８，２９はそれぞれ、例えば図６（ａ）に示すように中空円筒を中心軸に沿って２分割した形状になっている。ここではフェライトコア２３（２３−１，２３−２）を例示するが、フェライトコア２８，２９も同様な構成になっている。フェライトコア２３は、外部からの衝撃や高温から保護するための、例えば樹脂製の保護部材３１に収容される。
【００２８】
保護部材３１は、２分割した円筒状で、半円筒部３１−１，３１−２の接続部にヒンジ部３２ａ，３２ａを有し、両端部に爪部３２ｂ，３２ｂと係合部３２ｃ，３２ｃとを有する。爪部３２ａ，３２ａと係合部３２ｃ，３２ｃは対応している。そして、保護部材３１の半円筒部３１−１，３１−２にそれぞれフェライトコア２３−１，２３−２を収容し、フェライトコア２３−１，２３−２の中空部に配線２２を配置して挟むようにし、爪部３１ａ，３１ａを係合部３１ｂ，３１ｂに係止することで、図６（ｂ）に示すように配線２２に介挿する。
【００２９】
ここで、保護部材３１の半円筒部３１−１，３１−２内に、シート状の弾性部材、例えばゴムや発泡ウレタン、多孔質材などを収容し、フェライトコア２３−１，２３−２との間に介在させることで、より保護効果を高めることができる。
【００３０】
上記のような構成のエンジンブロワ１の作動は、次のように行う。作業者がリコイルスタータユニット１５のスタータハンドルを引いてブロワユニット３のエンジン６を起動させ、フレーム２をショルダーストラップ８−１，８−２で背負う。そして、右手に送風管５のグリップ１１を把持し、左手でアーム式スロットルレバー１６によりスロットルを操作しながら、吸い込んだ空気を送風管５のエンドノズル部５ｅから吹き出すことで、落葉や刈り草などを吹き寄せる。
【００３１】
このような構成によれば、エンジンブロワの点火装置における火花点火のための電流経路に、ノイズ除去用のフェライトコアを介挿したので、電磁放射ノイズを吸収して低減することができる。また、エンジンとアース板とを接続する配線にもフェライトコアを介挿することで、アース板をアンテナにしてノイズが放射されるのも抑制できる。フェライトコアは、低コストで後付けが可能な汎用のラインフィルタ部品であり、配線に介挿するだけで良いので、組み立て工程を簡単化できる。しかも、エンジンブロワには筐体にフェライトコアの保持部を設けるだけで良く、現行の構造を大きく変更する必要がないので、低コストに電磁放射ノイズを抑制できる。
【００３２】
＜変形例１＞
なお、上述した実施形態では、保護部材に収容されたフェライトコアを樹脂製の筐体に装着して保持する保持部を設けたが、フェライトコアを収容して振動や高温から保護する収容部を設けても良いのはもちろんである。収容部とフェライトコアとの間に、弾性部材や断熱部材を介在させれば、上述した保護部材と同様な機能を持たせることもできる。
【００３３】
＜変形例２＞
フェライトコアを保持部に保持、あるいは収容部に収容する際に、フェライトコアの中空円筒の中心軸に沿った長手方向が、エンジンにおけるピストンの移動方向と同じ方向（あるいは落下の可能性のある方向と同じ方向）に配置する。エンジンの振動方向（本例の場合には上下方向）とフェライトコアの強度が高い中空円筒の中心軸に沿った長手方向とを一致させて保持あるいは収容することで、エンジンの振動や落下による衝撃でフェライトコアが割れるなど破損するのを抑制できる。
【００３４】
＜変形例３＞
フェライトコアは、フェライトコアのキュリー温度（例えば１２０℃）よりも低い場所に設置する。キュリー温度を超える熱源（エンジン）の近くにフェライトコアを設置し、フェライトコアがキュリー温度を超えるとノイズを減衰させる効果がなくなる。よって、例えばエンジンから気化器への熱を断熱する樹脂部材に、フェライトコアの保持部あるいは収容部を設ける。また、イグニッションコイルを温度の低い位置に配置し、フェライトコアをこのイグニッションコイルの近傍に配置すると良い。
【００３５】
＜変形例４＞
フェライトコアをエンジンとアース板とを接続する配線、点火プラグとイグニッションコイルを接続する配線、及びイグニッションコイルとストップスイッチを接続する配線に介挿する例を示したが、必要に応じてこれらの１つまたは２つに選択的に設けても良い。これらに加えて、ノイズが乗る可能性がある配線にラインフィルタを介挿しても良い。また、ラインフィルタとしてフェライトコアの例を示したが、チョークコイルなどでも良く、他の様々なＥＭＩフィルタを適用可能である。チョークコイルを用いる場合、高電圧の配線ではチョークコイルが発熱するので、点火プラグとイグニッションコイル間にはフェライトコアを用いると良い。
【００３６】
＜変形例５＞
筐体に金属が用いられている場合、筐体もノイズ源である点火プラグに近いので、この筐体に接続されている配線（リード線）、あるいはボディアース用の配線にフェライトコアを介挿する。金属製の筐体はノイズが伝搬する経路になるので、そこに繋がる各リード線にフェライトコアを介挿することで、電磁放射ノイズを抑制できる。
【００３７】
＜変形例６＞
上記実施形態では、フェライトコアを樹脂製の筐体に設置する例を説明した。温度や振動の点から金属材料よりも樹脂材料の方が好ましいが、キュリー温度よりも低く、且つ比較的振動が小さい場所であれば、エンジンやその近傍に保持部または収容部を形成してフェライトコアを設置することもできる。具体的には、エンジンのクランクケースなどに窪みを設けてフェライトコアを収容する。この際、クランクケースの窪みとフェライトコアとの間に断熱材や振動吸収材を介在させたり、エンジンへの冷却風が当たる位置にしたりすることで温度上昇と振動による影響を抑制できる。
【００３８】
＜変形例７＞
更に、ブロワユニットは、振動抑制機構を介してフレームに搭載されているので、フレームに保持部または収容部を設け、フェライトコアを保持または収容することで、振動の影響をより低減できる。このように、ブロワユニット以外の部品に保持部または収容部を設け、フェライトコアを装着しても良い。
【００３９】
＜変形例８＞
上記実施形態では、フェライトコアを、配線に後付けで装着することを前提にして、中空円筒状を中心軸に沿って２分割したものを用いる場合を例に取って説明した。しかしながら、非分割コア（中空円筒状のもの）を用い、配線にフェライトコアを挿入してから結線するようにしても良いのはもちろんである。
【符号の説明】
【００４０】
１…エンジンブロワ、２…フレーム、３…ブロワユニット、３ａ…筐体、４…噴出ダクト、５…送風管、６…エンジン、７…送風ファン、１１…コントロールハンドル、１９…点火プラグ、２１…アース板、２２，２５，２７…配線、２３，２８，２９…フェライトコア、２４…イグニッションコイル、２６…ストップスイッチ、３１…保護部材、３３…保持部
【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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