(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン（Ｅ）と，このエンジン（Ｅ）に防振部材（１）を介して一端を連結する中空の支持杆（２）と，この支持杆（２）の他端に支持される作業器具（３）とを備え，エンジン（Ｅ）のクランク軸（１１）の一端に同軸上で連結されて作業器具（３）を駆動する駆動軸（１７）を支持杆（２）内に配置し，防振部材（１）をエンジン（Ｅ）の重心（Ｇ）及び振動中心（Ｏ）間に配置したエンジン作業機において，
クランク軸（１１）の他端に潤滑オイル飛散用の一対のオイルスリンガ（２６，２７）を取り付け，一方のオイルスリンガ（２６）は，ピストン（１３）が上，下死点に来たとき，ピストン（１３）の慣性力（Ｆ1 ）と同方向の遠心力（Ｆ2 ）を発生するように構成し，他方のオイルスリンガ（２７）は，前記一方のオイルスリンガ（２６）の発生する遠心力（Ｆ2 ）と反対方向の遠心力（Ｆ2 ）を発生するように構成して，その取り付け位置は，クランク軸（１１）の軸線に沿って前記一方のオイルスリンガ（２６）よりもピストン（１３）側にオフセットした位置に設定したことを特徴とするエンジン作業機。
【請求項２】
請求項１記載のエンジン作業機において，
前記他方のオイルスリンガ（２７）の発生する遠心力（Ｆ2 ）は，前記一方のオイルスリンガ（２６）の発生する遠心力（Ｆ2 ）とバランスするものであることをことを特徴とするエンジン作業機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，エンジンと，このエンジンに防振部材を介して一端を連結する中空の支持杆と，この支持杆の他端に支持される作業器具とを備え，エンジンのクランク軸の一端に同軸上で連結されて作業器具を駆動する駆動軸を支持杆内に配置し，クランク軸の他端には，直径方向に突出する一対の潤滑オイル飛散用オイルスリンガを固着し，防振部材をエンジンの重心及び振動中心間に配置したエンジン作業機に関し，特にエンジン振動により支持杆が極力加振されないように改良したエンジン作業機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
かゝるエンジン作業機は，動力トリマ等として広く使用されている（例えば特開平１１−１２５１０７号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
かゝるエンジン作業機は，作業者が支持杆を把持して操作されるので，エンジンの振動による不快感を作業者に与えないよう，支持杆は防振部材を介してエンジンのケーシングに連結されている。
【０００４】
ところで，エンジンの振動中心を防振部材の位置に一致させれば，防振部材がエンジンの振動をよく吸収して，支持杆の振動を効果的に抑えることができるのであるが，構造上の制約から防振部材をエンジンの重心及び振動中心間に配置せざるを得ないことが一般に多い。
【０００５】
そこで，本発明は，防振部材をエンジンの重心及び振動中心間に配置した前記エンジン作業機において，クランク軸に補助ウエイトとして機能するオイルスリンガを取り付けることにより，エンジンの振動中心を防振部材の位置に近づけて，エンジンから支持杆への加振を極力抑えるようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために，本発明は，エンジンと，このエンジンに防振部材を介して一端を連結する中空の支持杆と，この支持杆の他端に支持される作業器具とを備え，エンジンのクランク軸の一端に同軸上で連結されて作業器具を駆動する駆動軸を支持杆内に配置し，防振部材をエンジンの重心及び振動中心間に配置したエンジン作業機において，クランク軸の他端に潤滑オイル飛散用の一対のオイルスリンガを取り付け，一方のオイルスリンガは，ピストンが上，下死点に来たとき，ピストンの慣性力と同方向の遠心力を発生するように構成し，他方のオイルスリンガは，前記一方のオイルスリンガの発生する遠心力と反対方向の遠心力を発生するように構成して，その取り付け位置は，クランク軸の軸線に沿って前記一方のオイルスリンガよりもピストン側にオフセットした位置に設定したことを第１の特徴とする。尚，前記作業器具は，後述する本発明の実施例中の刈刃３に対応する。
【０００７】
この第１の特徴によれば，補助ウエイトとして機能する一方のオイルスリンガの重量及び位置の選定により，振動中心を防振部材の位置に限りなく近づけることが可能となり，防振部材の振動吸収効果を高め，支持杆への加振を少なくして，作業者への不快感を軽減することができる。
【０００８】
また，ピストンと前記一方のオイルスリンガとの間でクランク軸に，前記一方のオイルスリンガの遠心力と反対方向の遠心力を発生するカウンタウエイトとして機能する他方のオイルスリンガを付設したことにより，潤滑オイル飛散用の一対のオイルスリンガが補助ウエイト及びカウンタウエイトを兼ねることから，特別なウエイトを取り付ける必要がなく，構造の複雑化及び重量増を回避することができる。
【０００９】
また本発明は，第１の特徴に加えて，前記他方のオイルスリンガの発生する遠心力は，前記一方のオイルスリンガの発生する遠心力とバランスするものであることをことを第２の特徴とする。
【００１０】
この第２の特徴によれば，一方のオイルスリンガ及び他方のオイルスリンガは，互いの遠心力をバランスさせるので，これらを付設したことによる，余分な回転振動の発生を防ぐことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を，添付図面に示す本発明の一実施例に基づいて説明する。
【００１２】
図１は本発明に係る動力トリマを使用状態で示す斜視図，図２は上記動力トリマのエンジン部の縦断側面図，図３は図２の３−３線断面図，図４は図２の４−４線断面図，図５は上記動力トリマにおけるエンジン重心及び振動中心を示す，エンジン部の概要図である。
【００１３】
先ず図１及び図２において，エンジン作業機としての動力トリマＴは，４サイクル単気筒型エンジンＥと，このエンジンＥの固定構造体に防振部材１を介して後端部を連結する中空の支持杆２と，この支持杆２の前端部に回転自在に支持される作業器具としての刈刃３とを備える。支持杆２には，作業者Ｕによって把持されるハンドル４とグリップ５とが前後して取り付けられ，そのグリップ５の近傍にエンジンＥのスロットルバルブを制御するスロットルレバー（図示せず）が設けられる。
【００１４】
図２〜図４に示すように，エンジンＥは，クランクケース８，シリンダブロック９及びシリンダヘッド１０を含むエンジン本体７と，クランクケース８に支持されるクランク軸１１と，このクランク軸１１のクランクピン１１ａにコンロッド１２を介して連接されてシリンダブロック９のシリンダボア９ａ内を往復動するピストン１３とを備える。
【００１５】
クランク軸１１には，その軸線を挟んでクランクピン１１ａと反対にバランスウエイト１４が一体に設けられ，このバランスウエイト１４は，ピストン１３の慣性力の略５０％とバランスする遠心力を発生するようになっている。
【００１６】
エンジン本体７の前端部には，前記固定構造体としての筒状の支持杆ホルダ１５が固着されており，これにゴム等の弾性材からなりブッシュ状の防振部材１を介して前記支持杆２の後端部が嵌合して結合される。而して，支持ホルダ１５は，その重量増を抑えることやグリップ５の位置との関係から長く形成することに制約があるため，防振部材１は，エンジンＥの重心Ｇと，ピストン１３の慣性力に起因するエンジンＥの振動中心Ｏとの間に配置される。
【００１７】
クランク軸１１の前端には，フライホイールを兼ねる冷却ファン１６が固着され，この冷却ファン１６が，支持杆２の中空部に配置される駆動軸１７に遠心クラッチ１８を介して連結され，クランク軸１１が所定回転数以上で回転すると，遠心クラッチ１８が自動的に接続状態となり，駆動軸１７がクランク軸１１から駆動されて前記刈刃３を回転駆動するようになっている。駆動軸１７には，防振部材１に比較的近接した位置でユニバーサルジョイント１９が介装される。
【００１８】
シリンダヘッド１０には，一対の吸，排気弁２０，２１と，これら吸，排気弁２０，２１を開閉駆動する動弁カム機構２２とが設けられる。一方，エンジン本体７の，遠心クラッチ１８と反対側の後端部には，クランク軸１１に貫通される円筒状のオイルタンク２５が一体に連設され，前記動弁カム機構２２は，このオイルタンク２５内のクランク軸１１にべルト式の調時伝動機構２３を介して連結される。
【００１９】
またオイルタンク２５には，クランク軸１１に固着される一対のオイルスリンガ２６，２７が収容される。これらオイルスリンガ２６，２７は，クランク軸１１と共に回転したとき，オイルタンク２５に貯留する潤滑オイル２８を飛散してオイルミストを生成するものであり，そこで生成されたオイルミストは，ピストン１３の往復動により発生するクランクケース８内の圧力脈動を利用して，クランクケース８内や動弁カム機構２２及び調時伝動機構２３に送られ，それらを潤滑してオイルタンク２５に戻るようになっている。
【００２０】
上記一対のオイルスリンガ２６，２７は，図２及び図４に示すように羽根形をなしており，調時伝動機構２３を挟んで軸方向にオフセットしてクランク軸１１に固着される。その際，調時伝動機構２３より外側，即ちピストン１３と反対側に配置される一方のオイルスリンガ２６は，ピストン１３が上，下死点に来たとき，ピストン１３の慣性力Ｆ1 と同方向の遠心力Ｆ2 を発生するように配置される（図５参照）。また両オイルスリンガ２６，２７は，それらに発生する遠心力Ｆ2 ，Ｆ2 が互いにバランスするように，クランク軸１１を挟んで半径方向反対向きに配置される。
【００２１】
尚，図２及び図３に示すように，エンジンＥには，最後部にリコイルスタータ３０，左右両側にエアクリーナ３１及び排気マフラ３２，最下部に燃料タンク３３が取り付けられる。
【００２２】
次に，この実施例の作用について説明する。
【００２３】
図５において，エンジンＥの重量をＭ，エンジンＥの重心Ｇ周りの慣性モーメントをＪ，ピストン１３の慣性力Ｆ1 によりエンジンＥに与えられる力積をＩ1 ，オイルスリンガ２６，２７の各遠心力をＦ2 ，Ｆ2 によりエンジンＥに与えられる力積をＩ2 ，Ｉ2 ，重心Ｇからピストン１３の軸線までの距離をＬ1 ，重心Ｇから内側のオイルスリンガ２７までの距離をＬ2 ，外側のオイルスリンガ２６までの距離をＬ3 とする。
【００２４】
先ず，オイルスリンガ２６，２７が存在しない，若しくはその両者を軸方向にオフセットしない場合を仮定して，ピストン１３の往復動慣性力に起因するエンジンＥの振動中心Ｏの位置を求める。
【００２５】
ピストン１３の慣性力Ｆ1 により，エンジンＥの重心Ｇには，
ｖ＝Ｉ1 ／Ｍ
の速度を生じ，また重心Ｇ周りに，
ω＝Ｉ1 ・Ｌ1 ／Ｊ
の角速度を生じる。重心ＧからＬ′だけ離れたＯ点の速度ｖ′は，
ｖ′＝ｖ−Ｌ′・ω＝（Ｉ1 ／Ｍ）−（Ｉ1 ・Ｌ1 ・Ｌ′／Ｊ）
となり，ｖ′がゼロとなる点が振動中心Ｏである。重心Ｇから振動中心Ｏまでの距離Ｌ0
′を求めると，
０＝ｖ−Ｌ0 ′・ω＝（Ｉ1 ／Ｍ）−（Ｉ1 ・Ｌ1 ・Ｌ′／Ｊ）
Ｌ0 ′＝Ｊ／Ｍ・Ｌ1
となる。
【００２６】
次に，前述のように，他方のオイルスリンガ２７を，ピストン１３の慣性力Ｆ1 と同方向の遠心力Ｆ2 を発生する一方のオイルスリンガ２６よりもピストン１３側にオフセット配置したオイルスリンガ２６，２７の存在を考慮して，ピストン１３の往復動慣性力に起因するエンジンＥの振動中心Ｏの位置を求める。
【００２７】
ピストン１３の慣性力Ｆ1 及びオイルスリンガ２６，２７の遠心力Ｆ2 ，Ｆ2 により，エンジンＥの重心Ｇには，
ｖ＝（Ｉ1 ＋Ｉ2 −Ｉ2 ）／Ｍ＝Ｉ1 ／Ｍ
＝Ｉ1 ／Ｍ
の速度を生じ，また重心Ｇ周りに，
ω＝（Ｉ1 ・Ｌ1 ＋Ｉ2 ・Ｌ3 −Ｉ2 ・Ｌ2 ）／Ｊ
の角速度を生じる。重心ＧからＬ″だけ離れたＯ点の速度ｖ″は，
ｖ″＝ｖ−Ｌ″・ω
＝（Ｉ1 ／Ｍ）−Ｌ″（Ｉ1 ・Ｌ1 ＋Ｉ2 ・Ｌ3 −Ｉ2 ・Ｌ2 ）／Ｊ
となり，重心Ｇから，ｖ″がゼロとなる点，即ちが振動中心Ｏまでの距離Ｌ0 ″を求めると，
０＝（Ｉ1 ／Ｍ）−Ｌ″（Ｉ1 ・Ｌ1 ＋Ｉ2 ・Ｌ3 −Ｉ2 ・Ｌ2 ）／Ｊ
Ｌ0 ″＝Ｉ1 ・Ｊ／Ｍ｛Ｉ1 ・Ｌ1 ＋Ｉ2 （Ｌ3 −Ｌ2 ）｝
となる。
【００２８】
上式においてＩ2 （Ｌ3 −Ｌ2 ）＞０であるので，上記から明らかなように，Ｌ0 ″＜Ｌ0 ′である。即ち，本発明の上記実施例によれば，オイルスリンガ２６，２７が存在しない，若しくはその両者を軸方向にオフセットしない場合に比して，振動中心Ｏが（Ｌ0 ′−Ｌ0 ″）の距離だけ防振部材１の位置に近づいたことになる。したがって両オイルスリンガ２６，２７の重量及びオフセット距離を選定することにより，振動中心Ｏを防振部材１の位置に限りなく近づけることが可能となる。その結果，防振部材１の振動吸収効果を高め，支持杆２への加振を少なくして，作業者Ｕへの不快感を軽減することができる。
【００２９】
しかも一対のオイルスリンガ２６，２７は，互いの遠心力をバランスさせるので，これらを付設したことによる，余分な回転振動の発生を防ぐことができる。
【００３０】
またこれらオイルスリンガ２６，２７は，オイルタンク２５内の潤滑オイル２８を飛散してエンジンＥ各部を潤滑するためのオイルミストを生成しながら，エンジンＥの振動中心Ｏを防振部材１の位置に近づけるウエイトとして機能するものであるから，特別なウエイトを取り付ける必要がなく，構造の複雑化及び重量増を招くこともない。
【００３１】
本発明は，上記実施例に限定されるものではなく，その要旨の範囲を逸脱することなく種々の設計変更が可能である。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように本発明の第１の特徴によれば，エンジンと，このエンジンに防振部材を介して一端を連結する中空の支持杆と，この支持杆の他端に支持される作業器具とを備え，エンジンのクランク軸の一端に同軸上で連結されて作業器具を駆動する駆動軸を支持杆内に配置し，防振部材をエンジンの重心及び振動中心間に配置したエンジン作業機において，クランク軸の他端に，潤滑オイル飛散用の一対のオイルスリンガを，ピストンが上，下死点に来たとき，一方のオイルスリンガがピストンの慣性力と同方向の遠心力を発生し，他方のオイルスリンガがこれと反対方向の遠心力を発生するように付設するとともに，これらのオイルスリンガを，前記一方のオイルスリンガが前記他方のオイルスリンガよりもピストンから離れた位置になるように，クランク軸の軸方向に互いにオフセットして取り付けたので，補助ウエイトの重量及び位置の選定により，振動中心を防振部材の位置に限りなく近づけることが可能となり，防振部材の振動吸収効果を高め，支持杆への加振を少なくして，作業者への不快感を軽減することができる。
【００３３】
また，ピストンと前記一方のオイルスリンガとの間でクランク軸に，前記一方のオイルスリンガの遠心力と反対方向の遠心力を発生するカウンタウエイトとして機能する他方のオイルスリンガを付設したことにより，潤滑オイル飛散用の一対のオイルスリンガが補助ウエイト及びカウンタウエイトを兼ねることから，特別なウエイトを取り付ける必要がなく，構造の複雑化及び重量増を回避することができる。
【００３４】
また本発明の第２の特徴によれば，第１の特徴に加えて，一方のオイルスリンガ及び他方のオイルスリンガは，互いの遠心力をバランスさせるので，これらを付設したことによる，余分な回転振動の発生を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る動力トリマを使用状態で示す斜視図。
【図２】  上記動力トリマのエンジン部の縦断側面図。
【図３】  図２の３−３線断面図。
【図４】  図２の４−４線断面図。
【図５】  上記動力トリマにおけるエンジン重心及び振動中心を示す，エンジン部の概要図。
【符号の説明】
Ｅ・・・・・・エンジン
Ｇ・・・・・・エンジンの重心
Ｏ・・・・・・エンジンの振動中心
Ｔ・・・・・・エンジン作業機（動力トリマ）
１・・・・・・防振部材
２・・・・・・支持杆
３・・・・・・作業器具（刈刃）
１１・・・・・クランク軸
１３・・・・・ピストン
１７・・・・・駆動軸
２６・・・・・補助ウエイト（外側のオイルスリンガ）
２７・・・・・カウンタウエイト（内側のオイルスリンガ）
【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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