特許 6193713 空冷エンジン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6193713

(24)【登録日】2017年8月18日

(45)【発行日】2017年9月6日

(54)【発明の名称】空冷エンジン

(51)【国際特許分類】

   F01P 11/12 20060101AFI20170828BHJP

   F01P 5/06 20060101ALI20170828BHJP

   F02B 67/00 20060101ALI20170828BHJP

   F02B 77/00 20060101ALI20170828BHJP

   F02F 7/00 20060101ALI20170828BHJP

【ＦＩ】

   F01P11/12 B

   F01P5/06 510A

   F02B67/00 D

   F02B77/00 H

   F02F7/00 301A

【請求項の数】5

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2013-208262(P2013-208262)

(22)【出願日】2013年10月3日

(65)【公開番号】特開2015-71977(P2015-71977A)

(43)【公開日】2015年4月16日

【審査請求日】2016年5月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100087941

【弁理士】

【氏名又は名称】杉本 修司

(74)【代理人】

【識別番号】100086793

【弁理士】

【氏名又は名称】野田 雅士

(74)【代理人】

【識別番号】100112829

【弁理士】

【氏名又は名称】堤 健郎

(74)【代理人】

【識別番号】100154771

【弁理士】

【氏名又は名称】中田 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100155963

【弁理士】

【氏名又は名称】金子 大輔

(72)【発明者】

【氏名】湯浅 常由

【審査官】 齊藤 彬

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−３１４２８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６０−１３９０４１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭６０−１４７７１９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 国際公開第２００４／００３３６１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 実開昭６２−１１６１３４（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｐ １１／１２

Ｆ０１Ｐ ５／０６

Ｆ０２Ｂ ６７／００

Ｆ０２Ｂ ７７／００

Ｆ０２Ｆ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

クランクケースに支持されたクランク軸と、前記クランク軸の一端部に装着されて空気吸入口から吸入された冷却空気をシリンダブロックおよびマフラーに送給する冷却ファンと、クランクケースの下方に配置された燃料タンクとを備えた空冷エンジンであって、
前記クランクケースが、クランク軸の他端部に向かって開口した前記空気吸入口を有し、
さらに前記空気吸入口の外周から前記クランクケースの外周面に沿って前記他端部に向かって延び、前記空気吸入口への異物の侵入を阻止するカバー体と、
前記カバー体に装着された弾性体とを備え、
前記カバー体は、基端部が前記クランクケースにおける空気吸入口の外周部に近接して、第１のねじ体により前記クランクケースに着脱自在に取り付けられており、
前記弾性体が燃料タンクに圧接された状態で前記カバー体が燃料タンクとクランクケースとの間に支持され、
前記カバー体における貫通した複数の小孔を有する底面に装着孔が形成され、前記装着孔に前記弾性体が装着されている空冷エンジン。

【請求項2】

請求項１に記載の空冷エンジンにおいて、前記カバー体の先端部にクランクケースの外周面に向かって延びてこの外面に近接する端壁が設けられている空冷エンジン。

【請求項3】

クランクケースに支持されたクランク軸と、前記クランク軸の一端部に装着されて空気吸入口から吸入された冷却空気をシリンダブロックおよびマフラーに送給する冷却ファンと、クランクケースの下方に配置された燃料タンクとを備えた空冷エンジンであって、
前記クランクケースが、クランク軸の他端部に向かって開口した前記空気吸入口を有し、
さらに前記空気吸入口の外周から前記クランクケースの外周面に沿って前記他端部に向かって延び、前記空気吸入口への異物の侵入を阻止するカバー体と、
前記カバー体に装着された弾性体とを備え、
前記弾性体が燃料タンクに圧接された状態で前記カバー体が燃料タンクとクランクケースとの間に支持され、
前記カバー体は、前記マフラーを前記クランクケースに取り付ける第１のねじ体によって前記クランクケースに共締めされている空冷エンジン。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか一項に記載の空冷エンジンにおいて、前記カバー体は、前記冷却ファンを覆うファンハウジングまたは前記クランクケースに支持されたカバー用ブラケットに、第２のねじ体によって取り付けられている空冷エンジン。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか一項に記載の空冷エンジンにおいて、前記クランクケースは、前記空気吸入口を有し前記クランク軸の一端部側に位置する大クランクケース半体と、前記クランク軸の他端部側に位置する小クランクケース半体とを有し、前記カバー体は前記大クランクケース半体の前記空気吸入口の外周側近傍から小クランクケース半体の軸方向中央部まで延びている空冷エンジン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、刈払機のような作業機の駆動源として用いられる空冷エンジンに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、この種の空冷エンジンにおいて、冷却ファンの空気吸入口への異物の侵入を阻止するカバー体をクランクケースにねじ体で固定したものがある（例えば特許文献１，２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第４１１２８９２号

【特許文献2】特開２００３−３１４２８０号

【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、特許文献１，２に示されたカバー体の固定構造では、長いカバー体がエンジンに片持ち支持されているので、エンジンの作動時にエンジンの振動の影響を受けてカバー体が揺れて不快な騒音を発生するのみならず、クランクケースにおけるカバー体の支持部位であるねじ体固定部に荷重がかかって、耐久性を低下させる。

【0005】

本発明の目的は、エンジンの振動の影響を受けても異物侵入阻止用のカバー体が振動して騒音を発生することがなく、カバー体をエンジンに支持できる空冷エンジンを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

前記目的を達成するために、本発明に係る空冷エンジンは、クランクケースに支持されたクランク軸と、前記クランク軸の一端部に装着されて空気吸入口から吸入された冷却空気をシリンダブロックおよびマフラーに送給する冷却ファンと、クランクケースの下方に配置された燃料タンクとを備えた空冷エンジンであって、前記クランクケースが、クランク軸の他端部に向かって開口した前記空気吸入口を有し、さらに前記空気吸入口の外周から前記クランクケースの外周面に沿って前記他端部に向かって延び、前記空気吸入口への異物の侵入を阻止するカバー体と、前記カバー体に装着された弾性体とを備え、前記弾性体が燃料タンクに圧接された状態で前記カバー体が燃料タンクとクランクケースとの間に支持されている

【0007】

この構成によれば、カバー体は、弾性体が燃料タンクに圧接された状態で燃料タンクとクランクケースとの間に支持されるので、カバー体の振動は、前記弾性体によって吸収緩和される。したがって、カバー体の振動による騒音の発生が抑制されるとともに、カバー体の支持部の耐久性が向上する。

【0008】

本発明の空冷エンジンにおいて、前記カバー体に形成した装着孔に前記弾性体が装着されていることが好ましい。この構成によれば、カバー体に予め形成した装着孔を利用して弾性体を装着できるから、別途の装着手段が不要となるので、構造が簡素化できる。

【0009】

本発明の空冷エンジンにおいて、前記カバー体は、基端部がクランクケースにおける空気吸入口の外周部に近接し、先端部にクランクケースの外周面に向かって延びてこの外周面に近接する端壁が設けられていることが好ましい。この構成によれば、カバー体の容積空間、つまり、カバー体の内側空間を大きくとれるため、カバー体による吸入抵抗の増大を抑制できる。

【0010】

本発明の空冷エンジンにおいて、前記カバー体は、貫通した複数の小孔を有することが好ましい。この構成によれば、複数の小孔によって、冷却用の空気のみを取り込み、異物の侵入を阻止できる。しかも、複数の小孔はパンチング加工により容易に形成できる。

【0011】

本発明の空冷エンジンにおいて、カバー体は、ねじ体によってクランクケースに着脱自在に取り付けられていることが好ましい。この構成によれば、メンテナンス時に、ねじ体によってカバー体を容易に取り外しおよび取り付けできる。

【0012】

本発明の空冷エンジンにおいて、さらに、前記カバー体は、前記マフラーをクランクケースに取り付ける第１のねじ体によって前記クランクケースに共締めされていることが好ましい。この構成によれば、カバー体をクランクケースにねじ止めする専用のねじ体が不要となって、部品点数を削減できる。

【0013】

本発明の空冷エンジンにおいて、前記カバー体は、前記冷却ファンを覆うファンハウジングまたはクランクケースに支持されたカバー用ブラケットに、第２のねじ体によって取り付けられていることが好ましい。この構成によれば、カバー体は、ファンハウジングまたはクランクケースに支持されたカバー用ブラケットを利用して第２のねじ体によって取り付けられるので、ファンハウジングまたはクランクケースに第２のねじ体を取り付けるための特別なマウント部が不要となる。

【0014】

本発明の空冷エンジンにおいて、前記クランクケースは、前記空気吸入口を有し前記クランク軸の一端部側に位置する大クランクケース半体と、前記クランク軸の他端部側に位置する小クランクケース半体とを有し、前記カバー体は前記大クランクケース半体の前記空気吸入口の外周側近傍から小クランクケース半体の軸方向中央部まで延びる構成とすることが好ましい。この構成によれば、カバー体が軸方向に長くなって、内側空間の容積を大きくできるので、冷却空気の吸入抵抗の増大を一層抑制できる。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、カバー体は、弾性体が燃料タンクに圧接された状態で支持されるので、カバー体の振動を抑制できる。したがって、カバー体の振動による騒音の発生が抑制されるとともに、カバー体の支持部の耐久性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の好ましい実施形態を示す小型空冷エンジンの一部断面側面図である。

【図2】同小型空冷エンジンの正面図である。

【図3】同小型空冷エンジンの大クランクケース半体をエンジン後方から見た背面図である。

【図4】同小型空冷エンジンのファンハウジングをエンジン後方から見た背面図である。

【図5】同小型空冷エンジンのカバー体の斜視図である。

【図6】同カバー体の背面図である。

【図7】同カバー体の左側面図である。

【図8】同カバー体の右側面図である。

【図9】同カバー体の底面図である。

【図10】弾性体の斜視図である。

【図11】同カバー体を取り付けるカバー用ブラケットの斜視図である。

【図12】同カバー体のクランクケースへの取付部であって、マフラー側の取付部分を示す拡大断面図である。

【図13】同カバー体のクランクケースへの取付部であって、エアクリーナ側の取付部分を示す拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の好ましい実施形態について図１および図２を参照しながら説明する。図１に示す小型空冷エンジン１は、刈払機のような作業機の駆動源として用いられる小型の２サイクルエンジンである。

【0018】

この小型空冷エンジン１は、内部に燃焼室（図示せず）を形成したシリンダブロック２が、クランク室（図示せず）を形成するクランクケース３の上部に連結されている。シリンダブロック２およびクランクケース３は、それぞれ、アルミニウム合金のような金属製である。クランクケース３はピストン（図示せず）が連結されたクランク軸４を支持している。小型空冷エンジン１の前部には作業機が連結され、後部にはリコイルスタータ５が設けられている。

【0019】

図２に示すように、シリンダブロック２の一側部（図２の左側）には、吸気系を構成する気化器６とエアクリーナ７が接続され、他側部（図２の右側）には、排気系を構成するマフラー８が接続されている。クランクケース３の下部には燃料タンク９が取り付けられ、燃料タンク９の上部に給油口を開閉するキャップ１９が装着されている。

【0020】

シリンダブロック２およびマフラー８は樹脂製のシュラウド１０により覆われている。シリンダブロック２の上部には点火プラグＰが設けられ、プラグキャップ１１で覆われて保護されている。

【0021】

図１に示すクランクケース３は前半部を形成する大クランクケース半体３Ａと後半部を形成する小クランクケース半体３Ｂとからなる。クランク軸４の前端部である一端部には、冷却ファン１２が一体回転するように取り付けられ、大クランクケース半体３Ａには、クランク軸４の後端部である他端部に向かって開口した空気吸入口１３が形成されている。冷却ファン１２は、大クランクケース半体３Ａに連結されたファンハウジング１５により覆われている。

【0022】

冷却ファン１２の回転により空気吸入口１３から吸入された冷却空気ＣＡが、図２のシリンダブロック２およびマフラー８に送給される。冷却ファン１２から送給された冷却空気ＣＡは、シリンダブロック２を冷却したのち、シュラウド１０に形成された主排出口１６Ａから外部に排出され、マフラー８を冷却したのち、排気ガスの排出口１８および副排出口１６Ｂから外部に排出される。

【0023】

リコイルスタータ５は、クランク軸４の軸心Ｃと同心状に配置された図示しないスタータプーリを介してクランク軸４を回転させる。スタータプーリはスタータハンドル５ａによって回転され、エンジン１を始動する。

【0024】

図１に示す燃料タンク９とクランクケース３との間には、空気吸入口１３の外周側近傍からクランクケース３の外周面３ａに沿って後端部（他端部）に向かって延び、空気吸入口１３への異物の侵入を阻止するカバー体２０が設けられている。このカバー体２０には複数の弾性体２４が所定間隔をおいて設けられており、弾性体２４が燃料タンク９に圧接された状態で燃料タンク９とクランクケース３との間に支持されている。前記カバー体２０は、後述するように、第１および第２のねじ体３１，４２によってクランクケース３に取り付けられている。

【0025】

大クランクケース半体３Ａは、冷却ファン１２の一部を収納する大径部３Ａａと小径部３Ａｂとを有し、その間に両者３Ａａ，３Ａｂをつなぐ段部３Ａｃが設けられている。図３は、大クランクケース半体３Ａをエンジン後方から見た背面図である。大クランクケース半体３Ａの段部３Ａｃには、リブ１７で区画された３つの空気吸入口１３が形成されている。カバー体２０は、前述のとおり、空気吸入口１３の外周側近傍に配置され、カバー体２０を大クランクケース半体３Ａに取り付けるのに利用されるボス２１および第１フランジ２２が大クランクケース半体３Ａの両側部に設けられている。第１フランジ２２には、ねじ孔２２ａとノックピン孔２２ｂが形成されている。

【0026】

図４に示すように、ファンハウジング１５には、第２フランジ２３が設けられており、この第２フランジ２が図３の３Ａの第１フランジ２２と重合され、後述するカバー体２０の取り付けに使用される。第２フランジ２３には、挿通孔２３ａとノックピン孔２３ｂが形成されている。

【0027】

図５はカバー体の斜視図である。同図に示すように、カバー体２０は、略Ｕ字状に形成された板材の全面にわたって複数の小孔２０ａがパンチング加工により設けられ、その基端部（前端部）の両側に第１および第２ブラケット２７Ａ、２７Ｂがそれぞれ設けられている。図６に示すように、第１ブラケット２７Ａは基端部の上下方向中間部に、第２ブラケット２７Ｂは上部にそれぞれ設けられている。カバー体２０の底面は、燃料タンク９（図２）の上面形状にほぼ沿う形状となっている。カバー体２０の先端部には、クランクケース３の外周面３ａ（図１）に向かって延びて外周面３ａに近接する端壁２０ｂが形成されている。

【0028】

図７に示すように、第１ブラケット２７Ａは、カバー体２０の所定位置にスポット溶接２８で取り付けられている。また、第２ブラケット２７Ｂは、図８に示すように、カバー体２０の所定位置にスポット溶接２８で取り付けられている。

【0029】

図９の底面図に示すように、カバー体２０の底面には複数の装着孔２６が形成されている。この装着孔２６は例示の場合、４つ設けられているが、２つ、３つまたは５つ以上あってもよい。この装着孔２６には、図１０に示す合成ゴムのような弾性体２４が取り付けられる。弾性体２４は円板部２４ａの中央部に突部２４ｂが設けられ、円板部２４ａと突部２４ｂの間にくびれ部２４ｃが形成されている。図１に示すように、弾性体２４は、くびれ部２４ｃが装着孔２６に入り込んでカバー体２０に取り付けられ、円板部２４ａが燃料タンク９の上面に圧接され、突部２４ｂがクランクケース３側に面している。

【0030】

つぎに、カバー体２０のクランクケース３への取り付け部について説明する。図３に示すボス２１に、図２のマフラー８のステー３０が第１ねじ体３１によって取り付けられるが、その際、第１ブラケット２７Ａも共締めされる。すなわち、図１２に示すように、ファンハウジング１５のボス２１にステー３０と第１ブラケット２７Ａが重合され、第１ねじ体３１が第１ブラケット２７Ａおよびステー３０の挿通孔に挿通されて、ボス２１のねじ孔２１ａにねじ込まれることで、第１ブラケット２７Ａとステー３０がファンハウジング１５に取り付けられている。こうして、カバー体２０の一側部をファンハウジング１５に支持している。

【0031】

他方、図１３に示すように、大クランクケース半体３Ａの第１フランジ２２およびファンハウジング１５の第２フランジ２３には、カバー用ブラケット３３を介してカバー体２０の第２ブラケット２７Ｂが取り付けられている。カバー用ブラケット３３は、図１１に示すように、コの字状に形成されており、前部（図１１の左側）の端壁にねじ挿通孔３４
とノックピン孔３５が設けられ、後部（図１１の右側）の端壁の内側に溶接ナット３６が設けられている。

【0032】

図１３に示す大クランクケース半体３Ａの第１フランジ２２とファンハウジング１５の第２フランジ２３とが重合され、ノックピン４１がカバー用ブラケット３３、第１および第２フランジ２２、２３のノックピン孔３５，２２ｂ、２３ｂに嵌合されて、カバー用ブラケット３３と、第１および第２フランジ２２、２３とが位置決めされる。第３のねじ体４３がカバー用ブラケット３３および第２フランジ２３の挿通孔３４，２３ａに挿通され、第１フランジ２２のねじ孔２２ａにねじ込まれることで、カバー用ブラケット３３が大クランクケース半体３Ａおよびファンハウジング１５に取り付けられている。

【0033】

ここで、第３ねじ体４３によってハーネスクランプ４５もカバー用ブラケット３３に取り付けられている。このハーネスクランプ４５にはハーネス４６が保持される。カバー体２０の第２ブラケット２７Ｂの挿通孔から溶接ナット３６に第２のねじ体４２をねじ込むことにより、第２ブラケット２７Ｂがカバー用ブラケット３３に取り付けられる。こうして、カバー体２０の他側部をクランクケース３とファンハウジング１５に支持している。

【0034】

なお、大クランクケース半体３Ａの第１フランジ２２とファンハウジング１５の第２フランジ２３の一方を省略することもできる。これにより、カバー体２０の他側部がクランクケース３またはファンハウジング１５のみに直接支持される。

【0035】

つぎに、上記構成の小型空冷エンジンの動作について説明する。図１に示すカバー体２０には弾性体２４が装着され、この弾性体２４が燃料タンク９に圧接された状態でカバー体２０が燃料タンク９とクランクケース３との間に支持されているので、カバー体の振動は前記弾性体２４によって吸収緩和される。したがって、カバー体２０が振動しないので、カバー体２０の振動による騒音の発生が抑制されるとともに、カバー体２０の支持部である第１および第２ブラケット２７Ａ，２７Ｂの耐久性が向上する。

【0036】

図９に示すように、カバー体２０に予め形成した装着孔２６に弾性体２４を装着したので、別途の装着手段が不要となって、構造が簡素化される。

【0037】

図１に示すように、カバー体２０は、基端部がクランクケース３における空気吸入口１３の外周部に近接し、先端部に、クランクケース３側に延びてその外周面３ａに近接する端壁２０ｂを設けたので、カバー体２０とクランクケース３との間の容積空間、つまり、カバー体２０の内側空間Ｓを大きくとれるため、カバー体２０による吸入抵抗の増大を抑制できる。

【0038】

図５に示すように、カバー体２０に貫通した複数の小孔２０ａを形成したので、複数の小孔２０ａによって冷却空気ＣＡのみを取り込み、異物の侵入は小孔２０ａにより阻止できる。しかも、複数の小孔２０ａはパンチング加工により容易に形成できる。

【0039】

図２に示すように、カバー体２０は、第１および第２のねじ体３１，４２によってクランクケース３に着脱自在に取り付けられているので、メンテナンス時に、第１および第２のねじ体３１，４２によってカバー体２０を容易に取り外しできる。

【0040】

カバー体２０の一側部は、マフラー８をクランクケース３に取り付ける第１のねじ体３１によってクランクケース３に共締めしたので、カバー体２０をクランクケース３にねじ止めする専用のねじ体が不要となって、部品点数を削減できる。

【0041】

図１に示すように、カバー体２０は、ファンハウジング１５およびクランクケース３に支持されたカバー用ブラケット３３を利用して第２のねじ体４２によって取り付けられているから、ファンハウジング１５またはクランクケース３に第２のねじ体４２を取り付けるための特別なマウント部が不要となるので、カバー体２０の取付構造を簡素化できる。

【0042】

カバー体２０は大クランクケース半体３Ａの空気吸入口１３の外周側の近傍から小クランクケース半体３Ｂの軸方向中央部まで長く延びているから、カバー体２０の内側容積Ｓを大きくできるので、カバー体２０を通過する冷却空気ＣＡの吸入抵抗が大きくならない。この吸入抵抗を低く抑えることができるので、吸入音も小さくなり、さらに、カバー体２０の振動を抑制できる。このことからもカバー体２０のねじ取付部位への影響を一層減少できる。

【0043】

以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施形態を説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。例えば、図２の第１および第２のねじ体３１，４２に代えて、カバー体２０の上部の両側部をゴムのような防振材を介してクランクケース３の外周面３ａに押し当てるようにしてもよい。また、図１のカバー用ブラケット３３に代えて、ファンハウジング１５にねじ孔を有するボスを形成し、このねじ孔を利用して第２のねじ体４２により、第２ブラケット２７Ｂをファンハウジング１５にねじ止めしてもよい。なお、上記実施形態では、小型の２サイクル空冷エンジンについて説明したが、本発明は、小型の４サイクル空冷エンジンについても同様に適用できる。

【符号の説明】

【0044】

１…小型空冷エンジン
２…シリンダブロック
３…クランクケース
３ａ…外周面
３Ａ…大クランクケース半体
３Ｂ…小クランクケース半体
４…クランク軸
８…マフラー
９…燃料タンク
１２…冷却ファン
１３…空気吸入口
１５…ファンハウジング
２０…カバー体
２０ａ…小孔
２０ｂ…端壁
２４…弾性体
２６…装着孔
３１…第１のねじ体
３３…カバー用ブラケット
４２…第２のねじ体
４３…第３のねじ体
ＣＡ…冷却空気
Ｓ…内側空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】