JP2016169651A - 動力作業機 - Google Patents

Abstract

【課題】例えば作業部駆動用動力源として搭載された空冷内燃エンジンの吸気系に吸い込まれる空気への塵埃の混入を抑制でき、その内燃エンジンの吸気系に配備されたエアクリーナの目詰まりを確実に低減できて、当該エアクリーナの清掃を頻繁に行わなくて済むようにされた動力作業機を提供する。
【解決手段】吸気用通路２５の空気取入口２６ａは、冷却ファン２３の周りに形成された整流通路３２ａに対して内燃エンジン２０とは反対側に配置されており、整流通路３２ａの放出口３２ｂから開放された空気のうち該整流通路３２ａよりも内燃エンジン２０とは反対側に向かって開放された空気の少なくとも一部を空気取入口２６ａを介して吸気用通路２５に取り入れるようにした。
【選択図】図３

Description

本発明は、動力作業機に係り、特に、作業部駆動用の動力源として搭載された内燃エンジンの吸気系に配備されたエアクリーナの塵埃による目詰まりを可及的に低減する、チェンソー、エンジンカッター、ヘッジトリマー等の携帯型動力作業機に関する。

チェンソー等の携帯型動力作業機においては、通常、本体ハウジング内に、ソーチェン等の作業部を駆動するための動力源として小型空冷内燃エンジンが搭載されるとともに、前記本体ハウジングの一側部に前記内燃エンジンにより駆動される冷却ファンが配設され、かつ、前記内燃エンジンの後方側上部に、エアクリーナ及び気化器が収容された気化器室が設けられている（例えば、特許文献１参照）。

前記した如くの携帯型動力作業機においては、作業時には、鋸屑、切り粉、砂塵等の塵埃が発生することが避けられず、この塵埃が空気と共に前記内燃エンジンの吸気系に吸い込まれ、エアクリーナ（のフィルタ部分）に付着して、目詰まりを引き起こし、吸入空気量不足等による内燃エンジンの変調、性能低下を招くおそれがある。そのため、当該携帯型動力作業機においては、前記エアクリーナ等の清掃を頻繁に行わなくてはならず、その作業が煩わしいという問題があった。

このような問題に対し、前記した如くの動力作業機では、従来から、作業部駆動用動力源として搭載される小型空冷内燃エンジンの吸気系に備えられるエアクリーナの目詰まりを低減する様々な方策が採用されており、特に、特許文献２、３には、吸気系に吸い込まれる空気への塵埃の混入を抑制する従来技術が開示されている。

特許文献２に所載の携帯型作業機は、エンジンにより回転駆動するファンの周囲に設けられた第１ボリュートと、第１ボリュートの内側または外側に設けられた第２ボリュートとを備え、前記ファンの表裏面のうちの一方の面には前記第１ボリュートに対応した第１フィンが設けられ、他方の面には前記第２ボリュートに対応した第２フィンが設けられ、前記第１ボリュートは、前記第１フィンで吸引された空気を前記エンジン冷却用の冷却空気として噴出可能に設けられ、前記第２ボリュートの内周寄りの領域は、前記エンジンの吸気用流路と連通し、外周寄りの領域は前記エンジンの周囲に開放しているものである。

また、特許文献３に所載のエンジン作業機は、冷却ファンの回転によって生じる空気流を整流するためのボリュート部を有し、前記ボリュート部は、ラウンド部及び直状部からなり、整流した冷却空気からエンジンの吸気用の空気を分岐させるための空気取入口が、前記直状部内の領域であって、当該直状部の横幅方向についての中心線よりも内側の領域に形成され、かつ、当該領域内を流下する冷却空気の下流側に向かって開口しているものである。

特開２０００−３４５８４１号公報 特開２００７−０４６５８６号公報 特開２００７−１１３４４３号公報

しかしながら、特許文献２に所載の携帯型作業機においては、第２ボリュートの内周寄りの領域を流過した空気がエンジンの吸気用流路に吸い込まれるため、第２ボリュートでの遠心分離機能が十分でない場合に、冷却ファン周りで空気の遠心分離が十分に行われないまま、その吸気用流路に吸い込まれる空気に粉塵が混入する可能性があった。また、第２ボリュートに連通するエンジンの吸気用流路の空気取入口の位置や大きさによっては、エンジン冷却用の空気（冷却風）の風量が減少する可能性があった。

また、特許文献３に所載のエンジン作業機においては、エンジンの吸気用の空気を分岐させるための空気取入口が、ボリュート部の直状部の横幅方向についての中心線よりも内側の領域に形成され、かつ、当該領域内を流下する冷却空気の下流側に向かって開口しているため、上記特許文献２に所載の携帯型作業機と同様、ボリュート部での遠心分離機能が十分でない場合にエンジンの吸気系に吸い込まれる空気に切削屑等が混入したり、冷却風の風量が減少する可能性があるとともに、エンジンの吸気系への吸気効率が低下して、エンジン出力が低下したり、その下流に設けられたエアクリーナ室における遠心分離機能が低下したりする可能性があった。

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、例えば作業部駆動用動力源として搭載された空冷内燃エンジンの吸気系に吸い込まれる空気への塵埃の混入を抑制でき、その内燃エンジンの吸気系に配備されたエアクリーナの目詰まりを確実に低減できて、当該エアクリーナの清掃を頻繁に行わなくて済むようにされた動力作業機を提供することにある。

本発明者等は、実証実験や数値解析等による鋭意研究の結果、冷却ファンの周囲に形成された整流通路の放出口と内燃エンジンの吸気系に空気を吸入させる吸気用通路の空気取入口の相対的な位置もしくは形状を工夫することにより、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。

すなわち、本発明に係る動力作業機は、本体ハウジング内に空冷内燃エンジンが搭載され、前記本体ハウジングの一側部に前記内燃エンジンにより駆動される冷却ファンが配設され、該冷却ファンの周りに該冷却ファンにより前記本体ハウジング内に吸入された空気の流れを整流する整流通路が形成され、該整流通路を流過してその下流側端部に位置する放出口から開放された空気の一部を前記内燃エンジンの吸気系に吸入させる吸気用通路が配備されている動力作業機であって、前記吸気用通路の空気取入口は、前記整流通路に対して前記内燃エンジンとは反対側に配置されており、前記整流通路の放出口から開放された空気のうち該整流通路よりも前記内燃エンジンとは反対側に向かって開放された空気の少なくとも一部を前記空気取入口を介して前記吸気用通路に取り入れるようにしたことを特徴としている。

好ましい形態では、前記空気取入口は、前記内燃エンジンの側方に設けられている。

別の好ましい形態では、前記空気取入口は、側面視で前記整流通路の放出口に対向するように設けられている。

更に好ましい形態では、前記空気取入口は、側面視で前記整流通路の放出口に対して傾斜するように設けられている。

別の好ましい形態では、前記空気取入口は、側面視で前記冷却ファンに隣接して設けられている。

更に好ましい形態では、前記整流通路の前記放出口は、斜め前方に向かって開口しており、前記吸気用通路は、その空気取入口が前記冷却ファンの上側で下方に向かって開口するとともに、前記冷却ファンの上側かつ後側に設けられたエアクリーナ室に連通している。

別の好ましい形態では、前記エアクリーナ室には、筒状のエアクリーナが収容されるとともに、該エアクリーナ周りに旋回流路が画成されており、前記吸気用通路を流過した空気を、前記エアクリーナの側方で前記旋回流路に向けて開口する導入口を介して前記旋回流路に導入し、該旋回流路を旋回する空気の一部を、前記エアクリーナの側方で前記旋回流路に向けて且つ前記導入口とは異なる方向に向けて開口する排出口を介して再び前記冷却ファンに吸引させて循環させるようにし、該旋回流路を旋回する空気の他部を、前記エアクリーナ及び気化器を介して前記内燃エンジンに吸入させるようにしている。

更に好ましい形態では、前記排出口は前記導入口よりも下側に配置されている、あるいは、前記排出口は前記エアクリーナ室を形成する下方隔壁に隣接して設けられている。

本発明の動力作業機によれば、作業時には、前記冷却ファンにより本体ハウジングの一側部から吸入された塵埃を含んだ空気（冷却風）は、前記冷却ファンの周りに形成された整流通路を流過して加速・加圧され、前記整流通路の放出口から開放された後、その一部が、本体ハウジング内に搭載された内燃エンジンを冷却して、前記本体ハウジングに形成された排風口から外部に排出されるとともに、その一部は、吸気用通路を通じて、前記内燃エンジンの吸気系（エアクリーナ及び気化器が収容された気化器室）に吸入せしめられる。この場合、前記冷却ファンの周りの整流通路を流過する空気中の塵埃は、その慣性の作用（すなわち、遠心分離作用）によって、その大半が前記整流通路のうちの外周側（冷却ファンから遠い側）に押しやられ、前記整流通路のうちの内周側（冷却ファンに近い側）にはほとんど行かない。また、前記整流通路の放出口から開放された空気中の塵埃は、その慣性の作用によって、前記放出口からその周囲には拡散し難く、その大半が相対的に低圧の内燃エンジン側（すなわち、冷却風の主流側）に風にのって排出され、前記内燃エンジン側とは反対側にはほとんど行かない。本発明によれば、前記吸気用通路の空気取入口は、前記整流通路に対して前記内燃エンジンとは反対側に配置されているので、前記内燃エンジン側（主流側）への風量の減少を抑えて、前記内燃エンジンの冷却性能を確保しつつ、例えば前記整流通路での遠心分離機能が十分でない場合でも、前記内燃エンジンの吸気系に吸い込まれる空気（前記吸気用通路）への塵埃の混入を抑制でき、その内燃エンジンの吸気系に配備されたエアクリーナの目詰まりを確実に低減できて、当該エアクリーナの清掃を頻繁に行わなくて済むため、その作業効率を高めることができる。また、雨や雪等によって前記冷却ファンにより吸入される空気中に水滴が含まれる場合があるが、その空気中の水滴も、前記塵埃と同様、前記内燃エンジン側とは反対側にはほとんど行かなくなるので、前記内燃エンジンの吸気系に吸い込まれる空気への水滴の混入も抑制でき、これによっても、前記エアクリーナの目詰まりを確実に低減できるとともに、前記エアクリーナの寿命（使用期間）を延ばすことができる。

また、前記空気取入口が前記内燃エンジンの側方に設けられていることにより、前記整流通路の放出口から開放された空気中の塵埃や水滴が前記吸気用通路に更に混入し難くなり、前記エアクリーナの目詰まりをより確実に低減できる。

また、前記空気取入口が側面視で前記整流通路の放出口に対向するように設けられていることにより、前記整流通路の放出口から該整流通路よりも前記内燃エンジンとは反対側に向かって開放された空気が前記吸気用通路に吸入され易くなり、例えば前記空気を加圧状態で前記吸気用通路に吸入でき、内燃エンジンの吸気系への十分な吸入空気量を確保でき、内燃エンジンの出力低下を抑制できるとともに、その下流に設けられたエアクリーナ室における遠心分離機能の低下を抑制できる。

また、前記空気取入口が側面視で前記整流通路の放出口に対して傾斜するように設けられていることにより、当該空気取入口付近での渦流の発生が抑制され、これによっても、前記整流通路の放出口から該整流通路よりも前記内燃エンジンとは反対側に向かって開放された空気が前記吸気用通路に吸入され易くなり、例えば前記空気を加圧状態で前記吸気用通路に吸入でき、内燃エンジンの吸気系への十分な吸入空気量を確保でき、内燃エンジンの出力低下を抑制できるとともに、その下流に設けられたエアクリーナ室における遠心分離機能の低下を抑制できる。

また、前記空気取入口が側面視で前記冷却ファンに隣接して設けられていることにより、前記整流通路の放出口から該整流通路よりも前記内燃エンジンとは反対側に向かって開放された空気のうち前記整流通路の内周側を流過した空気（整流通路での遠心分離機能により塵埃や水滴の少ない空気）を前記吸気用通路に吸入でき、前記吸気用通路への塵埃や水滴の混入を更に抑制でき、前記エアクリーナの目詰まりをより効果的に低減できる。

また、前記整流通路の前記放出口が、斜め前方に向かって開口しており、前記吸気用通路が、その空気取入口が前記冷却ファンの上側で下方に向かって開口するとともに、前記冷却ファンの上側かつ後側に設けられたエアクリーナ室に連通していることにより、前記整流通路を流過してその放出口から開放された空気を、前記空気取入口を通じて前記吸気用通路にスムーズに取り入れ、かつ、前記吸気用通路を通じて前記内燃エンジンの吸気系に設けられたエアクリーナ室にスムーズに流すことができる。

また、前記エアクリーナ室には、筒状のエアクリーナが収容されるとともに、該エアクリーナ周りに旋回流路が画成されており、前記吸気用通路を流過した空気を、前記エアクリーナの側方で前記旋回流路に向けて開口する導入口を介して前記旋回流路に導入し、該旋回流路を旋回する空気の一部を、前記エアクリーナの側方で前記旋回流路に向けて且つ前記導入口とは異なる方向に向けて開口する排出口を介して再び前記冷却ファンに吸引させて循環させるようにし、該旋回流路を旋回する空気の他部を、前記エアクリーナ及び気化器を介して前記内燃エンジンに吸入させるようにしているので、前記吸気用通路を流過した空気を前記エアクリーナ室における前記旋回流路でスムーズに旋回させることができる。そのため、前記エアクリーナ室における前記旋回流路での流速低下を抑制でき、当該旋回流路での遠心分離機能を確保できるため、前記吸気用通路を流過して前記導入口から前記旋回流路に導入された空気中に塵埃が残存する場合でも、その空気中の塵埃は、その慣性の作用によって、その大半が前記旋回流路の外周側に押しやられて前記排出口を通じて再び前記冷却ファンに吸引され、前記旋回流路の内周側のエアクリーナ側にはほとんど行かない。このため、前記エアクリーナの目詰まりを可及的に低減できて、当該エアクリーナの清掃を頻繁に行わなくて済むため、その作業効率をより一層高めることができる。また、雨や雪等による空気中の水滴も、前記塵埃と同様、前記旋回流路の外周側に押しやられ、前記旋回流路の内周側のエアクリーナには付着し難くなるので、これによっても、前記エアクリーナの目詰まりを可及的に低減できるとともに、前記エアクリーナの寿命（使用期間）を延ばすことができる。

また、前記排出口が前記導入口よりも下側に配置されている、あるいは前記排出口が前記エアクリーナ室を形成する下方隔壁に隣接して設けられていることにより、当該動力作業機のある使用状況において、前記導入口から前記旋回流路に導入され、当該旋回流路を旋回した空気中の塵埃や水滴は、その重力の作用によって、前記導入口よりも下側に配置された、あるいは前記エアクリーナ室を形成する下方隔壁に隣接して設けられた前記排出口を通じて再び前記冷却ファンに吸引されるので、これによっても、前記エアクリーナの目詰まりを可及的に低減できる。

本発明に係る動力作業機としてのチェンソーの一実施形態の全体構成を示す図であり、（Ａ）は斜め後方から視た全体斜視図、（Ｂ）は左側面図。 図１（Ｂ）のＡ−Ａ矢視断面図。 図１に示すチェンソーのリコイルスタータケース及びシリンダカバーを取り外した状態を斜め後方から視た全体斜視図。 図３に示すチェンソーから更にファンカバーを取り外した状態の要部を拡大して示す要部拡大左側面図。 図３に示すチェンソーの要部を拡大して示す要部拡大平面図。 図１に示すチェンソーの空気取入口と整流通路との位置関係を模式的に示す模式図。 図１に示すチェンソーのリコイルスタータケースとファンカバーとを組付けた状態を示す図であり、（Ａ）は裏面図（右側面図）、（Ｂ）は右後方かつ下方から視た斜視図。 図１に示すチェンソーのシリンダカバーを示す図であり、（Ａ）は右側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ方向矢視図。 本発明に係る動力作業機としてのエンジンカッターの一実施形態を示す全体斜視図。 図９に示すエンジンカッターの要部を拡大して示す要部拡大左側面図であり、（Ａ）はリコイルスタータケースを取り外した状態を示す一部切欠左側面図、（Ｂ）は（Ａ）から更にファンカバーを取り外した状態を示す左側面図。 図１０（Ａ）に示すエンジンカッターの一部切欠正面図。

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て説明する。なお、本明細書において、上下、左右、前後等の位置や方向を表わす記述は、説明が煩雑になるのを回避するために、各図に示された方向矢印表示を基準としており、実際の使用状態での位置、方向を指すものではない。

図１（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、本発明に係る動力作業機としてのチェンソーの一実施形態を斜め後方から視た全体斜視図、左側面図であり、図２は、図１（Ｂ）のＡ−Ａ矢視断面図である。また、図３、図５はそれぞれ、図１に示すチェンソーのリコイルスタータケース及びシリンダカバーを取り外した状態を斜め後方から視た全体斜視図、要部拡大平面図であり、図４は、図３に示すチェンソーから更にファンカバーを取り外した状態の要部拡大左側面図である。

なお、図１〜図３では、ガイドバーとソーチェンとからなるソーチェンセットを省略して示している。また、図３〜図５では、エアクリーナ室に連通する吸気用通路の構成を理解し易くするために、シリンダカバーに設けられた吸気用通路の第２通路を形成する第２通路部材を併せて示している。

図示実施形態のチェンソー１は、基本的には、作業部駆動用動力源としての小型空冷２サイクルガソリンエンジン（以下、内燃エンジンと称する）２０（図２〜図５参照）が合成樹脂からなる本体ハウジング１１内にシリンダ縦置きで搭載されたチェンソー本体１０を有している。このチェンソー本体１０の右側部の前部側に、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。なお、本明細書では、ソーチェンセットが存在する側を「前側」、その反対側を「後側」、内燃エンジン２０の上端側（点火プラグ側）を「上側」、その下端側を「下側」と称する。

また、チェンソー本体１０の前部の上部側には、ブレーキレバーを兼ねるハンドガード２が配設されており、その後方に、チェンソー本体１０を左右に横断するようにフロントハンドル３が配設されている。また、チェンソー本体１０の後部には、後方に延びるリアハンドル４が突設され、このリアハンドル４には、スロットルトリガ５が配設されている。なお、ハンドガード２、リアハンドル４に設けられたスロットルトリガ５等の操作方法や機能は公知であるため、ここでは、その詳細な説明は省略する。

前記チェンソー１の本体部分であるチェンソー本体１０は、主に、内燃エンジン２０と、その内燃エンジン２０の吸気系に配備されたダイヤフラム式気化器（不図示）及びエアクリーナ２２と、前記内燃エンジン２０により駆動される冷却ファン２３と、前記内燃エンジン２０に供給する燃料を貯留する燃料タンク２４と、を備えており、前記内燃エンジン２０に駆動される冷却ファン２３によりその本体ハウジング１１内に吸入された空気の一部を、内燃エンジン２０の冷却に利用するとともに、前記空気の一部を、内燃エンジン２０内に吸入するようになっている。

図２〜図５を参照すればよくわかるように、前記内燃エンジン２０は、本体ハウジング１１の中央部付近にシリンダ縦置きで（具体的には、シリンダが若干斜め後方に傾斜せしめられた姿勢で）搭載され、前記エアクリーナ２２及び気化器は、前記本体ハウジング１１の後部上側に上下方向に並んで配備され、前記冷却ファン２３は、前記本体ハウジング１１の左側部であって前記内燃エンジン２０の側方に配設されるとともに、前記燃料タンク２４は、前記本体ハウジング１１の後部下方に取り付けられている。なお、前記本体ハウジング１１の前部下方には、前記ソーチェンに供給するオイルを貯留するオイルタンク２１が取り付けられている。

より詳細には、前記内燃エンジン２０は、その上端部分（具体的には、シリンダの上側部分と点火プラグ等）が突出するように函状の本体ケース１２（図４参照）に収容されており、その本体ケース１２の後端開口がキャブケース１３により覆われ、本体ケース１２の上端開口及びキャブケース１３の上端開口が下方開放のシリンダカバー１５により覆われている。シリンダカバー１５には、その中央付近に左右方向に延びる導入口１５ｂ付きの前方隔壁１５ａが一体的に形成されており（図８（Ｂ）参照）、その前方隔壁１５ａにより、シリンダカバー１５における本体ケース１２側（前側）とキャブケース１３側（後側）とが隔離され、前方隔壁１５ａとシリンダカバー１５の後半部分とキャブケース１３とによって、前記エアクリーナ２２及び気化器が収容される気化器室３０が画成されている。また、シリンダカバー１５とキャブケース１３との間には、吸気口１５ｅ（図２参照）付きの下方隔壁１５ｄが取り付けられており、その下方隔壁１５ｄと前記前方隔壁１５ａとシリンダカバー１５の後半部分とによって、気化器室３０の上部に前記エアクリーナ２２が収容されるエアクリーナ室３１が気密的に画成されている。エアクリーナ室３１に収容される前記エアクリーナ２２は、略円筒状を呈しており、前記エアクリーナ室３１において、下方隔壁１５ｄの左右方向中央やや後側に設けられた吸気口１５ｅを覆うように当該下方隔壁１５ｄ上に載置固定されている。また、前記気化器は、前記エアクリーナ室３１における下方隔壁１５ｄの下方（すなわち、気化器室３０の下部）に、前記下方隔壁１５ｄの吸気口１５ｅと前記内燃エンジン２０のシリンダの燃焼室とを連通するように配備されている。

なお、前記下方隔壁１５ｄは、内燃エンジン２０のシリンダの中心軸線に略垂直に配設されており、その下方隔壁１５ｄ上に載置されたエアクリーナ２２は、その中心軸線が内燃エンジン２０のシリンダの中心軸線に略平行となるように配置されている。

前記冷却ファン２３は、前記本体ケース１２の左側部に設けられた凹部１２ａ（図４参照）内にそのファン軸を左右方向に向けて取り付けられている。

また、前記本体ケース１２の左側部には、前記冷却ファン２３の放射状に配設された羽根車２３ａの外縁や該羽根車２３ａの外周面と前記凹部１２ａとで形成される隙間を覆うように、吸入口１６ａ付きのファンカバー１６が取り付けられている。これにより、当該ファンカバー１６の内側であって冷却ファン２３の周囲に、冷却ファン２３により前記本体ハウジング１１内に吸入された空気の流れを整流する渦巻き型の整流通路３２ａを有するボリュート３２が画成されている。なお、ボリュート３２を構成する断面略矩形状の整流通路３２ａの通路断面積は、上流側から下流側に行くに従って次第に大きくされるとともに、その整流通路３２ａの下流側端部に位置する放出口３２ｂは、内燃エンジン２０の後端付近で前方かつやや上方を向くように設けられている。

また、前記ファンカバー１６の外面には、空気取入用スリット１７ａが形成されたリコイルスタータケース１７が取り付けられるとともに、そのリコイルスタータケース１７には、内燃エンジン２０を始動させるためのリコイルスタータ１８のスタータグリップ１８ａが上方に向かって突設されている。

これにより、前記内燃エンジン２０に駆動される冷却ファン２３により前記本体ハウジング１１内に吸入された空気は、冷却ファン２３の周りに形成されたボリュート３２を流過して加速・加圧され、その大部分が、本体ハウジング１１内に搭載された内燃エンジン２０を冷却して、前記本体ハウジング１１に形成された排風口（不図示）から外部に排出される。

なお、本明細書において、整流通路３２ａとは、本体ケース１２の左側部に設けられた凹部１２ａと、冷却ファン２３の外周面と、ファンカバー１６とで形成された領域を意味し、整流通路３２ａの放出口３２ｂとは、前記凹部１２ａの端部の位置に形成される開口（本実施形態では、前方かつやや上方に向いた開口）を意味している（特に、図４参照）。また、ボリュート３２とは、前記した整流通路３２ａと、該整流通路３２ａと後述する吸気用通路２５との間の空間とを含む領域を意味している。

なお、チェンソー本体１０の本体ハウジング１１は、主に、前記した本体ケース１２、キャブケース１３、シリンダカバー１５、ファンカバー１６、リコイルスタータケース１７から構成されることとなる。

次に、前記内燃エンジン２０に駆動される冷却ファン２３により前記本体ハウジング１１内に吸入され、前記ボリュート３２内を流過した空気の一部を、内燃エンジン２０内に吸入する構成について詳述する。また、本実施形態では、前記内燃エンジン２０の吸気系に設けられた前記エアクリーナ室３１における遠心分離機能を確保すべく、前記ボリュート３２内を流過して前記内燃エンジン２０の吸気系に吸入された空気の一部を、再び前記冷却ファン２３に吸引させて循環させるようになっているため、その構成も併せて詳述する。

図３〜図５を参照すればよくわかるように、ファンカバー１６における吸入口１６ａの周囲は、前記ボリュート３２における前記整流通路３２ａの放出口３２ｂより僅かに上流側（特に、放出口３２ｂより上流側であって整流通路３２ａの内周側の部分）からその上部に亘って若干外側（左側）に張り出している。そして、その膨出部１６ｂの上半部内面に、図７を参照すればよくわかるように、略水平な下向きの第１流入口（上流側の開口であって、空気取入口）２６ａ及び上向きの第１流出口（下流側の開口）２６ｂを有する偏平筒状体からなる第１通路２６を形成する第１通路部材２６ｃが取り付けられている。なお、この第１通路２６は、後述する吸気用通路２５の下側部分を構成する。

ここでは、膨出部１６ｂの上半部内面と第１通路部材２６ｃとの間に画成される第１通路２６の空気取入口（第１流入口）２６ａは、側面視で整流通路３２ａの放出口３２ｂの側方部分から前方に向かって延びるように配置されるとともに、整流通路３２ａよりも外側（すなわち、整流通路３２ａに対して内燃エンジン２０とは反対側）にオフセットした位置に配置されている（図６参照）。また、前記空気取入口２６ａは、側面視で前記整流通路３２ａの放出口３２ｂに対向するように（言い換えれば、整流通路３２ａを流過して放出口３２ｂから開放された空気の流れ方向の上流側へ向かうように）且つその放出口３２ｂに対して傾斜するように設けられている。より具体的には、前記放出口３２ｂは、内燃エンジン２０の後端付近で前方かつやや上方に向かって開口しており、前記空気取入口２６ａは、内燃エンジン２０の側方且つ冷却ファン２３の上側で下方に向かって開口している（図３および図４参照）。

一方、シリンダカバー１５の前半部分の左側部（すなわち、内燃エンジン２０の上部左方）の内面には、図８を参照すればよくわかるように、前記第１通路２６の第１流出口２６ｂと嵌合する下向きの第２流入口（上流側の開口）２７ａ及び上記した前方隔壁１５ａの左部に形成された導入口１５ｂと連なる後向きの第２流出口（下流側の開口）２７ｂを有する偏平筒状体からなる第２通路２７を形成する凹溝を有する第２通路部材２７ｃが取り付けられている。なお、この第２通路２７は、後述する吸気用通路２５の上側部分を構成する。

本体ケース１２に対してファンカバー１６及びシリンダカバー１５が取り付けられ、前記第１通路２６の第１流出口２６ｂと前記第２通路２７の第２流入口２７ａとが気密的に嵌合することで、第１通路２６と第２通路２７とが連通し、冷却ファン２３の周囲に形成された整流通路３２ａを流過してその放出口３２ｂから開放された空気の一部を前記内燃エンジン２０の吸気系に設けられた前記エアクリーナ室３１に送出する吸気用通路２５が形成される。

また、シリンダカバー１５の後半部分（前方隔壁１５ａより後側）の内面には、図８（Ｂ）を参照すればよくわかるように、前記エアクリーナ室３１に配備されたエアクリーナ２２の周囲を覆うように、円弧状の外周壁１５ｃが一体的に形成されている。下方隔壁１５ｄ上にエアクリーナ２２が載置固定された状態で、シリンダカバー１５が当該下方隔壁１５ｄ上に取り付けられることで、エアクリーナ２２と外周壁１５ｃとの間に、前記吸気用通路２５を流過して前方隔壁１５ａの導入口１５ｂからエアクリーナ室３１に後向きに導入された空気がエアクリーナ２２周りを、平面視で、エアクリーナ２２の左側から後側、右側、前側を流れる反時計回りに旋回する旋回流路３１ａが画成される。

なお、外周壁１５ｃの内側には、当該外周壁１５ｃとエアクリーナ２２との間に位置するように、略平板状の第１整流ガイド１５ｇが一体的に形成されている。この整流ガイド１５ｇは、前方隔壁１５ａにおける導入口１５ｂの内側部分からエアクリーナ２２の中心の側方付近まで延びており、これにより、前方隔壁１５ａの導入口１５ｂからエアクリーナ室３１に導入された空気が前記旋回流路３１ａへスムーズに流れ（誘導され）、その空気に含まれる塵埃や水滴がエアクリーナ２２側へ廻り込まないようになっている。

さらに、図２〜図５を参照すればよくわかるように、前記下方隔壁１５ｄの左前方部分（前方隔壁１５ａの導入口１５ｂ付近であって、平面視でエアクリーナ２２に対して前記導入口１５ｂと略同じ位置）には、開口１５ｆが形成されるとともに、その開口１５ｆを覆うように該下方隔壁１５ｄから上方へ向かって突設部１４が突設されている。その突設部１４には、右向き（すなわち、旋回流路３１ａを旋回した空気の流れ方向に対向する向き）の排出口１４ａが形成されるとともに、前記開口１５ｆと前記排出口１４ａとを繋ぐ連通路１４ｂがその内部に形成されている。ここでは、前記突設部１４の排出口１４ａは、下方隔壁１５ｄに隣接して設けられており、前記導入口１５ｂよりも下側に配置されると共に、その開口面積は、吸気用通路２５の空気取入口（第１流入口）２６ａの開口面積よりも大きくされている。

なお、前記下方隔壁１５ｄにおいても、上記したシリンダカバー１５の第１整流ガイド１５ｇと略同じ位置に、略平板状の第２整流ガイド１５ｈが立設されている。この第２整流ガイド１５ｈは、前記突設部１４の右後ろ側からエアクリーナ２２の中心の側方付近まで延びており、これによっても、上記した第１整流ガイド１５ｇと同様、前方隔壁１５ａの導入口１５ｂからエアクリーナ室３１に導入された空気が前記旋回流路３１ａへスムーズに流れ、その空気に含まれる塵埃や水滴がエアクリーナ２２側へ廻り込まないようになっている。

また、下方隔壁１５ｄの下側（言い換えれば、気化器室３０の下部における左側部からファンカバー１６の外側）には、前記エアクリーナ室３１における旋回流路３１ａを旋回する空気の一部を再び前記冷却ファン２３に吸引させて循環させる循環用通路２９が連設されている。

前記の如くの構成とされたチェンソー（動力作業機）１においては、作業時には、作業者がリコイルスタータ１８を操作して内燃エンジン２０を始動させると、冷却ファン２３が回転駆動し、これによりリコイルスタータケース１７の空気取入用スリット１７ａ及びファンカバー１６の吸入口１６ａを介して冷却ファン２３に外気が吸入される。前記冷却ファン２３により本体ハウジング１１の左側部から吸入された塵埃を含んだ空気は、前記冷却ファン２３の周りに形成された整流通路３２ａを流過して加速・加圧され、前記整流通路３２ａの前方かつやや上方に向いた放出口３２ｂから開放（拡散）された後、その大部分が、本体ハウジング１１内に搭載された内燃エンジン２０を冷却して、前記本体ハウジング１１に形成された排風口から外部に排出されるとともに（図２〜図５の白抜き矢印参照）、その一部は、冷却ファン２３の上方に設けられた吸気用通路２５及び導入口１５ｂを通じて、前記内燃エンジン２０の吸気系に設けられた気化器室３０のエアクリーナ室３１に吸入せしめられる（図２〜図５の太線矢印参照）。この場合、前記冷却ファン２３の周りの整流通路３２ａを流過する空気中の塵埃は、その慣性の作用（すなわち、遠心分離作用）によって、その大半が前記整流通路３２ａのうちの外周側（冷却ファン２３から遠い側）に押しやられ、前記整流通路３２ａのうちの内周側（冷却ファン２３に近い側）にはほとんど行かない。また、前記整流通路３２ａの放出口３２ｂから開放された空気中の塵埃は、その慣性の作用によって、前記放出口３２ｂからその周囲には拡散し難く、その大半が相対的に低圧の内燃エンジン２０側（すなわち、前記整流通路３２ａから内側であって冷却風の主流側）に風にのって排出され、前記内燃エンジン２０側とは反対側（すなわち、前記整流通路３２ａよりも外側）にはほとんど行かない（図６参照）。前記吸気用通路２５の空気取入口２６ａは、側面視で前記冷却ファン２３に隣接して設けられるとともに前記整流通路３２ａに対して内燃エンジン２０とは反対側に配置されているので、前記吸気用通路２５の第１通路２６には、前記整流通路３２ａのうちの内周側を流過してその放出口３２ｂから該整流通路３２ａよりも外側に向かって開放された空気が吸入される。そのため、前記内燃エンジン２０側（主流側）への風量の減少を抑えて、前記内燃エンジン２０の冷却性能を確保しつつ、例えば前記整流通路３２ａでの遠心分離機能が十分でない場合でも、前記吸気用通路２５の第１通路２６への塵埃の混入を抑制でき、その内燃エンジン２０の吸気系に配備されたエアクリーナ２２の目詰まりを確実に低減できて、当該エアクリーナ２２の清掃を頻繁に行わなくて済むため、その作業効率を高めることができる。また、雨や雪等によって前記冷却ファン２３により吸入される空気中に水滴が含まれる場合があるが、その空気中の水滴も、前記塵埃と同様、前記内燃エンジン２０側とは反対側（すなわち、前記整流通路３２ａよりも外側）にはほとんど行かなくなるので、前記内燃エンジン２０の吸気系に吸い込まれる空気への水滴の混入も抑制でき、これによっても、前記エアクリーナ２２の目詰まりを確実に低減できるとともに、前記エアクリーナ２２の寿命（使用期間）を延ばすことができる。

また、前記空気取入口２６ａが前記内燃エンジン２０の側方に設けられていることにより、前記整流通路３２ａの放出口３２ｂから開放された空気中の塵埃や水滴が前記吸気用通路２５の第１通路２６に更に混入し難くなり、前記エアクリーナ２２の目詰まりをより確実に低減できる。

また、前記空気取入口２６ａが側面視で前記整流通路３２ａの放出口３２ｂに対向するように設けられていることにより、前記整流通路３２ａの放出口３２ｂから該整流通路３２ａよりも内燃エンジン２０とは反対側に向かって開放された空気が前記吸気用通路２５の第１通路２６に吸入され易くなり、例えば前記空気を加圧状態で前記吸気用通路２５に吸入でき、内燃エンジン２０の吸気系への十分な吸入空気量を確保でき、内燃エンジン２０の出力低下を抑制できるとともに、その下流に設けられたエアクリーナ室３１における遠心分離機能の低下を抑制できる。

また、前記空気取入口２６ａが側面視で前記整流通路３２ａの放出口３２ｂに対して傾斜するように設けられていることにより、当該空気取入口２６ａ付近での渦流の発生が抑制され、これによっても、前記整流通路３２ａの放出口３２ｂから該整流通路３２ａよりも内燃エンジン２０とは反対側に向かって開放された空気が前記吸気用通路２５の第１通路２６に吸入され易くなり、例えば前記空気を加圧状態で前記吸気用通路２５に吸入でき、内燃エンジン２０の吸気系への十分な吸入空気量を確保でき、内燃エンジン２０の出力低下を抑制できるとともに、その下流に設けられたエアクリーナ室３１における遠心分離機能の低下を抑制できることが本発明者等により確認されている。

なお、本実施形態では、前記吸気用通路２５及び該吸気用通路２５に連通するエアクリーナ室３１も、ボリュート３２の整流通路３２ａと同様に、加圧状態となっている。

また、前記整流通路３２ａの前記放出口３２ｂが、斜め前方に向かって開口しており、前記吸気用通路２５が、その空気取入口２６ａが前記冷却ファン２３の上側で下方に向かって開口するとともに、前記冷却ファン２３の上側かつ後側に設けられたエアクリーナ室３１に連通していることにより、前記整流通路３２ａを流過してその放出口３２ｂから開放された空気を、前記空気取入口２６ａを通じて前記吸気用通路２５にスムーズに取り入れ、かつ、前記吸気用通路２５を通じて前記内燃エンジン２０の吸気系に設けられたエアクリーナ室３１にスムーズに流すことができる。

また、前記吸気用通路２５を流過した後、前記前方隔壁１５ａの左部に形成された導入口１５ｂを介して前記エアクリーナ室３１に導入され、当該エアクリーナ室３１における旋回流路３１ａを平面視反時計回りに旋回する空気は、その一部が、前記冷却ファン２３の回転駆動により、前記突設部１４に設けられた排出口１４ａを介して前記エアクリーナ室３１から排出され、前記循環用通路２９を通じて再び前記冷却ファン２３に吸引されて循環せしめられるとともに（図２〜図５の細線矢印参照）、その他部は、前記内燃エンジン２０の吸入行程時に、前記旋回流路３１ａの内周側のエアクリーナ２２、該エアクリーナ２２の内側の吸気口１５ｅ及び気化器を通じて、前記内燃エンジン２０に吸入せしめられる（図２の一点鎖線矢印参照）。この場合、前記導入口１５ｂは、前記エアクリーナ２２の側方で前記旋回流路３１ａに向けて後向きに開口し、前記排出口１４ａは、前記エアクリーナ２２の側方で前記旋回流路３１ａに向けて且つ前記導入口１５ｂとは異なる右向きに開口すると共に、第１整流ガイド１５ｇ及び第２整流ガイド１５ｈにより、前記吸気用通路２５を流過した空気（加圧状態の空気）を前記エアクリーナ室３１における旋回流路３１ａでスムーズに旋回させることができる。そのため、前記エアクリーナ室３１における旋回流路３１ａでの流速低下を抑制でき、当該旋回流路３１ａでの遠心分離機能を確保できるため、前記吸気用通路２５を流過して前記導入口１５ｂから前記旋回流路３１ａに導入された空気中に塵埃が残存する場合でも、その空気中の塵埃は、その慣性の作用によって、その大半が前記旋回流路３１ａの外周側に押しやられて前記排出口１４ａを通じて再び前記冷却ファン２３に吸引され、前記旋回流路３１ａの内周側のエアクリーナ２２側にはほとんど行かない。このため、前記エアクリーナ２２の目詰まりを可及的に低減できて、当該エアクリーナ２２の清掃を頻繁に行わなくて済むため、その作業効率をより一層高めることができる。また、雨や雪等による空気中の水滴も、前記塵埃と同様、前記旋回流路３１ａの外周側に押しやられ、前記旋回流路３１ａの内周側のエアクリーナ２２には付着し難くなるので、これによっても、前記エアクリーナ２２の目詰まりを可及的に低減できるとともに、前記エアクリーナ２２の寿命（使用期間）を延ばすことができる。

また、前記突設部１４の排出口１４ａは前記前方隔壁１５ａの導入口１５ｂよりも下側に配置され、かつ下方隔壁１５ｄに隣接して設けられていることにより、図示例のような姿勢で当該チェンソー１を使用する場合、前記導入口１５ｂから前記旋回流路３１ａに導入され、当該旋回流路３１ａを旋回した空気中の塵埃や水滴は、その重力の作用によって、前記導入口１５ｂよりも下側に配置され、かつ下方隔壁１５ｄに隣接して設けられた前記排出口１４ａを通じて再び前記冷却ファン２３に吸引されるので、これによっても、前記エアクリーナ２２の目詰まりを可及的に低減できる。

また、前記排出口１４ａを、前記下方隔壁１５ｄから上方へ向かって突出する前記突設部１４に設けるとともに、その突設部１４の内部に、前記排出口１４ａと前記下方隔壁１５ｄに設けられた開口１５ｆとを連通する連通路１４ｂを設け、前記旋回流路３１ａを旋回した空気の一部を、前記排出口１４ａから前記下方隔壁１５ｄに設けられた開口１５ｆを通して前記冷却ファン２３に吸引させるようにしたことにより、前記エアクリーナ室３１における旋回流路３１ａ内に前記排出口１４ａを形成できるので、当該チェンソー１を小型化することもできる。

また、前記排出口１４ａは、前記旋回流路３１ａを旋回した空気の流れ方向に対向するように設けられていることにより、前記旋回流路３１ａを旋回した塵埃や水滴を含む空気を前記排出口１４ａを介してスムーズに排出でき、前記エアクリーナ室３１における旋回流路３１ａでの流速低下を抑制でき、当該旋回流路３１ａでの遠心分離機能を確保できるので、これによっても、前記エアクリーナ２２の目詰まりを可及的に低減できる。

また、前記導入口１５ｂと前記排出口１４ａとは、前記エアクリーナ２２に対して同じ位置に設けられていることにより、前記吸気用通路２５を流過した空気を前記旋回流路３１ａで確実に旋回させることができるので、これによっても、前記エアクリーナ２２の目詰まりを可及的に低減できるとともに、内燃エンジン２０への吸気効率を確保でき、内燃エンジン２０の出力低下を抑制できる。

また、前記導入口１５ｂは、前記エアクリーナ室３１を形成する側方隔壁のうち左右方向に延びる前方隔壁１５ａに設けられていることにより、前記冷却ファン２３の上方に設けられた吸気用通路２５を流過した空気を前記冷却ファン２３（あるいは内燃エンジン２０）の後方に設けられたエアクリーナ室３１における旋回流路３１ａにスムーズに導入できるとともに、当該チェンソー１の左右方向の体格を小型化することもできる。

また、前記エアクリーナ２２の周りに円弧状の外周壁１５ｃが設けられ、前記エアクリーナ２２と前記外周壁１５ｃとの間に前記旋回流路３１ａが画成されていることにより、前記吸気用通路２５を流過した空気を前記旋回流路３１ａでスムーズに且つ確実に旋回させることができるので、これによっても、前記エアクリーナ２２の目詰まりを可及的に低減できる。

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に適用する形態について説明したが、本発明は、チェンソーの他に、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。

例えば、図９に示されるような円盤状のカッター８Ａと該カッター８Ａを回転駆動する内燃エンジン２０Ａ（図１０（Ｂ）、図１１参照）等からなるエンジンカッター１Ａに適用する場合、図１０及び図１１を参照すればよく理解されるように、本体ハウジング１１Ａに設けられた凹部１２ａＡ内に取り付けられた冷却ファン２３Ａの周りに形成されたボリュート３２Ａの整流通路３２ａＡを流過してその放出口３２ｂＡから開放された空気の一部を内燃エンジン２０Ａの吸気系に吸入させる吸気用通路２５Ａの空気取入口２６ａＡは、冷却ファン２３Ａの略中央上側に、当該冷却ファン２３Ａ（より詳細には、当該冷却ファン２３Ａを覆うファンカバー１６Ａの吸入口１６ａＡ）と隣接するように、かつ、前記整流通路３２ａＡよりも外側（内燃エンジン２０Ａ側とは反対側）に配置すればよい。なお、図示例では、前記吸気用通路２５Ａの空気取入口２６ａＡは、後向きに開口しており、かつ、前記整流通路３２ａＡの放出口３２ｂＡから下流側に所定距離だけ離間して配置されており、よって、側面視で、冷却ファン２３Ａの周りに形成された整流通路３２ａＡの（放出口３２ｂＡからの）延長線上よりも冷却ファン２３Ａ寄りに位置している（特に、図１０（Ａ）参照）。そして、その空気取入口２６ａＡから取り入れられた空気を、エアクリーナ室（不図示）を有する気化器室等を介して内燃エンジン２０Ａのシリンダ内に吸入させてもよい。

１ チェンソー（動力作業機）
１０ チェンソー本体
１１ 本体ハウジング
１２ 本体ケース
１２ａ 凹部
１３ キャブケース
１４ 突設部
１４ａ 排出口
１４ｂ 連通路
１５ シリンダカバー
１５ａ 前方隔壁
１５ｂ 導入口
１５ｃ 外周壁
１５ｄ 下方隔壁
１５ｅ 吸気口
１５ｆ 開口
１５ｇ 第１整流ガイド
１５ｈ 第２整流ガイド
１６ ファンカバー
１６ａ 吸入口
１６ｂ 膨出部
２０ 内燃エンジン
２１ オイルタンク
２２ エアクリーナ
２３ 冷却ファン
２３ａ 羽根車
２４ 燃料タンク
２５ 吸気用通路
２６ 吸気用通路の第１通路
２６ａ 第１通路の第１流入口（吸気用通路の空気取入口）
２６ｂ 第１通路の第１流出口
２６ｃ 第１通路部材
２７ 吸気用通路の第２通路
２７ａ 第２通路の第２流入口
２７ｂ 第２通路の第２流出口
２７ｃ 第２通路部材
２９ 循環用通路
３０ 気化器室
３１ エアクリーナ室
３１ａ 旋回流路
３２ ボリュート
３２ａ 整流通路
３２ｂ 整流通路の放出口

Claims (16)

1. 本体ハウジング内に空冷内燃エンジンが搭載され、前記本体ハウジングの一側部に前記内燃エンジンにより駆動される冷却ファンが配設され、該冷却ファンの周りに該冷却ファンにより前記本体ハウジング内に吸入された空気の流れを整流する整流通路が形成され、該整流通路を流過してその下流側端部に位置する放出口から開放された空気の一部を前記内燃エンジンの吸気系に吸入させる吸気用通路が配備されている動力作業機であって、
   前記吸気用通路の空気取入口は、前記整流通路に対して前記内燃エンジンとは反対側に配置されており、前記整流通路の放出口から開放された空気のうち該整流通路よりも前記内燃エンジンとは反対側に向かって開放された空気の少なくとも一部を前記空気取入口を介して前記吸気用通路に取り入れるようにしたことを特徴とする動力作業機。
2. 前記空気取入口は、前記内燃エンジンの側方に設けら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。
3. 前記空気取入口は、側面視で前記整流通路の放出口に対向するように設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の動力作業機。
4. 前記空気取入口は、側面視で前記整流通路の放出口に対して傾斜するように設けられていることを特徴とする請求項３に記載の動力作業機。
5. 前記空気取入口は、側面視で前記冷却ファンに隣接して設けられていることを特徴とする請求項３または４に記載の動力作業機。
6. 前記整流通路の前記放出口は、斜め前方に向かって開口しており、前記吸気用通路は、その空気取入口が前記冷却ファンの上側で下方に向かって開口するとともに、前記冷却ファンの上側かつ後側に設けられたエアクリーナ室に連通し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。
7. 前記エアクリーナ室には、筒状のエアクリーナが収容されるとともに、該エアクリーナ周りに旋回流路が画成されており、
   前記吸気用通路を流過した空気を、前記エアクリーナの側方で前記旋回流路に向けて開口する導入口を介して前記旋回流路に導入し、該旋回流路を旋回する空気の一部を、前記エアクリーナの側方で前記旋回流路に向けて且つ前記導入口とは異なる方向に向けて開口する排出口を介して再び前記冷却ファンに吸引させて循環させるようにし、該旋回流路を旋回する空気の他部を、前記エアクリーナ及び気化器を介して前記内燃エンジンに吸入させるようにしたことを特徴とする請求項６に記載の動力作業機。
8. 前記排出口は前記導入口よりも下側に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の動力作業機。
9. 前記排出口は、前記エアクリーナ室を形成する下方隔壁に隣接して設けられていることを特徴とする請求項７または８に記載の動力作業機。
10. 前記旋回流路を旋回した空気の一部を、前記排出口から前記エアクリーナ室を形成する下方隔壁に設けられた開口を通して前記冷却ファンに吸引させるようにしたことを特徴とする請求項７から９のいずれかに記載の動力作業機。
11. 前記排出口は、前記下方隔壁から上方へ向かって突出する突設部に設けられるとともに、前記突設部の内部には、前記排出口と前記開口とを連通する連通路が設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の動力作業機。
12. 前記排出口は、前記旋回流路を旋回した空気の流れ方向に対向するように設けられていることを特徴とする請求項７から１１のいずれかに記載の動力作業機。
13. 前記導入口と前記排出口とは、前記エアクリーナに対して同じ位置に設けられていることを特徴とする請求項７から１２のいずれかに記載の動力作業機。
14. 前記導入口は、前記エアクリーナ室を形成する側方隔壁に設けられていることを特徴とする請求項７から１３のいずれかに記載の動力作業機。
15. 前記エアクリーナの周りに円弧状の外周壁が設けられ、前記エアクリーナと前記外周壁との間に前記旋回流路が画成されていることを特徴とする請求項７から１４のいずれかに記載の動力作業機。
16. 前記外周壁は、前記エアクリーナ室を形成するカバーに設けられていることを特徴とする請求項１５に記載の動力作業機。

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