JP6628651B2

JP6628651B2 - エンジン駆動作業機

Info

Publication number: JP6628651B2
Application number: JP2016051635A
Authority: JP
Inventors: 小山　浩史; 浩史小山; 大志甲斐
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2016-03-15
Filing date: 2016-03-15
Publication date: 2020-01-15
Anticipated expiration: 2036-03-15
Also published as: US20170271953A1; CN107191259B; EP3219951A1; EP3219951B1; CN107191259A; JP2017166396A; US10122245B2

Description

本発明は、外装ケースの内部に冷却ファンやインバータが設けられるエンジン駆動作業機に関する。

エンジン駆動作業機として、外装ケースに第１吸気口と第２吸気口とが形成され、第１吸気口から導かれる冷却風でインバータを冷却し、第２吸気口から導かれる冷却風で燃料タンクを冷却する発電機が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
しかし、インバータを冷却する第１吸気口と、燃料タンクを冷却する第２吸気口とをそれぞれ個別に形成すると、外装ケースの開口が大きくなり、騒音を抑えるという観点から好ましくない。

騒音を抑える手段として、外装ケースの開口を小さく抑えることが考えられる。しかし、外装ケースの開口を小さく抑えた場合、開口から取り入れた冷却風を、インバータと燃料タンクとに効率よく導く専用のシュラウドが要求される。
そのことが、部品点数を減らす妨げになり、この観点から改良の余地が残されている。

ＷＯ２００８／０３２４１４号公報

本発明は、外装ケースの開口を小さく抑え、かつ、部品点数を減らすことができるエンジン駆動作業機を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、外装ケースの内部に冷却ファンが設けられ、該冷却ファンの吸込み側にインバータが設けられ、該インバータの上方に燃料タンクが設けられるエンジン駆動作業機であって、前記燃料タンクの底部の下方に設けられる操作部と、前記操作部の機器を覆うカバーと、を備え、前記外装ケースのうち前記燃料タンクの壁部の下側部位に形成される吸気口と、該吸気口から前記インバータに向けて前記燃料タンクの底部が下り勾配に傾斜するとともに、前記燃料タンクの底部と前記カバーの頂部との間に形成される第１導風流路と、前記インバータの前記カバーの後壁に対向する放熱面と、前記カバーの後壁との間に略鉛直に立ち上げられる状態で配置される第２導風流路と、前記燃料タンクの底部に設けられて前記第１導風流路の一部を形成し、前記第１導風流路に導かれた冷却風を前記第２導風流路に向けて案内する湾曲部と、を備えるエンジン駆動作業機が提供される。

このように、外装ケースに吸気口を形成し、吸気口を燃料タンクの壁部の下側部位に配置した。また、燃料タンクの底部を吸気口からインバータに向けて下り勾配に傾斜し、底部で導風流路を形成するようにした。
よって、吸気口から吸い込んだ外気を冷却風として導風流路に導き、導いた冷却風を導風通路でインバータに向けて効率よく導くことができる。

これにより、導風流路に導かれる冷却風で燃料タンクを良好に冷却できる。さらに、導いた冷却風を導風通路でインバータまで効率よく導くことにより、インバータを良好に冷却できる。すなわち、単一の吸気口を形成するだけで、燃料タンクとインバータとの両部材を冷却できる。これにより、外装ケースの開口を小さく抑えることができ、エンジン駆動作業機の騒音を低減できる。
さらに、燃料タンクの底部で導風流路を形成することにより、専用の部材（すなわち、シュラウド）で導風流路を形成する必要がなく、部品点数を減らすことができる。

このように、燃料タンクの底部に湾曲部を形成し、湾曲部で冷却風をインバータへ向けて案内するようにした。これにより、専用の部材（すなわち、シュラウド）で湾曲部を形成することなく、冷却風をインバータにより効率よく導いてインバータを一層良好に冷却できる。

このように、操作部の機器をカバーで覆い、カバーの頂部を燃料タンクの底部に対して間隔をおいて傾斜状に配置した。さらに、底部および頂部で導風流路を形成するようにした。このように、底部および頂部で導風流路を形成することにより、導風流路に冷却風を一層効率よく流すことができ、さらに、インバータに冷却風を一層良好に導くことができる。
これにより、専用の部材（すなわち、シュラウド）を用いることなく、燃料タンクやインバータを冷却風で冷却できる。

本発明によれば、燃料タンクの底部を吸気口からインバータに向けて下り勾配に傾斜し、底部で導風流路を形成するようにした。これにより、外装ケースの開口を小さく抑え、かつ、部品点数を減らすことができることができる。

本発明に係るエンジン駆動作業機を示す断面図である。図１の２部拡大図である。図２の３部拡大図である。図３の４部拡大図である。本発明に係るエンジン駆動作業機で燃料タンクおよびインバータを冷却する例を説明する図である。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
なお、図中に示す「前（Ｆｒ）」、「後（Ｒｒ）」、「左（Ｌ）」、「右（Ｒ）」はエンジン駆動作業機１０の操作部２８側を前（Ｆｒ）とする。
ここで、実施例においては、エンジン駆動作業機１０を「発電機１０」として例示するが、エンジン駆動作業機１０を草刈機などの他の作業機に適用することも可能である。

実施例に係るエンジン駆動作業機（具体的には、発電機）１０について説明する。
図１に示すように、発電機１０は、発電機１０の外枠を形成する外装ケース１２と、外装ケース１２の内部１３に収納されるエンジン１５と、エンジン１５の前側に設けられる発電部（作業部）１６と、発電部１６の前側に設けられる冷却ファン１７と、冷却ファン１７の前側に設けられるリコイルスタータ１８とを備える。

また、発電機１０は、エンジン１５の吸気ポート２１に連結する気化器２２と、エンジン１５の排気ポート２３に連結するマフラー２４と、エンジン１５の前方に配置される燃料タンク２５と、燃料タンク２５の下方に設けられるインバータ２７と、外装ケース１２のケース前壁１２ａに設けられる操作部２８と、操作部２８の機器４２を覆う操作カバー（カバー）２９と、外装ケース１２の外部１４から内部１３へ外気を導く外気導入手段３０とを備える。

すなわち、エンジン１５、発電部１６、冷却ファン１７、リコイルスタータ１８が外装ケース１２の内部１３に収納される。また、気化器２２、マフラー２４、燃料タンク２５、インバータ２７、操作カバー２９が外装ケース１２の内部１３に収納される。

発電機１０によれば、リコイルスタータ１８を手動で回転することにより、エンジン１５が駆動する。エンジン１５が駆動することによりクランクシャフト３２が回転する。クランクシャフト３２に発電部１６のロータが連結される。よって、クランクシャフト３２が回転することにより発電部１６のロータが回転し、発電部１６が駆動する。

発電部１６が駆動することにより、ロータとステータとに起電力が発生し、発電部１６で発電がおこなわれる。発電部１６で発電された直流電力がインバータ２７で交流電力に変換され、操作部２８のコネクタ４２ａから外部に給電される。

また、発電部１６のロータに冷却ファン１７が連結される。よって、発電部１６のロータが回転することにより、冷却ファン１７が回転する。冷却ファン１７が回転することにより、外装ケース１２の外部１４から外気を外気導入手段３０で内部１３に吸い込む。
吸い込んだ外気を冷却風として燃料タンク２５、インバータ２７、エンジン１５やマフラー２４に順に送風する。これにより、燃料タンク２５、インバータ２７、エンジン１５やマフラー２４を冷却風で冷却できる。

図２に示すように、外装ケース１２のケース前壁１２ａにケース凹部３４が形成され、ケース凹部３４に操作部２８が取り付けられる。また、上側のケース前壁１２ａのうち、ケース凹部３４の上端部３４ａの部位に吸気口３６が形成される。

具体的には、吸気口３６は、ケース凹部３４の上端部３４ａとタンク前壁（壁部）３７の下端３７ａとの間に配置される。タンク前壁３７は、燃料タンク２５の前壁を形成する壁部である。換言すれば、吸気口３６は、ケース前壁１２ａのうちタンク前壁３７の下側部位１２ｂに形成される。
この吸気口３６は、一例として、操作部２８の上辺に沿って左右方向に延び、略矩形状に形成される開口である。

吸気口３６の下方で、かつ、燃料タンク２５のタンク底部３８（後述する）の下方に操作部２８が配置される。操作部２８は、ケース凹部３４に取り付けられる操作盤４１と、操作盤４１に設けられるコネクタ４２ａやスイッチ（例えば、エコスロットルスイッチ）４２ｂなどの機器４２とを備える。
コネクタ４２ａにより、インバータ２７で変換された交流電力が外部に導かれる。

また、機器４２が操作カバー２９で覆われる。操作カバー２９は、操作盤４１の後方に配置されるカバー後壁４５と、カバー後壁４５の上端４５ａから操作盤４１へ向けて延びるカバー頂部（頂部）４６と、カバー頂部４６の上端４６ａから上方へ立ち上げられるカバー上前部４７と、カバー後壁４５の下端４５ｂから操作盤４１へ向けて延びるカバー底部４８とを有する。

カバー頂部４６は、カバー後壁４５の上端４５ａから操作盤４１の上端部４１ａへ向けて上り勾配の傾斜状に延出される。カバー頂部４６の下端部４６ｂがインバータ２７の上端部２７ａと略同じ高さに配置される。

図３に示すように、カバー頂部４６およびインバータ２７の上方に燃料タンク２５のタンク底部（底部）３８が配置される。タンク底部３８は、吸気口３６の上縁３６ａの後方に配置される第１タンク湾曲部５１と、第１タンク湾曲部５１の下端５１ａからカバー頂部４６に沿って配置されるタンク傾斜部５２と、タンク傾斜部５２の下端５２ａに連結される第２タンク湾曲部（湾曲部）５３とを有する。

第１タンク湾曲部５１は、ケース凹部３４の上端部３４ａやカバー上前部４７に沿って上後方へ向けて凹状に形成される。また、ケース凹部３４の上端部３４ａやカバー上前部４７に沿って第１タンク湾曲部５１が間隔をおいて上後方に配置される。
第１タンク湾曲部５１の下端５１ａにタンク傾斜部５２が一体に連結される。

タンク傾斜部５２は、第１タンク湾曲部５１の下端５１ａからインバータ２７の上端部２７ａに向けて下り勾配に傾斜され、かつ、カバー頂部４６に対して間隔をおいて上方に配置される。換言すれば、カバー頂部４６がタンク傾斜部５２に対して間隔をおいて傾斜状に配置される。
タンク傾斜部５２の下端５２ａに第２タンク湾曲部５３が一体に連結される。

第２タンク湾曲部５３は、タンク傾斜部５２の下端５２ａからインバータ２７の放熱面２７ｂの上端２７ｃまで湾曲状に延びる。具体的には、第２タンク湾曲部５３は、カバー頂部４６およびカバー後壁４５の交差部４９に沿って、かつ、交差部４９に対して間隔をおいて上後方に凹むように湾曲状に形成される。
第２タンク湾曲部５３の下方で、かつ、冷却ファン１７（図２参照）の前方（すなわち、冷却ファン１７の吸込み側）にインバータ２７が設けられる。

インバータ２７は、操作カバー２９のカバー後壁４５にボルト５６で取り付けられる。この状態において、インバータ２７の放熱面２７ｂが、カバー後壁４５に対向し、かつ、カバー後壁４５に対して間隔をおいて略鉛直に立ち上げられる状態で配置される。
この状態において、図２に示すように、インバータ２７の下端２７ｄと、外装ケース１２のアンダカバー１９との間に間隔が形成される。

ここで、図４に示すように、第１タンク湾曲部５１の下端５１ａからインバータ２７の上端部２７ａに向けてタンク傾斜部５２が下り勾配に傾斜される。よって、タンク傾斜部５２に沿って冷却風が矢印Ａの如く導かれる。
一方、インバータ２７の放熱面２７ｂが略鉛直に立ち上げられる状態で配置される。

このため、タンク傾斜部５２に沿って矢印Ａの如く導かれる冷却風をインバータ２７の放熱面２７ｂに円滑に導く手段が必要になる。そこで、燃料タンク２５のタンク底部３８に第２タンク湾曲部５３を形成し、第２タンク湾曲部５３をタンク傾斜部５２の下端５２ａからインバータ２７の放熱面２７ｂの上端２７ｃまで湾曲状に延ばした。

よって、タンク傾斜部５２に沿って導かれる冷却風を、第２タンク湾曲部５３でインバータ２７の放熱面２７ｂに円滑に向けることができる。これにより、タンク傾斜部５２に沿って導かれる冷却風が、第２タンク湾曲部５３を経てインバータ２７の放熱面２７ｂに矢印Ｂの如く円滑に（すなわち、効率よく）導かれる。
さらに、燃料タンク２５のタンク底部３８に第２タンク湾曲部５３を形成することにより、第２タンク湾曲部５３を専用の部材（すなわち、シュラウド）で形成する必要がない。これにより、部品点数を減らすことができる。

図３に戻って、外気導入手段３０は、外装ケース１２のケース前壁１２ａに形成される吸気口３６と、吸気口３６に連通する第１導風流路（導風流路）６１と、第１導風流路６１に連通する第２導風流路６２とを備える。

第１導風流路６１は、第１タンク湾曲部５１、タンク傾斜部５２および第２タンク湾曲部５３で形成される上流路壁６４と、ケース凹部３４の上端部３４ａ、カバー上前部４７およびカバー頂部４６で形成される下流路壁６５とを有する。
すなわち、第１導風流路６１の主要部位がタンク底部３８とカバー頂部４６とで形成される。また、上流路壁６４の下部が第２タンク湾曲部５３で形成される。

さらに、第１導風流路６１の上端部６１ａが吸気口３６に連通される。この吸気口３６が外装ケース１２の外部１４に開口される。よって、外装ケース１２の外部１４の外気が吸気口３６を経て第１導風流路６１に冷却風として導かれる。
また、第１導風流路６１の上流路壁６４がタンク底部３８で形成される。これにより、第１導風流路６１に導かれた冷却風でタンク底部３８（具体的には、燃料タンク２５内の燃料）を良好に冷却できる。

ここで、第２タンク湾曲部５３の下端部５３ａが、インバータ２７の放熱面２７ｂの上端２７ｃに隣接され、かつ、上端２７ｃと略同一面状に配置される。また、第１導風流路６１の下端部６１ｂが第２導風流路６２の上端部６２ａに連通される。
よって、第１導風流路６１に導かれた冷却風が、第２タンク湾曲部５３でインバータ２７の放熱面２７ｂや第２導風流路６２の上端部６２ａへ向けて効率よく案内される。

第２導風流路６２は、カバー後壁４５で形成される前流路壁６７と、インバータ２７の放熱面２７ｂで形成される後流路壁６８とを有する。すなわち、カバー後壁４５およびインバータ２７の放熱面２７ｂで上下方向へ延びる第２導風流路６２が形成される。
第２導風流路６２の下端部６２ｂが、図２に示すように、インバータ２７の下端２７ｄとアンダカバー１９との間の間隔６９に連通される。

よって、図３に示すように、第２導風流路６２の上端部６２ａに導かれた冷却風が、第２導風流路６２（すなわち、インバータ２７の放熱面２７ｂ）に沿って放熱面２７ｂの下端２７ｄ（図２参照）まで効率よく案内される。これにより、インバータ２７の放熱面２７ｂ（すなわち、インバータ２７）を良好に冷却できる。

また、第１導風流路６１の下部に第２タンク湾曲部５３を備えた。よって、第２タンク湾曲部５３で冷却風をインバータ２７の放熱面２７ｂへ向けて案内できる。これにより、インバータ２７の放熱面２７ｂに冷却風を効率よく導くことができ、インバータ２７を一層良好に冷却できる。

このように、吸気口３６から導いた冷却風をタンク底部３８や、インバータ２７の放熱面２７ｂに効率よく導くことができる。よって、ケース前壁１２ａに単一の吸気口３６を形成するだけで、燃料タンク２５とインバータ２７との両部材を冷却できる。
これにより、ケース前壁１２ａの開口を小さく抑えることができ、発電機１０の騒音を低減できる。

また、タンク底部３８やカバー頂部４６などを、第１導風流路６１を形成する部材として兼用するようにした。さらに、インバータ２７の放熱面２７ｂやカバー後壁４５を、第２導風流路６２を形成する部材として兼用するようにした。
これにより、第１導風流路６１や第２導風流路６２を形成するために、専用の部材（すなわち、シュラウド）を備える必要がなく、部品点数を減らすことができる。

つぎに、本発明に係るエンジン駆動作業機１０で燃料タンク２５およびインバータ２７を冷却する例を図５に基づいて説明する。
図５に示すように、エンジン１５が駆動して冷却ファン１７が回転する。冷却ファン１７が回転することにより、外部１４の外気が吸気口３６を経て第１導風流路６１に冷却風として矢印Ｃの如く導かれる。
第１導風流路６１に導かれた冷却風でタンク底部３８（具体的には、燃料タンク２５内の燃料）を良好に冷却できる。

また、第１導風流路６１に導かれた冷却風が、第２タンク湾曲部５３でインバータ２７の放熱面２７ｂや第２導風流路６２の上端部６２ａへ向けて効率よく導かれる。導かれた冷却風が、第２導風流路６２（すなわち、インバータ２７の放熱面２７ｂ）に沿って放熱面２７ｂの下端２７ｄまで矢印Ｄの如く効率よく導かれる。
第２導風流路６２に導かれた冷却風でインバータ２７の放熱面２７ｂ（すなわち、インバータ２７）を良好に冷却できる。

このように、タンク底部３８やインバータ２７の放熱面２７ｂに冷却風を効率よく導くことにより、ケース前壁１２ａに単一の吸気口３６を形成するだけで、燃料タンク２５とインバータ２７との両部材を冷却できる。

放熱面２７ｂの下端２７ｄまで導かれた冷却風が、間隔６９を経て冷却ファン１７へ向けて矢印Ｅの如く導かれる（吸い込まれる）。冷却ファン１７へ向けて吸い込まれた冷却風が冷却ファン１７からエンジン１５へ向けて矢印Ｆの如く送風される。送風された冷却風で発電部１６を冷却できる。

発電部１６を冷却した冷却風がエンジン１５に沿って矢印Ｇの如く導かれる。導かれた冷却風でエンジン１５を冷却できる。エンジン１５を冷却した冷却風でマフラー２４を冷却する。マフラー２４を冷却した冷却風が外装ケース１２のルーバ７１から外部１４に排出される。

なお、本発明に係るエンジン駆動作業機は、前述した実施例に限定されるものではなく適宜変更、改良などが可能である。
例えば、前記実施例では、タンク底部３８と操作カバー２９とで第１導風流路６１を形成した例について説明したが、これに限らないで、例えば、燃料タンク２５のタンク底部３８のみで第１導風流路６１を形成することも可能である。
この場合でも、実施例と同様に、燃料タンク２５を冷却風で良好に冷却でき、さらに、インバータ２７を良好に冷却できる。

また、前記実施例では、インバータ２７の放熱面２７ｂと操作カバー２９とで第２導風流路６２を形成した例について説明したが、これに限らないで、例えば、インバータ２７の放熱面２７ｂのみで第２導風流路６２を形成することも可能である。
この場合でも、実施例と同様に、インバータ２７を良好に冷却できる。

さらに、前記実施例で示した発電機、外装ケース、冷却ファン、燃料タンク、インバータ、操作部、操作カバー、吸気口、タンク前壁、タンク底部、機器、カバー頂部、第２タンク湾曲部および第１導風流路などの形状や構成は例示したものに限定するものではなく適宜変更が可能である。

本発明は、外装ケースの内部に冷却ファンやインバータが設けられ、インバータの上方に燃料タンクが設けられるエンジン駆動作業機への適用に好適である。

１０発電機（エンジン駆動作業機）
１２外装ケース
１２ｂ下側部位
１３外装ケースの内部
１７冷却ファン
２５燃料タンク
２７インバータ
２８操作部
２９操作カバー（カバー）
３６吸気口
３７タンク前壁（壁部）
３８タンク底部（底部）
４２機器
４６カバー頂部（頂部）
５３第２タンク湾曲部（湾曲部）
６１第１導風流路（導風流路）

Claims

外装ケースの内部に冷却ファンが設けられ、該冷却ファンの吸込み側にインバータが設けられ、該インバータの上方に燃料タンクが設けられるエンジン駆動作業機であって、
前記燃料タンクの底部の下方に設けられる操作部と、前記操作部の機器を覆うカバーと、を備え、
前記外装ケースのうち前記燃料タンクの壁部の下側部位に形成される吸気口と、
該吸気口から前記インバータに向けて前記燃料タンクの底部が下り勾配に傾斜するとともに、前記燃料タンクの底部と前記カバーの頂部との間に形成される第１導風流路と、
前記インバータの前記カバーの後壁に対向する放熱面と、前記カバーの後壁との間に略鉛直に立ち上げられる状態で配置される第２導風流路と、
前記燃料タンクの底部に設けられて前記第１導風流路の一部を形成し、前記第１導風流路に導かれた冷却風を前記第２導風流路に向けて案内する湾曲部と、
を備えることを特徴とするエンジン駆動作業機。