JP2002309920A - 汎用エンジン用マフラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コストアップを招来することなく、マフラの
消音効果の向上を図る。 【解決手段】 マフラ１４の外殻を形成する外ケース８
１の中に、排気管１３と接続された内ケースを配置す
る。外ケース８１と内ケース８２との間には、空気層室
８３が形成される。内ケース８２内には、第１内部室８
８と第２内部室８９が形成され、その間をは連絡室９０
にて連結される。第２内部室８９は空気層室８３と連通
している。エンジン３の排気は、排気管１３から第１内
部室８８内に導入し、連絡室９０を通って第２内部室８
９へと流入する。その後、第２内部室８９から空気層室
８３を通り排気口１５から外部に排出する。空気層室８
３は遮音層として働き、エンジンの排気音が効果的に消
音される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、汎用エンジン用の
マフラに関し、特に、消音効果を高めたマフラ構造に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、汎用エンジンの排気側には、排
気音低減のためマフラが取り付けられている。このよう
なマフラには、たとえば、特許2989791号のように、一
対のケース半体を向かい合わせに結合して外殻を形成
し、その内部を排気ガス流入方向に沿って２室に区画し
たものなどが知られている。そこでは、ケース内部にラ
スメタルを配置するとともに、ケースとラスメタルとの
間にグラスウールを充填し、排気ガスに対する消音効果
の向上を図っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ようなマフラでは、ケース内にラスメタルやグラスウー
ルなどを配設するため、材料費や工数増などによりマフ
ラ自体がコスト高となるという問題があった。特に、グ
ラスウールは消音効果は高いものの、取り扱いに注意が
必要であり、作業環境の面からもその改善が求められて
いた。

【０００４】本発明の目的は、コストアップを招来する
ことなく、マフラの消音効果の向上を図ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の汎用エンジン用
マフラは、エンジンの排気音を低減させるために汎用エ
ンジンの排気管に接続されるマフラであって、前記マフ
ラの外殻を形成する外ケースと、前記外ケース内に前記
排気管と接続されて収容され、その内部に前記エンジン
の排気が導入される内部室を有する内ケースと、前記外
ケースと前記内ケースとの間に形成され、前記内部室に
連通し前記内部室内に導入された前記排気が流入する空
気層室と、前記空気層室に接続され、前記空気層室内の
前記排気をマフラ外部に排出する排気口とを有すること
を特徴とする。

【０００６】また、本発明の汎用エンジン用マフラは、
前記汎用エンジン用マフラにおいて、前記内部室に、前
記排気管と接続される第１内部室と、前記第１内部室と
連通し前記空気層室と接続される第２内部室とを形成し
たことを特徴とする。

【０００７】本発明にあっては、外ケースと内ケースと
の間に空気層室を設け、エンジンの排気をまず内ケース
内に導入し、その後、空気層室を通した上で外部に排出
するので、空気層室が遮音層となって、エンジンの排気
音を効果的に消音することができる。したがって、簡素
な構造によってコストアップを招くことなく消音効果の
向上を図ることが可能となる。また、内ケース内に第１
内部室と第２内部室を形成したので、排気流路の断面積
変化が大きくなり、消音効果をさらに向上させることが
できる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。

【０００９】図１は本発明の一実施の形態であるマフラ
を適用したエンジン発電機の正面図、図２は図１のエン
ジン発電機の平面図、図３はその背面図である。

【００１０】本実施の形態に係るエンジン発電機１は、
図１〜３に示すように、パイプを折り曲げて矩形枠状に
成形された支持フレーム２上に、駆動源であるエンジン
３と発電体４とを一体化した発電ユニット５を複数の支
持駒６によって弾性支持した構成となっている。当該エ
ンジン発電機１は、制御方式としてインバータ方式を採
用しており、発電ユニット５の側方（図３において背後
側）に発電電圧制御用のインバータユニット１１が取り
付けられている（図１参照）。

【００１１】図１に示すように、装置正面部にはコント
ロールパネル７が設けられている。このコントロールパ
ネル７には、エンジンスイッチやオートスロットルスイ
ッチ等のスイッチ類や、ＡＣ電源端子やＤＣ電源端子等
の出力端子が設けられている。また、コントロールパネ
ル７の下部には、リコイルスタータ８（図８参照）駆動
用のリコイルノブ８ａが設けられており、これを引くこ
とによりエンジン３が起動されるようになっている。

【００１２】発電ユニット５の上方には、エンジン３に
供給される燃料を貯留するための燃料タンク９が配設さ
れている。燃料タンク９の上面ほぼ中央には、燃料供給
口が設けられており、そこには開閉自在に燃料キャップ
１０が取り付けられている。

【００１３】図４は図１のエンジン発電機にて使用され
る発電ユニット５の正面図、図５はその平面図、図６は
図５の右側面図（矢示Ｘ方向）、図７は図４の左側面図
（矢示Ｙ方向）、図８は図５のＺ−Ｚ線に沿った断面図
である。

【００１４】発電ユニット５は、エンジン３と発電体４
およびリコイルスタータ８とを一体化した構成となって
いる。発電ユニット５の側部には、図４，６に示すよう
に、発電体４からの発電出力を制御して所定周波数の交
流に変換するためのインバータユニット１１が取り付け
られている。インバータユニット１１は、アルミニウム
製のケース７１に電子基盤を収容した構成となってお
り、アルミニウム製のファンカバー５３に直接固定され
ている。

【００１５】エンジン３は、空冷単気筒のＯＨＶ型ガソ
リンエンジンであり、クランクケース３１とその上側に
シリンダ３２を備え、シリンダ３２にはヘッドカバー３
３が取り付けられている。シリンダ３２にはプラグキャ
ップが一体となったイグニッションコイル３７が取り付
けられている。また、エンジン３の吸気側にはキャブレ
ター１２が設けられており、キャブレター１２にはエア
クリーナ３６を介して外気が導入され、そこでガソリン
との混合気が作られエンジン３へと供給される。一方、
排気側には、排気管１３を介してマフラ１４が接続され
ており、エンジン３からの排気はマフラ１４を通った
後、図４において装置左側面に設けられた排気口１５か
ら排出される。

【００１６】ここで、当該マフラ１４は、内部に空気層
室を有する２重構造となっており、消音効果の向上が図
られている。図９はマフラ１４の一部を破断して内部構
成を示した斜視図、図１０は図９とほぼ同じ位置にてマ
フラ１４を断面した場合の断面図である。図９，１０に
示すように、マフラ１４は、マフラ１４の外殻を形成す
る外ケース８１と、外ケース８１内に収容された内ケー
ス８２とからなり、内ケース８２内はさらに２つの内部
室８８，８９に分かれている。外ケース８１と内ケース
８２との間には空気層室８３が形成されており、排気管
１３から流入した排気は、内ケース８２の２つの内部室
８８，８９を通った後、空気層室８３に至り、そこから
排気口１５を介して外部へと排出されるようになってい
る。

【００１７】図１１は内ケース８２の外観を示す斜視
図、図１２は図７のＡ−Ａ線に沿った断面図、図１３は
図１２における矢示Ｂの構成を示す説明図、図１４は図
１２における矢示Ｃの構成を示す説明図である。当該マ
フラ１４の外ケース８１は、図５，１２に示すように、
対角線位置を分割面とする一対の外ケース半体８１ａ，
８１ｂから構成されている。外ケース半体８１ａ，８１
ｂは、その外周に形成されたフランジ部８４において、
内ケース８２の外縁を挟み込む形でカシメ固定され、外
ケース８１を形成する。

【００１８】内ケース８２もまた、図１１，１２に示す
ように、一対の内ケース半体８２ａ，８２ｂを向かい合
わせに接合した形となっている。内ケース半体８２ａ，
８２ｂにはそれぞれ凸部８５，８６が形成されており、
両凸部８５，８６の間には断面半円状の連絡部８７が４
個凸設されている。なお、図１１では、専らケース半体
８２ａ側の凸部８５ａ，８６ａが示されているが、背後
のケース半体８２ｂにも同様の凸部８５ｂ，８６ｂが形
成されている。そして、内ケース半体８２ａ，８２ｂを
合わせることにより、この凸部８５，８６の内部に、図
９，１０に示すような第１内部室８８と第２内部室８９
が形成される。

【００１９】すなわち、内ケース８２の上部には、まず
凸部８５により第１内部室８８が形成される。この第１
内部室８８には、排気管１３が外ケース８１を貫通して
挿入されており、排気管１３の先端部に形成された開口
部１３ａを介して、排気管１３と第１内部室８８が連通
している。また、第１内部室８８の下方には、凸部８５
により第２内部室８９が形成される。第１内部室８８と
第２内部室８９との間には、連絡部８７によって形成さ
れた４本の連絡室９０が形成され、両室は連絡室９０を
介して連通する。

【００２０】また、図１１〜１４に示すように、第２内
部室８９には、室内と外部との間を連通する連通孔９１
が形成されている。この場合、凸部８６ａ，８６ｂは、
図１２に示すように、それぞれ左右にシフトした形で接
合されており、凸部８６ａ，８６ｂ側方の平面部９２
は、壁を隔てて反対面側の凸部内、すなわち、第２内部
室８９と向き合う形となる。したがって、平面部９２に
図１３，１４のように連通孔９１を形成することで、第
２内部室８９内と内ケース８２外部との間が連通される
ことになる。そして、内ケース８２は外ケース８１内に
収容されていることから、この連通孔９１は図１２に示
すように、内外ケースの間、つまり空気層室８３内に開
口する。

【００２１】一方、この空気層室８３には、マフラ１４
外に延びる排気口１５の一端１５ａが開口している。す
なわち、図９，１１に示すように、排気口１５は凸部８
５の下方にて空気層室８３内に開口し、第１内部室８
８、空気層室８３を通り、外ケース８１を貫通してマフ
ラ１４外へと延びている。したがって、空気層室８３
は、排気口１５を介してマフラ１４外部と連通している
ことになる。

【００２２】そこで、このようなマフラ１４に、エンジ
ン３から排気が送られてくると、この排気はまず、排気
管１３の開口部１３ａから第１内部室８８へと流入す
る。第１内部室８８に入った排気は、連絡室９０を通っ
て第２内部室８９に流入する（図９，１０参照）。第２
内部室８９には、前述のように連通孔９１が設けられて
おり、排気はこの連通孔９１から空気層室８３内へと流
れ込む（図１１，１２参照）。そして、空気層室８３に
流入した排気は排気口１５に導入され、マフラ１４外へ
と排出される。

【００２３】このように当該マフラ１４では、外ケース
８１と内ケース８２との間に空気層室８３を設け、エン
ジン３の排気をまず内ケース８２内に導入し、その後、
空気層室８３を通した上で外部に排出する。このため、
空気層室８３が遮音層となって、エンジンの排気音を効
果的に消音することができ、簡素な構造でありながら消
音効果の向上を図ることが可能となる。また、内ケース
８２内に第１内部室８８と第２内部室８９を形成し、そ
の間を断面積の小さい連絡室９０にて連結したので、排
気流路の断面積変化が大きくなり、消音効果をさらに向
上させることができる。

【００２４】キャブレター１２には、図６に示すように
スロットルバルブ１６が配設されている。このスロット
ルバルブ１６はキャブレター１２上部に設けられたキャ
ブスロットルレバー１７によって開閉される。キャブス
ロットルレバー１７には、ガバナロッド１８ａの一端が
取り付けられており、エンジン３は、機械式のガバナに
より、エンジン回転数が負荷変動に影響されることなく
一定に調整されるようになっている。

【００２５】すなわち、図４，５に示すように、クラン
クケース３１には、回動自在にガバナシャフト１９が装
着されており、そこにはガバナレバー２０の基端部が取
り付けられている。ガバナレバー２０には、スピードコ
ントロールレバー２１に連結された引張コイルばね２２
が掛止されており、この引張コイルばね２２によってガ
バナレバー２０は図５において時計方向に付勢されてい
る。また、ガバナレバー２０の先端側には、ガバナロッ
ド１８ｂの一端側が取り付けられており、このガバナロ
ッド１８ｂの他端側はコントロールレバー２３と連結さ
れている。コントロールレバー２３は、発電ユニット５
の上部に取り付けられたプレート２５に回転自在に支持
されている。さらに、コントロールレバー２３には、一
端側がキャブスロットルレバー１７に連結されたガバナ
ロッド１８ａの他端側が取り付けられている。したがっ
て、ガバナレバー２０がガバナシャフト１９を中心とし
て回動すると、ガバナロッド１８ｂ、コントロールレバ
ー２３、ガバナロッド１８ａが連動し、キャブスロット
ルレバー１７が作動することになる。

【００２６】この場合、ガバナシャフト１９は、エンジ
ン３のクランクシャフト３４により回転駆動されるシャ
フトに軸方向に摺動自在に装着されたガバナスリーブと
係合している。前記シャフトには回転体が固定されてお
り、その端面には回転中心から所定の半径の位置に複数
のガバナアームが回動自在に装着されている。そして、
各ガバナアームにはガバナウエイトが一体に設けられて
おり、これらにより機械式のガバナ機構が構成される。

【００２７】エンジン３の負荷が低負荷となると、負荷
の低下分だけエンジン回転数つまりクランクシャフト３
４の回転数が一時的に高くなろうとする。ところが、回
転数低下に伴いガバナウエイトに加わる遠心力が低下し
てガバナアームが閉じ、それに伴いガバナスリーブが移
動しガバナシャフト１９が低速側に回動する。そして、
ガバナシャフト１９と共にガバナレバー２０も回動し、
その動きがガバナロッド１８ａ等を介してキャブスロッ
トルレバー１７に伝わり、スロットルバルブ１６が閉じ
る方向に駆動される。これにより、エンジン回転数は負
荷に合わせて低下されることになる。これに対し、エン
ジン負荷が高負荷となった場合には、ガバナレバー２０
は逆方向に回動される。したがって、エンジンの回転数
は負荷変動に影響されることなく一定に調整される。

【００２８】エンジン３は、クランクケース３１内に組
み込まれたクランクシャフト３４が図８において左右方
向に延びる形で配設されている。当該発電ユニット５で
は、クランクシャフト３４の一端側がエンジン３の出力
軸となっており、この出力軸側にフライホイール５１、
冷却ファン５２、リコイルスタータ８、発電体４をこの
順にて配置した構成となっている。すなわち、エンジン
３の次位にフライホイール５１と冷却ファン５２が取り
付けられ、フライホイール５１に固設されたアダプタ５
５を介してその先にリコイルスタータ８と発電体４が配
設される構成となっている。

【００２９】エンジン３のクランクシャフト３４は、図
８に示すように、その一端部３４ａはクランクケース３
１に取り付けられた軸受３５によって支持されている。
クランクシャフト３４の他端部もまた、その反対側の図
示しない軸受により支持されており、クランクケース３
１に対し回転自在となっている。一端部３４ａはクラン
クケース３１の外部に突出し、フライホイール５１が取
り付けられている。フライホイール５１は、クランクシ
ャフト３４にキーを介して固定されるボス部５１ａと、
ボス部５１ａから径方向に延在するディスク部５１ｂと
から構成される。

【００３０】ディスク部５１ｂには、冷却ファン５２が
取り付けられている。冷却ファン５２はディスク部５２
ａと、ディスク部５２ａの表面に一体に設けられた多数
のファンブレード５２ｂとを有している。冷却ファン５
２はエンジン３に固定されるファンカバー５３により覆
われている。ファンカバー５３はアルミニウムにより形
成され、側面には冷却風取入口となる多数のスリット５
４が設けられている。ファンカバー５３は空気を案内す
るダクトとしての機能をも有しており、図８に示すよう
に、冷却ファン５２の回転に伴い外気がスリット５４か
らファンカバー５３内に導入されると共に、冷却風とし
てエンジン３側に送出、案内される。

【００３１】フライホイール５１の次位にはリコイルス
タータ８が配設されている。フライホイール５１のボス
部５１ａには、アダプタ５５を介してリコイルリング５
６が取り付けられ、その次位には、ディスク部５７ａと
円筒部５７ｂが一体となったリコイルホルダ５７が設け
られている。そして、円筒部５７ｂの外側にはリコイル
ロープ５８が巻き付けられるリコイルプーリ５９が回転
自在に装着されている。

【００３２】リコイルプーリ５９には、図示しない係合
爪が設けられており、リコイルノブ８ａを引いてリコイ
ルプーリ５９をリコイルロープ５８によって回転させる
と、この係合爪がリコイルリング５６に係合する。これ
により、アダプタ５５を介して連結されたクランクシャ
フト３４が回転し、エンジン３が起動される。なお、リ
コイルホルダ５７には図示しない巻き戻しばねが設けら
れており、リコイルロープ５８は、ばね力によってリコ
イルプーリ５９に巻き戻される。

【００３３】リコイルスタータ８の次位には発電体４が
配設されている。当該エンジン発電機１では、発電体４
はインナロータ型となっており、インナロータ４１とス
テータ４２とから構成されている。インナロータ４１
は、ロータシャフト４３とロータディスク４５とから構
成され、ロータシャフト４３は、アダプタ５５のボス部
５５ａ先端にスルーボルト６０によって固定されてい
る。この場合、ボス部５５ａにはテーパ部５５ｂが形成
されており、このテーパ部５５ｂがロータシャフト４３
に設けられたテーパ孔４３ａと嵌合するようになってい
る。一方、ロータシャフト４３の他端側は、発電体リア
カバー４４に取り付けられた軸受６１によって回転自在
に支持されている。インナロータ４１の外側にはステー
タ４２が配設されており、ここではステータ４２は、フ
ァンカバー５３と発電体リアカバー４４との間に挟持さ
れる形で取り付けられている。

【００３４】インナロータ４１の外周面には、複数個の
マグネット（図示せず）が周方向に沿って取り付けられ
ている。これに対しステータ４２には、多数枚の鋼板を
積層したコア６２が設けられており、その周囲にコイル
６３が巻回されている。そして、クランクシャフト３４
の回転に伴い、コイル６３の内側でインナロータ４１の
マグネットが回転することにより、コイル６３に起電力
が生じ発電が行われる。

【００３５】発電体リアカバー４４は、通風孔６４が形
成されたディスク部４４ａとこれと一体となった円筒部
４４ｂとを有している。発電体リアカバー４４は、円筒
部４４ｂの部分でファンカバー５３に固定され、その
際、ステータ４２をファンカバー５３との間で保持する
ようになっている。そして、図８に示すように、冷却フ
ァン５２の回転に伴い外気が通風孔６４から発電体リア
カバー４４内に導入され、ステータ４２等を冷却しつつ
エンジン３方向へと流通する。

【００３６】一方、発電ユニット５内には、ファンカバ
ー５３の側方に形成されたスリット５４からも外気が流
入する。この気流は、通風孔６４から導入されステータ
４２等を冷却した冷却風と合流し、ファンカバー５３に
より案内されて、エンジン３の周囲に吹き付けられる。
すなわち、冷却ファン５２によって、スリット５４と通
風孔６４の２系統の冷却風が生じ、これによって発電体
４とエンジン３の両方が冷却される。そして、エンジン
３に吹き付けられた冷却風は、エンジン３の背後に回り
込みマフラ１４を冷却する。

【００３７】本発明は前記実施の形態に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
あることはいうまでもない。

【００３８】たとえば、前述の実施の形態では、本発明
によるマフラをエンジン発電機に適用した例を示した
が、当該マフラを、薬剤散布装置や草刈り機、作業用車
両等の駆動源として使用される汎用エンジンに適用する
ことも可能である。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、外ケースと内ケースと
の間に空気層室を設け、エンジンの排気をまず内ケース
内に導入し、その後、空気層室を通した上で外部に排出
するので、空気層室が遮音層となって、エンジンの排気
音を効果的に消音することができる。したがって、簡素
な構造によってコストアップを招くことなく消音効果の
向上を図ることが可能となる。また、内ケース内に第１
内部室と第２内部室を形成したので、排気流路の断面積
変化が大きくなり、消音効果をさらに向上させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態であるマフラを適用した
エンジン発電機の正面図である。

【図２】図１のエンジン発電機の平面図である。

【図３】図１のエンジン発電機の背面図である。

【図４】図１のエンジン発電機にて使用される発電ユニ
ットの正面図である。

【図５】図４の発電ユニットの平面図である。

【図６】図５の右側面図（矢示Ｘ方向）である。

【図７】図４の左側面図（矢示Ｙ方向）である。

【図８】図５のＺ−Ｚ線に沿った断面図である。

【図９】マフラの一部を破断して内部構成を示した斜視
図である。

【図１０】図９とほぼ同じ位置にてマフラを断面した場
合の断面図である。

【図１１】内ケースの外観を示す斜視図である。

【図１２】図７のＡ−Ａ線に沿った断面図である。

【図１３】図１２における矢示Ｂの構成を示す説明図で
ある。

【図１４】図１２における矢示Ｃの構成を示す説明図で
ある。

【符号の説明】

３ エンジン １３ 排気管 １４ マフラ ８１ 外ケース ８２ 内ケース ８３ 空気層室 ８８ 第１内部室 ８９ 第２内部室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G004 BA01 CA05 CA11 DA07 DA08 DA12 DA14 FA04 GA04 GA06

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの排気音を低減させるために汎
   用エンジンの排気管に接続されるマフラであって、 前記マフラの外殻を形成する外ケースと、 前記外ケース内に前記排気管と接続されて収容され、そ
   の内部に前記エンジンの排気が導入される内部室を有す
   る内ケースと、 前記外ケースと前記内ケースとの間に形成され、前記内
   部室に連通し前記内部室内に導入された前記排気が流入
   する空気層室と、 前記空気層室に接続され、前記空気層室内の前記排気を
   マフラ外部に排出する排気口とを有することを特徴とす
   る汎用エンジン用マフラ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の汎用エンジン用マフラに
   おいて、前記内部室は、前記排気管と接続される第１内
   部室と、前記第１内部室と連通し前記空気層室と接続さ
   れる第２内部室とを有してなることを特徴とする汎用エ
   ンジン用マフラ。