JP2013213414A - Engine work machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は主にエンジン作業機の動力源に用いられるエンジンの改良に関し、特に改良したマフラーを有するエンジン作業機に関する。 The present invention mainly relates to an improvement of an engine used as a power source of an engine working machine, and more particularly to an engine working machine having an improved muffler.
刈払機、送風機、ヘッジトリマ、チェンソー、カッタなどの携帯型のエンジン作業機は屋外で使用されることが多い。そのため、特に市街地等の人口密集地域においては、騒音の抑制が課題となることが多く、ユーザから低騒音化への要求が高い。しかしながら、同時にエンジン作業機であるがゆえ小型化の要求も高い。エンジン作業機の動力源に用いられるエンジンは、駆動軸(クランク軸)に先端工具、冷却用のファン、手動始動装置などの被駆動装置が設置され、エンジンに多数の部品が隣接する高密度設計とされるのが一般的である。そのため、小型と低騒音を両立すべく、例えば特許文献1ではマフラーにおいて内部構造や排気ガスの排出口の構造上の工夫が提案されている。
Portable engine working machines such as brush cutters, blowers, hedge trimmers, chain saws, and cutters are often used outdoors. For this reason, noise suppression is often a problem particularly in densely populated areas such as urban areas, and there is a high demand for noise reduction from users. However, since it is an engine working machine, there is a high demand for downsizing. The engine used as the power source of the engine working machine has a high-density design in which a driven device such as a tip tool, a cooling fan, and a manual starter is installed on the drive shaft (crankshaft), and many parts are adjacent to the engine. It is common that Therefore, in order to achieve both a small size and low noise, for example,
特許文献1については、排気ガスの排出口を複数設けて、所定距離以上離隔して設けることで排気音の低減を図っている。しかしながら、マフラーにおいてはエンジンから高温・高圧ガスがマフラーに瞬時に噴出されることによる排気音の他に、高温・高圧ガスの噴出による圧力脈動でマフラー側面が振動することによる振動音が発生するため、従来よりも更なる排気音の低減を得ることが難しかった。さらに、エンジンの出力を従来と同等にするためには、排気ガスの背圧増加を防ぐ必要があるので、排出口の開口面積を一定以上に確保しなければならない。通常、マフラーにおいては排気音の騒音源は排出口となるので、この排出口の開口面積を小さくすることが排気音低減には望ましいが、上記の理由から、排出口の開口面積を小さくすることが難しく、更なる排気音低減効果を得ることが難しかった。
For
この課題に対して従来はマフラー容積の拡大と、マフラーから漏れる音を低減するためにマフラー全体をカバーで覆うようにして対応している。このようにマフラー全体をカバーで覆う構成の場合、エンジン稼働時のマフラーの冷却を効果的に行うことが重要である。近年、排気ガスの一層のクリーン化の要求によりマフラー内に触媒が設けられることが多くなったが、触媒の使用によりマフラー内部の温度がますます高温化してしまうため、エンジン停止時にマフラー内に残留する熱が問題となり、効果的に冷却する工夫が重要となってきた。 Conventionally, this problem has been addressed by covering the entire muffler with a cover in order to increase the volume of the muffler and reduce noise leaking from the muffler. In the case where the entire muffler is covered with the cover as described above, it is important to effectively cool the muffler when the engine is operating. In recent years, due to the demand for cleaner exhaust gas, a catalyst is often installed in the muffler. However, since the temperature inside the muffler becomes higher due to the use of the catalyst, it remains in the muffler when the engine is stopped. The heat to do becomes a problem, and the device to cool effectively has become important.
本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、その目的は、マフラーから発生する騒音を低減するためにマフラー全体をカバーで覆ったエンジン作業機を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above background, and an object thereof is to provide an engine working machine in which the entire muffler is covered with a cover in order to reduce noise generated from the muffler.
本発明の他の目的は、エンジン強制冷却用の冷却風の一部を用いて効果的にマフラーを冷却することができるエンジン作業機を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide an engine working machine capable of effectively cooling a muffler using a part of cooling air for forced cooling of the engine.
本発明のさらに他の目的は、エンジンの停止後に自然空冷により効果的にマフラーを冷却することができるエンジン作業機を提供することにある。 Still another object of the present invention is to provide an engine working machine capable of effectively cooling a muffler by natural air cooling after the engine is stopped.
本願において開示される発明のうち代表的なものの特徴を説明すれば次の通りである。 The characteristics of representative ones of the inventions disclosed in the present application will be described as follows.
本発明の一つの特徴によれば、外周部に複数のフィンを有し燃焼室を形成するシリンダと、駆動軸の一端に設けられシリンダを冷却する冷却ファンと、シリンダの排気ポートに取り付けられるマフラーと、マフラーを覆ってマフラー収納室を形成するマフラーカバーを備え、冷却ファンにより生成される冷却風の一部をマフラー収納室内に導入する冷却風入口と、冷却後の空気を排出する排出口を設け、マフラー収納室内を少なくとも2つの区画に分けて、冷却風入口をマフラー収納室内の一方の区画に設けた。マフラーカバーは、冷却風入口から導入した冷却風を排出口へ導く空間となる強制空冷室と、マフラー収納室の下方に外気導入口を設けた自然冷却室の区画に分けられる。マフラーの水平方向でみて、強制空冷室はシリンダから離れた側に形成され、自然冷却室はシリンダに近い側に形成される。 According to one aspect of the present invention, a cylinder having a plurality of fins on the outer periphery and forming a combustion chamber, a cooling fan provided at one end of the drive shaft for cooling the cylinder, and a muffler attached to the exhaust port of the cylinder A muffler cover that covers the muffler to form a muffler storage chamber, and has a cooling air inlet that introduces a part of the cooling air generated by the cooling fan into the muffler storage chamber, and a discharge port that discharges the cooled air. The muffler storage chamber is divided into at least two sections, and the cooling air inlet is provided in one section of the muffler storage chamber. The muffler cover is divided into a forced air cooling chamber serving as a space for guiding the cooling air introduced from the cooling air inlet to the outlet and a natural cooling chamber provided with an outside air inlet below the muffler storage chamber. When viewed in the horizontal direction of the muffler, the forced air cooling chamber is formed on the side away from the cylinder, and the natural cooling chamber is formed on the side close to the cylinder.
本発明の他の特徴によれば、冷却風入口はマフラーの反排気口側の下方に設けられ、外気導入口は冷却風入口よりも下方に設け、排出口はマフラーカバーに形成されたマフラーの排気口の周囲に配置される。排出口付近において、強制空冷室と自然冷却室を接続し、好ましくは、排気口の有する面の上側部分で接続されると良い。マフラーとマフラーカバーとの間に遮熱板を介在させて、遮熱板とマフラーカバーによってマフラー収納室を構成した。遮熱板とマフラーカバーによって画定される空間内の少なくとも下側半分以上の部分で強制空冷室と自然冷却室が分離される。 According to another aspect of the present invention, the cooling air inlet is provided below the muffler on the side opposite to the exhaust outlet, the outside air inlet is provided below the cooling air inlet, and the outlet is provided on the muffler cover. It is arranged around the exhaust port. In the vicinity of the discharge port, the forced air cooling chamber and the natural cooling chamber are connected, and preferably connected at the upper portion of the surface of the exhaust port. A heat shield plate was interposed between the muffler and the muffler cover, and the muffler storage chamber was constituted by the heat shield plate and the muffler cover. The forced air cooling chamber and the natural cooling chamber are separated at least in the lower half of the space defined by the heat shield and the muffler cover.
本発明のさらに他の特徴によれば、マフラーのハウジングの外部に外周方向に突出して周方向に連続する仕切り部を形成し、仕切り部の先端を遮熱板と接するように配置することによってマフラー収納室を強制空冷室と自然冷却室に分離した。このマフラーは、開口面を有する第一ハウジング及び第二ハウジングの互いの開口面に仕切り板を介在させて合わせることによって筐体を構成し、仕切り板には貫通穴が形成されることによりシリンダの排気口からの排気ガスが最初に流入する第一膨張室と、貫通穴を介して流入した排気ガスを排気口から大気へ放出する第二膨張室を構成し、第一ハウジングと第二ハウジングのかしめ接合による外側に突出する接合面を仕切り部として利用した。外気導入口は遮熱板の底面に形成し、排出口をマフラー収納室の上端付近に設ける。また、冷却ファンを覆うファンカバーを設け、ファンカバーによって冷却風をマフラー収納室に導く導入通路を形成した。 According to still another feature of the present invention, a muffler is formed by forming a partition portion that protrudes in the outer circumferential direction and continues in the circumferential direction outside the housing of the muffler, and that the tip of the partition portion is in contact with the heat shield plate. The storage room was separated into a forced air cooling room and a natural cooling room. This muffler forms a housing by interposing a partition plate between the first housing and the second housing having an opening surface with a partition plate interposed therebetween, and a through hole is formed in the partition plate to form a cylinder. The first expansion chamber into which the exhaust gas from the exhaust port first flows and the second expansion chamber into which the exhaust gas that has flowed in through the through hole is discharged from the exhaust port to the atmosphere are configured. A joining surface protruding outward by caulking joining was used as a partition part. The outside air inlet is formed on the bottom surface of the heat shield, and the outlet is provided near the upper end of the muffler storage chamber. Also, a fan cover that covers the cooling fan is provided, and an introduction passage that guides cooling air to the muffler storage chamber is formed by the fan cover.
請求項1によれば、マフラー収納室内を少なくとも2つの区画に分けて、冷却風入口をマフラー収納室内の一方の区画に設けたので、導入された強制冷却風を温度上昇の高い場所に重点的に導くことができ、効果的なマフラーの冷却を行うことができる。
請求項2によれば、自然空冷室により自然空冷が促進し、エンジン停止後のマフラーの温度上昇を抑制できる。
請求項3によれば、マフラーの水平方向でみて、強制空冷室はシリンダから離れた側に形成され、自然冷却室はシリンダに近い側に形成されるので、自然空冷室をシリンダ側に設けることでエンジン停止後にシリンダに伝達するマフラーの熱の影響を低減することができるとともに、強制空冷室をシリンダから遠ざけたことで冷却風(マフラーに触れた後の風)が、シリンダ側に漏れだすことを抑制できる。
請求項4によれば、冷却風入口はマフラーの反排気口側の下方に設けられ、外気導入口は冷却風入口よりも下方に設けたので、強制空冷時と自然空冷時の流れの方向が同じく重力方向下方から上方に向かうようにしたので、強制空冷室においてもエンジン停止時の自然空冷が滞ることなく行われ、冷却効果を高めることができる。
請求項5によれば、排出口付近において強制空冷室と自然冷却室を接続するので、自然冷却室の上昇気流によって強制空冷室の自然冷却を促進することができる。
請求項6によれば、強制空冷室と自然冷却室は排気口の有する面の上側部分で接続されるので、共通の開口部分を用いて廃熱を外部に排出することができる。
According to
According to the second aspect, natural air cooling is promoted by the natural air cooling chamber, and an increase in the temperature of the muffler after the engine is stopped can be suppressed.
According to the third aspect, since the forced air cooling chamber is formed on the side away from the cylinder and the natural cooling chamber is formed on the side close to the cylinder when viewed in the horizontal direction of the muffler, the natural air cooling chamber is provided on the cylinder side. In addition to reducing the influence of the muffler heat transmitted to the cylinder after the engine stops, cooling air (wind after touching the muffler) leaks to the cylinder side by moving the forced air cooling chamber away from the cylinder. Can be suppressed.
According to the fourth aspect, the cooling air inlet is provided below the muffler on the side opposite to the exhaust port, and the outside air inlet is provided below the cooling air inlet, so that the flow direction during forced air cooling and natural air cooling is Similarly, since it is directed from the lower side to the upper side in the direction of gravity, natural air cooling at the time of engine stop is performed without delay in the forced air cooling chamber, and the cooling effect can be enhanced.
According to the fifth aspect, since the forced air cooling chamber and the natural cooling chamber are connected in the vicinity of the discharge port, natural cooling of the forced air cooling chamber can be promoted by the ascending airflow in the natural cooling chamber.
According to the sixth aspect, since the forced air cooling chamber and the natural cooling chamber are connected at the upper portion of the surface of the exhaust port, the waste heat can be discharged to the outside using the common opening portion.
請求項7によれば、マフラーとマフラーカバーとの間に遮熱板を介在させて遮熱板とマフラーカバーによってマフラー収納室を構成したので、マフラー自体の形状を変更することなく、遮熱板の形状を変えることで2つの導入風路を形成することができる。
請求項8によれば、遮熱板とマフラーカバーによって画定される空間内の少なくとも下側半分以上の部分で強制空冷室と自然冷却室が分離されるので、強制空冷の風がエンジン側に漏れ出す恐れがなく、有効にマフラー強制空冷および自然空冷を実施することが可能となる。
請求項9によれば、仕切り部の先端を遮熱板と接するように配置することによってマフラー収納室を強制空冷室と自然冷却室に分離するので、マフラー自体の形状を変更することなく、遮熱板の形状を変えることで2つの導入風路を形成することができる。
請求項10によれば、第一ハウジングと第二ハウジングの接合面を仕切り部として利用するので、従来から用いられるマフラー形状を変更することなく遮熱板だけを新たに製造すれば本発明の構成を容易に実現できる。
請求項11によれば、外気導入口は遮熱板の底面に形成し、排出口をマフラー収納室の上端付近に設けるので、自然空冷時の流れの方向が重力方向下方から上方に向かうようにしたので、エンジン停止時の自然空冷が滞ることなく行われ、冷却効果を高めることができる。
請求項12によれば、冷却ファンを覆うファンカバーによって生成される冷却風をマフラー収納室に導く導入通路を形成したので、マフラーを強制空冷するための別途のファンを設ける必要がない。
According to the seventh aspect, since the muffler storage chamber is configured by the heat shield plate and the muffler cover with the heat shield plate interposed between the muffler and the muffler cover, the heat shield plate can be used without changing the shape of the muffler itself. It is possible to form two introduction air passages by changing the shape.
According to the eighth aspect, since the forced air cooling chamber and the natural cooling chamber are separated at least in the lower half of the space defined by the heat shield and the muffler cover, the forced air cooling wind leaks to the engine side. It is possible to effectively carry out forced muffler air cooling and natural air cooling without fear of producing the air.
According to the ninth aspect, the muffler storage chamber is separated into the forced air cooling chamber and the natural cooling chamber by arranging the tip of the partition portion so as to be in contact with the heat shield plate, so that the shape of the muffler itself is not changed. Two introduction air paths can be formed by changing the shape of the hot plate.
According to the tenth aspect, since the joint surface of the first housing and the second housing is used as the partitioning portion, the construction of the present invention can be achieved by newly manufacturing only the heat shield without changing the muffler shape used conventionally. Can be realized easily.
According to the eleventh aspect, since the outside air introduction port is formed on the bottom surface of the heat shield plate and the discharge port is provided near the upper end of the muffler storage chamber, the flow direction during natural air cooling is directed upward from below in the direction of gravity. Therefore, natural air cooling when the engine is stopped is performed without delay, and the cooling effect can be enhanced.
According to the twelfth aspect, since the introduction passage for guiding the cooling air generated by the fan cover covering the cooling fan to the muffler storage chamber is formed, it is not necessary to provide a separate fan for forcibly air-cooling the muffler.
本発明の上記及び他の目的ならびに新規な特徴は、以下の明細書の記載及び図面から明らかになるであろう。 The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the following description and drawings.
図1は本発明の実施例に係るエンジン作業機1を刈払機に適用した例の側面図である。エンジン作業機1は、図示しないエンジンが収容され、エンジンの左側側部には気化器20が設けられる。気化器20には、空気中の粉塵を濾過するエアクリーナ(図示せず)を介して燃焼用の空気が吸引されるが、エアクリーナは所定の閉空間(エアクリーナ室)を有するクリーナボックス22内に収容される。クリーナボックス22はクリーナボディ23をクリーナカバー24によって覆うことにより形成される。ファンケース4の近傍には、エンジンを稼働させるための燃料を貯蔵する燃料タンク27が設けられる。燃料タンク27は、例えばプラスチック等の高分子樹脂の一体成形で製造されるもので、外部から燃料の残量が目視できるように半透明の材料にて製造し、開口部には燃料キャップ28が設けられる。本実施例では2サイクルのエンジンを用いるため、潤滑のためのオイルを所定比率にて混合した、いわゆる混合油が燃料タンク27に収容される。
FIG. 1 is a side view of an example in which an
図示しないエンジンは、シリンダ(図示せず)が鉛直方向に配置され、シリンダ内で図示しないピストンが鉛直方向に往復運動する。シリンダが取り付けられる図示しないクランクケースには、ファンケース4が取り付けられ、シリンダ部分はシリンダカバー5によって覆われる。ファンケース4の下側にはエンジン作業機1を床等に置く際の支えとなる脚部3が設けられる。シリンダの右側には、図示しないマフラーが設けられ、マフラーは樹脂製のマフラーカバー6によって排気口部分を除いて全体が覆われる。ここで、マフラーの冷却を行うために、マフラーカバー6の内部にエンジン冷却風の一部が導かれる。そのため、ファンケース4によって形成されるボリュート形状の一部を変更して冷却風を分岐する冷却風導入通路37が形成され、冷却風導入口37aがマフラーカバー6の内部に形成される。
In an engine (not shown), a cylinder (not shown) is arranged in the vertical direction, and a piston (not shown) reciprocates in the vertical direction in the cylinder. A
図2はエンジン作業機1の側面図であって、その一部を断面で示す図である。エンジン10は、小型の2サイクル単気筒の汎用エンジンである。クランク軸13にはコンロッドを介してピストン12が連結され、ピストン12がシリンダ11の内部で上下に往復運動する。エンジンの吸入−圧縮−爆発−排気の行程は、公知の2サイクルエンジンと同じであるので、詳細な説明は省略する。本実施例では、シリンダ11は、シリンダ本体部、ヘッド部分、放熱フィンが、例えばアルミニウム合金で一体鋳造で形成され、シリンダ11の上部には点火プラグ19aが取り付けられる。点火プラグ19aへは点火コイル17から所定のタイミングにて高圧電流が供給される。シリンダカバー5は、例えばプラスチック製の覆いであり、運転時に高温になるシリンダ11を覆い、作業者がそれらに直接触れないようにしている。そのため、シリンダカバー5の後方側には多数の通風口5bが形成される。クランクケース14の下側には燃料タンク27が配置される。
FIG. 2 is a side view of the
エンジン10のクランク軸13の一方の端部には冷却ファン16が設けられる。冷却ファン16はクランク軸13の回転によって回転し、特にシリンダ11を冷却するための冷却風を発生させる。冷却ファン16はクランクケース14に形成されたボリュート部と一体に形成されたファンケース4によって覆われ、ボリュート部のクランク室側の面にエンジン冷却風吸入口29が設けられる。エンジン10が運転すると、冷却ファン16が回転することによってエンジン冷却風吸入口29から外気が取り込まれてエンジン冷却風CA1が発生し、シリンダ11、点火コイル17など各部の冷却を行い、通風口5bからシリンダカバー5の外部に排出されることにより、エンジン10のシリンダ11部分を中心に冷却される。
A cooling
エンジンの後方には、牽引ひもを巻回するリールをクラッチを介してエンジンの駆動軸に連結し、スターターノブ18aによって牽引ひもを引くことによってエンジンを始動する手動式のスターター18が取り付けられる。図2ではその内部構造の記載を省略しているが、例えばリコイルスターター等の公知の始動装置を使用することができる。
A
図3は本発明の実施例に係るエンジン作業機1の正面図(一部断面図)であり、マフラー冷却用の風の流れを説明するための図である。本実施例のマフラー30は、略直方体の基本形状をしており、その長手方向が縦方向(上下方向)になるように配置される。これは限られたスペースにおいて効果的な排気音低減を行うため、マフラー30を縦方向に大きくしてその容積をできるだけ大きく確保したためである。マフラー30は、マフラー締結用の2本のボルト36a(図では1本しか見えない)とボルト36bの計3本のボルトによってシリンダ11又はクランクケース14に固定される。マフラー30は、第一ハウジング31と第二ハウジング32を合わせることによって画定される閉空間を、仕切り板33にて2つの空間(第一膨張室と第二膨張室)に区切るように構成される。第一ハウジング31と第二ハウジング32は、例えばSPCC(冷間圧延鋼板)を用いたプレス加工で製造され、外側面に耐熱塗装を施すようにしても良い。
FIG. 3 is a front view (partially sectional view) of the
第一ハウジング31は、図示しないエンジン10の排気ポートに接続され、排気ガスの流入口となる開口部31bが形成され、その両側にはボルト36aを貫通させるための2本のボルト挿入管がマフラー30の内部空間に延びるように配置される。第一ハウジング31は開口部がシリンダと反対側を向くような形状とされ、その開口面の外周縁には、第二ハウジング32の外周部に突出するリップ31aを挟み込むための断面がU字状に折り曲げられるリブ32aが形成され、これらがかしめ接合によって固定される。この際、U字状のリブ32aには、切り板33の外縁部も挟み込んだ状態リップ31aと共にかしめられる。尚、これらの接合の仕方はかしめだけでなく、接着、溶接やその他の接合技術を用いても良いが、本実施例の効果を有するためには、マフラー30の外側方向に突出する突出部分(突出面)が設けられると好都合である。
The
第二ハウジング32は、図示しないエンジン10とは離れた側に設けられるものであって、マフラー30からの出口(排出口)となる排気口38が形成される。第二ハウジング32は、開口部がシリンダ側を向くような形状とされ、開口面の外周縁には、第一ハウジング31との接合のための折り返し用のリブ32aが形成される。仕切り板33は、マフラー30の内部空間に分けるためだけでなく、触媒35を固定するための保持部材としての役割を果たす。触媒35は、仕切り板33の中央よりやや下方に形成される貫通穴33aに固定される。仕切り板33はステンレス鋼板にて製造すると好ましい。
The
触媒35は、排気ガス中の未燃焼ガスを触媒と接触させて酸化反応により再燃焼させるためのものであり、円筒形の外側パイプの内部に複数の格子状またはハニカム状等のセルが形成され、白金とロジウム等の触媒材料がコーティングされる。排気ガスが触媒材料と接触することで排気ガスが加熱され(再燃焼)、その結果、この触媒中を通過した下流側の排気ガスの温度は、シリンダの排気ポートから導入された直後の触媒よりも大幅に上昇することになる。排気ガスEXは、排気ガスの流れを示すものでマフラー30の開口部31bから流入する排気ガスEXは、第一ハウジング31内の第一膨張室内を流れて触媒35を通過して第二ハウジング32内の第二膨張室内を流れ、排気口38より外部に排出される。
The
このように構成されるマフラー30の周囲は、合成樹脂製のマフラーカバー6によって覆われ、作業者が高温になったマフラー30を誤って触れることがないように構成される。また、マフラーカバー6とマフラー30の間には、遮熱板40が設けられる。遮熱板40は、例えば金属板のプレス加工により形成されたものであって、マフラー30の全体を覆うような大きさであり、ボルト36a、36bによってマフラー30と共にエンジン10に共締めにより固定される。本実施例では、マフラー30の形状は略直方体であり、遮熱板はマフラーの一面(反シリンダ側の面)を除いたほぼ全域を覆うような大きさに構成される。エンジン10と反対側を向く遮熱板40の開口部の周縁は、マフラーカバー6の内壁に形成されたリブ6f、6gに嵌合され、マフラーカバー6と遮熱板40によって形成される閉空間(マフラー収納室)を画定する。図3ではわからないが、遮熱板40の前方及び後方側縁部も、マフラーカバー6の内壁に形成されたリブ(図7、8で後述するリブ6h、6i)に嵌合される。遮熱板40の形状は、マフラー30の外径に対応して一回り大きくした形状であり、マフラー30の外周側にマフラー30の冷却用の風を流すために十分な空間を確保する。このマフラーカバー6と遮熱板40によって形成される閉空間は、マフラー30の仕切り部(リップ31aとリブ32aで接合されている部分であって、マフラー30の上下縁部、前側縁部及び後側縁部の下半分)の外周部が遮熱板40と接するように形成され、エンジンと近い側の空間が自然空冷室43となり、エンジンと遠い側の空間が強制空冷室42となる。
The periphery of the
マフラー30の側部には、冷却ファン16を収容するファンケース4から冷却風の一部を導入するための冷却風導入通路37の開口である冷却風導入口37aが設けられる。エンジン運転中は冷却風導入口37aよりエンジン冷却風CA1(図2参照)の一部が強制空冷室42に導入され、マフラー強制空冷の流れCA2として排出口(図4で後述する開口部6a)に向けて流れる。ここで、冷却風導入口37aはマフラー30の反排気口側(排気ガスの排出方向と反対方向の端部、ここでは前側)の下方に設けられる。一方、マフラーカバー6の下端面には開口部があり、その開口部の上方の遮熱板40の底面部分には外気を導入するための開口、即ち自然空冷吸入口40aが設けられる。このように自然空冷室43の下部に自然空冷吸入口40aが設けられ、エンジン運転中にはマフラー30が高温となるため、外気との温度差によってマフラー自然空冷の流れCA4が発生する。自然空冷吸入口40aの大きさとしては、マフラーの幅程度に形成されていれば良い。自然空冷吸入口40aはマフラーカバー6により間隔を有して覆われており、下面側からみて自然空冷吸入口40aが視認できない範囲に重なって設けられている。これにより、エンジン作業機1を地面に置いた際に輻射熱が地面に到達することが抑制できるとともに、草が外部から侵入することを抑制することができる。
On the side of the
図4はエンジン作業機1を右側方から見た側面図である。遮熱板40の前方側下端付近には、冷却風導入口37aと連結するための凸状に形成される開口部40bが設けられる。この開口部40bによって、冷却風導入通路37から導入される冷却風は、ある程度の流速にて強制空冷室42の内部に導入される。マフラー30の縦方向(上下方向)においてマフラー締結用のボルト36aは、エンジンのクランク軸13(図2参照)よりもプラグキャップ19に近い側(A−A断面の上側)に配置される。ボルト36bは、上下方向に見てエンジンのクランク軸13と同じ高さであり、マフラー全高の略中間位置に設けられる。
FIG. 4 is a side view of the
マフラーカバー6において、開口部6aをマフラー収納室の後方かつ上部に設けており、強制空冷室42と自然空冷室43は開口部6aの重力方向下方の近傍に配置される連通部45によって互いに連結される。開口部6aは、従来から存在するマフラー30の排気口38からの排気ガスが外部に排出されるためのマフラーカバー側の排気口を兼用したものであって、排気ガスの出口(排気口)と冷却風の出口を兼用するために、従来例の排気口と開口面積と同等またはそれ以上の面積を有する開口部(排出口)としたものである。連通部45は、マフラー30の上下方向の約半分付近から上部において左右方向に連通させた空間で、その部分において遮熱板40とリブ32aは離反している。これに対して、マフラー30の上下方向の約半分付近から下部においては、遮熱板40とリブ32aは接触する接触部44とされ、強制空冷室42内と自然空冷室43内の空気の流れが混合されないように分離している。重力方向上方に向かうマフラー自然空冷の流れCA4は、連通部45を介してマフラー強制空冷の流れCA2と合流し、開口部6aから外部に排出される。さらに、排気口38から排出される排気ガスEXも同様に開口部6aから外部に排出される。ここで排気口38から早い流速で排出される排気ガスによって、マフラー強制空冷の流れCA2とマフラー自然空冷の流れCA4も効果的に外部に排出される。
In the
次に図5及び図6を用いてエンジン停止後のマフラー自然冷却の様子を説明する。エンジンが停止すると図5に示すように排気ガスEXの流れは存在しない。しかしながら、自然空冷室43においては、遮熱板40の底面の自然空冷吸入口40aから外気が自然空冷室43の内部に流入し、マフラー30の余熱によって暖められ、暖められた空気が上昇気流となってCA4のように流れて、開口部6a(図4参照)から外部に排出される。このようにエンジン停止後であってマフラー30が十分冷えるまでは、エンジン運転中と同様にマフラー自然空冷の流れCA4が発生し続ける。一方、強制空冷室42においては、冷却風導入口37aからのマフラー強制空冷の流れCA2が停止した後、熱対流によってマフラー自然空冷の流れCA3が発生する。また、連通部45で自然空冷室43と上方で連通しているため、自然空冷室43の上昇気流により、強制空冷室42の自然冷却が促進される。これらの流れはいずれも重力方向上方に向かうため、マフラー強制空冷時と同様に連通部45(図4参照)を介して合流した後、開口部6aから外部に排出される。なお、強制空冷室42においては、マフラー強制空冷が有効に行われるならば、開口部6a以外にも開口部を設けてもよい。ただし、開口部を多数設けるとマフラー冷却風が直ちに外部に漏れ出すので強制空冷効果が十分に得られないので、それらを良く考慮のうえ開口部の位置や数を設定すると良い。尚、CA4はあくまで自然空冷吸入口40aから開口部6aまでの流れの方向を概略的に示すものであって、例えばマフラー30の幅方向の側面も経由して自然冷却としての熱の流れが発生する。
Next, the state of natural muffler cooling after the engine is stopped will be described with reference to FIGS. When the engine is stopped, there is no flow of exhaust gas EX as shown in FIG. However, in the natural
図7は図4のマフラー収納室のA−A部の断面図である。図7において、マフラー30の第一ハウジング31の外壁と遮熱板40の内壁によって自然空冷室43が形成される。また、マフラー30の第二ハウジング32の外壁と遮熱板40及びマフラーカバー6の内壁によって強制空冷室42が形成される。ここで、第一ハウジング31の第二ハウジング32のかしめ部分が、遮熱板40の内壁と接触する接触部44となっているため、エンジン10に近い自然空冷室43と、エンジン10と離れた側の強制空冷室42の2つの空間は、互いに分離されていることが理解できよう。このように分離するために、マフラー収納室においては不要な開口や隙間部分を少なく構成しており、遮熱板40の開口部は、マフラーカバー6の内壁側に突出する2本のリブ6h、6iの間の溝に嵌合される。このように自然空冷室43と強制空冷室42が分離された状態は、マフラー30の少なくとも下半分、図4のボルト36b付近より下側の位置で維持される。また、第一ハウジング31の第二ハウジング32のかしめ部分は、マフラーの下端部においても遮熱板40の内壁と接触する構造になる。
7 is a cross-sectional view of the AA portion of the muffler storage chamber of FIG. In FIG. 7, a natural
図8は図4のマフラー収納室のB−B部の断面図である。このB−B部の断面は、マフラー30の上下方向の上半分に含まれる位置であり、マフラー収納室から冷却風及び排気ガスの出口となる開口部6aの下側の部分である。B−B部においては、自然空冷室43と強制空冷室42を流れる風を合流されて排出するために、2つの空間を接続する連通部45が形成される。連通部45は、遮熱板40の後方壁の形状を変えることにより、遮熱板40がかしめられるリブ32aから離れて、所定の間隔を隔てるようにして形成される。連通部45を設けるのは強制空冷室42と自然空冷室43の空気を混合させることにあるので、少なくとも出口より手前であって、導入された冷却風が冷却風導入通路37から自然空冷室43に流れ込まない程度まで区画されていることが望ましく、本形態では開口部6a(図4)の下側部分に設けられる。
8 is a cross-sectional view of the BB portion of the muffler storage chamber of FIG. The cross section of this BB part is a position included in the upper half of the
以上のように本発明では、エンジン10の冷却用に配置される冷却ファン16の風の一部をマフラー30の収容室内に導入する構造としたので、マフラーカバー6でマフラー30をほぼ覆っても効果的にマフラー30を冷却することができる。特に、冷却ファン16による強制冷却風をマフラー収容室の特定の領域を区画して導入するよう構成したことにより、例えばマフラー30の触媒により最も高温となる面に集中的に導かれて冷却効率を高めることが可能となる。また、マフラー30に空気を送出するための別のポンプや送風ファン等を配置する必要がなく、製造原価の上昇を抑えることができる。また、マフラー収納室に外気を取り入れて自然空冷により積極的にマフラー30を冷却する自然空冷室を設けたので、エンジン10の運転中および停止中のいずれの場合も効果的にマフラー30の冷却効果を得ることができる。特に、エンジン冷却風吸入口がクランクケース側に開口するような冷却方式でマフラー強制空冷を行う場合、マフラー冷却後の高温となった排風がエンジン側に漏れ出すと、エンジン冷却風の風温が上昇してエンジン冷却の効果を著しく低下させる問題があったが、本発明によれば、自然空冷室をエンジン側に設けて強制空冷の風がエンジン側に漏れ出さないようにしたので、前述のような問題がなく、有効にマフラー強制空冷および自然空冷を実施することが可能となる。
As described above, according to the present invention, since a part of the wind of the cooling
以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば、本明細書ではエンジン10に近い空間を自然空冷室43とし、エンジン10と離れた側の空間を強制空冷室42として2つの空間を設けたが、このような配置の仕方だけでなく、マフラーの形状や温度上昇が大きい部分を考慮して、自然空冷室と強制空冷室の配置を決めても良い。また、自然空冷室に設けられる外気取入口の位置、大きさ、形状等も要求される冷却能力に応じて適宜設定すればよい。また、上述の実施例ではエンジン作業機の例として刈払機をもちいて説明したが、本発明が用いられる汎用エンジンは、刈払機用だけでなくその他の作業機器を駆動するエンジン作業機であっても良い。
As mentioned above, although this invention was demonstrated based on the Example, this invention is not limited to the above-mentioned Example, A various change is possible within the range which does not deviate from the meaning. For example, in the present specification, the space close to the
1 エンジン作業機 3 脚部
4 ファンケース 5 シリンダカバー
5b 通風口 6 マフラーカバー
6a 開口部 6f、6g、6h、6i リブ
10 エンジン 11 シリンダ
12 ピストン 13 クランク軸
14 クランクケース 16 冷却ファン
17 点火コイル 18 スターター(リコイルスターター)
18a スターターノブ 19 プラグキャップ
19a 点火プラグ 20 気化器
22 クリーナボックス 23 クリーナボディ
24 クリーナカバー 27 燃料タンク
28 燃料キャップ 29 エンジン冷却風吸入口
30 マフラー 30a リブ
31 第一ハウジング 31a リップ
31b 開口部 32 第二ハウジング
32a リブ 33 仕切り板
33a (仕切り板の)貫通穴 35 触媒
36a、36b ボルト 37 冷却風導入通路
37a 冷却風導入口 38 排気口
40 遮熱板 40a 自然空冷吸入口
40b 開口部 42 強制空冷室
43 自然空冷室 44 接触部
45 連通部
CA1 エンジン冷却風の流れ
CA2、強制空冷の冷却風の流れ
CA3、CA4 自然空冷時の空気の流れ
EX 排気ガスの流れ
DESCRIPTION OF
18a Starter knob 19
Claims (12)
駆動軸の一端に設けられ前記シリンダを冷却する冷却ファンと、
前記シリンダの排気ポートに取り付けられるマフラーと、
前記マフラーを覆ってマフラー収納室を形成するマフラーカバーを備え、
前記冷却ファンにより生成される冷却風の一部を前記マフラー収納室内に導入する冷却風入口と、冷却後の空気を排出する排出口を設け、前記マフラー収納室内を少なくとも2つの区画に分けて、前記冷却風入口を前記マフラー収納室内の一方の区画に設けたことを特徴とするエンジン作業機。 A cylinder having a plurality of fins on the outer periphery and forming a combustion chamber;
A cooling fan provided at one end of the drive shaft for cooling the cylinder;
A muffler attached to the exhaust port of the cylinder;
A muffler cover that covers the muffler and forms a muffler storage chamber is provided.
A cooling air inlet for introducing a part of the cooling air generated by the cooling fan into the muffler storage chamber and a discharge port for discharging the air after cooling are provided, and the muffler storage chamber is divided into at least two sections, An engine working machine, wherein the cooling air inlet is provided in one section of the muffler storage chamber.
前記外気導入口は前記冷却風入口よりも下方に設け、
前記排出口は前記マフラーカバーに形成された前記マフラーの排気口の周囲に配置されることを特徴とする請求項2又は3に記載のエンジン作業機。 The cooling air inlet is provided below the exhaust side of the muffler,
The outside air inlet is provided below the cooling air inlet,
The engine work machine according to claim 2 or 3, wherein the exhaust port is disposed around an exhaust port of the muffler formed in the muffler cover.
前記仕切り部の先端を前記遮熱板と接するように配置することによって前記マフラー収納室を前記強制空冷室と前記自然冷却室に分離することを特徴とする請求項8に記載のエンジン作業機。 Forming a partition that protrudes in the outer circumferential direction and continues in the circumferential direction outside the housing of the muffler,
The engine work machine according to claim 8, wherein the muffler storage chamber is separated into the forced air cooling chamber and the natural cooling chamber by disposing the leading end of the partition portion so as to be in contact with the heat shield plate.
前記仕切り板には貫通穴が形成されることにより前記シリンダの排気口からの排気ガスが最初に流入する第一膨張室と、前記貫通穴を介して流入した排気ガスを前記排気口から大気へ放出する第二膨張室を構成し、
前記第一ハウジングと前記第二ハウジングの接合面を前記仕切り部として利用することを特徴とする請求項9に記載のエンジン作業機。 The muffler constitutes a housing by combining the first housing and the second housing having an opening surface with each other through a partition plate,
By forming a through hole in the partition plate, a first expansion chamber into which exhaust gas from the exhaust port of the cylinder first flows, and exhaust gas that has flowed in through the through hole are transferred from the exhaust port to the atmosphere. Constituting the second expansion chamber to be discharged,
The engine work machine according to claim 9, wherein a joint surface between the first housing and the second housing is used as the partition portion.
前記排出口を前記マフラー収納室の上端付近に設けることを特徴とする請求項8から10のいずれか一項に記載のエンジン作業機。 The outside air inlet is formed on the bottom surface of the heat shield plate,
The engine work machine according to any one of claims 8 to 10, wherein the discharge port is provided near an upper end of the muffler storage chamber.
The engine working machine according to any one of claims 1 to 11, wherein a fan cover that covers the cooling fan is provided, and an introduction passage that guides the cooling air to the muffler storage chamber is formed by the fan cover. .
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