JP2014181580A - Muffler device and portable work machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マフラ装置および携帯型作業機に関する。 The present invention relates to a muffler device and a portable work machine.
携帯型作業機では、工具を駆動する動力源として一般的にエンジンを使用する。エンジンは、ガソリンなどの燃料を燃焼させ、その燃料による圧力を利用して、駆動力を発生する。
ここで、エンジンでの燃焼に伴って熱が発生する。その熱により、エンジンから高温の排気ガスが排出される。そこで、このようなエンジンを使用する携帯型作業機では、特許文献1のようなマフラ装置を用いる。
マフラ装置では、エンジンから流入した排気ガスを拡散室内で拡散させ、排気ガス温度の低下させることができる。
In a portable work machine, an engine is generally used as a power source for driving a tool. The engine burns fuel such as gasoline and generates driving force by using the pressure of the fuel.
Here, heat is generated with combustion in the engine. Due to the heat, high-temperature exhaust gas is discharged from the engine. Therefore, a muffler device such as that disclosed in
In the muffler device, the exhaust gas flowing in from the engine can be diffused in the diffusion chamber to lower the exhaust gas temperature.
しかしながら、従来のマフラでは、拡散室に流入した排気ガスを一方向にのみ転換しているため、拡散室内で排気ガスを充分に拡散することができず、排気ガスの温度を充分に低下させることができなかった。 However, in the conventional muffler, the exhaust gas flowing into the diffusion chamber is changed only in one direction, so that the exhaust gas cannot be sufficiently diffused in the diffusion chamber, and the temperature of the exhaust gas is sufficiently lowered. I could not.
本発明に係るマフラ装置は、エンジンの排気ガスを拡散して排気するマフラ装置であって、ハウジングと、ハウジング内に形成され、排気ガスを拡散する拡散室と、ハウジングを貫通して拡散室と連通し、排気ガスを拡散室へ流入させる流入孔と、ハウジング内に流入孔と重ねて配置され、流入孔から拡散室内に流入した排気ガスの流れを転換するガイド部を有する、ガイド部材と、を有し、ガイド部材が、流入孔から拡散室へ流入した排気ガスの流れを、拡散室内で複数の方向へ転換する。 A muffler device according to the present invention is a muffler device that diffuses and exhausts exhaust gas of an engine, and includes a housing, a diffusion chamber that is formed in the housing and diffuses exhaust gas, a diffusion chamber that penetrates the housing, A guide member having an inflow hole through which the exhaust gas flows into the diffusion chamber and a guide portion that is disposed so as to overlap the inflow hole in the housing and converts the flow of the exhaust gas that has flowed into the diffusion chamber from the inflow hole; The guide member changes the flow of the exhaust gas flowing into the diffusion chamber from the inflow hole in a plurality of directions in the diffusion chamber.
好適には、ガイド部は、流入孔から拡散室内へ向けて湾曲し、ガイド部材は、流入孔からガイド部へ延びる側面部を有し、側面部には、側面部を貫通する貫通孔が形成され、流入孔から拡散室へ流入した排気ガスの流れが、貫通孔を通じて放出される流れを含む複数の方向へ転換される、とよい。 Preferably, the guide portion is curved toward the diffusion chamber from the inflow hole, the guide member has a side surface portion extending from the inflow hole to the guide portion, and a through hole penetrating the side surface portion is formed in the side surface portion. The flow of the exhaust gas flowing into the diffusion chamber from the inflow hole may be converted into a plurality of directions including the flow discharged through the through hole.
好適には、流入孔は、拡散室によりハウジングの内面において、内面の中央から外周側へずれた位置に連通し、ガイド部が転換する排気ガスの流れは、流入孔が形成された位置から内面の中央へ向かう方向に展開される、とよい。 Preferably, the inflow hole communicates with a position displaced from the center of the inner surface to the outer peripheral side on the inner surface of the housing by the diffusion chamber, and the flow of the exhaust gas converted by the guide portion is changed from the position where the inflow hole is formed to the inner surface. It is good to be developed in the direction toward the center.
好適には、拡散室を第1室と第2室とに仕切る仕切部と、仕切部を貫通する連通孔と、を有し、流入孔は、第1室に連通し、連通孔は、ガイド部が転換した排気ガスの流れの方向に位置する、とよい。 Preferably, it has a partition part that partitions the diffusion chamber into a first chamber and a second chamber, and a communication hole that penetrates the partition part, the inflow hole is in communication with the first chamber, and the communication hole is a guide The part is preferably located in the direction of the flow of the exhaust gas converted.
好適には、ハウジングを貫通し、拡散室と連通する排気孔と、排気孔を覆う状態でハウジングの外面に設けられる外部ダクトと、を有し、外部ダクトは、拡散室から排気孔を通じてハウジング外へ排気された排気ガスの流れを、ハウジングの外面に沿った方向の流れへ転換する、とよい。 Preferably, it has an exhaust hole that penetrates the housing and communicates with the diffusion chamber, and an external duct that is provided on the outer surface of the housing so as to cover the exhaust hole, and the external duct extends from the diffusion chamber through the exhaust hole. It is preferable that the flow of the exhaust gas exhausted to be converted into a flow in a direction along the outer surface of the housing.
本発明に係る携帯型作業機は、携帯型作業機の工具を駆動する動力源としてのエンジンと、エンジンの排気ガスを拡散して排気するマフラと、を有し、マフラは、ハウジングと、ハウジング内に形成され、排気ガスを拡散する拡散室と、ハウジングを貫通して拡散室と連通し、エンジンの排気ガスを拡散室へ流入させる流入孔と、ハウジング内に配置され、流入孔から拡散室内に流入した排気ガスの流れを転換するガイド部を有する、ガイド部材と、を有し、ガイド部材が、流入孔から拡散室へ流入した排気ガスの流れを、拡散室内で複数の方向へ転換する。 A portable work machine according to the present invention includes an engine as a power source for driving a tool of the portable work machine, and a muffler that diffuses and exhausts exhaust gas from the engine. The muffler includes a housing and a housing. A diffusion chamber that diffuses exhaust gas, an inflow hole that passes through the housing and communicates with the diffusion chamber and allows the exhaust gas of the engine to flow into the diffusion chamber, and is disposed in the housing. And a guide member that converts the flow of the exhaust gas that has flowed into the guide chamber, and the guide member converts the flow of the exhaust gas that has flowed into the diffusion chamber from the inflow hole in a plurality of directions. .
本発明では、流入孔から拡散室へ流入した排気ガスは、ガイド部材により複数の方向へ転換される。これによれば、排気ガスは拡散室内をより拡散された状態で流れるため、排気ガスの温度を下げることができる。
また、拡散室に流入した排気ガスは、拡散室において、流入孔に対向する面に当たり難くなる。よって、ハウジングのたとえば一か所だけに高温の排気ガスが集中的に接し続けることを防止できる。
また、拡散室に流入した排気ガスは、拡散室内で複数の方向へ転換される。拡散室内で一つの方向へ転換する場合と比べて、排気ガスの流れに対する、ガイド部材による強制的な規制が低減されている。よって、拡散室への流入時での排気ガスの圧力損失を抑制できる。また、拡散室に排気ガスの溜まりが生成され難くなり、排気ガスの排気効率を向上できる。
In the present invention, the exhaust gas flowing into the diffusion chamber from the inflow hole is converted into a plurality of directions by the guide member. According to this, since the exhaust gas flows in a more diffused state in the diffusion chamber, the temperature of the exhaust gas can be lowered.
Further, the exhaust gas that has flowed into the diffusion chamber is less likely to hit the surface facing the inflow hole in the diffusion chamber. Therefore, it is possible to prevent the hot exhaust gas from being in intensive contact with only one location of the housing.
Further, the exhaust gas flowing into the diffusion chamber is converted into a plurality of directions in the diffusion chamber. Compared to the case of changing in one direction in the diffusion chamber, the forced restriction by the guide member with respect to the flow of the exhaust gas is reduced. Therefore, the pressure loss of the exhaust gas when flowing into the diffusion chamber can be suppressed. Further, it becomes difficult for the exhaust gas pool to be generated in the diffusion chamber, and the exhaust gas exhaust efficiency can be improved.
[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態に係る刈払機1の斜視図である。刈払機1は、携帯型作業機の一例である。
図1の刈払機1は、長尺パイプからなる操作棹2を有する。なお、操作棹2は、長尺方向において複数本に分割可能でもよい。
操作棹2の後端には、動力源としてのエンジンモジュール3が設けられる。
操作棹2の先端には、作業部としての工具の装着部4が設けられる。工具の装着部4には、工具が交換可能に取り付けられる。工具の装着部4は、操作棹2に内蔵されたドライブシャフトによりエンジンモジュール3に連結される。工具の装着部4は、エンジンモジュール3の駆動力により回転駆動される。
操作棹2の長尺方向の中央部には、ハンドル5が取り付けられる。ハンドル5とエンジンモジュール3との間には、防振ハウジング6が設けられる。防振ハウジング6の外周には、ハンガ7が取り付けられる。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a perspective view of a
The
An
A
A
図2は、図1の刈払機1の使用状態の説明図である。
図1の刈払機1は、作業者Mの肩から吊り具8により吊るして使用される。
吊り具8は、ハーネス9、金具10を有する。
作業者Mは、ハーネス9を上半身に装着する。図2において、金具10は、作業者Mの右側に垂れ下がる。金具10に、ハンガ7を取り付ける。作業者Mは、この吊下げ状態で刈払機1を使用する。作業者Mは、刈払機1のハンドル5を両手で持ち、刈払機1を動かし、刈払作業をする。
FIG. 2 is an explanatory diagram of the usage state of the
The
The
The worker M wears the
図3は、図1の刈払機1のエンジンモジュール3の部分断面図である。
図3のエンジンモジュール3は、タンク11、エアクリーナ12、キャブレタ13、エンジン14、マフラ15、ケーシング16を有する。
図3は、エンジンモジュール3を、操作棹2側から見た図である。
FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the
The
FIG. 3 is a view of the
エンジン14は、図3の姿勢において、クランクケース21の上に、シリンダブロック22、シリンダヘッド23が取り付けられた4ストロークエンジンである。エンジン14は、2ストロークエンジンでもよい。
クランクケース21には、クランクシャフト24が設けられる。クランクシャフト24は、クランク室25内で回転自在である。
シリンダブロック22には、ピストン26が設けられる。ピストン26は、シリンダ27内で上下移動自在である。ピストン26とシリンダヘッド23との間の空間が、燃焼室28になる。燃焼室28に、点火プラグが設けられる。ピストン26は、コンロッドを含むリンク機構29により、クランクシャフト24に連結される。
シリンダヘッド23は、吸気ポート30と排気ポート31とを有する。吸気ポート30および排気ポート31は、燃焼室28と連通する。吸気ポート30には、吸気バルブ33が設けられる。排気ポート31には、排気バルブ34が設けられる。吸気バルブ33および排気バルブ34は、カムシャフト、ロッカーアームなどから構成されたOHV(Over Head Valve)型の動弁機構35によって開閉する。動弁機構35は、クランクシャフト24により駆動される。
The
The
The
The
4ストロークのエンジン14では、排気バルブ34および吸気バルブ33が閉じた状態において燃焼室28で燃料が燃焼するときの圧力で、シリンダ27は、図3の下方へ移動する。これにより、クランクシャフト24が回転する。また、クランクシャフト24と連結されたドライブシャフトが回転する。
クランクシャフト24の回転にしたがって、下死点を通過したシリンダ27は、図3の上方へ移動する。排気バルブ34が開き、燃焼室28の排気ガスが排気ポート31へ出力される。
さらにクランクシャフト24が回転し、シリンダ27が上死点を通過すると、排気バルブ34が閉じ、吸気バルブ33が開く。新たな燃料および空気が、吸気ポート30から燃焼室28へ吸引される。
さらにクランクシャフト24が回転し、シリンダ27が下死点を通過すると、吸気バルブ33が閉じる。燃焼室28の燃料および空気は、シリンダ27の上昇により、圧縮される。
シリンダ27が上死点を通過した直後のタイミングで、点火プラグ32が点火される。燃焼室28で圧縮された燃料は、燃焼する。
以上の4サイクル動作を繰り返すことで、クランクシャフト24は連続的に回転する。ドライブシャフトは、クランクシャフト24とともに回転し続ける。
In the four-
As the
When the
When the
The spark plug 32 is ignited at a timing immediately after the
By repeating the above four-cycle operation, the
タンク11とエアクリーナ12とは、キャブレタ13に連結される。キャブレタ13は、エンジン14の吸気ポート30に連結される。
タンク11は、ガソリンなどの燃料を収容する。
エアクリーナ12は、外気を吸引する。
キャブレタ13は、たとえばベンチュリ管を有する。ベンチュリ管において、エアクリーナ12で吸引された空気に、燃料が気化する。燃料と空気との混合気体が形成される。混合気体は、エンジン14の吸気ポート30から、エンジン14の燃焼室28へ吸引される。
The
The
The
The
マフラ15は、エンジン14の排気ポート31に連結される。図3では、マフラ15のハウジング41は、エンジン14のシリンダブロック22に直接取り付けられている。
マフラ15は、エンジン14から排出された排気ガスを、冷却および希釈化し、外気へ放出する。
The
The
ケーシング16は、エアクリーナ12、キャブレタ13、エンジン14、マフラ15の全体を覆うカバーである。ケーシング16により、エンジン14、マフラ15を覆うことができる。
図3の姿勢に示すように、エアクリーナ12およびキャブレタ13は、シリンダブロック22の一方側(図3では左側)に配置される。エアクリーナ12およびキャブレタ13は、エンジン14の吸気ポート30に直結される。タンク11は、エアクリーナ12およびキャブレタ13の下側に配置される。図3の姿勢においてタンク11はクランクケース21の左側に配置される。
また、マフラ15は、縦長の薄型に形成され、図3の姿勢に示すように、シリンダブロック22の他方側(図3では右側)に配置される。マフラ15は、エンジン14の排気ポート31に直結される。マフラ15は、エンジン14の約2/3の高さで小型に形成される。
このように、エンジン14の周囲に、エアクリーナ12、キャブレタ13、タンク11、マフラ15が小型化されて密集して配置される。ケーシング16は、エアクリーナ12、キャブレタ13、エンジン14、マフラ15の全体を、コンパクトに覆うことができる。図1に示すように、エンジンモジュール3は、操作棹2の後端に、少ない張り出し量で取り付けることができる。エンジンモジュール3のたとえばマフラ15が飛び出した状態にならず、作業の邪魔になり難い。
The
As shown in the posture of FIG. 3, the
Further, the
Thus, the
図4は、図3のマフラ15の側面図である。
図5は、図4のマフラ15のA−A縦断面図である。
図5には、エンジン14の排気ポート31が点線で図示されている。
図4、図5における点線の矢印は、排気ガスの流れを示している。
以下の説明において、特に明記しない場合、上下左右は、図4および図5に示す方向を基準とする。また、エンジン14側を吸気側とし、エンジン14と反対の外側が排気側とする。
また、マフラ15の各構成要素を図4、図5の上下方向で三分割した場合の各部を、各構成要素の上部、中央部、または下部とよぶ。
FIG. 4 is a side view of the
FIG. 5 is an AA longitudinal sectional view of the
In FIG. 5, the
The dotted arrows in FIGS. 4 and 5 indicate the flow of exhaust gas.
In the following description, unless otherwise specified, the top, bottom, left, and right are based on the directions shown in FIGS. 4 and 5. The
Moreover, each part when each component of the
図4および図5に示すマフラ15は、ハウジング41、排気ガスの流入孔42、排気ガスの拡散室43、仕切り板44、連通孔45、排気ガスの排気孔46、外部ダクト47、ガイド部材48、を有する。
4 and 5 includes a
ハウジング41は、略矩形の平板形状の外形を有する。ハウジング41は、上下に長い縦長で、かつ、薄型である。ハウジング41は、シリンダヘッド23より若干長い、コンパクトなサイズを有する。ハウジング41は、たとえばネジ孔を有し、高温になるエンジン14に直接にねじ止めして固定される。
ハウジング41は、高熱に耐え得るFRP(Fiber Reinforced Plastics)などの樹脂材料または金属材料で形成してよい。
The
The
拡散室43は、ハウジング41内に形成される。拡散室43は、上下に長い縦長で、薄型の略矩形の平板形状に形成される。
拡散室43を有するハウジング41は、たとえば凹湾曲した第1側部49と、凹湾曲した第2側部52とを、互いの凹面側を向かい合わせに重ねることにより、形成できる。第1側部49と第2側部52との間に、拡散室43が形成される。
ハウジング41は、第1側部49で、エンジン14に取り付けられる。
The
The
The
図6は、ハウジング41の第1側部49の内面Sin1の概略説明図である。図6は、内面Sin1を排気側から見た図である。第1室50は、図6の紙面上に位置する。
流入孔42は、第1側部49を貫通し、拡散室43に連通する。流入孔42は、第1側部49の上部を貫通する。これにより、エンジン14の排気ポート31に直結される小型で薄型のハウジング41は、エンジン14より上側へ突出しなくなる。エンジンモジュール3を小型化できる。
6 is a schematic explanatory diagram of the inner surface Sin1 of the
The
図7は、図5の仕切り板44の側面図である。図7は、仕切り板44を排気側から見た図である。
仕切り板44は、拡散室43内に、第1側部49と略平行に配置される板である。仕切り板44は、拡散室43を上下に仕切る。図5に示すように、拡散室43は、仕切り板44により、流入孔42と連通する吸気側の第1室50と、排気孔46と連通する排気側の第2室51とに、二分割される。第1室50は、上下に長い縦長で、薄型である略矩形の空間に形成される。第2室51は、上下に長い縦長で、薄型である略矩形の空間に形成される。
FIG. 7 is a side view of the
The
連通孔45は、仕切り板44の下部に形成される。
これにより、流入孔42を通じて拡散室43に流入した排気ガス(図4のFin)は、基本的に、第1室50で上から下へ拡散するように流れ(F1)、連通孔45を通じて第1室50から第2室51へ拡散するように流れ(F2)、さらに第2室51で下から上へ拡散するように流れる(F3)。
エンジン14の排気ポート31に直結される小型で薄型のハウジング41内で、排気ガスが拡散するための拡散経路の長さを確保できる。エンジン14から排気された排気ガスを、長い拡散経路で拡散しながら冷却し、冷却後に排気できる。
The
As a result, the exhaust gas (Fin in FIG. 4) flowing into the
In the small and
排気孔46は、図4および図5に示すように、ハウジング41を貫通し、第2室51に連通する。
排気孔46は、第2側部52の中央部を貫通する。排気孔46は、第2側部52の中央部において拡散室43と連通する。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
The
外部ダクト47は、図4および図5に示すように、第2側部52の外面Soutに設けられる。外部ダクト47は、一端が閉塞された略トンネル形状を有する。外部ダクト47は、外面Soutについての中央部において、左右方向に延在する。トンネルの左右方向の中央に、排気孔46が連通する。
第2室51において下から上へ拡散するように流れた排気ガス(図4のF3)は、排気孔46を通じて拡散室43から排出されるように流れ(F4)、略トンネル形状の外部ダクト47を通じて流れ(図5のF5)、外気へ排出される。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
The exhaust gas (F3 in FIG. 4) that has flown so as to diffuse from the bottom to the top in the
図4および図5において、矢印Finは拡散室43へ流入する排気ガスの流れを示す。矢印F1はガイド部61により転換された排気ガスの流れを示す。矢印F2は仕切り板44の連通孔45を通過する排気ガスの流れを示す。矢印F3は第2室51での排気ガスの流れを示す。矢印F4は排気孔46を通じてハウジング41外へ排気される排気ガスの流れを示す。矢印F5は外部ダクト47による、ハウジング41の外面Soutに沿った方向での排気ガスの流れを示す。矢印F6,F7はガイド部材48の一対の貫通孔63を通じて放出される排気ガスの流れを示す。
なお、○の中に点を付した図形は、紙面の裏面から表面へ流れる排気ガスの流れを示す。○の中に×を付した図形は、紙面の表面から裏側へ流れる排気ガスの流れを示す。
4 and 5, an arrow Fin indicates the flow of exhaust gas flowing into the
In addition, the figure which attached | subjected the dot in (circle) shows the flow of the exhaust gas which flows from the back surface of a paper surface to the surface. The figure with a cross in the circle indicates the flow of exhaust gas flowing from the front to the back of the page.
このように縦長で薄型のハウジング41を有するマフラ15を使用することで、小型で且つエンジン14と一体化できて作業の邪魔となり難い、マフラ15を実現できる。エンジン14からの張り出しが少ないマフラ15を実現できる。しかも、エンジン14から排気される高温の排気ガスは、マフラ15で拡散して冷却される。マフラ15から外気へ排気される排気ガスの温度を下げることができる。
By using the
しかしながら、このように縦長で薄型のハウジング41を有するマフラ15を、エンジン14の排気ポート31に連結した場合、エンジン14から流入孔42を通じて拡散室43へ流入する高温の排気ガスがハウジング41に直接当たり続け、ハウジング41を部分的に高温化する可能性がある。
たとえば図5においてガイド部材48および仕切り板44が無い場合について説明する。この場合、エンジン14から、縦長で薄型の拡散室43に流入した排気ガスの流れ(Fin)は、まず流入孔42に対向して配置される第2側部52の内面Sin2に当たり、その後、拡散室43に拡散される。特に、マフラ15のハウジング41として縦長で薄型の小型のものを用いているので、流入孔42から、それに対向する内面Sin2までの間隔が狭い。流入孔42を通じてエンジン14から流入する高温の排気ガスの流れ(Fin)は、拡散室43で冷却される前に、流入孔42に対向している第2側部52に当たる。その結果、ハウジング41の上部の温度は、局所的に且つ他の部位と比べて高くなり易い。
仕切り板44がある場合でも同様に、排気ガスが仕切り板44の吸気側の面Sopに当たり続けることにより、ハウジング41の上部の温度は、局所的に且つ他の部位と比べて高くなり易い。
また、本実施形態では、エンジン14より上側へのマフラ15の突出量を抑えるため、流入孔42は、縦長の第1側部49の上部に設けている。縦長の拡散室43の上部には、拡散室43の下部よりも高い温度の排気ガスが溜まり易い。その結果、ハウジング41の上部の温度が高くなり易い。
また、小型化されたハウジング41では、拡散室43の容量および長さを十分に確保することが難しい。流入孔42から排気孔46までの、拡散室43内での排気ガスの流路として、十分な長さの流路を確保することが難しい。排気ガスは、拡散室43において十分に冷却されることなく、マフラ15から排気されてしまう可能性がある。
However, when the
For example, the case where the
Similarly, even when the
Further, in the present embodiment, the
In addition, in the
そこで、流入孔42にガイド部材48などのカバーを重ね、このカバーで、拡散室43の上部に流入した排気ガスの向きを下向きに変えることが考えられる。これにより、拡散室43の縦長の形状を好適に利用して排気ガスの流路の長さを確保しつつ、流入孔42から拡散室43へ流入する排気ガスの流れ(Fin)が、ハウジング41などに直接当たり難くできる。外気へ排気される排気ガスの温度を下げつつ、ハウジング41の上部の温度が他の部分と比べて上昇することを抑えることを、期待できる。
Therefore, it is conceivable that a cover such as a
しかしながら、単に、ガイド部材48を流入孔42に重ね、流入孔42から拡散室43へ流入した排気ガスの流れ(Fin)を、強制的に下向きにした場合、それが故に、以下の課題が生じる可能性がある。
However, when the
第1に、拡散室43へ流入する排気ガスの流れ(Fin)が、ガイド部材48により強制的に一方向(F1の方向)へ規制されるため、ガイド部材48を流入孔42に重ねていない場合と比べて、拡散室43への流入時に排気ガスの圧力損失が生じる。拡散室43に高温の排気ガスが滞留し易くなる。排気ガスの排気効率が低下する可能性がある。マフラ15の温度が全体的に上昇し易くなる可能性がある。
First, since the flow (Fin) of the exhaust gas flowing into the
第2に、拡散室43に流入した排気ガスの流れを下向きの流れ(F1)に転換した場合、排気ガスは、拡散室43の下面に当たった後、拡散室43内で拡散する。拡散室43が縦長で薄型の幅広形状であることから、拡散室43の下面に当たった排気ガスは、下面に沿って移動した後、拡散室43内を側面に沿って上昇する。拡散室43で排気ガスが循環し易い。拡散室43で排気ガスが循環すると、排気孔46から拡散室43へ排気ガスが入り込み難くなり、排気ガスの排気効率が低下する可能性がある。拡散室43に高温の排気ガスが滞留し易くなる。マフラ15の温度が全体的に上昇し易くなる可能性がある。
Second, when the flow of the exhaust gas flowing into the
このように流入孔42にガイド部材48を重ねることにより、ハウジング41の上部の温度上昇を抑えることができるものの、その反面として、排気ガスの排気効率が低下したり、マフラ15の全体の温度が上昇し易くなったりする。
それ故、マフラ15から外気へ排気ガスを効率よく排気しつつ、外気へ排気される排気ガスの温度、およびマフラ15の温度を効果的に抑えることは、容易でない。
In this manner, the
Therefore, it is not easy to effectively suppress the temperature of the exhaust gas exhausted to the outside air and the temperature of the
そこで、本実施形態では、図8に示すガイド部材48を使用する。
図8は、図5のガイド部材48の斜視図である。
図8のガイド部材48は、ガイド部61、一対の側面部62、一対の貫通孔63、フリンジ部64を有する。
Therefore, in this embodiment, the
FIG. 8 is a perspective view of the
The
ガイド部61は、略矩形の板を長手方向で湾曲させた形状を有する。ガイド部61は、略四分の一の円弧断面を有する。
一対の側面部62は、図8の姿勢においてガイド部61の左右両側に形成される。
図5の取付姿勢では、図6に示すように、ガイド部61および一対の側面部62により、流入孔42の左方向、右方向、上方向が塞がれる。また、流入孔42についての流入方向の正面が塞がれる。ガイド部材48は、通気可能に流入孔42と重なる。
一対の貫通孔63は、それぞれ、一対の側面部62に設けられる。貫通孔63は、円形を有する。
フリンジ部64は、一対の側面部62の周囲から突出して形成される。図6の取付姿勢では、フリンジ部64は、一対の側面部62の左右両側へ突出する。
ガイド部材48は、たとえば高熱に耐え得る樹脂材料を射出成形により形成できる。ガイド部材48は、金属板をプレス加工等により加工して形成してよい。
The
The pair of
In the mounting posture of FIG. 5, as shown in FIG. 6, the left direction, the right direction, and the upward direction of the
The pair of through
The
For the
図8のガイド部材48は、図4から図6に示すように、一対のフリンジ部64が、ハウジング41とともにねじ止めされる。これにより、ガイド部材48は、拡散室43の第1室50に設けられる。湾曲したガイド部61は、流入孔42と重なる。図5に示すように、ガイド部61は、流入孔42から拡散室43内へ向けて下向きに湾曲する。側面部62は、流入孔42からガイド部61へ延びる。流入孔42の左、右、上および外側方向は、ガイド部61および一対の側面部62により覆われる。
流入孔42は、図5に示すように、エンジン14の排気ポート31に直結される。図4の矢印Finに示すように、エンジン14から排気された排気ガスは、排気ポート31および流入孔42を通じて、拡散室43に流入する。
図6に示すように、第1室50にガイド部材48を設けた場合、ガイド部材48のガイド部61および一対の側面部62は、縦長の第1室50において下向きの開口を形成する。よって、流入孔42から拡散室43へ流入した排気ガスの流れ(Fin)は、湾曲形状のガイド部61に当たった後、ガイド部61の湾曲に従って下側に向きを変え、ガイド部材48の下縁から下方へ向かう流れとなる(F1)。排気ガスは、ハウジング41の第1側部49の内面Sin1の上部から、中央部および下部へ向かう流れとなる(F1)。排気ガスの流れの転換方向は、流入方向(Fin)から、第1側部49の内面Sin1に沿った下向きの方向(F1)になる。
また、ガイド部61の左右の側面部62には、一対の貫通孔63が形成される。よって、ガイド部61の湾曲に従って移動する排気ガスの一部は、一対の貫通孔63を通じて、ガイド部61の左右方向の両側へ放出される流れとなる(F6,F7)。
また、ガイド部61の下縁、一対の側面部62の下縁および内面Sin1により区画される、ガイド部材48の下側の略矩形の開口の面積は、一対の円形の貫通孔63による開口の合計面積より大きい。また、流入孔42から拡散室43へ流入した排気ガスは、ガイド部61の湾曲形状に従って移動している。よって、流入孔42から拡散室43へ流入した排気ガスの大半は、拡散室43の側方向よりも下方向へ向かって優先的に流れる。よって、排気ガスは、全体としては、第1室50の上部から下部へ向かう流れになる。
As shown in FIGS. 4 to 6, the
As shown in FIG. 5, the
As shown in FIG. 6, when the
A pair of through
The area of the substantially rectangular opening below the
以上のように、本実施形態では、流入孔42が、ハウジング41の第1側部49を貫通して拡散室43の第1室50と連通する。流入孔42と重ねてガイド部材48を配置する。ガイド部材48は、湾曲したガイド部61、一対の側面部62、および一対の貫通孔63を有する。
エンジン14から流入孔42を通じて拡散室43に流入する排気ガスの流れ(Fin)は、ガイド部61の湾曲にしたがって第1室50を下方向へ向かう流れ(F1)へ転換される。一部の排気ガスは、一対の貫通孔63から放出される流れ(F6,F7)となり、第1室50の左右方向(側方向)へ向かう流れへ転換される。流入孔から第1室50へ流入した排気ガス(Fin)は、ガイド部材48により複数の方向へ転換される。排気ガスは第1室50内をより拡散された状態で流れるため、第1室50内で排気ガスの温度を下げることができる。また、第1室50に排気ガスの溜りが形成され難い。排気ガスの排気効率を向上できる。
また、拡散室43に流入した排気ガスは、第1室50において、流入孔42に対向する面(ここでは、仕切り板44の吸気側の面Sop)に当たり難くなる。よって、ハウジング41のたとえば一か所だけに高温の排気ガスが集中的に接し続けることを防止できる。仕切り板44が部分的に高温にさらされることによりハウジング41の上部が高温になり易くなることを、ガイド部材48により、防止できる。
また、拡散室43に流入した排気ガスは、第1室50内で複数の方向(F1,F6,F7)へ転換される。第1室50内で一つの方向へ転換される場合と比べて、排気ガスの流れに対する、ガイド部材48による強制的な規制が低減されている。よって、拡散室43へ流入する時点での排気ガスの圧力損失を抑制できる。また、拡散室43に排気ガスの溜まりが生成され難くなり、排気ガスの排気効率を向上できる。
As described above, in the present embodiment, the
The flow (Fin) of the exhaust gas flowing into the
Further, the exhaust gas flowing into the
Further, the exhaust gas flowing into the
本実施形態では、ガイド部61が、流入孔42から第1室50内へ向かうにしたがって下向きに湾曲している。そして、一対の貫通孔63は、湾曲したガイド部61の左右両側に設けられる一対の側面部62に形成される。よって、流入孔から第1室50へ流入した排気ガス(Fin)の大部分は、湾曲したガイド部の湾曲にしたがって、ガイド部材48の下側へ吹き出す流れになる(F1)。
また、一対の貫通孔63による開口の合計面積は、ガイド部材48の下縁に形成される開口の面積より小さい。ガイド部材48の一対の側面部62に一対の貫通孔63を形成しても、エンジン14から排出される排気ガスが、拡散室43の下方へ優先的に向かう効果を維持できる。
よって、ガイド部材48により複数の方向へ転換しているにもかかわらず、複数の方向へ転換された排気ガスの全体の流れは、第1室50において上から下へ向かう向きになる。ガイド部61の効果を損なわずに、排気ガスを拡散室43の下方および側方向へ分散させることができる。
また、排気ガスを部分的に左右方向へ流すことにより、第1室50が左右方向に幅広の薄型の形状を有しているにもかかわらず、その幅方向の全体で、下向きの排気ガスの流れを形成できる。ガイド部61による排気ガスの流れが、幅広の第1室50の底面に当たった後に側面に沿って上昇し難くなる。第1室50での排気ガスの循環を抑制できる。
よって、第1室50での排気ガスの循環を抑制し、第1室50内の全体において、排気ガスを上から下へ向かわせる作用を生み出すことが可能になる。3方向への排気ガスの流れ(F1,F6,F7)により、圧力損失を抑え、かつ、第1室50での排気ガスの循環を抑制できる。排気ガスは、第1室50を通過し易くなる。排気ガスの排気効率を向上できる。
In the present embodiment, the
Further, the total area of the openings formed by the pair of through
Therefore, the entire flow of the exhaust gas converted in the plurality of directions is directed from the top to the bottom in the
Further, by partially flowing the exhaust gas in the left-right direction, the
Therefore, it is possible to suppress the circulation of the exhaust gas in the
本実施形態では、流入孔42は、ハウジング41の第1側部49の内面Sin1の上部に貫通する。すなわち、図6に示すように、流入孔42は、ハウジング41の内面Sin1において、内面Sin1の中央CNTRから外周EDG側へずれた位置に連通する。しかも、ガイド部61が転換する排気ガスの流れ(F1)は、流入孔42が形成された位置から内面Sin1の中央CNTRへ向かう方向となる。
また、拡散室43は、仕切り板44により、吸気側の第1室50と排気側の第2室51とに縦に二分される。第1室50の上部から下方および側方へ向かって放出された排気ガスの流れ(F1,F6,F7)は、まず第1室50において上から下へ向かって移動して拡散した後、第1室50から連通孔45を通じて第2室51へ拡散するように流れ(F2)、さらに第2室51で下から上へ拡散するように流れる(F3)。
また、図6に示すように、仕切り板44の連通孔45は、ガイド部61が転換した排気ガスの流れの方向に位置する。排気ガスが流れる所定の角度範囲内に位置する。エンジン14から排出された排気ガスは、吸気側の第1室50で拡散して冷却された後、速やかに第1室50から第2室51へ移動できる。また、排気側の第2室51において更に拡散して冷却される。
また、排気孔46を覆う外部ダクト47を、ハウジング41の外面Soutに設ける。外部ダクト47は、拡散室43の第2室51から排気孔46を通じてハウジング41外へ排気される排気ガスの流れ(F4)を、ハウジング41の外面Soutに沿った方向の流れ(F6)へ転換する。マフラ15から放出された排気ガスは、マフラ15のハウジング41から離れ易い。また、放出後に外気中で上昇しても、ハウジング41の上部に接触し難い。ハウジング41の上部の温度が上昇し難い。
よって、マフラ15は、コンパクトで薄型のハウジング41を用いながら、排気ガスを拡散して冷却するために必要とされる流路の長さを確保できる。拡散室43が上下に長い特徴を生かして、排気ガスを拡散するための流路の長さを確保できる。マフラ15から外へ放出される排気ガスの温度は、低くなる。これに対して、仮にたとえば流入孔42を拡散室43の中央に連通させた場合、同様の拡散流路の長さを確保するためには、拡散室43およびハウジング41を大型化する必要がある。
In the present embodiment, the
The
Further, as shown in FIG. 6, the
An
Therefore, the
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態に係る刈払機1について、説明する。
図9は、本発明の第2実施形態に係る刈払機1のマフラ15の縦断面図である。図9は、図5に対応する。
図9のガイド部材48は、ガイド部71、一対の側面部62、一対の貫通孔63、フリンジ部64を有する。
第2実施形態のガイド部71は、略矩形の板を長手方向で二段階に折り曲げた形状を有する。ガイド部71は、板を多段で略90度に折り曲げた断面を有する。
ガイド部71および一対の側面部62により、流入孔42の上側、右側および左側が覆われる。
上述した以外の刈払機1の構成は、第1実施形態と同様である。同一の符号を使用し、その説明を省略する。
そして、第2実施形態に係る刈払機1は、第1実施形態のものと同様の効果を奏する。
[Second Embodiment]
Next, the
FIG. 9 is a longitudinal sectional view of the
The
The
The
The configuration of the
And the
以上の実施形態は、本発明の好適な実施形態の例であるが、本発明は、これに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形または変更が可能である。 The above embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to this, and various modifications or changes can be made without departing from the scope of the invention.
たとえば上記実施形態では、ガイド部材48の一対の側面部62に、一対の貫通孔63を形成している。流入孔42から拡散室43へ流入した排気ガスの流れ(Fin)を、拡散室43内で複数の方向へ転換できれば、ガイド部材48の形状はこれに限定されない。
ガイド部材48は、たとえば図10の形状とすることができる。
図10は、変形例に係るガイド部材48の斜視図である。
図10のガイド部材48は、一対の側面部62に、一対の切欠き部81が形成されている。切欠き部81は、側面部62の下縁から中央にかけて形成される。
この他にもたとえば、ガイド部材48において、一対の側面部62が傾斜して設けられ、ガイド部材48の下縁に台形形状の開口を形成してもよい。
これらの形状であっても、ガイド部材48は、流入孔42から拡散室43へ流入した排気ガスの流れ(Fin)を、拡散室43内で下方および側方の複数の方向へ向かわせることができる。
For example, in the above embodiment, a pair of through
The
FIG. 10 is a perspective view of a
In the
In addition, for example, in the
Even in these shapes, the
上記実施形態は、本発明に係る携帯型作業機を、刈払機1に適用した例である。
この他にもたとえば、本発明は、ポールソー、ポールヘッジトリマ、コーヒーハーベスタに適用できる。
The above embodiment is an example in which the portable working machine according to the present invention is applied to the
In addition, for example, the present invention can be applied to a pole saw, a pole hedge trimmer, and a coffee harvester.
1…刈払機(携帯型作業機)、14…エンジン、15…マフラ(マフラ装置)、41…ハウジング、42…流入孔、43…拡散室、44…仕切り板、45…連通孔、46…排気孔、47…外部ダクト、48…ガイド部材、50…第1室、51…第2室、61,71…ガイド部、62…側面部、63…貫通孔、81…切欠き部、M…作業者、Fin…拡散室へ流入する排気ガスの流れ、F1…ガイド部により転換された排気ガスの流れ、F2…仕切り板の連通孔を通過する排気ガスの流れ、F3…第2室での排気ガスの流れ、F4…排気孔を通じてハウジング外へ排気された排気ガスの流れ、F5…外部ダクトにおける、ハウジングの外面に沿った方向での排気ガスの流れ、F6,F7…貫通孔を通じて放出される排気ガスの流れ、Sin1…第1側部の内面(ハウジングの内面)、CNTR…内面の中央、EDG…内面の外周、Sop…仕切り板の吸気側の面(流入孔に対向する面)、Sout…第2側部の外面(ハウジングの外面)
DESCRIPTION OF
Claims (6)
ハウジングと、
前記ハウジング内に形成され、排気ガスを拡散する拡散室と、
前記ハウジングを貫通して前記拡散室と連通し、前記排気ガスを前記拡散室へ流入させる流入孔と、
前記ハウジング内に前記流入孔と重ねて配置され、前記流入孔から前記拡散室内に流入した排気ガスの流れを転換するガイド部を有する、ガイド部材と、
を有し、
前記ガイド部材が、前記流入孔から前記拡散室へ流入した排気ガスの流れを、前記拡散室内で複数の方向へ転換する、
マフラ装置。 A muffler device that diffuses and exhausts engine exhaust gas,
A housing;
A diffusion chamber formed in the housing for diffusing exhaust gas;
An inflow hole that passes through the housing and communicates with the diffusion chamber, and allows the exhaust gas to flow into the diffusion chamber;
A guide member that is disposed so as to overlap the inflow hole in the housing and has a guide portion that converts the flow of exhaust gas that has flowed into the diffusion chamber from the inflow hole;
Have
The guide member converts the flow of the exhaust gas flowing into the diffusion chamber from the inflow hole into a plurality of directions in the diffusion chamber;
Muffler device.
前記ガイド部材は、前記流入孔から前記ガイド部へ延びる側面部を有し、
前記側面部には、前記側面部を貫通する貫通孔が形成され、
前記流入孔から前記拡散室へ流入した排気ガスの流れが、前記貫通孔を通じて放出される流れを含む複数の方向へ転換される、
請求項1記載のマフラ装置。 The guide portion is curved from the inflow hole toward the diffusion chamber,
The guide member has a side surface portion extending from the inflow hole to the guide portion,
A through-hole penetrating the side surface portion is formed in the side surface portion,
The flow of exhaust gas flowing into the diffusion chamber from the inflow hole is converted into a plurality of directions including the flow discharged through the through hole.
The muffler device according to claim 1.
前記ガイド部が転換する排気ガスの流れは、前記流入孔が形成された位置から前記内面の中央へ向かう方向に展開される、
請求項1または2記載のマフラ装置。 The inflow hole communicates with a position shifted from the center of the inner surface to the outer peripheral side on the inner surface of the housing,
The flow of exhaust gas converted by the guide portion is developed in a direction from the position where the inflow hole is formed toward the center of the inner surface.
The muffler device according to claim 1 or 2.
前記仕切部を貫通する連通孔と、
を有し、
前記流入孔は、前記第1室に連通し、
前記連通孔は、前記ガイド部が転換した排気ガスの流れの方向に位置する、
請求項1から3のいずれか一項記載のマフラ装置。 A partition for partitioning the diffusion chamber into a first chamber and a second chamber;
A communication hole penetrating the partition,
Have
The inflow hole communicates with the first chamber,
The communication hole is positioned in the flow direction of the exhaust gas converted by the guide portion.
The muffler device according to any one of claims 1 to 3.
前記排気孔を覆う状態で前記ハウジングの外面に設けられる外部ダクトと、
を有し、
前記外部ダクトは、前記拡散室から前記排気孔を通じて前記ハウジング外へ排気された排気ガスの流れを、前記ハウジングの外面に沿った方向の流れへ転換する、
請求項1から4のいずれか一項記載のマフラ装置。 An exhaust hole penetrating the housing and communicating with the diffusion chamber;
An external duct provided on the outer surface of the housing in a state of covering the exhaust hole;
Have
The external duct converts the flow of exhaust gas exhausted out of the housing from the diffusion chamber through the exhaust hole into a flow in a direction along the outer surface of the housing.
The muffler device according to any one of claims 1 to 4.
前記エンジンの排気ガスを拡散して排気するマフラと、
を有し、
前記マフラは、
ハウジングと、
前記ハウジング内に形成され、排気ガスを拡散する拡散室と、
前記ハウジングを貫通して前記拡散室と連通し、前記エンジンの排気ガスを前記拡散室へ流入させる流入孔と、
前記ハウジング内に配置され、前記流入孔から前記拡散室内に流入した排気ガスの流れを転換するガイド部を有する、ガイド部材と、
を有し、
前記ガイド部材が、前記流入孔から前記拡散室へ流入した排気ガスの流れを、前記拡散室内で複数の方向へ転換する、
携帯型作業機。 An engine as a power source for driving the tool of the portable work machine;
A muffler for diffusing and exhausting the exhaust gas of the engine;
Have
The muffler is
A housing;
A diffusion chamber formed in the housing for diffusing exhaust gas;
An inflow hole that passes through the housing and communicates with the diffusion chamber, and allows exhaust gas of the engine to flow into the diffusion chamber;
A guide member that is disposed in the housing and has a guide portion that converts a flow of exhaust gas flowing into the diffusion chamber from the inflow hole;
Have
The guide member converts the flow of the exhaust gas flowing into the diffusion chamber from the inflow hole into a plurality of directions in the diffusion chamber;
Portable work machine.
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