JP2016169702A - 汎用エンジンの排気マフラー構造 - Google Patents

Abstract

【課題】排気コントロールバルブの動作を安定させることができる汎用エンジンの排気マフラー構造を提供する。【解決手段】排気マフラー構造２０は、第１〜第３のチャンバー５５〜５７に仕切られ、第２、第３のチャンバー５６，５７が２本の２次パイプ５１，５２で連通される。第３チャンバー５７に排気コントロールバルブ３５が配置され、排気コントロールバルブ３５が連結部３７で機械式ガバナ１５に機械的に連動される。排気コントロールバルブ３５は、エンジン１１が低回転のとき閉位置に配置されて第２の２次パイプ５２を閉塞し、エンジン１１が高回転のとき開位置に配置されて第２の２次パイプ５２を開放する。【選択図】図２

Description

本発明は、内部が複数のチャンバーに仕切られ、複数のチャンバーがパイプで連通される汎用エンジンの排気マフラー構造に関する。

排気マフラーのなかには、排気マフラーの前部に膨張室が形成され、膨張室の後方に第２膨張室が形成され、第２膨張室の前端部に排気コントロールバルブが設けられ、排気コントロールバルブがレバーなどを介してエンジンのガバナに連結されたものがある（例えば、特許文献１参照。）。

この排気マフラーによれば、排気コントロールバルブをガバナに連動させることにより、排気コントロールバルブをエンジンの回転数に応じて操作することができる。よって、エンジンの回転数に応じて、第２膨張室を開放状態と閉塞状態とに切り替えることができる。
これにより、膨張室の容積を排気ガスの脈動波に合わせることができ、排気ガスの脈動波を利用して出力を向上させることが可能になる。

実開昭６０−１３３１１６号公報

ここで、特許文献１の排気マフラーは、第２膨張室の前端部に排気コントロールバルブが設けられる。よって、排気コントロールバルブが膨張室の後端部に隣接して設けられる。ここで、膨張室は排気マフラーの前部に設けられている。よって、膨張室や第２膨張室の前端部に導かれた排気ガスは流速が速い状態に保たれる。
この排気ガスが排気コントロールバルブに向けて流れる。このため、排気コントロールバルブに排気ガスによる大きなガス圧が作用し、排気コントロールバルブの動作を安定させることが難しい。

本発明は、排気コントロールバルブの動作を安定させることができる汎用エンジンの排気マフラー構造を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、エンジンから排気ガスが導かれる排気マフラーを備え、該排気マフラーの内部が複数のチャンバーに仕切られ、該複数のチャンバーのうち２つのチャンバーが少なくとも２本のパイプで連通される汎用エンジンの排気マフラー構造において、前記複数のチャンバーのうち前記排気ガスが最後に導かれるチャンバーに配置される排気コントロールバルブと、該排気コントロールバルブを前記エンジンの機械式ガバナに機械的に連動させる連結部と、を備え、前記エンジンの回転数が前記機械式ガバナで所定回転数より低く抑えられた状態において前記排気コントロールバルブが閉位置に配置されて、前記少なくとも２本のパイプのなかの１本が閉じられ、前記エンジンの回転数が前記機械式ガバナで所定回転数より高く上げられた状態において前記排気コントロールバルブが開位置に配置されて、前記少なくとも２本のパイプを全て開くことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、前記排気ガスが最後に導かれるチャンバーは、前記排気マフラーの端部に設けられることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、前記排気マフラーは、前記機械式ガバナの上方に配置されることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、複数のチャンバーのうち排気ガスが最後に導かれるチャンバーに排気コントロールバルブを配置した。よって、排気コントロールバルブが設けられるチャンバーに排気ガスが導かれた状態において、排気ガスの流速が落とされている。
これにより、排気コントロールバルブに作用するガス圧を小さく抑えることができ、排気コントロールバルブの動作を安定させることができる。

また、排気コントロールバルブを機械式ガバナに連結部で機械的に連動させるようにした。よって、排気コントロールバルブを簡単な機械式の連結部でエンジンの回転数に連動させることができる。このように、機械式の連結部を用いることにより排気マフラー構造のコストを抑えることができる。

さらに、エンジンの回転数を所定回転数より低く抑えた状態において排気コントロールバルブを閉位置に配置し、少なくとも２本のパイプのなかの１本を閉じるようにした。これにより、エンジン低回転時において、排気ガスの排気通路面積が好適に小さく抑えられ、排気音を低く抑えることができる。

一方、エンジンの回転数を所定回転数より高く上げた状態において排気コントロールバルブを開位置に配置し、少なくとも２本のパイプを全て開くようにした。これにより、エンジン高回転時において、必要とする排気通路面積が得られ、エンジン出力を確保することができる。
このように、エンジンの回転数に応じて排気コントロールバルブを開閉させることにより、エンジン低回転時において消音効果が得られ、エンジン高回転時においてエンジン出力を確保できる。

特に、パイプの排気通路面積が小さく抑えられることにより、パイプの排気通路面積とチャンバーの排気通路面積との差を大きく確保できる。これにより、パイプからチャンバーに排気ガスが導かれた際に、排気ガスを膨張・回折・分散させてチャンバーの隔壁に当てることにより乱反射させ、排気ガスによる排気音を減衰させることができる。

また、パイプの排気通路面積が小さく抑えられることにより、パイプ内を流れる排気ガスの流速を増すことができる。よって、エンジンのシリンダから排気マフラー内に排ガスを吸い込みやすくなり、シリンダに空気を良好に取り入れることができる。
これにより、エンジン低回転時において、エンジンの性能を確保することができる。

請求項２に係る発明では、排気ガスが最後に導かれるチャンバーを、排気マフラーの端部に設けた。よって、排気マフラーの端部を開放状態に保つことにより、チャンバー内の排気コントロールバルブを外部に露出させることができる。
これにより、排気コントロールバルブをチャンバー内に組み付ける作業を手間を掛けないで容易におこなうことができる。

請求項３に係る発明では、排気マフラーを機械式ガバナの上方に配置した。よって、機械式ガバナの上方に排気コントロールバルブが配置される。これにより、排気コントロールバルブを機械式ガバナに連結する連結部のコンパクト化（小型化）を図ることができ、連結部のコストをさらに抑えることができる。
また、連結部のコンパクト化（小型化）を図ることにより、排気コントロールバルブを機械式ガバナに精度よく連結することができる。これにより、排気コントロールバルブをエンジンの回転数に対応させて良好に連動させることができる。

本発明に係る排気マフラー構造を備えた汎用エンジンの示す斜視図である。 図１の汎用エンジンから機械式ガバナ、排気コントロールバルブおよび連結部を外した状態を示す分解斜視図である。 図２の機械式ガバナ、排気コントロールバルブおよび連結部を示す斜視図である。 図３の４矢視図である。 図１の５部拡大図である。 図５の排気マフラー構造を破断した状態を示す断面図である。 図６の７部拡大図である。 図３の排気コントロールバルブを開位置に配置した状態を示す斜視図である。 本発明に係るパイプユニットをアウタシェルの内部に組み付ける例を説明する図である。 本発明に係る排気マフラーに排気コントロールバルブを組み付ける例を説明する図である。 本発明に係る排気マフラー構造で排気音を低く抑える例を説明する図である。 本発明に係る排気マフラー構造でエンジンの出力を確保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。

実施例に係る汎用エンジンの排気マフラー構造２０について説明する。以下、汎用エンジンの排気マフラー構造２０を「排気マフラー構造２０」と略記する。
図１、図２に示すように、汎用エンジン１０は、エンジン本体１１と、エンジン本体１１の上方に設けられる排気マフラー構造２０とを備える。
以下、エンジン本体１１を「エンジン１１」という。

エンジン１１は、クランク軸１４が回転自在に支持されるクランクケース１３と、クランクケース１３に設けられる機械式ガバナ１５と、クランクケース１３に連通されるシリンダブロック１７とを備える。

図３、図４に示すように、機械式ガバナ１５は、クランクケース１３にガバナギヤ軸２２が支持され、ガバナギヤ軸２２にガバナギヤ２３が設けられる。また、ガバナギヤ２３にガバナウエイト２５が揺動自在に設けられている。さらに、ガバナギヤ軸２２にガバナスライダ２６が軸方向に移動自在に嵌合される。
機械式ガバナ１５のガバナギヤ２３にクランク軸１４のガバナ駆動ギヤが噛み合わされ、ガバナ駆動ギヤでガバナギヤ２３が回転される。ガバナギヤ２３が回転することによりガバナウエイト２５が回転し、ガバナウエイト２５の遠心力でガバナスライダ２６が移動する。

具体的には、エンジン１１が低回転から高回転に上昇することにより、ガバナスライダ２６がガバナ閉位置Ｐ１からガバナ開位置Ｐ２（図８も参照）まで矢印Ａ方向に移動する。一方、エンジン１１が高回転から低回転に下降することにより、ガバナスライダ２６がガバナ開位置Ｐ２からガバナ閉位置Ｐ１まで矢印Ｂ方向に移動する。
機械式ガバナ１５に排気マフラー構造２０の連結部３７が機械的に連結される。

図５、図６に示すように、排気マフラー構造２０は、シリンダブロック１７の排気口にエキゾーストパイプ３３を介して連通される排気マフラー３１と、排気マフラー３１の内部に設けられる排気コントロールバルブ３５と、排気コントロールバルブ３５を機械式ガバナ１５に連動させる連結部３７とを備える。
シリンダブロック１７の排気口からエキゾーストパイプ３３を介して排気マフラー３１に排気ガスが導かれる。

排気マフラー３１は、略断面矩形状の筒体に形成されるアウタシェル４１と、アウタシェル４１の内部４２（排気マフラー３１の内部）に設けられるパイプユニット４３と、アウタシェル４１の一端部４１ａを塞ぐ第１エンドプレート４４と、アウタシェル４１の他端部４１ｂを塞ぐ第２エンドプレート４５とを備える。

パイプユニット４３は、アウタシェル４１の内部４２を仕切る第１セパレータ４７および第２セパレータ４８と、アウタシェル４１の内部４２に設けられる１次パイプ４９、複数の２次パイプ（少なくとも２本のパイプ）５１，５２および３次パイプ５３とを備える。
以下、複数の２次パイプ５１，５２として、第１の２次パイプ５１および第２の２次パイプ５２を例示する。また、第２の２次パイプ５２を、少なくとも２本のパイプのなかの１本とする。

第１セパレータ４７および第２セパレータ４８がアウタシェル４１の内部４２に間隔をおいて設けられる。具体的には、第１セパレータ４７は、アウタシェル４１の内部４２において第１エンドプレート４４に対向する位置に配置され、外周４７ａがアウタシェル４１の内面に接合される。
第２セパレータ４８は、アウタシェル４１の内部４２において第２エンドプレート４５に対向する位置に配置され、外周４８ａがアウタシェル４１の内面に接合される。

アウタシェル４１の一端部４１ａに第１エンドプレート４４の外周部４４ａが加締められる。第１エンドプレート４４がアウタシェル４１の一端部４１ａに取り付けられ、一端部４１ａが第１エンドプレート４４で閉塞される。第１エンドプレート４４にエキゾーストパイプ３３が連通される。
また、アウタシェル４１の他端部４１ｂに第２エンドプレート４５の外周部４５ａが加締められる。第２エンドプレート４５がアウタシェル４１の他端部４１ｂに取り付けられ、他端部４１ｂが第２エンドプレート４５で閉塞される。

よって、アウタシェル４１の内部４２が第１エンドプレート４４および第２エンドプレート４５で密閉空間に形成される。アウタシェル４１の内部４２は、第１セパレータ４７および第２セパレータ４８で複数のチャンバー５５〜５７に仕切られる。
以下、複数のチャンバー５５〜５７として、第１チャンバー５５、第２チャンバー５６および第３チャンバー５７を例示する。

第２チャンバー５６と第３チャンバー５７とが、複数のチャンバー５５〜５７のうち２つのチャンバーを構成する。また、第３チャンバー５７は、アウタシェル４１の他端部（端部）４１ｂに設けられ、排気ガスが最後に導かれるチャンバーである。
アウタシェル４１の他端部４１ｂ側の底部のうち、第３チャンバー５７に相当する部位４１ｃに底部開口６１が形成される。底部開口６１がガイドプレート６２で下方から覆われる。

第１セパレータ４７の貫通孔および第２セパレータ４８の貫通孔に１次パイプ４９が貫通される。１次パイプ４９の一端部４９ａが第１チャンバー５５に配置され、１次パイプ４９の他端部４９ｂが第３チャンバー５７に配置される。１次パイプ４９の一端部４９ａおよび他端部４９ｂがキャップ６４，６５で閉塞される。

また、１次パイプ４９の一端部４９ａの周壁に複数の１次流入孔６７が形成され、複数の１次流入孔６７が第１チャンバー５５に配置される。さらに、１次パイプ４９の中央寄りの周壁に複数の１次流出孔６８が形成され、複数の１次流出孔６８が第２チャンバー５６に配置される。
よって、第１チャンバー５５と第２チャンバー５６とが１次パイプ４９を介して連通される。

また、第１セパレータ４７の貫通孔および第２セパレータ４８の貫通孔に第１の２次パイプ５１が貫通される。同様に、第１セパレータ４７の貫通孔および第２セパレータ４８の貫通孔に第２の２次パイプ５２が貫通される。

第１の２次パイプ５１の一端部５１ａが第１チャンバー５５に配置され、第１の２次パイプ５１の他端部５１ｂが第３チャンバー５７に配置される。第１の２次パイプ５１の一端部５１ａが２次キャップ７１で閉塞され、他端部５１ｂに第３チャンバー５７に開放する２次流出口７２が形成される。
また、第１の２次パイプ５１の中央寄りの周壁に複数の２次流入孔７３が形成され、複数の２次流入孔７３が第２チャンバー５６に配置される。よって、第２チャンバー５６と第３チャンバー５７とが第１の２次パイプ５１で連通される。

第２の２次パイプ５２は、第１の２次パイプ５１と同様に形成される。すなわち、第２の２次パイプ５２の一端部５２ａが第１チャンバー５５に配置され、第２の２次パイプ５２の他端部５２ｂが第３チャンバー５７に配置される。
第２の２次パイプ５２を第１の２次パイプ５１と同様にすることにより、第２の２次パイプ５２に第１の２次パイプ５１を流用することができ、排気マフラー３１のコストを抑えることができる。

第２の２次パイプ５２の一端部５２ａが２次キャップ７５で閉塞され、他端部５２ｂに第３チャンバー５７に開放する２次流出口７６が形成される。２次流出口７６（すなわち、他端部５２ｂ）に排気コントロールバルブ３５が支持される。すなわち、排気コントロールバルブ３５が第３チャンバー５７に配置される。
また、第２の２次パイプ５２の中央寄りの周壁に複数の２次流入孔７７が形成され、複数の２次流入孔７７が第２チャンバー５６に配置される。

よって、排気コントロールバルブ３５が開位置に配置され、２次流出口７６が開放されることにより、第２チャンバー５６と第３チャンバー５７とが第２の２次パイプ５２で連通される。
一方、排気コントロールバルブ３５が閉位置に配置され、２次流出口７６が閉塞されることにより、第２の２次パイプ５２による第２チャンバー５６と第３チャンバー５７との連通が阻止される。

すなわち、排気コントロールバルブ３５が開位置に配置されることにより、第２チャンバー５６と第３チャンバー５７とが第１の２次パイプ５１で連通され、さらに、第２の２次パイプ５２で連通される。
一方、排気コントロールバルブ３５が閉位置に配置されることにより、第２チャンバー５６と第３チャンバー５７とが第１の２次パイプ５１のみで連通される。

また、第１セパレータ４７の貫通孔、第２セパレータ４８の貫通孔および第１エンドプレート４４の貫通孔に３次パイプ５３が貫通される。
３次パイプ５３の一端部５３ａが排気マフラー３１の外部３２に配置され、一端部５３ａに外部３２に開放する３次流出口８１が形成される。また、３次パイプ５３の他端部５３ｂが第３チャンバー５７に配置され、他端部５３ｂに第３チャンバー５７に開放する３次流入口８２が形成される。
よって、第３チャンバー５７と排気マフラー３１の外部３２とが３次パイプ５３で連通される。

図７に示すように、排気コントロールバルブ３５は、ガイドプレート６２および第２の２次パイプ５２の他端部５２ｂに回転自在に支持されるバルブ軸８４と、バルブ軸８４に取り付けられる円板状のバルブ体８５とを備えるバタフライ弁である。

バルブ軸８４は、ガイドプレート６２の支持孔６２ａと、第２の２次パイプ５２（具体的には、他端部５２ｂ）の上支持孔５２ｃおよび下支持孔５２ｄとに回転自在に支持される。ガイドプレート６２は、アウタシェル４１の底部開口６１を覆うように下方から取り付けられる。

バルブ体８５は、閉位置（図３参照）に配置されることにより、２次流出口７６を閉塞するように円板状に形成される。一方、バルブ体８５が開位置（図８参照）に配置されることにより、２次流出口７６が開放される。
排気コントロールバルブ３５は、連結部３７を介して機械式ガバナ１５（図３参照）に連結される。

図３、図４に戻って、連結部３７は、クランクケース１３に回動自在に支持される駆動軸９１と、駆動軸９１の上端部９１ａに基端部９２ａが取り付けられるアーム９２と、アーム９２の先端部９２ｂをレバー９４に連結するロッド９３と、バルブ軸８４の下端部８４ａに取り付けられるレバー９４と、バルブ体８５が閉位置に移動する方向にアーム９２を付勢する付勢手段９５と、バルブ体８５の開閉を調整する調整手段９６とを備える。

ここで、アーム９２の先端部９２ｂおよびレバー９４には引張ばね９７が係止される。これにより、アーム９２の先端部９２ｂおよびレバー９４間の連結精度が引張ばね９７で高められ（すなわち、ガタ付きを防止でき）、レバー９４の動作を安定させることができる。

付勢手段９５は、クランクケース１３にボルト９８で取り付けられる係止ブラケット１０１と、係止ブラケット１０１およびアーム９２に係止される付勢ばね１０２とを備える。付勢ばね１０２のばね力（付勢力）でアーム９２が引っ張られることにより、排気コントロールバルブ３５のバルブ体８５が閉位置に向けて付勢される。

調整手段９６は、クランクケース１３に係止ブラケット１０１とともにボルト９８で取り付けられる調整ブラケット１０４と、調整ブラケット１０４の取付片１０４ａに回転自在にねじ結合される調整スクリュー１０５と、取付片１０４ａおよび調整スクリュー１０５間に介在される圧縮ばね１０６とを備える。
調整ブラケット１０４の係止片１０８がクランクケース１３に係止されることにより、調整ブラケット１０４がボルト９８を軸に回転することを係止片１０８で防止する。

調整スクリュー１０５の先端１０５ａが係止ブラケット１０１の突片１１１に当接される。取付片１０４ａおよび調整スクリュー１０５間に圧縮ばね１０６が介在されることにより、調整スクリュー１０５が係止ブラケット１０１の突片１１１に当接された状態に保持される。

駆動軸９１は、下半部９１ｂが傾斜状に折り曲げられ、下端部９１ｃが付勢ばね１０２のばね力でガバナスライダ２６の先端２６ａに押し付けられる。
よって、エンジン１１の回転数が低回転から高回転に上昇することにより、ガバナスライダ２６が矢印Ａ方向に移動する。ガバナスライダ２６が移動することにより、駆動軸９１の下端部９１ｃが付勢ばね１０２のばね力に抗して矢印Ｃ方向に移動する。これにより、駆動軸９１の上半部９１ｄが矢印Ｄ方向に回動する。

駆動軸９１の上半部９１ｄが回動することにより、アーム９２の先端部９２ｂが矢印Ｅ方向に移動し、アーム９２の先端部９２ｂの移動がロッド９３を介してレバー９４に伝えられる。
レバー９４が矢印Ｆ方向に揺動することにより、バルブ軸８４とともにバルブ体８５が矢印Ｇ方向（開位置方向）に回動する。バルブ体８５が回動することにより、第２の２次パイプ５２の２次流出口７６がバルブ体８５で開放される（図８参照）。

一方、図８に示すように、エンジン１１の回転数が高回転から低回転に下降することにより、ガバナスライダ２６が矢印Ｂ方向に移動する。ガバナスライダ２６が移動することにより、駆動軸９１の下端部９１ｃが付勢ばね１０２のばね力で矢印Ｈ方向に移動する。これにより、駆動軸９１の上半部９１ｄが矢印Ｉ方向に回動する。

駆動軸９１の上半部９１ｄが回動することにより、アーム９２の先端部９２ｂが矢印Ｊ方向に移動し、アーム９２の先端部９２ｂの移動がロッド９３を介してレバー９４に伝えられる。
レバー９４が矢印Ｋ方向に回転することにより、バルブ軸８４とともにバルブ体８５が矢印Ｌ方向に回動する。バルブ体８５が回動することにより、第２の２次パイプ５２の２次流出口７６がバルブ体８５で閉塞される（図３参照）。

このように、排気コントロールバルブ３５のバルブ軸８４が機械式ガバナ１５のガバナスライダ２６に連結部３７を介して機械的に連結されている。よって、排気コントロールバルブ３５を機械式ガバナ１５に連結部３７を介して連動させることができる。
これにより、排気コントロールバルブ３５を、機械式の連結部３７の簡単な構成で、エンジン１１の回転数に連動させることができ、排気マフラー構造２０のコストを抑えることができる。

さらに、エンジン１１の回転数を所定回転数より低く抑えた低回転の状態において、排気コントロールバルブ３５を閉位置（図３参照）に配置し、第２の２次パイプ５２の２次流出口７６をバルブ体８５で閉じるようにした。
よって、エンジン１１が低回転の状態において、第２チャンバー５６から第３チャンバー５７に導かれる排気ガスの排気通路が第１の２次パイプ５１だけになる。これにより、排気ガスの排気通路面積が小さく抑えられ、排気音を低く抑えることができる。

一方、エンジン１１の回転数を所定回転数より高く上げた高回転の状態において、排気コントロールバルブ３５を開位置に配置し、第１の２次パイプ５１および第２の２次パイプ５２を全て開くようにした。
これにより、エンジン１１が高回転の状態において、第２チャンバー５６から第３チャンバー５７に導かれる排気ガスが必要とする排気通路面積を得ることができ、エンジン１１の出力を確保できる。

このように、エンジン１１の回転数に応じて排気コントロールバルブ３５を開閉させることができる。これにより、エンジン１１の低回転時において消音効果が得られ、エンジン１１の高回転時においてエンジン１１の出力を確保できるので、エンジン１１の品質を高めることができる。

図４に戻って、調整手段９６の調整スクリュー１０５を操作して、調整スクリュー１０５の突出量Ｓ１を調整できる。調整スクリュー１０５の突出量Ｓ１を調整することにより、係止ブラケット１０１の突片１１１がボルト９８を軸にして矢印Ｍ方向に移動する。よって、付勢ばね１０２の付勢力（引張力）を調整することができる。
これにより、調整スクリュー１０５を操作するだけで、エンジン１１が低回転時の排気音と、エンジン１１が高回転時の出力とのバランスを考慮して、エンジン１１の回転数による静音性重視の範囲と出力重視の範囲との切替を簡易、任意に設定できる。

また、図５に示すように、排気マフラー３１が機械式ガバナ１５の上方に配置されている。よって、機械式ガバナ１５の上方に排気コントロールバルブ３５が配置される。これにより、排気コントロールバルブ３５を機械式ガバナ１５に連結する連結部３７のコンパクト化（小型化）を図ることができ、連結部３７のコストを抑えることができる。
さらに、連結部３７のコンパクト化（小型化）を図ることにより、排気コントロールバルブ３５を機械式ガバナ１５に精度よく連結することができる。これにより、排気コントロールバルブ３５をエンジン１１の回転数に対応させて良好に連動させることができる。

つぎに、本発明に係る排気マフラー構造２０を組み付ける手順を図９、図１０に基づいて説明する。
図９（ａ）に示すように、第１セパレータ４７の貫通孔および第２セパレータ４８の貫通孔に１次パイプ４９を貫通させる。この状態において、第１セパレータ４７および第２セパレータ４８に１次パイプ４９を接合する。

また、第１セパレータ４７の貫通孔および第２セパレータ４８の貫通孔に第１の２次パイプ５１を貫通させる。第１の２次パイプ５１を第１セパレータ４７および第２セパレータ４８に接合する。
同様に、第１セパレータ４７の貫通孔および第２セパレータ４８の貫通孔に第２の２次パイプ５２を貫通させる。第２の２次パイプ５２を第１セパレータ４７および第２セパレータ４８に接合する。

さらに、第１セパレータ４７の貫通孔および第２セパレータ４８の貫通孔に３次パイプ５３を貫通させる。３次パイプ５３を第１セパレータ４７および第２セパレータ４８に接合する。
これにより、１次パイプ４９、第１の２次パイプ５１、第２の２次パイプ５２および３次パイプ５３をまとめたパイプユニット４３が形成される。

図９（ｂ）に示すように、パイプユニット４３の第１セパレータ４７の外周４７ａをアウタシェル４１の内面に接合する。同様に、パイプユニット４３の第２セパレータ４８の外周４８ａをアウタシェル４１の内面に接合する。
これにより、アウタシェル４１の内部４２にパイプユニット４３が収納される。

図１０（ａ）に示すように、排気マフラー３１の第３チャンバー５７において、第２の２次パイプ５２の２次流出口７６に排気コントロールバルブ３５が取り付けられる。アウタシェル４１の他端部（端部）４１ｂが開放されているので、第３チャンバー５７の排気コントロールバルブ３５を排気マフラー３１の外部３２に露出させることができる。
よって、排気コントロールバルブ３５を取り付けるための作業空間が確保できる。これにより、第２の２次パイプ５２の２次流出口７６に排気コントロールバルブ３５を組み付ける作業を手間を掛けないで容易におこなうことができる。

図１０（ｂ）に示すように、第１エンドプレート４４の貫通孔に３次パイプ５３の一端部５３ａを貫通させた状態において、第１エンドプレート４４の外周部４４ａをアウタシェル４１の一端部４１ａに加締める。よって、第１エンドプレート４４がアウタシェル４１の一端部４１ａに取り付けられる。

同様に、第２エンドプレート４５の外周部４５ａをアウタシェル４１の他端部４１ｂに加締める。よって、第２エンドプレート４５がアウタシェル４１の他端部４１ｂに取り付けられる。これにより、排気マフラー構造２０の組付作業が完了する。
排気マフラー構造２０の組付作業が完了した後、第１エンドプレート４４にエキゾーストパイプ３３が連通される。

ついで、本発明に係る排気マフラー構造２０でエンジン１１が低回転の状態において排気音を低く抑える例を図１１に基づいて説明する。
図１１（ａ）に示すように、エンジン１１が低回転の状態において、ガバナスライダ２６が付勢ばね１０２のばね力でガバナ閉位置Ｐ１に保持される。よって、排気コントロールバルブ３５のバルブ体８５が閉位置に配置され、第２の２次パイプ５２の２次流出口７６がバルブ体８５で閉塞される。

図１１（ｂ）に示すように、第２の２次パイプ５２の２次流出口７６がバルブ体８５で閉塞された状態において、排気マフラー３１の第１チャンバー５５にエキゾーストパイプ３３から排気ガスが矢印Ｎの如く導かれる。
第１チャンバー５５に導かれた排気ガスが１次パイプ４９の複数の１次流入孔６７から１次パイプ４９の内部に矢印Ｏの如く導かれる。１次パイプ４９の内部に導かれた排気ガスが、複数の１次流出孔６８から第２チャンバー５６に矢印Ｐの如く導かれる。

第２チャンバー５６に導かれた排気ガスが、第１の２次パイプ５１の複数の２次流入孔７３から第１の２次パイプ５１の内部に矢印Ｑの如く導かれる。第１の２次パイプ５１の内部に導かれた排気ガスが、２次流出口７２から第３チャンバー５７に矢印Ｒの如く導かれる。
第３チャンバー５７に導かれた排気ガスが、３次パイプ５３の３次流入口８２から３次パイプ５３の内部に矢印Ｓの如く導かれる。３次パイプ５３の内部に導かれた排気ガスが３次パイプ５３の３次流出口８１から排気マフラー３１の外部３２に矢印Ｔの如く排出される。

ここで、第２の２次パイプ５２の２次流出口７６がバルブ体８５で閉じられることにより、第２チャンバー５６から第３チャンバー５７に導かれる排気ガスの排気通路が第１の２次パイプ５１だけに抑えられている。
これにより、排気ガスの排気通路面積が小さく抑えられ、排気音を低く抑えることができる。

特に、排気ガスの排気通路が第１の２次パイプ５１だけに抑えられることにより、第１の２次パイプ５１の排気通路面積が小さく抑えられる。よって、第１の２次パイプ５１の排気通路面積と第３チャンバー５７の排気通路面積との差を大きく確保できる。
これにより、第１の２次パイプ５１から第３チャンバー５７に排気ガスが導かれた際に、排気ガスを膨張・回折・分散させて第３チャンバー５７の隔壁に当てることにより乱反射させ、排気ガスによる排気音を減衰させることができる。

また、第１の２次パイプ５１の排気通路面積が小さく抑えられることにより、第１の２次パイプ５１内を流れる排気ガスの流速を増すことができる。よって、エンジン１１のシリンダから排気マフラー３１内に排ガスを吸い込みやすくなり、シリンダに空気を良好に取り入れることができる。
これにより、エンジン１１（図１１（ａ）参照）の低回転時において、エンジン１１の性能を確保することができる。

ここで、排気マフラー３１の第３チャンバー５７に排気コントロールバルブ３５が配置される。また、第３チャンバー５７は排気ガスが最後に導かれるチャンバーである。よって、第３チャンバー５７に導かれた排気ガスの流速が落とされる。
排気ガスの流速が落とされることにより、排気コントロールバルブ３５に作用するガス圧が小さく抑えられる。これにより、排気コントロールバルブ３５を開位置や閉位置に安定させた状態で保持でき、さらに、排気コントロールバルブ３５の動作を安定させることができる。

つぎに、本発明に係る排気マフラー構造２０でエンジン１１が高回転の状態においてエンジン１１の出力を確保する例を図１２に基づいて説明する。
図１２（ａ）に示すように、エンジン１１が高回転の状態において、ガバナスライダ２６が付勢ばね１０２のばね力に抗してガバナ開位置Ｐ２まで移動する。よって、排気コントロールバルブ３５のバルブ体８５が開位置に配置され、第２の２次パイプ５２の２次流出口７６がバルブ体８５で開放される。

図１２（ｂ）に示すように、第２の２次パイプ５２の２次流出口７６がバルブ体８５で開放された状態において、排気マフラー３１の第１チャンバー５５にエキゾーストパイプ３３から排気ガスが矢印Ｎの如く導かれる。
第１チャンバー５５に導かれた排気ガスが１次パイプ４９を経て第２チャンバー５６に矢印Ｏ、矢印Ｐの如く導かれる。

第２チャンバー５６に導かれた排気ガスが、第１の２次パイプ５１の複数の２次流入孔７３から第１の２次パイプ５１の内部に矢印Ｑの如く導かれる。第１の２次パイプ５１の内部に導かれた排気ガスが、２次流出口７２から第３チャンバー５７に矢印Ｒの如く導かれる。

同様に、第２チャンバー５６に導かれた排気ガスが、第２の２次パイプ５２の複数の２次流入孔７７から第２の２次パイプ５２の内部に矢印Ｕの如く導かれる。第２の２次パイプ５２の内部に導かれた排気ガスが、２次流出口７６から第３チャンバー５７に矢印Ｖの如く導かれる。
２次流出口７２および２次流出口７６から第３チャンバー５７に導かれた排気ガスが、３次パイプ５３を経て排気マフラー３１の外部３２に矢印Ｗ、矢印Ｘの如く排出される。

このように、エンジン１１が高回転の状態において第２の２次パイプ５２の２次流出口７６がバルブ体８５で開放される。よって、第１の２次パイプ５１および第２の２次パイプ５２を全て、第２チャンバー５６から第３チャンバー５７に導かれる排気ガスの通路として用いることができる。
これにより、エンジン１１が高回転の状態において、第２チャンバー５６から第３チャンバー５７に導かれる排気ガスが必要とする排気通路面積が得られ、エンジン１１の出力を確保できる。

ところで、図１１（ｂ）のエンジン低回転の状態において説明したように、排気ガスが最後に導かれる第３チャンバー５７に排気コントロールバルブ３５が設けられている。よって、図１２（ｂ）のエンジン高回転の状態においても、第３チャンバー５７に導かれた排気ガスの流速が落とされる。よって、排気コントロールバルブ３５に作用するガス圧が小さく抑えられる。

これにより、エンジン１１（図１２（ａ）参照）が高回転の状態においても、排気コントロールバルブ３５を開位置や閉位置に安定させた状態で保持でき、さらに、排気コントロールバルブ３５の動作を安定させることができる。

なお、本発明に係る汎用エンジンの排気マフラー構造は、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、前記実施例で示した汎用エンジン、エンジン本体、機械式ガバナ、排気マフラー構造、排気マフラー、排気コントロールバルブ、連結部、第１、第２の２次パイプおよび第１〜第３のチャンバー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、内部が複数のチャンバーに仕切られ、複数のチャンバーがパイプで連通される排気マフラー構造を備えた汎用エンジンへの適用に好適である。

１０ 汎用エンジン
１１ エンジン本体（エンジン）
１５ 機械式ガバナ
２０ 汎用エンジンの排気マフラー構造
３１ 排気マフラー
３５ 排気コントロールバルブ
３７ 連結部
４１ アウタシェル
４１ｂ アウタシェルの他端部（排気マフラーの端部）
４２ アウタシェルの内部（排気マフラーの内部）
５１，５２ 第１、第２の２次パイプ（少なくとも２本のパイプ）
５５〜５７ 第１〜第３のチャンバー（複数のチャンバー）
５６，５７ 第２、第３のチャンバー（複数のチャンバーのうち２つのチャンバー）
５７ 第３チャンバー（排気ガスが最後に導かれるチャンバー）

Claims (3)

1. エンジンから排気ガスが導かれる排気マフラーを備え、該排気マフラーの内部が複数のチャンバーに仕切られ、該複数のチャンバーのうち２つのチャンバーが少なくとも２本のパイプで連通される汎用エンジンの排気マフラー構造において、
   前記複数のチャンバーのうち前記排気ガスが最後に導かれるチャンバーに配置される排気コントロールバルブと、
   該排気コントロールバルブを前記エンジンの機械式ガバナに機械的に連動させる連結部と、を備え、
   前記エンジンの回転数が前記機械式ガバナで所定回転数より低く抑えられた状態において前記排気コントロールバルブが閉位置に配置されて、前記少なくとも２本のパイプのなかの１本が閉じられ、
   前記エンジンの回転数が前記機械式ガバナで所定回転数より高く上げられた状態において前記排気コントロールバルブが開位置に配置されて、前記少なくとも２本のパイプを全て開くことを特徴とする汎用エンジンの排気マフラー構造。
2. 前記排気ガスが最後に導かれるチャンバーは、
   前記排気マフラーの端部に設けられることを特徴とする請求項１記載の汎用エンジンの排気マフラー構造。
3. 前記排気マフラーは、前記機械式ガバナの上方に配置されることを特徴とする請求項１または請求項２記載の汎用エンジンの排気マフラー構造。

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