JP3516619B2 - 火花点火式エンジン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、火花点火式エンジ
ンに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、シリンダヘッドに点火プラグを取
り付け、シリンダヘッド上に排気マフラを取り付けた、
火花点火式エンジンが知られている。

【０００３】この従来技術では、シリンダヘッドの上方
に点火プラグの抜き差し作業空間を確保するため、排気
マフラの配置をシリンダヘッドの上方から横方向にずら
している。或いは、排気マフラの横周壁の一部を排気マ
フラ内に押し込んでいる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、次
の問題がある。 《１》エンジンが大型化する。排気マフラの配置をシリ
ンダヘッドの上方から横方向にずらしている場合には、
排気マフラがシリンダヘッドの上方から横方向に大きく
張り出すため、エンジンが大型化する。

【０００５】《２》排気マフラの消音効果が小さくなり
やすい。排気マフラの横周壁の一部を排気マフラ内に押
し込んでいる場合、排気マフラの容積が小さくなり、消
音効果が小さくなりやすい。

【０００６】本発明の課題は、上記問題点を解決できる
火花点火式エンジンを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】主要な請求項１の発明の
構成は、次の通りである。図１に示すように、シリンダ
ヘッド１に点火プラグ２を取り付け、シリンダヘッド１
上に排気マフラ３を取り付けた、火花点火式エンジンに
おいて、図１に示すように、前記排気マフラ３のケーシ
ング２７の底壁４に、このケーシング２７の内側に突出
する押し込み部５を形成し、この押し込み部５の窪み６
を点火プラグ２の抜き差し作業空間７として用いること
ができるようにするとともに、図２に示すように、この
押し込み部５を仕切り１２として、上記ケーシング２７
内に複数の膨張室８・９を形成した、ことを特徴とする
火花点火式エンジン。

【０００８】

【発明の作用及び効果】（請求項１の発明）請求項１の
発明は、次の作用効果を奏する。 《１》エンジンを小型化することができる。図１に示す
ように、排気マフラ３の底壁４に排気マフラ３の内側に
突出する押し込み部５を形成し、この押し込み部５の窪
み６を点火プラグ２の抜き差し作業空間７として用いる
ことができるようにしたため、次の利点がある。排気マ
フラ３をシリンダヘッド１の上方に配置することができ
るため、排気マフラ３をシリンダヘッド１の上方から横
方向に大きく張り出す必要がなくなり、エンジンを小型
化することができる。

【０００９】《２》排気マフラ３の消音効果を高く維持
できる。図１に示すように、排気マフラ３の押し込み部
５が底壁４に形成されているが、この押し込み部５を仕
切り１２として有効利用するため、押し込み部５とは別
に新たな仕切りを設ける場合に比べ、排気マフラ３の容
積を有効利用でき、消音効果を高く維持できる。

【００１０】《３》排気マフラ３を低コストで製作する
ことができる。図２に示すように、押し込み部５を仕切
り１２として用いるため、専用の仕切りを用いる場合に
比べ、部品点数が少なくなるとともに、取り付けも不要
になるため、排気マフラ３を低コストで製作することが
できる。

【００１１】（請求項２の発明）請求項２の発明は、請
求項１の発明の作用効果に加え、次の作用効果を奏す
る。 《４》排気マフラ３の消音機能を高く維持できる。図２
に示すように、排気マフラ３内の上下方向中間部に仕切
り板１０を設け、排気マフラ３内の上部を第１膨張室１
１とし、排気マフラ３内の下部に前記押し込み部５を仕
切り１２とした第２膨張室８と第３膨張室９を設けたた
め、次の利点がある。押し込み部５を第１膨張室１１の
仕切り１２として使用しないため、第１膨張室１１を容
積を大きく確保することができる。このため、排気の圧
力を第１膨張室１１で十分に低下させることができ、排
気マフラ３の消音機能を高く維持できる。

【００１２】(請求項３の発明)請求項３の発明は、請求
項２の発明の作用効果に加え、次の作用効果を奏する。 《５》排気マフラ３の消音機能を高めることができる。
図４、図５に示すように、第１絞り部１３と第２絞り部
１４とで第１膨張室１１と第２膨張室８とを連通させ、
第３絞り部１５で第２膨張室８と第３膨張室９とを連通
し、第１絞り部１３から第３絞り部１５までの距離を、
第２絞り部１４から第３絞り部１５までの距離とを異な
る長さにしたため、次の利点がある。第１絞り部１３か
ら第３絞り部１５までの排気音の伝播距離と、第２絞り
部１４から第３絞り部１５までの排気音の伝播距離とが
異なるため、第３絞り部１５内で逆位相の排気音が重な
ると、干渉によって相互の排気音が打ち消され、排気マ
フラ３の消音機能を高めることができる。

【００１３】（請求項４の発明）請求項４の発明は、請
求項３の発明の作用効果に加え、次の作用効果を奏す
る。 《６》排気マフラ３からの排気騒音の漏れが小さくな
る。図２に示すように、押し込み部５を湾曲状にしたた
め、排気マフラ３の底壁４の剛性が高まり、振動が抑制
され、排気マフラ３からの排気騒音の放出量が少なくな
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図１から図７は本発明の実施形態を説明
する図である。この実施形態では、傾斜形の火花点火式
エンジンを用いる。

【００１５】このエンジンの構成は次の通りである。図
７に示すように、このエンジンは、シリンダブロック１
８とシリンダヘッド１とヘッドカバー２０と燃料タンク
２１と排気マフラ３とエアクリーナ２２とを備えてい
る。シリンダブロック１８は、クランクケース２３とシ
リンダ２４とを一体成型したもので、シリンダ２４はク
ランクケース２３から斜め上向きに導出されている。シ
リンダヘッド１は、シリンダ２４の導出端に固定され、
その上部に点火プラグ２が取り付けられている。ヘッド
カバー２０はシリンダヘッド１に組み付けられている。
燃料タンク２１は、シリンダブロック１８の上方に取り
付けられている。排気マフラ３はシリンダヘッド１とヘ
ッドカバー２０の上方に取り付けられている。エアクリ
ーナ２２は、シリンダヘッド１の前部に取り付けられて
いる。

【００１６】排気マフラ３の外部構造は、次の通りであ
る。図７に示すように、排気マフラ３は、排気導入パイ
プ２５とパイプカバー２６とケーシング２７とケーシン
グカバー２８とを備えている。排気導入パイプ２５は、
ケーシング２７から導出され、その導出端はシリンダヘ
ッド１に固定されている。これにより、ケーシング２７
は、シリンダヘッド１に支持される。パイプカバー２６
は、排気導入パイプ２５に固定され、これをカバーして
いる。図６に示すように、ケーシング２７は、上部ケー
シング２７ａと下部ケーシング２７ｂとを備えている。
これらはいずれも矩形椀型に形成され、図１〜図３に示
すように、各開口縁部のフランジ部はカーリングで接合
され、矩形箱型のケーシング２７が構成される。図１に
示すように、ケーシングカバー２８は、上部ケーシング
カバー２８ａと下部ケーシングカバー２８ｂとを備え、
上部ケーシングカバー２８ａは、矩形椀型に形成され、
上部ケーシング２７ａに固定され、上部ケーシング２７
ａの天井壁と周壁とを覆っている。下部ケーシングカバ
ー２８ｂも、矩形椀型に形成され、下部ケーシング２７
ｂに固定され、下部ケーシング２７ｂの底壁と周壁とを
覆っている。

【００１７】排気マフラ３の内部構造は、次の通りであ
る。図６に示すように、排気マフラ３は、仕切り板１０
と排気絞りパイプ２９と排気放出パイプ３０と受け板３
１とを備えている。仕切り板１０は、矩形板状で、図１
〜図３に示すように、その周縁部は上部ケーシング２７
ａと下部ケーシング２７ｂの各フランジ部の間に挟まれ
て固定され、ケーシング２７内の上下方向中間部に位置
し、ケーシング２７内を上下に区画している。図６に示
すように、仕切り板１０は、補強リブ３２と排気導入パ
イプ挿通孔３３と排気絞りパイプ挿通孔３４と排気絞り
孔３５と排気放出パイプ嵌合溝３６とを備えている。補
強リブ３２は、十文字形に形成され、仕切り板１０を４
領域に区画している。排気導入パイプ挿通孔３３は、仕
切り板１０の第１領域１０ａに形成され、下部ケーシン
グ２７ｂの底壁を貫通する排気導入パイプ２５が挿通さ
れている。図３に示すように、排気導入パイプ２５は、
上端開口部が半球プラグ３７で封止され、周壁の一部が
内部に反転状に押し込まれ、ここに排気出口３８が形成
されている。

【００１８】図６に示すように、排気絞りパイプ挿通孔
３４は、仕切り板１０の長形方向で第１領域１０ａと隣
合う第２領域１０ｂに形成され、排気絞りパイプ２９が
挿入されている。図３に示すように、排気絞りパイプ２
９は、縦向き円筒形で、上下ともにプラグ３９で封止さ
れ、周壁に多数の孔４６を備え、上部の孔４０は上部ケ
ーシング２７ａの内空間に臨み、下部の孔４６は下部ケ
ーシング２７ｂの内空間に臨んでいる。排気絞りパイプ
２９の内部通路と孔４６とで第１絞り部１３が形成され
る。図６に示すように、排気絞り孔３５は、仕切り板１
０の短形方向で第２領域１０ｂと隣合う第３領域１０ｃ
に複数個形成されている。この排気絞り孔３５で第２絞
り部１４が形成される。

【００１９】図２に示すように、下部ケーシング２７ｂ
の底壁に、下部ケーシング２７ｂの内側に向けて湾曲状
の押し込み部５が形成され、この押し込み部５で下部ケ
ーシング２７ｂ内が区画されている。図１に示すよう
に、押し込み部５は、高部５ａと低部５ｂとを備えてい
る。図６に示すように、低部５ｂは、仕切り板１０の第
１境界１０ｅと対向し、この第１境界１０ｅは、仕切り
板１０の第１領域１０ａと第２領域１０ｂとを区画す
る。高部５ａは、仕切り板１０の第３境界１０ｇと対向
し、この第３境界１０ｇは、仕切り板１０の第３領域１
０ｃと後述する第４領域１０ｄとを区画する。図１に示
すように、低部５ｂと第１境界１０ｅの隙間は、高部５
ａと第３境界１０ｇの隙間に比べて広い。この前者の隙
間が第３絞り部１５となり、下部ケーシング２７ｂ内の
区画された２つの空間が連通される。

【００２０】尚、図６に示すように、第２境界１０ｆは
第２領域１０ｂと第３領域１０ｃとを区画し、第４境界
１０ｈは第４領域１０ｈと第１領域１０ａとを区画す
る。排気放出パイプ嵌合溝３６は、仕切り板１０の長形
方向で第３領域１０ｃと隣合う第４領域１０ｄに形成さ
れている。排気放出パイプ嵌合溝３６には、排気放出パ
イプ３０が嵌合されている。図５に示すように、排気放
出パイプ３０は、横向き円筒形で、その先端はケーシン
グ２７から横向きに突出している。排気放出パイプ３０
の周壁は複数の排気導入孔４０を備え、基端はプラグ４
１で封止され、内部にステンレスネット４２が充填され
ている。

【００２１】図６に示すように、受け板３１は、多孔板
で、仕切り板１０の第１領域１０ａと対向する部分に切
欠部３１ａを備え、Ｌ字形に形成されている。この切欠
部３１ａの縁を除く周縁に枠３１ｂが形成されている。
一方、上部ケーシング２７ａの天井壁に内向きに突出す
るＴ字形のリブ４３が形成されている。受け板３１は、
上部ケーシング２７ａに内嵌され、上部ケーシング２７
ａのリブ４３にスポット溶接で固定され、また、枠３１
ｂは上部ケーシング２７ａの周壁にスポット溶接で固定
されている。また、排気導入パイプ２５は、受け板３１
の切り欠き部３１ａに挿通され、先端の半球プラグ３７
は、上部ケーシング２７ａの天井壁にスポット溶接で固
定されている。図６中のＸ印は、スポット溶接位置を示
している。図１に示すように、上部ケーシング２７ａの
天井壁と受け板３１との間には、グラスウール４４が充
填されている。

【００２２】図２に示すように、上記内部構造により、
上部ケーシング２７ａ内が第１膨張室１１となり、下部
ケーシング２７ｂ内が押し込み部５の高部５ａを仕切り
１２とした第２膨張室８と第３膨張室９となる。また、
図４及び図５に示すように、第１絞り部１１と第２絞り
部１４とで第１膨張室１１と第２膨張室８とが連通さ
れ、第３絞り部１５で第２膨張室８と第３膨張室９とが
連通される。第１絞り部１３から第３絞り部１５までの
距離と、第２絞り部１４から第３絞り部１５までの距離
とは異なる長さとなっており、前者の方が短い。

【００２３】排気の流れは、次の通りである。図４と図
５中の矢印は、排気の流れを示す。図４に示すように、
燃焼室（図外）からの排気は、矢印のように、排気導入
パイプ２５を通過し、その排気出口３８から第１膨張室
１１に流入し、ここで膨張する。図５に示すように、こ
の排気は、第１絞り部１３と第２絞り部１４とから第２
膨張室８に流入し、更に膨張する。第１絞り部１３から
流入した排気と第２絞り部１４から流入した排気は、第
３絞り部１５で合流し、第３膨張室９に流入し、更に膨
張する。そして、排気放出パイプ３０からケーシング２
７外に排出される。

【００２４】この排気マフラ３の利点は、次の通りであ
る。第１膨張室１１の容積を大きく確保することができ
るため、排気の圧力を第１膨張室１１で十分に低下させ
ることができ、排気マフラ３の消音性能を高く維持でき
る。また、第３絞り部１５内で逆位相の排気音が重なる
と、干渉によって相互の排気音が打ち消され、排気マフ
ラ３の消音機能を高めることができる。

【００２５】仕切り１２として利用する押し込み部５
は、次の機能を備えている。図１に示すように、押し込
み部５の窪み６は、点火プラグ２にその上方から臨み、
点火プラグ２の抜き差し作業空間７として用いられる。
この抜き差し作業空間７には、ボックスレンチ４５を侵
入させ、点火プラグ２の着脱が行えるようになってい
る。

【００２６】この押し込み部５により、次の利点が得ら
れる。排気マフラ３をシリンダヘッド１の上方に配置す
ることができるため、排気マフラ３をシリンダヘッド１
の上方から横方向に大きく張り出す必要がなくなり、エ
ンジンを小型化することができる。また、押し込み部５
は、下部ケーシング２７ｂの底壁４に形成されているた
め、排気マフラ３の上方から落下してきた泥水等の汚染
物質が排気マフラ３で受け止められ、点火プラグ２が汚
染されにくい。また、押し込み部５を仕切り１２として
用いるため、専用の仕切りを用いる場合に比べ、部品点
数が少なくなるとともに、取付も不要になる。また、排
気マフラ３の容積を有効利用できる。また、押し込み部
５を湾曲状にしたため、排気マフラ３の底壁４の剛性が
高まり、振動が抑制され、排気マフラ３からの排気騒音
の漏れが小さくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るエンジンで用いる排気
マフラの縦断背面図である。

【図２】上部ケーシングカバー２８ａを除いた図１のII
−II線断面図である。

【図３】上部ケーシングカバー２８ａを除いた図１のII
I−III線断面図である。

【図４】ケーシングカバー２８を除いた図１のＩＶ−Ｉ
Ｖ線断面図である。

【図５】ケーシングカバー２８を除いた図１のＶ−Ｖ線
断面図である。

【図６】ケーシング２８を除いた図１の排気マフラの分
解斜視図である。

【図７】図１の排気マフラを備えたエンジンの背面図で
ある。

【符号の説明】

１…シリンダヘッド、２…点火プラグ、３…排気マフ
ラ、４…底壁、５…押し込み部、６…窪み、７…抜き差
し作業空間、８…第２膨張室、９…第３膨張室、１０…
仕切り板、１１…第１膨張室、１２…仕切り、１３…第
１絞り部、１４…第２絞り部、１５…第３絞り部、２７
…ケーシング。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｆ 1/24 Ｆ０２Ｆ 1/24 Ｈ (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F01N 1/00 F01N 1/02 F02B 67/00 F02F 1/24

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダヘッド（１）に点火プラグ
   （２）を取り付け、シリンダヘッド（１）上に排気マフ
   ラ（３）を取り付けた、火花点火式エンジンにおいて、 前記排気マフラ（３）のケーシング（２７）の底壁
   （４）に、このケーシング（２７）の内側に突出する押
   し込み部（５）を形成し、この押し込み部（５）の窪み
   （６）を点火プラグ（２）の抜き差し作業空間（７）と
   して用いることができるようにするとともに、この押し
   込み部（５）を仕切り（１２）として、上記ケーシング
   （２７）内に複数の膨張室（８）（９）を形成した、こ
   とを特徴とする火花点火式エンジン。
2. 【請求項２】 請求項１に記載した火花点火式エンジン
   において、 前記ケーシング（２７）内の上下方向中間部に仕切り板
   （１０）を設け、このケーシング（２７）内の上部を第
   １膨張室（１１）とし、このケーシング（２７）内の下
   部に前記押し込み部（５）を仕切り（１２）とした第２
   膨張室（８）と第３膨張室（９）を設けた、ことを特徴
   とする火花点火式エンジン。
3. 【請求項３】 請求項２に記載した火花点火式エンジン
   において、 第１絞り部（１３）と第２絞り部（１４）とで前記第１
   膨張室（１１）と第２膨張室（８）とを連通させ、前記
   ケーシング（２７）の下部内で前記仕切り（１２）の脇
   に第３絞り部（１５）を形成し、この第３絞り部（１
   ５）で第２膨張室（８）と第３膨張室（９）とを連通さ
   せ、第１絞り部（１３）から第３絞り部（１５）までの
   距離と、第２絞り部（１４）から第３絞り部（１５）ま
   での距離とを異なる長さにした、ことを特徴とする火花
   点火式エンジン。
4. 【請求項４】 請求項１から請求項３のいずれかに記載
   した火花点火式エンジンにおいて、 前記押し込み部（５）を湾曲状に形成した、ことを特徴
   とする火花点火式エンジン。