JP3939525B2 - 可搬型作業機の排気系構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マフラからフレームへの伝熱を抑制する可搬型作業機の排気系構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、可搬型作業機の代表であるエンジン発電機等では、排気マフラからの輻射熱による熱害を防止するため、排気マフラをマフラカバーで覆うようにしている。
【０００３】
ところで、この種のマフラカバーは板金製が多いため、マフラからの輻射熱により加熱昇温され易い。そのため、例えば特開２０００−３２８９５７号公報には、マフラカバーをアウタカバーとインナカバーから成る二重構造とし、このアウタカバーとインナカバーとの間に通気層を形成することで、アウタカバーの加熱昇温を抑制する技術が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した先行技術に開示されている技術では、二重構造のマフラカバーの外周に形成されたフランジ部を、エンジン及び発電機を搭載するフレームの上部に架設した支持メンバに固設しているため、この支持メンバを介してインナカバーの熱がフレームに直接伝熱されてしまう不具合がある。
【０００５】
又、マフラカバーがフレームに直接固設されているため、例えばインナカバーに排気マフラが接触している場合は、この排気マフラの振動がインナカバーを介してフレームに伝達されて、振動、騒音を増長してしまう不都合がある。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑み、マフラカバーからフレームへの伝熱を防止すると共に、エンジン振動がマフラカバーを介してフレームへ伝達されることを抑制し、更に、排気マフラ自体の高温化を抑制させることの可能な可搬型作業機の排気系構造を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明による可搬型作業機の排気系構造は、フレームにエンジンと該エンジンで駆動する負荷手段とを搭載すると共に、上記フレームに上記エンジンの排気系に連通する排気マフラを覆うマフラカバーを固設する可搬型作業機において、上記マフラカバーが上記排気マフラの外周を囲う枠体と該枠体の開口面を覆う遮蔽部材とを備え、上記枠体を断熱性部材で形成し、上記遮蔽部材を伝熱性部材で形成し、上記枠体を介して上記遮蔽部材を上記フレームに固設したことを特徴とする。
【０００８】
この場合、好ましくは、上記枠体が樹脂製であり、上記遮蔽部材が金属製であることを特徴とする。
【０００９】
このような構成では、マフラカバーを排気マフラの外周を囲う枠体と、この枠体の開口面を覆う遮蔽部材とに分割し、枠体を断熱性部材で形成し、遮蔽部材を伝熱性部材で形成すると共に、遮蔽部材を枠体を介してフレームに固設するようにしたので、排気マフラの輻射熱で加熱昇温された遮蔽部材の熱がフレームに伝達され難くなる。又排気マフラの輻射熱は遮蔽部材で受熱されて放熱されるため、排気マフラの加熱昇温が抑制される。更に、遮蔽部材が枠体を介してフレームに固設されているため、排気マフラが遮蔽部材に接触している場合であっても、枠体の緩衝作用により、遮蔽部材の受けたエンジン振動がフレームへ直接伝達され難くなり、振動、騒音が低減される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の一実施の形態を説明する。ここで、図１はエンジン発電機の背面から観た斜視図、図２はマフラカバーと排気マフラとパイプフレームとの分解斜視図、図３はエンジン発電機の正面から観た斜視図、図４はエンジン発電機の側面図、図５はエンジン発電機の要部断面側面図である。
【００１１】
図中の符号１は可搬型作業機の一例であるエンジン発電機であり、パイプフレーム２にエンジン３と、負荷手段の一例である発電機４とが搭載されていると共に、このエンジン３と発電機４との上方に燃料タンク５が取付けられている。
【００１２】
パイプフレーム２は矩形枠状に形成された１本のパイプを屈曲させて形成されたもので、前後に逆Ｕ字状の互いに平行な垂立部２ａ、２ｂが形成され、この両垂立部２ａ，２ｂの下部に一対の互いに平行な水平部２ｃが連続されている。更に、両垂立部２ａ，２ｂ間の上部両側間が、サイドビーム６を介して連設されており、このサイドビーム６に上方から燃料タンク５が載置固定され、この燃料タンク５によりパイプフレーム２の上部が閉塞されている。
【００１３】
又、パイプフレーム２の互いに平行な水平部２ｃ間に、下方に開口する断面ハット型に形成された２本のベースプレート７が所定の間隔を開けて架設されており、両ベースプレート７上に、エンジン３と、後述する発電機４のエンドカバー２５とがマウントラバー８を介して支持されている。又、エンジン３の排気系には、図２に示す排気管３４を介して排気マフラ１１が連通されており、この排気マフラ１１は図示しないステーを介してエンジン３に固設されている。
【００１４】
又、パイプフレーム２に形成されている一方の垂立部２ａ側が、この垂立部２ａに装着固定されているコントロールユニット９にて閉塞され、他方の垂立部２ｂ側が、この垂立部２ｂに装着固定されているマフラカバー１０にて閉塞されている。
【００１５】
尚、以下の説明では、便宜的に、コントロールユニット９の固設されている側を「前方」、マフラカバー１０の固設されている側を「後方」と称する。
【００１６】
又、マフラカバー１０は、枠体１２と遮蔽部材としての背面プレート１３とを備えている。枠体１２は断熱部材の一例であるナイロン等の樹脂を素材とする成型品であり、一方背面プレート１３は伝熱性を有するアルミニュウム、鉄等を素材とする金属板を加工して形成したものである。
【００１７】
枠体１２の外周にはフランジ部１２ａが形成されており、又、中央に開口面１２ｂが開口されている。この開口面１２ｂが、その外周にフランジ部１３ａを形成する背面プレート１３にて閉塞される。
【００１８】
一方、パイプフレーム２の垂立部２ｂには後側ブラケット１４が溶接等の手段により固設されており、この後側ブラケット１４に、後方から枠体１２に形成されたフランジ部１２ａが当接され、更にその上面に背面プレート１３に形成されたフランジ部１３ａが当接され、この両フランジ部１２ａ，１３ａが、図示しないねじを介して後側ブラケット１４に共締めされる。
【００１９】
背面プレート１３には複数のルーバ１３ｂ、及び通気口１３ｃが形成されていると共に、排気マフラ１１の排出端から延出するテールパイプ１１ａを臨ませる排気孔１３ｄが開口されている。
【００２０】
枠体１２にはエンジン３と一体の排気マフラ１１が臨まされると共に、この排気マフラ１１の表面が背面プレート１３内面に近接されている。
【００２１】
又、図５に示すように、エンジン３から前方へ延出するクランク軸３ａの軸端に、フライホイールを兼用する冷却ファン１７が固設されており、この冷却ファン１７の発電機４側に指向する面の外周に冷却フィン１６が突設されている。
【００２２】
又、冷却ファン１７に、リコイルスタータ１８を構成するリコイル軸１８ａが固設されている。この冷却ファン１７は遠心式であり、中心部から外周方向へ冷却風が放出される。
【００２３】
又、冷却ファン１７の外周を覆うファンカバー２０の後端が開口されており、この後端がエンジン３、及び、このエンジン３を覆うエンジンカバー（図示せず）に形成されたフランジ２１に固設されている。一方、ファンカバー２０の前端から前方へ爪部２０ａが延出されている（尚、図５においては、爪部２０ａの一部が省略されている）。更に、この爪部２０ａの外周に、発電機用ダクト１９の後端が装着され、この発電機用ダクト１９の後端面がファンカバー２０の前面に固定されている。
【００２４】
又、リコイル軸１８ａの軸端に、発電機４を構成する、ドラム状に形成されたアウタロータ２２が固設されている。この発電機４はアウタロータ型の多極発電機であり、アウタロータ２２の内周に複数の永久磁石２３が等間隔に配列され、この永久磁石２３の内周に、ステータ２４が対設されている。このステータ２４はステータコアと、このステータコアに巻回されたステータコイル（何れも図示せず）とで形成されており、このステータ２４が発電機用エンドカバー２５の内周面に突設されているボス２５ａに掛止され、図示しないボルトを介して固定されている。
【００２５】
この発電機用エンドカバー２５の後方へ開口する開口端が、ファンカバー２０から延出する爪部２０ａに装着固定されており、この発電機用エンドカバー２５の外周と、発電機用ダクト１９の内周との間に、冷却風通路２６が形成されている。
【００２６】
一方、パイプフレーム２の垂立部２ａには前側ブラケット２７が溶接等の手段により固設されており、この前側ブラケット２７に、コントロールユニット９を構成するコントロールパネル２８がねじ止めされている。このコントロールパネル２８には、エンジンスイッチ、エンジン停止スイッチ、出力する電力の周波数を５０Ｈｚと６０Ｈｚとに切換える周波数切換スイッチ等のスイッチ類、電力出力用コンセント、電流が設定値を超えたときに出力電流を遮断するブレーカ等の部品が配設されている。
【００２７】
このコントロールパネル２８にインバータユニット２９を構成する放熱ケース２９ａが固設されており、この放熱ケース２９ａの背面にインバータ回路３０が収容されている。このインバータ回路３０は、発電機４で発電した電力を、所定周波数の電力に変換するもので、比較的大きな発熱量を有している。更に、放熱ケース２９ａの前面に放熱フィン２９ｂが形成されている。
【００２８】
又、コントロールパネル２８の背面に樹脂製の枠体３１が装着固定されている。この枠体３１に、放熱ケース２９ａの外周に遊挿されるダクト部３１ａが形成されている。又、コントロールパネル２８の前面に前面カバー３２が装着されており、この前面カバー３２とコントロールパネル２８との外縁が、パイプフレーム２の垂立部２ａに設けられた前側ブラケット２７に固設されている。更に、この前面カバー３２の、放熱ケース２９ａに対向する面に、ルーバ３２ａが複数形成されている。
【００２９】
図５に示すように、発電機４を構成する発電機用エンドカバー２５の端面が、インバータユニット２９の背面に、近接された状態で配設されており、この発電機用エンドカバー２５の外周に配設されている発電機用ダクト１９が、その後方に対峙されている。尚、図３、図４の符号３３は、リコイルスタータ１８に巻装されているリコイルロープの先端に連結されたリコイルノブである。
【００３０】
次に、このような構成による本実施の形態の作用について説明する。
エンジン３が稼働して、クランク軸３ａが回転すると、このクランク軸３ａに、リコイル軸１８ａを介して連設する発電機４のアウタロータ２２が回転し、このアウタロータ２２の内周に固設されている複数の永久磁石２３の内周に対設するステータ２４のコイルに起電力が発生する。
【００３１】
そして、この起電力が、インバータ回路３０に送電され、所定周波数の交流に変換されて、コントロールパネル２８に配設されている電力出力用コンセントへ出力される。
【００３２】
一方、エンジン３の稼働によりフライホイールを兼用する冷却ファン１７が回転すると、発電機４に設けられている発電機用エンドカバー２５に開口されている通気口（図示せず）、及びこの発電機用エンドカバー２５と、この発電機用エンドカバー２５の外周に配設されている発電機用ダクト１９との間に形成された冷却風通路２６から冷却風が発電機４内部に導入されて、発電機４内を冷却する。
【００３３】
又、冷却風は、前面カバー３２に形成されているルーバ３２ａからも導入される。このルーバ３２ａから導入された冷却風は、このルーバ３２ａの内面に対設されている放熱ケース２９ａの放熱フィン２９ｂに沿って流れ、放熱フィン２９ｂを冷却した後、発電機４の方向へ流れる。従って、放熱ケース２９ａは冷却風によっても強制的に冷却されるため、インバータ回路３０を効率よく冷却させることができる。
【００３４】
一方、発電機４内を通過した冷却風は冷却ファン１７の中心部から外周方向へ放出される。冷却ファン１７の外周にはファンカバー２０が配設されており、冷却ファン１７により外周方向へ放出された冷却風は、ファンカバー２０にガイドされて、エンジン３の方向へ放出され、エンジン３を冷却する。
【００３５】
そして、エンジン３を通過した冷却風は、その後方に配設されているマフラカバー１０へ導かれ、このマフラカバー１０を構成する枠体１２に臨まされている排気マフラ１１を冷却した後、この枠体１２の開口面１２ｂに装着されている背面プレート１３に穿設されているルーバ１３ｂ、及び通気口１３ｃを通過して外方へ排出される。
【００３６】
ところで、排気マフラ１１の輻射熱を最も受ける背面プレート１３は金属製であるため、この背面プレート１３の放熱作用により、排気マフラ１１の高温化を抑制することができる。
【００３７】
一方、排気マフラ１１の外周が樹脂製の枠体１２により囲まれているため、枠体１２の断熱作用により、排気マフラ１１の輻射熱がパイプフレーム２へ直接伝達されることが無く、更に、背面プレート１３の外周に形成されているフランジ部１３ａが、枠体１２の外周に形成されているフランジ部１２ａを介して、後側ブラケット１４にねじ止めされているので、このフランジ部１２ａの断熱作用により、背面プレート１３の熱がパイプフレーム２側へ伝達されることが無く、従って、パイプフレーム２の加熱昇温を未然に防止することができる。
【００３８】
更に、この背面プレート１３に対して排気マフラ１１が近接しており、背面プレート１３に排気マフラ１１を介してエンジン振動が伝達されやすい場合であっても、この背面プレート１３が枠体１２を介して、後側ブラケット１４に固設されているので、背面プレート１３の振動がパイプフレーム２に直接伝達されず、振動、騒音を抑制することができる。
【００３９】
尚、本発明は上述した実施の形態に限るものではなく、例えばマフラカバー１０を構成する背面プレート１３を二重構造とし、両プレート間に空気層を形成させて、外表面の昇温を抑制するようにしても良い。
【００４０】
又、対象とする可搬型作業機もエンジン発電機に限らず、負荷手段を給水ポンプとするエンジンポンプ等であっても良い。
【００４１】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、マフラカバーからフレームへの伝熱を防止すると共に、エンジン振動がマフラカバーを介してフレームへ伝達されることが抑制されるばかりでなく、排気マフラの高温化をも抑制することができる等、優れた効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【図１】エンジン発電機の背面から観た斜視図
【図２】マフラカバーと排気マフラとパイプフレームとの分解斜視図
【図３】エンジン発電機の正面から観た斜視図
【図４】エンジン発電機の側面図
【図５】エンジン発電機の要部断面側面図
【符号の説明】
１ エンジン発電機（可搬型作業機）
２ パイプフレーム
３ エンジン
４ 発電機（負荷手段）
１１ 排気マフラ
１０ マフラカバー
１２ 枠体
１２ｂ 開口面
１３ 背面プレート（遮蔽部材）

Claims (2)

1. フレームにエンジンと該エンジンで駆動する負荷手段とを搭載すると共に、上記フレームに上記エンジンの排気系に連通する排気マフラを覆うマフラカバーを固設する可搬型作業機において、
   上記マフラカバーが上記排気マフラの外周を囲う枠体と該枠体の開口面を覆う遮蔽部材とを備え、
   上記枠体を断熱性部材で形成し、
   上記遮蔽部材を伝熱性部材で形成し、
   上記枠体を介して上記遮蔽部材を上記フレームに固設したことを特徴とする可搬型作業機の排気系構造。
2. 上記枠体が樹脂製であり、上記遮蔽部材が金属製であることを特徴とする請求項１記載の可搬型作業機の排気系構造。

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