JP4411463B2 - Small engine muffler - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば刈払機やチェーンソーなどに使用される小形のエンジンに用いるのに好適なマフラに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のエンジンのマフラとしては、消音効果を良くしたもの、排気ガス中の有害成分の低減化を図るようにしたものなどが開発されている。
排気ガス中の有害成分の低減化を図るようにした小形エンジンに用いるマフラは、図6に示すように、エンジンの排気口に接続する排気ガス入口1を有する排気ガスの第一拡張室2と、排気ガス出口3を有する第二拡張室4とを設け、前記第一拡張室2と第二拡張室4との間に、例えば軸方向に沿う無数の小孔を有する例えばステンレス製のハニカム状の基体に排気ガスを浄化する触媒をコーティングした排気ガス浄化器5を設けて構成したものであった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
図6に示すような従来の小形エンジンのマフラにおいては、エンジンの排気ガスが、排気ガス入口1から第一拡張室2に入り、内部に設けた排気ガス浄化器5を通って第二拡張室4に入り、排気ガス出口3から大気に排出されるようになっている。従って、前記第一拡張室2のマフラ内側壁板2aおよび第二拡張室4のマフラ外側壁板4aは排気ガスで700〜800℃近くに加熱されるので、このマフラをエンジンに取り付けた場合には、このマフラ外側壁板4aから所定間隔を置いた位置に断熱用の金属カバー7を、さらに、この金属カバー7から所定間隔を置いた位置に耐熱性のプラスチック製のマフラガード8を設けなければならないので、それだけエンジンの外形が大きくなり、エンジンの小形化に反することになる、といった問題が生じる。
【0004】
また、マフラ外側壁板が排気ガスにより赤熱化すると、プラスチック製のマフラガード8が焼損したり、マフラの排気ガス出口3から大気に排出される排気ガスの温度が高温になると、例えば米国などの乾燥地帯で、このようなマフラを備えたエンジンを使用した刈払機やチェーンソーなどを、このような乾燥地帯で地面に置くと草などに引火して火災発生のおそれがあった。
また、従来技術では、マフラ外側壁板から所定間隔を置いて金属カバーおよびマフラガードを取り付けて、赤熱化したマフラ外側壁板が直接見えないようにしていたが、このようにすると、部品点数の増加と、容積の拡大(大形化)を伴うなどで、携帯用小形エンジンにはそぐわなかった。
また、従来技術では、コンパクトな小形エンジンにおいて高温の排気ガスを、短い排気ガスの拡散距離で低温化できなかった。
本発明は、このような従来の課題を解決した小形エンジンのマフラを提供することを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための手段である、本発明を図面を参照して説明すると、請求項1に係る発明は、エンジンの排気口に接続する排気ガス入口11に対向する部分に凹溝状の排気ガス誘導部12aを形成した、マフラ内側壁板13との間で第一拡張室14を区画形成する第一隔壁板12を設け、この第一隔壁板12の中央部12bに排気ガス流通小孔12cを穿設し、前記第一隔壁板12の下方部12dにも排気ガス流通小孔12eを穿設し、前記第一隔壁板12の少なくとも中央部12bから下方部12dの外側にかけて第二拡張室15を区画形成する第二隔壁板16を設け、この第二隔壁板16および第一隔壁板12の上方部12fを覆うマフラ外側壁板17を設け、前記第二拡張室15に連通する排気ガス出口18を設けたことを特徴とする小形エンジンのマフラとしたものである。
【0006】
また、請求項2に係る発明は、前記排気ガス出口18を前記第一隔壁板12の下方部12dに穿設した排気ガス流通小孔12eの向きに対して直交する方向に設けたことを特徴とする請求項1に記載の小形エンジンのマフラとしたものである。
【0007】
また、請求項3に係る発明は、前記排気ガス出口18は、前記第一隔壁板12の下方部12dに穿設した排気ガス流通小孔12eに連通するように設けた排気筒体19のテールプレート19aに、排気ガス温度を測定しながら最低温度になるような孔径および数を設計して穿設したことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の小形エンジンのマフラとしたものである。
【0008】
また、請求項4に係る発明は、前記排気ガス出口18の外周部に、排気ガスが大気に噴出する際に周りの大気を誘導噴出するような形状20を施したことを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の小形エンジンのマフラとしたものである。
【0009】
また、請求項5に係る発明は、前記排気ガス出口18の内側に金網21を設けたことを特徴とする請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の小形エンジンのマフラとしたものである。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の小形エンジンのマフラの実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図1の(a)はこのマフラの断面図を示し、(b)図は(a)図におけるC部の拡大図を、(c)図は(a)図におけるD部の拡大図を示すものである。また、図2は図1のA−A線における断面図を示し、図3は図1のB−B線における断面図を示すものである。また、図4の(a)はこのマフラの正面図を示し、(b)図は左側面図を示し、(c)図は(a)図におけるE部の拡大図を示し、(d)図は(a)図におけるF部の拡大図を示すものである。
【0011】
本発明の請求項1に係る小形エンジンのマフラは、エンジンの排気口に接続する排気ガス入口11に対向する部分に凹溝状の排気ガス誘導部12aを形成した、マフラ内側壁板13との間で第一拡張室14を区画形成する第一隔壁板12を設けている。この第一隔壁板12の中央部12bに排気ガス流通小孔12cを穿設し、前記第一隔壁板12の下方部12dにも排気ガス流通小孔12eを穿設している。前記第一隔壁板12の少なくとも中央部12bから下方部12dの外側にかけて第二拡張室15を区画形成する第二隔壁板16を設けている。この第二隔壁板16および第一隔壁板12の上方部12fを覆うマフラ外側壁板17を設けている。さらに、前記第二拡張室15に連通する排気ガス出口18(図4参照)を設けて構成されている。
【0012】
請求項1に係る小形エンジンのマフラは、このように構成したことにより、排気ガス入口11から入った排気ガスは、前記第一隔壁板12に形成した凹溝状の排気ガス誘導部12aに誘導されて、第一拡張室14に入り、前記第一隔壁板12の中央部12bおよび下方部12dに穿設した排気ガス流通小孔12c,12eから前記第二拡張室15に入り、この第二拡張室15から排気ガス出口18を通って大気に放出される。排気ガスがこのように第一拡張室14および第二拡張室15を通ることにより、消音作用が得られ、かつ、排気ガスの温度が下がる。また。前記第一隔壁板12に形成した凹溝状の排気ガス誘導部12aに誘導されて、排気ガスがスムーズに第一拡張室14に流れるので、前記第一隔壁板12への加熱が少なくなり、また、前記第一隔壁板12の少なくとも中央部12bから下方部12dの外側にかけて第二拡張室15を区画形成する第二隔壁板16を設けたので、前記マフラ外側壁板17の温度を下げることができる。
【0013】
また、本発明の請求項2に係る小形エンジンのマフラは、前記排気ガス出口18を前記第一隔壁板12の下方部12dに穿設した排気ガス流通小孔12eの向きに対して直交する方向に設けたことを特徴とする請求項1に記載の小形エンジンのマフラとしたものである。
このように構成したことにより、第二拡張室15に入った排気ガスが、直接に排気ガス出口18の方向に流れないで、第二拡張室15で滞留するので、排気ガス出口18から大気に放出される排気音および排気ガス温度を下げることができる。
【0014】
また、本発明の請求項3に係る小形エンジンのマフラは、前記排気ガス出口18を、第一隔壁板12の下方部12dに穿設した排気ガス流通小孔12eに連通するように設けた排気筒体19のテールプレート19aに、排気ガス温度を測定しながら最低温度になるような孔径および数を設計して穿設したことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の小形エンジンのマフラとしたものである。
このように、排気筒体19のテールプレート19aに、前記排気ガス出口18を、排気ガス温度を測定しながら最低温度になるような孔径および数を設計して穿設することにより、排気ガス出口18から大気に放出される排気ガスの温度を下げることができる。
【0015】
また、本発明の請求項4に係る小形エンジンのマフラは、前記排気ガス出口18の外周部に、排気ガスが大気に噴出する際に周りの大気を誘導噴出するような形状20を施したことを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の小形エンジンのマフラとしたものである。
このように構成したことにより、前記排気ガス出口18から排気ガスが大気に放出されるときに、排気ガス出口18の周りの大気を誘導噴出するような形状20によって、排気ガス出口18の周りの大気を誘導して放出するので、排気ガスと大気が混合し、排気ガス出口から放出される排気ガスの温度を下げることができる。
【0016】
また、本発明の請求項5に係る小形エンジンのマフラは、前記排気ガス出口18の内側に金網21を設けたことを特徴とする請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の小形エンジンのマフラとしたものである。
このように構成したことにより、第二拡張室15から排気ガス出口18に流れる排気ガスが、前記金網21によって抵抗されて流れるので、火粉の排出を防ぐとともに、排気ガス出口18から大気に放出される排気ガスの速度を下げ、かつ、温度を下げることができる。
【0017】
なお、図1および図2に示す、符号(番号)22は前記マフラ内側壁板13の内側に設けた壁板であり、これによってマフラ内側壁板13への加熱温度を下げることができる。また、図2に示す23はマフラの取付孔である。また、図4の(d)は図4の(a)におけるF部の拡大図を示すものであり、前記第二拡張室15と金網21との間の隔壁板9に、排気ガス流通小孔10が、前記テールプレート19aに穿設した排気ガス出口18と対向しないように穿設されている。
【0018】
図5は本発明に係るマフラMを備えた小形エンジンの断面図であり、符号24はシリンダ25内に往復摺動自在に配設したピストンであり、24′は降下した状態のピストンを示している。このピストン24はピストンピン26とコンロッド27を介してクランクシャフト28のクランクピン29に連結されている。また、シリンダ25内の燃焼室30の天井部に吸気弁31と排気弁32が配設されており、吸気弁31は吸気工程において弁ばね33に抗してロッカーアーム34によって押し下げられて開弁し、排気弁32は排気工程において弁ばね35に抗してロッカーアーム36によって押し下げられて開弁しする。排気弁32は排気ポート(排気口)37に連通し、この排気ポート37が前記マフラMの排気ガス入口11に連結されている。
【0019】
前記シリンダ25内の壁面にはキャブレタ38からリードバルブ39を通った混合ガスの流入口40が穿設され、ピストン24が上昇時に、混合ガスが流入口40からシリンダ25内に流入され、この流入された混合ガスが、ピストン24の下降時にクランク室41に圧入されるとともに、クランクケース41で区画形成されたクランク室41aに設けた開弁したリードバルブ(図示しない)を通り、カムギヤと連動するカムと、カムリフタおよび前記ロッカーアーム34,36を駆動するプッシュロッド(図示しない)が配設されたプッシュロッド室と、ロッカーアームが配設されたロッカーアーム室42を通り、吸気弁31が開弁した時に燃焼室30に吸入される。このように混合ガスが流通するときに、混合ガスに含まれたオイルが各摺動部や回動部や回転部に付着して潤滑作用を行う。
【0020】
また、図5に示す符号(番号)43はフィルタ43aを備えたエアクリーナ、44は燃料タンク、45は先端にウエイト付フィルタ46を有する燃料パイプで、その先端はキャブレタ38に接続されている。なお、このマフラは、4サイクルエンジンに取り付けた実施の形態を説明したが、2サイクルエンジン(図示しない)に取り付ることもできる。
【0021】
【発明の効果】
本発明の請求項1にかかる小形エンジンのマフラは、前記のように構成したので、排気ガス入口から入った排気ガスが第一拡張室および第二拡張室を通ることにより、消音作用が得られ、かつ、排気ガスの温度が下がる。また。前記第一隔壁板に形成した凹溝状の排気ガス誘導部に誘導されて、排気ガスがスムーズに第一拡張室に流れるので、前記第一隔壁板の加熱が少なくなり、また、前記第一隔壁板の少なくとも中央部から下方部の外側にかけて第二拡張室を区画形成する第二隔壁板を設けたので、前記マフラ外側壁板の温度を下げることができる。
【0022】
また、本発明の請求項2にかかる小形エンジンのマフラは、前記のように構成したので、前記第二拡張室に入った排気ガスが、直接に排気ガス出口の方向に流れないで、第二拡張室で滞留するので、排気ガス出口から大気に放出される排気音および排気ガス温度を下げることができる。
【0023】
また、本発明の請求項3にかかる小形エンジンのマフラは、前記のように構成したので、排気筒体のテールプレートに、前記排気ガス出口を、排気ガス温度を測定しながら最低温度になるような孔径および数を設計して穿設することにより、排気ガスが排気ガス出口から広い範囲に大気に放出され、排気ガスの温度を下げることができる。
【0024】
また、本発明の請求項4にかかる小形エンジンのマフラは、前記のように構成したので、前記排気ガス出口から排気ガスが大気に放出されるときに、排気ガス出口の周りの大気を誘導噴出するような形状によって、排気ガス出口の周りの大気を誘導して放出するので、排気ガスと大気が混合し、排気ガス出口から放出される排気ガスの温度を下げることができる。
【0025】
また、本発明の請求項5にかかる小形エンジンのマフラは、前記のように構成したので、前記第二拡張室から排気ガス出口に流れる排気ガスが、前記金網によって抵抗されて流れるので、火粉の排出を防ぐとともに、排気ガス出口から大気に放出される排気ガスの速度を下げ、かつ、温度を下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)図はこのマフラの断面図で、(b)図は(a)図におけるC部の拡大図で、(c)図は(a)図におけるD部の拡大図である。
【図2】図1のA−A線における断面図を示すものである。
【図3】図1のB−B線における断面図を示すものである。
【図4】(a)図はこのマフラの正面図で、(b)図は左側面図で、(c)図は(a)図におけるE部の拡大図で、(d)図は(a)図におけるF部の拡大図である。
【図5】本発明に係るマフラMを備えた小形エンジンの断面図である。
【図6】従来の小形エンジンのマフラの断面図である。
【符号の説明】
9 隔壁板
10 排気ガス流通小孔
11 排気ガス入口
12 第一隔壁板
12a 排気ガス誘導部
12b 中央部
12c 排気ガス流通小孔
12d 下方部
12e 排気ガス流通小孔
12f 上方部
13 マフラ内側壁板
14 第一拡張室
15 第二拡張室
16 第二隔壁板
17 マフラ外側壁板
18 排気ガス出口
19 排気筒体
19a テールプレート
20 排気ガス出口の周りの大気を誘導噴出するような形状
21 金網
22 壁板
23 マフラの取付孔
24 ピストン
25 シリンダ
26 ピストンピン
27 コンロッド
28 クランクシャフト
29 クランクピン
30 燃焼室
31 吸気弁
32 排気弁
33 弁ばね
34 ロッカーアーム
35 弁ばね
36 ロッカーアーム
37 排気ポート(排気口)
38 キャブレタ
39 リードバルブ
40 混合ガスの流入口
41 クランクケース
41a クランク室
42 ロッカーアーム室
43 エアクリーナ
43a フィルタ
44 燃料タンク
45 燃料パイプ
46 ウエイト付フィルタ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a muffler suitable for use in a small engine used in, for example, a brush cutter or a chain saw.
[0002]
[Prior art]
As a conventional engine muffler, a muffler with improved silencing effect and a component designed to reduce harmful components in exhaust gas have been developed.
As shown in FIG. 6, a muffler used for a small engine designed to reduce harmful components in exhaust gas includes an exhaust gas
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional small engine muffler as shown in FIG. 6, the exhaust gas of the engine enters the
[0004]
Further, when the muffler outer wall plate becomes red-hot by exhaust gas, if the
Also, in the prior art, a metal cover and a muffler guard were attached at a predetermined interval from the muffler outer wall plate so that the red-heated muffler outer wall plate could not be seen directly. However, it was not suitable for portable small engines due to the expansion of volume (enlargement).
Further, in the prior art, it has been impossible to reduce the temperature of high-temperature exhaust gas with a short exhaust gas diffusion distance in a compact small engine.
An object of the present invention is to provide a muffler for a small engine that solves such a conventional problem.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention, which is a means for solving the above-mentioned problems, will be described with reference to the drawings. The invention according to claim 1 has a groove-like shape in a portion facing an
[0006]
The invention according to
[0007]
In the invention according to claim 3, the tail of the
[0008]
The invention according to
[0009]
The invention according to
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a muffler for a small engine according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. 1A shows a cross-sectional view of the muffler, FIG. 1B shows an enlarged view of a portion C in FIG. 1A, and FIG. 1C shows an enlarged view of a portion D in FIG. It is. 2 shows a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1, and FIG. 3 shows a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 4A shows a front view of the muffler, FIG. 4B shows a left side view, FIG. 4C shows an enlarged view of a portion E in FIG. 4A, and FIG. (A) shows the enlarged view of the F section in the figure.
[0011]
A muffler for a small engine according to claim 1 of the present invention is provided with a muffler inner
[0012]
By configuring the muffler of the small engine according to claim 1 in this way, the exhaust gas entering from the
[0013]
Further, the muffler of the small engine according to
With this configuration, the exhaust gas that has entered the
[0014]
Further, in the muffler of the small engine according to claim 3 of the present invention, the
In this way, the
[0015]
Further, in the muffler of the small engine according to
With this configuration, when the exhaust gas is discharged from the
[0016]
The small engine muffler according to
With this configuration, the exhaust gas flowing from the
[0017]
In addition, the code | symbol (number) 22 shown in FIG. 1 and FIG. 2 is a wall board provided inside the said muffler inner
[0018]
FIG. 5 is a cross-sectional view of a small engine equipped with a muffler M according to the present invention.
[0019]
A mixed
[0020]
5 is an air cleaner provided with a
[0021]
【The invention's effect】
Since the muffler of the small engine according to the first aspect of the present invention is configured as described above, the noise reduction effect is obtained by the exhaust gas entering from the exhaust gas inlet passing through the first expansion chamber and the second expansion chamber. And the temperature of the exhaust gas decreases. Also. Since the exhaust gas is smoothly guided to the first expansion chamber by being guided by the groove-shaped exhaust gas guiding portion formed in the first partition plate, the heating of the first partition plate is reduced, and the first partition plate Since the second partition plate for partitioning the second expansion chamber is provided from at least the center of the partition plate to the outside of the lower portion, the temperature of the muffler outer wall plate can be lowered.
[0022]
In addition, since the muffler of the small engine according to
[0023]
In addition, since the muffler of the small engine according to claim 3 of the present invention is configured as described above, the exhaust gas outlet is provided at the tail plate of the exhaust cylinder so that the exhaust gas temperature is measured while the exhaust gas temperature is measured. By designing and drilling with a proper hole diameter and number, the exhaust gas is discharged from the exhaust gas outlet to the atmosphere in a wide range, and the temperature of the exhaust gas can be lowered.
[0024]
Further, since the muffler of the small engine according to
[0025]
Further, since the muffler of the small engine according to
[Brief description of the drawings]
1A is a cross-sectional view of the muffler, FIG. 1B is an enlarged view of a portion C in FIG. 1A, and FIG. 1C is an enlarged view of a portion D in FIG. .
FIG. 2 is a sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 3 is a sectional view taken along line BB in FIG.
4 (a) is a front view of the muffler, FIG. 4 (b) is a left side view, FIG. 4 (c) is an enlarged view of portion E in FIG. 4 (a), and FIG. It is an enlarged view of the F section in the figure.
FIG. 5 is a sectional view of a small engine provided with a muffler M according to the present invention.
FIG. 6 is a sectional view of a muffler of a conventional small engine.
[Explanation of symbols]
9
38
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