JP6759181B2 - マフラー装置 - Google Patents

Description

本発明は、マフラー装置に係り、特に、携帯型の発電機のエンジンに適用されるマフラー装置に関するものである。

従来から、エンジンの消音を行うためのマフラー装置が知られている。
このようなマフラー装置として、従来、例えば、アウタプレートと、各アウタプレートを支持する筒状のアウタシェルとを備え、マフラー内において排気のエネルギを低下させることにより排気音を低減させるようにした技術が開示されている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２００５−１５５５５１号公報

前記従来の技術では、車両用エンジンのマフラー装置に関する技術である。しかしながら、エンジンを駆動させ、この駆動力により発電を行う発電機が知られており、このような発電機のマフラー装置として、前記従来の技術をそのまま適用することはできない。
特に、携帯型の発電機には、軽量かつコンパクトであることが要求される。さらに、エンジン駆動時の排気音も低減されていることが必要である。
本発明は、前記した点に鑑みてなされたものであり、発電機の内部における限られたスペースの中で設置することができ、効率よく排気音を低減させることのできるマフラー装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明は、携帯型の発電機のマフラー装置において、ケーシングを備え、前記ケーシングの内部に、第１仕切り部材および第２仕切り部材を備え、前記第１仕切り部材と前記第２仕切り部材との間にディフューザーパイプを設け、前記ディフューザーパイプの外周に、前記ディフューザーパイプに流入する前の排気ガスを通すスパイラルパイプを設け、前記スパイラルパイプは、前記第１仕切り部材および前記第２仕切り部材を接合することで形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、第１仕切り部材および第２仕切り部材により、スパイラルパイプを形成するようにしているので、簡単な構造で、マフラー容量を確保することができるとともに、十分な剛性を確保することができる。また、溶接箇所も少なくて済み、容易に排気ガスのシールも図ることができる。さらに、スパイラルパイプにより、排気ガスの流路長さを２倍の長さとすることができ、排気音を効率よく低減させることができる。

前記構成において、前記スパイラルパイプは、前記第１仕切り部材および前記第２仕切り部材をプレス加工によりそれぞれ膨出してなる螺旋膨出部により形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、第１仕切り部材および第２仕切り部材をプレス加工するだけで、容易に螺旋膨出部によるスパイラルパイプを形成することができる。

前記構成において、前記ディフューザーパイプは、前記第１仕切り部材および前記第２仕切り部材の螺旋膨出部により保持されていることを特徴とする。
本発明によれば、第１仕切り部材および第２仕切り部材によりディフューザーパイプを保持するので、余分な部品を用いることなく、ディフューザーパイプの取り付けを行うことができ、ケーシングの内部空間の有効活用を図ることができ、低騒音化を図ることができる。また、溶接箇所も少なくて済み、容易に排気ガスのシールも図ることができる。

前記構成において、前記ディフューザーパイプは、外筒と前記外筒の内側に配置された内筒とから構成され、前記外筒と前記内筒との間には、消音材が収容されていることを特徴とする。
本発明によれば、消音材により、ディフューザーパイプを流れる排気音を効率よく低減させることができる。

前記構成において、前記ディフューザーパイプは、前記ケーシングの上下方向の略全域に亘って延在して配置され、前記排気ガスが前記スパイラルパイプの上部から下部に向けて流れ、前記ディフューザーパイプの下部から流入する構造であることを特徴とする。
本発明によれば、排気ガスの流路を大きく確保することができ、スパイラルパイプおよびディフューザーパイプにより排気音を効率よく低減させることができる。

前記構成において、前記外筒は、前記スパイラルパイプに連通する細孔を備え、前記内筒は、前記外筒に連通する細孔を備えていることを特徴とする。
本発明によれば、スパイラルパイプと外筒との間、および外筒と内筒との間を細孔を介して排気ガスが流れ、これにより、排気音の低減を図ることができる。

本発明によれば、第１仕切り部材および第２仕切り部材により、スパイラルパイプを形成するようにしているので、簡単な構造で、マフラー容量を確保することができるとともに、十分な剛性を確保することができる。また、溶接箇所も少なくて済み、容易に排気ガスのシールも図ることができる。さらに、スパイラルパイプにより、排気ガスの流路長さを２倍の長さとすることができ、排気音を効率よく低減させることができる。

本発明のマフラー装置が適用される発電機の実施形態を示す外観図である。 本実施形態のマフラー装置の正面図である。 本実施形態のマフラー装置の背面図である。 本実施形態の第１仕切り部材を示す正面図である。 本実施形態の第２仕切り部材を示す正面図である。 本実施形態のマフラー装置の断面図である。 本実施形態の第１および第２仕切り部材の側面図である。 図７のＡ−Ａ線における断面図である。 図７のＢ−Ｂ線における断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明に係るマフラー装置が適用される携帯型の発電機の外観を示す斜視図である。
図１に示すように、発電機１は、略直方体の筐体１０を備えており、筐体１０の内部に下方には、エンジン（図示せず）およびマフラー装置２０（図２を参照）が収容されている。そして、エンジンを駆動することによりオルタネータを介して発電が可能となっている。

また、筐体１０の一側面には、電源コンセント１１や操作ボタン１２などが配置されたコントロールパネル１３が装着されている。
さらに、筐体１０の上面には、取っ手１５が設けられており、筐体１０の下面には、筐体１０を支持する複数の脚１６が取り付けられている。

次に、マフラー装置について説明する。
図２は、マフラー装置の正面図である。図３は、マフラー装置の背面図である。図４は、第１仕切り部材を示す正面図である。図５は、第２仕切り部材を示す正面図である。図６は、マフラー装置の断面図である。図７は、第１仕切り部材および第２仕切り部材の側面図である。図８は、図７のＡ−Ａ線における断面図である。図９は、図７のＢ−Ｂ線における断面図である。

図２および図３に示すように、マフラー装置２０は、ケーシング２１を備えており、ケーシング２１は、平面視で長円状に形成され前後方向に扁平な形状を有している。ケーシング２１は、半割れの第１ケース部材２２および第２ケース部材２３を備えている。
第１ケース部材２２の外周には、フランジ部２２ａが形成されており、第２ケース部材２３の外周には、フランジ部２３ａが形成されている。そして、第１ケース部材２２のフランジ部２２ａおよび第２ケース部材２３のフランジ部２３ａを接合することにより、ケーシング２１が構成される。本実施形態においては、ケーシング２１は、縦型に設置されている。

第１ケース部材２２の上部側方には、上面が側方に向かって下方に傾斜した第１傾斜面２４ａが形成されている。第１ケース部材２２の上部中央には、上面が前方に向かって下方に傾斜した第２傾斜面２４ｂが形成されている。
第１ケース部材２２の第１傾斜面２４ａには、エキゾーストパイプ（図示せず）を接続するためのエキゾースト用穴２５が形成されており、第２傾斜面２４ｂの略中央には、テールパイプ（図示せず）を接続するためのテールパイプ用穴２６がそれぞれ形成されている。
本実施形態においては、エキゾーストパイプをケーシング２１の第１傾斜面２４ａに接続することにより、エンジンの冷却風をエキゾーストパイプに当てることが可能となり、エキゾーストパイプを流れるエンジンの排気ガスの温度を低下させることが可能となる。
ケーシング２１の下面には、取り付け用フランジ２７が下方に突出するように形成されている。

図４から図９に示すように、ケーシング２１の内部には、第１仕切り部材３０および第２仕切り部材３１が収容されている。第１仕切り部材３０および第２仕切り部材３１は、互いに接合されており、第１仕切り部材３０および第２仕切り部材３１は、これらを接合した状態で、第１ケース部材２２および第２ケース部材２３により挟持されて支持されている。
ケーシング２１の内部は、第１仕切り部材３０および第２仕切り部材３１により、第１ケース部材２２側の第１室３２と、第２ケース部材２３側の第２室３３とに仕切られている。

第１仕切り部材３０には、上下方向に延在し、やや傾斜した第１螺旋膨出部４０が形成されている。第１螺旋膨出部４０の上部には、略四角形状の第１排気用膨出部４１が形成されている。第１排気用膨出部４１には、第１ケース部材２２のテールパイプ用穴２６に接続される排気用配管４２が形成されている。
また、第１仕切り部材３０には、第１螺旋膨出部４０の上方に連通する第１連通管用膨出部４３が形成されている。第１仕切り部材３０の第１排気用膨出部４１の側方には、複数の細孔４４ａが形成されている。
これら第１螺旋膨出部４０、第１排気用膨出部４１、第１連通管用膨出部４３および細孔４４ａは、プレス加工などにより一体に形成されている。

第２仕切り部材３１には、第１仕切り部材３０と接合した際に、第１螺旋膨出部４０に対応する位置に、第２螺旋膨出部４５が形成されている。第２仕切り部材３１の第１排気用膨出部４１に対応する位置には、第２排気用膨出部４６が形成されている。
さらに、第２仕切り部材３１には、第２螺旋膨出部４５の側方に位置する第３室用膨出部４７が形成されている。第２仕切り部材３１には、第３室用膨出部４７と第２螺旋膨出部４５の上部とを連通する第２連通管用膨出部４８が形成されている。第２仕切り部材３１には、第１仕切り部材３０の細孔４４ａに対応する位置に複数の細孔４４ｂが形成されており、第３室用膨出部４７の下方には、複数の細孔４９が形成されている。
これら第２螺旋膨出部４５、第２排気用膨出部４６、第３室用膨出部４７、第２連通管用膨出部４８、細孔４４ｂおよび細孔４９は、プレス加工などにより一体に形成されている。

第１仕切り部材３０と第２仕切り部材３１とを接合した状態で、図８に示すように、第１仕切り部材３０および第３室用膨出部４７により第３室３４が形成される。また、第１螺旋膨出部４０および第２螺旋膨出部４５が接合した箇所に螺旋状のスパイラルパイプ５７が形成される。第１排気用膨出部４１および第２排気用膨出部４６が接合した箇所に排気部５８が形成される。第１連通管用膨出部４３および第２連通管用膨出部４８が接合した箇所に第３室３４とスパイラルパイプ５７の上部とを連通する連通管５９が形成される。

排気用配管４２の内側には、アレスター５５が配置されている。
本実施形態においては、排気用配管４２の内部にアレスター５５を配置するようにしているので、消音機能を維持しつつ、小型化を図ることが可能となる。

第１螺旋膨出部４０および第２螺旋膨出部４５で形成されたスパイラルパイプ５７の内側には、ディフューザーパイプ５０が設けられている。ディフューザーパイプ５０は、外筒５１と内筒５２とから構成され、外筒５１および内筒５２には、多数のパンチングからなる細孔５３が形成されている。外筒５１と内筒５２とは、その上下において溶接などにより一体に形成されている。外筒５１と内筒５２との間には、消音材としてのグラスウール５６が収容されている。
本実施形態においては、スパイラルパイプ５７およびディフューザーパイプ５０を傾斜して配置することにより、ケーシング２１の内部空間を有効に活用することができ、限られたケーシング２１の内部空間において、スパイラルパイプ５７およびディフューザーパイプ５０の長さを大きく確保することができ、排気ガスの流路長さを２倍の長さとすることができる。

このように構成することにより、排気ガスは、エキゾースト用穴２５から第１室３２に流入し、細孔４４ａ，４４ｂを介して第２室３３に流入した後、細孔４９から第３室３４に流入する。第３室３４に流入した排気ガスは、連通管５９を介してスパイラルパイプ５７の上部に流れ、スパイラルパイプ５７を通ってディフューザーパイプ５０の下部に案内されるように構成されている。
このとき、スパイラルパイプ５７に流入した排気ガスは、外筒５１の細孔５３を介してグラスウール５６に接触し、排気音が低減される。
また、ディフューザーパイプ５０の下部に案内された排気ガスは、ディフューザーパイプ５０の下部から内筒５２の内部に流入し、内筒５２から細孔５３を介して外筒５１の内側に流出してグラスウール５６に接触するとともに、再び、細孔５３を介して内筒５２の内側に流入する。これを繰り返すことで、気流音や振動音を低減させることができる。

本実施形態のマフラー装置２０は、取り付け用フランジ２７を、例えば、エンジンのクランクケースにねじ止めするとともに、エキゾーストパイプをエキゾースト用穴２５にねじ止めすることにより、発電機１に取り付けられる。
そして、各ねじを取り外すだけで、容易にマフラー装置２０を取り外すことが可能となる。その結果、マフラー装置２０のメンテナンスを容易に行うことができる。

次に、このように構成されたマフラー装置２０の作用について説明する。
エンジンから発生した排気ガスは、まず、エキゾーストパイプを介してエキゾースト用穴２５を介してケーシング２１の第１室３２に流入する。このとき、エキゾーストパイプを第１ケース部材２２の第１傾斜面２４ａに接続することで、エンジンの冷却風を有効に活用して排気ガスの温度を低下させた状態で、排気ガスをケーシング２１に流入させることができる。

第１室３２に流入した排気ガスは、細孔４４ａ，４４ｂを介して第２室３３に流入し、第２室３３から細孔４９を介して第３室３４に流入する。
第３室３４に流入した排気ガスは、連通管５９を介してスパイラルパイプ５７の上方に案内され、スパイラルパイプ５７を通ってディフューザーパイプ５０の下部に案内される。このとき、スパイラルパイプ５７に流入した排気ガスは、外筒５１の細孔５３を介してグラスウール５６に接触し、排気音が低減される。
また、ディフューザーパイプ５０の下部に案内された排気ガスは、ディフューザーパイプ５０の下部から内筒５２の内部に流入し、内筒５２から細孔５３を介して外筒５１の内側に流出してグラスウール５６に接触するとともに、再び、細孔５３を介して内筒５２の内側に流入する。これを繰り返すことで、気流音や振動音を低減させることができる。
このように、本実施形態においては、排気ガスがスパイラルパイプ５７を流れる際およびディフューザーパイプ５０を流れる際に、それぞれグラスウール５６に接触することで、排気音を低減させることが可能となる。
そして、ディフューザーパイプ５０を流れた排気ガスは、アレスター５５を介してテールパイプから外部に放出される。

本実施形態においては、第１仕切り部材３０および第２仕切り部材３１をプレス加工することで、スパイラルパイプ５７および第３室３４などを形成するようにしているので、簡単な構造で、第１室３２から第３室３４までのマフラー容量を確保することができるとともに、十分な剛性を確保することができる。
また、第１仕切り部材３０および第２仕切り部材３１によりディフューザーパイプ５０の保持構造を作り込むので、余分な部品を用いることなく、ディフューザーパイプ５０の取り付けを行うことができ、ケーシング２１の内部空間の有効活用を図ることができ、低騒音化を図ることができる。また、溶接箇所も少なくて済み、容易に排気ガスのシールも図ることができる。

以上述べたように、本実施形態においては、ケーシング２１を備え、ケーシング２１の内部に、第１仕切り部材３０および第２仕切り部材３１を備え、第１仕切り部材３０と第２仕切り部材３１との間にディフューザーパイプ５０を設け、ディフューザーパイプ５０の外周に、ディフューザーパイプ５０に流入する前の排気ガスを通すスパイラルパイプ５７を設け、スパイラルパイプ５７は、第１仕切り部材３０および第２仕切り部材３１を接合することで形成されている。
これにより、第１仕切り部材３０および第２仕切り部材３１により、スパイラルパイプ５７を形成するようにしているので、簡単な構造で、マフラー容量を確保することができるとともに、十分な剛性を確保することができる。また、溶接箇所も少なくて済み、容易に排気ガスのシールも図ることができる。さらに、スパイラルパイプ５７により、排気ガスの流路長さを２倍の長さとすることができ、排気音を効率よく低減させることができる。

また、本実施形態においては、スパイラルパイプ５７は、第１仕切り部材３０および第２仕切り部材３１をプレス加工によりそれぞれ膨出してなる第１螺旋膨出部４０および第２螺旋膨出部４５（螺旋膨出部）により形成されている。
これにより、第１仕切り部材３０および第２仕切り部材３１をプレス加工するだけで、容易に第１螺旋膨出部４０および第２螺旋膨出部４５によるスパイラルパイプ５７を形成することができる。

また、本実施形態においては、ディフューザーパイプ５０は、第１仕切り部材３０および第２仕切り部材３１の第１螺旋膨出部４０および第２螺旋膨出部４５により保持されている。
これにより、第１仕切り部材３０および第２仕切り部材３１によりディフューザーパイプ５０を保持するので、余分な部品を用いることなく、ディフューザーパイプ５０の取り付けを行うことができ、ケーシング２１の内部空間の有効活用を図ることができ、低騒音化を図ることができる。また、溶接箇所も少なくて済み、容易に排気ガスのシールも図ることができる。

また、本実施形態においては、ディフューザーパイプ５０は、外筒５１と外筒５１の内側に配置された内筒５２とから構成され、外筒５１と内筒５２との間には、グラスウール５６（消音材）が収容されている。
これにより、グラスウール５６により、ディフューザーパイプ５０を流れる排気音を効率よく低減させることができる。

また、本実施形態においては、ディフューザーパイプ５０は、ケーシング２１の上下方向の略全域に亘って延在して配置され、排気ガスがスパイラルパイプ５７の上部から下部に向けて流れ、ディフューザーパイプ５０の下部から流入する構造である。
これにより、排気ガスの流路長さを２倍の長さとすることができ、スパイラルパイプ５７およびディフューザーパイプ５０により排気音を効率よく低減させることができる。

また、本実施形態においては、外筒５１は、スパイラルパイプ５７に連通する細孔５３を備え、内筒５２は、外筒５１に連通する細孔５３を備えている。
これにより、スパイラルパイプ５７と外筒５１との間、および外筒５１と内筒５２との間を細孔５３を介して排気ガスが流れ、これにより、排気音の低減を図ることができる。

なお、本発明は前記実施形態に記載のものに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変形、変更が可能である。

１ 発電機
１０ 筐体
２０ マフラー装置
２１ ケーシング
２２ 第１ケース部材
２３ 第２ケース部材
２４ａ 第１傾斜面
２４ｂ 第２傾斜面
２５ エキゾースト用穴
２６ テールパイプ用穴
２７ 取り付け用フランジ
３０ 第１仕切り部材
３１ 第２仕切り部材
３２ 第１室
３３ 第２室
３４ 第３室
４０ 第１螺旋膨出部
４０ 第１カバー部材
４１ 第１排気用膨出部
４２ 排気用配管
４３ 第１連通管用膨出部
４４ａ，４４ｂ 細孔
４５ 第２螺旋膨出部
４６ 第２排気用膨出部
４７ 第３室用膨出部
４８ 第２連通管用膨出部
４９ 細孔
５０ ディフューザーパイプ
５１ 外筒
５２ 内筒
５３ 細孔
５５ アレスター
５６ グラスウール
５７ スパイラルパイプ
５８ 排気部
５９ 連通管
６１ エキゾーストパイプ

Claims (6)

1. 携帯型の発電機のマフラー装置において、
   ケーシングを備え、前記ケーシングの内部に、第１仕切り部材および第２仕切り部材を備え、
   前記第１仕切り部材と前記第２仕切り部材との間にディフューザーパイプを設け、前記ディフューザーパイプの外周に、前記ディフューザーパイプに流入する前の排気ガスを通すスパイラルパイプを設け、
   前記スパイラルパイプは、前記第１仕切り部材および前記第２仕切り部材を接合することで形成されていることを特徴とするマフラー装置。
2. 前記スパイラルパイプは、前記第１仕切り部材および前記第２仕切り部材をプレス加工によりそれぞれ膨出してなる螺旋膨出部により形成されていることを特徴とする請求項１に記載のマフラー装置。
3. 前記ディフューザーパイプは、前記第１仕切り部材および前記第２仕切り部材の螺旋膨出部により保持されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のマフラー装置。
4. 前記ディフューザーパイプは、外筒と前記外筒の内側に配置された内筒とから構成され、前記外筒と前記内筒との間には、消音材が収容されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のマフラー装置。
5. 前記ディフューザーパイプは、前記ケーシングの上下方向の略全域に亘って延在して配置され、前記排気ガスが前記スパイラルパイプの上部から下部に向けて流れ、前記ディフューザーパイプの下部から流入する構造であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のマフラー装置。
6. 前記外筒は、前記スパイラルパイプに連通する細孔を備え、前記内筒は、前記外筒に連通する細孔を備えていることを特徴とする請求項４または請求項５に記載のマフラー装置。

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