JP7183123B2 - マフラー装置及びマフラー装置を備えた作業機 - Google Patents
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Description
本発明は、上述した問題点に鑑みて為されたものであり、排気を効率的に冷却することが可能となるマフラー装置及びマフラー装置を備えた作業機を提供することを目的とする。
また、前記分流板は、前記湾曲した部分の湾曲外側の内周面から分流板までの距離をL1、前記湾曲した部分の湾曲内側の内周面から分流板25までの距離をL2とした場合に、L1=L2という関係が、前記湾曲した部分の全長に亘って維持されるような形状に形成されている。
また、前記本体は、円弧状に曲げられた前記湾曲した部分である湾曲部と、前記湾曲部の後端から延びる直管である導出部とを有し、前記分流板の後端は、前記本体の後端よりも前方であって、前記湾曲部と前記導出部との境界と同じ位置に配置されている。
また、前記本体の外側に配置され且つ前記本体を外側から囲む外管を備えている。
また、前記外気導入部は、前記本体の入口側及び出口側のいずれかにおいて、当該本体と前記外管との間に形成された外気通気路である。
本発明の一態様に係る作業機は、上述した作業機のマフラー装置を備えている。
「第1実施形態」
図1は、第1実施形態に係る作業機1の全体構成を示す概略側面図である。図2は、作業機1の概略平面図である。第1実施形態では、作業機1としてトラクタが例示されている。
図1、図2に示すように、車体5は、例えば、複数の車輪2,3を含む車輪型の走行装置4によって走行可能に支持されている。複数の車輪2,3は、車体5の前部の左側及び右側に設けた前輪2(2L,2R)と、車体5の後部の左側及び右側に設けた後輪3(3L,3R)とを含む。
り、原動機6の右方に張り出すように配備されている。
図3及び図4に示すように、マフラー装置20は、排気管18(垂直管18b)の上端に設けられて、排気管18を流通してきた高温の排ガスを冷却した上で機外に排気する機能を有している。マフラー装置20は、排気管18を流通してきた高温の排ガスを十分に冷却し、作物や使用者に悪影響を及ぼす心配がない状態にした上で排気する機能を備えている。
上述したマフラー装置20の本体21は、排気管18の上側に配備されて、排気管18を通じて導入された排ガスと、外気導入部22から導入された外気とを混合している。具体的には、上述した排気管18の上端は、下端側に比べて口径が小さく(図例では60%程度の口径に)絞られており、内部を流通してきた排ガスを勢いよく上方に排気できるようになっている。また、本体21は、側方から見た場合に円弧状に湾曲した外観に曲げられた円管であり、下方から後方に向かって円弧状に曲がった軌跡を有している。本体21における下方に向く開口は、排ガスを本体21内に導入する入口21aとされている。また、本体21における後方に向く開口は、排ガスが出る出口21bとされている。
21dの後側に隣接して配備される導出部21eと、導出部21eの後端に形成される出口21bと、を備えている。
本体21の導入部21cは、入口21aの上側に配備される直管であり、上下方向に軸心を向けた円筒状に形成されている。
なお、湾曲部21dの中心角θは、作業機の用途に応じて45度~90度の範囲で選択することができる。
つまり、本体21は、円弧状に曲げられた円管である湾曲部21dと、直管である導入部21d、導出部21eと、を組み合わせた複合管として形成されている。
上述した本体21の外側には、本体21を外側から囲む外管23が配置されている。この外管23は、本体21の外径よりも太径な内径を有する直管を、側方視で「くの字状」に折れ曲がるように組み合わせた形状に形成されている。具体的には、外管23は、上下方向に軸心を向けた円筒状の直管である第1外管23cと、第1外管23cの上端から後方上側に向かって傾斜している直管である第2外管23dと、を組み合わせたような形状に形成されている。つまり、本実施形態の外管23は、2本の直管である第1外管23cと第2外管23dとを組み合わせたものであり、長手方向の中途側で折り曲げられたくの字状の配管となっている。そして、上述した外管23にも、本体21と同様に、第1外管23cの下端に下方に向かって開口する入口23aと、第2外管23dの後端に後方上側に向かって開口する出口23bと、を有している。
外管23の出口23bは、入口23aに対して後方上側であって、本体21の出口21bのやや後方に位置している。また、入口23aから出口23bに向かう中途側の外管23は、本体21の外周面から径外側に向かって十分に距離をあけて取り付けられている。つまり、外管23は、入口21aから出口21bまでの本体21を全長に亘って外側から覆うことができる構造となっている。
図3に示すように、上述した分流板25は、本体21内を前側の第1流路26と後側の第2流路27とに分けるものである。この分流板25は、本体21の湾曲状態に対応して湾曲しており、排ガスを第1流路26と第2流路27とに分けて湾曲させた後、湾曲が終わった部分で再び合流させる構造となっている。
まず、図7に示すように、分流板25を具備しない従来のマフラー装置120を考える。従来のマフラー装置120の本体121には、本実施形態のような分流板25が設けられておらず、排気管118から排気された排ガスは入口121aから導入されて、出口121bから排気される。このとき、後方に向かって湾曲した本体121を通過する際に、排ガスに遠心力が作用し、湾曲した部分で排ガスは外周側に偏流する。そうすると、本体121内での排ガスの圧力(内圧)が上がり、外気が外気導入部122から導入されにくくなる。また、外周側に偏流した排ガスは外気と混合されにくくなるので、排ガスの平均温度は低下しても、排ガスの最高温度は高いものとなる。つまり、外気との混合が不十分のまま排ガスの一部が高い温度で排気されてしまう。
「第2実施形態」
次に、第2実施形態のマフラー装置20について説明する。
に連結された本体21(第2排気管31)と、本体21の出側に連結された第3排気管32と、の3つの管を排ガスの流路に沿って順番に組み合わせた構造を有している。
上述した3つの管のうち、本体21(第2排気管31)は、断面が矩形とされた角管で構成されており、入口21aに対して出口21bが略直交した方向を向くように略90度に亘って屈曲するように形成されている。本体21の内部には、内部を流通する排ガスの流れを分流する分流板25が設けられている。この分流板25は、本体21の屈曲方向に沿うように、略90度に亘って湾曲しており、排気管18から導入された排ガスを第1流路26と第2流路27とに分流可能となっている。
2 前輪
3 後輪
4 走行装置
5 車体
6 原動機
7 伝動ケース
8 ボンネット
9 キャビン
10 運転席
11 ハンドル(ステアリングホイール)
12 フロントガラス
13 乗降口
14 乗降ドア
15 リヤサイドガラス
16 ルーフ
17 乗降ステップ
18 排気管
18a 水平管
18b 垂直管
20 マフラー装置
21 本体
22 外気導入部
23 外管
24 外側排気管
25 分流板
26 第1流路
27 第2流路
30 第1排気管
31 第2排気管
32 第3排気管
33 貫通穴
34 外気通気路
120 従来のマフラー装置
121 従来のマフラー装置に設けられる本体
118 従来のマフラー装置に設けられる排気管
121a 従来のマフラー装置に設けられる本体の入口
121b 従来のマフラー装置に設けられる本体の出口
122 従来のマフラー装置に設けられる外気導入部
Claims (8)
- 車体に設けられた原動機に接続されて排気ガスが通過する排気管と、
前記排気管を通過した前記排ガスが入る入口と前記排ガスを外部に排出する出口とが形成された本体であって、前記入口と前記出口とが互いに異なる方向に向くように湾曲した本体と、
前記本体内に外気を導入する外気導入部と、
前記本体内において少なくとも前記湾曲した部分に設けられ、前記入口から導入された排気ガスを前記出口に至るまでに分流する分流板と、
を備えており、
前記分流板の中途側は、側方から見た場合に前記本体の外側の内周面からも、内側の内周面からも等間隔を維持するような曲率で円弧状に曲がっている
作業機のマフラー装置。 - 前記分流板は、前記湾曲した部分の湾曲外側の内周面から分流板までの距離をL1、前記湾曲した部分の湾曲内側の内周面から分流板25までの距離をL2とした場合に、L1=L2という関係が、前記湾曲した部分の全長に亘って維持されるような形状に形成されている
請求項1に記載の作業機のマフラー装置。 - 前記本体は、円弧状に曲げられた前記湾曲した部分である湾曲部と、前記湾曲部の後端から延びる直管である導出部とを有し、
前記分流板の後端は、前記本体の後端よりも前方であって、前記湾曲部と前記導出部との境界と同じ位置に配置されている請求項1又は2に記載の作業機のマフラー装置。 - 前記分流板は、前記湾曲した部分に沿って前記入口側から出口側に向けて延設されている請求項1~3のいずれかに記載の作業機のマフラー装置。
- 前記本体の外側に配置され且つ前記本体を外側から囲む外管を備えている請求項1~4のいずれかに記載の作業機のマフラー装置。
- 前記外気導入部は、前記本体の入口側及び出口側のいずれかにおいて、当該本体と前記外管との間に形成された外気通気路である請求項5に記載の作業機のマフラー装置。
- 前記外気導入部は、前記本体の外周面を貫通する貫通穴である請求項1~6のいずれかに記載の作業機のマフラー装置。
- 請求項1~7のいずれかに記載された作業機のマフラー装置を備えた作業機。
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