JP2000170518A - 小型エンジンのマフラー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 マフラー内の排ガス流路をエンジンより遠い
位置から近い方向へ案内し、その間に触媒と接触するよ
うにすることで、作業者が触れる危険性のあるマフラー
内の外側に触媒と未接触の低温排ガスを導入してマフラ
ー壁面の過熱を防ぎ、次いで触媒と接触して過熱された
排ガスを、作業者が触れる危険性のないマフラー内の内
側下方から上方に到る縦型の流路を通してマフラー上端
から排出する小型エンジン用マフラーを提供する。 【解決手段】 マフラーケース３内を、縦型の仕切り板
４によりエンジン側から離れた外側案内室５とエンジン
側に近い内側案内室６とに区画し、シリンダ排気ポート
２と仕切り板４との間に排ガスを外側案内室内へ導入す
る導入管８を設けると共に、該導入管の下方の仕切り板
に外側案内室の排ガスを内側案内室６へ導く円筒形の触
媒１３を設けて、この触媒１３と長い流路により離間し
た内側案内室６の上端に排気放出口１７を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、刈払機やチェーン
ソーなどの各種手持式小型作業機の動力装置として使用
される小型２サイクルエンジンのマフラーの改良に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の小型２サイクルエン
ジンのマフラーとしては、排ガス中に含まれるＨＣ、Ｃ
Ｏ等を低減することを目的として、マフラー内に触媒を
配置し、排ガス中の未燃焼ガスをこの触媒に接触させて
酸化反応により再燃焼させ、これにより排ガスの浄化を
図るようにしたものが、例えば、特開平９−１１２２５
８号、特開平１０−８９４２号、特開平１０−２１２９
３７号等により知られている。

【０００３】これらの従来における小型エンジンのマフ
ラーは、排ガス中の未燃焼ガスを触媒と接触させて酸化
反応による再燃焼を生じさせることを目的としているた
めに、マフラーの構造としては、いずれもシリンダの排
気ポートから導入された排ガスを、マフラー内のエンジ
ンに近い位置から遠く離れた方向へ導くような流路中で
触媒と接触させてから外部へ放出するような構成となっ
ている。

【０００４】

【発明が解決すべき課題】前記のように、マフラー内に
触媒を設ける目的は、排ガス中の未燃焼ガスを触媒と接
触させて酸化反応により再燃焼させるためであるから、
排ガスが触媒と接触することで触媒が加熱され、その結
果、この触媒中を通過した下流側の排ガスの温度は、シ
リンダの排気ポートから導入された直後の触媒と未だ接
触していない排ガスの温度よりも上昇することになる。

【０００５】このように、触媒と接触した後の排ガス
は、シリンダの排気ポートから導入された直後の排ガス
よりも温度が上昇するので、従来のこの種のマフラーの
ように、マフラー内における排ガスの流路がマフラー内
のエンジンに近い位置から遠く離れた位置へ導かれるよ
うな方向に設定されていると、触媒と接触して過熱され
た排ガスが作業者が触れる危険性のあるマフラーの外側
方向に流れて、マフラー外壁の一部が部分的に過熱さ
れ、危険防止のためにマフラーの外側を覆うカバーの温
度が部分的に規制値を越えるほど上昇したり、カバーが
合成樹脂製の場合にはマフラーとの隙間間隔を大きくし
ないとカバーが溶けてしまうというような不具合があっ
た。

【０００６】また、マフラーの排気放出口がマフラー内
に設けられた触媒と接近する位置に設けられているよう
な場合には、排気放出口から排出される排気温度が異常
に高くなって火災が発生するというような危険性を有し
ている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、従来における
上記のような小型エンジン用マフラーの問題点に鑑み、
マフラー内における排ガスの流路を、マフラー内のエン
ジンより遠い位置からエンジンに近い方向へ案内しなが
らその間に触媒と接触させるように設定することで、作
業者が触れる危険性のあるエンジンの外側に位置するマ
フラーの壁面の過熱を防ぐと共に、その流れの中で触媒
と接触して過熱された排ガスを、マフラー内の下方から
上方に到る縦型の比較的長い流路を通過させてマフラー
の上端から排出することで、触媒との接触により過熱さ
れる排ガスの熱を低下できるようにした小型エンジン用
マフラーの提供を目的としたものである。

【０００８】本発明の小型エンジン用マフラーは、その
ための具体的手段として、マフラーケース内を、シリン
ダ排気ポートの軸方向と直交する向きの縦型の仕切り板
によりエンジン側から離れた外側案内室とエンジン側に
近い内側案内室とに区画し、前記内側案内室におけるシ
リンダ排気ポートと接続する流入口と前記仕切り板との
間に前記排気ポートからの排ガスを前記外側案内室へ導
入する導入管を設けると共に、該導入管の下方の前記仕
切り板に前記外側案内室の排ガスを前記内側案内室へ導
く円筒形の触媒を設け、内側案内室の上端に排気放出口
を設けたことを特徴とする。

【０００９】仕切り板に設けられた導入管開口部と対面
する外側案内室壁面の内側には耐熱緩衝板を設けること
が好ましい。

【００１０】シリンダからの排ガスを外側案内室へ導入
する導入管としては、仕切り板の一部をシリンダ排気口
と接続する流入口の方向へ押し出し加工により突出成形
した部材により構成してもよい。

【００１１】また、排気放出口としては、内側案内室の
上端に設けた案内カバーにより排ガスがクランク軸と平
行な横方向へ流れるような向きに開口しているような構
成とすることが好ましい。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明に係る小型エンジンのマフ
ラーの構成を、第１の実施例について説明すると、この
マフラーは、図１に示すように、シリンダ１の排気ポー
ト２に接続されるマフラーケース３が、内部に前記排気
ポート２の軸方向と直交する向きの縦型の仕切り板４を
設けることで、エンジン側から離れた外側の案内室５と
エンジン側に近い内側案内室６とに区画されている。

【００１３】前記仕切り板４は、ステンレス鋼板からな
っており、マフラーケース３の中央部よりも若干エンジ
ン側から見て外側寄りに設けられることで、内側案内室
６の容積が外側案内室５よりも幾分大きくなるように設
定されている。

【００１４】また、前記内側案内室６の壁面６ａ上方部
には、シリンダ１の排気ポート２と接続する流入口７が
設けられていると共に、前記仕切り板４には、図４に示
すように、前記流入口７と対応する接続孔９が開設され
ていて、前記流入口７と仕切り板４の接続孔９との間に
は、シリンダ１の排気ポート２から導入される排ガスを
前記外側案内室５内へ導入するための導入管８が接続さ
れている。

【００１５】前記導入管８は、図２及び図３に示すよう
に、前記流入口７から仕切り板４の接続孔９までの長さ
に設定されているが、該導入管８の両側には、前記内側
案内室６の壁面６ａと外側案内室５の壁面５ａとの間の
長さ相当するボルト挿通孔１０が設けられており、これ
らのボルト挿通孔１０の先端と外側案内室壁面５ａの内
側との間に耐熱緩衝板１１が挟着されるようにして、外
側案内室壁面５ａの外側からボルト挿通孔１０内にボル
ト１２を挿通し、ボルト先端をシリンダ排気ポート２の
フランジ２ａに螺着することでマフラーケース３がシリ
ンダ排気ポート２と一体的に接続されるようになってい
る。

【００１６】前記耐熱緩衝板１１は鉄板からなってい
て、外側案内室壁面５ａの外側から導入管８の両側のボ
ルト挿通孔１０内にボルト１２を通して、マフラーケー
ス３をシリンダ排気ポートフランジ２ａに接続する際の
締付け力に対する補強板としての機能を果たすと共に、
シリンダ１の排気ポート２から導入管８を通して外側案
内室５内へ導入される排ガスの熱によって、導入管８の
開口部８ａと対面する外側案内室壁面５ａが局部的に過
熱されることを防ぐことになる。

【００１７】前記仕切り板４における前記導入管８の開
口部８ａの下方部には、円筒形の触媒１３の外周が嵌合
固定されていて、外側案内室５の排ガスがこの円筒形の
触媒１３内を通して内側案内室６内へ導びかれる。

【００１８】一方、内側案内室６の上端には、排気孔１
４が開設されていると共に、この排気孔１４の外部上面
に、排出された排ガスをエンジンのクランク軸方向に沿
って横向きに放出するための排気放出口１６を設けた案
内カバー１５が取付けられている。

【００１９】なお、上記マフラーケース３をエンジンに
取付ける際には、内側案内室６とシリンダ１及びクラン
クケース１７との間に断熱材１８が設けられると共に、
マフラーケース３の外側にマフラーカバー１９が取付け
られている。

【００２０】図６及び図７は第２の実施例を示すもので
あり、この実施例のマフラーでは、シリンダ排気ポート
２と接続する内側案内室壁面６ａの流入口７と仕切り板
４との間に設けられる導入管２８が、仕切り板４の上方
の一部を流入口７の方向へ横長状に押し出し加工するこ
とで、仕切り板４側の口径が内側案内室壁面６ａにおけ
る流入口７側の口径よりも大きく拡開された仕切り板４
と一体な突出部により構成されている。

【００２１】この導入管２８の先端には、内側案内室壁
面６ａの流入口７と連通する孔２９とこの孔２９の両側
に一対のパイプ挿通孔３０が開設されており、このパイ
プ挿通孔３０に内側案内室壁面６ａと外側案内室壁面５
ａとの間の長さに相当するパイプ３１を挿通して、内外
側両案内室壁面５ａ，６ａの間をこのパイプ３１の両端
で支持し、外側案内室壁面５ａの外側から前記パイプ３
１内にボルト３２を挿通して、該ボルト３２の先端を内
側案内室壁面６ａの外側のシリンダ排気ポートフランジ
２ａに螺着することでマフラーケース３がシリンダ１に
固定されるようになっている。

【００２２】この第２の実施例のマフラーケース３で
は、仕切り板４の導入管開口部２８ａ下方部に円筒形の
触媒１３を備えること、及び内側案内室６の上端に排ガ
スを横向きに放出する排気放出口１６を備える構成は第
１の実施例と同じである。

【００２３】上記の構成からなる本発明のマフラーで
は、シリンダ１の排気ポート２から排出される排ガス
が、矢印で示すように、導入管８、２８を通ってまず外
側案内室５内に導入されるたのち、触媒１３内を通って
内側案内室６内へ導入され、次いで該内側案内室６内を
上昇して前記触媒１３との間の長さを大きく離した上端
の排気放出口１６より外部へ放出される。

【００２４】

【発明の効果】この発明のマフラーでは、マフラーケー
ス３内を仕切り板４によりエンジンから遠い外側案内室
５とエンジンに近い内側案内室６とに区画し、シリンダ
１の排気ポート２から排出される排ガスを、まず、導入
管８、２８を通してエンジンから離れた外側案内室５に
導入して、この外側案内室５内では触媒１３と接触させ
ないため、作業者が触れる危険性のある該外側案内室５
内に触媒と接触する前の比較的低い温度の排ガスを案内
することで、該外側案内室５を触媒を使用しないマフラ
ーの場合に近い温度に保持することができる。

【００２５】一方、外側案内室５に導入された排ガス
は、内側案内室６に導入される過程で触媒１３と接触す
るため、内側案内室６内の温度は外側案内室５内と比較
して高くなるが、この内側案内室６は作業者が触れる危
険性が少ないと共に、この内側案内室６とシリンダ１及
びクランクケース１７との間にエンジンの冷却風を導入
させたり、断熱材１８を設けておくことでエンジンの運
転に支障を与えることのない構成とすることができる。

【００２６】また、触媒１３と接触して高温化した排ガ
スは、内側案内室６内の下方部に導入された後、該内側
案内室６内を上端の排気放出口１６の方向へ上昇する
が、触媒１３は内側案内室６の下方にあるのに対し、排
気放出口１６は内側案内室６の上端にあってその間の長
さが大きく離れているので、触媒１３を通過した後の排
ガスは上方の排気放出口１６へ流れる過程で火災の危険
性を生ずることのない程度の温度に冷却される。

【００２７】内側案内室６を上昇する前記排ガスは、排
気放出口１６から横向きに排出されることでマフラーケ
ース３の外側の空気と混合され、更に冷却されてマフラ
ーカバー１９の外側へ排出される。

【００２８】さらに、外側案内室５内は触媒１３と接触
する前の比較的低い温度の排ガスが導入されて、触媒を
使用しないマフラーの場合に近い温度に保持できるので
容積を小さくすることができると共に、マフラーの外側
を覆うカバー１９として合成樹脂を用いても、このカバ
ーが熱により溶けることがなく、また、カバー１９とマ
フラーケース３との間隙を特に広くする必要がないの
で、マフラー及びエンジンの形状を携帯に便利な小型な
ものに設計することができる。

【００２９】また、図６、図７に示す実施例の構成で
は、導入管２８が予め仕切り板４の一部に一体に成形さ
れているので、第１の実施例のように、マフラーケース
３の組み立てに際し、導入管８を仕切り板４に取り付け
るための作業を簡略化することができ、第１の実施例の
場合に比較して、組み立て作業を能率的に行え、併せて
重量やコストの低減を期待することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るマフラーの第１の実施例の構成を
示す縦断面図。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線における断面図。

【図３】導入管の構成を示す斜視図。

【図４】仕切り板の形状を示す斜視図。

【図５】排気放出口の形状を示す斜視図。

【図６】第２の実施例としてのマフラーの構成を示す縦
断面図。

【図７】第２の実施例における仕切り板の形状を示す斜
視図。

【符号の説明】

１：シリンダ ２：排気ポート ２ａ：排気ポートフランジ ３：マフラーケース ４：仕切り板 ５：外側案内室 ５ａ：外側案内室壁面 ６：内側案内室 ６ａ：内側案内室壁面 ７：流入口 ８，２８：導入口 ８ａ，２８ａ：導入口開口部 ９：接続口 １０：ボルト挿通孔 １１：耐熱緩衝板 １２：ボルト １３：触媒 １４：排気孔 １５：案内カバー １６：排気放出口 １７：クランクケース １８：断熱材 １９：マフラーカバー ２９：孔 ３０：パイプ挿通孔 ３１：パイプ ３２：ボルト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 泉水 康宏 千葉県長生郡白子町南日当2373 タナカ工 業株式会社白子工場内 Ｆターム(参考） 3G004 AA07 BA06 CA11 DA08 DA12 DA22 EA05 FA04 GA04 3G091 AA07 GA06 HA05

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マフラーケース内を、シリンダ排気ポー
   トの軸方向と直交する向きの縦型の仕切り板によりエン
   ジン側から離れた外側案内室とエンジン側に近い内側案
   内室とに区画し、前記内側案内室におけるシリンダ排気
   ポートと接続する流入口と前記仕切り板との間に前記排
   気ポートからの排ガスを前記外側案内室へ導入する導入
   管を設けると共に、該導入管の下方の前記仕切り板に前
   記外側案内室の排ガスを前記内側案内室へ導く円筒形の
   触媒を設け、内側案内室の上端に排気放出口を設けたこ
   とを特徴とする小型エンジンのマフラー。
2. 【請求項２】 仕切り板に設けられた導入管開口部と対
   面する外側案内室壁面の内側に耐熱緩衝板を備えている
   請求項１の小型エンジンのマフラー。
3. 【請求項３】 シリンダからの排ガスを外側案内室へ導
   入する導入管が、仕切り板の一部をシリンダ排気口と接
   続する流入口の方向へ押し出し加工により突出成形した
   部材からなっている請求項１の小型エンジンのマフラ
   ー。
4. 【請求項４】 排気放出口が内側案内室の上端に設けた
   案内カバーにより、排ガスをクランク軸と平行な横方向
   へ流すような向きに開口している請求項１の小型エンジ
   ンのマフラー。