(57)【要約】      （修正有）【課題】マフラーカバーの局所的な赤熱現象を防止する。【解決手段】マフラー１は、マフラーハウジング２で画定される閉空間を、仕切り板３で第一室２Ａと第二室２Ｂに区切るように構成されている。第一室２Ａ及び第二室２Ｂを連通させた仕切り板３の取付孔３１には、触媒４が取り付けられている。触媒４の外側パイプ４１には、カバーキャップ５が取り付けられている。カバーキャップ５のネジ孔には、触媒カバー軸６が螺着されている。触媒カバー軸６には、回転カバー７が回転自在に取り付けられている。回転カバー７の側面には、回転カバー７の内側から外側に排気ガスを放射するための放射口７２が設けられている。また、放射口７２の周縁部からは、排気ガスの放射方向を規制するための規制羽根７３が、回転カバー７の外側に延びている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気ポートに接続される流入口と、流入された排気ガスを排出する排出口を有するマフラーハウジングと、
前記マフラーハウジングの前記流入口から前記排出口に至る流路内に設けられる触媒と、
前記流路の前記触媒よりも下流側に設けられた排気口側膨張室と、
前記排気口側膨張室内で回転して前記排気口側膨張室内の空気を拡散する拡散手段とを備えたマフラーを有することを特徴とするエンジン。
【請求項２】
前記拡散手段は、前記流路を流れる排気の排圧を受けて回転することを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
【請求項３】
前記拡散手段は、前記流路内に回転軸の半径方向に対して傾斜した羽根部を有することを特徴とする請求項２に記載のエンジン。
【請求項４】
前記拡散手段は、前記流路の前記触媒よりも上流側に設けられた上流側膨張室と前記排気口側膨張室とを仕切る仕切板、又は、前記マフラーハウジングの壁面に沿って回転することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のエンジン。
【請求項５】
前記拡散手段は、前記触媒と同軸上で回転することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のエンジン。
【請求項６】
前記拡散手段は、前記触媒を覆うカバー状に形成されていることを特徴とする請求項５に記載のエンジン。
【請求項７】
前記拡散手段の側壁には、回転方向に位置が変化可能な開口部が形成されていることを特徴とする請求項６に記載のエンジン。
【請求項８】
請求項１〜７に記載のエンジンを備えたエンジン作業機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マフラーを有したエンジン及び該エンジンを備えたエンジン作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンのマフラーは環境への負荷を低減する目的から、マフラーハウジングの流入口から排出口に至る排気の流路内に触媒を備えたものが知られている。触媒よりも下流側には膨張室が設けられており、触媒を通過した排気が流入する。特に、エンジン作業機に用いられるマフラーは、作業機全体を小型化するため、膨張室を大きくとることが難しく、内部にて膨張室を構成するハウジングと触媒とが近接した位置となってしまうことがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−９７６２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
排気ガスが触媒を通過浄化される際は、排気ガスに含まれる未燃焼ガスと触媒との化学反応で触媒と排気ガスが著しく加熱される。このため、マフラーカバー排気ガスが加熱され、マフラーのハウジングに局所的な赤熱現象が発生する場合があった。
【０００５】
本発明は斯かる課題に鑑みてなされたもので、マフラーカバーの局所的な赤熱現象を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的を達成するために、本発明のエンジンは、エンジンの排気ポートに接続される流入口と、流入された排気ガスを排出する排出口を有するマフラーハウジングと、前記マフラーハウジングの前記流入口から前記排出口に至る流路内に設けられる触媒と、前記流路の前記触媒よりも下流側に設けられた排気口側膨張室と、前記排気口側膨張室内で回転して前記排気口側膨張室内の空気を拡散する拡散手段とを備えたマフラーを有することを特徴とする。
また、本発明は、前記拡散手段は、前記流路を流れる排気の排圧を受けて回転することを特徴とする。
また、本発明は、前記拡散手段は、前記流路内に回転軸の半径方向に対して傾斜した羽根部を有することを特徴とする。
また、本発明は、前記拡散手段は、前記流路の前記触媒よりも上流側に設けられた上流側膨張室と前記排気口側膨張室とを仕切る仕切板、又は、前記マフラーハウジングの壁面に沿って回転することを特徴とする。
また、本発明は、前記拡散手段は、前記触媒と同軸上で回転することを特徴とする。
また、本発明は、前記拡散手段は、前記触媒を覆うカバー状に形成されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記拡散手段の側壁には、回転方向に位置が変化可能な開口部が形成されていることを特徴とする。
また、本発明のエンジン作業機は、エンジンを備えている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、触媒通過後の排気ガスを効果的に放出拡散して熱の局部的な集中を防ぎ、マフラーカバーの赤熱を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明のマフラーを備えたエンジン作業機（刈払機）を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態のマフラーを示す図である。
【図３】図２のマフラーを示す断面図である。
【図４】図３のカバーキャップを示す図である。
【図５】図３の触媒カバー軸を示す図である。
【図６】図３の回転カバーを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態を説明する。
【００１０】
図１に示す刈払機（エンジン作業機）１０は、パイプ状の操作桿１１と、操作桿１１の一端（先端）に設けられた回転刃１２と、操作桿１１の他端（後端）に設けられた駆動源としてのエンジン１３と、操作桿１１の略中央に設けられたハンドル１４と、回転刃１２の近傍に設けられた保護カバー１５とを有する。操作棹の内部には、エンジン１３の回転駆動を回転刃１２に伝達する図示しない駆動シャフトが挿通されている。
【００１１】
エンジン１３は、それぞれ図示しないシリンダブロックと、シリンダブロックに取り付けられるクランクケースに回転可能に保持されたクランク軸と、クランク軸に固定されたマグネトロータ、シリンダブロックに固定されたイグニッションコイルおよびイグニッションコイルに接続された点火プラグを備えている。また、シリンダブロックの周囲には、燃料タンク、燃料タンクから供給される燃料と空気を混合して混合気を作る気化器および排気ガスを外部へ排出するマフラー１が配置されている。マフラー１は通気穴が形成されたマフラーカバーによって外部に対して覆われている。
【００１２】
一方のハンドル１４の端部に設けられているグリップには、気化器にスロットルワイヤーを介して接続されたスロットルレバー１６が設けられており、エンジン１３本体の回転数を手動で操作することができ、作業者はスロットルレバー１６を引いた状態で操作桿１１を左右に振ることで刈り払い作業を行うことができる。
【００１３】
図２は、図１のマフラー１を拡大して示す図であり、（ａ）は平面図，（ｂ）は正面図，（ｃ）は側面図である。図３は、回転カバー７の一部を省略したマフラー１の図であり、（ａ）は図２（ａ）の中央をとった縦断面，（ｂ）は横断面である。
【００１４】
マフラー１は、図１，２に示すように、マフラーハウジング２で画定される閉空間を、仕切り板３で第一室２Ａ（上流側膨張室）と第二室２Ｂ（下流側膨張室）に区切るように構成されている。第一室２Ａにはエンジン１３の排気ポートに接続される流入口２１が形成され、第二室２Ｂにはマフラー１からの排気の排出口２２が形成されている。仕切り板３には、触媒４が取り付けられている。
【００１５】
触媒４は、排気ガス中の未燃焼ガスを触媒材料を接触させて酸化反応により再燃焼させるもので、円筒形の外側パイプ４１の内部に形成された複数の格子状またはハニカム状等のセルに、白金とロジウム等の触媒材料をコーティングして形成されている。
【００１６】
触媒４は、仕切り板３に形成されて第一室２Ａ及び第二室２Ｂを連通させた取付孔３１に外側パイプ４１が固定され、排気ガスの入口側開口４Ａを第一室２Ａに、出口側開口４Ｂを第二室２Ｂにそれぞれ開口させている。
【００１７】
図４は、図３のカバーキャップ５を拡大して示す図であり、（ａ）は平面図，（ｂ）は図４（ａ）の中央をとった断面図である。
触媒４の外側パイプ４１には、出口側開口４Ｂを覆うようにカバーキャップ５が取り付けられている。カバーキャップ５は、外側パイプ４１のよりも大きい外径の有底筒状体から構成されており、触媒４の出口側開口４Ｂ付近を覆うように外側パイプ４１に圧入されている。カバーキャップ５の天板は、中心にネジ孔５１を備え、貫通孔の周囲には４つの排気口５２を備えている。ネジ孔５１には、触媒カバー軸６が螺着されている。
【００１８】
図５は、図３の触媒カバー軸６を拡大して示す図であり、（ａ）は側面図，（ｂ）は平面図である。
触媒カバー軸６は、両端にネジ部６１，６２を備え、両ネジ部６１，６２に挟まれた中央部にはフランジ部６３が設けられている。触媒カバー軸６には、回転カバー７が回転自在に取り付けられている。触媒カバー軸６は、一方のネジ部６１，６２がカバーキャップ５に螺着され、他方のネジ部６１，６２側にはナット６４がフランジ部６３との間に所定の間隔を保持して螺着され、回転カバー７は、ナット６４とフランジ部６３との間で回転自在に取り付けられる。
【００１９】
図６は、図３の回転カバー７を拡大して示す図であり、（ａ）は図６（ｄ）の断面線からみた断面図，（ｂ）は縦断面図，（ｃ）は側面図，（ｄ）は側面図である。
回転カバー７は、カバーキャップ５の外径よりも大きい外径の有底円筒状体から構成されており、天板に形成された貫通孔７１に触媒カバー軸６が挿通されることで、触媒４及び回転カバー７を覆うように触媒カバー軸６に回転自在に取り付けられている。回転カバー７の先端の周縁部は、仕切り板３付近まで延びている。
【００２０】
回転カバー７の側面には、回転カバー７の内側から外側に排気ガスを放射するための放射口７２が設けられている。また、放射口７２の周縁部からは、排気ガスの放射方向を規制するための規制羽根７３（羽根部）が、回転カバー７の外側に延びている。規制羽根７３は、回転カバー７の回転方向側に位置した放射口７２の周縁部から、放射口７２側に向けて回転方向に傾斜して延びており、言い換えれば、回転カバー７の回転中心から半径方向にみて放射口７２の外側に規制羽根７３の内側面が位置している。
【００２１】
次に、エンジン１３から排出される排気ガスがマフラー１を流れる様子を説明する。
黒曲線矢印のように流入口２１から第一室２Ａ内に流入した排気ガスは、入口側開口４Ａから触媒４の内部に流入し、出口側開口４Ｂから回転カバー７内に流出する。その後、排気ガスは、放射口７２から回転カバー７の外側に流出し、半径方向から傾斜した規制羽根７３の内側面が排ガスの圧力を受けることにより回転カバー７を触媒カバー軸６を中心として回転させる。回転カバー７を回転させた排気ガスは、第二室２Ｂ内を通って排出口２２から排気される。回転カバー７が回転するのに伴い、放射口７２が触媒カバー軸６を中心として一定方向に回転する。本実施形態においては、図３（ｂ）の視点において規制羽根７３の傾斜方向と反対側に回転する構成であり、すなわち反時計回り（左回り）に回転する。
【００２２】
本実施形態によれば、第二室２Ｂ内の排出ガスが回転カバー７で効率的に攪拌され、熱の局部的な集中が防止される。また、回転カバー７を回転させる際に排気ガスの有するエネルギが消費され、排気ガスの温度が低下する。このため、触媒４通過後の排気ガスを効果的に放出拡散して熱の局部的な集中を防ぎ、マフラーハウジング２の赤熱を防ぐことができる。
【００２３】
なお、拡散手段の構成は、第二室２Ｂ内で回転して第二室２Ｂ内の空気を拡散させられるのであれば任意である。例えば、上記実施形態では、回転カバー７が有底円筒状に形成されていたが、回転カバー７の形状は任意であり、有底角筒状に形成されていてもよい。また、放射口７２の形状，数，位置，規制羽根７３の開口角度等は適宜定められる。
【００２４】
また、規制羽根７３が放射口７２を流れる排気の排圧を受けて回転するのではなく、モータ等の動力で回転しても良い。また、上記実施形態では、放射口７２が仕切板３に沿って回転する場合について説明したが、マフラーハウジング２の壁面に沿って回転してもよい。
【００２５】
また、回転カバー７は、触媒４と同軸上で回転する必要はない。また、上記実施形態では、拡散手段が触媒４を覆う回転カバー７でカバー状に形成されている場合について説明したが、カバー状に形成されていなくてもよい。
【符号の説明】
【００２６】
１          マフラー
２          マフラーハウジング
２Ａ        第一室（上流側膨張室）
２Ｂ        第二室（下流側膨張室）
２１        流入口
２２        排出口
３          仕切り板
３１        取付孔
４          触媒
４Ａ        入口側開口
４Ｂ        出口側開口
４１        外側パイプ
５          カバーキャップ（拡散手段）
５１        ネジ孔
５２        排気口
６          触媒カバー軸（拡散手段）
６１，６２  ネジ部
６３        フランジ部
６４        ナット
７          回転カバー（拡散手段）
７１        貫通孔
７２        放射口
７３        規制羽根（羽根部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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