(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン本体に取り付けられる排気マフラであって、
前記エンジン本体に臨む裏側部材、および、該裏側部材との間に空隙を維持して対向する表側部材を有し、該エンジン本体から排出される排気ガスが、該空隙によって形成される流路を流通するケーシングと、
前記ケーシングの空隙に設けられ、前記裏側部材から前記表側部材まで延在するとともに、該ケーシングを前記エンジン本体に締結する締結部材が挿通される貫通孔が形成されたガイド部材と、
前記ガイド部材の延在方向に対向する一対の固定板を有し、前記排気ガスを浄化する触媒を保持し、該ガイド部材に支持されて前記ケーシングの空隙に収容される触媒保持部材と、
を備え、
前記一対の固定板は、前記ガイド部材が挿通される挿通孔が形成された固定部と、該固定部から延在して前記触媒を挟持する挟持部と、を有することを特徴とする排気マフラ。
【請求項２】
前記固定板は、前記ケーシングの裏側部材および表側部材から離隔していることを特徴とする請求項１に記載の排気マフラ。
【請求項３】
前記ケーシングに形成され、該ケーシング内部の前記空隙から排気ガスを排出する排気口と、
前記排気口よりも前記排気ガスの流通方向の上流側に位置し、前記ケーシングの前記表側部材に形成された、前記空隙に外気を導く外気導入口と、
をさらに備え、
前記外気導入口と前記排気口との間に前記触媒を保持することを特徴とする請求項１または２に記載の排気マフラ。
【請求項４】
前記挟持部は、前記固定部から前記排気口側に延在することを特徴とする請求項３に記載の排気マフラ。
【請求項５】
前記ケーシングの裏側部材に形成され、前記エンジン本体から該ケーシング内の空隙に排気ガスを導く排気導入口をさらに備え、
前記外気導入口は、前記排気導入口と対向する位置に形成されていることを特徴とする請求項３または４に記載の排気マフラ。
【請求項６】
前記ガイド部材は一対設けられ、一対の該ガイド部材の間に前記排気導入口が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の排気マフラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ガスを浄化する触媒を備える排気マフラに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車用のエンジンに留まらず、建設機械や農業機械等に使用される汎用エンジンなどにおいても、排気ガス規制が強化されてきている。そのため、例えば、特許文献１〜３に記載の汎用エンジンでは、排気マフラ内に触媒を設けた構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−４２５４４号公報
【特許文献２】特開平５−２５６１２９号公報
【特許文献３】特開昭５９−２９７２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、排気マフラには、エンジンからの振動が伝達したり、内部を流通する排気ガスの排気脈動によって振動が生じたりする。特に、建設機械用の汎用エンジンなどでは振動が大きいことから、排気マフラの内部に取り付けられる触媒の保持部材の取り付け部が破損して保持部材が脱落してしまうおそれや、触媒が保持部材から脱落してしまうおそれがある。
【０００５】
一方で、保持部材や触媒の脱落を防止するために、それらを強固に排気マフラ内部に固定すると、重量増加や、構造の複雑化によるコスト増加が懸念される。
【０００６】
そこで、本発明は、重量増加やコスト増加を回避しつつ、内部に収容した触媒が脱落し難い排気マフラを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の、エンジン本体に取り付けられる排気マフラは、エンジン本体に臨む裏側部材、および、裏側部材との間に空隙を維持して対向する表側部材を有し、エンジン本体から排出される排気ガスが、空隙によって形成される流路を流通するケーシングと、ケーシングの空隙に設けられ、裏側部材から表側部材まで延在するとともに、ケーシングをエンジン本体に締結する締結部材が挿通される貫通孔が形成されたガイド部材と、ガイド部材の延在方向に対向する一対の固定板を有し、排気ガスを浄化する触媒を保持し、ガイド部材に支持されてケーシングの空隙に収容される触媒保持部材と、を備え、一対の固定板は、ガイド部材が挿通される挿通孔が形成された固定部と、固定部から延在して触媒を挟持する挟持部と、を有することを特徴とする。
固定板は、ケーシングの裏側部材および表側部材から離隔してもよい。
【０００８】
ケーシングに形成され、ケーシング内部の空隙から排気ガスを排出する排気口と、排気口よりも排気ガスの流通方向の上流側に位置し、ケーシングの表側部材に形成された、空隙に外気を導く外気導入口と、をさらに備え、外気導入口と排気口との間に触媒を保持してもよい。
【０００９】
挟持部は、固定部から排気口側に延在してもよい。
【００１１】
ケーシングの裏側部材に形成され、エンジン本体からケーシング内の空隙に排気ガスを導く排気導入口をさらに備え、外気導入口は、排気導入口と対向する位置に形成されていてもよい。
【００１２】
ガイド部材は一対設けられ、一対のガイド部材の間に排気導入口が設けられていてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の排気マフラによれば、重量増加やコスト増加を回避しつつ、内部に収容した触媒が脱落し難い。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】エンジンの外観斜視図である。
【図２】図１におけるマフラカバーの一部を破断して示した斜視図である。
【図３】排気マフラの分解斜視図である。
【図４】ガイド部材および触媒保持部材を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１６】
図１は、エンジン１の外観斜視図である。エンジン１は、例えば、建設機械であるランマーに搭載される汎用エンジンである。エンジン本体２には、ファンカバー３に覆われて冷却ファン４が取り付けられている。エンジン本体２の内部には、クランクシャフト（不図示）が、図１中、矢印方向を回転軸方向にして配置されており、冷却ファン４はクランクシャフトの一端に固定されている。クランクシャフトの回転に伴って冷却ファン４が回転することで、エンジン１が冷却される。
【００１７】
クランクシャフトの他端は、図１中、背面側（エンジン本体２のうち、冷却ファン４と反対側）に突出している。ここでは、詳細な説明および図示は省略するが、クランクシャフトの他端側が、ランマー本体側のランマークランクケース内に突出しており、ランマークランクケースに収容された偏心クランクシャフトにクラッチを介して連結される。クランクシャフトが回転すると、偏心クランクシャフトなどを介して動力が伝達された輾圧板が往復移動し、地面などを締固め可能となる。
【００１８】
また、エンジン本体２には、吸気中の粉塵などを除去するエアクリーナ５が取り付けられており、エンジン本体２のうち、エンジン本体２を挟んでエアクリーナ５と反対側には、マフラカバー６が取り付けられている。
【００１９】
図２は、図１におけるマフラカバー６の一部を破断して示した斜視図である。図２に示すように、エンジン本体２のうち、マフラカバー６で覆われた部分には、排気マフラ７が取り付けられている。エアクリーナ５を介して吸気がエンジン本体２内の燃焼室（不図示）に導かれ、燃焼室において燃料が燃焼すると、燃焼によって発生した排気ガスが燃焼室から排気マフラ７に排出される。
【００２０】
排気マフラ７は、排気ガスの圧力および温度を低下させて排気音を低減する。また、本実施形態の排気マフラ７は、触媒によって排気ガスの浄化を行う。以下、排気マフラ７の構成について詳述する。
【００２１】
図３は、排気マフラ７の分解斜視図である。図３に示すように、排気マフラ７は、ケーシング８を有している。ケーシング８は、表側部材９と裏側部材１０で構成される。表側部材９は、上述したエンジン本体２と反対側に配置されており、裏側部材１０は、エンジン本体２に臨む側に配置されている。表側部材９と裏側部材１０は、互いに対向する対向面９ａ、１０ａを当接させてケーシング８として組み付けられる。
【００２２】
これら表側部材９と裏側部材１０が組み付けられたとき（以下、単に組付時と称す）、対向面９ａ、１０ａ同士が当接しつつ、表側部材９は、裏側部材１０との間に空隙Ｓを維持して裏側部材１０に対向する。
【００２３】
排気導入口１１は、裏側部材１０のうち、ケーシング８の一端８ａ側に形成された開口であって、組付時、ケーシング８の内外を連通する。排気導入口１１には、エンジン本体２内の燃焼室と連通する排気管１２が連結されており、排気管１２の先端側が空隙Ｓ内に突出している。ここでは、排気管１２は、裏側部材１０と一体形成されている。
【００２４】
そして、排気管１２の先端部１２ａは閉塞されており、排気管１２のうち組付時に空隙Ｓ内に位置する部位には、排気管１２の内外を連通する複数の連通孔１２ｂが形成されている。燃焼室から排出された排気ガスは、排気管１２の連通孔１２ｂを介してケーシング８の空隙Ｓに導かれる。すなわち、排気導入口１１は、エンジン本体２からケーシング８内の空隙Ｓに排気ガスを導く役割を果たしている。
【００２５】
導出管１３は、ケーシング８のうち、排気導入口１１が形成された一端８ａ側と反対側の他端８ｂに配置された管部材である。組付時、導出管１３の開口である排気口１３ａがケーシング８の外部に突出し、排気口１３ａと反対側の開口がケーシング８内の空隙Ｓに突出しており、ケーシング８の空隙Ｓと外部とを連通する。
【００２６】
排気導入口１１から空隙Ｓに導かれた排気ガスは、空隙Ｓを通って排気口１３ａから排出される。このように、ケーシング８においては、エンジン本体２から排出される排気ガスが、空隙Ｓによって形成される流路を流通する。
【００２７】
外気導入口１４は、表側部材９のうち、排気導入口１１と対向する位置に形成されている。すなわち、外気導入口１４は、排気口１３ａよりも排気ガスの流通方向の上流側に位置している。外気導入口１４の外側には、バルブ機構１５が設けられており、ケーシング８内外の圧力差によって外気導入口１４を開閉する。
【００２８】
具体的に、ケーシング８内の空隙Ｓの圧力が外気圧よりも一定以上小さくなると、バルブ機構１５が開弁する。バルブ機構１５が開弁すると、外気導入口１４から空隙Ｓに外気が導かれる。
【００２９】
上記のように、排気マフラ７は触媒１６を備えている。触媒１６は、ケーシング８内の空隙Ｓに配置されており、空隙Ｓに導かれた排気ガスおよび外気（空気）との反応を促進する。その結果、排気ガス中に含まれるＨＣ、ＣＯ、および、ＮＯｘなどが低減される（浄化される）。
【００３０】
ガイド部材１７は、ケーシング８の空隙Ｓに設けられ、裏側部材１０から表側部材９まで延在する。触媒保持部材１８は、触媒１６を保持し、ガイド部材１７に支持されてケーシング８の空隙Ｓに収容される。ガイド部材１７および触媒保持部材１８については、図４を参照しながら説明する。
【００３１】
図４は、ガイド部材１７および触媒保持部材１８を説明するための説明図であり、図４（ａ）には、ケーシング８、ガイド部材１７、触媒保持部材１８の分解斜視図を示し、図４（ｂ）には、ガイド部材１７、触媒保持部材１８、および、触媒１６の分解斜視図を示す。ただし、理解を容易とするため、図４（ａ）では、ケーシング８のみを分解して示し、図４（ｂ）では、後述する固定部がガイド部材１７に固定された状態を示す。また、図３では、表側部材９が裏側部材１０よりも手前となる位置関係で図示したが、図４（ａ）では、裏側部材１０が表側部材９よりも手前となる位置関係で図示し、図４（ｂ）では、図４（ａ）と同じ向きの配置となっている。
【００３２】
図４（ｂ）に示すように、ガイド部材１７は、貫通孔１７ａが形成された円筒状部材であって、ケーシング８内には一対のガイド部材１７が配置される。そして、図４（ａ）に示すように、表側部材９および裏側部材１０には、組付時、ガイド部材１７の貫通孔１７ａと対向する位置に、外孔１９が形成されている。
【００３３】
また、組付時、ガイド部材１７は、外孔１９のうち空隙Ｓ側の開口を覆っており、外孔１９は、空隙Ｓと連通していない。この表側部材９および裏側部材１０双方に形成された外孔１９およびガイド部材１７の貫通孔１７ａに、表側部材９側から、ボルトなどの締結部材（不図示）が挿通される。そして、締結部材の先端が裏側部材１０側のエンジン本体２まで突出して、エンジン本体２に設けられたネジ孔に螺合されて、排気マフラ７がエンジン本体２に固定される。
【００３４】
また、図４（ａ）に示すように、裏側部材１０の２つの外孔１９の間に排気導入口１１が設けられている。すなわち、組付時、一対のガイド部材１７の間に排気導入口１１が設けられることとなる。
【００３５】
そして、触媒保持部材１８は、一対の固定板２０で構成される。一対の固定板２０は、図４（ｂ）に示すように面対称の形状となっており、ガイド部材１７の延在方向に対向する。
【００３６】
また、固定板２０は、固定部２１と挟持部２２を有する。固定部２１には、一対の固定板２０の対向方向に貫通する挿通孔２１ａ、対向孔２１ｂが形成されており、挿通孔２１ａにガイド部材１７が挿通される。ガイド部材１７と挿通孔２１ａは溶接などで固定される。
【００３７】
また、対向孔２１ｂは、排気導入口１１と対向する位置に設けられ、排気管１２が挿通される。挟持部２２は、固定部２１から排気口１３ａ側（図４中、下側）に延在しており、一対の固定板２０の挟持部２２によって触媒１６を挟持する。
【００３８】
排気マフラ７をエンジン本体２に固定するとき、締結部材を表側部材９から裏側部材１０まで挿通させることで、排気マフラ７がエンジン本体２に強固に固定され、耐震性が向上する。ガイド部材１７は、このように締結部材を挿通させる貫通孔１７ａを形成するものであって、強度が高く安定して配置される。触媒保持部材１８は、このガイド部材１７に支持されることから、触媒１６を脱落させ難く耐震性を向上することが可能となる。
【００３９】
また、図３に示すように、触媒１６と排気口１３ａとの距離は、外気導入口１４と排気口１３ａとの距離よりも近い。すなわち、外気導入口１４と排気口１３ａとの間に触媒１６を保持している。その結果、排気ガスと外気とが混合しながら触媒１６に到達して、排気ガスと外気との反応性を向上することができる。
【００４０】
また、上記のように、外気導入口１４は、排気導入口１１と対向する位置に形成されていることから、排気ガスと外気とが混合し易く、排気ガスと外気との反応性のさらなる向上が可能となっている。
【００４１】
また、触媒保持部材１８を一対の固定板２０で構成し、固定部２１および挟持部２２を設けることで、触媒１６がウール状の形状であっても挟持部２２で挟んで保持することが可能となるとともに、触媒１６を直接溶接固定していないことから、振動による触媒１６の溶接部の破損といった事態を回避できる。さらに、一対の固定板２０の固定部２１それぞれがガイド部材１７に溶接されることで、ガイド部材１７が固定板２０によって補強されることから強度が向上する。
【００４２】
また、組付時、固定板２０は、ケーシング８の裏側部材１０および表側部材９から離隔している。そのため、ケーシング８から触媒１６への熱伝導が回避され、触媒１６の劣化を抑えることが可能となる。
【００４３】
また、上記のように、一対のガイド部材１７の間に排気導入口１１が設けられ、排気導入口１１と外気導入口１４とが対向している。すなわち、強度が高く安定して配置されたガイド部材１７を２つ設け、その間に排気導入口１１と外気導入口１４とが配置されることとなり、外気導入口１４や排気導入口１１を形成したことによるケーシング８の強度低下をガイド部材１７によって補うことが可能となる。
【００４４】
以上、添付図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されないことは勿論であり、特許請求の範囲に記載された範疇における各種の変更例又は修正例についても、本発明の技術的範囲に属することは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、排気ガスを浄化する触媒を備える排気マフラに利用できる。
【符号の説明】
【００４６】
Ｓ  空隙
２  エンジン本体
７  排気マフラ
８  ケーシング
９  表側部材
１０  裏側部材
１１  排気導入口
１３ａ  排気口
１４  外気導入口
１６  触媒
１７  ガイド部材
１７ａ  貫通孔
１８  触媒保持部材
２０  固定板
２１  固定部
２１ａ  挿通孔
２２  挟持部
【図１】
0006002257.tif 000002
【図２】
0006002257.tif 000003
【図３】
0006002257.tif 000004
【図４】
0006002257.tif 000005