(57)【要約】【課題】  より簡便な方法で排ガスの温度を効果的に低下せしめ得る排気マフラーを提供する。【解決手段】  排気マフラー１は、外気を吸入することなく排ガスＡを排気口１８から大気中へと放出する排気通路２２を備え、該排気通路２２は、排ガスＡの流路を縮小せしめる絞り部２３と、該絞り部２３から前記排ガスＡの流路を滑らかに拡大しながら前記排気口１８まで延びる拡大部２４と、を備えている。排ガスＡは、前記絞り部２３を通過する時に一旦圧縮せしめられ、その直後、前記拡大部２４の傾斜面に案内されて再膨張し、前記排気口１８から放出されて大気中へ拡散される。このため、大気中へ放出拡散された前記排ガスＡの温度が効果的に低下せしめられ、排気騒音も低減される。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外気を吸入することなく排ガス（Ａ）を排気口（１８）から大気中へと放出する排気通路（２２）を備え、該排気通路（２２）は、排ガス（Ａ）の流路を縮小せしめる絞り部（２３）と、該絞り部（２３）から前記排ガス（Ａ）の流路を滑らかに拡大しながら前記排気口（１８）まで延びる拡大部（２４）と、を備えている、排気マフラー。
【請求項２】
排気口（１８）と、該排気口（１８）に連通する内周面（５ａ，２５ｂ）と、を備え、外気を吸入することなく排ガス（Ａ）を前記排気口（１８）から大気中へと放出する排気マフラー用テールパイプ（５）であって、前記内周面（５ａ）は、排ガス（Ａ）の流路を縮小せしめる絞り部（２３）と、該絞り部（２３）から前記排ガス（Ａ）の流路を滑らかに拡大しながら前記排気口（１８）まで延びる拡大部（２４）と、を備えている排気マフラー用テールパイプ。
【請求項３】
排気マフラー用テールパイプ（５’）への取着状態において外気の流入を許容することなく該テールパイプ（５’）の内周面（５ａ）と連続する内周面（２５ｂ）を備え、該内周面（２５ｂ）は、排ガス（Ａ）の流路を縮小せしめる絞り部（２３）と、該絞り部（２３）から前記排ガス（Ａ）の流路を滑らかに拡大しながら排気口（１８）まで延びる拡大部（２４）と、を備えている、排気温度低減部品。
【請求項４】
前記排気マフラー用テールパイプ（５’）の外端部（１５ｂ）の内周面（１５ｃ）に圧入状に適合する外周面（２５ａ）を備えている、請求項３に記載の排気温度低減部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃エンジンの排気マフラーに関する。本発明はまた、排気マフラー用テールパイプに関し、さらに、既製の排気マフラー用テールパイプに取着することで、該テールパイプからの排気の温度を低減せしめることができる排気温度低減部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃エンジンの排気マフラーから大気中へと放出される排ガスの温度は、作業の安全上できるだけ低いことが好ましい。排ガスの温度を効果的に低下せしめ得る排気マフラーとして、外気導入孔を有するベンチュリ管を排気口に連通せしめ、排ガスの噴流を利用して、外気を排ガス中に混入させて大気中へと放出するようにしたものが提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３４９９７４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、前記提案のものとは異なるより簡便な方法で、排ガスの温度を効果的に低下せしめ得る排気マフラーを提供しようとするものである。
【０００４】
本発明はまた、前記排気マフラーの構成要素として用いて好適なテールパイプを提供しようとするものであり、さらに、既製の排気マフラー用テールパイプに取着することで、該テールパイプからの排気の温度を効果的に低減せしめることができる排気温度低減部品を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するため、本発明に係る排気マフラーは、外気を吸入することなく排ガスを排気口から大気中へと放出する排気通路を備え、該排気通路は、排ガスの流路を縮小せしめる絞り部と、該絞り部から前記排ガスの流路を滑らかに拡大しながら前記排気口まで延びる拡大部と、を備えたものである（請求項１）。
【０００６】
前記排気マフラーによれば、排ガスは、前記絞り部を通過する時に一旦圧縮せしめられ、その直後、前記拡大部の傾斜面に案内されて再膨張し、前記排気口から放出されて大気中へ拡散される。このため、大気中へ放出拡散された前記排ガスの温度が効果的に低下せしめられ、排気騒音も低減される。また、前記絞り部を設けることにより、適度な背圧をかけることができるので、内燃エンジンのシリンダからの未燃焼ガスの吹き抜けが抑制され、排気エミッションによる大気汚染が低減される効果もある。前記排気マフラーは、外気を吸入することなく排ガスを大気中へと放出するものであるから、前記従来の提案のもののように外気導入孔は備えず、より簡易な構成となる。さらに、前記外気導入孔を有する場合より、前記絞り部と前記拡大部とでの圧力差が大きくなるので、一層排ガス温度の低下に貢献することができる。
【０００７】
本発明に係る排気マフラー用テールパイプは、排気口と、該排気口に連通する内周面と、を備え、外気を吸入することなく排ガスを前記排気口から大気中へと放出する排気マフラー用テールパイプであって、前記内周面は、排ガスの流路を縮小せしめる絞り部と、該絞り部から前記排ガスの流路を滑らかに拡大しながら前記排気口まで延びる拡大部と、を備えたものである（請求項２）。
【０００８】
前記排気マフラー用テールパイプは、既製の排気マフラーに取り付けるだけで、前記と同様の作用効果を簡単に付与することができる。
【０００９】
本発明に係る排気温度低減部品は、排気マフラー用テールパイプへの取着状態において外気の流入を許容することなく該テールパイプの内周面と連続する内周面を備え、該内周面は、排ガスの流路を縮小せしめる絞り部と、該絞り部から前記排ガスの流路を滑らかに拡大しながら排気口まで延びる拡大部と、を備えたものである（請求項３）。
【００１０】
前記排気温度低減部品は、既製の排気マフラー又は既製のテールパイプに取り付けるだけで、前記と同様の作用効果を簡単に付与することができる。
【００１１】
前記排気温度低減部品の好適な実施の形態として、前記排気マフラー用テールパイプの外端部の内周面に圧入状に適合する外周面を備えたものとすることもできる（請求項４）。この場合、前記排気温度低減部品は、前記テールパイプの前記外端部内に圧入せしめて取着することができる。取着を確実なものにするため、圧入後にさらに、溶接等の他の固着方法を用いても良い。この実施の形態では、前記排気温度低減部品は、前記テールパイプの内部に位置することになるので、排気温度低減部品をテールパイプの外端部から突き出すように配設した場合に比べて、排気マフラーの全体形状がコンパクトとなる。よって、例えば、携帯式又は手持式動力作業機の内燃エンジン用として特に好適なものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための一形態について説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施の一形態に係る排気マフラーの一部切欠正面図、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。
【００１４】
図２に示すように、本実施の形態に係る排気マフラー１は、内燃エンジン、特に、刈払機やチェーンソー等の携帯式動力作業機の動力源として用いて好適な、シュニーレ掃気式の小型空冷二サイクルガソリンエンジン２のシリンダ３に取り付けて使用される。しかし、これには限定されず、本発明の排気マフラーは、内燃エンジン一般について適用可能であることは言うまでもない。
【００１５】
前記排気マフラー１は、マフラー本体４と、該マフラー本体４に取り外し可能に取着されたテールパイプ５と、を備えている。
【００１６】
前記マフラー本体４は、それ自体周知の適宜の構成のものであり、例えば、片側が開口した二つのカップ状本体ケース６，７の組み合わせ接合により形成され、内部に、膨張室８と、酸化触媒等の図示しない排ガス浄化部材と、を備えている。前記一方の本体ケース６には、前記膨張室８に連通する燃焼ガス入口９が形成され、前記他方の本体ケース７には、前記膨張室８に連通する排ガス出口１０が形成されている。前記マフラー本体４には、前記本体ケース６，７を貫通するボルト挿通スリーブ１３，１４が備えられている。前記マフラー本体４は、前記燃焼ガス入口９を前記シリンダ３の燃焼ガス出口１１に一致させ、且つ、ガスケットを兼ねる断熱板１２を前記シリンダ３との間に介装して、前記ボルト挿通スリーブ１３，１４にボルト３１，３２を挿通し、該ボルト３１，３２の先端部を前記シリンダ３の図示しない雌ねじ部にねじ込むことにより、前記シリンダ３に対して固着される。
【００１７】
一方、前記テールパイプ５は、図１に示すように、パイプ本体１５と、前記マフラー本体４への取付部となるフランジ部１６と、を一体的に備えている。前記パイプ本体１５の内端部１５ａに排ガス入口１７が形成され、前記パイプ本体１５の外端部１５ｂには、排ガスを大気中に放出するための最終の排気口１８が形成されている。前記テールパイプ５は、前記マフラー本体４の前記排ガス出口１０に、火の粉防止用メッシュ１９を装着した後に、前記排ガス入口１７を前記排ガス出口１０に一致させ、且つ、前記排ガス入口１７の周囲に溶接等の適宜の方法で固着された前記フランジ部１６を前記他方の本体ケース７の取付表面に重ね合わせて、前記フランジ部１６の図示しないねじ挿通孔に挿通したねじ２０，２０を、前記他方の本体ケース７の内側に固着されたナット２１，２１にねじ込むことにより、前記他方の本体ケース７に対して気密に固着される。
【００１８】
前記テールパイプ５の内周面５ａ，２５ｂは、排ガスＡの排気通路２２を画成し、該排気通路２２を介して、前記マフラー本体４からの排ガスＡが、前記排気口１８から大気中へと放出される。前記排気通路２２は、前記排ガス入口１７及び前記排気口１８を除いて閉じているので、前記テールパイプ５は、外気を全く吸入することなく、前記排ガスＡを前記排気口１８からのみ、大気へ排出せしめることになる。
【００１９】
前記排気通路２２は、前記排ガスＡの流路を縮小せしめる絞り部２３と、該絞り部２３から前記排ガスＡの流路を滑らかに拡大しながら前記排気口１８まで延びるテーパー状の拡大部２４と、を備えている。前記絞り部２３と前記拡大部２４は、前記パイプ本体１５の形成時に該パイプ本体１５と一体のものとして形成することもできるが、本実施の形態では、前記パイプ本体１５の作製後に、排気温度低減部品としての筒状部品２５を前記パイプ本体１５に取着することによって、該パイプ本体１５内に前記絞り部２３と前記拡大部２４とを追加形成している。このようにすれば、既製のテールパイプ５’をそのまま用いることができて、好適である。前記筒状部品２５は、前記既製のテールパイプ５’と同一の金属材料や耐熱性合成樹脂等を用いて、付加部品として形成することができる。
【００２０】
前記筒状部品２５は、前記パイプ本体１５の前記外端部１５ｂの内周面１５ｃに圧入状に適合する円筒状の外周面２５ａを備えている。このため、前記排気口１８から前記既製のテールパイプ５’内に圧入せしめて取着することができる。取着を確実なものにするため、圧入後にさらに、溶接等の他の固着方法を用いても良い。本実施の形態では、前記筒状部品２５は、その全体が前記既製のテールパイプ５’内にちょうど収まるまで圧入して固着されるので、前記筒状部品２５の取着の前後で、前記排気マフラー１の全体形状には全く変更はない。よって、例えば、携帯式又は手持式動力作業機の内燃エンジン用として特に好適なものとなる。
【００２１】
前記既製のテールパイプ５’への取着状態において、前記筒状部品２５の内周面２５ｂは、前記既製のテールパイプ５’の前記内周面５ａと連続する。前記筒状部品２５の前記内周面２５ｂは、前記絞り部２３と前記拡大部２４とを備えており、前記既製のテールパイプ５’の前記内周面５ａとともに前記排気通路２２を画成する。前記絞り部２３は、前記排ガスＡの円滑な流れを極力阻害することがないように、アールをなして前記拡大部２４へと連続している。該拡大部２４は、前記既製のテールパイプ５’の前記排気口１８までテーパー状に延びていて、前記拡大部２４の外端縁２４ａ、すなわち、前記筒状部品２５の外端縁は、前記排気口１８と実質的に一致している。
【００２２】
前記構成において、前記マフラー本体４からの排ガスＡは、前記テールパイプ５を介して大気中へと放出されるが、該テールパイプ５内において、前記絞り部２３を通過する時に一旦圧縮せしめられ、その直後、前記拡大部２４の傾斜面に案内されて再膨張し、前記排気口１８から放出されて大気中へ拡散される。このため、大気中へ放出拡散された前記排ガスの温度が効果的に低下せしめられ、排気騒音も低減される。また、前記絞り部２３を設けることにより、適度な背圧をかけることができるので、前記シリンダ３からの未燃焼ガスの吹き抜けが抑制され、排気エミッションによる大気汚染が低減される効果もある。
【００２３】
本実施の形態の前記筒状部品２５は、前記既製のテールパイプ５’の内部に追加可能な部品であるが、これに代わる他の実施の形態の排気温度低減部品として、例えば、前記既製のテールパイプ５’の外周面への適合装着部を有するもの等、外部追加式のものを採用することもできる。この場合、該外部追加式部品は、前記既製のテールパイプ５’への取付状態において、該既製のテールパイプ５’の前記内周面５ａと気密に連続する内周面を備えたものとし、該内周面は、前記内部追加式部品２５と同様に、絞り部２３と拡大部２４とを有するものとする。この実施の形態の場合には、前記外部追加式部品の先端開口が、最終の排気口となる。
【００２４】
内部追加式、外部追加式のいずれの場合でも、前記排気温度低減部品によれば、既製の排気マフラー又は既製のテールパイプに取り付けるだけで、前記作用効果を簡単に付与することができて、好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の一形態に係る排気マフラーの一部切欠正面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
５    排気マフラー用テールパイプ
５’  （既製の）排気マフラー用テールパイプ
５ａ  内周面
１５ｂ  テールパイプの外端部
１５ｃ  内周面
１８  排気口（最終排気口）
２２  排気通路
２３  絞り部
２４  拡大部
２５ａ  外周面
２５ｂ  内周面
Ａ    排ガス
【図１】
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【図２】
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