(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周部に複数のフィンを有し燃焼室を形成するシリンダと、
クランク軸の一端に設けられ前記シリンダを冷却する冷却風を生成する冷却ファンと、
前記シリンダの排気ポートに取り付けられるマフラーを有するエンジンであって、
前記マフラーの外面には排ガス出口が設けられ、該排ガス出口の形成された前記外面に排ガスの排出方向を決定する排ガス規制部材を設け、
前記排ガス規制部材は、排ガスの排気方向が前記マフラーの前記外面に沿いつつ前記排ガス出口から遠ざかる方向に排出される並設された複数の排気通路を有し、前記複数の排気通路の各々は、前記排ガス出口より前記マフラーの前記外面に沿って前記排ガス出口から遠ざかる側である前記排ガスの下流側に延びる対向する側壁と、前記排ガス出口と対向するとともに前記側壁を接続して前記排ガス出口より下流側に延びる壁面と、前記排気通路の下流側の端部にて前記側壁と前記壁面とで形成される排気口と、前記排ガス出口から見て前記排気口と反対側に位置する壁部と、を備え 
隣り合う排気通路の互いに近接する側に位置する側壁が、隣り合う排気通路の排気の流れ方向に沿って下流側で互いに離間するように傾斜しており、
前記複数の排気通路は、金属板をプレス加工することによって形成される複数の凸状部であって、前記複数の凸状部の前記プレス加工の方向に立ち上がる部分が、各々の前記対向する側壁を構成し、前記プレス加工の底に位置する部分が前記排ガス出口と対向する前記壁面を構成し、
前記排ガス規制部材が前記排ガス出口を覆って前記マフラーに固定されることで前記排ガス出口から排出される排ガスの排出方向が、互いに離間する複数の方向に規定されることを特徴とするエンジン。
【請求項２】
前記マフラーを覆ってマフラー収納室を形成するマフラーカバーを有し、
前記排ガス規制部材は、前記マフラーカバーと前記マフラーの間の空間において排ガスを放出して前記マフラーカバーの出口から外部に排出し、
前記マフラーカバーは、前記マフラーの前記排ガス出口が設けられる壁面を覆う面に風窓を有し、前記複数の排気通路から排出される互いに離間した排ガスの間に、前記マフラーの前記外面と交差する方向から前記風窓を通過した外気を導入するように構成され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】
前記冷却ファンによって生成された冷却風の一部を前記マフラーと前記マフラーカバーの間において排ガスの排気方向に向けて導入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】
前記排ガス規制部材は、前記マフラーの外面との間で挟みこむことで前記排ガス出口に設けられるスパークアレスタを保持するものであって、前記スパークアレスタは、固定部材によって前記排ガス規制部材とともに前記マフラーの外面に固定され、前記固定部材は、前記互いに近接する側に位置する側壁の延長上の間の範囲に配置され、前記スパークアレスタを通過した排ガスが前記排気通路を通って排出されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のエンジン。
【請求項５】
前記マフラーは、開口面を有する第一ハウジングと第二ハウジングの互いの開口面同士を仕切り板を介在させて合わせることによって筐体を構成し、前記仕切り板には貫通穴が形成されることにより前記シリンダの排気口からの排ガスが最初に流入する第一膨張室と、前記貫通穴を介して流入した排ガスを前記排気口から外部へ放出する第二膨張室を構成し、前記第一ハウジングは前記排気ポートに連結され、前記排ガス規制部材は前記第二ハウジングの一面であって、前記シリンダと反対を向く面に配置されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のエンジン。
【請求項６】
前記複数の排気通路のうち、互いに近接しない側の側壁同士のなす角度が、互いに近接する側の側壁同士のなす角度より小さくなるように形成され、前記複数の排気通路は前記排ガスの流入側から排出側にいくにつれてその断面積が小さくなるように絞り込まれた形状となることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のエンジン。
【請求項７】
前記複数の排気通路は、入口側から出口の開口まで互いに独立して形成されることを特徴とする請求項５又は６に記載のエンジン。
【請求項８】
前記複数の排気通路は、流入側が共通空間を有するように形成され、該共通空間から独立した開口を形成する管路が複数延びるように形成されることを特徴とする請求項５又は６に記載のエンジン。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載の前記エンジンを用いて作業機器を動作させることを特徴とするエンジン作業機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は主に刈払機、送風機等の携帯型のエンジン作業機の動力源として用いられる小型の空冷エンジンから排出される排気ガスの温度を低下させるマフラー構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
刈払機、送風機、チェーンソー、パワーカッター等、作業者が携帯して使用する携帯用作業機や、発電機には、動力源として小型のエンジンが用いられる。図８は従来のエンジン作業機５０１の一例である刈払機の外観図である。小型の２サイクルエンジンを搭載したエンジン作業機５０１は、パイプ上のメインパイプ５０４に図示しない駆動軸を通じ、この駆動軸をメインパイプの一端に設けられたエンジン５１０にて回転させることで、メインパイプ５０４の他端に設けた回転刃５１２を回転させる。回転刃５１２の近傍には、刈り取った草の飛散防止のための飛散防御カバー５１３が設けられる。エンジン作業機５０１は図示しない肩掛け用吊りベルト等で携帯されるものでメインパイプ５０４の長手中央部付近に作業者が操作するための正面視略Ｕ字状を呈するハンドル５０８が取り付けられる。エンジンの回転数は、グリップ部５０９に取り付けられたスロットルレバー５０７により作業者により制御される。スロットルレバー５０７の操作はスロットルワイヤ５２３によってエンジン５１０の気化器５２５に伝達される。【０００３】
エンジンのシリンダの内部ではピストンが往復移動して混合気の燃焼による爆発を伴い、燃焼後の高温の排気ガス（以下、単に「排ガス」と呼ぶ）が排出されるため、作業者が熱せられたマフラーに直接触れないようにマフラーの周囲はマフラーカバー５４０によって覆われる。また、近年ではマフラーカバーの表面の温度が上昇し過ぎないように、又は、マフラーカバーの外部に排出される排ガスの温度を極力下げるために、様々なアイディアが提案されている。例えば、マフラーから排出される排ガスを拡散させるために、マフラーの排出口に複数の小孔を設けたものや、特許文献１に記載のようにエンジンの冷却用の風の一部をマフラー室の周囲に流すことにより排ガス温度低減を図るものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−６８１４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のエンジン作業機においては、高温になるシリンダ及びマフラーの冷却は重要な課題である。そのためエンジンの運転時には、クランク軸に取り付けられた冷却用ファンを回転させ、シリンダを冷却した後に冷却風でマフラーをも冷却するように構成する。冷却用ファンから送られる冷却風はマフラーの周囲を流れてマフラーカバーの外部に抜けていく。この際、マフラー冷却後の高温の風が作業者に直接当たることを防止するために、マフラーカバーからの冷却風排出口の位置を離すように構成するものもある。しかしながら、発明者らの検討によると、この構造はマフラーとマフラーカバーのクリアランスを大きくせざるを得ず、エンジン全体として重量化・大型化してしまうことがわかった。また、マフラーの排出口に複数の小孔を設ける構造では、小孔から排出された排ガス流は自身の流速によって生じる負圧によりお互いに引き寄せあって合流してしまう結果、マフラー室に取り込まれる冷却風と混ざりにくく、十分に排ガス温度を低減できないという問題があることがわかった。【０００６】
本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、その目的は、マフラーから排出される排ガスを効果的に分流させて、更に空気と混ぜることで排ガス温度を低減させたエンジン及びエンジン作業機を提供することにある。【０００７】
本発明の他の目的は、冷却ファンにより生成された風と外気から吸入される風を用いてマフラーを効果的に冷却することができるエンジン及びエンジン作業機を提供することにある。【０００８】
本発明のさらに他の目的は、マフラー本体からマフラーカバーへの断熱性能を向上させて、マフラーカバーの表面の温度上昇を抑制して作業者が快適に作業できるようにしたエンジン及びエンジン作業機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願において開示される発明のうち代表的なものの特徴を説明すれば次の通りである。
本発明の一つの特徴によれば、外周部に複数のフィンを有し燃焼室を形成するシリンダと、クランク軸の一端に設けられシリンダを冷却する冷却風を生成する冷却ファンと、シリンダの排気ポートに取り付けられるマフラーを有するエンジンであって、マフラーには排ガス出口が設けられ、この排ガス出口に排ガスの排出方向を決定する排ガス規制部材を設け、排ガス規制部材は、排ガスの排気方向が略平行に配置され、マフラーの外面に沿いつつ排ガス出口から遠ざかる方向に排出される並設された複数の排気通路を有するように構成される。複数の排気通路の各々は、排ガス出口よりマフラーの外面に沿って前記排ガス出口から遠ざかる側である排ガスの下流側に延びる対向する側壁と、これら側壁を接続するものであって排ガス出口と対向するとともに側壁間を接続して排ガス出口より下流側に延びる壁面と、排気通路の下流側の端部にて側壁と壁面とで形成される排気口と、排ガス出口から見て排気口と反対側に位置する壁部と、を備え、隣り合う排気通路の互いに近接する側に位置する側壁が、隣り合う排気通路の排気の流れ方向に沿って下流側で互いに離間するよう構成される。この際、冷却風の一部をマフラーの排ガスの排気方向に向けて導入すると良い。このように離間する複数の排気通路を排ガス規制部材に設けたので、排気通路から流出した高流速の排ガス同士の間に互いにエジェクタ効果が相乗効果をなして強い負圧を発生させることができる。この負圧によって周囲から大量の空気を吸引することができ、この空気が排ガスと混合されるため、排ガス温度を効果的に下げることが可能になる。複数の排気通路は、金属板をプレス加工することによって形成される複数の凸状部であって、複数の凸状部のプレス加工の方向に立ち上がる部分が、各々の対向する側壁を構成し、プレス加工の底に位置する部分が排ガス出口と対向する壁面を構成し、排ガス規制部材が排ガス出口を覆ってマフラーに固定されることで排ガス出口から排出される排ガスの排出方向が、互いに離間する複数の方向に規定される。また、複数の排気通路から排出される互いに離間した排ガスの間に、マフラーの外面と交差する方向から外気を導入するように構成される。さらに、エンジンには、マフラーを覆ってマフラー収納室を形成するマフラーカバーが取り付けられ、排ガス規制部材はマフラーカバーとマフラーの間の空間において排ガスを排出する。マフラーカバーは、マフラーの排ガス出口が設けられる壁面を覆う面に風窓を有し、風窓を通過した外気が複数の排気通路から排出される排ガスの間に導入される。
【００１０】
本発明の他の特徴によれば、排ガスの排気方向が、マフラーの外面に沿って流れるように構成され、排気通路の開口からマフラーの端面まで流れてマフラーカバーの排気出口から大気中に排出される。ここで排気通路同士の対向壁面が排ガス流出方向の下流に向かうに従って互いに離れるよう傾斜（例えば分離角が２０度）するように形成したので、互いのエジェクタ効果によって排ガス同士が引き寄せあって合流してしまうことを防止できる。従って、排ガス同士の間に確実に強い負圧を発生させることができる。排ガス規制部材は、排ガス出口に設けられるスパークアレスタを保持するものであって、スパークアレスタを通過した排ガスが排気通路を通ってマフラーカバー内の空間に排出される。排ガス規制部材は、金属板のプレス加工によって製造され、排気通路はプレス加工によって形成された凸状部分であって、凸状部の端部に開口が形成される。
【００１１】
本発明の他の特徴によれば、マフラーは、開口面を有する第一ハウジングと第二ハウジングの互いの開口面同士を仕切り板を介在させて合わせることによって筐体を構成し、仕切り板には貫通穴が形成されることによりシリンダの排気口からの排ガスが最初に流入する第一膨張室と、貫通穴を介して流入した排気ガスを排気口から外部へ放出する第二膨張室を構成し、第一ハウジングはエンジンポートに連結され、排ガス規制部材は第二ハウジングの一面であって、マフラーカバーと対向する面に配置される。
【００１２】
本発明の他の特徴によれば、排気通路の互いに近接する側の側壁同士が排ガス流出方向の下流に向かうに従って互いに離れるように傾斜して形成される。複数の排気通路の互いに近接しない側の側壁は互いに平行となるように形成される。このように互いに近接しない側の側壁が平行であるように形成したので、排気通路から流出した排ガス同士が過度に拡散してエジェクタ効果の相乗効果を損なうことを抑止できる。さらに、排ガス同士が過度に拡散してマフラーカバーに意図せず接触し、マフラーカバーに熱劣化を生じさせることもない。複数の排気通路は、入口側から出口の開口まで互いに独立して形成するようにすれば、排気通路間に冷却ファンから取り込まれる冷却風の空気通路を形成できる。この空気通路により、排気通路の排ガス流出方向の空間以外の空間（非排ガス流出方向の空間）からも排ガス同士の間に形成された負圧へと空気が供給され、排ガス温度を更に低減することができる。また、複数の排気通路は流入側が共通空間を有するように形成され、共通空間から排出口を形成する管路が複数延びるように形成しても良い。このように入口側を共通に形成すれば排気通路を２つ確保しつつ排気通路をコンパクトに形成できる。
【００１３】
本発明の他の特徴によれば、マフラーカバーは合成樹脂の一体成形にて製造され、排気通路と対向する部分から排ガス流出方向の下流のいずれかの位置に、外気と連通するための複数の風窓を設けたので、排ガス同士の間の負圧にマフラーカバーを介して外気を直接吸引することができる。マフラーカバー内の空気温度はマフラー表面によって加熱されることで高温となることに対して、外気温度はそれがなく常温（たとえば２０℃）である。従って、エンジンやマフラー表面等の加熱面によって加熱されていない常温空気を排ガスに直接供給できるので、排ガス温度を更に低減することができる。また、マフラーカバーの風窓部はマフラーの輻射熱によって温度上昇するが、外気の流動によって冷却されるため、マフラーカバー温度を低減する効果も奏することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、冷却ファンによる冷却風の一部をマフラーに供給するようにした強制空冷式のエンジンにおいて、排ガスの排出作用にて複数の排ガス流の間に負圧空間を形成し、その負圧空間に大量の空気を供給することができるので、排ガスの温度を低下させることができる上に、マフラーの外面を効果的に冷却することができる。本発明の上記及び他の目的ならびに新規な特徴は、以下の明細書の記載及び図面から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例に係るエンジン作業機１の右側面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ部の断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ部の断面図である。
【図４】本発明の実施例に係るエンジン作業機１のマフラー５０付近の分解斜視図である。
【図５】図２のＤ−Ｄ部の断面図である。
【図６】図１のＣ−Ｃ断面におけるマフラー５０付近の部分断面図である。
【図７】本発明の第二の実施例に係るエンジン作業機のマフラー１５０の側面図である。
【図８】従来のエンジン作業機の一例（刈払機）を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１６】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下の図において、同一の部分には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。また、本明細書においては、前後左右、上下の方向は図中に示す方向であるとして説明する。【００１７】
図１は本発明の実施例に係るエンジン作業機１のエンジン部分の右側面図である。ここでは小型のエンジンを図８にて示したような刈払機に適用した際のエンジン作業機１の本体部分を示している。メインハウジング２の前側に取り付けられるメインパイプやその先に保持される回転刃等の動力伝達機構等の図示は省略している。メインハウジング２の内部には図示しない２サイクルエンジンが収容される。ここではエンジンのクランク軸が前後方向に延びて、燃焼室を形成するシリンダ内でピストンが上下方向に往復移動するように配置され、エンジンの後方側のクランク軸の後端にはリコイルスタータ（図示せず）が配置され、エンジンの前方から図示しない遠心クラッチを介して作業機器への動力が取り出される。エンジンの上側のほぼ全体は樹脂製のトップカバー３にて覆われ、図示しないリコイルスタータはリコイルカバー６によって覆われる。エンジンの一方側の側面（右側面）には２本の取り付け用のボルト７６ａ、７６ｂにてマフラー５０が固定される。ここではマフラー５０の全体が合成樹脂の一体成形にて製造されるマフラーカバー４によって覆われる。マフラーカバー４は、作業者が熱せられたマフラー５０に直接触れることができないように設けられる覆いであって、マフラー５０のハウジングとは所定の間隔を隔てるように配置される。マフラー５０から排出された排ガスは、マフラーカバー４とマフラー５０との間の空間（マフラー室）内に排出される。マフラーカバー４は、排出された排ガスをマフラーカバー４のマフラー室から外部（大気中）に導く作用を果たす。マフラー５０は後方向きに開口する２つの排気口６３、６５を有し、これら排気口６３、６５から排出された排ガスはマフラーカバー４によって画定される空間内を通って延長通路４４の後方側の円弧状の開口縁４４ａを有する開口部分から矢印４６の方向にて大気中に排出される。ここで、マフラーカバー４の延長通路４４は、排気口６３、６５から外気中に排出されるまで、所定の長さで、所定の容積を有するように形成され、排気口６３、６５の開口面積の合計に比べて十分大きい開口面積を有する。【００１８】
マフラーカバー４には複数のスリット状の風窓４１〜４３が形成され、エンジン停止時の放熱性を向上させている。また、マフラーカバー４の後方側には、筒状の通路となって後方側に排気出口となる開口を有する延長通路４４が形成されるが、この延長通路４４はマフラーカバー４と一体にて製造される。延長通路４４の内側（クランク軸に近い側）には、リコイルカバー６が位置する。マフラーカバー４の側面にはスリット状の風窓４７が複数形成され、延長通路４４にはスリット状の風窓４５が複数設けられる。尚、本実施例ではマフラーカバー４と延長通路４４が形成されるが、これらは明確に分離して構成するのでは無く一体的に形成しても良い。【００１９】
図２は、本発明の実施例におけるエンジン作業機１のエンジン部分の縦断面図である。エンジン１０は、２サイクルの小型エンジンであって、クランク軸１４が図示しないメインパイプ５０４（図８参照）と同軸に配置され、シリンダ１３がクランクケース１５から略垂直方向上側に伸びるように配置され、ピストン１２（図３で後述）がシリンダ１３内を上下方向に往復運動可能とされる。シリンダ１３は外周部に複数のフィンを有し、吸気ポート（図３で後述）に気化器２５とエアクリーナ（図示せず）が接続され、シリンダ１３の排気ポートにマフラー５０が接続される。クランク軸１４の前側（出力側）には、遠心クラッチ１８（後述の図３参照）を介して図示しない駆動軸の一端部が連結される。遠心クラッチ１８が取り付けられるマグネトロータ１７には、エンジン冷却用のファンが一体に形成され、マグネトロータ１７自体が冷却ファンとして機能する。クランクケース１５、メインハウジング２（図１参照）、トップカバー３によってファン室２４が形成される。マグネトロータ１７の外周部を覆うメインハウジング２の内周側の壁部にファン室２４の空気取入口が配置される。メインハウジング２の内壁面は、中心に対してマグネトロータ１７の回転方向に合わせて反時計回りに中心から内周壁への距離が徐々に大きくなるよう形成されており、距離が最大となる付近でトップカバー３の内壁面に滑らかにつながるよう形成される。このような構成において、マグネトロータ１７が回転すると、ＣＡ１のごとく風が流れ、トップカバー３によってシリンダ１３の各部に導かれる。この風の一部は、ＣＡ２のごとく空気導入用の開口部を介してシリンダ１３の周囲からマフラー５０の設置空間（マフラー室）内に到達する。【００２０】
点火コイル２０で発生された高圧電流は、図示しない高圧コードとプラグキャップ１９を介して点火プラグ（図示せず）に伝達される。クランクケース１５の下側には、燃料タンク２２が設けられる。燃料タンク２２には、ガソリンとオイルの混合油が入れられ、燃料タンク２２の開口部には燃料キャップ２２ａが設けられる。メインハウジング２の下側にはタンク保持部２１が形成される。気化器２５にはスロットル軸２６が配置され、スロットル軸２６と連動して図示しない吸気通路内でバタフライ式のスロットル弁（図示せず）を開閉させることでエンジン１０への吸気量を調整し、エンジンの回転速度ないし出力が調整される。作業状態においてエンジン１０の回転数を略一定に保つ制御には、風力ガバナー２８が使用される。スロットル軸２６は、気化器２５の後側面から前側面まで貫通し、前側には風力ガバナー２８がネジによって取り付けられる。風力ガバナー２８はスロットル軸２６を軸心に揺動するアーム部２８ａを有し、アーム部２８ａの先端にガバナー板２８ｂが設けられる。ガバナー板２８ｂは冷却風ＣＡ１の風路内に配置される。【００２１】
ガバナー板２８ｂは、冷却風ＣＡ１を受けることでスロットル軸２６に所定方向（図１では時計回り）の回動トルクを伝達させることができ、スロットル軸２６が回動することでエンジン１０の回転速度が調整される。エンジン作業機による作業中に、先端工具から受ける負荷によってエンジン１０の回転数が低下すると、冷却風ＣＡ１が減少するため風力ガバナー２８はスロットル軸２６を増速方向に回転させる。一方、先端工具から受ける負荷の減少又は消失によってエンジン１０の回転数が上昇すると、冷却風ＣＡ１が増加するため風力ガバナー２８はスロットル軸２６を減速方向に回転させる。【００２２】
図３は図１のＢ−Ｂ部の断面図である。シリンダ１３の左側には気化器２５等の吸気機器が配置され、右側の排気ポート１３ｂには、遮熱板３０を介在させてマフラー５０が２本のボルト７６ａ、７６ｂによって固定される。シリンダ１３の吸気ポート側には図中点線で示す吸気通路２７の一部を形成する樹脂又は軽金属製のインシュレータ２９が設けられ、インシュレータ２９に気化器２５が固定される。スロットル軸２６は気化器２５の前側側面から後側側面まで貫通し、その前端には風力ガバナー２８が固定される。クランク軸１４（図２参照）の前側端部にはマグネトロータ１７が設けられる。風力ガバナー２８のガバナー板２８ｂはファン室２４の内部に配置される。風力ガバナー２８をファン室２４に取り回すためにトップカバー３には図示しない開口部が形成され、風力ガバナー２８がトップカバー３の外部から内部空間に延びるように位置づけられる。【００２３】
マフラー５０は、左右方向中央に仕切り板５３を挟んだ形で容器状の内側ハウジング５１と外側ハウジング５２のそれぞれの開口部を合わせて接合したものであって、内部には２つの膨張室（第一膨張室５５、第二膨張室５６）が形成される。ここでは第一膨張室５５の開口（吸入口）が直接シリンダ１３に固定される形状であり、その固定のために円筒スリーブ７５ａ、７５ｂを外側ハウジング５２と仕切り板５３を貫通するように設け、２本のボルト７６ａ、７６ｂによって固定される。マフラー５０の排気口６３と６５（図３では見えない）は、その開口面が上下左右に延びるように配置され、排ガスが外側ハウジング５２の右側側面とほぼ平行に、マフラー５０の外面に沿って後方側に流れ、マフラーカバー４の外部に排出される。排ガス通路６２の排気口６３から排出された排ガスは矢印ＥＸ１の方向に流れ、マフラーカバー４とマフラー５０の間を流れて、延長通路４４内を通ってから外部に排出される。尚、図３では見えないが排ガス通路６４の排気口６５（ともに図４参照）から排出された排ガスも同様の方向に流れる。【００２４】
図４は、本発明の実施例に係るエンジン作業機１のマフラー５０付近の分解斜視図である。マフラー５０のハウジングは、それぞれ開口面を有する内側ハウジング５１（第一ハウジング）５１と外側ハウジング（第二ハウジング）５２の互いの開口面を合わせることによって構成される略直方体の筐体である。内側ハウジング５１と外側ハウジング５２は、シリンダ１３の排気ポート１３ｂ（図３参照）からの排出される排ガスの排出方向と略直交する分割面にて接合される。マフラー５０のシリンダ１３と反対側（反シリンダ側、ここでは右側）には排ガス出口５９ａが形成され、ここから排ガスが膨張室の外部へと放出される。内側ハウジング５１と外側ハウジング５２は冷間圧延鋼板のプレス加工により製造され、外側ハウジング５２の外縁部にはリブ５２ａが形成され、内側ハウジングの外縁部にはリブ５２ａを収容する折り返し部５１ａが形成され、これらはロウ付け等によって接合される。本実施例のマフラー５０には、金網状のスパークアレスタ７０を固定すると共に、排ガス出口５９ａから排出される排ガスを所定の方向に導くための排ガス規制部材６０が設けられる。排ガス規制部材６０は外側ハウジング５２の一面であって、マフラーカバー４と対向する平面状の下側側面５２ｂに溶接等により固定される。外側ハウジング５２の下側側面５２ｂの一部には、スパークアレスタ７０が効果的に作用するように窪み５９が形成され、窪み５９によって所定の空間（後述する図６の空間７１）が形成される。窪み５９に隣接して外側ハウジング５２の下側側面５２ｂにはネジ穴５２ｃが形成される。外側ハウジング５２の上側側面（右側面）には貫通穴が形成され、そこにはボルト７６ａ、７６ｂ（図１参照）を貫通させるための２つの円筒スリーブ７５ａ、７５ｂが溶接される。【００２５】
排ガス規制部材６０は、排ガス出口５９ａからマフラー５０の外部に排ガスを排出するための通路を形成するための部材であって、金属板をプレス加工によって独立した２つの凸状部が形成される。これら凸状部の端部にそれぞれ開口を形成することにより排ガス通路６２、６４が形成される。排ガス通路６２、６４は、それぞれ排気口６３、６５を有する凸状の突起であって、開口となる排気口６３、６５は、上下に離れた位置に配置され、その開口面が排ガスの排気方向（前から後ろ方向）と略直交するように配置される。排ガス通路６２、６４は排ガスの流入側から排出側にいくにつれてその断面積が小さくなるように絞り込まれた形状であって、対向する２つの壁面たる対向壁面６２ｂと６４ｂが斜めなるように配置される。一方、対向しない２つの壁面（非対向壁面）６２ａ、６４ａは互いに平行となるか、または僅かに排出側にいくにつれてそれらの間隔が広がるか狭まるように形成される。この際の非対向壁面同士のなす角度は、対向壁面同士のなす角度よりも小さくなるようにすると良い。このような形状の場合に排ガス通路６２、６４から排出される排気ガスの方向は、対向する２つの対向壁面６２ｂと６４ｂの取付角度によって主に決定される。【００２６】
排ガス規制部材６０の後方側には、金属製の網状のスパークアレスタ７０を矢印７２の方向に挿入するための略長方形の開口部６７が設けられる。排ガス規制部材６０の開口部６７よりも前方側においては、周縁部分に対して平面部６１がスパークアレスタ７０の厚さ分だけ突出するようにプレス加工により段差６１ａが加工されており、排ガス規制部材６０を外側ハウジング５２にろう付け等によって固定された後にスパークアレスタ７０を装着または取り外しができる。開口部６７の後方にはスパークアレスタ７０を装着する際のガイドをすると共に、排出される排ガスを所定の方向に導くための緩やかな曲面状に形成されるガイド部６８が設けられる。ガイド部６８は開口部６７の金属の３辺を切り取って後ろ側に折り曲げることにより形成できる。開口部６７より内部に装着されたスパークアレスタ７０は、ネジ穴６６、５２ｃを貫通して螺合させるネジ７４（後述する図５参照）によって固定される。【００２７】
マフラー５０とエンジン１０のシリンダ１３との間には、遮熱板３０が配置される。遮熱板３０は、鉄又はアルミニウム合金等の金属製の薄板であって、ボルト７６ａ、７６ｂによってマフラー５０と共締めされる。遮熱板３０はマフラー５０の輻射熱がシリンダ１３側に伝わらないようにするため、又は、シリンダ１３側の輻射熱がマフラー５０側に伝わらないようにするための遮熱板としての機能を果たすだけでなく、マフラー収納室内を画定することにより冷却風による冷却効果を上げるための遮風板としての機能を果たす。遮熱板３０は、マフラー５０のシリンダ１３に面する側面部分よりも大きな面積を有するようにし、外縁部はマフラーカバー４の内壁と当接又は接近するような形状とされる。本実施例では遮熱板３０は、ピストンの移動方向（鉛直方向）に延びる平面板３１と共に、ピストンの移動と直交方向（水平方向）に延びる水平板３２によって主に構成され、マフラー５０のエンジン１０に面する側の鉛直面と、マフラー５０の下側を覆うことによりマフラー５０の周囲に流れる冷却風の風路を画定する。平面板３１には、排ガスを通過させるためであってシリンダ１３の排気ポート１３ｂ（図２参照）に位置づけられる開口３３と、開口３３の近傍に形成されるボルト７６ａ、７６ｂを貫通させるための貫通穴３４ａ、３４ｂが形成される。平面板３１の前方側端部には、シリンダ１３側からマフラー室内に冷却風の一部を導入するための開口部を形成する切り欠き部３１ａが形成される。また、上下方向の中央付近には、クランクケース１５の図示しないボス部を避けるための前後方向に切りかかれた切り欠き部３５ａ、３５ｂが形成される。水平板３２はマフラー５０の底面部分のほぼ全体を覆うのに十分な大きさであるが、前方側にさらに延びる水平状の延長部３２ｂが形成される。延長部３２ｂは冷却ファンから送られる空気流ＣＡ３をマフラー５０の下面に沿って効果的に後方側に流れるように案内する。【００２８】
次に図５を用いてマフラー５０に固定される排ガス規制部材６０についてさらに説明する。図５は図２のＤ−Ｄ部の断面図である。排ガス通路６２、６４は前方側の上下方向にみた幅が大きく形成され、後方の排気口６３、６５（図４参照）の開口に向かって上下方向に見た幅が小さくなるという、排気ガスの出口側に向かって絞り込まれた形状をしている。この絞り込みのための特徴的な構造によって排気ガスの流出方向が決定される。排ガス通路６２の上側壁はほぼ水平に形成されるが、下側壁は前方から後方に行くにつれて高さ方向の位置が高くなるように斜めに形成される。このような形状とした結果、排気ガスの流れＥＸ１の向きは側面視において水平よりもやや上向きとなる。同様にして排ガス通路６４の下側壁はほぼ水平に形成されるが、上側壁は前方から後方に行くにつれて高さ方向の位置が低くなるように斜めに形成される。このような形状とした結果、排気ガスの流れＥＸ２の向きは水平よりもやや下向きとなる。右側側面視でみた排気ガスの流れＥＸ１、ＥＸ２から理解できるように、これらの方向は平行で無く、その間隔が排気口６３、６５から離れて行くにつれて広がるように設定される。このように２つの排気流ＥＸ１とＥＸ２の向きを設定することにより、点線で示す部分ＮＰに周辺部分よりも負圧となる空間が形成される。この負圧を発生させるためには、排気通路同士の対向壁面が排ガス流出方向の下流に向かうに従って互いに離れるよう３〜３０度程度、本実施例ではその開口角が約２０度程度となるように傾斜させて形成したので、互いのエジェクタ効果によって排ガスＥＸ１とＥＸ２同士が引き寄せあって合流してしまうことを防止できる。【００２９】
本実施例ではこのようにエジェクタ効果を得た上に、冷却ファン（マグネトロータ１７）によって生成されマフラー５０の周囲に送風された冷却風ＣＡ３が排ガスＥＸ１とＥＸ２と混合される。冷却風ＣＡ３の入口はマフラー収納室内において排気出口と対角付近に設けられ、マフラー収納室内に導入される冷却風ＣＡ３の少なくとも一部がマフラー５０の表面に沿って流れ、このうち右側側面を冷却した後に冷却風ＣＡ３は排ガス通路６２、６４の側面や、それらの間を流れる際に負圧部ＮＰに吸い寄せられるため、排ガスＥＸ１とＥＸ２と効果的に混合されて、延長通路４４に向かう。このように本実施例では排ガス通路６２、６４を互いに独立した通路（管路）として形成したので、排ガス通路６２、６４の間に冷却風ＣＡ３の通路を確保でき、この空気通路により、排気通路の直交方向（非排ガス流出方向）の空間からも排ガス同士の間に形成された負圧へと空気が供給され、排ガス温度を更に低減することができる。また、マフラーカバー４の側面であって、負圧部ＮＰの周囲には複数の風窓４７（図１参照）を設けたので、負圧領域（空間）ＮＰにマフラーカバー４の外部から更に大量の空気を供給することができる。この結果、温度の低い冷却風ＣＡ３や外気が効果的に点線ＮＰの部分にあたるため、図中点線で囲んだ付近の温度を効果的に低下させることができ、排ガス規制部材６０やマフラー５０（特に外側ハウジング５２）の温度上昇を抑制できる。このようにして、排気通路同士の非対向壁面が平行であるように形成したので、排気通路から流出した排ガス同士が過度に拡散してエジェクタ効果の相乗効果を損なうことを抑止できる。さらに、排ガス同士が過度に拡散してマフラーカバーに意図せず接触することもないので、マフラーカバー４に熱劣化を生じさせることも効果的に抑制できる。
【００３０】
図６は図１のＣ−Ｃ断面におけるマフラー５０付近の部分断面図である。マフラー５０は内側ハウジング５１と外側ハウジング５２によりその外形が画定され、内側ハウジング５１と外側ハウジング５２は仕切り板５３を介して接合されるため、シリンダ１３の排気ポート１３ｂと連通する第一膨張室５５と、排気ガスを大気中に排出するための排ガス出口５９ａを有する第二膨張室５６が画定される。第一膨張室５５から第二膨張室５６の間には排気ガスを浄化するための触媒５４が設けられ、排ガスＥＸ０は、仕切り板５３の開口部に設けられた触媒５４を通過して第一膨張室５５から第二膨張室５６側に流れるが、ここでは触媒５４から排出される高温の排気ガスが外側ハウジング５２に直接当たらないようにして外側ハウジング５２の温度上昇を抑制するための触媒カバー５７が設けられる。仕切り板５３及び触媒カバー５７は、例えばステンレス板のプレス加工にて製造できる。触媒カバー５７によって触媒５４の出口側には第三室５８が形成され、第三室５８を介して排ガスＥＸ０は第二膨張室５６に流入する。第二膨張室５６にて膨張した排ガスは、窪み５９に形成された排ガス出口５９ａから空間７１側に排出され、排ガス規制部材６０の排ガス通路６２（図４参照）、６４を通ってマフラーカバー４とマフラー５０との間の空間（マフラー室）内に排出される。ネジ穴５２ｃ（図４参照）の内側部分（マフラー５０の第二膨張室内）には、ネジ７４を螺合させるためのナット７４ｂが溶接される。【００３１】
マフラーカバー４とマフラー５０との間は、マフラー５０の輻射熱を合成樹脂製のマフラーカバー４に伝えにくいように所定の間隔を隔てた空間となっており、その空間の前方エンジン側から冷却風の一部が図中のＣＡ３のように流入する。流入した冷却風ＣＡ３はマフラー５０の前側側面から、マフラー５０の上側、下側、及び右側及び左側側面を通って流れて、マフラー５０の後側側面に対向するように配置されるマフラーカバー４の出口から外部に排出される。ここでは冷却風の一部がＣＡ３のように流れて、排ガス通路６２、６４（図では６４しか見えない）から排出された排ガスＥＸ３と混合された状態で外部に排出される。負圧領域ＮＰには、マフラーカバー４の風窓４７から矢印Ａのように外気が直接吸引されるので、冷却風ＣＡ３に加えて導入された外気も混合されるので、排ガスＥＸ３の温度を更に低下させることができる。延長通路４４の側面にも複数の風窓４５が設けられるので、さらなる外気を取り込むことによって排ガスの温度をさらに低下させることができる。【００３２】
以上、本発明によれば排ガスＥＸ１、ＥＸ２の出口が略平行に配置されるものの互いに離間するように排ガス通路６２、６４が配置されるので、排ガス通路６２、６４から流出した高流速の排ガス同士よって強い負圧を発生させることができ、周囲から大量の空気を吸引することができる。この空気は排ガスと混合されるため、排ガス温度を効果的に低減することが可能になる。ここでマフラーカバー内の空気温度はマフラー表面によって加熱されることで高温となることに対して、外気温度はそれがなく常温（たとえば２０℃）である。従って、エンジンやマフラー表面等の加熱面によって加熱されていない常温空気を排ガスに直接供給できるので、排ガス温度を更に低減することができる。また、マフラーカバーの風窓部はマフラーの輻射熱によって温度上昇するが、外気の流動によって冷却されるため、マフラーカバー温度を低減する効果も奏することができる。
【実施例２】
【００３３】
次に図７を用いて本発明の第二の実施例を説明する。第二の実施例において第一の実施例と異なるのは、排ガス規制部材１６０の形状、特に排ガス通路１６２の形状である。マフラー１５０の主要部分たる外側ハウジング５２と内側ハウジング５１及び内部構成は第一の実施例と同じである。排ガス規制部材１６０の形状において排ガス出口５９ａに対向する位置に流入側が共通空間となる排ガス通路１６２が形成され、この排ガス通路１６２の後方側は２つの開口部１６３、１６５を形成する管路が別れるように分岐して延びるように形成される。このため、排ガス通路１６２には略水平方向に延びる上壁面１６３ａと、下壁面１６５ａが形成され、上下方向に見てそれらの間に２つの対向して設けられる対向壁面１６３ｂ、１６５ｂが形成される。この構成においても、排気通路同士の非対向の壁面（上壁面１６３ａと、下壁面１６５ａ）が平行であるように形成したので、排気通路から流出した排ガスＥＸ４、ＥＸ５同士が適度に拡散するので、ネジ７４付近に負圧部分が形成され、冷却風ＣＡ３の一部や、風窓４７を介して取り込まれた外気が排ガスＥＸ４、ＥＸ５と混ざり合い、排ガスＥＸ４、ＥＸ５の温度を大幅に低下させることができる。また、この混ざり合う部分はマフラー１５０の側面（マフラーカバーに対面する側）に面しているので、マフラー１５０の壁面の局所的な温度上昇も抑制することができる。ここではマフラー１５０の排気方向のガイド部１６８を含む排ガス規制部材１６０全体の長さがＷに対して、排ガスＥＸ４、ＥＸ５が壁面に沿って流れる距離がＬであって、ＬはＷの半分以上の長さがあるので、壁面によって負圧効果を一層増大させることができる。拡散された排ガスＥＸ４、ＥＸ５は、マフラーカバー４の内壁部分によって出口側に案内されるため、マフラーカバー４の一部分に熱劣化を生じさせる過熱状態を生じさせることも抑制できる。【００３４】
以上、本発明を第一及び第二の実施例に基づいて説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば前記実施例では排気口６３、６５の数は２つとしたが、何れか２つが上述の関係となっていれば３つ以上形成するように構成しても良い。さらに、前記実施例ではマフラー室に冷却ファンで生成した冷却風の一部を導入するエンジンに適用した例で説明したが、冷却ファンで生成した冷却風を用いずに生成される負圧によって外気を吸入するだけでマフラー及び排ガスの温度を低下させるようにしたエンジンにも同様に適用できる。
【符号の説明】
【００３５】
１…エンジン作業機、２…メインハウジング、３…トップカバー、４…マフラーカバー、５…エアクリーナーカバー、６…リコイルカバー、１０…エンジン、１２…ピストン、１３…シリンダ、１３ｂ…排気ポート、１４…クランク軸、１５…クランクケース、１７…マグネトロータ、１８…遠心クラッチ、１９…プラグキャップ、２０…点火コイル、２１…タンク保持部、２２…燃料タンク、２２ａ…燃料キャップ、２３…スタータハンドル、２４…ファン室、２５…気化器、２６…スロットル軸、２７…吸気通路、２８…風力ガバナー、２８ａ…アーム部、２８ｂ…ガバナー板、２９…インシュレータ、３０…遮熱板、３１…平面板、３１ａ…切り欠き部、３２…水平板、３２ｂ…延長部、３３…開口、３４ａ，３４ｂ…貫通穴、３５ａ，３５ｂ…切り欠き部、４１〜４３，４５，４７…風窓、４４…延長通路、４４ａ…開口縁、４６…排気ガスの流れ、５０…マフラー、５１…内側ハウジング、５１ａ…折り返し部、５２…外側ハウジング、５２ａ…リブ、５２ｂ…下側側面、５２ｃ…ネジ穴、５３…仕切り板、５４…触媒、５５…第一膨張室、５６…第二膨張室、５７…触媒カバー、５８…第三室、５９…（外側ハウジングの）窪み、５９ａ…排ガス出口、６０…排ガス規制部材、６１…平面部、６１ａ…段差、６２，６４…排ガス通路、６２ａ，６４ａ…非対向壁面、６２ｂ，６４ｂ…対向壁面、６３，６５…排気口、６６…ネジ穴、６７…開口部、６８…ガイド部、７０…スパークアレスタ、７１…空間、７４…ネジ、７４ｂ…ナット、７５ａ，７５ｂ…円筒スリーブ、７６ａ，７６ｂ…ボルト、１５０…マフラー、１６０…排ガス規制部材、１６２…排ガス通路、１６３，１６５…開口部、１６３ａ…上壁面（非対向壁面）、１６３ｂ…対向壁面、１６５ａ…下壁面（非対向壁面）、１６５ｂ…対向壁面、１６８…ガイド部、５０１…エンジン作業機、５０４…メインパイプ、５０７…スロットルレバー、５０８…ハンドル、５０９…グリップ部、５１０…エンジン、５１２…回転刃、５１３…飛散防御カバー、５２３…スロットルワイヤ、５２５…気化器、５４０…マフラーカバー、ＥＸ１，２，３…排ガスの流れ、ＣＡ１，２，３…冷却風の流れ、Ａ…空気の流れ、ＮＰ…負圧の発生する部分
【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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【図７】
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【図８】
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