(57)【要約】【課題】エキゾーストマニホールドとマフラーとを収容するための空間をできるだけ小さくし、たとえ狭いエンジンルームであっても、エキゾーストマニホールドとマフラーとを要領よく収容することのできるエンジンの消音構造。【解決手段】エンジンが、作業車の車体に防振部材を介して搭載され、エンジンからの排気ガスを集合させるエキゾーストマニホールド２４が、エンジンに取り付けられているエンジンの消音構造で、エンジンからの排気ガスを消音する内装式マフラー２７が、エキゾーストマニホールド２４の内部に組み込まれている。【選択図】　　　　図４
2004060566.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンが、作業車の車体に防振部材を介して搭載され、前記エンジンからの排気ガスを集合させるエキゾーストマニホールドが、前記エンジンに取り付けられているエンジンの消音構造であって、
前記エンジンからの排気ガスを消音する内装式マフラーが、前記エキゾーストマニホールドの内部に組み込まれているエンジンの消音構造。
【請求項２】
前記内装式マフラーとは別のマフラーが、前記エキゾーストマニホールドの出口側に接続されている請求項１に記載のエンジンの消音構造。
【請求項３】
前記内装式マフラーが、鋳造製品で構成されている請求項１または２に記載のエンジンの消音構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンが、作業車の車体に防振部材を介して搭載され、前記エンジンからの排気ガスを集合させるエキゾーストマニホールドが、前記エンジンに取り付けられているエンジンの消音構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このようなエンジンの消音構造では、従来、エンジンからの排気ガスを消音するマフラーが、エキゾーストマニホールドの出口側に接続されていて、エキゾーストマニホールドから出た排気ガスをマフラーにより消音して大気中に排気する構成が一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、従来の消音構造では、エキゾーストマニホールドに加えて、エキゾーストマニホールドとは別体の消音専用のマフラーが必要となる。
ところで、マフラーは、排気ガスの有する音響エネルギーを消耗させることにより消音を図るものであり、必要な消音効果を得るためには、それに見合った容積を必要とする。
そのため、従来の消音構造では、狭いエンジンルーム内にエキゾーストマニホールドと、そのエキゾーストマニホールドとは別体で、かつ、比較的大容積のマフラーとを収容しなければならず、この点に改良の余地があった。
【０００４】
本発明は、このような従来の問題点に着目したもので、その目的は、エキゾーストマニホールドとマフラーとを収容するための空間をできるだけ小さくし、たとえ狭いエンジンルームであっても、エキゾーストマニホールドとマフラーとを要領よく収容することのできるエンジンの消音構造を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
〔構成〕
請求項１の発明の特徴構成は、エンジンが、作業車の車体に防振部材を介して搭載され、前記エンジンからの排気ガスを集合させるエキゾーストマニホールドが、前記エンジンに取り付けられているエンジンの消音構造であって、前記エンジンからの排気ガスを消音する内装式マフラーが、前記エキゾーストマニホールドの内部に組み込まれているところにある。
【０００６】
〔作用効果〕
請求項１の発明の特徴構成によれば、排気ガス消音のための内装式マフラーが、エキゾーストマニホールドの内部に組み込まれているので、例えば、マフラーの外管をエキゾーストマニホールドで兼用するなど、両者間での構成部品の兼用化が可能となる。
したがって、エキゾーストマニホールド自体は、従来のものより大きくなるものの、エキゾーストマニホールドとマフラーとの両者が占める空間は、従来のものより小さくて済み、必要な消音効果を得ながら、たとえ狭いエンジンルームであっても、エキゾーストマニホールドとマフラーとを要領よく収容することができる。
【０００７】
〔構成〕
請求項２の発明の特徴構成は、前記内装式マフラーとは別のマフラーが、前記エキゾーストマニホールドの出口側に接続されているところにある。
【０００８】
〔作用効果〕
請求項２の発明の特徴構成によれば、上述した内装式マフラーとは別のマフラーが、エキゾーストマニホールドの出口側に接続されているので、エンジンからの排気ガスは、内装式マフラーにより消音され、さらに、その出口側に接続された別のマフラーによっても消音されることになる。
したがって、内装式マフラーのみを設ける場合と比較して、同じレベルの消音効果を得ようとすれば、エキゾーストマニホールドを小さくすることができ、エキゾーストマニホールドの大きさを同じにすれば、別のマフラーが付加された分だけ消音効果が向上することになる。
さらに、別のマフラーとして従来のマフラーと同じものを使用すれば、換言すると、上述した従来の消音構造に内装式のマフラーを付加する場合には、当然、内装式マフラーが付加された分だけ消音効果も向上することになり、いずれの場合においても、内装式マフラーとエキゾーストマニホールドとの間で構成部品の兼用化が可能となるため、エキゾーストマニホールドとマフラーとの両者が占める空間は相対的に小さくて済む。
【０００９】
〔構成〕
請求項３の発明の特徴構成は、前記内装式マフラーが、鋳造製品で構成されているところにある。
【００１０】
〔作用効果〕
請求項３の発明の特徴構成によれば、内装式マフラーが、鋳造製品で構成されているので、重量が比較的重くなってエンジンの震動が緩和される。
すなわち、エンジンが、作業車の車体に防振部材を介して搭載されているので、エンジンからの振動の伝達は、防振部材により緩和されて車体側への伝達が抑制される。その反面、防振部材の介在によりエンジン自体が震動して騒音を発生する可能性があるが、内装式マフラーが鋳造製品で構成されて重量的に重いため、その重量によりエンジン自体の震動が緩和されて、騒音の発生も抑制される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明によるエンジンの消音構造につき、その実施の形態を図面に基づいて説明する。
このエンジンの消音構造は、農用トラクタなどの作業車のエンジンに適用されるもので、農用トラクタであれば、図１に示すように、主フレーム１などで構成される車体２を備え、車体２の前部下方には、左右一対の前輪３が、また、車体２の後部下方には、左右一対の図外後輪が設けられ、車体２の上部には、操縦ハンドル４と図外運転座席などが配設されている。
車体２前方のエンジンルームには、例えば、２気筒のディーゼルエンジン５が、そのシリンダヘッド６を上方にクランクケース７を下方に位置させた垂直姿勢で収納配置され、クランクケース７の下方には、オイルパン８が取り付けられている。そのエンジン５は、クランクケース７内に位置する図外クランク軸の軸心が、前後方向を向いて水平に位置するように配置されて、防振部材としての合計４個の防振ゴム９を介して主フレーム１に搭載保持されている。
【００１２】
前記エンジン５の前面には、図２および図３に詳細に示すように、板金製の前側ウエイト支持具１０が位置され、複数のボルト１１によりクランクケース７の前面に取り付けられ、運転座席から見てエンジン５の左側面には、板金製の左側ウエイト支持具１２が位置され、複数のボルト１１によりクランクケース７の左側面に取り付けられている。
前側ウエイト支持具１０は、エンジン５の前面に位置する本体部１３と、本体部１３から上方へ延出してエンジン５の前面に位置する前側ウエイト支持部１４と、本体部１３から上方後方へ延出してエンジン５の右側面に位置するＬ字状の右側ウエイト支持部１５を備え、これら本体部１３、前側ウエイト支持部１４、ならびに、右側ウエイト支持部１５が、溶接により互いに接続されて構成され、その本体部１３の前面側には、左右一対の防振ゴム用ブラケット１６が取り付けられている。
【００１３】
エンジン５のクランクケース７において、その左右両側面の後方側には、防振ゴム用ブラケット１７が取り付けられ、この左右一対の防振ゴム用ブラケット１７と上述した左右一対の防振ゴム用ブラケット１６とに対応して、車体２を構成する前フレーム１には、前方に位置する左右一対の車体側ブラケット１８と、後方に位置する左右一対の車体側ブラケット１９が取り付けられている。
すなわち、複数のボルト１１によりクランクケース７に前側ウエイト支持具１０を取り付けた状態において、前方に位置する車体側ブラケット１８が、本体部１３の前面側に位置する左右一対の防振ゴム用ブラケット１６に対応し、後方に位置する車体側ブラケット１９が、防振ゴム用ブラケット１７に対応するように構成され、各防振ゴム用ブラケット１６，１７と各車体側ブラケット１８，１９の間に防振ゴム９を介在させて、エンジン５が前フレーム１に搭載保持されるように構成されている。
【００１４】
このように防振ゴム９を介してエンジン５を搭載することにより、エンジン５からの振動が前フレーム１に伝達されるのが抑制され、その反面、防振ゴム９の弾性力に起因して、エンジン５そのものの震動が増長されて大きな騒音を発する可能性がある。このエンジン５自体の震動を抑制するのが防震用ウエイト２０で、防震用ウエイト２０は、前側ウエイト支持具１０における前側ウエイト支持部１４と右側ウエイト支持部１５、ならびに、左側ウエイト支持具１２に対して複数のウエイト用ボルト２１により取り付け保持されて、シリンダヘッド６に無接触状態で、シリンダヘンド６の直上方に位置するように構成されている。
そして、前側ウエイト支持具１０は、スタータモータ２２の取り付けブラケットも兼用し、その本体部１３にスタータモータ２２が取り付けられ、そのスタータギヤ２２ａが、フライホイール２３の大径ギヤ２３ａに咬合されている。
【００１５】
右側ウエイト支持部１５は、上述したようにＬ字状に形成され、そのため、エンジン５の右側面が開放されており、エンジン５からの排気ガスを集合させるエキゾーストマニホールド２４が、その開放されたエンジン５の右側面に配置されて取り付けられている。
エキゾーストマニホールド２４は鋳造製で、図４および図５に示すように、その上方には開口部２５が設けられ、開口部２５からマフラー構成体２６を挿入して、エキゾーストマニホールド２４の内部に収納配置することによって、エキゾーストマニホールド２４とマフラー構成体２６により内装式マフラー２７が形成されて、その内装式マフラー２７が、エキゾーストマニホールド２４の内部に組み込まれるように構成されている。
【００１６】
詳述すると、マフラー構成体２６は、円筒状の内管２８と内管２８の外側に位置する円筒体２９を備え、さらに、上方に位置する蓋体３０も備えていて、これら内管２８、円筒体２９、および、蓋体３０などにより構成されている。
内管２８と円筒体２９は板金製で、内管２８には、その下方に多数の下方通気孔２８ａが、その上方に多数の上方通気孔２８ｂが設けられ、円筒体２９には、その周囲に合計４個の通気孔２９ａが設けられていて、蓋体３０を貫通して内管２８内を挿通するボルト３１により、エキゾーストマニホールド２４の内部に取り付け、および、取り外し可能に構成されている。
【００１７】
他方、エキゾーストマニホールド２４は、断面形状が矩形の有底の外殻２４ａと、その外殻２４ａの内部空間を下方室３２と上方室３３に分割する中間壁２４ｂを備え、外殻２４ａの側壁からは排気管２４ｃが突設されて、外殻２４ａ、中間壁２４ｂ、および、排気管２４ｃが、鋳造により一体的に形成されている。
その中間壁２４ｂには、マフラー構成体２６の内管２８が貫通する貫通孔３４と円筒体２９が内嵌する円形段部３５が設けられ、かつ、外殻２４ａの底部には、内管２８が内嵌する円形段部３６とボルト３１が螺合するねじ穴３９が設けられていて、下方室３２に連通する２つの排気用開口３７も設けられている。
【００１８】
そして、エンジン５の２つの排気口に排気用開口３７を対応させて、エンジン５に対し図外のパッキンを介在させて複数のボルトによりエキゾーストマニホールド２４を取り付け、さらに、そのエキゾーストマニホールド２４に対して、蓋体３０との間にパッキンを介在させてボルト３１によりマフラー構成体２６を取り付けることにより、エンジン５の排気口が下方室３２に連通するとともに、マフラー構成体２６の内管２８が、中間壁２４ｂの貫通孔３４を挿通してエキゾーストマニホールド２４の底部にまで至り、円筒体２９が円形段部３５に内嵌するように構成されている。
それによって、外殻２４ａの内部空間は、下方室３２と上方室３３とに完全に分離され、その分離された下方室３２と上方室３３が、下方通気孔２８ａと上方通気孔２８ｂを有する内管２８により連通されて、その下方室３３内に円筒体２９が位置し、いわゆる膨張型の内装式マフラー２７を形成し、その内装式マフラー２７の外管をエキゾーストマニホールド２４の外殻２４ａが兼用するように構成されている。
【００１９】
したがって、エンジン５からの排気ガスは、排気用開口３７から下方室３２に入り、多数の下方通気孔２８ａを通って内管２８内へ、さらに、多数の上方通気孔２８ｂを通って上方室３３に入り、円筒体２９の通気孔２９ａを通る間に消音されて、最終的に、排気管２４ｃからエキゾーストマニホールド２４外へと排気される。
そして、エキゾーストマニホールド２４の出口側には、排気管２４ｃを介して、内装式マフラー２７とは別の膨張型マフラー３８が接続されていて、エキゾーストマニホールド２４からの排気ガスは、そのマフラー３８によっても消音され、その後、大気中へ排気されることになる。
【００２０】
〔別実施形態〕
（１）先の実施形態では、内装式マフラー２７と別のマフラー３８とを膨張型のマフラーで構成した例を示したが、これらマフラー２７，３８のいずれか一方あるいは両方を共鳴型のマフラーで構成することもできる。
また、内装式マフラー２７に加えて、別のマフラー３８を設けた例を示したが、別のマフラー３８を設けずに内装式マフラー２７のみを設け、その内装式マフラー２７により消音された排気ガスを直接大気中へ排気するように構成することもできる。
【００２１】
（２）先の実施形態では、農用トラクタに搭載したエンジン５を例に説明したが、土木や建設用のトラクタをはじめとして、各種作業用車両のエンジンに適用することができ、また、そのエンジンも、特にディーゼルエンジンに限るものではなく、その気筒数も２気筒に限るものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】農用トラクタの要部側面図
【図２】エンジンの側面図
【図３】エンジンの正面図
【図４】エンジンの消音構造の断面図
【図５】エンジンの消音構造の分解斜視図
【符号の説明】
２　　　　作業車の車体
５　　　　エンジン
９　　　　防振部材
２４　　　エキゾーストマニホールド
２７　　　内装式マフラー
３８　　　別のマフラー
【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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