(57)【要約】【課題】  強制空冷式のエンジン作業機において、エンジン運転時のマフラー強制空冷およびエンジン停止時のマフラー自然空冷の双方において冷却性能を向上させる。【解決手段】  マフラー３０とマフラーカバー６との間に遮熱板４０を介在させてマフラー収納室を設け、マフラーカバー６に、冷却ファンにより生成される冷却風の一部をマフラー収納室内に導入してマフラーを冷却する冷却風入口３７ａと、冷却後の空気を排出する排出口を設け、マフラー収納室内を２つの区画に分けて、冷却風入口３７ａから導入した冷却風を冷却風出口へ導く空間となる強制空冷室４２と、外気導入口４０ａを設けて導入された外気を排出口へ導く自然空冷室４３を設けた。外気導入口４０ａは遮熱板４０の底面に形成し、排出口をマフラー収納室の上端付近であって排気口３８の近傍に設けた。【選択図】  図３
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【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、
駆動軸の一端に設けられ前記シリンダを冷却する冷却ファンと、
前記シリンダの排気ポートに取り付けられるマフラーと、
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備え、
前記冷却ファンにより生成される冷却風の一部を前記マフラー収納室内に導入する冷却風入口と、冷却後の空気を排出する排出口を設け、前記マフラー収納室内を少なくとも２つの区画に分けて、前記冷却風入口を前記マフラー収納室内の一方の区画に設けたことを特徴とするエンジン作業機。
【請求項２】
前記マフラーカバーは、前記冷却風入口から導入した冷却風を前記排出口へ導く空間となる強制空冷室と、前記マフラー収納室の下方に外気導入口を設けた自然冷却室の区画に分けられることを特徴とする請求項１に記載のエンジン作業機。
【請求項３】
前記マフラーの水平方向でみて、前記強制空冷室は前記シリンダから離れた側に形成され、前記自然冷却室は前記シリンダに近い側に形成されることを特徴とする請求項２に記載のエンジン作業機。
【請求項４】
前記冷却風入口は前記マフラーの反排気口側の下方に設けられ、
前記外気導入口は前記冷却風入口よりも下方に設け、
前記排出口は前記マフラーカバーに形成された前記マフラーの排気口の周囲に配置されることを特徴とする請求項２又は３に記載のエンジン作業機。
【請求項５】
前記排出口付近において、前記強制空冷室と前記自然冷却室を接続することを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載のエンジン作業機。
【請求項６】
前記強制空冷室と前記自然冷却室は、前記排気口の有する面の上側部分で接続されることを特徴とする請求項５に記載のエンジン作業機。
【請求項７】
前記マフラーと前記マフラーカバーとの間に遮熱板を介在させて、前記遮熱板と前記マフラーカバーによってマフラー収納室を構成したことを特徴とする請求項２から６のいずれか一項に記載のエンジン作業機。
【請求項８】
前記遮熱板と前記マフラーカバーによって画定される空間内の少なくとも下側半分以上の部分で前記強制空冷室と前記自然冷却室が分離されることを特徴とする請求項７に記載のエンジン作業機。
【請求項９】
前記マフラーのハウジングの外部に、外周方向に突出して周方向に連続する仕切り部を形成し、
前記仕切り部の先端を前記遮熱板と接するように配置することによって前記マフラー収納室を前記強制空冷室と前記自然冷却室に分離することを特徴とする請求項８に記載のエンジン作業機。
【請求項１０】
前記マフラーは、開口面を有する第一ハウジング及び第二ハウジングの互いの開口面に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気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気ガスを前記排気口から大気へ放出する第二膨張室を構成し、
前記第一ハウジングと前記第二ハウジングの接合面を前記仕切り部として利用することを特徴とする請求項９に記載のエンジン作業機。
【請求項１１】
前記外気導入口は前記遮熱板の底面に形成し、
前記排出口を前記マフラー収納室の上端付近に設けることを特徴とする請求項８から１０のいずれか一項に記載のエンジン作業機。
【請求項１２】
前記冷却ファンを覆うファンカバーを設け、前記ファンカバーによって前記冷却風を前記マフラー収納室に導く導入通路を形成したことを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載のエンジン作業機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は主にエンジン作業機の動力源に用いられるエンジンの改良に関し、特に改良したマフラーを有するエンジン作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】
刈払機、送風機、ヘッジトリマ、チェンソー、カッタなどの携帯型のエンジン作業機は屋外で使用されることが多い。そのため、特に市街地等の人口密集地域においては、騒音の抑制が課題となることが多く、ユーザから低騒音化への要求が高い。しかしながら、同時にエンジン作業機であるがゆえ小型化の要求も高い。エンジン作業機の動力源に用いられるエンジンは、駆動軸（クランク軸）に先端工具、冷却用のファン、手動始動装置などの被駆動装置が設置され、エンジンに多数の部品が隣接する高密度設計とされるのが一般的である。そのため、小型と低騒音を両立すべく、例えば特許文献１ではマフラーにおいて内部構造や排気ガスの排出口の構造上の工夫が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１５６８０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１については、排気ガスの排出口を複数設けて、所定距離以上離隔して設けることで排気音の低減を図っている。しかしながら、マフラーにおいてはエンジンから高温・高圧ガスがマフラーに瞬時に噴出されることによる排気音の他に、高温・高圧ガスの噴出による圧力脈動でマフラー側面が振動することによる振動音が発生するため、従来よりも更なる排気音の低減を得ることが難しかった。さらに、エンジンの出力を従来と同等にするためには、排気ガスの背圧増加を防ぐ必要があるので、排出口の開口面積を一定以上に確保しなければならない。通常、マフラーにおいては排気音の騒音源は排出口となるので、この排出口の開口面積を小さくすることが排気音低減には望ましいが、上記の理由から、排出口の開口面積を小さくすることが難しく、更なる排気音低減効果を得ることが難しかった。
【０００５】
この課題に対して従来はマフラー容積の拡大と、マフラーから漏れる音を低減するためにマフラー全体をカバーで覆うようにして対応している。このようにマフラー全体をカバーで覆う構成の場合、エンジン稼働時のマフラーの冷却を効果的に行うことが重要である。近年、排気ガスの一層のクリーン化の要求によりマフラー内に触媒が設けられることが多くなったが、触媒の使用によりマフラー内部の温度がますます高温化してしまうため、エンジン停止時にマフラー内に残留する熱が問題となり、効果的に冷却する工夫が重要となってきた。
【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、マフラーから発生する騒音を低減するためにマフラー全体をカバーで覆った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、エンジン強制冷却用の冷却風の一部を用いて効果的にマフラーを冷却することができる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、エンジンの停止後に自然空冷により効果的にマフラーを冷却することができる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。
【００１０】
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、駆動軸の一端に設けられシリンダを冷却する冷却ファンと、シリンダの排気ポートに取り付けられるマフラーと、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備え、冷却ファンにより生成される冷却風の一部をマフラー収納室内に導入する冷却風入口と、冷却後の空気を排出する排出口を設け、マフラー収納室内を少なくとも２つの区画に分けて、冷却風入口をマフラー収納室内の一方の区画に設けた。マフラーカバーは、冷却風入口から導入した冷却風を排出口へ導く空間となる強制空冷室と、マフラー収納室の下方に外気導入口を設けた自然冷却室の区画に分けられる。マフラーの水平方向でみて、強制空冷室はシリンダから離れた側に形成され、自然冷却室はシリンダに近い側に形成される。
【００１１】
本発明の他の特徴によれば、冷却風入口はマフラーの反排気口側の下方に設けられ、外気導入口は冷却風入口よりも下方に設け、排出口はマフラーカバーに形成されたマフラーの排気口の周囲に配置される。排出口付近において、強制空冷室と自然冷却室を接続し、好ましくは、排気口の有する面の上側部分で接続されると良い。マフラーとマフラーカバーとの間に遮熱板を介在させて、遮熱板とマフラーカバーによってマフラー収納室を構成した。遮熱板とマフラーカバーによって画定される空間内の少なくとも下側半分以上の部分で強制空冷室と自然冷却室が分離される。
【００１２】
本発明のさらに他の特徴によれば、マフラーのハウジングの外部に外周方向に突出して周方向に連続する仕切り部を形成し、仕切り部の先端を遮熱板と接するように配置することによってマフラー収納室を強制空冷室と自然冷却室に分離した。このマフラーは、開口面を有する第一ハウジング及び第二ハウジングの互いの開口面に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気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大気へ放出する第二膨張室を構成し、第一ハウジングと第二ハウジングのかしめ接合による外側に突出する接合面を仕切り部として利用した。外気導入口は遮熱板の底面に形成し、排出口をマフラー収納室の上端付近に設ける。また、冷却ファンを覆うファンカバーを設け、ファンカバーによって冷却風をマフラー収納室に導く導入通路を形成した。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１によれば、マフラー収納室内を少なくとも２つの区画に分けて、冷却風入口をマフラー収納室内の一方の区画に設けたので、導入された強制冷却風を温度上昇の高い場所に重点的に導くことができ、効果的なマフラーの冷却を行うことができる。
請求項２によれば、自然空冷室により自然空冷が促進し、エンジン停止後のマフラーの温度上昇を抑制できる。
請求項３によれば、マフラーの水平方向でみて、強制空冷室はシリンダから離れた側に形成され、自然冷却室はシリンダに近い側に形成されるので、自然空冷室をシリンダ側に設けることでエンジン停止後にシリンダに伝達するマフラーの熱の影響を低減することができるとともに、強制空冷室をシリンダから遠ざけたことで冷却風（マフラーに触れた後の風）が、シリンダ側に漏れだすことを抑制できる。
請求項４によれば、冷却風入口はマフラーの反排気口側の下方に設けられ、外気導入口は冷却風入口よりも下方に設けたので、強制空冷時と自然空冷時の流れの方向が同じく重力方向下方から上方に向かうようにしたので、強制空冷室においてもエンジン停止時の自然空冷が滞ることなく行われ、冷却効果を高めることができる。
請求項５によれば、排出口付近において強制空冷室と自然冷却室を接続するので、自然冷却室の上昇気流によって強制空冷室の自然冷却を促進することができる。
請求項６によれば、強制空冷室と自然冷却室は排気口の有する面の上側部分で接続されるので、共通の開口部分を用いて廃熱を外部に排出することができる。
【００１４】
請求項７によれば、マフラーとマフラーカバーとの間に遮熱板を介在させて遮熱板とマフラーカバーによってマフラー収納室を構成したので、マフラー自体の形状を変更することなく、遮熱板の形状を変えることで２つの導入風路を形成することができる。
請求項８によれば、遮熱板とマフラーカバーによって画定される空間内の少なくとも下側半分以上の部分で強制空冷室と自然冷却室が分離されるので、強制空冷の風がエンジン側に漏れ出す恐れがなく、有効にマフラー強制空冷および自然空冷を実施することが可能となる。
請求項９によれば、仕切り部の先端を遮熱板と接するように配置することによってマフラー収納室を強制空冷室と自然冷却室に分離するので、マフラー自体の形状を変更することなく、遮熱板の形状を変えることで２つの導入風路を形成することができる。
請求項１０によれば、第一ハウジングと第二ハウジングの接合面を仕切り部として利用するので、従来から用いられるマフラー形状を変更することなく遮熱板だけを新たに製造すれば本発明の構成を容易に実現できる。
請求項１１によれば、外気導入口は遮熱板の底面に形成し、排出口をマフラー収納室の上端付近に設けるので、自然空冷時の流れの方向が重力方向下方から上方に向かうようにしたので、エンジン停止時の自然空冷が滞ることなく行われ、冷却効果を高めることができる。
請求項１２によれば、冷却ファンを覆うファンカバーによって生成される冷却風をマフラー収納室に導く導入通路を形成したので、マフラーを強制空冷するための別途のファンを設ける必要がない。
【００１５】
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】
【００１６】
【図１】本発明の実施例に係るエンジン作業機の正面図である。
【図２】本発明の実施例に係るエンジン作業機の左側面図であり、エンジン冷却用の風の流れを説明するために一部を断面図で示したものである。
【図３】本発明の実施例に係るエンジン作業機の正面図であり、マフラー冷却用の風の流れを説明するために一部を断面図で示したものである。
【図４】本発明の実施例に係るエンジン作業機の右側面図であり、マフラー冷却用の風の流れを説明するために一部を断面図で示したものである。
【図５】本発明の実施例に係るエンジン作業機の正面図であり、マフラーの自然空冷時の状況を示すために一部を断面図で示したものである。
【図６】本発明の実施例に係るエンジン作業機の側面図であり、マフラーの自然空冷時の状況を示すために一部を断面図で示したものである。
【図７】図４のマフラー収納室のＡ−Ａ部の断面図である。
【図８】図４のマフラー収納室のＢ−Ｂ部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１７】
図１は本発明の実施例に係るエンジン作業機１を刈払機に適用した例の側面図である。エンジン作業機１は、図示しないエンジンが収容され、エンジンの左側側部には気化器２０が設けられる。気化器２０には、空気中の粉塵を濾過するエアクリーナ（図示せず）を介して燃焼用の空気が吸引されるが、エアクリーナは所定の閉空間（エアクリーナ室）を有するクリーナボックス２２内に収容される。クリーナボックス２２はクリーナボディ２３をクリーナカバー２４によって覆うことにより形成される。ファンケース４の近傍には、エンジンを稼働させるための燃料を貯蔵する燃料タンク２７が設けられる。燃料タンク２７は、例えばプラスチック等の高分子樹脂の一体成形で製造されるもので、外部から燃料の残量が目視できるように半透明の材料にて製造し、開口部には燃料キャップ２８が設けられる。本実施例では２サイクルのエンジンを用いるため、潤滑のためのオイルを所定比率にて混合した、いわゆる混合油が燃料タンク２７に収容される。
【００１８】
図示しないエンジンは、シリンダ（図示せず）が鉛直方向に配置され、シリンダ内で図示しないピストンが鉛直方向に往復運動する。シリンダが取り付けられる図示しないクランクケースには、ファンケース４が取り付けられ、シリンダ部分はシリンダカバー５によって覆われる。ファンケース４の下側にはエンジン作業機１を床等に置く際の支えとなる脚部３が設けられる。シリンダの右側には、図示しないマフラーが設けられ、マフラーは樹脂製のマフラーカバー６によって排気口部分を除いて全体が覆われる。ここで、マフラーの冷却を行うために、マフラーカバー６の内部にエンジン冷却風の一部が導かれる。そのため、ファンケース４によって形成されるボリュート形状の一部を変更して冷却風を分岐する冷却風導入通路３７が形成され、冷却風導入口３７ａがマフラーカバー６の内部に形成される。
【００１９】
図２はエンジン作業機１の側面図であって、その一部を断面で示す図である。エンジン１０は、小型の２サイクル単気筒の汎用エンジンである。クランク軸１３にはコンロッドを介してピストン１２が連結され、ピストン１２がシリンダ１１の内部で上下に往復運動する。エンジンの吸入−圧縮−爆発−排気の行程は、公知の２サイクルエンジンと同じであるので、詳細な説明は省略する。本実施例では、シリンダ１１は、シリンダ本体部、ヘッド部分、放熱フィンが、例えばアルミニウム合金で一体鋳造で形成され、シリンダ１１の上部には点火プラグ１９ａが取り付けられる。点火プラグ１９ａへは点火コイル１７から所定のタイミングにて高圧電流が供給される。シリンダカバー５は、例えばプラスチック製の覆いであり、運転時に高温になるシリンダ１１を覆い、作業者がそれらに直接触れないようにしている。そのため、シリンダカバー５の後方側には多数の通風口５ｂが形成される。クランクケース１４の下側には燃料タンク２７が配置される。
【００２０】
エンジン１０のクランク軸１３の一方の端部には冷却ファン１６が設けられる。冷却ファン１６はクランク軸１３の回転によって回転し、特にシリンダ１１を冷却するための冷却風を発生させる。冷却ファン１６はクランクケース１４に形成されたボリュート部と一体に形成されたファンケース４によって覆われ、ボリュート部のクランク室側の面にエンジン冷却風吸入口２９が設けられる。エンジン１０が運転すると、冷却ファン１６が回転することによってエンジン冷却風吸入口２９から外気が取り込まれてエンジン冷却風ＣＡ１が発生し、シリンダ１１、点火コイル１７など各部の冷却を行い、通風口５ｂからシリンダカバー５の外部に排出されることにより、エンジン１０のシリンダ１１部分を中心に冷却される。
【００２１】
エンジンの後方には、牽引ひもを巻回するリールをクラッチを介してエンジンの駆動軸に連結し、スターターノブ１８ａによって牽引ひもを引くことによってエンジンを始動する手動式のスターター１８が取り付けられる。図２ではその内部構造の記載を省略しているが、例えばリコイルスターター等の公知の始動装置を使用することができる。
【００２２】
図３は本発明の実施例に係るエンジン作業機１の正面図（一部断面図）であり、マフラー冷却用の風の流れを説明するための図である。本実施例のマフラー３０は、略直方体の基本形状をしており、その長手方向が縦方向（上下方向）になるように配置される。これは限られたスペースにおいて効果的な排気音低減を行うため、マフラー３０を縦方向に大きくしてその容積をできるだけ大きく確保したためである。マフラー３０は、マフラー締結用の２本のボルト３６ａ（図では１本しか見えない）とボルト３６ｂの計３本のボルトによってシリンダ１１又はクランクケース１４に固定される。マフラー３０は、第一ハウジング３１と第二ハウジング３２を合わせることによって画定される閉空間を、仕切り板３３にて２つの空間（第一膨張室と第二膨張室）に区切るように構成される。第一ハウジング３１と第二ハウジング３２は、例えばＳＰＣＣ（冷間圧延鋼板）を用いたプレス加工で製造され、外側面に耐熱塗装を施すようにしても良い。
【００２３】
第一ハウジング３１は、図示しないエンジン１０の排気ポートに接続され、排気ガスの流入口となる開口部３１ｂが形成され、その両側にはボルト３６ａを貫通させるための２本のボルト挿入管がマフラー３０の内部空間に延びるように配置される。第一ハウジング３１は開口部がシリンダと反対側を向くような形状とされ、その開口面の外周縁には、第二ハウジング３２の外周部に突出するリップ３１ａを挟み込むための断面がＵ字状に折り曲げられるリブ３２ａが形成され、これらがかしめ接合によって固定される。この際、Ｕ字状のリブ３２ａには、切り板３３の外縁部も挟み込んだ状態リップ３１ａと共にかしめられる。尚、これらの接合の仕方はかしめだけでなく、接着、溶接やその他の接合技術を用いても良いが、本実施例の効果を有するためには、マフラー３０の外側方向に突出する突出部分（突出面）が設けられると好都合である。
【００２４】
第二ハウジング３２は、図示しないエンジン１０とは離れた側に設けられるものであって、マフラー３０からの出口（排出口）となる排気口３８が形成される。第二ハウジング３２は、開口部がシリンダ側を向くような形状とされ、開口面の外周縁には、第一ハウジング３１との接合のための折り返し用のリブ３２ａが形成される。仕切り板３３は、マフラー３０の内部空間に分けるためだけでなく、触媒３５を固定するための保持部材としての役割を果たす。触媒３５は、仕切り板３３の中央よりやや下方に形成される貫通穴３３ａに固定される。仕切り板３３はステンレス鋼板にて製造すると好ましい。
【００２５】
触媒３５は、排気ガス中の未燃焼ガスを触媒と接触させて酸化反応により再燃焼させるためのものであり、円筒形の外側パイプの内部に複数の格子状またはハニカム状等のセルが形成され、白金とロジウム等の触媒材料がコーティングされる。排気ガスが触媒材料と接触することで排気ガスが加熱され（再燃焼）、その結果、この触媒中を通過した下流側の排気ガスの温度は、シリンダの排気ポートから導入された直後の触媒よりも大幅に上昇することになる。排気ガスＥＸは、排気ガスの流れを示すものでマフラー３０の開口部３１ｂから流入する排気ガスＥＸは、第一ハウジング３１内の第一膨張室内を流れて触媒３５を通過して第二ハウジング３２内の第二膨張室内を流れ、排気口３８より外部に排出される。
【００２６】
このように構成されるマフラー３０の周囲は、合成樹脂製のマフラーカバー６によって覆われ、作業者が高温になったマフラー３０を誤って触れることがないように構成される。また、マフラーカバー６とマフラー３０の間には、遮熱板４０が設けられる。遮熱板４０は、例えば金属板のプレス加工により形成されたものであって、マフラー３０の全体を覆うような大きさであり、ボルト３６ａ、３６ｂによってマフラー３０と共にエンジン１０に共締めにより固定される。本実施例では、マフラー３０の形状は略直方体であり、遮熱板はマフラーの一面（反シリンダ側の面）を除いたほぼ全域を覆うような大きさに構成される。エンジン１０と反対側を向く遮熱板４０の開口部の周縁は、マフラーカバー６の内壁に形成されたリブ６ｆ、６ｇに嵌合され、マフラーカバー６と遮熱板４０によって形成される閉空間（マフラー収納室）を画定する。図３ではわからないが、遮熱板４０の前方及び後方側縁部も、マフラーカバー６の内壁に形成されたリブ（図７、８で後述するリブ６ｈ、６ｉ）に嵌合される。遮熱板４０の形状は、マフラー３０の外径に対応して一回り大きくした形状であり、マフラー３０の外周側にマフラー３０の冷却用の風を流すために十分な空間を確保する。このマフラーカバー６と遮熱板４０によって形成される閉空間は、マフラー３０の仕切り部（リップ３１ａとリブ３２ａで接合されている部分であって、マフラー３０の上下縁部、前側縁部及び後側縁部の下半分）の外周部が遮熱板４０と接するように形成され、エンジンと近い側の空間が自然空冷室４３となり、エンジンと遠い側の空間が強制空冷室４２となる。
【００２７】
マフラー３０の側部には、冷却ファン１６を収容するファンケース４から冷却風の一部を導入するための冷却風導入通路３７の開口である冷却風導入口３７ａが設けられる。エンジン運転中は冷却風導入口３７ａよりエンジン冷却風ＣＡ１（図２参照）の一部が強制空冷室４２に導入され、マフラー強制空冷の流れＣＡ２として排出口（図４で後述する開口部６ａ）に向けて流れる。ここで、冷却風導入口３７ａはマフラー３０の反排気口側（排気ガスの排出方向と反対方向の端部、ここでは前側）の下方に設けられる。一方、マフラーカバー６の下端面には開口部があり、その開口部の上方の遮熱板４０の底面部分には外気を導入するための開口、即ち自然空冷吸入口４０ａが設けられる。このように自然空冷室４３の下部に自然空冷吸入口４０ａが設けられ、エンジン運転中にはマフラー３０が高温となるため、外気との温度差によってマフラー自然空冷の流れＣＡ４が発生する。自然空冷吸入口４０ａの大きさとしては、マフラーの幅程度に形成されていれば良い。自然空冷吸入口４０ａはマフラーカバー６により間隔を有して覆われており、下面側からみて自然空冷吸入口４０ａが視認できない範囲に重なって設けられている。これにより、エンジン作業機１を地面に置いた際に輻射熱が地面に到達することが抑制できるとともに、草が外部から侵入することを抑制することができる。
【００２８】
図４はエンジン作業機１を右側方から見た側面図である。遮熱板４０の前方側下端付近には、冷却風導入口３７ａと連結するための凸状に形成される開口部４０ｂが設けられる。この開口部４０ｂによって、冷却風導入通路３７から導入される冷却風は、ある程度の流速にて強制空冷室４２の内部に導入される。マフラー３０の縦方向（上下方向）においてマフラー締結用のボルト３６ａは、エンジンのクランク軸１３（図２参照）よりもプラグキャップ１９に近い側（Ａ−Ａ断面の上側）に配置される。ボルト３６ｂは、上下方向に見てエンジンのクランク軸１３と同じ高さであり、マフラー全高の略中間位置に設けられる。
【００２９】
マフラーカバー６において、開口部６ａをマフラー収納室の後方かつ上部に設けており、強制空冷室４２と自然空冷室４３は開口部６ａの重力方向下方の近傍に配置される連通部４５によって互いに連結される。開口部６ａは、従来から存在するマフラー３０の排気口３８からの排気ガスが外部に排出されるためのマフラーカバー側の排気口を兼用したものであって、排気ガスの出口（排気口）と冷却風の出口を兼用するために、従来例の排気口と開口面積と同等またはそれ以上の面積を有する開口部（排出口）としたものである。連通部４５は、マフラー３０の上下方向の約半分付近から上部において左右方向に連通させた空間で、その部分において遮熱板４０とリブ３２ａは離反している。これに対して、マフラー３０の上下方向の約半分付近から下部においては、遮熱板４０とリブ３２ａは接触する接触部４４とされ、強制空冷室４２内と自然空冷室４３内の空気の流れが混合されないように分離している。重力方向上方に向かうマフラー自然空冷の流れＣＡ４は、連通部４５を介してマフラー強制空冷の流れＣＡ２と合流し、開口部６ａから外部に排出される。さらに、排気口３８から排出される排気ガスＥＸも同様に開口部６ａから外部に排出される。ここで排気口３８から早い流速で排出される排気ガスによって、マフラー強制空冷の流れＣＡ２とマフラー自然空冷の流れＣＡ４も効果的に外部に排出される。
【００３０】
次に図５及び図６を用いてエンジン停止後のマフラー自然冷却の様子を説明する。エンジンが停止すると図５に示すように排気ガスＥＸの流れは存在しない。しかしながら、自然空冷室４３においては、遮熱板４０の底面の自然空冷吸入口４０ａから外気が自然空冷室４３の内部に流入し、マフラー３０の余熱によって暖められ、暖められた空気が上昇気流となってＣＡ４のように流れて、開口部６ａ（図４参照）から外部に排出される。このようにエンジン停止後であってマフラー３０が十分冷えるまでは、エンジン運転中と同様にマフラー自然空冷の流れＣＡ４が発生し続ける。一方、強制空冷室４２においては、冷却風導入口３７ａからのマフラー強制空冷の流れＣＡ２が停止した後、熱対流によってマフラー自然空冷の流れＣＡ３が発生する。また、連通部４５で自然空冷室４３と上方で連通しているため、自然空冷室４３の上昇気流により、強制空冷室４２の自然冷却が促進される。これらの流れはいずれも重力方向上方に向かうため、マフラー強制空冷時と同様に連通部４５（図４参照）を介して合流した後、開口部６ａから外部に排出される。なお、強制空冷室４２においては、マフラー強制空冷が有効に行われるならば、開口部６ａ以外にも開口部を設けてもよい。ただし、開口部を多数設けるとマフラー冷却風が直ちに外部に漏れ出すので強制空冷効果が十分に得られないので、それらを良く考慮のうえ開口部の位置や数を設定すると良い。尚、ＣＡ４はあくまで自然空冷吸入口４０ａから開口部６ａまでの流れの方向を概略的に示すものであって、例えばマフラー３０の幅方向の側面も経由して自然冷却としての熱の流れが発生する。
【００３１】
図７は図４のマフラー収納室のＡ−Ａ部の断面図である。図７において、マフラー３０の第一ハウジング３１の外壁と遮熱板４０の内壁によって自然空冷室４３が形成される。また、マフラー３０の第二ハウジング３２の外壁と遮熱板４０及びマフラーカバー６の内壁によって強制空冷室４２が形成される。ここで、第一ハウジング３１の第二ハウジング３２のかしめ部分が、遮熱板４０の内壁と接触する接触部４４となっているため、エンジン１０に近い自然空冷室４３と、エンジン１０と離れた側の強制空冷室４２の２つの空間は、互いに分離されていることが理解できよう。このように分離するために、マフラー収納室においては不要な開口や隙間部分を少なく構成しており、遮熱板４０の開口部は、マフラーカバー６の内壁側に突出する２本のリブ６ｈ、６ｉの間の溝に嵌合される。このように自然空冷室４３と強制空冷室４２が分離された状態は、マフラー３０の少なくとも下半分、図４のボルト３６ｂ付近より下側の位置で維持される。また、第一ハウジング３１の第二ハウジング３２のかしめ部分は、マフラーの下端部においても遮熱板４０の内壁と接触する構造になる。
【００３２】
図８は図４のマフラー収納室のＢ−Ｂ部の断面図である。このＢ−Ｂ部の断面は、マフラー３０の上下方向の上半分に含まれる位置であり、マフラー収納室から冷却風及び排気ガスの出口となる開口部６ａの下側の部分である。Ｂ−Ｂ部においては、自然空冷室４３と強制空冷室４２を流れる風を合流されて排出するために、２つの空間を接続する連通部４５が形成される。連通部４５は、遮熱板４０の後方壁の形状を変えることにより、遮熱板４０がかしめられるリブ３２ａから離れて、所定の間隔を隔てるようにして形成される。連通部４５を設けるのは強制空冷室４２と自然空冷室４３の空気を混合させることにあるので、少なくとも出口より手前であって、導入された冷却風が冷却風導入通路３７から自然空冷室４３に流れ込まない程度まで区画されていることが望ましく、本形態では開口部６ａ（図４)の下側部分に設けられる。
【００３３】
以上のように本発明では、エンジン１０の冷却用に配置される冷却ファン１６の風の一部をマフラー３０の収容室内に導入する構造としたので、マフラーカバー６でマフラー３０をほぼ覆っても効果的にマフラー３０を冷却することができる。特に、冷却ファン１６による強制冷却風をマフラー収容室の特定の領域を区画して導入するよう構成したことにより、例えばマフラー３０の触媒により最も高温となる面に集中的に導かれて冷却効率を高めることが可能となる。また、マフラー３０に空気を送出するための別のポンプや送風ファン等を配置する必要がなく、製造原価の上昇を抑えることができる。また、マフラー収納室に外気を取り入れて自然空冷により積極的にマフラー３０を冷却する自然空冷室を設けたので、エンジン１０の運転中および停止中のいずれの場合も効果的にマフラー３０の冷却効果を得ることができる。特に、エンジン冷却風吸入口がクランクケース側に開口するような冷却方式でマフラー強制空冷を行う場合、マフラー冷却後の高温となった排風がエンジン側に漏れ出すと、エンジン冷却風の風温が上昇してエンジン冷却の効果を著しく低下させる問題があったが、本発明によれば、自然空冷室をエンジン側に設けて強制空冷の風がエンジン側に漏れ出さないようにしたので、前述のような問題がなく、有効にマフラー強制空冷および自然空冷を実施することが可能となる。
【００３４】
以上、本発明を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、本明細書ではエンジン１０に近い空間を自然空冷室４３とし、エンジン１０と離れた側の空間を強制空冷室４２として２つの空間を設けたが、このような配置の仕方だけでなく、マフラーの形状や温度上昇が大きい部分を考慮して、自然空冷室と強制空冷室の配置を決めても良い。また、自然空冷室に設けられる外気取入口の位置、大きさ、形状等も要求される冷却能力に応じて適宜設定すればよい。また、上述の実施例ではエンジン作業機の例として刈払機をもちいて説明したが、本発明が用いられる汎用エンジンは、刈払機用だけでなくその他の作業機器を駆動するエンジン作業機であっても良い。
【符号の説明】
【００３５】
１  エンジン作業機                      ３  脚部
４  ファンケース                        ５  シリンダカバー
５ｂ  通風口                            ６  マフラーカバー
６ａ  開口部                            ６ｆ、６ｇ、６ｈ、６ｉ  リブ
１０  エンジン                          １１  シリンダ
１２  ピストン                          １３  クランク軸
１４  クランクケース                    １６  冷却ファン
１７  点火コイル                        １８  スターター（リコイルスターター）
１８ａ  スターターノブ                  １９  プラグキャップ
１９ａ  点火プラグ                      ２０  気化器
２２  クリーナボックス                  ２３  クリーナボディ
２４  クリーナカバー                    ２７  燃料タンク
２８  燃料キャップ                      ２９  エンジン冷却風吸入口
３０  マフラー                          ３０ａ  リブ
３１  第一ハウジング                    ３１ａ  リップ
３１ｂ  開口部                          ３２  第二ハウジング
３２ａ  リブ                            ３３  仕切り板
３３ａ  （仕切り板の）貫通穴            ３５  触媒
３６ａ、３６ｂ  ボルト                  ３７  冷却風導入通路
３７ａ  冷却風導入口                    ３８  排気口
４０  遮熱板                            ４０ａ  自然空冷吸入口
４０ｂ  開口部                          ４２  強制空冷室
４３  自然空冷室                        ４４  接触部
４５  連通部
ＣＡ１  エンジン冷却風の流れ
ＣＡ２、強制空冷の冷却風の流れ
ＣＡ３、ＣＡ４  自然空冷時の空気の流れ
ＥＸ  排気ガスの流れ
【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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