ГЛУШИТЕЛЬ И РАБОЧАЯ МАШИНА С ПРИВОДОМ ОТ ДВИГАТЕЛЯ
SILENCER AND MOTOR DRIVEN WORKING MACHINE

Область техники
Аспекты настоящего изобретения относятся к рабочей машине с приводом от двигателя, такой как кусторез, цепная пила, воздуходувка или тому подобное, а точнее к компактному глушителю с уменьшенным количеством выхлопного газа и улучшенными мощностными характеристиками и к содержащей его рабочей машине с приводом от двигателя.
Уровень техники
Двухтактный двигатель имеет широкое применение в портативных рабочих машинах с приводом от двигателя, для которых требуется компактность, легкость и большая мощность. От двухтактного двигателя требуются большая мощность и топливная эффективность. Однако проблема низкой мощности и увеличенного количества выхлопного газа возникает в двухтактных двигателях, когда свежий газ выходит через выхлопное отверстие во время выхлопа и продувки. Во избежание этих проблем была предложена система, в которой разработаны число или форма продувочного отверстия или выхлопного отверстия, или многоуровневая система продувки, в которой воздух подается в первую очередь.
Краткое изложение сущности изобретения
Техническая проблема
Например, глушитель, раскрытый в JP-A-HO1-92515, выполнен для предотвращения выхода свежего газа за счет использования эффекта пульсации давления. Однако поскольку расширительная камера и выхлопная труба, которые являются непрерывными до выхлопного отверстия глушителя, установлены раздельно, то сделать компактный глушитель сложно. Как результат, сложно применить глушитель в портативных рабочих машинах. Особенно в режущей машине, которая режет бетон или подобный материал, поскольку кожух диска и рукоятка, которая содержит силовую передачу для вращения режущего инструмента, выполнены вокруг глушителя, высота, ширина и длина расширительной камеры ограничены. По этой причине становится сложным обеспечение достаточной длины выхлопной трубы и становится сложным достижение уменьшения выхлопного газа и большой мощности путем пульсации давления.
Аспекты настоящего изобретения были задуманы с учетом вышеописанных проблем, и предметом его является разработка компактного глушителя, в котором не разрушается эффект пульсации давления, и рабочей машины с приводом от двигателя, содержащей глушитель.
Другой целью аспектов настоящего изобретения является разработка компактного глушителя с улучшением расположения соединительного канала, который соединяет выпускной канал двигателя и отверстие глушителя, и рабочей машины с приводом от двигателя, содержащей глушитель.
Другой целью аспектов настоящего изобретения является разработка рабочей машины с приводом от двигателя, содержащей глушитель, который расположен в пространстве между инструментом в передней части и двигателем без увеличения расстояния между рабочим центром инструмента в передней части и двигателем.
Решение проблемы
Полезный эффект изобретения
Типичные аспекты настоящего изобретения, раскрытые в настоящем описании, следующие.
Согласно одному аспекту настоящего изобретения разработана рабочая машина с приводом от двигателя, включающая в себя: двухтактный двигатель, включающий в себя поршень, который выполнен для возвратно-поступательного движения внутри цилиндра, к которому приформован выхлопной канал, и инструмент в передней части (рабочий инструмент), выполненный так, чтобы быть приводимым в действие двигателем, причем с выхлопным каналом через соединительный канал соединена расширительная камера, соединительный канал имеет первый конец, расположенный со стороны цилиндра, к которому приформован выхлопной канал, и второй конец, простирается от первого конца в аксиальном направлении выхлопного канала, изогнут в направлении от оси выхлопного канала и соединен с расширительной камерой на втором конце, а расширительная камера расположена между кривошипной камерой и внутренней стороной соединительного канала, изогнутого в направлении от оси выхлопного канала.
Соответственно, поскольку соединительный канал простирается от первого конца в осевом направлении выхлопного канала, изогнут в направлении от оси выхлопного канала и соединен с расширительной камерой на втором конце, и кожух расширительной камеры расположен на внутренней стороне блока двигателя и соединительного канала, то можно обеспечить достаточную длину соединительного канала, настраиваемого на нормальную скорость вращения от 8000 оборотов в минуту до 9000 оборотов в минуту в пространстве с ограниченной высотой, шириной и длиной, таком как пространство между вращающейся частью режущей машины с приводом от двигателя и двигателем. В дополнение, поскольку соединительный канал изогнут в сторону кривошипной камеры, можно изготовить в значительной степени компактный глушитель.
Соединительный канал может иметь U-образную форму, причем второй конец, соединенный с расширительной камерой, обращен к кривошипной камере двигателя.
Соответственно, поскольку соединительный канал имеет U-образную форму, причем второй конец, соединенный с расширительной камерой, обращен к кривошипной камере двигателя, можно обеспечить достаточную длину соединительного канала с простой конструкцией.
Соединительный канал может включать в себя область разветвления, и к области разветвления может быть присоединен U-образный патрубок, имеющий закрытый конец.
Соответственно, поскольку с соединительным каналом соединен U-образный патрубок, имеющий закрытый конец, то может быть надежно достигнут эффект пульсации давления выхлопа. В дополнение, поскольку расширительная камера может быть применена к нескольким оборотам пульсации или разным рабочим объемам двигателя только путем изменения длины или площади сечения соединительного канала и патрубка, то можно усовершенствовать обычное использование расширительной камеры.
На обоих концах соединительного канала могут быть закреплены, соответственно, первый фланец и второй фланец, и первый фланец может быть соединен с выхлопным каналом, а второй фланец - с расширительной камерой.
Соответственно, поскольку первый и второй фланцы закреплены на обоих концах соединительного канала, первый фланец соединен с выхлопным каналом, а второй фланец соединен с расширительной камерой, то можно прочно соединить расширительную камеру с двигателем, используя винты или болты для соединения соединительного канала с выхлопным каналом цилиндра.
Расширительная камера может иметь стенку, имеющую форму, следующую за внутренней стороной формы соединительного канала, и радиус кривизны R1 верхней стороны соединительного канала может быть больше, чем радиус кривизны R2 нижней стороны соединительного канала.
Соответственно, поскольку расширительная камера имеет стенку, имеющую форму, следующую за внутренней стороной формы соединительного канала, то можно обеспечить достаточный объем расширительной камеры. В дополнение, поскольку соединительный канал установлен так, чтобы распространяться в направлении линии распространения оси выхлопного канала, и радиус кривизны R1 верхней части соединительного канала больше, чем радиус кривизны R2 нижний стороны соединительного канала, можно избежать резкого изгиба и соответственно может быть уменьшено сопротивление выхлопу. В дополнение, может быть предотвращено уменьшение энергии пульсации давления соединительного канала.
На наружной кромке расширительной камеры может быть выполнен пластинчатый элемент, распространяющийся наружу, и расширительная камера может быть закреплена на двигателе за счет вставления пластинчатого элемента между цилиндром и первый фланцем.
Соответственно, поскольку расширительная камера закреплена на двигателе путем формирования на наружной кромке расширительной камеры пластинчатого элемента, распространяющегося наружу, и вставлением пластинчатого элемента между цилиндром и первым фланцем, то соединительный канал и расширительная камера могут быть закреплены обычными винтами или болтами.
Пластинчатый элемент может включать в себя деталь для винтового соединения, которая предназначена для закрепления пластинчатого элемента на втором фланце, и отверстие для винта, которое предназначено для закрепления пластинчатого элемента на двигателе и которое выполнено вблизи детали для винтового соединения.
Соответственно, поскольку пластинчатый элемент включает в себя вторую деталь для винтового соединения для закрепления на втором фланце, то может быть эффективно предотвращена утечка выхлопного газа вокруг входного отверстия расширительной камеры. В дополнение, поскольку расширительная камера может быть надежно закреплена посредством винтов или болтов на двигателе, а не на соединительном канале, может быть эффективно предотвращено отсоединение расширительной камеры вследствие вибрации двигателя.
Соединительный канал может быть выполнен из двух элементов, разделенных в плоскости поперечного сечения параллельно его продольному направлению, и каждый элемент выполнен путем присоединения металлического штампованного элемента.
Соответственно, поскольку соединительный канал выполнен из двух элементов, разделенных в плоскости поперечного сечения параллельно его продольному направлению, и каждый элемент выполнен путем присоединения металлического штампованного элемента, то соединительный канал может быть изготовлен недорого.
На боковой стороне расширительной камеры может быть выполнено выхлопное отверстие, и к выхлопному отверстию может быть приформован выхлопной патрубок, который выпускает выхлопной газ в направлении передней нижней стороны двигателя.
Соответственно, поскольку на боковой стороне расширительной камеры выполнено выхлопное отверстие, и к выхлопному отверстию приформован выхлопной патрубок, который выпускает выхлопной газ в направлении передней нижней стороны двигателя, может быть предотвращен контакт оператора с выхлопным газом.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения предусмотрен глушитель, включающий в себя: расширительную камеру, закрепленную на цилиндре и кривошипной камере двухтактного двигателя, и соединительный канал, соединяющий выхлопной канал двигателя с отверстием расширительной камеры и имеющий изогнутую форму, если смотреть снизу, причем расширительная камера расположена на внутренней стороне изогнутого соединительного канала и имеет форму, следующую за формой соединительного канала, прилегающего к расширительной камере.
Соответственно, поскольку соединительный канал имеет изогнутую форму и расширительная камера расположена на внутренней стороне изогнутого соединительного канала и имеет форму, следующую за формой соединительного канала, прилегающего к расширительной камере, можно получить глушитель, который способен обеспечить достаточную длину соединительного канала в пространстве с ограниченной высотой, шириной и длиной. Как результат, можно получить глушитель, который может быть смонтирован в узком пространстве между вращающимся, приводимым в действие двигателем режущим инструментом и двигателем.
На наружной кромке расширительной камеры может быть выполнен имеющий два отверстия пластинчатый элемент, и на верхней и нижней частях пластинчатого элемента, соответственно, могут быть выполнены отверстия, и первый конец соединительного канала может быть присоединен к выхлопному каналу через отверстие в верхней части пластинчатого элемента, а второй конец соединительного канала может быть присоединен к отверстию в нижней части пластинчатого элемента как входное отверстие расширительной камеры.
Соответственно, поскольку расширительная камера может быть закреплена вместе с соединением соединительного канала и выхлопного канала путем формирования пластинчатого элемента, можно увеличить прочность присоединения глушителя без увеличения числа компонентов.
Соединительный канал может включать в себя область разветвления, и к области разветвления может быть присоединен патрубок, имеющий закрытый конец.
Соответственно, поскольку соединительный канал включает в себя область разветвления, и к области разветвления присоединен патрубок, имеющий закрытый конец, то может быть надежно достигнут эффект пульсации давления выхлопа.
На отверстиях на обоих концах соединительного канала могут быть предусмотрены фланцы, и фланец на первом конце соединительного канала может быть закреплен за счет вставления пластинчатого элемента между фланцем и двигателем.
Соответственно, поскольку на отверстиях на обоих концах соединительного канала предусмотрены фланцы, и фланец на первом конце соединительного канала может быть закреплен за счет вставления пластинчатого элемента между фланцем и двигателем, соединительный канал и расширительная камера могут быть закреплены посредством обычных винтов или болтов.
Соединительный канал может быть выполнен путем чеканки, сварки или пайки твердым припоем двух отдельных элементов.
Соответственно, поскольку соединительный канал выполнен путем чеканки, сварки или пайки твердым припоем двух отдельных элементов, то герметичность улучшена может быть, и может быть надежно достигнут эффект пульсаций.
Соединительный канал может быть выполнен путем приваривания или припаивания твердым припоем образующего проход пластинчатого элемента к наружной стенке расширительной камеры.
Соответственно, поскольку соединительный канал выполнен путем приваривания или припаивания твердым припоем образующего проход пластинчатого элемента к наружной стенке расширительной камеры, то глушитель может быть реализован с меньшим числом компонентов, что может при вести к снижению стоимости производства глушителя.
Патрубок может иметь U-образную форму, и патрубок и соединительный канал могут быть расположены так, что ось соединительного канала и ось патрубка по существу перпендикулярны друг другу.
Соответственно, поскольку патрубок и соединительный канал расположены так, что ось соединительного канала и ось патрубка по существу перпендикулярны друг другу, то соединительный канал и патрубок могут быть эффективно расположены в ограниченном пространстве.
Вышеописанные и другие предметы и новые характеристики будут более очевидны из следующего подробного описания и рисунков.
Краткое описание рисунков
Фиг. 1 является видом сбоку и с частичным поперечным разрезом рабочей машины с приводом от двигателя согласно примеру осуществления настоящего изобретения,
Фиг. 2 является видом сверху рабочей машины с приводом от двигателя согласно примеру осуществления настоящего изобретения,
Фиг. 3 является видом сбоку показанного на фиг. 1 глушителя,
Фиг. 4 является видом сбоку расширительной камеры показанного на фиг. 1 глушителя,
Фиг. 5 является видом в поперечном разрезе показанного на фиг. 1 глушителя,
Фиг. 6 является видом в перспективе расширительной камеры показанного на фиг. 1 глушителя,
Фиг. 7 является видом в перспективе расширительной камеры показанного на фиг. 1 глушителя при рассматривании под другим углом,
Фиг. 8 является изображением в разобранном виде, иллюстрирующим ход сборки соединительного канала и патрубка показанного на фиг. 1 глушителя,
Фиг. 9 является изображением в разобранном виде, иллюстрирующим ход сборки соединительного канала и патрубка согласно второму примеру осуществления настоящего изобретения,
Фиг. 10 является видом в перспективе расширительной камеры глушителя согласно третьему примеру осуществления настоящего изобретения, и
Фиг. 11 является видом в перспективе собранного глушителя согласно третьему примеру осуществления настоящего изобретения.
Описание варианта осуществления
[Пример осуществления 1]
Ниже примеры осуществления настоящего изобретения будут описаны со ссылкой на рисунки. На всех рисунках одинаковые элементы обозначены одинаковыми ссылочными обозначениями, описание которых не будет повторяться. В данном описании принимается, что направление вперед-назад и направление вверх-вниз соответствуют направлениям, показанным на фиг. 1.
Фиг. 1 является видом сбоку и с частичным поперечным разрезом рабочей машины с приводом от двигателя согласно примеру осуществления настоящего изобретения. Поперечный разрез проходит в положении, где выхлопной канал 8 разделен на две части в аксиальном направлении цилиндра двухтактного двигателя и показывает положение поршня в его верхней мертвой точке. В данном примере осуществления рабочая машина 1 с приводом от двигателя является приводимым в действие двигателем режущим инструментом с двухтактным двигателем 2 внутри кожуха 14 двигателя. В передней части кожуха 14 двигателя предусмотрена рукоятка 10, которая должна захватываться оператором одной рукой (большей частью левой рукой), и вблизи заднего конца кожуха 14 двигателя предусмотрена рукояточная деталь 5, которая должна сильно охватываться оператором другой рукой (большей частью правой рукой). В двигателе 2 помещен поршень 4 для возвратно-поступательного движения внутри цилиндра 3, закрепленного на верхней части кривошипной камеры 9. Поршень 4 соединен с кривошипным валом 16 посредством соединительного штока. Цилиндр 3 изготовлен способом цельного литья из, например, алюминиевого сплава. Множество теплорассеивающих ребер выполнено на наружной периферии головной части и цилиндрической части, которые окружают камеру 6 сгорания, ограниченную цилиндром 3 и поршнем 4.
На верхней части цилиндра 3 закреплена свеча 7 зажигания. Выхлопной канал 8 (выхлопное отверстие), который является частью цилиндра 3, выполнен в положении, в котором отверстие выхлопного канала закрывается/открывается поршнем 4, и глушитель 20 прикреплен к наружной стороне выхлопного канала 8. Глушитель 20 состоит главным образом из соединительного канала (главной трубы), расширительной камеры 40 и выхлопного патрубка 47. Выхлопной газ выходит наклонно из выхлопного патрубка 47 в направлении передней нижней стороны, как показано стрелкой. К цилиндру 3 присоединен продувочный канал (не показан), и проход из кривошипной камеры к цилиндру 3 образован продувочным проходом (не показан). К цилиндру 3 также присоединен входной патрубок 17, и к входному патрубку 17 через входную трубу присоединен карбюратор 18. К карбюратору 18 присоединен воздухоочиститель (не показан).
Ниже будет описан последовательный цикл двигателя 2. Когда свежий газ (смешанный газ из топлива и воздуха) взрывается посредством свечи зажигания 7 при подъеме поршня 4 к верхней мертвой точке, поршень 4 опускается из верхней мертвой точки, и выхлопной канал 8 соединяется с камерой 6 сгорания так, что выхлопной газ выпускается из камеры 6 сгорания за пределы двигателя 2. Поскольку внутреннее давление в камере 6 сгорания непосредственно после открывания выхлопного канала 8 является высоким, то выхлопной газ течет из выхлопного канала раздельно к соединительному каналу 21 и патрубку 30. В это время из выхлопного канала 8 выходит волна давления, и большая часть выхлопного газа проходит через соединительный канал 21. В дополнение, когда положительная волна давления проходит дальний конец соединительного канала 21, соединенного с расширительной камерой 40, отрицательная волна давления простирается от расширительной камеры к выхлопному каналу 8, вводя тем самым больше свежего газа в камеру 6 сгорания. Непосредственно перед закрыванием выхлопного канала 8, положительная волна давления возвращается от расширительной камеры 40 к выхлопному каналу 8. Часть положительной волны давления входит в патрубок 30, и позднее положительная волна давления возвращается к выхлопному каналу, препятствуя тем самым выходу не сгоревшего свежего газа из камеры 6 сгорания. В данном примере осуществления, когда длина, объем и форма соединительного канала 21 и патрубка 30 спроектированы надлежащим образом, давление в выхлопном канале 8 может стать отрицательным благодаря отрицательной волне давление, инвертированной на открытом конце соединительного канала непосредственно после открывания продувочного канала, тем самым эффективно подавая свежий газ, остающийся в кривошипной камере 9, из продувочного канала в камеру 6 сгорания, что может привести к реализации большой мощности.
Когда продувочный канал сообщается с камерой сгорания 6, свежий газ подается из кривошипной камеры 9 в камеру 6 сгорания. Затем поршень 4 достигает нижней мертвой точки и затем, когда поршень поднимается в направлении верхней мертвой точки, сообщение между продувочным каналом, выхлопным каналом 8 и камерой сгорания 6 прерывается, и входной патрубок 17 сообщается с внутренним пространством кривошипной камеры, тем самым подавая свежий газ в кривошипную камеру 9 через входной патрубок 17. Продувочный канал полностью закрыт и вблизи закрытого выхлопного отверстия некоторая доля положительной волны давления, распространяющейся от расширительной камеры 40, увеличивает давление вблизи выхлопного канала 8, и вследствие возвращения положительной волны давления, вошедшей позднее из соединительного канала 21 в патрубок 30, вблизи выхлопного канала 8 поддерживается высокое давление. Соответственно, вблизи закрытого выхлопного отверстия свежий газ, пытающийся вытечь из выхлопного канала 8, может быть возвращен в камеру 6 сгорания, что может привести к уменьшенному количеству выхлопного газа и большей мощности.
В рабочей машине 1 с приводом от двигателя данного примера осуществления двигатель 2 является так называемым вертикальным двигателем, в котором цилиндр 3 расположен в вертикальном (верх-низ) направлении и выхлопной канал 8 расположен так, чтобы быть открытым из двигателя 2 вперед. При использовании здесь термин «вперед» указывает на то, что выхлопной канал 8 находится впереди плоскости, проходящей через ось цилиндра и кривошипный вал 16, и также указывает направление к вращающейся дисковой пиле 11, которая является рабочим органом. Поскольку глушитель 20 напрямую присоединен вблизи выхлопного канала 8, то глушитель 20 расположен в пространстве между двигателем 2 и вращающейся дисковой пилой 11. По окружности задней стороны вращающейся дисковой пилы 11 предусмотрен защитный кожух 12 диска. Поскольку выхлопной газ, выходящий из выхлопного патрубка 47 в направлении стрелки, течет вперед в направлении касательной к защитному кожуху 12 диска, выхлопной газ вряд ли придет в контакт с оператором и может действовать так, чтобы выдувать пыль от режущей машины в направлении передней стороны.
Кронштейн 13, который поддерживает механизм для вращения дисковой пилы 11, расположен на правой стороне глушителя 20 рабочей машины 1 с приводом от двигателя. Хотя на фиг. 1 не показано, катушка зажигания, которая подает ток высокого напряжения к свече зажигания 7, расположена на левой стороне глушителя 20. Соответственно, глушитель 20 расположен в пространстве, левое и правое направления которого ограничены и направление вперед-назад которого ограничено дисковой пилой 11 и двигателем 2. Важно сделать общую длину рабочей машины 1 с приводом от двигателя компактной, и особенно желательно сделать зазор S направления вперед-назад между осью двигателя и центром дисковой пилы 11 наименьшим.
Фиг. 2 является видом сверху рабочей машины 1 с приводом от двигателя согласно примеру осуществления настоящего изобретения. Глушитель 20 расположен в пространстве между кожухом 14 двигателя и защитным кожухом 12 диска. Держатель 15 катушки зажигания, который держит катушку зажигания, расположен на левой стороне глушителя 20. Поскольку положение пространства, где расположен глушитель 20, находится на нижней стороне рукоятки 10 и обеспечивает малую вероятность контакта глушителя 20 с оператором, это выгодно с точки зрения теплоизоляции глушителя 20. В дополнение, поскольку зазор между кожухом 14 двигателя и защитный кожухом 12 диска в верхней части глушителя 20 является небольшим, то существует малая вероятность контакта оператора с глушителем 20.
Фиг. 3 является видом сбоку показанного на фиг. 1 глушителя 20. Глушитель 20 в основном образован соединительным каналом 21, патрубком 30, расширительной камерой 40 и выхлопным патрубком 47. Выходящий из выхлопного канала 8 двигателя 2 выхлопной газ течет в соединительный канал 21, имеющий U-образную форму, если смотреть с боковой стороны. Соединительный канал 21 соединяет выхлопной канал 8 двигателя 2 и входное отверстие (которое будет описано ниже) расширительной камеры 40. Соединительный канал 21 простирается вниз таким образом, что он отделен от двигателя 2 и располагается на некотором расстоянии от линии продолжения оси 8а выхлопного канала 8. На стороне входа (который будет описан ниже) предусмотрен фланец 28 расширительной камеры 40 таким образом, что фланец 28 обращен к блоку двигателя, такому как кривошипная камера 9. Фланец 27 (первый фланец) прикреплен к цилиндру 3 двигателя 2 двумя болтами (не показано), проходящими через отверстия 27а, 27b, и фланец 28 (второй фланец) прикреплен к расширительной камере 40 двумя болтами (не показано), проходящими через отверстия 28а, 28b.
Расширительная камера 40 обеспечивает предопределенное внутреннее пространство для целей уменьшения шума выхлопа и расположена на внутренней стороне цилиндра 3, кривошипной камеры 9 и соединительного канала 21. То есть расширительная камера 40 расположена в ограниченном пространстве, определенном цилиндром 3, кривошипной камерой 9 и соединительным каналом 21. В данном примере осуществления расширительная камера образована как отдельное закрытое пространство, имеющее одно отверстие (вход) и выходное отверстие (выход). Входное отверстие соединено с фланцем 28, и выхлопной патрубок 47, который направляет выхлопной газ в определенном направлении, соединен с окрестностью выходного отверстия как выпускное отверстие. Расширительная камера 40 имеет выступающие стенки на передней и задней сторонах пластинчатого элемента 41 в качестве основания, и образованы передняя камера 44 и задняя камера 42. Как результат, образуется корпус, определяющий расширительную камеру 40. Поскольку задняя камера 42 имеет форму, следующую за формой кривошипной камеры 9 двигателя 2, то толщина (длина в направлении вперед-назад) d2 ее более низкой части 42b больше, чем толщина (длина в направлении вперед-назад) d1 ее верхней части 42а, тем самым обеспечивая объем расширительной камеры настолько большим, насколько возможно в ограниченном пространстве.
Таким образом, так как расширительная камера может обеспечить достаточную длину соединительного канала 21 в пространстве с ограниченной длиной, шириной и длиной, глушитель 20 может быть смонтирован в пространстве между защитным кожухом 12 диска и двигателем 2, даже если кронштейн 13, который поддерживает защитный кожух 12 диска или механизм для вращения дисковой пилы 11, выступает в правую сторону от глушителя 20, как в показанной на фиг. 1 и 2 рабочей машине 1 с приводом от двигателя. Соединительный канал 21 расположен с наружной стороны расширительной камеры 40, окружая расширительную камеру 40, и изогнут в U-образную форму, имея открытый конец в направлении кривошипной камеры 9, если смотреть сбоку, как показано на фиг. 3. При таком размещении соединительного канала 21 глушитель может стать компактным, так как расширительная камера 40 расположена в пространстве, заданном цилиндром 3, кривошипной камерой 9 и соединительным каналом 21.
Как газонаправляющее устройство, которое направляет выпускаемый выхлопной газ в предопределенном направлении, выхлопной патрубок 47 соединен с окрестностью выпускного отверстия (которое будет описано ниже) расширительной камеры 40 и выполнен путем штамповки металлической пластины. Выхлопной патрубок 47 прикреплен к расширительной камере 40 двумя винтами 49. Поскольку соединительный канал 21 присоединен так, чтобы распространяться вдоль аксиального направления выхлопного канала 8, сопротивление проходу выхлопного газа может быть минимальным, что может привести к достаточному эффекту пульсации выхлопа. В дополнение, патрубок 30, имеющий один конец, который закрыт, и другой конец, который открыт, присоединен к середине соединительного канала 21. Соответственно, прижимной элемент 31 как крепежный элемент, который закрепляет конец патрубка 30, присоединен к боковой стороне расширительной камеры 40. Подобное расположение патрубка 30 предназначено для синхронизации волны давления при нормальной скорости вращения от 8000 оборотов в минуту до 9000 оборотов в минуту.
Фиг. 4 является видом сбоку расширительной камеры 40 глушителя 20. Формы передней камеры 44 и задней камеры 42 расширительной камеры 40 показаны на фиг. 4. Закрытое пространство расширительной камеры образовано путем формования передней камеры 44 и задней камеры 42 штамповкой двух металлических пластин, соответственно, и путем установки и закрепления переднего пластинчатого элемента 41b и заднего пластинчатого элемента 41а, которые находятся на наружной периферии этих камер 44 и 42. Передняя камера 44 имеет форму, следующую за формой внутренней периферии соединительного канала 21, и толщину (длина в направлении вперед-назад) e1 ее верхней части меньше, чем толщина (длина в направлении вперед-назад) е2 ее нижней части, обеспечивая тем самым наибольший объем расширительной камеры в ограниченном пространстве. Стенка в передней части передней камеры 44 скошена под углом 0, как показано на фиг. 4. Это также является формой, следующей за наружным диаметром дисковой пилы 11, которая является инструментом в передней части, и пригодна для размещения глушителя 20 сзади от дисковой пилы 11.
Фиг. 5 является видом поперечного сечения глушителя 20. Следует отметить, что направление вперед-назад на фиг. 5 обратно направлению на фиг. 1-4, так как фиг. 5 является видом поперечного сечения при рассматривании с правой стороны. Соединительный канал 21 простирается вдоль периферии передней стороны расширительной камеры 40, и на конце верхней стороны канала предусмотрен фланец 27, который может быть присоединен к/отсоединен от цилиндра 3. Фланец 28, который может быть присоединен к/отсоединен от расширительной камеры 40, предусмотрен на конце нижней стороны соединительного канала. В данном случае фланец 27 закреплен в окрестности выхлопного канала 8 цилиндра 3 болтами (не показаны). В это время фланец 27 прикреплен к пластинчатому элементу 41 расширительной камеры 40. Фланец 28 прикреплен к задней камере 42 болтами (не показаны). Гайки (не показаны) для закрепления болтов приварены или припаяны твердым припоем к внутренней периферической стенке задней камеры 42. Гайка 44с прикреплена к внутренней стенке передней камеры 44 сваркой или пайкой твердым припоем. Гайка 44с предназначена для закрепления болта для закрепления прижимного элемента 31 (см. фиг. 3), который закрепляет один конец разветвительной трубы 30.
Соединительный канал имеет проход 25 для выхлопного газа, заданный двумя элементами, то есть передней стенкой 23 и задней стенкой 24. Соединительный канал 21 имеет форму, следующую за наружным диаметром передней камеры 44 расширительной камеры 40, и в основном выполнен с двумя радиусами кривизны R1 и R2 (R1>R2). Радиус кривизны R1 на части соединительного канала 21 ближе к выхлопному каналу 8 задан наибольшим, чтобы предотвратить увеличения сопротивления выхлопу, в то время как радиус кривизны R2 на части соединительного канала 21 ближе к расширительной камере 40 задан наибольшим для максимального использования пространства между защитным кожухом 12 диска и двигателем 2, обеспечивая тем самым максимально возможный объем передней камеры 44 расширительной камеры 40. В настоящем примере осуществления внутренняя часть расширительной камеры 40 является единым большим пространством, имеющим отверстие 43b на входе в расширительную камеру 40 и отверстие 44b на выходе из нее. Внутренняя часть расширительной камеры 40 может быть выполнена не только как единое пространство, но может быть также разделена на две части, такие как первая расширительная камера и вторая расширительная камера, а также на три или более частей. Внутри расширительной камеры может быть помещено каталитическое устройство.
Фиг. 6 является видом в перспективе расширительной камеры 40 глушителя 20. Расширительная камера 40 выполнена так, что пластинчатый элемент 41 выступает за пределы внешней границы между передней камерой 44 и задней камерой 42. Пластинчатый элемент 41 соответствует остаточной части, которая не штампуется в процессе штамповой обработки прямоугольной металлической пластины для образования передней камеры 44 и задней камеры 42 и используется для соединения передней камеры 44 и задней камеры 42. Хотя пластинчатый элемент 41 на перспективном виде на фиг. 6, кажется единым элементом, пластинчатый элемент 41 выполнен из двух металлических пластинчатых элементов, то есть переднего пластинчатого элемента 41b, выполненного заодно с передней камерой 44, и заднего пластинчатого элемента 41а, выполненного заодно с задней камерой 42. Задний пластинчатый элемент 41а больше, чем передний пластинчатый элемент 41b и соединен с передним пластинчатым элементом 41b изгибанием по контуру заднего пластинчатого элемента 41а для подгонки его к контуру переднего пластинчатого элемента 41b.
Отверстие 43а для введения выхлопного газа из выхлопного канала 8 двигателя 2 в соединительный канал 21 приформовано к верхней части пластинчатого элемента 41. В настоящем примере осуществления отверстие 43а имеет приблизительно прямоугольную форму, расширенную по горизонтали вдоль внутренней формы выхлопного порта 8 и соединительного канала 21. Однако отверстие 43а этим не ограничивается и может иметь квадратную форму или другие формы. Два отверстия для винтов 43с (первые отверстия для винтов), через которые проходят болты для крепления фланца 27, выполнены на обоих, левой и правой сторонах отверстия 43а. Болты (не показаны), вставленные со стороны фланца 27, проходят через два отверстия для винтов 43с и соединяются с отверстиями для винтов, выполненными в цилиндре 3 двигателя 2.
Отверстие 43b для введения выхлопного газа, выходящего из соединительного канала 21 в расширительную камеру 40, выполнено в нижней части пластинчатого элемента 41. Два отверстия для винтов (вторые отверстия для винтов), через которые проходят болты для крепления фланца 28, выполнены на обоих, левой и правой сторонах отверстия 43b. Отверстия 43е для винтов (третьи отверстия для винтов), через которые проходят болты для крепления расширительной камеры 40 к кривошипной камере 9, выполнены на обеих наружных сторонах отверстия 43d для винтов. В отличие от фланца 27, болты (не показаны) во фланце 28 прикреплены к расширительной камере 40. Гайки (не показаны) прикреплены в задней стороне отверстия 43d для винтов сваркой или т.п. В данном случае причина, по которой фланец 28 и пластинчатый элемент 41 не закреплены напрямую на блоке двигателя, таком как кривошипная камера 9, заключается в предотвращении отсоединения расширительной камеры 40 в результате вибрации двигателя 2 для уменьшения возможности утечки выхлопного газа вокруг отверстия 43b. В дополнение, путем прикрепления расширительной камеры 40 к кривошипной камере 9 болтами на отдельном участке в отдалении от фланца 28 может быть более эффективно предотвращено повреждение под действием вибрации двигателя для обеспечения большей устойчивости к большой мощности двигателя 2. В настоящем описании не делается различия между винтами и болтами, и они являются почти синонимичными относительно друг друга с точки зрения крепежных элементов. При условии, что крепежные средства имеют участки с наружной и внутренней резьбой, которые фиксируются относительно друг друга, могут быть взяты винты, болты и другие средства.
Отверстие 44а для винта (четвертое отверстие для винта) для крепления прижимного элемента 31 выполнено на боковой стороне передней камеры 44. На внутренней стенке отверстия 44а для винта гайка 44с (см. фиг. 5) прикреплена к передней камере 44 сваркой или т.п. Выхлопной патрубок 47 накрывает окружающую зону отверстия 44b (см. фиг. 5) и направляет выходящий выхлопной газ в предопределенном направлении.
Фиг. 7 является видом в перспективе расширительной камеры 40 глушителя 20 при рассматривании под другим углом. Поскольку часть задней камеры 42, обозначенная ссылочным обозначением 48а, соответствует части, где расположена кривошипная камера 9 двигателя 2, длина ее в направлении вперед-назад (толщина) задана относительно небольшой. Это сделано для предотвращения чрезмерного выступания расширительной камеры 40 к передней части двигателя 2. Между тем, поскольку обозначенная ссылочным обозначением 48b часть соответствует нижней части кривошипной камеры 9 для обеспечения относительного большого пространства, то ее длина в направлении вперед-назад (толщина) задана относительно большой, обеспечивая, таким образом, объем расширительной камеры 40. Указанная стрелкой 48с часть в средней части между частью 48а и частью 48b выполнена так, чтобы быть скошенной вдоль формы кривошипной камеры 9.
Фиг. 8 является изображением в разобранном виде, иллюстрирующим ход сборки соединительного канала 21 и патрубка 30. Соединительный канал составлен из двух элементов, то есть передней стенки 23 и задней стенки 24. Передняя стенка 23 и задняя стенка 24 выполнены штамповкой металлической пластины, соответственно. Передняя стенка 23 штампуется с приобретением U-образной формы, если смотреть с боковой стороны, так что на обеих внешних границах внутреннего контура передней стенки формируются консольные участки 23b. Между тем задняя стенка 24 изогнута в форму вдоль контура внутреннего контура передней стенки 23, формируя тем самым изогнутые части 24а, 24b, 24с для закрепления между ними консольных участков 23b. Формирование изогнутых частей 24а-24с по внешней границе задней стенки 24 является сложным. Прежде всего, изогнутые части 24а-24с не могут быть выполнены соответственно изогнутой поверхности задней стенки 24. Соответственно, передняя стенка 23 и задняя стенка 24 прикреплены к изогнутой поверхности 24d или т.п., где не выполнены изогнутые части 24а и 24с, посредством пайки твердым припоем или сварки. После того как передняя стенка 23 и задняя стенка 24 были закреплены, к верхнему отверстию присоединяется фланец 27 и к нижнему отверстию присоединяется фланец 28. Эти фланцы 27 и 28 могут быть закреплены сваркой, пайкой твердым припоем, склеиванием и т.п. Такое расположение фланцев 27 и 28 облегчает соединение и закрепление цилиндра 2, кривошипной камеры 9 и расширительной камеры 40, что может привести к предотвращению повреждения соединительного канала 21 вследствие вибрации двигателя 2.
На части передней стенки 23 выполнено сквозное отверстие 23а для подсоединения U-образного патрубка 30. Патрубок 30 имеет один открытый конец 30а для подсоединения к сквозному отверстию 23а и другой закрытый конец 30b. Сквозное отверстие 23а выполнено так, чтобы иметь трубчатую форму для распространения во внутреннее пространство открытого конца 30а, и патрубок 30 вставлен и прикреплен к трубчатому сквозному отверстию 23а. Между тем, поскольку соединительный канал 21 во время работы двигателя 2 всегда повергается воздействию вибрации, то патрубок 30 предпочтительно прикрепляется к передней стенке 23 сваркой или пайкой твердым припоем. Другой конец, то есть закрытый конец 30b, патрубка 30 вставлен в цилиндрическую вогнутую часть 31а прижимного элемента 31 для прикрепления к боковой стороне передней камеры 44.
Смысл раздельной конфигурации соединительного канала 21, как показано на фиг. 8, заключается в том, чтобы выполнить проход соединительного канала 21 при низкой стоимости, улучшить герметичность прохода и достичь надежного эффекта пульсации давления путем соединения двух раздельных пластинчатых элементов чеканкой, сваркой или пайкой твердым припоем. В дополнение, если расширительная камера 40 является унифицированной, увеличение расширительной камеры 40 может быть применено к нескольким скоростям вращения пульсации или разным рабочим объемам двигателя только путем изменения длины или площади сечения соединительного канала 21 и патрубка 30, что может привести к уменьшению стоимости расширительной камеры 40.
[Пример осуществления 2]
В дальнейшем будет описан второй пример осуществления настоящего изобретения со ссылкой на фиг. 9. Второй пример осуществления предусматривает соединительный канал 51, отличающийся от канала первого примера осуществления. Соединительный канал 51 разделен по вертикали на две детали, то есть на левую деталь 53 и правую деталь 54, в аксиальном направлении выхлопного канала 8 и в плоскости, перпендикулярной кривошипному валу 16. Левая деталь 53 и правая деталь 54 соединены друг с другом чеканкой, сваркой или пайкой твердым припоем. Настоящий пример осуществления для такого соединения использует чеканку. Соответственно, консольные участки 54а и 54b выполнены на периферии вблизи соединительного участка правой детали 54 и изогнутые участки 53а и 53b выполнены на периферии вблизи соединительного участка левой детали 53. Изогнутые участки 53а и 53b изогнуты так, чтобы между ними вставлялись консольные участки 54а и 54b, соответственно. Левая деталь 53 и правая деталь 54 могут быть выполнены с малыми затратами штамповкой металлической пластины и могут быть соединены чеканкой.
После этого, когда левая деталь 53 и правая деталь 54 соединены друг с другом, к верхнему отверстию присоединяется фланец 27, и к нижнему отверстию присоединяется фланец 28. Подобное расположение фланцев 27 и 28 облегчает соединение и закрепление цилиндра 3 и расширительной камеры 40, что может привести к предотвращению повреждения соединительного канала 51 вследствие вибрации двигателя 2.
Полуцилиндрические консольные участки 54а и 54b выполнены на участке, который находится вблизи верхнего участка левой детали 53 и правой детали 54 и проходят в плоскости соединения левой детали 53 и правой детали 54, и открытый конец 30а патрубка вставлен и закреплен в цилиндрическом участке, определенном полуцилиндрическими консольными участками. Одновременно, поскольку соединительный канал 51 всегда подвергается действию вибрации во время работы двигателя 2, патрубок 30 предпочтительно закреплен на цилиндрическом участке соединительного канала 51 сваркой или пайкой твердым припоем. Закрытый конец 30b патрубка 30 вставлен в цилиндрическую вогнутую часть 31а прижимного элемента 31, и прижимной элемент прикреплен к стороне передней камеры 44.
[Пример осуществления 3]
В дальнейшем будет описан третий пример осуществления настоящего изобретения со ссылками на фиг. 10 и 11. Третий вариант осуществления позволяет изготовить глушитель за меньшую стоимость, чем первый и второй примеры осуществления. Соединительный канал 71 составлен из наружной стенки расширительной камеры 80 и пластинчатого элемента 73 канала. Соответственно, нет необходимости в детали, соответствующие задней стенке 24 на фиг. 8. Консольные участки 73b и 73с, расширенные по горизонтали, выполнены на периферии пластинчатого элемента 73 канала и присоединены к наружной стенке передней камеры 84 сваркой или пайкой твердым припоем. Пластинчатый элемент 73 канала изготовлен штамповкой металлической пластины и по существу имеет такую же форму, как и передняя стенка 23 в первом примере осуществления, которая является U-образной, если смотреть сбоку.
Расширительная камера 80 имеет по существу такую же форму, как и расширительная камера 40 первого примера осуществления, т.е. имеет переднюю камеру 84, заднюю камеру 82 и отверстие 83а. Однако, поскольку участок наружной стенки передней камеры 84 образует соединительный канал, неровный участок, такой как ребро для улучшения прочности, на наружной стенке передней камеры 84 не выполнен. Сквозное отверстие 73а для подсоединения патрубка 30 выполнено на участке пластинчатого элемента 73 канала. U-образный патрубок 30 имеет один открытый конец для подсоединения к сквозному отверстию 73а и другой закрытый конец 30b, как в первом примере осуществления. Сквозное отверстие 73а выполнено в трубчатую форму для входа во внутреннюю часть открытого конца 30а, и патрубок 30 вставлен и прикреплен к трубчатому сквозному отверстию 73а. Закрытый конец 30b патрубка 30 вставлен в цилиндрическую вогнутую часть 31а прижимного элемента 31, и прижимной элемент 31 прикреплен посредством отверстия 31b к боковой стороне (крепежная деталь на фиг. 10 не показана) передней камеры 84.
В третьем примере осуществления, поскольку пластинчатый элемент 73 канала и расширительная камера 80 напрямую соединены друг с другом посредством сварки или пайки твердым припоем, фланцы 27 и 28, как показано на фиг. 8 и 9, не требуются. Соответственно, путем пропускания болтов (не показаны) через отверстия 83с для винтов пластинчатого элемента 81, имеющего стороны 81а, 81b, и закрепления болтов в гайках, выполненных в цилиндре 3, глушитель 70 прикрепляется к цилиндру 3 двигателя 2. Между тем, хотя расширительная камера 80, показанная на фиг. 10, имеет такую конструкцию, чтобы не прикрепляться к кривошипной камере 9 двигателя 2 вблизи ее нижней части, расширительная камера 80 может иметь такую конструкцию, чтобы прикрепляться с использованием отверстий 43е для винтов, как показано на фиг. 6.
Таким образом, в третьем примере осуществления, поскольку соединительный канал 71 выполнен путем прикрепления пластинчатого элемента 73 канала к расширительной камере 80, можно получить глушитель с меньшей стоимостью производства пресс-форм или материала по сравнению с формированием соединительного канала 21 или 51 с использованием двух раздельных штампованных элементов.
Как описано выше, согласно примеру осуществления настоящего изобретения, хотя защитный кожух диска и кронштейн, который поддерживает механическую передачу для вращения пилы, выполнены вокруг глушителя, например, в приводимом в действие двигателем режущем инструменте, который режет бетон и т.п., тем самым ограничивая высоту, ширину и длине расширительной камеры, поскольку объем расширительной камеры может быть в достаточной степени обеспечен, несмотря на ограничения, и длина соединительного канала, подсоединенного к выхлопному каналу и расширительной камере, также может быть в достаточной степени обеспечена, то могут быть получены уменьшенное количество выхлопного газа и высокая мощность благодаря пульсации давления. В дополнение, можно изготовить компактный глушитель без разрушения эффекта пульсации давления и рабочую машину с приводом от двигателя с использованием глушителя.
До сих пор настоящее изобретение было описано в виде примеров осуществления, которые не предназначены для установления ограничений, а могут быть изменены и практически использованы различными путями без отступления от духа и объема настоящего изобретения. Например, хотя в вышеприведенных примерах осуществления рабочая машина с приводом от двигателя была описана с приводимым в действие двигателем режущим инструментом, который режет бетон и т.п., настоящее изобретение этим не ограничивается, а может быть применено к другим рабочим машинам, содержащим двухтактные и четырехтактные двигатели в качестве источника энергии. В дополнение, инструмент в передней части, установленный в приводимой в действием двигателем рабочей машине, не ограничивается дисковой пилой, а могут быть использованы другие известные инструменты и рабочие органы.
Эта заявка претендует на приоритет из заявки на патент Японии №2011-067535, опубликованной 25 марта 2011 года, все содержание которой включено здесь путем ссылки.
Промышленная применимость
Согласно аспекту изобретения разработаны компактный глушитель, в котором эффект пульсации давления не разрушается, и рабочая машина с приводом от двигателя, содержащая глушитель.