JP3569653B2

JP3569653B2 - エンジン

Info

Publication number: JP3569653B2
Application number: JP26652099A
Authority: JP
Inventors: 宏明磯島
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1999-09-21
Filing date: 1999-09-21
Publication date: 2004-09-22
Anticipated expiration: 2019-09-21
Also published as: JP2001090522A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、排気マフラが受け板と吸音材とを備え、この受け板を排気マフラ内に固定し、この受け板で吸音材を支持したエンジンが知られている。
【０００３】
この従来技術では、排気マフラのケーシングを構成する椀形のケーシング部品の内奥端に椀形の受け板を嵌入し、受け板の周壁をケーシング部品の周壁の内面に接当させ、この受け板の周壁をケーシング部品の周壁にスポット溶接で固定している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術では、次の問題がある。
《１》受け板の取り付け作業が繁雑になる。
受け板の周壁をケーシング部品の周壁にスポット溶接で固定するため、溶接作業中、ケーシング部品の姿勢を頻繁に変更する必要があり、受け板の溶接作業が繁雑になる。
【０００５】
《２》受け板の製造コストが高い。
受け板が椀形であるため、絞り加工が必要であり、その製造コストが高い。
【０００６】
本発明の課題は、上記問題点を解決できるエンジンを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
主要な請求項１の発明の構成は、次の通りである。
図１に示すように、排気マフラ３が受け板３１と吸音材４４とを備え、この受け板３１を排気マフラ３のケーシング２７内に固定し、この受け板３１で吸音材４４を支持したエンジンにおいて、
前記ケーシング２７の一端壁４７に押し出し部４７ａと取り付け部４７ｂとを設け、押し出し部４７ａは、取り付け部４７ｂを残して、前記ケーシング２７の一端壁４７の一部をこのケーシング２７の外方向に押し出して形成し、取り付け部４７ｂは、押し出し部４７ａの周縁に残された上記一端壁４７の一部で形成し、押し出し部４７ａの窪み４７ｃに吸音材４４を充填し、図６に示すように、受け板３１を偏平な多孔板で構成し、受け板３１の一部を取り付け部４７ｂの内面に接当させ、この受け板３１を取り付け部４７ｂにスポット溶接で固定し、
前記ケーシング（２７）の底壁（４）に、このケーシング（２７）の内側に突出する押し込み部（５）を形成し、この押し込み部（５）を仕切り（１２）として、上記ケーシング（２７）内に複数の膨張室（８）（９）を形成した、ことを特徴とするエンジン。
【０００８】
【発明の作用及び効果】
（請求項１の発明）
請求項１の発明は、次の作用効果を奏する。
《１》受け板３１の溶接作業が容易になる。
図６に示すように、取り付け部４７ｂは、ケーシング２７の一端壁４７の一部で形成し、受け板３１を偏平な多孔板で構成し、受け板３１の一部を取り付け部４７ｂの内面に接当させ、この受け板３１を取り付け部４７ｂにスポット溶接で固定したため、次の利点がある。受け板３１の溶接は、取り付け部４７ｂを構成するケーシング２７の一端壁４７に対して行えば足りるため、溶接作業中、排気マフラ３の姿勢を頻繁に変える必要がなく、受け板３１を取り付け部４７ｂに接当可能であるため、受け板３１の固定が容易で、受け板３１の溶接作業が容易になる。
《２》受け板３１の成型が容易である。
図６に示すように、受け板３１を偏平な多孔板で構成したため、絞り加工や曲げ加工が不要となり、その成形が容易である。
【０００９】
【００１０】
請求項１の発明は、上記の作用効果に加え、次の作用効果を奏する。
《３》排気マフラ３を低コストで製作することができる。
図２に示すように、押し込み部５を仕切り１２として用いるため、専用の仕切りを用いる場合に比べ、部品点数が少なくなるとともに、取り付けも不要になるため、排気マフラ３を低コストで製作することができる。
【００１１】
（請求項２の発明）
請求項２の発明は、請求項１の発明の作用効果に加え、次の作用効果を奏する。
《４》エンジンを小型化することができる。
図１に示すように、シリンダヘッド１に点火プラグ２を取り付け、シリンダヘッド１上に排気マフラ３を取り付け、前記押し込み部５の窪み６を点火プラグ２の抜き差し作業空間７として用いることができるようにしたため、次の利点がある。排気マフラ３をシリンダヘッド１の上方に配置することができるため、排気マフラ３をシリンダヘッド１の上方から横方向に大きく張り出す必要がなくなり、エンジンを小型化することができる。
【００１２】
《５》排気マフラ３の消音効果を高く維持できる。
図１に示すように、排気マフラ３の押し込み部５が底壁４に形成されているが、この押し込み部５を仕切り壁１２として有効利用するため、この押し込み部５とは別に新たな仕切りを設ける場合に比べ、排気マフラ３の容積を有効利用でき、消音効果を高く維持できる。
【００１３】
（請求項３の発明）
請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明の作用効果に加え、次の作用効果を奏する。
《６》排気マフラ３の消音機能を高く維持できる。
図２に示すように、ケーシング２７内の上下方向中間部に仕切り板１０を設け、このケーシング２７内の上部を第１膨張室１１とし、ケーシング２７の下部に前記押し込み部５を仕切り１２とした第２膨張室８と第３膨張室９を設けたため、次の利点がある。押し込み部５を第１膨張室１１の仕切り１２として使用しないため、第１膨張室１１を容積を大きく確保することができる。このため、排気の圧力を第１膨張室１１で十分に低下させることができ、排気マフラ３の消音機能を高く維持できる。
（請求項４の発明）
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかの発明の作用効果に加え、次の作用効果を奏する。
《７》ケーシング部品２７ａの成形が繁雑になるのを抑制することができる。
図６に示すように、ケーシング２７の一端壁４７として、ケーシング２７の一部を構成する椀形のケーシング部品２７ａの奥端壁を用いたため、次の利点がある。椀形のケーシング部品２７ａを絞り加工で形成する際に、押し出し部４７ａを同時に加工することができるため、ケーシング部品２７ａの成形が繁雑になるのを抑制することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１から図７は本発明の実施形態を説明する図である。この実施形態では、傾斜形の火花点火式エンジンを用いる。
【００１５】
このエンジンの構成は次の通りである。
図７に示すように、このエンジンは、シリンダブロック１８とシリンダヘッド１とヘッドカバー２０と燃料タンク２１と排気マフラ３とエアクリーナ２２とを備えている。シリンダブロック１８は、クランクケース２３とシリンダ２４とを一体成型したもので、シリンダ２４はクランクケース２３から斜め上向きに導出されている。シリンダヘッド１は、シリンダ２４の導出端に固定され、その上部に点火プラグ２が取り付けられている。ヘッドカバー２０はシリンダヘッド１に組み付けられている。燃料タンク２１は、シリンダブロック１８の上方に取り付けられている。排気マフラ３はシリンダヘッド１とヘッドカバー２０の上方に取り付けられている。エアクリーナ２２は、シリンダヘッド１の前部に取り付けられている。
【００１６】
排気マフラ３の外部構造は、次の通りである。
図７に示すように、排気マフラ３は、排気導入パイプ２５とパイプカバー２６とケーシング２７とケーシングカバー２８とを備えている。排気導入パイプ２５は、ケーシング２７から導出され、その導出端はシリンダヘッド１に固定されている。これにより、ケーシング２７は、シリンダヘッド１に支持される。パイプカバー２６は、排気導入パイプ２５に固定され、これをカバーしている。図６に示すように、ケーシング２７は、上部ケーシング２７ａと下部ケーシング２７ｂとを備えている。これらはいずれも矩形椀型に形成され、図１〜図３に示すように、各開口縁部のフランジ部はカーリングで接合され、矩形箱型のケーシング２７が構成される。図１に示すように、ケーシングカバー２８は、上部ケーシングカバー２８ａと下部ケーシングカバー２８ｂとを備え、上部ケーシングカバー２８ａは、矩形椀型に形成され、上部ケーシング２７ａに固定され、上部ケーシング２７ａの天井壁と周壁とを覆っている。下部ケーシングカバー２８ｂも、矩形椀型に形成され、下部ケーシング２７ｂに固定され、下部ケーシング２７ｂの底壁と周壁とを覆っている。
【００１７】
排気マフラ３の内部構造は、次の通りである。
図６に示すように、排気マフラ３は、仕切り板１０と排気絞りパイプ２９と排気放出パイプ３０と受け板３１とを備えている。仕切り板１０は、矩形板状で、図１〜図３に示すように、その周縁部は上部ケーシング２７ａと下部ケーシング２７ｂの各フランジ部の間に挟まれて固定され、ケーシング２７内の上下方向中間部に位置し、ケーシング２７内を上下に区画している。図６に示すように、仕切り板１０は、補強リブ３２と排気導入パイプ挿通孔３３と排気絞りパイプ挿通孔３４と排気絞り孔３５と排気放出パイプ嵌合溝３６とを備えている。補強リブ３２は、十文字形に形成され、仕切り板１０を４領域に区画している。排気導入パイプ挿通孔３３は、仕切り板１０の第１領域１０ａに形成され、下部ケーシング２７ｂの底壁を貫通する排気導入パイプ２５が挿通されている。図３に示すように、排気導入パイプ２５は、上端開口部が半球プラグ３７で封止され、周壁の一部が内部に反転状に押し込まれ、ここに排気出口３８が形成されている。
【００１８】
図６に示すように、排気絞りパイプ挿通孔３４は、仕切り板１０の長形方向で第１領域１０ａと隣合う第２領域１０ｂに形成され、排気絞りパイプ２９が挿入されている。図３に示すように、排気絞りパイプ２９は、縦向き円筒形で、上下ともにプラグ３９で封止され、周壁に多数の孔４６を備え、上部の孔４０は上部ケーシング２７ａの内空間に臨み、下部の孔４６は下部ケーシング２７ｂの内空間に臨んでいる。排気絞りパイプ２９の内部通路と孔４６とで第１絞り部１３が形成される。図６に示すように、排気絞り孔３５は、仕切り板１０の短形方向で第２領域１０ｂと隣合う第３領域１０ｃに複数個形成されている。この排気絞り孔３５で第２絞り部１４が形成される。
【００１９】
図２に示すように、下部ケーシング２７ｂの底壁に、下部ケーシング２７ｂの内側に向けて湾曲状の押し込み部５が形成され、この押し込み部５で下部ケーシング２７ｂ内が区画されている。図１に示すように、押し込み部５は、高部５ａと低部５ｂとを備えている。図６に示すように、低部５ｂは、仕切り板１０の第１境界１０ｅと対向し、この第１境界１０ｅは、仕切り板１０の第１領域１０ａと第２領域１０ｂとを区画する。高部５ａは、仕切り板１０の第３境界１０ｇと対向し、この第３境界１０ｇは、仕切り板１０の第３領域１０ｃと後述する第４領域１０ｄとを区画する。図１に示すように、低部５ｂと第１境界１０ｅの隙間は、高部５ａと第３境界１０ｇの隙間に比べて広い。この前者の隙間が第３絞り部１５となり、下部ケーシング２７ｂ内の区画された２つの空間が連通される。
【００２０】
尚、図６に示すように、第２境界１０ｆは第２領域１０ｂと第３領域１０ｃとを区画し、第４境界１０ｈは第４領域１０ｈと第１領域１０ａとを区画する。排気放出パイプ嵌合溝３６は、仕切り板１０の長形方向で第３領域１０ｃと隣合う第４領域１０ｄに形成されている。排気放出パイプ嵌合溝３６には、排気放出パイプ３０が嵌合されている。図５に示すように、排気放出パイプ３０は、横向き円筒形で、その先端はケーシング２７から横向きに突出している。排気放出パイプ３０の周壁は複数の排気導入孔４０を備え、基端はプラグ４１で封止され、内部にステンレスネット４２が充填されている。
【００２１】
図６に示すように、椀形の上部ケーシング２７ａの上端壁４７に押し出し部４７ａと取り付け部４７ｂとを設けている。押し出し部４７ｂは、取り付け部４７ｂを残して、上部ケーシング２７ａの上端壁４７の一部を上方向に押し出して形成されている。取り付け部４７ｂは、押し出し部４７ａの周縁に残された上端壁４７の一部で形成され、上方向に臨む折り曲げ部のない偏平な形状となっている。押し出し部４７ａの窪み４７ｃに吸音材４４となるグラスウールが充填されている。図６に示すように、受け板３１は、折り曲げ部のない偏平な多孔板で構成され、仕切り板１０の第１領域１０ａと対向する部分に切欠部３１ａを備え、Ｌ字形に形成されている。受け板３１を、上部ケーシング２７ａの奥端に内嵌し、受け板３１の取り付け部４７ｂの内面に接当させ、この受け板３１を取り付け部４７ｂにスポット溶接で固定し、この受け板３１で吸音材４４を支持している。また、排気導入パイプ２５は、受け板３１の切り欠き部３１ａに挿通され、先端の半球プラグ３７は、上部ケーシング２７ａの上端壁４７にスポット溶接で固定されている。図６中のＸ印は、スポット溶接位置を示している。
【００２２】
図２に示すように、上記内部構造により、上部ケーシング２７ａ内が第１膨張室１１となり、下部ケーシング２７ｂ内が押し込み部５の高部５ａを仕切り１２とした第２膨張室８と第３膨張室９となる。また、図４及び図５に示すように、第１絞り部１１と第２絞り部１４とで第１膨張室１１と第２膨張室８とが連通され、第３絞り部１５で第２膨張室８と第３膨張室９とが連通される。第１絞り部１３から第３絞り部１５までの距離と、第２絞り部１４から第３絞り部１５までの距離とは異なる長さとなっており、前者の方が短い。
【００２３】
排気の流れは、次の通りである。
図４と図５中の矢印は、排気の流れを示す。図４に示すように、燃焼室（図外）からの排気は、矢印のように、排気導入パイプ２５を通過し、その排気出口３８から第１膨張室１１に流入し、ここで膨張する。図５に示すように、この排気は、第１絞り部１３と第２絞り部１４とから第２膨張室８に流入し、更に膨張する。第１絞り部１３から流入した排気と第２絞り部１４から流入した排気は、第３絞り部１５で合流し、第３膨張室９に流入し、更に膨張する。そして、排気放出パイプ３０からケーシング２７外に排出される。
【００２４】
この排気マフラ３の利点は、次の通りである。
受け板３１のスポット溶接は、上部ケーシング２７ａの上端壁４７に対して行えば足りるため、溶接作業中、上部ケーシング２７ａの姿勢を頻繁に変える必要がなく、受け板３１のスポット溶接作業が容易になる。椀形の上部ケーシング２７ａを絞り加工で形成する際に、押し出し部４７ａを絞り加工で形成することができるため、上部ケーシング２７ａの成形が繁雑になるのを抑制することができる。第１膨張室１１の容積を大きく確保することができるため、排気の圧力を第１膨張室１１で十分に低下させることができ、排気マフラ３の消音性能を高く維持できる。また、第３絞り部１５内で逆位相の排気音が重なると、干渉によって相互の排気音が打ち消され、排気マフラ３の消音機能を高めることができる。
【００２５】
仕切り１２として利用する押し込み部５は、次の機能を備えている。
図１に示すように、押し込み部５の窪み６は、点火プラグ２にその上方から臨み、点火プラグ２の抜き差し作業空間７として用いられる。この抜き差し作業空間７には、ボックスレンチ４５を侵入させ、点火プラグ２の着脱が行えるようになっている。
【００２６】
この押し込み部５により、次の利点が得られる。
排気マフラ３をシリンダヘッド１の上方に配置することができるため、排気マフラ３をシリンダヘッド１の上方から横方向に大きく張り出す必要がなくなり、エンジンを小型化することができる。また、この押し込み部５は、下部ケーシング２７ｂの底壁４に形成されているため、排気マフラ３の上方から落下してきた泥水等の汚染物質が排気マフラ３で受け止められ、点火プラグ２が汚染されにくい。また、押し込み部５を仕切り１２として用いるため、専用の仕切りを用いる場合に比べ、部品点数が少なくなるとともに、取付も不要になる。また、排気マフラ３の容積を有効利用できる。また、押し込み部５を湾曲状にしたため、排気マフラ３の底壁４の剛性が高まり、振動が抑制され、排気マフラ３からの排気騒音の漏れが小さくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るエンジンで用いる排気マフラの縦断背面図である。
【図２】上部ケーシングカバー２８ａを除いた図１のII−II線断面図である。
【図３】上部ケーシングカバー２８ａを除いた図１のIII−III線断面図である。
【図４】ケーシングカバー２８を除いた図１のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】ケーシングカバー２８を除いた図１のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】ケーシングカバー２８を除いた図１の排気マフラの分解斜視図である。
【図７】図１の排気マフラを備えたエンジンの背面図である。
【符号の説明】
１…シリンダヘッド、２…点火プラグ、３…排気マフラ、４…底壁、５…押し込み部、６…窪み、７…抜き差し作業空間、８…第２膨張室、９…第３膨張室、１０…仕切り板、１１…第１膨張室、１２…仕切り、２７…ケーシング、２７ａ…上部ケーシング、３１…受け板、４４…吸音材、４７…一端壁、４７ａ…押し出し部、４７ｂ…取り付け部、４７ｃ…窪み。

Claims

排気マフラ（３）が受け板（３１）と吸音材（４４）とを備え、この受け板（３１）を排気マフラ（３）のケーシング（２７）内に固定し、この受け板（３１）で吸音材（４４）を支持したエンジンにおいて、
前記ケーシング（２７）の一端壁（４７）に押し出し部（４７ａ）と取り付け部（４７ｂ）とを設け、押し出し部（４７ａ）は、取り付け部（４７ｂ）を残して、前記ケーシング（２７）の一端壁（４７）の一部をこのケーシング（２７）の外方向に押し出して形成し、取り付け部（４７ｂ）は、押し出し部（４７ａ）の周縁に残された上記一端壁（４７）の一部で形成し、押し出し部（４７ａ）の窪み（４７ｃ）に吸音材（４４）を充填し、受け板（３１）を偏平な多孔板で構成し、受け板（３１）の一部を取り付け部（４７ｂ）の内面に接当させ、この受け板（３１）を取り付け部（４７ｂ）にスポット溶接で固定し、
前記ケーシング（２７）の底壁（４）に、このケーシング（２７）の内側に突出する押し込み部（５）を形成し、この押し込み部（５）を仕切り（１２）として、上記ケーシング（２７）内に複数の膨張室（８）（９）を形成した、ことを特徴とするエンジン。
請求項１に記載したエンジンにおいて、
シリンダヘッド（１）に点火プラグ（２）を取り付け、シリンダヘッド（１）上に排気マフラ（３）を取り付け、前記押し込み部（５）の窪み（６）を点火プラグ（２）の抜き差し作業空間（７）として用いることができるようにした、ことを特徴とするエンジン。
請求項１または請求項２に記載したエンジンにおいて、
前記ケーシング（２７）内の上下方向中間部に仕切り板（１０）を設け、このケーシング（２７）内の上部を第１膨張室（１１）とし、このケーシング（２７）内の下部に前記押し込み部（５）を仕切り（１２）とした第２膨張室（８）と第３膨張室（９）を設けた、ことを特徴とするエンジン。
請求項１〜３のいずれかに記載したエンジンにおいて、
前記ケーシング（２７）の一端壁（４７）として、ケーシング（２７）の一部を構成する椀形のケーシング部品（２７ａ）の奥端壁を用いた、ことを特徴とするエンジン。