JP5872301B2 - 排気ガス浄化装置 - Google Patents

Description

本願発明は、ディーゼルエンジン等に搭載される排気ガス浄化装置に係り、より詳しくは、排気ガス中に含まれた粒子状物質（すす、パティキュレート）等を除去する排気ガス浄化装置に関するものである。

従来、ディーゼルエンジン（以下、単にエンジンという）の排気経路中に、排気ガス浄化装置としてディーゼルパティキュレートフィルタ（以下、ＤＰＦという）を設け、エン
ジンから排出された排気ガスをＤＰＦにて浄化処理する技術が知られている（特許文献１参照）。また、ＤＰＦにおいて、エンジンから排出される排気ガスの温度を検出する排気ガス温度センサや、エンジンから排出される排気ガスの圧力を検出する排気ガス圧力センサを設ける技術も公知である（特許文献１及び２参照）。

更に、ＤＰＦにおいては、外側ケースの内部に内側ケースを二重構造に設け、酸化触媒又はスートフィルタ等を内側ケースに内蔵させる技術が知られている（例えば特許文献３参照）。また、ＤＰＦにおいて、酸化触媒内蔵のケースとスートフィルタ内蔵のケースとを、ボルトによって締結するフランジを介して分離可能に連結する技術も知られている（例えば特許文献４及び５参照）。

特開２００４−２６３５９３号公報 特開２００１−７３７４８号公報 特開２００５−１９４９４９号公報 特開２００９−２２８５１６号公報 特開２００９−９１９８２号公報

しかし、前記従来技術において、排気ガス圧力センサや排気ガス温度センサをエンジンや当該エンジンを搭載する作業機械側に設ける場合、エンジンの仕様毎や作業機械毎に、各センサの初期設定（調整）状況の適否を評価する必要がある。このため、前記従来技術では、エンジンにＤＰＦを組み付ける設計や試験等の評価工数を削減できないといった問題があった。この点、ＤＰＦに各センサを取り付ければ、エンジンの仕様ごとにＤＰＦを評価する必要がなくなるが、ＤＰＦを構成する浄化ケーシングの剛性や各センサに対する支持強度を簡単に確保できないという問題を招来するのであった。

本願発明は、上記のような現状を検討して改善を施した排気ガス浄化装置を提供することを技術的課題としている。

請求項１の発明は、 エンジンが排出した排気ガスを浄化する複数のフィルタ体と、前記各フィルタ体を内蔵する複数の浄化ケースからなる浄化ケーシングと、前記浄化ケーシング内の排気ガス圧力を検出する排気ガス圧力センサと、前記浄化ケーシング内の排気ガス温度を検出する排気ガス温度センサとを備えている排気ガス浄化装置において、前記浄化ケーシングの外周側に、前記両センサが前記浄化ケーシングの排気ガス移動方向の長さ範囲内に収まるように配置されており、前記浄化ケース群のフランジの一部に設けたセンサ支持部に、センサブラケットが着脱可能に取り付けられており、前記センサブラケットに前記両センサが設けられており、前記センサブラケットの水平板部が前記浄化ケーシングの外周側から外向きに離れた位置にあり、前記両センサが前記両センサの配線コネクタの接続方向を同じ方向に向けた状態で前記水平板部上に並設されているというものである。

本願発明によると、エンジンが排出した排気ガスを浄化する複数のフィルタ体と、前記各フィルタ体を内蔵する複数の浄化ケースからなる浄化ケーシングと、前記浄化ケーシング内の排気ガス圧力を検出する排気ガス圧力センサと、前記浄化ケーシング内の排気ガス温度を検出する排気ガス温度センサとを備えている排気ガス浄化装置において、前記浄化ケーシングの外周側に、前記両センサが前記浄化ケーシングの排気ガス移動方向の長さ範囲内に収まるように配置されているから、エンジンの仕様毎や作業機械毎に前記各センサの初期設定（調整）の適否を評価する必要がなく、設計・試験等の評価工数を削減できる。前記排気ガス浄化装置関連の構成部品の標準化を図れる。前記両センサの取付け位置が前記浄化ケーシングの排気ガス移動方向の長さ範囲内に収まるから、前記浄化ケーシング（前記排気ガス浄化装置）の排気ガス移動方向の全長に対して前記両センサの影響をなくせる。その結果、エンジンの配置スペース内に、前記両センサを含む前記排気ガス浄化装置をコンパクトに配置できる。

本願発明によると、前記浄化ケース群のフランジの一部に設けたセンサ支持部に、センサブラケットが着脱可能に取り付けられており、前記センサブラケットに前記両センサが設けられているから、高剛性の前記フランジに前記両センサを支持させて、前記両センサに伝わる振動を低減できる。このため、前記両センサの検出精度に対する悪影響を抑制できる。前記両センサの脱落も防止できる。

本願発明によると、前記センサ支持部は、前記浄化ケース群において排気ガス入口側から最も遠いフランジの一部に形成されており、前記センサブラケットの水平板部が前記浄化ケーシングの外周側から外向きに離れた位置にあり、前記水平板部上に前記両センサが並設されているから、前記排気ガス浄化装置の発する熱は前記両センサに伝わり難い。このため、前記排気ガス浄化装置に前記両センサを組み付けたものでありながら、過熱による前記両センサの故障を抑制できる。その上、前記排気ガス浄化装置と前記両センサとが近接するから、前記排気ガス浄化装置と前記両センサとをつなぐ各センサ配管の長さを短く設定でき、組付け作業性の改善やコストダウンを実現できる。

エンジンを斜め前方から見た斜視図である。 エンジンの左側面図である。 エンジンの右側面図である。 エンジンの平面図である。 エンジンの正面図である。 エンジンの背面図である。 ＤＰＦを浄化入口管側から見た外観斜視図である。 ＤＰＦを浄化出口管側から見た外観斜視図である。 ＤＰＦの断面説明図である。 挟持フランジの分離側面図である。

以下に、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

（１）．エンジンの概略構造
はじめに、図１〜図６を参照しながら、コモンレール式のエンジン１の概略構造について説明する。なお、以下の説明では、クランク軸線と平行な両側部（クランク軸線を挟んで両側の側部）を左右、冷却ファン９配置側を前側、フライホイルハウジング１０配置側を後側と、排気マニホールド７配置側を左側、吸気マニホールド６配置側を右側と称して、これらを便宜的に、エンジン１における四方及び上下の位置関係の基準としている。

図１〜図６に示すように、農業機械や建設・土木機械といった作業機械に搭載される原動機としてのエンジン１は、連続再生式の排気ガス浄化装置２（ディーゼルパティキュレートフィルタ、以下、ＤＰＦという）を備えている。ＤＰＦ２によって、エンジン１から排出される排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）が除去されると共に、排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）が低減される。

エンジン１は、エンジン出力軸であるクランク軸３とピストン（図示省略）とを内蔵したシリンダブロック４を備えている。シリンダブロック４上にはシリンダヘッド５が搭載されている。シリンダヘッド５の右側面に吸気マニホールド６が配置され、シリンダヘッド５の左側面に排気マニホールド７が配置されている。シリンダヘッド５の上面側はヘッドカバー８にて覆われている。シリンダブロック４の前後両側面から、クランク軸３の前後両端側を突出させている。エンジン１の前面側に冷却ファン９が設けられている。クランク軸３の前端側から冷却ファン用Ｖベルト２２を介して冷却ファン９に回転動力が伝達される。

エンジン１の後面側にフライホイルハウジング１０が設けられている。フライホイルハウジング１０内に、フライホイル１１がクランク軸３の後端側に軸支された状態で収容されている。エンジン１の回転動力は、クランク軸３からフライホイル１１を介して作業機械の作動部に伝達される。シリンダブロック４の下面には、潤滑油を貯留するオイルパン１２が配置されている。オイルパン１２内の潤滑油は、シリンダブロック４の右側面に配置されたオイルフィルタ１３等を介してエンジン１の各潤滑部に供給され、その後、オイルパン１２に戻る。

シリンダブロック４右側面におけるオイルフィルタ１３の上方（吸気マニホールド６の下方）には燃料供給ポンプ１４が設けられている。また、エンジン１には、電磁開閉制御型の燃料噴射バルブ（図示省略）を有する四気筒分のインジェクタ１５を備えている。各インジェクタ１５は、燃料供給ポンプ１４、円筒状のコモンレール１６（蓄圧室）及び燃料フィルタ１７を介して、作業機械に搭載された燃料タンク（図示省略）に接続されている。燃料タンクの燃料が燃料供給ポンプ１４から燃料フィルタ１７を経由してコモンレール１６に圧送され、高圧の燃料がコモンレール１６に蓄えられる。各インジェクタ１５の燃料噴射バルブを開閉制御することによって、コモンレール１６内の高圧の燃料が各インジェクタ１５からエンジン１の各気筒に噴射される。

シリンダブロック４の前面側には、冷却水潤滑用の冷却水ポンプ２１が冷却ファン９のファン軸と同軸状に配置されている。クランク軸３の回転動力によって、冷却ファン用Ｖベルト２２を介して、冷却ファン９と共に冷却水ポンプ２１が駆動される。作業機械に搭載されるラジエータ（図示省略）内の冷却水は、冷却水ポンプ２１の駆動によって、シリンダブロック４及びシリンダヘッド５に供給され、エンジン１を冷却する。エンジン１の冷却に寄与した冷却水はラジエータに戻される。なお、冷却水ポンプ２１の左側方にオルタネータ２３が配置されている。

シリンダブロック４の左右側面に機関脚取付け部２４がそれぞれ設けられている。各機関脚取付け部２４には、防振ゴムを有する機関脚体（図示省略）がそれぞれボルト締結される。エンジン１は、各機関脚体を介して作業機械（具体的にはエンジン取付けシャーシ）に防振支持される。

図２及び図４に示すように、吸気マニホールド６の入口部は、ＥＧＲ装置２６（排気ガス再循環装置）を介してエアクリーナ（図示省略）に連結されている。エアクリーナに吸い込まれた新気（外部空気）は、当該エアクリーナにて除塵及び浄化されたのち、ＥＧＲ装置２６を介して吸気マニホールド６に送られ、エンジン１の各気筒に供給される。

ＥＧＲ装置２６は、エンジン１の排気ガスの一部（排気マニホールド７からのＥＧＲガス）及び新気（エアクリーナからの外部空気）を混合させて吸気マニホールド６に供給するＥＧＲ本体ケース２７（コレクタ）と、エアクリーナにＥＧＲ本体ケース２７を連通させる吸気スロットル部材２８と、排気マニホールド７にＥＧＲクーラ２９を介して接続する再循環排気ガス管３０と、再循環排気ガス管３０にＥＧＲ本体ケース２７を連通させるＥＧＲバルブ部材３１とを備えている。

吸気マニホールド６には、ＥＧＲ本体ケース２７を介して吸気スロットル部材２８が連結されている。吸気スロットル部材２８はＥＧＲ本体ケース２７の長手方向の一端部にボルト締結されている。ＥＧＲ本体ケース２７の左右内向きの開口端部が吸気マニホールド６の入口部にボルト締結されている。ＥＧＲ本体ケース２７には、ＥＧＲバルブ部材３１を介して、再循環排気ガス管３０の出口側が連結されている。再循環排気ガス管３０の入口側は、ＥＧＲクーラ２９を介して排気マニホールド７の下面側に連結されている。ＥＧＲバルブ部材３１内のＥＧＲバルブ（図示省略）の開度を調節することによって、ＥＧＲ本体ケース２７へのＥＧＲガスの供給量が調節される。

上記の構成において、エアクリーナから吸気スロットル部材２８を介してＥＧＲ本体ケース２７内に新気（外部空気）が供給される一方、排気マニホールド７からＥＧＲバルブ部材３１を介してＥＧＲ本体ケース２７内にＥＧＲガス（排気マニホールド７から排出される排気ガスの一部）を供給される。エアクリーナからの新気及び排気マニホールド７からのＥＧＲガスがＥＧＲ本体ケース２７内で混合されたのち、ＥＧＲ本体ケース２７内の混合ガスが吸気マニホールド６に供給される。このように、排気マニホールド７から排出された排気ガスの一部を吸気マニホールド６経由でエンジン１に還流させることによって、高負荷運転時の最高燃焼温度を低下させ、エンジン１からのＮＯｘ（窒素酸化物）の排出量を低減している。

図１〜図５に示すように、シリンダヘッド５の右側方で且つ排気マニホールド７の上方には、ターボ過給機３２が配置されている。ターボ過給機３２は、タービンホイル（図示省略）を内蔵したタービンケース３３と、ブロアホイル（図示省略）を内蔵したコンプレッサケース３４とを備えている。タービンケース３３の排気入口側は、排気マニホールド７の出口部に接続されている。タービンケース３３の排気出口側は、ＤＰＦ２を介してテールパイプ（図示省略）に連結されている。エンジン１の各気筒から排気マニホールド７に排出された排気ガスは、ターボ過給機３２のタービンケース３３及びＤＰＦ２等を経由して、テールパイプから外部に放出される。

コンプレッサケース３４の吸気入口側は、吸気管３５を介してエアクリーナに連結されている。コンプレッサケース３４の吸気出口側は、過給管３６を介して吸気スロットル部材２８に連結されている。エアクリーナにて除塵された新気は、コンプレッサケース３４から吸気スロットル部材２８及びＥＧＲ本体ケース２７を経由して吸気マニホールド６に送られ、エンジン１の各気筒に供給される。吸気管３５は、ブローバイガス戻し管３７を介してヘッドカバー８内のブリーザ室３８に連結されている（図７参照）。ブリーザ室３８にて潤滑油を分離除去されたブローバイガスは、ブローバイガス戻し管３７を通じて吸気管３５に戻され、吸気マニホールド６に還流されてエンジン１の各気筒に再供給される。

（２）．ＤＰＦの概略構造
次に、図７〜図１０を参照しながら、ＤＰＦ２の概略構造について説明する。ＤＰＦ２は、浄化入口管４１及び浄化出口管４２を有する耐熱金属材料製の浄化ケーシング４０を備えている。浄化ケーシング４０の内部には、二酸化窒素（ＮＯ２）を生成する白金等の
ディーゼル酸化触媒４３と、捕集した粒子状物質（ＰＭ）を比較的低温で連続的に酸化除去するハニカム構造のスートフィルタ４４とが、排気ガスの移動方向（図９の矢印方向参照）に直列に並べて収容されている。浄化ケーシング４０の長手方向両側（一端側と他端側）に、浄化入口管４１と浄化出口管４２とが振り分けて設けられている。浄化入口管４１はタービンケース３３の排気出口側に連結されている。浄化出口管４２はテールパイプ（図示省略）に連結されている。

上記の構成において、エンジン１の排気ガスは、タービンケース３３の排気出口側から浄化入口管４１を経由して浄化ケーシング４０内に流入し、ディーゼル酸化触媒４３、スートフィルタ４４の順に通過して浄化処理される。排気ガス中の粒子状物質は、スートフィルタ４４における各セル間の多孔質な仕切り壁を通り抜けできずに捕集される。その後、ディーゼル酸化触媒４３及びスートフィルタ４４を通過した排気ガスがテールパイプに向けて放出される。

排気ガスがディーゼル酸化触媒４３及びスートフィルタ４４を通過する際に、排気ガス温度が再生可能温度（例えば約３００℃）を超えていれば、ディーゼル酸化触媒４３の作用で、排気ガス中の一酸化窒素（ＮＯ）が不安定な二酸化窒素に酸化される。そして、二酸化窒素が一酸化窒素に戻る際に放出する酸素（Ｏ）がスートフィルタ４４に堆積した粒子状物質を酸化除去することによって、スートフィルタ４４の粒子状物質捕集能力は回復する（スートフィルタ４４は自己再生する）。

なお、実施形態では、浄化ケーシング４０の長手方向他端側が消音器４５に構成されており、当該消音器４５に浄化出口管４２が設けられている。ディーゼル酸化触媒４３及びスートフィルタ４４とは、排気ガス浄化用のフィルタ体に相当する。

浄化ケーシング４０は、触媒内側ケース４６及び触媒外側ケース４７と、フィルタ内側ケース４８及びフィルタ外側ケース４９と、消音内側ケース５０及び消音外側ケース５１とを備えている。それぞれの内側ケース４６，４８，５０及び外側ケース４７，４９，５１の組合せは二重筒構造に構成されている。触媒内側ケース４６内にディーゼル酸化触媒４３が収容される。フィルタ内側ケース４８内にスートフィルタ４４が収容される。触媒内側ケース４６の外周側と触媒外側ケース４７の内周側との間に、断面Ｌ字状の薄板製支持体５２が配置されている。触媒内側ケース４６の外周側と触媒外側ケース４７の内周側とは、薄板製支持体５２を介して連結されている。

それぞれの内側ケース４６，４８及び外側ケース４７，４９の組合せが浄化ケーシング４０の構成要素である浄化ケースに相当する。実施形態のＤＰＦ２は消音器４５付きであるが、消音器４５自体はＤＰＦ２に必須の構成要素ではない。つまり、消音内側ケース５０及び消音外側ケース５１は浄化ケーシング４０に必須の構成要素ではない。

触媒内側ケース４６及び触媒外側ケース４７の一端側（排気上流側の端部）に触媒内蓋体５３が溶接固定されている。触媒内側ケース４６及び触媒外側ケース４７の一端側を触媒内蓋体５３によって塞いでいる。触媒内蓋体５３の外端面側には、触媒内蓋体５３を外側から覆う触媒外蓋体５４が溶接固定されている。触媒外側ケース４７の外周側に浄化入口管４１が溶接固定されている。浄化入口管４１は、触媒内側ケース４６及び触媒外側ケース４７に形成された排気ガス入口５５を介して触媒内側ケース４６内に連通している。

触媒内側ケース４６の他端側（排気下流側の端部）に、触媒外側ケース４７の外周側（半径外側）にはみ出る薄板状の触媒フランジ５６が溶接固定されている。触媒フランジ５６の外周側に、触媒外側ケース４７の他端側が溶接固定されている。一方、フィルタ内側ケース４８の外周側の長手中途部に、フィルタ外側ケース４９の外周側にはみ出る薄板状
のフィルタ入口フランジ５７が溶接固定されている。フィルタ入口フランジ５７の外周側に、フィルタ外側ケース４９の一端側（排気上流側の端部）が溶接固定されている。

図７〜図９に示すように、ガスケット５８を介して触媒フランジ５６とフィルタ入口フランジ５７とを突き合わせ、各外側ケース４７，４９の外周側を囲う厚板状の中央挟持フランジ５９，６０で両フランジ５６，５７を排気ガス移動方向の両側から挟持し、ボルト６１及びナット６２で両中央挟持フランジ５９，６０を両フランジ５６，５７と共に締結することによって、触媒外側ケース４７とフィルタ外側ケース４９とが連結される。触媒外側ケース４７とフィルタ外側ケース４９とを連結した状態では、フィルタ内側ケース４６の一端側が、触媒内側ケース４６及び触媒外側ケース４７の他端側から内部にオーバーラップしている（挿入されている）。

浄化ケーシング４０の長手方向他端側に位置する消音器４５は、二重筒構造の消音内側ケース５０及び消音外側ケース５１を備えている。消音内側ケース５０の一端側（排気上流側の端部）に仕切蓋体６３が溶接固定されている。消音内側ケース５０の一端側を仕切蓋体６３によって塞いでいる。消音内側ケース５０及び消音外側ケース５１の他端側（排気下流側の端部）には消音内蓋体６４が溶接固定されている。消音内蓋体６４の外端面側には、消音内蓋体６４を外側から覆う消音外蓋体６５が溶接固定されている。

仕切蓋体６３と消音内蓋体６４との間には一対の連通管６６が設けられている（図９では一方のみ示す）。両連通管６６の一端側は仕切蓋体６３を貫通している。両連通管６６の他端側は消音内蓋体６４によって塞がれている。各連通管６６には多数の連通穴６７が形成されている。仕切蓋体６３と消音内蓋体６４とで仕切られた消音内側ケース５０の内部は、連通穴６７を介して両方の連通管６６と連通する共鳴室に構成されている。

消音内側ケース５０及び消音外側ケース５１には、両連通管６６の間を通る浄化出口管４２を貫通させている。浄化出口管４２の一端側（上端側）には一対の出口蓋体６８が溶接固定されている。浄化出口管４２の一端側を両出口蓋体６８によって塞いでいる。両出口蓋体６８は上下に適宜間隔を開けて配置されている。浄化出口管４２のうち消音内側ケース５０内の部分には多数の排気穴６９が形成されている。従って、消音内側ケース５０内の両連通管６６は、連通穴６７、共鳴室及び排気穴６９を介して浄化出口管４２に連通している。浄化出口管４２の他端側（下端側）は、例えばテールパイプや既設の消音部材に接続される。上記の構成において、消音内側ケース４６の両連通管６６内に侵入した排気ガスは、連通穴６７、共鳴室及び排気穴６９を介して浄化出口管４２を通過し、消音器４５外に排出される。

フィルタ内側ケース４８の他端側に、フィルタ外側ケース４９の外周側にはみ出る薄板状のフィルタ出口フランジ７０が溶接固定されている。フィルタ出口フランジ７０の外周側に、フィルタ外側ケース４９の他端側が溶接固定されている。一方、消音内側ケース５０の一端側に、消音外側ケース５１の外周側にはみ出る薄板状の消音フランジ７１が溶接固定されている。消音フランジ７１の外周側に、消音外側ケース５１の一端側が溶接固定されている。

図７〜図９に示すように、ガスケット７２を介してフィルタ出口フランジ７０と消音フランジ７１とを突き合わせ、各外側ケース４９，５１の外周側を囲う厚板状の出口挟持フランジ７３，７４で両フランジ７０，７１を排気ガス移動方向の両側から挟持し、ボルト７５及びナット７６で両出口挟持フランジ７３，７４を両フランジ７０，７１と共に締結することによって、フィルタ外側ケース４９と消音外側ケース５１とが連結される。

各中央挟持フランジ５９（６０）は、対応する外側ケース４７（４９）の周方向に複数
に分割された円弧体５９ａ，５９ｂ（６０ａ，６０ｂ）からなっている。各円弧体５９ａ，５９ｂ（６０ａ，６０ｂ）は円弧状（略半円の馬蹄形）に形成されている。触媒外側ケース４７とフィルタ外側ケース４９とを連結した状態では、両円弧体５９ａ，５９ｂ（６０ａ，６０ｂ）の端部同士が周方向に対峙して突き合わさり、触媒外側ケース４７（フィルタ外側ケース４９）の外周側を取り囲む。ここで、触媒側の円弧体５９ａ，５９ｂとフィルタ入口側の円弧体６０ａ，６０ｂとの端部同士の突合せ部分は、お互いに位相をずらした位置におかれる（突合せ部分同士を同位相に重ねない）。中央挟持フランジ５９，６０を構成する各円弧体５９ａ，５９ｂ，６０ａ，６０ｂはいずれも同一形態である。

各出口挟持フランジ７３（７４）も、中央挟持フランジ５９，６０と同様に、対応する外側ケース４９（５１）の周方向に複数に分割された円弧体７３ａ，７３ｂ（７４ａ，７４ｂ）からなっている。各円弧体７３ａ，７３ｂ（７４ａ，７４ｂ）は、中央挟持フランジ５９（６０）の各円弧体５９ａ，５９ｂ（６０ａ，６０ｂ）と基本的に同じ形態のものである。フィルタ出口側の円弧体７３ａ，７３ｂと、消音側の円弧体７４ａ，７４ｂとの端部同士の突合せ部分も、お互いに位相をずらした位置におかれる。

挟持フランジ５９，６０，７３，７４のうち少なくとも一つに、浄化ケーシング４０をエンジン１に支持させる連結脚体７７が着脱可能に取り付けられる。実施形態では、出口挟持フランジ７３における一方の円弧体７３ａに、貫通穴付きの脚体締結部７８が形成されている。連結脚体７７には、円弧体７３ａの脚体締結部７８に対応する取付けボス部が形成されている。円弧体７３ａの脚体締結部７８に連結脚体７７の取付けボス部をボルト締結することによって、フィルタ出口側の出口挟持フランジ７３に連結脚体７７が着脱可能に取り付けられる。浄化ケーシング４０（実施形態では触媒外側ケース４７）の外周側には、浄化ケーシング４０をエンジン１に支持させる固定脚体７９が溶接にて固着されている。連結脚体７７及び固定脚体７９は、フライホイルハウジング１０の上面側に形成されたＤＰＦ取付け部８０にボルト締結される。つまり、ＤＰＦ２は、連結脚体７７及び固定脚体７９によって、高剛性部材であるフライホイルハウジング１０上に安定的に連結支持される。

図７及び図８に示すように、浄化ケーシング４０の外周側には、浄化ケーシング４０内の排気ガス圧力を検出する排気ガス圧力センサ８１と、同じく浄化ケーシング４０内の排気ガス温度を検出する排気ガス温度センサ８２とを備えている。排気ガス圧力センサ８１は、スートフィルタ４４を挟んだ排気上流側及び排気下流側間の排気ガスの圧力差を検出するものである。当該圧力差に基づきスートフィルタ４４の粒子状物質の堆積量が換算され、ＤＰＦ２内の詰り状態が把握される。

挟持フランジ５９，６０，７３，７４のうち少なくとも一つに、排気ガス圧力センサ８１及び排気ガス温度センサ８２を支持する略Ｌ字板状のセンサブラケット８３が着脱可能に取り付けられる。実施形態では、消音側の出口挟持フランジ７４における一方の円弧体７４ａに、貫通穴付きのセンサ支持部８６が形成されている。つまり、センサ支持部８６は、排気ガス入口５５側から最も遠い消音側の出口挟持フランジ７４の一部に形成されている。円弧体４３ａのセンサ支持部８６にセンサブラケット８３の鉛直板部８５をボルト締結することによって、消音側の出口挟持フランジ７４にセンサブラケット８３が着脱可能に取り付けられる。

図７，図８及び図１０に示すように、円弧体７４ａのセンサ支持部８６は浄化ケーシング４０の外周側（半径外側）に張り出している。このため、センサブラケット８３の水平板部８４は浄化ケーシング４０の外周側から外向きに離れている。排気ガス圧力センサ８１及び排気ガス温度センサ８２は、センサブラケット８３の水平板部８４上に並設されている。センサブラケット８３の水平板部８４は、浄化ケーシング４０の排気ガス移動方向
の長さ範囲内に両センサ８１，８２が収まるように、フィルタ外側ケース４９の外周側に位置している。このような取付け構造を採用すると、仮にＤＰＦ２に消音器４５が直付けされていない場合であっても、浄化ケーシング４０の排気ガス移動方向の長さ範囲内に両センサ８１，８２を収められる。

排気ガス圧力センサ８１には圧力用配線コネクタ８７が一体的に設けられている。排気ガス圧力センサ８１には、上流及び下流センサ配管８８，８９を介して上流及び下流管継手体９０，９１の基端側がそれぞれ接続されている。触媒内側ケース４６とフィルタ内側ケース４８とには、スートフィルタ４４を挟むような位置関係で、圧力用ボス体９２が溶接にて固着されている。各圧力用ボス体９２の外向き突端側は、対応する外側ケース４７，４９に形成された開口から半径外向きに突出している。各管継手体９０，９１の先端側はそれぞれ対応する圧力用ボス体９２に管継手ボルト９３を介して締結される。

排気ガス温度センサ８２は、センサブラケット８３の水平板部８４上に、温度用配線コネクタ９４を備えている。排気ガス温度センサ８２（温度用配線コネクタ９４といってもよい）からは三本のセンサ配管９５〜９７が延びている。触媒内側ケース４６とフィルタ内側ケース４８とには、温度用ボス体９８が溶接にて固着されている。触媒内側ケース４６には二つ、フィルタ内側ケース４８には一つの温度用ボス体９８が設けられている。各温度用ボス体９８外向き突端側は、対応する外側ケース４７，４９に形成された開口から半径外向きに突出している。各温度用ボス体９８に螺合する装着ボルト９９に、排気ガス温度センサ８２から延びるセンサ配管９５〜９７先端の検出部分を貫通させ、装着ボルト９９を介して温度用ボス体９８にセンサ配管９５〜９７先端の検出部分が固定される。各センサ配管９５〜９７先端の検出部分は、触媒内蓋体５３とディーゼル酸化触媒４３との間、ディーゼル酸化触媒４３とスートフィルタ４４との間、並びに、スートフィルタ４４と仕切蓋体６３との間にそれぞれ突入している。

実施形態では、圧力用配線コネクタ８７と温度用配線コネクタ９４との接続方向を同じ方向に向けた状態で、排気ガス圧力センサ８１及び排気ガス温度センサ８２をセンサブラケット８３の水平板部８４上に固定している。このため、各コネクタ８７，９４に対する配線の接続作業性を向上できる。

また、実施形態では、フィルタ出口側の出口挟持フランジ７３における他方の円弧体７３ｂに吊り下げ体１０１が一体的に形成されると共に、浄化ケーシング４０の触媒外蓋体５４に吊り下げ金具１０２がボルト締結されている。浄化ケーシング４０の対角線方向（長手軸線Ａと交差する方向）に各々の開口穴１０３，１０４が位置するように、吊り下げ体１０１と吊り下げ金具１０２が排気ガス移動方向の両側に離間させて対峙させている。フィルタ出口側の出口挟持フランジ７３だけでなく、その他の挟持フランジ５９，６０，７４も、浄化ケース連結用の厚板フランジに相当する。つまり、その他の挟持フランジ５９，６０，７４に吊り下げ体１０１を一体的に形成してもよい。

このように構成すると、エンジン１の組立工場等において、例えばチェンブロックのフック（図示省略）に吊り下げ体１０１及び吊り下げ金具１０２を係止し、チェンブロックによって浄化ケーシング４０を昇降させ、エンジン１に浄化ケーシング４０を組み付けできる。つまり、作業者が自力で浄化ケーシング４０を持ち上げたりせずに、吊り下げ体１０１及び吊り下げ金具１０２を用いて浄化ケーシング４０をスムーズにエンジン１に搭載できる。

また、吊り下げ体１０１と吊り下げ金具１０２の対角線方向の位置関係によって、重量物である浄化ケーシング４０を安定した姿勢で吊り下げでき、例えばフライホイルハウジング１０のＤＰＦ取付け部８０と、連結脚体７７及び固定脚体７９との位置合せを簡単に
行える。従って、ＤＰＦ２の組付け作業性を向上できる。

ところで、図１０に示すように、厚板フランジに相当する各挟持フランジ５９，６０，７３，７４には、貫通穴付きのボルト締結部１０５が周方向に沿った等間隔で複数設けられている。実施形態では、各挟持フランジ５９，６０，７３，７４一組に付き十箇所のボルト締結部１０５を備えている。各円弧体５９ａ，５９ｂ，６０ａ，６０ｂ，７３ａ，７３ｂ，７４ａ，７４ｂ単位で見ると、周方向に沿った等間隔で五箇所ずつボルト締結部１０５が設けられている。各フランジ５６，５７，７０，７１には、挟持フランジ５９，６０，７３，７４の各ボルト締結部１０５に対応するボルト穴１０６が形成されている。このため、各挟持フランジ５９，６０，７３，７４の円弧体５９ａ，５９ｂ，６０ａ，６０ｂ，７３ａ，７３ｂ，７４ａ，７４ｂ群の取付け位相は、浄化ケーシング４０の排気ガス移動方向の長手軸線Ａ回りに（浄化ケーシング４０の周方向に沿って）多段階に変更可能である。

このように構成すると、各挟持フランジ５９，６０，７３，７４の形状（吊り下げ体１０１の形成位置）を変更することなく、浄化入口管４１や浄化出口管４２の連結方向（エンジン１に対するＤＰＦ２の取付け仕様）に対して吊り下げ体１０１の位置を簡単に変更でき、ＤＰＦ２の組付け作業性の更なる向上に寄与できる。

（３）．まとめ
以上の構成から明らかなように、エンジン１が排出した排気ガスを浄化する複数のフィルタ体４３，４４と、前記各フィルタ体４３，４４を内蔵する複数の浄化ケース４６〜４９からなる浄化ケーシング４０と、前記浄化ケーシング４０内の排気ガス圧力を検出する排気ガス圧力センサ８１と、前記浄化ケーシング４０内の排気ガス温度を検出する排気ガス温度センサ８２とを備えている排気ガス浄化装置２において、前記浄化ケーシング４０の外周側に、前記両センサ８１，８２が前記浄化ケーシング４０の排気ガス移動方向の長さ範囲内に収まるように配置されているから、エンジン１の仕様毎や作業機械毎に前記各センサ８１，８２の初期設定（調整）の適否を評価する必要がなく、設計・試験等の評価工数を削減できる。前記排気ガス浄化装置２関連の構成部品の標準化を図れる。前記両センサ８１，８２の取付け位置が前記浄化ケーシング４０の排気ガス移動方向の長さ範囲内に収まるから、前記浄化ケーシング４０（前記排気ガス浄化装置２）の排気ガス移動方向の全長に対して前記両センサ８１，８２の影響をなくせる。その結果、エンジン１の配置スペース内に、前記両センサ８１，８２を含む前記排気ガス浄化装置２をコンパクトに配置できる。

また、前記浄化ケース４６〜４９群のフランジ５９，６０，７３，７４の一部に設けたセンサ支持部８６に、センサブラケット８３が着脱可能に取り付けられており、前記センサブラケット８３に前記両センサ８１，８２が設けられているから、高剛性の前記フランジ５９，６０，７３，７４に前記両センサ８１，８２を支持させて、前記両センサ８１，８２に伝わる振動を低減できる。このため、前記両センサ８１，８２の検出精度に対する悪影響を抑制できる。前記両センサ８１，８２の脱落も防止できる。

更に、前記センサ支持部８６は、前記浄化ケース４６〜４９群において排気ガス入口５５側から最も遠いフランジ７４の一部に形成されており、前記センサブラケット８３の水平板部８４が前記浄化ケーシング４０の外周側から外向きに離れた位置にあり、前記水平板部８４上に前記両センサ８１，８２が並設されているから、前記排気ガス浄化装置２の発する熱は前記両センサ８１，８２に伝わり難い。このため、前記排気ガス浄化装置２に前記両センサ８１，８２を組み付けたものでありながら、過熱による前記両センサ８１，８２の故障を抑制できる。その上、前記排気ガス浄化装置２と前記両センサ８１，８２とが近接するから、前記排気ガス浄化装置２と前記両センサ８１，８２とをつなぐ各センサ
配管８８，８９，９５〜９７の長さを短く設定でき、組付け作業性の改善やコストダウンを実現できる。

なお、本願発明は、前述の実施形態に限定されるものではなく、様々な態様に具体化できる。本願発明における各部の構成は図示の実施形態に限定されるものではなく、本願発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。

１ エンジン
２ ＤＰＦ（排気ガス浄化装置）
４０ 浄化ケーシング
４１ 浄化入口管
４２ 浄化出口管
４３ ディーゼル酸化触媒
４４ スートフィルタ
４６ 触媒内側ケース
４７ 触媒外側ケース
４８ フィルタ内側ケース
４９ フィルタ外側ケース
５５ 排気ガス入口
５６ 触媒フランジ
５７ フィルタ入口フランジ
５９，６０ 中央挟持フランジ
７０ フィルタ出口フランジ
７１ 消音フランジ
７３，７４ 出口挟持フランジ
８１ 排気ガス圧力センサ
８２ 排気ガス温度センサ
８３ センサブラケット
８４ 水平板部
８６ センサ支持部

Claims (1)

1. エンジンが排出した排気ガスを浄化する複数のフィルタ体と、前記各フィルタ体を内蔵する複数の浄化ケースからなる浄化ケーシングと、前記浄化ケーシング内の排気ガス圧力を検出する排気ガス圧力センサと、前記浄化ケーシング内の排気ガス温度を検出する排気ガス温度センサとを備えている排気ガス浄化装置において、
   前記浄化ケーシングの外周側に、前記両センサが前記浄化ケーシングの排気ガス移動方向の長さ範囲内に収まるように配置されており、
   前記浄化ケース群のフランジの一部に設けたセンサ支持部に、センサブラケットが着脱可能に取り付けられており、前記センサブラケットに前記両センサが設けられており、
   前記センサブラケットの水平板部が前記浄化ケーシングの外周側から外向きに離れた位置にあり、前記両センサが前記両センサの配線コネクタの接続方向を同じ方向に向けた状態で前記水平板部上に並設されている、
   排気ガス浄化装置。

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