JP6023462B2

JP6023462B2 - 排ガス浄化装置及び同製造方法

Info

Publication number: JP6023462B2
Application number: JP2012106996A
Authority: JP
Inventors: 益子　一豊; 一豊益子; 手塚　和志; 和志手塚; 佐藤　大輔; 大輔佐藤; 由章畠山
Original assignee: Yutaka Giken Co Ltd
Current assignee: Yutaka Giken Co Ltd
Priority date: 2012-05-08
Filing date: 2012-05-08
Publication date: 2016-11-09
Anticipated expiration: 2032-05-08
Also published as: WO2013168549A1; JP2015110905A; JPWO2013168549A1

Description

本発明は、内燃機関で発生した排ガスを浄化する排ガス浄化装置の技術に関する。

内燃機関で発生した排ガスを浄化するために、多くの車両に排ガス浄化装置が搭載されている（例えば、特許文献１（図５）参照。）。

特許文献１を図１３に基づいて説明する。
図１３（ａ）に示されるように、排ガス浄化装置２００は、内部に排気ガスが流されこの排気ガスを浄化する浄化部材２０１と、この浄化部材２０１の外周に沿って設けられる外皮部材２０２と、この外皮部材２０２の外周に沿って設けられ外皮部材２０２を介して浄化部材２０１を保持するマット２０３と、このマット２０３を覆うように設けられるケース部材２０４とからなる。

外皮部材２０２に第１テーパ部２０５と、第２テーパ部２０６とを設け、この外皮部材２０２をマット２０３で巻く。排ガスの流れ方向を基準として、第１テーパ部２０５とマット２０３との摩擦力で浄化部材２０１が上流側（図上方）へ移動することを防止し、第２テーパ部２０６とマット２０３との摩擦力で浄化部材２０１が下流側へ移動することを防止する。

浄化部材２０１を収納するケース部材２０４は、マット２０３が巻かれた浄化部材２０１の上流側を収納する第１のケース２１１と、この第１のケース２１１の下流側に接合され下流側を収納する第２のケース２１２と、第１のケース２１１の上流側に設けられる上流側コーン部材２１３と、第２のケース２１２の下流側に設けられる下流側コーン部材２１４とからなる。

第１のケース２１１を、マット２０３が巻かれた浄化部材２０１の上流側から押込む。第２のケースも同様に、マット２０３が巻かれた浄化部材２０１の下流側から押込む。浄化部材２０１の上下から第１、第２のケース２１１，２１２を押込むことで、浄化部材２０１はケース部材２０４に収納される。

第１、第２のケース２１１，２１２を押込む際に、図１３（ａ）のｂ部拡大図である図１３（ｂ）に示されるように、第１のケース２１１と第２のケース２１２とによって、マット２０３が挟込まれ、挟込み部２１６が生じることがある。挟込み部２１６が生ずることで第１、第２のケース２１１，２１２間に隙間が生じ、排ガス浄化装置の寸法に誤差が生じうる。

マットの挟込みを防ぐことのできる排ガス浄化装置の提供が望まれる。

特開２００８−８８９５２公報

本発明は、マットの噛込みを防ぐことのできる排ガス浄化装置の提供を課題とする。

請求項１に係る発明は、排ガスを浄化する浄化部材と、この浄化部材に巻かれているマットと、これらのマット及び浄化部材を収納するケースとからなる排ガス浄化装置において、前記ケースは、軸に垂直な断面を基準として、断面略円形状又は断面略楕円形状を呈し、軸に垂直な断面を基準とした場合に、前記浄化部材の少なくとも一部は、前記浄化部材の外周面から前記ケースまでの距離が、前記浄化部材の部位によって異なり、前記外周面は、円弧面と、互いに向かい合う２つの平坦面と、を有し、前記軸から前記平坦面までの距離は、前記軸から前記円弧面までの距離よりも短く設定され、前記ケースは、前記断面を基準として、略半円形状を呈し前記浄化部材の下部を覆う第１ケース半体と、略半円形状を呈すると共に前記浄化部材の上部を覆う第２ケース半体とからなり、前記第１ケース半体と前記第２ケース半体とは、互いに端部にフランジ部が形成されると共に、前記第１ケース半体とフランジ部との間、及び、前記第２ケース半体と前記フランジ部との間に、前記フランジ部に対して斜めに延びるテーパ部が形成され、前記フランジ部が重ね合わされた状態を基準として、前記平坦面は、前記軸と前記フランジ部との間に位置しており、かつ、前記第１ケース半体のテーパ部と前記第２ケース半体のテーパ部との間には、隙間が形成されていることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、前記軸を基準として、前記円弧面は、前記ケースに重なる位置に形成されていることを特徴とする。
請求項３に係る発明は、排ガス浄化装置の製造方法において、直方体ブロック状を呈し排ガスを浄化する浄化部材と、この浄化部材に巻かれるマットと、前記浄化部材を収納するための第１ケース半体及び第２ケース半体とを準備する工程と、準備した前記浄化部材の一部を削り、平坦面を残しつつ円弧面を形成する工程と、前記浄化部材に前記マットを巻く工程と、前記マットの巻かれた前記浄化部材の前記平坦面が、前記第１ケース半体及び前記第２ケース半体の端部に形成されたフランジ部と前記浄化部材の軸との間に位置し、前記第１ケース半体と前記フランジ部との間において前記第１ケース半体のフランジ部に対して斜めに形成されたテーパ部と、前記第２ケース半体と前記フランジ部との間において前記第２ケース半体のフランジ部に対して斜めに形成されたテーパ部との間に、隙間が形成されるように、前記マットの巻かれた前記浄化部材を第１ケース半体と前記第２ケース半体とで挟み込む工程とからなることを特徴とする。
請求項４に係る発明は、前記挟み込む工程において、前記軸を基準として、前記円弧面が前記第１ケース半体又は前記第２ケース半体に重なるように、前記浄化部材は前記第１ケース半体と前記第２ケース半体とに挟み込まれることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、排ガス浄化装置は、浄化部材の部位によって浄化部材からケースまでの距離が異なる。即ち、浄化部材からケースまでの距離が短い部位と、浄化部材からケースまでの距離が長い部位が存する。浄化部材からケースまでの距離が短い部位は、浄化部材とケースとの間のスペースが狭く、浄化部材からケースまでの距離が長い部位は、浄化部材とケースとの間のスペースが広い。浄化部材の周りに巻かれるマットは、浄化部材とケースとの間の狭いスペースにおいて強く圧縮される。強く圧縮されることにより、マットは浄化部材を高い保持力で保持し、浄化部材のケース内での移動を防止する。一方、浄化部材とケースとの間の広いスペースは、スペースが狭い部位において圧縮されるマットの逃げ部になる。マットの逃げ部が形成されていることにより、マットが所定の範囲に収まる。マットを所定の範囲に収めることにより、ケースによるマットの挟込みを抑制することができる。

請求項３に係る発明では、浄化部材の周方向において、浄化部材の部位によって浄化部材からケースまでの距離が異なるように、浄化部材をケースに収納する工程を有している。この製造方法によって製造された排ガス浄化装置は、浄化部材の部位によって浄化部材からケースまでの距離が異なる。即ち、浄化部材からケースまでの距離が短い部位と、浄化部材からケースまでの距離が長い部位が存する。浄化部材からケースまでの距離が短い部位は、浄化部材とケースとの間のスペースが狭く、浄化部材からケースまでの距離が長い部位は、浄化部材とケースとの間のスペースが広い。浄化部材の周りに巻かれるマットは、浄化部材とケースとの間の狭いスペースにおいて強く圧縮される。強く圧縮されることにより、マットは浄化部材を高い保持力で保持し、浄化部材のケース内での移動を防止する。一方、浄化部材とケースとの間の広いスペースは、スペースが狭い部位において圧縮されるマットの逃げ部になる。マットの逃げ部が形成されていることにより、マットが所定の範囲に収まる。マットを所定の範囲に収めることにより、ケースによるマットの挟込みを抑制することができる。

実施例１による排ガス浄化装置の製造方法によって製造された排ガス浄化装置の断面図である。図１に示された排ガス浄化装置に用いられている浄化部材の正面図である。図２に示された浄化部材の成形方法を説明する図である。図１に示された排ガス浄化装置に用いられているマットの正面図である。図１に示された排ガス浄化装置の分解図である。図１の６−６線断面図である。図６に示された排ガス浄化装置の作用を説明する図である。図４に示されたマットの作用を説明する図である。図４に示されたマットの変更例を説明する図である。実施例２による排ガス浄化装置の製造方法によって製造された排ガス浄化装置の断面図である。実施例３による排ガス浄化装置の製造方法によって製造された排ガス浄化装置の断面図である。実施例４による排ガス浄化装置の製造方法によって製造された排ガス浄化装置の断面図である。従来の技術の基本構成を説明する図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。

先ず、本発明の実施例１を図面に基づいて説明する。
図１に示されるように、排ガス浄化装置１０は、内部に排気ガスが流され排ガスを浄化するための浄化部材２０と、この浄化部材２０に巻かれているマット３０と、このマット３０に巻かれた浄化部材２０を収納しているケース４０とからなる。
排ガス浄化装置１０に用いられている浄化部材２０について詳細を図２において説明する。

図２は、浄化部材２０を軸Ｏ方向から見た状態が示されている。図２に示されるように、浄化部材２０には、セラミック製のディーゼルパーティキュレートフィルタ（Diesel Particulate Filter）を用いることができる。浄化部材２０は、一般部２１と、この一般部２１を削ることにより円柱状に形成される円柱部２２とからなる。円柱部２２の中心軸は、一般部２１の中心軸に一致している。これらの中心軸をまとめて浄化部材２０の軸線Ｏという。

一般部２１の外周は、平坦面２４と、円弧形状の円弧面２５とが連続してなる。４つの平坦面２４は、それぞれ同形状を呈し、浄化部材２０の軸線Ｏを中心に９０°ずつ位相をずらしながら形成されている。向かい合う平坦面２４は、それぞれ平行に形成されていると共に、隣り合う平坦面２４に対して垂直に延びている。円弧面２５も４箇所に形成され、軸線Ｏを中心とした円弧を描いていると共に、それぞれが同形状を呈する。円弧面２５は、隣り合う平坦面２４を繋ぐようにして、軸線Ｏを中心に９０°ずつ位相をずらしながら４箇所に形成されている。

なお、浄化部材２０には、ディーゼルパーティキュレートフィルタの他、キャタライズドスートフィルター（Catalyzed Soot Filter）、ディーゼルエンジン用触媒担体、ガソリンエンジン用触媒担体にも適用可能である。即ち、内燃機関において発生する排ガスを浄化する目的で用いられるものであれば、浄化部材は、これらのものに限られない。
浄化部材２０の成形方法について図３において詳細を説明する。

図３（ａ）に示されるように、まず、直方体ブロック状の浄化部材２０ａを準備する。このブロック状の浄化部材２０ａは、複数の棒状の浄化部材２７を合わせてブロック状に形成されたものである。棒状の浄化部材２７は、それぞれ正面視において正方形を呈する。このような棒状の浄化部材２７を縦及び横に同数合わせることにより、正面視略正方形のブロック状の浄化部材２０ａが形成されている。

軸線Ｏを中心として準備した浄化部材２０ａの外周を直径Ｄの円形状に削る。直径Ｄは、浄化部材２０ａの１辺よりも長く、対角線よりも短い。これにより、浄化部材２０ａに平坦面２４を残しつつ角を削り、角を円弧状に形成する。即ち、浄化部材２０ａの外周の一部を円弧状に削ることにより、平坦面２４を残しつつ円弧面（図３（ｂ）、符号２５）を形成する。

削ることにより、図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示されるように、円弧面２５を有する浄化部材２０ｂが形成される。このような浄化部材２０ｂの軸方向の中心を残し、両端を削る。

図３（ｄ）に示されるように、両端に円柱部２２，２２が形成される。これにより、４箇所の平坦面２４と、４箇所の円弧面２５とからなる凸部形状をなす浄化部材２０が完成する。
このような浄化部材２０の外周に巻かれるマット（図１、符号３０）を図４において詳細に説明する。

図４に示されるように、マット３０には、アルミナ繊維を含有したマットを用いることができる。マット３０は、作業員による手巻きの他、マット巻き装置によって浄化部材に巻くことができる。浄化部材（図１、符号２０）に巻いた際に嵌合させることができるよう、マット３０の一端には、長さＬ１の凹形状部３１が形成され、他端には、長さＬ２の凸形状部３２が形成されている。また、マット３０には複数の貫通穴３３が形成されている。これらの貫通穴３３は、浄化部材とマット３０との密着性を向上させると共に、ケース（図１、符号４０）によるマット３０の挟込みを防止する効果をもつ。
なお、浄化部材の最大径部と最小径部の周長差を考慮してＬ１，Ｌ２を設定することが望ましい。

凸形状部３２は、凹形状部３１に嵌合させることのできる構成とされている。嵌合させた際に、凸形状部３２の先端部３２ａは、凹形状部３１の底部３１ａに接触しない。即ち、凸形状部３２の先端部３２ａから凹形状部３１の底部３１ａまでの長さは、浄化部材２０の外周の長さよりも短い。一方、凸形状部３２の先端部３２ａから凹形状部３１の先端部３１ｂまでの長さは、浄化部材２０の外周の長さよりも長い。

マット３０や浄化部材を製造することにより、不可避的に製品誤差が生ずる。凸形状部３２の先端部３２ａを凹形状部３１の底部３１ａに接触しない構成とすることにより、不可避的に生ずる製品誤差を凹形状部３１によって吸収し、確実にマット３０を浄化部材に巻くことができる。

マット３０の巻き付けの際、貫通穴３３の形成されている部位が、浄化部材の円弧面に一致するように配置する。
また、マット３０を引張りながら巻くことにより、マット３０が伸び、マット３０を浄化部材により密着させることができる。さらに、マット３０を伸ばすことにより、最大径部と最小径部の周長差を吸収することができる。

なお、マット３０は、アルミナ繊維以外の金属繊維やセラミックス繊維を含有するもの、抄造マット、バーミキュライトを含んだマット、ニードル、グラスファイバー等任意のマットを用いることができる。
マット３０の巻かれた浄化部材は、ケース（図１、符号４０）に収納される。図５において詳細を説明する。

図５に示されるように、ケース４０は、軸Ｏ方向の断面を基準として、略半円形状を呈し浄化部材２０の下部を覆う第１ケース半体５０と、略半円形状を呈すると共に浄化部材２０の上部を覆う第２ケース半体６０とからなる。第１及び第２ケース半体５０，６０は、互いに接合されると共に、それぞれが浄化部材２０の周方向の略半分を覆う部材である。

第１ケース半体５０は、平坦な底部５１と、この底部５１の両端からそれぞれ円弧形状に延び主要部を構成する円径部５２，５２と、これらの円径部５２，５２からそれぞれ立ち上げられている立上げ部５３，５３と、これらの立上げ部５３，５３から斜めに延びるテーパ部５４，５４と、これらのテーパ部５４，５４の先端から延びているフランジ部５５，５５とからなる。フランジ部５５，５５は、浄化部材２０の軸方向に渡って形成されている。

第２ケース半体６０も同様である。即ち、平坦な底部６１と、この底部６１の両端からそれぞれ円弧形状に延び主要部を構成する円径部６２，６２と、これらの円径部６２，６２からそれぞれ立ち上げられている立上げ部６３，６３と、これらの立上げ部６３，６３から斜めに延びるテーパ部６４，６４と、これらのテーパ部６４，６４の先端から延びているフランジ部６５，６５とからなる。フランジ部６５，６５は、浄化部材２０の軸方向に渡って形成されている。

まず、マット３０を巻かれた浄化部材２０を第１ケース半体５０に向かって押し込む。マット３０を押し込む前の状態において、マット３０は全体を通して一定の厚さに保たれている。

次に、浄化部材２０に向かって第２ケース半体６０を押し込む。第２ケース半体６０を押し込むことによって、フランジ部５５，６５が合される。即ち、第２ケース半体６０を押し込むことによって、浄化部材２０が収納される。
フランジ部５５，６５が合された後、これらのフランジ部５５，６５を溶接する。詳細を図６において説明する。

図６に示されるように、フランジ部５５，６５を溶接することにより排ガス浄化装置１０が完成する。浄化部材２０の円弧面２５からケース４０までの距離と、平坦面２４からケース４０までの距離とが異なることにより、外周に巻かれるマット３０の圧縮量が浄化部材２０の部位によって異なる。詳細を図７において説明する。

図７に示されるように、軸線Ｏから浄化部材２０の円弧面２５までの距離Ｒは、軸線Ｏから平坦面２４までの距離Ｌ３に比べ長い。
即ち、本発明による製造方法は、浄化部材２０の平坦面２４を残しつつ円弧面２５を形成する工程（図３（ｂ）参照）と、浄化部材２０を断面略円形状のケース４０に収納する工程（図５）とを有している。これらの工程を経て製造された排ガス浄化装置１０は、浄化部材２０に円弧面２５と平坦面２４とが形成されると共に、これらの円弧面２５と平坦面２４とが断面略円形状のケース４０によって囲われる。ケース４０が断面略円形であるため、円弧面２５からケース４０までの距離Ｗ１は、平坦面２４からケース４０までの距離Ｗ２に比べ、短くなる。即ち、円弧面２５とケース４０との間のスペースは小さく、平坦面２４とケース４０との間のスペースは大きく形成される。図１も参照して、浄化部材２０の周りに巻かれるマット３０は、円弧面２５とケース４０との間の狭いスペースにおいて強く圧縮される。強く圧縮されることにより、マット３０は浄化部材２０を高い保持力で保持し、浄化部材２０のケース４０内での移動を防止する。一方、平坦面２４とケース４０との間の広いスペースは、スペースが狭い部位において圧縮されるマット３０の逃げ部になる。マット３０の逃げ部が形成されていることにより、マット３０が所定の範囲に収まる。マット３０を所定の範囲に収めることにより、ケース４０によるマット３０の挟込みを抑制することができる。

加えて、浄化部材２０の軸Ｏに沿って排ガス浄化装置１０を断面した状態（特に図１参照）において、円弧面２５は、ケース４０に重なる位置に形成されている。浄化部材２０が軸方向に移動しようとした場合に、進行方向にケース４０が配置されているため、ケース４０が浄化部材２０の移動を防止する。

図６に戻り、さらに、浄化部材２０の平坦面２４に対応する部位に、フランジ部５５，６５が形成されている。即ち、浄化部材２０との距離が長く、マット３０が逃げ得る広い部位にフランジ部５５，６５を形成する。浄化部材２０を第１ケース半体５０へ押込む際に、押込み作業の最後まで逃げ部が残っているので、浄化部材２０を第１ケース半体５０へ容易に押込むことができる。また同様の理由により、第２ケース半体６０を浄化部材２０へ容易に押込むことができる。即ち、排ガス浄化装置１０の組立作業が容易になる。
排ガス浄化装置１０は、さらなる作用を有する。図８において詳細を説明する。

また、第１及び第２ケース半体５０，６０のそれぞれにテーパ部５４，６４が形成されていることにより、第１及び第２ケース半体５０，６０の間には隙間４１が生じる。この隙間４１があることにより、さらにケース４０によるマット３０の挟込みを抑制することができる。テーパ部５４，６４に代え、円径部６２からフランジ部６５までを、段階的に曲率半径が変化する、いわゆる複合ｒ形状とすることもできる。

図８（ａ）の比較例に示されるように、マット３３０の凸形状部３３２の幅Ｗ１０が、浄化部材３２０の一般部３２１の幅Ｗ１１と同等である場合、又は小さいことがある。

この場合、図８（ａ）のｂ−ｂ線断面図である図８（ｂ）に示されるように、マット３３０の凸形状部３３２と凹形状部３３１との間に一般部３２１の段差によって隙間３３５，３３５が生じる。隙間３３５，３３５が生じていることにより、浄化部材３２０を通過しなかった排気ガスが漏れる。

即ち、図８（ａ）の矢印（１１）〜矢印（１３）において示されるように、排ガスの一部は、浄化部材３２０の外周に向かって流れる。浄化部材３２０の外周に向かって流れた排気ガスの一部が、凸形状部３３２と凹形状部３３１との間を通過し、浄化部材３２０を通過することなく、排ガス浄化装置３１０の外部へと流れる。即ち、浄化されていない排ガスが排ガス浄化装置３１０の外部へと流れる。

一方、図８（ｃ）の実施例に示されるように、実施例に係る排ガス浄化装置１０は、マット３０の凸形状部３２の幅Ｗ３が、浄化部材２０の一般部２１の幅Ｗ４よりも大きく形成されている。

この場合、図８（ｃ）のｄ−ｄ線断面図である図８（ｄ）に示されるように、一般部２１の幅よりも長くすることにより、マット３０の凸形状部３２と凹形状部３１とが密着する。密着することにより、浄化部材２０を通過しなかった排気ガスが下流側に漏れることを防止する。

即ち、図８（ｃ）の矢印（１）において示されるように、排ガスの一部は、浄化部材２０の外周に向かって流れる。浄化部材２０の外周に向かって流れた排気ガスは、マット３０によって下流側へ流れることを防止されている。即ち、浄化されていない排ガスが排ガス浄化装置１０の外部へと流れることを防止することができる。
マット３０の変更例を図９において説明する。

図９には、マットの変更例が示されている。図９は、上記図４に対応させて表している。
マット７０に切込み７３を入れることもできる。マット７０に切込み７３を形成した場合には、貫通穴（図４、符号３３）を形成した場合に比べ、マット７０の浄化部材（図１、符号２０）への締付け力を弱めることなく、浄化部材へよりマット７０を密着させることができる。

なお、切込み７３は、貫通穴と共に形成することもでき、切込み７３の方向や貫通穴の大きさは、適宜選択することができる。
排ガス浄化装置の別実施例を、図１０において詳細に説明する。

次に、本発明の実施例２を図面に基づいて説明する。
図１０は実施例２の排ガス浄化装置の軸方向の断面構成を示している。図１０は、上記図１に対応させて表している。

図１０に示されるように、排ガス浄化装置８０に用いられる浄化部材９０は、この浄化部材９０の軸線Ｏを基準として、一端から他端に向かって軸方向の中央まで径が連続的に広がる浄化部材側第１テーパ部９８と、他端から一端に向かって軸方向の中央まで径が連続的に広がる浄化部材側第２テーパ部９９とを有し、略樽型を呈する。

また、浄化部材９０が収納されるケース１００は、第１ケース半体１２０と第２ケース半体１３０とからなる。

第１ケース半体１２０は、一端から他端に向かって軸方向の中央まで連続的に浄化部材側第１テーパ部９８から遠ざかる第１ケース側第１テーパ部１２８と、他端から一端に向かって軸方向の中央まで連続的に浄化部材側第２テーパ部９９から遠ざかる第１ケース側第２テーパ部１２９とからなる。

第２ケース半体１３０も同様である。即ち、一端から他端に向かって軸方向の中央まで連続的に浄化部材側第１テーパ部９８から遠ざかる第２ケース側第１テーパ部１３８と、他端から一端に向かって軸方向の中央まで連続的に浄化部材側第２テーパ部９９から遠ざかる第２ケース側第２テーパ部１３９とからなる。

このように形成することにより、軸方向の中央（二点鎖線によって挟まれた領域参照）において浄化部材９０とケース１００との距離を長くすることができる。即ち、この領域がマット３０の逃げ部となり、マット３０がケース１００に挟込まれることを抑制する。

また、浄化部材９０を軸方向略中央の位置において径が最も大きくなる、略樽型とした。浄化部材９０がケース１００内を移動しようとした場合に、浄化部材９０の中央部が引っ掛かり、浄化部材９０のケース１００内における移動を防止することができる。
排ガス浄化装置の更なる別実施例を、図１１において詳細に説明する。

次に、本発明の実施例３を図面に基づいて説明する。
図１１は実施例３の排ガス浄化装置の軸方向の断面構成を示している。図１１は、上記図１に対応させて表している。

図１１に示されるように、排ガス浄化装置１４０は、陸上トラック（track）形状の浄化部材１５０が、略楕円（oval）形状のケース１６０によって収納されている。

浄化部材１５０は、平坦面１５４と円弧面１５５とを有している。向かい合う平坦面１５４，１５４が平行に形成されていると共に、これらの平坦面１５４，１５４の両端をそれぞれ繋ぐように、半円形状の円弧面１５５，１５５が２箇所形成されている。

ケース１６０は、第１ケース半体１７０と第２ケース半体１８０とを重合わせる構成とされている。第１ケース半体１７０は、浄化部材１５０の円弧面１５５と同心円状に形成されている第１曲面１７１と、この第１曲面１７１の端部から一体的に形成され第１曲面１７１とは異なる曲率半径を有する第２曲面１７２，１７２とからなる。第２ケース半体１８０も同様に、第１曲面１８１と、第２曲面１８２，１８２とからなる。第１ケース半体１７０の第１曲面１７１と第２ケース半体１８０の第１曲面１８１とは同一の形状を呈し、第１ケース半体１７０の第２曲面１７２と第２ケース半体１８０の第２曲面１８２とも同一の形状を呈している。ケース１６０は、全体が曲面によって構成されている。

第１ケース半体１７０の第２曲面１７２の端部から複合ｒ形状部１７４を介して、フランジ部１７５が延びている。第２ケース半体１８０も同様である。即ち、第２ケース半体１８０の第２曲面１８２の端部から複合ｒ形状部１８４を介して、フランジ部１８５が延びている。複合ｒ形状とは、第２曲面１７２，１８２からフランジ部１７５，１８５に向かって段階的に曲率半径が変化する形状をいう。複合ｒ形状部１７４，１８４の間には隙間１６１が形成されている。

ケース１６０は、円弧面１５５に対して略平行に一定の距離を保って形成されると共に、平坦面１５４に対しては連続的に距離が変化するように形成されている。ケース１６０から平坦面１５４までの距離は、ケース１６０から円弧面１５５までの距離よりも長く形成されている。浄化部材１５０の平坦面１５４とケース１６０との間のスペースが、円弧面１５５とケース１６０との間のスペースよりも大きい。このように構成した排ガス浄化装置１４０においても、本発明の所定の効果を得ることができる。

なお、陸上トラック（track）形状の浄化部材１５０が、略楕円（oval）形状のケース１６０に収納される構成の他、周方向において浄化部材とケースとの距離が部位によって変化する構成であれば、その他の形状の浄化部材及びケースであっても採用することができる。具体的には、縦横の径が一定でない、長円形状、陸上トラック形状、幾何学楕円、複合ｒの略楕円形状を含むことができる。これにより、車載レイアウトの自由度が増す。

次に、本発明の実施例４を図面に基づいて説明する。
図１２は実施例４の排ガス浄化装置の軸方向の断面構成を示している。図１２は、上記図１１に対応させて表している。図１１に示された排ガス浄化装置に対して、フランジ部の位置を変更した。

即ち、排ガス浄化装置１４０Ａは、陸上トラック形状の浄化部材１５０が、略楕円形状のケース１６０Ａによって収納されている。

ケース１６０Ａは、第１ケース半体１７０Ａと第２ケース半体１８０Ａとを重合わせる構成とされている。第１ケース半体１７０Ａは、所定の曲率半径を有する第１曲面１７１Ａと、この第１曲面１７１Ａの端部から一体的に形成され円弧面１５５に対して同心円状に形成されている第２曲面１７２Ａとからなる。第２ケース半体１８０Ａも同様に、第１曲面１８１Ａと、第２曲面１８２Ａとからなる。第１ケース半体１７０Ａの第１曲面１７１Ａと第２ケース半体１８０Ａの第１曲面１８１Ａとは同一の形状を呈し、第１ケース半体１７０Ａの第２曲面１７２Ａと第２ケース半体１８０Ａの第２曲面１８２Ａとも同一の形状を呈している。ケース１６０Ａは、全体が曲面によって構成されている。

第１ケース半体１７０Ａの第２曲面１７２Ａの端部から複合ｒ形状部１７４Ａを介して、フランジ部１７５Ａが延びている。第２ケース半体１８０Ａも同様である。即ち、第２ケース半体１８０Ａの第２曲面１８２Ａの端部から複合ｒ形状部１８４Ａを介して、フランジ部１８５Ａが延びている。複合ｒ形状部１７４Ａ，１８４Ａの間には隙間１６１Ａが形成されている。

ケース１６０Ａは、円弧面１５５に対して略平行に一定の距離を保って形成されると共に、平坦面１５４に対しては連続的に距離が変化するように形成されている。ケース１６０Ａから平坦面１５４までの距離は、ケース１６０Ａから円弧面１５５までの距離よりも長く形成されている。浄化部材１５０の平坦面１５４とケース１６０Ａとの間のスペースが、円弧面１５５とケース１６０Ａとの間のスペースよりも大きい。このように構成した排ガス浄化装置１４０Ａにおいても、本発明の所定の効果を得ることができる。

尚、本発明による製造方法により製造された排ガス浄化装置は、乗用車の他、バスやトラック等の車両、船舶等にも搭載することができ、乗り物に限らず、任意の装置に搭載することができる。

また、排ガス浄化装置に用いられるケースは、浄化部材の周方向の半分をそれぞれ覆う第１及び第２ケース半体を用いたが、浄化部材の軸方向の半分をそれぞれ覆う第１及び第２ケース半体を用いることもできる。

本発明に係る排ガス浄化装置の製造方法は、ディーゼル車両に用いられる排ガス浄化装置の製造に好適である。

１０，８０，１４０，１４０Ａ…排ガス浄化装置、２０，９０，１５０…浄化部材、２４，１５４…平坦面、２５，１５５…円弧面、３０，７０…マット、４０，１００，１６０，１６０Ａ…ケース。

Claims

排ガスを浄化する浄化部材と、この浄化部材に巻かれているマットと、これらのマット及び浄化部材を収納するケースとからなる排ガス浄化装置において、
前記ケースは、軸に垂直な断面を基準として、断面略円形状又は断面略楕円形状を呈し、
軸に垂直な断面を基準とした場合に、前記浄化部材の少なくとも一部は、前記浄化部材の外周面から前記ケースまでの距離が、前記浄化部材の部位によって異なり、
前記外周面は、円弧面と、互いに向かい合う２つの平坦面と、を有し、
前記軸から前記平坦面までの距離は、前記軸から前記円弧面までの距離よりも短く設定され、
前記ケースは、前記断面を基準として、略半円形状を呈し前記浄化部材の下部を覆う第１ケース半体と、略半円形状を呈すると共に前記浄化部材の上部を覆う第２ケース半体とからなり、
前記第１ケース半体と前記第２ケース半体とは、互いに端部にフランジ部が形成されると共に、前記第１ケース半体と前記フランジ部との間、及び、前記第２ケース半体と前記フランジ部との間に、前記フランジ部に対して斜めに延びるテーパ部が形成され、
前記フランジ部が重ね合わされた状態を基準として、前記平坦面は、前記軸と前記フランジ部との間に位置しており、かつ、前記第１ケース半体のテーパ部と前記第２ケース半体のテーパ部との間には、隙間が形成されていることを特徴とする排ガス浄化装置。
前記軸を基準として、前記円弧面は、前記ケースに重なる位置に形成されていることを特徴とする請求項１記載の排ガス浄化装置。
排ガス浄化装置の製造方法において、
直方体ブロック状を呈し排ガスを浄化する浄化部材と、この浄化部材に巻かれるマットと、前記浄化部材を収納するための第１ケース半体及び第２ケース半体とを準備する工程と、
準備した前記浄化部材の一部を削り、平坦面を残しつつ円弧面を形成する工程と、
前記浄化部材に前記マットを巻く工程と、
前記マットの巻かれた前記浄化部材の前記平坦面が、前記第１ケース半体及び前記第２ケース半体の端部に形成されたフランジ部と前記浄化部材の軸との間に位置し、
前記第１ケース半体と前記フランジ部との間において前記第１ケース半体のフランジ部に対して斜めに形成されたテーパ部と、前記第２ケース半体と前記フランジ部との間において前記第２ケース半体のフランジ部に対して斜めに形成されたテーパ部との間に、隙間が形成されるように、
前記マットの巻かれた前記浄化部材を第１ケース半体と前記第２ケース半体とで挟み込む工程とからなることを特徴とする排ガス浄化装置の製造方法。
前記挟み込む工程において、前記軸を基準として、前記円弧面が前記第１ケース半体又は前記第２ケース半体に重なるように、前記浄化部材は前記第１ケース半体と前記第２ケース半体とに挟み込まれることを特徴とする請求項３記載の排ガス浄化装置の製造方法。