JP6764716B2 - 排気浄化装置 - Google Patents
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Description
本発明は、排気浄化装置に関するものである。
ディーゼルエンジンから排出されるパティキュレート（Particulate Matter：粒子状物質）は、炭素質から成る煤分と、高沸点炭化水素成分から成るＳＯＦ分（Soluble Organic Fraction：可溶性有機成分）とを主成分とし、更に微量のサルフェート（ミスト状硫酸成分）を含んだ組成を成すものであるが、この種のパティキュレートの低減対策としては、排気管途中のマフラ内にパティキュレートフィルタを収容して装備することが従来より行われている。
この種のパティキュレートフィルタは、セラミックから成る多孔質のハニカム構造となっており、格子状に区画された各流路の入口が交互に目封じされ、入口が目封じされていない流路については、その出口が目封じされるようになっており、各流路を区画する多孔質薄壁を透過した排気ガスのみが下流側へ排出されるようにしてある。
図４に示す如く、このようなパティキュレートフィルタ１を車両に搭載するにあたっては、排気管２途中のマフラ３に収容させて該マフラ３及び前記排気管２をフレーム４下部に吊り下げ支持するようにしており、該フレーム４の外側へ前記マフラ３が張り出さないようにして前記フレーム４の外側に燃料タンク等の各種装備品の架装スペースを確保している。
ここで、パティキュレートフィルタ１における多孔質薄壁の内側表面に捕集されたパティキュレートは、排気温度の高い運転領域にて自己燃焼して除去されるか、或いは、パティキュレートフィルタ１の前段の酸化触媒５にエンジン側のポスト噴射等で添加した燃料分を導いて酸化反応させることで強制的に排気温度が上げられて燃焼除去されることになる。
ただし、パティキュレートフィルタ１内には、潤滑油を起源として気筒内燃焼で発生するアッシュが徐々に溜まってくるため、パティキュレートフィルタ１を定期的に取り出してエア洗浄や水洗浄等による清掃を施したり、新たなパティキュレートフィルタ１に交換したりする必要があり、マフラ３を分割して相互間をフランジ６を介し着脱自在に締結しておくことでパティキュレートフィルタ１を適宜に取り出せるようにしてある。
尚、この種の排気浄化装置に関連する先行技術文献情報としては下記の特許文献１等がある。
しかしながら、従来におけるマフラ３のフランジ６には、図５に示す如き周方向８箇所の締結箇所７ａ〜７ｈを頂点とする正８角形のフランジ６が締結時の面圧を安定させ易い形状として採用されていたため、路面Ｇとの間に必要な地上高Ｈを確保しようとした場合に、フランジ６の底部を極力下方へ張り出させないように該底部が水平端を成す姿勢でマフラ３の取り付けを行うと、フランジ６の頂部も水平端を成すことになってフレーム４下端と干渉し易くなるため、該フレーム４下端との間に必要なクリアランスＣを確保することが難しくなり、悪路走行時等における相対変位でフレーム４とマフラ３とが衝突し易くなるという問題があった。
尚、先に挙げた特許文献１にあっては、マフラの分割位置の近傍を縮径して絞り部を形成し、この絞り部によりフランジが極力張り出さないようにする構造が提案されているが、このような絞り部の形成はマフラの長尺化を招いてしまうので、周辺構造物とのレイアウト上の制約から採用できないケースも多く、そのようなケースにおける新たな対応策の提案が求められている。
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、パティキュレートフィルタ等の後処理装置を内部に収容したマフラの分割位置におけるフランジが必要な地上高を確保しながらもフレーム下端との間に必要なクリアランスを確保し易くなるようにすることを目的とする。
本発明は、フレーム下部に吊り下げ支持された排気管途中のマフラの内部に排気浄化用の後処理装置を収容し、該後処理装置を適宜に取り出し得るよう前記マフラを分割して相互間をフランジを介し着脱自在に締結した排気浄化装置であって、前記フランジが周方向複数箇所の締結箇所を頂点とする多角形状に形成されていると共に、少なくとも前記フランジの頂部が山形を成すように三つの締結箇所が三角形状に配置され且つ底部が水平端を成すように二つの締結箇所が水平に配置されており、前記フランジの頂部における山頂部分をフレーム下端の内側に逃がして該フレーム下端より高い位置まで張り出させつつ前記山形の斜辺部分で前記フレーム下端との間に必要なクリアランスを確保し且つ前記フランジの底部と路面との間に必要な地上高を確保するように構成されていることを特徴とするものである。
而して、このようにすれば、フランジの底部が水平端を成すように二つの締結箇所が水平に配置されているので、前記フランジの底部の下方への張り出しを最小限に抑制することが可能となり、フランジの底部と路面との間に必要な地上高が確保し易くなる一方、フランジの頂部が山形を成すように三つの締結箇所が三角形状に配置されているので、前記フランジの頂部における山形の山頂部分をフレーム下端の内側に逃がして該フレーム下端より高い位置まで張り出させつつ前記山形の斜辺部分で前記フレーム下端との干渉を無理なく回避することが可能となり、フランジの頂部とフレーム下端との間に必要なクリアランスが確保し易くなる。
また、本発明を具体的に実施するにあたっては、フランジが少なくとも７角形以上の奇数角形を成すように形成されていると良く、より好ましくは、フランジが７角形、９角形、１１角形の何れかを成すように形成されていると良い。
即ち、フランジの頂部が山形を成すように三つの締結箇所を三角形状に配置し且つ底部が水平端を成すように二つの締結箇所を水平に配置するにあたり、フランジを奇数角形とすることで左右対称にバランスの良い締結箇所の配置が可能となるというメリットが得られる。
ただし、５角形では締結箇所が少なすぎて該締結箇所の相互間における面圧が効かせ難くなるというデメリットを招いてしまい、逆に１３角形以上としても頂部と底部を除いた中間部の締結箇所の間隔が無駄に詰まるばかりでメリットがない。
上記した本発明の排気浄化装置によれば、パティキュレートフィルタ等の後処理装置を内部に収容したマフラの分割位置におけるフランジが必要な地上高を確保しながらもフレーム下端との間に必要なクリアランスを確保し易くなり、悪路走行時等における相対変位でフレームとマフラとが衝突する虞れを大幅に低減して該マフラを従来より確実に保護することができるという優れた効果を奏し得る。
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明を実施する形態の一例を示す断面図で、従来例の説明に用いた図４のＶ−Ｖ矢視に相当する断面図である。ここで、本形態例の全体構造の側面視は実質的に図４と変わるところがないため、以下の説明では図４を本形態例の側面図に相当するものとして参照する。
本形態例の排気浄化装置は、前述の図４で説明した従来の排気浄化装置の場合と同様に、フレーム４下部に吊り下げ支持された排気管２（図４参照）途中のマフラ３の内部に排気浄化用のパティキュレートフィルタ１が収容され、該パティキュレートフィルタ１を適宜に取り出し得るよう前記マフラ３が分割されて相互間がフランジ６を介し着脱自在に締結されるようになっているが、前記フランジ６が周方向９箇所の締結箇所７ａ〜７ｉを頂点とする９角形に形成されており、該フランジ６の頂部が山形を成すように三つの締結箇所７ａ，７ｂ，７ｃが三角形状に配置され且つ底部が水平端を成すように二つの締結箇所７ｄ，７ｅが水平に配置されているところが特徴となっている。
而して、このようにすれば、フランジ６の底部が水平端を成すように二つの締結箇所７ｄ，７ｅが水平に配置されているので、前記フランジ６の底部の下方への張り出しを最小限に抑制することが可能となり、フランジ６の底部と路面Ｇとの間に必要な地上高Ｈが確保し易くなる一方、フランジ６の頂部が山形を成すように三つの締結箇所７ａ，７ｂ，７ｃが三角形状に配置されているので、前記フランジ６の頂部における山形の山頂部分をフレーム４下端の内側に逃がして該フレーム４下端より高い位置まで張り出させつつ前記山形の斜辺部分で前記フレーム４下端との干渉を無理なく回避することが可能となり、フランジ６の頂部とフレーム４下端との間に必要なクリアランスＣが確保し易くなる。
従って、上記形態例によれば、パティキュレートフィルタ１等のパティキュレートフィルタ１を内部に収容したマフラ３の分割位置におけるフランジ６が必要な地上高Ｈを確保しながらもフレーム４下端との間に必要なクリアランスＣを確保し易くなり、悪路走行時等における相対変位でフレーム４とマフラ３とが衝突する虞れを大幅に低減して該マフラ３を従来より確実に保護することができる。
また、以上における説明では、フランジ６を９角形とした場合について説明しているが、少なくとも７角形以上の奇数角形を成すように形成されていると良く、より好ましくは、フランジ６が７角形、９角形、１１角形の何れかを成すように形成されていると良い。
即ち、フランジ６の頂部が山形を成すように三つの締結箇所７ａ，７ｂ，７ｃを三角形状に配置し且つ底部が水平端を成すように二つの締結箇所７ｄ，７ｅを水平に配置するにあたり、フランジ６を奇数角形とすることで左右対称にバランスの良い締結箇所７ａ〜７ｉの配置が可能となるというメリットが得られる。
ただし、５角形では締結箇所が少なすぎて該締結箇所の相互間における面圧が効かせ難くなるというデメリットを招いてしまい、逆に１３角形以上としても頂部と底部を除いた中間部の締結箇所の間隔が無駄に詰まるばかりでメリットがない。
例えば、図２に示す如く、前記フランジ６を周方向７箇所の締結箇所７ａ〜７ｇを頂点とする７角形に形成したり、図３に示す如く、前記フランジ６を周方向１１箇所の締結箇所７ａ〜７ｋを頂点とする１１角形に形成しても、フランジ６の頂部が山形を成すように三つの締結箇所７ａ，７ｂ，７ｃを三角形状に配置し且つ底部が水平端を成すように二つの締結箇所７ｄ，７ｅを水平に配置すれば、前述した図１の９角形のフランジ６の場合と同様の作用効果を奏することができる。
尚、本発明の排気浄化装置は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、図示例では後処理装置がパティキュレートフィルタである場合で示しているが、排気ガスを浄化するための各種触媒であっても良いこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
１ パティキュレートフィルタ（後処理装置）
２ 排気管
３ マフラ
６ フランジ
７ａ 締結箇所
７ｂ 締結箇所
７ｃ 締結箇所
７ｄ 締結箇所
７ｅ 締結箇所
７ｆ 締結箇所
７ｇ 締結箇所
７ｈ 締結箇所
７ｉ 締結箇所
７ｊ 締結箇所
７ｋ 締結箇所
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６ フランジ
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７ｋ 締結箇所
Claims (3)
- フレーム下部に吊り下げ支持された排気管途中のマフラの内部に排気浄化用の後処理装置を収容し、該後処理装置を適宜に取り出し得るよう前記マフラを分割して相互間をフランジを介し着脱自在に締結した排気浄化装置であって、前記フランジが周方向複数箇所の締結箇所を頂点とする多角形状に形成されていると共に、少なくとも前記フランジの頂部が山形を成すように三つの締結箇所が三角形状に配置され且つ底部が水平端を成すように二つの締結箇所が水平に配置されており、前記フランジの頂部における山頂部分をフレーム下端の内側に逃がして該フレーム下端より高い位置まで張り出させつつ前記山形の斜辺部分で前記フレーム下端との間に必要なクリアランスを確保し且つ前記フランジの底部と路面との間に必要な地上高を確保するように構成されていることを特徴とする排気浄化装置。
- フランジが少なくとも７角形以上の奇数角形を成すように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の排気浄化装置。
- フランジが７角形、９角形、１１角形の何れかを成すように形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の排気浄化装置。
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