JP7375700B2 - Mounting structure of exhaust purification device - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関の排気通路に介装される排気浄化装置の取付構造に関する。 The present invention relates to a mounting structure for an exhaust purification device installed in an exhaust passage of an internal combustion engine.
従来、内燃機関の排気通路と排気浄化装置との接合箇所にフランジを形成し、フランジ同士を突き合せた状態で締結具を用いて固定する取付構造が知られている。例えば、片方のフランジにスタッドボルトを立設させて他方のフランジの挿通孔に通し、ナットをスタッドボルトに螺合させることで締結固定する構造がある。また、挿通孔の代わりにスタッドボルトと係合する切り欠きを形成し、フランジを円弧状に回転させながら正しい位置まで誘導できるようにした構造も提案されている(例えば特許文献1参照)。 BACKGROUND ART Conventionally, a mounting structure is known in which a flange is formed at a joint between an exhaust passage of an internal combustion engine and an exhaust gas purification device, and the flanges are fixed using a fastener in a state where they butt each other. For example, there is a structure in which a stud bolt is erected on one flange, passed through an insertion hole in the other flange, and fastened and fixed by threading a nut onto the stud bolt. Furthermore, a structure has been proposed in which a notch that engages with a stud bolt is formed instead of an insertion hole so that the flange can be guided to the correct position while rotating in an arc shape (for example, see Patent Document 1).
一方、排気浄化装置で発生する熱によって、締結具による固定箇所に熱変形や緩みが生じ、取付状態が不安定になることがある。特に、排ガスを浄化する触媒装置やフィルターなどがフランジに近接して配置される場合には、締結具への熱の影響が大きくなり、取付状態を安定させることが困難となる場合がある。 On the other hand, the heat generated by the exhaust gas purification device may cause thermal deformation or loosening of the parts fixed by the fasteners, making the installation state unstable. In particular, when a catalyst device, a filter, etc. that purify exhaust gas are placed close to the flange, the influence of heat on the fastener becomes large, and it may be difficult to stabilize the attachment state.
本件の目的の一つは、上記のような課題に照らして創案されたものであり、簡素な構成で排気浄化装置の取付状態を改善できるようにした排気浄化装置の取付構造を提供することである。なお、この目的に限らず、後述する「発明を実施するための形態」に示す各構成から導き出される作用効果であって、従来の技術では得られない作用効果を奏することも、本件の他の目的として位置付けることができる。 One of the purposes of this invention was created in light of the above-mentioned issues, and is to provide a mounting structure for an exhaust purification device that can improve the installation condition of the exhaust purification device with a simple configuration. be. In addition, this purpose is not limited to this purpose, and it is also possible to achieve effects derived from each configuration shown in "Details for Carrying Out the Invention" that will be described later, which cannot be obtained with conventional techniques. It can be positioned as a purpose.
開示の構造は、内燃機関の排気通路に介装される排気浄化装置の取付構造であって、内燃機関から排出される排ガスを浄化する浄化部と、浄化部から延びて排気通路に接続される通路部と、排気通路と通路部との接合箇所において排ガスの流通方向に対して交差する方向に展開した形状に形成された一対のフランジとを備える。一対のフランジは、一対のフランジの一方に固定される軸状の締結具と、一対のフランジの他方において締結具と係合し浄化部側に向かって開放された鉤形に形成された鉤形部とを有する。 The disclosed structure is a mounting structure for an exhaust purification device that is installed in an exhaust passage of an internal combustion engine, and includes a purification part that purifies exhaust gas discharged from the internal combustion engine, and a purification part that extends from the purification part and is connected to the exhaust passage. It includes a passage part and a pair of flanges formed in a shape expanded in a direction intersecting the flow direction of exhaust gas at a joint between the exhaust passage and the passage part. The pair of flanges includes a shaft-shaped fastener fixed to one of the flanges, and a hook-shaped hook that engages with the fastener on the other of the flanges and opens toward the purification section. It has a section.
開示の排気浄化装置の取付構造によれば、簡素な構成で取付状態を改善できる。 According to the disclosed mounting structure for an exhaust purification device, the mounting condition can be improved with a simple configuration.
[1.構成]
図1に示す排気浄化装置1は、例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関10の排気通路に介装される。図1に示すように、内燃機関10は、その下部よりも上部を車両後方へ傾斜させた姿勢(後傾姿勢)で、車両のエンジンルーム内に搭載される。排気浄化装置1は、内燃機関10よりも車両後方に配置される。
[1. composition]
An
排気浄化装置1には、浄化部3と通路部4,14とが設けられる。浄化部3は、内燃機関10から排出される排ガスを浄化する触媒装置やフィルターなどが内蔵される部位である。通路部4,14は、浄化部3から延びて排気通路2,12に接続される管状の部位である。図1では、浄化部3よりも上方に通路部4が延設され、浄化部3よりも下方に別の通路部14が延設されている。排ガスは、内燃機関10から排気通路2及び通路部4を通って浄化部3に導入され、その後、通路部14及び排気通路12を通る。本実施形態では、排気通路12は排ガスを吸気通路に導入するEGR通路であり、排気浄化装置1の浄化部3よりも下方における通路から分岐したEGR通路部14と反対側には、排ガスを車両外部へと排出する通路19が接続される。
The
浄化部3よりも上方側の構造に関して、通路部4は、車幅方向から排気通路2に接合される。図2に示すように、排気通路2と通路部4との接合箇所には、一対のフランジ5が形成される。一対のフランジ5の一方は排気通路2側に設けられ、他方は通路部4側に設けられる。これらのフランジ5は、接合箇所を排ガスの流通方向に対して垂直な方向に展開した面状に形成され、互いのフランジ5同士を突き合せた状態で固定される。一対のフランジ5の向きは、その面が車幅方向を向くように設定される。なお、これらのフランジ5の間には、排ガスの漏洩を防止するためのガスケットやシール部材が介装されうる。
Regarding the structure above the
一対のフランジ5の一方には、軸状の締結具6が固定される。締結具6は、例えばボルト,スタッドボルト,全ネジなど、外周面に螺合溝を有する円筒状又は円柱状の部材である。これに対して、一対のフランジ5の他方には、締結具6と係合する鉤形部7が設けられる。鉤形部7の形状は、図1,図2に示すように、浄化部3側に向かって開放された鉤形(U字状)に形成される。鉤形部7の形状は、締結具6が挿通される孔の周囲の一部分をフランジ5の外縁まで切り欠いた形状に準えられる。このように、浄化部3に近い側が開放された鉤形にすることで、フランジ5の熱変形や締結具6の緩みが生じにくくなり、排気浄化装置1の取付状態が良好となる。
A shaft-
図2に示す鉤形部7は、締結具6の軸心を基準として、下方側が開放された鉤形に形成される。浄化部3は、フランジ5の下方に配置される。また、鉤形部7の開放方向は、排気浄化装置1を排気通路2に取り付けた状態において、鉛直方向に対して傾斜した方向に設定される。図2に示すように、締結具6の軸心からの鉛直下方向を基準として鉤形部7の開放角度θを定義すれば、開放角度θは0~90度の範囲内の角度となる。また、鉤形部7の開放方向は、排気浄化装置1を排気通路2に取り付けた状態において、下方側ほど内燃機関10に近づくように傾斜した方向(内燃機関10の後傾姿勢に沿った方向)となる。
The hook-
図2に示すフランジ5には、二つの締結具6が設けられるとともに、各々の締結具6と係合する二つの鉤形部7が設けられる。各々の鉤形部7の開放角度θは、同一値に設定される。したがって、二つの鉤形部7の開放方向は平行である。排気浄化装置1を排気通路2と接続する際には、排気浄化装置1を鉤形部7の開放方向に沿って移動させることで、二つの鉤形部7を同時に締結具6と係合させる操作が容易となる。鉤形部7と係合した締結具6にはナット11が取り付けられ、一対のフランジ5が締結固定される。
The
また、一対のフランジ5の少なくともいずれか一方には、第二締結具8が挿通される締結孔9が穿孔される。第二締結具8は、例えばボルト,スタッドボルト,全ネジなどである。第二締結具8は、締結具6と同じように一対のフランジ5の一方に固定してもよい。あるいは、一対のフランジ5の一方にも締結孔9を穿孔して第二締結具8を挿通させ、一対のフランジ5を両側からナット11で締め付けて固定してもよい。
Further, at least one of the pair of
図1に示すように、第二締結具8及び締結孔9は、締結具6及び鉤形部7と比較して、浄化部3から最も離れた位置に配置される。言い換えれば、鉤形部7は締結孔9と比較して浄化部3の近くに配置される。このように、浄化部3に近い側が開放された鉤形部7を浄化部3に近接するように配置することで、第二締結具8及び締結孔9に対する熱の影響が小さくなり、排気浄化装置1の取付状態が良好となる。
As shown in FIG. 1, the
浄化部3よりも下方側の構造に関して、通路部14は、車幅方向に延びて排気通路12に接合される。図3に示すように、排気通路12と通路部14との接合箇所には、一対のフランジ15が形成される。一対のフランジ15の一方は排気通路12側に設けられ、他方は通路部14側に設けられる。これらのフランジ15は、接合箇所を排ガスの流通方向に対して略垂直に交差する方向に展開した面状に形成され、互いのフランジ15同士を突き合せた状態で固定される。
Regarding the structure below the
一対のフランジ15の一方には、軸状の締結具16が二本固定される。これに対して、一対のフランジ15の他方には、締結具16と係合する二つの鉤形部17が設けられる。鉤形部17の形状は、図1,図3に示すように、浄化部3側に向かって開放された鉤形(U字状)に形成される。本実施形態では、鉤形部17は内燃機関10側、すなわち車両前方側に向かって開放されており、内燃機関10に車両前方から外力が作用した場合に、締結具16と鉤形部17との係合が外れにくくなっている。このように、浄化部3に近い側が開放された鉤形にすることで、フランジ15の熱変形や締結具16の緩みが生じにくくなり、排気浄化装置1の取付状態が良好となる。鉤形部17と係合した締結具16にはナット18が取り付けられ、一対のフランジ15が締結固定される。
Two shaft-shaped
[2.作用,効果]
(1)上記の実施例に係る排気浄化装置1の取付構造では、締結具6,16と係合する鉤形部7,17の形状が浄化部3側に向かって開放された鉤形に形成される。つまり、鉤形部7,17の形状は、締結具6,16の周囲のうち、浄化部3から伝達される熱の影響を最も被りやすい部分が切除された形状となっている。このような構成により、浄化部3で発生した熱による締結具6,16の浄化部3側におけるフランジ5,15の熱変形を抑制することができ、フランジ5,15の熱変形により締結具6,16の弛みを抑制することができる。
[2. action, effect]
(1) In the mounting structure of the exhaust
したがって、排気浄化装置1の取付状態を改善することができる。また、例えばフランジ5を締結固定する際には、フランジ5をスライド移動させるだけで二つの鉤形部7を同時に締結具6と係合させることができ、正しく位置決めをすることができる。したがって、排気浄化装置1の取付作業性を向上させることができ、取付作業の時間を短縮できるとともに、作業難易度を下げることができる。
Therefore, the mounting condition of the
(2)上記の実施例では、排気浄化装置1の浄化部3がフランジ5の下方に位置している。また、フランジ5の鉤形部7は、浄化部3が位置する下方側が開放された鉤形に形成されている。このような構成により、排気浄化装置1の自重を利用して、鉤形部7を締結具6に対して容易に引っ掛けることができ、排気浄化装置1の取付作業性をさらに向上させることができる。また、浄化部3から放射される輻射熱の影響だけでなく、空気を介して伝達される対流熱の影響を受けにくくすることができる。したがって、締結具6に対する熱の影響を小さくすることができ、排気浄化装置1の取付状態を安定させることができる。
(2) In the above embodiment, the
また、締結具6に対して鉤形部7がフックのように引っかかった状態で固定されることから、例えば排気浄化装置1に外力が作用したとしても、締結具6と鉤形部7との係合が外れにくくなる。したがって、車両衝突時に排気浄化装置1の位置をずれにくくすることができ、内燃機関10やその周囲に配置される補機類との接触,干渉を防止することができる。したがって、排気浄化装置1や内燃機関10の損傷や変形を抑制して保護性能を高めることができる。さらに、排気浄化装置1を取り付ける際のスライド方向が内燃機関10の後面側に沿った方向となることから、取付作業時の作業空間が小さくて済み、排気浄化装置1の取付作業性をさらに向上させることができる。
Further, since the hook-shaped
(3)上記の実施例では、鉤形部7の開放方向が排気浄化装置1を排気通路2に取り付けた状態において、鉛直方向に対して傾斜した方向に設定される。例えば、図2に示す鉤形部7の開放角度θは「0<θ<90[度]」の範囲内で設定される。このような構成により、鉤形部7の開放方向を鉛直方向にした場合と比較して、鉛直上下方向の車体振動に対する排気浄化装置1の安定性を向上させることができる。また、鉤形部7の開放方向を車両前後方向にした場合と比較しても、車両前後方向の車体振動に対する排気浄化装置1の安定性を向上させることができる。したがって、車体振動に対する排気浄化装置1の取付状態を安定させることができる。
(3) In the above embodiment, the opening direction of the hook-shaped
(4)上記の実施例では、排気通路2が内燃機関10の後方に位置している。通路部4は車幅方向から排気通路2に取り付けられ、フランジ5はその面が車幅方向を向いている。また、鉤形部7の開放方向は、排気浄化装置1を排気通路2に取り付けた状態において、下方側ほど内燃機関10に近づくように傾斜した方向となっている。このような構成により、例えば鉤形部7の開放方向が下方側ほど内燃機関10から離れるように傾斜している場合と比較して、排気浄化装置1の取付作業性を向上させることができる。また、内燃機関10に車両前方から外力が作用した場合には、締結具6が鉤形部7の奥へと移動しようとすることになり、締結具6と鉤形部7との係合が外れにくくなる。したがって、車両前突時における排気浄化装置1の取付状態を安定させることができる。
(4) In the above embodiment, the
(5)上記の実施例では、図2に示すように、複数の鉤形部7が設けられる。このような構成により、鉤形部7の数が一つである場合と比較して、鉤形部7を締結具6に引っ掛けたときの排気浄化装置1の回転移動を抑制することができ、鉤形部7を締結具6に引っ掛けたときの排気浄化装置1の姿勢を正しい位置に固定することができる。したがって、例えばナット11を締結する際の作業性を向上させることができる。
(5) In the above embodiment, as shown in FIG. 2, a plurality of hook-shaped
(6)上記の実施例では、図2に示すように、複数の鉤形部7の開放方向が平行になっている。このような構成により、排気浄化装置1を鉤形部7の開放方向に沿って移動させて、複数の鉤形部7を同時に締結具6と係合させる操作が容易となる。したがって、排気浄化装置1の取付作業性をさらに向上させることができる。
(6) In the above embodiment, as shown in FIG. 2, the opening directions of the plurality of hook-shaped
(7)上記の実施例では、図2に示すように、フランジ5に締結孔9が設けられる。また、鉤形部7は、締結孔9と比較して浄化部3の近くに配置される。このように、熱の影響を受けやすい浄化部3の近傍に鉤形部7を配置し、浄化部3から離れた位置に締結孔9を配置することで、締結具6に対する熱の影響を減少させつつ、第二締結具8による締結力を確保することができ、排気浄化装置1の取付状態を安定させることができる。また、締結孔9のようにフランジ5の外縁まで切り欠かれていないボルト孔を形成することで、第二締結具8を外れにくくすることができ、排気浄化装置1の取付状態をさらに安定させることができる。
(7) In the above embodiment, the
[3.変形例]
上記の実施例はあくまでも例示に過ぎず、本実施例で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施例の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。また、必要に応じて取捨選択でき、あるいは適宜組み合わせることができる。
[3. Modified example]
The above-described embodiments are merely illustrative, and there is no intention to exclude the application of various modifications and techniques not specified in the present embodiments. Each configuration of this embodiment can be modified and implemented in various ways without departing from the spirit thereof. Moreover, they can be selected or combined as necessary.
例えば、上述の実施例では、車両に搭載される内燃機関10の排気浄化装置1について詳述したが、上記の排気浄化装置1が適用される内燃機関10の搭載対象は車両に限定されず、船舶や工業施設に設置される内燃機関10に上記の排気浄化装置1を適用してもよい。また、締結具6,16や第二締結具8の個数や配置を変更してもよいし、鉤形部7,17の形状や位置を変更してもよいし、フランジ5,15の形状を変更してもよい。少なくとも、排気浄化装置1の浄化部3側に向かって開放された鉤形の鉤形部7,17を設けることで、上述の実施例と同様の作用,効果を獲得できる。
For example, in the above embodiment, the exhaust
1 排気浄化装置
2 排気通路
3 浄化部
4 通路部
5 フランジ
6 締結具
7 鉤形部
8 第二締結具
9 締結孔
10 内燃機関
11 ナット
12 排気通路
14 通路部(EGR通路)
15 フランジ
16 締結具
17 鉤形部
18 ナット
19 通路
1
15
Claims (7)
前記内燃機関から排出される排ガスを浄化する浄化部と、
前記浄化部から延びて前記排気通路に接続される通路部と、
前記排気通路と前記通路部との接合箇所において前記排ガスの流通方向に対して交差する方向に展開した形状に形成された一対のフランジとを備え、
前記一対のフランジが、前記一対のフランジの一方に固定される軸状の締結具と、前記一対のフランジの他方において前記締結具と係合し前記浄化部側に向かって開放された鉤形に形成された鉤形部とを有する
ことを特徴とする、排気浄化装置の取付構造。 A mounting structure for an exhaust purification device installed in an exhaust passage of an internal combustion engine,
a purification unit that purifies exhaust gas discharged from the internal combustion engine;
a passage part extending from the purification part and connected to the exhaust passage;
a pair of flanges formed in a shape expanded in a direction intersecting the flow direction of the exhaust gas at a joint between the exhaust passage and the passage portion,
The pair of flanges include a shaft-shaped fastener fixed to one of the pair of flanges, and a hook-shaped fastener that engages with the fastener at the other of the pair of flanges and opens toward the purification section. 1. A mounting structure for an exhaust purification device, comprising a hook-shaped portion.
前記鉤形部は、下方側が開放された鉤形に形成される
ことを特徴とする、請求項1記載の排気浄化装置の取付構造。 the purification section is located below the flange,
2. The mounting structure for an exhaust gas purification device according to claim 1, wherein the hook-shaped portion is formed in a hook shape with a lower side open.
ことを特徴とする、請求項1または2記載の排気浄化装置の取付構造。 The exhaust gas purification device according to claim 1 or 2, wherein the opening direction of the hook-shaped portion is a direction inclined with respect to a vertical direction when the exhaust gas purification device is attached to the exhaust passage. Mounting structure.
前記通路部は、車幅方向に延びて前記排気通路に接合され、
前記フランジは、その面が車幅方向を向き、
前記鉤形部の開放方向は、前記排気浄化装置を前記排気通路に取り付けた状態において、下方側ほど前記内燃機関に近づくように傾斜した方向である
ことを特徴とする、請求項3記載の排気浄化装置の取付構造。 The exhaust passage is located at the rear of the internal combustion engine,
The passage portion extends in the vehicle width direction and is joined to the exhaust passage,
The flange has its surface facing the vehicle width direction,
4. The exhaust gas according to claim 3, wherein the opening direction of the hook-shaped portion is a direction that is inclined so that the lower side approaches the internal combustion engine when the exhaust gas purification device is attached to the exhaust passage. Mounting structure of purifier.
ことを特徴とする、請求項1~4のいずれか1項に記載の排気浄化装置の取付構造。 The mounting structure for an exhaust gas purification device according to claim 1, wherein the plurality of hook-shaped portions are provided on the other of the pair of flanges.
ことを特徴とする、請求項5記載の排気浄化装置の取付構造。 6. The mounting structure for an exhaust gas purification device according to claim 5, wherein the opening directions of the plurality of hook-shaped portions are parallel.
前記鉤形部が、前記締結孔と比較して前記浄化部の近くに配置される
ことを特徴とする、請求項1~6のいずれか1項に記載の排気浄化装置の取付構造。 comprising a fastening hole drilled in the pair of flanges and into which a second fastener for fastening the pair of flanges is inserted;
The mounting structure for an exhaust gas purification device according to any one of claims 1 to 6, wherein the hook-shaped portion is located closer to the purification portion than the fastening hole.
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