WO2010032646A1

WO2010032646A1 - エンジン装置

Info

Publication number: WO2010032646A1
Application number: PCT/JP2009/065600
Authority: WO
Inventors: 匡孝光田; 恭志小野寺
Original assignee: ヤンマー株式会社
Priority date: 2008-09-18
Filing date: 2009-09-07
Publication date: 2010-03-25
Also published as: US9140154B2; EP2333263A4; EP2333263A1; KR101618167B1; US20110154809A1; KR20110061563A; CN102159809A; CN102159809B; EP2333263B1

Abstract

　エンジン７０の構成部品の一つとして、エンジン７０にＤＰＦ１を高剛性に配置でき、車両等の機器毎の排気ガス対策を不用にし、エンジン７０の汎用性を向上できるようにしたエンジン装置を提供することを目的としている。本願発明のエンジン装置は、排気マニホールド７１を有するエンジン７０と、エンジン７０が排出した排気ガスを浄化するＤＰＦ１とを備える。エンジン７０のシリンダヘッド７２に、ＤＰＦ１を支持するフィルタ支持体１９ａ～１９ｃを備える。ＤＰＦ１は、排気マニホールド７１に連結すると共に、複数のフィルタ支持体１９ａ～１９ｃを介してシリンダヘッド７２に連結する。

Description

エンジン装置

　本願発明は、例えばバックホウ、フォークリフト又はトラクタのような作業機械に用いられるエンジン装置に係り、より詳しくは、エンジンに対する排気ガス浄化装置の取り付け構造に関するものである。

　従来から、ディーゼルエンジンの排気経路中に、排気ガス浄化装置（後処理装置）として、ディーゼルパティキュレートフィルタ（又はＮＯｘ触媒）等を設け、ディーゼルエンジンから排出された排気ガスを、ディーゼルパティキュレートフィルタ（又はＮＯｘ触媒）等にて浄化処理するようにした技術が知られている（特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。また、ケーシング（外側ケース）内にフィルタケース（内側ケース）を設け、フィルタケース内にパティキュレートフィルタを配置する技術も公知である（特許文献４参照）。

特開２０００－１４５４３０号公報特開２００３－２７９２２号公報特開２００８－８２２０１号公報特開２００１－１７３４２９号公報

　ところで、ディーゼルエンジンは汎用性が広く、農作業機、建設機械、船舶といった様々な分野で用いられる。ディーゼルエンジンの搭載スペースは、搭載される機械によって様々であるが、近年は、軽量化・コンパクト化の要請で、搭載スペースに制約がある（狭い）ことが多い。しかも、前述の排気ガス浄化装置においては、これを通過する排気ガスの温度が高温（例えば３００℃以上）であるのが機能的に望ましいとされている。このため、ディーゼルエンジンに排気ガス浄化装置を取り付けたいという要請がある。

　しかし、ディーゼルエンジンに排気ガス浄化装置を取り付ける場合は、駆動によるエンジン振動が排気ガス浄化装置に直接伝わり易いことや、ディーゼルエンジンに設けられた冷却ファンからの冷却風が排気ガス浄化装置に直接吹き付けると、排気ガス浄化装置、ひいては排気ガス温度を下げるおそれがあることが問題となる。

　そこで、本願発明は、このような要請に応えることを目的とするものである。

　前記目的を達成するため、請求項１の発明は、排気マニホールドを有するエンジンと、前記エンジンからの排気ガスを浄化するための排気ガス浄化装置とを備えているエンジン装置において、前記エンジンのシリンダヘッドに、前記排気ガス浄化装置を支持するフィルタ支持体を備える構造であって、前記排気ガス浄化装置は、前記排気マニホールドに連結されると共に、前記フィルタ支持体を介して前記シリンダヘッドに連結されるように構成したものである。

　請求項２の発明は、請求項１に記載したエンジン装置において、前記排気ガス浄化装置における長手方向一端側と長手方向他端側とが、前記各フィルタ支持体を介して前記シリンダヘッドに着脱可能に連結されるように構成したものである。

　請求項３の発明は、請求項２に記載したエンジン装置において、前記排気ガス浄化装置は、前記エンジンの出力軸に沿って長尺に形成され、前記シリンダヘッド上における前記排気マニホールド寄りの箇所に寄せて配置されたものである。

　請求項４の発明は、請求項３に記載したエンジン装置において、前記排気ガス浄化装置における長手方向一端側と長手方向他端側とに、排気ガス流入口と排気ガス流出口とが振り分けて配置されたものである。

　請求項５の発明は、請求項１に記載したエンジン装置において、前記吸気マニホールドと前記排気マニホールドとは、平面視において前記エンジンのシリンダヘッドを挟んだ両側に振り分けて、前記エンジンの上部側に配置された構造であって、前記排気ガス浄化装置は、前記エンジンの上方において前記排気マニホールドと前記吸気マニホールドとに連結されるように構成したものである。

　請求項６の発明は、請求項５に記載したエンジン装置において、前記エンジンの一側面には冷却ファンが設けられており、前記エンジンのうち前記冷却ファンと反対側の側面にはフライホイールハウジングが設けられた構造であって、前記排気ガス浄化装置は、前記エンジンの出力軸と直交する方向に長尺に形成され、前記シリンダヘッド上における前記フライホイールハウジング寄りの箇所に寄せて配置されたものである。

　請求項７の発明は、請求項６に記載したエンジン装置において、前記排気ガス浄化装置の排気ガス流入口に接続された排気ガス入口管と前記排気マニホールドとは、中継排気管を介して着脱可能に連結されるように構成したものである。

　請求項８の発明は、請求項７に記載したエンジン装置において、前記排気ガス浄化装置のうち前記吸気マニホールド寄りの部位は、フィルタ支持体を介して前記吸気マニホールドに着脱可能に連結されるように構成したものである。

　本願発明によると、排気マニホールドを有するエンジンと、前記エンジンからの排気ガスを浄化するための排気ガス浄化装置とを備えているエンジン装置において、前記エンジンのシリンダヘッドに、前記排気ガス浄化装置を支持するフィルタ支持体を備える構造であって、前記排気ガス浄化装置は、排気マニホールドに連結されると共に、前記フィルタ支持体を介して前記シリンダヘッドに連結されるように構成したものであるから、前記エンジンの構成部品の一つとして、前記エンジンに前記排気ガス浄化装置を高剛性に配置でき、作業車両等の機器毎の排気ガス対策を不用にし、前記エンジンの汎用性を向上できるという効果を奏する。

　すなわち、前記エンジンの高剛性部品である前記シリンダヘッドの利用にて前記排気ガス浄化装置を高剛性に支持して、振動等による前記排気ガス浄化装置の損傷を防止できる。また、前記エンジンの製造場所で前記エンジンに前記排気ガス浄化装置を組み込んで出荷することが可能になり、前記エンジンと前記排気ガス浄化装置をまとめてコンパクトに構成できるという利点もある。

　請求項２の発明によると、前記排気ガス浄化装置における長手方向一端側と長手方向他端側とが、前記各フィルタ支持体を介して前記シリンダヘッドに着脱可能に連結されるように構成したものであるから、前記排気マニホールド及び前記各フィルタ支持体を用いた三点支持によって、前記排気ガス浄化装置を前記エンジン上に高剛性に連結できることになり、振動等による前記排気ガス浄化装置の損傷防止に効果的である。

　請求項３の発明によると、前記排気ガス浄化装置は、前記エンジンの出力軸に沿って長尺に形成され、前記シリンダヘッド上における前記排気マニホールド寄りの箇所に寄せて配置されたものであるから、前記シリンダヘッドのうち細かい部品の多い吸気マニホールド側を露出でき、前記エンジン関連のメンテナンス作業がし易い。また、前記排気マニホールドに前記排気ガス浄化装置を至近距離で連通させることが可能になり、前記排気ガス浄化装置内を通過する排気ガス温度の低下を極力抑制できる。従って、前記排気ガス浄化装置の排気ガス浄化性能を高い状態に維持できるという効果を奏する。

　請求項４の発明によると、前記排気ガス浄化装置における長手方向一端側と長手方向他端側とに、排気ガス流入口と排気ガス流出口とが振り分けて配置されたものであるから、前記シリンダヘッドの上面に近接させた状態で前記排気ガス浄化装置を支持できる。このため、前記シリンダヘッドの剛性を利用して、振動等による前記排気ガス浄化装置の損傷防止に高い効果を発揮できる。

　請求項５の発明によると、前記吸気マニホールドと前記排気マニホールドとは、平面視において前記エンジンのシリンダヘッドを挟んだ両側に振り分けて、前記エンジンの上部側に配置された構造であって、前記排気ガス浄化装置は、前記エンジンの上方において前記排気マニホールドと前記吸気マニホールドとに連結されるように構成したものであるから、前記エンジンの高剛性部品である前記排気マニホールド、前記吸気マニホールド並びに前記シリンダヘッドの利用にて、前記排気ガス浄化装置を請求項１の場合より更に高剛性に支持して、振動等による前記排気ガス浄化装置の損傷を効果的に防止できる。

　請求項６の発明によると、前記エンジンの一側面には冷却ファンが設けられており、前記エンジンのうち前記冷却ファンと反対側の側面にはフライホイールハウジングが設けられた構造であって、前記排気ガス浄化装置は、前記エンジンの出力軸と直交する方向に長尺に形成され、前記シリンダヘッド上における前記フライホイールハウジング寄りの箇所に寄せて配置されたものであるから、前記シリンダヘッド、前記排気マニホールド及び前記吸気マニホールドの上面側を広範囲に露出できる。従って、前記エンジン関連のメンテナンス作業がし易いという効果を奏する。

　また、前述の通り、前記排気ガス浄化装置は、前記シリンダヘッド上における前記フライホイールハウジング寄りの箇所に寄せて配置されるから、前記排気ガス浄化装置は前記エンジンの前記冷却ファンから離れて位置することになる。従って、前記冷却ファンからの風が前記排気ガス浄化装置に直接当たり難くして、前記冷却ファンからの風による前記排気ガス浄化装置、ひいては前記排気ガス浄化装置内部の排気ガス温度の低下を抑制でき、排気ガス温度の維持を図れるという利点もある。

　請求項７の発明によると、前記排気ガス浄化装置の排気ガス流入口に接続された排気ガス入口管と前記排気マニホールドとは、中継排気管を介して着脱可能に連結されるように構成したものであるから、前記中継排気管の存在により、前記エンジン上面側の突出部品を回避しながら、できるだけ前記エンジンの上面に近接させて、前記排気ガス浄化装置を配置でき、前記排気ガス浄化装置を組み込んだ前記エンジンのコンパクト化を図れるという効果を奏する。

　請求項８の発明によると、前記排気ガス浄化装置のうち前記吸気マニホールド寄りの部位は、フィルタ支持体を介して前記吸気マニホールドに着脱可能に連結されるように構成したものであるから、前記中継排気管の存在と相まって、前記エンジン上面側の突出部品を回避しながら、前記排気ガス浄化装置を前記エンジン上に安定的に連結できる。従って、振動等による前記排気ガス浄化装置の損傷防止に効果的である。

第１実施形態における排気ガス浄化装置の正面視断面図である。同外観底面図である。同排気ガス流入側から見た左側面図である。同排気ガス排出側から見た右側断面図である。図１の正面視分解断面図である。同排気ガス排出側の正面視拡大断面図である。同排気ガス排出側の側面視拡大断面図である。同排気ガス流入側の拡大底面図である。同排気ガス流入側の平面視拡大断面図である。内側ケース支持体の拡大断面図である。図１０の変形例を示す内側ケース支持体の拡大断面図である。図１０の変形例を示す内側ケース支持体の拡大断面図である。図１０の変形例を示す内側ケース支持体の拡大断面図である。図１０の変形例を示す内側ケース支持体の拡大断面図である。ディーゼルエンジンの左側面図である。ディーゼルエンジンの平面図である。ディーゼルエンジンの正面図である。ディーゼルエンジンの背面図である。バックホウの側面図である。バックホウの平面図である。フォークリフトカーの側面図である。フォークリフトカーの平面図である。排気ガス浄化装置の取り付け向きを図１５の状態から１８０°反転させた場合の左側面図である。第２実施形態における排気ガス浄化装置の正面視断面図である。同外観底面図である。ディーゼルエンジンの左側面図である。ディーゼルエンジンの平面図である。ディーゼルエンジンの正面図である。ディーゼルエンジンの背面図である。

　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。なお、以下の説明では、ディーゼルパティキュレートフィルタ１における排気ガス流入口１２側を左側とし、同じく消音器３０側を右側とする。

　まず、図１乃至図５を参照しながら、第１実施形態における排気ガス浄化装置の全体構造について説明する。図１乃至図５に示す如く、第１実施形態の排気ガス浄化装置としての連続再生式のディーゼルパティキュレートフィルタ１（以下、ＤＰＦという）を設けている。ＤＰＦ１は、排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）等を物理的に捕集するためのものである。ＤＰＦ１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２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３とを、排気ガスの移動方向（図１の左側から右側方向）に直列に並べた構造になっている。ＤＰＦ１は、スートフィルタ３が連続的に再生されるように構成している。ＤＰＦ１によって、排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）の除去に加え、排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）を低減できる。

　図１及び図５を参照して、ディーゼル酸化触媒２の取付け構造を説明する。図１及び図５に示す如く、エンジンが排出した排気ガスを浄化するガス浄化フィルタとしてのディーゼル酸化触媒２は、耐熱金属材料製の略筒型の触媒内側ケース４に内設させている。触媒内側ケース４は、耐熱金属材料製の略筒型の触媒外側ケース５に内設させている。即ち、ディーゼル酸化触媒２の外側にマット状のセラミックファイバー製触媒断熱材６を介して触媒内側ケース４を被嵌させている。また、触媒内側ケース４の外側に端面Ｉ字状の薄板製支持体７を介して触媒外側ケース５を被嵌させている。なお、触媒断熱材６によってディーゼル酸化触媒２が保護される。触媒内側ケース４に伝わる触媒外側ケース５の応力（変形力）を薄板製支持体７にて低減させる。

　図１及び図５に示す如く、触媒内側ケース４及び触媒外側ケース５の左側端部に円板状の左側蓋体８を溶接にて固着している。左側蓋体８に座板体９を介してセンサ接続プラグ１０を固着している。ディーゼル酸化触媒２の左側端面２ａと左側蓋体８とをガス流入空間用一定距離Ｌ１だけ離間させて対向させる。ディーゼル酸化触媒２の左側端面２ａと左側蓋体８との間に排気ガス流入空間１１を形成している。なお、センサ接続プラグ１０には、図示しない入口側排気ガス圧力センサや入口側排気ガス温度センサ等が接続される。

　図１、図５、図９に示す如く、触媒内側ケース４及び触媒外側ケース５の長手方向一端側に、排気ガス流入口１２を開口させている。第１実施形態の排気ガス流入口１２は、触媒内側ケース４及び触媒外側ケース５の左側端部に形成された楕円形状のものである。楕円形状の排気ガス流入口１２は、排気ガス移動方向（前記ケース４，５の中心線方向）を短尺直径とし、排気ガス移動方向に直交する方向(前記ケース４，５の円周方向)を長尺直径に形成している。触媒内側ケース４の開口縁１３と触媒外側ケース５の開口縁１４の間に閉塞リング体１５を挟持状に固着している。触媒内側ケース４の開口縁１３と触媒外側ケース５の開口縁１４の間の隙間が閉塞リング体１５によって閉鎖される。触媒内側ケース４と触媒外側ケース５の間に排気ガスが流入するのを、閉塞リング体１５によって防止している。

　図１、図３、図５、図８に示す如く、排気ガス流入口１２が形成された触媒外側ケース５の外側面に排気ガス入口管１６を配置している。排気ガス入口管１６は上向きに開口した半割筒型に形成されており、大径側である矩形状の上向き開口端部１６ｂが、排気ガス流入口１２を覆い且つ触媒外側ケース５の長手（左右）方向に延びるようにして触媒外側ケース５の外側面に溶接固定されている。従って、排気ガス入口管１６の排気ガス出口側である上向き開口端部１６ｂは、触媒外側ケース５の排気ガス流入口１２に連通接続されている。

　排気ガス入口管１６のうち触媒外側ケース５の長手方向中途部に当たる右端部には、排気ガス入口側として、小径真円状の下向き開口端部１６ａを開口させており、当該下向き開口端部１６ａの外周部に排気接続フランジ体１７が溶接固定されている。排気接続フランジ体１７は、ボルト１８を介して、後述するディーゼルエンジン７０の排気マニホールド７１に着脱可能に締結されている。

　図示は省略するが、この場合は、ＤＰＦ１の左右取り付け向きをひっくり返した状態（左右逆にした状態）でも、排気接続フランジ体１７を排気マニホールド７１にボルト１８締結できるように、排気接続フランジ体１７と排気マニホールド７１との挿通穴の位置関係が設定されている。すなわち、排気ガス入口管１６の下向き開口端部１６ａは、排気マニホールド７１に取り付け向き変更可能に接続されている。

　第１実施形態における排気ガス入口管１６の下向き開口端部１６ａは、ＤＰＦ１（外側ケース５，２１，３２）における長手（左右）方向のほぼ中央部に位置している。このため、ＤＰＦ１の排気ガス移動方向（左右方向）の長さは、排気ガス入口管１６の下向き開口端部１６ａを挟んでほぼ等分される寸法になっている。

　図１、図５、図８に示す如く、排気ガス入口管１６の左端部側が触媒外側ケース５の排気ガス流入口１２を覆っており、排気ガス入口管１６の右端部に、排気ガス入口側としての下向き開口端部１６ａが形成されている。すなわち、楕円形状の排気ガス流入口１２に対して、排気ガス入口管１６の下向き開口端部１６ａが、排気ガス移動下流側（触媒外側ケース５の右側）にオフセットして（位置をずらして）設けられている。

　また、排気ガス入口管１６の上向き開口端部１６ｂは、排気ガス流入口１２を覆い且つ触媒外側ケース５の長手（左右）方向に延びるようにして触媒外側ケース５の外側面に溶接固定されているため、触媒外側ケース５の外側面と排気ガス入口管１６の内側面とによって、排気ガスの導入通路６０が構成されることになる。

　上記の構成により、エンジン７０の排気ガスが、排気マニホールド７１から排気ガス入口管１６に入り込み、排気ガス入口管１６から排気ガス流入口１２を介して排気ガス流入空間１１に入り込み、ディーゼル酸化触媒２にこの左側端面２ａから供給される。ディーゼル酸化触媒２の酸化作用によって、二酸化窒素（ＮＯ２）が生成される。詳細は後述するが、エンジン７０にＤＰＦ１を組付ける場合、エンジン７０のシリンダヘッド７２等に、支持脚体１９ａ～１９ｃを介して、触媒外側ケース５を固着させる。

　図１及び図５を参照して、スートフィルタ３の取付け構造を説明する。図１及び図５に示す如く、エンジン７０が排出した排気ガスを浄化するガス浄化フィルタとしてのスートフィルタ３は、耐熱金属材料製の略筒型のフィルタ内側ケース２０に内設させている。内側ケース４は、耐熱金属材料製の略筒型のフィルタ外側ケース２１に内設させている。即ち、スートフィルタ３の外側にマット状のセラミックファイバー製フィルタ断熱材２２を介してフィルタ内側ケース２０を被嵌させている。なお、フィルタ断熱材２２によってスートフィルタ３が保護される。

　図１及び図５に示す如く、触媒外側ケース５の排気ガス移動下流側（右側）の端部に触媒側フランジ２５を溶接する。フィルタ内側ケース２０の排気ガス移動方向の中間と、フィルタ外側ケース２１の排気ガス移動上流側（左側）の端部にフィルタ側フランジ２６を溶接する。触媒側フランジ２５と、フィルタ側フランジ２６とを、ボルト２７及びナット２８によって着脱可能に締結している。なお、円筒形の触媒内側ケース４の直径寸法と、円筒形のフィルタ内側ケース２０の直径寸法とが略同一寸法である。また、円筒形の触媒外側ケース５の直径寸法と、円筒形のフィルタ外側ケース２１の直径寸法とが略同一寸法である。

　図１に示す如く、触媒側フランジ２５とフィルタ側フランジ２６を介して、触媒外側ケース５にフィルタ外側ケース２１が連結された状態では、触媒内側ケース４の排気ガス移動下流側（右側）の端部に、フィルタ内側ケース２０の排気ガス移動上流側（左側）の端部が、センサ取付け用一定間隔Ｌ２だけ離間して対峙する。即ち、触媒内側ケース４の排気ガス移動下流側（右側）の端部と、フィルタ内側ケース２０の排気ガス移動上流側（左側）の端部との間に、センサ取付け空間２９が形成される。センサ取付け空間２９位置の触媒外側ケース５に、センサ接続プラグ５０を固着している。センサ接続プラグ５０には、図示しないフィルタ入口側排気ガス圧力センサやフィルタ入口側排気ガス温度センサ（サーミスタ）等が接続される。

　図５に示す如く、触媒内側ケース４の排気ガス移動方向の円筒長さＬ３よりも、触媒外側ケース５の排気ガス移動方向の円筒長さＬ４を長く形成している。フィルタ内側ケース２０の排気ガス移動方向の円筒長さＬ５よりも、フィルタ外側ケース２１の排気ガス移動方向の円筒長さＬ６を短く形成している。センサ取付け空間２９の一定間隔Ｌ２と、触媒内側ケース４の円筒長さＬ３と、フィルタ内側ケース２０の円筒長さＬ５とを加算した長さ（Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ５）が、触媒外側ケース５の円筒長さＬ４と、フィルタ外側ケース２１の円筒長さＬ６とを加算した長さ（Ｌ４＋Ｌ６）に略等しくなるように構成している。フィルタ外側ケース２１の排気ガス移動上流側（左側）の端部から、フィルタ内側ケース２０の排気ガス移動上流側（左側）の端部が、それらの長さの差（Ｌ７＝Ｌ５－Ｌ６）だけ突出する。即ち、触媒外側ケース５にフィルタ外側ケース２１を連結した場合、フィルタ内側ケース２０の排気ガス移動上流側（左側）の端部が、オーバーラップ寸法Ｌ７だけ、触媒外側ケース５の排気ガス移動下流側（右側）に内挿される。

　上記の構成により、ディーゼル酸化触媒２の酸化作用によって生成された二酸化窒素（ＮＯ２）が、スートフィルタ３にこの左側端面３ａから供給される。スートフィルタ３に捕集されたディーゼルエンジン７０の排気ガス中の捕集粒状物質（ＰＭ）が、二酸化窒素（ＮＯ２）によって、比較的低温で連続的に酸化除去される。ディーゼルエンジン７０の排気ガス中の粒状物質（ＰＭ）の除去に加え、ディーゼルエンジン７０の排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）が低減される。

　図１乃至図５に示す如く、ディーゼルエンジン７０が排出した排気ガスを浄化するガス浄化フィルタとしてのディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３と、ディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３を内設させる触媒内側ケース４やフィルタ内側ケース２０と、触媒内側ケース４やフィルタ内側ケース２０を内設させる触媒外側ケース５やフィルタ外側ケース２１とを備えてなる排気ガス浄化装置において、複数組のディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３及び触媒内側ケース４やフィルタ内側ケース２０及び触媒外側ケース５やフィルタ外側ケース２１を備え、ディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３の接続境界位置に対して、触媒外側ケース５やフィルタ外側ケース２１を連結するフランジ体としての触媒側フランジ２５やフィルタ側フランジ２６をオフセットさせるように構成したものであるから、ディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３の接合部の間隔を縮小して、触媒外側ケース５やフィルタ外側ケース２１の連結長さを短縮できる。

　また、ディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３の接続境界位置にガスセンサ等を簡単に配置できる。触媒外側ケース５やフィルタ外側ケース２１の排気ガス移動方向の長さを短縮できるから、触媒外側ケース５やフィルタ外側ケース２１等の剛性の向上や軽量化を図ることができる。

　図１乃至図５に示す如く、２種類のディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３を設ける構造であって、一方のスートフィルタ３を内設させるフィルタ内側ケース２０に、他方のディーゼル酸化触媒２の触媒内側ケース４を内設させる触媒外側ケース５がオーバーラップするように構成したものであるから、ディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３の排気ガス移動方向の長さを確保しながら、触媒外側ケース５やフィルタ外側ケース２１の排気ガス移動方向の長さを短縮できる。

　また、触媒外側ケース５がオーバーラップする触媒内側ケース４（他方のディーゼル酸化触媒２）が、触媒外側ケース５やフィルタ外側ケース２１の分離（分解）によって、外部に大きく露出されるから、触媒内側ケース４（他方のディーゼル酸化触媒２）の露出範囲が多くなり、一方のスートフィルタ３のスート（すす）除去等のメンテナンス作業を簡単に実行できる。

　図１乃至図５に示す如く、複数組のガス浄化フィルタとしてディーゼル酸化触媒２とスートフィルタ３とを設け、スートフィルタ３の外周側に触媒側フランジ２５やフィルタ側フランジ２６をオフセットさせるように構成したものであるから、触媒外側ケース５やフィルタ外側ケース２１の分離によって、スートフィルタ５の排気ガス入口側の内側ケース２０端部を、外側ケース２１の端面から大きく露出でき、スートフィルタ３や内側ケース２０に付着した煤の除去等のメンテナンス作業を容易に実行できる。

　図１乃至図５に示す如く、２種類のディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３を設ける構造であって、一方のディーゼル酸化触媒２を内設させる触媒内側ケース４と、他方のスートフィルタ３を内設させるフィルタ内側ケース２０との間に、センサ取付け空間２９を形成したものであるから、触媒外側ケース５やフィルタ外側ケース２１の排気ガス移動方向の連結長さを短縮して、触媒外側ケース５やフィルタ外側ケース２１等の剛性の向上や軽量化を図りながら、ディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３の接続境界位置の前記センサ取付け空間２９にガスセンサ等を簡単に配置できる。

　図１乃至図５に示す如く、フィルタ内側ケース２０にオーバーラップさせる触媒外側ケース５にセンサ支持体としてのセンサ接続プラグ５０を組付け、ディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３の接続境界位置に、センサ接続プラグ５０を介して、図示しないフィルタ入口側排気ガス圧力センサやフィルタ入口側排気ガス温度センサ（サーミスタ）等のガスセンサを配置させるように構成したものであるから、触媒外側ケース５やフィルタ外側ケース２１等の剛性の向上や軽量化を図りながら、ディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３の接続境界位置にセンサ接続プラグ５０をコンパクトに設置できる。

　なお、上記のように、エンジンが排出した排気ガスを浄化するガス浄化フィルタとして、ディーゼル酸化触媒２及びスートフィルタ３を設けたが、ディーゼル酸化触媒２及びスートフィルタ３に代えて、尿素（還元剤）の添加にて発生したアンモニア（ＮＨ３）によってエンジン７０の排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を還元するＮＯｘ選択還元触媒（ＮＯｘ除去触媒）と、ＮＯｘ選択還元触媒から排出される残留アンモニアを取り除くアンモニア除去触媒とを設けてもよい。

　上記のように、ガス浄化フィルタとして、触媒内側ケース４にＮＯｘ選択還元触媒（ＮＯｘ除去触媒）を設け、フィルタ内側ケース２０にアンモニア除去触媒を設けた場合、エンジンが排出した排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）が還元され、無害な窒素ガス（Ｎ２）として排出できる。

　図１乃至図５に示す如く、ディーゼルエンジン７０が排出した排気ガスを浄化するガス浄化フィルタとしてのディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３と、ディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３を内設させる触媒内側ケース４やフィルタ内側ケース２０と、触媒内側ケース４やフィルタ内側ケース２０を内設させる触媒外側ケース５やフィルタ外側ケース２１とを備えてなる排気ガス浄化装置において、触媒内側ケース４やフィルタ内側ケース２０が触媒外側ケース５やフィルタ外側ケース２１に連結され、外的な応力が付加される入口構成部品としての排気ガス入口管１６を触媒外側ケース５に配置している。

　従って、触媒外側ケース５によって外的な応力を支持でき、触媒内側ケース４やフィルタ内側ケース２０に変形力として作用する外的な応力を低減できる。触媒内側ケース４やフィルタ内側ケース２０と触媒外側ケース５やフィルタ外側ケース２１の二重構造によってディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３の断熱性を向上させて、ディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３の処理能力や再生能力を向上できるのに加えて、例えばエンジンからの振動の伝導や溶接加工の歪等によってディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３の支持が不適正になるのを簡単に防止できる。

　図１乃至図５に示す如く、複数組のディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３と、触媒内側ケース４やフィルタ内側ケース２０と、触媒外側ケース５やフィルタ外側ケース２１を備え、複数組の触媒外側ケース５やフィルタ外側ケース２１をフランジ体としての触媒側フランジ２５やフィルタ側フランジ２６にて連結している。従って、排気ガス入口管１６の構成や、複数組のディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３間の排気ガスの移動等に考慮して、複数組の触媒内側ケース４やフィルタ内側ケース２０や複数組の触媒外側ケース５やフィルタ外側ケース２１を機能的に構成できる。複数組のディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３の処理能力や再生能力等を簡単に向上できる。

　図１乃至図５に示す如く、触媒内側ケース４やフィルタ内側ケース２０の排気ガスの移動方向の長さと、触媒外側ケース５やフィルタ外側ケース２１の排気ガスの移動方向の長さを異ならせている。従って、複数組のディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３の接合位置に対して、触媒外側ケース５やフィルタ外側ケース２１を連結するフランジ体をオフセットさせて配置できる。複数組のディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３の取付け間隔を簡単に縮小又は拡大できる。

　図１乃至図５に示す如く、複数組のディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３と、触媒内側ケース４やフィルタ内側ケース２０と、触媒外側ケース５やフィルタ外側ケース２１を備え、複数組のディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３の接合位置に対して、複数組の触媒外側ケース５やフィルタ外側ケース２１を連結する触媒側フランジ２５やフィルタ側フランジ２６をオフセットさせるように構成し、一方のスートフィルタ３に対向したフィルタ内側ケース２０に、他方のディーゼル酸化触媒２に対向した触媒外側ケース５がオーバーラップするように構成している。

　従って、複数組のディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３の接合間隔を縮小できるものでありながら、複数組のディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３の接合間にセンサ等を簡単に配置できる。複数組の触媒外側ケース５やフィルタ外側ケース２１の排気ガス移動方向の長さを短縮して、複数組の触媒外側ケース５やフィルタ外側ケース２１等の剛性の向上や軽量化を図ることができる。複数組のディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３の接合間隔を縮小して、複数組の触媒外側ケース５やフィルタ外側ケース２１の排気ガス移動方向の長さを短縮できる。

　図１乃至図３、及び図５乃至図７を参照して、消音器３０の取付け構造を説明する。図１乃至図３、図５に示す如く、ディーゼルエンジン７０が排出した排気ガス音を減衰させる消音器３０は、耐熱金属材料製の略筒型の消音内側ケース３１と、耐熱金属材料製の略筒型の消音外側ケース３２と、消音内側ケース３１及び消音外側ケース３２の右側端部に溶接にて固着した円板状の右側蓋体３３とを有する。消音外側ケース３２に消音内側ケース３１を内設させている。なお、円筒形の触媒内側ケース４の直径寸法と、円筒形のフィルタ内側ケース２０の直径寸法と、円筒形の消音内側ケース３１とが略同一寸法である。また、円筒形の触媒外側ケース５の直径寸法と、円筒形のフィルタ外側ケース２１の直径寸法と、円筒形の消音外側ケース３２とが略同一寸法である。

　図４乃至図７に示す如く、消音内側ケース３１及び消音外側ケース３２に排気ガス出口管３４を貫通させている。排気ガス出口管３４の一端側が出口蓋体３５によって閉塞されている。消音内側ケース３１の内部における排気ガス出口管３４の全体に多数の排気孔３６が開設されている。消音内側ケース３１の内部が、多数の排気孔３６を介して、排気ガス出口管３４に連通されている。図示しない消音器やテールパイプが排気ガス出口管３４の他端側に接続される。

　図６、図７に示す如く、消音内側ケース３１には、多数の消音孔３７が開設されている。消音内側ケース３１の内部が、多数の消音孔３７を介して、消音内側ケース３１と消音外側ケース３２との間に連通されている。消音内側ケース３１と消音外側ケース３２との間の空間は、右側蓋体３３と薄板製支持体３８によって閉塞されている。消音内側ケース３１と消音外側ケース３２との間にセラミックファイバー製消音材３９が充填されている。消音内側ケース３１の排気ガス移動上流側（左側）の端部が、薄板製支持体３８を介して、消音外側ケース３２の排気ガス移動上流側（左側）の端部に連結されている。

　上記の構成により、消音内側ケース３１内から排気ガス出口管３４を介して排気ガスが排出される。また、消音内側ケース３１の内部において、多数の消音孔３７から消音材３９に排気ガス音（主に高周波帯の音）が吸音される。排気ガス出口管３４の出口側から排出される排気ガスの騒音が減衰される。

　図１及び図５に示す如く、フィルタ内側ケース２０とフィルタ外側ケース２１の排気ガス移動下流側（右側）の端部にフィルタ側出口フランジ４０を溶接する。消音外側ケース３２の排気ガス移動上流側（左側）の端部に、消音側フランジ４１を溶接する。フィルタ側出口フランジ４０と、消音側フランジ４１とを、ボルト４２及びナット４３によって着脱可能に締結している。なお、フィルタ内側ケース２０とフィルタ外側ケース２１にセンサ接続プラグ４４を固着している。センサ接続プラグ４４には、図示しない出口側排気ガス圧力センサや出口側排気ガス温度センサ（サーミスタ）等が接続される。

　図１、図２、図５乃至図７に示すごとく、ディーゼルエンジン７０が排出した排気ガスを浄化するガス浄化フィルタとしてのディーゼル酸化触媒２又はスートフィルタ３と、ディーゼル酸化触媒２又はスートフィルタ３を内設させる内側ケースとしての触媒内側ケース４又はフィルタ内側ケース２０と、触媒内側ケース４又はフィルタ内側ケース２０を内設させる外側ケースとしての触媒外側ケース５又はフィルタ外側ケース２１とを備えてなる排気ガス浄化装置において、ディーゼルエンジン７０が排出した排気ガスの排気音を減衰させる排気音減衰体としての消音材３９を備え、触媒外側ケース５又はフィルタ外側ケース２１の排気ガス出口側端部に消音材３９を配置したものであるから、ディーゼル酸化触媒２又はスートフィルタ３の排気ガス浄化機能を維持しながら、ディーゼル酸化触媒２又はスートフィルタ３の構造を変更することなく、排気ガスの消音機能を簡単に付加できる。例えば、前記外側ケースにテールパイプを直接連結させる排気構造や、既設の消音器の消音機能をさらに向上させる排気構造等を容易に構成できる。

　また、ディーゼル酸化触媒２又はスートフィルタ３の部位での実施が困難であった排気ガスの高周波低減対策を簡単に実行できる。例えばパンチ孔と繊維状マット等にて形成する消音構造（消音材３９）を簡単に設置できる。

　図５乃至図７に示すごとく、消音材３９を有する消音器３０を備え、フィルタ外側ケース２１の排気ガス出口側端部に消音器３０を着脱可能に連結させるように構成したものであるから、消音器３０の着脱によって、ディーゼル酸化触媒２又はスートフィルタ３の部位における排気ガスの消音機能を簡単に変更できる。

　図５乃至図７に示すごとく、消音材３９を有する消音器３０を備え、触媒外側ケース５又はフィルタ外側ケース２１及び消音器３０を略同一外径寸法の円筒形状にそれぞれ形成し、フィルタ外側ケース２１の排気ガス出口側端部にリング形状のフランジ体としてのフィルタ側出口フランジ４０を設け、フィルタ外側ケース２１の排気ガス出口側端部に、フィルタ側出口フランジ４０を介して、消音材３９を着脱可能に連結させるように構成したものであるから、略同一外径寸法の消音器３０がフィルタ側出口フランジ４０によってフィルタ外側ケース２１に連結されることによって、排気ガスの移動方向に触媒外側ケース５又はフィルタ外側ケース２１の取付け寸法を長くするだけで、消音器３０をコンパクトに組込むことができる。例えば、ディーゼルエンジン７０の排気ガス排出部の側面に接近させて触媒外側ケース５又はフィルタ外側ケース２１を簡単に設置できる。

　また、排気ガスの温度維持によって、ディーゼル酸化触媒２又はスートフィルタ３のガス浄化機能を向上させながら、消音材３９の設置によって排気ガスの高周波低減対策を簡単に実行できる。

　図５乃至図７に示すごとく、消音材３９が内蔵されたサイレンサケーシングとしての消音内側ケース３１及び消音外側ケース３２と、一端側を閉塞し且つ他端側をテールパイプ（図示省略）に連通させる排気ガス出口管３４とを備え、消音内側ケース３１及び消音外側ケース３２に排気ガス出口管３４の排気孔３６形成部を貫通させ、フィルタ外側ケース２１の排気ガス出口側端部に、フィルタ側出口フランジ４０を介して、消音内側ケース３１及び消音外側ケース３２を着脱可能に連結させるように構成したものであるから、消音内側ケース３１及び消音外側ケース３２の着脱によって、ディーゼル酸化触媒２又はスートフィルタ３の部位における排気ガスの消音機能を簡単に変更できる。例えば、消音内側ケース３１及び消音外側ケース３２とは別に消音器（図示省略）を設置することによって、排気ガスの消音機能をさらに向上させる排気構造等を容易に構成できる。

　一方、消音材３９が内蔵されていない消音内側ケース３１及び消音外側ケース３２の配置によって、フィルタ外側ケース２１にテールパイプ（図示省略）を直接連結させる排気構造を容易に構成できる。また、ディーゼル酸化触媒２又はスートフィルタ３の部位での実施が困難であった排気ガスの高周波低減対策として、消音内側ケース３１及び消音外側ケース３２内に、消音材３９（パンチ孔と繊維状マット等）消音構造を簡単に構成できる。

　図５乃至図７に示すごとく、前記サイレンサケーシングは、円筒形状の消音内側ケース３１と円筒形状の消音外側ケース３２を有し、消音外側ケース３２内に消音内側ケース３１を配置させ、消音内側ケース３１と消音外側ケース３２の間に消音材３９を充填させ、消音内側ケース３１に多数の消音孔３７を形成したものであるから、ディーゼル酸化触媒２又はスートフィルタ３を内設させる触媒内側ケース４又はフィルタ内側ケース２０や触媒外側ケース５又はフィルタ外側ケース２１を備えた排気ガス浄化構造に近似させて、前記サイレンサケーシング（消音内側ケース３１や消音外側ケース３２）を構成できる。

　ディーゼル酸化触媒２又はスートフィルタ３を内設させるための触媒内側ケース４又はフィルタ内側ケース２０や触媒外側ケース５又はフィルタ外側ケース２１と同一材料（パイプ等）を利用して、前記サイレンサケーシングの消音内側ケース３１や消音外側ケース３２を形成できる。前記サイレンサケーシングの製造コストを簡単に低減できる。

　図１、図５、図１０乃至図１４を参照して、内側ケース支持体７の構造を説明する。図１、図５、図１０に示す如く、円筒状の触媒内側ケース４の外側に端面Ｉ字状の輪形状の薄板製内側ケース支持体７を介して円筒状の触媒外側ケース５を被嵌させ、触媒外側ケース５の応力（変形力）を薄板製内側ケース支持体７にて低減させるように構成している。図１０に示す如く、内側ケース支持体７は、Ｉ字状薄板部７ａと、外側ケース連結部７ｂとを有する。触媒内側ケース４の排気ガス移動下流側の外面にＩ字状薄板部７ａの内径側端縁を溶接させる。即ち、触媒内側ケース４の外面にＩ字状薄板部７ａを略垂直に起立させ、触媒内側ケース４の外面から放射方向にＩ字状薄板部７ａを突出させる。Ｉ字状薄板部７ａの外径側端縁から、略直角に折曲げた方向に外側ケース連結部７ｂを延長させる。Ｉ字状薄板部７ａと、外側ケース連結部７ｂとによって、内側ケース支持体７の断面端面をＬ形状に形成する。

　また、触媒外側ケース５の内面に沿って、排気ガス移動方向（円筒状のケース５中心線方向）に外側ケース連結部７ｂの端部を延長させる。触媒外側ケース５に開口した溶接加工用孔５ａを介して、触媒外側ケース５の排気ガス移動方向の中間部の内面に外側ケース連結部７ｂを溶接させる。なお、溶接加工用孔５ａは、外側ケース連結部７ｂの溶接加工によって閉塞される。即ち、図１、図１０に示す如く、ディーゼルエンジン７０が排出した排気ガスを浄化するガス浄化フィルタとしてのディーゼル酸化触媒２又はスートフィルタ３と、ディーゼル酸化触媒２又はスートフィルタ３を内設させる内側ケースとしての触媒内側ケース４又はフィルタ内側ケース２０と、触媒内側ケース４又はフィルタ内側ケース２０を内設させる外側ケースとしての触媒外側ケース５又はフィルタ外側ケース２１とを備えてなる排気ガス浄化装置において、触媒内側ケース４と触媒外側ケース５との間に輪形状の内側ケース支持体７を設ける構造であって、振動減衰機能を有した可とう性材料によって内側ケース支持体７を形成し、触媒外側ケース５に内側ケース支持体７を介して触媒内側ケース４を支持させるように構成している。

　その結果、触媒外側ケース５の振動が内側ケース支持体７によって減衰され、触媒外側ケース５から触媒内側ケース４に伝わる振動を低減でき、ディーゼル酸化触媒２のシール性の低下や、触媒外側ケース５又は触媒内側ケース４又はディーゼル酸化触媒２の損傷又は脱落等を簡単に防止できる。即ち、触媒外側ケース５又は触媒内側ケース４のシール性の低下等を低減させて、ディーゼル酸化触媒２の耐久性を向上できる。

　また、例えば、ディーゼル酸化触媒２又はスートフィルタ３を複数組合せることによって、排気ガスの浄化能力を高くしたフィルタ構成であっても、スートフィルタ３のメンテナンス作業性を簡単に向上できる。また、触媒内側ケース４と触媒外側ケース５との間の空間の断熱作用によって、触媒内側ケース４（ディーゼル酸化触媒２）の温度を簡単に管理できる。触媒適正温度（約３００度から５００度）にディーゼル酸化触媒２の温度を維持できる。

　図１、図５、図１０に示す如く、内側ケース支持体７は断面端面がＩ形の薄板によって形成され、触媒外側ケース５の内面に沿わせる方向に内側ケース支持体７の一端側を延長し、内側ケース支持体７の一端側の延長部分に、触媒外側ケース５に溶接させる外側ケース連結部７ｂを形成し、触媒外側ケース５の内面に外側ケース連結部７ｂを固着させるように構成したものであるから、触媒内側ケース４の外面に内側ケース支持体７の他端側を溶接した状態で、触媒外側ケース５内に触媒内側ケース４を挿入して、触媒外側ケース５の外側から触媒外側ケース５に外側ケース連結部７ｂを溶接できる。溶接作業に制限されない厚みの薄板によって内側ケース支持体７を形成できる。触媒外側ケース５及び触媒内側ケース４の組立作業性を向上できる。

　図１、図５、図１０に示す如く、複数のディーゼル酸化触媒２又はスートフィルタ３と、触媒内側ケース４又はフィルタ内側ケース２０と、触媒外側ケース５又はフィルタ外側ケース２１を備え、複数のディーゼル酸化触媒２又はスートフィルタ３の接合位置に対して、触媒外側ケース５又はフィルタ外側ケース２１を連結するフランジ体としての触媒側フランジ２５又はフィルタ側フランジ２６をオフセットさせるように構成し、一方のスートフィルタ３に対向したフィルタ内側ケース２０に、他方のディーゼル酸化触媒２に対向した触媒外側ケース５がオーバーラップするように構成したものであるから、前記複数のディーゼル酸化触媒２又はスートフィルタ３の排気ガス移動方向の設置長さを確保しながら、前記複数の触媒外側ケース５又はフィルタ外側ケース２１の排気ガス移動方向の長さを短縮でき、前記複数の触媒外側ケース５又はフィルタ外側ケース２１等の剛性の向上や軽量化を図ることができる。

　また、触媒外側ケース５がオーバーラップするフィルタ内側ケース２０（排気ガス移動下流側のスートフィルタ３）が、触媒外側ケース５又はフィルタ外側ケース２１の分離（分解）によって、外部に大きく露出できる。即ち、複数のディーゼル酸化触媒２又はスートフィルタ３のうち排気ガス移動下流側に配置されたスートフィルタ３の排気ガス移動上流側端部（排気ガス移動下流側のフィルタ内側ケース２０）の露出範囲が多くなり、排気ガス移動下流側のスートフィルタ３のスート（すす）除去等のメンテナンス作業を簡単に実行できる。触媒側フランジ２５又はフィルタ側フランジ２６の連結部で触媒外側ケース５又はフィルタ外側ケース２１（触媒内側ケース４又はフィルタ内側ケース２０）を分離させて実行するスートフィルタ３の掃除等のメンテナンス作業性を向上できる。

　図１１乃至図１４は、図１０に開示した内側ケース支持体７の変形構造を示す。上記第１実施形態では、端面Ｉ字状の輪形状の薄板によって、内側ケース支持体７を形成したが、図１１に示す如く、端面Ｕ字状の輪形状の薄板によって、内側ケース支持体７を形成してもよい。また、図１２に示す如く、端面Ｓ字状の輪形状の薄板によって、内側ケース支持体７を形成してもよい。図１３に示す如く、端面Ｚ字状の輪形状の薄板によって、内側ケース支持体７を形成してもよい。図１４に示す如く、Ｚ字状とＳ字状を組合せた複合形端面を有した輪形状の薄板によって、内側ケース支持体７を形成してもよい。

　図１０乃至図１３に示す如く、内側ケース支持体７が、断面端面がＩ形の薄板（図１０参照）、又は断面端面がＵ形の薄板（図１１参照）、又は断面端面がＳ形の薄板（図１２参照）、又は断面端面がＺ形の薄板（図１３参照）のいずれか１つによって形成され、触媒外側ケース５に内側ケース支持体７を介して触媒内側ケース４を弾性支持させるように構成したものであるから、例えば、複数組の触媒外側ケース５又はフィルタ外側ケース２１及び触媒内側ケース４又はフィルタ内側ケース２０を設け、複数のディーゼル酸化触媒２又はスートフィルタ３を組合せることによって、排気ガスの浄化能力を高くしたフィルタ構成であっても、触媒外側ケース５の排気ガス移動方向の途中の内面側に、内側ケース支持体７を介して、触媒内側ケース４の排気ガス移動下流側端部の外面側を高剛性に支持できる。排気ガス移動下流側に配置したスートフィルタ３の排気ガス移動上流側端部のメンテナンス作業性を簡単に向上できる。

　また、ディーゼル酸化触媒２又はスートフィルタ３のシール性の低下や、触媒外側ケース５又はフィルタ外側ケース２１又は触媒内側ケース４又はフィルタ内側ケース２０又はディーゼル酸化触媒２又はスートフィルタ３の損傷又は脱落等を簡単に防止できる。

　図１４に示す如く、前記内側ケース支持体が、断面端面がＩ形の薄板（図１０参照）、又は断面端面がＵ形の薄板（図１１参照）、又は断面端面がＳ形の薄板（図１２参照）、又は断面端面がＺ形の薄板（図１３参照）のいずれか２つ以上の複合した形状の薄板（図１４参照）によって形成され、触媒外側ケース５に内側ケース支持体７を介して触媒内側ケース４を弾性支持させるように構成したものであるから、例えば、複数組の触媒外側ケース５又はフィルタ外側ケース２１及び触媒内側ケース４又はフィルタ内側ケース２０を設け、複数のディーゼル酸化触媒２又はスートフィルタ３を組合せることによって、排気ガスの浄化能力を高くしたフィルタ構成であっても、触媒外側ケース５の排気ガス移動方向の途中の内面側に、内側ケース支持体７を介して、触媒内側ケース４の排気ガス移動下流側端部の外面側を高剛性に支持できる。排気ガス移動下流側に配置したスートフィルタ３の排気ガス移動上流側端部のメンテナンス作業性を簡単に向上できる。

　図１５～図１８と図２３とを参照しながら、ディーゼルエンジン７０に第１実施形態のＤＰＦ１を設けた構造を説明する。図１５乃至図１８に示す如く、ディーゼルエンジン７０のシリンダヘッド７２の左右側面に、排気マニホールド７１と、吸気マニホールド７３とが配置されている。シリンダヘッド７２は、エンジン出力軸７４（クランク軸）とピストン（図示省略）を有するシリンダブロック７５に上載される。シリンダブロック７５の前面と後面からエンジン出力軸７４の前端と後端を突出させる。シリンダブロック７５の前面に冷却ファン７６を設ける。エンジン出力軸７４の前端側からＶベルト７７を介して冷却ファン７６に回転力を伝達するように構成している。

　図１５、図１６、図１８に示す如く、シリンダブロック７５の後面にフライホイールハウジング７８を固着している。フライホイールハウジング７８内にフライホイール７９を設ける。エンジン出力軸７４の後端側にフライホイール７９を軸支させている。後述するバックホウ１００やフォークリフト１２０等の作動部に、フライホイール７９を介してディーゼルエンジン７０の動力を取り出すように構成している。

　図１５、図１７、図１８に示す如く、消音外側ケース３２には第１支持脚体１９ａの一端側が溶接固定されている。消音外側ケース３２に固着された第１支持脚体１９ａの他端側は、シリンダヘッド７２における冷却ファン７６寄りの箇所に取り付けられた第２支持脚体１９ｂの上端側にボルト１３１にて着脱可能に締結されている。触媒外側ケース５における排気ガス流入口１２側の側端面には、第３支持脚体１９ｃの一端側（上端側）がボルト１３２及びナット１３３にて着脱可能に締結されている。第３支持脚体１９ｃの他端側（下端側）は、シリンダヘッド７２におけるフライホイールハウジング７８側の側端面にボルト１３４にて着脱可能に締結されている。支持脚体１９ａ～１９ｃは、ＤＰＦ１を支持するフィルタ支持体に相当するものである。

　排気マニホールド７１のうち排気接続フランジ体１７との連結部分７１ａは、排気マニホールド７１の略中央部から上向きに突出して設けられている。排気ガス入口管１６の排気接続フランジ体１７は、ボルト１８を介して、排気マニホールド７１の連結部分７１ａに着脱可能に締結されている。

　図１５～図１８に示すように、第１実施形態のＤＰＦ１は、エンジン出力軸７４に沿って長い形態になっていて、シリンダヘッド７２上における排気マニホールド７１寄りの箇所に寄せて配置されている。従って、シリンダヘッド７２における吸気マニホールド７３側は外向きに露出していて、メンテナンス作業をし易い状態になっている。また、ＤＰＦ１における長手方向一端側と長手方向他端側とには、排気ガス流入口１２と排気ガス出口管３４（排気ガス流出口）とが左右振り分けて配置されている。

　更に、ＤＰＦ１の外周側には、冷却ファン７６からの風がＤＰＦ１に直接当たらないように遮るＤＰＦフード６１（図１５～図１８の二点鎖線参照）が設けられている。かかるＤＰＦフード６１の存在により、冷却ファン７６からの風によるＤＰＦ１ひいてはＤＰＦ１内部の排気ガス温度の低下を抑制して、排気ガス温度の維持を図っている。

　以上の構成から明らかなように、第１実施形態のＤＰＦ１は、エンジン７０の排気マニホールド７１に連結されると共に、複数のフィルタ支持体（支持脚体１９ａ～１９ｃ）を介してシリンダヘッド７２に連結されている。このため、ディーゼルエンジン７０の構成部品の一つとして、ディーゼルエンジン７０にＤＰＦ１を高剛性に配置でき、作業車両等の機器毎の排気ガス対策を不用にし、ディーゼルエンジン７０の汎用性を向上できるという効果を奏する。

　すなわち、ディーゼルエンジン７０の高剛性部品であるシリンダヘッド７２の利用にてＤＰＦ１を高剛性に支持して、振動等によるＤＰＦ１の損傷を防止できる。また、ディーゼルエンジン７０の製造場所でディーゼルエンジン７０にＤＰＦ１を組み込んで出荷することが可能になり、ディーゼルエンジン７０とＤＰＦ１をまとめてコンパクトに構成できるという利点もある。

　特に第１実施形態では、ＤＰＦ１の長手方向一端側が第１及び第２支持脚体１９ａ，１９ｂを介してシリンダヘッド７２に連結され、ＤＰＦ１の長手方向他端側が第３支持脚体１９ｃを介してシリンダヘッド７２に連結されている。そして、ＤＰＦ１の長手方向中間部は、排気マニホールド７１に連結されている。従って、排気マニホールド７１及び支持脚体１９ａ～１９ｃを用いた三点支持によって、ＤＰＦ１をディーゼルエンジン７０上に高剛性に連結できることになり、振動等によるＤＰＦ１の損傷防止に効果的である。

　第１実施形態のＤＰＦ１は、エンジン出力軸７４に沿って長い形態になっていて、シリンダヘッド７２上における排気マニホールド７１寄りの箇所に寄せて配置されているから、シリンダヘッド７２のうち細かい部品の多い吸気マニホールド７３側を露出でき、ディーゼルエンジン７０関連のメンテナンス作業がし易い。また、排気マニホールド７１にＤＰＦ１を至近距離で連通させることが可能になり、ＤＰＦ１内を通過する排気ガス温度の低下を極力抑制できる。従って、ＤＰＦ１の排気ガス浄化性能を高い状態に維持できる。

　更に、ＤＰＦ１における長手方向一端側と長手方向他端側とには、排気ガス流入口１２と排気ガス出口管３４（排気ガス流出口）とが左右振り分けて配置されているから、シリンダヘッド７２の上面に近接させた状態でＤＰＦ１を支持できる。このため、シリンダヘッド７２の剛性を利用して、振動等によるＤＰＦ１の損傷防止に高い効果を発揮できる。

　図２３を参照しながら、ＤＰＦ１の取り付け向き変更の態様について説明する。前述したように、第１実施形態のＤＰＦ１においては、左右取り付け向きをひっくり返した状態（左右逆にした状態）でも、排気接続フランジ体１７を排気マニホールド７１にボルト１８締結できるように、排気接続フランジ体１７と排気マニホールド７１との挿通穴の位置関係が設定されている。すなわち、排気ガス入口管１６の下向き開口端部１６ａが、排気マニホールド７１に取り付け向き変更可能に接続されている。

　図２３は、排気マニホールド７１に対するＤＰＦ１の取り付け向きを図１５の状態から１８０°反転させた場合の一例を示している。この場合、触媒外側ケース５における排気ガス流入口１２側の側端面に、第４支持脚体１９ｄの一端側（上端側）がボルト１３５及びナット１３６にて着脱可能に締結されている。第４支持脚体１９ｄの他端側（下端側）は、シリンダヘッド７２における冷却ファン７６寄りの箇所に取り付けられた第２支持脚体１９ｂの上端側にボルト１３７にて着脱可能に締結されている。

　消音外側ケース３２には第５支持脚体１９ｅの一端側が溶接固定されている。第５支持脚体１９ｅの他端側は、シリンダヘッド７２におけるフライホイールハウジング７８側の側端面にボルト１３８にて着脱可能に締結されている。第４及び第５支持脚体１９ｄ，１９ｅも、ＤＰＦ１を支持するフィルタ支持体に相当するものである。

　なお、シリンダヘッド７２、排気マニホールド７１及びＤＰＦ１の高さ関係等に配慮すれば、ＤＰＦ１は左右にひっくり返す（１８０°反転させる）だけでなく、排気マニホールド７１の連結部分７１ａを中心に、水平方向に３６０°に亘って取り付け向きを変更調節するように構成することも可能である。

　以上の構成から明らかなように、第１実施形態のＤＰＦ１は、触媒外側ケース５の長手方向中途部に下向き開口端部１６ａ（排気ガス入口側）を有する排気ガス入口管１６を備えており、触媒外側ケース５の長手方向一端側に排気ガス流入口１２が設けられており、触媒外側ケース５の排気ガス流入口１２に排気ガス入口管１６の上向き開口端部１６ｂ（排気ガス出口側）が接続されている一方、排気ガス入口管１６の下向き開口端部１６ａが、ディーゼルエンジン７０の排気マニホールド７１に取り付け向き変更可能に接続されている。

　このため、触媒外側ケース５の構造を変更することなく、触媒外側ケース５からの排気ガス流出口（排気ガス出口管３４）の向きを選択・変更できる。特に第１実施形態では、排気ガス入口管１６の下向き開口端部１６ａが、触媒外側ケース５の長手方向中央部に位置しており、触媒外側ケース５は、ディーゼルエンジン７０の一側にある冷却ファン７６と他側にあるフライホイールハウジング７８との間に位置しており、冷却ファン７６側にＤＰＦ１の排気ガス出口管３４を配置する仕様と、フライホイールハウジング７８側にＤＰＦ１の排気ガス出口管３４を配置する仕様とを、一種類のＤＰＦ１の構成で対処できることになる。

　従って、ＤＰＦ１自体の構成が変わらないから、ＤＰＦ１を通過する排気ガス中の排気エミッション（粒子状物質やＮＯｘ等）の傾向が変わるおそれはなく、ディーゼルエンジン７０を搭載する作業機毎に試験確認したり出荷申請したりする手間等を省略でき、製造コストを抑制できるという効果を奏する。

　また、触媒外側ケース５には、排気ガス流入口１２を覆い且つ触媒外側ケース５の長手方向に延びるように、排気ガス入口管１６が取り付けられているから、排気ガス入口管１６自体が触媒外側ケース５に対する補強メンバーとして機能することになる。従って、専用の補強部材を設けることなく、触媒外側ケース５の剛性を向上できると共に軽量化を図れる。しかも、専用の補強部材を設けた構造に比べて、構成部品数を削減できるから低コストに構成できる。

　更に、触媒外側ケース５の外側面と排気ガス入口管１６の内側面とによって、排気ガスの導入通路６１が構成されているから、排気ガス入口管１６内（導入通路６１内）の排気ガスにて触媒外側ケース５を加温でき、ＤＰＦ１内を通過する排気ガス温度の低下を抑制することが可能になる。従って、この点でも、ＤＰＦ１の排気ガス浄化性能の向上に寄与しているのである。

　図１９及び図２０を参照して、バックホウ１００に第１実施形態のＤＰＦ１付きディーゼルエンジン７０を搭載した構造を説明する。図１９及び図２０に示す如く、バックホウ１００は、左右一対の走行クローラ１０３を有する履帯式の走行装置１０２と、走行装置１０２上に設けられた旋回機体１０４とを備えている。旋回機体１０４は、図示しない旋回用油圧モータによって、３６０°の全方位にわたって水平旋回可能に構成されている。走行装置１０２の後部には、対地作業用の土工板１０５が昇降動可能に装着されている。旋回機体１０４の左側部には、操縦部１０６とディーゼルエンジン７０とが搭載されている。旋回機体１０４の右側部には、掘削作業のためのブーム１１１及びバケット１１３を有する作業部１１０が設けられている。

　操縦部１０６には、オペレータが着座する操縦座席１０８と、ディーゼルエンジン７０等を出力操作する操作手段や、作業部１１０用の操作手段としてのレバー又はスイッチ等が配置されている。作業部１１０の構成要素であるブーム１１１には、ブームシリンダ１１２とバケットシリンダ１１４とが配置されている。ブーム１１１の先端部には、掘削用アタッチメントとしてのバケット１１３が、掬い込み回動可能に枢着されている。ブームシリンダ１１２又はバケットシリンダ１１４を作動させて、バケット１１３によって土工作業（作溝等の対地作業）を実行するように構成している。

　図２１及び図２２を参照して、フォークリフトカー１２０に第１実施形態のＤＰＦ１付きディーゼルエンジン７０を搭載した構造を説明する。図２１及び図２２に示す如く、フォークリフトカー１２０は、左右一対の前輪１２２及び後輪１２３を有する走行機体１２４を備えている。走行機体１２４には、操縦部１２５とディーゼルエンジン７０とが搭載されている。走行機体１２４の前側部には、荷役作業のためのフォーク１２６を有する作業部１２７が設けられている。操縦部１２５には、オペレータが着座する操縦座席１２８と、操縦ハンドル１２９と、ディーゼルエンジン７０等を出力操作する操作手段や、作業部１２７用の操作手段としてのレバー又はスイッチ等が配置されている。

　作業部１２７の構成要素であるマスト１３０には、フォーク１２６が昇降可能に配置されている。フォーク１２６を昇降動させて、荷物を積んだパレット（図示省略）をフォーク１２６に上載させ、走行機体１２４を前後進移動させて、前記パレットの運搬等の荷役作業を実行するように構成している。

　次に、図２４～図２９を参照しながら、第２実施形態における排気ガス浄化装置（ＤＰＦ１′）の全体構造と、当該ＤＰＦ１′をディーゼルエンジン７０に搭載した構造とについて説明する。ここで、第２実施形態において構成及び作用が第１実施形態と変わらないものには、第１実施形態と同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。以下には、第１実施形態との相違点を説明する。

　図２４及び図２５に示す如く、第２実施形態のＤＰＦ１′では、排気ガス流入口１２が形成された触媒外側ケース５の外側面に排気ガス入口管１６′を配置している。排気ガス入口管１６′の小径側の真円形の開口端部１６ａ′に排気接続フランジ体１７′を溶接している。排気接続フランジ体１７′は、ボルト１８′を介して、後述するディーゼルエンジン７０の排気マニホールド７１に締結される。排気ガス入口管１６′の大径側の真円形の開口端部１６ｂ′は、触媒外側ケース５の外側面に溶接されている。排気ガス入口管１６′は、小径側の真円形の開口端部１６ａ′から大径側の真円形の開口端部１６ｂ′に向けて末広がり形状（ラッパ状）に形成されている。

　図２４に示す如く、触媒外側ケース５の外側面のうち、触媒外側ケース５の開口縁１４の左側端部の外側面に、大径側の真円形の開口端部１６ｂ′の左側端部が溶接されている。即ち、楕円形状の排気ガス流入口１２に対して、排気ガス入口管１６′（大径側の真円形の開口端部１６ｂ′）が、排気ガス移動下流側（触媒外側ケース５の右側）にオフセットされて配置されている。即ち、楕円形状の排気ガス流入口１２は、排気ガス入口管１６′（大径側の真円形の開口端部１６ｂ′）に対して、排気ガス移動上流側（触媒外側ケース５の左側）にオフセットされて、触媒外側ケース５に形成されている。その他の構成は第１実施形態のＤＰＦ１と同様である。

　続いて、ＤＰＦ１′をディーゼルエンジン７０に搭載した構造を説明する。図２６、図２８及び図２９に示す如く、フィルタ外側ケース２１には、フィルタ支持体としての支持脚体１９′の一端側が溶接固定されている。支持脚体１９′の他端側は、シリンダヘッド７２に強固に固定された吸気マニホールド７３上の取り付け部８２′にボルト８０′にて着脱可能に締結されている。このため、上記したＤＰＦ１′のうち吸気マニホールド７３寄りの部位（フィルタ外側ケース２１側）は、支持脚体１９及び吸気マニホールド７３を介して、高剛性のシリンダヘッド７２に支持されることになる。

　図２６～図２９に示すように、実施形態のＤＰＦ１′は、エンジン出力軸７４と直交する方向に長い形態（長尺）になっていて、シリンダヘッド７２より上方において、排気ガス移動方向がエンジン出力軸７４と直交する方向になるように、フライホイールハウジング７８寄りの箇所に寄せて配置されている。従って、シリンダヘッド７２、排気マニホールド７２及び吸気マニホールド７３の上面はかなりの範囲で露出していて、メンテナンス作業をし易い状態になっている。

　ディーゼルエンジン７０の排気マニホールド７１には、中継排気管８５′を介して排気ガス入口管１６′が着脱可能に連結されている。ディーゼルエンジン７０の排気マニホールド７１から、中継排気管８５′及び排気ガス入口管１６′を介して、ＤＰＦ１′内に排気ガスが移動し、ＤＰＦ１分にて排気ガスが浄化され、排気ガス出口管３４からテールパイプ（図示省略）に排気ガスが移動して、最終的に機外に排出されるように構成されている。

　以上の構成から明らかなように、第２実施形態において、吸気マニホールド７３と排気マニホールド７１とは、平面視においてエンジン７０のシリンダヘッド７２を挟んだ両側に振り分けて、エンジン７０の上部側に配置された構造であり、ＤＰＦ１′は、エンジン７０の上方において排気マニホールド７１と吸気マニホールド７３とに連結されるように構成したものであるから、エンジン７０の高剛性部品である排気マニホールド７１、吸気マニホールド７３並びにシリンダヘッド７２の利用にて、ＤＰＦ１′を第１実施形態の場合より更に高剛性に支持して、振動等によるＤＰＦ１′の損傷を効果的に防止できる。

　なお、エンジン７０の製造場所でエンジン７０にＤＰＦ１′を組み込んで出荷することが可能になり、エンジン７０とＤＰＦ１をまとめてコンパクトに構成できるという利点もある。また、前述の通り、エンジン７０にＤＰＦ１を組み込んで出荷可能であるから、エンジン７０を搭載する作業機毎に出荷申請する手間等を省略でき、製造コスト抑制に寄与できる。更に、排気マニホールド７１にＤＰＦ１′を至近距離で連通できるから、ＤＰＦ１′を適正温度に維持し易く、高い排気ガス浄化性能が維持できる。その上、ＤＰＦ１′の小型化にも寄与できる。

　図２６乃至２９に示す如く、ＤＰＦ１′は、エンジン出力軸７４と直交する方向に長い形態になっていて、シリンダヘッド７２上におけるフライホイールハウジング７８寄りの箇所に寄せて配置されているから、シリンダヘッド７２、排気マニホールド７１及び吸気マニホールド７３の上面側を広範囲に露出できる。従って、エンジン７０関連のメンテナンス作業がし易いという効果を奏する。

　また、前述の通り、ＤＰＦ１′はシリンダヘッド７２上におけるフライホイールハウジング７８寄りの箇所に寄せて配置されているから、ＤＰＦ１′はエンジン７０の冷却ファン７６から離れて位置することになる。従って、冷却ファン７６からの風がＤＰＦ１に直接当たり難くして、冷却ファン７６からの風によるＤＰＦ１ひいてはＤＰＦ１内部の排気ガス温度の低下を抑制でき、排気ガス温度の維持をも図れることになる。

　図２６乃至２９に示す如く、ＤＰＦ１の排気ガス流入口１２に接続された排気ガス入口管１６と排気マニホールド７１とは、中継排気管８５を介して着脱可能に連結されるように構成したものであるから、中継排気管８５の存在により、エンジン７０上面側の突出部品を回避しながら、できるだけエンジン７０の上面に近接させてＤＰＦ１′を配置でき、ＤＰＦ１′を組み込んだエンジン７０のコンパクト化を図れる。

　図２６乃至２９に示す如く、ＤＰＦ１′のうち吸気マニホールド７３寄りの部位（フィルタ外側ケース２１側）は、フィルタ支持体としての支持脚体１９′を介して、高剛性の吸気マニホールド７３に着脱可能に連結されるように構成したものであるから、中継排気管８５の存在と相まって、エンジン７０上面側の突出部品を回避しながら、ＤＰＦ１′をエンジン７０上に安定的に連結できる。従って、振動等によるＤＰＦ１′の損傷防止に効果的である。

　なお、第２実施形態のＤＰＦ１′付きディーゼルエンジンを、前述のバックホウ１００やフォークリフトカー１２０に搭載可能であることは言うまでもない。また、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　ＤＰＦ
２　ディーゼル酸化触媒（ガス浄化フィルタ）
３　スートフィルタ（ガス浄化フィルタ）
４　触媒内側ケース
５　触媒外側ケース
１６　排気ガス入口管
１６ａ　下向き開口端部
１６ｂ　上向き開口端部
１９ａ～１９ｅ　支持脚体
２０　フィルタ内側ケース
２１　フィルタ外側ケース
３４　排気ガス出口管
６０　排気ガスの導入通路
７０　ディーゼルエンジン
７１　排気マニホールド
７２　シリンダヘッド
７３　吸気マニホールド
７８　フライホイールハウジング

Claims

　排気マニホールドを有するエンジンと、前記エンジンからの排気ガスを浄化するための排気ガス浄化装置とを備えているエンジン装置において、
　前記エンジンのシリンダヘッドに、前記排気ガス浄化装置を支持するフィルタ支持体を備える構造であって、前記排気ガス浄化装置は、前記排気マニホールドに連結されると共に、前記フィルタ支持体を介して前記シリンダヘッドに連結されるように構成したことを特徴とするエンジン装置。
　前記排気ガス浄化装置における長手方向一端側と長手方向他端側とが、前記各フィルタ支持体を介して前記シリンダヘッドに着脱可能に連結されるように構成したことを特徴とする請求項１に記載したエンジン装置。
　前記排気ガス浄化装置は、前記エンジンの出力軸に沿って長尺に形成され、前記シリンダヘッド上における前記排気マニホールド寄りの箇所に寄せて配置されたことを特徴とする請求項２に記載したエンジン装置。
　前記排気ガス浄化装置における長手方向一端側と長手方向他端側とに、排気ガス流入口と排気ガス流出口とが振り分けて配置されたことを特徴とする請求項３に記載したエンジン装置。
　前記吸気マニホールドと前記排気マニホールドとは、平面視において前記エンジンのシリンダヘッドを挟んだ両側に振り分けて、前記エンジンの上部側に配置された構造であって、前記排気ガス浄化装置は、前記エンジンの上方において前記排気マニホールドと前記吸気マニホールドとに連結されるように構成したことを特徴とする請求項１に記載したエンジン装置。
　前記エンジンの一側面には冷却ファンが設けられており、前記エンジンのうち前記冷却ファンと反対側の側面にはフライホイールハウジングが設けられた構造であって、前記排気ガス浄化装置は、前記エンジンの出力軸と直交する方向に長尺に形成され、前記シリンダヘッド上における前記フライホイールハウジング寄りの箇所に寄せて配置されたことを特徴とする請求項５に記載したエンジン装置。
　前記排気ガス浄化装置の排気ガス流入口に接続された排気ガス入口管と前記排気マニホールドとは、中継排気管を介して着脱可能に連結されるように構成したことを特徴とする請求項６に記載したエンジン装置。
　前記排気ガス浄化装置のうち前記吸気マニホールド寄りの部位は、フィルタ支持体を介して前記吸気マニホールドに着脱可能に連結されるように構成したことを特徴とする請求項７に記載したエンジン装置。