WO2013008548A1 - 産業車両用排気処理装置の管継手構造 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a pipe joint structure of an exhaust treatment apparatus for an industrial vehicle. More specifically, the present invention can absorb external force and easily perform fine adjustment of the gap while forming a gap for introducing outside air in the pipe joint portion. It relates to the improvement of the structure.
  • a gap is formed between the discharge-side tip of the muffler and the tail pipe into which the tip is inserted, thereby taking advantage of the venturi effect from the gap when exhaust gas is discharged from the muffler.
  • a structure is known in which outside air can be sucked and introduced into the tail pipe (see FIG. 1 of Japanese Utility Model Laid-Open No. 4-83826 and FIG. 4 of Japanese Patent Laid-Open No. 2000-34742).
  • PM particulate matter
  • Particulate matter collected by the diesel particulate filter can be burned using the high-temperature exhaust gas introduced into the diesel particulate filter.
  • a high temperature about 600 ° C.
  • the exhaust gas temperature by applying the outside air introduction structure based on the venturi effect, which has been used in conventional exhaust systems, to the exhaust part of the diesel particulate filter.
  • the tail pipe is disposed above the engine, and an openable / closable cover is provided to cover the engine room from above, and the lower end of the tail pipe is attached to the cover. Has been done. In this case, there is a problem that it is difficult to open and close the cover.
  • the present invention has been made in view of such conventional circumstances, and the problem to be solved by the present invention is that the exhaust gas temperature can be reduced, and external force can be absorbed while forming a gap in the pipe joint portion, Moreover, it is an object of the present invention to provide a pipe joint structure for an exhaust treatment apparatus for an industrial vehicle that can easily finely adjust a gap.
  • the exhaust treatment apparatus is provided with an exhaust pipe, and the tip of the exhaust pipe is inserted into the opening of the tail pipe, and the opening of the tail pipe
  • the exhaust pipe is elastically supported in the longitudinal direction of the pipe with respect to the tail pipe so as to form a gap having a tapered cross section with respect to the tail pipe.
  • the tip of the exhaust pipe of the exhaust treatment device is inserted into the opening of the tail pipe, and a gap is formed between the tip of the exhaust pipe and the opening of the tail pipe. Therefore, when exhausted from the exhaust treatment device to the exhaust pipe, the outside air is introduced into the tail pipe due to the venturi effect, whereby the exhaust gas temperature can be reduced.
  • the distal end of the exhaust pipe is elastically supported in the longitudinal direction of the pipe with respect to the opening of the tail pipe, an external force acting on the pipe joint is generated while forming a gap in the pipe joint. Can be absorbed.
  • the exhaust pipe is elastically supported in the longitudinal direction of the pipe with respect to the tail pipe, so that the amount of overlap between the exhaust pipe tip and the tail pipe opening can be made variable.
  • the exhaust pipe of the exhaust treatment device has the first bracket member, and the tail pipe has the second bracket member, and the first and second bracket members A mounting bolt is inserted through the first and second bracket members, and a first elastic member is interposed on the outer periphery of the mounting bolt between the first and second bracket members.
  • the first elastic member is sandwiched between the first and second bracket members, so that the tip of the exhaust pipe is elastically supported in the longitudinal direction of the pipe with respect to the opening of the tail pipe.
  • the first elastic member is constituted by a coil spring.
  • the head of the mounting bolt is disposed at a distance from the first bracket member, and the outer periphery of the mounting bolt is between the head and the first bracket member.
  • a second elastic member is interposed between the two.
  • the second elastic member is constituted by a coil spring.
  • the first and second bracket members project in the radial direction.
  • the first bracket member is provided not on the entire circumference of the circumference of the exhaust pipe but on a part thereof. In this case, it is possible to prevent the first bracket member from obstructing the flow of the outside air when the outside air is introduced into the tail pipe.
  • the mounting bolts are provided not at the entire circumference on the circumference of the first and second bracket members but at two positions thereof.
  • the distal end portion of the exhaust pipe is formed in a tapered shape that gradually becomes smaller in diameter toward the distal end.
  • a tapered gap is formed between the tip of the exhaust pipe and the opening of the tail pipe.
  • the tip of the exhaust pipe is elastically supported in the longitudinal direction of the pipe with respect to the opening of the tail pipe, so that external force acting on the pipe joint portion can be absorbed, and the tip of the exhaust pipe and It is possible to prevent the tail pipe opening from being damaged by vibration.
  • the exhaust treatment device is a diesel particulate filter.
  • the collected particulate matter is combusted using the high-temperature exhaust gas introduced into the diesel particulate filter.
  • the exhaust gas temperature is very high ( Therefore, as in the present invention, a gap is formed between the tip of the exhaust pipe of the diesel particulate filter and the opening of the tail pipe, so that the outside air is tailed during exhaust to the exhaust pipe. It can be introduced into the pipe, thereby effectively reducing the exhaust gas temperature.
  • the tip of the exhaust pipe of the exhaust treatment device is inserted into the opening of the tail pipe so that a gap is formed between the tip of the exhaust pipe and the opening of the tail pipe. Therefore, when exhausting from the exhaust treatment device to the exhaust pipe, the outside air can be introduced into the tail pipe by utilizing the venturi effect, thereby reducing the exhaust gas temperature.
  • the tip of the exhaust pipe is elastically supported in the longitudinal direction of the pipe with respect to the opening of the tail pipe, the external force acting on the pipe joint can be absorbed while maintaining the gap of the pipe joint.
  • the exhaust pipe side and the tail pipe side have different vibration systems, it is possible to avoid damage to the tip of the exhaust pipe and the opening of the tail pipe due to vibration.
  • the exhaust pipe is elastically supported in the longitudinal direction with respect to the tail pipe, the amount of overlap between the exhaust pipe tip and the tail pipe opening can be made variable.
  • the gap formed between the exhaust pipe and the tail pipe opening is tapered, and the gap between the exhaust pipe tip and the tail pipe opening can be easily adjusted. The amount of outside air introduced into the can be easily adjusted.
  • FIG. 1 is a schematic side view of an industrial vehicle diesel particulate filter employing a pipe joint structure according to an embodiment of the present invention and its peripheral portion.
  • FIG. 2 is an enlarged perspective view of the pipe joint structure (FIG. 1).
  • FIG. 3 is an enlarged side view of the pipe joint structure (FIG. 1).
  • FIG. 4 is a longitudinal sectional view of FIG.
  • FIG. 5 is a schematic side view showing a state where the pipe joint structure is offset in the vertical direction.
  • FIG. 6 is a schematic plan view showing a state in which the pipe joint structure is offset in the lateral direction.
  • FIG. 1 shows a diesel particulate filter for a forklift to which a pipe joint structure according to an embodiment of the present invention is applied.
  • a diesel particulate filter 1 is mounted in an engine room via a gantry 2.
  • the diesel particulate filter 1 is a device for collecting particulate matter (PM) contained in exhaust gas of a diesel engine and removing it from the exhaust gas.
  • An exhaust pipe 3 into which exhaust gas discharged from the engine is introduced is connected to the exhaust gas introduction side of the diesel particulate filter 1, and exhaust gas extending toward the tail pipe 4 is connected to the exhaust gas outlet side.
  • a tube 5 is connected.
  • the tail pipe 4 extends upward.
  • a pipe joint structure 10 according to this embodiment is provided between the exhaust pipe 5 and the tail pipe 4.
  • the tip 5 a of the exhaust pipe 5 of the diesel particulate filter 1 is inserted into the opening 4 a of the tail pipe 4.
  • tip part 5a of the exhaust pipe 5 forms the clearance gap of the cross-sectional taper shape between the opening parts 4a of the tail pipe 4 (refer FIG. 4).
  • first bracket members 11, 11 ′ are attached in the vicinity of the tip portion 5 a.
  • Each of the first brackets 11 and 11 ' is an L-shaped mounting bracket that partially projects outward in the radial direction.
  • first brackets 11 and 11' are arranged at two positions 180 degrees apart on the circumference.
  • a second bracket member 12 is attached to a position in the vicinity of the opening 4 a on the outer peripheral surface of the tail pipe 4.
  • the second bracket member 12 extends along the entire circumference of the outer peripheral surface of the tail pipe 4, and is located radially outward at a position facing the first bracket members 11, 11 ′.
  • Overhanging portions 12A and 12A ′ are provided.
  • Mounting bolts 13 and 13 ' are inserted through the first bracket member 11 and the overhanging portion 12A, and the first bracket member 11' and the overhanging portion 12A ', respectively.
  • Each of the mounting bolts 13 and 13 ′ is a stepped bolt, and the large-diameter portions 13A and 13A ′ are inserted through the through holes formed in the first bracket members 11 and 11 ′, respectively.
  • the small diameter portions 13B and 13B ′ are inserted through the through holes formed in the overhang portions 12A and 12A ′, respectively.
  • the small diameter portions 13B and 13B ′ are screwed with screw portions, and nuts 14 and 14 ′ are screwed into these screw portions, respectively.
  • the heads 13H and 13H ′ of the mounting bolts 13 and 13 ′ are arranged apart from the first bracket members 11 and 11 ′, respectively.
  • a first coil spring 15 is mounted on the outer periphery of the large-diameter portion 13A of the mounting bolt 13, and similarly, the first bracket member 11 ′ and Between the overhang portions 12A ′, a first coil spring 15 ′ is mounted on the outer periphery of the large diameter portion 13A ′ of the mounting bolt 13 ′.
  • a second coil spring 16 is mounted on the outer periphery of the large-diameter portion 13A of the mounting bolt 13 between the head 13H of the mounting bolt 13 and the first bracket member 11.
  • a second coil spring 16' is mounted on the outer periphery of the large-diameter portion 13A 'of the mounting bolt 13'.
  • washers 17 and 18 are attached to the outer periphery of the large-diameter portion 13A of the mounting bolt 13 on both sides in the front-rear direction (left-right direction in FIG. 3) of the first bracket member 11, and the head 13H of the mounting bolt 13 A washer 19 is mounted on the.
  • washers 17 ′ and 18 ′ are mounted on the outer periphery of the large-diameter portion 13 ′ A of the mounting bolt 13 ′ on both sides in the front-rear direction (left-right direction in FIG. 3) of the first bracket member 11 ′.
  • a washer 19 ' is mounted on the head 13H' of the mounting bolt 13 '.
  • One end of the first coil spring 15 is in pressure contact with the overhang portion 12A and the other end is in pressure contact with the washer 17.
  • one end of the first coil spring 15 ' is in pressure contact with the overhang portion 12A' and The other end is in pressure contact with the washer 17 ′.
  • One end of the second coil spring 16 is in pressure contact with the washer 18 and the other end is in pressure contact with the washer 19.
  • the exhaust pipe 5 is elastically supported in the pipe longitudinal direction with respect to the opening 4 a of the tail pipe 4.
  • the tip 5a of the exhaust pipe 5 of the diesel particulate filter 1 is inserted into the opening 4a of the tail pipe 4, and the tip 5a of the exhaust pipe 5 and the tail pipe 4 are connected. Since a gap is formed between the opening 4a (see FIG. 4), when exhausted from the exhaust pipe 5 of the diesel particulate filter 1 to the tail pipe 4, the outside air is tailed due to the venturi effect.
  • the exhaust gas temperature can be reduced.
  • the collected particulate matter is combusted using the high-temperature exhaust gas introduced into the diesel particulate filter.
  • the exhaust gas temperature is very high ( Therefore, by forming a gap between the exhaust pipe tip 5a and the tail pipe opening 4a of the diesel particulate filter 1 as in the present embodiment, the tail is removed from the exhaust pipe 5. Outside air can be introduced into the tail pipe 4 when exhausting to the pipe 4, and the exhaust gas temperature can be effectively reduced.
  • the tip 5a of the exhaust pipe 5 is formed in a tapered shape (that is, a nozzle shape) that gradually decreases in diameter toward the tip, so that the negative part of the pipe joint portion is exhausted when exhausting from the exhaust pipe 5.
  • the pressure can be increased, whereby the amount of outside air introduced into the tail pipe 4 can be increased.
  • the first bracket members 11 and 11 ′ attached to the outer peripheral surface of the exhaust pipe 5 are provided not on the entire circumference of the circumference of the exhaust pipe 5 but on a part thereof. The gap between the tip 5a and the tail pipe opening 4a is not blocked by the first bracket members 11 and 11 ′ (see FIG. 2), and the flow of outside air to the tail pipe opening 4a is ensured. is doing.
  • FIG. 5 is a schematic side view of the pipe joint structure 10 as viewed from the side
  • FIG. 6 is a schematic plan view of the pipe joint structure 10 as viewed from above.
  • FIG. 5 shows a state in which the axis 5C of the exhaust pipe 5 is tilted in the vertical direction with respect to the axis 4C of the tail pipe 4 and is offset by the action of the external force.
  • FIGS. 5 and 6 show a state in which the axis 5C of 5 is offset laterally (ie, angularly displaced) with respect to the axis 4C of the tail pipe 4 in a lateral direction.
  • the first bracket members 11, 11 ′ attached to the exhaust pipe 5 are elastically supported by the elastic repulsive forces of the first and second coil springs 15, 16; 15 ′, 16 ′ on the mounting bolts 13, 13 ′. Therefore, as shown in FIGS. 5 and 6, even when the axis 5C of the exhaust pipe 5 is displaced in the vertical direction or the horizontal direction with respect to the axis 4C of the tail pipe 4, such displacement is caused. Can be absorbed by the expansion and contraction of each spring.
  • the distal end portion 5a of the exhaust pipe 5 and the tail pipe 4 It can avoid that the opening part 4a of this is damaged by vibration.
  • the second coil springs 16 and 16 ′ in addition to the first coil springs 15 and 15 ′, the support rigidity in the elastic support between the exhaust pipe 5 and the tail pipe 4 can be increased.
  • the exhaust pipe 5 can be elastically supported with respect to the tail pipe 4 in both the forward and backward directions in the longitudinal direction of the pipe, thereby further improving the flexibility with respect to external force.
  • the exhaust pipe 5 is located with respect to the tail pipe 4 at a position where the elastic repulsive forces of the first coil springs 15, 15 ′ and the second coil springs 16, 16 ′ are balanced. It is elastically supported in the longitudinal direction of the tube. Therefore, by appropriately selecting the spring forces of the first and second coil springs 15 and 16; 15 'and 16', the amount of overlap between the exhaust pipe tip 5a and the tail pipe opening 4a can be made variable. Accordingly, the gap formed between the exhaust pipe tip 5a and the tail pipe opening 4a is tapered, and the exhaust pipe tip 5a and the tail pipe opening 4a are combined. The amount of outside air introduced into the tail pipe 4 can be easily adjusted. Incidentally, in Japanese Patent Laid-Open Nos.
  • annular seal ring is interposed on the mating surfaces of the first and second conduits in a pipe joint that connects the first and second conduits.
  • first conduit is urged toward the second conduit by the spring force of the coil spring, and the annular seal ring is crimped to the mating surface of each conduit. 2
  • the mating surfaces of the first and second conduits are brought into tight contact with each other through an annular seal ring so that fluid does not leak from the mating surfaces.
  • one tube is elastically supported with respect to the other tube in the longitudinal direction of the tube, thereby forming an adjustable external air introduction gap between the connected tubes.
  • the exhaust treatment device to which the pipe joint structure according to the present invention is applied is not limited to the diesel particulate filter described above, and other treatment devices may be used. Further, the pipe joint structure according to the present invention is applicable to other industrial vehicles other than forklifts.
  • the present invention is useful for an exhaust treatment apparatus for industrial vehicles such as a diesel particulate filter, and is particularly suitable for an apparatus that requires absorption of external force while forming a gap in a pipe joint portion.

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Abstract

産業車両用排気処理装置において、管継手部分に外気導入用の隙間を形成しつつ、外力を吸収でき、隙間の微調整を容易に行える管継手構造を提供する。ディーゼル・パティキュレート・フィルター（排気処理装置）１に排気管５を設け、排気管５のテーパー状の先端部５ａをテールパイプ４の開口部４ａに挿入して、排気管５の先端部５ａとテールパイプ４の開口部４ａとの間に断面テーパー状の隙間を形成する。排気管５が第１のブラケット部材１１、１１'を有し、テールパイプ４が第２のブラケット部材１２を有しており、第１、第２のブラケット部材に取付ボルト１３、１３'が挿通している。第１、第２のブラケット部材間において取付ボルト１３、１３'の外周には、コイルスプリング１５、１５'が介装されている。この構成により、排気管５の先端部５ａがテールパイプ４の開口部４ａに対して管長手方向に弾性支持されている。

Description

産業車両用排気処理装置の管継手構造
　本発明は、産業車両用排気処理装置の管継手構造に関し、詳細には、管継手部分に外気導入用の隙間を形成しつつ、外力を吸収でき、隙間の微調整を容易に行えるようにするための構造の改良に関する。
　産業車両の排気装置においては、マフラーの吐出側先端と当該先端が挿入されるテールパイプとの間に隙間を形成することにより、ベンチュリ効果を利用して、マフラーからの排ガスの排出時に当該隙間からテールパイプ内に外気を吸引して導入できるようにした構造が知られている（実開平４−８３８２６号公報の第１図、特開２０００−３４７４２号公報の図４参照）。
　その一方、第４次排出ガス規制に適合させる必要から、産業車両メーカーとしては、ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる粒子状物質（ＰＭ）を捕集してこれを排気ガス中から除去するためのディーゼル・パティキュレート・フィルター（Ｄｉｅｓｅｌ　Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ　Ｆｉｌｔｅｒ）等の排気処理装置をエンジンの排気系に設置することが要求されている。
　ディーゼル・パティキュレート・フィルターで捕集された粒子状物質は、当該ディーゼル・パティキュレート・フィルターに導入される高温の排気ガスを用いて燃焼させることが可能であるが、このとき、排ガス温度が非常に高温（約６００℃）となる。そこで、従来の排気装置において利用されてきたベンチュリ効果による外気導入構造をこのディーゼル・パティキュレート・フィルターの排気部分にも適用することで、排ガス温度を低減させることが考えられる。
　また、近年、メンテナンス性の便宜を図る観点から、テールパイプをエンジンの上方に向けて配設するとともに、エンジンルームを上方から覆う開閉可能なカバーを設け、テールパイプの下端を当該カバーに取り付けることが行われている。この場合、カバーの開閉作業がしづらいという問題がある。そこで、テールパイプを車両本体側の部材（例えばヘッドガード等）に固定するようにして、カバーの開閉作業を容易にすることも考えられるが、この場合には、エンジンルーム内のディーゼル・パティキュレート・フィルター側と車両本体側とでは振動系が異なるために、とくにディーゼル・パティキュレート・フィルターの排気管がテールパイプに溶接等で固定されていると、振動により接続個所が破損する恐れがある。
　本発明は、このような従来の実情に鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、排ガス温度を低減できるとともに、管継手部分に隙間を形成しつつ外力を吸収でき、しかも隙間の微調整を容易に行える産業車両用排気処理装置の管継手構造を提供することにある。
　請求項１の発明に係る産業車両用排気処理装置の管継手構造においては、排気処理装置に排気管を設け、排気管の先端部をテールパイプの開口部に挿入するとともに、テールパイプの開口部との間で断面テーパー状の隙間を形成するように、排気管をテールパイプに対して管長手方向に弾性支持している。
　請求項１の発明によれば、排気処理装置の排気管の先端部がテールパイプの開口部に挿入されており、排気管の先端部とテールパイプの開口部との間に隙間が形成されているので、排気処理装置から排気管へ排気される際には、ベンチュリ効果により、外気がテールパイプ内に導入され、これにより、排ガス温度を低減できる。しかも、この場合には、排気管の先端部がテールパイプの開口部に対して管長手方向に弾性支持されているので、管継手部分に隙間を形成しつつ、管継手部分に作用する外力を吸収できる。その結果、排気管側とテールパイプ側とが異なる振動系を有している場合でも、排気管の先端部およびテールパイプの開口部が振動により破損するのを回避できる。
　さらに、請求項１の発明によれば、排気管がテールパイプに対して管長手方向に弾性支持されていることで、排気管先端部とテールパイプ開口部とのオーバラップ量を可変にすることができ、これにより、排気管先端部とテールパイプ開口部との間に形成される隙間が断面テーパー状であることと相俟って、排気管先端部とテールパイプ開口部との間の隙間を容易に調整でき、テールパイプ内に導入される外気の量を容易に調整できるようになる。
　請求項２の発明では、請求項１において、排気処理装置の排気管が第１のブラケット部材を有するとともに、テールパイプが第２のブラケット部材を有しており、第１、第２のブラケット部材に取付ボルトが挿通するとともに、第１、第２のブラケット部材間において取付ボルトの外周に第１の弾性部材が介装されている。
　この場合には、第１、第２のブラケット部材間で第１の弾性部材が挟持されることで、排気管の先端部がテールパイプの開口部に対して管長手方向に弾性支持されている。
　請求項３の発明では、請求項２において、第１の弾性部材がコイルスプリングから構成されている。
　請求項４の発明では、請求項２において、取付ボルトの頭部が第１のブラケット部材との間に間隔を隔てて配置されるとともに、頭部および第１のブラケット部材間において取付ボルトの外周に第２の弾性部材が介装されている。
　この場合には、第１の弾性部材に加えて第２の弾性部材を設けることで、排気管およびテールパイプ間の弾性支持における支持剛性を高めることができるとともに、排気管をテールパイプに対して管長手方向の前方および後方の双方向に対して弾性支持させることができ、これにより、外力に対するフレキシビリティをさらに向上できる。
　請求項５の発明では、請求項４において、第２の弾性部材がコイルスプリングから構成されている。
　請求項６の発明では、請求項２において、第１、第２のブラケット部材が半径方向に張り出している。
　請求項７の発明では、請求項６において、第１のブラケット部材が排気管の円周上の全周にわたってではなくその一部に設けられている。
　この場合には、テールパイプへの外気の導入時に、第１のブラケット部材が外気の流れを妨げるのを防止できる。
　請求項８の発明では、請求項２において、取付ボルトが、第１、第２のブラケット部材の円周上の全周囲にではなくそのうちの２個所の位置に設けられている。
　この場合には、管継手部分に外力が作用した際に、テールパイプに対する排気管の軸線の倒れ（つまり角変位）を鉛直面内および水平面内のみならず、多数の面内で許容できる。
　請求項９の発明では、請求項１において、排気管の先端部が、先端に向かうにしたがい徐々に小径となるテーパー状に形成されている。
　この場合には、排気管の先端部とテールパイプの開口部との間にテーパー状の隙間が形成されている。
　請求項１０の発明では、請求項１において、テールパイプが車体側に固定されている。
　この場合であっても、排気管の先端部がテールパイプの開口部に対して管長手方向に弾性支持されていることにより、管継手部分に作用する外力を吸収でき、排気管の先端部およびテールパイプの開口部が振動により破損するのを防止できる。
　請求項１１の発明では、請求項１において、排気処理装置がディーゼル・パティキュレート・フィルターである。
　ディーゼル・パティキュレート・フィルターの場合、捕集した粒子状物質は、当該ディーゼル・パティキュレート・フィルターに導入した高温の排気ガスを用いて燃焼処理されるが、このとき、排ガス温度が非常に高温（約６００℃）となるため、本発明のように、ディーゼル・パティキュレート・フィルターの排気管先端部とテールパイプ開口部との間に隙間を形成することにより、排気管への排気時に外気をテールパイプ内に導入でき、これにより、排ガス温度を効果的に低減できる。
　以上のように、本発明によれば、排気処理装置の排気管の先端部をテールパイプの開口部に挿入し、排気管の先端部とテールパイプの開口部との間に隙間を形成するようにしたので、排気処理装置から排気管への排気の際に、ベンチュリ効果を利用して、外気をテールパイプ内に導入でき、これにより、排ガス温度を低減できる。しかも、排気管の先端部をテールパイプの開口部に対して管長手方向に弾性支持させるようにしたので、管継手部分の隙間を維持しつつ、管継手部分に作用する外力を吸収できる。その結果、排気管側とテールパイプ側とが異なる振動系を有している場合でも、排気管の先端部およびテールパイプの開口部が振動により破損するのを回避できる。
　さらに、排気管がテールパイプに対して管長手方向に弾性支持されていることで、排気管先端部とテールパイプ開口部とのオーバラップ量を可変にすることができ、これにより、排気管先端部とテールパイプ開口部との間に形成される隙間が断面テーパー状であることと相俟って、排気管先端部とテールパイプ開口部との間の隙間を容易に調整でき、テールパイプ内に導入される外気の量を容易に調整できるようになる。
　第１図は、本発明の一実施例による管継手構造が採用された産業車両用ディーゼル・パティキュレート・フィルターおよびその周辺部分の側面概略図である。
　第２図は、前記管継手構造（図１）の斜視拡大図である。
　第３図は、前記管継手構造（図１）の側面拡大図である。
　第４図は、図３の縦断面図である。
　第５図は、前記管継手構造が上下方向にオフセットした状態を示す側面概略図である。
　第６図は、前記管継手構造が横方向にオフセットした状態を示す平面概略図である。
　以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
　図１は、本発明の一実施例による管継手構造が適用されたフォークリフト用ディーゼル・パティキュレート・フィルターを示している。同図に示すように、ディーゼル・パティキュレート・フィルター（Ｄｉｅｓｅｌ　Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ　Ｆｉｌｔｅｒ）１は、架台２を介してエンジンルーム内に取り付けられている。ディーゼル・パティキュレート・フィルター１は、ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる粒子状物質（ＰＭ）を捕集してこれを排気ガス中から除去するための装置である。ディーゼル・パティキュレート・フィルター１の排気ガス導入側には、エンジンから排出された排気ガスが導入される排気管３が接続されており、排気ガス導出側には、テールパイプ４に向かって延びる排気管５が接続されている。テールパイプ４は、上方に向かって延設されている。排気管５とテールパイプ４との間に、本実施例による管継手構造１０が設けられている。
　図２ないし図４に示すように、ディーゼル・パティキュレート・フィルター１の排気管５の先端部５ａは、テールパイプ４の開口部４ａ内に挿入されている。これにより、排気管５の先端部５ａは、テールパイプ４の開口部４ａとの間で横断面テーパー状の隙間を形成している（図４参照）。
　排気管５の外周面上において先端部５ａの近傍位置には、第１のブラケット部材１１、１１’が取り付けられている。第１のブラケット１１、１１’はいずれもその一部が半径方向外方に張り出すＬ字状の取付金具であって、この例では、円周上に１８０度離れた２個所の位置に配置されている。
　一方、テールパイプ４の外周面上において開口部４ａの近傍位置には、第２のブラケット部材１２が取り付けられている。第２のブラケット部材１２は、この例では、テールパイプ４の外周面の全周に沿って延設されており、第１のブラケット部材１１、１１’と対向する位置に、半径方向外方に張り出す張出部１２Ａ、１２Ａ’をそれぞれ有している。
　第１のブラケット部材１１および張出部１２Ａ、ならびに第１のブラケット部材１１’および張出部１２Ａ’には、取付ボルト１３、１３’がそれぞれ挿通している。各取付ボルト１３、１３’はいずれも段付ボルトであって、その大径部分１３Ａ、１３Ａ’が、第１のブラケット部材１１、１１’にそれぞれ形成された貫通孔を挿通しており、また小径部分１３Ｂ、１３Ｂ’が、張出部１２Ａ、１２Ａ’にそれぞれ形成された貫通孔を挿通している。各小径部分１３Ｂ、１３Ｂ’にはネジ部が螺設されており、これらのネジ部にそれぞれナット１４、１４’が螺合している。また、取付ボルト１３、１３’の各頭部１３Ｈ、１３Ｈ’は、それぞれ第１のブラケット部材１１、１１’から離れて配置されている。
　第１のブラケット部材１１および張出部１２Ａ間において、取付ボルト１３の大径部分１３Ａの外周には、第１のコイルスプリング１５が装着されており、同様に、第１のブラケット部材１１’および張出部１２Ａ’間において、取付ボルト１３’の大径部分１３Ａ’の外周には、第１のコイルスプリング１５’が装着されている。
　また、取付ボルト１３の頭部１３Ｈおよび第１のブラケット部材１１間において、取付ボルト１３の大径部分１３Ａの外周には、第２のコイルスプリング１６が装着されており、同様に、取付ボルト１３’の頭部１３Ｈ’および第１のブラケット部材１１’間において、取付ボルト１３’の大径部分１３Ａ’の外周には、第２のコイルスプリング１６’が装着されている。
　なお、第１のブラケット部材１１の前後方向（図３左右方向）両側において、取付ボルト１３の大径部分１３Ａの外周には、ワッシャー１７、１８が装着されており、取付ボルト１３の頭部１３Ｈには、ワッシャー１９が装着されている。同様に、第１のブラケット部材１１’の前後方向（図３左右方向）両側において、取付ボルト１３’の大径部分１３’Ａの外周には、ワッシャー１７’、１８’が装着されており、取付ボルト１３’の頭部１３Ｈ’には、ワッシャー１９’が装着されている。
　第１のコイルスプリング１５の一端は張出部１２Ａに圧接しかつ他端はワッシャー１７に圧接しており、同様に、第１のコイルスプリング１５’の一端は張出部１２Ａ’に圧接しかつ他端はワッシャー１７’に圧接している。また、第２のコイルスプリング１６の一端はワッシャー１８に圧接しかつ他端はワッシャー１９に圧接しており、同様に、第２のコイルスプリング１６’の一端はワッシャー１８’に圧接しかつ他端はワッシャー１９’に圧接している。
　上記構成により、排気管５は、テールパイプ４の開口部４ａに対して、管長手方向に弾性支持されている。
　このように本実施例によれば、ディーゼル・パティキュレート・フィルター１の排気管５の先端部５ａがテールパイプ４の開口部４ａに挿入されて、排気管５の先端部５ａとテールパイプ４の開口部４ａとの間に隙間が形成されているので（図４参照）、ディーゼル・パティキュレート・フィルター１の排気管５からテールパイプ４に排気される際には、ベンチュリ効果により、外気がテールパイプ４内に導入され（同図矢印参照）、これにより、排ガス温度を低減できる。
　ディーゼル・パティキュレート・フィルターの場合、捕集した粒子状物質は、当該ディーゼル・パティキュレート・フィルターに導入した高温の排気ガスを用いて燃焼処理されるが、このとき、排ガス温度が非常に高温（約６００℃）となるため、本実施例のように、ディーゼル・パティキュレート・フィルター１の排気管先端部５ａとテールパイプ開口部４ａとの間に隙間を形成することにより、排気管５からテールパイプ４への排気時に外気をテールパイプ４内に導入でき、これにより、排ガス温度を効果的に低減できるようになる。
　また、この場合、排気管５の先端部５ａが先端に向かうにしたがい徐々に小径となるテーパー状（つまりノズル状）に形成されていることにより、排気管５からの排気時に管継手部分の負圧を高めることができ、これにより、テールパイプ４内への外気の導入量を増加させることができる。
　さらに、この場合、排気管５の外周面に取り付けられた第１のブラケット部材１１、１１’が排気管５の円周上の全周にわたってではなくその一部に設けられているので、排気管先端部５ａとテールパイプ開口部４ａとの間の隙間が第１のブラケット部材１１、１１’により塞がれないようにして（図２参照）、テールパイプ開口部４ａへの外気の流れを確保している。
　しかも、この場合には、排気管５の先端部５ａがテールパイプ４の開口部４ａに対して管長手方向に弾性支持されているので、管継手部分に隙間を形成しつつ、管継手部分に作用する外力を吸収できる。これを図５、図６を用いて説明する。
　図５は管継手構造１０を横から見た側面概略図であり、図６は管継手構造１０を上から見た平面概略図である。図５では、外力の作用により、排気管５の軸線５Ｃがテールパイプ４の軸線４Ｃに対して上下方向に倒れてオフセットした状態が示されており、図６では、外力の作用により、排気管５の軸線５Ｃがテールパイプ４の軸線４Ｃに対して横方向に倒れてオフセット（つまり角変位）した状態が示されている。
　排気管５に取り付けられた第１のブラケット部材１１、１１’は、取付ボルト１３、１３’上で第１、第２のコイルスプリング１５、１６；１５’、１６’の弾性反発力により弾性支持されているので、図５、図６に示すように、排気管５の軸線５Ｃがテールパイプ４の軸線４Ｃに対して上下方向および横方向の何れの方向に変位した場合でも、このような変位を各スプリングの伸縮により吸収できる。その結果、テールパイプ４が車両本体側に固定されていることで排気管５側とテールパイプ４側とが異なる振動系を有している場合でも、排気管５の先端部５ａおよびテールパイプ４の開口部４ａが振動により破損するのを回避できる。
　また、この場合、第１のコイルスプリング１５、１５’に加えて第２のコイルスプリング１６、１６’を設けたことにより、排気管５およびテールパイプ４間の弾性支持における支持剛性を高めることができるとともに、排気管５をテールパイプ４に対して管長手方向の前方および後方の双方向に対して弾性支持させることができ、これにより、外力に対するフレキシビリティをさらに向上できる。
　さらに、本実施例によれば、第１のコイルスプリング１５、１５’および第２のコイルスプリング１６、１６’のそれぞれの弾性反発力が釣り合った位置で、排気管５がテールパイプ４に対して管長手方向に弾性支持されている。したがって、第１、第２のコイルスプリング１５、１６；１５’、１６’の各バネ力を適宜選択することで、排気管先端部５ａとテールパイプ開口部４ａとのオーバラップ量を可変にすることができ、これにより、排気管先端部５ａとテールパイプ開口部４ａとの間に形成される隙間が断面テーパー状であることと相俟って、排気管先端部５ａとテールパイプ開口部４ａとの間の隙間を容易に調整でき、テールパイプ４内に導入される外気の量を容易に調整できるようになる。
　ところで、特開２０００−２９１８６２号公報および特開２００２−２６７０６２号公報には、第１、第２の導管を接続する管継手において、第１、第２の導管の合わせ面に環状シールリングを介在させるとともに、コイルスプリングのバネ力により、第１の導管を第２の導管の側に付勢して、環状シールリングを各導管の合わせ面に圧着させるようにした構造が記載されているが（各公報の図２参照）、これらの場合は、環状シールリングを介して第１、第２の導管の合わせ面を気密状態で密着させることにより、合わせ面から流体が漏れないようにすることを主眼としており、本願発明のように、一方の管を他方の管に対して管長手方向に弾性支持させることにより、接続される各管の間に調整可能な外気導入用の隙間を形成しつつ、管継手部分への外力を吸収できるようにしたものとは、その目的および構成が全く異なっている。
　なお、本発明による管継手構造が適用される排気処理装置としては、上述したディーゼル・パティキュレート・フィルターに限らず、その他の処理装置でもよい。
　また、本発明による管継手構造は、フォークリフト以外の他の産業車両にも適用可能である。
　本発明は、ディーゼル・パティキュレート・フィルター等の産業車両用排気処理装置に有用であり、とくに、管継手部分に隙間を形成しつつ外力の吸収を要求されるものに適している。

Claims (11)

  1. 　産業車両用排気処理装置の管継手構造において、
    　前記排気処理装置に排気管が設けられ、前記排気管の先端部がテールパイプの開口部に挿入されるとともに、
    　前記排気管の前記先端部が前記テールパイプの前記開口部との間で断面テーパー状の隙間を形成しつつ前記テールパイプの前記開口部に対して管長手方向に弾性支持されている、
    ことを特徴とする産業車両用排気処理装置の管継手構造。
  2. 　請求項１において、
    　前記排気管が第１のブラケット部材を有しかつ前記テールパイプが第２のブラケット部材を有しており、前記第１、第２のブラケット部材に取付ボルトが挿通するとともに、前記第１、第２のブラケット部材間において前記取付ボルトの外周に第１の弾性部材が介装されている、
    ことを特徴とする産業車両用排気処理装置の管継手構造。
  3. 　請求項２において、
    　前記第１の弾性部材がコイルスプリングである、
    ことを特徴とする産業車両用排気処理装置の管継手構造。
  4. 　請求項２において、
    　前記取付ボルトの頭部が前記第１のブラケット部材との間に間隔を隔てて配置されるとともに、前記頭部および前記第１のブラケット部材間において前記取付ボルトの外周には第２の弾性部材が介装されている、
    ことを特徴とする産業車両用排気処理装置の管継手構造。
  5. 　請求項４において、
    　前記第２の弾性部材がコイルスプリングである、
    ことを特徴とする産業車両用排気処理装置の管継手構造。
  6. 　請求項２において、
    　前記第１、第２のブラケット部材が半径方向に張り出している、
    ことを特徴とする産業車両用排気処理装置の管継手構造。
  7. 　請求項６において、
    　前記第１のブラケット部材が前記排気管の円周上の一部に設けられている、
    ことを特徴とする産業車両用排気処理装置の管継手構造
  8. 　請求項２において、
    　前記取付ボルトが前記第１、第２のブラケット部材の円周上の２個所に設けられている、
    ことを特徴とする産業車両用排気処理装置の管継手構造。
  9. 　請求項１において、
    　前記排気管の前記先端部が、先端に向かうにしたがい徐々に小径となるテーパー状に形成されている、
    ことを特徴とする産業車両用排気処理装置の管継手構造。
  10. 　請求項１において、
    　前記テールパイプが車体側に固定されている、
    ことを特徴とする産業車両用排気処理装置の管継手構造。
  11. 　請求項１において、
    　前記排気処理装置がディーゼル・パティキュレート・フィルターである、
    ことを特徴とする産業車両用排気処理装置の管継手構造。
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