(57)【要約】【課題】エンジン本体から浄化触媒用筐体に伝達される振動により発生する騒音を低減することができる浄化触媒用筐体の支持システムを提供する。【解決手段】エンジン本体２の一側面にｎ（ｎ≧１）個の浄化触媒用筐体３を防振部材５を有する支持装置４を介して対向配置する。浄化触媒用筐体３及び支持装置４は、エンジン本体２と浄化触媒用筐体３とが対向する方向である対向方向に水平に直交するエンジン本体２の左右方向に関して、エンジン本体２の対向方向の振動のｎ次モードの振幅が最大となるｎ個の位置に各々配置される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン本体と、前記エンジン本体の一側面に対向配置されて前記エンジン本体の排気を浄化する浄化触媒を担持した浄化触媒用筐体と、前記エンジン本体と前記浄化触媒用筐体とが対向する方向である対向方向に関して前記エンジン本体と前記浄化触媒用筐体の間に配置されるとともに、前記エンジン本体及び前記浄化触媒用筐体の両方に連結されて前記浄化触媒用筐体を前記エンジン本体に支持する支持装置と、を備えて構成される浄化触媒用筐体の支持システムにおいて、
前記浄化触媒用筐体及び前記支持装置をｎ（ｎ≧１）個備えるとともに、前記支持装置の各々に防振部材を備えて、
前記対向方向に水平に直交する左右方向に関して、前記エンジン本体の前記対向方向の振動のｎ次モードの振幅が最大となるｎ個の位置に前記浄化触媒用筐体及び前記支持装置を前記エンジン本体の一側面に対向配置することを特徴とする浄化触媒用筐体の支持システム。
【請求項２】
前記防振部材は、前記エンジン本体の前記対向方向の振動を減衰させる対向方向用防振部材を有して構成される請求項１に記載の浄化触媒用筐体の支持システム。
【請求項３】
ｎ個の前記支持装置の少なくとも１つに備わる前記防振部材は、前記エンジン本体の鉛直方向の振動を減衰させる鉛直方向用防振部材を有して構成される請求項２に記載の浄化触媒用筐体の支持システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、浄化触媒用筐体の支持システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジン（内燃機関）本体に支持フレームを介して排気処理装置を固定するとともに、支持フレームと排気処理装置の接続箇所にダンパを介在させることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１０５５７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、エンジンの排気処理装置（浄化触媒用筐体）は、エンジン本体に支持される他の装置と比較して大型で、また、エンジン本体や車体への熱害対策として金属製のヒートプロテクタが外側から装着されるので、エンジン本体からの振動伝達により浄化触媒用筐体から騒音がヒートプロテクタにより増幅されて放射されやすい。浄化触媒用筐体は、高温の排気をその内部に通過させるためにエンジン本体の近くに配置されることもあり、このような場合はより騒音が放射されやすくなる。騒音を低減するためにエンジン本体から浄化触媒用筐体に伝達される振動を低減する必要があるが、上記の特許文献１のようにダンパを介在させるだけでは大きな騒音低減効果は見込めない。
【０００５】
一方、エンジン本体の振動は１次モードや２次モード等複数のモードの振動が重なり合って構成されている。本発明者は、複数のモードの振動の内、いずれかのモードの振動を抑制することでエンジン本体から浄化触媒用筐体に伝達される振動を大幅に低減して振動により発生する騒音を大幅に低減することができると考えた。
【０００６】
本開示の目的は、エンジン本体から浄化触媒用筐体に伝達される振動により発生する騒音を低減することができる浄化触媒用筐体の支持システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するための本発明の態様の浄化触媒用筐体の支持システムは、エンジン本体と、前記エンジン本体の一側面に対向配置されて前記エンジン本体の排気を浄化する浄化触媒を担持した浄化触媒用筐体と、前記エンジン本体と前記浄化触媒用筐体とが対向する方向である対向方向に関して前記エンジン本体と前記浄化触媒用筐体の間に配置されるとともに、前記エンジン本体及び前記浄化触媒用筐体の両方に連結されて前記浄化触媒用筐体を前記エンジン本体に支持する支持装置と、を備えて構成される浄化触媒用筐体の支持システムにおいて、前記浄化触媒用筐体及び前記支持装置をｎ（ｎ≧１）個備えるとともに、前記支持装置の各々に防振部材を備えて、前記対向方向に水平に直交する左右方向に関して、前記エンジン本体の前記対向方向の振動のｎ次モードの振幅が最大となるｎ個の位置に前記浄化触媒用筐体及び前記支持装置を前記エンジン本体の一側面に対向配置することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、エンジン本体から浄化触媒用筐体に伝達される振動により発生する騒音を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態の浄化触媒用筐体の支持システムの構成を側面視で模式的に例示する図である。
【図２】図１を平面視で模式的に例示するとともに、浄化触媒用筐体に対するエンジン本体の対向方向の振動の一次モードの振幅の最大位置を例示する図である。
【図３】図１をＡ−Ａ断面視で模式的に例示する図である。
【図４】エンジン本体の対向方向の振動の一次モードを図２に対応させて例示する図である。
【図５】図１を平面視で模式的に例示するとともに、エンジン本体の対向方向の振動の二次モードの振幅の最大位置を例示する図である。
【図６】エンジン本体の対向方向の振動の二次モードを図５に対応させて例示する図である。
【図７】図１を平面視で模式的に例示するとともに、エンジン本体の対向方向の振動の三次モードの振幅の最大位置を例示する図である。
【図８】エンジン本体の対向方向の振動の三次モードを図７に対応させて例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示の実施形態の浄化触媒用筐体の支持システム１について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施形態の各図面では、Ｘ方向をエンジン本体２と浄化触媒用筐体３とが対向する方向である対向方向（エンジン本体２の前後方向）、Ｙ方向をエンジン本体２及び浄化触媒用筐体３の左右方向（エンジン本体２の長手方向、対向方向に水平に直交する方向）、Ｚ方向をエンジン本体２及び浄化触媒用筐体３の鉛直方向としている。また、エンジン本体２と浄化触媒用筐体３は排気管で接続されているが、本実施形態の各図面では煩雑さを避けるために排気管の図示を省略している。
【００１１】
図１〜図３に例示するように、本実施形態の浄化触媒用筐体の支持システム１では、エンジン本体２と浄化触媒用筐体３と支持装置４とを備えている。エンジン本体２は、車両に備わる直方体の箱型形状の装置で、エンジン本体２の各気筒内で燃料と空気を圧縮混合して燃焼させることで車両の走行用の動力を発生させる。エンジン本体２での各気筒内での燃焼により発生した排気は排気管を通じて浄化触媒用筐体３の内部に流れる。なお、エンジン本体２は直方体の箱型形状に限定されず、円筒形状等の他の形状でもよい。
【００１２】
浄化触媒用筐体３は、エンジン本体２で発生した排気に含まれる浄化対象成分（炭化水素、一酸化炭素、微粒子状物質、ＮＯｘ等）を浄化する各種浄化触媒をその内部に担持している。浄化触媒用筐体３は、エンジン本体２より小さい直方体の箱型形状の装置で、エンジン本体２の左右方向の一側面に離間して対向配置されている。なお、浄化触媒用筐体３は直方体の箱型形状に限定されず、例えば円筒形状等の他の形状でもよい。
【００１３】
支持装置４は、エンジン本体２と浄化触媒用筐体３とが対向する方向である対向方向に関してエンジン本体２と浄化触媒用筐体３の間に配置されるとともに、エンジン本体２及び浄化触媒用筐体３の両方に連結されて浄化触媒用筐体３をエンジン本体２に支持している。
【００１４】
本実施形態では、支持装置４は、Ｌ字形状の支持部４ａ、４ｂと直線形状の支持棒４ｃ、４ｄとで構成されている。支持部４ａは、そのＬ字形状の一片全体がエンジン本体２の浄化触媒用筐体３側の側面下部に当接した状態で連結されている。支持部４ｂは、そのＬ字形状の一片全体が浄化触媒用筐体３のエンジン本体２側の側面に当接した状態で連結されている。支持棒４ｃは、エンジン本体２及び浄化触媒用筐体３の対向方向（水平方向）に延在して、その一端部が支持部４ａの一片に連結されて、その他端部が支持部４ｂの一片に連結されている。支持部４ｄは、エンジン本体２及び浄化触媒用筐体３の鉛直方向に延在して、その一端部が支持部４ａの他片に連結されて、その他端部が支持部４ｂの他片に連結されている。
【００１５】
なお、支持部４ａ、４ｂ及び支持棒４ｃ、４ｄは、エンジン本体２から放熱される熱量に耐え得るのに十分な耐熱性を有する材質で形成され、かつ、浄化触媒用筐体３を支持可能な強度を確保できる寸法形状で形成されていればよく、本実施形態の構成には限定されない。エンジン本体２や車体への熱害対策として、浄化触媒用筐体３の表面を外側からヒートプロテクタで覆う場合には、このヒートプロテクタを避けるように支持部４ａ、４ｂ及び支持棒４ｃ、４ｄは配置される。支持部４ａ、４ｂ及び支持棒４ｃ、４ｄの設置個数は特に限定されない。
【００１６】
本実施形態では、浄化触媒用筐体３及び支持装置４をｎ（ｎ≧１）個備えるとともに、支持装置４の各々に防振部材５（５ａ、５ｂ）を備える。防振部材５は、２つの対向する固定用の円板６の間に減衰材料（例えばフッ素ゴムや金属繊維）７を挟み込んで全体として円筒に形成されている。防振部材５は、固定用の円板６の対向方向に往復移動してこの対向方向の振動を減衰する。
【００１７】
図１〜図３では、浄化触媒用筐体３及び支持装置４を１（ｎ＝１）個備え、１個の支持装置４に対して２個の防振部材５ａ、５ｂを備えている。防振部材５は、対向方向用防振部材５ａと鉛直方向用防振部材５ｂとを有して構成されている。対向方向用防振部材５ａは、支持棒４ｃの途中に介在して配置されて、浄化触媒用筐体３に対するエンジン本体２の対向方向の振動を減衰する。鉛直方向用防振部材５ｂは、支持棒４ｄの途中に介在して配置されて、エンジン本体２の鉛直方向の振動を減衰する。各防振部材５ａ、５ｂは、その設置位置に依らずに同一形状でもよいし、その設置位置に応じて異なる形状としてもよい。
【００１８】
本実施形態の浄化触媒用筐体の支持システム１では、エンジン本体２の対向方向に水平に直交する左右方向に関して、エンジン本体２の対向方向の振動のｎ次モードの振幅が最大となるｎ個の位置に浄化触媒用筐体３及び支持装置４を１つずつエンジン本体２の一側面に対向配置する。いずれのモードの振幅を減衰させるかは、浄化触媒用筐体３の設置個数に応じて設定される。
【００１９】
例えば、浄化触媒用筐体３の設置個数が１つである場合には、エンジン本体２の対向方向の振動の１（ｎ＝１）次モードの振動を減衰させる。図２、図４に例示するように、この１次モードの振幅Ｂが最大（Ｂ１）となる１個の位置Ｙ１に浄化触媒用筐体３及び支持装置４を１つ配置する。位置Ｙ１はエンジン本体２の左右方向の中央位置である。なお、浄化触媒用筐体３の設置個数が１つである場合とは、例えば、酸化触媒、微粒子状物質の捕集用のフィルタ、選択還元型触媒及びアンモニアスリップ触媒を浄化触媒用筐体３の内部に全て収納する場合である。
【００２０】
支持装置４は、エンジン本体２に関して、基準線である位置Ｙ１を示す線からエンジン本体２の左右方向に所定距離離間した位置を示す線（境界線）であるＹ１’、Ｙ１’’の間の領域に対向する位置に少なくとも１つ配置されていればよい。この領域は、この領域に対向する位置に支持装置４が配置されていれば最大の振幅Ｂ１を十分に抑制することができる領域である。支持装置４は、この領域に対向する位置であれば上下方向に複数設けてもよい。なお、支持装置４は振幅がゼロとなる位置から振幅が最大となる位置に向かう範囲内に配置することが好ましい。この場合、振幅が最大となる位置に支持装置４を配置できない場合にも、効果的に振動により発生する騒音を低減することができる。
【００２１】
例えば、浄化触媒用筐体３の設置個数が２つである場合には、エンジン本体２の対向方向の振動の２（ｎ＝２）次モードの振動を減衰させる。図５、図６に例示するように、この２次モードの振幅Ｂが最大（Ｂ２、Ｂ３）となる２個の位置Ｙ２、Ｙ３に浄化触媒用筐体３及び支持装置４を１つずつ配置している。位置Ｙ２はエンジン本体２の左右方向の中央位置より左側の領域における中央位置である。位置Ｙ３はエンジン本体２の左右方向の中央位置より右側の領域における中央位置である。なお、浄化触媒用筐体３の設置個数が２つである場合とは、例えば、酸化触媒及び微粒子状物質の補修用のフィルタを１つ目の浄化触媒用筐体３の内部に、選択還元型触媒及びアンモニアスリップ触媒を２つ目の浄化触媒用筐体３の内部に収納する場合である。
【００２２】
支持装置４は、エンジン本体２に関して、基準線である位置Ｙ２を示す線からエンジン本体２の左右方向に所定距離離間した位置を示す線（境界線）であるＹ２’、Ｙ２’’の間の領域に対向する位置に少なくとも１つ配置されていればよい。また、支持装置４は、エンジン本体２に関して、基準線である位置Ｙ３を示す線からエンジン本体２の左右方向に所定距離離間した位置を示す線（境界線）であるＹ３’、Ｙ３’’の間の領域に対向する位置に少なくとも１つ配置されていればよい。
【００２３】
例えば、浄化触媒用筐体３の設置個数が３つである場合には、エンジン本体２の対向方向の振動の３（ｎ＝３）次モードの振動を減衰させる。図７、図８に例示するように、この３次モードの振幅Ｂが最大（Ｂ４、Ｂ５、Ｂ６）となる３個の位置Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６に浄化触媒用筐体３及び支持装置４を１つずつ配置している。位置Ｙ４は、位置Ｙ２と同様に、エンジン本体２の左右方向の中央位置より左側の領域における中央位置である。位置Ｙ５は、位置Ｙ１と同様に、エンジン本体２の左右方向の中央位置である。位置Ｙ６は、位置Ｙ３と同様に、エンジン本体２の左右方向の中央位置より右側の領域における中央位置である。なお、浄化触媒用筐体３の設置個数が３つである場合とは、例えば、第１の選択還元型触媒を１つ目の浄化触媒用筐体３の内部に、酸化触媒及び微粒子状物質の補修用のフィルタを２つ目の浄化触媒用筐体３の内部に、選択還元型触媒及びアンモニアスリップ触媒を３つ目の浄化触媒用筐体３の内部に収納する場合である。
【００２４】
支持装置４は、エンジン本体２に関して、基準線である位置Ｙ４を示す線からエンジン本体２の左右方向に所定距離離間した位置を示す線（境界線）であるＹ４’、Ｙ４’’の間の領域に対向する位置に少なくとも１つ配置されていればよい。また、支持装置４は、エンジン本体２に関して、基準線である位置Ｙ５を示す線からエンジン本体２の左右方向に所定距離離間した位置を示す線（境界線）であるＹ５’、Ｙ５’’の間の領域に対向する位置に少なくとも１つ配置されていればよい。また、支持装置４は、エンジン本体２に関して、基準線である位置Ｙ６を示す線からエンジン本体２の左右方向に所定距離離間した位置を示す線（境界線）であるＹ６’、Ｙ６’’の間の領域に対向する位置に少なくとも１つ配置されていればよい。
【００２５】
対向方向用防振部材５ａについては、ｎ個の支持装置４の各々に１つ以上設置される。このようにすることで、エンジン本体２の対向方向の振動のｎ次モードの振幅が最大となる各位置での振動を減衰してｎ次モードの振動を大幅に抑制することができる。
【００２６】
鉛直方向用防振部材５ｂについては、ｎ個の支持装置４の内の少なくとも１つに設置されればよい。このようにすることで、鉛直方向用防振部材５ｂの設置に要するコストを低減し、かつ、省スペースとすることができる。
【００２７】
以上より、本実施形態の浄化触媒用筐体の支持システム１によれば、エンジン本体２から浄化触媒用筐体３に伝達される振動により発生する騒音を低減することができる。
【符号の説明】
【００２８】
１  浄化触媒用筐体の支持システム
２  エンジン本体
３  浄化触媒用筐体
４  支持装置
４ａ、４ｂ  支持部
４ｃ、４ｄ  支持棒
５、５ａ、５ｂ  防振部材
６  固定用の円板
７  減衰材料
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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