(57)【要約】【課題】排気浄化装置全体のコンパクト性を確保しつつ、耐久性を向上し得る排気浄化装置の連結構造を提供する。【解決手段】排気管４の途中に備えたケーシング７，８の内部に、排気ガス３を浄化するための浄化材を抱持した排気浄化装置の連結構造に関し、ケーシング７，８の表面に、該ケーシング７，８の全周にわたって配置され且つ該ケーシング７，８の表面に溶接される溶接パッチ１８ａと、該溶接パッチ１８ａの表面に突出する連結フランジ１８ｂとを備えた連結リング１８を配し、該連結リング１８を介して前記ケーシング７，８を連結するよう構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気管の途中に備えたケーシングの内部に、排気ガスを浄化するための浄化材を抱持した排気浄化装置の連結構造であって、
前記ケーシングの表面に、該ケーシングの全周にわたって配置され且つ該ケーシングの表面に溶接される溶接パッチと、該溶接パッチの表面に突出する連結フランジとを備えた連結リングを配し、該連結リングを介して前記ケーシングを連結するよう構成したことを特徴とする排気浄化装置の連結構造。
【請求項２】
前記溶接パッチは、半円形状をなす一対の前記溶接パッチを組み合わせることで円形状をなすよう構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の連結構造。
【請求項３】
前記溶接パッチは、複数の該溶接パッチを周方向に組み合わせることで円形状をなすよう構成されており、前記溶接パッチ同士の接続部は、前記ケーシングの真上及び真下を避けて配置され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の連結構造。
【請求項４】
前記溶接パッチと前記ケーシングとの溶接箇所は、前記ケーシングの周方向に断続的に設定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の排気浄化装置の連結構造。
【請求項５】
前記溶接箇所は、前記ケーシングの真下を避けて配置されていることを特徴とする請求項４に記載の排気浄化装置の連結構造。
【請求項６】
前記溶接パッチには、前記ケーシングの真下にあたる位置に、前記溶接パッチを上下に貫くように水抜き穴が設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の排気浄化装置の連結構造。
【請求項７】
前記浄化材は、断熱性を有する充填材を介して前記ケーシングに抱持されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の排気浄化装置の連結構造。
【請求項８】
前記連結リングは、前記溶接パッチの板厚が前記ケーシング本体の板厚に対して１．５倍以上４倍以下であり、前記連結フランジの板厚が前記溶接パッチの板厚に対して１．５倍以上４倍以下であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の排気浄化装置の連結構造。
【請求項９】
複数の前記浄化材を二個の前記ケーシングにより抱持して並列に配置し、一方の前記ケーシングの出側端部から排出された排気ガスを逆向きに折り返して隣の他方の前記ケーシングの入側端部に導入する連絡流路を備えた排気浄化装置に対して請求項１〜８のいずれか一項に記載の排気浄化装置の連結構造を適用し、前記二個のケーシング同士は前記連結リングを介して連結固定されるよう構成したことを特徴とする排気浄化装置の連結構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の排気浄化装置を連結し支持するための構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンから排出される排気ガスには、パティキュレート（Particulate Matter：粒子状物質）やＮＯｘ等が含まれるため、排気ガスが流通する排気管の途中にパティキュレートフィルタや酸化触媒、選択還元型触媒等の浄化材を備え、パティキュレートやＮＯｘを浄化することが行われている。
【０００３】
図４はそうした排気浄化装置の一例を示すもので、本発明者が創案して既に出願している排気浄化装置を示している（下記特許文献１参照）。この既出願における排気浄化装置では、エンジン１から排気マニホールド２を介して排出される排気ガス３が流通する排気管４の途中に、排気ガス３中のパティキュレートを捕集するパティキュレートフィルタ５と、該パティキュレートフィルタ５の下流側にＮＯｘを還元剤と反応させ得る性質を備えた選択還元型触媒６とをケーシング７，８によりそれぞれ抱持して並列に配置すると共に、パティキュレートフィルタ５の後端部と選択還元型触媒６の前端部との間をＳ字構造の連絡流路９により接続し、パティキュレートフィルタ５の後端部から排出された排気ガス３が前方に折り返されて隣の選択還元型触媒６の前端部に導入されるようにしている。また、前記二つの浄化材（パティキュレートフィルタ５、選択還元型触媒６）に加え、パティキュレートフィルタ５が抱持されているケーシング７内の前段には、排気ガス３中の未燃燃料分を酸化処理する酸化触媒１０が装備されている。
【０００４】
図５に要部を拡大して示す如く、連絡流路９は、パティキュレートフィルタ５の後端部を包囲し且つ該後端部から出た直後の排気ガス３を壁面に衝突させて略直角な向きに方向転換させつつ集合せしめるガス集合室９Ａと、該ガス集合室９Ａで集められた排気ガス３を前方に向けて抜出し且つその途中にインジェクタ１１を備えたミキシングパイプ９Ｂと、該ミキシングパイプ９Ｂにより前方に導かれた排気ガス３を壁面に衝突させて略直角な向きに方向転換させつつ分散せしめ且つその分散された排気ガス３を選択還元型触媒６の前端部に導入し得るよう該前端部を包囲するガス分散室９ＣとによりＳ字構造をなして構成されている。
【０００５】
このような構成を採用すれば、パティキュレートフィルタ５により排気ガス３中のパティキュレートが捕集されると共に、その下流側のミキシングパイプ９Ｂの途中でインジェクタ１１から還元剤が排気ガス３中に添加され、選択還元型触媒６上で排気ガス３中のＮＯｘと反応する結果、排気ガス３中のパティキュレートとＮＯｘの同時低減が図られることになる。
【０００６】
この際、パティキュレートフィルタ５の後端部から排出された排気ガス３が連絡流路９により前方に折り返されてから隣の選択還元型触媒６の前端部に導入されるようになっているので、前記連絡流路９の途中にある還元剤の添加位置から選択還元型触媒６までの距離が長く確保され、排気ガス３の流れが折り返されることで還元剤と排気ガス３との混合促進が図られる。
【０００７】
しかも、パティキュレートフィルタ５と選択還元型触媒６とが並列に配置され、これらパティキュレートフィルタ５と選択還元型触媒６との間に沿うように連絡流路９が配置されているので、その全体構成がコンパクトなものとなって車両への搭載性が大幅に向上されることになる。
【０００８】
ところで、この種の排気浄化装置においては、前後のケーシング７，８の間に位置する連絡流路９のミキシングパイプ９Ｂが力学的な負荷を受けやすい。内部に浄化材を抱持したケーシング７，８は重量があり、このケーシング７，８同士が運転に伴う振動や熱膨張等によって互いに変位しようとすると、間に挟まれたミキシングパイプ９Ｂにねじれによる応力が発生するのである。この応力によるミキシングパイプ９Ｂの損傷を防止するためには、ケーシング７，８同士を互いに変位しないよう連結固定し、排気浄化装置全体としての剛性を高める必要がある。
【０００９】
ここに示した従来例の場合、図５、図６に示す如き連結部材１２をケーシング７，８の表面に備え、該ケーシング７，８同士を連結している。各連結部材１２は、ケーシング７，８の表面に沿った面を成して該ケーシング７，８の表面に溶接される溶接パッチ１２ａと、該溶接パッチ１２ａの表面に突出する連結フランジ１２ｂとを備えてなる。そして、ケーシング７，８の対向する表面に設けた連結部材１２の連結フランジ１２ｂ同士を連結ブラケット１３，１４で接続してケーシング７，８同士を互いに連結し固定すると共に、ケーシング７，８の上側表面に設けた連結部材１２の連結フランジ１２ｂを、車両側の吊下部材１５，１５に連結し、これによって排気浄化装置全体を車両に吊下支持するようにしている。
【００１０】
このような連結部材１２を用いて排気浄化装置のケーシング７，８を連結すれば、連結の必要な箇所にのみ部分的に連結フランジ１２ｂを備えてケーシング７，８を支持することができ、排気浄化装置の重量と共に材料コストをも削減することが可能である。
【００１１】
すなわち、従来の一般的な排気浄化装置の場合、例えば浄化材の抱持されない位置でケーシングを分割し、該分割位置に溶接したフランジを、前記ケーシングの車両への固定や、前記ケーシング同士の連結に利用していた。そして、前記フランジによる連結構造を備えた箇所には、浄化材を配置しないようにしていた。溶接に伴って生じる熱や裏ビードによって前記浄化材が破損する虞があり、前記フランジの設置位置は浄化材の収容された位置からずらす必要があったからである。その結果、前記フランジの分だけ排気浄化装置としての全長が長くなってしまい、装置のコンパクト化や搭載性を阻害する要因となっていた。
【００１２】
一方、図５、図６に示した例では、ケーシング７，８内に断熱性を有する充填材１６を介して浄化材（パティキュレートフィルタ５、選択還元型触媒６、酸化触媒１０）を抱持している。したがって、溶接パッチ１２ａをケーシング７，８の表面に溶接する際、溶接の熱は充填材１６によって遮断され、内部の浄化材に伝わることがないので、該浄化材が溶損する心配はない。また、溶接に伴ってケーシング７，８の裏面に生じる裏ビード等の変形も充填材１６に吸収されるので、浄化材の物理的な損傷も防止される。このように、連結部材１２の溶接パッチ１２ａをケーシング７，８の前記浄化材が収容されている部分にも溶接を可能にすることで、連結部材１２を取り付ける位置を選ばなくても済むようにし、装置全体のコンパクト化を実現している。また、連結フランジ１２ｂがケーシング７，８の全周に張り出さないので、排気浄化装置をフレーム１７に取り付ける際、該フレーム１７と干渉し得る範囲が小さくなり、よりフレーム１７に近い場所に排気浄化装置を配置することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２０１７−２５８１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、図５、図６に示す従来例の場合、各ケーシング７，８表面の周方向に関して一部の位置に溶接パッチ１２ａが固定されることになるので、連結部材１２によってケーシング７，８を車両に吊り下げるにあたり、各連結部材１２毎に溶接箇所に加わる応力に偏りが生じてしまっていた。具体的には、ケーシング７，８の周方向における各溶接パッチ１２ａ端部に応力が集中し、この部分における溶接箇所が力学上の弱点となっていた。
【００１５】
また、ケーシング７，８に対して溶接作業を行うにあたっては、ケーシング７，８の素材に熱膨張による歪み（熱ひずみ）が生じるが、ここで上述の如くケーシング７，８の周方向に関して偏った位置に溶接が施されると、熱ひずみもケーシング７，８の周方向に関し偏った形で現れることになり、これがケーシング７，８の真円度や耐久性に影響してしまう懸念があった。すなわち、図６に示す如き円弧状の断面形状を有する溶接パッチ１２ａをケーシング７，８の表面に溶接すると、熱の影響を受けた溶接パッチ１２ａがケーシング７，８の径方向外側へ反り返るように変形しようとし、この力によりケーシング７，８の素材が引っ張られて応力が生じるほか、断面形状の歪みをも招いてしまうのである。
【００１６】
ここで、個々の連結部材１２に関し、ケーシング７，８に対しては一枚の溶接パッチ１２ａを溶接することで固定されるが、各溶接パッチ１２ａは小さい部品であるため、上述の応力の偏りの問題をも考慮すると、溶接に関して十分な強度を確保するためには各溶接パッチ１２ａの周の大部分（もしくは全周）を溶接せざるを得ず、熱ひずみの影響を避け難くする要因となっていた。そして、各溶接パッチ１２ａに対しそれぞれ全周溶接を施せば、ケーシング７，８に対して施される溶接の総量が大きくなり、それだけ熱ひずみも大きく生じてしまう。
【００１７】
本発明は、斯かる実情に鑑み、簡便な構造で排気浄化装置全体のコンパクト性を確保しつつ、耐久性を向上し得る排気浄化装置の連結構造を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、排気管の途中に備えたケーシングの内部に、排気ガスを浄化するための浄化材を抱持した排気浄化装置の連結構造であって、前記ケーシングの表面に、該ケーシングの全周にわたって配置され且つ該ケーシングの表面に溶接される溶接パッチと、該溶接パッチの表面に突出する連結フランジとを備えた連結リングを配し、該連結リングを介して前記ケーシングを連結するよう構成したことを特徴とする排気浄化装置の連結構造にかかるものである。
【００１９】
而して、このようにすれば、ケーシングの全周を取り巻く連結リングによってケーシングを支持することで、該ケーシングの支持にあたって安定度を高めることができ、また、連結リングとケーシングとの溶接にあたり、全周を溶接せずとも十分な強度を確保することができる。
【００２０】
本発明の排気浄化装置の連結構造において、前記溶接パッチは、半円形状をなす一対の前記溶接パッチを組み合わせることで円形状をなすよう構成することが好ましく、このようにすれば、溶接パッチ同士をケーシングを外側から挟み込むように組み合わせることができる。
【００２１】
本発明の排気浄化装置の連結構造において、前記溶接パッチは、複数の該溶接パッチを周方向に組み合わせることで円形状をなすよう構成し、前記溶接パッチ同士の接続部は、前記ケーシングの真上及び真下を避けて配置することが好ましく、このようにすれば、連結リングの構造上脆い部分である溶接パッチ同士の接続部を、連結リングにおける最上部及び最下部を避けるように配置することで、ケーシング７，８から重力方向に加わる荷重が接続部１８ｃに直接作用することを避けることができる。
【００２２】
本発明の排気浄化装置の連結構造において、前記溶接パッチと前記ケーシングとの溶接箇所は、前記ケーシングの周方向に断続的に設定することが好ましく、このようにすれば、溶接に伴う熱ひずみや、ケーシングの車両への支持にあたって生じる応力を各溶接箇所に分散させることができる。
【００２３】
本発明の排気浄化装置の連結構造において、前記溶接箇所は、前記ケーシングの真下を避けて配置することができ、このようにすれば、溶接パッチとケーシングの間の隙間に入り込んだ水が、自重により前記隙間から排出される。
【００２４】
本発明の排気浄化装置の連結構造において、前記溶接パッチには、前記ケーシングの真下にあたる位置に、前記溶接パッチを上下に貫くように水抜き穴を設けることができ、このようにしても、溶接パッチとケーシングの間の隙間に入り込んだ水が、自重により前記隙間から排出される。
【００２５】
本発明の排気浄化装置の連結構造において、前記浄化材は、断熱性を有する充填材を介して前記ケーシングに抱持されることが好ましく、このようにすれば、ケーシングの表面に対して溶接パッチを溶接するにあたり、熱や裏ビードによってケーシング内部の浄化材が破損することを防止できる。
【００２６】
本発明の排気浄化装置の連結構造において、前記連結リングは、前記溶接パッチの板厚が前記ケーシング本体の板厚に対して１．５倍以上４倍以下であり、前記連結フランジの板厚が前記溶接パッチの板厚に対して１．５倍以上４倍以下であることが好ましく、このようにすれば、各材の板厚がケーシング本体、溶接パッチ、連結フランジの順で段階的に緩やかに厚くなるよう設定されている結果、ケーシングが互いに変位しようとする際に発生する応力が各材の間で適切に分散される。
【００２７】
本発明の排気浄化装置の連結構造において、複数の前記浄化材を並列に配置し、一方の前記ケーシングの出側端部から排出された排気ガスを逆向きに折り返して隣の他方の前記ケーシングの入側端部に導入する連絡流路を備えた排気浄化装置に対して上述の排気浄化装置の連結構造を適用し、前記二個のケーシング同士は前記連結リングを介して連結固定されるよう構成することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の排気浄化装置の連結構造によれば、以下の如き種々の優れた効果を奏し得る。
【００２９】
（Ｉ）本発明の請求項１に記載の発明によれば、排気浄化装置全体のコンパクト性を確保しつつ、耐久性を向上することができる。
【００３０】
（ＩＩ）本発明の請求項２に記載の発明によれば、溶接パッチ同士をケーシングを外側から挟み込むように組み合わせることができるので、組み付け作業を簡便にしながら、部品点数をなるべく少なくすることができる。
【００３１】
（ＩＩＩ）本発明の請求項３に記載の発明によれば、ケーシングから重力方向に加わる荷重が接続部に直接作用することを避け、連結リングの耐久性をさらに向上することができる。
【００３２】
（ＩＶ）本発明の請求項４に記載の発明によれば、溶接に伴う熱ひずみや、ケーシングの車両への支持にあたって生じる応力を各溶接箇所に分散させることができるので、連結リングとケーシングとの溶接に関し、一層の耐久性の向上が見込める。
【００３３】
（Ｖ）本発明の請求項５、６に記載の発明によれば、溶接パッチとケーシングの間の隙間に入り込んだ水が、自重により前記隙間から排出されるので、水による連結リングやケーシングの腐食を防止することができる。
【００３４】
（ＶＩ）本発明の請求項７に記載の発明によれば、ケーシングの表面に対して溶接パッチを位置を選ばず溶接することができる。
【００３５】
（ＶＩＩ）本発明の請求項８に記載の発明によれば、ケーシング本体及び連結リングを構成する各材の間で応力が適切に分散される結果、ケーシング本体及び連結リングの耐久性を向上させることができる。
【００３６】
（ＶＩＩＩ）本発明の請求項９に記載の発明によれば、二個のケーシングを並列に配置する型式の排気浄化装置における剛性の確保を、前記連結リングによるコンパクトな形で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施例を示す図である。
【図２】本発明の実施例を示す断面図であり、図１のＩＩ−ＩＩ矢視相当図である。
【図３】本発明の実施例に用いる連結リングの形態を示す斜視図である。
【図４】排気浄化装置の全体構成の一例を示す概略図である。
【図５】従来例による排気浄化装置を示す図である。
【図６】従来例による排気浄化装置の形態を示す断面図であり、図５のＶＩ−ＶＩ矢視相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００３９】
図１〜図３は本発明の実施による排気浄化装置の連結構造の形態の一例を示すものであって、図中、図４〜図６と同一の符号を付した部分は同一物を表し、基本的な構成は図４〜図６に示す従来例と共通している。
【００４０】
排気ガス３が流通する排気管４の途中には、浄化材としてパティキュレートフィルタ５と選択還元型触媒６とがケーシング７，８によりそれぞれ抱持され、並列に配置されている。ケーシング７内には、パティキュレートフィルタ５の前段に酸化触媒１０が装備されている。図２に示す如く、パティキュレートフィルタ５や選択還元型触媒６、酸化触媒１０といった浄化材は、充填材１６はセラミックファイバー等、十分な耐熱性と断熱性を有する素材で構成した充填材１６を介してケーシング７，８内に収容されている。
【００４１】
パティキュレートフィルタ５の後端部と選択還元型触媒６の前端部との間はＳ字構造の連絡流路９により接続されており、該連絡流路９は、パティキュレートフィルタ５の後端部を包囲し且つ該後端部から出た直後の排気ガス３を壁面に衝突させて略直角な向きに方向転換させつつ集合せしめるガス集合室９Ａと、該ガス集合室９Ａで集められた排気ガス３を前方に向けて抜出し且つその途中にインジェクタ１１を備えたミキシングパイプ９Ｂと、該ミキシングパイプ９Ｂにより前方に導かれた排気ガス３を壁面に衝突させて略直角な向きに方向転換させつつ分散せしめ且つその分散された排気ガス３を選択還元型触媒６の前端部に導入し得るよう該前端部を包囲するガス分散室９ＣとによりＳ字構造をなして構成されている。
【００４２】
そして、本実施例の場合、上記従来例（図５、図６参照）に示す如き連結部材１２に代えて、各ケーシング７，８の全周にわたって該各ケーシング７，８を取り巻く連結リング１８を備えており、この連結リング１８により、ケーシング７，８をフレーム１７に吊下支持し、またケーシング７，８同士を連結した点を特徴としている。
【００４３】
連結リング１８は、ケーシング７，８の表面に沿った面をなして該ケーシング７，８の表面に溶接される溶接パッチ１８ａと、該溶接パッチ１８ａの表面に突出する連結フランジ１８ｂとを備えて構成される点は上記従来例（図５、図６参照）における連結部材１２と共通しているが、図２、図３に示す如く、ケーシング７，８の断面に沿った円弧状の断面を有する溶接パッチ１８ａを二個組み合わせ、該溶接パッチ１８ａをケーシング７，８の全周にわたって配置して一個の連結リング１８を形成している点が上記従来例の連結部材１２とは異なっている。
【００４４】
一個の連結リング１８を構成する一対の溶接パッチ１８ａは、各々が周方向における一端に段差を備えており、一方の溶接パッチ１８ａの一端に備えた前記段差は、他方の溶接パッチ１８ａの周方向における他端とインロー構造をなして嵌合するようになっている。こうして、各々が半円をなす二個の溶接パッチ１８ａを、ケーシング７，８を径方向外側から挟み込むように配置し、互いの一端に備えた前記段差とが互いの他端と嵌合するように組み合わせ、さらにその端部同士接続部１８ｃを溶接することで、図２、図３に示す如く、一個の円形状の連結リング１８として組み立てられるようになっている。この際、各接続部１８ｃでは、上述のインロー構造により溶接パッチ１８ａの端部同士がずれないよう嵌合した上で溶接されることで互いに強固に接続されており、振動等に対する耐久性が確保されるようになっている。尚、一対の溶接パッチ１８ａ同士を組み合わせるにあたり、接続部１８ｃは溶接の他、例えばボルト等による締結など、他の各種の手段により連結することもできる。
【００４５】
溶接パッチ１８ａ同士を連結したら、該溶接パッチ１８ａのケーシング７，８の軸方向に関する端部を、ケーシング７，８の表面に対し溶接する。ここで、溶接は全周にわたって行う必要はない。本実施例の場合、溶接パッチ１８ａとケーシング７，８とは、図２に示す如く周方向に断続的に溶接されており、ケーシング７，８の周方向に関し、複数の溶接箇所１８ｄが均等に位置している。
【００４６】
すなわち、本実施例の場合、上記従来例（図５、図６参照）の如きケーシング７，８の周方向に関して部分的に取り付けられた連結部材１２ではなく、ケーシング７，８の全周を取り巻く連結リング１８によってケーシング７，８を支持するようにしているので、上記従来例と比較してケーシング７，８を支持するにあたって安定度が高く、連結リング１８とケーシング７，８との溶接にあたり、全周を溶接せずとも十分な強度を確保することができる。すなわち、ケーシング７，８に施す溶接の総量が低減されることになり、ケーシング７，８に生じる熱ひずみの総量を抑えることができる。さらに、溶接の際、上述の如く溶接を断続的に且つ周方向に均等に行えば、熱ひずみや、ケーシング７，８の車両への支持にあたって生じる応力を各溶接箇所１８ｄに分散させることができるので、連結リング１８とケーシング７，８との溶接に関し、一層の耐久性の向上が見込める。
【００４７】
溶接パッチ１８ａの外周面には、ケーシング７，８を車体から吊り下げ、またケーシング７，８同士を連結するのに適した位置に連結フランジ１８ｂが設けられている。本実施例では、図３に示す如く、一個の連結リング１８を構成する一対の溶接パッチ１８ａの各々に連結フランジ１８ｂが一枚ずつ設けられており、前記一対の溶接パッチ１８ａを組み合わせた場合に、図２に示す如く、各連結フランジ１８ｂが、ケーシング７，８の上方及びケーシング７，８の相互間に向かって突出する向きに配置されるようになっている。そして、図１、図２に示す如く、ケーシング７，８の対向する表面に設けた連結リング１８の連結フランジ１８ｂ同士を連結ブラケット１３，１４で接続してケーシング７，８同士を互いに連結し固定すると共に、図２に示す如く、ケーシング７，８の上側表面に設けた連結リング１８の連結フランジ１８ｂを車両側の吊下部材１５，１５に連結し、これによって排気浄化装置全体を車両に吊下支持するようにしている。
【００４８】
ここで、一個の連結リング１８は、例えば各々が円弧状の断面を有する三個以上の溶接パッチを周方向に組み合わせて円形状をなすよう構成することもできるが、一個の連結リング１８を構成する溶接パッチの数は、図２、図３に示す如く二個とすることが、組み付け作業の面、及び部品点数をなるべく少なくする観点からは最適である。二個の溶接パッチ１８ａをそれぞれ半円状の部材として構成すれば、上述の如く溶接パッチ１８ａ同士をケーシング７，８を外側から挟み込んで組み合わせるにあたって支障はない。
【００４９】
あるいは、一個の連結リング１８を、ケーシング７，８の周方向全体にわたる一個の円形状の溶接パッチ１８ａを備えて構成することも可能である。この場合は、該円形の溶接パッチ１８ａに、ケーシング７，８をくぐらせることで該ケーシング７，８に対し連結リング１８を配置することができる。
【００５０】
複数（本実施例では二個）の溶接パッチ１８ａにより連結リング１８を構成した場合、前記インロー構造による各溶接パッチ１８ａ端部同士の接続部１８ｃは、図２に示す如く、各ケーシング７，８の真上及び真下からは所定の角度だけずらして配置すると良い。車両の運転にあたり、該車両に吊り下げられたケーシング７，８には主に鉛直方向の振動が加わるので、ケーシング７，８を取り巻く連結リング１８は、重力方向にケーシング７，８からの力を最も受ける。このため、連結リング１８の構造上、力学的に脆い部分である溶接パッチ１８ａ同士の接続部１８ｃを、連結リング１８における最上部及び最下部を避けるように配置したものである。こうすることにより、ケーシング７，８から重力方向に加わる荷重が接続部１８ｃに直接作用することを避け、連結リング１８の耐久性をさらに向上することができる。
【００５１】
このように、本実施例では、上述の従来例（図５、図６参照）における利点、すなわち、連結や支持の必要な箇所に部分的に連結フランジ１８ｂを備えることができ、且つ連結フランジ１８ｂがケーシング７，８の全周に張り出さないため、車両に対する搭載位置や姿勢の制限も少ない点、また、溶接パッチ１８ａをケーシング７，８の表面に溶接する際、熱が充填材１６によって遮断されるために前記浄化材が熱や裏ビードにより破損する心配がなく、したがってケーシング７，８に対し溶接パッチ１８ａを取り付ける位置を選ぶ必要がない点、などを保持しながら、ケーシング７，８の連結支持にあたって安定性や耐久性を一層向上するようにしている。
【００５２】
連結リング１８を構成する溶接パッチ１８ａ、連結フランジ１８ｂの各材の板厚は、ケーシング７，８の本体の素材の板厚（ｔ１とする）に対して溶接パッチ１８ａの板厚（ｔ２とする）が１．５倍以上４倍以下、さらに、該溶接パッチ１８ａの板厚ｔ２に対して連結フランジ１８ｂの板厚（ｔ３とする）が１．５倍以上４倍以下となっている。すなわち、この関係を数式にすると、
［数１］
ｔ１＜ｔ２＜ｔ３
であり、
［数２］
１．５≦ｔ２／ｔ１≦４
１．５≦ｔ３／ｔ２≦４
と表せる。このように、ケーシング７，８本体の素材、溶接パッチ１８ａ、連結フランジ１８ｂの順に、各板厚ｔ１，ｔ２，ｔ３が段階的に緩やかに大きくなるよう設定されており、具体的には、例えばｔ１＝１．５［ｍｍ］、ｔ２＝３［ｍｍ］、ｔ３＝８［ｍｍ］とすることができる。このように、各材の板厚がｔ１，ｔ２，ｔ３の順で徐変するよう設定されていると、運転に伴う振動や熱膨張等によってケーシング７，８が互いに変位しようとする際に発生する応力が、各材の間で適切に分散される結果、ケーシング７，８本体や連結リング１８の耐久性を向上させることができる。
【００５３】
また、本実施例にて採用した連結リング１８によれば、場合によっては部品点数を低減することも可能である。すなわち、上に説明した例では、各連結リング１８に対し、それぞれケーシング７，８を車体に吊り下げるためにケーシング７，８の上方に突出する連結フランジ１８ｂと、ケーシング７，８の相互間を連結するためにケーシング７，８の相互間に突出する連結フランジ１８ｂの合計二個の連結フランジ１８ｂを備えており、且つ各連結リング１８はそれぞれ二個の溶接パッチ１８ａにより円形状を構成しているので、結果的に上記従来例（図５、図６）の連結部材１２との間で部品点数に違いはないが、本発明を実施するにあたり、必要な連結フランジ１８ｂの数が本実施例と必ず同じとは限らない。排気浄化装置の仕様によっては、浄化材を抱持したケーシングに対し、より多くの連結フランジを要する場合も想定できる。その場合、上記従来例（図５、図６）に記載の如き連結部材１２であれば、一個の連結フランジ１２ｂ毎に一個の溶接パッチ１８ａが必要となるが、本実施例の如き連結リング１８であれば、例えば二個の溶接パッチ１８ａで構成した一個の連結リング１８に対し、三個以上の連結フランジ１８ｂを設置することもできる。また、上述の如く、一個の連結リング１８に、一個の円形の溶接パッチ１８ａを備えて構成することもできる。このように、本発明によれば、連結フランジ間で連結パッチを共用することで、部品点数を節約することができるのである。
【００５４】
さらに、本実施例では上述の如く、連結リング１８を断続的な溶接によってケーシング７，８に固定しているが、溶接パッチ１８ａとケーシング７，８との溶接箇所１８ｄを、ケーシング７，８の真下を避けて設定している。これは、連結リング１８やケーシング７，８の腐食を防止するための構成である。
【００５５】
上記従来例（図５、図６参照）では、上述の如く溶接パッチ１２ａを全周溶接によりケーシング７，８に固定しているが、これは上に説明した力学上の問題に対応するだけでなく、溶接パッチ１２ａとケーシング７，８との間の隙間に水が入り込むことによる腐食の問題を解消する措置でもある。すなわち、力学上の要求から各溶接パッチ１２ａに関してほぼ全長を溶接すべきであることは上述の通りであるが、ここで各溶接パッチ１２ａの周のうち一部を溶接しないままとした場合、ここから前記隙間に水が入り込む場合がある。そして、溶接パッチ１２ａの周は大部分が溶接により閉じられているため、入り込んだ水を前記隙間からうまく排出することができず、蓄積した水がいずれ腐食を引き起こす虞がある。そこで、各溶接パッチ１２ａを全周溶接すれば、前記隙間に水が入り込む余地がなくなり、腐食を回避することができるのである。
【００５６】
一方、図１、図２に示す本実施例の場合、上述の如く溶接パッチ１８ａの全周をケーシング７，８に溶接してはいないため、水が溶接パッチ１８ａとケーシング７，８との隙間に入り込んでしまう余地がある。しかしながら、本実施例の場合、溶接パッチ１８ａの周には、ケーシング７，８に溶接されずに残った残余部分が多く、仮に水が前記隙間に入り込んだとしても、前記残余部分から随時排出することができる。特に、溶接箇所１８ｄをケーシング７，８の真下に配置することを避け、該真下の部分を前記残余部分としておけば、前記隙間を重力に従って流れ落ちてきた水を、さらに自重により前記残余部分から前記隙間の外へ導くことができる。尚、このようにケーシング７，８の真下の位置に前記残余部分を設けておくことに代えて、もしくは加えて、図２中に破線にて示す如く、溶接パッチ１８ａのケーシング７，８の真下にあたる位置に溶接パッチ１８ａを上下に貫く水抜き穴１８ｅを設け、該水抜き穴１８ｅを通して水を排出するようにしても良い。
【００５７】
以上のように、上記本実施例においては、排気管４の途中に備えたケーシング７，８の内部に、排気ガス３を浄化するための浄化材（パティキュレートフィルタ５、選択還元型触媒６、酸化触媒１０）を抱持した排気浄化装置の連結構造に関し、ケーシング７，８の表面に、該ケーシング７，８の全周にわたって配置され且つ該ケーシング７，８の表面に溶接される溶接パッチ１８ａと、該溶接パッチ１８ａの表面に突出する連結フランジ１８ｂとを備えた連結リング１８を配し、該連結リング１８を介してケーシング７，８を連結するよう構成しているので、ケーシング７，８の全周を取り巻く連結リング１８によってケーシング７，８を支持することで、該ケーシング７，８の支持にあたって安定度を高めることができ、また、連結リング１８とケーシング７，８との溶接にあたり、全周を溶接せずとも十分な強度を確保することができる。
【００５８】
上記本実施例において、溶接パッチ１８ａは、半円形状をなす一対の溶接パッチ１８ａを組み合わせることで円形状をなすよう構成することが好ましく、このようにすれば、溶接パッチ１８ａ同士をケーシング７，８を外側から挟み込んで組み合わせることができるので、組み付け作業を簡便にしながら、部品点数をなるべく少なくすることができる。
【００５９】
上記本実施例において、溶接パッチ１８ａは、複数の該溶接パッチ１８ａを周方向に組み合わせることで円形状をなすよう構成されており、溶接パッチ１８ａ同士の接続部１８ｃは、ケーシング７，８の真上及び真下を避けて配置されているので、連結リング１８の構造上脆い部分である溶接パッチ１８ａ同士の接続部１８ｃを、連結リング１８における最上部及び最下部を避けるように配置することで、ケーシング７，８から重力方向に加わる荷重が接続部１８ｃに直接作用することを避け、連結リング１８の耐久性をさらに向上することができる。
【００６０】
上記本実施例において、溶接パッチ１８ａとケーシング７，８との溶接箇所１８ｄは、ケーシング７，８の周方向に断続的に設定されているので、溶接に伴う熱ひずみや、ケーシング７，８の車両への支持にあたって生じる応力を各溶接箇所１８ｄに分散させることができ、連結リング１８とケーシング７，８との溶接に関し、一層の耐久性の向上が見込める。
【００６１】
上記本実施例において、溶接箇所１８ｄは、ケーシング７，８の真下を避けて配置されており、溶接パッチ１８ａとケーシング７，８の間の隙間に入り込んだ水が、自重により前記隙間から排出されるので、水による連結リング１８やケーシング７，８の腐食を防止することができる。
【００６２】
上記本実施例において、溶接パッチ１８ａには、ケーシング７，８の真下にあたる位置に、溶接パッチ１８ａを上下に貫くように水抜き穴１８ｅを設けることができ、このようにしても、溶接パッチ１８ａとケーシング７，８の間の隙間に入り込んだ水が、自重により前記隙間から排出されるので、水による連結リング１８やケーシング７，８の腐食を防止することができる。
【００６３】
上記本実施例において、浄化材５，６，１０は、断熱性を有する充填材１６を介してケーシング７，８に抱持されるので、ケーシング７，８の表面に対して溶接パッチ１８ａを溶接するにあたり、熱や裏ビードによってケーシング７，８内部の浄化材５，６，１０が破損することを防止できる。このため、ケーシング７，８の表面に対して溶接パッチ１８ａを位置を選ばず溶接することができる。
【００６４】
上記本実施例において、連結リング１８は、溶接パッチ１８ａの板厚がケーシング７，８本体の板厚に対して１．５倍以上４倍以下であり、連結フランジ１８ｂの板厚が溶接パッチ１８ａの板厚に対して１．５倍以上４倍以下であるので、各材の板厚がケーシング７，８本体、溶接パッチ１８ａ、連結フランジ１８ｂの順で段階的に緩やかに厚くなるよう設定されている結果、ケーシング７，８が互いに変位しようとする際に発生する応力が各材の間で適切に分散される。これにより、ケーシング７，８本体及び連結リング１８の耐久性を向上させることができる。
【００６５】
上記本実施例において、複数の浄化材５，６，１０を二個のケーシング７，８により抱持して並列に配置し、一方のケーシング７の出側端部から排出された排気ガス３を逆向きに折り返して隣の他方のケーシング８の入側端部に導入する連絡流路９を備えた排気浄化装置に対して上述の排気浄化装置の連結構造を適用し、二個のケーシング７，８同士は連結リング１８を介して連結固定されるよう構成しているので、二個のケーシング７，８を並列に配置する型式の排気浄化装置における剛性の確保を、連結リング１８を介した連結構造によるコンパクトな形で行うことができる。
【００６６】
したがって、上記本実施例によれば、排気浄化装置全体のコンパクト性を確保しつつ、耐久性を向上し得る。
【００６７】
尚、本発明の排気浄化装置の連結構造は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、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。
【符号の説明】
【００６８】
３    排気ガス
４    排気管
５    浄化材（パティキュレートフィルタ）
６    浄化材（選択還元型触媒）
７    ケーシング
８    ケーシング
１８    連結リング
１８ａ  溶接パッチ
１８ｂ  連結フランジ
１８ｃ  接続部
１８ｄ  溶接箇所
１８ｅ  水抜き穴
【図１】
2018173021.tif 000003
【図２】
2018173021.tif 000004
【図３】
2018173021.tif 000005
【図４】
2018173021.tif 000006
【図５】
2018173021.tif 000007
【図６】
2018173021.tif 000008