(57)【要約】      （修正有）【課題】高い設計自由度を得つつ、保持材のフランジ間への入り込みを防止し、フランジ同士の接合を確実に行えると共に、排気ガスが浄化フィルタ構造体を通過せずに下流に流れる流路を無くし、排気ガスを確実に浄化処理して排出できる。【解決手段】浄化フィルタ構造体１１の外側に保持材１２が装着され、浄化フィルタ構造体及び保持材を挟み込むようにして一対の筒半体が外側に設けられ、筒半体の両側端で外側方に突出して形成されているフランジ１３２、１４２が互いに当接して接合され、筒半体のフランジが排気ガスの流通方向に略沿うように延設されるクラムシェル構造の排気浄化装置であって、一方の筒半体、好ましくは双方の筒半体のフランジに略隣接する壁部１３１、１４１の部位に内側にへこむ局所的な凹部１３３、１４３が保持材を内側に押圧するように形成される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
浄化フィルタ構造体の外側に保持材が装着され、
前記浄化フィルタ構造体及び前記保持材を挟み込むようにして一対の筒半体が外側に設けられ、
一対の前記筒半体の両側端で外側方に突出して形成されているフランジが互いに当接して接合され、
一対の前記筒半体の前記フランジが排気ガスの流通方向に略沿うように延設されるクラムシェル構造の排気浄化装置であって、
少なくとも一方の前記筒半体の前記フランジに略隣接する壁部の部位に内側にへこむ局所的な凹部が前記保持材を内側に押圧するように形成されていることを特徴とする排気浄化装置。
【請求項２】
他方の前記筒半体の前記フランジに略隣接する壁部の部位に内側にへこむ局所的な凹部が前記保持材を内側に押圧するように形成されていることを特徴とする請求項１記載の排気浄化装置。
【請求項３】
前記一方の筒半体の前記凹部と前記他方の筒半体の前記凹部とが対応する位置に形成されていることを特徴とする請求項２記載の排気浄化装置。
【請求項４】
前記凹部が前記フランジの延設方向に間隔を開けて複数並ぶように形成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の排気浄化装置。
【請求項５】
前記凹部の前記フランジと略逆側の位置の前記壁部に、内側でへこんで外側に突出する凸部が前記凹部と連なって形成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の排気浄化装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかに記載の排気浄化装置の製造方法であって、
前記浄化フィルタ構造体の外側に装着されている前記保持材を少なくとも一方の前記筒半体の局所的な前記凹部で内側に押圧しながら、前記浄化フィルタ構造体及び前記保持材を挟み込むように一対の前記筒半体を外側に配置して、一対の前記筒半体の前記フランジを互いに当接する第１の工程と、
一対の前記筒半体の互いに当接する前記フランジを前記フランジに沿って接合する第２の工程と、
を備えることを特徴とする排気浄化装置の製造方法。
【請求項７】
請求項５記載の排気浄化装置の製造方法であって、
前記浄化フィルタ構造体の外側に装着されている前記保持材を少なくとも一方の前記筒半体の局所的な前記凹部で内側に押圧し且つ前記凸部内に前記保持材の一部を逃がしながら、前記浄化フィルタ構造体及び前記保持材を挟み込むように一対の前記筒半体を外側に配置して、一対の前記筒半体の前記フランジを互いに当接する第１の工程と、
一対の前記筒半体の互いに当接する前記フランジを前記フランジに沿って接合する第２の工程と、
を備えることを特徴とする排気浄化装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ガスを浄化処理する排気浄化装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車の内燃機関から排出される排気ガスを浄化処理する排気浄化装置として、触媒担体等の浄化フィルタ構造体の外周を覆うようにアルミナ繊維等の保持材が装着され、この浄化フィルタ構造体及び保持材を挟み込むようにして一対の筒半体が浄化フィルタ構造体及び保持材の外側に設けられ、一対の筒半体の当接するフランジを接合して筒体を形成することにより、浄化フィルタ構造体及び保持材が筒体にキャニングされるクラムシェル構造の排気浄化装置が知られている。
【０００３】
このクラムシェル構造の排気浄化装置では、図１０に示すように、浄化フィルタ構造体５１の外周に周設される保持材５２の一部が、キャニングの際に一対の筒半体５３・５４のフランジ５３１・５４１に挟まれてフランジ５３１・５４１間に入り込んでしまう場合がある。この場合には、保持材５２の入り込んだ部分が邪魔になってフランジ５３１・５４１の接合を行うことができず、浄化フィルタ構造体及び保持材を収容する筒体を形成することができなくなってしまう。
【０００４】
そして、このようなフランジ５３１・５４１間への保持材５２の入り込みを防止すべく、筒半体５３、５４のフランジ５３１、５４１と隣接する壁部の隣接部位５３２ｍ、５４２ｍを断面視で曲率の大きなアール形状に形成し、このアール形状で隣接部位５３２ｍ、５４２ｍをフランジ５３１、５４１に沿うように延設したり（図１１（ａ）参照）、或いは隣接部位５３２ｎ、５４２ｎの外側への張り出しを大きくするように形成し、この張り出しの大きな形状で隣接部位５３２ｎ、５４２ｎをフランジ５３１、５４１に沿うように延設したりすることにより（図１１（ｂ）参照）、フランジ５３１、５４１の接合部近傍における筒体内側に保持材５２を収容可能な空間を形成して余裕を持たせることが行われている。
【０００５】
尚、特許文献１、２には、フランジ同士を当接、接合するものではないが、一対の筒半体のフランジに各々延長部が設けられ、一対の筒半体の延長部同士を当接、接合することにより、浄化フィルタ構造体である触媒担体及び保持材を収容する筒体が形成される排気浄化装置が開示されている。この排気浄化装置では、一方の筒半体のフランジと他方の筒半体のフランジとの間に形成される隙間に保持材を逃がし、延長部の接合で筒体を形成することから、保持材が筒半体の接合の障害になることを防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−３４２８２５号公報
【特許文献２】特開２０１２−８２８０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記フランジ５３１、５４１を当接させて接合し、フランジ５３１、５４１の接合部近傍の筒体内側に余裕を持たせる構造では、フランジ間への保持材の入り込みを防止することが可能であるものの、浄化フィルタ構造体５１と保持材５２との間に隙間Ｓ１が形成されたり（図１２（ａ）参照）、フランジ５３１、５４１の隣接部位５３２ｎ、５４２ｎ等と保持材５２との間に隙間Ｓ２が形成されることがある（図１２（ｂ）参照）。これらの隙間Ｓ１、Ｓ２は、フランジ５３１、５４１が排気ガスの流通方向に沿って設けられるクラムシェル構造においては、排気ガスが浄化フィルタ構造体５１を通過せずに下流に流れていく流路となるため、一部の排気ガスが浄化処理を施されずに排出されてしまうという問題を生ずる。
【０００８】
この隙間Ｓ１、Ｓ２は、浄化フィルタ構造体の形状、保持材の厚さ・密度・種類、筒半体の形状等を細かく調整、規定することである程度無くすことが可能であるが、このような細かい調整、規定は排気浄化装置の設計自由度を著しく低下させるという別の問題を生ずる。
【０００９】
また、特許文献１、２のように、一対の筒半体のフランジを当接、接合せずにフランジ間に隙間を形成する構造でも、フランジが排気ガスの流通方向に沿って設けられる場合には、フランジ間の隙間が排気ガスが浄化フィルタ構造体を通過せずに下流に流れていく流路となるため、一部の排気ガスが浄化処理を施されずに排出されるという同様の問題が発生する。
【００１０】
本発明は上記課題に鑑み提案するものであり、一対の筒半体のフランジを当接させて接合し、フランジが排気ガスの流通方向に略沿うように設けられるクラムシェル構造の排気浄化装置について、高い設計自由度を得つつ、保持材のフランジ間への入り込みを防止し、フランジ同士の接合を確実に行うことができると共に、排気ガスが浄化フィルタ構造体を通過せずに下流に流れる流路を無くし、排気ガスを確実に浄化処理して排出することができる排気浄化装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の排気浄化装置は、浄化フィルタ構造体の外側に保持材が装着され、前記浄化フィルタ構造体及び前記保持材を挟み込むようにして一対の筒半体が外側に設けられ、一対の前記筒半体の両側端で外側方に突出して形成されているフランジが互いに当接して接合され、一対の前記筒半体の前記フランジが排気ガスの流通方向に略沿うように延設されるクラムシェル構造の排気浄化装置であって、少なくとも一方の前記筒半体の前記フランジに略隣接する壁部の部位に内側にへこむ局所的な凹部が前記保持材を内側に押圧するように形成されていることを特徴とする。
これによれば、フランジに略隣接する内側にへこむ局所的な凹部によって保持材を内側に押圧し、保持材がフランジ間に入り込まないように逃がしながら、一対の筒半体のフランジを当接することが可能になり、保持材のフランジ間への入り込みを防止し、フランジ同士の接合を確実に行うことができる。また、筒半体に局所的な凹部を形成するだけで済むことから、浄化フィルタ構造体の形状、保持材の厚さ・密度・種類、筒半体の形状等の細かい調整、規定が不要となり、高い設計自由度を得ることができる。また、フランジの接合部近傍の筒体内側に余裕を持たせるものではなく、更に、凹部が局所的なものであることから、排気ガスが浄化フィルタ構造体を通過せずに下流に流れる流路が生ずることがなく、排気ガスを確実に浄化処理して排出することができる。
【００１２】
本発明の排気浄化装置は、他方の前記筒半体の前記フランジに略隣接する壁部の部位に内側にへこむ局所的な凹部が前記保持材を内側に押圧するように形成されていることを特徴とする。
これによれば、一方の筒半体の凹部と他方の筒半体の凹部の双方で保持材を内側に押圧し、他方の筒半体寄りに位置する保持材の一部がフランジ間に入り込むことをより確実に防止することができ、フランジ同士の当接、接合をより確実に行うことができる。
【００１３】
本発明の排気浄化装置は、前記一方の筒半体の前記凹部と前記他方の筒半体の前記凹部とが対応する位置に形成されていることを特徴とする。
これによれば、対応する位置で双方の凹部により保持材を押圧できるので、浄化フィルタ構造体及び保持材を保持できる範囲で、且つ一方の筒担体と他方の筒半体と保持材との間、保持材と浄化フィルタ構造体との間に基本的に隙間ができない範囲で、一方の筒半体と他方の筒半体のサイズを比較的大きめにした場合にも、一方の筒担体と他方の筒半体と保持材との間、保持材と浄化フィルタ構造体との間に、排気ガスが抜けるような隙間が生ずることをより確実に防止することができる。
【００１４】
本発明の排気浄化装置は、前記凹部が前記フランジの延設方向に間隔を開けて複数並ぶように形成されていることを特徴とする。
これによれば、浄化フィルタ構造体や保持材の排気ガス流通方向の長さが比較的長い場合等でも、間隔を開けて並ぶ凹部の押圧により、保持材の全長に亘ってフランジ間に入り込まないように逃がすことができ、保持材のフランジ間への入り込みをより確実に防止することができる。
【００１５】
本発明の排気浄化装置は、前記凹部の前記フランジと略逆側の位置の前記壁部に、内側でへこんで外側に突出する凸部が前記凹部と連なって形成されていることを特徴とする。
これによれば、凹部と連なる凸部内に、凹部で内側に押圧される保持材の一部を逃がすことが可能になり、保持材の密度の偏りを減じてより均等にし、保持材の浄化フィルタ構造体への保持力や排気ガスに対する閉塞性の均質化を図ることができる。
【００１６】
本発明の排気浄化装置の製造方法は、本発明の排気浄化装置を製造する方法であって、前記浄化フィルタ構造体の外側に装着されている前記保持材を少なくとも一方の前記筒半体の局所的な前記凹部で内側に押圧しながら、前記浄化フィルタ構造体及び前記保持材を挟み込むように一対の前記筒半体を外側に配置して、一対の前記筒半体の前記フランジを互いに当接する第１の工程と、一対の前記筒半体の互いに当接する前記フランジを前記フランジに沿って接合する第２の工程とを備えることを特徴とする。
これによれば、保持材のフランジ間への入り込みが無く、所望の効果を奏する排気浄化装置を高い歩留まりで確実に製造することができる。
【００１７】
本発明の排気浄化装置の製造方法は、凹部と凸部が連なって形成される本発明の排気浄化装置を製造する方法であって、前記浄化フィルタ構造体の外側に装着されている前記保持材を少なくとも一方の前記筒半体の局所的な前記凹部で内側に押圧し且つ前記凸部内に前記保持材の一部を逃がしながら、前記浄化フィルタ構造体及び前記保持材を挟み込むように一対の前記筒半体を外側に配置して、一対の前記筒半体の前記フランジを互いに当接する第１の工程と、一対の前記筒半体の互いに当接する前記フランジを前記フランジに沿って接合する第２の工程とを備えることを特徴とする。
これによれば、保持材のフランジ間への入り込みが無く、所望の効果を奏する排気浄化装置を高い歩留まりで確実に製造することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、一対の筒半体のフランジを当接させて接合し、フランジが排気ガスの流通方向に略沿うように設けられるクラムシェル構造の排気浄化装置について、高い設計自由度を得つつ、保持材のフランジ間への入り込みを防止し、フランジ同士の接合を確実に行うことができると共に、排気ガスが浄化フィルタ構造体を通過せずに下流に流れる流路を無くし、排気ガスを確実に浄化処理して排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明による第１実施形態の排気浄化装置の正面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図。
【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図。
【図４】第１実施形態の排気浄化装置の接合部近傍を示す拡大縦断面図。
【図５】本発明による第２実施形態の排気浄化装置の正面図。
【図６】図５のＣ−Ｃ線断面図。
【図７】図５のＤ−Ｄ線断面図。
【図８】図５のＥ−Ｅ線断面図。
【図９】第２実施形態の排気浄化装置の接合部近傍を示す拡大縦断面図。
【図１０】（ａ）は第１の従来例の排気浄化装置において筒半体を保持材の周囲に配置する前の状態を示す縦断面図、（ｂ）はその排気浄化装置において筒半体を保持材の周囲に配置した状態を示す縦断面図。
【図１１】（ａ）は第２の従来例の排気浄化装置における接合部近傍を示す拡大縦断面図、（ｂ）は第３の従来例の排気浄化装置における接合部近傍を示す拡大縦断面図。
【図１２】（ａ）は保持材と浄化フィルタ構造体との間に隙間が形成される従来例の排気浄化装置の接合部近傍を示す拡大縦断面図、（ｂ）は保持材と筒体との間に隙間が形成される従来例の排気浄化装置の接合部近傍を示す拡大縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
〔第１実施形態の排気浄化装置及びその製造方法〕
第１実施形態の排気浄化装置１０は、クラムシェル構造であり、図１〜図４に示すように、浄化フィルタ構造体１１と、浄化フィルタ構造体１１の外側に装着される保持材１２と、浄化フィルタ構造体１１及び保持材１２を挟み込むようにして外側に設けられる一対の筒半体１３、１４を備えており、一対の筒半体１３、１４を接合して筒体１５が構成され、筒体１５内に浄化フィルタ構造体１１及び保持材１２が収容され、筒体１５内で保持材１２を介して浄化フィルタ構造体１１が保持されている。
【００２１】
浄化フィルタ構造体１１は、流入する排気ガスを浄化処理可能な適宜のものとすることが可能であり、例えば排気ガスの流路となる複数のセルが多孔質壁で区画されたハニカム体を有し、多孔質壁へパティキュレートを捕集して燃焼するＤＰＦ（Ｄｉｅｓｅｌ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｆｉｌｔｅｒ）等のウォールフロー型の浄化フィルタ構造体、或いはセラミックス製のハニカム体（触媒担体）の隔壁にアルミナ等の触媒担持層と触媒担持層で担持されるＰｔ等の触媒金属が設けられるストレートフロー型の浄化フィルタ構造体、或いはウォールフロー型とストレートフロー型を一体化した浄化フィルタ構造体等とすることができる。更に、浄化フィルタ構造体１１をＤＰＦとする場合に、複数のセルを有する複数の柱状のセグメントが接合されて一体化されることにより、ハニカム体が形成されているものや、或いはハニカム体の外周部にセルが形成されていない肉厚部が設けられるもの等とすることが可能である。
【００２２】
浄化フィルタ構造体１１には、適宜の形状のものを用いることが可能であり、例えば図示例の横断面が円形で、この横断面形状が排気ガスの流通方向に延びて形成されたものの他に、楕円形、長円形、或いは多角形等の異形形状で、この横断面形状が排気ガスの流通方向に延びて形成されたものとすることが可能である。
【００２３】
保持材１２は、例えばアルミナ繊維、ムライト繊維或いはこれらの混合繊維等の耐熱性素材を用いて帯状に形成されている。保持材１２は、排気浄化フィルタ構造体１１の外周面に沿って巻回するようにして設けられている。
【００２４】
筒体１５は、図示例では円筒形状の筒部１５１と、筒部１５１の排気ガス流通方向の上流側に設けられるコーン形状の上流接続部１５２と、筒部１５１の排気ガス流通方向の下流側に設けられるコーン形状の下流接続部１５３を有する。筒部１５１内には浄化フィルタ構造体１１及び保持材１２が収容され、筒部１５１の内周面で保持材１２を押圧することにより、保持材１２を介して浄化フィルタ構造体１１が保持される。また、上流接続部１５２の端部、下流接続部１５３の端部にはそれぞれ排気ガスを流通する流通管２１、２２が連結して接続される。
【００２５】
筒体１５を構成する一方の筒半体１３は、図示例では略半円筒状の壁部１３１と、壁部１３１の両側端で外側方に突出して形成されているフランジ１３２を有する。また、筒体１５を構成する他方の筒半体１４も、図示例では略半円筒状の壁部１４１と、壁部１４１の両側端で外側方に突出して形成されているフランジ１４２を有する。尚、筒半体１３、１４の壁部１３１、１４１の形状は、浄化フィルタ構造体１１の形状に適合する各種形状のものとすることが可能であり、例えば筒体１５を構成した状態で横断面が円形、楕円形、長円形、或いは多角形等になるものとすることが可能である。
【００２６】
一方の筒半体１３と他方の筒半体１４は、浄化フィルタ構造体１１及び保持材１２を挟み込むようにして対向配置され、一方の筒半体１３のフランジ１３２・１３２と他方の筒半体１４のフランジ１４２・１４２の対向面を当接し、各側端のフランジ１３２、１４２を相互に接合することにより、筒体１５が構成される。そして、筒体１５を構成する一対の筒半体１３、１４のフランジ１３２、１４２は排気ガスの流通方向に略沿うように延設される。
【００２７】
一方の筒半体１３のフランジ１３２に略隣接する壁部１３１の部位には、保持材１２が存在する範囲に、内側にへこむ局所的な凹部１３３が保持材１２を内側に押圧するように内側に突出して形成されている。凹部１３３は、フランジ１３２に直交する方向に延び、且つフランジ１３２に近づくに従って漸次幅広となるように形成され、図示例では略半楕円形状で形成されている。また、凹部１３３の深さは、少なくともフランジ１３２との境界近傍で２〜８ｍｍ程度とすることが好ましい。
【００２８】
他方の筒半体１４のフランジ１４２に略隣接する壁部１４１の部位にも、保持材１２が存在する範囲に、内側にへこむ局所的な凹部１４３が保持材１２を内側に押圧するように内側に突出して形成されている。凹部１４３も、フランジ１４２に直交する方向に延び、且つフランジ１４２に近づくに従って漸次幅広となるように形成され、図示例では略半楕円形状で形成されている。また、凹部１４３の深さは、少なくともフランジ１４２との境界近傍で２〜８ｍｍ程度とすることが好ましい。尚、凹部１３３、１４３が形成されるフランジ１３２、１４２と略隣接する位置には、フランジ１３２、１４２と隣接する位置とフランジ１３２、１４２と近接する位置の双方が含まれる。
【００２９】
そして、第１実施形態では、一方の筒半体１３の凹部１３３と他方の筒半体１４の凹部１４３が対応する位置に形成されており、浄化フィルタ構造体１１の軸方向における略同一位置に設けられ、双方の凹部１３３、１４３で全体として略楕円状の凹部を構成している。この凹部１３３、１４３の保持材１２への押圧により、保持材１２を浄化フィルタ構造体１１の軸方向に延びるようにして内側にへこませて逃がすことが可能となる。
【００３０】
尚、筒半体１３、１４の凹部１３３、１４３は、いずれか一方の凹部１３３又は凹部１４３のみを形成することも可能である。また、一方の筒半体１３の凹部１３３と他方の筒半体１４の凹部１４３は浄化フィルタ構造体１１の軸方向において異なる位置に形成することも可能である。
【００３１】
また、後述する第２実施形態のように、凹部１３３、凹部１４３又はその双方をフランジ１３２、１４２の延設方向に間隔を開けて複数並ぶように形成することも可能であり、更に、例えば凹部１３３と凹部１４３を千鳥配置にする等、凹部１３３と凹部１４３を浄化フィルタ構造体１１の軸方向において異なる位置に形成し且つフランジ１３２、１４２の延設方向に間隔を開けて複数並ぶように形成することも可能である。このように凹部１３３、凹部１４３又はその双方をフランジ１３２、１４２の延設方向に間隔を開けて複数並ぶように形成することにより、浄化フィルタ構造体１１や保持材１２の排気ガス流通方向の長さが比較的長い場合等でも、間隔を開けて並ぶ凹部１３３、１４３の押圧により、保持材１２の全長に亘ってフランジ１３３、１４２間に入り込まないように逃がすことができ、保持材１２のフランジ１３３、１４２間への入り込みをより確実に防止することができる。
【００３２】
第１実施形態の排気浄化装置１０を製造する際には、浄化フィルタ構造体１１の外側に装着されている保持材１２を筒半体１３、１４の局所的な凹部１３３、１４３で内側に押圧しながら、浄化フィルタ構造体１１及び保持材１２を挟み込むように筒半体１３、１４を外側に配置して、筒半体１３、１４のフランジ１３２、１４２を互いに当接する（図４の二点鎖線矢印参照）。
【００３３】
その後、筒半体１３、１４の互いに当接するフランジ１３２、１４２を、例えばＴＩＧ溶接、ＭＩＧ溶接、或いはレーザー溶接等の適宜の方法で溶接を施す等によって、フランジ１３２、１４２に沿って接合することにより、排気浄化装置１０を得る。これにより、保持材１２のフランジ１３２、１４２間への入り込みが無く、所望の効果を奏する排気浄化装置１０を高い歩留まりで確実に製造することが可能となる。
【００３４】
第１実施形態によれば、フランジ１３２、１４２に略隣接する内側にへこむ局所的な凹部１３３、１４３によって保持材１２を内側に押圧し、保持材１２がフランジ１３２、１４２間に入り込まないように逃がしながら、一対の筒半体１３、１４のフランジ１３２、１４２を当接することが可能になり、保持材１２のフランジ１３２、１４２間への入り込みを防止し、フランジ１３２、１４２同士の接合を確実に行うことができる。特に、本実施形態では、一方の筒半体１３の凹部１３３と他方の筒半体１４の凹部１４３の双方で保持材１２を内側に押圧することにより、保持材１２の一部がフランジ１３２、１４２間に入り込むことをより確実に防止することができ、フランジ１３２、１４２同士の当接、接合をより確実に行うことができる。
【００３５】
また、筒半体１３、１４に局所的な凹部１３３、１４３を形成するだけで済むことから、浄化フィルタ構造体１１の形状、保持材１２の厚さ・密度・種類、筒半体１３、１４の形状等の細かい調整、規定が不要となり、高い設計自由度を得ることができる。また、フランジ１３２、１４２の接合部近傍の筒体内側に余裕を持たせるものではなく、更に、凹部１３３、１４３が局所的なものであることから、排気ガスが浄化フィルタ構造体１１を通過せずに下流に流れる流路が生ずることがなく、排気ガスを確実に浄化処理して排出することができる。
【００３６】
また、筒半体１３、１４の凹部１３３、１４３を軸方向で対応する位置に形成することにより、対応する位置で双方の凹部１３３、１４３により保持材１２を押圧することができ、浄化フィルタ構造体１１及び保持材１２を保持できる範囲で、且つ筒担体１３、１４と保持材１２との間、保持材１２と浄化フィルタ構造体１１との間に基本的に隙間ができない範囲で、筒半体１３、１４のサイズを比較的大きめにした場合にも、筒半体１３、１４と保持材１２との間、保持材１２と浄化フィルタ構造体１１との間に、排気ガスが抜けるような隙間が生ずることをより確実に防止することができる。
【００３７】
〔第２実施形態の排気浄化装置及びその製造方法〕
第２実施形態の排気浄化装置１０ａは、図５〜図９に示すクラムシェル構造の排気浄化装置１０ａであり、基本的に第１実施形態と同様の浄化フィルタ構造体１１、保持材１２、両側端に当接、接合されるフランジ１３２、１４２を有する一対の筒半体１３、１４で構成され、浄化フィルタ構造体１１及び保持材１２を収容保持する筒体１５を備え、フランジ１３２、１４２が排気ガスの流通方向に延設されるものであるが、筒半体１３、１４の壁部１３１、１４２に内側にへこんで形成される局所的な凹部１３４、１４４とこれに連設される凸部１３５、１４５の構成が第１実施形態と異なる。
【００３８】
即ち、第２実施形態では、一方の筒半体１３のフランジ１３２に略隣接する壁部１３１の部位に、保持材１２が存在する範囲において、内側にへこむ局所的な凹部１３４が保持材１２を内側に押圧するように内側に突出して形成され、更に、凹部１３４のフランジ１３２と略逆側の位置の壁部１３１に、内側でへこんで外側に突出する凸部１３５が凹部１３４と連なって形成されている。凹部１３４は、フランジ１３２に直交する方向に延び、且つフランジ１３２に近づくに従って漸次幅広となるように形成され、図示例では略台形状に形成されている。凹部１３４の深さは、少なくともフランジ１３２との境界近傍で２〜８ｍｍ程度とすることが好ましい。また、凸部１３５は、図示例ではフランジ１３２から遠ざかるに従って漸次幅広となるように形成され、図示例では略逆さ台形状に形成されている。
【００３９】
他方の筒半体１４のフランジ１４２に略隣接する壁部１４１の部位にも、保持材１２が存在する範囲に、内側にへこむ局所的な凹部１４４が保持材１２を内側に押圧するように内側に突出して形成され、更に、凹部１４４のフランジ１４２と略逆側の位置の壁部１４１に、内側でへこんで外側に突出する凸部１４５が凹部１４４と連なって形成されている。凹部１４４も、フランジ１４２に直交する方向に延び、且つフランジ１３２に近づくに従って漸次幅広となるように形成され、図示例では略台形状に形成されている。凹部１４４の深さは、少なくともフランジ１４２との境界近傍で２〜８ｍｍ程度とすることが好ましい。また、凸部１４５は、図示例ではフランジ１４２から遠ざかるに従って漸次幅広となるように形成され、図示例では略逆さ台形状に形成されている。尚、凹部１３４、１４４が形成されるフランジ１３２、１４２と略隣接する位置には、フランジ１３２、１４２と隣接する位置とフランジ１３２、１４２と近接する位置の双方が含まれる。
【００４０】
そして、第２実施形態では、一方の筒半体１３の凹部１３４、凸部１３５と他方の筒半体１４の凹部１４４、凸部１４５が対応する位置、浄化フィルタ構造体１１の軸方向における略同一位置に形成され、且つフランジ１３２、１４２の延設方向に間隔を開けて複数並ぶように形成されている。この凹部１３４、１４４の保持材１２への押圧により、保持材１２を浄化フィルタ構造体１１の軸方向に延びるようにして内側にへこませて逃がすことが可能となると共に、凸部１３５、１４５の内側のへこみにより、凹部１３４、１４４で内側に押圧された保持材１２の一部を逃がすことが可能となる。
【００４１】
尚、筒半体１３の凹部１３４及び凸部１３５と、筒半体１４の凹部１４４及び凸部１４５とは、一組だけ形成すること、或いはいずれか一方のみを形成することも可能であり、又、これらを浄化フィルタ構造体１１の軸方向において異なる位置に形成することも可能であり、例えばフランジ１３２、１４２の延設方向に複数間隔を開けて設ける場合には千鳥配置等とすることが可能である。凹部１３４及び凸部１３５、凹部１４４及び凸部１４５或いはその双方をフランジ１３２、１４２の延設方向に複数間隔を開けて設ける場合には、浄化フィルタ構造体１１や保持材１２の排気ガス流通方向の長さが比較的長い場合等にも対応し、保持材１２のフランジ１３３、１４２間への入り込みをより確実に防止することができる。
【００４２】
第２実施形態の排気浄化装置１０ａを製造する際には、浄化フィルタ構造体１１の外側に装着されている保持材１２を筒半体１３、１４の局所的な凹部１３４、１４４で内側に押圧し且つ凸部１３５、１４５内に保持材１２の一部を逃がしながら、浄化フィルタ構造体１１及び保持材１２を挟み込むように筒半体１３、１４を外側に配置して、筒半体１３、１４のフランジ１３２、１４２を互いに当接する（図９の二点鎖線矢印参照）。
【００４３】
その後、筒半体１３、１４の互いに当接するフランジ１３２、１４２を、例えばＴＩＧ溶接、ＭＩＧ溶接、或いはレーザー溶接等の適宜の方法で溶接を施す等によって、フランジ１３２、１４２に沿って接合することにより、排気浄化装置１０ａを得る。これにより、保持材１２のフランジ１３２、１４２間への入り込みが無く、所望の効果を奏する排気浄化装置１０ａを高い歩留まりで確実に製造することが可能となる。
【００４４】
第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏すると共に、凹部１３４、１４４と連なる凸部１３５、１４５内に、凹部１３４、１４４で内側に押圧される保持材１２の一部を逃がすことが可能になり、保持材１２の密度の偏りを減じてより均等にし、保持材１２の浄化フィルタ構造体１１への保持力や排気ガスに対する閉塞性の均質化を図ることができる。特に、第２実施形態では、凹部１３４及び凸部１３５、凹部１４４及び凸部１４５をフランジ１３２、１４２の延設方向に間隔を開けて複数並ぶように形成することにより、浄化フィルタ構造体１１や保持材１２の排気ガス流通方向の長さが比較的長い場合等でも、間隔を開けて並ぶ凹部１３４、１４４の押圧により、保持材１２の全長に亘ってフランジ１３３、１４２間に入り込まないように逃がすことができると共に、保持材１２の全長に亘って保持材１２の保持力、閉塞性の均質化を図ることができる。
【００４５】
〔実施形態の変形例等〕
本明細書開示の発明は、各発明や各実施形態の構成の他に、適用可能な範囲で、これらの部分的な構成を本明細書開示の他の構成に変更して特定したもの、或いはこれらの構成に本明細書開示の他の構成を付加して特定したもの、或いはこれらの部分的な構成を部分的な作用効果が得られる限度で削除して特定した上位概念化したものを含むものであり、下記内容も包含する。
【００４６】
例えば第１実施形態の凹部１３３、１４３、第２実施形態の凹部１３４、１４４及び凸部１３５、１４５をフランジ１３２、１４２の延設方向に複数設ける場合の間隔は、相互に離間する間隔であれば適宜である。また、凹部１３３、１４３、凹部１３４、１４４及び凸部１３５、１４５の形状は本発明の趣旨の範囲内で適宜である。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、自動車の内燃機関の排気ガスを浄化処理する排気浄化装置等として利用することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１０、１０ａ…排気浄化装置  １１…浄化フィルタ構造体  １２…保持材  １３、１４…筒半体  １３１、１４１…壁部  １３２、１４２…フランジ  １３３、１３４、１４３、１４４…凹部  １３５、１４５…凸部  １５…筒体  １５１…筒部  １５２…上流接続部  １５３…下流接続部  ２１、２２…流通管  ５１…浄化フィルタ構造体  ５２…保持材  ５３、５４…筒半体  ５３１、５４１…フランジ  ５３２ｍ、５４２ｍ、５３２ｎ、５４２ｎ…隣接部位  Ｓ１、Ｓ２…隙間
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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