(57)【要約】【課題】  排ガス浄化装置から流出する高温状態の排ガスがタイヤに与える影響を低減させることが可能なテールパイプを提供する。【解決手段】  ディーゼルエンジン車は、ディーゼルエンジンからの燃焼排ガスを通過させて排ガス中のパティキュレートを捕集するフィルタを有する排ガス浄化装置と、排ガス浄化装置の下流側に接続される排気管３と、を備える。テールパイプ１は、パイプ本体１０と仕切板１１とを有し、排気管３の下流側の端部に設けられる。パイプ本体１０は、開口端部１２を有し、排ガス浄化装置から流出する排ガスを少なくとも後輪タイヤ６ａの車幅方向外側部分７を含む範囲へ流出させる方向に配置される。仕切板１１は、パイプ本体１０の内部の車幅方向内側で開口端部１２から外部へ突出しない位置に固定され、且つ車両方向内側へ膨出する円弧状曲面を有する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼルエンジンと、タイヤと、前記ディーゼルエンジンからの燃焼排ガスを通過させて排ガス中のパティキュレートを捕集するフィルタを有する排ガス浄化装置と、該排ガス浄化装置の下流側に接続される排気管と、を備えた車両の前記排気管の下流側の端部に設けられるテールパイプであって、
開口端部を有し、前記排ガス浄化装置から流出する排ガスを少なくとも前記タイヤの車幅方向外側部分を含む範囲へ流出させる方向に配置されるパイプ本体と、
前記パイプ本体の内部の車幅方向内側で前記開口端部から外部へ突出しない位置に配置され、且つ前記車両方向内側へ膨出する円弧状曲面を有する仕切板と
を備えたことを特徴とするテールパイプ。
【請求項２】
請求項１に記載のテールパイプであって、
前記仕切板は、前記排ガス浄化装置から流出する排ガスを前記タイヤよりも車幅方向外側の範囲へ排出させる
ことを特徴とするテールパイプ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のテールパイプであって、
前記排ガス浄化装置は、前記フィルタを加熱する熱源を有する
ことを特徴とするテールパイプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼルエンジン車の排ガス浄化装置の下流側に接続される排気管の下流側端部に設けられるテールパイプに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の排気管の下流側端部の構造として、排出口を２箇所設けて、使用する排出口を切替可能としたものがある。
【０００３】
【特許文献１】実開平７−４５０２８号公報
【特許文献２】特開平１１−１３４６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ディーゼルエンジン車におけるディーゼルエンジンからの排ガス浄化には、パティキュレートを捕集するフィルタと、このフィルタを加熱して捕集したパティキュレートを燃焼させる熱源と、を有する排ガス浄化装置が有効である。
【０００５】
しかし、排ガス浄化装置は熱源を有するため、排ガス浄化装置を有さない車両に比して流出する排ガスが高温状態となる。高温状態の排ガスが長時間タイヤに吹き付けられると、タイヤに悪影響を及ぼす可能性があり、劣化による耐用期間の低減等を招く恐れがある。
【０００６】
なお、上記特許文献１および特許文献２に記載された構造は、ディーゼルエンジン車を前提としたものではなく、且つタイヤとの関係を考慮したものではないため、上記不都合が同様に生じる可能性がある。
【０００７】
そこで、本発明は、排ガス浄化装置から流出する排ガスがタイヤに与える影響を低減させることが可能なテールパイプの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成すべく、本発明に係るテールパイプは、ディーゼルエンジンと、タイヤと、ディーゼルエンジンからの燃焼排ガスを通過させて排ガス中のパティキュレートを捕集するフィルタを有する排ガス浄化装置と、排ガス浄化装置の下流側に接続される排気管と、を備えた車両の排気管の下流側の端部に設けられる。なお、本発明に係るテールパイプは、フィルタを加熱する熱源を有する排ガス浄化装置に適用してもよく、また、熱源を有していない排ガス浄化装置（自己再生排ガス浄化装置）に適用してもよい。
【０００９】
テールパイプは、開口端部を有するパイプ本体と、パイプ本体に対して固定される仕切板とを有する。パイプ本体は、排ガス浄化装置から流出する排ガスを少なくともタイヤの車幅方向外側部分を含む範囲へ流出させる方向に配置される。換言すると、仕切板が配置されていないパイプ本体からの排ガスの流出範囲には、タイヤの車幅方向外側が含まれる。仕切板は、パイプ本体の内部の車幅方向内側で開口端部から外部へ突出しない位置に配置され、且つ車両方向内側へ膨出する円弧状曲面を有する。
【００１０】
上記構成では、排ガス浄化装置から流出する高温状態の排ガスは、テールパイプのパイプ本体の開口端部から流出する。この流出に際し、パイプ本体の内部の車幅方向内側に配置された仕切板により開口端部からの排ガスの流出方向が規制され、仕切板が配置されていない場合の排ガスの流出範囲（以下、非規制流出範囲と称する）に対し、仕切板が配置された場合の排ガスの流出範囲（以下、規制流出範囲と称する）が変更される。すなわち、パイプ本体内の車幅方向内側に配置された仕切板によって、非規制流出範囲のうち車幅方向内側の所定領域が規制流出範囲に含まれなくなる。ここで、非規制流出範囲はタイヤの車幅方向外側部分を含む範囲であるため、非規制流出範囲の車幅方向内側の所定領域が排ガスの流出範囲から除外されることにより、規制流出範囲に含まれるタイヤの領域は、非規制流出範囲に含まれるタイヤの領域に比べて減少する。従って、仕切板を設けるという簡単な構成により、排ガス浄化装置から流出する高温状態の排ガスに起因するタイヤの高温化を確実に防止することができる。
【００１１】
また、仕切板は、開口端部から外部へ突出しないパイプ本体の内部に配置されているため、排ガスの流出範囲を大きく変更するものではない。このため、例えば、上記非規制流出範囲が歩行者や他の併走車両や対向車両への排ガスの吹き付け防止を目的として所定の範囲内に設定されている場合に、上記仕切板によって変更された後の規制流出範囲を上記所定の範囲内に抑えることができ、歩行者等への排ガスの吹き付けを防止することができる。
【００１２】
また、仕切板は車両方向内側へ膨出する円弧状曲面を有するので、パイプ本体内において、排ガスは、仕切板の円弧状曲面に沿って円滑に流通する。従って、仕切板が排ガスの流出方向を規制することによる排圧の上昇や騒音の発生を最小限に抑えることができる。
【００１３】
さらに、仕切板を開口端部から外部へ突出しないパイプ本体の内部に配置しているので、テールパイプの外形を、仕切板の有無に関わらず同様に設定することができ、テールパイプが配置される車体側のレイアウトを変更する必要がない。また、上記テールパイプは、仕切板を有さない既存のテールパイプに上記仕切板を後加工により別途取り付けることによっても得ることができるため、汎用性に富み、且つ部品の共通化が可能となる。
【００１４】
上記仕切り板は、排ガス浄化装置から流出する排ガスをタイヤよりも車幅方向外側の範囲へ排出させてもよい。すなわち、タイヤが全く含まれない領域に排ガスの規制流出範囲を設定してもよい。
【００１５】
上記構成では、排ガス浄化装置から流出する高温状態の排ガスがタイヤに直接吹き付けられることがなく、排ガスがタイヤに与える影響をさらに低減させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、高温状態の排ガスがタイヤに与える影響を、簡単な構成によって確実に低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態を、図面に基づいて説明する。図１は本実施形態に係るテールパイプを備えたディーゼルエンジン車の側面図、図２は図１のディーゼルエンジン車の排気系統の構成を示す斜視図、図３は図２の排ガス浄化装置の要部断面図、図４は後輪とテールパイプとの位置関係を示す要部平面図、図５は車幅方向外側から視た図４の要部側面図、図６はテールパイプの開口端部の背面図、図７は図６のVII−VII矢視断面図である。なお、図中ＲＲは車両後方を、ＵＰは車両上方を、ＩＮは車両内側方向をそれぞれ示している。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態に係るディーゼルエンジン車２０は、運転室（キャブ）２３の床下に配置されたディーゼルエンジン（以下、エンジンと称する）９と、エンジン９の燃焼室（図示外）からの燃焼排ガス（以下、排ガスと称する）を浄化して排出する排気系統２１を備えている。このディーゼルエンジン車２０は、前車軸と後車軸との距離（ホイールベース）が短い所謂ショートホイールベースタイプであり、排気系統２１は、エンジン９と後輪タイヤ６との間に配置されている。
【００１９】
図２に示すように、排気系統２１は、排気管３と排ガス浄化装置２と２つの消音器４とテールパイプ１とを備え、これらは複数のブラケット２２を介して車体側へ固定されている。排気管３の車両前方の上流側端部８は、エンジン９（図１に示す）の燃焼室（図示外）に連通する。排ガス浄化装置２は排気管３の途中に介在し、２つの消音器４は排ガス浄化装置２の下流側の排気管３の途中に介在している。排気管３の車両前後方向後端の下流側の端部には、下流側の消音器４を介してテールパイプ１が接続されている。エンジン９からの排ガスは、排気管３を通り、排ガス浄化装置２及び消音器４の内部を流通して、テールパイプ１から排出される。
【００２０】
図３に示すように、排ガス浄化装置２は、排ガス中のＰＭ（パティキュレート）を補集するフィルタ３１と、フィルタ３１を加熱する熱源としての電気加熱ヒータ３２と、を備えている。電気加熱ヒータ３２は、略円筒形状を有し、その周壁には筒加熱効率を考慮した一定形状の穴３３が形成されている。フィルタ３１は、セラミックファイバー長繊維の毛羽立った糸を電気加熱ヒータ３２の外周面上に一定のパターンで巻き付けることにより構成されている。排ガスは、図３中右方向から電気加熱ヒータ３２の内径部分へ流入し、周壁の多数の穴３３からフィルタ３１を通過して外周側へ排出される。フィルタ３１は、通過する排ガス中のＰＭを捕集する。フィルタ３１によるＰＭの捕集が進行し、フィルタ３１によるＰＭの捕集量が増大すると、フィルタ３１の再生が行われる。フィルタ３１の再生処理では、電気加熱ヒータ３２が通電され、フィルタ３１の内側表面が加熱される。係る加熱によりフィルタ３１の温度が所定温度以上（例えば、６００℃以上）に上昇すると、捕集されたＰＭが再燃焼し、フィルタ３１から除去される。また、排ガス浄化装置２においてフィルタ３１の再生処理が実行されると、排ガス浄化装置２からの排気温度が急激に上昇し、高温状態の排ガスがテールパイプ１から流出する。なお、本実施形態の排ガス浄化装置２では、フィルタ３１の再生処理は、エンジン９のアイドリング時に実行される。また、図３には、電気加熱ヒータ３２を有する実施形態を示しているが、自己再生排ガス浄化装置においては、排ガスの温度を利用してＰＭを燃焼させる構造であるため、電気加熱ヒータ３２は装備されない。本発明は、自己再生排ガス浄化装置においても適用可能である。
【００２１】
図２に示すように、排ガス浄化装置２の下流側の排気管３の端部には、下流側の消音器４を介してテールパイプ１が接続されている。上述のように、本実施形態のディーゼルエンジン車２０（図１に示す）はショートホイールベースタイプであり、ディーゼルエンジン９（図１に示す）と後輪タイヤ６（図１に示す）との距離が比較的短く設定されている。このため、テールパイプ１の開口端部１２は、図４及び図５に示すように、後輪タイヤ６ａ，６ｂのうち車幅外側の後輪タイヤ６ａの車両前方の比較的近接した位置に配置される。
【００２２】
テールパイプ１は、車両の斜め外側後方へ向かって延びており、車両上方から視た場合、車両前後方向に対して所定角度θ傾斜している。このように、テールパイプ１の方向（テールパイプ１からの排ガスの流出方向）を車両前後方向に対して所定角度θ傾斜させているのは、以下の理由による。
【００２３】
テールパイプ１の方向を車両前後方向と略平行に設定すると、テールパイプ１からの排ガスの流出範囲は、後輪タイヤ６ａを多く含んでしまう。この場合、排ガス浄化装置２の再生処理時において、テールパイプ１から流出する高温状態の排ガスが後輪タイヤ６ａに多量に吹き付けられ、後輪タイヤ６ａの過度な温度上昇を招く。一方、テールパイプ１の方向を車幅方向外側（車両前後方向に対して略垂直方向）に向けて設定すると、歩行者（高速道料金所職員を含む）や他の併走車両や対向車両に直接排ガスが吹き付けられる可能性が生じる。
【００２４】
このような理由から、テールパイプ１の方向を車両前後方向に対して所定角度θ傾斜させている。また、歩行者等への排ガスの吹き付け防止に好適な所定角度θは３０°以下であり、本実施形態の所定角度θは２０°以上２５°以下の範囲内で設定されている。
【００２５】
図６及び図７に示すように、テールパイプ１は、開口端部１２を有するパイプ本体１０と、パイプ本体１０内に固定される仕切板１１とを有する。パイプ本体１０は、上流側から下流側に向かって段階的に拡径されている。本実施形態のパイプ本体１０は、３段階に拡径され、上流側から下流側に向かって順に配置される小径部１４、中径部１５、及び大径部１６を有する。小径部１４と中径部１５と大径部１６とは、ほぼ同一の中心軸２４を有する略円筒形状であり、小径部１４と中径部１５との間、及び中径部１５と大径部１６との間は、それぞれ徐々に拡径しながら連続している。小径部１４の前端（パイプ本体１０の前端）１３は、下流側の消音器４（図４に示す）に接続され、大径部１６の後端は、パイプ本体１０の開口端部１２を構成する。
【００２６】
仕切板１１は、パイプ本体１０の内部の車幅方向内側で開口端部１２から外部へ突出しない位置に配置されている。仕切板１１は、上流側から下流側に向かって順に配置される前部１７、中間部１８、及び後部１９を有する。これら前部１７と中間部１８と後部１９とは、それぞれ車両方向内側へ膨出する円弧状曲面を有する略半円筒形状である。前部１７は、パイプ本体１０の中径部１５の内周面に沿った外周面を有し、その前側部分が中径部１５の内周面に面接触した状態で溶着等によって固定されている。前部１７の後側部分は、パイプ本体１０の大径部１６の内側でパイプ本体１０の中心軸２４と略平行に延び、その外周面は大径部１６の内周面から離間している。中間部１８は、前部１７の後端から車幅方向外側（パイプ本体１０の中心軸２４側）へ曲折し、中心軸２４に対して斜め方向で且つ車両後方へ延びている。後部１９は、中間部１８の後端から車幅方向内側（パイプ本体１０の中心軸２４の反対側）へ曲折し、中心軸２４と略平行に車両後方へ延びている。
【００２７】
上記構成では、排ガス浄化装置２においてフィルタ３１の再生処理が実行されると、排ガス浄化装置２からの排気温度が急激に上昇し、高温状態の排ガスがテールパイプ１の開口端部１２から流出する。この流出に際し、パイプ本体１０の内部の仕切板１１により開口端部１２からの排ガスの流出方向が規制される。
【００２８】
ここで、仕切板１１が配置されていない場合の排ガスの流出範囲（非規制流出範囲）は、後輪タイヤ６ａの車幅方向外側部分７を含む範囲となる。これに対し、仕切板１１が配置された本実施形態のテールパイプ１からの排ガスの流出範囲（規制流出範囲）は、仕切板１１がパイプ本体１０内の車幅方向内側に配置されているため、非規制流出範囲のうち車幅方向内側の所定領域が除外された範囲となる。この結果、規制流出範囲に含まれる後輪タイヤ６ａの領域は、非規制流出範囲に含まれる後輪タイヤ６ａの領域に比べて減少する。従って、仕切板１１を設けるという簡単な構成により、排ガス浄化装置２から流出する高温状態の排ガスに起因する後輪タイヤ６ａの高温化を確実に防止することができる。例えば、同一条件下（外気温３０℃）において、排ガス浄化装置２の再生処理時の後輪タイヤ６ａの所定位置での表面温度を仕切板１１を配置しない場合と配置した場合とで比較すると、仕切板１１を配置しない場合は約１５０℃となり、仕切板１１を配置した場合は約９０℃となる。
【００２９】
また、規制流出範囲が後輪タイヤ６ａを含まないようにテールパイプ１を配置することにより、後輪タイヤ６ａの高温化をさらに確実に防止することができる。
【００３０】
また、仕切板１１は、開口端部１２から外部へ突出しないパイプ本体１０の内部に配置されているため、排ガスの流出範囲を大きく変更するものではなく、排ガスの流出範囲の変更を伴う場合であっても、その変更量を小さく抑えることができる。この場合、仕切板１１による排ガスの流出方向の変更角度は、仕切板１１を配置しない場合に比して、車幅方向外側に向かって約２°〜３°の範囲が好ましい。これにより、車両前後方向に対する排ガスの流出方向を３０°以下に抑えることができ、歩行者等への排ガスの吹き付けを防止することができる。
【００３１】
また、仕切板１１の前部１７と中間部１８と後部１９とは、車両方向内側へ膨出する円弧状曲面を有している。また、前部１７及び後部１９は、共にパイプ本体１０の中心軸２４と略平行に延びている。このため、パイプ本体１０内において、排ガスは、仕切板１１の円弧状曲面に沿って円滑に流通する。従って、仕切板１１が排ガスの流出方向を規制することによる排圧の上昇や騒音の発生を最小限に抑えることができる。
【００３２】
さらに、仕切板１１を開口端部１２から外部へ突出しないパイプ本体１０の内部に配置しているので、テールパイプ１の外形を、仕切板１１の有無に関わらず同様に設定することができ、テールパイプ１が配置される車体側のレイアウトを変更する必要がない。また、上記テールパイプ１は、仕切板１１を有さない既存のテールパイプに上記仕切板１１を後加工により別途取り付けることによっても得ることができるため、汎用性に富み、且つ部品の共通化が可能となる。
【００３３】
なお、本実施形態では、ショートホイールベースタイプのディーゼルエンジン車２０のテールパイプ１に仕切板１１を配置したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、車両の側部に配置された冷凍機を避けてテールパイプを配置することによりテールパイプの開口端部が後輪タイヤの近傍に配置されてしまう冷蔵車用トラックなど、様々なタイプのディーゼルエンジン車に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本実施形態に係るテールパイプを備えたディーゼルエンジン車の側面図である。
【図２】図１のディーゼルエンジン車の排気系統の構成を示す斜視図である。
【図３】図２の排ガス浄化装置の要部断面図である。
【図４】後輪とテールパイプとの位置関係を示す要部平面図。
【図５】車幅方向外側から視た図４の要部側面図である。
【図６】テールパイプの開口端部の背面図である。
【図７】図６のVII−VII矢視断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  テールパイプ
２  排ガス浄化装置
３  排気管
４  消音器
６，６ａ，６ｂ  後輪タイヤ
７  後輪タイヤの車幅方向外側部分
９  ディーゼルエンジン
１０  パイプ本体
１１  仕切板
１２  開口端部
２０  ディーゼルエンジン車
２１  排気系統
３１  フィルタ
３２  電気加熱ヒータ（熱源）
【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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