(57)【要約】【課題】補強部材に消音整流機能を持たせることで、部品点数を効果的に削減する。【解決手段】排気ガスを流通させる排気管１２と、排気管１２よりも下流側に設けられると共に、その内部に触媒１３，１４が収容された筒状のケーシング２０と、排気管１２の下流端から延びると共に、その内径をケーシング２０より小径の筒状に形成され、その筒面の少なくとも一部をケーシング２０内に挿入されると共に、筒面に複数の第１通気穴２５Ａが貫通形成された筒状部材２５と、上流側から下流側に向ってケーシング２０の軸心側に傾斜するテーパ面３０Ａを含むと共に、テーパ面３０Ａに複数の第２通気穴３１が貫通形成され、その上流側をケーシング２０の内周面に固定されると共に、その下流側を筒状部材２５の第１通気孔２５Ａよりも下流側の外筒面に固定された補強部材３０とを備えた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンから排出される排気ガスを流通させる排気管と、
前記排気管よりも下流側に設けられると共に、その内部に排気ガスを浄化する触媒を担持した担体が収容され、その内径を前記排気管よりも大径に形成された筒状のケーシングと、
前記排気管の下流端から延びると共に、その内径を前記ケーシングより小径の筒状に形成され、その筒面の少なくとも一部を前記ケーシング内の前記担体よりも上流側に挿入されると共に、当該挿入された筒面に複数の第１通気穴が貫通形成された筒状部材と、
上流側から下流側に向って前記ケーシングの軸心側に傾斜するテーパ面を含むと共に、当該テーパ面に複数の第２通気穴が貫通形成され、その上流側を前記ケーシングの前記担体よりも上流側の内周面に固定されると共に、その下流側を前記筒状部材の前記第１通気孔よりも下流側の外筒面に固定された補強部材と、を備える
ことを特徴とするエンジンの排気装置。
【請求項２】
前記補強部材が円錐台形状に形成されると共に、その円錐面に前記複数の第２通気孔が貫通形成され、その大径側端を前記ケーシングの前記担体よりも上流側の内周面に固定されると共に、その小径側端を前記筒状部材の前記第１通気孔よりも下流側の外筒面に固定された
請求項１に記載のエンジンの排気装置。
【請求項３】
前記補強部材が、前記円錐面の内部に前記第１通気孔を収めるように、前記大径側端を前記ケーシングの前記第１通気孔よりも上流側の内周面に固定された
請求項２に記載のエンジンの排気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの排気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、エンジンの排気系には、排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）を酸化する酸化触媒、粒子状物質（ＰＭ）を捕集するパティキュレイト・フィルタ、窒素化合物（ＮＯｘ）を浄化するＮＯｘ触媒等が設けられている。
【０００３】
これら触媒やフィルタは、排気マニホールドから延びる排気管よりも拡径されたケーシング内に収容されている。このため、内径の小さな排気管から内径の大きなケーシング内に流れ込んだ排気ガスは、ケーシング内で拡散されることなく触媒やフィルタの略中央付近を通過してしまい、これら触媒やフィルタの浄化能力を十分に活用できない課題がある。
【０００４】
このような課題を解消し得る技術として、例えば、特許文献１には、ケーシング内の酸化触媒よりも上流側に複数の通気孔を有する拡散用の円筒状パンチングメタルを挿入すると共に、当該円筒状パンチングメタルと酸化触媒との間の空間に複数の通気孔を有する整流用の円盤状バッフルプレートを配置した構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−０４７０１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記従来技術のような構造では、図４に示すように、ケーシング１１０の上流側に排気管１００から延びる円筒状パンチングメタル１１１が挿入されるため、酸化触媒１１４の上流側に大きな空間が生じる。このため、ケーシング１１０の特に上流側の強度を確保するために、例えば、円錐台形状等の補強部材１１３を設ける必要がある。しかしながら、このような補強構造では、消音整流機能を有する円盤状バッフルプレート１１２の他に、補強部材１１３を個別に設けることになり、部品点数の増加によるコスト上昇や組み付け工数の増加等を招く課題がある。
【０００７】
本開示の技術は、補強部材に消音整流機能を持たせることで、部品点数を効果的に削減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の技術は、エンジンから排出される排気ガスを流通させる排気管と、前記排気管よりも下流側に設けられると共に、その内部に排気ガスを浄化する触媒を担持した担体が収容され、その内径を前記排気管よりも大径に形成された筒状のケーシングと、前記排気管の下流端から延びると共に、その内径を前記ケーシングより小径の筒状に形成され、その筒面の少なくとも一部を前記ケーシング内の前記担体よりも上流側に挿入されると共に、当該挿入された筒面に複数の第１通気穴が貫通形成された筒状部材と、上流側から下流側に向って前記ケーシングの軸心側に傾斜するテーパ面を含むと共に、当該テーパ面に複数の第２通気穴が貫通形成され、その上流側を前記ケーシングの前記担体よりも上流側の内周面に固定されると共に、その下流側を前記筒状部材の前記第１通気孔よりも下流側の外筒面に固定された補強部材と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、前記補強部材が円錐台形状に形成されると共に、その円錐面に前記複数の第２通気孔が貫通形成され、その大径側端を前記ケーシングの前記担体よりも上流側の内周面に固定されると共に、その小径側端を前記筒状部材の前記第１通気孔よりも下流側の外筒面に固定されてもよい。
【００１０】
また、前記補強部材が、前記円錐面の内部に前記第１通気孔を収めるように、前記大径側端を前記ケーシングの前記第１通気孔よりも上流側の内周面に固定されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本開示の技術によれば、補強部材に消音整流機能を持たせることで、部品点数を効果的に削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態に係るエンジンの排気装置を示す模式的な全体構成図である。
【図２】本実施形態に係るエンジンの排気装置の要部を示す模式的な断面図である。
【図３】本実施形態に係る補強部材を示す模式的な斜視図である。
【図４】従来のエンジンの排気装置を説明する模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態に係るエンジンの排気装置を説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称及び機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１４】
図１に示すように、ディーゼルエンジン（以下、単にエンジンという）１０の排気マニホールド１１には、排気ガスを流通させる排気管１２が接続されている。排気管１２の下流側には、第１及び第２酸化触媒１３，１４を収容したケーシング２０が設けられている。ケーシング２０の下流端には、ケーシング２０から排気ガスを導出させる排気導出管１５が接続されている。さらに、ケーシング２０の内部には、詳細を後述する上流側パンチングメタル２５、下流側パンチングメタル２４及び、補強部材３０が設けられている。
【００１５】
図２に示すように、ケーシング２０は、その内径を排気管１２よりも大径に形成させた略中空円筒状を呈している。より詳しくは、ケーシング２０は、円筒状のケーシング本体２１と、ケーシング本体２１の上流開口を塞ぐ平板円形の上流側プレート２２と、ケーシング本体２１の下流開口を塞ぐ平板円形の下流側プレート２３とを備えている。
【００１６】
ケーシング本体２１内には、軸方向の略中央部分に第１酸化触媒１３及び、第2酸化触媒１４が互いに隣接して収容されている。第１酸化触媒１３の上流側と上流側プレート２２との間及び、第２酸化触媒１４の下流側と下流側プレート２３との間には、所定の空間が確保されている。
【００１７】
下流側プレート２３の略中央には、排気導出管１５を挿通させる貫通孔が形成されている。また、第２酸化触媒１４と下流側プレート２３との間のケーシング本体２１内には、消音機能を有する円筒状の下流側パンチングメタル２４が設けられている。この下流側パンチングメタル２４は、ケーシング２０内に挿入された排気導出管１５の上流端に接続されている。
【００１８】
上流側プレート２２の略中央には、排気管１２から延びる上流側パンチングメタル２５を挿通させる貫通孔が形成されている。この貫通孔の周縁には上流側に突出する円環状のフランジ２２Ａが形成されている。フランジ２２Ａの内周面には、上流側パンチングメタル２５の外周面が溶接等で固定されている。
【００１９】
上流側パンチングメタル２５は、排気管１２と略同径の円筒状を呈しており、ケーシング２０内に挿入された先端（下流）側の筒面には複数の通気孔２５Ａが貫通形成されている。すなわち、排気管１２から上流側パンチングメタル２５に流入した排気ガスは、各通気孔２５Ａを通過することで、ケーシング２０内に径方向に拡散されるようになっている。この上流側パンチングメタル２５には、ケーシング２０の上流側の強度を確保する補強部材３０が設けられている。
【００２０】
図２，３に示すように、補強部材３０は、略円錐台形状を呈しており、その円錐面３０Ａには複数の通気孔３１が貫通形成されている。補強部材３０の小径側端３０Ｂは、その内径を上流側パンチングメタル２５の外径と略同径に形成されている。また、補強部材３０の小径側端３０Ｂは、その内周面を上流側パンチングメタル２５の先端（下流）側外周面に溶接等で固定されることで、上流側パンチングメタル２５の先端（下流側）開口部を閉塞する。
【００２１】
補強部材３０の大径側端３０Ｃは、その外径をケーシング本体２１の内径と略同径に形成されている。また、補強部材３０の大径側端３０Ｃは、その外周面を第１酸化触媒１３よりも上流側のケーシング本体２１内周面、好ましくは、上流側パンチングメタル２５の各通気孔２５Ａが円錐面３０Ａの内部に収まるように、各通気孔２５Ａよりも上流側のケーシング本体２１内周面に溶接等で固定されている。
【００２２】
すなわち、円錐台形状の補強部材３０によって、ケーシング本体２１の第１酸化触媒１３よりも上流側と、上流側パンチングメタル２５の先端（下流）とを固定したことで、ケーシング２０の上流側の強度が効果的に確保されるようになっている。また、補強部材３０の円錐面３０Ａに複数の通気孔３１を穿設したことで、上流側パンチングメタル２５によってケーシング２０内に径方向に拡散された排気ガスは、各通気孔３１を通過することで消音されると共に、第１酸化触媒１３に向けられて整流されるようになっている。
【００２３】
以上詳述したように、本実施形態の排気装置によれば、円錐台形状の補強部材３０によってケーシング本体２１の内周面と上流側パンチングメタル２５の外周面とを固定したことで、ケーシング２０の強度を効果的に確保しつつ、補強部材３０の円錐面３０Ａに排気ガスを通過させる複数の通気孔３１を穿設したことで、補強部材３０に排気ガスの消音及び整流の両方の機能を持たせることが可能になる。これにより、図４に示す従来構造のような、バッフルプレート１１２及び補強部材１１３を個別に設ける必要がなくなり、部品点数を効果的に削減することができる。また、部品点数が削減されることで、コストの上昇や組み付け工数の増加も効果的に防止することができる。
【００２４】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。
【００２５】
例えば、補強部材３０の形状は、円錐台形状に限定されず、ケーシング本体２１と上流側パンチングメタル２５とに固定されてケーシング２０の強度を確保しつつ、少なくともその一部に上流側から下流側に向ってケーシング２０の中心側に傾斜するテーパ面を含むものであれば、他の形状であってもよい。
【００２６】
また、ケーシング２０内に収容される担体は、酸化触媒１３，１４に限定されず、ＮＯｘ触媒やパティキュレイト・フィルタ等であってもよい。
【００２７】
また、エンジン１０はディーゼルエンジンに限定されず、ガソリンエンジン等の他に内燃機関にも広く適用することが可能である。
【符号の説明】
【００２８】
１０  エンジン
１１  排気マニホールド
１２  排気管
１３  第１酸化触媒
１４  第２酸化触媒
１５  排気導出管
２０  ケーシング
２１  ケーシング本体
２２  上流側プレート
２３  下流側プレート
２４  下流側パンチングメタル
２５  上流側パンチングメタル
２５Ａ  通気孔
３０  補強部材
３０Ａ  円錐面
３０Ｂ  小径側端
３０Ｃ  大径側端
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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