(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向両端部を閉止し得るようにした外筒内に軸線方向へ間隔を置いて第一セパレータと第二セパレータとを設置し、前記第一セパレータと第二セパレータとの間に、第一セパレータの上流側から送給された排ガスを清浄化するための排ガス浄化手段を備え、前記第二セパレータに、清浄化されて排ガス浄化手段から送出された排ガスを通して第一セパレータと第二セパレータとの間に形成された消音のための空間に送出する管を設けたマフラであって、前記第一セパレータを構成する複数のセパレータ本体の間には断熱材が収納され、前記外筒と第一セパレータとの間、第一セパレータの貫通孔と該貫通孔に嵌入された排ガス浄化手段との間、第一セパレータの貫通孔と、該貫通孔に嵌入された、排ガスを排出する出口管との間を、断熱材のセパレータ本体からはみ出た部分を締代としてシールすることを特徴とするマフラ。
【請求項２】
第二セパレータの断熱材はバインダを用いて成形されている請求項１に記載のマフラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はマフラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両に備えられる箱型マフラには、排ガスを清浄にするために、箱型マフラ内部に円筒型のＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルタ）を設けたものがあり、斯かる箱型マフラの従来例は図４〜図７に示されている。
【０００３】
図中、１は箱型マフラで、箱型マフラ１は断面角筒状の外筒２を備えている。外筒２は外側筒２ａと内側筒２ｂとを備え、外側筒２ａと内側筒２ｂとの間には、例えばグラスウール等の断熱材２ｃが収納されている。
【０００４】
外筒２内には、外筒２の内部空間を軸線方向へ所定の間隔で仕切るよう、第一セパレータ３と第二セパレータ４とが収納され、その外周は外筒２の内側筒２ｂ内周に支持されている。
【０００５】
外筒２の一方の端部には、外筒２の前側を塞ぐよう、一端側端板５が着脱可能に設置されている。一端側端板５は外側蓋５ａと内側蓋５ｂとを備え、外側蓋５ａと内側蓋５ｂとの間には、グラスウール等の断熱材５ｃが収納されている。又、外筒２の他方の端部には、軸心部に貫通孔６ａが形成された他端側端板６が着脱可能に取付けられている。
【０００６】
第一セパレータ３及び第二セパレータ４の軸心部に形成した貫通孔３ａ，４ａには、例えば外周円筒形のＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルタ）７がスプリング８を介して支持されている。ＤＰＦ７は多孔質のハニカム構造となっていて、格子状に区画された各流路の入口が交互に封止され、入口が封止されていない流路については、その出口が封止され、入口が封止されている流路は出口が封止されていない構成となっている。而して、ＤＰＦ７においては、各流路を区画する多孔質の薄壁を透過した排気ガスＧのみが下流側へ排出されるようになっている。
【０００７】
ＤＰＦ７の第二セパレータ４側端部には、ＤＰＦ７の外径と略同一外径の管路９が取付けられ、管路９は他端側端板６の貫通孔６ａ内まで延在している。而して、管路９の他端側端板６側端部には、若干の間隔を置いて内側板９ａと外側板９ｂとが固設され、内側板９ａと外側板９ｂとの間には、グラスウールのような断熱材９ｃが収納されている。
【０００８】
管路９の第二セパレータ４と他端側端板６との間の部分の外周には、浄化されてＤＰＦ７から導出された排ガスＧを、第二セパレータ４と他端側端板６との間の空間１０に送出し得るよう、複数の流通孔９ｄが穿設されている。又、外側板９ｂは他端側端板６の貫通孔６ａの径よりも大径で、外周縁部においてボルト１１を取付けることにより、管路９の他端側端板６側端部を他端側端板６に固定し得るようになっている。而して、ＤＰＦ７は外側板９ｂを介して、第一セパレータ３、第二セパレータ４の貫通孔３ａ，４ａにセットし、或は取出し得るようになっている。
【０００９】
一端側端板５の下部には、一端側端板５及び第一セパレータ３を貫通して、入口管１２が配置されており、入口管１２の第一セパレータ３側先端は閉止板１２ａにより閉止されている。又、入口管１２の一端側端板５と第一セパレータ３との間に位置する部分の外周には、排ガスＧを一端側端板５と第一セパレータ３との間の空間１３に導入し、空間１３からＤＰＦ７へ送給し得るよう、複数の導入孔１２ｂが穿設されている。
【００１０】
第二セパレータ４には、第二セパレータ４を軸線方向へ貫通するよう内部管１４が設置されている。内部管１４は図５に示すように、ＤＰＦ７を包囲するよう複数配置されている。而して、内部管１４の一端は、空間１０内に位置し、他端は第一セパレータ３と第二セパレータ４との間の消音室となる空間１５内に位置している。
【００１１】
一端側端板５の下部には、一端側端板５及び第一セパレータ３に形成した貫通孔３ｂ（図７参照）を貫通して入口管１２と並ぶよう出口管１６が固設されている。出口管１６は外管１６ａと内管１６ｂとを備え、外管１６ａと内管１６ｂとの間には、グラスウールのような断熱材１６ｃが収納されている。
【００１２】
エンジンから排出された排ガスＧは入口管１２から導入孔１２ｂを通って空間１３に導入され、空間１３からＤＰＦ７に送給される。而して、排ガスＧはＤＰＦ７を通過する間に浄化されて管路９内に送出され、管路９から流通孔９ｄを経て空間１０に導出され、空間１０から内部管１４を通って空間１５内へ送出される。而して、小径の内部管１４を通った排ガスＧは、広い空間１５内へ送出され、膨張するため、この容積差により消音される。消音された排ガスＧは、空間１５から出口管１６へ導入されて外部へ排出される。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上記箱型マフラ１においては、ＤＰＦ７の上流側と下流側との間はシールする必要がある。しかし、板金部品である第一セパレータ３は大型で、図７に示すように、外筒２の内側筒２ｂと第一セパレータ３との間に形成された隙間Ｃ１はシールすることができない。又第一セパレータ３に形成した貫通孔３ｂと出口管１６の外管１６ａとの間、第一セパレータ３に形成した貫通孔３ａとＤＰＦ７の外周との間には、隙間Ｃ２，Ｃ３を形成しないと、出口管１６を第一セパレータ３に形成した貫通孔３ｂ内に組付け、ＤＰＦ７を第一セパレータ３に形成した貫通孔３ａに組付けることができない。
【００１４】
更に、空間１３に導入される排ガスＧは高温であるが、上記箱型マフラ１では、排ガスＧの熱が第一セパレータ３から下流側へ伝導し、ＤＰＦ７へ導入される排ガスＧの温度が低下してしまうため、ＤＰＦ７に溜まった煤の触媒による再生性能が損なわれる虞がある。
【００１５】
本発明は、上述の実情に鑑み、ＤＰＦの上流側と下流側との間を確実にシールし得るようにすると共に、排ガスの熱が第一セパレータから下流側に伝導しないようにしたマフラを提供することを目的としてなしたものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
請求項１のマフラは、軸線方向両端部を閉止し得るようにした外筒内に軸線方向へ間隔を置いて第一セパレータと第二セパレータとを設置し、前記第一セパレータ１と第二セパレータとの間に、第一セパレータの上流側から送給された排ガスを清浄化するための排ガス浄化手段を備え、前記第二セパレータに、清浄化されて排ガス浄化手段から送出された排ガスを通して第一セパレータと第二セパレータとの間に形成された消音のための空間に送出する管を設けたマフラであって、前記第一セパレータを構成する複数のセパレータ本体の間には断熱材が収納され、前記外筒と第一セパレータとの間、第一セパレータの貫通孔と該貫通孔に嵌入された排ガス浄化手段との間、第一セパレータの貫通孔と、該貫通孔に嵌入された、排ガスを排出する出口管との間を、断熱材のセパレータ本体からはみ出た部分を締代としてシールするものである。
【００１７】
請求項２のマフラにおいては、第二セパレータの断熱材はバインダを用いて成形されている。
【００１８】
本発明によれば、第一セパレータと外筒との間、第一セパレータに対する排ガス浄化手段及び出口管の貫通部はシールされているため、第一セパレータ上流側の排ガスが第一セパレータの下流側に漏洩することがなく、又、第一セパレータには断熱材が設けてあるため、空間に導入された排ガスの熱が下流側へ伝導されることがなく、従って、排ガス浄化手段へ送給される排ガスを高温に保持できる結果、排ガス浄化手段に溜まった煤の触媒による再生性能が良好に保持され、更に、第一セパレータに設けられた断熱材はバインダを用いて成形されているため、外筒と第一セパレータ、第一セパレータの貫通孔と排ガス浄化手段や出口管との間の隙間が若干大きくても断熱材は飛散せず良好なシールが可能である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
図１〜図３は本発明を実施する形態の一例であって、図中、図４〜図７と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。而して、本図示例で特徴とするところは、図４〜図７における第一セパレータ３の部分を図１〜図３に示すようにした点にある。
【００２０】
すなわち、本図示例では、図４〜図７に示す第一セパレータ３と同様、外筒２内を軸線方向へ仕切るセパレータは第一セパレータ１７で、第一セパレータ１７は、外筒２内に軸線方向へ若干離反して配置された２枚のセパレータ本体１７ａ，１７ｂを備えている。又、図３に示すように、セパレータ本体１７ａ，１７ｂには、ＤＰＦ７の上流側端部が挿通する貫通孔１７ｃ，１７ｄと、出口管１６が挿通する貫通孔１７ｅ，１７ｆが形成されている。
【００２１】
セパレータ本体１７ａと１７ｂとの間の間隔は例えば２０ｍｍで、セパレータ本体１７ａと１７ｂとの間には、無機質や有機質のバインダを用いて成形した厚さ３０ｍｍ程度のグラスウール等の断熱材１７ｇが圧縮、充填されている。又、断熱材１７ｇは第一セパレータ１７の外周よりも外方へ突出代ａだけ突出しており、第一セパレータ１７を外筒２に嵌入した際には、断熱材１７ｇの突出代ａは外筒２の内側筒２ｂ内周により締代Δａだけ圧縮されるようになっている。
【００２２】
貫通孔１７ｃ，１７ｄの部分では、断熱材１７ｇには、ＤＰＦ７が挿通し得るよう、図３に示すように貫通孔１７ｈが形成されているが、断熱材１７ｇは貫通孔１７ｃ，１７ｄの内径よりも突出代ｂだけ貫通孔１７ｃ，１７ｄ内へ突出している。而して、第一セパレータ１７を外筒２内に嵌入して、貫通孔１７ｈにＤＰＦ７を挿通させた際には、断熱材１７ｇの突出代ｂはＤＰＦ７の外周により締代Δｂだけ圧縮されるようになっている。
【００２３】
貫通孔１７ｅ，１７ｆの部分では、断熱材１７ｇには、出口管１６が挿通し得るよう、図３に示すように貫通孔１７ｉが形成されているが、断熱材１７ｇは貫通孔１７ｅ，１７ｆの内径よりも突出代ｃだけ貫通孔１７ｅ，１７ｆ内へ突出している。而して、第一セパレータ１７を外筒２内に嵌入して、貫通孔１７ｉに出口管１６を挿通させた際には、断熱材１７ｇの突出代ｃは出口管１６の外周により締代Δｃだけ圧縮されるようになっている。
【００２４】
上記箱型マフラ１において、断熱材１７ｇが充填された第一セパレータ１７を外筒２にセットする際には、図３に示すごとく第一セパレータ１７を矢印Ｘの方向へ移動させ、第一セパレータ１７の断熱材１７ｇの突出代ａの部分を外筒２に圧入し、断熱材１７ｇの突出代ｂの部分をＤＰＦ７に圧入し、断熱材１７ｇの突出代ｃの部分を出口管１６に圧入する。これによって、断熱材１７ｇの突出代ａは圧縮されて外筒２の内側筒２ｂに対し締代Δａが得られ、突出代ｂは圧縮されてＤＰＦ７の外周に対し締代Δｂが得られ、突出代ｃは圧縮されて出口管１６の外周に対し締代Δｃが得られる。
【００２５】
次に本発明の作動について説明する。
本図示例においても、エンジンから排出された排ガスＧは入口管１２から導入孔１２ｂを通って空間１３に導入され、空間１３からＤＰＦ７に送給される。而して、排ガスＧはＤＰＦ７を通過する間に浄化されて管路９内に送出され、管路９から流通孔９ｄを経て空間１０に導出され、空間１０から内部管１４を通って空間１５内へ送出される。而して、小径の内部管１４を通った排ガスＧは、広い空間１５内へ送出されるため、この容積差により消音される。消音された排ガスＧは、空間１５から出口管１６へ導入されて外部へ排出される。
【００２６】
本発明の図示例によれば、外筒２の内側筒２ｂ内周と第一セパレータ１７との間、第一セパレータ１７の貫通孔１７ｃ，１７ｄ内周とＤＰＦ７外周との間、第一セパレータ１７の貫通孔１７ｅ，１７ｆ内周と出口管１６外周との間は断熱材１７ｇによりシールされているため、入口管１２の導入孔１２ｂから空間１３へ導入された排ガスＧがＤＰＦ７の周囲の空間１５に漏洩することがない。
【００２７】
又、第一セパレータ１７には断熱材１７ｇが設けてあるため、空間１３に導入された排ガスＧの熱が下流側へ伝導されることがなく、従って、ＤＰＦ７へ送給される排ガスＧを高温に保持できるため、ＤＰＦ７に溜まった煤の触媒による再生性能が良好に保持される。
【００２８】
更に又、第一セパレータ１７に設けられた断熱材１７ｇはバインダを用いて成形されているため、外筒２と第一セパレータ１７との間の隙間、第一セパレータ１７の貫通孔１７ｃ，１７ｄとＤＰＦ７外周との間の隙間、第一セパレータ１７と出口管１６外周との間の隙間が若干大きくても断熱材１７ｇは飛散せず良好なシールが可能である。
【００２９】
なお、本発明の図示例においては排ガス浄化手段としてＤＰＦを用いる場合について説明したが、触媒モノリスを用いた多孔質のハニカム構造としても実施できること、外筒の断面形状を角型にする場合について説明したが、外筒は円筒形であっても実施できること、ＤＰＦは円筒形の場合について説明したが、角型であっても実施可能なこと、その他、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。
【００３０】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の請求項１、２記載のマフラによれば、第一セパレータと外筒との間、第一セパレータに対する排ガス浄化手段及び出口管の貫通部はシールされているため、第一セパレータ上流側の排ガスが第一セパレータの下流側に漏洩することがなく、又、第一セパレータには断熱材が設けてあるため、空間に導入された排ガスの熱が下流側へ伝導されることがなく、従って、排ガス浄化手段へ送給される排ガスを高温に保持できるため、排ガス浄化手段に溜まった煤の触媒による再生性能が良好に保持され、更に、第一セパレータに設けられた断熱材はバインダを用いて成形されているため、外筒と第一セパレータ、第一セパレータの貫通孔と排ガス浄化手段や出口管との間の隙間が若干大きくても断熱材は飛散せず良好なシールが可能である、という優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のマフラの実施の形態の一例を示す断面図で、図５のＩＶ−ＩＶ方向矢視図に相当する部分の断面図である。
【図２】本発明のマフラの実施の形態の一例を示す断面図で、図５のＶＩ−ＶＩ方向矢視図に相当する部分の断面図である。
【図３】本発明のマフラにおいて、第一セパレータを外筒に嵌入する場合の断熱材の突出代や締代の状態を説明するための断面図である。
【図４】従来のマフラの一例を示す断面図で、図５のＩＶ−ＩＶ方向矢視図である。
【図５】従来のマフラの一例を示す断面図で、図４のＶ−Ｖ方矢視図である。
【図６】従来のマフラの一例を示す断面図で、図５のＶＩ−ＶＩ方向矢視図である。
【図７】図６のＶＩＩ部拡大図である。
【符号の説明】
１  箱型マフラ（マフラ）
２  外筒
４  第二セパレータ
７  ＤＰＦ（排ガス浄化手段）
１５  空間
１６  出口管
１７  第一セパレータ
１７ａ        セパレータ本体
１７ｂ        セパレータ本体
１７ｃ        貫通孔
１７ｄ        貫通孔
１７ｅ        貫通孔
１７ｆ        貫通孔
１７ｇ        断熱材
１７ｈ        貫通孔
１７ｉ        貫通孔
Ｇ  排ガス
Δａ  締代
Δｂ  締代
Δｃ  締代
【図１】
0004047060.tif 000002
【図２】
0004047060.tif 000003
【図３】
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【図４】
0004047060.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
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