专利名称：排气净化装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及排气净化装置。
背景技术：
从柴油机排出的颗粒物质(particulate matter)其组成是以由碳构成的烟灰和由高沸点碳化氢成分构成的可溶性有机成分(Soluble Organic Fraction)为主成分，还包括微量的硫酸盐(雾状硫酸成分)，作为降低产生这种颗粒物质的应对方法，以往是在排出气体所流通的排气管的中途配备颗粒物质过滤器。
在此，颗粒物质过滤器为由堇青石等陶瓷形成的多孔质蜂窝结构，划分成格子状的各流路的入口被交替地堵塞，入口未被堵塞的流路则其出口被堵塞，使得透过了划分出各流路的多孔质薄壁的排出气体仅向下游侧排出，从而将颗粒物质捕集在前述多孔质薄壁的里侧表面上。
在配备这种颗粒物质过滤器时，在拖拉机等轮距较短的车辆的情况下，各种配件已在紧密的状态下布置，难以一边避免与这些配件的干涉一边确保颗粒物质过滤器的新的安装空间，所以研究的结果是使颗粒物质过滤器内置在消音器中，使两者有效地配置在同一安装空间中。
这样，因为在颗粒物质过滤器内会存留源于润滑油而不能燃烧除去的灰分，所以需要适当取出颗粒物质过滤器来直接进行气洗或水洗等清洁，或者更换为新的颗粒物质过滤器，因此需要使颗粒物质过滤器为相对于消音器拆装自如的结构。
例如，在与本发明相同的申请人提出的下述专利文献1中，提出了以下排气净化装置在箱形的消音器内固定设置内壳体，将由盒型壳体一体地抱持颗粒物质过滤器而单元化的过滤器盒插入前述内壳体进行安装。
专利文献1特开2003-97248号公报可是，在这样将过滤器盒从一方向插入消音器内的内壳体时，内壳体与过滤器盒之间的插入间隙越大则过滤器盒越容易插入内壳体中，但是另一方面，会导致排出气体相对于颗粒物质过滤器的迂回或过滤器盒的晃动，两者难以两全。
此外，为了防止排出气体相对于颗粒物质过滤器的迂回或者过滤器盒的晃动，需要在内壳体与过滤器盒之间的间隙中加装密封件或者缓冲件，但是将密封件或缓冲件压缩到规定的压缩量进行安装是非常困难的，而且，因为过滤器盒相对于内壳体偏心配置而使得密封件或缓冲件的面压力在周向上离散，所以难于得到所需的密封性能以及盒保持性能。
发明内容
本发明鉴于上述问题而提出，其目的在于提供一种排气净化装置，可提高过滤器盒向内壳体的插入性，而且可靠地防止排出气体相对于颗粒物质过滤器的迂回或过滤器盒的晃动。
本发明的排气净化装置，在加装于排气管中途的消音器内固定设置内壳体，将由盒壳体一体地抱持颗粒物质过滤器而单元化的过滤器盒插入并安装在前述内壳体中，其特征在于，内壳体的内径相对于盒壳体的外径来说隔着插入间隙较大地形成，并且，在从前述内壳体的里侧端向近前侧后退了所需长度的位置上，形成有向过滤器盒的插入方向逐渐缩径的锥面部，且，比该锥面部更靠里侧的部分形成为将前述插入间隙缩小了的小径部，另一方面，在盒壳体的里侧端部的外周面上，密封件及缓冲件遍及全周地安装，这些密封件及缓冲件在安装过滤器盒时被夹压保持在过滤器盒与前述内壳体的小径部之间。
若如上所述地构成，则可以利用内壳体的内径与盒壳体的外径之间所保证的插入间隙而容易地进行过滤器盒的插入，且，在过滤器盒插入到内壳体的深处时，利用位于内壳体的里侧的锥面部对盒壳体的里侧端部的密封件及缓冲件进行引导，由此过滤器盒被定心而最终呈同心状地收纳在内壳体内。
此时，盒壳体的里侧端部的密封件和缓冲件一边承受由内壳体侧的锥面部产生的楔作用，一边平滑地压缩至由小径部的内径限定的狭小插入间隙，由此可靠地得到密封件和缓冲件的规定压缩量，且，同时过滤器盒被定心而使得密封件及缓冲件承受的面压力在周向上均等，因此与以往相比可大幅提高由密封件得到的密封性能及由缓冲件得到的盒保持性能。
进而，在本发明中，优选地，在从盒壳体的里侧端向近前侧后退了所需长度的外周面上设有第一止动器，并且，在前述内壳体内设置有第二止动器，以便在安装过滤器盒时在第二止动器与前述第一止动器之间夹压保持密封件和缓冲件。
若这样构成，则在安装过滤器盒时，密封件及缓冲件还被夹压保持在第一止动器及第一止动器之间，所以密封件及缓冲件更可靠地被压缩，能进一步提高由密封件得到的密封性能及由缓冲件得到的盒保持性能。
此外，在更具体地实施本发明时，例如也可以如下构成在盒壳体的里侧端部的外周面上，由耐热纤维形成的垫料作为密封件遍及全周地安装，并且，由金属线材形成的网状件作为缓冲件而遍及全周地安装在前述密封件的里侧及近前侧，且，安装在密封件里侧的缓冲件与盒壳体相比进一步向里侧伸出所需长度；或者，第二止动器呈朝向盒壳体侧逐渐缩径的带锥面的环形状，且具有比盒壳体的外径稍大的最大直径。
根据上述本发明的排气净化装置，具有以下优异效果可以在内壳体的内径及盒壳体的外径之间确保插入间隙而容易进行过滤器盒的插入，所以可以显著减轻该过滤器盒插入时的作业负担，而且，可以一边提高过滤器盒的插入性，一边将密封件及缓冲件可靠地压缩到规定的压缩量，还使这些密封件及缓冲件承受的面压力在周向上均等，所以与以往能相比大幅提高由密封件得到的密封性能及由缓冲件得到的盒保持性能，阻止排出气体相对于颗粒物质过滤器的迂回，良好地保持过滤器盒而使其不会晃动。
图1是本发明的实施例的局部切开立体图。
图2是图1的消音器的纵剖视图。
图3是图2的过滤器盒的立体图。
图4是表示图2的IV部分的详细情况的放大图。
附图标记说明
1 消音器8 内壳体8b 锥面部8c 小径部9 颗粒物质过滤器10 盒壳体11 过滤器盒14 排气管15 排出气体20 密封件21 缓冲件22 止动环(第一止动器)23 止动环(第二止动器)C 插入间隙具体实施方式
以下，参照附图来说明本发明的实施例。
图1～图4表示本发明的实施例，形成为箱形的消音器1的外壳2内被隔板3、4分割为第一室5、第二室6、第三室7，从第二室6到第三室7贯通隔板4地固定设置圆筒状的内壳体8，由该内壳体8在消音器1的外壳2内划定颗粒物质过滤器9的容纳空间。
另一方面，颗粒物质过滤器9为由圆筒状的盒壳体10一体地抱持而单元化的过滤器盒11，将该过滤器盒11从前述消音器1的外壳2的后表面侧插入并安装在前述内壳体8中。
在此，如图2及图3所示，抱持颗粒物质过滤器9的盒壳体10在其插入方向的近前侧端部具有凸缘12，在将盒壳体10插入并收纳在内壳体8中后，前述凸缘12与堵住前述盒壳体10的近前侧开口部的盖体13的外缘部分一起螺栓紧固在消音器1的外壳2的后表面上。
此外，用于从上游侧的排出管14(参照图2)导入排出气体15的入口管16从消音器1的外壳2的前表面插入至第一张隔板3处从而前端被堵住，由前述入口管16导入的排出气体15经由散气孔16a放出到第一室5中。
在此，在该第一室5中，以相对于前述内壳体8连续的方式贯通隔板3地固定设置催化剂壳体17，在该催化剂壳体17内收纳有直流型的氧化催化剂18，用于促进捕集在颗粒物质过滤器9中的颗粒物质的燃烧除去，从前述催化剂壳体17的狭缝17a将第一室5的排出气体15导入该氧化催化剂18的与颗粒物质过滤器9相反侧的端面。
进而，经过了前述氧化催化剂18的排出气体15流入内壳体8内的颗粒物质过滤器9，通过该颗粒物质过滤器9而捕集了颗粒物质后，经由盒壳体10的近前侧端部附近的狭缝10a以及与该狭缝10a对应地开口于内壳体8侧的狭缝8a而向第三室7放出。
在此，用于将由颗粒物质过滤器9净化后的排出气体15排出的排出管19，与入口管16并列地从消音器1的外壳2的前表面插入第三室7中且前端敞开，所以放出到前述第三室7中的排出气体15经由前述出口管19而排出到未图示的下游侧的排出管、关于这样构成的排气净化装置，在本实施例中，如图4放大所示，使内壳体8的内径相对于盒壳体10的外径来说隔着插入间隙C而较大地形成，并且，在从前述内壳体8的里侧端向近前侧后退了所需长度的位置上，形成有向过滤器盒11的插入方向逐渐缩径的锥面部8b，且，比该锥面部8b更靠里侧的部分形成为将前述插入间隙C缩小了的小径部8c。
另一方面，在盒壳体10里侧端部的外周面上，由耐热纤维形成的垫料作为密封件20遍及全周地安装，并且，由金属线材形成的网状件作为缓冲件21在前述密封件20的里侧及近前侧遍及全周地安装，且安装在里侧的缓冲件21与盒壳体10相比进一步向里侧伸出所需长度。
进而，在从盒壳体10的里侧端向近前侧后退了所需长度的外周面上设有止动环22(第一止动器)，并且，在进入前述内壳体8内的催化剂壳体17的端部上，设有止动环23，以便能够在安装过滤器盒11时在止动环23与前述止动环22之间夹压保持密封件20和缓冲件21，所述止动环23呈朝向盒壳体10侧逐渐缩径的带锥面的环形状，且具有比盒壳体10的外径稍大的最大直径。
此外，在图4中，24表示加装在颗粒物质过滤器9与盒壳体10之间的密封件，25表示加装在颗粒物质过滤器9与盒壳体10之间的缓冲件，26表示用于在轴心方向上保持颗粒物质过滤器9的端板，27表示加装在该端板26与颗粒物质过滤器9之间的缓冲件，28表示加装在氧化催化剂18与催化剂壳体17之间的缓冲件，29表示沿轴心方向保持氧化催化剂18的端板，30表示加装在该端板29与氧化催化剂18之间的缓冲件。
若如上所述地构成本实施例的排气净化装置，则可以利用内壳体8的内径与盒壳体10的外径之间所保证的插入间隙C而容易地进行过滤器盒11的插入，且，在过滤器盒11插入到内壳体8的深处时，利用位于内壳体8的里侧的锥面部8b对盒壳体10的里侧端部的密封件20及缓冲件21进行引导，由此过滤器盒11被定心而最终同心状地收纳在内壳体8内。
此时，盒壳体10的里侧端部的密封件20和缓冲件21一边承受由内壳体8侧的锥面部8b产生的楔作用，一边被平滑地压缩至由小径部8c的内径限定的狭小插入间隙C，由此能可靠地得到密封件20和缓冲件21的规定压缩量，且，同时过滤器盒11被定心而使得密封件20及缓冲件21承受的面压力在周向上均等。
此外，特别是在本实施例中，密封件20及缓冲件21还被夹压保持在止动环22及止动环23之间，比盒壳体10更向里侧伸出所需长度的缓冲件21借助止动环23的锥面形状而在其与小径部8c之间承受楔作用，在不压曲的状态下被良好压入而得到压缩保持，所以能更可靠地压缩密封件20及缓冲件21，进一步提高由密封件20得到的密封性能及由缓冲件21得到的盒保持性能。
因此，根据上述实施例，可以在内壳体8的内径及盒壳体10的外径之间确保插入间隙C而容易进行过滤器盒11的插入，所以可以显著减轻该过滤器盒11插入时的作业负担，而且，可以一边提高过滤器盒11的插入性，一边将密封件20及缓冲件21可靠地压缩到规定的压缩量，还能使这些密封件20及缓冲件21承受的面压力在周向上均等，所以与以往相比能大幅提高由密封件20得到的密封性能及由缓冲件21得到的盒保持性能，阻止排出气体15相对于颗粒物质过滤器9的迂回，良好地保持过滤器盒11而使其不会晃动。
工业实用性本发明的排气净化装置，并不限于上述的实施例，可以在不脱离本发明的中心意思的范围内进行种种变更，例如，在过滤器盒的上游不一定串联配置氧化催化剂，消音器的形状不限于箱形，而且第一及第二止动器的形状也不限于图示例子。
权利要求
1.一种排气净化装置，在加装于排气管中途的消音器内固定设置内壳体，将由盒壳体一体地抱持颗粒物质过滤器而单元化的过滤器盒插入并安装在前述内壳体中，其特征在于，内壳体的内径相对于盒壳体的外径来说隔着插入间隙较大地形成，并且，在从前述内壳体的里侧端向近前侧后退了所需长度的位置上，形成有向过滤器盒的插入方向逐渐缩径的锥面部，且，比该锥面部更靠里侧的部分形成为将前述插入间隙缩小了的小径部，另一方面，在盒壳体的里侧端部的外周面上，密封件及缓冲件遍及全周地安装，这些密封件及缓冲件在安装过滤器盒时被夹压保持在过滤器盒与前述内壳体的小径部之间。
2.如权利要求1所述的排气净化装置，其特征在于，在从盒壳体的里侧端向近前侧后退了所需长度的外周面上设有第一止动器，并且，在前述内壳体内设置有第二止动器，以便在安装过滤器盒时在第二止动器与前述第一止动器之间夹压保持密封件和缓冲件。
3.如权利要求1所述的排气净化装置，其特征在于，在盒壳体的里侧端部的外周面上，由耐热纤维形成的垫料作为密封件遍及全周地安装，并且，由金属线材形成的网状件作为缓冲件而遍及全周地安装在前述密封件的里侧及近前侧，且，安装在密封件里侧的缓冲件与盒壳体相比进一步向里侧伸出所需长度。
4.如权利要求2所述的排气净化装置，其特征在于，在盒壳体的里侧端部的外周面上，由耐热纤维形成的垫料作为密封件遍及全周地安装，并且，由金属线材形成的网状件作为缓冲件而遍及全周地安装在前述密封件的里侧及近前侧，且，安装在密封件里侧的缓冲件与盒壳体相比进一步向里侧伸出所需长度。
5.如权利要求3所述的排气净化装置，其特征在于，第二止动器呈朝向盒壳体侧逐渐缩径的带锥面的环形状，且具有比盒壳体的外径稍大的最大直径。
6.如权利要求4所述的排气净化装置，其特征在于，第二止动器呈朝向盒壳体侧逐渐缩径的带锥面的环形状，且具有比盒壳体的外径稍大的最大直径。
全文摘要
本发明目的在于提高过滤器盒向内壳体的插入性，而且可靠地防止排出气体相对于颗粒物质过滤器的迂回或过滤器盒的晃动。关于将过滤器盒(11)插入并安装在消音器内的内壳体(8)中的排气净化装置，内壳体(8)的内径相对于盒壳体(10)的外径来说隔着插入间隙(C)较大地形成，并且，在内壳体(8)的里侧形成有向过滤器盒(11)的插入方向逐渐缩径的锥面部(8b)，且，比锥面部更靠里侧的部分形成为将插入间隙(C)缩小了的小径部(8c)，在盒壳体(10)的里侧端部的外周面上，遍及全周地安装缓冲件(21)及密封件(20)，这些缓冲件(21)及密封件(20)在安装过滤器盒(11)时夹压保持在过滤器盒与小径部(8c)之间。
文档编号F01N3/02GK1886578SQ200480035150
公开日2006年12月27日 申请日期2004年7月12日 优先权日2003年11月27日
发明者大矢敏树, 远藤浩史 申请人:日野自动车株式会社