特許 6874527 後処理装置の固定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6874527

(24)【登録日】2021年4月26日

(45)【発行日】2021年5月19日

(54)【発明の名称】後処理装置の固定方法

(51)【国際特許分類】

   F01N 3/28 20060101AFI20210510BHJP

   B60K 13/04 20060101ALI20210510BHJP

【ＦＩ】

   F01N3/28 301V

   B60K13/04 Z

【請求項の数】4

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2017-104532(P2017-104532)

(22)【出願日】2017年5月26日

(65)【公開番号】特開2018-200015(P2018-200015A)

(43)【公開日】2018年12月20日

【審査請求日】2020年4月30日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000170

【氏名又は名称】いすゞ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100166006

【弁理士】

【氏名又は名称】泉 通博

(74)【代理人】

【識別番号】100124084

【弁理士】

【氏名又は名称】黒岩 久人

(74)【代理人】

【識別番号】100154070

【弁理士】

【氏名又は名称】久恒 京範

(74)【代理人】

【識別番号】100153280

【弁理士】

【氏名又は名称】寺川 賢祐

(72)【発明者】

【氏名】深津 尋

(72)【発明者】

【氏名】須田 江介

【審査官】 楠永 吉孝

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２００８／００５４１２８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／００６５５９７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００８−２３２０７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−３４５８２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０４３０７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 中国特許出願公開第１０４７１２４０９（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｎ ３／２８

Ｆ０１Ｎ １３／００〜１３／２０

Ｂ６０Ｋ １３／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

排気ガスを浄化する後処理装置を車体フレームに固定する後処理装置の固定方法であって、
それぞれ軸部を有する第１マウント部材及び第２マウント部材が設けられた第１ブラケットが固定された前記車体フレームと、第１アーム部材及び第２アーム部材の長手方向の一端側が前記第１ブラケットと対向する一方で長手方向の他端側がそれぞれ固定された前記後処理装置とを準備する第１ステップと、
前記後処理装置及び前記車体フレームを正位置から反転した逆位置に保持した状態で、前記第１マウント部材の軸部と前記第１アーム部材の長手方向の一端側とを締結部材で固定すると共に、前記第２マウント部材の軸部を前記第２アーム部材の長手方向の一端側に設けられた溝部に位置決めさせる第２ステップと、
前記第２マウント部材の軸部が前記溝部に接触した状態で、前記逆位置に位置する前記後処理装置及び前記車体フレームを前記正位置へ反転させる第３ステップと、
前記後処理装置及び前記車体フレームを前記正位置に保持した状態で、前記第２マウント部材の軸部と前記第２アーム部材の長手方向の一端側とを締結部材で固定する第４ステップと、
を備える、後処理装置の固定方法。

【請求項2】

前記溝部は、前記第２マウント部材の前記軸部の周囲を囲むように形成されて側壁を有し、
前記第３ステップにおいて、前記側壁は、前記後処理装置及び前記車体フレームを前記正位置へ反転させる際に、前記軸部の軸方向への移動と、前記軸部の前記第２アーム部材の長手方向への移動とを規制している、
請求項１に記載の後処理装置の固定方法。

【請求項3】

前記第２ステップにおいて、前記後処理装置及び前記車体フレームが前記逆位置に位置する際には、前記溝部は、前記軸部の下方を支えており、
前記第３ステップにおいて、前記後処理装置及び前記車体フレームが前記正位置に位置する際には、前記溝部は、前記軸部の上方に接触している、
請求項２に記載の後処理装置の固定方法。

【請求項4】

前記第１ステップにおいて、前記車体フレームには、前記第１ブラケットから離間した位置において、第３アーム部材及び第４アーム部材の長手方向の一端側がそれぞれ連結された第２ブラケットが固定されており、
前記第２ステップにおいて、前記第３アーム部材の長手方向の他端側を前記後処理装置に締結部材で固定し、
前記第４ステップにおいて、前記第４アーム部材の長手方向の他端側を前記後処理装置に締結部材で固定する、
請求項１から３のいずれか１項に記載の後処理装置の固定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エンジンの排気ガスの後処理装置の車体フレームに対する固定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

トラック等の車両には、エンジンの排気ガスを浄化するために、排気ガスの後処理装置が設けられている。後処理装置は、排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）を捕集するＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）や、排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯ_ｘ）を選択的に還元浄化するＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction）を含む。

【0003】

また、トラック等のフレーム構造の車両においては、上記の後処理装置が、アーム部材やブラケットを介して車体フレームに固定されている。なお、トラック等の車両では、固定作業を円滑に行う観点等から、後処理装置及び車体フレームを正位置（完成時の位置）と、正位置から反転した逆位置とでそれぞれ固定作業が行われる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００９−１３８６８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、後処理装置を車体フレームに固定する構造として、後処理装置に取り付けられた複数のアーム部材と、車体フレームに取り付けられたブラケットに設けられた複数のマウント部材の軸部とをそれぞれ固定する構造が提案されている。上記の構造の場合には、例えば、逆位置の状態で一組のアーム部材と軸部を固定した後に、逆位置から正位置へ反転して、正位置の状態で他の組のアーム部材と軸部を固定する。

【0006】

しかし、上述した反転時に、他の組のアーム部材と軸部が、後処理装置の自重またはマウント部材の撓み等に起因して、位置ずれを引き起こす恐れがある。この結果、正位置での他の組のアーム部材と軸部との固定作業を適切に行えない恐れがある。

【0007】

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、後処理装置の車体フレームに固定するために反転する際の位置ずれを抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一の態様においては、排気ガスを浄化する後処理装置を車体フレームに固定する後処理装置の固定方法であって、それぞれ軸部を有する第１マウント部材及び第２マウント部材が設けられた第１ブラケットが固定された前記車体フレームと、第１アーム部材及び第２アーム部材の長手方向の一端側が前記第１ブラケットと対向する一方で長手方向の他端側がそれぞれ固定された前記後処理装置とを準備する第１ステップと、前記後処理装置及び前記車体フレームを正位置から反転した逆位置に保持した状態で、前記第１マウント部材の軸部と前記第１アーム部材の長手方向の一端側とを締結部材で固定すると共に、前記第２マウント部材の軸部を前記第２アーム部材の長手方向の一端側に設けられた溝部に位置決めさせる第２ステップと、前記第２マウント部材の軸部が前記溝部に接触した状態で、前記逆位置に位置する前記後処理装置及び前記車体フレームを前記正位置へ反転させる第３ステップと、前記後処理装置及び前記車体フレームを前記正位置に保持した状態で、前記第２マウント部材の軸部と前記第２アーム部材の長手方向の一端側とを締結部材で固定する第４ステップと、を備える、後処理装置の固定方法を提供する。
上記の後処理装置の固定方法によれば、後処理装置及び車体フレームの逆位置から正位置への反転時に、第２アーム部材の溝部が、第２マウント部材の軸部に接触して、軸部の移動を規制している。これにより、後処理装置及び車体フレームが正位置に位置する際に、後処理装置に固定された第２前方アーム部材と車体フレームに固定された第２マウント部材との位置ずれを抑制できる。

【0009】

また、前記溝部は、前記第２マウント部材の前記軸部の周囲を囲むように形成されて側壁を有し、前記第３ステップにおいて、前記側壁は、前記後処理装置及び前記車体フレームを前記正位置へ反転させる際に、前記軸部の軸方向への移動と、前記軸部の前記第２アーム部材の長手方向への移動とを規制していることとしてもよい。

【0010】

また、前記第２ステップにおいて、前記後処理装置及び前記車体フレームが前記逆位置に位置する際には、前記溝部は、前記軸部の下方を支えており、前記第３ステップにおいて、前記後処理装置及び前記車体フレームが前記正位置に位置する際には、前記溝部は、前記軸部の上方に接触していることとしてもよい。

【0011】

また、前記第１ステップにおいて、前記車体フレームには、前記第１ブラケットから離間した位置において、第３アーム部材及び第４アーム部材の長手方向の一端側がそれぞれ連結された第２ブラケットが固定されており、前記第２ステップにおいて、前記第３アーム部材の長手方向の他端側を前記後処理装置に締結部材で固定し、前記第４ステップにおいて、前記第４アーム部材の長手方向の他端側を前記後処理装置に締結部材で固定することとしてもよい。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、後処理装置の車体フレームに固定するために反転する際の位置ずれを抑制できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】車体フレーム１０に対する後処理装置２０の取り付け構造の一例を説明するための模式図である。

【図2】車体フレーム１０に対する後処理装置２０の取り付け構造の一例を説明するための模式図である。

【図3】前方ブラケット３２及び後方ブラケット３４の構成の一例を説明するための模式図である。

【図4】マウント部材５２の構成を説明するための模式図である。

【図5】溝部８０の構成を説明するための模式図である。

【図6】後処理装置２０の固定方法を説明するためのフローチャートである。

【図7】逆位置に位置する車体フレーム１０及び後処理装置２０を示す模式図である。

【図8】軸部５２ａと溝部８０の関係を説明するための模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

＜後処理装置の取り付け構造＞
図１〜図３を参照しながら、車体フレーム１０に対する後処理装置２０の取り付け構造について説明する。

【0015】

図１及び図２は、車体フレーム１０に対する後処理装置２０の取り付け構造の一例を説明するための模式図である。図３は、前方ブラケット３２及び後方ブラケット３４の構成の一例を説明するための模式図である。なお、図２には、図１のＡ方向から見た車体フレーム１０及び後処理装置２０が示されている。また、図３では、後方アーム部材４４、４５が、後方ブラケット３４との関係を説明するために示されている。

【0016】

車体フレーム１０は、車両（一例としてトラック）を支える骨格である。車体フレーム１０は、具体的には、車両の前後方向に延びているコ字状の断面形状を有するサイドフレームである。すなわち、車体フレーム１０の長手方向が、車両の前後方向に沿っている。車体フレーム１０には、エンジン等が取り付けられている。

【0017】

後処理装置２０は、エンジンの排気ガスを浄化する排気浄化装置である。後処理装置２０は、エンジンからの排気ガスが流れる排気通路（不図示）に設けられている。後処理装置２０は、排気通路から排気ガスが流入する流入口（図１に示す流入口２０ａ）と、浄化した排気ガスを排気通路へ流出する流出口（不図示）とを有する。

【0018】

後処理装置２０は、長方体形状に形成された薄板から成る筐体部２１を有する。筐体部２１は、車幅方向に沿った四隅（例えば、図１に示す前上方隅部２２、後上方隅部２４）を有する。四隅は、例えばＲ形状になっている。後処理装置２０は、筐体部２１の内部に、排気ガス中の粒子状物質を捕集するＤＰＦや、排気ガス中の窒素酸化物を選択的に還元浄化するＳＣＲを含む。

【0019】

後処理装置２０は、車体フレーム１０に取り付けられている。具体的には、後処理装置２０の筐体部２１が、前方ブラケット３２、後方ブラケット３４、前方アーム部材４２、４３、及び後方アーム部材４４、４５を介して、車体フレーム１０に固定されている。なお、本実施形態では、前方ブラケット３２が第１ブラケットに該当し、後方ブラケット３４が第２ブラケットに該当する。また、前方アーム部材４３が第１アーム部材に該当し、前方アーム部材４２が第２アーム部材に該当し、後方アーム部材４５が第３アーム部材に該当し、後方アーム部材４４が第４アーム部材に該当する。

【0020】

前方ブラケット３２は、図３に示すように、車両の前後方向（すなわち、車体フレーム１０の長手方向）において前方に位置するブラケットである。前方ブラケット３２は、締結部材６０によって車体フレーム１０に固定されている。

【0021】

前方ブラケット３２には、図３に示すように、マウント部材５２を保持している保持部３３ａと、マウント部材５３を保持している保持部３３ｂとが設けられている。保持部３３ａは、前方ブラケット３２の長手方向の一端側に位置し、保持部３３ｂは、前方ブラケット３２の長手方向の他端側に位置している。

【0022】

マウント部材５２、５３は、後処理装置２０の振動を吸収する機能を有する。マウント部材５２とマウント部材５３は、同様な構成なので、ここではマウント部材５２の構成について説明する。

【0023】

図４は、マウント部材５２の構成を説明するための模式図である。図４では、説明の便宜上、保持部３３ａが省略されている。マウント部材５２は、図４に示すように、軸部５２ａと、軸部５２ａを覆っている弾性部５２ｂとを有する。弾性部５２ｂは、保持部３３ａ（図３）の穴部と嵌合している。軸部５２ａの軸方向は、図３に示すように、車両の前後方向に平行である。これにより、マウント部材５２、５３は、軸方向に直交する上下方向及び車幅方向における後処理装置２０の振動を吸収する。また、軸部５２ａは、前方アーム部材４２の溝部８０に締結部材６０によって固定されている。

【0024】

図５は、溝部８０の構成を説明するための模式図である。図５には、図４に示す溝部８０を下側から見た構成が示されている。溝部８０は、軸部５２ａより若干大きく形成されている。溝部８０は、底面８１と、側壁８２、８３と、貫通孔８４とを有する。
底面８１は、軸部５２ａと接触している平面である。側壁８２、８３は、軸部５２ａの軸方向の端部を囲む壁であり、軸部５２ａの移動を規制する。側壁８２は、軸部５２ａの軸方向に平行な壁であり、側壁８３は軸方向に直交する壁である。貫通孔８４は、締結部材６０が挿通する孔である。

【0025】

後方ブラケット３４は、図３に示すように、車両の前後方向において後方に位置するブラケットである。後方ブラケット３４は、締結部材６０によって車体フレーム１０に固定されている。

【0026】

前方アーム部材４２、４３は、図２に示すように、車体フレーム１０の車幅方向に沿って延在している。前方アーム部材４２は上下方向において上方に位置し、前方アーム部材４３は下方に位置している。そして、前方アーム部材４２は、後処理装置２０の前上方隅部２２を支持し、前方アーム部材４３は、後処理装置２０の前下方隅部２３を支持している。前上方隅部２２及び前下方隅部２３は、後処理装置２０の隅部でない部分に比べて剛性が高い。このように、前方アーム部材４２、４３は、後処理装置２０の剛性の高い部分を支持しているので、後処理装置２０を安定して支持しやすい。

【0027】

前方アーム部材４２の長手方向の一端側の連結部４２ａは、図２に示すように、マウント部材５２を介して前方ブラケット３２に連結されている。連結部４２ａは、締結部材６０によってマウント部材５２の軸部５２ａと固定されている。前方アーム部材４２の長手方向の他端側４２ｂは、後処理装置２０の固定部２２ａの空洞に挿入された状態で、締結部材６０によって固定されている。

【0028】

前方アーム部材４３の長手方向の一端側の連結部４３ａは、図２に示すように、マウント部材５３を介して前方ブラケット３２に連結されている。連結部４３ａは、締結部材６０によってマウント部材５３の軸部５３ａと固定されている。このように、前方アーム部材４３は、前方ブラケット３２に片持ち支持されている。前方アーム部材４３の長手方向の他端側４３ｂは、後処理装置２０の固定部２３ａの空洞に挿入された状態で、締結部材６０によって固定されている。

【0029】

後方アーム部材４４、４５は、車体フレーム１０の車幅方向に沿って延在している（図１参照）。後方アーム部材４４は上下方向において上方に位置し、後方アーム部材４５は下方に位置している（図３参照）。そして、後方アーム部材４４は、後処理装置２０の後上方隅部２４を支持し、後方アーム部材４５は、後処理装置２０の後下方隅部（不図示）を支持している。

【0030】

後方アーム部材４４の長手方向の一端側の連結部４４ａは、図１に示すように、後方ブラケット３４に連結されている。連結部４４ａは、マウント部材５４を保持しており、マウント部材５４は、後方ブラケット３４に締結部材６０によって締結されている。後方アーム部材４４の長手方向の他端側４４ｂは、後処理装置２０の固定部２４ａの空洞に挿入された状態で、締結部材６０によって固定されている。

【0031】

後方アーム部材４５の長手方向の一端側の連結部４５ａ（図７参照）は、後方ブラケット３５に連結されている。連結部４５ａは、マウント部材５５を保持している。ここで、マウント部材５５は、軸方向が前後方向に平行なマウント部材５２、５３、５４とは異なり、軸方向が上下方向に平行になるように配置されている。そして、マウント部材５５は、後方ブラケット３４に締結部材６０によって締結されている。マウント部材５５は、軸方向に直交する前後方向及び車幅方向における後処理装置２０の振動を吸収する。後方アーム部材４５の長手方向の他端側４５ｂは、後方アーム部材４４と同様に、後処理装置２０の固定部２５ａに固定されている。

【0032】

上述した構成の車両では、製造時の固定作業を円滑に行う観点等から、後処理装置２０及び車体フレーム１０を図１に示す正位置（完成時の位置）と、正位置から反転した逆位置とでそれぞれ固定作業が行われる。例えば、前方ブラケット３２に連結される前方アーム部材４２、４３のうちの前方アーム部材４３が、後処理装置２０及び車体フレーム１０が逆位置に位置する際にマウント部材５３を介して前方ブラケット３２に固定される。その後、正位置に反転して、前方アーム部材４２が、マウント部材５２を介して前方ブラケット３２に固定される。

【0033】

しかし、上記の反転時に、固定されていない前方アーム部材４２とマウント部材５２の軸部５２ａが、後処理装置２０の自重、マウント部材５２の撓み、反転時に発生する遠心力等に起因して、位置ずれを引き起こす恐れがある。
これに対して、本実施形態では、詳細は後述するが、逆位置の際に軸部５２ａが前方アーム部材４２に設けられた溝部に収まることで位置決めされ、正位置への反転時に溝部が軸部５２ａに接触して軸部５２ａの位置ずれを抑制している。

【0034】

＜後処理装置の固定方法＞
図６を参照しながら、車両の製造時の後処理装置２０の車体フレーム１０に対する固定方法について説明する。

【0035】

図６は、後処理装置２０の固定方法を説明するためのフローチャートである。
図６のフローチャートは、製造ライン上で、図１に示す正位置に対して反転している逆位置に位置する車体フレーム１０と後処理装置２０が対向しているところから開始される（ステップＳ１０２）。

【0036】

図７は、逆位置に位置する車体フレーム１０及び後処理装置２０を示す模式図である。図７に示すように、車体フレーム１０には、前方ブラケット３２及び後方ブラケット３４が固定されている。また、後方ブラケット３４には、後方アーム部材４４、４５の長手方向の他端側がマウント部材５４、５５を介して固定されている。一方で、後処理装置２０には、前方アーム部材４２、４３の長手方向の一端側がそれぞれ固定されている。また、マウント部材５２、５３は、前方ブラケット３２に保持されている。

【0037】

次に、後処理装置２０を車幅方向に移動して、逆位置での固定作業を行う(ステップＳ１０４)。具体的には、図７に示すように、後処理装置２０を矢印の示す方向に移動させる。そして、逆位置での固定作業において、マウント部材５３の軸部５３ａと前方アーム部材４３の連結部４３ａとを締結部材６０によって固定する。一方で、マウント部材５２の軸部５２ａを、前方アーム部材４２の連結部４２ａに設けられた溝部８０に位置決めさせる。

【0038】

図８は、軸部５２ａと溝部８０の関係を説明するための模式図である。溝部８０は、図８（ａ）に示すように、軸部５２ａの軸方向の両端側を下方から支えている。軸部５２ａは、軸部５３ａとは異なり、前方アーム部材４２の連結部４２ａに固定されていない。また、逆位置での固定作業において、後方アーム部材４５の長手方向の他端側４５ｂを、後処理装置２０の固定部２５ａに挿通した状態で締結部材６０によって固定させる。一方で、後方アーム部材４４の長手方向の他端側４４ｂは、後処理装置２０の固定部２４ａに挿通しているが、固定されていない。

【0039】

次に、後処理装置２０及び車体フレーム１０を、逆位置から正位置へ向かって反転させる（ステップＳ１０６）。すなわち、逆位置に位置する後処理装置２０及び車体フレーム１０を１８０度回転させて、図８（ｂ）に示すように正位置へ位置させる。
反転する際に、固定されていない軸部５２ａは、溝部８０に接触している。そして、軸部５２ａが溝部８０の側壁８２、８３に接触することで、反転時に固定されていない軸部５２ａの前後方向（軸部５２ａの軸方向）及び車幅方向（前方アーム部材４２の長手方向）の移動（反転の際の遠心力または後処理の自重またはマウント部材の撓みによる軸部５２ａのずれ）が規制される。これにより、後処理装置２０のマウント部材５２に対する前後方向及び車幅方向にずれることを抑制できる。

【0040】

また、反転前に軸部５２ａを支えていた溝部８０は、反転に伴い軸部５２ａの上方に位置し、軸部５２ａに支えられる（図８（ｂ）参照）。これにより、反転の際に後処理装置２０が上下方向において下方にずれることを防止できる。

【0041】

次に、正位置での固定作業を行う（ステップＳ１０８）。
正位置での固定作業において、図８（ｃ）に示すように、マウント部材５２の軸部５２ａと、前方アーム部材４２の溝部８０が設けられた連結部４２ａとを、締結部材６０で固定させる。また、第２固定作業において、後方アーム部材４４の長手方向の他端側４４ｂを、後処理装置２０の固定部２４ａと固定させる。これにより、後処理装置２０の車体フレーム１０に対する固定作業が完了する。

【0042】

＜本実施形態における効果＞
上述した実施形態においては、車体フレーム１０及び後処理装置２０を逆位置にした状態で、前方アーム部材４３とマウント部材５３を締結部材６０で固定する一方で、マウント部材５２の軸部５２ａを前方アーム部材４２の溝部８０に位置決めさせる。その後、溝部８０の側壁８２、８３が軸部５２ａに接触した状態で、車体フレーム１０及び後処理装置２０を正位置へ反転させ、正位置の状態で前方アーム部材４２とマウント部材５２とを締結部材６０で固定させる。
上記の固定方法によれば、後処理装置２０及び車体フレーム１０の逆位置から正位置への反転時に、前方アーム部材４２の溝部８０が、マウント部材５２の軸部５２ａに接触して、軸部５２ａの移動を規制している。これにより、後処理装置２０及び車体フレーム１０が正位置に位置する際に、後処理装置２０に固定された前方アーム部材４２と車体フレーム１０に固定されたマウント部材５２との位置ずれを抑制できる。

【0043】

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の分散・統合の具体的な実施の形態は、以上の実施の形態に限られず、その全部又は一部について、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を合わせ持つ。

【符号の説明】

【0044】

１０ 車体フレーム
２０ 後処理装置
３２ 前方ブラケット
３４ 後方ブラケット
４２、４３ 前方アーム部材
４４、４５ 後方アーム部材
５２、５３ マウント部材
５２ａ、５３ａ 軸部
６０ 締結部材
８０ 溝部
８２、８３ 側壁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】