特許 7513539 排気ユニット

(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】

(24)【登録日】2024-07-01

(45)【発行日】2024-07-09

(54)【発明の名称】排気ユニット

(51)【国際特許分類】

   F01N 1/08 20060101AFI20240702BHJP

【ＦＩ】

F01N1/08 K

F01N1/08 L

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021014518

(22)【出願日】2021-02-01

(65)【公開番号】P2022117812

(43)【公開日】2022-08-12

【審査請求日】2023-08-31

(73)【特許権者】

【識別番号】391002498

【氏名又は名称】フタバ産業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000578

【氏名又は名称】名古屋国際弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】田原 大地

(72)【発明者】

【氏名】近藤 琢也

【審査官】増岡 亘

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１４１７３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１２７９２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平８－４２３３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５７－８６５１６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０１Ｎ １／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃機関からの排気ガスを通過させる排気ユニットであって、
導入口から排気ガスが導入され、排出口から前記排気ガスが排出される筐体と、
前記筐体を構成する第１壁部と第２壁部との間に挟まれ、第１端部が前記第１壁部側に位置し、第２端部が前記第２壁部側に位置するように配置される板状の壁部材であって、前記導入口から導入された排気ガスが流れる排気流路を形成する壁部材と、
前記排気流路内に配置される触媒と、
を備え、
前記壁部材は、前記第１端部に設けられる弾性部、及び、前記第２端部に設けられる弾性部、のうちの少なくとも１つの弾性部を有し、
前記少なくとも１つの弾性部は、弾性変形することにより、前記第１壁部及び前記第２壁部の少なくとも一方を前記筐体の内側から外側に向かって押す方向の反力を有する状態で前記第１壁部及び前記第２壁部の少なくとも一方と当接し、
前記少なくとも１つの弾性部は、前記排気流路における前記触媒が配置されない領域に対応する位置に設けられ、
前記少なくとも１つの弾性部は、前記排気流路を流れる排気ガスの流れ方向に沿って、互いに間隔を開けて設けられる複数の弾性部であり、
前記複数の弾性部は、前記排気流路において前記触媒が配置される位置の上流側及び下流側に位置する、排気ユニット。

【請求項2】

内燃機関からの排気ガスを通過させる排気ユニットであって、
導入口から排気ガスが導入され、排出口から前記排気ガスが排出される筐体と、
前記筐体を構成する第１壁部と第２壁部との間に挟まれ、第１端部が前記第１壁部側に位置し、第２端部が前記第２壁部側に位置するように配置される板状の壁部材であって、前記導入口から導入された排気ガスが流れる排気流路を形成する壁部材と、
を備え、
前記壁部材は、前記第１端部に設けられる弾性部、及び、前記第２端部に設けられる弾性部、のうちの少なくとも１つの弾性部と、略円弧状に湾曲した部分を有する本体部と、を有し、
前記少なくとも１つの弾性部は、弾性変形することにより、前記第１壁部及び前記第２壁部の少なくとも一方を前記筐体の内側から外側に向かって押す方向の反力を有する状態で前記第１壁部及び前記第２壁部の少なくとも一方と当接し、
前記少なくとも１つの弾性部は、前記本体部から屈曲して延び出し、少なくとも一部が前記壁部材の少なくとも一部と近接するように折り返される、排気ユニット。

【請求項3】

請求項２に記載の排気ユニットであって、
前記少なくとも１つの弾性部は、前記本体部から屈曲して延び出す第１屈曲部と、前記第１屈曲部から屈曲して延び出す第２屈曲部と、を有し、
前記少なくとも１つの弾性部は、前記第２屈曲部が前記壁部材の少なくとも一部と近接するように折り返される、排気ユニット。

【請求項4】

請求項２又は請求項３に記載の排気ユニットであって、
前記排気流路内に配置される触媒を更に備え、
前記少なくとも１つの弾性部は、前記排気流路における前記触媒が配置されない領域に対応する位置に設けられる、排気ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、排気ユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、筐体内に略円弧状の壁部材が当該筐体と当接するように配置され、排気ガスが通過する筒状の排気流路が形成される排気ユニットが開示されている。この排気ユニットでは、壁部材及び筐体によって保持される触媒が排気流路に配置されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１９－１２７９２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上述した排気ユニットでは、筐体と当接して壁部材が筐体内に固定されているが、排気流路内を排気ガスが流れることによって排気流路内の圧力が高まる場合、排気流路内を流れる排気ガスが壁部材と筐体との隙間から筐体内の排気流路外へ漏れ出しやすいという問題があった。

【0005】

本開示の一局面は、筐体及び筐体内に配置される壁部材により形成される排気流路内を流れる排気ガスが筐体と壁部材との間から筐体内の排気流路外へ漏れ出しにくくすることを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様は、内燃機関からの排気ガスを通過させる排気ユニットであって、筐体と、壁部材と、を備える。筐体は、導入口から排気ガスが導入され、排出口から排気ガスが排出される。壁部材は、筐体を構成する第１壁部と第２壁部との間に挟まれ、第１端部が第１壁部側に位置し、第２端部が第２壁部側に位置するように配置される板状の壁部材であって、導入口から導入された排気ガスが流れる排気流路を形成する。また、壁部材は、第１端部に設けられる弾性部、及び、第２端部に設けられる弾性部、のうちの少なくとも１つの弾性部を有する。少なくとも１つの弾性部は、弾性変形することにより、第１壁部及び第２壁部の少なくとも一方を筐体の内側から外側に向かって押す方向の反力を有する状態で第１壁部及び第２壁部の少なくとも一方と当接する。

【0007】

このような構成では、弾性部の弾性変形により生じる第１壁部及び第２壁部の少なくとも一方を筐体の内側から外側に向かって押す方向の反力によって、第１壁部及び第２壁部と壁部材との密着性が高まり、第１壁部及び第２壁部と壁部材との間の気密性が向上する。したがって、筐体及び筐体内に配置される壁部材により形成される排気流路において、例えば排気流路内を排気ガスが流れることによって排気流路内の圧力が高まる場合でも、排気流路内を流れる排気ガスが第１壁部及び第２壁部と壁部材との間から筐体内の排気流路外へ漏れ出しにくくすることができる。

【0008】

本開示の一態様は、排気流路内に配置される触媒を更に備えてもよい。少なくとも１つの弾性部は、排気流路における触媒が配置されない領域に対応する位置に設けられてもよい。このような構成では、排気流路における触媒が配置される領域では、触媒による反力が生じ、排気流路における触媒が配置されない領域では、弾性部による反力が生じる。これにより、排気流路における触媒が配置されない領域及び触媒が配置される領域の両方の領域において、第１壁部及び第２壁部と壁部材との密着性を高めることができる。そして、弾性部は、壁部材において、排気流路における触媒が配置されない領域に対応する位置に設けられるため、触媒が配置される領域にも弾性部が設けられる構成と比較して、触媒に圧力が掛かりすぎることを抑制することができる。したがって、排気流路内を流れる排気ガスの第１壁部及び第２壁部と壁部材との間からの筐体内の排気流路外への漏れを抑制しつつ、触媒の破損を抑制することができる。

【0009】

本開示の一態様では、壁部材は、略円弧状に湾曲した部分を有する本体部を有してもよい。少なくとも１つの弾性部は、本体部から屈曲して延び出し、少なくとも一部が壁部材の少なくとも一部と近接するように折り返されてもよい。このような構成では、弾性部の少なくとも一部は、本体部から折れ曲がった状態となる。これにより、弾性部による筐体を内側から外側に向かって押す方向の反力を生じやすくすることができる。

【0010】

本開示の一態様では、少なくとも１つの弾性部は、第１屈曲部と、第２屈曲部と、を有してもよい。第１屈曲部は、本体部から屈曲して延び出す。第２屈曲部は、第１屈曲部から屈曲して延び出す。少なくとも１つの弾性部は、第２屈曲部が壁部材の少なくとも一部と近接するように折り返されてもよい。このような構成によれば、第１屈曲部及び第２屈曲部によって、弾性部において屈曲する点が少ない構成と比較して、より強い反力を生じさせることができるため、第１壁部及び第２壁部と壁部材との密着性をより高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】排気ユニットの構成を示す斜視図である。

【図2】図１のＩＩ－ＩＩ断面図である。

【図3】図１のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。

【図4】図１のＩＶ－ＩＶ断面図である。

【図5】排気流路において触媒が配置される領域周辺における壁部材の一部を示す斜視図である。

【図6】壁部材が筐体により固定される状態を模式的に示す断面図である。

【図7】異なる形状の弾性部を有する壁部材が筐体により固定される状態を模式的に示す断面図である。

【図8】異なる形状の弾性部を有する壁部材が筐体により固定される状態を模式的に示す断面図である。

【図9】異なる形状の弾性部を有する壁部材が筐体により固定される状態を模式的に示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本開示の例示的な実施形態について図面を参照しながら説明する。
［１．全体構成］
図１に示す排気ユニット１は、例えば、ＲＥＥＶ（航続距離延長型電気自動車：Ｒａｎｇｅ Ｅｘｔｅｎｄｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）等の車両に搭載され、排気ガスを通過させつつ浄化及び消音を行う機能を有するユニットである。

【0013】

図１に示すように、排気ユニット１は、筐体１０を備える。筐体１０は、導入口１１から内燃機関１００の排気ガスが導入され、排出口１２から排気ガスが排出されるように構成される。また、排気ユニット１は、第１フランジ部１１Ｊと、排気接続部１２Ｊと、冷却導入部２３ＩＮと、冷却排出部２３ＯＵＴと、排気取出部２５Ｊと、を備えてもよい。筐体１０は、複数のセンサ取付部１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄと、第２フランジ部１０Ｊと、を備えてもよい。

【0014】

図２に示すように、複数のセンサ取付部１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄは、後述する排気流路１６において触媒２１，２２の上流側及び下流側のそれぞれにおいて筐体１０の内外を連通するように設けられる。なお、上流側、下流側とは、排気ガスの流れ方向に対する上流側、下流側を示す。複数のセンサ取付部１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄは、複数のセンサ２６，２７，２８がそれぞれ筐体１０に取り付けられる部位である。筐体１０に複数のセンサ２６，２７，２８が配置されると複数のセンサ取付部１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄは密閉される。複数のセンサ２６，２７，２８としては、例えば、酸素センサ、ＮＯｘセンサ、温度センサ等の任意のセンサが配置される。

【0015】

図１に示す第２フランジ部１０Ｊは、筐体１０を固定するための部位である。第２フランジ部１０Ｊは、筐体１０の周囲に複数設けられる。本実施形態では、一例として、第２フランジ部１０Ｊは４個設けられている。第２フランジ部１０Ｊは、例えば、筐体１０内において排気ガスが旋回する面と平行な面上に配置されてもよい。第２フランジ部１０Ｊは、それぞれ、ボルト等の固定部材を挿通するための挿通孔１０Ｈを備える。排気ユニット１は、ＲＥＥＶの発電機として機能する内燃機関１００、或いは、内燃機関１００が設置される台座部に設けられた雌ネジ部等の被固定部に、挿通孔１０Ｈに挿通された固定部材を取り付けることによって内燃機関１００或いは台座部に取り付けられる。

【0016】

第１フランジ部１１Ｊは、導入口１１と他の部材とを連結するための部位である。第１フランジ部１１Ｊは、排気ガスを導入するための導入口１１が形成されており、内燃機関１００の排気管と接続される部位である。第１フランジ部１１Ｊが排気管と接続されると、導入口１１が排気管と連通し、排気管から導入口１１に排気ガスを導入可能となる。

【0017】

排気接続部１２Ｊは、筐体１０の内部を通過した排気ガスが排出される排出口１２が形成され、大気と連通する排気管が接続される部位である。なお、排出口１２は、他の何らかの装置を介して大気と連通してもよい。排出口１２は、排気流路１６に対して、交差する方向に向けられる。すなわち、排出口１２は、排気流路１６での排気ガスが旋回する面に対して、交差する方向に向けられる。本実施形態では、排出口１２は、排気流路１６と直交する方向に向けられる。

【0018】

冷却導入部２３ＩＮは、冷却水等の熱交換媒体を導通する管が接続され、この管を介して熱交換媒体が導入される部位である。冷却排出部２３ＯＵＴは、熱交換媒体を導通する管が接続され、この管を介して熱交換媒体が排出される部位である。

【0019】

排気取出部２５Ｊは、排気取出口２５が形成されるとともに、排気を導通する管が接続され、この管を介して排気の一部が排出される部位である。排気取出口２５は、排気ガスの大部分が排出される排出口１２とは異なる排気ガスの出口であり、排気取出口２５から排出される排気ガスは、例えば、ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）に利用される。

【0020】

次に、筐体１０の内部構造について図２を用いて説明する。
図２に示すように、排気ユニット１は、筐体１０の内部に、壁部材１７と、複数の触媒２１，２２と、複数の触媒マット６１，６２と、を備える。排気ユニット１は、筐体１０の内部に、熱交換器２３と、インレットパイプ２４と、複数の板部材３１，３２と、バルブ３３と、を備えてもよい。なお、図２では、排気流路１６において複数の触媒２１，２２が配置される領域周辺における壁部材１７の一部は、説明の便宜上、上面視の状態で図示する。

【0021】

壁部材１７は、筐体１０内に配置され、導入口１１から導入された排気を筐体１０内の外周に沿って進路を湾曲させつつ流通させるため筒状の排気流路１６の一部を形成するように構成される。なお、壁部材１７の詳細な構成の説明は、後述する。

【0022】

また筐体１０の内部には、排気流路１６の下流側に複数の消音室１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃが配置される。複数の消音室１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃは、筐体１０の内部が壁部材１７にて仕切られることで、筐体１０の内面と、インレットパイプ２４と、壁部材１７と、囲まれた空間である。複数の消音室１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃは、複数の板部材３１，３２にて仕切られることで複数の部屋に分割される。

【0023】

すなわち、壁部材１７は、筐体１０の外壁部１０Ａと共に排気流路１６の一部を形成する。また、壁部材１７は、複数の消音室１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃの一部も構成し、導入口１１からの導入直後の排気ガスが通過する領域と、複数の消音室１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃと、を仕切る壁面の一部として機能する。また、筐体１０の外壁部１０Ａが排気流路１６の一部を形成し、複数のセンサ取付部１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄが外壁部１０Ａに配置されるので、筐体１０の外壁部１０Ａの内側に更なるパイプを有する構成と比較して、簡素な構成でセンサを配置することができる。

【0024】

また、筐体１０の外壁部１０Ａの内側にパイプを有する構成では、筐体１０とパイプとの熱応力差によって複数のセンサ取付部１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの位置ずれが生じる虞があるが、本構成では筐体１０の外壁部１０Ａを排気流路１６の一部とするため、このような位置ずれが起こりにくい。

【0025】

複数の触媒２１，２２は、排気流路１６内に配置され、周知の触媒としての機能を有する。すなわち、複数の触媒２１，２２は、所定の作動温度範囲内で、排気ガスを浄化する作用を促進する機能を有する。複数の触媒２１，２２は、壁部材１７を介して複数の消音室１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃに隣接して配置されるので、複数の消音室１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ内の排気ガスの余熱を用いて触媒が作動温度を維持できるように保温することができる。本実施形態では、触媒２１はその周囲が触媒マット６１によって覆われ、触媒２２はその周囲が触媒マット６２によって覆われる。

【0026】

熱交換器２３は、排気流路１６の触媒２１，２２よりも下流側であって、当該筐体１０内の外周のうちの、排気ユニット１を使用する際に鉛直方向下側となる部位に配置され、周知の熱交換器として機能する。すなわち、熱交換器２３は、排気流路１６を流通する排気ガスと、冷却導入部２３ＩＮから導入され、冷却排出部２３ＯＵＴから排出される熱交換媒体との熱交換を行う。熱交換器２３は、排気温度を下げることで排気ガスの体積を減じ、排気ガスの圧力を低下させるため、排気ガスが触媒２１，２２を通過することを促進する。よって、排気ユニット１は、筐体１０内に熱交換器２３を備えない構成よりも触媒２１，２２付近にて排気ガスが筐体１０の外部に漏れることを抑制できる。

【0027】

インレットパイプ２４は、インレットパイプ２４の内外を連通するための複数の孔部２４Ｈを備え、複数の孔部２４Ｈを介して、インレットパイプ２４内を流れる排気ガスを何れかの消音室１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃに供給する。インレットパイプ２４は、筐体１０の外壁部１０Ａと共に、排気流路１６の一部である管状の排気流路１６ａを形成する。

【0028】

複数の板部材３１，３２は、消音室１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃを複数の部屋に仕切る仕切板として機能する。また、複数の板部材３１，３２のうちの熱交換器２３から近い位置に配置された板部材３２は、消音室１８Ａと消音室１８Ｂとを連通するか否かを切り替え可能なバルブ３３を備える。

【0029】

消音室１８Ａは、排気ガスを拡張させる拡張室として機能する。また、消音室１８Ｃは、排気ガスを共鳴させる共鳴室として機能する。消音室１８Ｂは、バルブ３３の開閉に応じて、拡張室又は共鳴室として機能する。

【0030】

バルブ３３は、開閉部３３Ａを備える。開閉部３３Ａは、例えば、排気ガスの圧力が高まると開き、排気ガスの圧力が低くなると閉じるように構成される。開閉部３３Ａは、この構成によって排気ガスを複数の消音室１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃのうちの消音室１８Ａのみを通過させる構成と、複数の消音室１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃのうちの消音室１８Ａ及び消音室１８Ｂを通過させる構成と、を切り替えられるようにする。つまり、排気ユニット１は、拡張室及び共鳴室のサイズをバルブ３３によって変更できるので、消音しようとする排気音の周波数を変更することができる。

【0031】

ここで、筐体１０は、図３に示すように、第１部材４０と、第２部材５０と、を互いに組み付けて構成される。第１部材４０及び第２部材５０の少なくとも一方は、触媒２１，２２に近づくにつれて第１部材４０及び第２部材５０の間隔が広くなるように構成された傾斜部５０Ａを備える。また、図１に示すように、筐体１０の第２部材５０には、内部が溝状に拡張されて構成される溝部１０Ｍが形成されている。

【0032】

熱交換器２３から遠い位置に配置された板部材３１は、第１部材４０、第２部材５０、インレットパイプ２４、及び壁部材１７にて、概ね隙間なく周囲を囲われており、特に傾斜部５０Ａと壁部材１７と当接する。また、板部材３１は、端部が溝部１０Ｍに係合されることで、図１での鉛直方向への移動が制限される。

【0033】

板部材３１は、第１部材４０及び第２部材５０を組み付ける際に、第１部材４０及び第２部材５０に挟まれることで、傾斜部５０Ａから受ける押圧力を壁部材１７に伝えるように構成される。より詳細には、第１部材４０及び第２部材５０を組み付ける際に必要となる鉛直方向の力は、図３のハッチング入りの矢印にて示す斜め方向の押圧力に変換される。そして、板部材３１は、斜め方向の押圧力を傾斜部５０Ａから受け、第２部材５０に沿って、壁部材１７に対する水平方向の力を生じさせる。なお、鉛直方向は、図３における上下方向であり、水平方向は、図３における左右方向である。

【0034】

壁部材１７は、板部材３１から水平方向の力を受けて、触媒２１を押圧する。なお、第１部材４０及び第２部材５０は、それぞれ、壁部材１７の上下の端部が当接する部位付近に段差部４０Ｂ，５０Ｂを備える。段差部４０Ｂ，５０Ｂは、筐体１０の内部が壁部材１７側で壁部材１７の厚み程度だけ拡大するように構成された部位である。

【0035】

第１部材４０及び第２部材５０の組み付け時においては、壁部材１７と段差部４０Ｂ，５０Ｂとの間に隙間が設けられており、壁部材１７が板部材３１から水平方向の力を受けたときに、壁部材１７と段差部４０Ｂ，５０Ｂとが当接するように設定される。この構成では、第１部材４０及び第２部材５０の組み付け時に、触媒２１，２２は、第１部材４０及び第２部材５０に挟まれることで、鉛直方向の力を受けて保持され、かつ、壁部材１７と外壁部１０Ａとに挟まれることで、水平方向の力を受けて保持される。

【0036】

［２．壁部材の構成］
次に、排気流路１６において複数の触媒２１，２２が配置される領域周辺における壁部材１７の一部の詳細な構成を図２、図４～図６を用いて説明する。なお、当該壁部材１７の一部において形成される排気流路１６の一部を排気流路１６ｂとする。

【0037】

壁部材１７は、金属製の板状部材である。図５に示すように、壁部材１７は、当該板状部材が中央部分において略円弧状に湾曲し、当該湾曲に沿った湾曲方向の両側端部の一部が、当該円弧の延長線上の仮想線よりも外側に向かって折り曲がるような形状を有する。本実施形態では、壁部材１７は、１部品によって上述した形状を有するように、板状部材をプレス加工等することによって形成される。

【0038】

壁部材１７は、弾性部１７０と、本体部１７１と、を備える。
本体部１７１は、略円弧状に湾曲する部分である。本実施形態では、本体部１７１は、当該湾曲における凸となる方向へ所定の位置において拡径する形状を有する。換言すると、本体部１７１は、後述する弾性部１７０が設けられる端部に沿っては拡径しない形状である。

【0039】

弾性部１７０は、本体部１７１の湾曲方向の両側端部に設けられる。なお、当該両側端部は、図４における第１部材４０側及び第２部材５０側に位置する端部であり、図５における壁部材１７の中心軸方向と平行な端部である。

【0040】

図４から図６に示すように、本体部１７１の第１部材４０側に位置する端部に設けられる弾性部１７０は、第１部材４０に向かって延びる。また、本体部１７１の第２部材５０側に位置する端部に設けられる弾性部１７０は、第２部材５０に向かって延びる。本実施形態では、弾性部１７０は、本体部１７１の湾曲方向の両側端部から屈曲して延び出し、少なくとも一部が壁部材１７の少なくとも一部と近接するように折り返される。

【0041】

図５及び図６に示すように、弾性部１７０は、本体部１７１から延びた先において、少なくとも１つの位置で屈曲する。本実施形態では、弾性部１７０は、第１屈曲部１７２と、第２屈曲部１７３と、を備える。
第１屈曲部１７２は、本体部１７１から屈曲して延び出す部分である。具体的には、第１屈曲部１７２は、本体部１７１の湾曲方向の端部から、本体部１７１の円弧の延長線上の仮想線よりも外側に所定の角度を有して広がるように延びる。

【0042】

第２屈曲部１７３は、第１屈曲部１７２から屈曲して延び出す部分である。具体的には、第２屈曲部１７３は、第１屈曲部１７２の本体部１７１と接続する側とは反対側の端部から、第１屈曲部１７２が延びる方向と反対側に折り返すようにして延びる。

【0043】

図２及び図５に示すように、本実施形態では、弾性部１７０は、本体部１７１の中心軸方向に沿って、互いに間隔を開けて複数設けられる。弾性部１７０は、排気流路１６ｂにおける触媒２１及び触媒２２が配置されない領域に対応する位置に設けられる。換言すると、排気流路１６ｂにおいて触媒２１及び触媒２２がそれぞれ配置される位置の上流側及び下流側に、複数の弾性部１７０が位置する。

【0044】

図６に示すように、第１部材４０及び第２部材５０が組み付けられる際に、弾性部１７０が弾性変形して、壁部材１７が筐体１０内に固定される。具体的には、第１屈曲部１７２が屈曲する方向とは反対側に押され、第２屈曲部１７３が第１屈曲部１７２に押し当てられるように、弾性部１７０が折り曲げて重ねられ、第１部材４０及び第２部材５０に当接する折り返し構造が形成される。これにより、弾性部１７０において、第１部材４０及び第２部材５０を筐体１０の内側から外側に向かって押す方向の反力Ｆが生じる。このため、弾性部１７０は、反力Ｆを有する状態で、第１部材４０及び第２部材５０と当接する。

【0045】

［３．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（３ａ）本実施形態では、弾性部１７０の弾性変形により生じる反力Ｆによって、第１部材４０及び第２部材５０と壁部材１７との密着性が高まり、第１部材４０及び第２部材５０と壁部材１７との間の気密性が向上する。したがって、筐体１０及び筐体１０内に配置される壁部材１７により形成される排気流路１６の一部において、例えば排気流路１６ｂ内を排気ガスが流れることによって排気流路１６ｂ内の圧力が高まる場合でも、排気流路１６ｂ内を流れる排気ガスが第１部材４０及び第２部材５０と壁部材１７との間から筐体１０内の排気流路１６ｂ外に漏れ出しにくくすることができる。

【0046】

すなわち、例えば、弾性部１７０を有しない壁部材の構成では、排気流路１６ｂの複数の触媒２１，２２が配置される領域において、複数の触媒２１，２２及び複数の触媒マット６１，６２等により壁部材を筐体１０の内側から外側に向かって押す方向の反力が生じる。一方、弾性部１７０を有しない壁部材の構成では、排気流路１６ｂの複数の触媒２１，２２が配置されていない領域において、当該反力は生じ得ない。このため、排気流路１６ｂの複数の触媒２１，２２が配置される領域、及び、排気流路１６ｂの複数の触媒２１，２２が配置されていない領域における壁部材と筐体１０とが接触する部分の圧力に差が生じる。排気流路１６ｂの複数の触媒２１，２２が配置されていない領域は、当該圧力が低く、排気ガスの圧損が高くなりやすい複数の触媒２１，２２の上流に位置しているため、排気流路１６ｂ内を流れる未浄化の排気ガスが壁部材と筐体１０との間から筐体１０内の排気流路１６ｂ外に漏れ出す可能性が高い。

【0047】

一方、本実施形態のように弾性部１７０を有する壁部材１７の構成では、弾性部１７０の弾性変形による反力Ｆが生じ得る。このため、排気流路１６ｂの複数の触媒２１，２２が配置される領域、及び、排気流路１６ｂの複数の触媒２１，２２が配置されていない領域における壁部材１７と筐体１０とが接触する部分の圧力に差が生じにくい。したがって、筐体１０及び筐体１０内に配置される壁部材１７により形成される排気流路１６ｂ内を流れる排気ガスが第１部材４０及び第２部材５０と壁部材１７との間から筐体１０内の排気流路１６ｂ外へ漏れ出しにくくすることができる。

【0048】

（３ｂ）本実施形態では、排気流路１６ｂにおける複数の触媒２１，２２が配置されない領域に対応する位置に弾性部１７０が設けられる。これにより、排気流路１６ｂにおける複数の触媒２１，２２が配置される領域では、複数の触媒２１，２２による反力が生じ、排気流路１６ｂにおける複数の触媒２１，２２が配置されない領域では、弾性部１７０による反力Ｆが生じる。したがって、排気流路１６ｂにおける複数の触媒２１，２２が配置されない領域、及び、複数の触媒２１，２２が配置される領域の両方の領域において、第１部材４０及び第２部材５０と壁部材１７との密着性を高めることができる。また、複数の触媒２１，２２が配置される領域にも弾性部１７０が設けられる構成と比較して、複数の触媒２１，２２に圧力が掛かりすぎることを抑制することができる。したがって、排気流路１６ｂ内を流れる排気ガスの第１部材４０及び第２部材５０と壁部材１７との間からの筐体１０内の排気流路１６ｂ外への漏れを抑制しつつ、複数の触媒２１，２２の破損を抑制することができる。

【0049】

（３ｃ）本実施形態では、第２屈曲部１７３が第１屈曲部１７２に押し当てられるように、弾性部１７０が折り曲げて重ねられ、第１部材４０及び第２部材５０に当接する折り返し構造が形成される。例えば、第１屈曲部１７２しか有しないような、弾性部１７０が折り返し構造を有しない構成と比較して、弾性部１７０による筐体１０を内側から外側に向かって押す方向の反力Ｆを生じやすくすることができる。このため、第１部材４０及び第２部材５０と壁部材１７との密着性をより高めることができる。

【0050】

なお、実施形態では、第１部材４０が第１壁部に相当し、第２部材５０が第２壁部に相当し、壁部材１７の第１部材４０側及び第２部材５０側に位置する端部が第１端部及び第２端部に相当する。

【0051】

［４．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。

【0052】

（４ａ）上記実施形態では、壁部材１７の湾曲方向の両側端部に、第１屈曲部１７２及び第２屈曲部１７３を有する同様の形状の弾性部１７０がそれぞれ設けられる構成を例示した。しかしながら、弾性部の形状は、これに限定されるものではなく、弾性変形可能な様々な形状を有してもよい。例えば、弾性部は、本体部１７１から延びた先において、屈曲する位置を有しなくてもよい。また、例えば、弾性部は、本体部１７１から延びた先において、２つ以上の位置で屈曲してもよい。また、異なる形状の弾性部が壁部材の湾曲方向の両側端部に設けられる構成であってもよい。

【0053】

例えば、図７に示す壁部材１７ａのように、異なる形状の弾性部１７０及び弾性部１７０ａを有してもよい。図７に示す例では、壁部材１７ａの湾曲方向の第１部材４０側の端部に弾性部１７０が設けられ、壁部材１７ａの湾曲方向の第２部材５０側の端部に弾性部１７０ａが設けられる。弾性部１７０ａは、第１屈曲部１７２と、第２屈曲部１７３と、第３屈曲部１７４と、を有する。第３屈曲部１７４は、第２屈曲部１７３から屈曲して延び出す部分である。具体的には、第３屈曲部１７４は、第２屈曲部１７３の第１屈曲部１７２と接続する側とは反対側の端部から、本体部１７１側に向かって延びる。第１部材４０及び第２部材５０が組み付けられる際に、第３屈曲部１７４が本体部１７１に押し当てられ、第２屈曲部１７３が第１屈曲部１７２に押し当てられ、第１屈曲部１７２が屈曲する方向とは反対側に押されるように、弾性部１７０ａが折り曲げられて重ねられ、第２部材５０に当接する折り返し構造が形成される。これにより、弾性部１７０ａにおいて、第２部材５０を筐体１０の内側から外側に向かって押す方向の反力Ｆａが生じる。

【0054】

また、例えば、図８に示す壁部材１７ｂのように、異なる形状の弾性部１７０及び弾性部１７０ｂを有してもよい。図８に示す例では、壁部材１７ｂの湾曲方向の第１部材４０側の端部に弾性部１７０が設けられ、壁部材１７ｂの湾曲方向の第２部材５０側の端部に弾性部１７０ｂが設けられる。弾性部１７０ｂは、第１屈曲部１７２と、第２屈曲部１７３と、第３屈曲部１７５と、を有する。第３屈曲部１７５は、第２屈曲部１７３の第１屈曲部１７２と接続する側とは反対側の端部から、第２屈曲部１７３が延びる方向とは反対側に折り返すように延びる。第１部材４０及び第２部材５０が組み付けられる際に、第３屈曲部１７５が第２屈曲部１７３に押し当てられ、第２屈曲部１７３が第１屈曲部１７２に押し当てられ、第１屈曲部１７２が屈曲する方向とは反対側に押されるように、弾性部１７０ｂが折り曲げられて重ねられ、第２部材５０に当接する折り返し構造が形成される。これにより、弾性部１７０ｂにおいて、第２部材５０を筐体１０の内側から外側に向かって押す方向の反力Ｆｂが生じる。

【0055】

なお、反力Ｆａ及び反力Ｆｂは、弾性部１７０によって生じる反力Ｆよりも大きな力が得られやすい。このように、弾性部において屈曲する位置が多いほど、より強い反力を生じさせやすく、第１部材４０及び第２部材５０と壁部材１７ａ，１７ｂとの密着性をより高めることができる。

【0056】

（４ｂ）上記実施形態では、壁部材１７の湾曲方向の両側端部に弾性部１７０がそれぞれ設けられる構成を例示したが、弾性部は壁部材の湾曲方向の一方の端部に設けられる構成であってもよい。

【0057】

（４ｃ）壁部材は、複数の部品から構成されていてもよい。例えば、弾性部は、本体部とは異なる別部品であってもよい。具体的には、図９に示す壁部材１７ｃのように、本体部１７１ｃに弾性部１７０ｃが溶接等によって固定されていてもよい。弾性部１７０ｃは、本体部１７１ｃの湾曲方向の端部から本体部１７１ｃの延びる方向と反対側に折り返すように本体部１７１に固定される。弾性部１７０ｃは、第１屈曲部１７２ｃと、第２屈曲部１７３ｃと、第３屈曲部１７４ｃと、を有するように、複数の位置で屈曲する。なお、第１屈曲部１７２ｃ、第２屈曲部１７３ｃ及び第３屈曲部１７４ｃは、それぞれ別部品であって、溶接等でそれぞれ接続されていてもよい。第１部材４０及び第２部材５０が組み付けられる際に、第１屈曲部１７２ｃ、第２屈曲部１７３ｃ及び第３屈曲部１７４ｃが本体部１７１ｃに押し当てられるように、弾性部１７０ｃが折り曲げられて重ねられ、第２部材５０に当接する折り返し構造が形成される。これにより、弾性部１７０ｃにおいて、第２部材５０を筐体１０の内側から外側に向かって押す方向の反力Ｆｃが生じる。

【0058】

（４ｄ）弾性部１７０，１７０ａ～１７０ｃは、本体部１７１から角を有しないように屈曲してもよい。弾性部１７０，１７０ａ～１７０ｃが少なくとも１つの位置で屈曲する際にも、角を有しないように屈曲してもよい。

【0059】

（４ｅ）排気流路１６ｂに配置される触媒の排気ガスが流れる方向に垂直な断面形状は真円に限定されるものだはなく、例えば楕円形状であってもよい。このような楕円形状の触媒が排気流路１６ｂ内に配置される場合にも、上記実施形態の弾性部１７０，１７０ａ～１７０ｃを有する壁部材１７，１７ａ～１７ｃを用いて、第１部材４０及び第２部材５０と壁部材１７，１７ａ～１７ｃとの密着性を高めることができる。

【0060】

（４ｆ）弾性部は、排気流路１６ｂにおける複数の触媒２１，２２が配置される領域に対応する位置に設けられていてもよい。
（４ｇ）上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。

【符号の説明】

【0061】

１…排気ユニット、１０…筐体、１０Ａ…外壁部、１０Ｂ～１０Ｄ…センサ取付部、１０Ｈ…挿通孔、１０Ｊ…第２フランジ部、１０Ｍ…溝部、１１…導入口、１１Ｊ…第１フランジ部、１２…排出口、１２Ｊ…排気接続部、１６，１６ａ，１６ｂ…排気流路、１７，１７ａ～１７ｃ…壁部材、１８Ａ～１８Ｃ…消音室、２１，２２…触媒、２３…熱交換器、２３ＩＮ…冷却導入部、２３ＯＵＴ…冷却排出部、２４…インレットパイプ、２４Ｈ…孔部、２５…排気取出口、２５Ｊ…排気取出部、２６～２８…センサ、３１，３２…板部材、３３…バルブ、３３Ａ…開閉部、４０…第１部材、４０Ｂ，５０Ｂ…段差部、５０…第２部材、５０Ａ…傾斜部、６１，６２…触媒マット、１００…内燃機関、１７０，１７０ａ～１７０ｃ…弾性部、１７１，１７１ｃ…本体部、１７２，１７２ｃ…第１屈曲部、１７３，１７３ｃ…第２屈曲部、１７４，１７４ｃ，１７５…第３屈曲部、Ｆ，Ｆａ，Ｆｂ，Ｆｃ…反力。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】