内燃機関の排気浄化装置
【課題】マフラのレイアウト性を悪化させることなく、マフラ内に配設されている触媒の機能をより正確に検出することのできる内燃機関の排気浄化装置を提供すること。
【解決手段】メインマフラ(1)内に配設された触媒ケース(20)の排気下流端に一端が接続されたインレットパイプ(24)を、屈曲させメインマフラの一側エンドプレート(4)に沿って近接するよう上方に屈曲させた形状とし、センサ部(30b)がインレットパイプ内に位置するよう一側エンドプレートにＯ２センサ(30)を設ける。
【解決手段】メインマフラ(1)内に配設された触媒ケース(20)の排気下流端に一端が接続されたインレットパイプ(24)を、屈曲させメインマフラの一側エンドプレート(4)に沿って近接するよう上方に屈曲させた形状とし、センサ部(30b)がインレットパイプ内に位置するよう一側エンドプレートにＯ２センサ(30)を設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気浄化装置に係り、詳しくは排気管に介装されたマフラ内に触媒等を有する排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
排気系に触媒等の排気浄化手段を備えた内燃機関では、当該触媒等の排気浄化機能を検出するため、排気管にＯ２センサ等の排気成分検出手段が設けられている。
また、内燃機関の排気浄化装置として、排気管に介装されたマフラ（消音器）内に触媒等を配設した構成がある（特許文献１参照）。
当該構成の排気浄化装置では、マフラの側面にＯ２センサを設け、当該マフラの拡張室内のＯ２量を検出している。
【特許文献１】特開２００５−３０７８６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１に開示された技術のように、マフラの側面にＯ２センサを設け拡張室内のＯ２量を検出する構成では、拡張室で拡散した排気の成分を検出することになり、Ｏ２量のバラツキ等が生じ正確に触媒の機能を検出することができないという問題がある。また、マフラの側面にＯ２センサを設けることは、マフラのレイアウト性や強度を悪化させるおそれがある。
【０００４】
そこで、Ｏ２センサをマフラ内に設ける手段も考えられるが、通常マフラ内は高温であり、熱への耐性が高くないＯ２センサを当該インレットパイプに設けることは困難である。また、インレットパイプ等を一旦マフラの外に突出させ再度マフラ内に入り込む構成とすることも考えられるが、これは構造が複雑化しマフラのレイアウト性も悪化する。
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、マフラのレイアウト性等を悪化させることなく、マフラ内に配設されている触媒の機能をより正確に検出することのできる内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記した目的を達成するために、請求項１の内燃機関の排気浄化装置では、内燃機関の排気管に介装され、軸方向両端がそれぞれエンドプレートにより閉塞された筒形状のマフラと、前記マフラ内に設けられ、内部に排気ガスを浄化する排気浄化手段を有する排気浄化ケースと、一端が前記排気浄化ケースの排気下流側と連通されるとともに、他端が前記マフラ内で開口され、前記マフラの一側のエンドプレートの内面に沿って当接または近接するよう延設されたインレットパイプと、前記マフラの一側のエンドプレートの前記インレットパイプが当接または近接した部分に位置して基部が該マフラ内部に貫通されるとともに、該インレットパイプ内に検出部が位置するよう設けられて、該インレットパイプ内を通過する排気中の成分を検出する排気成分検出手段と、を備えることを特徴としている。
【０００６】
請求項２の内燃機関の排気浄化装置では、請求項１において、前記インレットパイプは、その他端側が前記マフラの一側のエンドプレートの内面に沿って当接または近接しつつ上方に延びる形状をなし、前記他端が前記マフラ内で上方に開口していることを特徴としている。
請求項３の内燃機関の排気浄化装置では、請求項１または２において、前記マフラの一側のエンドプレートには、前記排気成分検出手段の前記基部が貫通して固定される取付孔が穿設されており、前記インレットパイプの他端側には、該排気成分検出手段の前記検出部が貫通される貫通孔が穿設されており、前記取付孔及び前記貫通孔とが互いに対向する位置に配置されることを特徴としている。
【０００７】
請求項４の内燃機関の排気浄化装置では、請求項３において、前記排気成分検出手段は、前記検出部が前記インレットパイプに穿設された貫通孔に所定の隙間を有しつつ貫通されて該インレットパイプ内に位置するよう設けられることを特徴としている。
請求項５の内燃機関の排気浄化装置では、請求項４において、前記排気成分検出手段は、前記基部が前記マフラの一側のエンドプレートに穿設された取付孔に隙間を有しつつ貫通され、支持部材を介して該エンドプレートに固定されることを前記排気成分検出手段は、特徴としている。
【０００８】
請求項６の内燃機関の排気浄化装置では、請求項１または２において、前記インレットパイプは、前記マフラの一側のエンドプレートと当接されて該エンドプレートとともに排気通路を形成するものであり、前記排気成分検出手段は、前記基部が前記マフラの一側のエンドプレートに穿設された取付孔を貫通した状態で固定されて前記検出部がインレットパイプ内に位置されることを特徴としている。
【０００９】
請求項７の内燃機関の排気浄化装置では、請求項１乃至６のいずれかにおいて、前記排気成分検出手段は、排気中のＯ２量を検出するＯ２センサであることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
上記手段を用いる本発明の請求項１の内燃機関の排気浄化装置によれば、マフラ内に排気浄化手段を有する排気浄化ケースが配設され、当該排気浄化ケースの排気下流側と連通するインレットパイプがマフラの一側のエンドプレートの内面に沿って当接または近接した形状をなしている。そして、当該エンドプレートのインレットパイプが当接または近接している部分に、当該インレットパイプ内に検出部が位置するよう排気成分検出手段が設けられている。
【００１１】
つまり、マフラ内において触媒の排気下流側に位置するインレットパイプをエンドプレート内面に沿わせ当接または近接させることで、エンドプレートにマフラの外側から排気成分検出手段を設け、インレットパイプ内に検出部を位置させることができる。
これにより、排気浄化手段により浄化された直後であり、マフラ内で拡散する前の排気中の成分を正確に検出することができる。
【００１２】
また、排気成分検出手段はマフラのレイアウト性に影響を与えにくく強度も有するエンドプレートに設けられることから、レイアウト性及び強度を確保することができる。
以上のことから、当該内燃機関の排気浄化装置は、マフラのレイアウト性等を損なうことなく、マフラ内に設けられた排気浄化手段の排気浄化機能を正確に検出することができる。
【００１３】
請求項２の内燃機関の排気浄化装置によれば、インレットパイプは、マフラ一側のエンドプレートの内面に沿って上方に延びた形状をなし、他端が前記マフラ内で上方に開口している。
これにより、マフラ内に溜まった水が当該インレットパイプ内に入ることを防止することができ、当該インレットパイプと連通する触媒ケース内の排気浄化手段の耐久性等を確保することができる。また、排気成分検出手段の検出部を水から保護することができる。
【００１４】
請求項３の内燃機関の排気浄化装置によれば、排気成分検出手段の基部が貫通して固定されるエンドプレートの取付孔と排気成分検出手段の検出部が貫通されるインレットパイプの貫通孔とが互いに対向する位置に配置されるので、排気成分検出手段の基部をエンドプレートに固定するだけで検出部をインレットパイプ内に配置させることができ、排気成分検出手段の取付け作業を容易にすることができる。
【００１５】
請求項４の内燃機関の排気浄化装置によれば、排気成分検出手段の検出部をインレットパイプの貫通孔と所定の隙間を有しつつ貫通させることで、インレットパイプの組付誤差等による当該貫通孔とエンドプレートの取付孔との変位等を許容し、当該排気成分検出手段の取付作業を容易なものにすることができる。さらに、インレットパイプ及びエンドプレート等の熱変形による貫通孔と取付孔との変位も許容することができ、排気成分検出手段の損傷等を防止することができる。
【００１６】
請求項５の内燃機関の排気浄化装置によれば、排気成分検出手段は、基部がマフラ一側のエンドプレート及びマフラ内のインレットパイプに支持部材を介して固定され、検出部がインレットパイプの貫通孔に隙間なく貫通してインレットパイプ内に位置している。
つまり、インレットパイプ内を通過する排気が貫通孔から漏れることを防止することができ、より正確にインレットパイプ内を通過する排気中の成分を検出することができる。
【００１７】
また、排気成分検出手段は、検出部がインレットパイプの貫通孔に隙間なく貫通することで位置決めされるが、基部は取付孔と隙間を有しつつ支持部材を介して固定されることからインレットパイプとエンドプレートとの組付誤差を許容しつつ容易に排気成分検出手段を取り付けることができる。
請求項６の内燃機関の排気浄化装置によれば、インレットパイプがマフラの一側のエンドプレートと当接して、当該エンドプレートとともに排気通路を形成するものであり、外気成分検出手段が当該エンドプレートの取付孔に貫通して固定され、検出部がインレットパイプ内に位置する。
【００１８】
つまり、インレットパイプはエンドプレートと一体に排気通路を形成することから、排気成分検出手段はエンドプレートを貫通して固定するだけで、検出部がインレットパイプ内に位置することとなる。
したがって、エンドプレートとインレットパイプとの組付誤差等の問題はなく、容易に排気成分検出手段を取り付けることができる。
【００１９】
請求項７の内燃機関の排気浄化装置によれば、排気成分検出手段をＯ２センサとすることで、容易且つ十分に排気浄化手段の排気浄化機能を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
まず、第１実施例について説明する。
図１及び図２を参照すると、図１には本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の斜視図が示されており、図２には本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の断面図が示されている。
図１、２に示すメインマフラ１は図示しない内燃機関の排気管２に介装されている。
【００２１】
当該メインマフラ１は断面が略楕円形をなす中空の筒形状をなしており、軸方向両端が
それぞれ一側エンドプレート４、他側エンドプレート６により閉塞されている。また、図示しないがメインマフラ１は各エンドプレート４、６に連結された支持ブラケットを介して車体に支持されている。
当該メインマフラ１内には、軸方向中央部分に内面に沿って環状をなす補強リング８が設けられており、当該補強リング８より軸方向一側に第１セパレータ１０が、軸方向他側に第２セパレータ１２が設けられている。
【００２２】
当該メインマフラ１内は、第１セパレータ１０及び第２セパレータ１２により区画され、軸方向に３つの室が並んで形成されている。
詳しくは、メインマフラ１内は、一側エンドプレート４から第１セパレータ１０との間に第１拡張室１４、他側エンドプレート６から第２セパレータ１２との間に第２拡張室１６、第１セパレータ１０及び第２セパレータ１２との間に第３拡張室１８が形成されている。なお、第２セパレータ１２には、多数の小孔１２ａが穿設されており、当該小孔１２ａを通して第２拡張室１６と第３拡張室１８とは連通されている。
【００２３】
また、当該メインマフラ１の他側エンドプレート６の中央部分には内燃機関と連通した上流排気管２ａが嵌合されており、当該他側エンドプレート６の下部には大気と連通した下流排気管２ｂが嵌合されている。
また、メインマフラ１内には、上記上流排気管２ａと連通した触媒ケース２０が配設されている。
【００２４】
当該触媒ケース２０は第２セパレータ１２を貫通してメインマフラ１の軸方向一側へと延び、中央部分が径方向に拡張した略円筒形状をなしている。また、当該触媒ケース２０の中央部分の内部には前段三元触媒２２ａ及び後段三元触媒２２ｂ（以下、併せて触媒２２ともいう）（排気浄化手段）が配設されている。そして、当該触媒ケース２０は、排気下流端にてインレットパイプ２４と連通されている。なお、当該触媒ケース２０は、上流排気管２ａ及びインレットパイプ２４の端部に内嵌して接続されている。
【００２５】
インレットパイプ２４は、触媒ケース２０を延長するようにして延び、第１拡張室１４内で上方に屈曲した円筒形状をなしている。
詳しくは、当該インレットパイプ２４は、第１セパレータ１０を貫通してメインマフラ１の軸方向一側に延びた直管部２４ａ、第１拡張室１４内にて上方に屈曲した屈曲部２４ｂ、当該屈曲部２４ｂからメインマフラ１の一側エンドプレート４に沿って近接して上方に延び、上方端が開口された延出部２４ｃから構成されている。
【００２６】
また、メインマフラ１内の上部には、第１セパレータ１０及び第２セパレータを貫通してメインマフラ１の軸方向に延びた円筒形状のリターンパイプ２６が配設されている。
当該リターンパイプ２６は第１拡張室１４及び第２拡張室１６にて開口しており、当該第１拡張室１４と第２拡張室とを連通している。
また、メインマフラ１内の下部には、触媒ケース２０の下方に位置して、アウトレットパイプ２８が配設されている。当該アウトレットパイプ２８は、一端が第３拡張室１８で開口しており、第２セパレータ１２を貫通してメインマフラ１の軸方向に延び、他端が上記下流排気管２ｂに内嵌して接続されている。
【００２７】
そして、このように構成されたメインマフラ１には、一側エンドプレート４の上部にＯ２センサ３０（排気成分検出手段）が設けられている。
詳しくは、一側エンドプレート４の上部において、インレットパイプ２４の延出部２４ｃが近接された位置には取付孔４ａが穿設されており、当該取付孔４ａと対向するようにインレットパイプ２４の延出部２４ｃの一側に貫通孔２４ｄが穿設されている。一側エンドプレート４の取付孔４ａには、取付ボス３２が溶接されて固定されており、当該取付ボス３２にＯ２センサ３０の基部３０ａが嵌合されることで、Ｏ２センサ３０がメインマフラ１に取り付けられている。そして、Ｏ２センサ３０の基部から突出した先端部分のセンサ部３０ｂ（検出部）は、インレットパイプ２４の貫通孔２４ｄを貫通して当該インレットパイプ２４内に位置するよう配置される。なお、当該貫通孔２４ｄはセンサ部３０ｂの径よりも大径に形成されており、当該センサ部３０ｂと接触しないよう若干の隙間を有している。
【００２８】
当該Ｏ２センサ３０は、図示しないＥＣＵ（電子コントロールユニット）等と電気的に接続されており、上記触媒２２により浄化されインレットパイプ２４内に流れてきた排気中のＯ２量を検出し、ＥＣＵへと情報伝達する機能を有している。
なお、図示しないが排気管２には当該Ｏ２センサ３０の他にもＯ２センサや空燃比センサ等の他のセンサ類も設けられている。
【００２９】
以下、このように構成された本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の作用について説明する。
内燃機関から排出される排気は、上流排気管２ａ内を通り、メインマフラ１内の触媒ケース２０内へと流入する。当該排気は触媒２２を流通することでＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘ等の有害成分が酸化、還元されることで無害なＣＯ２、Ｈ２Ｏ、Ｎ２、Ｏ２等に浄化される。
【００３０】
そして、上記触媒２２を流通した後の排気は、インレットパイプ２４を通り第１拡張室１４内に流出して拡散する。
さらに、排気は当該第１拡張室１４内からリターンパイプ２６を介して第２拡張室１６内に流出して拡散し、第２セパレータ１２の小孔１２ａを通って第３拡張室１８内へと流出する。第３拡張室１８に流出した排気はアウトレットパイプ２８を介して下流排気管２ｂへと流入し、当該下流排気管２ｂを通って大気へと放出される。
【００３１】
このように、排気をメインマフラ１内の各室１４、１６、１８で拡散することで、騒音を低減し、排気温度を低下させることができる。また、メインマフラ１内に触媒２２を配設することで、省スペース化が図られるとともに当該触媒２２の保温性を向上させることができる。
また、メインマフラ１内の下部には、水が溜まることがあるが、インレットパイプ２４は屈曲部２４ｂがメインマフラ１の軸方向に対して上方に屈曲しており、延出部２４ｃの端部が上方に開口していることから、たとえメインマフラ１内に水が溜まった場合でも、当該インレットパイプ２４に水が入り込むことを防止することができ、当該インレットパイプ２４と連通されている触媒ケース２０内の触媒２２の耐久性を確保することができる。また、インレットパイプ２４の延出部２４ｃに配置されるＯ２センサ３０のセンサ部３０ｂを水から保護して故障等を防止することができる。
【００３２】
そして、Ｏ２センサ３０は、インレットパイプ２４の延出部２４ｃを通過する排気中のＯ２量を検出する。当該延出部２４ｃを通過する排気は、触媒２２により浄化され第１拡張室１４にて拡散する前の排気であることから、Ｏ２センサ３０は当該触媒２２により浄化された直後の排気中のＯ２量を検出することとなり、触媒２２の排気浄化機能を正確に検出することができる。
【００３３】
また、Ｏ２センサ３０が固定される一側エンドプレート４の取付孔４ａとインレットパイプ２４の貫通孔２４ｄとが対向する位置に配置されており、さらにＯ２センサ３０のセンサ部３０ｂがインレットパイプ２４の貫通孔２４ｄに若干の隙間を有しつつ貫通されていることから、インレットパイプ２４の組付誤差等による当該貫通孔２４ｄと一側エンドプレート４の取付孔４ａとの変位を許容することができ、当該Ｏ２センサ３０の取付作業を容易なものにすることができる。さらに、インレットパイプ２４及び一側エンドプレート４等の熱変形による貫通孔２４ｄと取付孔４ａとの変位も許容することができ、Ｏ２センサ３０の損傷等を防止することができる。
【００３４】
また、Ｏ２センサはメインマフラ１のレイアウト性に影響を与えにくく強度も有する一側エンドプレート４に設けられることから、レイアウト性及び強度を確保することができる。
以上のように、インレットパイプ２４を屈曲させ一側エンドプレート４に沿うように延出部２４ｃを形成することで、一側エンドプレート４にＯ２センサを設けることができ、これにより、レイアウト性等を損なうことなく触媒２２の排気浄化機能を正確に検出することができる。
【００３５】
次に第２実施例について説明する。
図３を参照すると、本発明の第２実施例に係る内燃機関の排気浄化装置の要部拡大断面図が示されている。なお、第２実施例において、上記第１実施例と同様の構成については同一の符号を付し説明は省略する。
当該第２実施例では、メインマフラ４０内のインレットパイプ４２は、直管部４２ａ、上方に屈曲した屈曲部４２ｂ、延出部４２ｃから構成されている。そして、当該インレットパイプ４２には延出部４２ｃの一側に貫通孔４２ｄが穿設されている。
【００３６】
一方、メインマフラ４０の一側エンドプレート４４は、上部にメインマフラ４０内側に凹んだ凹部４４ａが形成されており、当該凹部４４ａの中央部には取付孔４４ｂが穿設されている。そして、取付孔４４ｂと貫通孔４２ｄは、近接した位置で互いに対向するように配置されている。
また、当該凹部４４ａの一側面には取付孔４４ｂの開口縁に沿って溶接された円盤状のブラケット４６ａ（支持部材）が設けられており、当該ブラケット４６ａの中央部には取付孔４４ｂを貫通する取付ボス４６ｂが設けられている。当該取付ボス４６ｂは取付孔４４ｂと所定の隙間を有して貫通し、インレットパイプ４２と当接し且つ当該インレットパイプ４２に溶接されて固定されている。
【００３７】
そして、Ｏ２センサ４８は、基部４８ａが当該取付ボス４６ｂに嵌合されており、センサ部４８ｂはインレットパイプ４２の貫通孔４２ｄを貫通してインレットパイプ４２内に位置している。なお、当該インレットパイプ４２の貫通孔４２ｄはＯ２センサ４８のセンサ部４８ｂの径と略同一径であり、当該センサ部４８ｂは当該貫通孔４２ｄに隙間なく貫通している。
【００３８】
当該構成をなす第２実施例における内燃機関の排気浄化装置では、Ｏ２センサを取り付ける際には、まずインレットパイプ４２の貫通孔４２ｄに合わせて取付ボス４６ｂを位置決めし、当該取付ボス４６ｂをインレットパイプ４２に溶接する。その後、ブラケット４６ａを一側エンドプレート４４の取付孔４４ｂの開口縁に沿って凹部４４ａに溶接する。
そして、当該取付ボス４６ｂにＯ２センサを嵌合させる。
【００３９】
つまり、Ｏ２センサ４８のセンサ部４８ｂをインレットパイプ４２の貫通孔４２ｄに隙間なく貫通させるため、当該貫通孔４２ｄによりＯ２センサ４８は位置決めされることとなるが、一側エンドプレート４４の取付孔４４ｂは取付ボス４６ｂと隙間を有するよう形成されており、当該取付ボス４６ｂはブラケット４６ａを介して固定されることから、エンドプレート４４とインレットパイプ４２との組付誤差は許容され、容易にＯ２センサを取り付けることができる。
【００４０】
また、当該第２実施例における内燃機関の排気浄化装置では上記第１実施例と同様の効果を奏することができる上、インレットパイプ４２の貫通孔４２ｄから排気が漏れることを防止することができ、より正確にインレットパイプ４２内を通過する排気中のＯ２量を検出することができる。
続いて、第３実施例について説明する。
【００４１】
図４、５を参照すると、図４には本発明の第３実施例に係る内燃機関の排気浄化装置の要部拡大断面図が示されており、図５には図４のＡ−Ａ線に沿う断面図が示されている。なお、第３実施例において、上記第１実施例と同様の構成については同一の符号を付し説明は省略する。
当該第３実施例では、メインマフラ５０内インレットパイプ５２は、直管部５２ａ、延出ケース５２ｂから構成されている。
【００４２】
詳しくは、当該インレットパイプ５２は、直管部５２ａが延出ケース５２ｂの下部の他側の面に穿設された嵌合孔５２ｃに嵌合されて形成されている。
延出ケース５２ｂは、図５に示すように、断面が略半円形状をなしており、当該メインマフラ１の幅方向両端部分が一側エンドプレート５４の内面と当接されている。また、当該延出ケース５２ｂの下部は閉塞されており、上端は開口されている。
【００４３】
このように、当該延出ケース５２ｂは、一側エンドプレート５４とともに上方に開口する排気通路を形成している。つまり、インレットパイプ５２は、触媒ケース２０から軸方向一側に延び、一側エンドプレート５４に沿って上方に屈曲した断面略Ｌ字状の排気通路を形成するものである。
また、一側エンドプレート５４において、延出ケース５２ｂが位置している部分の上部に取付孔５４ａが穿設されている。当該取付孔５４ａには取付ボス５６が溶接されて固定されており、当該取付ボス５６にＯ２センサ５８の基部５８ａが嵌合されている。そして、当該Ｏ２センサ５８のセンサ部５８ｂは延出ケース５２ｂ内、即ちインレットパイプ５２内に位置している。
【００４４】
このように第３実施例における内燃機関の排気浄化装置では、インレットパイプ５２の延出ケース５２ｂはメインマフラ１の一側エンドプレート５４と一体に排気通路を形成することから、Ｏ２センサ５８は一側エンドプレート５４を貫通して固定するだけで、インレットパイプ５２内にセンサ部５８ｂを位置させることができる。
したがって、一側エンドプレート５４とインレットパイプ５２との組付誤差等の問題はなく、容易にＯ２センサ５８を取り付けることができる。
【００４５】
以上で本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の実施形態についての説明を終えるが、実施形態は上記実施形態に限られるものではない。
例えば、上記実施形態では、触媒２２は三元触媒であるが他の触媒であっても構わない。または、排気中のパティキュレートを捕集するフィルタ等であっても構わない。また、上記実施形態では前段三元触媒２２ａと後段三元触媒２２ｂの２つを設けているが、当該触媒の数はこれに限られるものではない。
【００４６】
また、上記実施形態では、メインマフラ１、４０、５０内が第１セパレータ１０及び第２セパレータ１２により３つの拡張室１４、１６、１８に区画されているが、当該マフラ内の構成はこれに限られるものではなく、セパレータを増加または減少させ、拡張室を増加または減少させても構わない。また、触媒ケース２０、インレットパイプ２４、リターンパイプ２６やアウトレットパイプ２８の配置や構成もこれに限られるものではなく、他のパイプ等を設けても構わない。
【００４７】
また、上記第１実施例及び第２実施例のインレットパイプ２４、４２の延出部２４ｃ、４２ｃは、メインマフラ１、４０の一側エンドプレート４、４４の内面と近接した構成であるが、当該インレットパイプの一側の面を一側エンドプレートの内面と当接させた構成としても構わない。
また、上記実施形態ではメインマフラ１、４０、５０の一側エンドプレート４、４４、５４にＯ２センサ３０、４８、５８を設けているが、当該部分に設けるセンサはＯ２センサに限られるものではなく、例えば空燃比センサ等の他のセンサを設けても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第１実施例に係る内燃機関の排気浄化装置の斜視図である。
【図２】本発明の第１実施例に係る内燃機関の排気浄化装置の断面図である。
【図３】本発明の第２実施例に係る内燃機関の排気浄化装置の要部断面図である。
【図４】本発明の第３実施例に係る内燃機関の排気浄化装置の要部断面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１、４０、５０ メインマフラ
４ 一側エンドプレート
４ａ、４４ｂ、５４ａ 取付孔
２０ 触媒ケース
２２ 触媒（排気浄化手段）
２４ インレットパイプ
２４ａ、４２ａ、５２ａ 直管部
２４ｂ、４２ｂ 屈曲部
２４ｃ、４２ｃ 延出部
２４ｄ、４２ｄ 貫通孔
３０、４８、５８ Ｏ２センサ（排気成分検出手段）
３０ａ、４８ａ、５８ａ 基部
３０ｂ、４８ｂ、５８ｂ センサ部（検出部）
３２、４６ｂ、５６ 取付ボス
４４ａ ブラケット（支持部材）
５２ｂ 延出ケース
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気浄化装置に係り、詳しくは排気管に介装されたマフラ内に触媒等を有する排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
排気系に触媒等の排気浄化手段を備えた内燃機関では、当該触媒等の排気浄化機能を検出するため、排気管にＯ２センサ等の排気成分検出手段が設けられている。
また、内燃機関の排気浄化装置として、排気管に介装されたマフラ（消音器）内に触媒等を配設した構成がある（特許文献１参照）。
当該構成の排気浄化装置では、マフラの側面にＯ２センサを設け、当該マフラの拡張室内のＯ２量を検出している。
【特許文献１】特開２００５−３０７８６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１に開示された技術のように、マフラの側面にＯ２センサを設け拡張室内のＯ２量を検出する構成では、拡張室で拡散した排気の成分を検出することになり、Ｏ２量のバラツキ等が生じ正確に触媒の機能を検出することができないという問題がある。また、マフラの側面にＯ２センサを設けることは、マフラのレイアウト性や強度を悪化させるおそれがある。
【０００４】
そこで、Ｏ２センサをマフラ内に設ける手段も考えられるが、通常マフラ内は高温であり、熱への耐性が高くないＯ２センサを当該インレットパイプに設けることは困難である。また、インレットパイプ等を一旦マフラの外に突出させ再度マフラ内に入り込む構成とすることも考えられるが、これは構造が複雑化しマフラのレイアウト性も悪化する。
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、マフラのレイアウト性等を悪化させることなく、マフラ内に配設されている触媒の機能をより正確に検出することのできる内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記した目的を達成するために、請求項１の内燃機関の排気浄化装置では、内燃機関の排気管に介装され、軸方向両端がそれぞれエンドプレートにより閉塞された筒形状のマフラと、前記マフラ内に設けられ、内部に排気ガスを浄化する排気浄化手段を有する排気浄化ケースと、一端が前記排気浄化ケースの排気下流側と連通されるとともに、他端が前記マフラ内で開口され、前記マフラの一側のエンドプレートの内面に沿って当接または近接するよう延設されたインレットパイプと、前記マフラの一側のエンドプレートの前記インレットパイプが当接または近接した部分に位置して基部が該マフラ内部に貫通されるとともに、該インレットパイプ内に検出部が位置するよう設けられて、該インレットパイプ内を通過する排気中の成分を検出する排気成分検出手段と、を備えることを特徴としている。
【０００６】
請求項２の内燃機関の排気浄化装置では、請求項１において、前記インレットパイプは、その他端側が前記マフラの一側のエンドプレートの内面に沿って当接または近接しつつ上方に延びる形状をなし、前記他端が前記マフラ内で上方に開口していることを特徴としている。
請求項３の内燃機関の排気浄化装置では、請求項１または２において、前記マフラの一側のエンドプレートには、前記排気成分検出手段の前記基部が貫通して固定される取付孔が穿設されており、前記インレットパイプの他端側には、該排気成分検出手段の前記検出部が貫通される貫通孔が穿設されており、前記取付孔及び前記貫通孔とが互いに対向する位置に配置されることを特徴としている。
【０００７】
請求項４の内燃機関の排気浄化装置では、請求項３において、前記排気成分検出手段は、前記検出部が前記インレットパイプに穿設された貫通孔に所定の隙間を有しつつ貫通されて該インレットパイプ内に位置するよう設けられることを特徴としている。
請求項５の内燃機関の排気浄化装置では、請求項４において、前記排気成分検出手段は、前記基部が前記マフラの一側のエンドプレートに穿設された取付孔に隙間を有しつつ貫通され、支持部材を介して該エンドプレートに固定されることを前記排気成分検出手段は、特徴としている。
【０００８】
請求項６の内燃機関の排気浄化装置では、請求項１または２において、前記インレットパイプは、前記マフラの一側のエンドプレートと当接されて該エンドプレートとともに排気通路を形成するものであり、前記排気成分検出手段は、前記基部が前記マフラの一側のエンドプレートに穿設された取付孔を貫通した状態で固定されて前記検出部がインレットパイプ内に位置されることを特徴としている。
【０００９】
請求項７の内燃機関の排気浄化装置では、請求項１乃至６のいずれかにおいて、前記排気成分検出手段は、排気中のＯ２量を検出するＯ２センサであることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
上記手段を用いる本発明の請求項１の内燃機関の排気浄化装置によれば、マフラ内に排気浄化手段を有する排気浄化ケースが配設され、当該排気浄化ケースの排気下流側と連通するインレットパイプがマフラの一側のエンドプレートの内面に沿って当接または近接した形状をなしている。そして、当該エンドプレートのインレットパイプが当接または近接している部分に、当該インレットパイプ内に検出部が位置するよう排気成分検出手段が設けられている。
【００１１】
つまり、マフラ内において触媒の排気下流側に位置するインレットパイプをエンドプレート内面に沿わせ当接または近接させることで、エンドプレートにマフラの外側から排気成分検出手段を設け、インレットパイプ内に検出部を位置させることができる。
これにより、排気浄化手段により浄化された直後であり、マフラ内で拡散する前の排気中の成分を正確に検出することができる。
【００１２】
また、排気成分検出手段はマフラのレイアウト性に影響を与えにくく強度も有するエンドプレートに設けられることから、レイアウト性及び強度を確保することができる。
以上のことから、当該内燃機関の排気浄化装置は、マフラのレイアウト性等を損なうことなく、マフラ内に設けられた排気浄化手段の排気浄化機能を正確に検出することができる。
【００１３】
請求項２の内燃機関の排気浄化装置によれば、インレットパイプは、マフラ一側のエンドプレートの内面に沿って上方に延びた形状をなし、他端が前記マフラ内で上方に開口している。
これにより、マフラ内に溜まった水が当該インレットパイプ内に入ることを防止することができ、当該インレットパイプと連通する触媒ケース内の排気浄化手段の耐久性等を確保することができる。また、排気成分検出手段の検出部を水から保護することができる。
【００１４】
請求項３の内燃機関の排気浄化装置によれば、排気成分検出手段の基部が貫通して固定されるエンドプレートの取付孔と排気成分検出手段の検出部が貫通されるインレットパイプの貫通孔とが互いに対向する位置に配置されるので、排気成分検出手段の基部をエンドプレートに固定するだけで検出部をインレットパイプ内に配置させることができ、排気成分検出手段の取付け作業を容易にすることができる。
【００１５】
請求項４の内燃機関の排気浄化装置によれば、排気成分検出手段の検出部をインレットパイプの貫通孔と所定の隙間を有しつつ貫通させることで、インレットパイプの組付誤差等による当該貫通孔とエンドプレートの取付孔との変位等を許容し、当該排気成分検出手段の取付作業を容易なものにすることができる。さらに、インレットパイプ及びエンドプレート等の熱変形による貫通孔と取付孔との変位も許容することができ、排気成分検出手段の損傷等を防止することができる。
【００１６】
請求項５の内燃機関の排気浄化装置によれば、排気成分検出手段は、基部がマフラ一側のエンドプレート及びマフラ内のインレットパイプに支持部材を介して固定され、検出部がインレットパイプの貫通孔に隙間なく貫通してインレットパイプ内に位置している。
つまり、インレットパイプ内を通過する排気が貫通孔から漏れることを防止することができ、より正確にインレットパイプ内を通過する排気中の成分を検出することができる。
【００１７】
また、排気成分検出手段は、検出部がインレットパイプの貫通孔に隙間なく貫通することで位置決めされるが、基部は取付孔と隙間を有しつつ支持部材を介して固定されることからインレットパイプとエンドプレートとの組付誤差を許容しつつ容易に排気成分検出手段を取り付けることができる。
請求項６の内燃機関の排気浄化装置によれば、インレットパイプがマフラの一側のエンドプレートと当接して、当該エンドプレートとともに排気通路を形成するものであり、外気成分検出手段が当該エンドプレートの取付孔に貫通して固定され、検出部がインレットパイプ内に位置する。
【００１８】
つまり、インレットパイプはエンドプレートと一体に排気通路を形成することから、排気成分検出手段はエンドプレートを貫通して固定するだけで、検出部がインレットパイプ内に位置することとなる。
したがって、エンドプレートとインレットパイプとの組付誤差等の問題はなく、容易に排気成分検出手段を取り付けることができる。
【００１９】
請求項７の内燃機関の排気浄化装置によれば、排気成分検出手段をＯ２センサとすることで、容易且つ十分に排気浄化手段の排気浄化機能を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
まず、第１実施例について説明する。
図１及び図２を参照すると、図１には本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の斜視図が示されており、図２には本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の断面図が示されている。
図１、２に示すメインマフラ１は図示しない内燃機関の排気管２に介装されている。
【００２１】
当該メインマフラ１は断面が略楕円形をなす中空の筒形状をなしており、軸方向両端が
それぞれ一側エンドプレート４、他側エンドプレート６により閉塞されている。また、図示しないがメインマフラ１は各エンドプレート４、６に連結された支持ブラケットを介して車体に支持されている。
当該メインマフラ１内には、軸方向中央部分に内面に沿って環状をなす補強リング８が設けられており、当該補強リング８より軸方向一側に第１セパレータ１０が、軸方向他側に第２セパレータ１２が設けられている。
【００２２】
当該メインマフラ１内は、第１セパレータ１０及び第２セパレータ１２により区画され、軸方向に３つの室が並んで形成されている。
詳しくは、メインマフラ１内は、一側エンドプレート４から第１セパレータ１０との間に第１拡張室１４、他側エンドプレート６から第２セパレータ１２との間に第２拡張室１６、第１セパレータ１０及び第２セパレータ１２との間に第３拡張室１８が形成されている。なお、第２セパレータ１２には、多数の小孔１２ａが穿設されており、当該小孔１２ａを通して第２拡張室１６と第３拡張室１８とは連通されている。
【００２３】
また、当該メインマフラ１の他側エンドプレート６の中央部分には内燃機関と連通した上流排気管２ａが嵌合されており、当該他側エンドプレート６の下部には大気と連通した下流排気管２ｂが嵌合されている。
また、メインマフラ１内には、上記上流排気管２ａと連通した触媒ケース２０が配設されている。
【００２４】
当該触媒ケース２０は第２セパレータ１２を貫通してメインマフラ１の軸方向一側へと延び、中央部分が径方向に拡張した略円筒形状をなしている。また、当該触媒ケース２０の中央部分の内部には前段三元触媒２２ａ及び後段三元触媒２２ｂ（以下、併せて触媒２２ともいう）（排気浄化手段）が配設されている。そして、当該触媒ケース２０は、排気下流端にてインレットパイプ２４と連通されている。なお、当該触媒ケース２０は、上流排気管２ａ及びインレットパイプ２４の端部に内嵌して接続されている。
【００２５】
インレットパイプ２４は、触媒ケース２０を延長するようにして延び、第１拡張室１４内で上方に屈曲した円筒形状をなしている。
詳しくは、当該インレットパイプ２４は、第１セパレータ１０を貫通してメインマフラ１の軸方向一側に延びた直管部２４ａ、第１拡張室１４内にて上方に屈曲した屈曲部２４ｂ、当該屈曲部２４ｂからメインマフラ１の一側エンドプレート４に沿って近接して上方に延び、上方端が開口された延出部２４ｃから構成されている。
【００２６】
また、メインマフラ１内の上部には、第１セパレータ１０及び第２セパレータを貫通してメインマフラ１の軸方向に延びた円筒形状のリターンパイプ２６が配設されている。
当該リターンパイプ２６は第１拡張室１４及び第２拡張室１６にて開口しており、当該第１拡張室１４と第２拡張室とを連通している。
また、メインマフラ１内の下部には、触媒ケース２０の下方に位置して、アウトレットパイプ２８が配設されている。当該アウトレットパイプ２８は、一端が第３拡張室１８で開口しており、第２セパレータ１２を貫通してメインマフラ１の軸方向に延び、他端が上記下流排気管２ｂに内嵌して接続されている。
【００２７】
そして、このように構成されたメインマフラ１には、一側エンドプレート４の上部にＯ２センサ３０（排気成分検出手段）が設けられている。
詳しくは、一側エンドプレート４の上部において、インレットパイプ２４の延出部２４ｃが近接された位置には取付孔４ａが穿設されており、当該取付孔４ａと対向するようにインレットパイプ２４の延出部２４ｃの一側に貫通孔２４ｄが穿設されている。一側エンドプレート４の取付孔４ａには、取付ボス３２が溶接されて固定されており、当該取付ボス３２にＯ２センサ３０の基部３０ａが嵌合されることで、Ｏ２センサ３０がメインマフラ１に取り付けられている。そして、Ｏ２センサ３０の基部から突出した先端部分のセンサ部３０ｂ（検出部）は、インレットパイプ２４の貫通孔２４ｄを貫通して当該インレットパイプ２４内に位置するよう配置される。なお、当該貫通孔２４ｄはセンサ部３０ｂの径よりも大径に形成されており、当該センサ部３０ｂと接触しないよう若干の隙間を有している。
【００２８】
当該Ｏ２センサ３０は、図示しないＥＣＵ（電子コントロールユニット）等と電気的に接続されており、上記触媒２２により浄化されインレットパイプ２４内に流れてきた排気中のＯ２量を検出し、ＥＣＵへと情報伝達する機能を有している。
なお、図示しないが排気管２には当該Ｏ２センサ３０の他にもＯ２センサや空燃比センサ等の他のセンサ類も設けられている。
【００２９】
以下、このように構成された本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の作用について説明する。
内燃機関から排出される排気は、上流排気管２ａ内を通り、メインマフラ１内の触媒ケース２０内へと流入する。当該排気は触媒２２を流通することでＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘ等の有害成分が酸化、還元されることで無害なＣＯ２、Ｈ２Ｏ、Ｎ２、Ｏ２等に浄化される。
【００３０】
そして、上記触媒２２を流通した後の排気は、インレットパイプ２４を通り第１拡張室１４内に流出して拡散する。
さらに、排気は当該第１拡張室１４内からリターンパイプ２６を介して第２拡張室１６内に流出して拡散し、第２セパレータ１２の小孔１２ａを通って第３拡張室１８内へと流出する。第３拡張室１８に流出した排気はアウトレットパイプ２８を介して下流排気管２ｂへと流入し、当該下流排気管２ｂを通って大気へと放出される。
【００３１】
このように、排気をメインマフラ１内の各室１４、１６、１８で拡散することで、騒音を低減し、排気温度を低下させることができる。また、メインマフラ１内に触媒２２を配設することで、省スペース化が図られるとともに当該触媒２２の保温性を向上させることができる。
また、メインマフラ１内の下部には、水が溜まることがあるが、インレットパイプ２４は屈曲部２４ｂがメインマフラ１の軸方向に対して上方に屈曲しており、延出部２４ｃの端部が上方に開口していることから、たとえメインマフラ１内に水が溜まった場合でも、当該インレットパイプ２４に水が入り込むことを防止することができ、当該インレットパイプ２４と連通されている触媒ケース２０内の触媒２２の耐久性を確保することができる。また、インレットパイプ２４の延出部２４ｃに配置されるＯ２センサ３０のセンサ部３０ｂを水から保護して故障等を防止することができる。
【００３２】
そして、Ｏ２センサ３０は、インレットパイプ２４の延出部２４ｃを通過する排気中のＯ２量を検出する。当該延出部２４ｃを通過する排気は、触媒２２により浄化され第１拡張室１４にて拡散する前の排気であることから、Ｏ２センサ３０は当該触媒２２により浄化された直後の排気中のＯ２量を検出することとなり、触媒２２の排気浄化機能を正確に検出することができる。
【００３３】
また、Ｏ２センサ３０が固定される一側エンドプレート４の取付孔４ａとインレットパイプ２４の貫通孔２４ｄとが対向する位置に配置されており、さらにＯ２センサ３０のセンサ部３０ｂがインレットパイプ２４の貫通孔２４ｄに若干の隙間を有しつつ貫通されていることから、インレットパイプ２４の組付誤差等による当該貫通孔２４ｄと一側エンドプレート４の取付孔４ａとの変位を許容することができ、当該Ｏ２センサ３０の取付作業を容易なものにすることができる。さらに、インレットパイプ２４及び一側エンドプレート４等の熱変形による貫通孔２４ｄと取付孔４ａとの変位も許容することができ、Ｏ２センサ３０の損傷等を防止することができる。
【００３４】
また、Ｏ２センサはメインマフラ１のレイアウト性に影響を与えにくく強度も有する一側エンドプレート４に設けられることから、レイアウト性及び強度を確保することができる。
以上のように、インレットパイプ２４を屈曲させ一側エンドプレート４に沿うように延出部２４ｃを形成することで、一側エンドプレート４にＯ２センサを設けることができ、これにより、レイアウト性等を損なうことなく触媒２２の排気浄化機能を正確に検出することができる。
【００３５】
次に第２実施例について説明する。
図３を参照すると、本発明の第２実施例に係る内燃機関の排気浄化装置の要部拡大断面図が示されている。なお、第２実施例において、上記第１実施例と同様の構成については同一の符号を付し説明は省略する。
当該第２実施例では、メインマフラ４０内のインレットパイプ４２は、直管部４２ａ、上方に屈曲した屈曲部４２ｂ、延出部４２ｃから構成されている。そして、当該インレットパイプ４２には延出部４２ｃの一側に貫通孔４２ｄが穿設されている。
【００３６】
一方、メインマフラ４０の一側エンドプレート４４は、上部にメインマフラ４０内側に凹んだ凹部４４ａが形成されており、当該凹部４４ａの中央部には取付孔４４ｂが穿設されている。そして、取付孔４４ｂと貫通孔４２ｄは、近接した位置で互いに対向するように配置されている。
また、当該凹部４４ａの一側面には取付孔４４ｂの開口縁に沿って溶接された円盤状のブラケット４６ａ（支持部材）が設けられており、当該ブラケット４６ａの中央部には取付孔４４ｂを貫通する取付ボス４６ｂが設けられている。当該取付ボス４６ｂは取付孔４４ｂと所定の隙間を有して貫通し、インレットパイプ４２と当接し且つ当該インレットパイプ４２に溶接されて固定されている。
【００３７】
そして、Ｏ２センサ４８は、基部４８ａが当該取付ボス４６ｂに嵌合されており、センサ部４８ｂはインレットパイプ４２の貫通孔４２ｄを貫通してインレットパイプ４２内に位置している。なお、当該インレットパイプ４２の貫通孔４２ｄはＯ２センサ４８のセンサ部４８ｂの径と略同一径であり、当該センサ部４８ｂは当該貫通孔４２ｄに隙間なく貫通している。
【００３８】
当該構成をなす第２実施例における内燃機関の排気浄化装置では、Ｏ２センサを取り付ける際には、まずインレットパイプ４２の貫通孔４２ｄに合わせて取付ボス４６ｂを位置決めし、当該取付ボス４６ｂをインレットパイプ４２に溶接する。その後、ブラケット４６ａを一側エンドプレート４４の取付孔４４ｂの開口縁に沿って凹部４４ａに溶接する。
そして、当該取付ボス４６ｂにＯ２センサを嵌合させる。
【００３９】
つまり、Ｏ２センサ４８のセンサ部４８ｂをインレットパイプ４２の貫通孔４２ｄに隙間なく貫通させるため、当該貫通孔４２ｄによりＯ２センサ４８は位置決めされることとなるが、一側エンドプレート４４の取付孔４４ｂは取付ボス４６ｂと隙間を有するよう形成されており、当該取付ボス４６ｂはブラケット４６ａを介して固定されることから、エンドプレート４４とインレットパイプ４２との組付誤差は許容され、容易にＯ２センサを取り付けることができる。
【００４０】
また、当該第２実施例における内燃機関の排気浄化装置では上記第１実施例と同様の効果を奏することができる上、インレットパイプ４２の貫通孔４２ｄから排気が漏れることを防止することができ、より正確にインレットパイプ４２内を通過する排気中のＯ２量を検出することができる。
続いて、第３実施例について説明する。
【００４１】
図４、５を参照すると、図４には本発明の第３実施例に係る内燃機関の排気浄化装置の要部拡大断面図が示されており、図５には図４のＡ−Ａ線に沿う断面図が示されている。なお、第３実施例において、上記第１実施例と同様の構成については同一の符号を付し説明は省略する。
当該第３実施例では、メインマフラ５０内インレットパイプ５２は、直管部５２ａ、延出ケース５２ｂから構成されている。
【００４２】
詳しくは、当該インレットパイプ５２は、直管部５２ａが延出ケース５２ｂの下部の他側の面に穿設された嵌合孔５２ｃに嵌合されて形成されている。
延出ケース５２ｂは、図５に示すように、断面が略半円形状をなしており、当該メインマフラ１の幅方向両端部分が一側エンドプレート５４の内面と当接されている。また、当該延出ケース５２ｂの下部は閉塞されており、上端は開口されている。
【００４３】
このように、当該延出ケース５２ｂは、一側エンドプレート５４とともに上方に開口する排気通路を形成している。つまり、インレットパイプ５２は、触媒ケース２０から軸方向一側に延び、一側エンドプレート５４に沿って上方に屈曲した断面略Ｌ字状の排気通路を形成するものである。
また、一側エンドプレート５４において、延出ケース５２ｂが位置している部分の上部に取付孔５４ａが穿設されている。当該取付孔５４ａには取付ボス５６が溶接されて固定されており、当該取付ボス５６にＯ２センサ５８の基部５８ａが嵌合されている。そして、当該Ｏ２センサ５８のセンサ部５８ｂは延出ケース５２ｂ内、即ちインレットパイプ５２内に位置している。
【００４４】
このように第３実施例における内燃機関の排気浄化装置では、インレットパイプ５２の延出ケース５２ｂはメインマフラ１の一側エンドプレート５４と一体に排気通路を形成することから、Ｏ２センサ５８は一側エンドプレート５４を貫通して固定するだけで、インレットパイプ５２内にセンサ部５８ｂを位置させることができる。
したがって、一側エンドプレート５４とインレットパイプ５２との組付誤差等の問題はなく、容易にＯ２センサ５８を取り付けることができる。
【００４５】
以上で本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の実施形態についての説明を終えるが、実施形態は上記実施形態に限られるものではない。
例えば、上記実施形態では、触媒２２は三元触媒であるが他の触媒であっても構わない。または、排気中のパティキュレートを捕集するフィルタ等であっても構わない。また、上記実施形態では前段三元触媒２２ａと後段三元触媒２２ｂの２つを設けているが、当該触媒の数はこれに限られるものではない。
【００４６】
また、上記実施形態では、メインマフラ１、４０、５０内が第１セパレータ１０及び第２セパレータ１２により３つの拡張室１４、１６、１８に区画されているが、当該マフラ内の構成はこれに限られるものではなく、セパレータを増加または減少させ、拡張室を増加または減少させても構わない。また、触媒ケース２０、インレットパイプ２４、リターンパイプ２６やアウトレットパイプ２８の配置や構成もこれに限られるものではなく、他のパイプ等を設けても構わない。
【００４７】
また、上記第１実施例及び第２実施例のインレットパイプ２４、４２の延出部２４ｃ、４２ｃは、メインマフラ１、４０の一側エンドプレート４、４４の内面と近接した構成であるが、当該インレットパイプの一側の面を一側エンドプレートの内面と当接させた構成としても構わない。
また、上記実施形態ではメインマフラ１、４０、５０の一側エンドプレート４、４４、５４にＯ２センサ３０、４８、５８を設けているが、当該部分に設けるセンサはＯ２センサに限られるものではなく、例えば空燃比センサ等の他のセンサを設けても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第１実施例に係る内燃機関の排気浄化装置の斜視図である。
【図２】本発明の第１実施例に係る内燃機関の排気浄化装置の断面図である。
【図３】本発明の第２実施例に係る内燃機関の排気浄化装置の要部断面図である。
【図４】本発明の第３実施例に係る内燃機関の排気浄化装置の要部断面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１、４０、５０ メインマフラ
４ 一側エンドプレート
４ａ、４４ｂ、５４ａ 取付孔
２０ 触媒ケース
２２ 触媒（排気浄化手段）
２４ インレットパイプ
２４ａ、４２ａ、５２ａ 直管部
２４ｂ、４２ｂ 屈曲部
２４ｃ、４２ｃ 延出部
２４ｄ、４２ｄ 貫通孔
３０、４８、５８ Ｏ２センサ（排気成分検出手段）
３０ａ、４８ａ、５８ａ 基部
３０ｂ、４８ｂ、５８ｂ センサ部（検出部）
３２、４６ｂ、５６ 取付ボス
４４ａ ブラケット（支持部材）
５２ｂ 延出ケース
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気管に介装され、軸方向両端がそれぞれエンドプレートにより閉塞された筒形状のマフラと、
前記マフラ内に設けられ、内部に排気ガスを浄化する排気浄化手段を有する排気浄化ケースと、
一端が前記排気浄化ケースの排気下流側と連通されるとともに、他端が前記マフラ内で開口され、前記マフラの一側のエンドプレートの内面に沿って当接または近接するよう延設されたインレットパイプと、
前記マフラの一側のエンドプレートの前記インレットパイプが当接または近接した部分に位置して基部が該マフラ内部に貫通されるとともに、該インレットパイプ内に検出部が位置するよう設けられて、該インレットパイプ内を通過する排気中の成分を検出する排気成分検出手段と、を備えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
前記インレットパイプは、その他端側が前記マフラの一側のエンドプレートの内面に沿って当接または近接しつつ上方に延びる形状をなし、前記他端が前記マフラ内で上方に開口していることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
前記マフラの一側のエンドプレートには、前記排気成分検出手段の前記基部が貫通して固定される取付孔が穿設されており、
前記インレットパイプの他端側には、該排気成分検出手段の前記検出部が貫通される貫通孔が穿設されており、
前記取付孔及び前記貫通孔とが互いに対向する位置に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
前記排気成分検出手段は、前記検出部が前記インレットパイプに穿設された貫通孔に所定の隙間を有しつつ貫通されて該インレットパイプ内に位置するよう設けられることを特徴とする請求項３記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項５】
前記排気成分検出手段は、前記基部が前記マフラの一側のエンドプレートに穿設された取付孔に隙間を有しつつ貫通され、支持部材を介して該エンドプレートに固定されることを特徴とする請求項４記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項６】
前記インレットパイプは、前記マフラの一側のエンドプレートと当接されて該エンドプレートとともに排気通路を形成するものであり、
前記排気成分検出手段は、前記基部が前記マフラの一側のエンドプレートに穿設された取付孔を貫通した状態で固定されて前記検出部がインレットパイプ内に位置されることを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項７】
前記排気成分検出手段は、排気中のＯ２量を検出するＯ２センサであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項１】
内燃機関の排気管に介装され、軸方向両端がそれぞれエンドプレートにより閉塞された筒形状のマフラと、
前記マフラ内に設けられ、内部に排気ガスを浄化する排気浄化手段を有する排気浄化ケースと、
一端が前記排気浄化ケースの排気下流側と連通されるとともに、他端が前記マフラ内で開口され、前記マフラの一側のエンドプレートの内面に沿って当接または近接するよう延設されたインレットパイプと、
前記マフラの一側のエンドプレートの前記インレットパイプが当接または近接した部分に位置して基部が該マフラ内部に貫通されるとともに、該インレットパイプ内に検出部が位置するよう設けられて、該インレットパイプ内を通過する排気中の成分を検出する排気成分検出手段と、を備えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
前記インレットパイプは、その他端側が前記マフラの一側のエンドプレートの内面に沿って当接または近接しつつ上方に延びる形状をなし、前記他端が前記マフラ内で上方に開口していることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
前記マフラの一側のエンドプレートには、前記排気成分検出手段の前記基部が貫通して固定される取付孔が穿設されており、
前記インレットパイプの他端側には、該排気成分検出手段の前記検出部が貫通される貫通孔が穿設されており、
前記取付孔及び前記貫通孔とが互いに対向する位置に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
前記排気成分検出手段は、前記検出部が前記インレットパイプに穿設された貫通孔に所定の隙間を有しつつ貫通されて該インレットパイプ内に位置するよう設けられることを特徴とする請求項３記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項５】
前記排気成分検出手段は、前記基部が前記マフラの一側のエンドプレートに穿設された取付孔に隙間を有しつつ貫通され、支持部材を介して該エンドプレートに固定されることを特徴とする請求項４記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項６】
前記インレットパイプは、前記マフラの一側のエンドプレートと当接されて該エンドプレートとともに排気通路を形成するものであり、
前記排気成分検出手段は、前記基部が前記マフラの一側のエンドプレートに穿設された取付孔を貫通した状態で固定されて前記検出部がインレットパイプ内に位置されることを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項７】
前記排気成分検出手段は、排気中のＯ２量を検出するＯ２センサであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか記載の内燃機関の排気浄化装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−１２７５１１（Ｐ２００９−１２７５１１Ａ）
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３０２９０６（Ｐ２００７−３０２９０６）
【出願日】平成１９年１１月２２日（２００７．１１．２２）
【出願人】（０００００６２８６）三菱自動車工業株式会社 (2,892)
【出願人】（０００１７６８１１）三菱自動車エンジニアリング株式会社 (402)
【出願人】（０００１７５７７７）三恵工業株式会社 (6)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月２２日（２００７．１１．２２）
【出願人】（０００００６２８６）三菱自動車工業株式会社 (2,892)
【出願人】（０００１７６８１１）三菱自動車エンジニアリング株式会社 (402)
【出願人】（０００１７５７７７）三恵工業株式会社 (6)
【Ｆターム（参考）】
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