JPH0452419Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、自動車のデユアル排気系に用いられ
る触媒コンバータに関する。

［従来の技術］ 排気ガスの干渉を抑制するデユアル排気系に用
いられる触媒コンバータの構造は、たとえば実開
昭55−104714号公報、実開昭58−16312号公報、
実開昭58−130017号公報に開示されている。

上述の実開昭55−104714号公報においては、触
媒コンバータ（触媒担体）は、２重管構造の排気
管内に配置されており、デユアルマニホールドか
らフロントチユーブまでの間が完全なデユアル排
気系となつている。触媒担体の前後両端面には、
排気ガス通路を区画するための仕切り（内管）が
嵌合される溝が形成されている。そして、この溝
と仕切りとが当接することにより触媒コンバータ
の軸心方向の動きが阻止されている。

実開昭58−16312号公報に開示されている排気
浄化用ハニカム式触媒装置では、排気マニホール
ドの出口端とハニカム式触媒との間に介装される
スペーサに排気マニホールドの隔壁で仕切られた
各排気通路に対応する開口が形成されている。ス
ペーサには、ハニカム式触媒の端面に密着して開
口の周辺をシールするシール部材が取付けられて
いる。

実開昭58−130017号公報に開示されているモノ
リス触媒を用いたデユアル排気浄化装置は、モノ
リス触媒の入口の直上流に、この浄化装置に流入
した排気ガスを混合させないでモノリス触媒に導
く入口隔壁が設けられている。また、モノリス触
媒の出口の直下流には、モノリス触媒から流出し
た排ガスを混合させないでデユアル排気させる出
口隔壁が設けられている。

しかしながら、上述の実開昭55−104717号公報
の触媒コンバータでは、触媒担体の前後両端面に
排気ガスの干渉を確実に防ぐための溝が形成され
ているので、内管が熱膨張した際には溝部に応力
が集中し、触媒担体の端面が損傷し触媒コンバー
タの耐久性が低下してしまうという問題か生じ
る。

また、実開昭58−130017号公報のデユアル排気
装置のように、触媒の入口近傍と出口近傍に隔壁
を設けた構造では、担体と隔壁との位置出しが難
しく隔壁の先端と担体の端面との間に隙間ができ
易くなる。したがつて、この隙間から多量の排気
ガスが漏れてしまい、触媒コンバータ内での排気
干渉を確実に防止することができない。

ところで、実開昭58−16312号公報のように、
触媒コンバータのケースの一側にしか排気ガス流
入口が設けられていない構造では、担体やその他
の構成部品を一方から入れることができるので組
付性は比較的良好となるが、両端に排気ガス流入
口と排気ガス流出口とが予め２つ設けられるデユ
アル排気系用触媒コンバータでは、ケースの部品
点数が増加するとともに、触媒コンバータの組付
性が悪くなり、コスト高となる。

そこで、触媒担体を外力から保護でき、かつ触
媒担体端面と隔壁との間の隙間をなくすことがで
き、しかも組付性が容易となるデユアル排気系用
触媒コンバータが、先に本出願人により提案され
ている（実願昭62−107069号）。

このデユアル排気系用触媒コンバータでは、触
媒担体とリテーナとを収納するケースが、排気ガ
スの流れ方向に対して垂直方向に２分割可能な構
造となつており、分割される各ケースには、排気
ガス通路を区画する第１の隔壁が形成されるとと
もに、リテーナを保持する保持部が形成されてい
る。そして、リテーナには、各ケースの第１の隔
壁に密着可能な第２の隔壁が形成されている。

このように構成されたデユアル排気系用触媒コ
ンバータにおいては、各ケースの第１の隔壁とリ
テーナに形成される第２の隔壁とによつて排気通
路が２つに区画される。つまり、垂直方向に２分
割された各ケースを合わせることにより、第１の
隔壁と第２の隔壁とが密着し、この隔壁を中心と
して左右にそれぞれ独立した排気ガス通路が形成
される。触媒担体の端面は、リテーナに保持さ
れ、このリテーナはケースの保持部に保持される
ので、ケースに対する触媒担体の軸心方向の動き
が阻止される。

したがつて、一方のケース側に各収納部分を配
置し、他方のケースをかぶせるようにすれば、触
媒担体は所定の位置に保持されるとともに、第１
の隔壁と第２の隔壁とが密着し、組立が著しく容
易となる。

また、リテーナは通常触媒担体の外周部に嵌合
されるが、リテーナには第２の隔壁が形成される
ので、触媒担体は外周部と第２の隔壁によつて保
持され、従来のように一部分に応力が集中するこ
とはなくなり、触媒担体の耐久性が高められる。
さらに、リテーナに第２の隔壁を形成したことに
より、第２の隔壁と触媒担体の端面との間の隙間
をほぼゼロとすることができる。したがつて従来
構造のように、この部分からガス漏れが発生がな
くなり、触媒コンバータ内における排気干渉が防
止される。

［考案が解決しようとする問題点］ しかしながら、上述の実願昭62−107069号の触
媒コンバータにも残された問題がある。すなわ
ち、第１の隔壁と第２の隔壁との間の隙間を小に
抑えるためには、ケースおよびリテーナの寸法精
度を著しく高めなければならず、製作技術が難か
しくなり製造コストがアツプするという問題が生
じる。また、衝撃、振動、熱により各隔壁に歪が
生じると、これに伴なつて隔壁間の隙間が大とな
り、隙間を介して排気ガスが干渉し、エンジン性
能を低下させるという問題が生じる。

本考案は、上記の問題に着目し、触媒担体を外
力から保護できるとともに組付性が良く、しかも
ケースおよびリテーナの寸法精度を高めることな
く隔壁間の隙間からのガス漏れを極小に抑えるこ
とのできるデユアル排気用触媒コンバータを提供
することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この目的に沿う本考案のデユアル排気系用触媒
コンバータは、触媒が担持された触媒担体の端面
をリテーナを介してケースに保持させ、前記触媒
担体の上流側および下流側に設けられた隔壁によ
つて触媒コンバータ内の排気ガス通路を２つに区
画したデユアル排気系用触媒コンバータにおい
て、前記ケースを、排気ガスの流れ方向に対して
垂直方向に２分割可能な構造とし、分割される各
ケースに、排気ガス通路を区画する第１の隔壁と
該第１の隔壁に沿つて延びる溝を形成するととも
に前記リテーナを保持する保持部を形成し、前記
リテーナに、前記各ケースの第１の隔壁に沿つて
延びる第２の隔壁を形成し、該第２の隔壁の外周
部を、前記第１の隔壁の溝に嵌合させたものから
成る。

［作用］ このように構成されたデユアル排気系用触媒コ
ンバータにおいては、各ケースの第１の隔壁とリ
テーナに形成される第２の隔壁とによつて排気通
路が２つに区画される。つまり、垂直方向に２分
割された各ケースを重ね合わせることにより、第
１の隔壁と溝に第２の隔壁の外周部が嵌合し、こ
の隔壁を中心として左右にそれぞれ独立した排気
ガス通路が形成される。

この場合、第１隔壁の溝に第２の隔壁の外周部
が嵌合するようになつているので、衝撃、振動、
熱により各隔壁に歪が生じても、第１の隔壁と第
２の隔壁の間の隙間が増大することはない。すな
わち、第１の隔壁と第２の隔壁とは嵌合した状態
で相対移動するので、隔壁間の隙間は、組付け時
とほぼ同じ程度に維持され、隙間を介して漏れる
排気ガスは実質的に無視できる程度に抑えられ
る。

［実施例］ 以下に、本考案に係るデユアル排気系用触媒コ
ンバータの望ましい実施例を、図面を参照して説
明する。

第１実施例 第１図ないし第９図は、本考案の第１実施例に
係るデユアル排気系用触媒コンバータを示してい
る。図中、１は触媒コンバータを示しており、触
媒コンバータ１は、ケース２、触媒担体３、クツ
シヨン部材４、リテーナ５とから構成されてい
る。触媒担体３は、たとえば、セラミツク等に触
媒を担持させたもので、排気ガスの流れ方向に延
びる多数のセル６（細孔）を有している。触媒担
体３は、断面形状が楕円状に形成され、触媒担体
３の外周には、この触媒担体３を弾性保持するク
ツシヨン部材４が設けられている。クツシヨン部
材４の長さは、触媒担体３の長さよりも若干短か
くなつている。

触媒担体３の両端面３ａには、触媒担体３の軸
心方向の動きを止めるリテーナ５が装着されてい
る。リテーナ５の外周面には、周方向に延び触媒
担体３の端面３ａに嵌合される嵌合部５ｂが形成
されており、リテーナ５の中央部には排気ガスの
流れ方向に延びる第２の隔壁５ａが形成されてい
る。第２の隔壁５ａの外周部５ｄは、後述する第
２の隔壁２ｄの溝に沿う形状となつている。

第８図は、リテーナ５の製作工程を示してい
る。まず、図のイに示すように、図示されない平
坦な金属板から楕円状をした板状のリテーナ５が
プレス型等によつて打ち抜かれる。その後、打ち
抜かれたリテーナ５は、図のロに示すように、別
のプレス型によつて周方向に延びる嵌合部５ｂが
形成される。つぎに、図のハに示すように嵌合部
５ｂに沿つて２つの切り込み５ｃが入れられる。
切り込み５ｃが入れられた部分は、図のニに示す
ように中心線に沿つて中心方向にそれぞれ折り曲
げられる。折り曲げられた部分は、前記第２の隔
壁５ａとなり、外周部５ｄが後述するケース２の
溝２ｉに嵌合可能となる。

ケース２は、触媒担体３、クツシヨン部材４、
リテーナ５を保持、収納するもので、たとえば薄
板金属から構成される。ケース２は、排気ガスの
流れ方向に対して垂直方向（上下方向）に２分割
されており、本実施例ではケース２は左右対称と
なるように分割されている。

第１図において、上方のケース２には、触媒担
体３をクツシヨン部材４を介して保持するケース
本体部２ａと、排ガス流入部２ｂと、排気ガス流
出部２ｃと、第１の隔壁２ｄとが形成されてい
る。第１の隔壁２ｄは、ケース本体部２ａの上、
下流側にそれぞれ設けられており、この第１の隔
壁２ｄにより排気ガス流入部および排気ガス流出
部とがそれぞれ２つに区画されている。排気ガス
流入部側の第１の隔壁２ｄは、各排気ガス流入部
２ｃに流入した排気ガスを触媒担体３まで分流さ
せるように形成されている。また、排気ガス流出
部側の第１の隔壁２ｄは、触媒担体３から流出し
た排気ガスを分流させたまま排出するように形成
されている。

第１の隔壁２ｄの断面形状は山型となつてお
り、第１の隔壁２ｄの稜線２ｈには、この稜線２
ｈに沿つて延びる溝２ｉが形成されている。溝２
ｉの底面の曲率は、第２の隔壁５ａの外周部５ｂ
の曲率とほぼ同一となつており、溝２Ｉの溝幅は
一定となつている。つまり、第２図および第４図
に示すように、ケース２が重ね合わされた状態で
は、第１の壁部２ｄの稜線２ｈに沿う溝２ｉにリ
テーナ５の外周部５ｄが嵌合し、第１の壁部２ｄ
とリテーナ５の外周部５ｄとの間には隙間は形成
されない。

ケース２には、リテーナ５を保持する保持部２
ｅが形成されている。保持部２ｅは、ケース本体
部２ａと第１の隔壁２ｄとの間に位置する段差部
であり、この保持部２ｅによつてリテーナ５の上
下左右方向および排気ガスの流れ方向の動きが阻
止されている。排気ガス流入部２ｄおよび排気ガ
ス流出部２ｃの端部の径はケース本体部２ａの径
よりも小となつており、ケース２におけるケース
本体部２ａから排気ガス流入部２ｂおよび排気ガ
ス流出部２ｃまでの間は、滑らかに湾曲する湾曲
面に形成されている。

第９図は、ケース２の製作工程を示している。
まず、図示されない平板状の薄板金属がプレス加
工され、図のイに示すケース２が形成される。こ
の状態では未完成ではあるがケース本体部２ａと
保持部２ｅが形成される。その後、図のイに示す
ケース２は別の工程にてプレス加工され、図のニ
に示す形状に形成される。この工程では、絞り加
工が行なわれ、未完成ではあるが、排気ガス流入
部２ｂ、排気ガス流出部２ｃ、第１の隔壁２ｄと
が形成される。つぎに、図のニに示すケース２
は、さらに別の工程にてプレス加工され、図のハ
に示す形状に形成される。この状態では、各排気
ガス流入部２ｂの間には第１の隔壁２ｄと連なる
平坦な接合部２ｆが形成される。同様に各排気ガ
ス流出部２ｃの間にも第１の隔壁２ｄと連なる接
合部２ｆが形成される。また、ケース２の両側端
には、排気ガスの流れ方向に延びる平坦な接合部
２ｇが形成される。

上述の各工程を経て完成された上、下のケース
２は、触媒担体３、リテーナ５、クツシヨン部材
４を収納した後、溶接により接合される。接合さ
れる部位は、前述の第１の隔壁２ｄと連なる接合
部２ｆとケースの両側端に形成される接合部２ｇ
である。なお、ケース２の接合は上述した溶接に
限定されず、接合部２ｇの折り込みによる接合、
あるいはボルトによる接合としてもよい。

なお、本実施例では、ケース２およびリテーナ
５の材質を薄板金属としたが、薄板金属に限定さ
れず、鋳造品、セラミツクス等から構成してもよ
い。さらに、触媒担体は、薄板金属からなる平板
と波板とを積層させたメタル担体触媒から構成す
るようにしてもよい。

つぎに、第１実施例における作用について説明
する。

エンジンから排出された排気ガスは、図示され
ない各排気管を経由して触媒コンバータ１の各排
気ガス流入部２ｂに流入される。各排気ガス流入
部２ｂに流入した排気ガスは、触媒担体３のセル
６内を通過して、各排気ガス流出部２ｃから図示
されない各排気管に排出される。この場合、触媒
担体３の両端面３ａは、リテーナ５に形成された
第２の隔壁５ａによつて仕切られているので、一
方の排気ガス流入部２ｂから流入された排気ガス
は、他方の排気ガス流入部２ｂから流入された排
気ガスと干渉することは防止される。つまり、本
考案では触媒担体３を保持するリテーナ５に第２
の隔壁５ａを形成しているので、触媒担体３の端
面３ａと第２の隔壁５ａとの間の隙間をほぼゼロ
とすることができ、この部分からのガス漏れを防
止することができる。そして、各リテーナ５はケ
ース２の保持部２ｅに保持されるので、ケース２
に対するリテーナ５の動きも確実に防止される。
なお、担体をセラミツクでなくメタル担体とした
触媒コンバータでは、第２の隔壁５ａによつてメ
タル担体の軸心方向のずれが防止される。

また、上、下のケース２を重ね合わせて接合し
た状態では、第１の隔壁２ｄの溝２ｉにリテーナ
５側の第２の隔壁５ａの外周部５ｄが嵌合される
ので、各隔壁２ｄ，５ａが熱膨張等により変形し
た場合でも、この部分からのガス漏れが極小に抑
えられ、触媒コンバータ１内における排気干渉は
防止される。

さらに、ケース２のケース本体部２ａから排気
ガス流入部２ｂおよび排気ガス流出部２ｃまでの
間は、滑らかに湾曲する湾曲面となつているの
で、触媒コンバータ１内の流路抵抗が小となり、
排気ガスが円滑に流れる。これにより、排圧が小
に抑えられ、エンジン性能の向上がはかられる。

このように、一方のケース２に触媒担体等を配
置し、他方のケース２を一方のケースに重ね合わ
せるだけで、各収納部材が一度に確実に位置決め
され、ガス漏れに起因する隙間の発生をほぼゼロ
とすることができる。したがつて、従来構造より
大幅に組付け性が向上し、組付コストの低減がは
かれる。

第２実施例 第１０図ないし第１３図は、本考案の第２実施
例を示している。第２実施例が第１実施例と異な
るところは、第１の隔壁の溝の形状と第２の隔壁
との形状のみであり、その他の部分は第１実施例
に準じるので準じる部分に第１実施例と同一の符
号を付すことにより準じる部分の説明を省略し、
異なる部分についてのみ説明する。

第１０図ないし第１３図において、２ｊはケー
ス２の第１の隔壁２ｄに形成された溝を示してい
る。第１実施例では溝２ｉは、一定の幅に形成さ
れていたが、本実施例では、溝２ｊは、保持部２
ｅに近づくにしたがつて溝幅が大となるように形
成されている。すなわち、溝２ｊの平面形状は略
三角形状に形成されている。

リテーナ５の第２の隔壁５ｅの外周部５ｆの曲
率は、溝２ｊの底面の形状とほぼ同一の曲率に形
成されている。第１実施例では、切り込みが入つ
た部位の２枚の板を平行に折り曲げることにより
第２の隔壁５ａを構成していたが、本実施例で
は、第２の隔壁５ｅを構成する２枚の板が溝２ｊ
の幅より若干広げられている。そして、組付け時
には、２枚の板の間隔が押し縮められ、第２の隔
壁５ｅは自己弾性力によつて溝２ｊの側面を押圧
するようになつている。

このように構成された第２実施例においては、
第２の隔壁５ｅが自己弾性力によつて溝２ｊの壁
面と密着し、第１の隔壁２ｄと第２の隔壁５ｅと
の間には、隙間はほとんど形成されない。すなわ
ち、熱変形時等においては、第２の隔壁５ｅの外
周部５ｆと溝２ｊの壁面とが摺接しながら相対移
動するので、第１実施例のように切り込みが入つ
た部位の２枚の板を平行に折り曲げたリテーナ５
を使用する場合よりも、排気ガスの漏れ量をさら
に小に抑えることが可能となる。その他の作用は
第１実施例に準じる。

［考案の効果］ 以上説明したように、本考案のデユアル排気系
用触媒コンバータによるときは、下記の効果が得
られる。

(イ) 触媒担体を仕切る第２の隔壁を、触媒担体を
保持するリテーナに形成するようにしたので、
触媒担体の端面と第２の隔壁との間の隙間をほ
ぼゼロとすることができ、排気干渉を防止する
ことができる。また、ケースの第１の隔壁に沿
つて延びる溝に、リテーナの第２の隔壁の外周
部を嵌合させるようにしているので、たとえば
熱変形によつて第１の隔壁と第２の隔壁とが相
対移動した場合でも、隔壁間の隙間は極小に維
持される。したがつて、ケースおよびリテーナ
の寸法精度を著しく高めることなく、この部分
における排気干渉が防止され、エンジン性能を
向上させることができる。

また、第２の隔壁をリテーナに形成すること
により、第２の隔壁の熱をリテーナを介してケ
ース側に逃がすことができ、第２の隔壁の熱変
形、熱劣化を抑制することができる。

(ロ) ケースに、リテーナ保持する保持部とリテー
ナ側の第２の隔壁と嵌合可能な第１の隔壁を形
成するようにしたので、ケースを重ね合わせる
だけでケース内に収納される各部材が一度に確
実に位置決めされ、組付けコストを大幅に低減
することができる。

(ハ) 触媒担体は、リテーナと第２の隔壁との両者
を介してケースに保持されるので、触媒担体の
耐衝撃性を向上させることができる。また、第
２の隔壁の熱膨張による触媒担体の端面へ作用
する荷重は、リテーナの外周部にも分散される
ので、特定部分への応力集中が回避され、触媒
担体の損傷も防止することができる。

(ニ) さらに、ケースを一部分を排気ガスの流れに
沿つて滑らかに湾曲する湾曲面に形成すれば、
触媒コンバータ内における排気ガスの流れが円
滑となり、排圧を小さくすることができる。こ
れにより、エンジン性能を高めることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例に係るデユアル排
気系用触媒コンバータの分解斜視図、第２図は第
１図のデユアル排気系用触媒コンバータを組付け
た状態における第１の隔壁近傍の断面図、第３図
は第２図の側面図、第４図は第１図の触媒コンバ
ータにおけるリテーナ近傍の平面図、第５図は第
１図の触媒コンバータにおけるケースの溝近傍の
斜視図、第６図は第５図の−線に沿う断面
図、第７図は第５図の−線に沿う断面図、第
８図イないしホは第１図におけるリテーナの製造
工程図、第９図イないしハは第１図におけるケー
スの製造工程図、第１０図は本考案の第２実施例
に係るデユアル排気系用触媒コンバータにおける
リテーナ近傍の平面図、第１１図は第１０図の触
媒コンバータにおけるケースの溝近傍の斜視図、
第１２図は第１１図のＸ−Ｘ線に沿う断面
図、第１３図は第１１図のＸ−Ｘに沿う断面
図、である。 １……触媒コンバータ、２……ケース、２ａ…
…ケース本体、２ｂ……排気ガス流入部、２ｃ…
…排気ガス流出部、２ｄ……第１の隔壁、２ｅ…
…保持部、２ｉ，２ｊ……溝、３……触媒担体、
５……リテーナ、５ａ，５ｅ……第２の隔壁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 触媒が担持された触媒担体の端面をリテーナを
   介してケースに保持させ、前記触媒担体の上流側
   および下流側に設けられた隔壁によつて触媒コン
   バータ内の排気ガス通路を２つに区画したデユア
   ル排気系用触媒コンバータにおいて、前記ケース
   を、排気ガスの流れ方向に対して垂直方向に２分
   割可能な構造とし、分割される各ケースに、排気
   ガス通路を区画する第１の隔壁と該第１の隔壁に
   沿つて延びる溝を形成するとともに前記リテーナ
   を保持する保持部を形成し、前記リテーナに、前
   記各ケースの第１の隔壁に沿つて延びる第２の隔
   壁を形成し、該第２の隔壁の外周部を、前記第１
   の隔壁の溝に嵌合させたことを特徴とするデユア
   ル排気系用触媒コンバータ。