JPH1150839A - 触媒コンバータ用カバー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 重量及びコストを下げ、必要な剛性をもた
せ、確実に放射音の低減を図る。 【解決手段】 内燃機関の排気通路の途中に配置され排
気浄化用触媒を内部に収容する触媒コンバータ１１のコ
ンバータケース１２を覆い、コンバータケース１２に有
する取付け用フランジ２６に取付られ該コンバータケー
ス１２からの熱を遮断するための触媒コンバータ用カバ
ー１３であって、フランジ２６に固着される複数の取付
板部３５を有する二つの縦割り分割体３１，３２からな
り、該各分割体には断面がコ字溝形をなす補強部３３を
設け、該補強部が各分割体３１，３２の長手方向に沿っ
て連続している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排気通
路の途中に配置され排気浄化を行う触媒を収容するコン
バータケースからの熱を遮断するための触媒コンバータ
用カバーに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図８は従来のカバーで覆った触媒コンバ
ータを示す斜視図、図９はその横断面図である。触媒コ
ンバータ１は、コンバータケース２内に触媒３を保持材
４により保持して収容し、高熱を遮断するためにコンバ
ータケース２をカバー５で覆ってある。そして、コンバ
ータ用カバー５は、上下二つの縦割り分割体６，７から
なり、エンジンやトランスミッションの振動が伝わり、
その振動に起因する音を放射し、放射音が車外及び車内
の騒音として問題になっている。

【０００３】かかる触媒コンバータ用カバー５からの放
射音の対策として、従来は、コンバータ用カバー５自
体の板厚を増大させること、図９に示すコンバータケ
ース２のフランジ８全周に亘ってコンバータ用カバー５
の端縁９を加締めて取付けること、又は図１０に示す
ようにコンバータ用カバー５に長手方向とほぼ直角をな
す方向に沿った複数のビード状の補強部５ａを有する複
雑な絞り形状を追加すること等が行われてきた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のコ
ンバータ用カバー５では、板厚を増大させると、重量及
びコストが上がり、コンバータケース２のフランジ８全
周に亘ってカバー５の端縁９を加締めて取付けると振動
入力点が増え、カバー５の剛性を高めることができて
も、放射音の低減が不十分であり、複雑な絞り形状を追
加するためには、型形状が複雑になってその製作費が上
がるという欠点があった。

【０００５】本発明は、上述のような従来の欠点に鑑み
なされたものであり、その目的とするところは、重量及
びコストを下げ、必要な剛性をもち、確実に放射音の低
減を行うことができる触媒コンバータ用カバーを提供す
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、内燃機関の排気通路の途中に配置され排
気浄化用触媒を内部に収容する触媒コンバータのコンバ
ータケースを覆い、該コンバータケースに有する取付け
用フランジに取付られ該コンバータケースからの熱を遮
断するための触媒コンバータ用カバーにおいて、前記フ
ランジに固着される複数の取付部を有する縦割りの分割
体からなり、該各分割体には断面が溝形をなし長手方向
に沿い連続させて形成した補強部を設けたことを特徴と
する。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態に係る触媒コ
ンバータ用カバーについて、図面を参照しながら詳細に
説明する。図１は本発明の実施の形態に係るカバーで覆
った触媒コンバータを排気通路の途中に配置した状態を
示す概略側面図、図２は図１の触媒コンバータ及び取付
け前のカバーを拡大して示した斜視図である。

【０００８】触媒コンバータ１１は、コンバータケース
１２がカバー１３で覆われており、エンジン１４からの
排気がマニホールド１５で集められてエキゾーストパイ
プ１６からメインマフラ１７までの間の排気通路を通る
途中に配置される。エンジン１４からの排気は、エキゾ
ーストパイプコンプリート１８を形成する触媒コンバー
タ１１で処理され、メインマフラ１７を経て大気中へ排
出される。マニホールド１５の近傍にはトランスミッシ
ョン１９が配設されている。

【０００９】コンバータケース１２は、平行筒部２１と
両端の先細りテーパ筒部２２，２２とを備え、各テーパ
筒部２２にパイプ２４，２５が接続されており、側面両
側にフランジ２６を有している。該フランジ２６は、コ
ンバータケース１２の外面に対しほぼ垂直に張出し、コ
ンバータケース１２の外面両側の全長に亘って連続して
おり、コンバータケース１２の長手方向に間隔を置き、
平行筒部２１及び両テーパ筒部２２，２２の位置に対応
するそれぞれ３箇所に突出板部２６ａを有し、各突出板
部２６ａの箇所に透孔２６ｂが開けられている。

【００１０】カバー１３は、図２に示すように、互いに
対称的な形状で上下入替え可能な二つの縦割り分割体３
１，３２からなり、各分割体３１，３２に補強部３３を
形成して振動を低減させ、組付けた状態でコンバータケ
ース１２の形状に対応する平行筒部１３ａと両端の先細
りテーパ筒部１３ｂ，１３ｂとを備え、両分割体３１，
３２の合わせ部分にコンバータケース１２のフランジ２
６に対向するそれぞれ両フランジ３４を形成し、突出板
部２６ａに対応する位置に該フランジ３４の一部から曲
げ形成した各３箇所の取付板部３５を有している。

【００１１】各取付板部３５は、図３及び図４に示すよ
うに、フランジ３４に対しほぼ直角をなす脚部３６と該
脚部３６に対し外向きにほぼ直角に曲げて形成した固着
部３７とを有し、固着部３７に開けられている透孔３７
ａに通したボルト３９及びこれに螺合するナット４０
（図２参照）によって締結し、コンバータケース１２の
フランジ２６の突出板部２６ａに該固着部３７が固着さ
れる。剛性を低く抑えるために、それぞれ対応する取付
板部３５は６箇所以下とするのが望ましく、固着部３７
は、突出板部２６ａに当接する平坦な長方形の部分の面
積を３００〜７００ｍｍ² の範囲とするのが好ましい。

【００１２】ここで、カバー１３からの放射音発生のメ
カニズムについて説明する。エンジン１４やトランスミ
ッション１９にて発生した振動は、エキゾーストマニホ
ールド１５及びエキゾーストパイプ１６等を経てコンバ
ータケース１２へと伝達される。このとき、コンバータ
ケース１２が共振現象を起こすが、コンバータケース１
２は剛性が高いために共振しても放射音レベルが小さ
い。その振動は、補強部３３のない図５に示すカバー２
３では伝達される間に増幅され、カバー２３の剛性が低
いと、更に振動が増幅され、大音響として放射され易
い。この大音響が放射される際のカバー２３の振動モー
ドは図５に破線で示すように太鼓状の膜振動を行ってい
る。カバー２３からの放射音を低減させるためには、コ
ンバータケース１２からカバー２３への振動の伝達率を
下げれば良い。

【００１３】かかる振動の伝達率を下げるために、各分
割体３１，３２には、それぞれ両フランジ３４，３４に
対しほぼ等間隔の位置に、放射音を低減させるための断
面がコ字溝形をなす条状補強部３３が形成されている。
補強部３３は、各分割体３１，３２に一本だけ設けら
れ、各分割体３１，３２の平行筒部１３ａの両端間にあ
って長手方向に沿い平行筒部１３ａの全長に亘って真直
に連続しており、各分割体３１，３２の外面側に凸、内
面側に凹となるように絞り成形されている。補強部３３
を各分割体３１，３２に一本だけ設けるのは、大音響が
発生するときのカバーの振動モードが太鼓状であるため
であり、この振動モードの共振周波数を容易に調整する
ためである。

【００１４】補強部３３は、長手方向に連続する長さを
Ｌ、幅をＢ、平行筒部１３ａの外面に対する突出高さを
Ｈとし、これらの寸法を以下に述べる方法によって決定
される。カバー１３を実車取付け状態にて、カバー１
３の中心付近をインパクト加振し、その加振点近傍の応
答を測定し、伝達関数ｆを求める。伝達関数ｆには、図
６に示すように、反共振点Ｄが現れる。カバー１３の
この反共振点Ｄの周波数Ｎ２をコンバータケース１２の
共振点Ｅの周波数Ｎ１と一致させるように、補強部３３
の寸法として上記長さＬ、幅Ｂ、突出高さＨを決める。
カバー１３の補強部３３の形状及び寸法を適当に調節す
ることによって、カバー１３の反共振点Ｄをコンバータ
ケース１２の共振点Ｅに一致させれば、コンバータケー
ス１２が共振して振動が大きくなっても、カバー１３は
ほとんど振動しなくなり、放射音を低減することが可能
となる。

【００１５】本発明の上記実施の形態に係るカバー１３
では、取付板部３５を各分割体３１，３２のそれぞれ６
箇所に設け、突出板部２６ａに当接する固着部３７の平
坦な長方形の部分の面積を３００〜７００ｍｍ² の範囲
としたことにより、コンバータケース１２へのカバー１
３の取付剛性を下げて振動伝達率を容易に低減させるこ
とができ、平行筒部１３ａにのみ補強部３３を形成して
いるので、形状が比較的単純で製作が容易で安価である
という利点がある。

【００１６】なお、本発明は、上記実施の形態によって
限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例
えば、補強部３３の断面形状をコ字形に代えて図７(a)
に示すように山形や同図(b) に示す半円形にすることも
でき、固着部３７を加締めて突出板部２６ａに固定して
もよく、補強部３３の溝形を外面凹で内面凸とすること
もできる。

【００１７】

【発明の効果】本発明は、カバーが、コンバータケース
のフランジに固着される複数の取付板部を有する縦割り
の分割体からなり、該各分割体には断面が溝形をなし長
手方向に沿い連続させて形成した補強部を設けたことに
より、補強部の形状寸法を調節するだけで、重量及びコ
ストを下げ、必要な剛性をもち、確実に放射音の低減を
行うことができるという効果を奏する。また、カバー自
体の中央加振と中央応答の伝達関数に基づいて反共振点
を求め、該反共振点をコンバータケースの共振点と一致
させるべく補強部の形状及び寸法を設定することによ
り、カバーの反共振点をコンバータケースの共振点と容
易に一致させることができ、カバーの共振に基づく放射
音を確実に低減させることができ、板厚増大や複雑な絞
り形状の追加等が不要になり、重量及びコストアップを
避けることができる。また、形状が簡単なので、設計期
間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るカバーで覆った触媒
コンバータを排気通路の途中に配置した状態を示す概略
側面図である。

【図２】図１の触媒コンバータ及び取付け前のカバーを
拡大して示した斜視図である。

【図３】本発明の実施の形態に係るカバーの分割体の内
面側を示す平面図である。

【図４】本発明の実施の形態に係るカバーの分割体の側
面図である。

【図５】カバーの振動モードを示す側面図である。

【図６】本発明の実施の形態に係るカバーの伝達関数を
求める方法の一例を説明するために、横軸に振動の周波
数、縦軸に伝達関数をとって両者の関係を示したグラフ
である。

【図７】本発明の実施の形態に係るカバーの補強部の変
形例の要部を示す部分断面図である。

【図８】従来の触媒コンバータを示す斜視図である。

【図９】図８のＣ−Ｃ線断面図である。

【図１０】従来のカバーを示す斜視図である。

【符号の説明】

１１ 触媒コンバータ １２ コンバータケース １３ カバー １３ａ 平行筒部 １３ｂ テーパ筒部 ２１ 平行筒部 ２２ テーパ筒部 ２６ フランジ ３１，３２ 分割体 ３３ 補強部 ３４ フランジ ３５ 取付板部 ３６ 脚部 ３７ 固着部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の排気通路の途中に配置され排
   気浄化用触媒を内部に収容する触媒コンバータのコンバ
   ータケースを覆い、該コンバータケースに有する取付け
   用フランジに取付られ該コンバータケースからの熱を遮
   断するための触媒コンバータ用カバーにおいて、前記フ
   ランジに固着される複数の取付部を有する縦割りの分割
   体からなり、該各分割体には断面が溝形をなし長手方向
   に沿い連続させて形成した補強部を設けたことを特徴と
   する触媒コンバータ用カバー。
2. 【請求項２】 前記カバー自体の中央加振と中央応答の
   伝達関数に基づいて反共振点を求め、該反共振点を前記
   コンバータケースの共振点と一致させるべく前記補強部
   の形状及び寸法を設定することを特徴とする請求項１に
   記載の触媒コンバータ用カバー。