JPH0143459Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、自動車用排気ガス浄化用のマニホル
ド触媒コンバータに関し、とくに長円形（楕円含
む）断面を有するモノリス触媒体を有するマニホ
ルド触媒コンバータの前記モノリス触媒体の触媒
ケースへの保持構造に関する。[Detailed Description of the Invention] Industrial Application Field The present invention relates to a manifold catalytic converter for automobile exhaust gas purification, and particularly to a manifold catalytic converter having a monolithic catalyst body having an oval (including elliptical) cross section. This invention relates to a structure for holding a medium in a catalyst case.

従来技術 マニホルド触媒コンバータは、排気マニホルド
の直下に配置され、モノリス触媒体には丸形断面
のものが、容器には鋳鉄製のものが用いられるこ
とが多い。BACKGROUND OF THE INVENTION Manifold catalytic converters are located directly below the exhaust manifold and often have a monolithic catalyst body with a round cross section and a cast iron vessel.

しかし、近年車両においては、フロントエンジ
ンフロントドライブ化、いわゆるFF化がすすみ、
エンジン長軸が車両進行方向に直角になるように
配置したときすなわちエンジンを横置きにしたと
きなど、エンジンルームのスペースから、丸形で
なく断面長円形のマニホルド触媒コンバータの必
要性が生じてきている。 However, in recent years, front engine, front drive, or so-called front-wheel drive vehicles have become more popular.
When the long axis of the engine is arranged at right angles to the direction of vehicle travel, i.e. when the engine is placed horizontally, the space in the engine room makes it necessary to use a manifold catalytic converter with an oval cross section rather than a round one. There is.

長円形モノリス触媒はボデーの床下に装着され
るフロアタイプに屡々見受けられ、そこでは、長
円形モノリス触媒を保持するには一般にプレス品
の容器が用いられ、モノリス触媒体の外周と触媒
ケースの内周間に保持部材を介装し、触媒ケース
は上下２分割したものを溶接結合したものが用い
られる例が多い。 Oval monolithic catalysts are often found in floor-type catalysts installed under the floor of the body, where a pressed container is generally used to hold the oval monolithic catalyst, and the outer periphery of the monolithic catalyst body and the inside of the catalyst case are In many cases, a holding member is interposed between the peripheries, and the catalyst case is divided into upper and lower halves and welded together.

しかし、プレス製触媒ケースは鋳鉄製に比べて
信頼性や製造面で不利であり、鋳鉄製触媒ケース
による長円形断面モノリス触媒体の保持構造の開
発が望まれている。すなわち、排気マニホルド直
下に装着されるマニホルド触媒コンバータは、排
気温度が高く触媒反応に優れ従つて小型触媒で排
出ガス浄化性能が維持できるという利点を有する
反面、高負荷域ではかなりの高温となり、触媒コ
ンバータの耐久性に十分配慮をする必要がある。
とくにプレス品容器でかつ長円形モノリス触媒体
を保持する触媒コンバータにおいては、耐久性確
保のために構造面でかなりの手当てが必要であ
り、信頼性、製造上有利である長円形鋳鉄製触媒
ケースの開発が望まれている。 However, pressed catalyst cases are disadvantageous in terms of reliability and manufacturing compared to cast iron catalyst cases, and there is a desire for the development of a structure for holding a monolithic catalyst body with an oval cross section using a cast iron catalyst case. In other words, the manifold catalytic converter installed directly under the exhaust manifold has the advantage of high exhaust temperature, excellent catalytic reaction, and the ability to maintain exhaust gas purification performance with a small catalyst. It is necessary to give sufficient consideration to the durability of the converter.
In particular, catalytic converters that are pressed containers that hold an oblong monolithic catalyst require considerable structural attention to ensure durability, so an oblong cast iron catalyst case is advantageous in terms of reliability and manufacturing. development is desired.

長円形鋳鉄製触媒ケースの実用化において問題
になるのは、その内周面の加工の容易性であり、
モノリス触媒体保持上寸法精度の要求される内面
全面にわたつて難しい長円加工を施すことは、加
工費用上問題であり、この加工性が解決されない
と長円形断面鋳鉄製触媒ケースの実用化は難し
い。 The problem in the practical application of an oblong cast iron catalyst case is the ease of machining its inner peripheral surface.
Performing difficult oval machining over the entire inner surface, which requires dimensional accuracy to hold the monolith catalyst, poses a problem in terms of machining costs, and unless this machinability is resolved, it will not be possible to put a catalyst case made of oval cross-section cast iron into practical use. difficult.

考案の目的 本考案は、断面長円形のモノリス触媒体を備え
たマニホルド触媒コンバータの触媒ケースを長円
形断面鋳鉄製ケースとする場合の加工を容易にす
ることを目的とする。Purpose of the invention The object of the invention is to facilitate processing when the catalyst case of a manifold catalytic converter equipped with a monolithic catalyst body having an oval cross section is made of cast iron with an oval cross section.

考案の構成 この目的に沿う本考案のマニホルド触媒コンバ
ータは、長円形断面を有するモノリス触媒体を排
気マニホルド直下の鋳鉄製触媒ケース内にワイヤ
ネツトおよびシール材を介して保持したマニホル
ド触媒コンバータにおいて、触媒ケースの長径側
内面を円弧状の機械加工面とすると共に、短径側
内面をモノリス触媒体との間に逃し部を有する鋳
肌面とし、前記円弧状の機械加工面にてモノリス
触媒体を弾性的に保持したものから成る。Structure of the invention The manifold catalytic converter of the invention which meets this purpose is a manifold catalytic converter in which a monolithic catalyst body having an oval cross section is held in the cast iron catalyst case directly below the exhaust manifold via a wire net and a sealing material. The inner surface on the longer diameter side is an arc-shaped machined surface, and the inner surface on the shorter diameter side is a cast surface having a relief part between it and the monolithic catalyst body. It consists of what is held.

考案の作用 上記のような構造のマニホルド触媒コンバータ
においては、その触媒ケースの内面の機械加工
は、断面が長円形であるにかかわらず、長径側の
両端のほぼ半円の円形加工ですますことができ、
長円形の機械加工を行なわないで済む。また、触
媒ケースの短径側の内面は円形ではないが、逃し
部を設けて鋳肌面とすることができ、機械加工を
行なわないで済む。モノリス触媒体の保持はワイ
ヤネツトおよびシール材を介して長径側両端のほ
ぼ半円形の機械加工面によつて行なわれるが、該
機械加工面は寸法精度が出ているので、確実にモ
ノリス触媒体を弾性的に保持することができる。Effect of the invention In the manifold catalytic converter having the above structure, the inner surface of the catalyst case can be machined by circular machining of approximately semicircles at both ends of the long diameter side, regardless of the cross section being oval. I can,
No machining of the oval shape is required. Furthermore, although the inner surface of the short diameter side of the catalyst case is not circular, it can be made into a cast surface by providing a relief portion, and no machining is required. The monolithic catalyst body is held by the almost semicircular machined surfaces at both ends of the long diameter side through wire nets and sealing material, but since the machined surfaces have dimensional accuracy, the monolithic catalyst body can be held securely. Can be held elastically.

考案の効果 したがつて、本考案のマニホルド触媒コンバー
タによるときは、その触媒ケースが断面長円形の
鋳鉄製ケースであるにかかわらず、内面加工を機
械加工容易な円形加工で済ますことができる。そ
して、鋳鉄製ケースの実現化により、プレス容器
に比べて、構造上の信頼性、耐久性を向上させる
ことができるという効果が得られる。Effects of the Invention Therefore, when using the manifold catalytic converter of the present invention, even if the catalyst case is a cast iron case with an oval cross section, the inner surface can be machined into a circular shape that is easy to machine. By realizing a cast iron case, the structural reliability and durability can be improved compared to a press container.

実施例 以下に、本考案のマニホルド触媒コンバータの
望ましい実施例を図面を参照して説明する。Embodiments Hereinafter, preferred embodiments of the manifold catalytic converter of the present invention will be described with reference to the drawings.

第１図は本考案実施例に係るマニホルド触媒コ
ンバータの縦断面構造を、第２図はその横断面構
造を示している。図に示すように、マニホルド触
媒コンバータ１は横断面が長円形をしており、第
１図において中心線から左側は長径側の縦断面
を、右側は短径側の縦断面を示している。マニホ
ルド触媒コンバータ１は排気マニホルド２の直下
に設けられており、ガスケツト３を介してボルト
４により排気マニホルド２に締結されている。マ
ニホルド触媒コンバータ１の下端は、図示を略し
た排気管に結合される。 FIG. 1 shows a longitudinal cross-sectional structure of a manifold catalytic converter according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows its cross-sectional structure. As shown in the figure, the manifold catalytic converter 1 has an oval cross section, and in FIG. 1, the left side from the center line shows a longitudinal section on the longer diameter side, and the right side shows the longitudinal section on the shorter diameter side. A manifold catalytic converter 1 is provided directly below an exhaust manifold 2, and is fastened to the exhaust manifold 2 with bolts 4 through a gasket 3. The lower end of the manifold catalytic converter 1 is coupled to an exhaust pipe (not shown).

マニホルド触媒コンバータ１は、内部に長円形
断面を有する柱状のモノリス触媒体５を備えてい
る。モノリス触媒体５はそのセルの流路が排気ガ
スを上下方向に流すように構成されている。モノ
リス触媒体５は、長円形断面を有する内部が空洞
の触媒ケース６内に収納される。モノリス触媒体
５と触媒ケース６とは同軸状に配置される。モノ
リス触媒体５の外周と触媒ケース６の内周との間
の隙間には、第３図に示すような上下にワイヤネ
ツト７がその中間の長径側半円部に熱発泡性のシ
ール材８が介装され、モノリス触媒体５は触媒ケ
ース６に弾性的に保持される。モノリス触媒体５
の外周にワイヤネツト７を覆つた状態で触媒ケー
ス６に圧入するが、ワイヤネツト７の連結を保つ
ため、ワイヤネツト７は連結部２０にて連結され
る。モノリス触媒体５の上端外周部はクツシヨン
リング９とリテーナリング１０を介してガスケツ
ト３または排気マニホルド２下面によつて押えら
れている。一方、モノリス触媒５の下端外周部は
リテーナリング１１とクツシヨンリング１２を介
して、触媒ケース６に形成された段部１３を押え
られている。触媒ケース６のうち横断面が長円形
筒状体を有する部分は、モノリス触媒体５を保持
する部分であり、それより下方は長径側が縮小さ
れて排気管結合部ポートを構成しており、該ポー
トの下端で断面が円形となつている。 The manifold catalytic converter 1 includes a columnar monolithic catalyst body 5 having an oval cross section inside. The monolithic catalyst body 5 is configured such that the flow paths of its cells allow exhaust gas to flow in the vertical direction. The monolithic catalyst body 5 is housed in a catalyst case 6 having a hollow interior and having an oval cross section. The monolithic catalyst body 5 and the catalyst case 6 are arranged coaxially. In the gap between the outer periphery of the monolithic catalyst body 5 and the inner periphery of the catalyst case 6, there are wire nets 7 on the upper and lower sides as shown in FIG. The monolithic catalyst body 5 is elastically held in the catalyst case 6. Monolith catalyst body 5
The catalyst case 6 is press-fitted with the wire net 7 covering the outer periphery of the catalyst case 6. In order to maintain the connection of the wire net 7, the wire net 7 is connected at a connecting portion 20. The outer circumference of the upper end of the monolithic catalyst body 5 is held down by the lower surface of the gasket 3 or the exhaust manifold 2 via a cushion ring 9 and a retainer ring 10. On the other hand, the outer peripheral portion of the lower end of the monolithic catalyst 5 is pressed against a stepped portion 13 formed in the catalyst case 6 via a retainer ring 11 and a cushion ring 12. The part of the catalyst case 6 that has an oval cylindrical cross section is a part that holds the monolithic catalyst body 5, and the part below it is reduced in its long diameter side to form an exhaust pipe joint port. The lower end of the port has a circular cross section.

触媒ケース６は、鋳鉄製となつており、とくに
第２図に明らかに示すように、モノリス触媒体５
保持部分の長径側の両端が、ほぼ半円にわたつて
円形機械加工が施され、機械加工面１４が形成さ
れる。触媒ケース６の短径側両端は、機械加工面
１４より半径方向外方に後退され、後退分だけの
逃し部１５を有する鋳肌面１６とされている。そ
して、モノリス触媒体５は触媒ケース６より機械
加工面１４により支持されている。 The catalyst case 6 is made of cast iron, and as clearly shown in FIG.
Both ends of the holding portion on the long diameter side are circularly machined approximately in a semicircle to form a machined surface 14. Both ends of the short diameter side of the catalyst case 6 are recessed radially outward from the machined surface 14 to form a cast surface 16 having a relief portion 15 corresponding to the recess. The monolith catalyst body 5 is supported by a machined surface 14 from the catalyst case 6.

触媒ケース６に形成される段部１３は、第１図
に示すように、ほぼ半円形の機械加工面１４に対
応する部位のみ、上面が平坦な機械加工が施され
て平坦機械加工面１７が形成され、鋳肌面１６に
対応する部位は、平坦機械加工面１７より下方に
後退され、後退分だけの逃し部１８を有する平坦
鋳肌面１９とされている。この後退量は僅かであ
り、クツシヨンリング１２はこの段差によく追従
して、平坦機械加工面１４と平坦鋳肌面１９に接
触して押圧される。 As shown in FIG. 1, the stepped portion 13 formed on the catalyst case 6 is machined to have a flat upper surface only at a portion corresponding to the approximately semicircular machined surface 14, so that a flat machined surface 17 is formed. The formed portion corresponding to the cast surface 16 is recessed downward from the flat machined surface 17 to form a flat cast surface 19 having a relief portion 18 corresponding to the recess. This amount of retreat is small, and the cushion ring 12 follows this step well and is pressed into contact with the flat machined surface 14 and the flat cast surface 19.

つぎに上記のように構成されたマニホルド触媒
コンバータにおける作用について説明する。 Next, the operation of the manifold catalytic converter configured as described above will be explained.

まず、エンジンの排出ガスの流れは、従来通り
排気マニホルド２からマニホルド触媒コンバータ
１に入り、モノリス触媒体５を通つて排気管へと
流れる。モノリス触媒体５の外周と触媒ケース６
の内周との間の隙間にはワイヤネツト７およびシ
ール材８が介装されているため、該隙間を通して
のガスの吹抜けは防止される。この場合、モノリ
ス触媒体５の短径側の外周と触媒ケース６の短径
側の内周鋳肌面１６との間において逃し部１５の
存在によりワイヤネツト７がモノリス触媒体５お
よび触媒ケース６に密着しないこともあり、モノ
リス触媒体５の上端外周がクツシヨンリング９と
リテーナリング１０によりシールされているの
で、モノリス触媒体５外周と触媒ケース６円周と
の隙間を通つて排出ガスが吹抜けることは実質上
防止される。 Initially, the flow of engine exhaust gases conventionally enters the manifold catalytic converter 1 from the exhaust manifold 2 and flows through the monolithic catalyst body 5 to the exhaust pipe. Outer periphery of monolithic catalyst body 5 and catalyst case 6
Since the wire net 7 and the sealing material 8 are interposed in the gap between the inner periphery of the wire and the inner periphery, gas is prevented from blowing through the gap. In this case, the wire net 7 is connected to the monolithic catalyst body 5 and the catalyst case 6 due to the presence of the relief portion 15 between the outer periphery of the monolithic catalyst body 5 on the shorter diameter side and the inner circumferential cast surface 16 of the catalyst case 6 on the shorter diameter side. Since the outer circumference of the upper end of the monolithic catalyst body 5 is sealed by the cushion ring 9 and the retainer ring 10, exhaust gas is blown through the gap between the outer circumference of the monolithic catalyst body 5 and the circumference of the catalyst case 6. It is virtually prevented from coming off.

触媒ケース６の製作性については、触媒ケース
６の内周は長円形であるにかかわらず、長径側両
端のみがほぼ半円周にわたつて円形機械加工され
るので、円形機械加工を適用でき、その加工は長
円形加工に比べてはるかに容易となる。この場
合、触媒ケース６の短径側内周は鋳肌面のままで
機械加工はされない。さらに、段部１３も円形機
械加工面１４に対応する部位のみが平坦加工さ
れ、長円形に沿つて全周にわたつて平坦加工する
場合に比べてその加工性は大巾に向上される。し
たがつて、長円形筒状体にかかわらず、円形筒状
体と同程度に容易に内面加工を施すことができ、
製造性は実用化レベルとなる。 Regarding the manufacturability of the catalyst case 6, although the inner circumference of the catalyst case 6 is oval, only both ends of the long diameter side are circularly machined over approximately a semicircle, so circular machining can be applied. Its processing is much easier than oval processing. In this case, the inner periphery of the short diameter side of the catalyst case 6 remains as a cast surface and is not machined. Further, only the portion of the stepped portion 13 corresponding to the circular machined surface 14 is flattened, and the workability is greatly improved compared to the case where the entire circumference is flattened along the oval. Therefore, regardless of whether it is an oval cylindrical body, the inner surface can be processed as easily as a circular cylindrical body.
Manufacturability is at a practical level.

モノリス触媒体５の保持は触媒ケース６の長径
側両端の機械加工面１４によりワイヤネツト７、
シール材８を介して弾性的に行なわれるが、両端
の半円を合せるとほぼ円形にわたる支持力が得ら
れ、保持性上は問題ない。 The monolithic catalyst body 5 is held by wire nets 7,
This is done elastically through the sealing material 8, but when the semicircles at both ends are brought together, a nearly circular supporting force is obtained, and there is no problem in terms of retention.

したがつて、上記実施例に一例を示したような
本考案のマニホルド触媒コンバータによるとき
は、長円形横断面を有する触媒ケースを、製作容
易性を保持したまま鋳鉄から作製することができ
るという効果が得られ、これによつて、高温下使
用にかかわらず従来のプレス型偏平円形溶接構造
容器に比べて優れた構造上の信頼性と耐久性を確
保することができるという効果が得られる。 Therefore, when using the manifold catalytic converter of the present invention as shown in the above embodiment, the catalyst case having an oval cross section can be manufactured from cast iron while maintaining ease of manufacture. This results in the effect that superior structural reliability and durability can be ensured compared to conventional press-type flat circular welded containers regardless of use at high temperatures.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本考案の一実施例に係るマニホルド触
媒コンバータの縦断面図、第２図は第１図の−
線に沿う断面図、第３図は第１図のうちワイヤ
ネツトとシール材とが一体になつたものを取出し
て示した斜視図、である。 １……触媒コンバータ、２……排気マニホル
ド、５……モノリス触媒体、６……触媒ケース、
７……ワイヤネツト、８……シール材、９……ク
ツシヨンリング、１０……リテーナリング、１３
……段部、１４……機械加工面、１５……逃し
部、１６……鋳肌面、１７……平坦機械加工面、
１８……逃し部、１９……平坦鋳肌面。 FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a manifold catalytic converter according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a -
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along a line, and FIG. 3 is a perspective view showing the wire net and the sealing material integrated together in FIG. 1. 1... Catalytic converter, 2... Exhaust manifold, 5... Monolith catalyst body, 6... Catalyst case,
7... Wire net, 8... Seal material, 9... Cushion ring, 10... Retainer ring, 13
... Stepped portion, 14 ... Machined surface, 15 ... Relief portion, 16 ... Cast surface, 17 ... Flat machined surface,
18...Relief portion, 19...Flat cast surface.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 長円形断面を有するモノリス触媒体を排気マニ
ホルド直下の鋳鉄製触媒ケース内にワイヤネツト
およびシール材を介して保持したマニホルド触媒
コンバータにおいて、前記触媒ケースの長径側内
面を円弧状の機械加工面とすると共に、短径側内
面をモノリス触媒体との間に逃し部を有する鋳肌
面とし、前記円弧状の機械加工面にてモノリス触
媒体を弾性的に保持したことを特徴とするマニホ
ルド触媒コンバータ。 In a manifold catalytic converter in which a monolithic catalyst body having an oval cross section is held in a cast iron catalyst case directly below an exhaust manifold via a wire net and a sealing material, the inner surface on the longer diameter side of the catalyst case is made into an arcuate machined surface. A manifold catalytic converter, characterized in that the inner surface on the short diameter side is a cast surface having a relief part between it and the monolithic catalyst body, and the monolithic catalyst body is elastically held by the arcuate machined surface.