(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のケース片を溶接して形成した触媒ケース内に触媒担体を収容し、車両に搭載したエンジンに固定された上流部材と下流部材との間に連結固定した触媒コンバータにおいて、
前記触媒ケースは、そのケース片の溶接部分の始終端位置が走行風の直接当たらない位置に形成されないようにしたことを特徴とする触媒コンバータ。
【請求項２】
走行風が当たる側にはヒートインシュレータが配設された請求項１に記載に記載の触媒コンバータにおいて、
前記ヒートインシュレータには、前記溶接部分の始終端位置と相対向する位置に通風孔を形成したことを特徴とする触媒コンバータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、触媒コンバータ及びヒートインシュレータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、車両の前側に搭載されたエンジンルーム５１内の概略を示す。
従来、触媒コンバータ５２はエキゾーストマニホールド５３とエキゾーストパイプ６３との間に連結固定されるとともに、横置きエンジンの場合、エンジン５５の前側、即ちエンジン５５とラジエータグリル５６との間に配置されている場合がある。
【０００３】
エキゾーストマニホールド５３は、排気管５７を備えており、その排気管５７の先端はエンジン５５に固定されている。エキゾーストマニホールド５３の下部に触媒上流コーン５８が設けられている。エキゾーストマニホールド５３の下端と触媒上流コーン５８の上端は、その周囲を溶接することによって結合されている。触媒上流コーン５８の下部には、触媒外筒５９が設けられている。触媒上流コーン５８の下端と触媒外筒５９の上端は、その周囲を溶接することによって結合されている。又、触媒外筒５９内には触媒担体（図示略）が収納されている。
【０００４】
更に、触媒外筒５９の下部には触媒下流コーン６０が設けられている。触媒外筒５９の下端と触媒下流コーン６０の上端は、その周囲を溶接することによって結合されている。更に、触媒下流コーン６０の下部には出口フランジ５４が設けられている。触媒下流コーン６０の下端と出口フランジ５４の上端は、その周囲を溶接することによって結合されている。
【０００５】
出口フランジ５４は、ボルトによってエキゾーストパイプ６３に連結されている。
そして、触媒コンバータ５２の前面６２に、即ちラジエータグリル５６側の面に、車両の走行中、矢印で示す方向から走行風が当たり、この走行風によって触媒コンバータ５２は冷却されるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、触媒コンバータ５２、特にその断面形状が楕円であるオーバル型及びその断面形状が長円であるレーストラック型の触媒コンバータ５２においては、走行中、触媒コンバータ５２の後面（エンジン５５側の面）は、走行風６３が当たり難いため、走行風による冷却が行われ難い。このため、車両の走行中、触媒コンバータ５２の後面の各部は温度が上昇する。
【０００７】
そして、前記各部材の各溶接部分において、その溶接を開始する始端及び溶接を終了する終端の位置（以下、始終端位置という）は、冷却が行われ難い触媒コンバータ５２の後面に形成されている場合がある。この始終端位置は、それぞれ溶接が安定していないことから、他の溶接部分に比べて強度が相対的に落ちる部分であることが知られている。
【０００８】
従って、他の溶接部分に比べて高温度で亀裂の生じやすい始終端位置は、冷却が行われ難い触媒コンバータ５２の後面に形成されている場合には耐久性について他の溶接部分に比べて不利であった。
【０００９】
又、図６に示すように、触媒コンバータ５２の前面に、ヒートインシュレータ６４が設けられることがある。このように構成された場合、車両の走行中、触媒コンバータ５２の前面６２に走行風が当たらない。このため、触媒コンバータ５２の各部の温度が上昇し、更に溶接部分の始終端６１に亀裂を生じるおそれがある。
【００１０】
本発明の目的は、車両の走行中、触媒コンバータの溶接部分に形成された溶接の各始終端位置に走行風を当て、その始終端を冷却することができる触媒コンバータを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、複数のケース片を溶接して形成した触媒ケース内に触媒担体を収容し、車両に搭載したエンジンに固定された上流部材と下流部材との間に連結固定した触媒コンバータにおいて、前記触媒ケースは、そのケース片の溶接部分の始終端位置が走行風の直接当たらない位置に形成されないようにしたことを要旨とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、走行風が当たる側にはヒートインシュレータが配設された請求項１に記載に記載の触媒コンバータにおいて、前記ヒートインシュレータには、前記溶接部分の始終端位置と相対向する位置に通風孔を形成したことを要旨とする。
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、触媒コンバータの各溶接部分に形成された始終端位置は、走行風が当たらない位置には形成されないため、車両の走行中、走行風が当たる。
【００１４】
従って、各溶接部分に形成された始終端位置は走行風によって冷却されるため、その始終端に亀裂が生じるおそれを低減することができる。
請求項２に記載の発明によれば、車両の走行中、ヒートインシュレータに当たる走行風をこの通風孔を介して各溶接部分の始終端位置に当てることができる。その結果、各溶接部分の始終端は走行風によって冷却されるため、亀裂が生じるおそれを低減することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した触媒コンバータの一実施形態を図１〜図４従って説明する。
【００１６】
図１は、車両の前側に設けられたエンジンルーム１内の概略を示す。触媒コンバータ２は、上流部材としてのエキゾーストマニホールド３と下流部材としてのエキゾーストパイプ３１との間に設けらるとともに、横置きエンジンの場合で、エンジン５の前側、即ちエンジン５とラジエータグリル６との間に配置されている。
【００１７】
図２に示すように、このエキゾーストマニホールド３は、４本の排気管７から構成され、それらの一端はエンジン５に固定され、他端は４本の排気管７が２本ずつ合流して２本の排気管７となっている。このエキゾーストマニホールド３の合流した２本の排気管７には、触媒コンバータ２が連結固定されている。
【００１８】
触媒コンバータ２は、図２に示すようにケース片としての触媒上流コーン８，ケース片としての触媒外筒９、触媒担体１０，ケース片としての触媒下流コーン１１及びケース片としての出口フランジ４とから構成されている。
【００１９】
触媒上流コーン８は中空体である。触媒上流コーン８は錐体状に形成され、その上部及び下部にはそれぞれ第１の開口部１２及び第２の開口部１３が形成されている。
【００２０】
第１の開口部１２には、前記合流した２本の排気管７の開口部１４が嵌着されている。そして、排気管７の開口部１４を第１の開口部１２内に嵌着した状態で第１の開口部１２と排気管７の開口部１４との間を溶接機で溶接する。溶接は、嵌着状態で周囲を一周させて全体を溶接する。この溶接によって、触媒上流コーン８とエキゾーストマニホールド３は結合される。この溶接による溶接部分１５における始終端位置１６は、ラジエータグリル６側、即ち図１に矢印で示す走行風が当たる触媒コンバータ２の通風面１７内に形成されている。
【００２１】
触媒上流コーン８の下部には、触媒外筒９が固定されている。この触媒外筒９は、筒状に形成され、その上部及び下部には開口部１９ａ，１９ｂが形成されている。
【００２２】
その上部の開口部１９ａは、前記触媒上流コーン８の第２の開口部１３内に嵌着されている。そして、上部の開口部１９ａを第２の開口部１３内に嵌着した状態で上部の開口部１９ａと第２の開口部１３との間を溶接機で溶接する。
【００２３】
溶接は、嵌着状態で周囲を一周させて全体を溶接する。この溶接によって、触媒上流コーン８と触媒外筒９は結合される。この溶接による溶接部分２０における始終端位置２１は、ラジエータグリル６側、即ち図１に矢印で示す走行風が当たる触媒コンバータ２の通風面１７内に形成されている。
【００２４】
又、触媒外筒９の内部には触媒担体１０が収納されている。触媒外筒９の下部には、触媒下流コーン１１が固定されている。
触媒下流コーン１１は中空体である。触媒下流コーン１１は逆錐体状に形成され、その上部及び下部にはそれぞれ第３の開口部２２及び第４の開口部２３が形成されている。
【００２５】
触媒下流コーン１１の第３の開口部２２には、前記触媒外筒９の下部に形成した開口部１９ｂが嵌着されている。そして、開口部１９ｂを第３の開口部２２内に嵌着した状態で第３の開口部２２と開口部１９ｂとの間を溶接機で溶接する。溶接は、嵌着状態で周囲を一周させて全体を溶接する。この溶接によって、触媒外筒９と触媒下流コーン１１は結合される。
【００２６】
この溶接による溶接部分２４における始終端位置２５は、ラジエータグリル６側、即ち図１に矢印で示す走行風が当たる触媒コンバータ２の通風面１７内に形成されている。
【００２７】
出口フランジ４の上面２６は、平面に形成され、その中央に開口部２７が凸設形成されている。
この開口部２７には、前記第４の開口部２３が嵌着されている。そして、開口部２７を第４の開口部２３内に嵌着した状態で第４の開口部２３と開口部２７との間を溶接機で溶接する。溶接は、嵌着状態で周囲を一周させて全体を溶接する。この溶接によって、触媒下流コーン１１と出口フランジ４は結合される。この溶接による溶接部分２８における始終端位置２９は、ラジエータグリル６側、即ち図１に矢印で示す走行風が当たる触媒コンバータ２の通風面１７内に形成されている。
【００２８】
そして、出口フランジ４は２本のボルト３０によってエキゾーストパイプ３１と螺着している。
上記実施形態の触媒コンバータ２によれば、以下のような特徴を得ることができる。
【００２９】
（１）上記実施形態において、触媒コンバータ２の各溶接部分１５，２０，２４，２８に形成された始終端位置１６，２１，２５，２９は、すべて通風面１７内に形成されているため、車両の走行中、走行風が当たる。
【００３０】
従って、各溶接部分１５，２０，２４，２８に形成された始終端位置１６，２１，２５，２９は走行風によって冷却されるため、その始終端に亀裂が生じるおそれを低減することができる。
【００３１】
尚、第１の実施形態は以下のように変更してもよい。
○上記実施形態の溶接において、始終端位置としての溶接を開始する始端位置と同じく始終端位置としての溶接を終了する終端位置とが一致したものであったが、溶接を開始する始端の位置と溶接を終了する終端の位置とが相違する場合に応用してもよい。
【００３２】
○ケース片は、触媒上流コーン８，触媒外筒９，触媒下流コーン１１及び出口フランジ４の４個の構成部材から形成されたが、これを任意の個数の構成部材から構成してもよい。
【００３３】
○触媒コンバータ２は、その上流にてエキゾーストマニホールド３と結合しているが、エキゾーストマニホールド３以外の他の部材と溶接することによって結合されてもよい。
【００３４】
○触媒コンバータ２は、その下流にてエキゾーストパイプ３１と結合しているが、エキゾーストパイプ３１以外の他の部材と溶接することによって結合されてもよい。
【００３５】
○上記各実施形態においては、横置きエンジン５にて実施したが、縦置きエンジンにて実施してもよい。
○触媒コンバータ２は、ラジエータグリル６側に通風面１７を備えていたが、通風面１７はラジエータグリル６側に限らず、触媒コンバータ２上のどの位置にあってもよい。
【００３６】
このようにした場合にも、上記実施形態に記載の特徴と同様な特徴を得ることができる。
（第２の実施形態）
以下、本発明をヒートインシュレータ３２を備えた触媒コンバータ２に具体化した第２の実施形態を図３及び図４に従って説明する。
【００３７】
尚、本実施形態は、第１の実施形態の触媒コンバータ２にヒートインシュレータ３２を追加したのみの構成であるため、同様の部分についてはその詳細な説明は省略する。
【００３８】
図３に示すように、触媒コンバータ２の前面にはヒートインシュレータ３２が覆設されている。このヒートインシュレータ３２は、筒状に形成され、例えばその一部が縦方向に切欠かれている。このヒートインシュレータ３２には、支持部材（図示略）が固設され、この支持部材の端部は、例えばエンジン５に固着されている。そして、ヒートインシュレータ３２は触媒コンバータ２の前面に保持される。又、このヒートインシュレータ３２には通風孔３３が形成されている。
【００３９】
この通風孔３３は、４個形成され、ヒートインシュレータ３２を貫通するとともに、その位置はヒートインシュレータ３２上にて、上記実施形態に記載した触媒コンバータ２の各溶接部分１５，２０，２４，２８に形成された溶接の各始終端位置１６，２１，２５，２９を通り、走行風に平行な直線上にある。又、この通風孔３３はの大きさは、触媒コンバータ２の溶接部分１５，２０，２４，２８に形成された始終端の大きさにほぼ同等に形成される。通風孔３３は、ヒートインシュレータ３２上に打ち抜き形成される。
【００４０】
従って、本実施形態によれば、前記第１の実施形態における（１）の特徴に加えて、以下のような特徴を得ることができる。
（１）上記実施形態において、ヒートインシュレータ３２には、通風孔３３が形成されている。
【００４１】
従って、車両の走行中、ヒートインシュレータ３２に当たる走行風は、この通風孔３３を介して前記各溶接部分１５，２０，２４，２８の始終端位置１６，２１，２５，２９に当てることができる。その結果、各溶接部分１５，２０，２４，２８に形成された始終端位置１６，２１，２５，２９は走行風によって冷却されるため、その始終端に亀裂が生じるおそれを低減することができる。
【００４２】
（２）上記実施形態において、通風孔３３の位置はヒートインシュレータ３２上にて、上記実施形態に記載した触媒コンバータ２の各溶接部分１５，２０，２４，２８に形成された溶接の各始終端位置１６，２１，２５，２９を通り、走行風に平行な直線上にある。
【００４３】
従って、通風孔３３を通った走行風はそのまま直進して、各始終端を効率よく冷却することができる。
（３）上記実施形態において、ヒートインシュレータ３２は、筒状に形成されるとともに、その一部は縦方向に切り欠いて解放されている。
【００４４】
従って、走行風は通風孔３３を通ってヒートインシュレータ３２の解放されている側へ抜けることができるため、通風孔３３が通り易くなる。その結果、各溶接部分１５，２０，２４，２８に形成された始終端位置１６，２１，２５，２９に走行風がよく当たるため、その始終端を効率よく冷却することができる。
【００４５】
（４）上記実施形態において、通風孔３３は、ヒートインシュレータ３２上に打ち抜きよって形成されるため、このヒートインシュレータ３２を安価に製造することができる。
【００４６】
（５）上記実施形態において、通風孔３３の大きさは、ヒートインシュレータ３２の全面に対して小さいので、ヒートインシュレータ３２に亀裂を生じさせる起点にはなり難い。
【００４７】
尚、第２の実施形態は以下のように変更してもよい。
○通風孔３３の位置は、ヒートインシュレータ３２上にて、触媒コンバータ２の各溶接部分１５，２０，２４，２８に形成された溶接の各始終端位置１６，２１，２５，２９を通り、走行風に平行な直線上に形成されたが、走行風が通風孔３３を通ってその始終端位置１６，２１，２５，２９に当たることができれば、ヒートインシュレータ３２上のどの位置に設けてもよい。
【００４８】
○ヒートインシュレータ３２上には４個の通風孔３３が形成されたが、４個に限らず任意の数量だけ設けてよい。
○上記各実施形態においては、横置きエンジン５にて実施したが、縦置きエンジンにて実施してもよい。
【００４９】
○上記各実施形態においては、触媒コンバータ２は、エンジンルーム１内に設けられたが、エンジンルーム１の下などのエンジンルーム１の外に設けてもよい。
【００５０】
次に、前記実施形態及び別例から把握できる請求項に記載した発明以外の技術的思想について、それらの効果と共に以下に記載する。
（１）請求項２に記載の触媒コンバータにおいて、
前記ヒートインシュレータは、筒状に形成されるとともに、例えばその一部が長軸方向に切り欠かかれて解放されていることを特徴とする触媒コンバータ。
【００５１】
従って、この場合、各溶接部分の始終端位置を効率よく冷却するという効果が得られる。
（２）請求項２に記載の触媒コンバータにおいて、
前記通風孔は、ヒートインシュレータ上に打ち抜きよって形成されたことを特徴とする触媒コンバータ。
【００５２】
従って、この場合、ヒートインシュレータを安価に製造することができる。
（３）上記（２）に記載の触媒コンバータにおいて、
前記ヒートインシュレータに形成された通風孔の大きさは、触媒コンバータに形成された溶接の始終端の形状とほぼ同等であることを特徴とする触媒コンバータ。
【００５３】
従って、この場合、通風孔はヒートインシュレータに亀裂を生させる起点となり難い。
【００５４】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１に記載の発明によれば、各溶接部分の始終端に亀裂が生じるおそれを低減することができる。
【００５５】
請求項２に記載の発明によれば、各溶接部分の始終端は走行風によって冷却されるため、その始終端に亀裂が生じるおそれを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態における車両に搭載した触媒コンバータの概略図。
【図２】第１の実施形態における触媒コンバータの概略図。
【図３】第２の実施形態におけるヒートインシュレータを備えた触媒コンバータの概略図。
【図４】第２の実施形態におけるヒートインシュレータの概略図。
【図５】車両に搭載した従来の触媒コンバータの概略図。
【図６】車両に搭載した従来のヒートインシュレータの概略図。
【符号の説明】
２…触媒コンバータ、３…上流部材としてのエキゾーストマニホールド、４…ケース片としての出口フランジ、５…エンジン、８…ケース片としての触媒上流コーン、９…ケース片としての触媒外筒、１１…ケース片としての触媒下流コーン、１５，２０，２４，２８…溶接部分、１６，２１，２５，２９…始終端位置、３１…下流部材としてのエキゾーストパイプ、３２…ヒートインシュレータ、３３…通風孔。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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