(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部に排気ガスの排出管を備えると共に触媒を内蔵した触媒ケースを、金属板製の左右二つ割りのケース片を合わせ接合した構成にする一方、前記触媒ケースの上部に、内燃機関における各気筒からの金属パイプ製の排気ガス出口管を接続して成る排気ガス浄化装置において、
前記各気筒のうち一つの気筒からの排気ガス出口管を、前記触媒ケースにおける両ケース片の接合部に、両ケース片にて挟むようにして接続する一方、前記各気筒のうち残りの他の気筒からの排気ガス出口管を一つの排気ガス出口管に纏めて前記両ケース片のうち一方のケース片に接続し、更に、前記各排気ガス出口管の板厚さを、前記触媒ケースにおける金属板の板厚さよりも薄くしたことを特徴とする多気筒内燃機関における排気ガス浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多気筒内燃機関において、その各気筒からの排気ガスを、触媒を内蔵した一つの触媒ケース内において浄化するようにした排気ガス浄化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の排気ガス浄化装置は、例えば、実公昭６１−１４５６８号公報等に記載されているように、触媒を内蔵した触媒ケースの上部におけるヘッド室に、各気筒からの排気ガス出口管の各々を別々に接続する一方、前記触媒ケースの下部に、排気ガスの排出管を設けて、前記触媒ケースの上部におけるヘッド室内に導入した排気ガスを、触媒ケース内の触媒に接触することによって浄化するように構成している。
【０００３】
しかし、最近の排気ガス浄化装置では、軽量化及び低コスト化を図るために、その触媒ケースを、従来のように鋳造製にすることに代えて金属板をプレス加工することによって製作すること、つまり、触媒ケースをプレス加工による板金製にすることが行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、触媒ケースを、前記したようにプレス加工による板金製にする場合には、この触媒ケースを左右二つ割りのケース片にて分割して、この両ケース片の各々を、金属板をプレス加工にて形成したのち、この両ケース片を互いに合わせて溶接等により一体的に接合した構成にしているから、以下に述べるような問題があった。
【０００５】
すなわち、前記触媒ケースの上部には、各気筒からの排気ガス出口管を接続する必要があるが、そのためには、前記触媒ケースの上部を、これに各気筒からの排気ガス出口の各々を別々に接続する分だけ大きくしなければならず、従って、触媒ケースの大型化、ひいては、排気ガス浄化装置の大型化を招来するのであり、しかも、前記板金製の触媒ケースに、各排気ガス出口管における熱による膨張・収縮のために亀裂が発生すると言う問題があった。
【０００６】
本発明は、触媒ケースを板金製にする場合に、これらの問題を解消することを技術的課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この技術的課題を達成するため本発明は、
「下部に排気ガスの排出管を備えると共に触媒を内蔵した触媒ケースを、金属板製の左右二つ割りのケース片を合わせ接合した構成にする一方、前記触媒ケースの上部に、内燃機関における各気筒からの金属パイプ製の排気ガス出口管を接続して成る排気ガス浄化装置において、
前記各気筒のうち一つの気筒からの排気ガス出口管を、前記触媒ケースにおける両ケース片の接合部に、両ケース片にて挟むようにして接続する一方、前記各気筒のうち残りの他の気筒からの排気ガス出口管を一つの排気ガス出口管に纏めて前記両ケース片のうち一方のケース片に接続し、更に、前記各排気ガス出口管の板厚さを、前記触媒ケースにおける金属板の板厚さよりも薄くする。」
と言う構成にした。
【０００８】
【発明の作用・効果】
本発明は、前記したように構成することにより、触媒ケースにおける両ケース片の接合部を一つの気筒からの排気ガス出口管を接続することに、両ケースのうち一方のケース片を他の気筒からの排気ガス出口管を接続することに各々利用するものであって、触媒ケースを板金製にする場合に、この触媒ケースの上部を、これに各気筒からの排気ガス出口管を各々別々に接続することを回避できるから、触媒ケースの小型・軽量化、ひいては、排気ガス浄化装置の小型・軽量化を達成できるのである。
【０００９】
しかし、前記のように、各気筒のうち一つの気筒からの排気ガス出口管を、触媒ケースにおける両ケース片の接合部に、両ケース片にて挟むようにして接続する一方、各気筒のうち残りの他の気筒からの排気ガス出口管を一つの排気ガス出口管に纏めて両ケース片のうち一方のケース片に接続した場合には、金属パイプ製の各排気ガス出口管における熱の膨張・収縮が、金属板製の触媒ケースに対して及ぼす熱応力が大きくなるから、触媒ケースのうち前記各排気ガス出口管の接続部分に亀裂が発生するおそれが増大する。
【００１０】
これに対して本発明は、前記金属パイプ製の各排気ガス出口管における板厚さを、触媒ケースにおける金属板の板厚さよりも薄くしたもので、これにより、各排気ガス出口管における熱の膨張・収縮が触媒ケースに対して及ぼす熱応力を低くできるから、触媒ケースに亀裂が発生することを確実に低減できて、その耐久性を向上できるのである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図１〜図７の図面について説明する。
この図において、符号１は、三つの気筒Ａ１，Ａ２，Ａ３を有する三気筒内燃機関を、符号２は、前記内燃機関１に対する排気ガス浄化装置を各々示す。
前記排気ガス浄化装置２は、モノリス型の触媒４を内蔵した断面楕円形の一つの触媒ケース３と、前記内燃機関１に対して、その各気筒Ａ１，Ａ２，Ａ３からの排気ポート１２の各々に連通するようにフランジ部１１にて接続された三本の金属パイプ製の排気ガス出口管５，６，７と、前記触媒ケース３からの排気ガス排出管８とによって構成されている。
【００１２】
そして、触媒ケース３は、その縦方向の中心線を含む平面にて左右二つのケース片３ａ，３ｂに分割され、その各々のケース片３ａ，３ｂを、金属板をプレス加工にてその周囲に外向きフランジ３ａ′，３ｂ′を一体的に設けて形成し、次いで、この二つのケース片３ａ，３ｂを、そのフランジ３ａ′，３ｂ′が互いに密接するように合わせたのち、フランジ３ａ′，３ｂ′同志を溶接することにより、一体的に接合したものに構成されている。
【００１３】
そして、前記触媒ケース３における両ケース片３ａ，３ｂを前記したように合わせ接合するとき、両ケース３ａ，３ｂの接合部のうち上部に、前記各気筒Ａ１，Ａ２，Ａ３のうち第１気筒Ａ１からの排気ガス出口管５を、下部に前記排気ガス排出管８を各々挟んだのち溶接することにより接続する。
また、前記各気筒Ａ１，Ａ２，Ａ３のうち第３気筒Ａ３からの排気ガス出口管７に、第２気筒Ａ２からの排気ガス出口管６を合流したのち、この第３気筒Ａ３からの排気ガス出口管７を、前記触媒ケース３における両ケース片３ａ，３ｂのうち一方のケース片３ａの上部に対して接続する。なお、この接続は、前記一方のケース片３ａの一体的に形成したソケット管部９に、前記排気ガス出口管７を挿入したのち溶接することによって行う。
【００１４】
更にまた、前記触媒ケース３における両ケース片３ａ，３ｂのうち他方のケース片３ｂの上部には、脹らみ部１３を一体的に形成して、この脹らみ部１３の上面に、Ｏ２センサーの取付け座１０を溶接にて固着して設ける。
そして、前記金属パイプ製の各排気ガス出口管５，６，７における板厚さＴ１を１．２ｍｍにすれば、前記触媒ケース３の金属板における板厚さＴ０を１．５ｍｍとし、また、前記Ｔ１を１．５ｍｍにすれば、Ｔ０を２．０ｍｍとすると言うように、各排気ガス出口管５，６，７における板厚さＴ１を、触媒ケース３の金属板における板厚さＴ０よりも薄くするのである。
【００１５】
このように構成することにより、触媒ケース３における両ケース片３ａ，３ｂの接合部を第１気筒Ａ１からの排気ガス出口管５を接続することに、両ケース片３ａ，３ｂのうち一方のケース片３ａを他の気筒Ａ２，Ａ３からの排気ガス出口管７を接続することに各々利用することができるから、触媒ケース３を板金製にする場合に、この触媒ケースの上部を、これに各気筒Ａ１，Ａ２，Ａ３からの排気ガス出口管５，６，７の各々を別々に接続する分だけ大きくすることを回避できるのである。
【００１６】
また、各排気ガス出口管５，６，７における板厚さＴ１を、触媒ケース３の金属板における板厚さＴ０よりも薄くしたことにより、この各排気ガス出口管５，６，７における熱の膨張・収縮が触媒ケース３に対して及ぼす熱応力を低くできるから、触媒ケース３に亀裂が発生することを確実に低減できるのである。
なお、前記実施の形態は、三気筒内燃機関に適用した場合を示したが、本発明は、これに限らず、四気筒内燃機関の場合には、第１気筒からの排気ガス出口管を、触媒ケースにおける両ケース片の接合部に、第４気筒からの排気ガス出口管に第２及び第３からの排気ガス出口管を合流し、この第４気筒からの排気ガス出口管を、触媒ケースにおける両ケース片のうち一方のケース片に接続すると言う構成にすれば良く、同様にして、他の多気筒内燃機関に対しても適用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す正面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図１の右側面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ視断面図である。
【図５】図２のＶ−Ｖ視断面図である。
【図６】図１のＶＩ−ＶＩ視断面図である。
【図７】図１のＶＩＩ  −ＶＩＩ  視断面図である。
【符号の説明】
１                        内燃機関
Ａ１，Ａ２，Ａ３          気筒
２                        排気ガス浄化装置
３                        触媒ケース
４                        触媒
５，６，７                排気ガス出口管
８                        排気ガス排出管
１０                      ０２センサーの取付け座
【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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【図７】
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