(57)【要約】      （修正有）【課題】触媒をシリンダヘッドの排気ポートに近接して配置できると共に、精度良く、容易に着脱でき、かつ、排気ガス圧によっても、排気下流側にずれない触媒取付構造を提供する。【解決手段】触媒ユニット３０が挿入された複数の排気枝管２０と排気主管２１とから排気マニホールド４を構成し、該前記排気マニホールドを、シリンダヘッド２の排気マニホールド取付面６に取り付けている多気筒エンジンの排気装置である。排気枝管は、排気上流側の端部に排気マニホールド取付フランジ２４が設けられている。酸化触媒ユニットは、ハニカム型担体を有する触媒本体４０と、該触媒本体の外周を覆う筒形又は断面Ｕ字形のハウジング４１とから構成され、各排気枝管内に抜き差し自在に挿入される。排気枝管及びハウジングの少なくともいずれか一方に、触媒ユニットの排気下流側への移動を係止する手段として、たとえば、ハウジングフランジ４２を設けている。【選択図】図４
2011017314.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気主管と該排気主管から分岐する複数の排気枝管とから排気マニホールドを構成し、各排気枝管内にそれぞれ触媒ユニットを配置し、前記排気マニホールドを、シリンダヘッドの排気マニホールド取付面に取り付けている多気筒エンジンの排気装置において、
前記排気枝管は、排気上流側の端部に排気マニホールド取付フランジが設けられており、
前記触媒ユニットは、ハニカム型担体に触媒材料を担持した触媒本体と、該触媒本体の外周を覆う筒形又は断面Ｕ字形のハウジングとから構成されると共に、前記各排気枝管内に排気上流側から抜き差し自在に挿入され、
前記排気枝管及び前記ハウジングの少なくともいずれか一方に、前記触媒ユニットが排気下流側に移動しないように係止する係止手段を設けている、ことを特徴とする多気筒エンジンの排気装置。
【請求項２】
請求項１記載の多気筒エンジンの排気装置において、
前記係止手段として、前記ハウジングの排気上流側の端部に外向きのハウジングフランジを設け、
該ハウジングフランジを、前記排気マニホールド取付面と前記排気マニホールド取付フランジとの間で挟持している、多気筒エンジンの排気装置。
【請求項３】
請求項１記載の多気筒エンジンの排気装置において、
前記係止手段として、前記ハウジングの排気上流側の端部に外向きのハウジングフランジを設け、
前記排気マニホールド取付フランジには、前記ハウジングフランジが収納される座刳りを形成している、多気筒エンジンの排気装置。
【請求項４】
請求項３記載の多気筒エンジンの排気装置において、
前記排気マニホールド取付フランジには、ボルトを挿通するためのボルト挿通孔が形成されており、
前記ハウジングフランジ及び座刳りの外周端形状は、略矩形状に形成されると共に、前記ボルト挿通孔に近い隅部分が、前記ボルト挿通孔から遠ざかるように凹部状に形成されている、多気筒エンジンの排気装置。
【請求項５】
請求項３記載の多気筒エンジンの排気装置において、
前記排気マニホールド取付フランジには、前記ボルトを挿通するためのボルト挿通孔が形成されており、
前記ハウジングフランジ及び座刳りの外周端形状は、前記ボルト挿通孔に近い隅部分が、該ボルト挿通孔から遠ざかるように平行四辺形状に形成されている、多気筒エンジンの排気装置。
【請求項６】
請求項１記載の多気筒エンジンの排気装置において、
前記係止手段として、前記排気枝管の排気下流側の端部に、排気枝管の排気通路内を横切る係止ピンを設けている、多気筒エンジンの排気装置。
【請求項７】
請求項１記載の多気筒エンジンの排気装置において、
前記係止手段として、前記排気枝管の排気下流側の端部に、排気通路内側へ突出する折り曲げ部を排気枝管と一体に形成している、多気筒エンジンの排気装置。
【請求項８】
請求項１記載の多気筒エンジンの排気装置において、
前記係止手段として、排気枝管に、該排気枝管を内外に貫通するめねじ部を形成すると共に、該めねじ部に触媒固定用ボルトを螺挿し、該触媒固定用ボルトの先端を、排気枝管内の前記ハウジングの外周面に圧接することにより、触媒ユニットを係止している、多気筒エンジンの排気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、触媒ユニットを備えた多気筒エンジンの排気装置に関し、特に、メタンを主成分とする都市ガス（天然ガス）等のガス燃料を使用する多気筒ガスエンジンに適した排気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
天然ガス等、メタンを主成分とするガス燃料を使用するガスエンジンでは、排気ガス中から、一酸化炭素（ＣＯ）及び窒素酸化物（ＮＯｘ）と共に、未燃焼メタン（ＣＨ4）を除去する必要がある。
【０００３】
また、ガスエンジンの点火方式としては、火花点火式と、予混合圧縮自着火式がある。予混合圧縮自着火式は、空気とガス燃料とを予め混合した混合気をシリンダ内の燃焼室に供給し、該混合気を圧縮することによって自着火させる方式であり、火花点火式エンジンと比較して、高い圧縮比で運転が可能であること、希薄混合気を短時間に燃焼させることが可能であることから、高熱効率が得られる。希薄燃焼であることから、燃焼温度が低くなることにより、ＮＯｘの発生を抑制することが可能であるが、未燃メタンが排気ガス中に高濃度で排出される。この未燃メタンは、地球温暖化係数がＣＯ2の２１倍であるため、少量であっても強力な温室効果ガスとなる。
【０００４】
このような未燃メタンを除去するために、特許文献１に示された従来技術では、エンジンの排気弁直後に酸化触媒を配置しており、これにより、燃焼直後の高濃度の未燃焼メタンを有する排気ガスを、温度が低下しないうちに前記酸化触媒に供給し、未燃焼メタンの除去率を向上させている。
【０００５】
ところで、上記特許文献１の酸化触媒は、ステンレス鋼等の担体に触媒材料を担持して段ボールのように構成し、渦巻き状に巻き、これをシリンダヘッドの排気ポートと排気マニホールドの排気枝管に亘り、直接、圧入している。すなわち、ハニカム型担体を、直接、排気枝管等に圧入している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−３９７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１のガスエンジンのように、酸化触媒を、シリンダヘッドから排気マニホールドに亘る排気通路内に直接圧入する構造では、着脱作業に手間がかかる。特に複数気筒エンジンでは、気筒毎に触媒を配設することになるが、各排気枝管の内面形状に合わせて酸化触媒の嵌め合いを調整し、酸化触媒の大きさを調整することになるので、非常に時間がかかることになる。しかも、ハニカム型担体を直接圧入する構造では、組み付け時に触媒担体が変形し、精度良く取り付けることができなくなる場合が多い。さらに、エンジン運転中、排気ガス圧がかかった時には、排気下流側にずれてしまうおそれもある。
【０００８】
本発明は上記課題に鑑みて為されたものであり、触媒を備えた多気筒エンジン、特に、メタンを主成分とする都市ガス（天然ガス）等のガス燃料を使用する多気筒ガスエンジンの排気装置において、触媒をシリンダヘッドの排気ポートに近接して配置できると共に、精度良く、容易に着脱でき、かつ、排気ガス圧によっても、排気下流側にずれない触媒取付構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため、本発明は、排気主管と該排気主管から分岐する複数の排気枝管とから排気マニホールドを構成し、各排気枝管内にそれぞれ触媒ユニットを配置し、前記排気マニホールドを、シリンダヘッドの排気マニホールド取付面に取り付けている多気筒エンジンの排気装置において、前記排気枝管は、排気上流側の端部に排気マニホールド取付フランジが設けられており、前記触媒ユニットは、ハニカム型担体に触媒材料を担持した触媒本体と、該触媒本体の外周を覆う筒形又は断面Ｕ字形のハウジングとから構成されると共に、前記各排気枝管内に排気上流側から抜き差し自在に挿入され、前記排気枝管及び前記ハウジングの少なくともいずれか一方に、前記触媒ユニットが排気下流側に移動しないように係止する係止手段を設けている。
【００１０】
係止手段としては、次のような各種手段を採用することができる。
（１）第１番目の係止手段として、前記ハウジングの排気上流側の端部に外向きのハウジングフランジを設け、該ハウジングフランジを、前記排気マニホールド取付面と前記排気マニホールド取付フランジとの間で挟持している。
【００１１】
（２）第２番目の係止手段として、前記ハウジングの排気上流側の端部に外向きのハウジングフランジを設け、前記排気マニホールド取付フランジに、前記ハウジングフランジが収納される座刳りを形成している。
【００１２】
上記第２番目の係止手段において、好ましくは、前記排気マニホールド取付フランジには、ボルトを挿通するためのボルト挿通孔が形成されており、前記ハウジングフランジ及び座刳りの外周端形状は、略矩形状に形成されると共に、前記ボルト挿通孔に近い隅部分が、前記ボルト挿通孔から遠ざかるように凹部状に形成されている。あるいは、前記排気マニホールド取付フランジには、前記ボルトを挿通するためのボルト挿通孔が形成されており、前記ハウジングフランジ及び座刳りの外周端形状は、前記ボルト挿通孔に近い隅部分が、該ボルト挿通孔から遠ざかるように平行四辺形状に形成されている。
【００１３】
（３）第３番目の係止手段として、前記排気枝管の排気下流側の端部に、排気枝管の排気通路内を横切る係止ピンを設けている。
【００１４】
（４）第４番目の係止手段として、前記排気枝管の排気下流側の端部に、排気通路内側へ突出する折り曲げ部を排気枝管と一体に形成している。
【００１５】
（５）第５番目の係止手段として、排気枝管に、該排気枝管を内外に貫通するめねじ部を形成すると共に、該めねじ部に触媒固定用ボルトを螺挿し、該触媒固定用ボルトの先端を、排気枝管内のハウジングの外周面に圧接することにより、触媒ユニットを係止している。
【発明の効果】
【００１６】
（１）本発明によると、ハニカム型担体に触媒材料を担持した触媒本体と、該触媒本体の外周を覆う筒形又は断面Ｕ字形のハウジングとから触媒ユニットを構成し、前記ハウジング及び排気枝管の少なくとも一方に設けた係止手段により、触媒ユニットを排気枝管内の所定位置に固定しているので、排気枝管と触媒ユニットの嵌め合い（圧入時の圧力）を細かく調整する必要がなくなり、触媒ユニットの着脱作業が容易になると共に、触媒ユニットを変形させること無く、所定位置に確実に固定することができる。また、エンジン運転中、排気ガスの圧力によって、触媒ユニットが排気下流側にずれる心配もない。
【００１７】
（２）排気枝管の排気下流側の端部を、排気主管内に突出させているので、排気枝管の外周面からの放熱量を少なくすることがきでき、これにより、触媒ユニットを高温に保ち、触媒の活性化を促進し、メタンガス等の除去効率を上げることができる。
【００１８】
（３）第１及び第２番目の係止手段のように、ハウジングにハウジングフランジを設けていると、触媒ユニットを排気枝管内に挿入するだけで、触媒ユニットは、所定位置で自動的に係止され、かつ、排気マニホールドを取り付けるだけで固定されるので、取付作業が一層容易になる。
【００１９】
（４）第１番目の係止手段のように、ハウジングフランジを排気マニホールド取付面と排気マニホールド取付フランジとの間で挟持していると、ハウジングフランジがガスケットの役目を果たし、別途ガスケットを用いる必要がなく、部品点数を削減できる。
【００２０】
（５）第２番目の係止手段のように、排気マニホールド取付フランジに、前記ハウジングフランジが収納される座刳りを形成している場合に、ハウジングフランジ及び座刳りの外周端形状を、略矩形状に形成すると共に、前記ボルト挿通孔に近い隅部分を、前記ボルト挿通孔から遠ざかるように凹部状に形成したり、あるいは、ハウジングフランジ及び座刳り自体の形状を、ボルト挿通孔に近い隅部分が該ボルト挿通孔から遠ざかるように平行四辺形状に形成していると、ボルト挿通孔と座繰りとの間のガスケット幅を広く確保でき、シール性を確保できる。
【００２１】
（６）第３、第４及び第５番目の係止手段のように、排気枝管の排気下流側の端部に係止ピンを設け、あるいは折り曲げ部を形成し、または、触媒固定用ボルトを設けていると、触媒ユニット自体には、係止用の加工を施す必要がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る排気装置を備えたガスエンジンの平面略図である。
【図２】排気マニホールドを外した状態を示す図１のガスエンジンの平面略図である。
【図３】図１のIII-III断面拡大図である。
【図４】分解時における図３と同様の断面拡大図である。
【図５】図１の排気マニホールドのV-V断面拡大図である。
【図６】第２及び第３気筒用の触媒ユニットの正面図である。
【図７】第１及び第４気筒用の触媒ユニットの正面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る排気装置を備えたガスエンジンであって、排気マニホールドを外した状態を示す平面略図である。
【図９】図８のIX-IX断面分解拡大図である。
【図１０】図８の排気マニホールドの排気マニホールド取付フランジの正面部分図である。
【図１１】図８の触媒ユニットの正面図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態における排気マニホールド取付フランジの正面部分図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態における触媒ユニットの正面図である。
【図１４】本発明の第４の実施の形態における排気マニホールド取付フランジの正面部分図である。
【図１５】本発明の第４の実施の形態における触媒ユニットの正面図である。
【図１６】本発明の第５の実施の形態に係る排気装置を備えたガスエンジンであって、排気マニホールドを外した状態を示す平面略図である。
【図１７】本発明の第５の実施の形態における図３と同様の断面拡大図である。
【図１８】本発明の第６の実施の形態における図３と同様の断面拡大図である。
【図１９】図１８のXIX-XIX断面図である。
【図２０】本発明の第７の実施の形態における図３と同様の断面拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
［第１の実施の形態］
図１乃至図７は、本発明の第１の実施の形態を示しており、これらの図に基づいて第１の実施の形態を説明する。
【００２４】
図１は、予混合圧縮自着火式ガスエンジンの平面略図であり、このガスエンジン１は直列４気筒エンジンであり、同一クランク軸上に４つの気筒Ｃが配置されており、シリンダヘッド２には、各気筒Ｃの燃焼室に開口する吸気ポート１０及び排気ポート１１と、各吸気ポート１０に連通する吸気通路１２及び各排気ポート１１に連通する排気通路１３とが、それぞれ形成されている。シリンダヘッド２の吸気ポート側の吸気マニホールド取付面５には、吸気マニホールド３が取り付けられ、シリンダヘッド２の排気ポート側の排気マニホールド取付面６には、排気マニホールド４が取り付けられている。
【００２５】
吸気マニホールド３は、シリンダヘッド２の各吸気通路１２に連通する４本の吸気枝管１５と、各吸気枝管１５を集合した吸気主管１６とを備え、該吸気主管１６の吸気上流側は、空気とガス燃料を混合するミキサー１７を介して、メタンを主成分とする都市ガスの供給源並びに空気供給源に接続している。
【００２６】
排気マニホールド４は、シリンダヘッド２内の各排気通路１３にそれぞれ連通する４本の排気枝管２０と、クランク軸と略平行に配置されると共に各排気枝管２０からの排気ガスを集合する排気主管２１とを備えている。各排気枝管２０は排気主管２１に溶接により固着されており、各排気枝管２０の排気上流側の端部には、各排気枝管２０を一体的に結合する排気マニホールド取付フランジ２４が設けられ、該排気マニホールド取付フランジ２４が、複数の取付ボルト（一部のみ符号表示）２２により、シリンダヘッド２の排気マニホールド取付面６に固定されている。
【００２７】
各排気枝管２０内には、それぞれ酸化触媒ユニット３０が挿入され、後で詳しく説明するフランジ方式により各排気枝管２０に固定されている。
【００２８】
該実施の形態では、排気主管２１の排気下流側端部に二重管構造の触媒ケース２５が接続されており、この触媒ケース２５の内側通路２６内にも、前記排気枝管２０内の酸化触媒ユニット３０とは別に、第２段目の酸化触媒ユニット３１が配置されている。ただし、この第２段目の酸化触媒ユニット３１が配置されていない場合でも本発明を採用できることはいうまでもない。触媒ケース２５の内側通路２６が排気主管２１に連通し、外側通路２７は内側通路２６の排気下流側端部に連通すると共に排気管３５が接続され、該排気管３５の排気下流側端部には排気マフラー３６が接続されている。
【００２９】
図５は、排気マニホールド４の図１のV−V断面拡大図であり、各排気枝管２０の排気上流側の端部を一体に結合する排気マニホールド取付フランジ２４は、排気主管２１と平行に延びる短冊状に形成されており、各排気枝管２０は断面が略矩形状に形成され、略矩形断面の排気通路を有している。また、各排気枝管２０の矩形断面の対角位置の近傍には、それぞれボルト挿通孔２８が形成されている。
【００３０】
図４は、排気マニホールド４及び酸化触媒ユニット３０を取り外して示す断面拡大図であり、排気枝管２０の排気下流側の端部は、排気主管２１内に一定長さ突入している。
【００３１】
酸化触媒ユニット３０は、多数の排気小通路に仕切られた角筒形状のハニカム型触媒本体４０と、該ハニカム型触媒本体４０の外周を包む角筒状のハウジング４１とから構成されている。
【００３２】
触媒本体４０は、一般的な酸化触媒であり、たとえばハニカム構造のアルミナ又はシリカの担体に白金とパラジウムを担持させた構造となっており、前記ハウジング４１内に圧入され、外周面の適宜箇所が、溶接等によりハウジング４１に固着されている。
【００３３】
ハウジング４１はたとえばステンレス鋼でできており、担体の厚みよりも大きい厚みを有し、触媒本体４０よりも高い剛性を有している。このハウジング４１の排気上流側の端部に、触媒ユニット３０の係止手段として、外向きのフランジ４２がハウジング４１と一体あるいは一体的に設けられている。
【００３４】
図６は第２及び第３筒用（クランク軸方向の中央部の気筒用）の酸化触媒ユニット３０の正面図であり、ハウジングフランジ４２は概ね矩形状に形成されると共に、対角線上の隅部が上下にそれぞれ円弧状に張り出しており、該張り出し部分にボルト挿通孔２９が形成されている。
【００３５】
図７は、第１及び第４筒用（クランク軸方向の両端部の気筒用）の酸化触媒ユニット３０の正面図であり、図６と同様に、ハウジングフランジ３０は概ね矩形状に形成されると共に、対角線上の隅部が上下にそれぞれ円弧状に張り出しており、該張り出し部分にボルト挿通孔２９が形成されている。ただし、図６と異なるところは、ボルト挿通孔２９が形成されていない隅部の一つの面取りが、小径となっている。
【００３６】
図３は、排気マニホールド４をシリンダヘッド２の排気マニホールド取付面６に取り付けた状態を示しており、酸化触媒ユニット３０は排気枝管２０内に排気上流側から挿入されており、取付ボルト２２を排気マニホールド取付フランジ２４のボルト挿通孔２８及びハウジングフランジ４２のボルト挿通孔２９に挿通し、シリンダヘッド２のめねじ孔４５に螺着することにより、排気マニホールド取付フランジ２４とシリンダヘッド２の排気マニホールド取付面６との間でハウジングフランジ４２を挟持すると共に、ハウジングフランジ４２をシリンダヘッド２に共締めしている。
【００３７】
（組立作業）
酸化触媒ユニット３０の組み付け作業を説明する。
図２において、まず、組み付け前の排気マニホールド４の各排気枝管２０内に、触媒ユニット３０を排気上流側から挿入する。
【００３８】
次に、図４に示すように、各排気枝管２０を、それぞれ一対の取付ボルト２２により、シリンダヘッド２に取り付ける。具体的には、取付ボルト２２を、排気マニホールド取付フランジ２４のボルト挿通孔２８及び酸化触媒ユニット３０のハウジングフランジ４２のボルト挿通孔２９に挿通し、シリンダヘッド２のめねじ孔４５に螺着する。これにより、排気マニホールド４がシリンダヘッド２に固着されると共に、ハウジングフランジ４２もシリンダヘッド２の排気マニホールド取付面６に共締めされる。すなわち、酸化触媒ユニット３０は、排気マニホールド４の取付作業を行うことにより、自動的に排気枝管２０の所定位置に固定されるのである。しかも、ハウジングフランジ４２は、排気マニホールド取付フランジ２４とシリンダヘッド２の排気マニホールド取付面６とに間に挟持され、ガスケットとしての役目も果たす。
【００３９】
（排気ガスの流れ）
図１において、エンジン運転中、各シリンダＣの燃焼室からシリンダヘッド２の各排気通路１３に排出された排気ガスは、排出直後に、各排気枝管２０内の酸化触媒ユニット３０をそれぞれ通過する。これにより、炭化酸素（ＣＯ）及び炭化水素（ＨＣ）等が酸化除去される。この場合、酸化触媒ユニット３０は、シリンダヘッド２の排気通路１３の直後に配置されているので、温度が低下する前の排気ガスが通過し、触媒作用が活性化する。また、排気枝管２０の排気下流側の端部を、排気主管２１内に突入させているので、排気枝管２０の外部露出面積が小さくなり、排気枝管２０の外周面から外部への放熱量を減らすことができ、これによっても触媒の活性化を促進することができる。
【００４０】
排気枝管２０内の酸化触媒ユニット３０を通過した排気ガスは、排気主管２１に集合し、次に触媒ケース２５の第２段目の酸化触媒３１で、さらに未燃メタン等が除去され、排気管３５及び排気マフラー３６を通り、外気に排出される。
【００４１】
［第２の実施の形態］
図８乃至図１１は、本発明の第２の実施の形態を示しており、酸化触媒ユニット３０の係止手段として、前記第１の実施の形態と同様、酸化触媒ユニット３０のハウジング４１の排気上流側の端部にハウジングフランジ４２を設けているが、第１の実施の形態と異なる構成は、排気マニホールド４の排気マニホールド取付フランジ２４に、前記ハウジングフランジ４２を収納しうる座刳り５１を形成していることと、別途、ガスケット５２を配置していることである。その他の構成は、第１の実施の形態と同じであり、同じ部品には同じ参照符号を附し、詳細な説明は省略する。
【００４２】
図９は、前記図４と同様の分解断面拡大図であり、酸化触媒ユニット３０は、触媒本体４０と、該触媒本体４０を包むステンレス鋼製のハウジング４１とから構成されており、このハウジング４１の排気上流側の端部に、外向きのハウジングフランジ４２を形成している。
【００４３】
図１１は、酸化触媒ユニット３０のハウジングフランジ４２の形状を明確に示しており、略矩形状に形成されているが、前記第１の実施の形態とは異なり、ボルト挿通孔は形成されていない。
【００４４】
図１０は、排気マニホールド取付フランジ２４の正面部分図であり、該排気マニホールド取付フランジ２４の排気上流側の端面に、図１０のハウジングフランジ２４の外周形状とほぼ同じ外周形状の座刳り５１が形成されている。また、この座刳り５１の深さはハウジングフランジ４２の厚みと略同じ厚みに形成されている。
【００４５】
図８は、排気マニホールド４を外した状態を示すガスエンジンの平面略図であり、各排気枝管２０内に、排気上流側から酸化触媒ユニット３０をそれぞれ挿入し、ハウジングフランジ４２とシリンダヘッド２の排気マニホールド取付面６との間に、ガスケット５２を配置し、複数の取り付けボルト２２により、排気マニホールド取付フランジ２４とガスケット５２とを、シリンダヘッド２の排気マニホールド取付面６に共締めする。
【００４６】
図９において、組み付け状態では、ハウジングフランジ４２は、排気マニホールド取付フランジ２４の座刳り５１内に収納された状態となっている。
【００４７】
［第３の実施の形態］
図１２及び図１３は、本発明の第３の実施の形態を示しており、前記第２の実施形態と同様、酸化触媒ユニット３０のハウジング４１の排気上流側の端部にハウジングフランジ４２を設け、排気マニホールド取付フランジ２４に座刳り５１を形成し、さらに、別途、ガスケット５２（図８参照）を配置しているが、ハウジングフランジ４２及び座刳り５１の形状が、第２の実施形態とは異なっている。その他の構成は、第１及び第２の実施の形態と同じであり、同じ部品には同じ参照符号を附し、詳細な説明は省略する。
【００４８】
すなわち、図１２において、排気マニホールド取付フランジ２４の座刳り５１の外周形状は、略矩形状に形成されているが、各ボルト挿通孔２８の近傍の隅部分には、各ボルト挿通孔２８から遠ざかるように、凹部５１ａが形成されている。
【００４９】
図１３において、酸化触媒ユニット３０のハウジングフランジ４２の外周形状は前記図１２の座刳り５１の外周形状と略同じであり、各ボルト挿通孔２８に近傍に位置する隅部分には、各ボルト挿通孔２８から遠ざかるように、凹部４２ａが形成されている。
【００５０】
上記のように、凹部５１ａを形成し、ボルト挿通孔２８と座刳り５１の外周端との距離を確保することにより、ボルト挿通孔２８と座刳り５１との間のガスケットによるシールスペースＳ１を広く確保でき、シール性を向上させることができる。
【００５１】
［第４の実施の形態］
図１４及び図１５は、本発明の第４の実施の形態を示しており、前記第３の実施形態と同様、酸化触媒ユニット３０のハウジング４１の排気上流側の端部にハウジングフランジ４２を設け、排気マニホールド４の排気マニホールド取付フランジ２４に座刳り５１を形成し、さらに、別途、ガスケット５２（図８参照）を配置しているが、ハウジングフランジ４２及び座刳り５１の形状が、第３の実施形態とは異なっている。その他の構成は、第１乃至第３の実施の形態と同じであり、同じ部品には同じ参照符号を附し、詳細な説明は省略する。
【００５２】
すなわち、図１４において、排気マニホールド取付フランジ２４の座刳り５１の外周形状は、略平行四辺形状に形成されている。具体的には、座刳り５１の四辺のうち、縦向きの対向２辺５１ｂ、５１ｂは、排気枝管２０の垂直な縦向きの対向２辺２０ｂ、２０ｂと平行であるが、横向きの対向２辺５１ｃ、５１ｃは、排気枝管２０の水平な横向き対向２辺２０ｃ、２０ｃに対し、それぞれ対応するボルト挿通孔２８から遠ざかるように傾斜している。すなわち、座刳り５１の上辺５１ｂは、上側のボルト挿通孔２８に対応する端部が低位置にくるように傾斜し、座刳り５１の下辺５１ｂは、下側のボルト挿通孔２８に対応する端部が高い位置に来るように傾斜している。
【００５３】
図１５において、酸化触媒ユニット３０のハウジング４１のハウジングフランジ４２の外周形状も、前記図１４の座刳り５１の外周形状と略同じ平行四辺形に形成されている。すなわち、縦向きの対向２辺４２ｂ、４２ｂは垂直に形成され、横向きの対向２辺４２ｃ、４２ｃは水平に対して傾斜している。
【００５４】
上記のように、ボルト挿通孔２８と座刳り５１の外周端との距離を確保することにより、ボルト挿通孔２８と座刳り５１との間のガスケット５２によるシール面積Ｓ１を広く確保でき、シール性を向上させることができる。
【００５５】
［第５の実施の形態］
図１６及び図１７は、本発明の第５の実施の形態を示しており、酸化触媒ユニット３０の係止手段が、前記第１乃至第４の実施形態のハウジングフフランジとは異なり、排気枝管２０の排気下流側の端部に、係止ピン６０を設けた構造となっている。その他の構成は、第１乃至第４の実施の形態と同じであり、同じ部品には同じ参照符号を附し、詳細な説明は省略する。
【００５６】
図１６において、各酸化触媒ユニット３０はフランジを有しておらず、その代わりに、各排気枝管２０の排気下流端部にそれぞれ係止ピン６０が設けられている。
【００５７】
図１７において、排気枝管２０の排気下流側の端部は、排気主管２１内に突入し、該突入部分の上下端部にピン挿通孔６１が形成されている。係止ピン６０は、たとえば上方から上下のピン挿通孔６１に挿通され、係止ピン６０の上端頭部６０ａによって、排気枝管２０内の酸化触媒ユニット３０は、脱落不能に止められている。なお、上記のような係止ピン６０の代わりに、弾力性のある、いわゆるだるまピン等を挿入したり、あるいは、係止ピン６０の端部に、係止ピン６０に直交する抜け止めピンを挿入する構成とすることもできる。
【００５８】
該実施の形態によると、触媒ユニット３０のハウジング自体に、フランジ加工する手間が無くなる。
【００５９】
［第６の実施の形態］
図１８及び図１９は、本発明の第６の実施の形態を示しており、酸化触媒ユニット３０の係止手段が、前記第１乃至第４の実施形態のハウジングフフランジとは異なり、排気枝管２０の排気下流側の端部に、折り曲げ部６５を形成した構造となっている。その他の構成は、第１乃至第５の実施の形態と同じであり、同じ部品には同じ参照符号を附し、詳細な説明は省略する。
【００６０】
図１９において、排気枝管２０の排気下流側の端部の四辺の内、縦向きの対向２辺に、内向きに突出する前記折り曲げ部６５を形成し、酸化触媒ユニット３０が排気下流側に移動するのを阻止している。
【００６１】
さらに、本実施の形態では、図１８に示すように、上記折り曲げ部６５に加え、排気枝管２０の排気上流側の外周壁に、めねじ孔を有するボス６６を設け、該ボス６６に螺挿したボルト６７を排気枝管２０内に突出させ、酸化触媒ユニット３０の排気上流側端縁を係止する構造も採用している。これにより、触媒本体４０は、排気下流側にも排気上流側にも移動することはない。
【００６２】
［第７の実施の形態］
図２０は、本発明の第７の実施の形態を示しており、酸化触媒ユニット３０の係止手段が、前記第１乃至第４の実施形態のハウジングフフランジとは異なり、排気枝管２０の長さ方向の中間部に、めねじ孔を有するボス７０を設け、該ボス７０に触媒固定用ボルト７１を螺着した構造となっている。その他の構成は、第１乃至第５の実施の形態と同じであり、同じ部品には同じ参照符号を附し、詳細な説明は省略する。
【００６３】
ボス７０に螺着された触媒固定用ボルト７１の下端７１ａは、排気枝管２０内に突出し、酸化触媒ユニット３０のハウジング４１の外周面に圧接しており、これにより、酸化触媒ユニット３０を、排気下流側及び排気上流側のいずれにも移動しないように、係止している。
【００６４】
［その他の実施の形態］
（１）図１６及び図１７の実施の形態のように、係止ピン６０により酸化触媒ユニット３０の排気下流側への移動を係止する構造において、ガスケット５２の排気流通孔の四隅の面取り形状を、排気枝管２０の矩形内周形状に対し、内方に張り出す形状とすることにより、前記ガスケットにより、触媒ユニットの排気上流側への移動も阻止するように構成することも可能である。
【００６５】
（２）前記各実施の形態では、触媒ユニット３０のハウジングは、断面矩形状の角筒状であるが、断面Ｕ字（又はコの字）状のハウジングで触媒本体を包む構成の触媒ユニットにも適用可能である。
【００６６】
（３）また、酸化触媒以外の触媒ユニットでも、排気枝管内に挿入可能な形状であれば、本発明を適用して固定することは可能である。
【００６７】
（４）本発明は、予混合圧縮自着火式多気筒ガスエンジンに適しているが、火花点火式のガスエンジン等、各種形式のガスエンジン並びにディーゼルあるいはガソリンエンジンにも適用可能である。
【符号の説明】
【００６８】
２  シリンダヘッド
３  吸気マニホールド
４  排気マニホールド
６  排気マニホールド取付面
１１  排気口
１３  シリンダヘッド内排気通路
２０  排気枝管
２１  排気主管
２２  取付ボルト
２４  排気マニホールド取付フランジ
２８  ボルト挿通孔
３０  酸化触媒ユニット（酸化触媒）
４０  触媒本体
４１  ハウジング
４２  ハウジングフランジ
４５  めねじ孔
５１  座刳り
５１ａ  凹部
５２  ガスケット
６０  係止ピン
６１  ピン挿通孔
６５  折り曲げ部
７０  ボス
７１  触媒固定用ボルト
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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