(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
触媒を保持する内筒とその外側に配置された外筒との間に空間が形成された触媒コンバータにＯ２センサー取り付ける方法であって、
内筒の側周部にその内外を連通する内筒孔を形成し、前記内筒の内部に触媒を挿入した後に内筒を縮径して触媒を保持させ、その外周面側に伸縮可能な管状部材の一端側をその管内と内筒内とが前記内筒孔を通して連通するように固定する内筒組立・加工工程と、外筒の側周部にその内外を連通する外筒孔を形成し、この外筒内に前記内筒を挿入する内筒挿入工程と、前記外筒の両端部を縮径してその少なくとも一方を内筒に対して相対変位可能に両端部を接合するとともに、前記管状部材を伸長させその自由端側を外筒の外筒孔から外側に引き出す内筒と外筒との接合工程と、前記管状部材に管状をなすセンサー取付具を両者の管内が連通するように結合するセンサー取付具と管状部材の結合工程と、前記管状部材を短小化して前記センサー取付具を外筒に固定して内筒内と外筒外とを連通させるとともに内筒と外筒との間の空間を閉塞する閉塞空間形成工程と、前記Ｏ２センサーを内筒内に位置させて前記センサー取付具に固定することによって内筒内の空間を閉塞するＯ２センサー取付工程とからなることを特徴とする触媒コンバータのＯ２センサー取付方法。
【請求項２】
前記管状部材が蛇腹状をなしていることを特徴とする請求項１に記載の触媒コンバータのＯ２センサー取付方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両排気系等に装着される触媒コンバータのＯ２センサー取付方法に関し、特に内筒と外筒とを有しそれらの間に空間が設けられて二重筒構造をなす触媒コンバータのＯ２センサー取付方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両排気系等に装着される触媒コンバータとして、遮熱性および遮音性を高めるために、触媒を保持する内筒とその外側に備えられた外筒との両端部同士を接合させ、それらの間に閉塞された空間を形成して二重筒構造とした触媒コンバータが知られている。
【０００３】
近年、米国ではＯＢＤ−II（略称）と呼ばれ自動車の排気ガス制御装置に関するオンボード故障診断が義務づけられ、その対応として触媒コンバータの前後と中間部分とにそれぞれセンサーを取り付けることが必要となった。
【０００４】
前記二重筒構造の触媒コンバータの中間部分にセンサーを取り付ける際には、内筒と外筒との側部にそれぞれセンサーを内筒内に挿入する挿入孔を設け、これら両挿入孔の内周縁部に筒体状をなすセンサー取付ボスの外周部を全周に亘ってそれぞれ溶接して固着し、このセンサー取付ボスにセンサーを取り付けることによって前記センサーは内筒内に配置させることが考えられる。このとき、センサーを安定させて取り付けるためには、センサー取付ボスに十分な剛性とその固定部に十分な強度が要求される。このため、センサー取付ボスは鋼材等の高剛性部材で形成される。そして、このセンサー取付ボスを内筒の側周面に形成された貫通孔に溶接固定し、この内筒を外筒内に挿入し外筒の側周面に形成された貫通孔と前記センサー取付ボスとを位置あわせして溶接固定する。さらに、内筒と外筒との両端部同士を接合して両者の間に閉塞された空間を形成する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のＯ２センサー取付方法は、高剛性部材で形成されたセンサー取付ボスをいずれも高剛性部材でなる内筒と外筒とにとそれぞれ固着させてそれらの間に閉塞された空間を形成するため、センサー取付ボス、内筒、外筒のいずれにも高い寸法精度が要求される。また、内筒に固着されたセンサー取付ボスと外筒の貫通孔との位置合わせおよび固着作業にも高い精度が要求されるため手間と時間のかかる製造作業が余儀なくされるという課題があった。
【０００６】
本発明は前記従来の課題に鑑み、触媒コンバータに容易に取り付けることができる触媒コンバータのＯ２センサー取付方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために本発明の触媒コンバータのＯ２センサー取付構造は、触媒を保持する内筒とその外側に配置された外筒との間に空間が形成された触媒コンバータのＯ２センサー取付方法であって、内筒の側周部にその内外を連通する内筒孔を形成し、前記内筒の内部に触媒を挿入した後に内筒を縮径して触媒を保持させ、その外周面側に伸縮可能な管状部材の一端側をその管内と内筒内とが前記内筒孔を通して連通するように固定する内筒組立・加工工程と、外筒の側周部にその内外を連通する外筒孔を形成し、この外筒内に前記内筒を挿入する内筒挿入工程と、前記外筒の両端部を縮径してその少なくとも一方を内筒に対して相対変位可能に両端部を接合するとともに、前記管状部材を伸長させその自由端側を外筒の外筒孔から外側に引き出す内筒と外筒との接合工程と、前記管状部材に管状をなすセンサー取付具を両者の管内が連通するように結合するセンサー取付具と管状部材の結合工程と、前記管状部材を短小化して前記センサー取付具を外筒に固定して内筒内と外筒外とを連通させるとともに内筒と外筒との間の空間を閉塞する閉塞空間形成工程と、前記Ｏ２センサーを内筒内に位置させて前記センサー取付具に固定することによって内筒内の空間を閉塞するＯ２センサー取付工程とからなることを特徴とする。
【０００８】
即ち、予め管状部材を固定した内筒を外筒内に挿入し、外筒孔から外側に伸縮可能な管状部材を引き出して、その管状部材にセンサー取付具を固定するので、管状部材を伸長させてその自由端側を外筒の外側に十分引き出して管状部材とセンサー取付具とを容易にかつ確実に固定することができる。また管状部材が固定されたセンサー取付具は管状部材の長さを短くして外筒に固定するので、センサー取付具の長さを内筒と外筒との間隔に合わせて予め形成しておく必要はなく、さらにセンサー取付具を外筒に固定する際にも、内筒と外筒とを高精度で位置合わせして保持しておく必要がない。殊に、内筒と外筒との間の空間は閉塞されていなければならないが、内筒とセンサー取付具との間に伸縮可能な管状部材を介在させたので、管状部材、センサー取付具、外筒の固定作業がしやすく、それらの間を確実に閉塞することができる。
【０００９】
さらに、管状部材とセンサー取付具とで連通される管内はＯ２センサーを取り付けることによって内筒内を閉塞することができるので、別途管内を閉塞するための部材を設ける必要がない。
【００１０】
また、前記管状部材が蛇腹状をなしていると、単に弾性材等を用いた場合に比べて伸縮量が大きいので、管状部材をさらに外筒の外側に引き出すことができるとともに、センサー取付具の取り付け時に管状部材が外筒内に引っ張られないため取り付け作業がさらに容易になる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に好適な一実施形態を図面を用いて詳細に説明する。図１〜７は本発明の触媒コンバータのＯ２センサー取付方法を示し、図１は内筒の組立・加工工程を示す断面図、図２は内筒挿入工程を示す断面図、図３は内筒と外筒との接合工程において外筒の一端部を内筒と接合させた状態を示す断面図、図４はセンサー取付具と管状部材の結合工程を示す断面図、図５は閉塞空間形成工程を示す断面図、図６はＯ２センサー取付工程を示す断面図、図７はＯ２センサーの取付部を示す拡大断面図である。
【００１２】
ここでは２つの円柱状をなす触媒要素２６を円筒状の内筒２０内に間隔を隔てて、その排気方向に並べて配置した触媒コンバータ３６を例に説明する。
【００１３】
本発明の触媒コンバータのＯ２センサー取付方法は、内筒組立・加工工程と、内筒挿入工程と、内筒と外筒との接合工程と、センサー取付具と管状部材の結合工程と、閉塞空間形成工程と、Ｏ２センサー取付工程とからなる。
【００１４】
前記内筒組立・加工工程は、まず内筒２０の側周部にその長手方向のほぼ中央に位置させて、この内筒２０の内外を連通する内筒孔４０を形成する。この内筒２０内に前記内筒孔４０を挟んでその両側に適宜間隔を隔てて、側周面に緩衝部材２４を巻き付けた触媒要素２６を配置し、内筒２０を周知の手段によって縮径加工する。このとき、内筒２０の両触媒要素２６間を触媒要素２６の直径より小さく縮径し、内筒２０の両開口部は各触媒要素２６の外側端部付近から端部方向に向かってそれぞれ徐々に縮径し、これら縮径部によって触媒要素２６を所定の位置に保持する。また、前記内筒孔４０は前記触媒要素２６間の縮径部に位置している。縮径した両端部の一方には、弾性材でなるシールネット３４をその外周面に一周巻き付けておく。
【００１５】
次に、前記内筒２０の外周面側に、通気性がない素材を用いて伸縮可能な蛇腹状に形成された管状部材３８の一方の端部を、その管状部材３８の管内と内筒２０内とが前記内筒孔４０を通して連通するように溶着固定する。このとき、管状部材３８はその端部が内筒孔４０を囲むように配置し、全周に亘って隙間なく内筒２０に溶着する。
【００１６】
前記内筒挿入工程は、まず外筒３０の側周部にその内外を連通する外筒孔４２を形成し、この外筒３０内に前記内筒２０を挿入する。
【００１７】
前記内筒２０は前記接合工程において、外筒３０と内筒２０とがほぼ同心状をなすように配置し、外筒孔４２が内筒孔４０の外側に位置するように所定の治具を用いて保持する。このとき、外筒３０内に前記管状部材３８を伸長させその自由端を外筒３０の外筒孔４２から外側に引き出しておく。
【００１８】
前記外筒３０の両開口部を内筒２０と同様に縮径し、その一方の端部は内筒２０の開口に隙間なく溶接接合し、他方の端部は内筒２０の端部に巻き付けられた前記シールネット３４を介して内筒２０に隙間なく接合する。ここで、シールネット３４は、触媒コンバータ３６の両端部にそれぞれ介在させてもよく、外筒３０と内筒２０との間がこのシールネット３４によって隙間なく接合されていれば構わない。
【００１９】
前記センサー取付具と管状部材の結合工程では、前記管状部材３８の自由端側開孔部を、管状をなし内周面に雌ねじが形成されたセンサー取付具１６の外周部にその全周に亘って隙間なく溶着し、両者の管内が連通するように管状部材３８とセンサー取付具１６とを結合する。このとき、管状部材３８が蛇腹状をなしているので、管状部材３８を伸長させると、その自由端を外筒３０の外側に十分引き出すことができる。よって、本管状部材３８は単に弾性材でなる管状部材を用いた場合と比べて伸縮量が大きいため、管状部材３８を外筒３０の外側にさらに長く引き出すことができるとともに、センサー取付具１６の取り付け時に管状部材３８が外筒３０内方向に引っ張られないため取り付け作業をさらに容易にかつ確実に行うことができる。
【００２０】
前記閉塞空間形成工程では、前記管状部材３８の両端開孔間の距離を短くするとともにその屈曲した部分を外筒３０内に戻し、前記センサー取付具１６の外周部と外筒３０とをそれらの間に間隙が生じないように全周に亘って溶接固定する。このとき、センサー取付具１６は外筒３０と直交して内筒２０との間の空間３２に突出し、内筒２０内と外筒３０外とを連通させるとともに内筒２０と外筒３０との間の空間３２を閉塞する。即ち、センサー取付具１６の長さを内筒２０と外筒３０との間隔に合わせて予め形成しておく必要はなく、さらにセンサー取付具１６を外筒３０に固定する際にも、内筒２０と外筒３０とを高精度で位置合わせして保持しておく必要がない。殊に、内筒２０とセンサー取付具１６との間に介在させた管状部材３８が伸縮可能なので、管状部材３８、センサー取付具１６、外筒３０の固定作業がしやすくなり、閉塞されていなければならない内筒２０と外筒３０との間の空間３２を確実に閉塞することができる。
【００２１】
最後に前記Ｏ２センサー取付工程において、センサー取付具１６に前記Ｏ２センサー１２を挿入して内筒２０内に位置させ、Ｏ２センサー１２に形成された雄ねじ部をセンサー取付具１６に螺合し、締め込むことによってセンサー取付具１６の管内を閉止する。即ち、センサー取付具１６にＯ２センサー１２を取り付けるだけで内筒２０内の空間を閉塞ことができるとともに、Ｏ２センサー１２の取り付けをねじにしたので容易に着脱することができ、製造性やメンテナンス等の作業性を向上させることができる。
【００２２】
本実施形態においては、蛇腹状の管状部材３８を内筒２０に直交する方向に折り返す形態を示したが、例えば図８（ａ）（ｂ）に示すような形態であっても伸縮可能であれば構わない。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように、本発明の触媒コンバータのＯ２センサー取付方法によれば、管状部材を伸長させてその自由端側を外筒の外側に十分引き出すことによって、管状部材とセンサー取付具とを容易にかつ確実に固定することができる。また、内筒とセンサー取付具との間の管状部材を伸縮させることができるので、管状部材、センサー取付具、外筒の加工やそれらの位置合わせに高い精度が要求されないため作業性が向上し、内筒と外筒との間を確実に閉塞することができる。
【００２４】
また、前記管状部材が蛇腹状をなしていると、単に弾性材等を用いた場合と比べて伸縮量が大きいので、管状部材を外筒の外側にさらに長く引き出すことができるとともに、センサー取付具の取り付け時に管状部材が外筒内方向に引っ張られないため取り付けの作業性がさらに向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る内筒の組立・加工工程を示す断面図である。
【図２】本発明に係る内筒挿入工程を示す断面図である。
【図３】本発明に係る内筒と外筒との接合工程において外筒の一端部を内筒と接合させた状態を示す断面図である。
【図４】本発明に係るセンサー取付具と管状部材の結合工程を示す断面図である。
【図５】本発明に係る閉塞空間形成工程を示す断面図である。
【図６】本発明に係るＯ２センサー取付工程を示す断面図である。
【図７】Ｏ２センサーの取付部を示す拡大図である。
【図８】Ｏ２センサーの取付部の変形例を示す拡大図である。
【符号の説明】
１２  Ｏ２センサー
１６  センサー取付具
２０  内筒
２６  触媒要素
３０  外筒
３２  空間
３８  管状部材
４０  内筒孔
４２  外筒孔
【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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【図７】
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【図８】
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