JP2010249074A - 鋳造されたエンドキャップ載置モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】エンドキャップ載置モジュールに関し、より特定には単体の部品として鋳造されたエンドキャップ載置モジュールに関する。
【解決手段】触媒変換器への接続のための第一の載置インターフェース１８と、排気管への接続のための第二の載置インターフェース２０と、を有する単体の部品として鋳造されたエンドキャップ体１６からなるエンドキャップ載置モジュール１０。一例では、エンドキャップ体は、少なくとも一つの一体的に形成されたセンサーボス２２および／またはファスナーボス３２を含む。
【選択図】図２

Description

主題の発明は、エンドキャップ載置モジュールに関し、より特定には単体の部品として鋳造されたエンドキャップ載置モジュールに関する。

排気システムは広く知られ、燃焼エンジンと共に使われている。排気システムは、高温の排気ガスをエンジンから触媒変換器、マフラー、リゾネーター等のような他の排気システム部品に搬送する排気管を含んでいる。知られているように、触媒変換器は、それを通して排気ガスと余分な空気が通過して一酸化炭素および炭化水素汚染物が二酸化炭素と水に酸化される触媒を収容している。

エンドキャップ載置モジュールは、触媒変換器の一端に載置されている。エンドキャップ載置モジュールは、排気管への出口を含む。典型的には、エンドキャップ載置モジュールはセンサーボスと、エンドキャップ載置モジュールを車輌構造に載置できるような載置構造を含む。伝統的には、エンドキャップ載置モジュールは共に溶接されプレス加工された金属板部分から形成されている。センサーボスは、エンドキャップ載置モジュールの外表面に溶接された分離した部品である。センサーボスは、センサーボスをエンドキャップ載置モジュールに取り付ける溶接作業を行うのに十分なスペースがあるように十分な長さで外表面から外側に伸長した細長いボディからなる。載置構造はまた、伝統的に、エンドキャップ載置モジュールの外表面に溶接された分離した載置ブラケットまたは載置サポートからなる。

動作中は、高負荷が触媒変換器に懸かり、エンドキャップ載置モジュールは、溶接結合インターフェース、特に載置構造のためのインターフェースに、かなりの圧力レベルを懸ける。これらの圧力レベルは、溶接結合インターフェースに割れを引き起こすことができ、それは部品の耐久性に悪影響を与え、早すぎる欠陥を導くことができる。

更に、載置構造とセンサーボス部分は、それらをそれぞれエンドキャップ載置モジュールに取り付けるための溶接作業を可能とするために、それらが必要である以上に大きくなっている。そのようにして、伝統的な構成は排気システムのために利用可能である収納スペースのかなりの量を占めてしまう。

伝統的な構成の別の不利な点は、破片収集に関する。ボルトやプレス加工された構成中で平らな角度をもつその他の表面は、破片を収集するピンチ点を形成し、それは好ましいものではない。

従って、増加された耐久性を提供し、破片収集のピンチ点を排除し、他の部品のために収納スペースを開放できるようなよりコンパクトな構成のエンドキャップ載置モジュールを提供する必要がある。この発明は、従来技術の欠点や不利点を回避しつつこれらの必要に対処するものである。

エンドキャップ載置モジュールは、単体の部品として鋳造されたエンドキャップ体を含む。単体の部品は、触媒変換器への接続のための第一の載置インターフェースと、排気管への接続のための第二の載置インターフェースと、を含む。

一例では、単体のエンドキャップ体は鋳鉄部材から鋳造されている。

一例では、単体のエンドキャップ体は、単体の部品の一部として鋳造され一体的に形成されたセンサーボス部を含む。

一例では、単体のエンドキャップ体は、単体の部品の一部として鋳造され一体的に形成された少なくとも一つのファスナーボスを含む。

一例では、単体のエンドキャップ体は、第一の載置インターフェースから第二の載置インターフェースまで伸長した連続し遮られていない表面を含む。

一例では、第一の載置インターフェースは第一の中心軸を規定する第一の開口からなり、第二の載置インターフェースは第一の中心軸と垂直な第二の中心軸を規定する第二の開口からなる。

単体の鋳造されたエンドキャップ体は、破片収集のピンチ点を排除したことにより持続性がありコンパクトな構成を提供する。これらおよびその他の本発明の特徴は、以下の明細書と図面から最も良く理解でき、以下はその詳細な説明である。

図１は、触媒変換器と排気管に接続されたエンドキャップ載置モジュールの斜視図である。 図２は、触媒変換器接続インターフェースから見たエンドキャップ載置モジュールの斜視図である。 図３は、エンドキャップ載置モジュールの他の例を示す。 図４は、エンドキャップ載置モジュールの他の例を示す。

図1に示されるように、エンドキャップ載置モジュール１０は触媒変換器１２と排気管１４に接続されている。触媒変換器１２と排気管１４は、知られている他の排気システム部品に接続されることができる。触媒変換器１２の動作は周知なので、詳述はしない。

図２に示されるように、エンドキャップ載置モジュール１０は単体の鋳造された部品として形成される。そのようにして、エンドキャップ載置モジュール１０は、触媒変換器１２への接続のための第一の載置インターフェース１８と、排気管１４への接続のための第二の載置インターフェース２０と、を有する単体のエンドキャップ体１６からなる。エンドキャップ載置モジュール１０が鋳造された部品であるので、単体のエンドキャップ体１６は、第一の載置インターフェース１８から第二の載置インターフェース２０までの、連続し遮られていない表面を提供する。即ち、単体のエンドキャップ体１６は、そのボディ自体を形成するのにいかなる溶接結合インターフェースも利用しない。

単体のエンドキャップ体１６はまた、一体的に鋳造されたセンサーボス２２を含む。センサーボス２２は、単体のエンドキャップ体１６の外表面２４から外向きに伸長し、その中にセンサー（図示せず）が挿入できる開口２６を含む。開口２６は、鋳造の後で部分として機械工作される。

単体のエンドキャップ体１６はまた、一体的に鋳造された載置構造３０を含む。示された例では、載置構造３０は、単体のエンドキャップ体１６の周りに周縁状に間隔を空けて設けられた複数の分離したファスナーボス３２からなる。各ファスナーボス３２は、エンドキャップ載置モジュール１０が車体構造にしっかり取り付けられるようなファスナーを受ける螺子孔３４を含む。再度、単体のエンドキャップ体１６の一部として載置構造３０を一体的に鋳造することによって、溶接取り付け作業が排除されるため載置構造のサイズを削減できるので、エンドキャップ載置モジュール１０に要求される全体的な収納スペースが削減される。

図２に示されるように、単体のエンドキャップ体１６は、底部４０の外周の周りに外側に伸長した周縁状壁部４２のある底部４０をもったボウル形状からなる。ボウル部内に内部空洞４４が規定され、第一１８および第二の２０載置インターフェースを流動的に接続する。第一の載置インターフェース１８は、触媒変換器１２に直接接続する円形開口からなる。円形開口は、第一の中心軸Ｃ１（図１）を規定する。

管状部４８が、周縁状壁部４２から外側に伸長している。センサーボス２２は、管状部４８上に位置している。管状部４８の長さは、溶接取り付けインターフェースの排除により従来の設計と比較して最小化されている、即ち、センサーボス２２の取り付けのために追加の溶接間隙はもはや必要ではないので、管状部４８の長さを削減することができる。そのようにして、エンドキャップ載置モジュール１０に要求される全体的な収納スペースが削減される。

管状部４８は、第二の取り付けインターフェース２０で終端する。第二の載置インターフェース２０は、排気管１４に接続する円形の開口からなる。第二の載置インターフェース２０は、排気管１４に直接接続することができる。オプションとして、例えばマーモンフランジのような一体化されたフランジ部品５０を、エンドキャップ載置モジュール１０を排気管１４に接続する第二の載置インターフェース２０として使用することができる。第二の載置インターフェース２０の円形の開口は、第一の中心軸Ｃ１と垂直な第二の中心軸Ｃ２（図１）を規定する。そのようにして、エンドキャップ載置モジュール１０は、直角または９０度向きの載置を供する。この種の構成は、収納の観点から特に有利である。ただし、特定の排気システムの全体構成によっては、必要に応じて、直線（１８０度）向き、またはその他の角度向きのものを使用することも出来得る。更に、エンドキャップ載置モジュール１０は、他の形状を有することおよび／または第一および第二の取り付けインターフェースにおいて円形でない開口を有することができる。

オプションとしては、内部空洞４４内に熱遮蔽挿入物５６を載置することができる。熱遮蔽挿入物５６は、エンドキャップ載置モジュール１０の外皮温度を下げる。

図３−４は、一体的に鋳造された載置構造の他の例を示す。図３は、ファスナーを受ける螺子孔６２をもった一体的に鋳造されたフランジからなる載置構造６０を示す。図４は、ファスナーを受ける開口７０をもった一体的に鋳造された載置板部７０を示す
鋳造された単体のエンドキャップ体１６は、従来例のプレス加工されたモジュールよりも構造的により合理的でより耐久性のある部品を提供する。単体のエンドキャップ体１６を単体の部品として鋳造することは、多重の溶接結合インターフェースが排除されることによりエンドキャップ載置モジュールの耐久性を増加する。更に、そのような鋳造部品については、コストをより厳密に制御することができる。加えて、鋳造は破片収集に耐性のあるスムーズな輪郭を提供する。更に、支柱無しで台座型載置構成を利用することができるように、載置エリアの強度が向上される。

鋳造はまた、従来のプレス加工された構成と比較した時に、向上された音響特性を有する。鋳造を使用することは、典型的にはエンジン／車輌の動作外の範囲に部品の共鳴周波数を増加する。更に、鋳造は部品自体の自然周波数を上げる動的硬度を供する。

この発明の好ましい実施形態が記載されたが、当業者はある種の変形がこの発明の範囲内に入い得ることを理解するであろう。この理由により、以下の請求項は、この発明の本当の範囲と内容を決定するに際して熟読されるべきである。

Claims (15)

1. 触媒変換器への接続のための第一の載置インターフェースと、排気管への接続のための第二の載置インターフェースと、を有する単体のエンドキャップ体からなるエンドキャップ載置モジュール。
2. 前記単体のエンドキャップ体は、前記第一の載置インターフェースから前記第二の載置インターフェースまでの、連続し遮られていない表面を提供する、請求項１記載のエンドキャップ載置モジュール。
3. 前記単体のエンドキャップ体は鋳造部材からなる、請求項１記載のエンドキャップ載置モジュール。
4. 前記鋳造部材は鋳鉄からなる、請求項３記載のエンドキャップ載置モジュール。
5. 前記単体のエンドキャップ体と一体的に形成されたセンサーボス部を含む、請求項１記載のエンドキャップ載置モジュール。
6. 前記単体のエンドキャップ体と一体的に形成された少なくとも一つのファスナーボスであって、前記少なくとも一つのファスナーボスはファスナーを受ける螺子孔を含んでいるものを含む、請求項１記載のエンドキャップ載置モジュール。
7. センサーボスと少なくとも一つのファスナーボスは、単体鋳造として前記単体のエンドキャップ体と一体的に鋳造されている、請求項１記載のエンドキャップ載置モジュール。
8. 前記単体のエンドキャップ体は、前記第一の載置インターフェースが触媒変換器への円形の開口からなるボウル形状である、請求項１記載のエンドキャップ載置モジュール。
9. 前記ボウル形状は、全体的に円形の底部であって前記円形の底部の周縁周りに外向けに伸長した周縁壁部をもつものによって規定され、前記壁部は前記円形の開口を触媒変換器に終端する、請求項８記載のエンドキャップ載置モジュール。
10. 前記周縁壁部の外表面から外向けに伸長した管状部を含み、前記管状部は前記第二の載置インターフェースを終端する、請求項９記載のエンドキャップ載置モジュール。
11. 前記円形の開口は第一の中心軸を規定し、前記第二の載置インターフェースは第二の中心軸を規定するもう一つの開口からなり、前記第一および前記第二の中心軸は互いに垂直である、請求項１０記載のエンドキャップ載置モジュール。
12. エンドキャップ載置モジュールを形成する方法であって、
    触媒変換器への接続のための第一の載置インターフェースと、排気管への接続のための第二の載置インターフェースと、を有する単体の部品としてエンドキャップ体を鋳造することからなる方法。
13. エンドキャップ体を鋳鉄部材から鋳造することを含む、請求項１２記載の方法。
14. エンドキャップ体にセンサーボスを単体の部品の一部として一体的に鋳造することを含む、請求項１２記載の方法。
15. エンドキャップ体に少なくとも一つのファスナーボスを単体の部品の一部として一体的に鋳造することを含む、請求項１２記載の方法。

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