JP2010511825A - 熱い排出ガス酸素センサーのための取り付けデバイスを備えた触媒コンバーター - Google Patents

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Abstract

【課題】熱い排出ガス酸素センサーのための取り付けデバイスを備えた触媒コンバーターを提供する。
【解決手段】上流および下流触媒物質保持基板またはブリックを保持するハウジングを有する触媒コンバーターは基板間に設置されたリングを有し、リングは中央ベッド酸素センサーの受け入れのためにそれの中にギャップを有している。リングは絶縁物質の層を、リングと基板間ギャップを取り囲んでいるコンバーターハウジングまたはシェル表面との間に閉じ込める。リングは、溶接または機械的連結のいずれかによって複数のエンボスメントにおいてハウジングに連結される。
【選択図】

Description

この出願は、2007年9月18日に提出された米国ユーティリティー出願第11/856,931号および2006年12月1日に提出された米国仮出願第60/872,588号に優先権を主張し、それらは参照によってここに組み込まれる。
この開示は自動車触媒コンバーターに関する。特に、その開示は、二つのケーキまたはブリックの触媒物質保持基板の間に熱い排出ガス酸素センサーを取り付ける能力を有するようなコンバーターに関係する。
この節の陳述は、この開示に関する背景情報を提供するにすぎず、先行技術を構成しなくてもない。
従来の乗物排出監視システムは、コンバーター性能を監視するために触媒コンバーターの一方の端(すなわち上流および下流)にある排出監視酸素センサーを利用する。最近の政府の法規変動で、自動車メーカーは今では中央ベッドセンサーすなわちコンバーターハウジング内部の二つのブリックの触媒物質保持基板の間に取り付けられたセンサーを必要としている。この機構は改善コンバーター性能測定をもたらす。なぜなら上流基板触媒は下流基板触媒よりも速く劣化しやすいからである。
中央ベッドセンサー取り付け機構を提供することは、過去に、基板間のシェル領域中のコンバーターシェルから放射する熱の管理の問題を引き起こした。したがって、排出流と中央ベッド領域に設置されたコンバーターシェルとの間に絶縁体を付加的に提供する中央ベッドセンサー取り付け機構を提供することはコンバーター分野に必要であると考えられる。
上流および下流触媒基板を保持するハウジングを有する触媒コンバーターは基板間に設置されたリングを有し、リングは中央ベッド酸素センサーの受け入れのためにそれの中にギャップを有している。リングは絶縁物質の層を、リングと基板間ギャップを取り囲んでいるコンバーターハウジングまたはシェル表面との間に閉じ込める。リングは、ハウジングに向かって延出している複数のリングエンボスメントを使用してハウジングに連結される。
適用可能性のさらなる領域は、ここに提供される説明から明白になるであろう。説明および特定の実例は、例示の目的だけのために意図されたものであって、この開示の要旨を限定するために意図されたものではないと理解すべきである。
ここに説明される図面は、例示目的だけのためのものであり、どのような点においてもこの開示の要旨を限定するために意図されたものではない。
この教示の目的と特徴は、図面と関連して得られる詳細な説明の解釈から明白になるであろう。
図1Aは、開示教示の原理にしたがって用意されたコンバーター絶縁リングとセンサー取り付け装置の等角投影図を示している。 図1Bは、開示教示の原理にしたがって用意されたコンバーター絶縁リングとセンサー取り付け装置の等角投影図を示している。 図1Cは、開示教示の原理にしたがって用意されたコンバーター絶縁リングとセンサー取り付け装置の等角投影図を示している。 図1Dは、開示教示の原理にしたがって用意されたコンバーター絶縁リングとセンサー取り付け装置の等角投影図を示している。 図2Aは、開示教示の原理にしたがって用意された代替コンバーター絶縁リングとセンサー取り付け装置の等角投影図を示している。 図2Bは、開示教示の原理にしたがって用意された代替コンバーター絶縁リングとセンサー取り付け装置の等角投影図を示している。 図2Cは、開示教示の原理にしたがって用意された代替コンバーター絶縁リングとセンサー取り付け装置の等角投影図を示している。 図2Dは、開示教示の原理にしたがって用意された代替コンバーター絶縁リングとセンサー取り付け装置の等角投影図を示している。 図3Aは、開示教示の原理にしたがって用意された触媒コンバーターの側透視図を示している。 図3Bは、開示教示の原理にしたがって用意された触媒コンバーターの側断面図を示している。 図4は、図3A〜3Bのコンバーターの部分断面透視図である。 図5は、図4のコンバーター中の取り付けリングの取り付けエンボスメント領域の一つの断面図である。 図6は、図5と同様の断面図である。 図7は、開示教示の原理にしたがって用意された代替コンバーターの部分断面透視図である。 図8は、図7のコンバーター中の取り付けリングの取り付けエンボスメント領域の一つの断面図である。 図9は、図8と同様の断面図である。
図1A〜1Dに関連して、絶縁体を保持し酸素センサーを取り付けるためのリングが図示され100で示されている。リング100は、コンバーターのシェルを貫いてそれの中に触媒基板間に延びている酸素センサーの受け入れのためのギャップ102を有している。そこにおいてリング100が後述する手法でコンバーターシェルに連結される複数、この場合では四つ、のエンボスメント領域104a dがリング100の周りに周囲を取り巻き間隔を置いて配置されている。
リング100は、それ自体とコンバーターハウジングとの間に、リングとハウジングシェルとの間への絶縁物質の層の配置のためにチャネル110を形成する。
図2A〜2Dは、図1A〜1Dと同様であるが、図2Dから分かるようにそのエンボスメントが滑らかな曲線形状からなるリング200を示している。図2A〜Dに示されたエンボスメント形状は、製造の容易さのために好適である。エンボスメント領域204aは、図1Dのエンボスメント104aよりも鋭くない角を有している。図2Dのこの機構で、リングの絞り加工中の金属裂けが少なく見込める。
図3Aと図3Bに関連して、触媒コンバーター300は、中央ベッドギャップ308によって分離された中央シェルハウジング第一および第二触媒物質保持基板310aと310bを有している。絶縁リング100は、センサー取り付けボス306と連絡するギャップを有している。慣例的に、コンバーター300は入力コーン302と出力コーン304を有している。ボス306は、ギャップ308内へ延びる(図示しない)酸素センサーを受け入れる。このように、上流センサーとボス306に取り付けられたセンサーは、触媒基板310aの性能を監視するために使用される。
図4は、図3A〜3Bのコンバーターの部分断面透視図であり、中央ベッドセクションにおいて基板310bに向いた眺めを本質的に捕らえている。リング100の上方に横たわるコンバーターシェル300の周りには、リング100の各エンボスメント領域104a〜dの上方に設置された複数のパーフォレーション502a〜dが間隔を置いて配置されている。図4から分かるように、各エンボスメントは、ハウジングシェル300の対応パーフォレーション502a d中への受け入れに適してそれに形成されたくぼみまたはボタン105a〜dを有している。絶縁体500は、この中央ベッド領域においてリング100とコンバーターシェル300との間に閉じ込められる。センサー取り付けボス306は、リング100のギャップに設置されていて、(図示しない)酸素センサーを受け入れる。リング100とそのエンボスメント領域ボタン105がひとたび適切に設置され開口502に挿入されると、パドル溶接(puddle weld)が各開口502において実施される。たとえば、MIG溶接機は、溶融物質をボタン領域105上にパーフォレーション502を通して流すことにより流すことができ、それによりリング100をシェル300にくっつける。
図5は、エンボスメント領域104aをより拡大して詳細に示している。
図6は本質的に図5と同じである。
図7〜9に関連して、リング100のための代替取り付け機構が示されている。図7〜9の実施形態では、リング100は、溶接によってではなく、機械的連結を介してシェル300に連結される。各エンボスメント領域104における機械的連結は、一対のツールーーシェル300の外側にある雄ツールおよび雄ツールの反対側の取り付けリング100の内表面に押し型された雌ツールを使用して成される。これらのツールの使用によって、各エンボスメント位置では、シェル300は、802におけるように、シェル300の外側表面を押す雄型プラグによってほぞ穴があけられ、またリング100は、リング100とシェル300の間に機械的連携をもたらす襞付け手法でほぞ穴802を脚704aと705aで取り囲むU字状断面702aを形成するように変形される。
発明は、例示のためだけに説明された実施形態と関連して説明された。発明の要旨と趣旨は、添付の特許請求の範囲の適切な解釈から明白になるであろう。

Claims (5)

  1. ハウジングと、
    前記ハウジング内に配置され、中央ベッドギャップによって分離された上流および下流触媒基板と、
    前記ハウジングの開口に整列され、それを通って前記中央ベッドギャップ内に延びている排出センサーを受け入れるのに適したギャップを有するリングと、
    前記リングから放射状に外側に延びており、同様の複数の位置において前記ハウジングへの前記リングの連結を可能にするように働く複数のリングエンボスメントと、
    前記リングと前記エンボスメント間の前記ハウジングとの間に配置された絶縁物質の層とを備えた触媒コンバーター。
  2. 前記エンボスメントは鋭い角が実質的にない請求項1の触媒コンバーター。
  3. おのおのが対応エンボスメントに整列された複数のパーフォレーションを前記ハウジングにさらに備えており、各エンボスメントはくぼみを有し、くぼみは、前記エンボスメントの外表面から延びていて、対応ハウジングパーフォレーションによる前記くぼみの少なくとも一部の受け入れに適した形に作られている請求項1の触媒コンバーター。
  4. 各くぼみが前記対応ハウジングパーフォレーションにおいて前記ハウジングに溶接される請求項3の触媒コンバーター。
  5. おのおのが襞付け手法で対応エンボスメントの一部に整列されこれを受け入れる複数のほぞ穴を前記ハウジングにさらに備えている請求項1の触媒コンバーター。
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