JP2580693Y2 - デュアル・板金マニホールドコンバータ - Google Patents

デュアル・板金マニホールドコンバータ

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JP2580693Y2
JP2580693Y2 JP6643192U JP6643192U JP2580693Y2 JP 2580693 Y2 JP2580693 Y2 JP 2580693Y2 JP 6643192 U JP6643192 U JP 6643192U JP 6643192 U JP6643192 U JP 6643192U JP 2580693 Y2 JP2580693 Y2 JP 2580693Y2
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由弘 土屋
裕志 松園
益美 浅野
宏英 嵯峨
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Sango Co Ltd
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は自動車の内燃機関に用い
るデュアル・板金マニホールドコンバータに関する。
【0002】
【従来の技術】6気筒直列エンジンの排気装置として、
実開昭64−8521号公報で公知のものを図4〜図6
に示す。
【0003】図4において、31は図示されてないエン
ジン本体に装着される排気マニホールドで、前部排気マ
ニホールド32と後部排気マニホールド33とから構成
されている。
【0004】前部排気マニホールド32は3本の分岐管
32A,32B,32Cと、これら分岐管32A,32
B,32Cと合流点33Dで合流する合流管33Eとを
有している。合流管32Eの下流端はフランジ34に固
着され、フランジ34には排出口34Aが形成されてい
る。
【0005】後部排気マニホールド33は3本の分岐管
33A,33B,33Cと、これら分岐管33A,33
B,33Cと合流点32Dで合流する合流管32Eとを
有している。合流点33Eの下流端はフランジ34に固
着され、フランジ34には別の排出口34Aが形成され
ている。
【0006】35は触媒コンバータで、二つの排気ガス
入口35A,35Aと、各排気ガス入口35A,35A
に対応する二つの排気ガス出口35B,35Bとが形成
されている。
【0007】二つの排気ガス入口35A,35Aを排気
マニホールドの二つの排出口34A,34Aに接続する
ことにより、排気マニホールド31に触媒コンバータ3
5が連結されている。
【0008】36は3元触媒で、触媒コンバータ35の
内部に収納されている。3元触媒36の上流及び下流は
仕切板37で分割され、二つの上流側分室38,38及
び二つの下流側分室39,39に区切られている。
【0009】二つの上流側分室38,38は、排気ガス
入口35A,35Aに臨んでいる。下流側分室39,3
9は、二つの排気ガス出口35B,35Bに臨んでい
る。触媒コンバータ35に、酸素濃度を検出するO2
ンサ40が装着されている。O2 センサ40は排気ガス
中の酸素濃度を検出し、その出力信号は図示されてない
電子回路にフィードバックされ、電子回路からの指令に
より燃料供給量を加減して空燃比を一定の範囲に維持す
るようになっている。
【0010】図5,図6に示すように、41は仕切板3
7に形成した切欠部で、その形状は上端を切り欠いた長
方形となっている。O2 センサ40の検出部40Aは、
切欠部41の中央付近の空間に位置しており、検出部4
0Aの周りに空間部が存在する。
【0011】上記排気装置では、前部排気マニホールド
32を流れる排気ガスは、排出口34A,排気ガス流入
口35Aを通って、触媒コンバータ35の一方の上流側
分室38に流入する。
【0012】後部排気マニホールド33を流れる排気ガ
スは、排出口34A,排気ガス流入口35Aを通って、
触媒コンバータ35の他方の上流側分室38に流入す
る。各上流側分室38,38における排気ガスは、3元
触媒36が抵抗となって、各上流側分室38,38に一
時溜まった状態となる。
【0013】従って、排気マニホールド31の各排出口
34A,34Aから流入した各上流側分室38,38に
おける排気ガスが混合・撹拌されると共に、各上流側分
室38の排気ガスが切欠部41の中央に位置する検出部
40Aの周りの空間部を介して反対側の上流側分室38
に流れ、両上流側分室38,38の間で排気ガスが混合
・撹拌される。
【0014】排気ガスは混合・撹拌された後、3元触媒
36を通って各下流側分室39,39に流れる。こうし
て、混合・撹拌された状態の排気ガスに含まれる酸素の
濃度がO2 センサ40により検出される。
【0015】
【考案が解決しようとする課題】前記従来の技術では、
前部排気マニホールド32から一方の上流側分室38に
流入した排気ガスと、後部排気マニホールド33から他
方の上流側分室38に流入した排気ガスとが、仕切板3
7の切欠部41以外の部分で交流(混合)するのを防止
するため、仕切板37の全周が触媒コンバータ35のケ
ース、3元触媒36の上下端面及びフランジに溶接等で
固定されている。
【0016】従って、排気ガスの流れ内に位置する仕切
板37と、周囲が外気に接している触媒コンバータのケ
ースとの間に熱膨脹差が生じる。当然仕切板37の温度
の方が高くなるので、図6(B)に示すように、仕切板
37は矢印Aのような熱膨脹力を発生し、これに対し、
周囲から矢印Bのような反力を受ける。そして、このこ
との繰り返しによって、熱による疲労破壊を生じるとい
う問題点があった。
【0017】そこで、本考案は、かかる問題点を解消で
きる、特に直列4気筒エンジンに好適なデュアル・板金
マニホールドコンバータを提供することを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本考案のデュアル・板金マニホールドコンバータ
は、1個の丸形触媒コンバータ(11)の上流部で、各
ポートからの排気を1番と4番、2番と3番の排気が合
流するように隣り合わせて1番と4番の排気パイプ
(1)と(4)、2番と3番の排気パイプ(2)(3)
を配設し、1番と4番の排気が合流する第1の上流側分
室(18a)と2番と3番の排気が合流する第2の上流
側分室(18b)との間に、両上流側分室(18a)
(18b)の間を仕切る上流側仕切り板(10)を触媒
コンバータ(11)直前まで設けると共に、この上流側
仕切り板(10)にO2 センサ装着用の切欠き(10
d)を設け、更に、触媒コンバータ(11)の下流側に
も前記上流側仕切り板(10)とその方向を合わせて設
けた下流側仕切り板(13)を備え、この下流側仕切り
板(13)で区分された第1と第2の下流側分室(12
a)(12b)にそれぞれ1番・4番側出口排気管(1
4)と2番・3番側出口排気管(15)を連接した4気
筒エンジン用のデュアル・パイプシステムであって、上
流側仕切り板(10)と下流側仕切り板(13)が、そ
れぞれ2板の板(10A),(10B)を重ね合わせ、
かつ両板の中心部に隙間(10C)を形成するリブ(1
0a)(10b)を備えていることを特徴とする。
【0019】両仕切り板(10)(13)と触媒コンバ
ータ(11)との間に、それぞれ、金属ワイヤーを編ん
で圧縮したシール部材(17A)(17B)を各仕切り
板(10)(13)に取付けて配設すると効果的であ
る。
【0020】
【作用】1番・4番の排気と、2番・3番の排気は、両
仕切り板(10)(13)と触媒コンバータ(11)と
で互に交流を阻止されて1番・4番側出口排気管と2番
・3番側出口排気管に流れるため、所定のエンジン回転
数で出力の向上を図るようにデュアル・パイプの長さを
定めたシステムの効果が阻害されることがない。
【0021】又、温度の上昇・下降による各仕切り板
(10)(13)に作用する応力は、仕切り板のリブ部
分の変形で逃がされるため、温度サイクルの繰返しによ
る仕切り板の破損が防止できる。
【0022】更に又、金属ワイヤーのシール部材は、デ
ュアル間の排気ガスの交流をより確実に防止する。
【0023】
【実施例】図1乃至図3の実施例で、1,2,3,4は
それぞれ1番気筒,2番気筒,3番気筒,4番気筒から
の排気パイプ、5,6はヘッド側のマニホールドフラン
ジ、7は合流部ケースを構成する蓋状部分、8は合流部
ケースを構成する短かい円筒状部分で、両部分7・8は
溶接されて合流部ケース18を構成している。
【0024】各気筒からの排気パイプ1,2,3,4は
合流部ケース18の蓋状部分7に溶接接合されている。
9は円筒状部分に形成したO2 センサ取付用フランジ、
10は合流部ケース18の内側に垂直に設けた上流側仕
切り板で、その下端には金属ワイヤを編んで圧縮したワ
イヤメッシュのシール部材17Aが取付られメタル触媒
コンバータ11の上端との間に装着されている。
【0025】上流側仕切り板10は、板10Aと10B
を2枚合せとして両板をスポット溶接して構成され、し
かも両板10Aと10Bの中心には上下方向に延在する
隙間10Cが上方からみて菱形に形成されるようにリブ
10a,10bが備えられている(図1(B))。
【0026】又、両板10Aと10Bの下端は、両下端
が互に離れていて、両下端で逆U字形を形成するよう、
図1(B)に示す形に成形され、この逆U字形の間に、
前記シール部材17Aが取付られている。
【0027】なお、上流側仕切り板10は、その上側と
両側の端縁がそれぞれ蓋状部分7と円筒状部分8の内側
に溶接して取付けられている。こうして、合流部ケース
18内は、上流側仕切り板10により、1番・4番の排
気が合流する第1の上流側分室18aと、2番・3番の
排気が合流する第2の上流側分室18bとに区画され、
各上流側分室18aと18bの合流排気は、互に混じり
合うことなく、メタル触媒コンバータ11内を上下方向
に分流する。
【0028】12はメタル触媒コンバータ11の下端に
取付けた下流側ケースで、この下流側ケース内は下流側
仕切り板13によって、1番・2番下流側分室12a
と、2番・3番下流側分室12bとに区画されている。
このように区画するために、下流側仕切り板13は、上
方からみて、上流側仕切り板10とその方向を合わせて
設けてある。
【0029】なお、下流側仕切り板13は、上流側仕切
り板10と同様に2枚合せの板をスポット溶接し、しか
も両板の中心には上下方向に延在する菱形の隙間を形成
するリブを備えている。
【0030】17Bは下流側仕切り板13の上部に取付
けた(17Aと同様の)シール部材でメタル触媒コンバ
ータ11の下端に接触装着されている。シール部材17
Aと17Bは、排気ガスのデュアル間(両合流排気間)
の交流を防止している。
【0031】14は1番・4番側出口排気管で、1番・
2番下流側分室12aに連通するように下流側ケース1
2に取付けられている。又、15は2番・3番側出口排
気管で、2番・3番下流側分室12bに連通するように
下流側ケース12に取付けられている。
【0032】16はフロント側マニホールドフランジ、
10dは上流側仕切り板10に、O2 センサ取付用フラ
ンジ9に隣接して設けたO2 センサ装着用の切欠きであ
る。図3に符号19で示すO2 センサは、そのフランジ
部をO2 センサ取付用フランジ9に取付けることで、O
2 センサのプローブ部分が上流側仕切り板10の切欠き
10dに嵌合し、両上流側分室18aと18bの各合流
排気の酸素濃度を同時に検出する。
【0033】なお、O2 センサ19のプローブ部分は、
その円柱状外形部が、上流側仕切り板10の切欠き10
dに殆ど隙間がない状態で嵌合し、プロ−ブ部分と切欠
きとの間を排気ガスが通って交流することはない。
【0034】
【考案の効果】本考案のデュアル・板金マニホールドコ
ンバータは、上述のように構成されているので、繰返し
温度サイクルによって上流側や下流側の仕切り板(1
0)(13)が疲労破壊する虞れがなく、しかもデュア
ル間の排気ガスの交流が防止されエンジン出力を所定の
回転数で向上させるデュアル・パイプによるチューニン
グの効果が有効に発揮される。
【0035】又、仕切り板に取付けたシール部材は、デ
ュアル間の排気ガスの交流をより確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 (A)は本考案の実施例である図2のA−A
階段断面図、(B)は上流側仕切り板とそれに取付けた
シール部材の斜視図。
【図2】 本考案の実施例の正面図。
【図3】 図2の実施例の一部破断斜視図。
【図4】 従来技術の一部断面斜視図。
【図5】 従来技術の触媒コンバータの縦断面図。
【図6】 (A)は従来技術の触媒コンバータを説明す
る斜視図、(B)は仕切り板の斜視図。
【符号の説明】
1 1番の排気パイプ 2 2番の排気パイプ 3 3番の排気パイプ 4 4番の排気パイプ 10 上流側仕切り板 10A,10B 板 10a,10b リブ 10c 隙間 10d 切欠き 11 触媒コンバータ 12a,12b 下流側分室 13 下流側仕切り板 14 1番・4番側出口排気管 15 2番・3番側出口排気管 17A,17B シール部材 18a,18b 上流側分室
フロントページの続き (72)考案者 嵯峨 宏英 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 実開 平4−93713(JP,U) 実開 昭64−13217(JP,U) 実開 昭60−36518(JP,U) 実開 昭58−16312(JP,U) 実開 昭57−144211(JP,U) 実開 昭55−140706(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F01N 3/24 F01N 3/28 301

Claims (2)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1個の丸形触媒コンバータ(11)の上
    流部で、各ポートからの排気を1番と4番、2番と3番
    の排気が合流するように隣り合わせて1番と4番の排気
    パイプ(1)と(4)、2番と3番の排気パイプ(2)
    (3)を配設し、1番と4番の排気が合流する第1の上
    流側分室(18a)と2番と3番の排気が合流する第2
    の上流側分室(18b)との間に、両上流側分室(18
    a)(18b)の間を仕切る上流側仕切り板(10)を
    触媒コンバータ(11)直前まで設けると共に、この上
    流側仕切り板(10)にO2 センサ装着用の切欠き(1
    0d)を設け、更に、触媒コンバータ(11)の下流側
    にも前記上流側仕切り板(10)とその方向を合わせて
    設けた下流側仕切り板(13)を備え、この下流側仕切
    り板(13)で区分された第1と第2の下流側分室(1
    2a)(12b)にそれぞれ1番・4番側出口排気管
    (14)と2番・3番側出口排気管(15)を連接した
    4気筒エンジン用のデュアル・パイプシステムであっ
    て、 上流側仕切り板(10)と下流側仕切り板(13)が、
    それぞれ2枚の板(10A),(10B)を重ね合わ
    せ、かつ両板の中心部に隙間(10C)を形成するリブ
    (10a)(10b)を備えていることを特徴とするデ
    ュアル・板金マニホールドコンバータ。
  2. 【請求項2】 両仕切り板(10)(13)と触媒コン
    バータ(11)との間に、それぞれ、金属ワイヤーを編
    んで圧縮したシール部材(17A)(17B)を各仕切
    り板(10)(13)に取付けて配設した請求項1のデ
    ュアル・板金マニホールドコンバータ。
JP6643192U 1992-09-24 1992-09-24 デュアル・板金マニホールドコンバータ Expired - Lifetime JP2580693Y2 (ja)

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