JP3257906B2 - エンジンの排気浄化装置 - Google Patents

エンジンの排気浄化装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば2サイクルエン
ジンの排気浄化装置において、強度向上と浄化機能向上
を図った装置に関する。
【0002】
【従来の技術】自動二輪車用エンジンの排気浄化装置と
して、特開平3−85316号公報に開示される装置が
知られている。この装置は、多数の通気孔を有するパン
チングメタルを2枚合せて筒状にし、この筒状のパンチ
ングメタルの表裏面にセラミック等を溶射して表面に凹
凸層を形成するとともにその上から触媒溶液を塗布し、
これを排気管の内部に配設して二重管構造にしている。
【0003】ところで、上記のような孔あきのパンチン
グメタルを排気管に溶接しようとすると、通気孔によっ
て実質上の溶着部が少なくなり接合強度が低下するた
め、例えば特開平4−116219号公報に開示される
浄化装置も知られている。
【0004】この装置は、排気管内に配設される触媒付
きプレートにおいて、排気管に溶接される溶着部に穴を
形成しないようにしたものであり、接合強度を高めよう
とするものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般に
パンチングメタルに触媒を担持させる場合には、前記特
開平3−85316号のように素地を凹凸層にして触媒
の付着性を高めるのが普通であるが、触媒を担持した状
態で溶接すると、表面の凹凸によって接合強度が弱ま
る。
【0006】また、熱膨張によってパンチングメタルは
軸方向に伸び縮みを繰り返すため、軸方向に沿って溶着
しているだけでは接合が外れやすい。また、従来は2枚
のパンチングメタルを合せて形成しているため、接合部
が多くなり作業が複雑になる。
【0007】更に、浄化機構を十分に発揮させ、また、
未燃オイルに起因する白煙化、エンジン性能の劣化促進
等を防止するため浄化装置を最適な位置に配置する必要
がある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本願の請求項1に係る発明は、エンジンの排気管内に多
数の通気孔を備えた内管を配設し、この内管の表面に触
媒を担持させたエンジンの排気浄化装置において、内管
の一部に触媒を担持しない触媒非担持面を設け、この触
媒非担持面を内管の周方向に沿って形成し、触媒非担持
面と前記排気管とを溶着することによって、内管を排気
管に対して、排気管の軸方向に片持ちで支持したことを
特徴とする。 請求項2に係る発明は、エンジンの排気管
内に多数の通気孔を備えた内管を配設し、この内管の表
面に触媒を担持させたエンジンの排気浄化装置におい
て、通気孔は排気ガスが前記通気孔を介して前記内管の
内外を流通可能な箇所にのみ設その部位表面に触媒
を担持させ、且つ前記内管の通気孔形成部位以外を触媒
非担持面とするとともに、該触媒非担持面の内管を前記
排気管との溶着部とし、内管を排気管に対して、排気管
の軸方向に片持ちで支持したことを特徴とする。
【0009】請求項3は、請求項1または請求項2にお
いて、片持ちで支持された前記内管の溶接部の反対側の
排気管と内管との間には、スペーサを介装したことを特
徴とする。また請求項4、請求項5、請求項6は、内管
を、1枚のパンチングプレートを筒状に巻いて形成し
排気浄化装置を、排気通路内に形成されるオイル溜り部
の上流に配設し、エンジンの下方に熱遮断用のプロテク
タを介して配設するようにし
【0010】
【作用】通気孔を避けた箇所で且つ触媒を担持していな
い触媒非担持面で溶着すると、接合面積が十分で且つ接
合面も滑らかなため、接合強度が高まる。
【0011】また、触媒非担持面を周方向に形成し、周
方向で溶着すれば、排気管と内管との熱膨張差によって
軸方向に伸び縮みを繰り返しても影響が少ない。そし
て、内管を1枚のパンチングプレートから形成すれば、
接合部が少なくなり作業容易となる。
【0012】また、特に自動二輪車等の2サイクルエン
ジンにおいては、排気管内に未燃オイルが混入し、この
未燃オイルが排気浄化装置内に付着、堆積すると、浄化
機能が低下し、白煙化を促進したりエンジン性能の劣化
が促進してしまうが、浄化装置をオイル溜り部の上流に
配置することで、これを解消でき、また、エンジンの下
方に配置することで装置をコンパクトに纏め、熱遮断用
プロテクタによってエンジン系統に対する熱影響を緩和
できる。
【0013】
【実施例】以下に本発明に係る排気浄化装置を添付図面
に基づいて説明する。ここで、図1は本排気浄化装置を
適用した自動二輪車の全体図、図2は排気浄化装置の部
分拡大図、図3は平面視による透視図である。
【0014】図1乃至図3に示すように、自動二輪車の
エンジン1の排気系統は、シリンダ部1aから下方に向
けて延出した後、後方斜め右側に折れ曲がる排気管2
と、この排気管2に接続され、車体の右側面に沿って後
方に向けて延出する膨張管3と、この膨張管3に接続さ
れるマフラ4を備えており、排気管2はエンジン1側の
排気チューブ5と膨張管3側の外管6(図2)から構成
されている。
【0015】そして、本発明の排気浄化装置7は、前記
外管6の周辺に構成され、外側が熱遮断用のプロテクタ
8によって覆われるとともに、図2、図3に示すよう
に、エンジン1の下方に設けられている。そして、この
プロテクタ8によってエンジン部品等に熱の悪影響を与
えるのを防止している。
【0016】排気浄化装置7は、図4に示すように、前
記外管6と、この外管6の中に設けられた内管10と、
これら外管6と内管10の間に介装されたスペーサ部材
としてのメッシュ体11を備えており、外管6は同図
(B)に示すように2枚の分割体を合せて筒状にされ、
又、軸方向には径が変化している。
【0017】即ち、外管6の先端側は小径部6aとなっ
て、前記排気チューブ5の後端部を嵌入せしめることが
できるようにされ、中間部6bは内管10との間に所定
のクリアランスが得られる径にされ、後端側は前記メッ
シュ体11を介装せしめることができるように大径部6
cとされ、基端部6dは前記膨張管の接続部に嵌入す
ることが出来る径とされている。
【0018】そして内管10は、前記外管6の小径部6
aに円周方向に沿ってスポット溶接等で溶着されてお
り、片持ち式に支持されている。このように片持ち式に
支持するのは、外管6と内管10の熱膨張差に伴って軸
方向に伸び縮みが生じるのを吸収するためであるが、支
持していない後端側で外管6と内管10の間のクリアラ
ンスが変化するのは前記メッシュ体11で防止する。因
みに、このメッシュ体11は内管10を半径方向に拘束
し、軸方向への移動は許容し得るように、例えば円周方
向に沿って蛇腹様の折り返しを形成している。
【0019】ところで、この内管10は1枚のパンチン
グプレートを筒状に巻いて形成している。つまり、この
パンチングプレート10aは、図5(B)の展開図に示
すように、矩形形状から1隅を小さく切り欠いたような
形状となって、1辺側端部が溶着部eとして構成され、
この1辺に隣接する対向2辺端部が重合部f、fとして
構成されている。そして、このパンチングプレート10
aを巻いて重合部f、fを重ね合わせると、同図(A)
に示すような筒状になる。
【0020】そして、このパンチングプレート10aの
うち、前記溶着部e、及び重合部f、f以外の箇所には
多数の通気孔h…が設けられ、また、溶着部e以外の箇
所には触媒が担持されている。
【0021】すなわち、溶着部eと重合部f、fを除い
てパンチングを施して多数の通気孔h…を形成し、次い
で溶着部eの表裏面にマスキングを施した状態で、表面
を凹凸状の粗い素地に加工する素地調整を行い、その上
から、例えば白金(Pt)を基調として少量のロジウム
(Rh)を混ぜた触媒を塗布する。このため、溶着部e
以外の箇所は触媒が付着した触媒担持面となり、溶着部
eは触媒非担持面になる。
【0022】そして、このパンチングプレート10aを
図5(A)のように筒状にすると、溶着部e(触媒非担
持面)は周方向に沿って形成されることになり、しかも
切欠きによって溶着部eには重ね合わせ部が形成されな
い。そして重合部f、fには数箇所のスポット溶接(図
中×印)を施して接合する。
【0023】また、この内管10を前記外管6に溶着す
る際は、図4(A)のX−X線断面図である同図(B)
に示すように、内管10の溶着部e外周と、外管6の小
径部6a内周とを密着させてスポット溶接等を行うと、
溶着部eには通気孔hがなく、しかも外表面は滑らかな
ままであるので接合強度が高い。
【0024】ところで、前記膨張管3には、図2に示す
ようなオイル溜り部12が設けられている。このオイル
溜り部12は、エンジンから排気されるガス中に未燃オ
イルが混入して白煙化したり、テールパイプに付着した
りするような不具合を防止するために設けられているも
のであり、通常、排気通路のうち地上高の一番低い部位
に設けられる。
【0025】そして、このオイル溜り部12に溜まった
オイルは、例えば一定量溜まったところで不図示のオイ
ル排出孔から抜いたり、或はオイル排出孔にパイプを接
続して潤滑油等として再利用したりする。
【0026】ここで、前記排気浄化装置7は、このオイ
ル溜り部12の上流側で且つ高さ方向の上部に配置され
ている。従って、例えば排気浄化装置7に未燃オイルが
付着しても、ガス流によってオイル溜り部12に向けて
押し流され、未燃オイルの付着、堆積が少なくなる。こ
のため、白煙化の促進、エンジン性能劣化の促進等の不
具合を低減することが出来る。
【0027】以上において、エンジン1から排出された
排気ガスは、排気管2内を通って膨張管3に向けて流れ
る。そして、排気ガスが排気浄化装置7を通る時、内管
10の触媒に触れて酸化反応が促進され、排気ガスに含
まれる未燃部分が浄化される。
【0028】ところで、かかる排気浄化装置7には高温
と低温が繰り返されることになるが、本装置の構造は熱
膨張差による伸縮、或は振動、衝撃等に対して強度的に
耐久力がある。つまり、内管10aの溶着部eは、通気
孔hもなく、しかも触媒非担持面として平滑な表面素地
を有していることから接合強度が高いばかりでなく、片
持ち式であるため軸方向に力を受けにくい。
【0029】また、内管10が1枚のパンチングプレー
ト10aであることから、内管10を成形する時も重合
部f、fの溶着だけで済み、作業が簡単である。
【0030】また、この排気浄化装置7をオイル溜り部
12の上流側に配置していることから、排気浄化装置7
に未燃オイルが付着しにくくなり、白煙化、エンジン性
能劣化等の不具合を抑制することができる。しかも、エ
ンジン1の下方に配置することで、コンパクトに纏める
ことができ、更に、浄化作用を促進するためには触媒を
高温に保持することが望ましいが、この熱もプロテクタ
8によって遮断され、エンジン部品に悪影響を与えな
い。
【0031】
【発明の効果】以上のように本発明の排気浄化装置は、
内管の一部の通気孔を避けた位置に触媒を担持しない触
媒非担持面を設け、この触媒非担持面を排気管との溶着
部にするようにしたため、また、内管の内外を流通可能
な箇所にのみ多数の通気孔を設け、この部位表面に触媒
を担持させ、且つ前記通気孔形成部位以外に、該内管と
前記排気管との溶着部を配設するとともにその部位表面
を触媒非担持面としたので、排気管との接合強度が高ま
り、長寿命化が可能である。特に請求項1及び2では、
触媒非担持面と排気管とを溶着することによって、内管
を排気管に対して、排気管の軸方向に片持ちで支持した
ので、外管(排気管)と内管の熱膨張差に伴って軸方向
に伸び縮むが生じるのを吸収することができる。また
求項3では、片持ちで支持された内管の溶接部の反対側
の排気管と内管との間には、スペーサを介装したので、
排気管に対して内管が支持していない側で排気管と内管
との間にスペーサを介装しているので、この間のクリア
ランスが変化するのを防止することができる。そして、
内管を1枚のパンチングプレートで形成することで、簡
単に成形出来る。更に、排気浄化装置をオイル溜り部の
上流に配置することで、浄化機能が損なわれにくくな
り、また、エンジンの下方に配置することでコンパクト
に纏まる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本排気浄化装置を適用した自動二輪車の全体図
【図2】排気浄化装置の部分拡大図
【図3】図2の平面視による透視図
【図4】排気浄化装置を示し、(A)は断面図、(B)
は(A)のX−X線断面図
【図5】排気浄化装置の内管を示し、(A)は巻いた状
態図、(B)は展開図
【符号の説明】
1…エンジン、2…排気管、6…外管、7…排気浄化装
置、8…プロテクタ、10…内管、10a…パンチング
プレート、11…スペーサ部材、12…オイル溜り部、
e…溶着部、f…重合部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI F01N 7/14 ZAB B01D 53/36 ZABC (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F01N 3/08 - 3/28 B01D 53/86 F01N 7/08 F01N 7/14

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジンの排気管内に多数の通気孔を備
    えた内管を配設し、この内管の表面に触媒を担持させた
    エンジンの排気浄化装置において、 前記内管の一部に触媒を担持しない触媒非担持面を設
    け、この触媒非担持面を内管の周方向に沿って形成し、 前記触媒非担持面と前記排気管とを溶着することによっ
    て、内管を排気管に対して、排気管の軸方向に片持ちで
    支持した、 とを特徴とするエンジンの排気浄化装置。
  2. 【請求項2】 エンジンの排気管内に多数の通気孔を備
    えた内管を配設し、この内管の表面に触媒を担持させた
    エンジンの排気浄化装置において、 前記通気孔は排気ガスが前記通気孔を介して前記内管の
    内外を流通可能な箇所にのみ設けその部位表面に触媒
    を担持させ、且つ前記内管の通気孔形成部位以外を触媒
    非担持面とするとともに、該触媒非担持面の内管を前記
    排気管との溶着部とし、 前記内管を排気管に対して、排気管の軸方向に片持ちで
    支持した、 とを特徴とするエンジンの排気浄化装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2に記載のエンジ
    ンの排気浄化装置において、片持ちで支持された前記内
    管の溶接部の反対側の排気管と内管との間には、スペー
    サを介装したことを特徴とするエンジンの排気浄化装
    置。
  4. 【請求項4】 請求項1乃至請求項3に記載のエンジン
    の排気浄化装置において、前記内管は、1枚のパンチン
    グプレートが筒状に巻かれて形成されることを特徴とす
    るエンジンの排気浄化装置。
  5. 【請求項5】 請求項1乃至請求項4に記載のエンジン
    の排気浄化装置において、前記排気浄化装置は、排気通
    路最下部に形成されるオイル溜り部の上流に配設される
    ことを特徴とするエンジンの排気浄化装置。
  6. 【請求項6】 請求項1乃至請求項5に記載のエンジン
    の排気浄化装置において、前記排気浄化装置は、エンジ
    ンに近接して熱遮断用のプロテクタを介して配設される
    ことを特徴とするエンジンの排気浄化装置。
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