JP3680790B2

JP3680790B2 - Catalytic converter

Info

Publication number: JP3680790B2
Application number: JP2001371829A
Authority: JP
Inventors: 保明山口; 勝弘柴田; 健大内
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2001-05-02
Filing date: 2001-12-05
Publication date: 2005-08-10
Anticipated expiration: 2021-12-05
Also published as: JP2003020939A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の排気浄化用の触媒コンバータに関し、特に溶接スパッタ等の異物による触媒担体の損傷を防止する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の排気浄化用の触媒コンバータは、一般的に、触媒を担持させた触媒担体の外周に担体保持マットを巻付け、この担体保持マットを介して排気通路の一部を構成するケース内に収納している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の触媒コンバータにあっては、製造段階で排気マニホールドをパイプ溶接などにより形成した場合の溶接スパッタ、鋳物の場合の残留鋳砂、加工の切り粉、更には内燃機関の運転過程において発生する金属酸化物等の異物が、触媒担体に達すると、触媒担体を通過できずに上流側端面にとどまり、この溶接スパッタ等の異物が動き回ることで、触媒担体の端面形状が変形してしまうという問題点があることがわかった。
【０００４】
かかる問題点は、特にセラミックモノリス触媒担体において、近年、排気浄化性能向上のため、ハニカム構造の薄壁・高セル密度化がなされ、触媒担体の強度が低下したことに起因して、顕著となったものである。
そこで、本発明者らは、溶接スパッタ等の異物が触媒担体の端面上で動き回らないように、担体保持マットにてトラップすることを考えた。ここで、特開２０００−２４０４４０号公報には、担体保持マットの巻付け方向の両端部の合わせ部での排気の抜け（バイパス）を防止するため、担体保持マットの巻付け前の自然長の平板状態で、巻付け方向の両端部付近に大きな溝を形成し、また巻付け方向の中央部付近に大きな切り込みを形成しておき、巻付ける際にマットを延ばして、前記溝の部分の鉤形部を嵌め合わせると同時に、復元力で密着させるようにしたものが開示されている。これにより、巻付け状態では、担体保持マットの上流側端面に大きな矩形の溝と、大きなＶ字状の溝とが形成されている。
【０００５】
しかしながら、担体保持マットの上流側端面に凹溝を設けるだけであると、触媒担体の上流側端面に溶接スパッタ等の異物が乗っても、すぐさま担体保持マットの上流側端面に移動することはなく、そのまま触媒担体の端面上にとどまって、その上を転がることで、触媒担体の損傷を生じてしまう。
本発明は、このような実状に鑑み、溶接スパッタ等の異物が触媒担体の端面上にとどまってその上を動き回らないように、この異物を確実にトラップすることのできる触媒コンバータを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明では、内燃機関の排気通路の一部を構成するケース内に触媒担体をその外周に巻付けた担体保持マットを介して収納してなる排気浄化用の触媒コンバータにおいて、前記触媒担体の排気流れ方向上流側の端面が、鉛直方向に対し傾斜するように搭載し、前記担体保持マットの排気流れ方向上流側の端面に、前記触媒担体の排気流れ方向上流側の端面の傾斜方向で低くなる側に位置させて、異物トラップ用の凹溝を設けたことを特徴とする。
【０００７】
この場合に、請求項２の発明では、前記触媒担体をケースと共に鉛直方向に対し斜めに配置したことを特徴とする。また、請求項３の発明では、前記触媒担体の排気流れ方向上流側の端面を排気流れ方向に対し傾斜させて形成したことを特徴とする。
【０００８】
請求項４の発明では、前記凹溝の少なくとも一部を排気流れ方向と交差する方向に延在させたことを特徴とする。この場合に、請求項５の発明では、前記凹溝は、その延在方向の途中に屈曲部を有していることを特徴とする。
【０００９】
更に、請求項６の発明では、前記担体保持マットの排気流れ方向上流側の端面を周方向に傾斜させ、前記凹溝は、前記担体保持マットの排気流れ方向上流側の端面で、鉛直方向に対し最下点となる部分の近傍に設けたことを特徴とする。
更にまた、請求項７の発明では、前記触媒担体の排気流れ方向上流側の端面より、前記担体保持マットの排気流れ方向上流側の端面を、排気流れ方向下流側に位置させたことを特徴とする。
【００１０】
更にまた、請求項８の発明では、前記凹溝は、前記担体保持マットの巻付け方向の両端部の凹凸による嵌め合わせ部に形成されることを特徴とする。
更にまた、請求項９の発明では、前記凹溝は、少なくとも最深部が先すぼまりに形成されることを特徴とする。
【００１１】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、溶接スパッタ等の異物が、触媒コンバータの触媒担体上に達すると、触媒担体の端面が鉛直方向に対し垂直な面ではないため、この面の傾斜に沿って、その周囲の担体保持マットの端面の上に落ち、ここに設けた凹溝に入ることで、速やかにトラップされる。従って、溶接スパッタ等の異物が触媒担体の端面上にとどまって動き回ることによる触媒担体の損傷を確実に防止できる。
また、異物トラップ用の凹溝を触媒担体の上流側端面の傾斜方向で低くなる側に設けてあるので、触媒担体の端面の傾斜に沿って担体保持マット上に移動した異物がすぐさま凹溝に入ってトラップされる。
【００１２】
請求項２の発明によれば、触媒コンバータを斜めに傾けて配置するだけでよく、簡単に実施できる。
請求項３の発明によれば、車両レイアウト上、触媒コンバータを傾けて搭載できない場合に、触媒担体の上流側端面を傾斜させるという触媒担体の形状変更のみで対応できる。
【００１３】
請求項４の発明によれば、担体保持マットの上流側端面に、異物トラップ用の凹溝を開口させ、この凹溝の少なくとも一部を排気流れ方向と交差する方向に延在させているので、溶接スパッタ等の異物が一旦凹溝の中に入れば、排気流れ方向の振動入力や排気脈動の影響を受けがたく、また物理的な障害となり、容易には飛び出すことができないので、確実にトラップできる。従って、溶接スパッタ等の異物が触媒担体の端面上で動き回ることによる触媒担体の損傷を確実に防止できる。
【００１４】
請求項５の発明によれば、凹溝は、その延在方向の途中に屈曲部を有しているので、これが一旦凹溝内に入った溶接スパッタ等の異物の飛び出しに対し確実に物理的な障害となる。
請求項６の発明によれば、担体保持マットの上流側端面を周方向に傾斜させ、最も低い部分に凹溝を位置させているので、担体保持マットの端面上に落ちた溶接スパッタ等の異物がこの傾斜に沿って速やかに凹溝に移動することから、凹溝に入りやすくなり、確実にトラップされる。
【００１５】
請求項７の発明によれば、触媒担体の上流側端面より、担体保持マットの上流側端面を、下流側に位置させることで、触媒担体の端面に対し、担体保持マットの端面が環状の溝をなすので、溶接スパッタ等の異物が担体保持マットの端面上に移動すれば、この部分が環状の溝となっているので、再び触媒担体の端面上に戻ることはなく、この環状の溝の中を動き回るうちに凹溝にトラップされる。
【００１６】
請求項８の発明によれば、凹溝を担体保持マットの巻付け方向の両端部の凹凸による嵌め合わせ部に形成することで、凹溝の形成による担体保持マットの強度低下を防止することができる。
請求項９の発明によれば、凹溝の少なくとも最深部が先すぼまりに形成されており、奥に入るほど狭くなって、動きを封じ込めることができ、飛び出しを更に確実に防止できると共に、マットの損傷をも防止できる。
【００１７】
尚、凹溝は、担体保持マットに直接形成することで、凹溝の大きさ、形状等を所望のものとすることが容易となるが、次のように形成してもよい。
担体保持マットに形成しようとする凹溝の形成予定位置と対面する位置の、ケースの内面に、予め凹部を形成し、この部分の担体保持マットの面圧を低下させ、エンジンの運転により、この部分をマット材を飛散させることで、風蝕によって担体保持マットに凹溝を形成する。従って、担体保持マットに凹溝を直接形成する場合は、凹溝付きの担体保持マットの組み付け時に、凹溝の位置が所望の位置となるように、組み付け時の位置管理が必要となるのに対し、位置管理が容易なケースに、位置決めして凹部を形成しておくことで、その位置に凹溝を形成することができ、凹溝の位置管理が容易となる。
【００１８】
又は、担体保持マットに形成しようとする凹溝の形成予定位置と対面する位置の、触媒担体の外周壁に、予め凹部を形成し、この部分の担体保持マットの面圧を低下させ、エンジンの運転により、この部分のマット材を飛散させることで、風蝕によって担体保持マットに凹溝を形成する。従って、担体保持マットに凹溝を直接形成する場合は、凹溝付きの担体保持マットの組み付け時に、凹溝の位置が所望の位置となるように、組み付け時の位置管理が必要となるのに対し、位置管理が比較的容易な触媒担体に、位置決めして凹部を形成しておくことで、その位置に凹溝を形成することができ、凹溝の位置管理が比較的容易となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
先ず本発明の第１実施形態について図１〜図４により説明する。
図１はエンジン排気系に装着された触媒コンバータの断面図であり、図２は触媒コンバータのケースを半割にして図１の左側から見た図である。
【００２０】
エンジンのシリンダヘッド１に接続固定される排気マニホールド２の集合部の直下に鉛直方向に対して斜め置きに触媒コンバータ３が設けられ、触媒コンバータ３の出口側には排気管（フロントチューブ）４が接続固定される。
尚、図１の例はパイプ溶接により形成された排気マニホールド２と一体に触媒コンバータ３のケースを溶接により固着してあるが、排気マニホールド２と別体に触媒コンバータ３のケースを形成して、互いのフランジ部をボルト固定するようにしてもよい。
【００２１】
触媒コンバータ３のケース（コンテナ）は、排気通路の一部を構成するもので、円筒状の主ケース１０と、その入口側及び出口側にそれぞれ溶接により連結される略円錐状のディフューザ１１，１２とからなる。
そして、主ケース１０内に、触媒担体１３を、その外周に巻付けた担体保持マット１４を介して、収納してある。１５は係止用ワッシャ部材である。
【００２２】
触媒担体１３は、円柱状の外形を有するハニカム構造のセラミックモノリス触媒担体であり、特にハニカム状隔壁を薄壁、例えば壁厚０．１ｍｍ以下、好ましくは２ミル（＝０．０６４ｍｍ）にして、高セル密度化を図ったものである。これは、従来一般的に用いられている壁厚８ミル（＝０．２２０ｍｍ）あるいは４ミル（＝０．１１０ｍｍ）の担体に比べて格段に薄壁である。担体表面には触媒がコーティングされている。
【００２３】
担体保持マット１４は、例えばセラミックファイバー、アルミナファイバーあるいはバーミュキュライトなどからなる非膨張性のインタラムマットであり、触媒担体１３の外周に巻付けられる。また、図３に担体保持マット１４の展開図を示すように、触媒担体１３に巻回する際の外周長に対応する長さＬと、触媒担体１３の排気流れ方向長さに対応する幅Ｗとを有している。
【００２４】
但し、触媒担体１３の外周に担体保持マット１４を巻付けた状態で、触媒担体１３の上流側端面と担体保持マット１４の上流側端面とが同一面になるのではなく、担体保持マット１４の方が低くなり、触媒担体１３の回りに環状の溝が形成されるようにする。
また、担体保持マット１４の触媒担体１３の外周長に対応する方向の両端部のうち、一方の端部には、排気流れ方向幅中央部に矩形の凸部１６ａが形成され、他方の端部には、前記凸部１６ａに対応する位置に矩形の凹部１６ｂが形成されている。
【００２５】
従って、触媒担体１３の外周に担体保持マット１４を巻付けた状態で、両端部の凸部１６ａと凹部１６ｂとを互いに嵌め合わせることで、両端部の合わせ部から排気が抜けるのを防止している。
ここにおいて、担体保持マット１４の排気流れ方向上流側の端面には、異物トラップ用の凹溝１７を形成してある。
【００２６】
尚、凹溝１７は、図３の展開図に示すように、両端部の嵌め合わせ用の凹凸と別に形成する他、図３の点線部分Ｋ（矩形凹部１６ｂの上流側部分の一部）を下流側部分に比較して切り欠いておいて、図４に示すように、両端部の嵌め合わせ用の凹凸の部分の排気流れ方向上流側に形成するようにしてもよい。
また、図３の展開図において、点線で示すように、担体保持マット１４の排気流れ方向下流側の端面にも、凹溝１７’を設けておけば、巻付けに際し上下逆にしてもよく、巻付け時の作業性が向上する。
【００２７】
また、この凹溝１７は、鉛直方向に対して斜め置きの触媒コンバータ３において、触媒担体１３の上流側の端面の傾斜方向で低くなる側、すなわち、担体保持マット１４の上流側の端面上で、鉛直方向に対し最下点となる位置の近傍に配置する。
以上の構成によれば、製造段階で排気マニホールド２をパイプ溶接により形成した場合などの溶接スパッタ、鋳物の場合の残留鋳砂、加工の切り粉、更には内燃機関の運転過程において発生する金属酸化物等の異物が、振動や熱疲労で落ちて、触媒コンバータ３の触媒担体１３上に達すると、触媒担体１３の端面が鉛直方向に対して傾斜しているため、この傾斜に沿って、その周囲の担体保持マット１４の上流側の端面の上に落ちる。従って、溶接スパッタ等の異物が触媒担体１３の端面上にとどまることがなく、この上を動き回って触媒担体１３が損傷するのを防止できる。
【００２８】
担体保持マット１４の端面上に落ちた溶接スパッタ等の異物は、落ちる方向に凹溝１７があるので、この凹溝１７の中に入り、また、たとえ凹溝１７から離れた部分に落ちたとしても、この部分は環状の溝をなすと共に傾斜しているので、この環状の溝の傾斜に沿って凹溝１７に至り、その中に入る。従って、溶接スパッタ等の異物を凹溝１７の中に確実にトラップすることができる。
【００２９】
尚、この凹溝１７を先すぼまり、すなわちＶ字状に形成しておけば、溶接スパッタ等の異物がより入りやすくなると共に、奥に入るほど狭くなって動きを規制することができるので、より確実にトラップでき、また凹溝１７内で動き回ることによるマットの損傷をも防止できる。
次に本発明の第２実施形態について図５及び図６により説明する。尚、第２実施形態以降において第１実施形態と対応する要素には同一符号を付して説明を簡略化する。
【００３０】
この第２実施形態は、触媒コンバータ３が縦置きに配置される場合であり、この場合に、触媒担体１３の排気流れ方向上流側の端面を鉛直方向に対して傾斜するよう、つまり水平とならないように、排気流れ方向に対し傾斜させて形成してある。
そして、担体保持マット１３の凹溝１７は、触媒担体１３の上流側の端面の傾斜方向で低くなる側に配置してある。
【００３１】
このようにしても、溶接スパッタ等の異物が、振動や熱疲労で落ちて、触媒コンバータ３の触媒担体１３上に達すると、触媒担体１３の端面が傾斜しているため、この傾斜に沿って、その周囲の担体保持マット１４の上流側の端面の上に落ち、凹溝１７内に入って、トラップされる。
次に本発明の第３実施形態について図７及び図８により説明する。
【００３２】
この第３実施形態は、第２実施形態の構成に加え、担体保持マット１４の排気流れ方向上流側の端面を周方向に傾斜させ、その最も低い部分であり、また触媒担体１３の端面の傾斜方向で低くなる側の部分に、凹溝１７を形成してある。この場合の担体保持マット１４の展開図を図８に示す。
このようにすれば、溶接スパッタ等の異物が、振動や熱疲労で落ちて、触媒コンバータ３の触媒担体１３上に達すると、触媒担体１３の端面が傾斜しているため、この傾斜に沿って、その周囲の担体保持マット１４の上流側の端面の上に落ち、このとき、たとえ凹溝１７から離れた部分に落ちたとしても、この部分は環状の溝をなすと共に傾斜しているので、この環状の溝の傾斜に沿って凹溝１７に至り、その中に入る。従って、溶接スパッタ等の異物を凹溝１７の中により確実にトラップすることができる。
【００３３】
次に本発明の第４実施形態について図９及び図１０により説明する。
この第４実施形態では、図１に示した鉛直方向に対して斜め置きの触媒コンバータにおいて、担体保持マット１４の排気流れ方向上流側の端面に、異物トラップ用の凹溝１７を形成してある。
【００３４】
そして、この凹溝１７は、少なくとも一部を排気流れ方向と交差する方向に延在させてあり、具体的には、延在方向の途中に屈曲部を有して、途中の部分が周方向に延びている。
このようにすれば、溶接スパッタ等の異物が凹溝１７の中に入ると、凹溝１７が屈曲しているので、これが物理的な障害となり、中に入った異物が飛び出すのを確実に防止することができる。
【００３５】
この場合の担体保持マット１４の展開図を図１０に示す。また、両端部の嵌め合わせ用の凹凸の形状を一部階段状に変更して、図１１に示すよう排気上流側端面に階段状に凹溝１７を形成するようにしてもよい。
次に本発明の第５実施形態について図１２により説明する。
この第５実施形態は、第４実施形態に対し、凹溝１７の形状のみを変更したもので、凹溝１７は、少なくとも一部を排気流れ方向と交差する方向に延在させてあり、具体的には、開口部から最初は斜め一方向に延び、途中で屈曲して斜め他方向（反対方向）に延びている。このような形状でも、第４実施形態と同様の効果が得られる。
【００３６】
次に本発明の第６実施形態について図１３により説明する。
この第６実施形態は、第４実施形態に対し、凹溝１７の形状のみを変更したもので、凹溝１７は、少なくとも一部を排気流れ方向と交差する方向に延在させてあり、具体的には、開口部から最初は真っ直ぐに延びた後、屈曲して、斜めに延び、最後は真っ直ぐに延びて最深部が先すぼまりのＶ字状をなしている。
【００３７】
このような形状では、第４実施形態と同様の効果が得られる他、最深部が先すぼまりのＶ字状をなしているので、溶接スパッタ等の異物を最深部にて動きを封じ込めて、より確実にトラップできる。
【００３８】
以上の実施形態では、担体保持マット１４に異物トラップ用の凹溝１７を直接形成しており、このようにアッセンブリ前の担体保持マット１４に予め凹溝１７を形成する場合は、その凹溝１７の大きさ、形状等を所望のものとすることは容易であるが、触媒担体１３に巻付けて主ケース１０内に配置したアッセンブリ状態において、凹溝１７の位置を最適な位置にすることが難しい場合がある。
【００３９】
すなわち、例えば、触媒コンバータの搭載状態で、触媒担体１３の上流側の端面が傾斜しているときに、異物を効率よくトラップできる傾斜の最下点の位置に凹溝１７を設置したい場合などに、これが難しいことがある。
また、組み付け時に、担体保持マット１４の凹溝１７の位置や方向を確認、修正しながら組み付ける必要があり、組み付けにかかる時間が増大し、製造コストが上がることも考えられる。
【００４０】
また、凹溝１７を所望の位置に配置することが困難であることから、担体保持マット１４に予め複数の凹溝１７を設けることも考えられるが、このようにすると、製造コストが上がる他、担体保持マット１４の保持面積減少のため保持力が低下してしまう。
このような問題点を解決するのが、次に述べる本発明の第７実施形態、第８実施形態である。
【００４１】
本発明の第７実施形態について図１４〜図１８により説明する。
図１４及び図１６（ａ）に示すように、触媒担体１３に担体保持マット１４を巻付けて主ケース（以下単にケースという）１０内に収納する触媒コンバータにおいて、ケース１０の内面であって、担体保持マット１４に形成しようとする異物トラップ用の凹溝の形成予定位置と対面する位置に、予め凹部２１を形成する。すなわち、ケース１０の内面に、担体保持マット１４と重なる部分が、担体保持マット１４に設けたい異物トラップ用の凹溝の形状となるような凹部２１を設ける。ここで、凹部２１の周囲にはテーパを付け、ケース１０に担体保持マット１４を巻付けた触媒担体１３を圧入する際に、圧入を容易としてある。
【００４２】
この状態でエンジンを運転すると、凹部２１に面している担体保持マット１４の部分は面圧が低下しているので、この部分のマット材が飛散し、風蝕により、図１５及び図１６（ｂ）に示すように、担体保持マット１４に異物トラップ用の凹溝１７が形成される。
従って、担体保持マット１４に凹溝１７を直接形成する場合は、凹溝１７付きの担体保持マット１４を組み付けるときに、凹溝１７の位置が所望の位置となるように、組み付け時の位置管理が必要となるのに対し、位置管理が容易なケース１０に、位置決めして凹部２１を形成しておくことで、その位置に凹溝１７を形成することができ、凹溝１７の位置管理が容易となる。
【００４３】
すなわち、図１７に示すように、触媒コンバータの搭載状態で、触媒担体１３の上流側の端面が傾斜している場合、その傾斜の鉛直方向最下部に位置するところのケース１０内面に凹部２１を設けておくことで、担体保持マット１３の周方向位置の管理をすることなく、エンジン運転後に、前記傾斜の鉛直方向最下部に異物トラップ用の凹溝１７を形成することができる。
【００４４】
ここで、ケース１０の内面に設ける凹部２１の寸法は、図１８に示されるように、設けたい凹溝１７をＶ字状として、開口部の幅をＷ（＝８〜２０ｍｍ）、長さをＨ（＝１０〜２０ｍｍ）とすると、これとほぼ同じで、テーパ部の分大きいような寸法とするとよい。また、深さは１．５〜２ｍｍ程度とする。
次に本発明の第８実施形態について図１９及び図２０により説明する。
【００４５】
本実施形態では、図１９に示すように、触媒担体１３に担体保持マット１４を巻付けてケース１０内に収納する触媒コンバータにおいて、触媒担体１３の外周壁であって、担体保持マット１４に形成しようとする異物トラップ用の凹溝の形成予定位置と対面する位置に、予め凹部２２を形成する。すなわち、触媒担体１３の外周壁に、担体保持マット１４と重なる部分が、担体保持マット１４に設けたい異物トラップ用の凹溝の形状となるような凹部２２を設ける。
【００４６】
この状態でエンジンを運転すると、凹部２２に面している担体保持マット１４の部分は面圧が低下しているので、この部分のマット材が飛散し、風蝕により、図１９に示すように、担体保持マット１４に異物トラップ用の凹溝１７が形成される。
従って、担体保持マット１４に凹溝１７を直接形成する場合は、凹溝１７付きの担体保持マット１４を組み付けるときに、凹溝１７の位置が所望の位置となるように、組み付け時の位置管理が必要となるのに対し、位置管理が比較的容易な触媒担体１３に、位置決めして凹部２２を形成しておくことで、その位置に凹溝１７を形成することができ、凹溝１７の位置管理が比較的容易となる。
【００４７】
ここで、触媒担体１３の外周壁に設ける凹部２２の寸法は、図２０に示されるように、設けたい凹溝１７をＶ字状として、開口部の幅をＷ（＝８〜２０ｍｍ）、長さをＨ（＝１０〜２０ｍｍ）とすると、これとほぼ同じで、触媒担体１３の方が担体保持マット１４より排気流れ方向上流側に突出している分、大きいような寸法とするとよい。また、深さは、外周壁の厚さが２．５ｍｍの場合、１．５〜２ｍｍ程度とする。
【００４８】
尚、第７実施形態及び第８実施形態では、最終的に形成する異物トラップ用の凹溝１７をＶ字状の溝としているが、凹部２１、２２の形状設定により、少なくとも一部が排気流れ方向と交差する方向に延在する凹溝を形成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示すエンジン排気系に装着された触媒コンバータの断面図
【図２】図１の左側から見た触媒担体及び担体保持マットの図
【図３】凹溝の形成例を示す担体保持マットの展開図
【図４】凹溝の形成例を示す担体保持マットの斜視図
【図５】本発明の第２実施形態を示すエンジン排気系に装着された触媒コンバータの断面図
【図６】図５の左側から見た触媒担体及び担体保持マットの図
【図７】本発明の第３実施形態を示す触媒担体及び担体保持マットの断面図及び側面図
【図８】第３実施形態での担体保持マットの展開図
【図９】本発明の第４実施形態を示す触媒担体及び担体保持マットの斜視図
【図１０】第４実施形態での凹溝の形成例を示す担体保持マットの展開図
【図１１】第４実施形態での凹溝の形成例を示す担体保持マットの斜視図
【図１２】本発明の第５実施形態を示す触媒担体及び担体保持マットの斜視図
【図１３】本発明の第６実施形態を示す触媒担体及び担体保持マットの斜視図
【図１４】本発明の第７実施形態を示すアッセンブリ直後の触媒コンバータの斜視図及びそのＡ−Ａ断面図
【図１５】第７実施形態でのエンジン運転後の触媒コンバータの斜視図及びそのＢ−Ｂ断面図
【図１６】第７実施形態でのケース内面の詳細図
【図１７】第７実施形態での搭載状態の触媒コンバータの斜視図
【図１８】第７実施形態での凹部及び凹溝の詳細図
【図１９】本発明の第８実施形態を示す触媒担体外周壁の詳細図
【図２０】第８実施形態での凹部及び凹溝の詳細図
【符号の説明】
１エンジンのシリンダヘッド
２排気マニホールド
３触媒コンバータ
４排気管
１０主ケース
１１，１２ディフューザ
１３触媒担体
１４担体保持マット
１５係止用ワッシャ部材
１６ａ，１６ｂ嵌め合わせ部の凸部及び凹部
１７凹溝
２１，２２凹部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a catalytic converter for exhaust purification of an internal combustion engine, and more particularly to a technique for preventing damage to a catalyst carrier due to foreign matters such as welding spatter.
[0002]
[Prior art]
Generally, a catalytic converter for purifying exhaust gas of an internal combustion engine has a carrier holding mat wound around the outer periphery of a catalyst carrier carrying a catalyst, and a case constituting a part of an exhaust passage through the carrier holding mat. Stored.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional catalytic converter, welding spatter when the exhaust manifold is formed by pipe welding or the like at the manufacturing stage, residual casting sand in the case of casting, machining chips, and operation of the internal combustion engine When foreign matter such as metal oxides generated in the process reaches the catalyst carrier, it cannot pass through the catalyst carrier and stays on the upstream end surface, and the foreign matter such as welding spatter moves around to deform the shape of the end surface of the catalyst carrier. It turns out that there is a problem that it ends up.
[0004]
Such a problem is particularly noticeable in the ceramic monolithic catalyst carrier because the honeycomb structure has been made thinner and the cell density has been reduced in recent years in order to improve exhaust purification performance, and the strength of the catalyst carrier has been reduced. It is a thing.
Therefore, the present inventors considered trapping with a carrier holding mat so that foreign matters such as welding spatter do not move around on the end face of the catalyst carrier. Here, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-240440 discloses a natural length before winding of the carrier holding mat in order to prevent exhaust escape (bypass) at the mating portions at both ends in the winding direction of the carrier holding mat. In the flat plate state, a large groove is formed near both ends in the winding direction, and a large notch is formed near the center in the winding direction. It is disclosed that the shape portions are fitted together and are brought into close contact with a restoring force. Thereby, in the winding state, a large rectangular groove and a large V-shaped groove are formed on the upstream end face of the carrier holding mat.
[0005]
However, if only a groove is provided on the upstream end surface of the carrier holding mat, even if foreign matter such as welding spatter gets on the upstream end surface of the catalyst carrier, it will not immediately move to the upstream end surface of the carrier holding mat. The catalyst carrier remains on the end face of the catalyst carrier as it is and rolls on the end surface of the catalyst carrier, resulting in damage to the catalyst carrier.
In view of such a situation, the present invention provides a catalytic converter capable of reliably trapping foreign matter such as welding spatter so that the foreign matter stays on the end surface of the catalyst carrier and does not move around the catalyst carrier. With the goal.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, there is provided an exhaust purification catalytic converter in which a catalyst carrier is housed in a case constituting a part of an exhaust passage of an internal combustion engine via a carrier holding mat wound around an outer periphery thereof. The upstream end face of the carrier in the exhaust flow direction is mounted so as to be inclined with respect to the vertical direction, and the upstream end face of the support holding mat is inclined to the upstream end face of the catalyst carrier in the exhaust flow direction. And a concave groove for trapping foreign matters is provided on the lower side .
[0007]
In this case, the invention of claim 2 is characterized in that the catalyst carrier is disposed obliquely with respect to the vertical direction together with the case. The invention according to claim 3 is characterized in that the upstream end surface of the catalyst carrier in the exhaust flow direction is inclined with respect to the exhaust flow direction.
[0008]
According to a fourth aspect of the present invention, at least a part of the concave groove extends in a direction intersecting with the exhaust flow direction. In this case, the invention according to claim 5 is characterized in that the concave groove has a bent portion in the middle of its extending direction.
[0009]
Furthermore, in the invention of claim 6, the upstream end surface of the carrier holding mat in the exhaust flow direction is inclined in the circumferential direction, and the concave groove is the upstream end surface of the carrier holding mat in the exhaust flow direction in the vertical direction. On the other hand, it is provided in the vicinity of the lowermost point.
Furthermore, the invention according to claim 7 is characterized in that the end surface on the upstream side in the exhaust flow direction of the carrier holding mat is located on the downstream side in the exhaust flow direction from the end surface on the upstream side in the exhaust flow direction of the catalyst carrier. To do.
[0010]
Furthermore, the invention according to claim 8 is characterized in that the concave groove is formed in a fitting portion formed by unevenness at both ends in the winding direction of the carrier holding mat.
Furthermore, the invention according to claim 9 is characterized in that at least the deepest portion of the concave groove is formed in a tapered shape.
[0011]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, when foreign matter such as welding spatter reaches the catalyst carrier of the catalytic converter, the end surface of the catalyst carrier is not a surface perpendicular to the vertical direction. It falls on the end surface of the surrounding carrier holding mat and enters the concave groove provided here, so that it is quickly trapped. Therefore, it is possible to reliably prevent the catalyst carrier from being damaged by foreign matters such as welding spatters remaining on the end surface of the catalyst carrier and moving around.
In addition, since the concave grooves for trapping foreign matter are provided on the lower side in the inclination direction of the upstream end surface of the catalyst carrier, the foreign matter that has moved on the carrier holding mat along the inclination of the end surface of the catalyst carrier immediately becomes a concave groove. Entered and trapped.
[0012]
According to the second aspect of the present invention, the catalytic converter need only be disposed obliquely and can be easily implemented.
According to the third aspect of the present invention, when the catalytic converter cannot be mounted with an inclination on the vehicle layout, it can be dealt with only by changing the shape of the catalyst carrier such that the upstream end face of the catalyst carrier is inclined.
[0013]
According to the fourth aspect of the present invention, the groove for foreign matter trapping is opened on the upstream end face of the carrier holding mat, and at least a part of the groove is extended in a direction intersecting the exhaust flow direction. Once foreign matter such as welding spatter enters the concave groove, it is not easily affected by vibration input in the exhaust flow direction or exhaust pulsation, and it becomes a physical obstacle and cannot easily jump out. You can trap. Accordingly, it is possible to reliably prevent damage to the catalyst carrier due to foreign matters such as weld spatter moving around on the end surface of the catalyst carrier.
[0014]
According to the invention of claim 5 , since the groove has a bent portion in the middle of the extending direction, the groove is surely physically prevented from jumping out foreign matters such as welding spatter once entering the groove. It becomes an obstacle.
According to the sixth aspect of the present invention, since the upstream end surface of the carrier holding mat is inclined in the circumferential direction and the concave groove is positioned at the lowest portion, foreign matter such as welding spatter that has fallen on the end surface of the carrier holding mat. Moves quickly into the groove along this slope, making it easier to enter the groove and trapping reliably.
[0015]
According to the seventh aspect of the invention, the upstream end surface of the carrier holding mat is positioned downstream from the upstream end surface of the catalyst carrier, so that the end surface of the carrier holding mat is an annular groove with respect to the end surface of the catalyst carrier. Therefore, if foreign matter such as welding spatter moves on the end face of the carrier holding mat, this portion becomes an annular groove, so that it does not return to the end face of the catalyst carrier again. As you move around, you get trapped in a ditch.
[0016]
According to the invention of claim 8 , by forming the concave grooves in the mating portions by the irregularities at both ends in the winding direction of the carrier holding mat, it is possible to prevent the strength reduction of the carrier holding mat due to the formation of the concave grooves. it can.
According to the invention of claim 9 , at least the deepest part of the concave groove is formed in a conical shape, becomes narrower as it enters the back, can contain the movement, and can more reliably prevent jumping out, The mat can be prevented from being damaged.
[0017]
In addition, although it becomes easy to make the size, shape, etc. of a ditch | groove desired by forming a ditch | groove directly in a support | carrier holding mat, you may form as follows.
A concave portion is formed in advance on the inner surface of the case at a position facing the formation position of the concave groove to be formed on the carrier holding mat, and the surface pressure of the carrier holding mat in this portion is reduced. By dispersing the mat material on the portion, a concave groove is formed in the carrier holding mat by wind erosion. Therefore, when the groove is formed directly on the carrier holding mat, position management at the time of assembly is required so that the position of the groove becomes a desired position when the carrier holding mat with the groove is assembled. On the other hand, if a recess is formed by positioning in a case where position management is easy, a groove can be formed at that position, and position management of the groove is facilitated.
[0018]
Alternatively, a concave portion is formed in advance on the outer peripheral wall of the catalyst carrier at a position facing the planned formation position of the concave groove to be formed in the carrier holding mat, and the surface pressure of the carrier holding mat in this portion is reduced, so that the engine Due to the operation, the mat material of this portion is scattered to form a groove in the carrier holding mat by wind erosion. Therefore, when the groove is formed directly on the carrier holding mat, position management at the time of assembly is required so that the position of the groove becomes a desired position when the carrier holding mat with the groove is assembled. On the other hand, if a concave portion is formed by positioning on a catalyst carrier whose position management is relatively easy, a concave groove can be formed at that position, and the positional management of the concave groove becomes relatively easy.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a catalytic converter mounted on an engine exhaust system, and FIG. 2 is a view seen from the left side of FIG.
[0020]
A catalytic converter 3 is provided obliquely with respect to the vertical direction immediately below the gathering portion of the exhaust manifold 2 connected and fixed to the cylinder head 1 of the engine. An exhaust pipe (front tube) 4 is provided at the outlet side of the catalytic converter 3. Connection is fixed.
In the example of FIG. 1, the case of the catalytic converter 3 is fixed by welding integrally with the exhaust manifold 2 formed by pipe welding, but the case of the catalytic converter 3 is formed separately from the exhaust manifold 2, You may make it bolt a mutual flange part.
[0021]
The case (container) of the catalytic converter 3 constitutes a part of the exhaust passage, and has a cylindrical main case 10 and substantially conical diffusers 11 and 12 connected to the inlet side and the outlet side thereof by welding, respectively. It consists of.
A catalyst carrier 13 is accommodated in the main case 10 via a carrier holding mat 14 wound around the outer periphery thereof. Reference numeral 15 denotes a locking washer member.
[0022]
The catalyst carrier 13 is a ceramic monolithic catalyst carrier having a honeycomb structure having a cylindrical outer shape. In particular, the honeycomb-shaped partition walls are thin walls, for example, a wall thickness of 0.1 mm or less, preferably 2 mils (= 0.064 mm), This is intended to increase the cell density. This is a remarkably thin wall as compared with a carrier having a wall thickness of 8 mil (= 0.220 mm) or 4 mil (= 0.110 mm) generally used in the past. The support surface is coated with a catalyst.
[0023]
The carrier holding mat 14 is a non-expandable interlam mat made of, for example, ceramic fiber, alumina fiber, vermiculite or the like, and is wound around the outer periphery of the catalyst carrier 13. Further, as shown in a development view of the carrier holding mat 14 in FIG. 3, a length L corresponding to the outer peripheral length when the catalyst carrier 13 is wound and a width W corresponding to the exhaust flow direction length of the catalyst carrier 13. And have.
[0024]
However, in the state where the carrier holding mat 14 is wound around the outer periphery of the catalyst carrier 13, the upstream end surface of the catalyst carrier 13 and the upstream end surface of the carrier holding mat 14 are not flush with each other. However, an annular groove is formed around the catalyst carrier 13.
In addition, a rectangular convex portion 16a is formed at one end of the both ends of the support holding mat 14 in the direction corresponding to the outer peripheral length of the catalyst support 13 at the center in the exhaust flow direction width, and the other end. A rectangular concave portion 16b is formed at a position corresponding to the convex portion 16a.
[0025]
Therefore, in a state where the carrier holding mat 14 is wound around the outer periphery of the catalyst carrier 13, the convex portions 16a and the concave portions 16b at both ends are fitted to each other to prevent exhaust from coming out from the mating portions at both ends. Yes.
Here, a concave groove 17 for trapping foreign matter is formed on the end face of the carrier holding mat 14 on the upstream side in the exhaust flow direction.
[0026]
In addition, as shown in the developed view of FIG. 3, the concave groove 17 is formed separately from the concavity and convexity for fitting at both ends, and the dotted line portion K (part of the upstream portion of the rectangular concave portion 16b) in FIG. As shown in FIG. 4, it may be cut out in comparison with the downstream portion, and may be formed on the upstream side in the exhaust flow direction of the fitting irregularities at both ends.
In addition, in the development view of FIG. 3, as shown by the dotted line, if a concave groove 17 ′ is also provided on the end surface on the downstream side in the exhaust flow direction of the carrier holding mat 14, it may be turned upside down at the time of winding Workability at the time of winding is improved.
[0027]
In addition, in the catalytic converter 3 placed obliquely with respect to the vertical direction, the concave groove 17 is formed on the lower side in the inclination direction of the upstream end surface of the catalyst carrier 13, that is, on the upstream end surface of the carrier holding mat 14. In the vicinity of the position that is the lowest point in the vertical direction.
According to the above configuration, welding spatter in the case where the exhaust manifold 2 is formed by pipe welding in the manufacturing stage, residual cast sand in the case of casting, cutting chips, and metal oxidation generated in the operation process of the internal combustion engine When a foreign object such as an object falls due to vibration or thermal fatigue and reaches the catalyst carrier 13 of the catalytic converter 3, the end surface of the catalyst carrier 13 is inclined with respect to the vertical direction. It falls on the upstream end face of the surrounding carrier holding mat 14. Accordingly, foreign matters such as welding spatter do not stay on the end face of the catalyst carrier 13, and it is possible to prevent the catalyst carrier 13 from being damaged by moving around on the end surface.
[0028]
The foreign matter such as welding spatter that has fallen on the end surface of the carrier holding mat 14 has the concave groove 17 in the falling direction, so that it enters the concave groove 17 and falls to a part away from the concave groove 17. However, since this portion forms an annular groove and is inclined, it reaches the concave groove 17 along the inclination of the annular groove and enters into it. Therefore, foreign matter such as welding spatter can be reliably trapped in the concave groove 17.
[0029]
If this concave groove 17 is tapered, that is, formed into a V-shape, foreign matter such as welding spatter becomes easier to enter, and the movement becomes narrower as it enters the back, and the movement can be restricted. Thus, the trap can be trapped more reliably, and the mat can be prevented from being damaged by moving around in the concave groove 17.
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the second and subsequent embodiments, elements corresponding to those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is simplified.
[0030]
This second embodiment is a case where the catalytic converter 3 is arranged vertically, and in this case, the end face on the upstream side in the exhaust flow direction of the catalyst carrier 13 is inclined with respect to the vertical direction, that is, not horizontal. In this way, it is inclined with respect to the exhaust flow direction.
The concave groove 17 of the carrier holding mat 13 is arranged on the lower side in the inclination direction of the upstream end surface of the catalyst carrier 13.
[0031]
Even in this case, when foreign matter such as welding spatter falls due to vibration or thermal fatigue and reaches the catalyst carrier 13 of the catalytic converter 3, the end surface of the catalyst carrier 13 is inclined. Then, it falls on the upstream end face of the surrounding carrier holding mat 14, enters the concave groove 17, and is trapped.
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0032]
In the third embodiment, in addition to the configuration of the second embodiment, the end surface of the carrier holding mat 14 on the upstream side in the exhaust flow direction is inclined in the circumferential direction, which is the lowest part, and the end surface of the catalyst support 13 is inclined. A concave groove 17 is formed in the lower portion of the direction. FIG. 8 shows a developed view of the carrier holding mat 14 in this case.
In this way, when foreign matter such as welding spatter drops due to vibration or thermal fatigue and reaches the catalyst carrier 13 of the catalytic converter 3, the end face of the catalyst carrier 13 is inclined. , Even if it falls on the upstream end face of the surrounding carrier holding mat 14 and falls to a part away from the concave groove 17, this part forms an annular groove and is inclined, Along the inclination of this annular groove, it reaches the concave groove 17 and enters it. Therefore, foreign matter such as welding spatter can be reliably trapped in the concave groove 17.
[0033]
It will now be described with FIGS. 9 and 10 a fourth embodiment of the present invention.
In the fourth embodiment, in the catalytic converter placed obliquely with respect to the vertical direction shown in FIG. 1, a groove 17 for trapping foreign matter is formed on the upstream end surface of the carrier holding mat 14 in the exhaust flow direction. .
[0034]
The concave groove 17 extends at least partially in a direction intersecting the exhaust flow direction. Specifically, the concave groove 17 has a bent portion in the middle of the extending direction, and the middle portion is in the circumferential direction. It extends to.
In this way, when foreign matter such as welding spatter enters the concave groove 17, the concave groove 17 is bent, and this is a physical obstacle, and reliably prevents the foreign matter contained therein from popping out. can do.
[0035]
FIG . 10 is a development view of the carrier holding mat 14 in this case. Further, by changing the shape of the irregularities for fitting of both end portions in a part stepwise, it may be formed a concave groove 17 in a stepwise manner to the exhaust upstream side end face as shown in FIG. 11.
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG .
The fifth embodiment is different from the fourth embodiment only in the shape of the concave groove 17, and the concave groove 17 extends at least partially in a direction intersecting the exhaust flow direction. Specifically, it first extends in one diagonal direction from the opening, bends in the middle, and extends in the other diagonal direction (opposite direction). Even with such a shape, the same effect as in the fourth embodiment can be obtained.
[0036]
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG .
The sixth embodiment is different from the fourth embodiment only in the shape of the concave groove 17, and the concave groove 17 extends at least partially in a direction intersecting the exhaust flow direction. Specifically, it first extends straight from the opening, then bends and extends diagonally, and finally extends straight and the deepest part forms a V-shape with a tip.
[0037]
In such a shape, the same effect as in the fourth embodiment can be obtained, and the deepest part has a tapered V shape, so that foreign matter such as welding spatter can be contained in the deepest part. , You can trap more reliably.
[0038]
In the above embodiment, the groove 17 for trapping foreign matter is directly formed in the carrier holding mat 14. When the groove 17 is previously formed in the carrier holding mat 14 before assembly as described above, the groove 17 Although it is easy to make the size, shape, etc., as desired, in the assembled state where the catalyst carrier 13 is wound around and arranged in the main case 10, the position of the concave groove 17 can be set to an optimum position. It can be difficult.
[0039]
In other words, for example, when the concave groove 17 is desired to be installed at the lowest point of the slope where foreign substances can be trapped efficiently when the upstream end face of the catalyst carrier 13 is inclined with the catalytic converter mounted. This can be difficult.
Further, it is necessary to assemble while confirming and correcting the position and direction of the concave groove 17 of the carrier holding mat 14 at the time of assembling, which may increase the time required for assembling and increase the manufacturing cost.
[0040]
In addition, since it is difficult to dispose the concave grooves 17 at desired positions, it may be possible to preliminarily provide the plurality of concave grooves 17 in the carrier holding mat 14, but this increases the manufacturing cost, Since the holding area of the carrier holding mat 14 is reduced, the holding force is reduced.
The seventh and eighth embodiments of the present invention to be described next solve such problems.
[0041]
Seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 14 to 18.
As shown in FIGS. 14 and 16 (a), in the catalytic converter in which the carrier holding mat 14 is wound around the catalyst carrier 13 and accommodated in the main case (hereinafter simply referred to as a case) 10, A concave portion 21 is formed in advance at a position facing a position where a concave groove for foreign matter trapping to be formed on the carrier holding mat 14 is to be formed. That is, a recess 21 is provided on the inner surface of the case 10 such that a portion overlapping the carrier holding mat 14 has a shape of a groove for trapping foreign matter to be provided on the carrier holding mat 14. Here, a taper is provided around the recess 21 to facilitate the press-fitting when the catalyst carrier 13 having the carrier holding mat 14 wound around the case 10 is press-fitted.
[0042]
When the engine is operated in this state, since the surface pressure of the portion of the carrier holding mat 14 facing the concave portion 21 is reduced, the mat material in this portion is scattered and caused by wind erosion, FIG. 15 and FIG. As shown in FIG. 4, the carrier holding mat 14 is formed with a groove 17 for trapping foreign matter.
Therefore, when the concave groove 17 is directly formed in the carrier holding mat 14, position management at the time of assembly is performed so that the position of the concave groove 17 becomes a desired position when the carrier holding mat 14 with the concave groove 17 is assembled. However, by positioning and forming the concave portion 21 in the case 10 where the position management is easy, the concave groove 17 can be formed at that position, and the positional management of the concave groove 17 can be performed. It becomes easy.
[0043]
That is, as shown in FIG. 17, when the end face on the upstream side of the catalyst carrier 13 is inclined with the catalytic converter mounted, the recess 21 is formed on the inner surface of the case 10 at the lowest position in the vertical direction of the inclination. By providing it, the concave groove 17 for trapping foreign matter can be formed at the lowermost part in the vertical direction of the inclination after the engine operation without managing the circumferential position of the carrier holding mat 13.
[0044]
Here, as shown in FIG. 18 , the dimension of the recess 21 provided on the inner surface of the case 10 is such that the recess 17 to be provided is V-shaped, the width of the opening is W (= 8 to 20 mm), and the length is Assuming H (= 10 to 20 mm), it is almost the same as this, and it is preferable that the dimension is as large as the taper portion. The depth is about 1.5 to 2 mm.
Next the eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 19 and 20.
[0045]
In the present embodiment, as shown in FIG. 19 , in the catalytic converter in which the carrier holding mat 14 is wound around the catalyst carrier 13 and accommodated in the case 10, the outer peripheral wall of the catalyst carrier 13 is formed on the carrier holding mat 14. The concave portion 22 is formed in advance at a position facing a position where the concave groove for foreign matter trap to be formed is to be formed. That is, a recess 22 is provided on the outer peripheral wall of the catalyst carrier 13 such that a portion overlapping the carrier holding mat 14 has a shape of a groove for trapping foreign matter to be provided on the carrier holding mat 14.
[0046]
When the engine is operated in this state, since the surface pressure of the portion of the carrier holding mat 14 facing the concave portion 22 is reduced, the mat material of this portion is scattered and caused by wind erosion, as shown in FIG. A concave groove 17 for trapping foreign matter is formed in the carrier holding mat 14.
Therefore, when the concave groove 17 is directly formed in the carrier holding mat 14, position management at the time of assembly is performed so that the position of the concave groove 17 becomes a desired position when the carrier holding mat 14 with the concave groove 17 is assembled. However, if the concave portion 22 is formed by positioning the catalyst carrier 13 with relatively easy position management, the concave groove 17 can be formed at that position. Location management is relatively easy.
[0047]
Here, as shown in FIG. 20 , the size of the concave portion 22 provided on the outer peripheral wall of the catalyst carrier 13 is such that the concave groove 17 to be provided is V-shaped and the width of the opening is W (= 8 to 20 mm) and long. Assuming that the height is H (= 10 to 20 mm), it is almost the same as this, and it is preferable that the catalyst carrier 13 is larger than the carrier holding mat 14 so as to protrude upstream in the exhaust flow direction. The depth is about 1.5 to 2 mm when the thickness of the outer peripheral wall is 2.5 mm.
[0048]
In the seventh and eighth embodiments, the foreign substance trapping concave groove 17 to be finally formed is a V-shaped groove, but at least a part of the exhaust gas flows depending on the shape setting of the concave parts 21 and 22. It is also possible to form a concave groove extending in a direction crossing the direction.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a catalytic converter mounted on an engine exhaust system showing a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a view of a catalyst carrier and a carrier holding mat as viewed from the left side of FIG. FIG. 4 is a perspective view of a carrier holding mat showing an example of formation of a concave groove. FIG. 5 is a catalytic converter mounted on an engine exhaust system showing a second embodiment of the present invention. FIG. 6 is a view of the catalyst carrier and the carrier holding mat as viewed from the left side of FIG. 5. FIG. 7 is a sectional view and a side view of the catalyst carrier and the carrier holding mat according to the third embodiment of the present invention. FIG. 9 is a developed view of the carrier holding mat in the third embodiment. FIG. 9 is a perspective view of the catalyst carrier and the carrier holding mat showing the fourth embodiment of the present invention . FIG. 10 is an example of forming a groove in the fourth embodiment. grooves in developed view [11] a fourth embodiment of the carrier supporting mat showing the Perspective view of the carrier supporting mat showing a formation example [12] Fifth Embodiment of the catalyst carrier and the carrier holding showing a sixth embodiment of a perspective view of a catalyst carrier and the carrier supporting mat 13 of the present invention illustrating the present invention FIG. 14 is a perspective view of a catalytic converter immediately after assembly showing a seventh embodiment of the present invention and a cross-sectional view taken along the line AA. FIG. 15 is a perspective view of the catalytic converter after engine operation in the seventh embodiment. Figure and its sectional view taken along line B-B [16] detailed view of the inner surface of the case in the seventh embodiment [FIG. 17 is a perspective view of a catalytic converter mounted state in the seventh embodiment [FIG. 18] in the seventh embodiment FIG. 19 is a detailed view of the outer peripheral wall of the catalyst carrier showing the eighth embodiment of the present invention. FIG. 20 is a detailed view of the concave portion and the concave groove in the eighth embodiment.
1 Engine cylinder head
2 Exhaust manifold
3 Catalytic converter
4 Exhaust pipe
10 Main case
11,12 Diffuser
13 Catalyst carrier
14 Carrier holding mat
15 Locking washer member
16a, 16b Convex part and concave part of fitting part
17 Groove
21, 22 Recess

Claims

In a catalytic converter for purifying exhaust, wherein a catalyst carrier is housed in a case constituting a part of an exhaust passage of an internal combustion engine via a carrier holding mat wound around the outer periphery thereof.
The end face on the upstream side in the exhaust flow direction of the catalyst carrier is mounted so as to be inclined with respect to the vertical direction,
A catalytic converter characterized in that a concave groove is provided on an end surface on the upstream side in the exhaust flow direction of the carrier holding mat so as to be positioned on a lower side in an inclination direction of an end surface on the upstream side in the exhaust flow direction of the catalyst carrier .

2. The catalytic converter according to claim 1, wherein the catalyst carrier is disposed obliquely with respect to the vertical direction together with the case.

2. The catalytic converter according to claim 1, wherein an end face on the upstream side in the exhaust flow direction of the catalyst carrier is formed to be inclined with respect to the exhaust flow direction.

The catalytic converter according to any one of claims 1 to 3, wherein at least a part of the concave groove extends in a direction intersecting with an exhaust flow direction.

The catalytic converter according to claim 4 , wherein the concave groove has a bent portion in the middle of its extending direction.

Inclining the end face on the upstream side in the exhaust flow direction of the carrier holding mat in the circumferential direction,
The groove, said at the end surface of the exhaust flow upstream side of the carrier supporting mat, any one of claims 1 to 5, characterized in that provided in the vicinity of the portion to be the lowest point with respect to the vertical direction The catalytic converter described in 1.

From the end surface of the exhaust flow upstream side of the catalyst support, the end surface of the exhaust flow upstream side of the carrier supporting mat, one of claims 1 to 6, characterized in that is positioned in the exhaust gas flow direction downstream side A catalytic converter according to claim 1.

The catalytic converter according to any one of claims 1 to 7 , wherein the concave groove is formed in a fitting portion formed by unevenness at both ends in the winding direction of the carrier holding mat.

The catalytic converter according to claim 1 , wherein at least a deepest portion of the concave groove has a tapered shape.