JP4948976B2 - 排気系部材と挿入部材の接続構造 - Google Patents

排気系部材と挿入部材の接続構造 Download PDF

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Description

本発明は、排気系部材と挿入部材の接続構造に関する。
従来、図６に示すように、略半円筒状の分割部０１２の両側縁部から外側へ膨出形成された膨出部０１２ａの内側に略半円筒状の分割部０１１の両側縁部を重ねて全体を略円形断面とした後、該両分割部011,012の両側縁部同士を溶接固定することにより排気系部材０１０を形成し、この排気系部材０１０の端部に図外の挿入部材を挿入した後、該端部と挿入部材の外周面を全周に亘って溶接固定した排気系部材と挿入部材の接続構造の技術が公知になっている（特許文献１、２参照）。
特開２００４−９２５１２号公報 特開平９−３２９０１９号公報
しかしながら、従来の発明にあっては、排気系部材の端部と挿入部材との間に隙間Ｏ（図６参照）が生じるため、これら両者を全周に亘って溶接する際にこの隙間Ｏを閉じるために多量の溶接材が必要になると共に、比較的長時間を要するという問題点があった。
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、第１分割部材と第２分割部材同士との溶接にあって、最中状に重ねられた第１分割部材と第２分割部材から成る排気系部材の端部と挿入部材の外周面を全周に亘って溶接する際、および第１分割部材と第２分割部材との両側縁部間同士を溶接する際に比較的短時間で溶接でき、かつその際、多量の溶接材を不要とすることができる排気系部材と挿入部材の接続構造を提供することである。
両側縁部に両端部を除いて半径方向外側へ膨出した膨出部を有する略半円筒状の第１分割部と、
両側縁部の両端部にそれぞれ周方向へ切り欠いた切欠き部を有し、前記第１分割部のそれぞれ対応する膨出部の内側に嵌合可能に周方向に突出する突出部を有する略半円筒状の第２分割部を備え、
前記両分割部を最中状に重ねて各膨出部の内側にそれぞれ対応する突出部を嵌合し、且つ、該両分割部の端部同士を突き合わせて全体を円形断面とした後、該両分割部の両側縁部同士間に亘って前記第１分割部の前記膨出部の側縁に沿った直線上で溶接固定することにより排気系部材を形成し、
前記排気系部材の端部に挿入部材を挿入した状態で、前記排気系部材の端部と挿入部材の外周面を全周に亘って溶接固定した、
ことを特徴とする。
本発明の請求項１記載の発明にあっては、両側縁部に両端部を除いて半径方向外側へ膨出した膨出部を有する略半円筒状の第１分割部と、
両側縁部の両端部にそれぞれ周方向へ切り欠いた切欠き部を有し、前記第１分割部のそれぞれ対応する膨出部の内側に嵌合可能に周方向に突出する突出部を有する略半円筒状の第２分割部を備え、
前記両分割部を最中状に重ねて各膨出部の内側にそれぞれ対応する突出部を嵌合し、且つ、該両分割部の端部同士を突き合わせて全体を円形断面とした状態で、該両分割部の両側縁部同士間に亘って前記第１分割部の前記膨出部の側縁に沿った直線上で溶接固定することにより排気系部材を形成し、前記排気系部材の端部に挿入部材を挿入した状態で、前記排気系部材の端部と挿入部材の外周面を全周に亘って溶接固定したため、両分割部の両側縁部同士間に亘って前記第１分割部の前記膨出部の側縁に沿った直線上でき、また第１分割部材と第２分割部材から成る排気系部材の端部と挿入部材の外周面とを全周に亘って溶接する際に比較的短時間で溶接することができ、かつそれら溶接の際、多量の溶接材を不要とすることができる。
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
以下、実施例１を説明する。
なお、排気系部材を触媒コンバータのディフューザとし、挿入部材を触媒担体が収容された触媒坦体ケースとした場合について説明する。
図１は本発明の実施例１の排気系部材と挿入部材の接続構造が採用された排気系を説明する図、図２は本実施例１のディフューザの分解斜視図、図３は同斜視図、図４、５は本実施例１の触媒コンバータのディフューザと触媒坦体ケースの固定を説明する図である。
先ず、全体構成を説明する。
図１に示すように、本実施例１の排気系部材と挿入部材の接続構造が採用された排気系では、エンジン１と、エンジン１に接続されたエキゾーストマニホールド２及びフランジ３を介して接続された触媒コンバータ４と、この触媒コンバータ４にフランジ５及び接続管６を介して接続されたサブマフラ７と、このサブマフラ７にフランジ８及び接続管９を介して接続されたメインマフラ１０が備えられている。
触媒コンバータ４は、金属製筒状の触媒坦体ケース４１（請求項の挿入部材に相当）と、この触媒坦体ケース４１の両端部に接続された金属製筒状のディフューザ42,43（請求項の排気系部材に相当）とから構成されている。
また、触媒坦体ケース４１の内部には、触媒担体４１ａ（図４参照）が収容されている。
触媒担体４１ａは、図示を省略する金属製の波板と平板を多重に券回して略円柱状に形成される金属製触媒坦体、あるいは多孔質のセラミックス製で略円柱状に形成されるセラミック性触媒坦体が採用される他、その軸方向に貫通形成された排気通路の表面に触媒成分（Ｐｔ等）が坦持されることにより、触媒坦体ケース４１内に流入した排気ガスの有害成分（ＮＯｘ、ＣＯ等）を触媒作用により無害物質（ＣＯ２、Ｈ２Ｏ等）にして排出するようになっている。
なお、金属製触媒坦体の場合には触媒坦体ケース４１内に触媒担体４１ａが拡散接合により固定され、セラミックス製触媒坦体の場合には触媒坦体ケース４１内に触媒担体４１ａがマットを介して圧入固定される。
以下、触媒坦体ケース４１とディフューザ42,43との接続構造は同様であるため、触媒坦体ケース４１とディフューザ４３との接続構造について詳述する。
図２に示すように、ディフューザ４３は、両側縁部に両端部44a,44bを除いて半径方向外側へ膨出した膨出部４４ｃを有する略半円筒状の第１分割部４４と、両側縁部の両端部45a,45bにそれぞれ周方向へ切り欠いた切欠き部45d,45d（端部45b側は隠れている）を有するとともに、両端部45a,45bを除いて第１分割部４４のそれぞれ対応する膨出部４４ｃの内側に嵌合可能に周方向に突出する突出部４５ｃを有する略半円筒状の第２分割部４５とから構成されている。
そして、図３に示すように、両分割部44,45を最中状に重ねて各膨出部４４ｃの内側にそれぞれ対応する突出部４５ｃを嵌合し、該両分割部44,45の両端部同士を突き合わせて全体を円形断面とした後、該両分割部44,45の両側縁部同士をそれぞれ溶接Ｘ１（太線で図示）で固定することによりディフューザ４３が形成されている。
この際、溶接Ｘ１は第１分割44部の膨出部44cの側縁に沿った直線状の溶接線でもって両分割部44,45の両側縁部同士間を溶接固定でき、溶接性が良くなっている。
次に、図４に示すように、ディフューザ４３の排気ガス上流側の端部４３ａに触媒坦体ケース４１を所定深さまで挿入した後、図５に示すように、該上流側端部４３ａと触媒坦体ケース４１の外周面を全周に亘って溶接Ｘ２で固定することにより、これら両者が固定されている。
ここで、従来の発明にあっては、膨出部と突出部がディフューザの端部まで形成されていたため、この端部と挿入部材との間に隙間が生じ、この隙間を閉じるために多量の溶接材が必要になると共に、比較的長時間を要するという問題点があった。
これに対し、本実施例１では、前述したように、両分割部44,45の両端部同士を突き合わせて全体を円形断面としているため、ディフューザ４３の排気ガス上流側の端部４３ａと触媒坦体ケース４１との間に隙間が形成されず、ディフューザ４３内にスパッタが侵入するのを防止でき、これら両者を少量の溶接Ｘ２で比較的短時間で溶接することができる。
また、ディフューザ４３の排気ガス下流側の端部４３ｂにはフランジ５が外嵌した状態で該フランジ５の貫通孔周縁部がディフューザ４３の外周面の全周に亘って図示しない溶接で固定される。
なお、触媒坦体ケース４１とディフューザ４２及びフランジ３との接続も同様に行う。
次に、効果を説明する。
以上、説明したように、本実施例１の排気系部材と挿入部材の接続構造にあっては、両側縁部に両端部44a,44bを除いて半径方向外側へ膨出した膨出部４４ｃを有する略半円筒状の第１分割部44と、両側縁部の両端部45a,45bに周方向に切り欠いた切り欠き部45d,45dを設けるとともに、両端部45a,45bを除いて第１分割部４４のそれぞれ対応する膨出部４４ｃの内側に嵌合可能に周方向に突出部4４５ｃを有する略半円筒状の第２分割部４５ａを備え、両分割部44,45を最中状に重ねて、各膨出部４４ｃの内側にそれぞれ対応する突出部４５ｃを嵌合し、且つ、該両分割部44,45の端部同士を突き合わせて全体を円形断面とした状態で、該両分割部44,45の両側縁部同士間に亘って第１分割部44の膨出部44cの側縁に沿った直線上で溶接Ｘ１固定することによりディフューザ４３を形成し、ディフューザ４３の端部４３ａに触媒坦体ケース４１を挿入した状態で、該端部と触媒坦体ケース４１の外周面を全周に亘って溶接Ｘ２固定したため、第１分割部44と第２分割部45との溶接Ｘ１は、第１分割部44の膨出部44cの側縁に沿って行うとともに、第１分割部44と第２分割部４５から成るディフューザ４３の端部と触媒坦体ケース４１の外周面を全周に亘って溶接Ｘ２する時間を短縮でき、これら溶接の際に、少量の溶接材で溶接することができる。
以上、本実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、排気系部材は触媒コンバータ４のディフューザ４３に限らず、排気管との接続においても同様の効果を得ることができる。
本発明の実施例１の排気系部材と挿入部材の接続構造が採用された排気系を説明する図である。 本実施例１のディフューザの分解斜視図である。 本実施例１のディフューザの斜視図である。 本実施例１の触媒コンバータのディフューザと触媒坦体ケースの固定を説明する図である。 本実施例１の触媒コンバータのディフューザと触媒坦体ケースの固定を説明する図である。 従来の排気系部材と挿入部材の接続構造を説明する図である。
符号の説明
Ｘ１、Ｘ２ 溶接
１ エンジン
２ エキゾーストマニホールド
３、５、８ フランジ
４ 触媒コンバータ
６、９ 接続管
７ サブマフラ
１０ メインマフラ
４１ 触媒坦体ケース
４１ａ 触媒坦体
４２、４３ ディフューザ
４３ａ （ディフューザの）端部
４４ 第１分割部
４４ａ、４４ｂ （第１分割部の）端部
４４ｃ 膨出部
４４ｄ 切り欠き部
４５ 第２分割部
４５ａ、４５ｂ （第２分割部の）端部
４５ｃ 突出部

Claims (2)

  1. 両側縁部に両端部を除いて半径方向外側へ膨出した膨出部を有する略半円筒状の第１分割部と、
    両側縁部の両端部にそれぞれ周方向へ切り欠いた切欠き部を有し、前記第１分割部のそれぞれ対応する膨出部の内側に嵌合可能に周方向に突出する突出部を有する略半円筒状の第２分割部を備え、
    前記両分割部を最中状に重ねて各膨出部の内側にそれぞれ対応する突出部を嵌合し、且つ、該両分割部の端部同士を突き合わせて全体を円形断面とした状態で、該両分割部の両側縁部同士間に亘って前記第１分割部の前記膨出部の側縁に沿った直線上で溶接固定することにより排気系部材を形成し、
    前記排気系部材の端部に挿入部材を挿入した状態で、前記排気系部材の端部と挿入部材の外周面を全周に亘って溶接固定したことを特徴とする排気系部材と挿入部材の接続構造。
  2. 請求項１記載の排気系部材と挿入部材の接続構造において、
    前記排気系部材を触媒コンバータのディフューザとし、挿入部材を触媒担体が収容された触媒坦体ケースとしたことを特徴とする排気系部材と挿入部材の接続構造。
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