JPH0968034A - 触媒コンバータ - Google Patents

触媒コンバータ

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JPH0968034A
JPH0968034A JP22068795A JP22068795A JPH0968034A JP H0968034 A JPH0968034 A JP H0968034A JP 22068795 A JP22068795 A JP 22068795A JP 22068795 A JP22068795 A JP 22068795A JP H0968034 A JPH0968034 A JP H0968034A
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Koji Noda
浩二 野田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 フロント側の排気管からリア側の排気管に至
るまでの排気系は互いに独立しているため、左右の排気
系間に振動の位相差が発生する。この振動の位相差は、
リア側の排気管が集合する集合管に互いに異なる方向の
力を及ぼすため、集合管に高応力を発生させる原因とな
っていた。 【解決手段】 エンジンの両側に設けられた排気マニホ
ールドに個別に接続された排気管(X)のうちの一方の
排気管(X)に取り付けられた第一触媒コンバータ本体
(50)のフロント側の端部のフロントフランジ(5
8、63)と、他方の排気管(X)に取り付けられた第
二触媒コンバータ本体(51)のフロント側の端部のフ
ロントフランジ(58、64)とは互いに一体であるこ
とを特徴とする触媒コンバータ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの2系統
の排気系のそれぞれに設けられた触媒コンバータに関す
る。
【0002】
【従来の技術】エンジンには、2系統の排気系を有し、
それぞれの排気系に触媒コンバータを備えて排ガスの浄
化機能をもたせたものがある。この種のエンジンの排気
系統を図4を参照して説明する。1はエンジンで、エン
ジン1の左右からは、その2つの排気ポート群から個別
に排気浄化系が取り出されている。
【0003】これら排気浄化系は、左右対称であり、上
流側から、排気マニホールド2、フロント側排気管3、
触媒コンバータ4及びリア側排気管5が連接されてお
り、2本のリア側排気管5、5が集合管6で合流するこ
とで、この系は構成されている。左右の触媒コンバータ
4は、それぞれフロント側フランジ4aとリア側フラン
ジ4bを備えており、これらはフロント側排気管3のフ
ランジ3a及びリア側排気管5のフランジ5aとそれぞ
れ連接されている。
【0004】そして、これら排気浄化系は、例えば、フ
ロント側の左右の排気管3と集合管6とに取り付けられ
た支持棒7を、ゴム製マウント(図示せず)を介して車
体に取り付けることによって固定される。こうして、エ
ンジン等の振動に起因する排気浄化系の振動は支持棒7
及びゴム製マウントによって収束される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来例では、フロ
ント側の排気管3からリア側の排気管5に至るまでの排
気系は互いに独立しているため、左右の排気系間に振動
の位相差が発生する。この振動の位相差は、集合管6に
互いに異なる方向の力を及ぼすため、集合管6に高応力
を発生させる原因となっていた。また、上記のごとく、
左右の排気浄化系は互いに独立しているため、エンジン
等の振動に起因して相対移動し、相互に干渉するおそれ
があった。このため、左右の触媒コンバータ4の間隔を
大きくとる必要があった。このことは車載上における触
媒コンバータ等の排気浄化系のレイアウトの自由度を制
約する原因の一つともなっているとともに他の部品の設
置スペースを制限する要因ともなっていた。
【0006】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
ので、エンジンの二つの排気浄化系間の振動の位相差の
発生と左右の触媒コンバータ間の相対移動を防止しうる
触媒コンバータを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明で
は、エンジンの両側に設けられた2つの排気ポート群か
ら個別に排気浄化系が取り出されているエンジン排気系
に装着される触媒コンバータにおいて、エンジンの両側
に設けられた排気マニホールドに個別に接続された排気
管のうちの一方の排気管に取り付けられた第一触媒コン
バータ本体と、他方の排気管に取り付けられた第二触媒
コンバータ本体とが近接してほぼ平行に設けられている
と共に、これら第一及び第二触媒コンバータ本体のフロ
ントフランジが互いに一体になっている。
【0008】請求項2に記載の発明では、前記第一触媒
コンバータ本体のリア側の端部のリアフランジと第二触
媒コンバータ本体のリア側の端部のリアフランジとは互
いに一体である。請求項3に記載の発明では、前記第一
触媒コンバータ本体のフロントフランジと前記第二触媒
コンバータ本体のフロントフランジとは単一板を用いる
ことにより互いに一体になっている。
【0009】請求項4に記載の発明では、前記第一触媒
コンバータ本体のリアフランジと前記第二触媒コンバー
タ本体のリアフランジとは単一板を用いることにより互
いに一体になっている。
【0010】
【作用】請求項1に記載の発明は、フロント側の排気管
から第一触媒コンバータ本体と第二触媒コンバータ本体
とに流入した排ガスは、第一触媒コンバータ本体と第二
触媒コンバータ本体とを通過する間に浄化されてリア側
の排気管に流出する。
【0011】エンジンの運転時には、エンジンの振動や
車体の振動等が排気管や支持装置等を介して第一触媒コ
ンバータ本体と第二触媒コンバータ本体とに伝わるが、
第一触媒コンバータ本体と第二触媒コンバータ本体との
フロントフランジは互いに一体であるから、第一触媒コ
ンバータ本体と第二触媒コンバータ本体とに入力する振
動は従来に比べ低減され、また、振動の位相差の発生が
極力抑止されるとともに両者の相対移動も防止される。
【0012】請求項2に記載の発明は、第一触媒コンバ
ータ本体と第二触媒コンバータ本体とのフロントフラン
ジを一体にしたことに加え、さらに第一触媒コンバータ
本体と第二触媒コンバータ本体とのリアフランジを互い
に一体にするものであるから、両者の一体化はより強固
になり、第一触媒コンバータ本体と第二触媒コンバータ
本体とに入力する振動はさらに低減される。
【0013】請求項3に記載の発明は、第一触媒コンバ
ータ本体と第二触媒コンバータ本体とのフロントフラン
ジは単一板を用いることにより互いに一体する。請求項
4に記載の発明は、第一触媒コンバータ本体と第二触媒
コンバータ本体とのフロントフランジを単一板を用いる
ことにより互いに一体にするとともに、第一触媒コンバ
ータ本体と第二触媒コンバータ本体とのリアフランジを
単一板を用いることにより互いに一体にする。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る触媒コンバー
タを、図面に示す発明の実施の形態を参照しながら説明
する。本実施の形態は、本発明を、エンジンの両側に排
気ポートを有するいわゆるV型エンジン等を、エンジン
ルーム内に縦置きした乗用車に適用したものである。
【0015】図1は、本発明に係る触媒コンバータの第
1の発明の実施の形態を示すもので、50は、エンジン
の右側排気ポートからの排気を浄化する第一触媒コンバ
ータ本体を示し、51は、エンジンの左側排気ポートか
らの排気を浄化する第二触媒コンバータ本体を示す。
【0016】第一触媒コンバータ本体50と第二触媒コ
ンバータ本体51とのそれぞれは、筒状容器52と、筒
状容器52の排ガス流入口53に接続される入口部54
と、筒状容器52の排ガス流出口56に接続される出口
部57とから構成されている。そして、これら第一触媒
コンバータ本体50と第二触媒コンバータ本体51と
は、互いに近接してほぼ平行に設けられている。
【0017】筒状容器52の内部には、図示しない金属
触媒担体が収容されていて、排気管Xから第一触媒コン
バータ本体50と第二触媒コンバータ本体51とのそれ
ぞれの排ガス流入口53に流入した排ガスは、金属触媒
担体を通過する間に浄化されて第一触媒コンバータ本体
50と第二触媒コンバータ本体51とのそれぞれの排ガ
ス流出口56から流出する。
【0018】第一触媒コンバータ本体50と第二触媒コ
ンバータ本体51とのそれぞれのフロント側の一端部、
具体的には、入口部54の端面側にはフロントフランジ
58が設けられている。また、第一触媒コンバータ本体
50と第二触媒コンバータ本体51とのそれぞれのリア
側の他端部、具体的には、出口部57の端面側にはリア
フランジ59が設けられている。
【0019】フロントフランジ58とリアフランジ59
とのそれぞれは単一の金属板からなり、かつフロントフ
ランジ58とリアフランジ59とのそれぞれには一対の
挿入口60、61が形成されている。入口部54に対す
るフロントフランジ58の取付は、入口部54の環状の
端面が挿入口60を囲むように、入口部54をフロント
フランジ58に当接させた後、この当接箇所を、気密性
を確保する観点から、溶接することによって行う。出口
部57に対するリアフランジ59の取付も同様に行う。
【0020】フロント側の排気管Xは、図4に示す従来
例と同様に、排気マニホールド2を介してエンジン1に
接続され、また、リア側の排気管Yは、図4に示す従来
例と同様に、集合管6に接続される。これらフロント側
の排気管X、X及びリア側の排気管Y、Yには、図4に
示す従来例と同様に、それぞれ上記のフロントフランジ
58及びリアフランジ59と接合するフランジ3a、3
a及びフランジ5a、5aとが溶接されている。
【0021】そして、第一触媒コンバータ本体50及び
第二触媒コンバータ本体51に溶接されたフロントフラ
ンジ58とリアフランジ59とは、排気管Xのフランジ
3a、3aとがフロントフランジ58に、排気管Yのフ
ランジ5a、5aとがフランジ59に、の関係でボルト
・ナットにより接合される。フロントフランジ58とリ
アフランジ59とのそれぞれには、複数のL字状のブラ
ケット62が取り付けられている。このブラケット62
は、第一触媒コンバータ本体50及び第二触媒コンバー
タ本体51からの放熱を防止するための遮熱板(図示せ
ず)を固定するものである。
【0022】なお、リアフランジ59は必ずしも一体品
である必要はなく、第一及び第二触媒コンバータ本体5
0、51のそれぞれに独立したフランジであってもよ
い。フロントフランジ58のみ一体品でありさえすれ
ば、第一触媒コンバータ本体50と第二触媒コンバータ
本体51との振動の位相差の発生と相対移動を可及的に
防止しうるからである。次に、第1の発明の実施の形態
の作用について説明する。
【0023】フロント側の排気管Xから第一触媒コンバ
ータ本体50と第二触媒コンバータ本体51とに流入し
た排ガスは、第一触媒コンバータ本体50と第二触媒コ
ンバータ本体51とを通過する間に浄化されてリア側の
排気管Yに流出する。ところで、エンジンの運転時に
は、エンジンの振動や車体の振動等が、排気管X、Yや
支持装置等を介して第一触媒コンバータ本体50と第二
触媒コンバータ本体51とに伝わるが、第一触媒コンバ
ータ本体50と第二触媒コンバータ本体51とは、単一
の金属板からなるフロントフランジ58とリアフランジ
59とを介して一体に連結されているから、振動の位相
差の発生が極力抑止されるとともに両者の相対移動も十
分に防止される。なお、第一触媒コンバータ本体50と
第二触媒コンバータ本体51とのリアフランジ59が一
体品ではなく、第一及び第二触媒コンバータ本体50、
51のそれぞれに独立したフランジであっても、第一及
び第二触媒コンバータ本体50、51は、単一金属板か
らなるフロントフランジ58を介して一体に連結されて
いるため、第一触媒コンバータ本体50と第二触媒コン
バータ本体51とに入力する振動は従来に比べ低減され
る。
【0024】表1は、第1の発明の実施の形態に係る触
媒コンバータと従来の触媒コンバータとの振動加速度を
比較したものであり、図3は表1をグラフに表したもの
である。これらから本実施形態においては、従来に比較
して振動加速度が約50%低減していることがわかる。
なお、図3において、Aは触媒コンバータのフロント側
の端部における上下方向の振動加速度、Bは触媒コンバ
ータのフロント側の端部における左右方向の振動加速
度、Cは触媒コンバータのリア側の端部の上下方向の振
動加速度、Dは触媒コンバータのリア側の端部の左右方
向の振動加速度を示す。また、白抜棒グラフは従来例を
示し、斜線付棒グラフは本実施形態を示す。
【表1】 以上説明したように、第1の発明の実施の形態では、第
一触媒コンバータ本体50と第二触媒コンバータ本体5
1とのフロントフランジ58とリアフランジ59とが、
単一の金属板を用いることにより一体に連結されている
から、第一触媒コンバータ本体50と第二触媒コンバー
タ本体51とに入力する振動が十分に低減され、結果と
して排気系の強度が向上する。
【0025】なお、第一及び第二触媒コンバータ本体5
0、51のリアフランジ59が一体品ではなく、第一及
び第二触媒コンバータ本体50、51のそれぞれに独立
したフランジであっても、第一及び第二触媒コンバータ
本体50、51はフロントフランジ58を介して一体に
連結されているから、第一及び第二触媒コンバータ本体
50、51に入力する振動は従来に比べて低減される。
また、フロントフランジ58とリアフランジ59との双
方が一体である場合はもちろんのこと、フロントフラン
ジ58のみが一体である場合でも、第一及び第二触媒コ
ンバータ本体50、51間の振動の位相差の発生が防止
されるため、排気管Yの集合管(図4において6に相当
する。以下、同様。)に互いに異なる方向の力が作用す
ることがなく、したがって集合管に大きな応力が発生す
ることがない。
【0026】さらに、第一触媒コンバータ本体50と第
二触媒コンバータ本体51との相対移動が防止されるた
め、両者間の間隔を小さくすることができ、したがって
エンジンの排気浄化系をコンパクトにすることができ
る。図2は、本発明に係る触媒コンバータの第2の発明
の実施の形態を示すものである。第一触媒コンバータ本
体50と第二触媒コンバータ本体51とのそれぞれの一
端部、具体的には、入口部54の端面側にはフロントフ
ランジ63、64が設けられている。
【0027】また、第一触媒コンバータ本体50と第二
触媒コンバータ本体51とのそれぞれの他端部、具体的
には、出口部57の端面側にはリアフランジ65、66
が設けられている。フロントフランジ63、64とリア
フランジ65、66とのそれぞれは金属板からなり、か
つフロントフランジ63、64とリアフランジ65、6
6とのそれぞれには挿入口67、68が形成されてい
る。
【0028】このフロントフランジ63、64及びリア
フランジ65、66に対する排気管X、Yと入口部54
及び出口部57との取付は、第1の発明の実施の形態の
場合と同様であるので、その説明は省略する。フロント
フランジ63、64とリアフランジ65、66とのそれ
ぞれには第一の発明の実施の形態の場合と同様、遮熱板
(図示せず)を固定するための複数のL字状のブラケッ
ト55が取り付けられている。
【0029】69はフロント連結具で、第一触媒コンバ
ータ本体50のフロントフランジ63と第二触媒コンバ
ータ本体51のフロントフランジ64とを一体に連結す
るものである。同様に、リア連結具70は、第一触媒コ
ンバータ本体50のリアフランジ65と第二触媒コンバ
ータ本体51のリアフランジ66とを一体に連結するも
のである。
【0030】すなわち、第1の発明の実施の形態では、
フロントフランジ58は、第一触媒コンバータ本体50
と第二触媒コンバータ本体51とで別個独立ではなく、
同様にリアフランジ59は、第一触媒コンバータ本体5
0と第二触媒コンバータ本体51とで別個独立ではなく
一枚の共通の金属板である。これに対し第2の発明の実
施の形態では、第一触媒コンバータ本体50のフロント
フランジ63と第二触媒コンバータ本体51のフロント
フランジ64とは別個独立であり、同様に第一触媒コン
バータ本体50のリアフランジ65と第二触媒コンバー
タ本体51のリアフランジ66とは別個独立である。
【0031】しかし、フロントフランジ63、64はフ
ロント連結具69によって互いに一体に連結され、ま
た、リアフランジ65、66はリア連結具70によって
互いに一体に連結されているので、振動や第一触媒コン
バータ本体50と第二触媒コンバータ本体51との相対
移動に起因する問題に対処しうるという点に関しては、
第1の発明の実施の形態の場合とまったく同様の作用効
果を奏する。
【0032】このように、第1の発明の実施の形態と異
なって、フロントフランジ63、64とリアフランジ6
5、66とに単一の金属板を使用しないのは、連結具
(フロント連結具69、リア連結具70)のみの利用に
より、既存の触媒コンバータがそのまま使用できるよう
にするためである。なお、リアフランジ65、66につ
いては、必ずしもリア連結具70を用いて一体に連結す
る必要はない。フロントフランジ63、64のみ一体に
連結してさえあれば第一触媒コンバータ本体50と第二
触媒コンバータ本体51との振動の位相差の発生と相対
移動を可及的に防止しうるからである。
【0033】次に、第2の発明の実施の形態の作用につ
いて説明する。エンジンの運転時には、エンジンの振動
や車体の振動等が排気管X、Yや支持装置等を介して第
一触媒コンバータ本体50と第二触媒コンバータ本体5
1とに伝わるが、第一触媒コンバータ本体50と第二触
媒コンバータ本体51とは、フロント連結具69によっ
て連結されたフロントフランジ63、64とリア連結具
70で連結されたリアフランジ65、66とを介して一
体的に連結されているため、振動の位相差の発生が極力
抑止されるとともに両者の相対移動も十分に防止され
る。なお、リアフランジ65、66について、リア連結
具70を用いない場合でも、第一触媒コンバータ本体5
0と第二触媒コンバータ本体51とは、フロント連結具
69により連結されたフロントフランジ63、64を介
して一体に連結されているため、第一触媒コンバータ本
体50と第二触媒コンバータ本体51とに入力する振動
は従来に比べ低減される。
【0034】第2の発明の実施の形態に係る触媒コンバ
ータと従来の触媒コンバータとの振動加速度を比較した
結果は、表1と図3のグラフに示す第一の発明の実施の
形態と同様の傾向であった。以上説明したように、第2
の発明の実施の形態では、第一触媒コンバータ本体50
と第二触媒コンバータ本体51とのフロントフランジ6
3、64とリアフランジ65、66とがそれぞれフロン
ト連結具69とリア連結具70とにより一体に連結され
ているため、第一及び第二触媒コンバータ本体50、5
1とに入力する振動が十分に低減され、結果として排気
系の強度が向上する。
【0035】なお、リアフランジ65、66について
は、リア連結具70により一体に連結しない場合でも、
第一触媒コンバータ本体50と第二触媒コンバータ本体
51とに入力する振動は従来に比べて低減される。
【0036】また、上記のように、第一及び第二触媒コ
ンバータ本体50、51のフロントフランジ63、64
とリアフランジ65、66とのそれぞれ又はフロントフ
ランジ63、64は互いに一体であるから、第一触媒コ
ンバータ本体50と第二触媒コンバータ本体51との間
の振動の位相差の発生が防止される。このため、排気管
Yの集合管に互いに異なる方向の力が作用することがな
く、集合管に大きな応力が発生することがない。
【0037】さらに、第一触媒コンバータ本体50と第
二触媒コンバータ本体51との相対移動が防止されるた
め、両者間の間隔を小さくすることができ、このためエ
ンジンの排気系をコンパクトにすることができる。さら
に、連結具(フロント連結具69、リア連結具70)を
用いて第一及び第二触媒コンバータ本体50、51のフ
ロントフランジ63、64及びリアフランジ65、66
を連結するので、既存の触媒コンバータを使用すること
ができる。
【0038】
【発明の効果】請求項1に記載の発明は、エンジンの運
転時には、エンジンの振動や車体の振動等が排気管や支
持装置等を介して第一触媒コンバータ本体と第二触媒コ
ンバータ本体とに伝わるが、第一触媒コンバータ本体と
第二触媒コンバータ本体とのフロントフランジは互いに
一体であるから、第一触媒コンバータ本体と第二触媒コ
ンバータ本体とに入力する振動は従来に比べ低減され、
結果として排気系の強度が向上することになる。
【0039】また、第一触媒コンバータ本体と第二触媒
コンバータ本体との両者間の振動の位相差の発生も防止
されるため、排気管の集合管に互いに異なる方向の力が
作用することがなく、したがって集合管に大きな応力が
発生することがない。さらに、第一触媒コンバータ本体
と第二触媒コンバータ本体との相対移動が防止されるた
め、両者間の間隔を小さくすることができ、このためエ
ンジンの排気系をコンパクトにすることができる。
【0040】請求項2に記載の発明は、第一触媒コンバ
ータ本体と第二触媒コンバータ本体とのフロントフラン
ジを互いに一体にしたことに加え、さらに第一触媒コン
バータ本体と第二触媒コンバータ本体とのリアフランジ
を互いに一体にするのであるから、第一触媒コンバータ
本体と第二触媒コンバータ本体とに入力する振動はさら
に低減され、振動系の強度の一層の向上を図ることがで
きる。
【0041】請求項3に記載の発明は、フロントフラン
ジは単一板を用いることにより互いに一体になっている
から、第一触媒コンバータ本体と第二触媒コンバータ本
体との強固な一体化が実現可能になる。請求項4に記載
の発明は、第一触媒コンバータ本体と第二触媒コンバー
タ本体とのフロントフランジを単一板を用いることによ
り互いに一体にしたことに加え、さらに第一触媒コンバ
ータ本体と第二触媒コンバータ本体とのリアフランジを
単一板を用いることにより互いに一体にしたから、第一
触媒コンバータ本体と第二触媒コンバータ本体とのより
一層強固な一体化が実現可能になる。
【0042】また、全く単一部品となるので、輸送が容
易であると共に、自動車への組付作業が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る触媒コンバータの第1の発明の実
施の形態を示す平面図。
【図2】同じく、触媒コンバータの第2の発明の実施の
形態を示す平面図。
【図3】触媒コンバータの振動加速度を、本発明に係る
第1及び第2の発明の実施の形態と従来例との比較で示
したグラフ。
【図4】従来の排気系統を示す斜視図。
【符号の説明】
50 第一触媒コンバータ本体 51 第二触媒コンバータ本体 58、63、64 フロントフランジ 59、65、66 リアフランジ X、Y 排気管

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジンの両側に設けられた2つの排気
    ポート群から個別に排気浄化系が取り出されているエン
    ジン排気系に装着される触媒コンバータにおいて、エン
    ジンの両側に設けられた排気マニホールドに個別に接続
    された排気管(X)のうちの一方の排気管(X)に取り
    付けられた第一触媒コンバータ本体(50)と、他方の
    排気管(X)に取り付けられた第二触媒コンバータ本体
    (51)とが近接してほぼ平行に設けられていると共
    に、これら第一及び第二触媒コンバータ本体(50、5
    1)のフロントフランジ(58、63、64)が互いに
    一体になっていることを特徴とする触媒コンバータ。
  2. 【請求項2】 前記第一触媒コンバータ本体(50)の
    リア側の端部のリアフランジ(59、65)と第二触媒
    コンバータ本体(51)のリア側の端部のリアフランジ
    (59、66)とは互いに一体であることを特徴とする
    請求項1に記載の触媒コンバータ。
  3. 【請求項3】 前記第一触媒コンバータ本体(50)の
    フロントフランジ(58)と前記第二触媒コンバータ本
    体(51)のフロントフランジ(58)とは単一板を用
    いることにより互いに一体になっていることを特徴とす
    る請求項1に記載の触媒コンバータ。
  4. 【請求項4】 前記第一触媒コンバータ本体(50)の
    リアフランジ(59)と前記第二触媒コンバータ本体
    (51)のリアフランジ(59)とは単一板を用いるこ
    とにより互いに一体になっていることを特徴とする請求
    項2に記載の触媒コンバータ。
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