JPS6130127B2 - - Google Patents

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JPS6130127B2
JPS6130127B2 JP53041519A JP4151978A JPS6130127B2 JP S6130127 B2 JPS6130127 B2 JP S6130127B2 JP 53041519 A JP53041519 A JP 53041519A JP 4151978 A JP4151978 A JP 4151978A JP S6130127 B2 JPS6130127 B2 JP S6130127B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shell
catalyst carrier
catalyst
exhaust
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP53041519A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS54134219A (en
Inventor
Hiroo Ootani
Akio Kakinuma
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Subaru Corp
Original Assignee
Fuji Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Heavy Industries Ltd filed Critical Fuji Heavy Industries Ltd
Priority to JP4151978A priority Critical patent/JPS54134219A/en
Priority to US05/913,024 priority patent/US4209494A/en
Priority to SE7902411A priority patent/SE440116B/en
Priority to GB7911942A priority patent/GB2021967B/en
Priority to DE19792913732 priority patent/DE2913732A1/en
Priority to FR7908924A priority patent/FR2422028A1/en
Publication of JPS54134219A publication Critical patent/JPS54134219A/en
Publication of JPS6130127B2 publication Critical patent/JPS6130127B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Landscapes

  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention] 【産業上の利用分野】[Industrial application field]

本発明は、自動車エンジンの排気系に装備され
て排気ガス中の有害成分を浄化処理する触媒コン
バータ装置に関するものである。
The present invention relates to a catalytic converter device installed in the exhaust system of an automobile engine to purify harmful components in exhaust gas.

【従来の技術】[Conventional technology]

ところで、触媒コンバータは、従来一般に断面
が楕円形状の触媒担体の外周部にワイヤメツシユ
を巻付け、その両端の周縁部にダンパメツシユを
当てて断面が楕円形状の触媒シエル内部に弾性的
に収納支持するように構成され、更にこの場合の
ダンパメツシユの軸方向の弾性圧縮でワイヤメツ
シユ側への排気ガスのリークを防ぐようにガスシ
ールしている。 なお、これに関する先行技術例として特開昭49
−13076号公報、特公昭51−34528号公報に記載れ
たものがあるが、前者によれば、一対の断面が半
円形の半割シエルを働き合せそれらのフランジを
溶着して形成した円筒状の触媒シエルに、保持部
材、シール部材を外周に巻きつけた触媒担体を収
納すると共に、触媒シエルの外周に軸方向に沿つ
て複数個の還状溝を設けて保持部材、シール部材
の軸方向の移動を阻止するようにしており、ま
た、後者によれば、円筒状の触媒シエル内に、外
周にワイヤメツシユを巻付けた触媒担体を収納す
ると共に、該シエルの両側には、内端部が触媒シ
エルの内周面に嵌着し外端部に排気ガス入口、出
口をそれぞれ有するコーン状のガス入口部材、出
口部材を設け、かつ、触媒担体とこれらの部材と
の間には、内端部が触媒担体に外嵌し、外端部が
上記部材に圧接するベローズ形の耐熱材より成る
環状体を介在させ、これにより触媒シエル内に触
媒内体を弾性的に支持すると共に、触媒担体の入
口側端部のガスシールを行うようにしている。
By the way, conventionally, a catalytic converter is constructed by wrapping a wire mesh around the outer periphery of a catalyst carrier having an elliptical cross section, and applying damper meshes to the periphery of both ends of the wire mesh so that the catalyst carrier is elastically housed and supported inside a catalyst shell having an elliptical cross section. Further, in this case, elastic compression of the damper mesh in the axial direction provides a gas seal to prevent exhaust gas from leaking to the wire mesh side. In addition, as an example of prior art related to this, Japanese Patent Application Laid-Open No. 49
-13076 and Japanese Patent Publication No. 51-34528. According to the former, a cylindrical shape is formed by combining a pair of half shells with semicircular cross sections and welding their flanges. A catalyst carrier with a holding member and a sealing member wrapped around the outer periphery is housed in the catalyst shell, and a plurality of ring-shaped grooves are provided along the axial direction on the outer periphery of the catalyst shell, so that the axial direction of the holding member and sealing member is According to the latter, a catalyst carrier having a wire mesh wound around the outer periphery is housed in a cylindrical catalyst shell, and inner ends are formed on both sides of the shell. A cone-shaped gas inlet member and an outlet member are provided which fit onto the inner circumferential surface of the catalyst shell and have an exhaust gas inlet and an outlet at outer ends, respectively, and an inner end is provided between the catalyst carrier and these members. A bellows-shaped annular body made of a heat-resistant material is interposed, the outer end of which fits onto the catalyst carrier and whose outer end comes into pressure contact with the above-mentioned member, thereby elastically supporting the catalyst inner body within the catalyst shell, and supporting the catalyst carrier. A gas seal is provided at the inlet end of the pipe.

【発明が解決しようとする問題点】[Problems to be solved by the invention]

ところで、複数本の排気管が接続される触媒コ
ンバータにおいては、上記したように触媒担体は
断面楕円形状の筒状をなし、それを、収納する触
媒シエルも断面楕円形状の筒状をなすから、共に
寸法精度をだし難い。特にガス入口ポートを複数
個形成するため触媒シエルが半割りに構成されて
いる場合には、これらを筒状に一体化した場合の
全体の寸法を常に一定に定めることが難しくこれ
により触媒担体と触媒シエルとの間隔寸法にバラ
ツキを生じる。従つて幅の狭い環状のダンパメツ
シユにおいては、その内周面を触媒担体の外周縁
部に確実に当接させることができず、常に充分且
つ確実なシール性能を期待し得ない。 また、触媒担体の入口側においては、単一のダ
ンパメツシユは、高温且つ有害成分のある排気ガ
スに曝されながら触媒担体の支持およびシールの
両作用を行うという過酷な使用を強いられている
ので、早期劣化を招き、ひいては触媒コンバータ
の寿命が短い等の問題がある。 本発明は、一対の半割シエルを衝き合せ接合し
て成る、従つて、寸法精度が出し難く寸法のバラ
ツキが生ずる反面、触媒担体の組付けが容易であ
るという利点を有し、また、複数の排気管が接合
される、断面が楕円形の触媒シエルの場合、特に
製作が容易となる触媒シエル内に、同形の触媒担
体を収納支持する触媒コンバータなどに関し、触
媒担体の入口側端部におけるガスシールを、先行
技術例の後者におけるような構造複雑なベローズ
形の還状体を使用することなく、構造簡単なシー
ルリングにより経済的に行つて前記したダンパメ
ツシユの排気ガスによる早期劣化ひいては触媒コ
ンバータの寿命の短期化などの問題の解消を目的
とするものである。
By the way, in a catalytic converter to which a plurality of exhaust pipes are connected, the catalyst carrier has a cylindrical shape with an elliptical cross section as described above, and the catalyst shell that houses it also has a cylindrical shape with an elliptical cross section. It is difficult to achieve dimensional accuracy in both cases. Particularly when the catalyst shell is divided into halves to form multiple gas inlet ports, it is difficult to always keep the overall dimensions constant when these are integrated into a cylindrical shape. This causes variations in the distance between the catalyst shell and the catalyst shell. Therefore, in the case of a narrow annular damper mesh, the inner circumferential surface cannot be brought into reliable contact with the outer circumferential edge of the catalyst carrier, and sufficient and reliable sealing performance cannot always be expected. Furthermore, on the inlet side of the catalyst carrier, a single damper mesh is forced to undergo harsh use as it performs the functions of both supporting and sealing the catalyst carrier while being exposed to high temperature exhaust gas containing harmful components. There are problems such as early deterioration and shortened life of the catalytic converter. The present invention is formed by butt-joining a pair of half-shells, and therefore, although it is difficult to achieve dimensional accuracy and dimensional variations occur, it has the advantage that it is easy to assemble the catalyst carrier. In the case of a catalyst shell with an elliptical cross section to which an exhaust pipe is connected, it is particularly important to have a catalytic converter that accommodates and supports a catalyst carrier of the same shape in the catalyst shell, which is easy to manufacture. Gas sealing can be performed economically using a seal ring with a simple structure without using a bellows-shaped circular body with a complicated structure as in the latter example of the prior art. The purpose is to solve problems such as shortening the lifespan of cars.

【問題点を解決するための手段】[Means to solve the problem]

この目的を達成するため本発明の装置による
と、エンジンの排気口から延びる排気管が複数本
で、この複数本の排気管を途中で1本に集合して
マフラーに連通させる形式の排気系を前提として
おり、この排気系の排気管集合部の箇所に触媒コ
ンバータを配置させて、上流側の複数本の排気管
を触媒コンバータの入口側に接続し、その反対側
のガス出口側に下流側の排気管を接続するように
し、このような形態で触媒コンバータを装備する
ためコンバータの触媒シエルが2つ割りにされた
一対の半割シエルから成り、この一対の半割シエ
ルを貝の如く一体化して内部に触媒担体を収納支
持すると共に、その一端の接合面に複数個のガス
入口ポートを形成し、他端の接合面に出口ポート
を形成し、こうして形成された複数個のガス入口
ポートに複数本の上流側排気管を接続すると共
に、出口ポートに下流側排気管を接続させたもの
であつて、触媒担体の入口側端部と半割シエルと
の間にシールリングを介在し、かつ、このシール
リツグは、2つ割りにされた一対の半割リングを
外側の半割シエルの接合線から外れた位置で接合
し、これらの半割リングの筒部を、触媒担体の入
口側端部に嵌合し、その外周および触媒担体の外
周に、両端部に排気ガスシール用のダンパメツシ
ユを組付けたワイヤメツシユを巻きつけてこれら
の、半割シエルによる弾性圧縮で触媒担体を該シ
エル内に弾性的に支持し、かつ、半割リングの排
気口側のリツプ部の先端のほぼ全周を前記半割シ
エルの内面側に弾性的に圧着し、さらに該リツプ
部に外方へ突出するように形成した山部を、前記
半割シエル接合部の内側に生ずる隙間に嵌合圧着
したことを特徴とする。
In order to achieve this object, the device of the present invention provides an exhaust system in which a plurality of exhaust pipes extend from the exhaust port of the engine, and the plurality of exhaust pipes are gathered together in the middle and communicated with the muffler. The assumption is that a catalytic converter is placed at the exhaust pipe gathering part of this exhaust system, and multiple exhaust pipes on the upstream side are connected to the inlet side of the catalytic converter, and the downstream side is connected to the gas outlet side on the opposite side. In order to connect the exhaust pipes of the converter and equip it with a catalytic converter in this form, the catalyst shell of the converter consists of a pair of half-shells that have been split into two, and the pair of half-shells are integrated like a shell. a plurality of gas inlet ports are formed on the joint surface of one end thereof, and an outlet port is formed on the joint surface of the other end, and the plurality of gas inlet ports thus formed are A plurality of upstream exhaust pipes are connected to the catalyst carrier, and a downstream exhaust pipe is connected to the outlet port, and a seal ring is interposed between the inlet end of the catalyst carrier and the half shell, In addition, this seal rig joins a pair of half rings that have been split into two at a position away from the joining line of the outer half shell, and connects the cylindrical portions of these half rings to the inlet side end of the catalyst carrier. A wire mesh with a damper mesh for exhaust gas sealing attached to both ends is wrapped around the outer periphery of the shell and the outer periphery of the catalyst carrier, and the catalyst carrier is pushed into the shell by elastic compression by these half shells. The half ring is elastically supported, and almost the entire circumference of the tip of the lip on the exhaust port side of the half ring is elastically crimped onto the inner surface of the half shell, and further so as to protrude outward from the lip. It is characterized in that the peak portion formed in the above is fitted and crimped into the gap formed inside the half-shell joint portion.

【作用】[Effect]

上記した手段において、触媒担体の入口側端部
と半割シエルとの間に2つ割りにされた一対の半
割リングが介装され、しかも、これらの半割リン
グは筒部を触媒担体の入口側端部に嵌合し、その
外周および触媒担体の外周に、両端部に排気ガス
シール用のダンパメツシユを組付けたワイヤメツ
シユを巻きつけてこれらの、前記半割シエルによ
る弾性圧縮で触媒担体を触媒シエル内に弾性的に
支持して、触媒担体と半割シエルの寸法のバラツ
キを吸収し得るようになつているので、触媒担体
の入口端部における良好なガスシール特性を確保
することができるうえ、上記半割リングの排気口
側のリツプ部の先端のほぼ全周を、半割シエルの
内側面に弾性的に圧縮し、さらに該リツプ部に外
方へ突出するように形成した山部を、前記半割シ
エル接合部の内側に生ずる隙間に嵌合圧着してい
るので、ガスシールの効果が一段と向上してほぼ
完全になり、従つて、触媒担体の入口側端部のダ
ンパメツシユは、排気ガスに曝されることがなく
早期劣化が防止され、ひいては触媒コンバータの
寿命が長期化される。
In the above-mentioned means, a pair of half rings divided into two are interposed between the inlet side end of the catalyst carrier and the half shell, and these half rings connect the cylindrical part of the catalyst carrier to the half shell. A wire mesh fitted with the inlet side end and having damper meshes for exhaust gas sealing installed at both ends is wound around the outer periphery of the wire mesh and the outer periphery of the catalyst carrier, and the catalyst carrier is elastically compressed by these half shells. Since it is elastically supported within the catalyst shell and can absorb variations in dimensions between the catalyst carrier and the half shell, it is possible to ensure good gas sealing properties at the inlet end of the catalyst carrier. Furthermore, substantially the entire circumference of the tip of the lip on the exhaust port side of the half ring is elastically compressed against the inner surface of the half shell, and a peak portion is formed on the lip to protrude outward. is fitted and crimped into the gap created inside the half-shell joint, so the gas sealing effect is further improved and becomes almost complete. Therefore, the damper mesh at the inlet end of the catalyst carrier is No exposure to exhaust gases prevents premature deterioration, which in turn extends the life of the catalytic converter.

【実施例】【Example】

以下、図面を参照して本発明の一実施例を具体
的に説明する。第1図に示されるように、本発明
による触媒コンバータ装置が適用される自動車エ
ンジンの排気系は、例えば水平対向型エンジンの
ように、エンジン本体1の左右のシリンダの排気
ポートからの2本以上の排気管2,3が途中で1
本に集合されて、マフラー(図示省略)に通ずる
排気管4に接続される形式のものを前提にしてお
り、このような排気系の上流側の2本の排気管
2,3と下流側の排気管4との集合部の箇所に触
媒コンバータ5が組付けられる。しかして、上流
側排気管2,3が触媒コンバータ5の入口側に接
続され、その出口側に下流側の排気管4が接続さ
れ、2本の上流側の排気管2,3は触媒コンバー
タ5を介して集合され、下流側の排気管4に連通
する。 触媒コンバータ5は、第2図ないし第6図に示
されるように、特に精度が出しにくく寸法にバラ
ツキを生じ易い断面楕円形状の筒形を成す触媒シ
エル7内にハニカム型の触媒担体6を収納したも
ので、その触媒は、耐火セラミツク単一構造体の
三元触媒である。触媒シエル7は第4図に示され
ているように、2つ割りされた上下一対の碗状の
半割シエル71,72の2つの構成部材から成
り、これらは耐熱性.耐蝕性の優れたステンレ
ス・スチール等の板材を板金加工して作られたも
のである。 この上下一対の半割シエル71,72は、その
形状が互にほぼ対称的に形成されたもので、断面
半楕円形状の胴部71a,72aの片側に断面半
漏斗状のテーパ部71b,72bが一体形成さ
れ、それらのテーパ部71b,72bの各一端
に、断面半円弧状の2個の筒口71c,71dお
よび72c,72dを同様に一体成形してあり、
更に胴部71a,72aのテーパ部71b,72
bと反対の側に、筒口71e,72eを一体成形
してある。そして、これらの半割シエル71,7
2を衝き合わせて、胴部71a,72aにより触
媒収容室8が形成され、テーパ部71b,72b
によりガス整流室9が形成され、筒口71c,7
1dと72c,72dにより2個のガス入口ポー
ト10,11が形成され、筒口71e,72eに
より出口ポート15が形成されるようになつてい
る。 ガス入口ポート10,11は、その軸方向中心
線が触媒収容室8の入口側で互に交叉するよう
に、胴部71a,72aの軸方向中心線に対して
斜め外向きに開口されるようになつており、出口
ポート15は、胴部軸方向中心線に対して一方へ
偏位して開口されている。 上記半割シエル71,72を互に接合するに当
つては、その前段の半割りの状態のとき、例えば
一方の半割シエル71の胴部71aの内部に触媒
担体6が組付けられるが、この組付けに際し、触
媒担体6には、予めそのガス入口側端部に後述す
るシールリング24が嵌合され、さらにそれらの
外周にワイヤメツシユ12が巻きつけられる。こ
のワイヤメツシユ12には、両端部にダンパメツ
シユ13,14が一体に組付けられていて、上記
ワイヤメツシユ12を、触媒担体6の外周にも巻
装することで、その一方のダンパメツシユ13が
シールリング24の外周に嵌合され、また他方の
ダンパメツシユ14が触媒担体6のガス出口側端
部に嵌装される。この状態で、上記ダンパメツシ
ユ13,14をそれぞれ半割シエル71の胴部7
1a入口端段部71fとシールリング24との
間、該胴部71aの出口端段部71gと触媒担体
6との間に挟み込むようにして、その半割シエル
71の胴部71a内に触媒担体6を押し込み、こ
れにより、ワイヤメツシユ12およびダンパメツ
シユ13,14が共に弾性的に圧縮されてその半
割シエル71の胴部71a内部に触媒担体6の下
半部分が、軸方向および径方向に可動しないよう
に弾性的に収納支持される。このように収納した
後、これに他の半割シエル72を被ぶせることで
触媒担体6の上半部分が収納支持され、この状態
で半割シエル71,72の周囲を溶接することに
より、一対の半割シエル71,72が貝の如く一
体化される。 また触媒担体6の入口側と半割シエル71,7
2との間には、前記したようにシールリング24
が装着されるが、このシールリング24は第8図
に詳しく示されるように、2つ割りされた上下一
対の半割リング241,242の2つの構成部材
から成り、これらの半割リング241,242は
半楕円形をなしていて、一方は楕円形の半分より
短かく他方は楕円形の半分より長くすることで上
下に接合した際に、外側の半割シエル71,72
の接合線より一方へずれた位置で両端部が接合し
て閉じた楕円を形成するようになつている。 また、これら半割リング241,242は、触
媒担体6に嵌合する筒部241a,242aと、
その一端からほぼ水平に排気口側へと突出して弾
性的に撓むリツプ部241b,242bを有し、
一方の長い方の半割リング241のリツプ部24
1bには、これらを接合した場合に形成される楕
円中心線と一致した箇所に断面逆V字形状で外側
に突出する山部25が形成されている。この山部
25は、半割シエル71,72を接合した際接合
部内側に形成されるV字形の隙間と一致した形状
にして、その隙間に緊密に嵌合し得るようになつ
ている。一方第2,4,7図に示されるように、
半割シエル71,72のテーパ部71b,72b
には、胴部71a,72aとの境の段部71f,
72fより少し排気口側へと偏位した位置に、内
側に突出する環状の突起26,27が帯状に形成
してある。 そこで、半割シエル71内のワイヤメツシユ1
2およびダンパメツシユ13の内側に、2つ割り
された一方の例えば半割リング241を入れて触
媒担体6を収納させることにより、両メツシユ1
2,13の弾性で半割リング241の筒部241
aがきつく触媒担体6の入口側端部の下半分に弾
性圧着すると共に、そのリツプ部241bが撓ん
で半割シエル71の突起26に弾性的に圧着する
ようになる。次いでこのように組付けられた触媒
担体6の入口側端部上に他方の半割リング242
を重ねて他方の半割シエル72を被ぶせると、一
対の半割リング241,242が閉じた楕円形に
接合して、半割リング242の筒部242aを同
様に触媒担体6の入口側端部の上半分に弾性圧着
すると共に、そのリツプ部242bを半割シエル
72の突起27に圧着する。またこのとき更に半
割リング241の山部25が、貝の如く一体接合
する半割シエル71,72の接合部内側のV字形
の隙間に嵌合してそこの部分の半割シエル71,
72に圧着する。こうしてシールリング24は、
触媒担体6の外周全域と半割り構造で貝の如く一
体化される半割シエル71,72の内周全域に弾
性圧着して設けられるので、その触媒担体6の入
口側と半割シエル71,72との間のガスのシー
ル性が強固に確保される。 なお、上述のシールリングは24は、半割シエ
ル71,72と同じように横割りされているが、
縦割りすることもできる。 かくして、半割シエル71,72の内部に触媒
担体6が、ワイヤメツシユ12とダンパメツシユ
13,14とで可動しないように収納支持され、
且つワイヤメツシユ12とダンパメツシユ13お
よび14の間、シールリング24と触媒担体6の
入口側および半割シエル71,72の間も緊密に
圧接されてガスのシール性が確保されるようにな
り、このように構成された触媒シエル7の入口ポ
ート10,11に前記上流側排気管2,3の管端
をそれぞれ挿入して接合し、出口ポート15に下
流側排気管4を接合することで、触媒コンバータ
5が排気系の集合部に組付けられる。 また触媒コンバータ5には、シエル7の外周を
囲むようにして上下に一対の保護カバー16,1
7が取付けられる。これらの保護カバー16,1
7は、第1図、第2,3図、第5,6図から明ら
かなように、触媒シエル7の全体形状の半割りに
略相似した形状を成し、外周3個所の部分18,
19,20に排気管2,3,4を嵌合する絞りが
設けられて、この箇所でボルト21により触媒シ
エル7に固定されている。尚、上下の保護カバー
16,17は上記3個所の固定部を除く略全周に
わたつて、その上下の合せ部が所定の対向間隔を
もつて離間され、そこに空気を通す開口22が形
成されていて、触媒シエル7の保護の外に空気冷
却の機能も兼ねさせている。更に出口ポート15
の近傍には温度センサ23が取付けられている。 本発明の実施例による触媒コンバータ装置は上
述のような構成であるから、エンジン本体1の左
右シリンダから排出される排気ガスは、所定の排
気タイミングで交互に2本の排気管2,3を通つ
て、触媒コンバータ5の入口ポート10,11か
ら触媒シエル7内に入るようになる。 このとき、入口ポート10,11はその軸方向
中心線がシエル7の入口内部で互に交叉するよう
に、シエル7の胴部軸方向中心線に対して斜め外
向きに開口されているから、入口ポート10,1
1から触媒シエル7内に入る排気ガスは、その入
口内部のガス整流室9でミキシングを起すと共
に、内部に収容されている触媒担体6の入口側端
面に対して斜めに衝突するようになる。この結
果、ガス流はガス整流室9内部で乱流を起してそ
の流速が低下し、触媒担体6を通り抜けるガスの
通過時間が長くなる。また出口側においても、出
口ポート15がシエル7の胴部軸方向中心線に対
して一方に偏位して開口しているから、これによ
つてもガスの通り抜けが抑制され、全体として触
媒担体6を通り抜けるガスの通過時間が長く確保
される。 一方、触媒担体6の入口側と半割シエル71,
72の間にはシールリング24を弾性圧着してガ
スのシール性が強固に確保されているから、触媒
シエル7内に流入する排気ガスのすべてが触媒体
担6を通過するようになり、且つガス整流室9で
のミキシング等が損失なくスムースに行われる。
シールリング24は2つ割りされた半割リング2
41,242から成り、それらの半割リング24
1,242が触媒担体6に独立して弾性圧着され
るので、これにより触媒担体6の寸法のバラツキ
が吸収され、半割シエル71,72の寸法のバラ
ツキが、各半割リング241,242のリツプ部
241b,242bの弾性的の撓みにより同様に
吸収される。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the exhaust system of an automobile engine to which the catalytic converter device according to the present invention is applied has two or more exhaust ports from the left and right cylinders of the engine body 1, such as a horizontally opposed engine. Exhaust pipes 2 and 3 are 1 in the middle
It is assumed that the exhaust system is assembled into a book and connected to an exhaust pipe 4 leading to a muffler (not shown), and the two exhaust pipes 2 and 3 on the upstream side of such an exhaust system and the two exhaust pipes on the downstream side are used. A catalytic converter 5 is assembled at a meeting point with the exhaust pipe 4. Thus, the upstream exhaust pipes 2 and 3 are connected to the inlet side of the catalytic converter 5, and the downstream exhaust pipe 4 is connected to the outlet side thereof, and the two upstream exhaust pipes 2 and 3 are connected to the catalytic converter 5. The exhaust pipes 4 are collected together through the exhaust pipe 4 on the downstream side. As shown in FIGS. 2 to 6, the catalytic converter 5 has a honeycomb-shaped catalyst carrier 6 housed within a catalyst shell 7 having a cylindrical shape with an elliptical cross-section, which is particularly difficult to achieve precision and tends to cause variations in dimensions. The catalyst is a three-way catalyst made of a single refractory ceramic structure. As shown in FIG. 4, the catalyst shell 7 consists of two constituent members: a pair of upper and lower bowl-shaped half shells 71 and 72, which are heat resistant. It is made by processing plate materials such as stainless steel with excellent corrosion resistance. The pair of upper and lower half shells 71, 72 are formed almost symmetrically to each other, and have tapered portions 71b, 72b each having a semi-funnel shape on one side of the body portions 71a, 72a having a semi-elliptical cross section. are integrally formed, and two cylindrical openings 71c, 71d and 72c, 72d each having a semicircular arc cross section are similarly integrally molded at one end of each of the tapered portions 71b, 72b,
Further, the tapered portions 71b, 72 of the body portions 71a, 72a
Cylinder openings 71e and 72e are integrally molded on the side opposite to b. And these half-split shells 71,7
2, a catalyst storage chamber 8 is formed by the body parts 71a and 72a, and the tapered parts 71b and 72b
The gas rectification chamber 9 is formed by the cylinder openings 71c, 7.
Two gas inlet ports 10, 11 are formed by 1d, 72c, and 72d, and an outlet port 15 is formed by cylinder ports 71e, 72e. The gas inlet ports 10 and 11 are opened diagonally outward with respect to the axial center lines of the bodies 71a and 72a so that their axial center lines cross each other on the inlet side of the catalyst storage chamber 8. The outlet port 15 is opened and deviated to one side with respect to the axial center line of the body. When joining the half shells 71 and 72 to each other, the catalyst carrier 6 is assembled inside the body portion 71a of one of the half shells 71, for example, when the half shells 71 and 72 are in the previous half state. During this assembly, a seal ring 24, which will be described later, is fitted in advance to the gas inlet side end of the catalyst carrier 6, and the wire mesh 12 is further wound around the outer periphery of the seal ring 24. This wire mesh 12 is integrally assembled with damper meshes 13 and 14 at both ends, and by wrapping the wire mesh 12 also around the outer periphery of the catalyst carrier 6, one of the damper meshes 13 is attached to the seal ring 24. The other damper mesh 14 is fitted to the gas outlet side end of the catalyst carrier 6. In this state, the damper meshes 13 and 14 are each attached to the body 7 of the half shell 71.
A catalyst carrier is sandwiched between the inlet end step 71f of the shell 71a and the seal ring 24, and between the outlet end step 71g of the body 71a and the catalyst carrier 6. 6 is pushed in, whereby both the wire mesh 12 and the damper meshes 13 and 14 are elastically compressed, and the lower half of the catalyst carrier 6 does not move in the axial and radial directions inside the body 71a of the half shell 71. It is elastically stored and supported. After storing in this way, the upper half of the catalyst carrier 6 is accommodated and supported by covering it with another half shell 72, and in this state, by welding the periphery of the half shells 71 and 72, A pair of half shells 71 and 72 are integrated like a shell. In addition, the inlet side of the catalyst carrier 6 and the half shells 71, 7
As mentioned above, there is a seal ring 24 between the
As shown in detail in FIG. 8, this seal ring 24 consists of two constituent members: a pair of upper and lower half rings 241 and 242, which are divided into two halves. 242 has a semi-elliptical shape, and one half is shorter than the other half of the oval, and the other is longer than the half of the oval, so that when the upper and lower parts are joined, the outer half shells 71 and 72
Both ends are joined at a position shifted to one side from the joining line to form a closed ellipse. Further, these half rings 241 and 242 have cylindrical portions 241a and 242a that fit into the catalyst carrier 6,
It has lip portions 241b and 242b that protrude almost horizontally from one end toward the exhaust port side and elastically bend,
Lip portion 24 of one longer half ring 241
1b is formed with a peak portion 25 that protrudes outward and has an inverted V-shaped cross section at a location that coincides with the center line of the ellipse formed when these are joined. This peak 25 has a shape that matches the V-shaped gap formed inside the joint when the half shells 71 and 72 are joined, so that it can fit tightly into the gap. On the other hand, as shown in Figures 2, 4, and 7,
Tapered portions 71b, 72b of half shells 71, 72
, a stepped portion 71f at the boundary between the body portions 71a and 72a,
Annular protrusions 26 and 27 projecting inward are formed in a band shape at a position slightly deviated toward the exhaust port side from 72f. Therefore, the wire mesh 1 inside the half shell 71
2 and the damper mesh 13, by inserting one of the halves, for example, a half ring 241, and storing the catalyst carrier 6, both meshes 1
The cylindrical part 241 of the half ring 241 with the elasticity of 2, 13
a tightly elastically press-fits to the lower half of the inlet-side end of the catalyst carrier 6, and its lip portion 241b bends to elastically press-fit to the protrusion 26 of the half shell 71. Next, the other half ring 242 is placed on the inlet side end of the catalyst carrier 6 assembled in this way.
When stacked and covered with the other half shell 72, the pair of half rings 241, 242 are joined into a closed ellipse, and the cylindrical portion 242a of the half ring 242 is similarly placed on the inlet side of the catalyst carrier 6. The upper half of the end portion is elastically crimped, and the lip portion 242b is crimped to the protrusion 27 of the half shell 72. Furthermore, at this time, the peak portion 25 of the half ring 241 fits into the V-shaped gap inside the joint of the half shells 71 and 72 that are joined together like a shell, and the half shell 71 and the half shell 71 and
72. In this way, the seal ring 24
Since it is provided by elastic pressure bonding to the entire outer periphery of the catalyst carrier 6 and the entire inner periphery of the half shells 71 and 72, which are integrated like a shell in a half-split structure, the inlet side of the catalyst carrier 6 and the half shells 71, 72 is firmly secured. Note that the seal ring 24 mentioned above is split horizontally in the same way as the half-split shells 71 and 72;
It can also be divided vertically. In this way, the catalyst carrier 6 is housed and supported inside the half shells 71 and 72 by the wire mesh 12 and the damper meshes 13 and 14 so as not to move.
In addition, the wire mesh 12 and the damper meshes 13 and 14, the seal ring 24 and the inlet side of the catalyst carrier 6, and the half shells 71 and 72 are also tightly pressed together to ensure gas sealing. By inserting and joining the pipe ends of the upstream exhaust pipes 2 and 3 into the inlet ports 10 and 11 of the catalyst shell 7, respectively, and joining the downstream exhaust pipe 4 to the outlet port 15, the catalytic converter 5 is assembled to the collecting part of the exhaust system. The catalytic converter 5 also has a pair of upper and lower protective covers 16, 1 surrounding the outer periphery of the shell 7.
7 is installed. These protective covers 16,1
As is clear from FIGS. 1, 2, 3, 5, and 6, 7 has a shape that is approximately similar to half the overall shape of the catalyst shell 7, and has three outer peripheral portions 18,
Restrictions 19 and 20 into which the exhaust pipes 2, 3 and 4 fit are provided, and are fixed to the catalyst shell 7 with bolts 21 at these locations. Note that the upper and lower protective covers 16 and 17 extend almost all around the circumference except for the above-mentioned three fixing parts, and the upper and lower mating parts thereof are spaced apart from each other with a predetermined opposing interval, and an opening 22 through which air passes is formed there. In addition to protecting the catalyst shell 7, it also serves as an air cooling function. Furthermore, outlet port 15
A temperature sensor 23 is attached near the. Since the catalytic converter device according to the embodiment of the present invention has the above-described configuration, the exhaust gas discharged from the left and right cylinders of the engine body 1 is alternately passed through the two exhaust pipes 2 and 3 at predetermined exhaust timing. Then, it enters the catalyst shell 7 through the inlet ports 10 and 11 of the catalytic converter 5. At this time, the inlet ports 10 and 11 are opened diagonally outward relative to the axial center line of the shell 7 so that their axial center lines cross each other inside the inlet of the shell 7. Inlet port 10,1
Exhaust gas entering the catalyst shell 7 from the catalyst shell 7 is mixed in the gas rectification chamber 9 inside the inlet, and collides obliquely with the inlet side end face of the catalyst carrier 6 housed inside. As a result, the gas flow becomes turbulent inside the gas rectification chamber 9, its flow velocity decreases, and the passage time of the gas passing through the catalyst carrier 6 increases. Furthermore, on the outlet side, the outlet port 15 is open to one side with respect to the center line in the axial direction of the body of the shell 7, so that the passage of gas is also suppressed, and the catalyst carrier as a whole is 6 is ensured for a long time. On the other hand, the inlet side of the catalyst carrier 6 and the half shell 71,
Since the seal ring 24 is elastically pressed between the catalyst shells 72 and 72 to ensure gas sealing, all of the exhaust gas flowing into the catalyst shell 7 passes through the catalyst carrier 6. Mixing etc. in the gas rectification chamber 9 are performed smoothly without loss.
The seal ring 24 is a half ring 2 divided into two parts.
Consisting of 41,242 half-rings 24
1,242 are independently and elastically crimped onto the catalyst carrier 6, thereby absorbing variations in the dimensions of the catalyst carrier 6. Variations in the dimensions of the half shells 71, 72 are absorbed by each half ring 241, 242. It is similarly absorbed by the elastic deflection of the lip portions 241b and 242b.

【発明の効果】【Effect of the invention】

かくして本発明によれば、排気ガスが触媒担体
6を通過する間、酸化反応、還元反応に必要な充
分なガス通過時間が確保されるようになり、
CO、HCの酸化作用並びにNOxの還元分離作用が
充分促進されるから、ハニカム型の触媒コンバー
タにおいてもその浄化性能を最大限に発揮するこ
とができるようになる。 また触媒担体6の入口側と半割シエル71,7
2の間にシールリング24が付加されて該リング
がこれらシエルの内面側に弾性的に圧着されるこ
とで、触媒担体6と半割シエル71,72の寸法
のバラツキを吸収し得るようになつているので、
常に触媒担体6の入口側端部における良好なガス
シール性能を確保することができる。 更にシールリング24が2つ割りにされて、一
対の半割リング241,242のリツプ部241
b,242bに形成されている外方へと突出する
山部25を、半割シエル71,72の接合部内側
に生ずる隙間に嵌合圧着しているので、この隙間
の部分からの排気ガスのリークが防止されガスシ
ール効果が一段と向上してほぼ完全になり、従つ
て、触媒担体6の入口側端部のダンパメツシユ1
3は、排気ガスに曝されることがなく、早期劣化
が防止され、ひいては、触媒コンバータの寿命を
長期化することができる。 そして、前記したように、ガスのシール効果を
著しく向上させるシールリング24は、半割リン
グ241,242を単に接合して形成されるもの
であるから、前述の先行技術例のベローズ形の環
状体と比べてその構造がきわめて簡単であり、従
つて、経済的である。 シールリング24は、触媒担体6の入口側端面
の一部に被ぶさるもののそこを完全には塞がない
ので、その入口端面にダンパメツシユのみを設け
た場合に比べて触媒担体6における反応領域が広
くなる。
Thus, according to the present invention, while the exhaust gas passes through the catalyst carrier 6, sufficient gas passage time necessary for the oxidation reaction and reduction reaction is ensured,
Since the oxidation action of CO and HC and the reduction and separation action of NOx are sufficiently promoted, even a honeycomb type catalytic converter can demonstrate its purification performance to the maximum. In addition, the inlet side of the catalyst carrier 6 and the half shells 71, 7
A seal ring 24 is added between the catalyst carrier 6 and the half shells 71 and 72, and this ring is elastically pressed against the inner surfaces of these shells, so that variations in the dimensions of the catalyst carrier 6 and the half shells 71 and 72 can be absorbed. Because
Good gas sealing performance can always be ensured at the inlet side end of the catalyst carrier 6. Furthermore, the seal ring 24 is divided into two, and the lip portion 241 of the pair of half rings 241 and 242 is split into two.
Since the outwardly protruding peaks 25 formed on the shells b and 242b are fitted and crimped into the gap formed inside the joint of the half shells 71 and 72, exhaust gas is prevented from flowing through this gap. Leakage is prevented and the gas sealing effect is further improved to almost complete.
3 is not exposed to exhaust gas, prevents early deterioration, and can extend the life of the catalytic converter. As described above, since the seal ring 24 that significantly improves the gas sealing effect is formed by simply joining the half rings 241 and 242, the bellows-shaped annular body of the prior art example described above is Its structure is extremely simple and therefore economical. Although the seal ring 24 covers a part of the inlet side end face of the catalyst carrier 6, it does not completely block it, so the reaction area in the catalyst carrier 6 is expanded compared to the case where only a damper mesh is provided on the inlet end face. It becomes wider.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明による触媒コンバータ装置の一
実施例を示す平面図、第2図はその触媒コンバー
タ装置の部分を拡大して示す横断平面図、第3図
は同側面図、第4図は触媒コンバータ装置の半割
シエルを分解して示す斜視図、第5図は第2図の
−線に沿う断面図、第6図は第2図の−
線に沿う断面図、第7図は第2図のA部を拡大し
て示す断面図、第8図はシールリングを示す斜視
図、第9図は半割シエル接合部の断面図である。 1……エンジン本体、2,3……上流側排気
管、4……下流側排気管、5……触媒コンバー
タ、6……触媒担体、7……触媒シエル、8……
触媒収容室、9……ガス整流室、10,11……
入口ポート、12……ワイヤメツシユ、13,1
4……ダンパメツシユ、15……出口ポート、1
6,17……保護カバー、18,19,20……
部分、21……ボルト、22……開口、23……
温度センサ、71,72……半割シエル、24…
…シールリング、241,242……半割リン
グ、241a,242a……筒部、241b,2
42b……リツプ部、25……山部、26,27
……突起。
FIG. 1 is a plan view showing one embodiment of a catalytic converter device according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional plan view showing an enlarged portion of the catalytic converter device, FIG. 3 is a side view of the same, and FIG. A perspective view showing an exploded half shell of the catalytic converter device, FIG. 5 is a sectional view taken along the - line in FIG. 2, and FIG. 6 is a - in FIG. 2.
7 is an enlarged sectional view of section A in FIG. 2, FIG. 8 is a perspective view of a seal ring, and FIG. 9 is a sectional view of a half-shell joint. 1... Engine body, 2, 3... Upstream exhaust pipe, 4... Downstream exhaust pipe, 5... Catalytic converter, 6... Catalyst carrier, 7... Catalyst shell, 8...
Catalyst storage chamber, 9... Gas rectification chamber, 10, 11...
Inlet port, 12...Wire mesh, 13,1
4... Damper mesh, 15... Exit port, 1
6, 17...Protective cover, 18, 19, 20...
Part, 21... Bolt, 22... Opening, 23...
Temperature sensor, 71, 72... Half shell, 24...
... Seal ring, 241, 242 ... Half ring, 241a, 242a ... Cylinder part, 241b, 2
42b...Rip part, 25...Mountain part, 26, 27
……protrusion.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 エンジンの排気口から延びる複数本の排気管
を、途中で1本に集合してマフラーに連通させる
排気系において、前記集合部の箇所に触媒コンバ
ータを配置させ、該触媒コンバータの触媒シエル
が2つ割りにされた一対の半割シエルから成り、
該一対の半割シエルを互に働き合せ接合して内部
に触媒担体を収納支持することでその一端の接合
面に複数個のガス入口ポートが形成され、他端の
接合面に出口ポートが形成され、前記複数個のガ
ス入口ポートに上流側の複数本の排気管を接続さ
せると共に、前記出口ポートに下流側の排気管を
接続させたものであつて、前記触媒担体の入口側
端部と前記半割シエルとの間にシールリングが介
設され、該シールリングは、2つ割りにされた一
対の半割リングを外側の半割シエルの接合線から
外れた位置で接合し、これらの半割リングの筒部
を前記触媒担体の入口側端部に嵌合し、その外周
および触媒担体の外周に、両端部に排気ガスシー
ル用のダンパメツシユを組付けたワイヤメツシユ
を巻きつけてこれらの、前記半割シエルによる弾
性圧縮で触媒担体を触媒シエル内に弾性的に支持
し、かつ、半割リングの排気口側のリツプ部の先
端のほぼ全周を、前記半割シエルの内面側に弾性
的に圧着し、さらに該リツプ部に外方へ突出する
ように形成した山部を、前記半割シエル接合部の
内側に生ずる隙間に嵌合圧着したことを特徴とす
る自動車排気ガス浄化用触媒コンバータ装置。
1. In an exhaust system in which a plurality of exhaust pipes extending from the exhaust port of an engine are collected into one pipe midway and communicated with a muffler, a catalytic converter is disposed at the location of the collection part, and the catalyst shell of the catalytic converter is Consisting of a pair of half shells,
By working together and joining the pair of half-shells to accommodate and support the catalyst carrier inside, a plurality of gas inlet ports are formed on the joint surface of one end, and an outlet port is formed on the joint surface of the other end. A plurality of upstream exhaust pipes are connected to the plurality of gas inlet ports, and a downstream exhaust pipe is connected to the outlet port, and the inlet end of the catalyst carrier and the exhaust pipe are connected to the outlet port. A seal ring is interposed between the half shell and the seal ring, which joins the pair of half rings at a position away from the joining line of the outer half shell. The cylindrical part of the half ring is fitted to the inlet side end of the catalyst carrier, and a wire mesh with damper meshes for exhaust gas sealing attached to both ends is wrapped around the outer periphery of the cylindrical part and the outer periphery of the catalyst carrier. The catalyst carrier is elastically supported within the catalyst shell by elastic compression by the half shell, and almost the entire circumference of the tip of the lip on the exhaust port side of the half ring is elastically compressed onto the inner surface of the half shell. A catalyst for purifying automobile exhaust gas, characterized in that a peak portion formed on the lip portion so as to protrude outward is fitted and pressed into a gap formed inside the half-shell joint portion. converter device.
JP4151978A 1978-04-08 1978-04-08 Catalytic converter for purifying exhaust gas of automobile Granted JPS54134219A (en)

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US05/913,024 US4209494A (en) 1978-04-08 1978-06-06 Catalytic converter for purifying exhaust gases of internal combustion engines
SE7902411A SE440116B (en) 1978-04-08 1979-03-19 CATALYTIC CONVERTER
GB7911942A GB2021967B (en) 1978-04-08 1979-04-05 Catalytic converter for purifying exhaust gases
DE19792913732 DE2913732A1 (en) 1978-04-08 1979-04-05 CATALYTIC CONVERTER FOR EXHAUST GAS PURIFICATION
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62237158A (en) * 1986-04-05 1987-10-17 Seirei Ind Co Ltd Manipulating structure for travel transmission
JPH05252808A (en) * 1992-03-13 1993-10-05 Mitsubishi Agricult Mach Co Ltd Mechanism for operating speed change gear

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