排氣管的製作方法
2023-05-08 21:38:21 1
排氣管的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種排氣管。該排氣管被連接在催化裝置的催化劑容器的尾氣導入口上，該排氣管包括筒狀部、及在該筒狀部的上端開口的外周上一體地形成的法蘭，筒狀部上設置有用於安裝空氣燃料比傳感器的傳感器安裝部，筒狀部的下端開口與催化劑容器的尾氣導入口連接。既能防止法蘭變形，又能提高空氣燃料比傳感器的設置位置及設置角度的自由度。
【專利說明】排氣管
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種排氣管，特別是連接在催化裝置的催化劑容器的尾氣導入口上的排氣管。
【背景技術】
[0002]專利文獻I中公開了一種對內燃機排出的尾氣進行淨化的排氣淨化裝置(即催化裝置)。該排氣淨化裝置中，在尾氣氣流的上遊側焊接著第I排氣管，該第I排氣管的上遊端焊接著用於與連接對象(即發動機側的排氣管)連接的球面接頭(即法蘭)。另外，該排氣淨化裝置中，催化劑容器的上遊部設置有氧氣濃度傳感器(即空氣燃料比傳感器)。
[0003]然而，專利文獻I中公開的排氣淨化裝置存在以下兩個問題。第一、由於法蘭需要通過焊接而連接在第I排氣管上，所以焊接時產生的熱量(即焊接熱量)會使法蘭產生變形而影響法蘭的平整度，導致與連接對象之間的密封性能(即防洩露性能)降低。第二、由於空氣燃料比傳感器被設置在催化劑容器的上遊部，因而，空氣燃料比傳感器的設置位置及設置角度的自由度較小。
[0004]【專利文獻I】:日本特許第04094423號實用新型內容
[0005]為了解決上述技術問題，本實用新型的目的在於，提供一種既能防止法蘭變形，又能提高空氣燃料比傳感器的設置位置及設置角度的自由度的排氣管。
[0006]作為解決上 述技術問題的技術方案，本實用新型提供一種連接在催化裝置的催化劑容器的尾氣導入口上的排 氣管，其特徵在於:該排氣管包括筒狀部、及在該筒狀部的上端開口的外周上一體地形成的法蘭，所述筒狀部上設置有用於安裝空氣燃料比傳感器的傳感器安裝部，所述筒狀部的下端開口與所述催化劑容器的所述尾氣導入口連接。
[0007]上述本實用新型的排氣管的優點在於，由於法蘭一體地形成在筒狀部的上端開口上，筒狀部的下端開口與催化劑容器的尾氣導入口連接，所以，法蘭與筒狀部的下端開口(即與催化劑容器焊接的部分)之間的距離變長，在將排氣管與催化劑容器焊接時(即將筒狀部的下端開口與催化劑容器的尾氣導入口焊接時)，不會因焊接所產生的熱量而使法蘭變形。另外，由於安裝空氣燃料比傳感器用的傳感器安裝部被設置在排氣管的筒狀部上，所以，能夠提高傳感器安裝部的設置位置及設置角度(即空氣燃料比傳感器的設置位置及設置角度)的自由度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1是採用了本實用新型的實施方式的排氣管的催化裝置的結構圖。
[0009]圖2是本實用新型的實施方式的排氣管的截面圖。
【具體實施方式】[0010]以下，參照附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行說明。圖1是採用了本實施方式的排氣管5的催化裝置I的結構示意圖。該催化裝置I用於對汽車等上的內燃機所排出的尾氣進行淨化。
[0011]如圖1所示那樣，催化裝置I包括催化劑容器3、及連接在催化劑容器3的一端開口 3 a上的排氣管5。催化裝置I通過排氣管5而與連接對象(在此為渦輪增壓器)7連接。
[0012]催化劑容器3是容納有尾氣淨化用催化劑(省略圖示)的金屬制筒狀容器。催化劑容器3的一端開口 3 a為導入尾氣用的尾氣導入口(以下也稱為導入口 3 a )，催化劑容器3的另一端開口 3 b為排出尾氣用的排出口(以下也稱為排出口 3 b )。催化劑容器3的一端開口 3 a上連接著排氣管5，催化劑容器3的另一端開口 3 b上例如連接著下側排氣管(省略圖示)。
[0013]催化劑容器3例如是通過將其軸線L I方向上的兩端部收縮成圓錐體地成型而構成的。即，催化劑容器3的上遊側的錐體部31是用於將來自導入口 3 a的尾氣導入催化劑中的尾氣導入部(以下也稱為尾氣導入部31 )，催化劑容器3的中間部32是用於容納催化劑的容器主體(以下也稱為容器主體32)，催化劑容器3的下遊側的錐體部33是用於將通過了催化劑的尾氣導出到排出口 3 b處的尾氣導出部(以下也稱為尾氣導出部33)。催化劑容器3例如是通過採用鈑金衝壓加工而將尾氣導入部31、容器主體32、和尾氣導出部33成型為一體而構成的。
[0014]尾氣導入部31的導入口 3 a被形成為能夠嵌合在排氣管5的下端開口 5 b的內部。尾氣導出路33的排出口 3 b上設有用於與下側排氣管(省略圖示)連接的法蘭33 a。
[0015]排氣管5如圖2所示那樣，用於將催化劑容器3的尾氣導入口(一端開口 3 a )與連接對象7相連接。排氣管5由金屬製成，通過鑄造成型，法蘭51和筒狀部52被成型為一體。
[0016]筒狀部52的軸線L 2例如為彎曲狀。筒狀部52的外周面52 a向外隆起的一側上，形成有用於設置空氣燃料比傳感器9的傳感器安裝部52 b。傳感器安裝部52 b的傳感器安裝面52 c相對於與催化劑容器3的一端開口 3 a平行的方向R，以規定角度α向筒狀部52的下遊側傾斜。傳感器安裝面52 c上形成有貫穿到筒狀部52的內部的傳感器設置孔52 d。傳感器設置孔52 d的內周面上形成有用於螺接空氣燃料比傳感器9的螺紋(省略圖示)。
[0017]空氣燃料比傳感器9以其前端9 a側延伸至筒狀部52的內部的狀態，插入配置(螺接)在傳感器設置孔52 d中。在該狀態下，空氣燃料比傳感器9的前端9 a傾斜地向筒狀部52的下遊側延伸，因而，不會擾亂尾氣的氣流S。
[0018]筒狀部52的下端開口 5 b能夠與催化劑容器3的一端開口 3 a連接。具體而言，下端開口 5 b被形成為，能夠嵌合在催化劑容器3的一端開口 3 a的外側。S卩，在筒狀部52的內周面52 e的下端開口 5 b處形成有能夠與催化劑容器3的外周面3 c的一端開口 3a相嵌合的臺階部52 f。在筒狀部52的下端開口 5 b與催化劑容器3的一端開口 3 a相嵌合的狀態下，例如通過將該嵌合部分焊接，而將筒狀部52的下端開口 5 b與催化劑容器3的一端開口 3 a固定連接在一起。
[0019]法蘭51被形成在筒狀部52的上端開口 5 a的外周側，S卩，從上端開口 5 a的外周向外側延伸。法蘭51具有形成為平坦面的抵接面51 a。抵接面51 a上，沿著其圓周方向形成有環狀槽51 b。環狀槽51 b內配置有密封構件(即環狀彈性構件)51 d。另外，抵接面51 a的內周緣上，沿其圓周方向形成有定位突起部51 e。該定位突起部51 e與連接對象7的法蘭7 b上設有的定位嵌合部7 e相嵌合，發揮固定排氣管5的法蘭51與連接對象7的法蘭7 b之間的相對位置的作用。法蘭51的背面(即抵接面51 a的反面)51 f呈錐面狀地傾斜著。
[0020]連接對象7例如是渦輪增壓器(以下也稱為渦輪增壓器7)。渦輪增壓器7利用內燃機(省略圖示)排出的尾氣的氣流來使渦輪轉動，渦輪又使壓縮機轉動，通過壓縮機壓縮後的空氣被送入內燃機。
[0021]在渦輪增壓器7的排出口(尾氣排出的排出口)7 a的外周上，如圖2所示那樣形成有法蘭7 b。法蘭7 b的背面(即抵接面7 c的反面)7 d呈錐面狀傾斜著。在抵接面7c上，沿其圓周方向形成有供排氣管5的定位突起部51 e嵌合的定位嵌合部7 e。
[0022]在排氣管5的定位突起部51 e與連接對象7的定位嵌合部7 e相嵌合、且排氣管5的抵接面51 a與連接對象7的抵接面7 c相抵接的狀態下，排氣管5的法蘭51與連接對象7的法蘭7 b之間例如被V形夾具11緊固。這樣，排氣管5的法蘭51與連接對象7的法蘭7 b便被固定連接在一起。即，排氣管5的上端開口 5 a與連接對象7的排出口 7 a相連接。
[0023]V形夾具11是具有切斷部(省略圖示)的環狀彎曲緊固件，如圖2所示那樣，其截面11 a為V字狀地向外側突出的形狀。在法蘭51的抵接面51 a與法蘭7 b的抵接面7c相互抵接的狀態下，V形夾具11嵌合在法蘭51 a和法蘭7 b的外周面上，且圖1所示那樣，V形夾具11的切斷部的兩端被螺栓11 b及螺母11 c緊固，從而法蘭51與法蘭7 b被
固定連接在一起。
[0024]本實施方式的排氣管5的優點在於，由於筒狀部52的上端開口 5 a上一體地形成了法蘭51，筒狀部52的下端開口 5 b與催化劑容器3的一端開口 3 a相連接，所以，法蘭51與筒狀部52的下端開口 5 b (即與催化劑容器3焊接的部分)之間的距離變長，當排氣管5與催化劑容器3焊接時(即將筒狀部52的下端開口 5 b與催化劑容器3的一端開口 3a焊接時)，焊接所產生的熱量不會使法蘭51變形。因而，能夠保持法蘭51的抵接面51 a的平整度，確保法蘭51的密封性能，另外，還能使V形夾具11與法蘭51之間保持良好的接觸狀態，從而使V形夾具11的緊固力均衡。另外，由於設置空氣燃料比傳感器9用的傳感器安裝部52 b被設置在排氣管5的筒狀部52上，而不是催化劑容器3上，所以能夠提高傳感器安裝部52 b的設置位置及設置角度(即空氣燃料比傳感器9的設置位置及設置角度)的自由度。從而，能夠防止空氣燃料比傳感器9擾亂尾氣的氣流。
【權利要求】
1.一種排氣管，連接在催化裝置的催化劑容器的尾氣導入口上，其特徵在於: 該排氣管包括筒狀部、及在該筒狀部的上端開口的外周上一體地形成的法蘭， 所述筒狀部上設置有用於安裝空氣燃料比傳感器的傳感器安裝部，所述筒狀部的下端開口與所述催化劑容器的所述尾氣導入口連接。
【文檔編號】F01N13/08GK203547862SQ201320664477
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年10月25日 優先權日:2013年10月25日
【發明者】駒田篤史 申請人:豐田自動車株式會社