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JPH1026037A - センサ取付ボス - Google Patents

センサ取付ボス

Info

Publication number
JPH1026037A
JPH1026037A JP8179651A JP17965196A JPH1026037A JP H1026037 A JPH1026037 A JP H1026037A JP 8179651 A JP8179651 A JP 8179651A JP 17965196 A JP17965196 A JP 17965196A JP H1026037 A JPH1026037 A JP H1026037A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sensor mounting
mounting boss
cylindrical portion
welding
projection
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.)
Pending
Application number
JP8179651A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuhiro Furuhashi
一弘 古橋
Hirokazu Mori
弘和 森
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.)
Yutaka Giken Co Ltd
Original Assignee
Yutaka Giken Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yutaka Giken Co Ltd filed Critical Yutaka Giken Co Ltd
Priority to JP8179651A priority Critical patent/JPH1026037A/ja
Priority to CA002209839A priority patent/CA2209839C/en
Priority to US08/889,574 priority patent/US5867985A/en
Priority to EP97305057A priority patent/EP0818616B1/en
Priority to DE69710268T priority patent/DE69710268T2/de
Publication of JPH1026037A publication Critical patent/JPH1026037A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/08—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
    • F01N13/10—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits of exhaust manifolds
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/008—Mounting or arrangement of exhaust sensors in or on exhaust apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2470/00—Structure or shape of gas passages, pipes or tubes
    • F01N2470/06—Tubes being formed by assembly of stamped or otherwise deformed sheet-metal
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2530/00—Selection of materials for tubes, chambers or housings
    • F01N2530/02—Corrosion resistive metals
    • F01N2530/04—Steel alloys, e.g. stainless steel

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジンの排気マニホールドや触媒コンバー
タの排気系部材に、高密度でプロジェクション溶着が可
能であり、しかも部分肉盛りによる補修が可能なセンサ
取付ボスを提供する。 【解決手段】 排気系部材Ｍの取付孔１１に位置決め嵌
合される小径筒部１２と、排気系部材Ｍの外面に下面を
対向させる大径筒部１３とを備え、大径筒部１３には、
該筒部１３の外周縁に沿ったプロジェクション溶接用の
環状突起１４を形成し、該突起１４の頂角を２０〜７０
°の鋭角とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、温度センサ、Ｏ2
センサ等の各種排気センサを例えばエンジンの排気系部
材に装着するためのセンサ取付ボスに関し、特に、セン
サ取付体の取付孔に位置決め嵌合される小径筒部と、こ
の小径筒部に同軸で一体に連なり、下面をセンサ取付体
の外面にプロジェクション溶接される大径筒部とからな
り、これら小、大径筒部の中心部に排気センサ装着用の
ねじ孔を設けたセンサ取付ボスの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、エンジンの排気系部材にセンサ取
付ボスを固着する際には、該ボスの全周に溶接トーチを
用いたアーク溶接を施していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この場
合、排気系部材の形状によっては、溶接トーチを溶接部
位に到達させ難いこともあり、また溶接時間が比較的長
くかゝり、作業能率の向上を図ることが困難である。
【０００４】そこで、センサ取付ボスの溶接作業能率の
向上を図るべく、溶接トーチが不要な公知のプロジェク
ション溶接法によりセンサ取付ボスを排気系部材、即ち
センサ取付体に固着することを試みたところ、次のよう
な問題点が生じた。
【０００５】即ち、図７及び図８に示すように、センサ
取付ボスＢの大径筒部０１３下面に、従来公知のウエル
ディングナット（例えば実開昭５５−１２２９８３号公
報参照）と同様にプロジェクション溶接用の環状突起０
１４を該下面の半径方向中間部に形成して、これをセン
サ取付体Ｍの外面に圧接させてプロジェクション溶接を
行い、センサ取付ボスＢ及びセンサ取付体Ｍ間に環状溶
接部０１５を形成したところ、時々その環状溶接部０１
５に気密洩れが生じる。そこで、補修のために気密洩れ
部にアーク溶接で肉盛りをしようとしても、環状溶接部
０１５がセンサ取付ボスＢの外周面から奥へ入り込んで
いるため、肉盛りを環状溶接部０１５に密に連ねること
は困難であり、結局、部分補修はできず、大径筒部０１
３の外周縁全周を改めて溶接しなければならないため非
能率的、且つ不経済である。
【０００６】本発明は、かゝる事情に鑑みてなされたも
ので、プロジェクション溶接により大径筒部及びセンサ
取付体間に形成される環状溶接部に気密洩れが生じて
も、これを部分肉盛りにより容易に補修して気密性を確
保し得る前記センサ取付ボス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】上記目的を達成するため
に、本発明は、大径筒部の下面に、該筒部外周面と、こ
の外周面下端から該筒部の中心に向って上向きに延びる
テーパ面とで形成される鋭角の頂角を持ったプロジェク
ション溶接用の環状突起を設けたことを第１の特徴とす
る。
【０００８】また本発明は、上記特徴に加えて、環状突
起の頂角を２０〜７０°としたことを第２の特徴とす
る。
【０００９】さらに本発明は、第１又は第２の特徴に加
えて、大径筒部の下面に、環状突起の内側に隣接する環
状凹溝を設けたことを第３の特徴とする。
【００１０】さらにまた本発明は、第１，第２又は第３
の特徴に加えて、センサ取付体を、エンジンの排気系部
材としたことを第４の特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、添付図面
に示す本発明の実施例に基づいて以下に説明する。
【００１２】図１ないし図３は本発明の第１実施例を示
す。先ず図１において、エンジンＥのシリンダヘッド１
の前面に複数の排気ポート２1 〜２4 が開口しており、
これら排気ポートから排出される排ガスを共通の触媒コ
ンバータＣ（排気浄化装置）に誘導するための排気マニ
ホールドＭがシリンダヘッド１の前面にボルト結合され
る。
【００１３】排気マニホールドＭは、前記排気ポート２
1 〜２4 に個別に連通するそれらと同数本の枝管部５1
〜５4 と、これら枝管部５1 〜５4 の下流端に一体に連
なる共通の集合室部６と、枝管部５1 〜５4 の上流端に
溶接される第１フランジ板７ 1 と、集合室部６の出口端
に溶接される第２フランジ板７2 とからなっており、第
１フランジ板７1 がシリンダヘッド１にボルト結合さ
れ、第２フランジ板７2に触媒コンバータＣがボルト結
合される。
【００１４】前記排気マニホールドＭの集合室部６上壁
には本発明のセンサ取付ボスＢが溶接される。センサ取
付ボスＢは中心部にねじ孔１０が形成されており、これ
に排気センサとして、排ガス中のＯ2 濃度を検知するＯ
2 センサＳが螺装される。而して、エンジンＥの運転
中、Ｏ2 センサＳにより検知された排ガスのＯ2 濃度
は、エンジンに供給される混合気のＡ／Ｆ制御に用いら
れる。
【００１５】次に図２及び図３を参照しながら上記セン
サ取付ボスＢ及びその溶接構造について説明する。
【００１６】センサ取付ボスＢは、前記集合室部６の上
壁に穿設された取付孔１１に位置決め嵌合される小径筒
部１２と、集合室部６の外面に下面を対向させる大径筒
部１３とを同軸上に一体に連ねて構成され、大径筒部１
３の下面には、その外周縁に沿って環状突起１４が形成
される。この環状突起１４は、大径筒部１３の外周面ａ
と、この外周面ａの下端から鋭角をなして大径筒部１３
の中心に向うテーパ面ｂとで形成される。
【００１７】而して、センサ取付ボスＢの前記集合室部
６への溶接に際しては、その小径筒部１２を集合室部６
の取付孔１１に嵌挿する。次いで大径筒部１３の環状突
起１４を集合室部６の外面に圧接させるように上下一対
の溶接電極Ｔ1 ，Ｔ2 により大径筒部１３及び集合室部
６の上壁間を挟圧しつゝ、両溶接電極Ｔ1 ，Ｔ2 間に電
流を流すと、即ちプロジェクション溶接を行うと、環状
突起１４が溶融して、図２に示すように大径筒部１３の
外周縁部及び集合室部６間に溶接部１５を形成し、これ
によってセンサ取付ボスＢが集合室部６に結合される。
【００１８】その後、センサ取付ボスＢ及び集合室部６
間の環状溶接部１５の気密検査を行い、若し気密洩れの
個所が発見されたときは、環状溶接部１５が大径筒部１
３の外周縁部に位置しているから、その気密洩れ部にア
ーク溶接により肉盛りをするだけで、これを容易、簡単
に補修することができる。
【００１９】また環状溶接部１５が大径筒部１３の外周
縁部に形成されることは、その溶接熱によるねじ孔１０
の歪みを少なくし、ねじ孔１０の大径化もしくはセンサ
取付ボスＢ全体の小径化を可能にする。
【００２０】また環状突起１４の頂角θが鋭角、特に２
０°〜７０°であると、比較的低い溶接電流をもって環
状突起１４の溶込みが生じ、環状溶接部１５の気密性と
電力消費量の低減を図ることができる。
【００２１】図４及び図５は本発明の第２実施例を示す
もので、センサ取付ボスＢの大径筒部１３下面に、環状
突起１４の内側に隣接する断面Ｖ字状の環状凹溝１６を
設け、プロジェクション溶接時、環状突起１４の溶融滓
１７を環状凹溝１６に収容するようにした点を除けば前
実施例と同様の構成であり、図中、前実施例と対応する
部分には、それと同一の符号を付す。
【００２２】この実施例によれば、溶融滓１７のねじ孔
１０への侵入を防ぐことができる。
【００２３】図６は本発明の第２実施例を示すもので、
上記実施例の断面Ｖ字状の環状凹溝１６に代えて、断面
Ｕ字状の環状凹溝１６を大径筒部１３下面に形成した点
を除けば前実施例と同様の構成である。
【００２４】本発明は、上記実施例に限定されるもので
はなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が
可能である。例えば、触媒コンバータＣに本発明のセン
サ取付ボスＢを溶接し、これに温度センサやＯ2 センサ
を装着することもできる。
【００２５】
【発明の効果】以上のように本発明の第１の特徴によれ
ば、大径筒部の下面に、該筒部外周面と、この外周面下
端から該筒部の中心に向って上向きに延びるテーパ面と
で形成される鋭角の頂角を持ったプロジェクション溶接
用の環状突起を設けたので、センサ取付ボスをセンサ取
付体にプロジェクション溶接すると、その両者間に形成
される環状溶接部がセンサ取付部の外周縁部に位置する
ことになり、この環状溶接部の気密洩れがあった場合で
も、部分的な肉盛りによりこれを極めて容易、確実に補
修することができる。しかも、環状溶接部をセンサ取付
ボスの外周縁部に位置させることにより、溶接熱による
センサ取付ボスのねじ孔への熱歪みを少なくすることが
でき、その結果、該ねじ孔の大径化もしくはセンサ取付
ボス全体の小径化を図ることができる。
【００２６】また本発明の第２の特徴によれば、環状突
起の頂角を２０〜７０°としたので、電流値が比較的低
い溶接電流をもって環状突起の溶け込みを生じさせるこ
とができ、その結果、環状溶接部の気密性と電力消費の
低減とを同時に図ることができる。
【００２７】さらに本発明の第３の特徴によれば、大径
筒部の下面に、環状突起の内側に隣接する環状凹溝を設
けたので、環状突起の溶融滓を凹溝に収容してねじ孔へ
の侵入を防ぐことができる。
【００２８】さらにまた本発明の第４の特徴によれば、
センサ取付体を、エンジンの排気系部材としたので、セ
ンサ取付ボスを排気系部材にプロジェクション溶接する
ことにより、環状溶接部の気密性が高く、しかも肉盛り
による部分補修が簡単な、センサ取付ボス付の排気系部
材を安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係るエンジンの排気系の
正面図
【図２】図１の２−２線拡大断面図
【図３】センサ取付ボスの溶接直前の状態を示す、図２
に対応した断面図
【図４】本発明の第２実施例を示す、プロジェクション
溶接前のセンサ取付ボスの縦断面図
【図５】プロジェクション溶接後の上記センサ取付ボス
の縦断面図
【図６】本発明の第３実施例を示す、プロジェクション
溶接前のセンサ取付ボスの縦断面図
【図７】比較例を示す、プロジェクション溶接前のセン
サ取付ボスの縦断面図
【図８】同溶接後のセンサ取付ボスの縦断面図
【符号の説明】 ａ 外周面 ｂ テーパ面 Ｂ センサ取付ボス Ｓ 排気センサ Ｍ センサ取付体としての排気マニホールド １１ 取付孔 １２ 小径筒部 １４ 環状突起 １５ 環状溶接部 １６ 環状凹溝

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 センサ取付体（Ｍ）の取付孔（１１）に
    位置決め嵌合される小径筒部（１２）と、この小径筒部
    （１２）に同軸で一体に連なり、下面をセンサ取付体
    （Ｍ）の外面にプロジェクション溶接される大径筒部
    （１３）とからなり、これら小、大径筒部（１２，１
    ３）の中心部に排気センサ（Ｓ）装着用のねじ孔（１
    ０）を設けたセンサ取付ボスであって、 大径筒部（１３）の下面に、該筒部（１３）外周面
    （ａ）と、この外周面（ａ）下端から該筒部（１３）の
    中心に向って上向きに延びるテーパ面（ｂ）とで形成さ
    れる鋭角の頂角（θ）を持ったプロジェクション溶接用
    の環状突起（１４）を設けたことを特徴とする、センサ
    取付ボス。
  2. 【請求項２】 請求項１記載のものにおいて、 環状突起（１４）の頂角（θ）を２０〜７０°としたこ
    とを特徴とする、センサ取付ボス。
  3. 【請求項３】 請求項１又は２記載のものにおいて、 大径筒部（１３）の下面に、環状突起（１４）の内側に
    隣接する環状凹溝（１６）を設けたことを特徴とする、
    センサ取付ボス。
  4. 【請求項４】 請求項１，２又は３記載のものにおい
    て、 センサ取付体（Ｍ）を、エンジンの排気系部材としたこ
    とを特徴とする、センサ取付ボス。
JP8179651A 1996-07-09 1996-07-09 センサ取付ボス Pending JPH1026037A (ja)

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JP8179651A JPH1026037A (ja) 1996-07-09 1996-07-09 センサ取付ボス
CA002209839A CA2209839C (en) 1996-07-09 1997-07-08 Exhaust manifold for engine
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