JP4652554B2 - 触媒コンバータ及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、触媒コンバータ及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、車両用、特に自動車の動力源として、ガソリンや軽油を燃料とする内燃機関が百年以上にわたり用いられてきた。しかしながら、排気ガスが健康や環境に害を与えることが問題となり、それ以降は排気ガス中に含まれているCO、NOx、PM等を除去する装置である排気ガス浄化用触媒コンバータが各種提案されるに至っている。通常の排気ガス浄化用触媒コンバータは、触媒担持体と、前記触媒担持体の外周を覆う金属製シェルと、両者間のギャップに配置される保持シール材とを備えている。触媒担持体としてはハニカム状に成形したコージェライト担体が用いられており、それには白金等の触媒が担持されている。
【0003】
また最近では、石油を動力源としない次期のクリーンな動力源の研究が進められており、そのうち特に有望なものとして例えば燃料電池がある。燃料電池とは、水素と酸素とが反応して水ができる際に得られる電気を、動力源として用いるものである。酸素は空気中からじかに取り出される反面、水素についてはメタノール、ガソリン等を改質して用いている。この場合、メタノール等の改質は触媒反応によって行われる。そして、このような燃料電池にも、触媒担持体と、触媒担持体の外周を覆う金属製シェルと、両者間のギャップに配置される保持シール材とを備える燃料電池用触媒コンバータが用いられている。触媒担持体としてはハニカム状に成形したコージェライト担体が用いられており、それには銅系の触媒が担持されている。
【0004】
上記の触媒コンバータを製造する方法をここで簡単に説明しておく。
まず、セラミックファイバからなるマット材料20を打ち抜くことによって、図7に示すような形状の保持シール材21を作製する。この保持シール材21は、長手方向における一端縁に凸状合わせ部22を有し、他端縁に凹状合わせ部23を有している。
【0005】
次に、この保持シール材21を触媒担持体24の外周面24aに巻き付ける。その際、一般的には、ビニル等の有機テープ25を用いて保持シール材21の両方の巻き合わせ端同士を複数箇所にて固定する。このとき、凸状合わせ部22と凹状合わせ部23とが係合した状態となる。
【0006】
次に、金属製シェルをあらかじめ二分割しておき、その中に保持シール材21が巻き付けられた触媒担持体24を配置して挟み込む。このようなキャニング作業を行う結果、触媒コンバータが完成するようになっている。上記のようなキャニング方式ばかりでなく、保持シール材21が巻き付けられた触媒担持体24をパイプ状の金属製シェルに圧入する方法(圧入方式)も従来実施されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記保持シール材21を金属製シェル内に充填したときの密度が低いと、触媒担持体24がガタついて破損しやすくなったり、シール部分からガスがリークしやすくなるという問題があった。従って、上記の問題を解消するためには、保持シール材21全体を厚めに設定する等して、充填密度を高くすることが必要になる。
【0008】
しかしながら、このようにすると圧入やキャニング等といった組み付け作業が困難になり、触媒コンバータの製造が困難になるという問題があった。
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その第1の目的は、担持体保持性及びシール性に優れるにも関わらず、簡単に製造できる触媒コンバータを提供することにある。
【0009】
本発明の第2の目的は、上記構造の触媒コンバータを簡単にかつ確実に製造することができる触媒コンバータの製造方法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明では、触媒担持体と、その触媒担持体の外周を覆う筒状の金属製シェルと、それらのギャップに配置される保持シール材とを備える触媒コンバータにおいて、セラミックファイバを含んでなる帯状を呈する前記保持シール材を前記触媒担持体の外周面に螺旋状かつ連続的に複数周巻き付け、前記触媒担持体の外周面に隣接する前記保持シール材の縁部同士が一部重なり合った重なり合い部分を形成し、当該保持シール材を触媒担持体と金属製シェルとのギャップに配置することにより、前記重なり合い部分は圧縮されて充填密度の高い部分が触媒担持体の周方向に沿って延びるように形成されていることを特徴とする触媒コンバータをその要旨とする。
【0011】
請求項2に記載の発明は、請求項1において、前記保持シール材における重なり合い部分は、少なくとも前記触媒担持体の1周分以上の長さにわたって存在しているとした。
【0012】
請求項3に記載の発明は、請求項1または2において、前記保持シール材における重なり合い部分の幅は、5mm〜15mmであるとした。
【0013】
請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3のいずれか1項において、前記保持シール材における重なり合い部分の面積は、重なり合っていない部分の面積の1/3以下であるとした。
【0014】
請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4のいずれか1項において、前記保持シール材は、同保持シール材の片側面に接着層を備えているとした。
【0015】
請求項6に記載の発明は、請求項1乃至5のいずれか1項において、前記ギャップ内に配置される前における前記重なり合い部分の高さは、前記ギャップ内に配置される前における前記保持シール材の厚さの1.1倍〜2.0倍であるとした。
【0016】
請求項7に記載の発明では、セラミックファイバを含んでなる帯状を呈する保持シール材を、触媒担持体の外周面に螺旋状かつ連続的に複数周巻き付け、前記触媒担持体の外周面に隣接する前記保持シール材の縁部同士が一部重なり合った重なり合い部分が形成されるように巻き付けて固定する工程と、前記保持シール材が巻き付け固定された触媒担持体を筒状の金属製シェル内に収容する工程とを含み、前記重なり合い部分は圧縮されて前記触媒担持体の周方向に沿って延びる充填密度の高い部分が形成されることを特徴とする触媒コンバータの製造方法をその要旨とする。
【0017】
以下、本発明の「作用」について説明する。
請求項1に記載の発明によると、巻き付けられた保持シール材において縁部同士が一部重なり合った重なり合い部分が、触媒担持体の周方向に沿って延びる突条となる。金属製シェルに触媒担持体を組み付けた場合、突条形成部分は厚さ方向に圧縮されるため、当該部分について特に保持シール材の充填密度が高くなる。このように突条形成部分において保持力が増大する結果、担持体保持性が向上して、触媒担持体がガタつきにくくなる。また、充填密度の高い部分は触媒担持体の周方向に沿って延びるものであるため、シール性も向上する。しかも、本発明では保持シール材全体を厚めに設定しているわけではないので、組み付け作業がそれほど困難にならず、簡単に製造可能な触媒コンバータとなる。
【0018】
請求項2に記載の発明によると、金属製シェルに触媒担持体を組み付けたときに充填密度の高い部分が略環状になるため、保持シール材の外表面にいわばOリング状構造物を配設したような状態になる。このため、シール性がよりいっそう向上する。
【0020】
請求項3に記載の発明によると、保持シール材における重なり合い部分の幅を好適範囲内にて設定したことにより、担持体保持性及びシール性の向上を十分に図りつつ、製造困難化及び高コスト化の防止を確実に達成することができる。
【0021】
重なり合い部分の幅が5mm未満であると、充填密度の高い部分の幅が狭くなりすぎて、担持体保持性及びシール性の向上を十分に図ることができなくなるおそれがある。逆に、重なり合い部分の幅が15mmを越えると、保持シール材において肉厚な部分の割合が高くなる結果、組み付け作業が困難になるばかりでなく、保持シール材の使用量が増えて高コスト化するおそれがある。
【0022】
請求項4に記載の発明によると、重なり合い部分とそうでない部分との面積比を好適範囲内にて設定したことにより、製造困難化及び高コスト化の防止を確実に達成することができる。前記面積比が1/3を越えると、保持シール材において肉厚な部分の割合が高くなる結果、組み付け作業が困難になるばかりでなく、保持シール材の使用量が増えて高コスト化するおそれがある。
【0023】
請求項5に記載の発明によると、片側面に接着層を備えた保持シール材であるため、テープを用いなくても触媒担持体の外周面に対して固定されることができる。よって、巻き付け作業が容易なものとなる。
【0025】
請求項6に記載の発明によると、前記重なり合い部分の高さと前記保持シール材の厚さとの比を好適範囲にて設定しているため、担持体保持性及びシール性の向上を十分に図りつつ、製造困難化の防止を確実に達成することができる。
【0026】
前記高さと厚さとの比が1.1倍未満であると、突条の圧縮度合いが小さくなりすぎてしまい、突条形成部分における充填密度を十分高くすることができなくなる。従って、担持体保持性及びシール性の向上を十分に図ることができなくなる。逆に、前記高さと厚さとの比が2.0倍を超えると、突条の圧縮度合いが大きくなりすぎてしまい、組み付け作業が困難になるおそれがある。従って、製造の困難化を十分に防止することができなくなる。
【0027】
請求項7に記載の発明では、セラミックファイバを含んでなる帯状を呈する保持シール材を触媒担持体の外周面に螺旋状かつ連続的に複数周巻き付け、触媒担持体の外周面に隣接する保持シール材の縁部同士が一部重なり合った状態で巻き付けて固定することにより、保持シール材の外表面に好適な形状の重なり合い部分を形成することができる。次いで、前記触媒担持体を筒状の金属製シェル内に収容することにより、突条形成部分を厚さ方向に圧縮して、部分的に充填密度の高い箇所を形成することができる。以上の結果、所望の触媒コンバータを簡単にかつ確実に得ることができる。
【0028】
【発明の実施の形態】
[第1の実施形態]
以下、本発明を具体化した一実施形態の自動車排気ガス浄化装置用触媒コンバータを図1〜図4に基づき詳細に説明する。
【0029】
図4に示される本実施形態の触媒コンバータ1は、自動車の車体において、エンジンの排気管の途中に設けられる。エンジンから触媒コンバータ1までの距離は比較的短いため、触媒コンバータ1には約700℃〜900℃の高温の排気ガスが供給されるようになっている。エンジンがリーンバーンエンジンである場合には、触媒コンバータ1には約900℃〜1000℃という、さらに高温の排気ガスが供給されるようになっている。
【0030】
図4に示されるように、本実施形態の触媒コンバータ1は、基本的に、触媒担持体2と、触媒担持体2の外周を覆う金属製シェル3と、両者2,3間のギャップに配置される保持シール材4とによって構成されている。
【0031】
前記触媒担持体2は、コージェライト等に代表されるセラミック材料を用いて作製されている。この触媒担持体2は断面円形状をした柱状部材となっている。また、触媒担持体2は、軸線方向に沿って延びる多数のセル5を有するハニカム構造体であることが好ましい。セル壁には排気ガス成分を浄化しうる白金やロジウム等の貴金属系触媒が担持されている。なお、触媒担持体2として、上記のコージェライト担体のほかにも、例えば炭化珪素、窒化珪素等のハニカム多孔質焼結体等を用いてもよい。
【0032】
前記金属製シェル3としては、例えば組み付けに際して圧入方式を採用する場合には、断面O字状(パイプ状)の金属製円筒部材が用いられる。なお、円筒部材を形成するための金属材料としては、耐熱性や耐衝撃性に優れた金属(例えばステンレス等のような鋼材等)が選択されることがよい。圧入方式に代えていわゆるキャニング方式を採用する場合には、前記断面O字状の金属製円筒部材を軸線方向に沿って複数片に分割したもの(即ちクラムシェル)が用いられる。
【0033】
そのほか、組み付けに際して巻き締め方式を採用する場合には、例えば断面C字状ないしU字状の金属製円筒部材、言い換えるといわば軸線方向に沿って延びるスリット(開口部)を1箇所にのみ有する金属製円筒部材が用いられる。この場合、触媒担持体2の組み付けに際し、触媒担持体2に保持シール材4を固定したものを金属製シェル3内に収め、その状態で金属製シェル3を巻き締めた後に開口端が接合(溶接、接着、ボルト締め等)される。溶接、接着、ボルト締め等といった接合作業は、キャニング方式を採用したときにも同様に行われる。
【0034】
本実施形態の保持シール材4は、耐熱性無機繊維のマット状物を主材料として形成されたものである。好適な耐熱性無機繊維としては、例えばアルミナ−シリカ系セラミックファイバ等がある。この他、例えば結晶質アルミナファイバ、シリカファイバ、ロックウール、ガラスファイバ、カーボンファイバ等を用いてもよい。なお、保持シール材4中には、副材料として有機バインダ等が含まれていてもよい。
【0035】
図2に示されるように、本実施形態の保持シール材4は細長い帯状を呈している。また、図1,図4に示されるように、この保持シール材4は、触媒担持体2の外周面2aに螺旋状かつ連続的に巻き付けられる。
【0036】
保持シール材4の幅W1は、その両端部4aを除いて一定の大きさとなっている。保持シール材4の幅W1は、具体的には触媒担持体2の軸線方向長さL1の1/2以下、より好ましくは1/3以下、さらに好ましくは1/3〜1/10であることがよい。
【0037】
また、この保持シール材4の長さは、触媒担持体2の円周よりも長く、具体的には円周の2倍以上の長さであることがよく、より好ましくは円周の3倍以上の長さであることがよい。保持シール材4が触媒担持体2の円周よりも長いと、保持シール材4を触媒担持体2の外周面2aに複数周巻き付けることが可能となるからである。
【0038】
図2に示されるように、この保持シール材4には接着層6があらかじめ設けられている。好適な接着層6としては、例えば樹脂基材の両面に粘着剤を塗布してなる両面テープ等が挙げられる。本実施形態では、両面テープからなる接着層6が、保持シール材4の片側面における両縁部に一対設けられている。前記両面テープは両縁部において、保持シール材4の長手方向に沿って連続的に設けられている。もっとも、接着層6は、保持シール材4の片側面全体に設けられていても差し支えない。ただし、さらなる低コスト化を達成するうえでは、前者のごとく保持シール材4の片側面の一部の領域のみに接着層6を設けた構成のほうが有利である。なお、保持シール材4はこの接着層6を介して触媒担持体2の外周面2aに接着されるようになっている。
【0039】
図1に示されるように、保持シール材4における両方の端部4aは、保持シール材4におけるそれ以外の部位に比べて幅狭に形成されている。より具体的にいうと、保持シール材4における両方の端部4aは、保持シール材4の長手方向に対して斜めにかつ直線的にカットされた形状になっている。即ち、本実施形態の保持シール材4は、両端部に合わせ部を持たないため、凹凸のない極めて単純な形状となっている。
【0040】
図1,図3等に示されるように、本実施形態の保持シール材4は、自身の縁部4b同士が一部重なり合うような状態で、触媒担持体2の外周面2aに巻き付けられている。
【0041】
保持シール材4における重なり合い部分P1は、少なくとも触媒担持体の1周分以上の長さ、好ましくは2周分以上の長さにわたって存在していることがよい。その理由は、組み付け時に充填密度の高い部分が略環状になるため、保持シール材4の外表面にいわばOリング状構造物を配設したような状態になるからである。このため、シール性をよりいっそう向上させることができる。
【0042】
保持シール材4における重なり合い部分P1の幅W2は、保持シール材4自体の幅W1よりもかなり小さく設定されることがよく、具体的には5mm〜15mm程度に設定されることが好ましい。
【0043】
重なり合い部分P1の幅W2が5mm未満であると、充填密度の高い部分の幅が狭くなりすぎて、担持体保持性及びシール性の向上を十分に図ることができなくなるおそれがある。逆に、重なり合い部分P1の幅W2が15mmを越えると、保持シール材4において肉厚な部分の割合が高くなる結果、組み付け作業が困難になるおそれがある。そればかりでなく、保持シール材4の使用量が増えて高コスト化するおそれがある。
【0044】
また、保持シール材4における重なり合い部分P1の面積は、重なり合っていない部分の面積の1/3以下、好ましくは1/4以下、さらに好ましくは1/5以下であることがよい。
【0045】
重なり合い部分P1とそうでない部分との面積比が1/3を越えると、保持シール材4において肉厚な部分の割合が高くなる結果、組み付け作業が困難になるおそれがある。そればかりでなく、保持シール材4の使用量が増えて高コスト化するおそれがある。
【0046】
次に、触媒コンバータ1を製造する手順を説明する。
まず、従来公知の手法により、細長かつ等幅の保持シール材4を作製する。この場合、必要に応じて保持シール材4に対する有機バインダの含浸を行って、さらに保持シール材4を厚さ方向に圧縮成形してもよい。有機バインダとしては、アクリルゴムやニトリルゴム等のようなラテックス等のほか、ポリビニルアルコール、アクリル樹脂等を用いることができる。含浸法としては、浸漬法、スプレー法、ロールコータ法等といった従来公知の手法を採用することができる。なお、このようにして得た細長かつ等幅の保持シール材4は、巻き付け作業を行うまでの間、ロール状にして保管しておく。
【0047】
巻き付け工程においては、保持シール材4を引き出して所定長さとなるようにカットする。その際、図2にて二点鎖線で示すように、端部4aを斜めにカットする。カットのための手段としては基本的に何でもよく、特に金型のみに限定されるようなことはない。
【0048】
次いで、カットされた保持シール材4を、触媒担持体2の外周面2aに螺旋状かつ連続的に巻き付ける。このとき、接着層6がある面を外周面2a側に向けて、縁部4b同士が一部重なり合うような状態で外周面2aへの巻き付けを行う。その結果、接着層6を介して保持シール材4が触媒担持体2の外周面2a及び隣接するものの縁部4bに対して固定される。また、これにより巻き付けられた保持シール材4の外表面には、触媒担持体2の周方向に沿って延びる突条(即ち前記重なり合い部分P1)が形成された状態となる。なお、巻き付けられた保持シール材4の両端部4aを有機テープで止めて固定することは、ここでは特に必須ではない。
【0049】
ギャップ内に配置される前における前記突条の高さは、ギャップ内に配置される前における保持シール材4の厚さの1.1倍〜2.0倍、好ましくは1.5倍〜2.0倍に設定されることがよい。
【0050】
前記高さと厚さとの比が1.1倍未満であると、突条の圧縮度合いが小さくなりすぎてしまい、突条形成部分における充填密度を十分高くすることができなくなる。従って、担持体保持性及びシール性の向上を十分に図ることができなくなる。逆に、前記高さと厚さとの比が2.0倍を超えると、突条の圧縮度合いが大きくなりすぎてしまい、組み付け作業が困難になるおそれがある。従って、製造の困難化を十分に防止することができなくなる。
【0051】
ギャップ内に配置される前における保持シール材4の厚さ(重なり合っていない部分の厚さ)は、触媒担持体2と金属製シェル3とがなすギャップの1.1倍〜4.0倍程度、さらには1.5倍〜3.0倍程度に設定されることが望ましい。
【0052】
また、触媒担持体2の外周面2aにおいて保持シール材4が巻き付けられている部分の面積(保持シール材4による被覆部分の面積)は、外周面2aの総面積の80%〜100%程度に設定されることがよい。
【0053】
上記のように保持シール材4を巻き付けて固定した後、圧入、キャニングまたは巻き締めを行うことにより、所望の触媒コンバータ1が完成するようになっている。
【0054】
ギャップ内に配置された状態における突条形成部分の充填密度は、0.1g/cm3〜0.6g/cm3、さらには0.2g/cm3〜0.4g/cm3であることが好ましい。前記充填密度が小さすぎると、発生面圧が低下することにより触媒担持体2を確実に保持できなくなるおそれがあるからである。一方、前記充填密度が大きすぎると、組み付け作業が困難になるおそれがあるほか、突条形成部分における繊維が折損して外部に飛散するおそれもあるからである。
【0055】
以下、実施例について詳細に述べる。
(実施例)
触媒担持体2としては、外径130mmφ、長さ100mmのコージェライトモノリスを用いた。金属製シェル3としては、肉厚1.5mmかつ内径140mmφであって断面O字状のSUS304製円筒部材を用いた。保持シール材4としては、アルミナ−シリカ系セラミックファイバからなるマット状長尺材に、5重量%の樹脂バインダ(ラテックス)を含浸させたものを用いた。含浸後における保持シール材4の厚さは8mmであった。
【0056】
保持シール材4の幅W1については、触媒担持体2の軸線方向長さL1の1/3強の大きさである約35mmに設定した。また、保持シール材4の巻き付け周数については3周強とした(図1参照)。
【0057】
外周面2aに螺旋状かつ連続的に巻き付けられた保持シール材4における重なり合い部分P1は、触媒担持体2の2周分以上の長さにわたって存在していた。また、重なり合い部分P1の幅W2については約7mmに設定した。ギャップ内に配置される前における前記突条の高さは、ギャップ内に配置される前における保持シール材4の厚さの2.0倍となっていた。
【0058】
そして、保持シール材4が巻き付け固定された触媒担持体2を金属製シェル3内に圧入して、触媒コンバータ1を得た。このような組み付け状態では、突条形成部分が厚さ方向に圧縮されており、当該部分における保持シール材4の充填密度が特に高くなっていた。即ち、ギャップ内に配置された状態における突条形成部分の充填密度は約0.3g/cm3であり、それ以外の部分の充填密度は約0.15g/cm3であった。
【0059】
なお、本実施例の保持シール材4は、全体を厚めに設定しているわけではないので、組み付け作業がそれほど困難なものにはならなかった。しかも、この保持シール材4は合わせ部のない単純な形状であるため、その作製時に打ち抜き金型による打ち抜き作業を必要としなかった。よって、以上のことから触媒コンバータ1を安価にかつ簡単に製造することが可能であった。
【0060】
次に、上記のように組み立てられた触媒コンバータ1を、3リットルのガソリンエンジンに実際に搭載して連続運転するという試験を行った。その後、分解して観察を行ったところ、触媒担持体2及び保持シール材4に特に破損や損傷は見られず、排気ガスがリークした痕跡も何ら見られなかった。また、走行時に異音も発生せず、触媒担持体2がガタつくことなく確実に保持されていた。
【0061】
即ち、この触媒コンバータ1は、安価であって簡単に製造できるばかりでなく、性能的にも優れていた。
従って、第1実施形態によれば以下のような効果を得ることができる。
【0062】
(1)本実施形態では、触媒担持体2を組み付けたときに突条形成部分が厚さ方向に圧縮されるため、当該部分について特に保持シール材4の充填密度が高くなる。このように突条形成部分において保持力が増大する結果、担持体保持性が向上して、触媒担持体2がガタつきにくくなる。また、充填密度の高い部分は触媒担持体2の周方向に沿って延びるものであるため、排気ガスが通過しにくくなりシール性も向上する。しかも、本実施形態では保持シール材4全体を厚めに設定しているわけではないので、組み付け作業がそれほど困難にならず、簡単に製造可能な触媒コンバータ1とすることができる。
【0063】
(2)この触媒コンバータ1では、組み付け時において充填密度の高い部分が略環状になる。そのため、保持シール材4の外表面にいわばOリング状構造物を配設したような状態になり、結果としてシール性がよりいっそう向上する。
【0064】
(3)この触媒コンバータ1では、保持シール材4が螺旋状かつ連続的に巻き付けられている。ゆえに、保持シール材4を断続的に巻き付けた場合と比べて、固定箇所が少なくて済み、巻き付け作業が容易になる。また、低コスト化を図るうえでも有利である。
【0065】
(4)この触媒コンバータ1では、重なり合い部分P1の幅W2を好適範囲内にて設定しているため、担持体保持性及びシール性の向上を十分に図りつつ、製造困難化及び高コスト化の防止を確実に達成することができる。また、前記重なり合い部分P1とそうでない部分との面積比を好適範囲内にて設定しているため、製造困難化及び高コスト化の防止を確実に達成することができる。
【0066】
(5)この触媒コンバータ1を構成する保持シール材4は、片側面に接着層6を備えるものであるため、テープを用いなくても外周面2aに対して固定されることができる。よって、巻き付け作業が容易なものとなる。しかも、このような接着層6が少なくとも両縁部にあれば、縁部4b同士の接合(即ち突条形成部分の接合)を確実に行うことができ、両者4b,4b間に隙間が生じにくくなる。
【0067】
(6)本実施形態の帯状の保持シール材4によれば、触媒担持体2のサイズや断面形状が変わったとしても、その変更に確実に対応することができ、所望の触媒コンバータ1を確実に製造することができる。従って、この保持シール材4は比較的汎用性の高いものであるということができる。
【0068】
(7)本実施形態の製造方法は、保持シール材4を自身の縁部4b同士が一部重なり合うような状態で触媒担持体2の外周面2aに巻き付けて固定することを特徴としている。従って、比較的簡単な作業であるにも関わらず、保持シール材4の外表面に好適な形状の突条を形成することができる。このため、所望の触媒コンバータ1を簡単にかつ確実に得ることができる。
[第2の実施形態]
次に、本発明を具体化した実施形態2を図5に基づいて説明する。ここでは実施形態1と相違する点を主に述べ、共通する点については同一部材番号を付すのみとしてその説明を省略する。
【0069】
実施形態2では、分割された3本の保持シール材4が用いられている。これらの保持シール材4の長さは、いずれも触媒担持体2の円周と同じ長さに設定されている。従って、3本の保持シール材4のトータルの長さは前記円周の3倍である。そして、これらの保持シール材4は、触媒担持体2の外周面2aにおける3箇所にて個別に、つまり非連続的に巻き付けられている。なお、保持シール材4の縁部4b同士は実施形態1と同じく、一部が重なり合った状態となっている。
【0070】
また、保持シール材4の端部4aは斜め状にカットされておらず、保持シール材4の長手方向に対して垂直にカットされている。即ち、この保持シール材4は完全に等幅になっている。
【0071】
従って、本実施形態の構成であっても、担持体保持性及びシール性に優れるにも関わらず、簡単に製造できる触媒コンバータ1とすることができる。
[第3の実施形態]
次に、本発明を具体化した実施形態3を図6に基づいて説明する。ここでは実施形態1と相違する点を主に述べ、共通する点については同一部材番号を付すのみとしてその説明を省略する。
【0072】
実施形態3では、接着層6としての両面テープを持たない保持シール材4が用いられている。その代わりに、巻き付け作業を行った後、保持シール材4の両端部4aに対して有機テープ7が貼り付けられている。その結果、保持シール材4が外周面2aに固定されている。
【0073】
従って、本実施形態の構成であっても、担持体保持性及びシール性に優れるにも関わらず、簡単に製造できる触媒コンバータ1とすることができる。
また、この構成であると、有機テープ7の貼り付けが必要な分だけ巻き付け作業の作業性が若干低下する一方で、接着層6の省略により保持シール材4自体の構成を簡略化することができる。このため、保持シール材4のさらなる低コスト化を図ることが可能となる。
【0074】
なお、本発明の実施形態は以下のように変更してもよい。
・ 触媒担持体2の断面形状は図1等のような真円状に限定されることはなく、例えば楕円状や長円状等であってもよい。この場合、金属製シェル3の断面形状も、それに合わせて楕円状や長円状等に変更することがよい。
【0075】
・ 金属製シェル3内への触媒担持体2の収容後に、金属製シェル3を巻き締めてその両端部同士を固定する手法としては、溶接に限定されることはなく、それ以外の手法を採用することも可能である。
【0076】
・ 保持シール材4は、外周面2aに対して螺旋状かつ断続的に巻き付けられていてもよい。
・ 保持シール材4における接着層6は、実施形態1等のような両面テープに限定されることはない。例えば、保持シール材4の片側面に接着剤を塗布し、それを乾燥させてなる接着剤層などであっても構わない。なお、接着層6は保持シール材4にあらかじめ設けられていなくてもよく、巻き付けの際に保持シール材4または触媒担持体2の外周面2aのいずれかに塗布されるようにしてもよい。
【0077】
・ 実施形態では本発明を自動車排気ガス浄化装置用触媒コンバータ1に具体化したが、それに限定されることはなく、例えばディーゼルパティキュレートフィルタ(DPF)や燃料電池改質器用触媒コンバータ等として具体化することも勿論許容される。
【0078】
次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。
(1) 触媒担持体と、その触媒担持体の外周を覆う筒状の金属製シェルと、それらのギャップに配置されるとともに、セラミックファイバを主成分として有機バインダが含浸されている保持シール材とを備える触媒コンバータにおいて、前記保持シール材は、自身の縁部同士が一部重なり合うような状態で、前記触媒担持体の外周面に巻き付けられていることを特徴とする触媒コンバータ。
【0079】
(2) 触媒担持体の軸線方向長さの1/2以下の幅を有する帯状の保持シール材を、自身の縁部同士が一部重なり合うような状態で前記触媒担持体の外周面に巻き付けて固定する工程と、前記保持シール材が巻き付け固定された触媒担持体を筒状の金属製シェル内に収容する工程とを含む触媒コンバータの製造方法。
【0080】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項1〜6に記載の発明によれば、担持体保持性及びシール性に優れるにも関わらず、簡単に製造できる触媒コンバータを提供することができる。
【0081】
請求項2に記載の発明によれば、シール性のよりいっそうの向上を図ることができる。
請求項5に記載の発明によれば、より簡単に製造可能なものとすることができる。
【0082】
請求項3に記載の発明によれば、担持体保持性及びシール性の向上を十分に図りつつ、製造困難化及び高コスト化の防止を確実に達成することができる。
請求項4に記載の発明によれば、製造困難化及び高コスト化の防止を確実に達成することができる。
【0083】
請求項6に記載の発明によると、担持体保持性及びシール性の向上を十分に図りつつ、製造困難化の防止を確実に達成することができる。
請求項7に記載の発明によれば、上記構造の触媒コンバータを簡単にかつ確実に製造することができる触媒コンバータの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を具体化した第1実施形態の触媒コンバータにおいて、触媒担持体に保持シール材を巻き付けたものを示す斜視図。
【図2】第1実施形態の保持シール材の部分斜視図。
【図3】第1実施形態の保持シール材を触媒担持体に巻き付けたものの部分拡大断面図。
【図4】第1実施形態の触媒コンバータの部分断面図。
【図5】第2実施形態の保持シール材を触媒担持体に巻き付けたものの斜視図。
【図6】第3実施形態の保持シール材を触媒担持体に巻き付けたものの斜視図。
【図7】従来技術の保持シール材の作製方法を説明するための斜視図。
【図8】従来技術の保持シール材を触媒担持体に巻き付けたものの斜視図。
【符号の説明】
1…触媒コンバータ、2…触媒担持体、2a…外周面、3…金属製シェル、4…保持シール材、4b…縁部、6…接着層、P1…重なり合い部分、W2…重なり合い部分の幅。
Claims (7)
- 触媒担持体と、その触媒担持体の外周を覆う筒状の金属製シェルと、それらのギャップに配置される保持シール材とを備える触媒コンバータにおいて、セラミックファイバを含んでなる帯状を呈する前記保持シール材を前記触媒担持体の外周面に螺旋状かつ連続的に複数周巻き付け、前記触媒担持体の外周面に隣接する前記保持シール材の縁部同士が一部重なり合った重なり合い部分を形成し、当該保持シール材を触媒担持体と金属製シェルとのギャップに配置することにより、前記重なり合い部分は圧縮されて充填密度の高い部分が触媒担持体の周方向に沿って延びるように形成されていることを特徴とする触媒コンバータ。
- 前記保持シール材における重なり合い部分は、少なくとも前記触媒担持体の1周分以上の長さにわたって存在し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。
- 前記保持シール材における重なり合い部分の幅は、5mm〜15mmであることを特徴とする請求項1または2に記載の触媒コンバータ。
- 前記保持シール材における重なり合い部分の面積は、重なり合っていない部分の面積の1/3以下であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の触媒コンバータ。
- 前記保持シール材は、同保持シール材の片側面に接着層を備えていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の触媒コンバータ。
- 前記ギャップ内に配置される前における前記重なり合い部分の高さは、前記ギャップ内に配置される前における前記保持シール材の厚さの1.1倍〜2.0倍であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の触媒コンバータ。
- セラミックファイバを含んでなる帯状を呈する保持シール材を、触媒担持体の外周面に螺旋状かつ連続的に複数周巻き付け、前記触媒担持体の外周面に隣接する前記保持シール材の縁部同士が一部重なり合った重なり合い部分が形成されるように巻き付けて固定する工程と、前記保持シール材が巻き付け固定された触媒担持体を筒状の金属製シェル内に収容する工程とを含み、前記重なり合い部分は圧縮されて前記触媒担持体の周方向に沿って延びる充填密度の高い部分が形成されることを特徴とする触媒コンバータの製造方法。
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WO1999036683A1 (en) * | 1998-01-14 | 1999-07-22 | Metex Manufacturing Corporation | Catalytic converter support device |
WO2000012878A1 (de) * | 1998-08-26 | 2000-03-09 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren zur herstellung eines katalysatorgehäuses mittels wickel-spanntechnik |
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Patent Citations (4)
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JPS6189916A (ja) * | 1984-10-09 | 1986-05-08 | Nippon Raintsu Kk | 排気ガス浄化装置の凹部付シ−ルマツト |
WO1999036683A1 (en) * | 1998-01-14 | 1999-07-22 | Metex Manufacturing Corporation | Catalytic converter support device |
WO2000012878A1 (de) * | 1998-08-26 | 2000-03-09 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren zur herstellung eines katalysatorgehäuses mittels wickel-spanntechnik |
WO2000057041A1 (en) * | 1999-03-23 | 2000-09-28 | 3M Innovative Properties Company | Insulated mounting for a pollution control device |
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