JPH07259545A - 触媒コンバータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 合わせ部に隙間ができにくくしたシールマッ
トをもつ触媒コンバータの提供。 【構成】 触媒担体１に巻きつけられてケーシング２か
ら支持するシールマット３の、巻き方向一端に先端側に
幅広部を有する凸部６を形成し、他端に出口が幅狭の凹
部７を形成し、凸部６と凹部７を抜け方向に相対動不能
に噛み合わせ、凸部６、凹部７両側のシールマット巻き
方向合わせ面８、９を隙間のない状態にする。隙間がな
い状態を組付け時に容易に実現でき、組付作業性が向上
する他、使用中にもその状態を維持できるので、シール
マット３の耐久性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は触媒コンバータに関し、
とくにケーシングと触媒担体との間に設けられるシール
マットの合わせ部構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の排気系には、排気ガス中の炭化
水素、一酸化炭素、窒素酸化物等を無害化するために触
媒コンバータが設けられる。触媒コンバータは、通常、
金属製のケーシングと、ケーシング内に配置される、触
媒（たとえば、Ｐｔ、Ｐｄ等）を担持した触媒担体（た
とえば、Ａｌ₂ Ｏ₃ ）と、ケーシングと触媒担体との間
に設けられるシールマットとを有する。シールマット
は、触媒担体に一重に巻きつけられ、巻き方向両端を突
き合わせた状態で装着され、ケーシングからクッション
をもって触媒担体を支持するとともに、ケーシングと触
媒担体間の隙間をシールする。シールマットは、たとえ
ばセラミック繊維をバインダで結合したものからなるの
で、シールマットの巻き方向両端の合わせ面に隙間が生
じると、そこを排気ガスが通り抜け、隙間の近傍のシー
ルマット部分を飛散させ、隙間を拡げ、その結果、触媒
担体の多数の細孔を通らないでガスが吹き抜け、触媒コ
ンバータの排気ガス浄化能力を低下させる。この対策と
して、特開昭３−３９１５号公報は、図６に示すよう
に、巻き方向一端に凸部６′が形成され、巻き方向他端
に凹部７′が形成されたシールマット３′を示してい
る。このシールマット３′は、巻き方向両端が合わせら
れ、凸部６′が凹部７′に突入された状態で装着される
ことにより、合わせ目の隙間を凸部６′で遮断するとと
もに、シールマット一端と他端が触媒軸方向にずれるこ
とを防止することを狙ったものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のシール
マットには次の問題がある。すなわち、シールマットの
巻き方向端部に凹凸が形成されていても、両側辺が平行
な凹凸であるため、凸部は凹部に対して抜ける方向に相
対移動することができ、その場合にはシールマットの合
せ部に、巻き方向と直角方向（触媒コンバータ軸方向）
に延びる隙間（図６の８′）ができ、または当初から隙
間がある場合はその隙間が拡がる。隙間８′ができた
り、拡がると、シールマットの凸部６′の根もとの部分
に集中的に排気ガスによるマット材の飛散が生じ、遂に
は凸部両側の隙間がつながってガス吹抜け通路ができ
る。本発明の目的は、シールマット一端の凸部と他端の
凹部が巻き方向にずれることを規制することによりシー
ルマットの巻き方向端部の合わせ部に隙間が生じにくい
ようにして、シールマットの排気ガスによる飛散に対す
る耐久性を向上させた触媒コンバータを提供することに
ある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の触媒コンバータは次の通りである。ケーシン
グと、前記ケーシング内に配置される、触媒を担持した
触媒担体と、前記触媒担体に巻きつけられ、巻き方向一
端に凸部を有し巻き方向他端に凹部を有し、前記凸部を
前記凹部に入れかつ巻き方向両端が合わされた状態で前
記ケーシング内に配置され、前記触媒担体を前記ケーシ
ングから支持するとともに前記触媒担体と前記ケーシン
グとの間をシールするシールマットと、を有する触媒コ
ンバータにおいて、前記凸部は先端側に根もと部より幅
広の幅広部を有し、前記凹部は前記凸部に対応した形状
とされている触媒コンバータ。

【０００５】

【作用】上記本発明の触媒コンバータでは、凸部の先端
側に根もと部より幅広の幅広部を有し、凹部が凸部に対
応した形状に形成されて、凸部と凹部が噛み合わされて
いるので、凸部は凹部から抜け外れ方向に動くことがで
きず、このためシールマットの両端の合わせ面は、初期
の隙間がない状態を保ち続け、シールマット両端間に隙
間が生成したり、あるいは生成した隙間が拡がることが
ない。このため、隙間がある場合にその隙間部位に集中
的に生じるシールマット材の排気ガスによる飛散が防止
され、シールマットの耐久性が向上される。

【０００６】

【実施例】図１、図２は本発明の第１実施例を、図３は
本発明の第２実施例を、図４は本発明の第３実施例を、
図５は本発明の第４実施例を、それぞれ、示している。
全実施例にわたって共通な構成の部分には、全実施例に
わたって同じ符号の付してある。はじめに、全実施例に
わたって共通な構成を、たとえば図１、図２を参照して
説明する。触媒コンバータは、自動車の排気系に設けら
れ、エンジンから流れてくる排気ガスを浄化する。触媒
コンバータは、金属（たとえば、ステンレス）製のケー
シング２と、ケーシング２内に配置される、触媒を担持
した触媒担体１と、ケーシング２と触媒担体１との間に
配置されるシールマット３と、を有する。触媒コンバー
タは、さらに、ケーシング２と触媒担体１との間で、シ
ールマット３の上流側に配置されるワイヤメッシュ４、
およびシールマット３の下流側に配置されるワイヤメッ
シュ５、を有していてもよい。

【０００７】触媒はＰｔ、Ｐｄ等であり、触媒担体１は
Ａｌ₂ Ｏ₃ 等である。触媒担体１はモノリス担体で軸方
向に担体を貫通する多数の細孔を有し、この細孔表面に
触媒金属を担持している。触媒担体１とケーシング２と
の材質が異なるため、排気ガスが流れたときの触媒担体
とケーシングの熱膨張量が異なるが、シールマット３お
よびワイヤメッシュ４、５は、ガタを生じさせずに弾力
をもってケーシング２から触媒担体１を支持することを
可能にしている。シールマット３は、耐熱性無機材（た
とえば、ＳｉＯ₂ ）等の繊維をバインダで結合した、ク
ッションを有しかつ温度が上ったときに熱膨張するマッ
トからなる。シールマット３は熱膨張により、緊締力を
増す。ワイヤメッシュ４、５は金属製（たとえばステン
レス）のワイヤメッシュであり、シールマット３に上流
側から排気ガスが流れ込んだり下流側から排気ガスが巻
き込まれたりするのを抑制して、シールマット材の排気
ガスによる飛散に対する耐久性を向上させている。

【０００８】シールマット３は、触媒担体１の外面に一
重に巻きつけられ、その状態でケーシング２内に組付け
られる。シールマット３の巻き方向一端には巻き方向に
突出する凸部６が形成されており、シールマット３の巻
き方向他端には巻き方向に凹まされた凹部７が形成され
ている。凸部６は先端側に根もと部より幅広の幅広部を
有し、凹部７は凸部６に対応した形状とされている。凸
部６は凹部７に噛み合わされている。凸部６および凹部
７の両側の、シールマット３の巻き方向端部の合わせ面
８、９は、凸部６と凹部７とが噛み合わされた時、初期
状態において、隙間なく突き合わされる。凸部６の先端
辺と凹部７の奥辺との間には、凸部６と凹部７とが噛み
合わされた時、初期状態において、望ましくは隙間なく
突き合わされるが、場合によっては微小量の隙間があっ
てもよい。

【０００９】つぎに、各実施例に特有な構成について説
明する。第１実施例では、図１および図２に示すよう
に、凸部６は先端部が根もと部より幅広に形成されてお
り、凹部７は出口部が奥部よりも狭幅に形成されてい
る。そして、根もと部より幅広に形成された先端部が幅
広部を形成する。たとえば、凸部６の両側辺には、凸部
先端に近づく程両側辺間の間隔が拡がるテーパがつけら
れており、凸部６の側辺は凸部根もとから凸部先端に向
って直線状に延びている。その場合には、凹部７の両側
辺にも、凹部の奥部から出口部に近づく程両側辺間の間
隔が拡がるテーパがつけられており、凹部の側辺７は凹
部の奥部から出口部に向って直線状に延びている。そし
て、凸部６と凹部７とが噛み合わされた時に、凸部６の
側辺は凹部７の側辺と隙間なく接触される。第１実施例
では、図１および図２に示すように、凸部６は、シール
マット３の巻き方向一端に１つだけ設けられており、端
面の中央部に形成されている。凹部７も、シールマット
３の巻き方向他端に１つだけ設けられており、端面の中
央部に形成されている。凸部６と凹部７が噛み合わされ
ると、凸部６と凹部７は、シールマットの巻き方向に
も、それと直角方向（端面に沿う方向）にも、互いに相
対移動不能となる。

【００１０】第２実施例では、図３に示すように、凸部
６は、シールマット３の巻き方向一端に複数（図示例で
は２つ）設けられている。凹部７も、シールマット３の
巻き方向他端に複数（図示例では２つ）、凸部６の数と
同じ数だけ、設けられている。凸部６はそれと対応する
凹部７と噛み合わされ、互いに相対移動不能となる。各
凸部６、各凹部７の構成は、第１実施例に準じる。

【００１１】第３実施例では、図４に示すように、凸部
６、凹部７の両側の、シールマット端部合わせ面８、９
は、シールマット巻き方向に、互いに位置をずらされて
いる。Ｄはそのオフセット量を示す。また、この実施例
においては、凸部６の根もと、凹部７の出口とは、短い
方の側辺側の根もと、出口をいうものとする。長い方の
側辺も直線状にテーパをもって延びている。各凸部６、
各凹部７の構成は、合わせ面８、９のずれ以外は第１実
施例に準じる。

【００１２】第４実施例では、図５に示すように、凸部
６の幅広部が凸部側面に形成された凸部幅方向に突出す
る突起部から形成されている。この突起部は凸部６の最
先端に形成されてもよく、あるいは図５に示すように、
根もと部より最先端側に近い側の側面の途中に形成され
ていてもよい。凹部７は凸部６に雄雌の関係で対応した
形状とされる。

【００１３】つぎに、作用を説明する。全実施例に共通
な作用については、シールマット３は、排気ガスの温
度、触媒発熱反応の熱等により温度が上昇して熱膨張
し、緊締力を増して、ケーシング２から触媒担体１を支
持するとともに、ケーシング２と触媒担体１との間をシ
ールする。このため、排気ガスのほぼ全量が触媒担体１
の細孔を通って流れ、効果的に浄化される。シールマッ
ト３は、組付け時に、凸部６と凹部７の相対移動不能の
噛み合いにより、容易に突合わせ面８、９に隙間がない
状態を保持してケーシング２内に組付けられ、また、使
用時にも凸部６と凹部７の抜け方向に相対移動不能の噛
み合いによって、突合わせ面８、９に隙間が生じること
がない。このため、隙間がある場合に生じる凸部６の両
側からのマット材飛散が生じず、シールマット３の耐久
性が向上される。その結果、凸部６の根もとにガス吹抜
け通路が貫通して形成されることがなく、ガス吹抜けに
よる触媒コンバータのガス浄化能力低下も生じない。

【００１４】つぎに、各実施例に特有な作用について
は、第１実施例では、凸部６の数が１つのため、凸部６
の根もとの強度が比較的大きいこと、第２実施例では、
凸部６の数が複数のため、触媒担体１の軸方向距離が大
きい場合にも利用できること、第３実施例では、凸部
６、凹部７両側の合わせ面８、９の奥端間の直線距離が
大になって、たとえ合わせ面８、９に隙間ができても奥
端間距離が長いため、なお大きな耐久性があること、第
４実施例では凸部６の形状の選択の自由度が高まる、の
作用がある。

【００１５】

【発明の効果】請求項１によれば、凸部に根もと部より
幅広の幅広部をもたせ、凹部を凸部と対応する形状とし
たので、凸部と凹部が噛み合ったときに、抜け外れ方向
に互いに相対移動することがなく、シールマット巻き方
向両端を隙間なく合わせた状態を容易に組付け時に得る
ことができ、使用中にもその状態を維持できる。したが
って、組付作業性を向上でき、またマット材飛散に対す
る耐久性を向上できる。請求項２によれば、凸部、凹部
両側のシールマット合わせ面を、シールマット巻き方向
に互いに位置をずらせたので、合わせ面奥間距離を増大
でき、シールマットの耐久性をさらに向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例（第２、第３、第４実施例
にも適用可能）に係る触媒コンバータの断面図である。

【図２】本発明の第１実施例に用いられるシールマット
の斜視図である。

【図３】本発明の第２実施例に用いられるシールマット
の斜視図である。

【図４】本発明の第３実施例に用いられるシールマット
の斜視図である。

【図５】本発明の第４実施例に用いられるシールマット
の巻き方向端部の一部正面図である。

【図６】従来の触媒コンバータで用いられたシールマッ
トの斜視図である。

【符号の説明】

１ 触媒担体 ２ ケーシング ３ シールマット ４ ワイヤメッシュ ５ ワイヤメッシュ ６ 凸部 ７ 凹部 ８ 合わせ面 ９ 合わせ面

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシングと、 前記ケーシング内に配置される、触媒を担持した触媒担
   体と、 前記触媒担体に巻きつけられ、巻き方向一端に凸部を有
   し巻き方向他端に凹部を有し、前記凸部を前記凹部に入
   れかつ巻き方向両端が合わされた状態で前記ケーシング
   内に配置され、前記触媒担体を前記ケーシングから支持
   するとともに前記触媒担体と前記ケーシングとの間をシ
   ールするシールマットと、を有する触媒コンバータにお
   いて、 前記凸部は先端側に根もと部より幅広の幅広部を有し、
   前記凹部は前記凸部に対応した形状とされていることを
   特徴とする触媒コンバータ。
2. 【請求項２】 前記シールマットの巻き方向両端の合わ
   せ面が前記凸部、凹部の両側で互いにシールマット巻き
   方向に位置をずらされている請求項１記載の触媒コンバ
   ータ。