JPH08103662A - セラミック触媒コンバータ - Google Patents
セラミック触媒コンバータInfo
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- JPH08103662A JPH08103662A JP6239246A JP23924694A JPH08103662A JP H08103662 A JPH08103662 A JP H08103662A JP 6239246 A JP6239246 A JP 6239246A JP 23924694 A JP23924694 A JP 23924694A JP H08103662 A JPH08103662 A JP H08103662A
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- ceramic
- honeycomb carrier
- catalytic converter
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- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/28—Construction of catalytic reactors
- F01N3/2839—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration
- F01N3/2853—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration using mats or gaskets between catalyst body and housing
-
- 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
- F01N13/009—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features having two or more separate purifying devices arranged in series
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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
- F01N13/011—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features having two or more purifying devices arranged in parallel
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- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明においては、長時間の高温下において
も、十分にセラミックハニカム担体を保持することがで
きるセラミック触媒コンバータを提供することを目的と
する。 【構成】 エンジンの排気経路中に配置されたセラミッ
ク製ハニカム担体２と、セラミック製ハニカム担体２を
収納する外筒４と、セラミック製ハニカム担体２と外筒
４との間に介在され、線膨張係数の異なる金属が組み合
わせられた保持部材５とからなる。このような構成によ
り、排気ガスにより、温度が上昇することによって、セ
ラミック製ハニカム担体２と外筒４とのクリアランスを
保持部材５が吸収することとなる。
も、十分にセラミックハニカム担体を保持することがで
きるセラミック触媒コンバータを提供することを目的と
する。 【構成】 エンジンの排気経路中に配置されたセラミッ
ク製ハニカム担体２と、セラミック製ハニカム担体２を
収納する外筒４と、セラミック製ハニカム担体２と外筒
４との間に介在され、線膨張係数の異なる金属が組み合
わせられた保持部材５とからなる。このような構成によ
り、排気ガスにより、温度が上昇することによって、セ
ラミック製ハニカム担体２と外筒４とのクリアランスを
保持部材５が吸収することとなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車用の触媒コンバ
ータに用いられ、セラミック製ハニカム担体の保持構造
に関するものである。
ータに用いられ、セラミック製ハニカム担体の保持構造
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、自動車用の触媒コンバータに用いられるセラミック
製ハニカム担体の材料には、低熱膨張係数のコージェラ
イト系セラミック（２ＭｇＯ・２Ａｌ２Ｏ３・５ＳｉＯ
２）が使用されており、十数年の市場実績がある。 一
般に、このセラミック製ハニカム担体は、じん性が低く
脆いので、特開昭５８−８４０３８号公報に示される如
く緩衝材であるワイヤネットでくるんで、金属製の外筒
に収められて用いられる。
り、自動車用の触媒コンバータに用いられるセラミック
製ハニカム担体の材料には、低熱膨張係数のコージェラ
イト系セラミック（２ＭｇＯ・２Ａｌ２Ｏ３・５ＳｉＯ
２）が使用されており、十数年の市場実績がある。 一
般に、このセラミック製ハニカム担体は、じん性が低く
脆いので、特開昭５８−８４０３８号公報に示される如
く緩衝材であるワイヤネットでくるんで、金属製の外筒
に収められて用いられる。
【０００３】このセラミック製ハニカム担体の表面に
は、自動車エンジンの排ガス中に含まれるＣＯ、ＨＣお
よびＮＯｘ等の有害成分を無害な気体あるいは水に変換
するためのＰｔやＲｈ、Ｐｄ等の貴金属が担持される。
しかしながら、これらの貴金属は３００℃から３５０℃
の触媒活性温度に加熱されないとその能力が発揮されな
い。このため、エンジン始動直後の触媒温度が３００℃
から３５０℃以上に加熱されるまでの間は、未浄化の排
ガスが排出されてしまう。この対策として、触媒コンバ
ータをエンジンの近くに配置することが要求されている
が、上述の緩衝材であるワイヤネットの耐熱性は８００
℃から８５０℃しかなく、このワイヤネットの耐酸化性
を越える温度では使用できないのが現状である。したが
って、排気ガス温度の最高値が９５０℃を越えるような
エンジンのエキゾーストマニホールド直下に触媒を配置
することは、事実上不可能であった。
は、自動車エンジンの排ガス中に含まれるＣＯ、ＨＣお
よびＮＯｘ等の有害成分を無害な気体あるいは水に変換
するためのＰｔやＲｈ、Ｐｄ等の貴金属が担持される。
しかしながら、これらの貴金属は３００℃から３５０℃
の触媒活性温度に加熱されないとその能力が発揮されな
い。このため、エンジン始動直後の触媒温度が３００℃
から３５０℃以上に加熱されるまでの間は、未浄化の排
ガスが排出されてしまう。この対策として、触媒コンバ
ータをエンジンの近くに配置することが要求されている
が、上述の緩衝材であるワイヤネットの耐熱性は８００
℃から８５０℃しかなく、このワイヤネットの耐酸化性
を越える温度では使用できないのが現状である。したが
って、排気ガス温度の最高値が９５０℃を越えるような
エンジンのエキゾーストマニホールド直下に触媒を配置
することは、事実上不可能であった。
【０００４】そこで、特開平２−４３９５５号公報に示
されるようなセラミック製ハニカム担体を耐熱性のセラ
ミックマットでくるんで保持する方法が提案されてい
る。しかしながら、この例では保持材料自身の耐熱性を
向上させる点において優れるものの、実際には９５０℃
を越える使用環境下では、セラミック製ハニカム担体の
線膨張係数（１．２×１０-6／℃）と金属製外筒の線膨
張係数（ＳＵＳ４３０で１．１×１０-5／℃）の相違に
より、双方の間にクリアランスが発生し、保持力が低下
するため、十分な耐久性を得ることはできない。例え
ば、φ８０のセラミック製ハニカム担体を例にとると、
上述の熱膨張差によるクリアランスは実に１ｍｍを越え
てしまう。
されるようなセラミック製ハニカム担体を耐熱性のセラ
ミックマットでくるんで保持する方法が提案されてい
る。しかしながら、この例では保持材料自身の耐熱性を
向上させる点において優れるものの、実際には９５０℃
を越える使用環境下では、セラミック製ハニカム担体の
線膨張係数（１．２×１０-6／℃）と金属製外筒の線膨
張係数（ＳＵＳ４３０で１．１×１０-5／℃）の相違に
より、双方の間にクリアランスが発生し、保持力が低下
するため、十分な耐久性を得ることはできない。例え
ば、φ８０のセラミック製ハニカム担体を例にとると、
上述の熱膨張差によるクリアランスは実に１ｍｍを越え
てしまう。
【０００５】一方、実公平４−２６６４９号公報の如
く、セラミックマットをセラミック短繊維とバーミュキ
ライト、マイカ等の熱膨張物質とを混入した熱膨張材と
することで、この問題を解決しようとするものもあり一
部で実用化されている。しかしながら、現状の熱膨張物
質では９００℃を越える排ガスに晒されると、バーミュ
キライト、マイカ等の熱膨張物質等の劣化が激しく進行
するため、十分な信頼性を保証できるまでには至ってい
ない。
く、セラミックマットをセラミック短繊維とバーミュキ
ライト、マイカ等の熱膨張物質とを混入した熱膨張材と
することで、この問題を解決しようとするものもあり一
部で実用化されている。しかしながら、現状の熱膨張物
質では９００℃を越える排ガスに晒されると、バーミュ
キライト、マイカ等の熱膨張物質等の劣化が激しく進行
するため、十分な信頼性を保証できるまでには至ってい
ない。
【０００６】すなわち、９５０℃を越える高温下で長時
間使用できるセラミック製ハニカム担体を用いた触媒コ
ンバータは未だ提供されるに至っていない。そこで、本
発明においては、長時間高温の下においても、十分にセ
ラミックハニカム担体を保持することができるセラミッ
ク触媒コンバータを提供することを目的とする。
間使用できるセラミック製ハニカム担体を用いた触媒コ
ンバータは未だ提供されるに至っていない。そこで、本
発明においては、長時間高温の下においても、十分にセ
ラミックハニカム担体を保持することができるセラミッ
ク触媒コンバータ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】そこで本発明では、エン
ジンの排気経路中に配置され、前記エンジンの排気ガス
の有害成分を浄化させる触媒が担持されたセラミック製
ハニカム担体と、前記セラミック製ハニカム担体を収納
する外筒と、前記セラミック製ハニカム担体と前記外筒
との間に介在され、線膨張係数の異なる金属が組み合わ
せられるとともに、前記排気ガスにより、温度が上昇す
ることによって、前記セラミック製ハニカム担体と前記
外筒とのクリアランスを吸収する保持部材とからなるセ
ラミック触媒コンバータを提供するものである。
ジンの排気経路中に配置され、前記エンジンの排気ガス
の有害成分を浄化させる触媒が担持されたセラミック製
ハニカム担体と、前記セラミック製ハニカム担体を収納
する外筒と、前記セラミック製ハニカム担体と前記外筒
との間に介在され、線膨張係数の異なる金属が組み合わ
せられるとともに、前記排気ガスにより、温度が上昇す
ることによって、前記セラミック製ハニカム担体と前記
外筒とのクリアランスを吸収する保持部材とからなるセ
ラミック触媒コンバータを提供するものである。
【０００８】特に、好ましくは、帯状あるいは円環状の
線膨張係数の異なる２種以上の金属、例えばＳＵＳ３１
０（１．７×１０-5／℃）とＳＵＳ４３０（１．１×１
０-5／℃）からなる金属板を接合した保持部材を、セラ
ミック製ハニカム担体の円周方向および／または半径方
向および／または軸方向に、外筒もしくは帯状あるいは
円環状の変形規制部材と、セラミック製ハニカム担体と
の間に配設する構成としてもよい。
線膨張係数の異なる２種以上の金属、例えばＳＵＳ３１
０（１．７×１０-5／℃）とＳＵＳ４３０（１．１×１
０-5／℃）からなる金属板を接合した保持部材を、セラ
ミック製ハニカム担体の円周方向および／または半径方
向および／または軸方向に、外筒もしくは帯状あるいは
円環状の変形規制部材と、セラミック製ハニカム担体と
の間に配設する構成としてもよい。
【０００９】また本発明は、上記構成のみに留まらず、
例えばＳＵＳ４３０（１．１×１０ -5／℃）等の外筒に
対して線膨張係数の大きい金属、例えばＳＵＳ３１０
（１．７×１０-5／℃）等からなる帯状あるいは円環状
あるいはリング状あるいは円筒状の金属板からなる保持
部材を、セラミック製ハニカム担体の円周方向および／
または半径方向および／または軸方向に、外筒もしくは
帯状あるいは円環状の変形規制部材と、セラミック製ハ
ニカム担体との間に配設する構成のものについても提案
する。
例えばＳＵＳ４３０（１．１×１０ -5／℃）等の外筒に
対して線膨張係数の大きい金属、例えばＳＵＳ３１０
（１．７×１０-5／℃）等からなる帯状あるいは円環状
あるいはリング状あるいは円筒状の金属板からなる保持
部材を、セラミック製ハニカム担体の円周方向および／
または半径方向および／または軸方向に、外筒もしくは
帯状あるいは円環状の変形規制部材と、セラミック製ハ
ニカム担体との間に配設する構成のものについても提案
する。
【００１０】
【作用】上記構成によれば、排気ガス熱によるセラミッ
ク製ハニカム担体の温度上昇に伴って、外筒あるいは変
形規制部材と、セラミック製ハニカム担体の間に配設さ
れた保持部材は、セラミック製ハニカム担体と外筒のク
リアランスを吸収するよに変形する。その変形量は、セ
ラミック製ハニカム担体と外筒のクリアランスの増減に
比例（温度変化に比例）した値を得ることができる。し
たがって、セラミック製ハニカム担体を必要以上に圧迫
することはなく破損を招くことはない。
ク製ハニカム担体の温度上昇に伴って、外筒あるいは変
形規制部材と、セラミック製ハニカム担体の間に配設さ
れた保持部材は、セラミック製ハニカム担体と外筒のク
リアランスを吸収するよに変形する。その変形量は、セ
ラミック製ハニカム担体と外筒のクリアランスの増減に
比例（温度変化に比例）した値を得ることができる。し
たがって、セラミック製ハニカム担体を必要以上に圧迫
することはなく破損を招くことはない。
【００１１】すなわち、あらゆる温度条件下で適切な保
持力が得られ、例えば、排ガス経路中に配設された本願
発明の触媒コンバータは、９５０℃以上の高温下におい
ても、ハニカム担体と外筒の間にはクリアランスが発生
しない。また、保持部材が２種の線膨張係数の異なる金
属同士を接合するバイメタル構造とした場合、その変形
量は極めて大きく取れるため、例えば、９５０℃以上の
高温下でも十分な保持力が容易に得られる。
持力が得られ、例えば、排ガス経路中に配設された本願
発明の触媒コンバータは、９５０℃以上の高温下におい
ても、ハニカム担体と外筒の間にはクリアランスが発生
しない。また、保持部材が２種の線膨張係数の異なる金
属同士を接合するバイメタル構造とした場合、その変形
量は極めて大きく取れるため、例えば、９５０℃以上の
高温下でも十分な保持力が容易に得られる。
【００１２】さらに、常温状態に戻った場合、保持部材
の変形を規制するための変形規制部材が設けられている
ため、戻りすぎることもなく、排気ガス温度のアップダ
ウンサイクルにも問題無く保持力が得られるよう作用す
る。
の変形を規制するための変形規制部材が設けられている
ため、戻りすぎることもなく、排気ガス温度のアップダ
ウンサイクルにも問題無く保持力が得られるよう作用す
る。
【００１３】
【発明の効果】本願発明を採用することにより、あらゆ
る温度環境下で確実にセラミック製ハニカム担体を保持
することが可能となる。また、保持部材として一般的な
無機弾性体にみられる熱劣化による保持力の減退が少な
いため、例えば、９５０℃以上の高温条件下で使用で
き、保持性能を長期間維持することが可能となる。その
結果、メタル触媒コンバータよりも安価で、従来のセラ
ミック触媒コンバータと比べ、耐振性と耐熱負荷性の点
で大幅に優れた触媒コンバータを提供することが可能と
なる。
る温度環境下で確実にセラミック製ハニカム担体を保持
することが可能となる。また、保持部材として一般的な
無機弾性体にみられる熱劣化による保持力の減退が少な
いため、例えば、９５０℃以上の高温条件下で使用で
き、保持性能を長期間維持することが可能となる。その
結果、メタル触媒コンバータよりも安価で、従来のセラ
ミック触媒コンバータと比べ、耐振性と耐熱負荷性の点
で大幅に優れた触媒コンバータを提供することが可能と
なる。
【００１４】また、従来のセラミック触媒コンバータに
比較して、エンジンの上流側に取り付けることが可能と
なるため、エンジンの上流側に取り付けた場合には、始
動直後の昇温性が高まり、現状のエンジン始動直後の未
浄化の有毒な排気ガスを浄化することが可能となる。
比較して、エンジンの上流側に取り付けることが可能と
なるため、エンジンの上流側に取り付けた場合には、始
動直後の昇温性が高まり、現状のエンジン始動直後の未
浄化の有毒な排気ガスを浄化することが可能となる。
【００１５】
（第１実施例）本発明の第１の実施例を図１から図１２
を用いて説明する。 図１は、本発明の第１実施例を示
すセラミック触媒コンバータ１の模式図である。図２、
図３は、内燃機関であるエンジン２５の排気経路のエキ
ゾーストマニホールド２６ａ、２６ｂに本発明の第１の
実施例のセラミック触媒コンバータ１を装着した場合の
一部断面を示した図である。図４は、第１の実施例のセ
ラミック触媒コンバータ１の排気管途中への保持構造を
示した図である。 第１の実施例のセラミック触媒コン
バータ１は、セラミック製ハニカム担体２と、セラミッ
ク製ハニカム担体２の外周側面を覆う耐熱ステンレス製
の波板３と、セラミック製ハニカム担体２および波板３
を収納する外筒４と、外筒４に固定され、高温時に発生
する外筒４と波板３およびセラミック製ハニカム担体２
とのクリアランスを吸収する保持部材５と、低温時に保
持部材５の変形を規制する変形規制部材６、およびセラ
ミック製ハニカム担体２、波板３、外筒４、保持部材
５、変形規制部材６を排気経路中に固定するフランジ７
により構成されている。 セラミック製ハニカム担体２
は、直径７１ｍｍ、長さ６０ｍｍ、壁厚０．０８〜０．
１３ｍｍの薄壁セラミックモノリスであり、材料には低
熱膨張係数のコージェライト系セラミック（２ＭｇＯ・
２Ａｌ２Ｏ３・５ＳｉＯ２）が使用されている。
を用いて説明する。 図１は、本発明の第１実施例を示
すセラミック触媒コンバータ１の模式図である。図２、
図３は、内燃機関であるエンジン２５の排気経路のエキ
ゾーストマニホールド２６ａ、２６ｂに本発明の第１の
実施例のセラミック触媒コンバータ１を装着した場合の
一部断面を示した図である。図４は、第１の実施例のセ
ラミック触媒コンバータ１の排気管途中への保持構造を
示した図である。 第１の実施例のセラミック触媒コン
バータ１は、セラミック製ハニカム担体２と、セラミッ
ク製ハニカム担体２の外周側面を覆う耐熱ステンレス製
の波板３と、セラミック製ハニカム担体２および波板３
を収納する外筒４と、外筒４に固定され、高温時に発生
する外筒４と波板３およびセラミック製ハニカム担体２
とのクリアランスを吸収する保持部材５と、低温時に保
持部材５の変形を規制する変形規制部材６、およびセラ
ミック製ハニカム担体２、波板３、外筒４、保持部材
５、変形規制部材６を排気経路中に固定するフランジ７
により構成されている。 セラミック製ハニカム担体２
は、直径７１ｍｍ、長さ６０ｍｍ、壁厚０．０８〜０．
１３ｍｍの薄壁セラミックモノリスであり、材料には低
熱膨張係数のコージェライト系セラミック（２ＭｇＯ・
２Ａｌ２Ｏ３・５ＳｉＯ２）が使用されている。
【００１６】波板３は、Ｃｒが１８〜２４ｗｔ％、Ａｌ
が４．５〜５．５ｗｔ％、希土類元素（ＲＥＭ）が０．
１〜０．２ｗｔ％、残部ＦｅのＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ組成よ
りなり、幅７０ｍｍ、板厚が０．０３〜０．２０ｍｍの
帯状の耐熱ステンレス箔である。外筒４はフェライト系
耐熱ステンレス鋼ＳＵＳ４３０から成り、内径７７ｍ
ｍ、幅７０ｍｍ、板厚が１．５ｍｍの円筒で、図５に示
す形状にプレス加工によって略四角形状の４つの貫通穴
を有し、必要寸法の外径形状となるように抜いた後、曲
げ加工にて円筒状に製作され、両端の辺４ａ部を接合し
て製作されている。
が４．５〜５．５ｗｔ％、希土類元素（ＲＥＭ）が０．
１〜０．２ｗｔ％、残部ＦｅのＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ組成よ
りなり、幅７０ｍｍ、板厚が０．０３〜０．２０ｍｍの
帯状の耐熱ステンレス箔である。外筒４はフェライト系
耐熱ステンレス鋼ＳＵＳ４３０から成り、内径７７ｍ
ｍ、幅７０ｍｍ、板厚が１．５ｍｍの円筒で、図５に示
す形状にプレス加工によって略四角形状の４つの貫通穴
を有し、必要寸法の外径形状となるように抜いた後、曲
げ加工にて円筒状に製作され、両端の辺４ａ部を接合し
て製作されている。
【００１７】保持部材５は、図６（ｂ）に示す如く、膨
張率の小さい内側保持部材１１と、線膨張率の大きい外
側保持部材１２を接合して成り、セラミック製ハニカム
担体２の外周側面側に保持部材１１が位置するよう組付
られている。この内側保持部材１１は、半径３７ｍｍ、
中心角１２０゜、 幅２０ｍｍ、板厚１．５ｍｍのフェラ
イト系耐熱ステンレス鋼ＳＵＳ４３０であり、 外側保持
部材１２は、半径３８．５ｍｍ、中心角１２０゜、 幅２
０ｍｍ、板厚１．５ｍｍのオーステナイト系耐熱ステン
レス鋼ＳＵＳ３１０である。また、保持部材５の内側保
持部材１１と外側保持部材１２の接合は、図６（ａ）に
示す如く、組付時の周方向となる方向にレーザビームを
途切れることなく連続的に走らせることにより、溶接接
合されている。さらに、図６の例ではこの接合方法を３
列平行に接合してある。この接合域は、図６の例に限ら
ず、図７（ａ）に示す如く、保持部材の周方向に並ぶ円
群、あるいは（ｂ）に示す如く、保持部材の接触面全
域、あるいは（ｃ）に示す如く、保持部材の各辺の端部
近傍を１周、あるいは（ｄ）に示す如く、保持部材の接
触部の外周全域であってもよい。
張率の小さい内側保持部材１１と、線膨張率の大きい外
側保持部材１２を接合して成り、セラミック製ハニカム
担体２の外周側面側に保持部材１１が位置するよう組付
られている。この内側保持部材１１は、半径３７ｍｍ、
中心角１２０゜、 幅２０ｍｍ、板厚１．５ｍｍのフェラ
イト系耐熱ステンレス鋼ＳＵＳ４３０であり、 外側保持
部材１２は、半径３８．５ｍｍ、中心角１２０゜、 幅２
０ｍｍ、板厚１．５ｍｍのオーステナイト系耐熱ステン
レス鋼ＳＵＳ３１０である。また、保持部材５の内側保
持部材１１と外側保持部材１２の接合は、図６（ａ）に
示す如く、組付時の周方向となる方向にレーザビームを
途切れることなく連続的に走らせることにより、溶接接
合されている。さらに、図６の例ではこの接合方法を３
列平行に接合してある。この接合域は、図６の例に限ら
ず、図７（ａ）に示す如く、保持部材の周方向に並ぶ円
群、あるいは（ｂ）に示す如く、保持部材の接触面全
域、あるいは（ｃ）に示す如く、保持部材の各辺の端部
近傍を１周、あるいは（ｄ）に示す如く、保持部材の接
触部の外周全域であってもよい。
【００１８】上記図６、図７（ａ）、図７（ｂ）、図７
（ｃ）例の如く、保持部材間の接合は、周方向と直角方
向に取った任意の断面において、必ず溶接されている部
分が存在するように行うことが望ましい。これは後述の
如く、保持部材が周方向にバイメタルとして変形させる
ことでセラミック製ハニカム担体を保持する構成として
いるためであり、変形方向である保持部材の周方向を確
実に接合すれば、より大きな変形量を得ることができる
からである。
（ｃ）例の如く、保持部材間の接合は、周方向と直角方
向に取った任意の断面において、必ず溶接されている部
分が存在するように行うことが望ましい。これは後述の
如く、保持部材が周方向にバイメタルとして変形させる
ことでセラミック製ハニカム担体を保持する構成として
いるためであり、変形方向である保持部材の周方向を確
実に接合すれば、より大きな変形量を得ることができる
からである。
【００１９】変形規制部材６は、フェライト系耐熱ステ
ンレス鋼ＳＵＳ４３０製で、内径８０ｍｍ、幅５４ｍ
ｍ、板厚が１．５ｍｍであり、フランジ７は、フェライ
ト系耐熱ステンレス鋼ＳＵＳ４３０から成り、内径８３
ｍｍ、外径９８ｍｍ、板厚が３ｍｍのもので構成されて
いる。次に、これまで説明したセラミック触媒コンバー
タ１の各部品の組付方法を図８を用いて説明する。
ンレス鋼ＳＵＳ４３０製で、内径８０ｍｍ、幅５４ｍ
ｍ、板厚が１．５ｍｍであり、フランジ７は、フェライ
ト系耐熱ステンレス鋼ＳＵＳ４３０から成り、内径８３
ｍｍ、外径９８ｍｍ、板厚が３ｍｍのもので構成されて
いる。次に、これまで説明したセラミック触媒コンバー
タ１の各部品の組付方法を図８を用いて説明する。
【００２０】先ず、図８に示す如く、セラミック製ハニ
カム担体２に波板３を２周巻回する。この波板３の波高
さは、セラミック製ハニカム担体の外径と外筒内径の差
の１／２より０．１〜０．４ｍｍ程度高くなるよう加工
されたものであり、波ピッチは略２．５ｍｍのものを使
用している。次に、図９に示す如く、外筒４に加工され
た略四角形状の貫通穴部の４つの側面の内、短い辺の長
さを有する２つの側面のいずれか一方の面に、保持部材
５の一端５ａを溶接接合する。この作業を４回繰り返す
ことで、４つの保持部材を外筒に接合する。この際、保
持部材は、セラミック製ハニカム担体の中心からみて放
射状、かつ外筒の同一円周上に位置するよう複数個設け
られ、ハニカム軸方向に位置をずらして複数箇所に取付
られていることが望ましい。これは、保持部材が変形
し、均等にセラミック製ハニカム担体に保持力を与える
ことができるようにするためである。
カム担体２に波板３を２周巻回する。この波板３の波高
さは、セラミック製ハニカム担体の外径と外筒内径の差
の１／２より０．１〜０．４ｍｍ程度高くなるよう加工
されたものであり、波ピッチは略２．５ｍｍのものを使
用している。次に、図９に示す如く、外筒４に加工され
た略四角形状の貫通穴部の４つの側面の内、短い辺の長
さを有する２つの側面のいずれか一方の面に、保持部材
５の一端５ａを溶接接合する。この作業を４回繰り返す
ことで、４つの保持部材を外筒に接合する。この際、保
持部材は、セラミック製ハニカム担体の中心からみて放
射状、かつ外筒の同一円周上に位置するよう複数個設け
られ、ハニカム軸方向に位置をずらして複数箇所に取付
られていることが望ましい。これは、保持部材が変形
し、均等にセラミック製ハニカム担体に保持力を与える
ことができるようにするためである。
【００２１】この外筒４に、波板３を２周巻回したセラ
ミック製ハニカム担体２を圧入する。圧入深さは、セラ
ミック製ハニカム担体２の位置が、波板３および外筒４
の略中央付近となる位置までとし、その後、外筒と波板
を後端部にてレーザビーム接合する。この際、波板３は
２枚を重ねた状態で構成されているため、レーザビーム
接合時における波板３と外筒４との熱容量差を吸収で
き、箔材の溶接割れを防止できる。
ミック製ハニカム担体２を圧入する。圧入深さは、セラ
ミック製ハニカム担体２の位置が、波板３および外筒４
の略中央付近となる位置までとし、その後、外筒と波板
を後端部にてレーザビーム接合する。この際、波板３は
２枚を重ねた状態で構成されているため、レーザビーム
接合時における波板３と外筒４との熱容量差を吸収で
き、箔材の溶接割れを防止できる。
【００２２】また、レーザビーム溶接は、外筒の外周側
面を連続的にレーザビームを走らせると、溶接時の外筒
の熱変形により、外筒と波板との間に溶接途中でクリア
ランスが発生してしまい、溶接不良が発生する恐れがあ
る。しかし、不連続にレーザービームを走らせ、非接合
部を設けることにより、レーザビームの熱を逃し、ま
た、外筒が熱変形した場合においても、その変形量を非
接合部で吸収することができる。第１実施例では、外筒
を回転させ、外筒が９０゜回転する間に、レーザビーム
の照射を１５゜回転する間止め、非接合部を設けてい
る。すなわち、外筒１周に４箇所の接合部と非接合部が
存在する。第１実施例ではさらに、この方法にて軸方向
に２ｍｍ位置をずらして周方向に全２周溶接している。
図９に示す外筒の円周方向に伸びる２本の線８は、レー
ザビーム痕を示している。第１実施例では、接合方法と
して、レーザビーム接合の場合を示したが、ろう付接合
で行ってもよいことは言うまでもない。この状態で、外
筒の前端部にフランジ７を溶接し、さらに外筒の外径と
略同一の内径に加工された外筒と同一材質（フェライト
系耐熱ステンレス鋼ＳＵＳ４３０製）の変形規制部材６
を組付け、外筒４に溶接する。この場合、フランジ表面
の少なくとも一方側が全周接合されていれば、フランジ
と外筒間との排ガス洩れを防ぐことができることは言う
までもない。
面を連続的にレーザビームを走らせると、溶接時の外筒
の熱変形により、外筒と波板との間に溶接途中でクリア
ランスが発生してしまい、溶接不良が発生する恐れがあ
る。しかし、不連続にレーザービームを走らせ、非接合
部を設けることにより、レーザビームの熱を逃し、ま
た、外筒が熱変形した場合においても、その変形量を非
接合部で吸収することができる。第１実施例では、外筒
を回転させ、外筒が９０゜回転する間に、レーザビーム
の照射を１５゜回転する間止め、非接合部を設けてい
る。すなわち、外筒１周に４箇所の接合部と非接合部が
存在する。第１実施例ではさらに、この方法にて軸方向
に２ｍｍ位置をずらして周方向に全２周溶接している。
図９に示す外筒の円周方向に伸びる２本の線８は、レー
ザビーム痕を示している。第１実施例では、接合方法と
して、レーザビーム接合の場合を示したが、ろう付接合
で行ってもよいことは言うまでもない。この状態で、外
筒の前端部にフランジ７を溶接し、さらに外筒の外径と
略同一の内径に加工された外筒と同一材質（フェライト
系耐熱ステンレス鋼ＳＵＳ４３０製）の変形規制部材６
を組付け、外筒４に溶接する。この場合、フランジ表面
の少なくとも一方側が全周接合されていれば、フランジ
と外筒間との排ガス洩れを防ぐことができることは言う
までもない。
【００２３】外筒４およびフランジ７および変形規制部
材６は、ともにフェライト系耐熱ステンレス鋼ＳＵＳ４
３０製であり、溶接性がよくなるように同材質に選択さ
れている。また、第１実施例では変形規制部材６を外筒
４の周りに設けた場合の例を示したが、排気管の中に取
付けられる際、排気管内径の寸法を上述の如く外筒の外
径と略同一径とすることができる場合においては、排気
管で代用しても差し支えない。
材６は、ともにフェライト系耐熱ステンレス鋼ＳＵＳ４
３０製であり、溶接性がよくなるように同材質に選択さ
れている。また、第１実施例では変形規制部材６を外筒
４の周りに設けた場合の例を示したが、排気管の中に取
付けられる際、排気管内径の寸法を上述の如く外筒の外
径と略同一径とすることができる場合においては、排気
管で代用しても差し支えない。
【００２４】また、外筒４およびフランジ７および変形
規制部材６の溶接は、高い溶接性を確保するために、溶
接面に酸化皮膜が形成される後述のγ−Ａｌ2 Ｏ3 コー
トおよび、触媒担持工程前に実施されることが望まし
い。上記実施例では、外筒４および保持部材５は個別に
製作し接合した例を示したが、図１０に示す如く、外筒
４と内側保持部材１１を一体にプレスで抜いた後、辺４
ｂ部を接合し、外側保持部材１２を接合してもよい。
規制部材６の溶接は、高い溶接性を確保するために、溶
接面に酸化皮膜が形成される後述のγ−Ａｌ2 Ｏ3 コー
トおよび、触媒担持工程前に実施されることが望まし
い。上記実施例では、外筒４および保持部材５は個別に
製作し接合した例を示したが、図１０に示す如く、外筒
４と内側保持部材１１を一体にプレスで抜いた後、辺４
ｂ部を接合し、外側保持部材１２を接合してもよい。
【００２５】以上ですべての組付工程が終了たことにな
り、最後に触媒貴金属を担持する。以下に触媒担持方法
について詳しく述べる。まず、セラミック製ハニカム担
体２をγ−Ａｌ2 Ｏ3 を含有したスラリー中に含浸さ
せ、仮焼成する。そして、触媒金属であるＰｔまたはＲ
ｈ等を溶解した水溶液中に含浸させ、再度焼成する。以
上の工程によって、自動車の排気経路に取付けることが
できる触媒コンバータとしてセラミック製ハニカム担体
を用いることができるようになる。 図２から図４に示
されるように、このセラミック触媒コンバータ１は、エ
キゾーストマニホールド取付フランジ１４ａおよびスタ
ートキャタリスト取付フランジ１４ｂの間に、ガスケッ
ト１５を介して、フランジ１２が図４には図示しないボ
ルト１６によって、連結固定されることとなる。
り、最後に触媒貴金属を担持する。以下に触媒担持方法
について詳しく述べる。まず、セラミック製ハニカム担
体２をγ−Ａｌ2 Ｏ3 を含有したスラリー中に含浸さ
せ、仮焼成する。そして、触媒金属であるＰｔまたはＲ
ｈ等を溶解した水溶液中に含浸させ、再度焼成する。以
上の工程によって、自動車の排気経路に取付けることが
できる触媒コンバータとしてセラミック製ハニカム担体
を用いることができるようになる。 図２から図４に示
されるように、このセラミック触媒コンバータ１は、エ
キゾーストマニホールド取付フランジ１４ａおよびスタ
ートキャタリスト取付フランジ１４ｂの間に、ガスケッ
ト１５を介して、フランジ１２が図４には図示しないボ
ルト１６によって、連結固定されることとなる。
【００２６】本実施例では、エンジンは、Ｖ８、４００
０ｃｃであり、このエンジンより導出される８本のエキ
ゾーストマニホールドは、４本ずつ集合し、２本のエキ
ゾーストマニホールドとなる。そして、各エキゾースト
マニホールドの途中に、セラミック触媒コンバータ１お
よびその下流に１３００ｃｃの容量を有するセラミック
からなるモノリス触媒であるスタートキャタリスト７が
配置されている。 このモノリス触媒担体であるスター
トキャタリスト７は、スタートキャタリスト用の外筒２
０内にワイヤネットあるいは、セラミック繊維マット１
８を介して保持、固定されている。
０ｃｃであり、このエンジンより導出される８本のエキ
ゾーストマニホールドは、４本ずつ集合し、２本のエキ
ゾーストマニホールドとなる。そして、各エキゾースト
マニホールドの途中に、セラミック触媒コンバータ１お
よびその下流に１３００ｃｃの容量を有するセラミック
からなるモノリス触媒であるスタートキャタリスト７が
配置されている。 このモノリス触媒担体であるスター
トキャタリスト７は、スタートキャタリスト用の外筒２
０内にワイヤネットあるいは、セラミック繊維マット１
８を介して保持、固定されている。
【００２７】また、スタートキャタリスト用の外筒１７
の下流側フランジ１９と排気管フランジ２０が、互いに
ボルト２１によって、連結され一体となっており、排気
管２２は、その下流側で、１本に集合されたあと図示し
ない１個１０００ｃｃのメインキャタリストに接続され
ている。次に、第１の実施例の作用について説明する。
の下流側フランジ１９と排気管フランジ２０が、互いに
ボルト２１によって、連結され一体となっており、排気
管２２は、その下流側で、１本に集合されたあと図示し
ない１個１０００ｃｃのメインキャタリストに接続され
ている。次に、第１の実施例の作用について説明する。
【００２８】上記の構成にてエンジンを始動すると、セ
ラミック触媒コンバータ１は、約１０〜１５ｓｅｃ（エ
ンジンはアイドリング状態）後には４００℃〜５００℃
に昇温し、触媒物質を活性化することにより、エンジン
より排出される排気ガスの浄化を行う。第１実施例のセ
ラミック触媒コンバータ１は、図２、図３に示す如く、
エンジンのエキゾーストマニホールド直下に配設されて
いるため、従来の床下に配置される触媒コンバータと比
較し、排気ガスの持つ熱エネルギーを多く受け取ること
ができる。さらに、第１実施例では、ハニカム担体に壁
厚０．０８〜０．１３ｍｍの薄壁セラミックモノリスを
採用しているため、従来の壁厚０．１５〜０．２５ｍｍ
のものに比較し、熱容量が小さい。以上の理由によっ
て、排気ガス温度の低いエンジン始動直後においても、
短時間で昇温し、触媒物質が活性化状態となる。
ラミック触媒コンバータ１は、約１０〜１５ｓｅｃ（エ
ンジンはアイドリング状態）後には４００℃〜５００℃
に昇温し、触媒物質を活性化することにより、エンジン
より排出される排気ガスの浄化を行う。第１実施例のセ
ラミック触媒コンバータ１は、図２、図３に示す如く、
エンジンのエキゾーストマニホールド直下に配設されて
いるため、従来の床下に配置される触媒コンバータと比
較し、排気ガスの持つ熱エネルギーを多く受け取ること
ができる。さらに、第１実施例では、ハニカム担体に壁
厚０．０８〜０．１３ｍｍの薄壁セラミックモノリスを
採用しているため、従来の壁厚０．１５〜０．２５ｍｍ
のものに比較し、熱容量が小さい。以上の理由によっ
て、排気ガス温度の低いエンジン始動直後においても、
短時間で昇温し、触媒物質が活性化状態となる。
【００２９】また、セラミック製ハニカム担体は、メタ
ルハニカム担体と比較し、材料の熱伝導率が極めて小さ
い。例えば、第１実施例に用いたコージェライト系セラ
ミック（２ＭｇＯ・２Ａｌ２Ｏ３・５ＳｉＯ２）では、
約１／１０以下である。このため、昇温開始後、排気ガ
スの熱エネルギーの熱伝達によって、まず最初にセラミ
ック製ハニカム担体の最前面部の触媒物質が局所的に昇
温する。その後、排ガス熱と触媒反応熱を熱源として、
順次排ガス流れの下流側方向に活性化領域が広がってい
く。この時、触媒反応熱の熱エネルギーは極めて大きい
ため、結果的に短時間で全域が活性化し、メタルハニカ
ム担体と比較して熱容量が大きいにも関わらず、同等の
浄化性能が得られる。
ルハニカム担体と比較し、材料の熱伝導率が極めて小さ
い。例えば、第１実施例に用いたコージェライト系セラ
ミック（２ＭｇＯ・２Ａｌ２Ｏ３・５ＳｉＯ２）では、
約１／１０以下である。このため、昇温開始後、排気ガ
スの熱エネルギーの熱伝達によって、まず最初にセラミ
ック製ハニカム担体の最前面部の触媒物質が局所的に昇
温する。その後、排ガス熱と触媒反応熱を熱源として、
順次排ガス流れの下流側方向に活性化領域が広がってい
く。この時、触媒反応熱の熱エネルギーは極めて大きい
ため、結果的に短時間で全域が活性化し、メタルハニカ
ム担体と比較して熱容量が大きいにも関わらず、同等の
浄化性能が得られる。
【００３０】一方、排気ガス熱によるセラミック製ハニ
カム担体の温度上昇に伴って、外筒４と、セラミック製
ハニカム担体２との間に配設された保持部材５は、セラ
ミック製ハニカム担体と外筒のクリアランスを吸収する
よう、図１１の如く、セラミック製ハニカム担体側に変
形する。その変形量は、セラミック製ハニカム担体と外
筒のクリアランスの増減に比例（温度変化に比例）した
値を得ることができる。したがって、セラミック製ハニ
カム担体を必要以上に圧迫せず、破損を招くことはなく
一定の保持力を与えるよう作用する。
カム担体の温度上昇に伴って、外筒４と、セラミック製
ハニカム担体２との間に配設された保持部材５は、セラ
ミック製ハニカム担体と外筒のクリアランスを吸収する
よう、図１１の如く、セラミック製ハニカム担体側に変
形する。その変形量は、セラミック製ハニカム担体と外
筒のクリアランスの増減に比例（温度変化に比例）した
値を得ることができる。したがって、セラミック製ハニ
カム担体を必要以上に圧迫せず、破損を招くことはなく
一定の保持力を与えるよう作用する。
【００３１】また、保持部材は２種の線膨張係数の異な
る金属同士を接合するバイメタル構造を有するため、そ
の変形量は極めて大きく、９５０℃以上の高温下でも十
分な保持力が容易に得られる構成となっている。すなわ
ち、あらゆる温度条件下で適切な保持力が得られ、排ガ
ス経路中に配設された本願発明の触媒コンバータは、９
５０℃以上の高温下においても、セラミック製ハニカム
担体と外筒の間にはクリアランスが発生しない。 さら
に、常温状態に戻った場合、保持部材の変形を規制する
ための変形規制部材６が設けられているため、戻りすぎ
ることもなく、排気ガス温度のアップダウンサイクルに
も問題無く保持力が得られるよう作用する。 また、図
５で示した本発明のセラミック触媒コンバータは、排気
ガス温を受けて早期昇温できるよう排気マニホルドに極
めて近接して取り付けた例を示したが、このような場所
は自動車走行中の高温の排気ガスやエンジン振動にさら
される非常に厳しい環境下でもある。
る金属同士を接合するバイメタル構造を有するため、そ
の変形量は極めて大きく、９５０℃以上の高温下でも十
分な保持力が容易に得られる構成となっている。すなわ
ち、あらゆる温度条件下で適切な保持力が得られ、排ガ
ス経路中に配設された本願発明の触媒コンバータは、９
５０℃以上の高温下においても、セラミック製ハニカム
担体と外筒の間にはクリアランスが発生しない。 さら
に、常温状態に戻った場合、保持部材の変形を規制する
ための変形規制部材６が設けられているため、戻りすぎ
ることもなく、排気ガス温度のアップダウンサイクルに
も問題無く保持力が得られるよう作用する。 また、図
５で示した本発明のセラミック触媒コンバータは、排気
ガス温を受けて早期昇温できるよう排気マニホルドに極
めて近接して取り付けた例を示したが、このような場所
は自動車走行中の高温の排気ガスやエンジン振動にさら
される非常に厳しい環境下でもある。
【００３２】しかしながら、このセラミック製ハニカム
担体２は、波板３を介して保持部材５の変形による力を
受けているため、つまり広い接触面で保持力を受けてい
るため、局所的に応力集中を招くことがなくセラミック
製ハニカム担体を確実に、しかも均一に保持することが
できる。（以下セラミック製ハニカム担体と保持部材の
間に設ける応力分散用の部材をクッション材と呼ぶ）以
上の波板の効果によって、熱負荷やエンジン振動に対し
て極めて高い保持構造を有し、耐久性に問題を生じるこ
とはない。
担体２は、波板３を介して保持部材５の変形による力を
受けているため、つまり広い接触面で保持力を受けてい
るため、局所的に応力集中を招くことがなくセラミック
製ハニカム担体を確実に、しかも均一に保持することが
できる。（以下セラミック製ハニカム担体と保持部材の
間に設ける応力分散用の部材をクッション材と呼ぶ）以
上の波板の効果によって、熱負荷やエンジン振動に対し
て極めて高い保持構造を有し、耐久性に問題を生じるこ
とはない。
【００３３】このメタルセラミック製ハニカム担体は、
図１、図１１の如く、波板材３で構成されるクッション
部材により、保持部材５とセラミック製ハニカム担体２
間の応力を緩和しているが、図１２の如く、耐熱製セラ
ミックファイバーマット９で構成されるクッション部材
により、保持部材５とセラミック製ハニカム担体２間の
応力を緩和してもよい。熱負荷やエンジン振動に対する
耐久性は、この場合も同様に極めて高く、問題を生じる
ことはない。
図１、図１１の如く、波板材３で構成されるクッション
部材により、保持部材５とセラミック製ハニカム担体２
間の応力を緩和しているが、図１２の如く、耐熱製セラ
ミックファイバーマット９で構成されるクッション部材
により、保持部材５とセラミック製ハニカム担体２間の
応力を緩和してもよい。熱負荷やエンジン振動に対する
耐久性は、この場合も同様に極めて高く、問題を生じる
ことはない。
【００３４】（第２実施例）本発明の第２実施例を図１
３から図１４を用いて説明する。図１３は、本発明の第
２実施例であるセラミック触媒コンバータ２００を構成
する部品の組付状態を示す展開図であり、図１４は、第
２実施例のセラミック触媒コンバータ２００の側面図で
ある。
３から図１４を用いて説明する。図１３は、本発明の第
２実施例であるセラミック触媒コンバータ２００を構成
する部品の組付状態を示す展開図であり、図１４は、第
２実施例のセラミック触媒コンバータ２００の側面図で
ある。
【００３５】セラミック触媒コンバータ２００は、排気
ガス流れ方向に１インチ当り４００個の導通路を有する
直径７１ｍｍ、長さ６０ｍｍのコージェライト製のセラ
ミックハニカム担体２０１、オーステナイト系耐熱ステ
ンレス鋼ＳＵＳ３１０板で成形された２種類の保持部材
２０２、２０３およびフェライト系耐熱ステンレス鋼Ｓ
ＵＳ４３０から成る内径７７ｍｍ、幅７０ｍｍ、板厚
１．５ｍｍの円筒形状を有する外筒２０４から構成され
ている。
ガス流れ方向に１インチ当り４００個の導通路を有する
直径７１ｍｍ、長さ６０ｍｍのコージェライト製のセラ
ミックハニカム担体２０１、オーステナイト系耐熱ステ
ンレス鋼ＳＵＳ３１０板で成形された２種類の保持部材
２０２、２０３およびフェライト系耐熱ステンレス鋼Ｓ
ＵＳ４３０から成る内径７７ｍｍ、幅７０ｍｍ、板厚
１．５ｍｍの円筒形状を有する外筒２０４から構成され
ている。
【００３６】セラミック製ハニカム担体２０１は、外筒
２０４の内部に配設されており、セラミック製ハニカム
担体２０１と外筒２０４間の空隙部分には、圧入しろ
０．２〜０．８ｍｍの寸法になるよう加工された２つの
保持部材２０２、２０３が圧入されている。これら保持
部材２０２、２０３は、外筒２０４の軸方向長さと略同
一寸法に加工された幅７０ｍｍ、厚さ１．２ｍｍの上記
耐熱ステンレス板で成形されている。また保持部材２０
２、２０３は、第１の保持部材２０２が外筒２０４の側
面に沿うように配設されると共に、第２の保持部材２０
３はセラミック製ハニカム担体２０１の外周側面に沿う
ようになっている。さらに、第１と第２の保持部材は、
お互いの一部が重なり合うよう配設され、第１と第２の
保持部材の重なり部分の先端形状はくさび状をなしてい
る。
２０４の内部に配設されており、セラミック製ハニカム
担体２０１と外筒２０４間の空隙部分には、圧入しろ
０．２〜０．８ｍｍの寸法になるよう加工された２つの
保持部材２０２、２０３が圧入されている。これら保持
部材２０２、２０３は、外筒２０４の軸方向長さと略同
一寸法に加工された幅７０ｍｍ、厚さ１．２ｍｍの上記
耐熱ステンレス板で成形されている。また保持部材２０
２、２０３は、第１の保持部材２０２が外筒２０４の側
面に沿うように配設されると共に、第２の保持部材２０
３はセラミック製ハニカム担体２０１の外周側面に沿う
ようになっている。さらに、第１と第２の保持部材は、
お互いの一部が重なり合うよう配設され、第１と第２の
保持部材の重なり部分の先端形状はくさび状をなしてい
る。
【００３７】次に第２の実施例の作動と効果を説明す
る。室温状態で、セラミック製ハニカム担体２０１は、
第１の保持部材２０２および第２の保持部材２０３を介
して、外筒２０４によって保持されている。排ガス温度
が上昇して高温状態となると、外筒２０４はセラミック
製ハニカム担体２０１に対して約１０倍の線膨張係数を
有するため、外径２０４の方がセラミック製ハニカム担
体２０１より膨張し、両者の間には隙間が形成される。
しかしながら、保持部材２０２、２０３がこの膨張差を
吸収するよう作動するため、本発明のセラミック触媒コ
ンバータ２００には隙間は生じない。これは、第１の保
持部材２０２が外筒２０４の内周面に、また第２の保持
部材２０３がセラミック製ハニカム担体２０１の外周面
に接触していることに加えて、お互いの一端が重なり合
うよう挿入されており、２つの保持部材２０２と２０３
のくさび効果によって、外筒２０４とセラミック製ハニ
カム担体２０１を支点として作動するためである。２つ
の保持部材２０２と２０３は、お互いにその間を押し広
げるように変形し、高温下においてもセラミック製ハニ
カム担体２０１を確実に保持できるのである。保持部材
２０２は、外筒２０４を押しつけると共に、保持部材２
０３は、セラミック製ハニカム担体２０１に押しつけら
れることで、セラミック製ハニカム担体２０１が外筒２
０４から抜け出ることはない。 温度に応じて、外筒２
０４とセラミック製ハニカム担体２０１の隙間は、比例
的に変化するため、常に自動的に調整することが可能と
なっている。この場合、保持部材２０２および２０３の
少なくとも一方の一部分が外筒に接続固定されていれ
ば、熱膨張、熱収縮に伴う位置ずれが発生しないため、
より高い耐久性を得ることが可能となる。 また、保持
部材２０２、２０３は、外筒に対して線膨張係数が大き
くなる材料が選択されているため、より大きな保持力が
発生することは言うまでもない。 本実施例では、保持
部材２０２、２０３は、直接セラミック製ハニカム担体
の外周側面に設ける構成としたが、これに限られるもの
ではなく、例えば、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ組成よりなる耐熱
ステンレス製の板厚０．０３〜０．２０ｍｍの帯状の平
板、同材料から加工された波ピッチ２．５ｍｍ、波高さ
２ｍｍ程度の波板、あるいは、耐熱製のセラミックマッ
ト等をセラミック製ハニカム担体の外周側面に巻き付け
た後、設けられる構成としてもよい。これは、保持部材
２０２、２０３がをセラミック製ハニカム担体の外周側
面を保持する際に発生する応力を分散させるために設け
られるものであり、この構成を採用すれば、セラミック
製ハニカム担体の割れに対する耐久性をさらに向上する
ことができる。
る。室温状態で、セラミック製ハニカム担体２０１は、
第１の保持部材２０２および第２の保持部材２０３を介
して、外筒２０４によって保持されている。排ガス温度
が上昇して高温状態となると、外筒２０４はセラミック
製ハニカム担体２０１に対して約１０倍の線膨張係数を
有するため、外径２０４の方がセラミック製ハニカム担
体２０１より膨張し、両者の間には隙間が形成される。
しかしながら、保持部材２０２、２０３がこの膨張差を
吸収するよう作動するため、本発明のセラミック触媒コ
ンバータ２００には隙間は生じない。これは、第１の保
持部材２０２が外筒２０４の内周面に、また第２の保持
部材２０３がセラミック製ハニカム担体２０１の外周面
に接触していることに加えて、お互いの一端が重なり合
うよう挿入されており、２つの保持部材２０２と２０３
のくさび効果によって、外筒２０４とセラミック製ハニ
カム担体２０１を支点として作動するためである。２つ
の保持部材２０２と２０３は、お互いにその間を押し広
げるように変形し、高温下においてもセラミック製ハニ
カム担体２０１を確実に保持できるのである。保持部材
２０２は、外筒２０４を押しつけると共に、保持部材２
０３は、セラミック製ハニカム担体２０１に押しつけら
れることで、セラミック製ハニカム担体２０１が外筒２
０４から抜け出ることはない。 温度に応じて、外筒２
０４とセラミック製ハニカム担体２０１の隙間は、比例
的に変化するため、常に自動的に調整することが可能と
なっている。この場合、保持部材２０２および２０３の
少なくとも一方の一部分が外筒に接続固定されていれ
ば、熱膨張、熱収縮に伴う位置ずれが発生しないため、
より高い耐久性を得ることが可能となる。 また、保持
部材２０２、２０３は、外筒に対して線膨張係数が大き
くなる材料が選択されているため、より大きな保持力が
発生することは言うまでもない。 本実施例では、保持
部材２０２、２０３は、直接セラミック製ハニカム担体
の外周側面に設ける構成としたが、これに限られるもの
ではなく、例えば、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ組成よりなる耐熱
ステンレス製の板厚０．０３〜０．２０ｍｍの帯状の平
板、同材料から加工された波ピッチ２．５ｍｍ、波高さ
２ｍｍ程度の波板、あるいは、耐熱製のセラミックマッ
ト等をセラミック製ハニカム担体の外周側面に巻き付け
た後、設けられる構成としてもよい。これは、保持部材
２０２、２０３がをセラミック製ハニカム担体の外周側
面を保持する際に発生する応力を分散させるために設け
られるものであり、この構成を採用すれば、セラミック
製ハニカム担体の割れに対する耐久性をさらに向上する
ことができる。
【００３８】（第３実施例）本発明の第３実施例を図１
５から図１８を用いて説明する。図１５は、本発明の第
３実施例であるセラミック触媒コンバータ３１０の正面
の断面図であり、図１６は同側面図である。図１７は、
構成部品である保持部材３４０の模式図である。
５から図１８を用いて説明する。図１５は、本発明の第
３実施例であるセラミック触媒コンバータ３１０の正面
の断面図であり、図１６は同側面図である。図１７は、
構成部品である保持部材３４０の模式図である。
【００３９】図１８は、本発明の第３実施例であるセラ
ミック触媒コンバータ３１０を高温の排気ガス中に配設
した場合の側面図を示した図である。本発明の第３実施
例であるセラミック触媒コンバータ３１０は、排気ガス
流れ方向に１インチ当り４００個の導通路を有する直径
７１ｍｍ、長さ６０ｍｍのコージェライト製のハニカム
担体３２０が、円筒形状の耐熱ステンレス製からなる外
筒３３０にクッション部材３５０を介して圧入固定され
ている。このクッション部材３５０は、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａ
ｌ組成よりなる耐熱ステンレス製であって、板厚０．０
３〜０．２０ｍｍ、波ピッチ２．５ｍｍ、波高さ２ｍｍ
を有している。
ミック触媒コンバータ３１０を高温の排気ガス中に配設
した場合の側面図を示した図である。本発明の第３実施
例であるセラミック触媒コンバータ３１０は、排気ガス
流れ方向に１インチ当り４００個の導通路を有する直径
７１ｍｍ、長さ６０ｍｍのコージェライト製のハニカム
担体３２０が、円筒形状の耐熱ステンレス製からなる外
筒３３０にクッション部材３５０を介して圧入固定され
ている。このクッション部材３５０は、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａ
ｌ組成よりなる耐熱ステンレス製であって、板厚０．０
３〜０．２０ｍｍ、波ピッチ２．５ｍｍ、波高さ２ｍｍ
を有している。
【００４０】また、セラミック製ハニカム担体３２０の
外径は、外筒３３０の内径より小さく、クッション部材
３５０は、セラミック製ハニカム担体が損傷しない程度
の０．２から０．８ｍｍの圧入代で固定されている。保
持部材３４０は、熱膨張係数の大きなステンレス鋼３４
１（ＳＵＳ３０４またはＳＵＳ３１０等）と小さなステ
ンレス鋼３４２（ＳＵＳ４３０またはＳＵＳ４１０また
はＦｅ−２０Ｃｒ−５Ａｌ）の２種類の金属板により構
成されている。
外径は、外筒３３０の内径より小さく、クッション部材
３５０は、セラミック製ハニカム担体が損傷しない程度
の０．２から０．８ｍｍの圧入代で固定されている。保
持部材３４０は、熱膨張係数の大きなステンレス鋼３４
１（ＳＵＳ３０４またはＳＵＳ３１０等）と小さなステ
ンレス鋼３４２（ＳＵＳ４３０またはＳＵＳ４１０また
はＦｅ−２０Ｃｒ−５Ａｌ）の２種類の金属板により構
成されている。
【００４１】保持部材３４０は、熱膨張係数の小さな金
属３４２と熱膨張係数の大きな金属３４１の、両者を重
ね合わせた後、溶接、ろう付け等の機械的接合により、
長手方向の一端を接合した後、熱膨張係数が小さな金属
板３４２がセラミック製ハニカム担体の外周側面に沿っ
て一周以上覆うことができる螺旋形状に加工されてい
る。さらには、保持部材３４０は、セラミック製ハニカ
ム担体の周りに組み付けられた後、少なくとも最初に接
合した長手方向の一端と反対側に位置する螺旋形状の一
端、および両者の中央部を接合して構成されている（図
１７）。 この際、まず、熱膨張係数の異なる２種類の
金属３４１、３４２を螺旋形状に加工した後、熱膨張係
数が小さな金属板３４２が内側に位置するように上記位
置を接合しても良い。
属３４２と熱膨張係数の大きな金属３４１の、両者を重
ね合わせた後、溶接、ろう付け等の機械的接合により、
長手方向の一端を接合した後、熱膨張係数が小さな金属
板３４２がセラミック製ハニカム担体の外周側面に沿っ
て一周以上覆うことができる螺旋形状に加工されてい
る。さらには、保持部材３４０は、セラミック製ハニカ
ム担体の周りに組み付けられた後、少なくとも最初に接
合した長手方向の一端と反対側に位置する螺旋形状の一
端、および両者の中央部を接合して構成されている（図
１７）。 この際、まず、熱膨張係数の異なる２種類の
金属３４１、３４２を螺旋形状に加工した後、熱膨張係
数が小さな金属板３４２が内側に位置するように上記位
置を接合しても良い。
【００４２】セラミック製ハニカム担体３２０は、外周
面をクッション部材である波板３５０で２周覆った後、
上述の螺旋形状に加工された少なくとも一つ以上の保持
部材３４０内に挿入され、さらに外筒３３０に内挿した
後、保持部材３４０と外筒３３０の一部が溶接接合さ
れ、セラミック触媒コンバータ３１０が形成されてい
る。この際、保持部材３４０と外筒３３０を接合した
後、セラミック製ハニカム担体３２０およびクッション
部材３５０を圧入しても良い。
面をクッション部材である波板３５０で２周覆った後、
上述の螺旋形状に加工された少なくとも一つ以上の保持
部材３４０内に挿入され、さらに外筒３３０に内挿した
後、保持部材３４０と外筒３３０の一部が溶接接合さ
れ、セラミック触媒コンバータ３１０が形成されてい
る。この際、保持部材３４０と外筒３３０を接合した
後、セラミック製ハニカム担体３２０およびクッション
部材３５０を圧入しても良い。
【００４３】次に第２実施例の作用を説明する。本実施
例のセラミック触媒コンバータは、排気経路に取り付け
られて触媒として機能する。車両の高負荷運転時では、
セラミック触媒コンバータは高温に曝される。この時、
セラミック触媒コンバータは熱膨張係数の大きなステン
レス製の外筒と、熱膨張係数が外筒に対して約１／１０
のコージェライト製ハニカム担体から構成されるため、
外筒とセラミック製ハニカム担体間の径方向にクリアラ
ンスを生じてしまう。しかしながら、本実施例のセラミ
ック触媒コンバータ３１０では、セラミック製ハニカム
担体を外筒に保持するための保持部材が、そのクリアラ
ンスを吸収するよう作動する。
例のセラミック触媒コンバータは、排気経路に取り付け
られて触媒として機能する。車両の高負荷運転時では、
セラミック触媒コンバータは高温に曝される。この時、
セラミック触媒コンバータは熱膨張係数の大きなステン
レス製の外筒と、熱膨張係数が外筒に対して約１／１０
のコージェライト製ハニカム担体から構成されるため、
外筒とセラミック製ハニカム担体間の径方向にクリアラ
ンスを生じてしまう。しかしながら、本実施例のセラミ
ック触媒コンバータ３１０では、セラミック製ハニカム
担体を外筒に保持するための保持部材が、そのクリアラ
ンスを吸収するよう作動する。
【００４４】この保持部材は、線膨張係数の異なる２種
類の金属で構成されているため、高温時には、熱膨張係
数の差により、保持部材が螺旋の内径を小さくするよう
に変形し、上記クリアランスを吸収することができる。
すなわち、保持部材は、温度上昇に伴い、セラミック製
ハニカム担体の外周側面を締め付けるように変形する。
一方、保持部材の一部が外筒に対して機械的に接合され
ているため、外筒は保持部材を介してセラミック製ハニ
カム担体を保持することができる。この状態を示した図
が図１８である。
類の金属で構成されているため、高温時には、熱膨張係
数の差により、保持部材が螺旋の内径を小さくするよう
に変形し、上記クリアランスを吸収することができる。
すなわち、保持部材は、温度上昇に伴い、セラミック製
ハニカム担体の外周側面を締め付けるように変形する。
一方、保持部材の一部が外筒に対して機械的に接合され
ているため、外筒は保持部材を介してセラミック製ハニ
カム担体を保持することができる。この状態を示した図
が図１８である。
【００４５】以上の作動により、本実施例のセラミック
触媒コンバータ３１０は、高温下でもセラミック製ハニ
カム担体に保持力を与えることができる。 また、セラ
ミック触媒コンバータを高温下に長時間放置された場
合、すなわち保持部材が縮径した状態で長時間放置され
た場合には、保持部材がクリープし、温度が低下し常温
状態に戻った時、保持部材が元の径以上に広がってしま
う恐れがある。しかしながら、保持部材の変形は、外筒
により制限される構成であるため、外筒の内径以上には
大きくならない。再び温度が上昇した際にも必ずハニカ
ム担体を保持できるだけの保持力が得られるよう変形す
る。この場合、外筒とハニカム担体の隙間は、セラミッ
ク触媒コンバータの使用最高温度における保持部材の変
形量以下に構成しておく必要があることは言うまでもな
い。 また、本発明のセラミック触媒コンバータの保持
部材は、螺旋の巻数を多くすれば、保持面積も大きくす
ることができる。これは、保持部材の螺旋の巻き数を調
整することで、高温時に生じるハニカム担体の保持力を
適性値に設定でき、確実にハニカム担体を保持できるこ
とを意味している。
触媒コンバータ３１０は、高温下でもセラミック製ハニ
カム担体に保持力を与えることができる。 また、セラ
ミック触媒コンバータを高温下に長時間放置された場
合、すなわち保持部材が縮径した状態で長時間放置され
た場合には、保持部材がクリープし、温度が低下し常温
状態に戻った時、保持部材が元の径以上に広がってしま
う恐れがある。しかしながら、保持部材の変形は、外筒
により制限される構成であるため、外筒の内径以上には
大きくならない。再び温度が上昇した際にも必ずハニカ
ム担体を保持できるだけの保持力が得られるよう変形す
る。この場合、外筒とハニカム担体の隙間は、セラミッ
ク触媒コンバータの使用最高温度における保持部材の変
形量以下に構成しておく必要があることは言うまでもな
い。 また、本発明のセラミック触媒コンバータの保持
部材は、螺旋の巻数を多くすれば、保持面積も大きくす
ることができる。これは、保持部材の螺旋の巻き数を調
整することで、高温時に生じるハニカム担体の保持力を
適性値に設定でき、確実にハニカム担体を保持できるこ
とを意味している。
【００４６】さらに、本発明のセラミック触媒コンバー
タの保持部材は、上述のように外径を任意の径に調整す
ることが可能であるため、ハニカム担体、または外筒へ
の取付が容易な構成である。これは、ハニカム担体に保
持部材を挿入する際、螺旋の巻き方向と反対方向にねじ
り、螺旋の巻き方向にねじり力を与えることで、容易に
径が縮径できるためである。さらには、上記特性を有す
ることから、保持部材の螺旋形状を加工する際の寸法公
差も、大きく取ることが可能である。 なお、クッショ
ン部材３５０は、保持部材３４０が縮径し、セラミック
製ハニカム担体の外周側面を保持した場合に発生する応
力を分散させるために設けられたものであり、例えばセ
ラミックファイバーマット等の耐熱性の繊維であっても
よい。
タの保持部材は、上述のように外径を任意の径に調整す
ることが可能であるため、ハニカム担体、または外筒へ
の取付が容易な構成である。これは、ハニカム担体に保
持部材を挿入する際、螺旋の巻き方向と反対方向にねじ
り、螺旋の巻き方向にねじり力を与えることで、容易に
径が縮径できるためである。さらには、上記特性を有す
ることから、保持部材の螺旋形状を加工する際の寸法公
差も、大きく取ることが可能である。 なお、クッショ
ン部材３５０は、保持部材３４０が縮径し、セラミック
製ハニカム担体の外周側面を保持した場合に発生する応
力を分散させるために設けられたものであり、例えばセ
ラミックファイバーマット等の耐熱性の繊維であっても
よい。
【００４７】（第４実施例）本発明の第４実施例を図１
９から図２６を用いて説明する。図１９は、本発明の第
４実施例のセラミック触媒コンバータ４００の模式図で
ある。セラミック製ハニカム担体４０１は、円筒状の外
筒４０２内に介挿され、外筒４０２の両開口端面には、
複数個の保持部材４０３が周方向に等間隔になるようセ
ラミック製ハニカム担体中心からみて放射状に外筒４０
２に接合固定されている。
９から図２６を用いて説明する。図１９は、本発明の第
４実施例のセラミック触媒コンバータ４００の模式図で
ある。セラミック製ハニカム担体４０１は、円筒状の外
筒４０２内に介挿され、外筒４０２の両開口端面には、
複数個の保持部材４０３が周方向に等間隔になるようセ
ラミック製ハニカム担体中心からみて放射状に外筒４０
２に接合固定されている。
【００４８】セラミック製ハニカム担体４０１は、直径
６６ｍｍ、全長６０ｍｍ、セルサイズ４００ｃｐｉ、セ
ル壁厚０．１〜０．２ｍｍでコージェライト製である。
外筒４０２は、厚さ１．５〜２ｍｍの線膨張係数の小さ
い耐熱ステンレス鋼板もしくは鋼管から成る。当実施例
ではＳＵＳ４３０製としたが、これに限定されるもので
はない。図２０は図１９のセラミック触媒コンバータ４
００の軸方向の断面図である。セラミック製ハニカム担
体４０１の端面と保持部材４０３は互いに少なくとも一
部で接触し、両者の間に隙間が生じないように構成され
ている。
６６ｍｍ、全長６０ｍｍ、セルサイズ４００ｃｐｉ、セ
ル壁厚０．１〜０．２ｍｍでコージェライト製である。
外筒４０２は、厚さ１．５〜２ｍｍの線膨張係数の小さ
い耐熱ステンレス鋼板もしくは鋼管から成る。当実施例
ではＳＵＳ４３０製としたが、これに限定されるもので
はない。図２０は図１９のセラミック触媒コンバータ４
００の軸方向の断面図である。セラミック製ハニカム担
体４０１の端面と保持部材４０３は互いに少なくとも一
部で接触し、両者の間に隙間が生じないように構成され
ている。
【００４９】又、ハニカム担体４０１と外筒４０２の間
には、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ組成の耐熱ステンレス箔から成
る波板のクッション部材４０８が圧入されている。圧入
代は０．１〜０．４ｍｍである。図２０では上流側、下
流側いずれの開口端にも保持部材４０３が配設された例
を示したが、上流側、下流側の少なくとも一方には配設
されている必要がある。 保持部材４０３は、２種類の
線膨張係数の異なる金属板同士を重ね合わせて接合した
もので、セラミック製ハニカム担体の端面側には、線膨
張係数の小さな材料４０４が、他方には線膨張係数の大
きな金属４０５が位置するように構成されている。当実
施例では線膨張係数の小さな材料４０４としてＳＵＳ４
３０を、線膨張係数の大きな金属４０５としてＳＵＳ３
１０を使用し、いずれの板厚も１．０〜１．５ｍｍとし
た場合について示したが、これによって使用する材料や
板厚が何ら限定されるものではない。これらの条件は、
後述する作用効果が得られるのに十分な組合せであれば
よい。
には、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ組成の耐熱ステンレス箔から成
る波板のクッション部材４０８が圧入されている。圧入
代は０．１〜０．４ｍｍである。図２０では上流側、下
流側いずれの開口端にも保持部材４０３が配設された例
を示したが、上流側、下流側の少なくとも一方には配設
されている必要がある。 保持部材４０３は、２種類の
線膨張係数の異なる金属板同士を重ね合わせて接合した
もので、セラミック製ハニカム担体の端面側には、線膨
張係数の小さな材料４０４が、他方には線膨張係数の大
きな金属４０５が位置するように構成されている。当実
施例では線膨張係数の小さな材料４０４としてＳＵＳ４
３０を、線膨張係数の大きな金属４０５としてＳＵＳ３
１０を使用し、いずれの板厚も１．０〜１．５ｍｍとし
た場合について示したが、これによって使用する材料や
板厚が何ら限定されるものではない。これらの条件は、
後述する作用効果が得られるのに十分な組合せであれば
よい。
【００５０】保持部材４０３は、図１９に示した形状以
外に図２１に示した形状も可能である。図２１におい
て、保持部材４０３は、切込み４０６が設けられた線膨
張係数の小さな材料４０４の一部に線膨張係数の大きな
金属４０５が重ね合わされて接合されている。図１９に
示した構成と同様に、セラミック製ハニカム担体の端面
側には線膨張係数の小さな材料４０４が位置するように
外筒４０２に取り付けられている。
外に図２１に示した形状も可能である。図２１におい
て、保持部材４０３は、切込み４０６が設けられた線膨
張係数の小さな材料４０４の一部に線膨張係数の大きな
金属４０５が重ね合わされて接合されている。図１９に
示した構成と同様に、セラミック製ハニカム担体の端面
側には線膨張係数の小さな材料４０４が位置するように
外筒４０２に取り付けられている。
【００５１】図２０には保持部材４０３の更に外側に保
持部材４０３の変形を防止する変形規制部材４０７を設
けた例を示す。変形規制部材４０７は、保持部材４０３
の変形による応力に対する十分な強度を有する略円環状
部材で、変形外筒４０２もしくは保持部材４０３に固定
されている。いずれの場合も、常温では保持部材４０３
に接触し、かつ保持部材４０３のハニカム側への動作を
妨げないように取付けられるが、特に保持部材４０３に
固定される場合は、可動部以外の範囲に接合される。変
形規制部材４０７は図２１の構成にも適用可能であるこ
とは言うまでもない。
持部材４０３の変形を防止する変形規制部材４０７を設
けた例を示す。変形規制部材４０７は、保持部材４０３
の変形による応力に対する十分な強度を有する略円環状
部材で、変形外筒４０２もしくは保持部材４０３に固定
されている。いずれの場合も、常温では保持部材４０３
に接触し、かつ保持部材４０３のハニカム側への動作を
妨げないように取付けられるが、特に保持部材４０３に
固定される場合は、可動部以外の範囲に接合される。変
形規制部材４０７は図２１の構成にも適用可能であるこ
とは言うまでもない。
【００５２】当実施例の作用・効果について説明する。
排ガス経路中に配設されたセラミック触媒コンバータ
は、排ガスの熱と浄化の際の触媒反応熱によって９５０
℃以上の高温に達する。この際、セラミック製ハニカム
担体４０１は線膨張係数が小さい（１．２×１０-6）コ
ージェライトで構成されているのに対して、外筒４０２
はＳＵＳ４３０などの耐熱ステンレス鋼で構成され、線
膨張係数は極めて大きいため（１．１×１０-5）、二者
間には大きなクリアランスが生じる。
排ガス経路中に配設されたセラミック触媒コンバータ
は、排ガスの熱と浄化の際の触媒反応熱によって９５０
℃以上の高温に達する。この際、セラミック製ハニカム
担体４０１は線膨張係数が小さい（１．２×１０-6）コ
ージェライトで構成されているのに対して、外筒４０２
はＳＵＳ４３０などの耐熱ステンレス鋼で構成され、線
膨張係数は極めて大きいため（１．１×１０-5）、二者
間には大きなクリアランスが生じる。
【００５３】本実施例において、保持部材４０３は図２
３ａに示したように線膨張係数の異なる２種類の材料を
重ね合わせて接合したものであり、高温に曝されると図
２３ｂのように線膨張係数の小さい材料４０４が配置さ
れた側へ湾曲した形状に変形する。温度が下がれば元の
形状に復帰し、可逆的に繰返して使用可能である。図２
４に、図１９に示した実施例、図２５に、図２１に示し
た実施例における保持部材４０３の変形の様子をそれぞ
れ示す。いずれの場合も高温時は保持部材４０３がセラ
ミック製ハニカム担体４０１側へ向かって湾曲し、担体
４０１と外筒４０２との熱膨張量の差によって生じるク
リアランスをなくし、担体４０１を確実に保持するよう
に作用する。温度が下がると変形は回復する。
３ａに示したように線膨張係数の異なる２種類の材料を
重ね合わせて接合したものであり、高温に曝されると図
２３ｂのように線膨張係数の小さい材料４０４が配置さ
れた側へ湾曲した形状に変形する。温度が下がれば元の
形状に復帰し、可逆的に繰返して使用可能である。図２
４に、図１９に示した実施例、図２５に、図２１に示し
た実施例における保持部材４０３の変形の様子をそれぞ
れ示す。いずれの場合も高温時は保持部材４０３がセラ
ミック製ハニカム担体４０１側へ向かって湾曲し、担体
４０１と外筒４０２との熱膨張量の差によって生じるク
リアランスをなくし、担体４０１を確実に保持するよう
に作用する。温度が下がると変形は回復する。
【００５４】次に図２０に示した変形規制部材４０７の
作用について説明する。高温下で保持部材４０３が変形
し、担体４０１を軸方向に保持した状態が長時間続いた
場合、保持部材４０３にクリープが発生し、その結果降
温した際に変形前の位置よりも担体から離れる方向に余
分に戻り、再度温度が上昇した際に担体４０１との間に
隙間が発生し、保持力が失われる場合がある。ここで、
変形規制部材４０７が設置されていれば、保持部材４０
３が必要以上に戻ることが防止できるため、保持部材４
０３と担体４０１の間に空隙が発生することがなく、い
かなる温度下でも常に確実な保持力を確保することが可
能になる。
作用について説明する。高温下で保持部材４０３が変形
し、担体４０１を軸方向に保持した状態が長時間続いた
場合、保持部材４０３にクリープが発生し、その結果降
温した際に変形前の位置よりも担体から離れる方向に余
分に戻り、再度温度が上昇した際に担体４０１との間に
隙間が発生し、保持力が失われる場合がある。ここで、
変形規制部材４０７が設置されていれば、保持部材４０
３が必要以上に戻ることが防止できるため、保持部材４
０３と担体４０１の間に空隙が発生することがなく、い
かなる温度下でも常に確実な保持力を確保することが可
能になる。
【００５５】本実施例では、複数の保持部材を放射状に
配置して用いた例を示したが、これに限定されることな
く、図２６の如く、線膨張係数の異なる２枚の円環状の
平板または波板を接合した１個の保持部材を用いてもよ
い。本実施例は異種材料間の熱膨張差を利用した保持部
材を用いることで、あらゆる温度環境下で確実にセラミ
ックハニカム担体を保持できる。保持部材として一般的
な無機弾性体にみられる熱劣化による保持力の減退が少
ないため、９５０℃以上の高温条件下で使用でき、保持
性能を長期間維持することが可能である。その結果、メ
タルハニカムコンバータよりも安価で、従来のセラミッ
クコンバータに比べて耐振性と耐熱負荷性の点で大幅に
優れたセラミック触媒コンバータを提供することができ
る。
配置して用いた例を示したが、これに限定されることな
く、図２６の如く、線膨張係数の異なる２枚の円環状の
平板または波板を接合した１個の保持部材を用いてもよ
い。本実施例は異種材料間の熱膨張差を利用した保持部
材を用いることで、あらゆる温度環境下で確実にセラミ
ックハニカム担体を保持できる。保持部材として一般的
な無機弾性体にみられる熱劣化による保持力の減退が少
ないため、９５０℃以上の高温条件下で使用でき、保持
性能を長期間維持することが可能である。その結果、メ
タルハニカムコンバータよりも安価で、従来のセラミッ
クコンバータに比べて耐振性と耐熱負荷性の点で大幅に
優れたセラミック触媒コンバータを提供することができ
る。
【００５６】（第５実施例）本発明の第５実施例を図２
７と図２８を用いて説明する。図２７は、本発明の第５
実施例のセラミック触媒コンバータ５００を構成する各
部品の組み付け状態を示す展開図であり、図２８は、軸
方向の断面図である。セラミック製触媒コンバータ５０
１は、円筒状の外筒５０２内に介挿され、セラミック製
触媒コンバータ５０１の少なくとも一方の端面には、セ
ラミック製触媒コンバータ５０１とほぼ等しい外径を持
つ保持部材５０３が組み込まれている。保持部材５０３
の外側には略円環状の変形規制部材５０４が外筒５０２
の両端面に接合固定され、セラミック製触媒コンバータ
５０１と保持部材５０３が外筒５０２から突出するのを
防止している。
７と図２８を用いて説明する。図２７は、本発明の第５
実施例のセラミック触媒コンバータ５００を構成する各
部品の組み付け状態を示す展開図であり、図２８は、軸
方向の断面図である。セラミック製触媒コンバータ５０
１は、円筒状の外筒５０２内に介挿され、セラミック製
触媒コンバータ５０１の少なくとも一方の端面には、セ
ラミック製触媒コンバータ５０１とほぼ等しい外径を持
つ保持部材５０３が組み込まれている。保持部材５０３
の外側には略円環状の変形規制部材５０４が外筒５０２
の両端面に接合固定され、セラミック製触媒コンバータ
５０１と保持部材５０３が外筒５０２から突出するのを
防止している。
【００５７】セラミック製触媒コンバータ５０１は直径
６６ｍｍ、全長６０〜８０ｍｍ、セルサイズ４００ｃｐ
ｉ、セル壁厚０．１〜０．２ｍｍでコージェライト製で
ある。ハニカムの製造方法や担持工程は通常のセラミッ
クモノリス担体と同様である。外筒５０２は、厚さ１．
５〜２ｍｍの線膨張係数の小さい耐熱ステンレス鋼板、
もしくは鋼管から成る。当実施例ではＳＵＳ４３０製と
したが、これに限定されるものではない。
６６ｍｍ、全長６０〜８０ｍｍ、セルサイズ４００ｃｐ
ｉ、セル壁厚０．１〜０．２ｍｍでコージェライト製で
ある。ハニカムの製造方法や担持工程は通常のセラミッ
クモノリス担体と同様である。外筒５０２は、厚さ１．
５〜２ｍｍの線膨張係数の小さい耐熱ステンレス鋼板、
もしくは鋼管から成る。当実施例ではＳＵＳ４３０製と
したが、これに限定されるものではない。
【００５８】セラミック製触媒コンバータ５０１の端面
と保持部材５０３は互いに少なくとも一部では接触し、
両者の間に隙間が生じないように構成されている。同様
に保持部材５０３と変形規制部材５０４も互いに少なく
とも一部では接触し、両者の間に隙間が生じないように
構成されている。保持部材５０３が０．３〜１ｍｍ軸方
向に弾性変形する程度に圧縮された組付け状態とする。
図１、図２では上流側、下流側いずれの開口端にも保持
部材５０３が配設された例を示したが、上流側、下流側
のいずれか一方にしか配設されていない構成も可能であ
る。 本実施例では、保持部材５０３は外筒５０２に比
べて線膨張係数の大きな材質であって、厚さ０．０５〜
１ｍｍの板材から成り、周方向に沿って波型のプロファ
イルを持つ略円環状を成している。このプロファイルの
波高さは３〜５ｍｍである。ここではＳＵＳ３１０を想
定しているが、セラミック触媒コンバータの使用環境に
耐え、外筒５０２を構成する材料に比べて線膨張係数の
大きな材料であれば、同様に使用できる。形状もこれに
限定されるものではないが、熱容量が少なく、触媒の昇
温を妨げない寸法、構造であることが望ましい。 変形
規制部材５０４は、高温下でのセラミック製触媒コンバ
ータ５０１、外筒５０２、保持部材５０３の膨張変形に
よる応力に対して十分な強度を有する略円環状部材で、
外筒５０２に固定されている。材質は、ここでは外筒５
０２と同一であるが、接合性、耐熱性などに問題がなけ
れば、他の材質も利用可能である。変形規制部材５０４
と保持部材５０３は、位置ずれを防止できる程度に互い
に接合されていることが望ましい。
と保持部材５０３は互いに少なくとも一部では接触し、
両者の間に隙間が生じないように構成されている。同様
に保持部材５０３と変形規制部材５０４も互いに少なく
とも一部では接触し、両者の間に隙間が生じないように
構成されている。保持部材５０３が０．３〜１ｍｍ軸方
向に弾性変形する程度に圧縮された組付け状態とする。
図１、図２では上流側、下流側いずれの開口端にも保持
部材５０３が配設された例を示したが、上流側、下流側
のいずれか一方にしか配設されていない構成も可能であ
る。 本実施例では、保持部材５０３は外筒５０２に比
べて線膨張係数の大きな材質であって、厚さ０．０５〜
１ｍｍの板材から成り、周方向に沿って波型のプロファ
イルを持つ略円環状を成している。このプロファイルの
波高さは３〜５ｍｍである。ここではＳＵＳ３１０を想
定しているが、セラミック触媒コンバータの使用環境に
耐え、外筒５０２を構成する材料に比べて線膨張係数の
大きな材料であれば、同様に使用できる。形状もこれに
限定されるものではないが、熱容量が少なく、触媒の昇
温を妨げない寸法、構造であることが望ましい。 変形
規制部材５０４は、高温下でのセラミック製触媒コンバ
ータ５０１、外筒５０２、保持部材５０３の膨張変形に
よる応力に対して十分な強度を有する略円環状部材で、
外筒５０２に固定されている。材質は、ここでは外筒５
０２と同一であるが、接合性、耐熱性などに問題がなけ
れば、他の材質も利用可能である。変形規制部材５０４
と保持部材５０３は、位置ずれを防止できる程度に互い
に接合されていることが望ましい。
【００５９】本実施例の効果について説明する。排ガス
経路中に配設されたセラミック触媒コンバータは、排ガ
スの熱と浄化の際の触媒反応熱によって９５０℃以上の
高温に達する。この際、セラミック製触媒コンバータ５
０１は線膨張係数が小さい（１．２×１０-6）コージェ
ライトで構成されているのに対して、外筒５０２はＳＵ
Ｓ４３０などの耐熱ステンレス鋼で構成され、線膨張係
数が極めて大きいため（１．１×１０-5）、二者間には
大きなクリアランスが生じる。
経路中に配設されたセラミック触媒コンバータは、排ガ
スの熱と浄化の際の触媒反応熱によって９５０℃以上の
高温に達する。この際、セラミック製触媒コンバータ５
０１は線膨張係数が小さい（１．２×１０-6）コージェ
ライトで構成されているのに対して、外筒５０２はＳＵ
Ｓ４３０などの耐熱ステンレス鋼で構成され、線膨張係
数が極めて大きいため（１．１×１０-5）、二者間には
大きなクリアランスが生じる。
【００６０】本実施例において、保持部材５０３は、前
述のように外筒５０２を構成する材料に比べて線膨張係
数の大きな材料から成るため、高温に曝されると外筒５
０２よりも大きく軸方向に熱膨張変形する。したがっ
て、変形規制部材５０４があるために外側には変位でき
ず、この熱膨張変形分は担体５０１と外筒５０２とのク
リアランスを埋めるように作用し、軸方向のクリアラン
スの発生を防止する。温度が下がれば、各構成要素は収
縮し、元の形状・寸法に復帰するが、その過程において
も軸方向の空隙は発生せず、担体５０１は常に確実に保
持される。
述のように外筒５０２を構成する材料に比べて線膨張係
数の大きな材料から成るため、高温に曝されると外筒５
０２よりも大きく軸方向に熱膨張変形する。したがっ
て、変形規制部材５０４があるために外側には変位でき
ず、この熱膨張変形分は担体５０１と外筒５０２とのク
リアランスを埋めるように作用し、軸方向のクリアラン
スの発生を防止する。温度が下がれば、各構成要素は収
縮し、元の形状・寸法に復帰するが、その過程において
も軸方向の空隙は発生せず、担体５０１は常に確実に保
持される。
【００６１】本実施例は異種材料間の熱膨張差を利用し
た保持部材を用いることで、あらゆる温度環境下で確実
にセラミック製セラミック製触媒コンバータを保持でき
る。保持部材として一般的な無機弾性体にみられる熱劣
化による保持力の減退が少ないため、９５０℃を越える
高温条件下で使用でき、保持性能を長期間維持すること
が可能である。その結果、メタルハニカムコンバータよ
りも安価で、従来のセラミックコンバータに比べて耐振
性と耐熱負荷性の点で大幅に優れたセラミック触媒コン
バータを提供することができる。
た保持部材を用いることで、あらゆる温度環境下で確実
にセラミック製セラミック製触媒コンバータを保持でき
る。保持部材として一般的な無機弾性体にみられる熱劣
化による保持力の減退が少ないため、９５０℃を越える
高温条件下で使用でき、保持性能を長期間維持すること
が可能である。その結果、メタルハニカムコンバータよ
りも安価で、従来のセラミックコンバータに比べて耐振
性と耐熱負荷性の点で大幅に優れたセラミック触媒コン
バータを提供することができる。
【００６２】（第６実施例）本発明の第６実施例を図２
９から図３１を用いて説明する。図２９は、本発明の第
６実施例のセラミック触媒コンバータ６００の正面図で
あり、図３０（ａ），（ｂ），（ｃ）は、第６実施例の
セラミック触媒コンバータ６００に採用される保持部材
６０３の模式図と、同保持部材６０３の常温状態と高温
状態を示す模式図である。
９から図３１を用いて説明する。図２９は、本発明の第
６実施例のセラミック触媒コンバータ６００の正面図で
あり、図３０（ａ），（ｂ），（ｃ）は、第６実施例の
セラミック触媒コンバータ６００に採用される保持部材
６０３の模式図と、同保持部材６０３の常温状態と高温
状態を示す模式図である。
【００６３】図３１は、セラミック触媒コンバータ６０
０を高温の排気ガス中に配設した場合の図２９と同一の
断面を示した図である。セラミック製ハニカム担体６０
１とその外周部を覆うクッション部材６０７は、円筒状
の外筒６０２内に圧入介挿され、セラミック製ハニカム
担体６０１の少なくとも一方の端面には、外筒６０２の
内径とほぼ等しいか、やや小さい外径を有する保持部材
６０３が組み込まれている。この保持部材６０３の外側
面には、外筒６０２の内周面に接合固定された略円環状
の変形規制部材６０４が配設され、セラミック製ハニカ
ム担体６０１が外筒６０２から突出するのを防止してい
る。セラミック製ハニカム担体６０１は、直径６６ｍ
ｍ、全長６０〜８０ｍｍ、セルサイズ４００ｃｐｉ、セ
ル壁厚０．１〜０．２ｍｍの寸法を有するコージェライ
ト製担体である。外筒６０２は、厚さ１．５〜２ｍｍの
線膨張係数の小さい耐熱ステンレス鋼板、もしくは鋼管
から成り、本実施例ではＳＵＳ４３０製としたが、これ
に限定されるものではない。
０を高温の排気ガス中に配設した場合の図２９と同一の
断面を示した図である。セラミック製ハニカム担体６０
１とその外周部を覆うクッション部材６０７は、円筒状
の外筒６０２内に圧入介挿され、セラミック製ハニカム
担体６０１の少なくとも一方の端面には、外筒６０２の
内径とほぼ等しいか、やや小さい外径を有する保持部材
６０３が組み込まれている。この保持部材６０３の外側
面には、外筒６０２の内周面に接合固定された略円環状
の変形規制部材６０４が配設され、セラミック製ハニカ
ム担体６０１が外筒６０２から突出するのを防止してい
る。セラミック製ハニカム担体６０１は、直径６６ｍ
ｍ、全長６０〜８０ｍｍ、セルサイズ４００ｃｐｉ、セ
ル壁厚０．１〜０．２ｍｍの寸法を有するコージェライ
ト製担体である。外筒６０２は、厚さ１．５〜２ｍｍの
線膨張係数の小さい耐熱ステンレス鋼板、もしくは鋼管
から成り、本実施例ではＳＵＳ４３０製としたが、これ
に限定されるものではない。
【００６４】セラミック製ハニカム担体６０１の端面と
保持部材６０３は、両者の間に隙間が生じないように構
成されている。同様に、保持部材６０３と変形規制部材
６０４も、両者の間に隙間が生じないように構成されて
いる。すなわち、保持部材６０３は、セラミック製ハニ
カム担体の軸方向に０．３〜１．０ｍｍ、弾性変形する
程度に圧縮された状態で組付けて、接合されている。図
２９では上流側と下流側のいずれの開口端にも保持部材
６０３が配設された例を示したが、上流側、下流側のい
ずれか一方にしか配設されていない構成も可能である。
保持部材６０３は、両者の間に隙間が生じないように構
成されている。同様に、保持部材６０３と変形規制部材
６０４も、両者の間に隙間が生じないように構成されて
いる。すなわち、保持部材６０３は、セラミック製ハニ
カム担体の軸方向に０．３〜１．０ｍｍ、弾性変形する
程度に圧縮された状態で組付けて、接合されている。図
２９では上流側と下流側のいずれの開口端にも保持部材
６０３が配設された例を示したが、上流側、下流側のい
ずれか一方にしか配設されていない構成も可能である。
【００６５】また、セラミック製ハニカム担体６００の
外周側面に巻き付けられたクッション部材６０７は、例
えばセラミックファイバーマットや、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ
組成よりなる耐熱ステンレス箔であって、板厚０．０３
〜０．２０ｍｍ、波ピッチ２．５ｍｍ、波高さ２ｍｍ程
度の波板で構成され、０．１〜０．４ｍｍ程度、外筒６
０２に圧入されている。
外周側面に巻き付けられたクッション部材６０７は、例
えばセラミックファイバーマットや、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ
組成よりなる耐熱ステンレス箔であって、板厚０．０３
〜０．２０ｍｍ、波ピッチ２．５ｍｍ、波高さ２ｍｍ程
度の波板で構成され、０．１〜０．４ｍｍ程度、外筒６
０２に圧入されている。
【００６６】次に、保持部材６０３の構成について詳し
く説明する。保持部材６０３は、図３０（ａ），
（ｂ），（ｃ）に示す如く円環状を成している。保持部
材６０３は、厚さ０．５〜１．５ｍｍの線膨張係数の大
きな材質（当実施例ではＳＵＳ３１０）から成る円環状
の基板６０６に、厚さ０．５〜２ｍｍで基板６０６に比
べ線膨張係数の小さい材質（当実施例ではＳＵＳ４３
０）から成る円環状の基板６０５を、基板６０６の外周
近傍のみに位置するように重ね合わせ、両者の外周部で
接合した構造を持つ。すなわち、線膨張係数の小さい基
板６０５の内径は、線膨張係数の大きな基板６０６の内
径より大きく、両者は最外周近傍のみで接合されてい
る。さらに後述の保持部材の変形に対してその作動を容
易にするため、線膨張係数の大きな基板６０６の板厚を
薄くしておくことが望ましい。これら、保持部材６０３
の材料は、上記以外にもセラミック触媒コンバータの使
用環境に耐え、互いに接合性に優れ、線膨張係数の差が
大きな材料同志の組合せであれば、同様に使用できる。
く説明する。保持部材６０３は、図３０（ａ），
（ｂ），（ｃ）に示す如く円環状を成している。保持部
材６０３は、厚さ０．５〜１．５ｍｍの線膨張係数の大
きな材質（当実施例ではＳＵＳ３１０）から成る円環状
の基板６０６に、厚さ０．５〜２ｍｍで基板６０６に比
べ線膨張係数の小さい材質（当実施例ではＳＵＳ４３
０）から成る円環状の基板６０５を、基板６０６の外周
近傍のみに位置するように重ね合わせ、両者の外周部で
接合した構造を持つ。すなわち、線膨張係数の小さい基
板６０５の内径は、線膨張係数の大きな基板６０６の内
径より大きく、両者は最外周近傍のみで接合されてい
る。さらに後述の保持部材の変形に対してその作動を容
易にするため、線膨張係数の大きな基板６０６の板厚を
薄くしておくことが望ましい。これら、保持部材６０３
の材料は、上記以外にもセラミック触媒コンバータの使
用環境に耐え、互いに接合性に優れ、線膨張係数の差が
大きな材料同志の組合せであれば、同様に使用できる。
【００６７】また、変形規制部材６０４は、外筒６０２
に固定されている。材質は、高温下でのセラミック製ハ
ニカム担体６０１、外筒６０２、保持部材６０３の膨張
変形による応力に対して十分な強度を有する略円環状部
材を有する部材であればよく、ここでは外筒６０２と同
一としたが、接合性、耐熱性などに問題がなければ他の
材質も利用可能である。
に固定されている。材質は、高温下でのセラミック製ハ
ニカム担体６０１、外筒６０２、保持部材６０３の膨張
変形による応力に対して十分な強度を有する略円環状部
材を有する部材であればよく、ここでは外筒６０２と同
一としたが、接合性、耐熱性などに問題がなければ他の
材質も利用可能である。
【００６８】本実施例の効果について説明する。排ガス
経路中に配設されたセラミック触媒コンバータは、排ガ
スの熱と浄化の際の触媒反応熱によって９５０℃以上の
高温に達する。この際、セラミック製触媒コンバータ６
０１が、線膨張係数が小さい（１．２×１０-6）コージ
ェライトで構成されているのに対し、ＳＵＳ４３０など
の耐熱ステンレス鋼から成る外筒６０２および変形規制
部材６０４の線膨張係数は極めて大きいため（１．１×
１０-5）、二者間に大きなクリアランスが発生する。
経路中に配設されたセラミック触媒コンバータは、排ガ
スの熱と浄化の際の触媒反応熱によって９５０℃以上の
高温に達する。この際、セラミック製触媒コンバータ６
０１が、線膨張係数が小さい（１．２×１０-6）コージ
ェライトで構成されているのに対し、ＳＵＳ４３０など
の耐熱ステンレス鋼から成る外筒６０２および変形規制
部材６０４の線膨張係数は極めて大きいため（１．１×
１０-5）、二者間に大きなクリアランスが発生する。
【００６９】しかしながら、保持部材６０３は上述の如
く、線膨張係数に差のある２種類の材料を接合し構成さ
れており、その熱変形によりクリアランスを吸収するよ
う作動し、セラミック製ハニカム担体は保持される。以
下に保持部材６０３がクリアランスを吸収する作動を詳
しく説明する。 高温に曝された状態となると、線膨張
係数の大きな基板６０６の径方向の変形量は、線膨張係
数の小さい基板６０５に対して相対的に大きい。ここ
で、基板６０６は、変形規制部６０５と機械的に接合さ
れているため、基板６０６の径方向の変形量は拘束され
た状態となるため、熱膨張による応力は、セラミック製
ハニカム担体の軸方向への変形によって開放される。す
なわち、基板６０６は、セラミック製ハニカム担体の両
軸方向の内、機械的剛性の低い側である基板６０５が接
合されていないセラミック製ハニカム担体側に大きく変
形する。その結果、図３１に示す如く、保持部材６０３
がセラミック製ハニカム担体６０１と変形規制部材６０
４とのクリアランスを埋めるように作動する。
く、線膨張係数に差のある２種類の材料を接合し構成さ
れており、その熱変形によりクリアランスを吸収するよ
う作動し、セラミック製ハニカム担体は保持される。以
下に保持部材６０３がクリアランスを吸収する作動を詳
しく説明する。 高温に曝された状態となると、線膨張
係数の大きな基板６０６の径方向の変形量は、線膨張係
数の小さい基板６０５に対して相対的に大きい。ここ
で、基板６０６は、変形規制部６０５と機械的に接合さ
れているため、基板６０６の径方向の変形量は拘束され
た状態となるため、熱膨張による応力は、セラミック製
ハニカム担体の軸方向への変形によって開放される。す
なわち、基板６０６は、セラミック製ハニカム担体の両
軸方向の内、機械的剛性の低い側である基板６０５が接
合されていないセラミック製ハニカム担体側に大きく変
形する。その結果、図３１に示す如く、保持部材６０３
がセラミック製ハニカム担体６０１と変形規制部材６０
４とのクリアランスを埋めるように作動する。
【００７０】温度が下がれば、各構成要素は収縮し、元
の形状・寸法に復帰するが、基板６０６の変形温度は３
００℃程度であるため、その間は軸方向にほぼ一定の変
形量を維持でき、軸方向のクリアランスは発生しない。
さらに温度が低下し、３００℃から常温状態までの温度
範囲では、セラミック製ハニカム担体は、外筒６０２と
クッション部材６０７とで外周側面を保持される。すな
わち、セラミック製ハニカム担体は、あらゆる温度で確
実に保持される。
の形状・寸法に復帰するが、基板６０６の変形温度は３
００℃程度であるため、その間は軸方向にほぼ一定の変
形量を維持でき、軸方向のクリアランスは発生しない。
さらに温度が低下し、３００℃から常温状態までの温度
範囲では、セラミック製ハニカム担体は、外筒６０２と
クッション部材６０７とで外周側面を保持される。すな
わち、セラミック製ハニカム担体は、あらゆる温度で確
実に保持される。
【００７１】本実施例は異種材料間の熱膨張差を利用し
た保持部材を用いることで、あらゆる温度環境下で確実
にセラミック製セラミック製ハニカム担体を保持でき
る。保持部材として一般的な無機弾性体にみられる熱劣
化による保持力の減退が少なく、金属製のバネのように
高温下でクリープし、繰返し使用に耐えられないといっ
た問題もない。従って、従来より高温条件下での使用が
可能で、保持性能を長期間維持することができる。その
結果、メタルハニカムコンバータよりも安価で、従来の
セラミックコンバータに比べ、耐振性と耐熱負荷性の点
で非常に優れたセラミック触媒コンバータを提供するこ
とができる。
た保持部材を用いることで、あらゆる温度環境下で確実
にセラミック製セラミック製ハニカム担体を保持でき
る。保持部材として一般的な無機弾性体にみられる熱劣
化による保持力の減退が少なく、金属製のバネのように
高温下でクリープし、繰返し使用に耐えられないといっ
た問題もない。従って、従来より高温条件下での使用が
可能で、保持性能を長期間維持することができる。その
結果、メタルハニカムコンバータよりも安価で、従来の
セラミックコンバータに比べ、耐振性と耐熱負荷性の点
で非常に優れたセラミック触媒コンバータを提供するこ
とができる。
【００７２】（第７実施例）本発明の第７実施例を図３
２から図３４を用いて説明する。図３２は、第７実施例
の側面図であり、この図を用いて構成を説明する。第７
実施例は、中空円筒形状を有し中心軸を含む任意の面で
２分割されたセラミック製ハニカム担体７０１ａ、ｂ
と、中空円筒部分に介挿され円柱形状を有するセラミッ
ク製ハニカム担体７０２と、これらの間に介挿された保
持部材７０３ａ、ｂ、およびセラミック製ハニカム担体
７０１ａ、ｂ、７０２と保持部材７０３ａ、ｂ、並びに
セラミック製ハニカム担体７０１ａ、ｂと外筒７００と
の間に挿入された耐熱性セラミックマットからなる緩衝
材７０４、７０５ａ、ｂ、７０６より構成される。セラ
ミック製ハニカム担体７０１ａ、ｂは、外径は７１ｍ
ｍ、セラミック製ハニカム担体７０２の外径は、５０ｍ
ｍ、長さはそれぞれ７０ｍｍで、共にセルサイズ４００
ｃｐｉ、セル壁厚０．１〜０．２ｍｍの寸法を有するコ
ージェライト製担体である。
２から図３４を用いて説明する。図３２は、第７実施例
の側面図であり、この図を用いて構成を説明する。第７
実施例は、中空円筒形状を有し中心軸を含む任意の面で
２分割されたセラミック製ハニカム担体７０１ａ、ｂ
と、中空円筒部分に介挿され円柱形状を有するセラミッ
ク製ハニカム担体７０２と、これらの間に介挿された保
持部材７０３ａ、ｂ、およびセラミック製ハニカム担体
７０１ａ、ｂ、７０２と保持部材７０３ａ、ｂ、並びに
セラミック製ハニカム担体７０１ａ、ｂと外筒７００と
の間に挿入された耐熱性セラミックマットからなる緩衝
材７０４、７０５ａ、ｂ、７０６より構成される。セラ
ミック製ハニカム担体７０１ａ、ｂは、外径は７１ｍ
ｍ、セラミック製ハニカム担体７０２の外径は、５０ｍ
ｍ、長さはそれぞれ７０ｍｍで、共にセルサイズ４００
ｃｐｉ、セル壁厚０．１〜０．２ｍｍの寸法を有するコ
ージェライト製担体である。
【００７３】保持部材７０３ａは、内側金属板７０３ａ
１と外側金属板７０３ａ２とで構成され，両者は接合部
７０７ａにおいて接合されている。同様に保持部材７０
３ｂは、内側金属板７０３ｂ１と外側金属板この外側金
属板７０３ｂ２とで構成され、両者は接合部７０７ｂに
おいて接合されている。保持部材７０３ａ、ｂの板厚は
ともに１．５ｍｍである。
１と外側金属板７０３ａ２とで構成され，両者は接合部
７０７ａにおいて接合されている。同様に保持部材７０
３ｂは、内側金属板７０３ｂ１と外側金属板この外側金
属板７０３ｂ２とで構成され、両者は接合部７０７ｂに
おいて接合されている。保持部材７０３ａ、ｂの板厚は
ともに１．５ｍｍである。
【００７４】上記セラミック製ハニカム担体７０１ａ、
ｂ、７０２、保持部材７０３ａ、ｂ、および外筒７００
は、緩衝材７０４、７０５ａ、ｂ、７０６を介して、第
３２図に示す様に隙間無く強固に固定されている。保持
部材７０３ａと７０３ｂは、接合面７０８でレーザビー
ム接合またはろう付け等で接合されていてもよく、端部
７０９で外筒７００とレーザビーム接合またはろう付け
等で接合されていてもよい。
ｂ、７０２、保持部材７０３ａ、ｂ、および外筒７００
は、緩衝材７０４、７０５ａ、ｂ、７０６を介して、第
３２図に示す様に隙間無く強固に固定されている。保持
部材７０３ａと７０３ｂは、接合面７０８でレーザビー
ム接合またはろう付け等で接合されていてもよく、端部
７０９で外筒７００とレーザビーム接合またはろう付け
等で接合されていてもよい。
【００７５】保持部材７０３ａ、ｂの外側金属板７０３
ａ２、ｂ２は内側金属板７０３ａ１、ｂ１および外筒７
００に比べて線膨張係数αの大きい材料を使用する。本
実施例では，内側金属板７０３ａ１、ｂ１および外筒７
００の材料をＳＵＳ４３０、外側金属板７０３ａ２、ｂ
２の材料をＳＵＳ３１０とする。各々の材料の常温（２
５℃）〜約９５０℃に於ける線膨張係数αの平均値は、
およそ次に示す値である。
ａ２、ｂ２は内側金属板７０３ａ１、ｂ１および外筒７
００に比べて線膨張係数αの大きい材料を使用する。本
実施例では，内側金属板７０３ａ１、ｂ１および外筒７
００の材料をＳＵＳ４３０、外側金属板７０３ａ２、ｂ
２の材料をＳＵＳ３１０とする。各々の材料の常温（２
５℃）〜約９５０℃に於ける線膨張係数αの平均値は、
およそ次に示す値である。
【００７６】 ＳＵＳ３１０ ： α＝１．７×１０-5 （１／℃） ＳＵＳ４３０ ： α＝１．１×１０-5 （１／℃） 本実施例の作用を図３３と図３４を用いて説明する。図
３３は内燃機関の低速、低負荷運転時に於ける排ガス温
度が比較的低い約３００℃以下の時の状態での側面図を
示したものであり、図３５は高速、高負荷運転時に於け
る排ガス温度が高い約８００℃以上の時の状態での図３
３と同一の側面図を示したものである。
３３は内燃機関の低速、低負荷運転時に於ける排ガス温
度が比較的低い約３００℃以下の時の状態での側面図を
示したものであり、図３５は高速、高負荷運転時に於け
る排ガス温度が高い約８００℃以上の時の状態での図３
３と同一の側面図を示したものである。
【００７７】図３３および図３４は、３３図に於ける上
半分（添字ａ）のみを示した図であり、以下に説明する
作用は下半分（添字ｂ）も全く同様である。低温時にお
いて、図３３に示す如く、保持部材８０３ａ１および７
０３ａ２は、ほぼ完全に密着している。すなわち、セラ
ミック製ハニカム担体７０１ａおよび７０２は保持部材
７０３ａ、緩衝材７０４、７０５ａ、７０６を介して径
方向に任意の方向からの面圧により外筒７００に強固に
固定されている。 高温時においては、図３４に示す如
く、外筒７００が熱膨張により径が大きくなる方向に変
形する。
半分（添字ａ）のみを示した図であり、以下に説明する
作用は下半分（添字ｂ）も全く同様である。低温時にお
いて、図３３に示す如く、保持部材８０３ａ１および７
０３ａ２は、ほぼ完全に密着している。すなわち、セラ
ミック製ハニカム担体７０１ａおよび７０２は保持部材
７０３ａ、緩衝材７０４、７０５ａ、７０６を介して径
方向に任意の方向からの面圧により外筒７００に強固に
固定されている。 高温時においては、図３４に示す如
く、外筒７００が熱膨張により径が大きくなる方向に変
形する。
【００７８】このとき、保持部材７０３ａは、上記のよ
うに内側金属板７０３ａ１および外筒７００の線膨張係
数と比較して、外側金属板７０３ａ２の線膨張係数が大
きく、しかも内側金属板７０３ａ１の内周側は、セラミ
ック製ハニカム担体７０２の外周によって拘束されてい
るため、外側金属板７０３ａ２が径方向外側に大きく変
形する。この外側金属板７０３ａ２の径方向への変形量
Δｒは、図３４の如く両端の接合部７０７ａの中央付
近、すなわち図３４のｚ軸上の方向で最大となる。そし
て、この最大変形量は、外筒７００の径方向への変形量
Δｒ０以上になるよう保持部材７０３ａの曲率半径を決
めることにより、高温時においても外筒７００とセラミ
ック製ハニカム担体７０１ａ、セラミック製ハニカム担
体７０１ａと保持部材７０３ａの外側金属板７０３ａ
２、および保持部材７０３ａの内側金属板７０３ａ１と
セラミック製ハニカム担体７０２とが適切な面圧により
固定される。
うに内側金属板７０３ａ１および外筒７００の線膨張係
数と比較して、外側金属板７０３ａ２の線膨張係数が大
きく、しかも内側金属板７０３ａ１の内周側は、セラミ
ック製ハニカム担体７０２の外周によって拘束されてい
るため、外側金属板７０３ａ２が径方向外側に大きく変
形する。この外側金属板７０３ａ２の径方向への変形量
Δｒは、図３４の如く両端の接合部７０７ａの中央付
近、すなわち図３４のｚ軸上の方向で最大となる。そし
て、この最大変形量は、外筒７００の径方向への変形量
Δｒ０以上になるよう保持部材７０３ａの曲率半径を決
めることにより、高温時においても外筒７００とセラミ
ック製ハニカム担体７０１ａ、セラミック製ハニカム担
体７０１ａと保持部材７０３ａの外側金属板７０３ａ
２、および保持部材７０３ａの内側金属板７０３ａ１と
セラミック製ハニカム担体７０２とが適切な面圧により
固定される。
【００７９】上記構成と作動を有する本実施例を採用す
ることにより、排ガス温度および触媒内部温度の変化に
追従して、セラミック製ハニカム担体と外筒の間に、常
に適正な径方向の面圧を発生することが可能となり、確
実に保持、固定できる。すなわち、従来技術の問題点で
ある高温時の外筒の熱膨張に起因するセラミック製ハニ
カム担体の振動、衝撃等によるセラミック製ハニカム担
体の損傷を回避し、高い排ガス浄化能力を確保すること
が可能となる。
ることにより、排ガス温度および触媒内部温度の変化に
追従して、セラミック製ハニカム担体と外筒の間に、常
に適正な径方向の面圧を発生することが可能となり、確
実に保持、固定できる。すなわち、従来技術の問題点で
ある高温時の外筒の熱膨張に起因するセラミック製ハニ
カム担体の振動、衝撃等によるセラミック製ハニカム担
体の損傷を回避し、高い排ガス浄化能力を確保すること
が可能となる。
【００８０】（第８実施例）本発明の第８実施例を図３
５から図３８を用いて説明する。図３５は、本発明の第
８実施例であるセラミック触媒コンバータ８００の正面
の断面図であり、図３６は同セラミック触媒コンバータ
８００の側面図である。図３７は、構成部品である保持
部材８４０の拡大模式図である。
５から図３８を用いて説明する。図３５は、本発明の第
８実施例であるセラミック触媒コンバータ８００の正面
の断面図であり、図３６は同セラミック触媒コンバータ
８００の側面図である。図３７は、構成部品である保持
部材８４０の拡大模式図である。
【００８１】図３８は、構成部品である保持部材８４０
の他の実施例を示す保持部材８６０で構成された場合の
図３６と同一の側面図である。図３５で本発明の第８実
施例を示す触媒コンバータ８００の構成を説明する。排
気ガス流れ方向に１インチ当り４００個の導通路を有す
る直径７１ｍｍ、長さ６０ｍｍのコージェライト製のセ
ラミック製ハニカム担体８２０は、円柱形状を有し、板
厚１．５ｍｍの耐熱ステンレス製の外筒８３０に、セラ
ミック製ハニカム担体のクッション部材８５０を介して
圧入固定されている。このクッション部材８５０は、Ｆ
ｅ−Ｃｒ−Ａｌ組成よりなる耐熱ステンレス製であっ
て、板厚０．０３〜０．２０ｍｍ、波ピッチ２．５ｍ
ｍ、波高さ３ｍｍを有している。セラミック製ハニカム
担体８２０の外径は、外筒８３０の内径より小さく、ま
たクッション部材８５０は、セラミック製ハニカム担体
が損傷しない程度の０．３から０．８ｍｍの圧入代を有
している。
の他の実施例を示す保持部材８６０で構成された場合の
図３６と同一の側面図である。図３５で本発明の第８実
施例を示す触媒コンバータ８００の構成を説明する。排
気ガス流れ方向に１インチ当り４００個の導通路を有す
る直径７１ｍｍ、長さ６０ｍｍのコージェライト製のセ
ラミック製ハニカム担体８２０は、円柱形状を有し、板
厚１．５ｍｍの耐熱ステンレス製の外筒８３０に、セラ
ミック製ハニカム担体のクッション部材８５０を介して
圧入固定されている。このクッション部材８５０は、Ｆ
ｅ−Ｃｒ−Ａｌ組成よりなる耐熱ステンレス製であっ
て、板厚０．０３〜０．２０ｍｍ、波ピッチ２．５ｍ
ｍ、波高さ３ｍｍを有している。セラミック製ハニカム
担体８２０の外径は、外筒８３０の内径より小さく、ま
たクッション部材８５０は、セラミック製ハニカム担体
が損傷しない程度の０．３から０．８ｍｍの圧入代を有
している。
【００８２】さらに、外筒８３０にはセラミック製ハニ
カム担体８２０の排ガス流れ方向への飛び出しを規制す
るための変形規制部材８３１がセラミック製ハニカム担
体８２０の少なくとも一端面側に構成されている。この
変形規制部材８３１は、円盤形状、もしくはセラミック
製ハニカム担体８２０の中心からみて放射状に複数個配
設された帯状の耐熱製ステンレス板で構成されている。
さらに、セラミック製ハニカム担体８２０内部には、排
気ガス流れ方向に伸び、セラミック製ハニカム担体８２
０の内部を貫く少なくとも一本の保持部材８４０が変形
規制部材８３１に溶接、圧入、ろう付け等の機械的接合
により固定されている。セラミック製ハニカム担体８２
０の上述した保持部材８４０の挿入部位には、保持部材
８４０と略同一形状を有する空間が形成されている。
カム担体８２０の排ガス流れ方向への飛び出しを規制す
るための変形規制部材８３１がセラミック製ハニカム担
体８２０の少なくとも一端面側に構成されている。この
変形規制部材８３１は、円盤形状、もしくはセラミック
製ハニカム担体８２０の中心からみて放射状に複数個配
設された帯状の耐熱製ステンレス板で構成されている。
さらに、セラミック製ハニカム担体８２０内部には、排
気ガス流れ方向に伸び、セラミック製ハニカム担体８２
０の内部を貫く少なくとも一本の保持部材８４０が変形
規制部材８３１に溶接、圧入、ろう付け等の機械的接合
により固定されている。セラミック製ハニカム担体８２
０の上述した保持部材８４０の挿入部位には、保持部材
８４０と略同一形状を有する空間が形成されている。
【００８３】図３５では、セラミック製ハニカム担体８
２０の内部を貫く保持部材は、排気ガス流れ方向に伸び
る構成としたが、これに限られるものでなく、例えば、
排気ガス流れ方向の中心近傍、上流側近傍、あるいは下
流側近傍に外筒８３０の内周面からセラミック製ハニカ
ム担体の中心方向に向かって伸びる構成としてもよい。
２０の内部を貫く保持部材は、排気ガス流れ方向に伸び
る構成としたが、これに限られるものでなく、例えば、
排気ガス流れ方向の中心近傍、上流側近傍、あるいは下
流側近傍に外筒８３０の内周面からセラミック製ハニカ
ム担体の中心方向に向かって伸びる構成としてもよい。
【００８４】また、図３５では、保持部材８４０が変形
規制部材８３１に溶接、圧入、ろう付け等の機械的接合
により固定されている構成としたが、これに限られるも
のでなく、外筒８３０、あるいは、外筒８３０と変形規
制部材８３１の両者に溶接、ろう付け等の機械的接合に
より固定されている構成としても差し支えない。保持部
材８４０は、図３７の如く、線膨張係数の大きなステン
レス鋼８４１（ＳＵＳ３０４またはＳＵＳ３１０等）と
小さなステンレス鋼８４２（ＳＵＳ４３０またはＳＵＳ
４１０またはＦｅ−２０Ｃｒ−５Ａｌ）の２種類の金属
板により構成されている。また、本実施例における保持
部材８４０は、板厚１．５ｍｍ、長さ４０ｍｍとした
が、これによって使用する材料や板厚が何ら限定される
ものではない。これらの条件は、後述する作用効果が得
られるのに十分な組合せであればよい。
規制部材８３１に溶接、圧入、ろう付け等の機械的接合
により固定されている構成としたが、これに限られるも
のでなく、外筒８３０、あるいは、外筒８３０と変形規
制部材８３１の両者に溶接、ろう付け等の機械的接合に
より固定されている構成としても差し支えない。保持部
材８４０は、図３７の如く、線膨張係数の大きなステン
レス鋼８４１（ＳＵＳ３０４またはＳＵＳ３１０等）と
小さなステンレス鋼８４２（ＳＵＳ４３０またはＳＵＳ
４１０またはＦｅ−２０Ｃｒ−５Ａｌ）の２種類の金属
板により構成されている。また、本実施例における保持
部材８４０は、板厚１．５ｍｍ、長さ４０ｍｍとした
が、これによって使用する材料や板厚が何ら限定される
ものではない。これらの条件は、後述する作用効果が得
られるのに十分な組合せであればよい。
【００８５】また、保持部材の形状は、図３７に示す帯
状の平板同士を接合した後、図３８に示す如く、セラミ
ックハニカム担体の中心方向の一端に曲げ加工を施した
ものでもよく、セラミックハニカム担体内に設けた空間
部との密着性を増す形状８６０のような形状であれば、
より好ましいことは言うまでもない。 同様に変形規制
部材８３１は、高温下でのセラミック製触媒コンバータ
８２０、外筒８３０、保持部材８４０の膨張変形による
応力に対して十分な強度を有していればよく、材質や板
厚は、接合性、耐熱性などに問題がなければ、他の材質
も利用可能である。
状の平板同士を接合した後、図３８に示す如く、セラミ
ックハニカム担体の中心方向の一端に曲げ加工を施した
ものでもよく、セラミックハニカム担体内に設けた空間
部との密着性を増す形状８６０のような形状であれば、
より好ましいことは言うまでもない。 同様に変形規制
部材８３１は、高温下でのセラミック製触媒コンバータ
８２０、外筒８３０、保持部材８４０の膨張変形による
応力に対して十分な強度を有していればよく、材質や板
厚は、接合性、耐熱性などに問題がなければ、他の材質
も利用可能である。
【００８６】以下に本実施例の作用を説明する。車両の
高負荷運転時では触媒コンバータは高温に曝される。高
温下で使用する場合、触媒コンバータは熱膨張係数の大
きな外筒と小さなコージェライト製のハニカム担体から
構成されるため、外筒とセラミック製ハニカム担体の間
にクリアランスが発生する。しかしながら、本実施例の
触媒コンバータでは、保持部材は熱膨張係数の異なる２
種類の金属で構成されているため、高温時、熱膨張率差
によって曲線形状に変形する。この時、変形した保持部
材は、セラミック製ハニカム担体の内部に設けた空間部
分の側面に密着し、両者の間に保持部材の変形量に応じ
た面圧が作用し、セラミック製ハニカム担体が保持され
る。また、配設する保持部材の個数を変化させることで
任意の面圧を得ることができる。
高負荷運転時では触媒コンバータは高温に曝される。高
温下で使用する場合、触媒コンバータは熱膨張係数の大
きな外筒と小さなコージェライト製のハニカム担体から
構成されるため、外筒とセラミック製ハニカム担体の間
にクリアランスが発生する。しかしながら、本実施例の
触媒コンバータでは、保持部材は熱膨張係数の異なる２
種類の金属で構成されているため、高温時、熱膨張率差
によって曲線形状に変形する。この時、変形した保持部
材は、セラミック製ハニカム担体の内部に設けた空間部
分の側面に密着し、両者の間に保持部材の変形量に応じ
た面圧が作用し、セラミック製ハニカム担体が保持され
る。また、配設する保持部材の個数を変化させることで
任意の面圧を得ることができる。
【００８７】温度が下がれば、各構成要素は収縮し、元
の形状・寸法に復帰するが、その過程においても径方向
の空隙は発生せず、担体８００は常に確実に保持され
る。本実施例は異種材料間の熱膨張差を利用した保持部
材を用いることで、あらゆる温度環境下で確実にセラミ
ック製セラミック製触媒コンバータを保持できる。保持
部材として一般的な無機弾性体にみられる熱劣化による
保持力の減退が少ないため、９５０℃を越える高温条件
下で使用でき、保持性能を長期間維持することが可能で
ある。その結果、メタルハニカムコンバータよりも安価
で、従来のセラミックコンバータに比べて耐振性と耐熱
負荷性の点で大幅に優れたセラミック触媒コンバータを
提供することができる。
の形状・寸法に復帰するが、その過程においても径方向
の空隙は発生せず、担体８００は常に確実に保持され
る。本実施例は異種材料間の熱膨張差を利用した保持部
材を用いることで、あらゆる温度環境下で確実にセラミ
ック製セラミック製触媒コンバータを保持できる。保持
部材として一般的な無機弾性体にみられる熱劣化による
保持力の減退が少ないため、９５０℃を越える高温条件
下で使用でき、保持性能を長期間維持することが可能で
ある。その結果、メタルハニカムコンバータよりも安価
で、従来のセラミックコンバータに比べて耐振性と耐熱
負荷性の点で大幅に優れたセラミック触媒コンバータを
提供することができる。
【００８８】（第９実施例）本発明の第９実施例を図３
９から図４３を用いて説明する。図３９は、本発明の触
媒コンバータ９００の斜視図である。このセラミック触
媒コンバータ９００は、セラミック製ハニカム担体９０
１の外周側面に沿うように保持部材９０３を配設した
後、金属製の外筒９０２に圧入することにより構成され
ている。前述の外筒９０２は、厚さ１．５〜２ｍｍの線
膨張係数の小さい耐熱ステンレス鋼板もしくは、鋼管か
ら成り、内径７５ｍｍ、長さ６５ｍｍである。
９から図４３を用いて説明する。図３９は、本発明の触
媒コンバータ９００の斜視図である。このセラミック触
媒コンバータ９００は、セラミック製ハニカム担体９０
１の外周側面に沿うように保持部材９０３を配設した
後、金属製の外筒９０２に圧入することにより構成され
ている。前述の外筒９０２は、厚さ１．５〜２ｍｍの線
膨張係数の小さい耐熱ステンレス鋼板もしくは、鋼管か
ら成り、内径７５ｍｍ、長さ６５ｍｍである。
【００８９】当実施例では、ＳＵＳ４３０製としたが、
これに限定されるものではない。また、セラミック製ハ
ニカム担体９０１は、直径７１ｍｍ、全長６０ｍｍ、セ
ルサイズ４００ｃｐｉ、セル壁厚０．１〜０．２ｍｍで
コージェライト製である。 図４０は、図３９のセラミ
ック触媒コンバータの断面図である。前述の保持部材９
０３は、高線膨張係数を有する耐熱ステンレス製の平板
からなり、当実施例では、ＳＵＳ３１０製としたが、こ
れに限定されるものでない。
これに限定されるものではない。また、セラミック製ハ
ニカム担体９０１は、直径７１ｍｍ、全長６０ｍｍ、セ
ルサイズ４００ｃｐｉ、セル壁厚０．１〜０．２ｍｍで
コージェライト製である。 図４０は、図３９のセラミ
ック触媒コンバータの断面図である。前述の保持部材９
０３は、高線膨張係数を有する耐熱ステンレス製の平板
からなり、当実施例では、ＳＵＳ３１０製としたが、こ
れに限定されるものでない。
【００９０】この平板の一端は、徐々に厚みが減少する
ようなテーパ形状９０４が加工されており、常温時にセ
ラミック製ハニカム担体９０１を一周覆った後、両端が
互いに重なり合うよう配設する。保持部材９０３は、図
３９に示した形状以外に図４２に示す如く、平板の両端
に、徐々に厚みが減少するようなテーパ形状が加工され
ている構成であってもよく、図４０と同様に常温時にテ
ーパ先端部同志が重なり合う配設をされている。
ようなテーパ形状９０４が加工されており、常温時にセ
ラミック製ハニカム担体９０１を一周覆った後、両端が
互いに重なり合うよう配設する。保持部材９０３は、図
３９に示した形状以外に図４２に示す如く、平板の両端
に、徐々に厚みが減少するようなテーパ形状が加工され
ている構成であってもよく、図４０と同様に常温時にテ
ーパ先端部同志が重なり合う配設をされている。
【００９１】本実施例におけるテーパの傾斜角は３０〜
４５゜である。しかしながら、これに限られるものでは
なく、後述の如く、高温時にセラミック製ハニカム担体
を保持可能な変位量が得られる板厚およびテーパの傾斜
角であれば差し支えない。本実施例の作用について説明
する。排ガス経路中に配設されたセラミック触媒コンバ
ータは、排ガス熱と排ガス浄化に伴う触媒反応熱によっ
て９５０℃以上の高温に達する。この際、セラミック製
ハニカム担体９０１は線膨張係数が小さい（１．２×１
０-6）コージェライトで構成されているのに対して、外
筒９０２は、ＳＵＳ４３０などの耐熱ステンレス鋼から
成り、セラミック製ハニカム担体に対して線膨張係数が
大きいため（１．１×１０-5）、二者間には大きな熱膨
張量の差が生じクリアランスが発生する。
４５゜である。しかしながら、これに限られるものでは
なく、後述の如く、高温時にセラミック製ハニカム担体
を保持可能な変位量が得られる板厚およびテーパの傾斜
角であれば差し支えない。本実施例の作用について説明
する。排ガス経路中に配設されたセラミック触媒コンバ
ータは、排ガス熱と排ガス浄化に伴う触媒反応熱によっ
て９５０℃以上の高温に達する。この際、セラミック製
ハニカム担体９０１は線膨張係数が小さい（１．２×１
０-6）コージェライトで構成されているのに対して、外
筒９０２は、ＳＵＳ４３０などの耐熱ステンレス鋼から
成り、セラミック製ハニカム担体に対して線膨張係数が
大きいため（１．１×１０-5）、二者間には大きな熱膨
張量の差が生じクリアランスが発生する。
【００９２】本実施例において、図４０に示される保持
部材９０３は、外筒９０２に使用されるステンレス鋼よ
り線膨張率の大きな材料、例えばＳＵＳ３１０で成形さ
れたものであり、高温状態では、図４１に示す如く、外
筒９０２の周方向伸び量より大きい伸び量を生じる。こ
の余剰伸び量は、保持部材９０３が重なり合うテーパ形
状に沿ってセラミック製ハニカム担体９０１側に変形す
る。
部材９０３は、外筒９０２に使用されるステンレス鋼よ
り線膨張率の大きな材料、例えばＳＵＳ３１０で成形さ
れたものであり、高温状態では、図４１に示す如く、外
筒９０２の周方向伸び量より大きい伸び量を生じる。こ
の余剰伸び量は、保持部材９０３が重なり合うテーパ形
状に沿ってセラミック製ハニカム担体９０１側に変形す
る。
【００９３】したがって、保持部材９０３の一端は、外
側に押しつけ力を加える方向に変位し、他端はセラミッ
ク製ハニカム担体９０１に押しつけ力を加える方向に変
位する。以上の保持部材９０３の熱膨張により、外筒９
０２とセラミック製ハニカム担体９０１との熱膨張量の
差によって生じるクリアランスを吸収し、セラミック製
ハニカム担体９０１を確実に保持するように作用する。
側に押しつけ力を加える方向に変位し、他端はセラミッ
ク製ハニカム担体９０１に押しつけ力を加える方向に変
位する。以上の保持部材９０３の熱膨張により、外筒９
０２とセラミック製ハニカム担体９０１との熱膨張量の
差によって生じるクリアランスを吸収し、セラミック製
ハニカム担体９０１を確実に保持するように作用する。
【００９４】保持部材９０３は、温度が低下すれば元の
形状に戻るため、可逆的に使用可能である。図４２に示
される実施例の保持部材９０３は、両端に徐々に厚みが
減少するようにテーパ加工されているため、図４３の如
く滑らかな変形が可能となる。本実施例において、保持
部材９０３はセラミック製ハニカム担体９０１の外周に
１周巻回したが、これに限定されるものでなく、保持部
材９０３をセラミック製ハニカム担体９０１の外周に２
周以上巻回してもよい。この場合、保持部材の巻き終わ
りの一端は、外筒９０３と溶接あるいは、ろう付け等の
機械的な接合手段で接合し、熱膨張によってセラミック
製ハニカム担体の周方向に変形する際の固定端を設けて
おくことが好ましい。
形状に戻るため、可逆的に使用可能である。図４２に示
される実施例の保持部材９０３は、両端に徐々に厚みが
減少するようにテーパ加工されているため、図４３の如
く滑らかな変形が可能となる。本実施例において、保持
部材９０３はセラミック製ハニカム担体９０１の外周に
１周巻回したが、これに限定されるものでなく、保持部
材９０３をセラミック製ハニカム担体９０１の外周に２
周以上巻回してもよい。この場合、保持部材の巻き終わ
りの一端は、外筒９０３と溶接あるいは、ろう付け等の
機械的な接合手段で接合し、熱膨張によってセラミック
製ハニカム担体の周方向に変形する際の固定端を設けて
おくことが好ましい。
【００９５】本実施例は異種材料間の熱膨張差を利用し
た保持部材を用いることで、あらゆる温度環境下で確実
にセラミック製ハニカム担体を保持できる。保持部材と
して一般的な無機弾性体にみられる熱劣化による保持力
の減退が少ないため、９５０℃以上の高温条件下で使用
でき、保持性能を長期間維持することが可能である。そ
の結果、メタルハニカムコンバータよりも安価で、従来
のセラミックコンバータに比べて耐振性と耐熱負荷性の
点で大幅に優れた触媒コンバータを提供することができ
る。
た保持部材を用いることで、あらゆる温度環境下で確実
にセラミック製ハニカム担体を保持できる。保持部材と
して一般的な無機弾性体にみられる熱劣化による保持力
の減退が少ないため、９５０℃以上の高温条件下で使用
でき、保持性能を長期間維持することが可能である。そ
の結果、メタルハニカムコンバータよりも安価で、従来
のセラミックコンバータに比べて耐振性と耐熱負荷性の
点で大幅に優れた触媒コンバータを提供することができ
る。
【００９６】（第１０実施例）図４４に本実施例の触媒
コンバータ１０００の斜視図を示す。セラミック製ハニ
カム担体１００１は、波板形状の保持部材１００３を介
して円筒状の外筒１００２内に介挿されている。セラミ
ック製ハニカム担体１００１は直径６６ｍｍ、全長６０
ｍｍ、セルサイズ４００ｃｐｉ、セル壁厚０．１〜０．
２ｍｍでコージェライト製である。外筒１００２は厚さ
１．５〜２ｍｍの線膨張係数の小さい耐熱ステンレス鋼
板もしくは鋼管から成る。当実施例ではＳＵＳ４３０製
としたが、これに限定されるものではない。保持部材１
００３は、線膨張係数の大きな耐熱ステンレス箔、鋼板
または鋼管の少なくとも一種より成る。当実施例ではＳ
ＵＳ３１０を使用し板厚は０．１〜１．５ｍｍ、波高さ
３ｍｍ、波ピッチ２．５ｍｍとした場合について示した
が、これによって使用する材料や板厚、波形状が何ら限
定されるものではない。これらの条件は、後述する作用
効果が得られるのに十分な組合せであればよい。
コンバータ１０００の斜視図を示す。セラミック製ハニ
カム担体１００１は、波板形状の保持部材１００３を介
して円筒状の外筒１００２内に介挿されている。セラミ
ック製ハニカム担体１００１は直径６６ｍｍ、全長６０
ｍｍ、セルサイズ４００ｃｐｉ、セル壁厚０．１〜０．
２ｍｍでコージェライト製である。外筒１００２は厚さ
１．５〜２ｍｍの線膨張係数の小さい耐熱ステンレス鋼
板もしくは鋼管から成る。当実施例ではＳＵＳ４３０製
としたが、これに限定されるものではない。保持部材１
００３は、線膨張係数の大きな耐熱ステンレス箔、鋼板
または鋼管の少なくとも一種より成る。当実施例ではＳ
ＵＳ３１０を使用し板厚は０．１〜１．５ｍｍ、波高さ
３ｍｍ、波ピッチ２．５ｍｍとした場合について示した
が、これによって使用する材料や板厚、波形状が何ら限
定されるものではない。これらの条件は、後述する作用
効果が得られるのに十分な組合せであればよい。
【００９７】保持部材１００３の一部は、外筒１００２
と隙間が生じないように構成されている。レーザビーム
接合またはろう付などによる機械的接合が効果的であ
る。本実施例では、レーザビーム接合を用いた。図４４
における線１００４はレーザビーム痕である。またセラ
ミック製ハニカム担体１００１は、保持部材１００３内
に圧入されている。当実施例では圧入代は０．８ｍｍと
したがこれに限定されるものではない。
と隙間が生じないように構成されている。レーザビーム
接合またはろう付などによる機械的接合が効果的であ
る。本実施例では、レーザビーム接合を用いた。図４４
における線１００４はレーザビーム痕である。またセラ
ミック製ハニカム担体１００１は、保持部材１００３内
に圧入されている。当実施例では圧入代は０．８ｍｍと
したがこれに限定されるものではない。
【００９８】当実施例の作用について説明する。排ガス
経路中に配設されたセラミック製触媒コンバータ１００
０は、排ガスの熱と浄化の際の触媒反応熱によって９５
０℃以上の高温に達する。この際、セラミック製ハニカ
ム担体１００１は線膨張係数が小さい（１．２×１
０-6）コージェライトで構成されているのに対して、外
筒１００２はＳＵＳ４３０などの耐熱ステンレス鋼から
成り、セラミック製ハニカム担体に対して線膨張係数が
大きいため（１．１×１０-5）、二者間には大きな熱膨
張量の差が生じる。
経路中に配設されたセラミック製触媒コンバータ１００
０は、排ガスの熱と浄化の際の触媒反応熱によって９５
０℃以上の高温に達する。この際、セラミック製ハニカ
ム担体１００１は線膨張係数が小さい（１．２×１
０-6）コージェライトで構成されているのに対して、外
筒１００２はＳＵＳ４３０などの耐熱ステンレス鋼から
成り、セラミック製ハニカム担体に対して線膨張係数が
大きいため（１．１×１０-5）、二者間には大きな熱膨
張量の差が生じる。
【００９９】当実施例において、保持部材１００３はＳ
ＵＳ３１０などの線膨張係数の大きい（１．７×１
０-5）耐熱ステンレス鋼から成り、高温時は保持部材１
００３がセラミック製ハニカム担体１００１側へ向かっ
て膨張し、この膨張量と圧入代の和は、担体１００１と
外筒１００２との熱膨張量の差によって生じる保持量の
低下を補い、担体１００１を確実に保持するように作用
する。温度が下がると変形は回復するため、担体１００
１が必要以上に圧迫されることによって破損する恐れは
ない。
ＵＳ３１０などの線膨張係数の大きい（１．７×１
０-5）耐熱ステンレス鋼から成り、高温時は保持部材１
００３がセラミック製ハニカム担体１００１側へ向かっ
て膨張し、この膨張量と圧入代の和は、担体１００１と
外筒１００２との熱膨張量の差によって生じる保持量の
低下を補い、担体１００１を確実に保持するように作用
する。温度が下がると変形は回復するため、担体１００
１が必要以上に圧迫されることによって破損する恐れは
ない。
【０１００】当実施例は外筒に対して熱膨張量の大きい
保持部材を用いることで、あらゆる温度環境下で確実に
セラミック製ハニカム担体を保持できる。保持部材とし
て一般的な無機弾性体にみられる熱劣化による保持力の
減退が少ないため、９５０℃を以上の高温条件下で使用
でき、保持性能を長期間維持することが可能である。そ
の結果、メタル触媒コンバータよりも安価で、従来のセ
ラミック触媒コンバータに比べて耐振性と耐熱負荷性の
点で大幅に優れた触媒コンバータを提供することができ
る。
保持部材を用いることで、あらゆる温度環境下で確実に
セラミック製ハニカム担体を保持できる。保持部材とし
て一般的な無機弾性体にみられる熱劣化による保持力の
減退が少ないため、９５０℃を以上の高温条件下で使用
でき、保持性能を長期間維持することが可能である。そ
の結果、メタル触媒コンバータよりも安価で、従来のセ
ラミック触媒コンバータに比べて耐振性と耐熱負荷性の
点で大幅に優れた触媒コンバータを提供することができ
る。
【０１０１】（第１１実施例）本発明の第１１実施例を
図４５から図４８を用いて説明する。図４５は、本発明
の第１１実施例のセラミック触媒コンバータ１１００の
正面断面図であり、図４６は、図４５の高温の排気ガス
中に配設した状態を示した図である。
図４５から図４８を用いて説明する。図４５は、本発明
の第１１実施例のセラミック触媒コンバータ１１００の
正面断面図であり、図４６は、図４５の高温の排気ガス
中に配設した状態を示した図である。
【０１０２】図４７は、図４５、図４６に採用される保
持部材１１４０の模式図である。図４８は、本発明の第
１１実施例のセラミック触媒コンバータ１１００の他の
実施例を示す正面の断面図である。本発明の第１１実施
例であるセラミック触媒コンバータ１１００は、排気ガ
ス流れ方向に１インチ当り４００個の導通路を有する直
径７１ｍｍ、長さ６０ｍｍのコージェライト製ハニカム
担体１１２０が、板厚１．５ｍｍの円筒形状の耐熱ステ
ンレス製外筒１１３０にセラミック製ハニカム担体のク
ッション部材１１５０を介して圧入固定されている。こ
のクッション部材１１５０は、例えばセラミックファイ
バーマットや、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ組成の耐熱ステンレス
箔からなる板厚０．０３〜０．２０ｍｍ、波ピッチ２．
５ｍｍ、波高さ２ｍｍ程度の波板で構成されている。セ
ラミック製ハニカム担体１１２０の外径は、外筒１１３
０の内径より小さく、保護部材１１５０は、セラミック
製ハニカム担体が損傷しない程度の０．３から０．８ｍ
ｍの圧入代を有している。さらに、外筒１１３０には、
セラミック製ハニカム担体１１２０の排ガス流れ方向へ
の飛び出しを規制する変形規制部材１１３１が外筒１１
３０の両端部に接合してある。この変形規制部材１１３
１は円環形状、または複数の短冊形状により構成されて
いる。二つの変形規制部材１１３１の少なくとも一方側
の変形規制部材とセラミック製ハニカム担体１１２０と
の間には、保持部材１１４０が一枚以上取付られてい
る。
持部材１１４０の模式図である。図４８は、本発明の第
１１実施例のセラミック触媒コンバータ１１００の他の
実施例を示す正面の断面図である。本発明の第１１実施
例であるセラミック触媒コンバータ１１００は、排気ガ
ス流れ方向に１インチ当り４００個の導通路を有する直
径７１ｍｍ、長さ６０ｍｍのコージェライト製ハニカム
担体１１２０が、板厚１．５ｍｍの円筒形状の耐熱ステ
ンレス製外筒１１３０にセラミック製ハニカム担体のク
ッション部材１１５０を介して圧入固定されている。こ
のクッション部材１１５０は、例えばセラミックファイ
バーマットや、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ組成の耐熱ステンレス
箔からなる板厚０．０３〜０．２０ｍｍ、波ピッチ２．
５ｍｍ、波高さ２ｍｍ程度の波板で構成されている。セ
ラミック製ハニカム担体１１２０の外径は、外筒１１３
０の内径より小さく、保護部材１１５０は、セラミック
製ハニカム担体が損傷しない程度の０．３から０．８ｍ
ｍの圧入代を有している。さらに、外筒１１３０には、
セラミック製ハニカム担体１１２０の排ガス流れ方向へ
の飛び出しを規制する変形規制部材１１３１が外筒１１
３０の両端部に接合してある。この変形規制部材１１３
１は円環形状、または複数の短冊形状により構成されて
いる。二つの変形規制部材１１３１の少なくとも一方側
の変形規制部材とセラミック製ハニカム担体１１２０と
の間には、保持部材１１４０が一枚以上取付られてい
る。
【０１０３】図４５と図４６には一枚、図４８には二枚
を取付けた場合の例を示した。この保持部材１１４０の
外径は、外筒１１３０の内径と略同一になるよう構成さ
れている。保持部材１１４０は、外筒１１２０より熱膨
張係数の大きなステンレス鋼（ＳＵＳ３０４またはＳＵ
Ｓ３１０等）で形成されている。本実施例では、外筒１
１３０は、ＳＵＳ４３０製のステンレス鋼を想定した
が、これに限られるものではなく、例えばＳＵＳ４１
０、Ｆｅ−２０Ｃｒ−５Ａｌ等が考えられる。また、保
持部材１１４０は、図４７に示す如く、螺旋形状、ある
いはＣ型の円環形状に加工されている。
を取付けた場合の例を示した。この保持部材１１４０の
外径は、外筒１１３０の内径と略同一になるよう構成さ
れている。保持部材１１４０は、外筒１１２０より熱膨
張係数の大きなステンレス鋼（ＳＵＳ３０４またはＳＵ
Ｓ３１０等）で形成されている。本実施例では、外筒１
１３０は、ＳＵＳ４３０製のステンレス鋼を想定した
が、これに限られるものではなく、例えばＳＵＳ４１
０、Ｆｅ−２０Ｃｒ−５Ａｌ等が考えられる。また、保
持部材１１４０は、図４７に示す如く、螺旋形状、ある
いはＣ型の円環形状に加工されている。
【０１０４】さらに、この保持部材１１４０の円周方向
の少なくとも一端側は、厚みが徐々に小さくなる傾斜部
分１１４５が加工されており、傾斜部１１４５は、他端
と重なり合うようよう構成されている。本実施例におい
て、傾斜部１１４５の角度は３０〜４５゜とした。しか
しながら、これに限られるものではなく、後述の如く、
高温時にセラミック製ハニカム担体を保持可能な変位量
が得られる板厚およびテーパの傾斜角であれば差し支え
ない。
の少なくとも一端側は、厚みが徐々に小さくなる傾斜部
分１１４５が加工されており、傾斜部１１４５は、他端
と重なり合うようよう構成されている。本実施例におい
て、傾斜部１１４５の角度は３０〜４５゜とした。しか
しながら、これに限られるものではなく、後述の如く、
高温時にセラミック製ハニカム担体を保持可能な変位量
が得られる板厚およびテーパの傾斜角であれば差し支え
ない。
【０１０５】本実施例の作用について説明する。本実施
例のセラミック触媒コンバータは、排気経路に取り付け
られて触媒として機能する。車両の高負荷運転時では、
セラミック触媒コンバータは高温に曝される。高温下で
使用する場合、セラミック触媒コンバータは、熱膨張係
数の大きな外筒と熱膨張係数の小さなコージェライト製
のハニカム担体から構成されているため、外筒とセラミ
ック製ハニカム担体の間には大きなクリアランスが発生
し、セラミック製ハニカム担体が損傷すると言った問題
があった。 本実施例のセラミック触媒コンバータは、
高温環境下において、保持部材の排ガス流れ方向の変形
により得られる押付け力でセラミック製ハニカム担体を
固定する構造を特徴としている。
例のセラミック触媒コンバータは、排気経路に取り付け
られて触媒として機能する。車両の高負荷運転時では、
セラミック触媒コンバータは高温に曝される。高温下で
使用する場合、セラミック触媒コンバータは、熱膨張係
数の大きな外筒と熱膨張係数の小さなコージェライト製
のハニカム担体から構成されているため、外筒とセラミ
ック製ハニカム担体の間には大きなクリアランスが発生
し、セラミック製ハニカム担体が損傷すると言った問題
があった。 本実施例のセラミック触媒コンバータは、
高温環境下において、保持部材の排ガス流れ方向の変形
により得られる押付け力でセラミック製ハニカム担体を
固定する構造を特徴としている。
【０１０６】この保持部材の外径は、外筒内径と略同一
になるよう構成されていることに加えて、外筒より熱膨
張係数が大きいため、セラミック製ハニカム担体の径方
向への変形量が外筒に制限される。したがって、保持部
材は、螺旋またはＣリング形状の保持部材の円周方向の
端部の重なり量が大きくなるように変形する。この保持
部材の変形によって、セラミック製ハニカム担体は、図
４６の如く排ガス流れ方向に固定される。
になるよう構成されていることに加えて、外筒より熱膨
張係数が大きいため、セラミック製ハニカム担体の径方
向への変形量が外筒に制限される。したがって、保持部
材は、螺旋またはＣリング形状の保持部材の円周方向の
端部の重なり量が大きくなるように変形する。この保持
部材の変形によって、セラミック製ハニカム担体は、図
４６の如く排ガス流れ方向に固定される。
【０１０７】均一な押し付け力を得るためには、図４８
の如く２枚の保持部材を用い、お互いの重なり部分を１
８０度ずらし使用することが考えられる。また、セラミ
ック製ハニカム担体の両端にお互いの重なり部分を１８
０度ずらして配設した場合においても同様の効果を得る
ことができる。さらに、セラミック製ハニカム担体の保
持力は保持部材の傾斜部の角度と板厚を変化させれば、
任意の強さに調整できる。
の如く２枚の保持部材を用い、お互いの重なり部分を１
８０度ずらし使用することが考えられる。また、セラミ
ック製ハニカム担体の両端にお互いの重なり部分を１８
０度ずらして配設した場合においても同様の効果を得る
ことができる。さらに、セラミック製ハニカム担体の保
持力は保持部材の傾斜部の角度と板厚を変化させれば、
任意の強さに調整できる。
【０１０８】（第１２実施例）本発明の第１２実施例を
図４９から図５３を用いて説明する。図４９に第１２実
施例のセラミック触媒コンバータ１２００の斜視図を示
す。セラミック製ハニカム担体１２０１は、側面を波板
１２０２で覆われ、外筒１２０３に圧入されており、保
持部材１２０４が少なくとも外筒１２０３の上流側ある
いは下流側の開口端に１個以上、好ましくは放射状に複
数個設置される。
図４９から図５３を用いて説明する。図４９に第１２実
施例のセラミック触媒コンバータ１２００の斜視図を示
す。セラミック製ハニカム担体１２０１は、側面を波板
１２０２で覆われ、外筒１２０３に圧入されており、保
持部材１２０４が少なくとも外筒１２０３の上流側ある
いは下流側の開口端に１個以上、好ましくは放射状に複
数個設置される。
【０１０９】図５０にセラミック触媒コンバータ１２０
０の軸方向の断面図を示す。保持部材１２０４は、線膨
張係数の異なる２種類の帯状の金属板同士が重ね合わさ
れて接合されており、セラミック製ハニカム担体１２０
１側に線膨張係数の小さい材料１２０５、他方に線膨張
係数の大きい材料１２０６から成り、セラミック製ハニ
カム担体１２０１の端面の縁と波板１２０２を介して隙
間無く接するように配置される。
０の軸方向の断面図を示す。保持部材１２０４は、線膨
張係数の異なる２種類の帯状の金属板同士が重ね合わさ
れて接合されており、セラミック製ハニカム担体１２０
１側に線膨張係数の小さい材料１２０５、他方に線膨張
係数の大きい材料１２０６から成り、セラミック製ハニ
カム担体１２０１の端面の縁と波板１２０２を介して隙
間無く接するように配置される。
【０１１０】本実施例では、図４９、５０に示す如く、
外筒１２０３の開口端の一部を帯状になるよう切り込み
１２０９を入れ、セラミック製ハニカム担体１２０１側
を線膨張係数の小さい材料１２０５とし、これに線膨張
係数の大きい材料１２０６を接合して保持部材１２０４
とした。図５１にセラミック製ハニカム担体１２０１側
の線膨張係数の小さい材料１２１５の先端をカギ状にし
たものを保持部材１２１４とした例を示すが、セラミッ
ク製ハニカム担体１２０１の端面の縁を支持する構造で
あれば、この限りではない。
外筒１２０３の開口端の一部を帯状になるよう切り込み
１２０９を入れ、セラミック製ハニカム担体１２０１側
を線膨張係数の小さい材料１２０５とし、これに線膨張
係数の大きい材料１２０６を接合して保持部材１２０４
とした。図５１にセラミック製ハニカム担体１２０１側
の線膨張係数の小さい材料１２１５の先端をカギ状にし
たものを保持部材１２１４とした例を示すが、セラミッ
ク製ハニカム担体１２０１の端面の縁を支持する構造で
あれば、この限りではない。
【０１１１】本実施例では、セラミック製ハニカム担体
１２０１は、直径６６ｍｍ、全長６０ｍｍ、セルサイズ
４００ｃｐｉ、セル壁厚０．１〜０．２ｍｍでコージェ
ライト製とし、波板１２０２は、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ組成
よりなる耐熱ステンレス箔であって、板厚０．０３〜
０．２０ｍｍ、波ピッチ２．５ｍｍ、波高さ２ｍｍ程度
に成形されており、外筒１２０３は、線膨張係数の小さ
い耐熱ステンレス鋼板もしくは鋼管の厚さ１．５ｍｍを
有するＳＵＳ４３０とし、保持部材１２０４は、線膨張
係数の小さい材料に耐熱ステンレス鋼板ＳＵＳ４３０、
線膨張係数の大きい材料１２０６に耐熱ステンレス鋼板
ＳＵＳ３１０を用い、双方共に厚さ１．５ｍｍ、長さ４
０ｍｍ、幅１０ｍｍとしたが、材質および厚さはこれに
限定されるものではない。
１２０１は、直径６６ｍｍ、全長６０ｍｍ、セルサイズ
４００ｃｐｉ、セル壁厚０．１〜０．２ｍｍでコージェ
ライト製とし、波板１２０２は、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ組成
よりなる耐熱ステンレス箔であって、板厚０．０３〜
０．２０ｍｍ、波ピッチ２．５ｍｍ、波高さ２ｍｍ程度
に成形されており、外筒１２０３は、線膨張係数の小さ
い耐熱ステンレス鋼板もしくは鋼管の厚さ１．５ｍｍを
有するＳＵＳ４３０とし、保持部材１２０４は、線膨張
係数の小さい材料に耐熱ステンレス鋼板ＳＵＳ４３０、
線膨張係数の大きい材料１２０６に耐熱ステンレス鋼板
ＳＵＳ３１０を用い、双方共に厚さ１．５ｍｍ、長さ４
０ｍｍ、幅１０ｍｍとしたが、材質および厚さはこれに
限定されるものではない。
【０１１２】本実施例の作用を以下に述べる。セラミッ
ク触媒コンバータは、エンジンからの排ガス熱および触
媒反応熱により９５０℃以上の高温に昇温する。この
際、セラミック製ハニカム担体１２０１を構成するコー
ジェライトの線膨張係数が１．２×１０-6であるのに対
し、外筒１２０３を構成する金属、例えばＳＵＳ４３０
の線膨張係数は１．１×１０-5であり、両者の線膨張係
数の差によりセラミック製ハニカム担体１２０１と外筒
１２０３との間にはクリアランスが生じる。保持部材１
２０４および１２１４は、高温下では構成する材料の線
膨張係数の違い（本実施例では、セラミック製ハニカム
担体１２０１側の線膨張係数の小さい材料１２０５の線
膨張係数は１．１×１０-5、他方の線膨張係数の大きい
材料１２０６の線膨張係数は１．７×１０-5）によっ
て、図５２及び図５３の如く、線膨張係数の小さい材料
１２０５または１２１５の側へ湾曲し、セラミック製ハ
ニカム担体１２０１の端面の縁を軸方向、及び径方向に
同時に支持し、外筒１２０３からのセラミック製ハニカ
ム担体１２０１のズレ、及び脱落を防止する。 本実施
例の如く、保持部材１２０４および１２１４は高耐熱性
の金属で構成することにより、９５０℃以上の高温下に
おいても欠落することなく、確実にセラミック製ハニカ
ム担体１２０１を外筒１２０３に保持でき、耐熱性、耐
振性に優れたセラミック触媒コンバータの提供が可能と
なる。
ク触媒コンバータは、エンジンからの排ガス熱および触
媒反応熱により９５０℃以上の高温に昇温する。この
際、セラミック製ハニカム担体１２０１を構成するコー
ジェライトの線膨張係数が１．２×１０-6であるのに対
し、外筒１２０３を構成する金属、例えばＳＵＳ４３０
の線膨張係数は１．１×１０-5であり、両者の線膨張係
数の差によりセラミック製ハニカム担体１２０１と外筒
１２０３との間にはクリアランスが生じる。保持部材１
２０４および１２１４は、高温下では構成する材料の線
膨張係数の違い（本実施例では、セラミック製ハニカム
担体１２０１側の線膨張係数の小さい材料１２０５の線
膨張係数は１．１×１０-5、他方の線膨張係数の大きい
材料１２０６の線膨張係数は１．７×１０-5）によっ
て、図５２及び図５３の如く、線膨張係数の小さい材料
１２０５または１２１５の側へ湾曲し、セラミック製ハ
ニカム担体１２０１の端面の縁を軸方向、及び径方向に
同時に支持し、外筒１２０３からのセラミック製ハニカ
ム担体１２０１のズレ、及び脱落を防止する。 本実施
例の如く、保持部材１２０４および１２１４は高耐熱性
の金属で構成することにより、９５０℃以上の高温下に
おいても欠落することなく、確実にセラミック製ハニカ
ム担体１２０１を外筒１２０３に保持でき、耐熱性、耐
振性に優れたセラミック触媒コンバータの提供が可能と
なる。
【０１１３】このように、保持部材１２０４および１２
１４は、セラミック製ハニカム担体１２０１の端面の縁
を斜め方向から中心に向かって支持することにより、軸
方向、及び径方向へのズレを同時に防止できる。 （第１３実施例）本発明の第１３実施例を図５４から図
５９を用いて説明する。
１４は、セラミック製ハニカム担体１２０１の端面の縁
を斜め方向から中心に向かって支持することにより、軸
方向、及び径方向へのズレを同時に防止できる。 （第１３実施例）本発明の第１３実施例を図５４から図
５９を用いて説明する。
【０１１４】図５４は、本発明の第１３実施例を示すセ
ラミック触媒コンバータ１３００の斜視図である。セラ
ミック製ハニカム担体１３１１は、保持部材１３１３を
介して円筒状の外筒１３１２内に介挿されている。セラ
ミック製ハニカム担体１３１１は直径６６ｍｍ、全長６
０ｍｍ、セルサイズ４００ｃｐｉ、セル壁厚０．１〜
０．２ｍｍでコージェライト製である。外筒１３１２は
厚さ１．５〜２ｍｍの線膨張係数の小さい耐熱ステンレ
ス鋼板もしくは鋼管から成る。当実施例ではＳＵＳ４３
０製としたが、これに限定されるものではない。
ラミック触媒コンバータ１３００の斜視図である。セラ
ミック製ハニカム担体１３１１は、保持部材１３１３を
介して円筒状の外筒１３１２内に介挿されている。セラ
ミック製ハニカム担体１３１１は直径６６ｍｍ、全長６
０ｍｍ、セルサイズ４００ｃｐｉ、セル壁厚０．１〜
０．２ｍｍでコージェライト製である。外筒１３１２は
厚さ１．５〜２ｍｍの線膨張係数の小さい耐熱ステンレ
ス鋼板もしくは鋼管から成る。当実施例ではＳＵＳ４３
０製としたが、これに限定されるものではない。
【０１１５】図５５は図５４のセラミック触媒コンバー
タ１３１０の断面図である。保持部材１３１３は、セラ
ミック製ハニカム担体１３１１の外周面と外筒１３１２
の内周面に互いに接触し、両者の間に隙間が生じないよ
う内挿され、外筒と接触する部にて少なくとも一カ所が
接合され。外筒に固定されている。 保持部材１３１３
は、２種類の線膨張係数の異なる金属板同志を重ね合わ
せて両端で接合したもので、セラミック製ハニカム担体
に面した側に線膨張係数の小さな材料１３１４が、他方
には線膨張係数の大きな金属１３１５が位置するように
構成されている。
タ１３１０の断面図である。保持部材１３１３は、セラ
ミック製ハニカム担体１３１１の外周面と外筒１３１２
の内周面に互いに接触し、両者の間に隙間が生じないよ
う内挿され、外筒と接触する部にて少なくとも一カ所が
接合され。外筒に固定されている。 保持部材１３１３
は、２種類の線膨張係数の異なる金属板同志を重ね合わ
せて両端で接合したもので、セラミック製ハニカム担体
に面した側に線膨張係数の小さな材料１３１４が、他方
には線膨張係数の大きな金属１３１５が位置するように
構成されている。
【０１１６】本実施例では線膨張係数の小さな材料１３
１４としてＳＵＳ４３０を、線膨張係数の大きな金属１
３１５としてＳＵＳ３１０を使用し、また、円弧状の保
持部材１３１３の中心角は９０〜１２０゜としたが、こ
れに限定されるものではない。これらの条件は、後述す
る作用効果が得られるのに十分な組合せであればよい。
１４としてＳＵＳ４３０を、線膨張係数の大きな金属１
３１５としてＳＵＳ３１０を使用し、また、円弧状の保
持部材１３１３の中心角は９０〜１２０゜としたが、こ
れに限定されるものではない。これらの条件は、後述す
る作用効果が得られるのに十分な組合せであればよい。
【０１１７】セラミック触媒コンバータ１３００は、図
５４に示した構造以外に図５７の如く保持部材を複数個
配設する構造も可能である。図５８は、図５７の断面図
である。図５８ではセラミック触媒コンバータ１３１０
を構成する保持部材１３１３を２箇所に配設された例を
示したが、配設する個数はこれに限定されるものでな
い。保持部材を複数個配設する場合には、図５８に示す
ように、周方向に等間隔に配設することが好ましい。
５４に示した構造以外に図５７の如く保持部材を複数個
配設する構造も可能である。図５８は、図５７の断面図
である。図５８ではセラミック触媒コンバータ１３１０
を構成する保持部材１３１３を２箇所に配設された例を
示したが、配設する個数はこれに限定されるものでな
い。保持部材を複数個配設する場合には、図５８に示す
ように、周方向に等間隔に配設することが好ましい。
【０１１８】本発明の第１３実施例のセラミック触媒コ
ンバータ１３００の作用について説明する。排ガス経路
中に配設されたセラミック触媒コンバータは、排ガス熱
と排ガス浄化に伴う触媒反応熱によって９５０℃以上の
高温に達する。この際、セラミック製ハニカム担体１３
１１は線膨張係数が小さい（１．２×１０-6）コージェ
ライトで構成されているのに対して、外筒１３１２はＳ
ＵＳ４３０などの耐熱ステンレス鋼から成り、セラミッ
ク製ハニカム担体に対して線膨張係数が大きいため
（１．１×１０-5）、二者間には大きな熱膨張差により
大きなクリアランスが発生する。
ンバータ１３００の作用について説明する。排ガス経路
中に配設されたセラミック触媒コンバータは、排ガス熱
と排ガス浄化に伴う触媒反応熱によって９５０℃以上の
高温に達する。この際、セラミック製ハニカム担体１３
１１は線膨張係数が小さい（１．２×１０-6）コージェ
ライトで構成されているのに対して、外筒１３１２はＳ
ＵＳ４３０などの耐熱ステンレス鋼から成り、セラミッ
ク製ハニカム担体に対して線膨張係数が大きいため
（１．１×１０-5）、二者間には大きな熱膨張差により
大きなクリアランスが発生する。
【０１１９】本発明の第１３実施例において、保持部材
１３１３は図５５及び図５８に示したように線膨張係数
の異なる２種類の材料を重ね合わせて両端を接合したも
のであり、高温に曝されると図５６及び図５９に示すよ
うに、線膨張係数の大きい材料で構成される１３１５は
外筒側に湾曲し、線膨張係数の小さな材料で構成される
１３１４は、セラミック製ハニカム担体外周に沿って変
形し、その結果保持部材１３１３は三日月状に変形し、
担体１３１１と外筒１３１２との熱膨張差によって生じ
るクリアランスが吸収され、担体１３１１を確実に保持
するように作用する。またこの変形は温度が低下すれば
元の形状に戻るため、可逆的に使用可能である。
１３１３は図５５及び図５８に示したように線膨張係数
の異なる２種類の材料を重ね合わせて両端を接合したも
のであり、高温に曝されると図５６及び図５９に示すよ
うに、線膨張係数の大きい材料で構成される１３１５は
外筒側に湾曲し、線膨張係数の小さな材料で構成される
１３１４は、セラミック製ハニカム担体外周に沿って変
形し、その結果保持部材１３１３は三日月状に変形し、
担体１３１１と外筒１３１２との熱膨張差によって生じ
るクリアランスが吸収され、担体１３１１を確実に保持
するように作用する。またこの変形は温度が低下すれば
元の形状に戻るため、可逆的に使用可能である。
【０１２０】本実施例は異種材料間の熱膨張差を利用し
た保持部材を用いることで、あらゆる温度環境下で確実
にセラミック製ハニカム担体を保持できる。保持部材と
して一般的な無機弾性体にみられる熱劣化による保持力
の減退が少ないため、９５０℃以上の高温条件下での使
用でき、保持性能を長期間維持することが可能である。
その結果、メタルハニカムコンバータよりも安価で、従
来のセラミックコンバータに比べて耐振性と耐熱負荷性
の点で大幅に優れたセラミック触媒コンバータを提供す
ることができる。
た保持部材を用いることで、あらゆる温度環境下で確実
にセラミック製ハニカム担体を保持できる。保持部材と
して一般的な無機弾性体にみられる熱劣化による保持力
の減退が少ないため、９５０℃以上の高温条件下での使
用でき、保持性能を長期間維持することが可能である。
その結果、メタルハニカムコンバータよりも安価で、従
来のセラミックコンバータに比べて耐振性と耐熱負荷性
の点で大幅に優れたセラミック触媒コンバータを提供す
ることができる。
【０１２１】（第１４実施例）本発明の第１４実施例を
図６０から図６３を用いて説明する。図６０は、本発明
の第１４実施例のセラミック触媒コンバータ１４００の
正面断面図であり、図６１は、図６０が高温の排気ガス
中に配設した状態を示したものである。
図６０から図６３を用いて説明する。図６０は、本発明
の第１４実施例のセラミック触媒コンバータ１４００の
正面断面図であり、図６１は、図６０が高温の排気ガス
中に配設した状態を示したものである。
【０１２２】図６２は、図６０、図６１に採用される保
持部材１４４０の模式図である。図６３は、本発明の第
１４実施例のセラミック触媒コンバータ１４００の他の
実施例を示す正面の断面図である。本発明の第１４実施
例であるセラミック触媒コンバータ１４００は、排気ガ
ス流れ方向に１インチ当り４００個の導通路を有する直
径７１ｍｍ、長さ６０ｍｍのコージェライト製ハニカム
担体４２０が、板厚１．５ｍｍの円筒形状の耐熱ステン
レス製外筒１４３０にセラミック製ハニカム担体のクッ
ション部材１４５０を介して圧入固定されている。この
クッション部材１４５０は、例えばセラミックファイバ
ーマットや、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ組成の耐熱ステンレス箔
からなる、板厚０．０３〜０．２０ｍｍ、波ピッチ２．
５ｍｍ、波高さ３ｍｍ程度の波板で構成されている。
持部材１４４０の模式図である。図６３は、本発明の第
１４実施例のセラミック触媒コンバータ１４００の他の
実施例を示す正面の断面図である。本発明の第１４実施
例であるセラミック触媒コンバータ１４００は、排気ガ
ス流れ方向に１インチ当り４００個の導通路を有する直
径７１ｍｍ、長さ６０ｍｍのコージェライト製ハニカム
担体４２０が、板厚１．５ｍｍの円筒形状の耐熱ステン
レス製外筒１４３０にセラミック製ハニカム担体のクッ
ション部材１４５０を介して圧入固定されている。この
クッション部材１４５０は、例えばセラミックファイバ
ーマットや、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ組成の耐熱ステンレス箔
からなる、板厚０．０３〜０．２０ｍｍ、波ピッチ２．
５ｍｍ、波高さ３ｍｍ程度の波板で構成されている。
【０１２３】セラミック製ハニカム担体１４２０の外径
は、外筒１４３０の内径より小さく、保護部材１４５０
は、セラミック製ハニカム担体が損傷しない程度の０．
３から０．８ｍｍの圧入代を有している。さらに、外筒
１４３０には、セラミック製ハニカム担体１４２０の排
ガス流れ方向への飛び出しを規制する変形規制部材１４
３１を外筒１４３０の両端部に接合してある。この変形
規制部材１４３１は円環形状、または複数の短冊形状に
より構成されている。二つの変形規制部材１４３１の少
なくとも一方側の変形規制部材とセラミック製ハニカム
担体１４２０との間には、保持部材１４４０が一枚以上
取付られている。図６０と図６１には一枚、図６３には
二枚取付けた場合を示した。この保持部材１４４０は、
図６２に示す如く、線膨張係数の大きなステンレス鋼１
４４１（ＳＵＳ３４０またはＳＵＳ３１０等）と小さな
ステンレス鋼１４４２（ＳＵＳ４３０またはＳＵＳ４１
０またはＦｅ−２０Ｃｒ−５Ａｌ）の２種類の金属板に
より構成されている。保持部材１４４０は、線膨張係数
の小さな金属１４４２を内周側に、線膨張係数の大きな
金属１４４１を外周側に位置するよう螺旋形状またはＣ
リング形状に加工された後、レーザビーム接合、ろう付
け等の機械的接合により少なくとも両端部を接合されて
いる。
は、外筒１４３０の内径より小さく、保護部材１４５０
は、セラミック製ハニカム担体が損傷しない程度の０．
３から０．８ｍｍの圧入代を有している。さらに、外筒
１４３０には、セラミック製ハニカム担体１４２０の排
ガス流れ方向への飛び出しを規制する変形規制部材１４
３１を外筒１４３０の両端部に接合してある。この変形
規制部材１４３１は円環形状、または複数の短冊形状に
より構成されている。二つの変形規制部材１４３１の少
なくとも一方側の変形規制部材とセラミック製ハニカム
担体１４２０との間には、保持部材１４４０が一枚以上
取付られている。図６０と図６１には一枚、図６３には
二枚取付けた場合を示した。この保持部材１４４０は、
図６２に示す如く、線膨張係数の大きなステンレス鋼１
４４１（ＳＵＳ３４０またはＳＵＳ３１０等）と小さな
ステンレス鋼１４４２（ＳＵＳ４３０またはＳＵＳ４１
０またはＦｅ−２０Ｃｒ−５Ａｌ）の２種類の金属板に
より構成されている。保持部材１４４０は、線膨張係数
の小さな金属１４４２を内周側に、線膨張係数の大きな
金属１４４１を外周側に位置するよう螺旋形状またはＣ
リング形状に加工された後、レーザビーム接合、ろう付
け等の機械的接合により少なくとも両端部を接合されて
いる。
【０１２４】この保持部材は円周方向の少なくとも一端
部は、厚みが徐々に小さくなる傾斜部１４４５が加工さ
れており、傾斜部１４４５は、他端と重なり合うようよ
う構成されている。本実施例において、傾斜部１４４５
の角度は３０〜４５゜とした。しかしながら、これに限
られるものではなく、後述の如く、高温時にセラミック
製ハニカム担体を保持可能な変位量が得られる板厚およ
びテーパの傾斜角であれば差し支えない。
部は、厚みが徐々に小さくなる傾斜部１４４５が加工さ
れており、傾斜部１４４５は、他端と重なり合うようよ
う構成されている。本実施例において、傾斜部１４４５
の角度は３０〜４５゜とした。しかしながら、これに限
られるものではなく、後述の如く、高温時にセラミック
製ハニカム担体を保持可能な変位量が得られる板厚およ
びテーパの傾斜角であれば差し支えない。
【０１２５】次に、本実施例の作用を述べる。本実施例
のセラミック触媒コンバータは、排気経路に取り付けら
れて触媒として機能する。車両の高負荷運転時では、セ
ラミック触媒コンバータは高温に曝される。高温下で使
用する場合、セラミック触媒コンバータは、熱膨張係数
の大きな外筒と熱膨張係数の小さなコージェライト製の
ハニカム担体から構成されているため、外筒とセラミッ
ク製ハニカム担体の間には大きなクリアランスが発生
し、セラミック製ハニカム担体が損傷すると言った問題
があった。
のセラミック触媒コンバータは、排気経路に取り付けら
れて触媒として機能する。車両の高負荷運転時では、セ
ラミック触媒コンバータは高温に曝される。高温下で使
用する場合、セラミック触媒コンバータは、熱膨張係数
の大きな外筒と熱膨張係数の小さなコージェライト製の
ハニカム担体から構成されているため、外筒とセラミッ
ク製ハニカム担体の間には大きなクリアランスが発生
し、セラミック製ハニカム担体が損傷すると言った問題
があった。
【０１２６】本実施例のセラミック触媒コンバータは、
高温環境下において、保持部材の排ガス流れ方向の変形
により得られる押付け力でセラミック製ハニカム担体を
固定する構造を特徴としている。この保持部材は、熱膨
張係数の異なる２種類の金属で構成されており、線膨張
係数の小さな金属を内周側に、線膨張係数の大きな金属
を外周側に位置するよう構成されているため、両者の熱
膨張率差で保持部材は螺旋またはＣリング形状の内径を
小さくするように変形する。したがって、保持部材は、
円周方向の端部の重なり量が大きくなる方向に変形す
る。その結果、保持部材は、変形規制部材とセラミック
製ハニカム担体の端面に生じたクリアランスを吸収し、
図６１の如く確実に保持することができる。
高温環境下において、保持部材の排ガス流れ方向の変形
により得られる押付け力でセラミック製ハニカム担体を
固定する構造を特徴としている。この保持部材は、熱膨
張係数の異なる２種類の金属で構成されており、線膨張
係数の小さな金属を内周側に、線膨張係数の大きな金属
を外周側に位置するよう構成されているため、両者の熱
膨張率差で保持部材は螺旋またはＣリング形状の内径を
小さくするように変形する。したがって、保持部材は、
円周方向の端部の重なり量が大きくなる方向に変形す
る。その結果、保持部材は、変形規制部材とセラミック
製ハニカム担体の端面に生じたクリアランスを吸収し、
図６１の如く確実に保持することができる。
【０１２７】均一な押し付け力を得るためには、図６３
の如く２枚の保持部材を用い、お互いの重なり部分を１
８０度ずらし使用することが考えられる。また、セラミ
ック製ハニカム担体の両端にお互いの重なり部分を１８
０度ずらして配設した場合においても同様の効果を得る
ことができる。さらに、セラミック製ハニカム担体の保
持力は保持部材の傾斜部の角度と板厚を変化させれば、
任意の強さに調整できる。
の如く２枚の保持部材を用い、お互いの重なり部分を１
８０度ずらし使用することが考えられる。また、セラミ
ック製ハニカム担体の両端にお互いの重なり部分を１８
０度ずらして配設した場合においても同様の効果を得る
ことができる。さらに、セラミック製ハニカム担体の保
持力は保持部材の傾斜部の角度と板厚を変化させれば、
任意の強さに調整できる。
【０１２８】このように、保持部材１４４０は、高耐熱
性の金属で構成することにより、９５０℃以上の高温下
においても欠落することなく、確実にセラミック製ハニ
カム担体１４２０を外筒１４３０に保持でき、耐熱性、
耐振性に優れたセラミック触媒コンバータの提供が可能
となる。 （第１５実施例）本発明の第１５実施例を図６４から図
６７を用いて説明する。
性の金属で構成することにより、９５０℃以上の高温下
においても欠落することなく、確実にセラミック製ハニ
カム担体１４２０を外筒１４３０に保持でき、耐熱性、
耐振性に優れたセラミック触媒コンバータの提供が可能
となる。 （第１５実施例）本発明の第１５実施例を図６４から図
６７を用いて説明する。
【０１２９】図６４は、本発明の第１５実施例のセラミ
ック触媒コンバータ１５００を構成する各部品の組み付
け状態を示す展開図であり、図６５は軸方向の断面図で
ある。セラミック製ハニカム担体１５０１は、円筒状の
外筒１５０２内に介挿され、セラミック製ハニカム担体
１５０１の少なくとも一方の端面には、セラミック製ハ
ニカム担体１５０１とほぼ等しい外径を持つ保持部材１
５０３が組み込まれている。保持部材１５０３の外側に
は略円環状の変形規制部材１５０４が外筒１５０２の両
端面に接合固定され、セラミック製ハニカム担体１５０
１と保持部材１５０３が外筒１５０２から突出するのを
防止している。セラミック製ハニカム担体１５０１は直
径６６ｍｍ、全長６０〜１００ｍｍ、セルサイズ４００
ｃｐｉ、セル壁厚０．１〜０．２ｍｍでコージェライト
製である。
ック触媒コンバータ１５００を構成する各部品の組み付
け状態を示す展開図であり、図６５は軸方向の断面図で
ある。セラミック製ハニカム担体１５０１は、円筒状の
外筒１５０２内に介挿され、セラミック製ハニカム担体
１５０１の少なくとも一方の端面には、セラミック製ハ
ニカム担体１５０１とほぼ等しい外径を持つ保持部材１
５０３が組み込まれている。保持部材１５０３の外側に
は略円環状の変形規制部材１５０４が外筒１５０２の両
端面に接合固定され、セラミック製ハニカム担体１５０
１と保持部材１５０３が外筒１５０２から突出するのを
防止している。セラミック製ハニカム担体１５０１は直
径６６ｍｍ、全長６０〜１００ｍｍ、セルサイズ４００
ｃｐｉ、セル壁厚０．１〜０．２ｍｍでコージェライト
製である。
【０１３０】外筒１５０２は厚さ１．５〜２ｍｍの線膨
張係数の小さい耐熱ステンレス鋼板もしくは鋼管から成
る。当実施例ではＳＵＳ４３０製としたが、これに限定
されるものではない。セラミック製ハニカム担体１５０
１の端面と保持部材１５０３は、互いに少なくとも一部
では接触し、両者の間に隙間が生じないように構成され
ている。同様に保持部材１５０３と変形規制部材１５０
４も互いに少なくとも一部では接触し、両者の間に隙間
が生じないように構成されている。保持部材１５０３は
０．２〜０．８ｍｍ軸方向に弾性変形する程度に圧縮さ
れた状態で組付けられている。図６４、図６５では上流
側、下流側いずれの開口端にも保持部材１５０３が配設
された例を示したが、上流側、下流側のいずれか一方に
しか配設されていない構成も可能である。
張係数の小さい耐熱ステンレス鋼板もしくは鋼管から成
る。当実施例ではＳＵＳ４３０製としたが、これに限定
されるものではない。セラミック製ハニカム担体１５０
１の端面と保持部材１５０３は、互いに少なくとも一部
では接触し、両者の間に隙間が生じないように構成され
ている。同様に保持部材１５０３と変形規制部材１５０
４も互いに少なくとも一部では接触し、両者の間に隙間
が生じないように構成されている。保持部材１５０３は
０．２〜０．８ｍｍ軸方向に弾性変形する程度に圧縮さ
れた状態で組付けられている。図６４、図６５では上流
側、下流側いずれの開口端にも保持部材１５０３が配設
された例を示したが、上流側、下流側のいずれか一方に
しか配設されていない構成も可能である。
【０１３１】保持部材１５０３について詳しく説明す
る。保持部材１５０３は周方向に沿って波型のプロファ
イルを持つ略円環状を成している。図６６に保持部材１
５０３の拡大図を示す。保持部材１５０３は、厚さ０．
０５〜１ｍｍの比較的線膨張係数の小さな材質（当実施
例ではＳＵＳ４３０）から成る基板１５０５に、やはり
厚さ０．０５〜１ｍｍで基板１５０５に比べて線膨張係
数の大きな材質（当実施例ではＳＵＳ３１０）から成る
薄板１５０６を接合した構造を持つ。薄板１５０６は基
板１５０５の全屈曲部の内側にそれぞれ設置されてい
る。ここに記載した材料以外にも、セラミック触媒コン
バータの使用環境に耐え、互いに接合性に優れ、線膨張
係数の差が大きな材料同志の組合せであれば、同様に使
用できる。
る。保持部材１５０３は周方向に沿って波型のプロファ
イルを持つ略円環状を成している。図６６に保持部材１
５０３の拡大図を示す。保持部材１５０３は、厚さ０．
０５〜１ｍｍの比較的線膨張係数の小さな材質（当実施
例ではＳＵＳ４３０）から成る基板１５０５に、やはり
厚さ０．０５〜１ｍｍで基板１５０５に比べて線膨張係
数の大きな材質（当実施例ではＳＵＳ３１０）から成る
薄板１５０６を接合した構造を持つ。薄板１５０６は基
板１５０５の全屈曲部の内側にそれぞれ設置されてい
る。ここに記載した材料以外にも、セラミック触媒コン
バータの使用環境に耐え、互いに接合性に優れ、線膨張
係数の差が大きな材料同志の組合せであれば、同様に使
用できる。
【０１３２】変形規制部材１５０４は、高温下でのセラ
ミック製ハニカム担体１５０１、外筒１５０２、保持部
材１５０３の膨張変形による応力に対して十分な強度を
有する略円環状部材で、外筒１５０２に固定されてい
る。材質はここでは外筒１５０２と同一であるが、接合
性、耐熱性などに問題がなければ他の材質も利用可能で
ある。変形規制部材１５０４と保持部材１５０３は、図
６６に示すように、薄板１５０６が接合されていない範
囲で互いに接合されている。
ミック製ハニカム担体１５０１、外筒１５０２、保持部
材１５０３の膨張変形による応力に対して十分な強度を
有する略円環状部材で、外筒１５０２に固定されてい
る。材質はここでは外筒１５０２と同一であるが、接合
性、耐熱性などに問題がなければ他の材質も利用可能で
ある。変形規制部材１５０４と保持部材１５０３は、図
６６に示すように、薄板１５０６が接合されていない範
囲で互いに接合されている。
【０１３３】当実施例の作用について説明する。排ガス
経路中に配設されたセラミック触媒コンバータは、排ガ
スの熱と浄化の際の触媒反応熱によって９５０℃以上の
高温に達する。この際、セラミック製ハニカム担体１５
０１は線膨張係数が小さい（１．２×１０-6）コージェ
ライトで構成されているのに対して、外筒１５０２はＳ
ＵＳ４３０などの耐熱ステンレス鋼から成り、セラミッ
ク製ハニカム担体に対して線膨張係数が大きいため
（１．１×１０-5）、二者間には大きな熱膨張差が生じ
る。
経路中に配設されたセラミック触媒コンバータは、排ガ
スの熱と浄化の際の触媒反応熱によって９５０℃以上の
高温に達する。この際、セラミック製ハニカム担体１５
０１は線膨張係数が小さい（１．２×１０-6）コージェ
ライトで構成されているのに対して、外筒１５０２はＳ
ＵＳ４３０などの耐熱ステンレス鋼から成り、セラミッ
ク製ハニカム担体に対して線膨張係数が大きいため
（１．１×１０-5）、二者間には大きな熱膨張差が生じ
る。
【０１３４】当実施例において、保持部材１５０３は前
述のように線膨張係数に差のある２種類の材料を接合
し、構成されている。高温に曝されると、薄板１５０６
は基板１５０５よりも膨張量が大きいため、基板１５０
５の各屈曲部は広げられる。変形規制部材１５０４と固
定されている部分は変位できないため、結果として図６
７に示すように保持部材１５０３の軸方向長が増すこと
になり、これが担体１５０１と外筒１５０２との熱膨張
量の差を埋めるように作動し、軸方向の空隙の発生を防
止する。温度が下がれば、各構成要素は収縮し、元の形
状・寸法に復帰するが、その過程においても軸方向の空
隙は発生せず、担体１５０１は常に確実に保持される。
述のように線膨張係数に差のある２種類の材料を接合
し、構成されている。高温に曝されると、薄板１５０６
は基板１５０５よりも膨張量が大きいため、基板１５０
５の各屈曲部は広げられる。変形規制部材１５０４と固
定されている部分は変位できないため、結果として図６
７に示すように保持部材１５０３の軸方向長が増すこと
になり、これが担体１５０１と外筒１５０２との熱膨張
量の差を埋めるように作動し、軸方向の空隙の発生を防
止する。温度が下がれば、各構成要素は収縮し、元の形
状・寸法に復帰するが、その過程においても軸方向の空
隙は発生せず、担体１５０１は常に確実に保持される。
【０１３５】当実施例は異種材料間の熱膨張差を利用し
た保持部材を用いることで、あらゆる温度環境下で確実
にセラミック製ハニカム担体を保持できる。保持部材と
して一般的な無機弾性体にみられる熱劣化による保持力
の減退が少なく、金属製のバネのように高温下でクリー
プし、繰返し使用に耐えられないといった問題もない。
従って、９５０℃以上の高温条件下で使用が可能で、保
持性能を長期間維持することができる。その結果、メタ
ルハニカムコンバータよりも安価で、従来のセラミック
コンバータに比べて耐振性と耐熱負荷性の点で非常に優
れたセラミック触媒コンバータを提供することができ
る。
た保持部材を用いることで、あらゆる温度環境下で確実
にセラミック製ハニカム担体を保持できる。保持部材と
して一般的な無機弾性体にみられる熱劣化による保持力
の減退が少なく、金属製のバネのように高温下でクリー
プし、繰返し使用に耐えられないといった問題もない。
従って、９５０℃以上の高温条件下で使用が可能で、保
持性能を長期間維持することができる。その結果、メタ
ルハニカムコンバータよりも安価で、従来のセラミック
コンバータに比べて耐振性と耐熱負荷性の点で非常に優
れたセラミック触媒コンバータを提供することができ
る。
【図１】図１は、第１実施例の触媒コンバータの模式図
である。
である。
【図２】図２は、触媒コンバータの搭載を示す一部断面
図である。
図である。
【図３】図３は、触媒コンバータの搭載を示す一部断面
図である。
図である。
【図４】図４は、第１実施例の触媒タンバータの取付け
構造を示す断面図である。
構造を示す断面図である。
【図５】図５は、第１実施例の外筒の展開を示す模式図
である。
である。
【図６】図６（ａ），（ｂ）は、第１実施例の保持部材
を示す模式図である。
を示す模式図である。
【図７】図７（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は、保持
部材の他の溶接パターンを示す説明図である。
部材の他の溶接パターンを示す説明図である。
【図８】図８は、第１実施例の触媒コンバータの組付を
説明する説明図である。
説明する説明図である。
【図９】図９は、第１実施例の触媒コンバータの外筒の
溶接部を示す模式図である。
溶接部を示す模式図である。
【図１０】図１０は、触媒コンバータの外筒の他の展開
を示す模式図である。
を示す模式図である。
【図１１】図１１は、第１実施例の触媒コンバータの保
持部の拡大図である。
持部の拡大図である。
【図１２】図１２は、第１実施例の触媒コンバータの他
のクッション部材を示す模式図である。
のクッション部材を示す模式図である。
【図１３】図１３は、第２実施例の触媒コンバータの組
付状態を示す展開図である。
付状態を示す展開図である。
【図１４】図１４は、第２実施例の触媒コンバータの側
面図である。
面図である。
【図１５】図１５は、第３実施例の触媒コンバータの断
面図である。
面図である。
【図１６】図１６は、第３実施例の触媒コンバータの側
面図である。
面図である。
【図１７】図１７は、第３実施例の保持部材の模式図で
ある。
ある。
【図１８】図１８は、第３実施例の触媒コンバータの作
用を説明する説明図である。
用を説明する説明図である。
【図１９】図１９は、第４実施例の触媒コンバータの模
式図である。
式図である。
【図２０】図２０は、第４実施例の触媒コンバータの断
面図である。
面図である。
【図２１】図２１は、第４実施例の他の実施例の触媒コ
ンバータの模式図である。
ンバータの模式図である。
【図２２】図２２は、第４実施例の他の実施例の触媒コ
ンバータの断面図である。
ンバータの断面図である。
【図２３】図２３（ａ），（ｂ）は、第４実施例の保持
部材の変形を説明する説明図である。
部材の変形を説明する説明図である。
【図２４】図２４（ａ），（ｂ）は、図１９に示す触媒
コンバータの作用を説明する説明図である。
コンバータの作用を説明する説明図である。
【図２５】図２５（ａ），（ｂ）は、図２１に示す触媒
コンバータの作用を説明する説明図である。
コンバータの作用を説明する説明図である。
【図２６】図２６は、第４実施例に対する他の実施例の
保持部材の形状を示す模式図である。
保持部材の形状を示す模式図である。
【図２７】図２７は、第５実施例の触媒コンバータの組
付状態を示す展開図である。
付状態を示す展開図である。
【図２８】図２８は、第５実施例の触媒コンバータの断
面図である。
面図である。
【図２９】図２９は、第６実施例の触媒コンバータの正
面図である。
面図である。
【図３０】図３０（ａ），（ｂ），（ｃ）は、第６実施
例の保持部材の模式図である。
例の保持部材の模式図である。
【図３１】図３１は、第６実施例の触媒コンバータの作
用を説明する説明図である。
用を説明する説明図である。
【図３２】図３２は、第７実施例の触媒コンバータの側
面図である。
面図である。
【図３３】図３３は、第７実施例の触媒コンバータの作
用を説明する説明図である。
用を説明する説明図である。
【図３４】図３４は、第７実施例の触媒コンバータの作
用を説明する説明図である。
用を説明する説明図である。
【図３５】図３５は、第８実施例の触媒コンバータの正
面断面図である。
面断面図である。
【図３６】図３６は、第８実施例の触媒コンバータの側
面図である。
面図である。
【図３７】図３７は、第８実施例の保持部材の模式図で
ある。
ある。
【図３８】図３８は、第８実施例の他の実施例を示す触
媒コンバータの側面図である。
媒コンバータの側面図である。
【図３９】図３９は、第９実施例の触媒コンバータの組
付状態を示す斜視図である。
付状態を示す斜視図である。
【図４０】図４０は、第９実施例の触媒コンバータの一
部断面図である。
部断面図である。
【図４１】図４１は、第９実施例の触媒コンバータの一
部断面図である。
部断面図である。
【図４２】図４２は、第９実施例の保持部材の他の実施
例を示す一部断面図である。
例を示す一部断面図である。
【図４３】図４３は、第９実施例の保持部材の他の実施
例を示す一部断面図である。
例を示す一部断面図である。
【図４４】図４４は、第１０実施例の触媒コンバータを
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図４５】図４５は、第１１実施例の触媒コンバータの
断面図である。
断面図である。
【図４６】図４６は、第１１実施例の触媒コンバータの
作用を説明する説明図である。
作用を説明する説明図である。
【図４７】図４７は、第１１実施例の保持部材を示す模
式図である。
式図である。
【図４８】図４８は、第１１実施例に対する他の実施例
としての触媒コンバータを示す模式図である。
としての触媒コンバータを示す模式図である。
【図４９】図４９は、第１２実施例の触媒コンバータを
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図５０】図５０は、第１２実施例の触媒コンバータを
示す断面図である。
示す断面図である。
【図５１】図５１は、第１２実施例に対する他の実施例
としての触媒コンバータの概略図である。
としての触媒コンバータの概略図である。
【図５２】図５２は、第１２実施例の触媒コンバータの
作用を説明する説明図である。
作用を説明する説明図である。
【図５３】図５３は、第１２実施例に対する他の実施例
としての触媒コンバータの作用を説明する説明図であ
る。
としての触媒コンバータの作用を説明する説明図であ
る。
【図５４】図５４は、第１３実施例の触媒コンバータの
組付状態を示す斜視図である。
組付状態を示す斜視図である。
【図５５】図５５は、第１３実施例の触媒コンバータの
断面図である。
断面図である。
【図５６】図５６は、第１３実施例の作用を説明する説
明図である。
明図である。
【図５７】図５７は、第１３実施例に対する他の実施例
としての触媒コンバータの斜視図である。
としての触媒コンバータの斜視図である。
【図５８】図５８は、図５７に示す触媒コンバータの断
面図である。
面図である。
【図５９】図５９は、第１３実施例の他の実施例の作用
を説明する説明図である。
を説明する説明図である。
【図６０】図６０は、第１４実施例の触媒コンバータの
正面断面図である。
正面断面図である。
【図６１】図６１は、第１４実施例の触媒コンバータの
作動を説明する説明図である。
作動を説明する説明図である。
【図６２】図６２は、第１４実施例の保持部材の模式図
である。
である。
【図６３】図６３は、第１４実施例に対する他の実施例
の触媒コンバータの正面断面図である。
の触媒コンバータの正面断面図である。
【図６４】図６４は、第１５実施例の触媒コンバータの
組付状態を示す展開図である。
組付状態を示す展開図である。
【図６５】図６５は、第１５実施例の触媒コンバータの
断面図である。
断面図である。
【図６６】図６６は、第１５実施例の触媒コンバータの
保持部材の拡大図である。
保持部材の拡大図である。
【図６７】図６７は、第１５実施例の保持部材の作用を
説明する説明図である。
説明する説明図である。
１ セラミック触媒コンバータ ２ セラミック製ハニカム担体 ４ 外筒 ５ 保持部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０１Ｎ 3/28 ３０１ Ｕ ３１１ Ｓ Ｎ (72)発明者 鳥谷尾 哲也 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 森 裕司 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 藤田 達也 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 松本 平樹 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 青木 宏真 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 宝平 欣二 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 永田 直樹 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 福田 雄史 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内
Claims (37)
- 【請求項１】 エンジンの排気経路中に配置され、前記
エンジンの排気ガスの有害成分を浄化させる触媒が担持
されたセラミック製ハニカム担体と、 前記セラミック製ハニカム担体を収納する外筒と、 前記セラミック製ハニカム担体と前記外筒との間に介在
され、線膨張係数の異なる金属が組み合わせられるとと
もに、前記排気ガスにより、温度が上昇することによっ
て、前記セラミック製ハニカム担体と前記外筒とのクリ
アランスを吸収する保持部材と、 からなることを特徴とするセラミック触媒コンバータ。 - 【請求項２】 エンジンの排気経路中に配置されるセラ
ミック触媒コンバータにおいて、セラミック製ハニカム
担体と、前記セラミック製ハニカム担体を保持する保持
部材と、前記セラミック製ハニカム担体を収納する外筒
により構成され、前記保持部材は、前記外筒より線膨張
係数の大きい金属板で構成されたものあって、前記保持
部材が高温時に発生する前記セラミック製ハニカム担体
と前記外筒とのクリアランスを吸収することを特徴とす
るセラミック触媒コンバータ。 - 【請求項３】 前記保持部材は、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ
３１０、ＳＵＳ４３０等の耐熱性ステンレスで構成さ
れ、線膨張係数の小さい前記保持部材の材料がフェライ
ト系ステンレス綱よりなり、線膨張係数の大きい保持部
材の材料がオーステナイト系ステンレス綱で構成される
ことを特徴とする請求項１乃至２少なくとも１記載のセ
ラミック触媒コンバータ。 - 【請求項４】 前記保持部材は、セラミック製ハニカム
担体の外周側面近傍または／および端面近傍または／お
よび内部に配設されることを特徴とする請求項１乃至３
いずれか１記載のセラミック触媒コンバータ。 - 【請求項５】 前記保持部材が熱膨張により、セラミッ
ク製ハニカム担体の略径方向または／および略円周方向
または／および略軸方向の変形によって、前記セラミッ
ク製ハニカム担体を保持することを特徴とする請求項１
記載のセラミック触媒コンバータ。 - 【請求項６】 前記保持部材がセラミック製ハニカム担
体の外周側面を保持することを特徴とする請求項５記載
のセラミック触媒コンバータ。 - 【請求項７】 前記保持部材が帯状の金属板同士を接合
することにより構成され、前記保持部材の長手方向の長
さがセラミック製ハニカム担体の外周側面の円周長さ以
下であって、好ましくは、同一円周上に２カ所以上配設
されることを特徴とする請求項６記載のセラミック触媒
コンバータ。 - 【請求項８】 前記保持部材が帯状の金属板同士を接合
することにより構成され、前記保持部材の長手方向の長
さがセラミック製ハニカム担体の外周側面の円周長さ以
上であって、ら線状に前記セラミック製ハニカム担体の
外周側面に配設されることを特徴とする請求項６記載の
セラミック触媒コンバータ。 - 【請求項９】 前記保持部材のセラミック製ハニカム担
体側を線膨張係数の小さい金属板で構成し、外筒側を線
膨張係数の大きい金属板で構成し、お互いの金属板を接
合して構成されることを特徴とする請求項６乃至８いず
れか１記載のセラミック触媒コンバータ。 - 【請求項１０】 前記セラミック触媒コンバータにおい
て、保持部材が、外筒、あるいは前記外筒に挿入される
円環あるいは帯状の変形規制部材と、セラミック製ハニ
カム担体との間に配設され、前記外筒あるいは前記変形
規制部材と、前記セラミック製ハニカム担体のクリアラ
ンスが、保持部材の熱膨張によって変形できる長さ以下
になるよう構成されることを特徴とする請求項６乃至９
いずれか１記載のセラミック触媒コンバータ。 - 【請求項１１】 前記保持部材の少なくとも１カ所が外
筒に固定されていることを特徴とする請求項６乃至１０
いずれか１記載のセラミック触媒コンバータ。 - 【請求項１２】 前記保持部材がセラミック製ハニカム
担体の端面または／および前記セラミック製ハニカム担
体外周側面と前記端面とが交わる角部を保持することを
特徴とする請求項５記載のセラミック触媒コンバータ。 - 【請求項１３】 前記保持部材が帯状の金属板同士を接
合して構成され、好ましくは、セラミック製ハニカム担
体の端面に放射状に複数個配置されることを特徴とする
請求項１２記載のセラミック触媒コンバータ。 - 【請求項１４】 前記保持部材が円環あるいはリング状
の金属板を接合して構成されることを特徴とする請求項
１２記載のセラミック触媒コンバータ。 - 【請求項１５】 前記保持部材のセラミック製ハニカム
担体側を線膨張係数の小さい金属板で構成し、反対側を
線膨張係数の大きい金属板で構成し、お互いの金属板を
接合して構成されることを特徴とする請求項１２乃至１
４いずれか１記載のセラミック触媒コンバータ。 - 【請求項１６】 前記保持部材が線膨張係数の大きい円
環の外周端面近傍にのみ線膨張係数の小さい円環を接合
して構成されることを特徴とする請求項１２記載のセラ
ミック触媒コンバータ。 - 【請求項１７】 前記保持部材は外筒の一部、あるいは
前記外筒に接続された円環状あるいは帯状の変形規制部
材と、セラミック製ハニカム担体端面との間に挿入さ
れ、前記外筒の一部あるいは前記変形規制部材と前記セ
ラミック製ハニカム担体端面のクリアランスが、前記保
持部材の熱膨張によって変形できる長さ以下になるよう
構成されることを特徴とする請求項１２乃至１６いずれ
か１記載のセラミック触媒コンバータ。 - 【請求項１８】 前記保持部材の少なくとも１カ所が外
筒に固定されていることを特徴とする請求項１２乃至１
７いずれか１記載のセラミック触媒コンバータ。 - 【請求項１９】 前記保持部材がセラミック製ハニカム
担体の内部を任意の方向に貫くように配設されることを
特徴とする請求項５記載のセラミック触媒コンバータ。 - 【請求項２０】 前記セラミック製ハニカム担体が任意
の１つ以上の平面あるいは曲面で分割され、保持部材が
前記セラミック製ハニカム担体の分割面に沿って配設さ
れることを特徴とする請求項１９記載のセラミック触媒
コンバータ。 - 【請求項２１】 前記保持部材が帯状の金属板同士を接
合して構成され、好ましくは、前記保持部材がセラミッ
ク製ハニカム担体の内部に複数個が配置するよう構成さ
れることを特徴とする請求項１９乃至２０記載いずれか
１記載のセラミック触媒コンバータ。 - 【請求項２２】 前記保持部材の少なくとも１カ所が外
筒に固定されていることを特徴とする請求項１９乃至２
１いずれか１記載ののセラミック触媒コンバータ。 - 【請求項２３】 前記保持部材の長手方向と直角方向に
取った任意の断面において、必ず接合部が存在すること
を特徴とする請求項１記載のセラミック触媒コンバー
タ。 - 【請求項２４】 前記保持部材が熱膨張により、セラミ
ック製ハニカム担体の略径方向または／および略円周方
向または／および略軸方向の変形によって、前記セラミ
ック製ハニカム担体を保持することを特徴とする請求項
２記載のセラミック触媒コンバータ。 - 【請求項２５】 前記保持部材がセラミック製ハニカム
担体の外周側面を覆う耐熱ステンレス箔で成形された波
板で構成されることを特徴とする請求項２４記載のセラ
ミック触媒コンバータ。 - 【請求項２６】 前記保持部材である耐熱ステンレス箔
で成形された波板が、外筒との当接部分の一部をレーザ
ビーム溶接、あるいはろう付等の機械的接合手段によっ
て接合されることを特徴とする請求項２５記載のセラミ
ック触媒コンバータ。 - 【請求項２７】 前記保持部材がセラミック製ハニカム
担体の外周側面を覆う耐熱ステンレス箔または鋼板で成
形された平板で構成され、前記平板は、少なくとも前記
セラミック製ハニカム担体の外周側面を１周以上覆い、
好ましくは少なくとも一端側が徐々に厚みが減少するよ
うに構成されていることを特徴とする請求項２４記載の
セラミック触媒コンバータ。 - 【請求項２８】 前記保持部材がセラミック製ハニカム
担体の外周側面を覆う耐熱ステンレス箔または鋼板で成
形された平板で構成され、前記平板は、前記セラミック
製ハニカム担体の外周側面を１周以上覆った後、両端が
互いに重なりあうように配設され、好ましくは少なくと
も一端側が徐々に厚みが減少するように構成されている
ことを特徴とする請求項２４記載のセラミック触媒コン
バータ。 - 【請求項２９】 前記保持部材は、２つ以上の部材で構
成され、第１の保持部材は外筒内側側面に沿い、第２の
保持部材はセラミック製ハニカム担体の外周側面に沿
い、前記第１と第２の保持部材はお互いの一部が重なり
合うように配設され、好ましくは前記第１と第２の保持
部材の重なり部分の先端形状がくさび状をなすことを特
徴とする請求項２４記載のセラミック触媒コンバータ。 - 【請求項３０】 前記保持部材は、Ｃ型のリング形状を
有し、前記Ｃ型部の切断部分の少なくとも一端側が徐々
に厚みが減少するように構成され、好ましくは前記Ｃ型
部の切断部分が互いに重なり合うよう配設されているこ
とを特徴とする請求項２４記載のセラミック触媒コンバ
ータ。 - 【請求項３１】 前記保持部材は外筒の一部、あるいは
前記外筒に接続された円環状あるいは帯状の変形規制部
材と、セラミック製ハニカム担体端面との間に挿入さ
れ、前記外筒の一部あるいは前記変形規制部材と、前記
セラミック製ハニカム担体端面とのクリアランスが、前
記保持部材の熱膨張によって変形できる長さ以下になる
よう構成されることを特徴とする請求項２５乃至３０記
載のセラミック触媒コンバータ。 - 【請求項３２】 前記保持部材は２つ以上の部材で構成
され、第１の保持部材は、外筒の一部、あるいは外筒に
接続された円環もしくは帯状の変形規制部材に沿い、第
２の保持部材はセラミック製ハニカム担体の端面に沿
い、前記第１と第２の保持部材はお互いの一部が重なり
合うように配設され、好ましくは前記第１と第２の保持
部材の重なり部分の先端形状がくさび状をなすことを特
徴とする請求項２４記載のセラミック触媒コンバータ。 - 【請求項３３】 前記保持部材の１部が外筒に固定され
ていることを特徴とする請求項２７乃至３２のいずれか
１記載のセラミック触媒コンバータ。 - 【請求項３４】 前記保持部材が２つ以上組み合わされ
て構成されることを特徴とする請求項５または２４記載
のセラミック触媒コンバータ。 - 【請求項３５】 前記保持部材の接合部が、レーザビー
ム接合またはろう付けにより設けられることを特徴とす
る請求項１乃至３４いずれか１記載のセラミック触媒コ
ンバータ。 - 【請求項３６】 前記保持部材とセラミック製ハニカム
担体との間、もしくは外筒とセラミック製ハニカム担体
との間に、耐熱金属箔あるいは、耐熱製セラミックファ
イバーマットで構成されるクッション部材が設けられる
ことを特徴とする請求項１乃至３５のいずれか１記載の
セラミック触媒コンバータ。 - 【請求項３７】 前記保持部材が２種以上の耐熱性ステ
ンレスで構成される場合には、オーステナイト系ステン
レス側もしくは線膨張係数の大きい側の前記保持部材の
表面にアルミ蒸着処理を施したことを特徴とし、また、
保持部材が１種以上の耐熱性ステンレスで構成される場
合には、前記１種の保持部材の表面にアルミ蒸着処理を
施したことを特徴とする請求項１乃至３６いずれか１記
載のセラミック触媒コンバータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23924694A JP3845873B2 (ja) | 1994-10-03 | 1994-10-03 | セラミック触媒コンバータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23924694A JP3845873B2 (ja) | 1994-10-03 | 1994-10-03 | セラミック触媒コンバータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08103662A true JPH08103662A (ja) | 1996-04-23 |
| JP3845873B2 JP3845873B2 (ja) | 2006-11-15 |
Family
ID=17041915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23924694A Expired - Fee Related JP3845873B2 (ja) | 1994-10-03 | 1994-10-03 | セラミック触媒コンバータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3845873B2 (ja) |
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