JPH0889815A

JPH0889815A - メタル触媒コンバータ

Info

Publication number: JPH0889815A
Application number: JP6232758A
Authority: JP
Inventors: Senta Toujiyou; 千太東條; Kanehito Nakamura; 兼仁中村; Hiraki Matsumoto; 平樹松本
Original assignee: NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1994-09-28
Filing date: 1994-09-28
Publication date: 1996-04-09

Abstract

(57)【要約】【目的】熱容量を低減するとともに耐久性を向上し、
さらに担持された触媒の活性化温度まで短時間に電力を
用いることなく昇温する安価なメタル触媒コンバータを
提供する。【構成】メタル触媒コンバータ１は、平板２と波板と
が交互に重ね合わされ巻回されているハニカム担体６
と、このハニカム担体６の外周を覆う筒部８と、筒部８
の外周壁に取付けられたフランジ１２とから構成されて
いる。径方向に隣接する平板２と波板とは、第１接合領
域２３、第２接合領域２４、第３接合領域２５で接合さ
れる。また、ハニカム担体６と筒体８とは排ガス流れ方
向下流側で接合され、排ガス流れ方向上流側に位置する
ハニカム担体６内のスリット部４と筒体８との間には空
隙部９が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、メタル触媒コンバータ
に関するもので、例えば内燃機関の排気経路中に配設さ
れ、触媒担体が早期に温度上昇し触媒物質の活性化を促
進するメタル触媒コンバータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば自動車用エンジンの排
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、水に変換する手段として、エンジンの排
気経路の途中にメタル触媒コンバータを介在させ排ガス
を浄化する方法が知られている。

【０００３】この種のメタル触媒コンバータとして、例
えば実開平４−６２３１６号公報に開示されている排ガ
ス浄化触媒用メタル担体は、金属製の平板と波板を重合
わせ渦巻状に巻回または積層したものである。また、特
開平２−２２３６２２号公報に開示されているハニカム
ヒータを用いた排ガス浄化装置は、ステンレス鋼から形
成されたハニカム形状のメタル担体自体に通電すること
によりメタル担体を発熱させる自己発熱型メタル担体に
より触媒物質の活性化を図るものである。

【０００４】さらに、特公平３−７１１７７号公報に開
示されている金属製廃ガス触媒担体は、鋼薄板帯状体の
全域に菱形状のスリットを形成し、触媒担体軸方向の熱
膨張、熱縮小の調整を図るものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実開平
４−６２３１６号公報に開示されている排ガス浄化触媒
用メタル担体によると、エンジン始動初期等の排ガス温
度が低い状態において、担持された触媒物質の活性化温
度までメタル担体を昇温させるのに長時間を要すること
から、触媒物質が短時間で活性化されず排ガスが浄化さ
れ難いという問題ある。

【０００６】また、特開平２−２２３６２２号公報に開
示されているハニカムヒータを用いた排ガス浄化装置に
よると、自己発熱型メタル担体を発熱させるには１ｋＷ
を超える大電力が必要であることから、自動車に搭載さ
れたバッテリの負担が大きくなるという問題がある。さ
らに、特公平３−７１１７７号公報に開示されている金
属製廃ガス触媒担体によると、排ガス流れ方向と直交す
る方向に長く延びる細長いスリットを鋼薄板帯状体の全
域に形成しているため、ハニカム担体自体の剛性が低下
するとともにハニカム担体の固有振動数が低くなること
から、エンジンの振動に共振し易くなり振動による金属
疲労等に対する信頼性を確保することが困難になるとい
う問題がある。またエンジンの排ガスにより９００℃を
越える高温時、鋼薄板帯状体の材料強度が著しく低下す
るため、鋼薄板帯状体からなるハニカム担体自体が破損
するおそれが生ずるという問題がある。さらに菱形状の
スリットが形成されている平板と波板とからハニカム担
体を組付する際、スリットが鋼薄板帯状体の全域に形成
されていることから、平板と波板とを接合することが困
難であるとともに複雑な製造装置が必要となりコストの
低減を妨げるという問題がある。

【０００７】本発明は、このような問題を解決するため
になされたもので、熱容量を低減するとともに耐久性を
向上し、さらに担持された触媒物質の活性化温度まで短
時間に電力を用いることなく昇温する安価なメタル触媒
コンバータを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めの本発明による請求項１記載のメタル触媒コンバータ
は、金属製の平板と波板とが交互に重ね合わせられると
ともに径方向に隣接する前記平板と前記波板とが接合さ
れ、巻回または積層して構成されるハニカム体に触媒物
質を担持してなるハニカム担体と、前記ハニカム担体の
周囲を覆いかつ前記ハニカム担体の下流側外壁に接合さ
れる内壁を有する筒形状の外筒と、前記ハニカム担体の
上流側外壁と前記外筒の上流側内壁との間に形成される
空隙部とを備え、前記外筒が内燃機関の排気経路中に接
続固定されるとともに、排ガス流れ方向に直交する方向
へ延びる複数個のスリットが前記平板または前記波板の
少なくとも一方の排気経路上流側に形成されることを特
徴とする。

【０００９】また、本発明による請求項２記載のメタル
触媒コンバータは、請求項１記載のメタル触媒コンバー
タにおいて、前記複数個のスリットからなるスリット部
が形成される前記平板または前記波板の上流側端部に上
流側非スリット部が形成されまた下流側端部に下流側非
スリット部が形成されるとともに、径方向に隣接する前
記平板と前記波板とが前記上流側非スリット部と前記下
流側非スリット部とにより接合されることを特徴とす
る。

【００１０】また、本発明による請求項３記載のメタル
触媒コンバータは、請求項２記載のメタル触媒コンバー
タにおいて、前記上流側非スリット部の前記ハニカム担
体軸方向長さは、３ｍｍ〜１５ｍｍであることを特徴と
する。また、本発明による請求項４記載のメタル触媒コ
ンバータは、請求項１、２または３記載のメタル触媒コ
ンバータにおいて、前記ハニカム担体の外壁と前記外筒
の内壁との外筒接合部の位置は、径方向に隣接する前記
平板と前記波板とのハニカム接合部の位置より前記ハニ
カム担体軸方向にずれることを特徴とする。

【００１１】また、本発明による請求項５記載のメタル
触媒コンバータは、請求項２、３または４記載のメタル
触媒コンバータにおいて、径方向に隣接する前記平板と
前記波板とのハニカム接合部は、前記ハニカム担体の軸
と直交する同一平面上に位置する前記平板と前記波板と
の当接箇所の５０％以上について接合が施されることを
特徴とする。

【００１２】また、本発明による請求項６記載のメタル
触媒コンバータは、請求項２〜５のいずれか一項記載の
メタル触媒コンバータにおいて、径方向に隣接する前記
平板と前記波板とのハニカム接合部は、前記ハニカム担
体軸方向に異なる２箇所以上存在することを特徴とす
る。また、本発明による請求項７記載のメタル触媒コン
バータは、請求項２〜６のいずれか一項記載のメタル触
媒コンバータにおいて、前記ハニカム担体軸方向に異な
る２箇所以上存在し径方向に隣接する前記平板と前記波
板とのハニカム接合部は、隣合う前記ハニカム接合部が
前記ハニカム担体軸方向に１ｍｍ以上離隔することを特
徴とする。

【００１３】また、本発明による請求項８記載のメタル
触媒コンバータは、請求項２〜７のいずれか一項記載の
メタル触媒コンバータにおいて、前記スリット部の上流
側および下流側の両端部から１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲に
は、径方向に隣接する前記平板と前記波板とのハニカム
接合部が少なくとも１箇所以上形成されることを特徴と
する。

【００１４】また、本発明による請求項９記載のメタル
触媒コンバータは、請求項２〜８のいずれか一項記載の
メタル触媒コンバータにおいて、前記下流側非スリット
部に位置し径方向に隣接する前記平板と前記波板とのハ
ニカム接合部の位置と、前記ハニカム担体の外壁と前記
外筒の内壁との外筒接合部の位置との間隔は、１ｍｍ〜
６０ｍｍであることを特徴とする。

【００１５】また、本発明による請求項１０記載のメタ
ル触媒コンバータは、請求項２〜９のいずれか一項記載
のメタル触媒コンバータにおいて、前記ハニカム担体の
外壁と前記外筒の内壁との外筒接合部は、前記外筒の外
壁に前記ハニカム担体軸方向と非平行方向に形成される
ことを特徴とする。また、本発明による請求項１１記載
のメタル触媒コンバータは、請求項９または１０記載の
メタル触媒コンバータにおいて、前記外筒接合部は、前
記外筒の外壁に不連続に形成されることを特徴とする。

【００１６】また、本発明による請求項１２記載のメタ
ル触媒コンバータは、請求項９、１０または１１記載の
メタル触媒コンバータにおいて、前記外筒接合部は、前
記ハニカム担体軸方向に異なる２箇所以上存在すること
を特徴とする。また、本発明による請求項１３記載のメ
タル触媒コンバータは、請求項１１または１２記載のメ
タル触媒コンバータにおいて、２箇所以上存在する前記
外筒接合部のそれぞれの不連続部分は、前記ハニカム担
体の軸と平行に略直線状に位置していることを特徴とす
る。

【００１７】また、本発明による請求項１４記載のメタ
ル触媒コンバータは、請求項２〜１３のいずれか一項記
載のメタル触媒コンバータにおいて、径方向に隣接する
前記平板と前記波板とのハニカム接合部が２箇所以上設
けられた前記下流側非スリット部には、前記ハニカム接
合部の間に前記ハニカム担体の外壁と前記外筒の内壁と
の外筒接合部が位置することを特徴とする。

【００１８】また、本発明による請求項１５記載のメタ
ル触媒コンバータは、請求項２〜１３のいずれか一項記
載のメタル触媒コンバータにおいて、径方向に隣接する
前記平板と前記波板とのハニカム接合部が形成された前
記下流側非スリット部には、前記ハニカム接合部より下
流側に前記ハニカム担体の外壁と前記外筒の内壁との外
筒接合部が位置することを特徴とする。

【００１９】また、本発明による請求項１６記載のメタ
ル触媒コンバータは、請求項１４または１５記載のメタ
ル触媒コンバータにおいて、前記外筒接合部の上流側に
位置する前記ハニカム接合部の周囲には、前記空隙部が
形成されることを特徴とする。また、本発明による請求
項１７記載のメタル触媒コンバータは、請求項２〜１６
のいずれか一項記載のメタル触媒コンバータにおいて、
径方向に隣接する前記平板と前記波板とのハニカム接合
部は、レーザビーム接合により接合されることを特徴と
する。

【００２０】また、本発明による請求項１８記載のメタ
ル触媒コンバータは、請求項１〜１７のいずれか一項記
載のメタル触媒コンバータにおいて、前記ハニカム担体
の最外周には、波板が２枚以上重ね合わせられることを
特徴とする。また、本発明による請求項１９記載のメタ
ル触媒コンバータは、請求項１〜１８のいずれか一項記
載のメタル触媒コンバータにおいて、前記外筒の下流側
には、前記ハニカム担体軸方向に延びる切欠部が少なく
とも１箇所以上に形成されることを特徴とする。

【００２１】また、本発明による請求項２０記載のメタ
ル触媒コンバータは、請求項１９記載のメタル触媒コン
バータにおいて、前記切欠部は、前記外筒の周方向に均
等間隔に形成されることを特徴とする。また、本発明に
よる請求項２１記載のメタル触媒コンバータは、請求項
１９または２０記載のメタル触媒コンバータにおいて、
前記ハニカム担体の外壁と前記外筒の内壁との外筒接合
部は、前記切欠部を避けた位置に形成されることを特徴
とする。

【００２２】また、本発明による請求項２２記載のメタ
ル触媒コンバータは、請求項２１記載のメタル触媒コン
バータにおいて、前記外筒接合部は、前記切欠部を被覆
する保護治具が前記外筒に装着された状態で形成される
ことを特徴とする。また、本発明による請求項２３記載
のメタル触媒コンバータは、請求項２〜２２のいずれか
一項記載のメタル触媒コンバータにおいて、前記ハニカ
ム担体の外壁と前記外筒の内壁との外筒接合部は、レー
ザビーム接合により接合されることを特徴とする。

【００２３】また、本発明による請求項２４記載のメタ
ル触媒コンバータは、請求項１〜２３のいずれか一項記
載のメタル触媒コンバータにおいて、前記外筒は、前記
外筒の外壁周囲に形成されたフランジにより前記排気経
路中に接続固定されることを特徴とする。また、本発明
による請求項２５記載のメタル触媒コンバータは、請求
項２４記載のメタル触媒コンバータにおいて、前記フラ
ンジと前記外筒との固定は、溶接により行われることを
特徴とする。

【００２４】また、本発明による請求項２６記載のメタ
ル触媒コンバータは、請求項２４また２５記載のメタル
触媒コンバータにおいて、前記フランジは、対向する２
方向の接合により前記外筒の外壁周囲に固定されること
を特徴とする。また、本発明による請求項２７記載のメ
タル触媒コンバータは、請求項２６記載のメタル触媒コ
ンバータにおいて、前記外筒の外壁と前記フランジと
は、少なくとも１方向の接合が前記外壁の全周に施され
ることを特徴とする。

【００２５】また、本発明による請求項２８記載のメタ
ル触媒コンバータは、請求項２４〜２７のいずれか一項
記載のメタル触媒コンバータにおいて、前記外筒の外壁
と前記フランジとの接合位置は、前記ハニカム担体の外
壁と前記外筒の内壁との外筒接合部の位置より前記ハニ
カム担体軸方向にずれることを特徴とする。また、本発
明による請求項２９記載のメタル触媒コンバータは、請
求項２８記載のメタル触媒コンバータにおいて、前記外
筒の外壁と前記フランジとの接合位置の径方向内側に
は、前記空隙部が形成されることを特徴とする。

【００２６】また、本発明による請求項３０記載のメタ
ル触媒コンバータは、請求項１〜２９のいずれか一項記
載のメタル触媒コンバータにおいて、前記ハニカム担体
は、前記外筒および前記フランジが接続固定された後、
触媒物質が担持されることを特徴とする。

【００２７】

【作用および発明の効果】本発明のメタル触媒コンバー
タによると、ハニカム担体を構成する平板または波板の
少なくとも一方には、スリットが形成されていることか
ら、平板または波板の熱容量を減少させることができ
る。さらに、これらのスリットは、排気経路上流側に形
成されているためハニカム担体の蓄熱性を向上し、部分
的に活性化し始める触媒物質の反応熱を蓄熱し易くなる
ことから、ハニカム担体全体が活性化温度に達する時間
を電力を用いることなく短縮できる効果がある。

【００２８】また、本発明のメタル触媒コンバータによ
ると、ハニカム担体の周囲を覆う外筒が下流側でハニカ
ム担体の外壁と接合されるとともに、ハニカム担体の上
流側外壁と外筒の上流側外壁との間には空隙部が形成さ
れることから、外筒の熱が外筒の上流側でハニカム担体
の上流側に直接伝達されることがなく、外筒の下流側を
経由してハニカム担体の下流側から上流側に伝達される
迂回伝熱経路が構成される。これにより、径方向に隣接
する前記平板と前記波板とが接合されるハニカム接合部
に伝達する熱を抑え、ハニカム担体内部の温度勾配を小
さくするとともに、ハニカム担体に発生する熱応力を小
さく抑えることができる。したがって、ハニカム担体の
耐久性を向上させる効果がある。

【００２９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。（第１実施例）本発明の第１実施例によるメタル触媒コ
ンバータを図１〜図１３に基づいて説明する。

【００３０】図２に示すように、メタル触媒コンバータ
１は、平板２と波板３とからなるハニカム担体６と、こ
のハニカム担体６の外周を覆う筒部８と、筒部８の外周
壁に取付けられたフランジ１２とから構成されている。
ハニカム担体６は、平板２と波板３とを交互に重ね合わ
せ渦巻状に巻回した形状に構成されている。ハニカム担
体６を構成する平板２と波板３とは、双方とも例えばＣ
ｒが１８〜２４ｗｔ％、Ａｌが４．５〜５．５ｗｔ％、
希土類元素（ＲＥＭ）が０．１〜０．２ｗｔ％、残部Ｆ
ｅであるＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ組成よりなる耐熱ステンレス
箔である。また巻回前の平板２および波板３は、例えば
板幅５０ａが６０ｍｍ、板厚が０．０３〜０．２０ｍｍ
の帯状に形成されている。

【００３１】図３および図４に示すように、平板２およ
び波板３には、スリット部４が軸方向の略中央部から排
ガス上流側端部方向に向って形成されている。ここで、
展開した波板３と平板２とは、同一形状からなるため、
図４には平板２の展開形状を代表して記載する。平板２
の一端部には、後述するように平板２と波板３とを接合
するための溶接部になる幅５０ｂに非スリット部５ａが
設けられている。この非スリット部５ａの幅５０ｂは、
後述する平板２と波板３との接合領域との兼合いから３
〜１５ｍｍの範囲であることが望ましく、本第１実施例
では、例えば３ｍｍとしている。非スリット部５ａを設
けることにより平板２と波板３との接合部を堅固に固定
することができる。非スリット部５ａに隣接する位置に
幅５０ｃのスリット部４が形成されている。スリット部
４の幅５０ｃは例えば３１．２ｍｍである。

【００３２】平板２の他端部には、平板２と波板３とを
接合するための溶接部、またハニカム担体６と筒部８と
を接合するための溶接部となる非スリット部５ｂが設け
られている。この非スリット部５ｂの幅５０ｄは、前述
の板幅５０ａから非スリット部５ａの幅５０ｂおよびス
リット部４の幅５０ｃを除いた長さに相当する。図５に
示すように、スリット部４に形成される矩形状のスリッ
トは、例えば次に示す各寸法により形成されている。

【００３３】スリット幅ｗ＝３ｍｍスリット高さｈ＝１．２ｍｍ直交方向スリット間隔Ｄ＝１ｍｍ軸方向スリット間隔Ｈ＝０．８ｍｍこの矩形状のスリットは、ハニカム担体６の軸方向に対
して直交方向に間隔Ｄで連続して形成され、また軸方向
に間隔Ｈで連続して形成されている。また軸方向に隣接
するスリット同士は、互いに（ｗ＋Ｄ）／２だけずれる
ように位置している。

【００３４】波板３は、例えば繰返しピッチ４．９ｍ
ｍ、波の振幅に相当する高さ１．７ｍｍの波状に形成さ
れている。次に、ハニカム担体６の組付方法を図１、図
６〜図９に基づいて説明する。ここで、図６に示す網状
の部分は前述した矩形状のスリットが形成されているス
リット部４を表している。

【００３５】図６に示すように、平板２のスリット部４
と波板３のスリット部４とが互いに対向するように重ね
合わせた後、重ね合わせられた平板２と波板３との端部
を半円柱状の巻取治具１７ａと巻取治具１７ｂとによっ
て挟込み固定する。平板２と波板３とを挟込み合体した
巻取治具１７ａ、１７ｂを中心に所定の径になるまで、
平板２と波板３とを巻回する。その後、巻取治具１７ａ
と巻取治具１７ｂとを分離し、巻回された平板２と波板
３とから巻取治具１７ａ、１７ｂを取外す。

【００３６】平板２と波板３との接合は、後述するよう
に、平板２と波板３とのそれぞれの非スリット部５ａ、
ｂにより巻回と同時に行う。この接合は、波板３の山部
または谷部が平板２に接する部分をレーザビーム溶接、
抵抗溶接、ろう付等を施すことにより行われる。これに
より、径方向に隣接する平板２と波板３とが確実に接続
され、巻回後、平板２と波板３との分離を防止する効果
がある。

【００３７】図２および図３に示すように、巻回された
平板２と波板３とからなるハニカム担体６は、例えば耐
熱性ステンレスＳＵＳ４３０からなる筒状の外筒８によ
り周囲を覆われている。外筒８は、スリット部４が形成
されるハニカム担体６の周囲に空隙部９を確保できるよ
うに形成されている。後述するように、この空隙部９に
よってハニカム担体６と外筒８との迂回伝熱経路が構成
されている。空隙部９の空隙は例えば１．５ｍｍであ
り、波板３の高さと同程度の空隙を保持している。ハニ
カム担体６の排ガス下流側を覆う外筒８の一部には、ハ
ニカム担体６の軸方向に沿って延びる切欠部１０ａ、１
０ｂ、１０ｃ、１０ｄが形成されている。この４箇所の
切欠部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは、外筒８の円
周方向に９０°間隔に形成されている。

【００３８】ハニカム担体６と外筒８とは、切欠部１０
ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを除く外筒８の周方向部分
に外筒８の外部からレーザビームを照射することによ
り、ハニカム担体６の波板３と外筒８の内周壁とが溶接
固定されている。このハニカム担体６と外筒８との接合
は、レーザビーム溶接に限らず、ろう付により施されて
も良い。図２および図３には、レーザビーム溶接による
溶接痕１１が示されている。このハニカム担体６と外筒
８との接合に際し、ハニカム担体６の最外周に位置する
波板３と外筒８との熱容量差によって波板３側に溶接割
れが生ずるおそれがある。そのため、レーザビーム溶接
により溶接する場合、ハニカム担体６の最外周には波板
３を２枚重ねて位置させることにより、波板３側の溶接
割れを防止することができる。また、ろう付する場合、
ろう付面積を十分確保するためハニカム担体６の最外周
には平板２を位置させるのが好ましい。

【００３９】ハニカム担体６の排ガス上流側を覆う外筒
８の外周壁には、例えば耐熱性ステンレスＳＵＳ４３０
からなる鍔状のフランジ１２が溶接固定され、溶接痕１
３ａ、ｂが形成されている。図１０に示すように、メタ
ル触媒コンバータ１がスタートキャスタリスト用外筒２
７内に取付けられた際、フランジ１２と外筒８との接合
部間で排ガスが漏れるのを防ぐため、溶接痕１３ｂが外
筒８の全周にわたって形成されている。またフランジ１
２と外筒８との接合は、フランジ１２の排ガス上流側に
おいて溶接痕１３ａで接合され、排ガス下流側において
溶接痕１３ｂで接合されている。すなわち、フランジ１
２が前後２方向から外筒８に接合されているため堅固に
固定することが可能になる。フランジ１２は、溶接性を
考慮し外筒８と同質の材料が選択されている。さらに高
い溶接性を確保するため、外筒８とフランジ１２との溶
接面に後述するγ−Ａｌ₂Ｏ₃コートおよび触媒担持が
施される前にフランジ１２が外筒８に溶接される。

【００４０】次に、ハニカム担体６を構成する平板２と
波板３との接合領域、およびハニカム担体６と筒体８と
の接合領域を図１、図７〜図９に基づいて説明する。こ
こで、図１に示す網状の部分は前述した矩形状のスリッ
トが形成されているスリット部４を表している。図１に
示すように、ハニカム担体６の非スリット部５ａには、
図１中に太い斜線で示され平板２と波板３とを接合する
第１接合領域２３が位置している。一方、非スリット部
５ｂにも同様、図１中に太い斜線で示され第２接合領域
２４、第３接合領域２５が位置している。第１接合領域
２３、第２接合領域２４、第３接合領域２５は、ハニカ
ム担体６の軸方向の異なる３箇所にそれぞれ位置すると
ともに、それぞれの位置において、ハニカム担体６の軸
と直交する同一平面（以下「ハニカム平面」という）上
に位置している。第１接合領域２３と第２接合領域２４
との間隔５１ａは、例えば３４ｍｍであり、第２接合領
域２４と第３接合領域２５との間隔５１ｂは、例えば３
ｍｍである。第１接合領域２３、第２接合領域２４、第
３接合領域２５における平板と波板との接合は、レーザ
ビーム溶接、抵抗溶接、ろう付等によって行われる。

【００４１】このように、平板２と波板３とを軸方向の
異なる２箇所以上で接合することにより、接合強度を増
大させる効果がある。また、互いに隣接する接合領域の
間隔を１ｍｍ以上確保することにより、ハニカム担体６
の軸方向の変形が拘束され軸方向のヤング率が増大す
る。したがって、ハニカム担体６は、軸方向の振動に対
して高剛性の構造を得ることができる効果がある。

【００４２】ハニカム担体６の非スリット部５ｂには、
図１中に右下がりの細い斜線で示されるハニカム担体６
と筒体８とを接合する接合部１１ａが位置している。こ
の接合部１１ａは、第１接合領域２３、第２接合領域２
４、第３接合領域２５のいずれのハニカム平面上にも位
置することなく、第３接合領域２５に対して軸方向排ガ
ス下流側に間隔５１ｃだけ離隔している。例えば間隔５
１ｃは、１５ｍｍである。これら第１接合領域２３、第
２接合領域２４、第３接合領域２５それぞれの周囲が空
隙部９により覆われているため、第１接合領域２３、第
２接合領域２４、第３接合領域２５を経由して外筒８か
らの熱が直接ハニカム担体６に伝熱することがなく、接
合部１１ａを経由しハニカム担体６に伝熱する迂回伝熱
経路を構成する。したがって、外筒８からの熱は、間隔
５１ｃの経路を迂回してハニカム担体６に伝達すること
になり、第１接合領域２３、第２接合領域２４、第３接
合領域２５それぞれのハニカム平面上に位置するハニカ
ム担体６内部の温度勾配を小さくし、ハニカム担体６に
発生する熱応力を小さく抑えることが可能になる。第３
合領域２５と接合部１１ａとの間隔５１ｃを１ｍｍ以上
に設定することにより、ハニカム担体６の軸方向に外筒
８からの熱を容易に逃がすことが可能になる。また第３
合領域２５と接合部１１ａとの間隔５１ｃを６０ｍｍ以
下に設定することにより、ハニカム担体６を支持する
際、第１接合領域２３、第２接合領域２４、第３接合領
域２５のうち大きな応力を最も受ける第３接合領域２５
に軸方向の熱応力が過大に発生するのを抑制している。

【００４３】図７に示すように、第１接合領域２３、第
２接合領域２４、第３接合領域２５それぞれのハニカム
平面上に位置する平板２と波板３とが当接する全当接箇
所の５０％以上の当接部３３に前述のレーザビーム溶
接、抵抗溶接、ろう付等による接合が施されている。こ
れにより、ハニカム担体６の径方向の変形が拘束され径
方向のヤング率が増大する。したがって、ハニカム担体
６は、径方向の振動に対して高剛性の構造を得ることが
できる効果がある。

【００４４】また、スリット部４の排ガス上流側端部４
ａから排ガス上流方向へ１〜１０ｍｍの範囲内に第１接
合領域２３が設けられ、かつスリット部４の排ガス下流
側端部４ｂから排ガス上流方向へ１〜１０ｍｍの範囲内
に第２接合領域２４、第３接合領域２５のうち少なくと
も一方の接合領域が設けられている。前記範囲を１ｍｍ
以上としたのは、接合領域とスリット部４とが１ｍｍ未
満に接近することによりスリット部４と非スリット部と
の境界に過大な力が加わりこの境界付近が破損するおそ
れがあるためである。また１０ｍｍ以下としたのは、接
合領域とスリット部４とが１０ｍｍを越えて離れること
によりスリット部４と非スリット部との境界にハニカム
担体６の振動が伝わりこの境界付近が破損するおそれが
あるためである。したがって、スリット部４の端部４
ａ、４ｂから１〜１０ｍｍの範囲内に接合領域を設ける
ことにより、スリット部４と非スリット部との境界の破
損を防止している。

【００４５】図９に示すように、溶接痕１１は、ハニカ
ム担体６の軸方向に非平行な断面の筒体８の外周上に分
割して形成され、ハニカム担体６と筒体８とが接合され
ている。これはハニカム担体６の軸と平行な方向にハニ
カム担体６と筒体８とを接合する場合、ハニカム担体６
の最外側に波板３が位置すると波板３の山部の頂上を検
出しながら接合する必要がある。そこで、ハニカム担体
６の軸方向に非平行な断面の筒体８の外周上でハニカム
担体６と筒体８とを接合することにより、ハニカム担体
６の最外側に波板３が位置しても波板３の山部の頂上を
検出することなく、ハニカム担体６と筒体８とが接合可
能になる。これにより、ハニカム担体６と筒体８と接合
時、接合工程の自動化を容易にする効果がある。またハ
ニカム担体６と筒体８とは周方向に分割して接合されて
いることから、ハニカム担体６と筒体８との間の周方向
の熱応力を緩和する効果がある。

【００４６】また、溶接痕１１は、ハニカム担体６の軸
方向に異なる２箇所に形成され、この２箇所の溶接痕１
１によりハニカム担体６と筒体８とが接合されている。
このように軸方向に異なる位置に２箇所以上に分けてハ
ニカム担体６と筒体８とを接合することにより接合面積
を増加させ、これによりハニカム担体６と筒体８との間
に発生する応力を緩和する効果がある。

【００４７】さらに、溶接痕１１は、後述する筒体６の
排ガス下流側に形成されてる切欠部１０ａ、１０ｂ、１
０ｃ、１０ｄを避けるように形成されている。これによ
り、ハニカム担体６と筒体８との接合時、ハニカム担体
６が接合による高温によって溶損するのを防止する効果
がある。接合工程前に切欠部１０、１０ｂ、１０ｃ、１
０ｄを保護治具により被覆することにより、接合時の高
温からハニカム担体６を保護する効果がある。

【００４８】さらにまた、溶接痕１１が分割されること
により生ずる非溶接部１１ｂを外筒８の軸方向を平行な
略同一線上に揃えることにより、周方向の熱応力を緩和
し、さらに接合工程の自動化を容易にする効果がある。
次に、フランジ１２と筒体８との接合領域を図１に基づ
いて説明する。図１に示すように、フランジ１２と筒体
８とは前述のように、接合部１３ａ、１３ｂとによって
接合されている。この接合位置は、ハニカム担体６と筒
体８と接合されているハニカム平面上に位置することな
く、ハニカム担体６の軸方向排ガス上流側に向って間隔
５１ｄだけ離れた接合領域に位置している。この間隔５
１ｄは、例えば４８ｍｍである。この接合領域は、空隙
部９の周囲を覆っている筒体８の外周に位置しているこ
とから、フランジ１２からの熱が前述の第１接合領域２
３、第２接合領域２４、第３接合領域２５を経由して直
接ハニカム担体６に伝熱することがなく、接合部１１ａ
を経由しハニカム担体６に伝熱する。したがって、フラ
ンジ１２からの熱は、間隔５１ｄおよび間隔５１ｃの経
路を迂回してハニカム担体６に伝熱することになり、第
１接合領域２３、第２接合領域２４、第３接合領域２５
それぞれのハニカム平面上に位置するハニカム担体内部
の温度勾配を小さくし、ハニカム担体６に発生する熱応
力を小さく抑える効果がある。

【００４９】次に、筒体８の排ガス下流側に設けられて
いる切欠部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを図８およ
び図９に基づいて説明する。図８および図９に示すよう
に、筒体８に形成されている４箇所の切欠部１０ａ、１
０ｂ、１０ｃ、１０ｄは、周方向に９０°間隔に位置し
ている。この切欠部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄに
より筒体８の排ガス下流側は分割され、それぞれハニカ
ム担体支持部８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄを構成している。
したがって、ハニカム担体支持部８ａ、８ｂ、８ｃ、８
ｄが周方向に均等に配置されていることから、ハニカム
担体支持部８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄがハニカム担体６を
４方向から挟込むように支持している。これにより、ハ
ニカム担体６の径方向の応力を均等に緩和するととも
に、ハニカム担体６の径方向の振動によるハニカム担体
６の変形を防止する効果がある。以上、説明したように
ハニカム担体６は、熱応力に対する耐熱疲労性と径方向
および軸方向の耐振動性とを兼ね備える構成を有してい
る。

【００５０】次に、平板と波板との接合方法およびハニ
カム担体と筒体との接合方法を図１１および図１２に基
づいて説明する。ここで、図１２に示す網状の部分は前
述した矩形状のスリットが形成されているスリット部４
を表している。図１１に示すように、予め所定の寸法に
切断された帯状ステンレス箔の２個のロール７２がハニ
カム担体７１の製造装置にセットされている。一方のロ
ール７２から引出された平板７２ａは、波板成形用の歯
車７７ａおよび歯車７７ｂに導かれた後、歯車７７ａ、
７７ｂによって波板７３に成形される。他方のロール７
２から引出された平板７２ｂは、この波板７３と重ね合
わせられ前述の巻取治具１７ａ、１７ｂによって挟込み
まれ、巻取治具１７ａ、１７ｂを中心に所定の径になる
まで巻回される。巻回時、この巻回工程を停止すること
なく、ハニカム担体７１の軸方向に対して垂直な相対す
る２方向から波板７３にレーザを照射する。このレーザ
は２つのＹＡＧレーザヘッド８０から発射される。つま
り、一方のＹＡＧレーザヘッド８０からのレーザが山部
７８に照射され、他方のＹＡＧレーザヘッド８０からの
レーザが谷部７９に照射されることにより波板７３と平
板７２ａとがレーザビーム溶接によって接合される。

【００５１】レーザ変位センサ８１は、ＹＡＧレーザヘ
ッド８０とハニカム担体７１とのギャップを検出し、Ｙ
ＡＧレーザヘッド８０を移動させるための信号をサーボ
モータに送出する。また渦電流変位センサ８２は、波板
７３の山部７８または谷部７９を検出したとき検出信号
を送出し、この検出信号によりＹＡＧレーザヘッド８０
からレーザが発射される。

【００５２】このように、巻回と同時に渦電流変位セン
サ８２により波板７３と平板７２ａと接触部の位置を検
出し、レーザ変位センサ８１によりレーザ焦点距離が補
正されることにより、レーザビーム溶接が順次行われ
る。巻回時、平板７２ｂと波板７３とを相対する２方向
から同時にレーザビーム溶接することにより、選択的に
正確な接合を行うことができ、接合工程の効率を向上す
る効果がある。

【００５３】図１２に示すように、ハニカム担体７１の
軸方向に同時に３箇所をレーザビーム溶接することも可
能である。このレーザビーム溶接する３箇所の位置は、
例えば前述した第１接合領域２３、第２接合領域２４、
第３接合領域２５に相当する。図示しないＹＡＧレーザ
源から発射されたレーザは、分割ミラー８３によって３
分割され、それぞれ光ファイバーケーブル８４により３
つのＹＡＧレーザヘッド８０に送られ、前述した構成に
よりレーザビーム溶接が行われる。

【００５４】レーザ光を分割ミラー８３によって複数分
割することにより、ハニカム担体７１の軸方向に接合箇
所を容易に増やすことができる。次に、触媒物質の担持
方法について説明する。８００〜１２００℃で１〜１０
時間、ハニカム担体６を加熱することにより、ハニカム
担体６を構成する平板２、波板３の表面にアルミニウム
の酸化物が析出する。この加熱処理は、γ−Ａｌ₂Ｏ₃
コートの剥離抑制を目的として行うものであり、平板
２、波板３の表面にアルミナウィスカを生成させ表面積
を増加させるものである。これにより高い信頼性を得る
ことができるため、この加熱処理を施した方が好まし
い。

【００５５】以上の工程により組付られたハニカム担体
６は、自動車の排気経路に取付可能なメタル触媒コンバ
ータ１として機能する。次に、メタル触媒コンバータ１
を自動車の排気経路に取付けた状態を図１０に基づいて
説明する。図１０に示すように、Ｖ８、４０００ｃｃの
内燃機関である図示しない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本ずつ集合されてお
り、この集合された２本のエキゾーストマニホールド１
６がエンジンの排気経路として構成されている。

【００５６】このエキゾーストマニホールド１６の途中
に位置するメタル触媒コンバータ１は、エキゾーストマ
ニホールド取付フランジ１４ａとスタートキャスタリス
ト取付フランジ１４ｂとの間にガスケット１５を介して
メタル触媒コンバータ１のフランジ１２が図示しないボ
ルトによって取付けられている。また、メタル触媒コン
バータ１の下流直下には１３００ｃｃの大容量を有する
スタートキャスタリスト７が配設されている。この２個
のスタートキャスタリスト７の下流に接続される図示し
ない排気管は、さらに１本に集合された後、図示しない
１０００ｃｃのメインキャスタリストに接続されてい
る。

【００５７】スタートキャスタリスト７は、セラミック
からなるモノリス触媒であり、スタートキャスタリスト
用外筒２７内にワイヤネットまたはセラミック繊維マッ
ト２８を介して保持されている。次に、メタル触媒コン
バータ１の作動を図１０に基づいて説明する。図示しな
いエンジンの始動後、排気行程で各気筒から排出された
排ガスは、エキゾーストマニホールド１６を経由してメ
タル触媒コンバータ１に達する。このとき、メタル触媒
コンバータ１のフランジ１２は、ガスケット１５を介し
てエキゾーストマニホールド取付フランジ１４ａとスタ
ートキャスタリスト取付フランジ１４ｂと固定され、さ
らにフランジ１２と外筒８と接合する溶接痕１３ｂが外
筒８の全周にわたって形成されていることから、メタル
触媒コンバータ１の上流側と下流側との間で排ガスが漏
れるのを防止している。メタル触媒コンバータ１に達し
た排ガスがメタル触媒コンバータ１の上流側に位置する
スリット部４に衝突し、次に列挙するスリット部４の効
果に加え、空隙部９の空気層によりスリット部４
と外筒８とが断熱されていることからスリット部４の温
度は最も速く上昇する。

【００５８】スリットの形成によりスリット部４の熱
容量が減少する。スリットの形成位置を互い違いにしたことにより伝熱
経路が長くなるため、ハニカム担体６の排ガス下流側へ
の熱伝導を抑制し、スリット部４を形成しないハニカム
担体と比較し、熱伝導を１／１０以下に抑えることがで
きる。スリット部４の熱容量が減少と熱伝導の抑制によりハ
ニカム担体６の蓄熱性を向上し、部分的に活性化し始め
る触媒物質の反応熱を蓄熱し易くなることから、ハニカ
ム担体６全体が活性化温度に達する時間を短縮できる。

【００５９】したがって、エンジン始動後、約８秒間で
メタル触媒コンバータ１が４００〜５００℃に加熱され
触媒物質が活性化される。すると、メタル触媒コンバー
タ１に流入した排ガスが活性化され触媒物質により浄化
されメタル触媒コンバータ１から排出される。第１実施
例によると、平板２と波板３との接触部分がレーザビー
ム溶接等により確実に接合されることから、熱負荷、エ
ンジン振動等に対する耐久性を向上させる効果がある。

【００６０】また、第１実施例によると、平板２と波板
３とが機械的に接合されているとともに、排ガス上流側
に形成されたスリット部４から離隔した排ガス下流側で
ハニカム担体６が筒部８に支持されていることから、ハ
ニカム担体６の軸方向の熱膨張と熱収縮が自由になり、
熱負荷、エンジン振動等による耐久性の低下を防ぐ効果
がある。

【００６１】次に、第１実施例の変形例を図１３に示
す。この変形例は、平板２と波板３とを巻回することな
く、平板２と波板３とを積層することによりハニカム担
体６１を構成した例である。図１３に示すように、ハニ
カム担体６１は、平板６２と波板６３とを交互に積み重
ねた積層構造を有している。平板６２および波板６３の
幅は、積層構造の中段から上段および下段に向って狭く
なるように形成され、図示しない外筒の径方向断面形状
に適合するようになっている。平板６２および波板６３
には前述の巻回された平板２および波板３と同様、図１
３に示す網状の部分にスリット部６４が形成されてい
る。

【００６２】（第２実施例）本発明の第２実施例による
メタル触媒コンバータを図１４に基づいて説明する。第
１実施例と実質的に同一の構成部分については同一符号
を付す。図１４に示す第２実施例は、ハニカム担体６と
筒体８との接合部４７がハニカム担体６の第２接合領域
４５と第３接合領域４６との間に位置している点が第１
実施例と異なる。

【００６３】メタル触媒コンバータ４１のハニカム担体
６の非スリット部５ａには、図１４中に太い斜線で示さ
れ図示しない平板と波板とを接合する第１接合領域２３
が位置している。一方、非スリット部５ｂにも同様、図
１４中に太い斜線で示され第２接合領域４５、第３接合
領域４６が位置している。第１接合領域２３、第２接合
領域４５、第３接合領域４６は、ハニカム担体６の軸方
向の異なる３箇所にそれぞれ位置するとともに、それぞ
れの位置において、ハニカム担体６の軸と直交する同一
平面（以下「ハニカム平面」という）上に位置してい
る。第２接合領域４５と第３接合領域４６との間隔５５
ａは、例えば７ｍｍである。第１接合領域２３、第２接
合領域４５、第３接合領域４６における平板と波板との
接合は、レーザビーム溶接、放電溶接、ろう付等によっ
て行われる。

【００６４】ハニカム担体６と筒体８とは、第２接合領
域４５または第３接合領域４６のハニカム平面で接合さ
れることなく、第２接合領域４５と第３接合領域４６と
の間で接合されている。つまり、第３接合領域４６から
排ガス上流方向に間隔５５ｂだけ向った位置に接合部４
７が位置し、第２接合領域４５から排ガス下流方向に間
隔５５ｃだけ向った位置に接合部４７が位置している。
この間隔５５ｂは、例えば２ｍｍである。したがって、
外筒８からの熱は、間隔５５ｂおよび間隔５５ｃの経路
を迂回してハニカム担体６に伝熱することになり、第１
接合領域２３、第２接合領域４５、第３接合領域４６そ
れぞれのハニカム平面上に位置するハニカム担体内部の
温度勾配を小さくし、ハニカム担体に発生する熱応力を
小さく抑える効果がある。また、間隔５５ｂおよび間隔
５５ｃを６０ｍｍ以下に設定することにより、応力を最
も大きく受ける第２接合領域４５および第３接合領域４
６に軸方向の熱応力が過大に発生するのを抑制してい
る。

【００６５】また、第１実施例と同様、第１接合領域２
３、第２接合領域４５、第３接合領域４６それぞれのハ
ニカム平面上に位置する図示しない平板と波板とが当接
する全当接箇所の５０％以上の当接部に前述のレーザビ
ーム溶接、放電溶接、ろう付等による接合が施されてい
る。これにより、ハニカム担体６の径方向の変形が拘束
され径方向のヤング率が増大する。したがって、ハニカ
ム担体６は、径方向の振動に対して高剛性の構造を得る
ことができる。

【００６６】さらに、ハニカム担体６の非スリット部５
ｂには、第２接合領域４５、第３接合領域４６が設けら
れ、第２接合領域４５と第３接合領域４６との間隔５５
ａが７ｍｍであることから、ハニカム担体６の軸方向の
変形が拘束され軸方向のヤング率が増大する。したがっ
て、ハニカム担体６は、軸方向の振動に対して高剛性の
構造を得ることができる。

【００６７】さらにまた、接合部４７は、ハニカム担体
６の軸方向に非平行な断面の筒体８の外周上に分割して
形成され、ハニカム担体６と筒体８とが接合されてい
る。これはハニカム担体６の軸と平行な方向にハニカム
担体６と筒体８とを接合する場合、ハニカム担体６の最
外側に波板３が位置すると波板３の山部の頂上を検出し
ながら接合する必要がある。そこで、ハニカム担体６の
軸方向に非平行な断面の筒体８の外周上でハニカム担体
６と筒体８とを接合することにより、ハニカム担体６の
最外側に波板３が位置しても波板３の山部の頂上を検出
することなく、ハニカム担体６と筒体８とが接合可能に
なる。これにより、ハニカム担体６と筒体８と接合時、
接合工程の自動化を容易にする効果がある。またハニカ
ム担体６と筒体８とが周方向に分割して接合されている
ことから、ハニカム担体６と筒体８との間の周方向の熱
応力を緩和する効果がある。

【００６８】また、接合部４７は、ハニカム担体６の軸
方向に異なる２箇所に形成されている。このように軸方
向に異なる位置に２箇所以上に分けてハニカム担体６と
筒体８とを接合することにより、接合面積を増加させ、
ハニカム担体６と筒体８との間に発生する応力の緩和を
可能にしている。さらに接合部４７が分割されることに
より生ずる図示しない非溶接部を外筒８の軸方向を平行
な略同一線上に揃えることによって周方向の熱応力を緩
和し、接合工程の自動化を容易にしている。

【００６９】フランジ１２と筒体８とは接合部１３ａ、
１３ｂとによって接合されている。この接合位置は、ハ
ニカム担体６と筒体８と接合されているハニカム平面上
に位置することなく、ハニカム担体６の軸方向排ガス上
流側に向って間隔５５ｄだけ離れた接合領域に位置して
いる。この間隔５５ｄは、例えば３８ｍｍである。この
接合領域は、空隙部９の周囲を覆っている筒体８の外周
に位置していることから、フランジ１２からの熱が前述
の第１接合領域２３、第２接合領域４５、第３接合領域
４６を経由して直接ハニカム担体６に伝熱することなく
接合部１１ａを経由しハニカム担体６に伝熱する。した
がって、フランジ１２からの熱は、間隔５５ｄおよび間
隔５５ｂまたは間隔５５ｄおよび間隔５５ｃの経路を迂
回してハニカム担体６に伝熱することになり、第１接合
領域２３、第２接合領域４５、第３接合領域４６それぞ
れのハニカム平面上に位置するハニカム担体内部の温度
勾配を小さくし、ハニカム担体６に発生する熱応力を小
さく抑える効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例によるメタル触媒コンバー
タの模式的断面図である。

【図２】メタル触媒コンバータの斜視図である。

【図３】メタル触媒コンバータの半断面図である。

【図４】メタル触媒コンバータのハニカム担体に使用さ
れる平板の展開図である。

【図５】メタル触媒コンバータのスリット部の模式的説
明図である。

【図６】メタル触媒コンバータのハニカム担体に使用さ
れる平板と波板との接合状態を示す斜視図である。

【図７】メタル触媒コンバータのハニカム担体に使用さ
れる平板と波板との接合部の模式的説明図である。

【図８】メタル触媒コンバータのハニカム担体の支持状
態を示す模式的説明図である。

【図９】メタル触媒コンバータのハニカム担体および外
筒の接合状態を示す模式的斜視図である。

【図１０】メタル触媒コンバータをエンジンの排気経路
中に搭載した状態を示す模式的断面図である。

【図１１】メタル触媒コンバータのハニカム担体を製造
する製造装置の正面図である。

【図１２】メタル触媒コンバータのハニカム担体を製造
する製造装置の斜視図である。

【図１３】メタル触媒コンバータのハニカム担体の変形
例の模式的斜視図である。

【図１４】本発明の第２実施例によるメタル触媒コンバ
ータの模式的断面図である。

【符号の説明】１メタル触媒コンバータ２、６２、７２ａ、７２ｂ平板３、６３、７３波板４、６４スリット部５ａ非スリット部（上流側非スリット
部）５ｂ非スリット部（下流側非スリット
部）６、４１、７１ハニカム担体７スタートキャスタリスト８外筒９空隙部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ切欠部１１、１３溶接痕１１ａ接合部（外筒接合部）１１ｂ非接合部１２フランジ１５ガスケット１７ａ、１７ｂ巻取治具２３第１接合領域（ハニカム接合
部）２４第２接合領域（ハニカム接合
部）２５第３接合領域（ハニカム接合
部）

───────────────────────────────────────────────────── 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Ｂ２１Ｄ 47/00 ＡＦ０１Ｎ 3/28 ＺＡＢ３０１Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属製の平板と波板とが交互に重ね合わ
せられるとともに径方向に隣接する前記平板と前記波板
とが接合され、巻回または積層して構成されるハニカム
体に触媒物質を担持してなるハニカム担体と、前記ハニカム担体の周囲を覆いかつ前記ハニカム担体の
下流側外壁に接合される内壁を有する筒形状の外筒と、前記ハニカム担体の上流側外壁と前記外筒の上流側内壁
との間に形成される空隙部とを備え、前記外筒が内燃機関の排気経路中に接続固定されるとと
もに、排ガス流れ方向に直交する方向へ延びる複数個の
スリットが前記平板または前記波板の少なくとも一方の
排気経路上流側に形成されることを特徴とするメタル触
媒コンバータ。
【請求項２】前記複数個のスリットからなるスリット
部が形成される前記平板または前記波板の上流側端部に
上流側非スリット部が形成されまた下流側端部に下流側
非スリット部が形成されるとともに、径方向に隣接する
前記平板と前記波板とが前記上流側非スリット部と前記
下流側非スリット部とにより接合されることを特徴とす
る請求項１記載のメタル触媒コンバータ。
【請求項３】前記上流側非スリット部の前記ハニカム
担体軸方向長さは、３ｍｍ〜１５ｍｍであることを特徴
とする請求項２記載のメタル触媒コンバータ。
【請求項４】前記ハニカム担体の外壁と前記外筒の内
壁との外筒接合部の位置は、径方向に隣接する前記平板
と前記波板とのハニカム接合部の位置より前記ハニカム
担体軸方向にずれることを特徴とする請求項１、２また
は３記載のメタル触媒コンバータ。
【請求項５】径方向に隣接する前記平板と前記波板と
のハニカム接合部は、前記ハニカム担体の軸と直交する
同一平面上に位置する前記平板と前記波板との当接箇所
の５０％以上について接合が施されることを特徴とする
請求項２、３または４記載のメタル触媒コンバータ。
【請求項６】径方向に隣接する前記平板と前記波板と
のハニカム接合部は、前記ハニカム担体軸方向に異なる
２箇所以上存在することを特徴とする請求項２〜５のい
ずれか一項記載のメタル触媒コンバータ。
【請求項７】前記ハニカム担体軸方向に異なる２箇所
以上存在し径方向に隣接する前記平板と前記波板とのハ
ニカム接合部は、隣合う前記ハニカム接合部が前記ハニ
カム担体軸方向に１ｍｍ以上離隔することを特徴とする
請求項２〜６のいずれか一項記載のメタル触媒コンバー
タ。
【請求項８】前記スリット部の上流側および下流側の
両端部から１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲には、径方向に隣接
する前記平板と前記波板とのハニカム接合部が少なくと
も１箇所以上形成されることを特徴とする請求項２〜７
のいずれか一項記載のメタル触媒コンバータ。
【請求項９】前記下流側非スリット部に位置し径方向
に隣接する前記平板と前記波板とのハニカム接合部の位
置と、前記ハニカム担体の外壁と前記外筒の内壁との外
筒接合部の位置との間隔は、１ｍｍ〜６０ｍｍであるこ
とを特徴とする請求項２〜８のいずれか一項記載のメタ
ル触媒コンバータ。
【請求項１０】前記ハニカム担体の外壁と前記外筒の
内壁との外筒接合部は、前記外筒の外壁に前記ハニカム
担体軸方向と非平行方向に形成されることを特徴とする
請求項２〜９のいずれか一項記載のメタル触媒コンバー
タ。
【請求項１１】前記外筒接合部は、前記外筒の外壁に
不連続に形成されることを特徴とする請求項９または１
０記載のメタル触媒コンバータ。
【請求項１２】前記外筒接合部は、前記ハニカム担体
軸方向に異なる２箇所以上存在することを特徴とする請
求項９、１０または１１記載のメタル触媒コンバータ。
【請求項１３】２箇所以上存在する前記外筒接合部の
それぞれの不連続部分は、前記ハニカム担体の軸と平行
に略直線状に位置していることを特徴とする請求項１１
または１２記載のメタル触媒コンバータ。
【請求項１４】径方向に隣接する前記平板と前記波板
とのハニカム接合部が２箇所以上設けられた前記下流側
非スリット部には、前記ハニカム接合部の間に前記ハニ
カム担体の外壁と前記外筒の内壁との外筒接合部が位置
することを特徴とする請求項２〜１３のいずれか一項記
載のメタル触媒コンバータ。
【請求項１５】径方向に隣接する前記平板と前記波板
とのハニカム接合部が形成された前記下流側非スリット
部には、前記ハニカム接合部より下流側に前記ハニカム
担体の外壁と前記外筒の内壁との外筒接合部が位置する
ことを特徴とする請求項２〜１３のいずれか一項記載の
メタル触媒コンバータ。
【請求項１６】前記外筒接合部の上流側に位置する前
記ハニカム接合部の周囲には、前記空隙部が形成される
ことを特徴とする請求項１４または１５記載のメタル触
媒コンバータ。
【請求項１７】径方向に隣接する前記平板と前記波板
とのハニカム接合部は、レーザビーム接合により接合さ
れることを特徴とする請求項２〜１６のいずれか一項記
載のメタル触媒コンバータ。
【請求項１８】前記ハニカム担体の最外周には、波板
が２枚以上重ね合わせられることを特徴とする請求項１
〜１７のいずれか一項記載のメタル触媒コンバータ。
【請求項１９】前記外筒の下流側には、前記ハニカム
担体軸方向に延びる切欠部が少なくとも１箇所以上に形
成されることを特徴とする請求項１〜１８のいずれか一
項記載のメタル触媒コンバータ。
【請求項２０】前記切欠部は、前記外筒の周方向に均
等間隔に形成されることを特徴とする請求項１９記載の
メタル触媒コンバータ。
【請求項２１】前記ハニカム担体の外壁と前記外筒の
内壁との外筒接合部は、前記切欠部を避けた位置に形成
されることを特徴とする請求項１９または２０記載のメ
タル触媒コンバータ。
【請求項２２】前記外筒接合部は、前記切欠部を被覆
する保護治具が前記外筒に装着された状態で形成される
ことを特徴とする請求項２１記載のメタル触媒コンバー
タ。
【請求項２３】前記ハニカム担体の外壁と前記外筒の
内壁との外筒接合部は、レーザビーム接合により接合さ
れることを特徴とする請求項２〜２２のいずれか一項記
載のメタル触媒コンバータ。
【請求項２４】前記外筒は、前記外筒の外壁周囲に形
成されたフランジにより前記排気経路中に接続固定され
ることを特徴とする請求項１〜２３のいずれか一項記載
のメタル触媒コンバータ。
【請求項２５】前記フランジと前記外筒との固定は、
溶接により行われることを特徴とする請求項２４記載の
メタル触媒コンバータ。
【請求項２６】前記フランジは、対向する２方向の接
合により前記外筒の外壁周囲に固定されることを特徴と
する請求項２４また２５記載のメタル触媒コンバータ。
【請求項２７】前記外筒の外壁と前記フランジとは、
少なくとも１方向の接合が前記外壁の全周に施されるこ
とを特徴とする請求項２６記載のメタル触媒コンバー
タ。
【請求項２８】前記外筒の外壁と前記フランジとの接
合位置は、前記ハニカム担体の外壁と前記外筒の内壁と
の外筒接合部の位置より前記ハニカム担体軸方向にずれ
ることを特徴とする請求項２４〜２７のいずれか一項記
載のメタル触媒コンバータ。
【請求項２９】前記外筒の外壁と前記フランジとの接
合位置の径方向内側には、前記空隙部が形成されること
を特徴とする請求項２８記載のメタル触媒コンバータ。
【請求項３０】前記ハニカム担体は、前記外筒および
前記フランジが接続固定された後、触媒物質が担持され
ることを特徴とする請求項１〜２９のいずれか一項記載
のメタル触媒コンバータ。