JPH09144533A - 触媒担体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は触媒コンバータに用いる触媒担体
の製造方法に関し、触媒コンバータを製造するに当た
り、部品点数の削減及び接合工数の削減を図った触媒担
体の製造方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 請求項１に係る触媒担体の製造方法は、
筒状の外筒（３）の一端側をテーパ状にプレス成形し、
肉余り部分（３ａ）をつぶし加工してディフューザ
（９）を形成した後、外筒（３）の他端側から触媒担持
体（１）を外筒（３）内に挿着することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、触媒コンバータに
用いるディフューザ一体型の触媒担体の製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば車両排気系には、エンジン
から排出された排ガスを浄化する触媒コンバータが装着
されているが、触媒コンバータに用いる触媒担体とし
て、従来、セラミックスで成形されたセラミックス担体
や金属材料からなる金属担体が使用されている。

【０００３】金属担体は、金属製の波板と平板で成形さ
れた触媒担持体と、当該触媒担持体を内装する外筒（シ
ェル）とで構成されており、触媒担持体に貴金属触媒の
担持処理を施した後、実開平２−１８６１０号公報等に
開示されるように外筒の両端部にディフューザ及びフラ
ンジを夫々接合して、触媒コンバータが形成されてい
る。

【０００４】又、セラミックス担体を用いて触媒コンバ
ータを形成するには、当該セラミックス担体に貴金属触
媒の担持処理を施した後、実開平４−１２７８２９号公
報等に開示されるように、これを両端にディフューザが
一体成形された一対の半割れ外筒内に保持部材及び発泡
性シール部材（インタラムマット）を介して収納した
後、当該外筒の両端にフランジを装着している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、上述したよ
うに金属担体を用いて触媒コンバータを製造するには、
ディフューザを別途プレス成形した後、外筒の両端部に
これらを夫々接合しなければならないため、部品点数が
多く加工，接合工数に手間がかかるといった欠点が指摘
されていた。

【０００６】又、セラミックス担体を用いて触媒コンバ
ータを製造する場合には、両端にディフューザが成形さ
れた一対の半割れ外筒を最中合わせしてこれらを接合し
なければならないが、その接合がセラミックス担体の形
状に沿って良好に行われないと、収納したセラミックス
担体にがたつきが生じてしまう虞があった。本発明は斯
かる実情に鑑み案出されたもので、触媒コンバータを製
造するに当たり、主として部品点数の削減及び接合工数
の削減を図った触媒担体の製造方法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】斯かる目的を達成するた
め、請求項１に係る触媒担体の製造方法は、筒状の外筒
の一端側をテーパ状にプレス成形し、肉余り部分をつぶ
し加工してディフューザを形成した後、外筒の他端側か
ら触媒担持体を外筒内に挿着することを特徴とする。

【０００８】そして、請求項２に係る発明は、筒状の外
筒内に、金属製の波板と平板で成形された触媒担持体を
挿入し、外筒全体を絞って当該外筒を触媒担持体の外周
に圧接した後、外筒の一端側をテーパ状にプレス成形
し、肉余り部分をつぶし加工してディフューザを形成す
ることを特徴とし、請求項３に係る触媒担体の製造方法
は、筒状の外筒を加工してその一端側に大径部、他端側
に小径部を形成し、当該大径部側端部から金属製の波板
と平板で成形された触媒担持体を小径部に圧入した後、
大径部側端部をテーパ状にプレス成形し、肉余り部分を
つぶし加工してディフューザを形成することを特徴とし
ている。

【０００９】（作用）請求項１に係る発明によれば、外
筒の一端側をテーパ状にプレス成形し、肉余り部分をつ
ぶし加工してディフューザを形成した後、外筒の他端側
から触媒担持体を外筒内に挿着することで、触媒担体が
製造されることとなる。そして、請求項２に係る発明に
よれば、外筒内に金属製の触媒担持体を挿入し、外筒全
体を絞って当該外筒を触媒担持体の外周に圧接した後、
外筒の一端側をテーパ状にプレス成形し、肉余り部分を
つぶし加工してディフューザを形成することで、ディフ
ューザ一体型の触媒担体が製造される。

【００１０】又、請求項３に係る発明では、外筒を加工
してその一端側に大径部、他端側に小径部を形成し、そ
して、当該大径部側端部から金属製の触媒担持体を小径
部に圧入した後、大径部側端部をテーパ状にプレス成形
し、肉余り部分をつぶし加工してディフューザを形成す
ることで、触媒担体が製造されることとなる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づき詳細に説明する。

【００１２】図１乃至図３は請求項１に係る発明方法の
一実施形態によって製造された触媒担体を示し、図に於
て、１は金属製の外筒３内に収容された触媒担持体で、
当該触媒担持体１は、図４に示すように金属製の波板５
と平板７を重ね、これらを多重に巻回して円筒形状に形
成されている。そして、当該触媒担持体１は、波板５と
平板７が拡散接合によって相互に接合された構造となっ
ている。

【００１３】又、図２及び図３に示すように外筒３は、
円筒形状の管材の一端側をテーパ状にプレス成形し、そ
の肉余り部分３ａをつぶし加工してディフューザ９が一
体成形されている。そして、当該ディフューザ９部分を
除く外筒３の筒状部３ｂの内周に上記触媒担持体１がロ
ー付けされて、触媒担持体１と外筒３からなる触媒担体
１１が形成されている。

【００１４】尚、図３中、１３は上記ディフューザ９に
連設された円筒状の排ガス流入口で、当該排ガス流入口
１３はディフューザ９の成形と同時にプレス成形され
る。本実施形態に於ける触媒担体１１はこのように構成
されており、当該触媒担体１１は、請求項１に係る発明
方法の一実施形態によって以下の如く製造される。先
ず、図４に示すように金属製の波板５と平板７を重ね、
これらを多重に巻回した後、この外周を加圧治具で緊締
加圧して真空炉内で熱処理することにより、波板５と平
板７が拡散接合された触媒担持体１を製造する。

【００１５】一方、触媒担持体１の製造とは別に、図５
（ａ），（ｂ）の工程で外筒３にディフューザ９を形成
する。即ち、先ず、図５（ａ）に示すように円筒状に成
形された金属製の外筒３内に、上述したディフューザ
９，排ガス流入口１３と相似形状のテーパ部１５ａ及び
円柱部１５ｂが一端側に形成された中型１５を挿入す
る。

【００１６】しかる後、斯かる外筒３を図示しない上下
一対の金型でプレス成形する。この上下一対の金型のキ
ャビティは、図３に示す触媒担体１１の外筒３の外形形
状をなしており、斯かる金型で外筒３をプレス成形し
て、その肉余り部分３ａをつぶし加工することで、図５
（ｂ）に示すように外筒３の一端側にディフューザ９及
び排ガス流入口１３が一体成形される。

【００１７】そして、外筒３から中型１５を取り除き、
ディフューザ９及び排ガス流入口１３を除く外筒３の筒
状部３ｂの内周にロー材を塗布した後、図５（ｃ）に示
すように外筒３内に上記触媒担持体１を挿入してこの状
態でロー付炉で熱処理すれば、触媒担持体１と外筒３が
ロー付けされて図３に示す触媒担体１１が製造されるこ
ととなる。

【００１８】本実施形態に於ける触媒担体１１はこのよ
うに構成されているから、上記触媒担持体１に触媒担持
処理を施して、外筒３の他端側に従来と同様なディフュ
ーザを溶着した後、フランジを介してこれを車両排気系
に装着すれば、触媒コンバータとして排ガスの浄化を行
うこととなる。このように本実施形態に係る触媒担体１
１の製造方法は、触媒担体１１を製造するに当たり、外
筒３の一端側をプレス成形してその肉余り部分３ａをつ
ぶし加工することで、外筒３にディフューザ９を一体成
形するようにしたことを特徴とする。

【００１９】従って、既述したように、従来、金属担体
は、触媒担持体を内装する外筒の両端部にディフューザ
を接合して触媒コンバータを製造していたが、本実施形
態によれば、従来に比しディフューザの部品点数を削減
することが可能となり、その結果、触媒コンバータを製
造するに当たり部品点数及び接合工数が削減でき、コス
トの低減が図れることとなった。

【００２０】尚、上記実施形態では、製造された触媒担
体１１の外筒３の他端側に、従来と同様なディフューザ
を溶着して触媒コンバータを形成したが、斯かる従来の
ディフューザに代え、他の外筒を図５（ａ），（ｂ）と
同様な工程でプレス成形してその一端側にディフューザ
を成形し、これを上記外筒３に溶着してもよい。而し
て、本実施形態によっても、上記実施形態と同様、所期
の目的を達成することが可能である。

【００２１】又、上記実施形態の触媒担体１１は、外筒
３内に金属製の触媒担持体１を挿着したものであるが、
斯かる金属製の触媒担持体１に代え、図５（ｂ）の如く
ディフューザ９がプレス成形された外筒３内に、保持部
材及び発泡性シール部材を介してセラミックス担体を挿
着することにより、触媒担体を製造することも可能であ
る。

【００２２】而して、この製造方法の実施形態によれ
ば、従来の如く両端にディフューザが成形された一対の
半割れ外筒を最中合わせにしてこれらを精度よく接合す
る必要がないため、従来に比し作業が容易となる。更に
又、本実施形態は触媒担持体１の波板５と平板７を拡散
接合し、そして、外筒３の一端側にディフューザ９をプ
レス成形した後、当該触媒担持体１を外筒３の筒状部３
ｂの内周にロー付けしたが、図４の如く金属製の波板５
と平板７を多重に巻回して円筒状の触媒担持体１を形成
し、そして、外筒３の一端側にディフューザ９をプレス
成形した後、当該触媒担持体１を外筒３の筒状部３ｂに
挿入してこれらを真空炉で拡散接合してもよい。

【００２３】図６は請求項２に係る発明方法の一実施形
態に係り、以下、本実施形態を図面に基づき詳細に説明
する。先ず、上記実施形態と同様、図４の如く金属製の
波板５と平板７を重ね、これらを多重に巻回して円筒状
の触媒担持体１を形成した後、図６（ａ）に示すように
当該触媒担持体１を、円筒状に成形された金属製の外筒
１７内の一端側に挿入する。

【００２４】外筒１７は、触媒担持体１に比し内径が若
干大きく形成されており、図６（ｂ）に示すように挿入
された触媒担持体１と外筒１７の内周との間には若干の
間隙が形成されるようになっている。そして、斯様に外
筒１７内に触媒担持体１を挿入した後、外筒１７全体を
ダイス等で絞って、図６（ｃ）に示すようにこれを触媒
担持体１の外周に圧接させる。

【００２５】而して、斯様に外筒１７全体を絞って触媒
担持体１に圧接させることにより、外筒１７全体が縮径
して触媒担持体１の波板５と平板７との接触圧力が増大
することとなる。そして、この状態で触媒担持体１と外
筒１７を真空炉内で熱処理することにより、触媒担持体
１１の波板５と平板７及び触媒担持体１１と外筒１７と
を拡散接合させる。

【００２６】しかる後、上述した上下一対の金型で外筒
１７をプレス成形して、図６（ｄ）に示すようにその肉
余り部分１７ａをつぶし加工すれば、外筒１７の一端側
にディフューザ１９及び排ガス流入口２１が一体成形さ
れた触媒担体２３が製造されることとなる。本実施形態
に於ける触媒担体２３はこのようにして製造され、触媒
担持体１に触媒担持処理を施して、外筒１７の他端側に
従来と同様なディフューザを溶着した後、フランジを介
して車両排気系に装着すれば、触媒コンバータとして排
ガスの浄化を行うこととなる。

【００２７】このように本実施形態に係る触媒担体２３
の製造方法にあっても、触媒担体２３を製造するに当た
り、外筒１７の一端側をプレス成形してその肉余り部分
１７ａをつぶし加工することで、外筒１７にディフュー
ザ１９を一体成形することを特徴としている。従って、
本実施形態によっても、従来に比しディフューザの部品
点数を削減することが可能となり、その結果、触媒コン
バータを製造するに当たり部品点数及び接合工数が削減
でき、コストの低減が図れることとなる。

【００２８】尚、本実施形態にあっても、従来のディフ
ューザに代え、他の外筒を一対の金型でプレス成形する
ことにより、当該外筒の一端側にディフューザを成形し
てこれを上記外筒１７に溶着してもよいことは勿論であ
る。図７は請求項３に係る発明方法の一実施形態を示
し、本実施形態に於ても、先ず、図４の如く波板５と平
板７を重ね、これらを多重に巻回した後、これを加圧治
具で緊締加圧して真空炉内で熱処理することにより、波
板５と平板７が拡散接合された触媒担持体１を製造す
る。

【００２９】又、触媒担持体１の製造とは別に、図７
（ａ）の如く円筒状に成形された金属製の外筒２５の一
端側をダイス等で絞り加工して、図７（ｂ）に示すよう
に当該部位に小径部（絞り部）２７を成形する。そし
て、上記小径部２７の内周にロー材を塗布した後、図７
（ｃ）に示すように外筒２５の大径部２９側端部から小
径部２７に触媒担持体１を圧入してこれをロー付炉で熱
処理すれば、図７（ｄ）に示すように外筒２５の小径部
２７の内周に触媒担持体１がロー付けされることとな
る。

【００３０】しかる後、上述した上下一対の金型で外筒
２５をプレス成形して、図７（ｅ）に示すようにその肉
余り部分２５ａをつぶし加工すれば、外筒２５の大径部
２９側端部にディフューザ３１及び排ガス流入口３３が
一体成形された触媒担体３５が製造されることとなる。
本実施形態に於ける触媒担体３５はこのようにして製造
され、触媒担持体１に触媒担持処理を施して外筒３５の
他端側にディフューザを溶着した後、フランジを介して
これを車両排気系に装着すれば、触媒コンバータとして
排ガスの浄化を行うこととなる。

【００３１】このように本実施形態に係る触媒担体３５
の製造方法にあっても、触媒担体３５を製造するに当た
り、外筒２５の一端側をプレス成形してその肉余り部分
２５ａをつぶし加工することで、外筒２５にディフュー
ザ３１を一体成形することを特徴とする。従って、本実
施形態によっても、従来に比しディフューザの部品点数
を削減することが可能となり、その結果、触媒コンバー
タを製造するに当たり部品点数及び接合工数が削減で
き、コストの低減が図れることとなった。

【００３２】尚、本実施形態は、触媒担持体１の波板５
と平板７を拡散接合した後、当該触媒担持体１を外筒２
５の小径部２７の内周にロー付けしたが、図４の如く金
属製の波板５と平板７を重ね、これらを多重に巻回して
円筒状の触媒担持体１を形成し、当該触媒担持体１を、
大径部２９側端部から小径部２７に圧入してこれらを真
空炉で拡散接合した後、外筒２５の大径部２９側端部に
ディフューザ３１をプレス成形することも可能である。

【００３３】又、本実施形態は、外筒２５の一端側をダ
イス等で絞り加工して、当該外筒２５に小径部２７と大
径部２９を形成したが、外筒２５の一端側を成形型で拡
開して当該外筒２５に小径部２７と大径部２９を形成し
てもよく、斯かる製造方法によっても、上記実施形態と
同様、所期の目的を達成することが可能である。更に
又、上記各実施形態の外筒３，１７，２５は何れも断面
円形状の管材であるが、断面楕円形状の管材を外筒に用
いることも可能である。

【００３４】

【発明の効果】以上述べたように、各請求項に係る触媒
担体の製造方法によれば、従来に比しディフューザの部
品点数を削減することが可能となり、その結果、触媒コ
ンバータを製造するに当たり部品点数及び接合工数が削
減でき、コストの低減が図れることとなった。

【００３５】又、請求項１に係る発明方法によれば、触
媒担持体としてセラミックス担体を用いる場合には、従
来の如く両端にディフューザが成形された一対の半割れ
外筒を最中合わせにしてこれらを精度よく接合する必要
がないため、従来に比し作業が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に係る製造方法の一実施形態によって
製造された触媒担体の側面図である。

【図２】図１のII−II線断面図である。

【図３】図１に示す触媒担体の斜視図である。

【図４】触媒担持体の製造方法の工程を示す説明図であ
る。

【図５】請求項１に係る触媒担体の製造方法の一実施形
態の工程を示す説明図である。

【図６】請求項２に係る触媒担体の製造方法の一実施形
態の工程を示す説明図である。

【図７】請求項３に係る触媒担体の製造方法の一実施形
態の工程を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 触媒担持体 ３，１７，２５ 外筒 ９，１９，３１ ディフューザ １１，２３，３５ 触媒担体 ２７ 小径部 ２９ 大径部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状の外筒（３）の一端側をテーパ状に
   プレス成形し、肉余り部分（３ａ）をつぶし加工してデ
   ィフューザ（９）を形成した後、外筒（３）の他端側か
   ら触媒担持体（１）を外筒（３）内に挿着することを特
   徴とする触媒担体の製造方法。
2. 【請求項２】 筒状の外筒（１７）内に、金属製の波板
   （５）と平板（７）で成形された触媒担持体（１）を挿
   入し、外筒（１７）全体を絞って当該外筒（１７）を触
   媒担持体（１）の外周に圧接した後、外筒（１７）の一
   端側をテーパ状にプレス成形し、肉余り部分（１７ａ）
   をつぶし加工してディフューザ（１９）を形成すること
   を特徴とする触媒担体の製造方法。
3. 【請求項３】 筒状の外筒（２５）を加工してその一端
   側に大径部（２９）、他端側に小径部（２７）を形成
   し、当該大径部（２９）側端部から金属製の波板（５）
   と平板（７）で成形された触媒担持体（１）を小径部
   （２７）に圧入した後、大径部（２９）側端部をテーパ
   状にプレス成形し、肉余り部分（２５ａ）をつぶし加工
   してディフューザ（３１）を形成することを特徴とする
   触媒担体の製造方法。