JPH09242533A

JPH09242533A - 触媒コンバータ

Info

Publication number: JPH09242533A
Application number: JP4481496A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Takahashi; 洋一高橋
Original assignee: Calsonic Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 1996-03-01
Filing date: 1996-03-01
Publication date: 1997-09-16

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は触媒コンバータに関し、製造時に熱
膨張性マットを巻回したセラミックス担体を外筒内に収
容するに当たり、従来に比し容易に熱膨張性マットの圧
入，充填が行え、又、断面円形状は勿論、断面楕円形状
のセラミックス担体を外筒内に容易に挿入可能な触媒コ
ンバータを提供することを目的とする。【解決手段】前部から後部に亘り口径が小径なテーパ
状の外筒１と、外筒１内に圧入された熱膨張性マット１
１を介して保持されたセラミックス担体１３と、外筒１
の前部に取り付くアウターシェル３と、前側端部がアウ
ターシェル３の前側内周に固着され、熱膨張性マット１
１の前側端部に当接してこれをセラミックス担体１３の
軸方向に押圧する環状のフランジ部１７が後側周縁部に
形成されたインナーシェル１５と、外筒１の後部に取り
付くディフューザ９とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両排気系等に装
着される触媒コンバータに関する。

【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床下
に装着されているが、昨今、斯かる触媒コンバータに加
え、実開平５−１２６２２号公報等に開示されるような
マニホールドコンバータが、エンジンの排気マニホール
ドに装着されている。

【０００３】そして、従来、この種の触媒コンバータに
用いる触媒担体としてセラミックス担体が広く使用され
ており、斯かるセラミックス担体を用いて触媒コンバー
タを製造するには、セラミックス担体に貴金属触媒の担
持処理を施した後、その外周に熱膨張性マット（インタ
ラムマット）を巻回してこれらを一対の半割れ容器内に
収納したり、油圧を用いて鋳物製の容器内に圧入する等
の方法が採られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の如く
熱膨張性マットを巻回したセラミックス担体を容器内に
圧入する従来方法にあっては、断面楕円形状のセラミッ
クス担体では圧入の際に縦横の位置決めが難しいため、
断面円形状のセラミックス担体しか使用されていないの
が実情であった。

【０００５】然し、容量の大きなマニホールドコンバー
タを例えば排気マニホールドに接続する場合、断面円形
状のセラミックス担体ではその径が大きくなるため、ラ
ジエータやエンジン等とのレイアウト上、取り付けるこ
とが難しくなり、又、床下に装着する場合には、最低地
上高との関係で径の大きな断面円形状のセラミックス担
体を用いることができなかったり、他の機器類とのレイ
アウト上、大径な断面円形状のセラミックス担体を用い
た触媒コンバータを装着することができない等の不具合
があった。

【０００６】又、熱膨張性マットでセラミックス担体を
保持する構造上、熱膨張性マットの充填密度が十分でな
いと、排ガスの脈動で熱膨張性マットが飛散して担体保
持力が維持できなくなり、長期に亘る使用によってセラ
ミックス担体が容器に当たって破損してしまう虞があ
る。そこで、従来、熱膨張性マットを巻回したセラミッ
クス担体を容器内に圧入する場合、１ｇ／ｃｃといった
高密度で熱膨張性マットをセラミックス担体と共に容器
内に圧入，充填しているが、圧入治具が大型化し、又、
圧入作業に多くの時間を要してしまう欠点があった。

【０００７】一方、セラミックス担体の外周に熱膨張性
マットを巻回して、これらを一対のアッパシェルやロア
シェル等の半割れ容器内に収納する方法にあっては、断
面楕円形状のセラミックス担体を使用することができる
反面、アッパシェルとロアシェルによるセラミックス担
体の短径方向（上下方向）への加圧は十分であるが、長
径方向（横方向）の加圧が十分でないといった問題があ
った。

【０００８】本発明は斯かる実情に鑑み案出されたもの
で、製造時に熱膨張性マットを巻回したセラミックス担
体を外筒（容器）内に収容するに当たり、従来に比し容
易に熱膨張性マットの圧入，充填が行えると共に、断面
円形状のセラミックス担体は勿論、断面楕円形状のセラ
ミックス担体を外筒内に容易に挿入可能な触媒コンバー
タを提供することを目的とする。

【０００９】

【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に係る触媒コンバータは、前部から後部に
亘って口径が順次小径となるテーパ形状の外筒と、外筒
内に圧入，充填された熱膨張性マットを介して、当該外
筒内に保持されたセラミックス担体と、上記外筒の前部
に取り付くアウターシェルと、上記セラミックス担体と
同軸上に装着され、前側端部がアウターシェルの前側内
周に固着されると共に、後側周縁部に、上記熱膨張性マ
ットの前側端部に当接してこれをセラミックス担体の軸
方向に押圧する環状のフランジ部が形成されたインナー
シェルと、上記外筒の後部に取り付くディフューザとか
らなることを特徴とする。

【００１０】（作用）請求項１に係る触媒コンバータに
よれば、排ガスの流入に伴い、熱膨張したインナーシェ
ルが熱膨張性マットを軸方向に加圧して、外筒の熱膨張
による熱膨張性マットの充填密度の低下を防止し、又、
当該インナーシェルが排ガスをセラミックス担体に直接
案内して、排ガスが熱膨張性マットの前側端部に当たる
のを防止することとなる。

【００１１】そして、請求項１に係る触媒コンバータ
は、外筒がテーパ状に成形されているため、製造に当た
り、セラミックス担体が断面楕円形状であっても外筒内
に容易に挿入することができるし、又、外筒がテーパ状
に成形され、然も、熱膨張性マットのみを圧入すればよ
く、因って、従来に比し小さな力で熱膨張性マットが外
筒内に圧入，充填されることとなる。

【００１２】

【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。図１は請求項１に係る触媒コン
バータの一実施形態を示し、図に於て、１は前部から後
部に亘って口径が順次小径となるテーパ状に成形された
断面楕円形状の金属（例えばステンレス）製の外筒で、
その前部外周には、排ガス流入口３ａにフロントフラン
ジ５が溶着された略碗形状のアウターシェル３が、又、
外筒１の後部外周には、リヤフランジ７が排ガス流出口
９ａに溶着されたテーパ形状のディフューザ９が、夫
々、外筒１と同軸上に溶接されている。

【００１３】そして、外筒１内には、外周に熱膨張性マ
ット１１が巻回された断面楕円形状のセラミックス担体
１３が収容されており、熱膨張性マット１１は所定密度
に圧入，充填されて、セラミックス担体１３を外筒１と
同軸上に保持した構造となっている。又、図中、１５は
アウターシェル５内に装着されたインナーシェルで、当
該インナーシェル１５はセラミックス担体１３と同軸上
に装着されて、その前側端部がアウターシェル３の排ガ
ス流入口３ａの内周に溶接されている。そして、インナ
ーシェル１５はセラミックス担体１３の前側端部まで延
設されて、その後端側にセラミックス担体１３の前側端
部が遊挿されている。又、インナーシェル１５の後側周
縁部には、熱膨張性マット１１の前側端部に圧接する環
状のフランジ部１７が形成されており、外筒１内に所定
密度で充填された熱膨張性マット１１は、斯かるインナ
ーシェル１５による押圧力でその密度が保持されるよう
になっている。

【００１４】そして、アウターシェル５に比し排ガスＧ
に晒されるインナーシェル１５は熱膨張が大きいため、
排ガスＧがインナーシェル１５を介して流入すると、そ
の軸方向に熱膨張したインナーシェル１５が熱膨張性マ
ット１１を加圧して、外筒１の熱膨張による熱膨張性マ
ット１１の充填密度の低下を防止するようになってい
る。

【００１５】本実施形態に係る触媒コンバータ１９はこ
のように構成されており、斯かる触媒コンバータ１９は
以下の如き方法で製造される。触媒を担持したセラミッ
クス担体１３を外筒１内に収容するに当たり、先ず、帯
状に成形した熱膨張性マット１１をセラミックス担体１
３の外周に巻回するが、図２に示すように熱膨張性マッ
ト１１の長手方向端部１１ａ，１１ｂには、排ガスＧの
バイパスを防止するために凸状の係止片２１と凹状の係
合部２３が夫々設けられており、熱膨張性マット１１を
セラミックス担体１３の外周に巻回してこれらを係止さ
せることで、端部１１ａ，１１ｂの間からの排ガスＧの
バイパスが防止される。

【００１６】そして、斯様に熱膨張性マット１１をセラ
ミックス担体１３に巻回した後、これらを外筒１の前部
から外筒１内に挿入する。尚、斯様にセラミックス担体
１３を外筒１内に挿入したとき、外筒１の後部からセラ
ミックス担体１３が抜け落ちることがないように、熱膨
張性マット１１は所定の厚みを持って成形されている
が、その厚みは外筒１前部からのセラミックス担体１３
の挿入に支障を来すことがないように設定されている。

【００１７】次いで、フロントフランジ５を溶接したア
ウターシェル３の排ガス流入口３ａに、インナーシェル
１５の前側端部をアウターシェル３の内側から挿入し
て、インナーシェル１５の後端側にセラミックス担体１
３の前側端部を遊挿し乍ら、アウターシェル３を外筒１
の前部外周の所定位置に溶接する。この後、インナーシ
ェル１５を、排ガス流入口３ａから挿入した圧力治具を
用いて所定の油圧で押し込み、熱膨張性マット１１が所
定密度になった処でインナーシェル１５の加圧を停止
し、この状態でインナーシェル１５の前側端部をアウタ
ーシェル３の排ガス流入口３ａの内周に溶接する。

【００１８】そして、最後に、リヤフランジ７を溶接し
たディフューザ９を外筒１の後部外周の所定位置に溶接
して本実施形態に係る触媒コンバータ１９が製造され、
これを車両排気系に装着することで排ガスの浄化が図ら
れることとなる。そして、触媒コンバータ１９への排ガ
スＧの流入に伴い、熱膨張したインナーシェル１５が熱
膨張性マット１１を軸方向に加圧して、外筒１の熱膨張
による熱膨張性マット１１の充填密度の低下を防止し、
又、当該インナーシェル１５が排ガスＧをセラミックス
担体１３に直接案内して、排ガスＧが熱膨張性マット１
１の前側端部に当たるのを防止する。

【００１９】従って、本実施形態によれば、外筒１の熱
膨張による熱膨張性マット１１の充填密度の低下を防止
することができると共に、熱膨張性マット１１のエロー
ジュン（風食）を防止することが可能である。又、本実
施形態は、テーパ状に成形した外筒１内に、熱膨張性マ
ット１１を巻回したセラミックス担体１３を挿入した
後、熱膨張性マット１１が所定の充填密度になるように
インナーシェル１５で加圧するので、製造に当たり、従
来の圧力方法に比しセラミックス担体１３が断面楕円形
状であっても外筒１内に容易に挿入することができる
し、又、従来の圧力方法では、セラミックス担体と容器
との隙間が例えば３ｍｍの処に、５ｍｍの厚みを有する
熱膨張性マットを巻回したセラミックス担体を熱膨張性
マットと共に圧入するため、容器との間の摩擦力も作用
してその作業に時間を要し、又、圧入治具も大型化し大
きな油圧力を必要としていたが、本実施形態によれば、
外筒１がテーパ状に成形され、然も、熱膨張性マット１
１のみを圧入すればよいため、従来に比し小さな力で熱
膨張性マット１１の圧入，充填が可能となって作業性が
著しく向上することとなった。

【００２０】尚、上記実施形態では、断面楕円形状の外
筒１とセラミックス担体１３を用いたが、断面円形状の
外筒やセラミックス担体を用いた触媒コンバータに本発
明を適用することも可能であるし、又、上記実施形態で
は、外筒１とディフューザ９を別体としたが、これらを
一体成形してもよい。

【００２１】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１に係る触媒
コンバータによれば、外筒の熱膨張による熱膨張性マッ
トの充填密度の低下を防止することができると共に、熱
膨張性マットのエロージュンを防止することが可能であ
る。

【００２２】又、請求項１に係る触媒コンバータは、外
筒がテーパ状に成形されているため、製造に当たり、従
来に比しセラミックス担体が断面楕円形状であっても外
筒内に容易に挿入することができるし、熱膨張性マット
のみを圧入すればよいため、従来に比べ小さな力で熱膨
張性マットの圧入，充填が可能となって作業性が著しく
向上することとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に係る触媒コンバータの一実施形態の
断面図である。

【図２】セラミックス担体と熱膨張性マットの斜視図で
ある。

【符号の説明】

１外筒３アウターシェル９ディフューザ１１熱膨張性マット１３セラミックス担体１５インナーシェル１７フランジ部１９触媒コンバータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】前部から後部に亘って口径が順次小径と
なるテーパ形状の外筒（１）と、外筒（１）内に圧入，充填された熱膨張性マット（１
１）を介して、当該外筒（１）内に保持されたセラミッ
クス担体（１３）と、上記外筒（１）の前部に取り付くアウターシェル（３）
と、上記セラミックス担体（１３）と同軸上に装着され、前
側端部がアウターシェル（３）の前側内周に固着される
と共に、後側周縁部に、上記熱膨張性マット（１１）の
前側端部に当接してこれをセラミックス担体（１３）の
軸方向に押圧する環状のフランジ部（１７）が形成され
たインナーシェル（１５）と、上記外筒（１）の後部に取り付くディフューザ（９）
と、からなることを特徴とする触媒コンバータ。