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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft ein Blattelement, das anorganische Fasern enthält und eine
Abgasreinigungsvorrichtung für
Fahrzeuge, die ein solches Blattelement als eine Haltedichtung verwendet.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Die
Anzahl von Fahrzeugen hat sich seit dem Anfang dieses Jahrhunderts
stark erhöht,
und die Menge der Abgase aus Fahrzeugmotoren hat sich mit den Fahrzeugen
unglaublich erhöht.
Im Besonderen verursachen verschiedene Materialien im Abgas von
Dieselmotoren eine Umweltverschmutzung, so dass diese Materialien
zurzeit die globale Umwelt ernst beeinflussen.
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Vor
diesem Hintergrund wurden verschiedene Abgasverarbeitungsvorrichtungen
vorgeschlagen, und diese wurden praktisch verwendet. Eine typische
Abgasverarbeitungsvorrichtung weist ein Gehäuse (Metallhülle) an
einem Abgasrohr auf, das an einem Abgasstutzen des Verbrennungsraums
angebracht ist, wobei in dem Gehäuse
ein Abgasverarbeitungskörper,
der viele kleine Öffnungen
aufweist, daran angebracht ist. Als ein Beispiel des Abgasverarbeitungskörpers, gibt
es Katalysatorträger
und Dieselpartikelfilter (DPF). Zum Beispiel werden in dem Fall
von DPF Teilchen durch Wände
um Öffnungen
während
das Abgas durch den Abgasverarbeitungskörper tritt basierend auf der
obigen Struktur gefangen, und dadurch können Teilchen aus dem Abgas
entfernt werden. Materialien zum Bilden des Abgasverarbeitungskörpers sind
Metalle, Legierungen, Keramiken, usw. Als ein typisches Beispiel
des Abgasverarbeitungskörpers,
der Keramiken umfasst, ist ein Wabenfilter bekannt, der aus Cordierit
gefertigt ist. Seit kurzem wird, aus der Sicht einer Wärmebeständigkeit,
mechanischer Festigkeit, chemischer Stabilität, usw., ein poröser gesinterter
Silundumkörper
als der Abgasverarbeitungskörper
verwendet.
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Gewöhnlich ist
die Haltedichtung zwischen dem obigen Abgasverarbeitungskörper und
der Metallhülle angeordnet.
Die Haltedichtung wird zum Schutz gegen Beschädigung aufgrund eines Kontakts
des Abgasverarbeitungskörpers
mit der Metallhülle,
während
das Fahrzeug fährt,
und zum Schutz gegen ein Austreten des Abgases aus einer Lücke zwischen
der Metallhülle
und dem Abgasverarbeitungskörper
verwendet. Ferner spielt die Haltedichtung eine wichtige Rolle beim
Verhindern, dass der Abgasverarbeitungskörper aufgrund eines Abgasdrucks
des Abgases abfällt
bzw. herausfällt.
Ferner muss der Abgasverarbeitungskörper eine hohe Temperatur zum
Stabilisieren der Reaktion aufrechterhalten, und die Haltedichtung
benötigt
eine Wärmebeständigkeit.
Als ein Bestandteilelement, das diese Voraussetzungen erfüllt, gibt
es ein Blattelement, das anorganische Fasern, wie beispielsweise
eine Aluminiumoxidsystemfaser, usw., umfasst.
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Das
Blattelement ist um wenigstens einen Abschnitt der äußeren Oberfläche, mit
der Ausnahme einer offenen Oberfläche des Abgasverarbeitungskörpers, gewickelt.
Anschließend
wird, nach Befestigung als ein Körper
mit dem Abgasverarbeitungskörper
mittels eines Tapes, der gesamte Körper in die Abgasverarbeitungsvorrichtung
durch Pressen bzw. Drücken
in die Metallhülle
zusammengefügt.
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Es
bestehen Möglichkeiten
des Aufweisens von Positionslücken
und Raumlücken
an der Haltedichtung, die in die Metallhülle durch Druck eingepasst
wird, da die Haltedichtung durch eine große Scherkraft aufgrund einer
Reibung zwischen der Metallhülle
und einer inneren Wand beeinflusst wird, wenn die Haltedichtung
in die Metallhülle
durch Druck eingepasst wird. Wenn solchen Positionslücken und
Raumlücken
auftreten, geht die Dichtungsfähigkeit
der Haltedichtung verloren, und auch die Funktionen der Haltedichtung
können nicht
erfüllt
werden. Folglich, um das oben genannte Problem zu lösen, wird
ein Verfahren zum Vereinfachen einer Druckeinpassung in eine Metallhülle der
Haltedichtung durch Aufbringen eines flüssigen Schmiermittels auf einen
Vorsprung der Haltedichtung, die mit der inneren Wand der Metallhülle in Kontakt
steht, vorgeschlagen (vergleiche Patentdokument 1).
- Patentdokument
1: JP-A 2002-173875
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Die
US 2004/0235528 A1 ,
auf welcher der Oberbegriff des Anspruchs 1 basiert, beschreibt
einen Katalysatorkonverter, der einen Katalysatorträger, eine
Metallhülle
und ein Haltedichtungsmaterial aufweist, das zwischen dem Katalysatorträger und
der Metallhülle
vorgesehen ist. Das Haltedichtungsmaterial ist als ein Blattelement
bzw. Bogenelement ausgebildet, dass eine erste und eine zweite Oberfläche aufweist,
die voneinander wegzeigen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Allerdings
wird in dem oben genannten Verfahren eine neue Behandlung zum Aufbringen
des Schmiermittels auf die Oberfläche der Haltedichtung benötigt, anschließend tritt
ein Problem auf, bei dem ein Herstellungsverfahren der Haltedichtung
kompliziert wird. Ferner tritt ein Handhabungsproblem auf. D.h.
das Schmiermittel, das auf die Haltedichtung aufgebracht wird, neigt
dazu, an Vorrichtungen und Arbeitern zu haften, wenn die Haltedichtung
mit dem Schmiermittel behandelt wird. Ferner enthalten diese Schmiermittel
tendenziell organische Bindemittel, allerdings werden solche Schmiermittel
durch Erhitzen nach außen
freigesetzt, wenn die Haltedichtung als eine Abgasreinigungsvorrichtung
verwendet wird. Folglich ist es aus Sicht der Umwelt vorzuziehen,
solche Schmiermittel nicht zu verwenden.
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Zurzeit
vergrößert sich
der Durchmesser der anorganischen Fasern tendenziell, die in dem
Blattelement enthalten sind, aufgrund von Gesundheitsbedenken bei
den Fertigungsarbeitern. Beispielsweise wird vorhergesagt, dass
sich der durchschnittliche Faserdurchmesser der anorganischen Fasern
von maximal weniger als 6 μm
(zurzeit) bis über
7 μm in
der Zukunft verändern
wird. Da ein solches Vergrößern des
Faserdurchmessers die Flexibilität
des Blattelements tendenziell herabsetzt, wird das Problem der Positionslücken, die
auftreten, wenn die Haltedichtung mit Druck eingepasst wird, relevanter
werden.
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Demnach
ist es eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Blattelement
bereitzustellen, das ausgezeichnete Fertigungseigenschaften aufweist,
um einfach in eine vorbestimmte Position ohne Oberflächenschmiermittel
gebracht zu werden, und ferner eine Abgasreinigungsvorrichtung bereitzustellen,
die ein solches Blattelement aufweist.
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Um
die oben genannte Aufgabe zu lösen,
wird gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Blattelement bereitgestellt,
das anorganische Fasern enthält,
bei dem eine erste und eine zweite Oberfläche, die im Wesentlichen voneinander
abgewandt sind, senkrecht auf einer Richtung der Dicke des Blattelements stehen,
bei dem die erste Oberfläche
wenigstens einen tiefsten Punkt, der als Senke bezeichnet werden
kann, und wenigstens einen höchsten
Punkt, der als Erhebung bezeichnet werden kann, aufweist; und wobei
ein maximaler Unterschied zwischen der Senke und der Erhebung der
ersten Oberfläche
(ein maximaler Ungleichmäßigkeitsunterschied)
h von 0,4 mm ≤ h ≤ 9 mm vorgesehen
ist.
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Wenn
das Blattelement, das die oben genannten Eigenschaften aufweist,
so angeordnet ist, dass die erste Oberfläche mit einem weiteren Element
in Kontakt steht, kann der Kontaktbereich bzw. die Kontaktfläche zwischen
dem Blattelement und dem anderen Element aufgrund einer Ungleichmäßigkeit
klein werden, die auf der ersten Oberfläche ausgebildet ist. Dadurch
wird eine Reibungskraft, die auftritt, wenn das Blattelement horizontal
gegen das andere Element bewegt wird, verringert. Daher ist es möglich, das
Blattelement hinsichtlich einer Positionierung an eine gewünschte Position
durch Bewegen gegen das andere Element, einfach zu handhaben.
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Ferner
kann beispielsweise in dem Blattelement gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung das Blattelement durch ein Nadelungsverfahren
eines geschichteten Blatts, das aus anorganischen Fasern gefertigt
ist, ausgebildet werden. In diesem Fall kann das Blattelement gemäß einer
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung einfach unter Verwendung der Herstellungstechniken
herkömmlicher
Blattelemente hergestellt werden. Ferner werden in dem Nadelungsverfahren
Fasern in der Richtung der Dicke des Blattelements verwoben, wobei
die Dicke verringert wird und die Sperrigkeit des Blattelements
eingeschränkt
wird, und das Blattelement für
eine einfache Handhabung bereitgestellt werden kann.
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Ferner
kann in dem Blattelement gemäß der vorliegenden
Erfindung das Blattelement Bindemittel umfassen. Eine haftende Eigenschaft
zwischen Fasern kann durch Einbringen von Bindemitteln verbessert
werden, folglich wird eine Verhinderung einer Verteilung bzw. Zerstreuung
von Fasern zu einer Zeit des Schneidens und Verarbeitens des Blattelements
ermöglicht.
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Ferner
kann in dem Blattelement gemäß der vorliegenden
Erfindung ein durchschnittlicher Durchmesser der anorganischen Fasern
größer als
oder gleich 6 μm
sein. Wie es oben beschrieben ist, wird gewöhnlich, wenn der durchschnittliche
Durchmesser der anorganischen Faser vergrößert wird, die Handhabungseigenschaft
des Blattelements verringert, da die Flexibilität des Blattelements tendenziell
verringert wird. Allerdings kann in dem Blattelement gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, selbst wenn das Blattelement einen durchschnittlichen
Durchmesser der anorganischen Fasern aufweist, der größer als
6 bis 7 μm ist,
eine einfache Handhabung zum Bewegen des Blattelements gegen das
andere Element aufgrund der oben genannten Verringerungswirkung
der Reibungskraft erzielt werden.
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Ferner
können
in dem Blattelement gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung die anorganischen Fasern, die in dem
Blattelement enthalten sind, eine Mischung aus Aluminiumoxid und
Silica sein. Folglich verbessert sich das Isolationsverhalten.
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Um
die oben genannte Aufgabe zu lösen,
wird ferner gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Abgasreinigungsvorrichtung
bereitgestellt, die umfasst: einen Abgasverarbeitungskörper; eine Haltedichtung,
die wenigstens mit einem Teil äußerer Oberflächen des
Abgasverarbeitungskörpers,
mit Ausnahme einer offenen Oberfläche, verwendet wird, und; eine
Metallhülle,
welche den Abgasverarbeitungskörper aufnimmt,
wobei der Körper
um die Haltedichtung gewickelt ist, bei der die Haltedichtung mit
dem Blattelement wie es in einem der Ansprüche 1 bis 5 beansprucht wird,
konsistent ist und; wobei die Haltedichtung so angeordnet ist, dass
die erste Oberfläche
des Blattelements in engen Kontakt mit der inneren Oberfläche der
Metallhülle
kommt. In einer solchen Abgasreinigungsvorrichtung kann die Haltedichtung
in die Metallhülle
aufgrund der oben genannten Wirkung des Blattelements einfach eingebracht
werden. Dadurch wird eine Verhinderung des Auftretens von Positionslücken und
Raumlücken
der Haltedichtung innerhalb der Vorrichtung ermöglicht.
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Ferner
kann in der Abgasreinigungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
der Abgasverarbeitungskörper
ein Katalysatorträger
oder ein Abgasfilter sein. In diesem Fall weist die Abgasreinigungsvorrichtung
eine ausgezeichnete Gasdichtigkeit und Zurückhaltung für den Katalysatorträger oder
den Abgasfilter auf.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist es möglich
ein Blattelement bereitzustellen, das eine ausgezeichnete Fertigungseigenschaften
aufweist, um an eine vorbestimmte Position ohne Hinzufügen einer
großen Änderung
bei einem herkömmlichen
Herstellungsverfahren einfach gebracht zu werden. Ferner treten
durch Verwendung eines solchen Blattelements als die Haltedichtung
der Abgasverarbeitungsvorrichtung tendenziell kein Positionslücken auf,
wenn eine Druckeinpassung in die Metallhülle durchgeführt wird,
und es ist möglich, die
Haltedichtung in eine vorbestimmte Position der Abgasverarbeitungsvorrichtung
zu bringen. Folglich kann die Abgasreinigungsvorrichtung, die ausgezeichnete
Fertigungseigenschaften aufweist, bereitgestellt werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Andere
Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden
aus der vorliegenden detaillierten Beschreibung deutlich, wenn sie
in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen gelesen wird, in
denen:
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1 ein
Beispiel einer Struktur des Blattelements der vorliegenden Erfindung
ist;
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2 eine
Figur des Aufbaus der Abgasverarbeitungsvorrichtung ist, in der
das Blattelement der vorliegenden Erfindung als eine Haltedichtung
verwendet wird und die Abgasverarbeitungsvorrichtung aufgebaut wird;
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3 ein
Beispiel einer Struktur der Abgasreinigungsvorrichtung der vorliegenden
Erfindung ist;
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4 eine
Konzeptansicht einer Struktur einer Reibungskraft-Auswertungstestvorrichtung
ist;
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5 eine
Darstellung ist, die eine Beziehung zwischen einem Ungleichmäßigkeitsunterschied
der ersten Oberfläche
und einem Reibungskoeffizienten zeigt.
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Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen
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Als
nächstes
wird eine Beschreibung einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung mit Referenz auf die begleitenden Zeichnungen gegeben.
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In 1 ist
ein Beispiel des Blattelements 24 der vorliegenden Erfindung
gezeigt. Das Blattelement 24 enthält anorganische Fasern, und
weist ferner eine erste Oberfläche 26 und
eine zweite Oberfläche 28 auf, die
im Wesentlichen senkrecht auf der Richtung der Dicke der Dichtung
stehen und voneinander abgewandt sind. Wie es in der vergrößerten Querschnittsansicht
in 1 gezeigt ist, weist in dem Blattelement der vorliegenden
Erfindung wenigstens die erste Oberfläche 26 eine Unebenheit
bzw. Ungleichmäßigkeit
auf. Der maximale Unterschied h zwischen einer Vertiefung bzw. Senke
und einer Erhöhung
bzw. Erhebung der ersten Oberfläche 26 (im
Folgenden als maximaler Ungleichmäßigkeitsunterschied bezeichnet)
ist 0,4 mm ≤ h ≤ 9 mm.
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Wenn
das Blattelement 24, das solche Eigenschaften aufweist,
zwischen der ersten Oberfläche 26 und
einem weiteren Element in Kontakt angeordnet ist, wird der Kontaktbereich
bzw. die Kontaktfläche
zwischen dem Blattelement 24 und dem anderen Element aufgrund
der Ungleichmäßigkeit,
die an der ersten Oberfläche 26 ausgebildet
ist, verringert; folglich wird eine Reibungskraft, die erzeugt wird,
wenn das Blattelement 24 parallel zu den anderen Element
bewegt wird, verringert. Daher ist es möglich, das Blattelement 24 in eine
gewünschte
Position durch Bewegen des Blattelement 24 relativ zu dem
anderen Element, einfach zu positionieren.
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Im
Besonderen, wenn der maximale Ungleichmäßigkeitsunterschied h 3 mm ≤ h ≤ 7 mm beträgt, wird die
Verringerung der Reibungskraft ferner erhöht, wie es weiter unten Beschrieben
ist.
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Der
maximale Ungleichmäßigkeitsunterschied
h der ersten Oberfläche 26 des
Blattelements wird wie folgt bestimmt. Das heißt, es werden Bilder einer
zwölffachen
Vergrößerung an
irgendeiner Position in irgendeinem Querschnitt des Blattelements 24 genommen,
und in der ersten Oberfläche 26 innerhalb
des Bildes wird der Unterschied zwischen der tiefsten Position und
der höchsten
Position des Blattelements 24 bestimmt. Als nächstes werden
dieselben Messungen für
Querschnittsbilder durchgeführt,
die an neuen anderen Positionen des Blattelements 24 genommen
werden, und der Durchschnittswert der bereitgestellten 10 Werte
wird als maximaler Ungleichmäßigkeitsunterschied
h der ersten Oberfläche 26 definiert.
Ferner sind Ausdrücke „der ersten
Oberfläche" und „der zweiten
Oberfläche" einstweilige Ausdrücke. Folglich,
wenn der maximale Ungleichmäßigkeitsunterschied
h 0,4 mm ≤ h ≤ 9 mm beträgt, ist
es notwendig achtsam zu sein, dass beide Blattelementoberflächen die „erste
Oberfläche" werden können.
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In 2 ist
eine Darstellung des Zusammenfügens
bei Herstellung der Abgasverarbeitungsvorrichtung gezeigt, in der
das Blattelement 24 der vorliegenden Erfindung als Haltedichtung 15 des
Abgasverarbeitungskörpers 20 verwendet
wird. Das Blattelement 24, das in 1 ausgebildet
ist, wird als die Haltedichtung 15 verwendet. Beispielsweise
ist die Haltedichtung 15 um eine äußere Oberfläche des zylindrischen Abgasverarbeitungskörpers 20 wie
ein Katalysatorträger
gewickelt, und geeignet positioniert. Die Haltedichtung 15 weist
ein Paar eines Einpassvorsprungs 50 und Einpasseinschnitts 60 an
Kanten 70, 71 auf, die senkrecht zur Wicklungsrichtung
(X-Richtung in 1) sind. Wenn die Haltedichtung 15 um
den Abgasverarbeitungskörper 20 gewickelt
wird, werden der Einpassvorsprung 50 und der Einpasseinschnitt 60 zusammen
eingebracht, wie es in 2 gezeigt ist, anschließend wird
die Haltedichtung 15 an dem Abgasverarbeitungskörpers 20 befestigt.
In diesem Fall ist die Haltedichtung 15 so positioniert,
dass die erste Oberfläche 26 des
obigen Blattelements 24 nach außen zeigt. Als nächstes wird
ein Artikel der Haltedichtung 15 und des Abgasverarbeitungskörpers 20 durch
Druck in die zylindrische Metallhülle 12 eingepasst,
die einen inneren Durchmesser aufweist, der etwas größer als
der äußere Durchmesser
des Abgasverarbeitungskörpers 20 ist.
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Im
Allgemeinen ist der inneren Durchmesser der Metallhülle 12 etwas
kleiner als der äußere Durchmesser
des einen Artikels, zum Positionieren des einen Artikels an der
vorbestimmten Position innerhalb der Metallhülle 12. Folglich,
wenn der eine Artikel durch Druck in die Metallhülle eingepasst wird, wird eine
Scherkraft an die äußere Oberfläche der
Haltedichtung 15 aufgrund der Reibung mit der inneren Wand
der Metallhülle 12 angelegt.
Folglich wird die Position der Haltedichtung 15 von der
vorbestimmten Position beim durch Druckeinpassen wegbewegt, oder
eine Raumlücke
wird zwischen der Metallhülle 12 und
der Haltedichtung 15 ausgebildet.
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Wenn
allerdings das Blattelement 24 der vorliegenden Erfindung
als die Haltedichtung 15 verwendet wird, steht die erste
Oberfläche 26 mit
der inneren Wand der Metallhülle 12 in
Kontakt, wird eine Reibung zurzeit des durch Druckeinpassens verringert
und kann der eine Artikel in die Metallhülle 12 einfacher eingebracht werden.
Folglich wird das übliche
Problem, betreffend die Positionslücken und Raumlücken, die
auftreten, verringert.
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In 3 ist
ein Beispiel einer Struktur der Abgasreinigungsvorrichtung 10,
in der ein solches Blattelement 24 als die Haltedichtung 15 verwendet
wird, gezeigt. In dieser Figur ist der Abgasverarbeitungskörpers 20 als
ein Katalysatorträger
gezeigt, der viele Durchgangsöffnungen
mit Richtungen parallel zum Gasstrom aufweist, allerdings ist die
Abgasreinigungsvorrichtung 10 der vorliegenden Erfindung
nicht auf eine solche Struktur begrenzt. Es ist beispielsweise möglich, dass
der Abgasverarbeitungskörper 20 ein
DPF sein kann, in dem einige der Durchgangsöffnungen abgedichtet sind.
Gasdichtungseigenschaften und Halteeigenschaften, wie sie dem Abgasverarbeitungskörper entgegenwirken,
können
unter Verwendung des Blattelements 24 in der Abgasreinigungsvorrichtung 10 verbessert
werden.
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Ein
Beispiel eines Herstellungsverfahrens des Blattelements der vorliegenden
Erfindung wird unten beschrieben.
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Als
erstes wird ein geschichtetes Blatt, das anorganische Fasern umfasst,
hergestellt. In der Beschreibung unten kann eine Mischung aus Aluminiumoxid
und Silica als anorganische Faser verwendet werden, allerdings sind
anorganische Fasern nicht auf die obige Mischung begrenzt. Beispielsweise
kann entweder Aluminiumoxid oder Silica für seine Struktur der anorganischen
Fasern verwendet werden. In einem Beispiel wird Silicasol zu einer
Basis aus einer Aluminiumchloridlösung (70 g/Liter Aluminium,
Al:Cl = 1.8 (Atomverhältnis)) hinzugefügt, um 60-80:40-20
Aluminiumoxid:Silicaverhältnis
aufzuweisen; dadurch wird die Vorstufe der anorganischen Fasern
hergestellt. Es ist im Besonderen vorzuziehen, dass das Aluminiumoxid:Silicaverhältnis 70-74:30-26
beträgt.
Wenn das Aluminiumoxid weniger als 60% beträgt, wird ein Verhältnis des
Vorkommens von Mullit, das aus Aluminiumoxid und Silica hergestellt
wird, klein: dadurch steigt die Wärmeleitfähigkeit des fertigen Blattelements
und eine ausreichende Wärmeisolierung
kann nicht erhalten werden.
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Als
nächstes
werden organische Polymere, wie beispielsweise Polyvenylalkohole,
der Vorstufe der Aluminiumoxidfasern hinzugefügt. Anschließend wird
diese Flüssigkeit
verdichtet, und eine Spinnlösung
wird hergestellt. Ferner wird das Spinnen mit einem Blasverfahren
unter Verwendung der Spinnlösung
durchgeführt.
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Das
Blasverfahren ist ein Verfahren zum Spinnen unter Verwendung eines
Luftstroms, der von einer Luftdüse
ausgeblasen wird, und einem Strom der Spinnlösung, die von einer Zuführdüse der Spinnlösung herausgedrückt wird.
Die Gasgeschwindigkeit pro Schlitz der Luftdüse beträgt gewöhnlich 40 bis 200 m/Sek. Ferner
beträgt
der Durchmesser der Spinndüse
gewöhnlich
0,1 bis 0,5 mm. Die Lösungsmenge
pro einer Zuführdüse der Spinnlösung beträgt gewöhnlich 1
bis 120 ml/h, allerdings werden 3 bis 50 ml/h bevorzugt. Bei einer solchen
Bedingung wird die Spinnlösung,
die von der Zuführdüse herausgedrückt wird,
kein Spray (eine Art von Nebel) sondert streut ausreichend, und
es ist schwer zwischen Fasern zu verschweißen. Dadurch kann eine Vorstufe
von Aluminiumoxidfasern, bei der die Verteilung der Faserdurchmesser
schmal ist, durch Optimieren der Spinnbedingungen erhalten werden.
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Vorzugsweise
ist hier die Durchschnittslänge
der Aluminiumoxidfasern, die hergestellt werden, größer als
oder gleich 250 μm.
Noch bevorzugter ist sie länger
als oder gleich 500 μm.
Wenn die Durchschnittslänge der
Fasern kleiner als 250 μm
ist, sind die Fasern nicht umeinander herum gewunden bzw. miteinander
verwoben und eine ausreichende Festigkeit wird nicht bereitgestellt.
Ferner ist im Besonderen der durchschnittliche Durchmesser der anorganischen
Fasern nicht beschränkt.
Allerdings wird angemerkt, dass die vorliegende Erfindung ihre Wirkung
selbst dann aufweist, wenn der durchschnittliche Durchmesser der
anorganischen Faser größer als
oder gleich 5 μm,
beispielsweise 7 μm
ist.
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Das
geschichtete Blatt wird durch Schichten der Vorstufe, für die das
Spinnen abgeschlossen ist, hergestellt. Ferner wird das Nadelungsverfahren
gegen das geschichtete Blatt durchgeführt. In dem Nadelungsverfahren
werden Nadeln in das geschichtete Blatt eingebracht und aus dem
geschichteten Blatt herausgezogen, wodurch dem Blatt erlaubt wird,
dünn zu
werden. Im Allgemeinen wird eine Nadelungsmaschine für das Nadelungsverfahren
verwendet. Die Nadelungsmaschine umfasst ein Nadelbrett, das entlang
einer Stichrichtung der Nadeln zurück und vor bewegbar ist, und
zwei Unterstützungsplatten,
die an jeder Seite des geschichteten Blatts vorgesehen sind. Auf
dem Nadelbrett sind eine Menge von Nadeln zum Einstechen in das
geschichtete Blatt mit beispielsweise ungefähr 100 bis 5000 Nadeln pro
100 cm2 angeordnet. Ferner sind Durchgangsöffnungen
für Nadeln
auf der Unterstützungsplatte
vorgesehen. Folglich wird das Nadelungsverfahren durch Stechen von
Nadeln in das geschichtete Blatt und Herausziehen von Nadeln aus
dem geschichteten Blatt, das gepresst wird, um das geschichtete
Blatt mittels zweier Unterstützungsplatten
von beiden Seiten zu halten, durchgeführt; dadurch werden Fasern,
die miteinander auf eine komplizierte Weise verwoben sind, entlang
der Schichtrichtung orientiert, und eine Verstärkung der Schichtrichtung des
geschichteten Blatts kann verbessert werden. Es ist ferner möglich, den
Ungleichmäßigkeitsunterschied
der Oberfläche
des geschichteten Blatts durch Verändern der Presskontakt-Anzahl
zwischen dem Nadelbrette gegen das geschichtete Blatt (d.h., Anzahl
zum Stechen von Nadeln in das laminierte Blatt und Herausziehen
von Nadeln aus dem laminierten Blatt) mit der Nadelungsmaschine
zu steuern. Dadurch kann das Blattelement der vorliegenden Erfindung, das
innerhalb eines vorbestimmten Bereichs eines Ungleichmäßigkeitsunterschieds
der ersten Oberfläche
gesteuert wird, einfach unter Verwendung des Nadelungsverfahrens
bereitgestellt werden. Allerdings kann die Steuerung des Ungleichmäßigkeitsunterschieds
der ersten Oberfläche
durch ein Wärmekompressions-Trocknungsverfahren,
wie es unten beschreiben ist, durchgeführt werden.
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Dann
wird das geschichtete Blatt mit dem Nadelungsverfahren von einer
Umgebungstemperatur erhitzt, und die vorbestimmte Konzentration
des Blattelements 24 kann durch kontinuierliches Heizen
um die heißeste
Temperatur von 1250°C
erhalten werden.
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Um
einfach gehandhabt zu werden, wird das Blattelement, das mit dem
obigen Verfahren erhalten wird, in hinsichtlich der Größe vorbestimmte
Stücke
geschnitten.
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Anschließend ist
es vorzuziehen, dass organische Bindemittel wie Harz, in das Blattelement,
das geschnitten wurde, imprägniert
werden. Dadurch kann eine Sperrigkeit des Blattelements gesteuert
werden. Ferner wird die Handhabungsfähigkeit des Blattelements verbessert,
wenn beispielsweise das Blattelement als die Haltedichtung der Abgasreinigungsvorrichtung
verwendet wird, werden anorganische Fasern von der Haltedichtung
entfernt, und dadurch ist es möglich,
die Verringerung der Haltefähigkeit
zu unterdrücken.
Ferner werden heiße
Abgase in die Abgasreinigungsvorrichtung, wenn sie betrieben wird,
eingebracht, und anorganische Bindemittel, die in der Haltedichtung
enthalten sind, entweichen mit dem Heizen; dadurch wird die Haltedichtung,
die komprimiert wurde, in den ursprünglichen Zustand zurückversetzt.
Anschließend
können
irgendwelche Raumlücken
zwischen der Metallhülle
und dem Abgasverarbeitungskörper
abgedichtet werden, und die Haltekapazität und Dichtungsfähigkeit
der Haltedichtung kann verbessert werden.
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Es
ist vorzuziehen, dass der Inhalt des organischen Bindemittels zwischen
1,0 und 10,0 Gew-% liegt. Wenn der Inhalt kleiner als 1,0 Gew-%
ist, kann die Verringerung der anorganischen Fasern nicht ausreichend verhindert
werden. Wenn ferner der Inhalt größer als 10,0 Gew-% ist, ist
das Blattelement nicht flexibel und es ist schwierig, das Blattelement
um den Abgasverarbeitungskörper
zu wickeln.
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Vorzugsweise
werden ferner Epoxidharz, acrylisches Harz, gummiähnliches
Harz und Stylenharz als organische Bindemittel verwendet. Beispielsweise
werden vorzugsweise acrylisches Harz (ACM), Acrylnitryl-Butadienegummi
(NBR), Stylen-Butadiengummi
(SBR) verwendet.
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Das
Harz wird in das Blattelement mittels eines Strom-Bedeckungsverfahrens
unter Verwendung einer wässrigen
Lösung,
die mit den obigen organischen Bindemitteln und Wasser hergestellt
ist, imprägniert.
Ferner wird irgendein bedeckender überschüssiger Feststoff und Wasser,
die in dem Blattelement enthalten sind, in dem nächsten Schritt entfernt.
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In
dem nächsten
Schritt wird irgendwelcher überschüssige Feststoff
entfernt, und ein Trocknungsverfahren wird durchgeführt. Eine
Entfernung des überschüssigen Feststoffs
wird durch ein Vakuumabsaugen durchgeführt. Ferner wird eine Entfernung
des überschüssigen Wassers
mittels eines Wärmekompressions-Trocknungsverfahrens
durchgeführt.
In diesem Verfahren kann, da ein pressender Druck auf das Blattelement
angelegt wird, das überschüssige Wasser
entfernet werden, und das Blattelement kann dünn gemacht werden. Das Trocknungsverfahren
wird um 95 bis 155°C
durchgeführt.
Wenn die Temperatur geringer al 95°C ist dauert das Trocknen länger und
die Herstellungseffizienz wird verringert. Wenn ferner die Trocknungstemperatur
größer als
155°C ist,
beginnt eine Zersetzung des organischen Bindemittels, und eine haftende
Wirkung, aufgrund des organischen Bindemittels, geht verloren. Ferner
kann die Steuerung des Ungleichmäßigkeitsunterschieds
der ersten Oberfläche
des Blattelements mit diesem Schritt durchgeführt werden. Beispielsweise
kann eine Blattelement, das den gewünschten maximalen Ungleichmäßigkeitsunterschied
auf seiner Oberfläche
aufweist, nach der Kompressionstrocknung unter Bereitstellen der
vorbestimmten Ungleichmäßigkeitsstruktur
auf einer Oberfläche,
welche die Oberfläche
eines gepressten Blattelements kontaktiert, das verwendet wird,
wenn das Wärmekompressions-Trocknungsverfahren
des Blattelements durchgeführt
wird, erhalten werden.
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Schließlich wird
das Blattelement in eine vorbestimmte Struktur (beispielsweise die
Struktur, die in 1 gezeigt ist) geschnitten.
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Das
Blattelement, das mit dem obigen Verfahren erhalten wird, kann als
die Haltedichtung 15 des Abgasverarbeitungskörpers 20 der
Abgasreinigungsvorrichtung 10 erhalten werden. In diesem
Fall wird die Haltedichtung 15 um den Abgasverarbeitungskörper 20 so
gewickelt, dass die erste Oberfläche
des Blattelements nach außen
zeigt, und der Einpassvorsprung 50 und die Einpasseinsparung 60 an
Kanten zum Zusammenfügen
eingepasst und befestigt werden. In einem solchen Zustand wird der
eine Artikel aus der Haltedichtung 15 und dem Abgasverarbeitungskörper 20 in
die Metallhülle 12 eingebracht,
die Edelstahl usw. umfasst; folglich wird eine Reibung zwischen
der inneren Wand der Metallhülle 12 und
der Oberfläche
der Haltedichtung 15 aufgrund der obigen Wirkung gering.
Folglich wird es einfach, den einen Artikel in die Metallhülle 12 einzubringen, und
dadurch werden Positionslücken
der Haltedichtung 15 überwunden.
Folglich wird eine Abgasreinigungsvorrichtung 10, die eine
gute Dichtungseigenschaft aufweist, hergestellt.
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Unten
werden Wirkungen der vorliegenden Erfindung unter Verwendung von
Ausführungsformen
beschrieben.
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Ausführungsformen
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Das
Blattelement wird mittels der folgenden Verfahren hergestellt.
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Herstellung des Blattelements
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Das
Silicasol wurde in eine Basis-Aluminiumchloridlösung (Aluminiuminhalt: 70 g/l,
Al/Cl = 1,8 (Atomverhältnis)
eingemischt, um eine Al2O3:SiO2 = 72:28 Komposition von Aluminiumoxidfasern
aufzuweisen. Anschließend
wurden die Vorstufen der Aluminiumoxidfasern ausgebildet.
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Anschließend wurden
organische Copolymere wie Polyvenylalkohol der Vorstufe der Aluminiumoxidfasern
hinzugefügt.
Ferner wurde die Lösung
verdünnt,
um eine Spinnlösung
zu sein, und das Spinnen wurde mit dem Blasverfahren, das die Spinnlösung verwendet,
durchgeführt.
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Anschließend wurden
gefaltete Strukturen der Vorstufe der Aluminiumoxidfasern geschichtet,
und das geschichtete Blatt aus Aluminiumoxidfasern wurde hergestellt.
Das Nadelungsverfahren wurde gegen das geschichtete Blatt mit wiederholendem
Druckkontakt des Nadelbretts, das Nadeln von 80/100 cm2 aufweist, durchgeführt. Nach
dem Nadelungsverfahren traten ungefähr 14,7 pro cm2 von
Nadelbearbeitungsspuren auf der ersten Oberfläche des Blatts auf. Danach
wurde das erhaltene Blattelement kontinuierlich von einer Umgebungstemperatur
auf die heißeste
Temperatur von 1250°C
erhitzt, anschließend
wurde das Blattelement aus Aluminiumoxidfasern, dessen Konzentration
1160 g/m2 betrug, erhalten. Der durchschnittliche
Durchmesser der Aluminiumoxidfasern betrug 5,0 μm, und der minimale Durchmesser
betrug 3,2 μm.
Ferner betrug die Dicke des Blattelements 9 mm.
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Ferner
wurde der durchschnittliche Durchmesser der Fasern gemäß dem folgenden
Verfahren gemessen. Als erstes wurden Aluminiumoxidfasern in einen
Zylinder eingebracht, und ein Druckmahlverfahren wurde mit 20,3
MPa durchgeführt.
Anschließend
wurden diese Proben in ein Filternetz eingebracht, und Proben, die durch
das Filternetz fielen, wurden als Prüfkörper für eine Beobachtung mit einem
Elektronenmikroskop angenommen. Nachdem Gold auf eine Oberfläche des
Prüfkörpers aufgedampft
wurde, wurden Elektronenmikroskop-Bilder (fast 1500-fach) genommen.
Der Durchmesser der Fasern wurde für wenigstens 40 Fasern basierend
auf den erhaltenen Bildern gemessen. Dieser Schritt wurde für 5 Proben
wiederholt, und der Durchschnittsmesswert wurde als der durchschnittliche
Durchmesser der Fasern verwendet.
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Scheren des Blattelements
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Das
Blattelement, das basierend auf dem obigen Schritt hergestellt wurde,
wurde auf eine Größe von 1270
mm vertikaler Länge
und 1280 mm horizontaler Länge
geschnitten.
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Imprägnieren eines organischen Bindemittels
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Das
organische Bindemittel (Acryllatex) wurde in das Blattelement, das
geschnitten wurde, imprägniert.
Es wurde eine Acrylharz-wässrige-Dispersion
(Nippon Zeon:LX803; Feststoffkonzentration 50 ± 10%, pH 5,5-7,0) hergestellt,
um eine Harzkonzentration von 1,0-10,0 Gew-% aufzuweisen, anschließend wurde
eine Imprägnierlösung erhalten.
Anschließend
wurde die Imprägnierlösung in
das Blattelement mittels des Strombedeckungsverfahrens imprägniert.
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Absorption des Feststoffs
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Es
wurde ein über
die vorbestimmte Menge überschüssiger Feststoff
auf das Blattelement nach Imprägnieren
von Aluminiumbindemitteln aufgebracht, anschließend wurde der überschüssige Feststoff
mittels eines Absorptionsverfahrens (beinahe 3 Sek.) des Feststoffs
entfernt. Nach dieser Bearbeitung betrug das Imprägnierverhältnis des
organischen Bindemittels des Blattelements 4 Gew-% als ein Resultat
des Wiegeverfahrens.
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Wärmekompressions-Trocknungsverfahren
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Das
Wärmekompressions-Trocknungsverfahren
wird bei 95 bis 150°C
Trocknungstemperatur unter Verwendung des Blattelements nach dem
Absorptionsschritt durchgeführt.
Hier wurde die Wärmekompressions-Trocknung
durch Anordnen des Blattelements in einer Anordnung zwischen einem
oberen Abschnitt und einem unteren Abschnitt durchgeführt. Dadurch
wurde das Blattelement, das eine durchschnittliche Dicke von ungefähr 8 mm
aufwies, nach der Verarbeitung erhalten. Das Blattelement, das mittels
der obigen Schritte erhalten wurde, ist Ausführungsform 1.
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Anschließend wurden
durch Veränderung
der Presskontakt-Anzahl des Nadelbretts auf die erste Oberfläche des
Blattelements, beim Durchführen
des Nadelungsverfahrens, Blattelemente der Ausführungsformen 2 bis 6 unter
Verwendung sowohl desselben Verfahrens als auch der obigen Schritte
von Ausführungsform
1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Anzahl der Nadelbearbeitungsspuren
3,2/cm2-9,8/cm2 betrug. Ferner
wurden Blattelemente für
vergleichende Beispiele 1 bis 3 unter Verwendung sowohl desselben
Verfahrens als auch der obigen Schritte von Ausführungsform 1 hergestellt, mit
der Ausnahme, dass die Anzahl der Nadelbearbeitungsspuren auf der Hauptoberfläche des
Blattelements 1,0/cm2, 19,6/cm2 und
24,3/cm2 betrug.
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In
Tabelle 1 ist der maximale Ungleichmäßigkeitsunterschied h der ersten
Oberfläche
des Blattelements für
die Ausführungsform
1 bis 6 und der vergleichenden Ausführungsform 1 bis 3, die unter
Verwendung der oben genannten Beschreibung hergestellt wurden, gezeigt.
Hier ist die erste Oberfläche
so definiert, dass sie den größeren maximalen
Ungleichmäßigkeitsunterschied
h für die
zwei Oberflächen
jedes Blattelements aufweist.
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Ferner
wurden durch Veränderung
der Presskontakt-Anzahl des Nadelbretts gegen bzw. auf das Blattelement,
beim Durchführen
des Nadelungsverfahrens, Blattelemente der Ausführungsformen 7 bis 12, die
7,2 μm durchschnittlichen
Durchmesser von Aluminiumoxidfasern aufwiesen, unter Verwendung
sowohl desselben Verfahrens als auch der obigen Schritte von Ausführungsform
1 hergestellt, mit Ausnahme, dass die Anzahl von Nadelbearbeitungsspuren
auf der ersten Oberfläche
des Blattelements 1,9/cm2-15,4/cm2 betrug. Ferner wurden Blattelemente der
vergleichenden Ausführungsformen
4 bis 6, die einen durchschnittlichen Durchmesser der Aluminiumoxidfasern
von 7,2 μm
aufwiesen, unter Verwendung sowohl desselben Verfahrens als auch
der obigen Schritte von Ausführungsform
1 hergestellt, mit Ausnahme, dass die Anzahl der Nadelbearbeitungsspuren
auf der ersten Oberfläche
des Blattelements 0,9/cm2, 20,3/cm2 und 25,1/cm2 betrugen.
In Tabelle 1 ist jeder maximale Ungleichmäßigkeitsunterschied h der ersten
Oberfläche
des Blattelements für
diese Blattelemente gezeigt. Hier ist die erste Oberfläche des
Blattelements als diejenige definiert, die den größeren maximalen
Ungleichmäßigkeitsunterschied
h für zwei
Oberflächen
jedes Blattelements aufweist.
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Wie
es in Tabelle 1 gezeigt ist, können
verschiedene Blattelemente, bei denen der maximale Ungleichmäßigkeitsunterschied
h der ersten Oberfläche
unterschiedliche ist, durch Veränderung
der Anzahl der Nadelbearbeitungsspuren bereitgestellt werden, die
aufgrund des Nadelungsverfahrens auftreten.
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Anschließend wurden
die folgenden Beurteilungsprüfungen
unter Verwendung von Proben durchgeführt, die von den erhaltenen
Blattelementen abgeschnitten wurden. Unten werden Prüfungsresultate
beschrieben.
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Beurteilungsprüfungen der Reibungskraft
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Für Beurteilungsprüfungen der
Reibungskraft wurden Proben, die ausgeschnitten wurden, um 30 × 50 mm
für jedes
Blattelement zu sein, das durch das oben genannten Verfahren hergestellt
wurde, verwendet. Ferner wurde eine universale Testmaschine, die
mit einer Lastzelle (Instron) vorgesehen ist, in diesen Prüfungen verwendet.
Ein Auszug der Prüfungen
ist in 4 gezeigt. Es wird eine Blattelementprobe 150 als
die Probe auf einer Edelstahlebene 155 so angeordnet, dass
die X-Richtung von 4 die längere Richtung der Probe 150 wird.
Hier ist die Probe 150 so angeordnet, dass die erste Oberfläche 26 der
Probe mit der unteren Edelstahlebene 155 in Kontakt steht.
Anschließend
wird eine Lastunterstützungsplatte 160,
die eine größere Dimension
(beispielsweise 150 mm in X-Richtung und 50 mm Y-Richtung) als die
Dimension der Probe 150 aufweist, auf der Probe 150 horizontal
angeordnet, und das Gewicht 165 wird auf der Lastunterstützungsplatte 160 angeordnet.
Die Gesamtlast der Lastunterstützungsplatte 160 und
des Gewichts 165 beträgt
5 kg. Eine obere Oberfläche
der Probe 150 und eine Schnittstelle der Lastunterstützungsplatte 160,
die mit der oberen Oberfläche
der Probe 150 in Kontakt steht, werden mit Kleber usw.
fixiert, so dass sie nicht unabhängig
bewegt werden können.
Ferner wird die Lastunterstützungsplatte 160 mit
der Lastzelle der universalen Testmaschine mittels eines Drahts 170 verbunden,
und der Draht 170 wird über
eine Rolle 175 so angeordnet, dass eine Bewegung in vertikaler
Richtung der Lastzelle (Z-Richtung der 4) als eine
Bewegung in der horizontalen Richtung (X-Richtung) der Lastunterstützungsplatte 160 übertragen
wird. Das heißt,
wenn die Lastzelle in einen oberen Bereich der 4 bewegt
wird, wird diese Bewegung auf die Lastunterstützungsplatte 170 mittels des
Drahts 170 und der Rolle übertragen, anschließend wird
die Lastunterstützungsplatte 160 und
die Probe 150, die an der Lastunterstützungsplatte 160 fixiert
ist, einer Kraft in der horizontalen Richtung, die sich nach rechts
bewegt, ausgesetzt. Daher kann in dieser Vorrichtung eine Reibungskraft,
die auftritt, wenn die Probe 155 gegen die untere Edelstahlplatte 155 bewegt
wird, mit einer Scherkraft, gemessen werden.
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Unter
Verwendung der obigen Vorrichtung wurde die Lastunterstützungsplatte 160 mit
10 mm/Min. horizontal gezogen, und nachdem die Probe 150 angefangen
hat sich zu bewegen, war ein Anzeigewert der Lastzelle stabil. Zu
dieser Zeit wurde der Lastwert gemessen. Der erhaltene Lastwert
wird als Reibungskraft definiert und der Reibungskoeffizient wird
durch Dividieren des Lastwerts mit der Last (5 kg) auf der Probe 155 erhalten.
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In
Tabelle 1 sind Resultate des Reibungskoeffizienten, der für jedes
Blattelement erhalten wird, gezeigt. In der Tabelle 1 sind zwei
Werte des Reibungskoeffizienten für die Ausführungsformen 1, 6 und der vergleichenden
Ausführungsform
6 gezeigt. In diesem Fall sind Resultate des Reibungskoeffizienten,
die mit (X) gekennzeichnet sind, Werte, wenn die Probe 150 so
angeordnet ist, dass die Richtung der Nadelbearbeitungsspuren, die
auf der Probe 150 ausgebildet sind, senkrecht zur Zugrichtung
verlaufen. Der Rest der Resultate des Reibungskoeffizienten sind
Werte, wenn die Probe 150 so angeordnet ist, dass die Richtung
der Nadelbearbeitungsspuren, die auf der Probe 150 angeordnet
sind, und die Zugrichtung beibehalten wird. Allerdings, wenn das
jeweilige Resultat für
beide Anordnungen von den Ausführungsformen
1, 6 und der vergleichenden Ausführungsform
6 verglichen werden, hat die Beziehung zwischen der Richtung der
Nadelbearbeitungsspuren, die auf der Probe 150 ausgebildet
sind, und der Zugrichtung keinen erheblichen Einfluss auf Messresultate des
Reibungskoeffizienten.
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Resultate
der Tabelle 1 sind in 5 angegeben. Die horizontale
Achse von 5 ist der maximale Ungleichmäßigkeitsunterschied
h der ersten Oberfläche
des Blattelements, und die vertikale Achse von 5 ist
der Reibungskoeffizient. Gemäß 5,
wenn der maximale Ungleichmäßigkeitsunterschied
h 0,4 mm ≤ h ≤ 9 mm ist,
ist der Reibungskoeffizient ungefähr 0,18-0,24. Ferner sind in
dem Blattelement, das im Allgemeinen als die Haltedichtung der Abgasreinigungsvorrichtung
verwendet wird, die meisten Fälle
gewöhnlich
die, dass die Anzahl der Nadelbearbeitungsspuren ungefähr 20/cm2-25/cm2 ist. In
diesem Fall wird vorhergesagt, dass der maximale Ungleichmäßigkeitsunterschied
h ungefähr
0 < h ≤ 0,3 mm basierend
auf Tabelle 1 ist, und Reibungskoeffizienten sind für solche
Blattelemente berechnet, um ungefähr 0,25 bis 0,27 basierend
auf den Resultaten der vergleichen Ausführungsformen 2, 3, 5 und 6
von 1 zu sein. Folglich können durch Anpassen des maximalen
Ungleichmäßigkeitsunterschieds
h der ersten Oberfläche
zwischen 0,4 mm ≤ h ≤ 9 mm, Blattelemente,
die eine kleinere Reibungskraft als die herkömmlichen Blattelemente aufweisen,
erhalten werden, wenn das Blattelement in die Metallhülle der
Abgasreinigungsvorrichtung eingebracht wird.
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Ferner
wird erkannt, dass selbst wenn die maximalen Ungleichmäßigkeitsunterschiede
h gleich sind, der Reibungskoeffizient etwas verringert wird, wenn
der durchschnittliche Durchmesser der anorganischen Fasern, die
in dem Blattelement enthalten sind, vergrößert wird. Das wird wie folgt
erklärt.
Das heißt,
wenn der durchschnittliche Durchmesser der anorganischen Fasern
vergrößert wird,
ist die Anzahl der Fasern, die in der Vertiefung bzw. Senke der
ersten Oberfläche
vorhanden sind, relativ verringert, folglich wird ein Widerstand gegen
die Reibung in der Scherrichtung stärker verringert.
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Ferner,
wenn der maximale Ungleichmäßigkeitsunterschied
h größer als
ein bestimmter Wert (beispielsweise ungefähr 6 mm) ist, wird eine Tendenz
erkannt, dass Reibungskoeffizienten steigen. Das wird wie folgt
erklärt.
Das heißt,
da die Blattelemente, die einen größeren maximalen Ungleichmäßigkeitsunterschied
h der ersten Oberfläche aufweisen,
mit einer geringeren Presskontakt-Anzahl des Nadelbretts auf das
Blattelement hergestellt werden, wenn das Nadelungsverfahren durchgeführt wird,
wird eine Kompression des Blattelements unzureichend, werden die
Vertiefungen der ersten Oberfläche
durch Kontaktieren des anderen Elements (Edelstahlplatte) zerstört, und
folglich vergrößert sich
der Kontaktbereich bzw. die Kontaktfläche. Gemäß dieser Resultate ist es vorzuziehen,
dass der maximale Ungleichmäßigkeitsunterschied
h der ersten Oberfläche
des Blattelements 3,0 mm ≤ h ≤ 7,0 mm ist.
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Beurteilungsprüfungen der
Druckeinpassung
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Jedes
Blattelement, das mit dem oben genannten Verfahren hergestellt wird,
wird als die Haltedichtung verwendet. Anschließend, nachdem diese Blattelemente
um den zylindrischen Katalysatorträger gewickelt und als ein Körper vereinheitlicht
worden, wurde der ein Artikel in die zylindrische Metallhülle gepresst und
ein Katalysatorkonverter wurde hergestellt. In dieser Zeit wird
das Blattelement so angeordnet, dass die erste Oberfläche des
Blattelements nach außen
zeigt, d.h., die erste Oberfläche
des Blattelements steht mit der inneren Oberfläche der Metallhülle in Kontakt.
Ferner beträgt
die Raumlücke
zwischen dem Katalysatorträger
und der Metallhülle
ungefähr
3,5 mm. Als nächstes
wird der Katalysatorkonverter in einer vertikalen Richtung orthogonal
zur Zylinderachse geschnitten, und die Oberfläche, d.h. die Seite, die mit
der inneren Oberfläche
der Metallhülle
der Haltedichtung in Kontakt steht, wurde beobachtet.
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Resultate
von jedem Blattelement sind in Tabelle 1 gezeigt. Wenn die Blattelemente
der Ausführungsformen
1 bis 12 verwendet wurden, trat keine Beschädigung der Oberflächen der
Blattelemente nach der Prüfung
auf und sie waren in einem guten Zustand. Auf der anderen Seite,
wenn Blattelemente der vergleichenden Beispiele 1 bis 6 verwendet
wurden, wurde erkannt, dass Beschädigungen, wie beispielsweise
Ablösen
bzw. Abblättern,
auf Oberflächen
der Blattelemente auftraten.
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Die
Haltedichtung und die Abgasreinigungsvorrichtung der vorliegenden
Erfindung sind für
Abgasreinigungsvorrichtungen für
Fahrzeuge verwendbar.
