JP2001065337A - 触媒コンバータ - Google Patents
触媒コンバータInfo
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Abstract
る触媒コンバータを提供する。 【解決手段】触媒コンバータ1は、本体2とその本体2
を収容する金属パイプ3とから構成されている。本体2
は、触媒保持体11と保持シール材12とから構成され
ている。保持シール材12はマット状物であり、その一
端には凸部12aが形成され、他端には凸部12aと対
応する凹部12bが形成されている。また、保持シール
材12には、金属製パイプ3への圧入方向に対して平行
列状をなす複数の交絡点群13が形成されている。これ
ら各交絡点群14は、凸部12aから凹部12bにわた
って全体的に所定間隔T1毎に形成されている。各交絡
点群13は、金属製パイプ3への圧入始端から圧入終端
にわたって全体的に所定間隔T2毎に形成された複数の
交絡点14によって構成されている。
Description
排気ガス浄化用コンバータとして用いられる触媒コンバ
ータに関するものである。
ス浄化用コンバータは、触媒保持体と、その触媒保持体
の外周を覆う筒状の金属製パイプと、それらのギャップ
間に配置される保持シール材とによって構成されてい
る。
触媒保持体と金属製パイプとの当接による破損を防ぎつ
つ、金属製パイプと触媒保持体との隙間からのガスのリ
ークを防ぐために用いられている。また、触媒活性は温
度に依存するので、使用開始初期からの反応性の向上を
図るため、保持シール材には断熱性能を要求されてい
る。これらの要件を満たす材料としては、アルミナファ
イバー等の無機繊維からなるマット状物がある。
に巻き付けられ、テーピング等によって巻き付け状態が
固定される。そして、同シール材は、触媒保持体ととも
に金属製パイプ内に圧入されることによって組み付けら
れる。
であるため、保持シール材を金属製パイプ内に圧入させ
る際の組み付け性を改善する必要がある。こうした実情
から、例えば、特開平7−197811号公報の排気ガ
ス浄化用コンバータには、有機繊維とともにニードリン
グ処理が施された保持シール材が開示されている。保持
シール材にニードリング処理を施すと、繊維がマット状
物の厚さ方向に交絡して、保持シール材が肉薄になるか
らである。そして、このように肉薄となった保持シール
材を金属製パイプと触媒保持体との間に介在させること
により、当該コンバータの組み付け性を改善せんとして
いる。
ドリング処理では、処理条件が未だ詳細に検討されてい
なったことから、保持シール材の肉薄化が不充分になり
やすく、保持シール材の組み付け性を確実に向上できな
いことがしばしばあった。
絡点の密度を上げれば、保持シール材が充分に肉薄化さ
れ、金属製パイプへの保持シール材の組み付け性が確実
に向上するものと考えられる。しかし、このような対策
を闇雲に講じたとすれば、保持シール材の触媒保持体に
対する保持性能が低下してしまうことが予想される。
であり、その目的は、保持シール材の組付け性を向上す
ることのできる触媒コンバータを提供することにある。
また、本発明の他の目的は、触媒保持体に対する保持性
能を低下を防止することのできる触媒コンバータを提供
することにある。
めに、請求項1に記載の発明では、触媒保持体と、その
触媒保持体の外周を覆う筒状の金属製パイプと、それら
のギャップ間に圧入されることにより配置される保持シ
ール材とによって構成される触媒コンバータにおいて、
前記保持シール材は繊維材料からなるマット状物によっ
て構成され、その少なくとも前記金属製パイプへの圧入
始端近辺には、圧入終端側に向かって列状をなす複数の
交絡点からなる交絡点群が、前記金属製パイプへの圧入
方向に対して0゜〜45゜の角度で複数箇所に設けられ
ていることを要旨とする。
載の触媒コンバータにおいて、前記各交絡点群は、前記
保持シール材の圧入始端から圧入終端にわたって全体的
に設けられていることを要旨とする。
は請求項2に記載の触媒コンバータにおいて、同じ交絡
点群を構成する各交絡点間の距離は、隣り合う前記交絡
点群間の距離よりも小さく設定されていることを要旨と
する。
載の触媒コンバータにおいて、前記各交絡点群は、等間
隔かつ互いに平行となるように設けられていることを要
旨とする。
のいずれか1項に記載の触媒コンバータにおいて、前記
交絡点は、100cm2内に500〜2500個の密度で
設けられていることを要旨とする。
と、その触媒保持体の外周を覆う筒状の金属製パイプ
と、それらのギャップ間に圧入されることにより配置さ
れる保持シール材とによって構成される触媒コンバータ
において、前記保持シール材の少なくとも前記金属製パ
イプへの圧入始端近辺には、100cm2内に500〜2
500個の密度で交絡点が設けられていることを要旨と
する。
る。請求項1に記載の発明によると、少なくとも保持シ
ール材における金属製パイプへの圧入始端近辺には、列
状をなす複数の交絡点からなる交絡点群が設けられてい
るため、保持シール材全体が肉薄となる。また、交絡点
群は、金属製パイプへの圧入方向に対して0゜〜45゜
の角度で複数箇所に設けられている。このため、保持シ
ール材を金属製パイプ内に容易に圧入できる。したがっ
て、保持シール材の組み付け性が向上する。
群は、前記保持シール材の圧入始端から圧入終端にわた
って全体的に設けられている。このため、保持シール材
を、圧入開始時から圧入終了時まで容易に金属製パイプ
内に圧入することができる。したがって、保持シール材
の組み付け性が確実に向上する。
圧入方向に沿って密となる。このため、保持シール材に
おける金属製パイプへの圧入方向と直交する断面形状の
変化が小さくなり、保持シール材を金属製パイプに確実
かつ容易に圧入することができる。
つの交絡点群を形成可能なニードリング装置を用いた際
に、同装置を等間隔に平行移動させることで各交絡点群
を形成することができる。したがって、各交絡点群を容
易に形成することができる。
〜4の作用に加えて、交絡点の密度を500〜2500
個/100cm2の範囲内とすることにより、触媒保持体に対
する保持性能をも確実に維持することができる。
密度を500〜2500個/100cm2の範囲内とすること
により、保持シール材の組み付け性を向上させつつ、触
媒保持体に対する保持性能をも確実に維持することがで
きる。
形態を図1及び図2に基づき詳細に説明する。
本体2とその本体2を収容する金属製パイプ3とから構
成されている。金属製パイプ3は円筒形状をなし、例え
ばステンレススチールなどの耐食性に優れた材料を用い
て形成されている。また、この金属製パイプ3の内径L
2は、本体2の直径L1よりも数mm〜十数mm程度大きく
設定されている。
と、同保持体11の外周面に巻き付けられた保持シール
材12とから構成されている。触媒保持体11には白金
等の触媒が担持されている。触媒保持体11としては、
例えばハニカム状に成形したコージェライトやアルミナ
等の多孔質体が用いられている。なお、本実施形態にお
いて触媒保持体11は略真円状の断面形状を有してい
る。また、同保持体11の壁の厚さは、熱容量の低減及
び背圧低減の観点に鑑みて、50μm程度に設定されて
いる。
に、結晶質アルミナ繊維やシリカ−アルミナ繊維等の無
機繊維材料からなるマット状物である。同保持シール材
12の一端には凸部12aが形成され、他端には凸部1
2aと対応する凹部12bが形成されている。また、保
持シール材12には、金属製パイプ3への圧入方向(図
1に示す矢印方向)に対して平行列状をなす複数の交絡
点群13が形成されている。これら各交絡点群14は、
凸部12aから凹部12bにわたって全体的に所定間隔
T1毎に形成されている。各交絡点群13は、金属製パ
イプ3への圧入始端から圧入終端にわたって全体的に所
定間隔T2毎に形成された複数の交絡点14によって構
成されている。
の圧入方向に対してなす角度は、0〜45゜の範囲内で
あることが望ましい。また、この角度は、0〜20゜の
範囲内がより望ましく、前述した0゜(圧入方向と平
行)であることが最も望ましい。
いて説明する。まず、前述したように、結晶質アルミナ
繊維やシリカ−アルミナ繊維等の無機繊維材料によって
マット状物を形成する。
てこのマット状物をニードリング処理する。詳しくは、
例えば金属材料からなるニードルが間隔T2毎に一列に
整然と並んで配置されたニードリング装置を用い、マッ
ト状物に各ニードルをさし込む。これにより、マット状
物は、各ニードルが刺された箇所の繊維が交絡して全体
的に肉薄となる。このとき、各ニードルは間隔T2毎に
一列に整然と並んで配置されているため、一回のニード
リング処理によって1つの交絡点群13がマット状物に
形成される。
グ装置を間隔T1ずつずらし、順次マット状物を刺して
いく。これにより、マット状物には複数の交絡点群13
が形成される。なお、前記所定間隔T1と前記所定間隔
T2との関係は、T1≧T2となるように設定されてい
る。さらに、間隔T1は1〜6mmの範囲内、間隔T2は
1〜3mmの範囲内に設定されている。また、各交絡点1
4は、マット状物上の任意の10cm四方の領域内に50
0〜2500個の密度を満たすように形成されている。
この交絡点14の密度は、好ましくは500〜1500
個、さらに好ましくは600〜700個の範囲内にある
ことが望ましい。
を焼成することにより、保持シール材12を形成する。
続いて、このように構成された触媒コンバータ1の組付
方法を簡単に説明する。
に巻き付けた後、凸部12aと凹部12bとを合わせて
両端をテープ15で固定する。続いて、図1に矢印で示
すように、本体2を金属製パイプ3内に圧入する。これ
により、本体2は、金属製パイプ3内に挿着されること
となる。すなわち、保持シール材12は、金属製パイプ
3と触媒保持体11とのギャップ間に隙間なく配置され
る。このため、排気ガスがこの触媒コンバータ1を通過
する際に、同排気ガスが触媒保持体11と金属製パイプ
3との間から流出してしまうことが防止される。
両の排気ガス流路の途上に接続され、エンジンから送り
込まれた排気ガスを浄化して車外に排出する。
は、金属製パイプ3として、SUS409製且つ板厚
1.5mm、内径φ138mmの断面真円状の中空パイプを
用いた。触媒保持体11としては、外径φ130mm、長
さ100mmのコージェライトモノリスを用いた。マット
状の保持シール材12としては、元々の厚みが25mmの
マット状物に、金属材料からなるニードルによってニー
ドリング処理を施したものを用いた。テープ15として
は有機テープを用いた。
の表1に示す。
は、保持シール材12上の任意の10cm四方の領域内に
存在する交絡点14の個数を示す。[実施例1]では、
図2に示したように、金属製パイプ3への圧入方向と平
行に各交絡点群14が形成された保持シール材12を用
いた。そして、保持シール材12を触媒保持体11に巻
き付けて本体2とした後、その本体2を金属製パイプ3
内に圧入した。
ことによって、本体2を金属製パイプ3内の所定箇所に
挿着することができた。また、保持シール材12の挿着
後、触媒保持体11のガタツキや、同保持体11と金属
製パイプ3との間に隙間も確認されなかった。
属製パイプ3への圧入方向に対して直交する方向に交絡
点群14が形成された保持シール材12を用いた。そし
て、保持シール材12を触媒保持体11に巻き付けて本
体2とした後、その本体2を金属製パイプ3内に圧入し
た。
定箇所に挿着することができたものの、実施例1よりも
強い押圧力を本体2に加える必要があった。また、保持
シール材12の挿着後、触媒保持体11のガタツキや、
同保持体11と金属製パイプ3との間の隙間も確認され
なかった。ちなみに、この実施例2における保持シール
材12と金属製パイプ3との間に作用する平均面圧は、
実施例1とほぼ同等の測定値となった。
金属製パイプ3への圧入方向と平行に各交絡点群14が
形成された保持シール材12を用い、交絡点14の密度
のみを減らした。そして、保持シール材12を触媒保持
体11に巻き付けて本体2とした後、その本体2を金属
製パイプ3内に圧入した。
定箇所に挿着することができたものの、実施例1よりも
強い押圧力を本体2に加える必要があった。また、保持
シール材12の挿着後、触媒保持体11のガタツキや、
同保持体11と金属製パイプ3との間の隙間も確認され
なかった。ちなみに、この実施例3における保持シール
材12と金属製パイプ3との間に作用する平均面圧は、
実施例1よりも高い測定値となった。
金属製パイプ3への圧入方向に対して直交する方向に交
絡点群14が形成された保持シール材12を用い、交絡
点14の密度を実施例3と同等とした。そして、保持シ
ール材12を触媒保持体11に巻き付けて本体2とした
後、その本体2を金属製パイプ3内に圧入した。
定箇所に一応は挿着することができたものの、かなり強
い押圧力を本体2に加える必要があった。したがって、
組み付け時には、細心の注意を払わないと、触媒保持体
11の破損や組み付け不良が生じるおそれがあるものと
予想される。なお、保持シール材12の挿着後、触媒保
持体11のガタツキや、同保持体11と金属製パイプ3
との間の隙間も確認されなかった。ちなみに、この実施
例4における保持シール材12と金属製パイプ3との間
に作用する平均面圧は、実施例3とほぼ同等の測定値と
なった。
ンダムに形成された保持シール材12を用い、交絡点1
4の密度を約3000[個/100cm2]とした。そして、保
持シール材12を触媒保持体11に巻き付けて本体2と
した後、その本体2を金属製パイプ3内に圧入した。
定箇所に容易に挿着することができたものの、触媒保持
体11のガタツキや、同保持体11と金属製パイプ3と
の間の隙間が生じた。したがって、触媒保持体11を保
持する保持性能の観点から適したものとは言えないこと
が確認された。
各交絡点14がアトランダムに形成された保持シール材
12を用い、交絡点14の密度を約400[個/100cm2]
とした。そして、保持シール材12を触媒保持体11に
巻き付けて本体2とした後、その本体2を金属製パイプ
3内に圧入した。
入することができなかった。これら各実施例及び各比較
例の結果から、実施例1〜4については、触媒保持体1
1をガタツキなく保持しつつ、本体2を金属製パイプ3
内に圧入できることが確認された。また、実施例1が最
も組み付けやすく、実施例4が最も組み付けにくいこと
が確認された。
うに、交絡点14の密度を変更して組み付けを行った結
果、交絡点14の密度は500[個/100cm2]以上であれ
ば、交絡点14の形成態様にかかわらず、金属製パイプ
3内への圧入が可能であった。また、交絡点14の密度
が2500[個/100cm2]以内であれば、交絡点14の形
成態様にかかわらず、触媒保持体11はガタつくことな
く金属製パイプ3内に保持された。したがって、交絡点
14の密度は、500〜2500[個/100cm2]の範囲内
であることが望ましい。但し、こうした交絡点14の密
度は、組み付けやすさと触媒保持体11の保持性能の維
持とをより確実に両立させるためには、600〜700
[個/100cm2]の範囲内にあることがより望ましいと予測
できた。
うな効果を得ることができる。 (1)保持シール材12に複数の交絡点群13を形成す
ることにより、同シール材12を肉薄にすることができ
る。また、各交絡点群13は、保持シール材12の金属
製パイプ3への圧入方向に沿って列状をなす複数の交絡
点14によって構成されている。このため、保持シール
材12は、圧入方向に沿った状態で肉薄となる。したが
って、保持シール材12を金属製パイプ3内に容易に圧
入でき、保持シール材12の組み付け性を向上させるこ
とができる。
2の圧入始端から圧入終端にわたって全体的に設けられ
ている。このため、保持シール材を、圧入開始時から圧
入終了時まで容易に金属製パイプ内に圧入することがで
きる。したがって、保持シール材12の組み付け性を確
実に向上させることができる。
点14間の距離(間隔T2)は、隣り合う交絡点群14
間の距離(間隔T1)よりも小さく設定されている。こ
のため、各交絡点14は、保持シール材12の圧入方向
に沿って密となる。したがって、保持シール材12にお
ける金属製パイプへ3の圧入方向と直交する断面形状の
変化が小さくなり、保持シール材12を金属製パイプ3
に確実かつ容易に圧入することができる。
能なニードリング装置を用いれば、同装置を等間隔に平
行移動させることで各交絡点群13を形成することがで
きる。したがって、各交絡点群13を容易に形成するこ
とができる。
4の密度は、500〜2500[個/100cm2]の範囲内で
形成されている。このため、保持シール材12の組み付
け性を確実に向上させつつ、触媒保持体11に対する保
持性能をも確実に維持することができる。
2の金属製パイプ3への圧入方向に沿って列状をなす複
数の交絡点14によって構成されている。このため、触
媒保持体11と金属製パイプ3との間に作用する面圧
を、全体的にほぼ均一にすることができる。
更してもよい。 ・ 図4(a)に示すように、各交絡点群13を構成す
る各交絡点14を保持シール材12の圧入始端近辺のみ
に形成するようにしてもよい。
13を、金属製パイプ3への圧入方向に対して45゜以
内となる角度θだけ傾斜して形成してもよい。また、図
4(c)に示すように、これら各交絡点群13を構成す
る各交絡点14を保持シール材12の圧入始端近辺のみ
に形成するようにしてもよい。
によって保持シール材12に各交絡点14を形成した
が、これに限らず、縫製、水流噴射によって各交絡点1
4を形成するようにしてもよい。
等の有機バインダを含浸させる。このようにすれば、交
絡点14の密度を低減しつつ、保持シール材12を全体
的に肉薄にすることができる。
材12に有機バインダを含浸させた後、圧力を加えなが
ら乾燥することによって保持シール材12が肉薄に形成
される。
ミナファイバーのみに限定されない。例えばロックウー
ル、ガラスファイバー、アルミナ−シリカ系セラミック
ファイバー、シリカファイバー、カーボンファイバー等
といったその他の無機繊維を用いてもよい。
限定されるものではない。例えば楕円状等であってもよ
い。この場合、金属製パイプ3の断面形状もそれに合わ
せて楕円状等に変更してもよい。
カム状に成形したコージェライト担体が用いられるほ
か、炭化珪素、窒化珪素等のハニカム多孔質焼結体など
が用いられてもよい。
以外のものが担持されていてもよい。・ 100cm2内
に500〜2500個の交絡点が設けられていれば、そ
れら交絡点の形成位置は、規則性(列状)を有していな
くてもよい。
器に適用してもよい。次に、特許請求の範囲に記載され
た技術的思想のほかに、前述した実施形態によって把握
される技術的思想をその効果とともに以下に列挙する。
載の触媒コンバータにおいて、前記交絡点群は、前記保
持シール材の前記金属製パイプへの圧入方向に対して平
行であることを特徴とする触媒コンバータ。この技術的
思想(1)に記載の発明によれば、保持シール材を金属
製パイプ内により容易に圧入でき、組み付け性をより向
上できる。
のいずれか1項に記載の触媒コンバータにおいて、前記
各交絡点は、ニードリング処理、繊維部材による縫製処
理、及び水流噴射による水流交絡処理から選び出される
一つの処理によって形成されていることを特徴とする触
媒コンバータ。
(1),(2)のいずれか1項に記載の触媒コンバータ
において、前記保持シール材は、無機繊維材料からなる
ことを特徴とする触媒コンバータ。この技術的思想
(3)に記載の発明によれば、当該触媒コンバータの使
用時に、保持シール材に含有される有機成分の流出を防
止できる。
〜(3)のいずれか1項に記載の触媒コンバータにおい
て、当該触媒コンバータには、有機バインダが含浸され
ていることを特徴とする触媒コンバータ。この技術的思
想(4)に記載の発明によれば、保持シール材を全体的
により肉薄に形成することができる。このため、交絡点
の密度を低減することができる。
外周を覆う筒状の金属製パイプとのギャップ間に圧入さ
れることにより配置される触媒コンバータ用保持シール
材において、当該保持シール材は繊維材料からなるマッ
ト状物によって構成され、その少なくとも前記金属製パ
イプへの圧入始端近辺には、圧入終端側に向かって列状
をなす複数の交絡点からなる交絡点群が、前記金属製パ
イプへの圧入方向に対して0゜〜45゜の角度で複数箇
所に設けられていることを特徴とする触媒コンバータ用
保持シール材。
って構成された保持シール材を触媒保持体に巻き付け、
その状態で筒状の金属製パイプ内に圧入して組み付ける
触媒コンバータの組み付け方法において、前記保持シー
ル材には、予め前記金属製パイプへの圧入始端から圧入
終端に向かって列状をなす交絡点を設けるとともに、こ
れら各交絡点からなる交絡点群を平行に所定間隔毎に設
け、その保持シール材を焼成した後に前記触媒保持体に
巻き付けることを特徴とする触媒コンバータの組み付け
方法。
発明によれば、保持シール材を金属製パイプ内に容易に
圧入できる。したがって、保持シール材の組み付け性を
向上させることができる。
ル材を、圧入開始時から圧入終了時まで容易に金属製パ
イプ内に圧入することができる。したがって、保持シー
ル材の組み付け性を確実に向上させることができる。
ル材における金属製パイプへの圧入方向と直交する断面
形状の変化を小さくすることができ、金属製パイプに対
する保持シール材の圧入をより確実に容易に行うことが
できる。
群を容易に形成することができる。請求項5に記載の発
明によれば、請求項1〜4の効果に加えて、触媒保持体
に対する保持性能をも確実に維持することができる。
ル材の組み付け性を確実に向上させつつ、触媒保持体に
対する保持性能をも確実に維持することができる。
す斜視図。
示す平面図、(b)は同シール材を触媒保持体に巻き付
けた状態の一部を拡大して示す斜視図。
る保持シール材を展開して示す平面図、(b)は同シー
ル材を触媒保持体に巻き付けた状態の一部を拡大して示
す斜視図。
おける他の実施形態を示す平面図。
1…触媒保持体、12…保持シール材、13…交絡点
群、14…交絡点。
Claims (6)
- 【請求項1】 触媒保持体と、その触媒保持体の外周を
覆う筒状の金属製パイプと、それらのギャップ間に圧入
されることにより配置される保持シール材とによって構
成される触媒コンバータにおいて、 前記保持シール材は繊維材料からなるマット状物によっ
て構成され、その少なくとも前記金属製パイプへの圧入
始端近辺には、圧入終端側に向かって列状をなす複数の
交絡点からなる交絡点群が、前記金属製パイプへの圧入
方向に対して0゜〜45゜の角度で複数箇所に設けられ
ていることを特徴とする触媒コンバータ。 - 【請求項2】 請求項1に記載の触媒コンバータにおい
て、 前記各交絡点群は、前記保持シール材の圧入始端から圧
入終端にわたって全体的に設けられていることを特徴と
する触媒コンバータ。 - 【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の触媒コ
ンバータにおいて、 同じ交絡点群を構成する各交絡点間の距離は、隣り合う
前記交絡点群間の距離よりも小さく設定されていること
を特徴とする触媒コンバータ。 - 【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1項に記載の触
媒コンバータにおいて、 前記各交絡点群は、等間隔かつ互いに平行となるように
設けられていることを特徴とする触媒コンバータ。 - 【請求項5】 請求項1〜4のいずれか1項に記載の触
媒コンバータにおいて、 前記交絡点は、100cm2内に500〜2500個の密
度で設けられていることを特徴とする触媒コンバータ。 - 【請求項6】 触媒保持体と、その触媒保持体の外周を
覆う筒状の金属製パイプと、それらのギャップ間に圧入
されることにより配置される保持シール材とによって構
成される触媒コンバータにおいて、 前記保持シール材の少なくとも前記金属製パイプへの圧
入始端近辺には、100cm2内に500〜2500個の
密度で交絡点が設けられていることを特徴とする触媒コ
ンバータ。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP23603199A JP4381518B2 (ja) | 1999-08-23 | 1999-08-23 | 触媒コンバータ用保持シール材 |
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JP23603199A JP4381518B2 (ja) | 1999-08-23 | 1999-08-23 | 触媒コンバータ用保持シール材 |
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