JP2002147230A - 触媒コンバータ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 担持体保持性及びシール性に優れるにも関わ
らず、簡単に製造できる触媒コンバータを提供するこ
と。 【解決手段】 この触媒コンバータ１は、触媒担持体２
と、その触媒担持体２の外周を覆う筒状の金属製シェル
３と、それらのギャップに配置される保持シール材４と
を備える。保持シール材４は、自身の縁部４ｂ同士が一
部重なり合うような状態で、触媒担持体２の外周面２ａ
に巻き付けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、触媒コンバータ及
びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両用、特に自動車の動力源とし
て、ガソリンや軽油を燃料とする内燃機関が百年以上に
わたり用いられてきた。しかしながら、排気ガスが健康
や環境に害を与えることが問題となり、それ以降は排気
ガス中に含まれているＣＯ、ＮＯｘ、ＰＭ等を除去する
装置である排気ガス浄化用触媒コンバータが各種提案さ
れるに至っている。通常の排気ガス浄化用触媒コンバー
タは、触媒担持体と、前記触媒担持体の外周を覆う金属
製シェルと、両者間のギャップに配置される保持シール
材とを備えている。触媒担持体としてはハニカム状に成
形したコージェライト担体が用いられており、それには
白金等の触媒が担持されている。

【０００３】また最近では、石油を動力源としない次期
のクリーンな動力源の研究が進められており、そのうち
特に有望なものとして例えば燃料電池がある。燃料電池
とは、水素と酸素とが反応して水ができる際に得られる
電気を、動力源として用いるものである。酸素は空気中
からじかに取り出される反面、水素についてはメタノー
ル、ガソリン等を改質して用いている。この場合、メタ
ノール等の改質は触媒反応によって行われる。そして、
このような燃料電池にも、触媒担持体と、触媒担持体の
外周を覆う金属製シェルと、両者間のギャップに配置さ
れる保持シール材とを備える燃料電池用触媒コンバータ
が用いられている。触媒担持体としてはハニカム状に成
形したコージェライト担体が用いられており、それには
銅系の触媒が担持されている。

【０００４】上記の触媒コンバータを製造する方法をこ
こで簡単に説明しておく。まず、セラミックファイバか
らなるマット材料２０を打ち抜くことによって、図７に
示すような形状の保持シール材２１を作製する。この保
持シール材２１は、長手方向における一端縁に凸状合わ
せ部２２を有し、他端縁に凹状合わせ部２３を有してい
る。

【０００５】次に、この保持シール材２１を触媒担持体
２４の外周面２４ａに巻き付ける。その際、一般的に
は、ビニル等の有機テープ２５を用いて保持シール材２
１の両方の巻き合わせ端同士を複数箇所にて固定する。
このとき、凸状合わせ部２２と凹状合わせ部２３とが係
合した状態となる。

【０００６】次に、金属製シェルをあらかじめ二分割し
ておき、その中に保持シール材２１が巻き付けられた触
媒担持体２４を配置して挟み込む。このようなキャニン
グ作業を行う結果、触媒コンバータが完成するようにな
っている。上記のようなキャニング方式ばかりでなく、
保持シール材２１が巻き付けられた触媒担持体２４をパ
イプ状の金属製シェルに圧入する方法（圧入方式）も従
来実施されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記保持シ
ール材２１を金属製シェル内に充填したときの密度が低
いと、触媒担持体２４がガタついて破損しやすくなった
り、シール部分からガスがリークしやすくなるという問
題があった。従って、上記の問題を解消するためには、
保持シール材２１全体を厚めに設定する等して、充填密
度を高くすることが必要になる。

【０００８】しかしながら、このようにすると圧入やキ
ャニング等といった組み付け作業が困難になり、触媒コ
ンバータの製造が困難になるという問題があった。本発
明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その第１
の目的は、担持体保持性及びシール性に優れるにも関わ
らず、簡単に製造できる触媒コンバータを提供すること
にある。

【０００９】本発明の第２の目的は、上記構造の触媒コ
ンバータを簡単にかつ確実に製造することができる触媒
コンバータの製造方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に記載の発明では、触媒担持体と、その
触媒担持体の外周を覆う筒状の金属製シェルと、それら
のギャップに配置される保持シール材とを備える触媒コ
ンバータにおいて、前記保持シール材は、自身の縁部同
士が一部重なり合うような状態で、前記触媒担持体の外
周面に巻き付けられていることを特徴とする触媒コンバ
ータをその要旨とする。

【００１１】請求項２に記載の発明は、請求項１におい
て、前記保持シール材における重なり合い部分は、少な
くとも前記触媒担持体の１周分以上の長さにわたって存
在しているとした。

【００１２】請求項３に記載の発明は、請求項２におい
て、前記保持シール材は、前記触媒担持体の外周面に螺
旋状かつ連続的に巻き付けられているとした。請求項４
に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項におい
て、前記保持シール材における重なり合い部分の幅は、
５ｍｍ〜１５ｍｍであるとした。

【００１３】請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４
のいずれか１項において、前記保持シール材における重
なり合い部分の面積は、重なり合っていない部分の面積
の１／３以下であるとした。

【００１４】請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５
のいずれか１項において、前記保持シール材は、同保持
シール材の片側面に接着層を備えているとした。請求項
７に記載の発明では、触媒担持体と、その触媒担持体の
外周を覆う筒状の金属製シェルと、それらのギャップに
配置される保持シール材とを備える触媒コンバータにお
いて、前記ギャップ内に配置される前の保持シール材
は、前記触媒担持体の周方向に沿って延びる突条をその
外表面に備えることを特徴とする触媒コンバータをその
要旨とする。

【００１５】請求項８に記載の発明は、請求項７におい
て、前記ギャップ内に配置される前における前記突条の
高さは、前記ギャップ内に配置される前における前記保
持シール材の厚さの１．１倍〜２．０倍であるとした。

【００１６】請求項９に記載の発明では、保持シール材
を、自身の縁部同士が一部重なり合うような状態で触媒
担持体の外周面に巻き付けて固定する工程と、前記保持
シール材が巻き付け固定された触媒担持体を筒状の金属
製シェル内に収容する工程とを含む触媒コンバータの製
造方法をその要旨とする。

【００１７】以下、本発明の「作用」について説明す
る。請求項１に記載の発明によると、巻き付けられた保
持シール材において縁部同士が一部重なり合った箇所
が、触媒担持体の周方向に沿って延びる突条となる。金
属製シェルに触媒担持体を組み付けた場合、突条形成部
分は厚さ方向に圧縮されるため、当該部分について特に
保持シール材の充填密度が高くなる。このように突条形
成部分において保持力が増大する結果、担持体保持性が
向上して、触媒担持体がガタつきにくくなる。また、充
填密度の高い部分は触媒担持体の周方向に沿って延びる
ものであるため、シール性も向上する。しかも、本発明
では保持シール材全体を厚めに設定しているわけではな
いので、組み付け作業がそれほど困難にならず、簡単に
製造可能な触媒コンバータとなる。

【００１８】請求項２に記載の発明によると、金属製シ
ェルに触媒担持体を組み付けたときに充填密度の高い部
分が略環状になるため、保持シール材の外表面にいわば
Ｏリング状構造物を配設したような状態になる。このた
め、シール性がよりいっそう向上する。

【００１９】請求項３に記載の発明によると、保持シー
ル材を触媒担持体の外周面に断続的に巻き付けた場合と
比べて、固定箇所が少なくて済むため、巻き付け作業が
容易になる。

【００２０】請求項４に記載の発明によると、保持シー
ル材における重なり合い部分の幅を好適範囲内にて設定
したことにより、担持体保持性及びシール性の向上を十
分に図りつつ、製造困難化及び高コスト化の防止を確実
に達成することができる。

【００２１】重なり合い部分の幅が５ｍｍ未満である
と、充填密度の高い部分の幅が狭くなりすぎて、担持体
保持性及びシール性の向上を十分に図ることができなく
なるおそれがある。逆に、重なり合い部分の幅が１５ｍ
ｍを越えると、保持シール材において肉厚な部分の割合
が高くなる結果、組み付け作業が困難になるばかりでな
く、保持シール材の使用量が増えて高コスト化するおそ
れがある。

【００２２】請求項５に記載の発明によると、重なり合
い部分とそうでない部分との面積比を好適範囲内にて設
定したことにより、製造困難化及び高コスト化の防止を
確実に達成することができる。前記面積比が１／３を越
えると、保持シール材において肉厚な部分の割合が高く
なる結果、組み付け作業が困難になるばかりでなく、保
持シール材の使用量が増えて高コスト化するおそれがあ
る。

【００２３】請求項６に記載の発明によると、片側面に
接着層を備えた保持シール材であるため、テープを用い
なくても触媒担持体の外周面に対して固定されることが
できる。よって、巻き付け作業が容易なものとなる。

【００２４】請求項７に記載の発明によると、触媒担持
体の周方向に沿って延びる突条があることから、金属製
シェルに触媒担持体を組み付けた場合、突条形成部分が
厚さ方向に圧縮されるようになる。よって、当該部分に
ついて特に保持シール材の充填密度が高くなる。このよ
うに突条形成部分において担持体保持力が増大する結
果、触媒担持体がガタつきにくくなる。また、充填密度
の高い部分は触媒担持体の周方向に沿って延びるもので
あるため、シール性も向上する。しかも、本発明では保
持シール材全体を厚めに設定しているわけではないの
で、組み付け作業がそれほど困難にならず、簡単に製造
可能な触媒コンバータとなる。

【００２５】請求項８に記載の発明によると、前記突条
の高さと前記保持シール材の厚さとの比を好適範囲にて
設定しているため、担持体保持性及びシール性の向上を
十分に図りつつ、製造困難化の防止を確実に達成するこ
とができる。

【００２６】前記高さと厚さとの比が１．１倍未満であ
ると、突条の圧縮度合いが小さくなりすぎてしまい、突
条形成部分における充填密度を十分高くすることができ
なくなる。従って、担持体保持性及びシール性の向上を
十分に図ることができなくなる。逆に、前記高さと厚さ
との比が２．０倍を超えると、突条の圧縮度合いが大き
くなりすぎてしまい、組み付け作業が困難になるおそれ
がある。従って、製造の困難化を十分に防止することが
できなくなる。

【００２７】請求項９に記載の発明では、保持シール材
を自身の縁部同士が一部重なり合うような状態で触媒担
持体の外周面に巻き付けて固定することにより、保持シ
ール材の外表面に好適な形状の突条を形成することがで
きる。次いで、前記触媒担持体を筒状の金属製シェル内
に収容することにより、突条形成部分を厚さ方向に圧縮
して、部分的に充填密度の高い箇所を形成することがで
きる。以上の結果、所望の触媒コンバータを簡単にかつ
確実に得ることができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】［第１の実施形態］以下、本発明
を具体化した一実施形態の自動車排気ガス浄化装置用触
媒コンバータを図１〜図４に基づき詳細に説明する。

【００２９】図４に示される本実施形態の触媒コンバー
タ１は、自動車の車体において、エンジンの排気管の途
中に設けられる。エンジンから触媒コンバータ１までの
距離は比較的短いため、触媒コンバータ１には約７００
℃〜９００℃の高温の排気ガスが供給されるようになっ
ている。エンジンがリーンバーンエンジンである場合に
は、触媒コンバータ１には約９００℃〜１０００℃とい
う、さらに高温の排気ガスが供給されるようになってい
る。

【００３０】図４に示されるように、本実施形態の触媒
コンバータ１は、基本的に、触媒担持体２と、触媒担持
体２の外周を覆う金属製シェル３と、両者２，３間のギ
ャップに配置される保持シール材４とによって構成され
ている。

【００３１】前記触媒担持体２は、コージェライト等に
代表されるセラミック材料を用いて作製されている。こ
の触媒担持体２は断面円形状をした柱状部材となってい
る。また、触媒担持体２は、軸線方向に沿って延びる多
数のセル５を有するハニカム構造体であることが好まし
い。セル壁には排気ガス成分を浄化しうる白金やロジウ
ム等の貴金属系触媒が担持されている。なお、触媒担持
体２として、上記のコージェライト担体のほかにも、例
えば炭化珪素、窒化珪素等のハニカム多孔質焼結体等を
用いてもよい。

【００３２】前記金属製シェル３としては、例えば組み
付けに際して圧入方式を採用する場合には、断面Ｏ字状
（パイプ状）の金属製円筒部材が用いられる。なお、円
筒部材を形成するための金属材料としては、耐熱性や耐
衝撃性に優れた金属（例えばステンレス等のような鋼材
等）が選択されることがよい。圧入方式に代えていわゆ
るキャニング方式を採用する場合には、前記断面Ｏ字状
の金属製円筒部材を軸線方向に沿って複数片に分割した
もの（即ちクラムシェル）が用いられる。

【００３３】そのほか、組み付けに際して巻き締め方式
を採用する場合には、例えば断面Ｃ字状ないしＵ字状の
金属製円筒部材、言い換えるといわば軸線方向に沿って
延びるスリット（開口部）を１箇所にのみ有する金属製
円筒部材が用いられる。この場合、触媒担持体２の組み
付けに際し、触媒担持体２に保持シール材４を固定した
ものを金属製シェル３内に収め、その状態で金属製シェ
ル３を巻き締めた後に開口端が接合（溶接、接着、ボル
ト締め等）される。溶接、接着、ボルト締め等といった
接合作業は、キャニング方式を採用したときにも同様に
行われる。

【００３４】本実施形態の保持シール材４は、耐熱性無
機繊維のマット状物を主材料として形成されたものであ
る。好適な耐熱性無機繊維としては、例えばアルミナ−
シリカ系セラミックファイバ等がある。この他、例えば
結晶質アルミナファイバ、シリカファイバ、ロックウー
ル、ガラスファイバ、カーボンファイバ等を用いてもよ
い。なお、保持シール材４中には、副材料として有機バ
インダ等が含まれていてもよい。

【００３５】図２に示されるように、本実施形態の保持
シール材４は細長い帯状を呈している。また、図１，図
４に示されるように、この保持シール材４は、触媒担持
体２の外周面２ａに螺旋状かつ連続的に巻き付けられ
る。

【００３６】保持シール材４の幅Ｗ１は、その両端部４
ａを除いて一定の大きさとなっている。保持シール材４
の幅Ｗ１は、具体的には触媒担持体２の軸線方向長さＬ
１の１／２以下、より好ましくは１／３以下、さらに好
ましくは１／３〜１／１０であることがよい。

【００３７】また、この保持シール材４の長さは、触媒
担持体２の円周よりも長く、具体的には円周の２倍以上
の長さであることがよく、より好ましくは円周の３倍以
上の長さであることがよい。保持シール材４が触媒担持
体２の円周よりも長いと、保持シール材４を触媒担持体
２の外周面２ａに複数周巻き付けることが可能となるか
らである。

【００３８】図２に示されるように、この保持シール材
４には接着層６があらかじめ設けられている。好適な接
着層６としては、例えば樹脂基材の両面に粘着剤を塗布
してなる両面テープ等が挙げられる。本実施形態では、
両面テープからなる接着層６が、保持シール材４の片側
面における両縁部に一対設けられている。前記両面テー
プは両縁部において、保持シール材４の長手方向に沿っ
て連続的に設けられている。もっとも、接着層６は、保
持シール材４の片側面全体に設けられていても差し支え
ない。ただし、さらなる低コスト化を達成するうえで
は、前者のごとく保持シール材４の片側面の一部の領域
のみに接着層６を設けた構成のほうが有利である。な
お、保持シール材４はこの接着層６を介して触媒担持体
２の外周面２ａに接着されるようになっている。

【００３９】図１に示されるように、保持シール材４に
おける両方の端部４ａは、保持シール材４におけるそれ
以外の部位に比べて幅狭に形成されている。より具体的
にいうと、保持シール材４における両方の端部４ａは、
保持シール材４の長手方向に対して斜めにかつ直線的に
カットされた形状になっている。即ち、本実施形態の保
持シール材４は、両端部に合わせ部を持たないため、凹
凸のない極めて単純な形状となっている。

【００４０】図１，図３等に示されるように、本実施形
態の保持シール材４は、自身の縁部４ｂ同士が一部重な
り合うような状態で、触媒担持体２の外周面２ａに巻き
付けられている。

【００４１】保持シール材４における重なり合い部分Ｐ
１は、少なくとも触媒担持体の１周分以上の長さ、好ま
しくは２周分以上の長さにわたって存在していることが
よい。その理由は、組み付け時に充填密度の高い部分が
略環状になるため、保持シール材４の外表面にいわばＯ
リング状構造物を配設したような状態になるからであ
る。このため、シール性をよりいっそう向上させること
ができる。

【００４２】保持シール材４における重なり合い部分Ｐ
１の幅Ｗ２は、保持シール材４自体の幅Ｗ１よりもかな
り小さく設定されることがよく、具体的には５ｍｍ〜１
５ｍｍ程度に設定されることが好ましい。

【００４３】重なり合い部分Ｐ１の幅Ｗ２が５ｍｍ未満
であると、充填密度の高い部分の幅が狭くなりすぎて、
担持体保持性及びシール性の向上を十分に図ることがで
きなくなるおそれがある。逆に、重なり合い部分Ｐ１の
幅Ｗ２が１５ｍｍを越えると、保持シール材４において
肉厚な部分の割合が高くなる結果、組み付け作業が困難
になるおそれがある。そればかりでなく、保持シール材
４の使用量が増えて高コスト化するおそれがある。

【００４４】また、保持シール材４における重なり合い
部分Ｐ１の面積は、重なり合っていない部分の面積の１
／３以下、好ましくは１／４以下、さらに好ましくは１
／５以下であることがよい。

【００４５】重なり合い部分Ｐ１とそうでない部分との
面積比が１／３を越えると、保持シール材４において肉
厚な部分の割合が高くなる結果、組み付け作業が困難に
なるおそれがある。そればかりでなく、保持シール材４
の使用量が増えて高コスト化するおそれがある。

【００４６】次に、触媒コンバータ１を製造する手順を
説明する。まず、従来公知の手法により、細長かつ等幅
の保持シール材４を作製する。この場合、必要に応じて
保持シール材４に対する有機バインダの含浸を行って、
さらに保持シール材４を厚さ方向に圧縮成形してもよ
い。有機バインダとしては、アクリルゴムやニトリルゴ
ム等のようなラテックス等のほか、ポリビニルアルコー
ル、アクリル樹脂等を用いることができる。含浸法とし
ては、浸漬法、スプレー法、ロールコータ法等といった
従来公知の手法を採用することができる。なお、このよ
うにして得た細長かつ等幅の保持シール材４は、巻き付
け作業を行うまでの間、ロール状にして保管しておく。

【００４７】巻き付け工程においては、保持シール材４
を引き出して所定長さとなるようにカットする。その
際、図２にて二点鎖線で示すように、端部４ａを斜めに
カットする。カットのための手段としては基本的に何で
もよく、特に金型のみに限定されるようなことはない。

【００４８】次いで、カットされた保持シール材４を、
触媒担持体２の外周面２ａに螺旋状かつ連続的に巻き付
ける。このとき、接着層６がある面を外周面２ａ側に向
けて、縁部４ｂ同士が一部重なり合うような状態で外周
面２ａへの巻き付けを行う。その結果、接着層６を介し
て保持シール材４が触媒担持体２の外周面２ａ及び隣接
するものの縁部４ｂに対して固定される。また、これに
より巻き付けられた保持シール材４の外表面には、触媒
担持体２の周方向に沿って延びる突条（即ち前記重なり
合い部分Ｐ１）が形成された状態となる。なお、巻き付
けられた保持シール材４の両端部４ａを有機テープで止
めて固定することは、ここでは特に必須ではない。

【００４９】ギャップ内に配置される前における前記突
条の高さは、ギャップ内に配置される前における保持シ
ール材４の厚さの１．１倍〜２．０倍、好ましくは１．
５倍〜２．０倍に設定されることがよい。

【００５０】前記高さと厚さとの比が１．１倍未満であ
ると、突条の圧縮度合いが小さくなりすぎてしまい、突
条形成部分における充填密度を十分高くすることができ
なくなる。従って、担持体保持性及びシール性の向上を
十分に図ることができなくなる。逆に、前記高さと厚さ
との比が２．０倍を超えると、突条の圧縮度合いが大き
くなりすぎてしまい、組み付け作業が困難になるおそれ
がある。従って、製造の困難化を十分に防止することが
できなくなる。

【００５１】ギャップ内に配置される前における保持シ
ール材４の厚さ（重なり合っていない部分の厚さ）は、
触媒担持体２と金属製シェル３とがなすギャップの１．
１倍〜４．０倍程度、さらには１．５倍〜３．０倍程度
に設定されることが望ましい。

【００５２】また、触媒担持体２の外周面２ａにおいて
保持シール材４が巻き付けられている部分の面積（保持
シール材４による被覆部分の面積）は、外周面２ａの総
面積の８０％〜１００％程度に設定されることがよい。

【００５３】上記のように保持シール材４を巻き付けて
固定した後、圧入、キャニングまたは巻き締めを行うこ
とにより、所望の触媒コンバータ１が完成するようにな
っている。

【００５４】ギャップ内に配置された状態における突条
形成部分の充填密度は、０．１ｇ／ｃｍ³〜０．６ｇ／
ｃｍ³、さらには０．２ｇ／ｃｍ³〜０．４ｇ／ｃｍ³で
あることが好ましい。前記充填密度が小さすぎると、発
生面圧が低下することにより触媒担持体２を確実に保持
できなくなるおそれがあるからである。一方、前記充填
密度が大きすぎると、組み付け作業が困難になるおそれ
があるほか、突条形成部分における繊維が折損して外部
に飛散するおそれもあるからである。

【００５５】以下、実施例について詳細に述べる。 （実施例）触媒担持体２としては、外径１３０ｍｍφ、
長さ１００ｍｍのコージェライトモノリスを用いた。金
属製シェル３としては、肉厚１．５ｍｍかつ内径１４０
ｍｍφであって断面Ｏ字状のＳＵＳ３０４製円筒部材を
用いた。保持シール材４としては、アルミナ−シリカ系
セラミックファイバからなるマット状長尺材に、５重量
％の樹脂バインダ（ラテックス）を含浸させたものを用
いた。含浸後における保持シール材４の厚さは８ｍｍで
あった。

【００５６】保持シール材４の幅Ｗ１については、触媒
担持体２の軸線方向長さＬ１の１／３強の大きさである
約３５ｍｍに設定した。また、保持シール材４の巻き付
け周数については３周強とした（図１参照）。

【００５７】外周面２ａに螺旋状かつ連続的に巻き付け
られた保持シール材４における重なり合い部分Ｐ１は、
触媒担持体２の２周分以上の長さにわたって存在してい
た。また、重なり合い部分Ｐ１の幅Ｗ２については約７
ｍｍに設定した。ギャップ内に配置される前における前
記突条の高さは、ギャップ内に配置される前における保
持シール材４の厚さの２．０倍となっていた。

【００５８】そして、保持シール材４が巻き付け固定さ
れた触媒担持体２を金属製シェル３内に圧入して、触媒
コンバータ１を得た。このような組み付け状態では、突
条形成部分が厚さ方向に圧縮されており、当該部分にお
ける保持シール材４の充填密度が特に高くなっていた。
即ち、ギャップ内に配置された状態における突条形成部
分の充填密度は約０．３ｇ／ｃｍ³であり、それ以外の
部分の充填密度は約０．１５ｇ／ｃｍ³であった。

【００５９】なお、本実施例の保持シール材４は、全体
を厚めに設定しているわけではないので、組み付け作業
がそれほど困難なものにはならなかった。しかも、この
保持シール材４は合わせ部のない単純な形状であるた
め、その作製時に打ち抜き金型による打ち抜き作業を必
要としなかった。よって、以上のことから触媒コンバー
タ１を安価にかつ簡単に製造することが可能であった。

【００６０】次に、上記のように組み立てられた触媒コ
ンバータ１を、３リットルのガソリンエンジンに実際に
搭載して連続運転するという試験を行った。その後、分
解して観察を行ったところ、触媒担持体２及び保持シー
ル材４に特に破損や損傷は見られず、排気ガスがリーク
した痕跡も何ら見られなかった。また、走行時に異音も
発生せず、触媒担持体２がガタつくことなく確実に保持
されていた。

【００６１】即ち、この触媒コンバータ１は、安価であ
って簡単に製造できるばかりでなく、性能的にも優れて
いた。従って、第１実施形態によれば以下のような効果
を得ることができる。

【００６２】（１）本実施形態では、触媒担持体２を組
み付けたときに突条形成部分が厚さ方向に圧縮されるた
め、当該部分について特に保持シール材４の充填密度が
高くなる。このように突条形成部分において保持力が増
大する結果、担持体保持性が向上して、触媒担持体２が
ガタつきにくくなる。また、充填密度の高い部分は触媒
担持体２の周方向に沿って延びるものであるため、排気
ガスが通過しにくくなりシール性も向上する。しかも、
本実施形態では保持シール材４全体を厚めに設定してい
るわけではないので、組み付け作業がそれほど困難にな
らず、簡単に製造可能な触媒コンバータ１とすることが
できる。

【００６３】（２）この触媒コンバータ１では、組み付
け時において充填密度の高い部分が略環状になる。その
ため、保持シール材４の外表面にいわばＯリング状構造
物を配設したような状態になり、結果としてシール性が
よりいっそう向上する。

【００６４】（３）この触媒コンバータ１では、保持シ
ール材４が螺旋状かつ連続的に巻き付けられている。ゆ
えに、保持シール材４を断続的に巻き付けた場合と比べ
て、固定箇所が少なくて済み、巻き付け作業が容易にな
る。また、低コスト化を図るうえでも有利である。

【００６５】（４）この触媒コンバータ１では、重なり
合い部分Ｐ１の幅Ｗ２を好適範囲内にて設定しているた
め、担持体保持性及びシール性の向上を十分に図りつ
つ、製造困難化及び高コスト化の防止を確実に達成する
ことができる。また、前記重なり合い部分Ｐ１とそうで
ない部分との面積比を好適範囲内にて設定しているた
め、製造困難化及び高コスト化の防止を確実に達成する
ことができる。

【００６６】（５）この触媒コンバータ１を構成する保
持シール材４は、片側面に接着層６を備えるものである
ため、テープを用いなくても外周面２ａに対して固定さ
れることができる。よって、巻き付け作業が容易なもの
となる。しかも、このような接着層６が少なくとも両縁
部にあれば、縁部４ｂ同士の接合（即ち突条形成部分の
接合）を確実に行うことができ、両者４ｂ，４ｂ間に隙
間が生じにくくなる。

【００６７】（６）本実施形態の帯状の保持シール材４
によれば、触媒担持体２のサイズや断面形状が変わった
としても、その変更に確実に対応することができ、所望
の触媒コンバータ１を確実に製造することができる。従
って、この保持シール材４は比較的汎用性の高いもので
あるということができる。

【００６８】（７）本実施形態の製造方法は、保持シー
ル材４を自身の縁部４ｂ同士が一部重なり合うような状
態で触媒担持体２の外周面２ａに巻き付けて固定するこ
とを特徴としている。従って、比較的簡単な作業である
にも関わらず、保持シール材４の外表面に好適な形状の
突条を形成することができる。このため、所望の触媒コ
ンバータ１を簡単にかつ確実に得ることができる。 ［第２の実施形態］次に、本発明を具体化した実施形態
２を図５に基づいて説明する。ここでは実施形態１と相
違する点を主に述べ、共通する点については同一部材番
号を付すのみとしてその説明を省略する。

【００６９】実施形態２では、分割された３本の保持シ
ール材４が用いられている。これらの保持シール材４の
長さは、いずれも触媒担持体２の円周と同じ長さに設定
されている。従って、３本の保持シール材４のトータル
の長さは前記円周の３倍である。そして、これらの保持
シール材４は、触媒担持体２の外周面２ａにおける３箇
所にて個別に、つまり非連続的に巻き付けられている。
なお、保持シール材４の縁部４ｂ同士は実施形態１と同
じく、一部が重なり合った状態となっている。

【００７０】また、保持シール材４の端部４ａは斜め状
にカットされておらず、保持シール材４の長手方向に対
して垂直にカットされている。即ち、この保持シール材
４は完全に等幅になっている。

【００７１】従って、本実施形態の構成であっても、担
持体保持性及びシール性に優れるにも関わらず、簡単に
製造できる触媒コンバータ１とすることができる。 ［第３の実施形態］次に、本発明を具体化した実施形態
３を図６に基づいて説明する。ここでは実施形態１と相
違する点を主に述べ、共通する点については同一部材番
号を付すのみとしてその説明を省略する。

【００７２】実施形態３では、接着層６としての両面テ
ープを持たない保持シール材４が用いられている。その
代わりに、巻き付け作業を行った後、保持シール材４の
両端部４ａに対して有機テープ７が貼り付けられてい
る。その結果、保持シール材４が外周面２ａに固定され
ている。

【００７３】従って、本実施形態の構成であっても、担
持体保持性及びシール性に優れるにも関わらず、簡単に
製造できる触媒コンバータ１とすることができる。ま
た、この構成であると、有機テープ７の貼り付けが必要
な分だけ巻き付け作業の作業性が若干低下する一方で、
接着層６の省略により保持シール材４自体の構成を簡略
化することができる。このため、保持シール材４のさら
なる低コスト化を図ることが可能となる。

【００７４】なお、本発明の実施形態は以下のように変
更してもよい。 ・ 触媒担持体２の断面形状は図１等のような真円状に
限定されることはなく、例えば楕円状や長円状等であっ
てもよい。この場合、金属製シェル３の断面形状も、そ
れに合わせて楕円状や長円状等に変更することがよい。

【００７５】・ 金属製シェル３内への触媒担持体２の
収容後に、金属製シェル３を巻き締めてその両端部同士
を固定する手法としては、溶接に限定されることはな
く、それ以外の手法を採用することも可能である。

【００７６】・ 保持シール材４は、外周面２ａに対し
て螺旋状かつ断続的に巻き付けられていてもよい。 ・ 保持シール材４における接着層６は、実施形態１等
のような両面テープに限定されることはない。例えば、
保持シール材４の片側面に接着剤を塗布し、それを乾燥
させてなる接着剤層などであっても構わない。なお、接
着層６は保持シール材４にあらかじめ設けられていなく
てもよく、巻き付けの際に保持シール材４または触媒担
持体２の外周面２ａのいずれかに塗布されるようにして
もよい。

【００７７】・ 実施形態では本発明を自動車排気ガス
浄化装置用触媒コンバータ１に具体化したが、それに限
定されることはなく、例えばディーゼルパティキュレー
トフィルタ（ＤＰＦ）や燃料電池改質器用触媒コンバー
タ等として具体化することも勿論許容される。

【００７８】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
術的思想を以下に列挙する。 （１） 触媒担持体と、その触媒担持体の外周を覆う筒
状の金属製シェルと、それらのギャップに配置されると
ともに、セラミックファイバを主成分として有機バイン
ダが含浸されている保持シール材とを備える触媒コンバ
ータにおいて、前記保持シール材は、自身の縁部同士が
一部重なり合うような状態で、前記触媒担持体の外周面
に巻き付けられていることを特徴とする触媒コンバー
タ。

【００７９】（２） 触媒担持体の軸線方向長さの１
／２以下の幅を有する帯状の保持シール材を、自身の縁
部同士が一部重なり合うような状態で前記触媒担持体の
外周面に巻き付けて固定する工程と、前記保持シール材
が巻き付け固定された触媒担持体を筒状の金属製シェル
内に収容する工程とを含む触媒コンバータの製造方法。

【００８０】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１〜８に記
載の発明によれば、担持体保持性及びシール性に優れる
にも関わらず、簡単に製造できる触媒コンバータを提供
することができる。

【００８１】請求項２に記載の発明によれば、シール性
のよりいっそうの向上を図ることができる。請求項３，
６に記載の発明によれば、より簡単に製造可能なものと
することができる。

【００８２】請求項４に記載の発明によれば、担持体保
持性及びシール性の向上を十分に図りつつ、製造困難化
及び高コスト化の防止を確実に達成することができる。
請求項５に記載の発明によれば、製造困難化及び高コス
ト化の防止を確実に達成することができる。

【００８３】請求項８に記載の発明によると、担持体保
持性及びシール性の向上を十分に図りつつ、製造困難化
の防止を確実に達成することができる。請求項９に記載
の発明によれば、上記構造の触媒コンバータを簡単にか
つ確実に製造することができる触媒コンバータの製造方
法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した第１実施形態の触媒コンバ
ータにおいて、触媒担持体に保持シール材を巻き付けた
ものを示す斜視図。

【図２】第１実施形態の保持シール材の部分斜視図。

【図３】第１実施形態の保持シール材を触媒担持体に巻
き付けたものの部分拡大断面図。

【図４】第１実施形態の触媒コンバータの部分断面図。

【図５】第２実施形態の保持シール材を触媒担持体に巻
き付けたものの斜視図。

【図６】第３実施形態の保持シール材を触媒担持体に巻
き付けたものの斜視図。

【図７】従来技術の保持シール材の作製方法を説明する
ための斜視図。

【図８】従来技術の保持シール材を触媒担持体に巻き付
けたものの斜視図。

【符号の説明】

１…触媒コンバータ、２…触媒担持体、２ａ…外周面、
３…金属製シェル、４…保持シール材、４ｂ…縁部、６
…接着層、Ｐ１…重なり合い部分、Ｗ２…重なり合い部
分の幅。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】触媒担持体と、その触媒担持体の外周を覆
   う筒状の金属製シェルと、それらのギャップに配置され
   る保持シール材とを備える触媒コンバータにおいて、前
   記保持シール材は、自身の縁部同士が一部重なり合うよ
   うな状態で、前記触媒担持体の外周面に巻き付けられて
   いることを特徴とする触媒コンバータ。
2. 【請求項２】前記保持シール材における重なり合い部分
   は、少なくとも前記触媒担持体の１周分以上の長さにわ
   たって存在していることを特徴とする請求項１に記載の
   触媒コンバータ。
3. 【請求項３】前記保持シール材は、前記触媒担持体の外
   周面に螺旋状かつ連続的に巻き付けられていることを特
   徴とする請求項２に記載の触媒コンバータ。
4. 【請求項４】前記保持シール材における重なり合い部分
   の幅は、５ｍｍ〜１５ｍｍであることを特徴とする請求
   項１乃至３のいずれか１項に記載の触媒コンバータ。
5. 【請求項５】前記保持シール材における重なり合い部分
   の面積は、重なり合っていない部分の面積の１／３以下
   であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項
   に記載の触媒コンバータ。
6. 【請求項６】前記保持シール材は、同保持シール材の片
   側面に接着層を備えていることを特徴とする請求項１乃
   至５に記載の触媒コンバータ。
7. 【請求項７】触媒担持体と、その触媒担持体の外周を覆
   う筒状の金属製シェルと、それらのギャップに配置され
   る保持シール材とを備える触媒コンバータにおいて、前
   記ギャップ内に配置される前の保持シール材は、前記触
   媒担持体の周方向に沿って延びる突条をその外表面に備
   えることを特徴とする触媒コンバータ。
8. 【請求項８】前記ギャップ内に配置される前における前
   記突条の高さは、前記ギャップ内に配置される前におけ
   る前記保持シール材の厚さの１．１倍〜２．０倍である
   ことを特徴とする請求項７に記載の触媒コンバータ。
9. 【請求項９】保持シール材を、自身の縁部同士が一部重
   なり合うような状態で触媒担持体の外周面に巻き付けて
   固定する工程と、前記保持シール材が巻き付け固定され
   た触媒担持体を筒状の金属製シェル内に収容する工程と
   を含む触媒コンバータの製造方法。