JP2003176717A - 排気ガス浄化用コンバーターおよびそのコンバーターへの断熱シール材の取り付け方法 - Google Patents
排気ガス浄化用コンバーターおよびそのコンバーターへの断熱シール材の取り付け方法Info
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- JP2003176717A JP2003176717A JP2002354162A JP2002354162A JP2003176717A JP 2003176717 A JP2003176717 A JP 2003176717A JP 2002354162 A JP2002354162 A JP 2002354162A JP 2002354162 A JP2002354162 A JP 2002354162A JP 2003176717 A JP2003176717 A JP 2003176717A
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- exhaust gas
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 シール層が高温で劣化することなく、かつシ
ール層を損傷させることなく組付けることができる、排
気ガス浄化用コンバーターと、そのコンバーターへの断
熱シール材の取り付け方法を提供する。 【解決手段】 触媒保持体とシェルとの間にセラミック
ファイバー層を配置してなる、自動車用排気ガス浄化用
コンバーターおいて、前記セラミックファイバー層は、
アルミナ繊維の不織布からなり、その表面が気密シート
もしくは熱融着フィルムで減圧被覆され、かつ減圧密閉
時の嵩密度が0.10〜0.40 ｇ／cm3 で、前記触媒保持体
と前記シェルの組みたて後のクリアランスの1.0〜2.5倍
の厚みを有することを特徴とするコンバーターと、その
コンバーターへ断熱シール材を取り付ける方法。
ール層を損傷させることなく組付けることができる、排
気ガス浄化用コンバーターと、そのコンバーターへの断
熱シール材の取り付け方法を提供する。 【解決手段】 触媒保持体とシェルとの間にセラミック
ファイバー層を配置してなる、自動車用排気ガス浄化用
コンバーターおいて、前記セラミックファイバー層は、
アルミナ繊維の不織布からなり、その表面が気密シート
もしくは熱融着フィルムで減圧被覆され、かつ減圧密閉
時の嵩密度が0.10〜0.40 ｇ／cm3 で、前記触媒保持体
と前記シェルの組みたて後のクリアランスの1.0〜2.5倍
の厚みを有することを特徴とするコンバーターと、その
コンバーターへ断熱シール材を取り付ける方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、排気ガス浄化用コ
ンバーターおよびそのコンバーター用断熱シール材の取
り付け方法、特に触媒保持体周囲とシェルとの間のシー
ル材の組付方法に関する。
ンバーターおよびそのコンバーター用断熱シール材の取
り付け方法、特に触媒保持体周囲とシェルとの間のシー
ル材の組付方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、車両に搭載する排気ガス浄化用コ
ンバーター９は、図４に示すごとく、触媒保持体９４と
該触媒保持体９４の外方を覆う金属製のシェル９２と、
両者の間に配置した緩衝シール材９３とよりなるものが
用いられている。上記触媒保持体９４には白金等の触媒
が担持されている。触媒保持体９４としては、例えばそ
の断面をハニカム状に成形したコージェライト担体を用
いる。なお、図４において、符号９１０は排気パイプ９
５取付用のフランジである。
ンバーター９は、図４に示すごとく、触媒保持体９４と
該触媒保持体９４の外方を覆う金属製のシェル９２と、
両者の間に配置した緩衝シール材９３とよりなるものが
用いられている。上記触媒保持体９４には白金等の触媒
が担持されている。触媒保持体９４としては、例えばそ
の断面をハニカム状に成形したコージェライト担体を用
いる。なお、図４において、符号９１０は排気パイプ９
５取付用のフランジである。
【０００３】上記緩衝シール材９３は、図５に示すごと
く、金属ネット９３１により外周部分を補強した無機シ
ート９３２を用いられていた。無機シート９３２はバー
ミキュライトとセラミックファイバーとの混合物をシー
ト状に成形したものである（例えば、特許文献１）。上
記緩衝シール材９３は、自動車の走行中等において触媒
保持体９４が外周の金属製のシェルと当接した際の損傷
を防ぎ、また、シェル９２と触媒保持体９４との間から
排気ガスがリークすることを防ぐために用いられてい
る。また、近年金属ネット９３１を用いる事なく、無機
シート９３２のみを用いたコンバータも用いられてい
る。
く、金属ネット９３１により外周部分を補強した無機シ
ート９３２を用いられていた。無機シート９３２はバー
ミキュライトとセラミックファイバーとの混合物をシー
ト状に成形したものである（例えば、特許文献１）。上
記緩衝シール材９３は、自動車の走行中等において触媒
保持体９４が外周の金属製のシェルと当接した際の損傷
を防ぎ、また、シェル９２と触媒保持体９４との間から
排気ガスがリークすることを防ぐために用いられてい
る。また、近年金属ネット９３１を用いる事なく、無機
シート９３２のみを用いたコンバータも用いられてい
る。
【０００４】
【特許文献１】 特公平２−５５３８９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特許文
献１に記載されている上記緩衝シール材９３に使用され
ているバーミキュライトは、排気ガスの高い温度におい
て、その内部に含まれている水分が徐々に蒸発してい
く。そのため、緩衝シール材は長期間の使用中に、膨張
圧力が低下してしまう。このため、シェル９２と触媒保
持体９４との間に隙間ができ、緩衝性及びシール性が低
下してしまう。特に、バーミキュライトは、８５０℃を
越えると、上記の水分蒸発が著しい。更に、近年燃費向
上の為に普及しつつあるリーンバーンエンジンにおいて
は、排気ガス温度が９５０℃を越えることがある。この
ため、一層、バーミキュライトの膨張圧力の低下が問題
になる。
献１に記載されている上記緩衝シール材９３に使用され
ているバーミキュライトは、排気ガスの高い温度におい
て、その内部に含まれている水分が徐々に蒸発してい
く。そのため、緩衝シール材は長期間の使用中に、膨張
圧力が低下してしまう。このため、シェル９２と触媒保
持体９４との間に隙間ができ、緩衝性及びシール性が低
下してしまう。特に、バーミキュライトは、８５０℃を
越えると、上記の水分蒸発が著しい。更に、近年燃費向
上の為に普及しつつあるリーンバーンエンジンにおいて
は、排気ガス温度が９５０℃を越えることがある。この
ため、一層、バーミキュライトの膨張圧力の低下が問題
になる。
【０００６】そこで、耐熱性に優れ、かつ膨張圧力の低
下のないセラミックファイバー層による緩衝シール材を
使用することが考えられる。この場合には、図６に示す
ごとく、セラミックファイバー層９６により触媒保持体
９４の周囲を布団のようにして覆い、これらを上シェル
９２１と下シェル９２２との間に埋没させようとするも
のである。しかし、セラミックファイバーは大変脆い物
質である。このため、図７に示すごとく、上シェル９２
１及び下シェル９２２と触媒保持体９４との間にセラミ
ックファイバー層９６を組入れる際に、強い力を加えた
り、擦ったりすると、容易に粉体化してしまう。特に上
記のごとく、触媒保持体９４の周囲をセラミックファイ
バー層９６で覆ったものを、下シェル９２２と上シェル
９２１との間に無理に入れようとすると、両シェルの角
部９２０とセラミックファイバー層の当接部分９６１に
おいて著しい摩擦や押圧力が働き、その当接部分９６１
におけるセラミックファイバー層が崩れてしまい、緩衝
シール材としての役目を果たさなくなってしまう。
下のないセラミックファイバー層による緩衝シール材を
使用することが考えられる。この場合には、図６に示す
ごとく、セラミックファイバー層９６により触媒保持体
９４の周囲を布団のようにして覆い、これらを上シェル
９２１と下シェル９２２との間に埋没させようとするも
のである。しかし、セラミックファイバーは大変脆い物
質である。このため、図７に示すごとく、上シェル９２
１及び下シェル９２２と触媒保持体９４との間にセラミ
ックファイバー層９６を組入れる際に、強い力を加えた
り、擦ったりすると、容易に粉体化してしまう。特に上
記のごとく、触媒保持体９４の周囲をセラミックファイ
バー層９６で覆ったものを、下シェル９２２と上シェル
９２１との間に無理に入れようとすると、両シェルの角
部９２０とセラミックファイバー層の当接部分９６１に
おいて著しい摩擦や押圧力が働き、その当接部分９６１
におけるセラミックファイバー層が崩れてしまい、緩衝
シール材としての役目を果たさなくなってしまう。
【０００７】そこで、従来のバーミキュライトを用いた
シール材（（商品名：インタラムマット（３Ｍ社製）、
イビウールフレックス（イビデン社製））に於いては、
セラミックファイバーとバーミキュライトに、エマルジ
ョンラテックス等のバインダーを添加し湿式抄造成形
し、更に加圧プレス、乾燥といった工程をとり、セット
するときの厚みを薄くし、通常排気ガスコンバーターに
取り付け易いようにしていたが、前記耐熱性の問題のみ
でなく、複雑な工程をとる為、製造コストが高いという
欠点があった。
シール材（（商品名：インタラムマット（３Ｍ社製）、
イビウールフレックス（イビデン社製））に於いては、
セラミックファイバーとバーミキュライトに、エマルジ
ョンラテックス等のバインダーを添加し湿式抄造成形
し、更に加圧プレス、乾燥といった工程をとり、セット
するときの厚みを薄くし、通常排気ガスコンバーターに
取り付け易いようにしていたが、前記耐熱性の問題のみ
でなく、複雑な工程をとる為、製造コストが高いという
欠点があった。
【０００８】本発明は、かかる問題点に鑑み、シール層
が高温で劣化することなく、かつシール層を損傷させる
ことなく低コストで組付けることができる、排気ガス浄
化用コンバーター断熱シール材の取り付け方法を提供し
ようとするものである。
が高温で劣化することなく、かつシール層を損傷させる
ことなく低コストで組付けることができる、排気ガス浄
化用コンバーター断熱シール材の取り付け方法を提供し
ようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、触媒保持体と
該触媒保持体の外方を覆うシェルと、両者の間に配置し
たセラミックファイバー層よりなる、自動車用排気ガス
浄化用コンバーターにおいて、前記セラミックファイバ
ー層は、アルミナ繊維の不織布からなり、その表面が気
密シートもしくは熱融着フィルムで減圧被覆され、かつ
減圧密閉時の嵩密度が0.10〜0.40 ｇ／cm3 で、前記触
媒保持体と前記シェルの組みたて後のクリアランスの1.
0〜2.5倍の厚みを有することを特徴とする自動車用排気
ガス浄化用コンバーターである。
該触媒保持体の外方を覆うシェルと、両者の間に配置し
たセラミックファイバー層よりなる、自動車用排気ガス
浄化用コンバーターにおいて、前記セラミックファイバ
ー層は、アルミナ繊維の不織布からなり、その表面が気
密シートもしくは熱融着フィルムで減圧被覆され、かつ
減圧密閉時の嵩密度が0.10〜0.40 ｇ／cm3 で、前記触
媒保持体と前記シェルの組みたて後のクリアランスの1.
0〜2.5倍の厚みを有することを特徴とする自動車用排気
ガス浄化用コンバーターである。
【００１０】また、本発明は、触媒保持体と該触媒保持
体の外方を覆うシェルと、両者の間に配置したセラミッ
クファイバー層よりなる、自動車用排気ガス浄化用コン
バーター断熱シール材の取り付け方法において、板状の
アルミナ繊維の不織布を、気密シートの中に入れて内部
を減圧するか、熱融着フィルムで上下を挟んで減圧密閉
することにより厚みを減少させ、該セラミックファイバ
ーの層の嵩密度を0.10〜0.40 ｇ／cm3 とするととも
に、前記触媒保持体と前記シェルの組みたて後のクリア
ランスの1.0〜2.5倍の厚みとしたのち前記気密シートを
密閉し、 その後、この減圧密閉された前記セラミック
ファイバー層を前記触媒保持体と前記シェルの間に配置
し、加圧組付けすることを特徴とする、自動車用排気ガ
ス浄化用コンバーターへの断熱シール材の取り付け方法
である。
体の外方を覆うシェルと、両者の間に配置したセラミッ
クファイバー層よりなる、自動車用排気ガス浄化用コン
バーター断熱シール材の取り付け方法において、板状の
アルミナ繊維の不織布を、気密シートの中に入れて内部
を減圧するか、熱融着フィルムで上下を挟んで減圧密閉
することにより厚みを減少させ、該セラミックファイバ
ーの層の嵩密度を0.10〜0.40 ｇ／cm3 とするととも
に、前記触媒保持体と前記シェルの組みたて後のクリア
ランスの1.0〜2.5倍の厚みとしたのち前記気密シートを
密閉し、 その後、この減圧密閉された前記セラミック
ファイバー層を前記触媒保持体と前記シェルの間に配置
し、加圧組付けすることを特徴とする、自動車用排気ガ
ス浄化用コンバーターへの断熱シール材の取り付け方法
である。
【００１１】まず、上記触媒保持体としては、例えばハ
ニカム状のものを用いる。また、上記触媒保持体は、例
えばコージェライト、アルミナまたはクロム系ステンレ
ス等により作成する。また、上記シェルは、例えば断面
が長円形、円形の筒である。また、上記シェルは、例え
ば金属製である。また、上記気密シートは、上記セラミ
ックファイバー層を被覆しているものであり、後述のご
とく、セラミックファイバーをシェルの間に容易に埋没
するため、あるいはセラミックファイバーを触媒保持体
に容易に巻き付けるために用いられたものである。ま
た、上記構造のコンバーターは、自動車製造工場におい
て排気ガスパイプに接続される。そして、試運転の際に
は高温度の排気ガスによって、上記気密シートは焼却さ
れてしまう。上記気密シートはコンバーターを排気ガス
パイプに接続する前に焼却してもよい。
ニカム状のものを用いる。また、上記触媒保持体は、例
えばコージェライト、アルミナまたはクロム系ステンレ
ス等により作成する。また、上記シェルは、例えば断面
が長円形、円形の筒である。また、上記シェルは、例え
ば金属製である。また、上記気密シートは、上記セラミ
ックファイバー層を被覆しているものであり、後述のご
とく、セラミックファイバーをシェルの間に容易に埋没
するため、あるいはセラミックファイバーを触媒保持体
に容易に巻き付けるために用いられたものである。ま
た、上記構造のコンバーターは、自動車製造工場におい
て排気ガスパイプに接続される。そして、試運転の際に
は高温度の排気ガスによって、上記気密シートは焼却さ
れてしまう。上記気密シートはコンバーターを排気ガス
パイプに接続する前に焼却してもよい。
【００１２】次に、上記セラミックファイバー層の製作
方法としては、板状のセラミックファイバーを気密シー
トよりなる袋の中に入れてファイバーシール体となし、
次いで、該ファイバーシール体の内部を減圧し、気密シ
ートの開口部をホットメルトや接着剤等により貼り合わ
せ、完全密閉する方法、あるいは、上記セラミックファ
イバーを熱融着フィルムで上下から挟み、次いで内部を
減圧しながら該セラミックファイバー層の周囲をホット
メルトにより貼り合わせ、完全密閉し、ファイバーシー
ル体とし、これにより、上記セラミックファイバー層の
厚みを減少させる。
方法としては、板状のセラミックファイバーを気密シー
トよりなる袋の中に入れてファイバーシール体となし、
次いで、該ファイバーシール体の内部を減圧し、気密シ
ートの開口部をホットメルトや接着剤等により貼り合わ
せ、完全密閉する方法、あるいは、上記セラミックファ
イバーを熱融着フィルムで上下から挟み、次いで内部を
減圧しながら該セラミックファイバー層の周囲をホット
メルトにより貼り合わせ、完全密閉し、ファイバーシー
ル体とし、これにより、上記セラミックファイバー層の
厚みを減少させる。
【００１３】前記ファイバーシール体の組み付け前厚み
は、触媒保持体とシェルとのクリアランスの１．０〜
２．５倍の厚さにしなけれはならない。上記ファイバー
シール体の組み付け前厚みが上記クリアランスの１倍未
満、即ち薄いと、コンバーター組立後の取り扱い、輸送
時に、触媒保持体の位置がずれてしまったり、セラミッ
ク製の触媒保持体の場合、まれには、破損してしまう為
である。また、２．５倍を越える厚さの場合は前述した
如く、組立ての作業性が極めて悪くなるばかりか、セラ
ミックファイバー層が崩れてしまうからである。
は、触媒保持体とシェルとのクリアランスの１．０〜
２．５倍の厚さにしなけれはならない。上記ファイバー
シール体の組み付け前厚みが上記クリアランスの１倍未
満、即ち薄いと、コンバーター組立後の取り扱い、輸送
時に、触媒保持体の位置がずれてしまったり、セラミッ
ク製の触媒保持体の場合、まれには、破損してしまう為
である。また、２．５倍を越える厚さの場合は前述した
如く、組立ての作業性が極めて悪くなるばかりか、セラ
ミックファイバー層が崩れてしまうからである。
【００１４】また、この減圧密閉時のセラミックファイ
バーの嵩密度は、０．１０〜０．４０ｇ／ｃｍ3 の範囲
でなければならない。嵩密度が小さすぎると、セラミッ
クファイバーの復元力が弱く、自動車のエンジン振動ま
たは走行振動により、触媒保持体４が踊り、セラミック
ファイバー層が粉化したり、摩滅するばかりでなく、排
気ガスが、セラミックファイバー層を貫通してしまうか
らである。逆に、嵩密度が大きすぎると、後工程である
加圧組立時の圧力でセラミックファイバー自体が圧壊し
たり、触媒保持体が、破損、変形してしまうからであ
る。
バーの嵩密度は、０．１０〜０．４０ｇ／ｃｍ3 の範囲
でなければならない。嵩密度が小さすぎると、セラミッ
クファイバーの復元力が弱く、自動車のエンジン振動ま
たは走行振動により、触媒保持体４が踊り、セラミック
ファイバー層が粉化したり、摩滅するばかりでなく、排
気ガスが、セラミックファイバー層を貫通してしまうか
らである。逆に、嵩密度が大きすぎると、後工程である
加圧組立時の圧力でセラミックファイバー自体が圧壊し
たり、触媒保持体が、破損、変形してしまうからであ
る。
【００１５】次に、上記気密シートにより厚みを薄くし
たセラミックファイバーを、触媒保持体にまきつけたの
ち、上シェルと下シェルを当て、上下より加圧して、上
シェルと下シェルを密着させ、シェルの外周部をクリン
チ加工したり、ボルト・ナットにて固定する。
たセラミックファイバーを、触媒保持体にまきつけたの
ち、上シェルと下シェルを当て、上下より加圧して、上
シェルと下シェルを密着させ、シェルの外周部をクリン
チ加工したり、ボルト・ナットにて固定する。
【００１６】次に、前記のごとく、上記気密シートは上
記排気ガス浄化用コンバーターの製作終了後に加熱焼却
することもできる。また、排気ガス浄化用コンバーター
が車両等へ組付けられた際においても、上記気密シート
の一部または全部が残留していても構わない。
記排気ガス浄化用コンバーターの製作終了後に加熱焼却
することもできる。また、排気ガス浄化用コンバーター
が車両等へ組付けられた際においても、上記気密シート
の一部または全部が残留していても構わない。
【００１７】上記セラミックファイバーとしては、アル
ミナ繊維やシリカ−アルミナ繊維の不織布から選ばれる
材料を用いる。これらの材料は耐熱性に優れた物質であ
る。さらに、上記セラミックファイバーは材料コストを
考慮して、高温となる触媒保持体側に高価ではあるがよ
り耐熱性に優れたアルミナ繊維を配し、その外側の低温
側に若干耐熱性に劣るが安価なシリカ−アルミナ繊維を
配する等の２層構造とすることができる。
ミナ繊維やシリカ−アルミナ繊維の不織布から選ばれる
材料を用いる。これらの材料は耐熱性に優れた物質であ
る。さらに、上記セラミックファイバーは材料コストを
考慮して、高温となる触媒保持体側に高価ではあるがよ
り耐熱性に優れたアルミナ繊維を配し、その外側の低温
側に若干耐熱性に劣るが安価なシリカ−アルミナ繊維を
配する等の２層構造とすることができる。
【００１８】また、上記気密シートは、シリコン樹脂、
ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、アイオノマー樹脂等の
有機合成シートを用いる。特に、シェル内へのファイバ
ーシール体の組付けが更に容易に行われるためには、気
密シートの表面が良好な潤滑性を有することが好まし
い。即ち、上記気密シートは、表面の摩擦係数の低い材
料を用いることが好ましい。かかる点より、上記の気密
シートの材料の中でポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ア
イオノマー樹脂が最も好ましい。また、上記気密シート
の外面に潤滑油等をコーティングし、潤滑性を増加させ
ることも効果的である。
ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、アイオノマー樹脂等の
有機合成シートを用いる。特に、シェル内へのファイバ
ーシール体の組付けが更に容易に行われるためには、気
密シートの表面が良好な潤滑性を有することが好まし
い。即ち、上記気密シートは、表面の摩擦係数の低い材
料を用いることが好ましい。かかる点より、上記の気密
シートの材料の中でポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ア
イオノマー樹脂が最も好ましい。また、上記気密シート
の外面に潤滑油等をコーティングし、潤滑性を増加させ
ることも効果的である。
【００１９】
【作用及び効果】本発明の製造方法による排気ガス浄化
用コンバーターにおいては、触媒保持体とシェルとの間
にシール層としてセラミックファイバー層が設けられ
る。上記セラミックファイバー層は耐熱性に優れてい
る。このため、このセラミックファイバー層は、排気ガ
ス、特に高温のリーンバーン排気ガスに曝されても、従
来のバーミキュライト製の緩衝シール材のように膨張圧
力の低下による変形、品質の劣化を起こすことがない。
用コンバーターにおいては、触媒保持体とシェルとの間
にシール層としてセラミックファイバー層が設けられ
る。上記セラミックファイバー層は耐熱性に優れてい
る。このため、このセラミックファイバー層は、排気ガ
ス、特に高温のリーンバーン排気ガスに曝されても、従
来のバーミキュライト製の緩衝シール材のように膨張圧
力の低下による変形、品質の劣化を起こすことがない。
【００２０】本発明の製造方法にあっては、上記排気ガ
ス浄化用コンバーターにおける上記セラミックファイバ
ーは、気密シートで被覆され、気密シート内部が減圧さ
れた状態にある。そのため、上記セラミックファイバー
はその厚みが減少し、触媒保持体とシェルとの間の間隔
と同等乃至それより１５０％大きい厚みとなる。それ
故、上記セラミックファイバー層は複雑な工程を必要と
することなく、しかも確実容易にシェルと触媒保持体と
の間に組み付ける事ができるとともに、排気ガス浄化用
コンバーター組立て後の取り扱い、輸送時に於いても、
触媒保持体がシェルの内で動いたり、破損することがな
い。このように、脆いセラミックファイバー層は、これ
に損傷を与えることなく、容易にシェル内に組付けるこ
とができる。
ス浄化用コンバーターにおける上記セラミックファイバ
ーは、気密シートで被覆され、気密シート内部が減圧さ
れた状態にある。そのため、上記セラミックファイバー
はその厚みが減少し、触媒保持体とシェルとの間の間隔
と同等乃至それより１５０％大きい厚みとなる。それ
故、上記セラミックファイバー層は複雑な工程を必要と
することなく、しかも確実容易にシェルと触媒保持体と
の間に組み付ける事ができるとともに、排気ガス浄化用
コンバーター組立て後の取り扱い、輸送時に於いても、
触媒保持体がシェルの内で動いたり、破損することがな
い。このように、脆いセラミックファイバー層は、これ
に損傷を与えることなく、容易にシェル内に組付けるこ
とができる。
【００２１】上記のごとく、本発明によれば、シール層
が高温で劣化することのない排気ガス浄化用コンバータ
ーを、シール層を損傷させることなく低コストで確実容
易に組付けることができる。
が高温で劣化することのない排気ガス浄化用コンバータ
ーを、シール層を損傷させることなく低コストで確実容
易に組付けることができる。
【００２２】
【実施例】（実施例１）まず、本発明の実施例により製
造される排気ガス浄化用コンバーターにつき、図１を用
いて説明する。図１に示すごとく、本例の排気ガス浄化
用コンバーター１は、触媒保持体４と、該触媒保持体４
の外方を覆うシェル２と、両者の間に配置したセラミッ
クファイバー層３１とよりなり、上記セラミックファイ
バー層３１は、気密シート３２により被覆されている。
そして、上記セラミックファイバー層３１は、全体をア
ルミナファイバーとするか、触媒保持体４側をアルミナ
ファイバー、シェル側をシリカ−アルミナセラミックフ
ァイバーの２層構造としたものを用い、上記気密シート
３２はポリエチレン、上記触媒保持体４はコージェライ
トよりなるものとする。なお、符号３９は、上記セラミ
ックファイバー層３１を配置する際に生じた継目であ
る。上記シェル２は上シェル２１と下シェル２２とから
なる。上記上シェル２１と下シェルと２２は、共に断面
が半長円形の殻である。その両端には、ボルト穴２１１
を有するフランジ２１０、２２０が設けられている。ま
た、上記触媒保持体４は、断面が格子状のハニカム体で
ある。上記断面は長円で、その大きさは、長径が１５０
ｍｍ、短径が１００ｍｍである。本例の排気ガス浄化用
コンバーター１においては、触媒保持体４とシェル２と
の間にシール層として、セラミックファイバー層３１を
配設している。また、上記セラミックファイバー層３１
は気密シート３２で被覆されている。これにより、耐熱
性に優れてはいるが、脆く、摩擦等に弱い、セラミック
ファイバー層３１を損傷することなく、シェル２内に組
付けることができる。このため、本例のセラミックファ
イバー層３１は、排気ガス、特に高温のリーンバーン排
気ガスに曝されても、従来のバーミキュライト製の緩衝
シール材のように膨張圧力の低下による変形、品質の劣
化を起こすことがない。
造される排気ガス浄化用コンバーターにつき、図１を用
いて説明する。図１に示すごとく、本例の排気ガス浄化
用コンバーター１は、触媒保持体４と、該触媒保持体４
の外方を覆うシェル２と、両者の間に配置したセラミッ
クファイバー層３１とよりなり、上記セラミックファイ
バー層３１は、気密シート３２により被覆されている。
そして、上記セラミックファイバー層３１は、全体をア
ルミナファイバーとするか、触媒保持体４側をアルミナ
ファイバー、シェル側をシリカ−アルミナセラミックフ
ァイバーの２層構造としたものを用い、上記気密シート
３２はポリエチレン、上記触媒保持体４はコージェライ
トよりなるものとする。なお、符号３９は、上記セラミ
ックファイバー層３１を配置する際に生じた継目であ
る。上記シェル２は上シェル２１と下シェル２２とから
なる。上記上シェル２１と下シェルと２２は、共に断面
が半長円形の殻である。その両端には、ボルト穴２１１
を有するフランジ２１０、２２０が設けられている。ま
た、上記触媒保持体４は、断面が格子状のハニカム体で
ある。上記断面は長円で、その大きさは、長径が１５０
ｍｍ、短径が１００ｍｍである。本例の排気ガス浄化用
コンバーター１においては、触媒保持体４とシェル２と
の間にシール層として、セラミックファイバー層３１を
配設している。また、上記セラミックファイバー層３１
は気密シート３２で被覆されている。これにより、耐熱
性に優れてはいるが、脆く、摩擦等に弱い、セラミック
ファイバー層３１を損傷することなく、シェル２内に組
付けることができる。このため、本例のセラミックファ
イバー層３１は、排気ガス、特に高温のリーンバーン排
気ガスに曝されても、従来のバーミキュライト製の緩衝
シール材のように膨張圧力の低下による変形、品質の劣
化を起こすことがない。
【００２３】次に、本発明である排気ガス浄化用コンバ
ーターの製作方法を示す。図２（Ａ）に示すごとく、短
辺１００ｍｍ、長辺４００ｍｍ、厚さ２５ｍｍ、嵩密度
０．１０ｇ／ｃｍ3 の板状のセラミックファイバー３１
を準備する。上記セラミックファイバー３１には端部に
凹状係合部３１０、及び該凹状係合部３１０に噛合させ
る凸状係合部３１１を設ける。一方、図２（Ｂ）に示す
ごとく、ポリエチレンよりなる熱融着フィルム３２を準
備する。次いで、図２（Ｃ）の示すごとく、セラミック
ファイバー３１を上下から熱融着フィルム３２で挟み、
これを真空パック装置により、内部を減圧すると同時
に、セラミックファイバー３１の周囲のフィルム３２を
ホットメルトにより貼り合わせ、完全密閉する。次い
で、フィルムの余分な部分を切断する。これにより、図
２（Ｄ）に示すごとく、セラミックファイバー３１の厚
みが減少し、厚み１０ｍｍ、嵩密度０．２５ｇ／ｃｍ3
となるファイバーシール体３ができる。この後、ファイ
バーシール体３の外面に潤滑油をコーティングした。次
に、図３（Ａ）に示すごとく、触媒保持体４を上記ファ
イバーシール体３の上に載置する。次いで、図３（Ｂ）
に示すごとく、該ファイバーシール体３を触媒保持体４
の周囲に環状に被覆する。この時、上記セラミックファ
イバー３１の両端の凹状係合部３１０と凸状係合部３１
１を互いに噛合させる。この部分が継目３９である。次
いで、図３（Ｃ）に示すごとく、上記ファイバーシール
体３を下シェル２２の上部に置く。更にファイバーシー
ル体３の上に上シェル２１を載置し加圧する。その後、
フランジのボルト穴にボルトを挿入し、上シェル２１と
下シェル２２とを固定する（図１）。上記のごとく、本
例によれば、セラミックファイバー３１に損傷を与える
ことなく、セラミックファイバー３１を容易にシェル２
と触媒保持体４との間に取付けることができ、排気ガス
浄化用コンバーター１を容易に製作することができる。
尚、このときの、触媒保持体４とシェル２のクリアラン
スは６ｍｍである。
ーターの製作方法を示す。図２（Ａ）に示すごとく、短
辺１００ｍｍ、長辺４００ｍｍ、厚さ２５ｍｍ、嵩密度
０．１０ｇ／ｃｍ3 の板状のセラミックファイバー３１
を準備する。上記セラミックファイバー３１には端部に
凹状係合部３１０、及び該凹状係合部３１０に噛合させ
る凸状係合部３１１を設ける。一方、図２（Ｂ）に示す
ごとく、ポリエチレンよりなる熱融着フィルム３２を準
備する。次いで、図２（Ｃ）の示すごとく、セラミック
ファイバー３１を上下から熱融着フィルム３２で挟み、
これを真空パック装置により、内部を減圧すると同時
に、セラミックファイバー３１の周囲のフィルム３２を
ホットメルトにより貼り合わせ、完全密閉する。次い
で、フィルムの余分な部分を切断する。これにより、図
２（Ｄ）に示すごとく、セラミックファイバー３１の厚
みが減少し、厚み１０ｍｍ、嵩密度０．２５ｇ／ｃｍ3
となるファイバーシール体３ができる。この後、ファイ
バーシール体３の外面に潤滑油をコーティングした。次
に、図３（Ａ）に示すごとく、触媒保持体４を上記ファ
イバーシール体３の上に載置する。次いで、図３（Ｂ）
に示すごとく、該ファイバーシール体３を触媒保持体４
の周囲に環状に被覆する。この時、上記セラミックファ
イバー３１の両端の凹状係合部３１０と凸状係合部３１
１を互いに噛合させる。この部分が継目３９である。次
いで、図３（Ｃ）に示すごとく、上記ファイバーシール
体３を下シェル２２の上部に置く。更にファイバーシー
ル体３の上に上シェル２１を載置し加圧する。その後、
フランジのボルト穴にボルトを挿入し、上シェル２１と
下シェル２２とを固定する（図１）。上記のごとく、本
例によれば、セラミックファイバー３１に損傷を与える
ことなく、セラミックファイバー３１を容易にシェル２
と触媒保持体４との間に取付けることができ、排気ガス
浄化用コンバーター１を容易に製作することができる。
尚、このときの、触媒保持体４とシェル２のクリアラン
スは６ｍｍである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明により製造される排気ガス浄化用コン
バーターの断面斜視図。
バーターの断面斜視図。
【図２】 実施例１の製作方法の説明図。
【図３】 図２に続く、実施例１の製作方法の説明図。
【図４】 従来における排気ガス浄化用コンバーターの
縦断面図。
縦断面図。
【図５】 従来における排気ガス浄化用コンバーターの
緩衝シール材の構成図。
緩衝シール材の構成図。
【図６】 従来における緩衝シール材の取付に関する説
明図。
明図。
【図７】 図６に続く、緩衝シール材の取付に関する問
題点の説明図。
題点の説明図。
１：排気ガス浄化用コンバーター
２：シェル
２１：上シェル
２２：下シェル
３：ファイバーシール体
３１：セラミックファイバー層
３２：気密シート
４：触媒保持体
【手続補正書】
【提出日】平成１５年１月６日（２００３．１．６）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 排気ガス浄化用コンバーターおよびそ
のコンバーターへの断熱シール材の取り付け方法
のコンバーターへの断熱シール材の取り付け方法
【特許請求の範囲】
【請求項３】 触媒保持体と該触媒保持体の外方を覆う
シェルと、両者の間にセラミックファイバー層よりなる
断熱シール材を配置してなるコンバーターへの断熱シー
ル材の取り付け方法において、 板状のアルミナ繊維の不織布からなるセラミックファイ
バー層を、気密シートの中に入れて内部を減圧するか、
熱融着フィルムで上下を挟んだのち減圧被覆して密閉す
ることにより厚みを減少させ、該セラミックファイバー
の層の嵩密度を0.10〜0.40 ｇ／cm3 とするとともに、
前記触媒保持体と前記シェルの組みたて後のクリアラン
スの1.0〜2.5倍の厚みとしたのち減圧密閉し、 その後、前記セラミックファイバー層を減圧密閉してな
る断熱シール材を、前記触媒保持体と前記シェルとの間
に配置し、加圧して組付けることを特徴とする、自動車
用排気ガス浄化用コンバーターへの断熱シール材の取り
付け方法。
シェルと、両者の間にセラミックファイバー層よりなる
断熱シール材を配置してなるコンバーターへの断熱シー
ル材の取り付け方法において、 板状のアルミナ繊維の不織布からなるセラミックファイ
バー層を、気密シートの中に入れて内部を減圧するか、
熱融着フィルムで上下を挟んだのち減圧被覆して密閉す
ることにより厚みを減少させ、該セラミックファイバー
の層の嵩密度を0.10〜0.40 ｇ／cm3 とするとともに、
前記触媒保持体と前記シェルの組みたて後のクリアラン
スの1.0〜2.5倍の厚みとしたのち減圧密閉し、 その後、前記セラミックファイバー層を減圧密閉してな
る断熱シール材を、前記触媒保持体と前記シェルとの間
に配置し、加圧して組付けることを特徴とする、自動車
用排気ガス浄化用コンバーターへの断熱シール材の取り
付け方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、排気ガス浄化用コ
ンバーターおよびそのコンバーター用断熱シール材の取
り付け方法、特に触媒保持体周囲とシェルとの間のシー
ル材の組付方法に関する。
ンバーターおよびそのコンバーター用断熱シール材の取
り付け方法、特に触媒保持体周囲とシェルとの間のシー
ル材の組付方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、車両に搭載する排気ガス浄化用コ
ンバーター９は、図４に示すごとく、触媒保持体９４と
該触媒保持体９４の外方を覆う金属製のシェル９２と、
両者の間に配置した緩衝シール材９３とよりなるものが
用いられている。上記触媒保持体９４には白金等の触媒
が担持されている。触媒保持体９４としては、例えばそ
の断面をハニカム状に成形したコージェライト担体を用
いる。なお、図４において、符号９１０は排気パイプ９
５取付用のフランジである。
ンバーター９は、図４に示すごとく、触媒保持体９４と
該触媒保持体９４の外方を覆う金属製のシェル９２と、
両者の間に配置した緩衝シール材９３とよりなるものが
用いられている。上記触媒保持体９４には白金等の触媒
が担持されている。触媒保持体９４としては、例えばそ
の断面をハニカム状に成形したコージェライト担体を用
いる。なお、図４において、符号９１０は排気パイプ９
５取付用のフランジである。
【０００３】上記緩衝シール材９３は、図５に示すごと
く、金属ネット９３１により外周部分を補強した無機シ
ート９３２を用いられていた。無機シート９３２はバー
ミキュライトとセラミックファイバーとの混合物をシー
ト状に成形したものである（例えば、特許文献１）。上
記緩衝シール材９３は、自動車の走行中等において触媒
保持体９４が外周の金属製のシェルと当接した際の損傷
を防ぎ、また、シェル９２と触媒保持体９４との間から
排気ガスがリークすることを防ぐために用いられてい
る。また、近年金属ネット９３１を用いる事なく、無機
シート９３２のみを用いたコンバータも用いられてい
る。
く、金属ネット９３１により外周部分を補強した無機シ
ート９３２を用いられていた。無機シート９３２はバー
ミキュライトとセラミックファイバーとの混合物をシー
ト状に成形したものである（例えば、特許文献１）。上
記緩衝シール材９３は、自動車の走行中等において触媒
保持体９４が外周の金属製のシェルと当接した際の損傷
を防ぎ、また、シェル９２と触媒保持体９４との間から
排気ガスがリークすることを防ぐために用いられてい
る。また、近年金属ネット９３１を用いる事なく、無機
シート９３２のみを用いたコンバータも用いられてい
る。
【０００４】
【特許文献１】 特公平２−５５３８９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特許文
献１に記載されている上記緩衝シール材９３に使用され
ているバーミキュライトは、排気ガスの高い温度におい
て、その内部に含まれている水分が徐々に蒸発してい
く。そのため、緩衝シール材は長期間の使用中に、膨張
圧力が低下してしまう。このため、シェル９２と触媒保
持体９４との間に隙間ができ、緩衝性及びシール性が低
下してしまう。特に、バーミキュライトは、８５０℃を
越えると、上記の水分蒸発が著しい。更に、近年燃費向
上の為に普及しつつあるリーンバーンエンジンにおいて
は、排気ガス温度が９５０℃を越えることがある。この
ため、一層、バーミキュライトの膨張圧力の低下が問題
になる。
献１に記載されている上記緩衝シール材９３に使用され
ているバーミキュライトは、排気ガスの高い温度におい
て、その内部に含まれている水分が徐々に蒸発してい
く。そのため、緩衝シール材は長期間の使用中に、膨張
圧力が低下してしまう。このため、シェル９２と触媒保
持体９４との間に隙間ができ、緩衝性及びシール性が低
下してしまう。特に、バーミキュライトは、８５０℃を
越えると、上記の水分蒸発が著しい。更に、近年燃費向
上の為に普及しつつあるリーンバーンエンジンにおいて
は、排気ガス温度が９５０℃を越えることがある。この
ため、一層、バーミキュライトの膨張圧力の低下が問題
になる。
【０００６】そこで、耐熱性に優れ、かつ膨張圧力の低
下のないセラミックファイバー層による緩衝シール材を
使用することが考えられる。この場合には、図６に示す
ごとく、セラミックファイバー層９６により触媒保持体
９４の周囲を布団のようにして覆い、これらを上シェル
９２１と下シェル９２２との間に埋没させようとするも
のである。しかし、セラミックファイバーは大変脆い物
質である。このため、図７に示すごとく、上シェル９２
１及び下シェル９２２と触媒保持体９４との間にセラミ
ックファイバー層９６を組入れる際に、強い力を加えた
り、擦ったりすると、容易に粉体化してしまう。特に上
記のごとく、触媒保持体９４の周囲をセラミックファイ
バー層９６で覆ったものを、下シェル９２２と上シェル
９２１との間に無理に入れようとすると、両シェルの角
部９２０とセラミックファイバー層の当接部分９６１に
おいて著しい摩擦や押圧力が働き、その当接部分９６１
におけるセラミックファイバー層が崩れてしまい、緩衝
シール材としての役目を果たさなくなってしまう。
下のないセラミックファイバー層による緩衝シール材を
使用することが考えられる。この場合には、図６に示す
ごとく、セラミックファイバー層９６により触媒保持体
９４の周囲を布団のようにして覆い、これらを上シェル
９２１と下シェル９２２との間に埋没させようとするも
のである。しかし、セラミックファイバーは大変脆い物
質である。このため、図７に示すごとく、上シェル９２
１及び下シェル９２２と触媒保持体９４との間にセラミ
ックファイバー層９６を組入れる際に、強い力を加えた
り、擦ったりすると、容易に粉体化してしまう。特に上
記のごとく、触媒保持体９４の周囲をセラミックファイ
バー層９６で覆ったものを、下シェル９２２と上シェル
９２１との間に無理に入れようとすると、両シェルの角
部９２０とセラミックファイバー層の当接部分９６１に
おいて著しい摩擦や押圧力が働き、その当接部分９６１
におけるセラミックファイバー層が崩れてしまい、緩衝
シール材としての役目を果たさなくなってしまう。
【０００７】そこで、従来のバーミキュライトを用いた
シール材（（商品名：インタラムマット（３Ｍ社製）、
イビウールフレックス（イビデン社製））に於いては、
セラミックファイバーとバーミキュライトに、エマルジ
ョンラテックス等のバインダーを添加し湿式抄造成形
し、更に加圧プレス、乾燥といった工程をとり、セット
するときの厚みを薄くし、通常排気ガスコンバーターに
取り付け易いようにしていたが、前記耐熱性の問題のみ
でなく、複雑な工程をとる為、製造コストが高いという
欠点があった。
シール材（（商品名：インタラムマット（３Ｍ社製）、
イビウールフレックス（イビデン社製））に於いては、
セラミックファイバーとバーミキュライトに、エマルジ
ョンラテックス等のバインダーを添加し湿式抄造成形
し、更に加圧プレス、乾燥といった工程をとり、セット
するときの厚みを薄くし、通常排気ガスコンバーターに
取り付け易いようにしていたが、前記耐熱性の問題のみ
でなく、複雑な工程をとる為、製造コストが高いという
欠点があった。
【０００８】本発明の目的は、かかる問題点に鑑み、断
熱シール層が高温で劣化することなく、かつこの断熱シ
ール層を損傷させることなく低コストで組付けることが
できる、排気ガス浄化用コンバータと、該コンバーター
への断熱シール材の取り付け方法を提供するところにあ
る。
熱シール層が高温で劣化することなく、かつこの断熱シ
ール層を損傷させることなく低コストで組付けることが
できる、排気ガス浄化用コンバータと、該コンバーター
への断熱シール材の取り付け方法を提供するところにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、触媒保持体と
該触媒保持体の外方を覆うシェルと、両者の間にセラミ
ックファイバー層よりなる断熱シール材を配置してなる
自動車用排気ガス浄化用コンバーターにおいて、前記断
熱シール材は、アルミナ繊維不織布からなるセラミック
ファイバー層の表面を気密シートもしくは熱融着フィル
ムで減圧被覆したものからなり、かつその減圧被覆した
時の嵩密度が0.10〜0.40 ｇ／cm3 で、前記触媒保持体
と前記シェルとのクリアランスの1.0〜2.5倍の厚みを有
することを特徴とする自動車用排気ガス浄化用コンバー
ターである。
該触媒保持体の外方を覆うシェルと、両者の間にセラミ
ックファイバー層よりなる断熱シール材を配置してなる
自動車用排気ガス浄化用コンバーターにおいて、前記断
熱シール材は、アルミナ繊維不織布からなるセラミック
ファイバー層の表面を気密シートもしくは熱融着フィル
ムで減圧被覆したものからなり、かつその減圧被覆した
時の嵩密度が0.10〜0.40 ｇ／cm3 で、前記触媒保持体
と前記シェルとのクリアランスの1.0〜2.5倍の厚みを有
することを特徴とする自動車用排気ガス浄化用コンバー
ターである。
【００１０】また、本発明は、触媒保持体と該触媒保持
体の外方を覆うシェルと、両者の間にセラミックファイ
バー層よりなる断熱シール材を配置してなるコンバータ
ーへの断熱シール材の取り付け方法において、板状のア
ルミナ繊維の不織布からなるセラミックファイバー層
を、気密シートの中に入れて内部を減圧するか、熱融着
フィルムで上下を挟んだのち減圧被覆して密閉すること
により厚みを減少させ、該セラミックファイバーの層の
嵩密度を0.10〜0.40 ｇ／cm3 とするとともに、前記触
媒保持体と前記シェルの組みたて後のクリアランスの1.
0〜2.5倍の厚みとしたのち減圧密閉し、その後、前記セ
ラミックファイバー層を減圧密閉してなる断熱シール材
を、前記触媒保持体と前記シェルとの間に配置し、加圧
して組付けることを特徴とする、自動車用排気ガス浄化
用コンバーターへの断熱シール材の取り付け方法であ
る。
体の外方を覆うシェルと、両者の間にセラミックファイ
バー層よりなる断熱シール材を配置してなるコンバータ
ーへの断熱シール材の取り付け方法において、板状のア
ルミナ繊維の不織布からなるセラミックファイバー層
を、気密シートの中に入れて内部を減圧するか、熱融着
フィルムで上下を挟んだのち減圧被覆して密閉すること
により厚みを減少させ、該セラミックファイバーの層の
嵩密度を0.10〜0.40 ｇ／cm3 とするとともに、前記触
媒保持体と前記シェルの組みたて後のクリアランスの1.
0〜2.5倍の厚みとしたのち減圧密閉し、その後、前記セ
ラミックファイバー層を減圧密閉してなる断熱シール材
を、前記触媒保持体と前記シェルとの間に配置し、加圧
して組付けることを特徴とする、自動車用排気ガス浄化
用コンバーターへの断熱シール材の取り付け方法であ
る。
【００１１】まず、上記触媒保持体としては、例えばハ
ニカム状のものを用いる。また、上記触媒保持体は、例
えばコージェライト、アルミナまたはクロム系ステンレ
ス等により作成する。また、上記シェルは、例えば断面
が長円形、円形の筒である。また、上記シェルは、例え
ば金属製である。また、上記断熱シール材は、上記セラ
ミックファイバー層を気密シートで減圧被覆してなるも
のであり、後述のごとく、触媒保持体とシェルの間に容
易に埋設するため、あるいは触媒保持体に容易に巻き付
けることができるものである。また、上記構造のコンバ
ーターは、自動車製造工場において排気ガスパイプに接
続される。そして、試運転の際には高温度の排気ガスに
よって、上記気密シートは焼却されてしまう。上記気密
シートはコンバーターを排気ガスパイプに接続する前に
焼却してもよい。
ニカム状のものを用いる。また、上記触媒保持体は、例
えばコージェライト、アルミナまたはクロム系ステンレ
ス等により作成する。また、上記シェルは、例えば断面
が長円形、円形の筒である。また、上記シェルは、例え
ば金属製である。また、上記断熱シール材は、上記セラ
ミックファイバー層を気密シートで減圧被覆してなるも
のであり、後述のごとく、触媒保持体とシェルの間に容
易に埋設するため、あるいは触媒保持体に容易に巻き付
けることができるものである。また、上記構造のコンバ
ーターは、自動車製造工場において排気ガスパイプに接
続される。そして、試運転の際には高温度の排気ガスに
よって、上記気密シートは焼却されてしまう。上記気密
シートはコンバーターを排気ガスパイプに接続する前に
焼却してもよい。
【００１２】次に、上記断熱シール材の製作方法として
は、板状のセラミックファイバーを気密シートよりなる
袋の中に入れてファイバーシール体となし、次いで、該
ファイバーシール体の内部を減圧し、気密シートの開口
部をホットメルトや接着剤等により貼り合わせ、完全密
閉する方法、あるいは、上記セラミックファイバーを熱
融着フィルムで上下から挟み、次いで該セラミックファ
イバー層の周囲をホットメルトにより貼り合わせのち内
部を減圧しながら、完全密閉し、ファイバーシール体
（断熱シール材）とし、これにより、上記セラミックフ
ァイバー層の厚みを減少させる。
は、板状のセラミックファイバーを気密シートよりなる
袋の中に入れてファイバーシール体となし、次いで、該
ファイバーシール体の内部を減圧し、気密シートの開口
部をホットメルトや接着剤等により貼り合わせ、完全密
閉する方法、あるいは、上記セラミックファイバーを熱
融着フィルムで上下から挟み、次いで該セラミックファ
イバー層の周囲をホットメルトにより貼り合わせのち内
部を減圧しながら、完全密閉し、ファイバーシール体
（断熱シール材）とし、これにより、上記セラミックフ
ァイバー層の厚みを減少させる。
【００１３】前記断熱シール材の組み付け前厚みは、触
媒保持体とシェルとの間に形成させるクリアランスの
１．０〜２．５倍の厚さにしなけれはならない。上記フ
ァイバーシール体の組み付け前厚みが上記クリアランス
の１倍未満、即ち薄いと、コンバーター組立後の取り扱
い、輸送時に、触媒保持体の位置がずれてしまったり、
セラミック製の触媒保持体の場合、まれには、破損して
しまうためである。また、２．５倍を越える厚さの場合
は前述した如く、組立ての作業性が極めて悪くなるばか
りか、セラミックファイバー層が崩れてしまうからであ
る。
媒保持体とシェルとの間に形成させるクリアランスの
１．０〜２．５倍の厚さにしなけれはならない。上記フ
ァイバーシール体の組み付け前厚みが上記クリアランス
の１倍未満、即ち薄いと、コンバーター組立後の取り扱
い、輸送時に、触媒保持体の位置がずれてしまったり、
セラミック製の触媒保持体の場合、まれには、破損して
しまうためである。また、２．５倍を越える厚さの場合
は前述した如く、組立ての作業性が極めて悪くなるばか
りか、セラミックファイバー層が崩れてしまうからであ
る。
【００１４】また、この減圧密閉後のセラミックファイ
バーの嵩密度は、０．１０〜０．４０ｇ／ｃｍ3 の範囲
でなければならない。嵩密度が小さすぎると、セラミッ
クファイバーの復元力が弱く、自動車のエンジン振動ま
たは走行振動により、触媒保持体４が踊り、セラミック
ファイバー層が粉化したり、摩滅するばかりでなく、排
気ガスが、セラミックファイバー層を貫通してしまうか
らである。逆に、嵩密度が大きすぎると、後工程である
加圧組立時の圧力でセラミックファイバー自体が圧壊し
たり、触媒保持体が、破損、変形してしまうからであ
る。
バーの嵩密度は、０．１０〜０．４０ｇ／ｃｍ3 の範囲
でなければならない。嵩密度が小さすぎると、セラミッ
クファイバーの復元力が弱く、自動車のエンジン振動ま
たは走行振動により、触媒保持体４が踊り、セラミック
ファイバー層が粉化したり、摩滅するばかりでなく、排
気ガスが、セラミックファイバー層を貫通してしまうか
らである。逆に、嵩密度が大きすぎると、後工程である
加圧組立時の圧力でセラミックファイバー自体が圧壊し
たり、触媒保持体が、破損、変形してしまうからであ
る。
【００１５】次に、上記減圧密閉により厚みを薄くした
断熱シール材を、触媒保持体にまきつけたのち、上シェ
ルと下シェルを当て、上下より加圧して、上シェルと下
シェルを密着させ、シェルの外周部をクリンチ加工した
り、ボルト・ナットにて固定する。
断熱シール材を、触媒保持体にまきつけたのち、上シェ
ルと下シェルを当て、上下より加圧して、上シェルと下
シェルを密着させ、シェルの外周部をクリンチ加工した
り、ボルト・ナットにて固定する。
【００１６】次に、前記のごとく、上記断熱シール材の
セラミックファイバー層を覆う気密シートは、上記排気
ガス浄化用コンバーターの製作終了後に加熱焼却するこ
ともできる。また、排気ガス浄化用コンバーターが車両
等へ組付けられた際においても、上記気密シートの一部
または全部が残留していても構わない。
セラミックファイバー層を覆う気密シートは、上記排気
ガス浄化用コンバーターの製作終了後に加熱焼却するこ
ともできる。また、排気ガス浄化用コンバーターが車両
等へ組付けられた際においても、上記気密シートの一部
または全部が残留していても構わない。
【００１７】上記セラミックファイバー層としては、ア
ルミナ繊維やシリカ−アルミナ繊維の不織布から選ばれ
る材料を用いる。これらの材料は耐熱性に優れた物質で
ある。さらに、上記セラミックファイバー層は、材料コ
ストを考慮して、高温となる触媒保持体側に高価ではあ
るがより耐熱性に優れたアルミナ繊維を配し、その外側
の低温側に若干耐熱性に劣るが安価なシリカ−アルミナ
繊維を配する等の２層構造とすることができる。
ルミナ繊維やシリカ−アルミナ繊維の不織布から選ばれ
る材料を用いる。これらの材料は耐熱性に優れた物質で
ある。さらに、上記セラミックファイバー層は、材料コ
ストを考慮して、高温となる触媒保持体側に高価ではあ
るがより耐熱性に優れたアルミナ繊維を配し、その外側
の低温側に若干耐熱性に劣るが安価なシリカ−アルミナ
繊維を配する等の２層構造とすることができる。
【００１８】また、上記気密シートは、シリコン樹脂、
ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、アイオノマー樹脂等の
有機合成シートを用いる。特に、シェル内へのファイバ
ーシール体の組付けが更に容易に行われるためには、気
密シートの表面が良好な潤滑性を有することが好まし
い。即ち、上記気密シートは、表面の摩擦係数の低い材
料を用いることが好ましい。かかる点より、上記の気密
シートの材料の中でポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ア
イオノマー樹脂が最も好ましい。また、上記気密シート
の外面に潤滑油等をコーティングし、潤滑性を増加させ
ることも効果的である。
ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、アイオノマー樹脂等の
有機合成シートを用いる。特に、シェル内へのファイバ
ーシール体の組付けが更に容易に行われるためには、気
密シートの表面が良好な潤滑性を有することが好まし
い。即ち、上記気密シートは、表面の摩擦係数の低い材
料を用いることが好ましい。かかる点より、上記の気密
シートの材料の中でポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ア
イオノマー樹脂が最も好ましい。また、上記気密シート
の外面に潤滑油等をコーティングし、潤滑性を増加させ
ることも効果的である。
【００１９】
【作用及び効果】本発明にかかる排気ガス浄化用コンバ
ーターにおいては、触媒保持体とシェルとの間にシール
層として断熱シール材が設けられるが、この断熱シール
材は耐熱性に優れている。とくに、この断熱シール材の
セラミックファイバー層は、排気ガス、特に高温のリー
ンバーン排気ガスに曝されても、従来のバーミキュライ
ト製の緩衝シール材のように膨張圧力の低下による変
形、品質の劣化を起こすことがない。
ーターにおいては、触媒保持体とシェルとの間にシール
層として断熱シール材が設けられるが、この断熱シール
材は耐熱性に優れている。とくに、この断熱シール材の
セラミックファイバー層は、排気ガス、特に高温のリー
ンバーン排気ガスに曝されても、従来のバーミキュライ
ト製の緩衝シール材のように膨張圧力の低下による変
形、品質の劣化を起こすことがない。
【００２０】本発明の製造方法にあっては、上記排気ガ
ス浄化用コンバーターにおける上記セラミックファイバ
ー層は、気密シートで被覆され、気密シート内部が減圧
された状態にある。そのため、上記セラミックファイバ
ーはその厚みが減少するものの、触媒保持体とシェルと
の間のクリアランスの1.0〜2.5倍大きい厚みとなる。そ
れ故、上記セラミックファイバー層は複雑な工程を必要
とすることなく、しかも確実容易にシェルと触媒保持体
との間に組み付ける事ができるとともに、排気ガス浄化
用コンバーター組立て後の取り扱い、輸送時に於いて
も、触媒保持体がシェルの内で動いたり、破損すること
がない。このように、脆いセラミックファイバー層は、
これに損傷を与えることなく、容易にシェル内に組付け
ることができる。
ス浄化用コンバーターにおける上記セラミックファイバ
ー層は、気密シートで被覆され、気密シート内部が減圧
された状態にある。そのため、上記セラミックファイバ
ーはその厚みが減少するものの、触媒保持体とシェルと
の間のクリアランスの1.0〜2.5倍大きい厚みとなる。そ
れ故、上記セラミックファイバー層は複雑な工程を必要
とすることなく、しかも確実容易にシェルと触媒保持体
との間に組み付ける事ができるとともに、排気ガス浄化
用コンバーター組立て後の取り扱い、輸送時に於いて
も、触媒保持体がシェルの内で動いたり、破損すること
がない。このように、脆いセラミックファイバー層は、
これに損傷を与えることなく、容易にシェル内に組付け
ることができる。
【００２１】上記のごとく、本発明によれば、シール層
が高温で劣化することのない排気ガス浄化用コンバータ
ーを、シール層を損傷させることなく低コストで確実容
易に組付けることができる。
が高温で劣化することのない排気ガス浄化用コンバータ
ーを、シール層を損傷させることなく低コストで確実容
易に組付けることができる。
【００２２】
【実施例】（実施例１）まず、本発明の実施例により製
造される排気ガス浄化用コンバーターにつき、図１を用
いて説明する。図１に示すごとく、本例の排気ガス浄化
用コンバーター１は、触媒保持体４と、該触媒保持体４
の外方を覆うシェル２と、両者の間に配置した断熱シー
ル材を構成するセラミックファイバー層３１とよりな
る。上記セラミックファイバー層３１は、気密シート３
２により被覆されている。そして、上記セラミックファ
イバー層３１は、全体をアルミナファイバーとするか、
触媒保持体４側をアルミナファイバー、シェル側をシリ
カ−アルミナセラミックファイバーの２層構造としたも
のを用い、上記気密シート３２はポリエチレン、上記触
媒保持体４はコージェライトよりなるものとする。な
お、符号３９は、上記セラミックファイバー層３１を配
置する際に生じた継目である。上記シェル２は上シェル
２１と下シェル２２とからなる。上記上シェル２１と下
シェルと２２は、共に断面が半長円形の殻である。その
両端には、ボルト穴２１１を有するフランジ２１０、２
２０が設けられている。また、上記触媒保持体４は、断
面が格子状のハニカム体である。上記断面は長円で、そ
の大きさは、長径が１５０ｍｍ、短径が１００ｍｍであ
る。本例の排気ガス浄化用コンバーター１においては、
触媒保持体４とシェル２との間にシール層として、セラ
ミックファイバー層３１を配設している。また、上記セ
ラミックファイバー層３１は気密シート３２で被覆され
ている。これにより、耐熱性に優れてはいるが、脆く、
摩擦等に弱い、セラミックファイバー層３１を損傷する
ことなく、シェル２内に組付けることができる。このた
め、本例のセラミックファイバー層３１は、排気ガス、
特に高温のリーンバーン排気ガスに曝されても、従来の
バーミキュライト製の緩衝シール材のように膨張圧力の
低下による変形、品質の劣化を起こすことがない。
造される排気ガス浄化用コンバーターにつき、図１を用
いて説明する。図１に示すごとく、本例の排気ガス浄化
用コンバーター１は、触媒保持体４と、該触媒保持体４
の外方を覆うシェル２と、両者の間に配置した断熱シー
ル材を構成するセラミックファイバー層３１とよりな
る。上記セラミックファイバー層３１は、気密シート３
２により被覆されている。そして、上記セラミックファ
イバー層３１は、全体をアルミナファイバーとするか、
触媒保持体４側をアルミナファイバー、シェル側をシリ
カ−アルミナセラミックファイバーの２層構造としたも
のを用い、上記気密シート３２はポリエチレン、上記触
媒保持体４はコージェライトよりなるものとする。な
お、符号３９は、上記セラミックファイバー層３１を配
置する際に生じた継目である。上記シェル２は上シェル
２１と下シェル２２とからなる。上記上シェル２１と下
シェルと２２は、共に断面が半長円形の殻である。その
両端には、ボルト穴２１１を有するフランジ２１０、２
２０が設けられている。また、上記触媒保持体４は、断
面が格子状のハニカム体である。上記断面は長円で、そ
の大きさは、長径が１５０ｍｍ、短径が１００ｍｍであ
る。本例の排気ガス浄化用コンバーター１においては、
触媒保持体４とシェル２との間にシール層として、セラ
ミックファイバー層３１を配設している。また、上記セ
ラミックファイバー層３１は気密シート３２で被覆され
ている。これにより、耐熱性に優れてはいるが、脆く、
摩擦等に弱い、セラミックファイバー層３１を損傷する
ことなく、シェル２内に組付けることができる。このた
め、本例のセラミックファイバー層３１は、排気ガス、
特に高温のリーンバーン排気ガスに曝されても、従来の
バーミキュライト製の緩衝シール材のように膨張圧力の
低下による変形、品質の劣化を起こすことがない。
【００２３】次に、本発明である排気ガス浄化用コンバ
ーターの製作方法を示す。図２（Ａ）に示すごとく、短
辺１００ｍｍ、長辺４００ｍｍ、厚さ２５ｍｍ、嵩密度
０．１０ｇ／ｃｍ3 の板状のセラミックファイバー３１
を準備する。上記セラミックファイバー３１には端部に
凹状係合部３１０、及び該凹状係合部３１０に突き合わ
せ接合させる凸状係合部３１１を設ける。一方、図２
（Ｂ）に示すごとく、ポリエチレンよりなる熱融着フィ
ルム３２を準備する。次いで、図２（Ｃ）の示すごと
く、セラミックファイバー３１を上下から熱融着フィル
ム３２で挟み、これを真空パック装置により、内部を減
圧すると同時に、セラミックファイバー３１の周囲のフ
ィルム３２をホットメルトにより貼り合わせ、完全密閉
する。次いで、フィルムの余分な部分を切断する。これ
により、図２（Ｄ）に示すごとく、セラミックファイバ
ー３１の厚みが減少し、厚み１０ｍｍ、嵩密度０．２５
ｇ／ｃｍ3 となるファイバーシール体３ができる。この
後、ファイバーシール体３の外面に潤滑油をコーティン
グした。次に、図３（Ａ）に示すごとく、触媒保持体４
を上記ファイバーシール体３の上に載置する。次いで、
図３（Ｂ）に示すごとく、該ファイバーシール体３を触
媒保持体４の周囲に環状に被覆する。この時、上記セラ
ミックファイバー３１の両端の凹状係合部３１０と凸状
係合部３１１を互いに突き合わせ接合させる。この部分
が継目３９である。次いで、図３（Ｃ）に示すごとく、
上記ファイバーシール体３を下シェル２２の上部に置
く。更にファイバーシール体３の上に上シェル２１を載
置し加圧する。その後、フランジのボルト穴にボルトを
挿入し、上シェル２１と下シェル２２とを固定する（図
１）。上記のごとく、本例によれば、セラミックファイ
バー３１に損傷を与えることなく、セラミックファイバ
ー３１を容易にシェル２と触媒保持体４との間に取付け
ることができ、排気ガス浄化用コンバーター１を容易に
製作することができる。尚、このときの、触媒保持体４
とシェル２のクリアランスは６ｍｍである。
ーターの製作方法を示す。図２（Ａ）に示すごとく、短
辺１００ｍｍ、長辺４００ｍｍ、厚さ２５ｍｍ、嵩密度
０．１０ｇ／ｃｍ3 の板状のセラミックファイバー３１
を準備する。上記セラミックファイバー３１には端部に
凹状係合部３１０、及び該凹状係合部３１０に突き合わ
せ接合させる凸状係合部３１１を設ける。一方、図２
（Ｂ）に示すごとく、ポリエチレンよりなる熱融着フィ
ルム３２を準備する。次いで、図２（Ｃ）の示すごと
く、セラミックファイバー３１を上下から熱融着フィル
ム３２で挟み、これを真空パック装置により、内部を減
圧すると同時に、セラミックファイバー３１の周囲のフ
ィルム３２をホットメルトにより貼り合わせ、完全密閉
する。次いで、フィルムの余分な部分を切断する。これ
により、図２（Ｄ）に示すごとく、セラミックファイバ
ー３１の厚みが減少し、厚み１０ｍｍ、嵩密度０．２５
ｇ／ｃｍ3 となるファイバーシール体３ができる。この
後、ファイバーシール体３の外面に潤滑油をコーティン
グした。次に、図３（Ａ）に示すごとく、触媒保持体４
を上記ファイバーシール体３の上に載置する。次いで、
図３（Ｂ）に示すごとく、該ファイバーシール体３を触
媒保持体４の周囲に環状に被覆する。この時、上記セラ
ミックファイバー３１の両端の凹状係合部３１０と凸状
係合部３１１を互いに突き合わせ接合させる。この部分
が継目３９である。次いで、図３（Ｃ）に示すごとく、
上記ファイバーシール体３を下シェル２２の上部に置
く。更にファイバーシール体３の上に上シェル２１を載
置し加圧する。その後、フランジのボルト穴にボルトを
挿入し、上シェル２１と下シェル２２とを固定する（図
１）。上記のごとく、本例によれば、セラミックファイ
バー３１に損傷を与えることなく、セラミックファイバ
ー３１を容易にシェル２と触媒保持体４との間に取付け
ることができ、排気ガス浄化用コンバーター１を容易に
製作することができる。尚、このときの、触媒保持体４
とシェル２のクリアランスは６ｍｍである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明により製造される排気ガス浄化用コン
バーターの断面斜視図。
バーターの断面斜視図。
【図２】 実施例１の製作方法の説明図。
【図３】 図２に続く、実施例１の製作方法の説明図。
【図４】 従来における排気ガス浄化用コンバーターの
縦断面図。
縦断面図。
【図５】 従来における排気ガス浄化用コンバーターの
緩衝シール材の構成図。
緩衝シール材の構成図。
【図６】 従来における緩衝シール材の取付に関する説
明図。
明図。
【図７】 図６に続く、緩衝シール材の取付に関する問
題点の説明図。
題点の説明図。
【符号の説明】
１：排気ガス浄化用コンバーター
２：シェル
２１：上シェル
２２：下シェル
３：ファイバーシール体
３１：セラミックファイバー層
３２：気密シート
４：触媒保持体
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3G091 AB01 BA07 BA39 GA06 GB01Z
GB17Z HA27 HA29 HA31
4D048 AB07 BA10X BA30X BB02
CA01 CC04 CC06
4G069 AA08 BA13B CA02 CA03
EA18 EA26 FA01 FB66 FB70
Claims (2)
- 【請求項１】 触媒保持体と該触媒保持体の外方を覆う
シェルと、両者の間に配置したセラミックファイバー層
よりなる、自動車用排気ガス浄化用コンバーターにおい
て、前記セラミックファイバー層は、アルミナ繊維の不
織布からなり、その表面が気密シートもしくは熱融着フ
ィルムで減圧被覆され、かつ減圧密閉時の嵩密度が0.10
〜0.40 ｇ／cm3 で、前記触媒保持体と前記シェルの組
みたて後のクリアランスの1.0〜2.5倍の厚みを有するこ
とを特徴とする自動車用排気ガス浄化用コンバーター。 - 【請求項２】 触媒保持体と該触媒保持体の外方を覆う
シェルと、両者の間に配置したセラミックファイバー層
よりなる、自動車用排気ガス浄化用コンバーター断熱シ
ール材の取り付け方法において、 板状のアルミナ繊維からなる不織布を、気密シートの中
に入れて内部を減圧するか、熱融着フィルムで上下を挟
んで減圧密閉することにより厚みを減少させ、該セラミ
ックファイバーの層の嵩密度を0.10〜0.40 ｇ／cm3 と
するとともに、前記触媒保持体と前記シェルの組みたて
後のクリアランスの1.0〜2.5倍の厚みとしたのち前記気
密シートを密閉し、 その後、この減圧密閉された前記セラミックファイバー
層を前記触媒保持体と前記シェルの間に配置し、加圧組
付けすることを特徴とする、自動車用排気ガス浄化用コ
ンバーターへの断熱シール材の取り付け方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002354162A JP3996046B2 (ja) | 2002-12-05 | 2002-12-05 | 排気ガス浄化用コンバーターおよびそのコンバーターへの断熱シール材の取り付け方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002354162A JP3996046B2 (ja) | 2002-12-05 | 2002-12-05 | 排気ガス浄化用コンバーターおよびそのコンバーターへの断熱シール材の取り付け方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34773893A Division JP3403232B2 (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 排気ガス浄化用コンバーターおよびそのコンバーターへの断熱シール材の取り付け方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003176717A true JP2003176717A (ja) | 2003-06-27 |
| JP3996046B2 JP3996046B2 (ja) | 2007-10-24 |
Family
ID=19197907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002354162A Expired - Lifetime JP3996046B2 (ja) | 2002-12-05 | 2002-12-05 | 排気ガス浄化用コンバーターおよびそのコンバーターへの断熱シール材の取り付け方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3996046B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3015671A1 (de) * | 2014-10-27 | 2016-05-04 | Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG | Abgasbehandlungsanordnung und verfahren zur herstellung einer solchen anordnung |
| CN112160853A (zh) * | 2020-08-05 | 2021-01-01 | 江苏博纳汽车零部件有限公司 | 一种缸内直喷发动机进气管及其制备方法 |
-
2002
- 2002-12-05 JP JP2002354162A patent/JP3996046B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3015671A1 (de) * | 2014-10-27 | 2016-05-04 | Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG | Abgasbehandlungsanordnung und verfahren zur herstellung einer solchen anordnung |
| CN105545427A (zh) * | 2014-10-27 | 2016-05-04 | 埃贝斯佩歇排气技术有限责任两合公司 | 排气处理装置和用于制造排气处理装置的方法 |
| JP2016084816A (ja) * | 2014-10-27 | 2016-05-19 | エーバーシュペッヒャー・エグゾースト・テクノロジー・ゲーエムベーハー・ウント・コンパニー・カーゲー | 特に内燃機関の排ガス流路用の排ガス処理ユニット及び排ガス処理ユニットの製造方法 |
| EP3118431A1 (de) * | 2014-10-27 | 2017-01-18 | Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG | Verfahren zur herstellung einer abgasbehandlungsanordnung |
| US9822680B2 (en) | 2014-10-27 | 2017-11-21 | Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG | Exhaust gas treatment device, especially for an exhaust gas flow path of an internal combustion engine, and method for manufacturing an exhaust gas treatment device |
| CN105545427B (zh) * | 2014-10-27 | 2018-11-13 | 埃贝斯佩歇排气技术有限责任两合公司 | 排气处理装置和用于制造排气处理装置的方法 |
| CN112160853A (zh) * | 2020-08-05 | 2021-01-01 | 江苏博纳汽车零部件有限公司 | 一种缸内直喷发动机进气管及其制备方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3996046B2 (ja) | 2007-10-24 |
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