JP2004162570A

JP2004162570A - 触媒コンバータ及びその製造方法

Info

Publication number: JP2004162570A
Application number: JP2002328105A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Takada; 佳昭高田; Katsuhiko Ito; 勝彦伊東
Original assignee: Nihon Spindle Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Nihon Spindle Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2002-11-12
Filing date: 2002-11-12
Publication date: 2004-06-10
Anticipated expiration: 2022-11-12
Also published as: JP3957615B2

Abstract

【課題】その端部が２重構造となる触媒コンバータにおいて、内管が内部で傾くことなく、又、その位置の調整が簡便で、排ガスが触媒の外周に巻いた断熱材やマットを通過することのない触媒コンバータを提供することを目的とする。
【解決手段】内部に触媒３を収容するようにした筒状部２１を有する触媒コンバータ１において、前記筒状部２１を構成する外管２０の触媒３の収容位置の側方に、所定の間隔をあけて濾斗状の内管３０を配設するとともに、該内管３０の内側端部を外管２０の内面に形成した凸部２により係止するようにしたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

【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し、特に触媒コンバータの端部が２重構造となる触媒コンバータ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の触媒コンバータにおいてその端部が２重構造となる場合の製造方法を、図１０乃至図１１に示す。
従来の触媒コンバータ５０は、図１０に示す通り、外管５１、内管６０、断熱材７１を外周に巻いた触媒７０よりなり、外管５１の筒状部５２に断熱材７１を外周に巻いた触媒７０を挿入し、図１１に示す、周知のスピニング装置８０の固定部材８３によって固定された外管５１の一端から内管支持部材８２によって小径部６２を支持した内管６０を図１１に示す位置まで挿入し、スピニング装置８０のローラ８１を外管５１に押し当て周知の絞り加工工程によって半径方向と軸方向に移動せしめ、その先端を縮管する。
【０００３】
これにより、外管５１の小径部５４を内管６０の小径部６２にかしめ結合され触媒コンバータ５０の一端が完成する。
７３は内管６０の濾斗状のコーン部６１と絞り加工によって形成された外管５１の濾斗状のコーン部５３との間に形成した環状空間を示し、触媒コンバータ５０内部の熱を外部に伝えない断熱効果をもたらすものである。
次いで、内管支持部材８２を内管６０の小径部６２より抜き取り、固定部材８３による外管の固定を緩め、外管５１を向き変えした後、再度固定して同様の方法にて他端を完成させる。
（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２６５８３０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この場合、内管６０の支持は、外端側がスピニング装置８０の内管支持部材８２によりなされるのみで、コーン部６１の大径部分は支持されておらず不安定な状態であり外管５１の内部で傾き等が生じる場合があるとともに、外管５１のコーン部５３をスピニング装置８０によって絞り加工を施し、内管６０の小径部６２にコーン部５３の先端部分である小径部５４を絞り加工によってかしめるによる固定を行う際に内管６０が筒から押し込み作用を受けて触媒７０の端面を破損し、あるいは内管６０の外端部の継手代Ｌが不足する等の問題があった。
また、内管６０の存在は、環状空間７３による断熱効果のみならず、触媒コンバータ５０を通過する排ガスが触媒７０の外周に巻いた断熱材７１を通過することなく触媒７０のみを通過するようにガイドする役割が大きく、上述した様に内管６０が、スピニング装置８０による絞り加工の最中に一端が不安定な状態で傾きが生じた場合にはガイド効果が失われ、触媒コンバータ５０を通過する排ガスが断熱材７１を通過し十分に浄化されない排ガスが大気に放出されると言う問題もある。
【０００６】
本発明はかかる問題点に鑑み、その端部が２重構造となる触媒コンバータにおいて、内管が内部で傾くことなく、また、その位置の調整が簡便で、排ガスが触媒の外周に巻いた断熱材やマットを通過することのない触媒コンバータを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の触媒コンバータは、内部に触媒を収容するようにした筒状部を有する触媒コンバータにおいて、前記筒状部を構成する外管の触媒の収容位置の側方に、所定の間隔をあけて濾斗状の内管を配設するとともに、該内管の嵌入側端部を外管の内面に形成した凸部により係止するようにしたことを特徴とする。
【０００８】
上記の構成からなる本発明は、触媒を収容する筒状部の内面に凸部を形成するようにしたから、内管の係止が容易であり、外管に絞り加工を施す際に内管がずれることがない。
【０００９】
この場合において、凸部は外部又は内部からの押圧によって外管を変形して形成することができる。
【００１０】
これにより、凸部の成形と外管の端部の傾斜部の成形をスピニング装置１台で行うことができる。
【００１１】
また、内管の嵌入側端部で触媒の外周を遮蔽するようにすることができる。
【００１２】
これにより、触媒コンバータを通過する排ガスを確実に触媒に導くようにすることができる。
【００１３】
また、第２の発明は、前記触媒コンバータの製造方法に関し、外管を構成する筒状素材の内部に触媒を収容し、該筒状素材の内面の、触媒の収容位置の側方に凸部を形成し、次いで筒部素材の開口から濾斗状の内管を挿入し、該内管の嵌入側端部を前記凸部により係止し、前記筒状素材の端部を濾斗状の内管の外側端部表面に接するように絞り加工を施すことを特徴とする。
【００１４】
上記の構成からなる本発明は、筒状素材の内面に凸部を形成して内管の嵌入側端部を係止し、スピニング装置の内管支持部材を嵌入して内管の外側端部のを支持した後、外管に絞り加工を施すようにしたから係止された内管は絞り加工の際にずれることがない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の触媒コンバータ及びその製造方法の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、本発明の触媒コンバータの完成図を示し、この触媒コンバータ１は、外管２０の筒状部２１内部に触媒３を収容し、その触媒３の側方に所定間隔を存して傾斜部３１と小径部３２を有する濾斗状の内管３０を外管２０筒状部２１内面に設けた凸部により支持した後にスピニング装置による絞り加工によって外管２０端部を縮管し傾斜部２２、小径部２３としたものである。
そして、内管３０の端面が外管２０の端面より所定の継手代Ｌをもって突出した状態に形成されている。
【００１７】
触媒３の外周と外管２０の筒状部２１との間には、加熱膨張材（バーミキュライト、蛭石）、セラミックファイバー、有機結合剤等からなるマット４を配設する。
マット４は触媒３の外周を包み込むようにして外管２０の内部に挿入するもので、加工上外径寸法が一定しない触媒３の外径と外管２０の内径の差を埋める役割を担うものである。
【００１８】
内管３０は、絞り加工やプレス加工によって予め製作されるもので、触媒コンバータ１の使用箇所で接続される配管径に応じた小径部３２と外管２０の内径に応じて小径部３２より濾斗状に延びた傾斜部３１からなり、外管２０の筒状部２１の内面に形成した周上の凸部２に当接し、排ガスがマット４を通過することがないよう略々マット４を隠すことのできるカバー部３３を傾斜部３１の端部に形成する。
カバー部３３の形状は図１に示す形状のほか、図６（ａ）乃至（ｃ）に示すカバー部３３ａ、３３ｂ、３３ｃの様な形状であっても良い。
３４は、カバー部３３の外縁に連接された周接面部である。
【００１９】
また、図１に示す触媒コンバータ１は、両端に内管３０を組み込み、外管２０の筒状部２１の軸心と外管２０、内管３０の小径部３２の軸心が一致した例を示しているが、一端に内管３０が組み込まれ、他端には内管３０を組み込まない構造の場合があるほか、外管２０、内管３０の小径部３２の軸心が触媒コンバータ１の使用箇所に応じて外管２０の筒状部２１の軸心に対して偏心や傾斜している場合、外管２０の形状が円筒形や楕円筒形の場合、傾斜部２２、３１が円錐形や楕円錐形の場合もある。
【００２０】
次に、本発明の触媒コンバータの製造方法について図２乃至図４に従って説明する。
【００２１】
本発明の触媒コンバータ１の製造方法は、外管２０内の中央適所に、マット４を外周に巻き付けた触媒３を収容し、スピニング装置（図示しない）の固定部材（図示しない）により固定する（図２参照）。
その後、外管２０の管端に対し触媒３の収容位置の側方適所にスピニング装置のローラＲを押し当て、軸方向への移行は行わず半径方向への移行のみを行うことにより内向きの凸部２を形成せしめる（図３参照）。
この際、外管２０が円筒素材の場合には全周に亘って凸部２は形成されるが、外管２０が楕円筒素材（この場合には内管３０は楕円錐形のものになる。）の場合には、凸部２は最大外径付近２カ所にのみ成形されることとなるも、内管３０の支持には、凸部２が外管２０の内周面全周になくても２カ所以上が存在すれば可能であることは言うまでもない。
【００２２】
次いで、スピニング装置の押圧保持部材７に内管３０の小径部３２が保持された状態で内管３０を外管２０内に管端から内管先端が外管２０内面に形成した凸部２によって係止されるまで押し込む（図４参照）。
【００２３】
次いで、スピニング装置のローラＲを半径方向に移行しつつ軸方向（図の方向による時は左側）に移行せしめて外管２０の端部に傾斜部２２と小径部２３を、空間５を形成するように絞り加工によって成形する（図５参照）。
【００２４】
空間５は従来例と同様に断熱効果を発揮するもので、図示例の如く空間としたものであっても良く、また、内管３０と外管２０との間の空間に断熱材を予め充填しておいて外管２０の端部の絞り加工を行うようにしても良い。
【００２５】
なお、凸部２は、上述した絞り加工による場合のほか、図７に示すＬ字状のストッパ６を外管２０の内周面に複数箇所溶接等の固定手段で固定する方法や、図８に示す様に、外管２０の外周面からポンチ打ち等の打撃手段を用いて、外管２０の内周面に凸部２’を複数箇所形成するようにしても良い。
また、凸部２は、図９に示すように絞り加工で外向きの凸部２”に形成することもできる。図９では内管３０の周接面部３４に形成する全周突起３４Ａ（３４Ａ’、３４Ａ”）や部分突起３４Ｂ（３４Ｂ’）を示している。
【００２６】
以上、本発明の触媒コンバータ及びその製造方法について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【００２７】
【発明の効果】
以上の如く本発明によるときは、端部が２重構造となる触媒コンバータの内管の内端を外管に形成した凸部によって係止し、内管の外端をスピニング装置の押圧保持部材で支持した後に、外管の端部に絞り加工を施すようにしたから、内管が絞り加工の際にずれる恐れがない。従って、排ガスが触媒の外周に巻いたマットを通過し、排ガスの浄化効率が低下することはない。
【００２８】
また、外管に形成する凸部を、押圧手段によって行う時は、スピニング装置のローラの押圧で凸部の形成が可能となり、外管端部に傾斜部を成形する際の絞り加工と同じスピニング装置を使用することができ作業手順を簡素化し製品コスト低減を図ることができる。
【００２９】
さらに、外管と内管との間に空間を設けるようする時は、触媒コンバータの断熱効果を向上することができ、該空間に断熱材を予め充填して外管の端部の絞り加工を行えば、さらなる断熱効果の向上を図ることができるなどの効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の触媒コンバータの断面図を示す。
【図２】本発明の触媒コンバータ製造方法を説明する一部断面図である。
【図３】本発明の触媒コンバータ製造方法を説明する一部断面図である。
【図４】本発明の触媒コンバータ製造方法を説明する一部断面図である。
【図５】本発明の触媒コンバータ製造方法を説明する一部断面図である。
【図６】内管の端部に形成するカバー部の他の実施例を示す一部断面図である。
【図７】凸部の他の実施例を示す一部断面図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ矢視図である。
【図８】凸部の他の実施例を示す一部断面図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のＹ−Ｙ矢視図である。
【図９】凸部の他の実施例とこれに係合する突起の実施例を示す一部断面図である。
【図１０】従来の触媒コンバータの断面図を示す。
【図１１】従来の触媒コンバータ製造方法を説明する一部断面図である。
【符号の説明】
１触媒コンバータ
２凸部
２’ 凸部
２” 凸部
３触媒
５空間
２０外管
２１筒状部
３０内管

Claims

内部に触媒を収容するようにした筒状部を有する触媒コンバータにおいて、前記筒状部を構成する外管の触媒の収容位置の側方に、所定の間隔をあけて濾斗状の内管を配設するとともに、該内管の嵌入側端部を外管の内面に形成した凸部により係止するようにしたことを特徴とする触媒コンバータ。
凸部は外部又は内部からの押圧によって外管を変形して形成したことを特徴とする請求項１記載の触媒コンバータ。
内管の嵌入側端部で触媒の外周を遮蔽していることを特徴とする請求項１又は２記載の触媒コンバータ。
外管を構成する筒状素材の内部に触媒を収容し、該筒状素材の内面の、触媒の収容位置の側方に凸部を形成し、次いで筒部素材の開口から濾斗状の内管を挿入し、該内管の嵌入側端部を前記凸部により係止し、前記筒状素材の端部を濾斗状の内管の外側端部表面に接するように絞り加工を施すことを特徴とする触媒コンバータの製造方法。