JP2005155463A

JP2005155463A - Catalyst converter manufacturing method

Info

Publication number: JP2005155463A
Application number: JP2003395582A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Sugiura; 政行杉浦; Ryosuke Shimizu; 了輔清水
Original assignee: Futaba Industrial Co Ltd
Current assignee: Futaba Industrial Co Ltd
Priority date: 2003-11-26
Filing date: 2003-11-26
Publication date: 2005-06-16

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a catalyst converter manufacturing method capable of simply reducing dispersion of compression of a mat. <P>SOLUTION: The outside diameter of a catalyst carrier 1 is measured, a mat 2 is wound around the catalyst carrier 1, the catalyst carrier 1 wound around with the mat 2 is passed through a guide hole 8 in a guide tool 6, and the mat 2 is compressed in advance and inserted in a pipe 4. Next, A die 10 having less dispersion of compression of the mat 2 is selected out of a plurality of dies 10 having taper holes 12 of different sizes according to the measured outside diameter of the catalyst carrier 1, the pipe 4 with the catalyst carrier 1 inserted therein is passed through the tapered hole 12 and the pipe 4 is contracted. After contracting the pipe 4, both ends of the pipe 4 are contracted in a tapered shape. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、パイプ内にマットを介して触媒担体を収納して形成する触媒コンバータの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a catalytic converter in which a catalyst carrier is accommodated in a pipe via a mat.

従来より、内燃機関における排気ガスの浄化に用いられる触媒コンバータは、外筒容器内にマットを介して触媒担体を収納している。このような触媒コンバータの製造時には、特許文献１にあるように、触媒担体の外形寸法を測定してから、触媒担体にマットを巻き付ける。そして、これをパイプ内に挿入した後、パイプを測定した外形寸法に基づいて縮径して、マットを圧縮する状態に加工している。パイプを縮径加工する際には、スウェージング装置を用いており、まず、触媒担体を挿入したパイプを複数に分割された割型としてのスウェージングダイ内に挿入する。そして、外形がテーパ状に形成されたスウェージングダイに、テーパ孔を有するスウェージングカラーを装着し、相対的に移動させて、スウェージングダイを径方向に押圧して、測定した外形寸法に応じて、パイプの外周を縮径している。
特開２００２−９７９４４号公報 2. Description of the Related Art Conventionally, a catalytic converter used for purifying exhaust gas in an internal combustion engine has a catalyst carrier accommodated in an outer cylinder container via a mat. When manufacturing such a catalytic converter, as disclosed in Patent Document 1, after measuring the external dimensions of the catalyst carrier, the mat is wound around the catalyst carrier. And after inserting this in a pipe, it diameter-reduces based on the measured external dimension, and is processed into the state which compresses a mat | matte. When reducing the diameter of the pipe, a swaging device is used. First, the pipe into which the catalyst carrier is inserted is inserted into a swaging die as a split mold divided into a plurality of parts. Then, a swaging collar having a tapered hole is attached to a swaging die whose outer shape is tapered, moved relatively, and the swaging die is pressed in the radial direction, according to the measured outer dimensions. The diameter of the pipe is reduced.
JP 2002-97944 A

しかしながら、こうした従来の方法では、スウェージングダイやスウェージングカラーといった複雑な金型を用いなければならず、また、測定した外形寸法に応じて、パイプの内周と触媒担体の外周との間の寸法が一定となるようにしなければならず、加工が煩雑であるという問題があった。また、スウェージングダイを用いて加工すると、軸方向に沿って、スウェージングダイの隙間に応じて、パイプの外周に軸方向に沿った突起が形成されてしまう場合があるという問題があった。 However, in such a conventional method, a complicated mold such as a swaging die or a swaging color has to be used, and depending on the measured outer dimensions, the distance between the inner periphery of the pipe and the outer periphery of the catalyst carrier is different. There was a problem that the dimensions had to be constant, and the processing was complicated. Further, when the processing is performed using the swaging die, there is a problem in that protrusions along the axial direction may be formed on the outer periphery of the pipe along the axial direction according to the gap of the swaging die.

本発明の課題は、簡単な方法でマットの圧縮のばらつきを少なくした触媒コンバータの製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a catalytic converter that reduces variations in mat compression by a simple method.

かかる課題を達成すべく、本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即ち、
触媒担体の外径を測定してから、前記触媒担体にマットを巻き、
該マットを巻いた前記触媒担体をガイド治具を通過させ、前記マットを予圧縮してパイプ内に挿入し、
前記測定した触媒担体の外径に応じて、テーパ孔の大きさが異なる複数のダイス型から、前記マットの圧縮のばらつきが少ない前記ダイス型を選択し、前記触媒担体を挿入した前記パイプを前記テーパ孔を通過させて、前記パイプを縮径することを特徴とする触媒コンバータの製造方法がそれである。 In order to achieve this problem, the present invention has taken the following measures in order to solve the problem. That is,
After measuring the outer diameter of the catalyst carrier, wrap a mat around the catalyst carrier,
The catalyst carrier wound with the mat is passed through a guide jig, the mat is pre-compressed and inserted into a pipe,
According to the measured outer diameter of the catalyst carrier, the die type having a small variation in compression of the mat is selected from a plurality of die types having different taper hole sizes, and the pipe into which the catalyst carrier is inserted is The catalytic converter manufacturing method is characterized in that the diameter of the pipe is reduced through a tapered hole.

前記パイプを縮径した後、前記パイプの両端をテーパ状に縮径するとよい。また、前記ガイド治具はテーパ状のガイド孔を有するものでもよい。 After reducing the diameter of the pipe, both ends of the pipe may be reduced in a tapered shape. The guide jig may have a tapered guide hole.

前述したように本発明の触媒コンバータの製造方法によると、ガイド治具と複数の単純な形状のダイス型とにより、簡単な方法でマットの圧縮のばらつきを少なくできるという効果を奏する。 As described above, according to the method for manufacturing a catalytic converter of the present invention, the variation in compression of the mat can be reduced by a simple method by the guide jig and the plurality of simple-shaped dies.

以下本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１に示すように、１は触媒担体であり、触媒担体１はセラミック製のハニカム構造体、いわゆるモノリス担体である。触媒担体１には白金等の触媒が担持され、円柱形状に形成されている。本実施形態では、触媒担体１を構成するセルの壁を薄壁として表面積を増大して、排気ガスとの接触を多くすると共に、温度上昇を早くして反応速度を速めるようにしたものである。２はマットで、本実施形態では、ガラス繊維をバインダーで保持したものであり、バインダー量を２％としたバインダー軽減マットを用いている。 The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, 1 is a catalyst carrier, and the catalyst carrier 1 is a ceramic honeycomb structure, a so-called monolithic carrier. A catalyst such as platinum is supported on the catalyst carrier 1 and is formed in a cylindrical shape. In the present embodiment, the cell walls constituting the catalyst carrier 1 are thin walls to increase the surface area, thereby increasing the contact with the exhaust gas and increasing the temperature to increase the reaction rate. . Reference numeral 2 denotes a mat. In this embodiment, glass fibers are held by a binder, and a binder-reducing mat having a binder amount of 2% is used.

まず、触媒コンバータの製造にあたって、触媒担体１の外径を測定する。そして、図１（イ）に示すように、触媒担体１の外周に、マット２を巻き付ける。巻き付けた後、マット２が開かないように、テープ等で止めてもよいが、マット２を巻く前に、触媒担体１の外周に両面テープを貼り付けて、マット２を巻き付けた際に、マット２がずれないようにする必要は必ずしもない。 First, when manufacturing the catalytic converter, the outer diameter of the catalyst carrier 1 is measured. Then, a mat 2 is wound around the outer periphery of the catalyst carrier 1 as shown in FIG. After the winding, the mat 2 may be stopped with a tape or the like so that the mat 2 does not open. However, before the mat 2 is wound, the mat 2 is attached with a double-sided tape on the outer periphery of the catalyst carrier 1 and wound. It is not always necessary to prevent 2 from shifting.

マット２を巻き付けた後、図１（ロ）に示すように、マット２を巻き付けた触媒担体１をパイプ４内に挿入する。パイプ４は、例えば、ステンレス製のパイプを用いればよく、パイプ４の内径は、触媒担体１に巻き付けたマット２の外径よりも小さいものを用いる。例えば、触媒担体１に巻き付けたマット２の外径が、９１．２ｍｍである場合には、パイプ４には内径が８７ｍｍのものを用いる。片側で圧縮代が２ｍｍ程度となる内径のパイプ４を用いればよい。 After the mat 2 is wound, the catalyst carrier 1 around which the mat 2 is wound is inserted into the pipe 4 as shown in FIG. For example, a stainless steel pipe may be used as the pipe 4, and the inner diameter of the pipe 4 is smaller than the outer diameter of the mat 2 wound around the catalyst carrier 1. For example, when the outer diameter of the mat 2 wound around the catalyst carrier 1 is 91.2 mm, the pipe 4 having an inner diameter of 87 mm is used. A pipe 4 having an inner diameter with a compression allowance of about 2 mm on one side may be used.

触媒担体１の外径は、７６ｍｍであるが、そのばらつきは大きく、直径で±１ｍｍ前後ある。触媒担体１に巻き付けたマット２の外径もこれに応じてばらつくが、マット２を予圧縮して、パイプ４内に挿入した際に、マット２を巻き付けた触媒担体１がパイプ４内を動かないように、触媒担体１を仮保持できればよく、そのような内径のパイプ４を用いればよい。尚、本実施形態では、パイプ４は内径が８７ｍｍのもの、１種類が用いられている。 The outer diameter of the catalyst carrier 1 is 76 mm, but the variation is large, and the diameter is around ± 1 mm. The outer diameter of the mat 2 wound around the catalyst carrier 1 also varies accordingly. However, when the mat 2 is pre-compressed and inserted into the pipe 4, the catalyst carrier 1 wound around the mat 2 moves in the pipe 4. As long as the catalyst carrier 1 can be temporarily held so that there is no such problem, the pipe 4 having such an inner diameter may be used. In this embodiment, one type of pipe 4 having an inner diameter of 87 mm is used.

触媒担体１に巻き付けたマット２をパイプ４に挿入する際には、ガイド治具６を用いる。ガイド治具６には、テーパ状のガイド孔８が形成されており、ガイド孔８の大径側の内径は触媒担体１に巻き付けたマット２の外径よりも大きく形成され、ガイド孔８の小径側の内径は、パイプ４の内径とほぼ同じに形成されている。触媒担体１に巻き付けたマット２をガイド孔８に通しながら、触媒担体１に巻き付けたマット２を予圧縮しながらパイプ４に挿入する。 When the mat 2 wound around the catalyst carrier 1 is inserted into the pipe 4, a guide jig 6 is used. A tapered guide hole 8 is formed in the guide jig 6, and the inner diameter of the guide hole 8 is larger than the outer diameter of the mat 2 wound around the catalyst carrier 1. The inner diameter on the small diameter side is formed substantially the same as the inner diameter of the pipe 4. While passing the mat 2 wound around the catalyst carrier 1 through the guide hole 8, the mat 2 wound around the catalyst carrier 1 is inserted into the pipe 4 while being pre-compressed.

この予圧縮の程度は、ガイド孔８を通して触媒担体１に巻き付けたマット２を挿入する際に、マット２がめくれたり、ずれたりしない程度の圧縮となるように、パイプ４の内径を決定する。また、前述したように、マット２を巻き付けた触媒担体１がパイプ４内を動かないように、触媒担体１を仮保持できる圧縮となるように、パイプ４の内径を決定する。 The degree of this pre-compression is determined so that when the mat 2 wound around the catalyst carrier 1 through the guide hole 8 is inserted, the inner diameter of the pipe 4 is compressed so that the mat 2 does not turn or shift. Further, as described above, the inner diameter of the pipe 4 is determined so that the catalyst carrier 1 around which the mat 2 is wound does not move in the pipe 4 so that the catalyst carrier 1 can be temporarily held.

図１（ハ）に示すように、パイプ４の中央に触媒担体１を挿入する。次に、図２（ニ）に示すように、触媒担体１を挿入したパイプ４をダイス型１０のテーパ孔１２に通す。ダイス型１０はテーパ孔１２の大きさが異なるものが複数種類、例えば、３種類用意されている。本実施形態では、ダイス型１０のテーパ孔１２は、その大径側の内径がパイプ４の外径よりも大きく形成されて、パイプ４を容易に挿入できるように形成されている。テーパ孔１２の小径側の内径は複数種類、本実施形態では３種類のものが用いられている。パイプ４の肉厚を１．６ｍｍとすると、テーパ孔１２の小径側の内径が、８５．７ｍｍ、８６．２ｍｍ、８６．７ｍｍの０．５ｍｍ毎の３種類のものが用意されている。 As shown in FIG. 1C, the catalyst carrier 1 is inserted into the center of the pipe 4. Next, as shown in FIG. 2D, the pipe 4 into which the catalyst carrier 1 is inserted is passed through the taper hole 12 of the die 10. A plurality of types of die dies 10 having different sizes of the taper holes 12, for example, three types are prepared. In the present embodiment, the tapered hole 12 of the die mold 10 is formed so that the inner diameter on the large diameter side is larger than the outer diameter of the pipe 4 so that the pipe 4 can be inserted easily. A plurality of types of inner diameters on the small diameter side of the tapered hole 12 are used, and three types are used in the present embodiment. When the thickness of the pipe 4 is 1.6 mm, three types of taper holes 12 having an inner diameter of 85.7 mm, 86.2 mm, and 86.7 mm every 0.5 mm are prepared.

そして、予め測定した触媒担体１の外径に応じて、この３種類のダイス型１０から選択した１つのダイス型１０が用いられる。触媒担体１の外径が、７５．３ｍｍ以下の場合には、テーパ孔１２の小径側の内径が８５．７ｍｍと最も小さいダイス型１０を選択し、触媒担体１の外径が７５．３ｍｍを超え７６．７ｍｍ未満の範囲である場合には、テーパ孔１２の小径側の内径が８６．２ｍｍと中間の大きさのダイス型１０を選択し、触媒担体１の外径が、７６．８ｍｍ以上の場合には、テーパ孔１２の小径側の内径が８６．７ｍｍと最も大きいダイス型１０を選択する。 Then, one die die 10 selected from these three types of die dies 10 is used according to the outer diameter of the catalyst carrier 1 measured in advance. When the outer diameter of the catalyst carrier 1 is 75.3 mm or less, the die mold 10 having the smallest inner diameter of the taper hole 12 of 85.7 mm is selected, and the outer diameter of the catalyst carrier 1 is 75.3 mm. If it is in the range of more than 76.7 mm and the inside diameter of the taper hole 12 is 86.2 mm, the die 10 having an intermediate size is selected, and the outer diameter of the catalyst carrier 1 is 76.8 mm or more. In this case, the die mold 10 having the largest inner diameter on the small diameter side of the tapered hole 12 as 86.7 mm is selected.

図２（ホ）に示すように、触媒担体１の外径に応じて選択したダイス型１０のテーパ孔１２に、触媒担体１を挿入したパイプ４を通す。テーパ孔１２を通すことにより、パイプ４は、その外形が縮径加工されて、選択したダイス型１０のテーパ孔１２の小径側内径に応じた外形に加工される。 As shown in FIG. 2E, the pipe 4 in which the catalyst carrier 1 is inserted is passed through the taper hole 12 of the die 10 selected according to the outer diameter of the catalyst carrier 1. By passing the taper hole 12, the outer diameter of the pipe 4 is reduced, and the outer shape corresponding to the inner diameter on the small diameter side of the taper hole 12 of the selected die 10 is processed.

従って、触媒担体１の外径に応じて、複数のダイス型１０からテーパ孔１２の大きさに応じて選択して、縮径加工するので、触媒担体１の外径に応じて、３種類の外径に加工されたパイプ４が製造されることになる。テーパ孔１２を通す際に、触媒担体１やマット２はパイプ４の内周に仮保持されているので、加工中にマット２が動いて、めくれたり、ずれたりすることがない。よって、ダイス型１０により縮径加工する際に、特に、触媒担体１を外部から支持しなくても、触媒担体１はパイプ４の中央から動かないので、容易にダイス型１０を通して縮径加工でき、簡単な方法で、パイプ４の中央に正確に触媒担体１を支持した状態でパイプ４を縮径加工できる。 Therefore, since the diameter of the plurality of dies 10 is selected according to the size of the tapered hole 12 according to the outer diameter of the catalyst carrier 1 and the diameter of the catalyst carrier 1 is reduced. The pipe 4 processed into the outer diameter is manufactured. When the taper hole 12 is passed, the catalyst carrier 1 and the mat 2 are temporarily held on the inner periphery of the pipe 4, so that the mat 2 does not move during processing and does not turn or shift. Therefore, when the diameter reduction is performed by the die 10, the diameter of the catalyst carrier 1 can be easily reduced through the die 10 because the catalyst carrier 1 does not move from the center of the pipe 4 even if the catalyst support 1 is not supported from the outside. The diameter of the pipe 4 can be reduced by a simple method while the catalyst carrier 1 is accurately supported at the center of the pipe 4.

こうして、図２（ヘ）に示すように、触媒担体１が中央に挿入されたパイプ４が縮径加工されて製造される。数多くのパイプ４を縮径加工した場合、測定した触媒担体１の外径に応じた選択したダイス型１０を用いて、パイプ４を縮径加工するので、触媒担体１の外径と縮径加工した後のパイプ４の内径との間の隙間のばらつきは小さい。従って、触媒担体１の外径のばらつきが大きくても、マット２の圧縮のばらつきも小さくなる。しかも、テーパ孔１２を通して加工するので、パイプ４の外周には突起等がない滑らかな曲面に形成される。 In this way, as shown in FIG. 2 (f), the pipe 4 having the catalyst carrier 1 inserted in the center is manufactured by reducing the diameter. When a large number of pipes 4 are reduced in diameter, the pipe 4 is reduced in diameter using the die 10 selected according to the measured outer diameter of the catalyst carrier 1. The variation in the gap between the pipe 4 and the inner diameter of the pipe 4 is small. Therefore, even if the variation in the outer diameter of the catalyst carrier 1 is large, the variation in the compression of the mat 2 is also small. In addition, since machining is performed through the tapered hole 12, the pipe 4 is formed with a smooth curved surface having no protrusions on the outer periphery thereof.

縮径加工することにより、マット２は更に圧縮されるので、触媒担体１はパイプ４の内周に強固に保持される。そして、続いて、図２（ト）に示すように、パイプ４の両端を、テーパ状に縮径加工して、テーパ部１４と、ストレート部１６とを形成する。これにより、パイプ４を加工した触媒容器が形成される。 By reducing the diameter, the mat 2 is further compressed, so that the catalyst carrier 1 is firmly held on the inner periphery of the pipe 4. Subsequently, as shown in FIG. 2G, both ends of the pipe 4 are subjected to diameter reduction processing into a tapered shape to form a tapered portion 14 and a straight portion 16. Thereby, the catalyst container which processed the pipe 4 is formed.

以上本発明はこの様な実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。 The present invention is not limited to such embodiments as described above, and can be implemented in various modes without departing from the gist of the present invention.

本発明の一実施形態としての触媒コンバータの製造方法の前半の工程を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the process of the first half of the manufacturing method of the catalytic converter as one Embodiment of this invention. 本実施形態の触媒コンバータの製造方法の後半の工程を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the latter half process of the manufacturing method of the catalytic converter of this embodiment.

Explanation of symbols

１…触媒担体２…マット
４…パイプ６…ガイド治具
８…ガイド孔１０…ダイス型
１２…テーパ孔１４…テーパ部
１６…ストレート部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Catalyst carrier 2 ... Mat 4 ... Pipe 6 ... Guide jig 8 ... Guide hole 10 ... Die type | mold 12 ... Tapered hole 14 ... Tapered part 16 ... Straight part

Claims

After measuring the outer diameter of the catalyst carrier, wrap a mat around the catalyst carrier,
The catalyst carrier wound with the mat is passed through a guide jig, the mat is pre-compressed and inserted into a pipe,
According to the measured outer diameter of the catalyst carrier, the die type having a small variation in compression of the mat is selected from a plurality of die types having different taper hole sizes, and the pipe into which the catalyst carrier is inserted is A method for manufacturing a catalytic converter, wherein the diameter of the pipe is reduced through a tapered hole.

2. The method of manufacturing a catalytic converter according to claim 1, wherein after reducing the diameter of the pipe, both ends of the pipe are tapered.

The method for manufacturing a catalytic converter according to claim 1, wherein the guide jig has a tapered guide hole.