JP2005186027A - 排ガス触媒装置のコアピース並びにその製造方法並びにその挿着固定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 自動車関連部品において常に追求されている軽量化や低コスト化等を、より一層実現し得る新規な排ガス触媒装置のコアピース並びにその製造方法並びにコアピースの挿着固定方法を提供する。
【解決手段】 本発明は、排気ガスＧが送り込まれてくる外筒体２の内部に設けられ、表面に付着形成させた触媒によって、排気ガスＧを浄化する排ガス触媒装置１のコアピース３であって、一枚のブランク材Ｂなどの単一部材からコアピース３を形成するものであり、その断面形状は、内周方向への変形が加えられた際、これをバネ作用によって外周方向に復帰させる形状とし、コアピース３の断面形状によって外筒体２への弾性的な取付けを図るようにし、これにより、後のロウ付けや溶接等の接合を、できる限り減少もしくは解消できるようにしたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、種々の内燃機関から排出される燃焼ガスを浄化するための装置に関するものであって、特に外筒体の内部に設けられ、浄化作用を担う触媒が表面に付着形成されるコアピースに係るものである。

一般に石油をシリンダ内で爆発燃焼させて機械的な動力を得るエンジンにあっては、排気ガス中にＣＯ（一酸化炭素）、ＨＣ（炭化水素）、ＮＯ_X （窒素酸化物）等の有害物質が含まれるため、マフラーやエキゾーストパイプ等、排気ガスの放出経路には、この種の有害物質を低減させる触媒装置（浄化装置）が組み込まれる。
この触媒装置としては、例えば図１２（ａ）に示すように、断面が蜂の巣状に形成されたコアピース３′を外筒体２′に嵌め込む、モノリスタイプのものがあり、このものは排気ガスをコアピース３′に沿って流す間に、流路壁面に予め付着形成した白金やロジウム等の触媒金属と接触させて排気ガスを浄化するものである。なおコアピース３′をハニカム状に形成するのは、排気ガスとの接触面積（表面積）を大きくし、浄化性能を高めるための構成である。

しかしながら、ハニカム状のコアピース３′を製造するにあたっては、以下のような問題があった。すなわち上記図１２（ａ）のようなコアピース３′を製造するには、例えば平板と波板の金属板材を重ね合わせた後、これを適宜の大きさになるまでコイル状に巻回して所望のコアピース３′を得るものであるが、このような手法ではコアピース３′のみを製造するにも、複数の構成部材を必要とし、また部材が多い分、工程数も増える傾向があり、これが排ガス触媒装置のコスト高や重量アップにつながることがあった。

このようなことから本出願人は、一例として図１２（ｂ）に示すように、パイプ状部材をプレス加工して複数のヒダを有するフレア管Ｆを形成し、これを用いて表面積の大きいコアピース３′を製造する手法を開発し、特許出願に至っている（例えば特許文献１参照）。この特許文献１では、主にパイプ状部材をコアピース３′の出発素材とすることから比較的簡単にコアピース３′が製造でき、また複数のフレア管Ｆを用いてコアピース３′を形成する場合であっても、同一径のパイプ状部材を出発素材とすることが可能であるため、コスト低減等において相応の効果が達成されている。
しかしながら、この種の自動車関連部品業界にあっては、コスト面や軽量化等に対する要求は、常に求められる現状があり、触媒装置にあっても高い浄化性能はもちろん、より一層、軽量化や低コスト化等を実現するための製造手法が日々鋭意研究されている。
特開２００３−１１３７１１

本発明は、このような研究開発の一環としてなされたものであって、外筒体に収容するコアピースを単一部材で構成するとともに、且つコアピースそのものによって外筒体に弾性的に取付け得るようにし、後のロウ付けや溶接等の接合をできる限り減少もしくは解消できるようにした新規な排ガス触媒装置のコアピース並びにその製造方法並びにその挿着固定方法の開発を試みたものである。

すなわち請求項１記載の排ガス触媒装置のコアピースは、排気ガスが送り込まれてくる外筒体の内部に設けられ、表面に付着形成させた触媒によって、排気ガスを浄化する排ガス触媒装置のコアピースにおいて、前記コアピースは、単一部材で構成されるものであり、その断面形状は、内周方向への変形が加えられた際、これをバネ作用によって外周方向に復帰させる形状に形成されるものであり、コアピースの断面形状によって外筒体との弾性的な取付けを図るようにしたことを特徴として成るものである。

また請求項２記載の排ガス触媒装置のコアピースは、前記請求項１記載の要件に加え、前記コアピースは、一枚のブランク材を出発素材とし、これを適宜曲げて、バネ作用を有する断面形状に形成されることを特徴として成るものである。

更にまた請求項３記載の排ガス触媒装置のコアピースは、前記請求項２記載の要件に加え、前記コアピースは、ブランク材の両端に対向的に形成されるバネ状開閉部と、このバネ状開閉部を弾性的に開閉させ得るバネ性付与部とを具えて成り、外筒体との弾性的な取付けを図るにあたっては、バネ状開閉部を外筒体の内面に当接させて、取付けを図るようにしたことを特徴として成るものである。

また請求項４記載の排ガス触媒装置のコアピースは、前記請求項２または３記載の要件に加え、前記ブランク材は、四隅部がコーナＲ状に形成されることを特徴として成るものである。

また請求項５記載の排ガス触媒装置のコアピースの製造方法は、排気ガスが送り込まれてくる外筒体の内部に設けられ、表面に付着形成させた触媒によって、排気ガスを浄化する排ガス触媒装置のコアピースを製造するにあたり、前記コアピースは、一枚のブランク材にプレス加工を施して、適宜の形状に曲げ形成して行くものであり、コアピースの最終的な断面形状としては、コアピースに加えられる内側方向への変形を、バネ作用によって外側方向に復帰させ得る形状としたことを特徴として成るものである。

また請求項６記載の排ガス触媒装置のコアピースの製造方法は、前記請求項５記載の要件に加え、前記コアピースは、ブランク材の両端部が円形状に形成されるとともに、この両端部にバネ性を付与するように形成されて成り、これによってブランク材の両端部を弾性的に開閉させ得るようにしたことを特徴として成るものである。

また請求項７記載の排ガス触媒装置のコアピースの製造方法は、前記請求項５または６記載の要件に加え、前記ブランク材は、四隅部がコーナＲ状に形成されることを特徴として成るものである。

また請求項８記載の排ガス触媒装置におけるコアピースの挿着固定方法は、外筒体に対しコアピースを内挿し、予め流路壁面に付着形成した触媒によって排気ガスを浄化する装置を製造するにあたり、前記コアピースは、内周方向への変形が加えられた際、これをバネ作用によって外周方向に復帰させる断面形状を有するものであり、コアピースの断面形状によって外筒体との弾性的な取付けを図るようにしたことを特徴として成るものである。

また請求項９記載の排ガス触媒装置におけるコアピースの挿着固定方法は、前記請求項８記載の要件に加え、前記外筒体には、コアピースを接合するためのスポット溶接を更に施し、両部材間の固着をより一層強化するようにしたことを特徴として成るものである。

これら各請求項記載の発明の構成を手段として前記課題の解決が図られる。すなわち前記請求項１記載の発明によれば、コアピースを単一部材で形成するとともに、部材そのものの断面形状によって外筒体との弾性的な取付けを図るから、その後のロウ付けや溶接等の接合を極力、減少ないしは解消することができ、より一層の低コスト化や軽量化等を達成する。

また前記請求項２または５記載の発明によれば、極めて一般的なブランク材を、コアピースの出発素材とするため、材料費、加工費等において大幅なコストダウンが可能となる。またブランク材を出発素材とするため、要求される排ガス触媒装置の使用条件（接触面積（浄化性能）、軽量化等）に応じて種々の断面形状が実現でき、自由度の高い設計が行える。また装置としても豊富なバリエーションを提供できる。

更にまた前記請求項３または６記載の発明によれば、コアピースは、両側のバネ状開閉部を外筒体に弾性的に当接させて基本的な取付けを図るため、取付けの掛止状態をより確実なものとする。

また前記請求項４または７記載の発明によれば、実際に排ガス触媒装置に排ガスを流した際、隅部における熱応力の集中を効果的に防止することができる。

また請求項８記載の発明によれば、コアピース自身のバネ弾性によって、コアピースを外筒体に掛止させるため、通常、これら両部材を固定するために行っているロウ付けや溶接等の接合を、できる限り削除または解消することができ、製造工程の簡略化や触媒装置としてのコストダウンを達成できる。

また請求項９記載の発明によれば、まずコアピース自身のバネ弾性による掛止力をベースとし、これにスポット溶接を施すため、コアピースと外筒体との固定（固着）をより確実なものにできる。また、スポット溶接を行う際には、既にコアピースが外筒体に掛止した、言わば仮固定状態で行えるため、溶接作業が円滑且つ確実に行える。

以下、本発明の最良の形態を下記の実施例に基づいて説明する。説明にあたっては、まず本発明品のコアピース３を一構成部材とする排ガス触媒装置１について説明した後、コアピース３について説明し、次いでコアピースの製造方法について説明する。なおコアピースの挿着固定方法については、コアピース３の断面形状に大きく依存するため、コアピース３の形状と併せて概説し、その後、本明細書の〔他の実施例〕において総括的に説明する。

まず本発明品のコアピース３を適用し得る排ガス触媒装置１の概略について説明する。排ガス触媒装置１は、燃焼後エンジンから吐き出された排気ガスＧを、大気中に放出する以前に浄化するものであり、このため排ガス触媒装置１の流路壁面には、有害物質を低減させる触媒（キャタライザ物質）が、予め付着形成されており、排気ガスＧは排ガス触媒装置１の内部を通過する間に、このキャタライザ物質と接触し、浄化される。

このような排ガス触媒装置１は、一例として図１に示すように、前後に開口された外筒体２と、この内部に設けられるコアピース３とを具えて成るものである。なおコアピース３は、排気ガスＧとの接触面積を適宜確保するように形成され、本発明では、このようなコアピース３をブランク材Ｗやパイプ状部材等の単一部材から形成するものである。因みに上述したキャタライザ物質は、コアピース３の内外表面と、外筒体２の内側とに付着形成されるものである。

次に上記コアピース３の詳細な形状等について説明する。コアピース３の断面形状は、内側に変形が加えられた際、これを外側に復帰させる形状に形成されるものである。言い換えれば、コアピース３は、内側への押圧を外側に戻すバネ作用を有する断面形状として形成される。このためコアピース３は、部材そのものの断面形状によって外筒体２への弾性的な取付けが図られ、外筒体２に対し密着状態に組み付けられる。

そして本実施例では、このようなバネ作用を有するコアピース３を、一枚の金属板材（これをブランク材Ｂとする）から適宜折り曲げて形成して行く。具体的には、ブランク材Ｂの両端部を円形状に丸め、ここを弾性的に開閉（拡開）できるようにし、この両端部のバネ状拡開によってコアピース３を外筒体２に掛止させるものである。なおここで完成状態におけるコアピース３の拡開・縮閉自在な両端部をバネ状開閉部１０とする。

一方、このバネ状開閉部１０を連結するコアピース３の中央部分は、両端部にバネ作用を与えるため、バネ性付与部１１とするものであり、本実施例では、略ハート型に形成される。すなわち本実施例では、ハート型の鋭角先端部を非接触とし、ここからバネ状開閉部１０を対向的に設けるものである。なお略ハート型部分の中央部には、ハート型断面の内側に比較的大きく入り込む凹みが形成されており、これは排気ガスＧとの接触面積を確保するための構成である（ここを接触面獲得部１２とする）。
このように本実施例では、コアピース３の断面は、円形状の両端を略ハート型で接続したような形状であり、この形状自体、従来、同一パターンの繰り返しによって表面積を確保することが半ば技術常識となっていた断面構成（図１２参照）に比較すると、極めて新規且つ奇抜な断面形状と言える。

またコアピース３のバネ状開閉部１０は、無負荷状態において幾分離反するように形成されており、コアピース３を外筒体２に嵌め込む際には、このバネ状開閉部１０を接近させ、コアピース３の大きさ（外形）を狭めるようにして外筒体２に挿入する。その後、バネ状開閉部１０同士の接近を解除すると、バネ状開閉部１０はバネ弾性によって外側に拡開するようになり、外筒体２と強固に当接するため、外筒体２との取付けが図られる。

このように本発明では、コアピース３の断面形状によって、このものを外筒体２に弾性的に取付けるものであり、この掛止力（取付力）が強い程、その後に両部材を固定するために行うロウ付けや溶接等の接合が、極力、減少ないしは解消できるものであり、ひいては、より一層の低コスト化を達成する。なおコアピース３を固定するためにロウ付け等を要する場合、コアピース３のバネ弾性による外筒体２への取付けは、主にロウ付けを前提とした事前仮止めまたは位置決め等の作用を担うものである。また、ロウ付けを行う場合には、コアピース３の位置決めが成された状態で行うため、作業がやり易く、また確実に行えるものである。

以上述べたように、コアピース３は、自身の断面形状によって生じるバネ弾性によって外筒体２との掛止を図るが、排ガス触媒装置１は、使用に際して、高温・排気ガスＧにさらされ、また熱負荷を繰り返し受けるものである。これを考慮すれば、コアピース３と外筒体２との固着をより強化しておくことが好ましく、このため、コアピース３の弾性的な掛止（取付け）に加え、例えば図１に示すように、適宜の位置にスポット溶接を施す固定挿着手法が望ましい。なお、ここでは一例として一方のバネ状開閉部１０に対して二カ所（両側で計四カ所）、スポット溶接を施している。逆に言えば、コアピース３の断面形状そのものが、抜け止めに類した掛止力（密着力）を有するため、点の状態つまり狭い範囲で接合を図るスポット溶接でも、確実な固定強化手段となるものである。

なおコアピース３は外側への拡がり傾向を有するため、外筒体２に接触し易く、これがスポット溶接を確実且つ行い易いものとしている。
またここではバネ状開閉部１０にスポット溶接を施しており、これは、この部分が比較的大きな円形状に形成されているため、その分、外筒体２との接触部位が広く確保できるためである。従って、スポット溶接を施す部位は、必ずしもバネ状開閉部１０に限定されるものではなく、コアピース３の断面形状等に応じて適宜の部位に施すことが可能である。

更に排ガス触媒装置１は、上記図１に示すように、排気消音ユニットＡ（いわゆるマフラー）に組み込まれることが多いが、車両等への設置にあたっては、必ずしも排気消音ユニットＡに限定されるものではなく、例えばエンジンから排気消音ユニットＡまでの間の排気管路中に組み込むことが可能である。またこのようなことに因み、外筒体２を必ずしも排気消音ユニットＡとは別部材で形成する必要はなく、例えば排気管路の一部を外筒体２として適用し、その内部にコアピース３のみを組み込むことも可能であるし、マフラー（排気消音ユニットＡ）内の一室にコアピース３のみを嵌め込む形態も可能である。

本発明品のコアピース３は、以上のような基本構造を有するものであり、以下、このようなコアピースの製造方法について説明する。
（１）ブランク材の供給〔図２（ａ）、図３（ａ）参照〕
この工程は、ほぼ一定厚さの金属素材から適宜の大きさ（コアピースほぼ一枚分）に打ち抜いたブランク材Ｂを、順次、曲げ加工機に移送する工程である。この際、搬送されるブランク材Ｂは、一例として図２（ａ）に示すように、隣り合うもの同士が一カ所程度、接続されていることが好ましく、これはブランク材Ｂを一枚ずつ確実に曲げ工程に移送するための構成である。なお、上記図２（ａ）ではブランク材Ｂの中央部同士を接続するように示しており、ここを接続部Ｊとする。

（２）曲げ工程（第一段階）〔図２（ｂ）、図３（ｂ）参照〕
この工程は、曲げ工程の第一段階であり、ブランク材Ｂのほぼ中央部に接触面獲得部１２を形成するとともに、この部位から、後に円形とする両端部までを傾斜状に形成する工程である。なおこの傾斜部は、接触面獲得部１２に対し、あたかも翼状に形成されるため、ここをウイング部Ｗとする。またブランク材Ｂは、接触面獲得部１２等の形成に伴い、接続部Ｊが完全に切り離されるものである。更にこのような曲げ加工に併せて、ブランク材Ｂは四隅がコーナＲ状もしくは面取り加工されることが好ましく、これはコアピース３を実際に使用した際、この部位の熱応力の集中を防ぐためである。

（３）曲げ工程（第二段階）〔図２（ｃ）、図３（ｃ）参照〕
この工程は、曲げ工程の第二段階であり、ブランク材Ｂの両先端部を、ウイング部Ｗに対して立ち上げ状態に折り曲げ形成する工程である。なお、これは両端部を円形状に形成し易くするための工程である。

（４）曲げ工程（第三段階）〔図２（ｄ）、図３（ｄ）参照〕
この工程は、曲げ工程の第三段階であり、ウイング部Ｗを接触面獲得部１２に対して折り曲げ、立ち上げ状態に形成する工程である。

（５）曲げ工程（第四段階）〔図２（ｅ）、図３（ｅ）参照〕
この工程は、曲げ工程の第四段階であり、接触面獲得部１２に対して折り曲げ形成したウイング部Ｗを全体的に円形状に丸める工程である。なおバネ状開閉部１０の形状（円形状）は、実質的にこの段階で形成される。

（６）曲げ工程（第五段階）〔図２（ｆ）、図３（ｆ）参照〕
この工程は、曲げ工程の第五段階であり、ここではバネ性付与部１１を略ハート型に形成するものである。この際、バネ状開閉部１０は、幾分離反するように形成され、弾性的な開閉（拡開）を可能とするものである。

そして、このように形成されたコアピース３を外筒体２に嵌め込むには、上述したように、対向するバネ状開閉部１０を互いに押し付けるように接近させ、コアピース３の大きさ（外形）を小さくした状態で外筒体２に挿入するものである。その後、バネ状開閉部１０同士の接近を解除すると、バネ状開閉部１０がバネ弾性によって外側に拡開し、外筒体２に強固に当接するため、両部材間における弾性的な取付け（掛止）が図られる。またコアピース３を外筒体２に収容した状態では、これら両部材間の掛止がより強固になるよう、両端のバネ状開閉部１０がほぼ当接した状態となることが好ましい。すなわちコアピース３を外筒体２の中に嵌め込んだ状態では、コアピース３は外側及び内側の両側から大きさ（外形）が規制されることが好ましい。

本発明のコアピース３は、ブランク材Ｂから以上のような工程を経て形成されるものであるが、曲げ加工は、上述した五段階だけでなく、ブランク材Ｂの大きさや所望形状等に応じて、途中、他の段階を経ることも、もちろん可能である。
なお、このような工程を経て、形成されたコアピース３には、外筒体２に嵌め込まれた後、キャタライザ物質が密着形成されるのが一般的であるが、先にコアピース３の内外面にキャタライザ物質を密着形成しておき、これを外筒体２に嵌め込むことも可能である。
〔他の実施例〕

本発明は、以上述べた実施例を基本的な技術思想とするものであるが、更に次のような改変が考えられる。すなわち先の図１〜図３に示した実施例は、一つの外筒体２に一つのコアピース３を収納する実施例を示したが、一つの外筒体２には、複数のコアピース３を収納しても構わない。例えば比較的長いパイプ状の外筒体２に対しては、短寸のコアピース３を長手方向に幾つか直列状に設けることが可能である（図１１参照）。

またコアピース３には、例えば図４に示すように、適宜の大きさの孔１３を開孔することが可能である。これは、主に軽量化を目的として採られる構成であるが、排気ガスＧとの接触面積をより多く獲得する効果も期待できる。なお孔１３を開けることにより、バネ状開閉部１０をつなぐバネ性付与部１１の剛性が、幾分弱められるため、このような開孔をバネ強度の調整に、積極的に利用することも可能である。更にこのようなことから、孔１３は必ずしもコアピース３に全体的に形成する必要はなく、バネ性付与部１１等に部分的に設けても構わない。因みに、孔１３が開孔されたコアピース３を得るには、ブランク材Ｂの段階で適宜の孔１３を予め開けておき、これを適宜折り曲げて、所望形状のコアピース３を得るのが一般的である。

またコアピース３の断面形状としては、図１〜図４に示した形状以外にも、種々の形状が採り得るものであり、例えば図５（ａ）に示す略Ｃ型や、図５（ｂ）に示す略Ｓ型等が可能であるし、あるいは図５（ｃ）に示す略Ｍ型（Ｗ型）や、図５（ｄ）に示す略Ｕ型（Ｖ型）等も可能である。なおバネ状開閉部１０の先端は外側に大きく突出しなければ、上記図５（ｃ）、（ｄ）のように、外側・内側どちらにロールさせても良い。

また上記図１〜図５に示したコアピース３は、全てブランク材Ｂの両端部をバネ状に撓み得るように形成し、外筒体２に掛止させるものであったが、必ずしもブランク材Ｂの両端部を撓み得るように形成する必要はなく、例えば図６（ａ）に示すように、主に一端側のみを撓み得るように形成し、ここで外筒体２に掛止させることも可能である。
またコアピース３の断面を、例えば図６（ｂ）に示すように、渦巻状に形成し、コアピース３の全体的な巻き締めに対する反発力によって、外筒体２に掛止させることも可能である。

更にまた上記図１〜図６に示したコアピース３は、全て一枚のブランク材Ｂから形成するものであったが、例えば図７に示すように、一つのパイプ状部材を出発素材とし、これを適宜プレス加工し、バネ性を有するコアピース３を形成することも可能である。この場合、コアピース３は、端部が存在しないので、全体的な剛性が強く、部材そのものを撓ませるのに比較的大きな力を要することが考えられるため、バネ性を付与する屈曲部（バネ性付与部１１）等に孔１３を開け、撓みに要する力と撓み量を適宜調節することが可能である。

次にこのようなコアピース３を外筒体２に挿入してから固定する挿着固定方法について総括的に説明する。上述した基本の実施例では、コアピース３のバネ弾性による掛止力をベースとし、これに適宜スポット溶接を施すことで、コアピース３と外筒体２との固定（抜け止め）を強化するものであったが、コアピース３の挿着固定を、より一層確実なものとするためには、コアピース３を内挿した外筒体２を縮径状態にかしめて、固着を更に堅固なものとすることが可能である。具体的には、一例として図８に示すように、外筒体２の開口両端部と胴部（ほぼ中央）を、全周にわたって狭めるようにかしめるものである。この際、外筒体２の開口両端部に施されるカシメ（縮径加工）は、コアピース３が存在しない部分、すなわち外筒体２のみに施されるものであり、この外筒体２の変形によってコアピース３の収納位置を左右両側から規制し、コアピース３の抜け止めを図っている。一方、外筒体２の胴部に施されるカシメ（縮径加工）は、コアピース３が内在している部分、すなわち外筒体２をコアピース３と共に内側に食い込ませるように施され、これにより両部材をより強固に固着させ、コアピース３の抜け止めをより一層確実なものとしている。
なお本図８では、コアピース３のバネ弾性及びスポット溶接に加え、更に外筒体２にカシメを施すように図示したが、コアピース３のバネ弾性と外筒体２へのカシメによって固着力の強化が充分に達成できる場合には、スポット溶接を省略することも可能である。

また外筒体２を内側にかしめるにあたっては、上記図８の形態以外にも種々の形態が採り得るものであり、以下、このカシメ手法のバリエーションについて説明する。
まず図９（ａ）に示すカシメ手法は、外筒体２の開口両端部のみを狭め、これによってコアピース３を両側から位置決めし、抜け止めを図るものである。また図９（ｂ）に示すものは、外筒体２の一端側のみを狭めるカシメ手法を示しており、これは特に外筒体２及びコアピース３がテーパ管である場合に好適なカシメ手法と考えられる。すなわち、この場合、コアピース３の小径端側での位置決めは、部材そのものの形状（テーパ）によって成されており、大径端側のみを狭めることで、実質的にコアピース３の両側を規制するものである。更にまた図９（ｃ）に示すものは、外筒体２の胴部（ほぼ中央部）のみをコアピース３と共に狭めるカシメ手法である。また図９（ｄ）に示すものは、外筒体２の一端側と外筒体２の胴部を一部狭めるカシメ手法である。このように、外筒体２の開口端部や胴部における狭めは、必ずしも全周に施す必要はなく、部分的に行うようにしても構わない。

また図１０（ａ）に示すカシメ手法は、外筒体２の胴部に千鳥状配置のカシメを施した例であり、ここでは上下、左右、上下・・・と交互にカシメを施している。また図１０（ｂ）に示すカシメ手法は、外筒体２の胴部にスパイラル状のカシメを施した例である。この場合、外筒体２内を通過する排気ガスＧは、多少なりともスパイラル状のカシメに沿って旋回流を形成することが考えられ、このためキャタライザ物質とより接触し易くなり、浄化効率の向上が期待できる。なお、ここでのスパイラルは、比較的リード角を大きめにとったものを示したが、スパイラルのリード角、条数、ピッチ等は種々の設定が採り得る。また図１０（ｃ）に示すカシメ手法は、外筒体２の長手方向にほぼ沿うように直線的にカシメを施した例である。この場合、例えば同断面図に示すように、カシメによる変形部分をコアピース３の凹部（略ハート型の凹部）に食い込ませながら、この部分を拡開させるようにすることで、バネ性付与部１１等を内側から外筒体２に強く押し付けることができ、これによる掛止力アップが期待できる。

また上記図８〜１０に示したものは、主に一つの外筒体２に一つのコアピース３を収納するカシメ手法について説明したが、上述したように、一つの外筒体２には、複数のコアピース３を収納することも可能である。例えば図１１に示すように、一つの外筒体２に対して、短寸のコアピース３を長手方向に二つ直列状に設けた場合には、外筒体２の胴部に施すカシメは、コアピース３を変形させないように施し得るものである。すなわち、胴部へのカシメは、開口両端部のカシメと同様に、コアピース３が存在しない部分に施し、外筒体２のみを内側に変形させることによってコアピース３の収納位置を両側から規制し、抜け止めを図ることが可能である。もちろん胴部に施すカシメは、コアピース３が内在する部分において、すなわちコアピース３を内側に押し込むように行うことも可能である。
なお複数のコアピース３を外筒体２に嵌め込む場合には、排気ガスＧと触媒（キャタライザ物質）との接触効率を向上させるために、断面としての位相を適宜異ならせて配置することが可能である。因みに上記図１１では、左右のコアピース３において断面としての位相を１８０度ずらして収納している。もちろん、複数のコアピース３を内在させる場合には、断面形状が全く異なるコアピース３を内挿することも可能である。

本発明品のコアピースを組み込んで成る排ガス触媒装置と、この排ガス触媒装置を適用して成る排気消音ユニットとを示す斜視図である。 コアピースの製造過程を段階的に示す斜視図である。 同上、断面図である。 孔を形成したコアピースを示す斜視図である。 コアピースが採り得る種々の断面形状を示す説明図である。 コアピースが採り得る他の実施例を示す断面図である。 パイプ状部材から形成したコアピースを示す断面図である。 外筒体を内側にかしめた排ガス触媒装置を部分的に切り欠いて示す説明図である。 外筒体の種々のカシメ手法を示す断面図である。 外筒体の種々のカシメ手法を更に示す斜視図である。 複数のコアピースを外筒体に内挿した場合のカシメ手法を示す断面図である。 従来の排ガス触媒装置を示す断面図である。

符号の説明

１ 排ガス触媒装置
２ 外筒体
３ コアピース
１０ バネ状開閉部
１１ バネ性付与部
１２ 接触面獲得部
１３ 孔
Ａ 排気消音ユニット
Ｂ ブランク材
Ｆ フレア管
Ｇ 排気ガス
Ｊ 接続部
Ｗ ウイング部

Claims (9)

1. 排気ガスが送り込まれてくる外筒体の内部に設けられ、表面に付着形成させた触媒によって、排気ガスを浄化する排ガス触媒装置のコアピースにおいて、
   前記コアピースは、単一部材で構成されるものであり、その断面形状は、内周方向への変形が加えられた際、これをバネ作用によって外周方向に復帰させる形状に形成されるものであり、
   コアピースの断面形状によって外筒体との弾性的な取付けを図るようにしたことを特徴とする排ガス触媒装置のコアピース。
2. 前記コアピースは、一枚のブランク材を出発素材とし、これを適宜曲げて、バネ作用を有する断面形状に形成されることを特徴とする請求項１記載の排ガス触媒装置のコアピース。
3. 前記コアピースは、ブランク材の両端に対向的に形成されるバネ状開閉部と、このバネ状開閉部を弾性的に開閉させ得るバネ性付与部とを具えて成り、
   外筒体との弾性的な取付けを図るにあたっては、バネ状開閉部を外筒体の内面に当接させて、取付けを図るようにしたことを特徴とする請求項２記載の排ガス触媒装置のコアピース。
4. 前記ブランク材は、四隅部がコーナＲ状に形成されることを特徴とする請求項２または３記載の排ガス触媒装置のコアピース。
5. 排気ガスが送り込まれてくる外筒体の内部に設けられ、表面に付着形成させた触媒によって、排気ガスを浄化する排ガス触媒装置のコアピースを製造するにあたり、
   前記コアピースは、一枚のブランク材にプレス加工を施して、適宜の形状に曲げ形成して行くものであり、
   コアピースの最終的な断面形状としては、コアピースに加えられる内側方向への変形を、バネ作用によって外側方向に復帰させ得る形状としたことを特徴とする排ガス触媒装置のコアピースの製造方法。
6. 前記コアピースは、ブランク材の両端部が円形状に形成されるとともに、この両端部にバネ性を付与するように形成されて成り、これによってブランク材の両端部を弾性的に開閉させ得るようにしたことを特徴とする請求項５記載の排ガス触媒装置のコアピースの製造方法。
7. 前記ブランク材は、四隅部がコーナＲ状に形成されることを特徴とする請求項５または６記載の排ガス触媒装置のコアピースの製造方法。
8. 外筒体に対しコアピースを内挿し、予め流路壁面に付着形成した触媒によって排気ガスを浄化する装置を製造するにあたり、
   前記コアピースは、内周方向への変形が加えられた際、これをバネ作用によって外周方向に復帰させる断面形状を有するものであり、コアピースの断面形状によって外筒体との弾性的な取付けを図るようにしたことを特徴とする排ガス触媒装置におけるコアピースの挿着固定方法。
9. 前記外筒体には、コアピースを接合するためのスポット溶接を更に施し、両部材間の固着をより一層強化するようにしたことを特徴とする請求項８記載の排ガス触媒装置におけるコアピースの挿着固定方法。

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