JP2022114613A - 触媒コンバータ及び触媒コンバータの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ケースを構成する部品数を増加させなくても触媒から外気への放熱を低減することができる触媒コンバータを提供する。
【解決手段】触媒コンバータは、少なくとも１つの触媒と、ケースと、を備える。触媒は、内燃機関からの排気を浄化する。ケースは、少なくとも１つの触媒を内部に収容する。また、ケースは、外筒部と、内筒部と、を備える。外筒部は、排気の流れ方向に延伸する。外筒部は、筒状である。内筒部は、外筒部の２つの端部のうち少なくとも一方から外筒部の内側に折り返して形成される。内筒部は、筒状である。また、内筒部は、少なくとも１つの触媒を保持し且つ外筒部と間隔を空けて対向する部分を有する。
【選択図】図１

Description

本開示は、触媒コンバータに関する。

内燃機関からの排気を浄化する触媒と、触媒を内部に収容するケースと、を備えた触媒コンバータが知られている。この種の触媒コンバータでは、ケースが外気と接することにより、触媒の熱がケースを介して外気へ放散してしまう。そこで、例えば特許文献１では、触媒コンバータにおけるケースとして、内管及び外管による二重管構造が構成されたものを用いることが提案されている。特許文献１に記載の触媒コンバータでは、触媒を保持する内管とその外周を覆う外管との間に空間が形成されることにより、触媒から外気への放熱が低減される。

特開２０００－２７４２３３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の触媒コンバータでは、二重管構造を構成するにあたって内管及び外管の２つの部品が必要であり、ケースを構成する部品数が増加してしまうという課題があった。

本開示の一局面は、ケースを構成する部品数を増加させなくても触媒から外気への放熱を低減することができる触媒コンバータを提供することにある。

本開示の一態様は、触媒コンバータであって、少なくとも１つの触媒と、ケースと、を備える。触媒は、内燃機関からの排気を浄化する。ケースは、少なくとも１つの触媒を内部に収容する。また、ケースは、外筒部と、内筒部と、を備える。外筒部は、排気の流れ方向に延伸する。外筒部は、筒状である。内筒部は、外筒部の２つの端部のうち少なくとも一方から外筒部の内側に折り返して形成される。内筒部は、筒状である。また、内筒部は、少なくとも１つの触媒を保持し且つ外筒部と間隔を空けて対向する部分を有する。

このような構成によれば、ケースを構成する部品数を増加させなくても、内筒部における触媒を保持する部分と、外筒部と、の間に空間を形成することができるため、触媒から外気への放熱を低減することができる。

本開示の一態様では、内筒部は、外筒部の２つの端部のうち排気の流れ方向における少なくとも上流側の端部から外筒部の内側に折り返して形成されていてもよい。
このような構成によれば、内筒部における外筒部に連続している側が上流側に位置することにより内筒部が排気の流れを妨げにくいため、触媒に排気を円滑に流入させることができる。

本開示の一態様では、内筒部は、外筒部の２つの端部の双方から外筒部の内側に折り返して形成されていてもよい。
このような構成によれば、ケースの内部の空間における上流側及び下流側のそれぞれに触媒が配置される場合でも、触媒から外気への放熱を低減することができる。

本開示の一態様では、少なくとも１つの触媒は、第１触媒と、第２触媒と、を含んでもよい。内筒部は、第１筒部と、第２筒部と、を備えてもよい。第１筒部は、外筒部の２つの端部のうち排気の流れ方向における上流側の端部から外筒部の内側に折り返して形成され、第１触媒を保持する。第１筒部は、筒状である。第２筒部は、外筒部の２つの端部のうち排気の流れ方向における下流側の端部から外筒部の内側に折り返して形成され、第２触媒を保持する。第２筒部は、筒状である。第１筒部及び第２筒部の一方は、他方よりも細くてもよい。

このような構成によれば、外筒部の外形を変化させなくても、第１筒部及び第２筒部は、互いに異なる外形を有する第１触媒及び第２触媒をそれぞれ保持することができる。なお、ここでいう第１触媒の外形は、第１筒部の軸方向に沿って見た場合における第１触媒の外形である。また、ここでいう第２触媒の外形は、第２筒部の軸方向に沿ってみた場合における第２触媒の外形である。

本開示の一態様では、内筒部における外筒部に連続している側と反対側の端部は、外筒部に近付く方向に屈曲していてもよい。
このような構成によれば、内筒部と外筒部との間に形成された空間に排気が出入りしにくくなるため、触媒から外気への放熱を一層低減することができる。

本開示の一態様では、内筒部における外筒部に連続している側と反対側の端部は、外筒部から離れる方向に屈曲していてもよい。
このような構成によれば、仮に触媒に流入される排気の圧力が高くなった場合でも、排気の圧力によって触媒が下流側に移動してしまうことを抑制することができる。

本開示の一態様は、内燃機関からの排気を浄化する少なくとも１つの触媒と、少なくとも１つの触媒を内部に収容するケースと、を備えた触媒コンバータの製造方法である。触媒コンバータの製造方法は、筒状の外筒部と、外筒部の第１端部及び第２端部のうち少なくとも第１端部から外筒部の内側に折り返して形成され、第１端部に連続している側から反対側に向かって細くなっており、且つ、外筒部と間隔を空けて対向している筒状の内筒部と、を備えたケースにおける内筒部の内側に、内筒部における第１端部に連続している側から、少なくとも１つの触媒を圧入する。

このような構成によれば、ケースを構成する部品数を増加させなくても触媒から外気への放熱を低減可能な触媒コンバータを製造することができる。また、触媒に流入される排気の圧力が高くなった場合でも排気の圧力によって触媒が下流側に移動してしまうことを抑制可能な触媒コンバータを製造することも可能となる。

第１実施形態に係る触媒コンバータの構成を示す模式的な断面図である。 図２Ａは、第１実施形態に係る触媒コンバータの製造方法における触媒の配置方法において、ケースに触媒を圧入する前の状態を示す模式的な断面図である。図２Ｂは、第１実施形態に係る触媒コンバータの製造方法における触媒の配置方法において、ケースに触媒を圧入している途中の状態を示す模式的な断面図である。 第２実施形態に係る触媒コンバータの構成を示す模式的な断面図である。 第３実施形態に係る触媒コンバータの構成を示す模式的な断面図である。

以下、本開示の例示的な実施形態について図面を参照しながら説明する。
［１．第１実施形態］
［１－１．触媒コンバータの構成］
図１に示す触媒コンバータ１は、図示しない車両の内燃機関の排気系に設けられる。図１において矢印Ｙで示す方向は、内燃機関からの排気の流れ方向である。図３及び図４においても同様である。以下の説明における上流側及び下流側は、内燃機関からの排気の流れ方向における上流側及び下流側をそれぞれ意味する。また、内燃機関からの排気を、以下では単に排気という。

触媒コンバータ１は、第１コーン２Ａ、第２コーン２Ｂ、ケース３、第１触媒４Ａ、第２触媒４Ｂ、第１マット５Ａ、及び第２マット５Ｂを備える。
第１コーン２Ａは、上流側から下流側に向かって拡径する筒状の部材である。第１コーン２Ａにおける上流側及び下流側それぞれの端部は、開口している。本実施形態における第１コーン２Ａは、第１コーン２Ａの軸方向に垂直な断面形状が真円状である。なお、本実施形態における真円状とは、厳密な真円状を意味するものではなく、楕円状と区別する意味である。

第１コーン２Ａは、触媒コンバータ１において、最も上流側に配置されている。第１コーン２Ａにおける上流側の端部の開口は、触媒コンバータ１に排気を流入させる流入口として機能する。

第２コーン２Ｂは、上流側から下流側に向かって縮径する筒状の部材である。第２コーン２Ｂにおける上流側及び下流側それぞれの端部は、開口している。本実施形態における第２コーン２Ｂは、第２コーン２Ｂの軸方向に垂直な断面形状が真円状である。第２コーン２Ｂは、触媒コンバータ１において、最も下流側に配置されている。第２コーン２Ｂにおける下流側の端部の開口は、触媒コンバータ１から排気を排出する排出口として機能する。

ケース３は、上流側及び下流側それぞれの端部が開口した部材である。ケース３における上流側の端部は、第１コーン２Ａに接続されている。ケース３における下流側の端部は、第２コーン２Ｂに接続されている。すなわち、ケース３は、第１コーン２Ａと第２コーン２Ｂとの間に配置されている。ケース３は、内部に形成された空間に、第１触媒４Ａ及び第２触媒４Ｂを収容する。

ケース３は、外筒部３１、及び内筒部３２を備える。外筒部３１は、上流側から下流側へ延伸する筒状の部分である。言い換えれば、外筒部３１は、排気の流れ方向に延伸する筒状の部分である。本実施形態における外筒部３１は、外筒部３１の軸方向に垂直な断面形状が真円状である。本実施形態における外筒部３１は、略一定の径を有する。

内筒部３２は、外筒部３１の２つの端部の双方から外筒部３１の内側に折り返して形成された、筒状の部分である。外筒部３１の２つの端部とは、外筒部３１における軸方向の両端部のそれぞれを意味する。言い換えれば、外筒部３１の２つの端部とは、外筒部３１における上流側及び下流側それぞれの端部を意味する。

内筒部３２は、第１筒部３２Ａ、及び第２筒部３２Ｂを備える。第１筒部３２Ａは、外筒部３１の上流側の端部から外筒部３１の内側に折り返して形成された部分である。第１筒部３２Ａは、第１触媒４Ａを保持可能な長さを有し、その内部に第１触媒４Ａを保持する。ここでいう長さとは、第１筒部３２Ａの軸方向に沿った長さである。本実施形態では、第１筒部３２Ａは、第１筒部３２Ａの軸方向に沿った長さが第１触媒４Ａよりも長い。

また、第１筒部３２Ａの外形は、外筒部３１に連続している側から反対側に向かって僅かに細くなっている。本実施形態における第１筒部３２Ａは、第１筒部３２Ａの軸方向に垂直な断面形状が真円状である。このため、本実施形態における第１筒部３２Ａは、外筒部３１に連続している側から反対側に向かって僅かに縮径しているとも言い換えられる。

第１筒部３２Ａの上流側の端部は、外筒部３１の上流側の端部に連続している。第１筒部３２Ａのその他の部分は、外筒部３１と間隔を空けて対向している。すなわち、第１筒部３２Ａと外筒部３１との間には、空間が形成されている。以下では、第１筒部３２Ａと外筒部３１との間に形成された空間を、第１空間３３Ａという。
第１筒部３２Ａにおいて、第１触媒４Ａを保持する部分は、外筒部３１と間隔を空けて対向する部分に含まれる。言い換えれば、内筒部３２は、第１筒部３２Ａの一部として、第１触媒４Ａを保持し且つ外筒部３１と間隔を空けて対向する部分を有する。

第２筒部３２Ｂは、外筒部３１の下流側の端部から外筒部３１の内側に折り返して形成された部分である。第２筒部３２Ｂは、第２触媒４Ｂを保持可能な長さを有し、その内部に第２触媒４Ｂを保持する。ここでいう長さとは、第２筒部３２Ｂの軸方向に沿った長さである。本実施形態では、第２筒部３２Ｂは、第２筒部３２Ｂの軸方向に沿った長さが第２触媒４Ｂよりも長い。また、本実施形態における第２筒部３２Ｂは、第２筒部３２Ｂの軸方向に垂直な断面形状が真円状である。

第２筒部３２Ｂの下流側の端部は、外筒部３１の下流側の端部に連続している。第２筒部３２Ｂのその他の部分は、外筒部３１と間隔を空けて対向している。すなわち、第２筒部３２Ｂと外筒部３１との間には、空間が形成されている。以下では、第２筒部３２Ｂと外筒部３１との間に形成された空間を、第２空間３３Ｂという。
第２筒部３２Ｂにおいて、第２触媒４Ｂを保持する部分は、外筒部３１と間隔を空けて対向する部分に含まれる。言い換えれば、内筒部３２は、第２筒部３２Ｂの一部として、第２触媒４Ｂを保持し且つ外筒部３１と間隔を空けて対向する部分を有する。

本実施形態では、第２筒部３２Ｂは、第１筒部３２Ａと同軸に設計されている。また、第２筒部３２Ｂは、外筒部３１とも同軸に設計されている。つまり、第１筒部３２Ａも、外筒部３１と同軸に設計されている。

本実施形態では、第１筒部３２Ａは、第２筒部３２Ｂよりも細い。特に、第１筒部３２Ａにおける第１触媒４Ａを包含する部分が、第２筒部３２Ｂにおける第２触媒４Ｂを包含する部分よりも細い。前述したように、本実施形態における第１筒部３２Ａ及び第２筒部３２Ｂは、いずれも、軸方向に垂直な断面形状が真円状である。したがって、第１筒部３２Ａにおける第１触媒４Ａを包含する部分は、第２筒部３２Ｂにおける第２触媒４Ｂを包含する部分よりも小さい径を有するとも言い換えられる。また、前述したように、本実施形態における外筒部３１は、略一定の径を有する。したがって、外筒部３１と第１筒部３２Ａにおける第１触媒４Ａを包含する部分との間隔は、外筒部３１と第２筒部３２Ｂにおける第２触媒４Ｂを包含する部分との間隔よりも大きいとも言い換えられる。

第１触媒４Ａ及び第２触媒４Ｂは、第１筒部３２Ａ及び第２筒部３２Ｂそれぞれの内部における上流側と下流側とを繋ぐ、複数の流路を構成している。複数の流路の形状は特に限定されず、複数の流路同士が連通する構成であってもよいし、連通しない構成であってもよい。例えば、第１触媒４Ａ及び第２触媒４Ｂは、ハニカム形状のように、排気の流れ方向と垂直な断面形状が多角形状である筒体が集合した立体形状を有してもよい。本実施形態では、第１筒部３２Ａの軸方向に沿って見た場合における第１触媒４Ａの外形は、第２筒部３２Ｂの軸方向に沿って見た場合における第２触媒４Ｂの外形よりも小さい。

第１触媒４Ａ及び第２触媒４Ｂは、内部に担持された触媒成分と排気との接触によって、排気中の環境汚染物質を改質又は捕集し、排気を浄化する。触媒成分とは、例えば、白金族元素や希土類元素等である。第１触媒４Ａ及び第２触媒４Ｂそれぞれの内部に担持された触媒成分は、同一であってもよいし、互いに異なってもよい。

第１マット５Ａ及び第２マット５Ｂは、弾性変形可能な部材である。第１マット５Ａ及び第２マット５Ｂは、所定の厚みを有する。
第１マット５Ａは、第１触媒４Ａと第１筒部３２Ａとの間に配置されている。具体的には、第１マット５Ａは、第１触媒４Ａの周方向に沿って第１触媒４Ａの外面を覆うように配置されている。ただし、本実施形態における第１マット５Ａは、第１筒部３２Ａの軸方向に沿った長さが第１触媒４Ａよりも短い。

第２マット５Ｂは、第２触媒４Ｂと第２筒部３２Ｂとの間に配置されている。具体的には、第２マット５Ｂは、第２触媒４Ｂの周方向に沿って第２触媒４Ｂの外面を覆うように配置されている。ただし、第２マット５Ｂは、第２筒部３２Ｂの軸方向に沿った長さが第２触媒４Ｂよりも短い。

［１－２．触媒コンバータの製造方法］
前述した触媒コンバータ１の製造方法における第１触媒４Ａの配置方法を、図２Ａ及び図２Ｂを用いて説明する。

まず、図２Ａに示すように、前述した第１触媒４Ａとケース３とを準備する。準備された第１触媒４Ａは、第１マット５Ａにより、第１触媒４Ａの周方向に沿って外面が覆われている。なお、図２Ａ及び図２Ｂでは、ケース３における一方の端部側の図示を省略している。

準備されたケース３は、第１触媒４Ａを収容する前の状態である。この状態におけるケース３は、前述した第１触媒４Ａを収容した後の状態と基本的には同様であるが、内筒部３２における第１筒部３２Ａの構成に若干の差異がある。

具体的には、第１触媒４Ａを保持していない状態における第１筒部３２Ａでは、外筒部３１に連続している側から反対側に向かって外形が細くなっていく度合いが、第１触媒４Ａを保持している状態における度合いよりも大きい。すなわち、第１触媒４Ａを保持していない状態における第１筒部３２Ａは、第１触媒４Ａを保持している状態における第１筒部３２Ａと比較して、外筒部３１の端部に連続している側から反対側に向かって外形がより細くなっている。前述したように、本実施形態における第１筒部３２Ａは、第１筒部３２Ａの軸方向に垂直な断面形状が真円状である。このため、第１触媒４Ａを保持していない状態における第１筒部３２Ａは、第１触媒４Ａを保持している状態における第１筒部３２Ａと比較して、外筒部３１に連続している側から反対側に向かってより縮径しているとも言い換えられる。

続いて、図２Ｂに示すように、準備されたケース３における第１筒部３２Ａの内側に、第１筒部３２Ａにおける外筒部３１に連続している側から、第１触媒４Ａを圧入する。図２Ｂにおいて矢印Ｚで示す方向は、第１触媒４Ａを圧入する方向である。前述したように、第１触媒４Ａは第１マット５Ａにより外面が覆われているため、第１マット５Ａも第１触媒４Ａと共に、第１筒部３２Ａの内側に圧入される。第１触媒４Ａ及び第１マット５Ａが第１筒部３２Ａの内側における所定の位置まで圧入されると、図１に示す、第１触媒４Ａが第１筒部３２Ａにより保持されている状態になる。

なお、ケース３が第１触媒４Ａを収容していない状態、すなわち第１筒部３２Ａが第１触媒４Ａを保持していない状態における、ケース３の第１筒部３２Ａが形成された側の端部が第１端部の一例に、ケース３の反対側の端部（本実施形態では第２筒部３２Ｂが形成された側の端部）が第２端部の一例に相当する。

［１－３．効果］
以上詳述した第１実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１ａ）ケース３では、内筒部３２は、外筒部３１の２つの端部のうち少なくとも一方から外筒部３１の内側に折り返して形成されている。内筒部３２は、第１触媒４Ａ及び第２触媒４Ｂを保持し且つ外筒部３１と間隔を空けて対向する部分を有する。

このような構成によれば、ケース３を構成する部品数を増加させなくても、内筒部３２における第１触媒４Ａ及び第２触媒４Ｂを保持する部分と、外筒部３１と、の間に、第１空間３３Ａ及び第２空間３３Ｂを形成することができる。このため、第１触媒４Ａ及び第２触媒４Ｂから外気への放熱を低減することができる。

さらに、上記のような構成によれば、仮に外筒部３１に外面側から衝撃等が加わったとしても、第１空間３３Ａ及び第２空間３３Ｂによって、第１触媒４Ａ及び第２触媒４Ｂへの衝撃等の伝播を抑制し、第１触媒４Ａ及び第２触媒４Ｂの衝撃等による破損を抑制することができる。

（１ｂ）ケース３では、内筒部３２は、外筒部３１の２つの端部のうち少なくとも上流側の端部から外筒部３１の内側に折り返して形成されている。
このような構成によれば、内筒部３２における外筒部３１に連続している側が上流側に位置することにより内筒部３２が排気の流れを妨げにくいため、第１触媒４Ａに排気を円滑に流入させることができる。

（１ｃ）ケース３では、内筒部３２は、外筒部３１の２つの端部の双方から外筒部３１の内側に折り返して形成されている。
このような構成によれば、ケース３の内部の空間における上流側及び下流側に第１触媒４Ａ及び第２触媒４Ｂがそれぞれ配置される場合でも、内筒部３２における第１触媒４Ａ及び第２触媒４Ｂをそれぞれ保持する部分と、外筒部３１と、の間に、第１空間３３Ａ及び第２空間３３Ｂを形成することができる。このため、上記のような場合でも、第１触媒４Ａ及び第２触媒４Ｂから外気への放熱を低減することができる。

（１ｄ）内筒部３２は、第１筒部３２Ａと第２筒部３２Ｂを備える。第１筒部３２Ａは、第２筒部３２Ｂよりも細い。
このような構成によれば、外筒部３１の外形を変化させなくても、第１筒部３２Ａは、第２筒部３２Ｂが保持する第２触媒４Ｂと異なる外形を有する第１触媒４Ａを保持することができる。なお、ここでいう第１触媒４Ａ及び第２触媒４Ｂそれぞれの外形は、第１筒部３２Ａ及び第２筒部３２Ｂの軸方向に沿って見た場合におけるそれぞれの外形を意味する。

（１ｅ）触媒コンバータ１では、準備されたケース３における第１筒部３２Ａの内側に、第１筒部３２Ａにおける外筒部３１に連続している側から、第１触媒４Ａが圧入されることにより、第１筒部３２Ａの内側に第１触媒４Ａが配置される。第１触媒４Ａが配置された状態、すなわち第１触媒４Ａを保持している状態における第１筒部３２Ａの外形は、外筒部３１に連続している側から反対側に向かって僅かに細くなっている。

第１筒部３２Ａにおいて、外筒部３１に連続している側は、上流側に該当する。つまり、第１筒部３２Ａに保持されている第１触媒４Ａには、第１筒部３２Ａにおける外筒部３１に連続している側から排気が流入される。仮に、平常時よりも内燃機関への負荷が大きくなり、第１触媒４Ａに流入される排気の圧力が高くなった場合、この圧力によって第１触媒４Ａが下流側に移動してしまう可能性が考えられる。しかし、上記のような構成によれば、第１筒部３２Ａにおける第１触媒４Ａが配置された空間が下流側ほど狭くなっているため、排気の圧力によって第１触媒４Ａが下流側に移動してしまうことを抑制することができる。

（１ｆ）例えば、第１筒部３２Ａの下流側の端部及び第２筒部３２Ｂの上流側の端部が、溶接等により外筒部３１に接合されている場合、第１筒部３２Ａ及び第２筒部３２Ｂと外筒部３１との熱膨張率の差異によって、第１筒部３２Ａ、第２筒部３２Ｂあるいは外筒部３１が破断してしまう可能性が考えられる。

これに対して、第１筒部３２Ａ及び第２筒部３２Ｂでは、一方の端部のみが外筒部３１に連続し、その他の部分は外筒部３１と間隔を空けて対向している。このような構成によれば、上記の熱膨張率の差異が生じたとしても、第１筒部３２Ａ及び第２筒部３２Ｂは外筒部３１に対して相対的に変位可能であるため、第１筒部３２Ａ、第２筒部３２Ｂあるいは外筒部３１が破断してしまうことを抑制することができる。

［２．第２実施形態］
［２－１．触媒コンバータの構成］
第２実施形態は、第１実施形態と基本的な構成は同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第１実施形態と同一の符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

図３に示すように、第２実施形態に係る触媒コンバータ１Ａは、前述したケース３に代えてケース６を備える。ケース６は、基本的にはケース３と同様の構成である。ただし、前述した第１筒部３２Ａに対応する第１筒部６１は、外筒部３１に連続している側と反対側の端部が外筒部３１に近付く方向に屈曲している。ここでいう外筒部３１に近付く方向は、第１筒部６１の軸方向外側に該当する。つまり、第１筒部６１における外筒部３１に連続している側と反対側の端部は、いわゆる外曲げされている。

第１筒部６１における外筒部３１に連続している側と反対側の端部が屈曲していることは、当該端部と、第１筒部６１を外筒部３１に連続している側から見たときに当該端部の手前側に位置する部分と、の間で、太さの傾向に差異があることとも言い換えられる。具体的には、本実施形態では、第１筒部６１における第１触媒４Ａを包含する部分は、前述した第１筒部３２Ａと同様に、外筒部３１に連続している側から反対側に向かって僅かに細くなっている。これに対して、第１筒部６１における第１触媒４Ａを包含する部分よりも下流側の部分は、外筒部３１に連続している側から反対側に向かって太くなっている。本実施形態における第１筒部６１は、第１筒部３２Ａと同様に、第１筒部６１の軸方向に垂直な断面形状が真円状である。このため、第１筒部６１は、外筒部３１に連続している側から反対側に向かって僅かに縮径した後、第１触媒４Ａを包含する部分よりも下流側で拡径に転じているとも言い換えられる。

更に言い換えれば、第１筒部６１の軸方向に沿った断面形状は、第１筒部６１における外筒部３１に連続している側と反対側の部分が、外筒部３１に近付く方向に折れ曲がった形状である。

［２－２．効果］
以上詳述した第２実施形態によれば、前述した第１実施形態の効果を奏し、更に以下の効果を奏する。

触媒コンバータ１Ａでは、第１筒部６１における外筒部３１に連続している側と反対側の端部が、外筒部３１に近付く方向に屈曲している。このような構成によれば、当該端部が屈曲していない構成と比較して、第１筒部６１における当該端部と外筒部３１との間隔が狭くなるため、第１筒部６１と外筒部３１との間に形成された空間に排気が出入りしにくくなる。したがって、第１筒部６１に保持された第１触媒４Ａから外気への放熱を一層低減することができる。

さらに、上記のような構成によれば、第１筒部６１の内部の空間は、第１筒部６１における外筒部３１に連続している側と反対側の端部において広くなるため、第１触媒４Ａの下流側に配置された第２触媒４Ｂ（図３では不図示）に流入される排気の流速分布の偏りを低減することができる。つまり、第２触媒４Ｂに対し、比較的一様に排気を流入させることができる。

［３．第３実施形態］
［３－１．触媒コンバータの構成］
第３実施形態は、第１実施形態と基本的な構成は同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第１実施形態と同一の符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

図４に示すように、第３実施形態に係る触媒コンバータ１Ｂは、前述したケース３に代えてケース７を備える。ケース７は、基本的にはケース３と同様の構成である。ただし、前述した第１筒部３２Ａに対応する第１筒部７１は、外筒部３１に連続している側と反対側の端部が外筒部３１から離れる方向に屈曲している。ここでいう外筒部３１から離れる方向は、第１筒部７１の軸方向内側に該当する。つまり、第１筒部７１における外筒部３１に連続している側と反対側の端部は、いわゆる内曲げされている。

第１筒部７１における外筒部３１に連続している側と反対側の端部が屈曲していることは、当該端部と、第１筒部７１を外筒部３１に連続している側から見たときに当該端部の手前側に位置する部分と、の間で、太さの傾向に差異があることとも言い換えられる。具体的には、本実施形態では、第１筒部７１における第１触媒４Ａを包含する部分の大半は、前述した第１筒部３２Ａと同様に、外筒部３１に連続している側から反対側に向かって僅かに細くなっている。これに対して、第１筒部７１における、第１触媒４Ａを包含する部分の下流側の一部と、当該一部よりも更に下流側の部分と、を合わせた部分は、外筒部３１に連続している側から反対側に向かってより一層細くなっている。より一層細くなっていることとは、細くなっていく度合いがより大きいことを意味する。本実施形態における第１筒部７１は、第１筒部３２Ａと同様に、第１筒部７１の軸方向に垂直な断面形状が真円状である。このため、第１筒部７１は、外筒部３１に連続している側から反対側に向かって僅かに縮径した後、第１触媒４Ａを包含する部分における下流側で縮径する度合いを増大させているとも言い換えられる。

更に言い換えれば、第１筒部７１の軸方向に沿った断面形状は、第１筒部７１における外筒部３１に連続している側と反対側の部分が、外筒部３１から離れる方向に折れ曲がった形状である。

［３－２．効果］
以上詳述した第３実施形態によれば、前述した第１実施形態の効果を奏し、更に以下の効果を奏する。

触媒コンバータ１Ｂでは、第１筒部７１における外筒部３１に連続している側と反対側の端部が、外筒部３１から離れる方向に屈曲している。このような構成によれば、第１触媒４Ａが配置される第１筒部７１の内側の空間は、第１筒部７１における外筒部３１に連続している側と反対側の端部において狭くなる。このため、前述したように仮に第１触媒４Ａに流入される排気の圧力が高くなった場合でも、排気の圧力によって第１触媒４Ａが下流側に移動してしまうことを抑制することができる。

ここで、第１筒部７１における第１触媒４Ａを包含する部分の大半は、上記実施形態のように外筒部３１に連続している側から反対側に向かって僅かに細くなっていなくてもよく、例えば一定の太さであってもよい。このような場合であっても、上記のような構成によれば、排気の圧力によって第１触媒４Ａが下流側に移動してしまうことを抑制することができる。

［４．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。

（４ａ）上記実施形態では、内筒部３２は、外筒部３１の２つの端部の双方から外筒部３１の内側に折り返して形成されているが、いずれか一方のみから外筒部３１の内側に折り返して形成されてもよい。

（４ｂ）上記実施形態では、第１筒部３２Ａは、第１触媒４Ａにおける第１筒部３２Ａの軸方向に沿った部分の全てを包含しているが、当該部分の一部を包含してもよい。例えば、上記実施形態のように、第１触媒４Ａよりも第１マット５Ａの方が第１筒部３２Ａの軸方向に沿った長さが短い場合、第１筒部３２Ａは、第１マット５Ａについては第１筒部３２Ａの軸方向に沿った部分の全てを包含し、第１触媒４Ａについては第１筒部３２Ａの軸方向に沿った部分の一部を包含してもよい。第２筒部３２Ｂも、第２触媒４Ｂ及び第２マット５Ｂとの関係において同様である。

（４ｃ）上記実施形態では、第１筒部３２Ａは、第２筒部３２Ｂよりも細いが、第２筒部３２Ｂと略同一の太さであってもよい。また、第２筒部３２Ｂが第１筒部３２Ａよりも細くてもよい。言い換えれば、本実施形態では、第１触媒４Ａの外形が第２触媒４Ｂの外形よりも小さいが、第１触媒４Ａ及び第２触媒４Ｂそれぞれの外形が略同一であってもよいし、第２触媒４Ｂの外形が第１触媒４Ａの外形よりも小さくてもよい。なお、ここでいう第１触媒４Ａ及び第２触媒４Ｂそれぞれの外形は、第１筒部３２Ａ及び第２筒部３２Ｂの軸方向に沿って見た場合におけるそれぞれの外形を意味する。

（４ｄ）上記実施形態では、内筒部３２は、第１触媒４Ａ及び第２触媒４Ｂを保持する。しかし、内筒部３２が保持する触媒の数は特に限定されず、内筒部３２が１つの触媒を保持してもよいし、３つ以上の触媒を保持してもよい。

また、上記実施形態では、内筒部３２における第１筒部３２Ａが第１触媒４Ａを保持し、内筒部３２における第２筒部３２Ｂが第２触媒４Ｂを保持する。しかし、第１筒部３２Ａ及び第２筒部３２Ｂのそれぞれが保持する触媒の数も特に限定されず、第１筒部３２Ａ及び第２筒部３２Ｂの少なくとも一方が複数の触媒を保持してもよい。

（４ｅ）上記実施形態では、第１筒部３２Ａの外形は、外筒部３１に連続している側から反対側に向かって僅かに細くなっている。しかし、第１筒部３２Ａの外形は、外筒部３１に連続している側から反対側に向かって僅かに細くなっていなくてもよく、例えば一定の太さであってもよい。

（４ｆ）上記実施形態では、第１筒部３２Ａの上流側の端部は、外筒部３１の上流側の端部に連続しており、第１筒部３２Ａのその他の部分は、外筒部３１と間隔を空けて対向している。しかし、当該その他の部分は、その一部が外筒部３１に接触していてもよいし、溶接等により外筒部３１に接合されていてもよい。例えば、第１筒部３２Ａでは、第１触媒４Ａを保持する部分が外筒部３１と間隔を空けて対向し、第１触媒４Ａを保持しない部分の少なくとも一部が外筒部３１と接触していてもよい。言い換えれば、第１筒部３２Ａでは、例えば、第１触媒４Ａの外側に位置する部分が外筒部３１と間隔を空けて対向し、その他の部分の少なくとも一部が外筒部３１に接触していてもよい。第１触媒４Ａの外側に位置する部分とは、より詳細には、第１触媒４Ａの外面のうち第１筒部３２Ａの軸方向に沿った部分の外側に位置する部分、すなわち第１触媒４Ａを包含する部分である。第２筒部３２Ｂについても、外筒部３１及び第２触媒４Ｂとの関係において同様である。また、第１筒部３２Ａ及び第２筒部３２Ｂと外筒部３１との間に、ワイヤメッシュ等の他の部材が介在してもよい。

（４ｇ）上記実施形態では、外筒部３１、第１筒部３２Ａ及び第２筒部３２Ｂは、いずれも、各軸方向に垂直な断面形状が真円状の筒状である。しかし、当該断面形状は、真円状に限定されず、例えば楕円状であってもよい。また、当該断面形状は、円状にも限定されず、例えば多角形状等であってもよい。
（４ｈ）上記実施形態では、外筒部３１は、径が一定であるが、必ずしも径が一定でなくてもよい。

（４ｉ）上記実施形態では、外筒部３１、第１筒部３２Ａ及び第２筒部３２Ｂは、いずれも同軸に設計されているが、異軸に設計されてもよい。
（４ｊ）上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。

１…触媒コンバータ、２Ａ…第１コーン、２Ｂ…第２コーン、３…ケース、３１…外筒部、３２…内筒部、３２Ａ…第１筒部、３２Ｂ…第２筒部、３３Ａ…第１空間、３３Ｂ…第２空間、４Ａ…第１触媒、４Ｂ…第２触媒、５Ａ…第１マット、５Ｂ…第２マット。

Claims (7)

1. 内燃機関からの排気を浄化する少なくとも１つの触媒と、
   前記少なくとも１つの触媒を内部に収容するケースと、
   を備え、
   前記ケースは、
   前記排気の流れ方向に延伸する筒状の外筒部と、
   前記外筒部の２つの端部のうち少なくとも一方から前記外筒部の内側に折り返して形成された筒状の内筒部と、
   を備え、
   前記内筒部は、前記少なくとも１つの触媒を保持し且つ前記外筒部と間隔を空けて対向する部分を有する、触媒コンバータ。
2. 請求項１に記載の触媒コンバータであって、
   前記内筒部は、前記外筒部の２つの端部のうち少なくとも前記排気の流れ方向における上流側の端部から前記外筒部の内側に折り返して形成されている、触媒コンバータ。
3. 請求項１又は請求項２に記載の触媒コンバータであって、
   前記内筒部は、前記外筒部の２つの端部の双方から前記外筒部の内側に折り返して形成されている、触媒コンバータ。
4. 請求項３に記載の触媒コンバータであって、
   前記少なくとも１つの触媒は、第１触媒と、第２触媒と、を含み、
   前記内筒部は、
   前記外筒部の２つの端部のうち前記排気の流れ方向における上流側の端部から前記外筒部の内側に折り返して形成され、前記第１触媒を保持する筒状の第１筒部と、
   前記外筒部の２つの端部のうち前記排気の流れ方向における下流側の端部から前記外筒部の内側に折り返して形成され、前記第２触媒を保持する筒状の第２筒部と、
   を備え、
   前記第１筒部及び前記第２筒部の一方は、他方よりも細い、触媒コンバータ。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の触媒コンバータであって、
   前記内筒部における前記外筒部に連続している側と反対側の端部は、前記外筒部に近付く方向に屈曲している、触媒コンバータ。
6. 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の触媒コンバータであって、
   前記内筒部における前記外筒部に連続している側と反対側の端部は、前記外筒部から離れる方向に屈曲している、触媒コンバータ。
7. 内燃機関からの排気を浄化する少なくとも１つの触媒と、前記少なくとも１つの触媒を内部に収容するケースと、を備えた触媒コンバータの製造方法であって、
   筒状の外筒部と、前記外筒部の第１端部及び第２端部のうち少なくとも前記第１端部から前記外筒部の内側に折り返して形成され、前記第１端部に連続している側から反対側に向かって細くなっており、且つ、前記外筒部と間隔を空けて対向している筒状の内筒部と、を備えた前記ケースおける前記内筒部の内側に、前記内筒部における前記第１端部に連続している側から、前記少なくとも１つの触媒を圧入する、触媒コンバータの製造方法。

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