JP4576025B2 - Method for manufacturing catalytic converter - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車用内燃機関の排気系などに用い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】
上記のような触媒コンバータは、セラミック製ハニカム触媒等のハニカム体を筒体内に収容配置した構成であり、その製造方法としては、例えば全体ほぼ円柱状に形成したハニカム体の周囲に、セラミック繊維等よりなるマット状の支持体を巻き付けた状態で、円筒状の筒体内に挿入し、該筒体の全周をダイス等によって縮径してハニカム体と筒体とを一体化することが提案されている。
【0003】
また上記のようなハニカム体は、筒体内に1つ収容配置するのが一般的であるが、全体の体積が同一であってもハニカム体を複数個設ける方が排気浄化性能がよいことから1つの筒体内に複数個、通常は2つのハニカム体を収容配置したものもある。
【0004】
ところが、上記のようなハニカム体、特にセラミック製のものは、ロッド毎もしくは個々の製品毎に外径寸法にバラツキがあるため、筒体内に収容した複数個のハニカム体周囲の筒体を一律に同一の縮径量で縮径加工を施すと、縮径量が少なくてガタツキを生じたり、縮径量が多くてハニカム体が損傷する等の問題があった。特に、ハニカムの薄型化により、保持面圧の管理巾を狭く設定する必要がある。
【0005】
また上記のようなハニカム体を収容した筒体の両端部は、一般に漏斗状に絞り加工を施すが、隣り合うハニカム体間の筒体の内径寸法は、通常ハニカム体周囲の内径寸法と同径に形成されているので、一方のハニカム体内を通過した排気が隣り合うハニカム体間の隙間から筒体内面側に進入し、筒体とハニカム体との間に配置したセラミック繊維等よりなる支持体が排気に晒されて変質したり、繊維が次第にほつれて飛散する等のおそれがあった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記のような複数個のハニカム体を筒体内に収容配置してなる触媒コンバータが有する上記の問題点を解消することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明による触媒コンバータ及びその製造方法は以下の構成としたものである。
【0008】
即ち、本発明による触媒コンバータの製造方法は、複数個のハニカム体を、それらの外周にそれぞれ支持体を巻き付けた状態で筒体内に所定の間隔を開けて筒体内に収容配置し、前記各ハニカム体の周囲の筒体を縮経加工して固定するようにした触媒コンバータの製造方法において、前記縮経加工を行う前に、隣り合うハニカム体間に対応する位置の筒体の外径寸法を少なくとも前記縮経加工後のハニカム体周囲の筒体外径よりも小径に形成することを特徴とする。
【0009】
また、本発明による触媒コンバータの製造方法は、複数個のハニカム体を、それらの外周にそれぞれ支持体を巻き付けた状態で筒体内に所定の間隔を開けて収容配置し、前記各ハニカム体の周囲の筒体を縮径加工して固定するようにした触媒コンバータの製造方法において、前記縮径加工を行う前に、隣り合うハニカム体間に対応する位置の筒体の外径寸法を少なくとも前記縮径加工後のハニカム体周囲の筒体外径よりも小径にすると共に、前記小径の小径部を形成する際に、前記小径部の内径寸法を前記ハニカム体の外径寸法と略同等もしくはそれよりも小径に形成する第1工程と、前記縮径加工を行う前に、隣り合うハニカム体間の筒体の前記小径部に、センサ取付用ナットを、その外面が前記縮径加工後の筒体よりも半径方向内方に位置するようにして固着する第2工程とを備えることを特徴とする。
【0010】
また、本発明による触媒コンバータの製造方法は、前記ハニカム体の外径寸法と前記支持体の厚さ寸法とに応じて前記筒体の縮径量を調整することを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による触媒コンバータ及びその製造方法を図に示す実施形態に基づいて具体的に説明する。
【0012】
図1は本発明による触媒コンバータの一実施形態を示す縦断面図である。図において、1は筒体で、その長手方向略中央部には小径部1aが形成され、その小径部1aの両側の大径部1b・1b内に、全体略円柱状のセラミック製ハニカム触媒よりなるハニカム体2が、その外周面にセラミック繊維をマット状に形成してなる支持体3を巻き付けた状態で収容配置されている。
【0013】
上記小径部1aの内径寸法は、上記ハニカム体2の外径寸法と同等もしくはそれよりも小径に形成され、その小径部1aには、センサ取付用のナット4が設けられている。そのナット4は本実施形態においては上記小径部1aに形成した穴内に嵌合した状態で溶接等により一体的に固着した構成であり、上記ナット4に温度センサS等を取付けて触媒コンバータ内を流れる排気の温度を検出するものである。さらに上記筒体1の両端部1c・1cは、それぞれ漏斗状に形成され、その各先端部分に排気管P1・P2を嵌合接続する構成である。
【0014】
上記のように、筒体1内に収容した隣り合うハニカム2・2体間における筒体1の内径寸法を、ハニカム2の外径寸法と同等もしくは小径に形成すると、隣り合うハニカム体2・2間における筒体1とハニカム体2との間に排気が流入するのを可及的に低減することが可能となり、支持体3が変質したり、飛散するのを極力防止することができるものである。
【0015】
次に上記のような触媒コンバータを製造するに当たっては、例えば以下の要領で製造する。即ち、先ず図2(a)に示すように所定の内径寸法を有する筒体1を用い、筒体1内に収容すべき複数のハニカム体の略中間位置に対応する部位、本実施形態においては同図(b)に示すように筒体1の軸線方向ほぼ中央部に小径部1aを形成する。この場合、上記筒体1としては、その内径寸法が、挿入すべきハニカム体2の外周面に支持体3を巻き付けた状態での外形寸法と略同等もしくはそれよりもやや小径のものを用いればよい。
【0016】
また上記小径部1aの外径寸法は、少なくとも上記縮径加工後のハニカム体周囲の筒体外径よりも小径に形成するとよく、また上記小径部1aの内径寸法は、ハニカム体2の外径寸法と略同等もしくはそれよりも小径に形成するのが望ましい。その小径部1aの形成手段としてはスピニング加工やその他適宜である。
【0017】
さらに上記小径部1aにセンサ取付用のナット4を取付ける場合には、例えば図2(b)のように上記小径部1aにナット4が丁度嵌る大きさの穴を形成し、その穴内にナット4を嵌合して溶接等で固着しておく。その場合、上記ナット4の外面(筒体半径方向外側の面)は、後述するハニカム体周囲の筒体1を縮径加工した後の外周面よりも半径方向内側に位置するようにするとよい。
【0018】
次に、図2(b)のようにハニカム体2を、その外周面に支持体3を巻き付けた状態で筒体1内に挿入するもので、その挿入操作は筒体1の両端側から同時に行ってもよく、あるいは片方ずつ行ってもよい。またその際必要に応じて適宜治具等を用いて挿入することもできる。
【0019】
上記のようにして筒体1内に複数個のハニカム体2を挿入した状態で、各ハニカム体2の周囲の筒体1をダイスD等により周方向全長にわたって縮径してハニカム体2を固定するもので、その縮径量は排気温度で筒体1やハニカム体2および熱膨張性の支持体3にあっては該支持体をも含めてそれらが膨張・収縮してもハニカム体2ががたついたり、ハニカム体が損傷することなく良好に固定できる程度に縮径すればよい。
【0020】
この場合、ハニカム体2の外形寸法は、特にセラミック製のものにあっては、前述のようにロット毎に、あるいは個々の製品毎にバラツキがあり、そのような寸法にバラツキのあるハニカム体にあってはロット毎に、あるいは個々の製品毎に外形寸法を測定し、その測定した寸法に応じて上記の縮径量を適宜調整する。
なお支持体3の密度や厚さにバラツキがある場合には、それらをも加味して上記の縮径量を調整するとよい。
【0021】
また上記の縮径量の調整はダイスの絞り径を変更可能に構成するか、または縮径量の異なる複数種類のダイスを用意して選択的に使用する、あるいは密度や厚さの異なる複数種類の支持体を用意して選択的に使用することもできる。さらにハニカム体の外形寸法の測定、および必要に応じて支持体3の密度や厚さ等を測定し、それに基づいて縮径量の調整やダイスもしくは支持体の選択を自動的に行わせることも可能である。
【0022】
上記のようにして筒体1内に複数個のハニカム体2が固定されたところで筒体1の両端部1c・1cをスピニング加工等により漏斗状に形成することによって触媒コンバータとしての製品が完成する。その完成した触媒コンバータの両端部に前記図1のように排気管P1・P2を接続して使用に供するものである。
【0023】
上記のように各ハニカム体2の外径寸法に応じて筒体1の縮径加工時の縮径量を調整すると、縮径量が少なくてガタツキを生じたり、縮径量が多くてハニカム体が損傷する等の問題を解消することができる。
【0024】
また各ハニカム体周囲の筒体の縮径加工を行う前に、隣り合うハニカム体間の筒体の外径寸法を縮径加工後のハニカム体周囲の筒体外径よりも小径に形成すると、例えばダイス等で上記の縮径加工を行う際に、そのダイス等を上記の小径部にまでオーバースルーさせて良好に縮径加工を施すことができる。また上記小径部1aにセンサ取付用のナット4を設ける場合に、そのナット4を少なくとも上記の縮径加工を行う前に固着しておき、かつ該ナット4の外面がハニカム体周囲の筒体1を縮径したときの外周面よりも半径方向内側に位置するようにすると、縮径加工時に邪魔になることがない。
【0025】
さらに上記ナット4を溶接等で固着する場合、筒体に熱変形やひずみが生ずるおそれがあり、絞り加工を行ってから固着した場合には上記の熱変形やひずみによってハニカム体2の固定圧力にバラツキが生じたり、支持バランスが崩れてがたつきを生じる等のおそれがあるが、前述のように縮径加工を行う前に固着しておくと、上記のような不都合が生じるのを未然に防止することができる。
【0026】
【発明の効果】
以上のように本発明による触媒コンバータは、隣り合うハニカム体間の筒体の内径寸法をハニカム体の外径寸法と同等もしくはそれよりも小径に形成したので、隣り合うハニカム体2・2間における筒体1とハニカム体2との間に排気が流入して支持体3が変質したり、飛散するのを極力防止することができる。
【0027】
また本発明による触媒コンバータの製造方法は、各ハニカム体2の外径寸法に応じて筒体1の縮径加工時の縮径量を調整するようにしたので、縮径量が少なくてガタツキを生じたり、縮径量が多くてハニカム体が損傷する等の問題を良好に解消することができる。
【0028】
さらに筒体1の縮径加工を行う前に、隣り合うハニカム体2・2間の筒体1の外径寸法を少なくとも上記縮径加工後のハニカム体周囲の筒体外径よりも小径に形成するようにしたので、例えばダイス等で上記の縮径加工を行う際に、そのダイス等を上記の小径部にまでオーバースルーさせて良好に縮径加工を施すことができる等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による触媒コンバータの一実施形態を示す縦断面図。
【図2】(a)〜(d)は触媒コンバータの製造プロセスの一例を示す説明図。
【符号の説明】
1 筒体
1a 小径部
1b 大径部
2 ハニカム体
3 支持体
4 ナット
D ダイス
S 温度センサ
P1、P2 排気管[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a catalytic converter used for an exhaust system of an internal combustion engine for automobiles and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
The catalytic converter as described above has a configuration in which a honeycomb body such as a ceramic honeycomb catalyst is accommodated and disposed in a cylindrical body. As a manufacturing method thereof, for example, a ceramic fiber or the like is formed around a honeycomb body formed in a substantially cylindrical shape as a whole. It is proposed to insert the honeycomb body and the tubular body by inserting the mat-like support body into a cylindrical tubular body and reducing the diameter of the entire circumference of the tubular body with a die or the like. ing.
[0003]
Further, one honeycomb body as described above is generally housed and arranged in the cylindrical body. However, even if the entire volume is the same, it is better to provide a plurality of honeycomb bodies because exhaust purification performance is better. There is also one in which a plurality of, usually two, honeycomb bodies are accommodated in one cylindrical body.
[0004]
However, honeycomb bodies such as those described above, particularly those made of ceramics, vary in outer diameter from rod to rod or from product to product, so the tubes around the honeycomb bodies housed in the tube are uniform. When the diameter reduction processing is performed with the same diameter reduction amount, there is a problem that the diameter reduction amount is small and rattling occurs, or the diameter reduction amount is large and the honeycomb body is damaged. In particular, the management width of the holding surface pressure needs to be set narrow due to the thinning of the honeycomb.
[0005]
In addition, both ends of the cylindrical body containing the honeycomb body as described above are generally drawn in a funnel shape, but the inner diameter dimension of the cylindrical body between adjacent honeycomb bodies is usually the same as the inner diameter dimension around the honeycomb body. Since the exhaust gas that has passed through one honeycomb body enters the inner surface of the cylindrical body through the gap between the adjacent honeycomb bodies, the support body is formed of ceramic fibers or the like disposed between the cylindrical body and the honeycomb body. May be exposed to the exhaust gas, causing deterioration, or the fibers gradually fraying and scattering.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to solve the above-described problems of a catalytic converter in which a plurality of honeycomb bodies as described above are accommodated in a cylinder.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the catalytic converter and the manufacturing method thereof according to the present invention are configured as follows.
[0008]
That is, the manufacturing method of the catalytic converter according to the present invention, a plurality of the honeycomb body, at predetermined intervals in the cylinder body accommodating arranged in a cylindrical body in a state wound each support on their outer periphery, the respective honeycomb In a method for manufacturing a catalytic converter in which a cylindrical body around a body is contracted and fixed , the outer diameter dimension of the cylindrical body at a position corresponding to between adjacent honeycomb bodies is set before performing the contraction processing. It is characterized in that it is formed to have a diameter smaller than the outer diameter of the cylinder around the honeycomb body after the warp processing .
[0009]
Further, the method for manufacturing a catalytic converter according to the present invention includes a plurality of honeycomb bodies that are accommodated and disposed at predetermined intervals in a cylindrical body in a state in which a support is wound around the outer periphery of each of the honeycomb bodies. In the method of manufacturing a catalytic converter in which the cylindrical body is fixed by reducing the diameter, before the diameter reducing process is performed, at least the outer diameter dimension of the cylindrical body at a position corresponding to between adjacent honeycomb bodies is reduced. When forming the small-diameter small-diameter portion, the inner diameter dimension of the small-diameter portion is substantially equal to or larger than the outer-diameter dimension of the honeycomb body. Before performing the diameter reducing process, the first step of forming a small diameter, and before performing the diameter reducing process, a sensor mounting nut is provided on the small diameter part of the cylinder between adjacent honeycomb bodies, and the outer surface thereof is from the cylinder after the diameter reducing process. Is also positioned radially inward Characterized in that it comprises a second step of fixing manner to.
[0010]
The method for manufacturing a catalytic converter according to the present invention is characterized in that the diameter reduction amount of the cylindrical body is adjusted according to the outer diameter dimension of the honeycomb body and the thickness dimension of the support body .
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the catalytic converter and the manufacturing method thereof according to the present invention will be specifically described based on the embodiments shown in the drawings.
[0012]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a catalytic converter according to the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a cylindrical body, which has a small diameter portion 1a formed at a substantially central portion in the longitudinal direction. The
[0013]
The inner diameter dimension of the small diameter portion 1a is formed to be equal to or smaller than the outer diameter dimension of the
[0014]
As described above, when the inner diameter of the cylinder 1 between the
[0015]
Next, when manufacturing the above-described catalytic converter, for example, it is manufactured in the following manner. That is, first, as shown in FIG. 2 (a), a cylindrical body 1 having a predetermined inner diameter is used, and a portion corresponding to a substantially intermediate position of a plurality of honeycomb bodies to be accommodated in the cylindrical body 1, in this embodiment As shown in FIG. 2B, a small diameter portion 1a is formed in the central portion of the cylindrical body 1 in the axial direction. In this case, if the cylindrical body 1 has an inner diameter dimension that is substantially the same as or slightly smaller than the outer dimension in the state where the
[0016]
The outer diameter of the small-diameter portion 1a is preferably at least smaller than the outer diameter of the cylinder around the honeycomb body after the diameter reduction processing, and the inner diameter of the small-diameter portion 1a is the outer diameter of the
[0017]
Furthermore, when attaching the
[0018]
Next, as shown in FIG. 2B, the
[0019]
In a state where a plurality of
[0020]
In this case, the outer dimensions of the
In addition, when the density and thickness of the
[0021]
In addition, the above-mentioned adjustment of the diameter reduction is made so that the diameter of the die can be changed, or a plurality of types of dies having different diameter reductions are prepared and used selectively, or a plurality of types having different densities and thicknesses are used. It is also possible to prepare and use the support. Furthermore, it is possible to measure the outer dimensions of the honeycomb body and, if necessary, measure the density and thickness of the
[0022]
When a plurality of
[0023]
As described above, when the diameter reduction amount at the time of diameter reduction processing of the cylindrical body 1 is adjusted according to the outer diameter size of each
[0024]
Further, before the diameter reduction processing of the cylindrical body around each honeycomb body, the outer diameter dimension of the cylindrical body between adjacent honeycomb bodies is smaller than the cylindrical outer diameter around the honeycomb body after the diameter reduction processing, for example, When performing the above-mentioned diameter reduction processing with a die or the like, the diameter reduction processing can be satisfactorily performed by allowing the die or the like to pass through to the above-mentioned small diameter portion. Further, when the
[0025]
Further, when the
[0026]
【The invention's effect】
As described above, in the catalytic converter according to the present invention, the inner diameter dimension of the cylindrical body between the adjacent honeycomb bodies is formed to be equal to or smaller than the outer diameter dimension of the honeycomb body. It is possible to prevent as much as possible that the exhaust gas flows between the tubular body 1 and the
[0027]
Further, in the method for manufacturing the catalytic converter according to the present invention, the amount of diameter reduction during the diameter reduction processing of the tubular body 1 is adjusted according to the outer diameter size of each
[0028]
Further, before the diameter reduction processing of the tubular body 1, the outer diameter size of the tubular body 1 between the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a catalytic converter according to the present invention.
FIGS. 2A to 2D are explanatory views showing an example of a manufacturing process of a catalytic converter.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tubular body 1a
Claims (2)
前記各ハニカム体の周囲の筒体を縮径加工して固定するようにした触媒コンバータの製造方法において、
前記縮径加工を行う前に、隣り合うハニカム体間に対応する位置の筒体の外径寸法を少なくとも前記縮径加工後のハニカム体周囲の筒体外径よりも小径にすると共に、前記小径の小径部を形成する際に、前記小径部の内径寸法を前記ハニカム体の外径寸法と略同等もしくはそれよりも小径に形成する第1工程と、
前記縮径加工を行う前に、隣り合うハニカム体間の筒体の前記小径部に、センサ取付用ナットを、その外面が前記縮径加工後の筒体よりも半径方向内方に位置するようにして固着する第2工程と、
を備えることを特徴とする触媒コンバータの製造方法。A plurality of honeycomb bodies are accommodated and arranged at predetermined intervals in a cylindrical body in a state where a support is wound around each outer periphery thereof,
In the manufacturing method of the catalytic converter in which the cylindrical body around each honeycomb body is fixed by reducing the diameter,
Before performing the diameter reduction processing, the outer diameter of the cylindrical body at a position corresponding to between adjacent honeycomb bodies is made at least smaller than the cylinder outer diameter around the honeycomb body after the diameter reduction processing , and the small diameter A first step of forming an inner diameter dimension of the small diameter section substantially equal to or smaller than an outer diameter dimension of the honeycomb body when forming the small diameter section;
Before performing the diameter reduction processing, a sensor mounting nut is disposed in the small diameter portion of the cylindrical body between adjacent honeycomb bodies so that the outer surface thereof is positioned radially inward of the cylindrical body after the diameter reduction processing. A second step of fixing,
A method for producing a catalytic converter, comprising:
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