JP4647163B2

JP4647163B2 - Method for manufacturing catalytic converter

Info

Publication number: JP4647163B2
Application number: JP2001399073A
Authority: JP
Inventors: 真佐藤; 明石井
Original assignee: SAKAMOTO INDUSTRY CO.,LTD.
Current assignee: SAKAMOTO INDUSTRY CO.,LTD.
Priority date: 2001-12-28
Filing date: 2001-12-28
Publication date: 2011-03-09
Anticipated expiration: 2020-06-16
Also published as: JP2002201932A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両の排気ガスを浄化する触媒コンバータの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、保持筒の内周に触媒担体を無膨張マットのような保持材を介して固定してなる触媒コンバータを製造する場合には、まず触媒担体の外周にリング状をなす保持材を装着する。次に、保持材が装着された触媒担体を保持筒に挿入する。保持筒の内径は、触媒担体に巻き付けられた保持材の外径と同等以上であり、触媒担体は保持筒に無理無く挿入可能である。触媒担体の挿入後、保持筒をスピニング加工等によって縮径する。これにより、触媒担体が保持筒に固定され、触媒コンバータが製造される（特開２０００−４５７６２号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようにして製造された触媒コンバータにおいては、保持筒を縮径するたためのスピニング加工時に保持筒が振動するため、触媒担体が保持筒の軸線方向にずれたり、あるいは触媒担体の一部に過度の圧力が加わってそこから割れるおそれがあった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の問題を解決するために、この発明は、保持筒と、この保持筒に圧入された触媒担体とを備えた触媒コンバータの製造方法において、上記触媒担体を上記保持筒に圧入するに際し、上記保持筒の上記触媒担体が挿入される側の端部に中央側から当該端部側へ向かって拡径する円錐状の拡径部をフレア加工によって予め一体に形成しておき、上記触媒担体の上記保持筒への圧入後、上記円錐状の拡径部とこの拡径部の小径側端部に続く上記保持筒の同径部とに上記保持筒の中央部から上記拡径部が形成された端部へ向かって縮径するデフューザー部をへら絞り成形法によって成形することを特徴としている。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図１〜図９を参照して説明する。
まず、この発明の製造方法によって製造されるべき触媒コンバータの第１の例を図１に基づいて説明すると、図１に示す触媒コンバータＡは、保持筒１および触媒担体２を備えている。保持筒１は、両端が開口した断面円形の金属製の筒であり、その軸線方向の中央部には一定の直径を有する固定部１１が形成され、その両端部には中央側から端部側へ向うにしたがって小径になるデフューザー部１２，１２が形成されている。固定部１１とデフューザー部１２との間には、固定部１１から径方向内側へほぼ直角に屈曲してデフューザー部１２に至る屈曲部１３が形成されている。
【０００６】
触媒担体２は、周知のように、多孔質のセラミックまたはハニカム構造体からなり、その内部には触媒たる貴金属または貴金属および卑金属等の微小片（図示せず）が設けられている。触媒担体２の両端部を除く外周面には、無膨張マット等からなる筒状の保持材３が装着されている。触媒担体２の両端部外周面には、ステンレス製の薄くて細長い帯状の線材をランダムに寄せ集めてリング状に形成されたメッシュ４が装着されている。メッシュ４の一部は、触媒担体２の端面の外周部にも接触している。
【０００７】
触媒担体２に装着された保持材３の外径は、固定部１１の内径より大きくなっており、触媒担体２は固定部１１の内周に保持材３を介して圧入固定されている。触媒担体２の両端部は、メッシュ４を介して屈曲部１３に押圧接触している。これにより、触媒担体２の保持筒１の軸線方向への移動が阻止されている。しかも、メッシュ４は、若干の弾性を有しているので、触媒担体２の外周側端部に応力が集中するのを防止する。
【０００８】
図２は、この発明の製造方法によって製造されるべき触媒コンバータの第２の例を示すものであり、この触媒コンバータＢにおいては、保持筒１が主部１Ａと副部１Ｂとから構成されている。主部１Ａは、固定部１１と、その一端側に続く屈曲部１３およびデフューザー部１２とを有している。副部１Ｂは、デフューザー部１２および屈曲部１３を有している。そして、主部１Ａの固定部１１の他端部外周に副部１Ｂの屈曲部１３が嵌合され、溶接その他の固定手段によって固定されている。その他の構成は上記触媒コンバータＡと同様である。
【０００９】
図３は、この発明の製造方法によって製造されるべき触媒コンバータの第３の例を示すものであり、この触媒コンバータＣにおいては、保持筒１が中央部１Ｃと、二つの端部１Ｄ，１Ｅとから構成されている。中央部１Ｃは、その全体が固定部１１になっている。一方の端部１Ｄは、一方のデフューザー部１２および屈曲部１３を有している。他方の端部１Ｅは、他方のデフューザー部１２および屈曲部１３を有している。中央部１Ｃの両端部外周に、各端部１Ｄ，１Ｅの屈曲部１３，１３がそれぞれ嵌合され、溶接等の固定手段によって固定されている。その他の構成は、上記触媒コンバータＡと同様である。
【００１０】
次に、上記構成の触媒コンバータＡ，Ｂ，Ｃの製造方法について説明する。
触媒コンバータＡを製造する場合には、まず図４に示すように、触媒担体２の外周に装着された保持材３の外径を計測する。この場合、触媒担体２を保持筒１に圧入したときに保持材３に加わる圧力（以下、保持圧という。）と同等の圧力を保持材３に作用させた状態で保持材３の外径を計測するのが望ましい。保持材３に保持圧を作用させたときの厚さが分かっているならば、触媒担体２に装着された保持材３の外径を測定する代わりに、図５に示すように、触媒担体２の外径を測定してもよい。その測定値に保持圧が作用したときの保持材３の厚さの２倍を加えることにより、保持材３の外径が分かるからである。
【００１１】
次に、保持材３およびメッシュ４が装着された触媒担体２を圧入すべき保持筒１の素材を準備する。保持筒１の素材としては、圧入後の触媒担体２に適正な圧力を作用させることができるような内径を有するものが用いられる。これは、内径が異なる多数の素材を予め準備しておき、その中から適正な内径を有するものを選択することによって達成することができる。他の方法としては、図６に示すように、保持筒１より小さい内径を有する素材１′をバルジ加工等によって拡径させ、適正な内径を有する素材１′とすることができる。なお、素材１′の一端部には、当該一端部から触媒担体２を素材１′に容易に圧入することができるようにするために、中央側から端部側へ向って拡径する拡径部１４を形成するのが望ましい。拡径部１４は、フレア加工等によって形成することができる。
【００１２】
次に、図７および図８に示すように、保持材３およびメッシュ４が装着された触媒担体２を拡径部１４から素材１′の中央部まで圧入する。触媒担体２の圧入に際しては圧入荷重を計測し、圧入荷重が正常範囲のものだけを製品とするのが望ましい。圧入荷重が適正値より小さい場合には、保持材３に加わる接触圧が小さいため、保持筒１の一端部に導入された排気ガスが保持材３を飛散させてしまうおそれがあり、適正値より大きい場合には、触媒担体が過度の圧力によって割れるおそれがあるからである。圧入荷重の計測に代えて、触媒担体２の素材１′への圧入速度を計測してもよい。その場合には、触媒担体２に一定の力を作用させて圧入するのが望ましい。勿論、圧入速度を計測する場合にも、圧入速度が正常範囲であるものだけが製品とされる。
【００１３】
次に、図９に示すように、素材１′の両端部にデフューザー部１２および屈曲部１３を形成する。デフューザー部１２および屈曲部１３は、例えばへら絞り成形法によって成形することができる。デフューザー部１２および屈曲部１３が形成されることによって素材１′が保持筒１とされ、触媒コンバータＡが製造される。
【００１４】
このように、この発明では、触媒担体２を保持筒１に圧入しているので、圧入時に保持筒１が振動することがない。したがって、触媒担体２の圧入時に触媒担体２の一部に過大な圧力が作用することがない。しかも、圧入前に触媒担体２の外径または保持材の外径を計測し、それに適合する内径の保持筒１に触媒担体２を圧入しているので、触媒担体２に過大な圧力が作用するのを未然に防止することができる。したがって、触媒担体２が割れるのを防止することができる。特に、触媒担体２を保持筒１に圧入する際の圧入荷重または圧入速度を計測することにより、触媒担体２が割れるのをより一層確実に防止することができる。
【００１５】
なお、図２に示す触媒コンバータＢを製造する場合には、主部１Ａの素材に保持材３およびメッシュ４が装着された触媒担体２を圧入した後、この素材にデフューザー部１２および屈曲部１３を形成して主部１Ａとし、この主部１Ａに副部１Ｂを嵌合固定すればよい。
【００１６】
また、図３に示す触媒コンバータＣを製造する場合には、中央部１Ｃに保持材３およびメッシュ４が装着された触媒担体２を圧入した後、中央部１Ｃの両端部に端部１Ｄ、１Ｅを嵌合固定すればよい。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、触媒コンバータの製造時に触媒担体がずれたり、割れたりするのを防止することができ、また触媒担体を保持筒に容易に圧入することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の製造方法によって製造される触媒コンバータの第１の例を示す断面図である。
【図２】この発明の製造方法によって製造される触媒コンバータの第２の例を示す断面図である。
【図３】この発明の製造方法によって製造される触媒コンバータの第３の例を示す断面図である。
【図４】この発明の製造方法における保持材の外径計測工程を示す断面図である。
【図５】この発明の製造方法における触媒担体の外径計測工程を示す図である。
【図６】この発明の製造方法における保持筒の素材拡径工程を示す図である。
【図７】この発明の製造方法において、保持筒の素材に触媒担体を圧入する前の状態を示す図である。
【図８】この発明の製造方法において、保持筒の素材に触媒担体を圧入した後の状態を示す断面図である。
【図９】触媒担体が圧入された素材の両端部にデフューザー部および屈曲部が形成されることによって完成した触媒コンバータを示す図である。
【符号の説明】
Ａ触媒コンバータ
Ｂ触媒コンバータ
Ｃ触媒コンバータ
１保持筒
２触媒担体
３保持材
４メッシュ
１１固定部
１２デフューザー部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of manufacturing a catalytic converter that purifies exhaust gas from a vehicle.
[0002]
[Prior art]
In general, when manufacturing a catalytic converter in which a catalyst carrier is fixed to the inner circumference of a holding cylinder via a holding material such as a non-expandable mat, a ring-shaped holding material is first attached to the outer circumference of the catalyst carrier. . Next, the catalyst carrier on which the holding material is mounted is inserted into the holding cylinder. The inner diameter of the holding cylinder is equal to or greater than the outer diameter of the holding material wound around the catalyst carrier, and the catalyst carrier can be inserted into the holding cylinder without difficulty. After inserting the catalyst carrier, the diameter of the holding cylinder is reduced by spinning or the like. As a result, the catalyst carrier is fixed to the holding cylinder, and the catalytic converter is manufactured (see Japanese Patent Laid-Open No. 2000-45762).
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the catalytic converter manufactured as described above, the holding cylinder vibrates during the spinning process for reducing the diameter of the holding cylinder, so that the catalyst carrier is displaced in the axial direction of the holding cylinder, or part of the catalyst carrier. There was a risk of cracking from excessive pressure.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, the present invention provides a method for manufacturing a catalytic converter including a holding cylinder and a catalyst carrier press-fitted into the holding cylinder, and when the catalyst carrier is press-fitted into the holding cylinder, A conical diameter-expanded portion that expands from the center side toward the end portion side is integrally formed in advance by flare processing at the end portion of the holding cylinder on the side where the catalyst support is inserted. After the press-fitting into the holding cylinder, the enlarged diameter part is formed from the central part of the holding cylinder at the conical diameter-increased part and the same diameter part of the holding cylinder following the small diameter side end of the enlarged diameter part. The diffuser portion which is reduced in diameter toward the end portion is formed by a spatula drawing method.
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
First, a first example of a catalytic converter to be manufactured by the manufacturing method of the present invention will be described with reference to FIG. 1. A catalytic converter A shown in FIG. 1 includes a holding cylinder 1 and a catalyst carrier 2. The holding cylinder 1 is a metal cylinder having a circular cross section that is open at both ends, and a fixed portion 11 having a constant diameter is formed at the center in the axial direction. Diffuser portions 12 and 12 having a smaller diameter toward the top are formed. Between the fixed part 11 and the diffuser part 12, a bent part 13 that is bent from the fixed part 11 to the inside in the radial direction at a substantially right angle and reaches the diffuser part 12 is formed.
[0006]
As is well known, the catalyst carrier 2 is made of a porous ceramic or honeycomb structure, and has a noble metal or a fine piece (not shown) such as a noble metal and a base metal as a catalyst. A cylindrical holding material 3 made of an unexpanded mat or the like is mounted on the outer peripheral surface excluding both ends of the catalyst carrier 2. On the outer peripheral surfaces of both ends of the catalyst carrier 2, a mesh 4 formed in a ring shape by collecting thin and long strip-like wire rods made of stainless steel at random is mounted. A part of the mesh 4 is also in contact with the outer peripheral portion of the end face of the catalyst carrier 2.
[0007]
The outer diameter of the holding material 3 attached to the catalyst carrier 2 is larger than the inner diameter of the fixing portion 11, and the catalyst carrier 2 is press-fitted and fixed to the inner periphery of the fixing portion 11 via the holding material 3. Both end portions of the catalyst carrier 2 are in press contact with the bent portion 13 via the mesh 4. Thereby, the movement of the catalyst carrier 2 in the axial direction of the holding cylinder 1 is prevented. Moreover, since the mesh 4 has some elasticity, it prevents stress from concentrating on the outer peripheral side end of the catalyst carrier 2.
[0008]
FIG. 2 shows a second example of the catalytic converter to be manufactured by the manufacturing method of the present invention. In this catalytic converter B, the holding cylinder 1 is composed of a main part 1A and a sub part 1B. Yes. 1 A of main parts have the fixing | fixed part 11, and the bending part 13 and the diffuser part 12 which follow the one end side. The sub part 1 </ b> B has a diffuser part 12 and a bent part 13. And the bending part 13 of the sub part 1B is fitted by the other end part outer periphery of the fixing | fixed part 11 of 1 A of main parts, and it is being fixed by welding or other fixing means. Other configurations are the same as those of the catalytic converter A.
[0009]
FIG. 3 shows a third example of the catalytic converter to be manufactured by the manufacturing method of the present invention. In this catalytic converter C, the holding cylinder 1 has a central portion 1C and two end portions 1D and 1E. It consists of and. The central portion 1C is a fixed portion 11 as a whole. One end 1D has one diffuser portion 12 and a bent portion 13. The other end 1E has the other diffuser portion 12 and bent portion 13. The bent portions 13 and 13 of the end portions 1D and 1E are fitted on the outer periphery of both end portions of the central portion 1C, and are fixed by fixing means such as welding. Other configurations are the same as those of the catalytic converter A.
[0010]
Next, a method for manufacturing the catalytic converters A, B, and C having the above configuration will be described.
When the catalytic converter A is manufactured, first, as shown in FIG. 4, the outer diameter of the holding material 3 attached to the outer periphery of the catalyst carrier 2 is measured. In this case, the outer diameter of the holding material 3 is set in a state where a pressure equivalent to the pressure applied to the holding material 3 (hereinafter referred to as holding pressure) is applied to the holding material 3 when the catalyst carrier 2 is press-fitted into the holding cylinder 1. It is desirable to measure. If the thickness when the holding pressure is applied to the holding material 3 is known, instead of measuring the outer diameter of the holding material 3 attached to the catalyst carrier 2, as shown in FIG. The outer diameter may be measured. This is because the outer diameter of the holding material 3 can be determined by adding twice the thickness of the holding material 3 when the holding pressure is applied to the measured value.
[0011]
Next, a material for the holding cylinder 1 to which the catalyst carrier 2 on which the holding material 3 and the mesh 4 are mounted is to be press-fitted is prepared. As the material of the holding cylinder 1, a material having an inner diameter capable of applying an appropriate pressure to the catalyst carrier 2 after press-fitting is used. This can be achieved by preparing in advance a large number of materials having different inner diameters and selecting one having an appropriate inner diameter from them. As another method, as shown in FIG. 6, a material 1 ′ having an inner diameter smaller than the holding cylinder 1 can be expanded by bulging or the like to obtain a material 1 ′ having an appropriate inner diameter. In addition, in order to enable the catalyst carrier 2 to be easily press-fitted into the material 1 ′ from one end of the material 1 ′, the diameter of the material 1 ′ increases from the center toward the end. It is desirable to form the portion 14. The enlarged diameter portion 14 can be formed by flare processing or the like.
[0012]
Next, as shown in FIGS. 7 and 8, the catalyst carrier 2 on which the holding material 3 and the mesh 4 are mounted is press-fitted from the enlarged diameter portion 14 to the center portion of the material 1 ′. When the catalyst carrier 2 is press-fitted, it is desirable to measure the press-fitting load and use only products with a press-fitting load in the normal range. When the press-fit load is smaller than the appropriate value, the contact pressure applied to the holding material 3 is small, so that the exhaust gas introduced into one end of the holding cylinder 1 may cause the holding material 3 to be scattered. This is because if the size is large, the catalyst support may be broken by excessive pressure. Instead of measuring the press-fit load, the press-fit speed of the catalyst carrier 2 to the material 1 'may be measured. In that case, it is desirable to press-fit the catalyst carrier 2 by applying a certain force. Of course, when measuring the press-fitting speed, only products whose press-fitting speed is in the normal range are regarded as products.
[0013]
Next, as shown in FIG. 9, the diffuser part 12 and the bending part 13 are formed in the both ends of raw material 1 '. The diffuser portion 12 and the bent portion 13 can be formed by, for example, a spatula drawing method. By forming the diffuser portion 12 and the bent portion 13, the material 1 ′ is made the holding cylinder 1, and the catalytic converter A is manufactured.
[0014]
Thus, in this invention, since the catalyst carrier 2 is press-fitted into the holding cylinder 1, the holding cylinder 1 does not vibrate during the press-fitting. Therefore, an excessive pressure does not act on a part of the catalyst carrier 2 when the catalyst carrier 2 is press-fitted. Moreover, since the outer diameter of the catalyst carrier 2 or the outer diameter of the holding material is measured before the press-fitting and the catalyst carrier 2 is press-fitted into the holding cylinder 1 having an inner diameter suitable for the measurement, an excessive pressure acts on the catalyst carrier 2. Can be prevented beforehand. Therefore, the catalyst carrier 2 can be prevented from cracking. In particular, by measuring the press-fitting load or press-fitting speed when the catalyst carrier 2 is press-fitted into the holding cylinder 1, it is possible to prevent the catalyst carrier 2 from breaking more reliably.
[0015]
When the catalytic converter B shown in FIG. 2 is manufactured, after the catalyst carrier 2 having the holding material 3 and the mesh 4 mounted on the material of the main portion 1A is press-fitted, the diffuser portion 12 and the bent portion 13 are inserted into the material. To form the main portion 1A, and the sub-portion 1B may be fitted and fixed to the main portion 1A.
[0016]
Further, when the catalytic converter C shown in FIG. 3 is manufactured, after the catalyst carrier 2 having the holding material 3 and the mesh 4 attached thereto is press-fitted into the central portion 1C, the end portions 1D and 1E are inserted into both ends of the central portion 1C. Can be fitted and fixed.
[0017]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to prevent the catalyst carrier from being displaced or cracked during the production of the catalytic converter, and it is possible to easily press-fit the catalyst carrier into the holding cylinder. Is obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first example of a catalytic converter manufactured by the manufacturing method of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a second example of the catalytic converter manufactured by the manufacturing method of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a third example of the catalytic converter manufactured by the manufacturing method of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a holding material outer diameter measuring step in the manufacturing method of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing an outer diameter measuring step of a catalyst carrier in the production method of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a material diameter increasing step of a holding cylinder in the manufacturing method of the present invention.
FIG. 7 is a view showing a state before the catalyst carrier is press-fitted into the material of the holding cylinder in the manufacturing method of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a state after a catalyst carrier is press-fitted into the material of the holding cylinder in the manufacturing method of the present invention.
FIG. 9 is a view showing a catalytic converter completed by forming a diffuser portion and a bent portion at both ends of a material into which a catalyst carrier is press-fitted.
[Explanation of symbols]
A catalytic converter B catalytic converter C catalytic converter 1 holding cylinder 2 catalyst carrier 3 holding material 4 mesh 11 fixing part 12 diffuser part

Claims

In a method for manufacturing a catalytic converter comprising a holding cylinder and a catalyst carrier press-fitted into the holding cylinder,
When the catalyst carrier is press-fitted into the holding cylinder, a conical diameter-expanded portion that expands from the center toward the end side is flare-processed at the end of the holding cylinder where the catalyst carrier is inserted. Previously formed integrally with
After the press-fitting of the catalyst carrier into the holding cylinder, the diameter expansion from the central part of the holding cylinder to the conical enlarged diameter part and the same diameter part of the holding cylinder following the small diameter side end of the enlarged diameter part A method for manufacturing a catalytic converter, characterized in that a diffuser portion whose diameter is reduced toward an end portion where the portion is formed is formed by a spatula drawing method.