JPH0596423U - メタル触媒コンバータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 本考案は、内燃機関の排気系、特に、自動車
の排気系に装着されるメタル触媒コンバータに関し、電
極に一体の金属製ハニカム担体をセラミック製保持部材
内に容易に挿入・収容できるとともに、セラミック製保
持部材の破損を防止しつつ金属製ハニカム担体の保持を
確実に行なうことを目的とする。 【構成】 緩衝部材５と金属製ハニカム担体３の外側面
との間にそれぞれ配置され、一対の電極４と一体構造の
金属製ハニカム担体３が挿入・収容可能にされるととも
に、前後端に金属製ハニカム担体３の前後端面にそれぞ
れ当接する押え部６Ａ，７Ａが形成された複数のセラミ
ック製保持部材を有している。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、内燃機関の排気系、特に、自動車の排気系に装着されるメタル触媒 コンバータに関し、詳しくは、一対の電極を金属製ハニカム担体に取り付けてな る電熱触媒担体の保持手段に関する。

【０００２】

【従来の技術】

内燃機関の排気系、例えば、自動車の排気系においては、エンジン運転開始時 にメタル触媒コンバータ内の触媒担体を急速に加熱して暖めることが要求される 。例えば、メタル触媒コンバータにおいては、電流を流して抵抗加熱する電熱触 媒担体が容器内に収容され、この電熱触媒担体には、電流を流すための端子とし て、一対の電極が必要となる。

【０００３】 かかる一対の電極を金属製ハニカム担体に取り付けてなる電熱触媒担体が、例 えば特開平３−２４５８５１号公報に開示されている（図４，図５に図示）。 図において、符号１０１は金属製のシェルで、このシェル１０１内に金属製ハ ニカム担体１０２が収容されている。

【０００４】 金属製ハニカム担体１０２の外側面に一体に一対の電極１０３，１０４が設け られ、一対の電極１０３，１０４はシェル１０１から絶縁されるとともにシェル １０１外に突出して設けられている。

【０００５】 シェル１０１の内壁面と金属製ハニカム担体１０２の外側面の間に、セラミッ ク製マット１０５が緩衝部材の機能を持たせて設けられるとともに、このセラミ ック製マット１０５の内側に位置する筒状のセラミック製保持部材１０６が設け られている。

【０００６】 セラミック製保持部材１０６の前後両端には、前側環状押え部１０６Ａ，後側 環状押え部１０６Ｂがそれぞれ形成され、前側環状押え部１０６Ａ，後側環状押 え部１０６Ｂと金属製ハニカム担体１０２の前後両端面との間には隙間Ｃが形成 されている。この隙間Ｃは、熱膨張・熱収縮による寸法変化の少ないセラミック 製保持部材１０６に対して、排気ガスの温度の変化により長手方向に熱膨張・熱 収縮する金属製ハニカム担体１０２の長手方向の寸法変化を吸収するためとされ ている。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、従来のメタル触媒コンバータにあっては、熱変形がほとんど無いセ ラミック製保持部材１０６内に一対の電極１０３，１０４と一体構造の金属製ハ ニカム担体１０２を挿入・収容することができず、また、この対策として、金属 製ハニカム担体１０２と一対の電極１０３，１０４を最初は分離した状態にした 状態で、金属製ハニカム担体１０２だけをセラミック製保持部材１０６内に挿入 し、その後、一対の電極１０３，１０４の基端を金属製ハニカム担体１０２に螺 子止め等の固定手段で固着することもできるが、現場施工作業となるので、生産 効率が落ちるという問題がある。

【０００８】 また、セラミック製保持部材１０６の前後両端には、前側環状押え部１０６Ａ ，後側環状押え部１０６Ｂがそれぞれ形成されているため、セラミック製保持部 材１０６内で金属製ハニカム担体１０２が前後方向にずれ、セラミック製保持部 材１０６の前側環状押え部１０６Ａ，後側環状押え部１０６Ｂが破損し易いとい う問題がある。

【０００９】 勿論、隙間Ｃを無くせば、セラミック製保持部材１０６の保持が確実になるが 、金属製ハニカム担体１０６の熱膨張で前側環状押え部１０６Ａ，後側環状押え 部１０６Ｂが押圧力を受け、破損し易いという問題がある。

【００１０】 本考案は、上述の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、電極 に一体の金属製ハニカム担体をセラミック製保持部材内に容易に挿入・収容でき るとともに、セラミック製保持部材の破損を防止しつつ金属製ハニカム担体の保 持を確実に行なうことができるメタル触媒コンバータを提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

請求項１記載の考案は、金属製のシェルと、シェル内に収容された金属製ハニ カム担体と、金属製ハニカム担体の外側面に一体に設けられシェルから絶縁され るとともにシェル外に突出して設けられた一対の電極と、シェルの内壁面と金属 製ハニカム担体の外側面の間に設けられた緩衝部材と、緩衝部材と金属製ハニカ ム担体の外側面との間にそれぞれ配置され、一対の電極と一体構造の金属製ハニ カム担体が挿入・収容可能にされるとともに、前後端に金属製ハニカム担体の前 後端面にそれぞれ当接する押え部が形成された複数のセラミック製保持部材とを 備えていることを特徴とする。

【００１２】 請求項２記載の考案は、金属製のシェルと、シェル内に収容された金属製ハニ カム担体と、金属製ハニカム担体の外側面に一体に設けられシェルから絶縁され るとともにシェル外に突出して設けられた一対の電極と、シェルの内壁面と金属 製ハニカム担体の外側面の間に設けられた緩衝部材と、緩衝部材と金属製ハニカ ム担体の外側面との間に配置され、前端に金属製ハニカム担体の前端面に当接す る前側押え部が形成された前部セラミック製筒状保持部材と、緩衝部材と金属製 ハニカム担体の外側面との間に配置され、後端に金属製ハニカム担体の後端面に 当接する後側押え部が形成された後部セラミック製筒状保持部材とを備え、前部 セラミック製筒状保持部材及び後部セラミック製筒状保持部材の各中央部側端面 で各電極を前後方向からそれぞれ囲んでなることを特徴とする。

【００１３】 請求項３記載の考案は、金属製のシェルと、シェル内に収容された金属製ハニ カム担体と、金属製ハニカム担体の外側面に一体に設けられシェルから絶縁され るとともにシェル外に突出して設けられた一対の電極と、シェルの内壁面と金属 製ハニカム担体の外側面の間に設けられた緩衝部材と、緩衝部材と金属製ハニカ ム担体の外側面との間に配置され、前後端に金属製ハニカム担体の前後端面にそ れぞれ当接する前側押え部及び後側押え部が形成された一対の断面半円形セラミ ック製保持部材とを備え、一対の断面半円形セラミック製保持部材を、電極を貫 通させた状態で金属製ハニカム担体を径方向から囲んで、対向して配置したこと を特徴とする。

【００１４】

【作用】

請求項１記載の考案においては、複数のセラミック製保持部材内に、一対の電 極と一体構造の金属製ハニカム担体が挿入・収容されるが、その際、各セラミッ ク製保持部材を独立可動に金属製ハニカム担体上に被せることでができるので、 電極が邪魔になることはない。

【００１５】 また、排気ガスの温度変化に応じて金属製ハニカム担体が熱膨張・熱収縮する が、この金属製ハニカム担体の熱変形に応じて、複数のセラミック製保持部材が 、金属製ハニカム担体に追従して変位する。

【００１６】 請求項２記載の考案においては、前部セラミック製筒状保持部材及び後部セラ ミック製筒状保持部材を、金属製ハニカム担体の前後方向両側から挟み込むよう に軸長方向で近接させると、前部セラミック製筒状保持部材及び後部セラミック 製筒状保持部材の各中央部側端面で各電極が前後方向からそれぞれ囲まれる。

【００１７】 また、排気ガスの温度変化に応じて金属製ハニカム担体が熱膨張・熱収縮する が、この金属製ハニカム担体の熱変形に応じて、前部セラミック製筒状保持部材 及び後部セラミック製筒状保持部材が、金属製ハニカム担体に追従して変位する 。

【００１８】 請求項３記載の考案においては、一対の断面半円形セラミック製保持部材を、 金属製ハニカム担体の径方向両側から挟み込むように径方向で近接させると、一 対の断面半円形セラミック製保持部材を各電極が貫通し、一対の断面半円形セラ ミック製保持部材が、金属製ハニカム担体を径方向から囲んで対向して配置され る。

【００１９】 また、排気ガスの温度変化に応じて金属製ハニカム担体が熱膨張・熱収縮する が、この金属製ハニカム担体の熱変形に応じて、一対の断面半円形セラミック製 保持部材が、金属製ハニカム担体に追従して変位する。

【００２０】

【実施例】

以下、図面により本考案の実施例について説明する。 図１，図２により本考案の第１実施例に係わるメタル触媒コンバータを説明す る。

【００２１】 図において、符号１はメタル触媒コンバータを示し、このメタル触媒コンバー タ１は、金属製のシェル２を有し、シェル２の中央部分内に金属製ハニカム担体 ３が収容されている。金属製ハニカム担体３は金属製の波板と平板を積層して構 成される一枚の帯板体を蛇行状に多段に折り畳んでなり、この金属製ハニカム担 体３の層間に、セラミック繊維布等からなる絶縁部材がそれぞれ層状に配置され ている。金属製ハニカム担体３の外側面に一体に一対の電極４，４が設けられ、 これらは反対側の位置にあり、絶縁カラー４Ａを介してシェル２から絶縁される とともにシェル２から突出して設けられている。一対の電極４，４は図示しない 電源を介して接続されている。

【００２２】 シェル２の内壁面２Ａと金属製ハニカム担体３の外側面の間に、緩衝部材５と してのセラミック製マット５Ａ，５Ａ及びワッシャ・ワイヤ・メッシュ５Ｂ，５ Ｂと、このセラミック製マット５Ａ，５Ａの内側に位置する前部セラミック製筒 状保持部材６及び後部セラミック製筒状保持部材７とが設けられている。

【００２３】 前部セラミック製筒状保持部材６は、前端に金属製ハニカム担体３の前端面に 当接する環状フランジからなる前側押え部６Ａを有し、後部セラミック製筒状保 持部材７は後端に金属製ハニカム担体３の後端面に当接する環状フランジからな る後側押え部７Ａを有している。

【００２４】 前部セラミック製筒状保持部材６及び後部セラミック製筒状保持部材７の各中 央部側端面には、それぞれ切り欠き部６Ｂ，７Ｂが形成され、それらで各電極４ ，４を前後方向からそれぞれ囲んでいる。

【００２５】 そして、エンジン運転開始時に、電流は、両電極４，４間で、折れ畳んだ金属 製ハニカム担体３をその長手方向に沿って蛇行状に流れる。この電流の抵抗加熱 により、金属製ハニカム担体３が全体的に加熱され、急速に暖められる。

【００２６】 しかして、本実施例においては、前部セラミック製筒状保持部材６及び後部セ ラミック製筒状保持部材７を、金属製ハニカム担体３の前後方向両側から挟み込 むように軸長方向に近接させると、前部セラミック製筒状保持部材６及び後部セ ラミック製筒状保持部材７の切り欠き部６Ｂ，７Ｂで各電極４，４が前後方向か らそれぞれ囲まれる。

【００２７】 また、排気ガスの温度変化に応じて金属製ハニカム担体３が熱膨張・熱収縮す るが、この金属製ハニカム担体３の熱変形に応じて、前部セラミック製筒状保持 部材６及び後部セラミック製筒状保持部材７が、金属製ハニカム担体３に追従し て変位する。

【００２８】 即ち、金属製ハニカム担体３が熱膨張すると、前部セラミック製筒状保持部材 ６の前側押え部６Ａと後部セラミック製筒状保持部材７の後側押え部７Ａとが金 属製ハニカム担体３により押圧されて前部セラミック製筒状保持部材６と後部セ ラミック製筒状保持部材７が離れるように変位し、また、金属製ハニカム担体３ が熱収縮すると、前部セラミック製筒状保持部材６と後部セラミック製筒状保持 部材７が、金属製ハニカム担体３との間の摩擦力で近接するように変位する。

【００２９】 以上の如き構成によれば、一対の電極４，４と一体構造の金属製ハニカム担体 ３の保持部材として、前部セラミック製筒状保持部材６と後部セラミック製筒状 保持部材７の２つに分割したので、電極４，４と一体の金属製ハニカム担体３を 前部セラミック製筒状保持部材６及び後部セラミック製筒状保持部材７内に容易 に挿入・収容できる。

【００３０】 そして、前部セラミック製筒状保持部材６の前側押え部６Ａが金属製ハニカム 担体３の前端面に当接し、且つ、後部セラミック製筒状保持部材７の後側押え部 ７Ａが金属製ハニカム担体３の後端面に当接しているので、金属製ハニカム担体 ３の前部セラミック製筒状保持部材６，後部セラミック製筒状保持部材７内での ズレ、ガタ等を防止し、保持を確実にすることができ、また、フィルムアウト現 象も防止できる。

【００３１】 また、前部セラミック製筒状保持部材６，後部セラミック製筒状保持部材７を 介して金属製ハニカム担体３とシェル２との絶縁が保たれる。 要するに、排気ガスの温度変化に応じて金属製ハニカム担体３が熱膨張・熱収 縮するが、この金属製ハニカム担体３の熱変形に応じて、前部セラミック製筒状 保持部材６及び後部セラミック製筒状保持部材７が、追従するので、前部セラミ ック製筒状保持部材６及び後部セラミック製筒状保持部材７を破損せずにシェル ２と金属製ハニカム担体３との絶縁を保持しつつ、金属製ハニカム担体３の保持 を確実に行なうことができる。

【００３２】 なお、本実施例においては、前部セラミック製筒状保持部材６の前側押え部６ Ａ及び後部セラミック製筒状保持部材７の後側押え部７Ａの例として、環状フラ ンジを挙げているが、これに限定されることなく、例えば、環状フランジに十字 状の押え部を橋渡して構成することもでき、この場合、押え部に金属製ワイヤを 一体に設ければ、その強度をより向上させることができ、また、環状フランジに 内方に突出する突起部を対向させることができ、これにより、金属製ハニカム担 体３の中央部側や周縁から内方に寄った部分における前後端面を確実に押さえ、 フィルムアウト現象を確実に防止することができる。

【００３３】 また、本実施例においては、一対の電極４，４と一体構造の金属製ハニカム担 体３の保持部材として、前部セラミック製筒状保持部材６と後部セラミック製筒 状保持部材７の２つに分割しているが、上記保持部材として、前部セラミック製 筒状保持部材，中央部セラミック製筒状保持部材，後部セラミック製筒状保持部 材の３つに分割し、前部セラミック製筒状保持部材６に前側押え部を形成し、後 部セラミック製筒状保持部材に後側押え部を形成し、中央部セラミック製筒状保 持部材に電極を貫通させることもできる。

【００３４】 図３により本考案の第２実施例に係わるメタル触媒コンバータを説明する。 図において、符号１１はメタル触媒コンバータを示し、このメタル触媒コンバ ータ１１は、金属製のシェル１２を有し、シェル１２の中央部分内に金属製ハニ カム担体１３が収容されている。金属製ハニカム担体１３は金属製の波板と平板 を積層して構成される一枚の帯板体を蛇行状に多段に折り畳んでなり、この金属 製ハニカム担体１３の層間に、セラミック繊維布等からなる絶縁部材がそれぞれ 層状に配置されている。金属製ハニカム担体１３の外側面に一体に一対の電極１ ４，１４が設けられ、これらは反対側の位置にあり、絶縁カラー１４Ａを介して 、シェル１２から絶縁されるとともにシェル１２から突出して設けられ、図示し ない電源を介して接続されている。

【００３５】 シェル１２の内壁面１２Ａと金属製ハニカム担体１３の外側面の間に、緩衝部 材１５としてのセラミック製マット１５Ａ，１５Ａ及びワッシャ・ワイヤ・メッ シュ１５Ｂ，１５Ｂと、このセラミック製マット１５の内側に位置する断面半円 形セラミック製保持部材１６，１７とが設けられている。

【００３６】 断面半円形セラミック製保持部材１６，１７は、前端に金属製ハニカム担体１ ３の前端面に当接する前側押え部１６Ａ，１７Ａと、後端に金属製ハニカム担体 １３の後端面に当接する後側押え部１６Ｂ，１７Ｂとを有している。

【００３７】 一対の断面半円形セラミック製保持部材１６，１７は、電極１４を貫通させた 状態で金属製ハニカム担体１３を径方向から囲んで、対向して配置されている。 しかして、一対の断面半円形セラミック製保持部材１６，１７を、金属製ハニ カム担体１３の径方向両側から挟み込むように径方向で近接させると、一対の断 面半円形セラミック製保持部材１６，１７を各電極１４が貫通し、一対の断面半 円形セラミック製保持部材１６，１７が、金属製ハニカム担体１３を径方向から 囲んで対向して配置される。

【００３８】 第２実施例によれば、第１実施例と同様の効果を奏する。 なお、上記実施例においては、金属製ハニカム担体の保持部材の分割の例とし て、前後方向の２分割、径方向の２分割の場合を挙げて説明したが、これに限定 されることなく、例えば、保持部材を、前後方向と径方向の両方の４分割にする こともできる。

【００３９】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、一対の電極と一体構造の金属製ハニカ ム担体の保持部材として、セラミック製保持部材を複数にしたので、電極が一体 の金属製ハニカム担体をセラミック製保持部材内に容易に挿入・収容できる。

【００４０】 また、排気ガスの温度変化に応じて金属製ハニカム担体が熱膨張・熱収縮する が、この金属製ハニカム担体の熱変形に応じて、複数のセラミック製保持部材が 、追従するので、セラミック製保持部材を破損せずにシェルと金属製ハニカム担 体との絶縁を保持しつつ、金属製ハニカム担体の保持を確実に行なうことができ る効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例に係わるメタル触媒コンバ
ータの縦断面図である。

【図２】図１の前部セラミック製筒状保持部材及び後部
セラミック製筒状保持部材を示す斜視図である。

【図３】本考案の第２実施例に係わるメタル触媒コンバ
ータの縦断面図である。

【図４】従来におけるメタル触媒コンバータの縦断面図
である。

【図５】同メタル触媒コンバータの横断面図である。

【符号の説明】

１ メタル触媒コンバータ ２ シェル ３ 金属製ハニカム担体 ４ 電極 ５ 緩衝部材 ６ 前部セラミック製筒状保持部材 ６Ａ 前側押え部 ７ 後部セラミック製筒状保持部材 ７Ａ 後側押え部

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属製のシェル（２，１２）と、 シェル（２，１２）内に収容された金属製ハニカム担体
   （３，１３）と、 金属製ハニカム担体（３，１３）の外側面に一体に設け
   られシェル（２，１２）から絶縁されるとともにシェル
   （２，１２）外に突出して設けられた一対の電極（４，
   １４）と、 シェル（２，１２）の内壁面と金属製ハニカム担体
   （３，１３）の外側面の間に設けられた緩衝部材（５，
   １５）と、 緩衝部材（５，１５）と金属製ハニカム担体（３，１
   ３）の外側面との間にそれぞれ配置され、一対の電極
   （４，１４）と一体構造の金属製ハニカム担体（３，１
   ３）が挿入・収容可能にされるとともに、前後端に金属
   製ハニカム担体（３，１３）の前後端面にそれぞれ当接
   する押え部（６Ａ，７Ａ，１６Ａ，１６Ｂ，１７Ａ，１
   ７Ｂ）が形成された複数のセラミック製保持部材（６，
   ７，１６，１７）とを備えていることを特徴とするメタ
   ル触媒コンバータ。
2. 【請求項２】 金属製のシェル（２）と、 シェル（２）内に収容された金属製ハニカム担体（３）
   と、 金属製ハニカム担体（３）の外側面に一体に設けられシ
   ェル（２）から絶縁されるとともにシェル（２）外に突
   出して設けられた一対の電極（４）と、 シェル（２）の内壁面と金属製ハニカム担体（３）の外
   側面の間に設けられた緩衝部材（５）と、 緩衝部材（５）と金属製ハニカム担体（３）の外側面と
   の間に配置され、前端に金属製ハニカム担体（３）の前
   端面に当接する前側押え部（６Ａ）が形成された前部セ
   ラミック製筒状保持部材（６）と、 緩衝部材（５）と金属製ハニカム担体（３）の外側面と
   の間に配置され、後端に金属製ハニカム担体（３）の後
   端面に当接する後側押え部（７Ａ）が形成された後部セ
   ラミック製筒状保持部材（７）とを備え、 前部セラミック製筒状保持部材（６）及び後部セラミッ
   ク製筒状保持部材（７）の各中央部側端面で各電極
   （４）を前後方向からそれぞれ囲んでなることを特徴と
   するメタル触媒コンバータ。
3. 【請求項３】 金属製のシェル（１２）と、 シェル（１２）内に収容された金属製ハニカム担体（１
   ３）と、 金属製ハニカム担体（１３）の外側面に一体に設けられ
   シェル（１２）から絶縁されるとともにシェル（１２）
   外に突出して設けられた一対の電極（１４）と、 シェル（１２）の内壁面と金属製ハニカム担体（１３）
   の外側面の間に設けられた緩衝部材（１５）と、 緩衝部材（１５）と金属製ハニカム担体（１３）の外側
   面との間に配置され、前後端に金属製ハニカム担体（１
   ３）の前後端面にそれぞれ当接する前側押え部（１６
   Ａ，１７Ａ）及び後側押え部（１６Ｂ，１７Ｂ）が形成
   された一対の断面半円形セラミック製保持部材（１６，
   １７）とを備え、 一対の断面半円形セラミック製保持部材（１６，１７）
   を、電極（１４）を貫通させた状態で金属製ハニカム担
   体（１３）を径方向から囲んで、対向して配置したこと
   を特徴とするメタル触媒コンバータ。