JPH07269334A

JPH07269334A - 自動車用排気ガス浄化用コンバーター断熱シール材の取付け方法

Info

Publication number: JPH07269334A
Application number: JP6087627A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Sakashita; 敬一阪下
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 1994-03-31
Filing date: 1994-03-31
Publication date: 1995-10-17
Anticipated expiration: 2017-11-05
Also published as: JP3341022B2

Abstract

(57)【要約】【目的】シール性が劣化することなく、かつシール層
を損傷させることなく、しかも低コストで組付けること
ができる、排気ガス浄化用コンバーター用断熱シール材
の取り付け方法を提供すること。【構成】板状の無機繊維質不織布層及びシール材を気
密シート３２の中に入れ、内部を減圧することにより厚
みを減少させ、該無機繊維質不織布層の嵩密度を０．１
０〜０．４０ｇ／ｃｍ³とするとともに、触媒保持体と
シェルの組みたて後のクリアランスの１．０〜２．５倍
の厚みとしたのち前記気密シートを密閉し、その後、こ
の減圧密閉された無機繊維質不織布層及びシール材３を
前記触媒保持体とシェル（２１、２２）の間に配置し、
加圧組付けする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、排気ガス浄化用コンバ
ーター断熱シール材の取り付け方法、特に触媒保持体周
囲とシェルとの間のシール材の組付方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、図４に示すごとく、主として車両
に搭載する排気ガス浄化用コンバーター９においては、
触媒保持体９４と該触媒保持体９４の外方を覆う金属製
のシェル９２と、両者の間に配置した緩衝材９３１とシ
ール材９３２よりなる。上記触媒保持体９４には白金等
の触媒が担持されている。触媒保持体９４としては、例
えばその断面をハニカム状に成形したコージェライト担
体を用いる。なお、図４において、符号９１０は排気パ
イプ９５取付用のフランジである。

【０００３】次に、上記緩衝材９３１は、金属ネットを
編んだものを用いる。また上記シール材９３２は通常無
機シートであり、バーミキュライトとセラミックファイ
バーとの混合物をシート状に成形したものである。上記
緩衝材９３１は、自動車の走行中等において触媒保持体
９４が外周の金属製のシェルと当接した際の損傷を防
ぎ、また、上記シール材９３２は、シェル９２と触媒保
持体９４との間から排気ガスがリークすることを防ぐた
めに用いられている。また、近年金属ネット９３１を用
いる事なく、無機シート９３２のみを用いたトータルマ
ウントシステムと呼ばれるコンバータも用いられてい
る。また、これに対し、排気ガス温度の高温化に伴う金
属ネットの熱へたり等の問題から、結晶質アルミナファ
イバーやセラミックファイバーなどの無機繊維質の不織
布のみを用いたトータルマウントシステムが用いられて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記無
機繊維質の不織布は緩衝材としては極めて優れている
が、自動車の走行時、即ちコンバーターに熱がかかった
場合、金属性のシェルは外周方向に熱膨張し、触媒保持
体はセラミック質のためほとんど熱膨張しない。従っ
て、両者のクリアランスが拡大し排気ガスのシール性が
低下してしまう。この為、シール材９３２を併用する必
要があるが、２種類の材料の位置合わせ等、作業性に問
題がある。

【０００５】さらに、図５に示すごとく、無機繊維質不
織布層９６により触媒保持体９４の周囲を布団のように
して覆い、これらを上シェル９２１と下シェル９２２と
の間に埋没させようとする場合には、以下の問題があっ
た。すなわち、セラミックファイバーは大変脆い物質で
ある。このため、図６に示すごとく、上シェル９２１及
び下シェル９２２と触媒保持体９４との間に無機繊維質
不織布層９６を組入れる際に、強い力を加えたり、擦っ
たりすると、容易に粉体化してしまう。特に上記のごと
く、触媒保持体９４の周囲を無機繊維質不織布層９６で
覆ったものを、下シェル９２２と上シェル９２１との間
に無理に入れようとすると、両シェルの角部９２０と無
機繊維質不織布層の当接部分９６１において著しい摩擦
や押圧力が働き、その当接部分９６１における無機繊維
質不織布層が崩れてしまい、緩衝シール材としての役目
を果たさなくなってしまう。

【０００６】本発明は、かかる問題点に鑑み、緩衝層が
高温で劣化することなく、かつ緩衝層を損傷させること
なくシール性を維持し、低コストで組付けることができ
る、排気ガス浄化用コンバーター断熱シール材の取り付
け方法を提供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、触媒保持体と
該触媒保持体の外方を覆うシェルと、両者の間に配置し
た無機繊維質不織布層及びシール材よりなる、自動車用
排気ガス浄化用コンバーター断熱シール材の取り付け方
法に於いて、板状の無機繊維質不織布及びシール材を同
時に気密シートの中に入れ、内部を減圧することにより
厚みを減少させ、該無機繊維質不織布の嵩密度を０．１
０〜０．４０ｇ／ｃｍ³とするとともに、前記触媒保持
体と前記シェルの組みたて後のクリアランスの１．０〜
２．５倍の厚みとしたのち前記気密シートを密閉し、そ
の後、この減圧密閉された無機繊維質不織布層及びシー
ル材セラミックファイバーを前記触媒保持体と前記シェ
ルの間に配置し、加圧組付けすることを特徴とする、自
動車用排気ガス浄化用コンバーター断熱シール材の取り
付け方法にある。さらに、前記気密シートは、ポリ塩化
ビニール、ポリエチレン、アイオノマー樹脂等の有機合
成シートよりなることを特徴とする自動車用排気ガス浄
化用コンバーター断熱シール材の取り付け方法にある。

【０００８】まず、上記触媒保持体としては、例えばハ
ニカム状のものを用いる。また、上記触媒保持体は、例
えばコージェライト、アルミナまたはクロム系ステンレ
ス等により作成する。また、上記シェルは、例えば断面
が長円形、円形の筒である。また、上記シェルは、例え
ば金属製である。また、上記気密シートは、上記無機繊
維質不織布及びシール材を被覆しているものであり、後
述のごとく、無機繊維質不織布層及びシール材をシェル
の間に容易に埋没するため、あるいは無機繊維質不織布
及びシール材を触媒保持体に容易に巻き付けるために用
いられたものである。また、上記構造のコンバーター
は、自動車製造工場において排気ガスパイプに接続され
る。そして、試運転の際には高温度の排気ガスによっ
て、上記気密シートは焼却されてしまう。或いは、上記
気密シートはコンバーターを排気ガスパイプに接続する
前に焼却しても良い。次に、シール材としては、公知の
熱膨張性シート（商品名：インタラムマット、３Ｍ社
製）、無機繊維質ロープ、クロス等をそのまま利用する
ことができる。

【０００９】次に、上記無機繊維質不織布層及びシール
材の製作においては、板状の無機繊維質不織布とシール
材を並べて気密シートよりなる袋の中に入れてファイバ
ーシール体となし、次いで、該ファイバーシール体の内
部を減圧し、気密シートの開口部をホットメルトや接着
剤等により貼り合わせ、完全密閉する。あるいは、上記
並べた無機繊維質不織布とシール材を熱融着フィルムで
上下から挟み、次いで内部を減圧しながら該無機繊維質
不織布とシール材の周囲をホットメルトにより貼り合わ
せ、完全密閉し、ファイバーシール体となす。これによ
り、上記無機繊維質不織布の厚みが減少する。

【００１０】前記ファイバーシール体の組み付け前厚み
は、触媒保持体とシェルとのクリアランスの１．０〜
２．５倍の厚さにしなけれはならない。上記ファイバー
シール体の組み付け前厚みが上記クリアランスの１倍未
満、即ち薄いと、コンバーター組立後の取り扱い、輸送
時に、触媒保持体の位置がずれてしまったり、セラミッ
ク製の触媒保持体の場合、まれには、破損してしまう為
である。また、２．５倍を越える厚さの場合は前述した
如く、組立ての作業性が極めて悪くなるばかりか、無機
繊維質不織布層が崩れてしまうからである。

【００１１】また、この減圧密閉時の無機繊維質不織布
層の嵩密度は、０．１０〜０．４０ｇ／ｃｍ³の範囲で
なければならない。嵩密度が小さすぎると、無機繊維質
不織布層の復元力が弱く、自動車のエンジン振動または
走行振動により、触媒保持体４が踊り、無機繊維質不織
布層が粉化したり、摩滅するばかりでなく、排気ガス
が、無機繊維質不織布層を貫通してしまうからである。
逆に、嵩密度が大きすぎると、後工程である加圧組立時
の圧力で無機繊維質不織布自体が圧壊したり、触媒保持
体が、破損、変形してしまうからである。

【００１２】次に、上記気密シートにより厚みを薄くし
た無機繊維質不織布層及びシール材を、触媒保持体にま
きつけたのち、上シェルと下シェルを当て、上下より加
圧して、上シェルと下シェルを密着させ、シェルの外周
部をクリンチ加工したり、ボルト・ナットにて固定す
る。

【００１３】次に、前記のごとく、上記気密シートは上
記排気ガス浄化用コンバーターの製作終了後に加熱焼却
することもできる。また、排気ガス浄化用コンバーター
が車両等へ組付けられた際においても、上記気密シート
の一部または全部が残留していても構わない。

【００１４】上記無機繊維質不織布はアルミナ繊維、シ
リカ−アルミナ繊維、シリカ繊維の不織布から選ばれる
材料によりなることが好ましい。これらはいずれも耐熱
性に優れた物質である。さらに、上記無機繊維質不織布
は材料コストを考慮して、高温となる触媒保持体側に高
価ではあるがより耐熱性に優れたアルミナ繊維を配し、
その外側の低温側に若干耐熱性に劣るが安価なシリカ−
アルミナ繊維を配する等の２層構造とすることができ
る。

【００１５】また、上記気密シートは、シリコン樹脂、
ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、アイオノマー樹脂等の
有機合成シートを用いる。特に、シェル内へのファイバ
ーシール体の組付けが更に容易に行われるためには、気
密シートの表面が良好な潤滑性を有することが好まし
い。即ち、上記気密シートは、表面の摩擦係数の低い材
料を用いることが好ましい。かかる点より、上記の気密
シートの材料の中でポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ア
イオノマー樹脂が最も好ましい。また、上記気密シート
の外面に潤滑油等をコーティングし、潤滑性を増加させ
る事も効果的である。

【００１６】

【作用及び効果】本発明の製造方法による排気ガス浄化
用コンバーターにおいては、触媒保持体とシェルとの間
にシール層として無機繊維質不織布層及びシール材が設
けられる。上記無機繊維質不織布層及びシール材は耐熱
性に優れている。このため、この無機繊維質不織布層及
びシール材は、排気ガス、特に高温のリーンバーン排気
ガスに曝されても、従来のシール材のようにシール不良
を起こすことがない。特に、金属性のシェルが外周方向
に熱膨張してもシール材により十分な排気ガスシール性
が保たれる。

【００１７】本発明の製造方法にあっては、上記排気ガ
ス浄化用コンバーターにおける上記無機繊維質不織布
は、気密シートで被覆され、気密シート内部が減圧され
た状態にある。そのため、上記無機繊維質不織布はその
厚みが減少し、触媒保持体とシェルとの間の間隔と同等
乃至それより１５０％大きい厚みとなる。それ故、上記
無機繊維質不織布層はシール材とともに複雑な工程を必
要とすることなく、しかも確実容易にシェルと触媒保持
体との間に組み付ける事ができるとともに、排気ガス浄
化用コンバーター組立て後の取り扱い、輸送時に於いて
も、触媒保持体がシェルの内で動いたり、破損すること
がない。このように、脆い無機繊維質不織布層は、これ
に損傷を与えることなく、容易にシェル内に組付けるこ
とができる。

【００１８】上記のごとく、本発明によれば、シール層
が高温で劣化することのない排気ガス浄化用コンバータ
ーを、シール層を損傷させることなく低コストで確実容
易に組付けることができる。

【００１９】

【実施例】

（実施例１）まず、本発明の実施例により製造される排
気ガス浄化用コンバーターにつき、図１を用いて説明す
る。図１に示すごとく、本例の排気ガス浄化用コンバー
ター１は、触媒保持体４と、該触媒保持体４の外方を覆
うシェル２と、両者の間に配置した無機繊維質不織布層
３１とシール材９３２とよりなり、上記無機繊維質不織
布層３１とシール材９３２とは、気密シート３２により
被覆されている。そして、上記無機繊維質不織布層３１
は、触媒保持体４側をアルミナファイバー、シェル側を
シリカ−アルミナセラミックファイバーの２層構造、上
記気密シート３２はポリエチレン、上記シール層９３２
は未膨張バーミキュライトとセラミックファイバーより
なる熱膨張性シート、上記触媒保持体４はコージェライ
トよりなる。なお、符号３９は、上記無機繊維質不織布
層３１及びシール材９３２を配置する際に生じた継目で
ある。上記シェル２は上シェル２１と下シェル２２とか
らなる。上記上シェル２１と下シェルと２２は、共に断
面が半長円形の殻である。その両端には、ボルト穴２１
１を有するフランジ２１０、２２０が設けられている。
また、上記触媒保持体４は、断面が格子状のハニカム体
である。上記断面は長円で、その大きさは、長径が１５
０ｍｍ、短径が１００ｍｍである。本例の排気ガス浄化
用コンバーター１においては、触媒保持体４とシェル２
との間に触媒保持層として無機繊維質シート３１、シー
ル層として、熱膨張シート３２を配設している。また、
上記無機繊維質不織布層３１及び熱膨張シート３２は気
密シート３２で被覆されている。

【００２０】これにより、耐熱性に優れてはいるが、脆
く、摩擦等に弱い、無機繊維質不織布層３１を損傷する
ことなく、シェル２内に組付けることができる。このた
め、本例の無機繊維質不織布層３１は、排気ガス、特に
高温のリーンバーン排気ガスに曝されても、従来のワイ
ヤーメッシュ製の緩衝材のように膨張圧力の低下による
変形、品質の劣化を起こすことがない。さらに、熱膨張
シートによるシール性も極めて良好である。

【００２１】次に、本発明である排気ガス浄化用コンバ
ーターの製作方法を示す。図２（Ａ）に示すごとく、短
辺７５ｍｍ、長辺４００ｍｍ、厚さ２５ｍｍ、嵩密度
０．１０ｇ／ｃｍ³の板状の無機繊維質不織布３１及
び、短辺２５ｍｍ、長辺４００ｍｍ、厚さ５．７ｍｍ、
嵩密度０．６０ｇ／ｃｍ³の板状の熱膨張シートを準備
する。上記無機繊維質不織布３１と熱膨張シートには端
部に凹状係合部３１０、及び該凹状係合部３１０に噛合
させる凸状係合部３１１を設ける。一方、図２（Ｂ）に
示すごとく、ポリエチレンよりなる熱融着フィルム３２
を準備する。次いで、図２（Ｃ）の示すごとく、無機繊
維質不織布層３１及びシール材９３２を上下から熱融着
フィルム３２で挟み、これを真空パック装置により、内
部を減圧すると同時に、無機繊維質不織布層３１及びシ
ール材９３２の周囲のフィルム３２をホットメルトによ
り貼り合わせ、完全密閉する。次いで、フィルムの余分
な部分を切断する。これにより、図２（Ｄ）に示すごと
く、無機繊維質不織布層３１の厚みが減少し、厚み１０
ｍｍ、嵩密度０．２５ｇ／ｃｍ³となるファイバーシー
ル体３ができる。この後、ファイバーシール体３の外面
に潤滑油をコーティングした。次に、図３（Ａ）に示す
ごとく、触媒保持体４を上記ファイバーシール体３の上
に載置する。次いで、図３（Ｂ）に示すごとく、該ファ
イバーシール体３を触媒保持体４の周囲に環状に被覆す
る。この時、上記無機繊維質不織布層３１及びシール材
９３２の両端の凹状係合部３１０と凸状係合部３１１を
互いに噛合させる。この部分が継目３９である。次い
で、図３（Ｃ）に示すごとく、上記ファイバーシール体
３を下シェル２２の上部に置く。更にファイバーシール
体３の上に上シェル２１を載置し加圧する。その後、フ
ランジのボルト穴にボルトを挿入し、上シェル２１と下
シェル２２とを固定する（図１）。上記のごとく、本例
によれば、無機繊維質不織布層３１に損傷を与えること
なく、無機繊維質不織布層３１及びシール材９３２を容
易にシェル２と触媒保持体４との間に取付けることがで
き、排気ガス浄化用コンバーター１を容易に製作するこ
とができる。尚、このときの、触媒保持体４とシェル２
のクリアランスは６ｍｍである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明により製造される排気ガス浄化用コンバ
ーターの断面斜視図。

【図２】実施例１の製作方法の説明図。

【図３】図２に続く、実施例１の製作方法の説明図。

【図４】従来における排気ガス浄化用コンバーターの縦
断面図。

【図５】従来における緩衝シール材の取付に関する説明
図。

【図６】図５に続く、緩衝シール材の取付に関する問題
点の説明図。

【符号の説明】

１：排気ガス浄化用コンバーター２：シェル２１：上シェル２２：下シェル３：ファイバーシール体３１：セラミックファイバー層３２：気密シート４：触媒保持体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】触媒保持体と該触媒保持体の外方を覆う
シェルと、両者の間に配置した無機繊維質不織布層及び
シール材よりなる、自動車用排気ガス浄化用コンバータ
ー断熱シール材の取り付け方法に於いて、板状の無機繊維質不織布及びシール材を同時に気密シー
トの中に入れ、内部を減圧することにより厚みを減少さ
せ、該無機繊維質不織布の嵩密度を０．１０〜０．４０
ｇ／ｃｍ³とするとともに、前記触媒保持体と前記シェ
ルの組みたて後のクリアランスの１．０〜２．５倍の厚
みとしたのち前記気密シートを密閉し、その後、この減圧密閉された無機繊維質不織布層及びシ
ール材を前記触媒保持体と前記シェルの間に配置し、加
圧組付けすることを特徴とする、自動車用排気ガス浄化
用コンバーター断熱シール材の取り付け方法。
【請求項２】請求項１に於いて、前記気密シートは、
ポリ塩化ビニール、ポリエチレン、アイオノマー樹脂等
の有機合成シートよりなることを特徴とする自動車用排
気ガス浄化用コンバーター断熱シール材の取り付け方
法。