JPH0842333A - 触媒排気処理装置の製造方法 - Google Patents

触媒排気処理装置の製造方法

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JPH0842333A
JPH0842333A JP7117394A JP11739495A JPH0842333A JP H0842333 A JPH0842333 A JP H0842333A JP 7117394 A JP7117394 A JP 7117394A JP 11739495 A JP11739495 A JP 11739495A JP H0842333 A JPH0842333 A JP H0842333A
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container
substrate
mat
catalyst
swaging
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JP7117394A
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Walter D Ickes
ディー．イキーズ ウオルター
Andrew J Montalbano
ジェイ．モンタルバノ アンドリュー
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Ford Motor Co
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    • Y10T29/49927—Hollow body is axially joined cup or tube

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジンに近接して装架できるようにコンパ
クトで、且つ排気の悪作用を受けにくく又排気の漏洩を
防止できるような構造を備える自動車の触媒排気処理装
置の製造方法を提供する。 【構成】 自動車のための触媒排気処理装置の製造方法
は、全体的に円筒形の基材を作成する段階を有する。こ
の基材は、その円筒面の中央部分に膨張マットを取付
け、また、該基材の各端部に、その端部と前記マットの
端部との間に延在する支持シールを取付けることにより
形成される。この触媒は更に円筒形の容器を形成し、こ
の容器の内径の寸法を、支持シールとマットを圧縮する
ようなものとし、この圧縮によってシールとマットを、
基材と容器に対し接触した状態に保持させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は自動車の触媒排気処理装
置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車において触媒排気処理装置は長年
に亘って使用されているが、その需要は更に一層大きく
なっている。増々急迫する排気の制御の要求の出現と共
に自動車製造業者は、触媒制御装置をエンジンにより近
接して装架する必要性を見出している。エンジンに近接
していることは触媒の迅速な着火（ｌｉｇｈｔ−ｏｆ
ｆ）を促すが、これは未燃焼の炭化水素の制御に重要な
ことである。触媒をエンジンに非常に近接して装架した
場合、排気はあまり冷却されないうちに触媒基材（ｃａ
ｔａｌｙｓｔ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）中の流れチャンネ
ルに入り、この結果触媒はより迅速に着火し、従って変
換プロセスをより短期間に開始させることになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】触媒をエンジンに近接
して装架すればその着火時間をより短かくすることがで
きるが、幾つかの問題も伴なう。その第１は、最近の自
動車、特に前輪駆動を備えている自動車では、そのエン
ジン室内の詰込みスペースが全く限られていることであ
る。第２に、エンジンに非常に近接して設置された着火
触媒では一般的に、エンジンの低温始動でも迅速に高い
変換率を得ることができるが、着火を促進するその同じ
エンジンの熱が又、触媒支持システムに熱的及び化学的
なストレスを掛ける傾向があることである。近接結合さ
れた着火触媒としては使用できない支持システムをもっ
た触媒の実例がドライヤ等の米国特許第５，１１８，４
７６号に示されている。この特許の触媒装置は支持マッ
ト１３を備えているが、この支持マットは端部における
排気の突当りに対して遮蔽されていない。従ってマット
は排気によって浸食され、この結果触媒の基材が容器内
で緩み、大量のガスが基材を迂回して流れるようになっ
て触媒は機能しなくなる。従来技術の触媒の他の問題点
は触媒の容器自体からのガスの外部への漏洩が生じるこ
とである。いわゆる「クラムシェル（ｃｌａｍｓｈｅｌ
ｌ）」変換装置では継ぎ目溶接による漏洩が生じ易い。
上記特許の触媒装置は円筒形の容器を備え、漏洩継ぎ目
に関する問題は解決されているようであるが、その特許
における支持システムは適切なものではない。
【０００４】本発明の１つの長所は、漏洩防止ハウジン
グを有するコンパクトな円筒形の触媒が、完成したユニ
ットに構造的一体性を付与することにより触媒を振動の
損傷から防護するだけでなく、容器内の触媒基材の間に
置かれたマットを、このマットに対する排気の突当りに
よる浸食から防護する支持シール・システムを備えるよ
うにすることにある。
【０００５】本発明による触媒の他の長所として、触媒
基材のある所与の体積に対する触媒ハウジングの外部体
積が最小限にされ、これによって、イースト−ウェスト
・エンジン装架構造（Ｅａｓｔ−Ｗｅｓｔ ｅｎｇｉｎ
ｅ ｍｏｕｎｔｉｎｇ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）
を有する前輪駆動自動車でも触媒をエンジンに近接して
装架することが可能にされる点がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明による自動車の触
媒排気処理装置の製造方法においては、全体的に円筒形
の触媒基材の円筒面の中央部分に膨張マット（ｉｎｔｕ
ｍｅｓｃｅｎｔ ｍａｔ）を取付け、又、この基材の各
端部に、この端部と該マットの端部との間に延在する支
持シールを取付ける。基材、支持シール、及びマットは
円筒形の容器内に挿入され、そしてこの円筒形容器の内
径面が支持シールとマットを圧縮する程度まで該容器の
直径を縮少させるように、該容器がスウェージング（ｓ
ｗａｇｉｎｇ）される。支持シールは好適には、基材の
端部から、シールに接合する基材端部と基材円筒面の中
央部との間の長さの半分より短い所の位置まで、基材円
筒面に沿って軸方向に延在するリングで構成される。円
筒形容器は、基材とシールとマットが占有する長さの部
分に亘ってその容器をスウェージングすることによって
作られる均一な内径を有する。そのスウェージングによ
って容器の直径は、その内径面がシールとマットを圧縮
する程度まで縮小される。マットは、通常使用されるバ
ーミキュライト（ｖｅｒｍｉｃｕｌｉｔｅ）マットで約
１ｇ／cm3 の最終装架密度まで圧縮される。
【０００７】本発明の方法によって製造される触媒装置
は、好適には、一方の端部に結合構造物を形成された継
ぎ目無し管で構成される漏洩防止容器を有する。容器が
最終直径までスウェージングされた後、基材及び触媒か
ら排気を導出する出口コーン又はその他の型式の端部構
造物を付加えて装置は完成する。
【０００８】
【実施例】図１に示されるように、触媒変換装置１０
は、全体的に円筒形の基材１２を収容する容器２２を備
える。基材１２は１つの円筒面１４と２つの円形端部１
６を有する。基材１２は、被覆加工（キャンニング）に
よって容器２２内に収容される前に、膨張マット２０を
装着される。この膨張マット２０は、当該技術者に周知
のバーミキュライト又はその他の複合物で作られよう。
【０００９】図１と図２に示されるように、膨張マット
２０は円筒面１４の中央部分を占める。基材１２は、容
器２２へ挿入される前に、膨張マット２０を装着される
だけでなく、図１と図２に示されるように複数個の支持
シール１８を装着される。この支持シール１８は、円筒
面１４の端部から中央部の方へ円筒面１４に沿って軸方
向に延在するリングで構成される。支持シール１８は、
これに接合する基材１２の端部１６と基材の円筒面１４
の中央部との間の長さの半分より短かい距離延在する。
好適にはシール１８は基材１２の長さの１５％以上は延
在しないようにされる。換言するとマット２０が円筒面
１４の約７０％を占めるようにされる。しかし、当該技
術に理解されるように、本発明ではその他の型式の支持
シール及びマット構造も使用できる。例えば、用途によ
っては、基材端部１６に支持シール１８を備えなくても
よい。
【００１０】支持シール１８は好適には編製されたワイ
ヤメッシュで作られる。触媒には高温が加わるから、そ
のワイヤメッシュは好適には、高温での耐食性を備える
ステンレス鋼又はその他の金属あるいは非金属製のもの
にされる。型打ちされたクラムシェル・ハウジング内に
収容されるような他の型式の触媒排気処理装置は開いた
ワイヤメッシュを使用しており、従ってそのようなメッ
シュは当該技術者に周知のものであるが、ここに開示し
たシステムは、外側面、この場合円筒面１４のための優
れたシール・システムであり、マット２０を破裂から、
従って破壊から防護する。この優れた防護性は、最終直
径へと据込まれる前の円筒壁３０の内径面２４が、基材
１２と支持シール１８とマット２０を含む準備された基
材の外径の約１１０％の寸法を有することから出てくる
のである。容器２２の内径面２４の最初の内径が、シー
ル１８とマット２０を含む準備された基材の外径の１１
０％であるため、その準備された基材は、支持シール１
８もマット２０も外すことなく容器２２内へ容易に挿入
することができる。このことは利点である。というの
は、触媒装置の機能を損ない、又マット２０を排気の有
害な作用にさらすことになる基材１２の周縁におけるガ
スの漏洩を防ぐために、支持シールとマットは正確に設
置されなければならないからである。
【００１１】本発明は触媒排気処理装置の製造方法を提
供する。この方法は、全体的に円筒形の容器２２を形成
すること、基材１２にシール１８とマット２０を加えて
例えば既述のもののような基材１２を作成すること、こ
の作成された基材を容器２２内へ挿入すること、及び、
容器２２の円筒壁３０の該基材が占める長さの実質的に
全部分に亘ってその円筒壁をスウェージングすることに
より、容器２２の内径面２４が基材１２の円筒面１４と
円筒壁３０の内径面２４との間でシール１８とマット２
０を圧縮する程度まで容器２２の円筒寸法を縮小させる
ことの諸段階を備える。マット２０は所定の装架密度、
例えば、触媒構造の設計技術者に知られている一般的に
使用されるバーミキュライト・マットでは約１ｇ／cm3
まで圧縮される。
【００１２】容器２２の円筒壁３０を塑性変形するため
のシステムが図３から図５までに示される。図３は複数
個のフィンガ４１を有するスウェージングダイ４０を示
す。フィンガ４１はスウェージングプロセスの間容器２
２と作成された基材を収容する。図４と図５に示される
ように、容器２２が据込みダイ４０内に挿入され、そし
てダイは油圧又はその他の型式のラム４４により押圧さ
れてスウェージングカラー４２と接触する。カラー４２
はテーパの付いた内壁４２ａを有し、このテーパ付き内
壁が据込みダイ４０のフィンガ４１を半径方向内方向へ
押す。そこで、円筒壁３０の実質的に全体を包んでいる
軸方向に延在するそれらフィンガ４１は円筒壁３０を半
径方向内方向へ塑性変形させ、シール１８とマット２０
の実質的に全外面に接触させる。この結果、漏洩の無い
耐久性のある触媒ユニットが形成される。触媒がスウェ
ージングされた後、入口コーン２８（図２）を含む端部
構造物が容器２２に取付けられる。
【００１３】ここに本発明の好適な実施例を説明してき
たが、当該技術者には明らかなように、本発明の範囲か
ら外れることなくなお様々な変化形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】触媒排気処理装置の斜視図である。
【図２】触媒排気処理装置の分解斜視図である。
【図３】触媒制御装置を製造するのに使用されるスウェ
ージングダイの斜視図である。
【図４】本発明によるスウェージングプロセスの開始時
の例を示す図である。
【図５】図４の据込みプロセスの終了時を示す図であ
る。
【符号の説明】
１０ 触媒変換装置 １２ 触媒基材 １８ 支持シール ２０ 膨張マット ２２ 容器 ２８ 入口コーン ３０ 円筒壁 ４０ スウェージングダイ ４２ ハウジングカラー ４４ ラム

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 自動車の触媒排気処理装置を製造する方
    法において、 全体的に円筒形の容器を形成すること、 該容器内に挿入するための全体的に円筒形の触媒基材を
    作成するために、該基材の円筒面の中央部分に膨張マッ
    トを取付け、又、該基材の各端部に、この端部と該マッ
    トの端部との間に延在する支持シールを取付けることに
    よって、円筒形触媒基材を作成すること、 該作成された基材を該容器内に挿入すること、及び、 該容器の内径面が該シールとマットを圧縮する程度まで
    該容器の直径を縮小させるように、該容器の、該作成さ
    れた基材が占有する所の長さの実質的に全部分に亘って
    該容器をスウェージングすることの諸段階を有する方
    法。
  2. 【請求項２】 該容器のスウェージングの後該容器に少
    なくとも１つの端部構造物を取付ける段階を更に有する
    請求項１の方法。
  3. 【請求項３】 該全体的に円筒形の容器が継目無し管で
    構成される、請求項１の方法。
  4. 【請求項４】 該全体的に円筒形の容器が、一方の端部
    に結合構造物を形成された継目無し管で構成される、請
    求項１の方法。
  5. 【請求項５】 該容器のスウェージングが、該容器の実
    質的に全円筒面に沿って軸方向に延在する複数個のフィ
    ンガを有するスウェージングダイの中に該容器を設置
    し、そしてその後該フィンガを半径方向内方向へ変位さ
    せることによって行われる、請求項１の方法。
  6. 【請求項６】 スウェージングが行われる前の該容器の
    内径が、該作成された基材の外径の約１１０％である、
    請求項１の方法。
  7. 【請求項７】 該膨張マットと該支持シールが、該基材
    を該容器に挿入する前にほぼ同じ厚さを有する、請求項
    １の方法。
JP7117394A 1994-06-06 1995-05-16 触媒排気処理装置の製造方法 Pending JPH0842333A (ja)

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