JPH1182007A - 内燃機関用触媒コンバータ - Google Patents
内燃機関用触媒コンバータInfo
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- F01N2330/30—Honeycomb supports characterised by their structural details
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Abstract
金属触媒担体を外筒内に確実に保持して、排ガスによる
金属触媒担体の熱変形やエンジン高負荷時の排ガス圧に
よる金属触媒担体の口開き現象等を防止した触媒コンバ
ータを提供することを目的とする。 【解決手段】 一枚の帯状の金属製薄板19をつづら折
りして成形した金属触媒担体17を外筒21内に収納
し、金属触媒担体17の両端部を、外筒21内に挿着し
たディフューザで保持した内燃機関用触媒コンバータに
於て、金属触媒担体17を成形する金属製薄板19の折
返し部27-1を、外筒21に固着したことを特徴とし、
請求項2は、折返し部を外筒の内周に溶接又は拡散接合
したことを特徴とし、請求項3は、折返し部を外筒に摘
み接合したことを特徴とする。
Description
に装着される触媒コンバータに関する。
化する触媒コンバータが装着されており、触媒コンバー
タに用いる触媒担体として、昨今、Fe−Cr−Al系
フェライトステンレス箔材(20Cr−5Al−La−
Fe)等の金属製薄板からなる金属触媒担体が広く用い
られている。
1958号に於て、従来、金属触媒担体として広く知ら
れていた波板と平板の積層構造に代え、一枚の帯状の金
属製薄板をつづら折りして積層した金属触媒担体と、こ
れを用いた触媒コンバータを提案した。この触媒コンバ
ータは、図6に示すように一枚の金属製薄板1をルーバ
ーコルゲート加工により複数の山部3と谷部5とからな
る波形形状に成形して、これを図7の如く隣接する金属
製薄板1同士の山部3と谷部5が同位相とならないよう
につづら折りして断面レーシングトラック形状の金属触
媒担体7を成形した後、図8に示すように当該金属触媒
担体7を外筒9内に収納して、その両端部7a,7bを
外筒9内に挿着したディフューザ11,13の挿入側端
部11a,13aで保持したものである。
ば、一枚の金属製薄板1を単につづら折りしていくだけ
で金属触媒担体7が容易に製造でき、然も、折り目毎に
平板を挿入していく必要もなく、又、積層した金属製薄
板1同士の溶接や外筒9と金属触媒担体7の溶接等が不
要となるため、従来に比し容易に製造することができコ
ストの低廉化が可能となる。
なるため軽量化が図れ、その結果、触媒コンバータ15
が低熱容量となって昇温時間が短縮できる等の利点を有
する。尚、本明細書でいうレーシングトラック形状と
は、対向する2つの直線部分とこれらを連結して対向す
る2つの半円部分からなる陸上競技のトラック形状に類
似する略楕円形状をいう。
うに上記触媒コンバータ15は、外筒9の内周に金属触
媒担体7が固着された構造でないため、高温の排ガスの
流入によって金属触媒担体7が膨張,変形すると、図8
の二点鎖線で示すように金属触媒担体7の端部7a,7
bがディフューザ11,13の挿入側端部11a,13
aから外れてしまう虞があった。
よって、図9に示すように金属触媒担体7の上流側端部
7aの金属製薄板1が矢印方向へ分かれてしまう、所謂
口開き現象が生じてしまう虞も指摘されており、これら
の対策が望まれていた。本発明は斯かる実情に鑑み案出
されたもので、金属触媒担体を外筒内に確実に保持し
て、金属触媒担体の熱変形によるズレやエンジン高負荷
時の排ガス圧による金属触媒担体の口開き現象等を防止
した内燃機関用の触媒コンバータを提供することを目的
とする。
め、請求項1に係る発明は、一枚の帯状の金属製薄板を
つづら折りして成形した金属触媒担体を外筒内に収納
し、金属触媒担体の両端部を、外筒内に挿着したディフ
ューザで保持した内燃機関用触媒コンバータに於て、金
属触媒担体を成形する金属製薄板の折返し部を、外筒に
固着したものである。
記載の内燃機関用触媒コンバータに於て、折返し部を、
外筒の内周に溶接又は拡散接合したことを特徴とする。
又、請求項3に係る発明は、請求項1記載の内燃機関用
触媒コンバータに於て、折返し部を外筒に摘み接合した
ことを特徴とし、請求項4に係る発明は、請求項3記載
の内燃機関用触媒コンバータに於て、金属触媒担体に、
他の折返し部に比し外方へ突出する長尺な接合用折返し
部を複数形成し、当該接合用折返し部を外筒に摘み接合
したことを特徴としている。
筒に挿着したディフューザが、金属触媒担体の両端部に
当接して、金属触媒担体全体の熱変形によるズレや積層
した金属製薄板相互のズレを防止すると共に、外筒が金
属触媒担体の熱変形によるズレやエンジン高負荷時の排
ガス圧による金属触媒担体の口開き現象を防止すること
となる。
基づき詳細に説明する。図1乃至図3は請求項1,請求
項3及び請求項4に係る発明の一実施形態を示し、図1
に於て、17は一枚の金属(Fe−Cr−Al合金)製
薄板19を横方向へつづら折りして成形した断面レーシ
ングトラック形状の金属触媒担体、21は内側外筒21
aと外側外筒21bの二重構造からなる外筒で、図2に
示すように金属触媒担体17は内側外筒21a内に収納
されて、その両端部17a,17bが内側外筒21aと
共に、外側外筒21b内に挿着されたディフューザ2
3,25の挿入側端部23a,25aによって保持され
た構造となっている。
薄板1と同様、ルーバーコルゲート加工によって同一の
長さからなる複数の山部と谷部が、夫々、排ガスの流れ
方向に対し斜め方向へ所定寸法ずつずれて順次隣接,配
置された波形形状に形成された構造となっており、斯様
に複数の山部と谷部を斜め方向へ所定の規則性を以って
順次配置することで、図1の如くつづら折りして積層さ
れた金属製薄板19相互の山部と谷部が同位相となら
ず、対向する山部同士が当接してセルの目つぶれが生じ
ないようになっている。
は、金属製薄板19を横方向へつづら折りして断面レー
シングトラック形状に成形した構造上、図3に示すよう
にその外周には多数の折返し部27が金属触媒担体17
の軸長方向へ設けられているが、これらの折返し部27
のうち金属触媒担体17のストレート部Sには、外方へ
突出する長尺な接合用折返し部27-1が2つおきに設け
られており、本実施形態は、内側外筒21aに当該接合
用折返し部27-1を摘み接合して、内側外筒21aと金
属触媒担体17との固着を図っている。
うに1.0mmの板厚からなる2枚1組の平板21a-1
と、これよりやや肉厚な断面半円形状の2枚1組の曲板
21a-2とからなり、ダイス等の治具を用いて接合用折
返し部27-1を平板21a-1に約5mm程の高さhで摘
み接合して、金属触媒担体17のストレート部Sに2枚
の平板21a-1を取り付けた後、金属触媒担体17の左
右から2枚の曲板21a-2を夫々平板21a-1に溶接す
ることで、内側外筒21a内に金属触媒担体17が収
納,固着される。
外周は凹凸形状となるから、外筒21へのディフューザ
23,25の取付けを容易且つ強固なものとするため、
図1に示すように内側外筒21aを外側外筒21b内に
挿入して、図2の如く外側外筒21bの両端部側から、
夫々、ディフューザ23,25を挿着し、その挿入側端
部23a,25aで金属触媒担体17の両端部17a,
17bと内側外筒21aを保持することで、本実施形態
に係る触媒コンバータ29が製造されている。
-1の摘み接合は、少なくとも金属触媒担体17の両端部
17a,17bの2ヶ所で行えばよく、又、外側外筒2
1b内に内側外筒21aを収容するには、本実施形態の
如く筒状の外側外筒21b内に内側外筒21aを挿入す
る他、外側外筒21bを断面略U字状の一対の半割れ外
筒として、両半割れ外筒で内側外筒21aを包み込んで
その接合部分を溶接する等の方法が採られる。
ら、ディフューザ23,25の挿入側端部23a,25
aが、金属触媒担体17の両端部17a,17bと内側
外筒21aの両端部に夫々当接して、金属触媒担体17
全体の熱変形によるズレや積層した金属製薄板19相互
のズレを防止すると共に、金属触媒担体17の接合用折
返し部27-1を摘み接合する内側外筒21aが、当該金
属触媒担体17の熱変形によるズレやエンジン高負荷時
の排ガス圧による金属触媒担体17の口開き現象を防止
することとなる。
に示す触媒コンバータ15と同様、平板が不要となるた
め軽量化が図れ、この結果、触媒コンバータ29が低熱
容量となって昇温時間が短縮できると共に、熱応力の吸
収に優れ破断や脱落を引き起こす虞がないことは勿論、
更に本実施形態によれば、金属触媒担体17の熱変形に
よるズレやエンジン高負荷時の排ガス圧による金属触媒
担体17の口開き現象等が防止でき、この結果、従来の
触媒コンバータ15に比し触媒コンバータ29の機能を
長期に亘って良好に維持することが可能となった。
部27-1を内側外筒21aに高さhを以って摘み接合す
る結果、内側外筒21aのストレート部に複数のビード
部が形成されるため、一対の平板21a-1の薄肉化が図
れ、外筒21を二重構造としたことによる触媒コンバー
タ29の重量化が防止できる。図4及び図5は請求項1
及び請求項2に係る発明の一実施形態を示し、以下、本
実施形態を図面に基づき説明するが、発明部分を除く構
成は図8に示す従来例と同様であるので、同一のものに
は同一符号を付してそれらの説明は省略する。
1は、図8の触媒コンバータ15と同様、波形形状に成
形した一枚の金属製薄板1を、図4の如くつづら折りし
て断面レーシングトラック形状の金属触媒担体7を成形
した後、図5に示すように当該金属触媒担体7を外筒9
内に収納して、その両端部7a,7bを外筒9内に挿着
したディフューザ11,13の挿入側端部11a,13
aで保持したものであるが、本実施形態は、金属触媒担
体7の熱変形によるズレやエンジン高負荷時の排ガス圧
による金属触媒担体7の口開き現象等を防止するため、
上述の如き従来と同様の構成に加え、以下の如き特徴を
有する。
へつづら折りして断面レーシングトラック形状に成形し
た構造上、図1に示す金属触媒担体17と同様、その外
周には多数の折返し部33が金属触媒担体7の軸長方向
へ設けられている。そこで、本実施形態は、外筒9への
ディフューザ11の取付けに先立ち、図5に示すように
金属触媒担体7の両端部7a,7b側の折返し部33
を、外筒9の内周9aにレーザー溶接やロー付けによっ
て固着したことを特徴とする。
担体7の熱変形によるズレやエンジン高負荷時の排ガス
圧による金属触媒担体7の口開き現象等が防止でき、こ
の結果、従来の触媒コンバータ15に比し触媒コンバー
タ31の機能を長期に亘って良好に維持することが可能
となる。尚、上記各実施形態では、図6に示す金属製薄
板1又はこれと同一形状の金属製薄板19を用いて金属
触媒担体7,17を成形したが、金属製薄板は斯かる形
状に何ら限定されるものでないことは勿論である。
施形態は、金属製薄板1,19を横方向へつづら折りし
て断面レーシングトラック形状の金属触媒担体7,17
を成形したが、金属製薄板1,19を縦方向へつづら折
りして金属触媒担体を成形もよいし、金属触媒担体の形
状はレーシングトラック形状に限定されるものではな
い。
によれば、金属触媒担体の熱変形によるズレやエンジン
高負荷時の排ガス圧による金属触媒担体の口開き現象等
が防止でき、この結果、従来の触媒コンバータに比し触
媒コンバータの機能を長期に亘って良好に維持すること
が可能となった。
に係る触媒コンバータの断面図である。
媒担体の分解正面図である。
コンバータの断面図である。
ある。
る。
Claims (4)
- 【請求項1】 一枚の帯状の金属製薄板(1,19)を
つづら折りして成形した金属触媒担体(7,17)を外
筒(9,21)内に収納し、金属触媒担体(7,17)
の両端部(7a,7b,17a,17b)を、外筒
(9,21)内に挿着したディフューザ(11,13,
23,25)で保持した内燃機関用触媒コンバータに於
て、 金属触媒担体(1,17)を成形する金属製薄板(1,
19)の折返し部(27-1,33)を、外筒(9,2
1)に固着したことを特徴とする内燃機関用触媒コンバ
ータ。 - 【請求項2】 折返し部(33)を、外筒(9)の内周
(9a)に溶接又は拡散接合したことを特徴とする請求
項1記載の内燃機関用触媒コンバータ。 - 【請求項3】 折返し部(27-1)を、外筒(21a)
に摘み接合したことを特徴とする請求項1記載の内燃機
関用触媒コンバータ。 - 【請求項4】 金属触媒担体(17)は、他の折返し部
(27)に比し外方へ突出する長尺な接合用折返し部
(27-1)が複数形成され、当該接合用折返し部(27
-1)が、外筒(21a)に摘み接合されることを特徴と
する請求項3記載の内燃機関用触媒コンバータ。
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---|---|---|---|
JP24849597A Expired - Fee Related JP3875774B2 (ja) | 1997-09-12 | 1997-09-12 | 内燃機関用触媒コンバータ |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014129014A1 (ja) * | 2013-02-20 | 2014-08-28 | 本田技研工業株式会社 | 排気浄化装置 |
CN110195630A (zh) * | 2018-02-27 | 2019-09-03 | 本田技研工业株式会社 | 废气净化装置 |
-
1997
- 1997-09-12 JP JP24849597A patent/JP3875774B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPWO2014129014A1 (ja) * | 2013-02-20 | 2017-02-02 | 本田技研工業株式会社 | 排気浄化装置 |
CN104995381B (zh) * | 2013-02-20 | 2018-06-15 | 本田技研工业株式会社 | 排气净化装置 |
CN110195630A (zh) * | 2018-02-27 | 2019-09-03 | 本田技研工业株式会社 | 废气净化装置 |
CN110195630B (zh) * | 2018-02-27 | 2021-12-31 | 本田技研工业株式会社 | 废气净化装置 |
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