JPS5832917A - モノリス触媒コンバ−タの製造方法 - Google Patents

モノリス触媒コンバ−タの製造方法

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JPS5832917A
JPS5832917A JP13093981A JP13093981A JPS5832917A JP S5832917 A JPS5832917 A JP S5832917A JP 13093981 A JP13093981 A JP 13093981A JP 13093981 A JP13093981 A JP 13093981A JP S5832917 A JPS5832917 A JP S5832917A
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catalyst
monolithic
monolithic catalyst
monolith catalyst
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Kazuhiko Ishiguro
石黒 和彦
Shigenori Sakurai
桜井 茂徳
Yoshihiro Suzuki
鈴木 喜博
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    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、自動車排出カス浄化用モノリス触媒コンバー
タの製造方法に関する本のである。
自動車の排出ガス浄化に用いられる触媒コンバータは、
ガソリン内燃機関から排出される有害物質を含むガスを
触媒の作用で無害ガスに変換する装置であり、浄化機能
を受けもつ触媒とそれを納める容器とからな9、触媒の
材料としては、白金、パラジウムt+#ic=ジウムな
どの貴金属および銅、ニッケル、クロムζマンガン、コ
バルト、鉄またはバナジウムなどの遷移金属酸化物が用
いられている。こうした触媒線単独または組合わせて使
用されるが、そのtまでは比重面積が小さく触媒能力が
劣るのて、通常アルミナなどの表面積の大きい多孔質担
体に付着させて用いられる。、担体には、粒状のペレッ
ト型と一体構造のモノリス型とがある0本発明は、この
うち後者を用い冬コンバータ、すなわち、モノリス触媒
コンバータの製造方法に関するものである。
モノリス触媒コンバータ祉、従来主として、二通りの方
法により製造されていた。第1の方法は、第1図に示す
如き断面ハニカム形状の円柱状モノリス相体1に前述の
貴金属岬を担持させたモノリス触媒1′(第1図と外形
性同じ)を、該触媒1′の外形忙合致するようにあらか
じめ成形し九第2図に示す如き円管状のアウターシェル
2内に、前記触媒1′とアウターシェル2の間にクッシ
lン材としてワイヤネット5などを介在させて、圧スま
たは挿入し、必要に応じ触媒1′の排ガス通過方向の前
後に円環状′のリテーナを位置させた後、アウターシェ
ル2の前後にインレットコーン4およびアウトレットコ
ーン5を取付けることからなる本のである(第7図参照
)。第2の方法は、上記第1の方法とはアウターシェル
2が異なるものであり、第5図に示−In<7?ターシ
エル2を半割れ状のアウターシェル2′、 2” (!
: f III 成し、該アウターシェル212″によ
り前記同様のモノリス触媒1′およびワイヤネット3な
どを抑圧保持することからなるものである(第7図参照
)。
しかしながら、上記二連りの製造方法には、いずれ本下
記に示す問題があった。すなわち、前者(第1の方法)
に訃いては、モノリス触媒およびアウターシェルに非常
に高い寸法精度が要求されるという問題がある□。通常
、前述のように両者の間にワイヤネットなどを介在させ
ることから、閘さらである。具体的に言えば、モノリス
触媒の外形寸法がアウターシェルの内形寸法に比して小
さい場合には、モノリス触媒の保持力が小さくなり、ア
ウターシェル内での回転や振動などでモノリス触媒の割
れ、欠けま九は摩耗などが発生する。特に、機関の高速
時ま九は高負荷運転時には、機関からの排熱と触媒での
反応熱によりアウターシェルの各部位が膨張し、モノリ
ス触媒の保持力がさらに低下し大きなIF+1れ、欠け
の原因に発展する。逆に、モノリス触媒の外形寸法がア
ウターシェルの内径寸法に比して大きい場合には、モノ
リス触媒へワイヤネットを被覆した後、アウターシェル
への挿入が困難となり、無理にシェルへ挿入しようとす
ると、モノリス触媒の割れ、欠けが発生し、作業性およ
び作業効率と本低下する。
一方、後者(第2の方法)においては、前者はどではな
いにしても、ある程度の寸法精度が要求されるほか、ア
ウターシェルを一体的でなく半割れ状として別体に構成
することから派生する別の問題も生じている。九とえば
、車両走行での熱応力、モノリス触媒と容器間のシール
性、モハス触媒の=持等に多くの一問題がある。
たとえば熱応力についてみ本と、熱履歴によるアウター
シェルの変形がある。この変形は、モノリス触媒の形状
寸法とプレス成形または引抜加工し九アウターシェル形
状も大きく影響する。
具体的に言えば、楕円柱状のモノリス触媒コンバータで
は、アウターシェルのプレス成形時にその短径側の両層
に応力が残9、使用時の熱履歴にともなって楕円短軸上
の頂点に熱応力がかかりアウターシェルが変形するため
、未浄化の排ガスの吹き抜けま九はモノリス触媒の保持
材の熱劣化、シール材の吹き抜は等の問題が発生t/ 
%ついにはモノリス触媒の割れ、欠けまたは摩耗等を生
じ、充分な触媒性能を発揮できなくなる。
本発明の目的は、各部材の寸法、精度をあまり高めるこ
となく、確実にモノリス触媒を保持でき、かつ、耐久性
に優れ九モノリス触媒コンバータを祷ることができる製
造方法を提供することにある。
本発明の製造方法は、モノリス触媒の周側面に平板状の
アウターシェルを配置させ、押圧時に前記モノリス触媒
の局側面外形にほぼ合致し喪内形を形成することとなる
抑圧部材を用いて、前記アウターシェルを前記モノリス
触媒へ向けて抑圧成形し死後、形成される前記アウター
シェルの重なり部を接合させることを特徴とするもので
ある。
すなわち、アウターシェルヲ、誼アウターシェルに収納
すべきモノリス触媒の形状に合ゎせて、平板状に作成し
ておき、モレリス触媒収納時に一該平板状のアクタ−シ
ェルを変形させながらモノリス触媒形状になじませて、
モノリス触媒コンバータを製造することを特徴とするも
のである。
この結果、モノリス触媒に外部より均等な押圧力が加わ
った状態のモノリス触媒コンバータを得ることができる
ため、アウターシェル内にモノリス触媒を長期間良好に
収納保持しうる。
また、アウターシェルを成形するために使用される抑圧
部材は、抑圧時にアウターシェルの外形を形成するもの
、たとえば、は′は半円筒内面状の凹部を有する部材を
二つ組み合わせたものなどが挙げられる。この場合、抑
圧部材の前記凹部の寸法精度は、従来のアウターシェル
のように非常に高い寸法精fが要求される本のではなく
、モノリス触媒の外形に糎は対応するものであればよい
内部にモノリス触媒を位置させて抑圧部材によりアウタ
ーシェルを形成させたのち、該アウターシェル端部の重
なり部管接合するのであるが、この接合は慣用の接合手
段、九とえば、溶接または係合により行なわれる。
以下、本発明の実施例を図面に従って詳細に説明する。
第4図ないし一第6図は、本発明−係るモノリス触媒コ
ンバータの一実施例を示す図であり、これらの図により
コンバータの製造手順を説明する。
ます、第4図に示すようにモノリス触媒1′の周側面の
幅および周長に見合った平板状のアウターシェル2を準
備し、該アウターシェル2の  ゛−儒端部に、成形後
に重なり部PK位置される段部2!lを形成しておく。
次に、該アウターシェル2にロール処理を施し、モノリ
ス触媒1′の外形に見合っ丸形状に加工した後、アウタ
ーシェル2に覆せておく。この場合、該アウターシェル
2内に収納すべき円筒状のモノリス触媒1′には、あら
かじめワイヤネット5を被榎し、かつ、該モノリス触媒
1′の一側周縁部にセラミック系のシール材7(第7図
参照)を粘着しておく。
こうして準備され九モノリス触媒1′およびワイヤネッ
ト5等を、第5図に示すように押圧部材6.6’、本例
にあっては油圧シリンダ関に設置し、押圧する。この場
合、抑圧部材6,6′はそれぞれその抑圧側に、モノリ
ス触媒1′の外形(ワイヤネット5およびシール材70
分も含めて)に合わせて凹部6m、6*’を有している
九め、アウターシェル2#′iモノリス触媒の局側面方
向に取り巻くように形成される。
こうして成形され九アウターシェル2には、第6図に示
すように重なり部Pが形成されており、該重な抄部Pを
接合することKより、内部にモノリス触媒1′等を確実
に収納しえたアウターシェル2を得ることができる。こ
の場合、モノリス触111’に局部的に力が加わること
がない。
また、モノリス触媒とアウターシェルとの多少の寸法誤
差は、重なり部Pの面積を増減させることによ^、容易
に吸収される。
その後、こうしてアウターシェル2内に収納しえたモノ
リス触媒1′の両端面にクック1ン材8.8′を位置さ
せ、さらにリテーナ9.9′をアウターシェル端部内側
に挿入して、アウターシェル2およびリテーナ9,9′
を溶接固定した後、インレットコーン4およびアウトレ
ットコーン5をアウタ−シェル2端 れらを溶接固定してモノリス触媒コンバータが完成され
る。その完成されたコンバータの軸方向断面を示し要因
が、第7図である。
本例にあっては、−側端部にのみ段部21を有する平板
状のアウターシェル2(第4図)を使用すること−より
、アウターシェル成形後において、重力り部PKてアウ
ターシェルヲ隙間なく容易に成形しうることができ九が
、仁の他アウターシェル2と、して、第8図に示すよう
にその両側端部に互いに逆形状の段部’l@,2m’を
有するものを使用しても同様な効果が得られる。
また、アウターシェルにこうし九段部を設ける場合、該
アウターシェルを所望の大きさにプレス成形または4狽
加工すると同時に段部を形成すれは、処理工程を簡略化
するととになる。
また、アウターシェルのロール処理は、その後のアウタ
ーシェルの押圧成形を行なめ易くするための処理である
ことから、ロール処理によって得られるアウターシェル
の湾曲度は、収納すべきモノリス触媒の円弧に対して大
まえは小のいずれであってもよいか、好ましくは小さい
方である。
以上の如く、本発明のモノリス触媒の製造方法によれば
、各部材、特にアウターシェルまたけモノリス触媒の寸
法精度にそれ稚気を配る必要がないことから、製造時に
お−ける作業性の向上につながる。また、アウターシェ
ルに全体的に均等な圧力を加えながら、かつ、該アウタ
ーシェルを徐々に変形させながら、モノリス触媒等のア
ウターシェルへの収納を行なうことから、抑圧部材によ
る抑圧程度を調整するだけで、容易に最適な収納状態の
コンバータが得られるほか、製造時において各部材に割
れ、欠けなどを発生させない。さらに、得られたコンバ
ータが、外部からの衝撃を分散しうるため、排ガスのシ
ール性向上またはワイヤネット等の劣化防止につながる
等耐久性がより向上している。その上、シール性の向上
により、触媒上での貴金属量の緩和にも発展するもので
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明および従来法に使用されるモノリス触
媒(モノリス担体も同様)を示す斜視図、 第2図は、従来法に使用されるアウターシェルの一例を
示す斜視図、 第5図は、従来法に便用されるアウターシェルの他の例
を示す斜視図、 第4図は、本発明に係る成形前のアウターシェルの一例
管示す斜視図、 第5図は、本発井π係る成形時のアウターシェル等の状
態を示す簡略図、 第6図は、本発明に係る成形後のアウターシェル等の状
at示す局方向断中図、 第7図は、本発明に係るモノリス触媒コンバータを示す
軸方向断面図、 第8図は、本発明に係る成形前のアウターシェルの他の
例を示す斜視図、 を表わす。 1′・・・モノリス触媒 2・・・アウターシェル 6.6′・・・押、圧部材 P・・・重なり部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. モノリス触媒の局側面に平板状のアウターシなる押圧部
    相ヲ用いて、前記アウターシェルを前記モノリス触媒へ
    向けて抑圧成形させ友後、形成される前記アウターシェ
    ルの重なり部を接合させることを特徴とするモノリス触
    媒コンバータの製造方法。
JP13093981A 1981-08-21 1981-08-21 モノリス触媒コンバ−タの製造方法 Pending JPS5832917A (ja)

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