JPS6258009A - 触媒コンバ−タ支持体 - Google Patents

触媒コンバ−タ支持体

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JPS6258009A
JPS6258009A JP61205027A JP20502786A JPS6258009A JP S6258009 A JPS6258009 A JP S6258009A JP 61205027 A JP61205027 A JP 61205027A JP 20502786 A JP20502786 A JP 20502786A JP S6258009 A JPS6258009 A JP S6258009A
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JP
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folded
strips
support
catalytic converter
strip
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JP61205027A
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ジョン　アイ．ジャルビング
リチャード　ティー．キャリアー
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Motors Liquidation Co
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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】 技術分野 本発明は触媒コンバータ、一層詳しくは、滑らかなフォ
イル・ストリップと波形フォイル・ストリップで作った
触媒被覆金属支持体を持った触媒コンバータに関する。
発明の背景 内燃機関の排ガス中の望ましくない成分を除去するのに
使用する触媒コンバータの製造にあたって、セラミック
・ビード俸ベッドの代替物として、セラミックの一体型
支持体を触媒で被覆し、排ガスの通る薄板金ハウジング
内に納めたものを使用するのが普通である。
セラミック一体型支持体は脆いうえに、ハウジングを形
成している薄板金よりもかなり膨張係数が低いので、エ
ンジン排気系統のきびしい振動、温度環境で破損しない
ようにセラミック一体型支持体を支え、その密封一体性
を保つ配置が必要である。さらに、セラミック一体支持
体はダイを通して押出しによって形成されるのが普通で
あり、支持体の横断面形状の変更毎に別のダイを必要と
する。
これらの問題を解決すべく、フォイル・ストリップで作
ったハニカム式支持体が提案されて（・る。しかしなが
ら、ハニカム式支持体には成る点で欠陥があり、製造上
や機能上の問題を抱えている。たとえば、滑らかなフォ
イル・ストリップと波形フォイル・ストリップを相互に
螺旋状に溶接することによってハニカム式支持体を形成
することは公知であるが、層間に相対的な伸縮作用ある
いは摺動作用が生じて触媒被覆を摩耗させるという問題
がある。このような構成の場合、層を機械的に補強した
り、相互に結合する成る種の形態なしには金属支持体の
一体性を保つのは難しい。それ故、ハニカム支持体の横
断面形状全体に設計上の融通性を与えて、自動車の種々
の排気スペース割り当てに合わせると共に、ハウジング
強度の関係で湾曲した輪郭を保つという別の大きな問題
が生じる。これは、たとえば楕円形の低輪郭横断面が円
形（同じ横断面積を得るのにより大きな高さを必要とす
る〕よりも好ましし・とする成る種の自動車のアンダフ
ロー・スペース要求を満たそうとする場合には特に重要
となる。さらに、触媒被覆を塗布する最終段階に適する
ように金属ハニカム支持体を完全に形成するには製造上
の難しさと製造コスト高が伴なう・　たとえば、本出願
人に譲渡された米国特許矛４，３１８，８２８号、同月
’４，３３１，６３１号に開示されているように、触媒
被覆を保持するのに理想的なボイスカーで覆われた金属
フォイルが開発された。
しかしながら、ボイスカーというのは金属酸化物の成長
体であるから、ベース金属とフォイルの隣接層との間の
密着を妨げる冶金学的、機械的なバリヤを形成し、この
ようなフォイルの隣接層の縁の強い融着（触媒のための
適当なハニカム支持体を形成するのに通常必要である）
が金属酸化物成長体の存在によって妨げられる。
発明の概要 本発明はこのような問題を解決するものであり、支持体
を形成すべくフォイルを溶接する従来の方法をかなり逸
脱したものである。
これはヨーロッパ特許牙１１７，６０２号に開示されて
いる支持体組立体において重要である。
本発明によれば、触媒コンバータ支持体は互いに長さ方
向に動かないようにした折り畳み式フォイル・ストリッ
プで作ってあり、ストリップの折り曲げ部の対向端と係
合する保持手段を有し、支持体は２枚の平らなフォイル
・ストリップと１枚の波形フォイル・ストリップとで形
成してあり、これらのストリップが次のように配置しか
つ互いに折り重ねられている。即ち、本発明は各平らな
フォイル・ストリップが一連の互いに横に並んだ、各々
ほぼＵ字形横断面を有する矩形ユニットを包含する折り
畳み構造に形成され、２枚の平らなフォイル・ストリッ
プから作ったこの折り畳み構造を互いに差し込み状態に
配置し、波形フォイル・ストリップを交互に前後方向に
折り畳んで差し込み状態にある折り畳み構造の間に入れ
、これら折り畳み構造を互いに隔離し、波形フォイル・
ストリップと平らなフォイル・ストリップの間に通路を
構成するように配置したことを特徴とする。
こうして折り畳んだフォイル・ストリップ構造は薄板金
リテナによって保持され、この薄板金リテナは、好まし
くは一対の同形のシェルを包含し、これらのシェルは内
面が所望の支持体横断面輪郭に正確に一致しており、一
方、こうして組合わせたストリップの自由に折り畳んだ
高さがオーバーサイズとなっている。リテナのシェルを
互いに押し付け、衝合した長手方向の縁を溶接によって
結合したときにリテナ・シェルの締付は作用によって折
り畳んだストリップにそれを横切る方向にかなりの圧縮
荷重が加えられる。リテナ・シェルのこのような結合の
場合、折り畳んだストリップはその後所望の横断面輪郭
に確実に保持され、また、圧縮荷重によって相対的に長
手方向に動かないように摩擦保持される。
さらに、リテナ・シェルは端のところに内向きに突出す
るフランジを備え、このフランジがリテナ手段として作
用し、折り曲げ部の端をまわって延び、フォイル・スト
リップとリテナとの間のあらゆる長手方向の動きも確実
に阻止する。こうして、明らかなように、上記の新規な
構成により、フォイル層を相互に溶接する必要なく前記
のホイスカーで覆われたフォイルの使用が可能となる。
こうして作ったボイスカー覆い付き金属支持体をリテナ
・シェル内に保持した後、最終手段として適当な触媒で
被覆し、その後に適当なコンバータ・ハウジング内に装
着するか、あるいは、使用に供するだけでよい。
本発明のこれらおよび他の目的、利点、特徴は以下の説
明および添付図面から一層明らかとなろう。
添付図面を参照して、ここに示す本発明による触媒コン
バータは、内燃機関排ガス中の望ましくない成分を除去
するのに使用することを意図している。この触媒コンバ
ータは自動車の排気系統でアンダフロ一式に据え付は得
るように楕円形の低輪郭横断面を備えており、牙１図、
第２図でわかるようにリテナ・支持体組立体１２を囲む
ハウジング１０を包含する。このハウジング１０は一対
の同形の薄板金シェル１４を包含する。これらのシェル
は半円筒形の端部分１６と、中間に位置する半楕円形部
分１８とを有する。ハウジング・シェル１４０半楕円形
部分１８は組立体１２のリテナ２０の周面に一致してお
り、それを直接接触した状態で受は入れるようになって
いる。一方、半円筒形端部分１６は互いに協働して組立
体１２の支持体２２の両端に円筒形の入口と出口とを形
成し、エンジン（図示せず）の排気管にコンバータを接
続できるようにしている。さらに、ハウジング・シェル
１４には楕円形部分１８の中間のところで半環状内部溝
２４が形成してあり、この内部溝２４はリテナの中間ま
わりに延びる割リング・シール２６を受は入れるように
なっている。
シール２６は弾力があって熱膨張できる発泡性防炎材料
で作ってあり、このような材料はテクニカル・セラミッ
クス−プロダクト・デイヴイジョン・スリーエム　カン
パニー（Ｔｅ−ｃｈｎｉｃａｌ　Ｃｅｒａｍｉｃｓ　Ｐ
ｒｏｄｕｃｔｓ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ、　３ＭＣｏｍｐａ
ｎｙ　）から登録商標Ｉｎｔｅｒａｍで市販されている
。ハウジング・シェル１４には、その各側の縁に沿って
、外向きに突出するフランジ２８が形成してあり、この
フランジは−・端から他端まで延びている。ハウジング
・シェルをリテナ・支持体組立体１２のまわりで相互に
押し付けたとき、これらのフランジは合わさり、相互に
密封固着してコンバータ組立体を完成する。処理上の目
的で、合わせたフランジ２日は最初複数のスポット溶接
によって相互に保持され、その後に線溶接３２によって
全長にわたって永久に密封結合される。
リテナ２０は一対の同形の薄板金シェル３４を包含し、
このリテナで保持される支持体２２は、後に詳しく説明
するように、３枚の折り畳んだフォイル・ストリップ３
６．３８及び４０で構成されている。これは牙４図で最
も良くわかる。
好ましくは、ストリップ３６．３８及び４０の構造で使
用するフォイルはボイスカーで覆われた金属フォイルで
あり、これらのフォイルは本出願人に譲渡された米国特
許矛４、．３１８，８２８号、間予４，３３１，６３１
号に開示されているように、触媒被覆を保持するのに理
想的に適していることがわがっている。
よって、これらの米国特許をここに参考資料として援用
する。
２枚のストリップ３６．３８は平らなフォイルで形成し
てあり、一方、３番目のフォイル４０は波形フォイル・
ストリップである。
各平らなストリップ３６．３８はその長さ方向に沿って
交互の折り曲げ部４２．４４について前後方向に折り曲
げられて、一連の互いに横に並んだ矩形ユニットの形を
して折り畳み構造としてあり、各矩形ユニットはほぼＵ
字形の横断面を有し、内面４６が互いに対面し、外面４
８が互いに接触しており、また、長さＬ、幅Ｗおよび厚
さＴを有する。こうして平らなストリップ３６．３Ｂを
折り曲げて形成した２つの折り畳み構造は、矛４図に示
すように互いに差し込み状態に置く。一方、波形ストリ
ップ４０はその長さに沿って折り曲げ部５０について前
後方向に交互に折り曲げ、各折り曲げ部５０がストリッ
プ３６．３８の一方あるいは他方にある折り曲げ部４４
まわりに形成され、それを締付けるようにしである。し
たがって、波形ストリップ４００波形部はストリップ３
６．３８の内面４６の間に位置し、間に通路５４を構成
する。こうして３枚のストリップで構成した支持体２２
が牙４図に横断面で示しであるが、この牙４図の横断面
形状を形成するように３枚のフォイル・ストリップ３６
．３８．４０を曲げ、成形することによってこのような
支持体構造が形成される。
３枚のストリップ３６．３８及び４ｏは、すべて、リテ
ナ・シェル３４の両端に形成した内向き突出のフランジ
５８とすべての折り曲げ部の両端とを係合させることに
よって、相対的な長手方向運動を行なえないように保持
される。さらに、波形フォイル・ストリップ４０が清ら
がなフォイル・ストリップ３６．３８の両方で形成され
た折り畳み構造の隔たった側面４６の間を前後に折れ曲
がって延び、完全に包囲されている。
さらに、これらのストリップは図示の楕円形のような所
定の横断面輪郭に一致する支持体構造を作るように折り
畳むことができる。
楕円形であると、その低輪郭の故に、アンダフロ一式自
動車で使用するのに非常に適している。
この目的のために、こうして３枚のストリップで作った
支持体は均一な厚さくＴ）、長さくりを有し、種々の幅
（Ｗ）を有し、所望の楕円形の外径あるいは輪郭に一致
するユニットを有する。こうして形成した支持体構造の
ために用意した２つのリテナ・シェル３４はその内面が
所望の支持体横断面輪郭に正確に一致し、一方、支持体
を形成している折り畳んだストリップの自由な無負荷の
重なり高さはオーバーサイズに作られ、リテナ・シェル
３４を合わせ長手方向縁６２に沿って互いに係合するよ
うに押し付け、次いで牙３図でわかるようにシーム溶接
６４によって永久的に結合したときに、リテナ・シェル
３４の締付作用によって折り畳みストリップにそれを横
切る方向に所定の圧縮荷重がかけられる。リテナ・シェ
ル３４をこのように結合したとき、折り畳みストリップ
３６．３８及び４０はリテナ２０によって所望の楕円形
状に確実に保持される。さらに、折り畳みストリップ３
６．３８及び４０は、圧縮荷重によって抜き差し作用を
しないように、また、リテナ・フランジ５８がすべての
折り曲げ部４２．４４及び５０の両端と係合することに
より、確実な機械的方法によって相互に摩擦保持される
。こうして、ステープルや溶接などによって金属フォイ
ル支持体層を相互に機械的に止めたり、結合したりする
ことが不要となる。
こうして、明らかなように、ボイスカーで覆われたフォ
イルを使用してリテナ・支持体組立体を完全に組立てた
ならば、その後は、最終段階として適当な触媒で被覆し
てからコンバータ・ハウジング内に装着するだけでよい
。さらに、図示の好ましい構造では、リテナ・支持体組
立体１２はクラムシェル型ハウジング内に装着する半組
立体またはインサートとして役立つが、リテナ２０その
ものを適当な入口、出口部分を両端に固着してリテナ・
支持体組立体１２を排気系統に据え付は得るようにした
コンバータ・ハウジングとして使用することも意図して
いる。さらに、図示した触媒コンバータは楕円形の横断
面輪郭を持っているが、本発明は湾曲した輪郭を有する
他の横断面形状にも応用できることは了解されたい。た
とえば、支持体の個々のユニットの幅（Ｗ）を変えるだ
けで、不規則な横断面輪郭の他に円形の横断面輪郭を持
つ支持体を容易に構成し得る。
従って、本発明は、要約すると、２枚の平らなフォイル
・ストリップと１枚の波形フォイル・ストリップを組合
わせ、これらのストリップをひとたび支持体組立体を薄
板金リテナ内に設置したときに相対的な長手方向運動を
行なえないように相互に確実に保持し、しかも、一連の
個別のサブユニットとして最初に支持体組立体を形成す
る必要なしに作った支持体組立体を提供する。これは、
複数の折り畳みサブユニットから支持体組立体を作る必
要がないことから、本発明に従って種々の全体的な横断
面形状にこのような支持体組立体を作ることが簡略化さ
れることを意味する。
【図面の簡単な説明】
牙１図は、本発明に従って構成した触媒コンバータの斜
視図で、上部ハウジング・シェルを外した状態を示す斜
視図である。 １・２図は、牙１図に示すコンバータの部分破断拡大横
断面図である。 牙３図は、第２図に示す支持体コンテナの長手方向縁構
造の拡大図である。 牙４図は、牙１図、矛２図に示すコンバータのフォイル
支持体の一部の拡大端面図であり、牙１図のコンバータ
のフォイル・ストリップ支持体の構造におけるフォイル
・ストリップの折り畳み状態を示す端面図である。 〔主要部分の符号の説明〕 １０・・・ハウジング、１２・・・リテナ・支持体組立
体、１４・・・薄板金シェル、２ｏ・・・リテナ、２２
・・・支持体、２８・・・フランジ、３４−＊板金シェ
ル、３６．３８．４ｏ・・・フォイル・ストリップ、４
２．４４・・・折り曲げ部、５ｏ・・・折り曲げ部

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １　互いに長さ方向に動かないようにした折り畳み式フ
    ォイル・ストリップで作つた触媒コンバータ支持体（２
    ２）であつて、前記ストリップの折り曲げ部（４２、４
    ４、５０）の対向端と係合する保持手段（５８）を有す
    る触媒コンバータ支持体において、 ２枚の平らなフォイル・ストリップ（３６、３８）と１
    枚の波形フォイル・ストリップ （４０）とで形成してあり、これらのストリップが配置
    されかつ互いに折り重ねられ、それによつて、各平らな
    フォイル・ストリップ（３６、３８）が一連の互いに横
    に並んだ、各々ほぼＵ字形横断面を有する矩形ユニット
    を包含する折り畳み構造に形成され、２枚の平らなフォ
    イル・ストリップ（３６、３８）から作つたこの折り畳
    み構造を互いに差し込み状態に配置し、波形フォイル・
    ストリップ（４０）を交互に前後方向に折り畳んで差し
    込み状態にある折り畳み構造の間に入れ、これら折り畳
    み構造を互いに隔離し、波形フォイル・ストリップ（４
    ０）と平らなフォイル・ストリップ（３６、３８）との
    間に通路（５４）を構成したことを特徴とする触媒コン
    バータ支持体。 ２　特許請求の範囲第１項記載の触媒コン バータ支持体において、波形フォイル・ストリップ（４
    ０）の各折り曲げ部（５０）が各々の折り畳んだフォイ
    ル・ストリップ（３６、３８）の各々のユニットの互い
    に並んだ側部の間の折り曲げ部（４４）のまわりに形成
    され、それを締付けている触媒コンバータ支持体。 ３　特許請求の範囲第１項または第２項記 載の触媒コンバータ支持体において、折り畳み構造の矩
    形ユニットの横断面で見た幅（Ｗ）が隣接する矩形ユニ
    ットと寸法が異なつており、この寸法差の程度が支持体
    （２２）のための所望の横断面輪郭によつて決められる
    触媒コンバータ支持体。
JP61205027A 1985-09-03 1986-08-30 触媒コンバ−タ支持体 Pending JPS6258009A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US771777 1985-09-03
US06/771,777 US4619912A (en) 1985-09-03 1985-09-03 Catalytic converter substrate

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6258009A true JPS6258009A (ja) 1987-03-13

Family

ID=25092947

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61205027A Pending JPS6258009A (ja) 1985-09-03 1986-08-30 触媒コンバ−タ支持体

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4619912A (ja)
EP (1) EP0217493A1 (ja)
JP (1) JPS6258009A (ja)
KR (1) KR900000776B1 (ja)
AU (1) AU590591B2 (ja)
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