WO2005063394A1

WO2005063394A1 - 排ガス触媒装置のコアピース並びにその製造方法並びにその挿着固定方法

Info

Publication number: WO2005063394A1
Application number: PCT/JP2004/019019
Authority: WO
Inventors: Yoshihiro Furuhashi
Original assignee: Sakura Kogyo Co., Ltd.
Priority date: 2003-12-26
Filing date: 2004-12-20
Publication date: 2005-07-14
Also published as: BRPI0418042A; HK1103376A1

Abstract

　自動車関連部品において常に求められている軽量化や低コスト化等を、より一層実現し得る新規な排ガス触媒装置のコアピース並びにその製造方法並びにその挿着固定方法を提供する。　本発明は、排気ガスＧが送り込まれる外筒体２の内部に設けられ、表面に付着形成させた触媒によって、排気ガスＧを浄化する排ガス触媒装置１のコアピース３に関し、これを外筒体２に取り付けるにあたり、コアピース３を、内周方向への変形が加えられた際、これをバネ作用によって外周方向に弾性的に復帰させるように形成し、コアピース３そのもののバネ弾性によって外筒体２に取り付ける方法、または、コアピース３を内挿した外筒体２に対し、適宜の部位に縮径加工を施し、これによってコアピース３を外筒体２に取り付ける方法のうち、少なくとも一方の取付方法により、コアピース３を固定するようにしたことを特徴とする。

Description

明細書

排ガス触媒装置のコアピース並びにその製造方法並びにその揷着固定方法

技術分野

[0001] 本発明は、種々の内燃機関力排出される燃焼ガスを浄ィ匕するための装置に関するものであって、特に外筒体の内部に設けられ、外筒体に強固に且つ密着状態に取り付けられるコアピースとその製造方法並びにその挿着固定方法に係るものである。背景技術

[0002] 一般に石油をシリンダ内で爆発燃焼させて機械的な動力を得るエンジンにあっては、排気ガス中に CO (—酸ィ匕炭素）、 HC (炭化水素）、 NOx (窒素酸化物)等の有害物質が含まれるため、マフラーやェキゾ一ストパイプ等、排気ガスの放出経路には、この種の有害物質を低減させる触媒装置 (浄化装置)が組み込まれる。

この触媒装置としては、例えば図 14 (a)に示すように、断面が蜂の巣状に形成されたコアピース 3' を外筒体 2' に嵌め込む、モノリスタイプのものがあり、このものは排気ガスをコアピースに沿って流す間に、流路壁面に予め付着形成した白金や口ジゥム等の触媒金属と接触させて排気ガスを浄ィ匕するものである。なおコアピース 3 ' をハ-カム状に形成するのは、排気ガスとの接触面積 (表面積)を大きくし、浄化性能を高めるためである。

[0003] し力しながら、ハ-カム状のコアピース 3' を製造するにあたっては、以下のような問題があった。すなわち上記図 14 (a)のようなコアピースを製造するには、例えば平板と波板の金属板材を重ね合わせた後、これを適宜の大きさになるまでコイル状に卷回して所望のコアピースを得るものであるが、このような手法ではコアピースのみを製造するにも、複数の構成部材を必要とし、また部材が多い分、工程数も増える傾向があり、これ力 S排ガス触媒装置のコスト高や重量アップにつながることがあった。

[0004] このようなことから本出願人は、一例として図 14 (b)に示すように、パイプ状部材をプレスカ卩ェして複数のヒダを有するフレア管 Fを形成し、これを用いて表面積の大きいコアピース 3' を製造する手法を開発し、特許出願に至っている (例えば特許文献 1参照)。この特許文献 1では、主にパイプ状部材をコアピースの出発素材とすることから比較的容易にコアピース 3' が製造でき、また複数のフレア管 Fを用いてコアピースを形成する場合であっても、同一径のパイプ状部材を出発素材とすることが可能であるため、コスト低減等にぉ、て相応の効果が達成されて、る。

し力しながら、この種の自動車関連部品業界にあっては、コスト面や軽量化等に対する要求は、常に求められる現状があり、触媒装置にあっても高い浄ィ匕性能はもちろん、より一層、軽量化や低コスト化等を実現する技術が日々鋭意研究されている。特許文献 1 :特開 2003— 113711号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] 本発明は、このような研究開発の一環としてなされたものであって、例えば外筒体に収容するコアピースを改良し、これを取り付けに利用したり、あるいは外筒体に施す縮径加工 (力シメ加工)を鋭意工夫することによりコアピースを強固に取り付け得るようし、従来、コアピース取付後に行うことが多力つたロウ付けや溶接等の接合を、できる限り減少もしくは解消できるようにした新規な排ガス触媒装置のコアピース並びにその製造方法並びにその挿着固定方法の開発を試みたものである。

課題を解決するための手段

[0006] すなわち請求項 1記載の排ガス触媒装置のコアピースは、排気ガスが送り込まれてくる外筒体の内部に設けられ、表面に付着形成させた触媒によって、排気ガスを浄化する排ガス触媒装置のコアピースにおいて、前記コアピースは、単一部材で構成されるものであり、その断面形状は、内周方向への変形が加えられた際、これをパネ作用によって外周方向に復帰させる形状に形成されるものであり、コアピースの断面形状によって外筒体との弹性的な取り付けを図るようにしたことを特徴として成るものである。

[0007] また請求項 2記載の排ガス触媒装置のコアピースは、前記請求項 1記載の要件に加え、前記コアピースは、一枚のブランク材を出発素材とし、これを適宜曲げて、パネ作用を有する断面形状に形成されることを特徴として成るものである。 [0008] 更にまた請求項 3記載の排ガス触媒装置のコアピースは、前記請求項 2記載の要件に加え、前記コアピースは、ブランク材の両端に対向的に形成されるパネ状開閉部と、このパネ状開閉部を弾性的に開閉させ得るパネ性付与部とを具えて成り、外筒体との弾性的な取り付けを図るにあたっては、パネ状開閉部を外筒体の内面に当接させて、取り付けを図るようにしたことを特徴として成るものである。

[0009] また請求項 4記載の排ガス触媒装置のコアピースは、前記請求項 2または 3記載の要件に加え、前記ブランク材は、四隅がコーナ R状に形成されることを特徴として成るものである。

[0010] また請求項 5記載の排ガス触媒装置のコアピースの製造方法は、排気ガスが送り込まれてくる外筒体の内部に設けられ、表面に付着形成させた触媒によって、排気ガスを浄ィ匕する排ガス触媒装置のコアピースを製造するにあたり、前記コアピースは、一枚のブランク材にプレス力卩ェを施して、適宜の形状に曲げ形成して行くものであり、コァピースの最終的な断面形状としては、コアピースに加えられる内側方向への変形を、パネ作用によって外側方向に復帰させ得る形状としたことを特徴として成るものである。

[0011] また請求項 6記載の排ガス触媒装置のコアピースの製造方法は、前記請求項 5記載の要件に加え、前記コアピースは、ブランク材の両端部が円形状に形成されるとともに、この両端部にパネ性を付与するように形成されて成り、これによつてブランク材の両端部を弹性的に開閉させ得るようにしたことを特徴として成るものである。

[0012] また請求項 7記載の排ガス触媒装置のコアピースの製造方法は、前記請求項 5または 6記載の要件に加え、前記ブランク材は、四隅がコーナ R状に形成されることを特徴として成るものである。

[0013] また請求項 8記載の排ガス触媒装置におけるコアピースの挿着固定方法は、外筒体に対しコアピースを内挿し、予め流路壁面に付着形成した触媒によって排気ガスを浄ィヒする装置を製造するにあたり、前記外筒体に内挿したコアピースを固定するにあたっては、コアピースを、内周方向への変形が加えられた際、これをパネ作用によつて外周方向に弹性的に復帰させるように形成し、コアピースそのもののパネ弾性によって外筒体に取り付ける方法、または、コアピースを内挿した外筒体に対し、適宜の部位に縮径カ卩ェを施し、これによつてコアピースを外筒体に取り付ける方法のうち、少なくとも、どちらか一方の取付方法により、外筒体に挿入したコアピースを固定するようにしたことを特徴として成るものである。

[0014] また請求項 9記載の排ガス触媒装置におけるコアピースの挿着固定方法は、前記請求項 8記載の要件に加え、前記外筒体には、コアピースとの接触部位にスポット溶接を更に施し、外筒体に対するコアピースの固定を、より一層強化するようにしたことを特徴として成るものである。

[0015] また請求項 10記載の排ガス触媒装置におけるコアピースの挿着固定方法は、前記請求項 8または 9記載の要件に加え、前記外筒体に縮径加工を施す場合には、少なくとも外筒体の一方の開口端を内側方向に狭めるようにしたことを特徴として成るものである。

[0016] また請求項 11記載の排ガス触媒装置におけるコアピースの挿着固定方法は、前記請求項 8または 9記載の要件に加え、前記外筒体に縮径加工を施す場合には、胴部を内側方向に狭めるようにしたことを特徴として成るものである。

[0017] また請求項 12記載の排ガス触媒装置におけるコアピースの挿着固定方法は、前記請求項 11記載の要件に加え、前記外筒体の胴部に縮径加工を施す場合には、コアピースが内在する部分において狭めるようにし、外筒体と共にコアピースも内側に食 V、込ませるようにしたことを特徴として成るものである。

発明の効果

[0018] これら各請求項記載の発明の構成を手段として前記課題の解決が図られる。すなわち請求項 1記載の発明によれば、コアピースを単一部材で形成するとともに、部材そのものの断面形状によって外筒体との弹性的な取り付けを図るから、その後のロウ付けや溶接等の接合を極力、減少ないしは解消することができ、より一層の低コスト化や軽量化等を達成する。

[0019] また請求項 2または 5記載の発明によれば、極めて一般的なブランク材を、コアピースの出発素材とするため、材料費、加工費等において大幅なコストダウンが可能となる。またブランク材を出発素材とするため、要求される排ガス触媒装置の使用条件（接触面積 (浄ィ匕性能)、軽量ィ匕等）に応じて種々の断面形状が実現でき、自由度の高!、設計が行える。また装置としても豊富なノリエーシヨンを提供できる。

[0020] 更にまた請求項 3または 6記載の発明によれば、コアピースは、両側のパネ状開閉部を外筒体に弾性的に当接させて基本的な取り付けを図るため、取り付けの掛止状態をより確実なものとする。

[0021] また請求項 4または 7記載の発明によれば、実際に排ガス触媒装置に排ガスを流した際、隅部における熱応力の集中を効果的に防止することができる。

[0022] また請求項 8記載の発明によれば、コアピース自身のパネ弾性による取付方法、コァピースを内挿した外筒体に施す縮径加工による取付方法のうち双方またはどちらか一方を採用して、コアピースを外筒体に取り付けるため、通常、これら両部材を固定するために行っているロウ付けや溶接等の接合を、できる限り削除または解消することができ、製造工程の簡略ィ匕ゃ排ガス触媒装置としてのコストダウンを達成できる。もちろん、コアピースのパネ弹性掛止による取付方法と、外筒体に施す縮径加工による取付方法とを併用した場合には、コアピースを外筒体に強固に固定することができ、ロウ付け等の解消をより現実的なものとする。

[0023] また請求項 9記載の発明によれば、まずコアピース自身のパネ弹性掛止および Z または縮径カ卩ェによる固着をベースとし、これにスポット溶接を施すため、コアピースと外筒体との固定を、より一層確実なものにできる。また、スポット溶接を行う際には、既にコアピースが外筒体に掛止した、言わば仮固定状態で行えるため、溶接作業が円滑且つ確実に行える。

[0024] また請求項 10または 11記載の発明によれば、カシメカ卩ェを行う場合には、外筒体の端部や胴部等、適宜の位置に施すため、外筒体やコアピースの形状 (テーパ）、あるいはコアピースを複数設けた場合など、種々異なる排ガス触媒装置の構造に応じて適切なカシメカ卩ェが行える。

[0025] また請求項 12記載の発明によれば、外筒体の胴部に施すカシメ加工は、コアピースも内側に食い込ませるため、外筒体とコアピースとの固着を、より一層強化できる。図面の簡単な説明

[0026] [図 1]パネ性を有するコアピースを組み込んで成る排ガス触媒装置と、この排ガス触媒装置を適用して成る排気消音ユニットとを併せ示す説明図である。圆 2]パネ性を有するコアピースの製造過程を段階的に示す斜視図である。

[図 3]同上、断面図である。

圆 4]孔を形成したコアピースを示す斜視図である。

圆 5]パネ性を有するコアピースが採り得る種々の断面形状を示す説明図である。

[図 6]パネ性を有するコアピースが採り得る他の実施例を示す断面図である。

[図 7]パネ性を有するコアピースを、パイプ状部材カゝら形成した様子を示す断面図である。

圆 8]外筒体をかしめて、内挿したコアピースの固着を図る排ガス触媒装置と、この排ガス触媒装置を適用して成る排気消音ユニットとを併せ示す説明図である。

圆 9]外筒体を内側に力しめた排ガス触媒装置を部分的に切り欠いて示す説明図である。

[図 10]外筒体に施す種々のカシメ手法を示す断面図である。

[図 11]外筒体に施す種々のカシメ手法を更に示す斜視図である。

圆 12]複数のコアピースを外筒体に内挿した場合のカシメ手法を示す断面図である圆 13]実施例 2においてコアピースが採り得る種々の断面形状を示す説明図である。

[図 14]従来の排ガス触媒装置を示す二種の断面図である。

符号の説明

1 排ガス触媒装置

2 外筒体

3 コアピース

10 パネ状開閉部

11 パネ性付与部

12 接触面獲得部

13 孔

A 排気消音ユニット

B ブランク材

F フレア管 G 排気ガス

J 接続部

W ウィング部

発明を実施するための最良の形態

[0028] 本発明の最良の形態は、以下の実施例に述べる通りである。なお説明にあたっては、まず排ガス触媒装置 1の概略について説明し、その後、この触媒装置の構成部材であるコアピース 3や、その取付方法について説明する。またコアピース 3を取り付けるにあたっては、後述する外筒体 2に内挿した状態で固定することに因み、特に発明の名称や請求項等においては、この取り付けを「挿着固定」と称している。

排ガス触媒装置 1は、燃焼後、エンジンから吐き出された排気ガス Gを、大気中に放出する以前の段階で浄ィヒするものであり、このため排ガス触媒装置 1の流路壁面には、有害物質を低減させる触媒 (キヤタライザ物質)が、予め付着形成されており、排気ガス Gは排ガス触媒装置 1の内部を通過する間に、このキヤタライザ物質と接触し、浄化される。

[0029] このような排ガス触媒装置 1は、一例として図 1に示すように、前後に開口された外筒体 2と、この内部に設けられるコアピース 3とを具えて成るものである。ここでコアピース 3は、排気ガス Gとの接触面積が適宜確保できるように形成されるものであり、上述したキヤタライザ物質は、このコアピース 3の内外表面と、前記外筒体 2の内側とに付着形成されるものである。

[0030] そして本発明では、コアピース 3そのものにパネ性を付与し、このパネ弾性によって外筒体 2に取り付ける方法、もしくはコアピース 3を内挿した外筒体 2を内側に狭めるようにかしめて外筒体 2に取り付ける方法をベースとするものである。なお、請求項に記載した縮径加工とは、このようなカシメカ卩ェを意味するものである。このように、本発明ではコアピース 3を外筒体 2に取り付けるにあたり、コアピース 3のパネ弾性による取り付け、または外筒体 2に施すカシメカ卩ェによる取り付けのうち、少なくともどちらか一方を採用してコアピース 3の揷着固定を図るものである。

[0031] ここでコアピース 3のパネ弾性による取り付けと、外筒体 2に施すカシメ加工による取り付けとを、特に区別したい場合には、パネ弾性による取り付けを「掛止」とし、カシメ加工による取り付けを「固着」とし、これらの取り付けを特に区別せず、総称する場合に「固定 (挿着固定)」や「取付」と称するものとする。

以下、コアピース 3のパネ弾性による掛止をベースとした取付手法を実施例 1、カシメ加工による固着をベースとした取付手法を実施例 2として説明する。

実施例 1

[0032] 実施例 1は、上述したようにコアピース 3のパネ弾性によってコアピース 3の揷着固定を図るものであり、コアピース 3は、一例として図 1に併せて示すように、内側に変形が加えられた際、これを外側に復帰させる断面として形成される。これは、言い換えれば、内側への押圧変形を外側に戻すパネ作用を有する断面形状であり、このためコアピース 3は、部材そのものの断面形状によって外筒体 2への弹性的な取り付けが図られ、外筒体 2に内挿された状態で固定 (挿着固定)される。

[0033] そして本実施例では、このようなパネ作用を有するコアピース 3を、一枚の金属板材

(これをブランク材 Bとする）力適宜折り曲げて形成して行くものである。具体的には、ブランク材 Bの両端部を円形状に丸め、ここを弾性的に開閉 (拡開)できるようにし、この両端部のパネ状拡開によってコアピース 3を外筒体 2に掛止させるものである。ここで完成状態におけるコアピース 3の拡開 '縮閉自在な両端部をパネ状開閉部 10とする。

[0034] 一方、このパネ状開閉部 10を連結するコアピース 3の中央部分は、両端部にパネ作用を与えるため、パネ性付与部 11とするものであり、本実施例では、略ハート型に形成される。すなわち本実施例では、ハート型の鋭角先端部を非接触とし、ここからパネ状開閉部 10を対向的に設けるものである。なお略ノ、ート型部分の中央部には、ハート型断面の内側に比較的大きく入り込む凹みが形成されており、これは主に排気ガス Gとの接触面積を確保するための部位であり、ここを接触面獲得部 12とする。このように本実施例では、コアピース 3の断面は、円形状の両端を略ノヽート型で接続したような形状であり、この形状自体、従来、同一パターンの繰り返しによって表面積を確保することが半ば技術常識となっていた断面構成（図 14参照）に比較すると、極めて新規且つ奇抜な断面形状と言える。

[0035] またコアピース 3のパネ状開閉部 10は、無負荷状態において幾分離反するように形成されており、コアピース 3を外筒体 2に嵌め込む際には、このパネ状開閉部 10を接近させ、コアピース 3の大きさ（外形)を狭めるようにして外筒体 2に挿入する。その後、パネ状開閉部 10同士の接近を解除すると、パネ状開閉部 10はパネ弾性によつて外側に拡開するようになり、外筒体 2と強固に当接するため、外筒体 2との掛止が図られる。

[0036] 以上述べたように、コアピース 3は、自身の断面形状によって生じるパネ弾性によつて外筒体 2に固定 (掛止）されるものであが、排ガス触媒装置 1は、使用に際して、高温'排気ガス Gにさらされ、また熱負荷を繰り返し受けるものである。このような過酷な使用環境を考慮すれば、予めコアピース 3と外筒体 2との固定を、より強化しておくこと力子ましく、例えば図 1に併せて示すように、コアピース 3の弹性的な掛止にカロえ、適宜の位置にスポット溶接を施すことが望ましい。なお、ここでは左右のうちの一方のパネ状開閉部 10に対して二力所（両側で計四力所）にスポット溶接を施しており、このようなスポット溶接で、実用上、上述した過酷な使用環境に充分耐え得ることが確認されている。これは、コアピース 3の断面形状そのもの力抜け止めに類した高い掛止カを奏するため、点の状態つまり狭い範囲での接合を図るスポット溶接でも、確実な固定強化手段となることを示している。

[0037] なおコアピース 3は断面のパネ弾性によって、外側への拡がり傾向を有するため、外筒体 2に接触し易ぐこれがスポット溶接を確実且つ行、易、ものとして！/、る。また、ここではパネ状開閉部 10にスポット溶接を施しており、これは、この部分が比較的大きな円形状に形成されているため、その分、外筒体 2との接触部位が広く確保できるためである。従って、スポット溶接を施す部位は、必ずしもパネ状開閉部 10に限定されるものではなぐコアピース 3の断面形状等に応じて適宜の部位に施すことが可能である。

[0038] 以下、このようなパネ性を有したコアピース 3の製造方法について説明する。

(1)ブランク材の供給〔図 2 (a)、図 3 (a)参照〕

この工程は、ほぼ一定厚さの金属素材力適宜の大きさ（コアピースほぼ一枚分）に打ち抜いたブランク材 Bを、順次、曲げ加工機に移送する工程である。この際、搬送されるブランク材 Bは、一例として図 2 (a)に示すように、隣り合うもの同士が一力所程度、接続されることが好ましぐこれはブランク材 Bを一枚ずつ確実に曲げ工程に移送するための構成である。なお、上記図 2 (a)ではブランク材 Bの中央部同士を接続するように示しており、ここを接続部 Jとする。

[0039] (2)曲げ工程 (第一段階）〔図 2 (b)、図 3 (b)参照〕

この工程は、曲げ工程の第一段階であり、ブランク材 Bのほぼ中央部に接触面獲得部 12を形成するとともに、この部位から、後に円形とする両端部までを傾斜状に形成する工程である。なお、この傾斜部は、接触面獲得部 12に対し、あた力も翼状に形成されるため、ここをウィング部 Wとする。またブランク材 Bは、接触面獲得部 12等の形成に伴い、接続部 Jが完全に切り離されるものである。更に、このような曲げ加工に併せて、ブランク材 Bは四隅がコーナ R状もしくは面取り加工されることが好ましぐこれは排ガス触媒装置 1 (コアピース 3)を実際に使用した際、この部位の熱応力の集中を防ぐためである。

[0040] (3)曲げ工程 (第二段階）〔図 2 (c)、図 3 (c)参照〕

この工程は、曲げ工程の第二段階であり、ブランク材 Bの両先端部を、ウィング部 W に対して立ち上げ状態に折り曲げる工程である。なお、これはウィング部 W (両端部）を円形状に形成し易くするための工程である。

[0041] (4)曲げ工程 (第三段階）〔図 2 (d)、図 3 (d)参照〕

この工程は、曲げ工程の第三段階であり、ウィング部 Wを接触面獲得部 12に対して折り曲げ、立ち上げ状態に形成する工程である。

[0042] (5)曲げ工程 (第四段階）〔図 2 (e)、図 3 (e)参照〕

この工程は、曲げ工程の第四段階であり、接触面獲得部 12に対して折り曲げ形成したウィング部 Wを全体的に円形状に丸める工程である。なおパネ状開閉部 10の形状（円形状)は、実質的にこの段階で形成される。

[0043] (6)曲げ工程 (第五段階）〔図 2 (f)、図 3 (f)参照〕

この工程は、曲げ工程の第五段階であり、ここではパネ性付与部 11を略ノヽート型に形成するものである。この際、パネ状開閉部 10は、幾分離反するように形成され、弾性的な開閉 (拡開)を可能とするものである。

[0044] そして、このように形成されたコアピース 3を外筒体 2に嵌め込むには、上述したように、対向するパネ状開閉部 10を互いに押し付けるように接近させ、コアピース 3の外形を小さくした状態で外筒体 2に挿入する。挿入後、パネ状開閉部 10同士の接近を解除すると、パネ状開閉部 10がパネ弾性によって外側に拡開し、外筒体 2に強固に当接するため、両部材間において弾性的な取り付け (掛止）が図られる。またコアピース 3を外筒体 2に収容した状態では、より強固な掛止力が得られるよう、両端のパネ状開閉部 10を、ほぼ当接させ合うようにすることが好ましい。すなわちコアピース 3を外筒体 2に嵌入した際には、コアピース 3は外側及び内側の両側力外形が規制されることが好ま、（図 3 (f )右側の挿入状態の図参照)。

[0045] パネ性を有したコアピース 3は、ブランク材 Bから以上のような工程を経て形成されるものであるが、曲げ加工は、上述した五段階だけでなぐブランク材 Bの大きさや所望形状等に応じて、途中、他の段階を経ることも、もちろん可能である。

なお、このような工程を経て、形成されたコアピース 3には、外筒体 2に嵌め込まれた後、キヤタライザ物質を付着させるのが一般的である力先にコアピース 3の内外面にキヤタライザ物質を付着させておき、これを外筒体 2に嵌め込むことも可能である。

[0046] 実施例 1は、以上述べた形態を基本的な技術思想とするものである力更に次のような改変が考えられる。すなわち先の図 1一図 3に示した形態は、一つの外筒体 2に一つのコアピース 3を収納する構成を示した力一つの外筒体 2には、複数のコアピース 3を収納しても構わない。例えば比較的長いパイプ状の外筒体 2に対しては、短寸のコアピース 3を長手方向に幾つか直列状に設けることが可能である（図 12参照）

[0047] またコアピース 3には、例えば図 4に示すように、適宜の大きさの孔 13を開孔することが可能である。これは、主に軽量ィ匕を目的として採られる構成である力排気ガス G との接触面積をより多く獲得する効果も期待できる。

なお孔 13を開けることにより、パネ状開閉部 10をつなぐパネ性付与部 11の剛性が、幾分弱められるため、このような開孔をパネ強度の調整に、積極的に利用することも可能である。このため、孔 13は必ずしもコアピース 3の全てに形成する必要はなぐバネ性付与部 11等、部分的に設けても構わない。なお、このようなコアピース 3を得るには、コアピース 3がフラットな状態、つまりブランク材 Bの段階で適宜の孔 13を開けておき、これを適宜折り曲げて、所望のコアピース 3を得るのが一般的である。

[0048] またコアピース 3の断面形状としては、上記図 1一図 4に示した形状以外にも、種々の形状が採り得るものであり、例えば図 5 (a)に示す略 C型や、図 5 (b)に示す略 S型等が可能である。また図 5 (c)に示す略 M型 (W型）や、図 5 (d)に示す略 U型 (V型）等も可能であり、要はパネ性を有する断面形状であれば種々の形状が採り得るものである。なおパネ状開閉部 10の先端は外側に大きく突出しなければ、上記図 5 (c)、 (d)に示すように、外側 ·内側どちらにロールさせても構わない。

[0049] また上記図 1一図 5に示したコアピース 3は、主にブランク材 Bの両端部をパネ状に橈み得るように形成したものを示した力必ずしもブランク材 Bの両端部を橈み得るように形成する必要はなぐ例えば図 6 (a)に示すように、主に一端側のみを橈み得るように形成し、ここで外筒体 2に掛止させることも可能である。

またコアピース 3の断面を、例えば図 6 (b)に示すように、渦巻状に形成し、コアピース 3の全体的な巻き締めに対する反発力によって、外筒体 2に掛止させることも可能である。

[0050] 更にまた上記図 1一図 6に示したコアピース 3は、全て一枚のブランク材 B力も形成するものであった力例えば図 7に示すように、一つのパイプ状部材を出発素材とし、これを適宜プレス加工し、パネ性を有するコアピース 3とすることも可能である。この場合、コアピース 3は、端部が存在しないので、全体的な剛性が強ぐ部材そのものを橈ませるのに比較的大きな力を要することが考えられるため、パネ性を付与する屈曲部 (パネ性付与部 11)等に孔 13を開け、橈みに要する力と橈み量を適宜調節することが可能である。

実施例 2

[0051] 実施例 2は、外筒体 2に施す縮径加工 (力シメ加工)をベースとして、コアピース 3の挿着固定を図るものである。カシメカ卩ェは、一例として図 8に示すように、外筒体 2の開口両端部と、胴部（ここでは、ほぼ中央部）とを、全周にわたって狭めるように施すものである。

[0052] この際、外筒体 2の開口両端部を内側に縮めるカシメカ卩ェは、コアピース 3が存在しない外筒体 2のみに施すものであり、この開口両端部の変形によってコアピース 3の位置 (移動）を左右両側力規制し、コアピース 3を外筒体 2に固着させている。一方、外筒体 2の胴部を内側に縮めるカシメカ卩ェは、コアピース 3が内在している部分、すなわち外筒体 2をコアピース 3と共に内側に食い込ませるように行い、これにより両部材の固着を、より一層確実なものとしている。

[0053] 以上述べたように、実施例 2では主に外筒体 2に施すカシメによってコアピース 3の取り付けを図るが、排ガス触媒装置 1は、使用に際して、高温'排気ガス Gにさらされ、また熱負荷を繰り返し受けるものである。このため、このような過酷な使用環境を考慮すれば、予めコアピース 3と外筒体 2との固定を、より強化しておくことが好ましぐ例えば図 8に併せて示すように、実施例 2と実施例 1とを併用した取付方法を採ることが可能である。すなわち、この手法は、外筒体 2に施すカシメ加工をベースとし、これにコアピース 3によるパネ弾性掛止を付加することで、コアピース 3と外筒体 2との取り付けを強化した挿着固定方法である。

[0054] またコアピース 3の揷着固定を、より一層強化するには、例えば図 9に示すように、実施例 1と実施例 2との併用に加え、更にスポット溶接を行うことが可能である。すなわち、この手法は、外筒体 2に施すカシメカ卩ェによる取り付けと、コアピース 3自体のパネ弹性掛止による取り付けとを併用し、更にスポット溶接を付加するものであり、スポット溶接は、上記図 1と同じ手法が採り得る。この場合も、計四力所のスポット溶接で、実用上、上述した過酷な使用環境に耐え得ることが確認されており、これも外筒体 2に施すカシメ加工が高い固着力を奏することを示して、る。

[0055] 実施例 2は、以上述べた形態を基本的な技術思想とするものであるが、更に次のような改変が考えられる。すなわち先の図 8、図 9に示した形態は、排ガス触媒装置 1が高温、且つ排ガス雰囲気にさらされること等を考慮し、コアピース 3の固着をより確実にすベぐコアピース 3が存在しない外筒体 2の両端部と、コアピース 3が存在する外筒体 2の胴部（ほぼ中央部）とにカシメカ卩ェを施すものであった。し力しながら、外筒体 2へのカシメは、必ずしもこれに限定されるものではなぐ実際の使用に耐え得る充分な固着力が得られれば、種々のバリエーションが考えられる。

[0056] まず図 10 (a)に示すカシメ手法は、外筒体 2の開口両端部のみを狭め、これによつてコアピース 3を両側力も位置決めし、コアピース 3を外筒体 2に固着させるものである。また図 10 (b)に示すものは、外筒体 2の一端側のみを狭めるカシメ手法を示しており、これは特に外筒体 2及びコアピース 3がテーパ管である場合に好適な力シメ手法と考えられる。すなわち、この場合、コアピース 3の小径端側での位置決めは、部材そのものの形状 (テーノによって成されており、大径端側のみを狭めることでコアピース 3の位置を両側力も規制できるものである。更にまた図 10 (c)に示すものは、外筒体 2の胴部（ほぼ中央部）のみをコアピース 3と共に狭めるカシメ手法である。また図 10 (d)に示すものは、外筒体 2の一端側と外筒体 2の胴部を一部狭める力シメ手法である。このように、外筒体 2の開口端部や胴部における狭めは、必ずしも全周に施す必要はなぐ部分的に行うようにしても構わない。

[0057] また図 11 (a)に示すカシメ手法は、外筒体 2の胴部に千鳥状配置のカシメ加工を施した実施例であり、ここでは上下、左右、上下' · ·と、外筒体 2を交互に力しめている。また図 11 (b)に示すカシメ手法は、外筒体 2の胴部にスノィラル状のカシメカロェを施した例である。この場合、外筒体 2内を通過する排気ガス G力多少なりともスパィラル状のカシメ (変形部分）に沿って旋回流を形成すると考えられ、このためキヤタライザ物質とより接触し易くなり、浄ィ匕効率の向上が期待できる。なお、ここでのスパイラルは、比較的リード角を大きめにとつたものを示した力スパイラルのリード角、条数、ピッチ等は、種々の設定が採り得る。また図 11 (c)に示すカシメ手法は、外筒体 2の長手方向にほぼ沿うようにカシメカ卩ェを直線的に施した例である。この場合、例えば同断面図に示すように、カシメによる変形部分をコアピース 3の凹部（略ノ、ート型の凹部）に食い込ませながら、この部分を拡開させるようにすることで、パネ性付与部 11等を内側力も外筒体 2に強く押し付けることができ、これによる取付力強化が期待できる

[0058] また上記図 8—図 11に示した実施例では、主に一つの外筒体 2に一つのコアピース 3を収納する形態について説明した力一つの外筒体 2には、複数のコアピース 3 を収納することも可能である。例えば図 12では、一つの外筒体 2に対して、短寸のコァピース 3を長手方向に二つ直列状に設けている。この場合、外筒体 2の胴部に施すカシメ加工は、コアピース 3を変形させないように施し得るものである。すなわち、開口両端部の力シメと同様に、コアピース 3が存在しない部分に施し、外筒体 2のみを内側に変形させることによって、コアピース 3の位置を両側力規制し、コアピース 3の固着を図るものである。もちろん胴部に施すカシメカ卩ェは、コアピース 3が内在する部分において、すなわちコアピース 3を内側に押し込むように行うことも可能である。なお複数のコアピース 3を外筒体 2に嵌め込む場合には、排気ガス Gと触媒 (キヤタライザ物質)との接触効率を向上させるために、断面としての位相を適宜異ならせて配置することが可能である。因みに上記図 12では、左右のコアピース 3において断面としての位相を 180度ずらして収納している。もちろん、複数のコアピース 3を内在させる場合、断面形状が全く異なるコアピース 3を内挿することも可能である。

[0059] また上記図 8—図 12に示した実施例では、コアピース 3の断面は、パネ性を有し、内側方向の外力に対して外側に復帰するように形成した力カシメ加工、あるいはこれに適宜付加するスポット溶接等によって充分な固定力が得られる場合には、必ずしもコアピース 3を、パネ性を有する断面として形成する必要はなぐ例えば図 13に示すように、ほとんどパネ性を有しない断面形状としても構わない。なお図 13 (a)—（ c)は、主にパイプ状部材を出発素材として、これをプレス成形したものを幾つ力組み合わせて形成したコアピース 3を示しており、また図 13 (d)は、主にプレート状のブランク材 Bを出発素材として、これを適宜折り曲げたものを幾つ力、組み合わせて形成したコアピース 3を示している。更に図 13 (e)は、パイプ状部材をプレス成形したものと、ブランク材 Bを折り曲げたものとを組み合わせて形成したコアピース 3を示して、る。

[0060] 更にまた、排ガス触媒装置 1は、上記図 1、図 8に示したように、排気消音ユニット A

(いわゆるマフラー）に組み込まれることが多いが、車両等への設置 (搭載）にあたつては、必ずしも排気消音ユニット Aに限定されるものではなぐ例えばエンジンカも排気消音ユニット Aまでの間の排気管路中に組み込むことが可能である。また、このようなことに因み、外筒体 2を、必ずしも排気消音ユニット Aと別部材で形成する必要はなぐ例えば排気管路の一部を外筒体 2として適用し、その内部にコアピース 3のみを組み込むことも可能であるし、またマフラー (排気消音ユニット A)内の一室にコアピース 3のみを嵌め込む形態も可能である。もちろん、これは上述した実施例 1、 2ともに共通した事項である。

[0061] また本発明では、コアピース 3の断面形状や、外筒体 2に施すカシメカ卩ェによって、コアピース 3を外筒体 2に揷着固定するものであり、この取付力が強い程、その後に両部材に施し得るロウ付けや溶接等の接合（固定強化用）が、極力、減少ないしは解消できるものであり、ひいては、より一層の低コストィ匕を達成できるものである。なお固定強化のためにロウ付け等を行う場合には、コアピース 3のパネ弾性による外筒体 2 への掛止や、外筒体 2に施すカシメによる固着が、ロウ付けを前提とした事前仮止め、または位置決め等の作用を担うとも言え、このためロウ付け作業が容易に且つ確実に行えるものである。

産業上の利用可能性

以上のように本発明は、排ガス触媒装置 1においてロウ付けや溶接等の接合を、極力、減少ないしは解消しながらも、外筒体 2とコアピース 3との固定を強化したい場合【こ；して ₀

Claims

請求の範囲

[1] 排気ガスが送り込まれてくる外筒体の内部に設けられ、表面に付着形成させた触媒によって、排気ガスを浄ィ匕する排ガス触媒装置のコアピースにおいて、

前記コアピースは、単一部材で構成されるものであり、その断面形状は、内周方向への変形が加えられた際、これをパネ作用によって外周方向に復帰させる形状に形成されるものであり、

コアピースの断面形状によって外筒体との弹性的な取り付けを図るようにしたことを特徴とする排ガス触媒装置のコアピース。

[2] 前記コアピースは、一枚のブランク材を出発素材とし、これを適宜曲げて、パネ作用を有する断面形状に形成されることを特徴とする請求項 1記載の排ガス触媒装置のコアピース。

[3] 前記コアピースは、ブランク材の両端に対向的に形成されるパネ状開閉部と、このパネ状開閉部を弾性的に開閉させ得るパネ性付与部とを具えて成り、

外筒体との弾性的な取り付けを図るにあたっては、パネ状開閉部を外筒体の内面に当接させて、取り付けを図るようにしたことを特徴とする請求項 2記載の排ガス触媒装置のコアピース。

[4] 前記ブランク材は、四隅がコーナ R状に形成されることを特徴とする請求項 2または

3記載の排ガス触媒装置のコアピース。

[5] 排気ガスが送り込まれてくる外筒体の内部に設けられ、表面に付着形成させた触媒によって、排気ガスを浄ィ匕する排ガス触媒装置のコアピースを製造するにあたり、前記コアピースは、一枚のブランク材にプレス加工を施して、適宜の形状に曲げ形成して行くものであり、

コアピースの最終的な断面形状としては、コアピースにカ卩えられる内側方向への変形を、パネ作用によって外側方向に復帰させ得る形状としたことを特徴とする排ガス触媒装置のコアピースの製造方法。

[6] 前記コアピースは、ブランク材の両端部が円形状に形成されるとともに、この両端部にパネ性を付与するように形成されて成り、これによつてブランク材の両端部を弾性的に開閉させ得るようにしたことを特徴とする請求項 5記載の排ガス触媒装置のコアピースの製造方法。

[7] 前記ブランク材は、四隅がコーナ R状に形成されることを特徴とする請求項 5または

6記載の排ガス触媒装置のコアピースの製造方法。

[8] 外筒体に対しコアピースを内挿し、予め流路壁面に付着形成した触媒によって排気ガスを浄化する装置を製造するにあたり、

前記外筒体に内挿したコアピースを固定するにあたっては、

コアピースを、内周方向への変形が加えられた際、これをパネ作用によって外周方向に弹性的に復帰させるように形成し、コアピースそのもののパネ弾性によって外筒体に取り付ける方法、

または、コアピースを内挿した外筒体に対し、適宜の部位に縮径カ卩ェを施し、これによってコアピースを外筒体に取り付ける方法のうち、

少なくとも、どちらか一方の取付方法により、外筒体に挿入したコアピースを固定するようにしたことを特徴とする排ガス触媒装置におけるコアピースの挿着固定方法。

[9] 前記外筒体には、コアピースとの接触部位にスポット溶接を更に施し、外筒体に対するコアピースの固定を、より一層強化するようにしたことを特徴とする請求項 8記載の排ガス触媒装置におけるコアピースの挿着固定方法。

[10] 前記外筒体に縮径加工を施す場合には、少なくとも外筒体の一方の開口端を内側方向に狭めるようにしたことを特徴とする請求項 8または 9記載の排ガス触媒装置におけるコアピースの挿着固定方法。

[11] 前記外筒体に縮径加工を施す場合には、胴部を内側方向に狭めるようにしたことを特徴とする請求項 8または 9記載の排ガス触媒装置におけるコアピースの挿着固定方法。

[12] 前記外筒体の胴部に縮径加工を施す場合には、コアピースが内在する部分にお V、て狭めるようにし、外筒体と共にコアピースも内側に食、込ませるようにしたことを特徴とする請求項 11記載の排ガス触媒装置におけるコアピースの挿着固定方法。