(57)【要約】【課題】  金属触媒坦体を外筒に挿入する際、これらの変形不良を抑制することを可能にした触媒コンバータを提供する。【解決手段】  触媒コンバータ1は、金属触媒坦体2とこれを収納する金属製の外筒3を有する。金属触媒坦体2は、波状と平板状あるいは大小の波状の金属箔を重ね合わせした状態で多重巻きしてセルを半径方向に多段に形成し、金属箔に触媒をコーティングするとともに、外周面に半径方向に凹んだ凹部4を形成する。凹部4は、半径方向の複数段のセル2aの潰れによって形成し、凹部の深さHがセル2aの１段分の半径方向高さhの複数倍となるようにした。【選択図】図２
2014200734.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波状と平板状、あるいは大小の波状の金属箔を重ね合わせした状態で多重巻きしてセルを半径方向に多段に形成し、前記金属箔に触媒をコーティングするとともに、外周面に半径方向に凹んだ凹部を形成した金属触媒坦体と、
該金属触媒坦体を収納する金属製の外筒と、
を備えた触媒コンバータにおいて、
前記凹部は、半径方向の複数段のセルの潰れによって形成し、前記凹部の深さがセル１段分の半径方向高さの複数倍となるようにした、
ことを特徴とする触媒コンバータ。
【請求項２】
請求項１に記載の触媒コンバータにおいて、
前記凹部は、前記金属触媒坦体の外周面に２箇所以上設け、前記金属触媒坦体の外周上で等距離離れるように配置した、
ことを特徴とする触媒コンバータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等のエンジンから排出された排気ガスを、金属製触媒坦体を通すことで、触媒を用いて排気ガス中に含まれる有害物質の無害化を促進する触媒コンバータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の触媒コンバータとしては、本特許出願人の出願に係る特許文献１に記載のものが知られている。
この従来の触媒コンバータを得るには、まず波状と平板状の金属箔を重ね合わせて多重巻して成形し、これらの金箔に触媒をコーティングして金属触媒坦体を造る。次いで、内径が金属触媒坦体の外径より大きく、かつ内周に周周りに離間して配置された複数の凸部（ロッドなど）を有する略円筒形の金属製外筒内に金属触媒坦体を挿入する。続いて、この外筒の外周側から外筒およびこの中に収納された金属触媒坦体を縮径した後、これらを加熱して拡散接合を行うようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１２５７７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の触媒コンバータには以下に説明するような問題がある。
すなわち、上記従来の触媒コンバータにあっては、外筒の内周側に設けた凸部を用いて金属触媒坦体の外周面の一部を内側に押し潰し、これにより凹部を形成している。このように凹部でセレーションを形成することで、金属触媒坦体を外筒内に挿入する際の金属触媒坦体や外筒の変形を防止するにようにしている。
そのため、上記凸部はできるだけ小さくして、金属触媒坦体を構成するセルのうちの最も外周側のセルのみを半径内側へ凹ましてセレーションを形成するようにしていた（特許文献１の図７〜図１０などを参照）。
ところが、このように最も外周側のセルのみを半径内側へ凹ました金属触媒坦体を外筒とともに上記の縮径工程で加工しようとすると、セレーション形状が不安定となって金属触媒坦体や外筒が変形不良を生じやすくなる場合があることが分かった。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、金属触媒坦体を外筒に挿入する際、これらの変形不良を抑制することを可能にした触媒コンバータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的のため本発明による触媒コンバータは、
波状と平板状、あるいは大小の波状の金属箔を重ね合わせした状態で多重巻きしてセルを半径方向に多段に形成し、金属箔に触媒をコーティングするとともに、外周面に半径方向に凹んだ凹部を形成した金属触媒坦体と、
この金属触媒坦体を収納する金属製の外筒と、
を備えた触媒コンバータにおいて、
凹部を、半径方向の複数段のセルの潰れによって形成し、凹部の深さがセルの１段分の半径方向高さの複数倍となるようにした、
ことを特徴とする。
【０００７】
また、好ましくは、
凹部を、金属触媒坦体の外周面に２箇所以上設けて金属触媒坦体の外周上で等距離離れるように配置した、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の触媒コンバータにあっては、凹部を半径方向の複数段のセルの潰れによって形成し、凹部の深さをセルの１段分の半径方向高さの複数倍となるようにしたので、凹部によって形成されるセレーションの形状を安定させることが可能となり、この結果、金属触媒坦体を収納した外筒の縮径工程の際、金属触媒坦体の外周部分を均一に塑性変形させて、金属触媒坦体および外筒の少なくとも一方が変形不良となるのを防止することができる。
【０００９】
また、凹部を金属触媒坦体の外周面に２箇所以上設けて金属触媒坦体の外周上で等距離離れるように配置したので、縮径工程の際に、部分的に過大な力が作用するのを抑えて、金属触媒坦体の外周部分をより安定して均一に塑性変形させることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例１の触媒コンバータの斜視図である。
【図２】実施例１の触媒コンバータの一部拡大図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
【実施例１】
【００１２】
まず、実施例１の触媒コンバータの全体構成を説明する。
図１に示すように、この実施例１の触媒コンバータ1は、自動車のエンジンの下流に接続され、金属触媒坦体2と、金属製の外筒3とを備えている。
【００１３】
金属触媒坦体2は、波状の金属箔と板状の金属箔、あるいは波長が異なる2枚の波形状の金属箔を重ね合わせて多重巻きして円筒状にしたもので、図２に示すように多数のセル2aが形成される。また、これらの金属箔の表面には、エンジンから排出された排気ガス中に含まれる有害成分を無害化するのを促進する触媒がコーティングされている。
すなわち、この金属触媒坦体2は、周知の構造のものを用い、周知の方法で製造して得られる。
【００１４】
外筒3は、この内径が金属触媒坦体の外形より若干大きいものであって、この内周面に、特許文献１と同様に、半径方向内側へ向けて突出した複数の凸部が外周周りに等間隔離れた位置に設けられる。
この凸部は、ここでは断面三角形状のロッドを用いる。
【００１５】
また、凸部は、金属触媒坦体2のセル2a（図２を参照）が最終的に半径方向内側に複数段階分つぶれる大きさに設定してある。
そうして、金属触媒坦体2が外筒23に挿入され、この状態で、チャック機構を用いて、外筒3の外周側からこの半径方向内側に向けて外筒3および金属触媒坦体2を押圧する。これが縮径工程である。
この縮径工程では、金属触媒坦体2の外周面と外筒3の内周面とが密着するだけでなく、多重巻きした金属箔同士も密着する。
【００１６】
また、この縮径皇帝では、同時に金属触媒坦体2の複数個所に半径方向へ凹んだ凹部4が形成される。
これらの凹部4は、外筒3の凸部を上記のように設定しているため、金属触媒担体2の外周面に図１に示すように外周に沿って等間隔離れた位置に、かつ図２に示すように半径方向に沿ってセル2aが複数段分つぶれて変形することになる。
【００１７】
図２に、凹部4の半径方向の深さHを示す。また、セル2aの１段分の半径方向高さをｈで示す。
実施例１では、凹部4の半径方向の深さHはセル2aの１段の半径方向高さｈの約５倍となるようにしている。
したがって、凹部4で形成される金属触媒担体4のセレーションは、従来技術によるセレーションより約５倍の深さとなり、かつその周方向の長さもその分大きくなる。
なお、図１では、図２とは異なり、凹部4の大きさをやや誇張して描いてある。
【００１８】
上記のように構成された金属触媒担体2と外筒3は、図示しないコンバータ・ケースに収納されて、その上流側がエンジンの排気側に取り付けられ、下流側が図示しない排気管を介してマフラへ接続される。
【００１９】
したがって、エンジンから排出された排気ガスは、触媒コンバータに導かれ、この中に配置した金属触媒担体2を構成する多くのセル2a内を触媒コンバータの軸方向へ流れる。この際、セル2aにコーティングされた触媒により排気ガスの浄化が促進され、浄化された排気ガスは、マフラを通って図示しないテールパイプから車外へ放出される。
【００２０】
この排気ガスの触媒コンバータ1通過中、一部のガスは凹部4へ流れ込み、ここでは排気ガス浄化能力が若干落ちることになるが、凹部4の半径方向の深さHは、セル2aの高さの約５倍程度であり、かつ凹部4の数も凹部4を深く形成しているので従来技術のものより少なくできるので、実用上問題ない。
【００２１】
一方、触媒コンバータ1の製造時にあっても、凹部4を上記のように形成してセレーションを金属触媒担体2に設けるようにした。
このため、金属触媒担体2とこれを収納した外筒3をこれらの外周側からチャック機構で半径方向内側へ押圧した縮径する際、凹部4を中心に安定した状態で変形するようになる。この結果、金属触媒担体2および外筒3の所望しない変形（変形不良）を抑制し、金属触媒担体2の外周部が均一に塑性変形されることとなって、金属触媒担体2が外筒3に安定した状態で支持される。
【００２２】
以上に説明したように、実施例１の触媒コンバータは、以下の効果を得ることができる。
すなわち、実施例１の触媒コンバータにあっては、金属触媒担体2の凹部4を、半径方向の複数段のセル2aの潰れによって形成し、凹部4の深さHをセル2aの１段分の半径方向高さの複数倍となるようにしたので、凹部4によって形成されるセレーションの形状を安定させることが可能となり、この結果、金属触媒坦体2を収納した外筒3の縮径工程の際、金属触媒坦体2の外周部分を均一に塑性変形させて、金属触媒坦体2および外筒3の少なくとも一方が変形不良となるのを防止することができる。
【００２３】
また、凹部4を金属触媒坦体2の外周面に２箇所以上設けて金属触媒坦体2の外周上で等距離離れるように配置したので、縮径工程の際に、部分的に過大な力が作用するのを抑えて、金属触媒坦体2の外周部分をより安定して均一に塑性変形させることができるようになる。
【００２４】
以上、本発明を上記実施例に基づき説明してきたが、本発明は上記実施例に限られず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更等があった場合でも、本発明に含まれる。
【００２５】
たとえば、外筒3の内周面に設ける凸部は、実施例１の断面三角形状のロッドに限られず、特許文献１と同様に、他の形状のロッド、あるいはロッド以外を用いてもよく、また、最終的にはロッド等を、外筒3から引き抜くようにしても、あるいは外筒3内に残したままにするようにしてもよい。
【００２６】
また、金属触媒担体2の凹部4は、実施例ではそれらの深さHをセル2aの半径方向の高さhの約５倍程度としたが、５〜６倍程度とするのが金属触媒担体2および外筒3の変形を抑え、安定支持し、かつ排気ガス浄化上からは望ましい。
また、凹部4の外周周りの個数も、１２〜２４個程度にするのが同じ理由上から望ましい。
【符号の説明】
【００２７】
H        凹部の半径方向の深さ
ｈ        セル1段分の半径方向の高さ
1        触媒コンバータ
2        金属触媒担体
2a      セル
3      外筒
4      凹部
【図１】
2014200734.tif 000003
【図２】
2014200734.tif 000004