(57)【要約】【課題】  過酷な使用環境下で高い耐久性を確保できる触媒メタル担体を提供すること。【解決手段】  筒状ケース１０が形成する排気通路１１の内部に金属製のフィン形成体２０が配置されてなる触媒メタル担体１であって、フィン形成体２０の各フィン２１における筒状ケース１０の内周面に交差する端部が、該筒状ケース１０の内周面に設けた回り止め部１３に該筒状ケース１０の周方向で係合するように設けられて回り止めされるとともに、フィン形成体２０の筒状ケース１０からの脱落を防止する抜け止め部材４０が、該フィン形成体２０に接合されることなく、該フィン形成体２０と該筒状ケース１０の筒軸方向に添設される状態で、該筒状ケース１０に支持されるもの。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状ケースが形成する排気通路の内部に金属製のフィン形成体が配置されてなる触媒メタル担体であって、
フィン形成体が多数個の板状のフィンを有し、各フィンがその板長手方向で筒状ケースの内周面に交差するように排気通路内に延在され、相隣るフィンによって該排気通路内に多数の小排気流路を区画し、
フィン形成体の各フィンにおける筒状ケースの内周面に交差する端部が、該筒状ケースの内周面に設けた回り止め部に該筒状ケースの周方向で係合するように設けられて回り止めされるとともに、
フィン形成体の筒状ケースからの脱落を防止する抜け止め部材が、該フィン形成体のフィンに接合されることなく、該フィン形成体を該筒状ケースの筒軸方向に保持する状態で、該筒状ケースに支持される触媒メタル担体。
【請求項２】
前記筒状ケースの内部に、該筒状ケースの排気通路に沿う一端側から他端側に向けて順に並ぶ複数個のフィン形成体が配置される請求項１に記載の触媒メタル担体。
【請求項３】
前記フィン形成体が多数個の板状のフィンが一体をなすように削り出された一体物からなる請求項１又は２に記載の触媒メタル担体。
【請求項４】
前記フィン形成体が、多数個の板状のフィンとともに一体をなしてそれらのフィンにつながって該フィンを囲む外環部を有し、この外環部が筒状ケースの内周面に設けた回り止め部に該筒状ケースの周方向で係合するように設けられて回り止めされる請求項３に記載の触媒メタル担体。
【請求項５】
前記フィン形成体が複数枚の金属製の板を組合せた板組体からなる請求項１又は２に記載の触媒メタル担体。
【請求項６】
前記板組体を構成する各板が、プレス成形体からなる請求項５に記載の触媒メタル担体。
【請求項７】
前記板状体が第１と第２の板を有し、第１と第２の板は、それらの板幅方向に沿う一端部から中間部に渡るスリットを備え、一方の板の中実部が他方の板のスリットに嵌合され、他方の板の中実部が一方の板のスリットに嵌合される請求項５又は６に記載の触媒メタル担体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は触媒メタル担体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車エンジン等の内燃機関から排出される排ガスを浄化する触媒メタル担体として、特許文献１、２に記載のものがある。
【０００３】
特許文献１に記載の自動車エンジン用触媒メタル担体は、ステンレス鋼製筒状ケースの内周面に、複数の凹部が円周方向に連続して形成された円筒形状のステンレス鋼製金属箔（箔厚約200μm）がロー付けされて構成される。これにより、筒状ケースが形成する排気通路の内部に、円筒形状の金属箔によって仕切られる多数の小排気流路を区画する。そして、筒状ケースの内周面、並びに上記小排気流路を画成している金属箔の表面には、触媒が塗布、焼付けされて担持される。
【０００４】
特許文献２に記載の自動車エンジン用触媒メタル担体は、ステンレス鋼製筒状ケースの内部に、複数個のメタルハニカム体を離隔配置するとともに、メタルハニカム体の間にチューブ形状体及び／又はプレート形状体を配置し、当該筒状ケースの内周面にそれらのメタルハニカム体、チューブ形状体及び／又はプレート形状体がロー付けされて構成される。メタルハニカム体はステンレス鋼等の金属製の平箔及び波箔を用いて構成される。これにより、筒状ケースが形成する排気通路の内部に、メタルハニカム体の小孔からなる多数の小排気流路を形成するとともに、チューブ形状体及び／又はプレート形状体によって仕切られる小排気流路を区画する。そして、筒状ケースの内周面、並びに上記小排気流路を画成しているメタルハニカム体の小孔内面、チューブ形状体及び／又はプレート形状体の表面には、触媒がコーティングされて担持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2001-129407号公報
【特許文献２】特開2008-142682号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の触媒メタル担体には以下の問題点がある。
(1)筒状ケースの内周面に円筒形状の金属箔をロー付けしている。
自動車エンジンの高負荷運転時に排ガス温度がロー付け材の融点（例えば1050℃程度）を超える高温になると、ロー付け材が溶けて、円筒形状の金属箔を筒状ケースに固定できなくなる。
【０００７】
また、自動車エンジンの高負荷運転で高温になった排ガスにより歪んだ金属箔と空冷下の筒状ケース間に大きな熱応力を発生させ、或いは自動車の車体及びエンジンの振動が激しくなると、これらの熱応力や激しい振動が金属箔を破壊し、円筒形状の金属箔を筒状ケースに固定できなくなる。
【０００８】
特許文献２に記載の触媒メタル担体には以下の問題点がある。
(2)筒状ケースの内周面にメタルハニカム体や、チューブ形状体及び／又はプレート形状体をロー付けしている。
【０００９】
自動車エンジンの高負荷運転時に排ガス温度がロー付け材の融点（例えば1050℃程度）を超える高温になると、ロー付け材が溶けて、メタルハニカム体や、チューブ形状体及び／又はプレート形状体を筒状ケースに固定できなくなる。
【００１０】
また、自動車エンジンの高負荷運転で高温になった排ガスにより歪んだメタルハニカム体と空冷下の筒状ケース間に大きな熱応力を発生させ、或いは自動車の車体及びエンジンの振動が激しくなると、これらの熱応力や激しい振動がメタルハニカム体を破壊し、メタルハニカム体を筒状ケースに固定できなくなる。
【００１１】
特許文献１、２に記載の触媒メタル担体が、例えば自動車レース競技等の自動車の過酷な走行環境下で使用されると、排ガス温度の高温化、車体及びエンジンの振動の増大化がとりわけ激しくなることから、上述(1)、(2)の問題点は一層顕著になる。
【００１２】
尚、特許文献１、２に記載の触媒メタル担体に採用されているロー付け部が仮に、スポット溶接等による溶接部に単に置き換えられたとしても、自動車の過酷な走行環境下では、高温の排ガスに起因する熱応力や激しい車体及びエンジンの振動による金属箔やメタルハニカム体の破壊を回避するに至らない。
【００１３】
特に、自動車レース競技等の過酷な走行条件においては、未燃ガスが触媒メタル担体における筒状ケースの内周面、円筒形状の金属箔、或いはメタルハニカム体や、チューブ形状体及び／又はプレート形状体に付着してアフターファイヤを生じ、円筒形状の金属箔、或いはメタルハニカム体や、チューブ形状体及び／又はプレート形状体は一層高温、高圧の排ガスに曝されるものになる。
【００１４】
そして、特許文献１、２に記載の触媒メタル担体において、円筒形状の金属箔、或いはメタルハニカム体や、チューブ形状体及び／又はプレート形状体が筒状ケースに固定できなくなると、それらの円筒形状の金属箔、或いはメタルハニカム体や、チューブ形状体及び／又はプレート形状体が筒状ケースから脱落して浄化性能を喪失するだけでなく、走路上に散乱し、後続車両の安全な走行を妨害するものになり、レース中断等を招くおそれもある。
【００１５】
本発明の課題は、過酷な使用環境下で高い耐久性を確保できる触媒メタル担体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
請求項１に係る発明は、筒状ケースが形成する排気通路の内部に金属製のフィン形成体が配置されてなる触媒メタル担体であって、フィン形成体が多数個の板状のフィンを有し、各フィンがその板長手方向で筒状ケースの内周面に交差するように排気通路内に延在され、相隣るフィンによって該排気通路内に多数の小排気流路を区画し、フィン形成体の各フィンにおける筒状ケースの内周面に交差する端部が、該筒状ケースの内周面に設けた回り止め部に該筒状ケースの周方向で係合するように設けられて回り止めされるとともに、フィン形成体の筒状ケースからの脱落を防止する抜け止め部材が、該フィン形成体のフィンに接合されることなく、該フィン形成体を該筒状ケースの筒軸方向に保持する状態で、該筒状ケースに支持されるようにしたものである。
【００１７】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において更に、前記筒状ケースの内部に、該筒状ケースの排気通路に沿う一端側から他端側に向けて順に並ぶ複数個のフィン形成体が配置されるようにしたものである。
【００１８】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明において更に、前記フィン形成体が多数個の板状のフィンが一体をなすように削り出された一体物からなるようにしたものである。
【００１９】
請求項４に係る発明は、請求項３に係る発明において更に、前記フィン形成体が、多数個の板状のフィンとともに一体をなしてそれらのフィンにつながって該フィンを囲む外環部を有し、この外環部が筒状ケースの内周面に設けた回り止め部に該筒状ケースの周方向で係合するように設けられて回り止めされるようにしたものである。
【００２０】
請求項５に係る発明は、請求項１又は２に係る発明において更に、前記フィン形成体が複数枚の金属製の板を組合せた板組体からなるようにしたものである。
【００２１】
請求項６に係る発明は、請求項５に係る発明において更に、前記板組体を構成する各板が、プレス成形体からなるようにしたものである。
【００２２】
請求項７に係る発明は、請求項５又は６に係る発明において更に、前記板状体が第１と第２の板を有し、第１と第２の板は、それらの板幅方向に沿う一端部から中間部に渡るスリットを備え、一方の板の中実部が他方の板のスリットに嵌合され、他方の板の中実部が一方の板のスリットに嵌合されるようにしたものである。
【発明の効果】
【００２３】
（請求項１）
(a)フィン形成体の板状の各フィンにおける筒状ケースの内周面に交差する端部が、該筒状ケースの内周面にロー付け、溶接止めされることなく、該内周面に設けた回り止め部に該筒状ケースの周方向で係合するように設けられて回り止めされる。更に、フィン形成体の筒状ケースからの脱落を防止する抜け止め部材が、該筒状ケースに支持されて、該フィン形成体を該筒状ケースの筒軸方向に保持する。従って、フィン形成体は、筒状ケースの内部に回り止めされ、かつ軸方向でも保持され、筒状ケースに安定的に保持されて該筒状ケースから外方への脱落を防止される。
【００２４】
(b)自動車エンジンの過酷な使用環境下で、排ガス温度が高負荷運転によって、例えば1000℃乃至1200℃程度の高温になる長時間連続使用環境下でも、フィン形成体は上記高温の排ガスに曝されて溶損するロー付け部、溶接止め部を用いて筒状ケースに固定されるものでない。即ち、フィン形成体は、高温の排ガスに曝されても破壊に至るおそれがない上述の回り止め構造及び抜け止め構造によって筒状ケースに安定的に保持され、フィン形成体を筒状ケースに安定的に保持できる。
【００２５】
(c)自動車の車体及びエンジンの振動が激しくなるときにも、フィン形成体は、上述の回り止め構造及び抜け止め構造によって筒状ケースに安定的に保持され、フィン形成体を筒状ケースに安定的に保持できる。
【００２６】
(d)抜け止め部材は、フィン形成体のフィンに接合されず、該フィン形成体を筒状ケースの筒軸方向に保持して該フィン形成体を抜け止めし、フィン形成体の外方への脱落を確実に防止する。ここで、抜け止め部材は、フィン形成体の各フィンに溶接等されて固定されるものに比して、各フィンにおける板長手方向の変形を該抜け止め部材との係わりによって拘束することがない。これにより、フィン形成体は、高温の排ガスに曝されることによる各フィンの板長手方向の熱歪を抜け止め部材の存在によって阻止されることなく、この熱歪に起因する大きな熱応力を抜け止め部材との間に発生させることがなく、該抜け止め部材によって安定的に保持される。
【００２７】
抜け止め部材が上述(d)の如くに、フィン形成体の各フィンの板長手方向の変形を拘束しない構造は、後述(e)の各フィンに備えた曲がり部による各フィンの熱歪の吸収効果を阻害しないという効果を奏する。
【００２８】
(e)尚、フィン形成体は、各フィンの板長手方向の中間部に、熱歪吸収用の曲がり部を備えることもできる。
【００２９】
この場合には、高温の排ガスに曝されるフィン形成体における各フィンの熱歪が、当該フィンの中間部に備えた曲がり部の熱的変形によって吸収され、各フィンの端部の回り止め部に及びにくくし、回り止め部の周辺に大きな熱応力を発生させず、回り止め部を破壊させることがないから、フィン形成体を筒状ケースに安定的に保持できる。
【００３０】
また、車体及びエンジンの激しい振動に起因してフィン形成体の各フィンに生ずる振動による破壊は、金属箔やメタルハニカムに比べ厚肉のフィン(例えば0.8乃至3mm)を用いることでフィン形成体の強度を向上させることによって回避できるから、フィン形成体を筒状ケースに安定的に保持できる。
【００３１】
（請求項２）
(f)前記筒状ケースの内部に、該筒状ケースの排気通路に沿う一端側から他端側に向けて順に並ぶ複数個のフィン形成体が配置される。触媒を担持する、筒状ケースの全長に渡る内周面積、及び全フィン形成体の合計表面積を増大化し、触媒メタル担体の浄化性能を向上できる。
【００３２】
（請求項３）
(g)前記フィン形成体が多数個の板状のフィンが一体をなすように削り出された一体物からなるものとすることにより、各フィンを例えば板厚0.8乃至3mm、より好適には1乃至2mmの板状とし、フィン形成体の耐熱強度、耐振動強度等を確保し、触媒メタル担体の耐久性を容易に確保できる。
【００３３】
（請求項４）
(h)前記フィン形成体が、多数個の板状のフィンとともに一体をなしてそれらのフィンにつながって該フィンを囲む外環部を有し、この外環部が筒状ケースの内周面に設けた回り止め部に係合するように設けられる。一体物をなすフィン形成体の各フィンにおける筒状ケースの内周面に交差する端部を、該端部につながる外環部を介して、筒状ケースの内周面に設けた回り止め部に係合するように単純かつ確実に設けることができる。
【００３４】
（請求項５乃至７）
(i)前記フィン形成体が複数枚の金属製の板を組合せた板組体からなるものとすることにより、各フィンを例えば板厚0.8乃至3mm、より好適には1乃至2mmの板状とし、フィン形成体の耐熱強度、耐振動強度等を確保し、触媒メタル担体の耐久性を容易に確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１は第１実施形態の触媒メタル担体を示す正面図である。
【図２】図２は触媒メタル担体を示し、（Ａ）は図１のII−II線に沿う断面図、（Ｂ）はその変形例を示す断面図である。
【図３】図３は筒状ケースを示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図４】図４は回り止め部材を示す側面図である。
【図５】図５はフィン形成体を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）はフィンの変形例を示す模式図である。
【図６】図６は抜け止め部材を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図７】図７は抜け止め部材を示す正面図である。
【図８】図８は第２実施形態の触媒メタル担体を示す正面図である。
【図９】図９は触媒メタル担体を示し、（Ａ）は側面図、（Ｂ）はその変形例を示す側面図である。
【図１０】図１０は回り止め部材を示す側面図である。
【図１１】図１１はフィン形成体となる板組体を構成する板を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図１２】図１２は板組体を示す正面図である。
【図１３】図１３は板組体が挿入された筒状ケースを示す正面図である。
【図１４】図１４は抜け止め部材を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
（第１実施形態）（図１乃至図７）
図１、図２に示す触媒メタル担体１は、自動車エンジンの排気ポートに連通する排気管の出口端部（中間部でも可）に接続されて用いられる。触媒メタル担体１は、円筒状等の筒状ケース１０が形成する排気通路１１の内部に金属製のフィン形成体２０が配置され、フィン形成体２０が有する多数個の板状のフィン２１の表面に触媒を担持して構成される。
【００３７】
触媒メタル担体１は、エンジン回転の上昇、下降の度に加熱冷却がくり返され、空冷下の筒状ケース１０に拘束されるフィン形成体２０の各フィン２１と該筒状ケース１０との接合部には大きな熱歪に基づく大きな熱応力ひいては熱疲労を発生させ易く、厳しい熱的環境にある。触媒メタル担体１が自動車エンジンの過酷な長時間連続使用環境下で使用されるときには、フィン形成体２０を構成する各フィン２１は、高負荷運転による高温排ガスの高熱に曝され、或いは触媒の反応による発熱を受けて熱せられ、更には付着した未燃ガスが爆発して生ずるアフターファイヤによって過熱され、一層大きな熱歪を生ずる。
【００３８】
また、触媒メタル担体１は、激しい車体及びエンジンの振動に起因する激しい振動が繰り返し付与され、フィン形成体２０の各フィン２１と筒状ケース１０との接合部には大きな繰り返し応力を発生させ易く、厳しい振動環境にある。
【００３９】
触媒メタル担体１は、以上のような過酷な熱的環境及び振動環境で使用されても、高い耐久性を確保するため、筒状ケース１０、フィン形成体２０、及び抜け止め部材４０、５０を以下の如くに組立てて構成される。
【００４０】
（筒状ケース１０）
筒状ケース１０は、図１、図２、図３に示す如く、例えばステンレス鋼板の帯状材（例えばSUS430材、板厚1.5mm）を円筒状に曲げ成形し、その両端部が突き合せ状態でＴＩＧ溶接等で溶接されて形成される（溶接部Ｗ1）。
【００４１】
（フィン形成体２０）
フィン形成体２０は、図１、図２、図５に示す如く、多数個の例えばステンレス鋼板の板状フィン２１を有し、各フィン２１がその板長手方向で筒状ケース１０の内周面に交差し、かつその板幅方向で筒状ケース１０の筒軸方向に沿うように排気通路１１内に延在され、相隣るフィン２１によって該排気通路１１内に多数の小排気流路１２を区画する。
【００４２】
本実施形態のフィン形成体２０は、多数個の板状のフィン２１が一体をなすように削り出された一体物から構成される。フィン形成体２０は、本実施形態ではステンレス鋼の板材或いはブロック体からレーザー加工によって削り出されて形成される。
【００４３】
ここで、本実施形態のフィン形成体２０は、図５に示す如く、多数個（本実施形態では12個）の板状のフィン２１を中心部２２から周方向に一定の間隔（本実施形態では30度間隔）を介して半径方向に延在され、各フィン２１の先端部につながって該フィン２１を囲む外環部２３を有する。フィン２１と中心部２２と外環部２３が一体物をなす。
【００４４】
本実施形態のフィン形成体２０は、各フィン２１を中心部２２から外環部２３に向けて渦巻き線状等の如くの湾曲線（二次曲線又は三次曲線等）状に延在される。但し、各フィン２１は中心部２２から外環部２３に向けて半径方向に沿う直線状に延在されても良い。
【００４５】
更に、フィン形成体２０にあっては、各フィン２１における筒状ケース１０の内周面に交差する端部が、外環部２３とともに、該筒状ケース１０の内周面に設けた回り止め部１３に該筒状ケース１０の周方向で係合するように設けられて回り止めされる。
【００４６】
本実施形態において、筒状ケース１０の内周面の周方向に一定の間隔をなす複数位置（本実施形態では３位置）には、図４に示したキー状の回り止め部材１３Ａが設けられる。回り止め部材１３Ａは、その一部が筒状ケース１０の周方向の３位置に設けられた切欠孔１３Ｂ（図３）に埋め込まれて該筒状ケース１０の外周面の側からＴＩＧ溶接等で溶接されて固定される（溶接部Ｗ2）。回り止め部材１３Ａの上記溶接された一部を除く残部が筒状ケース１０の内方に突出して回り止め部１３となる。
【００４７】
他方、フィン形成体２０における外環部２３の周方向で上記筒状ケース１０の回り止め部１３に対応する位置には、内径側へ凹ませた屈曲部２４が形成され、外環部２３の外周面上にて屈曲部２４が形成する凹部を回り止め溝部２５とする。これにより、フィン形成体２０が筒状ケース１０の内周面に嵌合するように挿入されるとき、フィン形成体２０の外環部２３が備える回り止め溝部２５が筒状ケース１０の内周面に設けた上述の回り止め部１３に係入し、結果として、フィン形成体２０が筒状ケース１０の周方向で係合するように設けられて回り止めされるものになる。
【００４８】
尚、フィン形成体２０にあっては、各フィン２１の先端部につながる外環部２３を備えないとき、各フィン２１の先端部を直接的に筒状ケース１０の内周面に設けた回り止め部に該筒状ケース１０の周方向で係合するように設けて回り止めしても良い。
【００４９】
本実施形態のフィン形成体２０は、図５に示す如く、外環部２３の周方向に一定間隔をなす複数位置（本実施形態では３位置）で該外環部２３を周方向において切離した、熱歪吸収用の切離部２３Ｒを備える。
【００５０】
尚、フィン形成体２０にあっては、各フィン２１の板長手方向の中間部に熱歪吸収用の曲がり部（例えばＵ字状曲がり部）２１Ｒを設けても良い（図５（Ｂ））。
【００５１】
更に、本実施形態の触媒メタル担体１は、筒状ケース１０の内部に、該筒状ケース１０の排気通路１１に沿う一端側から他端側に向けて順に並ぶ複数個（本実施形態では４個）のフィン形成体２０が配置される。このとき、相並ぶフィン形成体２０は、図１に示す如く、それらの表裏を交互に反転され、それらの相隣るフィン形成体２０の間で隣接し合う各フィン２１の湾曲方向（渦巻き方向）を逆方向にして配置される。
【００５２】
ここで、フィン形成体２０を複数個使用し、筒状ケース１０の排気通路１１に沿う一端側から他端側に向けて相並ぶフィン形成体２０を表裏交互に反転して配置した場合、相並ぶフィン形成体２０におけるそれらのフィン２１端面の重なり合わない部分が排気通路１１に露出し、触媒と排気ガスの接する表面積が増加することで、排気ガスの浄化性能が向上する。また互いのフィン２１が重なり合わない部分を設けることで、上流側に配置されたフィン形成体２０におけるフィン２１の排気下流側に排気が流入可能な空間ができる。この空間ひとつひとつが排気の流れを細かく分割する排気の経路となり、排気通路１１内では異なる経路を通る排気の流れ同士が干渉し合うことで流れが乱れて抵抗となり、排気ガスがメタル担体１を通過する時間が長くなる。つまり触媒と排気ガスの接する時間が増加することにより、排気ガスの浄化性能がより一層向上する。
【００５３】
尚、複数個の相並ぶフィン形成体２０は、互いに反転するものに限らず、周方向で互いにずらして配置し、互いに反転し、かつ周方向にずらして配置し、或いは互いに反転させず、かつ周方向でずらさずに配置しても良い。
【００５４】
フィン形成体２０を複数個使用し、筒状ケース１０の排気通路１１に沿う一端側から他端側に向けて相並ぶフィン形成体２０を周方向で互いにθ度ずらして配置した場合、相並ぶフィン形成体２０におけるそれらのフィン２１端面の重なり合わない部分が排気通路１１に露出し、触媒と排気ガスの接する表面積が増加することで、排気ガスの浄化性能が向上する。また互いのフィン２１が重なり合わない部分を設けることで、上流側に配置されたフィン形成体２０におけるフィン２１の排気下流側に排気が流入可能な空間ができる。この空間ひとつひとつが排気の流れを細かく分割する排気の経路となり、排気通路１１内では異なる経路を通る排気の流れ同士が干渉し合うことで流れが乱れて排気の抵抗となり、排気ガスがメタル担体１を通過する時間が長くなる。つまり触媒と排気ガスの接する時間が増加することにより、排気ガスの浄化性能がより一層向上する。
【００５５】
フィン形成体２０を複数個使用し、筒状ケース１０の排気通路１１に沿う一端側から他端側に向けて相並ぶフィン形成体２０を表裏交互に反転し、かつ相並ぶフィン形成体２０を周方向で互いにθ度ずらして配置した場合、相並ぶフィン形成体２０におけるそれらのフィン２１端面の重なり合わない部分が排気通路１１に露出し、触媒と排気ガスの接する表面積が増加することで、排気ガスの浄化性能が向上する。また互いのフィン２１が重なり合わない部分を設けることで、上流側に配置されたフィン形成体２０におけるフィン２１の排気下流側に排気が流入可能な空間ができる。この空間ひとつひとつが排気の流れを細かく分割する排気の経路となり、排気通路１１内では異なる経路を通る排気の流れ同士が干渉し合うことで流れが乱れて排気の抵抗となり、排気ガスがメタル担体１を通過する時間が長くなる。つまり触媒と排気ガスの接する時間が増加することにより、排気ガスの浄化性能がより一層向上する。
【００５６】
フィン形成体２０を複数個使用し、筒状ケース１０の排気通路１１に沿う一端側から他端側に向けて相並ぶフィン形成体２０を互いに反転させず、かつ周方向でずらさず（同一向き、かつそれらのフィン２１が互いに重なり合うようにして）配置した場合、メタル担体１におけるフィン２１とその相並ぶフィン２１によって区画される小排気流路１２の小排気流路断面積は、フィン形成体２０単体における小排気流路１２の小排気流路断面積と等しく、相並ぶフィン形成体２０を表裏交互に反転した場合や、相並ぶフィン形成体２０においてそれらのフィン２１を周方向で互いにθ度ずらして配置した場合、あるいはそれら両方を組み合わせた場合に比べて小排気流路断面積を広く確保できるため、排気抵抗を低減でき、エンジン出力を向上できる。またメタル担体１の排気上流側から排気下流側にかけて、相並ぶフィン形成体２０におけるそれらのフィン２１が互いに同一位置で重なり合う状態は、フィン２１の板幅方向長さを増加させることと同義であり、メタル担体１の内部において排気を整流する効果も得られるため、排気抵抗の低減はより顕著となる。
【００５７】
（抜け止め部材４０、５０）
抜け止め部材４０、５０は、フィン形成体２０の筒状ケース１０からの脱落を防止する。抜け止め部材４０、５０は、フィン形成体２０に溶接等されて接合されることなく、該フィン形成体２０における各フィン２１の板幅方向の端面に添設される状態で、該筒状ケース１０の排気上流側と排気下流側の両方の端部の内周面に固定され、フィン形成体２０を筒状ケース１０の筒軸方向に保持し、排気上流側と排気下流側への脱落を防止する。
【００５８】
尚、本実施形態では、図２（Ａ）に示す如く、２個の抜け止め部材４０を筒状ケース１０の排気下流側と排気上流側の両方の端部の内周面に固定し、１個の抜け止め部材５０を排気下流側に設けた抜け止め部材４０の内周面に固定した。
【００５９】
本実施形態の抜け止め部材４０は、図６に示す如く、例えばステンレス鋼板製のリング状体からなる。抜け止め部材４０は、フィン形成体２０が挿入済の筒状ケース１０の内周面に該筒状ケース１０の排気上流側と排気下流側の両外側から嵌合するように挿入され、該筒状ケース１０の内周面に溶接止めされる。具体的には、筒状ケース１０の周方向に一定間隔をなす複数位置（本実施形態では３位置）に設けられたスリット部１４において、それらの筒状ケース１０と抜け止め部材４０の外周面とがＴＩＧ溶接等で溶接される（溶接部Ｗ3）。このとき、抜け止め部材４０の端面が、フィン形成体２０における外環部２３の端面に相対して配置されるものの、該外環部２３に接合されることなく、該外環部２３に添設される。
【００６０】
尚、抜け止め部材４０は、筒状ケース１０の内周面において、フィン形成体２０の回り止め溝部２５から外方へ突出している回り止め部１３の突出部を受容する切欠凹部４１を、該抜け止め部材４０の一方の端面の周方向の３位置に備える。
【００６１】
本実施形態の抜け止め部材５０は、例えばステンレス鋼からなり、図７に示す如く、中心部５１から周方向において例えば120度間隔を介して半径方向に延在される例えば３本の棒状部５２を有するとともに、各棒状部５２の先端部で周方向の両側に張り出て、該棒状部５２とともにＴ字状をなす取付部５３を有する。抜け止め部材５０は、抜け止め部材４０の内周面に嵌合するように挿入され、各取付部５３が抜け止め部材４０の内周面に添設され、該取付部５３の周辺部（本実施形態では筒状ケース１０の外方に臨む３か所）が抜け止め部材４０の内周面にＴＩＧ溶接等で溶接される（溶接部Ｗ4）。このとき、抜け止め部材５０の棒状部５２は、フィン形成体２０における各フィン２１の前面に配置されるものの、それらのフィン２１に接合されることなく、それらのフィン２１に添設される。
【００６２】
尚、触媒メタル担体１にあっては、フィン形成体２０のための抜け止め部材として、抜け止め部材４０のみを用い、又は抜け止め部材５０のみを用いるものとすることができる。抜け止め部材５０のみを用いるとき、抜け止め部材５０の取付部５３が筒状ケース１１０の内周面に直接的にＴＩＧ溶接等で溶接されて固定されるものになる。
【００６３】
フィン形成体２０が配置される筒状ケース１０の排気上流側で、図２（Ｂ）に示す如く、該筒状ケース１０が接続される排気管６０の接続端に該筒状ケース１０の内径部に挿入される小径部６１が設けられているときには、この排気管６０の小径部６１が排気上流側の抜け止め部材となり、本実施形態における抜け止め部材４０、５０を筒状ケース１０の排気上流側の端部に設けることは必ずしも要しない。即ち、排気管６０の小径部６１は、筒状ケース１０の内径部に挿入され、該小径部６１の端面がフィン形成体２０における外環部２３の端面に突き合わされて配置され、フィン形成体２０の筒状ケース１０からの脱落を防止する。
【００６４】
ここで、触媒メタル担体１は、例えば以下の通りに組立てられる。
(1)複数個のフィン形成体２０を相並ぶようにして、筒状ケース１０の内周面に嵌合するように挿入する。このとき、フィン形成体２０の外環部２３が備える回り止め溝部２５が筒状ケース１０の内周面に設けた回り止め部１３に係入し、フィン形成体２０が筒状ケース１０の周方向で係合するように設けられて回り止めされる。
【００６５】
(2)２個の抜け止め部材４０のそれぞれを筒状ケース１０の排気上流側と排気下流側の両外側から該筒状ケース１０の内周面に嵌合するように挿入し、筒状ケース１０に設けてあるスリット部１４において、筒状ケース１０と抜け止め部材４０の外周面とがＴＩＧ溶接等で溶接されて固定される。
【００６６】
(3)筒状ケース１０における上述(2)の排気下流側に設けた抜け止め部材４０の内周面に、抜け止め部材５０を嵌合するように挿入し、抜け止め部材５０の取付部５３の周辺部が抜け止め部材４０の内周面にＴＩＧ溶接等で溶接されて固定される。
【００６７】
以上のようにして組立てられた触媒メタル担体１は、筒状ケース１０の内周面、フィン形成体２０及び抜け止め部材４０、５０の表面に、触媒（酸化触媒、還元触媒、又は三元触媒等）を塗布、焼付けられて担持するものになる。
【００６８】
従って、本実施形態の触媒メタル担体１によれば、以下の作用効果を奏する。
(a)フィン形成体２０の板状の各フィン２１における筒状ケース１０の内周面に交差する端部が、該筒状ケース１０の内周面にロー付け、溶接止めされることなく、該内周面に設けた回り止め部１３に該筒状ケース１０の周方向で係合するように設けられて回り止めされる。更に、フィン形成体２０の筒状ケース１０からの脱落を防止する抜け止め部材４０が、筒状ケース１０の排気上流側と排気下流側の両方の端部に固定されて支持され、抜け止め部材５０が筒状ケース１０の排気下流側の端部に固定されて支持され、該フィン形成体２０を筒状ケース１０の筒軸方向に保持する。従って、フィン形成体２０は、筒状ケース１０の内部に回り止めされ、かつ軸方向でも保持され、筒状ケース１０に安定的に保持されて筒状ケース１０から外方への脱落を防止される。
【００６９】
(b)自動車エンジンの過酷な使用環境下で、排ガス温度が高負荷運転によって例えば1000℃乃至1200℃程度の高温になる長時間連続使用環境下でも、フィン形成体２０は上記高温の排ガスに曝されて溶損するロー付け部を用いて筒状ケース１０に固定されるものでない。即ち、フィン形成体２０は、高温の排ガスに曝されても破壊に至るおそれがない上述の回り止め構造及び抜け止め構造によって筒状ケース１０に安定的に保持され、フィン形成体２０を筒状ケース１０に安定的に保持できる。
【００７０】
(c)自動車の車体及びエンジンの振動が激しくなるときにも、フィン形成体２０は、上述の回り止め構造及び抜け止め構造によって筒状ケース１０に安定的に保持され、フィン形成体２０を筒状ケース１０に安定的に保持できる。
【００７１】
(d)抜け止め部材４０、５０は、フィン形成体２０のフィン２１に接合されず、該フィン形成体２０を筒状ケース１０の筒軸方向に保持するのみで該フィン形成体２０を抜け止めし、フィン形成体２０の外方への脱落を確実に防止する。ここで、抜け止め部材４０、５０は、フィン形成体２０の各フィン２１に溶接等されて固定されるものに比して、各フィン２１における板長手方向の変形を該抜け止め部材４０、５０との係わりによって拘束することがない。これにより、フィン形成体２０は、高温の排ガスに曝されることによる各フィン２１の板長手方向の熱歪を抜け止め部材４０、５０の存在によって阻止されることなく、この熱歪に起因する大きな熱応力を抜け止め部材４０、５０との間に発生させることがなく、該抜け止め部材４０、５０によって安定的に保持される。
【００７２】
抜け止め部材４０、５０が上述(d)の如くに、フィン形成体２０の各フィン２１の板長手方向の変形を拘束しない構造は、後述(e)の各フィン２１に備えた曲がり部２１Ｒによる各フィン２１の熱歪の吸収効果を阻害しないという効果を奏する。
【００７３】
(e)尚、フィン形成体２０は、各フィン２１の板長手方向の中間部に、熱歪吸収用の曲がり部２１Ｒを備えることもできる。
【００７４】
この場合には、高温の排ガスに曝されるフィン形成体２０における各フィン２１の熱歪が、当該フィン２１の中間部に備えた曲がり部２１Ｒの熱的変形によって吸収され、各フィン２１の端部の回り止め溝部２５に係入されている筒状ケース１０の回り止め部１３に及びにくくし、回り止め部１３の周辺に大きな熱応力を発生させず、回り止め部１３を破壊させることがないから、フィン形成体２０を筒状ケース１０に安定的に保持できる。
【００７５】
また、車体及びエンジンの激しい振動に起因してフィン形成体２０に生ずる振動による破壊は、当該フィン２１の板厚を厚肉の例えば0.8乃至3mmとし、フィン形成体２０の強度を向上させることによって回避できるから、フィン形成体２０を筒状ケース１０に安定的に保持できる。
【００７６】
(f)前記筒状ケース１０の内部に、該筒状ケース１０の排気通路１１に沿う一端側から他端側に向けて順に並ぶ複数個のフィン形成体２０が配置される。触媒を担持する、筒状ケース１０の全長に渡る内周面積、及び全フィン形成体２０の合計表面積を増大化し、触媒メタル担体の浄化性能を向上できる。
【００７７】
(g)前記フィン形成体２０が多数個の板状のフィン２１が一体をなすように削り出された一体物からなるものとすることにより、各フィン２１を例えば板厚0.8乃至3mm、より好適には1乃至2mmの板状とし、フィン形成体２０の耐熱強度、耐振動強度等を確保し、触媒メタル担体の耐久性を容易に確保できる。
【００７８】
(h)前記フィン形成体２０が、多数個の板状のフィン２１とともに一体をなしてそれらのフィン２１につながって該フィン２１を囲む外環部２３を有し、この外環部２３が筒状ケース１０の内周面に設けた回り止め部１３に係合するように設けられる。一体物をなすフィン形成体２０の各フィン２１における筒状ケース１０の内周面に交差する端部を、該端部につながる外環部２３を介して、筒状ケース１０の内周面に設けた回り止め部１３に係合するように単純かつ確実に設けることができる。
【００７９】
（第２実施形態）（図８乃至図１４）
図８、図９に示す触媒メタル担体２が、前記触媒メタル担体１と実質的に異なる点は、フィン形成体１２０が複数枚の金属製の板を組合せた板組体１３０からなるものとしたことにある。
【００８０】
即ち、触媒メタル担体２は、自動車エンジンの排気ポートに連通する排気管の出口端部（中間部でも可）に接続されて用いられる。触媒メタル担体２は、円筒状等の筒状ケース１１０が形成する排気通路１１１の内部に金属製のフィン形成体１２０が配置され、フィン形成体１２０が有する多数個の板状のフィン１２１の表面に触媒を担持して構成される。
【００８１】
触媒メタル担体２は、エンジン回転の上昇、下降の度に加熱冷却がくり返され、空冷下の筒状ケース１１０に拘束されるフィン形成体１２０の各フィン１２１と該筒状ケース１１０との接合部には大きな熱歪に基づく大きな熱応力ひいては熱疲労を発生させ易く、厳しい熱的環境にある。触媒メタル担体２が自動車エンジンの過酷な長時間連続使用環境下で使用されるときには、フィン形成体１２０を構成する各フィン１２１は、高負荷運転による高温排ガスの高熱に曝され、或いは触媒の反応による発熱を受けて熱せられ、更には付着した未燃ガスが爆発して生ずるアフターファイヤによって過熱され、一層大きな熱歪を生ずる。
【００８２】
また、触媒メタル担体２は、激しい車体及びエンジンの振動に起因する激しい振動が繰り返し付与され、フィン形成体１２０の各フィン１２１と筒状ケース１１０との接合部には大きな繰り返し応力を発生させ易く、厳しい振動環境にある。
【００８３】
触媒メタル担体２は、以上のような過酷な熱的環境及び振動環境で使用されても、高い耐久性を確保するため、筒状ケース１１０、フィン形成体１２０、及び抜け止め部材１４０を以下の如くに組立てて構成される。
【００８４】
（筒状ケース１１０）
筒状ケース１１０は、図８、図９、図１３に示す如く、例えばステンレス鋼板の帯状材（例えばSUS430材、板厚1.5mm）を円筒状に曲げ成形し、その両端部が突き合せ状態でＴＩＧ溶接等で溶接されて形成される（溶接部Ｗ1）。
【００８５】
（フィン形成体１２０）
フィン形成体１２０は、図８、図９、図１２、図１３に示す如く、多数個の例えばステンレス鋼板からなる板状フィン１２１を有し、各フィン１２１がその板長手方向で筒状ケース１１０の内周面に交差し、かつその板幅方向で筒状ケース１１０の筒軸方向に沿うように排気通路１１１内に延在され、相隣るフィン１２１によって該排気通路１１１内に多数の小排気流路１１２を区画する。
【００８６】
本実施形態のフィン形成体１２０は、複数枚のステンレス鋼板の板１３１（第１と第２の板１３１Ａ、１３１Ｂ）を組合せた板組体１３０から構成され、それらの板１３１によって各フィン１２１を形成するものとしている。板組体１３０を構成する各板１３１（第１と第２の板１３１Ａ、１３１Ｂ）は、本実施形態では、図１１に示す如くのプレス成形体により形成される。
【００８７】
ここで、フィン形成体１２０を構成する本実施形態の板組体１３０は、第１と第２の小組体１３０Ａ、１３０Ｂからなる。第１の小組体１３０Ａは第１の板１３１Ａを有して構成され、第２の小組体１３０Ｂは第２の板１３１Ｂを有して構成される。各小組体１３０Ａ、１３０Ｂのそれぞれは、図１２に示す如く、３枚の板１３１Ａ、１３１Ｂのそれぞれが互いに三角形をなすように突き合され、当該三角形の各頂部で、相突き合される２枚の板１３１Ａと板１３１Ａ、又は板１３１Ｂと板１３１Ｂが板長手方向の両端部においてそれらの板幅方向の両端部に図１１に示す如くに設けた折れ曲がり状先端部１３１Ｆで一定の取付間隔部Ｇを形成する小組体となる。
【００８８】
このとき、第１と第２の板１３１Ａ、１３１Ｂは、図１１に示す如く、それらの板幅方向に沿う一端部から中間部に渡るスリット１３１Ｓを備える。そして、板組体１３０を構成する小組体１３０Ａ、１３０Ｂは、図１２に示す如く、一方の小組体１３０Ａにおける板１３１Ａの中実部が他方の小組体１３０Ｂにおける板１３１Ｂのスリット１３１Ｓに嵌合され、他方の小組体１３０Ｂにおける板１３１Ｂの中実部が一方の小組体１３０Ａにおける板１３１Ａのスリット１３１Ｓに嵌合され、それらの各嵌合部でそれらの板１３１Ａ、１３１ＢがＴＩＧ溶接等で溶接されて板組体１３０を構成するものになる（溶接部Ｗ2）。
【００８９】
更に、フィン形成体１２０にあっては、各フィン１２１における筒状ケース１１０の内周面に交差する端部（本実施形態では、板組体１３０における板１３１（第１と第２の板１３１Ａ、１３１Ｂ）の先端部１３１Ｆ）が、該筒状ケース１１０の内周面に設けた回り止め部１１３に該筒状ケース１１０の周方向で係合するように設けられて回り止めされる。
【００９０】
本実施形態において、筒状ケース１１０の内周面の周方向に一定の間隔をなす複数位置（本実施形態では６位置）には図１０に示したキー状の回り止め部材１１３Ａが設けられる。回り止め部材１１３Ａは、その一部が筒状ケース１１０の周方向の６位置に設けられた切欠孔１１３Ｂに埋め込まれて該筒状ケース１１０の外周面の側からＴＩＧ溶接等で溶接されて固定される（溶接部Ｗ3）。回り止め部材１１３Ａの上記溶接された一部を除く残部が筒状ケース１１０の内方に突出して回り止め部１１３となる。
【００９１】
これにより、フィン形成体１２０が筒状ケース１１０の内周面に嵌合するように挿入されたとき、フィン形成体１２０を構成する板組体１３０の各小組体１３０Ａ、１３０Ｂにおいて、各板１３１Ａ、１３１Ｂの折れ曲がり状先端部１３１Ｆによって形成されている各取付間隔部Ｇが、筒状ケース１１０の内周面に設けた上述の回り止め部１１３に係入し、結果として、フィン形成体１２０が筒状ケース１１０の周方向で係合するように設けられて回り止めされるものになる。
【００９２】
フィン形成体１２０にあっては、図８、図１１、図１２に示す如く、各フィン１２１の板長手方向の中間部に熱歪吸収用の曲がり部１２１Ｒ（本実施形態では板１３１（１３１Ａ、１３１Ｂ）の板長手方向の中間部に設けられたＵ字状曲がり部１３１Ｒ）が設けられる。
【００９３】
尚、本実施形態の触媒メタル担体２は、筒状ケース１１０の内部に、１個のフィン形成体１２０（第１と第２の小組体１３０Ａ、１３０Ｂからなる板組体１３０）が配置された。但し、触媒メタル担体２にあっては、筒状ケース１１０の内部に、該筒状ケース１１０の排気通路１１１に沿う一端側から他端側に向けて順に並ぶ複数個のフィン形成体１２０が配置されるものとしても良い。
【００９４】
フィン形成体１２０を複数個使用し、筒状ケース１１０の排気通路１１１に沿う一端側から他端側に向けて相並ぶフィン形成体１２０を周方向で互いにθ度ずらして配置した場合、相並ぶフィン形成体１２０におけるそれらのフィン１２１端面の重なり合わない部分が排気通路１１１に露出し、触媒と排気ガスの接する表面積が増加することで、排気ガスの浄化性能が向上する。また互いのフィン１２１が重なり合わない部分を設けることで、上流側に配置されたフィン形成体１２０におけるフィン１２１の排気下流側に排気が流入可能な空間ができる。この空間ひとつひとつが排気の流れを細かく分割する排気の経路となり、排気通路１１１内では異なる経路を通る排気の流れ同士が干渉し合うことで流れが乱れて排気の抵抗となり、排気ガスがメタル担体２を通過する時間が長くなる。つまり触媒と排気ガスの接する時間が増加することにより、排気ガスの浄化性能がより一層向上する。
【００９５】
フィン形成体１２０を複数個使用し、筒状ケース１１０の排気通路１１１に沿う一端側から他端側に向けて相並ぶフィン形成体１２０を互いに周方向でずらさず（同一向き、かつそれらのフィン１２１が互いに重なり合うようにして）配置した場合、メタル担体２におけるフィン１２１とその相並ぶフィン１２１によって区画される小排気流路１１２の小排気流路断面積は、フィン形成体１２０単体における小排気流路１１２の小排気流路断面積と等しく、相並ぶフィン形成体１２０においてそれらのフィン１２１を周方向で互いにθ度ずらして配置した場合に比べて小排気流路断面積を広く確保できるため、排気抵抗を低減でき、エンジン出力を向上できる。またメタル担体２の排気上流側から排気下流側にかけて、相並ぶフィン形成体１２０におけるそれらのフィン１２１が互いに同一位置で重なり合う状態は、フィン１２１の板幅方向長さを増加させることと同義であり、メタル担体２の内部において排気を整流する効果も得られるため、排気抵抗の低減はより顕著となる。
【００９６】
（抜け止め部材１４０）
抜け止め部材１４０は、フィン形成体１２０の筒状ケース１１０からの脱落を防止する。抜け止め部材１４０は、フィン形成体１２０に溶接等されて接合されることなく、該フィン形成体１２０における各フィン１２１の板幅方向の端面に添設される状態で、該筒状ケース１１０の排気上流側と排気下流側の両方の端部の内周面に固定され、フィン形成体１２０を筒状ケース１１０の筒軸方向に保持し、排気上流側と排気下流側への脱落を防止する。
【００９７】
フィン形成体１２０が配置される筒状ケース１１０の排気上流側で、図９（Ｂ）に示す如く、該筒状ケース１１０が接続される排気管１６０の接続端に該筒状ケース１１０の内径部に挿入される小径部１６１が設けられているときには、この排気管１６０の小径部１６１が排気上流側の抜け止め部材となり、本実施形態における抜け止め部材１４０を筒状ケース１１０の排気上流側の端部に設けることは必ずしも要しない。即ち、排気管１６０の小径部１６１は、筒状ケース１１０の内径部に挿入され、該小径部１６１の端面がフィン形成体１２０における板１３１の先端部１３１Ｆの端面に突き合わされて配置され、フィン形成体１２０の筒状ケース１１０からの脱落を防止する。
【００９８】
本実施形態の抜け止め部材１４０は、例えばステンレス鋼からなり、図１４に示す如く、中心部１４１から周方向において例えば６０度間隔を介して半径方向に延在される例えば６本の棒状部１４２を有するとともに、各棒状部１４２の先端部で周方向の両側に張り出て、該棒状部１４２とともにＴ字状をなす取付部１４３を有する。抜け止め部材１４０は、筒状ケース１１０の内周面に嵌合するように挿入され、各取付部１４３が筒状ケース１１０の内周面に添設され、該取付部１４３の周辺部（本実施形態では筒状ケース１１０の外方に臨む３箇所）が筒状ケース１１０の内周面にＴＩＧ溶接等で溶接される（溶接部Ｗ4）。このとき、抜け止め部材１４０の棒状部１４２は、フィン形成体１２０における各フィン１２１の前面に配置されるものの、それらのフィン１２１に接合されることなく、それらのフィン１２１に添設される。
【００９９】
ここで、触媒メタル担体２は、例えば以下の通りに組立てられる。
(1)板組体１３０からなるフィン形成体１２０を筒状ケース１１０の内周面に嵌合するように挿入する。このとき、フィン形成体１２０を構成している板組体１３０における折れ曲がり状先端部１３１Ｆに形成されている取付間隔部Ｇが、筒状ケース１１０の内周面に設けた回り止め部１１３に係入し、フィン形成体１２０が筒状ケース１１０の周方向で係合するように設けられて回り止めされる。
【０１００】
(2)２個の抜け止め部材１４０のそれぞれを筒状ケース１１０の排気上流側と排気下流側のそれぞれから該筒状ケース１１０の内周面に嵌合するように挿入し、抜け止め部材１４０における取付部１４３の周辺部が筒状ケース１１０の内周面にＴＩＧ溶接等で溶接されて固定される。
【０１０１】
以上のようにして組立てられた触媒メタル担体２は、筒状ケース１１０の内周面、フィン形成体１２０及び抜け止め部材１４０の表面に、触媒（酸化触媒、還元触媒、又は三元触媒等）を塗布、焼付けられて担持するものになる。
【０１０２】
従って、本実施形態の触媒メタル担体２によれば、以下の作用効果を奏する。
(a)フィン形成体１２０の板状の各フィン１２１における筒状ケース１１０の内周面に交差する端部が、該筒状ケース１１０の内周面にロー付け、溶接止めされることなく、該内周面に設けた回り止め部１１３に該筒状ケース１１０の周方向で係合するように設けられて回り止めされる。更に、フィン形成体１２０の筒状ケース１１０からの脱落を防止する抜け止め部材１４０が、該筒状ケース１１０の排気上流側及び排気下流側の端部に固定されて支持され、該フィン形成体１２０を該筒状ケース１１０の筒軸方向に保持する。従って、フィン形成体１２０は、筒状ケース１１０の内部に回り止めされ、かつ軸方向からも保持され、筒状ケース１１０に安定的に保持されて該筒状ケース１１０から外方への脱落を防止される。
【０１０３】
(b)自動車エンジンの過酷な使用環境下で、排ガス温度が高負荷運転によって例えば1000℃乃至1200℃程度の高温になる長時間連続使用環境下でも、フィン形成体１２０は上記高温の排ガスに曝されて溶損するロー付け部を用いて筒状ケース１１０に固定されるものでない。即ち、フィン形成体１２０は、高温の排ガスに曝されても破壊に至るおそれがない上述の回り止め構造及び抜け止め構造によって筒状ケース１１０に安定的に保持され、フィン形成体１２０を筒状ケース１１０に安定的に保持できる。
【０１０４】
(c)自動車の車体及びエンジンの振動が激しくなるときにも、フィン形成体１２０は、上述の回り止め構造及び抜け止め構造によって筒状ケース１１０に安定的に保持され、フィン形成体１２０を筒状ケース１１０に安定的に保持できる。
【０１０５】
(d)抜け止め部材１４０は、フィン形成体１２０のフィン１２１に接合されず、該フィン形成体１２０を筒状ケース１１０の筒軸方向に保持するのみで該フィン形成体１２０を抜け止めし、フィン形成体１２０の外方への脱落を確実に防止する。ここで、抜け止め部材１４０はフィン形成体１２０の各フィン１２１に溶接等されて固定されるものに比して、各フィン１２１における板長手方向の変形を該抜け止め部材１４０との係わりによって拘束することがない。これにより、フィン形成体１２０は、高温の排ガスに曝されることによる各フィン１２１の板長手方向の熱歪を抜け止め部材１４０の存在によって阻止されることなく、この熱歪に起因する大きな熱応力を抜け止め部材１４０との間に発生させることがなく、該抜け止め部材１４０によって安定的に保持される。
【０１０６】
抜け止め部材１４０が上述(d)の如くに、フィン形成体１２０の各フィン１２１の板長手方向の変形を拘束しない構造は、後述(e)の各フィン１２１に備えた曲がり部１２１Ｒによる各フィン１２１の熱歪の吸収効果を阻害しないという効果を奏する。
【０１０７】
(e)尚、フィン形成体１２０は、各フィン１２１の板長手方向の中間部に、熱歪吸収用の曲がり部１２１Ｒを備えることもできる。
【０１０８】
この場合には、高温の排ガスに曝されるフィン形成体１２０における各フィン１２１の熱歪が、当該フィン１２１の中間部に備えた曲がり部１２１Ｒの熱的変形によって吸収され、各フィン１２１の先端部１３１Ｆが係入する筒状ケース１１０の回り止め部１１３に及びにくくし、回り止め部１１３の周辺に大きな熱応力を発生させず、回り止め部１１３を破壊させることがないから、フィン形成体１２０を筒状ケース１１０に安定的に保持できる。
【０１０９】
また、車体及びエンジンの激しい振動に起因してフィン形成体１２０に生ずる振動は、当該フィン１２１の板厚を厚肉の例えば0.8乃至3mmとし、フィン形成体１２０の強度を向上させることによって回避できるから、フィン形成体１２０を筒状ケース１１０に安定的に保持できる。
【０１１０】
(f)前記筒状ケース１１０の内部に、該筒状ケース１１０の排気通路１１１に沿う一端側から他端側に向けて順に並ぶ複数個のフィン形成体１２０が配置される。触媒を担持する、筒状ケース１１０の全長に渡る内周面積、及び全フィン形成体１２０の合計表面積を増大化し、触媒メタル担体の浄化性能を向上できる。
【０１１１】
(g)前記フィン形成体１２０が複数枚の金属製の板を組合せた板組体１３０からなるものとすることにより、各フィン１２１を例えば板厚0.8乃至3mm、より好適には1乃至2mmの板状とし、フィン形成体１２０の耐熱強度、耐振動強度等を確保し、触媒メタル担体の耐久性を容易に確保できる。
【０１１２】
以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、フィン形成体において、各フィンの板長手方向の中間部に設けられる曲がり部は、当該フィンの板長手方向の中間一か所に限らず、中間複数か所のそれぞれに設けられても良い。
【０１１３】
また、フィン形成体において、各フィンに設けられる曲がり部は、当該曲がり部が板長手方向の局部位置で他の位置に比して異なる曲率部分として形成されるものに限らず、当該フィンを板長手方向の概ね全長に渡って例えばＣ字状又はＳ字状等に湾曲して形成されるものでも良い。
【０１１４】
また、触媒メタル担体を構成する筒状ケース、フィン形成体、及び抜け止め部材等の構成材料は、耐熱性に優れるものであれば特に限定されない。
【産業上の利用可能性】
【０１１５】
本発明によれば、過酷な使用環境下で高い耐久性を確保できる触媒メタル担体を提供することができる。
【符号の説明】
【０１１６】
１、２  触媒メタル担体
１０、１１０  筒状ケース
１１、１１１  排気通路
１２、１１２  小排気流路
１３、１１３  回り止め部
２０、１２０  フィン形成体
２１、１２１  フィン
２１Ｒ、１２１Ｒ  曲がり部
２３  外環部
１３０  板組体
１３０Ａ、１３０Ｂ  小組体
１３１、１３１Ａ、１３１Ｂ  板
１３１Ｓ  スリット
４０、５０、１４０  抜け止め部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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