(57)【要約】【課題】ハニカム構造体及び側面保持部材を金属ケース内に容易に保持固定することができるとともに、容易に組立が可能な排ガス浄化装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】金属ケース３の内部に側面保持部材４を介してハニカム構造体からなる触媒担体２を保持する排ガス浄化装置であって、コート層２２の外周面には、螺旋状の凹溝２３が形成され、金属ケース３の内周面には、コート層２２の凹溝２３に対応する位置に螺旋状の凹溝３１が形成され、螺旋状の側面保持部材４の厚さ寸法は、コート層２２の凹溝２３の深さ寸法よりも大きく形成され、側面保持部材４のうち触媒担体２側の部分４１は、コート層２２の凹溝２３に嵌入され、側面保持部材４のうち金属ケース３側の部分４２は、金属ケース３の凹溝３１に嵌入されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセルを有し、外周をコート層で被覆されたハニカム構造体と、
排気通路に設けられ、前記ハニカム構造体を内部に保持する金属ケースと、
前記ハニカム構造体の外周面に取り付けられ、前記ハニカム構造体と前記金属ケースとの間に配置されて前記ハニカム構造体を保持する複数の又は螺旋状の側面保持部材と、を備える排ガス浄化装置であって、
前記コート層の外周面には、周方向に沿って複数の又は螺旋状の凹溝が形成され、
前記金属ケースの内周面には、前記コート層の凹溝に対応する位置に、周方向に沿って複数の又は螺旋状の凹溝が形成され、
前記側面保持部材の厚さ寸法は、前記コート層の凹溝の深さ寸法よりも大きく形成され、
前記側面保持部材のうち前記ハニカム構造体側の部分は、前記コート層の凹溝に嵌入されているとともに、前記側面保持部材のうち前記金属ケース側の部分は、前記金属ケースの凹溝に嵌入されていることを特徴とする排ガス浄化装置。
【請求項２】
前記コート層のうち前記凹溝が形成されていない部分には、前記側面保持部材よりも熱膨張率が高い他の側面保持部材が設置されていることを特徴とする請求項１に記載の排ガス浄化装置。
【請求項３】
複数のセルを有し、外周をコート層で被覆されたハニカム構造体と、
排気通路に設けられ、前記ハニカム構造体を内部に保持する金属ケースと、
前記ハニカム構造体の外周面に取り付けられ、前記ハニカム構造体と前記金属ケースとの間に配置されて前記ハニカム構造体を保持する螺旋状の側面保持部材と、を備え、
前記コート層の外周面には、周方向に沿って螺旋状の凹溝が形成され、
前記金属ケースの内周面には、前記凹溝に対応する位置に、周方向に沿って螺旋状の凹溝が形成され、
前記側面保持部材の厚さ寸法は、前記コート層の凹溝の深さ寸法よりも大きく形成された排ガス浄化装置の製造方法であって、
前記側面保持部材のうち前記ハニカム構造体側の部分を前記コート層の凹溝に嵌入し、
前記ハニカム構造体及び前記側面保持部材を、前記金属ケースに対して相対回転させながら挿入することで、前記側面保持部材のうち前記金属ケース側の部分を前記金属ケースの凹溝に嵌入することを特徴とする排ガス浄化装置の製造方法。
【請求項４】
複数のセルを有し、外周をコート層で被覆されたハニカム構造体と、
排気通路に設けられ、前記ハニカム構造体を内部に保持する金属ケースと、
前記ハニカム構造体の外周面に取り付けられ、前記ハニカム構造体と前記金属ケースとの間に配置されて前記ハニカム構造体を保持する螺旋状の側面保持部材と、を備え、
前記コート層の外周面には、周方向に沿って複数の又は螺旋状の凹溝が形成され、
前記側面保持部材の厚さ寸法は、前記コート層の凹溝の深さ寸法よりも大きく形成された排ガス浄化装置の製造方法であって、
前記側面保持部材のうち前記ハニカム構造体側の部分を前記コート層の凹溝に嵌入し、
前記ハニカム構造体及び前記側面保持部材を、前記金属ケースに挿入した後、前記金属ケースのうち、前記コート層の凹溝が形成されていない部分に対応する部分を縮径加工することを特徴とする排ガス浄化装置の製造方法。
【請求項５】
複数のセルを有し、外周をコート層で被覆されたハニカム構造体と、
排気通路に設けられ、前記ハニカム構造体を内部に保持する金属ケースと、
前記ハニカム構造体の外周面に取り付けられ、前記ハニカム構造体と前記金属ケースとの間に配置されて前記ハニカム構造体を保持する複数の又は螺旋状の側面保持部材と、を備える排ガス浄化装置であって、
前記コート層の外周面には、周方向に沿って複数の又は螺旋状の凹溝が形成されているとともに、隣り合う前記凹溝の間には、周方向に沿って複数の又は螺旋状の凹溝が形成され、
前記金属ケースの内周面には、前記コート層の突条に対応する位置に、周方向に沿って複数の又は螺旋状の凹溝が形成され、
前記側面保持部材の厚さ寸法は、前記コート層の凹溝の深さ寸法よりも小さく形成され、
前記側面保持部材は、前記コート層の凹溝に嵌入されており、
前記コート層の突条は、前記金属ケースの凹溝に嵌入されていることを特徴とする排ガス浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排ガス浄化装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
耐熱性を有するハニカム構造体に白金やロジウムなどの触媒を担持させた触媒担体を金属製の筒状ケース内に収容して、流体を浄化するフィルタとした排ガス浄化装置が知られている。例えば、自動車の排気系においては、いわゆる触媒コンバータ（キャタライザ）を排気系路上に設置して、排ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯx）や炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）の浄化を行っている。
また、他の排ガス浄化装置としては、フィルタとしてのハニカム構造体に排ガスを透過させることで、排ガスに含まれる煤などの粒子状物質（ＰＭ）を捕集するＤＰＦ（Diesel particulate filter）が知られている。なお、ＤＰＦには、ハニカム構造体にさらに白金やロジウムなどの触媒を担持させ、連続再生機能を持たせたものもある。
ハニカム構造体は、例えばセラミックスで構成されており、破損を防止するために、ハニカム構造体とケースとの間に側面保持部材や緩衝部材を設けることが行われている。
【０００３】
例えば、特許文献１，２，３には、ハニカム構造体からなる触媒担体とケースとの間に配置する側面保持部材を螺旋状に形成し、触媒担体の外周に側面保持部材を螺旋状に巻き付けてケース内に挿入することが記載されている。
また、特許文献４には、ハニカム構造体からなる触媒担体の外周に無機質繊維マットからなる筒状の側面保持部材を設置し、内周面に螺旋状の細い溝を形成した金属ケースの内部に、触媒担体及び側面保持部材を回転しながら挿入することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１０３６６２号公報（図１７）
【特許文献２】特開２００２−１４７２２９号公報（図１、図４）
【特許文献３】特開２００２−１４７２３０号公報（図１）
【特許文献４】特開２００１−２８９０２８号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１，２，３に記載の構造では、触媒担体の外周面が平滑に形成されているため、触媒担体をケースへ挿入する際に側面保持部材がずれてしまい、側面保持部材や触媒担体に不具合が生じる可能性がある。また、側面保持部材のずれや重なりによって、保持力が減少するおそれがある。
また、触媒担体の外周面に螺旋状の側面保持部材を固定するために、接着剤やテープを用いると、工数や部品点数が増えてしまい、生産性が低下してしまう。
また、触媒担体及び側面保持部材がケースに対して軸方向に移動しないようにするためのセットプレート（ストッパ）をケースに取り付ける必要があるため、工数や部品点数が増えてしまい、生産性が低下してしまう。
【０００６】
また、特許文献４に記載の構造では、金属ケースの内周面に螺旋状の細溝が形成されているものの、側面保持部材は従来通り筒状に形成されているため、結局、側面保持部材を大きく圧縮しながら金属ケースに挿入しなければならず、挿入作業に手間が掛かる。また、金属ケースの細溝と側面保持部材の形状が対応していないため、金属ケースと側面保持部材との摩擦が大きくなり、側面保持部材に不具合が発生し易い。
【０００７】
本発明は、これらの問題に鑑みて成されたものであり、ハニカム構造体及び側面保持部材を金属ケース内に容易に保持固定することができるとともに、容易に組立が可能な排ガス浄化装置及びその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る排ガス浄化装置は、複数のセルを有し、外周をコート層で被覆されたハニカム構造体と、排気通路に設けられ、前記ハニカム構造体を内部に保持する金属ケースと、前記ハニカム構造体の外周面に取り付けられ、前記ハニカム構造体と前記金属ケースとの間に配置されて前記ハニカム構造体を保持する複数の又は螺旋状の側面保持部材と、を備える排ガス浄化装置であって、前記コート層の外周面には、周方向に沿って複数の又は螺旋状の凹溝が形成され、前記金属ケースの内周面には、前記コート層の凹溝に対応する位置に、周方向に沿って複数の又は螺旋状の凹溝が形成され、前記側面保持部材の厚さ寸法は、前記コート層の凹溝の深さ寸法よりも大きく形成され、前記側面保持部材のうち前記ハニカム構造体側の部分は、前記コート層の凹溝に嵌入されているとともに、前記側面保持部材のうち前記金属ケース側の部分は、前記金属ケースの凹溝に嵌入されていることを特徴とする。
【０００９】
かかる構成によれば、ハニカム構造体のコート層に凹溝を形成するとともに、金属ケースの内周面にも凹溝を形成し、側面保持部材のハニカム構造体側をコート層の凹溝に嵌入し、側面保持部材の金属ケース側を金属ケースの凹溝に嵌入することで、セットプレートなどを別途用いることなく、金属ケースの内部に側面保持部材を介してハニカム構造体を軸方向及び径方向に容易に保持固定することができる。
また、側面保持部材のハニカム構造体側の部分は、コート層の凹溝に嵌め入れられているので、ハニカム構造体及び側面保持部材を金属ケースの内部に挿入するときに、ハニカム構造体に対して側面保持部材が位置ずれし難い。
また、コート層の凹溝、金属ケースの凹溝、及び、側面保持部材は、複数又は螺旋状に形成されているので、ハニカム構造体の外周面を強固に保持することができる。
【００１０】
また、前記コート層のうち前記凹溝が形成されていない部分には、前記側面保持部材よりも熱膨張率が高い他の側面保持部材が設置されているのが好ましい。
【００１１】
かかる構成によれば、熱膨張によって金属ケースが径方向及び軸方向に膨張した場合でも、他の側面保持部材が膨張して金属ケースに追従するので、ハニカム構造体を金属ケース内部に確実に保持することができる。
また、ハニカム構造体の外周面の全域を側面保持部材及び他の側面保持部材で覆うことで、ハニカム構造体の保温性が高まり、ハニカム構造体の早期活性化が図られる。
また、他の側面保持部材は、側面保持部材の間に挟まれているので、金属ケースの内部に挿入する際に位置ずれし難い。
【００１２】
また、本発明に係る排ガス浄化装置の製造方法は、複数のセルを有し、外周をコート層で被覆されたハニカム構造体と、排気通路に設けられ、前記ハニカム構造体を内部に保持する金属ケースと、前記ハニカム構造体の外周面に取り付けられ、前記ハニカム構造体と前記金属ケースとの間に配置されて前記ハニカム構造体を保持する螺旋状の側面保持部材と、を備え、前記コート層の外周面には、周方向に沿って螺旋状の凹溝が形成され、前記金属ケースの内周面には、前記凹溝に対応する位置に、周方向に沿って螺旋状の凹溝が形成され、前記側面保持部材の厚さ寸法は、前記コート層の凹溝の深さ寸法よりも大きく形成された排ガス浄化装置の製造方法であって、前記側面保持部材のうち前記ハニカム構造体側の部分を前記コート層の凹溝に嵌入し、前記ハニカム構造体及び前記側面保持部材を、前記金属ケースに対して相対回転させながら挿入することで、前記側面保持部材のうち前記金属ケース側の部分を前記金属ケースの凹溝に嵌入することを特徴とする。
【００１３】
かかる方法によれば、ハニカム構造体の外周面に側面保持部材を取り付けた状態で、ハニカム構造体及び側面保持部材を、金属ケースに対して相対回転させながら挿入することにより、側面保持部材のうち金属ケース側の部分を金属ケースの凹溝に嵌入して、金属ケースの内部に側面保持部材を介してハニカム構造体を保持固定することができる。これにより、触媒コンバータの組立作業が容易になり、かつ、ハニカム構造体を金属ケースの内部に確実に保持固定することができる。また、セットプレートなどの他部品を金属ケース内部に設置する必要がないので、部品点数を削減して軽量化を図ることができる。
また、ハニカム構造体及び側面保持部材を、金属ケースに対して相対回転させながら挿入するので、金属ケースの凹溝に側面保持部材をスムーズに挿入することができ、側面保持部材が位置ずれし難い。
【００１４】
また、本発明に係る排ガス浄化装置の製造方法は、複数のセルを有し、外周をコート層で被覆されたハニカム構造体と、排気通路に設けられ、前記側面保持部材を内部に保持する金属ケースと、前記ハニカム構造体の外周面に取り付けられ、前記ハニカム構造体と前記金属ケースとの間に配置されて前記ハニカム構造体を保持する螺旋状の側面保持部材と、を備え、前記コート層の外周面には、周方向に沿って複数の又は螺旋状の凹溝が形成され、前記側面保持部材の厚さ寸法は、前記コート層の凹溝の深さ寸法よりも大きく形成された排ガス浄化装置の製造方法であって、前記側面保持部材のうち前記ハニカム構造体側の部分を前記コート層の凹溝に嵌入し、前記ハニカム構造体及び前記側面保持部材を、前記金属ケースに挿入した後、前記金属ケースのうち、前記コート層の凹溝が形成されていない部分に対応する部分を縮径加工することを特徴とする。
【００１５】
かかる方法によれば、セットプレートなどの他部品を金属ケースの内部に取り付けることなく、ハニカム構造体を金属ケースの内部に側面保持部材を介して保持固定することができる。そのため、組立作業が容易になるとともに部品点数を削減して軽量化を図ることができる。
【００１６】
また、本発明に係る排ガス浄化装置は、複数のセルを有し、外周をコート層で被覆されたハニカム構造体と、排気通路に設けられ、前記ハニカム構造体を内部に保持する金属ケースと、前記ハニカム構造体の外周面に取り付けられ、前記ハニカム構造体と前記金属ケースとの間に配置されて前記ハニカム構造体を保持する複数の又は螺旋状の側面保持部材と、を備える排ガス浄化装置であって、前記コート層の外周面には、周方向に沿って複数の又は螺旋状の凹溝が形成されているとともに、隣り合う前記凹溝の間には、周方向に沿って複数の又は螺旋状の凹溝が形成され、前記金属ケースの内周面には、前記コート層の突条に対応する位置に、周方向に沿って複数の又は螺旋状の凹溝が形成され、前記側面保持部材の厚さ寸法は、前記コート層の凹溝の深さ寸法よりも小さく形成され、前記側面保持部材は、前記コート層の凹溝に嵌入されており、前記コート層の突条は、前記金属ケースの凹溝に嵌入されていることを特徴とする。
【００１７】
かかる構成によれば、ハニカム構造体のコート層に突条を形成するとともに、金属ケースの内周面に凹溝を形成し、コート層の突条を金属ケースの凹溝に嵌入することで、セットプレートなどを別途用いることなく、金属ケースの内部にハニカム構造体を軸方向及び径方向に容易に保持固定することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ハニカム構造体及び側面保持部材を金属ケース内に容易に保持固定することができるとともに、容易に組立が可能な排ガス浄化装置及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１実施形態に係る触媒コンバータの金属ケースを一部切り欠いて示した平面図である。
【図２】触媒コンバータの要部を一部切り欠いて示した斜視図である。
【図３】触媒担体の斜視図である。
【図４】金属ケースの斜視図である。
【図５】側面保持部材の斜視図である。
【図６】触媒コンバータの拡大断面図である。
【図７】触媒コンバータの製造方法の説明図である。
【図８】第２実施形態に係る触媒コンバータの金属ケースを切り欠いて示した拡大平面図である。
【図９】第３実施形態に係る触媒コンバータの金属ケースを切り欠いて示した拡大平面図である。
【図１０】第４実施形態に係る触媒コンバータおよびその製造方法の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の第１実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。説明において、同一の要素には同一の番号を付し、重複する説明は省略する。本実施形態では、排ガス浄化装置としての触媒コンバータに本発明を適用した場合を例にとって説明する。
【００２１】
図１は、第１実施形態に係る触媒コンバータの金属ケースを一部切り欠いて示した平面図である。図２は、触媒コンバータの要部を一部切り欠いて示した斜視図である。
図１、図２に示すように、第１実施形態に係る触媒コンバータ１は、例えば自動車の排気経路上に設置され、排ガスに含まれる有害物質を浄化する排ガス浄化装置である。触媒コンバータ１の上流側には、例えば内燃機関のエキゾーストマニホールドが接続されており、触媒コンバータ１の下流側には、例えば他の浄化装置や消音器等が接続されている。触媒コンバータ１は、ハニカム構造体からなる触媒担体２と、この触媒担体２を収容する金属ケース３と、触媒担体２と金属ケース３との間に設置される側面保持部材４と、を備えている。
【００２２】
図３は、触媒担体の斜視図である。
図１、図２、図３に示すように、触媒担体２は、例えば、円筒形状に形成されたセラミックス製のハニカム構造体の表面にアルミナをベースとして白金、パラジウム、ロジウム等を加えた三元触媒をコーティングして形成されている。
触媒担体２は、排ガスが通流するための複数のセル２１を有している。セル２１は、中空の通路であり、例えば断面視で四角形状に形成されている。このセル２１の表面に前記した三元触媒がコーティングされている。セル２１は、流入側及び流出側の端部のいずれかが目封じされており、流入側が目封じされたセル２１と流出側が目封じされたセル２１とが交互に配置されている。
触媒担体２は、排ガス中の窒素酸化物（ＮＯx）や炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）が三元触媒に接触することで酸化還元反応が生じ高温になるが、セラミックスで構成されているため耐熱性が高く、また、ハニカム構造であるため排ガスとの接触面積が広く、浄化能力が高い。
触媒担体２は、ハニカム構造体の軸方向を排ガスの流通方向に向けて、排気経路上に設置されている。
【００２３】
触媒担体２の外周面には、コート層２２が形成されている。コート層２２は、セラミックスを主成分として構成されており、例えばアルミナ、ムライト、リチウムアルミニウムシリケート、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化ケイ素、アルミナチタネート（ＡＴ）、コーディエライト等からなる群から選択される１種あるいは２種を含む材料で構成されている。コート層２２の厚さ寸法は、２０ｍｍ以下とするのが好ましい。
【００２４】
コート層２２の外周面には、周方向に沿って螺旋状の凹溝２３が形成されている。また、軸方向に隣り合う凹溝２３の間には、相対的に、螺旋状の突条２４が形成されている。
凹溝２３は、触媒担体２の外周面に、３周以上形成されているのが好ましい。
凹溝２３の深さ寸法Ｄ１は、コート層２２の厚さ寸法以下に形成されており、例えば１０ｍｍ以下とするのが好ましい。また、凹溝２３の幅寸法Ｗ１は、１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下とするのが好ましい。
なお、凹溝２３は、コート層２２のみに形成されており、セル２１には形成されていないので、セル２１の断面積は減少していない。そのため、排気抵抗の上昇を抑制することができる。
【００２５】
凹溝２３を形成する方法は、特に限定されるものではなく、例えば、コート層２２を突条２４の厚さ寸法で均一に形成した後に、コート層２２を切削して凹溝２３を形成してもよい。また、コート層２２を、薄く（より詳しくは凹溝２３に相当する部分の厚さ寸法に）形成した後、凹溝２３を形成する部分にマスキングを施し、その上で、コート層２２の全体を突条２４の厚さ寸法になるまで厚く形成し、その後にマスキングを剥がすことで凹溝２３を形成してもよい。また、マスキングをした上で、突条２４となる部分だけコート層２２を厚く形成してもよい。
【００２６】
図４は、金属ケースの斜視図である。
図１、図２、図４に示すように、金属ケース３は、触媒担体２を内部に収容する金属製部材であり、略円筒形状に形成されている。
金属ケース３の内周面には、コート層２２の凹溝２３に対応する位置に、凹溝３１が螺旋状に形成されている。また、隣り合う凹溝３１の間には相対的に突条３２が螺旋状に形成されている。
金属ケース３の凹溝３１の幅寸法Ｗ２は、後記する側面保持部材４が挿入され易い寸法にするのがよく、例えば、側面保持部材４の幅寸法Ｗ３（図５参照）よりも１ｍｍ程度小さい寸法から５ｍｍ程度大きい寸法に形成するのが好ましい。また、金属ケース３の凹溝３１の深さ寸法Ｄ２は、例えば２５ｍｍ以下に形成するのが好ましい。
また、金属ケース３の突条３２の内径は、触媒担体２の突条２４の外形と略同径が、それよりも１ｍｍ〜１５ｍｍ程度大きく形成されている。
【００２７】
金属ケース３の凹溝３１を形成する方法は、特に限定されるものではないが、例えば、スピニング加工やハイドロ加工によって、金属ケース３の外周面のうちコート層２２の突条２４に対応する部分３６（図４参照）を、径方向内側に向かって凹ませるように加工することで、金属ケース３の内周面に突条３２を形成するとともに、相対的に、金属ケース３の内周面のうちコート層２２の凹溝２３に対応する部分に凹溝３１を形成することができる。
【００２８】
図５は、側面保持部材の斜視図である。
図１、図２、図５に示すように、側面保持部材４は、触媒担体２が金属ケース３に対して軸方向及び径方向に移動するのを防止する部材である。側面保持部材４は、例えば、ステンレス材などの金属繊維を螺旋状に成形してなるワイヤメッシュリングであり、弾性（伸縮性）を有している。また、側面保持部材４は、触媒担体２の熱を金属ケース３に伝わり難くする機能も有している。
【００２９】
なお、側面保持部材４の材料は、金属繊維に限定されるものではなく、例えば、ガラス繊維、アルミナ繊維、カーボン繊維、ポリアミド繊維などの中から１種あるいは複数種を適宜選択して使用してもよい。
【００３０】
側面保持部材４は、触媒担体２と金属ケース３との間に設置されている。
側面保持部材４の内径は、触媒担体２の凹溝２３の外径と略同径に形成されている。また、側面保持部材４の厚さ寸法Ｄ３は、触媒担体２の凹溝２３の深さ寸法Ｄ１と、金属ケース３の凹溝３１の深さ寸法Ｄ２とを合計した寸法よりも大きく形成されており、例えば３ｍｍ乃至２５ｍｍ程度とするのが好ましい。
また、側面保持部材４の幅寸法Ｗ３は、コート層２２の凹溝２３の幅寸法Ｗ１及び金属ケース３の凹溝３１の幅寸法Ｗ２と、略同寸法か若干大きく形成されており、コート層２２の凹溝２３及び金属ケース３の凹溝３１に、若干圧縮された状態で嵌め入れられるのが好ましい。
【００３１】
図６は、触媒コンバータ１の部分拡大断面図である。
図６に示すように、側面保持部材４のうち触媒担体２側の部分４１は、触媒担体２の外周面の凹溝２３に嵌め入れられており、側面保持部材４のうち金属ケース３側の部分４２は、金属ケース３の凹溝３１に嵌め入れられている。
【００３２】
より詳しくは、側面保持部材４の内周面は、コート層２２の凹溝２３の底面２３ｃに当接しており、側面保持部材４の外周面は、金属ケース３の凹溝３１の底面３１ｃに当接している。また、側面保持部材４の上面４ａは、コート層２２の凹溝２３の上壁２３ａ及び金属ケース３の凹溝３１の上壁３１ａに当接しており、側面保持部材４の下面４ｂは、コート層２２の凹溝２３の下壁２３ｂ及び金属ケース３の凹溝３１の下壁３１ｂに当接している。
これにより、触媒担体２は、螺旋状の側面保持部材４を介して、金属ケース３の内部に、軸方向及び径方向に移動不能に保持固定されることとなる。
なお、コート層２２の突条２４と金属ケース３の突条３２とは、当接しておらず、微小な隙間を有している。そのため、触媒担体２から金属ケース３への熱伝達が抑制されることとなる。
【００３３】
図７は、触媒コンバータの製造方法の説明図である。
触媒コンバータ１を組み立てる際には、まず、図７（ａ）に示すように、触媒担体２の外周面にコート層２２を形成する。ここでは、突条２４の厚さ寸法に等しい厚さで、コート層２２を形成する。
【００３４】
次に、図７（ｂ）に示すように、厚く形成したコート層２２を切削することにより、コート層２２の外周面に凹溝２３を螺旋状に形成する。また、凹溝２３の形成と同時に、軸方向に隣り合う凹溝２３の間に、突条２４が螺旋状に形成される。
【００３５】
次に、図７（ｃ）に示すように、別途、螺旋状に形成しておいた側面保持部材４を、触媒担体２の外周面に取り付け、側面保持部材４のうち触媒担体２側の部分４１（図６参照）を凹溝２３に嵌め入れて固定する。このとき、側面保持部材４の厚さ寸法Ｄ３は、コート層２２の凹溝２３の深さ寸法Ｄ１よりも大きいので、側面保持部材４のうち金属ケース３側の部分４２（図６参照）は、コート層２２の凹溝２３から突出している。
なお、凹溝２３に側面保持部材４を取り付ける際には、接着剤やテープを補助的に使用してもよい。
【００３６】
次に、図７（ｄ）に示すように、金属ケース３の内周面に凹溝３１を形成し、コート層２２の凹溝２３に側面保持部材４を取り付けた触媒担体２を、この金属ケース３の内部に回転させながら挿入する。
これにより、側面保持部材４の金属ケース３側の部分４２（図６参照）が、金属ケース３の凹溝３１に沿って螺着されて、図７（ｅ）に示すように、触媒コンバータ１の組み立てが完了する。
【００３７】
第１実施形態に係る触媒コンバータ１によれば、触媒担体２のコート層２２に凹溝２３を形成するとともに、金属ケース３の内周面にも凹溝３１を形成し、側面保持部材４の触媒担体２側の部分４１をコート層２２の凹溝２３に嵌入し、側面保持部材の金属ケース３側の部分４２を金属ケース３の凹溝３１に嵌入することで、セットプレートなどを別途用いることなく、金属ケース３の内部に側面保持部材４を介して触媒担体２を軸方向及び径方向に容易に保持固定することができる。
【００３８】
また、側面保持部材４の触媒担体２側の部分４１は、コート層２２の凹溝２３に嵌め入れられているので、触媒担体２及び側面保持部材４を金属ケース３の内部に挿入するときに、触媒担体２に対して側面保持部材４が位置ずれし難い。そのため、組み立てが容易になる。
【００３９】
また、コート層２２の凹溝２３、金属ケース３の凹溝３１、及び、側面保持部材４は、螺旋状に形成されているので、触媒担体２の外周面を強固に保持することができ、触媒担体２の保持力が向上する。
【００４０】
また、第１実施形態に係る触媒コンバータ１の製造方法によれば、触媒担体２の外周面に側面保持部材４を螺旋状に取り付けた状態で、触媒担体２及び側面保持部材４を、金属ケース３に対して相対回転させながら挿入することにより、側面保持部材４のうち金属ケース３側の部分４２を金属ケース３の凹溝３１に嵌入して、金属ケース３の内部に側面保持部材４を介して触媒担体２を保持固定することができる。これにより、触媒コンバータ１の組立作業が容易になり、かつ、触媒担体２を金属ケース３の内部に確実に保持固定することができる。
【００４１】
また、触媒担体２及び側面保持部材４を位置決めするセットプレートなどの他部品を金属ケース３の内部に設置する必要がないので、部品点数を削減して軽量化を図ることができる。
また、触媒担体２及び側面保持部材４を、金属ケース３に対して相対回転させながら挿入するので、金属ケース３の凹溝３１に側面保持部材４を容易に挿入することができ、側面保持部材４が位置ずれし難い。
【００４２】
つづいて、本発明の第２実施形態に係る触媒コンバータ１について、図８を参照して説明する。なお、説明において、第１実施形態と同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
図８は、第２実施形態に係る触媒コンバータの金属ケースを切り欠いて示した平面図である。
図８（ａ）（ｂ）に示すように、第２実施形態に係る触媒コンバータ１は、凹溝２３に嵌入された第１側面保持部材４Ａよりも厚さ寸法の小さい第２側面保持部材４Ｂ（他の側面保持部材）が、触媒担体２の突条２４の外周面に螺旋状に巻き付けられている点が、前記した第１実施形態と異なっている。
【００４３】
第２側面保持部材４Ｂは、第１側面保持部材４Ａに比較して厚さ寸法が小さく形成されており、コート層２２の突条２４に巻きつけられた状態でも、第１側面保持部材４Ａの間から突出していない。
また、第２側面保持部材４Ｂは、第１側面保持部材４Ａよりも熱膨張率が大きい材料で形成されている。第２側面保持部材４Ｂの材料としては、バーミキュライトを含むもの等が挙げられる。
【００４４】
かかる構成によれば、コート層２２の突条２４の表面に、第１側面保持部材４Ａよりも薄く、熱膨張率の大きい第２側面保持部材４Ｂが設置されているので、金属ケース３が熱膨張した場合でも、第２側面保持部材４Ｂが熱膨張してコート層２２の突条２４と金属ケース３の突条３２との間を充填するので、触媒担体２の保持力の低下を抑制することができる。
【００４５】
また、触媒コンバータ１を組み立てる際には、第２側面保持部材４Ｂは、まだ膨張していないので、金属ケース３の内周面との摩擦は大きくならない。そのため、金属ケース３の内部に触媒担体２を容易に挿入（螺着）することができる。
【００４６】
つづいて、本発明の第３実施形態に係る触媒コンバータ１について、図９を参照して説明する。なお、説明において、第１実施形態と同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
図９は、第３実施形態に係る触媒コンバータの金属ケースを切り欠いて示した平面図である。
図９（ａ）乃至（ｃ）に示すように、第３実施形態に係る触媒コンバータ１は、コート層２２の凹溝２３に、凹溝２３の深さ寸法よりも厚さ寸法の小さい第３側面保持部材４Ｃが設置されている点、及び、コート層２２の突条２４が、金属ケース３の凹溝３３に螺着している点、が第１実施形態と異なっている。
【００４７】
第３側面保持部材４Ｃの厚さ寸法Ｄ４は、凹溝２３の深さ寸法Ｄ１よりも小さく形成されている。そのため、第３側面保持部材４Ｃの外周面よりも、コート層２２の突条２４の方が径方向外側に突出した状態となる。
【００４８】
一方、金属ケース３の内周面には、コート層２２の突条２４に対応する位置に凹溝３３が形成されている。凹溝３３の深さ寸法Ｄ５は、コート層２２の凹溝２３の深さ寸法Ｄ１から第３側面保持部材４Ｃの厚さ寸法Ｄ４を差し引いた値に略等しく形成されている。
これにより、組立時に、第３側面保持部材４Ｃの内周面が凹溝２３の底面に当接するとともに、第３側面保持部材４Ｃの外周面が金属ケース３の突条３４の内周面に当接することとなる。
【００４９】
第３実施形態に係る触媒コンバータ１を組み立てる際には、触媒担体２のコート層２２の凹溝２３に螺旋状の第３側面保持部材４Ｃを嵌め入れ、その状態で、コート層２２の突条２４を、金属ケース３の凹溝３３に螺合させながら、触媒担体２及び第３側面保持部材４Ｃを、金属ケース３に回転挿入する。これにより、コート層２２の突条２４が金属ケース３の凹溝３３に沿って螺着される。
また、触媒担体２の凹溝２３が、第３側面保持部材４Ｃを介して、金属ケース３の突条３４に保持される。
なお、触媒担体２の突条２４は、側面保持部材を介さずに金属ケース３の凹溝３３に保持されることから、炭化ケイ素（ＳｉＣ）等の比較的硬質な素材で構成されているのが好ましい。
【００５０】
かかる構成によれば、触媒担体２のコート層２２に突条２４を形成するとともに、金属ケース３の内周面に凹溝３３を形成し、コート層２２の突条２４を金属ケース３の凹溝３３に螺合することで、セットプレートなどを別途用いることなく、金属ケース３の内部に触媒担体２を軸方向及び径方向に容易に保持固定することができる。
【００５１】
つづいて、本発明の第４実施形態に係る触媒コンバータ１の製造方法について、図１０を参照して説明する。なお、説明において、第１実施形態と同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
図１０は、第４実施形態に係る触媒コンバータおよびその製造方法の説明図である。
図１０に示すように、第４実施形態に係る触媒コンバータ１およびその製造方法は、コート層２２の凹溝２３’、金属ケース３の凹溝３１’、及び、第４側面保持部材４Ｅが、螺旋状ではなく環状に形成されている点、及び、触媒担体２及び第４側面保持部材４Ｅを金属ケース３の内部に挿入した後に金属ケースの突条３２’（凹溝３１’）を形成している点、が前記した第１実施形態と異なっている。
【００５２】
図１０（ａ），（ｂ）に示すように、第４実施形態の触媒担体２は外周面をコート層２２で被覆されており、このコート層２２の外周面には、周方向に沿って複数の環状の凹溝２３’が軸方向に互いに間隔を隔てて形成されている。また、隣り合う凹溝２３’同士の間には、周方向に沿って複数の環状の突条２４’が相対的に形成されている。また、コート層２２の上端部及び下端部にも環状の突条２４’が形成されている。
【００５３】
図１０（ｃ）に示すように、第４実施形態に係る触媒コンバータ１は、複数の第４側面保持部材４Ｅを有している。第４側面保持部材４Ｅは、環状に形成されており、コート層２２の凹溝２３’にそれぞれ嵌め入れられている。
第４側面保持部材４Ｅの厚さ寸法は、コート層２２の凹溝２３’の深さ寸法よりも大きく形成されている。そのため、第４側面保持部材４Ｅを触媒担体２の凹溝２３’に装着すると、図１０（ｄ）に示すように、第４側面保持部材４Ｅの金属ケース３側（外周面側）の部分４２は、コート層２２の突条２４’よりも径方向外側に突出した状態となる。
【００５４】
図１０（ｄ）に示すように、金属ケース３は、組立前の状態において、凹凸のない円筒形状を呈している。また、金属ケース３の内径は、第４側面保持部材４Ｅの外径と略同径に形成されている。図１０（ｅ）に示すように、金属ケース３には、触媒担体２及び第４側面保持部材４Ｅを挿入した後に、コート層２２の突条２４’に対応する位置に、スピニング加工機Ｓによって突条３２’が形成される。
これにより、金属ケース３の突条３２’の間に相対的に形成された金属ケース３の凹溝３１’に、第４側面保持部材４Ｅの金属ケース３側の部分４２が嵌め入れられ、触媒担体２が、第４側面保持部材４Ｅを介して金属ケース３に保持固定されることとなる。
【００５５】
第４実施形態に係る触媒コンバータ１及びその製造方法によれば、触媒担体２のコート層２２の凹溝２３’に環状の第４側面保持部材４Ｅを取り付け、これらを円筒状の金属ケース３の内部に挿入した後、金属ケース３のうちコート層２２の突条２４’に対応する部分を、スピニング加工機Ｓを用いてスピニング加工によって縮径することにより、金属ケース３の内周面に凹溝３１’を相対的に形成し、当該凹溝３１’に第４側面保持部材４Ｅの金属ケース３側の部分を嵌め入れることができる。
これにより、セットプレートなどの他部品を金属ケース３の内部に取り付けることなく、触媒担体２を金属ケース３の内部に第４側面保持部材４Ｅを介して保持固定することができる。そのため、組立作業が容易になるとともに部品点数を削減して軽量化を図ることができる。
【００５６】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００５７】
例えば、本実施形態では、触媒担体２及び金属ケース３を円筒状に形成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、金属ケース３を、断面視半円形状の２部材で構成し、プレス加工によって凹溝３１及び突条３２を形成した場合は、金属ケース３及び触媒担体２を断面視楕円形状や、多角形状に形成することもできる。
【００５８】
また、本実施形態では、排ガス浄化装置におけるハニカム構造体として、触媒コンバータ１の触媒担体２を例にとって説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ＤＰＦにおけるフィルタとしてのハニカム構造体であってもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１      触媒コンバータ（排ガス浄化装置）
２      触媒担体（ハニカム構造体）
２１    セル
２２    コート層
２３    凹溝
２４    突条
３      金属ケース
３１    凹溝
３２    突条
４      側面保持部材
【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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