(57)【要約】      （修正有）【課題】製造がより簡単で、保持部材のばらつきの管理を厳しく管理しなくとも触媒担体の保持性能を満足できる触媒排気浄化装置を提供する。【解決手段】触媒排気浄化装置は、触媒担体１４と、これを内部に収納する外筒１０と、触媒担体１４の外周面１４ａと保持外筒１１の内周面１１ａとに接触するようにして触媒担体１４と保持外筒１１との間に介在させた保持部材１５と、を備える。保持外筒１１の内周面１１ａと触媒担体１４の外周面１４ａとの間の隙間が、排気ガスが流れる方向に向けて狭くなるようにした。【選択図】図２
2015017582.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
触媒担体と、
該触媒担体を内部に収納する外筒と、
前記触媒担体の外周面と前記外筒の内周面とに接触するようにして前記触媒担体と前記外筒との間に介在させた保持部材と、
を備えた触媒排気浄化装置において、
前記外筒の内周面と前記触媒担体の外周面との間の隙間が、排気ガスが流れる方向に向けて狭くなるようにした、
を備えたことを特徴とする触媒排気浄化装置。
【請求項２】
請求項１に記載の触媒排気浄化装置において、
前記外筒の内周面と前記保持部材の外周面とが、前記外筒および前記保持部材の内部に向けて傾斜し、
前記保持部材の内周面と前記触媒担体の外周面が、前記外筒および前記保持部材の中心軸に並行に伸びる、
ことを特徴とする触媒排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば自動車のエンジンから排出される排気ガスを浄化する触媒排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の触媒排気浄化装置としては、特許文献１に記載のものが知られている。この従来の触媒排気浄化装置は、セラミック製のハニカム触媒からなる触媒担体を、少なくとも片面側に滑り層を設けた耐熱性繊維で形成された保持材としてのシールマットを介して金属製ケースの外筒に収納して構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６１−１４２３１６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、上記従来の触媒排気浄化装置には以下に説明するような問題がある。
すなわち、従来の触媒排気浄化装置にあっては、触媒担体と外筒との間に保持部材を介在させるが、この保持部材は高密度に保持するため圧入しなければならい。この場合、保持部材の外筒からのはみ出しや触媒担体の割れが発生しないようにしなければならず、その製造難易度がきわめて高かった。
【０００５】
また、排気ガスの流れに起因して触媒担体の位置ずれや脱落といった問題が発生しないようにするため、保持部材のばらつきを厳しく管理して触媒担体の保持性能を確保する必要があった。
【０００６】
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、製造がより簡単で、保持部材のばらつきの管理を厳しく管理しなくとも触媒担体の保持性能を満足できるようにした触媒排気浄化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的のため本発明による触媒排気浄化装置は、
触媒担体と、
この触媒担体を内部に収納する外筒と、
触媒担体の外周面と外筒の内周面とに接触するようにして触媒担体と外筒との間に介在させた保持部材と、
を備えた触媒排気浄化装置において、
外筒の内周面と触媒担体の外周面との間の隙間が、排気ガスが流れる方向に向けて狭くなるようにした、
ことを特徴とする。
【０００８】
また好ましくは、
外筒の内周面と保持部材の外周面とが、外筒および保持部材の内部に向けて傾斜し、
保持部材の内周面と触媒担体の外周面が、外筒および保持部材の中心軸に並行に伸びる、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の触媒排気浄化装置にあっては、保持部材のばらつきを従来装置のものに比べて厳しく管理しなくとも触媒担体の保持性能を満足することができる。また、触媒排気浄化装置の製造もより簡単となる。
【００１０】
外筒の内周面と保持部材の外周面とが外筒および保持部材の内部に向けて傾斜し、保持部材の内周面と触媒担体の外周面が、外筒および保持部材の中心軸に並行に伸びるようにすると、触媒担体を簡単かつ安価に製造することができ、ひいては触媒浄化装置の製造費用を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例１の触媒排気浄化装置を、この外筒および保持部材を断面にして示した側面図である。
【図２】実施例１の一部を拡大して示した図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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】
【００１３】
この実施例１の触媒排気浄化装置は、自動車のエンジンの下流側に配置されて、エンジンから排出された排気ガスを通す際に、触媒にて排気ガス中の一酸化炭素や一酸化窒素などの有害成分を浄化するものである。
【００１４】
まず、実施例１の触媒排気浄化装置の全体構成を図１および図２にもとづいて説明する。
触媒排気浄化装置1は、金属製の外筒10と、この内部に収納される触媒担体14と、金属製の外筒10の内周面と触媒担体14の外周面との間に密にして介在される保持部材15と、を備えている。
【００１５】
外筒10は、中央に配置される保持外筒11と、この上流側に取り付け固定される上流側外筒12と、保持外筒11の下流側に取り付け固定される下流側外筒13と、を有している。
保持外筒11の内部には、触媒担体14が保持部材15を介して収納される。この収納構造の詳細については後で説明する。
上流側外筒12は、排気ガスの流れ方向に向けて拡大されていく横断面を有し、その排気ガス上流側（図１中の左側）の先端部が図示しないエンジンの排気ポートに図示しないマニホールドの下流側に接続され、その排気ガス下流側（図１中の右側）の端部は、ガス漏れしないようにして保持外筒11の排気ガス上流端に固定される。
下流側外筒13は、排気ガスの流れ方向に向けて縮小されていく横断面を有し、その排気ガス上流側の先端部が保持外筒11の排気ガス下流側端にガス漏れしないようにして固定され、その排気ガス下流側の端部が図示しない排気管を介して図示しないマフラに接続される。
【００１６】
触媒担体14は、たとえば、長尺の平板状あるいは小波状の金属箔と長尺の波状の金属箔とを、平板状（あるいは小波状でもよい）の金属箔が外側にくるように重ね合わせて、これらの一端に巻軸を止着した後、これらの両金属箔を重ね合わせて多重巻きすることでロール状に形成し、その後、これら多重巻した両金属箔を、スポット溶接等で固定したハニカム体で構成する。
なお、このハニカム体形成工程では、たとえば特開２００６−２３９５８０号公報に記載のものと同様の加工装置を用いる。
【００１７】
保持部材15は、たとえば石綿、岩綿、セラミック繊維、カーボン繊維、ガラス繊維、スラグウール、金属繊維などのような耐熱性繊維で、筒状に形成されている。
【００１８】
次に、保持部材15を介した触媒担体14の外筒10への保持構造について、図２にもとづいて説明する。
触媒担体14を収納する外筒10の保持外筒11では、この内周面11aが排気ガスの流れ方向（図２中で左側から右側への方向）に向けて内側へ傾斜してその内部面積が小さくなるように形成されている。
保持部材15では、この外周面15aが排気ガスの流れ方向（図２中で左側から右側への方向）に向けて内側へ傾斜していくが、その内周面15bは保持部材15の中心軸Oに並行であり、傾斜することはない。したがって、保持部材15は、その半径方向の厚さが排気ガス上流側から排気ガス下流側に向かうにしたがって小さくなっていくように形成されている。
【００１９】
したがって、保持外筒11の内周面11aと触媒担体14の外周面14aとの半径方向の隙間は、排気ガス上流側から排気ガス下流側に向かうにしたがって狭くなっていく。
なお、触媒担体14の外周面は傾斜していない。このようにすることで、触媒担体14は、簡単かつ安価に製造することができることになる。
【００２０】
以上のように実施例１の触媒浄化装置にあっては、触媒担体14および保持部材15は、外筒10の上流側外筒12が保持外筒11に固定される前に、この開口から排気下流側に向けて保持外筒11内へ挿入される。
この場合、保持部材15の外周面15aが保持外筒11の内周面11aに当たって進まなくなる位置まで挿入する。
このとき、保持外筒11の内周面11aと触媒担体14の外周面14aとの隙間に、上記形状の保持部材15の外周面15aおよび内周面15bが上記両面にそれぞれ接触するようにして介在され、シール性の確保および触媒担体14の確実な保持を確保する。
【００２１】
すなわち、保持外筒11および保持部材15による触媒担体14の保持力は、（保持部材15が発生する面圧）×（保持外筒11と保持部材15との間の摩擦係数）＋（保持部材15が発生する面圧）×（保持外筒11と保持部材15との接触面積）×ｓｉｎθとなり、傾斜がない場合よりも（保持部材15が発生する面圧）×（保持外筒11と保持部材15との接触面積）×ｓｉｎθの分だけ大きくなる。なお、ここで、θは、保持外筒11の内周面11aと保持部材15の外周面15aとが触媒担体14の外周面14aに対してなす傾斜角である。
【００２２】
以上のように構成された触媒浄化装置は、エンジンから排出された排気ガスが上流側外筒12から入って保持外筒11内の触媒担体14を通過する際、ここの触媒で浄化される。この浄化された排気ガスは、下流側外筒13から排気管やマフラへ送られた後、図外のテールパイプから外へ排出される。
【００２３】
ここで、仮に触媒担体15が最初の組み立て時や使用時に何らかの理由で、保持外筒11に対して位置ずれした場合、この位置ずれは排気ガスの背圧などにより排気ガス下流側へずれる。したがって、保持外筒11の内周面11aと触媒担体14の外周面14aとの間の半径方向の隙間は、より小さくなるので、触媒担体14を保持する力は増大することになる。
【００２４】
以上に説明したように、実施例１の触媒浄化装置においては、以下の効果を有する。
保持外筒11の内周面11aと保持部材15の外周面15aとに傾斜角を持たせたため、傾斜がない場合より触媒担体14の保持力を大きくして確実に触媒担体14を保持することができる。
したがって、面比重が小さい保持部材15を使用することが可能となる。この結果、保持部材15のはみ出しや触媒担体14の割れを抑制することが可能となる。また、保持部材15のばらつきを従来のように厳しく管理する必要がなくなる。
【００２５】
また、保持外筒11は、上流側の開口面積が、保持部材15の下流側端より広いので、保持部材15の保持外筒11への挿入は簡単になる。
このように、上記の点から、実施例１の触媒浄化装置の製造費用を安く抑えることが可能となる。
【００２６】
また、触媒担体14の外周面14aと保持部材15の内周面15bには傾斜を設けないようにしたので、触媒担体14を従来と同じように製造することが可能となり、製造費用が増加するのを抑えることができる。
【００２７】
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。
【００２８】
たとえば、外筒10、触媒担体14、保持部材15は、これらの材質、形状、構成などは、適宜変更することができる。
【符号の説明】
【００２９】
O        中心軸
1 触媒浄化装置
10      外筒
11      保持外筒
11a    内周面
12      上流側外筒
13      下流側外筒
14      触媒担体
14a      外周面
15      保持部材
15a      外周面
15b      内周面
【図１】
2015017582.tif 000003
【図２】
2015017582.tif 000004