(57)【要約】【課題】コストの大幅な高騰を招いたりシール部材の反発性が全体に亘って低下してしまうといった状況を回避しながらもシール部材の装着位置にずれが生じてしまうことを防止し、これによってシール性能の長期安定化を図ることができる触媒コンバータ用シール部材及び触媒コンバータを提供する。【解決手段】触媒コンバータ用シール部材４における排気ガス流れ方向の上流側端部及び下流側端部をその他の領域に比べて有機系バインダやニードルパンチング処理による補強の度合いを高くする。これにより、金属シェルへの挿入時の挿入抵抗等によって生じるずれを回避しつつ、上記その他の領域では、シール部材４の弾性を維持し、その反発力によるシール部材４の保持力を高く維持する。【選択図】図８
2007162583.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
触媒担持体とこの触媒担持体の外周囲を覆うシェルとの間に配設され、無機質繊維にバインダが含浸されて構成される触媒コンバータ用シール部材において、
排気ガス流れ方向の上流側端部及び下流側端部のうち少なくとも一方の端部及びその周辺部に有機系バインダが含浸されており、この端部における有機系バインダの含浸量が排気ガス流れ方向の中央部分におけるバインダ含浸量よりも多く設定された構成となっていることを特徴とする触媒コンバータ用シール部材。
【請求項２】
触媒担持体とこの触媒担持体の外周囲を覆うシェルとの間に配設され、無機質繊維にニードルパンチング処理が施されて構成される触媒コンバータ用シール部材において、
排気ガス流れ方向の上流側端部及び下流側端部のうち少なくとも一方の端部及びその周辺部におけるニードルパンチング処理の密度が排気ガス流れ方向の中央部分におけるニードルパンチング処理の密度よりも高く設定された構成となっていることを特徴とする触媒コンバータ用シール部材。
【請求項３】
請求項１記載の触媒コンバータ用シール部材において、
有機系バインダの含浸量が排気ガス流れ方向の中央部分におけるバインダ含浸量よりも多く設定されている端部は、触媒担持体の外周囲に触媒コンバータ用シール部材を巻いた状態でシェルの内部に挿入する際の挿入方向手前側の端部であることを特徴とする触媒コンバータ用シール部材。
【請求項４】
請求項２記載の触媒コンバータ用シール部材において、
ニードルパンチング処理の密度が排気ガス流れ方向の中央部分におけるニードルパンチング処理の密度よりも高く設定されている端部は、触媒担持体の外周囲に触媒コンバータ用シール部材を巻いた状態でシェルの内部に挿入する際の挿入方向手前側の端部であることを特徴とする触媒コンバータ用シール部材。
【請求項５】
請求項１記載の触媒コンバータ用シール部材において、
有機系バインダの含浸量が排気ガス流れ方向の中央部分におけるバインダ含浸量よりも多くなっている端部は、排気ガス流れ方向の下流側端部のみであることを特徴とする触媒コンバータ用シール部材。
【請求項６】
上記請求項１〜５のうち何れか一つに記載のシール部材が触媒担持体とこの触媒担持体の外周囲を覆うシェルとの間に配設されて構成されている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、例えば自動車の排気ガス浄化用触媒コンバータ等に適用されるシール部材及びそのシール部材を使用した触媒コンバータに係る。特に、本発明は、シール部材のシール性能の長期安定化を図るための対策に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば下記の特許文献１や特許文献２に開示されているように、自動車の排気系には、排気ガス中の炭化水素、一酸化炭素、酸化窒素などの排ガス成分を浄化する触媒コンバータが備えられている。
【０００３】
この触媒コンバータは、図１に示すように、例えばセラミック製の触媒担持体２と、その外側を覆う金属シェル３と、これら触媒担持体２と金属シェル３との間に介挿された無機材料を用いたシール部材４とを備えた構成となっている。このシール部材４は、触媒担持体２と金属シェル３との間から排気ガスがリークすることを防ぐ機能を有しており、例えば、シリカ・アルミナ系セラミックファイバー、未膨張バーミキュライト、無機結合材及び有機弾性物質の混合物をシート状に成形したシールマットが用いられている。また、上記触媒担持体２と金属シェル３とは熱膨張係数が異なっているため、高温時に熱膨張差が生じてしまう。このため、シール部材４には、この熱膨張差を吸収し得るクッション性が要求されている。
【０００４】
ところで、近年、自動車の高性能化及び各種法規制等により排気ガスの温度が上昇する傾向にあり、シール部材４の耐熱性が不十分であるとそのシール性能の劣化を招いてしまうことになる。特に、シール部材４の装着位置が触媒担持体２から相対的にずれて、シール部材４の一部（端部）が触媒担持体２の端縁からはみ出ている場合にはシール部材４のシール性能が極端に悪化してしまう。つまり、このシール部材４のはみ出した部分では、排気ガスの熱により上記シール部材４中のシリカ・アルミナ系セラミックファイバーが脆化したり、未膨張バーミキュライトの膨張特性が劣化したりして、排気ガスの脈圧によりシール部材４の一部が風蝕されてしまうことになり、これによってシール部材４のシール性能の悪化を招く。また、上記シール部材４のはみ出しによりシール部材４の保持面積が減少することになり、これに伴ってシール部材４の保持力が低下してしまい、これによってもシール性能の悪化を招くことになる。尚、上記シール部材４の装着位置のずれは、触媒担持体２の外周囲にシール部材４を巻き付けた状態で金属シェル３の内部に挿入する際の挿入抵抗等によって生じる。また、挿入後の車体振動や排気ガスの圧力等の影響によってもこの装着位置のずれは生じる。
【０００５】
このような不具合を解消するために、例えば下記の特許文献３では、シール部材における排気ガス流入側端部、または流入側及び流出側の端部を無機系バインダで成形することが提案されている。
【特許文献１】特開２００１−２５９４３８号公報
【特許文献２】特開２００３−９７２６２号公報
【特許文献３】特開昭６２−１９７７１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献３に開示されているようにシール部材の端部に無機系バインダを適用した場合には、このシール部材の端部の硬度が高くなり過ぎてしまうため可撓性に欠けたものとなり、触媒担持体の外周囲への巻き付け時に折れが発生したりして筒状に加工することが難しくなる。
【０００７】
この硬化を解消するためには、上記特許文献２にも開示されているように、無機系バインダを未乾燥状態のまま気密性フィルムによって減圧パックする必要があるが、この減圧パックのための気密性フィルムが必要になると共にパッキング作業も必要になる。このため、シール部材の製造工程が多くなってしまうと共にコストの高騰も招いてしまうことになる。
【０００８】
上記無機系バインダを使用することなしに、シール部材が触媒担持体からずれてしまうことを防止するための手法としては、シール部材の密度を高めること、シール部材全体としてのバインダ量を増大させること、シール部材の製造工程時におけるニードルパンチング処理においてそのニードルパンチング箇所の密度をシール部材全体として高く設定すること等が考えられる。しかしながら、何れの手法もコストの大幅な高騰を招くばかりでなく、シール部材の反発性（弾性）が全体に亘って低下してシール部材の保持力を低下させることに繋がってしまうため好ましくない。
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、コストの大幅な高騰を招いたりシール部材の反発性が全体に亘って低下してしまうといった状況を回避しながらもシール部材の装着位置にずれが生じてしまうことを防止し、これによってシール性能の長期安定化を図ることができる触媒コンバータ用シール部材及び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】
【００１０】
−課題の解決原理−
上記の目的を達成するために講じられた本発明の解決原理は、触媒コンバータ用シール部材における排気ガス流れ方向の上流側端部及び下流側端部のうち少なくとも一方の端部をその他の領域に比べて有機系バインダやニードルパンチング処理による補強の度合いを高くする。これにより、シェル内部への挿入時の挿入抵抗等によって生じるずれを回避しつつ、上記その他の領域では、シール部材の弾性を維持し、その反発力によるシール部材の保持力を高く維持できるようにしている。
【００１１】
−解決手段−
具体的に、本発明は、触媒担持体とこの触媒担持体の外周囲を覆うシェルとの間に配設され、無機質繊維にバインダが含浸されて構成される触媒コンバータ用シール部材を前提とする。この触媒コンバータ用シール部材に対し、排気ガス流れ方向の上流側端部及び下流側端部のうち少なくとも一方の端部及びその周辺部に有機系バインダを含浸させ、この端部における有機系バインダの含浸量を排気ガス流れ方向の中央部分におけるバインダ含浸量よりも多く設定した構成としている。
【００１２】
また、上記の目的を達成するための他の解決手段としては以下のものも挙げられる。つまり、触媒担持体とこの触媒担持体の外周囲を覆うシェルとの間に配設され、無機質繊維にニードルパンチング処理が施されて構成される触媒コンバータ用シール部材を前提とする。この触媒コンバータ用シール部材に対し、排気ガス流れ方向の上流側端部及び下流側端部のうち少なくとも一方の端部及びその周辺部におけるニードルパンチング処理の密度を排気ガス流れ方向の中央部分におけるニードルパンチング処理の密度よりも高く設定した構成としている。
【００１３】
これら特定事項により、シール部材は、その端部のみが特に高く補強されることになり、シェル内部への挿入時の挿入抵抗等により生じる変形に起因する装着位置のずれは生じ難くなる。また、このシール部材は、その排気ガス流れ方向の中央部分にあっては補強度合いが相対的に低くなっており高い弾性が維持されているため、この弾性に伴う反発力による保持力が高く得られている。これによってもシール部材の装着位置のずれは生じ難くなる。その結果、シール部材に高いシール性能を長期間に亘って維持させることができる。また、シール部材の端部に無機系バインダを塗布するものではないので、シール部材の端部の硬度が高くなり過ぎてしまうといった不具合も生じず、従来の気密性フィルムによる減圧パックも不要になり、シール部材の製造の容易化及び製造コストの低廉化を図ることができる。
【００１４】
また、上記シール部材の端部における有機系バインダの含浸量を他の部分（排気ガス流れ方向の中央部分）におけるバインダ含浸量よりも多く設定するものにおいてより具体的な構成としては以下のものが挙げられる。先ず、有機系バインダの含浸量が排気ガス流れ方向の中央部分におけるバインダ含浸量よりも多く設定されている端部を、触媒担持体の外周囲に触媒コンバータ用シール部材を巻いた状態でシェルの内部に挿入する際の挿入方向手前側の端部とするものである。また、有機系バインダの含浸量が排気ガス流れ方向の中央部分におけるバインダ含浸量よりも多くなっている端部を、排気ガス流れ方向の下流側端部のみとするものである。
【００１５】
前者の構成の場合、シェル内部への挿入時の挿入抵抗等によって生じるずれを効果的に回避できる。また、後者の構成の場合、排気ガス流れ方向の上流側端部における有機系バインダの含浸量を多く設定しても、排気ガスの熱によって有機系バインダは消失してしまう可能性があるので、この有機系バインダを排気ガス流れ方向の下流側端部に適用し、排気ガスの熱による消失を防止するようにしている。
【００１６】
また、上記シール部材の端部におけるニードルパンチング処理の密度を他の部分（排気ガス流れ方向の中央部分）におけるニードルパンチング処理の密度よりも高く設定するものにおいても、ニードルパンチング処理の密度が排気ガス流れ方向の中央部分におけるニードルパンチング処理の密度よりも高く設定されている端部を、触媒担持体の外周囲に触媒コンバータ用シール部材を巻いた状態でシェルの内部に挿入する際の挿入方向手前側の端部とすることが挙げられる。この場合にも、シェル内部への挿入時の挿入抵抗等によって生じるずれを効果的に回避できる。
【００１７】
尚、上述した各解決手段のうち何れか一つに記載のシール部材を、触媒担持体とこの触媒担持体の外周囲を覆うシェルとの間に配設して構成される触媒コンバータも本発明の技術的思想の範疇である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明では、触媒コンバータ用シール部材における排気ガス流れ方向の上流側端部及び下流側端部のうち少なくとも一方の端部をその他の領域に比べて補強の度合いを高くしたことで、シェル内部への挿入時の挿入抵抗等によって生じる位置ずれを回避でき、また、シール部材の中央部分では弾性を維持させその反発力によるシール部材の保持力を高く維持することによってもシェル内部でのシール部材の位置ずれを回避できる。その結果、シール部材のシール性能の長期安定化を図ることができる。また、シール部材の端部に無機系バインダを適用するものではないので、シール部材の端部の硬度が高くなり過ぎてしまったり、それを阻止するための気密性フィルムによる減圧パックが必要になったりすることがない。このため、シール部材の製造の容易化及び製造コストの低廉化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、本発明に係る触媒コンバータを自動車の排気系に備えられる排気ガス浄化用触媒コンバータとして適用した場合について説明する。
【００２０】
−触媒コンバータの構成−
本実施形態に係る触媒コンバータ１は、図１に示すように、排ガス成分を浄化する触媒を担持した触媒担持体２と、この触媒担持体２の外周囲を被覆する金属シェル３と、これら触媒担持体２と金属シェル３との間に配置された無機質繊維マットからなるシール部材４とを備えて構成されている。つまり、この触媒コンバータ１は、触媒担持体２の外周囲にシール部材４を巻き付けた状態で、これらを金属シェル３の内部に挿入することにより作製され、上記シール部材４により、触媒担持体２と金属シェル３との間からの排気ガスのリークを阻止できる構成となっている。
【００２１】
上記シール部材４は、アルミナ、シリカ・アルミナ、ガラス、シリカの中から選ばれる１種以上の繊維質材料を基材とし、これに有機材料（有機系バインダ）を複合（含浸）した構成となっている。具体的には、シール部材４における有機成分の含有量は例えば２〜８質量％である。シール部材４を構成している無機質繊維マットは、例えば７０質量％のアルミナと３０質量％のシリカとからなり、後述するニードルパンチング処理及び有機系バインダによるバインダ処理が施されて成形されている。
【００２２】
金属シェル３内におけるシール部材４の充填密度は、例えば０．１５〜０．５ｇ／ｃｍ3となるように調整されている。これは、この充填密度が０．１５ｇ／ｃｍ3より小さいと、所定の保持力が得られず、シール部材４や触媒担持体２の位置がずれる可能性があるためである。一方、充填密度が０．５ｇ／ｃｍ3より大きいと、金属シェル３への挿入作業が困難になったり、組み立て後の圧縮応力が高くなり無機繊維が折損し、飛散する虞があるためである。尚、上記各数値はこれに限るものではなく任意に設定可能である。
【００２３】
触媒担持体２は、セラミックの一種であるコージェライトやアルミナ等により製造されたハニカム構造のものである。つまり、図１に示すように、触媒担持体２は、排気パイプの上流側が開口し且つ下流側が閉塞したセルと、逆に、排気パイプの上流側が閉塞し且つ下流側が開口したセルとの集合体からなるハニカム構造体である。セル壁には微孔が多数開口されており、そこには排ガス成分を浄化する触媒（例えば、白金やロジウムなど）が付着されている。従って、触媒担持体２は、上流側が開口されたセルから下流側が開口されたセルへとセル壁を通じて排気ガスが通過する際に、セル壁に担持されている触媒作用により排気ガスに含まれる排ガス成分が浄化される構成となっている。
【００２４】
また、金属シェル３としては、断面が円形や長円形等のステンレス製の筒体が用いられている。
【００２５】
そして、本実施形態の特徴として、上記シール部材４は、排気ガス流れ方向の上流側端部の周辺及び下流側端部の周辺に有機系バインダが含浸されており、これら端部における有機系バインダの含浸量が排気ガス流れ方向の中央部分におけるバインダ含浸量よりも多く設定されている。更に、このシール部材４は、排気ガス流れ方向の上流側端部の周辺及び下流側端部の周辺におけるニードルパンチング処理の密度が排気ガス流れ方向の中央部分におけるニードルパンチング処理の密度よりも高く設定されている。つまり、シール部材４は、排気ガス流れ方向の上流側端部の周辺及び下流側端部の周辺がその他の部分よりも高く補強されている一方、排気ガス流れ方向の中央部分においては高い弾性が維持された構成となっている。
【００２６】
−触媒コンバータの製造方法−
次に、上記構成を有するシール部材４の製造方法及びこのシール部材４を製造するための装置、更には、製造されたシール部材４を触媒担持体２と共に金属シェル３に組み付ける触媒コンバータ１の製造方法について説明する。
【００２７】
また、ここでは、シール部材４の製造方法として、無機質繊維を複数層に積層して成る１枚のウェッブから１２個のシール部材４，４，…を切り出す（多数個取りする）場合について説明する。具体的には、図８に示すように、１枚のウェッブＷ５に対して、各上記シール部材４における排気ガス流れ方向の上流側端部の周辺及び下流側端部の周辺にそれぞれ対応する箇所を有機系バインダの含浸やニードルパンチング処理によって特に高く補強した状態で、横方向（ウェッブＷ５の幅方向）に３個、縦方向（ウェッブＷ５の長手方向）に４個の合計１２個のシール部材４，４，…を切り出すようにしている。尚、この１枚のウェッブＷ５から切り出すシール部材４，４，…の個数としては任意に設定可能である。
【００２８】
シール部材４の製造工程としては、積層された無機質繊維をニードルパンチング処理するニードルパンチング工程と、ウェッブに有機系バインダを複合（含浸）させるバインダ工程とがある。以下、各工程について説明する。
【００２９】
（ニードルパンチング工程）
先ず、７０質量％のアルミナと３０質量％のシリカとからなる無機質繊維を複数層に積層し、平面視矩形状のウェッブＷ１を形成する。そして、図２（ウェッブの一部を省略した工程図）に示すように、このウェッブＷ１をコンベアＣ上で搬送しながら、その搬送経路上に設置された第１ニードルパンチング装置５及び第２ニードルパンチング装置６により２段階のニードルパンチング処理が順に実施されるようになっている。以下、各ニードルパンチング装置５，６について説明する。
【００３０】
第１ニードルパンチング装置５は、図３（ウェッブＷ１の搬送方向に沿う方向から見た断面図：ウェッブＷ１を仮想線で示している）に示すように、駆動源から上下方向の駆動力を受けてニードル突き刺し方向（上下方向）に往復運動可能なニードルボード５１と、ウェッブＷ１の表裏両面に対向する一対の支持プレート５２，５３とを備えている。これら支持プレート５２，５３には、ニードル挿通用の開口５２ａ，５３ａがそれぞれ形成されている。
【００３１】
上記ニードルボード５１の下面には、ウェッブＷ１に突き刺すための多数のニードル５４，５４，…が固定されている。各ニードル５４，５４，…の先端部近傍には、ウェッブＷ１に突き刺された際に一部の無機質繊維を引っ掛けるための「返り」が形成されている。この第１ニードルパンチング装置５においては、これらニードル５４，５４，…は、ウェッブＷ１の搬送方向に対して直交する水平方向に等間隔で配設されている。また、このようにウェッブＷ１の搬送方向に対して直交する水平方向に等間隔で配設されて成るニードル列が、ウェッブＷ１の搬送方向に亘って複数組配置された構成としてもよい。
【００３２】
そして、この第１ニードルパンチング装置５によるニードルパンチング処理では、上記支持プレート５２，５３の間にウェッブＷ１を通過させるとともにニードルボード５１を上下方向に往復運動させることにより、ウェッブＷ１にニードル５４，５４，…が突き刺さり、ウェッブＷ１内の繊維同士に絡み合いが形成されることになる。つまり、ニードルボード５１の降下（図３に示す位置への降下）によって各ニードル５４，５４，…をウェッブＷ１に突き刺すニードルパンチング動作と、ニードルボード５１が上昇移動した後、ウェッブＷ１を所定距離だけ搬送するウェッブ送り動作とを交互に繰り返すことによってウェッブＷ１の全体に亘って均等にニードルパンチング処理が実施されて無機質繊維マット（ウェッブＷ２）が矩形状に成形される。この際のウェッブ送り動作の１回当たりの送り量は、例えばニードル５４，５４間の間隔（ニードルピッチ）に一致している。
【００３３】
このようにして成形されたウェッブＷ２に対し、第２ニードルパンチング装置６によって部分的な補強が行われる。この第２ニードルパンチング装置６は、図４（ウェッブＷ２の搬送方向に沿う方向から見た断面図：ウェッブＷ２を仮想線で示している）に示すように、上記第１ニードルパンチング装置５と同様に、ニードル突き刺し方向（上下方向）に往復運動可能なニードルボード６１と、ウェッブＷ２の表裏両面に対向する一対の支持プレート６２，６３とを備えている。これら支持プレート６２，６３にも、ニードル挿通用の開口６２ａ，６３ａがそれぞれ形成されている。
【００３４】
上記ニードルボード６１の下面には、ウェッブＷ２に突き刺すための多数のニードル６４，６４，…が固定されている。そして、この第２ニードルパンチング装置６の特徴として、これらニードル６４，６４，…は不等間隔に配設されている。具体的には、１枚のウェッブから切り出される１２個のシール部材４，４，…におけるそれぞれの端縁部（触媒コンバータ１に組み付けられた場合に排気ガス流れ方向の上流側端部及び下流側端部）及びその周辺部に対してのみ、上記第１ニードルパンチング装置５で行われたニードルパンチング処理の密度よりも高い密度でのニードルパンチング処理が行われるように、一部分のみにニードル６４，６４，…が配設されている。更に、具体的には、図８に領域Ａで示す部分が、各上記シール部材４，４，…における排気ガス流れ方向の上流側端部の周辺及び下流側端部の周辺となる部分であり、この部分に対してのみ高い密度でのニードルパンチング処理が行われるように、この部分に対向して、上記第１ニードルパンチング装置５におけるニードル間の間隔（ニードルピッチ）よりも短い間隔（例えば１／３）で各ニードル６４，６４，…が配置されている。また、このようにウェッブＷ２の搬送方向に対して直交する水平方向に配設されて成るニードル列が、ウェッブＷ２の搬送方向に亘って複数組配置された構成としてもよい。
【００３５】
そして、この第２ニードルパンチング装置６によるニードルパンチング処理では、上記支持プレート６２，６３の間にウェッブＷ２を通過させるとともにニードルボード６１を上下方向に往復運動させることにより、ウェッブＷ２にニードル６４，６４，…が突き刺さり、ウェッブＷ２内の繊維同士に絡み合いが部分的に形成されることになる。つまり、ニードルボード６１の降下（図４に示す位置への降下）によって各ニードル６４，６４，…をウェッブＷ２に突き刺すニードルパンチング動作と、ニードルボード６１が上昇移動した後、ウェッブＷ２を所定距離だけ搬送するウェッブ送り動作とを交互に繰り返すことによって上記シール部材４の端縁部に相当する部分のみが更に補強されたウェッブＷ３が成形されることになる。この際、ウェッブ送り動作の１回当たりの送り量は、上記第１ニードルパンチング装置５のニードルパンチング処理における送り量よりも小さく（例えば１／３の送り量）に設定され、これによっても高い密度でのニードルパンチング処理が行われる。
【００３６】
尚、図２，５，８では、第１ニードルパンチング装置５で行われたニードルパンチング処理によるニードルパンチング痕と、第２ニードルパンチング装置６で行われたニードルパンチング処理によるニードルパンチング痕との大きさを変えて表すことにより、上記各ニードルパンチング処理の密度が異なっていることを理解しやすくしている。各ニードルパンチング装置５，６に使用されているニードル５４，６４が同一径である場合には、これらニードルパンチング痕は同じ大きさとなる。
【００３７】
以上のようにして形成されたウェッブＷ３が焼成された後に、次工程としてのバインダ工程に移る。
【００３８】
（バインダ工程）
このバインダ工程では、図５（ウェッブの一部を省略した工程図）に示すように、ウェッブＷ３をコンベアＣ上で搬送しながら、その搬送経路上に設置された第１バインダ装置７及び第２バインダ装置８により２段階のバインダ処理（有機系バインダの塗布処理）が順に実施されるようになっている。以下、各バインダ装置７，８について説明する。
【００３９】
第１バインダ装置７は、図６（ウェッブＷ３の搬送方向に沿う方向から見た断面図）に示すように、液状の有機系バインダ（ゴムラテックス等のラテックス系溶液）をウェッブＷ３の上方から飛散させる複数（本実施形態のものでは３個）のバインダシャワー７１，７１，７１が配設されている。これらバインダシャワー７１，７１，７１は、ウェッブＷ３の全体に亘って均等に有機系バインダを飛散させるように、有機系バインダを拡散放出するようになっている。
【００４０】
つまり、この第１バインダ装置７によるバインダ処理では、ウェッブＷ３を連続搬送しながら各バインダシャワー７１，７１，７１から液状の有機系バインダをウェッブＷ３に飛散することにより、ウェッブＷ３の全体が有機系バインダによって均等に補強されたウェッブＷ４が成形される。図５及び図８では、この第１バインダ装置７によるバインダ処理により有機系バインダが塗布された領域（全面）に斜線（図中右方向に向かって上側に傾斜する斜線）を付している。
【００４１】
このようにして成形されたウェッブＷ４に対し、第２バインダ装置８によって部分的な補強が行われる。この第２バインダ装置８は、図７（ウェッブＷ４の搬送方向に沿う方向から見た断面図）に示すように、ウェッブＷ４の一部分に対してのみ液状の有機系バインダを上方から飛散させる複数（本実施形態のものでは４個）のバインダシャワー８１，８１，…が配設されている。具体的には、１枚のウェッブから切り出される１２個のシール部材４，４，…におけるそれぞれの端縁部（触媒コンバータ１に組み付けられた場合に排気ガス流れ方向の上流側端部及び下流側端部）及びその周辺部に対してのみ、有機系バインダが追加塗布されるように、この対象部分に対向してバインダシャワー８１，８１，…が配設されている。更に、具体的には、図８に領域Ａで示す部分に対してのみ有機系バインダが追加塗布されるように、この対象部分に対向してバインダシャワー８１，８１，…が配設されている。また、本実施形態の第２バインダ装置８では、上記領域Ａで示す部分に対してのみ有機系バインダが確実に塗布されるように、この領域Ａの部分以外を覆い隠すマスキングプレート８２が設けられている。つまり、このマスキングプレート８２は上記領域Ａに対応する部分のみに開口８３，８３，…が形成されており、シール部材４におけるそれぞれの端縁部及びその周辺部に対してのみ、有機系バインダが確実に追加塗布されるようになっている。
【００４２】
そして、この第２バインダ装置８によるバインダ処理においては、ウェッブＷ４を連続搬送しながら各バインダシャワー８１，８１，…から液状の有機系バインダをウェッブＷ４に飛散し、その後、このウェッブＷ４を乾燥させることにより、ウェッブＷ４の一部分（シール部材４におけるそれぞれの端縁部及びその周辺部）のみが有機系バインダによって補強されたウェッブＷ５が成形される。図５及び図８では、この第２バインダ装置８によるバインダ処理により有機系バインダが塗布された領域に斜線（図中左方向に向かって上側に傾斜する斜線）を付している。
【００４３】
以上のニードルパンチング工程及びバインダ工程によって部分的に強く補強された１枚のウェッブＷ５（図８参照）が得られ、これを所定形状に切断することにより１２個のシール部材４，４，…が切り出される。このようにして切り出された各シール部材４，４，…は、触媒コンバータ１に組み付けられた場合に排気ガス流れ方向の上流側端部及び下流側端部となる部分及びその周辺部（シール部材４の長手方向に延びる上下端縁周辺）が特に高く補強された状態になっている。尚、この切り出し作業においては、各切断位置が上記ニードルパンチング工程及びバインダ工程によって補強されているため、切断作業が容易である。
【００４４】
（触媒コンバータ製造工程）
次に、シール部材４を触媒担持体２と共に金属シェル３に組み付ける触媒コンバータ１の製造工程について説明する。
【００４５】
シール部材４は、図９（ａ）に示すように、長手方向の両側の端縁のうちの一方に凹部４１が、他方にこの凹部４１と同形状の凸部４２が形成されており、図９（ｂ）に示すごとく、シール部材４を触媒担持体２の外周囲に巻回して、凹部４１と凸部４２とを係合させる。この際、円筒形状にされたシール部材４の軸心方向の両端部位置は触媒担持体２の両端面位置に一致させておく。つまり、触媒担持体２の端縁とシール部材４の端縁とを面一にしておく。次に，円筒状の金属シェル３の中に、シール部材４を巻回させた触媒担持体２を装着する。これにより、図９（ｃ）に示す触媒コンバータ１が製造される。
【００４６】
−実施形態の効果−
以上説明したように、本実施形態では、シール部材４における排気ガス流れ方向の上流側端部及び下流側端部をその他の領域に比べて補強の度合いを高くしたことで、金属シェル３内部への挿入時の挿入抵抗等によって生じる位置ずれを回避できる。また、シール部材４の中央部分ではニードルパンチング処理の密度を低くし且つ有機系バインダの含浸量を少なくしているので弾性を維持させることができ、その反発力によるシール部材４の保持力を高く維持することができる。これによっても金属シェル３内部でのシール部材４の位置ずれを回避できる。その結果、シール部材４のシール性能の長期安定化を図ることが可能になる。
【００４７】
特に、金属シェル３に対するシール部材４の位置ずれを防止するために金属シェル３の内面の摩擦係数を高くする処理（荒面処理）を行った場合、シール部材４を触媒担持体２に巻回させた状態で金属シェル３の内部に挿入する作業が困難になり、挿入抵抗によってシール部材４の位置ずれを生じやすい状況になるが、本実施形態のようにシール部材４の端部の補強を高くしておけば位置ずれを招くこと無しに挿入作業を完了させることが可能である。
【００４８】
また、シール部材４の端部に無機系バインダを適用するものではないので、シール部材４の端部の硬度が高くなり過ぎてしまったり、それを阻止するための気密性フィルムによる減圧パックが必要になったりすることがない。このため、シール部材４の製造の容易化及び製造コストの低廉化を図ることができる。
【００４９】
−変形例−
上述した実施形態では、ニードルパンチング工程として、第１ニードルパンチング装置５及び第２ニードルパンチング装置６による２段階のニードルパンチング処理を順に実施していた。本変形例では、このニードルパンチング工程を１台のニードルパンチング装置によって実施するものである。
【００５０】
図１０は、本変形例におけるニードルパンチング装置９（ウェッブＷ１の搬送方向に沿う方向から見た断面図：ウェッブＷ１を仮想線で示している）である。この図１０に示すように、本変形例におけるニードルパンチング装置９は、上述した実施形態における各ニードルパンチング装置５，６と同様に、駆動源から上下方向の駆動力を受けてニードル突き刺し方向（上下方向）に往復運動可能なニードルボード９１と、ウェッブＷ１の表裏両面に対向する一対の支持プレート９２，９３とを備えている。
【００５１】
そして、このニードルパンチング装置９の特徴は、ニードルボード９１の下面に固定されているニードル９４，９４，…の配列にある。つまり、本変形例におけるニードル９４，９４，…の配列は、上述した実施形態における第１ニードルパンチング装置５におけるニードル５４，５４，…の配列と、第２ニードルパンチング装置６におけるニードル６４，６４，…の配列とを兼ね備えたものであり、１回の突き刺し動作で、ウェッブＷ１の全体に亘るニードルパンチング処理と、上記１枚のウェッブＷ５から切り出される１２個のシール部材４，４，…におけるそれぞれの端縁部（触媒コンバータ１に組み付けられた場合に排気ガス流れ方向の上流側端部及び下流側端部）及びその周辺部に対して補強を行うための部分的なニードルパンチング処理とを同時に実行できるようになっている。
【００５２】
このように本変形例では、１回の突き刺し動作で、ウェッブＷ１の全体に亘るニードルパンチング処理と、部分的な補強を行うためのニードルパンチング処理とを同時に実行できるため、ニードルパンチング装置９が１台で済み、シール部材４の製造ライン及び製造時間の短縮化を図ることができる。
【００５３】
また、図示しないが、上述した実施形態における第１バインダ装置７におけるバインダシャワー７１，７１，７１の配置と、第２バインダ装置８におけるバインダシャワー８１，８１，…の配列とを兼ね備えたバインダ装置を構築した場合には、１回の有機系バインダの飛散動作で、ウェッブＷ３の全体に亘るバインダ処理と、部分的な補強を行うためのバインダ処理とを同時に実行できるため、バインダ装置が１台で済み、これによってもシール部材４の製造ライン及び製造時間の短縮化を図ることができる。
【００５４】
−その他の実施形態−
以上説明した実施形態及び変形例では、シール部材４は、排気ガス流れ方向の上流側端部の周辺及び下流側端部の周辺の両側がニードルパンチング処理及び有機系バインダの含浸処理によってその他の部分よりも高く補強されている構成とした。本発明はこれに限らず、排気ガス流れ方向の上流側端部の周辺及び下流側端部の周辺のうちの一方のみがニードルパンチング処理及び有機系バインダの含浸処理によってその他の部分よりも高く補強されている構成としてもよい。また、各部の補強のための手段としては、ニードルパンチング処理及び有機系バインダの含浸処理の両方を行うようにしてもよいし、一方のみを行うようにしてもよい。その一例として、触媒担持体２の外周囲にシール部材４を巻いた状態で金属シェル３の内部に排気流通上流側から挿入する場合、排気流通下流側の端部にあってはニードルパンチング処理及び有機系バインダの含浸処理の両方によってシール部材４を補強し、排気流通上流側の端部にあってはニードルパンチング処理のみによってシール部材４を補強することなどが挙げられる。
【００５５】
また、上記ニードルパンチング処理及び有機系バインダの含浸処理は、１枚のウェッブから複数のシール部材４，４，…を切り出した後、各シール部材４，４，…のそれぞれに対して行うようにしてもよい。また、全体の均一補強動作はシール部材４，４，…を切り出す前段階で行い、部分的な補強動作（シール部材４における排気ガス流れ方向の上流側端部の周辺及び下流側端部の周辺に対する補強動作）はシール部材４，４，…を切り出した後に行うようにしてもよい。この場合、有機系バインダの含浸処理としては、容器内に貯留した有機系バインダの内部にシール部材４の端縁部のみを浸漬させるといった動作が可能である。
【００５６】
また、上記バインダ工程では、ウェッブＷ３に対する有機系バインダの塗布量（飛散量）を異ならせることによって各所の補強度合いに差を生じさせるようにした。本発明はこれに限らず、ウェッブＷ３の各所に対する有機系バインダの濃度を異ならせることによって補強度合いに差を生じさせるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】触媒コンバータの断面図である。
【図２】ニードルパンチング工程を説明するための工程図である。
【図３】第１ニードルパンチング装置を示す断面図である。
【図４】第２ニードルパンチング装置を示す断面図である。
【図５】バインダ工程を説明するための工程図である。
【図６】第１バインダ装置によるバインダ処理動作を示す図である。
【図７】第２バインダ装置によるバインダ処理動作を示す図である。
【図８】ウェッブからのシール部材の切り出し動作を説明するためのウェッブ平面図である。
【図９】触媒コンバータ製造工程を説明するための図である。
【図１０】変形例に係るニードルパンチング装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１        触媒コンバータ
２        触媒担持体
３        金属シェル
４        シール部材
【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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