(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークの上端面に、液体，粉体、あるいはこれらの混合物からなる流動性材料を供給するコーティングホッパーであって、
ワークの直上位置に配設され、外周形状がワークの上端面と一致する下端面を備えた中空カラムと、
中空形状をなし、内圧の増加により膨脹してワークの上端外側面全周に密着すると共に、上記中空カラムの下端部に当接する環状のシール材を備えていることを特徴とするコーティングホッパー。
【請求項２】
上記シール材が略半円形断面を有していることを特徴とする請求項１記載のコーティングホッパー。
【請求項３】
ワークがハニカム担体であって、流動性材料が排ガス浄化用触媒スラリーであることを特徴とする請求項１または請求項２記載のコーティングホッパー。
【請求項４】
中空形状をなす環状のシール材をハニカム担体の上端外周部に、外周形状が上記ハニカム担体の上端面と一致する下端面を備えた中空カラムを当該ハニカム担体の直上位置にそれぞれ配置したのち、当該シール材の内圧を高めてシール材を膨脹せしめ、中空カラムの下端及びハニカム担体の上端外側面全周にシール材を密着させた状態で、上記中空カラムを介して排ガス浄化用触媒スラリーをハニカム担体の上端面に供給することを特徴とする触媒コンバータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流動性材料、すなわち液体または粉体、あるいはこれらの混合物であるスラリー状の材料をワークの側面に付着させることなく、ワーク上端全面に供給することのできるコーティングホッパー、およびこのようなコーティングホッパーを用いた触媒コンバータの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のエンジンから排出される排ガス中に含まれる有害成分を分解して無害物質に転換する排ガス浄化装置として用いられる触媒コンバータの製造において、セラミックスや耐熱合金箔などからなるハニカム担体の上端面に、白金やパラジウム、ロジウムなどを含む排ガス浄化用触媒スラリーを供給するに際しては、ハニカム担体の寸法精度がさほど高くないことから、例えば図３に示すような構造のコーティングホッパー１００を用いてハニカム担体の側面をシールし、高価な排ガス浄化用触媒スラリーが漏れたり、ハニカム担体の側面に付着したりすることがないようにしていた。
【０００３】
すなわち、コーティングホッパー１００は、その下端側に、コの字状断面形状をなすと共に、ハニカム担体Ｓの外形寸法よりもわずかに大きな寸法の開口部を有する環状のゴムシール１０１を備えており、このような構造のコーティングホッパー１００をハニカム担体Ｓの上端側に装着して環状ゴムシール１０１の開口部にハニカム担体Ｓの上端部を嵌合させたのち、図４（ａ）に示すように、ゴムシール１０１の中空部内に空気を送給してゴムシール１０１の内圧を高め、ゴムシール１０１を図中に仮想線で示すように膨脹させることによってハニカム担体Ｓの寸法のばらつきを吸収するようにしている。そして、ゴムシール１０１の内側面がハニカム担体Ｓの上端外側面に密着した状態でスラリー投入装置Ｆから排ガス浄化用触媒スラリーを排出し、これによって当該スラリーをハニカム担体Ｓの上端面の全面に供給するようにしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、排ガス浄化用触媒スラリーをハニカム担体Ｓの上端面の全面に供給するために、ゴムシール１０１は、過剰に膨脹してハニカム担体Ｓの上端面に覆いかぶさるようなことがないように、コの字状断面に成形され、しかもその上下端面が板材１０２および１０３によって押さえられているため、ゴムシール１０１の内圧が増した場合にはゴムシール１０１の内側面のみが変形することから、ゴムシール１０１の内側面が膨らんでハニカム担体Ｓに当接した時に、図４（ｂ）に示すようにゴムシール１０１の内側面に皺Ｃが生じて、シールが不完全になり、排ガス浄化用触媒スラリーが漏れてしまうという問題があり、このような問題点の解消が従来のコーティングホッパーにおける構造上の課題となっていた。
【０００５】
【発明の目的】
本発明は、従来のコーティングホッパー、あるいは触媒コンバータの製造方法における上記課題に着目してなされたものであって、ワークとの間を完全にシールすることができ、液体，粉体、あるいはこれらの混合物からなる流動性材料を漏らしたり、ワークの側面に付着させたりすることなく、ワークの上端部全面に供給することのできるコーティングホッパー、およびこのようなコーティングホッパーを用いた触媒コンバータの製造方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係わるコーティングホッパーは、ワークの上端面に、液体，粉体、あるいはこれらの混合物からなる流動性材料を供給するコーティングホッパーであって、ワークの直上位置に配設され、外周形状がワークの上端面と一致する下端面を備えた中空カラムと、中空形状をなし、内圧の増加により膨脹してワークの上端外側面全周に密着すると共に、上記中空カラムの下端部に当接する環状のシール材を備えていることを特徴としており、コーティングホッパーにおけるこのような構成を前述した従来の課題を解決するための手段としている。
【０００７】
本発明によるコーティングホッパーの実施態様として請求項２に係わるコーティングホッパーにおいては、シール材が略半円形断面を有している構成とし、同じく実施態様として請求項３に係わるコーティングホッパーにおいては、ワークがハニカム担体であって、流動性材料が排ガス浄化用触媒スラリーである構成としたことを特徴としている。
【０００８】
本発明の請求項４に係わる触媒コンバータの製造方法においては、中空形状をなす環状のシール材をハニカム担体の上端外周部に、外周形状が上記ハニカム担体の上端面と一致する下端面を備えた中空カラムを当該ハニカム担体の直上位置にそれぞれ配置したのち、当該シール材の内圧を高めてシール材を膨脹せしめ、中空カラムの下端及びハニカム担体の上端外側面全周にシール材を密着させた状態で、上記中空カラムを介して排ガス浄化用触媒スラリーをハニカム担体の上端面に供給する構成とし、触媒コンバータの製造方法におけるこのような構成を前述した従来の課題を解決するための手段としたことを特徴としている。
【０００９】
【発明の効果】
本発明の請求項１に係わるコーティングホッパーにおいては、内圧の増加により膨脹してワークの上端外側面全周に密着する中空かつ環状のシール材と、外周形状がワークの上端面と一致する下端面を備えた中空カラムを備えており、この中空カラムがワークの直上位置に配設されているので、内圧が過剰となってシール材が必要以上に膨脹したとしても、シール材が中空カラムの下端部に当接してワークの上端面に覆いかぶさるようなことがなくなることから、ワークの上端面に死角が生じるようなことがなくなって流動性材料をワーク上端面の全面に供給することができるという極めて優れた効果がもたらされる。
【００１０】
本発明に係わるコーティングホッパーの実施態様として請求項２に記載されたコーティングホッパーにおいては、環状のシール材が略半円形断面を備えた中空状に形成されており、シール材の上下端面がフリーな状態となっているので、内圧の増加に基づく膨脹によってワークの外側面に密着してワークをシールしたときに、シール材の膨脹代がワーク上端部の上下方向に逃げることから、シール材に皺が発生せず、ワークとの密着性が向上するので、ワークの上端面に供給された液状，粉状、あるいはスラリー状の流動性材料がワークとの間から漏れたり、ワークの側面に付着したりすることがなく、このような流動性材料のコーティング作業における作業性や材料歩留を大幅に向上させることができるようになり、同じく実施態様として請求項３に記載されたコーティングホッパーにおいては、ワークがハニカム担体であると共に、流動性材料が排ガス浄化用触媒スラリーであるから、とくに自動車の排ガス浄化用の触媒コンバータの製造において、白金やロジウムなどの貴金属を含む高価な触媒スラリーの歩留を向上させることができ、触媒コンバータのコストを低減することが可能になるというさらに優れた効果がもたらされる。
【００１１】
さらに、本発明の請求項４に係わる触媒コンバータの製造方法においては、上記構造のコーティングホッパーをハニカム担体の上端部に装着し、中空環状シール材をハニカム担体の上端部の回りに位置させると共に、中空カラムをハニカム担体の直上位置に配置した状態で、シール材の内圧を高め、シール材を膨脹せしめて中空カラムの下端部及びハニカム担体の上端外側面の全周に密着させ、この状態で排ガス浄化用触媒スラリーを上記中空カラムを介してハニカム担体の上端面に供給するようにしており、この中空カラムの下端面がワークの上端面の形状と一致する外形を備えているので、請求項１に係わるコーティングホッパーの場合と同様に、シール材がワークの上端面に覆いかぶさるようなことがなくなり、触媒スラリーが漏れたり、ハニカム担体の側面に付着したりすることなく、当該スラリーをワーク上端面の全面に供給することができるようになり、触媒コンバータ製造の作業性や触媒スラリーの歩留を大幅に向上させることができ、触媒コンバータの製造コストの低減が可能になるという極めて優れた効果がもたらされる。
【００１２】
【実施例】
以下、本発明を図面に基づいてさらに具体的に説明する。
【００１３】
図１および図２は、本発明の一実施例に係わるコーティングホッパーの構造と機能を説明するためのものであって、図１（ａ）および（ｂ）は当該コーティングホッパーのそれぞれ平面図および部分破断正面図である。
【００１４】
図に示すコーティングホッパー１は、自動車の排ガス浄化用触媒コンバータの製造に用いるものであって、図示しないスタンドに上下動可能に取付けられたブラケットＢ，Ｂに保持された支持プレート２と、この支持プレート２に４本の長尺ボルト３によって吊下げ状態に取付けられたシール部４と、ワークであるハニカム担体Ｓの断面形状に一致する楕円形の外形を備えた中空カラム５から主に構成され、シール部４は、ワークとしてのハニカム担体Ｓの断面形状よりわずかに大きな楕円形の開口部を備えた環状をなす中空のゴムシール（シール材）６と、このゴムシール６を固定するための取付ブロック７および上下押えプレート８，９から形成されている。
【００１５】
ゴムシール６は、合成ゴムからなるものであって、図２（ａ）にも拡大して示すように、Ｕ字状の断面を有し、その両端部に形成された厚肉部を取付ブロック７と上下の押えプレート８および９の間に挟持した状態にボルト締めすることによって固定されており、取付ブロック７との間に断面半円形の中空部６ａが形成されるようになっている。なお、ゴムシール６の素材としては、天然ゴムを用いることも可能であるが、供給される種々の流動性材料に対する耐性の観点からは合成ゴムの使用が望ましく、例えば、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ），エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ），ふっ素ゴム，シリコンゴム，ニトリルゴム（ＮＢＲ）などを供給材料の種類や適用条件に応じて使い分けることができる。
【００１６】
中空カラム５は、ステンレス鋼の薄板を前述のような楕円形の筒状に成形したものであって、下端部寄りの位置に固定されたフランジ部５ａを介してシール部４の上押えプレート８にねじ止めされており、カラム５の下端部がゴムシール６の開口部に臨む位置となるように取付けられている。
【００１７】
このような構造を有するコーティングホッパー１は、触媒コンバータ製造ラインのワーク搬送路上に配設され、ワークとしてのハニカム担体Ｓがトレーに載置された状態で当該コーティングホッパー１の直下位置に到達すると、図示しないスタンドのブラケットＢ，Ｂの下方移動により、ブラケットＢ，Ｂに支持されたコーティングホッパー１が下降し、図１（ｂ）あるいは図２（ａ）に示すように、ハニカム担体Ｓの上端部が環状をなすゴムシール６の開口部内中央に位置するようにセットされる。このとき、中空カラム５の下端部とハニカム担体Ｓの上端面との間に数ミリの隙間が形成されるようになっている。
【００１８】
コーティングホッパー１の位置決めが終了すると、シール部４の取付ブロック７に形成した図示しないエアー供給口からゴムシール６の中空部６ａ内に空気が送り込まれ、中空部６ａの内圧が増すことによって、図２（ｂ）に示すようにゴムシール６が膨脹して、ハニカム担体Ｓの上端外側面に密着する。
【００１９】
この状態で、コーティングホッパー１の上方に位置する図示しないスラリー投入装置から排ガス浄化用触媒スラリーが排出され、触媒スラリーがカラム５の中空部を通ってハニカム担体Ｓの上端面に供給される。
【００２０】
このとき、ゴムシール６は半円形断面の中空形状となっており、上下端面がフリーな状態となっているので、上下方向にも自由に膨らむことができ、ハニカム担体Ｓの外側面に当接した状態において、ゴムシール６の膨脹代を上下方向に逃がすことができることから、ゴムシール６の表面に皺や重なり部が発生することがなく、密着性が向上してハニカム担体Ｓとの間を完全にシールすることができるので、ハニカム担体Ｓの上端面に供給された排ガス浄化用触媒スラリーが漏れたり、ハニカム担体Ｓの側面に付着したりするようなことがなくなり、触媒コンバータ製造における作業性、および触媒スラリーの歩留を大幅に向上させることができる。
【００２１】
また、中空カラム５はハニカム担体Ｓの直上位置にあって、図２（ｂ）に示すように、ゴムシール６はハニカム担体Ｓの上端外側面に密着すると同時に中空カラム５の下端部にも当接することから、ゴムシール中空部６ａの内圧が必要以上に増大してゴムシール６が過剰に膨脹したとしても、ゴムシール６がハニカム担体Ｓの上端面に覆いかぶさるようなことがなく、スラリー投入装置から排出された排ガス浄化用触媒スラリーをハニカム担体Ｓの上端面の全面に供給することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）  本発明の一実施例に係わるコーティングホッパーの構造を示す平面図である。（ｂ）  図１（ａ）に示したコーティングホッパーの部分破断正面図である。
【図２】（ａ）  図１に示したコーティングホッパーのシール材の形状を示す拡大断面図である。（ｂ）  図２（ａ）に示したシール材を膨脹させてハニカム担体の上端部および中空カラムの下端部に密着させた状態を示す断面図である。
【図３】従来のコーティングホッパーの構造を示す断面図である。
【図４】（ａ）  図４に示したコーティングホッパーのシール材の形状およびハニカム担体との当接状態を示す拡大断面図である。
（ｂ）  図４（ａ）に示したシール材のハニカム担体との当接状態における皺の発生状況を示す概略図である。
【符号の説明】
１  コーティングホッパー
５  中空カラム
６  ゴムシール（シール材）
Ｓ  ハニカム担体（ワーク）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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