JPH09108576A

JPH09108576A - 触媒コンバータのメタル担体

Info

Publication number: JPH09108576A
Application number: JP7266864A
Authority: JP
Inventors: Tamotsu Sugimoto; 保杉本
Original assignee: Calsonic Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 1995-10-16
Filing date: 1995-10-16
Publication date: 1997-04-28

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は触媒コンバータのメタル担体に関
し、コアを内装するシェルを内筒と外筒の二重構造とし
た触媒コンバータのメタル担体に改良を加え、外筒内へ
の内筒の組付けを容易にして、従来に比し製造の簡単な
触媒コンバータのメタル担体を提供することを目的とす
る。【解決手段】金属製の波板と平板で成形されたコア１
７を内装するシェル１９を、外筒２１と内筒２３の二重
構造とした触媒コンバータのメタル担体に於て、上記外
筒２１の一端２１ａ側に、内筒２３の一端２３ａ側外周
が当接する縮径部２５を形成すると共に、当該内筒２３
の他端２３ｂ側に、外筒２１の内周に当接する大径部２
７を形成し、外筒２１と内筒２３を、上記縮径部２５又
は大径部２７の少なくともいずれか一方で接合してなる
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排気系
に装着される触媒コンバータのメタル担体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば車両排気系には、エンジン
から排出された排気ガスを浄化する触媒コンバータが装
着されているが、触媒用担体として、昨今、金属製の波
板と平板で成形されたコアと、当該コアを内装するシェ
ルとからなるメタル担体が広く使用されており、コアに
貴金属触媒の担持処理を施した後、シェルの前後にディ
フューザを取り付けて触媒コンバータが形成されてい
る。

【０００３】ところで、昨今、触媒コンバータの昇温特
性を高めて触媒の活性を高めると共に遮熱を図って周囲
への熱影響を軽減する目的で、特開平６−４７２８５号
公報に開示されるようにコアを内装するシェルを、内筒
と外筒からなる二重構造としたメタル担体が開示されて
いる。図６及び図７は上記公報に開示されたメタル担体
を示し、図中、１は金属製の波板３と平板５を多重に巻
回してロール状に成形されたコア、７は当該コア１を内
装するシェルで、シェル７は両端が互いに気密に接合さ
れて内部９が真空に形成された金属製の内筒１１と外筒
１３とで構成されており、コア１と内筒１１及び内筒１
１と外筒１３は、夫々、ろう材によってろう付けされた
構造となっている。

【０００４】そして、上述したようにコア１に貴金属触
媒を担持した後、シェル７の前後にディフューザ（図示
せず）を取り付けて、上記メタル担体１５を用いた触媒
コンバータが形成されることとなる。尚、貴金属触媒の
担持処理としては、コア１を構成する波板３と平板５の
表面に、白金等の貴金属触媒を含有するウォッシュコー
ト溶液（γアルミナと添加剤及び貴金属触媒を成分とす
る溶液）を塗布してウォッシュコート層と称する薄い塗
膜を形成する方法が広く用いられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、上記メタル
担体１５にあっては、内筒１１の両端開口部１１ａ，１
１ｂを拡管してこれを外筒１３の内周１３ａに接合させ
る構造上、内筒１１と外筒１３に厳密な寸法精度が要求
されるが、斯様に内筒１１の両端を拡管させてしまう
と、内筒１１を外筒１３内に挿着するのが困難で、メタ
ル担体１５を製造するに当たり作業性が悪いといった欠
点が指摘されていた。

【０００６】本発明は斯かる実情に鑑み案出されたもの
で、コアを内装するシェルを内筒と外筒の二重構造とし
た触媒コンバータのメタル担体に改良を加え、外筒内へ
の内筒の組付けを容易にして、従来に比し製造の簡単な
触媒コンバータのメタル担体を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、金属製の波板と平板で成形
されたコアを内装するシェルを、外筒と当該外筒内に挿
着された内筒の二重構造とした触媒コンバータのメタル
担体に於て、上記外筒の一端側に、内筒の一端側外周が
当接する縮径部を形成すると共に、当該内筒の他端側
に、外筒の内周に当接する大径部を形成し、外筒と内筒
を、上記縮径部又は大径部の少なくともいずれか一方で
接合してなることを特徴とする。

【０００８】そして、請求項２に係る発明は、請求項１
記載のメタル担体に於て、外筒の縮径部にディフューザ
を延設したことを特徴とし、請求項３に係る発明は、請
求項１又は請求項２記載のメタル担体に於て、内筒に、
外筒の縮径部を挿通するディフューザを延設したことを
特徴としている。

【０００９】

【作用】各請求項に係るメタル担体によれば、コアに貴
金属触媒を担持した後、シェルにディフューザを取り付
けることによって触媒コンバータが形成され、そして、
斯かる触媒コンバータを車両排気系に装着することによ
って排ガスの浄化が図られることとなる。

【００１０】そして、縮径部又は大径部の少なくともい
ずれか一方で接合された外筒と内筒からなるシェルが、
触媒コンバータの昇温特性を高めて触媒の活性を高める
と共に、排ガスの遮熱を図って周囲への熱影響を軽減す
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づき詳細に説明する。

【００１２】図１は請求項１に係るメタル担体の一実施
例を示し、図中、１７はＦｅ−Ｃｒ合金等の金属薄板か
らなる波板と平板を重ね、これらを多重に巻回してロー
ル状に成形されたコア、１９はコア１７を内装する金属
製のシェルで、当該シェル１９は断面円形状に成形され
た金属製（例えば、ＳＵＳ４３０）の外筒２１と内筒２
３とで構成されており、内筒２３内にコア１７がろう材
でろう付けされた構造となっている。

【００１３】そして、外筒２１の一端２１ａ側には、内
筒２３の一端２３ａ側外周が当接する縮径部２５が形成
されると共に、内筒２３の他端２３ｂ側には、外筒２１
の他端２１ｂ側内周に当接する大径部２７が形成されて
おり、外筒２１と内筒２３は、縮径部２５と大径部２７
で夫々スポット溶接されて互いに接合した構造となって
いる。

【００１４】本実施例に係るメタル担体２９はこのよう
に構成されており、当該メタル担体２９を製造するに
は、先ず円筒状に成形された内筒２３の他端２３ｂ側を
例えば成形型で拡管して大径部２７を形成すると共に、
同じく円筒状に成形された外筒２１の一端２１ａ側を成
形型で絞って縮径部２５を形成する。次いで、波板と平
板を多重に巻回して成形したコア１７を大径部２７側か
ら内筒２３内に挿入し、波板と平板及びコア１７の外周
と内筒２３との当接部分をろう付けする。

【００１５】そして、図２に示すようにコア１７を組み
込んだ内筒２３の一端２３ａを外筒２１の他端２１ｂ側
から挿入して、その外周を縮径部２５の内周に当接させ
乍ら、二点鎖線で示すように内筒２３の一端２３ａ側を
当該縮径部２５から所定量突出させればよく、斯様に内
筒２３の一端２３ａ側を縮径部２５から所定量突出させ
ると、内筒２３の大径部２７が外筒２１の他端２１ｂ側
の内周に当接するようになっている。

【００１６】この後、外筒２１と内筒２３を縮径部２５
と大径部２７とで夫々スポット溶接することにより、内
外筒２１，２３が互いに接合されて本実施例に係るメタ
ル担体２９が製造され、そして、従来と同様、上記コア
１７に貴金属触媒を担持した後、シェル１９の前後にデ
ィフューザ３１，３３を取り付けて触媒コンバータが形
成されることとなる。

【００１７】そして、斯かる触媒コンバータを車両排気
系に装着することによって排ガスの浄化が図られ、又、
外筒２１と内筒２３とからなるシェル１９が触媒コンバ
ータの昇温特性を高めて触媒の活性を高めると共に、当
該シェル１９が排ガスの遮熱を図って周囲への熱影響を
軽減することとなる。このように、本実施例に係るメタ
ル担体２９は、外筒２１の一端２１ａ側に、内筒２３の
一端２３ａ側外周が当接する縮径部２５を形成すると共
に、当該内筒２３の他端２３ｂ側に、外筒２１の内周に
当接する大径部２７を形成したものであるから、製造に
当たり、大きく開口する外筒２１の他端２１ｂ側から、
当該他端２１ｂに比し小径な内筒２３の一端２３ａ側を
挿入して、その外周を縮径部２５に当接させ乍ら内筒２
３の大径部２７を外筒２１の内周に当接させればよいた
め、図６に示す従来例に比し外筒２１への内筒２３の挿
着がきわめて容易となり、その結果、斯かる従来例に比
べシェル１９を外筒２１と内筒２３の二重構造としたメ
タル担体２９を容易に製造することが可能となった。

【００１８】図３は請求項１乃至請求項３に係るメタル
担体の一実施例を示し、図中、３５はコア１７を内装す
る金属製のシェルで、当該シェル３５も、断面円形状に
成形された金属製の外筒３７と内筒３９とで構成されて
おり、内筒３９内にコア１７がろう付けされた構造とな
っている。そして、外筒３７には、上記実施例の外筒２
１と同様、内筒３９の一端側外周が当接する縮径部４１
が一端側に形成されているが、本実施例に於ける外筒３
７は斯かる構成に加え、縮径部４１にディフューザ４３
が更に一体的に延設されている。

【００１９】一方、上記内筒３９も、外筒３７の他端側
内周に当接する大径部４５が他端側に形成されて、当該
大径部４５で外筒３７にスポット溶接された構造となっ
ているが、縮径部４１に当接する内筒３９の一端側に
は、更に当該縮径部４１を挿通してディフューザ４７
が、外筒３７側のディフューザ４３との間に間隙４９を
開けて一体的に延設されており、その先端４７ａがディ
フューザ４３の先端に設けた筒状部４３ａの内周にスラ
イド可能に当接した構造となっている。

【００２０】本実施例に係るメタル担体５１はこのよう
に構成されており、当該メタル担体５１を製造するに
は、上記構成からなる外筒３７と内筒３９を夫々成形型
等で成形した後、コア１７を大径部４５側から内筒３９
内に挿入して、波板と平板及びコア１７の外周と内筒３
９との当接部分をろう付けする。そして、図４に示すよ
うにコア１７を組み込んだ内筒３９のディフューザ４７
側を外筒３７内に挿入して、内筒３９の外周を縮径部４
１の内周に当接させ乍ら、ディフューザ４７の先端４７
ａを筒状部４３ａの内周に当接させればよく、斯様にデ
ィフューザ４７の先端４７ａを筒状部４３ａの内周に当
接させると、内筒３９の大径部４５が外筒３７の内周に
当接することとなる。

【００２１】しかる後、外筒３７と内筒３９を大径部４
５でスポット溶接することにより、内外筒３７，３９の
他端側が互いに接合されて本実施例に係るメタル担体５
１が製造されることとなる。そして、コア１７に貴金属
触媒を担持した後、シェル３５の後部にディフューザ３
３を取り付けることによって触媒コンバータが形成さ
れ、斯かる触媒コンバータを車両排気系に装着すること
によって排ガスの浄化が図られることとなる。

【００２２】そして、外筒３７と内筒３９とからなるシ
ェル３５が、触媒コンバータの昇温特性を高めて触媒の
活性を高めると共に遮熱を図って周囲への熱影響を軽減
するが、高温の排ガスに直接晒される内筒３９は、ディ
フューザ４７の先端４７ａが外筒３７に対してスライド
可能となっているから、外筒３７と内筒３９の熱膨張差
が当該部位で吸収されることとなる。

【００２３】このように、本実施例に係るメタル担体５
１にあっても、製造に当たり、大きく開口する外筒３７
の他端側から小径な内筒３９のディフューザ４７側を挿
入して、内筒３９の外周を縮径部４１に当接させ乍ら、
その先端４７ａを外筒３７側のディフューザ４３の筒状
部４３ａの内周に当接させれば、内筒３９の大径部４５
が外筒３７の内周に当接するため、図６に示す従来例に
比し外筒３７への内筒３９の挿着がきわめて容易とな
り、その結果、斯かる従来例に比べメタル担体５１を容
易に製造することが可能となった。

【００２４】然も、本実施例によれば、図１のディフュ
ーザ３１を別途取り付ける必要がないため、斯かるメタ
ル担体２９に比し更に作業工数が削減できるし、又、本
実施例では、ディフューザ４３，４７間に間隙４９を開
けてディフューザを二重構造としたので、ディフューザ
４３，４７側を排ガスの上流側に用いることにより、触
媒コンバータの昇温特性を高めて触媒の活性を高めるこ
とができる利点を有する。

【００２５】加えて、本実施例によれば、高温の排ガス
に直接晒される内筒３９は、ディフューザ４７の先端４
７ａが外筒３７に対してスライド可能となっているか
ら、外筒３７と内筒３９の熱膨張率の差が当該部位で吸
収でき、因って、内筒３９への応力集中が緩和される利
点を有する。図５は請求項１及び請求項３に係るメタル
担体の一実施例を示し、本実施例は、シェルを構成する
内筒にディフューザを延設したものである。

【００２６】即ち、図中、５３はコア１７を内装する金
属製のシェルで、当該シェル５３も断面円形状に成形さ
れた金属製の外筒５５と内筒５７とで構成されている。
そして、内筒５７の一端側には、外筒５５内に挿入可能
なディフューザ５９が一体的に延設されると共に、外筒
５５の内周に当接する大径部６１がその他端側に形成さ
れており、内部にはコア１７がろう付けされている。

【００２７】又、外筒５５の一端側には、上記ディフュ
ーザ５９が挿通する縮径部６３が形成されている。そし
て、ディフューザ５９の外周に当該縮径部６３が当接し
ており、外筒５５と内筒５７は上記大径部６１と当該縮
径部６３とで、夫々、スポット溶接された構造となって
いる。本実施例に係るメタル担体６５はこのように構成
されており、上述した各実施例と同様、コア１７に貴金
属触媒を担持した後、シェル５３にディフューザ３３を
取り付けることによって触媒コンバータが形成される
が、上記メタル担体６５を製造するには、上記構成から
なる外筒５５と内筒５７を成形型等で成形した後、コア
１７を大径部６１側から内筒５７内に挿入して、波板と
平板及びコア１７の外周と内筒５７との当接部分をろう
付けする。

【００２８】そして、コア１７を組み込んだ内筒５７の
ディフューザ５９側を外筒５５内に挿入して、内筒５７
に設けたディフューザ５９の外周を縮径部６３の内周に
当接させ乍ら、ディフューザ５９を縮径部６３から所定
量挿通させれば、内筒５７の大径部６１が外筒５５の内
周に当接することとなる。しかる後、外筒５５と内筒５
７を大径部６１と縮径部６３とでスポット溶接すること
により、内外筒５５，５７が互いに接合されて本実施例
に係るメタル担体６５が製造されることとなる。

【００２９】このように、本実施例に係るメタル担体６
５によっても、製造に当たり、大きく開口する外筒５５
の他端側から小径な内筒５７のディフューザ５９側を挿
入して、当該ディフューザ５９の外周を縮径部６３の内
周に当接させ乍ら、ディフューザ５９を縮径部６３から
所定量挿通させれば、内筒５７の大径部６１が外筒５５
の内周に当接するので、図６に示す従来例に比し外筒５
５への内筒５７の挿着がきわめて容易となり、その結
果、斯かる従来例に比しメタル担体６５を容易に製造す
ることが可能となった。

【００３０】然も、本実施例によっても、図１のディフ
ューザ３１を別途取り付ける必要がないため、斯かるメ
タル担体２９に比し更に作業工数が削減できる利点を有
する。尚、上記各実施例では、コア１７と内筒２３，３
９，５７を、夫々、ろう材によってろう付けしたが、こ
れらを拡散接合によって接合させてよいことは勿論であ
り、又、スポット溶接に代えて外筒２１，３７，５５と
内筒２３，３９，５７を全周溶接したり、コア１７と共
にろう付け或いは拡散接合してもよく、これらの接合方
法は上記実施例に限定されるものではない。

【００３１】

【発明の効果】以上述べたように、各請求項に係る発明
によれば、従来例に比し外筒への内筒の挿着がきわめて
容易となるため、シェルを外筒と内筒の二重構造とした
触媒コンバータのメタル担体を容易に製造することが可
能となった。又、請求項２及び請求項３に係る発明によ
れば、従来に比しディフューザの取付工数が削減できる
ので、メタル担体の製造が更に良好となる利点を有す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に係るメタル担体の一実施例の断面図
である。

【図２】図１に示すメタル担体の製造方法の説明図であ
る。

【図３】請求項１乃至請求項３に係るメタル担体の一実
施例の断面図である。

【図４】図３に示すメタル担体の製造方法の説明図であ
る。

【図５】請求項１及び請求項３に係るメタル担体の一実
施例の断面図である。

【図６】従来のメタル担体の断面図である。

【図７】図６のＶII−ＶII線断面図である。

【符号の説明】

１７コア１９，３５，５３シェル２１，３７，５５外筒２３，３９，５７内筒２５，４１，６３縮径部２７，４５，６１大径部２９，５１，６５メタル担体３１，３３，４３，４７，５９ディフューザ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属製の波板と平板で成形されたコア
（１７）を内装するシェル（１９，３５，５３）を、外
筒（２１，３７，５５）と当該外筒（２１，３７，５
５）内に挿着された内筒（２３，３９，５７）の二重構
造とした触媒コンバータのメタル担体に於て、上記外筒（２１，３７，５５）の一端（２１ａ）側に、
内筒（２３，３９，５７）の一端（２３ａ）側外周が当
接する縮径部（２５，４１，６３）を形成すると共に、
当該内筒（２３，３９，５７）の他端（２１ｂ）側に、
外筒（２１，３７，５５）の内周に当接する大径部（２
７，４５，６１）を形成し、外筒（２１，３７，５５）
と内筒（２３，３９，５７）を、上記縮径部（２５，４
１，６３）又は大径部（２７，４５，６１）の少なくと
もいずれか一方で接合してなることを特徴とする触媒コ
ンバータのメタル担体。
【請求項２】外筒（３７）の縮径部（４１）には、デ
ィフューザ（４３）が延設されていることを特徴とする
請求項１記載の触媒コンバータのメタル担体。
【請求項３】内筒（３９，５７）には、外筒（３７，
５５）の縮径部（４１，６３）を挿通するディフューザ
（４７，５９）が延設されていることを特徴とする請求
項１又は請求項２記載の触媒コンバータのメタル担体。