小型內(nèi)燃機(jī)用廢氣凈化催化裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種小型內(nèi)燃機(jī)用廢氣凈化催化裝置及車輛的排氣裝置，能夠確保耐久性且謀求小型化及成本削減。催化裝置（86）形成有蜂窩芯（91），且使該蜂窩芯（91）支承于金屬制的外筒（92），所述蜂窩芯（91）重疊地卷繞有金屬箔片狀的平板（101）及波紋板（102），承載催化劑且由多層構(gòu)成，蜂窩芯（91）的平板（101）與波紋板（102）的接合位置以及蜂窩芯（91）與外筒（92）的接合位置均靠近廢氣流動(dòng)的上游側(cè)設(shè)置。
【專利說明】小型內(nèi)燃機(jī)用廢氣凈化催化裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種設(shè)在機(jī)動(dòng)兩輪車等搭載小型內(nèi)燃機(jī)的車輛上的小型內(nèi)燃機(jī)用廢氣凈化催化裝置及車輛的排氣裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在內(nèi)燃機(jī)的排氣裝置中，為了凈化廢氣，設(shè)有由在金屬制的載體上承載催化劑的金屬蜂窩催化劑構(gòu)成的內(nèi)燃機(jī)用廢氣凈化催化裝置。作為搭載于機(jī)動(dòng)兩輪車等小型車的內(nèi)燃機(jī)用廢氣凈化催化裝置，已知由蜂窩構(gòu)造體和支承該蜂窩構(gòu)造體的筒形殼體構(gòu)成且將蜂窩構(gòu)造體的平板、波紋板間以及蜂窩構(gòu)造體、筒形殼體間分別接合的催化裝置，蜂窩構(gòu)造體由重疊地卷繞的金屬箔片狀的平板和波紋板構(gòu)成，承載催化劑(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。
[0003]專利文獻(xiàn)1:(日本)特開2007-7585號(hào)公報(bào)
[0004]專利文獻(xiàn)2:(日本)特開平9-267044號(hào)公報(bào)
[0005]在專利文獻(xiàn)I中，平板與波紋板的接合位置以及蜂窩構(gòu)造體與筒形殼體的接合位置均靠近催化裝置的廢氣流動(dòng)的下游側(cè)設(shè)置，因此，在廢氣流動(dòng)時(shí)，接合位置的溫度低于催化裝置的廢氣流動(dòng)的上游側(cè)，而在廢氣裝置的上游側(cè)，由于平板與波紋板不接合，因此，會(huì)因廢氣的脈動(dòng)流、風(fēng)壓、廢氣流中產(chǎn)生的壓力波而在平板及波紋板上產(chǎn)生由振動(dòng)引起的高的應(yīng)力。
[0006]另外，蜂窩構(gòu)造體配置在筒形殼體的內(nèi)側(cè)而變?yōu)楦邷?，因此，在上游?cè)和下游側(cè)，其應(yīng)力因內(nèi)外的溫度差而產(chǎn)生差異。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明是鑒于上述情況而做出的，目的是提供一種能夠確保耐久性且謀求小型化及成本削減的小型內(nèi)燃機(jī)用廢氣凈化催化裝置及車輛的排氣裝置。
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的小型內(nèi)燃機(jī)用廢氣凈化催化裝置形成有蜂窩芯
(91)，且使該蜂窩芯(91)支承于金屬制的外筒(92)，所述蜂窩芯(91)重疊地卷繞有金屬箔片狀的平板(101)及波紋板(102)，承載催化劑且由多層構(gòu)成，該小型內(nèi)燃機(jī)用廢氣凈化催化裝置的特征在于，所述蜂窩芯(91)的所述平板(101)與所述波紋板(102)的接合位置以及所述蜂窩芯(91)與所述外筒(92)的接合位置均靠近廢氣流動(dòng)的上游側(cè)設(shè)置。
[0009]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過將蜂窩芯中的平板與波紋板以及蜂窩芯與外筒的各接合位置均靠近廢氣流動(dòng)的上游側(cè)設(shè)置，能夠有效地抑制由廢氣的風(fēng)壓、壓力波、脈動(dòng)流引起的平板及波紋板的變形、振動(dòng)的產(chǎn)生。
[0010]另外，通過將蜂窩芯的上游側(cè)釬焊在外筒上，能夠抑制蜂窩芯的熱變形從而能夠降低在蜂窩芯上產(chǎn)生的熱應(yīng)力，而且，能夠使相比外筒更靠內(nèi)側(cè)配置而變?yōu)楦邷氐姆涓C芯的熱量向外筒逃逸，能夠抑制蜂窩芯的溫度上升。因此，能夠使耐久性提高。
[0011]另外，能夠使平板及波紋板的板厚進(jìn)一步變薄，另外，能夠使釬焊長度進(jìn)一步變短從而抑制釬料量、接合工時(shí)，能夠謀求小型化、成本削減。[0012]在上述結(jié)構(gòu)中，所述蜂窩芯(91)的所述平板(101)與所述波紋板(102)之間以及所述蜂窩芯(91)與所述外筒(92)之間也可以均通過釬焊而被接合，所述平板(101)、所述波紋板(102)間的釬焊從所述蜂窩芯(91)的上游側(cè)端部(91a)向下游側(cè)也可以到IOmm的范圍內(nèi)實(shí)施。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在平板、波紋板間的釬焊從蜂窩芯的上游側(cè)端部向下游側(cè)超過IOmm的情況下，將因微動(dòng)磨損而發(fā)生箔片斷裂(箔切Λ)。因此，通過將釬焊位置設(shè)定在從蜂窩芯的上游側(cè)端部開始的IOmm以內(nèi)，能夠確保耐久性。
[0013]另外，在上述結(jié)構(gòu)中，所述平板(101)、所述波紋板(102)間的釬焊寬度也可以設(shè)定為2_以上。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過僅對(duì)蜂窩芯中的平板、波紋板間的一部分進(jìn)行釬焊，能夠緩和熱應(yīng)力從而確保強(qiáng)度。
[0014]另外，在上述結(jié)構(gòu)中，所述蜂窩芯(91)、所述外筒(92)間的釬焊寬度也可以設(shè)定為所述平板(101)、所述波紋板(102)間的釬焊寬度以上且20mm以內(nèi)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，將蜂窩芯、外筒間的釬焊寬度設(shè)定為平板、波紋板間的釬焊寬度以上且20mm以內(nèi)，能夠確保強(qiáng)度，能夠使耐久性提聞。
[0015]另外，在上述結(jié)構(gòu)中，所述蜂窩芯(91)、所述外筒(92)間的釬焊相對(duì)于所述平板
(101)、所述波紋板(102)間的釬焊也可以沿廢氣的流動(dòng)被實(shí)施至下游側(cè)的相同位置或者比下游側(cè)更長的位置。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠利用蜂窩芯與外筒的釬焊部加強(qiáng)蜂窩芯的釬焊兩端部，能夠降低在蜂窩芯的釬焊兩端部產(chǎn)生的應(yīng)力，能夠使耐久性進(jìn)一步提高。
[0016]另外，在上述結(jié)構(gòu)中，相對(duì)于所述蜂窩芯(91)的所述平板(101)與所述波紋板
(102)相接觸的能夠釬焊的接觸部位(接合點(diǎn))的個(gè)數(shù)，沒有被釬焊的接觸部位(接合點(diǎn))的個(gè)數(shù)的比例也可以不到40%。對(duì)于釬焊而言，理想情況是要實(shí)現(xiàn)本來目的的100%的接觸部位都被進(jìn)行釬焊，但實(shí)際上其實(shí)現(xiàn)是困難的。在追求更大的釬焊比例即接合率時(shí)，本來不應(yīng)該接合的部位也要被通過擴(kuò)散接合而被接合，給耐久性帶來不良影響的可能性變高。為了避免這種情況，就要對(duì)例如平板或波紋板中的任一者實(shí)施防擴(kuò)散處理，將導(dǎo)致成本上升。因此，追求必要水平以上的接合率不是上策。經(jīng)過對(duì)實(shí)際的接合率與耐久性之間的關(guān)系進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)隨著釬焊接合點(diǎn)接合率的上升，耐久性提高，但在沒有被接合的接合點(diǎn)不到40%時(shí)，耐久性提高這樣的效果消失，對(duì)于不到40%的接合率也顯示出了大致同等的耐久性。
[0017]由此，通過將沒有被釬焊的接合點(diǎn)的比例設(shè)為不到40%，能夠確保耐久性并抑制成本上升。
[0018]另外，在上述結(jié)構(gòu)中，相對(duì)于所述蜂窩芯(91)的所述平板(101)與所述波紋板
(102)相接觸的能夠釬焊的周向接觸部位，沒有被釬焊的接觸部位的比例也可以不到30%。沒有被釬焊的接觸部位相對(duì)于平板與波紋板的接觸部位的比例即釬焊率由卷起的蜂窩芯的圓柱度決定。例如，如果一邊矯正一邊低速地進(jìn)行卷起以便具有足夠的緩和時(shí)間，則蜂窩芯的圓柱度就變得良好，但生產(chǎn)性降低，因此，需要找出使性能不降低的適當(dāng)?shù)慕雍下?，提高生產(chǎn)性。在不到百分之三十的情況下，能夠確保穩(wěn)定的耐久性。
[0019]在本發(fā)明中，由于蜂窩芯的平板與波紋板的接合位置以及蜂窩芯與外筒的接合位置均靠近廢氣流動(dòng)的上游側(cè)設(shè)置，因此能夠抑制由廢氣的風(fēng)壓、壓力波、脈動(dòng)流引起的平板及波紋板的應(yīng)力的增加。
[0020]另外，通過將蜂窩芯的上游側(cè)釬焊在外筒上，能夠抑制蜂窩芯的熱變形從而能夠降低在蜂窩芯上產(chǎn)生的熱應(yīng)力，而且，能夠使相比外筒更靠內(nèi)側(cè)配置而變?yōu)楦邷氐姆涓C芯的熱量向外筒逃逸，能夠抑制蜂窩芯的溫度上升。因此，能夠使耐久性提高。
[0021]另外，能夠使平板及波紋板的板厚進(jìn)一步變薄，而且，能夠使釬焊長度進(jìn)一步變短從而抑制釬料量、接合工時(shí)，能夠謀求小型化、成本削減。
[0022]另外，由于蜂窩芯的平板與波紋板之間以及蜂窩芯與外筒之間均通過釬焊而被接合，平板、波紋板間的釬焊從蜂窩芯的上游側(cè)端部向下游側(cè)到IOmm的范圍內(nèi)實(shí)施，因此，能夠防止由微動(dòng)磨損引起的平板及波紋板的箔片斷裂，能夠確保耐久性。
[0023]另外，由于平板、波紋板間的釬焊寬度被設(shè)定為2mm以上，因此，通過僅對(duì)蜂窩芯中的平板、波紋板間的一部分進(jìn)行釬焊，能夠緩和熱應(yīng)力從而確保強(qiáng)度。
[0024]另外，由于蜂窩芯、外筒間的釬焊寬度被設(shè)定為平板、波紋板間的釬焊寬度以上且20mm以內(nèi)，因此，能夠確保強(qiáng)度，能夠使耐久性提高。
[0025]另外，由于蜂窩芯、外筒間的釬焊相對(duì)于平板、波紋板間的釬焊沿廢氣的流動(dòng)被實(shí)施至下游側(cè)的相同位置或者比下游側(cè)更長的位置，因此能夠利用蜂窩芯與外筒的釬焊部加強(qiáng)蜂窩芯的釬焊兩端部，能夠降低在蜂窩芯的釬焊兩端部產(chǎn)生的應(yīng)力，能夠使耐久性進(jìn)一步提聞。
[0026]另外，由于沒有被釬焊的接合點(diǎn)的比例相對(duì)于蜂窩芯的平板與波紋板相接觸的能夠釬焊的接合點(diǎn)不到40%，因此，能夠確保耐久性并抑制成本上升。
[0027]另外，由于沒有被釬焊的接觸部位的比例相對(duì)于蜂窩芯的平板與波紋板相接觸的能夠釬焊的周向接觸部位不到30%，因此，能夠確保穩(wěn)定的耐久性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1是表示應(yīng)用了本發(fā)明的廢氣凈化催化裝置的一實(shí)施方式的機(jī)動(dòng)兩輪車的左側(cè)視圖。
[0029]圖2是表示排氣裝置的側(cè)視圖。
[0030]圖3是表示催化劑收納部的剖視圖。
[0031]圖4 (A)和(B)是表示催化裝置的說明圖。
[0032]圖5是催化裝置上游側(cè)的催化體的主要部位的橫截面圖。
[0033]圖6是催化裝置的示意圖。
[0034]圖7 (A)?(D)是對(duì)蜂窩芯中的釬焊位置和蜂窩芯、外筒間的釬焊位置分別不同的樣品進(jìn)行表示的說明圖。
[0035]圖8 (A)?(E)是對(duì)蜂窩芯中的釬焊位置分別不同的樣品進(jìn)行表示的第一說明圖。
[0036]圖9 (A)?(F)是對(duì)蜂窩芯中的釬焊寬度分別不同的樣品進(jìn)行表示的說明圖。
[0037]圖10 (A)?(F)是對(duì)蜂窩芯-外筒間的釬焊寬度分別不同的樣板進(jìn)行表示的說明圖。
[0038]圖11 (A)?(D)是對(duì)蜂窩芯中的釬焊位置分別不同的樣品進(jìn)行表示的第二說明圖。
[0039]圖12 (A)?(D)是表示各實(shí)驗(yàn)例的評(píng)價(jià)后的樣品的說明圖。
[0040]圖13是表示比較例的催化裝置的剖視圖。
[0041]圖14是表示本實(shí)施方式的催化裝置的作用及效果的剖視圖。
[0042]附圖標(biāo)記說明[0043]10機(jī)動(dòng)兩輪車(車輛)
[0044]35內(nèi)燃機(jī)
[0045]86廢氣凈化催化裝置
[0046]91催化體(蜂窩芯)
[0047]92外筒
[0048]93箭頭(識(shí)別標(biāo)記)
[0049]101平板
[0050]102波紋板
【具體實(shí)施方式】
[0051]以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明一實(shí)施方式進(jìn)行說明。需要注意，在說明過程中，前后、左右及上下這些方向的記載在沒有做特別記載的情況下與相對(duì)于車體的方向是相同的。另外，各圖中所示的附圖標(biāo)記FR表示車體前方。另外，說明過程中及圖中的“上游側(cè)”表示廢氣流動(dòng)的上游側(cè)，“下游側(cè)”表示廢氣流動(dòng)的下游側(cè)。
[0052]圖1是表示應(yīng)用了本發(fā)明的廢氣凈化催化(觸媒)裝置的一實(shí)施方式的機(jī)動(dòng)兩輪車的左側(cè)視圖。
[0053]機(jī)動(dòng)兩輪車10包括:成為骨架的車體架11 ;前叉13，其能夠轉(zhuǎn)向地支承在構(gòu)成該車體架11前端部的頭管12上；支承在車體架11的內(nèi)側(cè)的動(dòng)力單元14 ;擺臂18，其經(jīng)由樞軸17以能夠上下擺動(dòng)的方式支承在設(shè)于車體架11中央部下部的左右一對(duì)中心架16、16(僅圖示近側(cè)的中心架16)上；燃料箱25，其由構(gòu)成車體架11上部的左右一對(duì)主架21、21 (僅圖示近側(cè)的主架21)支承；車座26，其由左右一對(duì)車座導(dǎo)軌22、22 (僅圖示近側(cè)的車座導(dǎo)軌22)及左右一對(duì)后架23、23 (僅圖示近側(cè)的后架23)支承。
[0054]車體架11由頭管12、主架21、21、中心架16、16、車座導(dǎo)軌22、22、后架23、23和左右一對(duì)下降架28、28 (僅圖示近側(cè)的下降架28)構(gòu)成，主架21、21從該頭管12的后部向斜后下方延伸，中心架16、16分別從這些主架21、21的下端部向下方延伸，車座導(dǎo)軌22、22分別從主架21、21的彎曲部向斜后下方延伸，后架23、23分別從主架21、21的下端部向斜后上方延伸，并且在中間部連結(jié)有車座導(dǎo)軌22、22的后端部，下降架28、28從頭管12的后部在主架21、21的下方向斜后下方延伸。
[0055]前叉13在其上端部安裝有桿式車把31，在下端部經(jīng)由車軸32能夠旋轉(zhuǎn)地支承著前輪33。動(dòng)力單元14由成為驅(qū)動(dòng)源的內(nèi)燃機(jī)35和一體地設(shè)在該內(nèi)燃機(jī)35后部的變速器36構(gòu)成，支承在中心架16、16及下降架28、28上。
[0056]內(nèi)燃機(jī)35包括:曲軸箱41和從該曲軸箱41的上部向斜前上方立起的氣缸部42，在設(shè)于氣缸部42的氣缸蓋43的后部連接有進(jìn)氣裝置44，在氣缸蓋43的前部連接有排氣裝置46。排氣裝置46由連接在氣缸蓋43上的排氣管51和連接在該排氣管的后端部的消音器52構(gòu)成。
[0057]擺臂18在其后端部經(jīng)由車軸55能夠旋轉(zhuǎn)地支承后輪56。后輪56 —體地包括從動(dòng)鏈輪57，在設(shè)于變速器36的輸出軸58的驅(qū)動(dòng)鏈輪61和從動(dòng)鏈輪57上卷繞鏈條62從而自變速器36向后輪56傳遞動(dòng)力。需要注意，圖中的附圖標(biāo)記65是安裝在前叉13的上部前部的前燈，66是從上方覆蓋前輪33的前擋泥板，67、67 (僅圖示近側(cè)的附圖標(biāo)記67)是架在后架23、23與擺臂18上的左右一對(duì)后緩沖單元，68是從上方覆蓋后輪56的后擋泥板。
[0058]圖2是表示排氣裝置46的側(cè)視圖。
[0059]排氣管51包括:用于與氣缸蓋43 (參照?qǐng)D1)連接的凸緣71、從該凸緣71側(cè)延伸的排氣管本體72和連接在該排氣管本體72上的催化劑收納部73。在催化劑收納部73中，收納有對(duì)從內(nèi)燃機(jī)35 (參照?qǐng)D1)排出的廢氣進(jìn)行凈化的廢氣凈化催化裝置。需要注意，附圖標(biāo)記75是將催化劑收納部73與消音器52連接并且隔熱的隔熱罩，76、77使用于將排氣裝置46安裝在車體架11 (參照?qǐng)D1)上的安裝保持架。
[0060]圖3是表示催化劑收納部73的剖視圖。
[0061]催化劑收納部73包括:外錐管82，其安裝在構(gòu)成排氣管本體72的前部排氣管本體81的下游側(cè)端部；筒狀的隔熱管83，其安裝在該外錐管82的下游側(cè)端部；上游側(cè)內(nèi)錐管84，其在前部排氣管本體81的下游側(cè)端部且比外錐管82更靠下游側(cè)安裝；廢氣凈化催化裝置86 (以下僅記作“催化裝置86”)，其安裝在該上游側(cè)內(nèi)錐管84的下游側(cè)端部；下游側(cè)內(nèi)錐管87，其上游側(cè)端部安裝在該催化裝置86的下游側(cè)端部，并且其下游側(cè)端部安裝在構(gòu)成排氣管本體72的后部排氣管本體88的上游側(cè)端部。隔熱管83的下游側(cè)端部連接在隔熱罩75 (參照?qǐng)D2)的上游側(cè)端部，后部排氣管本體88的下游側(cè)端部連接在消音器52 (參照?qǐng)D2)的前端部。
[0062]在催化裝置86中，催化劑在凈化廢氣時(shí)產(chǎn)生熱量而變?yōu)楦邷?，因此利用隔熱?3和隔熱罩75經(jīng)由間隙覆蓋催化裝置86的周圍和配置在催化裝置86下游側(cè)的下游側(cè)內(nèi)錐管87及后部排氣管本體88的周圍。
[0063]催化裝置86由圓柱狀的蜂窩芯91和外筒92構(gòu)成，蜂窩芯91由金屬制的載體及承載在該載體上的催化劑構(gòu)成，外筒92為了支承該蜂窩芯91而安裝在蜂窩芯91的外周部。需要注意，圖中的附圖標(biāo)記92a是外筒92的軸線。附圖標(biāo)記93、93是為了表示廢氣流動(dòng)的方向而通過刻印等畫在外筒92的外周面上的箭頭，設(shè)置這樣的箭頭93、93，能夠容易地把握蜂窩芯91的上游側(cè)端部91a和下游側(cè)端部91b，能夠防止向外筒92組裝蜂窩芯91時(shí)的誤裝。
[0064]蜂窩芯91是外徑為D、長度為L的近似圓柱狀，多為外徑相對(duì)于長度L的比例D/1=1/2或者以下，由于催化裝置86搭載在機(jī)動(dòng)兩輪車10 (參照?qǐng)D1)上，因此考慮車體空間和最低離地高度而被形成為這樣的細(xì)長形狀。
[0065]圖4 (A)和圖4 (B)是表示催化裝置86的說明圖，圖4 (A)是主要部位立體圖，圖4 (B)是表示金屬蜂窩載體103的制造方法的說明圖。
[0066]圖5是催化裝置86 (參照?qǐng)D4 (A))上游側(cè)的蜂窩芯91的主要部位的橫截面圖，表示與圖3所示的外筒92的外筒92a正交的截面。
[0067]如圖4 (A)所示，催化裝置86的蜂窩芯91由金屬蜂窩載體103和催化劑構(gòu)成，金屬蜂窩載體103通過重疊地卷繞多圈不銹鋼制的平板101和不銹鋼制的波紋板102而被形成為蜂窩構(gòu)造，催化劑為了進(jìn)行廢氣凈化而被承載在該金屬蜂窩載體103上。作為上述不銹鋼，最好是例如含Al的鐵素體不銹鋼(20Cr-5Al等)。
[0068]蜂窩芯91為了確保規(guī)定的凈化性能而將金屬蜂窩載體103的供廢氣通過的排氣通路里面的表面積即催化劑的表面積設(shè)定得很大，并且謀求了小型化以便易于搭載在機(jī)動(dòng)兩輪車10 (參照?qǐng)D1)上，因此平板101及波紋板102使用了板厚進(jìn)一步變薄而形成為箔片狀的板(例如板厚為30?100 μ m)。具體而言，如果金屬蜂窩載體103的排氣通路的個(gè)數(shù)(孔格個(gè)數(shù))為每I平方英寸300孔格的話，則板厚一般為50 μ m,如果金屬蜂窩載體103的排氣通路的個(gè)數(shù)為每I平方英寸400孔格的話，則板厚一般為40 μ m或30 μ m。
[0069]如圖4 (B)所示，要制造金屬蜂窩載體103，首先使平板101與波紋板102重疊。此時(shí)，未圖示的釬料(例如被做成粉末狀、箔片狀或漿料狀的焊錫)被配置在波紋板102或平板101的兩側(cè)。然后，把平板101及波紋板102卷成多層，之后，將其插入外筒92 (參照?qǐng)D4 (A))，在該狀態(tài)下，在形成為真空的真空爐中加熱至釬料的熔融溫度，進(jìn)行真空釬焊。
[0070]如圖5所示，平板101與波紋板102的峰部102a及谷部102b之間被釬焊起來。圖中的附圖標(biāo)記106是平板101與峰部102a的釬焊部，107是平板101與谷部102b的釬焊部。
[0071]釬焊部106、107還在紙面的正反面方向上延伸，確保了接合強(qiáng)度。
[0072]圖6是催化裝置86的示意圖，示意性地表示了外筒92的沿軸線92a的截面。
[0073]在該圖6中，把圖5所示的蜂窩芯91中的釬焊部106、107即多個(gè)釬焊部106及多個(gè)釬焊部107作為釬焊部111，另外，把蜂窩芯91 (詳細(xì)而言是成為蜂窩芯91的最外周部的平板101)與外筒92的釬焊部作為釬焊部112。
[0074]蜂窩芯91的釬焊部111靠近蜂窩芯91的上游側(cè)端部91a設(shè)置。釬焊部111也可以一直設(shè)至上游側(cè)端部91a。在蜂窩芯91的軸向中間部分及下游側(cè)端部91b附近的部分，平板101 (參照?qǐng)D5)與波紋板102也可以不被釬焊。
[0075]釬焊部111的沿軸線92a的釬焊長度即軸向釬焊長度是LI。釬焊部111的前端與釬焊部112的前端一致或者比釬焊部112的前端更位于下游側(cè)。
[0076]如圖5所示，平板101被與波紋板102的峰部102a及谷部102b釬焊而產(chǎn)生釬焊部106、107，但在實(shí)際生產(chǎn)的情況下，有時(shí)，即使平板101與峰部102a及谷部102b接觸而能夠釬焊也不進(jìn)行釬焊。在該情況下，相對(duì)于平板101與峰部102a及谷部102b的接觸部位(接合點(diǎn))的個(gè)數(shù)，如果沒有被釬焊的接觸部位(接合點(diǎn))的個(gè)數(shù)的比例不到40%，則能夠確保耐久性。
[0077]回到圖6，釬焊部112也靠近催化裝置86的上游側(cè)端部(蜂窩芯91的上游側(cè)端部91a)設(shè)置。釬焊部112也可以一直設(shè)至上游側(cè)端部91a。在催化裝置86的軸向中間部分及下游側(cè)端部附近的部分，蜂窩芯91與外筒92也可以不被釬焊。
[0078]而且，釬焊部112的沿軸線92a的釬焊長度即軸向釬焊長度是L2，軸向釬焊長度L2與釬焊部111的下游側(cè)端部相比更向下游側(cè)伸長。
[0079]在軸向釬焊長度L2的范圍內(nèi)，理想情況是蜂窩芯91與外筒92在周向上的所有接觸部位都被進(jìn)行釬焊，但實(shí)際上，對(duì)整個(gè)周向都進(jìn)行釬焊是困難的，故而要在整個(gè)周向上局部地進(jìn)行釬焊。該情況下，相對(duì)于能夠釬焊的整個(gè)周向(蜂窩芯91的內(nèi)周面或外筒92的內(nèi)周面的周長(或角度360° ))，如果沒有被釬焊的部分在周向上的長度的合計(jì)長度(或角度的合計(jì)角度)的比例不到百分之三十，就能夠確保耐久性。
[0080]需要注意，在上述內(nèi)容中，即使在蜂窩芯91與外筒92之間有間隙，也能夠經(jīng)由釬料進(jìn)行接觸，能夠接合，因此說成是“接觸部位”。
[0081]基于以下所示的實(shí)驗(yàn)例I?實(shí)驗(yàn)例7，說明以上描述的催化裝置86的各結(jié)構(gòu)的形狀、位置、尺寸等的根據(jù)。需要注意，本發(fā)明不局限于各實(shí)驗(yàn)例。[0082]<實(shí)驗(yàn)例1>
[0083]圖7 (A)~圖7 (D)是對(duì)蜂窩芯91中的釬焊位置和蜂窩芯91-外筒92間的釬焊位置分別不同的樣品進(jìn)行表示的說明圖。圖7 (A)是表示催化裝置121 (實(shí)施例1)的說明圖，圖7 (B)是表示催化裝置151 (比較例I)的說明圖，圖7 (C)是表示催化裝置152 (比較例2)的說明圖，圖7 (D)是表示催化裝置153 (比較例3)的說明圖。
[0084]作為各催化裝置的通用規(guī)格，是D=40mm、L=90mm、400孔格/平方英寸、外筒92相對(duì)于蜂窩芯91向軸向突出的突出量即外筒外懸量在入口(上游)側(cè)及出口(下游)側(cè)均為IOmm的形狀，準(zhǔn)備了對(duì)釬焊構(gòu)造做出各種變更的下述樣品，研究了其影響。
[0085]在圖7 (A)所示的實(shí)施例1中，將蜂窩芯91中的釬焊部121a及蜂窩芯91-外筒92間的釬焊部121b分別設(shè)在上游側(cè)端部91a附近。
[0086]在圖7 (B)所示的比較例I中，將蜂窩芯91中的釬焊部151a設(shè)在上游側(cè)端部91a附近，將蜂窩芯91-外筒92間的釬焊部151b設(shè)在下游側(cè)端部91b附近。
[0087]在圖7 (C)所示的比較例2中，將蜂窩芯91中的釬焊部152a、蜂窩芯91-外筒92間的釬焊部152b均設(shè)在上游側(cè)端部91a與下游側(cè)端部91b之間的中間部。
[0088]在圖7 (D)所示的比較例3中，將蜂窩芯91中的釬焊部153a設(shè)在上游側(cè)端部91a附近，將蜂窩芯91中的 釬焊部153c設(shè)在下游側(cè)端部91b附近，將蜂窩芯91-外筒92間的釬焊部153b設(shè)在下游側(cè)端部91b附近。
[0089]通過單體冷熱振動(dòng)測(cè)試(単體冷熱加振^ ^卜)和實(shí)車測(cè)試對(duì)上述催化裝置的耐久性進(jìn)行了評(píng)價(jià)(耐久測(cè)試)。
[0090]單體冷熱振動(dòng)測(cè)試是在蜂窩芯91的入口側(cè)焊接不銹鋼制的凸緣，將振動(dòng)裝置以45°的角度設(shè)置，從蜂窩芯91的入口側(cè)交替地送入熱風(fēng)、冷風(fēng)，將蜂窩芯91置于冷熱振動(dòng)狀態(tài)的環(huán)境中，評(píng)價(jià)其耐久性。代表性的測(cè)試條件是振動(dòng)加速度30G、溫度300~900°C、以2分鐘/周期進(jìn)行2000周期。
[0091]實(shí)車測(cè)試是將125cc的機(jī)動(dòng)兩輪車放在底盤測(cè)功機(jī)上并一邊使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)一邊增加冷熱負(fù)荷，在利用振動(dòng)底盤測(cè)功機(jī)增加振動(dòng)負(fù)荷而超過實(shí)際使用條件的負(fù)荷下，進(jìn)行耐久性測(cè)試。
[0092]然后，通過有無芯材脫落的發(fā)生、有無箔片斷裂的發(fā)生、芯材變形，對(duì)單體測(cè)試(單體冷熱振動(dòng)測(cè)試)及耐久測(cè)試的完成品進(jìn)行了綜合判定。
[0093]上述各催化裝置的耐久測(cè)試的結(jié)果被表示在表1中。
[0094]【表1】
[0095]
【權(quán)利要求】
1.一種小型內(nèi)燃機(jī)用廢氣凈化催化裝置，形成有蜂窩芯(91)，且使該蜂窩芯(91)支承于金屬制的外筒(92)，所述蜂窩芯(91)重疊地卷繞有金屬箔片狀的平板(101)及波紋板(102)，承載催化劑且由多層構(gòu)成， 該小型內(nèi)燃機(jī)用廢氣凈化催化裝置的特征在于，所述蜂窩芯(91)的所述平板(101)與所述波紋板(102)的接合位置以及所述蜂窩芯(91)與所述外筒(92)的接合位置均靠近廢氣流動(dòng)的上游側(cè)設(shè)置。
2.如權(quán)利要求1所述的小型內(nèi)燃機(jī)用廢氣凈化催化裝置，其特征在于，所述蜂窩芯(91)的所述平板(101)與所述波紋板(102)之間以及所述蜂窩芯(91)與所述外筒(92)之間均通過釬焊而被接合，所述平板(101)、所述波紋板(102)間的釬焊從所述蜂窩芯(91)的上游側(cè)端部(91a)向下游側(cè)到IOmm的范圍內(nèi)實(shí)施。
3.如權(quán)利要求2所述的小型內(nèi)燃機(jī)用廢氣凈化催化裝置，其特征在于，所述平板(101)、所述波紋板(102)間的釬焊寬度設(shè)定為2mm以上。
4.如權(quán)利要求3所述的小型內(nèi)燃機(jī)用廢氣凈化催化裝置，其特征在于，所述蜂窩芯(91)、所述外筒(92)間的釬焊寬度設(shè)定為所述平板(101)、所述波紋板(102)間的釬焊寬度以上且20mm以內(nèi)。
5.如權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的小型內(nèi)燃機(jī)用廢氣凈化催化裝置，其特征在于，所述蜂窩芯(91)、所述外筒(92)間的釬焊相對(duì)于所述平板(101)、所述波紋板(102)間的釬焊沿廢氣的流動(dòng)被實(shí)施至下游側(cè)的相同位置或者比下游側(cè)更長的位置。
6.如權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的小型內(nèi)燃機(jī)用廢氣凈化催化裝置，其特征在于，相對(duì)于所述蜂窩芯(91)的所述平板(101)與所述波紋板(102)相接觸的能夠釬焊的接觸部位的個(gè)數(shù)，沒有被釬焊的接觸部位的個(gè)數(shù)的比例不到40%。
7.如權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的小型內(nèi)燃機(jī)用廢氣凈化催化裝置，其特征在于，相對(duì)于所述蜂窩芯(91)與所述外筒(92)在周向上能夠釬焊的范圍，在周向上沒有被釬焊的范圍的比例不到30%。
【文檔編號(hào)】F01N3/28GK103967563SQ201410039131
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年1月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月31日
【發(fā)明者】堀村弘幸, 川口大二, 長岡賢次, 木村聰朗 申請(qǐng)人:本田技研工業(yè)株式會(huì)社