CN1830562B - 金属催化器 - Google Patents

Abstract

一种金属催化器，其提高蜂窝夹层体对外筒的安装强度，同时，缩短钎焊范围，降低钎焊成本，提高耐振性。将薄的平板(63...)及波纹板(64...)重叠，卷成辊状，并对平板(63...)和波纹板(64...)进行钎焊，构成具有多个网眼状通路的蜂窝夹层体(65)，用外筒(61)将该蜂窝夹层体(65)的外侧面(65a...)覆盖，同时，将它们之间钎焊，构成金属催化器(30)，其中，平板(63...)和波纹板(64...)之间的钎焊范围比蜂窝夹层体(65)和外筒(61)之间的钎焊范围短。

Description

金属催化器

技术领域

本发明涉及由蜂窝夹层体、及覆盖该蜂窝夹层体外侧面的外筒构成的金属催化器，该金属催化器由平板和波纹板重叠形成，特别涉及该金属催化器的钎焊结构的改进。

背景技术

目前，提案有如下金属催化器，将平板和波纹板重叠，并将它们相互钎焊形成蜂窝夹层体，将该蜂窝夹层体和外筒之间进行钎焊构成金属催化器(例如参照专利文献1)。

专利文献1：特开平9-267044号公报(图1)

专利文献1的图1是催化装置用金属载体的纵剖面图，图1(A)是包含轴的纵剖面图，图1(B)是表示构成图1(A)的各部件的关系的示意性纵剖面图。

金属载体10(下面称为金属催化器10)(符号使用同公报中的符号)由蜂窝夹层体4和外筒5构成，所述蜂窝夹层体4是在波纹板1和平板件2之间通过焊料3a、3b将波纹板1和平板件2相互重叠并卷成辊状而构成的，所述外筒5在该蜂窝夹层体4外周介由焊料3a而设置。而且，将介装的焊料3a、3b熔解，将各部件之间焊接而形成。通过将焊料3a、3b配置在钎焊部区域3，缓和蜂窝夹层体上产生的热应力。

但是，构成蜂窝夹层体的平板件2和波纹板件1之间的钎焊长度、与蜂窝夹层体4和外筒5之间的钎焊长度相同，当缩短平板件2和波纹板件1之间的钎焊长度时，蜂窝夹层体4和外筒5之间的钎焊长度也会缩短，蜂窝夹层体4的安装强度就会不足。

近年来，伴随摩托车的输出功率等性能提高，而更要求金属催化器的安装强度的提高。另一方面，也期待进一步实现低成本化。

发明内容

因此，本发明的课题在于，提供一种金属催化器，其在提高蜂窝夹层体对外筒的安装强度的同时，缩短了钎焊的范围，降低了钎焊成本，提高了耐振性。

本发明第一方面提供一种金属催化器，其是将薄的平板及波纹板重叠，卷成辊状，对平板和波纹板进行钎焊，构成具有多个网眼状通路的蜂窝夹层体，由外筒将该蜂窝夹层体的外侧面覆盖，并将它们之间钎焊，其特征在于，使平板和波纹板之间的钎焊范围比蜂窝夹层体和外筒之间的钎焊范围短。

在本发明第二方面的发明中，平板和波纹板之间的钎焊位置偏向排气气流的出口侧设置。

在本发明第三方面的发明中，平板和波纹板之间的钎焊长度为蜂窝夹层体长度的10～50％。

在本发明第四方面的发明中，第一、二、三方面记载的金属催化器安装在将消声器内隔开的隔板上，其平板和波纹板之间的钎焊位置与隔板重叠，安装在隔板上。

在第一方面的发明中，由于使平板和波纹板之间的钎焊范围比蜂窝夹层体和外筒之间的钎焊范围短，故可降低平板和波纹板之间的钎焊量，可降低金属催化器的成本及重量。

另外，使平板和波纹板之间的钎焊范围比蜂窝夹层体和外筒之间的钎焊范围短。即，蜂窝夹层体和外筒之间的钎焊范围被加长。

其结果可提高蜂窝夹层体对外筒的安装强度。

另外，由于通过缩短平板和波纹板之间的钎焊范围热应力减小，故在平板和波纹板之间容易确保规定的强度。

由于在平板和波纹板之间确保了规定的强度，且提高了蜂窝夹层体对外筒的安装强度，故可提高金属催化器的耐振性。

因此，根据本发明第一方面，可提供一种金属催化器，其在提高蜂窝夹层体对外筒的安装强度的同时，使钎焊范围缩短，降低了钎焊成本，提高了耐振性。

在第二方面的发明中，由于金属催化器的入口附近的温度比出口侧的高，材料强度降低，故将平板和波纹板之间的钎焊位置偏向排气气流的出口侧而设置。由于使平板和波纹板之间的钎焊位置偏置于排气气流的出口侧，从而具有可提高平板和波纹板之间钎焊的部分的耐久性的优点。

在第三方面的发明中，平板和波纹板之间的钎焊长度为蜂窝夹层体长度的10～50％。

在平板和波纹板之间的钎焊长度低于蜂窝夹层体长度的10％时，蜂窝夹层体的强度降低，耐振性降低。

另一方面，在平板和波纹板之间的钎焊长度超过蜂窝夹层体长度的50％时，蜂窝夹层体的成本升高且重量增大。而且，热应力变大。

因此，平板和波纹板之间的钎焊长度为蜂窝夹层体长度的10～50％。

其结果具有可维持蜂窝夹层体的耐振性同时避免蜂窝夹层体的成本升高及重量增加的优点。

在第四方面的发明中，金属催化器安装在将消声器内隔开的隔板上，平板和波纹板之间的钎焊位置与隔板重叠，因此，可使隔板和金属催化器之间的钎焊部一致。

如若可使隔板和金属催化器之间的钎焊部的位置一致，则可利用隔板增强金属催化器的钎焊部。

通过隔板增强金属催化器的钎焊部，具有可提高金属催化器的强度且进一步提高耐振性的优点。

附图说明

图1是安装了本发明的金属催化器的消声器的剖面图；

图2是图1的2-2线剖面图；

图3是图1的3-3线剖面图；

图4是说明本发明的金属催化器长度方向的结构的剖面图；

图5是图4的5向视图；

图6是图5的6部放大图；

图7是图4的另一实施例的图。

符号说明

10消声器

12第一隔板

30金属催化器

61外筒

63平板

64波纹板

65蜂窝夹层体

65a蜂窝夹层体的外侧面

具体实施方式

下面，参照附图说明用于实施本发明的最优形态。

在以下的说明中，“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”是以消声器为基准的方向，从消声器朝向各方向，Fr表示前方，Rr表示后方，L表示左侧，R表示右侧，T表示上方，B表示下方。另外，附图是沿符号朝向看的图。

图1是安装了本发明的金属催化器的消声器的剖面图，消声器10具有：圆筒状的外壳体11；内壳体17，利用其与配置于上述外壳体11的内侧将外壳体11的内侧分割的第一隔板12及配置于第一隔板12后方的第二隔板13，在外壳体11内形成前室14、中室15、后室16，其设于第二隔板13的后侧，且一端17a由第二隔板13的圆周肩部13a保持；环状的环部件21，其保持上述内壳体17的另一端17b，配置在外壳体11的内侧；内盖22及后盖23，其设于该环部件21的后方，堵住后室16的后方；前盖24，其堵住前室14的前方；进气管25，其贯通第一隔板12及第二隔板13，从前室14的前方延伸到后室16的后方，将排气导入后室16；第二接头部件26，其与上述进气管25连接，将排气朝向改变大约180度；第二锥形管31，其与上述第二接头部件26连接，将其与金属催化器30之间连接；金属催化器30，其与上述第二锥形管31连接，且贯通第二隔板13而配置；第一锥形管33，其与上述金属催化器30连接，且将其与第一接头部件32之间连接；第一接头部件32，其与上述第一锥形管33连接，将排气的朝向改变大致180度；第一中间管34，其与上述第一连接部件32连接，将排气导向后室16；第二中间管35，其贯通第二隔板13和第一隔板12而配置，将排气从后室16导入前室14；第三中间管36，其贯通第一隔板13而配置，将排气从前室14导入中室15；排出管37，其贯通第二隔板13、内盖22及后盖部件23，将排气导出到消声器外。

通过焊接金属催化器30和第一锥形管33的连接部，焊接第一锥形管33和第一接头部件32的连接部，焊接金属催化器30和第二锥形管31的连接部，将它们相互固定。

标号41是第一支架部件，在该第一支架部件41上安装焊接螺母42。

即，该消声器10是如下部件，利用第一及第二隔板12、13将外壳体11分成前室14、中室15、后室16，在导出排气的管的一部分设置金属催化器30，并将该金属催化器30安装在隔于消声器10内的第二隔板13上，同时，在该第二隔板13上安装中间管34、35、进气管25及排出管37，在该第一隔板12上安装第一锥形管33、第一～第三中间管34、35、36及进气管25。

另外，内壳体17及内盖22是加强钢板。而且，在外壳体11和内壳体17间、及内盖22和后盖部件23之间形成的空间插入成形后的玻璃纤维43、44，提高消声效果。

图2是图1的2-2线剖面图，表示在第一隔板12上开设多个孔45～49，并在这些孔45～49内安装管的情况。

在将外壳体11的内侧隔开的第一隔板12上开设的孔45～49内从图中左向右贯通安装第一中间管34、进气管25、第一锥形管33、第三中间管36、及第二中间管35，并通过焊接，将这些管25、33～36的周围和第一隔板12之间固定。焊接范围为管周围的一部分。

另外，标号51是外壳体11外周具有的第二支架部件，在该第二支架部件51上安装有焊接螺母52。

图3是图1的3-3线剖面图，表示在二隔板13上开设多个孔55～59，并在这些孔55～59内安装管的情况。这些孔55～59通过进行内缘翻边加工而形成具有凸缘部55a～59a的内缘翻边孔55～59，与上图所述的第一隔板12的不同点是，在开设为管安装用的孔的位置及大小上局部不同。

在将外壳体11的内侧隔开的第二隔板13上开设的这些内缘翻边孔55～59内从图中右向左贯通安装排出管37、第一中间管34、进气管25、金属催化器30的外筒61、及第二中间管35。

这样，将前室14(参照图1)、中室15、后室16之间连接的管通过进行焊接而由第一隔板12固定，构成由开设于第二隔板13上的内缘翻边孔55～59支承的结构，因此，可根据温度的上升下降以第一隔板12的支承部62...(...表示多个，下面相同)为基准沿长度方向前后伸缩。

即，由于各管通过第一隔板12(参照图2)的支承部62...可沿第一隔板12的前后伸缩，故在管上不会产生长度方向的热应力。

其结果是，由于不产生管的长度方向的热应力，故可提高消声器10的耐久性。

返回到图1，说明通过消声器10内的排气的通路。

首先，排气从前方的进气管25进入，由第二接头部件26将其方向改变大约180度，介由第二锥形管31通过金属催化器30被净化，通过第一锥形管33，由第一接头部件32将其方向改变大约180度，通过第一中间管34，被导入后室16。

然后，导入后室的排气通过第二中间管35被导入前室14，被导入前室14的排气通过第三中间管36导入中室15。

最后，被导入中室15的排气通过排出管37向后方排出。

图4是说明本发明的金属催化器的长度方向结构的剖面图，是从消声器10将金属催化器30取出后的结构。金属催化器30是将平板63和波纹板64重叠，卷成辊状，进行钎焊，并在蜂窝夹层体65的外侧嵌合了外筒61的结构，L1是外筒的长度，L2是蜂窝夹层体65的长度，L3是蜂窝夹层体65向外筒61的钎焊长度，在本实施例中，L3＝L2。L4是在蜂窝夹层体65内将平板63和波纹板64之间固定的钎焊长度，箭头66表示排气的气流方向。

由下图说明由平板63和波纹板64构成的蜂窝夹层体65的结构。

图中，将平板63和波纹板64之间的钎焊位置偏向排气流的出口侧设置。金属催化器30的入口附近由于温度比出口侧的高，材料强度降低，故平板63和波纹板64之间的钎焊位置偏向排气流的出口侧而设置。通过使平板63和波纹板64之间的钎焊位置靠近排气流的出口侧，可提高平板63和波纹板64之间钎焊的部分的耐久性。

而且，使平板63和波纹板64之间的钎焊范围L4比蜂窝夹层体65和外筒61之间的钎焊范围L2短。

具体地说，平板63和波纹板64之间的钎焊长度L4为蜂窝夹层体65长度L2的10～50％。

在平板63和波纹板64之间的钎焊长度L4不足蜂窝夹层体65长度L2的10％时，蜂窝夹层体65的耐振性降低。

另一方面，在平板63和波纹板64之间的钎焊长度L4超过蜂窝夹层体65长度L2的50％时，会使蜂窝夹层体65的成本升高，且重量增大。而且，热应力变大。

因此，平板63和波纹板64之间的钎焊长度L4为蜂窝夹层体65长度L2的10～50％。

其结果是，可在维持蜂窝夹层体65的耐振性的同时，避免蜂窝夹层体65的成本升高及重量增加。

图5是图4的5向视图，是说明金属催化器的径向结构的图，如上所述，金属催化器30由使薄的平板63及波纹板64交替且同心圆状重叠形成多层结构的蜂窝夹层体65、和嵌合于该蜂窝夹层体65的外侧面65a...上的外筒61构成，在由平板63...和波纹板64...构成的蜂窝夹层体65的外侧面65a...上嵌合有外筒61。

即，金属催化器30如下构成，将薄的平板63...及波纹板64...重叠，卷成辊状，将平板63...和波纹板64...钎焊，构成具有多个网眼状通路的蜂窝夹层体65，用外筒61包覆该蜂窝夹层体65...，同时将它们之间钎焊。

图6是图5的6部放大图，表示钎焊部71...是在将薄的平板63...及波纹板64...重叠，卷成辊状时，在波纹板64...的顶部72...和平板63及蜂窝夹层体65的外侧面65a即波纹板64...的顶部72...和外筒61相接的部位进行。

返回图1，说明长度方向的金属催化器30的钎焊部和第二隔板13的配置关系。

金属催化器30安装在将消声器10内隔开的第二隔板13上，平板63...和波纹板64...之间的钎焊的位置75与第二隔板13重叠，安装在第二隔板13上。

金属催化器30安装在第二隔板13上，使平板63...和波纹板6...4之间的钎焊位置75与第二隔板13重叠，因此，可使第二隔板13和金属催化器30之间的钎焊部一致。

只要可使第二隔板13和金属催化器30之间的钎焊部的位置75一致，则可通过第二隔板加强金属催化器30的钎焊部。

通过利用第二隔板13加强金属催化器30的钎焊部，可提高金属催化器30的强度，且进一步提高耐振性。

下面说明本发明的作用。

金属催化器30如下构成，将薄的平板63及波纹板64多层重叠、卷绕成辊状，将平板63和波纹板64钎焊，构成蜂窝夹层体65，由外筒61包覆该蜂窝夹层体65，并将它们之间钎焊。

由于使构成蜂窝夹层体65的平板63...和波纹板64...之间的钎焊范围比蜂窝夹层体65和外筒61之间的钎焊范围短，故可降低平板63...和波纹板64...之间的钎焊量，可降低金属催化器30的成本及重量。

另外，使平板63...和波纹板64...之间的钎焊范围比蜂窝夹层体65和外筒61之间的钎焊范围短。即，将蜂窝夹层体65和外筒61之间的钎焊范围加长。

其结果可提高蜂窝夹层体65对外筒61的安装强度。

另外，由于通过缩短平板63...和波纹板64...之间的钎焊范围，热应力变小，因此，容易在平板63...和波纹板64...之间确保规定的强度。

由于在平板63...和波纹板64...之间确保了规定的强度，且提高了蜂窝夹层体65对外筒61的安装强度，故可进一步提高金属催化器30的耐振性。

因此，可提供一种提高了蜂窝夹层体65对外筒61的安装强度，并缩短钎焊范围，降低钎焊成本，且提高了耐振性的金属催化器。

图7是图4的另一实施例图。

金属催化器30是在由平板63...和波纹板64...构成的蜂窝夹层体65上嵌合外筒61而构成的部件，L1表示外筒的长度，L2表示蜂窝夹层体65的长度，L3表示蜂窝夹层体65对外筒61的钎焊长度，L4表示蜂窝夹层体65内的钎焊长度。

与图4有较大不同的方面在于，蜂窝夹层体65内的钎焊长度L4比蜂窝夹层体65的长度L3短，适于在要加长金属催化器30的外筒61的长度L1等时使用。

另外，在本发明第一方面中，不将平板和波纹板之间的钎焊位置偏向排气的出口侧设置也没有问题。

本发明优选在摩托车中使用。

Claims (2)

1.一种金属催化器，所述金属催化器的结构为：将薄的平板及波纹板重叠，卷成辊状，并对平板和波纹板钎焊，构成具有多个网眼状通路的蜂窝夹层体，用外筒将该蜂窝夹层体的外侧面覆盖，并将它们之间钎焊，所述金属催化器安装在将消声器内隔开的隔板上，其特征在于，

所述平板和波纹板之间的钎焊范围比所述蜂窝夹层体和所述外筒之间的钎焊范围短，并且，所述蜂窝夹层体长度形成为比外筒的长度短，将所述金属催化器中的所述平板和波纹板之间的钎焊位置配置为与所述隔板重叠，所述平板和波纹板之间的钎焊位置偏向排气流的出口侧而设置。

2.如权利要求1所述的金属催化器，其特征在于，所述平板和波纹板之间的钎焊长度为所述蜂窝夹层体长度的10～50％。

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