特許 5766494 組立体および排気ガス処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5766494

(24)【登録日】2015年6月26日

(45)【発行日】2015年8月19日

(54)【発明の名称】組立体および排気ガス処理装置

(51)【国際特許分類】

   F01N 3/28 20060101AFI20150730BHJP

【ＦＩ】

   F01N3/28 311N

   F01N3/28 311S

【請求項の数】9

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2011-89545(P2011-89545)

(22)【出願日】2011年4月13日

(65)【公開番号】特開2012-219784(P2012-219784A)

(43)【公開日】2012年11月12日

【審査請求日】2014年3月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000158

【氏名又は名称】イビデン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】苅谷 悟

(72)【発明者】

【氏名】北村 陽児

【審査官】 中村 一雄

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０００−５１３０６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２５９５４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５８−１１１３１２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００１−３０３９４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０６５３３７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｎ ３／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

排気ガス処理体の外周面に、複数のマット部材を組み合わせることにより構成される保持シール材が配置された組立体であって、
第１のマット部材は、上端面および下端面と、該上端面と下端面とをつなぐ第１および第２の側端面とを有し、前記第１の側端面には第１の凸部が形成され、前記第２の側端面には第１の凹部または第１の別の凸部が形成され、
第２のマット部材は、上端面および下端面と、該上端面と下端面とをつなぐ第１および第２の側端面を有し、前記第１の側端面には、第２の凹部が形成され、前記第２の側端面には第２の凸部または第２の別の凹部が形成され、
前記第１の凸部と前記第２の凹部を嵌め合わせ、前記第１の凹部または第１の別の凸部と前記第２の凸部または第２の別の凹部を嵌め合わせることにより、前記第１および第２のマット部材が接合され、
前記第１の凸部は、前記第１のマット部材の第１の側端面上の第１の点Ａを始点として、前記第２のマット部材の方に延伸する第１の輪郭部分、および前記第１のマット部材の第１の側端面上の第２の点Ｂを始点として、前記第２のマット部材の方に延伸する第２の輪郭部分を有し、
前記第１の点Ａは、前記第２の点Ｂよりも前記第１のマット部材の上端面に近く、
前記第１の側端面において、前記点Ａを始点とする前記第１の側端面と前記上端面とを結ぶ線分Ｐ１と、前記第１の輪郭部分の点Ａを通る線分Ｐ２とのなす角度αは、α＞９０゜であり、
前記第１の側端面において、前記点Ｂを始点とする前記第１の側端面と前記下端面とを結ぶ線分Ｐ３と、前記第２の輪郭部分の点Ｂを通る線分Ｐ４とのなす角度βは、β＜９０゜であり、
前記第１の凸部は、実質的に、三角形状、平行四辺形状、または台形状であり、
前記第１および第２のマット部材は、前記排気ガス処理体の外周面の形状に対応するように、型成形されたものであることを特徴とする組立体。

【請求項2】

前記第１の凸部は、曲線状の輪郭部分を有することを特徴とする請求項１に記載の組立体。

【請求項3】

前記第１の凸部は、前記第１のマット部材の前記第１の側端面上に、複数形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の組立体。

【請求項4】

前記角度αは、９５゜〜１７５゜の範囲であり、および／または
前記角度βは、５゜〜８５゜の範囲であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載の組立体。

【請求項5】

前記排気ガス処理体は、触媒担持体または排気ガスフィルタであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一つに記載の組立体。

【請求項6】

前記第１のマット部材および／または前記第２のマット部材は、アルミナ繊維、ムライト繊維、シリカアルミナ繊維、およびガラス繊維で構成された群から選定された、少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一つに記載の組立体。

【請求項7】

前記第１のマット部材および／または前記第２のマット部材は、さらに、無機結合材および有機結合材のうちの少なくとも一つを有することを特徴とする請求項６に記載の組立体。

【請求項8】

前記排気ガス処理体の外周面は、鼓状または樽状の形状であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一つに記載の組立体。

【請求項9】

排気ガスの流通する２つの開口面を有する排気ガス処理体の外周面に、複数のマット部材を組み合わせることにより構成される保持シール材が配置された組立体と、
前記組立体を収容する筒状部材と、
で構成される排気ガス処理装置であって、
前記組立体は、請求項１乃至８のいずれか一つに記載の組立体であることを特徴とする排気ガス処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両等の排気ガス処理装置に関し、特に、排気ガス処理装置に使用される組立体に関する。

【背景技術】

【0002】

自動車の台数は、今世紀に入って飛躍的に増加しており、それに比例して、自動車の内燃機関から排出される排気ガスの量も急激な増大の一途を辿っている。特にディーゼルエンジンの排気ガス中に含まれる種々の物質は、汚染を引き起こす原因となるため、現在では、世界環境にとって深刻な影響を与えつつある。

【0003】

このような事情の下、各種排気ガス処理装置が提案され、実用化されている。一般的な排気ガス処理装置は、エンジンの排気ガスマニホールドに連結された排気管の途上に筒状部材（ケーシング）を設け、その中に、排気ガスの入口および出口用の開口面を有し、内部に微細な気孔を多数有する排気ガス処理体を配置した構造となっている。排気ガス処理体の一例としては、触媒担持体、およびディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）等の排気ガスフィルタがある。例えばＤＰＦの場合、上述の構造により、排気ガスが排気ガス処理体の入口開口面から出口開口面を通って排出される間に、気孔の周囲の壁に微粒子がトラップされ、排気ガス中から微粒子を除去することができる。

【0004】

このような排気ガス処理体とケーシングの間には、通常保持シール材が設置される。保持シール材は、車両走行中等における排気ガス処理体とケーシングの当接による破損を防ぎ、さらにケーシングと排気ガス処理体との隙間から排気ガスがリークすることを防止するために用いられる。また、保持シール材は、排気ガスの排圧により排気ガス処理体が脱落することを防止する役割を有する。さらに排気ガス処理体は、反応性を維持するため高温に保持する必要があり、保持シール材には断熱性能も要求される。これらの要件を満たす部材としては、アルミナ系繊維等の無機繊維を含むマット材がある。

【0005】

このマット材は、排気ガス処理体の開口面を除く外周面の少なくとも一部に巻き付けられた後、端面同士を接着テープにより接合し、排気ガス処理体と一体固定化されることにより、保持シール材として機能する。その後、この組立体は、ケーシング内に装着され、これにより排気ガス処理装置が構成される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平１１−１７３１４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

前述のような保持シール材と排気ガス処理体とを有する組立体において、保持シール材は、複数のマット部材で構成される場合もある。これらのマット部材は、相互に組み合わせた際に、丁度排気ガス処理体の外周形状と適合するような形状に、予め形成されている。従って、これらのマット部材を組み合わせることにより、保持シール材を構成することができる。

【0008】

このような分割構造のマット部材で構成される保持シール材は、例えば鼓状および樽状など、様々な外周形状の排気ガス処理体に、より適合させることができる点で有益である。すなわち、「シート状」のマット材では、真円柱状以外の外周形状を有する排気ガス処理体に巻き回した際に、マット材と排気ガス処理体とが十分に密着せず、隙間が生じる場合があるが、分割構造のマット部材からなる保持シール材では、このような問題を抑制することができる。

【0009】

しかしながら、分割構造のマット部材では、保持シール材として構成する際に、接合させる必要のある端面の数が増え、このため、組み立て時に使用する接着テープの量が増加するという問題がある。（例えば、２つのマット部材の組み合わせで保持シール材が形成される場合、接合すべき端面は、２箇所となり、３つのマット部材の組み合わせで保持シール材が形成される場合、接合すべき端面は、３箇所となる。）
このような接着テープ使用量の増大は、環境上、あまり好ましくはない。すなわち、このような分割構造のマット部材を、排気ガス処理装置の保持シール材として使用した場合、排気ガス処理装置の実際の使用の際、特に初期使用時に、排気ガスの熱によって接着テープに含まれる有機成分が熱分解し、これが装置外に排出されてしまうという問題が生じる。近年、排気ガス中の有機成分に対する規制は、益々厳しくなってきており、このような有機成分の排出は、できる限り抑制することが望ましい。

【0010】

一方、この問題に対処するため、接着テープの使用量を低減させた場合、マット部材の端部同士の接合力が低下し、２つのマット部材が容易に分離してしまうという問題が生じ得る。

【0011】

本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、本発明では、複数のマット部材を組み合わせて構成される保持シール材を含む組立体において、接着テープの使用量を抑制した場合であっても、端部同士を適正な接合力で固定することが可能な保持シール材を有する組立体を提供することを目的とする。また、本発明では、そのような組立体を備える排気ガス処理装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明では、
排気ガス処理体の外周面に、複数のマット部材を組み合わせることにより構成される保持シール材が配置された組立体であって、
第１のマット部材は、上端面および下端面と、該上端面と下端面とをつなぐ第１および第２の側端面とを有し、前記第１の側端面には、凸部が形成され、
第２のマット部材は、上端面および下端面と、該上端面と下端面とをつなぐ第１および第２の側端面を有し、前記第１の側端面には、凹部が形成され、
前記凸部と前記凹部を嵌め合わせることにより、前記第１および第２のマット部材が接合され、
前記凸部は、前記第１のマット部材の第１の側端面上の第１の点Ａを始点として、前記第２のマット部材の方に延伸する第１の輪郭部分、および前記第１のマット部材の第１の側端面上の第２の点Ｂを始点として、前記第２のマット部材の方に延伸する第２の輪郭部分を有し、
前記第１の点Ａは、前記第２の点Ｂよりも前記第１のマット部材の上端面に近く、
前記第１の側端面において、前記点Ａを始点とする前記第１の側端面と前記上端面とを結ぶ線分Ｐ１と、前記第１の輪郭部分の点Ａを通る線分Ｐ２とのなす角度αは、α＞９０゜であり、
前記第１の側端面において、前記点Ｂを始点とする前記第１の側端面と前記下端面とを結ぶ線分Ｐ３と、前記第２の輪郭部分の点Ｂを通る線分Ｐ４とのなす角度βは、β＜９０゜であることを特徴とする組立体が提供される。

【0013】

ここで、本発明による組立体において、前記凸部は、実質的に、三角形状、平行四辺形状、または台形状であっても良い。

【0014】

また、本発明による組立体において、前記凸部は、曲線状の輪郭部分を有しても良い。

【0015】

また、本発明による組立体において、前記凸部は、前記第１のマット部材の前記第１の側端面上に、複数形成されても良い。

【0016】

また、本発明による組立体において、前記角度αは、９５゜〜１７５゜の範囲であり、および／または
前記角度βは、５゜〜８５゜の範囲であっても良い。

【0017】

また、本発明による組立体において、前記排気ガス処理体は、触媒担持体または排気ガスフィルタであっても良い。

【0018】

また、本発明による組立体において、前記第１のマット部材および／または前記第２のマット部材は、アルミナ繊維、ムライト繊維、シリカアルミナ繊維、およびガラス繊維で構成された群から選定された、少なくとも一つを含んでも良い。

【0019】

また、本発明による組立体において、前記第１のマット部材および／または前記第２のマット部材は、さらに、無機結合材および有機結合材のうちの少なくとも一つを有しても良い。

【0020】

また、本発明による組立体において、前記排気ガス処理体の外周面は、鼓状または樽状の形状であっても良い。

【0021】

さらに、本発明では、
排気ガスの流通する２つの開口面を有する排気ガス処理体の外周面に、複数のマット部材を組み合わせることにより構成される保持シール材が配置された組立体と、
前記組立体を収容する筒状部材と、
で構成される排気ガス処理装置であって、
前記組立体は、前述のような特徴を有する組立体である、排気ガス処理装置が提供される。

【発明の効果】

【0022】

本発明では、複数のマット部材を組み合わせて構成される保持シール材を含む組立体において、接着テープの使用量を抑制した場合であっても、端部同士を適正な接合力で固定することが可能な保持シール材を有する組立体を提供することが可能となる。また、本発明では、そのような組立体を備える排気ガス処理装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】従来の組立体の一例を模式的に示したシ斜視図である。

【図2】従来の組立体に含まれる保持シール材の組み立て法を模式的に示した図である。

【図3】分割構造の保持シール材１２０の一部を構成する第１のマット部材１２５Ａおよび第２のマット部材１２５Ｂの嵌合部の一例を概略的に示した図である。

【図4】２つのマット部材を接合する際の様子を模式的に示した図である。

【図5】第１のマット部材１２５Ａの凸部、および第２のマット部材１２５Ｂの凹部の形態の一例を示した図である。

【図6】第１のマット部材１２５Ａの凸部、および第２のマット部材１２５Ｂの凹部の別の形態の一例を示した図である。

【図7】第１のマット部材１２５Ａの凸部、および第２のマット部材１２５Ｂの凹部のさらに別の形態の一例を示した図である。

【図8】第１のマット部材１２５Ａの凸部および第２のマット部材１２５Ｂの凹部が曲線形状の輪郭部分を有する場合の嵌合部の一例を示した模式図である。

【図9】第１のマット部材１２５Ａの凸部および第２のマット部材１２５Ｂの凹部が曲線形状の輪郭部分を有する場合の嵌合部の一例を示した模式図である。

【図10】本発明による組立体１００の一構成例を模式的に示した斜視図である。

【図11】本発明による組立体１００を備える排気ガス処理装置の一構成例を模式的に示した断面図である。

【図12】本発明による組立体の製造方法の一例を概略的に示したフロー図である。

【図13】分割構造の保持シール材用のマット部材の製造方法の一例を概略的に示したフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明について説明する。

【0025】

まず、本発明をより良く理解するため、図１および図２を参照して、従来の保持シール材について説明する。

【0026】

図１には、排気ガス処理体と保持シール材とで構成された、従来の組立体の一例を概略的に示す。また、図２には、保持シール材の組み立て様式の一例を概略的に示す。

【0027】

前述のように、真円柱状以外の外周形状を有する排気ガス処理体の外周面に保持シール材を設置する際などにおいて、シート状のマット材を排気ガス処理体の外周面に巻き回して保持シール材を形成する代わりに、複数のマット材を組み合わせて保持シール材を形成することが好ましい場合がある。（以下、このような複数のマット材を組み合わせて構成される保持シール材を、「分割構造」の保持シール材と称する）。

【0028】

図１には、排気ガス処理体の外周面に、そのような「分割構造」の保持シール材を配置することにより構成された組立体１０の一例を概略的に示す。図１に示すように、組立体１０は、排気ガス処理体１２、および該排気ガス処理体１２の外周面に配置された分割構造の保持シール材２０を有する。なお、簡略化のため、図１では、排気ガス処理体１２の外周形状は、真円柱状であると仮定している。

【0029】

図２に示すように、分割構造の保持シール材２０は、２分割式であり、略半円筒形状の２つのマット部材（第１のマット部材２５Ａおよび第２のマット部材２５Ｂ）で構成される。第１のマット部材２５Ａは、一方の端部２６Ａに凸部６０を有し、第２のマット部材２５Ｂは、一方の端部２６Ｂに凹部７０を有する。

【0030】

このように構成された両マット部材２５Ａ、２５Ｂにおいて、第１のマット部材２５Ａの端部２６Ａの凸部６０を、第２のマット部材２５Ｂの端部２６Ｂの凹部７０に嵌合することにより、両マット部材２５Ａ、２５Ｂの端部２６Ａ、２６Ｂを接合することができる。同様に、両マット部材２５Ａ、２５Ｂの他方の端部同士を嵌合することにより、両マット部材２５Ａ、２５Ｂが一体化され、分割構造の保持シール材２０が形成される。

【0031】

ただし、この状態では、両マット部材２５Ａ、２５Ｂの接合力は十分ではなく、各マット部材２５Ａ、２５Ｂに対して、例えば図２の矢印Ｆ１およびＦ２の方向に力が加わった場合（以下、両力を「円周方向の対向力」と称する）、両マット部材２５Ａ、２５Ｂの端部２６Ａ、２６Ｂは、容易に外れてしまい、これにより両マット部材２５Ａ、２５Ｂが分離してしまう。

【0032】

そのため、一般には、図１に示すように、両マット部材２５Ａ、２５Ｂの端部２６Ａ、２６Ｂ同士を嵌合させた後には、さらに接着テープ９０等で両マット部材を接合させる必要がある。両マット部材２５Ａ、２５Ｂの他方の端部についても同様である。

【0033】

しかしながら、分割構造の保持シール材の場合、接合させる端面の数は、最低でも２つ以上存在し、このため、分割構造の保持シール材の場合、シート状のマット材を巻き回して使用する場合に比べて、組み立て時に使用する接着テープ９０の量が増加するという問題が生じる。

【0034】

例えば、図２のように、２つのマット部材２５Ａ、２５Ｂで保持シール材が形成される場合、接合すべき端面は、２箇所となり（使用接着テープ量２倍）、３つのマット部材で保持シール材が形成される場合、接合すべき端面は、３箇所（使用接着テープ量３倍）となる。

【0035】

このようなテープ使用量の増大は、環境上、あまり好ましくはない。すなわち、このような分割構造の保持シール材を、排気ガス処理装置内に使用した場合、排気ガス処理装置の使用の際、特に初期使用時に、排気ガスの熱によって接着テープに含まれる有機成分が熱分解し、これが装置外に排出されてしまうという問題が生じる。近年、排気ガス中の有機成分に対する規制は、益々厳しくなってきており、このような有機成分の排出は、できる限り抑制する必要がある。

【0036】

これに対して、本発明では、
排気ガス処理装置に使用される排気ガス処理体の外表面に、複数のマット部材を組み合わせることにより構成される保持シール材が配置された組立体であって、
第１のマット部材は、上端面および下端面と、該上端面と下端面とをつなぐ第１および第２の側端面とを有し、前記第１の側端面には、凸部が形成され、
第２のマット部材は、上端面および下端面と、該上端面と下端面とをつなぐ第１および第２の側端面を有し、前記第１の側端面には、凹部が形成され、
前記凸部と前記凹部を嵌め合わせることにより、前記第１および第２のマット部材が接合され、
前記凸部は、前記第１のマット部材の第１の側端面の第１の点Ａを始点として、前記第２のマット部材の方に延伸する第１の輪郭部分、および前記第１のマット部材の第１の側端面の第２の点Ｂを始点として、前記第２のマット部材の方に延伸する第２の輪郭部分を有し、
前記第１の点Ａは、前記第２の点Ｂよりも前記第１のマット部材の上端面に近く、
前記第１の側端面において、前記点Ａを始点とする前記第１の側端面と前記上端面とを結ぶ線分Ｐ１と、前記第１の輪郭部分の点Ａを通る線分Ｐ２とのなす角度αは、α＞９０゜であり、
前記第１の側端面において、前記点Ｂを始点とする前記第１の側端面と前記下端面とを結ぶ線分Ｐ３と、前記第２の輪郭部分の点Ｂを通る線分Ｐ４とのなす角度βは、β＜９０゜を満たすことを特徴とする組立部材が提供される。

【0037】

以下、このような特徴を有する本発明の組立体における「分割構造」の保持シール材の機能について、図面を参照して説明する。

【0038】

図３には、本発明による分割構造の保持シール材１２０の一部を構成する第１のマット部材１２５Ａおよび第２のマット部材１２５Ｂの嵌合部の一例を概略的に示す。

【0039】

図３に示すように、第１のマット部材１２５Ａは、上端面１４８Ａ、下端面１４９Ａ、および側端面１５０Ａを有し、側端面１５０Ａには、凸部１６０が形成されている。また、第２のマット部材１２５Ｂは、上端面１４８Ｂ、下端面１４９Ｂ、および側端面１５０Ｂを有し、側端面１５０Ｂに凹部１７０が形成されている。凸部１６０と凹部１７０とを嵌め合わせることにより、第１のマット部材１２５Ａと第２のマット部材１２５Ｂとが、側端面１５０Ａ、１５０Ｂ同士で接合される。なお、図３において、凸部１６０および凹部１７０は、略三角形状に形成されているが、凸部１６０および凹部１７０の形状は、特に限られない。

【0040】

第１のマット部材１２５Ａの凸部１６０は、図３に示すように、点Ａを始点とする輪郭部分Ｒ１、および点Ｂを始点とする輪郭部分Ｒ２を有する。より具体的には、凸部１６０は、第１のマット部材１２５Ａの側端面１５０Ａ上の点Ａおよび点Ｂを始点として、第２のマット部材１２５Ｂの方に向かって突出している。なお、ここでは、側端面１５０Ａにおいて、上端面１４８Ａにより近い点を点Ａとし、下端面１４９Ａにより近い点を点Ｂとする。

【0041】

同様に、第２のマット部材１２５Ｂの側から見れば、第２のマット部材１２５Ｂの凹部１７０は、図３に示すように、点Ａを始点とする輪郭部分Ｒ１、および点Ｂを始点とする輪郭部分Ｒ２を有する。より具体的には、凹部１７０は、第２のマット部材１２５Ｂの側端面１５０Ｂ上の点Ａおよび点Ｂを始点として、第２のマット部材１２５Ｂの方に向かって突出している。

【0042】

ここで、側端面１５０Ａにおいて、第１のマット部材１２５Ａの点Ａと上端面１４８Ａとを結ぶ線分をＰ１とし、凸部１６０の輪郭部分Ｒ１、Ｒ２のうち点Ａから始まる部分を線分Ｐ２とすると、Ｐ１とＰ２のなす角度αは、９０゜よりも大きな鈍角となっている。一方、側端面１５０Ａにおいて、第１のマット部材１２５Ａの点Ｂと下端面１４９Ａとを結ぶ線分をＰ３とし、凸部１６０の輪郭部分Ｒ１、Ｒ２のうち点Ｂから始まる部分を線分Ｐ４とすると、Ｐ３とＰ４のなす角度βは、９０゜よりも小さな鋭角となっている。

【0043】

このような態様で、第１のマット部材１２５Ａの凸部１６０を形成した場合、側端面１５０Ａ、１５０Ｂで接合された２つのマット部材１２５Ａ、１２５Ｂは、円周方向の対向力Ｆ１、Ｆ２に対して、有意な抵抗性を有する。これは、第１のマット部材１２５Ａに対して、円周方向の対向力Ｆ１が働いても、凸部１６０の輪郭部分Ｒ２、特に線分Ｐ４の部分が第１のマット部材１２５Ａの右方向の動きに対する抵抗となるためである。（逆の表現をすれば、第２のマット部材１２５Ｂに対して、円周方向の対向力Ｆ２が働いても、凹部１７０の輪郭部分Ｒ２、特に線分Ｐ４の部分が第２のマット部材１２５Ｂの左方向の動きに対する抵抗となるとも言える）。

【0044】

このため、本発明では、従来のような、２つのマット部材が円周方向の対向力を受けた場合に、端部同士が外れて分離してしまうという問題が生じ難くなる。また、これにより、分割構造の保持シール材を組み立てる際に使用する接着テープの量を有意に抑制することが可能となり、組立部材から排出される有機成分の量を有意に抑制することが可能となる。

【0045】

なお、図３の例では、第１のマット部材１２５Ａの側端面１５０Ａに設けられた凸部１６０および第２のマット部材１２５Ｂの側端面１５０Ｂに設けられた凹部１７０の数は、一つであるが、凸部および凹部の数は、特に限られない。凸部および凹部は、２つ以上であっても良い。

【0046】

また、本発明の一態様では、第１のマット部材１２５Ａと第２のマット部材１２５Ｂの嵌合は、比較的簡単に行うことができるという特徴を有する。

【0047】

図４には、２つのマット部材を接合する際の様子を模式的に示す。なお、図４では、第１のマット部材１２５Ａは、第１の側端面１５０Ａに、２つの凸部１６０を有するとともに、第２の側端面１５１Ａにも、２つの凸部１６０'を有する。また、第２のマット部材１２５Ｂは、第１の側端面１５０Ｂに、２つの凹部１７０を有するとともに、第２の側端面１５１Ｂにも、２つの凹部１７０'を有する。図４では、視認しにくいが、凸部１６０と凸部１６０'は、同形状であり、凹部１７０と凹部１７０'は、同形状である。

【0048】

ここで、２つのマット部材１２５Ａ、１２５Ｂを接合する際には、図４に示すように、凸部１６０、１６０'を有する第１のマット部材１２５Ａを、凹部１７０、１７０'を有する第２のマット部材１２５Ｂに対して、右上方から矢印Ａ１の方向に移動させ、あるいは凹部１７０、１７０'を有する第２のマット部材１２５Ｂを、凸部１６０、１６０'を有する第１のマット部材１２５Ａに対して、左下方から矢印Ａ２の方向に移動させる。これにより、両マット部材の凸部１６０と凹部１７０、および凸部１６０'と凹部１７０'のそれぞれを、容易に嵌合させることができる。

【0049】

なお、第１のマット部材１２５Ａと第２のマット部材１２５Ｂの嵌合が簡単に行える形態は、これに限られるものではない。例えば、第１のマット部材１２５Ａの第１の側端面１５０Ａに形成された凸部１６０の数または寸法と、第２の側端面１５１Ａに形成された凸部１６０'の数または寸法（同様に、第２のマット部材１２５Ｂの第１の側端面１５０Ｂに形成された凹部１７０の数または寸法と、第２の側端面１５１Ｂに形成された凹部１７０'の数または寸法）とは、異なっていても良い。

【0050】

また、例えば、図４において、第１のマット部材１２５Ａは、第１の側端面１５０Ａに凸部１６０を有し、第２の側端面１５１Ａに凹部１７０'を有しても良い。また、第２のマット部材１２５Ｂは、第１の側端面１５０Ｂに凹部１７０を有し、第２の側端面１５１Ｂに凸部１６０'を有しても良い。この場合、第１のマット部材１２５Ａの凸部１６０と、第２のマット部材１２５Ｂの凸部１６０'とを逆方向に突出させるように構成しておけば（例えば、図４において、第１のマット部材１２５Ａの凸部１６０を斜め下向き方向に突出させ、第２のマット部材１２５Ｂの凸部１６０'を斜め上向き方向に突出させる等）、両マット部材１２５Ａ、１２５Ｂの嵌合を容易に行うことができる。

【0051】

すなわち、第１のマット部材１２５Ａの第１の側端面１５０Ａに形成された凸部の突出方向と、第１のマット部材１２５Ａの第２の側端面１５１Ａに形成された凸部の突出方向とが略同じ方向となるようにして、あるいは、第１のマット部材１２５Ａの第１の側端面１５０Ａに形成された凸部の突出方向と、第１のマット部材１２５Ａの第２の側端面１５１Ａに形成された凹部の切り抜き方向とが略反対方向となるようにして、第１のマット部材１２５Ａの第２の側端面１５１Ａに凸部または凹部を形成することにより、両マット部材１２５Ａ、１２５Ｂの嵌合を容易に行うことができる。

【0052】

また第１のマット部材１２５Ａの第１の側端面１５０Ａに形成された凸部の方向と、第２のマット部材１２５Ｂの第２の側端面１５１Ｂに形成された凸部の方向が逆にならない限りにおいては、マット部材を排気ガス処理体に巻きつける際の方向性、またはマット部材が巻きつけられた組立体をケーシングに収容する際の方向性は、有機顔料の印刷などにより形成した識別手段を別途設けなくても、容易に識判断することが可能であり、これにより、有機成分のさらなる低減が可能となる。また、このような態様では、無機顔料により識別手段を形成した場合と比較しても、工程の省略化が可能であり、組み付け作業中に無機顔料がマット部材表面から脱落し消えてしまうことがなく、確実な識別判断が可能となる。

【0053】

なお以上の説明において、図３、図４の例では、凸部１６０および凹部１７０は、三角形状となっている。このため、図３において、凸部１６０または凹部１７０の輪郭部分Ｒ１およびＲ２は、それぞれ、線分Ｐ２およびＰ３と一致する。しかしながら、本発明において、凸部１６０および凹部１７０の形状は、これに限られない。

【0054】

図５乃至図７には、第１のマット部材１２５Ａの凸部（第２のマット部材１２５Ｂの凹部）の別の形態の一例を示す。

【0055】

図５では、第１のマット部材１２５Ａの凸部１６１、および第２のマット部材１２５Ｂの凹部１７１は、平行四辺形状になっている。また、図６では、第１のマット部材１２５Ａの凸部１６２、および第２のマット部材１２５Ｂの凹部１７２は、台形形状になっている。さらに、図７では、第１のマット部材１２５Ａの凸部１６３、および第２のマット部材１２５Ｂの凹部１７３は、楕円を斜めに切断したような形状になっている。

【0056】

このような形態の凸部１６１〜１６３を有するマット部材１２５Ａ、および凹部１７１〜１７３を有するマット部材１２５Ｂにおいては、三角形状の場合と比較して嵌合時に先端部を損傷させる危険性が少なく、かつ前述のような効果が得られることは、当業者には明らかである。

【0057】

また、前述の形態の凸部を一つの端部に複数設け、さらに異なる態様を複数組み合わせて用いることも可能である。さらに、第１の側端面１５０Ａの端部と、第２の側端面１５１Ａの端部とで、異なった形態の凸部を組み合わせて用いることも可能である。

【0058】

なお、第１のマット部材１２５Ａの凸部および第２のマット部材１２５Ｂの凹部が、図７に示すような、曲線形状の輪郭部分を有する場合、角度αおよびβは、以下のように定めることができる。

【0059】

図８および図９には、第１のマット部材１２５Ａの凸部および第２のマット部材１２５Ｂの凹部が曲線形状の輪郭部分を有する場合の嵌合部の拡大図の一例を示す。

【0060】

図８の例では、凸部１６０（凹部１７０）は、点Ａを始点として、下に凸の形状で延伸する輪郭部分Ｒ１と、点Ｂを始点として、下に凸の形状で延伸する輪郭部分Ｒ２とを有する。

【0061】

このような場合は、前述の図３の線分Ｐ２の代わりに、輪郭部分Ｒ１と点Ａで接する直線Ｌ１を引き、この直線Ｌ１と線分Ｐ１のなす角度をαとすれば良い。また、前述の図３の線分Ｐ４の代わりに、輪郭部分Ｒ２と点Ｂで接する直線Ｌ２を引き、この直線Ｌ２と線分Ｐ３のなす角度をβとすれば良い。

【0062】

一方、図９の例では、凸部１６０（凹部１７０）は、点Ａを始点として、上に凸の形状で延伸する輪郭部分Ｒ１と、点Ｂを始点として、上に凸の形状で延伸する輪郭部分Ｒ２とを有する。

【0063】

このような場合も、図８の場合と同様に、前述の図３の線分Ｐ２の代わりに、輪郭部分Ｒ１と点Ａで接する直線Ｌ１を引き、この直線Ｌ１と線分Ｐ１のなす角度をαとすれば良い。また、前述の図３の線分Ｐ４の代わりに、輪郭部分Ｒ２と点Ｂで接する直線Ｌ２を引き、この直線Ｌ２と線分Ｐ３のなす角度をβとすれば良い。

【0064】

このような方法で得られた角度αがα＞９０゜を満たし、さらに角度βがβ＜９０゜を満たした場合、前述のような本発明による効果が得られることは、明らかであろう。従って、本発明は、凸部および凹部の輪郭部分が直線形状の組み合わせのみで形成されている場合に限られず、凸部および凹部の輪郭部分の一部または全部が曲線で形成されている場合にも、同様に適用することができる。

【0065】

ここで、角度αは、特に、９５゜〜１７５゜の範囲であることが好ましく、１１０゜〜１６０゜の範囲であることがより好ましい。また、角度βは、特に、５゜〜８５゜の範囲であることが好ましく、３０゜〜６０゜の範囲であることがより好ましい。

【0066】

前記角度αが９５゜未満になると、端部同士の適正な接合力が失われ、角度αが１７５゜を超えると、線分Ｐ２と線分Ｐ４によって形成される部分（凸部１７０）において、十分な強度が得られない場合がある。

【0067】

また、前記角度βが５゜未満になると、端部同士の適正な接合力が失われ、前記角度βが８５゜を超えると、線分Ｐ３と線分Ｐ４によって形成される部分において、十分な強度が得られない場合がある。

【0068】

このような「分割構造」の保持シール材を構成する各マット部材は、無機繊維を有し、さらに有機バインダおよび／または無機バインダ等を含んでも良い。

【0069】

無機繊維としては、通常の場合、アルミナ繊維、シリカ繊維、ムライト繊維、シリカアルミナ繊維、およびガラス繊維等から選定された少なくとも一つが使用される。

【0070】

有機バインダおよび／または無機バインダは、通常の場合、マット部材の総重量に対して１ｗｔ％〜１０ｗｔ％の範囲で含有される。

【0071】

図１０には、本発明による組立体１００の斜視図を模式的に示す。

【0072】

図１０に示すように、本発明による組立体１００は、排気ガス処理体１１２と、この排気ガス処理体１１２の外周面の少なくとも一部に配置された保持シール材１２０とで構成される。保持シール材１２０は、少なくとも２つのマット部材１２５Ａ、１２５Ｂとを組み合わせることにより構成される。前述のように、第１のマット部材１２５Ａと第２のマット部材１２５Ｂとは、第１のマット部材１２５Ａの凸部１６０と、第２のマット部材１２５Ｂの凹部１７０を嵌合することにより接合される。

【0073】

前述のように、嵌合部分は、円周方向の対向力に対して、比較的良好な接合性を発揮するため、第１のマット部材１２５Ａと第２のマット部材１２５Ｂとが、嵌合部で分離してしまうという問題が有意に抑制される。

【0074】

なお、図１０では、第１のマット部材１２５Ａおよび第２のマット部材１２５Ｂの接合される部分には、接着テープは設置されていない。しかしながら、両者が接合される部分に、さらに接着テープを設置しても良い。ただし、前述のように、本発明による組立体１００では、使用する接着テープの量が有意に抑制されることに留意する必要がある。

【0075】

このような組立体１００は、金属等で構成された筒状のケーシング内に、例えば、圧入方式等により装着され、排気ガス処理装置に使用される。

【0076】

図１１には、本発明による組立体を備える排気ガス処理装置の一構成例を示す。

【0077】

図１１に示すように、排気ガス処理装置４１０は、前述の特徴を有する保持シール材１２０が排気ガス処理体１１２の外周面に設置されることにより構成された組立体１００と、この組立体１００を収容するケーシング２１２と、該ケーシング２１２の入口側および出口側のそれぞれに接続された、排気ガスの入口管４２０および出口管４３０とを有する。

【0078】

この図の例では、入口管４２０および出口管４３０は、ケーシング２１２と接続される位置で径が拡張されるように、テーパ形状となっている。また、この図の例では、排気ガス処理体１１２は、排気ガスの入口と出口用の開口面を有し、ガス流と平行な方向に多数の貫通孔を有する触媒担持体である。触媒担持体は、例えばハニカム状の多孔質炭化珪素等で構成される。ただし、本発明の排気ガス処理装置４１０は、このような構成に限られるものではない。例えば、排気ガス処理体１１２を貫通孔の一部が目封じされたＤＰＦとすることも可能である。

【0079】

ここで、保持シール材１２０は、前述のような特徴を有する第１のマット部材１２５Ａおよび第２のマット部材１２５Ｂとを有する。従って、この排気ガス処理装置４１０では、使用の際に、有機成分の排出が有意に抑制される。

【0080】

（本発明による組立体の製造方法）
次に、図１２を参照して、本発明による組立体１００の製造方法の一例について説明する。

【0081】

図１２には、本発明による組立体１００の製造方法のフローを模式的に示す。図１２に示すように、本発明による組立体１００は、
第１および第２の開口面と、両開口面をつなぐ外周面とを有する排気ガス処理体を準備するステップ（ステップＳ１１０）と、
複数のマット部材を組み合わせることにより、前記排気ガス処理体の前記外周面上に、保持シール材を構成するステップ（ステップＳ１２０）と、
を有する。

【0082】

以下、各ステップについて説明する。

【0083】

（ステップＳ１１０）
まず、排気ガス処理体が準備される。排気ガス処理体は、第１および第２の開口面と、外周面とを有する。排気ガス処理体の第１および第２の開口面には、排気ガスが流通する複数のセルおよび該セルを区画するセル壁が形成されている。セルの数、形状、および寸法、ならびにセル壁の寸法等は特に限られない。また、排気ガス処理体の材質も特に限られない。一般には、排気ガス処理体として、コージェライト、アルミナ、炭化ケイ素、および／または窒化ケイ素等を含むセラミックスが使用される。

【0084】

排気ガス処理体は、例えば、無機粒子を含むスラリーを成形体として成形し、この成形体を焼成することにより製造することができる。

【0085】

前述のように、排気ガス処理体は、触媒担持体、およびディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）等の排気ガスフィルタ等であっても良い。

【0086】

また、排気ガス処理体の形状は、柱状である限り、特に限られない。排気ガス処理体は、例えば、円柱状、角柱状、軸方向に垂直な断面が楕円形状となる形状等であっても良い。また、排気ガス処理体は、軸方向に沿って径が変化するような形状、例えば鼓状（長手方向のいずれかの位置で径が最小となるような形状）、および樽状（長手方向のいずれかの位置で径が最大となるような形状）であっても良い。

【0087】

特に、本発明に使用される保持シール材は、複数のマット部材を組み合わせることにより構成される。このような「分割構造」の保持シール材は、相互に組み合わせた際に、丁度排気ガス処理体の外周形状と適合するような形状に、予め形成されている。従って、このような「分割構造」の保持シール材は、例えば鼓状および樽状など、様々な外周形状の排気ガス処理体に、より適合させることができる点で有益である。すなわち、平坦な単一の「シート状」のマット材を巻き回して保持シール材を構成する方法では、真円柱状以外の外周形状を有する排気ガス処理体に巻き回した際に、保持シール材と排気ガス処理体とが十分に密着せず、隙間が生じる場合があるが、「分割構造」保持シール材では、このような問題を抑制することができる。

【0088】

（ステップＳ１２０）
次に、ステップＳ１１０で準備された排気ガス処理体の外周面に、保持シール材が設置され、組立体が形成される。

【0089】

組立体を形成する方法としては、例えば、複数のマット部材を組み合わせて、略筒状の保持シール材を形成しておいてから、この内部に排気ガス処理体を装着する方法と、最初から排気ガス処理体の外周面上で、複数のマット材を組み合わせて、保持シール材の組み立て完了と同時に、組立体を構成する方法とがある。

【0090】

基本的には、何れの方法を採用しても良い。ただし、排気ガス処理体が、前述のような軸方向に沿って径が変化するような形状の場合、後者の方法が利用される。

【0091】

（マット部材の製造方法）
次に、図１３を参照して、「分割構造」の保持シール材用のマット部材の製造方法の一例について、簡単に説明する。ただし、マット部材は、以下に示す方法以外の方法により製造されても良い。

【0092】

図１３に示すように、マット部材は、例えば、
無機繊維を含むスラリーを調製するステップ（ステップＳ２１０）と、
前記スラリーを網状の成形型に投入するステップ（Ｓ２２０）と、
成形型を吸引脱水して、湿潤成形体を得るステップ（Ｓ２３０）と、
湿潤成形体を乾燥して、成形型から取り出すステップ（Ｓ２４０）と、
を経て、製造することができる。

【0093】

以下、各ステップについて説明する。

【0094】

（ステップＳ２１０）
まず、マット部材の原料となる無機繊維を含むスラリーが調製される。

【0095】

無機繊維の材質は、特に限られず、無機繊維として、例えば、アルミナ繊維、シリカ繊維、および／またはガラス繊維等が使用されても良い。

【0096】

スラリーは、無機繊維と水とを混合することにより調製されるが、スラリーは、さらに有機および／または無機バインダを含んでも良い。

【0097】

（ステップＳ２２０）
次に、ステップＳ２１０で調製されたスラリーは、吸引脱水が可能な略筒状の成形型に投入される。この成形型は、例えば網状の形態であり、成型空間の形状が、排気ガス処理体の外周面の形状と対応するように形成されている。

【0098】

また、成形型は、得られる成形体が複数のパーツから構成されるようにするため、成型空間に向かって突出するマスク部を有する。このマスク部は、成形体が所望の形状に区切られるように配置されている。このため、マスク部を介して成形体が分離されることにより、後に所望の形状の複数の成形体を得ることができる。

【0099】

（ステップＳ２３０）
次に、成形型の成型空間に、吸引器が設置され、成型空間内のスラリーが吸引脱水される。これにより、成形型の表面に付着したスラリーのみが残留し、略筒状の湿潤成形体を得ることができる。

【0100】

（ステップＳ２４０）
次に、乾燥機等により、得られた筒状の湿潤成形体が乾燥される。その後、得られた乾燥成形体は、成形型から取り外される。これにより、複数のマット部材を得ることができる。また、得られたマット部材を組み合わせることにより、排気ガス処理体の外周面の形状と対応する保持シール材を得ることができる。

【0101】

なお、前述の方法では、成形型にマスク部を設けることにより、成形体を複数のパーツに分離した。しかしながら、このようなマスク部は、必ずしも必要ではない。例えば、成形体は、筒型の一体品として形成されてから、所定の形状に切断され、これにより、複数のマット部材が得られても良い。

【0102】

以上、本発明の一態様について説明した。なお、本願において、「上端面」および「下端面」と言う用語は、部材の部分の相対的な位置関係を示すために使用されたものであり、例えば「上端面」を「下端面」と称し、「下端面」を「上端面」と称するなど、両用語は、入れ替えて解釈しても良いことに留意する必要がある。同様に、本願において、「第１の」および「第２の」と言う用語は、複数ある同様の部分の一方を示すために使用されたものであり、これらの用語は、入れ替えて解釈しても良いことに留意する必要がある。

【産業上の利用可能性】

【0103】

本発明は、車両等に使用される排気ガス処理装置内の組立体等に利用することができる。

【符号の説明】

【0104】

１０ 組立体
１２ 排気ガス処理体
２０ 保持シール材
２５Ａ 第１のマット部材
２５Ｂ 第２のマット部材
２６Ａ、２６Ｂ 端部
６０ 凸部
７０ 凹部
９０ 接着テープ
１００ 本発明による組立体
１１２ 排気ガス処理体
１２０ 保持シール材
１２５Ａ 第１のマット部材
１２５Ｂ 第２のマット部材
１４８Ａ、１４８Ｂ 上端面
１４９Ａ、１４９Ｂ 下端面
１５０Ａ、１５０Ｂ 第１の側端面
１５１Ａ、１５１Ｂ 第２の側端面
１６０ 凸部
１７０ 凹部
２１２ ケーシング
４１０ 排気ガス処理装置
４２０ 入口管
４３０ 出口管
Ｐ１〜Ｐ４ 線分
Ｒ１、Ｒ２ 輪郭部分。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】