,R2是短徑。
[0049] 也可W在蜂窩體10上承載催化劑。在進行催化劑承載的情況下,能夠?qū)⒌淄繉右?(將丫氧化侶和添加劑W及貴金屬催化劑作為成分的溶液)向蜂窩體10的流路供應(yīng),且通過 高溫?zé)崽幚磉M行燒結(jié),由此能夠使其承載到蜂窩體10上。排氣在通過蜂窩體10的流路時與 催化劑反應(yīng)而被凈化。
[0050] 圖3是沿著軸向切斷催化劑承載用基材1的截面圖。在蜂窩體10的外周面和外筒20 的內(nèi)周面之間形成有接合層30,蜂窩體10和外筒20經(jīng)由該接合層30被部分地接合。接合層 30僅被形成在蜂窩體1 ο的出側(cè)端部區(qū)域1 Oa,在蜂窩體1 ο (外筒20)的周向上的多處被隔開 預(yù)定間隔形成。但是,接合層30也能夠在出側(cè)端部區(qū)域10a中的蜂窩體10(外筒20)的整個周 向上形成。在接合層30上能夠使用耐熱性高的Ni基的焊材。
[0051] 此處,接合層30從蜂窩體10的出側(cè)端部向軸向延伸。當(dāng)將接合層30的軸向上的長 度設(shè)為即寸,P為50mm W下,優(yōu)選為45mm W下。
[0052] 比較參考圖3和圖4來對將接合層30的形成區(qū)域限定在出側(cè)端部區(qū)域10a的理由進 行說明。圖4是比較例的催化劑承載用基材的截面圖,與圖3對應(yīng)。參考圖4,在比較例的催化 劑承載用基材中,將接合層300形成在蜂窩體100的入側(cè)端部、或蜂窩體100的軸向中央。在 升溫過程中的蜂窩體中存在如下的溫度特性。排氣從催化劑承載用基材的入側(cè)端部流入蜂 窩體的流路,一邊與蜂窩體進行熱交換一邊溫度緩緩地降低。從而,升溫過程中的催化劑承 載用基材的軸向上的溫度分布不一樣,溫度從入側(cè)端部朝向出側(cè)端部緩緩地變低。也就是 說,催化劑承載用基材越靠近入側(cè),溫度變化越大,因此當(dāng)在催化劑承載用基材的入側(cè)端 部、軸向中央上形成接合層300時,冷熱耐久性變差。因此,在比較例的構(gòu)成中,通過反復(fù)進 行升溫過程,蜂窩體100容易從外筒200脫落。
[0053] 因此,為了提高催化劑承載用基材的冷熱耐久性,需要在蜂窩體的出側(cè)端部形成 接合層30。另一方面,當(dāng)接合層30的軸向上的尺寸變長時,由于接合面積的增大而蜂窩體10 的約束區(qū)域增加,并且接合層30的軸向端部接近溫度變化大的入側(cè)端部,因此冷熱耐久性 變差。
[0054] 因此,在本發(fā)明中,將接合層30的形成區(qū)域限定在出側(cè)端部,并且將接合層30的軸 向長度P的上限值限制為50mm。即,通過滿足運些條件,接合層30的形成區(qū)域被限定在溫度 變化小的區(qū)域,因此能夠提高冷熱耐久性。
[0055] 另外,在本發(fā)明中,為了進一步提高催化劑承載用基材1的冷熱耐久性,將蜂窩體 10的入側(cè)接合部11和外周接合部12處的波錐51、平錐52彼此接合。關(guān)于接合,能夠使用焊 材。關(guān)于焊材,能夠使用耐熱性高的Μ基的焊材。入側(cè)接合部11W從蜂窩體10的入側(cè)端部向 軸向延伸的方式被形成,當(dāng)將其長度設(shè)為X時,X是5mmW上,且是軸向全長的50% W下的長 度,并W遍及蜂窩體10的徑向全層的方式被形成。在圖3中W點劃線包圍入側(cè)接合部11的形 成區(qū)域。外周接合部12W從蜂窩體10的最外周在徑向上到2層W上、總層數(shù)的1/3W下從入 側(cè)接合部11的軸向端部11a遍及蜂窩體10的出側(cè)端部的方式被形成。在圖3中,W雙點劃線 包圍外周接合部12的形成區(qū)域。入側(cè)接合部11的軸向端部11a是與入側(cè)接合部11的軸向上 的入側(cè)端部不同的相反側(cè)的端部,換言之,是入側(cè)接合部11的下表面。總層數(shù)是從蜂窩體10 的中屯、到最外周的波錐51的層數(shù)。
[0056] 在催化劑承載用基材1的升溫過程中,催化劑承載用基材1的中屯、部分與外周部分 相比被暴露在高溫的排氣中的時間長。從而,會產(chǎn)生由蜂窩體10的中屯、部和外周部的溫度 差造成的熱形變,并且在中屯、部分處發(fā)生錐伸長,因此也會產(chǎn)生由錐伸長造成的熱形變。通 過將蜂窩體10的入側(cè)接合部11和外周接合部12處的波錐51、平錐52彼此接合,出側(cè)的徑向 上的中屯、部分10b的波錐51、平錐52能分別獨立地變形,因此能夠緩和應(yīng)力。由此,能夠更加 提高催化劑承載用基材1的冷熱耐久性。
[0057] 發(fā)明人也對提高上述的冷熱耐久性W及沖擊耐久性的蜂窩體10的構(gòu)造進行仔細 研究,直到得到下述的見解。在車輛行駛時振動施加到催化劑承載用基材1上,該振動經(jīng)由 波錐51傳給接合層30,由此使蜂窩體10和外筒20的接合力降低。尤其是,在本發(fā)明中,為了 提高冷熱耐久性而將接合層30的軸向長度P限制到50mmW下,因此不能通過使接合層30的 軸向長度變長來提高沖擊耐久性。因此,發(fā)明人對難W將施加到蜂窩體10上的振動傳給接 合層30的構(gòu)造進行仔細研究,發(fā)現(xiàn)了在波錐51的至少一部分上設(shè)置相位在軸向的前后不同 的沖擊緩和部13。
[0058] 沖擊緩和部13被形成在入側(cè)接合部11和外周接合部12上。圖5是形成于波錐51的 沖擊緩和部13的局部的展開圖。波錐51在徑向的前后交替地彎曲,沖擊緩和部13W使軸向 前后的波的相位不同的方式被構(gòu)成。也就是說,沖擊緩和部13由將在軸向上排列的波的相 位錯開規(guī)定范圍的偏移構(gòu)造構(gòu)成。通過設(shè)置沖擊緩和部13,能夠在相位不同的波之間截斷 (緩和)沖擊力。由此,能夠兼顧催化劑承載用基材1的冷熱耐久性和沖擊耐久性。另外,通過 采用偏移構(gòu)造,排氣與蜂窩體10的壁部碰撞并被攬拌,因此能夠提高凈化性能。尤其是,通 過在入側(cè)接合部11設(shè)置沖擊緩和部13,能夠提高凈化性能的提高效果。
[0059] 通過設(shè)置上述的沖擊緩和部13,能夠?qū)⒔雍蠈?0的軸向長度P的下限值限制在 2mm。也就是說,如果至少確保2mm的接合層30的軸向長度P,能夠確保沖擊耐久性。如果總結(jié) 上述的見解,則接合層30的軸向長度P滿足下述(A)式,優(yōu)選為滿足下述(B)式。
[0060] 2mm < P < 50mm............(A)
[0061] 5mm < P < 45mm............(B)
[0062] 通過滿足(A)式,能夠兼顧催化劑承載用基材1的冷熱耐久性和沖擊耐久性。通過 滿足(B)式,能夠更加提高上述的效果。
[0063] 本實施方式中的沖擊緩和部13僅被形成在蜂窩體10的入側(cè)接合部11和外周接合 部12上,蜂窩體10的其它部分被構(gòu)成為軸向前后的波的相位全部相同。運樣,通過將接合波 錐51和平錐52的接合區(qū)域與在軸向前后波的相位不同的沖擊緩和部13形成在重復(fù)的位置, 能夠提高由沖擊緩和部13帶來的沖擊緩和效果。即,接合區(qū)域由于波錐51和平錐52被一體 化而振動容易傳遞,因此能夠通過在接合區(qū)域形成沖擊緩和部13來更有效地抑制傳向接合 層30的振動。另外,由于將接合區(qū)域和沖擊緩和部13形成在重復(fù)的位置,接合區(qū)域的判別容 易,因此能夠簡化接合工序。也就是說,沖擊緩和部13和其它區(qū)域(波錐51的沖擊緩和部沒 有被設(shè)置的區(qū)域)彼此容易視覺地區(qū)分,因此能夠容易地判別焊接的范圍。
[0064] 但是,沖擊緩和部13也能夠擴張到入側(cè)接合部11和外周接合部12的外部區(qū)域。在 運種情況下,由于蜂窩體10的構(gòu)造復(fù)雜化因此制造工序繁雜,但是能夠更可靠地緩和傳向 接合層30的沖擊力。
[0065] 參考圖5和圖6對沖擊緩和部13的尺寸條件進行說明。圖6是沖擊緩和部13的局部 的截面圖,W實線表示在軸向上鄰接的一個波,W虛線表示其它波。本實施方式的沖擊緩和 部13從軸向看被形成為正弦曲線形狀。在運些圖中,T1是偏移幅度,T2是相位偏差,T3是波 間距,T4是波高度。偏移幅度T1是相位相同的波的軸向長度。偏移幅度T1優(yōu)選為0.5mmW上 50mmW下。當(dāng)偏移幅度T1不足0.5mm時,壓力損失增大。當(dāng)偏移幅度T1超過50mm時,用于截斷 沖擊力的偏移部位的個數(shù)變少,因此沖擊緩和能力降低。相位偏差T2是在軸向上鄰接的波 的相位的偏差量。相位偏差T2優(yōu)選為0.05mmW上5mmW下。當(dāng)相位偏差T2不足0.05mm時,在 軸向鄰接的波的重疊區(qū)域增大,因此沖擊力緩和能力降低。當(dāng)相位偏差T2超過5mm時,蜂窩 體10和排氣的接觸面積變小,凈化性能降低。波間距T3是波的峰(或谷)的周向(蜂窩體10的 周向)上的長度。在波的形狀為正弦波的情況下,波的半波長的長度為波間距Τ3。波間距Τ3 優(yōu)選為0.1 mmW上5mmW下。當(dāng)波間距Τ3不足0.1mm時,排氣流路變窄,壓力損失增大。當(dāng)波間 距T3超過5mm時,蜂窩體10和排氣的接觸面積變小,凈化性能降低。波高度T4是波的峰和谷 的高低差。波高度T4優(yōu)選為0.1 mmW上5mmW下。當(dāng)波高度T4不足0.1mm時,排氣流路變窄,壓 力損失增大。當(dāng)波高度T4超過5mm時,蜂窩體10和排氣的接觸面積變小,凈化性能降低。
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