(57)【要約】【課題】巻芯の外周に金属製薄板の波板と平板を交互に重ねて多重に巻回した後、巻芯を抜き取ることによって形成される略円筒状のコアを用いた金属製触媒担体において、セルの耐久性を低下させることなしに、セル通路内で乱流化する範囲を最大限に広げて排気浄化性能を高めることができる金属製触媒担体の提供。【解決手段】交互に重ねた波板１１と平板１２のうち平板１２が内側になるように巻芯４に巻回した後、巻芯４を抜き取ることにより略円筒状のコア１が形成され、波板１１には任意間隔のもとに複数の孔１１ａが形成され、平板１２には略円筒状コア１の内周面を構成する平板部分（無孔部分ａ）を除いて任意間隔のもとに複数の孔１２ａが形成される。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻芯の外周に金属製薄板の大波板と小波板または平板を交互に重ねて多重に巻回した後前記巻芯を抜き取ることにより略円筒状のコアに形成され、該コアの一部外周にロー箔材を巻回し、これらを金属製の外筒内に圧入して熱処理することにより前記大波板と小波板または平板とを拡散接合させると共に、前記外筒をロー箔材で接合した金属製触媒担体において、
交互に重ねた前記大波板と小波板または平板のうち小波板または平板が内側になるように巻回して前記略円筒状のコアが形成され、
前記大波板には任意間隔のもとに複数の孔が形成され、
前記小波板または平板には前記略円筒状コアの内周面を構成する部分を除いて任意間隔のもとに複数の孔が形成されていることを特徴とする金属製触媒担体。
【請求項２】
巻芯の外周に金属製薄板の大波板と小波板または平板を交互に重ねて多重に巻回した後前記巻芯を抜き取ることにより略円筒状のコアに形成され、該コアの一部外周にロー箔材を巻回し、これらを金属製の外筒内に圧入して熱処理することにより前記大波板と小波板または平板とを拡散接合させると共に、前記外筒をロー箔材で接合した金属製触媒担体において、
交互に重ねた前記大波板と小波板または平板のうち大波板が内側になるように巻回して前記略円筒状のコアが形成され、
前記小波板または平板には任意間隔のもとに複数の孔が形成され、
前記大波板には前記略円筒状のコアの内周面を構成する部分を除いて任意間隔のもとに複数の孔が形成されていることを特徴とする金属製触媒担体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関等の排気系に装着する金属製触媒担体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の、金属製薄板の波板と平板を交互に重ねて多重に巻回して形成したコアの一部外周にロー箔材を巻回し、これらを金属製の外筒内に圧入して熱処理することにより前記波板と平板とを拡散接合させると共に、前記外筒をロー箔材で接合した金属製触媒担体において、交互に重ねた前記波板と平板のうち平板が外側になるように巻回して前記コアを形成し、前記波板のみもしくは波板と平板の両方に任意間隔のもとに複数の孔が形成された構造のものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１４３６９３号公報  （第２頁、図１、２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来例の金属製触媒担体にあっては、巻芯の外周に金属製薄板の波板と平板を交互に重ねて多重に巻回した後前記巻芯を抜き取ることにより略円筒状のコアに形成する場合には、以下に述べるような問題点がある。
【０００５】
即ち、従来例の金属製薄板のうち、波板と平板の両方に任意間隔のもとに複数の孔が形成された構造のものにあっては、波板と平板のいずれを内側になるように巻芯の回りに巻回して略円筒状に形成しても、該略円筒状コアの内周面を構成する部分に複数の孔が存在すると、巻芯を抜き取った部分の構造が粗になっていると共に、その内側は中空部であるため破損し易く、応力集中等によって耐久性を低下させる虞があるという問題点がある。
【０００６】
また、従来例の金属製薄板のうち、波板側にのみ任意間隔のもとに複数の孔が形成された構造のものにあっては、孔が形成されていない平板を内側にして巻芯に巻くことにより、上述のような問題点を解消可能であるが、平板に孔が形成されていないと、セル通路内で排気ガスが乱流化する範囲が波板を挟んで対面する両平板相互間に限られるため、波板と平板の両方に孔を形成したものに比べ、排気浄化性能が劣るという問題点がある。
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は、巻芯の外周に金属製薄板の波板と平板を交互に重ねて多重に巻回した後前記巻芯を抜き取ることにより形成される略円筒状のコアを用いた金属製触媒担体において、コアの耐久性を低下させることなしに、セル通路内で乱流化する範囲を最大限に広げて排気浄化性能を高めることができる金属製触媒担体を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１記載の発明は、巻芯の外周に金属製薄板の大波板と小波板または平板を交互に重ねて多重に巻回した後前記巻芯を抜き取ることにより略円筒状のコアに形成され、該コアの一部外周にロー箔材を巻回し、これらを金属製の外筒内に圧入して熱処理することにより前記大波板と小波板または平板とを拡散接合させると共に、前記外筒をロー箔材で接合した金属製触媒担体において、交互に重ねた前記大波板と小波板または平板のうち小波板または平板が内側になるように巻回して前記略円筒状のコアが形成され、前記大波板には任意間隔のもとに複数の孔が形成され、前記小波板または平板には前記略円筒状コアの内周面を構成する部分を除いて任意間隔のもとに複数の孔が形成されていることを特徴とする手段とした。
【０００９】
請求項２記載の金属製触媒単体は、巻芯の外周に金属製薄板の大波板と小波板または平板を交互に重ねて多重に巻回した後前記巻芯を抜き取ることにより略円筒状のコアに形成され、該コアの一部外周にロー箔材を巻回し、これらを金属製の外筒内に圧入して熱処理することにより前記大波板と小波板または平板とを拡散接合させると共に、前記外筒をロー箔材で接合した金属製触媒担体において、交互に重ねた前記大波板と小波板または平板のうち大波板が内側になるように巻回して前記略円筒状のコアが形成され、前記小波板または平板には任意間隔のもとに複数の孔が形成され、前記大波板には前記略円筒状のコアの内周面を構成する部分を除いて任意間隔のもとに複数の孔が形成されていることを特徴とする手段とした。
【００１０】
【作用および効果】
請求項１記載の発明では、上述のように、略円筒状コアの内周面を構成する小波板または平板部分には孔が形成されていないため、巻芯を抜き取った部分の構造が密になって強度を高めることができる。
従って、略円筒状コアの内周面を構成する小波板または平板部分への応力集中による耐久性の低下を防止できるようになる。
【００１１】
また、大波板のみならず、小波板または平板におけるコアの内周面を除く部分にも孔が形成されているため、セル通路内で乱流化する範囲が大波板を挟んで対面する両小波板または平板相互間に限られることなしに、セル通路内で乱流化する範囲を最大限に広げて排気浄化性能を高めることができるようになる。
【００１２】
請求項２記載の発明では、上述のように、略円筒状コアの内周面を構成する大大波板部分には孔が形成されていないため、巻芯を抜き取った部分の構造が密になって強度を高めることができる。
従って、略円筒状コアの内周面を構成する大波板部分への応力集中による耐久性の低下を防止できるようになる。
【００１３】
また、小波板または平板のみならず、大波板におけるコアの外周面を除く部分にも孔が形成されているため、セル通路内で乱流化する範囲が小波板または平板を挟んで対面する両大波板相互間に限られることなしに、セル通路内で乱流化する範囲を最大限に広げて排気浄化性能を高めることができるようになる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（発明の実施の形態１）
なお、この発明の実施の形態１は、請求項１に記載の発明に対応するものである。
まず、この発明の実施の形態１の金属製触媒担体を図面に基づいて説明する。
図１はこの発明の実施の形態１の金属製触媒担体を示す一部切欠斜視図、図２はコアの形成方法を示す工程図であり、両図において、１はコア、２は外筒、３はロー箔材、４は巻芯を示す。
【００１５】
前記コア１は、図２に示すように、数十ミクロンの金属製薄板の波板（大波板）１１と平板（小波板または平板）１２を交互に重ね、平板１２を内側にして巻芯４の外周に多重に巻回した後、巻芯４を抜き取ることによって、ハニカムの略円筒状に形成されたもので、このハニカム通路（セル通路）表面には、アルミナ等からなる触媒担持体層が形成され、この触媒担体層に触媒金属が担持されることにより、排ガス浄化触媒とされ、内燃機関の排気経路に配置されることにより、排気ガス中のＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ等を浄化させる働きをする。
【００１６】
前記波板１１には波状に成形する前に予め所定間隔のもとに複数の孔１１ａが形成される一方、前記平板１２には略円筒状コア１の内周面を構成する部分（無孔部分ａ）を除いて所定間隔のもとに複数の孔１２ａが形成されている。
即ち、金属製触媒単体において、排気ガス浄化性能を向上させるためには、コア１内を通過する排気ガスに対し乱流を積極的に起こさせて、排気ガスが触媒に接触する機会をできるだけ増やすことが有効であり、このため、波板１および平板１２に多数の孔１１ａ、１２ａを開けて波板１と平板１２で仕切られたセル通路相互間の流通を可能とし、コア１内における排気ガスの流れを幅方向により多く乱流化させることにより、排気ガス浄化性能を向上させるようになっている。
【００１７】
前記外筒２は、１〜２ｍｍの板厚のＳＵＳ４３０のフェライト系ステンレス板材等で円筒形状に形成され、この円筒の内径として、これに圧入される前記コア１の外形より小径に形成されている。
【００１８】
前記ロー箔材３は、前記コア１を前記外筒に圧入する前に、波板１１で構成されるコア１の外周面に巻回しておくもので、この発明の実施の形態１では、このロー箔材３が、コア１における排ガス流出側（図１の右側）端部寄りの中途部に部分的に巻回されることにより、コア１の両端部分にはロー箔材３が巻回されていない非巻回部分１ａ、１ｂが形成され、この非巻回部分１ａ、１ｂは、特に排ガス流入側の非巻回部分１ａが十分に長く形成されている。
【００１９】
次に、この発明の実施の形態１の作用・効果を説明する。
この発明の実施の形態１の金属製触媒担体では、上述のように、略円筒状コア１の内周面を構成する平板部分（無孔部分ａ）には孔１１ａが形成されていないため、巻芯４を抜き取った部分の構造が密になって強度を高めることができるようになる。
従って、略円筒状コア１の内周面を構成する平板部分（無孔部分ａ）への応力集中による耐久性の低下を防止できるようになるという効果が得られる。
【００２０】
また、波板１１のみならず、平板１２における略円筒状コア１の内周面を除く部分にも孔１２ａが形成されているため、セル通路内で乱流化する範囲が波板１１を挟んで対面する両平板１２、１２相互間に限られることなしに、セル通路内で乱流化する範囲を最大限に広げて排気浄化性能を高めることができるようになる。
【００２１】
また、交互に重ねた波板１１と平板１２が波板１１が外側になるように巻回されることで、熱処理の際に液状化したロー材が毛細管現象により所定外の位置まで広範囲に浸透流出することを抑制することができる。
【００２２】
また、波板１１は平板１２に比べて伸縮の自由度が高いため、この波板１１をコア１の外周側に配置することにより、外筒２内に圧入する際の圧縮作用によってハニカム構造のコア１が座屈することを外周の波板１１の伸縮作用により抑制することができるようになる。
【００２３】
次に、他の発明の実施の形態について説明する。この他の発明の実施の形態の説明にあたっては、前記発明の実施の形態１と同様の構成部分については同一の符号を付けてその説明を省略し、相違点についてのみ説明する。
【００２４】
（発明の実施の形態２）
この発明の実施の形態２の金属製触媒担体は、請求項２に記載の発明に対応したものである。
図３はこの発明の実施の形態２の金属製触媒担体を示す一部切欠斜視図、図４はコアの形成方法を示す工程図である。
【００２５】
即ち、この発明の実施の形態２の金属製触媒担体は、両図に示すように、交互に重ねた波板１１と平板１２のうち波板１１が内側になるように巻回して前記略円筒状コア１が形成されている点と、平板１２には任意間隔のもとに複数の孔１２ａが形成されると共に波板１１にはコア１の内周面を構成する波板部分（無孔部分ａ）を除いて任意間隔のもとに複数の孔１１ａが形成されている点において、前記発明の実施の形態１とは相違したのものであり、その他の点は前記発明の実施の形態１と同様である。
【００２６】
従って、この発明の実施の形態２の金属製触媒担体によれば、上述のように、略円筒状コア１の内周面を構成する波板部分（無孔部分ａ）には孔１２ａが形成されていないため、巻芯４を抜き取った部分の構造が密になって強度を高めることができるようになる。
従って、略円筒状コアの内周面を構成する波板部分への応力集中による耐久性の低下を防止できるようになるという効果が得られる。
【００２７】
また、平板１２のみならず、波板１１におけるコア１の内周面を除く部分にも孔１１ａが形成されているため、セル通路内で乱流化する範囲が平板１２を挟んで対面する両波板１２、１２相互間に限られることがなく、これにより、セル通路内で乱流化する範囲を最大限に広げて浄化効率を高めることができるようになる。
【００２８】
以上本発明の実施の形態を説明してきたが、本発明は上述の発明の実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、発明の実施の形態では、ロー箔材３を、コア１における排ガス流出側端部寄りの位置に巻回したが、中途部に形成するようにしてもよい。
【００２９】
また、発明の実施の形態では、孔１１ａ、１２ａを排ガスの流れ方向に長い長孔状に形成したが、その形状や配置は任意である。
また、発明の実施の形態では、平板１２を用いた例を示したが、小さな波形状の小波板を用いても、同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施の形態１の金属製触媒担体を示す一部切欠斜視図である。
【図２】発明の実施の形態１の金属製触媒担体におけるコアの形成方法を示す工程図である。
【図３】発明の実施の形態２の金属製触媒担体を示す一部切欠斜視図である。
【図４】発明の実施の形態２の金属製触媒担体におけるコアの形成方法を示す工程図である。
【符号の説明】
ａ  無孔部分
１  コア
１ａ  非巻回部分
１ｂ  非巻回部分
１１  波板（大波板）
１１ａ  孔
１２  平板（小波板または平板）
１２ａ  孔
２  外筒
３  ロー箔材
４  巻芯
【図１】
2004154701.tif 000003
【図２】
2004154701.tif 000004
【図３】
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【図４】
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