(57)【要約】【課題】  セル通路内を通過する排気ガスに対し乱流を積極的に起こさせる効果を高めることにより、排気ガス浄化性能を向上させることができる金属製触媒担体の提供。【解決手段】  薄板の波板１１と平板１２を交互に多重に重ねて該各波板１１と平板１２との間に排気ガスが通過する多数のセル通路が形成され、波板１１と平板１２に複数のスリット孔１１ａ、１２ａが形成された金属製触媒担体Ａにおいて、波板１１と平板１２にスリット孔１１ａ、１２ａを加工する際に該スリット孔１１ａ、１２ａの開口縁部に波板１１と平板１２の面から突出する環状突起６が形成される。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄板の大波板と小波板または平板を交互に多重に重ねて該各大波板と小波板または平板との間に排気ガスが通過する多数のセル通路が形成され、前記大波板と小波板または平板のうち少なくともいずれか一方に複数のスリット孔が形成された金属製触媒担体において、
前記大波板と小波板または平板にスリット孔を加工する際に該スリット孔の開口縁部に前記大波板と小波板または平板の面から突出する環状突起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】
請求項１に記載の金属製触媒担体において、前記スリット孔の開口を先端の尖った錐状孔開け具で行うことにより、該スリット孔の開口縁部に前記大波板と小波板または平板の面から突出する状態に切り開かれた環状突起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３】
請求項１に記載の金属製触媒担体において、前記スリット孔の開口を雌と雄のクリアランスが大きめに形成された孔加工用ポンチで行うことにより、該スリット孔の開口縁部に前記大波板と小波板または平板の面から突出する環状突起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４】
請求項１に記載の金属製触媒担体において、前記スリット孔の開口に孔加工用ポンチが用いられ、
該孔加工用ポンチによる孔開け操作速度を遅くすることにより、スリット孔の開口縁部に前記大波板と小波板または平板の面から突出する環状突起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】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
従来の金属製触媒担体として、金属製薄板の波板（大波板）と平板（または小波板）を交互に重ねて多重に巻回して波板と平板との間に排気ガスが通過する多数のセル通路が形成されたハニカム構造体とし、前記波板と平板のうち少なくともいずれか一方に所定間隔のもとに複数のスリット孔を形成することにより、セル通路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波板と平板の表面にコーティングされた触媒に接触する機会をできるだけ増やし、これにより、排気ガス浄化性能を向上させるようにし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４−６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来例におけるように、波板と平板に単にスリット孔を開けただけでは、セル通路内を通過する排気ガスに対し乱流を積極的に起こさせる効果が少ないという問題があった。
【０００５】
本発明の解決しようとする課題は、セル通路内を通過する排気ガスに対し乱流を積極的に起こさせる効果を高めることにより、排気ガス浄化性能を向上させることができる金属製触媒担体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため請求項１記載の金属製触媒担体は、薄板の大波板と小波板または平板を交互に多重に重ねて該各大波板と小波板または平板との間に排気ガスが通過する多数のセル通路が形成され、前記大波板と小波板または平板のうち少なくともいずれか一方に複数のスリット孔が形成された金属製触媒担体において、前記大波板と小波板または平板にスリット孔を加工する際に該スリット孔の開口縁部に前記大波板と小波板または平板の面から突出する環状突起が形成されていることを特徴とする手段とした。
【０００７】
請求項２記載の金属製触媒担体は、請求項１に記載の金属製触媒担体において、前記スリット孔の開口を先端の尖った錐状孔開け具で行うことにより、該スリット孔の開口縁部に前記大波板と小波板または平板の面から突出する状態に切り開かれた環状突起が形成されていることを特徴とする手段とした。
【０００８】
請求項３記載の金属製触媒担体は、請求項１に記載の金属製触媒担体において、前記スリット孔の開口に孔加工用ポンチが用いられ、該孔加工用ポンチによる孔開け操作速度を遅くすることにより、スリット孔の開口縁部に前記大波板と小波板または平板の面から突出する環状突起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４記載の金属製触媒担体は、請求項１に記載の金属製触媒担体において、前記スリット孔の開口を雌と雄のクリアランスが大きめに形成された孔加工用ポンチで行うことにより、該スリット孔の開口縁部に前記大波板と小波板または平板の面から突出する環状突起が形成されていることを特徴とする手段とした。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の金属製触媒担体では、上述のように、前記大波板と小波板または平板にスリット孔を加工する際に該スリット孔の開口縁部に大波板と小波板または平板の面から突出する環状突起が形成されている構成とすることにより、各セル通路内を流れる排気ガスが直接環状突起部分に当たるため、セル通路内を通過する排気ガスに対し乱流を積極的に起こさせる効果が高められ、これにより、排気ガス浄化性能を向上させることができるようになるという効果が得られる。
【００１１】
請求項２記載の金属製触媒担体では、上述のように、前記スリット孔の開口を先端の尖った錐状孔開け具で行うことにより、該スリット孔の開口縁部に大波板と小波板または平板の面から突出する状態に切り開かれた環状突起が形成されている構成とすることにより、環状突起を大きく突出させることができるようになると共に、孔加工工具のコストの低減と耐久性の向上が可能となる。
【００１２】
請求項３記載の金属製触媒担体では、上述のように、前記スリット孔の開口に孔加工用ポンチが用いられ、該孔加工用ポンチによる孔開け速度を遅くすることにより、スリット孔の開口縁部に大波板と小波板または平板の面から突出する環状突起が形成されている構成としたことにより、従来のスリット孔を加工する工具として従来の孔加工用ポンチをそのまま使用できるため、コストを高めることなしに排気ガス浄化性能を向上させることができるようになる。
【００１３】
請求項４記載の金属製触媒担体では、上述のように、前記スリット孔の開口を雌と雄のクリアランスが大きめに形成された孔加工用ポンチで行うことにより、該スリット孔の開口縁部に大波板と小波板または平板の面から突出する環状突起が形成されている構成とすることにより、孔加工用ポンチの耐摩耗性を向上させ、耐久性を向上させることができるようになると共に、段取り時間を短縮することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１５】
この実施例１の金属製触媒担体は、請求項１、２に記載の発明に対応する。
まず、この実施例１の金属製触媒担体を図面に基づいて説明する。
図１はこの実施例１の金属製触媒担体を示す一部切欠斜視図、図２は金属製触媒担体を構成するハニカム構造体示す斜視図、図３は波板と平板を重ねて巻回する途中の状態を示す斜視図、図４はスリット孔加工状態を示す説明図、図５は金属製触媒担体の要部拡大断面図である。
【００１６】
この実施例１の金属製触媒担体Ａは、ハニカム構造体１と、ロー箔材２と、外筒３とで構成されている。
前記ハニカム構造体１は、主に図２、３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を外側にして多重に巻回したハニカム状に形成され、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成分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（反応物質）を触媒反応で浄化させ、生成物質（Ｈ２Ｏ、ＣＯ２、Ｎ２）として排出させる働きをする。
【００１７】
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所定長さにて複数のスリット孔１１ａが形成される一方、前記平板１２にも所定間隔のもとに複数のスリット孔１２ａが形成されている。
【００１８】
即ち、金属製触媒担体Ａにおいて、排気ガス浄化性能を向上させるためには、ハニカム通路（セル通路）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１１および平板１２にセル通路に対し直行する方向に長い多数のスリット孔１１ａ、１２ａを開けて波板１１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、ハニカム通路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。
【００１９】
そして、この実施例１では、前記波板１１および平板１２にスリット孔１１ａ、１２ａを開口形成する工具として、図４に示すように、先端の尖った錐状孔開け具４を用いることにより、図５に示すように、各スリット孔１１ａ、１２ａの開口縁部に波板１１と平板１２の面から突出する状態に切り開かれた環状突起６がそれぞれ形成された状態となっている。
【００２０】
前記ロー箔材２は、図１に示すように、前記ハニカム構造体１を前記外筒３に圧入装着する前に、ハニカム構造体１の下流側外周面に巻回しておくもので、この実施例１では、このロー箔材２が、ハニカム構造体１における排気ガス流出側（図において左側）端部寄りの中途部に部分的に巻回されている。
【００２１】
前記外筒３は、１〜２ミリの板厚のＳＵＳ４３０のフェライト系ステンレス板材等で円筒状に形成されており、この外筒３内に前記ハニカム構造体１が圧入装着される。
【００２２】
そして、以上の状態に組み付けられた金属製触媒担体Ａを、非酸化雰囲気下の炉内で拡散接合温度まで加熱することにより、波板１１と平板１２との間を拡散接合させると共に、ハニカム構造体１と外筒３との間を前記ロー箔材２で接合させる。
【００２３】
次に、この実施例１の金属製触媒担体の作用・効果を説明する。
この実施例１の金属製触媒担体Ａでは、上述のように、前記波板１１と平板１２にスリット孔１１ａ、１２ａを加工する際に該スリット孔１１ａ、１２ａの開口縁部に大波板と小波板または平板の面から突出する環状突起６が形成されている構成とすることにより、各セル通路内を流れる排気ガスが直接環状突起６部分に当たるため、この環状突起６が形成されていない従来例に比べ、セル通路内を通過する排気ガスに対し乱流を積極的に起こさせる効果が高められ、これにより、排気ガス浄化性能を向上させることができるようになるという効果が得られる。
【００２４】
また、前記スリット孔１１ａ、１２ａの開口を先端の尖った錐状孔開け具４で行うことにより、該スリット孔１１ａ、１２ａの開口縁部に波板１１と平板１２の面から突出する状態に切り開かれた環状突起６が形成されている構成とすることにより、環状突起６を大きく突出させることができるようになると共に、従来用いられていた孔加工ポンチに比べ、孔加工工具のコストの低減と耐久性の向上が可能となる。
【００２５】
次に、他の実施例について説明する。この他の実施例の説明にあたっては、前記実施例１と同様の構成部分については図示を省略し、もしく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。
【実施例２】
【００２６】
この実施例２の金属製触媒担体Ａは、請求項１、３に記載の発明に対応する。
即ち、この実施例２の金属製触媒担体Ａは、図６に示すように、前記スリット孔１１ａ、１２ａの開口に雌５ａと雄５ｂを備えた孔加工用ポンチ５が用いられ、該孔加工用ポンチ５による孔開け速度を遅くすることにより、スリット孔１１ａ、１２ａの開口縁部に波板１１と平板１２の面から突出する環状突起が形成されている構成とした点が、前記実施例１とは相違したものである。
【００２７】
従って、この実施例２によれば、従来のスリット孔１１ａ、１２ａを加工する工具として従来の孔加工用ポンチ５をそのまま使用できるため、コストを高めることなしに排気ガス浄化性能を向上させることができるようになる。
【実施例３】
【００２８】
この実施例３の金属製触媒担体Ａは、請求項１、４に記載の発明に対応する。
即ち、この実施例３の金属製触媒担体Ａは、図７に示すように、前記スリット孔１１ａ、１２ａの開口を雌５ａと雄５ｂのクリアランスｈが大きめに形成された孔加工用ポンチ５で行うことにより、該スリット孔１１ａ、１２ａの開口縁部に波板１１と平板１２の面から突出する環状突起６が形成されている構成とした点が前記実施例１とは相違したものである。
【００２９】
従って、この実施例２によれば、雌５ａと雄５ｂのクリアランスｈが大きめに形成されることにより、孔加工用ポンチ５の耐摩耗性が向上し、これにより、耐久性を向上させることができるようになると共に、段取り時間を短縮することができるようになる。
【００３０】
以上本実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例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、実施例では、金属製触媒担体Ａとして、波板１１と平板１２を交互に多重に巻回した構造のものを例にとったが、金属製触媒担体Ａの具体的構成は任意であり、例えば、大波板と小波板とを交互に多重に重ねることにより、金属製触媒担体Ａを形成したものであってもよい。
【００３１】
また、実施例では、波板１１と平板１２の両方にスリット孔１１ａ、１２ａを形成したが、いずれか一方のみであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】実施例１の金属製触媒担体を示す一部切欠斜視図である。
【図２】実施例１の金属製触媒担体が適用されるハニカム構造体を示す斜視図である。
【図３】実施例１の金属製触媒担体における波板と平板を重ねて巻回する途中の状態を示す斜視図である。
【図４】実施例１の金属製触媒担体におけるスリット孔加工状態を示す工程説明図である。
【図５】実施例１の金属製触媒担体の要部拡大断面図である。
【図６】実施例２の金属製触媒担体におけるスリット孔加工状態を示す工程説明図である。
【図７】実施例３の金属製触媒担体におけるスリット孔加工状態を示す工程説明図である。
【符号の説明】
【００３３】
Ａ  金属製触媒担体  
ｈ  クリアランス
１  ハニカム構造体
１１  波板（大波板）
１１ａ  スリット孔
１２  平板（小波板または平板）
１２ａ  スリット孔
２  ロー箔材
３  外筒
４  錐状孔開け具
５  孔加工用ポンチ
５ａ  雌
５ｂ  雄
６  環状突起
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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