(57)【要約】【課題】平板の蛇行に基づくハニカム体の不良品の発生を防止可能なハニカム体の製造方法および製造装置を提供する。【解決手段】ハニカム体の製造方法において、波板を、巻取軸と平行な平板の蛇行に同期して移動可能に設ける。また、ハニカム体の製造装置において、平板に後方張力を付与する張力発生ユニットと、後方張力が付与された平板と波状に成形された波板とを重ねつつ巻取軸の周りに渦巻き状に巻回する巻き取りユニットと、の間に、波板を巻取軸と平行な平板の蛇行に同期して移動させる可動ガイドユニットを設ける。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
後方張力が付与された平板と、波状に成形された波板とを重ねつつ、巻取軸の周りに渦巻き状に巻回し、ハニカム体を製造するハニカム体の製造方法において、
前記波板は、前記巻取軸と平行な前記平板の蛇行に同期して移動可能に設けられていることを特徴とするハニカム体の製造方法。
【請求項２】
平板に後方張力を付与する張力発生ユニットと、後方張力が付与された該平板と波状に成形された波板とを重ねつつ巻取軸の周りに渦巻き状に巻回する巻き取りユニットと、該張力発生ユニットと該巻き取りユニットとの間に設けられ該波板を該巻取軸と平行な該平板の蛇行に同期して移動させる可動ガイドユニットと、を備えることを特徴とするハニカム体の製造装置。
【請求項３】
前記可動ガイドユニットは、前記巻取軸と平行に摺動する摺動台と、該摺動台の両脇に上方に突設されている平板ガイドと、該摺動台の外側に設けられ該平板ガイドの上方に位置すべく固定されている波板ガイドと、を備え、
前記平板が蛇行して該平板ガイドが前記平板に当接すると該摺動台が前記平板が蛇行する方向と同方向に摺動し、該摺動台に固定されている該波板ガイドが前記波板に当接して、前記波板が該摺動台の摺動に同期して移動する請求項２記載のハニカム体の製造装置。
【請求項４】
前記可動ガイドユニットは、さらに、可動台と、該可動台が固定されたボールナットと、該ボールナットが螺合されたボールネジと、該ボールネジが回転可能に設けられたサーボモータと、を備え、前記摺動台は該可動台に摺動可能に保持されている請求項３に記載のハニカム体の製造装置。
【請求項５】
前記ボールナット、前記ボールネジ、および前記サーボモータは、前記平板および前記波板の巻回が進むにつれ、前記可動台の位置を前記巻き取りユニットに近づける請求項４に記載のハニカム体の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メタル担体に用いられ得るハニカム体の製造方法および製造装置に関する。この製造方法および製造装置は、特に拡散接合によりメタル担体を製造する場合に供して好適である。
【背景技術】
【０００２】
一般的なハニカム体は、ともに金属箔からなる平板と、波状に成形された波板とを重ねつつ、巻取軸の周りに渦巻き状に巻回することにより製造される。このとき、波板の頂部と平板とを当接させるべく、平板には巻回方向に対して後ろ方向の張力、つまり後方張力が付与される。
【０００３】
この後方張力は、通常、図４に示す機構により発生させられる。この機構では、箔材リール８０に平板Ｗ1 が巻かれており、箔材リール８０の軸にはブレーキ８１が装備されている。この機構による場合、ブレーキ８１を作動させることにより、箔材リール８０と図示しない巻取ユニットとの間で平板Ｗ1 に後方張力Ｆを付与している。また、図５に示す機構により後方張力を発生させる場合もある。この機構では、平板Ｗ1 が巻かれた箔材リール８０と巻取ユニットとの間にシリンダー等からなる張力発生ユニット８２が設けられている。この機構による場合、シリンダーのロッドを延出させることにより、平板Ｗ1 に後方張力Ｆを付与している。
【０００４】
そして、発生した後方張力Ｆの測定方法としては、通常、図６又は図７に示す機構が採用されている。すなわち、平板Ｗ1 は上記箔材リール８０から水平に供給され、３個のローラ９０〜９２が各々水平な回転軸回りに回転可能に設けられている。中央のローラ９１は、ロードセル等の荷重計９３を介して設けられている。平板Ｗ1 は、図６に示す機構では、ローラ９０の下面、ローラ９１の上面及びローラ９２の下面を順次進行可能に設けられる。また、平板Ｗ1 は、図７に示す機構では、ローラ９０の上面、ローラ９１の下面及びローラ９２の上面を順次進行可能に設けられる。これらの間、ブレーキ８１等により発生させられた後方張力Ｆは荷重計９３によって測定される。
【０００５】
この間、各ローラ９０〜９２が微小に揺れを生じ、これにより平板Ｗ1 が図示しない波板及び巻取軸に対して水平に蛇行する場合があるが、かかる平板Ｗ1 の蛇行は図示しない不動の基台に対設された固定ガイドにより矯正される。そして、この固定ガイドによっても矯正しきれない平板Ｗ1 と波板とのずれは、巻回後のハニカム体の端面への押圧力の付与により矯正される。
【０００６】
こうして得られたハニカム体は、平板Ｗ1 と波板との間隙が多孔を構成すべく、平板Ｗ1 と波板との当接部分をロウ付けにより接合し、外筒内に収納されてメタル担体とされる。なお、このメタル担体は、多孔の内面に触媒担持層が形成され、排気ガス浄化用触媒とされる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記従来の製造方法では、巻回、熱処理後のハニカム体の品質検査等において荷重計９３によって測定された後方張力を確認する程度であり、巻回途中に後方張力を変化させることはしていない。これは、従来のロウ付け用ハニカム体では、後工程で平板と波板との当接部分をロウ付けにより接合するため、さほど高い後方張力を必要とせず、後方張力のさほどの管理も必要でないからである。このため、従来の製造方法では、ハニカム体の品質を巻回途中で確認することができず、平板と波板との当接が不均一なハニカム体を製造してしまう場合がある。
【０００８】
また、上記従来の製造方法では、不動の基台に固定された固定ガイドにより平板の蛇行を矯正しているに過ぎない。これは、従来のロウ付け用ハニカム体では、さほど高い後方張力を必要としないことから、固定ガイドによっても平板の蛇行を矯正しやすく、また平板と波板との僅かのずれは巻回後の端面への押圧力の付与により矯正可能と考えられたからである。しかしながら、長期間等の使用により各ローラの揺れが大きくなれば、平板の蛇行が大きくなり、平板と波板とが水平方向に大きくずれて巻回されてしまう。こうして得られたハニカム体は、たとえ端面に押圧力を加えたとしても、剛性の低い平板が座屈して多孔の一部を閉塞し、不良品になってしまう。
【０００９】
特に、近年、平板と波板との当接部分を簡易に接合すべく、拡散接合により接合したハニカム体がメタル担体に応用されつつある（例えば、特許文献１）。この拡散接合用ハニカム体を製造する場合、上記と同様、やはり後方張力が付与された平板と、上記波板とを重ねつつ、巻取軸の周りに渦巻き状に巻回することにより拡散接合用ハニカム体を製造する。そして、得られた拡散接合用ハニカム体の平板と波板との当接部分は拡散接合を行うことにより接合される。この拡散接合用ハニカム体では、平板と波板との接合強度を高めるために接触面圧の確保が必要であり、巻回途中のハニカム体の状態等に応じて安定した高い後方張力の付与が必要である。
【００１０】
ここで、この拡散接合用ハニカム体を製造する場合にも、上記従来の製造方法と同様、３個のローラ等により後方張力の測定を行いつつ、高い後方張力を付与して巻回することも考えられる。また、この場合、上記従来の製造方法と同様、不動の基台に固定された固定ガイドにより平板の蛇行を矯正することも考えられる。
【００１１】
しかしながら、上述のように従来の製造方法により拡散接合用ハニカム体を製造したのでは、高い後方張力により各ローラの微小な揺れの影響を大きく受けやすく、平板の蛇行はロウ付け用ハニカム体を製造する場合よりも大きくなる。この平板の蛇行を従来の固定ガイドで矯正するとすれば、平板は、固定ガイドに乗り上げるか、固定ガイドによって端部が座屈してしまう。これを回避すべく、固定ガイドの対設の幅を大きくすれば、平板と波板とが水平方向に一層大きくずれて巻回されてしまう。そして、こうして得られたハニカム体は、強く巻回されているためにハニカム体自身の剛性が高く、端面に押圧力を加えることによっても矯正されず、平板が多孔の一部を閉塞したハニカム体を生じやすい。
【００１２】
本発明は、上記従来の実状に鑑みてなされたものであって、平板の蛇行に基づくハニカム体の不良品の発生を防止可能なハニカム体の製造方法および製造装置を提供することを目的とする。この目的は、特に、高い後方張力を必要とする拡散接合用ハニカム体を製造する場合に大きな意義を有する。
【特許文献１】特開平４−１８０８３９号公報
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のハニカム体の製造方法は、後方張力が付与された平板と、波状に成形された波板とを重ねつつ、巻取軸の周りに渦巻き状に巻回し、ハニカム体を製造するハニカム体の製造方法において、
上記波板は、上記巻取軸と平行な上記平板の蛇行に同期して移動可能に設けられていることを特徴とする。
【００１４】
本発明のハニカム体の製造装置は、平板に後方張力を付与する張力発生ユニットと、後方張力が付与された平板と波状に成形された波板とを重ねつつ巻取軸の周りに渦巻き状に巻回する巻き取りユニットと、張力発生ユニットと巻き取りユニットとの間に設けられ波板を巻取軸と平行な平板の蛇行に同期して移動させる可動ガイドユニットと、を備えることを特徴とする。
【００１５】
巻き取り軸と平行な平板の蛇行に同期して波板を移動可能に設けているため、平板に蛇行を生じても、平板と波板との水平方向のずれを防止しつつ巻回できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のハニカム体の製造方法および製造装置によりハニカム体を製造すれば、不良品の発生を防止することができる。
【００１７】
特に、本発明のハニカム体の製造方法および製造装置は高い後方張力を必要とする拡散接合用ハニカム体を製造する場合に大きな意義を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（実施例）
以下、本発明を具体化した実施例を図面を参照しつつ説明する。
【００１９】
この製造方法に用いられる製造装置の概要を説明する。この製造装置では、図１に示すように、平板Ｗ1 が図示しない箔材リールから水平に供給可能になされており、平板Ｗ1 の供給方向には張力発生ユニット１、周長測定ユニット２、可動ガイドユニット５及び巻取ユニット３が順次配設されている。張力発生ユニット１、周長測定ユニット２及び巻取ユニット３はマイコン４に接続されている。
【００２０】
張力発生ユニット１では、下板１１が図示しない不動の基台に固定され、下板１１と対面される上板１２はシリンダ１３のロッドに固定されている。シリンダ１３は制御弁１４に接続され、制御弁１４はマイコン４に接続されている。平板Ｗ1 は、下板１１と上板１２との間に供給されるようになされており、シリンダ１３のロッドの延長により下板１１と上板１２とで挟持され、後方張力Ｆが付与されるようになっている。
【００２１】
周長測定ユニット２では、平板Ｗ1 の上面と当接可能なローラ２１が水平な回転軸回りに回転可能に設けられており、この回転軸はシリンダ２２により昇降可能に設けられている。また、ローラ２１の回転軸にはエンコーダ２３が接続されており、エンコーダ２３
はマイコン４に接続されている。
【００２２】
巻取ユニット３では、巻取軸３１が水平な回転軸回りに回転可能に設けられており、巻取軸３１は歯車３２、３３及びトルクセンサ３４を介してモータ３５により駆動されるようになっている。トルクセンサ３４はマイコン４に接続されている。図示しない波板は、周長測定ユニット２と巻取ユニット３との間から巻取軸３１に供給される。
【００２３】
以上のように構成された製造装置では、モータ３５を回転させることにより、巻取軸３１を図中左回転で回転させ、平板Ｗ1 と波板とを重ねつつ、巻取軸３１の周りに渦巻き状に巻回する。なお、周長測定ユニット２のローラ２１は、比較的微圧で平板Ｗ1 と接触しているため、平板Ｗ1 の蛇行を生じさせない。こうして、拡散接合用ハニカム体を製造する。
【００２４】
以下に可動ガイドユニット５の構成及び動作を説明する。
【００２５】
図１に示すように、周長測定ユニット２と巻取ユニット３との間に設けられた可動ガイドユニット５において、図２及び図３に示すように、平板Ｗ1 及び波板Ｗ2 の下方にはサーボモータ５１が設けられており、サーボモータ５１には平板Ｗ1 及び波板Ｗ2 の進行方向と平行なボールねじ５２が回転可能に設けられている。ボールねじ５２にはボールナット５３が螺合されており、ボールナット５３には可動台５４が固定されている。可動台５４には巻取軸３１と平行に摺動可能に摺動台５５が設けられ、摺動台５５の両脇には平板ガイド５５ａ、５５ｂが上方に突設されている。摺動台５５の外側には、各平板ガイド５５ａ、５５ｂの上方に位置すべく波板ガイド５６ａ、５６ｂがそれぞれブラケットを介して固定され、各波板ガイド５６ａ、５６ｂは摺動台５５とスプリング５７ａ、５７ｂにより接続されている。なお、スプリング５７ａ、５７ｂは平板Ｗ1 及び波板Ｗ2 を座屈させるほど大きな付勢力を有さない。
【００２６】
この可動ガイドユニット５が設けられた製造装置では、長期間等の使用により例えば図３において平板Ｗ1 が右へ蛇行すれば、平板Ｗ1 が平板ガイド５５ａと当接し、摺動台５５が右に摺動する。このため、波板ガイド５６ａ、５６ｂがスプリング５７ａ、５７ｂの付勢力に抗して右に摺動し、波板Ｗ2 も右に移動する。このとき、平板Ｗ1 が僅かに蛇行するだけであれば、スプリング５７ａ、５７ｂの付勢力により、その蛇行が矯正される。逆の場合も同様である。そして、平板Ｗ1 及び波板Ｗ2 の巻回が進むにつれ、ボールねじ５２を回転させて可動台５４の位置を巻取ユニット３に近づける。
【００２７】
こうして、この製造装置では、巻取軸３１と平行な平板Ｗ1 の蛇行に同期して波板Ｗ2 を移動させているため、平板Ｗ1 に蛇行を生じても、平板Ｗ1 と波板Ｗ2 との水平方向のずれを防止しつつ巻回できる。
【００２８】
また、この製造装置では、ボールねじ５２の回転により、平板Ｗ1 及び波板Ｗ2 を確実にガイドしつつ巻回できるため、平板Ｗ1 の蛇行を従来よりも防止することができる。
【００２９】
したがって、この製造方法によれば、平板Ｗ1 が多孔の一部を閉塞するような不良品の発生を防止することができる。
【００３０】
なお、こうして得られたハニカム体は、外筒内に収納された後、平板Ｗ1 と波板との間隙が多孔を構成すべく、拡散接合されてメタル担体とされる。このメタル担体は、多孔の内面に触媒担持層が形成され、排気ガス浄化用触媒とされる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施例の製造方法に係る製造装置の模式構成図である。
【図２】本発明の実施例の製造方法に係る製造装置における可動ガイドユニットの模式側面図である。
【図３】本発明の実施例の製造方法に係る製造装置における可動ガイドユニットの模式正面図である。
【図４】従来の製造方法に係る後方張力の発生機構を示す模式構成図である。
【図５】従来の製造方法に係る後方張力の発生機構を示す模式構成図である。
【図６】従来の製造方法に係る後方張力の測定機構を示す模式構成図である。
【図７】従来の製造方法に係る後方張力の測定機構を示す模式構成図である。
【符号の説明】
【００３２】
Ｆ…後方張力          Ｗ1 …平板              Ｗ2 …波板
３１…巻取軸          ５…可動ガイドユニット
【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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