(57)【要約】【課題】  中央部を１回転以上巻き回して、中心円筒部を成形しても、中央部に連なる波形状部のつぶれる量を少なくすることができるメタルハニカム触媒担体を提供する。【解決手段】  メタルハニカム触媒担体１１では、金属製の薄い帯板２３の長手方向（矢印ａ２の方向）の一方側３３に波形状部２４を成形し、波形状部２４に別の帯板２３の他方側３４の平板部３５を載せるように複数の帯板２３・・・を交互に重ね、長手方向の中央部２５から巻くことで断面が蜂の巣状の巻きハニカム担体１２を形成して、筒部材１３に嵌めるが、筒部材１３に嵌めた巻きハニカム担体１２の中心円筒部１７の直径をＤで形成する場合、中央部２５の長手方向の長さＬｍは、少なくとも、４．１４Ｄとした。【選択図】      図４
2007000709.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製の薄い帯板の長手方向の一方側に波形状部を成形し、波形状部に別の帯板の他方側の平板部を載せるように複数の帯板を交互に重ね、長手方向の中央部から巻くことで断面が蜂の巣状の巻きハニカム担体を形成して、筒部材に嵌めたメタルハニカム触媒担体において、
前記筒部材に嵌めた巻きハニカム担体の中心円筒部の直径をＤで形成する場合、前記中央部の長手方向の長さは、少なくとも、４．１４Ｄとしたことを特徴とするメタルハニカム触媒担体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気ガスの浄化に用いられる触媒を保持する筒状のメタルハニカム触媒担体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
メタルハニカム触媒担体として、金属製の帯状の平板の中央部分を除く片側の部分に波形を施し、他の部分を平板のままとした部材を形成し、この部材の波板と、別の部材の平板の部分とが当接するように交互に重ね合わせ、部材の中央部分を中心にして巻き回して円筒状のハニカム体を形成し、外筒材で被覆するものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１１６７５８号公報（第４−５頁、図１、図３）
【０００４】
特許文献１を次図に基づいて説明する。
図６（ａ）〜（ｃ）は、従来の技術を説明する図であり、従来の耐熱構造体の製造方法で得た耐熱構造体１１３は、基材１０１を巻いて外筒材１０８で被覆した。具体的には、基材１０１は、平板１０２の片側に波板１０３を成形したものである。基材１０１を複数重ねる際、波板１０３と別の基材１０１の平板１０２の部分とを当接させ、交互に所定枚数の基材１０１を重ね合わせる。基材１０１の中央部分１０４を押圧して平行部１０５を形成し、平行部１０５をストッパ材１０６で挟み、平行部１０５を中心に巻き回してハニカム体１０７を形成する。このハニカム体１０７を外筒材１０８で被覆し、外筒材１０８の両端側にストッパリング１０９を、ハニカム体１０７の両端との間に隙間ｔを設けた状態で溶接する。外筒材１０８の端１１１にストッパ材１０６の他方の辺１１２を溶接した構造である。
このように特許文献１の耐熱構造体１１３は、ろう材を使用することなく形成したため、膨脹収縮による熱応力が発生しないというものである。
【０００５】
しかし、特許文献１では、耐熱構造体１１３は、ハニカム体１０７の両端とストッパリング１０９との間にはそれぞれ隙間ｔがあり、自動車や自動二輪車に採用した場合、例えば、走行時の振動でハニカム体１０７が外筒材１０８内で動いて振動し、ハニカム体１０７が破断するおそれがある。
また、特許文献１では、外筒材１０８の端１１１にストッパ材１０６の他方の辺１１２を溶接する必要があり、ストッパ材１０６が排気ガスの流れを妨げる。特に、他方の辺１１２は端１１１を封じるようになり、ハニカム体１０７内を流れる排気ガスと干渉し、排気ガスの流れの抵抗となる。
【０００６】
さらに、平行部１０５を中心に巻き回してハニカム体１０７を形成する際に、平行部１０５に連なる波板１０３をつぶしてしまうことがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、熱膨張によるハニカム部の破断を心配することなく、ストッパ材を用いることなく、中央部を１回転以上巻き回して、中心円筒部を成形しても、中央部に連なる波形状部のつぶれる量を少なくすることができるメタルハニカム触媒担体を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明は、金属製の薄い帯板の長手方向の一方側に波形状部を成形し、波形状部に別の帯板の他方側の平板部を載せるように複数の帯板を交互に重ね、長手方向の中央部から巻くことで断面が蜂の巣状の巻きハニカム担体を形成して、筒部材に嵌めたメタルハニカム触媒担体において、筒部材に嵌めた巻きハニカム担体の中心円筒部の直径をＤで形成する場合、中央部の長手方向の長さは、少なくとも、４．１４Ｄとしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に係る発明では、筒部材に嵌めた巻きハニカム担体の中心円筒部の直径をＤで形成する場合、中央部の長手方向の長さは、少なくとも、４．１４Ｄとした。つまり、中央部を長さを、少なくとも、中心円筒部の周長に中心円筒部の直径を加算した長さに設定したので、中央部を１回転以上巻き回して、中心円筒部を成形しても、中央部に連なる波形状部のつぶれる量を少なくすることができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は、本発明のメタルハニカム触媒担体の斜視図である。
メタルハニカム触媒担体１１は、巻きハニカム担体１２と、巻きハニカム担体１２を覆う筒部材１３と、筒部材１３に巻きハニカム担体１２を固定する溶接部１４，１５とからなる。
【００１１】
図２は、本発明のメタルハニカム触媒担体の平面図である。図１を併用して説明する。
巻きハニカム担体１２は、断面が蜂の巣状で、中心部１６に中心円筒部１７を形成し、中心円筒部１７に連ねて外方（矢印ａ１，ａ１の方向）にハニカム部１８を形成し、ハニカム部１８に連ねて外方に巻き終端１９（図３も参照），２１（図３も参照）を形成し、巻き終端１９，２１を筒部材１３の内面２２（図５も参照）に一体的に溶接部１４，１５で固定したものである。２３は帯板、２４は帯板２３（図３参照）の波形状部、２５は帯板２３の中央部を示す。
【００１２】
中心円筒部１７は、帯板２３を４枚重ねて、直径Ｄで巻いた筒状の部位である。
中心円筒部１７の厚さは、少なくとも、帯板２３を４枚重ねた厚さに相当する。
中心円筒部１７の直径Ｄは、中心円筒部１７の厚さの中心での径とし、真円ではなく、巻く際にばらつきを生じるので、平均の直径である。
【００１３】
図３は、本発明のメタルハニカム触媒担体に用いる帯板の斜視図である。図２を併用して説明する。
帯板２３は、帯状の板３１の中央部２５から一方側３３に波形状部２４を成形するとともに、波形状部２４に連ねて所望の長さＬｅだけ平らなままとし、この長さＬｅだけ平らなままな部位に巻き終端２１を形成し、他方側３４を平らなままとすることで、平板部３５を形成し、平板部３５に巻き終端１９を形成したものである。３７は帯板２３の長手方向（矢印ａ２の方向）に対する中心の部位、Ｃは帯板２３の長手方向に対する中心線、Ｗｂは帯板２３の幅を示す。
巻き終端１９は帯板２３の他方側３４の端でもある。
巻き終端２１は帯板２３の一方側３３の端でもある。
【００１４】
中央部２５は、少なくとも、長さＬｍの範囲を平らなままとした部位である。
中央部２５の長さＬｍは、少なくとも、中心円筒部１７の周長に中心円筒部１７の直径を加算した長さである。すなわち、Ｌｍ＝πＤ＋Ｄ＝Ｄ（π＋１）＝４．１４Ｄである。また、帯板２３の中心３７（中心線Ｃ）から一方側３３に長さＬｍ／２を設定し、中心３７（中心線Ｃ）から他方側３４に長さＬｍ／２を設定した長さである。
【００１５】
中央部２５の長さＬｍは、具体的には、４．１４Ｄ〜２πＤの範囲とした。
中央部２５の長さＬｍが４．１４Ｄ未満では、中央部２５を巻いて中心円筒部１７を形成する際に、波形状部２４のつぶれる量は増加する。
中央部２５の長さＬｍが２πＤを超えると、波形状部２４の長さＬｗは短くなり、ハニカム部１８の面積は小さくなる。
【００１６】
次に、本発明のメタルハニカム触媒担体の作用を説明する。
図４（ａ）〜（ｃ）は、本発明のメタルハニカム触媒担体の作用図である。
（ａ）において、帯状の板３１に波形状部２４を、例えば、成形ロール（図に示していない）を回転させることで成形する。帯板２３・・・（・・・は複数を示す。以下同様。）を４枚取出し、巻き装置４１の把持部材４２にセットする。その際、帯板２３の波形状部２４に別の帯板２３の平板部３５が重なるように交互に重ねる。その後、把持部材４２で中央部２５・・・を矢印ａ３のように押さえるので、波形状部２４をつぶすことはない。
【００１７】
（ｂ）において、中央２５・・・を押さえた後、中央部２５に含まれる中心の部位３７を回転中心軸４３にして、把持部材４２を矢印ａ４，ａ４のように回転させる。
【００１８】
（ｃ）において、中心の部位３７を回転中心軸４３にして、１回転以上巻き回し（矢印ａ４の方向）て、中心円筒部１７（図１参照）を成形するのに際し、中央部２５を長さＬｍを、少なくとも、中心円筒部１７の周長に中心円筒部１７の直径を加算した長さに設定したので、中心円筒部１７を成形する際に、波形状部２４のつぶれる量を少なくすることができる。
【００１９】
このように、メタルハニカム触媒担体１１では、金属製の薄い帯板２３の長手方向（矢印ａ２の方向）の一方側３３に波形状部２４を成形し、波形状部２４に別の帯板２３の他方側３４の平板部３５を載せるように複数の帯板２３・・・を交互に重ね、長手方向の中央部２５から巻くことで断面が蜂の巣状の巻きハニカム担体１２を形成して、筒部材１３に嵌めるが、筒部材１３に嵌めた巻きハニカム担体１２の中心円筒部１７の直径をＤで形成する場合、中央部２５の長手方向の長さは、少なくとも、４．１４Ｄとしたので、中央部２５を１回転以上巻き回して、中心円筒部１７を成形しても、中央部２５に連なる波形状部２４のつぶれる量を少なくすることができる。
【００２０】
図５は、本発明のメタルハニカム触媒担体が備える巻きハニカム担体を筒部材に嵌める状態を説明する図である。
さらに巻き回すことでハニカム部１８を形成するとともに、巻き終えることで断面が蜂の巣状の巻きハニカム担体１２を形成する。
最後に、巻きハニカム担体１２を筒部材１３に矢印ａ５のように嵌めた後、筒部材１３の内面２２に巻きハニカム担体１２の巻き終端１９・・・，２１・・・を固定する。
【００２１】
尚、本発明のメタルハニカム触媒担体は、実施の形態では触媒を保持するハニカム構造に適用したが、触媒の保持以外に用いるハニカム構造にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明のメタルハニカム触媒担体は、排気ガスの浄化に用いる触媒を保持するハニカム構造に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明のメタルハニカム触媒担体の斜視図
【図２】本発明のメタルハニカム触媒担体の平面図
【図３】本発明のメタルハニカム触媒担体に用いる帯板の斜視図
【図４】本発明のメタルハニカム触媒担体の作用図
【図５】本発明のメタルハニカム触媒担体が備える巻きハニカム担体を筒部材に嵌める状態を説明する図
【図６】従来の技術を説明する図
【符号の説明】
【００２４】
１１…メタルハニカム触媒担体、１２…巻きハニカム担体、１３…筒部材、１６…巻きハニカム担体の中心部、１７…中心円筒部、１８…ハニカム部、２３…帯板、２４…波形状部、２５…中央部、３１…帯状の板、３３…一方側、３４…他方側、３５…平板部、Ｌｍ…中央部の長手方向の長さ。
【図１】
2007000709.tif 000003
【図２】
2007000709.tif 000004
【図３】
2007000709.tif 000005
【図４】
2007000709.tif 000006
【図５】
2007000709.tif 000007
【図６】
2007000709.tif 000008