(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製の平板と金属製の波板とを交互に重ね合わせてハニカム筒体として形成した排ガス浄化用金属製触媒担体の製造方法において、
平板に複数の開口を形成し、
該開口を形成した平板１枚と、波板１枚とを重ね合わせ相互に接合して平波合板を形成し、
該平波合板を該平板が外側になるように筒状に巻き回しながら、外側の卷回層を成す該合板の部分の該平板の開口を通して露出した上記卷回層の該波板を、その直ぐ内側の卷回層を成す該合板の部分の該平板に、該開口を介して溶接することにより、該外側の卷回層と該内側の卷回層とを接合する、
ことを特徴とする排ガス浄化用金属製触媒担体の製造方法。
【請求項２】
該複数の開口が同一の形状および寸法であることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
該平板に開口を形成する際に、該複数の開口のうち、該ハニカム状筒体の外周側を構成させる該平板の領域の開口を、内周側を構成させる該平板の領域の開口よりも大きく形成することを特徴とする請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
金属製の平板と金属製の波板とを交互に重ね合わせてハニカム筒体として形成した排ガス浄化用金属製触媒担体の製造方法において、
１枚の波板上に複数の短い平板を間隔をおいて重ね合わせ、該波板と該平板とを接合して平波合板を形成し、
該平波合板を該平板が外側になるように筒状に巻き回しながら、外側の卷回層を成す該合板の部分の該平板間の間隔を通して露出した上記卷回層の該波板を、その直ぐ内側の卷回層を成す該合板の部分の該平板に、該間隔を介して溶接することにより、該外側の卷回層と該内側の卷回層とを接合する、
ことを特徴とする排ガス浄化用金属製触媒担体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、排ガス浄化用金属製触媒担体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、箔状の金属製薄板の平板と波板とを重ね合わせて巻き回すことにより、平板と波板とで区画された多数の平行な貫通孔を束ねた形のハニカム筒体を形成し、これを金属製外筒内に収容し固定しは排ガス浄化用金属製触媒担体が知られている。
【０００３】
この場合、平板と波板とを重ね合わせて巻き回したハニカム筒体は、平板と波板とが未だ接合されていない。
未接合状態のハニカム筒体を構成している平板と波板との接合方法として、特開昭６１−１９９５７４号公報に開示されているようなろう付け接合法や、特開昭６３−１８５６２７号公報に開示されているようなレーザ溶接法が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開昭６１−１９９５７４号公報に開示されるようなろう付け接合法を採用した場合には、金属製の平板または波板がろう材による接合時の高温下で反応し、耐熱性が劣化してしまうという問題があった。
また、特開昭６３−１８５６２７号公報のレーザ溶接法を用いる方法では、平板と波板とを重ね合わせて巻き回しながら両者の接触点を溶接することが非常に困難であるという問題があった。
【０００５】
そこで本発明は、平板と波板とを重ね合わせながら、同時に両者の接触点をレーザ溶接等の溶接法により接合することができる排ガス浄化用金属製触媒担体の製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、本発明によれば、金属製の平板と金属製の波板とを交互に重ね合わせてハニカム筒体として形成した排ガス浄化用金属製触媒担体の製造方法において、
平板に複数の開口を形成し、
該開口を形成した平板１枚と、波板１枚とを重ね合わせ相互に接合して平波合板を形成し、
該平波合板を該平板が外側になるように筒状に巻き回しながら、外側の卷回層を成す該合板の部分の該平板の開口を通して露出した上記卷回層の該波板を、その直ぐ内側の卷回層を成す該合板の部分の該平板に、該開口を介して溶接することにより、該外側の卷回層と該内側の卷回層とを接合する、
ことを特徴とする排ガス浄化用金属製触媒担体の製造方法によって達成される。
【０００７】
また上記の目的は、本発明によれば、金属製の平板と金属製の波板とを交互に重ね合わせてハニカム筒体として形成した排ガス浄化用金属製触媒担体の製造方法において、
１枚の波板上に複数の短い平板を間隔をおいて重ね合わせ、該波板と該平板とを接合して平波合板を形成し、
該平波合板を該平板が外側になるように筒状に巻き回しながら、外側の卷回層を成す該合板の部分の該平板間の間隔を通して露出した上記卷回層の該波板を、その直ぐ内側の卷回層を成す該合板の部分の該平板に、該間隔を介して溶接することにより、該外側の卷回層と該内側の卷回層とを接合する、
ことを特徴とする排ガス浄化用金属製触媒担体の製造方法によっても達成される。
【０００８】
【作用】
本願第１発明においては、開口を設けた平板を波板に重ね合わせて接合し平波合板として予め準備しておき、該開口を介して卷回層同士を溶接できるので、平波合板を巻き回しながら同時に卷回層同士の接合ができる。
本願第２発明においては、波板上に短い平板を間隔をおいて重ね合わせて接合し平波合板として予め準備しておき、平板間の間隔を介して卷回層同士を溶接できるので、平波合板を巻き回しながら同時に卷回層同士を接合できる。
【０００９】
前述のように、従来は、平板と波板とを単に重ね合わせて巻き回しただけで平板と波板とが未接合のままのハニカム筒体とし、この未接合ハニカム筒体内の平板と波板とをろう付けまたはレーザ溶接により接合して、一体のハニカム筒体としていた。
本発明によれば、既に平板と波板とが接合されている平波合板の卷回層同士を、巻き回しと同時に接合することにより一体のハニカム筒体とすることができるので、極めて高い生産性を実現することができる。
【００１０】
以下に、添付図面を参照して、実施例により本発明を更に詳細に説明する。
【００１１】
【実施例】
本発明の典型的な実施態様においては、例えば第１発明の場合、図１に示したような開口４を設けた金属製の薄い平板１を、図２に示したように金属製の薄い波板２に重ね合わせて接合し平波合板３として予め準備しておき、平波合板３を巻き回しながら開口４を介して平波合板３の卷回層同士をレーザ溶接等の溶接により接合して、一体のハニカム筒体を形成する。
【００１２】
以下に更に具体的な実施例を説明する。
（実施例１）
本願第１発明による実施例１を添付図面を参照して説明する。
図１に示すような、金属製の薄い平板１と、同じ大きさの波板２とを用意する。平板１には開口４が開けられており、開口４の縦長Ｌ１は２０mmで、横長Ｗ１は５mmである。縦長Ｌ１は、平板１の縦長Ｌ２（例えば５０mm）の４０％に相当し、横長Ｗ１は波板２のピッチ（山と山との距離、あるいは谷と谷との距離）Ｐ１（例えば２．５mm）の２倍の長さである。また開口４は、平板１の一端５（図１では下端）から距離Ｌ３（例えば５mm）の位置に開けられている。
【００１３】
次に、上記平板１と波板２をレーザ溶接により接合し平波合板３を作製し、図２に示すように、この平波合板３を矢印１１の方向に巻き回しながら、平波合板３を積層する。図３は図２の矢印Ａの方向から見た正面図であり、図４は図３のＢ−Ｂ断面図である。図４に示すように、平波合板３を巻き回しながらレーザ溶接機６を用いて、内側の平波合板巻回層７と外側の平波合板巻回層８を、開口４を通して接合点９で、ハニカム筒体の軸長方向に２５mmの長さにわたって接合する。開口４の横長Ｗ１は、波板１のピッチＰ１の２倍にしたため、必らずレーザビームを開口４を通して、内側の平波合板巻回層７と外側の平波合板巻回層８を接合できる。接合点９の数は、例えば製造するハニカム筒体が外径８６mmの場合、１２０点を等間隔で分布するように設ける。ここで、図５に示すように、平波合板３を巻き回した時、接合箇所Ｃ１で内側の平波合板巻回層７の開口１０Ａと外側の平波合板巻回層８の開口１０Ｂが重なると、内側の巻回層７と外側の巻回層８に接合点９が存在せず接合できなくなる。したがって、予め、開口１０Ａと開口１０Ｂが重ならないような位置に平板１に開口４を開けなければならない。
【００１４】
以上のように、開口４を平板１に開けることによって、金属製触媒担体を構成するハニカム筒体を平板１と波板２を重ね合わせて巻き回しながらレーザ溶接を用いて製造することができるので、金属製触媒担体の生産性を大幅に向上できる。
最後に、開口４の縦長Ｌ１は、平板の縦長Ｌ２に対し４０％に限らず何％でも良い。縦長Ｌ１が短かい場合、つまり接合長さが短かい場合は、接合点を増やすことで対処できる。
【００１５】
また、本発明ではレーザ溶接を用いて接合しているが、スポット溶接やシーム溶接など、他の溶接法でも、同等の効果が得られる。
（実施例２）
本願第１発明による実施例２を、実施例１との相違点を中心に説明する。
本実施例においても、実施例１の様に開口４（図１）を開けた平板１を用意する。ここで図６に示すように、開口２０の縦長Ｌ４は、他の開口４の縦長Ｌ１とは異なり、長くしてある。金属製触媒担体は構造上、ハニカム筒体の外周側で破壊し易すい。そこで、平板１に開ける開口４のうち、ハニカム筒体の外周側にくる開口２０の縦長Ｌ４を他の開口４よりも長くして、レーザ溶接による接合部を長くする。
【００１６】
その結果、実施例１と同様な効果の他に、ハニカム筒体の構造上弱い外周部分を補強することができる。
（実施例３）
本願第２発明による実施例３について、実施例１との相違点を中心に説明する。
【００１７】
図７に示すように、平板に開口を開ける代わりに短かく切断した複数の平板２１を相互に間隔をおいて、波板２に上に重ね合わせて接合し平波合板を作製する。この時、となり合う平板間の間隔Ｗ３は、波板２のピッチＰ１と同じ長さにすることができる。そして次にこの平波合板３を巻き回しながら接合し、ハニカム筒体を製造する。
【００１８】
その結果、実施例１と同様な効果が得られる。
（実施例４）
本願第１発明による実施例４についても、実施例１との相違点を中心に説明する。
図８に示すように、本実施例においても実施例１のように開口２２，２３を開けた平板１を用意する。ここで、開口２２の縦長Ｌ５は１０mm、開口２３の縦長Ｌ６は１５mmと短かく、作製する筒体の軸長方向に２つ設けられ、平波合板の接合を縦方向に２箇所に分ける。このようにすることにより、図９に示すように金属製触媒担体２５を内燃機関の排気管２４中に配置した時、熱膨脹により半径方向Ｒ、あるいは軸方向Ｌに膨らもうとする時の熱応力を緩和させることができる。金属製触媒担体の軸長が長い場合程、この熱応力緩和効果が大きい。
【００１９】
その結果、実施例１と同様な効果の他に、ハニカム筒体の耐久性能が向上する。
（実施例５）
本願第１発明による実施例５についても、実施例１との相違点を中心に説明する。
【００２０】
図８に示すように、本実施例においても実施例４のように平板１に開口を軸長方向に２つもうける。次に図１０に示すように、上型、下型をもつローラ３０，３１間に平板１をはさみ、矢印３３の方向に引っぱりながらローラ成形することにより、平板１に排ガス乱流形成用のルーバ３２を形成する。そして図１１に示すように上記平板１に波板２を接合し平波合板をつくり、この平波ペアを実施例１のように接合しながら、ハニカム筒体を製造する。ここで平板１にルーバ３２を形成するには、図１２のように矢印３４の方向に平板１をずらしながらプレスしてもよい。
【００２１】
本実施例のルーバ付金属製触媒担体のように、特別な構造を持った触媒担体でも、平板に孔を開けることによって、簡単に平波合板を巻き回しながらハニカム筒体を製造できる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、既に平板と波板とが接合されている平波合板の卷回層同士を、巻き回しと同時に接合することにより一体のハニカム筒体とすることができるので、極めて高い生産性を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願第１発明による実施例１において、予め開口を設けた金属製の薄い平板を示す斜視図である。
【図２】図１に示した開口を設けた平板を波板に重ね合わせて接合した平波合板を、筒状に巻き回している状態を示す斜視図である。
【図３】図２の巻き回し中の筒体部分を矢印Ａの方向から見た正面図である。
【図４】図３の線Ｂ−Ｂにおける断面図である。
【図５】平波合板を巻き回してハニカム筒体を形成する工程を示す拡大断面図である。
【図６】本願第１発明による実施例２において、予め開口を設けた金属製の薄い平板を示す斜視図である。
【図７】本願第２発明による実施例３において、短い平板を相互に間隔をおいて波板上に重ね合わせて接合した平波合板を示す斜視図である。
【図８】本願第１発明による実施例４において、平板縦方向２箇所に開口を設けた平板を示す斜視図である。
【図９】本発明による触媒担体を内燃機関の排気管内に配置した状態を示す断面図である。
【図１０】本願第１発明による実施例５において、開口を設けた平板に、排ガス乱流形成用のルーバを形成するローラ成形法を示す斜視図である。
【図１１】図１０の平板を波板に重ね合わせて接合し平波合板を作製する工程を示す(1) 斜視図および(2) 断面図である。
【図１２】本願第１発明による実施例５において、開口を設けた平板に、排ガス乱流形成用のルーバを形成するプレス成形法を示す斜視図である。
【符号の説明】
１…平板
２…波板
３…平波合板
４…開口
７…内側の卷回層
８…外側の卷回層
２５…排ガス浄化用金属製触媒担体
【図１】
0003755008.tif 000002
【図２】
0003755008.tif 000003
【図３】
0003755008.tif 000004
【図４】
0003755008.tif 000005
【図５】
0003755008.tif 000006
【図６】
0003755008.tif 000007
【図７】
0003755008.tif 000008
【図８】
0003755008.tif 000009
【図９】
0003755008.tif 000010
【図１０】
0003755008.tif 000011
【図１１】
0003755008.tif 000012
【図１２】
0003755008.tif 000013