CN101503008A - 金属催化剂载体的制造方法以及制造用工具 - Google Patents

金属催化剂载体的制造方法以及制造用工具 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种能够在将蜂窝体良好地压入外筒的状态下进行收容的金属催化剂载体的制造方法以及制造用工具。工具(13)用于将波纹状金属箔(4)和小波纹状或平板状金属箔(5)以叠合起来的状态进行多层卷绕而成的卷状蜂窝体(2)的外周部加工成锯齿形状，工具(13)包括：具有前端变细的倾斜面且贯穿形成的通孔(14)；在该通孔(14)的缩径侧端部(11a)形成的锯齿小室(12)；使卷绕后的蜂窝体(2)从工具(13)的通孔(14)的扩径侧端部(11b)插入，穿过缩径侧端部(11a)，将该蜂窝体(2)的外周部加工成锯齿形状。

Description

金属催化剂载体的制造方法以及制造用工具
技术领域
本发明涉及一种金属催化剂载体的制造方法以及制造用工具。
背景技术
以往，公知有将波纹状的金属箔和小波纹状或平板状的金属箔以叠合起来的状态进行多层卷绕而成的卷状的蜂窝体、和具有收容该蜂窝体的筒状的外筒的金属催化剂载体的技术(参照专利文献1、2)。
另外，一般是使用工具在将蜂窝体压入外筒的状态下来收容该蜂窝体，从而能够以使两金属箔的接合部之间可靠地抵接的状态进行接合(参照专利文献3、4)。
[专利文献1]：日本特开2004-154699号公报
[专利文献2]：日本特开2005-313083号公报
[专利文献3]：日本特开平06-47284号公报
[专利文献4]：日本特开2005-315252号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，在以往发明中，将蜂窝体压入外筒时，蜂窝体外周上的局部可能向内侧产生较大挠曲而产生压曲。
另外，在蜂窝体的压曲部位与外筒之间产生较大间隙，排气经由该间隙通过，因此，排气的净化性能降低。
另外，压曲部位变窄的小室(cell)承受到压迫而形成异常形状，从而降低蜂窝体的耐用性。
本发明是鉴于上述问题而产生的，其目的在于提供一种能够在将蜂窝体良好地压入外筒的状态下进行收容的金属催化剂载体的制造方法以及制造用工具。
用于解决问题的方案
技术方案1所述的发明为一种工具，用于将波纹状金属箔和小波纹状或平板状金属箔以叠合起来的状态进行多层卷绕而成的卷状蜂窝体的外周部加工成锯齿形状，其特征在于，上述工具包括：具有前端变细的倾斜面且贯穿形成的通孔；在该通孔的缩径侧端部形成的锯齿小室；包括一种加工工序：使上述卷绕后的蜂窝体从工具的通孔的扩径侧端部插入并穿过缩径侧端部，将该蜂窝体的外周部加工成锯齿形状。
另外，技术方案2所述的发明为一种工具，用于将波纹状金属箔和小波纹状或平板状金属箔以叠合起来的状态进行多层卷绕而成的卷状蜂窝体的外周部加工成锯齿形状，其特征在于，上述工具包括：具有前端变细的倾斜面且贯穿形成的通孔；在该通孔的缩径侧端部形成的锯齿小室；使上述卷绕后的蜂窝体从工具的通孔的扩径侧端部插入并穿过缩径侧端部，将该蜂窝体的外周部加工成锯齿形状。
发明的效果
在技术方案1所述的发明中，包括：在将卷绕后的蜂窝体压入外筒之前，将蜂窝体的外周部加工成锯齿形状的工序。
因此，由于蜂窝体外周部因形成锯齿形状而具有柔软性，因而，将蜂窝体压入外筒时，能够避免应力集中到局部，能够防止蜂窝体产生压曲。
在技术方案2所述的发明中，工具包括：具有前端变细的倾斜面且贯穿形成的通孔；在该通孔的缩径侧端部形成的锯齿小室。
而且，通过使卷绕后的蜂窝体穿过工具通孔，可以将蜂窝体的外周部加工成锯齿形状。
因此，能够用简便的工具将蜂窝体外周部加工成锯齿形状。
附图说明
图1为实施例1的金属催化剂载体的侧视图。
图2为实施例1的金属催化剂载体的侧剖视图。
图3为说明卷绕实施例1的蜂窝体的图。
图4为实施例1的刚刚卷绕后的蜂窝体的立体图。
图5为说明实施例1的对蜂窝体进行锯齿加工的图。
图6为图5的S5-S5剖视图。
图7为说明实施例1的将蜂窝体压入外筒的图。
图8为说明制造实施例2的金属催化剂载体的图。
具体实施方式
下面，参照附图、对该发明的实施例进行说明。
(实施例1)
下面，对实施例1进行说明。
图1为实施例1的金属催化剂载体的侧视图；图2为实施例1的金属催化剂载体的侧剖视图；图3为说明卷绕实施例1的蜂窝体的图；图4为实施例1的刚刚卷绕后的蜂窝体的立体图；图5为说明实施例1的对蜂窝体进行锯齿加工的图；图6为图5的S5-S5剖视图；图7为说明实施例1的将蜂窝体压入外筒的图。
首先，对整体结构进行说明。
如图1、图2所示，实施例1的金属催化剂载体1由圆柱状蜂窝体2、收容该蜂窝体2的圆筒状外筒3等构成。
接着，对制造金属催化剂载体1的方法进行说明。
卷绕工序
在制造金属催化剂载体1时，首先，形成蜂窝体2。
具体地说，如图3、4所示，通过分别使长条且波纹状的金属箔4和平板状的金属箔5的始端部固定于公知的卷绕机的卷轴6后，将两金属箔4、5以叠合起来的状态进行多层卷绕，从而形成为卷状的蜂窝体2。
另外，蜂窝体2的最外周配置平板状金属箔5。
另外，省略了图示，但通过点焊等将两个金属箔4和5的终端部固定到蜂窝体2的外周部。
锯齿加工工序
接着，使用下述工具10将蜂窝体2的外周部加工成锯齿形状。
具体地说，如图5、6所示，实施例1的工具10包括：具有前端向下方变细的倾斜面且贯穿形成的通孔11、在该通孔11的缩径侧端部11a形成的锯齿小室12。
另外，如图6所示，卷绕后的蜂窝体2外径D1与锯齿小室12的最小内径D2的关系为D1>D2。
另外，能够适当设定锯齿小室12的波纹高度、形成的波纹的个数、波纹的间距，例如，将波纹高度设定为0.1～10mm，将波纹的间距设定为4～10mm范围内这样小的值。
而且，如图5所示，使用省略了图示的驱动装置，使蜂窝体2从工具10的通孔11的扩径侧端部11b插入之后，穿过缩径侧端部11a，从而，将蜂窝体2外周部加工成形状与锯齿小室12一致的锯齿形状。此时，蜂窝体2沿着通孔11的倾斜面慢慢进行缩径之后，进一步通过锯齿小室12慢慢进行缩径的同时，被加工成锯齿形状而发生塑性变形。
另外，能够适当设定驱动装置的结构，例如，驱动装置由按压部和活塞杆构成，通过一边用该按压部保持蜂窝体2，一边使活塞杆向下方伸长，将该蜂窝体2插入通孔11，其中，该按压部配置到通孔11的上方，并且通过空气吸引、吸附到蜂窝体2的上端面上；该活塞杆与该按压部的上部相结合，并且，在空气或油压等作用下能够上下伸缩。
压入工序
接着，使用下述众所周知的工具13将蜂窝体2压入外筒3。
具体地说，如图7所示，实施例1的工具13包括通孔14，该通孔14具有前端向下方变细的倾斜面，且贯穿形成。
另外，外筒3在面对工具13的通孔14的缩径侧端部14a的状态下载置到基台15上。
而且，蜂窝体2的外径D3、通孔14的缩径侧端部14a的内径D4、与外筒3的内径D5的关系为D3>D5>D4。
而且，在蜂窝体2的外周局部沿全周地设置钎料箔7，采用省略图示的驱动装置使蜂窝体2从工具13的通孔14的扩径侧端部14b插入，穿过缩径侧端部14a之后，压入外筒3。
另外，驱动装置的结构与锯齿加工工序中使用的驱动装置相同。
在此，在以往发明中，将蜂窝体压入外筒时，蜂窝体外周上的局部可能向内侧产生较大的挠曲而产生压曲。
与此相对，在实施例1中，蜂窝体2的外周部因形成锯齿形状而具有柔软性，因此，能够避免压入外筒3时应力集中到蜂窝体2的局部，能够防止蜂窝体2产生压曲。
进一步进行详细说明，在以往说明中，将蜂窝体2压入外筒3时，应力集中到蜂窝体2的局部，该部分朝向中心地向内侧产生变形，形成一个大的通孔。
另外，对于在蜂窝体2的局部应力集中的原因，一般认为是波纹状金属箔4的波纹的形状、尺寸不均匀、卷绕时产生扭曲、因压入外筒3而产生变形等各种原因。
与此相对，在实施例1中，当应力集中到上述局部时，蜂窝体2的外周部的锯齿形状的各波纹向接近切线方向的角度产生变形，因此，不会形成一个大的通孔，从而，能够防止蜂窝体2产生压曲。
另外，由于蜂窝体2的外径D3、通孔14的缩径侧端部14a的内径D4、与外筒3的内径D5的关系为D3>D5>D4，因此，在使蜂窝体2的外径D3稍稍小于外筒3的内径D5的状态下压入外筒3，从而，能够减小蜂窝体2的压入阻力，防止蜂窝体2产生压曲。
另外，也能使D3>D5＝D4。
另外，由于在锯齿加工后设置钎料箔7，因此，在进行锯齿加工时，蜂窝小室12不会挂到钎料箔7上而导致剥落。
最后，对于压入外筒3的蜂窝体2，通过热处理，使金属箔4的波纹顶部与接触的金属箔5的部分扩散接合，并且通过熔化钎料箔7，钎料固定蜂窝体2的外周局部和外筒3。
另外，在蜂窝体2的两个金属箔4、5的间隙中形成的小室表面上载置有排气净化用催化剂。
接着，对作用进行说明。
这样构成的金属催化剂载体1在使外筒3的排气上游侧端部与汽车的内燃机排气系统相连通连接的状态下被夹装，如图2所示，排出气体(以虚线箭头图示)自省略图示的发动机侧的排气上游侧通过外筒3内的蜂窝体2的小室，从而利用催化剂的作用将排出气体中的有害成分(HC、CO、NOX等)净化为无害成分(CO2、H2O等)而向排气下游侧排出。
另外，实施例1中，在排出气体通过时的下流侧设置钎料箔7，但不限于此。
接着，对效果进行说明。
如上所述，实施例1中的发明涉及到一种金属催化剂载体1的制造方法：将波纹状金属箔4和小波纹状或平板状金属箔5以叠合起来的状态进行多层卷绕，形成卷状蜂窝体2之后，将其压入并收容到筒状外筒3中，由于包括在把卷绕后的蜂窝体2压入外筒3之前、将蜂窝体2外周部加工成锯齿形状的工序，因此，能够以将蜂窝体2良好地压入外筒3的状态来收容蜂窝体2。
另外，工具13用于将波纹状金属箔4和小波纹状或平板状金属箔5以叠合起来的状态进行多层卷绕而成的卷状蜂窝体2的外周部加工成锯齿形状，工具13包括：具有前端变细的倾斜面且贯穿形成的通孔14；在该通孔14的缩径侧端部11a上形成的锯齿小室12；由于使卷绕后的蜂窝体2从工具13的通孔14的扩径侧端部11b插入，穿过缩径侧端部11a，将该蜂窝体2的外周部加工成锯齿形状，因此，能够用简便的工具13将蜂窝体2外周部加工成锯齿形状。
(实施例2)
下面，对实施例2进行说明。
在实施例2中，对与实施例1相同的构成构件标注相同附图标记，省略说明，仅对不同点进行详细说明。
图8为说明制造实施例2的金属催化剂载体1的图。
如图8所示，在实施例2中，采用兼作实施例1所述的工具10和工具13的工具20，并且在该工具20的通孔11的锯齿小室12开口周缘部形成具有规定曲率的曲部21。
而且，预先在卷绕后的蜂窝体2外周局部沿全周设置钎料箔7，并且在外筒3面对通孔11的缩径侧端部11a的状态下配置外筒3之后，使用与实施例1相同的驱动装置，使蜂窝体2从工具13的通孔11的扩径侧端部11b插入，穿过缩径侧端部11a，从而压入外筒3。
从而，能够使蜂窝体2外周部(与钎料箔7一起)形成锯齿形状的同时，压入外筒3。
因此，能够同时进行实施例1所述的锯齿加工工序和压入工序。
另外，在锯齿小室12的开口周缘部形成具有规定曲率的曲部21，因此，能够防止蜂窝体2的钎料箔挂到锯齿小室12上，产生剥落。
以上对实施例进行了说明，但本发明不限于上述实施例，只要是在不脱离本发明主旨的范围内的设计变更都包含在本发明中。
例如，也可以省略钎料箔7，通过扩散接合固定蜂窝体2和外筒3。
此外，使蜂窝体2的外周形成为圆形状，但也可以形成为椭圆、长圆(race track)型等的其它形状。
另外，也可以用波纹高度低于金属箔4而波纹间距大于金属箔4的小波纹状金属箔代替金属箔5。

Claims (4)

1.一种金属催化剂的制造方法，将波纹状金属箔和小波纹状或平板状金属箔以叠合起来的状态进行多层卷绕而形成卷状蜂窝体之后，压入并收容到筒状外筒中，其特征在于，
包括：在将上述卷绕后的蜂窝体压入外筒之前，将蜂窝体的外周部加工成锯齿形状的工序。
2.一种金属催化剂载体的制造用工具，用于将波纹状金属箔和小波纹状或平板状金属箔以叠合起来的状态进行多层卷绕而成的卷状蜂窝体的外周部加工成锯齿形状，其特征在于，
上述工具包括：具有前端变细的倾斜面且贯穿形成的通孔；在该通孔的缩径侧端部形成的锯齿小室，
使上述卷绕后的蜂窝体从工具的通孔的扩径侧端部插入，穿过缩径侧端部，将该蜂窝体的外周部加工成锯齿形状。
3.根据权利要求2所述的金属催化剂载体的制造用工具，其特征在于，在外筒面对上述工具的通孔缩径侧端部的状态下配置外筒，
使上述蜂窝体穿过工具的通孔的同时压入到外筒中。
4.根据权利要求2或3所述的金属催化剂载体的制造用工具，其特征在于，包括在上述锯齿小室的开口周缘部进行倒角加工而成的曲部。
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PB01 Publication
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20090812