JP2000061567A

JP2000061567A - メタル担体の製造方法

Info

Publication number: JP2000061567A
Application number: JP10238123A
Authority: JP
Inventors: Tamotsu Sugimoto; 保杉本
Original assignee: Calsonic Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 1998-08-25
Filing date: 1998-08-25
Publication date: 2000-02-29

Abstract

(57)【要約】【課題】巻締まりによるセルの潰れの発生をなくし
て、十分な強度を有するメタル担体を得る。【解決手段】波板１１ａと平板１２ａを所定回数巻い
たところでスポット溶接（Ｗ）するとともに切断して、
小径の中間コア２０ａを作成する。この中間コア上にさ
らに波板１１ｂと平板１２ｂを所定回数巻回して同様に
スポット溶接と切断をおこない、中間コア２０ｂとす
る。こうして中間コアの径を順次大きくすることを繰り
返すことにより最終サイズのコア１０を得るものとし
た。すなわち、波板と平板の巻回の間、所定回数ごとに
独立体が形成されるので、たとえコアの径が大きくなっ
た場合にも、中心部が巻回の際の張力の影響を受けず、
巻締まりによる波板の潰れが発生しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば内燃機関の
排気ガス浄化のための触媒コンバータに使用されるメタ
ル担体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば触媒コンバータの触媒担体とし
て、金属製の薄板からなるメタル担体が広く用いられて
いる。このようなメタル担体の製造方法として、例えば
特開平７−８８３８３号公報に開示されたものがある。
すなわち、図４に示すように、金属製の波板３１と平板
３２を交互に重ね、これらに一定の張力Ｐをかけながら
多重に巻回して、多数のセルＳを備える断面円形状ある
いは楕円形状のコアとするものである。そしてこのコア
の波板と平板の当接部分をロウ材でロウ付けしたり、あ
るいは真空状態で加熱し拡散接合させてその形状を保持
可能のメタル担体とし、その後触媒を担持させている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のメタル担体の製造方法においては、波板３１と平板
３２の間に所定の面圧を確保するため、上述のように巻
回の際に張力Ｐをかけているが、この張力を上げるとコ
アの中心部分でセルＳが潰れる現象が発生する。これ
は、波板と平板を巻回してコアの径Ｒが大きくなってゆ
くと、コアの中心部にかかるトルク（Ｐ×Ｒ）が大とな
る一方、各板間に滑りが発生して、波板が締まるいわゆ
る巻締まりによるものである。

【０００４】このように大径まで巻回したあとセルの潰
れが発生すると、それまで所定の面圧で互いに当接して
いた板間の接触状況が崩れ、面圧が低下するのでその後
のロウ付けや拡散接合が適正に行なわれず、十分な強度
を得ることが困難となる。したがって本発明は、上記の
問題点に鑑み、巻締まりによるセルの潰れの発生をなく
して、十分な強度を有するメタル担体を得ることができ
るメタル担体の製造方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このため、本発明は、金
属製の波板と平板を交互に重ねて巻回してコアとし、そ
の波板と平板の当接部分を接合させるメタル担体の製造
方法において、波板と平板を所定回数巻回するごとに、
波板を切断し、波板の該切断端縁を越えた位置で平板を
内側の平板に溶接したうえで切断して、中間コアを形成
し、該中間コア上に波板と平板を新たに巻回することを
繰り返して最終径寸法のコアを得ることを特徴とするも
のとした。巻回の間所定回数ごとに平板が内側の平板と
固定された独立体が中間コアとして形成されるので、コ
アの径が大きくなった場合にも、波板と平板間に滑りが
発生せず、巻締まりによる波板が潰れがない。

【０００６】さらに波板の切断前に、当該波板の端縁部
を内側の平板に溶接するのが好ましい。波板の滑りがさ
らに確実に阻止されるとともに、次の平板の溶接作業が
容易になる。また、中間コア上に次の平板を巻回する際
には、その巻き開始端縁部を中間コアの波板の切断端縁
の位置より手前に溶接するのが望ましい。これにより、
凹凸の少ない滑らかな外形が得られる。

【０００７】また、上記の所定回数、すなわち各段階の
中間コアを形成する際の巻き回数は、コアの中心部にお
いて小で、径が大きくなるほど大に設定することができ
る。巻締まりのトルクが大きい中心部を除き、大径部分
では溶接、切断の頻度を少なくできるので、作業工数が
低減する。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例により説明する。図１、図２および図３は、実施例に
おけるメタル担体のコアの形成手順を示す図である。コ
ア１０（図３参照）の基本形状は、従来と同様に、交互
に重ねた金属製の波板１１（１１ａ、１１ｂ、・・・）
と平板１２（１２ａ、１２ｂ、・・・）を多重に巻回し
たものである。ここでは、波板１１および平板１２に
０．０５ｍｍ厚の２０Ｃｒ−５Ａｌフェライト型ステン
レス合金板を用い、波板１１の波の高さを１．２ｍｍと
して、まず図１の（ａ）に示すように、４〜８ｍｍ径の
棒芯１９を中心に波板１１ａを内側にして波板１１ａと
平板１２ａを重ねて略１０回巻回する。なお、図では簡
単のため２巻きとしてある。巻回する際には板幅１０ｍ
ｍについて１ｋｇ程度の張力を平板１２ａにかけること
ができる。

【０００９】つぎに、（ｂ）のように、上記略１０回巻
いたところで波板１１ａを内側の平板１２ａにスポット
溶接（Ｗ）したうえで切断する。スポット数は軸方向に
２点ほどでよい。なお、波板１１ａのスポット溶接され
た端縁近傍はスポット溶接時の加圧によって山の高さが
徐々に低くなる。

【００１０】続いて図２の（ｃ）に示すように、波板１
１ａのスポット溶接された端縁部１４ａを越えた位置で
平板１２ａを同様に１巻き分内側の平板にスポット溶接
（Ｗ）したうえで切断する。平板１２ａのスポット溶接
は軸方向に約１５ｍｍ間隔程度とする。これにより、独
立した最小径の第１段階の中間コア２０ａが形成され
る。

【００１１】このあと、（ｄ）のように、波板１１ａの
周方向における上記切断端縁より手前、望ましくは波板
１１ａの山の高さが低くなりはじめる付近に、平板１２
ｂの巻き開始端縁部１５ａを軸方向約１５ｍｍ間隔でス
ポット溶接（Ｗ）し、内側に波板１１ｂを挟んで再び略
１０回巻回する。この間も所定の張力がかけられる。

【００１２】そして再び、図３のように、波板１１ｂを
内側の平板１２ｂにスポット溶接したうえで切断し、ま
た平板１２ｂも波板１１ｂの切断端縁を越えた位置でス
ポット溶接（Ｗ）し、切断する。これにより、第１段階
の中間コア２０ａよりも径が大きくなった第２段階の中
間コア２０ｂが同様の独立体として形成される。なお、
図３においても簡単のため中間コア２０ａ、２０ｂの巻
き数はそれぞれ２巻きとして示してある。以上を繰り返
して、図３に仮想線で示すような直径１００ｍｍから５
００ｍｍなど所定の最終径寸法のコア１０が形成され
る。

【００１３】なお、上記の例では、波板１１の波の高さ
を１．２ｍｍとしたが、設計仕様によって高さ２ｍｍ強
の波板とすることもできる。また板厚にもよるが、スポ
ット溶接および切断を行なう巻き間隔も略１０回に限定
せず、７〜２０回巻きの範囲で選択することができる。
とくに図示しないが、こうして作製されたコア１０は、
棒芯１９を抜いたあと、従来と同じくロウ付けあるいは
拡散接合処理を施して、波板１１と平板１２の当接部分
を接合されたメタル担体とし、その後触媒を担持させ
る。

【００１４】本実施例は以上のように構成され、多数の
セルを備えるよう金属製の波板と平板を交互に重ねて巻
回したメタル担体のコアの製造において、波板１１と平
板１２を所定回数巻いたところでスポット溶接するとと
もに切断して、小径の中間コア２０を作成し、この中間
コア上にさらに所定回数巻回してスポット溶接と切断を
おこなって中間コアの径を順次大きくすることを繰り返
すことにより最終サイズのコア１０を得るものとした。
すなわち、波板１１と平板１２の巻回の間、所定回数ご
とに波板ならびに平板が内側の平板と固定された独立体
が形成されるので、たとえコアの径が大きくなった場合
にも、中心部が巻回の際の張力の影響を受けず、波板と
平板間に滑りが発生するようなことがないので、巻締ま
りによって波板が潰れてしまうことがない。したがっ
て、板間の接触面圧が高く維持されるので、その後のロ
ウ付けや拡散接合が適正に行なわて、十分な強度を得る
ことができる。

【００１５】また、最外側の平板のみならず波板の端縁
部も溶接しているので、波板の滑りがさらに確実に阻止
されるとともに、次に平板を押さえて溶接する際の作業
も容易になる。なお、上記実施例では、波板と平板のス
ポット溶接、切断の間隔を一定の巻回数（例えば略１０
回）ごととしたが、巻締まりによる潰れは中心部に発生
しやすいので、中心部のみはスポット溶接、切断の間隔
を短くし、径の大きい部分では間隔を長く設定すること
により、溶接および切断の総数を低減することができ
る。

【００１６】

【発明の効果】以上のとおり、本発明は、金属製の波板
と平板を交互に重ねて巻回したメタル担体のコアを作製
するに際して、波板と平板を所定回数巻回するごとに、
波板を切断し、その切断端縁を越えた位置で平板を内側
の平板に溶接したうえで切断して、中間コアを形成し、
この中間コア上に波板と平板を新たに巻回することを繰
り返して最終径寸法のコアを得るものとしたので、平板
の溶接ごとに平板が内側の平板と固定された独立体が中
間コアとして形成され、コアの径が大きくなった場合に
も巻締まりによる波板が潰れが防止される。したがっ
て、板間の接触面圧が高く維持されるので、その後のロ
ウ付けや拡散接合が適正に行なわて、十分な強度を得る
ことができるという効果を有する。

【００１７】また、波板の切断前に、当該波板の端縁部
を内側の平板に溶接することにより、波板の滑りが確実
に阻止されるとともに、次の平板の溶接作業が容易にな
る。また、中間コア上に次の平板を巻回する際に、その
巻き開始端縁部を中間コアの波板の切断端縁の位置より
手前に溶接することにより、凹凸の少ない滑らかな外形
が得られる。

【００１８】さらにまた、各段階の中間コアを形成する
際の巻き回数を、コアの中心部において小で、径が大き
くなるほど大に設定することにより、全体として溶接、
切断の頻度を少なくでき、作業工数を低減させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例におけるコアの作製過程を示す
図である。

【図２】本発明の実施例におけるコアの作製過程を示す
図である。

【図３】本発明の実施例におけるコアの作製過程を示す
図である。

【図４】従来例を示す図である。

【符号の説明】

１０コア１１、１１ａ、１１ｂ波板１２、１２ａ、１２ｂ平板１９棒芯１４ａ端縁部２０ａ、２０ｂ中間コア１５ａ巻き開始端縁部Ｗスポット溶接

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属製の波板と平板を交互に重ねて巻回
してコア（１０）とし、その波板と平板の当接部分を接
合させるメタル担体の製造方法において、波板（１１
ａ）と平板（１２ａ）を所定回数巻回するごとに、波板
を切断し、波板の該切断端縁を越えた位置で平板を内側
の平板に溶接（Ｗ）したうえで切断して、中間コア（２
０ａ）を形成し、該中間コア上に波板（１１ｂ）と平板
（１２ｂ）を新たに巻回することを繰り返して最終径寸
法のコアを得ることを特徴とするメタル担体の製造方
法。
【請求項２】前記波板（１１ａ）の切断前に、当該波
板の端縁部（１４ａ）を内側の平板に溶接することを特
徴とする請求項１記載のメタル担体の製造方法。
【請求項３】前記中間コア（２０ａ）上に巻回される
平板１２ｂは、その巻き開始端縁部（１５ａ）を中間コ
アの波板（１１ａ）の切断端縁の位置より手前に溶接さ
れることを特徴とする請求項１または２記載のメタル担
体の製造方法。
【請求項４】前記所定回数は、コア（１０）の中心部
において小で、径が大きくなるほど大に設定されている
ことを特徴とする請求項１、２または３記載のメタル担
体の製造方法。