JP2001179111A - 自動車排気ガス浄化触媒用金属担体及びその製造方法 - Google Patents

自動車排気ガス浄化触媒用金属担体及びその製造方法

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JP2001179111A
JP2001179111A JP2000226789A JP2000226789A JP2001179111A JP 2001179111 A JP2001179111 A JP 2001179111A JP 2000226789 A JP2000226789 A JP 2000226789A JP 2000226789 A JP2000226789 A JP 2000226789A JP 2001179111 A JP2001179111 A JP 2001179111A
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metal
foil
exhaust gas
cylindrical hollow
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Yuichi Okazaki
裕一 岡崎
Masayuki Kasuya
雅幸 糟谷
Atsushi Suzuki
厚志 鈴木
Yoshihiro Yamakawa
善弘 山川
Hideki Tamura
英樹 田村
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
Fuji Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高温・高速の排気ガス流にも耐え、かつ急速
な加熱・冷却にも耐え得る耐熱疲労性を有する耐久性、
浄化性能に優れた自動車排気ガス浄化触媒用金属担体を
提供する。 【解決手段】 平らな金属箔と波形加工した金属箔を重
ねてスパイラル状に巻き回した金属ハニカム体とこれら
を囲む金属外筒とを備え、金属箔の巻き始めに用いられ
てハニカム体の筒状中空部を径方向または弦方向に横断
するフリー平箔を、軸方向に機械加工してくり抜いて除
去またはハニカム体の最内周部に沿うように押圧するな
どの処理を施し、かつ前記ハニカム体の外径をφA、内
径をφBとしたとき、φB≦10/100×φAである
自動車排気ガス浄化触媒用金属担体とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、NOx、HC、C
O等を含有する排気ガスと接触し、これらを浄化する触
媒を担持するための金属担体に関し、特に、自動車エン
ジンの排気ガス系に設置し、前記触媒を担持して十分に
その機能が発揮できる構造を有すると共に、高温の排気
ガスの圧力やエンジンの振動に対しても十分な強度を有
し、更に激しい温度変動に対しても十分な耐熱疲労性を
兼ね備えた金属担体に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車の排気ガス規制が実施されて約2
0年を経過するが、現在の排気ガス対策はエンジンの改
良と触媒による排気ガスの浄化によって行われている。
排気ガス浄化用の触媒は、コージェライト等のセラミッ
クハニカムにγ−アルミナ粉をウオッシュコートした上
にPtなどの貴金属触媒を担持した構造のものが主流を
占めている。しかし、これらのセラミックハニカムは排
気抵抗がやや高く、またハニカムの破壊を防止するため
に外筒との間に挿入する緩衝用ステンレスメッシュの耐
熱性の制約などから、その使用温度が低めに制限される
等の欠点があった。
【0003】これらの欠点を改善するものとして、最近
ではステンレス箔からなる金属担体が主流となってい
る。これらの金属担体は、一般に平坦な金属箔(平箔)
と波型加工された金属箔(波箔)を積層ないし巻回して
形成したハニカムとこれを収納する金属外筒から構成さ
れているが、当然のことながら反応中の高温かつ高速の
排気ガスに耐える高温強度と耐酸化性、及び加熱・冷却
に耐える耐熱疲労性が要求される。
【0004】金属担体がより高温・高速の排気ガスに耐
えるためには、ハニカムの接合方法および金属外筒とハ
ニカム間の接合方法を更に改善する必要がある。これら
を改善することを目的とした先行技術としては、特開昭
61−199574号公報、特開昭62−160728
号公報、実開昭62−194436号公報、特開昭62
−273050号公報、特開平2−102744号公
報、特開平4−71648号公報、特開平5−9354
5号公報等がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記各公報に開示され
た金属担体においては、金属担体接合構造が、自動車排
気ガス中で使用される場合、熱応力拡散およびエンジン
失火に伴うハニカム溶損によるハニカム脱落防止の観点
から最も好ましい構造であるとされている。しかしなが
ら、上記各公報に開示された何れの金属担体も、図1に
示すように、スパイラル状に平箔と波箔を巻き込むタイ
プのハニカム構造においては、巻き始め(中央部分)
は、その製造上殆どの場合において、中心線にそって2
つ割りにされた割り溝を有する軸芯を用い、該軸芯の割
り溝に平箔の先端を挟んで巻き取りを開始する。巻き取
り終了後に該軸芯を抜き去った状態では、巻き始めに割
り溝に挟んだ平箔が、軸芯の直径前後の長さを有し、ハ
ニカム体中央の筒状の中空部分を径方向に横断するフリ
ー平箔として露出することになる。このように筒状中空
部に露出したフリー平箔は、他のハニカム部分とは異な
り、周囲の拘束がない分、強い高温排気ガス流中ではフ
ラッタリングや振動が起きやすく欠損するという欠点が
あった。このようなフリー平箔の一部にひとたび欠損或
いは亀裂発生が起こると、欠損したフリー平箔の飛散、
或いはあらゆる方向への亀裂伝播が少量或いは一挙に発
生してハニカム体を構成する箔材が排気ガス流の出口方
向に脱落する。このような箔材の脱落は、金属担体の寿
命を低下させ、あるいは排気ガス浄化能力の低下を招
き、更には金属担体出口より後方にある自動車部品に支
障を与える可能性もある。
【0006】このようなハニカムの巻きはじめ中央部分
の耐久性を確保する先行技術としては、例えば、特開昭
63−137756号公報では、金属担体の最内層が巻
上げ体の存在しない中心範囲を取り囲んでいる波形薄板
を設けた構造の金属担体が提案されている。また、実開
平2−142625号公報では、金属担体の最外周面が
筒状金属ケースの内周面に接合したり、この金属担体中
心の円筒状中空部の大きさφBを外径φAとの関係で、
(20/100)φA≦φB≦(95/100)φAと
いう特定の大きさとし、しかも前記円筒状中空部の内壁
を金属製円筒で支持した構造の金属担体が提案されてい
る。しかしながら、これらの提案も、前者においては中
心部の波箔の片側はろう付けされるが、他側はフリーの
状態となるため、高温・高速の排気ガス流に耐えられず
欠損が発生するという問題があり耐久性の点で十分とは
いえない欠点があり、後者においては2輪車等としては
機能するも、4輪車等では円筒状中空部の径が大きすぎ
て浄化面積が少なすぎてしまい、触媒担体としては浄化
性能が低く4輪車用の排気ガス浄化触媒用金属担体とし
ては適合しないという問題があった。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述した従来
の問題点を解消するためになされたもので、高温・高速
の排気ガス流にも耐え、かつ急速な加熱・冷却にも耐え
得る耐熱疲労性を有する耐久性、浄化性能に優れた自動
車排気ガス浄化触媒用金属担体を提供するものである。
すなわち、本発明は、主として製造工程上の都合により
ハニカム体の筒状中空部に存在する巻き始め部分である
フリー平箔の処置などを適切に行い、その亀裂発生およ
び欠損を防止することで、ハニカム体自体の耐久性向上
およびより下流側にある自動車部品の保護を目的とした
ものである。
【0008】その要旨は次の通りである。 (1)平らな金属箔と波形加工した金属箔を重ねてスパ
イラル状に巻き回した金属ハニカム体とこれらを囲む金
属外筒とを備え、前記ハニカム体は、金属箔の巻き始め
に用いられて前記ハニカム体の筒状中空部を径方向また
は弦方向に横断するフリー平箔を軸方向に機械加工して
くり抜いて除去してなり、かつ前記ハニカム体の外径を
φA、内径をφBとしたとき、φB≦10/100×φ
Aであることを特徴とする自動車排気ガス浄化触媒用金
属担体。 (2)前記ハニカム体の筒状中空部のフリー平箔を軸方
向に機械加工してくり抜き、除去後、前記ハニカム体の
少なくとも最内層を前記ハニカム体の軸方向接触面の一
部または全体にわたりろう付けして一体化したことを特
徴とする上記(1)に記載の自動車排気ガス浄化触媒用
金属担体。 (3)平らな金属箔と波形加工した金属箔を重ねてスパ
イラル状に巻き回した金属ハニカム体とこれらを囲む金
属外筒とを備え、前記ハニカム体は、金属箔の巻き始め
に用いられて前記ハニカム体の筒状中空部を径方向また
は弦方向に横断するフリー平箔を前記ハニカム体の最内
周部に沿うように押圧してなり、かつ前記ハニカム体の
外径をφA、内径をφBとしたとき、φB≦10/10
0×φAであることを特徴とする自動車排気ガス浄化触
媒用金属担体。 (4)前記ハニカム体の筒状中空部のフリー平箔を最内
周部に沿うように押圧した後、前記平箔を含む前記ハニ
カム体の少なくとも最内層を軸方向接触面の一部または
全体にわたりろう付けして一体化したことを特徴とする
上記(3)に記載の自動車排気ガス浄化触媒用金属担
体。 (5)前記ハニカム体の筒状中空部を横断するフリー平
箔は筒状中空部に対して偏芯していることを特徴とする
上記(3)又は(4)に記載の自動車排気ガス浄化触媒
用金属担体。 (6)平らな金属箔と波形加工した金属箔を重ねてスパ
イラル状に巻き回した金属ハニカム体とこれらを囲む金
属外筒とを備え、前記ハニカム体は、金属箔の巻き始め
に用いられて前記ハニカム体の筒状中空部を径方向また
は弦方向に横断するフリー平箔を有し、前記ハニカム体
の少なくとも最内層は前記ハニカム体の軸方向接触面の
一部または全体にわたりろう付けされて一体化されてな
り、かつ前記ハニカム体の外径をφA、内径をφBとし
たとき、φB≦10/100×φAであることを特徴と
する自動車排気ガス浄化触媒用金属担体。 (7)前記ハニカム体と前記外筒との間に中間筒が設け
られており、前記ハニカム体と中間筒とは金属担体の軸
方向一端のろう付け部においてろう付けされてなり、前
記中間筒と前記外筒とは軸方向他の一端のろう付け部に
おいてろう付けされてなることを特徴とする上記(1)
乃至(6)のいずれかに記載の自動車排気ガス浄化触媒
用金属担体。 (8)平らな金属箔と波形加工した金属箔を重ねてスパ
イラル状に巻き回した金属ハニカム体とこれらを囲む金
属外筒とを備える自動車触媒用金属担体の製造方法にお
いて、前記ハニカム体は外径がφAであり、最内周に径
φBの筒状中空部を有し、φB≦10/100×φAな
る金属ハニカム体であり、割り溝を有する軸芯の該割り
溝に平箔の先端部を挟んで巻き回しを開始し、巻き回し
終了後に該軸芯を抜き去り、前記割り溝に挟まれていた
平箔であって筒状中空部に露出するフリー平箔を切削除
去することを特徴とする自動車排気ガス浄化触媒用金属
担体の製造方法。 (9)平らな金属箔と波形加工した金属箔を重ねてスパ
イラル状に巻き回した金属ハニカム体とこれらを囲む金
属外筒とを備える自動車触媒用金属担体の製造方法にお
いて、前記ハニカム体は外径がφAであり、最内周に径
φBの筒状中空部を有し、φB≦10/100×φAな
る金属ハニカム体であり、割り溝を有する軸芯の該割り
溝に平箔の先端部を挟んで巻き回しを開始し、巻き回し
終了後に該軸芯を抜き去り、前記割り溝に挟まれていた
平箔であって筒状中空部に露出するフリー平箔をハニカ
ム体最内周の筒状中空部に押し付けることを特徴とする
自動車排気ガス浄化触媒用金属担体の製造方法。 (10)ハニカム体最内周の前記フリー平箔が押し付け
られている部分を含む前記ハニカム体の少なくとも最内
層を軸方向接触面の一部または全体にわたりろう付けす
ることを特徴とする上記(9)に記載の自動車排気ガス
浄化触媒用金属担体の製造方法。 (11)前記軸芯は割り溝が軸芯の中心から偏芯して設
けられている偏芯軸芯であることを特徴とする(9)又
は(10)に記載の自動車排気ガス浄化触媒用金属担体
の製造方法。
【0009】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面に基づいて具体的に説明する。
【0010】図1は金属担体の製造過程を示す図で、平
箔1に波箔2をスパイラル状に巻き回すに際し、約直径
5mmの半割り状の割り溝を有する軸芯3を用いる。軸
芯3の割り溝に平箔1の端部を挟んだ上で巻き込みを開
始し、波箔2をも巻き込み、次いで巻き回しを繰り返し
ハニカム体Hに仕上げる。
【0011】このハニカム体Hを製造するに当たり、金
属ハニカム体が、その外径をφA、内径をφBとしたと
き、φB≦10/100×φAであり、径φBの円筒状
平箔を最内周に設けた中空金属ハニカム体とすることが
必要である。上記径φBが10/100×φAより大き
い場合には、円筒状中空部の径が大きすぎて浄化面積が
少なすぎてしまい、触媒担体としては浄化性能が低く4
輪車用の排気ガス浄化触媒用金属担体としては適合しな
くなるからである。
【0012】前述の巻き回し工程を終了した時点で前記
半割り状の軸芯3を抜き取る。抜き取り後にはハニカム
構造の中心部には図2に示すように円筒状中空部11が
形成され、該円筒状中空部11の中に、この中空部を径
方向に横断するフリー平箔4が残ることになる。このフ
リー平箔4は、巻き始めに用いられた平箔1の先端部分
であり、すなわち金属箔の巻き回しをするために巻き始
める際に軸芯の割り溝に挟み込んだ部分である。従来は
このままの状態でろう付け或いは拡散接合して中心部に
固定していた。しかしながら、このままの状態ではフリ
ー平箔4が高速排気ガス流によるフラッタリングにより
欠損し易くなる。
【0013】そこで、本発明においては、図3(a)に
示すように、半割り状の軸芯3を抜き取った後に、前記
軸芯3の外径に近似するドリル等の切削具14を用いる
機械的手段で前記フリー平箔4を切削除去することによ
り、円筒状中空部に露出するフリー平箔4を最小限とす
ることができる。この方法は簡便で短時間の作業で行え
効果的である。
【0014】上記方法によってもフリー平箔4を完全に
除去できない場合があり、これが多少でもフリー平箔バ
リ5として残ると、このバリ部分が亀裂発生の起点とな
る恐れがあること、バリ除去のために作業工程が増え、
コストアップに繋がる恐れもあることから、前記フリー
平箔4の始末としては完全とはいえない。
【0015】以上のようにフリー平箔4を軸方向に機械
加工してくり抜き除去後、前記中空金属ハニカム体の少
なくとも最内の1層(最内層)を前記中空金属ハニカム
体の軸方向接触面一部または全体にわたりろう付けして
一体化することにより、フリー平箔バリは中空円筒部1
1の最内層にろう付け一体化され、ハニカム体の耐久性
が向上する。なお、ろう付けの方法は公知の一般的な方
法を採用することができる。
【0016】本発明はまた、図5(a)のように、前記
中空金属ハニカム体の円筒状中空部11のフリー平箔4
を最内周部に沿うように押圧することにより、該フリー
平箔4は円筒状中空部に露出する形態ではなくなるの
で、ガス流によるフラッタリングや振動が起こりにくく
なる。
【0017】更に、本発明においては、図5(b)に示
すように、ハニカム体最内周の前記フリー平箔4が押し
付けられている部分を含んだハニカム体H内周軸方向の
平箔/波箔接触面の一部または全体を少なくとも1層、
好ましくは複数層をろう付けして一体化するハニカム体
Hである。このようなろう付け処理を行った結果として
ろう付け部13aを設けることで前記フリー平箔4が内
周の円筒状平箔と一体化される。これはフリー平箔の始
末について最も効果的な手段であり、ハニカムを構成す
るフリー平箔の欠損を極限まで抑えた構造の金属担体と
することが可能となる。ハニカム体最内層のろう付け
は、ハニカム体の軸方向の平箔/波箔接触面の全体にわ
たって行なうことが好ましい。
【0018】前記図5(a)のようにフリー平箔を処理
したハニカム体Hを備える金属担体図6(a)を、軸方
向A−A断面で見た状態を図6(b)に示した。本発明
の金属担体では、フリー平箔を含むハニカム体Hの内周
部は少なくとも1層、好ましくは複数の層をハニカム体
の軸方向接触面全体にわたりろう付けして一体化するこ
とでほぼ完璧に近い状態で前記フリー平箔の始末を行う
ことができる。図6(b)に示される実施形態では、ハ
ニカム体Hはろう付け部13aと非ろう付け部(ろう付
けされていない部分)13bとを有する。この形態で
は、ハニカム体の最内層およびその近傍は軸方向全体に
ろう付けされており、また一部は径方向全体もろう付け
が施されている。さらに、ハニカム体の最外層およびそ
の近傍も軸方向全体にろう付けされている。図6の13
bおよび下記にて説明する図7の13bのような非ろう
付け部は、例えば、13bにあたる部分をマスキングし
ておいて接着剤やろう粉末が付着しないようにする既知
の方法により設けることができる。
【0019】更に、本発明の他の実施形態として、平箔
1の端部を把持する軸芯として、図4(a)に示すよう
に、約直径5mmの偏芯軸芯6を用いることができる。
この偏芯軸芯6は、断面で見て外周から直径の約1/3
〜1/5の部位、幅にして約1〜2mmの位置で部分割
りし割り溝が形成された構造を有している。巻き回しに
際しては、前記部分割り部分に平箔1の端部を把持し、
捲回を繰り返してハニカム体Hに仕上げる。前述の捲回
工程を終了した時点で前記部分割り状の軸芯6を抜去す
る。抜去後には図4(b)に示すように、ハニカム体H
の中空部を弦方向に横断する平箔1の先端部分がフリー
平箔4として残る。図1、2に示したような通常の軸芯
を用いた場合はフリー平箔4が円筒状中空部の直径部分
に位置し、フリー平箔4の長さも円筒状中空部の直径と
同じ長さであるのに対し、本実施の形態では偏芯軸芯6
を用いたので、フリー平箔部分の長さを最小限にするこ
とができる。さらに前記フリー平箔4を金属担体最内周
部に沿うように押し付けることで前記フリー平箔による
弊害を最小限に止めることが可能となる。しかもフリー
平箔4は円筒状中空部内で最初から偏芯しているので、
図4(c)に示すように最内周部への押し付けを容易に
行なうことができる。この手段は、製造上形成されるフ
リー平箔の最小化を図ったものでありフリー平箔端部の
始末については非常に効果的な手段である。
【0020】また、本発明においては、たとえフリー平
箔4が中空円筒部11内に残存する状態であっても、中
空金属ハニカム体の最内層の少なくとも1層を前記中空
金属ハニカム体の軸方向接触面の一部または全体にわた
りろう付けして一体化することにより、フリー平箔4は
ガス流中においてもフラッタリングや振動を起こしにく
くなることが明らかになった。フリー平箔4の振動やフ
ラッタリングは、フリー平箔4そのものが円筒状中空部
11内を径方向または弦方向に横断して存在する、すな
わち中空部に露出していることのみが原因なのではな
く、円筒状中空部11の最内周においてフリー平箔4と
連続している円筒状平箔が周囲と固定されていないこと
がフリー平箔の振動やフラッタリングを助長しているの
である。したがって、中空金属ハニカム体の最内層の少
なくとも1層を前記中空金属ハニカム体の軸方向接触面
の一部または全体にわたりろう付けして一体化すること
により、該円筒状中空部11の最内周においてフリー平
箔4と連続している円筒状平箔を固定すれば、フリー平
箔4はガス流中においてもフラッタリングや振動を起こ
しにくくなり、このような構成を採用することによって
も、従来のものに比べてフリー平箔の欠損や亀裂を抑制
することができるという効果が奏される。
【0021】以上に加え、本発明では以下のような実施
形態を提案する。自動車エンジン運転中においては、金
属担体には高温のガスが流入し、更に触媒反応は発熱反
応であるため、触媒担体のハニカム体Hは高温に熱せら
れ、その結果熱膨張が生じる。一方、ハニカム体Hを外
側から保持する外筒8は、外気に接しているためハニカ
ム体Hより低い温度に保たれる。そのため、高温のハニ
カム体Hは低温の外筒8に拘束され、ハニカム体H中に
は熱応力が発生する。また、エンジンの運転・停止のた
びに加熱冷却が繰り返されるので、金属担体には耐熱疲
労特性が要求される。
【0022】図7により代表的に示されるような本発明
の実施形態では、ハニカム体Hの外側に中間筒9を配置
し、更にその外側に外筒8を配置する。ハニカム体Hと
中間筒9の間は金属担体の軸方向一端のろう付け部16
bにおいてろう付けし、該ろう付け部16b以外の部分
においてはハニカム体Hと中間筒9の間には空間を有す
るようにする。また、中間筒9と外筒8の間は軸方向他
の一端のろう付け部16aにおいてろう付けし、該ろう
付け部16a以外の部分においては中間筒9と外筒8の
間には空間を有するようにする。これにより、ハニカム
体Hが高温に熱せられて熱膨張した場合において、中間
筒9のろう付け部16bの部分はハニカム体Hの熱膨張
に応じて膨張するものの、中間筒9のろう付け部16a
の部分はハニカム体Hと接触していないため膨張せず、
外筒8にはハニカム体Hの熱膨張は伝えられず、またハ
ニカム体Hは外筒8に拘束されずに膨張することができ
る。
【0023】なお、図7に示されるような実施形態にお
いても、既に上記にて説明したようなフリー平箔の除
去、押圧、ろう付けなどの処理を施してもよい。図7で
は、ハニカム体の層を示す線は省略している。
【0024】図7に示す発明は以上の作用により、熱応
力の発生が抑えられ、金属担体の耐熱疲労特性を向上さ
せることができ、金属担体の寿命を延長することができ
る。更に、ハニカム体Hを保持する筒にハニカム体Hの
外側に中間筒9および外筒8という2種類の筒が設けら
れているので金属担体の断熱特性を向上することがで
き、また金属担体において発生する音が外部に放射する
放射音を低減することもできる。
【0025】ハニカム体Hが熱膨張する際の熱応力を低
減するためには、中間筒9の厚さは薄い方が好ましい。
少なくとも中間筒9の厚さは外筒8の厚さよりも薄いこ
とが好ましい。
【0026】
【実施例】Fe−19Cr−2Mo(YUS190)か
らなる板厚1.5mmのスレンレス鋼製の外筒に、Fe
−20Cr−5Al(YUS205M1)からなる板厚
30μmのスレンレス鋼製平箔および波箔を巻き回し、
径66mm、長さ87mmのハニカム構造とし、前記ハ
ニカム構造体を構成する前記平箔と波箔の接合は図6に
示すように排気ガス入側の端部で行い、金属担体を製造
した。上記平箔および波箔の巻き回しに際しては、図4
(a)に示すように、平箔1の端部を把持する約直径5
mmでの偏芯軸芯6を用いた。この偏芯軸芯6は、断面
で見て軸芯外周から直径の約1/5の部位、幅にして約
1mmの位置で部分割りした構造を有する部分割り偏芯
軸芯6である。この部分割り偏芯軸芯6の割り部分で平
箔1の端部を把持することで、フリー平箔部分の長さを
最小限にすることができる。巻き回し工程を終了後、前
記部分割り状の軸芯6を抜去し、ハニカム体Hの中心部
に残った平箔1の先端部のフリー平箔4をハニカム体H
の最内周部に沿うように押し付け、更にその端部をJI
S B Ni−5(Ni−19Cr−10Si)のろう
材でろう付け処理した。ろう付けに際しては、前記フリ
ー平箔4とハニカム体Hの最内周部同士をハニカム体H
の軸方向に沿ってろう付けしたものと、フリー平箔4と
ハニカム体Hの内周部の複数層、好ましくは2〜3層を
一緒にハニカム体Hの軸方向に沿ってろう付けしたもの
を製作した。このようにろう付け処理することでフリー
平箔4の始末が完全に行え、しかも前記ろう付けにより
ハニカム体Hの剛性を向上させることが可能となった。
【0027】
【発明の効果】上述したように、本発明よれば、自動車
エンジンの排気ガス系に設置し、前記触媒を担持して十
分にその機能が発揮できる構造を有すると共に、高温の
排気ガスの圧力やエンジンの振動に対しても十分な強度
を有し、更に激しい温度変動に対しても十分な耐熱疲労
性を兼ね備えた金属担体を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】金属担体における平箔および波箔の巻き回し開
始直後の状態を示す図。
【図2】金属担体中心部におけるフリー平箔の状態を示
す部分図。
【図3】本発明の金属担体中心部を示す部分図であり、
(a)はフリー平箔除去中の状況を示す図、(b)は除
去後の状況を示す図である。
【図4】(a)は、本発明による偏芯軸芯を用いた巻き
回し開始直後の状態を示す図であり、(b)は該偏芯軸
芯により製造した金属担体中心部の状態を示す部分図、
(c)はフリー平箔の押し付け状態を示す図である。
【図5】本発明の金属担体中心部を示す図であり、
(a)はフリー平箔を押し付けた状態、(b)はフリー
平箔押し付け部のろう付け状態を示す部分図である。
【図6】(a)は本発明の金属担体の全体図であり、
(b)は(a)のA−A断面図であり、ハニカム体のろ
う付け部および非ろう付け部を示す。
【図7】本発明の金属担体の断面図である。
【符号の説明】
1 平箔 2 波箔 3 軸芯 4 フリー平箔 5 フリー平箔バリ 6 偏芯軸芯 8 外筒 9 中間筒 11 円筒状中空部 13a ろう付け部 13b 非ろう付け部 14 切削具 15 押し付け 16 ろう付け部 17 ガス流れ H ハニカム体
フロントページの続き (72)発明者 糟谷 雅幸 東海市東海町5−3 新日本製鐵株式会社 名古屋製鐵所内 (72)発明者 鈴木 厚志 東京都新宿区西新宿一丁目7番2号 富士 重工業株式会社内 (72)発明者 山川 善弘 東京都新宿区西新宿一丁目7番2号 富士 重工業株式会社内 (72)発明者 田村 英樹 東京都新宿区西新宿一丁目7番2号 富士 重工業株式会社内 Fターム(参考) 3G091 AA02 BA01 BA09 BA10 BA39 GA06 GB01X 4D048 AA06 AA13 AA18 BB02 BB04 BB11 4G069 AA01 AA08 AA11 BA18 CA03 CA13 CA14 CA15 EA21 EA24 EA25 ED03 FB69 FB72

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平らな金属箔と波形加工した金属箔を重
    ねてスパイラル状に巻き回した金属ハニカム体とこれら
    を囲む金属外筒とを備え、前記ハニカム体は、金属箔の
    巻き始めに用いられて前記ハニカム体の筒状中空部を径
    方向または弦方向に横断するフリー平箔を軸方向に機械
    加工してくり抜いて除去してなり、かつ前記ハニカム体
    の外径をφA、内径をφBとしたとき、φB≦10/1
    00×φAであることを特徴とする自動車排気ガス浄化
    触媒用金属担体。
  2. 【請求項2】 前記ハニカム体の筒状中空部のフリー平
    箔を軸方向に機械加工してくり抜き、除去後、前記ハニ
    カム体の少なくとも最内層を前記ハニカム体の軸方向接
    触面の一部または全体にわたりろう付けして一体化した
    ことを特徴とする請求項1に記載の自動車排気ガス浄化
    触媒用金属担体。
  3. 【請求項3】 平らな金属箔と波形加工した金属箔を重
    ねてスパイラル状に巻き回した金属ハニカム体とこれら
    を囲む金属外筒とを備え、前記ハニカム体は、金属箔の
    巻き始めに用いられて前記ハニカム体の筒状中空部を径
    方向または弦方向に横断するフリー平箔を前記ハニカム
    体の最内周部に沿うように押圧してなり、かつ前記ハニ
    カム体の外径をφA、内径をφBとしたとき、φB≦1
    0/100×φAであることを特徴とする自動車排気ガ
    ス浄化触媒用金属担体。
  4. 【請求項4】 前記ハニカム体の筒状中空部のフリー平
    箔を最内周部に沿うように押圧した後、前記平箔を含む
    前記ハニカム体の少なくとも最内層を軸方向接触面の一
    部または全体にわたりろう付けして一体化したことを特
    徴とする請求項3に記載の自動車排気ガス浄化触媒用金
    属担体。
  5. 【請求項5】 前記ハニカム体の筒状中空部を横断する
    フリー平箔は筒状中空部に対して偏芯していることを特
    徴とする請求項3又は4に記載の自動車排気ガス浄化触
    媒用金属担体。
  6. 【請求項6】 平らな金属箔と波形加工した金属箔を重
    ねてスパイラル状に巻き回した金属ハニカム体とこれら
    を囲む金属外筒とを備え、前記ハニカム体は、金属箔の
    巻き始めに用いられて前記ハニカム体の筒状中空部を径
    方向または弦方向に横断するフリー平箔を有し、前記ハ
    ニカム体の少なくとも最内層は前記ハニカム体の軸方向
    接触面の一部または全体にわたりろう付けされて一体化
    されてなり、かつ前記ハニカム体の外径をφA、内径を
    φBとしたとき、φB≦10/100×φAであること
    を特徴とする自動車排気ガス浄化触媒用金属担体。
  7. 【請求項7】 前記ハニカム体と前記外筒との間に中間
    筒が設けられており、前記ハニカム体と中間筒とは金属
    担体の軸方向一端のろう付け部においてろう付けされて
    なり、前記中間筒と前記外筒とは軸方向他の一端のろう
    付け部においてろう付けされてなることを特徴とする請
    求項1乃至6のいずれかに記載の自動車排気ガス浄化触
    媒用金属担体。
  8. 【請求項8】 平らな金属箔と波形加工した金属箔を重
    ねてスパイラル状に巻き回した金属ハニカム体とこれら
    を囲む金属外筒とを備える自動車触媒用金属担体の製造
    方法において、前記ハニカム体は外径がφAであり、最
    内周に径φBの筒状中空部を有し、φB≦10/100
    ×φAなる金属ハニカム体であり、割り溝を有する軸芯
    の該割り溝に平箔の先端部を挟んで巻き回しを開始し、
    巻き回し終了後に該軸芯を抜き去り、前記割り溝に挟ま
    れていた平箔であって筒状中空部に露出するフリー平箔
    を切削除去することを特徴とする自動車排気ガス浄化触
    媒用金属担体の製造方法。
  9. 【請求項9】 平らな金属箔と波形加工した金属箔を重
    ねてスパイラル状に巻き回した金属ハニカム体とこれら
    を囲む金属外筒とを備える自動車触媒用金属担体の製造
    方法において、前記ハニカム体は外径がφAであり、最
    内周に径φBの筒状中空部を有し、φB≦10/100
    ×φAなる金属ハニカム体であり、割り溝を有する軸芯
    の該割り溝に平箔の先端部を挟んで巻き回しを開始し、
    巻き回し終了後に該軸芯を抜き去り、前記割り溝に挟ま
    れていた平箔であって筒状中空部に露出するフリー平箔
    をハニカム体最内周の筒状中空部に押し付けることを特
    徴とする自動車排気ガス浄化触媒用金属担体の製造方
    法。
  10. 【請求項10】 ハニカム体最内周の前記フリー平箔が
    押し付けられている部分を含む前記ハニカム体の少なく
    とも最内層を軸方向接触面の一部または全体にわたりろ
    う付けすることを特徴とする請求項9に記載の自動車排
    気ガス浄化触媒用金属担体の製造方法。
  11. 【請求項11】 前記軸芯は割り溝が軸芯の中心から偏
    芯して設けられている偏芯軸芯であることを特徴とする
    請求項9又は10に記載の自動車排気ガス浄化触媒用金
    属担体の製造方法。
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