JP2001207837A - 触媒コンバータのメタル担体 - Google Patents
触媒コンバータのメタル担体Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
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- F01N3/28—Construction of catalytic reactors
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は触媒コンバータのメタル担体に関
し、熱処理時のロー上がりに起因するコアのセル脱落防
止を図ったメタル担体を提供することを目的とする。 【解決手段】 金属製薄板の波板１と平板３を交互に重
ね、これらを多重に巻回して成形したコア５の排ガス流
出側外周にロー箔材７を巻回し、これらを金属製の外筒
１５内に圧入して熱処理することにより波板１と平板３
を拡散接合させると共に、外筒１５の内周とコア５の外
周をロー材７-1で接合した触媒コンバータのメタル担体
に於て、上記コア５との接合部位より排ガス流入側に位
置する外筒１５の内周に、ロー上がり防止溝１９を全周
に亘って設けたことを特徴とする。
し、熱処理時のロー上がりに起因するコアのセル脱落防
止を図ったメタル担体を提供することを目的とする。 【解決手段】 金属製薄板の波板１と平板３を交互に重
ね、これらを多重に巻回して成形したコア５の排ガス流
出側外周にロー箔材７を巻回し、これらを金属製の外筒
１５内に圧入して熱処理することにより波板１と平板３
を拡散接合させると共に、外筒１５の内周とコア５の外
周をロー材７-1で接合した触媒コンバータのメタル担体
に於て、上記コア５との接合部位より排ガス流入側に位
置する外筒１５の内周に、ロー上がり防止溝１９を全周
に亘って設けたことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関等の排気
系に装着する触媒コンバータのメタル担体に関する。
系に装着する触媒コンバータのメタル担体に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、内燃機関の排気系には、排ガスを
浄化する触媒コンバータが装着されており、これに用い
る触媒担体として、昨今、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系フェライ
トステンレス箔材（２０Ｃｒ−５Ａｌ−Ｌａ−Ｆｅ）等
の金属製薄板からなるメタル担体が広く使用されてい
る。
浄化する触媒コンバータが装着されており、これに用い
る触媒担体として、昨今、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系フェライ
トステンレス箔材（２０Ｃｒ−５Ａｌ−Ｌａ−Ｆｅ）等
の金属製薄板からなるメタル担体が広く使用されてい
る。
【０００３】そして、従来、このメタル担体の製造方法
として、特開平５−１３１１４３号公報又は図４乃至図
７に示すように、金属製薄板からなる帯状の波板１と平
板３を交互に重ね、これらを多重に巻回して断面円形状
或いは断面レーシングトラック形状のコア（ハニカム
体）５を形成した後、コア５のリヤ側（排ガス流出側）
またはその中央部の外周にＮｉロー箔材７を巻回し、こ
れらを金属製の外筒９内に圧入して真空状態で加熱（熱
処理）することにより、波板１と平板３を拡散接合させ
ると共に、外筒９とコア５をロー付け接合するメタル担
体１１，１３の製造方法が知られている。
として、特開平５−１３１１４３号公報又は図４乃至図
７に示すように、金属製薄板からなる帯状の波板１と平
板３を交互に重ね、これらを多重に巻回して断面円形状
或いは断面レーシングトラック形状のコア（ハニカム
体）５を形成した後、コア５のリヤ側（排ガス流出側）
またはその中央部の外周にＮｉロー箔材７を巻回し、こ
れらを金属製の外筒９内に圧入して真空状態で加熱（熱
処理）することにより、波板１と平板３を拡散接合させ
ると共に、外筒９とコア５をロー付け接合するメタル担
体１１，１３の製造方法が知られている。
【０００４】尚、上述したレーシングトラック形状と
は、対向する２つの直線部分とこれらを連結して対向す
る２つの半円部分からなる陸上競技のトラック形状に類
似する略楕円形状をいう。
は、対向する２つの直線部分とこれらを連結して対向す
る２つの半円部分からなる陸上競技のトラック形状に類
似する略楕円形状をいう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】而して、上述の如き従
来の製造方法によると、図８の如く熱処理時に溶け出し
たロー材７-1が、毛細管現象によりコア５のフロント側
（排ガス流入側）まで上がってコア５のフロント側が外
筒９に部分的に接合してしまったり、また、図９に示す
ように溶けたロー材７-1がコア５のフロント側やリヤ側
に流れ出して、コア５のフロント側やリヤ側が外筒９に
部分的に接合されてしまうことがあった。
来の製造方法によると、図８の如く熱処理時に溶け出し
たロー材７-1が、毛細管現象によりコア５のフロント側
（排ガス流入側）まで上がってコア５のフロント側が外
筒９に部分的に接合してしまったり、また、図９に示す
ように溶けたロー材７-1がコア５のフロント側やリヤ側
に流れ出して、コア５のフロント側やリヤ側が外筒９に
部分的に接合されてしまうことがあった。
【０００６】しかし乍ら、コア５と外筒９には熱膨張差
があるため、斯様にコア５が外筒９に部分的に接合され
てしまうと、特に熱履歴の大きいフロント側では、外筒
９に接合されている部位のコア５が自らの熱収縮に追従
できずに破断し、また、コア５と外筒９との接合部位に
振動による応力集中が生ずることも相俟って、図１０に
示すようにコア５にセル脱落が発生してしまう虞があっ
た。
があるため、斯様にコア５が外筒９に部分的に接合され
てしまうと、特に熱履歴の大きいフロント側では、外筒
９に接合されている部位のコア５が自らの熱収縮に追従
できずに破断し、また、コア５と外筒９との接合部位に
振動による応力集中が生ずることも相俟って、図１０に
示すようにコア５にセル脱落が発生してしまう虞があっ
た。
【０００７】本発明は斯かる実情に鑑み案出されたもの
で、熱処理時のロー上がりに起因するコアのセル脱落防
止を図った触媒コンバータのメタル担体を提供すること
を目的とする。
で、熱処理時のロー上がりに起因するコアのセル脱落防
止を図った触媒コンバータのメタル担体を提供すること
を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、金属製薄板の波板と平板を
交互に重ね、これらを多重に巻回して成形したコアの排
ガス流出側外周にロー箔材を巻回し、これらを金属製の
外筒内に圧入して熱処理することにより波板と平板を拡
散接合させると共に、外筒の内周とコアの外周をロー材
で接合した触媒コンバータのメタル担体に於て、上記コ
アとの接合部位より排ガス流入側に位置する外筒の内周
に、ロー上がり防止溝を全周に亘って設けたことを特徴
とする。
め、請求項１に係る発明は、金属製薄板の波板と平板を
交互に重ね、これらを多重に巻回して成形したコアの排
ガス流出側外周にロー箔材を巻回し、これらを金属製の
外筒内に圧入して熱処理することにより波板と平板を拡
散接合させると共に、外筒の内周とコアの外周をロー材
で接合した触媒コンバータのメタル担体に於て、上記コ
アとの接合部位より排ガス流入側に位置する外筒の内周
に、ロー上がり防止溝を全周に亘って設けたことを特徴
とする。
【０００９】そして、請求項２に係る発明は、金属製薄
板の波板と平板を交互に重ね、これらを多重に巻回して
成形したコアの中央部外周にロー箔材を巻回し、これら
を金属製の外筒内に圧入して熱処理することにより波板
と平板を拡散接合させると共に、外筒の内周とコアの外
周をロー材で接合した触媒コンバータのメタル担体に於
て、上記コアとの接合部位より排ガス流入側及び排ガス
流出側に位置する外筒の内周に、ロー上がり防止溝を全
周に亘って設けたものである。
板の波板と平板を交互に重ね、これらを多重に巻回して
成形したコアの中央部外周にロー箔材を巻回し、これら
を金属製の外筒内に圧入して熱処理することにより波板
と平板を拡散接合させると共に、外筒の内周とコアの外
周をロー材で接合した触媒コンバータのメタル担体に於
て、上記コアとの接合部位より排ガス流入側及び排ガス
流出側に位置する外筒の内周に、ロー上がり防止溝を全
周に亘って設けたものである。
【００１０】（作用）請求項１に係るメタル担体によれ
ば、その製造時に熱処理によって溶け出したロー材が、
毛細管現象によりコアの排ガス流入側へ上がろうとする
が、ロー材は外筒の内周に設けたロー上がり防止溝に溜
まって、コアの排ガス流入側へのロー上がりが防止され
ることとなる。
ば、その製造時に熱処理によって溶け出したロー材が、
毛細管現象によりコアの排ガス流入側へ上がろうとする
が、ロー材は外筒の内周に設けたロー上がり防止溝に溜
まって、コアの排ガス流入側へのロー上がりが防止され
ることとなる。
【００１１】そして、請求項２に係るメタル担体によれ
ば、その製造工程に於ける熱処理時に、ロー箔材が溶け
てロー材が毛細管現象によりコアの排ガス流入側や排ガ
ス流出側に流れ出ようとするが、ロー材は外筒の内周に
設けたロー上がり防止溝に溜まって、それ以上の流出が
防止されることとなる。
ば、その製造工程に於ける熱処理時に、ロー箔材が溶け
てロー材が毛細管現象によりコアの排ガス流入側や排ガ
ス流出側に流れ出ようとするが、ロー材は外筒の内周に
設けたロー上がり防止溝に溜まって、それ以上の流出が
防止されることとなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。尚、図４以下に示す従来例と同一の
ものは同一符号を以って表示する。
基づいて説明する。尚、図４以下に示す従来例と同一の
ものは同一符号を以って表示する。
【００１３】図１及び図２は請求項１に係るメタル担体
の一実施形態を示し、図中、１５はＳＵＳ４３０のフェ
ライト系ステンレスで成形された円筒形状の外筒で、当
該外筒１５の内径ｍは、これに圧入する図４のコア５の
外径ｎより小径とされている。そして、図５に示すメタ
ル担体１１と同様、本実施形態に係るメタル担体１７
も、リヤ側外周にロー箔材７を巻回したコア５を上記外
筒１５内に圧入した後、これらを真空状態で加熱して波
板１と平板３を拡散接合させると共に、外筒１５の内周
とコア５の外周をロー材で接合して製造されるが、図示
するように本実施形態は、コア５との接合部位よりフロ
ント側に位置する外筒１５の内周に、ロー上がり防止溝
１９を全周に亘って設けたことを特徴とする。
の一実施形態を示し、図中、１５はＳＵＳ４３０のフェ
ライト系ステンレスで成形された円筒形状の外筒で、当
該外筒１５の内径ｍは、これに圧入する図４のコア５の
外径ｎより小径とされている。そして、図５に示すメタ
ル担体１１と同様、本実施形態に係るメタル担体１７
も、リヤ側外周にロー箔材７を巻回したコア５を上記外
筒１５内に圧入した後、これらを真空状態で加熱して波
板１と平板３を拡散接合させると共に、外筒１５の内周
とコア５の外周をロー材で接合して製造されるが、図示
するように本実施形態は、コア５との接合部位よりフロ
ント側に位置する外筒１５の内周に、ロー上がり防止溝
１９を全周に亘って設けたことを特徴とする。
【００１４】尚、ロー上がり防止溝１９の溝幅や溝深さ
は、製造するメタル担体の容積や使用するロー箔材の容
量に応じて適宜選択される。本実施形態に係るメタル担
体１７はこのように構成されているから、図２に示すよ
うにその製造時に熱処理によって溶け出したロー材７-1
が、毛細管現象によりコア５のフロント側へ上がろうと
するが、ロー材７-1は外筒１５の内周に設けたロー上が
り防止溝１９に溜まって、コア５のフロント側へのロー
上がりが防止されることとなる。
は、製造するメタル担体の容積や使用するロー箔材の容
量に応じて適宜選択される。本実施形態に係るメタル担
体１７はこのように構成されているから、図２に示すよ
うにその製造時に熱処理によって溶け出したロー材７-1
が、毛細管現象によりコア５のフロント側へ上がろうと
するが、ロー材７-1は外筒１５の内周に設けたロー上が
り防止溝１９に溜まって、コア５のフロント側へのロー
上がりが防止されることとなる。
【００１５】従って、本実施形態によれば、外筒１５と
コア５のフロント側との部分的な接合がなくなり、この
結果、コア５のセル脱落防止が可能となった。図３は請
求項２に係るメタル担体の一実施形態を示し、図中、２
１は上記外筒１５と同一材料で成形された外筒で、当該
外筒２１の内径ｍも、これに圧入されるコア５の外径ｎ
より小径とされている。
コア５のフロント側との部分的な接合がなくなり、この
結果、コア５のセル脱落防止が可能となった。図３は請
求項２に係るメタル担体の一実施形態を示し、図中、２
１は上記外筒１５と同一材料で成形された外筒で、当該
外筒２１の内径ｍも、これに圧入されるコア５の外径ｎ
より小径とされている。
【００１６】そして、図７に示すメタル担体１３と同
様、本実施形態に係るメタル担体２３は、中央部の外周
にロー箔材７を巻回したコア５を外筒２１内に圧入した
後、これらを真空状態で加熱して波板１と平板３を拡散
接合させると共に、外筒２１の内周とコア５の外周をロ
ー材で接合して製造されるが、本実施形態は、コア５と
の接合部位よりフロント側及びリヤ側に位置する外筒２
１の内周に、夫々、ロー上がり防止溝２３，２５を全周
に亘って設けたもので、各ロー上がり防止溝２３，２５
の溝幅や溝深さは、製造するメタル担体の容積や使用す
るロー箔材の容量に応じて適宜選択される。
様、本実施形態に係るメタル担体２３は、中央部の外周
にロー箔材７を巻回したコア５を外筒２１内に圧入した
後、これらを真空状態で加熱して波板１と平板３を拡散
接合させると共に、外筒２１の内周とコア５の外周をロ
ー材で接合して製造されるが、本実施形態は、コア５と
の接合部位よりフロント側及びリヤ側に位置する外筒２
１の内周に、夫々、ロー上がり防止溝２３，２５を全周
に亘って設けたもので、各ロー上がり防止溝２３，２５
の溝幅や溝深さは、製造するメタル担体の容積や使用す
るロー箔材の容量に応じて適宜選択される。
【００１７】本実施形態に係るメタル担体２３はこのよ
うに構成されているから、図３に示すようにその製造工
程に於ける熱処理時に、ロー箔材７が溶けてロー材７-1
が毛細管現象によりコア５のフロント側やリヤ側に流れ
出ようとするが、ロー材７-1は外筒２１の内周に設けた
ロー上がり防止溝２３，２５に溜まって、それ以上の流
出が防止されることとなる。
うに構成されているから、図３に示すようにその製造工
程に於ける熱処理時に、ロー箔材７が溶けてロー材７-1
が毛細管現象によりコア５のフロント側やリヤ側に流れ
出ようとするが、ロー材７-1は外筒２１の内周に設けた
ロー上がり防止溝２３，２５に溜まって、それ以上の流
出が防止されることとなる。
【００１８】従って、本実施形態によれば、外筒２１と
コア５のフロント側やリヤ側との部分的な接合がなくな
り、この結果、コア５のセル脱落の発生を防止すること
が可能となった。尚、上記各実施形態では、外筒１５，
２１の内周に凹状のロー上がり防止溝１９，２５，２７
を設けてロー材７-1のロー上がりを防止したが、その他
の構成として、例えばリヤ側外周にロー箔材を巻回した
コアを外筒内に圧入した後、コアとの接合部位よりフロ
ント側に位置する外筒の一部を内方へ全周に亘って突出
させてコアの最外層を潰すことで、熱処理時のロー材の
ロー上がりを防止してもよい。
コア５のフロント側やリヤ側との部分的な接合がなくな
り、この結果、コア５のセル脱落の発生を防止すること
が可能となった。尚、上記各実施形態では、外筒１５，
２１の内周に凹状のロー上がり防止溝１９，２５，２７
を設けてロー材７-1のロー上がりを防止したが、その他
の構成として、例えばリヤ側外周にロー箔材を巻回した
コアを外筒内に圧入した後、コアとの接合部位よりフロ
ント側に位置する外筒の一部を内方へ全周に亘って突出
させてコアの最外層を潰すことで、熱処理時のロー材の
ロー上がりを防止してもよい。
【００１９】また、上記各実施形態では、コア５を形成
する平板３を平坦な帯状の金属製薄板としたが、平板３
として山の高さが波板１より十分小さい小波付きの平板
を用いてもよい。
する平板３を平坦な帯状の金属製薄板としたが、平板３
として山の高さが波板１より十分小さい小波付きの平板
を用いてもよい。
【００２０】
【発明の効果】以上述べたように、請求項１に係るメタ
ル担体によれば、製造時に熱処理によって溶け出したロ
ー材が、毛細管現象によりコアの排ガス流入側へ上がろ
うとするが、ロー材は外筒の内周に設けたロー上がり防
止溝に溜まってロー上がりが防止されるため、外筒とコ
アの排ガス流入側との部分的な接合がなくなって、コア
のセル脱落防止が可能となった。
ル担体によれば、製造時に熱処理によって溶け出したロ
ー材が、毛細管現象によりコアの排ガス流入側へ上がろ
うとするが、ロー材は外筒の内周に設けたロー上がり防
止溝に溜まってロー上がりが防止されるため、外筒とコ
アの排ガス流入側との部分的な接合がなくなって、コア
のセル脱落防止が可能となった。
【００２１】そして、請求項２に係るメタル担体によれ
ば、製造時に熱処理によって溶け出したロー材が、コア
の排ガス流入側や排ガス流出側に流れ出ようとするが、
ロー材は外筒の内周に設けたロー上がり防止溝に溜まっ
てそれ以上の流出が防止されるため、外筒とコアの排ガ
ス流入側や排ガス流出側との部分的な接合がなくなっ
て、コアのセル脱落の発生を防止することが可能となっ
た。
ば、製造時に熱処理によって溶け出したロー材が、コア
の排ガス流入側や排ガス流出側に流れ出ようとするが、
ロー材は外筒の内周に設けたロー上がり防止溝に溜まっ
てそれ以上の流出が防止されるため、外筒とコアの排ガ
ス流入側や排ガス流出側との部分的な接合がなくなっ
て、コアのセル脱落の発生を防止することが可能となっ
た。
【図１】請求項１の一実施形態に係るメタル担体の外筒
の斜視図である。
の斜視図である。
【図２】請求項１の一実施形態に係るメタル担体の斜視
図である。
図である。
【図３】請求項２の一実施形態に係るメタル担体の斜視
図である。
図である。
【図４】従来のメタル担体の外筒とコアの斜視図であ
る。
る。
【図５】従来のメタル担体の斜視図である。
【図６】従来の他のメタル担体の外筒とコアの斜視図で
ある。
ある。
【図７】従来の他のメタル担体の斜視図である。
【図８】図５に示すメタル担体の熱処理時に於けるロー
材のロー上がりを示す説明図である。
材のロー上がりを示す説明図である。
【図９】図７に示すメタル担体の熱処理時に於けるロー
材のロー上がりを示す説明図である。
材のロー上がりを示す説明図である。
【図１０】セル脱落が発生したコアの排ガス流入側の斜
視図である。
視図である。
１ 波板 ３ 平板 ５ コア ７ ロー箔材 ７-1 ロー材 １５，２１ 外筒 １７，２３ メタル担体 １９，２５，２７ ロー上がり防止溝
Claims (2)
- 【請求項１】 金属製薄板の波板（１）と平板（３）を
交互に重ね、これらを多重に巻回して成形したコア
（５）の排ガス流出側外周にロー箔材（７）を巻回し、
これらを金属製の外筒（１５）内に圧入して熱処理する
ことにより波板（１）と平板（３）を拡散接合させると
共に、外筒（１５）の内周とコア（５）の外周をロー材
（７-1）で接合した触媒コンバータのメタル担体に於
て、 上記コア（５）との接合部位より排ガス流入側に位置す
る外筒（１５）の内周に、ロー上がり防止溝（１９）を
全周に亘って設けたことを特徴とする触媒コンバータの
メタル担体。 - 【請求項２】 金属製薄板の波板（１）と平板（３）を
交互に重ね、これらを多重に巻回して成形したコア
（５）の中央部外周にロー箔材（７）を巻回し、これら
を金属製の外筒（２１）内に圧入して熱処理することに
より波板（１）と平板（３）を拡散接合させると共に、
外筒（２１）の内周とコア（５）の外周をロー材（７-
1）で接合した触媒コンバータのメタル担体に於て、 上記コア（５）との接合部位より排ガス流入側及び排ガ
ス流出側に位置する外筒（２１）の内周に、ロー上がり
防止溝（２５，２７）を全周に亘って設けたことを特徴
とする触媒コンバータのメタル担体。
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