JP2002346397A - 触媒用金属担体及びその製造方法 - Google Patents
触媒用金属担体及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 触媒用金属担体において、ハニカム体と外筒
との接合に要するコストを低減することである。 【解決手段】 触媒用金属担体は、金属製の外筒１０
と、金属製の波板２２と金属製の平板２４とが交互に重
ね合わせて巻回され最外周に波板２３が位置し外筒１０
の中空孔１２に挿入されたハニカム体２０と、波板２２
の頂部と平板２４とを接合するとともに最外周の波板２
３の頂部と外筒１０及び平板２４とを接合する粉末ろう
材２８，２６と、から成る。
との接合に要するコストを低減することである。 【解決手段】 触媒用金属担体は、金属製の外筒１０
と、金属製の波板２２と金属製の平板２４とが交互に重
ね合わせて巻回され最外周に波板２３が位置し外筒１０
の中空孔１２に挿入されたハニカム体２０と、波板２２
の頂部と平板２４とを接合するとともに最外周の波板２
３の頂部と外筒１０及び平板２４とを接合する粉末ろう
材２８，２６と、から成る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両のエンジンか
ら排出される排ガスを浄化するための触媒コンバータに
おいて使用される触媒用金属担体及びその製造方法に関
する。
ら排出される排ガスを浄化するための触媒コンバータに
おいて使用される触媒用金属担体及びその製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、自動車の排気系には、エンジン
から排出される排ガスを浄化するために、触媒コンバー
タが設置され、その中には触媒用金属担体（以下「金属
担体」と呼ぶ）が配置されている。金属担体の表面に白
金等の触媒金属等を塗布することにより触媒が完成す
る。
から排出される排ガスを浄化するために、触媒コンバー
タが設置され、その中には触媒用金属担体（以下「金属
担体」と呼ぶ）が配置されている。金属担体の表面に白
金等の触媒金属等を塗布することにより触媒が完成す
る。
【０００３】金属担体としては種々のものが知られてい
るが、単位体積あたりの触媒金属の担持量が多く、排気
ガスに対する抵抗が小さく、しかもそれ自体の重量が軽
い点から、モノリスタイプの金属担体が多用されてい
る。このタイプの金属担体は、金属製の外筒と、該外筒
に挿入される金属製のハニカム体とから成る。
るが、単位体積あたりの触媒金属の担持量が多く、排気
ガスに対する抵抗が小さく、しかもそれ自体の重量が軽
い点から、モノリスタイプの金属担体が多用されてい
る。このタイプの金属担体は、金属製の外筒と、該外筒
に挿入される金属製のハニカム体とから成る。
【０００４】ハニカム体は多数の網目状の通気路を形成
するために、波板と平板とを組み合わせて形成される場
合が多い。波板及び平板は高温耐食性及び耐高温酸化性
等に優れた金属から成る。そして、金属担体は激しい振
動条件下で使用されるので、ハニカム体の波板と平板、
及びハニカム体と外筒とはろう材によりろう付け接合さ
れる。
するために、波板と平板とを組み合わせて形成される場
合が多い。波板及び平板は高温耐食性及び耐高温酸化性
等に優れた金属から成る。そして、金属担体は激しい振
動条件下で使用されるので、ハニカム体の波板と平板、
及びハニカム体と外筒とはろう材によりろう付け接合さ
れる。
【０００５】例えば、特開平４ー１８０８３９号公報に
開示されたモノリスタイプの金属担体（第１従来例）で
は、図５（ａ）（ｂ）に示すように、ハニカム体５０は
金属材から成る波板５１と平板５２とを交互に重ね合わ
せて、これ等を円柱形状に多重に巻回して形成されてい
る。最外周に平板５２ａが巻回され、その表面が平坦に
形成されている。そして、最外周の平板５２ａの外周の
一部にろう箔材（不図示）が更に一層巻回されている。
外筒５５はハニカム体５０とは異なる金属から成り、両
端が開放した円筒形状を持つ。
開示されたモノリスタイプの金属担体（第１従来例）で
は、図５（ａ）（ｂ）に示すように、ハニカム体５０は
金属材から成る波板５１と平板５２とを交互に重ね合わ
せて、これ等を円柱形状に多重に巻回して形成されてい
る。最外周に平板５２ａが巻回され、その表面が平坦に
形成されている。そして、最外周の平板５２ａの外周の
一部にろう箔材（不図示）が更に一層巻回されている。
外筒５５はハニカム体５０とは異なる金属から成り、両
端が開放した円筒形状を持つ。
【０００６】金属担体を製造する時は、ハニカム体５０
を外筒５５内に挿入しハニカム体５０にスラリ状のろう
材を塗布した後、加熱炉内でろう付け処理を施す。この
ろう付け処理によって、面接触した外筒５５の内周面５
６とハニカム体５０の最外周の平板５２ａとはろう箔材
を介してろう付け接合され、波板５１の頂部（山部及び
谷部）と平板５２とは粉末ろう材（不図示）によってろ
う付け接合される。
を外筒５５内に挿入しハニカム体５０にスラリ状のろう
材を塗布した後、加熱炉内でろう付け処理を施す。この
ろう付け処理によって、面接触した外筒５５の内周面５
６とハニカム体５０の最外周の平板５２ａとはろう箔材
を介してろう付け接合され、波板５１の頂部（山部及び
谷部）と平板５２とは粉末ろう材（不図示）によってろ
う付け接合される。
【０００７】しかし、ハニカム体５０の最外周に平板５
２ａが位置し、該最外周の平板５２ａと外筒５５の内周
面５６とはろう箔材５３により接合されているため、以
下の問題があった。ハニカム体５０を外筒５５内に圧入
する際に、最外周の平板５２ａが変形し難く、無理に圧
入すると、座屈し易い。その結果、ハニカム体５０の外
周面と外筒５５の内周面５６との間に隙間が形成され、
内周面５６の近くを流れる排ガスがハニカム体５０を通
過せずに、この隙間をバイパスする。のみならず、最外
周の平板５２ａの座屈による歪みがハニカム体５０の中
心部まで生じ、不均一な内部応力によりハニカム体５２
が熱疲労破壊する虞れがあった。
２ａが位置し、該最外周の平板５２ａと外筒５５の内周
面５６とはろう箔材５３により接合されているため、以
下の問題があった。ハニカム体５０を外筒５５内に圧入
する際に、最外周の平板５２ａが変形し難く、無理に圧
入すると、座屈し易い。その結果、ハニカム体５０の外
周面と外筒５５の内周面５６との間に隙間が形成され、
内周面５６の近くを流れる排ガスがハニカム体５０を通
過せずに、この隙間をバイパスする。のみならず、最外
周の平板５２ａの座屈による歪みがハニカム体５０の中
心部まで生じ、不均一な内部応力によりハニカム体５２
が熱疲労破壊する虞れがあった。
【０００８】以上を考慮して、特開平１０−２６３４１
８７号公報に示した金属担体（第２従来例）では、図６
に示すように、中空孔を持つ外筒６０内には、円柱形状
のハニカム体６２が挿入され、ろう付けにより接合され
ている。
８７号公報に示した金属担体（第２従来例）では、図６
に示すように、中空孔を持つ外筒６０内には、円柱形状
のハニカム体６２が挿入され、ろう付けにより接合され
ている。
【０００９】ハニカム体６２は、正弦波形状に波付け加
工が施された波板６３と平板６４とを交互に重ね合わせ
中心から外側に向けて螺旋状に多重に巻回して形成さ
れ、波板６３の頂部（山部及び谷部）と平板６４とは粉
末ろう材６６によりろう付け接合されている。ハニカム
体６２の最外周に波板６３ａが巻回され、波板６３ａの
山部は、予め波板６３ａの外周に一層巻回しておいたろ
う箔材６７を介して外筒６０の内周面６１にろう付け接
合されている。
工が施された波板６３と平板６４とを交互に重ね合わせ
中心から外側に向けて螺旋状に多重に巻回して形成さ
れ、波板６３の頂部（山部及び谷部）と平板６４とは粉
末ろう材６６によりろう付け接合されている。ハニカム
体６２の最外周に波板６３ａが巻回され、波板６３ａの
山部は、予め波板６３ａの外周に一層巻回しておいたろ
う箔材６７を介して外筒６０の内周面６１にろう付け接
合されている。
【００１０】この金属担体を製造する時は、波板６３と
平板６４とを交互に重ね合わせて巻回し、最外周に波板
６３ａが位置するハニカム体６２を準備する。次に、最
外周の波板６３ａの外周の一部にろう箔材６７を一層巻
回し、ハニカム体６２を外筒６０内に挿入する。続い
て、ハニカム体６２にスラリ状のろう材を塗布し、加熱
炉に入れ加熱処理する。これによって、図５に示すよう
に、最外周の波板６３ａの山部と外筒６０の内周面６１
とがろう箔材６７によりろう付け接合されると共に、波
板６３の山部及び谷部と平板６４とが粉末ろう材６６に
よりろう付け接合される。
平板６４とを交互に重ね合わせて巻回し、最外周に波板
６３ａが位置するハニカム体６２を準備する。次に、最
外周の波板６３ａの外周の一部にろう箔材６７を一層巻
回し、ハニカム体６２を外筒６０内に挿入する。続い
て、ハニカム体６２にスラリ状のろう材を塗布し、加熱
炉に入れ加熱処理する。これによって、図５に示すよう
に、最外周の波板６３ａの山部と外筒６０の内周面６１
とがろう箔材６７によりろう付け接合されると共に、波
板６３の山部及び谷部と平板６４とが粉末ろう材６６に
よりろう付け接合される。
【００１１】第２従来例によれば、ハニカム体６２を外
筒６０に圧入する際、最外周の波板６３ａが変形するこ
とができ、ハニカム体６２が座屈することが防止され
る。こにより、外筒５５の内周面５６の近くを流れる排
ガスがハニカム体５０をバイパスする等の問題はある程
度解決される。
筒６０に圧入する際、最外周の波板６３ａが変形するこ
とができ、ハニカム体６２が座屈することが防止され
る。こにより、外筒５５の内周面５６の近くを流れる排
ガスがハニカム体５０をバイパスする等の問題はある程
度解決される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記第２従来
例の金属担体では、外筒６０と最外周の波板６３ａとを
ろう箔材６７によりろう付け接合しているので、金属担
体の製造コストが上昇する。即ち、単位重量当たりで比
較した場合、ろう箔材６７の価格は粉末ろう材６６の価
格の数倍である。しかるに、第２従来例では、外筒６０
の内周面６１と最外周の波板６３ａとの間の全周に亘っ
て、即ち最外周の波板６３ａの頂部が当接しない領域ま
でろう箔材６７を介在させており、多量のろう箔材６７
が必要になる。特に、寸法が小さい（直径が小さく長さ
が短い）金属担体の場合、製造コストのうちハニカム体
６２と外筒６０とのろう付け接合に要する費用が占める
割合が大きい。よって、ハニカム体６２と外筒６０との
接合に高価なろう箔材６７を使用すると、金属担体の製
造コストが上昇する。
例の金属担体では、外筒６０と最外周の波板６３ａとを
ろう箔材６７によりろう付け接合しているので、金属担
体の製造コストが上昇する。即ち、単位重量当たりで比
較した場合、ろう箔材６７の価格は粉末ろう材６６の価
格の数倍である。しかるに、第２従来例では、外筒６０
の内周面６１と最外周の波板６３ａとの間の全周に亘っ
て、即ち最外周の波板６３ａの頂部が当接しない領域ま
でろう箔材６７を介在させており、多量のろう箔材６７
が必要になる。特に、寸法が小さい（直径が小さく長さ
が短い）金属担体の場合、製造コストのうちハニカム体
６２と外筒６０とのろう付け接合に要する費用が占める
割合が大きい。よって、ハニカム体６２と外筒６０との
接合に高価なろう箔材６７を使用すると、金属担体の製
造コストが上昇する。
【００１３】一方、上記第２従来例の金属担体の製造方
法では、ハニカム体６２を外筒６０に挿入する前に、最
外周の波板６３ａの外側にろう箔材６７を巻回する作業
が必要である。ろう箔材６７は非常に薄く、山部と谷部
とが交互に連続する最外周の波板６３ａに巻回するのは
容易ではない。また、一旦ろう箔材６７を最外周の波板
６３ａに巻回しても、ハニカム体６２の外筒６０への圧
入時にろう箔材６７が外筒６０と干渉して、剥離等する
ことがある。
法では、ハニカム体６２を外筒６０に挿入する前に、最
外周の波板６３ａの外側にろう箔材６７を巻回する作業
が必要である。ろう箔材６７は非常に薄く、山部と谷部
とが交互に連続する最外周の波板６３ａに巻回するのは
容易ではない。また、一旦ろう箔材６７を最外周の波板
６３ａに巻回しても、ハニカム体６２の外筒６０への圧
入時にろう箔材６７が外筒６０と干渉して、剥離等する
ことがある。
【００１４】本発明は上記事情を背景にして、上記第２
従来例における利益を享受しつつ、その不具合を解決せ
んとする。よって、本発明は、第１には、最外周に波板
が位置するハニカム体と外筒との接合に要する費用が安
価で、製造コストが低減できる触媒用金属担体を提供す
ることを目的とする。第２には、最外周に波板が位置す
るハニカム体と外筒との接合に要する作業が容易かつ簡
単になり、製造コストが低減できる触媒用金属担体の製
造方法を提供することを目的とする。
従来例における利益を享受しつつ、その不具合を解決せ
んとする。よって、本発明は、第１には、最外周に波板
が位置するハニカム体と外筒との接合に要する費用が安
価で、製造コストが低減できる触媒用金属担体を提供す
ることを目的とする。第２には、最外周に波板が位置す
るハニカム体と外筒との接合に要する作業が容易かつ簡
単になり、製造コストが低減できる触媒用金属担体の製
造方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本願発明者は、ハニカム
体の最外周に波板を位置させた上で、該最外周の波板と
外筒とを粉末ろう材でろう付け接合することを思い付い
て、本発明を完成した。
体の最外周に波板を位置させた上で、該最外周の波板と
外筒とを粉末ろう材でろう付け接合することを思い付い
て、本発明を完成した。
【００１６】即ち、本願の第１発明に係る金属担体は、
金属製の外筒と、金属製の波板と金属製の平板とが交互
に重ね合わせて巻回され最外周に波板が位置し外筒の中
空孔に挿入されたハニカム体と、波板の頂部と平板とを
接合するとともに最外周の波板の頂部と外筒及び平板と
を接合する粉末ろう材と、から成ることを特徴とする。
金属製の外筒と、金属製の波板と金属製の平板とが交互
に重ね合わせて巻回され最外周に波板が位置し外筒の中
空孔に挿入されたハニカム体と、波板の頂部と平板とを
接合するとともに最外周の波板の頂部と外筒及び平板と
を接合する粉末ろう材と、から成ることを特徴とする。
【００１７】また、本願の第２発明に係る金属担体の製
造方法は、金属製の波板と金属製の平板とを交互に重ね
合わせて巻回し最外周に波板が位置するハニカム体を製
作する製作工程と、製作したハニカム体を金属製の外筒
に挿入する挿入工程と、波板の頂部と平板とを粉末ろう
材により接合すると共に最外周の波板の頂部と外筒及び
平板とを粉末ろう材により接合する接合工程と、から成
ることを特徴とする。
造方法は、金属製の波板と金属製の平板とを交互に重ね
合わせて巻回し最外周に波板が位置するハニカム体を製
作する製作工程と、製作したハニカム体を金属製の外筒
に挿入する挿入工程と、波板の頂部と平板とを粉末ろう
材により接合すると共に最外周の波板の頂部と外筒及び
平板とを粉末ろう材により接合する接合工程と、から成
ることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】＜外筒＞外筒は、フェライト系ス
テンレス鋼やオーステナイト系ステンレス鋼等、耐高温
性、耐腐食性等に優れた金属から成ることができる。外
筒は両端が開口した中空孔を持つことができる。外筒の
外面及び内面の形状は、円筒形状でも角筒形状でも良
い。外筒が円筒である場合、その外径は２０から１５０
ｍｍ、長さは１０から１５０ｍｍ、肉厚は０．３から
２．０ｍｍの範囲で選択することができる。 ＜ハニカム体＞外筒に挿入されるハニカム体は、フェラ
イト系ステンレスの耐熱鋼やオーステナイト系ステンレ
ス鋼等、高温耐食性及び耐高温酸化性等に優れた金属か
ら成ることができる。波板の波形状は特に制約されず、
正弦波形状、三角形状、半円形状等を採用することがで
きる。最外周の波板は他の波板と同じものを使用するこ
とができる。ハニカム体の外径は外筒の内径とほぼ同じ
であっても良いが、少し大きいことが望ましい。この場
合、ハニカム体は縮径された状態で外筒に挿入（圧入）
されることになる。 ＜粉末ろう材＞波板と平板、及び最外周の波板と外筒と
を接合する粉末ろう材は、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニ
ウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）等の何れか一つ又は複数
を主成分とすることができる。粉末ろう材には通常バイ
ンダ（結合材）が混入される。粉末ろう材は、スラリ状
のろう材及びバインダをハニカム体に塗布した後、ハニ
カム体及び外筒を加熱して水分を蒸発させて固着させ
る。
テンレス鋼やオーステナイト系ステンレス鋼等、耐高温
性、耐腐食性等に優れた金属から成ることができる。外
筒は両端が開口した中空孔を持つことができる。外筒の
外面及び内面の形状は、円筒形状でも角筒形状でも良
い。外筒が円筒である場合、その外径は２０から１５０
ｍｍ、長さは１０から１５０ｍｍ、肉厚は０．３から
２．０ｍｍの範囲で選択することができる。 ＜ハニカム体＞外筒に挿入されるハニカム体は、フェラ
イト系ステンレスの耐熱鋼やオーステナイト系ステンレ
ス鋼等、高温耐食性及び耐高温酸化性等に優れた金属か
ら成ることができる。波板の波形状は特に制約されず、
正弦波形状、三角形状、半円形状等を採用することがで
きる。最外周の波板は他の波板と同じものを使用するこ
とができる。ハニカム体の外径は外筒の内径とほぼ同じ
であっても良いが、少し大きいことが望ましい。この場
合、ハニカム体は縮径された状態で外筒に挿入（圧入）
されることになる。 ＜粉末ろう材＞波板と平板、及び最外周の波板と外筒と
を接合する粉末ろう材は、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニ
ウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）等の何れか一つ又は複数
を主成分とすることができる。粉末ろう材には通常バイ
ンダ（結合材）が混入される。粉末ろう材は、スラリ状
のろう材及びバインダをハニカム体に塗布した後、ハニ
カム体及び外筒を加熱して水分を蒸発させて固着させ
る。
【００１９】ろう箔材に比べて安価な粉末ろう材は、波
板と平板との当接部、及び最外周の波板と外筒及び平板
との接合部のみに塗布することができ、使用量を最低限
に抑えることができる。 ＜金属担体の製造方法＞最外周に波板が位置するハニカ
ム体の製作、該ハニカム体の外筒への挿入（圧入を含
む）は汎用のやり方を採用することができる。但し、波
板と平板との接合は、ハニカム体の外筒への挿入前でな
く挿入後に行う。
板と平板との当接部、及び最外周の波板と外筒及び平板
との接合部のみに塗布することができ、使用量を最低限
に抑えることができる。 ＜金属担体の製造方法＞最外周に波板が位置するハニカ
ム体の製作、該ハニカム体の外筒への挿入（圧入を含
む）は汎用のやり方を採用することができる。但し、波
板と平板との接合は、ハニカム体の外筒への挿入前でな
く挿入後に行う。
【００２０】粉末ろう材による波板の頂部と平板との接
合と、粉末ろう材による最外周の波板の頂部と外筒及び
平板との接合は別々の工程で行っても良いが、同時に行
うことが望ましい。これにより、金属担体の製造に要す
る時間が短縮できる。
合と、粉末ろう材による最外周の波板の頂部と外筒及び
平板との接合は別々の工程で行っても良いが、同時に行
うことが望ましい。これにより、金属担体の製造に要す
る時間が短縮できる。
【００２１】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面を基にして
説明する。 （金属担体）図１に示すように、金属担体は金属製の外
筒１０と、該外筒１０の中空部１２に挿入された円柱形
状で金属製のハニカム体２０とから成る。
説明する。 （金属担体）図１に示すように、金属担体は金属製の外
筒１０と、該外筒１０の中空部１２に挿入された円柱形
状で金属製のハニカム体２０とから成る。
【００２２】外筒１０は、フェライト系ステンレス鋼
（ＦｅーＣｒーＡｌ系）から成り、両端が開口した中空
孔１２を持ち、内周面１４は円筒面となっている。直径
は約３４ｍｍ、板厚は約１ｍｍ、長さは約２０ｍｍであ
る。この外筒１０は、ＦｅーＣｒーＡｌ系から成るパイ
プ材を所定長さで切断して形成されたものである。
（ＦｅーＣｒーＡｌ系）から成り、両端が開口した中空
孔１２を持ち、内周面１４は円筒面となっている。直径
は約３４ｍｍ、板厚は約１ｍｍ、長さは約２０ｍｍであ
る。この外筒１０は、ＦｅーＣｒーＡｌ系から成るパイ
プ材を所定長さで切断して形成されたものである。
【００２３】ハニカム体２０は、正弦波形状に波付け加
工が施された複数枚の波板２２と、複数枚の平板２４と
を交互に重ね合わせ、これ等を中心から外側に向けて螺
旋状に多重に巻回して形成されたものである。ハニカム
体２０の最外周には波板２３が巻回されている。波板２
２、２３及び平板２４は２０重量％のクロム（Ｃｒ）及
び５重量％のアルミニウム（Ａｌ）を含むフェライト系
ステンレス鋼（ＦｅーＣｒーＡｌ系）から成り、板厚は
約０．０５ｍｍである。
工が施された複数枚の波板２２と、複数枚の平板２４と
を交互に重ね合わせ、これ等を中心から外側に向けて螺
旋状に多重に巻回して形成されたものである。ハニカム
体２０の最外周には波板２３が巻回されている。波板２
２、２３及び平板２４は２０重量％のクロム（Ｃｒ）及
び５重量％のアルミニウム（Ａｌ）を含むフェライト系
ステンレス鋼（ＦｅーＣｒーＡｌ系）から成り、板厚は
約０．０５ｍｍである。
【００２４】ハニカム体２０は全体として円柱形状を持
ち、外筒１０に挿入されない状態では、その外径即ち最
外周の波板２３の外接円の直径は上記外筒１０の中空孔
１２の内径よりも僅かに大きい。よって、ハニカム体２
０は縮径された状態で外筒１０に圧入され、圧入後は最
外周の波板２２の頂部２２ａが外筒の内周面１４に押圧
されている。ハニカム体２０には約３０個／ｃｍ2 の通
気孔が形成されている。
ち、外筒１０に挿入されない状態では、その外径即ち最
外周の波板２３の外接円の直径は上記外筒１０の中空孔
１２の内径よりも僅かに大きい。よって、ハニカム体２
０は縮径された状態で外筒１０に圧入され、圧入後は最
外周の波板２２の頂部２２ａが外筒の内周面１４に押圧
されている。ハニカム体２０には約３０個／ｃｍ2 の通
気孔が形成されている。
【００２５】図１及び図３から明らかなように、各波板
２２の山部２２ａ及び谷部２２ｂと平板２４とは粉末ろ
う材２６によりそれぞれろう付け接合されている。ま
た、最外周の波板２３の山部２３ａと外筒１０の内周面
１４とは粉末ろう材２８により、谷部２３ｂと平板２４
とは粉末ろう材２６によりそれぞれろう付け接合されて
いる。粉末ろう材２６、２８はニッケル（Ｎｉ）、クロ
ム（Ｃｒ）及びシリコン（Ｓｉ）を主成分とし、バイン
ダと混合されたものである。 （金属担体の製造方法）次に、上記金属担体の製造方法
について、図２及び図４を基に説明する。
２２の山部２２ａ及び谷部２２ｂと平板２４とは粉末ろ
う材２６によりそれぞれろう付け接合されている。ま
た、最外周の波板２３の山部２３ａと外筒１０の内周面
１４とは粉末ろう材２８により、谷部２３ｂと平板２４
とは粉末ろう材２６によりそれぞれろう付け接合されて
いる。粉末ろう材２６、２８はニッケル（Ｎｉ）、クロ
ム（Ｃｒ）及びシリコン（Ｓｉ）を主成分とし、バイン
ダと混合されたものである。 （金属担体の製造方法）次に、上記金属担体の製造方法
について、図２及び図４を基に説明する。
【００２６】先ず、フェライト系ステンレス鋼（Ｆｅー
ＣｒーＡｌ系）から成り、板厚が０．０３から０．１ｍ
ｍの矩形状の板材に正弦波を波付けして、波板２２を形
成する（図４のＳ１参照）。次に、上記波板２２と、フ
ェライト系ステンレス鋼（ＦｅーＣｒーＡｌ系）から成
り板厚が０．０３から０．１ｍｍの矩形状の平板２４と
を交互に重ね合わせて螺旋状に巻回する。その後、最外
周の平板２４に最外周の波板２３を巻回して、最外周に
波板２３が位置するハニカム体２０を製作する（図４の
Ｓ２参照）。このとき、必要に応じて、螺旋状に巻回し
た波板２２及び平板２４の末端部をハニカム体２０の一
部に係止しておくことができる。
ＣｒーＡｌ系）から成り、板厚が０．０３から０．１ｍ
ｍの矩形状の板材に正弦波を波付けして、波板２２を形
成する（図４のＳ１参照）。次に、上記波板２２と、フ
ェライト系ステンレス鋼（ＦｅーＣｒーＡｌ系）から成
り板厚が０．０３から０．１ｍｍの矩形状の平板２４と
を交互に重ね合わせて螺旋状に巻回する。その後、最外
周の平板２４に最外周の波板２３を巻回して、最外周に
波板２３が位置するハニカム体２０を製作する（図４の
Ｓ２参照）。このとき、必要に応じて、螺旋状に巻回し
た波板２２及び平板２４の末端部をハニカム体２０の一
部に係止しておくことができる。
【００２７】ハニカム体２０は全体として円柱形状を持
ち、その周長即ち最外周の波板２３の外接円の長さは外
筒１０の中空孔１２の内周面１４の周長よりも大きい。
その結果、ハニカム体２０の外径は中空孔１２の内径よ
りも大きい。
ち、その周長即ち最外周の波板２３の外接円の長さは外
筒１０の中空孔１２の内周面１４の周長よりも大きい。
その結果、ハニカム体２０の外径は中空孔１２の内径よ
りも大きい。
【００２８】次に、ハニカム体２０を周囲から把持し、
半径方向内向きの力を加える。すると、最外周の波板２
３の山部２３ａの高さが低くなり、ハニカム体２０が縮
径される。縮径したハニカム体２０を中空孔１２内に軸
方向に圧入して、外筒１０に組み付ける（図４のＳ３参
照）。このとき、縮径状態からもとの状態に復帰しよう
とする復帰（弾性）力により、最外周の波板２３の山部
２３ａが外筒１０の内周面１４に向かって半径方向外向
きに押圧される。これにより、ハニカム体２０と外筒１
０との軸方向及び半径方向の位置ずれが防止される。
半径方向内向きの力を加える。すると、最外周の波板２
３の山部２３ａの高さが低くなり、ハニカム体２０が縮
径される。縮径したハニカム体２０を中空孔１２内に軸
方向に圧入して、外筒１０に組み付ける（図４のＳ３参
照）。このとき、縮径状態からもとの状態に復帰しよう
とする復帰（弾性）力により、最外周の波板２３の山部
２３ａが外筒１０の内周面１４に向かって半径方向外向
きに押圧される。これにより、ハニカム体２０と外筒１
０との軸方向及び半径方向の位置ずれが防止される。
【００２９】次に、ろう材塗布装置により、外筒１０内
に圧入されたハニカム体２０にスラリ状のろう材を塗布
する（図４のＳ４参照）。スラリ状のろう材は、波板２
２、２３と平板２４とより形成される隅部、即ち各波板
２２の山部２２ａ及び谷部２２ｂと各平板２４との当接
部、及び最外周の波板２３の山部２３ａ及び谷部２３ｂ
と外筒１０の内周面１４及び平板２４の外周面との当接
部に塗布される。
に圧入されたハニカム体２０にスラリ状のろう材を塗布
する（図４のＳ４参照）。スラリ状のろう材は、波板２
２、２３と平板２４とより形成される隅部、即ち各波板
２２の山部２２ａ及び谷部２２ｂと各平板２４との当接
部、及び最外周の波板２３の山部２３ａ及び谷部２３ｂ
と外筒１０の内周面１４及び平板２４の外周面との当接
部に塗布される。
【００３０】ろう材の塗布後、外筒１０及びハニカム体
２０に真空熱処理を施し、これらを加熱する（図４のＳ
５参照）。これにより、波板２２の山部２２ａ及び谷部
２２ｂと平板２４とは粉末ろう材２６により接合され、
最外周の波板２３の山部２３ａ及び谷部２３ｂと外筒１
０の内周面１４及び平板２４とは粉末ろう材２８により
接合される。こうして、外筒１０とハニカム体２０とか
ら成る金属担体が製造される。
２０に真空熱処理を施し、これらを加熱する（図４のＳ
５参照）。これにより、波板２２の山部２２ａ及び谷部
２２ｂと平板２４とは粉末ろう材２６により接合され、
最外周の波板２３の山部２３ａ及び谷部２３ｂと外筒１
０の内周面１４及び平板２４とは粉末ろう材２８により
接合される。こうして、外筒１０とハニカム体２０とか
ら成る金属担体が製造される。
【００３１】本実施例の金属担体によれば、最外周の波
板２３の山部２３ａを外筒１０の内周面１４へ接合する
のに粉末ろう材２８を使用している。粉末ろう材２８は
前記第２従来例で使用されているろう箔材６７に比べ
て、単位重量あたりの価格が安価である。加えて、粉末
ろう材２８は山部２３ａと外周面１４との当接部のみに
塗布すれば良いので、ろう箔材と比べて使用量も遙かに
少なくて済む。その結果、金属担体の製造コストを低減
することができる。
板２３の山部２３ａを外筒１０の内周面１４へ接合する
のに粉末ろう材２８を使用している。粉末ろう材２８は
前記第２従来例で使用されているろう箔材６７に比べ
て、単位重量あたりの価格が安価である。加えて、粉末
ろう材２８は山部２３ａと外周面１４との当接部のみに
塗布すれば良いので、ろう箔材と比べて使用量も遙かに
少なくて済む。その結果、金属担体の製造コストを低減
することができる。
【００３２】また、金属担体の製造方法によれば、粉末
ろう材２６による波板２２と平板２４との接合と、粉末
ろう材２８による最外周の波板２３と外筒１０との接合
とが同時に行われる。よって、第２従来例のようにこれ
らを別工程で行う場合に比べて、ハニカム体２０と外筒
１０との接合のための工程が半減し、その分金属担体の
製造コストが低減できる。 （耐久試験）本実施例の金属担体の耐久性を確認すべ
く、上記金属担体及び従来の金属担体を二輪用エンジン
の排気系に取り付けて耐久試験を行った。尚、従来の金
属担体（不図示）は、ハニカム体の最外周が平板である
点、ハニカム体を外筒に組み付ける前にスラリ状のろう
材をハニカム体に塗布して波板と平板とを接合した点、
及び該最外周の平板と外筒とはろう箔材により接合した
点でのみ本実施例の金属担体とは異なり、その他の点は
本実施例の金属担体と同じである。
ろう材２６による波板２２と平板２４との接合と、粉末
ろう材２８による最外周の波板２３と外筒１０との接合
とが同時に行われる。よって、第２従来例のようにこれ
らを別工程で行う場合に比べて、ハニカム体２０と外筒
１０との接合のための工程が半減し、その分金属担体の
製造コストが低減できる。 （耐久試験）本実施例の金属担体の耐久性を確認すべ
く、上記金属担体及び従来の金属担体を二輪用エンジン
の排気系に取り付けて耐久試験を行った。尚、従来の金
属担体（不図示）は、ハニカム体の最外周が平板である
点、ハニカム体を外筒に組み付ける前にスラリ状のろう
材をハニカム体に塗布して波板と平板とを接合した点、
及び該最外周の平板と外筒とはろう箔材により接合した
点でのみ本実施例の金属担体とは異なり、その他の点は
本実施例の金属担体と同じである。
【００３３】試験条件は、金属担体の使用温度を1000℃
と５０℃との間で昇降させる熱サイクル試験とし、この
サイクルを２００回繰り返した。その結果、従来例の金
属担体では８４サイクルでハニカム体が外筒から脱落し
た。これに対して、本実施例の金属担体では２００サイ
クル経過後でもハニカム体２０は外筒１０から脱落しな
かった。
と５０℃との間で昇降させる熱サイクル試験とし、この
サイクルを２００回繰り返した。その結果、従来例の金
属担体では８４サイクルでハニカム体が外筒から脱落し
た。これに対して、本実施例の金属担体では２００サイ
クル経過後でもハニカム体２０は外筒１０から脱落しな
かった。
【００３４】本実施例の金属担体においてハニカム体２
０の外筒１０への接合性が従来例の金属担体のそれに比
べて向上したのは、以下の理由による。第１に、ハニカ
ム体２０の最外周に波板２３を配置したことによる。即
ち、最外周の波板２３は、直線状に延びる山部２３ａに
おいて外筒１０の内周面１４に接合（線接合）されてお
り、山部２３ａが内周面１４に密着し易く、隙間ができ
難い。そして、波板と平板とが当接した部分に粉末ろう
材２８を塗布したので、ハニカム体２０と外筒１０との
接合性が向上するのである。
０の外筒１０への接合性が従来例の金属担体のそれに比
べて向上したのは、以下の理由による。第１に、ハニカ
ム体２０の最外周に波板２３を配置したことによる。即
ち、最外周の波板２３は、直線状に延びる山部２３ａに
おいて外筒１０の内周面１４に接合（線接合）されてお
り、山部２３ａが内周面１４に密着し易く、隙間ができ
難い。そして、波板と平板とが当接した部分に粉末ろう
材２８を塗布したので、ハニカム体２０と外筒１０との
接合性が向上するのである。
【００３５】第２に、螺旋状に巻回した波板２２と平板
２４とを外筒１０に挿入した後、スラリ状のろう材をハ
ニカム体２０に塗布したことによる。即ち、外筒１０に
圧入前は波板２２と平板２４とを接合しないので、ろう
材の塗布後外筒１０への圧入前に、両者ををずらせる力
が作用することはない。よって、波板２２と平板２４と
の接合性が向上するのである。
２４とを外筒１０に挿入した後、スラリ状のろう材をハ
ニカム体２０に塗布したことによる。即ち、外筒１０に
圧入前は波板２２と平板２４とを接合しないので、ろう
材の塗布後外筒１０への圧入前に、両者ををずらせる力
が作用することはない。よって、波板２２と平板２４と
の接合性が向上するのである。
【００３６】これに対して、従来例の金属担体では、ハ
ニカム体の最外周が平板から成るため、外筒の内周面に
前面で当接することは困難で、両者間に隙間ができ易
い。加えて、波板と平板とをろう材で接合した後ハニカ
ム体を外筒に縮径、圧入するので、縮径時等にろう材の
一部が剥離することがある。
ニカム体の最外周が平板から成るため、外筒の内周面に
前面で当接することは困難で、両者間に隙間ができ易
い。加えて、波板と平板とをろう材で接合した後ハニカ
ム体を外筒に縮径、圧入するので、縮径時等にろう材の
一部が剥離することがある。
【００３７】
【発明の効果】以上述べてきたように、本発明の触媒用
金属担体によれば、ハニカム体の最外周の波板と外筒と
をろう箔材に比べて安価な粉末ろう材で接合するので、
その製造コストが低減できる。また、本発明の触媒用金
属担体の製造方法によれば、ハニカム体の最外周の波板
と外筒とを、ハニカム体の波板と平板と同様に粉末ろう
材で接合するので、ろう箔材を巻回する工程が不要とな
り、製造コストが低減される。
金属担体によれば、ハニカム体の最外周の波板と外筒と
をろう箔材に比べて安価な粉末ろう材で接合するので、
その製造コストが低減できる。また、本発明の触媒用金
属担体の製造方法によれば、ハニカム体の最外周の波板
と外筒とを、ハニカム体の波板と平板と同様に粉末ろう
材で接合するので、ろう箔材を巻回する工程が不要とな
り、製造コストが低減される。
【図１】 本発明の金属担体の一実施例を示す斜視図で
ある。
ある。
【図２】 上記金属担体の製造工程を説明する斜視説明
図である。
図である。
【図３】 上記実施例の要部拡大断面図である。
【図４】 上記実施例の製造工程を説明するフローチャ
ートである。
ートである。
【図５】 （ａ）は第１従来例の製造工程を説明する斜
視説明図、（ｂ）はその要部拡大断面図である。
視説明図、（ｂ）はその要部拡大断面図である。
【図６】 第２従来例の要部拡大断面図である。
１０：外筒 １２：中空孔 １４：内周面 ２０：ハニカム
体 ２２：波板 ２２ａ、２２
ｂ：頂部 ２３：最外周の波板 ２４：平板 ２６，２８：粉末ろう材
体 ２２：波板 ２２ａ、２２
ｂ：頂部 ２３：最外周の波板 ２４：平板 ２６，２８：粉末ろう材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｂ２３Ｋ 101:02 Ｂ２３Ｋ 101:02 Ｆターム(参考） 3G091 AB01 BA39 GA08 GA12 GA13 GB01X GB01Z HA31 4G069 AA01 AA08 DA06 EA21 EA24 FB69 FB71
Claims (6)
- 【請求項１】 金属製の外筒と、 金属製の波板と金属製の平板とが交互に重ね合わせて巻
回され最外周に波板が位置し、前記外筒の中空孔に挿入
されたハニカム体と、 前記波板の頂部と前記平板とを接合するとともに、最外
周の前記波板の頂部と前記外筒及び該平板とを接合する
粉末ろう材と、から成ることを特徴とする触媒用金属担
体。 - 【請求項２】 最外周の前記波板の山部は前記外筒の内
周面に押圧されている請求項１記載の触媒用金属担体。 - 【請求項３】 金属製の波板と金属製の平板とを交互に
重ね合わせて巻回し、最外周に波板が位置するハニカム
体を製作する製作工程と、 製作した前記ハニカム体を金属製の外筒に挿入する挿入
工程と、 前記波板の頂部と前記平板とを粉末ろう材により接合す
るとともに、最外周の前記波板の頂部と前記外筒及び該
平板とを該粉末ろう材により接合する接合工程と、から
成ることを特徴とする触媒用金属担体の製造方法。 - 【請求項４】 前記接合工程において、前記粉末ろう材
による波板の頂部と前記平板との接合と、該粉末ろう材
による最外周の前記波板の頂部と前記外筒及び該平板と
の接合は同時に行われる請求項３記載の触媒用金属担体
の製造方法。 - 【請求項５】 前記接合工程において、前記粉末ろう材
は、ろう粉とバインダから成るスラリ状のろう材を前記
ハニカム体に塗布した後加熱して水分を蒸発させたもの
である請求項３記載の触媒用金属担体の製造方法。 - 【請求項６】 前記挿入工程において、前記ハニカム体
は、その外径よりも小さい内径を持つ前記外筒の中空孔
に縮径させて圧入される請求項３記載の触媒用金属担体
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001150973A JP2002346397A (ja) | 2001-05-21 | 2001-05-21 | 触媒用金属担体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001150973A JP2002346397A (ja) | 2001-05-21 | 2001-05-21 | 触媒用金属担体及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002346397A true JP2002346397A (ja) | 2002-12-03 |
Family
ID=18995911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001150973A Pending JP2002346397A (ja) | 2001-05-21 | 2001-05-21 | 触媒用金属担体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002346397A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011519399A (ja) * | 2008-03-28 | 2011-07-07 | エミテック ゲゼルシヤフト フユア エミツシオンス テクノロギー ミツト ベシユレンクテル ハフツング | ハニカム体およびろう付けしたハニカム体を製造する方法 |
| JP2012502797A (ja) * | 2008-09-17 | 2012-02-02 | エミテック ゲゼルシヤフト フユア エミツシオンス テクノロギー ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 排ガス処理のために金属ハニカム体をはんだ付けするための方法 |
| WO2013033881A1 (en) * | 2011-09-05 | 2013-03-14 | Basf Corporation | Method for applying brazing material to metal honeycomb matrix, metal honeycomb matrix and manufacturing method thereof |
-
2001
- 2001-05-21 JP JP2001150973A patent/JP2002346397A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011519399A (ja) * | 2008-03-28 | 2011-07-07 | エミテック ゲゼルシヤフト フユア エミツシオンス テクノロギー ミツト ベシユレンクテル ハフツング | ハニカム体およびろう付けしたハニカム体を製造する方法 |
| JP2012502797A (ja) * | 2008-09-17 | 2012-02-02 | エミテック ゲゼルシヤフト フユア エミツシオンス テクノロギー ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 排ガス処理のために金属ハニカム体をはんだ付けするための方法 |
| WO2013033881A1 (en) * | 2011-09-05 | 2013-03-14 | Basf Corporation | Method for applying brazing material to metal honeycomb matrix, metal honeycomb matrix and manufacturing method thereof |
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