JP3125419B2 - ハニカム構造体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、排気ガス、例えば自動
車の排気ガスを浄化するために排気管の途中に設けるハ
ニカム構造体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に自動車の排気系には、排ガスを浄
化するため、例えば特開昭５４−１３４１２号公報に開
示されるようなハニカム構造体であるメタル触媒担体が
配置されている。

【０００３】図７乃至図９はこのメタル触媒担体１０の
詳細を示すもので、このメタル触媒担体１０は、金属製
の波板１１と同じく金属製の平板１３を交互に重ね、こ
れ等を図示しない芯材を中心にして、円形形状に多重に
巻回して仮コア体１４を形成する。そして、この仮コア
体１４を押し潰すことにより図８に示す様な断面が楕円
形状のコア体１５が形成される。

【０００４】この様なコア体１５は触媒を担持させら
れ、筒状容器１６内に収容されてメタル触媒担体１０と
して用いられるが、波板１１と平板１３とを巻回したま
まの状態にしておくとコア体１５への排気ガスＧの流通
により、コア体１５の中心部に位置する波板１１および
平板１３がコア体１５の軸方向に突出するという、いわ
ゆるフィルムアウト現象が生じるという問題があった。
そのため従来では、平板１３を幅方向に突出させ平板１
３の端部を屈曲させることによって波板１１の移動防止
を行う方法が用いられてきている。

【０００５】その方法としては、特開平１−２４２１５
３の図１０に示す如く波板２１と平板２５との巻回時
に、コア体２５の両端面において平板２３を波板２１よ
り平板２３の端部において予め突出させることにより、
図示しない突出部を形成するとともに抵抗溶接のための
図示しない電極コア体２５の端面へ当接する時に、電極
を端面に押圧し、これにより平板２３の突出部を波板２
１の端面に向けて折曲し２７，２９を形成し、この状態
で平板２３の突出係止部２７，２９と波板２１の端面と
を抵抗溶接する方法が開示されている。

【０００６】また、特開昭６４−３０６５２の図１１に
示す如く、メタル触媒担体３０の軸方向の両端部を波板
３３の両端部より突出させるとともに、この平板３１の
端部に波板３３の下流側への移動を阻止する突出係止部
３５を平板３１と一体に形成する方法が開示されてい
る。

【０００７】また、特開平１−２３６９４９の図１２の
如く帯状の平板４１と波板４３とを重ね合わせ、これを
円柱状に巻き締めて、軸方向に複数の蜂の巣状の通路４
５を構成したハニカム状多チャンネル部材４０を有す
る。この多チャンネル部材４０の軸方向に合致する平板
４１の幅方向の両端縁には、表裏方向に交互に起立した
多数の係止突起部４７ａ，４７ｂを形成することが開示
されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし図１０に示す特
開平１−２４２１５３の構成では、平板２３の折曲部２
７，２９を平板２３の全縁部に取付ける方法は、この平
板２３を巻回することが困難であり、容易に製作できな
いという問題が生ずる。

【０００９】また、全縁部に折曲部２７，２９があるた
め、通気抵抗の上昇という問題も生ずる。さらに図１１
に示す特開昭６４−３０６５２の構成では、平板部３１
に突出係止部３５を取付ける方法は突出係止部３５の長
さだけ波板３３を短くしなければならず触媒担体として
有効に働かないという問題がある。

【００１０】また、波板３３の山谷部と平板３１の突出
係止部３５との位置合わせが特に巻回し直した場合困難
で、冷熱サイクルによる膨張，収縮が起きると波板３３
と平板３１との間に円周方向の位置ずれが容易に生じ、
平板３１の突出係止部３５が波板３３の山−谷部よりは
ずれてしまうという問題が生ずる。

【００１１】さらにまた、図１２に示す特開平１−２３
６９４９の構成では、平板部４１に突出係止部４７ａ，
４７ｂを形成するための巻回したときの位置合わせがや
はり困難であり、冷熱サイクル時の膨張，収縮による位
置ずれが生じ、平板４１の突出係止部４７ａ，４７ｂが
波板の山−谷部よりはずれるという問題が生ずる。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明はこれら前記問題
点を解決するためのものであり、簡易な手段によりフィ
ルムアウト現象を阻止し長寿命のハニカム構造体を提供
することを目的とする。

【００１３】そこで本発明では、金属製の波板と平板と
を重ね、該波板と平板とを多重に巻回してコア部とした
ハニカム構造体であって、前記波板には、前記ハニカム
構造体の軸方向の前記波板の両端部を、前記平板の両端
部より突出させ、前記平板の両端部を係することによ
り、前記平板の移動を阻止する突出，係止部が形成され
ているハニカム構造体を提供する。

【００１４】

【作用】上記構成を採用することによって、例え冷熱サ
イクル時等の熱による膨張，収縮による位置ずれが生じ
たとしても、本発明のハニカム構造体では、波板の両端
部に平板と係止する突出係止部を設けたので、常にこの
突出係止部が平板を係止することができ、波板と平板と
の位置がずれることがない。

【００１５】

【実施例】図１に基づいて本発明の実施例を説明する。
図１は、第１実施例のハニカム構造体であるメタル触媒
担体１の一部拡大図を示し、図２は第１実施例のメタル
触媒担体１の横断面図を示し、図３は第１実施例のメタ
ル触媒担体１の正面図を示す。

【００１６】第１実施例のメタル触媒担体１は、次の様
にして製作される。即ち、第１実施例ではメタル触媒担
体１の軸方向の波板１の両端部が予め平板２より長い両
端部を有する波板３に、突出した係止部４を製作するこ
とにより、本発明のメタル触媒担体１を得ることができ
る。この波板３の突出係止部４は平板２と接触する山側
のみに形成されるものであり、波板３をプレス等で得た
のちプレス等で突出形状を打抜くと同時に折曲げを行う
ことによって得られるものである。

【００１７】この突出係止部４は、図２の如く波板３の
一端面側３ａが中心電極側５に折り曲げられる時、他端
面側３ｂは外筒側６に折り曲げられている。そして図２
に示す如く、平板２と波板３を重ねこれ等を多重に巻回
してコア部７が形成されている。

【００１８】この時、中心電極５と平板２，波板３およ
び外筒６と平板２，波板３は抵抗溶接またはレーザー溶
接等で接合されている。また、波板３の突出係止部４と
平板２との間は、抵抗溶接，放電溶接にて接合されるこ
とにより、強度を上げることができる。

【００１９】コア部７を得た後、このコア部７に絶縁層
付与処理及び触媒担持を行なうことにより、低温時，加
熱機能を付与したメタル触媒担体１を得ることができ
る。以上のように構成されたメタル触媒担体１では図２
に示す少なくともコア部７の排気ガス流出側Ａにおいて
波板３の一端面側３ａに形成された突出係止部４により
平板２の波板に対する軸方向の相対移動が阻止され、フ
ィルムアウト現象が防止できた。

【００２０】また、図２に示す流入側Ｂにおいても、波
板３の他端面側３ｂに形成された突出係止部４により、
平板２の波板３に対する軸方向への相対移動を防止する
ことができた。

【００２１】この様に、波板３側に突出係止部４をつけ
ているため、例え冷熱サイクルにより波板３，平板２が
膨張，収縮することにより、波板３の山の位置が周方向
へ移動しても、係止部４の作用は損なわれず軸方向への
相対移動を阻止することができた。

【００２２】また、波板３が平板２に接する山側のみに
係止部４を形成するため、係止部４により発生する通気
抵抗を小さくすることができた。さらにまた、発熱体と
して使用した場合、平板２と波板３の接合部が排ガス流
入端側と排ガス流出端側と交互に形成されているため、
径方向の電流において短絡が起きず、均一な発熱を行う
ことができた。

【００２３】さらに、また、触媒担体として働く面積の
大きい波板３を有効に使っていることから、容積当たり
の効率を損なわない。第２実施例のメタル触媒担体５０
を図４に示す。

【００２４】図４に示す如く、第２実施例では図５の如
く波板５１を波板状に形成する前、波板５１の端面に切
れ目５７を入れた後、はじめて折曲げ波板状とすること
により係止部５５を形成した後、以下実施例１と同様な
方法で製作した。

【００２５】第２実施例では、波板５１に形成する係止
部５５をプレスによる打ち抜きなしで、容易にかつ無駄
なく形成することができた。さらに、係止部５５を形成
するための材料歩溜りを良好とすることができるばかり
でなく、ガス流れ方向に対して係止部５５の箔は平行と
なるための通気抵抗をさらに下げることができる。

【００２６】第３実施例のメタル触媒担体６０を図６に
示す。図６に示す如く、波板６１の両端部に係止部用の
波板６２を表裏反対側に溶接した後、以下第１実施例と
同様な方法で製作した。

【００２７】この係止部６２は平板６３の軸方向へのズ
レを防止することができる。

【００２８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明のハニカム構
造体は波板と平板が周方向へ熱膨張収縮とよりずれが生
じても、波板にある移動阻止片は平板からはずれず、フ
ィルムアウトを防止することができる。

【００２９】また、係止部を必要最小限の大きさとする
ことができ、係止部における通気抵抗を小さくできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例のハニカム構造体の一部拡大図であ
る。

【図２】第１実施例のハニカム構造体の側面断面図であ
る。

【図３】第１実施例のハニカム構造体の正面図である。

【図４】第２実施例のハニカム構造体の一部拡大図であ
る。

【図５】第２実施例のハニカム構造体の製法を説明する
説明図である。

【図６】第３実施例のハニカム構造体の一部拡大図であ
る。

【図７】従来のハニカム構造体の製法を説明する説明図
である。

【図８】従来のハニカム構造体を示す模式図である。

【図９】従来のハニカム構造体を排気経路中に取り付け
た横断面図である。

【図１０】従来の第１のハニカム構造体を示す一部拡大
図である。

【図１１】従来の第２のハニカム構造体を示す一部拡大
正面図である。

【図１２】（ａ）乃至（ｃ）は従来の第３のハニカム構
造体の構成を説明する説明図である。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属製の波板と平板とを重ね、該波板と
   平板とを多重に巻回してコア部としたハニカム構造体で
   あって、 前記波板には、前記ハニカム構造体の軸方向の前記波板
   の両端部を、前記平板の両端部より突出させ、前記平板
   の両端部を係することにより、前記平板の移動を阻止す
   る突出係止部が形成されていることを特徴とするハニカ
   ム構造体。