JP3422517B2 - 排気ガス浄化用金属製触媒担体の製造方法 - Google Patents
排気ガス浄化用金属製触媒担体の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，自動車の排気ガス等を
浄化する触媒を担持するための，金属製の触媒担体の製
造方法に関し，特にレーザービーム溶接による加工が容
易なハニカムタイプの触媒担体の製造方法に関する 【０００２】 【従来技術】自動車の排気ガス中などに含まれる有害な
ＣＯ，ＨＣ，ＮＯx などを，化学反応により無害物質に
転換するための触媒は，触媒担体に担持させてある。自
動車の排気ガス浄化用触媒を担持するための触媒担体
は，軽量かつ振動衝撃に強いことが要請される。かかる
触媒担体としては，例えばＦｅ−Ｃｒ−Ａｌの合金箔板
によるハニカム状触媒担体が注目されている。 【０００３】これは，上記合金箔板による平板と波板と
を交互に積層，巻回しハニカム筒体としたものである。
このハニカム筒体の触媒担体には，触媒成分を担持させ
る。そして，触媒担体は浄化用コンバータ内に装着して
排気浄化に供される。上記平板と波板とは，波板の波頂
部と平板とをロウ付けすることにより接合固定される
（図１参照）。 【０００４】 【解決しようとする課題】しかしながら，上記波板と平
板とをロウ付けするハニカムタイプの触媒担体には，次
のような問題がある。即ち，波板と平板とのロウ付け
は，耐熱性の観点からＮｉが用いられる。しかし，触媒
担体を使用するうちに板材のＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金とＮ
ｉとが反応し，板材の耐熱性を低下させる。 【０００５】このようなＮｉを用いたロウ付けに代え
て，レーザービームを用いた溶接により平板と波板とを
接合固定する方法が提案されている。そして，このよう
な波板と平板との溶接は，波板の波頂部に向けて正確に
レーザービームを照射する必要がある。 【０００６】しかしながら，溶接しようとする平板を波
板の上に載置すれば，波板は見えないから，波頂部の位
置が把握しにくくなり，レーザービームが接合部に正確
には照射されにくい。このために，溶接作業の工数がか
かると共に，溶接不良が発生し易いという問題がある。
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みて，強固で安定し
た接合部を有する，平板と波板とを積層したハニカムタ
イプの触媒担体の製造方法を提供しようとするものであ
る。 【０００７】 【課題の解決手段】本発明は，排気ガスの触媒金属を担
持する平板と波板とを交互に積層したハニカム状の金属
製触媒担体の製造方法であって，同一直線上にある同一
高さの波山が，一定方向に一定の間隔で出現する平面波
状波板によって形成されていると共に上記波山直線方向
の板幅が上記平板における同方向の板幅より大きい板幅
を有する波板と，上記平板とを重ね合わせ，上記波板の
波頂部と上記平板との接触部をレーザービームにより溶
接し，上記波板と上記平板とを接合することを特徴とす
る排気ガス浄化用の金属製触媒担体の製造方法にある。 【０００８】本発明において最も注目すべきことは，積
層される平板と波板の板幅が同一ではなく，波板の板幅
が平板の板幅より大きいことである。上記波板は，同一
高さで直線状に連続したひと続きの波山が，周期的に出
現する平面波状波板によって形成されており，上記ひと
続きの波山の直線方向に沿った板幅を，平板の板幅より
大きくしてある。 【０００９】 【作用及び効果】本発明の触媒担体においては，波板の
板幅は，平板の板幅よりも大きい。そのため，波板上に
平板を載置すれば，平板の側方から波板がはみ出して露
出する（図１参照）。そして，波板の波頂部は，一直線
上に連なっているから，露出した波板の波頂部の延長線
上に平板に被われた波頂部は位置している。 【００１０】それ故，平板と波板との接合ポイントであ
る波頂部の位置を，平板外からも容易に窺い知ることが
できる。従って，溶接ポイントから外れることなくレー
ザビームによる溶接が可能であり，製造品質の高い接合
を行なうことができる。また，溶接作業の作業効率も向
上する。 【００１１】そして，ロウ付けによる接合のように異種
類の金属を溶着させることもないから，接合部に溶着部
材との反応による特性劣化も生じない。上記のように，
本発明によれば，強固で安定した接合部を有する，平板
と波板とを積層したハニカムタイプの触媒担体の製造方
法を提供することができる。 【００１２】 【実施例】実施例１ 本発明の実施例にかかる触媒担体及びその製造方法につ
き，図１，図２を用いて説明する。本例は，図１，図２
に示すように，自動車の排気ガスの触媒金属を担持する
平板２０と波板１０とを交互に積層したハニカム状の金
属製触媒担体１（図２）である。 【００１３】上記波板１０は，図１に示すように，同一
直線１９上にある同一高さの波山１２が，一定方向に一
定の間隔ａで出現する平面波状波板によって形成されて
いると共に上記波山直線１９方向の板幅Ｄ1 は，平板２
０における同方向の板幅Ｄ2より大きい。 【００１４】以下それぞれについて詳説する。本例は，
自動車の排気ガス浄化に用いられる金属製の触媒担体１
である。本例の触媒担体１は，図２に示すように，金属
製の平板２０と波板１０とを交互に積層して巻回したハ
ニカム状筒体を，金属製ハウジング３０に収容したもの
である。 【００１５】ハウジング３０は，ＳＵＳ４３０ＭＴによ
って形成されており，板厚１．５ｍｍ，外径８０ｍｍ，
内径７７ｍｍ，長さ１０５ｍｍである。一方，平板２０
と波板１０とは，Ｆｅ−２０％，Ｃｒ−５％，Ａｌ−Ｒ
ＥＭの合金箔板により形成されており，板厚は共に０．
０５ｍｍである。 【００１６】波板１０は，図１に示すように，同一高さ
ｈの波頂部１２１が同一直線１９上に連なった波山１２
が，一定方向に一定の間隔ａでくり返し出現する平面波
状波板によって形成されている。波山の高さｈ及び波山
のそれぞれのピッチａは，いずれも２．５ｍｍである。 【００１７】上記波板１０の波山直線１９方向の板幅Ｄ
1 は１０５ｍｍである。一方，平板２０の同方向の板幅
Ｄ2 は１００ｍｍであり，波板１０より５ｍｍ小さい。
そして，図１に示すように，波板１０の波頂部１２１と
平板２０の接触部をレーザービームによりスポット溶接
し，両板１０，２０を接合する。同図において，Ｐは溶
接ポイントを示す。 【００１８】そして，平板２０と波板とにより形成され
る空隙が排ガス流路３１（図２）となる。また，平板２
０の板幅方向の両側部２０１，２０２からは，波板１０
がそれぞれ２．５ｍｍの板幅で露出させる。 【００１９】上記触媒担体１の製造手順は以下の通りで
ある。直径３ｍｍの芯金３５（図２）の回りに，上記材
質及び寸法の平板２０と波板１０とを図１に示すように
重ね合わせ，これを重ね巻きしながら溶接する。このと
き，平板２０からはみ出した波板１０の露出部１３（図
１）の波山１２に角度センサ付きの歯車（図示せず）を
噛合させておく。 【００２０】そうすれば，波板１０と平板２０を重ね合
わせて巻回するにつれて，上記歯車が回転する。そして
歯車の回転角度から，波板１０の波頂部１２１の位置を
知ることができる。これにより，溶接ポイントＰである
波頂部１２１と平板２０との接触部の位置を検知するこ
とができる。なお，歯車等による機械的位置検知法によ
る場合，波板１０の露出部１３の板幅は２ｍｍ程度以上
あればよい。なお，両板１０，２０の接合後に，波板１
０の露出部１３は，放電加工等により除去してもよい。 【００２１】上記のように，本例の触媒担体１の製造方
法によれば，溶接ポイントＰを正確に検知して，製造品
質の高い平板２０と波板１０との溶接をすることができ
る。また，溶接作業もスピーディに効率よく行うことが
できる。そして，ロウ付けによる接合のように，異種類
の金属を溶着させることもないから，接合部に溶着部材
との反応による特性劣化等が生じない。 【００２２】上記のように，本例によれば，強固で安定
した接合部を有する，平板と波板とを積層したハニカム
タイプの触媒担体の製造方法を提供することができる。
なお，本例では，波板１０の波頂部１２１の位置検出に
歯車を用いた機械的方法の例を述べたが，光や超音波な
どによる位置検知法によることもできる。この場合は，
波板の露出部１３の板幅は０．５ｍｍ程度あればよい。 【００２３】実施例２ 本例は，図３に示すように，実施例１において，波板１
０の平板からの露出部１３を平板の両側に設けずに片側
にのみ設けた例である。即ち，平板と重ね合わせられな
い波板１０の露出部１３は，片側（図３Ａ部）にのみ設
けられている。これによって，波板１０の板幅Ｄ1 は，
実施例１よりも相対的に小さくすることができる。その
他については，実施例１と同様である。
浄化する触媒を担持するための，金属製の触媒担体の製
造方法に関し，特にレーザービーム溶接による加工が容
易なハニカムタイプの触媒担体の製造方法に関する 【０００２】 【従来技術】自動車の排気ガス中などに含まれる有害な
ＣＯ，ＨＣ，ＮＯx などを，化学反応により無害物質に
転換するための触媒は，触媒担体に担持させてある。自
動車の排気ガス浄化用触媒を担持するための触媒担体
は，軽量かつ振動衝撃に強いことが要請される。かかる
触媒担体としては，例えばＦｅ−Ｃｒ−Ａｌの合金箔板
によるハニカム状触媒担体が注目されている。 【０００３】これは，上記合金箔板による平板と波板と
を交互に積層，巻回しハニカム筒体としたものである。
このハニカム筒体の触媒担体には，触媒成分を担持させ
る。そして，触媒担体は浄化用コンバータ内に装着して
排気浄化に供される。上記平板と波板とは，波板の波頂
部と平板とをロウ付けすることにより接合固定される
（図１参照）。 【０００４】 【解決しようとする課題】しかしながら，上記波板と平
板とをロウ付けするハニカムタイプの触媒担体には，次
のような問題がある。即ち，波板と平板とのロウ付け
は，耐熱性の観点からＮｉが用いられる。しかし，触媒
担体を使用するうちに板材のＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金とＮ
ｉとが反応し，板材の耐熱性を低下させる。 【０００５】このようなＮｉを用いたロウ付けに代え
て，レーザービームを用いた溶接により平板と波板とを
接合固定する方法が提案されている。そして，このよう
な波板と平板との溶接は，波板の波頂部に向けて正確に
レーザービームを照射する必要がある。 【０００６】しかしながら，溶接しようとする平板を波
板の上に載置すれば，波板は見えないから，波頂部の位
置が把握しにくくなり，レーザービームが接合部に正確
には照射されにくい。このために，溶接作業の工数がか
かると共に，溶接不良が発生し易いという問題がある。
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みて，強固で安定し
た接合部を有する，平板と波板とを積層したハニカムタ
イプの触媒担体の製造方法を提供しようとするものであ
る。 【０００７】 【課題の解決手段】本発明は，排気ガスの触媒金属を担
持する平板と波板とを交互に積層したハニカム状の金属
製触媒担体の製造方法であって，同一直線上にある同一
高さの波山が，一定方向に一定の間隔で出現する平面波
状波板によって形成されていると共に上記波山直線方向
の板幅が上記平板における同方向の板幅より大きい板幅
を有する波板と，上記平板とを重ね合わせ，上記波板の
波頂部と上記平板との接触部をレーザービームにより溶
接し，上記波板と上記平板とを接合することを特徴とす
る排気ガス浄化用の金属製触媒担体の製造方法にある。 【０００８】本発明において最も注目すべきことは，積
層される平板と波板の板幅が同一ではなく，波板の板幅
が平板の板幅より大きいことである。上記波板は，同一
高さで直線状に連続したひと続きの波山が，周期的に出
現する平面波状波板によって形成されており，上記ひと
続きの波山の直線方向に沿った板幅を，平板の板幅より
大きくしてある。 【０００９】 【作用及び効果】本発明の触媒担体においては，波板の
板幅は，平板の板幅よりも大きい。そのため，波板上に
平板を載置すれば，平板の側方から波板がはみ出して露
出する（図１参照）。そして，波板の波頂部は，一直線
上に連なっているから，露出した波板の波頂部の延長線
上に平板に被われた波頂部は位置している。 【００１０】それ故，平板と波板との接合ポイントであ
る波頂部の位置を，平板外からも容易に窺い知ることが
できる。従って，溶接ポイントから外れることなくレー
ザビームによる溶接が可能であり，製造品質の高い接合
を行なうことができる。また，溶接作業の作業効率も向
上する。 【００１１】そして，ロウ付けによる接合のように異種
類の金属を溶着させることもないから，接合部に溶着部
材との反応による特性劣化も生じない。上記のように，
本発明によれば，強固で安定した接合部を有する，平板
と波板とを積層したハニカムタイプの触媒担体の製造方
法を提供することができる。 【００１２】 【実施例】実施例１ 本発明の実施例にかかる触媒担体及びその製造方法につ
き，図１，図２を用いて説明する。本例は，図１，図２
に示すように，自動車の排気ガスの触媒金属を担持する
平板２０と波板１０とを交互に積層したハニカム状の金
属製触媒担体１（図２）である。 【００１３】上記波板１０は，図１に示すように，同一
直線１９上にある同一高さの波山１２が，一定方向に一
定の間隔ａで出現する平面波状波板によって形成されて
いると共に上記波山直線１９方向の板幅Ｄ1 は，平板２
０における同方向の板幅Ｄ2より大きい。 【００１４】以下それぞれについて詳説する。本例は，
自動車の排気ガス浄化に用いられる金属製の触媒担体１
である。本例の触媒担体１は，図２に示すように，金属
製の平板２０と波板１０とを交互に積層して巻回したハ
ニカム状筒体を，金属製ハウジング３０に収容したもの
である。 【００１５】ハウジング３０は，ＳＵＳ４３０ＭＴによ
って形成されており，板厚１．５ｍｍ，外径８０ｍｍ，
内径７７ｍｍ，長さ１０５ｍｍである。一方，平板２０
と波板１０とは，Ｆｅ−２０％，Ｃｒ−５％，Ａｌ−Ｒ
ＥＭの合金箔板により形成されており，板厚は共に０．
０５ｍｍである。 【００１６】波板１０は，図１に示すように，同一高さ
ｈの波頂部１２１が同一直線１９上に連なった波山１２
が，一定方向に一定の間隔ａでくり返し出現する平面波
状波板によって形成されている。波山の高さｈ及び波山
のそれぞれのピッチａは，いずれも２．５ｍｍである。 【００１７】上記波板１０の波山直線１９方向の板幅Ｄ
1 は１０５ｍｍである。一方，平板２０の同方向の板幅
Ｄ2 は１００ｍｍであり，波板１０より５ｍｍ小さい。
そして，図１に示すように，波板１０の波頂部１２１と
平板２０の接触部をレーザービームによりスポット溶接
し，両板１０，２０を接合する。同図において，Ｐは溶
接ポイントを示す。 【００１８】そして，平板２０と波板とにより形成され
る空隙が排ガス流路３１（図２）となる。また，平板２
０の板幅方向の両側部２０１，２０２からは，波板１０
がそれぞれ２．５ｍｍの板幅で露出させる。 【００１９】上記触媒担体１の製造手順は以下の通りで
ある。直径３ｍｍの芯金３５（図２）の回りに，上記材
質及び寸法の平板２０と波板１０とを図１に示すように
重ね合わせ，これを重ね巻きしながら溶接する。このと
き，平板２０からはみ出した波板１０の露出部１３（図
１）の波山１２に角度センサ付きの歯車（図示せず）を
噛合させておく。 【００２０】そうすれば，波板１０と平板２０を重ね合
わせて巻回するにつれて，上記歯車が回転する。そして
歯車の回転角度から，波板１０の波頂部１２１の位置を
知ることができる。これにより，溶接ポイントＰである
波頂部１２１と平板２０との接触部の位置を検知するこ
とができる。なお，歯車等による機械的位置検知法によ
る場合，波板１０の露出部１３の板幅は２ｍｍ程度以上
あればよい。なお，両板１０，２０の接合後に，波板１
０の露出部１３は，放電加工等により除去してもよい。 【００２１】上記のように，本例の触媒担体１の製造方
法によれば，溶接ポイントＰを正確に検知して，製造品
質の高い平板２０と波板１０との溶接をすることができ
る。また，溶接作業もスピーディに効率よく行うことが
できる。そして，ロウ付けによる接合のように，異種類
の金属を溶着させることもないから，接合部に溶着部材
との反応による特性劣化等が生じない。 【００２２】上記のように，本例によれば，強固で安定
した接合部を有する，平板と波板とを積層したハニカム
タイプの触媒担体の製造方法を提供することができる。
なお，本例では，波板１０の波頂部１２１の位置検出に
歯車を用いた機械的方法の例を述べたが，光や超音波な
どによる位置検知法によることもできる。この場合は，
波板の露出部１３の板幅は０．５ｍｍ程度あればよい。 【００２３】実施例２ 本例は，図３に示すように，実施例１において，波板１
０の平板からの露出部１３を平板の両側に設けずに片側
にのみ設けた例である。即ち，平板と重ね合わせられな
い波板１０の露出部１３は，片側（図３Ａ部）にのみ設
けられている。これによって，波板１０の板幅Ｄ1 は，
実施例１よりも相対的に小さくすることができる。その
他については，実施例１と同様である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１における平板と波板との積層状態斜視
図。 【図２】実施例１の触媒担体の断面図。 【図３】実施例２の触媒担体の斜視図。 【符号の説明】 １０．．．波板， １２．．．波山， １９．．．直線， ２０．．．平板， ３０．．．ハウジング， ａ．．．波山ピッチ， ｈ．．．波山高さ， Ｄ1 ．．．波板の板幅， Ｄ2 ．．．平板の板幅， Ｐ．．．溶接のポイント，
図。 【図２】実施例１の触媒担体の断面図。 【図３】実施例２の触媒担体の斜視図。 【符号の説明】 １０．．．波板， １２．．．波山， １９．．．直線， ２０．．．平板， ３０．．．ハウジング， ａ．．．波山ピッチ， ｈ．．．波山高さ， Ｄ1 ．．．波板の板幅， Ｄ2 ．．．平板の板幅， Ｐ．．．溶接のポイント，
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 礒 圭二
神奈川県平塚市久領提１−15 住友重機
械工業株式会社 レーザ事業センター内
(56)参考文献 特開 平５−301049（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−10660（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B01J 21/00 - 38/74
B23K 9/025
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 排気ガスの触媒金属を担持する平板と波
板とを交互に積層したハニカム状の金属製触媒担体の製
造方法であって，同 一直線上にある同一高さの波山が，一定方向に一定の
間隔で出現する平面波状波板によって形成されていると
共に上記波山直線方向の板幅が上記平板における同方向
の板幅より大きい板幅を有する波板と，上記平板とを重
ね合わせ， 上記波板の波頂部と上記平板との接触部をレーザービー
ムにより溶接し，上記波板と上記平板とを接合する こと
を特徴とする排気ガス浄化用の金属製触媒担体の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10727893A JP3422517B2 (ja) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | 排気ガス浄化用金属製触媒担体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10727893A JP3422517B2 (ja) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | 排気ガス浄化用金属製触媒担体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06292834A JPH06292834A (ja) | 1994-10-21 |
| JP3422517B2 true JP3422517B2 (ja) | 2003-06-30 |
Family
ID=14455023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10727893A Expired - Fee Related JP3422517B2 (ja) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | 排気ガス浄化用金属製触媒担体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3422517B2 (ja) |
-
1993
- 1993-04-09 JP JP10727893A patent/JP3422517B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06292834A (ja) | 1994-10-21 |
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