JP4297685B2 - 排ガス浄化装置用部品並びにこの排ガス浄化装置用部品の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のエンジン等の内燃機関から排出される排ガスを浄化する装置に用いるのに最適なフィン付き多孔金属板とその製造方法およびこのフィン付き多孔金属板を用いた担体やフィルタ等の排ガス浄化装置用部品並びにこの排ガス浄化装置用部品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のエンジンや発電機等の内燃機関の排ガス浄化装置には、耐熱性のステンレス鋼板等の金属鋼からなる円筒状のケーシング内に、同金属鋼材からなる円柱状のハニカム体を嵌入したメタル担体が使用されている。
【０００３】
このような構成の従来のメタル担体は、一般的には、帯状の金属薄板からなる平薄板と、この平薄板に波付け加工した波薄板とを重ねた状態で渦巻き状に巻取って製造したハニカム体を、円筒状の金属ケーシングに嵌入し、その後、前記網目状断面を有する有空体の平薄板と波薄板との接触部、およびハニカム体とケーシングとを蝋付け、溶接、拡散接合などの方法により接合して製造されている。更に、各種の触媒をコートして、浄化機能を有する排ガス浄化装置とされる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構成のメタル担体の製造方法において、平薄板と波薄板を重ねた状態で渦巻き状に巻取る作業は、両薄板の曲げ弾性が異なることや、前記平薄板と波薄板との接触部分における摩擦係数の関係等から、安定した作業が行なえず、製造するのが極めて困難であった。
【０００５】
例えば、中間部品として製造されるハニカム体の軸方向両端部において、平薄板および波薄板の巻取り力が異なって作用した場合、渦巻き状に巻取られたハニカム体は適正な円柱形状とならずに、当該ハニカム体の軸方向における一端側はその巻取りの中心部を筍状に突出するとともに、他端部は擂り鉢状に凹入した形状（筍状）となるといった問題（巻回時の巻きズレ問題）があった。
【０００６】
そこで、本発明は、網目状断面を有する有空体からなる排ガス浄化装置用部品並びにその製造方法を安価且つ容易なものとして提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するため、本発明の排ガス浄化装置用部品は、長尺な平帯状の金属薄板から片面側へフィンを折曲することにより形成された複数のフィン付き孔と前記金属薄板に貫通形成された複数のフィン無し孔とを有するフィン付き多孔金属板を渦巻き状に巻回して形成された網目状断面を有する有空体を、底部あるいは隔壁に貫通孔を有する円筒状筒体に嵌合あるいは、さらに有空体と円筒状筒体と接合してなることを特徴とし、または、前記フィン付き孔は前記金属薄板からフィンをいずれかの面側へ折曲して形成されてなることを特徴とする。また、前記フィン付き孔とフィン無し孔とは、前記金属薄板に規則的に配置されていることが望ましい。
【０００８】
また、本発明の排ガス浄化装置用部品は、長尺な平帯状の金属薄板から片面側へフィンを折曲することにより形成された複数のフィン付き孔と前記金属薄板に貫通形成された複数のフィン無し孔とを有するフィン付き多孔金属板を渦巻き状に巻回して形成された網目状断面を有する有空体に、貫通棒を該フィン付き多孔金属板の最外周面から該網目状断面の中心を通過して貫通しており、天部及び底部のない円筒状筒体に該有空体を嵌合し、該円筒状筒体の側面と該貫通棒とを接合してなることを特徴とし、または、前記フィン付き孔は前記金属薄板からフィンをいずれかの面側へ折曲して形成されてなることを特徴とする。この場合、前記フィン付き多孔金属板は、長尺な平帯状の金属薄板上に略Ｕ字状の切込み線を複数形成し、前記各切込み線に基づいて形成された舌片部を当該金属薄板のいずれかの面側へそれぞれ選択的に折曲させて前記折り曲げ方向へ突出するフィンを形成するとともに、前記切込み線に囲繞された部分を開口させて、前記フィンを備えた孔を形成することが望ましい。また、前記フィン付き孔とフィン無し孔とは、前記金属薄板に規則的に配置されていることが望ましい。
【０００９】
本発明の排ガス浄化装置用部品の製造方法は、排ガス浄化装置用部品に用いられている前記フィン付き多孔金属板を製造する排ガス浄化装置用部品の製造方法であって、対向配置されている一対のローラの間に前記金属薄板を通して、前記各ローラの外周面に形成されているフィン付き孔用刃材とこれを受ける溝部の組合せ並びにフィン無し孔用刃材とこれを受ける溝部の組合せによって、前記フィン付き孔およびフィン無し孔を形成して前記フィン付き多孔金属板を製造することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の排ガス浄化装置用部品の実施形態について、図１０および図１１を用いて説明する。
【００１２】
本発明の排ガス浄化装置用部品１５は、主に、自動車のエンジン等の内燃機関から排出される排ガスを浄化するための装置であり、担体やフィルタとして用いられるものである。その基本的な構成は、従来例において記載したような金属板からなる円筒状の円筒状筒体１６内に円柱形状の有空体５を嵌入した構成となっている。
【００１３】
そして、本発明の排ガス浄化装置用部品１５は、前述の製造方法によって作製された前記フィン付き多孔金属板１（図１参照）を用いて形成した有空体５を円筒状筒体１６内に有する構成とされている。
【００１４】
次に、２つの実施形態を説明する。
【００１５】
第１の実施形態は、図１０および図１に示すように、フィン付き多孔金属板１のフィン付き孔３のフィン８を金属薄板２の同一面側に突出させたフィン付き多孔金属板１のみを渦巻き状に巻回して形成した、円柱形状の有空体５を用いたものである。
【００１６】
このフィン付き多孔金属板１は、長尺な平帯状に形成された金属薄板２（金属箔を含む。以下、同じ）に、その片面側へ突出するフィン８を備えた孔３（以下、「フィン付き孔」）が形成されているものである。フイン８があることで、そのフィン長さにより、間隔を自由に調整することが可能となる。この金属薄板２に使う金属として、鉄−ニッケル−クロム合金、鉄−ニッケル合金、鉄−クロム−アルミニウム合金、あるいは鉄−クロム合金で表現される一般的なステンレスが適用できる。ここで、形成とは、例えば、フィン付き孔３のみが規則性を以て配列形成されている場合、フィンを備えない孔４（以下、「フィン無し孔」）との関係において何らかの規則性を以て整列形成されている場合の他、規則性を有しないように無作為に形成されている場合をも含む。
【００１７】
このように、フィン付き孔３、フィン無し孔４など、多数の孔を設けているため、排ガス浄化装置としてしようした場合、暖気運転が短くてすむ。
【００１８】
図１乃至図３に示すフィン付き多孔金属板１は、後に渦巻き状に巻回され、後述する排ガス浄化装置用部品に嵌入されるものであり、前述した金属薄板２には、フィン付き孔３とフィン無し孔４とが網目状断面を有する有空体５（以下、有空体５という。図１０参照）の巻回方向に交互に配列形成されて、列Ｌが構成されている。この列Ｌは、図３に示すように、隣位する列Ｌに形成されたフィン付き孔３同士またはフィン無し孔４同士が隣り合わないように調整して、複数本を近接させて形成されており、幅Ｒが構成されている。そして、前記平帯状の金属薄板２には、この幅Ｒが所定間隔を設けて複数形成されている。
【００１９】
ここで、前記フィン無し孔４は、孔の整列方向に対し直交するようにして形成された細いライン状の孔部６である。そして、フィン付き孔３の孔部７の形状は略矩形状とされており、この略矩形状の孔部７は金属薄板２の同一面側に突出するフィン８を備えている。前記フィン８は平面状の小片であり、その面を前記巻回方向に指向させるようにして形成されるものであって、本実施形態においては、前記孔部７を構成する四辺のうち、前述の巻回方向上流側の一辺に連設されている。
【００２０】
なお、前記フィン８の連接辺は、孔部７の巻回方向上流側に限るものではなく、下流側の一辺であってもよい。また、例えば、図４に示すように、巻回方向上流側の一辺にフィン８を連設させて備える孔６と、巻回方向下流側の一辺にフィン８を連設させて備える孔部７とを規則的に同一の列Ｌ上に配列させてもよい。さらには、各列Ｌの各種孔の配列は異なるものであってもよい。
【００２１】
上記以外のフィン付き多孔金属板１は、長尺な平帯状の金属薄板２のいずれかの面へ突出するフィン付き孔３が整列形成されているものである。
【００２２】
前述のように、この場合においても、フィン付き孔３とフィン無し孔４の配列、さらに、フィン付き孔３においてはフィン８の連接辺を孔部７の上流側の一辺とするフィン付き孔３Ａと下流側の一辺とするフィン付き孔３Ｂの配列、そして、そのフィン８を金属薄板２の一方の面に突出させたフィン付き孔３Ｃと他方の面に突出させたフィン付き孔３Ｄの配列は規則性を有していてもよいし、無作為であってもよい。
【００２３】
図５には、フィン付き多孔金属板１として、前記フィン付き孔３とフィン無し孔４とが前記有空体５の巻回方向に交互に配列形成されており、さらに、前記フィン付き孔３は、フィン８の連接辺を孔部７の上流側の一辺とし、そのフィン８を金属薄板２の一方の面に突出させたフィン付き孔３Ｃと他方の面に突出させたフィン付き孔３Ｄとが交互に配列されているフィン付き多孔金属板１を示している。
【００２４】
次に、このフィン付き多孔金属板１の製造方法について説明する。
【００２５】
基本的には、図６に示すように、前述した２つのフィン付き多孔金属板１に形成された、前記フィン無し孔４については、長尺な平帯状の金属薄板２上に細いライン状の孔６を穿孔する。また、前記フィン付き孔３については、略Ｕ字状の切込み線を形成し、前記各切込み線に基づいて形成された舌片部９を前記切込み線の両端部を最短距離で結ぶ仮想線部分（図６に一点鎖線で示す）で当該金属薄板２のいずれかの面側へそれぞれ選択的に折曲させて前記折り曲げ方向へ突出するフィン８を形成するとともに、前記切込み線に囲繞された部分を開口させてフィン付き孔３の孔部７を形成する。
【００２６】
より詳しくは、図７および図８に示すように、前記略Ｕ字状の切込み線を形成するとともに前記切込み線に基づいて形成された舌片部９を前記切込み線の両端部を最短距離で結ぶ仮想線部分をもって当該金属薄板２の当該穿孔ローラ１０の配設側と反対側となる外側へ折曲させうる突起状刃材１１（以下、フィン付き孔用刃材１１Ａ）、および、細いライン状の孔６を穿孔しうる突起状刃材１１（以下、フィン無し孔用刃材１１Ｂ）を、同一の列Ｌ上の前記孔の配列および前記幅Ｒの配列に従って外周面に設けた穿孔ローラ１０と、前記穿孔ローラ１０と対向し、前記穿孔ローラ１０に形成された前記フィン付き孔用刃材１１Ａとこの突起状刃材１１により折曲された前記舌片部９、およびフィン無し孔用刃材１１Ｂを一時的に収容可能とする複数の溝部１２を外周面に設けた受けローラ１３との間に長尺な平帯状の金属薄板２を連続的に供給し、前記両ローラ１０，１３を回転駆動させる。そして、前記フィン無し孔用刃材１１Ｂを用いて前記金属薄板２にフィン無し孔４を穿孔する。また、フィン付き孔用刃材１１Ａを用いて前記金属薄板２に略Ｕ字状の切り込み線を形成して前記切込み線に基づいて形成された前記舌片部９を当該金属薄板２の前記穿孔ローラ１０の外側へ折曲してフィン８を形成するとともに、前記切込み線に囲繞された部分を開口させて孔部７を形成する。
【００２７】
この製造方法により、最初に記述したフィン付き多孔金属板１に示した、フィン付き孔３のフィン８を金属薄板２の同一面側に突出させたフィン付き多孔金属板１を簡単かつ効率的に形成することができる。
【００２８】
また、後で記述したフィン付き多孔金属板１に示した、フィン付き孔３のフィン８を金属薄板２の両面側に突出させたフィン付き多孔金属板１は以下のようにして製造することができる。
【００２９】
すなわち、図９に示すように、対向させて配置された一対のローラ１４Ａ，１４Ｂのうち、一方のローラ１４Ａの外周面に、略Ｕ字状の切込み線を形成するとともに前記切込み線に基づいて形成された舌片部９を前記切込み線の両端部を最短距離で結ぶ仮想線部分をもって当該金属薄板２の前記ローラ１４Ａの外側へ折曲させうるフィン付き孔用刃材１１Ａ、および、細いライン状の貫通孔を穿孔しうるフィン無し孔用刃材１１Ｂを、同一の列Ｌ上の前記孔６，７の配列および前記幅Ｒの配列に従って配設するとともに、当該外周面に、他方のローラ１４Ｂの外周面に形成された各突起状刃材１１Ａ，１１Ｂおよびフィン付き孔用刃材１１Ａにより折曲された前記舌片部９を一時的に収容可能とする複数の溝部１２を形成する。
【００３０】
また、他方のローラ１４Ｂの外周面にも、前記両突起状刃材１１Ａ，１１Ｂを形成するとともに、当該外周面に、前記一方のローラ１１Ａの外周面に形成された両突起状刃材１１Ａ，１１Ｂおよびフィン付き孔用刃材１１Ａにより折曲された前記舌片部９を一時的に収容可能とする複数の溝部１２を形成する。
【００３１】
なお、いずれか一方のローラ１４Ａ，１４Ｂには、前記フィン無し孔用刃材１１Ｂは配設を省略することも可能である。
【００３２】
そして、この一対のローラ１４Ａ，１４Ｂ間に長尺な平帯状の金属薄板２を連続的に供給し、前記両ローラ１４Ａ，１４Ｂを回転駆動させる。そして、前記フィン無し孔用刃材１１Ｂを用いて前記金属薄板２にフィン無し孔４を穿孔するとともに、前記フィン付き孔用刃材１１Ａによって金属薄板２に略Ｕ字状の切り込み線を形成して、前記切込み線に基づいて形成された前記舌片部９を金属薄板２の当該突起状刃材１１が形成されたローラの配設側の外側へ折曲してフィン８を形成するとともに、前記切込み線に囲繞された部分を開口させて孔を形成する。
【００３３】
この製造方法により、後に記述したフィン付き多孔金属板１に示した、フィン付き孔３のフィン８を金属薄板２の両面に突出させたフィン付き多孔金属板１を簡単かつ効率的に形成することができる。
【００３４】
以上のようにして作られたフィン付き多孔金属板１を用いて、次に示すように有空体を作る。
【００３５】
この有空体５は、図１０に示すように、前記フィン付き多孔金属板１の本体部分を壁として渦巻き状に形成され、内燃機関の排ガスの排出方向の上流側および下流側を開口させた排ガス流通経路１７を有している。前記排ガス流通経路１７内には、フィン付き多孔金属板１に形成された複数のフィン付き孔３のフィン８が、前記渦巻き状の排ガス流通経路１７を分断するように突出し、位置している。
【００３６】
また、排ガス浄化装置用部品の第２の実施形態は、図１１に示すように、後記のフィン付き多孔金属板１に示した、フィン付き孔３のフィン８を金属薄板２の両面側に突出させたフィン付き多孔金属板１のみを渦巻き状に巻回して形成した有空体５を用いたものである。
【００３７】
この有空体５は、前記フィン付き多孔金属板１の本体部分を壁として渦巻き状に形成され、内燃機関の排ガスの排出方向の上流側および下流側を開口させた排ガス流通経路１７を有している。前記排ガス流通経路１７は、第１の実施形態と同じく、その流通経路を渦巻き状に巻回された金属薄板２の本体部分からなる壁によって挟まれており、この経路内には、フィン付き多孔金属板１に形成された複数のフィン付き孔３のフィン８が、当該排ガス流通経路１７を構成する両壁側から、前記渦巻き状の排ガス流通経路１７を分断するように突出し、位置している。
【００３８】
このようにして作成した有空体５は、このままでは、使用時筍状となり好ましくない。これを防止する方法として、図１２に示すように、渦巻き状に巻回して形成された網目状断面を有する有空体５を、底部２１あるいは隔壁が貫通孔１８を有する円筒状筒体１６内に嵌合し、該有空体５と円筒状筒体１６とを溶接等で接合する。接合は、複数の貫通孔１８を有する円筒状筒体１６と、そこに接する有空体５とを接合するのが望ましい。接合方法は、公知の方法で良く、例えば抵抗溶接、レーザー溶接等を用いることができる。円筒状筒体１６は、深絞り加工法、絞りしごき加工法、薄肉化深絞り加工法あるいは接合による加工法などによって、成形されたものであることが望ましい。また、前記貫通孔１８の形は、円状、楕円形、正方形、長方形、菱形あるいは多角形など公知の形状が適用できる。
【００３９】
また、図１３に示すように、有空体５を固定する別の方法として、フィン付き多孔金属板１を渦巻き状に巻回して形成された網目状断面を有する有空体５に、線状のものを該フィン付き多孔金属板１の最外周面から該網目状断面の中心を通過して貫通しており、天部２０及び底部２１のない円筒状筒体１６内に該有空体５を収納し、該円筒状筒体１６の側面と該貫通棒１９を接合する方法がある。線状のものを貫通することにより、該有空体５が筍状とならない。
【００４０】
このように構成された排ガス浄化装置用部品１５においては、内燃機関の排ガスの排出方向上流側から当該排ガス浄化装置用部品１５内に流入した排ガスは、その流通経路を渦巻き状に巻回されたフィン付き多孔金属板１の本体部分からなる壁と前記排ガス流通経路１７内に位置するフィン８とによって通過経路を多様に分岐されつつ通過し、また、一部の排ガスは、前記フィン付き多孔金属板１に形成されたフィン無し孔４あるいはフィン付き孔３の開口部から、フィン付き多孔金属板１を隔てて隣接する排ガス流通経路１７内にその通過経路を変更しつつ、当該有空体５内を通過して、排ガスの排出方向下流側へ抜けることとなる。また、排ガスの圧力等によっても、有空体５は筍状とならないため、その機能を長期維持できる。
【００４１】
そして、内燃機関の排ガスは、当該排ガス浄化装置用部品１５内の通過時に、例えば不完全燃焼による「すす」等を担持させたり、濾し取ったりすることができることはいうまでもない。
【００４２】
続いて、本発明の排ガス浄化装置用部品１５の製造方法について説明する。
【００４３】
まず、前記フィン付き多孔金属板１は、円筒状筒体１６内に嵌入する前に、円筒状筒体１６の内径寸法よりも小径な渦巻き状に、多少きつめに巻回して、有空体５を作る。そして、図１３に示すように、貫通棒１９を有空体の最外周面から挿入して、有空体の中心部を通って、反対の最外周面から出てくるようにして、前記円筒状筒体１６内に有空体５をしっかりと位置させ、固定する。
【００４４】
また、前記有空体５を収納する別の方法として、図１２に示すように、円筒状筒体１６は、天部２０が開口していて、底部２１あるいは隔壁に貫通孔１８を作る。貫通孔１８の形は、円状、楕円形、正方形、長方形、菱形あるいは多角形など公知の形状が適用できる。この円筒状筒体１６内に、有空体５を嵌合し、あるいはさらに円筒状筒体１６の底部２１とそれに接する有空体５とを接合する。接合する方法は、抵抗溶接など公知の方法が適用できる。嵌合前の有空体５を作る場合、前記フィン付き多孔金属板１の巻回の程度は、円筒状筒体１６内で解放され、自由状態となったときに、前記フィン８の先端部が、その弾性力により対向する金属薄板２の裏面に当接するような巻回とする。
【００４５】
そして、このように１枚のフィン付き多孔金属板１のみを巻回して有空体５を構成する場合、異なる２枚の金属板を重ねたものを渦巻き状に巻回する場合と比較して、従来の問題点の１つであった巻回時の巻きズレ問題は、より解消することができるものとなった。すなわち、表裏のフィンにより、有空体５が筍状になるのを防ぐことができる。また、円筒状筒体１６に、有空体５を固定するため、使用時でも、筍状になるのを防ぐことができる。
【００４６】
さらに、前述のうち後記のフィン付き多孔金属板１に示した、フィン付き孔３のフィン８を金属薄板２の両面側に突出させたフィン付き多孔金属板１を用いて有空体５を形成する場合、巻回した状態において隣位するフィン付き多孔金属板１からそれぞれ同一の排ガス流通経路１７内に突出するフィン８のうち、いくつかがその先端部をつきあわせて咬み合うことで、従来の問題点の１つであった巻回時の巻きズレ問題は完全に防止することができるものとなった。
【００４７】
なお、前記有空体５は、前記フィン付き多孔金属板１の巻回方向における両側辺に、適当間隔で、巻回した状態において隣位するフィン付き多孔金属板１間を一定に保つための接合用突起を形成しておき、巻回された前記フィン付き多孔金属板１の外周に位置する端辺を１周回内側に位置する金属薄板２に予め接合させる際に、この接合用突起部を以て、渦巻きの中間部分においても接合させることも可能である。さらにまた、接合方法によって、例えば蝋付けのような場合には、前記フィン８の先端部を直接、対向するフィン付き多孔金属板１に接合させることも可能である。
【００４８】
このような排ガス浄化装置用部品１５は、従来品が平箔と波箔との２枚の金属箔を用い、これらを重ねて渦巻き状とした構成であったのに比較して、用いる金属板も１枚の多孔金属薄板２のみでよいので、材料コストも削減することができ、安価なものとなる。また、本実施形態の有空体５に用いられるフィン付き多孔金属板１は平帯状の薄板であるので巻回もしやすく、その製造工程における製造コストも削減することができるという利点を有するものとなる。
【００４９】
なお、前記の内、後で述べたフィン付き多孔金属板１は、長尺な平帯状の金属薄板２とを重ね合わせて渦巻き状に巻回して有空体５を形成することも可能である。その場合、この有空体５を通過する排気は、長尺な平帯状の金属薄板２により挟まれた構内において、フィン付き多孔金属板１の本体部分からなる壁と前記排ガス流通経路１７内に位置するフィン８とによって通過経路を多様に分岐されつつ通過し、また、一部の排ガスは、前記フィン付き多孔金属板１に形成されたフィン無し孔４あるいはフィン付き孔３の開口部から、このフィン付き多孔金属板１を隔てて隣接する排ガス流通経路１７内にその通過経路を変更しつつ、当該有空体５の網目内を通過して、排ガスの排出方向下流側へ抜けることとなる。
【００５０】
なお、本発明は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。基本的には蝋付けはしなくてもよいが、端面の一部に必要に応じて行っても差し支えない。また、触媒は公知のものを使用することができ、例えば活性アルミナからなる担持層に、白金、パラジウムなどの触媒を担持させたものを使用することができる。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の多孔性基板を用いた網目状断面を有する有空体を有する排ガス浄化装置用部品は、フィン付き多孔金属板の本体部分で排ガスの流通経路を形成し、フィンを備えた孔の前記フィンを排ガスの流通経路内に突出させて配置させることで、前記孔を通過する経路をも含めて、前記排ガス流通経路内の通過経路を多岐に亘らせることができ、当該網目状断面を有する有空体と排ガスとの接触面積を大きくして、排ガスの浄化を行なうことができる。そして、このような構成の排ガス浄化装置用部品は、基本的には、前記フィン付き多孔金属板１枚で、網目状断面を有する有空体を形成することができるので、従来品と比較して安価なものとなる。
【００５２】
そして、本発明の排ガス浄化装置用部品の製造方法によれば、排ガス浄化装置用部品に嵌入される網目状断面を有する有空体に用いるフィン付き多孔金属板は平帯状の１枚の金属薄板であるので巻回もしやすく、その製造工程における製造コストも削減することができ、また、従来の巻きズレ問題も解消することができる。
【００５３】
このように、本発明は、網目状断面を有する有空体を用いた排ガス浄化装置用部品並びにその製造方法を、経済的で容易なものとして提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のフィン付き多孔金属板１の第１実施形態の要部を示す斜視拡大図
【図２】 図１のフィン付き多孔金属板１の要部を示す断面拡大図
【図３】 図１のフィン付き多孔金属板１の構成を示す要部平面図
【図４】 フィン付き孔におけるフィンの連接辺を示す拡大説明図
【図５】 本発明のフィン付き多孔金属板の第２実施形態の要部を示す断面拡大図
【図６】 フィン付き孔およびフィン無し孔の拡大斜視図
【図７】 本発明のフィン付き多孔金属板の製造方法に用いる穿孔ローラの突起状刃材、受けローラの溝部およびフィン付き多孔金属板の位置関係を示す拡大説明図
【図８】 図１のフィン付き多孔金属板の製造方法に用いる穿孔ローラおよび受けローラの要部概念図
【図９】 図５のフィン付き多孔金属板の製造方法に用いる穿孔ローラおよび受けローラの要部概念図
【図１０】 図１のフィン付き多孔金属板を用いた網目状断面を有する有空体の一断面における構成を示す拡大図
【図１１】 図５のフィン付き多孔金属板を用いた網目状断面を有する有空体の一断面における構成を示す拡大図
【図１２】 フィン付き多孔金属板を用いた網目状断面を有する有空体を収納する円筒状筒体の一実施例
【図１３】 フィン付き多孔金属板を用いた網目状断面を有する有空体を収納した円筒状筒体の他の一実施例における断面図
【符号の説明】
１ フィン付き多孔金属板
２ 金属薄板
３ フィン付き孔
３Ａ フィンの連接辺を孔の上流側の一辺とするフィン付き孔
３Ｂ フィンの連接辺を孔の下流側の一辺とするフィン付き孔
３Ｃ フィンを金属薄板の一方の面に突出させたフィン付き孔
３Ｄ フィンを金属薄板の他方の面に突出させたフィン付き孔
４ フィン無し孔
５ （網目状断面を有する）有空体
６ （フィン無し孔の）孔部
７ （フィン付き孔の）孔部
８ フィン
９ 舌片部
１０ 穿孔ローラ
１１ 突起状刃材
１１Ａ フィン付き孔用刃材
１１Ｂ フィン無し孔用刃材
１２ 溝部
１３ 受けローラ
１４Ａ、１４Ｂ ローラ
１５ 排ガス浄化装置用部品
１６ 円筒状筒体
１７ 排ガス流通経路
１８ 貫通孔
１９ 貫通棒
２０ 天部
２１ 底部
Ｌ 列
Ｒ 幅
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のエンジン等の内燃機関から排出される排ガスを浄化する装置に用いるのに最適なフィン付き多孔金属板とその製造方法およびこのフィン付き多孔金属板を用いた担体やフィルタ等の排ガス浄化装置用部品並びにこの排ガス浄化装置用部品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のエンジンや発電機等の内燃機関の排ガス浄化装置には、耐熱性のステンレス鋼板等の金属鋼からなる円筒状のケーシング内に、同金属鋼材からなる円柱状のハニカム体を嵌入したメタル担体が使用されている。
【０００３】
このような構成の従来のメタル担体は、一般的には、帯状の金属薄板からなる平薄板と、この平薄板に波付け加工した波薄板とを重ねた状態で渦巻き状に巻取って製造したハニカム体を、円筒状の金属ケーシングに嵌入し、その後、前記網目状断面を有する有空体の平薄板と波薄板との接触部、およびハニカム体とケーシングとを蝋付け、溶接、拡散接合などの方法により接合して製造されている。更に、各種の触媒をコートして、浄化機能を有する排ガス浄化装置とされる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構成のメタル担体の製造方法において、平薄板と波薄板を重ねた状態で渦巻き状に巻取る作業は、両薄板の曲げ弾性が異なることや、前記平薄板と波薄板との接触部分における摩擦係数の関係等から、安定した作業が行なえず、製造するのが極めて困難であった。
【０００５】
例えば、中間部品として製造されるハニカム体の軸方向両端部において、平薄板および波薄板の巻取り力が異なって作用した場合、渦巻き状に巻取られたハニカム体は適正な円柱形状とならずに、当該ハニカム体の軸方向における一端側はその巻取りの中心部を筍状に突出するとともに、他端部は擂り鉢状に凹入した形状（筍状）となるといった問題（巻回時の巻きズレ問題）があった。
【０００６】
そこで、本発明は、網目状断面を有する有空体からなる排ガス浄化装置用部品並びにその製造方法を安価且つ容易なものとして提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するため、本発明の排ガス浄化装置用部品は、長尺な平帯状の金属薄板から片面側へフィンを折曲することにより形成された複数のフィン付き孔と前記金属薄板に貫通形成された複数のフィン無し孔とを有するフィン付き多孔金属板を渦巻き状に巻回して形成された網目状断面を有する有空体を、底部あるいは隔壁に貫通孔を有する円筒状筒体に嵌合あるいは、さらに有空体と円筒状筒体と接合してなることを特徴とし、または、前記フィン付き孔は前記金属薄板からフィンをいずれかの面側へ折曲して形成されてなることを特徴とする。また、前記フィン付き孔とフィン無し孔とは、前記金属薄板に規則的に配置されていることが望ましい。
【０００８】
また、本発明の排ガス浄化装置用部品は、長尺な平帯状の金属薄板から片面側へフィンを折曲することにより形成された複数のフィン付き孔と前記金属薄板に貫通形成された複数のフィン無し孔とを有するフィン付き多孔金属板を渦巻き状に巻回して形成された網目状断面を有する有空体に、貫通棒を該フィン付き多孔金属板の最外周面から該網目状断面の中心を通過して貫通しており、天部及び底部のない円筒状筒体に該有空体を嵌合し、該円筒状筒体の側面と該貫通棒とを接合してなることを特徴とし、または、前記フィン付き孔は前記金属薄板からフィンをいずれかの面側へ折曲して形成されてなることを特徴とする。この場合、前記フィン付き多孔金属板は、長尺な平帯状の金属薄板上に略Ｕ字状の切込み線を複数形成し、前記各切込み線に基づいて形成された舌片部を当該金属薄板のいずれかの面側へそれぞれ選択的に折曲させて前記折り曲げ方向へ突出するフィンを形成するとともに、前記切込み線に囲繞された部分を開口させて、前記フィンを備えた孔を形成することが望ましい。また、前記フィン付き孔とフィン無し孔とは、前記金属薄板に規則的に配置されていることが望ましい。
【０００９】
本発明の排ガス浄化装置用部品の製造方法は、排ガス浄化装置用部品に用いられている前記フィン付き多孔金属板を製造する排ガス浄化装置用部品の製造方法であって、対向配置されている一対のローラの間に前記金属薄板を通して、前記各ローラの外周面に形成されているフィン付き孔用刃材とこれを受ける溝部の組合せ並びにフィン無し孔用刃材とこれを受ける溝部の組合せによって、前記フィン付き孔およびフィン無し孔を形成して前記フィン付き多孔金属板を製造することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の排ガス浄化装置用部品の実施形態について、図１０および図１１を用いて説明する。
【００１２】
本発明の排ガス浄化装置用部品１５は、主に、自動車のエンジン等の内燃機関から排出される排ガスを浄化するための装置であり、担体やフィルタとして用いられるものである。その基本的な構成は、従来例において記載したような金属板からなる円筒状の円筒状筒体１６内に円柱形状の有空体５を嵌入した構成となっている。
【００１３】
そして、本発明の排ガス浄化装置用部品１５は、前述の製造方法によって作製された前記フィン付き多孔金属板１（図１参照）を用いて形成した有空体５を円筒状筒体１６内に有する構成とされている。
【００１４】
次に、２つの実施形態を説明する。
【００１５】
第１の実施形態は、図１０および図１に示すように、フィン付き多孔金属板１のフィン付き孔３のフィン８を金属薄板２の同一面側に突出させたフィン付き多孔金属板１のみを渦巻き状に巻回して形成した、円柱形状の有空体５を用いたものである。
【００１６】
このフィン付き多孔金属板１は、長尺な平帯状に形成された金属薄板２（金属箔を含む。以下、同じ）に、その片面側へ突出するフィン８を備えた孔３（以下、「フィン付き孔」）が形成されているものである。フイン８があることで、そのフィン長さにより、間隔を自由に調整することが可能となる。この金属薄板２に使う金属として、鉄−ニッケル−クロム合金、鉄−ニッケル合金、鉄−クロム−アルミニウム合金、あるいは鉄−クロム合金で表現される一般的なステンレスが適用できる。ここで、形成とは、例えば、フィン付き孔３のみが規則性を以て配列形成されている場合、フィンを備えない孔４（以下、「フィン無し孔」）との関係において何らかの規則性を以て整列形成されている場合の他、規則性を有しないように無作為に形成されている場合をも含む。
【００１７】
このように、フィン付き孔３、フィン無し孔４など、多数の孔を設けているため、排ガス浄化装置としてしようした場合、暖気運転が短くてすむ。
【００１８】
図１乃至図３に示すフィン付き多孔金属板１は、後に渦巻き状に巻回され、後述する排ガス浄化装置用部品に嵌入されるものであり、前述した金属薄板２には、フィン付き孔３とフィン無し孔４とが網目状断面を有する有空体５（以下、有空体５という。図１０参照）の巻回方向に交互に配列形成されて、列Ｌが構成されている。この列Ｌは、図３に示すように、隣位する列Ｌに形成されたフィン付き孔３同士またはフィン無し孔４同士が隣り合わないように調整して、複数本を近接させて形成されており、幅Ｒが構成されている。そして、前記平帯状の金属薄板２には、この幅Ｒが所定間隔を設けて複数形成されている。
【００１９】
ここで、前記フィン無し孔４は、孔の整列方向に対し直交するようにして形成された細いライン状の孔部６である。そして、フィン付き孔３の孔部７の形状は略矩形状とされており、この略矩形状の孔部７は金属薄板２の同一面側に突出するフィン８を備えている。前記フィン８は平面状の小片であり、その面を前記巻回方向に指向させるようにして形成されるものであって、本実施形態においては、前記孔部７を構成する四辺のうち、前述の巻回方向上流側の一辺に連設されている。
【００２０】
なお、前記フィン８の連接辺は、孔部７の巻回方向上流側に限るものではなく、下流側の一辺であってもよい。また、例えば、図４に示すように、巻回方向上流側の一辺にフィン８を連設させて備える孔６と、巻回方向下流側の一辺にフィン８を連設させて備える孔部７とを規則的に同一の列Ｌ上に配列させてもよい。さらには、各列Ｌの各種孔の配列は異なるものであってもよい。
【００２１】
上記以外のフィン付き多孔金属板１は、長尺な平帯状の金属薄板２のいずれかの面へ突出するフィン付き孔３が整列形成されているものである。
【００２２】
前述のように、この場合においても、フィン付き孔３とフィン無し孔４の配列、さらに、フィン付き孔３においてはフィン８の連接辺を孔部７の上流側の一辺とするフィン付き孔３Ａと下流側の一辺とするフィン付き孔３Ｂの配列、そして、そのフィン８を金属薄板２の一方の面に突出させたフィン付き孔３Ｃと他方の面に突出させたフィン付き孔３Ｄの配列は規則性を有していてもよいし、無作為であってもよい。
【００２３】
図５には、フィン付き多孔金属板１として、前記フィン付き孔３とフィン無し孔４とが前記有空体５の巻回方向に交互に配列形成されており、さらに、前記フィン付き孔３は、フィン８の連接辺を孔部７の上流側の一辺とし、そのフィン８を金属薄板２の一方の面に突出させたフィン付き孔３Ｃと他方の面に突出させたフィン付き孔３Ｄとが交互に配列されているフィン付き多孔金属板１を示している。
【００２４】
次に、このフィン付き多孔金属板１の製造方法について説明する。
【００２５】
基本的には、図６に示すように、前述した２つのフィン付き多孔金属板１に形成された、前記フィン無し孔４については、長尺な平帯状の金属薄板２上に細いライン状の孔６を穿孔する。また、前記フィン付き孔３については、略Ｕ字状の切込み線を形成し、前記各切込み線に基づいて形成された舌片部９を前記切込み線の両端部を最短距離で結ぶ仮想線部分（図６に一点鎖線で示す）で当該金属薄板２のいずれかの面側へそれぞれ選択的に折曲させて前記折り曲げ方向へ突出するフィン８を形成するとともに、前記切込み線に囲繞された部分を開口させてフィン付き孔３の孔部７を形成する。
【００２６】
より詳しくは、図７および図８に示すように、前記略Ｕ字状の切込み線を形成するとともに前記切込み線に基づいて形成された舌片部９を前記切込み線の両端部を最短距離で結ぶ仮想線部分をもって当該金属薄板２の当該穿孔ローラ１０の配設側と反対側となる外側へ折曲させうる突起状刃材１１（以下、フィン付き孔用刃材１１Ａ）、および、細いライン状の孔６を穿孔しうる突起状刃材１１（以下、フィン無し孔用刃材１１Ｂ）を、同一の列Ｌ上の前記孔の配列および前記幅Ｒの配列に従って外周面に設けた穿孔ローラ１０と、前記穿孔ローラ１０と対向し、前記穿孔ローラ１０に形成された前記フィン付き孔用刃材１１Ａとこの突起状刃材１１により折曲された前記舌片部９、およびフィン無し孔用刃材１１Ｂを一時的に収容可能とする複数の溝部１２を外周面に設けた受けローラ１３との間に長尺な平帯状の金属薄板２を連続的に供給し、前記両ローラ１０，１３を回転駆動させる。そして、前記フィン無し孔用刃材１１Ｂを用いて前記金属薄板２にフィン無し孔４を穿孔する。また、フィン付き孔用刃材１１Ａを用いて前記金属薄板２に略Ｕ字状の切り込み線を形成して前記切込み線に基づいて形成された前記舌片部９を当該金属薄板２の前記穿孔ローラ１０の外側へ折曲してフィン８を形成するとともに、前記切込み線に囲繞された部分を開口させて孔部７を形成する。
【００２７】
この製造方法により、最初に記述したフィン付き多孔金属板１に示した、フィン付き孔３のフィン８を金属薄板２の同一面側に突出させたフィン付き多孔金属板１を簡単かつ効率的に形成することができる。
【００２８】
また、後で記述したフィン付き多孔金属板１に示した、フィン付き孔３のフィン８を金属薄板２の両面側に突出させたフィン付き多孔金属板１は以下のようにして製造することができる。
【００２９】
すなわち、図９に示すように、対向させて配置された一対のローラ１４Ａ，１４Ｂのうち、一方のローラ１４Ａの外周面に、略Ｕ字状の切込み線を形成するとともに前記切込み線に基づいて形成された舌片部９を前記切込み線の両端部を最短距離で結ぶ仮想線部分をもって当該金属薄板２の前記ローラ１４Ａの外側へ折曲させうるフィン付き孔用刃材１１Ａ、および、細いライン状の貫通孔を穿孔しうるフィン無し孔用刃材１１Ｂを、同一の列Ｌ上の前記孔６，７の配列および前記幅Ｒの配列に従って配設するとともに、当該外周面に、他方のローラ１４Ｂの外周面に形成された各突起状刃材１１Ａ，１１Ｂおよびフィン付き孔用刃材１１Ａにより折曲された前記舌片部９を一時的に収容可能とする複数の溝部１２を形成する。
【００３０】
また、他方のローラ１４Ｂの外周面にも、前記両突起状刃材１１Ａ，１１Ｂを形成するとともに、当該外周面に、前記一方のローラ１１Ａの外周面に形成された両突起状刃材１１Ａ，１１Ｂおよびフィン付き孔用刃材１１Ａにより折曲された前記舌片部９を一時的に収容可能とする複数の溝部１２を形成する。
【００３１】
なお、いずれか一方のローラ１４Ａ，１４Ｂには、前記フィン無し孔用刃材１１Ｂは配設を省略することも可能である。
【００３２】
そして、この一対のローラ１４Ａ，１４Ｂ間に長尺な平帯状の金属薄板２を連続的に供給し、前記両ローラ１４Ａ，１４Ｂを回転駆動させる。そして、前記フィン無し孔用刃材１１Ｂを用いて前記金属薄板２にフィン無し孔４を穿孔するとともに、前記フィン付き孔用刃材１１Ａによって金属薄板２に略Ｕ字状の切り込み線を形成して、前記切込み線に基づいて形成された前記舌片部９を金属薄板２の当該突起状刃材１１が形成されたローラの配設側の外側へ折曲してフィン８を形成するとともに、前記切込み線に囲繞された部分を開口させて孔を形成する。
【００３３】
この製造方法により、後に記述したフィン付き多孔金属板１に示した、フィン付き孔３のフィン８を金属薄板２の両面に突出させたフィン付き多孔金属板１を簡単かつ効率的に形成することができる。
【００３４】
以上のようにして作られたフィン付き多孔金属板１を用いて、次に示すように有空体を作る。
【００３５】
この有空体５は、図１０に示すように、前記フィン付き多孔金属板１の本体部分を壁として渦巻き状に形成され、内燃機関の排ガスの排出方向の上流側および下流側を開口させた排ガス流通経路１７を有している。前記排ガス流通経路１７内には、フィン付き多孔金属板１に形成された複数のフィン付き孔３のフィン８が、前記渦巻き状の排ガス流通経路１７を分断するように突出し、位置している。
【００３６】
また、排ガス浄化装置用部品の第２の実施形態は、図１１に示すように、後記のフィン付き多孔金属板１に示した、フィン付き孔３のフィン８を金属薄板２の両面側に突出させたフィン付き多孔金属板１のみを渦巻き状に巻回して形成した有空体５を用いたものである。
【００３７】
この有空体５は、前記フィン付き多孔金属板１の本体部分を壁として渦巻き状に形成され、内燃機関の排ガスの排出方向の上流側および下流側を開口させた排ガス流通経路１７を有している。前記排ガス流通経路１７は、第１の実施形態と同じく、その流通経路を渦巻き状に巻回された金属薄板２の本体部分からなる壁によって挟まれており、この経路内には、フィン付き多孔金属板１に形成された複数のフィン付き孔３のフィン８が、当該排ガス流通経路１７を構成する両壁側から、前記渦巻き状の排ガス流通経路１７を分断するように突出し、位置している。
【００３８】
このようにして作成した有空体５は、このままでは、使用時筍状となり好ましくない。これを防止する方法として、図１２に示すように、渦巻き状に巻回して形成された網目状断面を有する有空体５を、底部２１あるいは隔壁が貫通孔１８を有する円筒状筒体１６内に嵌合し、該有空体５と円筒状筒体１６とを溶接等で接合する。接合は、複数の貫通孔１８を有する円筒状筒体１６と、そこに接する有空体５とを接合するのが望ましい。接合方法は、公知の方法で良く、例えば抵抗溶接、レーザー溶接等を用いることができる。円筒状筒体１６は、深絞り加工法、絞りしごき加工法、薄肉化深絞り加工法あるいは接合による加工法などによって、成形されたものであることが望ましい。また、前記貫通孔１８の形は、円状、楕円形、正方形、長方形、菱形あるいは多角形など公知の形状が適用できる。
【００３９】
また、図１３に示すように、有空体５を固定する別の方法として、フィン付き多孔金属板１を渦巻き状に巻回して形成された網目状断面を有する有空体５に、線状のものを該フィン付き多孔金属板１の最外周面から該網目状断面の中心を通過して貫通しており、天部２０及び底部２１のない円筒状筒体１６内に該有空体５を収納し、該円筒状筒体１６の側面と該貫通棒１９を接合する方法がある。線状のものを貫通することにより、該有空体５が筍状とならない。
【００４０】
このように構成された排ガス浄化装置用部品１５においては、内燃機関の排ガスの排出方向上流側から当該排ガス浄化装置用部品１５内に流入した排ガスは、その流通経路を渦巻き状に巻回されたフィン付き多孔金属板１の本体部分からなる壁と前記排ガス流通経路１７内に位置するフィン８とによって通過経路を多様に分岐されつつ通過し、また、一部の排ガスは、前記フィン付き多孔金属板１に形成されたフィン無し孔４あるいはフィン付き孔３の開口部から、フィン付き多孔金属板１を隔てて隣接する排ガス流通経路１７内にその通過経路を変更しつつ、当該有空体５内を通過して、排ガスの排出方向下流側へ抜けることとなる。また、排ガスの圧力等によっても、有空体５は筍状とならないため、その機能を長期維持できる。
【００４１】
そして、内燃機関の排ガスは、当該排ガス浄化装置用部品１５内の通過時に、例えば不完全燃焼による「すす」等を担持させたり、濾し取ったりすることができることはいうまでもない。
【００４２】
続いて、本発明の排ガス浄化装置用部品１５の製造方法について説明する。
【００４３】
まず、前記フィン付き多孔金属板１は、円筒状筒体１６内に嵌入する前に、円筒状筒体１６の内径寸法よりも小径な渦巻き状に、多少きつめに巻回して、有空体５を作る。そして、図１３に示すように、貫通棒１９を有空体の最外周面から挿入して、有空体の中心部を通って、反対の最外周面から出てくるようにして、前記円筒状筒体１６内に有空体５をしっかりと位置させ、固定する。
【００４４】
また、前記有空体５を収納する別の方法として、図１２に示すように、円筒状筒体１６は、天部２０が開口していて、底部２１あるいは隔壁に貫通孔１８を作る。貫通孔１８の形は、円状、楕円形、正方形、長方形、菱形あるいは多角形など公知の形状が適用できる。この円筒状筒体１６内に、有空体５を嵌合し、あるいはさらに円筒状筒体１６の底部２１とそれに接する有空体５とを接合する。接合する方法は、抵抗溶接など公知の方法が適用できる。嵌合前の有空体５を作る場合、前記フィン付き多孔金属板１の巻回の程度は、円筒状筒体１６内で解放され、自由状態となったときに、前記フィン８の先端部が、その弾性力により対向する金属薄板２の裏面に当接するような巻回とする。
【００４５】
そして、このように１枚のフィン付き多孔金属板１のみを巻回して有空体５を構成する場合、異なる２枚の金属板を重ねたものを渦巻き状に巻回する場合と比較して、従来の問題点の１つであった巻回時の巻きズレ問題は、より解消することができるものとなった。すなわち、表裏のフィンにより、有空体５が筍状になるのを防ぐことができる。また、円筒状筒体１６に、有空体５を固定するため、使用時でも、筍状になるのを防ぐことができる。
【００４６】
さらに、前述のうち後記のフィン付き多孔金属板１に示した、フィン付き孔３のフィン８を金属薄板２の両面側に突出させたフィン付き多孔金属板１を用いて有空体５を形成する場合、巻回した状態において隣位するフィン付き多孔金属板１からそれぞれ同一の排ガス流通経路１７内に突出するフィン８のうち、いくつかがその先端部をつきあわせて咬み合うことで、従来の問題点の１つであった巻回時の巻きズレ問題は完全に防止することができるものとなった。
【００４７】
なお、前記有空体５は、前記フィン付き多孔金属板１の巻回方向における両側辺に、適当間隔で、巻回した状態において隣位するフィン付き多孔金属板１間を一定に保つための接合用突起を形成しておき、巻回された前記フィン付き多孔金属板１の外周に位置する端辺を１周回内側に位置する金属薄板２に予め接合させる際に、この接合用突起部を以て、渦巻きの中間部分においても接合させることも可能である。さらにまた、接合方法によって、例えば蝋付けのような場合には、前記フィン８の先端部を直接、対向するフィン付き多孔金属板１に接合させることも可能である。
【００４８】
このような排ガス浄化装置用部品１５は、従来品が平箔と波箔との２枚の金属箔を用い、これらを重ねて渦巻き状とした構成であったのに比較して、用いる金属板も１枚の多孔金属薄板２のみでよいので、材料コストも削減することができ、安価なものとなる。また、本実施形態の有空体５に用いられるフィン付き多孔金属板１は平帯状の薄板であるので巻回もしやすく、その製造工程における製造コストも削減することができるという利点を有するものとなる。
【００４９】
なお、前記の内、後で述べたフィン付き多孔金属板１は、長尺な平帯状の金属薄板２とを重ね合わせて渦巻き状に巻回して有空体５を形成することも可能である。その場合、この有空体５を通過する排気は、長尺な平帯状の金属薄板２により挟まれた構内において、フィン付き多孔金属板１の本体部分からなる壁と前記排ガス流通経路１７内に位置するフィン８とによって通過経路を多様に分岐されつつ通過し、また、一部の排ガスは、前記フィン付き多孔金属板１に形成されたフィン無し孔４あるいはフィン付き孔３の開口部から、このフィン付き多孔金属板１を隔てて隣接する排ガス流通経路１７内にその通過経路を変更しつつ、当該有空体５の網目内を通過して、排ガスの排出方向下流側へ抜けることとなる。
【００５０】
なお、本発明は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。基本的には蝋付けはしなくてもよいが、端面の一部に必要に応じて行っても差し支えない。また、触媒は公知のものを使用することができ、例えば活性アルミナからなる担持層に、白金、パラジウムなどの触媒を担持させたものを使用することができる。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の多孔性基板を用いた網目状断面を有する有空体を有する排ガス浄化装置用部品は、フィン付き多孔金属板の本体部分で排ガスの流通経路を形成し、フィンを備えた孔の前記フィンを排ガスの流通経路内に突出させて配置させることで、前記孔を通過する経路をも含めて、前記排ガス流通経路内の通過経路を多岐に亘らせることができ、当該網目状断面を有する有空体と排ガスとの接触面積を大きくして、排ガスの浄化を行なうことができる。そして、このような構成の排ガス浄化装置用部品は、基本的には、前記フィン付き多孔金属板１枚で、網目状断面を有する有空体を形成することができるので、従来品と比較して安価なものとなる。
【００５２】
そして、本発明の排ガス浄化装置用部品の製造方法によれば、排ガス浄化装置用部品に嵌入される網目状断面を有する有空体に用いるフィン付き多孔金属板は平帯状の１枚の金属薄板であるので巻回もしやすく、その製造工程における製造コストも削減することができ、また、従来の巻きズレ問題も解消することができる。
【００５３】
このように、本発明は、網目状断面を有する有空体を用いた排ガス浄化装置用部品並びにその製造方法を、経済的で容易なものとして提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のフィン付き多孔金属板１の第１実施形態の要部を示す斜視拡大図
【図２】 図１のフィン付き多孔金属板１の要部を示す断面拡大図
【図３】 図１のフィン付き多孔金属板１の構成を示す要部平面図
【図４】 フィン付き孔におけるフィンの連接辺を示す拡大説明図
【図５】 本発明のフィン付き多孔金属板の第２実施形態の要部を示す断面拡大図
【図６】 フィン付き孔およびフィン無し孔の拡大斜視図
【図７】 本発明のフィン付き多孔金属板の製造方法に用いる穿孔ローラの突起状刃材、受けローラの溝部およびフィン付き多孔金属板の位置関係を示す拡大説明図
【図８】 図１のフィン付き多孔金属板の製造方法に用いる穿孔ローラおよび受けローラの要部概念図
【図９】 図５のフィン付き多孔金属板の製造方法に用いる穿孔ローラおよび受けローラの要部概念図
【図１０】 図１のフィン付き多孔金属板を用いた網目状断面を有する有空体の一断面における構成を示す拡大図
【図１１】 図５のフィン付き多孔金属板を用いた網目状断面を有する有空体の一断面における構成を示す拡大図
【図１２】 フィン付き多孔金属板を用いた網目状断面を有する有空体を収納する円筒状筒体の一実施例
【図１３】 フィン付き多孔金属板を用いた網目状断面を有する有空体を収納した円筒状筒体の他の一実施例における断面図
【符号の説明】
１ フィン付き多孔金属板
２ 金属薄板
３ フィン付き孔
３Ａ フィンの連接辺を孔の上流側の一辺とするフィン付き孔
３Ｂ フィンの連接辺を孔の下流側の一辺とするフィン付き孔
３Ｃ フィンを金属薄板の一方の面に突出させたフィン付き孔
３Ｄ フィンを金属薄板の他方の面に突出させたフィン付き孔
４ フィン無し孔
５ （網目状断面を有する）有空体
６ （フィン無し孔の）孔部
７ （フィン付き孔の）孔部
８ フィン
９ 舌片部
１０ 穿孔ローラ
１１ 突起状刃材
１１Ａ フィン付き孔用刃材
１１Ｂ フィン無し孔用刃材
１２ 溝部
１３ 受けローラ
１４Ａ、１４Ｂ ローラ
１５ 排ガス浄化装置用部品
１６ 円筒状筒体
１７ 排ガス流通経路
１８ 貫通孔
１９ 貫通棒
２０ 天部
２１ 底部
Ｌ 列
Ｒ 幅
Claims (7)
- 長尺な平帯状の金属薄板から片面側へフィンを折曲することにより形成された複数のフィン付き孔と前記金属薄板に貫通形成された複数のフィン無し孔とを有するフィン付き多孔金属板を渦巻き状に巻回して形成された網目状断面を有する有空体を、底部あるいは隔壁に貫通孔を有する円筒状筒体に嵌合、あるいはさらに接合してなることを特徴とする排ガス浄化装置用部品。
- 長尺な平帯状の金属薄板からフィンをいずれかの面側へ折曲することにより形成された複数のフィン付き孔と前記金属薄板に貫通形成された複数のフィン無し孔とを有するフィン付き多孔金属板を渦巻き状に巻回して形成された網目状断面を有する有空体を、底部あるいは隔壁に貫通孔を有する円筒状筒体に嵌合、あるいはさらに接合してなることを特徴とする排ガス浄化装置用部品。
- 長尺な平帯状の金属薄板から片面側へフィンを折曲することにより形成された複数のフィン付き孔と前記金属薄板に貫通形成された複数のフィン無し孔とを有するフィン付き多孔金属板を渦巻き状に巻回して形成された網目状断面を有する有空体に、貫通棒を該フィン付き多孔金属板の最外周面から該網目状断面の中心を通過して貫通しており、天部及び底部のない円筒状筒体に該有空体を嵌合し、該円筒状筒体の側面と該貫通棒とを接合してなることを特徴とする排ガス浄化装置用部品。
- 長尺な平帯状の金属薄板からフィンをいずれかの面側へ折曲することにより形成された複数のフィン付き孔と前記金属薄板に貫通形成された複数のフィン無し孔とを有するフィン付き多孔金属板を渦巻き状に巻回して形成された網目状断面を有する有空体に、貫通棒を該フィン付き多孔金属板の最外周面から該網目状断面の中心を通過して貫通させ、天部及び底部のない円筒状筒体に該有空体を嵌合し、該円筒状筒体の側面と該貫通棒とを接合してなることを特徴とする排ガス浄化装置用部品。
- 前記フィン付き多孔金属板は、長尺な平帯状の金属薄板上に略Ｕ字状の切込み線を複数形成し、前記各切込み線に基づいて形成された舌片部を当該金属薄板のいずれかの面側へそれぞれ選択的に折曲させて前記折り曲げ方向へ突出するフィンを形成するとともに、前記切込み線に囲繞された部分を開口させて、前記フィン付き孔を形成することを特徴とする請求項２または請求項４に記載の排ガス浄化装置用部品。
- 前記フィン付き孔とフィン無し孔とは、前記金属薄板に規則的に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の排ガス浄化装置用部品。
- 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の排ガス浄化装置用部品に用いられている前記フィン付き多孔金属板を製造する排ガス浄化装置用部品の製造方法であって、対向配置されている一対のローラの間に前記金属薄板を通して、前記各ローラの外周面に形成されているフィン付き孔用刃材とこれを受ける溝部の組合せ並びにフィン無し孔用刃材とこれを受ける溝部の組合せによって、前記フィン付き孔およびフィン無し孔を形成して前記フィン付き多孔金属板を製造することを特徴とする排ガス浄化装置用部品の製造方法。
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