JPH01164443A - 金属触媒コンバータの触媒用基板の製造・組立方法 - Google Patents

金属触媒コンバータの触媒用基板の製造・組立方法

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JPH01164443A
JPH01164443A JP63287874A JP28787488A JPH01164443A JP H01164443 A JPH01164443 A JP H01164443A JP 63287874 A JP63287874 A JP 63287874A JP 28787488 A JP28787488 A JP 28787488A JP H01164443 A JPH01164443 A JP H01164443A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、金属触媒コンバータの触媒用基板の製造・組
立法に係わり、特に特許請求の範囲第1項の前段部に記
載されているような触媒用基板、即ち例えば米国特許第
4.559.205号に開示されているような触媒用基
板を作るために管状の金属外殻の中に金属ホイルの層を
製造・組立する方法に関する。
〔従来の技術〕
金属触媒コンバータの触媒用基板の製造・組立に関して
、波形状の金属ホイル帯片(シート)を複数枚、又は波
形状の金属ホイル帯片(シート)と平坦形状の金属ホイ
ル帯片(シート)とを複数枚コイル状に巻付けたり、折
り重ねたり、積重ねたりして、円形や卵形や多角形等の
横断面を存する所望の基板を作る方法がいろいろ提案さ
れている。これらのいずれも、ホイルを予め成形された
シート状金属外殻ハウジング内に一枚ずつ組立てて、各
ホイル層を圧縮荷重及び/又は接着(例えば溶接)及び
/又は物理的拘束(例えば端リングとピン)によって互
いに固着すると共に上記ハウジングにも固着するもので
ある。このような公知の製造・組立法は、概して満足の
いくものであるが、し2かしながら生産速度に実質的に
限度があり、かつ年間の生産が数千刃ユニットに達する
ような自動車分野では多数の組立ラインが必要になって
しまう。
本発明の要約 本発明による金属触媒コンバータの触媒用基板の製造・
組立法は、特許請求の範囲第1項の特徴事項に記載され
た事項を特徴とするものである。
本発明は、基本的に非常に簡単な連続組立ラインによっ
て非常に高速の製造・組立を可能とするものである。本
発明によると、所定幅の平坦シート状金属帯片が、ハウ
ジングの所望の最終横断面形状のほぼ半分に対応した凹
形状にロール成形される。この凹形状に成形されたシー
ト状金属はその後、複数ステーションに送られ、これら
のステーションにおいて所定幅の複数枚の金属ホイル帯
片が上記凹形状シート金属帯片上に次々に積層され、上
記シート状金属帯片上に所望の横断面外形の金属ホイル
基板を組立てる。その後、シート状金属帯片は、所望の
最終横断面管状外形になるように上記ホイル層のまわり
に更にロー°ル成形され、この成形により上記複数の層
全体を取囲みかつ締め付け(圧縮し)、その後にその長
平方向に沿ってシーム溶接され耐漏洩性の外殻になる。
この作業に引続き、上記金属ホイル内蔵の管状外殻は、
初期長さに横断方向に切断され、この初期長さの外殻が
後に詳述する如く触媒コンバータ組立体に組込まれる長
さに切断されて、所望の長さの触媒用基板組立体が作ら
れる。
こうして、触媒用基板組立体は、製管の方法に従って連
続生産ラインに基づき従来の巻付法や積層法や折重ね法
に比べて何倍もの速度で作ることができる。例えば、上
述の製造、組立法を使用すれば、長さ15.24cm(
6インチ)の典型的なモノリス(一体構造)基板が一本
の組立ラインによって年に約6千万ユニツトの速度で生
産可能であると推定される。
本発明の目的は金属触媒コンバータの触媒用基板を製造
・組立する新規かつ改良された方法を提供することにあ
る。
別の目的は、平坦状体に波形金属ホイル帯片を順次積層
するか又は平坦金属ホイル帯片と波形金属ホイル帯片と
を順次積層すると共に、平坦状体から管状外殻を作るこ
とであり、それによって円形や卵形や多角形等の所定の
横断面外形を持つ金属モノリス基板を生産することであ
る。
更に別の目的は、シート状金属帯片を円形、卵形又は多
角形の横断面外形を持つ一部管状の形状にロール成形し
、それと同時に上記シート状金属帯片上に、所定幅の複
数枚の金属ホイル帯片を次々に積層し、この後に上記シ
ート状金属帯片をロール成形によっ′ζ所望の最終横断
面形状に成形して上記金属ホイル層を圧縮し、それから
シーム溶接し、こうして作られたホイル内蔵の管状組立
体を所望の基板長さに横断切断することである。
本発明の上述の目的やその他の目的・利点は図面を参照
した以下の説明から更に明らかになるであろう。
〔実施例〕
第1図において、触媒用基板の製造組立装置は、「ステ
ーション」N[Llから始まる複数のステーションから
成り、このステーションNalはコイル用リールlOを
具備する。このリール10にはステンレス鋼の帯片12
が巻付保持されており、このステンレス帯片12から外
殻が作られる。尚、この外殻は、米国特許筒4.559
.205号に開示された金属モノリス(一体構造、 m
onolith)基板組立体の単一継目の例に相当する
ものである。このステンレス鋼は、所定の幅となるよう
に予め細長く切断されており、この所定幅は、複数のホ
イル層の所望の横断面形状、即ち外形に一致する外殻の
外周を形成できるように定められている。尚、この外殻
は図示のように円形にしてもよいし、又は、卵形若しく
は多角形にすることもできる。以下の説明においては、
各ホイルの幅は、図示の円形基板形状の種々の弦寸法に
等しく定められており、夫々等しいステップで変化して
いる。もちろん、これらのホイルの幅寸法は、一般には
基板の横断面形状に応じて種々変化するが、基板が正方
形又は矩形の場合には一定である。ステンレス帯片12
は「ステーション」lからロール成形「ステーション」
2に送られる。このステーション2は、公知の製管工程
のように、縁部コンディショナ14と入口案内部16と
複数のあら延ぺ用ローラ通路18と複数のクラスタユニ
ット(cluster units)20とから構成さ
れ、ステンレス帯片を第2図に示したような凹面状即ち
U字形に予め成形する。
このU字形への成形はこのステンレス帯片を最終的に閉
じた形にするための予備工程として必要である。
「ステーション」2から出て来たU字形帯片は「ステー
ション」3に送られる。この「ステーション」3は平坦
な酸化ステンレス鋼ホイル24の巻かれたコイル用リー
ル22を有し、このホイル24も第1の基板層に必要な
幅に予め細長く切断されている。ホイル24はリール2
2から解かれ公知の波形ロール成形用の副ステーション
26にら送られ、ここでこのホイルの走行方向に平行な
波形が形成される。こうして、作られた波形ホイル25
は、波形成形ローラーを出て、次の「ステーション」4
の方へ進むにつれて第3図に示されたように、最終ロー
ラ28によって案内され、既に成形されているU字形外
殻の底部に導かれる。
「ステーション」4ではリール29に酸化ステンレス鋼
ホイル30がコイル状に巻付けられており、このホイル
30は、第2層に必要な幅となるように予め細長く切断
されている。ホイル30はこのリール29から解かれる
と、対向するローラ対32と最終ローラ33とによって
案内され、第4図に示したように第1層のホイル25の
上面に導かれる。このホイルは図示のように平面状であ
ってもよく、また基板の種類に応じて杉綾状波形にして
もよい。
こうして2層のホイルを内蔵した部分成形外殻は、「ス
テーション」4から「ステーション」5を通って「ステ
ーション」Nに送られる。これらのステーションは「ス
テーション」3と4の繰り返しであり、各ステーション
は適正な幅と適正な表面形状のホイル層(第5図に示さ
れたような波形の隣接層34を参照)を敷設し、所望形
状の積層体を作る。「ステーション」Nはホイル積層体
の最終層35を敷設する最終ステーションであり、この
最終層35は第6図では平面として示されている。N番
目のホイル層を積層した後の、何ら拘束されていない、
即ち自由状態の基板積層体の高さは、前記の米国特許筒
4.559.205号に開示された完成した基板のよう
に外殻内部に封込められた時に充分な圧縮力を発生する
ように定められている。
必要なホイル層をすべて収容した部分成形外殻は、N番
目の「ステーション」から「ステーションJN+1に進
む。このステーションは複数のクラスタ36と成形ロー
ラ37とから構成され、外殻をロール成形により所望の
形状、この例では円形に仕上げる。これにより、外殻が
ホイル層を完全に取り囲み、上述の米国特許筒4,55
9,205号に開示のように、外殻がホイル層を内蔵し
、基板に圧縮荷重を与える。
この後、このホイル層を内蔵した閉止管状外殻は「ステ
ーション」N+2に進む。このステーションN+2は、
公知の高周波AC又はDC溶接用電源と複数の溶接電極
とから構成され、シーム溶接して単一の管継目を形成し
耐漏洩性外殻38を作る。
こうして圧縮状態のホイル層を内蔵した閉止した溶接済
の外殻3日は上述のシーム溶接ステーションから「ステ
ーション」N+3に進む。このステーションN+3は、
せん断機使用の公知の走行型切断装置から構成され、移
送された金属ノ\ニカム構造外殻38を所定の長さ38
′に、例えば、3〜6m(例えば10〜20フイ一日に
切断する。この切断された外殻は、その後に例えばレー
ザ切断法や高速といし切断法やウォータジェット切断法
やダブルアクションせん断切新法等によって、パリを発
生することなしに適当な長さのモノリス(一体式構造)
基板に再度切断されるので、ここではこれを丸太状材と
称することにする。この丸太状材は、適当な基板長さに
再切断された後に、洗浄やコーティングやか焼などの公
知の処理が引続き行われる。これらの処理の後に、2個
の漏斗形状の部品が外殻の両端に溶接され入口部と出口
部とを形成し、上述の米国特許第4.559,205号
に開示されたような触媒コンバータの組立が完了する。
これらの漏斗形状部品は、基板の端部支持体として働く
と共に、外殻による基板の圧縮作用と協同して上述の米
国特許第4,559.205号に開示されたように基板
の構造上の不変形性(一体性)を確保している。
以上の本発明の好適実施例の説明は、図示例を説明する
ことを目的とするものであって、本発明を開示の具体例
に限定することを意図するものではない。上述の説明に
鑑みれば、種々の変形例や変更例を推考できるであろう
。即ち、上述の実施例は、本発明の原理とその実際の適
用分野を図面を参照して分り易(説明する為に選定され
たものであるので、当業者であれば、本発明を特別の適
用例に合うように種々変更したり、具体化することが可
能であろう。従って、このような変更例や変形例はいず
れも、公正の立場からまた法的見地から及び衡平の原理
により認められる権利の幅に従って解釈すると、添附の
特許請求の範囲により決まる本発明の範囲内のものであ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による触媒用基板の製造・組立を行う好
適の装置を示した斜視図である。 第2図乃至第7図は、夫々第1図の線2−2、線3−3
、線4−4、線5−5、線6−6、及び線7−7に沿っ
た図であって、触媒用基板の製造・組立の工程を順次示
したものである。 〔主要部分の符号の説明〕 12−・−シート状金属帯片、 25.30.34.35・−金属ホイル層、38・−継
合された管。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、金属ホイル層を内蔵する管状のシート金属外殻から
    成る、所定横断面外形の金属触媒コンバータの触媒用基
    板を製造・組立する方法において、 (1)所定幅のシート状金属帯片(12)を凹形状に初
    期成形する工程と、 (2)所定幅の複数の金属ホイル帯片(25、30、3
    4、35)を上記形状のシート状金属帯片上に次々に敷
    設して、上記所定外形に合致するように上記シート状金
    属帯片上にホイル層を組立てる工程と、 (3)上記シート状金属帯片(12)を、上記ホイル層
    (25、30、34、35)を周りに最終成形して上記
    所定外形に対応した単一継目の管にする最終成形工程と
    、 (4)上記管の継目をその長さ方向に沿って密封接合す
    る工程と、 (5)上記ホイル層を内蔵した上記継合済の管(38)
    を所定の長さ(38′)に横断切断して触媒用基板ユニ
    ットを作成する工程と、を具備することを特徴とする方
    法。 2、請求項1に従う所定横断面外形の金属触媒コンバー
    タの触媒用基板を製造・組立する方法において、 上記工程(1)は、上記シート状金属帯片 (12)を上記所定外形の底側のほぼ半分に合致した凹
    形状に初期ロール成形し、 上記工程(2)は、上記所定幅の複数枚の 金属ホイル帯片(25、30、34、35)を一つ置き
    に波形成形し上記凹形状のシート状金属帯片上に次々に
    敷設して、上記所定外形に対応するように上記ホイル層
    を上記シート状金属帯片上に組立てる工程を含むことを
    特徴とする方法。
JP63287874A 1987-11-16 1988-11-16 金属触媒コンバータの触媒用基板の製造・組立方法 Granted JPH01164443A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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US07/121,404 US4782570A (en) 1987-11-16 1987-11-16 Fabrication and assembly of metal catalytic converter catalyst substrate

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US (1) US4782570A (ja)
EP (1) EP0317075B1 (ja)
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