JPH07171411A - メタル担体 - Google Patents
メタル担体Info
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- JPH07171411A JPH07171411A JP5343335A JP34333593A JPH07171411A JP H07171411 A JPH07171411 A JP H07171411A JP 5343335 A JP5343335 A JP 5343335A JP 34333593 A JP34333593 A JP 34333593A JP H07171411 A JPH07171411 A JP H07171411A
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- metal honeycomb
- metal carrier
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｘ−ラップタイプのメタルハニカム体を主要
な構成要素としたメタル担体において、特にメタルハニ
カム体を構成するスタック同士の当接部となるメタルハ
ニカム体の中心部において、優れた耐久性を有するもの
を提供する。 【構成】 薄肉金属板製の平板状帯材と波板状帯材を交
互に所望段数に積重ねて形成した少なくとも三つのスタ
ック（Ｘ1 〜Ｘn ，ｎは３以上の整数）を使用し、前記
各スタックを一端の当接端部で相互に当接させるととも
に、該当接端部を同一方向に巻回して製作した排気ガス
浄化用触媒を担持するためのＸ−ラップタイプのメタル
ハニカム体（ＸＨ）、及び前記Ｘ−ラップタイプのメタ
ルハニカム体（ＸＨ）を収容するための金属ケーシング
（Ｃ）とから成るメタル担体において、前記メタルハニ
カム体（ＸＨ）が、その中心部である前記各スタック
（Ｘ1 〜Ｘn ）の当接端部における接合強度が、外周部
以外の部分の接合強度よりも大きいもので構成される。
な構成要素としたメタル担体において、特にメタルハニ
カム体を構成するスタック同士の当接部となるメタルハ
ニカム体の中心部において、優れた耐久性を有するもの
を提供する。 【構成】 薄肉金属板製の平板状帯材と波板状帯材を交
互に所望段数に積重ねて形成した少なくとも三つのスタ
ック（Ｘ1 〜Ｘn ，ｎは３以上の整数）を使用し、前記
各スタックを一端の当接端部で相互に当接させるととも
に、該当接端部を同一方向に巻回して製作した排気ガス
浄化用触媒を担持するためのＸ−ラップタイプのメタル
ハニカム体（ＸＨ）、及び前記Ｘ−ラップタイプのメタ
ルハニカム体（ＸＨ）を収容するための金属ケーシング
（Ｃ）とから成るメタル担体において、前記メタルハニ
カム体（ＸＨ）が、その中心部である前記各スタック
（Ｘ1 〜Ｘn ）の当接端部における接合強度が、外周部
以外の部分の接合強度よりも大きいもので構成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に、自動車の排気
ガス浄化手段として排気管系統に介装されて使用される
メタル担体に関する。更に詳しくは、本発明は、特にメ
タルハニカム体として、排気ガス浄化用触媒を担持する
ためのＸ−ラップタイプのメタルハニカム体を主要な構
成要素とするとともに、該Ｘ−ラップタイプのメタルハ
ニカム体の中心部の耐久性が改善されたメタル担体を提
供しようとするものである。
ガス浄化手段として排気管系統に介装されて使用される
メタル担体に関する。更に詳しくは、本発明は、特にメ
タルハニカム体として、排気ガス浄化用触媒を担持する
ためのＸ−ラップタイプのメタルハニカム体を主要な構
成要素とするとともに、該Ｘ−ラップタイプのメタルハ
ニカム体の中心部の耐久性が改善されたメタル担体を提
供しようとするものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の自動車の排気ガス浄化装
置において、排気ガス浄化用触媒（Ｐt ，Ｐd ，Ｒh な
ど）を担持させるためのハニカム構造の担体として、セ
ラミックス製のモノリスタイプの担体に代って金属製の
モノリスタイプのものが注目されて来ている。一般に、
金属製モノリスタイプの排気ガス浄化用の触媒を担持さ
せるためのメタル担体は、耐熱性の薄肉鋼板の平板状帯
材と波板状帯材を相互に当接するように重積し、これを
一括渦巻状に巻回成形して製作した軸方向に排気ガス通
路のための多数の網目状通気孔路（以下、セルとい
う。）を有するハニカム構造の積層体（以下、メタルハ
ニカム体という。）と、前記メタルハニカム体を内部に
填装し、固着するための両端が開口した筒状の金属製ケ
ーシングとから構成されるものである。
置において、排気ガス浄化用触媒（Ｐt ，Ｐd ，Ｒh な
ど）を担持させるためのハニカム構造の担体として、セ
ラミックス製のモノリスタイプの担体に代って金属製の
モノリスタイプのものが注目されて来ている。一般に、
金属製モノリスタイプの排気ガス浄化用の触媒を担持さ
せるためのメタル担体は、耐熱性の薄肉鋼板の平板状帯
材と波板状帯材を相互に当接するように重積し、これを
一括渦巻状に巻回成形して製作した軸方向に排気ガス通
路のための多数の網目状通気孔路（以下、セルとい
う。）を有するハニカム構造の積層体（以下、メタルハ
ニカム体という。）と、前記メタルハニカム体を内部に
填装し、固着するための両端が開口した筒状の金属製ケ
ーシングとから構成されるものである。
【０００３】そして、前記した従来の巻回タイプのメタ
ルハニカム体と金属製ケーシングから成るメタル担体に
おいて、巻回タイプのメタルハニカム体とメタルケーシ
ングは、排気ガス自体の高温度及び排気ガス浄化用触媒
との発熱反応による高い温度雰囲気下で生起する熱膨張
や熱的応力に耐えるように、また自動車走行時の激しい
振動に耐え得るようにろう接または溶接などにより強固
に固着される。なお、メタルハニカム体を構成する平板
状帯材と波板状帯材の当接部は種々の方法により固着さ
れることはいうまでもないことである。
ルハニカム体と金属製ケーシングから成るメタル担体に
おいて、巻回タイプのメタルハニカム体とメタルケーシ
ングは、排気ガス自体の高温度及び排気ガス浄化用触媒
との発熱反応による高い温度雰囲気下で生起する熱膨張
や熱的応力に耐えるように、また自動車走行時の激しい
振動に耐え得るようにろう接または溶接などにより強固
に固着される。なお、メタルハニカム体を構成する平板
状帯材と波板状帯材の当接部は種々の方法により固着さ
れることはいうまでもないことである。
【０００４】前記したメタル担体を構成する巻回タイプ
のメタルハニカム体は、セラミック製のモノリスタイプ
のものより種々の点で優れているものの、前記した厳し
い熱的条件下で生起する大きな熱応力に対してまだ改善
の余地を残すものである。特に、金属ケーシングの内壁
面に当接するメタルハニカム体の外周部及びその近傍部
位に、過大な熱応力が集中・集積するため、メタルハニ
カム体を構成する平板状帯材や波板状帯材が座屈した
り、破損や亀裂をおこしたりして耐久性を低下させる。
のメタルハニカム体は、セラミック製のモノリスタイプ
のものより種々の点で優れているものの、前記した厳し
い熱的条件下で生起する大きな熱応力に対してまだ改善
の余地を残すものである。特に、金属ケーシングの内壁
面に当接するメタルハニカム体の外周部及びその近傍部
位に、過大な熱応力が集中・集積するため、メタルハニ
カム体を構成する平板状帯材や波板状帯材が座屈した
り、破損や亀裂をおこしたりして耐久性を低下させる。
【０００５】最近、前記した渦巻状巻回タイプのメタル
ハニカム体にかえて、ハニカム構造のメタルハニカム体
を構成する最小単位、即ち当接関係にある一組の平板状
帯材と波板状帯材から成る最小単位において、その最小
単位の端部が夫々、金属ケーシングの内壁面に当接する
構造のメタルハニカム体が提案されている。例えば、前
記した構造のメタルハニカム体として特開昭６２−２７
３０５１号、特公表３−５０２５４４号、特公表３−５
０２６６０号、特開平４−２２７８５５号などに、Ｓ字
状タイプ、Ｘ−ラップタイプのメタルハニカム体が提案
されている。
ハニカム体にかえて、ハニカム構造のメタルハニカム体
を構成する最小単位、即ち当接関係にある一組の平板状
帯材と波板状帯材から成る最小単位において、その最小
単位の端部が夫々、金属ケーシングの内壁面に当接する
構造のメタルハニカム体が提案されている。例えば、前
記した構造のメタルハニカム体として特開昭６２−２７
３０５１号、特公表３−５０２５４４号、特公表３−５
０２６６０号、特開平４−２２７８５５号などに、Ｓ字
状タイプ、Ｘ−ラップタイプのメタルハニカム体が提案
されている。
【０００６】この種のものは、前記した渦巻状巻回タイ
プのメタルハニカム体においては、一つの最小単位の端
部が金属ケーシングの内壁面に当接する関係にあるのに
対し、所定の数の複数の最小単位のそれぞれの端部が金
属ケーシングの内壁面に当接する関係にあるため、各端
部において熱応力を吸収、緩和させることが出来、メタ
ルハニカム体の耐久性を向上させることができるもので
ある。
プのメタルハニカム体においては、一つの最小単位の端
部が金属ケーシングの内壁面に当接する関係にあるのに
対し、所定の数の複数の最小単位のそれぞれの端部が金
属ケーシングの内壁面に当接する関係にあるため、各端
部において熱応力を吸収、緩和させることが出来、メタ
ルハニカム体の耐久性を向上させることができるもので
ある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た渦巻状巻回タイプでない構造のメタルハニカム体にお
いて、特にＸ−ラップタイプのメタルハニカム体におい
ては、その構造上、中心部の耐久性について特段の配慮
がなされなければならないものである。即ち、Ｘ−ラッ
プタイプのメタルハニカム体は、平板状帯材と波板状帯
材を交互に所望段数に積重ねて形成した少なくとも二つ
のスタック(stack) を一端部において相互に当接させ、
該当接部を中心にして各スタックを同一方向に巻回させ
て製作されるものである。従って、中心部（各スタック
の当接部）の固着強度が不十分であるとスコーピング
（中心部が熱応力に基づく大きな変形力により外側へ飛
び出してしまう現象、フィルムアウトともいわれる。）
により各スタックが離体したり、あるいは前記スコーピ
ング現象と連動して中心部の部材（平板状帯材と波板状
帯材）の変形、座屈、亀裂や破損などが誘発され、その
耐久性が大きく損なわれる。本発明は、Ｘ−ラップタイ
プのメタルハニカム体の中心部における耐久性を向上さ
せる手段を講じ、耐久性に優れたＸ−ラップタイプのメ
タルハニカム体を主要な構成要素としたメタル担体を提
供しようとするものである。
た渦巻状巻回タイプでない構造のメタルハニカム体にお
いて、特にＸ−ラップタイプのメタルハニカム体におい
ては、その構造上、中心部の耐久性について特段の配慮
がなされなければならないものである。即ち、Ｘ−ラッ
プタイプのメタルハニカム体は、平板状帯材と波板状帯
材を交互に所望段数に積重ねて形成した少なくとも二つ
のスタック(stack) を一端部において相互に当接させ、
該当接部を中心にして各スタックを同一方向に巻回させ
て製作されるものである。従って、中心部（各スタック
の当接部）の固着強度が不十分であるとスコーピング
（中心部が熱応力に基づく大きな変形力により外側へ飛
び出してしまう現象、フィルムアウトともいわれる。）
により各スタックが離体したり、あるいは前記スコーピ
ング現象と連動して中心部の部材（平板状帯材と波板状
帯材）の変形、座屈、亀裂や破損などが誘発され、その
耐久性が大きく損なわれる。本発明は、Ｘ−ラップタイ
プのメタルハニカム体の中心部における耐久性を向上さ
せる手段を講じ、耐久性に優れたＸ−ラップタイプのメ
タルハニカム体を主要な構成要素としたメタル担体を提
供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明を概説すれば、本
発明は、薄肉金属板製の平板状帯材と波板状帯材を交互
に所望段数に積重ねて形成した少なくとも二つのスタッ
ク（Ｘ1 〜Ｘn ，ｎは３以上の整数）を使用し、前記各
スタック（Ｘ1 〜Ｘn ）を一端の当接端部で相互に当接
させるとともに、該当接端部を中心に同一方向に巻回し
て製作した排気ガス浄化用触媒を担持するためのＸ−ラ
ップタイプのメタルハニカム体（ＸＨ）、及び前記Ｘ−
ラップタイプのメタルハニカム体（ＸＨ）を収容するた
めの金属製ケーシング（Ｃ）とから成るメタル担体にお
いて、前記Ｘ−ラップタイプのメタルハニカム体（Ｘ
Ｈ）が、その中心部である前記各スタック（Ｘ1 〜
Ｘn ）の当接端部における接合強度が、該メタルハニカ
ム体（ＸＨ）の外周部以外の部分の接合強度よりも大き
いもので構成されたこと、を特徴とするメタル担体に関
するものである。
発明は、薄肉金属板製の平板状帯材と波板状帯材を交互
に所望段数に積重ねて形成した少なくとも二つのスタッ
ク（Ｘ1 〜Ｘn ，ｎは３以上の整数）を使用し、前記各
スタック（Ｘ1 〜Ｘn ）を一端の当接端部で相互に当接
させるとともに、該当接端部を中心に同一方向に巻回し
て製作した排気ガス浄化用触媒を担持するためのＸ−ラ
ップタイプのメタルハニカム体（ＸＨ）、及び前記Ｘ−
ラップタイプのメタルハニカム体（ＸＨ）を収容するた
めの金属製ケーシング（Ｃ）とから成るメタル担体にお
いて、前記Ｘ−ラップタイプのメタルハニカム体（Ｘ
Ｈ）が、その中心部である前記各スタック（Ｘ1 〜
Ｘn ）の当接端部における接合強度が、該メタルハニカ
ム体（ＸＨ）の外周部以外の部分の接合強度よりも大き
いもので構成されたこと、を特徴とするメタル担体に関
するものである。
【０００９】以下、本発明の技術的構成及び実施態様を
図面を参照して詳しく説明する。なお、本発明は、図示
のものに限定されないことはいうまでもないことであ
る。
図面を参照して詳しく説明する。なお、本発明は、図示
のものに限定されないことはいうまでもないことであ
る。
【００１０】本発明が改善の対象としているＸ−ラップ
タイプのメタルハニカム体（ＸＨ）は、図４（正面図）
に示される形状のものである。なお、図５は、図４に示
されるＸ−ラップタイプのメタルハニカム体（ＸＨ）の
中心部の拡大図である。本発明に係わるＸ−ラップタイ
プのメタルハニカム体（ＸＨ）の形状構造は、図４のも
のに限定されず、例えば特開平４−２２７８５５号など
に開示されたものが対象となる。即ち、Ｘ−ラップタイ
プのメタルハニカム体（ＸＨ）を構成する各スタック
（Ｘ1 〜Ｘn ）の正面（断面）形状や当接端部の設定方
式を変化させることにより、正面形状が前記図４に示さ
れる円形のものだけでなく、楕円形、レーストラック形
など種々の形状をしたメタルハニカム体が対象となる。
当業界において、図４〜図５に示されるように、この種
のメタルハニカム体は、各スタックの当接端部における
当接状態が、Ｘ字状または卍状になっているため、Ｘ−
ラップタイプまたは卍状タイプと俗称されている。
タイプのメタルハニカム体（ＸＨ）は、図４（正面図）
に示される形状のものである。なお、図５は、図４に示
されるＸ−ラップタイプのメタルハニカム体（ＸＨ）の
中心部の拡大図である。本発明に係わるＸ−ラップタイ
プのメタルハニカム体（ＸＨ）の形状構造は、図４のも
のに限定されず、例えば特開平４−２２７８５５号など
に開示されたものが対象となる。即ち、Ｘ−ラップタイ
プのメタルハニカム体（ＸＨ）を構成する各スタック
（Ｘ1 〜Ｘn ）の正面（断面）形状や当接端部の設定方
式を変化させることにより、正面形状が前記図４に示さ
れる円形のものだけでなく、楕円形、レーストラック形
など種々の形状をしたメタルハニカム体が対象となる。
当業界において、図４〜図５に示されるように、この種
のメタルハニカム体は、各スタックの当接端部における
当接状態が、Ｘ字状または卍状になっているため、Ｘ−
ラップタイプまたは卍状タイプと俗称されている。
【００１１】前記したＸ−ラップタイプのメタルニカム
体（ＸＨ）は、（イ）薄肉金属板製の平板状帯材（１）
と波板状帯材（２）を交互に所望段数に積み重ねて少な
くとも三つ以上の複数のスタック（stack ）を形成し、
（ロ）前記各スタックをその一端部で相互に所望の治具
等を用いて当接させ、（ハ）次いで当接体を該当接部を
中心にして各スタックを同一方向に巻回成形する、とい
う製作工程により製作されるものである。前記（ロ）工
程において使用された各スタックの一端部を保持または
挟持するに適した所望構造の治具は、該治具を中心に各
スタックを同一方向に巻回成形してＸ−ラップタイプの
メタルニカム体（ＸＨ）を製作した後、抜去してもよい
しあるいはメタルニカム体（ＸＨ）と一体化してもよ
い。なお、平板状帯材（１）と波板状帯材（２）からス
タックを形成し、次いで巻回成形することにより、図５
に示されるように排気ガスの通路となる多数のセル
（３）が自動的に形成される。図４のものは、（イ）の
段階で４個のスタック（Ｘ1 〜Ｘ4 ）を形成し、（ロ）
の段階で各スタックの一端を９０°の交角をもって当接
させ、（ハ）の段階で巻回成形してＸ−ラップタイプの
メタルニカム体（ＸＨ）としたものである。
体（ＸＨ）は、（イ）薄肉金属板製の平板状帯材（１）
と波板状帯材（２）を交互に所望段数に積み重ねて少な
くとも三つ以上の複数のスタック（stack ）を形成し、
（ロ）前記各スタックをその一端部で相互に所望の治具
等を用いて当接させ、（ハ）次いで当接体を該当接部を
中心にして各スタックを同一方向に巻回成形する、とい
う製作工程により製作されるものである。前記（ロ）工
程において使用された各スタックの一端部を保持または
挟持するに適した所望構造の治具は、該治具を中心に各
スタックを同一方向に巻回成形してＸ−ラップタイプの
メタルニカム体（ＸＨ）を製作した後、抜去してもよい
しあるいはメタルニカム体（ＸＨ）と一体化してもよ
い。なお、平板状帯材（１）と波板状帯材（２）からス
タックを形成し、次いで巻回成形することにより、図５
に示されるように排気ガスの通路となる多数のセル
（３）が自動的に形成される。図４のものは、（イ）の
段階で４個のスタック（Ｘ1 〜Ｘ4 ）を形成し、（ロ）
の段階で各スタックの一端を９０°の交角をもって当接
させ、（ハ）の段階で巻回成形してＸ−ラップタイプの
メタルニカム体（ＸＨ）としたものである。
【００１２】本発明において、前記Ｘ−ラップタイプの
メタルハニカム体を製作するために使用される平板状帯
材（１）としては、通常のメタルモノリスタイプのハニ
カム体を製作するときに使用されている帯材、例えばク
ロム鋼（クロム13〜25％）、Ｆe −Ｃr ２０％−Ａｌ
５％などの耐熱性のステンレス鋼、あるいはこれに耐
高温酸化性を改善するために希土類を加えた耐熱性のス
テンレス鋼などの厚さが０．０４mm〜０．１mmの帯材が
使用される。また、波板状帯材（２）として、前記平板
状帯材（１）から所定の略正弦波もしくは略台形波を有
するように波付加工したものが使用される。特に、平板
状帯材（１）と波板状帯材（２）にＡｌを含有させたも
のやあるいはその表面にＡｌ層を設けたものを熱処理し
て、その表面にウィスカー状もしくはマッシュルーム状
のアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）層を析出させたものが好まし
い。前記ウィスカー状などのアルミナ層は、Ｐt ，Ｐd
，Ｒh などの排気ガス浄化用触媒を担持するためのウ
ォッシュコート層を強固に保持することができるので好
ましいものである。
メタルハニカム体を製作するために使用される平板状帯
材（１）としては、通常のメタルモノリスタイプのハニ
カム体を製作するときに使用されている帯材、例えばク
ロム鋼（クロム13〜25％）、Ｆe −Ｃr ２０％−Ａｌ
５％などの耐熱性のステンレス鋼、あるいはこれに耐
高温酸化性を改善するために希土類を加えた耐熱性のス
テンレス鋼などの厚さが０．０４mm〜０．１mmの帯材が
使用される。また、波板状帯材（２）として、前記平板
状帯材（１）から所定の略正弦波もしくは略台形波を有
するように波付加工したものが使用される。特に、平板
状帯材（１）と波板状帯材（２）にＡｌを含有させたも
のやあるいはその表面にＡｌ層を設けたものを熱処理し
て、その表面にウィスカー状もしくはマッシュルーム状
のアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）層を析出させたものが好まし
い。前記ウィスカー状などのアルミナ層は、Ｐt ，Ｐd
，Ｒh などの排気ガス浄化用触媒を担持するためのウ
ォッシュコート層を強固に保持することができるので好
ましいものである。
【００１３】図４に示されるように前記したＸ−ラップ
タイプのメタルハニカム体（ＸＨ）は、金属ケーシング
（Ｃ）内に収容、固着されてメタル担体（ＭＣ）とされ
るものであり、メタル担体（ＭＣ）の主要な構成要素と
なるものである。前記したＸ−ラップタイプのメタルハ
ニカム体（ＸＨ）を主要な構成要素とするメタル担体
（ＭＣ）において、該メタルハニカム体（ＸＨ）が金属
ケーシング（Ｃ）の内壁面に当接する部位及びその近傍
部位の耐久性は、前記した理由により改善される。
タイプのメタルハニカム体（ＸＨ）は、金属ケーシング
（Ｃ）内に収容、固着されてメタル担体（ＭＣ）とされ
るものであり、メタル担体（ＭＣ）の主要な構成要素と
なるものである。前記したＸ−ラップタイプのメタルハ
ニカム体（ＸＨ）を主要な構成要素とするメタル担体
（ＭＣ）において、該メタルハニカム体（ＸＨ）が金属
ケーシング（Ｃ）の内壁面に当接する部位及びその近傍
部位の耐久性は、前記した理由により改善される。
【００１４】しかしながら、Ｘ−ラップタイプのメタル
ハニカム体（ＸＨ）の中心部においては、その中心部の
構造からして改善の余地を残すものである。これを図５
を参照して説明すると、Ｘ−ラップタイプのメタルハニ
カム体（ＸＨ）の中心部、即ち各スタック（Ｘ1 〜
Ｘ4 ）の各一端が相互に当接する当接端部は、図５に示
されるように、例えば第１スタック（Ｘ1 ）と第４スタ
ック（Ｘ4 ）に注目すると、第１スタック（Ｘ1 ）の当
接端面部を、第４スタック（Ｘ4）を構成する平板状帯
材（箔材）に直角に当接させて構成されるものである。
なお、本発明において、当接端部とは、前記したように
各スタックの文字通りの端面部だけでなく、他のスタッ
クの配置関係いおいて端面部とその近傍部位を包含する
ものである。図５の第１スタック（Ｘ1 ）において、
（１）は平板状帯材、（２）は波板状帯材、（３）は排
気ガス流通孔路（セル）を示す。
ハニカム体（ＸＨ）の中心部においては、その中心部の
構造からして改善の余地を残すものである。これを図５
を参照して説明すると、Ｘ−ラップタイプのメタルハニ
カム体（ＸＨ）の中心部、即ち各スタック（Ｘ1 〜
Ｘ4 ）の各一端が相互に当接する当接端部は、図５に示
されるように、例えば第１スタック（Ｘ1 ）と第４スタ
ック（Ｘ4 ）に注目すると、第１スタック（Ｘ1 ）の当
接端面部を、第４スタック（Ｘ4）を構成する平板状帯
材（箔材）に直角に当接させて構成されるものである。
なお、本発明において、当接端部とは、前記したように
各スタックの文字通りの端面部だけでなく、他のスタッ
クの配置関係いおいて端面部とその近傍部位を包含する
ものである。図５の第１スタック（Ｘ1 ）において、
（１）は平板状帯材、（２）は波板状帯材、（３）は排
気ガス流通孔路（セル）を示す。
【００１５】従って、前記中心部の構造をもったＸ−ラ
ップタイプのメタルハニカム体（ＸＨ）をメタルケーシ
ング（Ｃ）内に収容し、例えば前記メタルハニカム体
（ＸＨ）の外周部とメタルケーシング（Ｃ）の内壁部を
ろう接合などにより固着して使用した場合、次のような
欠点が招来される。即ち、前記Ｘ−ラップタイプのメタ
ルハニカム体（ＸＨ）内部を流通する高温の排気ガスの
流速分布の相違から、中心部における担持触媒との発熱
的接触反応が他の部位より激しく進行することから、中
心部に大きな熱応力が発生し、これにより中心部が外側
に飛び出してしまうスコーピング（フィルムアウト）現
象が生じる。そして、前記の大きな熱応力の発生、及び
前記スコーピングに連動して、各スタックの当接端部は
相互に分離（離体）し、当接端部において各スタックを
構成する帯材、即ち平板状帯材（１）と波板状帯材
（２）の変形、破損、亀裂などが誘発され、メタルハニ
カム体（ＸＨ）の耐久性が著しく損なわれる。前記した
欠点は、エンジンからの振動や路面の凹凸から生じる振
動の印加により倍加されることになる。なお、Ｘ−ラッ
プタイプのメタルハニカム体の構造により、各スタック
（Ｘ1〜Ｘn ）の当接端部での当接関係は必ずしも９０
゜でなく、任意の角度で当接されるが、その場合でも前
記した状況は同じである。
ップタイプのメタルハニカム体（ＸＨ）をメタルケーシ
ング（Ｃ）内に収容し、例えば前記メタルハニカム体
（ＸＨ）の外周部とメタルケーシング（Ｃ）の内壁部を
ろう接合などにより固着して使用した場合、次のような
欠点が招来される。即ち、前記Ｘ−ラップタイプのメタ
ルハニカム体（ＸＨ）内部を流通する高温の排気ガスの
流速分布の相違から、中心部における担持触媒との発熱
的接触反応が他の部位より激しく進行することから、中
心部に大きな熱応力が発生し、これにより中心部が外側
に飛び出してしまうスコーピング（フィルムアウト）現
象が生じる。そして、前記の大きな熱応力の発生、及び
前記スコーピングに連動して、各スタックの当接端部は
相互に分離（離体）し、当接端部において各スタックを
構成する帯材、即ち平板状帯材（１）と波板状帯材
（２）の変形、破損、亀裂などが誘発され、メタルハニ
カム体（ＸＨ）の耐久性が著しく損なわれる。前記した
欠点は、エンジンからの振動や路面の凹凸から生じる振
動の印加により倍加されることになる。なお、Ｘ−ラッ
プタイプのメタルハニカム体の構造により、各スタック
（Ｘ1〜Ｘn ）の当接端部での当接関係は必ずしも９０
゜でなく、任意の角度で当接されるが、その場合でも前
記した状況は同じである。
【００１６】本発明は、前記したＸ−ラップタイプのメ
タルハニカム体（ＸＨ）において、特に中心部の耐久性
を向上させる手段を講じる点に最大の特徴を有するもの
である。そのため、本発明は、所望の数のスタック（Ｘ
1 〜Ｘn 、ｎは３以上の任意の整数）から構成されるＸ
−ラップタイプのメタルハニカム体（ＸＨ）において、
特に前記メタルハニカム体（ＸＨ）の中心部である各ス
タック（Ｘ1 〜Ｘn ）の当接端部に固着手段を適用し、
該当接端部の接合強度を、前記メタルハニカム体（Ｘ
Ｈ）の外周部以外の部分の接合強度よりも大きくすると
いう技術的構成を採用するものである。本発明におい
て、前記当接端部とは、当接端部を主に包含すると解す
べきであり、例えば、当接端部を包含する出来る限り小
さい円または矩形の範囲の接合強度を一様なものにして
もよい。本発明のメタル担体において、前記Ｘ−ラップ
タイプのメタルハニカム体（ＸＨ）の外周部、別言すれ
ばメタルケーシング（Ｃ）の内壁面に当接する部位及び
その近傍部位は、一般にろう接合などにより固着される
ものである。その意味で、中心部の接合強度が外周部以
外の部位の接合強度よりも大きいという条件が設定され
る。なお、特殊な場合、外周部が接合されない場合があ
るが、本発明はこの種の態様を含むものである。
タルハニカム体（ＸＨ）において、特に中心部の耐久性
を向上させる手段を講じる点に最大の特徴を有するもの
である。そのため、本発明は、所望の数のスタック（Ｘ
1 〜Ｘn 、ｎは３以上の任意の整数）から構成されるＸ
−ラップタイプのメタルハニカム体（ＸＨ）において、
特に前記メタルハニカム体（ＸＨ）の中心部である各ス
タック（Ｘ1 〜Ｘn ）の当接端部に固着手段を適用し、
該当接端部の接合強度を、前記メタルハニカム体（Ｘ
Ｈ）の外周部以外の部分の接合強度よりも大きくすると
いう技術的構成を採用するものである。本発明におい
て、前記当接端部とは、当接端部を主に包含すると解す
べきであり、例えば、当接端部を包含する出来る限り小
さい円または矩形の範囲の接合強度を一様なものにして
もよい。本発明のメタル担体において、前記Ｘ−ラップ
タイプのメタルハニカム体（ＸＨ）の外周部、別言すれ
ばメタルケーシング（Ｃ）の内壁面に当接する部位及び
その近傍部位は、一般にろう接合などにより固着される
ものである。その意味で、中心部の接合強度が外周部以
外の部位の接合強度よりも大きいという条件が設定され
る。なお、特殊な場合、外周部が接合されない場合があ
るが、本発明はこの種の態様を含むものである。
【００１７】本発明において、前記した固着手段として
は、ろう接合、溶接など、あるいはこれらを組合わせた
固着手段であってよいことはいうまでもないことであ
る。以下、Ｘ−ラップタイプのメタルハニカム体の中心
部、即ちメタルハニカム体を構成する各スタック（Ｘ1
〜Ｘn ）がその一端の当接端部において相互に当接する
部位において、固着手段によりその耐久性を向上させる
ための具体的な手段について、図面を参照して説明す
る。
は、ろう接合、溶接など、あるいはこれらを組合わせた
固着手段であってよいことはいうまでもないことであ
る。以下、Ｘ−ラップタイプのメタルハニカム体の中心
部、即ちメタルハニカム体を構成する各スタック（Ｘ1
〜Ｘn ）がその一端の当接端部において相互に当接する
部位において、固着手段によりその耐久性を向上させる
ための具体的な手段について、図面を参照して説明す
る。
【００１８】図１は、本発明のＸ−ラップタイプのメタ
ルハニカム体（ＸＨ）の中心部（各スタック同士の当接
端部）の耐久性を向上させるための第一実施態様を説明
する図である。図１は、Ｘ−ラップタイプのメタルハニ
カム体（ＸＨ）をメタルケーシング（Ｃ）内に収容して
製作したメタル担体（ＭＣ）において、その軸方向の断
面図である。図中の斜線部分、即ち、Ｂ1 （中心部）と
Ｂ2 （外周部）はろう付けが適用された領域を示してい
る。前記部位（Ｂ1 ，Ｂ2 ）にろう接合を適用するに
は、例えば次のようにして行なえばよい。まず各スタッ
クの両端部を所望の深さにおいてＮｉろう材などの高温
ろう材の分散液に浸漬して該両端部にろう材を塗布、乾
燥する。次いで各スタックを一端の当接端部で当接させ
るとともに巻回成形してＸ−ラップタイプのメタルハニ
カム体（ＸＨ）を調製し、メタルケーシング内に収容す
る。最後に所望温度下、不活性雰囲気下で加熱処理して
ろう接合を行なう。
ルハニカム体（ＸＨ）の中心部（各スタック同士の当接
端部）の耐久性を向上させるための第一実施態様を説明
する図である。図１は、Ｘ−ラップタイプのメタルハニ
カム体（ＸＨ）をメタルケーシング（Ｃ）内に収容して
製作したメタル担体（ＭＣ）において、その軸方向の断
面図である。図中の斜線部分、即ち、Ｂ1 （中心部）と
Ｂ2 （外周部）はろう付けが適用された領域を示してい
る。前記部位（Ｂ1 ，Ｂ2 ）にろう接合を適用するに
は、例えば次のようにして行なえばよい。まず各スタッ
クの両端部を所望の深さにおいてＮｉろう材などの高温
ろう材の分散液に浸漬して該両端部にろう材を塗布、乾
燥する。次いで各スタックを一端の当接端部で当接させ
るとともに巻回成形してＸ−ラップタイプのメタルハニ
カム体（ＸＨ）を調製し、メタルケーシング内に収容す
る。最後に所望温度下、不活性雰囲気下で加熱処理して
ろう接合を行なう。
【００１９】本発明のＸ−ラップタイプのメタルハニカ
ム体（ＸＨ）は、前記したようにメタル担体（ＭＣ）の
主要な構成要素である。前記メタル担体（ＭＣ）は、該
メタルハニカム体（ＸＨ）を金属製のケーシング（Ｃ）
内に収容し、固着して製作されるものである。前記した
金属製ケーシング（Ｃ）は、メタルハニカム体（ＸＨ）
を内部に収容し固着するためのものであり、両端が開口
し、メタルハニカム体（ＸＨ）の断面形状と同じ形状の
ものであれば何らの制約を受けるものではない。前記し
た金属製ケーシング（Ｃ）の素材として、前記メタルハ
ニカム体（ＸＨ）を構成する帯材（１，２）と同種の耐
熱鋼を用いてもよいし、更に耐熱耐食性に富むものを用
いてもよい。
ム体（ＸＨ）は、前記したようにメタル担体（ＭＣ）の
主要な構成要素である。前記メタル担体（ＭＣ）は、該
メタルハニカム体（ＸＨ）を金属製のケーシング（Ｃ）
内に収容し、固着して製作されるものである。前記した
金属製ケーシング（Ｃ）は、メタルハニカム体（ＸＨ）
を内部に収容し固着するためのものであり、両端が開口
し、メタルハニカム体（ＸＨ）の断面形状と同じ形状の
ものであれば何らの制約を受けるものではない。前記し
た金属製ケーシング（Ｃ）の素材として、前記メタルハ
ニカム体（ＸＨ）を構成する帯材（１，２）と同種の耐
熱鋼を用いてもよいし、更に耐熱耐食性に富むものを用
いてもよい。
【００２０】図２は、本発明のＸ−ラップタイプのメタ
ルハニカム体（ＸＨ）の中心部の耐久性を向上させるた
めの第二実施態様を説明する図である。図１の第一実施
態様と相違する点は、ろう接合の適用部位が、Ｂ1 （中
心部）とＢ2 （外周部）に加えて、Ｂ3 で示されるメタ
ルハニカム体（ＸＨ）の排気ガス流入部（前端部）の部
位とした点である。
ルハニカム体（ＸＨ）の中心部の耐久性を向上させるた
めの第二実施態様を説明する図である。図１の第一実施
態様と相違する点は、ろう接合の適用部位が、Ｂ1 （中
心部）とＢ2 （外周部）に加えて、Ｂ3 で示されるメタ
ルハニカム体（ＸＨ）の排気ガス流入部（前端部）の部
位とした点である。
【００２１】図３は、本発明のＸ−ラップタイプのメタ
ルハニカム体（ＸＨ）の中心部の耐久性を向上させるた
めの第三実施態様を説明する図である。図１の第一実施
態様と相違する点は、ろう接合の適用部位が、Ｂ1 （中
心部）とＢ2 （外周部）に加えて、Ｂ3 で示されるメタ
ルハニカム体（ＸＨ）の排気ガス流入部（前端部）とＢ
4 で示されるメタルハニカム体（ＸＨ）の排気ガス流出
部（後端部）の部位とした点である。
ルハニカム体（ＸＨ）の中心部の耐久性を向上させるた
めの第三実施態様を説明する図である。図１の第一実施
態様と相違する点は、ろう接合の適用部位が、Ｂ1 （中
心部）とＢ2 （外周部）に加えて、Ｂ3 で示されるメタ
ルハニカム体（ＸＨ）の排気ガス流入部（前端部）とＢ
4 で示されるメタルハニカム体（ＸＨ）の排気ガス流出
部（後端部）の部位とした点である。
【００２２】本発明において、種々の変形例が可能であ
る。図示しないが、例えば、前記図２〜図３で示される
第二〜第三実施態様において、Ｂ2 （外周面）のろう接
合を省略してもよい。接合強度に差をつける方法として
は、ろう接合部位において、ろう材量（ろう材の適用
量）、ろう付け密度、またはろう付け範囲などに差をつ
ける方法、あるいは適用するろう材の種類を変える方法
などがある。
る。図示しないが、例えば、前記図２〜図３で示される
第二〜第三実施態様において、Ｂ2 （外周面）のろう接
合を省略してもよい。接合強度に差をつける方法として
は、ろう接合部位において、ろう材量（ろう材の適用
量）、ろう付け密度、またはろう付け範囲などに差をつ
ける方法、あるいは適用するろう材の種類を変える方法
などがある。
【００２３】
【発明の効果】本発明のメタル担体の主要な構成要素で
あるＸ−ラップタイプのメタルハニカム体（ＸＨ）にお
いて、該メタルハニカム体（ＸＨ）を構成する所望の数
の各スタック（Ｘ1 〜Ｘn ）は、巻回成形の中心となる
各スタックの一端部（当接端部）で夫々がろう接合など
の固着手段により相互に強固に固着される。従って、各
スタック同士を単に当接させて構成したＸ−ラップタイ
プのメタルハニカム体と比較して、その耐久性は大幅に
向上し、本発明により耐久性に優れたメタル担体が提供
される。
あるＸ−ラップタイプのメタルハニカム体（ＸＨ）にお
いて、該メタルハニカム体（ＸＨ）を構成する所望の数
の各スタック（Ｘ1 〜Ｘn ）は、巻回成形の中心となる
各スタックの一端部（当接端部）で夫々がろう接合など
の固着手段により相互に強固に固着される。従って、各
スタック同士を単に当接させて構成したＸ−ラップタイ
プのメタルハニカム体と比較して、その耐久性は大幅に
向上し、本発明により耐久性に優れたメタル担体が提供
される。
【図１】 本発明のメタル担体の主要な構成要素である
Ｘ−ラップタイプのメタルハニカム体において、その中
心部の耐久性を向上させるための第一実施態様を説明す
る図である。
Ｘ−ラップタイプのメタルハニカム体において、その中
心部の耐久性を向上させるための第一実施態様を説明す
る図である。
【図２】 本発明のメタル担体の主要な構成要素である
Ｘ−ラップタイプのメタルハニカム体において、その中
心部の耐久性を向上させるための第二実施態様を説明す
る図である。
Ｘ−ラップタイプのメタルハニカム体において、その中
心部の耐久性を向上させるための第二実施態様を説明す
る図である。
【図３】 本発明のメタル担体の主要な構成要素である
Ｘ−ラップタイプのメタルハニカム体において、その中
心部の耐久性を向上させるための第三実施態様を説明す
る図である。
Ｘ−ラップタイプのメタルハニカム体において、その中
心部の耐久性を向上させるための第三実施態様を説明す
る図である。
【図４】 本発明が改善の対象とする従来のＸ−ラップ
タイプのハニカム体を利用したメタルハニカム体の正面
図である。
タイプのハニカム体を利用したメタルハニカム体の正面
図である。
【図５】 本発明が改善の対象とする図４に示される従
来のＸ−ラップタイプのハニカム体を利用したメタルハ
ニカム体の中心部の拡大正面図である。
来のＸ−ラップタイプのハニカム体を利用したメタルハ
ニカム体の中心部の拡大正面図である。
ＭＣ……………… メタル担体 ＸＨ……………… Ｘ−ラップタイプのメタルハニカム
体 Ｘ1 〜Ｘn ……… スタック Ｃ………………… 金属製ケーシング １， …………… 平板状帯材 ２， …………… 波板状帯材 ３， …………… セル Ｂ1 ，Ｂ2 ，Ｂ3 ，Ｂ4 ……ろう接合の部位
体 Ｘ1 〜Ｘn ……… スタック Ｃ………………… 金属製ケーシング １， …………… 平板状帯材 ２， …………… 波板状帯材 ３， …………… セル Ｂ1 ，Ｂ2 ，Ｂ3 ，Ｂ4 ……ろう接合の部位
Claims (9)
- 【請求項１】 薄肉金属板製の平板状帯材と波板状帯材
を交互に所望段数に積重ねて形成した少なくとも三つの
スタック（Ｘ1 〜Ｘn ，ｎは３以上の整数）を使用し、
前記各スタック（Ｘ1 〜Ｘn ）を一端の当接端部で相互
に当接させるとともに、該当接端部を中心に同一方向に
巻回して製作した排気ガス浄化用触媒を担持するための
Ｘ−ラップタイプのメタルハニカム体（ＸＨ）、及び前
記Ｘ−ラップタイプのメタルハニカム体（ＸＨ）を収容
するための金属製ケーシング（Ｃ）とから成るメタル担
体において、 前記メタルハニカム体（ＸＨ）が、その中心部である前
記各スタック（Ｘ1〜Ｘn ）の当接端部における接合強
度が、外周部以外の部分の接合強度よりも大きいもので
構成されたこと、を特徴とするメタル担体。 - 【請求項２】 各スタック（Ｘ1 〜Ｘn ）の当接端部に
おいて、各スタックの接合強度及び各スタック間の接合
強度が、メタルハニカム体（ＸＨ）の外周部以外の部分
の接合強度よりも大である請求項１に記載のメタル担
体。 - 【請求項３】 当接端部が、メタルハニカム体（ＸＨ）
の軸方向の一部または全長にわたり接合されたものであ
る請求項１に記載のメタル担体。 - 【請求項４】 メタルハニカム体（ＸＨ）の軸方向にみ
て、当接端部の接合範囲が、メタルハニカム体（ＸＨ）
の外周部以外の部位の接合範囲より長いものである請求
項１に記載のメタル担体。 - 【請求項５】 接合が、ろう付け接合である請求項１に
記載のメタル担体。 - 【請求項６】 接合強度の差が、ろう材量の差によるも
のである請求項５に記載のメタル担体。 - 【請求項７】 接合強度の差が、ろう付け範囲の差によ
るものである請求項５に記載のメタル担体。 - 【請求項８】 接合強度の差が、ろう付け密度の差によ
るものである請求項５に記載のメタル担体。 - 【請求項９】 接合が、ろう付け接合と他の接合方式に
よるものである請求項１に記載のメタル担体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5343335A JPH07171411A (ja) | 1993-12-17 | 1993-12-17 | メタル担体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5343335A JPH07171411A (ja) | 1993-12-17 | 1993-12-17 | メタル担体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07171411A true JPH07171411A (ja) | 1995-07-11 |
Family
ID=18360733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5343335A Pending JPH07171411A (ja) | 1993-12-17 | 1993-12-17 | メタル担体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07171411A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006175346A (ja) * | 2004-12-22 | 2006-07-06 | Nippon Steel Corp | 構造耐久性に優れた触媒担持用メタル担体 |
-
1993
- 1993-12-17 JP JP5343335A patent/JPH07171411A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006175346A (ja) * | 2004-12-22 | 2006-07-06 | Nippon Steel Corp | 構造耐久性に優れた触媒担持用メタル担体 |
| JP4684645B2 (ja) * | 2004-12-22 | 2011-05-18 | 新日鉄マテリアルズ株式会社 | 構造耐久性に優れた触媒担持用メタル担体 |
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