JPH07171418A - Metallic carrier - Google Patents

Metallic carrier

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JPH07171418A
JPH07171418A JP5344774A JP34477493A JPH07171418A JP H07171418 A JPH07171418 A JP H07171418A JP 5344774 A JP5344774 A JP 5344774A JP 34477493 A JP34477493 A JP 34477493A JP H07171418 A JPH07171418 A JP H07171418A
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JP
Japan
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shape
stack
stacks
metal
retaining jig
Prior art date
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Application number
JP5344774A
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Japanese (ja)
Inventor
Yuuzou Tsukiide
雄三 月出
Haruo Serizawa
治夫 芹沢
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Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
Original Assignee
Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
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Publication date
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Publication of JPH07171418A publication Critical patent/JPH07171418A/en
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Abstract

PURPOSE:To absorb and relax the thermal stress at each of the ends of stacks and to improve the durability of the metallic honeycomb body of this carrier by forming each of the stacks by arranging a shape retaining jig in the vicinity of the abutting part of the stack in the metallic carrier for carrying an automobile exhaust gas purifying catalyst. CONSTITUTION:The X-lap type metallic honeycomb body XH is manufactured by stacking flat-sheetlike band materials and corrugated-sheetlike band materials, both of which are made of thin metal sheets, one by one alternately up to desired stages to form at least three, plural stacks (e.g. X1 to X4), abutting the stacks on each other at one end of each of the stacks by using jigs, etc., and then winding each of the stacks in the same direction with the abutted part as the center to form an abutted body. At this time, each of the stacks, e.g. the stack X1 is provided with a shape-retaining jig consisting of a cylindrical pin to improve its shape retention and the located position of the shape-retaining jig (the distance from the end to be abutted d2) is determined by taking the thickness d3 of the stack X1 and the diameter d1 of the shape-retaining jig T, etc., into consideration. Thus, the thermal stress at each of the ends of the stacks is effectively absorbed and relaxed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[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系統に介装されて使用される排
気ガス浄化用触媒を担持させるための金属製のハニカム
構造体(以下、メタルハニカム体という。)を主要な構
成要素とするメタル担体に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention generally relates to a honeycomb structure made of metal (hereinafter referred to as metal) for carrying an exhaust gas purifying catalyst which is used as an exhaust gas purifying means for automobiles by being inserted in an exhaust system. A honeycomb body) as a main constituent element.

【0002】更に詳しくは、本発明は、特に平板状帯材
と波板状帯材の間に形成されるセル形状が均一で一定の
セル密度を有し、かつ耐久性に優れた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するメタル担体
に関するものである。
More specifically, the present invention relates to an X-wrap which has a particularly uniform cell shape formed between a flat strip and a corrugated strip, has a constant cell density, and is excellent in durability. The present invention relates to a metal carrier whose main component is a metal honeycomb body of a type.

【0003】[0003]

【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(MS、メタルサブストレート)
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(セル)を有する巻回タイプのメタルハニカ
ム体と、前記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。なお、前記平板状帯材と波板状帯材の
巻回成形により自動的に排気ガスの流通路となる多数の
網目状通気孔路(セル)が形成される。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a vehicle exhaust gas purifying apparatus of this type, a ceramic monolith type carrier has been used as a honeycomb structure carrier for carrying an exhaust gas purifying catalyst (Pt, Pd, Rh, etc.). Instead, the metal monolith type is attracting attention. Generally, a metal carrier (MS, metal substrate) for supporting a metal monolith type exhaust gas purification catalyst.
Is a stack of heat-resistant thin steel plate flat strips and corrugated strips that come into contact with each other, and are spirally formed in a batch to form an exhaust gas passage in the axial direction. Of a winding type metal honeycomb body having a large number of mesh-like ventilation holes (cells), and a tubular metal casing having both ends opened for fitting and fixing the honeycomb body inside. It is something. By the roll forming of the flat plate-shaped strip material and the corrugated plate-shaped strip material, a large number of mesh-like ventilation passages (cells) serving as exhaust gas flow passages are automatically formed.

【0004】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、及び該排気ガスと排気
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
生起する熱膨脹や熱的応力に耐え得るように、更には自
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。また、前記メタルハ
ニカム体を構成する平板状帯材と波板状帯材の当接部
も、ろう接や溶接などの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。
In the above-mentioned conventional metal carrier composed of a wound type metal honeycomb body and a metal casing, the wound type metal honeycomb body and the metal casing are heated to a high temperature of the exhaust gas itself and the exhaust gas. Firmly fixed by brazing or welding so as to withstand the thermal expansion and thermal stress that occur in a high temperature atmosphere due to the exothermic reaction with the exhaust gas purification catalyst, and also to withstand the severe vibration when driving a car. To be done. Further, it goes without saying that the abutting portions of the flat plate-shaped band member and the corrugated plate-shaped band member forming the metal honeycomb body are also fixed by various methods such as brazing and welding.

【0005】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、前記した激し
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。これ
は、メタルハニカム体の金属製ケーシングの内壁面に当
接する外周部が一組の平板状帯材と波板状帯材で構成さ
れ、かつ該一組の帯材が金属製ケーシングの内壁面に沿
うように当接しており、即ち面状に接合しており、メタ
ルハニカム体内部で発生する熱応力を十分に吸収、緩和
することができないためである。
Although the wound-type metal honeycomb body constituting the above-mentioned metal carrier is superior to the ceramic monolith-type one in various respects, it has a large thermal stress generated under the severe thermal conditions. On the other hand, there is still room for improvement. In particular, since excessive thermal stress concentrates and accumulates on the outer peripheral portion of the metal honeycomb body that abuts the inner wall surface of the metal casing and the vicinity thereof, the flat plate-shaped strip material or corrugated plate-shaped strip material forming the metal honeycomb body is seated. Bow or
It causes damage or cracks and reduces durability. This is because the outer peripheral portion of the metal honeycomb body that abuts the inner wall surface of the metal casing is composed of a pair of flat plate-shaped strips and corrugated strips, and the set of strips is the inner wall surface of the metal casing. This is because they are in contact with each other along, that is, they are joined in a plane shape, and the thermal stress generated inside the metal honeycomb body cannot be sufficiently absorbed and relaxed.

【0006】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、メタルハニカム体を構成する最小
構成単位、即ち当接関係にある一組の平板状帯材と波板
状帯材からなる最小構成単位において、その最小構成単
位の夫々の端部が、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
記構造のメタルハニカム体として、特開昭62−273
051号、特公表3−502544号、特公表3−50
2660号、特開平4−227855号などに、S字状
タイプ、巴状タイプ、X−ラップ(卍状)タイプのメタ
ルハニカム体が提案されている。
Recently, in place of the above-mentioned spiral-wound type metal honeycomb body, a minimum constituent unit constituting the metal honeycomb body, that is, a pair of flat plate-shaped strip material and corrugated plate-shaped strip material in abutting relationship In such a minimum structural unit, a metal honeycomb body having a structure in which each end of the minimum structural unit is in contact with the inner wall surface of the metal casing has been proposed. For example, as a metal honeycomb body having the above structure, Japanese Patent Laid-Open No. 62-273
051, Special Publication 3-502544, Special Publication 3-50
No. 2660, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-227855, and the like, S-shaped type, tongue-shaped type, and X-wrap (swastoid) type metal honeycomb bodies have been proposed.

【0007】前記したS字状タイプやX−ラップタイプ
などのメタルハニカム体は、従来の渦巻状巻回タイプの
ハニカム体より優れたものである。これは、従来の巻回
タイプのハニカム体においては、前記したように一組の
平板状帯材と波板状帯材で構成される一つの最小構成単
位の端部が金属ケーシングの内壁面に沿って当接してい
るのに対し、所定の数の複数の最小構成単位の各端部が
金属ケーシングの内壁面に当接するため、各端部におい
て熱応力を吸収、緩和することができ、メタルハニカム
体の耐久性を向上させることができるためである。
The above-mentioned S-shaped type or X-wrap type metal honeycomb body is superior to the conventional spiral wound type honeycomb body. This is because in the conventional wound type honeycomb body, the end of one minimum constitutional unit composed of a set of flat plate-shaped strip and corrugated plate-shaped strip is on the inner wall surface of the metal casing as described above. While abutting along each other, each end of a predetermined number of minimum constituent units abuts on the inner wall surface of the metal casing, so that each end can absorb and relieve thermal stress. This is because the durability of the honeycomb body can be improved.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
たメタル担体を構成する巻回タイプ以外の各種のメタル
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、製造プロセスの関係上、平板状帯
材と波板状帯材の間に形成される排気ガス通路となる多
数の網目状孔路(セル)の形状が不均一化し、当初に設
計した所望のセル密度のメタルハニカム体が製作され
ず、従って設計した通りの排気ガス浄化能をもつ触媒コ
ンバータが得られないという欠点を有する。即ち、セル
の変形により、メタルハニカム体内部における所定部位
間の触媒担持面積(量)の不均一化、背圧抵抗の不均一
化などの欠点が招来される。
However, in the various types of metal honeycomb bodies other than the wound type constituting the above-mentioned metal carrier, particularly in the X-wrap type metal honeycomb body, in view of the manufacturing process, a flat plate shape is obtained. The shape of a large number of mesh holes (cells), which are exhaust gas passages formed between the strip material and the corrugated strip material, becomes non-uniform, and the initially designed metal honeycomb body with a desired cell density is manufactured. Therefore, there is a drawback that a catalytic converter having an exhaust gas purifying ability as designed cannot be obtained. That is, due to the deformation of the cells, defects such as non-uniformity of the catalyst supporting area (amount) between predetermined portions inside the metal honeycomb body and non-uniformity of the back pressure resistance are brought about.

【0009】また、X−ラップタイプのメタルハニカム
体の中心部は、使用中、最も高い温度領域に曝され、こ
れにより大きな熱応力が誘発されるため、その中心部構
造をより耐久性の高いものにしなければならないが、従
来のものは改善の余地を残すものである。より具体的に
は、大きな熱応力に基づく変形力により、中心部は外側
へ飛び出すという現象(スコーピング、フィルムアウ
ト)を生むが、これに連動して各スタック間の剥離、メ
タルハニカム体を構成する帯材(平板及び/又は波板状
帯材)の変形、座屈、亀裂、破損が生じ、耐久性が損な
われる。
In addition, since the central portion of the X-wrap type metal honeycomb body is exposed to the highest temperature region during use, which induces a large thermal stress, the central portion structure is made more durable. It has to be done, but the conventional one leaves room for improvement. More specifically, the deformation force due to a large thermal stress causes the phenomenon that the center part pops out (scoping, film out), but in conjunction with this, peeling between the stacks and the metal honeycomb structure are formed. The strip material (flat plate and / or corrugated strip material) is deformed, buckled, cracked, or damaged, and the durability is impaired.

【0010】前記したX−ラップタイプのメタルハニカ
ム体の欠点の解消策について、本発明者らは鋭意検討を
加えた。その結果、耐熱性の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層して形成したスタ
ック(stack) (X1 〜Xn ,nは3以上の整数)を使用
し、前記スタック(以下、代表してXで表わす。)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X−ラップタイプ
のメタルハニカム体(XH)において、巻回成形時に印
加される加工応力により各スタック(X)を構成する帯
材の相互のズレや波状帯材の波形の変形が誘発される
が、これを抑制する手段を各スタック(X)に講じた場
合、前記した欠点が効果的に解消されることが見い出さ
れた。
The present inventors have diligently studied how to solve the above-mentioned drawbacks of the X-wrap type metal honeycomb body. As a result, a stack (X 1 to X n , n is an integer of 3 or more) formed by alternately stacking flat plate-shaped strips and corrugated strips made of heat-resistant thin metal plates X-wrap manufactured by using the above-mentioned stack (hereinafter, represented by X as a representative) to abut on each other at abutting end portions of one end and to wind in the same direction around the abutting end portions. In the metal honeycomb body of the type (XH), the processing stress applied during the roll forming induces the mutual displacement of the strips forming each stack (X) and the deformation of the corrugated strip. It has been found that the abovementioned drawbacks are effectively eliminated if a restraining measure is taken on each stack (X).

【0011】また、前記抑制手段は、メタルハニカム体
の中心部の補強に十分な効果があることも見い出され
た。本発明は前記知見をベースにして完成されたもので
あり、本発明により排気ガス浄化能や耐久性に優れたメ
タル担体が提供される。
It has also been found that the suppressing means has a sufficient effect in reinforcing the central portion of the metal honeycomb body. The present invention has been completed based on the above findings, and the present invention provides a metal carrier having excellent exhaust gas purification performance and durability.

【0012】[0012]

【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
に所望段数に積層し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、該当接端部を中心に同一方向に巻回成形し、各スタ
ックの各平板状帯材と波板状帯材の端部が外包する金属
製ケーシング内壁面に当接する構造とした排気ガス浄化
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)、及び前記メタルハニカム体(XH)を
収容するためのメタルケーシング、とから成るメタル担
体において、前記各スタック(X1 〜Xn ,nは3以上
の整数)が、前記当接端部の近 傍部位に保形用治具を
配設した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。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention will be described in brief. The present invention provides at least three stacks formed by alternately laminating flat band-shaped strips and corrugated plate-shaped strips made of thin metal plates in a desired number of stages. (X 1 to X n , n is an integer of 3 or more) are used, and the stacks are brought into contact with each other at their abutting end portions, and the stack is formed in the same direction around the abutting end portion. An X-wrap type metal honeycomb body for carrying an exhaust gas purifying catalyst having a structure in which the end portions of each flat plate-shaped strip member and corrugated plate-shaped strip member of each stack are in contact with an inner wall surface of a metal casing (XH), and a metal casing for accommodating the metal honeycomb body (XH), wherein each of the stacks (X 1 to X n , n is an integer of 3 or more) has the contact end. Consists of a shape retention jig placed near the The present invention relates to a metal carrier characterized by the above.

【0013】以下、本発明の技術的構成及び実体態様を
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ないことである。
The technical construction and substantive aspects of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Needless to say, the present invention is not limited to the illustrated one.

【0014】前記したように、本発明は、各種構造のメ
タルハニカム体のうち、特にX−ラップタイプのメタル
ハニカム体を改良しようとする点に特徴を有する。
As described above, the present invention is characterized in that, among the metal honeycomb bodies having various structures, the X-wrap type metal honeycomb body is particularly improved.

【0015】前記X−ラップタイプのメタルハニカム体
の製造プロセスを含めた概要は、図10〜図12に示さ
れるものである。即ち、図10はX−ラップタイプのメ
タルハニカム体(XH)の正面図を示し、図11は前記
メタルハニカム体(XH)を製造するために使用される
4個のスタック(X1 〜X4 )であって、各スタックの
一端の当接端部で当接された状態を示し、図12はX−
ラップタイプのメタルハニカム体(XH)の中心部の拡
大正面図を示している。当業界において、図12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。なお、図10〜図12において、図を明確
にするために、一部の構成が省略されている。
The outline including the manufacturing process of the X-wrap type metal honeycomb body is shown in FIGS. That is, FIG. 10 shows a front view of an X-wrap type metal honeycomb body (XH), and FIG. 11 shows four stacks (X 1 to X 4 ) used to manufacture the metal honeycomb body (XH). ), And shows the state of being abutted at the abutting end of one end of each stack, and FIG.
The enlarged front view of the center part of the lap type metal honeycomb body (XH) is shown. In the art, as shown in FIG. 12, in this type of metal honeycomb body, the contact state at the contact end of each stack is an X shape or a swastika shape, and therefore, it is an X-wrap type or swastika type. It is commonly known as a type. In addition, in FIGS. 10 to 12, a part of the configuration is omitted for the sake of clarity.

【0016】図示されているように、前記X−ラップタ
イプのメタルハニカム体(XH)は、薄肉鋼板製の一組
の平板状帯材(1)と波板状帯材(2)を最小構成単位
として製作される。即ち、図11に示されるように一組
の平板状帯材(1)と波板状帯材(2)を所望段階に積
層してスタック(X1 〜X4 )を形成する。次いで各ス
タック(X1 〜X4 )を、各スタックの一端の当接端部
で当接させ、該当接端部を中心にして各スタック(X1
〜X4 )を同一方向(例えば時計回り方向)に巻回する
ことにより、図10に示されるXラップタイプのメタル
ハニカム体(XH)が製作される。なお、各スタック
(X)を巻回成形するに際して、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巻回成形用治具
を使用すればよい。そして、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−ラップのメタルハニカム
体(XH)を製作した後、該治具は抜去されてもよい
し、メタルハニカム体(XH)と一体化してもよい。
As shown in the figure, the X-wrap type metal honeycomb body (XH) has a set of a flat plate-shaped strip (1) and a corrugated plate-shaped strip (2) made of thin steel plates as a minimum structure. It is manufactured as a unit. That is, as shown in FIG. 11, a set of flat plate-shaped strips (1) and corrugated plate-shaped strips (2) are laminated at a desired stage to form a stack (X 1 to X 4 ). Next, the stacks (X 1 to X 4 ) are brought into contact with each other at the abutting end portions of one end of each stack, and the stacks (X 1
To X 4 ) are wound in the same direction (for example, clockwise direction) to manufacture the X-wrap type metal honeycomb body (XH) shown in FIG. 10. When the stack (X) is roll-molded, a roll-molding jig having a desired structure suitable for holding or sandwiching one end of each stack may be used. Then, after stacking each stack around the jig in the same direction to produce an X-wrap metal honeycomb body (XH), the jig may be removed or the metal honeycomb body (XH ) May be integrated.

【0017】前記したX−ラップのタイプのメタルハニ
カム体(XH)の製造例から判るように、スタック
(X)の最小構成単位である一組の平板状帯材と波板状
帯材において、平板状帯材と波板状帯材を交互に当接さ
せ、これを所望段階に積層してスタック(X)を形成
し、次工程で各スタック(X)を当接させ、かつX−ラ
ップ状の構造のものに巻回成形するとき、各最小構成単
位に大きな加工応力が印加し、相互に大きくズレを起こ
し平板状帯材と波板状帯材の間に波板状帯材が存在しな
い領域を形成したり、また、ズレと連動して波板状帯材
の波形を変形させたりする。これらは、均一なセル形状
と所定のセル密度をもったハニカム体を製造することを
困難にするものである。また、前記波板状帯材の波形の
変形によりメタルハニカム体内部の所定部位間において
単位体積当りの触媒担持量が不均一化したり、背圧抵抗
が不均一化したりする。
As can be seen from the above-mentioned manufacturing example of the X-wrap type metal honeycomb body (XH), in the set of flat plate-shaped strip and corrugated plate-shaped strip which are the minimum constitutional units of the stack (X), The flat strips and the corrugated strips are alternately brought into contact with each other, and the stacks (X) are formed by stacking these at desired stages, and the stacks (X) are brought into contact with each other in the next step, and the X-wrap When a roll-shaped structure is wound and formed, a large processing stress is applied to each minimum structural unit, causing a large deviation from each other, and a corrugated strip exists between the flat strip and the corrugated strip. Areas that are not to be formed are formed, and the corrugation of the corrugated strip is deformed in association with the deviation. These make it difficult to manufacture a honeycomb body having a uniform cell shape and a predetermined cell density. Further, the corrugated deformation of the corrugated strip material makes the amount of catalyst carried per unit volume non-uniform or the back pressure resistance non-uniform between predetermined portions inside the metal honeycomb body.

【0018】本発明は、前記欠点を解消するために、各
スタック(X1 〜Xn )が巻回成形時に、その形状を維
持するようにすること、より具体的には各スタック
(X)に保形用治具を配設するという技術的構成を採用
する。以下、その具体的な態様を図面を参照して説明す
る。
In the present invention, in order to solve the above-mentioned drawback, each stack (X 1 to X n ) maintains its shape at the time of roll forming, more specifically, each stack (X). The technical configuration of arranging a shape-retaining jig is adopted. Hereinafter, a specific mode will be described with reference to the drawings.

【0019】図1は、耐熱性の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層して形成した一
つのスタック(X1 )に対して、その保形性を改善する
ために適用される保形用治具の第一実施態様を説明する
図である。本発明において、前記第一の保形用治具
(T)は、一本の円筒状ピンで構成される。図示のよう
に、円筒状ピン(T)の配設位置は、当接端部から所望
の距離(d2 )をおいて、該スタック(X1 )の厚さ
(d3 )、保形用治具(T)の径(d1 )などを考慮し
て、適宜に決めればよい。なお、距離(d2 )が大きく
なりすぎると、メタルハニカム体の中心部の補強効果が
低下するため、この点も考慮して適宜に決めればよい。
前記円筒状ピン(T)として、スタック(X1 )の巻回
成形時に印加される加工応力に対して、多少、変形する
硬さのものを使用することが出来る。この場合、巻回成
形時にピン自体も変形するので、平板状帯材と波板状帯
材のスムーズな巻回成形が行なわれる。本発明におい
て、円筒状ピンが二本以上のもので構成されてもよいこ
とはいうまでもないことである。
FIG. 1 shows the shape retention of one stack (X 1 ) formed by alternately laminating flat band-shaped strips and corrugated strips made of heat-resistant thin metal plates in a desired number of stages. It is a figure explaining the 1st embodiment of the jig for shape retention applied in order to improve the nature. In the present invention, the first shape-retaining jig (T) is composed of a single cylindrical pin. As shown in the figure, the cylindrical pin (T) is arranged at a desired distance (d 2 ) from the abutting end, and the thickness (d 3 ) of the stack (X 1 ) for shape retention. It may be appropriately determined in consideration of the diameter (d 1 ) of the jig (T). If the distance (d 2 ) becomes too large, the reinforcing effect of the central portion of the metal honeycomb body will be deteriorated.
As the cylindrical pin (T), it is possible to use a pin having a hardness that is slightly deformed with respect to the processing stress applied during the roll forming of the stack (X 1 ). In this case, since the pin itself is also deformed during the roll forming, smooth roll forming of the flat strip and the corrugated strip is performed. It goes without saying that in the present invention, the cylindrical pin may be composed of two or more pins.

【0020】図2は、スタック(X1 )に適用される保
形用治具の第二実施態様を説明する図である。図示され
たように、本発明の保形用治具は、ピン端部にツバ部を
もたない中実体(T1 )であっても、あるいはピン端部
にツバ部をもたない中空体(T1 ' )であってもよい。
FIG. 2 is a view for explaining a second embodiment of the shape-retaining jig applied to the stack (X 1 ). As shown in the drawing, the shape-retaining jig of the present invention is a solid body (T 1 ) having no brim portion at the pin end portion, or a hollow body having no brim portion at the pin end portion. It may be (T 1 ').

【0021】図3は、スタック(X1 )に適用される保
形用治具の第三実施態様を説明する図である。図示され
るように、本発明の保形用治具は、ピン端部にツバ部を
有する中実体(T1 )であっても、あるいはピン端部に
ツバ部を有する中空体(T1 ' )であってもよい。
FIG. 3 is a view for explaining a third embodiment of the shape-retaining jig applied to the stack (X 1 ). As shown in the figure, the shape-retaining jig of the present invention is a solid body (T 1 ) having a brim portion at the pin end portion, or a hollow body (T 1 'having a brim portion at the pin end portion). ) May be sufficient.

【0022】図4は、スタック(X1 )に適用される保
形用治具(T)の第三実施態様を説明する図である。図
示されるように、本発明の保形用治具は、前記した円筒
状ピンに代えてワイヤで構成されたものである。本発明
の前記ワイヤで構成された保形用治具は、スタック(X
1 )の略中央部において、図示されるようにその外周部
に周設され、スタックの構成部材(平板状帯材と波板状
帯材)を結束固定する。これにより、該スタック
(X1 )の巻回成形に際して、該スタック(X1 )の保
形性が図られる。本発明において前記ワイヤは、図示し
ないが、その断面形状が円形のものであっても、あるい
は偏平状のリボン材であっても、更には他の異形状のも
のであってもよいことはいうまでもないことである。
FIG. 4 is a view for explaining a third embodiment of the shape-retaining jig (T) applied to the stack (X 1 ). As shown in the figure, the shape-retaining jig of the present invention is composed of a wire instead of the above-mentioned cylindrical pin. The shape-retaining jig composed of the wire of the present invention is a stack (X
As shown in the figure, it is provided around the outer periphery of the central portion of 1 ) to bind and fix the stack members (a flat plate-shaped strip and a corrugated strip-shaped strip). As a result, the shape retention of the stack (X 1 ) is achieved when the stack (X 1 ) is roll-formed. In the present invention, although not shown, the wire may have a circular cross-sectional shape, a flat ribbon material, or another shape. It's ridiculous.

【0023】図5は、スタック(X1 )に適用される保
形用治具(T)の第五実施態様を説明する図である。図
5(A)は斜視図、(B)は一部断面図を示す。本発明
の第五実施態様は、二本のワイヤで構成された保形用治
具(T1 ,T2)であり、前記第四実施態様の周設タイ
プではなく所望の間隔をおいて、スタック(X1 )を貫
通して配設される。該保形用治具(T1 ,T2 )の両端
部は、図示されるようにスタック(S1 )の上下両面に
スタックを挟持するように配置される。なお、両端部の
方向が、図示のものに対して直角方向に配置させてもよ
いことはいうまでもないことである。
FIG. 5 is a view for explaining a fifth embodiment of the shape-retaining jig (T) applied to the stack (X 1 ). 5A is a perspective view and FIG. 5B is a partial sectional view. A fifth embodiment of the present invention is a shape-retaining jig (T 1 , T 2 ) composed of two wires, which is not the peripheral type of the fourth embodiment but has a desired interval, It is arranged so as to penetrate the stack (X 1 ). Both ends of the shape-retaining jig (T 1 , T 2 ) are arranged so as to sandwich the stack on the upper and lower surfaces of the stack (S 1 ) as shown in the figure. It goes without saying that the directions of the both ends may be arranged at right angles to the illustrated one.

【0024】図6は、スタック(X1 )に適用される保
形用治具(T)の第六実施態様を説明する図である。図
6(A)は斜視図、(B)は一部断面図である。図示さ
れるように、第六実施態様は、二本のワイヤで構成され
た保形用治具(T1 ,T2 )、(但し、T2 は省略)で
ある。図示されるように、各保形用治具(T1 ,T2
はスタックを貫通して配設されるとともに、スタック
(X1 )の両側面部に、その両端部が延在するように配
置される。
FIG. 6 is a view for explaining a sixth embodiment of the shape-retaining jig (T) applied to the stack (X 1 ). 6A is a perspective view and FIG. 6B is a partial cross-sectional view. As shown in the figure, the sixth embodiment is a shape-retaining jig (T 1 , T 2 ) composed of two wires (however, T 2 is omitted). As shown, each shape-retaining jig (T 1 , T 2 )
Are arranged so as to penetrate the stack, and are arranged on both side surfaces of the stack (X 1 ) so that both ends thereof extend.

【0025】図7は、スタック(X1 )に適用される保
形用治具(T)の第七実施態様を説明する図である。図
7(A)は斜視図、(B)は一部断面図である。図示さ
れるように、第七実施態様は、前記第六実施態様のもの
と同様に二本のワイヤで構成された保形用治具(T1
2 )、(但し、T2 は省略)である。スタックに対す
る配設方式は、前記第六実施態のものと逆の関係にある
ことが相違するだけである。
FIG. 7 is a view for explaining the seventh embodiment of the shape-retaining jig (T) applied to the stack (X 1 ). 7A is a perspective view and FIG. 7B is a partial cross-sectional view. As shown in the figure, the seventh embodiment is similar to the sixth embodiment, in that the shape-maintaining jig (T 1 ,
T 2 ), (T 2 is omitted). The arrangement method for the stack is only different from that of the sixth embodiment in that it has an inverse relationship.

【0026】図8は、スタック(X1 )に適用される保
形用治具(T)の第八実施態様を説明する図である。図
8(A)は斜視図、(B)は断面図である。図示される
ように、第八実施態様は一本のワイヤで構成された保形
用治具(T)であって、スタック(X1 )の両側面から
所望の距離をおいて穿設された貫通孔を利用して、該治
具(T)を挿入配設し、かつ該治具(T)の両端部が対
面するように配置される。
FIG. 8 is a view for explaining the eighth embodiment of the shape-retaining jig (T) applied to the stack (X 1 ). 8A is a perspective view and FIG. 8B is a sectional view. As shown in the figure, the eighth embodiment is a shape-retaining jig (T) composed of one wire, which is bored at a desired distance from both side surfaces of the stack (X 1 ). Using the through hole, the jig (T) is inserted and arranged, and both ends of the jig (T) are arranged to face each other.

【0027】図9は、スタック(X1 )に適用される保
形用治具(T)の第九実施態様(T)であって、スタッ
ク(X1 )の両側面から所望の距離をおいて穿設された
貫通孔を利用して、該治具(T)を挿入配設し、かつ該
治具(T)の両端部がスタックの同じ外表面上に配置さ
れるとともに外両端部がスタックの両側面の方向に延在
するように配置される。
[0027] Figure 9 is a stack ninth embodiment of the (X 1) to the applied shape-retaining jig (T) (T), your desired distance from both sides of the stack (X 1) The jig (T) is inserted and disposed by using the through hole formed in the stack, and both ends of the jig (T) are arranged on the same outer surface of the stack, and the outer ends are It is arranged so as to extend in the direction of both sides of the stack.

【0028】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−Cr20%−
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金属(REM)
を加えた耐熱性のステンレス鋼など、厚さが0.04mm
〜0.1mmの帯材が使用される。また、波板状帯材
(2)としては、前記平板状帯材(1)から所定の略正
弦波、略三角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。なお、平板状帯材(1)と波
板状帯材(2)として、これら帯材(1,2)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 3 )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は、P
t,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。従って、本発明において、前
記した各スタック(X1 ,X2 ,……Xn ,nは3以上
の整数)に適用される保形用治具も、前記した帯材と同
様の耐熱性を有する材料で構成されることが好ましい。
In the present invention, the flat strip (1) used for producing the X-wrap type metal honeycomb body is used when producing a normal metal monolith type honeycomb body. Strip material, such as chrome steel (chrome 13% to 25%), Fe-Cr 20%-
Heat resistant stainless steel such as Al 5%, or rare earth metal (REM) for improving high temperature oxidation resistance
Heat-resistant stainless steel with a thickness of 0.04 mm
A strip of ~ 0.1 mm is used. As the corrugated strip material (2), the corrugated plate material (1) corrugated so as to have a predetermined substantially sine wave, substantially triangular wave or substantially trapezoidal wave is used. As the flat plate-shaped strip (1) and the corrugated strip-shaped strip (2), those strips (1, 2) containing Al or those having an Al layer on the surface are heat-treated. It is preferred that whisker-like or mushroom-like alumina (Al 2 O 3 ) is deposited on the surface thereof. The whisker-like alumina is P
This is preferable because the washcoat layer for supporting the exhaust gas purifying catalyst such as t, Pd, and Rh can be firmly held. Accordingly, in the present invention, each stack was the (X 1, X 2, ...... X n, n is an integer of 3 or more) shape-retaining jig applied to also, the same heat resistance and strip described above It is preferably composed of a material having

【0029】本発明において、前記X−ラップタイプの
メタルハニカム体は、金属製ケーシング内に填入、固着
されて使用されるものである。前記した金属製ケーシン
グの素材としては、前記メタルハニカム耐を構成する帯
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。また、外側部分の
金属材料を内側部分より耐熱耐食性に富むものとした二
重構造のもの、具体的には内側部分にフェライト形ステ
ンレス鋼を、外側部分にオーステナイト形ステンレス鋼
を使用したものを用いてもよい。
In the present invention, the X-wrap type metal honeycomb body is used by being filled and fixed in a metal casing. As the material of the metal casing described above, heat resistant steel of the same type as the band material (1, 2) forming the metal honeycomb resistance may be used, or a material having high heat and corrosion resistance may be used. Also, a double structure with the outer part of the metal material richer in heat resistance and corrosion resistance than the inner part, specifically, using ferritic stainless steel for the inner part and austenitic stainless steel for the outer part Good.

【0030】[0030]

【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は、その最小
構成単位である一組の平板状帯材と波板状帯材の夫々の
端部が外包するメタルケーシングの内壁面に当接する構
造のものであり、該当接及びその近傍部位に集積する内
部応力を各端部で吸収、緩和できることから、従来の巻
回タイプ(これは、前記構造のものと比較して、一組の
平板状帯材と波板状帯材が外包するメタルケーシングの
内壁面に当接する構造のものである。)のメタルハニカ
ム体より固有的に耐久性に優れたものである。
The X-wrap type metal honeycomb body, which is the main constituent element of the metal carrier of the present invention, has a pair of flat plate-shaped strips and corrugated plate-shaped strips, which are the minimum constitutional units, at each end. The structure has a structure in which a portion abuts on the inner wall surface of a metal casing that is encased, and internal stress accumulated at the contact and the vicinity thereof can be absorbed and relieved at each end portion. Compared with the structure, it has a structure in which a pair of flat plate-shaped strips and corrugated plate-shaped strips are in contact with the inner wall surface of the outer metal casing.) It is excellent.

【0031】更にまた、本発明は、この種のX−ラップ
タイプのメタルハニカム体に見られる欠点、即ち、その
製造プロセスとの関連で誘発されるセル(排気ガス通路
のための網目状通気孔路)の形状の不均一、セル密度の
不均一という欠点を解消している。
Furthermore, the present invention is based on the disadvantages found in this type of X-wrap type metal honeycomb body, namely the cells (mesh vents for exhaust gas passages) induced in connection with its manufacturing process. It eliminates the disadvantages of non-uniform shape of the road) and non-uniform cell density.

【0032】本発明において、前記欠点は、X−ラップ
タイプのメタルハニカム体を製造するときに使用される
所望数のスタックに保形用治具を適用することによって
解消されるものであるが、前記保形用治具の適用によっ
て別の利点を得ることが出来る。即ち、この種のメタル
ハニカム体においては、使用中の大きな熱応力等に基づ
く大きな変形力により当接端部が相互に剥離、離体した
り、更には中心部が外側へ飛び出すというスコーピング
(フィルムアウト)現象が生じ、かつ該スコーピングに
連動して帯材(平板状帯材及び/又は波板状帯材)の変
形、座屈、亀裂、破損などが誘発されるが、前記保形用
治具の適用により各スタック同士の離体や中心部のスコ
ーピングを効果的に抑制することが出来る。以上のこと
から、本発明は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諸特性に優れたメタル担体を提供
することが出来る。
In the present invention, the above-mentioned drawbacks can be solved by applying a shape-retaining jig to a desired number of stacks used when manufacturing an X-wrap type metal honeycomb body. By applying the shape-retaining jig, another advantage can be obtained. That is, in this type of metal honeycomb body, the abutting end portions are separated from each other and separated from each other due to a large deformation force based on a large thermal stress during use, and further, the scoping (the center portion pops out). The film-out phenomenon occurs, and deformation, buckling, cracking, breakage, etc. of the strip (flat strip and / or corrugated strip) are induced in conjunction with the scoping. By applying a jig for separation, it is possible to effectively suppress the separation between the stacks and the scoping of the central portion. From the above, the present invention can provide a metal carrier having an X-wrap type metal honeycomb body as a main constituent element and excellent in various characteristics.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 スタックに適用される保形用治具の第一実施
態様を説明する図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a first embodiment of a shape-retaining jig applied to a stack.

【図2】 スタックに適用される保形用治具の第二実施
態様を説明する図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a second embodiment of a shape-retaining jig applied to a stack.

【図3】 スタックに適用される保形用治具の第三実施
態様を説明する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a third embodiment of a shape-retaining jig applied to a stack.

【図4】 スタックに適用される保形用治具の第四実施
態様を説明する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a fourth embodiment of a shape-retaining jig applied to a stack.

【図5】 スタックに適用される保形用治具の第五実施
態様を説明する図である。図5(A)は斜視図、(B)
は一部断面図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a fifth embodiment of a shape-retaining jig applied to a stack. FIG. 5A is a perspective view, and FIG.
Is a partial cross-sectional view.

【図6】 スタックに適用される保形用治具の第六実施
態様を説明する図である。図6(A)は斜視図、(B)
は一部断面図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a sixth embodiment of a shape retention jig applied to a stack. FIG. 6A is a perspective view, and FIG.
Is a partial cross-sectional view.

【図7】 スタックに適用される保形用治具の第七実施
態様を説明する図である。図7(A)は斜視図、(B)
は一部断面図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a seventh embodiment of a shape-retaining jig applied to a stack. FIG. 7 (A) is a perspective view, (B)
Is a partial cross-sectional view.

【図8】 スタックに適用される保形用治具の第八実施
態様を説明する図である。図7(A)は斜視図、(B)
は断面図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating an eighth embodiment of a shape-retaining jig applied to a stack. FIG. 7 (A) is a perspective view, (B)
Is a sectional view.

【図9】 スタックに適用される保形用治具の第九実施
態様を説明する図である。図7(A)は斜視図、(B)
は断面図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating a ninth embodiment of a shape-retaining jig applied to a stack. FIG. 7 (A) is a perspective view, (B)
Is a sectional view.

【図10】 X−ラップタイプのメタルハニカム体の一
部を省略した正面図である。
FIG. 10 is a front view in which a part of an X-wrap type metal honeycomb body is omitted.

【図11】 X−ラップタイプのメタルハニカム体の製
造に使用されるスタック(X1 )の斜視図である。
FIG. 11 is a perspective view of a stack (X 1 ) used for manufacturing an X-wrap type metal honeycomb body.

【図12】 X−ラップタイプのメタルハニカム体の中
心部の拡大図である。
FIG. 12 is an enlarged view of a central portion of an X-wrap type metal honeycomb body.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ………平板状帯材 2 ………波板状帯材 3 ………セル(網目状通気孔路) X1 ,X2 ,X3 ………スタック XH ………メタルハニカム体 T,T1 ,T1 ' ,T2 ………保形用治具1 ……… Plate-shaped strip 2 ……… Corrugated strip 3 ……… Cells (mesh-like vent holes) X 1 , X 2 , X 3 ……… Stack XH ……… Metal honeycomb T, T 1 , T 1 ′, T 2 ……… Shape retention jig

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【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層し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、該当接端部を中心に同一方向に巻回成形し、各
スタックの各平板状帯材と波板状帯材の端部が外包する
金属製ケーシング内壁面に当接する構造とした排気ガス
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)、及び前記メタルハニカム体(X
H)を収容するためのメタルケーシング、とから成るメ
タル担体において、 前記各スタック(X1 〜Xn ,nは3以上の整数)が、
前記当接端部の近 傍部位に保形用治具を配設したもの
で構成されたこと、を特徴とするメタル担体。
1. At least three stacks (X 1 to X n , n is an integer of 3 or more) formed by alternately laminating flat plate-shaped strips and corrugated strips made of thin metal plates in a desired number of stages. use,
The stacks are brought into contact with each other at the contact ends at one end, and the stacks are formed by winding in the same direction around the contact ends, and the end portions of the flat plate-shaped strips and corrugated strips of each stack are formed. X-wrap type metal honeycomb body (XH) for supporting an exhaust gas purifying catalyst having a structure of abutting against the inner wall surface of a metal casing that is enclosed by
H) a metal casing for accommodating the metal carrier, wherein each of the stacks (X 1 to X n , n is an integer of 3 or more),
A metal carrier comprising a shape-retaining jig arranged near the contact end.
【請求項2】 保形用治具が、各スタックを貫通して配
設されたピンである請求項1に記載のメタル担体。
2. The metal carrier according to claim 1, wherein the shape-retaining jig is a pin arranged to penetrate each stack.
【請求項3】 保形用治具が、各スタックを貫通して配
設されたワイヤまたは各スタックの外周に周設されたワ
イヤである請求項1に記載のメタル担体。
3. The metal carrier according to claim 1, wherein the shape-retaining jig is a wire penetrating each stack or a wire provided around the outer circumference of each stack.
【請求項4】 保形用治具が、二以上のピンで構成され
る請求項2に記載のメタル担体。
4. The metal carrier according to claim 2, wherein the shape-retaining jig is composed of two or more pins.
【請求項5】 保形用治具が、二以上のワイヤで構成さ
れる請求項3に記載のメタル担体。
5. The metal carrier according to claim 3, wherein the shape-retaining jig is composed of two or more wires.
【請求項6】 ピンが、中実体または中空体で構成され
る請求項2または4に記載のメタル担体。
6. The metal carrier according to claim 2, wherein the pin is formed of a solid body or a hollow body.
【請求項7】 ワイヤが、断面円形のものまたは偏平の
もので構成される請求項3または5に記載のメタル担
体。
7. The metal carrier according to claim 3, wherein the wire has a circular cross section or a flat cross section.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022541790A (en) * 2019-07-16 2022-09-27 株式会社 ククイルイントート Catalytic Reactor Containing Catalytic Coating Composition and Coating Method

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2022541790A (en) * 2019-07-16 2022-09-27 株式会社 ククイルイントート Catalytic Reactor Containing Catalytic Coating Composition and Coating Method

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