JPH0724330A - 熱圧縮を利用した金属ハニカム担体及びその製造工法 - Google Patents

熱圧縮を利用した金属ハニカム担体及びその製造工法

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JPH0724330A
JPH0724330A JP5170279A JP17027993A JPH0724330A JP H0724330 A JPH0724330 A JP H0724330A JP 5170279 A JP5170279 A JP 5170279A JP 17027993 A JP17027993 A JP 17027993A JP H0724330 A JPH0724330 A JP H0724330A
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outer cylinder
honeycomb body
honeycomb
end side
metal
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JP5170279A
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Yoichi Takahashi
洋一 高橋
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2330/00Structure of catalyst support or particle filter
    • F01N2330/02Metallic plates or honeycombs, e.g. superposed or rolled-up corrugated or otherwise deformed sheet metal
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2450/00Methods or apparatus for fitting, inserting or repairing different elements
    • F01N2450/02Fitting monolithic blocks into the housing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、例えば自動車の排気ガス等を浄化
するために用いられ、熱圧縮を利用した金属ハニカム担
体及びその製造工法に関し、ハニカム体を構成する平
板,波板に座屈が発生することを防止することができ、
且つ、ハニカム体の内部をろう付け接合しないで接合す
ることを目的とする。 【構成】 外筒3に、その一端側3Aに円周方向に沿っ
てハニカム体2の外周面に圧力を与える複数のビード
6,7,8を形成し、熱圧縮により外筒3の一端側3A
を絞ることにより、外筒3の一端側3Aにハニカム体2
を固定するとともに、ハニカム体2の内部を一体化して
なる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車の排気ガ
ス等を浄化するために用いられ、熱圧縮を利用した金属
ハニカム担体及びその製造工法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、自動車の排気系には、排気ガス
を浄化するためため、触媒コンバータが配置されてい
る。
【0003】触媒コンバータの金属ハニカム担体として
例えば特公昭2−14747号公報に示すものが図5に
示すように知られている。図において、符号101は金
属ハニカム担体で、この金属ハニカム担体101は、ハ
ニカム体102と、このハニカム体102を入れる外筒
103とから構成されている。
【0004】ハニカム体102は、金属製の平板102
Aと波板102Bを交互に巻き回してなり、円柱状に構
成されている。そして、上記金属ハニカム担体101を
製造するに当たり、先ず、ハニカム体102を、外筒1
03内に挿入し、その後、外筒103の外周をダイス等
により絞り、しかる後、高温に加熱して拡散接合によ
り、ハニカム体102の外周面と外筒103が一体化さ
れ、且つ、ハニカム体102の内部が一体化される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の金属
ハニカム担体101にあっては、外筒103を絞り込ん
でハニカム体102を構成する平板102A,波板10
2Bを拡散接合させるためには、径方向の圧縮力を大き
くする必要がある。そこで、例えば、外筒103の絞り
代を大きくすると、ハニカム体102自体に座屈が発生
し、外筒102とハニカム体101の接触面積が減り、
その接合強度が低下することになる。
【0006】また、外筒103を絞ったことにより、ハ
ニカム体102内部に圧縮力が発生するが、炉内で加熱
処理する際、外筒103,ハニカム体102は熱膨張
し、その際、外筒103とハニカム体102間に強く発
生していた圧縮力が内部に分散し、外筒103とハニカ
ム体102の接合強度を充分に得ることは困難である。
【0007】上述の従来例では、拡散接合によって、ハ
ニカム体の外周面と外筒間の接合,及び,ハニカム体内
部の平板,波板の一体化が図られているが、上述の問題
があるため、例えば、ろう付け接合を利用したものが、
例えば、特開平2−187151号公報に示すように知
られている。
【0008】この公報に示す金属ハニカム担体は、ハニ
カム体と外筒との接触部並びにハニカム体の最外周及び
その近傍の層合わせて数層の平板と波板との接触部をろ
う付けし、ハニカム体の残りの層の平板と波板との接触
部を拡散接合してなるものである。
【0009】かかる金属ハニカム担体にあっては、ハニ
カム体の最外層から数層まで、ろう付け接合が必要にな
り、それだけ、ろう材のコストアップを招くことにな
る。本発明は、上述の問題点を解決するためになされた
もので、その目的は、ハニカム体を構成する平板,波板
に座屈が発生することを防止することができ、且つ、ハ
ニカム体の内部をろう付け接合しないで接合することが
できる熱圧縮を利用した金属ハニカム担体及びその製造
工法を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
金属製の平板と波板を交互に巻き回してなるハニカム体
と、ハニカム体が挿入される外筒とを有し、外筒を絞る
とともに高温に加熱して拡散接合処理を施した金属ハニ
カム担体において、外筒に、その一端側に円周方向に沿
ってハニカム体の外周面に圧力を与える複数のビードを
形成し、熱圧縮により外筒の一端側を絞ることにより、
外筒の一端側にハニカム体を固定するとともに、ハニカ
ム体の内部を一体化してなることを特徴とする。
【0011】請求項2記載の発明は、金属製の平板と波
板を交互に巻き回してなるハニカム体を、外筒内に挿入
し、外筒を絞るとともに高温に加熱して拡散接合処理を
施す金属ハニカム担体の製造工法において、外筒に、そ
の一端側に円周方向に沿って複数のビードを形成し、外
筒の一端側を、ハニカム体の外径形状と同じ寸法の規制
孔が形成され且つ熱膨張率が低い規制治具内に挿入して
高温熱処理を施し、ハニカム体の挿入された外筒を冷却
することにより、外筒の一端側とハニカム体を拡散接合
するともにハニカム体の内部を拡散接合することを特徴
とする。
【0012】
【作用】請求項1記載の発明においては、外筒の複数の
ビードの押圧によりハニカム体の外周面が圧力を受けて
おり、外筒にハニカム体が固定される。
【0013】熱圧縮により外筒の一端側を絞ることによ
り、ハニカム体の内部の平板,波板が拡散接合処理を施
されて一体化されるとともに、外筒の一端側にハニカム
体が固定される。また、外筒の一端側以外の部分は、熱
膨張し、その径寸法が大きくなり、非拘束状態となって
いる。
【0014】請求項2記載の発明においては、外筒の複
数のビードの押圧によりハニカム体の外周面が圧力を受
けており、外筒にハニカム体が固定される。その状態
で、高温に加熱すると、低熱膨張率の規制治具の規制孔
の寸法はほとんど大きくならないので、熱膨張により径
寸法が大きくなろうとする外筒の一端側が熱圧縮により
拘束される。また、外筒の一端側以外の部分は、熱膨張
してその径寸法が大きくなり、非拘束状態となってい
る。
【0015】次いで、冷却すると、熱圧縮により外筒の
一端側が絞られるとともに、その内部の平板,波板が拡
散接合処理を施され、一体化される。外筒の一端側以外
の部分は、熱膨張したままの状態でその径寸法が大きく
なっており、非拘束状態の状態が維持される。
【0016】
【実施例】以下、図面により本発明の実施例について説
明する。図1,図2は本発明の実施例に係わる金属ハニ
カム担体を示す。図において、符号1は本実施例に係わ
る金属ハニカム担体で、この金属ハニカム担体1は、ハ
ニカム体2と、ハニカム体2を挿入する外筒3とで構成
されている。金属ハニカム担体1の両端には、それぞれ
ディフューザ(図示せず)が結合され、触媒コンバータ
(図示せず)を構成している。
【0017】ハニカム体2は 金属製の平板4と波板5
を交互に巻き回してなり、円柱状に構成されている。そ
の最外層は平板4となっている。平板4,波板5は、C
r20%を含有するアルミニウム材からなる合金を材料
としており、その板厚は約50μmとされている。
【0018】外筒3は、Al(アルミニウム)5%を含
有するステンレス鋼合金からなる合金を材料としてお
り、その板厚は約2mmとされている。外筒3に、その
一端側5Aに円周方向に沿ってハニカム体2の外周面2
Aに圧力を与える3本のビード6,7,8が形成されて
いる。ビード6,7,8の長さは、外筒3の全長の約1
/3〜1/2程度となっている。
【0019】高温に加熱して拡散接合処理を施すことに
より後述のように熱圧縮が生じ、この熱圧縮により外筒
3の一端側3Aが絞られ、外筒3の一端側3Aにハニカ
ム体2が固定されるとともに、ハニカム体2の内部が一
体化されている。各層の平板4,波板5が拡散接合で一
体化されている。特に、外筒3からハニカム体2の内部
に向かって圧縮力が発生し、ハニカム体2の外側部分ほ
ど拡散接合力が得られている。
【0020】次に、上記の如き構成の金属ハニカム担体
2の製造工法について図3,図4により説明する。先
ず、最初に、ステップ(1)において、金属製の平板4
と波板5を交互に巻き回してなるハニカム体2を準備
し、このハニカム体2を外筒3内に挿入すると、ステッ
プ(2)に進み、第1中間体9が得られる。
【0021】次いで、この第1中間体9の外筒3に、そ
の一端側3Aに円周方向に沿って3本のビード6,7,
8が形成され、ステップ(3)に示す第2中間体10が
得られる。
【0022】一方、ステップ(4)において、規制治具
11を準備する。規制治具11は、セラミック材を使用
した平板ブロック状に構成されており、従って、その熱
膨張率が低くなっており、規制治具11の上下方向に沿
って規制孔12が形成され、この規制孔12は、上下端
面を貫通し、上端面にはテーパ12Aが形成されてい
る。規制孔12は、ハニカム体2の外径形状と同じ寸法
となっている。
【0023】上記の規制治具11の規制孔12内に、第
2中間体10の外筒3の一端側3Aを挿入すると、外筒
3の3本のビード6,7,8の押圧によりハニカム体2
の外周面が圧力を受け、外筒3にハニカム体2が固定さ
れる。
【0024】その状態の第2中間体10がセットされた
規制治具11を加熱炉に入れ、ステップ(5)で約12
00℃程度に加熱すると、外筒3,ハニカム体2は熱膨
張する。低熱膨張率の規制治具11の規制孔12の寸法
はほとんど大きくならないので、熱膨張により径寸法が
大きくなろうとする外筒3の一端側3Aが熱圧縮により
拘束される。また、外筒3の一端側3A以外の部分は、
熱膨張し、その径寸法が大きくなり、非拘束状態となっ
ている。
【0025】次いで、規制治具11の規制孔12から第
2中間体10を抜き出して冷却することにより、熱圧縮
により外筒3の一端側3Aが絞られ、外筒3の一端側3
Aとハニカム体2が拡散接合されるともにその内部の平
板4,波板5が拡散接合処理を施され、一体化される。
【0026】特に、外筒3のビード6,7,8により、
ハニカム体2の外周面が押し潰されており、ビード6,
7,8がハニカム体2の外周面に食い込んでいる。この
時、ハニカム体2と外筒3の間に強い圧縮力が発生し、
外筒3のビード6,7,8の有る部分では、拡散接合が
充分に行なわれる。また、外筒3の一端側3A以外の部
分は、熱膨張したままの状態でその径寸法が大きくなっ
ており、非拘束状態の状態が維持される(ステップ
(6))。
【0027】以上の如き構成によれば、熱圧縮を利用し
て、外筒3の一端側3Aを絞り、外筒3の一端側3Aに
ハニカム体2を固定するとともに、ハニカム体2の内部
を一体化しているので、外筒3からハニカム体2の内部
に向かって圧縮力が発生し、ハニカム体2の外側部分ほ
ど拡散接合力が得られ、ハニカム体2の最外層から数層
のろう付け接合を不要にでき、それだけ、ろう材のコス
トダウンを図ることができる。
【0028】また、上記の熱圧縮とともに、外筒3のビ
ードによりハニカム体2の外周面に圧力が与えられてい
るので、外筒3の絞り加工を不要にできる。そして、絞
り加工によらずに、外筒3を縮径して外筒3の一端側3
Aにハニカム体2を固定するとともに、ハニカム体2の
内部を一体化することができる。ハニカム体2を構成す
る平板4,波板5を拡散接合させる程、外筒3を絞り込
む必要はなく、径方向の圧縮力を小さくすることができ
る。これにより、従来例のようにハニカム体2を構成す
る平板4,波板5に座屈が発生することを防止すること
ができる。
【0029】なお、本実施例においては、ビードの数は
3本になっているが、この数に限定されることはない。
また、ビード長さ,規制治具の高さを変えることによ
り、ハニカム体2の拡散接合力を容易に調整することも
できる。
【0030】また、本実施例においては、ハニカム体2
と外筒3は拡散接合力によって接合されているが、さら
に、接合力を高めるために、ハニカム体2にNiろー箔
材からなる高温用ろう材を巻き付けて拡散接合力ととも
にろう付け接合を同時に与えることもできる。
【0031】さらに、本実施例においては、ハニカム体
2の最外層は平板4となっているが、凹凸の小さい小波
板5をハニカム体2の最外層にすることもできる。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、熱
圧縮を利用して、外筒の一端側を絞り、外筒の一端側に
ハニカム体を固定するとともに、ハニカム体の内部を一
体化しているので、外筒からハニカム体の内部に向かっ
て圧縮力が発生し、ハニカム体の外側部分ほど拡散接合
力が得られ、ハニカム体の最外層から数層の、ろう付け
接合を不要にでき、それだけ、ろう材のコストダウンを
図ることができる。
【0033】また、上記の熱圧縮とともに、外筒のビー
ドによりハニカム体の外周面に圧力が与えられているの
で、外筒の絞り加工を不要にできる。そして、絞り加工
によらずに、外筒を縮径して外筒の一端側にハニカム体
を固定するとともに、ハニカム体の内部を一体化するこ
とができる。ハニカム体を構成する平板,波板を拡散接
合させる程、外筒を絞り込む必要はなく、径方向の圧縮
力を小さくすることができる。これにより、従来例のよ
うにハニカム体を構成する平板,波板に座屈が発生する
ことを防止することができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係わる熱圧縮を利用した金属
ハニカム担体の斜視図である。
【図2】同金属ハニカム担体の横断面図である。
【図3】同金属ハニカム担体の製造工法の工程の一部を
示す説明図である。
【図4】図3による同金属ハニカム担体の製造工法の工
程の下流側を示す説明図である。
【図5】従来における金属ハニカム担体の斜視図であ
る。
【符号の説明】
1 金属ハニカム担体 2 ハニカム体 3 外筒 4 平板 5 波板 6 ビード 7 ビード 8 ビード 11 規制治具 12 規制孔

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属製の平板(4)と波板(5)を交互
    に巻き回してなるハニカム体(2)と、 ハニカム体(2)が挿入される外筒(3)とを有し、 外筒(3)を絞るとともに高温に加熱して拡散接合処理
    を施した金属ハニカム担体において、 外筒(3)に、その一端側(3A)に円周方向に沿って
    ハニカム体(2)の外周面に圧力を与える複数のビード
    (6,7,8)を形成し、 熱圧縮により外筒(3)の一端側(3A)を絞ることに
    より、外筒(3)の一端側(3A)にハニカム体(2)
    を固定するとともに、ハニカム体(2)の内部を一体化
    してなることを特徴とする熱圧縮を利用した金属ハニカ
    ム担体。
  2. 【請求項2】 金属製の平板(4)と波板(5)を交互
    に巻き回してなるハニカム体(2)を、外筒(3)内に
    挿入し、 外筒(3)を絞るとともに高温に加熱して拡散接合処理
    を施す金属ハニカム担体の製造工法において、 外筒(3)に、その一端側(3A)に円周方向に沿って
    複数のビード(6,7,8)を形成し、 外筒(3)の一端側(3A)を、ハニカム体(2)の外
    径形状と同じ寸法の規制孔(12)が形成され且つ熱膨
    張率が低い規制治具(11)内に挿入して高温熱処理を
    施し、 ハニカム体(2)の挿入された外筒(3)を冷却するこ
    とにより、外筒(3)の一端側(3A)とハニカム体
    (2)を拡散接合するともにハニカム体(2)の内部を
    拡散接合することを特徴とする熱圧縮を利用した金属ハ
    ニカム担体の製造工法。
JP5170279A 1993-07-09 1993-07-09 熱圧縮を利用した金属ハニカム担体及びその製造工法 Pending JPH0724330A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6162404A (en) * 1996-08-14 2000-12-19 Denso Corporation Ceramic catalytic converter
JP2006297387A (ja) * 2005-04-15 2006-11-02 Emitec Ges Fuer Emissionstechnologie Mbh 二重管ケーシングを有するハニカム体
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