JPH07308587A - メタル担体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 メタルハニカム体とメタルケーシングから成
るメタル担体において、耐久性に優れたメタル担体を提
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
互に所望段数に積層して形成した所望数のスタック（Ｘ
₁ 〜Ｘ_n ，ｎは３以上の整数）を一端の当接端部で相互
に当接させるとともに、該当接部を中心に同一方向に巻
回成形した排気ガス浄化用触媒を担持するためのメタル
ハニカム体とそれを収容する金属製ケーシング（Ｃ）、
とから成るメタル担体において、平板状帯材（１）と波
板状帯材（２）が、帯材（１、２）の長手方向におい
て、夫々の帯材（１、２）上に形成された平板状帯材の
係合部（１Ａ）と波板状帯材の係合部（１Ａ）と波板状
帯材の係合部（２Ａ）により係合固定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。）、及び前記
メタルハニカム体を外包する金属製ケーシング（以下、
メタルケーシングともいう。）を主要な構成要素とする
メタル担体に関する。

【０００２】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
するメタル担体において、該メタルハニカム体の熱応力
に対する半径方向及び軸方向の耐久性（耐サーマルショ
ック性）に優れたメタル担体を提供するものである。

【０００３】また、耐久性の改善のために採用する手段
が、この種のＸ−ラップタイプのメタルハニカム体の生
産効率や高品質を可能とすることから、本発明は経済性
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を提供するものである。

【０００４】

【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、
排気ガス浄化用の触媒を担持させるための金属製モノリ
スタイプのメタル担体（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。

【０００５】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金属製ケーシ
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。

【０００６】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、金属製ケーシングの内
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。

【０００７】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、金属製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６２−２７
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、巴状タイプ、Ｘ−ラップタイプ（卍状）タイ
プのメタルハニカム体が提案されている。

【０００８】前記したＳ字状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が金属製ケーシン
グの内壁面に沿って当接しているのに対し、所定の複数
の最小構成単位の各端部が金属製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、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。

【０００９】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、その外周部の
耐久性は前述した通り巻回タイプのメタルハニカム体よ
りも改善されたものである。しかしながら、前記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
メタル担体に対する性能向上の要求が高まっており、例
えばメタルハニカム体中心部の耐久性の向上、メタルハ
ニカム体外周部と金属製ケーシングの内壁面との当接面
部における熱応力の解放性の向上などが要求されてい
る。

【００１０】前記した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おいて、前記
した要求特性は次の理由からくるものである。即ち、メ
タルハニカム体の中心部の耐久性の低下は、メタルハニ
カム体の中心部と外周部の温度勾配差に由来するもの
で、メタルハニカム体の中心部がメタルハニカム体の軸
方向に飛び出してしまう現象（テレスコーピング、フィ
ルムアウトなどといわれている。）の防止または抑制は
大きな課題である。

【００１１】特に、前記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三つのスタック（Ｘ₁ 〜Ｘ
_n ，ｎは３以上の整数）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して各スタックを
同一方向に巻回して製作されることから、その中心部は
メタルハニカム体内部で発生する大きな熱応力に対して
弱い構造のものとなっている。従って、Ｘ−ラップタイ
プのメタルハニカム体においては、メタルハニカム体の
構造上、その中心部の耐久性（耐サーマルショック性）
の向上については特段の考慮がなされなければならない
ものである。

【００１２】また、前記テレスコーピング現象と連動し
てメタルハニカム体を構成する帯材（平板状帯材と波板
状帯材）の変形、座屈、亀裂、破損などが誘発されるた
め、これらの欠点をいかに低減させるかという点も考慮
されなければならない。更に、前記したメタルハニカム
体外周部と金属製ケーシングとの当接面部における熱応
力の解放性は、両構成要素間の離体に対する耐久性に関
連するため、熱応力の解放性の向上は主要な課題であ
る。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記した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（ＭＳ）の欠点を解消しようとするもの
である。本発明者らは、前記欠点を解消すべく鋭意検討
を加えた。その結果、メタル担体の構成要素としてのＸ
−ラップタイプのメタルハニカム体を、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所望数の
スタック（Ｘ₁ 〜Ｘ_n ，ｎは３以上の整数）を使用して
製造する際に、該スタックの構成部材である平板状帯材
と波板状帯材として両帯材が相互に係合する係合部を有
するものを使用したとき、前記欠点が効果的に解消され
ることが見い出された。

【００１４】また、各スタックの構成部材である帯材
（平板状帯材及び波板状帯材）に係合部が形成され、帯
材の剛性が高められることからメタルハニカム体の軸方
向はもとより半径方向の耐久性も改善されるということ
も見い出された。更に、前記係合部を有する帯材（平板
状帯材及び波板状帯材）を使用してスタックを構成する
とともに、該スタックから（Ｘ−ラップ）タイプのメタ
ルハニカム体へ巻回成形する際、両帯材の係合部形成に
よる剛性の改善により、及び両帯材が係合されつつ巻回
成形されるため、特に波板状帯材の波形の変形が少なく
より均一なセル形状（従って均一なセル密度）を有する
メタルハニカム体が効率的に製造されることが見い出さ
れた。

【００１５】本発明は、前記した知見をベースにして完
成されたものであり、本発明によりメタルハニカム体と
金属製ケーシングの離体（脱離）の防止はもとより、メ
タルハニカム体の軸方向と半径方向の耐久性に優れた経
済的な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が提供される。

【００１６】

【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（１）と波板状帯材
（２）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〜Ｘ_n ，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（１）と波板状帯材
（２）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と、前記メタルハニカム体
を収容する金属製ケーシングとから成るメタル担体にお
いて、前記各平板状帯材（１）と各波板状帯材（２）
が、夫々の帯材（１、２）の長手方向（メタルハニカム
体の軸方向を帯材の幅方向とするとき、該幅方向に垂直
な方向）において、夫々の帯材（１、２）上に形成され
た平板状帯材の係合部（１Ａ）と波板状帯材の係合部
（１Ａ）と波板状帯材の係合部（２Ａ）により係合固定
されていること、を特徴とするメタル担体に関するもの
である。

【００１７】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。

【００１８】前記したように、本発明は、メタル担体の
主要な構成要素であるメタルハニカム体と金属製ケーシ
ングを主要な構成要素とするメタル担体において、前者
を特殊の構造をもったもので構成し、メタル担体の特性
を向上させる点に特徴を有する。即ち、本発明のメタル
担体は、メタルハニカム体として特殊な構造を有するＸ
−ラップタイプのメタルハニカム体を使用する点に最大
の特徴を有するものである。

【００１９】ここに、本発明の理解のために、従来のメ
タル担体（ＭＳ' ）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' ）について説明す
る。従来のＸ−ラップタイプのメタルハニカム体（ＸＨ
' ）とその製造プロセスを含めた概要は、図９〜図１２
に示されている。即ち、図９は従来の平板状帯材（１'
）と波板状帯材（２' ）を使用して製造された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１０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１つのスタック（Ｘ₁ ' ）の斜視図
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従来の四つのスタック（Ｘ₁ '
，Ｘ₂ ' ，Ｘ₃ ' ，Ｘ₄ ' ）とその配設関係を示し、
図１２は図９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。なお、図９
〜図１２において、図を明確にするために、一部の平板
状帯材（１' ）と波板状帯材（２' ）を示しているだけ
であり、他は省略されている。

【００２０】本発明が改善の対象としている従来のＸ−
ラップタイプのメタルハニカム体（ＸＨ' ）の形状構造
は、図９のものに限定されず、例えば特開平４−２２７
８５５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（Ｘ' ₁ 〜Ｘ' _n ）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９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９及び図１１〜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（メタルハニカム体の中心部）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−ラップまたは卍状タイプと俗称されている。従
って、本発明においてＸ−ラップタイプのメタルハニカ
ム体とは、前記製造プロセスによって製造されるものの
総称であることに留意すべきである。

【００２１】前記した従来のＸ−ラップタイプのメタル
ハニカム体（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）次いで前記当接
体を該当接端部を中心にして各スタックが同一方向に巻
回されるように巻回成形する、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ハニカム体
（ＸＨ' ）を製作した後、抜去してもよいしあるいはメ
タルハニカム体（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９のものは、（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ハニカム体
（ＸＨ' ）としたものである。

【００２２】そして、従来の前記Ｘ−ラップメタルハニ
カム体（ＸＨ' ）は、図９に示されるように金属製ケー
シング（Ｃ）内に填装され、固着されて従来のメタル担
体（ＭＳ' ）とされる。

【００２３】前記した従来のＸ−ラップタイプのメタル
ハニカム体（ＸＨ' ）は、前述したように例えば巻回タ
イプのメタルハニカム体と比較して耐久性、特に外周部
の耐久性が改善されたものである。しかしながら、前述
したようにこの種の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メタル担体においては、例え
ば、改善された外周部の耐久性との相対関係において、
逆に中心部（軸方向及び半径方向）の耐久性の改善が強
く要求されているものである。また、メタルハニカム体
と金属製ケーシングとの境界部における熱応力の解放
性、別言すれば両構成要素間の離体（脱離）に対する耐
久性の改善なども強く要求されている。

【００２４】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するメタル担体において、前
記した要求課題に対応するために前記した技術的構成を
採用するものである。以下、本発明の具体的な実施態様
を図面を参照して説明する。なお、図を明確化するため
に、一部の平板状帯材（１）と波板状帯材（２）のみを
示す。

【００２５】図１〜図４は、本発明のメタル担体（Ｍ
Ｓ）を説明するための図である。即ち、図１は、本発明
のメタル担体（ＭＳ）を構成するＸ−ラップタイプのメ
タルハニカム体（ＸＨ）を製造するために使用されるス
タック（Ｘ₁ ）において、前記スタック（Ｘ₁ ）におい
て、前記スタック（Ｘ₁ ）を構成する第一実施態様の平
板状帯材（１）の一部斜視図である。図２は、前記スタ
ック（Ｘ₁ ）を構成する第一実施態様の波板状帯材
（２）の一部斜視図である。図３は、前記図１〜図２で
示される帯材（１、２）を交互に所望段数に積層して形
成したスタック（Ｘ₁ ）の斜視図である。図４は、前記
図３で示されるスタック（Ｘ₁ ）を使用し、前記図９〜
図１２を参照して説明した従来の製造プロセスに従って
製造したメタルハニカム体（ＸＨ）と金属製ケーシング
（Ｃ）とから成る本発明のメタル担体（ＭＳ）の一部透
視した斜視図である。

【００２６】本発明の最大の特徴点は、メタルハニカム
体（ＸＨ）を製造するためのスタック（Ｘ₁ ）の構成部
材である平板状帯材（１）と波板状帯材（２）におい
て、両帯材が相互に係合する係合部を有するもので構成
されるという点である。前記係合部の第一実施態様が図
１〜図２に示される。即ち、本発明のスタック（Ｘ₁ ）
を構成する第一実施態様の平板状帯材（１）は、図１に
示されるように巻回成形により製作されるメタルハニカ
ム体（ＸＨ）の軸方向を帯材（１）の幅方向とみると
き、該幅方向に垂直な方向（長手方向）に一条の係合部
（１Ａ）を有するもので構成される。より具体的には、
平板状帯材（１）に形成される第一実施態様の係合部
（１Ａ）は、一条の係合凹部（１１）で構成されるもの
である。一方、本発明のスタック（Ｘ₁ ）を構成する第
一実施態様の波板状帯材（２）は、図２に示されるよう
に前記平板状帯材の係合部（２Ａ）を有するもので構成
される。より具体的には、波板状帯材（２）に形成され
る第一実施態様の係合部（２Ａ）は、波形頂部に形成さ
れた係合凸部（２１）で構成されるものである。

【００２７】前記帯材（１、２）を使用してスタックを
構成するとともに、図９〜図１２を参照して説明した従
来の製造プロセスに従ってＸ−ラップタイプのメタルハ
ニカム体（ＸＨ）が製造され、次いで前記メタルハニカ
ム体（ＸＨ）と金属製ケーシング（Ｃ）を主要な構成要
素とするメタル担体（ＭＳ）が製造される。そして、本
発明のメタル担体（ＭＳ）は前記した帯材（１、２）の
構成から明らかのように、(i) 帯材（１、２）が係合固
定部を有することから、メタルハニカム体の構造時に両
帯材を揃えやすくかつ製造中に両帯材が変位しない（位
置ずれしない）など製造プロセス上のメリットを享受す
ることができること、(ii) 巻回成形時に、帯材（１、
２）、特に波板状帯材（２）は係合凸部（２１）の形成
により剛性が高められるため、波形の変形が抑制される
ことから均一形状のセル、セル密度の一定したメタルハ
ニカム体が生産性よく製造されること。(iii) 製造され
たメタルハニカム体自体も、剛性が高められ耐久性に優
れること、特に両帯材の係合固定により軸方向のテレス
コーピングやこの種Ｘ−ラップタイプのメタルハニカム
体にとって大きな欠点とされる中央部における各スタッ
ク間の離体が防止されること、(iv) メタルハニカム体
の外周部と金属製ケーシングの内壁面の当接部において
も、メタルハニカム体内部に発生した熱応力に基づく変
形力が、係合部（１１、２１）に案内されて当接部に伝
播され、当接部で効率的に解放されるため、両構成要素
の離体が防止されること、(v) また、メタルハニカム体
外周部の帯材（平板状帯材及び波板状帯材）の変形、座
屈、破損などが効果的に抑制無いし防止されること、な
ど、メタルハニカム体の製造上のメリットはもとより多
くの優れた効果を有するものである。

【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（ＸＨ）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％−Ａｌ５％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（Ｒ
ＥＭ）を加えた耐熱性のステンレス鋼など、厚さが０．
０４mm〜０．１mm程度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）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、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 ）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、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。

【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（ＸＨ）が填装、固着される金属製ケ
ーシング（Ｃ）の素材としては、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。また、外側部分の金属材料を内側部分より耐熱耐蝕
性に富むものとした二重構造のもの、具体的には内側部
分にフェライト系ステンレス鋼を、外側部分にオーステ
ナイト系ステンレス鋼を使用したものを用いてもよい。

【００３０】前記した第一実施態様のメタル担体（Ｍ
Ｓ）において、Ｘ−ラップタイプのメタルハニカム体
（ＸＨ）を構成する帯材（平板状帯材と波板状帯材）の
当接部の固着、及びメタルハニカム体（ＸＨ）とメタル
ケーシング（Ｃ）の当接部の固着はろう接合や溶接など
当業界の常法に従って行なえばよい。例えば、ろう接合
を採用する場合、Ｎｉ系など当業界において周知の高温
ろう材の水性分散液の漬浸処理、バインダー塗布後の粉
末ろう材の適用、メッキ技術の適用、アモルファスろう
材箔などの高温ろう材箔の適用、など従来公知の方法に
よりろう材をメタル担体あるいはその構成要素に適用す
ればよい。次いで非酸化性雰囲気下、減圧下での加熱処
理などろう材が溶融する条件を適宜、選択してろう接合
を行なえばよい。

【００３１】本発明において、前記帯材（１、２）上に
形成される係合部（１Ａ，２Ａ）は、前記した第一実施
態様のものに限定されず種々の変形例が可能である。以
下、この点を図面を参照して説明する。

【００３２】図５は、前記図１の平板状帯材（１）と組
合わせて使用することが出来る第二実施態様の波板状帯
材（２）の一部斜視図である。図５の第二実施態様の波
板状帯材（２）が前記図２の第一実施態様の波板状帯材
（２）と大きく異なる点は、係合部（２Ａ）が、波形の
頂部と谷部に形成されている点である。即ち、係合部
（２Ａ）は、波形頂部の係合凸部（２２）と波形谷部の
係合凸部（２３）により構成される。前記した第二実施
態様の波板状帯材（２）が、図１に示される第一実施態
様の平板状帯材（１）と組合わされる場合、各帯材間に
係合関係が形成されるため、前記した種々の利点を確実
に得ることが出来る。

【００３３】図６は、本発明のスタック（Ｘ₁ ）を構成
する第三実施態様の１組の平板状帯材（１）と波板状帯
材（２）の一部斜視図である。第三実施態様において、
平板状帯材の係合部（１Ａ）は二条の凹部（１２、１
３）で構成され、かつ、波板状帯材の係合部（２Ａ）は
前記平板状帯材の係合部（１Ａ）との係合位置関係にお
いて二条の凸部（２４、２５）で構成される。

【００３４】図７は、本発明のスタック（Ｘ₁ ）を構成
する第四実施態様の１組の平板状帯材（１）と波板状帯
材（２）の一部斜視図である。第四実施態様において、
平板状帯材（１）と波板状帯材（２）に形成される係合
部（１Ａ，２Ａ）の凹凸関係は、第一実施態様（図１〜
図２）のものと逆の関係にある。即ち、第四実施態様に
おいて、平板状帯材の係合部（１Ａ）は一条の凸部（下
に凸）（１４）で構成され、かつ、波板状帯材（２）の
係合部（２Ａ）は前記平板状帯材の係合部（１Ａ）との
係合位置関係において一条の凹部（下に凹）（２６）で
構成される。

【００３５】図８は、第五実施態様を示すものであり、
二枚の平板状帯材（１、１）の間に波板状帯材（２）を
挟持し、かつ夫々の帯材間で係合関係が維持されるよう
にしたものである。即ち、上部平板状帯材のその係合部
（１Ａ）は凹部（１５）、下部平板状帯材の係合部（１
Ａ）は凸部（１６）で構成される。一方、前記両平板状
帯材の間に配設される波板状帯材（２）の係合部（２
Ａ）は、前記上部平板状帯材の係合部（１Ａ）の凸部
（１５）との係合位置、即ち波形頂部に凹部（２７）、
及び前記下部平板状帯材の係合部（１Ａ）の凸部（１
６）との係合位置、即ち波形谷部（２８）、をそれぞれ
形成することにより構成される。

【００３６】

【発明の効果】本発明のメタルハニカム体と前記メタル
ハニカム体を外包する金属製ケーシングとから成るメタ
ル担体は、(i) メタルハニカム体としてＸ−ラップタイ
プのメタルハニカム体を採用するとともに、(ii) 前記
メタルハニカム体を製造するために使用されるスタック
（Ｘ₁ 〜Ｘ_n，ｎは３以上の整数）において、各スタッ
クの構成部材である平板状帯材と波板状帯材を両帯材が
相互に係合固定される係合部を有するもので構成する、
という技術的構成を有するものである。

【００３７】本発明のメタル担体は、前記技術的構成に
より、(i) 帯材（１、２）が係合固定部を有することか
ら、メタルハニカム体の構造時に両帯材を揃えやすくか
つ製造中に両帯材が変位しない（位置ずれしない）など
製造プロセス上のメリットを享受することができるこ
と、(ii) 巻回成形時に、帯材（１、２）、特に波板状
帯材（２）は係合凸部（２１）の形成により剛性が高め
られるため、波形の変形が抑制されることから均一形状
のセル、セル密度の一定したメタルハニカム体が生産性
よく製造されること。(iii) 製造されたメタルハニカム
体自体も、剛性が高められ耐久性に優れること、特に両
帯材の係合固定により軸方向のテレスコーピングやこの
種Ｘ−ラップタイプのメタルハニカム体にとって大きな
欠点とされる中央部における各スタック間の離体が防止
されること、(iv) メタルハニカム体の外周部と金属製
ケーシングの内壁面の当接部においても、メタルハニカ
ム体内部に発生した熱応力に基づく変形力が、係合部
（１１、２１）に案内されて当接部に伝播され、当接部
で効率的に解放されるため、両構成要素の離体が防止さ
れること、(v) また、メタルハニカム体外周部の帯材
（平板状帯材及び波板状帯材）の変形、座屈、破損など
が効果的に抑制無いし防止されること、など、メタルハ
ニカム体の製造上のメリットはもとより多くの優れた効
果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のメタル担体（ＭＳ）に適用される第
一実施態様の平板状帯材（１）の一部斜視図である。

【図２】 本発明のメタル担体（ＭＳ）に適用される第
一実施態様の波板状帯材（２）の一部斜視図である。

【図３】 本発明のメタル担体（ＭＳ）を構成するメタ
ルハニカム体（ＸＨ）を製造するために使用されるスタ
ック（ＸＨ）の斜視図である。

【図４】 本発明のメタル担体（ＭＳ）の一部を透視し
た斜視図である。

【図５】 本発明のメタル担体（ＭＳ）に適用される第
二実施態様の波板状帯材（２）の一部斜視図である。

【図６】 本発明の第三実施態様のの１組の平板状帯字
（１）と波板状帯材（２）の一部斜視図である。

【図７】 本発明の第四実施態様の１組の平板状帯材
（１）と波板状帯材（２）の一部斜視図である。

【図８】 本発明の第五実施態様の上下平板状帯材
（１、１）と波板状帯材（２）の一部斜視図である。

【図９】 従来の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（ＭＳ'
）の一部を省略した正面図である。

【図１０】 図９に示される従来のメタルハニカム体
（ＸＨ' ）を製造するために使用される１つのスタック
（Ｘ₁ '）の斜視図である。

【図１１】 図９に示される従来のメタルハニカム体
（ＸＨ' ）を製造するために使用される四つのスタック
（Ｘ₁ ' ，Ｘ₂ ' ，Ｘ₃ ' ，Ｘ₄ ' ）とその配設関係を
説明する図である。

【図１２】 図９に示される従来のメタルハニカム体
（ＸＨ' ）の中心部の拡大図である。

【符号の説明】

ＭＳ ……………本発明のメタル担体 ＸＨ ……………本発明のメタルハニカム体 Ｃ ……………メタルケーシング １ ……………平板状帯材 １Ａ ……………（平板状帯材に形成された）
係合部 ２ ……………波板状帯材 ２Ａ ……………（波板状帯材に形成された）
係合部 ３ ……………セル（網目状通気孔路） Ｘ₁ ……………本発明のスタック Ｘ' ₁ ，Ｘ' ₂ ，Ｘ' ₃ ，Ｘ' ₄ ………従来のスタッ
ク １' ……………従来の平板状帯材 ２' ……………従来の波板状帯材 ＭＳ' ……………従来のメタル担体 ＸＨ₁ ' ……………従来のメタルハニカム体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０１Ｎ 3/28 ３０１ Ｕ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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層して形成した少な
   くとも三つのスタック（Ｘ₁ 〜Ｘ_n ，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（１）と波板状
   帯材（２）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と、前記メタルハニカ
   ム体を収容する金属製ケーシング、とから成るメタル担
   体において、 前記各平板状帯材（１）と各波板状帯材（２）が、夫々
   の帯材（１、２）の長手方向（メタルハニカム体の軸方
   向を帯材の幅方向とするとき、該幅方向に垂直な方向）
   において、夫々の帯材（１、２）上に形成された平板状
   帯材の係合部（１Ａ）と波板状帯材の係合部（２Ａ）に
   より係合固定されていること、を特徴とするメタル担
   体。
2. 【請求項２】 平板状帯材の係合部（１Ａ）が一条の係
   合凹部（１１）、波板状帯材の係合部（２Ａ）が波形頂
   部に形成された係合凸部（２１）で構成されるものであ
   る請求項１に記載のメタル担体。
3. 【請求項３】 平板状帯材の係合部（１Ａ）が一条の係
   合凹部（１１）、波板状帯材の係合部（２Ａ）が波形頂
   部と波形谷部に形成された係合凸部（２２、２３）で構
   成されるものである請求項１に記載のメタル担体。
4. 【請求項４】 平板状帯材の係合部（１Ａ）が二条の係
   合凹部（１２、１３）、波板状帯材の係合部（２Ａ）が
   波形頂部に形成され、かつ前記二条の係合凹部（２４、
   ２５）で構成されたものである請求項１に記載のメタル
   担体。
5. 【請求項５】 平板状帯材の係合部（１Ａ）が一条の係
   合凸部（１４）、波板状帯材の係合部（２Ａ）が波形頂
   部に形成された係合凹部（２６）で構成されるものであ
   る請求項１に記載のメタル担体。
6. 【請求項６】 (i) 平板状帯材（１）が、係合部（１
   Ａ）として下に凸の係合凸部（１５）を有するものと、
   係合部（１Ａ）として上に凸の係合部（１６）を有する
   二種のもので構成され、かつ、 (ii) 前記二種の平板状帯材の間に介在される波板状帯
   材（２）が、波形頂部に係合凹部（２７）と波形谷部に
   係合凹部（２８）を有するもので構成されたもの、であ
   る請求項１に記載のメタル担体。