JPH07328779A - メタル担体の製造方法 - Google Patents
メタル担体の製造方法Info
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- JPH07328779A JPH07328779A JP6124033A JP12403394A JPH07328779A JP H07328779 A JPH07328779 A JP H07328779A JP 6124033 A JP6124033 A JP 6124033A JP 12403394 A JP12403394 A JP 12403394A JP H07328779 A JPH07328779 A JP H07328779A
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Landscapes
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- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、自動車排気ガスを浄化するメタル
担体において、拡散接合強度に優れた担体を提供するこ
と。 【構成】 平板に波板を重ねて渦巻状に巻き回して形成
したハニカム体を外筒に挿入した後、非酸化性雰囲気下
で加熱して、少なくとも該平板と該波板を拡散接合によ
り一体化するメタル担体の製造方法において、前記方法
で形成したハニカム体を外筒に挿入する前に、ハニカム
体の巻き締めを行う。
担体において、拡散接合強度に優れた担体を提供するこ
と。 【構成】 平板に波板を重ねて渦巻状に巻き回して形成
したハニカム体を外筒に挿入した後、非酸化性雰囲気下
で加熱して、少なくとも該平板と該波板を拡散接合によ
り一体化するメタル担体の製造方法において、前記方法
で形成したハニカム体を外筒に挿入する前に、ハニカム
体の巻き締めを行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車排気ガスを浄化
するメタル担体の製造方法に関する。
するメタル担体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】メタル担体においては、波板と平板及び
ハニカム体と外筒とを一体的に接合する必要があり、ロ
ウ付けによる接合が一般的に行われている。しかしなが
ら、ロウ剤の主成分であるニッケルの作用によりハニカ
ム体に脆化や収縮が生じてハニカム体と外筒の間でずれ
が生ずる場合がある。近年、これに代わるものとしてロ
ウ剤を用いない拡散接合法が、特開平２−１４７４７
号、特開平４−１８０８３９号などの公報で開示されて
いる。
ハニカム体と外筒とを一体的に接合する必要があり、ロ
ウ付けによる接合が一般的に行われている。しかしなが
ら、ロウ剤の主成分であるニッケルの作用によりハニカ
ム体に脆化や収縮が生じてハニカム体と外筒の間でずれ
が生ずる場合がある。近年、これに代わるものとしてロ
ウ剤を用いない拡散接合法が、特開平２−１４７４７
号、特開平４−１８０８３９号などの公報で開示されて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ハニカム体を製造する
際、平板と波板とは十分な面圧が加わった状態で接触し
ていなければ、接合強度が十分な拡散接合は得られな
い。
際、平板と波板とは十分な面圧が加わった状態で接触し
ていなければ、接合強度が十分な拡散接合は得られな
い。
【０００４】特開平４−１８０８３９号では、平板にバ
ックテンションをかけハニカム形成後、圧入あるいは縮
径することにより平板と波板との密着を緊密化する提案
がなされている。しかし、巻き取り時に平板にバックテ
ンションを加えると、特に巻き込み開始部近くでは波板
のつぶれが発生しやすく、ハニカム通路に変形が生ずる
場合がある。つぶれを防止するためバックテンションを
かけずに巻き込むと拡散接合に十分な面圧が得られな
い。また、特開平２−１４７４７号では、ハニカム体を
外筒に挿入し、外筒の外面をダイスなどにより絞ること
を提案している。ハニカム体形成後のダイスなどによる
絞りでは、その効果がハニカム体の外周数巻き程度まで
は及ぶが、通常用いられている１００μｍ以下の箔厚の
ハニカム体では外周部の波板及び平板が塑性変形するた
めハニカム体の内周部までは、その効果が及ばず内周部
の面圧は不足する。
ックテンションをかけハニカム形成後、圧入あるいは縮
径することにより平板と波板との密着を緊密化する提案
がなされている。しかし、巻き取り時に平板にバックテ
ンションを加えると、特に巻き込み開始部近くでは波板
のつぶれが発生しやすく、ハニカム通路に変形が生ずる
場合がある。つぶれを防止するためバックテンションを
かけずに巻き込むと拡散接合に十分な面圧が得られな
い。また、特開平２−１４７４７号では、ハニカム体を
外筒に挿入し、外筒の外面をダイスなどにより絞ること
を提案している。ハニカム体形成後のダイスなどによる
絞りでは、その効果がハニカム体の外周数巻き程度まで
は及ぶが、通常用いられている１００μｍ以下の箔厚の
ハニカム体では外周部の波板及び平板が塑性変形するた
めハニカム体の内周部までは、その効果が及ばず内周部
の面圧は不足する。
【０００５】そのため、ハニカム体巻き芯近傍部の波板
を変形せずに、十分な面圧を付与する製造方法の確立が
望まれている。本発明は、上述したような問題点を解消
するものであり、拡散接合においてハニカム体の巻き芯
近傍部においても十分な接合強度を得ることができるメ
タル担体の製造方法を提供することを目的とするもので
ある。
を変形せずに、十分な面圧を付与する製造方法の確立が
望まれている。本発明は、上述したような問題点を解消
するものであり、拡散接合においてハニカム体の巻き芯
近傍部においても十分な接合強度を得ることができるメ
タル担体の製造方法を提供することを目的とするもので
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の要旨とするところは、平板の波板を重ねて
渦巻状に巻き回してハニカム体を形成したハニカム体を
外筒に挿入した後、非酸化性雰囲気下で加熱して、少な
くとも該平板と該波板を拡散接合により一体化するメタ
ル担体の製造方法において、前記方法で形成したハニカ
ム体を外筒に挿入する前に、ハニカム体の巻き締めを行
うことを特徴とする。
に、本発明の要旨とするところは、平板の波板を重ねて
渦巻状に巻き回してハニカム体を形成したハニカム体を
外筒に挿入した後、非酸化性雰囲気下で加熱して、少な
くとも該平板と該波板を拡散接合により一体化するメタ
ル担体の製造方法において、前記方法で形成したハニカ
ム体を外筒に挿入する前に、ハニカム体の巻き締めを行
うことを特徴とする。
【０００７】ハニカム体は、波板と平板とを重ねた状態
でロール状に巻き回して形成される。波板は、通常平板
を波形状に曲折して形成され、平板と同材質で同一板厚
を有している。この板及び平板は、従来と同様に例えば
Ａｌ−Ｃｒ−Ｆｅ合金、ステンレス鋼などから形成され
る。そして限られた容積中にできるだけ多くのハニカム
通路を確保することが好ましいことから、板厚は例えば
５０μｍなど比較的薄いものが用いられる。
でロール状に巻き回して形成される。波板は、通常平板
を波形状に曲折して形成され、平板と同材質で同一板厚
を有している。この板及び平板は、従来と同様に例えば
Ａｌ−Ｃｒ−Ｆｅ合金、ステンレス鋼などから形成され
る。そして限られた容積中にできるだけ多くのハニカム
通路を確保することが好ましいことから、板厚は例えば
５０μｍなど比較的薄いものが用いられる。
【０００８】外筒は例えばステンレス鋼製など従来と同
様のものを用いることができ、その板厚は通常１〜２mm
程度である。この外筒は筒状に予め形成されたものを用
いてもよいし、ハニカム体の表面に巻き回して略筒状と
することもできる。
様のものを用いることができ、その板厚は通常１〜２mm
程度である。この外筒は筒状に予め形成されたものを用
いてもよいし、ハニカム体の表面に巻き回して略筒状と
することもできる。
【０００９】少なくともハニカム体の波板と平板との接
合は拡散接合によって行われる。ハニカム体と外筒との
接合は機械的な接合あるいはロウ付けなどによって行う
こともできるが、波板と平板の接合時に同時に拡散接合
により接合することが望ましい。
合は拡散接合によって行われる。ハニカム体と外筒との
接合は機械的な接合あるいはロウ付けなどによって行う
こともできるが、波板と平板の接合時に同時に拡散接合
により接合することが望ましい。
【００１０】この拡散接合はメタル担体の酸化を防止す
るため真空中、不活性気体中あるいは水素ガス中などの
非酸化性雰囲気下で加熱することにより行われる。加熱
温度は一般に１０００〜１４００℃、加熱時間は１０〜
３００分程度である。
るため真空中、不活性気体中あるいは水素ガス中などの
非酸化性雰囲気下で加熱することにより行われる。加熱
温度は一般に１０００〜１４００℃、加熱時間は１０〜
３００分程度である。
【００１１】本発明の特徴は、波つぶれが発生しない低
テンションでハニカム体を形成し、その後ハニカム体を
巻き締めすることによって、波つぶれを発生させず波板
と平板の接触部に高面圧を与えるようにしたところにあ
る。拡散接合の場合には、接触部の接触面圧が高いほど
接合強度が大きくなる。従って高面圧にすればよい。
テンションでハニカム体を形成し、その後ハニカム体を
巻き締めすることによって、波つぶれを発生させず波板
と平板の接触部に高面圧を与えるようにしたところにあ
る。拡散接合の場合には、接触部の接触面圧が高いほど
接合強度が大きくなる。従って高面圧にすればよい。
【００１２】以下に、波つぶれを生ずることなく高面圧
を付与する方法を説明する。まず、本発明では、平板１
と波板２を重ねて、巻き始めには平板張力装置３をオー
プンして平板１に張力を加えず巻き込む。図１は、この
状態を示す実施例であり、平板１に張力を加えても波つ
ぶれが生じない径になったところで、張力装置３にて平
板１に張力を付与してハニカム体４を形成する。図２・
図３はこの状態を示す。
を付与する方法を説明する。まず、本発明では、平板１
と波板２を重ねて、巻き始めには平板張力装置３をオー
プンして平板１に張力を加えず巻き込む。図１は、この
状態を示す実施例であり、平板１に張力を加えても波つ
ぶれが生じない径になったところで、張力装置３にて平
板１に張力を付与してハニカム体４を形成する。図２・
図３はこの状態を示す。
【００１３】更に、このハニカム体４にゴムバンドをか
けてハニカム体４が巻きほぐれない状態にして巻き締め
装置５にのせ、巻き締めロール６で圧力を加えつつ一対
のロール７をモーター８で回転させることにより、ハニ
カム体４を巻き締め、平板と波板の接触部に高面圧を付
与させる。図４は、ロードセルにてハニカム体４に加え
る荷重を設定して、ハニカムの回転数を決めることによ
り、所定の面圧を得ることができ、ハニカム体内周部に
おいて十分な接合強度を得ることができる。９はロール
６を押さえるためまたは開放するためのシリンダーであ
る。
けてハニカム体４が巻きほぐれない状態にして巻き締め
装置５にのせ、巻き締めロール６で圧力を加えつつ一対
のロール７をモーター８で回転させることにより、ハニ
カム体４を巻き締め、平板と波板の接触部に高面圧を付
与させる。図４は、ロードセルにてハニカム体４に加え
る荷重を設定して、ハニカムの回転数を決めることによ
り、所定の面圧を得ることができ、ハニカム体内周部に
おいて十分な接合強度を得ることができる。９はロール
６を押さえるためまたは開放するためのシリンダーであ
る。
【００１４】波板は一般的に上下一対の波付ロールで加
工するため、波板中央部の波高さｈｃが波端の波高さｈ
ｅより数ミクロン〜数十ミクロン低くなっている。拡散
接合を行う場合にはこの波高さの差ｈｅ−ｈｃをなくす
まで巻き締めを行うことが必要である。波高さの差ｈｅ
−ｈｃが大きいほど、巻き締めの荷重を高く設定すると
効果的である。また、ハニカム体の巻き数が大きいほど
回転数を増す必要がある。従って、ハニカム体の巻き数
以上回転させれば十分である。
工するため、波板中央部の波高さｈｃが波端の波高さｈ
ｅより数ミクロン〜数十ミクロン低くなっている。拡散
接合を行う場合にはこの波高さの差ｈｅ−ｈｃをなくす
まで巻き締めを行うことが必要である。波高さの差ｈｅ
−ｈｃが大きいほど、巻き締めの荷重を高く設定すると
効果的である。また、ハニカム体の巻き数が大きいほど
回転数を増す必要がある。従って、ハニカム体の巻き数
以上回転させれば十分である。
【００１５】このようにハニカム体を巻き締めすること
により、ハニカム体の外周側より巻き締めが始まり、ハ
ニカム体を回転するにつれて、巻き締めが内周側に進行
し、巻き芯部まで巻き締めが完了し、ハニカム体の全周
が高面圧となるものである。
により、ハニカム体の外周側より巻き締めが始まり、ハ
ニカム体を回転するにつれて、巻き締めが内周側に進行
し、巻き芯部まで巻き締めが完了し、ハニカム体の全周
が高面圧となるものである。
【００１６】
【実施例】Ｃｒ−Ａｌ合金鋼で厚さ５０μｍ、幅１００
mmの平板と波高さ１．２５mmの略正弦波の波板を重ねて
渦巻状に巻き回して、巻き始め張力は０として、径が約
１５mmになって後、０．４kg／mm2 の張力を平板に与え
てハニカム体を形成した。
mmの平板と波高さ１．２５mmの略正弦波の波板を重ねて
渦巻状に巻き回して、巻き始め張力は０として、径が約
１５mmになって後、０．４kg／mm2 の張力を平板に与え
てハニカム体を形成した。
【００１７】このハニカム体を巻き締め装置を用いて、
３０kgに荷重を設定し、５０回の回転を与えて巻き締め
を行った後、径を８７mmに調整して厚み１．５mmのステ
ンレス製外筒に挿入してメタル担体を形成した。このメ
タル担体を１３００℃の温度で６０分間、５×１０-4To
rrの真空中で加熱処理して拡散接合を実施した。
３０kgに荷重を設定し、５０回の回転を与えて巻き締め
を行った後、径を８７mmに調整して厚み１．５mmのステ
ンレス製外筒に挿入してメタル担体を形成した。このメ
タル担体を１３００℃の温度で６０分間、５×１０-4To
rrの真空中で加熱処理して拡散接合を実施した。
【００１８】拡散接合後の担体を、図５に示すように厚
さ２０mmの円板状に切断して試験片１０を作成し、図６
に示すように円筒状の受け台１１に試験片１０をのせ、
直径３０mmのポンチ１２で試験片の中央を押圧して、波
板と平板の接合が破断した時の荷重を測定した。この試
験は５個の試験片について行いその平均値を破断荷重と
して表１に示す。
さ２０mmの円板状に切断して試験片１０を作成し、図６
に示すように円筒状の受け台１１に試験片１０をのせ、
直径３０mmのポンチ１２で試験片の中央を押圧して、波
板と平板の接合が破断した時の荷重を測定した。この試
験は５個の試験片について行いその平均値を破断荷重と
して表１に示す。
【００１９】（比較例１）Ｃｒ−Ａｌ合金鋼で厚さ５０
μｍ、幅１００mmの平板と波板を重ねて渦巻状に巻き回
して、巻き始め張力は０として径が約１５mmになって
後、０．４kg／mm2の張力を平板に与えて直径８７mmの
ハニカム体を形成した。
μｍ、幅１００mmの平板と波板を重ねて渦巻状に巻き回
して、巻き始め張力は０として径が約１５mmになって
後、０．４kg／mm2の張力を平板に与えて直径８７mmの
ハニカム体を形成した。
【００２０】このハニカム体を厚み１．５mmのステンレ
ス製外筒に挿入した後、ローラダイスで１．５mmに絞っ
てメタル担体を形成した。このメタル担体を１３００℃
の温度で６０分間、５×１０-4Torrの真空中で加熱処理
して拡散接合を実施した。更に同様に破断荷重を測定
し、結果を表１に示す。
ス製外筒に挿入した後、ローラダイスで１．５mmに絞っ
てメタル担体を形成した。このメタル担体を１３００℃
の温度で６０分間、５×１０-4Torrの真空中で加熱処理
して拡散接合を実施した。更に同様に破断荷重を測定
し、結果を表１に示す。
【００２１】（比較例２）Ｃｒ−Ａｌ合金鋼で厚さ５０
μｍ、幅１００mmの平板と波板を重ねて渦巻状に巻き回
して、巻き始めから５kg／mm2 の張力を与えて直径８７
mmのハニカム体を形成した。
μｍ、幅１００mmの平板と波板を重ねて渦巻状に巻き回
して、巻き始めから５kg／mm2 の張力を与えて直径８７
mmのハニカム体を形成した。
【００２２】このハニカム体を厚み１．５mmのステンレ
ス製外筒に挿入してメタル担体を形成した。このメタル
担体を１３００℃の温度で６０分間、５×１０-4Torrの
真空中で加熱処理して拡散接合を実施した。更に同様に
破断荷重を測定し、結果を表１に示す。
ス製外筒に挿入してメタル担体を形成した。このメタル
担体を１３００℃の温度で６０分間、５×１０-4Torrの
真空中で加熱処理して拡散接合を実施した。更に同様に
破断荷重を測定し、結果を表１に示す。
【００２３】（評価）表１より、実施例の方法によれ
ば、比較例１に比べて接合強度が約４倍向上したメタル
担体が得られている。また、比較例２に比べると差芯部
の波変形がなく、接合強度は約２倍向上したメタル担体
が得られている。この差異は、実施例において巻き締め
を実施したことに起因していることが明らかである。
ば、比較例１に比べて接合強度が約４倍向上したメタル
担体が得られている。また、比較例２に比べると差芯部
の波変形がなく、接合強度は約２倍向上したメタル担体
が得られている。この差異は、実施例において巻き締め
を実施したことに起因していることが明らかである。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【発明の効果】以上のように、本発明の製造方法によれ
ば、差芯部の波つぶれを伴うことなく従来法に比較し
て、拡散接合強度が向上した優れたメタル担体を得るこ
とができる。
ば、差芯部の波つぶれを伴うことなく従来法に比較し
て、拡散接合強度が向上した優れたメタル担体を得るこ
とができる。
【図１】平板と波板を重ねて渦巻状に巻き回してハニカ
ム体を形成する説明図。
ム体を形成する説明図。
【図２】図１の進行段階を示す説明図。
【図３】図１，図２を経てハニカム体が完成した説明
図。
図。
【図４】本発明の巻き締めの説明図。
【図５】本発明の実施例の試験片の説明図。
【図６】本発明の実施例の試験方法の説明図。
１ 平板 ２ 波板 ３ 平板張力装置 ４ ハニカム体 ５ 巻き締め装置 ６ 巻き締めロール ７ ロール ８ モーター ９ シリンダー １０ 切断試験片 １１ 受け台 １２ ポンチ
Claims (1)
- 【請求項１】 平板に波板を重ねて渦巻状に巻き回して
形成したハニカム体を外筒に挿入した後、非酸化性雰囲
気下で加熱して、少なくとも該平板と該波板を拡散接合
により一体化するメタル担体の製造方法において、形成
したハニカム体を外筒に挿入する前に、ハニカム体の巻
き締めを行うことを特徴とするメタル担体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6124033A JPH07328779A (ja) | 1994-06-06 | 1994-06-06 | メタル担体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6124033A JPH07328779A (ja) | 1994-06-06 | 1994-06-06 | メタル担体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07328779A true JPH07328779A (ja) | 1995-12-19 |
Family
ID=14875368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6124033A Withdrawn JPH07328779A (ja) | 1994-06-06 | 1994-06-06 | メタル担体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07328779A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022019011A1 (ja) * | 2020-07-22 | 2022-01-27 | ヤマハ発動機株式会社 | 排ガス浄化装置、鞍乗型車両および排ガス浄化装置の製造方法 |
-
1994
- 1994-06-06 JP JP6124033A patent/JPH07328779A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022019011A1 (ja) * | 2020-07-22 | 2022-01-27 | ヤマハ発動機株式会社 | 排ガス浄化装置、鞍乗型車両および排ガス浄化装置の製造方法 |
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