JPH08103665A - Production of catalytic converter - Google Patents

Production of catalytic converter

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JPH08103665A
JPH08103665A JP6242766A JP24276694A JPH08103665A JP H08103665 A JPH08103665 A JP H08103665A JP 6242766 A JP6242766 A JP 6242766A JP 24276694 A JP24276694 A JP 24276694A JP H08103665 A JPH08103665 A JP H08103665A
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JP
Japan
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catalytic converter
manufacturing
flat plate
corrugated
corrugated plate
Prior art date
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Application number
JP6242766A
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Japanese (ja)
Inventor
Hirosane Aoki
宏真 青木
Naoki Nagata
直樹 永田
Kinji Houdaira
欣二 宝平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
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Abstract

PURPOSE: To provide a method for producing a catalytic converter to produce a metallic carrier with the heat capacity lowered and the purifying performance immediately after the start of an engine improved at a low cost with high productivity. CONSTITUTION: This catalytic converter consists of a metallic carrier 40 formed with the flat sheet 2 and corrugated sheet 3, a cylindrical part covering the periphery of the carrier 40 and a flange. A slit 4 extending in the orthogonal direction to the waste gas flow direction is formed on at least one exhaust upstream side of the metallic flat sheet 2 or corrugated sheet 3, and the flat sheet 2 and the corrugated sheet 3 are alternately laminated and wound with a shaft 23 as the center to constitute the carrier 40. A foil as the material for the flat sheet 2 and corrugated sheet 3 is inserted and fixed in the slit extending in the axial direction including the center of the shaft 23.

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、内燃機関の排ガス浄化
用の触媒コンバータの製造方法に関し、特に自動車用触
媒コンバータとして用いられる触媒コンバータの製造方
法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a catalytic converter for purifying exhaust gas of an internal combustion engine, and more particularly to a method for manufacturing a catalytic converter used as a catalytic converter for automobiles.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、例えば自動車用エンジンの排
気経路内にコージュライト等からなるセラミックモノリ
ス触媒コンバータを介在させ、排ガス中に含まれるC
O、HC、およびNOx等の有害成分を無害な気体また
は水に変換することが行われている。ところが、近年、
自動車の高性能化に伴って、熱容量が小さく通気抵抗が
少ない耐熱ステンレスからなる触媒コンバータ(以下、
「触媒コンバータ」という)が開発されており、この触
媒コンバータは、厚さ0.03〜0.08mm程度の薄
いステンレスの平板と波板とからなる略ハニカム構造に
より構成されている。この平板と波板とを略ハニカム構
造に構成する方法および平板と波板とを接合する技術が
耐久性の確保やコスト低減のうえで重要視されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, a ceramic monolith catalytic converter made of cordierite or the like is interposed in an exhaust path of an automobile engine, and C contained in exhaust gas is contained.
Oxides such as O, HC, and NOx are converted into harmless gas or water. However, in recent years
As the performance of automobiles has increased, catalytic converters made of heat-resistant stainless steel (hereinafter,
A “catalytic converter”) has been developed, and this catalytic converter has a substantially honeycomb structure composed of a thin flat plate of stainless steel having a thickness of about 0.03 to 0.08 mm and a corrugated plate. A method of forming the flat plate and the corrugated plate into a substantially honeycomb structure and a technique of joining the flat plate and the corrugated plate are considered important for ensuring durability and reducing costs.

【0003】例えば略ハニカム構造の構成方法として、
特開平4−260445号公報に開示されているメタル
ハニカムの巻取り方法は、平板を巻取りマンドレル上に
1周以上巻付けて接合することにより円筒体を形成し、
この円筒体周面と平板との間に波板を送込み平板ととも
に巻回する方法である。また、略ハニカム構造の接合技
術として、例えば特表昭63−44466号公報に開示
されている触媒物質担持マトリックスの製造方法は、巻
回時に接合希望箇所にろう材を塗布し、巻回完了後ろう
付する方法である。このほか、特開平3−101841
号公報に開示されている自動車用排ガス浄化触媒用メタ
ル担体の製造方法は、巻回すると同時に重なり合う平板
と波板とを接触部分で抵抗溶接によりスポット溶接する
方法である。
For example, as a method of forming a substantially honeycomb structure,
The metal honeycomb winding method disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-260445 forms a cylindrical body by winding a flat plate on a winding mandrel for at least one turn and joining the flat plate,
In this method, a corrugated plate is fed between the peripheral surface of the cylindrical body and the flat plate and is wound together with the flat plate. Further, as a bonding technique of a substantially honeycomb structure, for example, a method of manufacturing a catalyst substance-supporting matrix disclosed in Japanese Patent Publication No. 63-44466 discloses that a brazing material is applied to a desired bonding portion at the time of winding, and after winding is completed. It is a brazing method. In addition, JP-A-3-101841
The method for manufacturing a metal carrier for an exhaust gas purifying catalyst for automobiles disclosed in the publication is a method in which a flat plate and a corrugated plate which are wound and overlapped at the same time are spot-welded by resistance welding at a contact portion.

【0004】一方、触媒コンバータが正常に排ガスを浄
化するには、前述の各特許公報に開示されている方法等
により巻回されたメタル担体が300℃以上の温度に達
し、メタル担体に担持された触媒物質が活性化する必要
がある。ところが、このメタル担体の温度は、CO、H
C、NOx等を含有する高温の排ガスの熱伝達により上
昇するため、メタル担体が触媒物質の活性化温度に達す
るまでの数十秒間に排出されるCO、HC、NOx等を
抑制するにはメタル担体の温度を短時間に上昇させるこ
とが必要不可欠である。
On the other hand, in order for the catalytic converter to properly purify the exhaust gas, the metal carrier wound by the method disclosed in each of the above-mentioned patents reaches a temperature of 300 ° C. or higher and is carried on the metal carrier. The catalytic material needs to be activated. However, the temperature of this metal carrier is CO, H
Since it rises due to heat transfer of high-temperature exhaust gas containing C, NOx, etc., it is necessary to suppress CO, HC, NOx, etc. discharged in several tens of seconds until the metal carrier reaches the activation temperature of the catalyst substance. It is essential to raise the temperature of the carrier in a short time.

【0005】そこで、特開平4−136412号公報に
開示されているハニカム触媒コンバータの加熱装置は、
ハニカム担体の外周面に設けた側方電極とハニカム担体
の中心部に設けた中心電極と間に電圧を印加し、ハニカ
ム担体を電気的に加熱することによりハニカム担体の温
度を短時間に上昇させている。
Therefore, the heating device for the honeycomb catalytic converter disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-136512 is
A voltage is applied between the side electrodes provided on the outer peripheral surface of the honeycomb carrier and the central electrode provided at the center of the honeycomb carrier, and the temperature of the honeycomb carrier is raised in a short time by electrically heating the honeycomb carrier. ing.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、略ハニ
カム構造の構成方法として、特開平4−260445号
公報に開示されているメタルハニカムの巻取り方法によ
ると、メタルハニカムの巻始めにおいて、材料箔である
平板と波板とを芯材のシャフトに固定することなしに巻
回した場合、材料箔とシャフトとが互いに滑りシャフト
の回転が材料箔に伝達されないという問題がある。また
材料箔をシャフトに固定して巻回した場合、巻回終了
後、シャフトからメタルハニカムを取外すことが困難に
なるという問題がある。
However, according to the metal honeycomb winding method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-260445 as a method for forming a substantially honeycomb structure, a material foil is used at the beginning of winding the metal honeycomb. When a flat plate and a corrugated plate are wound without being fixed to the shaft of the core material, there is a problem that the material foil and the shaft slide with each other and the rotation of the shaft is not transmitted to the material foil. Further, when the material foil is fixed and wound on the shaft, there is a problem that it is difficult to remove the metal honeycomb from the shaft after the winding is completed.

【0007】また、略ハニカム構造の接合技術として、
特表昭63−44466号公報に開示されている触媒物
質担持マトリックスの製造方法によると、ハニカム体の
材料となる鋼板の長手方向に連続的にろう材を塗布する
ことから、平板と波板とが接触しない部分にもろう材が
付着し、ろう材の使用量が必要以上に多くなるという問
題がある。平板と波板との接触部分だけにろう材を塗布
するには、波板の位相を検出する手段が必要となり製造
装置の構成が複雑になる。さらに特開平3−10184
1号公報に開示されている自動車用排ガス浄化触媒用メ
タル担体の製造方法によると、巻回と同時に平板と波板
との接触部分でスポット溶接するため、スポット溶接す
べき接触箇所、すなわち波板の谷部および山部を正確に
検出する検出手段が必要不可欠となる。このため、この
製造方法の実現が困難になるという問題がある。なお、
特開平3−101841号公報に開示される自動車用排
ガス浄化触媒用メタル担体の製造方法には、平板と波板
との接触部分の検出手段の具体的記述が明細書、図面に
ない。
In addition, as a joining technique of a substantially honeycomb structure,
According to the method for producing a catalyst substance-supporting matrix disclosed in Japanese Patent Publication No. 63-44466, a brazing material is continuously applied in the longitudinal direction of a steel sheet which is a material of the honeycomb body, so that a flat plate and a corrugated plate are formed. However, there is a problem that the brazing filler metal adheres to a portion that does not come into contact with each other, and the amount of the brazing filler metal used becomes larger than necessary. In order to apply the brazing material only to the contact portion between the flat plate and the corrugated plate, a means for detecting the phase of the corrugated plate is required, which complicates the structure of the manufacturing apparatus. Further, JP-A-3-10184
According to the method for manufacturing a metal carrier for an exhaust gas purifying catalyst for automobiles disclosed in Japanese Patent Publication No. 1, since spot welding is performed at a contact portion between a flat plate and a corrugated sheet at the same time as winding, a contact portion to be spot welded, that is, a corrugated sheet. A detection means for accurately detecting the valleys and peaks of the is essential. Therefore, there is a problem that it is difficult to realize this manufacturing method. In addition,
In the method for producing a metal carrier for an exhaust gas purifying catalyst for automobiles disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-101841, there is no specific description in the specification and drawings of the means for detecting the contact portion between the flat plate and the corrugated plate.

【0008】一方、ハニカム担体の温度を短時間に上昇
させるものとして、特開平4−136412号公報に開
示されているハニカム触媒コンバータの電気加熱装置に
よると、側方電極、中心部およびハニカム担体のケース
と側方電極との間を絶縁する絶縁構造が必要になるほ
か、ハニカム担体専用のオルタネータやバッテリが必要
になるためシステム構成が大がかりになり、コストの増
大を招くという問題がある。
On the other hand, in order to raise the temperature of the honeycomb carrier in a short time, according to the electric heating device of the honeycomb catalytic converter disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-136412, the side electrodes, the central portion and the honeycomb carrier are In addition to the need for an insulating structure that insulates the case from the side electrodes, an alternator dedicated to the honeycomb carrier and a battery are also required, resulting in a large system configuration and increasing cost.

【0009】本発明は、このような問題を解決するため
になされたもので、低熱容量を図りエンジン始動直後の
浄化性能を向上したメタル担体を低コストかつ高い生産
性で製造する触媒コンバータの製造方法を提供すること
を目的とする。
The present invention has been made in order to solve such a problem, and manufactures a catalytic converter for manufacturing a metal carrier having a low heat capacity and improved purification performance immediately after engine start at low cost and high productivity. The purpose is to provide a method.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めの本発明による請求項1記載の触媒コンバータの製造
方法は、内燃機関の排気経路中に配設され、排ガス流れ
方向に直交する方向に延びる複数個のスリットが金属製
の平板または波板の少なくとも一方の排気上流側に形成
され、前記平板と前記波板とが交互に重ね合わせられ芯
材を中心に巻回して構成されるハニカム体からなる触媒
コンバータの製造方法であって、前記芯材の中心を含む
軸方向に沿って延びる前記芯材の隙間に前記ハニカム体
の材料となる、平板部と波板部とを有する材料箔を嵌入
し固定させる工程と、前記芯材を軸に前記材料箔を巻回
する工程とを含むことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a catalytic converter according to the present invention, which is arranged in an exhaust path of an internal combustion engine and is orthogonal to an exhaust gas flow direction. A plurality of slits extending to the exhaust gas upstream side of at least one of a flat plate or corrugated plate made of metal, the flat plate and the corrugated plate are alternately superposed and formed by winding around a core material A method of manufacturing a catalytic converter having a body, comprising a material foil having a flat plate portion and a corrugated plate portion, which is a material of the honeycomb body, in a gap between the core members extending along an axial direction including a center of the core member. Is inserted and fixed, and a step of winding the material foil around the core material as a shaft.

【0011】また、本発明による請求項2記載の触媒コ
ンバータの製造方法は、請求項1記載の触媒コンバータ
の製造方法において、前記平板および前記波板は、Fe
−Cr−Al−REM系ステンレス鋼からなることを特
徴とする。また、本発明による請求項3記載の触媒コン
バータの製造方法は、請求項1または2記載の触媒コン
バータの製造方法において、前記芯材は、その軸線を含
む平面で2分割される分割面を有し、このそれぞれの分
割面により前記平板または前記波板が挟み込まれ支持さ
れることを特徴とする。
A method of manufacturing a catalytic converter according to a second aspect of the present invention is the method of manufacturing a catalytic converter according to the first aspect, wherein the flat plate and the corrugated plate are made of Fe.
It is characterized by being made of -Cr-Al-REM stainless steel. A method for manufacturing a catalytic converter according to a third aspect of the present invention is the method for manufacturing a catalytic converter according to the first or second aspect, wherein the core material has a dividing surface that is divided into two in a plane including the axis thereof. However, the flat plate or the corrugated plate is sandwiched and supported by the respective divided surfaces.

【0012】また、本発明による請求項4記載の触媒コ
ンバータの製造方法は、請求項1、2または3記載の触
媒コンバータの製造方法において、前記芯材の外周壁
は、その一部または全部が周方向に波形状に形成される
ことを特徴とする。また、本発明による請求項5記載の
触媒コンバータの製造方法は、請求項1、2または3記
載の触媒コンバータの製造方法において、前記芯材の外
周壁は、その一部または全部が周方向に多角形状に形成
されることを特徴とする。
A method of manufacturing a catalytic converter according to a fourth aspect of the present invention is the method of manufacturing a catalytic converter according to the first, second or third aspect, wherein the outer peripheral wall of the core member is partially or wholly. It is characterized in that it is formed in a wave shape in the circumferential direction. A method for manufacturing a catalytic converter according to a fifth aspect of the present invention is the method for manufacturing a catalytic converter according to the first, second or third aspect, wherein the outer peripheral wall of the core member is partially or wholly circumferentially. It is characterized in that it is formed in a polygonal shape.

【0013】また、本発明による請求項6記載の触媒コ
ンバータの製造方法は、請求項1〜5のいずれか一項記
載の触媒コンバータの製造方法において、前記芯材の隙
間の間隔は、前記材料箔2枚分の厚さ以下であることを
特徴とする。また、本発明による請求項7記載の触媒コ
ンバータの製造方法は、請求項1〜6のいずれか一項記
載の触媒コンバータの製造方法において、前記芯材の直
径は、2mm〜5mmであることを特徴とする。
The method of manufacturing a catalytic converter according to a sixth aspect of the present invention is the method of manufacturing a catalytic converter according to any one of the first to fifth aspects, wherein the gap between the cores is the material. It is characterized in that the thickness is equal to or less than that of two foils. According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the method of manufacturing the catalytic converter according to any one of the first to sixth aspects, wherein the core material has a diameter of 2 mm to 5 mm. Characterize.

【0014】また、本発明による請求項8記載の触媒コ
ンバータの製造方法は、請求項1〜7のいずれか一項記
載の触媒コンバータの製造方法において、前記材料箔
は、前記ハニカム体1台を構成するために要する長さの
前記平板部と前記波板部とからなることを特徴とする。
また、本発明による請求項9記載の触媒コンバータの製
造方法は、請求項1〜8のいずれか一項記載の触媒コン
バータの製造方法において、前記材料箔は、前記平板部
と前記波板部とが接合により構成されることを特徴とす
る。
According to the eighth aspect of the present invention, there is provided a method for producing a catalytic converter according to any one of the first to seventh aspects, wherein the material foil includes one honeycomb body. It is characterized by comprising the flat plate portion and the corrugated plate portion having a length required for constituting.
A method for manufacturing a catalytic converter according to claim 9 of the present invention is the method for manufacturing a catalytic converter according to any one of claims 1 to 8, wherein the material foil includes the flat plate portion and the corrugated plate portion. Is formed by joining.

【0015】また、本発明による請求項10記載の触媒
コンバータの製造方法は、請求項1〜8のいずれか一項
記載の触媒コンバータの製造方法において、前記材料箔
は、前記平板部と前記波板部とが一体に構成されること
を特徴とする。また、本発明による請求項11記載の触
媒コンバータの製造方法は、請求項10記載の触媒コン
バータの製造方法において、前記芯材の隙間の間隔は、
前記材料箔の1枚分の厚さ以下であることを特徴とす
る。
A method of manufacturing a catalytic converter according to a tenth aspect of the present invention is the method of manufacturing a catalytic converter according to any one of the first to eighth aspects, wherein the material foil includes the flat plate portion and the wave. It is characterized in that it is integrally formed with the plate portion. A method of manufacturing a catalytic converter according to claim 11 of the present invention is the method of manufacturing a catalytic converter according to claim 10, wherein the gap between the core members is
It is characterized in that it is not more than the thickness of one sheet of the material foil.

【0016】また、本発明による請求項12記載の触媒
コンバータの製造方法は、請求項1〜11のいずれか一
項記載の触媒コンバータの製造方法において、前記芯材
に前記材料箔が固定される位置は、前記平板部と前記波
板部との境界部であることを特徴とする。また、本発明
による請求項13記載の触媒コンバータの製造方法は、
請求項1〜11のいずれか一項記載の触媒コンバータの
製造方法において、前記芯材に前記材料箔が固定される
位置は、前記平板部と前記波板部との境界部から前記平
板部方向に前記芯材の外壁周長さの1/2以上離隔した
位置であることを特徴とする。
A method of manufacturing a catalytic converter according to a twelfth aspect of the present invention is the method of manufacturing a catalytic converter according to any one of the first to eleventh aspects, wherein the material foil is fixed to the core material. The position is a boundary portion between the flat plate portion and the corrugated plate portion. The method for manufacturing a catalytic converter according to claim 13 of the present invention is
The method for manufacturing a catalytic converter according to any one of claims 1 to 11, wherein a position at which the material foil is fixed to the core material is from a boundary portion between the flat plate portion and the corrugated plate portion toward the flat plate portion. In addition, it is characterized in that the core material is located at a position separated by ½ or more of the outer peripheral length of the core material.

【0017】また、本発明による請求項14記載の触媒
コンバータの製造方法は、請求項1〜8、10〜13の
いずれか一項記載の触媒コンバータの製造方法におい
て、前記材料箔は、前記平板部と前記波板部とが互いに
接合されることなしに前記芯材に固定されることを特徴
とする。また、本発明による請求項15記載の触媒コン
バータの製造方法は、請求項3〜14のいずれか一項記
載の触媒コンバータの製造方法において、前記芯材の前
記分割面には、凹部または凸部が形成されることを特徴
とする。
The method of manufacturing a catalytic converter according to a fourteenth aspect of the present invention is the method of manufacturing a catalytic converter according to any one of the first to eighth and tenth to thirteenth aspects, wherein the material foil is the flat plate. And the corrugated plate portion are fixed to the core material without being joined to each other. A method of manufacturing a catalytic converter according to a fifteenth aspect of the present invention is the method of manufacturing a catalytic converter according to any one of the third to fourteenth aspects, wherein the divided surface of the core material has a concave portion or a convex portion. Are formed.

【0018】また、本発明による請求項16記載の触媒
コンバータの製造方法は、請求項15記載の触媒コンバ
ータの製造方法において、前記材料箔には、前記凹部ま
たは前記凸部に係合可能な穴部が形成されることを特徴
とする。また、本発明による請求項17記載の触媒コン
バータの製造方法は、請求項1〜16のいずれか一項記
載の触媒コンバータの製造方法において、前記平板と前
記波板とは、巻回されながら前記平板と前記波板との当
接部がレーザまたは電子ビームによってスポット溶接ま
たはシーム溶接され、かつ溶接位置を接触式センサによ
り検出することを特徴とする。
A method of manufacturing a catalytic converter according to a sixteenth aspect of the present invention is the method of manufacturing a catalytic converter according to the fifteenth aspect, wherein the material foil has holes that can be engaged with the concave portions or the convex portions. A part is formed. A method of manufacturing a catalytic converter according to claim 17 of the present invention is the method of manufacturing a catalytic converter according to any one of claims 1 to 16, wherein the flat plate and the corrugated plate are wound while being wound. The contact portion between the flat plate and the corrugated plate is spot-welded or seam-welded by a laser or an electron beam, and the welding position is detected by a contact sensor.

【0019】また、本発明による請求項18記載の触媒
コンバータの製造方法は、請求項17記載の触媒コンバ
ータの製造方法において、前記接触式センサは、前記波
板に噛み合う歯車の回転より前記溶接位置を検出するこ
とを特徴とする。また、本発明による請求項19記載の
触媒コンバータの製造方法は、請求項1〜18のいずれ
か一項記載の触媒コンバータの製造方法において、前記
波板に形成される前記スリットの周方向長さおよび前記
スリットのスリットピッチと、前記波板の波ピッチとの
間には、幾何学的に定まる特定の寸法関係を設けないこ
とを特徴とする。
According to the eighteenth aspect of the present invention, in the method for producing the catalytic converter according to the seventeenth aspect, the contact type sensor includes the welding position based on rotation of a gear meshing with the corrugated plate. Is detected. A method for manufacturing a catalytic converter according to claim 19 according to the present invention is the method for manufacturing a catalytic converter according to any one of claims 1 to 18, wherein a circumferential length of the slit formed in the corrugated plate is set. Further, a specific dimensional relationship determined geometrically is not provided between the slit pitch of the slits and the wave pitch of the corrugated plate.

【0020】[0020]

【作用および発明の効果】本発明の触媒コンバータの製
造方法によると、ハニカム体を構成する平板または波板
の少なくとも一方の排気上流側に複数のスリットが形成
されていることから、ハニカム体の熱容量を低減するこ
とができる。これにより、低熱容量の触媒コンバータを
得ることができる効果がある。
According to the method for manufacturing a catalytic converter of the present invention, since the plurality of slits are formed on the exhaust upstream side of at least one of the flat plate and the corrugated plate constituting the honeycomb body, the heat capacity of the honeycomb body is increased. Can be reduced. As a result, there is an effect that a catalytic converter having a low heat capacity can be obtained.

【0021】また、本発明の触媒コンバータの製造方法
によると、ハニカム体には複数のスリットが形成され熱
容量が低減されていることから、担持された触媒の活性
化温度まで短時間に昇温させることができる。これによ
り、内燃機関始動直後から短時間に触媒が活性化し、排
ガスの浄化性能が向上する効果がある。さらに、本発明
の触媒コンバータの製造方法によると、軸方向に隙間を
有する芯材のこの隙間に材料箔が嵌入され固定されるこ
とから、容易に材料箔を芯材にセットできる。また芯材
を中心に巻回された後、巻回後のハニカム体の取外しが
容易にできる。これにより、作業性が向上し、作業工数
が削減できることから、コストを低減する効果がある。
Further, according to the method of manufacturing the catalytic converter of the present invention, since the plurality of slits are formed in the honeycomb body to reduce the heat capacity, the temperature is raised to the activation temperature of the supported catalyst in a short time. be able to. As a result, the catalyst is activated in a short time immediately after the internal combustion engine is started, and the exhaust gas purification performance is improved. Further, according to the method of manufacturing the catalytic converter of the present invention, the material foil is fitted and fixed in this gap of the core material having a gap in the axial direction, so that the material foil can be easily set on the core material. Further, after being wound around the core material, the honeycomb body after the winding can be easily removed. As a result, workability is improved and work man-hours can be reduced, which has an effect of reducing cost.

【0022】さらにまた、本発明の触媒コンバータの製
造方法によると、接触式センサにより平板と波板との溶
接位置を検出できることから、この検出タイミングに従
ってレーザまたは電子ビームにより平板と波板とを溶接
することができる。これにより、平板と波板とを巻回す
る芯材の回転を停止させることなく平板と波板との溶接
を行いながら巻回を連続的に行うことができる。これに
より、生産効率を向上させる効果がある。
Furthermore, according to the method of manufacturing the catalytic converter of the present invention, the welding position of the flat plate and the corrugated plate can be detected by the contact type sensor. Therefore, the flat plate and the corrugated plate are welded by the laser or the electron beam according to the detection timing. can do. Thereby, the winding can be continuously performed while welding the flat plate and the corrugated plate without stopping the rotation of the core material that winds the flat plate and the corrugated plate. This has the effect of improving production efficiency.

【0023】[0023]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。本発明の実施例による触媒コンバータの製造方法
を図1〜図21に基づいて説明する。図2に示すよう
に、触媒コンバータ1は、平板2と波板3とからなるメ
タル担体40と、このメタル担体40の外周を覆う筒部
8と、筒部8の外周壁に取付けられたフランジ12とか
ら構成されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. A method of manufacturing a catalytic converter according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 2, the catalytic converter 1 includes a metal carrier 40 including a flat plate 2 and a corrugated plate 3, a cylindrical portion 8 that covers the outer periphery of the metal carrier 40, and a flange attached to the outer peripheral wall of the cylindrical portion 8. It is composed of 12 and.

【0024】メタル担体40は、平板2と波板3とを交
互に重ね合わせ渦巻状に巻回した形状に構成されてい
る。メタル担体40を構成する平板2と波板3とは、双
方とも例えばCrが18〜24wt%、Alが4.5〜
5.5wt%、希土類元素(REM)が0.1〜0.2
wt%、残部FeであるFe−Cr−Al組成よりなる
耐熱ステンレス箔である。巻回前の平板2および波板3
は、例えば板幅50aが60mm、板厚が0.03〜
0.20mmの帯状に形成されている。このような組成
よりなる耐熱ステンレス箔を平板2および波板3の材料
に用いることから、900℃の排ガスに十分耐えるメタ
ル担体40を得ることができる。
The metal carrier 40 has a shape in which flat plates 2 and corrugated plates 3 are alternately superposed and wound in a spiral shape. Both the flat plate 2 and the corrugated plate 3 forming the metal carrier 40 are, for example, 18 to 24 wt% Cr and 4.5 to Al.
5.5 wt%, rare earth element (REM) is 0.1 to 0.2
It is a heat-resistant stainless steel foil having a composition of Fe-Cr-Al with wt% and balance Fe. Flat plate 2 and corrugated plate 3 before winding
Has a plate width 50a of 60 mm and a plate thickness of 0.03 to
It is formed in a band shape of 0.20 mm. By using the heat-resistant stainless steel foil having such a composition as the material of the flat plate 2 and the corrugated plate 3, it is possible to obtain the metal carrier 40 that sufficiently withstands the exhaust gas at 900 ° C.

【0025】図3および図5に示すように、平板2およ
び波板3には、スリット部4が軸方向の略中央部から一
端部方向に向って形成されている。ここで、展開した波
板3と平板2とは、同一形状からなるため、図5には平
板2の展開形状を代表して記載する。平板2の一端部に
は、後述するように平板2と波板3とを接合するため溶
接しろである間隔50bが設けられ、この間隔50bだ
け離れた位置から幅50cの範囲にスリット部4が形成
されている。この溶接しろは、メタル担体40の軸方向
長さが3〜5mm程度であれば、メタル担体40の温度
上昇を妨げることはない。またスリット部4は、メタル
担体40の排ガス上流側から下流方向に向って軸方向長
さの5〜60%の範囲に形成することにより、エンジン
始動直後、約20秒間でメタル担体40の全域が活性化
し、十分な浄化性能を得ることができる。本実施例で
は、間隔50bは例えば3mm、幅50cは例えば3
1.2mmである。
As shown in FIGS. 3 and 5, the flat plate 2 and the corrugated plate 3 each have a slit portion 4 formed from a substantially central portion in the axial direction toward one end portion. Here, since the developed corrugated plate 3 and the flat plate 2 have the same shape, FIG. 5 shows the developed shape of the flat plate 2 as a representative. A gap 50b, which is a welding margin, is provided at one end of the flat plate 2 for joining the flat plate 2 and the corrugated plate 3, as will be described later, and the slit portion 4 is provided in a range of a width 50c from a position separated by the gap 50b. Has been formed. If the axial length of the metal carrier 40 is about 3 to 5 mm, this welding margin does not hinder the temperature rise of the metal carrier 40. In addition, the slit portion 4 is formed in a range of 5 to 60% of the axial length from the exhaust gas upstream side of the metal carrier 40 toward the downstream direction, so that the entire area of the metal carrier 40 is about 20 seconds immediately after the engine is started. It can be activated and sufficient purification performance can be obtained. In this embodiment, the interval 50b is, for example, 3 mm, and the width 50c is, for example, 3 mm.
It is 1.2 mm.

【0026】図6に示すように、スリット部4に形成さ
れる矩形状のスリットは、例えば次に示す各寸法により
形成されている。 スリット幅w = 3mm スリット高さh = 1.2mm 直交方向スリット間隔D = 1mm 軸方向スリット間隔H = 0.8mm この矩形状のスリットは、メタル担体40の軸方向に対
して直交方向に間隔Dで連続して形成され、また軸方向
に間隔Hで連続して形成されている。また軸方向に隣接
するスリット同士は、互いに(w+D)/2だけずれる
ように位置している。
As shown in FIG. 6, the rectangular slit formed in the slit portion 4 is formed, for example, by the following dimensions. Slit width w = 3 mm Slit height h = 1.2 mm Orthogonal slit interval D = 1 mm Axial slit interval H = 0.8 mm This rectangular slit is an interval D orthogonal to the axial direction of the metal carrier 40. Are continuously formed, and are also continuously formed at intervals H in the axial direction. Further, the slits adjacent to each other in the axial direction are positioned so as to be offset from each other by (w + D) / 2.

【0027】本実施例では、矩形状のスリットをスリッ
ト部4に形成したが、本発明では、これに限られること
はなく、例えば図7に示す変形例1のように、略菱形状
のスリットをスリット部44に形成しても良い。また、
本実施例では、矩形状のスリットが互違いに位置するよ
うにスリット部4を形成したが、本発明では、これに限
られることはなく、例えば図8に示す変形例2のよう
に、矩形状のスリットをメタル担体40の軸方向に互違
いにすることなく軸方向に同じ位置関係になるようにス
リット部45を形成しても良い。このスリット部45に
より、メタル担体40の剛性が増加するとともに、高い
固有振動数を有することから、耐久性を向上させること
ができる。
In the present embodiment, a rectangular slit is formed in the slit portion 4, but the present invention is not limited to this, and for example, as in the modification 1 shown in FIG. 7, a substantially rhombic slit. May be formed in the slit portion 44. Also,
In the present embodiment, the slit portions 4 are formed so that the rectangular slits are positioned alternately. However, the present invention is not limited to this, and for example, as in Modification 2 shown in FIG. The slit portions 45 may be formed so that the shaped slits have the same positional relationship in the axial direction without being staggered in the axial direction of the metal carrier 40. The slit portion 45 increases the rigidity of the metal carrier 40 and has a high natural frequency, so that the durability can be improved.

【0028】スリット部4、44、45を構成する各形
状のスリットのスリット幅w、スリット高さhがh:w
=1:5以下になるように設定することにより、メタル
担体40に必要な強度を十分に満たす固有振動数が得ら
れる。また、スリットの開口面積の総和がスリット部の
全面積に対して30〜50%の割合になるようにスリッ
ト部4、44、45にスリットが形成されることによ
り、エンジン始動直後、十分な浄化性能が確保できる。
The slit width w and the slit height h of the slits of the respective shapes forming the slit portions 4, 44 and 45 are h: w.
By setting the ratio to be 1: 5 or less, a natural frequency that sufficiently satisfies the strength required for the metal carrier 40 can be obtained. Further, by forming the slits in the slit portions 4, 44 and 45 so that the total opening area of the slits is 30 to 50% of the total area of the slit portion, sufficient purification is performed immediately after the engine is started. Performance can be secured.

【0029】波板3は、例えば繰返しピッチ4.9m
m、波の振幅に相当する高さ1.7mmの波状に形成さ
れている。後述するように、平板2と波板3とは、巻回
後、排ガス上流側に互いのスリット部4が位置するよう
に巻回される。この巻回と同時にスリット部4が形成さ
れていない平板2および波板3の両端部近傍が接合され
る。この接合は、波板3の山部または谷部と平板2とが
接触する部分に施され、レーザビーム溶接、抵抗溶接、
ろう付等により行われる。
The corrugated plate 3 has a repeating pitch of 4.9 m, for example.
m, and the height is 1.7 mm, which corresponds to the amplitude of the wave. As will be described later, the flat plate 2 and the corrugated plate 3 are wound so that after winding, the slit portions 4 are located on the upstream side of the exhaust gas. Simultaneously with this winding, the flat plate 2 and the corrugated plate 3 in which the slit portion 4 is not formed are joined near both ends. This joining is performed in a portion where the crests or troughs of the corrugated sheet 3 come into contact with the flat plate 2, and laser beam welding, resistance welding,
It is done by brazing.

【0030】図2〜図4に示すように、巻回された平板
2と波板3とからなるメタル担体40は、例えば耐熱性
ステンレスSUS430からなる筒状の外筒8により周
囲を覆われている。外筒8は、スリット部4が形成され
るメタル担体40の周囲に空隙部9を確保できるように
形成されている。この空隙部9の空隙51aは例えば
1.5mmであり、波板3の高さと同程度の空隙を保持
している。メタル担体40の排ガス下流側を覆う外筒8
の一部には、メタル担体40の軸方向に沿って延びる切
欠部10が形成されている。この切欠部10は、外筒8
の円周方向に45°間隔に8箇所形成されている。
As shown in FIGS. 2 to 4, the metal carrier 40 composed of the rolled flat plate 2 and the corrugated plate 3 is covered with a cylindrical outer cylinder 8 made of, for example, heat resistant stainless steel SUS430. There is. The outer cylinder 8 is formed so that the void 9 can be secured around the metal carrier 40 in which the slit portion 4 is formed. The void 51a of the void portion 9 is, for example, 1.5 mm, and holds a void having the same height as the corrugated plate 3. Outer cylinder 8 covering the exhaust gas downstream side of the metal carrier 40
A notch 10 extending along the axial direction of the metal carrier 40 is formed in a part of the. The notch 10 is formed in the outer cylinder 8
Eight locations are formed at 45 ° intervals in the circumferential direction.

【0031】メタル担体40と外筒8とは、前記切欠部
10を除く外筒8の周方向部分に外筒8の外部からレー
ザビームを照射することにより、メタル担体40の波板
3と外筒8の内周壁とが溶接固定されている。このメタ
ル担体40と外筒8との接合は、レーザビーム溶接に限
らず、ろう付により施されても良い。図2および図3に
は、レーザビーム溶接による溶接痕11が示されてい
る。このメタル担体40と外筒8との接合に際し、メタ
ル担体40の最外周に位置する波板3と外筒8との熱容
量差によって波板3側に溶接割れが生ずるおそれがあ
る。そのため、レーザビーム溶接より溶接する場合、メ
タル担体40の最外周には波板3を2枚重ねて位置させ
ることにより、波板3側の溶接割れを防止することがで
きる。また、ろう付する場合、ろう付面積を十分確保す
るためメタル担体40の最外周には平板2を位置させる
のが好ましい。
The metal carrier 40 and the outer cylinder 8 are radiated with a laser beam from the outside of the outer cylinder 8 to the circumferential portion of the outer cylinder 8 excluding the cutout portion 10 so that the metal carrier 40 and the outer cylinder 8 are not in contact with each other. The inner peripheral wall of the cylinder 8 is welded and fixed. The joining of the metal carrier 40 and the outer cylinder 8 is not limited to laser beam welding, but may be brazing. 2 and 3 show welding marks 11 formed by laser beam welding. When the metal carrier 40 and the outer cylinder 8 are joined, weld cracks may occur on the corrugated plate 3 side due to the difference in heat capacity between the outer cylinder 8 and the corrugated plate 3 located at the outermost periphery of the metal carrier 40. Therefore, when welding is performed by laser beam welding, welding cracks on the corrugated sheet 3 side can be prevented by arranging two corrugated sheets 3 on the outermost periphery of the metal carrier 40 so as to overlap each other. Further, when brazing, it is preferable to position the flat plate 2 on the outermost periphery of the metal carrier 40 in order to secure a sufficient brazing area.

【0032】メタル担体40の排ガス上流側を覆う外筒
8の外周壁には、例えば耐熱性ステンレスSUS430
からなる鍔状のフランジ12が溶接固定され、溶接痕1
3が形成されている。フランジ12は、溶接性を考慮し
外筒8と同質の材料が選択されており、さらに高い溶接
性を確保するため外筒8とフランジ12との溶接は、後
述するγ−Al2 3 コートおよび触媒担持工程より前
工程で行われる。
On the outer peripheral wall of the outer cylinder 8 covering the exhaust gas upstream side of the metal carrier 40, for example, heat resistant stainless steel SUS430
The flange-shaped flange 12 made of is fixed by welding, and the welding mark 1
3 are formed. For the flange 12, the same material as that of the outer cylinder 8 is selected in consideration of weldability, and in order to secure higher weldability, the outer cylinder 8 and the flange 12 are welded by a γ-Al 2 O 3 coat described later. And a step before the catalyst supporting step.

【0033】次に、メタル担体40の製造方法を図9〜
図18に基づいて詳述する。図11に示すように、平板
2と波板3との境界にシャフト23が位置し、シャフト
23が回転することにより、シャフト23を中心に平板
2と波板3とが交互に巻回される。図9に示すように、
円柱形状のシャフト23には、軸線に沿って延びるスリ
ット23aが形成されている。このシャフト23の直径
が5mmより大きい場合、巻回時、シャフト23と平板
2との間に隙間が生ずるおそれがあり、また直径が2m
mより小さい場合、シャフト23の強度が低下すること
からねじれが生ずるおそれがある。したがって、シャフ
ト23の直径は、例えば2〜5mmに設定されている。
1枚の連続する平板を途中まで波板状に成形して材料箔
26を構成する場合や、後述するように平板2と波板3
とを接合して材料箔26を構成する場合、スリット23
aの幅23bが平板2の1枚分の厚さ以下になるように
設定されている。また、平板2と波板3とが重ね合わさ
れ材料箔26を構成する場合、平板2の2枚分の厚さ以
下になるように設定されている。これにより平板2と波
板3との境界部分をスリット23aにより挟込み支持で
きるようになっている。またシャフト23の軸方向に対
するスリット23aの長さは、平板2の板幅50aに相
当に設定されている。
Next, a method of manufacturing the metal carrier 40 will be described with reference to FIGS.
It will be described in detail with reference to FIG. As shown in FIG. 11, the shaft 23 is located at the boundary between the flat plate 2 and the corrugated plate 3, and the shaft 23 rotates so that the flat plate 2 and the corrugated plate 3 are alternately wound around the shaft 23. . As shown in FIG.
The cylindrical shaft 23 is formed with a slit 23a extending along the axis. If the diameter of the shaft 23 is larger than 5 mm, a gap may occur between the shaft 23 and the flat plate 2 during winding, and the diameter is 2 m.
If it is smaller than m, the strength of the shaft 23 is lowered, and thus twisting may occur. Therefore, the diameter of the shaft 23 is set to 2 to 5 mm, for example.
When the material foil 26 is formed by forming one continuous flat plate halfway into a corrugated plate shape, or as described later, the flat plate 2 and the corrugated plate 3 are formed.
When the material foil 26 is formed by joining and
The width 23b of a is set to be equal to or less than the thickness of one flat plate 2. Further, when the flat plate 2 and the corrugated plate 3 are laminated to form the material foil 26, the thickness is set to be equal to or less than the thickness of two flat plates 2. Thereby, the boundary portion between the flat plate 2 and the corrugated plate 3 can be sandwiched and supported by the slit 23a. The length of the slit 23a with respect to the axial direction of the shaft 23 is set to correspond to the plate width 50a of the flat plate 2.

【0034】図10および図11に示すように、巻回
前、平板2と波板3とがスポット溶接等により接合され
ることにより材料箔26が形成される。また、平板2と
波板3とは、接合することなく平板2と波板3とを重ね
合わせ材料箔26を形成しても良い。材料箔26は、平
板2と波板3との境界部分をスリット23aに嵌入され
ることによりシャフト23に挟込まれ支持される。した
がって、平板2と波板3との重ね合わ部分を重ね合わ部
分の厚さより狭いスリット23aにより挟込むことによ
り、巻回前、平板2と波板3とを接続する必要がないこ
とから、工数の削減が可能になる。
As shown in FIGS. 10 and 11, the material foil 26 is formed by joining the flat plate 2 and the corrugated plate 3 by spot welding or the like before winding. Further, the flat plate 2 and the corrugated plate 3 may be laminated to each other to form the material foil 26 without being joined. The material foil 26 is supported by being sandwiched by the shaft 23 by fitting the boundary portion between the flat plate 2 and the corrugated plate 3 into the slit 23a. Therefore, it is not necessary to connect the flat plate 2 and the corrugated plate 3 before winding by sandwiching the superposed part of the flat plate 2 and the corrugated plate 3 with the slit 23a narrower than the thickness of the superposed part, thus reducing the number of steps. Will be possible.

【0035】図12および図13に示すように、波板3
の端部に、シャフト23の外周の半周以上に相当する幅
の波形状が形成されていない非波状部分3aを設け、平
板2と波板3とを溶接固定した後、平板2と波板3との
境界部分より平板2側に偏った位置にスリット23aに
より挟込む。すると、シャフト23の外周の半周以上平
板2を巻付けることができることから、最内周を平板2
だけで構成できシャフト23への巻付に緩みが生じな
い。したがって、平板2と波板3との確実な巻回が可能
になる。本実施例では、シャフト23の径を3mm、非
波状部分3aを5mmとしている。
As shown in FIGS. 12 and 13, the corrugated plate 3
Is provided with a non-wavy portion 3a in which a corrugated shape having a width corresponding to a half circumference or more of the outer circumference of the shaft 23 is provided, and the flat plate 2 and the corrugated plate 3 are fixed by welding, It is sandwiched by a slit 23a at a position deviated to the flat plate 2 side from the boundary portion with Then, since the flat plate 2 can be wound more than half of the outer circumference of the shaft 23, the flat plate 2 can be wound on the innermost circumference.
It can be configured only and no looseness occurs in winding around the shaft 23. Therefore, the flat plate 2 and the corrugated plate 3 can be reliably wound. In this embodiment, the diameter of the shaft 23 is 3 mm and the non-wavy portion 3a is 5 mm.

【0036】また、図12に示すように、1枚の連続す
る平板を途中まで波板状に成形した材料箔26を前述と
同様、シャフト23に挟込んでも良い。本実施例では、
シャフト23に設けたスリット23aに材料箔26を挟
込んだが、本発明では、これに限られることはなく、例
えば図14に示す変形例3のように、半円柱状のシャフ
ト部材24a、24bからなるシャフト24の分割面2
4cにより材料箔26が挟込まれる構成にしても良い。
また、図15に示す変形例4のように、シャフト部材2
5a、25bのそれぞれの分割面25cに凹部25a、
凸部25bを形成したシャフト25を用いても良く、こ
の場合、図16に示す変形例5のように、凹部25a、
凸部25bに係合した穴部27aを形成した平板2から
なる材料箔27にシャフト25が取付けられる。これに
より、巻回時、シャフト25と材料箔27との位置ずれ
が防止できる。
Further, as shown in FIG. 12, a material foil 26 obtained by forming a continuous flat plate into a corrugated plate halfway may be sandwiched between the shafts 23 in the same manner as described above. In this embodiment,
Although the material foil 26 is sandwiched between the slits 23a provided in the shaft 23, the present invention is not limited to this. For example, as in Modification 3 shown in FIG. 14, from the semi-cylindrical shaft members 24a and 24b. Split surface 2 of the shaft 24
The material foil 26 may be sandwiched by 4c.
In addition, as in Modification 4 shown in FIG. 15, the shaft member 2
5a, 25b on the respective divided surfaces 25c, the recesses 25a,
You may use the shaft 25 which formed the convex part 25b, and in this case, like the modification 5 shown in FIG.
The shaft 25 is attached to the material foil 27 made of the flat plate 2 in which the hole portion 27a engaged with the convex portion 25b is formed. This prevents the shaft 25 and the material foil 27 from being displaced during winding.

【0037】また、本実施例では、円柱状に形成された
シャフト23を用いたが、本発明では、これに限られる
ことはなく、例えば図17に示す変形例6のように、半
円柱状のシャフト部材37aと波板3の外形に適合した
波状の外周壁を有するシャフト部材37bとからなるシ
ャフト37、多角形状の外周壁を有するシャフトを用い
ても良い。これにより、巻回時、シャフト37と材料箔
26との位置ずれが防止でき、またシャフト37への巻
付に緩みが生じない。したがって、平板2と波板3との
確実な巻回が可能になる。
Further, although the shaft 23 formed in a cylindrical shape is used in this embodiment, the present invention is not limited to this, and for example, a semi-cylindrical shape as in Modification 6 shown in FIG. The shaft 37 including the shaft member 37a and the shaft member 37b having a corrugated outer peripheral wall adapted to the outer shape of the corrugated plate 3, or a shaft having a polygonal outer peripheral wall may be used. As a result, the position deviation between the shaft 37 and the material foil 26 can be prevented during winding, and the winding around the shaft 37 does not become loose. Therefore, the flat plate 2 and the corrugated plate 3 can be reliably wound.

【0038】図1に示すように、メタル担体製造装置3
0は、プレス機31とローラ37a、37bとYAGレ
ーザ溶接機32等とから構成されている。平板2または
波板3の材料である材料箔が巻回されている平板用材料
箔ロール28、波板用材料箔ロール29がメタル担体製
造装置30にセットされる。この平板用材料箔ロール2
8、波板用材料箔ロール29からそれぞれ導かれる材料
箔には、プレス機31により加工されるスリット部4が
形成される。このスリット部4の形成により平板用材料
箔ロール28から導かれた材料箔は、巻回前の平板部2
cとなる。一方、スリット部4が形成された材料箔のう
ち波板用材料箔ロール29から導かれた材料箔には、さ
らにローラ37a、37bにより波形状が形成され、巻
回前の波板部3cとなる。
As shown in FIG. 1, a metal carrier manufacturing apparatus 3
0 is composed of a press machine 31, rollers 37a and 37b, a YAG laser welding machine 32 and the like. A flat plate material foil roll 28 and a corrugated plate material foil roll 29 around which a material foil which is the material of the flat plate 2 or the corrugated plate 3 is wound are set in a metal carrier manufacturing apparatus 30. This flat plate material foil roll 2
8. The slit portions 4 processed by the press 31 are formed in the material foils respectively guided from the material foil roll 29 for corrugated sheet. The material foil guided from the flat plate material foil roll 28 by the formation of the slit portion 4 is the flat plate portion 2 before winding.
c. On the other hand, among the material foils in which the slit portions 4 are formed, the material foil guided from the corrugated sheet material foil roll 29 is further corrugated by the rollers 37a and 37b to form the corrugated sheet portion 3c before winding. Become.

【0039】スリット部4が形成された平板2および波
板3は、前述のように、シャフト23に取付けられた
後、図示しないモータにより駆動されるシャフト23の
回転により平板2と波板3とが交互に位置するように積
層さらながら巻回される。このとき巻回と同時に平板2
と波板3とが溶接され平板2と波板3とが接合される。
平板2と波板3との接合は、対向する2方向からレーザ
照射するYAGレーザヘッド34によって行われる。Y
AGレーザ溶接機32から照射されるレーザ光が図示し
ないビームスプリッタにより均等に分岐され、集束用光
学系を有するYAGレーザヘッド34に伝送されるよう
にYAGレーザ溶接機32とYAGレーザヘッド34と
が光ファイバケーブル33により接続されている。
As described above, the flat plate 2 and the corrugated plate 3 having the slits 4 are attached to the shaft 23, and then the flat plate 2 and the corrugated plate 3 are rotated by the rotation of the shaft 23 driven by a motor (not shown). The layers are wound while being stacked so that they are alternately located. At this time, at the same time as winding, the flat plate 2
And the corrugated plate 3 are welded together to join the flat plate 2 and the corrugated plate 3.
Bonding between the flat plate 2 and the corrugated plate 3 is performed by a YAG laser head 34 that irradiates laser light from two opposing directions. Y
The YAG laser welder 32 and the YAG laser head 34 are arranged so that the laser light emitted from the AG laser welder 32 is evenly split by a beam splitter (not shown) and transmitted to the YAG laser head 34 having a focusing optical system. It is connected by an optical fiber cable 33.

【0040】なお、本実施例では、ビームスプリッタに
よる分岐数を2分岐にしたが本発明では、これに限られ
ることはなく、溶接箇所の数に応じた分岐数例えば3分
岐、4分岐等でも良い。YAGレーザ溶接機32によっ
て行われる溶接位置は、平板2と波板3との当接部、す
なわち波板3の山部と平板2との当接部および波板3の
谷部と平板2との当接部である。図18に示すように、
この当接部を正確に検出するため波板3の波状に係合す
る外周壁を有する検出用歯車35が波板3と噛み合って
いる。この検出用歯車35の中心には、検出用歯車35
の回転角から波板3の位置を検出するエンコーダ36の
軸が取付けられ、接触式センサ39を構成している。ま
た、この接触式センサ39は、シャフト23の中心から
径方向外側に向って直線的に移動可能な図示しない移動
手段を有する。この移動手段は、ばね、エア圧力等の図
示しない付勢手段によりシャフト23の中心方向に接触
式センサ39を押付けるような構成を有する。したがっ
て、平板2と波板3との巻回が進み、巻回された平板2
と波板3(以下、「ワーク」という)の直径が増大して
も接触式センサ39がワークの径方向外側に移動するこ
とから、巻回には支障が生じない。さらに、巻回時、接
触式センサ39の径方向外側への移動量を測定すること
により、YAGレーザヘッド34とワークとの間隔を制
御し焦点距離の調整を行うことが可能になる。このよう
に、簡素な構成による接触式センサ39を用いることに
より、非接触式センサを用いた場合と比較して安価にか
つ正確に溶接位置を検出できる。また、非接触式センサ
を用いた場合と比較して、接触式センサは、ノイズの混
入が少ないことから、検出信号の信頼性を向上させるこ
とができる。
In the present embodiment, the number of branches by the beam splitter is two, but the present invention is not limited to this, and the number of branches corresponding to the number of welding points, for example, three branches, four branches, etc. good. The welding position performed by the YAG laser welding machine 32 is the contact portion between the flat plate 2 and the corrugated plate 3, that is, the contact portion between the peak portion of the corrugated plate 3 and the flat plate 2, and the valley portion of the corrugated plate 3 and the flat plate 2. Is the contact portion of. As shown in FIG.
In order to accurately detect this contact portion, a detection gear 35 having an outer peripheral wall that engages in a corrugated manner with the corrugated plate 3 meshes with the corrugated plate 3. At the center of the detection gear 35, the detection gear 35
A shaft of an encoder 36 for detecting the position of the corrugated plate 3 from the rotation angle of is attached to form a contact sensor 39. Further, the contact sensor 39 has a moving unit (not shown) that is linearly movable from the center of the shaft 23 toward the outer side in the radial direction. The moving means has a structure in which the contact type sensor 39 is pressed toward the center of the shaft 23 by a biasing means (not shown) such as a spring or air pressure. Therefore, the winding of the flat plate 2 and the corrugated plate 3 progresses, and the flat plate 2 wound
Even if the diameter of the corrugated plate 3 (hereinafter referred to as "workpiece") increases, the contact sensor 39 moves to the outside in the radial direction of the workpiece, so that winding is not hindered. Further, by measuring the amount of movement of the contact type sensor 39 in the radial direction during winding, it is possible to control the distance between the YAG laser head 34 and the work and adjust the focal length. As described above, by using the contact-type sensor 39 having a simple structure, the welding position can be accurately detected at a low cost as compared with the case where the non-contact-type sensor is used. Further, as compared with the case where the non-contact type sensor is used, the contact type sensor can improve the reliability of the detection signal because the noise is less mixed.

【0041】さらに、材料箔26を構成する際、波板3
の軸方向長さを平板2の軸方向長さより長くすることに
よって、巻回時、ワークの一方の端部に波板3だけを突
出させることができる。このため、波板3の外側に平板
2を溶接しなければならない場合、シャフト23を挟ん
だ反対側の位置において、波板3の突出部分に検出用歯
車35を噛み合わせることにより平板2の下の波板3の
位置を同様に検出できる。
Furthermore, when forming the material foil 26, the corrugated plate 3 is used.
By making the axial length of the corrugated plate longer than the axial length of the flat plate 2, only the corrugated plate 3 can be projected to one end of the work during winding. Therefore, when the flat plate 2 has to be welded to the outer side of the corrugated plate 3, the detection gear 35 is meshed with the protruding portion of the corrugated plate 3 at a position on the opposite side with the shaft 23 interposed therebetween. The position of the corrugated plate 3 can be similarly detected.

【0042】上述した構成からなる接触式センサ39に
より平板2と波板3との当接部を検出し、この検出信号
に従ってYAGレーザヘッド34からレーザ光が照射さ
れ、平板2と波板3との当接部がレーザ溶接される。こ
のとき、シャフト23の回転による平板2と波板3との
巻回は連続的に行われることが望ましく、レーザ光照射
毎に巻回を停止させる必要はない。
The contact type sensor 39 having the above-described structure detects the contact portion between the flat plate 2 and the corrugated plate 3, and the YAG laser head 34 irradiates the laser beam in accordance with the detection signal, and the flat plate 2 and the corrugated plate 3 are radiated. The abutting portion of is welded by laser. At this time, it is desirable that the flat plate 2 and the corrugated plate 3 be continuously wound by the rotation of the shaft 23, and it is not necessary to stop the winding each time the laser light is irradiated.

【0043】以上、説明したように平板2と波板3とが
巻回されるとともに、一端側にスリット部4が形成さ
れ、また波板3の山部または谷部と平板2とがレーザ溶
接されるメタル担体を得ることができる。なお、本実施
例では、YAGレーザ溶接機32等による平板2と波板
3とをスポット溶接する場合について説明したが、本発
明ではこれに限られることはなく、例えばろう付により
平板2と波板3と溶接することも可能である。ろう付に
より平板2と波板3を溶接する場合、図1に示す構成に
おいて、YAGレーザ溶接機32、光ファイバケーブル
33、YAGレーザヘッド34を取除いた構成に波板3
の両面にろう材を塗布する装置を加えることにより可能
になる。平板2と波板3との溶接位置は、前述のYAG
レーザ溶接機32等によるレーザ溶接と同様、接触式セ
ンサ39により検出することができる。これにより、ろ
う材を必要箇所にだけ塗布すれば溶接が可能であること
から、ろう材の使用量を削減する効果があり、またコス
トを低減させる効果がある。
As described above, the flat plate 2 and the corrugated plate 3 are wound, the slit portion 4 is formed at one end side, and the peaks or valleys of the corrugated plate 3 and the flat plate 2 are laser-welded. A metal carrier can be obtained. In the present embodiment, the case where the flat plate 2 and the corrugated plate 3 are spot-welded by the YAG laser welding machine 32 or the like has been described, but the present invention is not limited to this, and the flat plate 2 and the corrugated plate are corrugated by brazing, for example. It is also possible to weld it to the plate 3. When the flat plate 2 and the corrugated sheet 3 are welded by brazing, the corrugated sheet 3 is obtained by removing the YAG laser welding machine 32, the optical fiber cable 33, and the YAG laser head 34 from the configuration shown in FIG.
It becomes possible by adding a device for applying a brazing material to both surfaces of the. The welding position of the flat plate 2 and the corrugated plate 3 is the same as the above-mentioned YAG.
Similar to the laser welding by the laser welding machine 32 or the like, it can be detected by the contact type sensor 39. As a result, welding can be performed by applying the brazing filler metal only to the necessary portions, which has an effect of reducing the amount of the brazing filler metal used and an effect of reducing the cost.

【0044】次に、前述したメタル担体40に触媒を担
持させる触媒担持工程について説明する。800〜12
00℃で1〜10時間、メタル担体40を加熱すること
により、メタル担体40を構成する平板2、波板3の表
面にアルミニウムの酸化物が析出する。この加熱処理
は、γ−Al2 3 コートの剥離抑制を目的として行う
もであり、平板2、波板3の表面にアルミナウィスカを
生成させ表面積を増加させるものである。これにより、
高い信頼性を得ることができるため、この加熱処理を施
した方が好ましい。この加熱処理後、γ−Al2 3
含有するスラリー中にこのメタル担体40を含浸させ焼
成させる。これにより、平板2、波板3の表面がγ−A
2 3 コートされる。
Next, the catalyst supporting step of supporting the catalyst on the metal carrier 40 will be described. 800-12
By heating the metal carrier 40 at 00 ° C. for 1 to 10 hours, an oxide of aluminum is deposited on the surfaces of the flat plate 2 and the corrugated plate 3 that form the metal carrier 40. This heat treatment is performed for the purpose of suppressing peeling of the γ-Al 2 O 3 coat, and is to increase the surface area by forming alumina whiskers on the surfaces of the flat plate 2 and the corrugated plate 3. This allows
This heat treatment is preferable because high reliability can be obtained. After this heat treatment, the metal carrier 40 is impregnated in a slurry containing γ-Al 2 O 3 and baked. Thereby, the surfaces of the flat plate 2 and the corrugated plate 3 are γ-A.
l 2 O 3 coated.

【0045】γ−Al2 3 層を形成後、触媒担持工程
により、例えば白金、ロジウム、パラジウム等を溶解し
た水溶液中にメタル担体40を含浸させ再度焼成させ
る。これにより、γ−Al2 3 コートされた平板2、
波板3の表面に白金、ロジウム、パラジウム等が担持さ
れる。以上の工程により組付られたメタル担体40は、
自動車の排気経路に取付可能な触媒コンバータ1として
機能する。
After forming the γ-Al 2 O 3 layer, the metal carrier 40 is impregnated in an aqueous solution in which, for example, platinum, rhodium, palladium, etc. are dissolved by a catalyst supporting step and is baked again. As a result, the γ-Al 2 O 3 coated flat plate 2,
Platinum, rhodium, palladium or the like is carried on the surface of the corrugated plate 3. The metal carrier 40 assembled by the above steps is
It functions as a catalytic converter 1 that can be attached to the exhaust path of an automobile.

【0046】次に、触媒コンバータ1を自動車の排気経
路に取付けた状態を図19〜図21に基づいて説明す
る。図19および図20に示すように、V8、4000
ccの内燃機関であるエンジン5より導出される8本の
エキゾーストマニホールドは4本ずつ集合されており、
この集合された2本のエキゾーストマニホールド6a、
6bがエンジンの排気経路として構成されている。
Next, a state in which the catalytic converter 1 is attached to the exhaust path of the automobile will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 19 and 20, V8, 4000
Eight exhaust manifolds derived from the engine 5 which is an internal combustion engine of cc are collected in groups of four,
The two exhaust manifolds 6a assembled together,
6b is configured as an exhaust path of the engine.

【0047】図20および図21に示すように、触媒コ
ンバータ1は、エキゾーストマニホールド取付フランジ
14aとスタートキャスタリスト取付フランジ14bと
の間にガスケット15を介して触媒コンバータ1のフラ
ンジ12がボルト21によって取付けられている。ま
た、触媒コンバータ1の下流直下には1300ccの大
容量を有するスタートキャスタリスト7が配設されてい
る。この2個のスタートキャスタリスト7の下流に接続
される排気管22は、さらに1本に集合された後、図示
しない1000ccのメインキャスタリストに接続され
ている。
As shown in FIGS. 20 and 21, in the catalytic converter 1, the flange 12 of the catalytic converter 1 is mounted by the bolts 21 between the exhaust manifold mounting flange 14a and the start caster list mounting flange 14b via the gasket 15. Has been. A start caster list 7 having a large capacity of 1300 cc is arranged immediately below the catalytic converter 1. The exhaust pipes 22 connected to the downstream side of the two start caster lists 7 are further assembled into one, and then connected to a 1000 cc main caster list (not shown).

【0048】スタートキャスタリスト7は、セラミック
からなるモノリス触媒であり、スタートキャスタリスト
用外筒17内にワイヤネットまたはセラミック繊維マッ
ト18を介して保持されている。次に、触媒コンバータ
1の作動を図19および図20に基づいて説明する。エ
ンジン5の始動後、排気行程で各気筒から排出された排
ガスは、エキゾーストマニホールド6a、6bを経由し
て触媒コンバータ1に達する。触媒コンバータ1に達し
た排ガスが触媒コンバータ1の上流側に位置するスリッ
ト部4に衝突し、次に列挙するスリット部4の効果
に加え、空隙部9の空気層によりスリット部4と
外筒8とが断熱されていることからスリット部4の温度
は最も速く上昇する。
The start caster 7 is a monolith catalyst made of ceramics, and is held in the start caster outer cylinder 17 via a wire net or a ceramic fiber mat 18. Next, the operation of the catalytic converter 1 will be described with reference to FIGS. 19 and 20. After the engine 5 is started, the exhaust gas discharged from each cylinder in the exhaust stroke reaches the catalytic converter 1 via the exhaust manifolds 6a and 6b. The exhaust gas that has reached the catalytic converter 1 collides with the slit portion 4 located on the upstream side of the catalytic converter 1, and in addition to the effect of the slit portion 4 listed below, the slit portion 4 and the outer cylinder 8 are formed by the air layer in the void portion 9. Since and are insulated, the temperature of the slit portion 4 rises fastest.

【0049】スリットの形成によりスリット部4の熱
容量が小さくなる。 スリットの形成によりメタル担体40の軸方向に対す
るメタル担体40の断面積が小さくなるため、メタル担
体40の下流側への熱伝導を抑制する。 スリットの形成位置を互い違いにしたことにより伝熱
経路が長くなるため、メタル担体40の下流側への熱伝
導を抑制する。
The formation of the slits reduces the heat capacity of the slit portion 4. Since the cross-sectional area of the metal carrier 40 in the axial direction of the metal carrier 40 is reduced by forming the slit, heat conduction to the downstream side of the metal carrier 40 is suppressed. By staggering the formation positions of the slits, the heat transfer path becomes longer, so that heat conduction to the downstream side of the metal carrier 40 is suppressed.

【0050】スリットの形成により平板2と波板3と
の接触面積が減少するため、メタル担体40の径方向外
側への熱伝導を抑制する。 スリットには排ガスの流れを攪乱する働きがあるた
め、熱伝達効率を高める。 また、メタル担体40と外筒8とは排ガス下流側端部付
近で接合され、外筒8のフランジ12と排気管等とは排
ガス上流側端部付近で接合されいるため、メタル担体4
0から外筒8を介して排気管等に伝わる熱の放熱経路が
長くなる。これにより、メタル担体40から放熱される
放熱量を少なくできる。
Since the contact area between the flat plate 2 and the corrugated plate 3 is reduced by forming the slits, heat conduction to the outside of the metal carrier 40 in the radial direction is suppressed. Since the slit has a function of disturbing the flow of exhaust gas, heat transfer efficiency is improved. Further, since the metal carrier 40 and the outer cylinder 8 are joined near the exhaust gas downstream side end portion, and the flange 12 of the outer cylinder 8 and the exhaust pipe and the like are joined near the exhaust gas upstream side end portion, the metal carrier 4
The heat radiation path for heat transmitted from 0 to the exhaust pipe and the like via the outer cylinder 8 becomes long. As a result, the amount of heat released from the metal carrier 40 can be reduced.

【0051】さらに、メタル担体40の排ガス下流側
は、スリット部4が形成されていないことから、排ガス
上流側と較べ径方向および軸方向の熱伝導度が大きく熱
伝導速度が速くなる。これにより、メタル担体40の排
ガス下流側全域の温度を触媒物質の活性化温度まで速く
上昇させることができる。したがって、エンジン始動
後、約15〜16秒間で触媒物質が活性化される程度の
温度に触媒コンバータ1全体が加熱される。すると、触
媒コンバータ1に流入した排ガスが活性化され触媒物質
により浄化され触媒コンバータ1から排出される。触媒
コンバータ1の直下に設けられたスタートキャスタリス
ト7もまた触媒コンバータ1を通過した高温の排ガスに
よって排ガス上流側から順次温度上昇し触媒物質の活性
化が行われる。また、エンジン5の高負荷時において大
流量の排ガスが流れる場合、触媒コンバータ1とスター
トキャスタリスト7とにより約80%以上の排ガス中の
HCおよびCOの浄化を行うことができる。
Furthermore, since the slit portion 4 is not formed on the exhaust gas downstream side of the metal carrier 40, the thermal conductivity in the radial direction and the axial direction is large and the heat conduction speed is higher than that on the exhaust gas upstream side. Thereby, the temperature of the exhaust gas downstream side of the metal carrier 40 can be quickly raised to the activation temperature of the catalyst substance. Therefore, the entire catalytic converter 1 is heated to a temperature at which the catalytic substance is activated in about 15 to 16 seconds after the engine is started. Then, the exhaust gas flowing into the catalytic converter 1 is activated, purified by the catalytic substance, and discharged from the catalytic converter 1. The temperature of the start caster 7 provided immediately below the catalytic converter 1 is also gradually increased by the high temperature exhaust gas passing through the catalytic converter 1 from the upstream side of the exhaust gas to activate the catalytic substance. Further, when a large flow rate of exhaust gas flows when the engine 5 is under high load, the catalytic converter 1 and the start caster list 7 can purify HC and CO in the exhaust gas by about 80% or more.

【0052】本実施例の触媒コンバータの製造方法によ
ると、平板2と波板3との巻回時、ワークの中心に位置
するシャフト23がスリット23aを有することから、
ワークの仕掛け、取外しが容易になる。これにより、作
業性が向上し、作業工数が削減できることから、コスト
を低減する効果がある。また、本実施例の触媒コンバー
タの製造方法によると、スリット23aに材料箔26が
挟み込まれ保持されることから、シャフト23の回転が
確実にワークに伝達され、緩みのないメタル担体40が
得られる。また、外周壁に波状を有するシャフト37を
用いることによってもシャフト37の回転が確実にワー
クに伝達され、緩みのないメタル担体40が得られる。
これにより、メタル担体40の製品歩留りが向上すると
ともに品質が向上する効果がある。
According to the method of manufacturing the catalytic converter of this embodiment, since the shaft 23 located at the center of the work has the slit 23a when the flat plate 2 and the corrugated plate 3 are wound,
Workpieces can be easily set and removed. As a result, workability is improved and work man-hours can be reduced, which has an effect of reducing cost. Further, according to the method for manufacturing the catalytic converter of the present embodiment, the material foil 26 is sandwiched and held in the slits 23a, so that the rotation of the shaft 23 is reliably transmitted to the work, and the metal carrier 40 having no looseness is obtained. . Further, by using the wavy shaft 37 on the outer peripheral wall, the rotation of the shaft 37 is surely transmitted to the work, and the metal carrier 40 having no looseness can be obtained.
As a result, the product yield of the metal carrier 40 is improved and the quality is improved.

【0053】さらに、本実施例の触媒コンバータの製造
方法によると、緩みのないメタル担体40が得られるこ
とから、ワークのがたつきを生ずることなく接触式セン
サ39による溶接位置検出の精度を向上させる。これに
より、レーザ溶接の照射タイミングが正確になりメタル
担体40の製品歩留りが向上するとともに品質が向上す
る効果がある。
Further, according to the method of manufacturing the catalytic converter of the present embodiment, since the metal carrier 40 having no looseness is obtained, the accuracy of the welding position detection by the contact type sensor 39 is improved without rattling of the work. Let As a result, the irradiation timing of laser welding becomes accurate, and the product yield of the metal carrier 40 is improved and the quality is improved.

【0054】さらにまた、本実施例の触媒コンバータの
製造方法によると、接触式センサ39により平板2と波
板3との当接部を検出し、この検出信号に従ってYAG
レーザヘッド34からレーザ光が照射し平板2と波板3
との当接部をレーザ溶接することから、シャフト23の
回転を停止させることなく平板2と波板3との巻回を行
いながらレーザ溶接を行うことができる。これにより、
生産効率を向上させる効果がある。
Furthermore, according to the method of manufacturing the catalytic converter of the present embodiment, the contact sensor 39 detects the contact portion between the flat plate 2 and the corrugated plate 3, and the YAG is detected in accordance with this detection signal.
Laser light is emitted from the laser head 34, and the flat plate 2 and the corrugated plate 3 are irradiated.
Since the abutting portion of and is laser-welded, laser welding can be performed while winding the flat plate 2 and the corrugated plate 3 without stopping the rotation of the shaft 23. This allows
It has the effect of improving production efficiency.

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

【図1】本発明の実施例による触媒コンバータのメタル
担体を製造するメタル担体製造装置の斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view of a metal carrier manufacturing apparatus for manufacturing a metal carrier of a catalytic converter according to an embodiment of the present invention.

【図2】触媒コンバータの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a catalytic converter.

【図3】触媒コンバータの半断面図である。FIG. 3 is a half sectional view of a catalytic converter.

【図4】図3のIV方向矢視図である。4 is a view on arrow IV in FIG.

【図5】メタル担体に使用される平板の展開図である。FIG. 5 is a development view of a flat plate used for a metal carrier.

【図6】スリット部の模式的説明図である。FIG. 6 is a schematic explanatory view of a slit portion.

【図7】平板に形成されたスリット部の変形例1を示す
展開図である。
FIG. 7 is a development view showing a first modification of the slit portion formed on the flat plate.

【図8】平板に形成されたスリット部の変形例2を示す
展開図である。
FIG. 8 is a development view showing a modified example 2 of the slit portion formed on the flat plate.

【図9】シャフトの斜視図である。FIG. 9 is a perspective view of a shaft.

【図10】材料箔の展開図である。FIG. 10 is a development view of a material foil.

【図11】シャフトに材料箔を嵌入した状態を示す斜視
図である。
FIG. 11 is a perspective view showing a state in which a material foil is fitted in the shaft.

【図12】シャフトに材料箔を平板側へ偏った位置で嵌
入した状態を示す斜視図である。
FIG. 12 is a perspective view showing a state in which the material foil is fitted into the shaft at a position biased to the flat plate side.

【図13】図12に示す状態からシャフトを180°回
転させた状態を示す斜視図である。
13 is a perspective view showing a state in which the shaft is rotated 180 ° from the state shown in FIG.

【図14】シャフトの変形例3を示す斜視図である。FIG. 14 is a perspective view showing a modified example 3 of the shaft.

【図15】シャフトの変形例4を示す斜視図である。FIG. 15 is a perspective view showing a modified example 4 of the shaft.

【図16】材料箔の変形例5を示す展開図である。FIG. 16 is a development view showing a modified example 5 of the material foil.

【図17】シャフトの変形例6を示す斜視図である。FIG. 17 is a perspective view showing a modified example 6 of the shaft.

【図18】メタル担体製造装置のエンコーダの位置を示
す斜視図である。
FIG. 18 is a perspective view showing the position of the encoder of the metal carrier manufacturing apparatus.

【図19】触媒コンバータをエンジンの排気経路中に搭
載した全体構成図である。
FIG. 19 is an overall configuration diagram in which a catalytic converter is mounted in an exhaust path of an engine.

【図20】図19のXX方向矢視図である。20 is a view on arrow XX in FIG.

【図21】触媒コンバータをエンジンの排気経路中に搭
載した状態を示す模式的断面図である。
FIG. 21 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the catalytic converter is mounted in the exhaust path of the engine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 触媒コンバータ 2 平板 2c 平板部 3 波板 3c 波板部 4 スリット部 5 エンジン (内燃機関) 6a、b エキゾーストマニホールド(排気経路) 7 スタートキャスタリスト 8 外筒 9 空隙部 10 切欠部 11、13 溶接痕 12 フランジ 22 排気管 23、24、25、37 シャフト (芯材) 23a スリット (隙間) 24c、25c 分割面 25a 凹部 25b 凸部 26、27 材料箔 27a 穴部 30 メタル担体製造装置 31 YAGレーザ溶接機 34 YAGレーザヘッド 35 検出用歯車 (歯車) 36 エンコーダ 40 メタル担体 (ハニカム
体)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Catalytic converter 2 Flat plate 2c Flat plate part 3 Corrugated plate 3c Corrugated plate part 4 Slit part 5 Engine (internal combustion engine) 6a, b Exhaust manifold (exhaust path) 7 Start caster list 8 Outer cylinder 9 Void part 10 Notch part 11, 13 Welding Mark 12 Flange 22 Exhaust pipe 23, 24, 25, 37 Shaft (core material) 23a Slit (gap) 24c, 25c Dividing surface 25a Recess 25b Convex 26, 27 Material foil 27a Hole 30 Metal carrier manufacturing device 31 YAG laser welding Machine 34 YAG laser head 35 Detection gear (gear) 36 Encoder 40 Metal carrier (honeycomb body)

Claims (19)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関の排気経路中に配設され、排ガ
ス流れ方向に直交する方向に延びる複数個のスリットが
金属製の平板または波板の少なくとも一方の排気上流側
に形成され、前記平板と前記波板とが交互に重ね合わせ
られ芯材を中心に巻回して構成されるハニカム体からな
る触媒コンバータの製造方法であって、 前記芯材の中心を含む軸方向に沿って延びる前記芯材の
隙間に前記ハニカム体の材料となる、平板部と波板部と
を有する材料箔を嵌入し固定させる工程と、 前記芯材を軸に前記材料箔を巻回する工程とを含むこと
を特徴とする触媒コンバータの製造方法。
1. A plurality of slits disposed in an exhaust path of an internal combustion engine and extending in a direction orthogonal to a flow direction of exhaust gas are formed on at least one exhaust upstream side of a flat plate or a corrugated plate made of metal, and the flat plate is provided. A method of manufacturing a catalytic converter comprising a honeycomb body in which the corrugated sheet and the corrugated sheet are alternately stacked and wound around a core material, the core extending along an axial direction including the center of the core material. A step of inserting and fixing a material foil having a flat plate portion and a corrugated plate portion, which is the material of the honeycomb body, in a gap between the materials, and a step of winding the material foil around the core material as an axis. A method of manufacturing a characteristic catalytic converter.
【請求項2】 前記平板および前記波板は、Fe−Cr
−Al−REM系ステンレス鋼からなることを特徴とす
る請求項1記載の触媒コンバータの製造方法。
2. The flat plate and the corrugated plate are made of Fe—Cr.
A method of manufacturing a catalytic converter according to claim 1, characterized in that it is made of -Al-REM stainless steel.
【請求項3】 前記芯材は、その軸線を含む平面で2分
割される分割面を有し、このそれぞれの分割面により前
記平板または前記波板が挟み込まれ支持されることを特
徴とする請求項1または2記載の触媒コンバータの製造
方法。
3. The core material has a dividing surface divided into two in a plane including the axis thereof, and the flat plate or the corrugated plate is sandwiched and supported by each of the dividing surfaces. Item 3. A method for manufacturing a catalytic converter according to Item 1 or 2.
【請求項4】 前記芯材の外周壁は、その一部または全
部が周方向に波形状に形成されることを特徴とする請求
項1、2または3記載の触媒コンバータの製造方法。
4. The method for manufacturing a catalytic converter according to claim 1, wherein a part or all of the outer peripheral wall of the core material is formed in a corrugated shape in the circumferential direction.
【請求項5】 前記芯材の外周壁は、その一部または全
部が周方向に多角形状に形成されることを特徴とする請
求項1、2または3記載の触媒コンバータの製造方法。
5. The method of manufacturing a catalytic converter according to claim 1, wherein a part or all of the outer peripheral wall of the core member is formed in a polygonal shape in the circumferential direction.
【請求項6】 前記芯材の隙間の間隔は、前記材料箔2
枚分の厚さ以下であることを特徴とする請求項1〜5の
いずれか一項記載の触媒コンバータの製造方法。
6. The gap of the core material is defined by the material foil 2
The method for manufacturing a catalytic converter according to any one of claims 1 to 5, wherein the thickness is equal to or less than the thickness of one sheet.
【請求項7】 前記芯材の直径は、2mm〜5mmであ
ることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項記載の
触媒コンバータの製造方法。
7. The method for manufacturing a catalytic converter according to claim 1, wherein the core material has a diameter of 2 mm to 5 mm.
【請求項8】 前記材料箔は、前記ハニカム体1台を構
成するために要する長さの前記平板部と前記波板部とか
らなることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項記
載の触媒コンバータの製造方法。
8. The material foil is composed of the flat plate portion and the corrugated plate portion having a length required to form the one honeycomb body, and the material foil is formed of the flat plate portion and the corrugated plate portion. A method for manufacturing the described catalytic converter.
【請求項9】 前記材料箔は、前記平板部と前記波板部
とが接合により構成されることを特徴とする請求項1〜
8のいずれか一項記載の触媒コンバータの製造方法。
9. The material foil according to claim 1, wherein the flat plate portion and the corrugated plate portion are bonded to each other.
9. The method for manufacturing the catalytic converter according to claim 8.
【請求項10】 前記材料箔は、前記平板部と前記波板
部とが一体に構成されることを特徴とする請求項1〜8
のいずれか一項記載の触媒コンバータの製造方法。
10. The material foil, wherein the flat plate portion and the corrugated plate portion are integrally formed.
A method for manufacturing the catalytic converter according to any one of 1.
【請求項11】 前記芯材の隙間の間隔は、前記材料箔
の1枚分の厚さ以下であることを特徴とする請求項10
記載の触媒コンバータの製造方法。
11. The gap between the core members is less than or equal to the thickness of one sheet of the material foil.
A method for manufacturing the described catalytic converter.
【請求項12】 前記芯材に前記材料箔が固定される位
置は、前記平板部と前記波板部との境界部であることを
特徴とする請求項1〜11のいずれか一項記載の触媒コ
ンバータの製造方法。
12. The position at which the material foil is fixed to the core member is a boundary portion between the flat plate portion and the corrugated plate portion, according to claim 1. Manufacturing method of catalytic converter.
【請求項13】 前記芯材に前記材料箔が固定される位
置は、前記平板部と前記波板部との境界部から前記平板
部方向に前記芯材の外壁周長さの1/2以上離隔した位
置であることを特徴とする請求項1〜11のいずれか一
項記載の触媒コンバータの製造方法。
13. The position where the material foil is fixed to the core material is ½ or more of the outer wall circumference length of the core material in the flat plate portion direction from the boundary portion between the flat plate portion and the corrugated plate portion. The method for manufacturing a catalytic converter according to any one of claims 1 to 11, wherein the positions are separated from each other.
【請求項14】 前記材料箔は、前記平板部と前記波板
部とが互いに接合されることなしに前記芯材に固定され
ることを特徴とする請求項1〜8、10〜13のいずれ
か一項記載の触媒コンバータの製造方法。
14. The material foil according to claim 1, wherein the flat plate portion and the corrugated plate portion are fixed to the core material without being joined to each other. 2. A method for manufacturing a catalytic converter according to claim 1.
【請求項15】 前記芯材の前記分割面には、凹部また
は凸部が形成されることを特徴とする請求項3〜14の
いずれか一項記載の触媒コンバータの製造方法。
15. The method for manufacturing a catalytic converter according to claim 3, wherein a concave portion or a convex portion is formed on the divided surface of the core material.
【請求項16】 前記材料箔には、前記凹部または前記
凸部に係合可能な穴部が形成されることを特徴とする請
求項15記載の触媒コンバータの製造方法。
16. The method of manufacturing a catalytic converter according to claim 15, wherein the material foil is provided with a hole that can be engaged with the concave portion or the convex portion.
【請求項17】 前記平板と前記波板とは、巻回されな
がら前記平板と前記波板との当接部がレーザまたは電子
ビームによってスポット溶接またはシーム溶接され、か
つ溶接位置を接触式センサにより検出することを特徴と
する請求項1〜16のいずれか一項記載の触媒コンバー
タの製造方法。
17. The flat plate and the corrugated plate are wound and the contact portion between the flat plate and the corrugated plate is spot-welded or seam-welded by a laser or an electron beam, and the welding position is determined by a contact sensor. It detects, The manufacturing method of the catalytic converter as described in any one of Claims 1-16 characterized by the above-mentioned.
【請求項18】 前記接触式センサは、前記波板に噛み
合う歯車の回転より前記溶接位置を検出することを特徴
とする請求項17記載の触媒コンバータの製造方法。
18. The method of manufacturing a catalytic converter according to claim 17, wherein the contact-type sensor detects the welding position by rotation of a gear that meshes with the corrugated plate.
【請求項19】 前記波板に形成される前記スリットの
周方向長さおよび前記スリットのスリットピッチと、前
記波板の波ピッチとの間には、幾何学的に定まる特定の
寸法関係を設けないことを特徴とする請求項1〜18の
いずれか一項記載の触媒コンバータの製造方法。
19. A geometrically defined dimensional relationship is provided between the circumferential length of the slits formed in the corrugated plate, the slit pitch of the slits, and the corrugated pitch of the corrugated plate. The method for manufacturing a catalytic converter according to claim 1, wherein the method is not present.
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