JPH08131844A - Production of metallic carrier - Google Patents

Production of metallic carrier

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JPH08131844A
JPH08131844A JP6299051A JP29905194A JPH08131844A JP H08131844 A JPH08131844 A JP H08131844A JP 6299051 A JP6299051 A JP 6299051A JP 29905194 A JP29905194 A JP 29905194A JP H08131844 A JPH08131844 A JP H08131844A
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JP
Japan
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metal
joining
metal honeycomb
honeycomb body
reinforcing material
Prior art date
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JP6299051A
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Japanese (ja)
Inventor
Yuuzou Tsukiide
雄三 月出
Haruo Serizawa
治夫 芹沢
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Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
Original Assignee
Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To produce a metallic carrier for purification of exhaust gas excellent in durability and profitableness by adjacently disposing plural metallic honeycomb bodies, interposing a reinforcing material for joining between the adjacent edge faces of the honeycomb bodies and joining the honeycomb bodies with the reinforcing material in-between. CONSTITUTION: Two metallic honeycomb bodies H1 , H2 are adjacently disposed in metallic casing C in the axial direction, a reinforcing material A for joining is interposed between the adjacent edge faces of the honeycomb bodies H1 , H2 , and the honeycomb bodies H1 , H2 are integrated and joined with the reinforcing material A in-between to produce the objective metallic carrier MS. Since the adjacent edge faces of the honeycomb bodies H1 , H2 are joined with the reinforcing material A in-between under satisfactory strength, joining parts can be diminished as a whole, a flexible structure is imparted to the whole and the whole is made excellent in thermal stress and thermal shock resistances. The amt. of an expensive high-temp. brazing filler metal used can be reduced by the diminished joining parts.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、一般に自動車の排気ガ
スの浄化手段として排気系統の途中に介装されて使用さ
れる排気ガス浄化用メタル担体の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention generally relates to a method for producing a metal carrier for purifying exhaust gas, which is used as a means for purifying exhaust gas of an automobile by being inserted in the middle of an exhaust system.

【0002】詳しくは、本発明は、ハニカム構造の排気
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
成るメタル担体の製造方法に関する。更に詳しくは、本
発明は、特に前記メタル担体の主要な構成要素であるメ
タルハニカム体が、隣接配置された複数個のメタルハニ
カム体の隣接する端面部間に接合用補強材を配設すると
ともに、前記接合用補強材を介して各メタルハニカム体
を接合して製造することを特徴とする耐熱疲労性に優れ
るとともに経済性に優れた排気ガス浄化用のメタル担体
の新規な製造方法を提供するものである。
More specifically, the present invention relates to a method of manufacturing a metal carrier comprising a metal honeycomb body for supporting an exhaust gas purifying catalyst having a honeycomb structure and a metal casing for housing the metal honeycomb body. More specifically, in the present invention, in particular, the metal honeycomb body, which is a main constituent element of the metal carrier, has a joining reinforcing material disposed between adjacent end face portions of a plurality of adjacent metal honeycomb bodies. And a novel manufacturing method of a metal carrier for exhaust gas purification, which is excellent in heat fatigue resistance and economical, characterized in that each metal honeycomb body is bonded and manufactured through the bonding reinforcing material. It is a thing.

【0003】[0003]

【従来の技術】排気ガス浄化用のメタル担体は、平板状
帯材と波板状帯材で構成されるハニカム構造の排気ガス
浄化用触媒(例えばPt,Rh,Pdなどを使用した触
媒系)を担持するための金属製のメタルハニカム体(以
下、メタルハニカム体という。)、及び前記メタルハニ
カム体を内部に収容し、固定するための金属製のケーシ
ング(以下、金属製ケーシングという。)、とから構成
されるものである。なお、前記メタル担体は、当業界に
おいては、メタルサポート(Metal Support) またはメタ
ルサブストレート(Metal Substrate) といわれており、
略記号(MS)で表示される場合がある。本発明の説明
においても、略記号MSが使用される。
2. Description of the Related Art A metal carrier for purifying exhaust gas is a catalyst for purifying exhaust gas having a honeycomb structure composed of a flat strip and a corrugated strip (for example, a catalyst system using Pt, Rh, Pd, etc.). A metal metal honeycomb body (hereinafter, referred to as a metal honeycomb body) for supporting the metal, and a metal casing (hereinafter, referred to as a metal casing) for accommodating and fixing the metal honeycomb body therein. It is composed of and. The metal carrier is referred to in the industry as a metal support or a metal substrate.
It may be displayed as an abbreviation (MS). The abbreviation MS is also used in the description of the invention.

【0004】前記したメタル担体(MS)の主要な構成
要素であるメタルハニカム体(以下、略記号Hが使用さ
れる。)としては、種々の構造のものが提案されてい
る。例えば、本発明を説明するために使用される後述の
図3に示されるメタルハニカム体(H1 )は巻回タイプ
と称されるものである。前記した巻回タイプのメタルハ
ニカム体(H1 )は、例えば100μm以下(好ましく
は50μm以下)の耐熱性の薄肉鋼板からなる平板状帯
材と、前記薄肉鋼板を波付加工して調製した波板状帯材
とを、相互に当接部を有するように重積し、これを一括
渦巻状に巻回成形して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)を持つハニカム構造のハニ
カム体(H1 )としたものである。
Various structures have been proposed for the metal honeycomb body (hereinafter, abbreviated as H is used) which is a main constituent element of the metal carrier (MS). For example, the metal honeycomb body (H 1 ) shown in FIG. 3, which will be described later, used for explaining the present invention is referred to as a wound type. The above-mentioned wound-type metal honeycomb body (H 1 ) is, for example, a flat plate-shaped strip made of a heat-resistant thin steel plate having a thickness of 100 μm or less (preferably 50 μm or less) and a wave prepared by corrugating the thin steel plate. A large number of mesh vent holes (cells) for exhaust gas passages are stacked by stacking plate-like strip materials so as to have mutual abutting portions, and winding-molding them in a collective spiral shape. Is a honeycomb body (H 1 ) having a honeycomb structure.

【0005】このほか、当業界において前記メタルハニ
カム体として、前記した巻回タイプのもの以外に、平板
状帯材と波板状帯材からメタルハニカム体を製造する方
法の相違により、各種の構造のものが知られている。例
えば、両帯材を階層状に積層した階層(後述する図6参
照)タイプのもの、このほか、特開昭62−27305
0号、特開昭62−273051号、特開平1−218
637号、特公表3−502660号、特開平4−22
7855号などに開示されている放射状タイプ(後述の
図7参照)、S字状タイプ(後述の図8参照)、巴状タ
イプ(後述の図9参照)、及びX−ラップ(卍状)タイ
プ(後述の図10参照)のメタルハニカム体が知られて
いる。
In addition, in addition to the above-described wound type as the metal honeycomb body in the art, various structures are produced due to the difference in the method of manufacturing the metal honeycomb body from the flat plate-shaped band material and the corrugated plate-shaped band material. Are known. For example, a layer type (see FIG. 6 to be described later) in which both strips are laminated in a layered manner, and in addition, JP-A-62-27305
No. 0, JP-A-62-173051 and JP-A-1-218.
No. 637, Japanese Patent Publication No. 3-502660, Japanese Patent Laid-Open No. 4-22
Radial type (see FIG. 7 to be described later), S-shaped type (see FIG. 8 to be described later), Tomoe type (see FIG. 9 to be described later), and X-wrap (swastika) type disclosed in No. 7855 and the like. A metal honeycomb body (see FIG. 10 described later) is known.

【0006】従来の典型的なメタル担体(MS)は、そ
の主要な構成要素である前記した構造のメタルハニカム
体(H)を1個使用して、例えば図6で示される巻回タ
イプのメタルハニカム体(Ha )の1つをメタルケーシ
ング(以下、略記号Cが使用される。)内に配設して構
成されるものである。そして、メタル担体(MS)は、
排気ガス系統という厳しい熱的環境の条件のもとで使用
されるため、メタルハニカム体(H)と金属製ケーシン
グ(C)は強固に固着されて製造されるものである。こ
れは、メタルハニカム体(H)と金属製ケーシング
(C)が排気ガス自体の高温度及び排気ガスと浄化用触
媒との発熱反応により発生する高温度にさらされ、この
ような高温雰囲気下のもとで各要素に大きな熱応力が印
加されるためであり、熱応力に耐え得るようにろう接合
や溶接などの固着方式により強固に固着される。なお、
メタルハニカム体(H)と金属製ケーシング(C)の境
界面の固着において、両要素の離体を防止する観点など
から、特定部位の固着という方式も提案されている(例
えば、実開昭62−19443号参照)。
A conventional typical metal carrier (MS) uses one of the metal honeycomb bodies (H) having the above-mentioned structure, which is a main constituent element thereof, and uses, for example, a winding type metal shown in FIG. one metal casing of the honeycomb body (H a) (hereinafter, abbreviations C are used.) are those composed by arranging in. And the metal carrier (MS)
Since the exhaust gas system is used under the severe thermal environment conditions, the metal honeycomb body (H) and the metal casing (C) are firmly fixed and manufactured. This is because the metal honeycomb body (H) and the metal casing (C) are exposed to the high temperature of the exhaust gas itself and the high temperature generated by the exothermic reaction between the exhaust gas and the purification catalyst, and under such a high temperature atmosphere. This is because a large thermal stress is originally applied to each element, and the elements are firmly fixed by a fixing method such as brazing or welding so as to withstand the thermal stress. In addition,
In fixing the boundary surface between the metal honeycomb body (H) and the metal casing (C), a method of fixing a specific portion has been proposed from the viewpoint of preventing the elements from separating from each other (for example, actual development 62. -19443).

【0007】一方、メタルハニカム体(H)自体も、前
記した過酷な使用条件下における耐久性の確保という観
点から、その構成部材である平板状帯材と波板状帯材の
当接部も、種々の方法及び方式により固着される。例え
ば、メタルハニカム体内部の所定部位の平板状帯材と波
板状帯材との当接部がろう接合や溶接などにより固着さ
れる(例えば、特公昭63−44466号、特開昭2−
218442号参照)。
On the other hand, in the metal honeycomb body (H) itself, from the viewpoint of ensuring durability under the above-mentioned severe use conditions, the contact portion between the flat plate-shaped band member and the corrugated plate-shaped band member, which are its constituent members, is also included. , Fixed by various methods and methods. For example, a contact portion between a flat band material and a corrugated plate material at a predetermined portion inside the metal honeycomb body is fixed by brazing or welding (for example, JP-B-63-44466, JP-A-2-44).
218442).

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする問題点】前記したように、従
来のメタル担体(MS)は、主要な構成要素であるメタ
ルハニカム体(H)の構成部材(平板状帯材と波板状帯
材)の固着、更にはメタルハニカム体(H)と金属製ケ
ーシング(C)の固着に際して、ろう接合や溶接などの
固着手段が適用されて製造されるものである。なお、前
記固着手段としては、生産性や固着の確実性などの観点
から、一般にろう接合方式が採用されている。しかしな
がら、従来技術によるメタル担体(MS)の製造におい
て、前記したようにメタル担体(MS)の耐久性を考慮
した固着方式が提案されているが、長期の耐久性という
観点からみて未だ不十分なものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention As described above, the conventional metal carrier (MS) is a constituent member of the metal honeycomb body (H) which is a main constituent element (a flat plate-shaped strip member and a corrugated plate-shaped strip member). ), And further, when the metal honeycomb body (H) and the metal casing (C) are fixed, a fixing means such as brazing or welding is applied. As the fixing means, a brazing method is generally adopted from the viewpoint of productivity and reliability of fixing. However, in the production of the metal carrier (MS) according to the conventional technique, a fixing method considering the durability of the metal carrier (MS) has been proposed as described above, but it is still insufficient from the viewpoint of long-term durability. It is a thing.

【0009】また、メタル担体(MS)の製造におい
て、前記したように固着手段としてろう接合方式が広く
採用されており、前記ろう接合方式に適用されるろう材
は、メタル担体の高温雰囲気下の使用条件ということか
ら、例えばNi系、Ni−Cr系などの高価な高温用ろ
う材であり、経済性の観点からその使用量の低減化が強
く求められているが、未だ不十分なものである。
Further, in the manufacture of the metal carrier (MS), the brazing method is widely adopted as the fixing means as described above, and the brazing material applied to the brazing method is used under the high temperature atmosphere of the metal carrier. In terms of usage conditions, for example, it is an expensive high-temperature brazing material such as Ni-based or Ni-Cr-based, and there is a strong demand for reduction in the amount used from the economical point of view, but it is still insufficient. is there.

【0010】本発明は、前記した従来技術の問題点を解
消するために創案されたものである。本発明者らは、前
記した従来技術の問題点を解消するべく、鋭意、検討を
加えた。その結果、本発明者らは、メタル担体を従来の
一つのメタルハニカム体で構成するのではなく、二つ以
上の複数のメタルハニカム体とし、かつ各メタルハニカ
ム体の相互に隣接する端面部を主体的に接合するという
固着方式を採用したとき、従来技術の問題点が解消さ
れ、耐久性に優れるとともに経済性に優れたメタル担体
(MS)が得られるという知見を得た。本発明は、前記
知見をベースにして完成されたものであり、本発明によ
り耐久性に優れ、かつ経済性に優れた排気ガス浄化用の
メタル担体の新規な製造方法が提供される。
The present invention was devised to solve the above-mentioned problems of the prior art. The present inventors diligently studied to solve the above-mentioned problems of the conventional technology. As a result, the present inventors did not configure the metal carrier with a conventional single metal honeycomb body, but rather with a plurality of two or more metal honeycomb bodies, and the end face portions of each metal honeycomb body that are adjacent to each other. It has been found that when the fixing method of mainly joining is adopted, the problems of the prior art are solved, and a metal carrier (MS) having excellent durability and economy can be obtained. The present invention has been completed based on the above findings, and the present invention provides a novel method for producing a metal carrier for exhaust gas purification, which is excellent in durability and economical.

【0011】[0011]

【問題点を解決するための手段】本発明を概説すれば、
本発明は、薄肉金属板製の平板状帯材と波板上帯材が交
互に当接したハニカム構造の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、及び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
の製造方法において、前記メタルハニカム体が、(i) 複
数のメタルハニカム体を隣接配置するとともに、各メタ
ルハニカム体の相互に隣接する端面部の間に、接合用補
強材を配設する工程、(ii)前記接合用補強材を介して複
数のメタルハニカム体を接合する工程、により製造され
ることを特徴とするメタル担体の製造方法に関するもの
である。
The present invention will be summarized as follows.
The present invention accommodates a metal honeycomb body for carrying an exhaust gas purifying catalyst having a honeycomb structure in which a flat band member made of a thin metal plate and a corrugated plate upper band member are alternately in contact with each other, and the metal honeycomb member. In the method for producing a metal carrier including a metal casing, the metal honeycomb body has (i) a plurality of metal honeycomb bodies arranged adjacent to each other, and the end faces of the metal honeycomb bodies adjacent to each other are bonded to each other. The present invention relates to a method for manufacturing a metal carrier, which is manufactured by a step of arranging a reinforcing material for a metal honeycomb body, and (ii) a step of bonding a plurality of metal honeycomb bodies through the reinforcing material for bonding.

【0012】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。
The technical construction and embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. Needless to say, the present invention is not limited to the illustrated one.

【0013】図1〜図4は、本発明の第一実施態様のメ
タル担体(MS)の構造とその製造方法を説明する図で
ある。図1はメタル担体(MS)の斜視図、図2はメタ
ル担体(MS)の軸方向の断面図である。図3はメタル
担体(MS)を構成するメタルハニカム体(H)の構造
を説明するための図であり、図2のメタルハニカム体
(H1 )側からみた正面図である。なお、メタルハニカ
ム体(H1 )の構造は、図示されるように巻回タイプの
ものである。図4は、接合用補強材(A)の正面図であ
る。図示されるように、本発明の第一実施態様のメタル
担体(MS)は、金属製ケーシング(C)内において、
軸方向に二個のメタルハニカム体(H=H1 +H2)を
隣接配置するとともに、相互に隣接する端面部の間に、
接合用補強材(A)を配設し、前記接合用補強材(A)
を介して各メタルハニカム体をろう接合して構成される
ものである。
1 to 4 are views for explaining the structure of a metal carrier (MS) according to the first embodiment of the present invention and a method for manufacturing the same. FIG. 1 is a perspective view of the metal carrier (MS), and FIG. 2 is a sectional view of the metal carrier (MS) in the axial direction. FIG. 3 is a view for explaining the structure of the metal honeycomb body (H) forming the metal carrier (MS), and is a front view seen from the metal honeycomb body (H 1 ) side of FIG. The structure of the metal honeycomb body (H 1 ) is a wound type as shown in the figure. FIG. 4 is a front view of the joining reinforcing material (A). As shown in the figure, the metal carrier (MS) of the first embodiment of the present invention is
Two metal honeycomb bodies (H = H 1 + H 2 ) are arranged adjacent to each other in the axial direction, and between the end face portions adjacent to each other,
A reinforcing material (A) for joining is arranged, and the reinforcing material (A) for joining is provided.
It is constructed by brazing each metal honeycomb body through the.

【0014】本発明のメタル担体(MS)に適用される
二個のメタルハニカム体(H=H1+H2 )の構造とし
ては、前記したように第一メタルハニカム体(H1 )を
図3に示される巻回タイプのものとし、他方の第二メタ
ルハニカム体(H2 )を前記第一メタルハニカム体と同
種の構造のもの(巻回タイプ)としてもよい。あるい
は、後述するように第二メタルハニカム体(H2 )を異
種の構造のものに置換してもよいことはいうまでもない
ことである。
As the structure of the two metal honeycomb bodies (H = H 1 + H 2 ) applied to the metal carrier (MS) of the present invention, the first metal honeycomb body (H 1 ) is formed as shown in FIG. Alternatively, the other second metal honeycomb body (H 2 ) may have the same structure as the first metal honeycomb body (roll type). Alternatively, it goes without saying that the second metal honeycomb body (H 2 ) may be replaced with one having a different structure, as described later.

【0015】本発明のメタル担体(MS)における最大
の特徴点は、金属製ケーシング(C)内に二個のメタル
ハニカム体(H=H1 +H2 )を軸方向に隣接配置する
とともに、相互に隣接する端面部の間にろう接合を確実
なものとする接合用補強材(A)を配設し、前記接合用
補強材(A)を介して二個のメタルハニカム体を一体化
接合させるという点にある。前記第一実施態様におい
て、ろう接合は、図2に示されるように二個のメタルハ
ニカム体(H1 ,H2 )の隣接する端面部の全域におい
て前記接合用補強材(A)を介して行なわれる。なお、
本発明においては、後述するように接合領域は、接合用
補強材(A)の構造により、隣接する端面部の全域でな
くてもよく、その一部であってもよいものである。
The greatest feature of the metal carrier (MS) of the present invention is that two metal honeycomb bodies (H = H 1 + H 2 ) are arranged adjacent to each other in the axial direction in a metal casing (C), and A reinforcing member (A) for bonding that ensures brazing is disposed between the end face portions adjacent to each other, and the two metal honeycomb bodies are integrally bonded via the reinforcing member (A) for bonding. There is a point. In the first embodiment, as shown in FIG. 2, the brazing is performed through the joining reinforcing material (A) over the entire area of the end faces of the two metal honeycomb bodies (H 1 , H 2 ) adjacent to each other. Done. In addition,
In the present invention, as will be described later, the joining region does not have to be the entire region of the adjacent end face portions, but may be a part thereof, depending on the structure of the joining reinforcing material (A).

【0016】前記第一実施態様のメタル担体(MS)の
製造に適用される接合用補強材(A)は、第一〜第二メ
タルハニカム体(H1 ,H2 )と同じ正面(断面)形状
をもつもので構成され、かつ隣接端面部の間に配設され
て隣接端面部間のろう接合強度を向上させる。図4に示
される接合用補強材(A)は、ワイヤ配列体(非クロス
状)で構成され、前記ワイヤ配列体にろう材を付着させ
ることによりろう接合点が確実に確保されるため、第一
〜第二メタルハニカム体(H1 ,H2 )の隣接当接面を
強固に接合されることができる。なお、前記ワイヤ配列
体(接合用補強材)において、メタルハニカム体内部で
の排気ガスの背圧を高めないようにその線経、配設密度
が所望のものに設定される。これは、背圧上昇により、
内燃機関の効率が低下してしまうためである。
The reinforcing material (A) for joining applied to the production of the metal carrier (MS) of the first embodiment is the same front surface (cross section) as the first to second metal honeycomb bodies (H 1 , H 2 ). It has a shape and is disposed between the adjacent end face portions to improve the brazing strength between the adjacent end face portions. The reinforcing member (A) for joining shown in FIG. 4 is composed of a wire array body (non-cross shape), and by attaching the brazing material to the wire array body, the brazing joint point is surely secured. The adjacent contact surfaces of the first to second metal honeycomb bodies (H 1 , H 2 ) can be firmly bonded. In the wire array (bonding reinforcing material), its wire diameter and arrangement density are set to desired values so as not to increase the back pressure of exhaust gas inside the metal honeycomb body. This is due to the increase in back pressure
This is because the efficiency of the internal combustion engine is reduced.

【0017】本発明において、前記二個のメタルハニカ
ム体(H1 ,H2 )の隣接端面部は接合用補強材(A)
を介して夫々のメタルハニカム体(H1 ,H2 )が十分
な強度をもって接合される。従って、夫々のメタルハニ
カム体(H1 ,H2 )において、前記接合用補強材
(A)を介してろう接合される隣接端面部以外の部位、
例えば隣接端面部とは反対側の端面部及びその近傍部
位、各メタルハニカム体内部あるいは金属製ケーシング
(C)に当接する部位など、熱応力による変形を受けや
すい部位のろう接合を低減化することが出来る。別言す
れば、前記した接合用補強材(A)を介したろう接合方
式の採用により、全体としてろう接合部位を低減化させ
ることが出来るため、隣接端面部で接合用補強材(A)
を介してろう接合されたメタルハニカム体(H=H1
2 )は、全体が柔構造のものとなり、耐熱応力、耐熱
衝撃性に優れた構造のものとなる。また、ろう接合部位
の低減化は、高価なNi系高温ろう材の使用量を低減化
させるものであり、経済性に優れたメタル担体が得られ
る。
In the present invention, the adjoining end faces of the two metal honeycomb bodies (H 1 , H 2 ) have a joining reinforcing material (A).
The respective metal honeycomb bodies (H 1 and H 2 ) are joined together with sufficient strength. Therefore, in each of the metal honeycomb bodies (H 1 , H 2 ), a portion other than the adjacent end face portion to be brazed by the joining reinforcing material (A),
For example, it is possible to reduce brazing of a portion that is susceptible to deformation due to thermal stress, such as an end surface portion opposite to the adjacent end surface portion, a portion in the vicinity thereof, a portion inside each metal honeycomb body or a portion in contact with the metal casing (C). Can be done. In other words, by adopting the brazing method using the above-mentioned brazing material (A), the brazing area can be reduced as a whole, so that the brazing material (A) at the adjoining end face portion can be reduced.
A metal honeycomb body brazed through (H = H 1 +
H 2 ) has a flexible structure as a whole, and has a structure excellent in thermal stress and thermal shock resistance. In addition, the reduction of the brazing joint portion reduces the amount of expensive Ni-based high temperature brazing material used, and a metal carrier having excellent economical efficiency can be obtained.

【0018】本発明において、メタルハニカム体(H=
1 +H2 )と金属製ケーシング(C)の当接面、即ち
当接端面部がろう接されたメタルハニカム体(H=H1
+H2 )の外周面と金属製ケーシング(C)の内周面の
固着は、適宜の態様で行なえばよい。例えば、図2に示
されるように、各メタルハニカム体(H1 ,H2 )にお
いて、接合用補強材(A)が配設される隣接端面部の近
傍の外周面(B)を金属製ケーシング(C)の内周面に
ろう接合すればよい。前記したメタルハニカム体(H=
1 +H2 )と金属製ケーシング(C)のろう接合態
様、即ち(B)領域でのろう接合により、メタルハニカ
ム体(H)は金属製ケーシング(C)内で柔構造を維持
することができ、熱応力の吸収・緩和特性に優れたもの
となる。これは、ろう接合部位が図2の(A)と(B)
であり、その他の部位が非固着状態であるためである。
なお、メタルハニカム体(H=H1 +H2 )と金属製ケ
ーシング(C)との前記した隣接部位(B)での固着
は、各メタルハニカム体(H1 ,H2 )の隣接端面部で
の接合用補強材(A)を介してのろう接合時に同時に行
ってもよく、あるいは予め隣接端面部でろう接合された
メタルハニカム体(H)を金属製ケーシング(C)内に
収容し、その後に溶接やろう接合などの固着手段により
行なってもよい。
In the present invention, a metal honeycomb body (H =
H 1 + H 2 ) and the contact surface of the metal casing (C), that is, the contact end surface portion is brazed to a metal honeycomb body (H = H 1
The outer peripheral surface of + H 2 ) and the inner peripheral surface of the metal casing (C) may be fixed in an appropriate manner. For example, as shown in FIG. 2, in each of the metal honeycomb bodies (H 1 and H 2 ), the outer peripheral surface (B) near the adjacent end surface portion where the reinforcing member (A) for bonding is arranged is formed of a metal casing. It may be brazed to the inner peripheral surface of (C). The metal honeycomb body (H =
H 1 + H 2 ) and the metal casing (C) are brazed together, that is, in the region (B), the metal honeycomb body (H) can maintain a flexible structure in the metal casing (C). The thermal stress absorption and relaxation characteristics are excellent. This is because the brazing joints are (A) and (B) in FIG.
This is because the other parts are in a non-fixed state.
The metal honeycomb body (H = H 1 + H 2 ) and the metal casing (C) are fixed to each other at the adjacent portion (B) at the adjacent end face portions of the metal honeycomb bodies (H 1 , H 2 ). May be performed at the same time as brazing through the joining reinforcing material (A), or the metal honeycomb body (H) previously brazed at the adjacent end face portions is housed in the metal casing (C), and Alternatively, it may be performed by a fixing means such as welding or brazing.

【0019】本発明において、前記図3に示される巻回
タイプのメタルハニカム体(H1 )は、公知の方法で製
造されたものである。即ち、耐熱性の薄肉鋼板からなる
平板状帯材(1)と、前記平板状帯材(1)を波付加工
した波板状帯材(2)とを相互に当接部を有するように
重積し、これを一括渦巻状にして製作されたものであ
り、前記巻回成形により軸方向に排気ガス通路のため多
数の網目状通気孔路(セル)(3)が自動的に形成され
る。
In the present invention, the wound type metal honeycomb body (H 1 ) shown in FIG. 3 is manufactured by a known method. That is, a flat strip (1) made of a heat-resistant thin steel plate and a corrugated strip (2) obtained by corrugating the flat strip (1) have contact portions with each other. It is made by stacking and stacking it into a spiral shape, and a large number of mesh-like vent holes (cells) (3) are automatically formed for the exhaust gas passage in the axial direction by the roll forming. It

【0020】本発明において、前記した巻回タイプのメ
タルハニカム体(H1 )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
のメタル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%−Al 5%などの耐熱性ステンレス鋼、
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(CeやYなどのREM)を加えた耐熱性のステンレ
ス鋼など、厚さが40μm〜100μm程度の帯材が使
用される。また、前記波板状帯材(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)は互いに異なった
板厚でもよく、また異なった材質のものであってもよ
い。特に、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
ものを熱処理して、その表面にウィスカー状もしくはマ
ッシュルーム状のアルミナ(Al2 3 )を析出させた
ものが好ましい。前記ウィスカー状などのアルミナ層
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。
In the present invention, as the flat strip (1) used for producing the above-mentioned wound type metal honeycomb body (H 1 ), a usual metal monolith type metal honeycomb body is produced. Strips sometimes used, such as chrome steel (chrome 13% to 25%), Fe-
Heat resistant stainless steel such as Cr 20% -Al 5%,
Alternatively, a band material having a thickness of about 40 μm to 100 μm, such as heat resistant stainless steel to which a rare earth metal (REM such as Ce or Y) is added to improve high temperature oxidation resistance, is used. As the corrugated strip (2), the corrugated plate (1) corrugated so as to have a predetermined substantially sine wave or trapezoidal wave is used. In addition,
The flat strip (1) and the corrugated strip (2) may have different plate thicknesses or different materials. In particular, the flat strip (1) and the corrugated strip (2) are made of Al.
It is preferable to heat-treat the one containing Al or the one provided with an Al layer on the surface thereof to deposit whisker-like or mushroom-like alumina (Al 2 O 3 ) on the surface thereof. The whisker-like alumina layer is preferable because it can firmly hold the washcoat layer for carrying the exhaust gas purifying catalyst such as Pt, Pd, and Rh.

【0021】本発明において、メタル担体(MS)の構
成要素として使用される複数のメタルハニカム体(H=
1 ………Hn ,nは2以上の整数)の構造は、夫々の
メタルハニカム体が同種構造のものであっても、あるい
は異種構造のものであってもよいことはいうまでもない
ことである。即ち、メタルハニカム体(H)の構造は、
前記した巻回タイプのものに限定されず、異種の構造の
ものであってもよく、これらを適宜に組合わせればよ
い。また、本発明において各メタルハニカム体におい
て、セル形状やセル密度、帯材(1、2)の厚さ(肉
厚)などが相互に異なっていてもよく、更には外径が異
なったものであってもよい。以下、前記した巻回タイプ
以外の各種の構造のメタルハニカム体について説明す
る。
In the present invention, a plurality of metal honeycomb bodies (H =) used as constituent elements of the metal carrier (MS).
It goes without saying that the structure of H 1 ... H n , n is an integer of 2 or more) may have the same kind of structure or different kinds of metal honeycomb bodies. That is. That is, the structure of the metal honeycomb body (H) is
The structure is not limited to the winding type described above, and may have a different structure, and these may be combined appropriately. Further, in the present invention, in each metal honeycomb body, the cell shape, the cell density, the thickness (wall thickness) of the strips (1, 2), etc. may be different from each other, and further, the outer diameters may be different. It may be. Hereinafter, metal honeycomb bodies having various structures other than the above-described wound type will be described.

【0022】図5は、図3に対応する図であり、第一メ
タルハニカム体(H1 )の構造が、積層(階層)タイプ
であることを示している。図6は、図3に対応する図で
あり、第一メタルハニカム体(H1 )の構造が、放射状
タイプであることを示している。図7は、図3に対応す
る図であり、第一メタルハニカム体(H1 )の構造が、
S字状タイプであることを示している。図8は、図3に
対応する図であり、第一メタルハニカム体(H1 )の構
造が、巴状タイプであることを示している。図9は、図
3に対応する図であり、第一メタルハニカム体(H1
の構造が、X−ラップタイプであることを示している。
FIG. 5 is a view corresponding to FIG. 3, and shows that the structure of the first metal honeycomb body (H 1 ) is a laminated (hierarchical) type. FIG. 6 is a view corresponding to FIG. 3, and shows that the structure of the first metal honeycomb body (H 1 ) is a radial type. FIG. 7 is a diagram corresponding to FIG. 3, in which the structure of the first metal honeycomb body (H 1 ) is
It shows that it is an S-shaped type. FIG. 8 is a view corresponding to FIG. 3 and shows that the structure of the first metal honeycomb body (H 1 ) is a toe-shaped type. FIG. 9 is a view corresponding to FIG. 3, and the first metal honeycomb body (H 1 )
Indicates that the structure is of the X-wrap type.

【0023】前記した各種構造の第一メタルハニカム体
(H1 )において、図5に示される積層(階層)タイプ
のメタルハニカム体は、薄肉金属板製の平板状帯材
(1)と波板状帯材(2)を相互に当接するように階層
状に積層(重積)して製造したものである。
In the above-mentioned first metal honeycomb body (H 1 ) having various structures, the laminated (layer) type metal honeycomb body shown in FIG. 5 is a flat metal strip (1) made of a thin metal plate and a corrugated plate. The strips (2) are manufactured by stacking (stacking) the strips (2) in layers so that they come into contact with each other.

【0024】また、図6に示される放射タイプのメタル
ハニカム体(H1 )は、平板状帯材(1)と波板状帯材
(2)からなる浄化エレメントの所望数を用い、前記浄
化エレメントの一端部を固定軸(中心軸)に固定すると
ともに、前記固定軸から各浄化エレメントを外延させ
(放射させ)て製造したものである。なお、図を明確に
するため一部の浄化エレメントしか図示されていない。
Further, the radiation type metal honeycomb body (H 1 ) shown in FIG. 6 uses the desired number of purification elements consisting of the flat strip (1) and the corrugated strip (2) to perform the purification. It is manufactured by fixing one end of the element to a fixed shaft (center axis) and extending (radiating) each purification element from the fixed shaft. Note that only some purification elements are shown for clarity.

【0025】更に、前記した各種構造の第一メタルハニ
カム体(H1 )において、図7〜図8に示されるS字状
または巴状タイプのメタルハニカム体は、以下のように
して製造されるものである。即ち、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
層して形成したスタック(stack)の所望数を使用
して製造されるものであり、各スタックのそれぞれの平
板状帯材と波板状帯材の両端部が外包する金属製ケーシ
ングの内壁面に当接した構造のものである。前記した製
造方法において、一個のスタックを使用したときは図7
に示されるように中心部位において構成部材がS字状に
湾曲したS字状タイプのものが、また三個のスタックを
使用したときは図8に示される中心部位において三つの
スタックが三つ巴状になった巴状タイプのものが得られ
る。なお、図を明確にするために一部の帯材(1、2)
しか示されていない。
Further, in the above-mentioned first metal honeycomb body (H 1 ) having various structures, the S-shaped or tongue-shaped metal honeycomb bodies shown in FIGS. 7 to 8 are manufactured as follows. It is a thing. That is, it is manufactured by using a desired number of stacks formed by alternately laminating flat plate strips (1) and corrugated strips (2) made of thin metal plates in a desired number of stages. There is a structure in which both ends of the flat plate-shaped band member and the corrugated plate-shaped band member of each stack are in contact with the inner wall surface of the metal casing that is enveloped. In the manufacturing method described above, when one stack is used, FIG.
As shown in Fig. 8, an S-shaped type in which the constituent members are curved in an S-shape in the central portion is used. When three stacks are used, three stacks are formed into a three-sided shape in the central portion shown in Fig. 8. It is possible to obtain a broken type. In addition, in order to clarify the figure, some strips (1, 2)
Only shown.

【0026】また、図9に示されるX−ラップタイプの
メタルハニカム体は、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形成した
スタック(stack)を四つ(X1 〜X4 )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
て製造されるものであり、各スタックの各平板状帯材と
波板状帯材の一端部が外包する金属製ケーシングの内壁
面に当接した構造のものである。前記した製造方法にお
いて、図9に示されるようにメタルハニカム体の中心部
位において四つのスタックの当接端部をX字状(十文字
状)に配置し、これを包巻(ラップ)した態様であるた
め、当業界においてこの種のメタルハニカム体をX−ラ
ップタイプと俗称している。なお、図を明確にするため
に、一部の帯材(1、2)しか示されていない。
The X-wrap type metal honeycomb body shown in FIG. 9 is a flat strip (1) made of a thin metal plate.
Using four stacks (X 1 to X 4 ) formed by alternately stacking and the corrugated strip (2) in a desired number of stages, each stack is mutually abutted at one end. A metal casing that is made by abutting and winding in the same direction around the relevant contact end, and enclosing each flat plate-shaped strip of each stack and one end of the corrugated strip-shaped strip. The structure is in contact with the inner wall surface of the. In the above-described manufacturing method, as shown in FIG. 9, the contact ends of the four stacks are arranged in an X shape (cross shape) at the central portion of the metal honeycomb body, and the stack ends are wrapped (wrapped). For this reason, this type of metal honeycomb body is commonly referred to as an X-lap type in the art. Note that only some of the strips (1, 2) are shown for the sake of clarity.

【0027】本発明において、メタルハニカム体(M
S)を構成する複数のメタルハニカム体の正面(断面)
形状は、図3に示される円形のものに限定されない。例
えば、自動車の排気ガス浄化装置に利用される場合、車
体下部の空間スペースに適合させて、メタルハニカム体
の正面(断面)形状が、レーストラック形状、楕円形
状、多角形状、その他の異形形状のものであってもよ
い。
In the present invention, the metal honeycomb body (M
Front (cross-section) of a plurality of metal honeycomb bodies constituting S)
The shape is not limited to the circular shape shown in FIG. For example, when used in an automobile exhaust gas purification device, the front (cross-section) shape of the metal honeycomb body may be a racetrack shape, an elliptical shape, a polygonal shape, or any other irregular shape to fit the space below the vehicle body. It may be one.

【0028】本発明のメタル担体(MS)は、複数のメ
タルハニカム体(H=H1 ………Hn )を前記したよう
に金属製ケーシング(C)内に収容し固着して構成され
るものである。前記した金属製ケーシング(C)は、メ
タルハニカム体(H)を内部に収容し固着するものであ
り、両端が開口し、メタルハニカム体(H)の断面形状
と同じ形状のものであれば何らかの制約を受けるもので
はない。即ち、メタルハニカム体(H)の正面(断面)
形状に合致させた形状のもの、例えば、円形のみなら
ず、レーストラック形状、楕円形、多角形、その他の異
形形状のものであってもよい。前記した金属製ケーシン
グ(C)の材料として、メタルハニカム体(H)を構成
する帯材(1、2)と同種の耐熱鋼を使用してもよい。
あるいは、耐熱耐食性に富む二重構造としたもの、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二重構造
のメタルケーシングを使用してもよい。
The metal carrier (MS) of the present invention is constituted by accommodating and fixing a plurality of metal honeycomb bodies (H = H 1 ... H n ) in the metal casing (C) as described above. It is a thing. The above-mentioned metal casing (C) accommodates and fixes the metal honeycomb body (H) inside, has both ends open, and has the same cross-sectional shape as the metal honeycomb body (H). It is not restricted. That is, the front surface (cross section) of the metal honeycomb body (H)
The shape may match the shape, for example, not only a circular shape but also a race track shape, an elliptical shape, a polygonal shape, or any other irregular shape. As the material of the metal casing (C) described above, heat-resistant steel of the same kind as that of the strips (1, 2) forming the metal honeycomb body (H) may be used.
Alternatively, a double-structured metal casing having excellent heat and corrosion resistance, specifically, a double-structured metal casing using ferritic stainless steel in the inner part and austenitic stainless steel in the outer part may be used.

【0029】本発明において、前記第一実施態様の第一
〜第二メタルハニカム体(H1 ,H2 )の隣接端面部間
に配設された図4に示される接合用補強材(A)の構造
は、種々の変形例が可能である。前記したように接合用
補強材(A)の機能は、各メタルハニカム体(H=H1
………Hn )の隣接端面部の間の固着接合を確実にし、
かつ接合強度を向上させる点にあり、これを満足するも
のであればどのような形状、構造のものであってもよ
い。以下、接合用補強材(A)の変形例を図面を参照し
て詳しく説明するが、本発明はこれに限定されない。
In the present invention, the joining reinforcing material (A) shown in FIG. 4 which is arranged between the adjacent end face portions of the first to second metal honeycomb bodies (H 1 , H 2 ) of the first embodiment. The structure of can be variously modified. As described above, the function of the reinforcing member (A) for bonding is that each metal honeycomb body (H = H 1
………… Ensures fixed joining between adjacent end faces of H n ),
In addition, it has a point of improving the bonding strength, and may have any shape and structure as long as it satisfies this. Hereinafter, modified examples of the reinforcing member (A) for joining will be described in detail with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto.

【0030】図10は、接合用補強材(A)の第一変形
例の正面図である。図10に示される第一変形例の接合
用補強材(A)は、クロス状ワイヤ配列体で構成された
ものである。前記第一実施態様のワイヤ配列体(図4参
照)と比較して、ワイヤがクロス状に織編されたもので
ある。
FIG. 10 is a front view of a first modification of the joining reinforcing material (A). The reinforcing member (A) for joining of the first modification shown in FIG. 10 is composed of a cross-shaped wire array. Compared to the wire array body of the first embodiment (see FIG. 4), the wire is woven and knitted in a cross shape.

【0031】図11は、接合用補強材(A)の第二変形
例の正面図である。図11に示される第二変形例の接合
用補強材(A)は、薄肉鋼板製で多孔性の円板体で構成
されたものである。円板体に形成される孔(a)の大き
さは、排気ガスの背圧を高めない大きさのものに設定さ
れることはいうまでもないことである。
FIG. 11 is a front view of a second modification of the joining reinforcing material (A). The joining reinforcing material (A) of the second modification shown in FIG. 11 is made of a thin-walled steel plate and made of a porous disc body. It goes without saying that the size of the hole (a) formed in the disc body is set to a size that does not increase the back pressure of the exhaust gas.

【0032】図12は、接合用補強材(A)の第三変形
例の正面図である。図12に示される第三変形例の接合
用補強材(A)は、前記第二変形例と同様に薄肉網板製
で、多孔性の円板体で構成されたものである。第三変形
例が前記第二変形例と大きく異なる点は、円板体に形成
される孔(a)の大きさが多種類のもので構成されると
いう点である。
FIG. 12 is a front view of a third modification of the joining reinforcing material (A). The joining reinforcing material (A) of the third modified example shown in FIG. 12 is made of a thin net plate like the second modified example, and is composed of a porous disc body. The major difference between the third modified example and the second modified example is that the holes (a) formed in the disc body are composed of various sizes.

【0033】図13は、接合用補強材(A)の第四変形
例の正面図である。図13に示される第四変形例の接合
用補強材(A)は、前記第二変形例(図11参照)と比
較して同心円状の多孔性領域(A1 ,A2 )とした点、
及び前記多孔性領域(A1 ,A2 )の間の領域(A3
を空間部としている点が相違している。前記多孔性領域
(A1 ,A2 )は、メタルハニカム体の耐久性の向上に
おいて配慮しなければならない部位である。
FIG. 13 is a front view of a fourth modification of the joining reinforcing material (A). The reinforcing material (A) for bonding of the fourth modified example shown in FIG. 13 is a concentric porous region (A 1 , A 2 ) in comparison with the second modified example (see FIG. 11),
And a region (A 3 ) between the porous regions (A 1 , A 2 ).
The difference is that is the space part. The porous regions (A 1 , A 2 ) are regions that must be considered in improving the durability of the metal honeycomb body.

【0034】図14は、接合用補強材(A)の第五変形
例の断面図である。図14に示される第四変形例の接合
用補強板(A)は、前記第二変形例(図11参照)の多
孔性円板体において、その外周縁部に鍔部(フランジ
部)を有するものである。即ち、図14に示されるよう
に、第五変形例の接合用補強板(A)は、孔(a)を有
する多孔性本体部(A4 )と鍔(A5 )により構成され
るものである。この場合、前記鍔部(A5 )により隣接
するメタルハニカム体を保持することが出来るため、メ
タルハニカム体を強固に接合することが出来る。
FIG. 14 is a sectional view of a fifth modification of the joining reinforcing material (A). The reinforcing plate (A) for joining of the 4th modification shown in FIG. 14 has a collar part (flange part) in the outer peripheral edge part in the porous disc body of the said 2nd modification (refer FIG. 11). It is a thing. That is, as shown in FIG. 14, the joining reinforcing plate (A) of the fifth modified example is constituted by a porous main body (A 4 ) having a hole (a) and a collar (A 5 ). is there. In this case, since the adjacent metal honeycomb bodies can be held by the flange portion (A 5 ), the metal honeycomb bodies can be firmly bonded.

【0035】図15は、接合用補強材(A)の第六変形
例の正面図である。図15に示される第六変形例の接合
用補強材(A)は、前記第二変形例(図11参照)の多
孔性円板体において、孔(a)の配設密度を中心部(A
6 )、中間部(A7 )、外周部(A8 )に至る方向に小
さくしたもので構成される。この場合、中心部(A6
において、孔(a)の配設密度が高いため、メタルハニ
カム体内部での流速分布が一番早い中央部の排気ガスを
背圧抵抗を高めることなく流通させることができる。
FIG. 15 is a front view of a sixth modification of the reinforcing member (A) for joining. The reinforcing material for joining (A) of the sixth modified example shown in FIG. 15 is the porous disc body of the second modified example (see FIG. 11) in which the arrangement density of the holes (a) is the central part (A).
6), an intermediate portion (A 7), consists of those small in the direction extending to the outer peripheral portion (A 8). In this case, the central part (A 6 )
In the above, since the arrangement density of the holes (a) is high, the exhaust gas in the central portion where the flow velocity distribution is the fastest inside the metal honeycomb body can be circulated without increasing the back pressure resistance.

【0036】図16は、本発明の第二実施態様のメタル
担体(MS)の軸方向の縦断面図であり、前記第一実施
態様に関係する図2に対応する図である。第二実施態様
が前記第一実施態様と大きく異なる点は、二つのメタル
ハニカム体(H1 ,H2 )の隣接端面部における接合用
補強材(A)を介してのろう接合方式が、隣接端面部の
一部であるという点であり、その他の構成は実質的に同
一である。図示されるように、隣接端面部において、接
合用補強材(A)を介してのろう接合部は、中心部(A
1 )と外周面(A2 )で行なわれる。なお、前記接合補
強材(A)は、前記第四変形例(図13参照)を使用し
たものである。前記したろう接合態様は、メタルハニカ
ム体内部において最高の温度領域にあるメタルハニカム
体の中心部位、及び熱応力に基づく変形力が集中、集積
するメタルハニカム体の外周部位をろう接合により強固
に接合し、耐久性を向上させるものである。なお、メタ
ルハニカム体(H)と金属製ケーシング(C)との当接
面の固着は、所望の態様で行なえばよく、図示していな
い。また、第二実施態様において、メタルハニカム体の
外周部に近接したろう接合部(A2 )は、ろう接合にか
えて溶接などにより固着してもよい。
FIG. 16 is a longitudinal sectional view in the axial direction of the metal carrier (MS) of the second embodiment of the present invention, and is a view corresponding to FIG. 2 relating to the first embodiment. The difference between the second embodiment and the first embodiment is that the brazing method of adjoining the end faces of two metal honeycomb bodies (H 1 , H 2 ) via the joining reinforcing material (A) is It is a part of the end face portion, and other configurations are substantially the same. As shown in the figure, in the adjacent end face portion, the brazing joint portion through the joint reinforcing material (A) is
1 ) and the outer peripheral surface (A 2 ). The joint reinforcing material (A) uses the fourth modification (see FIG. 13). According to the above-described brazing method, the central portion of the metal honeycomb body in the highest temperature region inside the metal honeycomb body and the outer peripheral portion of the metal honeycomb body where the deformation force based on the thermal stress is concentrated and accumulated are firmly joined by brazing. However, the durability is improved. The contact surfaces of the metal honeycomb body (H) and the metal casing (C) may be fixed to each other in a desired manner, which is not shown. Further, in the second embodiment, the brazing joint (A 2 ) close to the outer peripheral portion of the metal honeycomb body may be fixed by welding instead of brazing.

【0037】図17は、本発明の第三実施態様のメタル
担体(MS)の軸方向の縦断面図であり、前記第一実施
態様に関係する図2に対応する図である。第三実施態様
が前記第一実施態様と大きく異なる点は、メタルハニカ
ム体(H)を三個により構成した点(H=H1 +H2
3 )、及び二つの隣接端面部で接合用補強材(A)を
介してろう接合した点である。なお、第三実施態様にお
いて、第二メタルハニカム体(H2 )は、ろう接合によ
り他のものと比較して剛構造のものとなる。従って、例
えば、第二メタルハニカム体(H2 )の厚味(軸方向の
幅)、あるいはろう接合を前記第四変形例の接合用補強
材(図13参照)を用いて行なうなど、第二メタルハニ
カム体(H2 )の部位における耐久性、熱応力緩和性の
向上を図ることが好ましい。
FIG. 17 is an axial longitudinal sectional view of a metal carrier (MS) according to a third embodiment of the present invention, and is a view corresponding to FIG. 2 related to the first embodiment. The third embodiment is greatly different from the first embodiment in that three metal honeycomb bodies (H) are formed (H = H 1 + H 2 +
H 3 ), and two adjacent end face portions are brazed to each other through the joining reinforcing material (A). In addition, in the third embodiment, the second metal honeycomb body (H 2 ) has a rigid structure by brazing as compared with the others. Therefore, for example, the thickness (width in the axial direction) of the second metal honeycomb body (H 2 ) or brazing is performed by using the joining reinforcing material (see FIG. 13) of the fourth modification. It is preferable to improve the durability and thermal stress relaxation of the metal honeycomb body (H 2 ).

【0038】図18は、本発明の第四実施態様のメタル
担体(MS)の軸方向の縦断面図であり、前記第一実施
態様に関係する図2に対応する図である。第四実施態様
が前記第一実施態様と大きく異なる点は、メタルハニカ
ム体(H)を異なる外径の二個のメタルハニカム体(H
1 ,H2 )で構成した点であり、その他の構成は実質的
に同一である。前記第四実施態様の場合、メタルハニカ
ム体(H1 ,H2 )を収容する金属製ケーシング(C)
は、前記メタルハニカム体(H1 ,H2 )の外径に対応
した形状のものでなければならないことはいうまでもな
いことである。前記第四実施態様において、大径のメタ
ルハニカム体(H2 )の外周部領域、即ち金属製ケーシ
ング(C)の内周面に当接する部位及びその近傍部位
は、図示されるように排気ガスが流入しないため断熱層
として作用することになる。なお、前記部位に排気ガス
が流入するように、メタルハニカム体(H2 )の帯材に
穴を穿孔したりしてもよいことはいうまでもないことで
ある。
FIG. 18 is an axial longitudinal sectional view of a metal carrier (MS) according to a fourth embodiment of the present invention, and is a view corresponding to FIG. 2 relating to the first embodiment. The fourth embodiment is greatly different from the first embodiment in that the metal honeycomb body (H) has two outer diameters (H).
1 and H 2 ), and other configurations are substantially the same. In the case of the fourth embodiment, a metal casing (C) for containing the metal honeycomb body (H 1 , H 2 ).
Needless to say, must have a shape corresponding to the outer diameter of the metal honeycomb body (H 1 , H 2 ). In the fourth embodiment, the outer peripheral region of the large-diameter metal honeycomb body (H 2 ), that is, the portion in contact with the inner peripheral surface of the metal casing (C) and the portion in the vicinity thereof is exhaust gas as shown in the drawing. Since it does not flow in, it acts as a heat insulating layer. Needless to say, holes may be bored in the strip of the metal honeycomb body (H 2 ) so that the exhaust gas may flow into the above-mentioned portion.

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明の排気ガス浄化触媒を担持するた
めのハニカム構造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(MS)は、その主要な構成要素であるメタルハニカ
ム体(H)を従来のように一個(単一体)で構成するの
でなく、複数のもので構成し(H=H1 ………Hn ,n
は2以上の整数)、かつ各メタルハニカム体の相互に隣
接する端面部に接合用補強材(A)を配設するととも
に、前記接合用補強材(A)を介して各メタルハニカム
体を接合して製造されるものである。これにより、前記
隣接端面部において各メタルハニカム体は接合点が確実
に確保されて強固に接合されるため、前記隣接端面部以
外の部位の接合強度や接合部位それ自体を減らすことが
できる。例えば、従来技術においては、当接端面部とは
反対側の端面部及びその近傍部位、各メタルハニカム体
の内部(中心部あるいは金属製ケーシングに当接する部
位及びその近傍部位)など、熱応力により変形を受けや
すい部位の接合は不可欠であるが、本発明によりこれら
接合部位での高価なろう材の使用量を減らしたり、これ
ら接合部位を接合しないですむことが出来る。
The metal carrier (MS) comprising a metal honeycomb body having a honeycomb structure for carrying the exhaust gas purifying catalyst of the present invention and a metal casing accommodating the metal honeycomb body is a main component thereof. rather than constituting a certain metallic honeycomb body one as in the prior art the (H) (single piece), composed of a plurality of ones (H = H 1 ......... H n , n
Is an integer greater than or equal to 2), and the reinforcing member (A) for joining is arrange | positioned at the end surface part which adjoins each metal honeycomb body, and each metallic honeycomb body is joined via the said reinforcing member (A) for joining. Is manufactured by Thus, the bonding points of the respective metal honeycomb bodies are reliably secured and firmly bonded at the adjacent end face portions, so that the bonding strength of the parts other than the adjacent end face parts and the bonding part itself can be reduced. For example, in the prior art, due to thermal stress, the end face portion on the side opposite to the abutting end face portion and the vicinity thereof, the inside of each metal honeycomb body (the center portion or the portion abutting the metal casing and the vicinity thereof), etc. Although it is indispensable to join the portions that are susceptible to deformation, the present invention makes it possible to reduce the amount of expensive brazing filler metal used in these joining portions or to not join these joining portions.

【0040】前記接合部位の低減化は、メタルハニカム
体の柔構造化に寄与し、メタルハニカム体の耐熱応力
性、耐熱衝撃性を改善するものである。また、接合部位
の低減化は、メタル担体の製造において、接合手段とし
て一般に高価な高温ろう材を使用されていることから経
済性に優れたメタル担体の提供を可能にするものであ
る。
The reduction of the joining portion contributes to the flexible structure of the metal honeycomb body and improves the heat stress resistance and the heat shock resistance of the metal honeycomb body. In addition, the reduction of the joining portion enables the provision of an economical metal carrier because an expensive high-temperature brazing material is generally used as a joining means in the production of the metal carrier.

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

【図1】 本発明の第一実施態様のメタル担体(MS)
の斜視図である。
FIG. 1 is a metal carrier (MS) according to a first embodiment of the present invention.
It is a perspective view of.

【図2】 本発明の第一実施態様のメタル担体(MS)
の軸方向縦断面図である。
FIG. 2 is a metal carrier (MS) according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an axially longitudinal sectional view of FIG.

【図3】 本発明の第一実施態様のメタル担体(MS)
を構成する第一メタルハニカム体(H1 )の構造(巻回
タイプ)を説明する図である。
FIG. 3 is a metal carrier (MS) according to the first embodiment of the present invention.
It is a diagram illustrating a structure (winding type) of the first metal honeycomb body that constitutes the (H 1).

【図4】 本発明の第一実施態様のメタル担体(MS)
に適用される接合用補強材(A)の正面図である。
FIG. 4 is a metal carrier (MS) according to the first embodiment of the present invention.
It is a front view of the reinforcement material (A) for joining applied to.

【図5】 本発明のメタル担体(MS)に適用される他
の第一メタルハニカム体(H1 )の構造(積層タイプ)
を説明する図である。
FIG. 5: Structure of another first metal honeycomb body (H 1 ) applied to the metal carrier (MS) of the present invention (multilayer type)
It is a figure explaining.

【図6】 本発明のメタル担体(MS)に適用される他
の第一メタルハニカム体(H1 )の構造(放射タイプ)
を説明する図である。
[Fig. 6] Structure of another first metal honeycomb body (H 1 ) applied to the metal carrier (MS) of the present invention (radiation type)
It is a figure explaining.

【図7】 本発明のメタル担体(MS)に適用される他
の第一メタルハニカム体(H1 )の構造(S字状タイ
プ)を説明する図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining the structure (S-shaped type) of another first metal honeycomb body (H 1 ) applied to the metal carrier (MS) of the present invention.

【図8】 本発明のメタル担体(MS)に適用される他
の第一メタルハニカム体(H1 )の構造(巴状タイプ)
を説明する図である。
[Fig. 8] Structure of another first metal honeycomb body (H 1 ) applied to the metal carrier (MS) of the present invention (broom-shaped type)
It is a figure explaining.

【図9】 本発明のメタル担体(MS)に適用される他
の第一メタルハニカム体(H1 )の構造(X−ラップタ
イプ)を説明する図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating a structure (X-wrap type) of another first metal honeycomb body (H 1 ) applied to the metal carrier (MS) of the present invention.

【図10】 第一実施態様の接合用補強材(図4)に対
する第一変形例の接合用補強材(A)の正面図である。
FIG. 10 is a front view of a joining reinforcing material (A) of a first modified example with respect to the joining reinforcing material (FIG. 4) of the first embodiment.

【図11】 第二変形例の接合用補強板(A)の正面図
である。
FIG. 11 is a front view of a joining reinforcing plate (A) of a second modified example.

【図12】 第三変形例の接合用補強板(A)の正面図
である。
FIG. 12 is a front view of a joining reinforcing plate (A) of a third modified example.

【図13】 第四変形例の接合用補強板(A)の中心部
断面図である。
FIG. 13 is a central cross-sectional view of a reinforcing plate for joining (A) of a fourth modified example.

【図14】 第五変形例の接合用補強板(A)の正面図
である。
FIG. 14 is a front view of a joining reinforcing plate (A) of a fifth modified example.

【図15】 第六変形例の接合用補強板(A)の正面図
である。
FIG. 15 is a front view of a joining reinforcing plate (A) of a sixth modified example.

【図16】 本発明の第二実施態様のメタル担体(M
S)の軸方向縦断面図である。
FIG. 16 shows a metal carrier (M according to the second embodiment of the present invention.
It is an axial direction longitudinal sectional view of S).

【図17】 本発明の第三実施態様のメタル担体(M
S)の軸方向縦断面図である。
FIG. 17 shows a metal carrier (M according to a third embodiment of the present invention.
It is an axial direction longitudinal sectional view of S).

【図18】 本発明の第四実施態様のメタル担体(M
S)の軸方向縦断面図である。
FIG. 18 shows a metal carrier (M according to a fourth embodiment of the present invention).
It is an axial direction longitudinal sectional view of S).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

MS ……… メタル担体 H,H1 ,H2 ,H3 ……… メタルハニカム体 C ……… 金属製ケーシング A ……… 接合用補強材 B ……… メタルハニカム体と金属ケーシングのろう
接合部 1 ……… 平板状帯材 2 ……… 波板状帯材 3 ……… セル
MS ......... metal carrier H, H 1, H 2, H 3 ......... metallic honeycomb body C ......... metal casing A ......... bonding reinforcement B ......... brazing metal honeycomb body and the metal casing Part 1 ………… Flat plate strip 2 ……… Corrugated strip strip 3 ……… Cell

───────────────────────────────────────────────────── 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 B01D 53/86 ZAB F01N 3/28 ZAB 301 P Z ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location B01D 53/86 ZAB F01N 3/28 ZAB 301 P Z

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 薄肉金属板製の平板状帯材と波板状帯材
が交互に当接したハニカム構造の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、及び前記メタルハニ
カム体を収容する金属製ケーシング、とから成るメタル
担体の製造方法において、前記メタルハニカム体が、 (i) 複数のメタルハニカム体を隣接配置するとともに、
各メタルハニカム体の相互に隣接する端面部の間に、接
合用補強材を配設する工程、 (ii) 前記接合用補強材を介して複数のメタルハニカム
体を接合する工程、により製造されることを特徴とする
メタル担体の製造方法。
1. A metal honeycomb body for carrying an exhaust gas purifying catalyst having a honeycomb structure, in which flat-plate strips and corrugated strips made of a thin metal plate are alternately in contact, and the metal honeycomb body is housed. In the method for manufacturing a metal carrier comprising a metal casing, wherein the metal honeycomb body is (i) a plurality of metal honeycomb bodies are arranged adjacent to each other,
Manufactured by a step of disposing a joining reinforcing material between the end face portions of the respective metal honeycomb bodies adjacent to each other, (ii) a step of joining a plurality of metal honeycomb bodies through the joining reinforcing material A method for producing a metal carrier, comprising:
【請求項2】 接合用補強材が、ワイヤ配列体で構成さ
れたものである請求項1に記載のメタル担体の製造方
法。
2. The method for producing a metal carrier according to claim 1, wherein the joining reinforcing material is composed of a wire array.
【請求項3】 接合用補強材が、ワイヤ織編体で構成さ
れたものである請求項1に記載のメタル担体の製造方
法。
3. The method for producing a metal carrier according to claim 1, wherein the joining reinforcing material is composed of a wire woven or knitted body.
【請求項4】 接合用補強材が、多孔板で構成されたも
のである請求項1に記載のメタル担体の製造方法。
4. The method for producing a metal carrier according to claim 1, wherein the joining reinforcing material is composed of a perforated plate.
【請求項5】 接合用補強材が、相互に隣接するメタル
ハニカム体の端面部の少なくとも一部を占める大きさの
ものである請求項1に記載のメタル担体の製造方法。
5. The method for producing a metal carrier according to claim 1, wherein the joining reinforcing material has a size that occupies at least a part of the end face portions of the metal honeycomb bodies adjacent to each other.
【請求項6】 接合が、ろう接合により行なわれるもの
である請求項1に記載のメタル担体の製造方法。
6. The method for producing a metal carrier according to claim 1, wherein the joining is performed by brazing.
【請求項7】 接合が、溶接により行なわれるものであ
る請求項1に記載のメタル担体の製造方法。
7. The method for producing a metal carrier according to claim 1, wherein the joining is performed by welding.
【請求項8】 接合が、拡散接合により行なわれるもの
である請求項1に記載のメタル担体の製造方法。
8. The method of manufacturing a metal carrier according to claim 1, wherein the bonding is performed by diffusion bonding.
【請求項9】 複数のメタルハニカム体が、異種のハニ
カム構造を有するものである請求項1に記載のメタル担
体の製造方法。
9. The method for manufacturing a metal carrier according to claim 1, wherein the plurality of metal honeycomb bodies have different honeycomb structures.
【請求項10】 メタルハニカム体が、巻回タイプ、積
層タイプ、放射状タイプ、S字状タイプ、巴状タイプ、
及びX−ラップタイプが選ばれたものである請求項9に
記載のメタル担体の製造方法。
10. A metal honeycomb body, which is a wound type, a laminated type, a radial type, an S-shaped type, a tongue-shaped type,
10. The method for producing a metal carrier according to claim 9, wherein an X-wrap type is selected.
【請求項11】 複数のメタルハニカム体が、異なるセ
ル形状またはセル密度の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の製造方法。
11. The method for producing a metal carrier according to claim 1, wherein the plurality of metal honeycomb bodies are configured to have different cell shapes or cell densities.
【請求項12】 複数のメタルハニカム体が、板厚の帯
材で構成されたものである請求項1に記載のメタル担体
の製造方法。
12. The method for producing a metal carrier according to claim 1, wherein the plurality of metal honeycomb bodies are made of a strip material having a plate thickness.
【請求項13】 複数のメタルハニカム体が、異なる外
径のもので構成されたものである請求項1に記載のメタ
ル担体の製造方法。
13. The method for producing a metal carrier according to claim 1, wherein the plurality of metal honeycomb bodies are configured to have different outer diameters.
【請求項14】 複数のメタルハニカム体の接合が、金
属製ケーシング内で行なわれるものである請求項1に記
載のメタル担体の製造方法。
14. The method for producing a metal carrier according to claim 1, wherein the joining of the plurality of metal honeycomb bodies is performed in a metal casing.
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