JPH08131847A

JPH08131847A - メタル担体の製造方法

Info

Publication number: JPH08131847A
Application number: JP6299054A
Authority: JP
Inventors: Yuuzou Tsukiide; 雄三月出; Haruo Serizawa; 治夫芹沢
Original assignee: Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
Current assignee: Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
Priority date: 1994-11-09
Filing date: 1994-11-09
Publication date: 1996-05-28

Abstract

(57)【要約】【目的】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。【構成】薄肉金属板製の平板状帯材と波板状帯材が交
互に当接され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、(i) 複数のメタルハニカム体を
金属製ケーシング内に収容し、相互に隣接するメタルハ
ニカム体の端面部を当接させて配置する工程、(ii) 前
記当接する端面部にろう材を供給する工程、(iii) 前記
ろう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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般に自動車の排気ガ
ス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。

【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、特に前記メタルハニカム体の主要な構成要素で
あるメタルハニカム体が、複数個のメタルハニカム体を
金属製ケーシング内に当接配置し、次いで各ハニカム体
の当接端面部にろう材を供給するとともにろう接合し、
各メタルハニカム体を一体化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。

【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。

【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。

【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５参
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６参照）、Ｓ字状タイプ（後述の図７参照）、巴状タ
イプ（後述の図８参照）、及びＸ−ラップ（卍状）タイ
プ（後述の図９参照）のメタルハニカム体が知られてい
る。

【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３で示される巻回タ
イプのメタルハニカム体（Ｈ_a）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）。

【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）。

【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。

【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。

【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
体の相互に当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（Ｍ
Ｓ）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。

【００１１】

【問題点を解決するための手段】薄肉金属板製の平板状
帯材と波板上帯材が交互に当接され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、(i) 複
数のメタルハニカム体を金属製ケーシング内に収容し、
相互に隣接するメタルハニカム体の端面部を当接させて
配置する工程、(ii) 前記当接する端面部にろう材を供
給する工程、(iii) 前記ろう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。

【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。

【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（Ｈ
₁）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、当接配置されたメタルハニカム体（Ｈ
₁）の当接端面部に対するろう材の供給工程を説明する
図である。なお、ろう接合部は、図２の（Ａ）で示され
ている。

【００１４】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、次の工程により製造されるも
のである。 (i) まず、二個のメタルハニカム体（Ｈ₁、Ｈ₂）を金
属製ケーシング（Ｃ）内に填装し、相互に隣接する各メ
タルハニカム体の端面部を当接させて配置する。

【００１５】(ii) 次いで、前記当接端部に所望の態様
によりろう材を供給する。なお、図４のろう材の供給方
式は、ろう材浴槽（４）中に前記当接配置されたメタル
ハニカム体（Ｈ＝Ｈ₁＋Ｈ₂）を金属製ケーシング
（Ｃ）内に有するメタル担体（ＭＳ）を浸漬処理して、
当接端面部にろう材を供給するものである。本発明において前記したろう材供給により、当接端面部
に効率よくろう材を供給することが出来る。これは、第
一〜第二の二個のメタルハニカム体を隣接端面部におい
て当接させるということから、当接面はハニカム構造と
ハニカム構造が当接して複雑な構造となり、他の部位よ
りも毛細管現象により当接面に確実にろう材を保持させ
ることが出来るという知見に基づくものである。

【００１６】本発明において、前記ろう材浴槽（４）
は、ろう材粉の水性分散液浴で構成しても、あるいは溶
融ろう材浴で構成してもよい。またろう材の供給は浸漬
処理だけでなく、メタルハニカム体内部へろう材スラリ
ーや溶融ろう材を貫流させる方式を採用してもよい。本
発明において、ろう材の供給方式として、第一段として
バインダ（ろう材固定用結合剤）を含むバインダ浴中へ
の浸漬処理によりメタルハニカム体の当接端面部にバイ
ンダを塗布し、次いで第二段として振動散布装置などを
使用してろう材粉を散布し、当接端面部にろう材を付着
させるようにしてもよい。なお、前記第一段としてバイ
ンダを供給する態様のものにおいては、ろう材を供給す
る前に当接端面部及びその近傍部位以外のバインダを有
機溶媒により溶解除去する工程を付加してもよいことは
いうまでもないことである。本発明において、前記ろう
材粉としては、粒径が５０〜１００μｍの高温Ｎｉ基ろ
う材（Ｎｉ−Ｃｒ−Ｓｉ系）などを使用すればよい。

【００１７】(iii) 前記ろう材供給工程のあとは、通常
の態様によりろう接合を行ない二個のメタルハニカム体
（Ｈ₁，Ｈ₂）を接合一体化してメタル担体（ＭＳ）と
する。前記ろう接合の条件は、使用するろう材にも関連する
が、例えば高温Ｎｉ基ろう材の場合、真空炉を使用して
真空度１×１０^-3 Torr 以下、不活性あるいは還元性雰
囲気した、１１００〜１３００℃の条件で行なえばよ
い。

【００１８】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。

【００１９】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）を軸方向に当接配置する
とともに、相互に当接する端面部及びその近傍部位にろ
う材を確実に供給し、前記部位において二個のメタルハ
ニカム体を一体化し接合させるという点にある。前記第
一実施態様において、ろう接合部（Ａ）は、図２に示さ
れるように二個のメタルハニカム体（Ｈ₁，Ｈ₂）の当
接する端面部の全域において、前記供給方式で供給され
たろう材を介して行なわれる。なお、本発明において、
後述するように接合領域は当接端面部の全域であっても
よく、あるいはその一部であってもよいものである。

【００２０】本発明において、前記態様により供給され
たろう材は、ろう接合時に融解するが、各メタルハニカ
ム体の当接する両端面部の複雑構造（二つのハニカム構
造体が当接し、当接面で形成された複雑な構造のことを
意味する。）のために、前記溶融ろう材は毛細管現象に
より前記部位に滞留する。従って、前記部位において強
固なろう接合が実現される。

【００２１】本発明において、前記二個のメタルハニカ
ム体（Ｈ₁，Ｈ₂）の当接端面部は、前記したようにろ
う材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、前記ろう接合され
る当接端面部以外の部位、例えば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、当接端面部でろう接合されたメタルハ
ニカム体（Ｈ＝Ｈ₁＋Ｈ₂）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。

【００２２】本発明において、メタルハニカム体（Ｈ＝
Ｈ₁＋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、ろう接合される当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＝Ｈ₁＋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（Ａ₁）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
の前記した当接部位（Ｂ）での固着は、各メタルハニカ
ム体（Ｈ₁，Ｈ₂）の当接端面部でのろう接合時に同時
に行ってもよく、あるいは予め当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。

【００２３】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。

【００２４】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−
Ｃｒ２０％−Ａｌ５％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（Ａｌ₂Ｏ₃）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。

【００２５】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＝
Ｈ₁………Ｈ_n，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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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６〜図７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に示されるように中心部位において
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。

【００３０】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がＸ字状（＋文字
状）に配置され、これを巻回した状態（ラップ）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。

【００３１】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。

【００３２】本発明のメタル担体（ＭＳ）は、複数のメ
タルハニカム体（ＭＳ）は、複数のメタルハニカム体
（Ｈ＝Ｈ₁…………Ｈ_n）を前記したように金属製ケー
シング（Ｃ）内に収容も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。

【００３３】図１０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）の当接端面部におけるろう接
合方式が、当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、
当接端面部において、ろう接合は、中心部（Ａ₁）と外
周面（Ａ₂）で行なわれる。この場合、ろう材が前記部
位以外に供給されないように他の部位をマスキング処理
しなければならないことはいうまでもない。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。

【００３４】図１１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＋
Ｈ₃）、及び二つの当接端面部で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
前記第二実施態様で行なうなど、、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。

【００３５】図１２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。

【００３６】

【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………Ｈ_n，ｎ
は２以上の整数）、かつ各メタルハニカム体の相互に当
接する端面部にろう材を供給し、前記部位を主体的に接
合して製造されるものである。これにより、前記当接端
面部において、前記部位でのハニカム構造とハニカム構
造が当接して形成される複雑構造によりろう接合時に毛
細管現象により溶融ろう材が確実に保持されることから
各メタルハニカム体は強固に接合されるため、前記当接
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。

【００３７】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。

【図面の簡単な説明】

【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。

【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。

【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。

【図４】ろう材の供給工程を説明する図である。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【図１０】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。

【図１１】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。

【図１２】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。

【符号の説明】

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 ……… ろう接合領域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４ ……… ろう材浴槽

───────────────────────────────────────────────────── 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Ｂ０１Ｊ 35/04 ３２１ＡＢ０１Ｄ 53/86 ＺＡＢＦ０１Ｎ 3/28 ＺＡＢ３０１Ｐ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】薄肉金属板製の平板状帯材と波板状帯材
が交互に当接され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、 (i) 複数のメタルハニカム体を金属製ケーシング内に収
容し、相互に隣接するメタルハニカム体の端面部を当接
させて配置する工程、 (ii) 前記当接する端面部にろう材を供給する工程、 (iii) 前記ろう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。
【請求項２】当接する端面部にろう材を供給する方法
が、当接する端面部及びその近傍部位にろう材固定用結
合材を塗布し、次いでろう材粉を適用するものである請
求項１に記載のメタル担体の製造方法。
【請求項３】当接する端面部にろう材を供給する方法
が、当接する端面部及びその近傍部位にろう材固定用結
合材を塗布し、次いでろう材粉を適用するものである請
求項１に記載のメタル担体の製造方法。
【請求項４】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。
【請求項５】メタルハニカム体が、巻回タイプ、積層
タイプ、放射タイプ、Ｓ字状タイプ、巴状タイプ、及び
Ｘ−ラップ状タイプから選ばれたものである請求項４に
記載のメタル担体の製造方法。
【請求項６】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。
【請求項７】複数のメタルハニカム体が、異なる板厚
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。
【請求項８】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請求項１に記載のメタル担体の製造
方法。