JPH10263418A - 触媒用金属担体及びその製造方法 - Google Patents

触媒用金属担体及びその製造方法

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JPH10263418A
JPH10263418A JP9071197A JP7119797A JPH10263418A JP H10263418 A JPH10263418 A JP H10263418A JP 9071197 A JP9071197 A JP 9071197A JP 7119797 A JP7119797 A JP 7119797A JP H10263418 A JPH10263418 A JP H10263418A
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JP
Japan
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metal
outer cylinder
honeycomb body
brazing
wound
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JP9071197A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Tanabe
博 田辺
Yasuhiro Mita
裕弘 三田
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Marelli Corp
Original Assignee
Calsonic Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 排ガスを確実に浄化することができ、且つ、
金属製ハニカム体の強度を従来よりも大幅に増大するこ
と。 【解決手段】 金属材から成る波板21と平板22とを
交互に重ね合わせて巻回し、両者を接合して成る金属製
ハニカム体20を、金属製外筒10内に押圧状態で収容
後にろう付けして成る触媒用金属担体において、金属製
ハニカム体20は、最外周に波板21が位置すると共に
この波板21をろう箔材30が更に一層巻回されてお
り、この波板21の頂部21aと金属製外筒10の内周
面10aとをろう箔材30を介してろう付け接合して成
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車,産業用車
等のエンジンから排出される排ガスを浄化するための触
媒コンバータに用いられる触媒用金属担体及びその製造
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、自動車の排気系には、エンジン
から排出される排ガスを浄化するために、触媒コンバー
タが配置されている。この触媒コンバータには、例え
ば、特開平4−180839号公報に開示されるような
触媒用金属担体が構成部品として広く用いられている。
【0003】図4は、この公報の触媒用金属担体を示す
もので、この触媒用金属担体では、円筒形状の金属製外
筒1内に金属製ハニカム体2が圧入されて収容されてい
る。金属製ハニカム体2は、金属材から成る波板3と平
板4とを交互に重ね合わせて、これ等を円柱形状に多重
に巻回して形成されている。又、この金属製ハニカム体
2は、最外周に平板4が巻回されており、表面が平坦に
形成されている。
【0004】更に、この金属製ハニカム体2は、最外周
に巻回されている平板4の外周の一部に、ろう箔材5が
更に一層巻回されている。この触媒用金属担体は、図5
に示すように、金属製外筒1内に金属製ハニカム体2を
圧入した後、常法に従って、金属製ハニカム体2にろう
材を塗布した後、加熱炉内に収容され、加熱炉内でろう
付け処理が施される。
【0005】このろう付け処理によって、金属製外筒1
の内周面1aと金属製ハニカム体2の外周面とは、ろう
箔材5を介してろう付け接合され、又、波板3と平板4
とが塗布されたろう材によってろう付け接合される。即
ち、上述した触媒用金属担体では、金属製外筒1と金属
製ハニカム体2とは、金属製外筒1の内周面1aと金属
製ハニカム体2の最外周に巻回された平板4との面接触
により強硬に接合されると共に、金属製ハニカム体2で
は波板3と平板4と各接触部においてろう付け接合され
る。
【0006】尚、図5では、金属製外筒1内に金属製ハ
ニカム体2を圧入する場合について説明したが、図6に
示すように、金属製外筒1の内周面1aより小径の金属
製ハニカム体2を金属製外筒1内に挿入し、その後に、
金属製外筒1の外部側から径方向に金属製外筒1の一部
(図7)又は全部(図8)を絞って、金属製外筒1内に
金属製ハニカム体2を密着させることもできる(例え
ば、特開平8−141410号公報等参照)。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、上述した触
媒用金属担体では、金属製外筒1の内周面と金属製ハニ
カム体2の最外周に巻回された平板4との面接触によ
り、金属製外筒1と金属製ハニカム体2とがろう付け接
合されているため、図9に示すように、金属製ハニカム
体2を金属製外筒1内に圧入する際に、金属製ハニカム
体2の最外周に巻回された平板4が内側に座屈し、金属
製外筒1の内周面1a近傍を流れる排ガスが金属製ハニ
カム体2を通過せずにバイパスし、排ガスが充分に浄化
されない虞があるという問題があった。
【0008】又、金属製外筒1の内周面1aと金属製ハ
ニカム体2の最外周に巻回された平板4との面接触によ
り、金属製外筒1と金属製ハニカム体2とがろう付け接
合されているため、金属触媒担体を金属製外筒1内に圧
入する際に、金属製ハニカム体2の最外周に巻回された
平板4が内側に座屈し、金属製ハニカム体2の中心部ま
で歪みが生じて、内部応力の不均一により熱疲労破壊す
る虞があり、金属製ハニカム体2の強度を充分に確保す
ることが困難であるという問題があった。
【0009】更に、上述した触媒用金属担体では、金属
製外筒1の内周面1aと金属製ハニカム体2の最外周に
巻回された平板4との面接触により、金属製外筒1と金
属製ハニカム体2とがろう付け接合されているため、熱
膨張率の異なる金属製外筒1と金属製ハニカム体2との
間に作用する熱応力を緩衝することができず、金属製ハ
ニカム体2の外周面近傍で熱疲労破壊する虞があり、金
属製ハニカム体2の強度を充分に確保することが困難で
あるという問題があった。
【0010】又、図6乃至図8に示す金属製外筒1の一
部又は全部に絞り加工を施した場合においても、上述と
同様の問題点があった。本発明は斯かる従来の問題点を
解決するためになされたもので、その目的は、排ガスを
確実に浄化することができ、且つ、金属製ハニカム体の
強度を従来よりも大幅に増大することができる触媒用金
属担体を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
金属材から成る波板と平板とを交互に重ね合わせて巻回
し、両者を接合して成る金属製ハニカム体を、金属製外
筒内に押圧状態で収容後にろう付けして成る触媒用金属
担体において、金属製ハニカム体は、最外周に波板が位
置すると共にこの波板の外周にろう箔材が更に一層巻回
されており、この波板の頂部と金属製外筒の内周面とを
ろう箔材を介してろう付け接合して成ることを特徴とす
る。
【0012】請求項2記載の発明は、金属材から成る波
板と平板とを交互に重ね合わせて巻回し、両者を接合し
て成る金属製ハニカム体を、金属製外筒内に挿入後に金
属製外筒の外部側から径方向に絞り加工を施した後にろ
う付けして成る触媒用金属担体において、金属製ハニカ
ム体は、最外周に波板が位置すると共にこの波板の外周
にろう箔材が更に一層巻回されており、この波板の頂部
と金属製外筒の内周面とをろう箔材を介してろう付け接
合して成ることを特徴とする。
【0013】請求項3記載の発明は、金属材から成る波
板と平板とを交互に重ね合わせて巻回すると共に、最外
周に波板を位置させて成る金属製ハニカム体を得る工程
と、この金属製ハニカム体の最外周の波板の外周にろう
箔材を一層巻回する工程と、最外周にろう箔材を一層巻
回された金属製ハニカム体を金属製外筒内に圧入する工
程と、圧入工程後に金属製ハニカム体にろう材を塗布す
る工程と、塗布工程後に最外周に位置する波板の頂部と
金属製外筒の内周面とをろう箔材を介してろう付け接合
すると共に波板と平板とをろう材を介してろう付けする
工程とを有することを特徴とする。
【0014】請求項4記載の発明は、金属材から成る波
板と平板とを交互に重ね合わせて巻回すると共に、最外
周に波板を位置させて成る金属製ハニカム体を得る工程
と、この金属製ハニカム体の最外周の波板の外周にろう
箔材を一層巻回する工程と、最外周にろう箔材を一層巻
回された金属製ハニカム体を金属製外筒内に収容する工
程と、収容工程後に金属製外筒の外部側から径方向に金
属製外筒の一部又は全部を絞る工程と、絞り工程後に金
属製ハニカム体にろう材を塗布する工程と、塗布工程後
に最外周に位置する波板の頂部と金属製外筒の内周面と
をろう箔材を介してろう付け接合すると共に波板と平板
とをろう材を介してろう付けする工程とを有することを
特徴とする。
【0015】(作用)請求項1及び3記載の発明では、
先ず、金属材から成る波板と平板とを交互に重ね合わせ
て巻回すると共に、最外周に波板を位置させて成る金属
製ハニカム体を製造する。次に、この金属製ハニカム体
の最外周の波板の外周にろう箔材を一層巻回する。その
後、最外周にろう箔材を一層巻回された金属製ハニカム
体を金属製外筒内に圧入する。次に、金属製ハニカム体
にろう材を塗布する。その後、この金属製ハニカム体を
加熱炉に入れ、常法に従って加熱処理し、最外周に位置
する波板の頂部と金属製外筒の内周面とをろう箔材を介
してろう付け接合すると共に波板と平板とをろう材を介
してろう付けする。
【0016】請求項2及び4記載の発明では、先ず、金
属材から成る波板と平板とを交互に重ね合わせて巻回す
ると共に、最外周に波板を位置させて成る金属製ハニカ
ム体を製造する。次に、この金属製ハニカム体の最外周
の波板の外周にろう箔材を一層巻回する。その後、最外
周にろう箔材を一層巻回された金属製ハニカム体を金属
製外筒内に挿入する。次に、金属製外筒の外部側から径
方向に金属製外筒の一部又は全部を絞って、金属製外筒
内に金属製ハニカム体を密着させる。次に、この金属製
ハニカム体にろう材を塗布する。その後、この金属製ハ
ニカム体を加熱炉に入れ、常法に従って加熱処理し、最
外周に位置する波板の頂部と金属製外筒の内周面とをろ
う箔材を介してろう付け接合すると共に波板と平板とを
ろう材を介してろう付けする。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図面に示す
実施形態について説明する。図1乃至図3は、請求項1
記載の発明に係る触媒用金属担体及び請求項3記載の発
明に係る触媒用金属担体の製造方法の一実施形態を示し
ており、図において符号10は、金属製外筒を示してい
る。
【0018】この実施形態では、金属製外筒10は、板
厚が2mmのフェライト系ステンレス鋼SUS430か
ら成り、円筒形状に形成されている。又、金属製外筒1
0は、SUS430から成るパイプ材を軸長方向に所定
寸法に切断することにより形成されている。金属製外筒
10内には、円柱形状の金属製ハニカム体20が挿入さ
れており、ろう付けにより接合されている。
【0019】金属製ハニカム体20は、正弦波形状に波
付け加工が施された波板21と平板22とを交互に重ね
合わせ、これ等を中心から外側に向けて螺旋状に多重に
巻回して形成されており、波板21と平板22とは、相
互にろう付けにより接合されている。そして、この実施
形態では、金属製ハニカム体20の最外周に、波板21
が巻回されており、この波板21の頂部21aが金属製
外筒10の内周面10aに沿って放射状に当接されてい
る。
【0020】これ等の頂部21aは、図2に示すよう
に、予め波板21の外周に一層巻回しておいたろう箔材
30を介して金属製外筒10の内周面10aにろう付け
接合されている。次に、この実施形態に係る触媒用金属
担体の製造方法を説明する。先ず、常法に従って、金属
材から成る波板21と平板22とを交互に重ね合わせて
巻回すると共に、最外周に波板21を位置させて成る金
属製ハニカム体20を製造する。
【0021】次に、この金属製ハニカム体20の最外周
の波板21の外周の一部にろう箔材30を一層巻回す
る。その後、矢印で示すように、この金属製ハニカム体
20を金属製外筒10内に挿入する。次に、金属製ハニ
カム体20に粉末ろう材を塗布する。
【0022】その後、この金属製ハニカム体20を図示
しない加熱炉に入れ、常法に従って加熱処理する。これ
によって、図2に示すように、最外周に位置する波板2
1の頂部21aと金属製外筒10の内周面10aとをろ
う箔材30を介してろう付け接合すると共に波板21と
平板22とをろう材40を介してろう付けする。
【0023】即ち、ろう箔材30を用いて金属製外筒1
0と波板21間をろう付けしているので、ろう材の設置
が容易であると共に波板21をろう付けするろう材層が
金属製外筒10の内周面に全面に亘って形成される。こ
のように構成された本実施形態によれば、最外周に位置
する波板21の外側に更にろう箔材30が一層巻回され
ているので、金属製ハニカム体20を金属製外筒10内
に挿入する際に、波板21が変形を吸収し、従来のよう
に座屈を起こし難くなる。
【0024】即ち、金属製外筒10に金属製ハニカム体
20を挿入する場合、通常は、金属製ハニカム体20の
方が僅かに大きく、圧入状態で挿入することになるが、
このような場合でも波板21が変形して挿入されるの
で、上述のような不具合を起こすことが殆どない。その
ため、波板21の頂部21aは、図2に示すように、金
属製外筒10の内周面10aに沿って放射状に当接する
と共に、金属製外筒10の内周面10aに沿ってろう箔
材30が全周にろう材層として形成されるため、金属製
外筒10の内周面10aに確実に接合される。
【0025】以上により、本実施形態によれば、金属製
外筒10の内周面10a近傍を流れる排ガスが金属製ハ
ニカム体20を確実に通過し、従来のようにバイパスす
ることがなくなり、排ガスが充分に浄化され、所定の浄
化効率を確保することができる。又、熱膨張率の異なる
金属製外筒10と金属製ハニカム体20との間に作用す
る熱応力を最外周の波板21によって緩衝することがで
き、金属製ハニカム体20の外周面近傍での熱疲労破壊
が防止され、金属製ハニカム体20の強度を充分に確保
することができる。
【0026】尚、最外周の波板21と金属製外筒10と
のろう付けについて、特公平5−45298号公報に
は、波板21と金属製外筒10とをろう付ける旨の記載
がある。この公報のろう付けは、従来と同様にろう材を
塗布して行われるものと思われるが、これではろう付け
時に波板21と金属製外筒10とが確実にろう付けする
ことができず、バイパス路を形成したり、又、金属製ハ
ニカム体20の強度を充分に確保することができない等
の問題がある。
【0027】又、本実施形態では、ろう箔材30を金属
製ハニカム体20の一部に巻回した場合について説明し
たが、本発明はこれに限らず、金属製ハニカム体20の
全部にろう箔材30を巻回しても良い。更に、本実施形
態では、金属製ハニカム体20を金属製外筒10内に圧
入した場合について説明したが、図6に示す従来例と同
様に、金属製外筒10の内周面10aより小径の金属製
ハニカム体20を金属製外筒10内に挿入し、その後
に、金属製外筒10の外部側から径方向に金属製外筒の
一部(図7)又は全部(図8)を絞って、金属製外筒1
0内に金属製ハニカム体20を密着させることもできる
(請求項2及び請求項4)。
【0028】
【発明の効果】以上述べたように、請求項1乃至請求項
4記載の発明では、金属製ハニカム体の最外周に波板を
巻回し、この波板の頂部と金属製外筒の内周面とをろう
箔材を介しろう付け接合するようにしたので、金属製ハ
ニカム体に作用する応力を波板の弾性力により緩衝する
ことができ、金属製ハニカム体の強度を従来よりも大幅
に増大することができる。
【0029】又、金属製ハニカム体の最外周に波板を巻
回し、この波板の頂部と金属製外筒の内周面とをろう箔
材を介してろう付け接合するようにしたので、金属製ハ
ニカム体を金属製外筒内に確実に整合させて保持するこ
とができ、排ガスを確実に浄化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】請求項1記載の発明に係る触媒用金属担体及び
請求項3記載の発明に係る触媒用金属担体の製造方法の
一実施形態を示す触媒用金属担体の斜視図である。
【図2】図1の要部を示す拡大断面図である。
【図3】図1に示す触媒用金属担体の製造方法を示す説
明図である。
【図4】従来の触媒用金属担体を示す斜視図である。
【図5】図4に示す触媒用金属担体の製造方法を示す説
明図である。
【図6】触媒用金属担体の絞り加工を示す説明図であ
る。
【図7】一部を絞り加工した触媒用金属担体を示す説明
図である。
【図8】全部を絞り加工した触媒用金属担体を示す説明
図である。
【図9】図4に示す触媒用金属担体の要部を示す拡大断
面図である。
【符号の説明】
10 金属製外筒 10a 内周面 20 金属製ハニカム体 21 波板 21a 頂部 22 平板 30 ろう箔材 40 ろう材

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属材から成る波板(21)と平板(2
    2)とを交互に重ね合わせて巻回し、両者を接合して成
    る金属製ハニカム体(20)を、金属製外筒(10)内
    に押圧状態で収容後にろう付けして成る触媒用金属担体
    において、 金属製ハニカム体(20)は、最外周に波板(21)が
    位置すると共にこの波板(21)の外周にろう箔材(3
    0)が更に一層巻回されており、この波板(21)の頂
    部(21a)と金属製外筒(10)の内周面(10a)
    とをろう箔材(30)を介してろう付け接合して成るこ
    とを特徴とする触媒用金属担体。
  2. 【請求項2】 金属材から成る波板(21)と平板(2
    2)とを交互に重ね合わせて巻回し、両者を接合して成
    る金属製ハニカム体(20)を、金属製外筒(10)内
    に挿入後に金属製外筒(10)の外部側から径方向に絞
    り加工を施した後にろう付けして成る触媒用金属担体に
    おいて、 金属製ハニカム体(20)は、最外周に波板(21)が
    位置すると共にこの波板(21)の外周にろう箔材(3
    0)が更に一層巻回されており、この波板(21)の頂
    部(21a)と金属製外筒(10)の内周面(10a)
    とをろう箔材(30)を介してろう付け接合して成るこ
    とを特徴とする触媒用金属担体。
  3. 【請求項3】 金属材から成る波板(21)と平板(2
    2)とを交互に重ね合わせて巻回すると共に、最外周に
    波板(21)を位置させて成る金属製ハニカム体(2
    0)を得る工程と、 この金属製ハニカム体(20)の最外周の波板(21)
    の外周にろう箔材(30)を一層巻回する工程と、 最外周にろう箔材(30)を一層巻回された金属製ハニ
    カム体(20)を金属製外筒(10)内に圧入する工程
    と、 圧入工程後に金属製ハニカム体(20)にろう材を塗布
    する工程と、 塗布工程後に最外周に位置する波板(21)の頂部(2
    1a)と金属製外筒(10)の内周面(10a)とをろ
    う箔材(30)を介してろう付け接合すると共に波板
    (21)と平板(22)とをろう材を介してろう付けす
    る工程とを有することを特徴とする触媒用金属担体の製
    造方法。
  4. 【請求項4】 金属材から成る波板(21)と平板(2
    2)とを交互に重ね合わせて巻回すると共に、最外周に
    波板(21)を位置させて成る金属製ハニカム体(2
    0)を得る工程と、 この金属製ハニカム体(20)の最外周の波板(21)
    の外周にろう箔材(30)を一層巻回する工程と、 最外周にろう箔材(30)を一層巻回された金属製ハニ
    カム体(20)を金属製外筒(10)内に収容する工程
    と、 収容工程後に金属製外筒(10)の外部側から径方向に
    金属製外筒(10)の一部又は全部を絞る工程と、 絞り工程後に金属製ハニカム体(20)にろう材を塗布
    する工程と、 塗布工程後に最外周に位置する波板(21)の頂部(2
    1a)と金属製外筒(10)の内周面(10a)とをろ
    う箔材(30)を介してろう付け接合すると共に波板
    (21)と平板(22)とをろう材を介してろう付けす
    る工程とを有することを特徴とする触媒用金属担体の製
    造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005313082A (ja) * 2004-04-28 2005-11-10 Calsonic Kansei Corp 金属製触媒担体
CN102922069A (zh) * 2012-11-03 2013-02-13 台州欧信环保净化器有限公司 一种金属蜂窝载体焊接的方法

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