JPH11188442A - ハニカム筒体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属平板及び金属波板を重ね合わせて回転す
る巻き取り軸により巻き取ってハニカム筒体を成形する
ハニカム筒体の製造方法においては、巻き取り軸の小径
化を可能にして、大なる触媒担持面積が得られるように
する。 【解決手段】 巻き取り軸３０の軸方向のスリット３０
ａに金属平板２の始端のみを挿入し、巻き取り軸３０を
所定角度回転して金属平板２を巻き取り、その金属平板
２の巻き取られた部分と、これから巻き取られる部分と
の間に金属波板３の始端を挟み込み、引き続く巻き取り
軸３０の回転により両板２，３を重ね合わせて巻き取
る。巻き取り軸のスリット３０ａは幅狭のもので足りる
から巻き取り軸の強度を確保しつゝその小径化が可能と
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主としてエンジン
の排気浄化装置用金属製触媒担体に用いるハニカム筒体
の製造方法に関し、特に、金属平板及び金属波板を重ね
合わせて回転する巻き取り軸により螺旋状に巻き取っ
て、ハニカム筒体を成形する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、かゝるハニカム筒体の製造方法に
おいては、例えば特開平９−１５０２１７号公報に開示
されているように、巻き取り軸により金属平板及び金属
波板を巻き取るに先立ち、先ず、巻き取り軸に設けられ
た軸方向のスリットに、金属平板及び金属波板の始端を
重ねて挿入、係止することが行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来方法を採用
するには、巻き取り軸のスリットを、金属平板及び金属
波板の両方の始端を挿入し得るように比較的幅広に形成
しなけれならないが、そのようにすると、巻き取り軸の
強度が低下することから、それを補うべく該軸の大径化
を余儀なくされる。しかしながら、巻き取り軸を大径に
すると、ハニカム筒体の成形後、巻き取り軸を抜き取っ
た跡に残る円筒状の中空部が比較的大径のものとなり、
ハニカム筒体の触媒担持面積の増加を困難にする。

【０００４】本発明は、かゝる事情に鑑みてなされたも
ので、巻き取り軸の小径化を可能にして、大なる触媒担
持面積が得られるようにした、前記ハニカム筒体の製造
方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、金属平板及び金属波板を重ね合わせて回
転する巻き取り軸により螺旋状に巻き取って、ハニカム
筒体を成形するに当たり、巻き取り軸に設けられた軸方
向のスリットに金属平板の始端のみを挿入し、巻き取り
軸を所定角度回転して金属平板を巻き取り、次いで金属
平板の巻き取られた部分と、これから巻き取られる部分
との間に金属波板の始端を挟み込み、引き続く巻き取り
軸の回転により、これら金属平板及び金属波板を重ね合
わせて巻き取ることを第１の特徴とする。

【０００６】この第１の特徴によれば、巻き取り軸のス
リットは、金属平板の始端部のみを受け入れるだけの極
めて幅狭のもので足りるから、巻き取り軸の強度を確保
しゝ、その細径化が可能となり、その結果、巻き取り軸
を抜き取った跡のハニカム筒体中心部の空間を狭小にし
て、ハニカム筒体の触媒担持面積の増大を図ることがで
きる。

【０００７】また本発明は、第１の特徴に加えて、金属
平板の始端を巻き取り軸のスリットに挿入したとき、そ
の始端を該スリット外へ所定長さ突出させ、その突出部
分を、金属平板の他の部分と共に巻き取り軸により巻き
取ることを第２の特徴とする。

【０００８】この第２の特徴によれば、金属平板の、巻
き取り軸のスリットに係合した直線部分は、巻き取り軸
に巻き取られた円筒部分の内周面に両端支持されること
になり、その直線部分の支持剛性が高く、高速の排気流
に接するも、その直線部分の振動を防ぐことができる。

【０００９】さらに本発明は、第１又は第２の特徴に加
えて、金属平板の、巻き取り軸に巻き取られた部分と、
これから巻き取られる部分との間への金属波板の始端の
挟み込み前に、巻き取り軸に巻き取られた金属平板の外
周面に金属波板の始端を溶接することを第３の特徴とす
る。

【００１０】この第３の特徴によれば、金属平板の、巻
き取り軸に巻き取られた部分と、これから巻き取られる
部分との間への金属波板の始端の挟み込みを、ずれなく
確実に行うことができる。

【００１１】さらにまた本発明は、第１又は第２の特徴
に加えて、金属平板の、巻き取り軸に巻き取られた部分
と、これから巻き取られる部分との間に、金属波板の始
端側に形成した平板部を差し込んだ後、この平板部に、
その外側の金属平板を溶接することを第４の特徴とす
る。

【００１２】この第４の特徴によれば、金属波板の平板
部と金属平板との溶接許容範囲を広く設定できて両者の
結合が容易となり、これにより金属平板の、巻き取り軸
に巻き取られた部分と、これから巻き取られる部分との
間への金属波板の始端の挟み込みを、ずれなく確実に行
うことができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、添付図面
に示す本発明の実施例に基づいて以下に説明する。

【００１４】図１ないし図１２は本発明の第１実施例を
示すもので、図１は金属製触媒担体の正面図、図２は図
１の２−２線断面図、図３は巻き取り前の金属平板及び
金属波板の側面図、図４はハニカム体の製造装置の平面
図、図５は図４の要部の平面図、図６は図４の６−６線
断面図、図７は図６に対応した作用説明図、図８は図６
の８−８線拡大断面図、図９は図４の９−９線断面図、
図１０は図９の要部拡大図、図１１は図１０の１１矢視
図、図１２は金属平板及び金属波板の巻き取り作用説明
図である。

【００１５】先ず図１及び図２において、金属製触媒担
体１は、金属平板２及び金属波板３を重ね合わせて螺旋
状に密に巻くと共に、両板２，３の接触部を溶接してな
るハニカム筒体４と、このハニカム筒体４を収容、保持
すべく、その外周面に嵌合して溶接される円筒状のハウ
ジング５とから構成される。

【００１６】上記ハニカム筒体４を製造するに当たって
は、図３に示すように、ハニカム筒体４の一個分に対応
する所定長さの金属平板２及び金属波板３が用意され
る。これらの素材は、例えばステンレス鋼板である。金
属平板２の長さは、金属波板３のそれより長く設定され
る。金属波板３の、巻き取り方向に沿う始端は、谷部か
ら始まっており、また終端側では波の振幅ｈが漸減する
ように形成される。さらに金属波板３の山の頂部ａ及び
谷の底部ｂは、平坦に形成される。

【００１７】さて、ハニカム筒体４の製造装置について
図４ないし図１１を参照しながら説明する。

【００１８】図４ないし図８において、複数本の支柱
７，７…により水平に支えられる長方形 の機台８上に
は、その長辺方向に延びる一対のレール９，９が敷設さ
れ、またこのレール９，９と直交するようにして、相対
向する左右一対の支持壁１０₁，１０₂ が立設される。
また機台８の下面にも、上記支持壁１０₁ ，１０₂ と対
応する左右一対の小支持壁１１₁ ，１１₂ が固着され
る。

【００１９】レール９，９には移動台１２が、右方の支
持壁に設けられた切欠き状の出入口１３を貫通して摺動
自在に載せられる。この移動台１２に、機台８の下面に
取付けられた移動用エアシリンダ１４のピストンロッド
１４ａが、機台８中心部の長孔状開口部１５を貫通する
アーム部材１６を介して連結される。而して、エアシリ
ンダ１４の収縮と伸長により移動台１２を、左方の支持
壁１０₁ に近接する巻き取り位置Ａと、同支持壁１０₁
から離隔する払出し位置Ｂとへ移動させることができ
る。この移動台１２は、機台８の開口部８ａの直上に位
置する開口部１２ａを有する。

【００２０】機台８上に固定される第１軸受台１７₁ が
左方の支持壁１０₁ 外側面に隣接して配設され、これに
レール９，９と平行な第１スピンドル１８₁ が支承され
る。この第１スピンドル１８₁ は、左方の支持壁１０₁
を貫通した端部にチャック１９を備えており、これによ
り細径の巻き取り軸３０の左端部が固持される。この巻
き取り軸３０は、前記金属平板２及び金属波板３を巻き
取ってハニカム筒体４を成形するもので、その左端部近
傍から始まって右端面に開口するスリット３０ａを有
し、これに前記金属平板２の巻き取り始端が挟入される
ようになっている。

【００２１】一方、移動台１２には、右方の支持壁１０
₂ の外側に位置する第１軸受台１７ ₂ が固着され、これ
に第１スピンドル１８₁ と同軸に並ぶ第２スピンドル１
８₂が支承される。この第２スピンドル１８₂ は、その
一端部が移動台１２の巻き取り位置Ａで右方の支持壁１
０₂ の出入口１３に臨むようになっており、その端部に
は、移動台１２の巻き取り位置Ａで巻き取り軸３０の右
端を解放可能に保持し得るコレットチャック２０が設け
られる。

【００２２】図８に示すように、コレットチャック２０
の外筒２１は、複数のガイド軸２２を介して第２スピン
ドル１８₂ の端面に軸方向摺動可能に取付けられ、その
間に、外筒２１を第１スピンドル１８₁ 側へ一定の荷重
をもって付勢するばね２３が挿入される。外筒２１内の
コレット爪２４には、第２スピンドル１８₂ の中心部を
摺動自在に貫通する作動軸２５が連結され、これが第２
スピンドル１８₂ に取付けられた牽引用エアシリンダ２
６のピストン２７に連結される。而して、コレット爪２
４は、ピストン２７の左動により巻き取り軸３０を解放
する開き状態となり、右動により巻き取り軸３０を保持
する閉じ状態となる。さらにピストン２７を右動する
と、ばね２３を圧縮しながら緊締状態のコレットチャッ
ク２０を右動して巻き取り軸３０に張力を付与し得るよ
うになっている。

【００２３】コレットチャック２０の外筒２１の先端に
は、巻き取り軸３０のコレット爪２４へ進入を誘導する
テーパ孔２８を持つガイド筒２９が固着される。

【００２４】図５に示すように、機台８及び移動台１２
には、第１及び第２スピンドル１８ ₁ ，１８₂ を駆動す
る巻き取り軸駆動手段３１が設けられる。この巻き取り
軸駆動手段３１は、機台８上に設置される電動モータ３
２と、この電動モータ３２の出力軸３２ａに連結され、
左右の支持壁１０₁ ，１０₂ を貫通して第１及び第２ス
ピンドル１８₁ ，１８₂ と平行に延びる駆動軸３３と、
左方の支持壁１０₁ の外側で駆動軸３３及び第１スピン
ドル１８₁ 間を連結する第１巻掛伝動装置３４ ₁ と、右
方の支持壁１０₂ の外側で駆動軸３３及び第２スピンド
ル１８₂ 間を連結する第２巻掛伝動装置３４₂ から構成
される。第１巻掛伝動装置３４₁ は、駆動軸３３に固着
した歯付き駆動プーリ３５₁ と、第１スピンドル１８₁
に固着した歯付き被動プーリ３６₁ と、これらプーリ３
５₁ ，３６₁ に巻掛けたコグベルト３７₁ とからなる。
また第２巻掛伝動装置３４₂ は、駆動軸３３に摺動自在
にキー結合する歯付き駆動プーリ３５₂ と、第２スピン
ドル１８₂ に固着した歯付き被動プーリ３６₂ と、これ
らプーリ３５₂ ，３６₂ に巻掛けたコグベルト３７ ₂ と
からなっており、駆動プーリ３５₁ と被動プーリ３
６₁ 、駆動プーリ３５₂と被動プーリ３６₂ の各ギヤ比
は同一に設定されている。したがって、電動モータ３２
により駆動軸３３を回転すれば、第１及び第２巻掛伝動
装置３４₁ ，３４ ₂ を介して第１及び第２スピンドル１
８₁ ，１８₂ を同期して駆動することができる。

【００２５】駆動軸３３の一端部は、機台８に固着され
た軸受台５０₁ に支承され、その他端部は、移動台１２
に固着された軸受台５０₂ に第２巻掛伝動装置３４₂ の
駆動プーリ３５₂ のボス３５₂ ａを介して支承される。

【００２６】移動台１２には、巻き取り軸３０の軸線に
沿って相対向する左右一対のワーク押さえ部材３８，３
８が開口部１２ａを跨ぐようにして固着される。これら
ワーク押さえ部材３８，３８の間隔は、これらが巻き取
り軸３０により巻き取られる金属平板２及び金属波板３
の両側端を押さえ得るように設定される。両ワーク押さ
え部材３８，３８は、移動台１２が払出し位置Ｂまで移
動したとき、成形されたハニカム筒体４を巻き取り軸３
０から払出すようになっており（図７参照）、その際、
巻き取り軸３０上を摺動してその右端部を支承する軸受
部材３９が移動台１２に固着される。

【００２７】機台８の下部には、移動台１２がワーク押
さえ部材３８，３８と共に払出し位置Ｂに移動したと
き、巻き取り軸３０から払出されて機台８の開口部１５
及び移動台１２の開口部１２ａを落下してくるハニカム
筒体４を収容する容器４０が設置される。

【００２８】図６及び図９に示すように、巻き取り軸３
０の上方には、該軸３０に金属平板２を供給する金属平
板供給装置４２が配設され、それは左右の支持壁１
０₁ ，１０₂ により支持される。この金属平板供給装置
４２は、電動モータ４３により駆動される駆動ローラ４
４と、それと協働して金属平板２を挟む従動ローラ４５
とを備え、電動モータ４３を作動することにより、金属
平板２を巻き取り軸３０へ供給することができる。

【００２９】また巻き取り軸３０の下方には、該軸３０
に金属波板３を機台８の開口部１５を通して供給する金
属波板送り装置４６が配設され、それは左右の前記小支
持壁１１₁ ，１１₂ により支持される。この金属波板送
り装置４６も、電動モータ４８により駆動される駆動ロ
ーラ４９と、それと協働して金属平板２を挟む従動ロー
ラ４９とを備え、電動モータ４７を作動することによ
り、金属波板３を巻き取り軸３０へ供給することができ
る。

【００３０】図９及び図１０に示すように、巻き取り軸
３０の軸線を含む鉛直面を境として、巻き取り軸３０の
両側に第１及び第２支持板５１₁ ，５１₂ が逆ハ字状を
なして配設される。これら支持板５１₁ ，５１₂ は、何
れも左右の支持壁１０₁ ，１０₂ 間に横架された二本の
取付け軸５２，５２に固着される。第１及び第２支持板
５１₁ ，５１₂ 上には、第１及び第２移動板５３₁ ，５
３₂ がそれぞれ巻き取り軸３０に対する進退方向に摺動
自在に搭載される。

【００３１】その第１移動板５３₁ には、巻き取り軸３
０に巻き取られる金属波板３外周面の幅方向中央部を押
圧し得る幅狭の第１押圧ローラ５４₁ と、金属波板３外
周面を全幅にわたり押圧し得る第１補助押圧ローラ５５
₁ と、金属波板３の谷部と金属平板２との接触部を溶接
する第１レーザ溶接手段５６₁ とが設けられ、そして第
１移動板５３₁ を進退作動させる第１付勢用エアシリン
ダ５７₁ が第１支持板５１₁ に取付けられる。

【００３２】図１０及び図１１に示すように、第１押圧
ローラ５４₁ は、巻き取り軸３０に巻き取られる金属波
板３の谷部及び山部に噛合する歯形を外周に有してい
て、第１移動板５３₁ から起立するブラケット５９₁ に
軸支される。第１補助押圧ローラ５５₁ も、そのブラケ
ット５９₁ に軸支されるが、第１押圧ローラ５４₁ の金
属波板３巻き取り方向直前で、その金属波板３の外周面
を押圧するように配置される。

【００３３】第１レーザ溶接手段５６₁ は、第１移動板
５３₁ の固設されたホルダ６０₁ に保持される複数本の
溶接トーチ６１₁ ，６１₁ …（図示例では４本）を備え
ていて、これら溶接トーチ６１₁ ，６１₁ …の照射レー
ザが第１押圧ローラ５４₁ 両側の所定の複数箇所（図示
例では４箇所）で金属波板３の谷部と金属平板２との接
触部に焦点を結び、スポット溶接するようになってい
る。これら溶接トーチ６１₁ ，６１₁ …は、そのレーザ
照射方向線Ｌ₁ が巻き取り軸３０及び第１押圧ローラ５
４₁ の両軸線を含む平面上を通るように配置される。

【００３４】また、第２移動板５３₂ には、巻き取り軸
３０に巻き取られる金属平板２外周面の幅方向中央部を
押圧し得る幅狭の第２押圧ローラ５４₂ と、金属平板２
外周面を全幅にわたり押圧し得る第２補助押圧ローラ５
５₂ と、金属波板３の山部と金属平板２との接触部を溶
接する第２レーザ溶接手段５６₂ とが設けられ、そして
第２移動板５３₂ を進退作動させる第２付勢用エアシリ
ンダ５７₂ が第２支持板５１₂ に取付けられる。

【００３５】第２押圧ローラ５４₂ は、第２移動板５３
₂ から起立するブラケット５９₂ に軸支される。第２補
助押圧ローラ５５₂ も、そのブラケット５９₂ に軸支さ
れるが、第２押圧ローラ５４₂ の金属平板２巻き取り方
向直前で、その金属平板２の外周面を押圧するように配
置される。

【００３６】第２レーザ溶接手段５６₂ は、第２移動板
５３₂ の固設されたホルダ６０₂ に保持される複数本の
溶接トーチ６０₂ ，６０₂ …（図示例では４本）を備え
ていて、これら溶接トーチ６０₂ ，６０₂ …の照射レー
ザが第２押圧ローラ５４₂ の両側の所定箇所で金属波板
３の山部と金属平板２との接触部に焦点を結び、スポッ
ト溶接するようになっている。これら溶接トーチ６
０₂ ，６０₂ …は、そのレーザ照射方向線Ｌ₂ が巻き取
り軸３０及び第２押圧ローラ５４₂ の両軸線を含む平面
上を通るように配置される。

【００３７】而して、第１レーザ溶接手段５６₁ 及び第
２レーザ溶接手段５６₂ は、それぞれの上記レーザ照射
方向線Ｌ₁ ，Ｌ₂ が巻き取り軸３０を中心にして上方へ
向かって相互に開くＶ字状をなすように配置される。上
記レーザ照射方向線Ｌ₁ ，Ｌ ₂ の夾角αは、図示例の場
合、略１２０°に設定される。

【００３８】図１０において、第１移動板５３₁ には、
歯車型第１押圧ローラ５４₁ の山部及び谷部を検知する
位置センサ６３が付設される。このセンサ６３は、第１
押圧ローラ５４₁ の山部が巻き取り軸３０に巻き取られ
た金属波板３の谷部に係合したとき、第１押圧ローラ５
４₁ の他の谷部又は山部を検知して溶接制御ユニット６
４に溶接信号を出力する。溶接制御ユニット６４は、位
置センサ６３からの溶接信号を受けと即座に第１レーザ
溶接手段５６₁ を作動し、またその溶接信号を受けた時
から巻き取り軸３０が下記所定角度βだけ回転したとき
第２レーザ溶接手段５６₂ を作動するようになってい
る。

【００３９】β＝α＋θ ・・・(1) α：レーザ照射方向線Ｌ₁ ，Ｌ₂ の夾角 θ：位置センサ６３が出力する相隣る２つの信号間隔に
対応する巻き取り軸３０の回転角の２分の１の角度 尚、巻き取り軸３０の回転角は、前記第１軸受台１７₁
に設けられるエンコーダ６５により検知される。

【００４０】次に、この実施例に作用について説明す
る。

【００４１】先ず、移動用エアシリンダ１４の作動によ
り移動台１２を巻き取り位置Ａに保持する。このとき、
巻き取り軸３０の右端部はコレット爪２４内に進入する
ので、牽引用エアシリンダ２６のピストン２７を右動す
れば、作動杆２５を牽引してコレット爪２４を閉じ状態
にし、巻き取り軸３０の右端部を保持する。さらにピス
トン２７を右動すると、コレットチャック２０がばね２
３を圧縮しながら右方へ牽引され、巻き取り軸３０に一
定の張力を付与する。その結果、細い巻き取り軸３０で
も、回転中は大なる撓み剛性を有することになるから、
側方からの荷重に対して大なる抗力を発揮して芯振れを
生じ難くなり、後述の金属平板２及び金属波板３の巻き
取りを的確に行い得るようになる。

【００４２】こうしてから、最初に金属平板供給装置４
２により金属平板２を巻き取り軸３０へ送って、図１２
（１）に示すように、該軸３０のスリット３０ａに挿入
する。その際、金属平板２の始端をスリット３０ａ外に
所定長さ、例えば巻き取り軸３０の略半周に相当する長
さ突出させる。次いで、巻き取り軸駆動手段３１の電動
モータ３２を作動して、第１及び第２スピンドル１
８₁ ，１８₂ を同期回転させて巻き取り軸３０全体を略
１．５回転ないし数回転させ、前記スリット３０ａ外へ
の突出部分２ａと共に金属平板２を巻き取る（図１２
（３）参照）。

【００４３】次いで、図１０に示すように、第１及び第
２付勢用エアシリンダ５７₁ ，５７ ₂ を所定の空気圧を
もって伸長作動して第１及び第２移動板５３₁ ，５３₂
を前進させ、第１及び第２押圧ローラ５４₁ ，５４₂ を
金属平板２の外周面にそれぞれ圧接させ、先ず第２レー
ザ溶接手段５６₂ を手動操作して、溶接トーチ６１₂，
６１₂ …の照射レーザにより、金属平板２相互の接触部
を適当間隔置きにスポット溶接していく。その溶接点を
符号ｐ₁ で示す。

【００４４】巻き取り軸３０の略１．５回転ないし数回
転の後は、今度は金属波板供給装置４６により金属波板
３を巻き取り軸３０へ送って、その始端を、金属平板２
の巻き取り軸３０に巻きつけられた部分の外周面にスポ
ット溶接する（図１２（４）の溶接点ｐ₂ 参照）。この
溶接は、第１レーザ溶接手段５６₁ の手動操作による溶
接トーチ６１₁ ，６１₁ …の照射レーザにより行う。こ
うすると、これからの巻き取り軸３０の回転の進行に伴
い、金属波板３の始端を、金属平板２の、巻き取り軸３
０に巻き取られた部分と、これから巻き取られる部分と
の間に、ずれなく確実に挟み込ませることができる。

【００４５】巻き取り軸３０の回転に伴い、金属波板２
の最初の谷部に第１押圧ローラ５４ ₁ の山部が係合した
段階から第１及び第２レーザ溶接手段５６₁ ，５６₂ を
自動制御すべく、溶接制御ユニット６４を作動状態にす
る。

【００４６】而して、位置センサ６３は、金属波板３の
谷部が金属平板２に接触する度に、その状態を第１押圧
ローラ５４₁ を介して検知し、溶接信号を溶接制御ユニ
ット６４に出力するので、該ユニット６４は、第１レー
ザ溶接手段５６₁ を作動して、溶接トーチ６１₁ ，６１
₁ …の照射レーザにより金属波板３の谷部と金属平板２
との接触部をｐ₂ で示すようにスポット溶接する。

【００４７】また、位置センサ６３が溶接信号を出力し
た点から巻き取り軸３０が前記角度β回転すると、前記
(1) 式により、金属波板３の山部が金属平板２との接触
点に到達することになる。このとき、溶接制御ユニット
６４は、これをエンコーダ６５からの信号から演算して
第２レーザ溶接手段５６₂ を作動し、その溶接トーチ６
１₂ ，６１₂ …の照射レーザにより、金属波板３の山部
と金属平板２との接触部を図１２（６）にｐ₃ で示すよ
うにスポット溶接する。

【００４８】しかも、この場合、前述のように、金属波
板３の山に頂部ａ及び谷の底部ｂは平坦に形成されてい
るから、その頂部ａ及び底部ｂは金属平板２と比較的広
い面積で接触することになり、各溶接トーチ６１₁ ，６
１₁ …；６１₂ ，６１₂ …からのレーザ照射点に多少の
ずれがあっても、その頂部ａ及び底部ｂと金属平板２と
の溶接を確実に行うことができる。

【００４９】こうして、金属波板３の谷部が金属平板２
に接触することを検知する一個の位置センサ６３と、巻
き取り軸３０の回転角を検知する一個もエンコーダ６５
とにより、第１及び第２レーザ溶接手段５６₁ ，５６₂
の作動を制御して、金属波板３の谷部と金属平板２との
接触部、並びに金属波板３の山部と金属平板２との接触
部を簡単、的確に溶接することができる。

【００５０】しかも、第１及び第２移動板５３₁ ，５３
₂ に設けられた第１及び第２補助押圧ローラ５４₁ ，５
４₂ は、第１及び第２押圧ローラ５４₁ ，５４₂ の、巻
き取り軸３０の回転方向Ｒ直前、即ち溶接点の直前で金
属波板３及び金属平板２の各外周面を、その全幅にわた
り押圧しているから、各溶接点では、金属波板３及び金
属平板の良好な密着状態を確保して、それらのレーザ溶
接を確実なものとすることができる。

【００５１】また、移動台１２上の左右一対のワーク押
さえ部材３８，３８は、巻き取り軸３０に巻き取られた
金属波板３及び金属平板２の両側端を常に押さえるの
で、それらの側端を面一状に奇麗に揃えることができ、
成形後の仕上げ加工を省くことができる。と共に、巻き
取り軸３０の回転を継続すれば、金属平板２及び金属波
板３を重ね合わせて螺旋状に密に巻き取っていくことが
できる。

【００５２】巻き取り軸３０による金属波板３及び金属
平板２の巻き取りが進行するに伴い、それぞれの直径が
増大していくが、第１及び第２押圧ローラ５４₁ ，５４
₂ は、金属波板３及び金属平板２の外周面に一定の圧力
をもって圧接した状態を保ちながら、第１及び第２移動
板５３₁ ，５３₂ と共に後退し、第１及び第２付勢用エ
アシリンダ５７₁ ，５７₂ を収縮させていく。上記第１
及び第２移動板５３₁，５３₂ には第１及び第２レーザ
溶接手段５６₁ ，５６₂ が設けられているから、金属平
板２の直径の増大によるも、第１レーザ溶接手段５６₁
の溶接トーチ６１₁ ，６１₁ …からの照射レーザの焦点
を金属波板３の谷部と金属平板２との規定の接触部に、
また第２レーザ溶接手段５６₂ の溶接トーチ６１₂ ，６
１₂ …からの照射レーザの焦点を金属波板３の山部と金
属平板２との規定の接触部にそれぞれ保持し続けること
ができ、したがって、それら接触部の溶接を的確に行う
ことができる。

【００５３】尚、金属平板２及び金属波板３の巻き取り
中は、金属平板供給装置４２及び金属波板供給装置４６
の各電動モータ４３，４７の作動を停止して、それらを
自由にすることにより、金属平板及び金属波板供給装置
４２，４７が巻き取り軸３０の巻き取り作業の妨げにな
らないようにする。

【００５４】また、移動台１２上の左右一対のワーク押
さえ部材３８，３８は、巻き取り軸３０に巻き取られた
金属波板３及び金属平板２の両側端を常に押さえるの
で、それらの側端を面一状に奇麗に揃えることができ、
成形後の仕上げ加工を省くことができる。

【００５５】金属平板２は金属波板３よりも長くなって
おり、したがって、巻き終わり時、その終端は金属平板
２自身の外周面に密着して溶接される。また金属波板３
は、前述のように、終端に近づくと波の振幅が漸減する
ので、金属波板３の終端による、金属平板２の最外周部
の局部的な膨らみを極力抑えることができる。

【００５６】こうして巻き取り軸３０上で円筒に近似し
たハニカム筒体４が成形される。その後は、第１及び第
２付勢用エアシリンダ５７₁ ，５７₂ を収縮作動して、
第１及び第２押圧ローラ５４₁ ，５４₂ をハニカム筒体
４から退去させ、また牽引用エアシリンダ２６のピスト
ン２７を左動してコレットチャック２０を開き状態に
し、巻き取り軸３０の右端部を自由にする。それから移
動用エアシリンダ１４の作動により、図７に示すように
移動台１２を払出し位置Ｂまで移動すれば、この移動台
１２に設けられた左方のワーク押さえ部材３８がハニカ
ム筒体４を巻き取り軸３０に沿って右方へ滑らせ、その
右端部から払出す。巻き取り軸３０から払出されたハニ
カム筒体４は、自重により一対のワーク押さえ部材３
８，３８間から落下して、容器４０に収容される。この
ように、成形後のハニカム筒体４は、巻き取り位置Ａか
ら離隔して特別に設けた払出し位置Ｂで巻き取り軸３０
から払出されるので、巻き取り位置Ａの周囲に配設され
る、金属波板供給装置４６、金属平板供給装置４２、第
１、第２レーザ溶接手段５６₁ ，５６₂ 等の各種機器に
干渉されることなく、ハニカム筒体４の払出しが可能と
なる。

【００５７】ところで、巻き取り軸３０のスリット３０
ａは、金属平板２の始端部のみを受け入れるだけの極め
て幅狭のもので足りるから、巻き取り軸３０の強度を確
保しゝ、その細径化が可能となり、その結果、巻き取り
軸３０を抜き取った跡のハニカム筒体４中心部の空間を
狭小にして、ハニカム筒体４の触媒担持面積の増大を図
ることができる。

【００５８】また金属平板２の始端を巻き取り軸３０の
スリット３０ａに挿入したとき、その始端を該スリット
３０ａ外へ所定長さ突出させ、この突出部分２ａを、金
属平板２の他の部分と共に巻き取り軸３０により巻き取
るようにしたので、金属平板２の、巻き取り軸３０のス
リット３０ａに係合した直線部分２ｂ（図１参照）は、
巻き取り軸３０に巻き取られた円筒部分２ｃに両端支持
されることになり、その直線部分２ｂの支持剛性が高
く、高速の排気流に曝させるも、その直線部分の振動を
防ぐことができる。

【００５９】第１及び第２レーザ溶接手段５６₁ ，５６
₂ は、各溶接トーチ６１₁ ，６１₁…；６１₂ ，６１₂
…のレーザ照射方向線Ｌ₁ ，Ｌ₂ が上方に向って相互に
Ｖ字状に開くように配設されるので、各溶接トーチ６１
₁ ，６１₁ …；６１₂ ，６１ ₂ …のレーザは、常に作業
者の眼下に照射されることになり、作業者の眼を照射レ
ーザから保護することができる。また、巻き取り軸３０
に被溶接物が存在しない場合、誤って一方又は両方の溶
接トーチ６１₁ ，６１₁ …；６１₂ ，６１₂ …からレー
ザが照射されても、各レーザが相手の溶接トーチに照射
されることはなく、それらの損傷を回避することができ
る。

【００６０】次に、図１３及び図１４により本発明の第
２実施例について説明する。

【００６１】図１３は巻き取り前の金属平板及び金属波
板の側面図、図１４は金属平板及び金属波板の巻き取り
作用説明図である。図１３に示すように、ハニカム筒体
４の製造に際し、用意するハニカム筒体４一個分の金属
平板２及び金属波板３において、金属波板３には、その
巻き取り方向に沿う始端側に一定長さの平板部３ａを形
成する。その他の形状は、図３に示した前記実施例と同
様である。

【００６２】ハニカム筒体４の製造には、前記製造装置
が使用される。その巻き取り軸３０による巻き取りに当
たっては、先ず前記実施例の場合と同様に、図１４
（１）に示すように、金属平板２の始端を巻き取り軸３
０のスリット３０ａに挿入して、それをスリット３０ａ
外に所定長さ突出させる。次いで、巻き取り軸３０を略
１．５回転ないし数回転させ、前記スリット３０ａ外へ
の突出部分２ａと共に金属平板２を巻き取る。

【００６３】次いで、図１０に示すように、第１及び第
２付勢用エアシリンダ５７₁ ，５７ ₂ を所定の空気圧を
もって伸長作動して第１及び第２移動板５３₁ ，５３₂
を前進させ、第１及び第２押圧ローラ５４₁ ，５４₂ を
金属平板２の外周面にそれぞれ圧接させ、先ず第２レー
ザ溶接手段５６₂ を手動操作して、溶接トーチ６１₂，
６１₂ …の照射レーザにより、金属平板２相互の接触部
を適当間隔置きにスポット溶接していく。その溶接点を
図１４（２）に符号ｐ₁ で示す。

【００６４】巻き取り軸３０の略１．５回転ないし数回
転の後、今度は金属波板３を巻き取り軸３０へ送って、
その始端側の平板部３ａを図１４（３）に示すように、
金属平板２の巻き取り軸３０に巻きつけられた部分と、
これから巻き取られる部分との間に差し込む。

【００６５】そして、巻き取り軸３０の引き続く回転に
より、平板部３ａを金属平板２の巻き取り軸３０に巻き
つけられた部分と、これから巻き取られる部分との間に
充分に挟み込ませてから、図１４（４）にｐ₂ で示すよ
うに、第２レーザ溶接手段５６₂ の手動操作による溶接
トーチ６１₂ ，６１₂ …の照射レーザにより、平板部３
ａとその外側の金属平板２との接触部をスポット溶接す
る。この場合、金属波板３の平板部３ａと金属平板２と
の溶接許容範囲は、これを充分に広く設定し得るから、
その溶接を容易にに行うことができる。

【００６６】次いで、巻き取り軸３０の回転に伴い、金
属波板２の最初の谷部に第１押圧ローラ５４₁ の山部が
係合した段階から第１及び第２レーザ溶接手段５６₁ ，
５６ ₂ を自動制御すべく、溶接制御ユニット６４を作動
状態にする。したがって、金属波板３の各谷部は金属平
板３の外周に接触したとき、ｐ₃ で示すように、第１レ
ーザ溶接手段５６₁ の自動操作による溶接トーチ６
１₂ ，６１₂ …の照射レーザによりスポット溶接され、
また金属波板３の各山部は金属平板３の内周面外周に接
触したとき、ｐ₄ で示すように、第２レーザ溶接手段５
６₂ の自動操作による溶接トーチ６１₂ ，６１₂ …の照
射レーザによりスポット溶接される。

【００６７】本発明は、上記実施例に限定されるもので
はなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が
可能である。例えば、第１及び第２レーザ溶接手段５６
₁ ，５６₂ を全工程において自動化し得ることは言うま
でもない。

【００６８】

【発明の効果】以上のように本発明の第１の特徴によれ
ば、金属平板及び金属波板を重ね合わせて回転する巻き
取り軸により螺旋状に巻き取って、ハニカム筒体を成形
するに当たり、巻き取り軸に設けられた軸方向のスリッ
トに金属平板の始端のみを挿入し、巻き取り軸を所定角
度回転して金属平板を巻き取り、次いで金属平板の巻き
取られた部分と、これから巻き取られる部分との間に金
属波板の始端を挟み込み、引き続く巻き取り軸の回転に
より、これら金属平板及び金属波板を重ね合わせて巻き
取るようにしたので、巻き取り軸のスリットは、金属平
板の始端部のみを受け入れるだけの極めて幅狭のもので
足り、したがって巻き取り軸の強度を確保しゝ、その細
径化が可能となり、巻き取り軸を抜き取った跡のハニカ
ム筒体中心部の空間を狭小にして、ハニカム筒体の触媒
担持面積の増大を図ることができる。

【００６９】また本発明の第２の特徴によれば、金属平
板の始端を巻き取り軸のスリットに挿入したとき、その
始端を該スリット外へ所定長さ突出させ、その突出部分
を、金属平板の他の部分と共に巻き取り軸により巻き取
るようにしたので、金属平板の、巻き取り軸のスリット
に係合した直線部分は、巻き取り軸に巻き取られた円筒
部分の内周面に両端支持されることになり、その直線部
分の支持剛性が高く、高速の排気流に接するも、その直
線部分の振動を防ぐことができる。

【００７０】さらに本発明の第３の特徴によれば、金属
平板の、巻き取り軸に巻き取られた部分と、これから巻
き取られる部分との間への金属波板の始端の挟み込み前
に、巻き取り軸に巻き取られた金属平板の外周面に金属
波板の始端を溶接するようにしたので、金属平板の、巻
き取り軸に巻き取られた部分と、これから巻き取られる
部分との間への金属波板の始端の挟み込みを確実に行う
ことができる。

【００７１】さらにまた本発明の第４の特徴によれば、
金属平板の、巻き取り軸に巻き取られた部分と、これか
ら巻き取られる部分との間に、金属波板の始端側に形成
した平板部を差し込んだ後、この平板部に、その外側の
金属平板を溶接するようにしたので、金属波板の平板部
と金属平板との溶接許容範囲を広く設定できて両者の結
合が容易となり、これにより金属平板の、巻き取り軸に
巻き取られた部分と、これから巻き取られる部分との間
への金属波板の始端の挟み込みを、ずれなく確実に行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】金属製触媒担体の正面図。

【図２】図１の２−２線断面図。

【図３】巻き取り前の金属平板及び金属波板の側面図。

【図４】ハニカム体の製造装置の平面図。

【図５】図４の要部の平面図。

【図６】図４の６−６線断面図。

【図７】図６に対応した作用説明図。

【図８】図６の８−８線拡大断面図。

【図９】図４の９−９線断面図。

【図１０】図９の要部拡大図。

【図１１】図１０の１１矢視図。

【図１２】金属平板及び金属波板の巻き取り作用説明
図。

【図１３】本発明の別の実施例に係る巻き取り前の金属
平板及び金属波板の側面図。

【図１４】図１３の金属平板及び金属波板の巻き取り作
用説明図。

【符号の説明】

２・・・・・金属平板 ２ａ・・・・突出部 ２ｂ・・・・直線部 ２ｃ・・・・円筒部 ３・・・・・金属波板 ４・・・・・ハニカム筒体 ３０・・・・巻き取り軸 ３０ａ・・・スリット

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属平板（２）及び金属波板（３）を重
   ね合わせて回転する巻き取り軸（３０）により螺旋状に
   巻き取って、ハニカム筒体（４）を成形するに当たり、 巻き取り軸（３０）に設けられた軸方向のスリット（３
   ０ａ）に金属平板（２）の始端のみを挿入し、巻き取り
   軸（３０）を所定角度回転して金属平板（２）を巻き取
   り、次いで金属平板（２）の巻き取られた部分と、これ
   から巻き取られる部分との間に金属波板（３）の始端を
   挟み込み、引き続く巻き取り軸（３０）の回転により、
   これら金属平板（２）及び金属波板（３）を重ね合わせ
   て巻き取ることを特徴とする、ハニカム筒体の製造方
   法。
2. 【請求項２】 請求項１記載のものにおいて、 金属平板（２）の始端を巻き取り軸（３０）のスリット
   （３０ａ）に挿入したとき、その始端を該スリット（３
   ０ａ）外へ所定長さ突出させ、その突出部分（２ａ）
   を、金属平板（２）の他の部分と共に巻き取り軸（３
   ０）により巻き取ることを特徴とする、ハニカム筒体製
   造方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載のものにおいて、 金属平板（２）の、巻き取り軸（３０）に巻き取られた
   部分と、これから巻き取られる部分との間への金属波板
   （３）の始端の挟み込み前に、巻き取り軸（３０）に巻
   き取られた金属平板（２）の外周面に金属波板（３）の
   始端を溶接することを特徴とする、ハニカム筒体製造方
   法。
4. 【請求項４】 請求項１又は２記載のものにおいて、 金属平板（２）の、巻き取り軸（３０）に巻き取られた
   部分と、これから巻き取られる部分との間に、金属波板
   （３）の始端側に形成した平板部（３ａ）を差し込んだ
   後に、この平板部（３ａ）に、その外側の金属平板
   （２）を溶接することを特徴とする、ハニカム筒体製造
   方法。