JPH11197518A - 金属製触媒担体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属製触媒担体の製造に際し、比較的小なる
圧入荷重をもってハニカム筒体をハウジングに的確に圧
入して、ハニカム筒体外周面とハウジング内周面との良
好な密着状態が得られるようにする。 【解決手段】 二つ割りの矯正型６によりハニカム筒体
４を直径方向に加圧して、ハニカム筒体４の最外周の金
属平板２に半径方法内向きの座屈部７を形成し、次いで
このハニカム筒体４をハウジング５内に圧入する。この
圧入中、ハニカム筒体４は、前記座屈部７の座屈を進行
させながら縮径するので、圧入荷重が軽減される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属平板及び金属
波板を重ね合わせて螺旋状に巻き取ってなる円柱状のハ
ニカム筒体を円筒状のハウジング内に圧入して金属製触
媒担体を製造する、金属製触媒担体の製造方法に関す
る。金属製触媒担体は、主としてエンジンの排気浄化装
置に用いられるものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、金属平板及び金属波板を重ね合わ
せて螺旋状に巻き取ってなる円柱状のハニカム筒体を、
圧入治具のテーパ付案内孔を通して円筒状のハウジング
内に圧入して金属製触媒担体を製造することが、例え
ば、特開平７−３９７６３号公報に開示されているよう
に、既に知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ハニカム筒体は、金属
平板及び金属波板を重ね合わせて螺旋状に巻き取って構
成されるものであるから、金属波板の終端部によりハニ
カム筒体の外周面に膨らみを生ずる等、成形中に生じた
歪みを持っており、このため、このハニカム筒体を圧入
治具の案内孔を通してハウジングに圧入する際には、極
めて大なる圧入荷重を必要とするのみならず、ハニカム
筒体を損傷させたり、圧入治具の耐用寿命を低下させる
不都合を招く。そこで、圧入荷重を減少させるべく、ハ
ニカム筒体のハウジング内への圧入代を小さく設定すれ
ば、ハニカム筒体外周面とハウジング内周面との良好な
密着状態が得られなくなる。

【０００４】本発明は、かゝる事情に鑑みてなされたも
ので、比較的小なる圧入荷重をもってハニカム筒体をハ
ウジングに的確に圧入して、ハニカム筒体外周面とハウ
ジング内周面との良好な密着状態が得られるようにし
た、前記金属製触媒担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螺
旋状に巻き取ってなるハニカム筒体をハウジング内に圧
入して金属製触媒担体を製造する、金属製触媒担体の製
造方法において、複数割りの矯正型によりハニカム筒体
を直径方向に加圧して、ハニカム筒体の最外周の金属平
板に半径方法内向きの座屈部を形成し、次いでこのハニ
カム筒体をハウジング内に圧入することを第１の特徴と
する。

【０００６】この第１の特徴によれば、複数割りの矯正
型を閉じることにより、ハニカム筒体の外形を矯正させ
ゝ、その外周に座屈部を形成することができる。次い
で、このハニカム筒体をハウジングに圧入するとき、ハ
ニカム筒体は縮径されるが、その縮径は、主として、前
記座屈部がその座屈を進行させることにより生起するの
で、比較的小さい圧入荷重をもってその圧入を達成する
ことができる。しかも、ハニカム筒体は、ハウジング内
に圧入されると、座屈部の復元力により、該筒体の外周
面全体をハウジングの内周面に確実に密着させることが
できる。

【０００７】また本発明は、上記特徴に加えて、ハウジ
ング内へのハニカム筒体の圧入後、ハニカム筒体の外周
縁をハウジングの内周面に溶接することを第２の特徴と
する。

【０００８】この第２の特徴によれば、ハウジングの内
周面に全周にわたり密着したハニカム筒体の外周縁をハ
ウジングの内周面に確実に溶接することができ、両者の
結合強度を高めることができる。

【０００９】さらに本発明は、第１又は第２の特徴に加
えて、圧入治具の内周に、その一端に向かって拡径しつ
ゝ開口するテーパ付の第１案内孔と、この第１案内孔の
内端に連なる矯正孔と、この矯正孔の内端から起立する
環状段部と、この環状段部の内周縁から該治具の他端に
向かって拡径しつゝ開口するテーパ付の第２案内孔とを
形成し、前記ハウジングの一端部を前記第１案内孔を経
て前記矯正孔に圧入して該一端部を矯正し、この状態の
ハウジングに前記ハニカム筒体を第２案内孔を経て圧入
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、ハウジングを、
圧入治具の第１案内孔を経て矯正孔の嵌合することによ
り、その外形を矯正したところへ、第２案内孔を通過さ
せて外形を矯正したハニカム筒体を圧入するので、その
圧入をスムーズに行うことができる。

【００１１】

【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。

【００１２】図は本発明の一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はハニカム筒体の矯正工程を示す平面図、図４
はハニカム筒体をハウジング内に圧入する圧入装置の縦
断側面図、図５及び６は、同圧入装置の作用図、図７は
図６の要部拡大図、図８はハニカム筒体をハウジングの
溶接工程を示す側面図である。

【００１３】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円
柱状のハニカム筒体４と、このハニカム筒体４が圧入さ
れる円筒状のハウジング５とから構成され、ハニカム筒
体４の両端外周縁は、その全周にわたりハウジング５の
内周面に溶接される。

【００１４】この金属製触媒担体１は、ハニカム筒体４
の成形後、次のような工程を経て製造されるものであ
る。 (1) ハニカム筒体４の矯正工程（図３参照） この工程では、先ず、成形後のハニカム筒体４の各部の
直径を測定して、最大直径部４ａを見つけておく。次い
で真円の内周面６ａを持つ二つ割り矯正型６，６を開い
て、その間に上記ハニカム筒体４を、その最大直径部４
ａを矯正型６，６の開閉方向に向けて配置する（図３
（Ａ）参照）。次に、矯正型６，６を、図示しないエア
シリンダ等の加圧手段をもって閉じる（図３（Ｂ）参
照）ことにより、ハニカム筒体４の最外周の金属平板２
に半径方向内向きの座屈部７を形成する。この座屈部７
は、ハニカム筒体４の形状によって異なるが、矯正型
６，６の合わせ面に近接した箇所で、一個又は二個形成
される。

【００１５】矯正型６，６の内周面６ａの直径は、型閉
じしたとき、ハニカム筒体４の所定の圧入代分だけハウ
ジング５の内径より大きく設定してある。したがって、
ハニカム筒体４径は、矯正型６，６による矯正後でも、
所定の圧入代を有することになる。 (2) ハニカム筒体４のハウジング５への圧入工程（図５
ないし図７参照） この工程では圧入装置１０が使用される。先ず、この圧
入装置１０について説明する。

【００１６】図５において、水平の機台１１上に立設し
たタワーブロック１２には、鉛直方向に延びるレール１
３が設けられ、このレール１３に昇降板１４が摺動可能
に係合される。この昇降板１４には、タワーブロック１
２に取付けられた第１エアシリンダ１５のピストンロッ
ド１５ａが連結しており、この第１エアシリンダ１５の
作動により昇降板１４を上下動させるようになってい
る。

【００１７】昇降板１４は、上部に支持ブラケット１
６、下部に支持ブロック１７を備えており、その支持ブ
ラケット１６には第２エアシリンダ１８がその軸線を鉛
直方向に向けて取付けられ、支持ブロック１７には円筒
状の圧入治具２０が第２エアシリンダ１８と同軸上で装
着される。第２エアシリンダ１８は、その下方に突出す
るピストンロッド１８ａに圧入部材２０を備えている。
この圧入部材２０の下部は、前記ハウジング５の内周に
緩く嵌合し得るよう、円柱状に形成されている。

【００１８】機台１１上には、また、圧入治具２０の下
方で、それと同軸上に配置されるワーク支持ブロック２
１が固設される。

【００１９】図７に示すように、前記圧入治具２０の内
周には、その下端に向かって拡径しつゝ開口するテーパ
付の第１案内孔２５と、この第１案内孔２５の上端に連
なる真円の矯正孔２６と、この矯正孔２６の上端から起
立する環状段部２７と、この環状段部２７の内周縁から
該治具１９の他端に向かって拡径しつゝ開口するテーパ
付の第２案内孔２８とが形成される。第１案内孔２５の
下端の入口径は、前記ハウジング５の外径より大きく、
また矯正孔２６の内径は、前記ハウジング５の正規の外
径と等しく設定される。第２案内孔２８の上端の入口径
は、前記ハニカム筒体４の外径より大きく、また第２案
内孔２８の下端の出口径は、前記ハウジング５の正規の
内径と等しく設定される。

【００２０】また、ワーク支持ブロック２１の上端に
は、前記ハウジング５の内周に適合し得る、背の低い円
形の位置決め突起２１ａが形成される。

【００２１】この圧入装置１０の使用に当たっては、先
ず、図４に示すように、第１エアシリンダ１５収縮作動
により昇降板１４を上昇位置に保持した状態で、ワーク
支持ブロック２１上にハウジング５を載置する。その
際、ハウジング５の内周面に位置決め突起２１ａを嵌合
することにより、ハウジング５を圧入治具２０と同軸上
に配置する。一方、圧入治具２０の第２案内孔２８の入
口にハニカム筒体４の下端を嵌合する。

【００２２】次に、図５に示すように、第１エアシリン
ダ１５の伸長作動により昇降板１４をさせる。すると、
ワーク支持ブロック２１上のハウジング５の上端部が圧
入治具２０の第１案内孔２５を経て矯正孔２６に嵌合
し、これによりハウジング５の歪みが矯正される。そし
て、ハウジング５の上端面が環状段部２７に当接したと
ころで昇降板１４を固定する。

【００２３】次に、図６に示すように、第２エアシリン
ダ１８の伸長作動により圧入部材２０を下降させ、これ
によりハニカム筒体４を、第２案内孔２８を経由しなが
ら、矯正孔２６内で待機する前記ハウジング５内に圧入
していく。その際、ハニカム筒体４は、第２案内孔２８
を通過する間に、テーパを付したその内周面により前記
圧入代分、縮径されつゝ、真円に矯正されるが、その際
の縮径は、主として、前記（１）の工程でハニカム筒体
４の最外周部に形成した座屈部７がその座屈を進行させ
ることにより生起するので、比較的小さい圧入荷重をも
って、第２案内孔２８からハウジング５内への圧入を達
成することができる。したがって、ハニカム筒体４の損
傷を回避すると共に、圧入治具２０の耐用寿命を延ばす
ことができる。

【００２４】しかも、ハニカム筒体４は、ハウジング５
内に圧入されると、座屈部７の復元力により、その座屈
部７を除いて、該筒体４の外周面全体をハウジング５の
内周面に確実に密着させることができる。

【００２５】こうして組立てられた触媒担体１は、第１
及び第２エアシリンダ１５，１８を収縮作動して、昇降
板１４及び圧入部材２０を図４の原位置に戻すことによ
り、ワーク支持ブロック２１から取り出すことができ
る。 （３）ハニカム筒体４及びハウジングの溶接工程（図８
参照） 上記触媒担体１を、回転テーブル３０上のチャック３１
に把持させ、このチャック３１の上方に設置される支持
ブラケット３２に取付けられたレーザ溶接トーチ３３の
照射レーザの焦点を、ハニカム筒体４の上端外周縁とハ
ウジング５内周面との接触部Ｐに合わせる。而して、回
転テーブル３０を回転しながら、レーザトーチ３３から
レーザを照射することにより、ハニカム筒体４の上端外
周縁をハウジング５の内周面に溶接することができる。
特に、前記（２）の工程でハニカム筒体４の外周面全体
がハウジング５の内周面に密着させてあるから、ハニカ
ム筒体４を全周縁にわたりハウジング５に確実にレーザ
溶接することができる。ハニカム筒体４の上端外周縁の
ハウジング５への溶接後は、触媒担体１をハニカム筒体
４を上下反転して、ハニカム筒体４の反対側の周縁をハ
ウジング５に同様の容量で溶接する。こうして、ハニカ
ム筒体４及びハウジング５の結合強度が高い触媒担体１
を安定供給することができる。

【００２６】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、楕円形の触媒担体を製造する場合
には、その形状の合わせて、圧入装置１０の各部を設計
変更すればよい。また矯正型６は、これを三つ割りとす
ることもできる。

【００２７】

【発明の効果】以上のように本発明の第１の特徴によれ
ば、複数割りの円筒状矯正型を閉じることにより、ハニ
カム筒体の外形を矯正させゝ、その外周に座屈部を形成
することができ、次いで、このハニカム筒体をハウジン
グに圧入するとき、前記座屈部の座屈を進行させながら
ハニカム筒体を縮径させるので、比較的小さい圧入荷重
をもってその圧入を達成することができ、ハニカム筒体
を損傷させることもない。しかも、ハニカム筒体は、ハ
ウジング内に圧入されると、座屈部の復元力により、該
筒体の外周面全体をハウジングの内周面に確実に密着さ
せることができる。

【００２８】また本発明の第２特徴によれば、ハウジン
グの内周面に全周にわたり密着したハニカム筒体の外周
縁をハウジングの内周面に確実に溶接することができ、
両者の結合強度が極めて高い触媒担体を提供することが
できる。

【００２９】さらに本発明の第３の特徴によれば、ハウ
ジングを、圧入治具の第１案内孔を経て矯正孔の嵌合す
ることにより、その外形を矯正したところへ、圧入治具
の第２案内孔を通過させて外形を矯正したハニカム筒体
を圧入するので、その圧入をスムーズに行うことができ
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】ハニカム筒体の矯正工程を示す平面図。

【図４】ハニカム筒体をハウジング内に圧入する圧入装
置の縦断側面図。

【図５】同圧入装置の作用図。

【図６】同圧入装置の異なる作用図。

【図７】図６の要部拡大図。

【図８】ハニカム筒体をハウジングの溶接工程を示す側
面図。

【符号の説明】

１・・・・・触媒担体 ２・・・・・金属平板 ３・・・・・金属波板 ４・・・・・ハニカム筒体 ５・・・・・ハウジング ６・・・・・矯正型 ７・・・・・座屈部 １９・・・・圧入治具 ２５・・・・第１案内孔 ２６・・・・矯正孔 ２７・・・・環状段部 ２８・・・・第２案内孔

Claims (3)

【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
   ね合わせて螺旋状に巻き取ってなるハニカム筒体（４）
   をハウジング（５）内に圧入して金属製触媒担体（１）
   を製造する、金属製触媒担体の製造方法において、 複数割りの矯正型（６）によりハニカム筒体（４）を直
   径方向に加圧して、ハニカム筒体（４）の最外周の金属
   平板（２）に半径方法内向きの座屈部（７）を形成し、
   次いでこのハニカム筒体（４）をハウジング（５）内に
   圧入することを特徴とする、金属製触媒担体の製造方
   法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の金属製触媒担体の製造方
   法において、 ハウジング（５）内へのハニカム筒体（４）の圧入後、
   ハニカム筒体（４）の外周縁をハウジング（５）の内周
   面に溶接することを特徴とする、金属製触媒担体の製造
   方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の金属製触媒担体の
   製造方法において、 筒状の圧入治具（１９）の内周に、その一端に向かって
   拡径しつゝ開口するテーパ付の第１案内孔（２５）と、
   この第１案内孔（２５）の内端に連なる矯正孔（２６）
   と、この矯正孔（２６）の内端から起立する環状段部
   （２７）と、この環状段部（２７）の内周縁から該治具
   （１９）の他端に向かって拡径しつゝ開口するテーパ付
   の第２案内孔（２８）とを形成し、前記ハウジング
   （５）の一端部を前記第１案内孔（２５）を経て前記矯
   正孔（２６）に圧入して該一端部を矯正し、この状態の
   ハウジング（５）に前記ハニカム筒体（４）を第２案内
   孔（２８）を経て圧入することを特徴とする、金属製触
   媒担体の製造方法。