JPH06106071A - メタル担体の製造方法 - Google Patents

メタル担体の製造方法

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JPH06106071A
JPH06106071A JP4260390A JP26039092A JPH06106071A JP H06106071 A JPH06106071 A JP H06106071A JP 4260390 A JP4260390 A JP 4260390A JP 26039092 A JP26039092 A JP 26039092A JP H06106071 A JPH06106071 A JP H06106071A
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泰 石川
Toshikazu Nakagawa
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Sadao Toshima
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、ハニカム体成形時平箔にバックテ
ンションを付与しながら巻回することを併用し、さらに
接触面積が大きくなるような波箔形状とすることによ
り、拡散接合に適したメタル担体の製造方法を提供す
る。 【構成】 ハニカム体成形ラインにおいて、平箔に1〜
5kg/cmのバックテンションを付与しながら波箔を重て
渦巻状に巻回し、積層成形したハニカム体を金属製外筒
に収納してメタル担体とし、該メタル担体を縮径した
後、ハニカム体の平箔−波箔の接触部を拡散接合するこ
とを特徴とするメタル担体の製造方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車排ガス浄化用触
媒を担持するためのメタル担体の製造方法に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】自動車の排ガスを浄化するための触媒を
担持する担体として、耐熱性のステンレス鋼の平らな箔
(平箔という)と波形加工した箔(波箔という)からな
るハニカム体を、耐熱金属製の外筒に収納したメタル担
体が広く実用されつつある。
【0003】一般にハニカム体を構成する平箔と波箔
は、その接触部をロウ付けで接合しているが、ロウ材は
高価であり、担体コストを増加する。また、ロウ付けさ
れた部分はロウ材により箔が脆化する問題が生じたり、
ロウ材の分だけ熱容量が大きくなり浄化開始に時間がか
かる等の問題がある。
【0004】このような問題を無くするために、例えば
米国特許第4,300,956号明細書に開示されてい
るように平箔−波箔の接触部分を拡散接合することが提
案されている。拡散接合する場合には、予め巻回した平
箔と波箔との接触が十分になされていなければならな
い。そのため特開平2−14747号公報では、ハニカ
ム体を収納した外筒を二個のローラ間に通して絞り込み
(縮管量を当初径の0.5〜5%)した後、拡散接合す
る方法を開示している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ハニカム体に外圧を加
えて構成する平箔と波箔との接触部面積を多くするため
には、平箔−波箔の接触部面圧をハニカム体外周から中
心まで確実に高める必要がある。しかし、前記特開平2
−14747号公報のように縮管しただけでは、ハニカ
ム体外周近傍のみの面圧がアップするだけで中心部まで
到達しないか弱いままである。従って、この様な担体を
拡散接合した場合に中心部分に接合が不十分となり、使
用中にテレスコープ状の飛び出しが生じることがある。
【0006】本発明は、上記したような問題を解消する
ものであって、ハニカム体成形時平箔にバックテンショ
ンを付与しながら巻回することを併用し、さらに接触面
積が大きくなるような波箔形状とすることにより、拡散
接合に適したメタル担体の製造方法を提供することを目
的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明が要旨とするところは、ハニカム体成形ライン
において、平箔に1〜5kg/cmのバックテンションを付
与しながら波箔を重て渦巻状に巻回し、積層成形したハ
ニカム体を金属製外筒に収納してメタル担体とし、該メ
タル担体を縮径した後、ハニカム体の平箔−波箔の接触
部を拡散接合することを特徴とするメタル担体の製造方
法である。本発明において上記波箔には、平箔との接合
長さが0.6t(t:平箔或いは波泊の薄い方の箔厚、
以下単にtと記載する。)以上とすること、また、ハニ
カム体を外筒に収納してなるメタル担体を、該担体の外
周を掴むごとくセグメントに収納し、かつセグメントと
共にダイスに引き込み、或いは通過させることにより縮
径し、均等な面圧をハニカム体に付与することにも特徴
がある。
【0008】
【作用】本発明は平箔にバックテンションを付与しなが
ら波箔と共に巻回するのであるが、巻回開始当初、すな
わちハニカム体中心部分における平箔と波箔接触部の面
圧は張力に応じた大きさとなるが、図1に原理的に示し
たように面圧bは巻回積層数が多くなるに従って漸減
し、ハニカム体外周部近傍になると、非常に小さくな
り、拡散接合が不安定になってしまう状態になる。一方
ハニカム体を縮径すると、図1に示したように面圧cは
その外周近傍に顕著に向上するが、中心部になるにした
がって漸減する。この様にバックテンションと縮径によ
る面圧向上効果はハニカム体半径方向にそれぞれ逆の傾
向となることから、本発明はこの様な前記バックテンシ
ョンと縮径を併用することにより、ハニカム体半径方向
における面圧が、図1の線aのように均一に確実になる
ようにする。
【0009】以下に本発明を詳細に説明する。図2は本
発明のハニカム体1を製造する概要の一例を示す説明図
である。平箔2は、Cr,Alを含有する厚さほぼ50
μmの耐熱性ステンレス鋼であり、波箔3は、平箔を波
形に加工したものであり、図3に示すように台形波形に
形成し、山頂部を構成する平行部3aは、平箔との接合
長さが0.6t以上の平坦面を有するようにする。図2
に示すように平箔2に波箔3を重ねて渦巻き状に巻回
し、ハニカム体1を形成するのであるが、この際成形ラ
インに設けたブライドルロール等のバックテンション付
与装置4に平箔2を噛み込ませ、平箔2に1〜5kg/cm
のバックテンションを付与しながら巻き込んでいる。バ
ックテンションが1kg/cm未満では平箔と波箔戸の接触
面圧が不足し、十分な拡散接合が得られず、また5kg/
cmを超えると波箔が押し潰され形状不良になる。波箔3
の平行部3aは拡散接合したときに、各接合部の接合長
が、0.6t以上となるようにする。これは、実用時の
担体を調査した結果であり、0.6t以上あれば周辺の
箔が破断しても、拡散接合部は健全であることが判明し
たからである。また、平箔にバックテンションを付与す
るのは、平箔2と波箔3の接触部における面圧を上げ、
波箔3の形状構成と相俟って接触率の大きいハニカム体
とするためである。
【0010】このようにして成形したハニカム体1は、
図4に示すように耐熱性ステンレス鋼などからなる外筒
5に収納してメタル担体6とする。この際外筒5の内径
はハニカム体1の外径よりやや大きくして装入しやすい
ようにすることが好ましい。本発明は、外筒と共にハニ
カム体を縮径し、外筒とハニカム体の密着度向上すると
共にハニカム体の平箔と波箔の接触面圧を向上した良好
な拡散接合を行う。縮径は種々の方法で実施できるが、
その一例を図5(a),(b)に示す。すなわち油圧シ
リンダー7の作動によって小分割したセグメント8を、
ダイス9内に出入可能にした縮径装置であり、(b)図
のようにダイス9より押し出して開いた状態のセグメン
ト8内部にメタル担体6を装入し、(a)のようにこの
セグメント9をダイス8内に引き込むことにより、ダイ
ス9内径にに沿って各セグメント8が閉じると共にメタ
ル担体6を均等に縮径する。
【0011】このように本発明はバックテンション付与
と縮径によってハニカム体の平−波箔接触部の接触密度
を向上せしめ、かかる構成のメタル担体を非酸化性雰囲
気下で高温加熱して拡散接合することにより均一かつ高
密度の平−波箔接合部が得られる。
【0012】
【実施例】以下の方法で外径100mm、長さ100mmの
メタル担体を製造した。平箔は耐熱性のSUS鋼よりな
り、幅100mm、厚さ50μmであり、波箔は平箔を波
形に成形し、波高さ1.2mm、波ピッチ2.4mmとし
た。外筒は耐熱SUS製であり、長さ100mm、厚さ
1.5mm、外径101.8mm(内径98.8mm)の円筒
とした。
【0013】上記平箔と波箔とを重ね一軸の回りに巻回
しハニカム体を形成した。この際、平箔に2kg/cmのバ
ックテンションを付与した。ハニカム体の直径が98.
5mm相当になったとき、巻回を停止し、平箔のみを一周
させた後、そのラップ部を抵抗溶接で固定した。ハニカ
ム体を外筒に挿入した後(上記寸法にしたため、ハニカ
ム体を外筒に挿入するのはスムースに行えた。)、図5
に示す縮管装置により外筒外径で1.8mm縮径した。こ
れによりハニカム体は実質的に1.5mm縮径され中心か
ら外周まで必要な面圧を付与できた。
【0014】次に本担体を真空度10-4torr、温度12
50℃、時間一時間で熱処理(拡散接合)した。ハニカ
ム体の接合状態を調査した結果、接合率90%以上と良
好であり、エンジンによる各種耐久試験に合格した。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は平箔にバ
ックテンションを付与しながらハニカム体を形成し、こ
のハニカム体を外筒に挿入して縮径することによってハ
ニカム体の平−波箔接触部の接触密度を向上せしめ、か
かる構成のメタル担体を真空中で高温加熱して拡散接合
することにより均一かつ高密度の平−波箔接合部を得る
事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のハニカム体への面圧付与の概念説明
図。
【図2】本発明のハニカム体製造例の説明図。
【図3】本発明の波箔形状に一例を示す説明図。
【図4】本発明メタル担体の斜視図。
【図5】本発明を実施するための縮管装置の一例を示す
説明概要図であって、(a)は全体斜視図、(b)は一
部の拡大斜視図。
【符号の説明】
1:ハニカム体 2:平箔 3:波箔 3a:平行部 4:バックテンション付与装置 5:外筒 6:メタル担体 7:油圧シリンダー 8:セグメント 9:ダイス
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年2月24日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項1
【補正方法】変更
【補正内容】

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ハニカム体成形ラインにおいて、平箔に
    1〜5kg/cmの張力を付与しながら波箔を重て渦巻状に
    巻回し、積層成形したハニカム体を金属製外筒に収納し
    てメタル担体とし、該メタル担体を縮径した後、ハニカ
    ム体の平箔−波箔の接触部を拡散接合すると共にハニカ
    ム体と外筒の必要部分を拡散競る号或いはロウ付けする
    ことを特徴とするメタル担体の製造方法。
  2. 【請求項2】 各波箔と平箔の接合長を、0.6t
    (t:平箔或いは波泊の薄い方の箔厚)以上とすること
    を特徴とする請求項1記載のメタル担体の製造方法。
  3. 【請求項3】 ハニカム体を外筒に収納してなるメタル
    担体を、該担体の外周を掴むごとくセグメントに収納
    し、かつセグメントと共にダイスに引き込み或いは通過
    させることにより縮径し、均等な面圧をハニカム体に付
    与することを特徴とする請求項1或いは2記載のメタル
    担体の製造方法。
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