JPH0929106A - メタル担体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 改良されたＳ字状タイプまたは巴状タイプの
メタルハニカム体から成る耐久性と経済性に優れた排気
ガス浄化用のメタル担体（ＭＳ）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を交
互に所望段数に積層してスタック（Ｓ）を形成するとと
もに、前記スタック（Ｓ）の所望数を巻回成形して製作
した排気ガス浄化用触媒を担持するためのＳ字状タイプ
または巴状タイプのメタルハニカム体からなるメタル担
体において、前記スタック（Ｓ）の少なくとも一つが、
(i) 前記スタック（Ｓ）を構成する平板状帯材と波板状
帯材のいずれか一方の帯材であって、かつ、(ii)前記い
ずれか一方の帯材のうちの少なくとも一枚の帯材が、そ
の端部に前記スタック（Ｓ）の巻回成形により製作され
るメタルハニカム体の外周部を少なくとも一周分外包
し、かつ重合する長尺の平板部を有する帯材、を使用し
て構成されたものであることを特徴とするメタル担体。

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
ガス浄化手段として排気系統に介装されて使用される、
排気ガス浄化用触媒を担持させるための金属製のハニカ
ム構造体（以下、メタルハニカム体という。）から成る
メタル担体に関する。

【０００２】詳しくは、この種のメタル担体において
は、別体として製作された金属製のケーシング（以下、
メタルケーシングという。）を必須とするものである
が、本発明は前記別体として製作したメタルケーシング
の使用を排除した経済的なメタル担体に関する。更に詳
しくは、本発明は、従来の典型的な巻回タイプのメタル
ハニカム体に代って、耐熱疲労性（耐熱衝撃性）に優れ
たＳ字状タイプや巴状タイプの特殊構造のメタルハニカ
ム体を採用するとともに、前記特殊構造のメタルハニカ
ム体との関連においてメタルケーシング部の構造を特殊
なものにしたメタル担体に関するものである。

【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）を担持するためのメタルハニカム体、及び前記メ
タルハニカム体を内部に収容し、固定するためのメタル
ケーシング、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（Me
tal Support ）またはメタルサブストレート（Metal Su
bstrate ）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】前記した従来のメタル担体（ＭＳ）の主要
な構成要素であるメタルハニカム体としては、種々の構
造のものが提案されている。なお、メタルハニカム体は
ハニカム構造（honeycomb structure ）にちなんで略記
号（Ｈ）を使用する。但し、従来品を（Ｈ' ）（ダッシ
ュ付き）で示し、本発明のもの（Ｈ）と区別する。例え
ば、従来の典型的なメタルハニカム体（Ｈ' ）は、平板
状帯材（１）と波板状帯材（２）を重積したものを一括
渦巻状に巻回成形して製造した巻回タイプのものであ
る。前記した巻回タイプのメタルハニカム体（Ｈ' ）
は、具体的には例えば１００μｍ以下（好ましくは５０
μｍ以下）の耐熱性の薄肉鋼板からなる平板状帯材
（１）と、前記薄肉鋼板を波付加工して調製した波板状
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）（３）を持つハ
ニカム構造体としたものである。

【０００５】そして、従来のメタル担体（ＭＳ）は、前
記した巻回タイプのメタルハニカム体（Ｈ' ）を、前記
メタルハニカム体（Ｈ' ）を外包するメタルケーシング
（以下、略記号「Ｃ」を用いる。）内に填装され、固着
されて製造されるものである。いうまでもなく、従来の
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、前記メタルハニカ
ム体（Ｈ' ）とメタルケーシング（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' ）とメタルケーシング（Ｃ）が排気ガス自体の高
温度及び排気ガスと排気ガス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、このような高温度雰囲
気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。また、メタル担体（Ｍ
Ｓ）は、激しい振動付加の条件のもとで使用されるた
め、耐振性の向上という観点からも前記両要素は強固に
固着されるものである。

【０００６】一方、メタルハニカム体（Ｈ' ）において
も、その構成部材である平板状帯材（１）と波板状帯材
（２）の当接部も前記した過酷な使用条件下での耐久性
の確保という観点から、種々の方式及び方法により固着
される。例えば、メタルハニカム体内部に発生する大き
な熱応力を効果的に吸収・緩和するために、メタルハニ
カム体内部の所定部位の平板状帯材（１）と波板状帯材
（２）の当接部をろう接合や溶接などにより固着する方
式が提案されている（特公昭６３−４４４６６号、特開
平２−２１８４４２号参照）。

【０００７】前記した巻回タイプのメタルハニカム体
（Ｈ' ）は、従来のセラミック製のモノリスタイプのも
のよりも種々の点で優れているが、前記した厳しい熱的
条件下で生起する大きな熱応力に対しては、まだ改善の
余地を残すものである。特に、メタルハニカム体内部に
発生する熱応力に基づく大きな変形力が、メタルケーシ
ング（Ｃ）の内壁面に当接するメタルハニカム体の外周
部、及びその近傍部位に集中、集積するため、メタルハ
ニカム体の構成部材である平板状帯材や波板状帯材が変
形、座屈、破損を誘発して耐久性を大きく損ねる。

【０００８】これは、前記した巻回タイプのメタルハニ
カム体（Ｈ' ）においては、メタルハニカム体（Ｈ' ）
のメタルケーシング（Ｃ）の内壁面に当接する外周部
が、一組の平板状帯材（１）と波板状帯材（２）がメタ
ルケーシング（Ｃ）の内壁面に沿うように当接してお
り、即ち面状に当接しており、熱応力に基づく変形力を
十分に吸収、緩和することができないためである。

【０００９】最近、前記した渦巻状の巻回タイプのメタ
ルハニカム体（Ｈ' ）にかえて、一組の平板状帯材と波
板状帯材から成る最小構成単位の複数組を使用し、かつ
前記最小構成単位（一組の平板状帯材と波板状帯材）の
夫々の端部が、メタルケーシングの内壁面に当接する構
造のメタルハニカム体（Ｈ' ）が提案されている。この
種の新しい構造のメタルハニカム体（Ｈ' ）として、例
えば、特開昭６２−２７３０５１号（特公平４−６４７
４０号）にＳ字状タイプと称するものが、また特公表３
−５０２２６６０号に巴状タイプと称するものが提案さ
れている。

【００１０】この種の構造のメタルハニカム体（Ｈ' ）
は、後述するように本発明の改良の対象とされるもので
あり、本発明の理解のために図示されている。即ち、前
記Ｓ字状タイプのメタルハニカム体（Ｈ' ）の構造と製
造プロセスが図１０〜図１２に示され、また巴状タイプ
のメタルハニカム体（Ｈ' ）の構造と製造プロセスが図
１３〜図１４に示されている。なお、これらＳ字状タイ
プや巴状タイプのメタルハニカム体（Ｈ' ）の構造や製
造プロセスの詳細は、後述される。

【００１１】前記したＳ字状タイプまたは巴状タイプの
メタルハニカム体（Ｈ' ）は、従来の渦巻状巻回タイプ
のメタルハニカム体（Ｈ' ）と比較して熱応力の吸収、
緩和特性に優れたものである。これは、前記したように
従来の巻回タイプのメタルハニカム体（Ｈ' ）において
は、一つの最小構成単位（一組の平板状帯材と波板状帯
材）がメタルケーシング（Ｃ）の内壁面に沿って当接し
ているのに対し、前記したＳ字状タイプまたは巴状タイ
プのメタルハニカム体（Ｈ' ）においては、所望の数の
複数の最小構成単位の各端部が、メタルケーシング
（Ｃ）の内壁面に当接しているためであり、各端部にお
いて熱応力を吸収、緩和することができるためである。

【００１２】前記したように従来のＳ字状タイプまたは
巴状タイプのメタルハニカム体（Ｈ' ）は、メタルハニ
カム体の外周部およびその近傍部位に集中、集積する熱
応力を各最小構成単位（一組の平板状帯材と波板状帯
材）が夫々に分担して吸収、緩和することができるた
め、メタルハニカム体の耐久性に一定の改善がなされて
いるものである。しかしながら、前記した従来のＳ字状
タイプまたは巴状タイプの特殊構造のメタルハニカム体
（Ｈ' ）においては、その中心部と外周部の耐久性を比
較した場合、前記したように外周部の熱応力に対する耐
久性が改善されていることから、逆に中心部の耐久性が
相対的に低下する結果になる。

【００１３】この種のメタルハニカム体においては、そ
の中心部にスコーピング（テレスコーピング）現象が誘
発される。これは、メタルハニカム体の中心部において
排気ガス流の速度が最大であり、このため排気ガスと担
持された排気ガス浄化用触媒との接触反応（発熱反応）
により他の部位より高温度に加熱され、大きな熱応力を
発生するため、メタルハニカム体中心部が排気ガス流方
向に飛び出してしまう現象のことである。このスコーピ
ング現象は、エンジンの始動、停止毎に繰り返されて誘
発されるため、メタルハニカム体中心部の耐久性を損ね
るものである。

【００１４】一方、前記した従来のＳ字状タイプまたは
巴状タイプのメタルハニカム体（Ｈ' ）を主要な構成要
素とするメタル担体（ＭＳ）において、使用上、必ずし
も厚肉のメタルケーシング（Ｃ）を必要としない場合が
あるが、耐熱性の薄肉パイプ材の入手難などから、十分
に対応することができない場合がある。また、耐熱性の
観点から、メタルハニカム体部と同程度の耐熱性がメタ
ルケーシング部にも要求される場合があるが、このよう
な場合にもメタルケーシング材の入手難などから十分に
対応することができない場合がある。

【００１５】

【発明が解決しようとする問題点】本発明は、前記した
従来のＳ字状タイプまたは巴状タイプのメタルハニカム
体（Ｈ' ）の問題点に鑑み、かつこれらメタルハニカム
体（Ｈ' ）に対するニーズを満足しようとして創案され
たものである。本発明者らは、前記した従来技術の問題
点を解消するために鋭意検討した。その結果、平板状帯
材と波板状帯材を交互に所望段数に重積してスタック
（ｓｔａｃｋ）とし、かつ前記スタックの一または所望
数を巻回成形して排気ガス浄化用触媒を担持するための
Ｓ字状タイプまたは巴状タイプのメタルハニカム体とす
る際、前記少なくとも一つのスタック（ｓｔａｃｋ）に
おいて、該スタックを構成する平板状帯材または波板状
帯材において、例えば平板状帯材として、端部に巻回成
形して製作されるメタルハニカム体の外周部を少なくと
も一周分外包し、かつ前記端部同士が重合する長さの平
板部を有するものを一枚使用した場合、前記した従来技
術の問題点が解消され、かつ前記した要求（ニーズ）が
満たされることを見出した。

【００１６】本発明は前記知見をベースとして完成され
たものであり、本発明により耐久性と経済的に優れたＳ
字状タイプまたは巴状タイプのメタルハニカム体（Ｈ）
からなる排気ガス浄化用のメタル担体（ＭＳ）が提供さ
れる。

【００１７】

【問題点を解決するための手段】本発明を概説すれば、
本発明は、薄肉金属板製の平板状帯材と波板状帯材を交
互に所望段数に積層してスタック（Ｓ）を形成するとと
もに、前記スタック（Ｓ）の所望数を巻回成形して製作
した排気ガス浄化用触媒を担持するためのＳ字状タイプ
または巴状タイプのメタルハニカム体からなるメタル担
体において、前記スタック（Ｓ）の少なくとも一つが、
(i) 前記スタック（Ｓ）を構成する平板状帯材と波板状
帯材のいずれか一方の帯材であって、かつ、(ii)前記い
ずれか一方の帯材のうちの少なくとも一枚の帯材が、そ
の端部に前記スタック（Ｓ）の巻回成形により製作され
るメタルハニカム体の外周部を少なくとも一周分外包
し、かつ重合する長尺の平板部を有する帯材、を使用し
て構成されたものであることを特徴とするメタル担体に
関するものである。

【００１８】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。

【００１９】前記したように、本発明のメタル担体（Ｍ
Ｓ）は、その主要な構成要素であるメタルハニカム体と
して、従来の図１０〜図１２に示されるＳ字状タイプ、
及び図１３〜図１４に示される巴状タイプのメタルハニ
カム体（Ｈ' ）を改良したものを採用する点に特徴があ
る。そして、本発明は、特に、この種の特殊構造のメタ
ルハニカム体を利用したメタル担体（ＭＳ）において、
メタルハニカム体部の強度特性や中心部の耐久性に優
れ、かつ別体として製作したメタルケーシングの使用を
排除できる経済的なメタル担体（ＭＳ）を提供しようと
するものである。

【００２０】まず、本発明の理解を助けるために、本発
明が改良の対象としている前記した従来のメタル担体
（ＭＳ）の主要な構成要素であるＳ字状タイプと巴状タ
イプのメタルハニカム体（Ｈ' ）について説明する。従
来のＳ字状タイプのメタルハニカム体（Ｈ' ）とその製
造プロセスを含めた概要は、図１０〜図１２に示されて
いる。即ち、図１０は従来のＳ字状タイプのメタルハニ
カム体（Ｈ' ）の正面図を示し、図１１は前記メタルハ
ニカム体（Ｈ' ）を製造するために使用される従来のス
タック（Ｓ1'）の斜視図を示し、図１２は前記スタック
（Ｓ1'）の略中央部の上下外面に二つの巻回成形用治具
（Ｗ1 ，Ｗ2 ）を配設し、該巻回成形用治具を同一方向
に巻回してＳ字状タイプのメタルハニカム体（Ｈ' ）を
製造する方法を示している。なお、図１０〜図１２にお
いて、図を明確にするために、一部の平板状帯材（１）
と波板状帯材（２）のみが示されており、他は省略され
ている。

【００２１】図示されるように、従来の前記Ｓ字状タイ
プのメタルハニカム体（Ｈ' ）は、薄肉鋼板製の一組の
平板状帯材（１）と波板状帯材（２）を最小構成単位と
して製作される。即ち、図１１に示されるように平板状
帯材（１）と波板状帯材（２）を交互に所望段数に積層
してスタック（Ｓ1'）を形成し、次いで図１２に示され
るように前記スタック（Ｓ1'）の外表面（最上層及び最
下層）に二つの巻回成形用治具（Ｗ1 ，Ｗ2 ）を配設
し、該治具を同一方向（例えば時計回り方向）に巻回す
ることにより、図１０に示されるＳ字状タイプのメタル
ハニカム体（Ｈ'）が製作される。図中、（３）はセル
を示す。なお、図１０にみられるように、メタルハニカ
ム体（Ｈ' ）の中心部において、スタックを構成する平
板状帯材（１）と波板状帯材（２）がＳ字状にわん曲し
た形状となるため、当業界においてはこの種のメタルハ
ニカム体（Ｈ' ）をＳ字状タイプのメタルハニカム体と
俗称している。従って、本発明においてＳ字状タイプの
メタルハニカム体（Ｈ）とは、前記製造プロセスによっ
て製造されるものの総称であることに留意すべきであ
る。即ち、本発明のＳ字状タイプのメタルハニカム体
（Ｈ）は、次に説明する巴状タイプのメタルハニカム体
（Ｈ）を包含する概念であり、使用するスタック数は所
望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。

【００２２】そして、前記のようにして製作された従来
のＳ字状タイプのメタルハニカム体（Ｈ' ）は、図１０
に示されるように別体として調製されたメタルケーシン
グ（Ｃ）内に填装され、固着されてメタル担体（ＭＳ）
とされる。

【００２３】次に、本発明の理解を助けるために、本発
明が改良の対象としている前記した従来の巴状タイプの
メタルハニカム体（Ｈ' ）について説明する。従来の巴
状タイプのメタルハニカム体（Ｈ' ）とその製造プロセ
スを含めた概要は、図１３〜図１４に示されている。な
お、図１３は、巴状タイプのメタルハニカム体（Ｈ' ）
の正面図であるが、図を明確にするために一部の平板状
帯材（１）と波板状帯材（２）のみが示されており、他
は省略されている。

【００２４】前記巴状タイプのメタルハニカム体（Ｈ'
）は、図１４に示されるように、次のようにして製造
されるものである。即ち、平板状帯材（１）と波板状帯
材（２）を所望段数に積層して形成した三つのスタック
（Ｓ1'，Ｓ2'，Ｓ3'）を使用し、各スタックの中心角が
１２０°になるように当接させて組合わせる。次いで、
各スタックの略中央部の外表面に一つづつ、合計三つの
巻回成形用治具（Ｗ1 ，Ｗ2 ，Ｗ3 ）を図１４に示され
るように配設し、該治具を同一方向（例えば時計回り方
向）に巻回することにより、図１３に示される巴状タイ
プのメタルハニカム体（Ｈ' ）が製作される。なお、図
１３に示されるように、メタルハニカム体（Ｈ' ）の中
心部において、三つのスタック（Ｓ1'，Ｓ2'，Ｓ3'）が
巴状（三つ巴状）になっているため、当業者においては
この種のメタルハニカム体（Ｈ' ）を巴状タイプと俗称
している。また、いうまでもないことであるが、前記Ｓ
字状及び巴状タイプのメタルハニカム体（Ｈ' ）におい
て、正面（断面）形状は図示の円形のものに限定され
ず、レーストラック形状などの任意形状のものであって
もよいものである。

【００２５】そして、図１３に示されるように、前記従
来の巴状タイプのメタルハニカム体（Ｈ' ）は、別体と
して調製されたメタルケーシング（Ｃ）内に填装され固
着されてメタル担体（ＭＳ）とされる。

【００２６】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、以下に説明する
本発明のメタル担体（ＭＳ）において、その主要な構成
要素であるメタルハニカム体（Ｈ）は、説明の便宜上、
Ｓ字状タイプのものであるが、本発明はこれに限定され
ない。

【００２７】図１〜図２は、本発明の第一実施態様のメ
タル担体（ＭＳ）を説明する図である。図１は、従来技
術に関する図１０に対応する図であり、第一実施態様の
Ｓ字状タイプのメタルハニカム体（Ｈ）から成るメタル
担体（ＭＳ）の正面図である。図２は、図１の本発明の
第一実施態様のメタル担体（ＭＳ）を構成するＳ字状タ
イプのメタルハニカム体（Ｈ）を製造するために使用さ
れるスタック（Ｓ1 ）の正面図である。本発明の第一実
施態様のメタル担体（ＭＳ）を構成するＳ字状タイプの
メタルハニカム体（Ｈ）を製造するために使用されるス
タック（Ｓ1 ）の構成は、従来技術に関する前記図１１
（従来のスタックの斜視図）と比較すれば明らかであ
る。

【００２８】即ち、図２に示されるように所望枚数の交
互に重積された平板状帯材（１）と波板状帯材（２）と
から成るスタック（Ｓ1 ）において、中央の平板状帯材
（１Ａ）が他の平板状帯材（１）及び波板状帯材（２）
よりも長尺のもので構成される。即ち、前記長尺の平板
状帯材（１Ａ）は、平板状帯材（１）の両端部に平板部
（ａ，ｂ）を有するもので構成された長尺帯材である。
なお、前記長尺の平板状帯材（１Ａ）は、他の帯材
（１、２）と同じ肉厚のもので構成されている。ただ
し、図１において、長尺の平板状帯材（１Ａ）は、図示
明確化のために太線で表示されている。そして、前記長
尺部分の平板部（ａ，ｂ）は、図１に示されるように前
記スタック（Ｓ1 ）を巻回成形して（図１２参照）メタ
ルハニカム体（Ｈ）を製作したとき、それぞれの長尺部
分の平板部（ａ，ｂ）がメタルハニカム体（Ｈ）の外周
部を少なくとも一周し、かつ固着のために相互に重なり
合う長さを有するものである。

【００２９】前記第一実施態様において、前記平板部
（ａ，ｂ）の長さは、図１から明らかのように共同して
メタルハニカム体（Ｈ）の外周部を少なくとも一周し、
かつ相互に重なり合う長さのものである。いうまでもな
いことであるが、平板部（ａ，ｂ）は、それぞれが単独
でメタルハニカム体（Ｈ）の外周部を少なくとも一周
し、かつ重合する長さのもので構成されてもよいもので
ある。

【００３０】図１に示されるように長尺部分を形成する
平板部（ａ，ｂ）は、メタルハニカム体の外周部を一周
して、従来の別体として調製されたメタルケーシング
（Ｃ）の機能を果たし、重合部分（Ｏ）でろう接合や溶
接などにより固着されるものである。なお、いうまでも
ないことであるが、本発明のメタル担体（ＭＳ）におい
て、前記メタルハニカム体（Ｈ）の構成部材である帯材
（１、２、１Ａ）は、それぞれに当接する他の帯材の当
接部が、従来技術と同様に所望の方式、方法により固着
されるものである。

【００３１】本発明の前記構成のＳ字状タイプのメタル
ハニカム体（Ｈ）からなるメタル担体（ＭＳ）におい
て、長尺平板状帯材（１Ａ）は、重要な機能を発揮す
る。即ち、前記長尺平板状帯材（１Ａ）は、メタルハニ
カム体（Ｈ）の中心部を構成する一構成部材であるとと
もに、外周部において他の帯材（１、２）の各端部を固
着する部材（別言すればケーシング部材）であるため、
他の帯材（１、２）の各端部との固着による補強効果
が、メタルハニカム体（Ｈ）の内部構造（中心部の構
造）の補強に有用な作用を及ぼす。これは、前記したよ
うに長尺平板状帯材（１Ａ）がメタルハニカム体（Ｈ）
の中心部を構成する一構成部材であることから、前記長
尺平板状帯材（１Ａ）を介して前記外周部での固着によ
る補強効果が、メタルハニカム体（Ｈ）内部にも持ち込
まれるためである。従って、本発明のメタルハニカム体
（Ｈ）において、中心部のスコーピング（テレスコーピ
ング）の現象が抑制される。このほか、一般にはメタル
ハニカム体（Ｈ）を構成する帯材（１、２、１Ａ）は同
じ材質のもので構成されるため、外周部での固着が同種
材質の帯材（同種帯材）同士の間で行われるため、固着
強度の改善がなされる。

【００３２】本発明において、前記Ｓ字状タイプのメタ
ルハニカム体を製作するために使用されるスタック（Ｓ
1 ）を構成する平板状帯材（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１３〜２
５％）、Ｆｅ−Ｃｒ ２０％−Ａｌ ５％などの耐熱性
のステンレス鋼、あるいはこれに耐酸化性を改善するた
めに希土類を加えた耐熱性のステンレス鋼などの厚さ
０．０３ｍｍ〜０．１ｍｍ程度の帯材が使用される。ま
た、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ことはいうまでも
ないことである。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Ａ
ｌ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（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）
層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。

【００３３】図３〜図４は、本発明の第二実施態様のメ
タル担体（ＭＳ）を説明する図でる。図３は、第二実施
態様のＳ字状タイプのメタルハニカム体（Ｈ）からなる
メタル担体（ＭＳ）の正面図であり、前記第一実施態様
に関する図１に対応する図である。図４は、図３の本発
明の第二実施態様のメタル担体（ＭＳ）を構成するＳ字
状タイプのメタルハニカム体（Ｈ）を製造するために使
用されるスタック（Ｓ1 ）の正面図である。

【００３４】第二実施態様のメタル担体（ＭＳ）が、前
記第一実施態様のものと大きく異なる点は、図４に示さ
れているように長尺の帯材として、波板状帯材（２Ａ）
を使用している点である。即ち、前記長尺の波板状帯材
（２Ａ）は、スタック（Ｓ1 ）を構成する他の平板状帯
材（１）及び波板状帯材（２）と同じ長さの波板部と、
前記波板状帯材（２）より長尺部分をなす平板部（ａ，
ｂ）で構成される。前記した長尺の波板状帯材（２Ａ）
を使用した第二実施態様のメタル担体（ＭＳ）において
も、前記第一実施態様のメタル担体（ＭＳ）と同様の効
果を得ることができる。

【００３５】図５〜図６は、本発明の第三実施態様のメ
タル担体（ＭＳ）を説明する図である。第三実施態様の
メタル担体（ＭＳ）において特徴的な点は、メタルハニ
カム体（Ｈ）を構成する長尺の平板状帯材（１Ａ）とし
て、長尺の平板部分（ａ）がメタルハニカム体（Ｈ）の
外周部を複数回、巻回することができる十分な長さの長
尺部分を有するものを使用しているという点である。そ
の他の構成は、前記第一実施態様（図１参照）と実質的
に同じである。第三実施態様のメタル担体（ＭＳ）にお
いて、長尺の平板状帯材（１Ａ）の長尺部分の平板部
（ａ）の長さは、多重に巻回されてメタルケーシングと
しての機能を十分に果たす長さのものであればよいこと
はいうまでもないことである。

【００３６】本発明のメタル担体（ＭＳ）においては、
前記した第一〜第三実施態様のほかに、種々の変形例が
可能である。以下、二〜三の変形例について説明する
が、本発明はこれらに限定されない。

【００３７】図７は、第四実施態様のメタル担体（Ｍ
Ｓ）を製造するために使用されるスタック（Ｓ1 ）の正
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。第四実施態様に関するスタック（Ｓ1 ）が
前記第一実施態様のスタック（Ｓ1）と大きく異なる点
は、長尺の平板状帯材（１Ａ）に代えて肉厚の厚い長尺
の平板状帯材（１Ｂ）が使用されているという点であ
る。厚肉の厚い長尺の平板状帯材（１Ｂ）の使用によ
り、メタルハニカム体（Ｈ）の中央部の強度が向上し、
かつ長尺部分の平板部（ａ）によるメタルケーシング部
分の強度も向上する。

【００３８】図８は、第五実施態様のメタル担体（Ｍ
Ｓ）を製造するために使用されるスタック（Ｓ1 ）の正
面図であり、前記第二実施態様に関係する図４に対応す
る図である。第五実施態様が前記第二実施態様と大きく
異なる点は、長尺の波板状帯材（２Ｂ）に代えて肉厚の
厚い長尺の波板状帯材（２Ｂ）を使用している点であ
る。この場合も、前記第四実施態様と同様に補強性に優
れたメタル担体（ＭＳ）が製造される。

【００３９】図９は、第六実施態様のメタル担体（Ｍ
Ｓ）を製造するために使用されるスタック（Ｓ1 ）の正
面図である。第六実施態様に関するスタック（Ｓ1 ）
は、スタック（Ｓ1 ）の最上下層に長尺の平板状帯材
（１Ａ，１Ａ）を使用している点である。この場合も、
第一実施態様と同様にメタルハニカム体（Ｈ）部、特に
中心部の補強性に優れるとともに、従来の別個に製作さ
れたメタルケーシング（Ｃ）を排除することができるた
め、経済性に優れたメタル担体（ＭＳ）を製造すること
ができる。

【００４０】本発明において、前記第六実施態様におい
て、スタック（Ｓ1 ）の最上下層（計二層）に配設され
る長尺の平板状帯材（１Ａ，１Ａ）に代えて、厚肉の長
尺の平板状帯材（１Ｂ，１Ｂ）としてもよいことはいう
までもないことである。また、スタック（Ｓ1 ）の大き
さにもよるが、長尺の平板状帯材（１Ａ）を三枚以上、
使用してスタック（Ｓ1 ）を構成してもよいことはいう
までもないことである。

【００４１】

【発明の効果】本発明のメタル担体（ＭＳ）は、Ｓ字状
タイプまたは巴状タイプのメタルハニカム体（Ｈ）から
成るものであるが、前記メタルハニカム体（Ｈ）を製造
するときに使用される平板状帯材と波板状帯材を交互に
所望段数に積層して形成したスタックとして、特殊な構
成のスタックを採用する点に特徴を有する。

【００４２】即ち、本発明において、前記スタックは、
製造されるメタルハニカム体の内部（特に中央部分）の
補強性を改善するために、 ・ スタックを構成する平板状帯材と波板状帯材のいず
れか一方の帯材（例えば平板状帯材）であって、 ・ 前記いずれか一方の帯材（例えば平板状帯材）のう
ち少なくとも一枚の帯材が、その端部にスタックを巻回
成形して製造したメタルハニカム体の外周部を少なくと
も外包し、重合する長さの平板部を有する帯材、を使用
して構成されることに特徴を有するものである。

【００４３】本発明のメタルハニカム体（ＭＳ）におい
て、スタックを構成する前記長尺の帯材は、メタルハニ
カム体（Ｈ）の外周部でスタックを構成する他の帯材の
各端部と固着される。そして、前記固着を通じて長尺の
帯材は、メタルハニカム体（Ｈ）の内部、特にスコーピ
ング現象を誘発する中心部の補強に寄与する。また、長
尺の帯材の長尺部分は、従来のメタルケーシング（Ｃ）
の機能をも果たす。更に、外周部での長尺の帯材の長尺
部分とスタックを構成する他の帯材の各端部との固着に
おいて、これら帯材が同種材料（同じ材質）同士で行わ
れるため、固着強度の改善がもたらされ、かつこれが中
央部の補強に良い結果を与える。このため、本発明によ
り、耐久性（耐熱衝撃性、耐熱疲労性）に優れるととも
に経済性に優れたメタル担体（ＭＳ）提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のＳ字状タイプのメタルハニカム体
（Ｈ）からなる第一実施態様のメタル担体（ＭＳ）の一
部省略した正面図である。

【図２】 本発明のＳ字状タイプのメタルハニカム体
（Ｈ）からなる第一実施態様のメタル担体（ＭＳ）を製
造するために使用されるスタック（Ｓ1 ）の正面図であ
る。

【図３】 本発明のＳ字状タイプのメタルハニカム体
（Ｈ）からなる第二実施態様のメタル担体（ＭＳ）の一
部省略した正面図である。

【図４】 本発明のＳ字状タイプのメタルハニカム体
（Ｈ）からなる第二実施態様のメタル担体（ＭＳ）を製
造するために使用されるスタック（Ｓ1 ）の正面図であ
る。

【図５】 本発明のＳ字状タイプのメタルハニカム体
（Ｈ）からなる第三実施態様のメタル担体（ＭＳ）の一
部省略した正面図である。

【図６】 本発明のＳ字状タイプのメタルハニカム体
（Ｈ）からなる第三実施態様のメタル担体（ＭＳ）を製
造するために使用されるスタック（Ｓ1 ）の正面図であ
る。

【図７】 本発明のＳ字状タイプのメタルハニカム体
（Ｈ）からなる第四実施態様のメタル担体（ＭＳ）を製
造するために使用されるスタック（Ｓ1 ）の正面図であ
る。

【図８】 本発明のＳ字状タイプのメタルハニカム体
（Ｈ）からなる第五実施態様のメタル担体（ＭＳ）を製
造するために使用されるスタック（Ｓ1 ）の正面図であ
る。

【図９】 本発明のＳ字状タイプのメタルハニカム体
（Ｈ）からなる第六実施態様のメタル担体（ＭＳ）を製
造するために使用されるスタック（Ｓ1 ）の正面図であ
る。

【図１０】 従来のＳ字状タイプのメタルハニカム体
（Ｈ' ）を主要な構成要素とするメタル担体（ＭＳ）の
一部省略した正面図である。

【図１１】 図１０のメタルハニカム体（Ｈ' ）を製造
するために使用されるスタック（Ｓ1'）の巻回成形法を
説明する図である。

【図１２】 図１１に示されるスタック（Ｓ1'）の巻回
成形法を説明する図である。

【図１３】 従来の巴状タイプのメタルハニカム体（Ｈ
' ）を主要な構成要素とするメタル担体（ＭＳ）の一部
省略した正面図である。

【図１４】 図１３のメタルハニカム体（Ｈ' ）を製造
するために使用されるスタック（Ｓ1'，Ｓ2'，Ｓ3'）の
巻回成形法を説明する図である。

【符号の説明】

ＭＳ ………… メタル担体 Ｈ ………… 本発明のメタルハニカム体 Ｈ' ………… 従来のメタルハニカム体 Ｃ ………… メタルケーシング Ｓ１，Ｓ1'，Ｓ2' ………… スタック １ ………… 平板状帯材 １Ａ ………… 長尺の平板状帯材 １Ｂ ………… 厚肉の長尺の平板状帯材 ２ ………… 波板状帯材 ２Ａ ………… 長尺の波板状帯材 ２Ｂ ………… 厚肉の長尺の波板状帯材 ａ，ｂ ………… 平板部 ｏ ………… 重合部 ３ ………… セル（網目状通気孔炉） Ｗ1 ，Ｗ2 ，Ｗ3 ………… 巻回成形用治具

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 薄肉金属板製の平板状帯材と波板状帯材
   を交互に所望段数に積層してスタック（Ｓ）を形成する
   とともに、前記スタック（Ｓ）の所望数を巻回成形して
   製作した排気ガス浄化用触媒を担持するためのＳ字状タ
   イプまたは巴状タイプのメタルハニカム体からなるメタ
   ル担体において、前記スタック（Ｓ）の少なくとも一つ
   が、 (i) 前記スタック（Ｓ）を構成する平板状帯材と波板状
   帯材のいずれか一方の帯材であって、かつ、 (ii)前記いずれか一方の帯材のうちの少なくとも一枚の
   帯材が、その端部に前記スタック（Ｓ）の巻回成形によ
   り製作されるメタルハニカム体の外周部を少なくとも一
   周分外包し、かつ重合する長尺の平板部を有する帯材、
   を使用して構成されたものであることを特徴とするメタ
   ル担体。
2. 【請求項２】 一つのスタック（Ｓ）の中の長尺平板部
   を有する帯材が、前記長尺平板部でメタルハニカム体の
   外周部を少なくとも一周分外包し、かつ重合する長さの
   ものである請求項１に記載のメタル担体。
3. 【請求項３】 二つ以上のスタック（Ｓ）の中の長尺平
   板部を有する帯材が、前記長尺平板部でメタルハニカム
   体の外周部を少なくとも一周分外包し、かつ重合する長
   さのものである請求項１に記載のメタル担体。
4. 【請求項４】 スタック（Ｓ）を構成する一枚の平板状
   帯材が、その端部に前記スタック（Ｓ）の巻回成形によ
   り製作されるメタルハニカム体の外周部を少なくとも一
   周分外包し、かつ重合する長さの平板部を有するもので
   ある請求項１に記載のメタル担体。
5. 【請求項５】 スタック（Ｓ）を構成する一枚の波板状
   帯材が、その端部に前記スタック（Ｓ）の巻回成形によ
   り製作されるメタルハニカム体の外周部を少なくとも一
   周分外包し、かつ重合する長さの平板部を有するもので
   ある請求項１に記載のメタル担体。
6. 【請求項６】 平板部を有する一枚の平板状帯材が、他
   の帯材（平板状帯材及び波板状帯材）よりも厚い肉厚の
   もので構成されたものである請求項４に記載のメタル担
   体。
7. 【請求項７】 平板部を有する一枚の波板状帯材が、他
   の帯材（平板状帯材及び波板状帯材）よりも厚い肉厚の
   もので構成されたものである請求項５に記載のメタル担
   体。
8. 【請求項８】 スタック（Ｓ）を構成する最上下層の二
   枚の平板状帯材が、その端部に前記スタック（Ｓ）の巻
   回成形により製作されるメタルハニカム体の外周部を少
   なくとも外包する長さの平板部を有するものである請求
   項１に記載のメタル担体。
9. 【請求項９】 平板部を有する最上下層の二枚の平板状
   帯材の少なくとも一方が、他の帯材（平板状帯材及び波
   板状帯材）よりも厚い肉厚のもので構成されたものであ
   る請求項８に記載のメタル担体。
10. 【請求項１０】 重合部分が、固着されたものである請
    求項１に記載のメタル担体。
11. 【請求項１１】 重合部分が、ろう接合または溶接によ
    り固着されたものである請求項１０に記載のメタル担
    体。