JPH105601A - 金属触媒担体成形用の複数列一体型波板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は金属触媒担体成形用の複数列一体型
波板に関し、各列間の連結強度の向上を図った複数列一
体型波板を提供することを目的とする。 【解決手段】 請求項１に係る発明は、帯状の金属製薄
板を、隣接する各列１９と位相をずらせて波形２１が連
続して成形された複数列１９に区画すると共に、各列１
９と直交する平坦部２３を全列１９に亘って設け、当該
各平坦部２３で、隣接する各列１９相互間を連結したも
のである。そして、請求項２は、請求項１記載の波板に
於て、波形２１は、山部２１ａと谷部２１ｂが交互に連
続してなり、平坦部２３はこれらの間に夫々成形されて
いることを特徴とし、請求項３に係る発明は、請求項１
記載の波板に於て、波形は、山部と谷部が所定の規則性
を以って配置されてなり、平坦部はこれらの間に夫々成
形されていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、触媒コンバータの
金属触媒担体を成形する複数列一体型波板の改良に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両排気系には、エンジンから排
出された排ガスを浄化する触媒コンバータが装着されて
いるが、触媒担体として、図６に示すように帯状に裁断
した金属製薄板（例えば、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金）の波
板１と平板３を重ねて、これらを多重に巻回したハニカ
ム構造の金属触媒担体５が広く使用されている。

【０００３】そして、金属触媒担体５の製造に当たり、
波板１と平板３の相対移動をなくしてフィルムアウト現
象を防止するため、波板１と平板３の当接部分を溶接又
はロー材で接合したり、金属触媒担体５をダイス等の加
圧治具で緊締加圧し、これを真空状態で加熱して波板１
と平板３を一体に拡散接合させる等の方法が採られてい
る。

【０００４】然し、上記金属触媒担体５にあっては、平
板３を使用する分だけ重量が重く、又、波板１は高温の
排ガスによる熱応力を吸収できるが、平板３は熱応力を
吸収し難いため、波板１と平板３の接合箇所に応力歪み
が発生して破断や脱落を引き起こす虞があった。そこ
で、特開平５−１３８０４０号公報には、図７に示すよ
うに金属製薄板７を巻回方向へ複数の列９ａ，９ｂ，９
ｃ，９ｄに区画して、各列９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄに波
形１１を所定のピッチで連続的に形成すると共に、各列
９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄの位相を隣接する相互間でずら
してこれを多重に巻回していく金属触媒担体成形用の複
数列一体型の波板１３が開示されている。

【０００５】而して、斯かる波板１３を用いた金属触媒
担体にあっては、平板が不要となるため金属触媒担体全
体の軽量化が可能となり、その結果、低熱容量となって
昇温時間が短縮できると共に、熱応力の吸収に優れ破断
や脱落を引き起こす虞もないし、重合する波板１３の波
形１１の端部が相互に噛み合って波板１３の相対移動が
防止されるため、フィルムアウト現象が生ずることもな
い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、上記波板１
３にあっては、図８の正面図に示すように各列９ａ，９
ｂ，９ｃ，９ｄ相互が波形１１の山部１１ａと谷部１１
ｂとの間の交点Ｐでのみ連結した構造であるため、排ガ
スの流入による各列９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ毎の温度変
化で熱膨張率に差が生じた場合、上記交点Ｐに於ける各
列９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ相互の連結部が欠損してしま
う虞があった。

【０００７】本発明は斯かる実情に鑑み案出されたもの
で、上述の如き複数列一体型波板に改良を加え、各列間
の連結強度の向上を図った金属触媒担体成形用の複数列
一体型波板を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成するた
め、請求項１に係る複数列一体型波板は、帯状の金属製
薄板を、隣接する各列と位相をずらせて波形が連続して
成形された複数列に区画すると共に、各列と直交する平
坦部を全列に亘って設け、当該各平坦部で、隣接する各
列相互間を連結したものである。

【０００９】そして、請求項２に係る発明は、請求項１
記載の複数列一体型波板に於て、波形は、山部と谷部が
交互に連続してなり、平坦部は、これらの間に夫々成形
されていることを特徴とし、請求項３に係る発明は、請
求項１記載の複数列一体型波板に於て、波形は、山部と
谷部が所定の規則性を以って配置されてなり、平坦部
は、これらの間に夫々成形されていることを特徴として
いる。

【００１０】（作用）各請求項に係る複数列一体型波板
を所定寸法に裁断してこれを順次積層し、或いはこれを
多重に巻回することで、触媒コンバータに用いる金属触
媒担体が製造される。そして、各請求項に係る複数列一
体型波板は、各列と直交する平坦部を全列に亘って設け
ることで、隣接する各列相互間の連結強度の向上を図っ
たため、金属触媒担体に排ガスが流入して、温度変化で
各列毎に熱膨張率に差が生じても、各平坦部が各列相互
間の連結を図ってその欠損を防止する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づき詳細に説明する。図１は請求項１及び請求項２に
係る複数列一体型波板（以下、「波板」という）の一実
施形態の平面図を示し、本実施形態に係る波板１５は、
帯状に裁断した金属（例えば、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金）
製の薄板を、図３の如き成形する金属触媒担体１７の軸
方向へ複数の列１９に区画し、そして、各列１９に、夫
々、隣接する各列１９と１８０°位相をずらして波形２
１を連続して成形したもので、図２に示すように波形２
１は、山部２１ａと谷部２１ｂが交互に連続した形状と
なっている。

【００１２】そして、各山部２１ａと谷部２１ｂとの中
間には、所定の幅を持った平坦部２３が各列１９と直交
（金属触媒担体１７の軸方向）して全列１９に亘って設
けられており、隣接する各列１９相互間は、各平坦部２
３で夫々連結した構造となっている。尚、図示しないが
上記波板１５は、回転する一対のコルゲート加工ギヤに
金属製薄板を連続的に供給して各列１９の波形２１と平
坦部２３の成形が行われ、コルゲート加工ギヤは複数枚
のギヤが積層して対となるギヤが互いに噛合した構造と
なっており、斯かるコルゲート加工ギヤによって金属製
薄板を加工することで、上述の如き構造の波板１５が成
形される。

【００１３】本実施形態に係る波板１５はこのように構
成されているから、当該波板１５を所定寸法に裁断して
これを図３の如く順次積層し、或いは図示しないが斯か
る波板１５を多重に巻回して金属触媒担体１７が製造さ
れる。そして、上記金属触媒担体１７によれば、積層さ
れた各波板１５の波形２１の山部２１ａと谷部２１ｂの
端部が相互に噛み合って、波板１５相互の相対移動を防
止する。

【００１４】又、既述したように図７に示す波板１３に
あっては、各列９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ相互が波形１１
の山部１１ａと谷部１１ｂの間の交点Ｐでのみ連結した
構造であるため、排ガスの流入による各列９ａ，９ｂ，
９ｃ，９ｄ毎の温度変化で熱膨張率に差が生じた場合、
各列９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ相互の連結部が欠損してし
まう虞があったが、本実施形態に係る波板１５は、山部
２１ａと谷部２１ｂとの中間に所定の幅を持った平坦部
２３を全列１９に亘って設けることで、隣接する各列１
９相互間の連結強度の向上を図ったものであるから、排
ガスの流入による温度変化で各列１９毎に熱膨張率に差
が生じても、各平坦部２３が各列１９相互間の連結を図
ってその欠損を防止することとなる。

【００１５】従って、本実施形態を用いた金属触媒担体
１７によれば、図７の従来例を用いた金属触媒担体に比
し各列１９相互の連結強度が向上して、熱膨張率の差に
よる欠損を確実に防止できることとなった。然も、本実
施形態に係る波板１５を用いた金属触媒担体１７にあっ
ては、平板が不要となるため金属触媒担体１７全体の軽
量化が可能となり、その結果、低熱容量となって昇温時
間が短縮できると共に、熱応力の吸収に優れ破断や脱落
を引き起こす虞もないし、積層した波板１５の波形２１
の端部が相互に噛み合って波板１５の相対移動が防止さ
れるため、フィルムアウト現象が生ずることもない。

【００１６】そのため、製造工程で従来の如きロー付け
や拡散接合等の接合が不要となってコストの低廉化が可
能となる。図４は請求項１及び請求項３に係る波板の一
実施形態の平面図を示し、本実施形態に係る波板２５も
上記波板１５と同様、帯状に裁断した金属製の薄板を、
成形する金属触媒担体の軸方向へ複数の列２７に区画
し、そして、各列２７に、夫々、隣接する各列２７と位
相をずらして波形２９を連続して成形したものである
が、図４及び図５に示すように本実施形態の波形２９
は、山部２９ａ→谷部２９ｂ→谷部２９ｂというように
山部２９ａの次に谷部２９ｂが連続する規則性を以っ
て、山部２９ａと谷部２９ｂが配置された形状となって
いる。

【００１７】そして、これらの中間（山部２９ａと谷部
２９ｂの中間及び谷部２９ｂと谷部２９ｂの中間）に
は、夫々、所定の幅を持った平坦部３１が各列２７と直
交（金属触媒担体の軸方向）して全列２７に亘って設け
られており、隣接する各列２７相互間は各平坦部３１で
夫々連結した構造となっている。尚、上記波板２５も、
回転する一対のコルゲート加工ギヤに金属製薄板を連続
的に供給して各列２７の波形２９と平坦部３１の成形が
行われ、コルゲート加工ギヤは複数枚のギヤが積層して
対となるギヤが互いに噛合した構造となっている。

【００１８】本実施形態に係る波板２５はこのように構
成されているから、当該波板２５を所定寸法に裁断して
これを順次積層し、或いはこれを多重に巻回して金属触
媒担体が製造され、斯かる金属触媒担体によっても、重
合する各波板２５の波形２９の端部が相互に噛み合って
波板２５相互の相対移動を防止する。

【００１９】そして、排ガスの流入による温度変化で各
列２７毎に熱膨張率に差が生じても、各平坦部３１が各
列２７相互間の連結を図ってその欠損を防止することと
なる。従って、本実施形態を用いた金属触媒担体によっ
ても、図７の従来例を用いた金属触媒担体に比し各列２
７相互の連結強度が向上して、熱膨張率の差による欠損
を確実に防止することができる。

【００２０】然も、平板が不要となるため金属触媒担体
全体の軽量化が可能となり、その結果、低熱容量となっ
て昇温時間が短縮できると共に、熱応力の吸収に優れ破
断や脱落を引き起こす虞もないし、重合した各波板２５
の波形２９の端部が相互に噛み合って波板２５の相対移
動が防止されるため、フィルムアウト現象が生ずること
もない。

【００２１】更に又、本実施形態に係る波列２５は、山
部２９ａの次に谷部２９ｂが連続するように各列２７の
波形２９を形成したので、これを巻回又は積層して金属
触媒担体を成形した場合、上記波板１５に比し山部２９
ａと谷部２９ｂが上下関係に於て重合することが殆どな
くなって、触媒効率が向上することとなった。

【００２２】

【発明の効果】以上述べたように、各請求項に係る波板
によれば、従来に比し各列相互間の連結強度が向上し、
因って、これらの波板を用いて金属触媒担体を成形すれ
ば、各列の熱膨張率の差による連結部の欠損を確実に防
止できることとなった。

【００２３】然も、波形に平坦部を設けたことで、請求
項３に係る波板のように波形の山部と谷部が所定の規則
性を以って配置するパターン設計が自在となり、この結
果、金属触媒担体の成形に於て、波板のみの巻回又は積
層で互いに山部と谷部が上下関係で重合しない波形の配
列を選択する自由度が拡大することとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１及び請求項２に係る波板の一実施形態
の平面図である。

【図２】図１のII−II線断面図である。

【図３】図１の波板で成形した金属触媒担体の断面図で
ある。

【図４】請求項１及び請求項３に係る波板の一実施形態
の平面図である。

【図５】図４のＶ−Ｖ線断面図である。

【図６】従来の金属触媒担体の製造方法を示す概略図で
ある。

【図７】従来の複数列一体型の波板の斜視図である。

【図８】図７に示す波板の正面図である。

【符号の説明】

１５，２５ 波板 １７ 金属触媒担体 １９，２７ 列 ２１，２９ 波形 ２１ａ，２９ａ 山部 ２１ｂ，２９ｂ 谷部 ２３，３１ 平坦部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯状の金属製薄板を、隣接する各列（１
   ９，２７）と位相をずらせて波形（２１，２９）が連続
   して成形された複数列に区画すると共に、各列（１９，
   ２７）と直交する平坦部（２３，３１）を全列（１９，
   ２７）に亘って設け、当該各平坦部（２３，３１）で、
   隣接する各列（１９，２７）相互間を連結したことを特
   徴とする金属触媒担体成形用の複数列一体型波板。
2. 【請求項２】 波形（２１）は、山部（２１ａ）と谷部
   （２１ｂ）が交互に連続してなり、平坦部（２３）は、
   これらの間に夫々成形されていることを特徴とする請求
   項１記載の複数列一体型波板。
3. 【請求項３】 波形（２９）は、山部（２１ａ）と谷部
   （２１ｂ）が所定の規則性を以って配置されてなり、平
   坦部（３１）は、これらの間に夫々成形されていること
   を特徴とする請求項１記載の複数列一体型波板。