JPH11216369A

JPH11216369A - メタル担体の製造方法

Info

Publication number: JPH11216369A
Application number: JP10021951A
Authority: JP
Inventors: Tamotsu Sugimoto; 保杉本
Original assignee: Calsonic Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 1998-02-03
Filing date: 1998-02-03
Publication date: 1999-08-10

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明はメタル担体の製造方法に関し、巻締
まりによるコア中心部のセルの潰れを防止したメタル担
体の製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】請求項１に係る発明は、金属製の波板１
と平板３を交互に重ね、これらを多重に巻回してコア５
を形成するメタル担体の製造方法に於て、波板１と平板
３を所定回巻回した処で、波板１の１つの谷部とこれに
当接する平板３を溶接した後、平板３を更に１回巻回し
て、先の溶接部の近傍で当該平板３とこの内周に当接す
る波板１の１つの山部を溶接し、この後、順次、波板１
と平板３を所定回巻回した処で、波板１の１つの谷部と
これに当接する平板３を溶接した後、平板３を更に１回
巻回して、先の溶接部の近傍で当該平板３とこの内周に
当接する波板１の１つの山部を溶接していくことを特徴
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、内燃機関の触媒コ
ンバータやトイレの脱臭装置等に使用されるメタル担体
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、内燃機関の排気系には排ガスを浄
化する触媒コンバータが装着されているが、この種の触
媒コンバータに用いる触媒担体として、昨今、Ｆｅ−Ｃ
ｒ−Ａｌ系フェライトステンレス箔材（２０Ｃｒ−５Ａ
ｌ−Ｌａ−Ｆｅ）等の金属製薄板からなるメタル担体が
広く用いられている。

【０００３】そして、従来、斯かるメタル担体の製造方
法は、特開平７−８８３８３号公報または図４に示すよ
うに金属製の波板１と平板３に一定の荷重（張力）をか
けながらこれらを交互に重ねて、４〜８ｍｍの径の棒芯
（図示せず）を中心に多重に巻回して断面円形状或いは
断面レーシングトラック形状のコア５を形成した後、波
板１と平板３の相対移動を防止するため、波板１と平板
３の当接部分をロー材でロー付けし、或いはまた、コア
５全体を真空状態で加熱して波板１と平板３を拡散接合
させたり、図示しない外筒内にコア５を圧入して、波板
１と平板３及び外筒と波板１を拡散接合させる等の方法
が採られており、この後、波板１と平板３に白金やアル
ミナ等の触媒が担持されている。

【０００４】尚、上述したレーシングトラック形状と
は、対向する２つの直線部分とこれらを連結して対向す
る２つの半円部分からなる陸上競技のトラック形状に類
似する略楕円形状をいう。また、昨今、この種のメタル
担体は、トイレの空気中に含まれるメルカプタン類やア
ンモニア等の悪臭源を分解，脱臭する電熱触媒としてト
イレの脱臭装置への使用が提案されている。

【０００５】即ち、図５中、７は円筒状の筒体９内に装
着された電熱触媒で、当該電熱触媒７は外筒１１内に収
納されたメタル担体１３と、当該メタル担体１３の中心
に挿着されたシーズドヒータ１５とで構成されており、
筒体９の上下に設けられた排出口１７と導入口１９に、
夫々、図示しない排気通路が接続されている。而して、
上記メタル担体１３は、図６及び図７に示すように上記
棒芯に代え、これよりも大径なシーズドヒータ１５の内
筒（さや）１５ａを巻芯として波板１と平板３を巻回し
たもので、巻回後、外筒１１内に成形されたコア５を圧
入して波板１と平板３，外筒１１及び内筒１５ａが拡散
接合されている。そして、この拡散接合終了後、内筒１
５ａ内にハーネス１５ｂを後付けしてシーズドヒータ１
５を形成し、白金やアルミナ等の触媒をコア５に担持さ
せている。

【０００６】そして、シーズドヒータ１５でメタル担体
１３が加熱されて触媒活性が高められ、エジェクタポン
プ等の吸引ポンプでトイレ内の空気Ａ₁ を吸引してこれ
を筒体９内に流入させれば、空気Ａ₁ 中のメルカプタン
類やアンモニア等の悪臭源が電熱触媒７で分解された
後、臭いのない空気Ａ₂ として排気通路の下流側から大
気へ放出されることとなる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のメ
タル担体は、波板と平板を多重に巻回，接合して排ガス
や空気が通過するセルを形成しているが、トルク＝（コアの）半径×荷重の式から明らかなように、波板１と平板３の巻回によっ
てコア５の径が大きくなるに従い、コア５の中心部にか
かるトルクが大きくなるため、図４に示すメタル担体の
製造方法にあっては、波板１と平板３の巻回数が増える
と、平板３の滑りから波板１が締まるという所謂巻締ま
りによってコア５中心部のセルが潰れ、この結果、ロー
付けや拡散接合時に接合不良が生じてメタル担体に十分
な強度を得ることができない虞があった。

【０００８】そして、斯かる不具合は図６に示すメタル
担体の製造方法に於ても発生し、波板１と平板３の巻回
数が増えると、平板３の滑りからコア５中心部の波板１
が変形してロー付けや拡散接合時に接合不良が生じてし
まう虞が指摘されている。本発明は斯かる実情に鑑み案
出されたもので、巻締まりによるコア中心部のセルの潰
れを防止し、強度的に優れたメタル担体の製造方法を提
供することを目的とする。

【０００９】

【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に係る発明は、金属製の波板と平板を交互
に重ね、これらを多重に巻回してコアを形成するメタル
担体の製造方法に於て、波板と平板を所定回巻回した処
で、波板の１つの谷部とこれに当接する平板を溶接した
後、平板を更に１回巻回して、先の溶接部の近傍で当該
平板とこの内周に当接する波板の１つの山部を溶接し、
この後、順次、波板と平板を所定回巻回した処で、波板
の１つの谷部とこれに当接する平板を溶接した後、平板
を更に１回巻回して、先の溶接部の近傍で当該平板とこ
の内周に当接する波板の１つの山部を溶接していくこと
を特徴とする。

【００１０】そして、請求項２に係る発明は、請求項１
記載のメタル担体の製造方法に於て、波板と平板を多重
に巻回してコアの径が大きくなるに従い、溶接回数を減
少させていくことを特徴とする。

【００１１】（作用）各請求項に係るメタル担体の製造
方法によれば、波板と平板を所定回巻回した処で、波板
の１つの谷部とこれに当接する平板を溶接した後、平板
を更に１回巻回して、先の溶接部の近傍で当該平板とこ
の内周に当接する波板の１つの山部を溶接し、この後、
順次、波板と平板を所定回巻回した処で、波板の１つの
谷部とこれに当接する平板を溶接した後、平板を更に１
回巻回して、先の溶接部の近傍で当該平板とこの内周に
当接する波板の１つの山部を溶接していくと、一種の円
筒構造となった平板がコアの中心部を中心に所定間隔毎
に順次形成されていくため、メタル担体の製造時に平板
が滑ることがなくなり、コア中心部の波板の潰れが防止
される。

【００１２】また、波板と平板の巻回によってコアの径
が大きくなるに従い、コアの中心部にかかるトルクは大
きくなるが、コアの中心部に比しコアの周縁部側にかか
るトルクは小さいため、請求項２に係る製造方法の如く
溶接回数を減少させても、製造時に平板の滑りが確実に
防止されることとなる。

【００１３】

【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。尚、図４乃至図７に示す従来例
と同一のものは同一符号を以って表示する。

【００１４】図１は請求項１及び請求項２の第一実施形
態に係るメタル担体の製造方法を示し、本実施形態は、
図４に示す従来例と同様、金属製の波板１と平板３に一
定の荷重をかけながら、これらを交互に重ね、４〜８ｍ
ｍの径の棒芯２１を中心に多重に巻回して断面円形状の
コア５を形成していくものであるが、巻締まりによるコ
ア５中心部の潰れを防止するため、先ず、巻上げ開始
後、波板１と平板３を１回巻回した処で、波板１の１つ
の谷部とこれに当接する平板３を従来周知の方法でスポ
ット溶接（図中、点Ｐ）した後、平板３を更に１回巻回
して、先の溶接部Ｐの近傍で当該平板３とこの内周に当
接する波板１の１つの山部をスポット溶接（図中、点
Ｑ）する。

【００１５】これによって、図の太線で示すようにコア
５の中心部を中心として、平板３による一種の円筒構造
が形成される。そして、図示しないが、この後、順次、
波板１と平板３を所定数巻回した処で、同様に波板１の
１つの谷部とこれに当接する平板３を溶接（この溶接部
をＲとする）した後、平板３を更に１回巻回して、先の
溶接部Ｒの近傍で当該平板３とこの内周に当接する波板
１の１つの山部を溶接することで、コア５の中心部を中
心に平板３による円筒構造を順次形成していくが、従来
周知のように波板１と平板３の巻回によってコア５の径
が大きくなるに従い、コア５の中心部にかかるトルクは
大きくなるが、コア５中心部に比しコア５の周縁部側に
かかるトルクは小さい。

【００１６】そこで、本実施形態は、上述の如きスポッ
ト溶接を順次行って行くに当たり、コア５の径が小さい
場合は波板１と平板３を例えば２回巻回したところで、
波板１の１つの谷部とこれに当接する平板３を溶接した
後、平板３を更に１回巻回して、先の溶接部の近傍で当
該平板３とこの内周に当接する波板１の１つの山部を溶
接するが、コア５の径が大きくなるに従い、波板１と平
板３を４回巻回したところで、波板１の１つの谷部とこ
れに当接する平板３を溶接した後、平板３を更に１回巻
回して、先の溶接部の近傍で当該平板３とこの内周に当
接する波板１の１つの山部を溶接するというように、コ
ア５の径が小さい場合に比しコア５の径が大きくなるに
従い溶接回数を順次減少させていくことを特徴とする。

【００１７】本実施形態に係る製造方法はこのようにし
てコア５を成形していくもので、斯様にコア５を成形し
ていくと、既述したように一種の円筒構造となった平板
３がコア５の中心部を中心に順次形成されていくため、
コア５中心部の強度が増し、また、巻回時に平板３が滑
ることがなくなってコア５中心部の波板１の潰れが防止
されることとなる。

【００１８】従って、本実施形態によれば、メタル担体
の製造時に巻締まりによってコア５中心部のセルが潰れ
ることがなく、この結果、この後に施されるロー付けや
拡散接合による接合不良がなくなって、従来に比し十分
な強度を有するメタル担体を製造することが可能とな
る。また、本実施形態は、コア５の径が大きくなるに従
いスポット溶接箇所を減少させていくため、溶接作業の
手間を軽減できる利点を有する。

【００１９】尚、波板１と平板３の巻終り端部を夫々ス
ポット溶接するのは図４に示す従来例と同様であり、ま
た、巻回したコア５を図７の外筒１１内に圧入してこれ
らを拡散接合させた後、白金やアルミナ等の触媒を波板
１や平板３に担持させる点は、上記従来例と同様であ
る。図２及び図３は請求項１及び請求項２の第二実施形
態に係るメタル担体の製造方法を示し、本実施形態は、
図６に示す従来例と同様、上記棒芯２１に代え、シーズ
ドヒータ１５の内筒１５ａを巻芯に波板１と平板３を多
重に巻回してコア５を形成していくもので、第一実施形
態と同様、巻上げ開始後、波板１と平板３を１回巻回し
た処で、先ず、波板１の１つの谷部とこれに当接する平
板３をスポット溶接（図中、点Ｐ）した後、平板３を更
に１回巻回して、先の溶接部Ｐの近傍で当該平板３とこ
の内周に当接する波板１の１つの山部をスポット溶接
（図中、点Ｑ）する。

【００２０】そして、この後、順次、波板１と平板３を
３回巻回した処で、同様に波板１の１つの谷部とこれに
当接する平板３を溶接（この溶接部をＲとする）した
後、平板３を更に１回巻回して、先の溶接部Ｒの近傍で
当該平板３とこの内周に当接する波板１の１つの山部を
溶接していくもので、本実施形態にあっても、第一実施
形態と同様、波板１と平板３を巻回してコア５の径が大
きくなるに従い、上述の如きスポット溶接の回数を減少
させている。

【００２１】尚、内筒１５ａへの波板１と平板３の巻始
め端部や、波板１と平板３の巻終り端部を夫々スポット
溶接するのは図６に示す従来例と同様であり、また、巻
回したコア５を図７の外筒１１内に圧入してこれらを拡
散接合させた後、内筒１５ａ内にハーネス１５ｂを後付
けしてシーズドヒータ１５を形成し、白金やアルミナ等
の触媒を波板１や平板３に担持させる点も上記従来例と
同様である。

【００２２】本実施形態に係る製造方法はこのようにし
てコア５を成形していくもので、斯様にコア５を成形し
ていくと、一種の円筒構造となった平板３がコア５の中
心部を中心に順次形成されていくため、コア５中心部の
強度が増し、また、巻回時に平板３が滑ることがなくな
ってコア５中心部の波板１の潰れが防止されることとな
る。

【００２３】従って、本実施形態によっても、メタル担
体の製造時に巻締まりによってコア５中心部のセルが潰
れることがなく、この結果、この後に施されるロー付け
や拡散接合による接合不良がなくなって、従来に比し十
分な強度を有するメタル担体を製造することが可能とな
る。そして、本実施形態にあっても、は、コア５の径が
大きくなるに従いスポット溶接箇所を減少させていくた
め、溶接作業の手間を軽減できる利点を有する。

【００２４】尚、上記各実施形態では、波板１と平板３
の溶接にスポット溶接を用いたが、レーザー溶接によっ
てこれらを溶接してもよいことは勿論である。

【００２５】

【発明の効果】以上述べたように、各請求項に係るメタ
ル担体の製造方法によれば、メタル担体の製造時に巻締
まりによってコア中心部のセルが潰れることがなく、こ
の結果、この後に施されるロー付けや拡散接合による接
合不良がなくなって、従来に比し十分な強度を有するメ
タル担体を製造することが可能となった。

【００２６】また、請求項２に係る製造方法によれば、
コアの径が大きくなるに従い溶接箇所を減少させていく
ため、請求項１に係る製造方法に比し溶接作業の手間を
軽減できる利点を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１及び請求項２の第一実施形態に係るメ
タル担体の製造方法を示す説明図である。

【図２】請求項１及び請求項２の第二実施形態に係るメ
タル担体の製造方法を示す説明図である。

【図３】図２に示すメタル担体の製造方法を示す説明図
である。

【図４】従来のメタル担体の製造方法の説明図である。

【図５】メタル担体を用いたトイレの脱臭装置に於ける
電熱触媒の断面図である。

【図６】内筒付メタル担体の製造方法の説明図である。

【図７】内筒付メタル担体の平面図である。

【符号の説明】

１波板３平板５コア１５ａ内筒２１棒芯Ｐ，Ｑ溶接部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属製の波板（１）と平板（３）を交互
に重ね、これらを多重に巻回してコア（５）を形成する
メタル担体の製造方法に於て、波板（１）と平板（３）を所定回巻回した処で、波板
（１）の１つの谷部とこれに当接する平板（３）を溶接
した後、平板（３）を更に１回巻回して、先の溶接部
（Ｐ）の近傍で当該平板（３）とこの内周に当接する波
板（１）の１つの山部を溶接し、この後、順次、波板（１）と平板（３）を所定回巻回し
た処で、波板（１）の１つの谷部とこれに当接する平板
（３）を溶接した後、平板（３）を更に１回巻回して、
先の溶接部の近傍で当該平板（３）とこの内周に当接す
る波板（１）の１つの山部を溶接していくことを特徴と
するメタル担体の製造方法。
【請求項２】波板（１）と平板（３）を多重に巻回し
てコア（５）の径が大きくなるに従い、溶接回数を減少
させていく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。