JP3811349B2 - 排ガス浄化用ハニカム構造体の製造装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、平板および波板が重ね合わせて巻回されて成る排ガス浄化用ハニカム構造体を製造するための製造装置に関し、特に、金属製の平板および金属製の波板を相互に接合するために、ろう材およびバインダーを含むスラリーを、巻回前の波板に塗布するようにした排ガス浄化用ハニカム構造体の製造装置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、かかる装置は、たとえば特許第2709789号公報等で既に知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のものでは、ろう材およびバインダーを含むスラリーを、波板に対向させて配置した複数のノズルで波板の頂部に供給するようにしているが、波板の頂部にノズルでスラリーを正確に供給することは難しい。
【0004】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、波板の両面の頂部にスラリーを正確にかつスピーディに供給し得るようにした排ガス浄化用ハニカム構造体の製造装置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、請求項1記載の発明は、金属製の平板および金属製の波板が重ね合わせて巻回されて成る排ガス浄化用ハニカム構造体を製造するための製造装置であって、前記平板および波板を重ね合わせて巻回する巻回手段と、該巻回手段に供給される前の前記波板の両面に噛合するとともに該波板の前記巻回手段側への移動に同期して回転する少なくとも一対のギヤと、前記波板の両面の頂部にろう材およびバインダーを含むスラリーを塗布すべく前記各ギヤの歯底部に前記スラリーを供給するスラリー供給手段とを備えることを特徴とする。
【0006】
このような請求項1記載の発明の構成によれば、波板の両面に噛合するとともに該波板の移動に同期して回転する少なくとも一対のギヤの歯底部にスラリーが供給されるので、スラリーが供給された前記歯底部に波板の頂部が噛み込んだときにスラリーが波板の頂部に付着することになり、波板の両面の頂部へのスラリーの正確かつスピーディな供給が可能となる。
【0007】
また請求項2記載の発明は、上記請求項1記載の発明の構成に加えて、前記スラリー供給手段は、加圧された前記スラリーを導くスラリー通路を内部に形成して円筒状に形成されるとともに前記ギヤを回転自在に支承する筒軸と、対をなす前記ギヤが前記波板を相互間に挟む位置に対応して前記筒軸の側壁に設けられて前記スラリー通路に内端を連通させた連通孔と、前記歯底部に外端を開口させるとともに内端を前記ギヤの内周面に開口させるようにして前記ギヤに設けられるスラリー供給孔とで構成され、前記スラリー供給孔は、前記ギヤの回転に応じて各スラリー供給孔の1つの内端を前記連通孔に連通させ得る位置で前記ギヤに設けられることを特徴とする。
【0008】
このような請求項2記載の発明の構成によれば、スラリー供給孔の1つがギヤの回転に応じて連通孔に内端を連通させ得る位置に達したときに、スラリー通路から1つのスラリー供給孔に連通孔を介してスラリーが供給されるものであり、連通孔が、対をなす前記ギヤで前記波板を相互間に挟む位置に対応して筒軸の側壁に設けらるものであるので、スラリーを過不足なく適切な量だけ波板の頂部に供給することができる。
【0009】
請求項3記載の発明は、上記請求項1記載の発明の構成に加えて、前記スラリー供給手段は、前記ギヤ外から前記歯底部に前記スラリーを供給可能に構成されることを特徴とし、かかる構成によれば、ギヤの内部構成を単純化しつつスラリーをギヤの歯底部に供給することができる。
【0010】
請求項4記載の発明は、上記請求項1〜3のいずれかに記載の発明の構成に加えて、前記ギヤの歯底部に、スラリーを溜める凹部がそれぞれ形成されることを特徴とし、かかる構成によれば、スラリーが供給された歯底部に波板の頂部が噛み込んだときに波板の頂部を比較的大きな面積でスラリーに接触させ、波板の両面の頂部にスラリーを確実に付着させることができる。
【0011】
請求項5記載の発明は、上記請求項1〜4のいずれかに記載の発明の構成に加えて、前記波板側に突出した突き出し部が、前記ギヤの歯底部にそれぞれ設けられることを特徴とし、かかる構成によれば、スラリーが供給された歯底部に波板の頂部が噛み込んだときに波板の頂部へのスラリーの接触圧を大きくし、波板の両面の頂部にスラリーを確実に付着させることができる。
【0012】
請求項6記載の発明は、上記請求項1〜5のいずれかに記載の発明の構成に加えて、前記スラリー供給手段は、前記ギヤが外周に備える複数の歯底部のうち選択された歯底部にスラリーを供給可能に構成されることを特徴とし、かかる構成によれば、波板および平板が、波板の頂部毎に接合されるのではなく、1または複数の頂部を相互間にあけた部分で波板の頂部が平板に接合されることになるので、高温の排ガスがハニカム構造体を流通する際の熱応力を緩和しつつスラリーの消費量を節約することができる。
【0013】
さらに請求項7記載の発明は、上記請求項1〜6のいずれかに記載の発明の構成に加えて、前記スラリー供給手段が、前記ギヤの回転軸線方向に間隔をあけた複数箇所で前記歯底部にスラリーを供給可能に構成されることを特徴とし、かかる構成によれば、スラリーの消費量を抑えつつ、波板および平板の接合をより確実なものとすることができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【0015】
図1〜図5は本発明の第1実施例を示すものであり、図1は排ガス浄化器の斜視図、図2はハニカム構造体の製造装置の構成を示す図、図3は図2の要部拡大図、図4は図3の4矢視図、図5は図3の要部拡大図である。
【0016】
先ず図1において、たとえば自動二輪車の排気系に設けられる排ガス浄化器11は、メタル担体12に触媒が担持されて成るものであり、メタル担体12は、ハニカム構造体13が金属製の筒形ケース14に挿入されることで構成される。しかもハニカム構造体13は、金属製の平板15および金属製の波板16が重ね合わせて巻回されて成るものであり、本発明に従う製造装置で製造される。
【0017】
図2〜図4を併せて参照して、ハニカム構造体13を製造する製造装置は、平板15および波板16を重ね合わせて巻回する巻回手段17と、該巻回手段17に供給される前の前記波板16の両面に噛合するとともに該波板16の前記巻回手段17側への移動に同期して回転する少なくとも一対(この実施例では一対ずつ2組)のギヤ18A,18A…と、波板16の両面の頂部16a…にろう材およびバインダーを含むスラリー19を塗布すべく前記ギヤ18A,18A…の歯底部18a…にスラリー19を供給するスラリー供給手段20A…とを備え、前記各ギヤ18A,18A…で挟まれる部分と、巻回手段17との間で波板16はアイドラー21に巻掛けられる。
【0018】
前記バインダーとしては、たとえば水溶性の熱硬化性液体プラスチックスを好適に用いることができる。また前記アイドラー21としては、波板16の一面の頂部16a…に付着した前記スラリー19に接触することを回避するために、ギヤもしくはスプロケットを用いることが望ましい。
【0019】
スラリー供給手段20Aは、スラリー通路22を内部に形成して円筒状に形成されるとともに波板16の一面側に配置される一対のギヤ18A,18Aを共通に回転自在に支承する筒軸23と、前記スラリー通路22に加圧されたスラリー19を供給するスラリー供給源24と、相互に対をなす一対のギヤ18A,18Aが波板16を相互間に挟む位置に対応して筒軸23の側壁に設けられてスラリー通路22に内端を連通させた連通孔25と、ギヤ18Aの歯底部18a…に外端をそれぞれ開口させるとともに内端をギヤ18Aの内周面に開口させるようにしてギヤ18Aに設けられる複数のスラリー供給孔26,26…とで構成される。
【0020】
連通孔25は、各ギヤ18A…の軸方向に沿う中央部にそれぞれ対応する複数箇所(この実施例では2箇所)で筒軸23の側壁に設けられる。一方、スラリー供給孔26,26…は、ギヤ18Aがその外周に備える複数の歯底部18a…の全てに個別に対応したものであり、ギヤ18Aの回転に応じて該スラリー供給孔26,26…の1つの内端が連通孔25に連通するようにして、ギヤ18Aに設けられる。
【0021】
図5を併せて参照して、ギヤ18Aがその外周に備える複数の歯底部18a…の全てには、前記スラリー供給孔26,26…から供給されるスラリー19を溜める凹部27,27…がそれぞれ形成される。
【0022】
この第1実施例によれば、平板15および波板16を重ね合わせて巻回する巻回手段17に供給される前の波板16の両面に、該波板16の巻回手段17側への移動に同期して回転するようにして一対ずつ2組のギヤ18A,18A…が噛合されており、各ギヤ18A,18A…の歯底部18a,18a…には、ろう材およびバインダーを含むスラリー19がスラリー供給手段20A,20Aで供給される。
【0023】
したがってスラリー19が供給された歯底部18a,18a…に波板16の頂部16a,16a…が噛み込んだときにスラリー19が波板16の頂部16a,16a…に付着することになり、波板16の両面の頂部16a,16a…へのスラリー19の正確かつスピーディな供給が可能となる。
【0024】
またスラリー供給手段20Aは、加圧されたスラリー19を導くスラリー通路22を内部に形成して円筒状に形成されるとともにギヤ18A,18Aを回転自在に支承する筒軸23と、対をなすギヤ18A,18Aが波板16を相互間に挟む位置に対応して筒軸23の側壁に設けられてスラリー通路22に内端を連通させた連通孔25と、歯底部18a,18a…に外端を開口させるとともに内端をギヤ18Aの内周面に開口させるようにしてギヤ18Aに設けられるスラリー供給孔26,26…とで構成されるものであり、スラリー供給孔26,26…は、ギヤ18Aの回転に応じてスラリー供給孔26,26…の1つの内端を連通孔25に連通させ得る位置でギヤ18Aに設けられている。
【0025】
すなわち、スラリー供給手段20Aは、スラリー供給孔26,26…の1つがギヤ18Aの回転に応じて連通孔25に内端を連通させ得る位置に達したときにスラリー通路22からスラリー供給孔26に連通孔25を介してスラリー19が供給されるように構成されるものであり、連通孔25が、対をなすギヤ18A,18Aで波板16を相互間に挟む位置に対応して筒軸23の側壁に設けらるものであるので、スラリー19を過不足なく適切な量だけ波板16の頂部16a,16a…に供給することができる。
【0026】
しかもギヤ18Aがその外周に備える複数の歯底部18a…の全てに、スラリー供給孔26,26…から供給されるスラリー19を溜める凹部27,27…が形成されているので、スラリー19が供給された歯底部18a,18a…に波板16の頂部16a,16a…が噛み込んだときに波板16の頂部16a,16a…を比較的大きな面積でスラリー19に接触させ、波板16の両面の頂部16a,16a…にスラリー19を確実に付着させることができる。
【0027】
図6は本発明の第2実施例を示すものであり、巻回手段17(第1実施例の図2参照)に供給される前の波板16の両面には、該波板16の前記巻回手段17側への移動に同期して回転する少なくとも一対のギヤ18B,18Bが噛合されており、各ギヤ18B,18Bがその外周に備える複数の歯底部18a…の全てには、波板16側に突出した突き出し部28,28…がそれぞれ設けられる。
【0028】
而して各ギヤ18B,18Bの歯底部18a……にはスラリー供給手段20A…によりスラリー19が供給されるものであり、スラリー供給手段20Aの一部を構成してギヤ18Bに設けられるスラリー供給孔26,26…の外端は前記突き出し部28,28…の先端に開口される。
【0029】
この第2実施例によれば、スラリー19が供給された歯底部18a,18a…に波板16の頂部16a,16a…が噛み込んだときに波板16の頂部16a,16a…へのスラリー19の接触圧を大きくし、波板16の両面の頂部16a,16a…にスラリー19を確実に付着させることができる。
【0030】
図7は本発明の第3実施例を示すものであり、巻回手段17(第1実施例の図2参照)に供給される前の波板16の両面には、該波板16の前記巻回手段17側への移動に同期して回転する少なくとも一対のギヤ18C,18Cが噛合されており、各ギヤ18C,18Cがその外周に備える複数の歯底部18a…の全てには、波板16側に突出した突き出し部28,28…がそれぞれ設けられ、各突き出し部28,28…の先端には、スラリー供給手段20Aの一部を構成してギヤ18Cに設けられるスラリー供給孔26,26…から供給されるスラリー19を溜める凹部27,27…が形成される。
【0031】
この第3実施例によれば、波板16の頂部16a,16a…を比較的大きな面積でスラリー19に接触させることができるとともに、波板16の頂部16a,16a…へのスラリー19の接触圧を大きくすることができ、波板16の両面の頂部16a,16a…へのスラリー19の付着をより確実なものとすることができる。
【0032】
図8は本発明の第4実施例を示すものであり、巻回手段17(第1実施例の図2参照)に供給される前の波板16の両面には、該波板16の前記巻回手段17側への移動に同期して回転する少なくとも一対のギヤ18D,18Dが噛合される。
【0033】
各ギヤ18D,18Dがその外周に備える複数の歯底部18a…のうち選択された歯底部、この実施例ではギヤ18Dの周方向に1つおきの歯底部18a…には凹部27…が形成されており、それらの凹部27…にスラリー供給手段20B…によりスラリー19が供給される。
【0034】
スラリー供給手段20Bは、スラリー通路22を内部に形成して円筒状に形成されるギヤ18Dを回転自在に支承する筒軸23と、相互に対をなす一対のギヤ18D,18Dが波板16を相互間に挟む位置に対応して筒軸23の側壁に設けられてスラリー通路22に内端を連通させた連通孔25と、ギヤ18Dの歯底部18a…の凹部27,27…に外端をそれぞれ開口させるとともに内端をギヤ18Dの内周面に開口させるようにしてギヤ18Dに設けられる複数のスラリー供給孔26,26…とで構成される。
【0035】
この第4実施例によれば、波板16の両面の各頂部16a,16a…のうち1つおきの頂部16a,16a…にスラリー19が付着されることになり、波板16および平板15(第1実施例の図1および図2参照)が、波板16の頂部16a,16a…毎に接合されるのではなく、1つおきの頂部16a,16a…が平板15に接合されることになるので、高温の排ガスがハニカム構造体13(図1参照)を流通する際の熱応力を緩和しつつスラリー19の消費量を節約することができる。
【0036】
図9および図10は本発明の第5実施例を示すものであり、図9は図5に対応した断面図、図10は図9の10矢視図である。
【0037】
巻回手段17(第1実施例の図2参照)に供給される前の波板16の両面には、該波板16の前記巻回手段17側への移動に同期して回転する少なくとも一対、この第5実施例では1対ずつ2組のギヤ18E,18E…が噛合される。
【0038】
各ギヤ18E,18Eの軸線に沿う一端側で該ギヤ18E…の周方向に1つおきの歯底部18a…には凹部27A…が形成される。また各ギヤ18E,18Eの軸線に沿う他端側で、前記凹部27A…が形成されている歯底部18a…に隣接する歯底部18a…には凹部27B…が形成される。
【0039】
各ギヤ18E…の凹部27A…,27B…には、スラリー供給手段20C…によりスラリー19が供給されるものであり、該スラリー供給手段20Cは、スラリー通路22を内部に形成して円筒状に形成されるとともに波板16の一面側に配置される一対のギヤ18E,18Eを共通に回転自在に支承する筒軸23と、前記スラリー通路22に加圧されたスラリー19を供給するスラリー供給源24と、相互に対をなす一対のギヤ18E,18Eが波板16を相互間に挟む位置に対応して筒軸23の側壁に設けられてスラリー通路22に内端を連通させた一対の連通孔25…と、ギヤ18Eの歯底部18a…に形成された凹部27A…,27B…に外端をそれぞれ開口させるとともに内端をギヤ18Eの内周面に開口させるようにしてギヤ18Eに設けられる複数のスラリー供給孔26,26…とで構成される。
【0040】
前記連通孔25…は、ギヤ18Eの軸方向に沿って間隔をあけた複数箇所、この実施例では2箇所で歯底部18a…に形成された凹部27A…,27B…に対応した位置で筒軸23に設けられており、スラリー供給孔26,26…の一部は凹部27A…に外端を開口させるとともに内端をギヤ18Eの内周に開口させるようにしてギヤ18Eに設けられ、スラリー供給孔26,26…の残部は凹部27B…に外端を開口させるとともに内端をギヤ18Eの内周に開口させるようにしてギヤ18Eに設けられる。
【0041】
この実施例によれば、高温の排ガスがハニカム構造体13(図1参照)を流通する際の熱応力を緩和しつつスラリー19の消費量を節約することを可能とした上で、波板16および平板15(第1実施例の図1および図2参照)の接合をより確実なものとすることができる。
【0042】
図11は本発明の第6実施例を示すものであり、巻回手段17(第1実施例の図2参照)に供給される前の波板16の両面には少なくとも一対のギヤ18F,18Fが噛合され、それらのギヤ18F,18Fは、波板16の前記巻回手段17側への移動に同期して回転するようにして軸29,29で回転自在に支承される。
【0043】
各ギヤ18F,18Fの歯底部18a,18a…には、それらのギヤ18F,18F外からスラリー供給手段20D,20Dによりスラリー19がそれぞれ供給される。
【0044】
スラリー供給手段20Dは、電磁弁30によるスラリー19の供給・停止を切換えるようにしてギヤ18Fに外周に対向して配置されるノズル31と、電磁弁30のオン・オフタイミングを定めるためにギヤ18Fの一側面に設けられた複数の突起32,32…と、それらの突起32,32…を検出して電磁弁30のオン・オフを切換える検出器33とを備える。
【0045】
各突起32,32…は、ギヤ18Fが備える歯底部18,18aの全てにスラリー19を供給する場合には、図11で示すように、ギヤ18Fの歯部もしくは歯底部18a…相互の間隔に対応してギヤ18Fの一側面に設けられればよく、各歯底部18a…のうち選択された歯底部にスラリー19を供給する場合には、そのスラリー供給タイミングに応じた間隔を相互間にあけてギヤ18Fの一側面に設けられればよい。
【0046】
この第6実施例によれば、スラリー供給手段20Dが、ギヤ18Fの外方からギヤ18の歯底部18a,18a…にスラリー19を供給可能として構成されるので、第1〜第5実施例のスラリー供給手段20A〜20Cに比べて、ギヤ18Fの内部構成を単純化しつつスラリー19を歯底部18a,18a…に供給することができる。
【0047】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
【0048】
【発明の効果】
以上のように請求項1記載の発明によれば、波板の両面の頂部へのスラリーの正確かつスピーディな供給が可能となる。
【0049】
また請求項2記載の発明によれば、スラリーを過不足なく適切な量だけ波板の頂部に供給することができる。
【0050】
請求項3記載の発明によれば、ギヤの内部構成を単純化しつつスラリーをギヤの歯底部に供給することができる。
【0051】
請求項4記載の発明によれば、波板の頂部を比較的大きな面積でスラリーに接触させ、波板の両面の頂部にスラリーを確実に付着させることができる。
【0052】
請求項5記載の発明によれば、波板の頂部へのスラリーの接触圧を大きくし、波板の両面の頂部にスラリーを確実に付着させることができる。
【0053】
請求項6記載の発明によれば、1または複数の頂部を相互間にあけた部分で波板の頂部が平板に接合されることになるので、高温の排ガスがハニカム構造体を流通する際の熱応力を緩和しつつスラリーの消費量を節約することができる。
【0054】
さらに請求項7記載の発明によれば、スラリーの消費量を抑えつつ、波板および平板の接合をより確実なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例の排ガス浄化器の斜視図である。
【図2】ハニカム構造体の製造装置の構成を示す図である。
【図3】図2の要部拡大図である。
【図4】図3の4矢視図である。
【図5】図3の要部拡大図である。
【図6】第2実施例の図5に対応した断面図である。
【図7】第3実施例の図5に対応した断面図である。
【図8】第4実施例の図5に対応した断面図である。
【図9】第5実施例の図5に対応した断面図である。
【図10】図9の10矢視図である。
【図11】第5実施例でのハニカム構造体の製造装置の構成の一部を示す図である。
【符号の説明】
13・・・ハニカム構造体
15・・・平板
16・・・波板
16a・・・頂部
17・・・巻回手段
18A〜18F・・・ギヤ
18a・・・歯底部
19・・・スラリー
20A〜20D・・・スラリー供給手段
22・・・スラリー通路
23・・・筒軸
25・・・連通孔
26・・・スラリー供給孔
27,27A,27B・・・凹部
28・・・突き出し部
Claims (7)
- 金属製の平板(15)および金属製の波板(16)が重ね合わせて巻回されて成る排ガス浄化用ハニカム構造体(13)を製造するための製造装置であって、前記平板(15)および波板(16)を重ね合わせて巻回する巻回手段(17)と、該巻回手段(17)に供給される前の前記波板(16)の両面に噛合するとともに該波板(16)の前記巻回手段(17)側への移動に同期して回転する少なくとも一対のギヤ(18A〜18F)と、前記波板(16)の両面の頂部(16a)にろう材およびバインダーを含むスラリー(19)を塗布すべく前記各ギヤ(18A〜18F)の歯底部(18a)に前記スラリー(19)を供給するスラリー供給手段(20A〜20D)とを備えることを特徴とする排ガス浄化用ハニカム構造体の製造装置。
- 前記スラリー供給手段(20A,20B,20C)は、加圧された前記スラリー(19)を導くスラリー通路(22)を内部に形成して円筒状に形成されるとともに前記ギヤ(18A〜18E)を回転自在に支承する筒軸(23)と、対をなす前記ギヤ(18A〜18E)が前記波板(16)を相互間に挟む位置に対応して前記筒軸(23)の側壁に設けられて前記スラリー通路(22)に内端を連通させた連通孔(25)と、前記歯底部(18a)に外端を開口させるとともに内端を前記ギヤ(18A〜18E)の内周面に開口させるようにして前記ギヤ(18A〜18E)に設けられるスラリー供給孔(26)とで構成され、前記スラリー供給孔(26)は、前記ギヤ(18A〜18E)の回転に応じて各スラリー供給孔(26)の1つの内端を前記連通孔(25)に連通させ得る位置で前記ギヤ(18A〜18E)に設けられることを特徴とする請求項1記載の排ガス浄化用ハニカム構造体の製造装置。
- 前記スラリー供給手段(20D)は、前記ギヤ(18F)外から前記歯底部(18a)に前記スラリー(19)を供給可能に構成されることを特徴とする請求項1記載の排ガス浄化用ハニカム構造体の製造装置。
- 前記ギヤ(18A,18C,18D,18E)の歯底部(18a)に、スラリー(19)を溜める凹部(27,27A,27B)がそれぞれ形成されることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の排ガス浄化用ハニカム構造体の製造装置。
- 前記波板(16)側に突出した突き出し部(28)が、前記ギヤ(18B,18C)の歯底部(18a)にそれぞれ設けられることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の排ガス浄化用ハニカム構造体の製造装置。
- 前記スラリー供給手段(20B,20C)は、前記ギヤ(18D,18E)が外周に備える複数の歯底部(18a)のうち選択された歯底部にスラリー(19)を供給可能に構成されることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の排ガス浄化用ハニカム構造体の製造装置。
- 前記スラリー供給手段(20C)が、前記ギヤ(18E)の回転軸線方向に間隔をあけた複数箇所で前記歯底部(18a)にスラリーを供給可能に構成されることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の排ガス浄化用ハニカム構造体の製造装置。
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