WO1994029062A1 - Exhaust gas cleaning metal carrier and method of manufacturing the same - Google Patents

Description

明 糸田 排ガス 浄化用 メ タ ル担体及びそ の製造方法 技 術 分 野

本発明 は、 自 動車、 自 動二輪車及び産業用機器の排ガス浄化用 触媒を担持す る た め の メ タ ル担体及びそ の製造方法に 関す る も の であ る 。

背 景 技 術

自 動車の排ガス を浄化す る触媒の担体 と して 、 耐熱性の ス テ ン レス 鋼か ら な る ノヽニ カ ム 体の金属担体が知 られてレヽ る 。 そ して 、 こ の金属担体は、 平板 と 波板 と を重ねて卷回 し た金属ハニ カ ム コ ァ体の外周 と 金属外筒 内面 と が接合 さ れて構成 さ れて い る。

こ の金属担体の製造方法 と し て種々 の方法が知 ら れて い る 。 例 え ば、 特公昭 6 3 - 4 4 4 6 6 号公報に は平板 と 波板 と を重ね合 わせて卷回 し 、 次に卷回 し た金属ハニカ ム コ ア 体の 両端面側の少 な く と も 一方の近傍部位 を ろ う 付け した メ タ ル担体が示 さ れて い る 。 しか し、 こ の よ う な メ タ ル担体は、 実際に 自 動車用 内燃機関 に装着 さ れた場合、 加熱、 冷却の熱サイ ク ルに よ る 熱疲労のた め 金属ハニカ ム コ ア体の変形、 或いは、 金属ハニカ ム コ ア 体外周部 の箔の破断が生 じて しま う こ と が あ る 。 特に金属ハニ カ ム コ ア体 の排ガス 導入側 は高温の排ガス に曝 さ れ る た め金属ハニ カ ム コ ア 体の変形及び箔の破断が著 しい。 ま た、 メ タ ル担体はエ ンジ ンの 振動及び走行中 の振動 を受 け 、 接合部が破断 して し ま う こ と が あ る。 特公昭 5 6 - 4 3 7 3 号公報に は液体状のハ ン ダペ ー ス ト を充 填 し た容器か ら 供給 口 ー ラ 一 を介 し て 、 平坦な鋼板上或いは波形 の鋼板の頂点 にハ ン ダを塗布 し た後 、 前者は波形鋼板、 後者は平 板鋼板 と 一緒に卷回 し成形 した金属ハニ カ ム コ ア体が 開示 さ れて い る 。 ま た 、 同公報 に は、 ハ ン ダ を塗布す る 前 に、 ハ ン ダを塗布 す る 予定位置 に供給装置を介 し て接着剤 を 塗布 し た後 、 分配装置 に よ リ 粉末状 ろ ぅ 材 を散布 しな が ら 卷回 し成形 した金属ハニ カ ム コ ア体が 開示 さ れて レヽ る 。 こ れ ら 金属ハ ニ カ ム コ ア体は粉末状の ろ う 材粒子が 平板鋼板 と 波板鋼板の 間 に何層 に も積層 さ れた状態 で あ る 。 ま た、 平板鋼板 と 波板鋼板の 間 の粉末状 ろ う 材粒子の積 層部が金属ハニ カ ム コ ア体中心力 ら 金属ノ、二カ ム コ ア体最外周 ま で卷 き 数の 2 倍存在す る た め真空 ろ う 付 け処理を行っ た場合、 ろ ぅ 材が溶け て 平板鋼板 と 波板鋼板の 間 に 隙間が発生 し、 幾層 も の そ の 隙間が数箇所に集積す る。 従 っ て 、 こ の方法に よ っ て得 ら れ た金属ハニ カ ム コ ア体は、 平板鋼板 と 波板鋼板が ろ う 付け さ れな い部分が存在す る 。 ま た 、 平板鋼板 と 波板鋼板の接合部の ろ う 材 の厚 さ が厚 く な る た め 、 脆い ろ う 材部で破断 し易 く な リ 強度的に 不十分であ る 。

他の方法 と して、 特開平 4 — 1 4 1 2 3 8 号公報 に は、 波箔の 表裏にニ ー ドルを有する バイ ン ダー射出器を複数個、 波箔の波方 向 と 平行に一段又は多段 に配置 し、 波箔の移動 に応 じて 、 波頂点 部 に かつ、 あ ら か じ め設計 した所定範囲 にバイ ンダ一 が塗布 さ れ る よ う 、 バイ ン ダー射出器の作動 を選択 し、 ハニカ ム コ ア体の任 意の位置に波箔 一 平箔の接合部位 を選択で き る メ タ ル担体の製造 方法が 開示 さ れてい る 。

こ の方法で、 金属ハニ カ ム コ ア体 を作製す る 為 に は、 ハニカ ム コ ア体の任意の位置に波箔一平箔の接合部位を選択する ためにま ず第 1 にバイ ンダー だけ を供給 し、 金属ハニカ ム コ ア体を卷回後 或いは、 外筒に収納 した後に、 ろ う 材を金属ハニカ ム コ ア体端面 か ら散布 し、 バイ ンダー塗布部に ろ ぅ 材を付着 させる 工程が必要 と な リ コ ス ト ア ッ プ と なって しま う 。 ま た、 金属ハニカ ム コ ア体 を形成する前の波板又は平板にバイ ンダー を 口 ー ル で塗布する と 同時にろ う 材を も供給 し、 金属ハニカ ム コ ア体に卷回後 ろ う 付け 処理 した場合、 ろ う 材が平板 と 波板の間に挾み込まれる ため、 ろ う 付け処理後にその ろ う 材が溶けて両板間に間隙が出来て しま い 有効な接合部が得られない と い う 問題が発生する。 ま た、 バイ ン ダ一 と粉末ろ う の混合物である ス ラ リ 一 の場合も 同様でぁ リ 、 ス ラ リ ー （バイ ンダー +粉末ろ う ） が平板 と 波板の間に挟み込まれ る為、 ろ う 付け処理後に、 そのろ う 材が溶けて、 両板間に間隙が 発生 し、 有効な接合部が得 られない。 また、 こ の方法で平板及び 波板表裏の接合部の同一位置にス ラ リ 一が塗布 された場合、 平板 と 波板の間にス ラ リ 一が挾み込まれるための、 ろ う 付け処理後に その ろ う 材が溶けて、 両板間に発生する 間隙が さ ら に多 く な リ 、 有効な接合部が得 られない。 さ ら にろ う 材の成分である N i 、 C r 、 S i が母材に拡散 し、 金属間化合物の生成が同一位置に集中 する為、 強度的に弱 く なつ て しま う 。

次に、 金属外筒内に金属ハニカ ム コ ア体を挿入 し、 金属ハニカ ム コ ア体にガ ス浄化用触媒を担持させた排気ガス浄化装置は従来 ょ リ 種々知 られてぉ リ 、 特に、 自 動車の排気ガスの熱に ょ リ 発生 する熱応力に よ っ て生 じた歪に ょ リ 接合部の剥離や破損を制御な い し防止する ため種々 のハニカ ム構造が提案 されている。 例えば 特開平 4一 2 9 7 5 0 号公報には金属ハニカ ム コ ア部 と 外筒をメ タ ル担体軸方向 に 1 〜 1 5 m m の リ ン グ状の間 隔 を 隔て て形成 さ れた複数の帯びで接合す る メ タ ル担体が示 さ れて い る 。 こ れは、 冷熱サイ ク ル時に担体軸方向 に発生する 応力 を前記 リ ン グ状の 間 隔位置の非接合部分が変形する こ と に よ リ 歪み を 吸収 し接合部 と 非接合部に作用 す る 応力 を 分散す る た め であ る 。 し か し 、 外筒 と 金属ハニ カ ム コ ア体間 を複数の帯びで接合 して も 、 金属ハニカ ム コ ア体の接合状態に よ リ 効率良 く 応力 を 分散す る こ と が でき ない 場合が あ る 。 例 え ば、 金属ハニ カ ム コ ア 体部 と 外筒部の接合境界 が金属ハニ カ ム コ ア 体内 の接合境界 と 一致 した場合、 熱サイ ク ル に よ リ 応力 がそ の箇所に集 中 し て し ま い、 そ の箇所か ら 箔の破断 が発生 して し ま う 。 ま た 、 特開平 4 — 1 4 8 0 1 6 号公報に は金 属ハニ カ ム コ ア体の軸方向長 さ の 5 %〜 2 0 % の長 さ で平箔 と 波 箔が軸方向 に接合 さ れた領域を 1 か所有 し、 かつ、 前記ハニカ ム 体の最外層 か ら 内側へ 5 層以内で軸方向 に接合 さ れた外層強化層 を有 し 、 さ ら に前記外層 強化領域の軸方向範囲 内 に おいて金属外 筒 と 金属ハニ カ ム コ ア体 と が接合 さ れて い る メ タ ル担体が示 さ れ て い る。 こ の場合は、 金属外筒 と 金属ハニ カ ム コ ア体を 軸方向 の 一箇所で接合 し金属外筒 と 金属ハニ カ ム コ ア体の軸方向 の熱歪み を緩和 して い る 。 し か し 、 金属外筒 と 金属ハニ カ ム コ ア体の接合 が 1 か所だけ であ る た めエ ン ジ ンの機械的振動或は 自 動車走行時 の振動が こ の接合部 に集 中 し、 箔 に破断が生 じ る 可能性が あ る 。

ま た、 実開平 2 — 8 3 3 2 0 号公報に は、 薄 肉金属板の平板状 帯材 と 波板状帯材を相互に 当接す る よ う に重積 して製作 した軸方 向 に多数の網 目 状通気孔路 を有す る 複数の金属ハニ カ ム コ ア体を 両端が開 口 し た金属 ケ ー ス 内 に離間 さ せて 固着 した排気ガス 浄化 装置が示 さ れて お リ 、 それぞれの金属ハニ カ ム コ ア体の外周面 と 金属 ケ ー ス の 内壁面 と の 当接面が金属ハ ニ カ ム コ ア体の 両端部近 傍の外周 面が前記金属 ケ ー ス の 内壁面に 同 時固着 さ れ る 場合を 除 き 、 少な く と も 1 か所固着 さ れて い る 排気ガス 浄化装置が提案 さ れて い る 。 又 、 実開 平 2 — 8 5 8 1 4 号公報に は、 薄肉金属板の 平板状帯材 と 波板状帯材 を相互に 当 接す る よ う に重積 し て製作 し た軸方向 に多数の網 目 状通気孔路 を 有す る 金属ハニ カ ム コ ア体の 二つ を 、 両端が 開 口 し、 かつ拡径部 を有す る 筒状金属外筒 内 に離 間 さ せて 固着 して な る 排気ガス 浄化用触媒を担持す る た め の排気 ガス 浄化用 装置 に お いて 、 それぞれの金属ハニ カ ム コ ア 体の前記 金属外筒の 開 口 部近傍に お け る 外周 面が金属外筒の 内壁面に 固着 さ れ、 それぞれの金属ハニ カ ム コ ア体の離間部近傍 に お け る 外周 面が金属外筒の 内壁面に 当接 し て い ない排気ガス 浄化装置が記載 さ れて い る 。

こ れ ら の排気ガス 浄化装置は、 金属ハニ カ ム コ ア体 と 金属外筒 と の熱応力及び熱変形に よ る 金属ハニカ ム コ ア体の外周 面 と 金属 外筒 の 内壁面 と の剥離や、 金属ハニ カ ム コ ア体 を構成す る 平板 と 波板の剥離、 ひび割れ破損等の防止 は、 複数の金属ハニ カ ム コ ア 体を金属外筒 内 に離間 さ せて配置 さ せ る と 共に 、 夫々 の金属ハニ カ ム コ ア体の外周 面 と 金属外筒 の 内壁面 と の 当 接面の う ち軸方向 の一部分のみを 、 好ま し く は全周 に亘つ て環状 に固着す る こ と に よ っ て熱応力 を分散、 親和 さ せて行な う も ので あ る 。

しか しな が ら 、 こ の よ う な方法に よ っ て熱応力 の分散、 親和 を はかっ た場合で も排気ガス 浄化装置に生ず る 熱応力及び熱変形に ょ リ 金属ハニ カ ム コ ア体の外周 面近傍での歪み は吸収で き ない。 こ の た め金属ハ -カ ム コ ア体外周 面近傍で は熱応力及び熱変形を 受 けやす く な リ 、 セル変形や平板 と 波板の接合部の剥離な どが発 生す る 。 又 、 金属外筒 内壁面 と 金属ハニ カ ム コ ア体外周 面 と を一 部分のみで固着する こ と は、 そ の接合を弱 く し 、 高温下での排気 ガ ス 流の圧力 に よ リ 固着位置 を維持で き な い。

更 に、 従来の メ タ ル担体では、 複数個 の金属ハニ カ ム コ ア体を 離間 し て金属外筒 内 に 固着 して い る （例 え ば、 実開平 2 — 8 3 3 2 0 ) 。 こ れは高い温度雰囲気下 に お け る メ タ ル担体に生ず る 熱 応力及び熱変形 を金属ハニ カ ム コ ア体外周 面 と 金属外筒 内壁面 と の 固着方法の みで歪みを 除去 し よ う と し た た め に 、 金属ハニ カ ム コ ア 体に除去 し き れない歪みが発生 し、 金属ハニカ ム コ ア体を離 間 さ せて 固着 し ない と そ の歪みの た め に金属ハニ カ ム コ ア体が破 損す る た め で あ る 。 こ れは意図的 に乱流等 を発生 さ せ る 場合を 除 く と 、 安易 に排気ガス 浄化装置の大型化 につな が る 。 又、 例 え ば 実開平 2 — 8 5 8 1 5 号公報記載の よ う に 、 金属外筒 に拡径部 を 設 け て熱歪 を 除去す る こ と は排気ガス浄化装置の大型化 につなが る 。

他方、 金属ハニ カ ム コ ア体に ガ ス 浄化装置の触媒を担持 さ せた 排気ガス浄化装置に おいて 、 屈 曲 した メ タ ル担体を使用する こ と は知 ら れて ぉ リ 、 例 え ば、 実開平 4一 7 8 9 3 8 号公報 に は、 平 板 と 波板を交互に重ね合わせてハニ カ ム構造体を形成 し 、 こ れを 外筒 に挿入 して な る メ タ ル担体で前記平板 と 波板を横断す る 方向 の波 1 山分以上の長 さ の ス リ ッ ト を一定の 間隔 を隔て て縦に連続 さ せて な る ス リ ッ ト 列 を設 け、 さ ら に こ の ス リ ッ ト 列 を互いにず ら して平行に多数形成 した屈 曲 メ タ ル担体が提案 さ れて い る 。

と こ ろ で、 前記 し た屈 曲 した メ タ ル担体は、 金属ハニ カ ム コ ア 体を構成す る 平板 と 波板にス リ ッ ト 部 を設 け屈 曲 した金属外筒 に 挿入 して あ る た め、 高い温度雰囲気下に おいて メ タ ル担体に熱応 力及び熱変形が生 じ る と ス リ ッ ト 部の ス リ ッ ト が拡大 しひび割れ の発生 · セ ル変形 · 接合部 の剥離 · 金属ハニ カ ム コ ア体の破損が 発生す る 。 又、 平板 と 波板 にス リ ッ ト が入っ て い る た め 、 成形後 屈 曲 した金属外筒 に挿入す る と ハ ニ カ ム構造が維持で き な く な リ 所定のセ ル構造を維持で き な く な る 欠点 が あ る 。 すな わ ち 、 メ タ ル担体設計 を行 う 場合に基準 と な る 開孔率 · 表面積等の確保が 困 難に な る 。 又、 ス リ ッ ト が入っ て い る た め排気ガス の流れが屈 曲 した金属外筒 の外周 近傍の みを流れ排気ガス 浄化効率が非常に悪 く な る 。

そ こ で、 本発明者は こ の よ う な欠点 を 改善す る た め種々 検討 し た結果、 平板 と 波板 と の接合に際 し て 、 波板の頂点部 に ス ポ ッ ト 状 （点状） 又は線状に塗布 し た ろ う 材で波板 と 平板 と を ろ う 接 し て金属ハニ カ ム コ ア体を構成 し、 金属ハニカ ム コ ア体に塗布 した ろ ぅ 材が未だ流動性を有す る と 共 に 、 金属外筒 の 内壁面 に塗布 し た ろ ぅ 材が流動性を も た な く な っ た状態で金属ハニ カ ム コ ア体の 外周 面 と 金属外筒内壁面 と を組付 け 、 し か る 後 、 ろ う 付 け熱処理 す る こ と に よ っ て、 充分に熱応力 を 吸収 し う る こ と を見 出 し本発 明 を解決 した も ので、 本発明 の 目 的は熱応力 を充分に吸収 し、 自 動車等に搭載 した場合、 長時間 の実使用 に耐え る安定 し た メ タ ル 担体を提供す る こ と で あ る 。

発 明 の 開 示

本発明 の要 旨 は、 平板 と 波板 と の接合に よ リ 構成 さ れた金属ハ 二 カ ム コ ア体の 1 つ、 又は複数個が金属外筒内 に圧入 して な る 排 気ガス 浄化用 メ タ ル担体で あ っ て 、 該金属ハニ カ ム コ ア体の平板 と 波板 と の接合は波板の頂点部 を ス ポ ッ ト 状又 は複数本の筋状又 は線状に塗布 し た ろ う 材に よ っ て構成 さ れて お リ 、 さ ら に 、 平板 と 波板 と の接合部の ろ う 材の厚 さ が 1 0 0 m以下で、 且つ、 平 板及び波板表裏 の接合部 の位置が異な リ 、 しか も 、 排ガ ス 導入側 の金属ハニ カ ム コ ア 体端面力 ら 金属ハニ カ ム コ ア体の長 さ の 5 % 以上の長 さ の非接合部分 を介 し て存在 し て ぉ リ 金属ハニ カ ム コ ア 体 と 金属外筒 と の接合は金属外筒 の 内壁 に設け られた複数本の筋 状又 は帯状の ろ ぅ 材に よ リ 金属ハニ カ ム コ ア体最外周 の接合部 と 金属外筒の接合部 を重複 さ せず、 かつ、 金属ハ ニカ ム コ ア体の軸 方向及び周 方向 に間欠に接合 さ れて い る こ と を特徴 と す る メ タ ル 担体であ る 。 そ して 、 そ の金属外筒 は、 直 円 体に限 ら ず、 任意の 曲 率を も っ て湾 曲 して いて も 良い。

ま た、 前記金属ハニカ ム コ ア体を製造す る 方法 と して 、 ノ ズル を有す る ス ラ リ ー供給装置の複数個 を 、 波板の 波方向 と 平行に多 段 に配置 し 、 波板の移動 に応 じて波頂点部で、 且つ、 あ ら か じ め 設定 した位置 に前記ス ラ リ 一供給装置に よ リ 粉末状の ろ う 材 と バ イ ン ダ一 と を含有す る ス ラ リ ー を塗布 し、 該波板を 平板 と 重ねて 卷回 して金属ハニカ ム コ ア体を形成 し、 金属外筒の 内面 に 、 粉末 状の ろ う 材 と バイ ン ダー と を含有す る ス ラ リ ー を塗布 し 、 しか る 後、 前記金属ハニ カ ム コ ア体を該金属外筒 内 に圧入 し、 真空 ろ う 付 け に ょ リ 両者を接合す る こ と を特徴 と す る排ガ ス 浄化用 メ タ ル 担体の製造方法であ る 。

こ の製造方法において 、 ス ラ リ 一供給装置に よ リ 粉末状の ろ う 材 と バイ ン ダー と を含有す る ス ラ リ ー を塗布 し 、 し かる 後、 波板 の波頂点部に塗布 し たス ラ リ 一を刷毛あ る いは ロ ー ル に よ リ 波頂 点部 の前後及ぴ 巾方向 に広げて塗布厚 さ を一定にす る こ と が好ま し レヽ。

そ して 、 こ の よ う な方法 に よ っ て 、 平板 と 波板の接合部 は、 金 属ハニ カ ム コ ア 体の長 さ の 5 %以上の長 さ を有す る 非接合部分を 介 して存在 さ せ、 且つ、 金属ハニ カ ム コ ア体の 同一面に 、 軸方向 に直角 な複数本の接合帯 を有す る 金属ハニ カ ム コ ア 体マ ト リ ッ ク ス を得 る こ と が で き る 。

ま た、 金属ハ ニ カ ム コ ア 体の複数個が金属外筒 内 に 、 そ の軸方 向 に直列的 に圧入 し て な る メ タ ル担体は、 前記波板の頂点部に ス ラ リ ー 状の ろ う 材を ス ポ ッ ト 状又 は線状 に塗布 し 、 平板 と 波板 と を重ね回 き し な が ら 金属ハニカ ム コ ア体を形成 し、 他方、 金属外 筒 の 内壁に ろ う 材を塗布 し 、 し か る 後、 波板の頂点部に塗布 した ス ラ リ 一状の ろ ぅ 材が流動性を維持 し、 金属外筒の 內壁 に塗布 し た ろ ぅ 材が流動性を も た な く な っ た状態で、 金属外筒 内 に前記金 属ハニカ ム コ ア体を圧入 して 両者を組付 け 、 場合に よ リ 外筒 を湾 曲 さ せ、 しか る 後、 乾燥 して ろ う 付け熱処理を行い金属ハニ カ ム コ ア体 と 金属外筒 を接合す る こ と を特徴 と す る メ タ ル担体の製造 方法であ る 。

特に金属外筒 が湾 曲 した場合の他の製造方法 と して 、 平板 と 波 板 と の接合に ょ リ 構成 さ れた金属ハニカ ム コ ア体の複数個が湾 曲 した金属外筒 に 、 そ の軸方向 に直列的に圧入 して な る 排気ガス浄 化用 メ タ ル担体の製造方法にお いて 、 前記波板の頂点部 にス ラ リ — 状の ろ う 材 を 点状又 は線状に塗布 し平板 と 波板 と を重ね回 き し なが ら金属ハニ カ ム コ ア 体を形成 し 、 他方、 金属外筒 の 内壁に ろ ぅ 材を塗布 し、 しか る 後 、 波板の頂点部 に塗布 した ス ラ リ ー状の ろ ぅ 材が流動性を維持 し 、 金属外筒 の 内壁 に塗布 した ろ う 材が流 動性を も た な く な っ た状態で、 金属外筒 内 に金属ハニカ ム コ ア体 を圧入 し 、 両者 を組付 け 、 金属外筒 を任意の 曲 率を も っ て湾 曲 し た後 、 乾燥 し て ろ う 付 け熱処理 を行い金属ハニ カ ム コ ア 体 と 金属 外筒 を湾 曲 し た状態で接合する こ と を特徴 と す る メ タ ル担体の製 造方法であ る 。

本発明 にっ レヽて、 詳細 に説明す る 。

メ タ ル担体が実車に搭載 さ れた場合、 冷熱サイ ク ルを 受 け る と 共に、 軸方向及び半径方向 に温度分布が生 じ る 。

ま た 、 現在の メ タ ル担体の多 く は金属ハ ニカ ム コ ア体に耐酸化 性の優れた高 A 1 含有の フ ェ ラ イ ト 系ス テ ン レ ス 鋼が使用 さ れ、 外筒 に は フ ェ ラ イ ト 系 ス テ ン レス鋼が使用 さ れて い る た め 、 金属 ハニ カ ム コ ア体 と 金属外筒 の熱膨張率の違い及ぴメ タ ル担体に生 じ る 温度勾配カゝ ら金属ハニ カ ム コ ア体及び金属ハニ カ ム コ ア体 と 外筒間 に は以下の応力 が作用す る 。

ハニ カ ム 半径方向 に は、 加熱時に金属ハニカ ム コ ア体の熱膨張 に よ リ 金属ハニ カ ム コ ア 体は外筒 に押 しつ け ら れ、 （金属ハニカ ム コ ア体の温度 >金属外筒 の温度、 金属ハニカ ム コ ア体の熱膨張 率 > 金属外筒 の熱膨張率） 金属ハニ カ ム コ ア体のセルに変形が生 じ る 。 特に 、 金属ハニカ ム コ ア体端面が ろ う 付 け に ょ リ 拘束 さ れ て い る 場合、 熱膨張に よ る 熱歪み を緩和 出来ず金属ハニ カ ム コ ア 体を構成 して い る 平板に座屈が生 じて、 金属ハニ カ ム コ ア体のセ ル変形が更 に大 き く な る 。 ま た、 金属ハニ カ ム コ ア体の排ガス 入 リ 側 は 出側 に比較 し て高温 排ガス に曝 さ れ、 さ ら に排ガス と 触 媒の反応に ょ リ 1 0 0 0 ^以上に な る こ と も考 え ら れる 。 従っ て 金属ハニカ ム コ ア体のセル変形は排ガス 入 リ 側 は特に著 しい。

以上の よ う に、 セル変形が生 じ る た め 、 そ の結果金属ハニカ ム コ ア径が減少す る 為冷却時に金属外筒 と 金属ハニ カ ム コ ア体間 に 引 張力 が生 じ 、 外周 部の 箔 に破断が 生 じ る 。 こ れを 防止す る た め に はセル変形の最 も 激 し い排ガス 入 リ 側端面近傍を拘束 し な い こ と 、 ま た、 金属ハニ カ ム コ ア体軸方向及び半径方向 の熱歪み を緩 和す る た め に は、 金属ハ ニ カ ム コ ア体を ス ポ ッ ト 状 あ る いは軸方 向 に複数本の筋状ま た は帯状で接合す る こ と で緩和す る こ と がで さ る 。

ま た、 金属ハニ カ ム コ ア体 と 金属外筒 の接合において 、 金属ハ 二 カ ム コ ア 体の接合部 と 金属外筒 と 金属ハニ カ ム コ ア体の接合部 が重複 して い る 場合、 こ の部分に 引 張応力 が作用す る た め金属ハ 二 カ ム コ ア 体の最外周部で破断が生 じ る 。 こ れ を 防止す る た め に はハニ カ ム コ ア体最外周 の接合部 と 金属外筒 の接合部 を重複 さ せ ず、 一旦金属ハニ カ ム コ ア 体 と 金属外筒 の 半径方向 の縁を切 る 事 で防止する こ と がで き る。

—方、 軸方向 に は金属ハ ニカ ム コ ア体が金属外筒 に比べ温度が 高 いた め金属ハニカ ム コ ア体は金属外筒 よ リ も 金属ハニ カ ム コ ア 体軸方向 に伸 び よ う と す る 。 従っ て 、 金属ハニ カ ム コ ア体 と 金属 外筒 と が 2 か所で接合 さ れてい る と 、 そ の接合部に は剪断応力 が 作用す る 。 ま た接合間隔が長いほ ど伸びが大き く な る た め接合部 にかか る 剪 断応力 は大 き く な リ 、 接合部に破断が生 じて しま う 。 こ れを防止する た め に は、 金属ハニ カ ム コ ア体軸方向 の 1 か所で 接合す る こ と に よ リ 、 金属ハニ カ ム コ ア体軸方向 の熱歪みを緩和 す る こ と が で き る 。 し力 し、 接合箇所が 1 か所ではエ ン ジ ンあ る い は走行時の振動が 1 か所に集 中 して し ま う た め接合部で破断 し て し ま う 可能性が あ る 。 従 っ て 、 接合強度及び軸方向 、 周方向 の 熱歪みを緩和す る た め に は複数箇所で間欠 に接合す る こ と が好ま しい。 非接合部 を金属ハ ニ カ ム コ ア 体長 さ の 5 %以上 と し た の は、 ろ う 付 け に よ リ 端部 を拘束 し た金属ハニ カ ム コ ア 体の熱サ イ ク ル試 験 を 実施 した結果、 金属ハ ニカ ム コ ア体のセル変形が著 しいの が 金属ハニカ ム コ ア体の長 の約 5 %以下で あ る か ら で あ る 。

ま た、 金属ハ ニカ ム コ ア 体の 同一面に 、 軸方向 に直角 な複数本 の接合帯で接合す る こ と に よ リ 軸方向 に発生す る 歪みが分散 さ れ 接合部 と 非接合部 と の境界部 に作用 す る 応力 を低減す る こ と が で さ る 。

本発明 に おいて は、 平板 と 波板の接合部の ろ う 材の厚 さ を 1 0

0 m以下 と す る 。 金属ハニカ ム コ ア体の外周金属筒 を保持 し、 上部 よ リ 押 し抜 き 棒で金属ハニ カ ム コ ア 体を押圧 し て金属ハニ カ ム コ ア体を抜 き 取 る 実験 を行な っ た と こ ろ 、 図 1 に示す よ う な押 し抜 き 強度 と ろ う 材の厚 さ と の 関係 を得た。 こ の結果、 接合部の ろ う 材の厚 さ が 1 0 Ο μ πι を超 え る と 押 し抜き 強度 が著 し く 低下 す る 。 こ れは 1 0 0 // m以下で は破断が母材で生 じ 、 Ι Ο Ο μ πι 以上では母材に比較 して脆い ろ ぅ 材で生 じ る こ と に起因す る も の と 考 え ら れ る 。 した が っ て 、 平板 と 波板の接合部の ろ う 材の厚 さ を 1 0 0 μ ιη以下 と す る こ と を要す る。

ま た、 平板 と 波板を ろ う 付け した場合、 ろ う 材の成分であ る Ν

1 、 C r あ る いは S i が母材に拡散 し脆い金属間化合物 を形成す る こ と は知 ら れてい る 。 従っ て 、 平板ま た は波板の ろ う 付け部 を 表裏同一位置に した場合、 金属 間化合物の生成は同一位置に集中 して生成 し強度的に弱 く な る た め平板ま た は波板の表裏の接合位 置 を変え る 必要が あ る 。

ろ ぅ 材の拡が リ を考慮す る と 波板の表裏の ス ラ リ 一塗布位置は 4 m m以上離れてい る こ と が好ま しい。 苛酷な熱サ イ ク ル及び激 しい機械振動に対 して耐久性に優れた メ タル担体を製造する には、 ろ う 材を排ガ ス導入側端面から金属 ハニカ ム コ ア体の長 さ の 5 %以上離 した任意の位置にス ポ ッ ト状 ある いは複数本のろ ぅ 材を帯状 と して供給 しなければな ら ない。 帯状にろ う 付けする場合、 ア モ ル フ ァ ス箔ろ う を使用 し、 平板 と 波板を卷回する時にア モル フ ァ ス箔ろ う を端面部分を外 して任 意の位置に帯状に供給する こ と に よ っ て容易に所望位置をろ う 付 けする こ と ができ る。 し力 し、 アモルフ ァ ス ろ う 箔には成分 と し てボ ロ ンが含有 されている ため、 ろ う 付け した場合、 ボ ロ ンが母 材に拡散 して箔の耐熱性が劣化 して しま う おそれがある。 従っ て ボ ロ ン の入っ たア モ ル フ ァ ス箔ろ う を使用する こ と は好ま し く な い ₀

そ こで、 本発明ではろ う 材の成分 と してボロ ンを含ま ない粉末 状の ろ う 材を使用 し、 これをバイ ンダー と 混合 してス ラ リ ー と し 波板の波頂点部の任意の位置に帯状に供給 し、 平板 と 前記ろ う 材 を塗布 した波板を重ね卷回 して金属ハニカ ム コ ア体を成形する。

ポ ロ ンはろ ぅ 材のぬれ性を向上させる効果がある が、 耐熱性を 劣化 させ、 また、 本発明においては、 ろ う 付け部が拡が り すぎて 平板、 波板表裏の接合部が重なる こ と があるので好ま し く ない。

次に、 本発明のメ タル担体の構造について詳 し く 説明する。 本発明に よ る メ タル担体は前記担体の構造であればその断面形 状は問わず、 例えば円筒状、 レ ー ス ト ラ ッ ク状等何れの形状でも 良い。 そ して、 金属外筒に圧入される複数個の金属ハニカ ム コ ア 体は、 互いに接触 していて も良 く 、 また、 離間 していて も 良い。

本発明にかかる メ タル担体の製造方法について説明する。

まず、 例えばノ ズル な どで波板の頂点部にス ポ ッ ト 状又は線状 に粉末状の ろ ぅ 材 と バイ ンダー と を含有する ス ラ リ 一 を塗布 し、 該波板 と 平板 と を重ね巻き して金属ハニカ ム コ ア体を形成する。 こ の形成方法は特に限定される も の ではないが、 ただ、 ろ う 材を 波板の頂点部に点 （スポ ッ ト ） 状又は線状に供給接合する こ と が 肝要である。 こ の よ う に形成さ れた金属ハニカ ム コ ア体を金属外 筒に圧入 して接合する。 金属ハニカ ム コ ア体 と 金属外筒 と の接合 に際 しては金属ハニカ ム コ ア体の ろ ぅ 材が流動性を維持 し、 他方 金属外筒の内壁に塗布 した ろ ぅ 材は流動性を もたな く なっ た状態 の と き 、 金属ハニカ ム コ ア体を金属外筒に圧入 して両者を組付け る。 こ の よ う に金属ハニカ ム コ ア体のろ ぅ 材が流動性を維持 して いる う ちに金属外筒に圧入される ため、 平板と 波板のろ う 材を挾 んだ当接部は未だ接合されていないので、 自 由 にその位置を移動 する こ と ができ 、 最も歪みの少ない状態を維持でき る。 そ して、 金属外筒の内壁に塗布 した ろ ぅ 材は流動性を もたな く なっている ので、 金属ハニカ ム コ ア体を圧入する と き 内壁のろ ぅ 材が流れた リ する こ と が無 く 、 予め定め られた位置において接合する こ と が でき る。

又、 それぞれの金属ハニカム コ ア体は、 排ガス流を意図的に乱 流を発生させる と き は離間 させ、 又そ う でない と き は離間 させず に接合する方法を取る こ と ができ る。 こ の こ と は、 意図的に乱流 を発生させる と き を除いて、 それぞれの金属ハニカ ム コ ア体を離 間 させない こ と に よ リ 排ガス浄化装置の小型化が可能 と なる。

湾曲 した金属ハニカ ム担体の製造法 と しては、 ろ う 付け熱処理 前に湾曲 してない金属外筒に金属ハニカ ム コ ア体を複数個圧入し た後、 任意の曲率で湾曲 させ、 又は予め任意の曲率で湾曲 させた 金属外筒に金属ハニカ ム コ ア体の複数個を圧入 した後、 ろ う 付け 熱処理を施すこ と に よ リ 、 高い温度雰囲気下におけ る熱応力及び 熱変形に強い湾曲 したメ タル担体を容易 に作る こ と ができ る。

金属外筒内面へろ う 材を塗布する装置 と しては、 平板 と 波板を 重ね卷回 して形成 した金属ハニカ ム コ ア体 と該金属ハニカ ム コ ア 体の外周を囲む金属外筒を接合する為の粉末状のろ ぅ 材 と バイ ン ダ—の混合物である ス ラ リ 一 を金属外筒内面の任意の位置に塗布 する装置において、 金属外筒搬入装置、 金属外筒回転支持装置、 金属外筒内面へのろ ぅ 材塗布装置及びろ ぅ 材塗布後の金属外筒搬 出及び回収装置よ リ な リ 、 前記金属外筒搬入装置に よ リ 所定の位 置に搬入さ れる と金属外筒回転支持装置を回転 し、 ろ ぅ 材塗布装 置を作動 させる手段を具備 した こ と を特徴 と する、 金属外筒内面 への ろ ぅ 材塗布装置が好ま しい。

即ち、 こ の塗布装置においては、 粉末ろ う と バイ ン ダー の混合 物であるス ラ リ 一を供給する ろ ぅ 材供給装置を備え、 金属外筒内 面の任意の位置にろ ぅ 材を均一に塗布する機構 と金属外筒を回転 支持及び外筒を搬送する機構を具備 した こ と を特徴 と する金属外 筒内面への ろ う 材塗布装置にある。 そ して、 本発明における金属 外筒搬入装置に よ リ 所定の位置に搬入される と 金属外筒回転支持 装置を回転 し、 ろ う 材塗布装置を作動 させる手段 と しては、 例え ばセ ンサ一等に よ リ 行えば良い。

図面の簡単な説明

図 1 は金属ハニカ ム コ ア体の平板 と 波板の接合部のろ う 材の厚 さ と 押抜き 強度の関係図、 図 2 は金属ハニカ ム担体の斜視図、 図 3 はメ タル担体の断面斜視図、 図 4 は外筒内壁 と メ タル担体と の 接合部の一部拡大断面図 、 図 5 は 2 個の金属ハニカ ム コ ア体が離 間 し て金属外筒 内 に圧入 さ れた場合の 断面図で あ る 。

図 6 は本発 明 の金属ハニ カ ム コ ア体の作製方法を示す説明 図 、 図 7 は金属外筒への ろ ぅ 材供給か ら 真空 ろ う 付 け ま での 工程の模 式図 、 図 8 は本発明 に係 る 湾 曲 した メ タ ル担体断面平面 図、 図 9 は本発明 に係 る 湾 曲 した メ タ ル担体の製造方法 を示 した 図、 図 1 0 本発明 の塗布装置の概略の正面図であ る 。 ま た 、 図 1 1 は本発 明 の実施例 1 の メ タ ル担体の ろ う 付 け状態 を示す断面斜視図 、 図 1 2 は本発 明 の実施例 2 の メ タ ル担体の ろ う 付 け状態 を示す断面 斜視図 、 図 1 3 は比較例 1 の メ タ ル担体の ろ う 付け状態 を示す断 面斜視図 、 図 1 4 は比較例 2 の メ タ ル担体の ろ う 付 け状態を示す 断面斜視図、 図 1 5 は比較例 3 の メ タ ル担体の ろ う 付け状態 を示 す断面斜視図 、 図 1 6 は本発明 の実施例 3 の メ タ ル担体の ろ う 付 け状態を示す断面斜視図であ る 。 ま た、 図 1 7 は本発明 の実施例 4 の メ タ ル担体の ろ う 付 け状態 を示す断面斜視図 は、 図 1 8 及び 図 1 9 は、 それぞれ本発明 の比較例 4 、 5 の メ タ ル担体の ろ う 付 け状態を示す断面斜視図 であ る 。

次に本発明 の メ タ ル担体を図面に基づいて説明す る が 、 本発明 は図示の も の に限定 さ れな い こ と は言 う ま で も ない。

図 2 は本発明 の メ タ ル担体の斜視図、 図 3 はその 断面斜視図で 図 4 は外筒 内壁 と 金属ハニ カ ム コ ア体 と の接合を示す一部拡大図 で あ る 。

図 2 において 、 メ タ ル担体 1 は金属外筒 2 內 に金属ハニ カ ム コ ァ体 3 が圧入 さ れて い る 。 そ して 、 図 4 に示す よ う に金属ハニ カ ム コ ア体 3 の最外周 と 金属外筒 内壁は ろ う 付け さ れて お リ 、 こ の ろ う 付け は複数の筋状ま た は帯状の ろ ぅ 材 4 で行われて い る 。 金 属ハニ カ ム コ ア 体 3 は平板 3 1 と 波板 3 2 と が ろ う 付け に よ っ て 接合 さ れて い る 。 平板 と 波板 と の ろ う 付 け は波板の頂点部にス ポ ッ ト 状又は筋状、 線状に塗布 し た ろ う 材 4 1 、 4 2 、 …… に よ つ て行なわれて い る 。 4 1 は平板 · 波板間 の波板の外側の ろ う 材で 接合 さ れて い る 部分でぁ リ 、 4 2 は平板 · 波板間の波板の 内側の ろ う 材に よ っ て接合 さ れて レヽ る 部分であ る 。 そ して 、 ろ う 材に よ る 母材への影響を少 な く す る た め に 4 1 と 4 2 と の位置はず ら し て設 け る こ と が好ま しレヽ （図 4 参照） 。

ま た 、 図 5 は 2 個 の金属ハニ カ ム コ ア体の間 に離間部 9 を設 け た場合の断面斜視図 であ る 。

次 に 図 を も っ て本発明 の金属ハ ニ カ ム コ ア体の製造方法を説明 す る 。

図 6 は本発明 の ろ ぅ 材の塗布方法及ぴ金属ハニ カ ム コ ア体の成 形方法を説明す る た め の説明 図 であ る。

ボ ロ ン を含ま ない、 粉末状の ろ う 材 と バイ ン ダー を混合 した ス ラ リ ー 1 4 が リ ザー パー タ ン ク 1 6 に充填 さ れ る。 リ ザ 一ノ ー タ ン ク 1 6 に は、 ス ラ リ ー 供給チ ュ ー ブ 1 7 が取付け ら れて お リ 、 そ の先端に ノ ズル 1 3 が取付け ら れてい る 。 こ の ス ラ リ ー供給チ ユ ー ブ 1 7 に よ リ ス ラ リ ー 1 4 が ノ ズル 1 3 に送 ら れる 。 リ ザ一 パ ー タ ン ク 1 6 は波頂点部 1 5 の塗布す る位置 と 同 じか、 又はそ れ ょ リ 高い位置 に設置 さ れ る 。 ま た、 リ ザ一ノ 一 タ ン ク 1 6 の数 は、 ノ ズル 1 3 の数だけ或いは 1 つで も かま わ ない。 リ ザ一ノ ー タ ン ク 1 6 が 1 つの場合は、 ノ ズル 1 3 の数だけ ス ラ リ ー供給チ ュ 一 ブが リ ザ 一パー タ ン ク に取付け られ、 こ の ス ラ リ 一供給チ ュ — ブに よ リ ス ラ リ ー 1 4 が各 ノ ズル 1 3 に分岐 さ れ る 。

こ の リ ザー バ 一 タ ン ク 1 6 及び ノ ズル 1 3 へのス ラ リ ー供給チ ブ 1 7 を用 い る こ と で安定 し て長時間 、 かつ、 ス ペ ー ス を取 ら ずに波頂点部 1 5 に ノ ズル 1 3 カゝ ら ス ラ リ ー 1 4 を供給す る こ と が で き る 。

ノ ズル 1 3 は柔軟性の あ る ノ ズル 1 3 が用 い ら れ、 波頂点部 1 5 か ら波の谷部 1 8 の 間 にセ ッ 卜 さ れ る 。 吐出 さ れた ス ラ リ ー 1 4 は、 波頂点部 1 5 に よ リ かき 取 ら れ波頂点部 に塗布 さ れ る 。 波 頂点部 1 5 への ス ラ リ ー 1 4 の塗布量は リ ザ一 ノ 一 タ ン ク 1 6 内 の加圧力 を コ ン ト ロ ー ラ ー 6 で制御す る だけで特に複雑な制御 を 必要 と し な い。

波頂点部 1 5 塗布 さ れたス ラ リ — 1 4 は、 ろ う 材の粒子が何 層 に も 重な リ あ っ た状態で あ リ 、 こ の ま ま 平板 と 卷回 し金属ハニ カ ム コ ア体を成形 し て ろ う 付け処理 した場合、 平板 と 波板間に隙 間 が発生 して し ま う こ と が あ る 。 ま た、 波板 と 平板間 の ろ う 材厚 さ が Ι Ο Ο μ πι以上に な リ 、 押抜 き 強度は、 著 し く 低下 して し ま う 。 本発明 に おいて は ろ う 材の塗布厚 さ を一定にす る た め 、 刷毛 5 あ る いは ロ ール等に よ リ ろ う 材を波頂点部の 巾方向及び前後 に 広げ、 ろ う 材を供給 した波板 3 2 と 平板 3 1 を重ね巻 き 込み金属 ハニ カ ム コ ア体 3 を形成す る こ と に よ リ 間 隙が発生せず、 有効な 接合部が得 ら れる 。

前記平板 と して例 えば C r 2 0 % A 1 5 % の耐熱鋼の厚 さ 0 0 5 m m , 幅 4 O m mの も の が 、 そ して波板 と して前記平板を波 形加工 した も の が使用 さ れ る。

こ の よ う に し て形成 した金属ハニ カ ム コ ア体 3 と 金属外筒 2 の 内壁 を接合す る 方法 と して 、 成形 した金属ハニ カ ム コ ア 体 3 の外 周 の任意の位置にア モル フ ァ ス 箔 ろ う を卷 き 、 そ の後、 金属外筒 2 内 に圧入 し真空 ろ う 付けする 方法が あ る 。 し カゝ し、 こ の方法 も 前記 したよ う にア モ ル フ ァ ス箔ろ う に含まれる ポ ロ ン が金属ハニ カ ム コ ア体の母材へ拡散する ため耐熱性が劣化 して しま う 。

従っ て、 本発明では図 7 に示 した方法に よ っ て金属ハニカ ム コ ァ体 3 と金属外筒 2 の内壁を接合する。 すなわち、 あ ら か じめ粉 末ろ ぅ 材と 水溶性あ る いは有機系バイ ンダ一 を混合 したス ラ リ 一 1 4 を金属外筒 2 の内面の任意の位置に ノ ズル 1 3 で塗布 し （ a 工程） 乾燥炉 7 内に設置 し乾燥 （ b 工程） させる。 次に前記金属 ハニカ ム コ ア体 3 を金属外筒 2 に圧入治具 1 0 によ リ 圧入 （ c ェ 程） し、 真空ろ う 付け装置 8 内に入れろ う 付け を行 う （ d 工程） こ と で金属ハニカ ム コ ア体 と 金属外筒を接合する。 こ の工程のな かでろ ぅ 材を乾燥させず金属ハニカ ム コ ア体を圧入 した場合、 ろ ぅ 材 1 4 は金属ハニカ ム コ ア体 と と も に圧入方向に移動 して しま い設定 した位置にろ う 材を塗布する こ と ができ ない の で乾燥後圧 入する こ と が好ま しい。 真空ろ う 付条件 と して 1 1 0 0 〜 1 3 0 0 °C真空中で 1 0 分以上加熱する こ と が好ま しい。

次に湾曲 したメ タル担体の製造方法について詳細に述べる。 図 6 に示すよ う に、 耐熱鋼か ら なる平板を波形加工 した波板の 表裏の頂点部にス ラ リ ー状のろ う 材を供給、 ス ポッ ト状に塗布又 は必要に応 じて刷毛を も っ て線状にする。 次に これに平板を重ね 平板 と 波板を重ね卷き 回 して金属ハニカ ム コ ア体を構成する。 得 られた金属ハニカ ム コ ア体の複数個を、 ス ラ リ 一状ろ う 材が流動 性を維持 してい る う ちに、 また、 金属外筒の内壁に塗布 したス ラ リ 一状ろ う 材が流動性を も たな く なった後金属外筒内に離間な く 又は離間 して配置 し、 乾燥 した後、 ろ う 付け熱処理を施 しそれぞ れの金属ハニカ ム コ ア体を ろ う 材で、 ま た、 金属ハニカ ム コ ア体 と 金属外筒を金属外筒の内壁に塗布 したろ う 材で同時に接合する こ と に よ リ 製造 される。

得 られた金属ハニカ ム コ ア体 3 を金属外筒 2 内に圧入する ので あ るが、 その方法は図 7 ( c ) に示す通 リ である。

図 8 は本発明の湾曲 したメ タル担体の断面図でぁ リ 、 図 9 はそ の湾曲 したメ タル担体の製造方法を示 した ものであ る。 図 9 にお いて、 金属外筒 2 内に 5 個の金属ハニカ ム コ ア体 3 を圧入後 （ a ) 、 例えば支持体 2 0 上に載置 し、 その上部よ リ プ レ ス型 1 9 で押 圧 して （ b ) 任意の曲率を も っ た湾曲 したメ タル担体 （ c ) を製 造 した。

更に、 所定の寸法にょ リ 精度を高める ために、 再度型に入れて プ レ ス加工を行って形状を矯正 して も良い。

次に金属外筒内面への ろ ぅ 材塗布装置について述べる。

即ち、 本発明は、 粉末ろ う と バ イ ン ダ ー の混合物であ るス ラ リ 一 を供給する ろ う 材供給装置を備え、 金属外筒内面の任意の位置 にろ ぅ 材を均一に塗布する機構 と金属外筒を回転支持及び外筒を 搬送する機構を具備 した こ と を特徴と する金属外筒内面へのろ う 材塗布装置にあ る。 そ して、 本発明におけ る金属外筒搬入装置に よ リ 所定の位置に搬入される と 金属外筒回転支持装置を回転 し、 ろ う 材塗布装置を作動 させる手段 と しては、 例えばセ ンサー等に よ リ 行えば良い。

該ろ う 材塗布装置の概略図を図 1 0 に示す。 本装置は大き く 別 けて金属外筒搬入装置、 金—属外筒回転支持装置、 金属外筒内面へ のろ う 材塗布装置及びろ う 材塗布後の外筒搬出、 回収装置から構 成されている。

金属外筒搬入装置、 金属外筒回転支持装置について述べる。 金 属外筒搬入装置、 金属外筒回転支持装置は、 金属外筒搬入用 シ リ ン ダー 2 4 、 金属外筒回転支持用 チ ャ ッ ク 2 5 及び金属外筒回転 支持用 チ ャ ッ ク 駆動モ ー タ ー 2 6 及びセ ンサ ー 2 7 で構成 さ れて い る 。 金属外筒搬入用 ガイ ド 2 2 よ リ 金属外筒搬入用 ガイ ド 2 3 に送 ら れ る 。 次 に金属外筒搬入用 シ リ ン ダ ー 2 4 に よ リ ー定量、 金属外筒回転支持用 チ ャ ッ ク 2 5 の方向 に送 ら れ る 。 そ の後 シ リ ン ダ一 2 4 は元の位置に戻 リ 、 金属外筒搬入用 ガイ ド 2 2 に あ る 金属外筒 2 は 自 重に よ リ 金属外筒搬入用 ガイ ド 2 3 にセ ッ ト さ れ る 。 金属外筒 回転支持用 チ ャ ッ ク 2 5 に送 ら れた金属外筒 2 は、 セ ンサ ー 2 7 が シ リ ン ダ 一 2 4 が元 の位置に戻 っ た こ と を検出 し た時、 金属外筒 回転支持用 チ ャ ッ ク 2 5 に よ っ て ク ラ ン プ さ れ る そ の後金属外筒 回転支持用 チ ヤ ッ ク 2 5 は 自 動的にモ ー タ ー 2 6 に よ リ 回転 さ せ られ る 。

次に金属外筒 内面への ろ ぅ 材塗布装置について述べ る 。 ろ ぅ 材 塗布装置は ろ う 材供給用 コ ン ト ロ ー ラ 2 8 、 粉末状 ろ う 材 と バイ ン ダ一 の混合物であ る ス ラ リ 一を保持す る ス ラ リ 一 タ ン ク 2 9 、 ス ラ リ ー を金属外筒 2 内面 に射出す る ノ ズル 3 0 、 射出 さ れた ス ラ リ 一 の厚 さ を均一 に し かつ幅方向 に広げ る刷毛ま た は 口 一 ラ ー 1 1 、 ノ ズル 3 0 及ぴ刷毛又は ロ ー ラ 一 1 1 を取つ け る 保持治具 3 2 、 さ ら に ノ ズル 3 0 、 刷毛又 は ロ ー ラ 一 1 1 を取付 け た保持 治具 4 3 を左右に移動 さ せ る 可動台 3 3 及び移動長 さ を調節する セ ンサー兼ス ッ ト パ ー 3 4 ま た保持治具 4 3 を上下方向 に可動 さ せ る た め の電磁石 3 5 か ら構成 さ れてい る 。 金属外筒 が金属外筒 回転支持用 チ ャ ッ ク 2 5 に よ リ ク ラ ンプ さ れ回転 し た後 、 可動台 3 3 が移動 し可動台 3 3 に取 リ つ け ら れた保持治具 4 3 が金属外 筒 2 の 内面 に挿入 さ れる 。 挿入長 さ の コ ン ト ロ ー ル は ス ト ッ パ ー 3 4 に よ リ 調製 さ れ る 。 セ ンサ ー兼ス ト ッ パ ー 3 4 に可動台 3 3 が接触 した と き 電磁石 3 5 に電流が流れ電磁石 3 5 に保持治具 4 3 が吸いつ け ら れ る 。 そ の結果、 保持治具 4 3 の先端に取 リ つ け て あ る ノ ズル 3 0 及び刷毛 あ る い は 口 一 ラ ー が金属外筒 2 の 内面 に接触する 。 電磁石 3 5 に保持治具 4 3 が 吸いつ け ら れた時、 検 出器 3 6 が 作動す る 。 そ の結果、 コ ン ト ロ ー ラ ー 2 8 に よ リ ス ラ リ 一 タ ン ク 2 9 カゝ ら チ ュ ー ブ 3 7 を通 リ ノ ズル 3 0 か ら 金属外筒 2 内面にス ラ リ 一 が射出 さ れる 。 射出 さ れたス ラ リ 一 は刷毛あ る い は ロ ー ラ ー 1 1 に よ リ 均一な厚 さ に さ れかつ幅方向 に広げ ら れ る 。 ノ ズル 3 0 力 ら の ス ラ リ ー の射出量は コ ン ト ロ ー ラ 一 2 8 の 射出 時間及び射出圧力 に よ っ て コ ン ト ロ ー ル さ れ る 。

金属外筒 2 の 内面への ろ ぅ 材の塗布が一定時間行われた後、 電 磁石 3 5 か ら保持治具 4 3 が離れ、 さ ら に可動台 4 3 が元の位置 に移動す る 。 可動台 4 3 が も と の位置に戻っ た こ と をセ ンサ ー 3 4 が検出 し た時、 再びシ リ ンダ一 2 4 が作動 し金属外筒が金属外 筒回転支持用 チ ャ ッ ク 2 5 に送 リ 込まれ る 。 こ の時 ろ う 材が塗布 さ れた金属外筒 は次の金属外筒 に押 し 出 さ れ、 金属外筒搬出用 ガ ィ ド 1 8 に よ っ て金属外筒回収箱 3 9 に搬送 さ れる 。

以上の動作が 自 動的に繰 リ 返 し行われ る 。

発明 を実施する た め の最良の形態 次に実施例 を も っ て 、 本発明 を更 に具体的に説明する 。

実施例 1

厚 さ 5 0 m の フ ェ ラ イ ト 系 ス テ ン レ ス鋼製平板 を波状に 曲折 して形成 さ れた波板の表裏 に、 5 0 μ πιア ン ダー の粉末状の ろ う 材 と 水溶性のバイ ン ダー を混合 し た ス ラ リ 一を端面か ら 、 表面は 各々 5 m m、 1 5 m m 、 裏面は 1 0 m m、 2 O m m の位置に ノ ズ ルか ら 供給 し 、 そ の後刷毛で 巾 2 m m、 ろ う 材塗布厚 さ 5 0 μ ιη 以下に し、 平板 と 重ねて巻 き 込み金属ハ ニ カ ム コ ア体を 作製 し た 次に 、 厚 さ 1 . 5 m mの金属外筒 内面に粉末状 ろ う 材 と 有機系バ イ ン ダ一 を混合 した ス ラ リ 一 を金属ハニ カ ム コ ア体端面 カゝ ら 5 m m離れた位置に幅 1 5 m m塗布 し乾燥 さ せた後 、 前記金属ハニ カ ム コ ア体を金属外筒 に圧入 した。 そ の後、 ろ う 付け （ 1 2 0 0 °C 2 0 分加熱、 1 0 — ⁵ T o r r ) を行い直径 5 0 m m 、 長 さ 5 0 m m (金属ハニ カ ム コ ア体の長 さ ： 4 O m m ) の メ タ ル担体を作製 した。 こ の方法で作製 した メ タ ル担体の状態 を 図 1 1 に示す。 図 1 1 において 、 4 1 は波板の表面の ろ う 材、 4 2 は波板の裏面の ろ う 材を表 し 、 l a は排気ガス 導入側端面 を示す。 排気ガス 導入 端面 1 a カゝ ら 金属ハニ カ ム コ ア体の長 さ の 1 0 %接合 さ れて い な い領域を有 し、 かつ金属ハニカ ム コ ア体は同一面に軸方向 に直角 な 4 本の帯状の接合帯で構成 さ れて いた。 ま た 、 平板 と 波板の ろ ぅ 材の平均厚 さ は約 4 5 μ mであ っ た。

こ の メ タ ル担体に触媒を担持 し、 熱サイ ク ル試験 （ 1 0 0 0 で X 3 0 m i n —放冷 X 1 0 m i n ) を行っ た。 本発明 の メ タ ル担 体は 3 0 0 時間試験後、 波板 と 平板で構成 さ れ る 金属ハニカ ム コ ァ体のセルに変形が僅かに生 じたが 、 箔の破断は認め ら れなかつ た。 ま た、 振動 に対する 耐久性を試験す る た め 、 振動周波数 2 0 〜 5 0 0 H z 、 加速度 3 0 G で 2 0 時間試験 し た結果、 本発明 の メ タ ル担体に は金属ハニ カ ム コ ア体のずれ、 ろ う 付 け部の破断等 の不具合は認め られなかっ た。

実施例 2

厚 さ 5 0 μ πι の フ ェ ラ イ ト 系 ス テ ン レ ス鋼製平板 を波状に 曲折 して形成 さ れた波板の表裏 に 、 5 0 / m ア ンダ ー の粉末状の ろ う 材 と 水溶性のバイ ン ダ一 を混合 し た ス ラ リ ー を排ガス 導入側 は、 表面 は端面か ら 4 m m、 裏面は 8 m mの位置に 、 排ガス 出側 は波 の表面は 8 m m 、 1 6 m m、 裏面 は 4 m m、 1 2 m m の位置に ノ ズルか ら供給 し 、 そ の後刷毛で 巾 2 m ni、 ろ う 材塗布厚 さ 5 Ο μ m以下に し 、 平板 と 重ねて巻き 込み金属ハニカ ム コ ア体を作製 し た。 次に、 粉末状 ろ う 材 と 有機系バイ ン ダー を混合 し た ス ラ リ ー を厚 さ 1 . 5 m mの金属外筒 内面 に排ガス 導入側は 、 金属ハニ カ ム コ ア体端面 力 ら 4 m m離れた位置か ら 8 m m の 巾 で塗布 し、 ま た排ガス 出側 は金属ハニ カ ム コ ア体端面か ら 4 m m離れた位置か ら 1 5 m m の 巾 で塗布す る 。 そ の後塗布 し乾燥 さ せた後 、 前記金 属ハニ カ ム コ ア体を金属外筒 に圧入 した。 そ の後、 ろ う 付け （ 1

2 0 0 、 2 0 分加熱、 1 0— ⁵ t o r r ) を行い直径 5 0 m m長 さ 5 0 m ni (金属ハ ニカ ム コ ア体の長 さ ： 4 0 m m ) の メ タ ル担 体を作製 した。 こ の方法で作製 した メ タ ル担体の状態 を 図 1 2 に 示す。 図 1 2 に おいて 4 1 は表面の ろ う 材、 4 2 は裏面 の ろ う 材 を表 し、 1 a は排気ガス 導入側端面を示す。 排気ガス 導入側端面 か ら金属ハニ カ ム コ ア体長 さ の 7 . 5 %接合 さ れて いな い領域を 有 し、 かつ金属ハニ カ ム コ ア体は同一面に軸方向 に直角 な 3 本の 帯状の接合帯で構成 さ れて いた。 ま た、 平板 と 波板の ろ う 材の平 均厚 さ は約 4 8 μ πιであ っ た。

こ の メ タ ル担体に触媒 を担持 し、 熱サイ ク ル試験 （ 1 0 0 0 °C X 3 0 m i n —放冷 X l O m i n ) を行っ た。 本発明 の メ タ ル担 体は 3 0 0 時間試験後、 僅かセルの変形が生 じ たが箔の破断は認 め ら れなかっ た。 ま た 、 振動に対す る 耐久性を試験す る た め 、 振 動周波数 2 0 〜 5 0 0 H z 、 加速度 3 0 G で 2 0 時間試験 した結 果、 本発明 の メ タ ル担体に は金属ハニ カ ム コ ア体のずれ、 ろ う 付 け部の破断等の不具合は認 め ら れなかっ た。

実施例 3

厚 さ 5 0 πι の フ ェ ラ イ ト 系 ス テ ン レ ス 鋼製平板 3 1 を波状に 曲折 して形成 さ れた波板 3 2 の表裏 に、 5 0 μ πιア ン ダ ー の粉末 状の ろ う 材 と 水溶性のパイ ン ダ 一 を混合 し た ス ラ リ 一 をハ二 カ ム 体端面か ら 、 表面は各々 1 5 m m、 裏面 は 2 5 m ni の位置に塗布 し、 平板 と 重ねて巻 き 込み金属ハニ カ ム コ ア体を作製 し た。 次に 厚 さ 1 . 5 m m の金属外筒 2 の 内 面に粉末状 ろ う 材 と 有機系パイ ン ダー を混合 した ス ラ リ 一 を金属ハニカ ム コ ア 体軸方向 に、 金属 ハニ カ ム コ ア体両端面及び該端面カゝ ら 2 O m m の位置カゝ ら 1 O m m塗布 し、 かつ周方 向 に 8 分割 し た位置に 8 m m塗布 し 、 さ ら に 金属ハニカ ム コ ア体中央部 に 巾 1 5 m mで、 かつ周方向 に 8 分割 し た位置に 8 m m塗布 し 、 金属ハニ カ ム コ ア体軸方向及ぴ周方向 に ろ ぅ 材を 間欠 に塗布 し乾燥 さ せた後、 前記金属ハニカ ム コ ア体 を金属外筒 2 に圧入 した。 そ の後 、 ろ う 付 け （ 1 2 0 0 °C、 2 0 分加熱、 1 0— ⁵ T o r r ) を行い メ タ ル担体を作製 した。 こ の メ タ ル担体の ろ う 付け構造を 図 1 6 に示す。 図 1 6 に おいて 4 1 は 波板の表面 の ろ う 材、 4 2 は波板の裏面の ろ う 材、 4 は金属外筒 と 金属ハニ カ ム コ ア体間 の ろ ぅ 材を表す。 こ の メ タ ル担体に触媒 を担持 し、 冷熱サイ ク ル と 振動試験 を組み合わせた耐久試験 （冷 熱サイ ク ル条件 ： 1 0 0 0 °C X 1 2 m i n →強制空冷 X 3 0 m i n 、 排ガ ス 量 1 0 m ³ Z m i ii 、 振動条件 ： 周波数 2 0 〜 5 0 0 H z 、 加速度 3 0 G ス イ ー プ時間 6 m i n (サイ ン） ） を行っ た 本発明 の メ タ ル担体は 3 0 0 時間試験後、 波板 と 平板で構成 さ れ る 金属ハニ カ ム コ ア 体のセルに僅かに変形が生 じた が箔の破断は 観察 さ れなかっ た。

実施例 4

厚 さ 5 の フ ェ ラ イ ト 系 ス テ ン レ ス 鋼製平板 3 1 を波状に 曲折 し て形成 さ れた波板 3 2 の表裏に、 5 0 μ πιア ン ダ ー の粉末 状の ろ ぅ 材 と 水溶性のバイ ンダ ー を混合 したス ラ リ 一 を金属ハニ カ ム コ ア体端面力 ら 表面 は 2 5 m m、 6 5 m m , 8 5 m m、 裏面 は 1 0 m m 、 4 0 m m , 7 O m m の位置 に塗布 し、 平板 と 重ねて 巻 き 込み金属ハニ カ ム コ ア体を作製 した。 次に厚 さ 1 . 5 m mの 金属外筒 2 の 内面に粉末状 ろ ぅ 材 と 有機系パイ ン ダ— を混合 した ス ラ リ 一を金属ハニ カ ム コ ア体軸方向 に 、 金属ハニ カ ム コ ア体端 面及ぴ 1 5 m m、 3 0 m ni、 4 5 m m、 6 0 m m、 7 5 m m、 9 0 m mの位置カゝ ら 5 m m、 かつ周方向 に 8 分割 した位置 に 8 m m 塗布 し 、 金属ハ - カ ム コ ア体軸方向及び周方向 に ろ ぅ 材を間欠 に 塗布 し乾燥 さ せた後 、 前記金属ハニ カ ム コ ア体を金属外筒 に圧入 した。 そ の後、 ろ う 付け （ 1 2 0 0 ^、 2 0 分間加熱、 1 0 _⁵ T o r r ) を行い メ タ ル担体を作製 した。 こ の メ タ ル担体の ろ う 付 け構造を 図 1 6 に示す。 こ の メ タ ル担体に触媒を担持 し 、 冷熱サ ィ ク ル と 振動試験を組み合わせた耐久試験 （冷熱サイ ク ル条件 ： 1 0 0 0 X 1 2 m i n →強制空冷 X 3 m i n 、 排ガ ス 量 1 O m ³ / m i n , 振動条件 ： 周波数 2 0 〜 5 0 0 H z 、 加速度 3 0 G ス イ ー プ時間 5 m i n (サイ ン） ） を行っ た。 本発明 の メ タ ル担 体は 3 0 0 時間試験後、 波板 と 平板で構成 さ れ る 金属ハニカ ム コ ァ体のセルに僅かに変形が生 じた が箔の破断は観察 さ れな かっ た 比較例 1

厚 さ 5 O mの フ ェ ラ イ ト 系 ス テ ン レ ス 鋼製平板 と こ の平板を 波状に 曲折 し て形成 さ れた波板 を卷回 し 、 円 筒状の金属ハニカ ム コ ア体に し 、 こ れを厚 さ 1 . 5 m mの フ ェ ラ イ ト 系 ス テ ン レ ス 鋼 でで き た金属外筒 に挿入 し た後 、 デ ィ ッ ビ ン グ に よ リ 排ガ ス 導入 側及び出側端面 か ら それぞれ 1 5 m m ろ う 材を塗布 し、 ろ う 付 け ( 1 2 0 0 , 2 0 分加熱、 1 0 — ⁵ t o r r ) メ タ ル担体を作製 した。 得 ら れた メ タ ル担体の状態 を 図 1 3 に示す。 こ の 図 におい て 、 ろ う 材 4 は波板の表裏同 じ位置 に塗布、 ろ う 付 け さ れてい る こ の メ タ ル担体に触媒を担持 し 、 熱サイ ク ル試験 （ i o o o : x 3 0 m i n →放冷 X l 0 m i n ) を行っ た結果、 8 3 時間でセ ル 変形及び金属ハニカ ム コ ア体外周 部の箔 に破断が生 じた。 ま た、 振動周波数 2 0 〜 5 0 0 H z 、 加速度 3 0 G で 2 0 時間振動試験 を行っ た結果、 金属ハニ カ ム コ ア体にずれ及び接合部に破断が生 じ た。

比較例 2

厚 さ 5 0 μ πιの フ ェ ラ イ ト 系 ス テ ン レ ス 鋼製平板 を波状に 曲折 して形成 さ れた波板 と 平板 を重ねて巻き 込み金属ハニカ ム コ ア体 を作製す る 際に、 厚 さ 2 0 x m、 巾 2 m mの ア モル フ ァ ス 箔 ろ う 4 1 を端面力ゝ ら 、 表面は各々 5 m m、 1 5 m m , 裏面は 1 0 m m 2 0 m mの位置 に供給 し、 一緒に重ねて卷 き 込み金属ハ ニ カ ム コ ァ体を作製 した。 ま た、 こ の金属ハニカ ム コ ア体の外周 に端面か ら 5 m m離れた位置に 巾 1 5 m m の ア モル フ ァ ス箔 ろ う を巻き 付 け 、 厚 さ 1 . 5 m m の金属外筒 に圧入 し 、 ろ う 付け （ 1 2 0 0 °C 2 0 分加熱、 1 0 ^{_ 5} t o r r ) を行い直径 5 0 m m、 長 さ 5 0 m m (金属ハニ カ ム コ ア体の長 さ ： 4 0 m m ) の メ タ ル担体を作製 した。 こ の メ タ ル担体の状態を 図 1 4 に示す。 こ の 図 に おいて 4 1 ' は波板の表面 を ア モ ル フ ァ ス 箔 ろ う に よ っ て ろ う 付 け さ れた 部分、 4 2 ' は波板の裏面 をア モル フ ァ ス 箔 ろ う に よ っ て ろ う 付 け さ れた部分を示す。 こ の メ タ ル担体は実施例 1 と 同様に端面か ら 金属ハニ カ ム コ ア 体長 さ の 1 0 %接合 さ れて い な い領域を有 し かつ金属ハニ カ ム コ ア体は 同一面 に軸方 向 に直角 な 4 本の帯状の 接合帯で構成 さ れた。

こ の メ タ ル担体に触媒 を担持 し 、 熱サイ ク ル試験 （ 1 0 0 0 °C X 3 0 m i n →放冷 X l O m i n ) を行 っ た。 そ の結果 メ タ ル担 体は 3 0 0 時間試験後僅かセ ルの変形が生 じ、 かつ ア モ ル フ ァ ス 箔 ろ う で接合 し た部分に亀裂が発生 した。 ま た 、 振動周 波数 2 0 〜 5 0 0 H z 、 加速度 3 0 G で 2 0 時間振動試験を行っ た結果、 ア モ ル フ ァ ス 箔 ろ う でろ う 付け し た部分 に破断が発生 し 、 金属ハ 二 カ ム コ ア体にずれが発生 した。

ま た、 ア モ ル フ ァ ス 箔 ろ う はボ ロ ン を含有す る た め 、 接合部の 酸化が著 し かっ た。

比較例 3

厚 さ 5 0 μ mの フ ェ ラ イ ト 系 ス テ ン レ ス 鋼製平板 を波状に 曲折 し て形成 さ れた波板の表裏 に、 5 Ο μ πι ア ン ダー の粉末状の ろ う 材 と 水溶性のパイ ン ダ一 を混合 したス ラ リ 一 を金属ハニ カ ム コ ア 体端面か ら 、 表及び裏面 に各々 5 m m、 1 5 m mの位置 に塗布 し 平板 と 重ねて巻 き 込み金属ハニ カ ム コ ア体を作製 した。 次に粉末 状 ろ ぅ 材 と 有機系バイ ン ダー を混合 した ス ラ リ 一 を 、 金属ハニ カ ム コ ア体端面力ゝ ら 5 m m離れた位置か ら 巾 1 5 m m、 厚 さ 1 . 5 m mの金属外筒 内面 に塗布 し乾燥 さ せた後、 前記金属ハニ カ ム コ ァ体を金属外筒 に圧入 した。 そ の後、 ろ う 付け （ 1 2 0 0 ^：、 2 0 分加熱、 1 0 ^{_ 5} t o r r ) を行い直径 5 0 m m、 長 さ 5 0 m m (金属ハ - カ ム コ ア体の長 さ ： 4 0 m m ) の メ タ ル担体 を作製 し た。 得 られた メ タ ル担体を 図 1 5 に示す。 真空 ろ う 付 け した後 の 金属ハニ カ ム コ ア体内部 に は平板 と 波板が接合 さ れて い な い部分 が発生 した。 ま た、 接合 さ れて い る 部分の 平板 と 波板の ろ う 材の 厚 さ は 1 2 0 mで あ っ た。 こ の メ タ ル担体の押抜 き 強度 を測定 し た結果、 ろ ぅ 材の 部分で破断 し強度は実施例 1 の 半分の強度 し か示 さ なかっ た。

比較例 4

厚 さ 5 0 μ πι の フ ェ ラ イ ト 系 ス テ ン レ ス鋼製平板 3 1 を波状に 曲折 し て形成 さ れた波板 3 2 と 平板 を重ねて卷 き 込み金属ハニ カ ム コ ア体を作製 し、 こ の金属ハニ カ ム コ ア体の各々 の端面 に厚 さ 2 0 / m 巾 1 0 m m の箔 ろ う を巻 き 付 け 、 厚 さ 1 . 5 m mの金属 外筒 2 に圧入 し た。 次に 、 金属ハニ カ ム コ ア体端面カゝ ら l O m m デ ィ ッ ビ ン グに よ リ 粉末状の ろ ぅ 材 と バイ ン ダを混合 し たス ラ リ — を塗布 し た。 そ の後、 ろ う 付 け （ 1 2 0 0 ^、 2 0 分加熱、 1 0一⁵ T o r r ) を行い メ タ ル担体を作製 した。 こ の メ タ ル担体の ろ う 付 け構造を 図 1 8 に示す。 こ の メ タ ル担体に触媒を担持 し、 冷熱サイ ク ル と 振動試験 を組み合わせた耐久試験 （冷熱サイ ク ル 条件 ： 1 0 0 0 ΐ) Χ 1 2 ιη ϊ ιι —強制空冷 X 3 m i n 、 排ガス 量 1 0 m³ / m i n , 振動条件 ： 周 波数 2 0 〜 5 0 0 H z 、 加速度 3 0 G スイ ー プ時間 5 m i n (サイ ン） ） を行っ た結果、 試験 1 0 0 時間で金属ハニ カ ム コ ア体最外周部の箔が 、 周 の約 6 0 % に 破断が発生 した。 ま た、 同 時にテ レ ス コ ー プが発生 した。

比較例 5

厚 さ 5 0 μ m の フ ェ ラ イ ト 系 ス テ ン レ ス 鋼製平板 3 1 を波状に 曲折 して形成 さ れた波板 3 2 と 平板を重ねて巻 き 込み金属ハニカ ム コ ア体を作製 した。 こ の金厲 ハ ニ カ ム コ ア 体 の端面 か ら 1 O m mデ ィ ッ ビ ン グ に よ リ 粉末状の ろ う 材 と バイ ン ダー を混合 した ス ラ リ ー を塗布 し 、 そ の後 、 ろ う 付 け （ 1 2 0 0 °C、 2 0 分間加熱 1 0 — ⁵ T o r r ) を行い金属ハニ カ ム コ ア体を作製 した。 次に 、 厚 さ 2 0 μ πι 、 巾 1 5 m m の箔 ろ う を金属ハニ カ ム コ ア体中央部 に巻 き 付け 、 厚 さ 1 . 5 m mの金属外筒 2 に圧入 し 、 再びろ う 付 け を行い メ タ ル担体を作製 した。 こ の メ タ ル担体の ろ う 付け構造 を 図 1 9 に示す。 こ の メ タ ル担体に触媒を担持 し、 冷熱サイ ク ル と 振動試験 を組み合わせた耐久試験 （冷熱サイ ク ル条件 ： 1 0 0 0 °C X 1 2 m i n →強制空冷 X 3 m i n 、 排ガス 量 1 Ο π^ / πι i n 、 振動条件 ： 周 波数 2 0 〜 5 0 0 H z 、 加速度 3 0 G ス ィ — プ時間 5 m i n (サイ ン） ） を行っ た結果、 試験 8 0 時間 で金属 ハニ カ ム コ ア体 と 金属外筒間の ろ う 付け部が破断 し たた め 、 金属 ハニ カ ム コ ア体が メ タ ル担体軸方向 にズ レが発生 し た。

産業上の利用 可能性

本発明 に よ る ハニ カ ム構造及び製造方法 を採用す る こ と に よ つ て 、 耐久性に優れた 自 動車、 自 動二輪車及び産業機器の排ガス 浄 化用 メ タ ル担体を実現す る こ と が で き た。

Claims

言青 求 の 範 囲

1 . 平板 と 波板 を重ね卷回 し て形成 し た金属ハニ カ ム コ ア体 と 該金属ハニ カ ム コ ア体の外周 を 囲む金属外筒 と を接合 し て な る 排 ガ ス 浄化用 メ タ ル担体に おいて 、 平板 と 波板の接合部が 、 波の頂 点部 を ス ポ ッ ト 状又 は複数本の筋状ま た は帯状で構成 さ れて お リ 平板 と 波板 と の接合部の ろ う 材の厚 さ が 1 0 0 / m以下で、 且つ 平板及び波板表裏の接合部 の位置が異な リ 、 し か も 、 排ガ ス 導入 側 の金属ハニ カ ム コ ア端面か ら 金属ハニ カ ム コ ア体の長 さ の 5 % 以上の長 さ の非接合部分 を介 して存在 し て い る こ と を特徴 と す る 排ガ ス 浄化用 メ タ ル担体。

2 . 金属ハニ カ ム コ ア体外周 と 金属外筒 内面の接合部 が 、 複数 本の筋状ま た は帯状の接合帯で構成 さ れて い る こ と を特徴 と する 請求項 1 記載の排ガ ス 浄化用 メ タ ル担体。

3 . 金属ハニカ ム コ ア体最外周 の平板 と 波板 の接合部 と 金属外 筒 の接合部 を重複 さ せず、 かつ、 金属ハニ カ ム コ ア体 と 金属外筒 を軸方向及び周 方向 に間欠 に接合 した こ と を特徴 と す る 請求項 1 記載の排ガ ス浄化用 メ タ ル担体。

4 . ノ ズルを有す る ス ラ リ ー供給装置の複数個 を 、 波板の波方 向 と 平行に多段 に配置 し、 波板の移動に応 じて波頂点部で、 且つ あ ら か じ め設定 した位置に前記ス ラ リ 一供給装置に よ リ 粉末状の ろ う 材 と バイ ン ダー と を含有す る ス ラ リ 一を塗布 し 、 該波板を平 板 と 重ねて卷回 して金属ハニ カ ム コ ア体を形成 し、 金属外筒 の 内 面に、 金属ハニ カ ム コ ア体端面カゝ ら金属ハニカ ム コ ア体の長 さ の 5 %以上に相 当 す る 長 さ の離れた位置に粉末状の ろ ぅ 材 と バイ ン ダ一 と を含有す る ス ラ リ ー を塗布 し 、 し か る 後 、 前記金属ハニ カ ム コ ア体を該金属外筒 内 に圧入 し 、 ろ う 付 け に よ リ 両者 を接合す る こ と を特徴 と す る 排ガス 浄化用 メ タ ル担体の製造方法。

5 . ス ラ リ ー 供給装置 に ょ リ 粉末状の ろ う 材 と バイ ン ダー と を 含有す る ス ラ リ ー を塗布 し 、 し か る 後、 波板の波頂点部 に塗布 し た ス ラ リ 一 を刷毛 あ る い は ロ ー ルに よ リ 波頂点部の前後及び 巾 方 向 に広げて 塗布厚 さ を一定に し た請求項 4 項記載の排ガ ス 浄化用 メ タ ル担体の製造方法。

6 . 金属ハニ カ ム コ ア 体の複数個が金属外筒 内 に 、 そ の軸方向 に直列的に圧入 して な る こ と を特徴 と す る 請求項 1 、 2 、 3 記載 の排ガス 浄化用 メ タ ル担体。

7 . 金属外筒 が任意の 曲 率を も っ て湾 曲 して い る 請求項 6 記載 の排気ガス 浄化用 メ タ ル。

8 . 平板 と 波板 と の接合に よ リ 構成 さ れた金属ハニ カ ム コ ア体 の複数個が金属外筒 に、 そ の軸方向 に直列的に圧入 して な る 排気 ガス 浄化用 メ タ ル担体の製造方法に おいて 、 前記波板の頂点部 に ス ラ リ 一状の ろ う 材 を点状又は複数本の筋状又 は帯状に塗布 し、 平板 と 波板 と を重ね回 き し なが ら金属ハニ カ ム コ ア体を形成 し、 し か る 後、 波板の頂点部 に塗布 した ス ラ リ 一状の ろ ぅ 材が流動性 を維持 し、 金属外筒 の 内壁 に塗布 した ろ ぅ 材が流動性を も た な く な っ た状態で、 金属外筒 内 に前記金属ハニ カ ム コ ア体を圧入 して 両者 を組付 け 、 場合に よ っ て は湾 曲 し、 しかる 後、 乾燥 して ろ う 付 け熱処理を行い金属ハニ カ ム コ ア体 と 金属外筒 を接合す る こ と を特微 と す る 排気ガス 浄化用 メ タ ル担体の製造方法。

9 . 平板 と 波板 と の接合に よ リ 構成 さ れた金属ハニカ ム コ ア体 の複数個が湾 曲 した金属外筒 に 、 そ の軸方向 に直列的に圧入 して な る 排気ガス 浄化用 メ タ ル担体の製造方法にお いて 、 前記波板の 頂点部にス ラ リ 一状の ろ う 材をス ポ ッ ト 状又は複数本の筋状又は 帯状に塗布 し平板 と 波板 と を重ね回 しなが ら金属ハニカ ム コ ア体 を形成 し、 しかる後、 波板の頂点部に塗布 したス ラ リ ー状のろ う 材が流動性を維持 し、 金属外筒の内壁に塗布 したろ ぅ 材が流動性 を も たな く なっ た状態で、 金属外筒内に金属ハニカ ム コ ア体を圧 入 し、 金属外筒を任意の 曲率を も っ て湾曲 した後、 両者を組付け しかる後、 乾燥 して ろ う 付け熱処理を行い金属ハニカ ム コ ア体と 金属外筒を湾曲 した状態で接合する こ と を特徴 とする排気ガス浄 化用 メ タル担体の製造方法。

1 0 , 金属外筒を任意の曲率を も っ て湾曲 し、 しかる後、 該金 属外筒を矯正する こ と を特徴と する請求項 6 記載の排気ガス浄化 用 メ タル担体の製造方法。

1 1 . 平板 と 波板を重ね卷回 して形成 した金属ハニカ ム コ ア体 と該金属ハ - カ ム コ ア体の外周を囲む金属外筒を接合する為の粉 末状のろ ぅ 材 と パイ ンダ一の混合物であ る ス ラ リ 一 を金属外筒内 面の任意の位置に塗布する装置において、 金属外筒搬入装置、 金 属外筒回転支持装置、 金属外筒内面への ろ う 材塗布装置及びろ う 材塗布後の金属外筒搬出及び回収装置よ リ な リ 、 前記金属外筒搬 入装置によ リ 所定の位置に搬入さ れる と 金属外筒回転支持装置を 回転 し、 ろ う 材塗布装置を作動 させる手段を具備 した こ と を特徴 とする 、 金属外筒内面への ろ う 材塗布装置。