JPH1043605A - メタルハニカム構造体 - Google Patents
メタルハニカム構造体Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 波板状帯材を特殊な波形構造のものに置換し
たメタルハニカム構造体を提供する。 【解決手段】 波板状帯材１が、i所望の波高ｈを有す
る一周期長λ´分の波形を連接させて構成した仮想波板
１´を参照して、ii波板１´に対して、ii-1仮想波板１
´の波形が少なくとも一組の隣接する波の山部と谷部に
おいて平板状帯材２に当接する領域、及び平板状帯材２
に当接する領域に連接した平板状帯材２に非当接の領
域、とを有する新たな波形の一周期長λ分を区割し、ii
-2平板状帯材２に非当接の領域を、仮想波板１´の波高
ｈの略半分の高さを有するように区割し、iii仮想波板
１´上に区割された一周期長λ分の波形構造を連接させ
て波板状帯材１が構成される。
たメタルハニカム構造体を提供する。 【解決手段】 波板状帯材１が、i所望の波高ｈを有す
る一周期長λ´分の波形を連接させて構成した仮想波板
１´を参照して、ii波板１´に対して、ii-1仮想波板１
´の波形が少なくとも一組の隣接する波の山部と谷部に
おいて平板状帯材２に当接する領域、及び平板状帯材２
に当接する領域に連接した平板状帯材２に非当接の領
域、とを有する新たな波形の一周期長λ分を区割し、ii
-2平板状帯材２に非当接の領域を、仮想波板１´の波高
ｈの略半分の高さを有するように区割し、iii仮想波板
１´上に区割された一周期長λ分の波形構造を連接させ
て波板状帯材１が構成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属製かつハニカ
ム構造の排気ガス浄化触媒を担持するためのハニカム構
造体（以下、単にメタルハニカム構造体という。）に関
する。
ム構造の排気ガス浄化触媒を担持するためのハニカム構
造体（以下、単にメタルハニカム構造体という。）に関
する。
【０００２】詳しくは、本発明は、排気ガス浄化用装置
（メタル担体）の主要な構成要素であるメタルハニカム
構造体の新規な構成に関する。更に詳しくは、本発明
は、排気ガス浄化用装置（メタル担体）の主要な構成要
素であるメタルハニカム構造体を、従来の平板状帯材
（平箔）と波板状帯材（波箔）を重積して構成したもの
に代えて、波板状帯材として特殊な波形構造のものを使
用して構成した新規なメタルハニカム構造体に関するも
のである。
（メタル担体）の主要な構成要素であるメタルハニカム
構造体の新規な構成に関する。更に詳しくは、本発明
は、排気ガス浄化用装置（メタル担体）の主要な構成要
素であるメタルハニカム構造体を、従来の平板状帯材
（平箔）と波板状帯材（波箔）を重積して構成したもの
に代えて、波板状帯材として特殊な波形構造のものを使
用して構成した新規なメタルハニカム構造体に関するも
のである。
【０００３】
【従来の技術】前記したように、本発明の排気ガス浄化
用装置（メタル担体）の必須の構成要素であるメタルハ
ニカム構造体は、従来の単純な波形構造の波板状帯材に
代えて特殊な波形構造を有する波板状帯材を使用してい
るため、特殊構造のものである。以下、前記した本発明
の特殊構造のメタルハニカム構造体との関連において、
従来技術を説明する。
用装置（メタル担体）の必須の構成要素であるメタルハ
ニカム構造体は、従来の単純な波形構造の波板状帯材に
代えて特殊な波形構造を有する波板状帯材を使用してい
るため、特殊構造のものである。以下、前記した本発明
の特殊構造のメタルハニカム構造体との関連において、
従来技術を説明する。
【０００４】従来より提案されているメタルハニカム構
造体の典型例が、その構成部材を含めて図１５〜図１７
に示されている。図示されているように、この種のメタ
ルハニカム構造体（Ｈ´）は、耐熱性の薄肉金属板製の
波板状滞材（波箔）（１´）と平板状帯材（平箔）（２
´）を交互に重積するとともに（図１５参照）、これを
巻回成形して製作したハニカム構造体（図１６〜図１７
参照）であって、排気ガス浄化用触媒（例えばＰｔ，Ｒ
ｈ，Ｐｄなどを使用した触媒系）を担持するための母体
となるものである。そして前記メタルハニカム構造体
（Ｈ´）は、図１６〜図１７に示されるように金属製の
ケーシング、即ちメタルケーシング（Ｃ）の内部に収容
され、固着されてメタル担体（ＭＳ）とされるものであ
る。
造体の典型例が、その構成部材を含めて図１５〜図１７
に示されている。図示されているように、この種のメタ
ルハニカム構造体（Ｈ´）は、耐熱性の薄肉金属板製の
波板状滞材（波箔）（１´）と平板状帯材（平箔）（２
´）を交互に重積するとともに（図１５参照）、これを
巻回成形して製作したハニカム構造体（図１６〜図１７
参照）であって、排気ガス浄化用触媒（例えばＰｔ，Ｒ
ｈ，Ｐｄなどを使用した触媒系）を担持するための母体
となるものである。そして前記メタルハニカム構造体
（Ｈ´）は、図１６〜図１７に示されるように金属製の
ケーシング、即ちメタルケーシング（Ｃ）の内部に収容
され、固着されてメタル担体（ＭＳ）とされるものであ
る。
【０００５】前記したメタル担体（ＭＳ）は、当業界に
おいては、メタルサポート（MetalSupport ）またはメ
タルサブストレート（Metal Substrate ）などといわれ
ており、略記号（ＭＳ）が使用されている。この意味
で、図１６〜図１７も前記した略記号（ＭＳ）を使用し
ている。また、メタルハニカム構造体は、ハニカム構造
（Honeycomb Structure ）に因んで、略記号（Ｈ）が使
用されている。なお、本発明と従来技術を区別するため
に、従来技術のものはダッシュ付き記号（Ｈ´）で示さ
れる。また、その構成部材である波箔と平箔もダッシュ
付き記号（１´，２´）で示される。更に、メタルケー
シングは、ケーシング（Casing）に因んで、略記号
（Ｃ）が使用されている。
おいては、メタルサポート（MetalSupport ）またはメ
タルサブストレート（Metal Substrate ）などといわれ
ており、略記号（ＭＳ）が使用されている。この意味
で、図１６〜図１７も前記した略記号（ＭＳ）を使用し
ている。また、メタルハニカム構造体は、ハニカム構造
（Honeycomb Structure ）に因んで、略記号（Ｈ）が使
用されている。なお、本発明と従来技術を区別するため
に、従来技術のものはダッシュ付き記号（Ｈ´）で示さ
れる。また、その構成部材である波箔と平箔もダッシュ
付き記号（１´，２´）で示される。更に、メタルケー
シングは、ケーシング（Casing）に因んで、略記号
（Ｃ）が使用されている。
【０００６】前記した従来の排気ガス浄化用触媒を担持
するためのメタルハニカム構造体（Ｈ´）としては、種
々のものが提案されている。前記した図１６〜図１７に
示されるメタルハニカム構造体（Ｈ´）は、平箔（１
´）と波箔（２´）が巻回積層されて構成されているこ
とから、当業界においては巻回タイプと俗称されてい
る。なお、図１５は前記巻回タイプのメタルハニカム構
造体（Ｈ´）の構成部材である一組の波箔（１´）と平
箔（２´）の斜視図を示し、図１６は前記した従来の巻
回タイプのメタルハニカム構造体（Ｈ´）をメタルケー
シング（Ｃ）内に収容し、固着して製作したメタル担体
（ＭＳ）の斜視図を示し、図１７は前記図１６のメタル
担体（ＭＳ）の正面図を示す。
するためのメタルハニカム構造体（Ｈ´）としては、種
々のものが提案されている。前記した図１６〜図１７に
示されるメタルハニカム構造体（Ｈ´）は、平箔（１
´）と波箔（２´）が巻回積層されて構成されているこ
とから、当業界においては巻回タイプと俗称されてい
る。なお、図１５は前記巻回タイプのメタルハニカム構
造体（Ｈ´）の構成部材である一組の波箔（１´）と平
箔（２´）の斜視図を示し、図１６は前記した従来の巻
回タイプのメタルハニカム構造体（Ｈ´）をメタルケー
シング（Ｃ）内に収容し、固着して製作したメタル担体
（ＭＳ）の斜視図を示し、図１７は前記図１６のメタル
担体（ＭＳ）の正面図を示す。
【０００７】前記した従来の巻回タイプのメタルハニカ
ム構造体（Ｈ´）は、例えば１００μｍ以下（好ましく
は５０μｍ以下）の耐熱性の薄肉鋼板からなる波箔（１
´）と平箔（２´）とを、交互に当接部を有するように
重積し、これを一括渦巻き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。なお、前
記セルについても、本発明と従来技術においては、波箔
の波形構造の相違により異なった形状・構造のものとな
る。このため、本発明と従来技術を区別するために、従
来技術のセルはダッシュ付き記号（３´）で示される。
ム構造体（Ｈ´）は、例えば１００μｍ以下（好ましく
は５０μｍ以下）の耐熱性の薄肉鋼板からなる波箔（１
´）と平箔（２´）とを、交互に当接部を有するように
重積し、これを一括渦巻き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。なお、前
記セルについても、本発明と従来技術においては、波箔
の波形構造の相違により異なった形状・構造のものとな
る。このため、本発明と従来技術を区別するために、従
来技術のセルはダッシュ付き記号（３´）で示される。
【０００８】このほか、排気ガス浄化用触媒を担持する
ためのメタルハニカム構造体（Ｈ´）として、前記した
巻回タイプのもの以外に、波箔（１´）と平箔（２´）
からハニカム構造体を製造する方法の相違により、各種
の構造のものが提案されている。
ためのメタルハニカム構造体（Ｈ´）として、前記した
巻回タイプのもの以外に、波箔（１´）と平箔（２´）
からハニカム構造体を製造する方法の相違により、各種
の構造のものが提案されている。
【０００９】例えば、両箔材（１´，２´）を階層状に
積層した階層タイプ（図１８参照）のものが知られてい
る。更に、特開昭６２−２７３０５０号、特開昭６２−
２７３０５１号、特開平１−２１８６３７号、特公表３
−５０２６６０号、特開平４−２２７８５５号などに開
示されている放射状タイプ（図１９参照）、Ｓ字状タイ
プ（図２０参照）、巴状タイプ（図２１参照）、及びＸ
−ラップ（卍状）タイプ（図２２参照）のメタルハニカ
ム構造体（Ｈ´）が知られている。
積層した階層タイプ（図１８参照）のものが知られてい
る。更に、特開昭６２−２７３０５０号、特開昭６２−
２７３０５１号、特開平１−２１８６３７号、特公表３
−５０２６６０号、特開平４−２２７８５５号などに開
示されている放射状タイプ（図１９参照）、Ｓ字状タイ
プ（図２０参照）、巴状タイプ（図２１参照）、及びＸ
−ラップ（卍状）タイプ（図２２参照）のメタルハニカ
ム構造体（Ｈ´）が知られている。
【００１０】前記した図１６〜図１７に示される従来の
巻回タイプのメタルハニカム構造体（Ｈ´）はもとよ
り、前記した図１８〜図２２に示される従来の階層タイ
プ、放射状タイプ、Ｓ字状タイプ、巴状タイプ、及びＸ
−ラップ（卍状）タイプなどの各種のメタルハニカム構
造体（Ｈ´）は、その構成部材である波箔（１´）を後
述する本発明の特殊構造の波箔（１）に置換して構成す
ることができるものである。即ち、前記した各種構造の
メタルハニカム構造体（Ｈ´）は、本発明と深い関係を
有するため、ここでこれら各種構造のメタルハニカム構
造体（Ｈ´）について詳しく説明する。
巻回タイプのメタルハニカム構造体（Ｈ´）はもとよ
り、前記した図１８〜図２２に示される従来の階層タイ
プ、放射状タイプ、Ｓ字状タイプ、巴状タイプ、及びＸ
−ラップ（卍状）タイプなどの各種のメタルハニカム構
造体（Ｈ´）は、その構成部材である波箔（１´）を後
述する本発明の特殊構造の波箔（１）に置換して構成す
ることができるものである。即ち、前記した各種構造の
メタルハニカム構造体（Ｈ´）は、本発明と深い関係を
有するため、ここでこれら各種構造のメタルハニカム構
造体（Ｈ´）について詳しく説明する。
【００１１】前記した各種構造メタルハニカム構造体
（Ｈ´）のうち、図１８に示される積層（階層）タイプ
のメタルハニカム構造体（Ｈ´）は、薄肉金属板製の波
箔（１´）と平箔（２´）を相互に当接するように階層
状に積層（重積）して製造されるものである。
（Ｈ´）のうち、図１８に示される積層（階層）タイプ
のメタルハニカム構造体（Ｈ´）は、薄肉金属板製の波
箔（１´）と平箔（２´）を相互に当接するように階層
状に積層（重積）して製造されるものである。
【００１２】図１９に示される放射状タイプのメタルハ
ニカム構造体（Ｈ´）は、波箔（１´）と平箔（２´）
からなる浄化エレメントの所望数を用い、前記浄化エレ
メントの一端部を固定軸（中心軸）に固定するととも
に、前記固定軸から各浄化エレメントを外延させ（放射
させ）て製造されるものである。なお、図を明確にする
ため一部の浄化エレメントしか図示されていない。
ニカム構造体（Ｈ´）は、波箔（１´）と平箔（２´）
からなる浄化エレメントの所望数を用い、前記浄化エレ
メントの一端部を固定軸（中心軸）に固定するととも
に、前記固定軸から各浄化エレメントを外延させ（放射
させ）て製造されるものである。なお、図を明確にする
ため一部の浄化エレメントしか図示されていない。
【００１３】図２０〜図２１に示されるＳ字状または巴
状タイプのメタルハニカム構造体（Ｈ´）は、以下のよ
うにして製造されるものである。即ち、所望の長さと幅
を有する矩形状の波箔（１´）と平箔（２´）を交互に
所望段数に積層してスタック（ｓｔａｃｋ）を形成する
とともに、前記スタックの所望個数を使用して製造され
るものである。例えば、Ｓ字状タイプのもの（図２０参
照）は、１個のスタックの上下最外面の略中央部に棒状
の巻回成形用治具を配設するとともに、前記巻回成形用
治具を同時に同方向に巻回することにより製造されるも
のである。なお、この種のＳ字状タイプ及び巴状タイプ
のメタルハニカム構造体（Ｈ´）は、メタルケーシング
（Ｃ）内に填装固着されるとき、スタックを構成する両
箔材（１´，２´）の両端部が外包するメタルケーシン
グ（Ｃ）の内壁面に当接する構造のものとなる。このた
め、当該部位においてメタルハニカム構造体（Ｈ´）の
内部に発生する熱応力（熱変形力）を吸収・緩和するこ
とが出来るため、この種のＳ字状タイプのメタルハニカ
ム構造体（Ｈ´）は耐久性に優れている。
状タイプのメタルハニカム構造体（Ｈ´）は、以下のよ
うにして製造されるものである。即ち、所望の長さと幅
を有する矩形状の波箔（１´）と平箔（２´）を交互に
所望段数に積層してスタック（ｓｔａｃｋ）を形成する
とともに、前記スタックの所望個数を使用して製造され
るものである。例えば、Ｓ字状タイプのもの（図２０参
照）は、１個のスタックの上下最外面の略中央部に棒状
の巻回成形用治具を配設するとともに、前記巻回成形用
治具を同時に同方向に巻回することにより製造されるも
のである。なお、この種のＳ字状タイプ及び巴状タイプ
のメタルハニカム構造体（Ｈ´）は、メタルケーシング
（Ｃ）内に填装固着されるとき、スタックを構成する両
箔材（１´，２´）の両端部が外包するメタルケーシン
グ（Ｃ）の内壁面に当接する構造のものとなる。このた
め、当該部位においてメタルハニカム構造体（Ｈ´）の
内部に発生する熱応力（熱変形力）を吸収・緩和するこ
とが出来るため、この種のＳ字状タイプのメタルハニカ
ム構造体（Ｈ´）は耐久性に優れている。
【００１４】前記した製造方法において、一個のスタッ
クを使用するときは、図２０に示されるように中心部位
において構成部材がＳ字状に湾曲したＳ字状タイプのメ
タルハニカム構造体（Ｈ´）が製造される。また三個の
スタックを使用するときは、図２１に示されるように中
心部位において三つのスタックが三つ巴状になった巴状
タイプのものが得られる。なお、図を明確にするために
一部の波箔（１´）と平箔（２´）しか示されていな
い。
クを使用するときは、図２０に示されるように中心部位
において構成部材がＳ字状に湾曲したＳ字状タイプのメ
タルハニカム構造体（Ｈ´）が製造される。また三個の
スタックを使用するときは、図２１に示されるように中
心部位において三つのスタックが三つ巴状になった巴状
タイプのものが得られる。なお、図を明確にするために
一部の波箔（１´）と平箔（２´）しか示されていな
い。
【００１５】図２２に示されるＸ−ラップタイプのメタ
ルハニカム構造体（Ｈ´）は、波箔（１´）と平箔（２
´）を交互に所望段数に積層して形成したスタック（ｓ
ｔａｃｋ）を四個（Ｘ１〜Ｘ４）使用し、前記各スタッ
クを一端の当接端部で相互に当接させるとともに該当接
端部を中心に同一方向に巻回成形して製造されるもので
ある。この種のＸ−ラップタイプのメタルハニカム構造
体（Ｈ´）は、メタルケーシング（Ｃ）内に填装固着さ
れるとき、各スタックの波箔（１´）と平箔（２´）の
一端部が外包するメタルケーシング（Ｃ）の内壁面に当
接する構造のものとなる。前記した製造方法において、
図２２に示されるようにメタルハニカム構造体（Ｈ´）
の中心部位においてスタックがＸ字（十文字）状に組合
わせられ、前記中心部位を中心にして巻回成形されるこ
とから、当業界においてこの種のメタルハニカム構造体
（Ｈ）をＸ−ラップタイプと俗称している。なお、図を
明確にするために、一部の波箔（１´）と平箔（２´）
しか示されていない。
ルハニカム構造体（Ｈ´）は、波箔（１´）と平箔（２
´）を交互に所望段数に積層して形成したスタック（ｓ
ｔａｃｋ）を四個（Ｘ１〜Ｘ４）使用し、前記各スタッ
クを一端の当接端部で相互に当接させるとともに該当接
端部を中心に同一方向に巻回成形して製造されるもので
ある。この種のＸ−ラップタイプのメタルハニカム構造
体（Ｈ´）は、メタルケーシング（Ｃ）内に填装固着さ
れるとき、各スタックの波箔（１´）と平箔（２´）の
一端部が外包するメタルケーシング（Ｃ）の内壁面に当
接する構造のものとなる。前記した製造方法において、
図２２に示されるようにメタルハニカム構造体（Ｈ´）
の中心部位においてスタックがＸ字（十文字）状に組合
わせられ、前記中心部位を中心にして巻回成形されるこ
とから、当業界においてこの種のメタルハニカム構造体
（Ｈ）をＸ−ラップタイプと俗称している。なお、図を
明確にするために、一部の波箔（１´）と平箔（２´）
しか示されていない。
【００１６】前記した従来の各種構造のメタルハニカム
構造体（Ｈ´）は、メタルケーシング（Ｃ）内に填装さ
れ、かつ固着され、メタル担体（ＭＳ）が製造される。
前記メタル担体（ＭＳ）の構成要素であるメタルケーシ
ング（Ｃ）としては、内部に前記メタルハニカム構造体
（Ｈ´）を収容し、固着するための金属製の筒状体が使
用される。前記メタルケーシング（Ｃ）の正面（断面）
形状は、図１６〜図１７に示される円形のものに限定さ
れず、メタルハニカム構造体（Ｈ´）の正面（断面）形
状に適合した形状のもの、例えば楕円形、長円形、レー
ストラック形状、多角形、その他の異形形状のものであ
ってもよいものである。
構造体（Ｈ´）は、メタルケーシング（Ｃ）内に填装さ
れ、かつ固着され、メタル担体（ＭＳ）が製造される。
前記メタル担体（ＭＳ）の構成要素であるメタルケーシ
ング（Ｃ）としては、内部に前記メタルハニカム構造体
（Ｈ´）を収容し、固着するための金属製の筒状体が使
用される。前記メタルケーシング（Ｃ）の正面（断面）
形状は、図１６〜図１７に示される円形のものに限定さ
れず、メタルハニカム構造体（Ｈ´）の正面（断面）形
状に適合した形状のもの、例えば楕円形、長円形、レー
ストラック形状、多角形、その他の異形形状のものであ
ってもよいものである。
【００１７】前記した従来の各種構造のメタルハニカム
構造体（Ｈ´）を主要な構成要素とするメタル担体（Ｍ
Ｓ）は、排気ガス系統という過酷な熱的環境条件のもと
で使用されるものである。このため、第一にメタルハニ
カム構造体（Ｈ´）の部位において、その構成部材であ
る両箔材（波箔と平箔）（１´，２´）の当接部は強固
に固着される。これは、メタルハニカム構造体（Ｈ´）
が、排気ガス自体の高温度、及び排気ガスと担持された
排気ガス浄化用触媒との発熱反応により高温度にさらさ
れ、このような高温雰囲気のもとで大きな熱応力を発生
するためであり、前記熱応力に耐え得るように前記当接
部は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。例えば、熱応力の吸収・緩和を考慮してハニカム
構造体（Ｈ´）内部の所望部位の平箔（１´）と波箔
（２´）の当接部が、ろう接合や溶接などの固着手段に
より固着される。
構造体（Ｈ´）を主要な構成要素とするメタル担体（Ｍ
Ｓ）は、排気ガス系統という過酷な熱的環境条件のもと
で使用されるものである。このため、第一にメタルハニ
カム構造体（Ｈ´）の部位において、その構成部材であ
る両箔材（波箔と平箔）（１´，２´）の当接部は強固
に固着される。これは、メタルハニカム構造体（Ｈ´）
が、排気ガス自体の高温度、及び排気ガスと担持された
排気ガス浄化用触媒との発熱反応により高温度にさらさ
れ、このような高温雰囲気のもとで大きな熱応力を発生
するためであり、前記熱応力に耐え得るように前記当接
部は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。例えば、熱応力の吸収・緩和を考慮してハニカム
構造体（Ｈ´）内部の所望部位の平箔（１´）と波箔
（２´）の当接部が、ろう接合や溶接などの固着手段に
より固着される。
【００１８】また、第二にメタルハニカム構造体（Ｈ
´）とメタルケーシング（Ｃ）の当接面部も、両構成要
素の前記熱応力及び振動に基づく離体の防止という観点
などから強固に固着される。なお、メタルハニカム構造
体（Ｈ´）の内部には大きな熱応力が発生し、これが両
構成要素の当接面部に集中・集積し両構成要素の離体を
誘発するが、前記した熱応力を吸収・緩和させるため
に、両構成要素の当接面部の特定部位をろう接合などに
より固着するという方式も提案されている。
´）とメタルケーシング（Ｃ）の当接面部も、両構成要
素の前記熱応力及び振動に基づく離体の防止という観点
などから強固に固着される。なお、メタルハニカム構造
体（Ｈ´）の内部には大きな熱応力が発生し、これが両
構成要素の当接面部に集中・集積し両構成要素の離体を
誘発するが、前記した熱応力を吸収・緩和させるため
に、両構成要素の当接面部の特定部位をろう接合などに
より固着するという方式も提案されている。
【００１９】前記したように、従来のメタル担体（Ｍ
Ｓ）の主要な構成要素であるメタルハニカム構造体（Ｈ
´）の構成部材である波箔（１´）と平箔（２´）は、
波箔（１´）の山部及び谷部において相互に固着される
ものである。従って、前記当接部には排気ガス浄化用の
触媒物質を担持させることができないため、両箔材（１
´，２´）の全表面積に対する触媒担持のための有効面
積率は低いものである。
Ｓ）の主要な構成要素であるメタルハニカム構造体（Ｈ
´）の構成部材である波箔（１´）と平箔（２´）は、
波箔（１´）の山部及び谷部において相互に固着される
ものである。従って、前記当接部には排気ガス浄化用の
触媒物質を担持させることができないため、両箔材（１
´，２´）の全表面積に対する触媒担持のための有効面
積率は低いものである。
【００２０】より具体的には、この種の波箔（１´）及
び平箔（２´）として使用されている厚さ５０μｍ以下
の耐熱性のＦｅ−Ｃｒ２０％−Ａｌ ５％系などの耐熱
鋼箔は、重量ベースの価格が厚さ１．５ｍｍ程度のＳＵ
Ｓ３０４の材料の５倍前後と極めて高価なものであり、
前記当接部による触媒担持のための有効面積率の低下
は、非経済的なものである。因みに、メタル担体（Ｍ
Ｓ）全体の原価に対する前記耐熱鋼箔（１´，２´）の
材料費の比率は５０％にも及ぶものであり、耐熱鋼箔
（１´，２´）の排気ガス浄化用触媒を担持するための
有効面積率を増大化すること、あるいは所定の有効面積
率のもとで排気ガス浄化能を向上させて耐熱鋼箔（１
´，２´）の使用量を低減化すること、などが経済性の
観点から強く求められている。
び平箔（２´）として使用されている厚さ５０μｍ以下
の耐熱性のＦｅ−Ｃｒ２０％−Ａｌ ５％系などの耐熱
鋼箔は、重量ベースの価格が厚さ１．５ｍｍ程度のＳＵ
Ｓ３０４の材料の５倍前後と極めて高価なものであり、
前記当接部による触媒担持のための有効面積率の低下
は、非経済的なものである。因みに、メタル担体（Ｍ
Ｓ）全体の原価に対する前記耐熱鋼箔（１´，２´）の
材料費の比率は５０％にも及ぶものであり、耐熱鋼箔
（１´，２´）の排気ガス浄化用触媒を担持するための
有効面積率を増大化すること、あるいは所定の有効面積
率のもとで排気ガス浄化能を向上させて耐熱鋼箔（１
´，２´）の使用量を低減化すること、などが経済性の
観点から強く求められている。
【００２１】更に、従来のメタル担体（ＭＳ）において
検討されなければならない点は、メタル担体（ＭＳ）の
製造に適用される固着手段である。前記したように、メ
タル担体（ＭＳ）の製造において、メタルハニカム構造
体（Ｈ´）を構成する両箔材（波箔と平箔）（１´，２
´）の当接部、及びメタルハニカム構造体（Ｈ´）とメ
タルケーシング（Ｃ）の当接面部は、耐久性の観点から
ろう接合（ろう付け）や溶接などの固着手段が適用され
て固着されるものである。
検討されなければならない点は、メタル担体（ＭＳ）の
製造に適用される固着手段である。前記したように、メ
タル担体（ＭＳ）の製造において、メタルハニカム構造
体（Ｈ´）を構成する両箔材（波箔と平箔）（１´，２
´）の当接部、及びメタルハニカム構造体（Ｈ´）とメ
タルケーシング（Ｃ）の当接面部は、耐久性の観点から
ろう接合（ろう付け）や溶接などの固着手段が適用され
て固着されるものである。
【００２２】前記固着手段としては、一般的には生産性
や固着強度の均一性などの観点から、ろう接合方式が採
用されている。しかしながら、前記ろう接合方式におい
て、使用されているろう材は、メタル担体（ＭＳ）の高
温雰囲気下での使用条件ということから、例えばＮｉ
系、Ｎｉ−Ｃｒ系などの高価な高温用ろう材であり、経
済性の観点から、その使用量の低減化が強く求められて
いる。また、前記したろう材使用量の低減化の点は、前
記したように両箔材（波箔と平箔）（１´，２´）の当
接面積が大きなものであることから、使用されるろう材
が多くなり、このためろう材成分と両箔材の金属成分と
の合金化反応や拡散反応による両箔材の耐熱性の低下、
更には触媒の死活化などの問題が誘発され、この面から
もろう材使用量の低減化が強く求められている。
や固着強度の均一性などの観点から、ろう接合方式が採
用されている。しかしながら、前記ろう接合方式におい
て、使用されているろう材は、メタル担体（ＭＳ）の高
温雰囲気下での使用条件ということから、例えばＮｉ
系、Ｎｉ−Ｃｒ系などの高価な高温用ろう材であり、経
済性の観点から、その使用量の低減化が強く求められて
いる。また、前記したろう材使用量の低減化の点は、前
記したように両箔材（波箔と平箔）（１´，２´）の当
接面積が大きなものであることから、使用されるろう材
が多くなり、このためろう材成分と両箔材の金属成分と
の合金化反応や拡散反応による両箔材の耐熱性の低下、
更には触媒の死活化などの問題が誘発され、この面から
もろう材使用量の低減化が強く求められている。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記した従
来の排気ガス浄化用触媒を担持するためのメタルハニカ
ム構造体（Ｈ´）の限界に鑑み、創案されたものであ
る。本発明者らは、新しい構造のメタルハニカム構造体
について鋭意、検討を加えた。
来の排気ガス浄化用触媒を担持するためのメタルハニカ
ム構造体（Ｈ´）の限界に鑑み、創案されたものであ
る。本発明者らは、新しい構造のメタルハニカム構造体
について鋭意、検討を加えた。
【００２４】その結果、本発明者らは、従来のメタルハ
ニカム構造体（Ｈ´）の構成部材の波箔（１´）におい
て、波箔（１´）の波形構造を特殊構造のものに変更す
ることにより、両箔材（１´，２´）の当接ロスの大幅
な低減化、内燃機関の効率に大きな影響力をもつ背圧抵
抗（排気ガスの通風抵抗）の大幅な低減化、更には両箔
材（１´，２´）の当接ロスの大幅な低減化に基づく高
価な箔材の節約、など優れた作用効果を得ることができ
る、という知見を得た。
ニカム構造体（Ｈ´）の構成部材の波箔（１´）におい
て、波箔（１´）の波形構造を特殊構造のものに変更す
ることにより、両箔材（１´，２´）の当接ロスの大幅
な低減化、内燃機関の効率に大きな影響力をもつ背圧抵
抗（排気ガスの通風抵抗）の大幅な低減化、更には両箔
材（１´，２´）の当接ロスの大幅な低減化に基づく高
価な箔材の節約、など優れた作用効果を得ることができ
る、という知見を得た。
【００２５】即ち、本発明者らは、従来のメタルハニカ
ム構造体（Ｈ´）の波箔（１´）を、(i).平箔（２´）
に当接する領域（ａ）を有し、かつ(ii).前記平箔（２
´）に当接する領域（ａ）に連接された平箔（２´）に
当接しない非当接領域（ｂ）を有し、更に、(iii).前記
非当接領域（ｂ）の波形の波高が、従来の波箔（１´）
の波高の略半分の高さであり、かつ平箔（２´）に略平
行な波面を有するものであって、(iv).前記平箔（２
´）に当接する領域（ａ）と非当接領域（ｂ）を一周期
長分としての繰返し単位として有するように構成したと
き、前記した優れた特性を発現させることができる、と
いう知見を得た。
ム構造体（Ｈ´）の波箔（１´）を、(i).平箔（２´）
に当接する領域（ａ）を有し、かつ(ii).前記平箔（２
´）に当接する領域（ａ）に連接された平箔（２´）に
当接しない非当接領域（ｂ）を有し、更に、(iii).前記
非当接領域（ｂ）の波形の波高が、従来の波箔（１´）
の波高の略半分の高さであり、かつ平箔（２´）に略平
行な波面を有するものであって、(iv).前記平箔（２
´）に当接する領域（ａ）と非当接領域（ｂ）を一周期
長分としての繰返し単位として有するように構成したと
き、前記した優れた特性を発現させることができる、と
いう知見を得た。
【００２６】本発明は、前記知見をベースにして完成さ
れたものである。本発明により、経済的でかつ諸特性に
優れた排気ガス浄化用メタル担体（ＭＳ）の主要な構成
要素であるメタルハニカム構造体（Ｈ）が提供される。
れたものである。本発明により、経済的でかつ諸特性に
優れた排気ガス浄化用メタル担体（ＭＳ）の主要な構成
要素であるメタルハニカム構造体（Ｈ）が提供される。
【００２７】
【課題を解決するための手段】本発明を概説すれば、本
発明は、薄肉金属板製の波板状帯材（１）と平板状帯材
（２）を交互に当接させて製作したハニカム構造の排気
ガス浄化用触媒を担持させるためのメタルハニカム構造
体において、前記波板状帯材（１）が、 (i).所望の波高（ｈ）を有する一周期長（λ´）分の波
形を連接させて構成した仮想波板（１´）を参照して、 (ii).前記仮想波板（１´）に対して、(ii)-1.前記仮想
波板（１´）の波形が少なくとも一組の隣接する波の山
部と谷部において平板状帯材（２）に当接する領域、及
び前記平板状帯材（２）に当接する領域に連接した平板
状帯材（２）に非当接の領域、とを有する新たな波形の
一周期長（λ）分を区割し、かつ(ii)-2.前記平板状帯
材（２）に非当接の領域を、前記仮想波板（１´）の波
高（ｈ）の略半分（略１／２・ｈ）の高さを有するよう
に区割し、 (iii).前記仮想波板（１´）上に区割された前記一周期
長（λ）分の波形構造を連接させて波板状帯材（１）が
構成されたものである、ことを特徴とするメタルハニカ
ム構造体に関するものである。
発明は、薄肉金属板製の波板状帯材（１）と平板状帯材
（２）を交互に当接させて製作したハニカム構造の排気
ガス浄化用触媒を担持させるためのメタルハニカム構造
体において、前記波板状帯材（１）が、 (i).所望の波高（ｈ）を有する一周期長（λ´）分の波
形を連接させて構成した仮想波板（１´）を参照して、 (ii).前記仮想波板（１´）に対して、(ii)-1.前記仮想
波板（１´）の波形が少なくとも一組の隣接する波の山
部と谷部において平板状帯材（２）に当接する領域、及
び前記平板状帯材（２）に当接する領域に連接した平板
状帯材（２）に非当接の領域、とを有する新たな波形の
一周期長（λ）分を区割し、かつ(ii)-2.前記平板状帯
材（２）に非当接の領域を、前記仮想波板（１´）の波
高（ｈ）の略半分（略１／２・ｈ）の高さを有するよう
に区割し、 (iii).前記仮想波板（１´）上に区割された前記一周期
長（λ）分の波形構造を連接させて波板状帯材（１）が
構成されたものである、ことを特徴とするメタルハニカ
ム構造体に関するものである。
【００２８】
【発明の実施の形態】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。
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。
【００２９】図１〜図２は、本発明の第一実施態様のメ
タルハニカム構造体（Ｈ）の構成を説明する図である。
図１は、メタルハニカム構造体（Ｈ）の構成部材である
特殊な波形構造を有する波板状帯材（１）を説明する図
である。なお、図１は、波板状帯材（１）の拡大正面図
である。図２は、図１に示される波板状帯材（１）と他
の構成部材である平板状帯材（２）を使用して製作した
本発明の第一実施態様のメタルハニカム構造体（Ｈ）の
一部拡大正面図である。なお、図２は、図１７に示され
る従来のメタルハニカム構造体（Ｈ´）の正面図におい
て、その一部を拡大した図に対応するものである。
タルハニカム構造体（Ｈ）の構成を説明する図である。
図１は、メタルハニカム構造体（Ｈ）の構成部材である
特殊な波形構造を有する波板状帯材（１）を説明する図
である。なお、図１は、波板状帯材（１）の拡大正面図
である。図２は、図１に示される波板状帯材（１）と他
の構成部材である平板状帯材（２）を使用して製作した
本発明の第一実施態様のメタルハニカム構造体（Ｈ）の
一部拡大正面図である。なお、図２は、図１７に示され
る従来のメタルハニカム構造体（Ｈ´）の正面図におい
て、その一部を拡大した図に対応するものである。
【００３０】図１〜図２に示されるように、本発明の第
一実施態様のメタルハニカム構造体（Ｈ）において、最
大の特徴点は、波板状帯材（１）の波形構造の点にあ
る。
一実施態様のメタルハニカム構造体（Ｈ）において、最
大の特徴点は、波板状帯材（１）の波形構造の点にあ
る。
【００３１】本発明の波板状帯材（１）の波形構造は、
特に図１に示されるように、以下の構成からなるもので
ある。本発明の波板状帯材（１）の波形構造の特殊性
は、対応する従来の波板状帯材（１´）（図１５参照）
との比較において容易に理解することができる。このた
め図１には従来の波板状帯材（１´）が、仮想波板（１
´）として示されている。図中、本発明の波板状帯材
（１）は実線部で示されており、一方、従来の波板状帯
材（１´）、即ち仮想波板（１´）は、本発明の波板状
帯材（１）の実線部のうち後述する非当接領域（１ｂ）
を除いた部分と点線の部分で示されている。
特に図１に示されるように、以下の構成からなるもので
ある。本発明の波板状帯材（１）の波形構造の特殊性
は、対応する従来の波板状帯材（１´）（図１５参照）
との比較において容易に理解することができる。このた
め図１には従来の波板状帯材（１´）が、仮想波板（１
´）として示されている。図中、本発明の波板状帯材
（１）は実線部で示されており、一方、従来の波板状帯
材（１´）、即ち仮想波板（１´）は、本発明の波板状
帯材（１）の実線部のうち後述する非当接領域（１ｂ）
を除いた部分と点線の部分で示されている。
【００３２】図示されるように、従来の波板状帯材（１
´）、即ち仮想波板（１´）は、波高が（ｈ）であっ
て、一波長（一周期長）が（λ´）の三角波形が連接さ
れて構成されるものである。なお、従来の波板状帯材
（１´）、即ち仮想波板（１´）の波形構造は、前記し
た三角波形のものに限定されず、略正弦波形や台形波形
など所望形状のものであってよいことはいうまでもない
ことである。従って、本発明の波板状帯材（１）の平板
状帯材（２）と当接する領域の波形構造は、定義上、前
記仮想波板（１´）上に区割されて構成されたものであ
ることからわかるように、前記三角波形のものに限定さ
れない。
´）、即ち仮想波板（１´）は、波高が（ｈ）であっ
て、一波長（一周期長）が（λ´）の三角波形が連接さ
れて構成されるものである。なお、従来の波板状帯材
（１´）、即ち仮想波板（１´）の波形構造は、前記し
た三角波形のものに限定されず、略正弦波形や台形波形
など所望形状のものであってよいことはいうまでもない
ことである。従って、本発明の波板状帯材（１）の平板
状帯材（２）と当接する領域の波形構造は、定義上、前
記仮想波板（１´）上に区割されて構成されたものであ
ることからわかるように、前記三角波形のものに限定さ
れない。
【００３３】図１に示されるように、本発明の波板状帯
材（１）は、次のようにして構成されるものである。即
ち、本発明の特殊構造の波板状帯材（１）は、 (i).所望の波高（ｈ）を有する一周期長（λ´）分の三
角波形を連接させて構成した仮想波板（１´）、別言す
れば従来技術で採用している従来の単純構造の波板状帯
材（１´）（図１５参照）を参照して、 (ii).前記仮想波板（１´）に対して、(ii)-1.前記仮想
波板（１´）の波形の一組の隣接する山部と谷部が、平
板状帯材（２）に当接する領域（１ａ）、及び前記当接
領域（１ａ）に連接した平板状帯材（２）に非当接の領
域（１ｂ）、とからなる新たな波形の一周期長（λ）分
を区割し、かつ、(ii)-2.前記平板状帯材（２）に非当
接の領域（１ｂ）を、前記仮想波板（１´）の波高
（ｈ）の略半分（略１／２・ｈ）の高さの前記平板状帯
材（２）と略平行な波面を有するように区割し、 (iii).前記のようにして仮想波板（１´）上に区割され
た前記一周期長（λ）分の波形構造を連接させる、こと
により構成されるものである。
材（１）は、次のようにして構成されるものである。即
ち、本発明の特殊構造の波板状帯材（１）は、 (i).所望の波高（ｈ）を有する一周期長（λ´）分の三
角波形を連接させて構成した仮想波板（１´）、別言す
れば従来技術で採用している従来の単純構造の波板状帯
材（１´）（図１５参照）を参照して、 (ii).前記仮想波板（１´）に対して、(ii)-1.前記仮想
波板（１´）の波形の一組の隣接する山部と谷部が、平
板状帯材（２）に当接する領域（１ａ）、及び前記当接
領域（１ａ）に連接した平板状帯材（２）に非当接の領
域（１ｂ）、とからなる新たな波形の一周期長（λ）分
を区割し、かつ、(ii)-2.前記平板状帯材（２）に非当
接の領域（１ｂ）を、前記仮想波板（１´）の波高
（ｈ）の略半分（略１／２・ｈ）の高さの前記平板状帯
材（２）と略平行な波面を有するように区割し、 (iii).前記のようにして仮想波板（１´）上に区割され
た前記一周期長（λ）分の波形構造を連接させる、こと
により構成されるものである。
【００３４】図１において、前記領域（１ａ，１ｂ）の
ほかに領域（１ｃ）が示されている。この領域（１ｃ）
は、一周期長（一単位長）（λ）の波形を完成させるた
めの補完領域であると理解されるべきである。本発明に
おいて、前記領域（１ｃ）は、後述する図７に示される
ように前記領域（１ａ，１ｂ）とは異なる所望個数の平
板状帯材と当接する領域（１ａ）と当接しない領域（１
ｂ）を有していてもよいものである。この場合前記領域
（１ａ，１ｂ）及び領域（１ｃ）が共同して一周期長
（λ）を構成するものであることはいうまでもないこと
である。
ほかに領域（１ｃ）が示されている。この領域（１ｃ）
は、一周期長（一単位長）（λ）の波形を完成させるた
めの補完領域であると理解されるべきである。本発明に
おいて、前記領域（１ｃ）は、後述する図７に示される
ように前記領域（１ａ，１ｂ）とは異なる所望個数の平
板状帯材と当接する領域（１ａ）と当接しない領域（１
ｂ）を有していてもよいものである。この場合前記領域
（１ａ，１ｂ）及び領域（１ｃ）が共同して一周期長
（λ）を構成するものであることはいうまでもないこと
である。
【００３５】また、本発明において、前記当接領域
（ａ）において三角波形の隣接する山部と谷部が平板状
帯材（２）に当接する態様は、一組の山部と谷部が平板
状帯材（２）に当接する態様に限定されず、例えば後述
する図６に示されるように二組であってもよく、所望の
組数のものであってもよいと理解されるべきである。更
にまた、前記非当接領域（１ｂ）の波面が平板状帯材
（２）と略平行関係にあるという意味は、広義に理解さ
れるべきである。例えば、波板状帯材（１）の製造上の
変形などによる非平行関係は許容されるように解釈され
るべきである。
（ａ）において三角波形の隣接する山部と谷部が平板状
帯材（２）に当接する態様は、一組の山部と谷部が平板
状帯材（２）に当接する態様に限定されず、例えば後述
する図６に示されるように二組であってもよく、所望の
組数のものであってもよいと理解されるべきである。更
にまた、前記非当接領域（１ｂ）の波面が平板状帯材
（２）と略平行関係にあるという意味は、広義に理解さ
れるべきである。例えば、波板状帯材（１）の製造上の
変形などによる非平行関係は許容されるように解釈され
るべきである。
【００３６】本発明の前記したようにして仮想波板（１
´）を基準にして（参照して）形成された波板状帯材
（１）は、所望の大きさの波高（ｈ）及び一波長（λ）
を持つことができるものである。なお、一般的には、波
板状帯材（１）の非当接領域（１ｂ）が大きくなると平
板状帯材（２）とともに巻回成形するときに加工剛性が
低くなり、波板状帯材（１）の波形構造が変形を受けや
すくなる。なお、この点を改善するために、詳しくは後
述するが、本発明の波板状帯材（１）は、図８のように
前記波形構造のほかに他の波形構造を併有したもので構
成されてもよい。本発明の波板状帯材（１）において、
前記波高（ｈ）及び一波長（λ）の大きさは、所望に設
定すればよい。例えば、波高（ｈ）は１．０mm〜２．５
mm，一波長（波ピッチ）（λ）は２mm〜１０mmに設定す
ればよい。なお、従来の巻回タイプのメタルハニカム構
造体（Ｈ´）（図１６〜１７参照）において、直径９０
mm、波高（ｈ）が１．４mm，ピッチ幅３．２のもの（３
００cpsi）が知られている。
´）を基準にして（参照して）形成された波板状帯材
（１）は、所望の大きさの波高（ｈ）及び一波長（λ）
を持つことができるものである。なお、一般的には、波
板状帯材（１）の非当接領域（１ｂ）が大きくなると平
板状帯材（２）とともに巻回成形するときに加工剛性が
低くなり、波板状帯材（１）の波形構造が変形を受けや
すくなる。なお、この点を改善するために、詳しくは後
述するが、本発明の波板状帯材（１）は、図８のように
前記波形構造のほかに他の波形構造を併有したもので構
成されてもよい。本発明の波板状帯材（１）において、
前記波高（ｈ）及び一波長（λ）の大きさは、所望に設
定すればよい。例えば、波高（ｈ）は１．０mm〜２．５
mm，一波長（波ピッチ）（λ）は２mm〜１０mmに設定す
ればよい。なお、従来の巻回タイプのメタルハニカム構
造体（Ｈ´）（図１６〜１７参照）において、直径９０
mm、波高（ｈ）が１．４mm，ピッチ幅３．２のもの（３
００cpsi）が知られている。
【００３７】本発明の第一実施態様のメタルハニカム構
造体（Ｈ）は、前記した特殊な波形構造を有するため、
その波形構造に起因して図２に示されるように両帯材
（１，２）の当接ロスを従来よりも大幅に低減化するこ
とができる。これは、排気ガス浄化用触媒を担持するた
めの有効表面積率の改善や両帯材（１，２）の使用量の
低減化をもたらすものである。例えば、材料使用量を従
来よりも約２０％以上低減化することができる。なお、
付随的な効果として両帯材（１，２）の当接部を少なく
することができるため、両帯材（１，２）の当接部の固
着に使用される高価な高温用ろう材の使用量を低減化す
ることができる。
造体（Ｈ）は、前記した特殊な波形構造を有するため、
その波形構造に起因して図２に示されるように両帯材
（１，２）の当接ロスを従来よりも大幅に低減化するこ
とができる。これは、排気ガス浄化用触媒を担持するた
めの有効表面積率の改善や両帯材（１，２）の使用量の
低減化をもたらすものである。例えば、材料使用量を従
来よりも約２０％以上低減化することができる。なお、
付随的な効果として両帯材（１，２）の当接部を少なく
することができるため、両帯材（１，２）の当接部の固
着に使用される高価な高温用ろう材の使用量を低減化す
ることができる。
【００３８】また、図２に示されるように、本発明の波
板状帯材（１）の波形構造に起因して、排気ガス通気孔
路（セル）（３）は、従来のセル（３´）（図１７参
照）よりも大きく設定することができる。このため、本
発明のメタルハニカム構造体（Ｈ）は、内燃機関の効率
に大きく影響する背圧抵抗（通気抵抗）を排気ガス浄化
能を低下させることなく従来よりも大幅に低下させるこ
とができる。例えば、背圧抵抗（通気抵抗）を約１５％
以上低下させることができる。また、メタルハニカム構
造体（Ｈ）の内部に生起する熱変形力は、平板状帯材
（２）に当接しない非当接領域（１ｂ）の波形構造のも
とにおいて、効果的に吸収・緩和させることが出来る。
板状帯材（１）の波形構造に起因して、排気ガス通気孔
路（セル）（３）は、従来のセル（３´）（図１７参
照）よりも大きく設定することができる。このため、本
発明のメタルハニカム構造体（Ｈ）は、内燃機関の効率
に大きく影響する背圧抵抗（通気抵抗）を排気ガス浄化
能を低下させることなく従来よりも大幅に低下させるこ
とができる。例えば、背圧抵抗（通気抵抗）を約１５％
以上低下させることができる。また、メタルハニカム構
造体（Ｈ）の内部に生起する熱変形力は、平板状帯材
（２）に当接しない非当接領域（１ｂ）の波形構造のも
とにおいて、効果的に吸収・緩和させることが出来る。
【００３９】本発明において、前記特殊な波形構造を有
する波板状帯材（１）は、例えば、この種のメタルハニ
カム構造体の用途に適用されている従来の波板状帯材
（１´）と同種の耐熱鋼製の薄肉金属板で構成すればよ
い。本発明の前記波板状帯材（１）は、平板状帯材を波
付加工して製作すればよく、この種の平板状帯材として
は、通常のメタルモノリスタイプのメタルハニカム構造
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％〜２５％）、Ｆｅ−Ｃｒ２０％−Ａｌ
５％などの耐熱性ステンレス鋼、あるいはこれに耐高
温酸化性を改善するために希土類金属（ＣｅやＹなどの
ＲＥＭ）を加えた耐熱性のステンレス鋼など、厚さが２
０μｍ〜１００μｍ程度の帯材が使用される。特に、平
板状帯材にＡｌを含有させたものやあるいはその表面に
Ａｌ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（Ａｌ
2 Ｏ3 ）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。
する波板状帯材（１）は、例えば、この種のメタルハニ
カム構造体の用途に適用されている従来の波板状帯材
（１´）と同種の耐熱鋼製の薄肉金属板で構成すればよ
い。本発明の前記波板状帯材（１）は、平板状帯材を波
付加工して製作すればよく、この種の平板状帯材として
は、通常のメタルモノリスタイプのメタルハニカム構造
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％〜２５％）、Ｆｅ−Ｃｒ２０％−Ａｌ
５％などの耐熱性ステンレス鋼、あるいはこれに耐高
温酸化性を改善するために希土類金属（ＣｅやＹなどの
ＲＥＭ）を加えた耐熱性のステンレス鋼など、厚さが２
０μｍ〜１００μｍ程度の帯材が使用される。特に、平
板状帯材にＡｌを含有させたものやあるいはその表面に
Ａｌ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（Ａｌ
2 Ｏ3 ）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。
【００４０】本発明のメタルハニカム構造体（Ｈ）にお
いて、その必須の構成部材である波板状帯材（１）は前
記したものに限定されず、種々の変形例が可能である。
以下、本発明の波板状帯材（１）の変形例及び本発明の
波板状帯材（１）の製造例について説明する。
いて、その必須の構成部材である波板状帯材（１）は前
記したものに限定されず、種々の変形例が可能である。
以下、本発明の波板状帯材（１）の変形例及び本発明の
波板状帯材（１）の製造例について説明する。
【００４１】図３〜図４は、本発明の波板状帯材（１）
の第一変形例を説明する図である。なお、図３〜図４
は、前記第一実施例のメタルハニカム構造体（Ｈ）に適
用された波板状帯材（１）に関係する図１〜図２に対応
する図である。図３〜図４に示される第一変形例の波板
状帯材（１）は、非当接領域（１ｂ）に形成される高さ
が１／２・ｈの平坦な波面の長さ（波形の進行方向にみ
た幅）が仮想波板（１´）の一波長（λ´）分に設定さ
れている点である。なお、前記図１〜図２に示される波
板状帯材（１）のものは、半波長（１／２・λ）分の幅
を有するものである。
の第一変形例を説明する図である。なお、図３〜図４
は、前記第一実施例のメタルハニカム構造体（Ｈ）に適
用された波板状帯材（１）に関係する図１〜図２に対応
する図である。図３〜図４に示される第一変形例の波板
状帯材（１）は、非当接領域（１ｂ）に形成される高さ
が１／２・ｈの平坦な波面の長さ（波形の進行方向にみ
た幅）が仮想波板（１´）の一波長（λ´）分に設定さ
れている点である。なお、前記図１〜図２に示される波
板状帯材（１）のものは、半波長（１／２・λ）分の幅
を有するものである。
【００４２】図５は、本発明の波板状帯材（１）の第二
変形例を説明する図であり、前記図１に対応する図であ
る。図６は、本発明の波板状帯材（１）の第三変形例を
説明する図であり、前記図１に対応する図である。図７
は、本発明の波板状帯材（１）の第四変形例を説明する
図であり、前記図１に対応する図である。
変形例を説明する図であり、前記図１に対応する図であ
る。図６は、本発明の波板状帯材（１）の第三変形例を
説明する図であり、前記図１に対応する図である。図７
は、本発明の波板状帯材（１）の第四変形例を説明する
図であり、前記図１に対応する図である。
【００４３】図５〜図７に示されるように、本発明の波
板状帯材（１）の波形構造において、『三角波形の少な
くとも一組の隣接する山部と谷部が平板状帯材（２）に
当接する領域（１ａ）、及び前記当接領域（１ａ）に連
接した平板状帯材（２）に非当接の領域（１ｂ）、とを
有するという条件』、は必須要件であって、これに限定
されないことがわかる。前記三角波形の一組の隣接する
山部と谷部が、平板状帯材（２）に当接する態様は図
１，図５，図７に示されている。また、三角波形の二組
の隣接する山部と谷部が、平板状帯材（２）に当接する
態様は図６に示されている。
板状帯材（１）の波形構造において、『三角波形の少な
くとも一組の隣接する山部と谷部が平板状帯材（２）に
当接する領域（１ａ）、及び前記当接領域（１ａ）に連
接した平板状帯材（２）に非当接の領域（１ｂ）、とを
有するという条件』、は必須要件であって、これに限定
されないことがわかる。前記三角波形の一組の隣接する
山部と谷部が、平板状帯材（２）に当接する態様は図
１，図５，図７に示されている。また、三角波形の二組
の隣接する山部と谷部が、平板状帯材（２）に当接する
態様は図６に示されている。
【００４４】また、図５〜図７に示されるように、本発
明の波板状帯材（１）において、一周期長（λ）分は、
前記領域（１ａ，１ｂ）に加えて、一周期長（λ）の波
形構造とするための領域、即ち領域（１ｂ）に連接して
領域（１ｃ）が存在することがわかる。そして、前記領
域（１ｃ）は、平板状帯材（２）に当接する部位と平板
状帯材（２）に当接しない部位を有してもよいことがわ
かる。本発明の波板状帯材（１）の一周期長（λ）分
は、前記した領域（１ａ，１ｂ，１ｃ）から構成される
ものである。
明の波板状帯材（１）において、一周期長（λ）分は、
前記領域（１ａ，１ｂ）に加えて、一周期長（λ）の波
形構造とするための領域、即ち領域（１ｂ）に連接して
領域（１ｃ）が存在することがわかる。そして、前記領
域（１ｃ）は、平板状帯材（２）に当接する部位と平板
状帯材（２）に当接しない部位を有してもよいことがわ
かる。本発明の波板状帯材（１）の一周期長（λ）分
は、前記した領域（１ａ，１ｂ，１ｃ）から構成される
ものである。
【００４５】前記領域（１ｃ）の波形構造において、平
板状帯材（２）に当接しない領域は、仮想波板（１´）
の高さの半分（１／２・ｈ）でかつ平板状帯材（２）に
略平行な波面を有するものであり、かつその長さは、仮
想波板（１´）の波長（λ´）の半波長であってもよ
く、また半波長（１／２・λ´）の２以上の整数倍であ
ってもよいものである。また、前記領域（１ｃ）の波形
構造において、平板状帯材（２）に当接する部位と平板
状帯材（２）に当接しない部位の配設個数は所望のもの
であってもよいものである。
板状帯材（２）に当接しない領域は、仮想波板（１´）
の高さの半分（１／２・ｈ）でかつ平板状帯材（２）に
略平行な波面を有するものであり、かつその長さは、仮
想波板（１´）の波長（λ´）の半波長であってもよ
く、また半波長（１／２・λ´）の２以上の整数倍であ
ってもよいものである。また、前記領域（１ｃ）の波形
構造において、平板状帯材（２）に当接する部位と平板
状帯材（２）に当接しない部位の配設個数は所望のもの
であってもよいものである。
【００４６】図８〜図９は、本発明の波板状帯材（１）
の第五変形例を説明する図である。図８は、前記図１に
対応する図である。また、図９は、図８に示される第五
変形例の波板状帯材（１）と平板状帯材（２）を用いて
製作した巻回タイプのメタルハニカム構造体（Ｈ）の一
部を省略した正面図であり、特にメタルハニカム構造体
（Ｈ）の中心部（巻回中心部）領域と外周部領域の構造
を説明する図である。
の第五変形例を説明する図である。図８は、前記図１に
対応する図である。また、図９は、図８に示される第五
変形例の波板状帯材（１）と平板状帯材（２）を用いて
製作した巻回タイプのメタルハニカム構造体（Ｈ）の一
部を省略した正面図であり、特にメタルハニカム構造体
（Ｈ）の中心部（巻回中心部）領域と外周部領域の構造
を説明する図である。
【００４７】図８に示されるように、第五変形例の波板
状帯材（１）は、(i).前記第二変形例（図３参照）の波
高が（ｈ）の波板状帯材（１）を使用するとともに、(i
i).その一端部に同じ波高（ｈ）であり、かつ一周期長
が（λ''）の三角波形の領域（Ａ）を配設して構成され
るものである。前記した波形構造を有する第五変形例の
波板状帯材（１）は、巻回タイプのメタルハニカム構造
体（Ｈ）を製造する上で重要である。即ち、前記第五変
形例の波板状帯材（１）は、前記三角波形の領域（Ａ）
が巻回中心とその近傍部位に配置されるように他の構成
部材である平板状帯材（２）と共に巻回成形し、巻回タ
イプのメタルハニカム構造体（Ｈ）を製造するときに使
用される。
状帯材（１）は、(i).前記第二変形例（図３参照）の波
高が（ｈ）の波板状帯材（１）を使用するとともに、(i
i).その一端部に同じ波高（ｈ）であり、かつ一周期長
が（λ''）の三角波形の領域（Ａ）を配設して構成され
るものである。前記した波形構造を有する第五変形例の
波板状帯材（１）は、巻回タイプのメタルハニカム構造
体（Ｈ）を製造する上で重要である。即ち、前記第五変
形例の波板状帯材（１）は、前記三角波形の領域（Ａ）
が巻回中心とその近傍部位に配置されるように他の構成
部材である平板状帯材（２）と共に巻回成形し、巻回タ
イプのメタルハニカム構造体（Ｈ）を製造するときに使
用される。
【００４８】巻回タイプのメタルハニカム構造体（Ｈ）
を製造するとき、本発明の波板状帯材（１）において、
前記三角波形の領域（Ａ）が存在しない場合、波板状帯
材（１）の平板状帯材（２）に対する単位体積当たりの
当接部の個数は、従来の波板状帯材（１´）より少ない
ため、巻回成形時の加工応力により波形部が変形する傾
向がある。特に、巻回成形の中心部及びその近傍部位に
は大きな加工応力が印加するため、前記した第五変形例
の波板状帯材（１）は巻回タイプのメタルハニカム構造
体（Ｈ）を製造する上で重要である。図９は、巻回中心
部及びその近傍部位に三角波形部（Ａ）が配置され、該
部位において均一な三角形状のセル構造が得られるこ
と、かつ他の部位において前記第二変形例の波板状帯材
（１）の利点を享受することができることを示すもので
ある。
を製造するとき、本発明の波板状帯材（１）において、
前記三角波形の領域（Ａ）が存在しない場合、波板状帯
材（１）の平板状帯材（２）に対する単位体積当たりの
当接部の個数は、従来の波板状帯材（１´）より少ない
ため、巻回成形時の加工応力により波形部が変形する傾
向がある。特に、巻回成形の中心部及びその近傍部位に
は大きな加工応力が印加するため、前記した第五変形例
の波板状帯材（１）は巻回タイプのメタルハニカム構造
体（Ｈ）を製造する上で重要である。図９は、巻回中心
部及びその近傍部位に三角波形部（Ａ）が配置され、該
部位において均一な三角形状のセル構造が得られるこ
と、かつ他の部位において前記第二変形例の波板状帯材
（１）の利点を享受することができることを示すもので
ある。
【００４９】本発明において、前記三角波形の領域
（Ａ）の大きさ、即ち、図８に示される三角波形の領域
（Ａ）の長さ（ｌA ）は、所望に設定すればよい。例え
ば、直径が１００mmのメタルハニカム構造体（Ｈ）の場
合、巻回中心から半径１５mm〜３０mmの範囲に前記三角
波形の領域が存在するように前記長さ（ｌA ）を設定す
ればよい。なお、本発明において、前記三角波形の領域
（Ａ）の構造は、種々の変形例が可能である。例えば、
波形形状は三角波形に限定されないこと、その波高
（ｈ）も波板状帯材（１）と同一であっても異なったも
のでもよいこと、などの変形例が可能である。
（Ａ）の大きさ、即ち、図８に示される三角波形の領域
（Ａ）の長さ（ｌA ）は、所望に設定すればよい。例え
ば、直径が１００mmのメタルハニカム構造体（Ｈ）の場
合、巻回中心から半径１５mm〜３０mmの範囲に前記三角
波形の領域が存在するように前記長さ（ｌA ）を設定す
ればよい。なお、本発明において、前記三角波形の領域
（Ａ）の構造は、種々の変形例が可能である。例えば、
波形形状は三角波形に限定されないこと、その波高
（ｈ）も波板状帯材（１）と同一であっても異なったも
のでもよいこと、などの変形例が可能である。
【００５０】図１０は、本発明の波板状帯材（１）の第
六変形例を説明する図である。図１０は、本発明の第六
変形例の波板状帯材（１）と平板状帯材（２）により構
成されたスタックを巻回成形して製造されたＳ字状タイ
プのメタルハニカム構造体（Ｈ）（図２０参照）の巻回
中心部領域を示す図である。この種のＳ字状タイプのメ
タルハニカム構造体（Ｈ）は、所望の長さと幅をもつ所
望枚数の矩形状の両帯材（１，２）を所望段数に重ねて
スタック（ｓｔａｃｋ）を製作し、次いで上下両最外層
の略中間部に棒状巻回成形用治具を配設し、前記巻回成
形用治具を同方向に巻回して製造されるものである。従
って、巻回成形時に、波板状帯材（１）の略中間部に大
きな加工応力が印加されることになる。このため、第六
変形例の波板状帯材（１）において、三角波形の領域
（Ａ）は、その中間部位に配設されている。
六変形例を説明する図である。図１０は、本発明の第六
変形例の波板状帯材（１）と平板状帯材（２）により構
成されたスタックを巻回成形して製造されたＳ字状タイ
プのメタルハニカム構造体（Ｈ）（図２０参照）の巻回
中心部領域を示す図である。この種のＳ字状タイプのメ
タルハニカム構造体（Ｈ）は、所望の長さと幅をもつ所
望枚数の矩形状の両帯材（１，２）を所望段数に重ねて
スタック（ｓｔａｃｋ）を製作し、次いで上下両最外層
の略中間部に棒状巻回成形用治具を配設し、前記巻回成
形用治具を同方向に巻回して製造されるものである。従
って、巻回成形時に、波板状帯材（１）の略中間部に大
きな加工応力が印加されることになる。このため、第六
変形例の波板状帯材（１）において、三角波形の領域
（Ａ）は、その中間部位に配設されている。
【００５１】前記したことから明らかのように、三角波
形の領域（Ａ）の配設部位が異なるだけであり、図１０
に示される第六変形例の波板状帯材（１）と前記図９に
示される第五変形例の波板状帯材（１）は、基本的には
同じ構造のものである。図１０から明らかのように、Ｓ
字状タイプのメタルハニカム構造体（Ｈ）を製造する
際、加工応力は、スタックの略中央部であって、かつ上
下最外層とその近傍層に最も強く印加することになるた
め、スタツクを構成する波板状帯材（１）において、当
該部位（上下最外層とその近傍層）に位置する波板状帯
材（１）に三角波形の領域（Ａ）を配設してもよいし、
あるいは図示のように全ての波板状帯材（１）に三角波
形の領域（Ａ）を配設してもよい。
形の領域（Ａ）の配設部位が異なるだけであり、図１０
に示される第六変形例の波板状帯材（１）と前記図９に
示される第五変形例の波板状帯材（１）は、基本的には
同じ構造のものである。図１０から明らかのように、Ｓ
字状タイプのメタルハニカム構造体（Ｈ）を製造する
際、加工応力は、スタックの略中央部であって、かつ上
下最外層とその近傍層に最も強く印加することになるた
め、スタツクを構成する波板状帯材（１）において、当
該部位（上下最外層とその近傍層）に位置する波板状帯
材（１）に三角波形の領域（Ａ）を配設してもよいし、
あるいは図示のように全ての波板状帯材（１）に三角波
形の領域（Ａ）を配設してもよい。
【００５２】本発明において、前記第五〜第六変形例の
波板状帯材（１）（図８及び図１０参照）それ自体は、
即ち三角波形の領域（Ａ）を少なくとも一部の領域に併
有する波板状帯材（１）は、一枚の連続した平板状帯材
を波付加工することによって製造されたものであっても
よいし、三角波形の領域（Ａ）を別部材で構成し、これ
を所望の固着手段により本発明の前記した特殊な波形構
造を有する波板状帯材に固着して製造されたものであっ
てもよいものである。なお、前記固着手段としては、溶
接、カシメ、機械的係合、あるいは仮止めなど所望の固
着手段を採用すればよい。
波板状帯材（１）（図８及び図１０参照）それ自体は、
即ち三角波形の領域（Ａ）を少なくとも一部の領域に併
有する波板状帯材（１）は、一枚の連続した平板状帯材
を波付加工することによって製造されたものであっても
よいし、三角波形の領域（Ａ）を別部材で構成し、これ
を所望の固着手段により本発明の前記した特殊な波形構
造を有する波板状帯材に固着して製造されたものであっ
てもよいものである。なお、前記固着手段としては、溶
接、カシメ、機械的係合、あるいは仮止めなど所望の固
着手段を採用すればよい。
【００５３】本発明において、前記図９に示されるタイ
プのメタルハニカム構造体（Ｈ）は、その製造方法に注
目してみると、例えば前記した第五〜第六変形例の波板
状帯材と平板状帯材を当接するように重積し、かつこれ
を一括巻回して製造するものに限定されない。このほ
か、まず中心部を三角波形を有する波板状帯材と平板状
帯材により製作し、これに本発明の前記した特殊な波形
構造を有する波板状帯材（１）と平板状帯材（２）をそ
れぞれの相手部材に固着し、引き続き巻回成形してメタ
ルハニカム構造体（Ｈ）を製造してもよいものである。
プのメタルハニカム構造体（Ｈ）は、その製造方法に注
目してみると、例えば前記した第五〜第六変形例の波板
状帯材と平板状帯材を当接するように重積し、かつこれ
を一括巻回して製造するものに限定されない。このほ
か、まず中心部を三角波形を有する波板状帯材と平板状
帯材により製作し、これに本発明の前記した特殊な波形
構造を有する波板状帯材（１）と平板状帯材（２）をそ
れぞれの相手部材に固着し、引き続き巻回成形してメタ
ルハニカム構造体（Ｈ）を製造してもよいものである。
【００５４】次に、本発明のメタルハニカム構造体
（Ｈ）の製造に適用される前記した各種の特殊な波形構
造を有する波板状帯材（１）の製造法について、説明す
る。
（Ｈ）の製造に適用される前記した各種の特殊な波形構
造を有する波板状帯材（１）の製造法について、説明す
る。
【００５５】本発明の前記特殊な波形構造を有する波板
状帯材（１）は、例えば、上下一対の波付けギアを用い
て効率よくかつ経済的に製造することができる。
状帯材（１）は、例えば、上下一対の波付けギアを用い
て効率よくかつ経済的に製造することができる。
【００５６】図１１は、前記第一実施態様のメタルハニ
カム構造体（Ｈ）に適用される波板状帯材（１）（図１
参照）を製造するためのフォーミングギアを説明する図
である。前記図１に示される波形構造を有する波板状帯
材（１）は、図示される第１ギア（Ｇ１）と第２ギア
（Ｇ２）の上下一対のフォーミングギアにより効率的か
つ経済的に製造することができる。なお、図中、第１〜
第２ギア（Ｇ１，Ｇ２）のギア送りを正確にドライブさ
せるためのドライブギアは省略されている。また、前記
した図１１及び後述する図１２〜図１４において、第１
ギア（Ｇ１）と第２ギア（Ｇ２）の歯型の黒塗部分は、
歯型が半山であることを示している。
カム構造体（Ｈ）に適用される波板状帯材（１）（図１
参照）を製造するためのフォーミングギアを説明する図
である。前記図１に示される波形構造を有する波板状帯
材（１）は、図示される第１ギア（Ｇ１）と第２ギア
（Ｇ２）の上下一対のフォーミングギアにより効率的か
つ経済的に製造することができる。なお、図中、第１〜
第２ギア（Ｇ１，Ｇ２）のギア送りを正確にドライブさ
せるためのドライブギアは省略されている。また、前記
した図１１及び後述する図１２〜図１４において、第１
ギア（Ｇ１）と第２ギア（Ｇ２）の歯型の黒塗部分は、
歯型が半山であることを示している。
【００５７】図１に示される波形構造を有する波板状帯
材（１）を製造するためには、図示されるように、(i).
第１ギア（Ｇ１）は、１個おきの歯を半山にした歯型を
有するもので構成され、(ii).第２ギア（Ｇ２）は、全
ての歯を全山にした歯型を有するもので構成される。そ
して、第１ギア（Ｇ１）と第２ギア（Ｇ２）は、図示の
配置関係で配置される。なお、本発明において、半山の
歯とは、歯の半分を除去したものをいう。また全山の歯
とは、完全な波形の歯を有するものをいう。前記半山の
歯は、全山から（歯先から）ほぼ半分が除去された残余
のものであり、半山の歯の頂部は略平坦なものであれば
よい。
材（１）を製造するためには、図示されるように、(i).
第１ギア（Ｇ１）は、１個おきの歯を半山にした歯型を
有するもので構成され、(ii).第２ギア（Ｇ２）は、全
ての歯を全山にした歯型を有するもので構成される。そ
して、第１ギア（Ｇ１）と第２ギア（Ｇ２）は、図示の
配置関係で配置される。なお、本発明において、半山の
歯とは、歯の半分を除去したものをいう。また全山の歯
とは、完全な波形の歯を有するものをいう。前記半山の
歯は、全山から（歯先から）ほぼ半分が除去された残余
のものであり、半山の歯の頂部は略平坦なものであれば
よい。
【００５８】図１２は、前記第一変形例の波板状帯材
（１）（図３参照）を製造するためのフォーミングギア
を説明する図である。図３に示される波形構造を有する
波板状帯材（１）を製造するためには、図示されるよう
に、(i).第１ギア（Ｇ１）は、１個おきの歯を半山にし
た歯型を有するもので構成され、(ii).第２ギア（Ｇ
２）も、１個おきの歯を半山にした歯型を有するもので
構成される。そして、第１ギア（Ｇ１）と第２ギア（Ｇ
２）は、図示の配置関係で配置される。
（１）（図３参照）を製造するためのフォーミングギア
を説明する図である。図３に示される波形構造を有する
波板状帯材（１）を製造するためには、図示されるよう
に、(i).第１ギア（Ｇ１）は、１個おきの歯を半山にし
た歯型を有するもので構成され、(ii).第２ギア（Ｇ
２）も、１個おきの歯を半山にした歯型を有するもので
構成される。そして、第１ギア（Ｇ１）と第２ギア（Ｇ
２）は、図示の配置関係で配置される。
【００５９】図１３は、前記第二変形例の波板状帯材
（１）（図５参照）を製造するためのフォーミングギア
を説明する図である。図５に示される波形構造を有する
波板状帯材（１）を製造するためには、図示しれるよう
に、(i).第１ギア（Ｇ１）は、２個おきの歯を半山にし
た歯型を有するもので構成され、(ii).第２ギア（Ｇ
２）も、２個おきの歯を半山にした歯型を有するもので
構成される。そして、第１ギア（Ｇ１）と第２ギア（Ｇ
２）は、図示の配置関係で配置される。
（１）（図５参照）を製造するためのフォーミングギア
を説明する図である。図５に示される波形構造を有する
波板状帯材（１）を製造するためには、図示しれるよう
に、(i).第１ギア（Ｇ１）は、２個おきの歯を半山にし
た歯型を有するもので構成され、(ii).第２ギア（Ｇ
２）も、２個おきの歯を半山にした歯型を有するもので
構成される。そして、第１ギア（Ｇ１）と第２ギア（Ｇ
２）は、図示の配置関係で配置される。
【００６０】図１４は、前記第三変形例の波板状帯材
（１）（図６参照）を製造するフォーミングギアを説明
する図である。図６に示される波形構造を有する波板状
帯材（１）を製造するためには、図示されるように、
(i).第１ギア（Ｇ１）は、２個おきの歯を半山にした歯
型を有するもので構成され、(ii).第２ギア（Ｇ２）
も、２個おきの歯を半山にした歯型を有するもので構成
される。そして、第１ギア（Ｇ１）と第２ギア（Ｇ２）
は、図示の配置関係で配置される。
（１）（図６参照）を製造するフォーミングギアを説明
する図である。図６に示される波形構造を有する波板状
帯材（１）を製造するためには、図示されるように、
(i).第１ギア（Ｇ１）は、２個おきの歯を半山にした歯
型を有するもので構成され、(ii).第２ギア（Ｇ２）
も、２個おきの歯を半山にした歯型を有するもので構成
される。そして、第１ギア（Ｇ１）と第２ギア（Ｇ２）
は、図示の配置関係で配置される。
【００６１】
【発明の効果】本発明の排気ガス浄化用のメタル担体
（ＭＳ）の主要な構成要素であるメタルハニカム構造体
（Ｈ）は、従来の単純な波形構造の波板状帯材（１´）
と平板状帯材（２´）を利用して製造したメタルハニカ
ム構造体（Ｈ´）とは全く構造を異にする新規なもので
ある。
（ＭＳ）の主要な構成要素であるメタルハニカム構造体
（Ｈ）は、従来の単純な波形構造の波板状帯材（１´）
と平板状帯材（２´）を利用して製造したメタルハニカ
ム構造体（Ｈ´）とは全く構造を異にする新規なもので
ある。
【００６２】特に、本発明のメタルハニカム構造体
（Ｈ）は、その構成部材として従来の単純な波形構造の
ものに代えて特殊な波形構造を有する波板状帯材（１）
と平板状帯材（２）により構成される。特に前記波板状
帯材（１）は、 (i).所望の波高（ｈ）を有する一周期長（λ´）分の波
形を連接させて構成した仮想波板（１´）を参照して、 (ii).前記仮想波板（１´）に対して、(ii)-1.前記仮想
波板（１´）の波形が少なくとも一組の隣接する波の山
部と谷部において平板状帯材（２）に当接する領域、及
び前記平板状帯材（２）に当接する領域に連接した平板
状帯材（２）に非当接の領域、とを有する新たな波形の
一周期長（λ）分を区割し、かつ(ii)-2.前記平板状帯
材（２）に非当接の領域を、前記仮想波板（１´）の波
高（ｈ）の略半分（略１／２・ｈ）の高さを有するよう
に区割し、 (iii).前記仮想波板（１´）上に区割された前記一周期
長（λ）分の波形構造を連接させて波板状帯材（１）が
構成されたものであること、に特徴を有するものであ
る。
（Ｈ）は、その構成部材として従来の単純な波形構造の
ものに代えて特殊な波形構造を有する波板状帯材（１）
と平板状帯材（２）により構成される。特に前記波板状
帯材（１）は、 (i).所望の波高（ｈ）を有する一周期長（λ´）分の波
形を連接させて構成した仮想波板（１´）を参照して、 (ii).前記仮想波板（１´）に対して、(ii)-1.前記仮想
波板（１´）の波形が少なくとも一組の隣接する波の山
部と谷部において平板状帯材（２）に当接する領域、及
び前記平板状帯材（２）に当接する領域に連接した平板
状帯材（２）に非当接の領域、とを有する新たな波形の
一周期長（λ）分を区割し、かつ(ii)-2.前記平板状帯
材（２）に非当接の領域を、前記仮想波板（１´）の波
高（ｈ）の略半分（略１／２・ｈ）の高さを有するよう
に区割し、 (iii).前記仮想波板（１´）上に区割された前記一周期
長（λ）分の波形構造を連接させて波板状帯材（１）が
構成されたものであること、に特徴を有するものであ
る。
【００６３】本発明のメタルハニカム構造体（Ｈ）は、
前記したメタルハニカム構造体（Ｈ）の構成部材である
波板状帯材（１）の特殊な波形構造により、以下に示す
ような従来にない優れた効果を有することができる。
前記したメタルハニカム構造体（Ｈ）の構成部材である
波板状帯材（１）の特殊な波形構造により、以下に示す
ような従来にない優れた効果を有することができる。
【００６４】本発明のメタルハニカム構造体（Ｈ）の構
成部材である波板状帯材（１）と平板状帯材（２）は、
波板状帯材（１）の波形構造に起因し、両帯材（１，
２）の当接ロスを従来よりも大幅に低減化することがで
きる。これは、排気ガス浄化用触媒を担持するための高
価な帯材（１，２）の有効表面積率を増大するものであ
る。また、前記両帯材（１，２）の当接ロスの低減化
は、高価な帯材（１，２）の使用量の低減化とメタルハ
ニカム構造体（Ｈ）のコンパクト化、小型化を導くもの
である。
成部材である波板状帯材（１）と平板状帯材（２）は、
波板状帯材（１）の波形構造に起因し、両帯材（１，
２）の当接ロスを従来よりも大幅に低減化することがで
きる。これは、排気ガス浄化用触媒を担持するための高
価な帯材（１，２）の有効表面積率を増大するものであ
る。また、前記両帯材（１，２）の当接ロスの低減化
は、高価な帯材（１，２）の使用量の低減化とメタルハ
ニカム構造体（Ｈ）のコンパクト化、小型化を導くもの
である。
【００６５】更に、前記両帯材（１，２）の当接ロスの
低減化の付随的効果として、両帯材（１，２）の当接部
の固着に使用される高価な高温用ろう材の使用量を低減
化することができる。
低減化の付随的効果として、両帯材（１，２）の当接部
の固着に使用される高価な高温用ろう材の使用量を低減
化することができる。
【００６６】本発明の波板状帯材（１）の特殊な波形構
造に起因して、メタルハニカム構造体（Ｈ）の排気ガス
通気孔路（セル）は、従来のものと比較して大きく設定
することができる。このため、本発明のメタルハニカム
構造体（Ｈ）は、内燃機関の効率に大きく影響する背圧
抵抗（通気抵抗）を排気ガス浄化能を低下させることな
く従来よりも大幅に小さく設定することができる。
造に起因して、メタルハニカム構造体（Ｈ）の排気ガス
通気孔路（セル）は、従来のものと比較して大きく設定
することができる。このため、本発明のメタルハニカム
構造体（Ｈ）は、内燃機関の効率に大きく影響する背圧
抵抗（通気抵抗）を排気ガス浄化能を低下させることな
く従来よりも大幅に小さく設定することができる。
【００６７】本発明において、メタルハニカム構造体
（Ｈ）の内部に発生する熱変形力は、波板状帯材（１）
が平板状帯材（２）に当接しない領域において、効果的
に吸収・緩和されるため、本発明のメタルハニカム構造
体（Ｈ）は耐久性に優れている。
（Ｈ）の内部に発生する熱変形力は、波板状帯材（１）
が平板状帯材（２）に当接しない領域において、効果的
に吸収・緩和されるため、本発明のメタルハニカム構造
体（Ｈ）は耐久性に優れている。
【図１】 本発明の第一実施態様のメタルハニカム構造
体（Ｈ）に適用される波板状帯材（１）の一部拡大正面
図である。
体（Ｈ）に適用される波板状帯材（１）の一部拡大正面
図である。
【図２】 図１の波板状帯材（１）と平板状帯材（２）
で構成した第一実施態様のメタルハニカム構造体（Ｈ）
の一部拡大正面図である。
で構成した第一実施態様のメタルハニカム構造体（Ｈ）
の一部拡大正面図である。
【図３】 第一変形例の波板状帯材（１）の一部拡大正
面図である。
面図である。
【図４】 図３の第一変形例の波板状帯材（１）と平板
状帯材（２）で構成した第二実施態様のメタルハニカム
構造体（Ｈ）の一部拡大正面図である。
状帯材（２）で構成した第二実施態様のメタルハニカム
構造体（Ｈ）の一部拡大正面図である。
【図５】 第二変形例の波板状帯材（１）の一部拡大正
面図である。
面図である。
【図６】 第三変形例の波板状帯材（１）の一部拡大正
面図である。
面図である。
【図７】 第四変形例の波板状帯材（１）の一部拡大正
面図である。
面図である。
【図８】 第五変形例の波板状帯材（１）の一部拡大正
面図である。
面図である。
【図９】 図８の第五変形例の波板状帯材（１）と平板
状帯材（２）で構成した第三実施態様のメタルハニカム
構造体（Ｈ）の一部を省略した正面図である。
状帯材（２）で構成した第三実施態様のメタルハニカム
構造体（Ｈ）の一部を省略した正面図である。
【図１０】 第六変形例の波板状帯材（１）と平板状帯
材（２）で構成した第四実施態様のＳ字状タイプのメタ
ルハニカム構造体（Ｈ）の巻回中心部の一部拡大正面図
である。
材（２）で構成した第四実施態様のＳ字状タイプのメタ
ルハニカム構造体（Ｈ）の巻回中心部の一部拡大正面図
である。
【図１１】 図１に示される波板状帯材（１）を製造す
るためのフォーミングギアを説明する図である。
るためのフォーミングギアを説明する図である。
【図１２】 図３に示される波板状帯材（１）を製造す
るためのフォーミングギアを説明する図である。
るためのフォーミングギアを説明する図である。
【図１３】 図５に示される波板状帯材（１）を製造す
るためのフォーミングギアを説明する図である。
るためのフォーミングギアを説明する図である。
【図１４】 図６に示される波板状帯材（１）を製造す
るためのフォーミングギアを説明する図である。
るためのフォーミングギアを説明する図である。
【図１５】 従来の巻回タイプのメタルハニカム構造体
（Ｈ´）の製造に使用される波板状帯材（１´）と平板
状帯材（２´）の斜視図である。
（Ｈ´）の製造に使用される波板状帯材（１´）と平板
状帯材（２´）の斜視図である。
【図１６】 従来の巻回タイプのメタルハニカム構造体
（Ｈ´）とメタルケーシング（Ｃ）とから成るメタル担
体（ＭＳ）の斜視図である。
（Ｈ´）とメタルケーシング（Ｃ）とから成るメタル担
体（ＭＳ）の斜視図である。
【図１７】 図１６の従来のメタル担体（ＭＳ）の正面
図である。
図である。
【図１８】 従来の階層タイプのメタルハニカム構造体
（Ｈ´）の正面図である。
（Ｈ´）の正面図である。
【図１９】 従来の放射状タイプのメタルハニカム構造
体（Ｈ´）の一部を省略した正面図である。
体（Ｈ´）の一部を省略した正面図である。
【図２０】 従来のＳ字状タイプのメタルハニカム構造
体（Ｈ´）の一部を省略した正面図である。
体（Ｈ´）の一部を省略した正面図である。
【図２１】 従来の巴状タイプのメタルハニカム構造体
（Ｈ´）の一部を省略した正面図である。
（Ｈ´）の一部を省略した正面図である。
【図２２】 従来のＸ−ラップ（卍状）タイプのメタル
ハニカム構造体（Ｈ´）の一部を省略した正面図であ
る。
ハニカム構造体（Ｈ´）の一部を省略した正面図であ
る。
ＭＳ………メタル担体 Ｈ ………本発明のメタルハニカム構造体 Ｃ ………メタルケーシング １ ………波板状帯材 １ａ………平板状帯材（２）に対する当接領域 １ｂ………平板状帯材（２）に対する非当接領域 ｈ ………波高 λ ………一波長（一周期長） Ａ ………波板状帯材（１）に付加された三角波形の領
域 ２ ………本発明のメタルハニカム構造体（Ｈ）用の平
板状帯材 ３ ………本発明のメタルハニカム構造体（Ｈ）の排気
ガス通気孔路（セル） １´………仮想波板（従来の波板状帯材） ２´………従来のメタルハニカム構造体（Ｈ´）用の平
板状帯材 ３´………従来のメタルハニカム構造体（Ｈ）の排気ガ
ス通気孔路（セル）
域 ２ ………本発明のメタルハニカム構造体（Ｈ）用の平
板状帯材 ３ ………本発明のメタルハニカム構造体（Ｈ）の排気
ガス通気孔路（セル） １´………仮想波板（従来の波板状帯材） ２´………従来のメタルハニカム構造体（Ｈ´）用の平
板状帯材 ３´………従来のメタルハニカム構造体（Ｈ）の排気ガ
ス通気孔路（セル）
Claims (13)
- 【請求項１】 薄肉金属板製の波板状帯材（１）と平板
状帯材（２）を交互に当接させて製作したハニカム構造
の排気ガス浄化用触媒を担持させるためのメタルハニカ
ム構造体において、 前記波板状帯材（１）が、 (i).所望の波高（ｈ）を有する一周期長（λ´）分の波
形を連接させて構成した仮想波板（１´）を参照して、 (ii).前記仮想波板（１´）に対して、(ii)-1.前記仮想
波板（１´）の波形が少なくとも一組の隣接する波の山
部と谷部において平板状帯材（２）に当接する領域、及
び前記平板状帯材（２）に当接する領域に連接した平板
状帯材（２）に非当接の領域とを有する新たな波形の一
周期長（λ）分を区割し、かつ(ii)-2.前記平板状帯材
（２）に非当接の領域を、前記仮想波板（１´）の波高
（ｈ）の略半分（略１／２・ｈ）の高さを有するように
区割し、 (iii).前記仮想波板（１´）上に区割された前記一周期
長（λ）分の波形構造を連接させて波板状帯材（１）が
構成されたものである、ことを特徴とするメタルハニカ
ム構造体。 - 【請求項２】 波板状帯材（１）の平板状帯材（２）に
対する非当接領域（１ｂ）が、仮想波板（１´）の波高
（ｈ）の略半分（略１／２・ｈ）を有するとともに、平
板状帯材（２）と略平行な波面を有するもので構成され
たものである請求項１に記載のメタルハニカム構造体。 - 【請求項３】 波板状帯材（１）の非当接領域（１ｂ）
における平板状帯材（２）と略平行な波面の大きさ（波
形の進行方向の幅）が、仮想波板（１´）の略半波長
（略１／２・λ´）の大きさのものである請求項２に記
載のメタルハニカム構造体。 - 【請求項４】 波板状帯材（１）の非当接領域（１ｂ）
における平板状帯材（２）と略平行な波面の大きさが、
仮想波板（１´）の半波長（１／２・λ´）の２以上の
整数倍の大きさのものである請求項２に記載のメタルハ
ニカム構造体。 - 【請求項５】 波板状帯材（１）が、一周期長（λ）あ
たり、仮想波板（１´）の略半波長（略１／２・λ´）
の大きさの非当接領域（１ｂ）を有するものである請求
項２に記載のメタルハニカム構造体。 - 【請求項６】 波板状帯材（１）が、一周期長（λ）あ
たり、仮想波板（１´）の半波長（１／２・λ´）の２
以上の整数倍の大きさの非当接領域（１ｂ）を有するも
のである請求項２に記載のメタルハニカム構造体。 - 【請求項７】 波板状帯材（１）が、一周期長（λ）あ
たり、仮想波板（１´）の略半波長（略１／２・λ´）
の大きさの非当接部領域（１ｂ）と仮想波板（１´）の
半波長（１／２・λ´）の２以上の整数倍の大きさの非
当接部領域（１ｂ）を共有するものである請求項２に記
載のメタルハニカム構造体。 - 【請求項８】 波板状帯材（１）の平板状帯材（２）に
対する当接部領域（１ａ）において、波板状帯材（１）
の平板状帯材（２）に当接する部位の波形形状が、所望
形状のものである請求項１に記載のメタルハニカム構造
体。 - 【請求項９】 波形形状が、略正弦波形、三角波形、ま
たは矩形波形から選ばれたものである請求項８に記載の
メタルハニカム構造体。 - 【請求項１０】 波板状帯材（１）が、所望部位におい
て、かつ所望幅（波形の進行方向にみた幅）にわたり、
所望の波高（ｈ）を有する一周期長（λ''）分の波形を
連接させて構成した波形領域（Ａ）を有するものである
請求項１に記載のメタルハニカム構造体。 - 【請求項１１】 波板状帯材（１）の波形領域（Ａ）
が、波板状帯材（１）の一端部であって、波板状帯材
（１）と平板状帯材（２）を巻回成形して巻回タイプの
メタルハニカム構造体を製作するときの巻回中心部領域
に配設されたものである請求項１０に記載のメタルハニ
カム構造体。 - 【請求項１２】 波板状帯材（１）の波形領域（Ａ）
が、所望幅の波板状帯材（１）の略中間部であって、前
記波板状帯材（１）と前記波板状帯材（１）と略同幅の
平板状帯材（２）の所望枚数を交互に重積してスタック
形成するとともに、前記スタックを巻回成形してＳ字状
または巴状タイプのメタルハニカム構造体を製作すると
きの巻回中心部領域に配設されたものである請求項１０
に記載のメタルハニカム構造体。 - 【請求項１３】 所望幅かつ所望枚数の波板状帯材
（１）の少なくとも一部の波板状帯材（１）が、波形領
域（Ａ）を有するもので構成されたものある請求項１２
に記載のメタルハニカム構造体。
Priority Applications (6)
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|---|---|---|---|
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