專利名稱：金屬蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種金屬蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制法。
按，供載持汽車廢氣清潔化用觸媒的金屬蜂窩狀結(jié)構(gòu)體，具有一個芯部以及一個金屬外圓筒部；該芯部具有一藉著堆積平鋼板及浪形鋼板，并將該堆積的板卷繞所成的蜂窩狀斷面；上述金屬外圓筒部是供將上述芯部包含于其內(nèi)。
由于汽車的高溫廢氣是在金屬蜂窩狀載體內(nèi)再循環(huán)，因此必須使上述芯部的外徑及外圓筒部的內(nèi)徑盡可能形成彼此相等的狀態(tài)，以便二者間的間隙盡可能地小。為了達成此一目的，已有多種方法用于將該芯部插入外圓筒部內(nèi)。例如日本發(fā)明公告第57-55886號，曾揭示一種方法，用以將芯部壓入外圓筒部內(nèi)，該外圓筒部的外徑，是藉著可將外圓筒部壓迫配合的壓縮工具而減小，而芯部及外圓筒部又于壓迫配合至一定程度后，又被釬接或熔焊成一體，以彼此相互連結(jié)。
然而，以此一方法，由于芯部難以適配于外圓筒部，芯部與外圓筒部間，傾向于會留下一個空間。
另一方面，為了將由汽車、摩托車等的內(nèi)然機放出的廢氣凈化，是將由蜂窩狀結(jié)構(gòu)體所構(gòu)成，且載持有觸媒的芯部，壓入外圓筒部內(nèi)而形成一個金屬蜂窩狀載體，此一載體是安裝于一氣體清凈裝置，而廢氣是被迫通過該載體以將該廢氣清凈化。然而，供將該蜂窩狀載體安裝于廢氣清凈裝置的廢氣管，并不一定是圓形，有時常會有橢圓形或其他特殊形狀的情形，而且，金屬蜂窩狀載體的斷面必須與安裝蜂窩狀載體的廢氣管的斷面形狀一致。
為了達成此一目的，此前曾有一種用以制造非圓形金屬蜂窩狀載體的方法，于此方法中，當將一圓形蜂窩狀結(jié)構(gòu)體壓入外圓筒體內(nèi)之后，是利用一壓模將該載體壓成卵形或橢圓形斷面(日本發(fā)明公告第57-55886號)。
然而，根據(jù)此一方法，卻會造成一個問題。亦即，在長直徑側(cè)間的蜂窩形狀將會產(chǎn)生變形，而且其連結(jié)強度將會降低，而且蜂窩密度將會有改變，而影響氣體的流動分布。
在日本發(fā)明公開第3-196844號中，曾揭示另一種方法，其中，是形成一個外形與非圓形外筒部類似且具有小于外圓筒部斷面尺寸一個預定值的中央部，然后，又將一平板及一浪形板卷繞于該中央部外，而形成一個芯體，而后，再將該芯體壓入非圓形外圓筒部內(nèi)。
但是，此一方法卻有某些缺點。亦即，由于首先是形成中央部，然后，再將該中央部作為一個卷繞軸，將浪形板及平板卷繞成蜂窩形，因此，制造過程需要較長的時間，且制作效率不高。
為了改善上述問題，發(fā)明人等進行廣泛研究，使得芯部可容易地結(jié)合于外圓筒部，而將該二者牢固地結(jié)合，而完成本發(fā)明。
本發(fā)明的首一目的，是在提供一種高工作效率的金屬蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制法。
本發(fā)明的次一目的，是在提供一種金屬蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制法。于此結(jié)構(gòu)體中，平板與浪形板是規(guī)則地彼此接觸而形成一個蜂窩狀結(jié)構(gòu)，制作時，不會使蜂窩狀結(jié)構(gòu)體變形。
本發(fā)明的上述目的是由如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。
一種金屬蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制法，該載體是供載持廢氣清凈觸媒；包括一將浪形板與平板交替堆積的步驟；一將該堆積板體卷繞，而形成一具有蜂窩狀斷面的芯部的步驟，一將所形成的芯部，插入內(nèi)徑與上述芯部外徑大致相同的外圓筒部內(nèi)的步驟；其特征在于上述外圓筒部的至少一端是被擴大，且芯部的一小部是被置入外圓筒部內(nèi)，該芯部的端面是被壓入以驅(qū)使芯部進入外圓筒部內(nèi)，所形成的組合體是被熱處理而收縮及復原擴大端部。
本發(fā)明上述方法中，在必要時是可將片狀焊料卷繞于該芯部的外周面，以形成一具有片狀焊料卷繞部的芯部；其特征在于上述芯部是由一具有階狀部的組合模的小徑部所縮小，縮小的程度是較外圓筒部的內(nèi)徑為小；該芯部是壓入外圓筒部內(nèi)，以與外圓筒部結(jié)合。
上述外圓筒部是由一承接工具所保持，芯部是由一壓模被縮小到直徑較外圓筒部內(nèi)徑為小的程度，又，該芯部是在軸向被壓迫，而令該芯部被驅(qū)動進入外圓筒部內(nèi)，使得該芯部與外圓筒部相結(jié)合。
于上述方法中，金屬蜂窩狀載體的斷面并不僅限于圓形，還可為跑道形(非圓形)，或任何可由模具所形成的形狀。
就一非圓形斷面形式而言，根據(jù)本發(fā)明，還提供一種非圓形的金屬蜂窩狀載體，此一載體是由一中央部，一芯部，以及一外圓筒部所構(gòu)成上述中央部具有兩個桿形或板形的卷繞件，此卷繞件相對隔以一定間隔具有裂隙；上述芯部是出現(xiàn)于上述中央部的外周部，藉著將平板及浪形板的端部插入卷繞件的裂隙內(nèi)及卷繞于該等板體而形成；上述外圓筒部是供收容上述芯部。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種制造非圓形金屬蜂窩狀載體的方法，包活以下的步驟；一將兩個具有裂隙的桿形或板形卷繞件置放的步驟；一將待卷繞的一平板及一浪形板的端部，插入上述裂隙中的步驟；一藉著將卷繞件旋轉(zhuǎn)；而將上述平板與浪形板卷繞于卷繞件上，而形成非圓形金屬蜂窩狀結(jié)構(gòu)的步驟；及一將上述非圓形金屬蜂窩狀載體，嵌入具有相同形狀的非圓形外圓筒部內(nèi)的步驟；或是在上述插入裂隙的步驟后，包括將上述卷繞件保持的，并將上述平板與浪形板卷繞于卷繞件上，而形成一個非圓形金屬蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的步驟；及一將上述非圓形金屬蜂窩狀載體，嵌入具有相同形狀的非圓形外圓筒部內(nèi)的步驟。
在非圓形金屬蜂窩狀結(jié)構(gòu)體形成后，卷繞件是可移除。
本發(fā)明的優(yōu)點在于由于外圓筒部的一個端面是被擴大，例如，利用一個外圓筒部擴大模擴大，因此，芯部是可輕易地插入，如此，芯部可在不會剝離或破壞焊料的狀況下壓入外圓筒部內(nèi)。而且，當外圓筒部及芯部焊接時，恢復步驟是可同時實施，是以，可制成一個均勻、高品質(zhì)的金屬蜂窩狀載體。
特別是當金屬蜂窩狀結(jié)構(gòu)體具有一非圓形斷面時，由幾個桿形、板形件所構(gòu)成的卷繞件是被用作為中央部，堆積時，此一中央部上是被卷繞平板及浪形板，所形成的金屬蜂窩狀載體由其中心至外周面，是形成一體式的結(jié)構(gòu)體，處理步驟較為簡化，而提供較佳的經(jīng)濟性。
在本發(fā)明中，由于一種所需的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的斷面形狀，是可藉著變化用作為卷繞件的兩個桿形或板形件的間隔而獲得，而且，具有類似非圓形外圓筒部的形狀的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體，也可簡單藉著沿著兩個軸旋轉(zhuǎn)平板及浪形板而獲得，因此，無須如現(xiàn)用技術(shù)般的將暫時形成蜂窩狀結(jié)構(gòu)體加工成非圓形的形狀，同時，平板及浪形板不會作不規(guī)則的接觸。再者，由于無須先形成一個由板所卷繞的中央部，因此，可獲得具有規(guī)則形成的蜂窩狀結(jié)構(gòu)的芯部。
以下，茲將本發(fā)明佐以附圖詳細說明


圖1是本發(fā)明的一種制法的說明圖。
圖2(a)及圖2(b)是本發(fā)明另一種制法的說明圖。
圖3是本發(fā)明其他制法的說明圖。
圖4是本發(fā)明非圓形金屬蜂窩狀載體的透視圖。
圖5是本發(fā)明非圓形金屬蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制法的說明圖。
圖6是又一種制法的說明圖。
圖1是用以說明本發(fā)明權(quán)利要求1的說明圖。圖2(a)及圖2(b)是用以說明本發(fā)明權(quán)利要求2的說明圖。圖3是用以說明本發(fā)明權(quán)利要求3、4的說明圖。
本發(fā)明中，浪形板及平板是交替地堆積形成芯部1。當形成的芯部1壓入外圓筒部3內(nèi)時，是采用如圖2中所示的壓入式階狀壓模6。外圓筒部3是藉壓入式階狀壓模6的大徑部所保持，芯部1是藉一小部所保持，壓力是由壓模6所施加，施加至芯部以令其收縮。施加的壓力約為3kg/cm2。此一壓力會減小芯部1的直徑達約3％，而芯部及外圓筒部3是被賦形成圓形。
然后，有一個壓力是藉一液壓缸由芯部1的上部均勻地施加，以將芯部1壓入外圓筒部3內(nèi)。此一狀況是示于圖2(b)中。于此狀況下，最好是在芯部1的上部使用一保持板以防止該芯部因負荷集中而損毀或裂開，此外，最好也能在壓模上提供一個傾斜部9，以利該芯部插入外圓筒部的作業(yè)。
參見圖3，此一壓模是一種二件式組合模，具有一個芯模7以及一個外圓筒模8。浪形板及平板是交替地堆積形成芯部1，所形成的芯部1具有一片材焊料，卷繞于最外周面。芯部1是由芯模7所保持，外圓筒是由一承接工具所保持，例如，由外圓筒模8所保持。芯?？梢詸C械手取代。保持芯部1的芯模7是被置成與外圓筒部3相接。芯部1的外徑是由芯模壓縮縮小成較外圓部的內(nèi)徑為小，并被壓入外圓筒部內(nèi)。
圖4中所示是本發(fā)明非圓形金屬蜂窩狀載體的透視圖。請參見該圖4，平板11及浪形板12是藉交替卷繞而形成，然后，是被置入一非圓形外圓筒部3內(nèi)。
圖5是說明非圓形金屬蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制法。首先，將兩個對開式銷所形成的卷繞軸13及13作為桿形卷繞件予以配置平行狀彼此保持間隔x，以符合于待形成的蜂窩狀載體的形狀(圖5中a)。然后，將平板11及浪形板12的端部分別插入卷繞軸13及13(圖5中b)的裂隙內(nèi)。在保持卷繞軸13與13的間隔下，將卷繞軸13及13沿一設(shè)于卷繞軸中心的卷繞中心軸14旋轉(zhuǎn)，以將平板及浪形板堆積(圖5中c、d)。
根據(jù)本發(fā)明的另一制造方法實施例，兩個具有裂隙的桿形卷繞件13及13，是作為桿形卷繞件配置，并被保持成相距x的平行狀態(tài)，以與待形成的蜂窩狀載體的形狀相符。平板及浪形板是卷繞于卷繞件外，卷繞時，此等板體是被堆積。
圖6中所說明的是，板形件被用作為卷繞件的狀況。參見圖6，該卷繞件具有板形件15及15，此等板形件15及15具有依蜂窩狀體4的形狀而定的長度x，平板及浪形板的側(cè)緣是被插入待保持的卷繞件的裂隙內(nèi)。然后，該平板11及浪形板12在被堆積時，是被卷繞于卷繞件上而形成一個芯體(圖6b)。
于本發(fā)明中，由平板11及浪形板12利用上述方法形成非圓形蜂窩狀結(jié)構(gòu)體1，實施該方法時，形成的芯部是被壓入形狀與芯部相同的外圓筒部3內(nèi)。
以下，茲以若干個實施例將本發(fā)明詳細說明。
實施例1請參見圖1，有一外圓筒部擴大模2是插入外圓筒部3的一端面內(nèi)約1～2mm，將該外圓筒部3的端部的內(nèi)徑擴大0.1～0.2mm(圖1中a)。該被擴大的外圓筒部端是示于圖b中。然后，芯部1是被插入擴大的外圓筒部3內(nèi)，壓力是施加于芯部的另一端面以將該芯部壓入外圓筒部3內(nèi)(圖1中d)，在此一狀況下，將所得的組合體在約900℃下熱處理60、分鐘，以恢復該擴大部份，依此而獲得一個金屬蜂窩狀載體4。
實施例2于此實施例中，是將由0.05mm厚的不銹鋼片所形成的浪形板及平板堆積而成，堆積的片狀物是被卷繞形成一外徑為150mm，具有蜂窩狀斷面的芯部。所形成的芯部是被置于一示于圖2(a)中的階狀壓模內(nèi)，此一壓模是在軸向以3kgf/cm2的壓力受壓，使芯部的直徑成為149.5mm。然后將此一芯部由上部以約5kgf/cm2的均勻壓力壓入外圓筒部內(nèi)。此一狀況是示于圖2(b)中。于此種狀況下，最好能使用一個保持板，以防止芯部因負荷集中而損毀或裂開。
實施例3于此實施例中，是將約由0.05mm厚的不銹鋼片所形成的浪形板及平板堆積，堆積的片狀物是被卷繞形成一外徑為150mm，具有蜂窩狀斷面的芯部；又，有一片狀焊料是一沿芯部的軸心卷繞于其上，因此，有一平板是出現(xiàn)于最外周面，而焊料是出現(xiàn)于其最外周面的端面。此時的焊料的厚度為25μm，寬度為15mm。
所獲得的芯部是在芯部中央的方向，利用示于圖2(a)，即實施例2中的壓入裝置縮小。此舉可減少芯部直徑0.2～0.5mm，然后，此一芯部是如實施例1所示般的被壓入外圓筒部內(nèi)。此一狀況是示于圖2(b)中。
實施例4于此實施例中，是將均由0.05mm厚的不銹鋼片所形成的浪形板及平板堆積，堆積的片狀物是被卷繞形成一外徑為150mm，具有蜂窩狀斷面的芯部；又，有一片狀焊料是沿芯部的軸心卷繞于其上，一浪形板是出現(xiàn)于最外周面，而焊料是出現(xiàn)于其最外周面。此時的焊料的厚度為25μm，寬度為15mm。
所獲得的芯部是在芯部中央的方向，利用示于圖2(a)，即實施例2中的壓入裝置縮小。此舉可減小芯部直徑0.2～0.5mm。雖然在芯部直徑減小時會產(chǎn)生松開的情形，但是，因該松開會前進至浪形板的谷側(cè)，且因芯部是插入外圓筒部內(nèi)，任最外周緣處，出現(xiàn)于浪形板外周緣的焊料將不會損毀或移動。
所獲得的芯部，是如實施例1般的被壓入外圓筒部內(nèi)。此一狀況是示于圖2(b)中。
實施例5于此實施例中，是將均由0.05mm厚的不銹鋼片所形成的浪形板及平板堆積，堆積的片狀物是被卷繞形成一外徑為150mm，具有蜂窩狀斷面的芯部；又，有一片狀焊料是沿芯部的軸心卷繞于其上，因此，有一浪形板是出現(xiàn)于最外周面，而焊料是出現(xiàn)于其最外周面。此時的焊料的厚度為25μm，寬度為15mm。
所獲得的芯部是被設(shè)定于一具有傾斜部的壓模內(nèi)，使得焊料由示于圖2(a)的壓模的端面突出的1mm，芯部是藉6～10 kgf/cm2的壓力縮小，其外徑是被縮小成149.5mm，較外圓筒部的直徑小1.5mm。
另一方面，外圓筒部是被設(shè)定于壓模內(nèi)，并被保持于3 kgf/cm2的壓力下，上述芯部是被插入外圓筒部內(nèi)，6～10kgf/cm2的壓力是被施加于芯模上以將該芯部壓入外圓筒部內(nèi)。此一狀況是示于圖2(b)中。
實施例6于此實施例中，是將約由0.05mm厚的不銹鋼片所形成的浪形板及平板堆積，堆積的片狀物是被卷繞形成一外徑為150mm，具有蜂窩狀斷面的芯部；又，有一片焊料是沿芯部的軸心卷繞于其上，平板是出現(xiàn)于最外周面，而焊料是出現(xiàn)于其最外周緣的端面。此時的焊料的厚度為25μm，寬度為15mm。
所獲得的芯部是被設(shè)定于圖3所示的芯模內(nèi)，使得焊料由該模的端面突出約1mm，此一芯模是藉6～10 kgf/cm2的壓力而縮小，其外徑是被減至149.5mm，較外圓筒部的直徑小約1.5mm。另一方面，外圓筒部是被設(shè)定于外圓筒部模內(nèi)，并被保持于3 kgf/cm2的壓力下，上述芯部是被插入外圓筒部內(nèi)，對于芯模是施加6～10 kgf/cm2的壓力，以將芯部壓入外圓筒部內(nèi)，然后，芯模是朝上被移離，而芯部再次被保持，而有一壓力持續(xù)施加于芯部予以壓入外圓筒部內(nèi)。如此，芯部可在不會剝離或破壞焊料的狀況下壓入外圓筒部內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種金屬蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制法，包括一將浪形板與平板交替堆積的步驟；一將該堆積板體卷繞，而形成一具有蜂窩狀斷面的芯部的步驟；及一將所形成的芯部，插入內(nèi)徑與上述芯部外徑大致相同的外圓筒部內(nèi)的步驟；其特征在于上述外圓筒部的至少一端是被擴大，且芯部的一小部是被置入外圓筒部內(nèi)，該芯部的端面是被壓入以驅(qū)使芯部進入外圓筒部內(nèi)，所形成的組合體是被熱處理而收縮及復原擴大端。
2.一種金屬蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制法，包括一將浪形板與平板交替堆積的步驟；一將該堆積板體卷繞，而形成一具有蜂窩狀斷面的芯部的步驟；一將片狀焊料卷繞于該芯部的外周面，以形成一具有片狀焊料卷繞的芯部的步驟以及一將所形成的芯部插入內(nèi)徑大致與外圓筒部外徑相等的外圓筒部內(nèi)的步驟；其特征是在于上述芯部是由一具有階狀部的組合模的小徑部所縮小，縮小的程度是較外圓筒部的內(nèi)徑為??；該芯部是壓入外圓筒部內(nèi)，以與外圓筒部結(jié)合。
3.一種金屬蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制法，包括一將浪形板及平板交替堆積的步驟一將該堆積的板體卷繞，而形成一具有蜂窩狀斷面的芯部的步驟；一將片狀焊料卷繞于該芯部的外周面，以形成一具有片狀焊料卷繞部的芯體的步驟以及一將所形成的芯部插入內(nèi)徑大致與外圓筒部外徑相等的外圓筒部內(nèi)的步驟；其特征是在于上述外圓筒部是由一承接工具所保持，芯部是由一壓模被縮小到直徑較外圓筒部內(nèi)徑為小的程度，又，該芯部是在軸向被壓迫，而令該芯部被驅(qū)動進入外圓筒部內(nèi)，使得該芯部與外圓筒部相接合。
4.一種金屬蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制法，包括一將浪形板及平板交替堆積的步驟；一將該堆積的板體卷繞，而形成一具有蜂窩狀斷面的芯部的步驟；一將片狀焊料卷繞于該芯部的外周面，以形成一具有片狀焊料卷繞部的芯部的步驟以及一將所形成的芯部插入內(nèi)徑大致與外圓筒部外徑相等的外圓筒部內(nèi)的步驟；其特征是在于上述外圓筒部是由一承接工具所保持，芯部是由一芯模所保存，該芯部的一小部是被縮小成直徑較外同筒部的內(nèi)徑為小，并被壓入外圓筒部內(nèi)至芯部的片狀焊料卷繞部附近為止，又，芯部是被壓入外圓筒部內(nèi)。
5.依權(quán)利要求1或2或3或4所說的金屬蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制法，其特征在于其中該結(jié)構(gòu)體的斷面是徑賽用跑道形(非圓形)的。
6.依權(quán)利要求5所說的金屬蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制法，其特征在于其中該斷面是徑賽用跑道形(非圓形)的金屬蜂窩狀結(jié)構(gòu)體是由下述步驟制成一將兩個具有裂隙的桿形或板形卷繞件置放的步驟；一將待卷繞的一平板及一浪形板的端部，插入上述裂隙中的步驟；一藉著將卷繞件旋轉(zhuǎn)；而將上述平板與浪形板卷繞于卷繞件上，而形成非圓形金屬蜂窩狀結(jié)構(gòu)的步驟；及一將上述非圓形金屬蜂窩狀載體，嵌入具有相同形狀的非圓形外圓筒部內(nèi)的步驟；
7.依權(quán)利要求5所說的金屬蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制法，其特征在于其中該斷面是徑賽用跑道形(非圓形)的金屬蜂窩狀結(jié)構(gòu)體是是由下述步驟制成一將兩個具有裂隙的桿形或板形卷繞件置放的步驟；一將待卷繞的一平板及一浪形板的端部，插入上述裂隙中的步驟；一將上述卷繞件保持，并將上述平板與浪形板卷繞于卷繞件上，而形成一個非圓形金屬蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的步驟；一將上述非圓形金屬蜂窩狀載體，嵌入具有相同形狀的非圓形外圓筒部內(nèi)的步驟。
8.依權(quán)利要求6或7所說的金屬蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制法，其特征在于在非圓形金屬蜂窩狀結(jié)構(gòu)體形成后，移除該卷繞件。
全文摘要
一種金屬蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制法,將蜂窩狀斷面的芯部壓入一端被擴大的外圓筒部內(nèi),形成組合體經(jīng)熱處理收縮復原擴大的端部;或,將一具片狀焊料卷繞部的芯部插入外圓筒部內(nèi),特征是:芯部由模具壓縮成外徑較外圓筒部的直徑為小,被壓入外圓筒部內(nèi)而結(jié)合;非圓形金屬蜂窩狀載體是將兩桿形或板形具有裂隙的卷繞件置成具有預定間隔的狀態(tài)作為中央部,將平板及浪形板的端部插入裂隙內(nèi)繞中央部卷繞形成芯部,將芯部嵌入外圓筒部內(nèi)即成。
文檔編號F01N3/28GK1307174SQ0010056
公開日2001年8月8日 申請日期2000年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月24日
發(fā)明者黃釗仁 申請人:黃釗仁