排ガス触媒装置の製造方法並びにこの方法によって製造された排ガス触媒装置
【課題】 外筒体に収容するコアピースを一枚の単板から形成しながらも、できる限り広い表面積を獲得できるようにした排ガス触媒装置の製造手法の開発を課題とする。
【解決手段】 本発明は、排気ガスが送り込まれてくる外筒体２の内部にコアピース３を設けて成る排ガス触媒装置を製造する手法であって、コアピース３としては、一枚の単板Ａを出発素材とし、この単板Ａに深さの異なるヒダ３０を規則的に組み合わせて形成した後、このヒダ付板Ａ１を円柱状に丸め、隣り合うヒダ３０が互いにほぼ外接する状態として外筒体２の内部に挿着するようにしたことを特徴とする。また、コアピース３は、ヒダ３０を外筒体２の周方向に適宜蛇行させて成り、更に、単板Ａからヒダ付板Ａ１を形成するにあたっては、深さの異なる二種の深底ヒダ３０ａと浅底ヒダ３０ｂとを交互に繰り返し形成するようにしたことを特徴とする。
【解決手段】 本発明は、排気ガスが送り込まれてくる外筒体２の内部にコアピース３を設けて成る排ガス触媒装置を製造する手法であって、コアピース３としては、一枚の単板Ａを出発素材とし、この単板Ａに深さの異なるヒダ３０を規則的に組み合わせて形成した後、このヒダ付板Ａ１を円柱状に丸め、隣り合うヒダ３０が互いにほぼ外接する状態として外筒体２の内部に挿着するようにしたことを特徴とする。また、コアピース３は、ヒダ３０を外筒体２の周方向に適宜蛇行させて成り、更に、単板Ａからヒダ付板Ａ１を形成するにあたっては、深さの異なる二種の深底ヒダ３０ａと浅底ヒダ３０ｂとを交互に繰り返し形成するようにしたことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、種々の内燃機関から排出される燃焼ガスを浄化するための装置に関するものであって、特にコアピースを一枚の単板から形成しながらも、広い表面積を獲得できるようにした新規な排ガス触媒装置に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に石油をシリンダ内で爆発燃焼させて機械的な動力を得るエンジンにあっては、排気ガス中にＣＯ（一酸化炭素）、ＨＣ（炭化水素）、ＮＯX （窒素酸化物）等の有害物質が含まれるため、マフラーやエキゾーストパイプ等、排気ガスの放出経路には、この種の有害物質を低減させる触媒装置（浄化装置）が組み込まれる。
この触媒装置１′としては、例えば図１８（ａ）に示すように、断面が蜂の巣状に形成されたコアピース３′を外筒体２′に嵌め込む、モノリスタイプのものがあり、このものは排気ガスをコアピース３′に沿って流す間に、流路壁面に予め付着形成した白金やロジウム等の触媒金属と接触させて排気ガスを浄化するものである。なおコアピース３′をハニカム状に形成するのは、排気ガスとの接触面積（表面積）を大きくし、浄化性能を高めるための構成である。
【０００３】
しかしながら、ハニカム状のコアピース３′を製造するにあたっては、以下のような問題があった。すなわち上記図１８（ａ）のようなコアピース３′を製造するには、例えば平板と波板の金属板材を重ね合わせた後、これを適宜の大きさになるまでコイル状に巻回して所望のコアピース３′を得るものであるが、このような手法ではコアピース３′を製造するだけでも、複数の構成部材を要し、また部材が多い分、工程数も増える傾向にあり、これが排ガス触媒装置のコスト高や重量アップにつながることがあった。
【０００４】
このようなことから本出願人は、一例として図１８（ｂ）に示すように、パイプ状部材を出発素材とし、このものをプレス加工して複数のヒダ３０′を有するヒダ付管Ｆに形成し、これをコアピース３′とする手法を開発し、特許取得に至っている（例えば特許文献１参照）。この特許文献１では、主にパイプ状部材をコアピース３′の出発素材とすることから比較的簡単にコアピース３′が製造でき、また複数のヒダ付管Ｆを用いてコアピース３′を形成する場合であっても、同一径のパイプ状部材を出発素材とすることが可能であるため、コスト低減等において相応の効果が達成されている。
しかしながら、この種の自動車関連部品業界にあっては、コスト面や軽量化等に対する要求は、常に求められる現状があり、触媒装置にあっても高い浄化性能はもちろん、より一層、軽量化や低コスト化等を実現するための製造手法が日々鋭意研究されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１１３７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような研究開発の一環としてなされたものであって、外筒体に収容するコアピースを一枚の単板から形成しながらも、できる限り広い表面積を獲得できるようにした新規な排ガス触媒装置の製造手法の開発を試みたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
まず請求項１記載の、排ガス触媒装置の製造方法は、排気ガスが送り込まれてくる外筒体の内部にコアピースを設けて成り、流路面に付着形成した触媒によって、排気ガスを浄化する排ガス触媒装置を製造する方法において、前記コアピースは、一枚の単板を出発素材とし、この単板に深さの異なるヒダを規則的に組み合わせて形成した後、このヒダ付板を円柱状に丸め、隣り合うヒダが互いにほぼ外接するように、外筒体の内部に挿着するようにしたことを特徴として成るものである。
【０００８】
また請求項２記載の、排ガス触媒装置の製造方法は、前記請求項１記載の要件に加え、前記コアピースは、複数のヒダのうち、少なくとも一つが外筒体の周方向に蛇行するように形成されることを特徴として成るものである。
【０００９】
また請求項３記載の、排ガス触媒装置の製造方法は、前記請求項１または２記載の要件に加え、前記排ガス触媒装置は、両方の開口端部の大きさが異なり、テーパ状を成すことを特徴として成るものである。
【００１０】
また請求項４記載の、排ガス触媒装置の製造方法は、前記請求項１、２または３記載の要件に加え、前記コアピースの出発素材である単板にヒダ付加工を施すにあたっては、深さの異なる二種の深底ヒダと浅底ヒダとを交互に繰り返し形成するようにしたことを特徴として成るものである。
【００１１】
また請求項５記載の、排ガス触媒装置の製造方法は、前記請求項１、２、３または４記載の要件に加え、前記コアピースの出発素材である単板に施すヒダ付加工は、深さの異なるヒダの最小組み合わせパターンを１ショットのプレス加工とし、この１ショットのプレス加工を、単板を順送りしながら繰り返し行うことで、深さの異なるヒダを複数組、単板に形成するものであり、また１ショット毎のプレス加工を行う際には、既にヒダ付加工が終了したヒダ形成済部に、プレス加工と同時にアール癖を付与し、その後のヒダ付板の円柱状の丸め作業が容易に行えるようにしたことを特徴として成るものである。
【００１２】
また請求項６記載の、排ガス触媒装置の製造方法は、前記請求項１、２、３、４または５記載の要件に加え、前記コアピースは、ヒダの内側と外側とを連通させる内外連通孔を有するものであって、この内外連通孔は、コアピースがまだヒダ付加工を受ける前の段階で開口形成されるものであることを特徴として成るものである。
【００１３】
また請求項７記載の、排ガス触媒装置の製造方法は、前記請求項１、２、３、４、５または６記載の要件に加え、前記ヒダ付板が挿着される外筒体は、事前に一枚の単板が丸められて筒状に形成されて成るものであり、この単板には、前記コアピースの出発素材となる単板をそのまま、もしくは適宜の長さにカットして流用するようにしたことを特徴として成るものである。
【００１４】
また請求項８記載の排ガス触媒装置は、排気ガスが送り込まれてくる外筒体の内部にコアピースを設けて成り、流路面に付着形成した触媒によって、排気ガスを浄化する装置であって、前記コアピースは、外筒体の内部において、深さの異なるヒダが放射状に設けられて成り、且つ互いに隣り合うヒダが、ほぼ外接状態に設置されて成るものであり、装置の製造にあたっては、前記請求項１、２、３、４、５、６または７記載の製造方法によって製造されたことを特徴として成るものである。
【発明の効果】
【００１５】
これら各請求項記載の発明の構成を手段として前記課題の解決が図られる。
まず請求項１記載の発明によれば、一枚の単板からでも、数多くのヒダを持ち、大きな表面積を有するコアピースが形成できるため、高い浄化性能（浄化効率）を具備した排ガス触媒装置を能率的に製造することができる。また、一枚の単板を出発素材とするため、材料費、加工費等において大幅なコストダウンを可能なものとする。
【００１６】
また請求項２記載の発明によれば、コアピースのヒダは、少なくとも一つが蛇行状態に形成されるため、コアピース自体の強度向上ひいては高温・排ガスに晒される触媒装置の耐久性をも向上させ得る。また、ヒダは外筒体内において排気ガスの流路となるため、ヒダが蛇行状態に形成されている部位については、排気ガスも蛇行しながら流れることになり、これが排気ガスと触媒との接触面を増加させることになり、排気ガスの浄化促進につながると考えられる。
【００１７】
また請求項３記載の発明によれば、排ガス触媒装置をテーパ状に形成するため、一基の排ガス触媒装置で構成できる。すなわち、通常の排気システムにおける排気ガスの流れは、小径側から大径側へと流れ、従来は、両開口端の大きさがほぼ等しいストレート状の排ガス触媒装置であったため、これを複数基用い、小径の排ガス触媒装置から大径の排ガス触媒装置に連接していたが、これが本発明では一基でまとめることができ、シンプルな構成が採り得る。
【００１８】
また請求項４記載の発明によれば、コアピースのヒダは、深さの異なる二種類のヒダが交互に繰り返して形成されるため、コアピースとしてシンプル且つ現実的な構成となり、このようなヒダをプレスで形成する場合にも、より実情に則したものとなる。すなわち、深さの異なるヒダの種類を多くすれば、表面積をより増大させることはできるが、ヒダ形状を忠実に再現する正確なプレスや、ヒダ付板を綺麗な円柱状に丸める作業が難しくなり、このようなことを考慮すると、ヒダを二種類で構成することが現実的と考えられる。
【００１９】
また請求項５記載の発明によれば、深さの異なるヒダの最小組み合わせパターンで１ショットのプレス加工を行い、これを何回か繰り返すことで、全てのヒダをプレス成形するため、１ショット毎のプレス加工に要する圧力が小さくて済み、またプレス機に掛かる負荷も抑えられ、プレス機の大型化等も避けられるものである。また、１ショット毎のプレス加工時には、既にヒダが形成された部位にアール癖を付与するため、別途アール付けを行う工程が不要となり、その作業工程（手間）が省ける。また、その後に行うヒダ付板の丸め作業が行い易く、綺麗に丸めることができる。
【００２０】
また請求項６記載の発明によれば、コアピースにはヒダ内外連通孔が形成されるため、排気ガスは、この連通孔によってヒダの内外を縫うように通り抜けることができ、これにより触媒との接触面が一層増加することになり、排気ガスの浄化もより一層促進され得る。特に、ヒダが蛇行状態に形成されている部位については、排気ガスもこれに沿って蛇行して流れるため、排気ガスの浄化効率はより一層高まると考えられる。また、ヒダ内外連通孔は、コアピースがまだヒダ付加工を受ける前の板材の段階で開口形成されるため、所望のヒダ内外連通孔を正確に開口することができる。また、例えば単板をブランク取りする際に併せてヒダ内外連通孔を開口することも可能であり、その場合には特に工程を増やすことなく、ヒダ内外連通孔を開口することができる。
【００２１】
また請求項７記載の発明によれば、外筒体についても、コアピースと同様の単板を出発素材として流用するため、排ガス触媒装置の素材コストをより一層、安価に抑えることができる。
【００２２】
また請求項８記載の発明によれば、外筒体に収容するコアピースを一枚の単板から形成しながらも、できる限り広い表面積を現実に獲得できるため、コアピースひいては排ガス触媒装置の徹底したコスト低減を達成し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の排ガス触媒装置を適用して成る排気消音ユニットを示す断面図、並びにこの排ガス触媒装置を示す斜視図である。
【図２】単板に深さの異なるヒダを順次形成して行き、所望のヒダ付板（コアピース）を得るプレス工程（ヒダ付加工）を段階的に示す説明図である。
【図３】深さの異なるヒダを形成したヒダ付板を、円柱状に丸めながら、外筒体に嵌め込む様子を示す斜視図である。
【図４】プレス工程（ヒダ付加工）の他の実施例と、これにより得られるコアピース（ヒダ付板）を示す説明図である。
【図５】プレス工程（ヒダ付加工）の更に他の実施例と、これにより得られるコアピース（ヒダ付板）を示す説明図である。
【図６】ヒダの深さ寸法を異ならせることに加え、ヒダの幅寸法も異ならせるようにしたコアピース（ヒダ付板）の実施例を示す説明図である。
【図７】上型もしくは下型に嵌まり込んだプレス成形品を、型部材から抜け易くするようにしたプレス加工機を示す説明図である。
【図８】ヒダ蛇行タイプのコアピースを外筒体に挿着して、排ガス触媒装置を構成する実施例を示す斜視図である。
【図９】ヒダが蛇行状態に形成されたヒダ付板を、平面展開状態で示す平面図、並びに正面図である。
【図１０】図９のヒダ付板を円柱状に丸めて形成したコアピースを示す説明図、並びに断面図である。
【図１１】単板から図９のヒダ付板を形成するためのプレス加工機（下型）の一例を示す斜視図である。
【図１２】深底ヒダをストレート状態に形成しながら、もう一方の浅底ヒダのみを蛇行状態に形成したヒダ付板を、平面展開状態で示す平面図、並びに正面図である。
【図１３】ヒダ内外連通孔が形成されたヒダ付板を示す斜視図である。
【図１４】蛇行状態に形成されるヒダのバリエーションをヒダ付板の状態で示す平面図（一部断面で図示）、並びに正面図である。
【図１５】蛇行状態に形成されるヒダの更なるバリエーションをヒダ付板の状態で示す平面図（部分的に断面で図示）、並びに正面図である。
【図１６】両開口端部の大きさを異ならせたテーパ型の排ガス触媒装置を適用して成る排気消音ユニットを示す断面図、並びにこの排ガス触媒装置を示す斜視図である。
【図１７】テーパ型の排ガス触媒装置を製作する際のヒダ付板を、平面展開状態で示す平面図、並びに正面から視た端面図である。
【図１８】従来の排ガス触媒装置を示す二種の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明を実施するための形態は、以下の実施例に述べるものをその一つとするとともに、更にその技術思想内において改良し得る種々の手法を含むものである。
なお、説明にあたっては、本発明において製造対象となる排ガス触媒装置１について説明しながら、併せて排ガス触媒装置１の製造方法について説明する。
【実施例】
【００２５】
まず排ガス触媒装置１の概略について説明する。排ガス触媒装置１は、一例として図１に示すように、排気消音ユニットＵに組み込まれ、燃焼後エンジンから吐き出された排気ガスＧを、大気中に放出する以前に浄化するものであり、このため排ガス触媒装置１の流路壁面には、有害物質を低減させる触媒（キャタライザ物質）が付着形成されており、排気ガスＧは排ガス触媒装置１の内部を通過する間に、このキャタライザ物質と接触し、浄化される。
【００２６】
このような排ガス触媒装置１は、前後に開口された外筒体２と、この内部に設けられるコアピース３とを具えて成るものである。なお、コアピース３は、排気ガスＧとの接触面積を極力大きく確保すべく、一例として図２（ｄ）に示すように、深さ（高さ／長さ）の異なるヒダ３０が外筒体２の内部において放射状を成すように形成されるものであり、また隣り合うヒダ３０同士が互いにほぼ外接する状態で挿着される。ここでヒダ３０の深さとは、図２（ｄ）に併せて示すＬ方向の寸法であり、ヒダ長さもしくはヒダ高さとも言えるが、本明細書では、深さという名称で統一する。因みに、同図に併せて示すＷ方向の寸法は、ヒダ３０の幅寸法を示すものとし、これについては後述する。
ここで、図中符号の「３Ａ」について説明しておく。上述したように符号「３」はコアピースを示すが、例えば図１では全てのヒダ３０の形成方向を、外筒体２の長手方向に沿って、ほぼ真っ直ぐに形成している（これをヒダストレートタイプとする）。しかし、ヒダ３０の形成方向は、必ずしも外筒体２の長手方向に揃えなくてもよく、外筒体２の周方向に蛇行させることも可能であり（これをヒダ蛇行タイプとし、これについては後述する）、これらのコアピース３を区別する際の符号として、ヒダストレートタイプのコアピースに「３Ａ」と符したものである。
【００２７】
また、図１・２に示すコアピース３は、深さの異なる二種類のヒダ３０を規則的に、より具体的には交互に配置して成るが、このヒダ３０は、必ずしも二種類に限定されるものではない。また、これら深さの異なる複数のヒダ３０を区別して示す場合には、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ・・・と符すものであり、例えば図１・２では、深底ヒダを３０ａ、浅底ヒダを３０ｂと符号を付している。因みに上述したキャタライザ物質は、これら深底ヒダ３０ａ及び浅底ヒダ３０ｂの内外表面（すなわちコアピース３の内外表面）と、外筒体２の内側とに付着形成されるものである。
【００２８】
そして、本発明では、このような深さの異なるヒダ３０を有するコアピース３を、一枚の金属板材（これを単板Ａとする）から形成するものであり、具体的には、一例として図２（ａ）・（ｂ）・（ｃ）に示すように、深さの異なるヒダ３０の最小組み合わせパターンＰを一回のプレスアクションとして加工を行うものであり（この一回のプレス加工を本明細書では「ショット」と称する）、この１ショットのプレス加工を、単板Ａを順送りしながら繰り返し行うことで、単板Ａに必要組数のヒダ３０（深さの異なるヒダ３０）を形成するものである。すなわち、図２では、１ショットのプレス加工で深底ヒダ３０ａ及び浅底ヒダ３０ｂを各一個ずつプレス成形するものであり、これを７ショット繰り返すことにより、ヒダ付板Ａ１（単板Ａに全てのヒダ３０が形成されたものを示す）を得るものであり、これを円柱状に丸め、外筒体２に挿着したものが図２（ｄ）に示すコアピース３である。
【００２９】
また、ヒダ付板Ａ１を円柱状に丸める際には、ヒダ付板Ａ１の両端部、例えば図２では１ショット目のプレス加工の最先端部と、７ショット目のプレス加工の最終端部とを重ね合わせ状態にするものであり、ここを重合部３１とする（図２（ｄ）参照）。なお、この重合部３１には、通常、外筒体２への挿着後に溶接等の接合が施されるものであり、このような重合部３１を敢えて設けるのは、比較的大きな接合代を確保するためである。また、このようなことから、図２では重合部３１をほぼフラットな面で形成したが、この重合部３１については、必ずしもフラットな状態に形成される必要はなく、例えば外筒体２のほぼ内径に沿ったＲ面状等に形成されても構わない。
【００３０】
以下、上記１ショットのプレス加工を行う装置（これをプレス加工機６とする）について説明する。
プレス加工機６は、単板Ａにヒダ付加工を施す装置であり、一例として図２に示すように、ほぼ単板Ａの板厚分程度の間隔を隔てて嵌まり合う二種の型部材を主な構成部材とし、これを上型６１、及び下型６２とする。ここで上型６１とは、概ね凹陥状を成し、ヒダ３０の内周表面を形成する（形作る）作用を担い、一方、下型６２とは概ね凸状を成し、ヒダ３０の外周表面を形成する（形作る）作用を担うものとする。因みに上記「ヒダ３０の内周表面／外周表面」とは、コアピース３を外筒体２に挿着した状態において、外筒体２の中心側に面する方を内周表面とし、その反対側を外周表面としたものである。
また、上型６１においてヒダ３０の内周表面を形成する部位をヒダ加工部６１ａとし、下型６２においてヒダ３０の外周表面を形成する部位をヒダ加工部６２ａとするものであり、例えば図１に示すコアピース３（ヒダストレートタイプのコアピース３Ａ）を形成する際には、これらヒダ加工部６１ａ・６２ａが外筒体２の長手方向（ヒダ３０の奥行き方向）に対し、ほぼ真っ直ぐに形成された型部材（プレス加工機６）を適用するものである。
【００３１】
更に、これら上型６１と下型６２とには、前記重合部３１を形成するためのフラット部６３が形成され、これは上述したように、ヒダ付板Ａ１の接合代（重合代）を比較的広く確保し、ヒダ付板Ａ１の両端部を接合し易くするためである。すなわち図２の型構造では、最終の７ショット目のプレス加工を終えた段階で、ヒダ付板Ａ１の最終端部にはフラット部６３による加工面（フラット面）がそのまま残るものであり、ここを１ショット目の最先端部と接合する際の重合部３１とすることにより（図２（ｄ）参照）、比較的大きな接合面を獲得し、溶接などの接合が確実に行えるものである。もちろん、型部材に形成されるフラット部６３は、上述したように適宜のＲ面状（例えば外筒体２のほぼ内径Ｒ）に形成することも可能であり、要はヒダ付板Ａ１を丸める際の接合が確実に行えれば、当該部位については、種々の形状に形成できるものである。
また、上記下型６２には、適宜のＲ面もしくは傾斜面を成すアール癖付与部６４が形成されるものであり、これは既にヒダ付加工が終了した部分（ヒダ形成済部）に、ヒダ付加工（１ショットのプレス加工）と同時にアール癖を付与し、その後の丸め加工、すなわちヒダ付板Ａ１を円柱状に丸める作業（加工）を行い易くするものである。
【００３２】
なお、上記図２の実施例では、重合部３１を比較的広く獲得すべくフラット部６３が形成され、型構造として観た場合に、上型６１が全体的に凹んだイメージとなるため、上記説明でも「上型６１が凹陥状を成す」と記載したが、型部材としてはフラット部６３が形成されないことも考えられ（例えば後述する図４・５参照）、その場合には、型部材の凹凸が必ずしも明確でなく、厳格なものではない。
また、上記説明における上型６１と下型６２という名称も絶対的なものではなく、あくまでも一対の型部材を区別するためのものである。すなわち、上記説明における上型６１／下型６２という名称は、ヒダ付加工のプレス方向が上下方向であることに因んだ名称（言わば便宜上の名称）であって、プレス方向は水平方向に設定することも可能であり、その場合には、上記上型６１／下型６２は、例えば右型／左型に相当する。
【００３３】
以下、本図２のプレス加工機６によるプレス態様（ヒダ付加工の態様）について説明する。
例えば図２では、上述したように、１ショット毎のプレス加工により、深底ヒダ３０ａと浅底ヒダ３０ｂとが一個ずつ形成される。このため、１ショット目のプレス加工が終了したプレス成形品Ａ（単板Ａと同じ符号を付す）は、上型６１もしくは下型６２に密着状態に嵌まり込むものであり、これを例えばエジェクタピン等による突き出しによって型部材から取り外す。その後、プレス成形品Ａに形成された二つ分のヒダ３０を順送りし（先送りし）、次のショットのプレス加工を行うものである（図２（ａ）〜（ｂ）参照）。
また、このようなプレス形態であるため、単板（プレス成形品）Ａにおいて、その直後にヒダ付加工を受ける部位は、事前にフラット部６３による押圧を受けることとなる。また、既にプレス成形がなされたヒダ形成済部（二山分のヒダ３０）には、下型６２に形成されたアール癖付与部６４によってアール癖が付与されるため、ヒダ付板Ａ１を最終的に円柱状に丸める作業が行い易くなり、また綺麗に丸めることができるものである。
このように、図２に示すプレス加工機６では、１ショット毎のプレス加工によって、フラット部６３による押圧（重合部３１の形成）、ヒダ付加工、アール癖付与が、単板Ａの各部位に同時に行われるようになっており、単板Ａの一カ所に注目すると、順送りによって、これらの加工が順次、なされて行くものである。
【００３４】
そして、最終ショットのプレス加工でフラット部６３による押圧が施された部位は、そのまま残るので（この部位にはヒダ付加工が施されないため）、図２（ｄ）に示すように、ヒダ付板Ａ１を円柱状に丸めた状態では、この部分が、１ショット目のプレス加工が行われた最先端部と重ね合わせられる。この重合部３１は、円形コアピース３の最外周部に位置し、しかもフラットに近い状態で重なり代（接合代）としても比較的広く獲得できるため、上述したように、この部位に施す溶接などの接合が確実となり、また、その作業も行い易くなるものである。
なお、図２のヒダ付加工では、重合部３１を比較的広く獲得するようにしたため（フラット部６３を設けているため）、円柱状に丸めた段階で（コアピース３とした段階で）必ずしも全ての隣り合うヒダ３０が外接していない。すなわち、図２（ｄ）では、最終ショットのプレス加工で形成された深底ヒダ３０ａと、１ショット目のプレス加工で形成された浅底ヒダ３０ｂとが外接していないが、このような状態も請求項１、８に記載した「（ほぼ）外接」に包含されるものである。
【００３５】
次に、ヒダ付板Ａ１を外筒体２に挿着する態様について説明する。ヒダ付板Ａ１を外筒体２に挿着するには、一例として図３に示すように、テーパ状の円孔７１が開口されたガイド治具７を用いる。
ここでは、外筒体２の上にガイド治具７を載せるように設置するものであり、この際、まずガイド治具７の向きは、円孔７１の径寸法が下方に向かって徐々に狭まるように設定するものであり、また円孔７１の小径側を外筒体２の内径に合致させるようにガイド治具７をセットする。その後、ガイド治具７の上方から、円柱状に丸めたヒダ付板Ａ１を挿入する（圧入する）ものであり、ヒダ付板Ａ１は、円孔７１を通過する際に、外筒体２の内径寸法以下に狭められ、外筒体２への挿着がスムーズに行われるものである。
なお、この実施例では、外筒体２を縦置きし、その上方からヒダ付板Ａ１を挿着するように説明したが、これは圧入途中のヒダ付板Ａ１は、外側からの規制力を弱めれば、当然、外側に広がろうとする（戻ろうとする）ことから、外側から押さえながらも、重力によってヒダ付板Ａ１の挿入（圧入）が極力容易に行えるように意図したためである。しかしながら、ヒダ付板Ａ１の挿着方向は、必ずしもこのような鉛直方向に設定される必要はなく、圧入が無理なく行えるのであれば、水平方向等に設定しても構わない。
【００３６】
また、ヒダ付板Ａ１が挿着される外筒体２としては、適宜の径寸法のパイプ材を出発素材とし、これを適宜の長さにカットして適用することが可能であるが、図３に併せて示すように、コアピース３の出発素材となる単板Ａをそのまま、もしくは適宜の長さにカットして流用することが好ましい。それは、このような流用形態を採ることにより、排ガス触媒装置１の素材コスト（製造コスト）をより安価に抑えることができるためである。なお、このような形態では、事前に一枚の単板Ａを筒状に丸めておき、その端部同士を重ね合わせ、ここを溶接などで接合し、筒状の外筒体２を得るものである。
【００３７】
〔他の実施例〕
本発明は以上述べた実施例を一つの基本的な技術思想とするものであるが、更に次のような改変が考えられる。すなわち先の図２に示した実施例では、単板Ａに、まず比較的広い重合部３１を確保するための押圧を施した後、この部位にヒダ付加工（ヒダ形成）を施すプレス形態（ヒダ付加工）を示したが、１ショット目の最先端部と、最終ショットの最終端部との重ね合わせ（接合）が確実に行えれば、必ずしも重合部３１を広く確保する必要はない。このようなプレス形態としては、例えば図４（ａ）に示すように、１ショットのプレス加工で、単板（プレス成形品）Ａに対し、ヒダ付加工とアール癖付与のみを施すようにしたプレス形態が挙げられる。
【００３８】
なお、図４（ａ）では１ショットのプレス加工で、深底ヒダ３０ａと浅底ヒダ３０ｂとを一個ずつ形成するヒダ付加工を示しており、これを６ショット繰り返して得られたヒダ付板Ａ１を、円柱状に丸めたものが図４（ｂ）に示すコアピース３である。また、図４（ｂ）中の符号「Ｐ」は、深さの異なるヒダ３０の最小組み合わせパターンを示しており、ここでは図４（ａ）と比較しても分かるように、「１ショットのプレス加工」と一致させている。しかし、１ショットのプレス加工で行うヒダ３０の組み合わせ数は、必ずしも最小パターンＰで行う必要はなく、全ショット数の約数、例えば図４の実施例では計６ショットのプレス加工であるため、１ショットのプレス加工で、６の約数である２パターンずつ、つまり深底ヒダ３０ａ及び浅底ヒダ３０ｂを共に２個ずつ形成して行くことも可能である。なお、図４（ｂ）中の「Ｐ×２」は、このような加工形態（２パターンずつプレス加工する形態）を採った場合に、１ショットのプレス加工で形成されるヒダ３０の範囲（領域）を示している。
【００３９】
もちろん、１ショットのプレス加工で形成するヒダ３０のパターン数（組み合わせ数）を増やせば、一つのコアピース３を製作するために行う全ショット数としては減るため、プレス成形に要する総トータル時間は短縮できるかも知れないが、一回のプレス加工に要する圧力（パワー）や、型部材に掛かる負荷等が増大するため、１ショットのプレス加工を行うプレス加工機６の大型化や補強（強化）等を考慮しなければならない。従って通常は、深さの異なるヒダ３０の最小組み合わせパターンＰで、１ショットのプレス加工を実施するのが現実的と考えられる。因みに、図１・３に示すコアピース３も、本図４と同様のプレス加工（広い重合部３１を獲得しないヒダ付加工）を行ったものを示している。
【００４０】
また、先に述べた実施例は、いずれも深底ヒダ３０ａと浅底ヒダ３０ｂとを交互に、もしくは隣り合わせで規則的に配設したコアピース３であったが、ヒダ３０は、必ずしもこのような配置形態に限定されるものではなく、例えば５（ｂ）に示すように、二つの深底ヒダ３０ａの間に、複数（ここでは二つ）の浅底ヒダ３０ｂを介在させる規則的な配置形態も採り得る。この場合、深さの異なるヒダ３０の最小組み合わせパターンＰは、一個の深底ヒダ３０ａ及びその両側の二個の浅底ヒダ３０ｂの組み合わせとなるため（図５（ａ）参照）、１ショットのプレス加工で、これらの加工を行い、これを６ショット繰り返すことにより、全てのプレス加工が完了し、図５（ｂ）のようなコアピース３（円柱状に丸めたヒダ付板Ａ１）が得られる。なお、本実施例においても、１ショットのプレス加工で、最小パターンＰの二倍（図５（ｂ）中の「Ｐ×２」）のプレス加工、すなわち深底ヒダ３０ａを二個と、浅底ヒダ３０ｂを四個（合計六個のヒダ３０）を一挙にプレス成形することにより、所望のコアピース３（ヒダ付板Ａ１）を得ることは可能である。
【００４１】
また、先に述べた実施例では、ヒダ３０の組み合わせについて、深底ヒダ３０ａ、浅底ヒダ３０ｂ等、深さ寸法のみを異ならせた組み合わせを想定していたが、排気ガスＧとの接触面積をより大きく獲得するという観点から言えば、例えば図６に示すように、ヒダ３０の深さ方向（Ｌ方向）の寸法の差異に加え、ヒダ３０の幅方向（Ｗ方向）の寸法を異ならせることも考えられる。すなわち、図６の実施例では、ヒダ３０は、深底ヒダ３０ａと浅底ヒダ３０ｂの他に、更に中底ヒダ３０ｃを加えた合計三種類であり、このうち深底ヒダ３０ａと中底ヒダ３０ｃとが同じヒダ幅寸法に形成され、浅底ヒダ３０ｂはこれらよりもヒダ幅寸法が狭く形成されるものである。
なお、図６に示すコアピース３（ヒダ付板Ａ１）の場合、例えば１ショットのプレス加工で、組み合わせの最小パターンＰのプレス加工を行えば、１ショットで四個のヒダ３０（深底ヒダ３０ａが一個、中底ヒダ３０ｃが一個、浅底ヒダ３０ｂが二個）が形成されるものであり、このプレス加工を６ショット繰り返すことにより、所望のコアピース３が得られるものである。
【００４２】
また、上述したように１ショットのプレス加工で形成するヒダ３０の数が多くなればなるほど、１ショットのプレス加工に要する圧力（パワー）や、型に掛かる負荷も大きくなる。更に、１ショットのプレス加工毎に上型６１もしくは下型６２に嵌まり込むプレス成形品Ａ（単板Ａ）を、取り出す作業も行い難くなる（密着面積が増大するため）。このため、１ショットのプレス加工で形成するヒダ３０の数が多い場合や、ヒダ３０の深さ寸法が比較的長い場合などには、例えば図７に示すように、ヒダ３０の内・外周表面を形成するヒダ加工部６１ａ・６２ａを双方ともテーパ状に形成し、上型６１もしくは下型６２に密着状態に嵌まり込むプレス成形品Ａを取り出し易くすることが可能である。
【００４３】
ここで、請求項１の「単板に深さの異なるヒダを規則的に組み合わせて形成する」という記載について説明する。この記載、特に「規則的に（組み合わせて）」という記載は、単板Ａに対し深さの異なるヒダ３０が、ある決まりに従って繰り返し形成されること（配置形態）を意味するものである。具体的には、例えば上記図２・４では、深底ヒダ３０ａと浅底ヒダ３０ｂとが、交互に（隣り合わせに）繰り返し形成されており、上記図５では、深底ヒダ３０ａの両側に常に浅底ヒダ３０ｂが形成されており、ヒダ３０の並びとしては、浅底ヒダ３０ｂ、深底ヒダ３０ａ、浅底ヒダ３０ｂという順で繰り返し形成されている。更に、上記図６では、中底ヒダ３０ｃ、浅底ヒダ３０ｂ、深底ヒダ３０が、この順序で繰り返し形成されている。
【００４４】
また、先に述べた実施例は、どれもコアピース３のヒダ３０を、外筒体２の長手方向に対して、ほぼ真っ直ぐに形成したものであるが、上述したようにヒダ３０の形成方向は必ずしもこのようなストレート方向に限定されるものではない。すなわち、コアピース３のヒダ３０は、例えば図８に示すように、外筒体２の周方向に蛇行するように（曲がりくねるように）形成することも可能である。なお、「蛇行」とは言うものの、上記図８では、ヒダ３０を外筒体２の周方向に対し、軽くウェーブさせた状態（いわゆる波打ち状態）に形成しており、ヒダ３０の蛇行程度（曲がりくねり度合い）は種々の設定が採り得るものである。
このような構成（ヒダ３０を蛇行状態に形成する構成）を採ることにより、コアピース３自体の強度アップ、ひいては排ガス・高温環境に晒される排ガス触媒装置１としての耐久性をも向上させ得る利点が挙げられる。もちろん、コアピース３を外筒体２に挿着した状態では、ヒダ３０が排気ガスＧの流路となることから、ヒダ３０を蛇行状態に形成する本実施例は、排気ガスＧも蛇行しながら流れることになり、触媒との接触面を増加させ得、排気ガスＧの浄化促進が期待できるものである。
【００４５】
ここで、既に述べたように、ヒダ３０の形成状況によってコアピース３を区別したい場合に、上記図１・２で示したものを「ヒダストレートタイプのコアピース３Ａ」とする一方、図８で示したものを「ヒダ蛇行タイプのコアピース３Ｂ」として区別するが、ヒダ３０やプレス加工機６等については同一の符号を用いるものとする。
そして、ヒダ蛇行タイプのコアピース３Ｂを得るにあっては、例えば図９に示すように平面展開状態で深底ヒダ３０ａと浅底ヒダ３０ｂとをほぼ一定の間隔で蛇行させた（波打たせた）ヒダ付板Ａ１を、図１０のように円柱状に丸めることにより得ることができる。
もちろん、その前段階では、図９に示すヒダ付板Ａ１（深底ヒダ３０ａと浅底ヒダ３０ｂとをほぼ同じ間隔でウェーブさせたヒダ付板Ａ１）を、単板Ａから形成するものであり、これにはヒダストレートタイプのコアピース３Ａを得る場合と同様のプレス手法（ヒダ付加工）が適用できる。すなわち、図９に示すヒダ付板Ａ１を得るには、例えば図１１に示すようなプレス加工機６を適用するものであり、その特徴は、上型６１及び下型６２においてヒダ加工部６１ａ・６２ａを予めほぼ同じ間隔で蛇行させた点である。もちろん、ヒダ蛇行タイプのコアピース３Ｂを得る本プレス加工機６においても、ヒダ３０の最小組み合わせパターンＰで１ショットのプレス加工を行うことを想定し、型部材（下型６２）には、蛇行状態の深底ヒダ３０ａと浅底ヒダ３０ｂとを一個ずつ形成したものである（図１１では下型６１のみを示している）。
【００４６】
このような型構造を採ることにより、ヒダ蛇行タイプのコアピース３Ｂを製造する場合であっても、型部材の肉厚（ヒダ加工部６１ａ・６２ａの間隔）を常にほぼ一定に維持することができ、型部材の耐久性や強度においても好ましい形態が採り得る。
逆に言えば、ヒダ蛇行タイプのコアピース３Ｂを得るには、例えば図１２に示すように、深底ヒダ３０ａをほぼストレート状態で形成しながら、もう一方の浅底ヒダ３０ｂのみを蛇行状態に形成することも可能であるが、この場合には深底ヒダ３０ａと浅底ヒダ３０ｂとの間隔が狭くなる部分が存在するため、この部位での型部材の強度や耐久性を考慮する必要があると考えられる。
【００４７】
更にまた、コアピース３には、例えば図１３〜図１５に示すように、ヒダ３０の側面部分にヒダ３０の内外を連通させる貫通孔を形成することが可能であり（これをヒダ内外連通孔３２とする）、これは特にヒダ蛇行タイプのコアピース３Ｂの場合に好適と考えられる。それは、ヒダ３０が蛇行状態に形成されたコアピース３Ｂであれば、排気ガスＧも蛇行しながら外筒体２の中を流れることから、例えば図１４に併せ示すように、排気ガスＧがヒダ内外連通孔３２によってヒダ３０の内外を縫うように流れることができ、これにより触媒との接触面がより増大し、浄化効率の向上が見込めるためである。もちろん、ヒダ内外連通孔３２は、ヒダストレートタイプのコアピース３Ａに形成することも可能であり、この場合も排気ガスＧがヒダ内外連通孔３２を通り抜けるように流れ得るため、触媒との接触効率向上が見込めるものである。
なお、ヒダ内外連通孔３２は、例えば図１４に示すように、深底ヒダ３０ａと浅底ヒダ３０ｂとに形成するものを平面から視てヒダ付板Ａ１（コアピース３）の端部からほぼ同じ距離（位置）に形成することも可能であるが（端部からの距離を揃えた形成状態）、例えば図１３・１５に示すように、深底ヒダ３０ａと浅底ヒダ３０ｂとのヒダ内外連通孔３２を、平面から視てヒダ付板Ａ１（コアピース３）の端部から互い違い状に形成することも可能である（端部からの距離を異ならせた形成状態）。
【００４８】
また、ヒダ内外連通孔３２をコアピース３に形成するにあたっては、コアピース３がまだヒダ付加工を受ける前の段階、例えば単板Ａの段階で開口形成することが好ましく、これによりヒダ内外連通孔３２が正確に開口できるものである。また、コアピース３の単板Ａを一枚の大きな板材からブランク取りする場合には、このブランク取りに併せて、ヒダ内外連通孔３２を同時に開口することが可能であり、この場合には、全体の工程数を全く増やさずに、ヒダ内外連通孔３２を形成することができるものである。
【００４９】
なお、本明細書で使用した「蛇行」という用語は、単に波型の曲がりくねりだけを意味するものではなく、例えば図１４に示すように、（波打ち状の）波に相当する部位が台形状であるもの、あるいは図１５に示すように、波に相当する部位全体が比較的大きなジグザグ状を成すもの等、排気ガスＧが外筒体２の周方向にうねりながら流れ得る種々の状態を含むものである。
【００５０】
更にまた、上述した実施例はどれも両方の開口端部がほぼ同じ大きさ（径寸法）の排ガス触媒装置１を示したが（これをストレート型（の排ガス触媒装置）と称する）、例えば図１６に示すように、外筒体２及びコアピース３共に開口端部の大きさを異ならせた排ガス触媒装置１を適用することも可能である（これをテーパ型（の排ガス触媒装置）と称して、ストレート型と区別する）。なお、テーパ型の排ガス触媒装置１を実際に排気消音ユニットＵ内に収容するにあたっては、上記図１６に併せ示すように、排ガス触媒装置１の小径側を排気ガスＧの入口側に向け、大径側を排気ガスＧの出口側に向けて取り付けるものである。これは、排気ガスＧの流れに応じた配置であって、通常、排気消音ユニットＵを含めた排気システムにあって排気ガスＧは、小径側から大径側に流れる構造となっているためである。
【００５１】
また、従来の排ガス触媒装置にあっては、ストレート型の排ガス触媒装置１がほとんどであったため、例えば径寸法の異なる二本の排ガス触媒装置を用い、小径のものの後段に大径のものを直列状に配置することが多かった（図１の断面図参照）。しかしながら、テーパ型の排ガス触媒装置１を用いれば、上記図１６の断面図に併せ示すように、これら複数基の排ガス触媒装置１を一基にまとめることができ、排気消音ユニットＵひいては排気システム全体をシンプルに構成し得る点や取付性等の点で効果を奏するものである。もちろん、テーパ型の場合には、コアピース３を外筒体２に挿着する際、コアピース３の小径側を、外筒体２の大径側から嵌め込んで行く挿着形態となるため、このような挿着作業もより行い易くなるものと考えられる。
【００５２】
因みに、上記図１６に示すテーパ型の排ガス触媒装置１においては、ヒダ３０が外筒体２の長手方向に沿ってほぼ真っ直ぐに形成されたヒダストレートタイプのコアピース３Ａを図示したが、ヒダ蛇行タイプのコアピース３Ｂを用いて、テーパ型の排ガス触媒装置１を形成することも可能である。もちろん、このテーパ型の排ガス触媒装置１にヒダ内外連通孔３２を設けることも可能である。
【００５３】
また、図１７は、上記テーパ型の排ガス触媒装置１（ヒダストレートタイプ）を得る場合に、ヒダ付板Ａ１を平面展開形状で示した一実施例であり、先の実施例と比べて大きな特徴は、その形状が略扇形（先端中心側がない扇形）を呈する点である。もちろん、テーパ型の場合には、プレス加工を受ける前の単板Ａの状態から、既にこのような略扇形に形成されるものである。また、ヒダ付板Ａ１（単板Ａ）が、このような形状であることから、テーパ型の排ガス触媒装置１は、個々のヒダ３０の大きさが、小径開口端側→大径開口端側に向かって徐々に大きく形成されるのが一般的である（一定でないものである）。更に、プレス加工時の送り（順送り時の移送）は、厳密には、加工を受ける単板Ａが円状（略扇形の中心を円とする円状）を描くように送ることが好ましいと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、種々の内燃機関から排出される燃焼ガスを浄化する排ガス触媒装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１ 排ガス触媒装置
２ 外筒体
３ コアピース
６ プレス加工機
７ ガイド治具
３ コアピース
３Ａ ヒダストレートタイプのコアピース
３Ｂ ヒダ蛇行タイプのコアピース
３０ ヒダ
３０ａ 深底ヒダ
３０ｂ 浅底ヒダ
３０ｃ 中底ヒダ
３１ 重合部
３２ ヒダ内外連通孔
６ プレス加工機
６１ 上型
６１ａ ヒダ加工部
６２ 下型
６２ａ ヒダ加工部
６３ フラット部
６４ アール癖付与部
７ ガイド治具
７１ 円孔
Ａ 単板（プレス成形品）
Ａ１ ヒダ付板
Ｆ ヒダ付管
Ｇ 排気ガス
Ｌ 長さ方向（ヒダの）
Ｐ パターン（深さの異なるヒダの最小組み合わせパターン）
Ｕ 排気消音ユニット
Ｗ 幅方向（ヒダの）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、種々の内燃機関から排出される燃焼ガスを浄化するための装置に関するものであって、特にコアピースを一枚の単板から形成しながらも、広い表面積を獲得できるようにした新規な排ガス触媒装置に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に石油をシリンダ内で爆発燃焼させて機械的な動力を得るエンジンにあっては、排気ガス中にＣＯ（一酸化炭素）、ＨＣ（炭化水素）、ＮＯX （窒素酸化物）等の有害物質が含まれるため、マフラーやエキゾーストパイプ等、排気ガスの放出経路には、この種の有害物質を低減させる触媒装置（浄化装置）が組み込まれる。
この触媒装置１′としては、例えば図１８（ａ）に示すように、断面が蜂の巣状に形成されたコアピース３′を外筒体２′に嵌め込む、モノリスタイプのものがあり、このものは排気ガスをコアピース３′に沿って流す間に、流路壁面に予め付着形成した白金やロジウム等の触媒金属と接触させて排気ガスを浄化するものである。なおコアピース３′をハニカム状に形成するのは、排気ガスとの接触面積（表面積）を大きくし、浄化性能を高めるための構成である。
【０００３】
しかしながら、ハニカム状のコアピース３′を製造するにあたっては、以下のような問題があった。すなわち上記図１８（ａ）のようなコアピース３′を製造するには、例えば平板と波板の金属板材を重ね合わせた後、これを適宜の大きさになるまでコイル状に巻回して所望のコアピース３′を得るものであるが、このような手法ではコアピース３′を製造するだけでも、複数の構成部材を要し、また部材が多い分、工程数も増える傾向にあり、これが排ガス触媒装置のコスト高や重量アップにつながることがあった。
【０００４】
このようなことから本出願人は、一例として図１８（ｂ）に示すように、パイプ状部材を出発素材とし、このものをプレス加工して複数のヒダ３０′を有するヒダ付管Ｆに形成し、これをコアピース３′とする手法を開発し、特許取得に至っている（例えば特許文献１参照）。この特許文献１では、主にパイプ状部材をコアピース３′の出発素材とすることから比較的簡単にコアピース３′が製造でき、また複数のヒダ付管Ｆを用いてコアピース３′を形成する場合であっても、同一径のパイプ状部材を出発素材とすることが可能であるため、コスト低減等において相応の効果が達成されている。
しかしながら、この種の自動車関連部品業界にあっては、コスト面や軽量化等に対する要求は、常に求められる現状があり、触媒装置にあっても高い浄化性能はもちろん、より一層、軽量化や低コスト化等を実現するための製造手法が日々鋭意研究されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１１３７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような研究開発の一環としてなされたものであって、外筒体に収容するコアピースを一枚の単板から形成しながらも、できる限り広い表面積を獲得できるようにした新規な排ガス触媒装置の製造手法の開発を試みたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
まず請求項１記載の、排ガス触媒装置の製造方法は、排気ガスが送り込まれてくる外筒体の内部にコアピースを設けて成り、流路面に付着形成した触媒によって、排気ガスを浄化する排ガス触媒装置を製造する方法において、前記コアピースは、一枚の単板を出発素材とし、この単板に深さの異なるヒダを規則的に組み合わせて形成した後、このヒダ付板を円柱状に丸め、隣り合うヒダが互いにほぼ外接するように、外筒体の内部に挿着するようにしたことを特徴として成るものである。
【０００８】
また請求項２記載の、排ガス触媒装置の製造方法は、前記請求項１記載の要件に加え、前記コアピースは、複数のヒダのうち、少なくとも一つが外筒体の周方向に蛇行するように形成されることを特徴として成るものである。
【０００９】
また請求項３記載の、排ガス触媒装置の製造方法は、前記請求項１または２記載の要件に加え、前記排ガス触媒装置は、両方の開口端部の大きさが異なり、テーパ状を成すことを特徴として成るものである。
【００１０】
また請求項４記載の、排ガス触媒装置の製造方法は、前記請求項１、２または３記載の要件に加え、前記コアピースの出発素材である単板にヒダ付加工を施すにあたっては、深さの異なる二種の深底ヒダと浅底ヒダとを交互に繰り返し形成するようにしたことを特徴として成るものである。
【００１１】
また請求項５記載の、排ガス触媒装置の製造方法は、前記請求項１、２、３または４記載の要件に加え、前記コアピースの出発素材である単板に施すヒダ付加工は、深さの異なるヒダの最小組み合わせパターンを１ショットのプレス加工とし、この１ショットのプレス加工を、単板を順送りしながら繰り返し行うことで、深さの異なるヒダを複数組、単板に形成するものであり、また１ショット毎のプレス加工を行う際には、既にヒダ付加工が終了したヒダ形成済部に、プレス加工と同時にアール癖を付与し、その後のヒダ付板の円柱状の丸め作業が容易に行えるようにしたことを特徴として成るものである。
【００１２】
また請求項６記載の、排ガス触媒装置の製造方法は、前記請求項１、２、３、４または５記載の要件に加え、前記コアピースは、ヒダの内側と外側とを連通させる内外連通孔を有するものであって、この内外連通孔は、コアピースがまだヒダ付加工を受ける前の段階で開口形成されるものであることを特徴として成るものである。
【００１３】
また請求項７記載の、排ガス触媒装置の製造方法は、前記請求項１、２、３、４、５または６記載の要件に加え、前記ヒダ付板が挿着される外筒体は、事前に一枚の単板が丸められて筒状に形成されて成るものであり、この単板には、前記コアピースの出発素材となる単板をそのまま、もしくは適宜の長さにカットして流用するようにしたことを特徴として成るものである。
【００１４】
また請求項８記載の排ガス触媒装置は、排気ガスが送り込まれてくる外筒体の内部にコアピースを設けて成り、流路面に付着形成した触媒によって、排気ガスを浄化する装置であって、前記コアピースは、外筒体の内部において、深さの異なるヒダが放射状に設けられて成り、且つ互いに隣り合うヒダが、ほぼ外接状態に設置されて成るものであり、装置の製造にあたっては、前記請求項１、２、３、４、５、６または７記載の製造方法によって製造されたことを特徴として成るものである。
【発明の効果】
【００１５】
これら各請求項記載の発明の構成を手段として前記課題の解決が図られる。
まず請求項１記載の発明によれば、一枚の単板からでも、数多くのヒダを持ち、大きな表面積を有するコアピースが形成できるため、高い浄化性能（浄化効率）を具備した排ガス触媒装置を能率的に製造することができる。また、一枚の単板を出発素材とするため、材料費、加工費等において大幅なコストダウンを可能なものとする。
【００１６】
また請求項２記載の発明によれば、コアピースのヒダは、少なくとも一つが蛇行状態に形成されるため、コアピース自体の強度向上ひいては高温・排ガスに晒される触媒装置の耐久性をも向上させ得る。また、ヒダは外筒体内において排気ガスの流路となるため、ヒダが蛇行状態に形成されている部位については、排気ガスも蛇行しながら流れることになり、これが排気ガスと触媒との接触面を増加させることになり、排気ガスの浄化促進につながると考えられる。
【００１７】
また請求項３記載の発明によれば、排ガス触媒装置をテーパ状に形成するため、一基の排ガス触媒装置で構成できる。すなわち、通常の排気システムにおける排気ガスの流れは、小径側から大径側へと流れ、従来は、両開口端の大きさがほぼ等しいストレート状の排ガス触媒装置であったため、これを複数基用い、小径の排ガス触媒装置から大径の排ガス触媒装置に連接していたが、これが本発明では一基でまとめることができ、シンプルな構成が採り得る。
【００１８】
また請求項４記載の発明によれば、コアピースのヒダは、深さの異なる二種類のヒダが交互に繰り返して形成されるため、コアピースとしてシンプル且つ現実的な構成となり、このようなヒダをプレスで形成する場合にも、より実情に則したものとなる。すなわち、深さの異なるヒダの種類を多くすれば、表面積をより増大させることはできるが、ヒダ形状を忠実に再現する正確なプレスや、ヒダ付板を綺麗な円柱状に丸める作業が難しくなり、このようなことを考慮すると、ヒダを二種類で構成することが現実的と考えられる。
【００１９】
また請求項５記載の発明によれば、深さの異なるヒダの最小組み合わせパターンで１ショットのプレス加工を行い、これを何回か繰り返すことで、全てのヒダをプレス成形するため、１ショット毎のプレス加工に要する圧力が小さくて済み、またプレス機に掛かる負荷も抑えられ、プレス機の大型化等も避けられるものである。また、１ショット毎のプレス加工時には、既にヒダが形成された部位にアール癖を付与するため、別途アール付けを行う工程が不要となり、その作業工程（手間）が省ける。また、その後に行うヒダ付板の丸め作業が行い易く、綺麗に丸めることができる。
【００２０】
また請求項６記載の発明によれば、コアピースにはヒダ内外連通孔が形成されるため、排気ガスは、この連通孔によってヒダの内外を縫うように通り抜けることができ、これにより触媒との接触面が一層増加することになり、排気ガスの浄化もより一層促進され得る。特に、ヒダが蛇行状態に形成されている部位については、排気ガスもこれに沿って蛇行して流れるため、排気ガスの浄化効率はより一層高まると考えられる。また、ヒダ内外連通孔は、コアピースがまだヒダ付加工を受ける前の板材の段階で開口形成されるため、所望のヒダ内外連通孔を正確に開口することができる。また、例えば単板をブランク取りする際に併せてヒダ内外連通孔を開口することも可能であり、その場合には特に工程を増やすことなく、ヒダ内外連通孔を開口することができる。
【００２１】
また請求項７記載の発明によれば、外筒体についても、コアピースと同様の単板を出発素材として流用するため、排ガス触媒装置の素材コストをより一層、安価に抑えることができる。
【００２２】
また請求項８記載の発明によれば、外筒体に収容するコアピースを一枚の単板から形成しながらも、できる限り広い表面積を現実に獲得できるため、コアピースひいては排ガス触媒装置の徹底したコスト低減を達成し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の排ガス触媒装置を適用して成る排気消音ユニットを示す断面図、並びにこの排ガス触媒装置を示す斜視図である。
【図２】単板に深さの異なるヒダを順次形成して行き、所望のヒダ付板（コアピース）を得るプレス工程（ヒダ付加工）を段階的に示す説明図である。
【図３】深さの異なるヒダを形成したヒダ付板を、円柱状に丸めながら、外筒体に嵌め込む様子を示す斜視図である。
【図４】プレス工程（ヒダ付加工）の他の実施例と、これにより得られるコアピース（ヒダ付板）を示す説明図である。
【図５】プレス工程（ヒダ付加工）の更に他の実施例と、これにより得られるコアピース（ヒダ付板）を示す説明図である。
【図６】ヒダの深さ寸法を異ならせることに加え、ヒダの幅寸法も異ならせるようにしたコアピース（ヒダ付板）の実施例を示す説明図である。
【図７】上型もしくは下型に嵌まり込んだプレス成形品を、型部材から抜け易くするようにしたプレス加工機を示す説明図である。
【図８】ヒダ蛇行タイプのコアピースを外筒体に挿着して、排ガス触媒装置を構成する実施例を示す斜視図である。
【図９】ヒダが蛇行状態に形成されたヒダ付板を、平面展開状態で示す平面図、並びに正面図である。
【図１０】図９のヒダ付板を円柱状に丸めて形成したコアピースを示す説明図、並びに断面図である。
【図１１】単板から図９のヒダ付板を形成するためのプレス加工機（下型）の一例を示す斜視図である。
【図１２】深底ヒダをストレート状態に形成しながら、もう一方の浅底ヒダのみを蛇行状態に形成したヒダ付板を、平面展開状態で示す平面図、並びに正面図である。
【図１３】ヒダ内外連通孔が形成されたヒダ付板を示す斜視図である。
【図１４】蛇行状態に形成されるヒダのバリエーションをヒダ付板の状態で示す平面図（一部断面で図示）、並びに正面図である。
【図１５】蛇行状態に形成されるヒダの更なるバリエーションをヒダ付板の状態で示す平面図（部分的に断面で図示）、並びに正面図である。
【図１６】両開口端部の大きさを異ならせたテーパ型の排ガス触媒装置を適用して成る排気消音ユニットを示す断面図、並びにこの排ガス触媒装置を示す斜視図である。
【図１７】テーパ型の排ガス触媒装置を製作する際のヒダ付板を、平面展開状態で示す平面図、並びに正面から視た端面図である。
【図１８】従来の排ガス触媒装置を示す二種の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明を実施するための形態は、以下の実施例に述べるものをその一つとするとともに、更にその技術思想内において改良し得る種々の手法を含むものである。
なお、説明にあたっては、本発明において製造対象となる排ガス触媒装置１について説明しながら、併せて排ガス触媒装置１の製造方法について説明する。
【実施例】
【００２５】
まず排ガス触媒装置１の概略について説明する。排ガス触媒装置１は、一例として図１に示すように、排気消音ユニットＵに組み込まれ、燃焼後エンジンから吐き出された排気ガスＧを、大気中に放出する以前に浄化するものであり、このため排ガス触媒装置１の流路壁面には、有害物質を低減させる触媒（キャタライザ物質）が付着形成されており、排気ガスＧは排ガス触媒装置１の内部を通過する間に、このキャタライザ物質と接触し、浄化される。
【００２６】
このような排ガス触媒装置１は、前後に開口された外筒体２と、この内部に設けられるコアピース３とを具えて成るものである。なお、コアピース３は、排気ガスＧとの接触面積を極力大きく確保すべく、一例として図２（ｄ）に示すように、深さ（高さ／長さ）の異なるヒダ３０が外筒体２の内部において放射状を成すように形成されるものであり、また隣り合うヒダ３０同士が互いにほぼ外接する状態で挿着される。ここでヒダ３０の深さとは、図２（ｄ）に併せて示すＬ方向の寸法であり、ヒダ長さもしくはヒダ高さとも言えるが、本明細書では、深さという名称で統一する。因みに、同図に併せて示すＷ方向の寸法は、ヒダ３０の幅寸法を示すものとし、これについては後述する。
ここで、図中符号の「３Ａ」について説明しておく。上述したように符号「３」はコアピースを示すが、例えば図１では全てのヒダ３０の形成方向を、外筒体２の長手方向に沿って、ほぼ真っ直ぐに形成している（これをヒダストレートタイプとする）。しかし、ヒダ３０の形成方向は、必ずしも外筒体２の長手方向に揃えなくてもよく、外筒体２の周方向に蛇行させることも可能であり（これをヒダ蛇行タイプとし、これについては後述する）、これらのコアピース３を区別する際の符号として、ヒダストレートタイプのコアピースに「３Ａ」と符したものである。
【００２７】
また、図１・２に示すコアピース３は、深さの異なる二種類のヒダ３０を規則的に、より具体的には交互に配置して成るが、このヒダ３０は、必ずしも二種類に限定されるものではない。また、これら深さの異なる複数のヒダ３０を区別して示す場合には、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ・・・と符すものであり、例えば図１・２では、深底ヒダを３０ａ、浅底ヒダを３０ｂと符号を付している。因みに上述したキャタライザ物質は、これら深底ヒダ３０ａ及び浅底ヒダ３０ｂの内外表面（すなわちコアピース３の内外表面）と、外筒体２の内側とに付着形成されるものである。
【００２８】
そして、本発明では、このような深さの異なるヒダ３０を有するコアピース３を、一枚の金属板材（これを単板Ａとする）から形成するものであり、具体的には、一例として図２（ａ）・（ｂ）・（ｃ）に示すように、深さの異なるヒダ３０の最小組み合わせパターンＰを一回のプレスアクションとして加工を行うものであり（この一回のプレス加工を本明細書では「ショット」と称する）、この１ショットのプレス加工を、単板Ａを順送りしながら繰り返し行うことで、単板Ａに必要組数のヒダ３０（深さの異なるヒダ３０）を形成するものである。すなわち、図２では、１ショットのプレス加工で深底ヒダ３０ａ及び浅底ヒダ３０ｂを各一個ずつプレス成形するものであり、これを７ショット繰り返すことにより、ヒダ付板Ａ１（単板Ａに全てのヒダ３０が形成されたものを示す）を得るものであり、これを円柱状に丸め、外筒体２に挿着したものが図２（ｄ）に示すコアピース３である。
【００２９】
また、ヒダ付板Ａ１を円柱状に丸める際には、ヒダ付板Ａ１の両端部、例えば図２では１ショット目のプレス加工の最先端部と、７ショット目のプレス加工の最終端部とを重ね合わせ状態にするものであり、ここを重合部３１とする（図２（ｄ）参照）。なお、この重合部３１には、通常、外筒体２への挿着後に溶接等の接合が施されるものであり、このような重合部３１を敢えて設けるのは、比較的大きな接合代を確保するためである。また、このようなことから、図２では重合部３１をほぼフラットな面で形成したが、この重合部３１については、必ずしもフラットな状態に形成される必要はなく、例えば外筒体２のほぼ内径に沿ったＲ面状等に形成されても構わない。
【００３０】
以下、上記１ショットのプレス加工を行う装置（これをプレス加工機６とする）について説明する。
プレス加工機６は、単板Ａにヒダ付加工を施す装置であり、一例として図２に示すように、ほぼ単板Ａの板厚分程度の間隔を隔てて嵌まり合う二種の型部材を主な構成部材とし、これを上型６１、及び下型６２とする。ここで上型６１とは、概ね凹陥状を成し、ヒダ３０の内周表面を形成する（形作る）作用を担い、一方、下型６２とは概ね凸状を成し、ヒダ３０の外周表面を形成する（形作る）作用を担うものとする。因みに上記「ヒダ３０の内周表面／外周表面」とは、コアピース３を外筒体２に挿着した状態において、外筒体２の中心側に面する方を内周表面とし、その反対側を外周表面としたものである。
また、上型６１においてヒダ３０の内周表面を形成する部位をヒダ加工部６１ａとし、下型６２においてヒダ３０の外周表面を形成する部位をヒダ加工部６２ａとするものであり、例えば図１に示すコアピース３（ヒダストレートタイプのコアピース３Ａ）を形成する際には、これらヒダ加工部６１ａ・６２ａが外筒体２の長手方向（ヒダ３０の奥行き方向）に対し、ほぼ真っ直ぐに形成された型部材（プレス加工機６）を適用するものである。
【００３１】
更に、これら上型６１と下型６２とには、前記重合部３１を形成するためのフラット部６３が形成され、これは上述したように、ヒダ付板Ａ１の接合代（重合代）を比較的広く確保し、ヒダ付板Ａ１の両端部を接合し易くするためである。すなわち図２の型構造では、最終の７ショット目のプレス加工を終えた段階で、ヒダ付板Ａ１の最終端部にはフラット部６３による加工面（フラット面）がそのまま残るものであり、ここを１ショット目の最先端部と接合する際の重合部３１とすることにより（図２（ｄ）参照）、比較的大きな接合面を獲得し、溶接などの接合が確実に行えるものである。もちろん、型部材に形成されるフラット部６３は、上述したように適宜のＲ面状（例えば外筒体２のほぼ内径Ｒ）に形成することも可能であり、要はヒダ付板Ａ１を丸める際の接合が確実に行えれば、当該部位については、種々の形状に形成できるものである。
また、上記下型６２には、適宜のＲ面もしくは傾斜面を成すアール癖付与部６４が形成されるものであり、これは既にヒダ付加工が終了した部分（ヒダ形成済部）に、ヒダ付加工（１ショットのプレス加工）と同時にアール癖を付与し、その後の丸め加工、すなわちヒダ付板Ａ１を円柱状に丸める作業（加工）を行い易くするものである。
【００３２】
なお、上記図２の実施例では、重合部３１を比較的広く獲得すべくフラット部６３が形成され、型構造として観た場合に、上型６１が全体的に凹んだイメージとなるため、上記説明でも「上型６１が凹陥状を成す」と記載したが、型部材としてはフラット部６３が形成されないことも考えられ（例えば後述する図４・５参照）、その場合には、型部材の凹凸が必ずしも明確でなく、厳格なものではない。
また、上記説明における上型６１と下型６２という名称も絶対的なものではなく、あくまでも一対の型部材を区別するためのものである。すなわち、上記説明における上型６１／下型６２という名称は、ヒダ付加工のプレス方向が上下方向であることに因んだ名称（言わば便宜上の名称）であって、プレス方向は水平方向に設定することも可能であり、その場合には、上記上型６１／下型６２は、例えば右型／左型に相当する。
【００３３】
以下、本図２のプレス加工機６によるプレス態様（ヒダ付加工の態様）について説明する。
例えば図２では、上述したように、１ショット毎のプレス加工により、深底ヒダ３０ａと浅底ヒダ３０ｂとが一個ずつ形成される。このため、１ショット目のプレス加工が終了したプレス成形品Ａ（単板Ａと同じ符号を付す）は、上型６１もしくは下型６２に密着状態に嵌まり込むものであり、これを例えばエジェクタピン等による突き出しによって型部材から取り外す。その後、プレス成形品Ａに形成された二つ分のヒダ３０を順送りし（先送りし）、次のショットのプレス加工を行うものである（図２（ａ）〜（ｂ）参照）。
また、このようなプレス形態であるため、単板（プレス成形品）Ａにおいて、その直後にヒダ付加工を受ける部位は、事前にフラット部６３による押圧を受けることとなる。また、既にプレス成形がなされたヒダ形成済部（二山分のヒダ３０）には、下型６２に形成されたアール癖付与部６４によってアール癖が付与されるため、ヒダ付板Ａ１を最終的に円柱状に丸める作業が行い易くなり、また綺麗に丸めることができるものである。
このように、図２に示すプレス加工機６では、１ショット毎のプレス加工によって、フラット部６３による押圧（重合部３１の形成）、ヒダ付加工、アール癖付与が、単板Ａの各部位に同時に行われるようになっており、単板Ａの一カ所に注目すると、順送りによって、これらの加工が順次、なされて行くものである。
【００３４】
そして、最終ショットのプレス加工でフラット部６３による押圧が施された部位は、そのまま残るので（この部位にはヒダ付加工が施されないため）、図２（ｄ）に示すように、ヒダ付板Ａ１を円柱状に丸めた状態では、この部分が、１ショット目のプレス加工が行われた最先端部と重ね合わせられる。この重合部３１は、円形コアピース３の最外周部に位置し、しかもフラットに近い状態で重なり代（接合代）としても比較的広く獲得できるため、上述したように、この部位に施す溶接などの接合が確実となり、また、その作業も行い易くなるものである。
なお、図２のヒダ付加工では、重合部３１を比較的広く獲得するようにしたため（フラット部６３を設けているため）、円柱状に丸めた段階で（コアピース３とした段階で）必ずしも全ての隣り合うヒダ３０が外接していない。すなわち、図２（ｄ）では、最終ショットのプレス加工で形成された深底ヒダ３０ａと、１ショット目のプレス加工で形成された浅底ヒダ３０ｂとが外接していないが、このような状態も請求項１、８に記載した「（ほぼ）外接」に包含されるものである。
【００３５】
次に、ヒダ付板Ａ１を外筒体２に挿着する態様について説明する。ヒダ付板Ａ１を外筒体２に挿着するには、一例として図３に示すように、テーパ状の円孔７１が開口されたガイド治具７を用いる。
ここでは、外筒体２の上にガイド治具７を載せるように設置するものであり、この際、まずガイド治具７の向きは、円孔７１の径寸法が下方に向かって徐々に狭まるように設定するものであり、また円孔７１の小径側を外筒体２の内径に合致させるようにガイド治具７をセットする。その後、ガイド治具７の上方から、円柱状に丸めたヒダ付板Ａ１を挿入する（圧入する）ものであり、ヒダ付板Ａ１は、円孔７１を通過する際に、外筒体２の内径寸法以下に狭められ、外筒体２への挿着がスムーズに行われるものである。
なお、この実施例では、外筒体２を縦置きし、その上方からヒダ付板Ａ１を挿着するように説明したが、これは圧入途中のヒダ付板Ａ１は、外側からの規制力を弱めれば、当然、外側に広がろうとする（戻ろうとする）ことから、外側から押さえながらも、重力によってヒダ付板Ａ１の挿入（圧入）が極力容易に行えるように意図したためである。しかしながら、ヒダ付板Ａ１の挿着方向は、必ずしもこのような鉛直方向に設定される必要はなく、圧入が無理なく行えるのであれば、水平方向等に設定しても構わない。
【００３６】
また、ヒダ付板Ａ１が挿着される外筒体２としては、適宜の径寸法のパイプ材を出発素材とし、これを適宜の長さにカットして適用することが可能であるが、図３に併せて示すように、コアピース３の出発素材となる単板Ａをそのまま、もしくは適宜の長さにカットして流用することが好ましい。それは、このような流用形態を採ることにより、排ガス触媒装置１の素材コスト（製造コスト）をより安価に抑えることができるためである。なお、このような形態では、事前に一枚の単板Ａを筒状に丸めておき、その端部同士を重ね合わせ、ここを溶接などで接合し、筒状の外筒体２を得るものである。
【００３７】
〔他の実施例〕
本発明は以上述べた実施例を一つの基本的な技術思想とするものであるが、更に次のような改変が考えられる。すなわち先の図２に示した実施例では、単板Ａに、まず比較的広い重合部３１を確保するための押圧を施した後、この部位にヒダ付加工（ヒダ形成）を施すプレス形態（ヒダ付加工）を示したが、１ショット目の最先端部と、最終ショットの最終端部との重ね合わせ（接合）が確実に行えれば、必ずしも重合部３１を広く確保する必要はない。このようなプレス形態としては、例えば図４（ａ）に示すように、１ショットのプレス加工で、単板（プレス成形品）Ａに対し、ヒダ付加工とアール癖付与のみを施すようにしたプレス形態が挙げられる。
【００３８】
なお、図４（ａ）では１ショットのプレス加工で、深底ヒダ３０ａと浅底ヒダ３０ｂとを一個ずつ形成するヒダ付加工を示しており、これを６ショット繰り返して得られたヒダ付板Ａ１を、円柱状に丸めたものが図４（ｂ）に示すコアピース３である。また、図４（ｂ）中の符号「Ｐ」は、深さの異なるヒダ３０の最小組み合わせパターンを示しており、ここでは図４（ａ）と比較しても分かるように、「１ショットのプレス加工」と一致させている。しかし、１ショットのプレス加工で行うヒダ３０の組み合わせ数は、必ずしも最小パターンＰで行う必要はなく、全ショット数の約数、例えば図４の実施例では計６ショットのプレス加工であるため、１ショットのプレス加工で、６の約数である２パターンずつ、つまり深底ヒダ３０ａ及び浅底ヒダ３０ｂを共に２個ずつ形成して行くことも可能である。なお、図４（ｂ）中の「Ｐ×２」は、このような加工形態（２パターンずつプレス加工する形態）を採った場合に、１ショットのプレス加工で形成されるヒダ３０の範囲（領域）を示している。
【００３９】
もちろん、１ショットのプレス加工で形成するヒダ３０のパターン数（組み合わせ数）を増やせば、一つのコアピース３を製作するために行う全ショット数としては減るため、プレス成形に要する総トータル時間は短縮できるかも知れないが、一回のプレス加工に要する圧力（パワー）や、型部材に掛かる負荷等が増大するため、１ショットのプレス加工を行うプレス加工機６の大型化や補強（強化）等を考慮しなければならない。従って通常は、深さの異なるヒダ３０の最小組み合わせパターンＰで、１ショットのプレス加工を実施するのが現実的と考えられる。因みに、図１・３に示すコアピース３も、本図４と同様のプレス加工（広い重合部３１を獲得しないヒダ付加工）を行ったものを示している。
【００４０】
また、先に述べた実施例は、いずれも深底ヒダ３０ａと浅底ヒダ３０ｂとを交互に、もしくは隣り合わせで規則的に配設したコアピース３であったが、ヒダ３０は、必ずしもこのような配置形態に限定されるものではなく、例えば５（ｂ）に示すように、二つの深底ヒダ３０ａの間に、複数（ここでは二つ）の浅底ヒダ３０ｂを介在させる規則的な配置形態も採り得る。この場合、深さの異なるヒダ３０の最小組み合わせパターンＰは、一個の深底ヒダ３０ａ及びその両側の二個の浅底ヒダ３０ｂの組み合わせとなるため（図５（ａ）参照）、１ショットのプレス加工で、これらの加工を行い、これを６ショット繰り返すことにより、全てのプレス加工が完了し、図５（ｂ）のようなコアピース３（円柱状に丸めたヒダ付板Ａ１）が得られる。なお、本実施例においても、１ショットのプレス加工で、最小パターンＰの二倍（図５（ｂ）中の「Ｐ×２」）のプレス加工、すなわち深底ヒダ３０ａを二個と、浅底ヒダ３０ｂを四個（合計六個のヒダ３０）を一挙にプレス成形することにより、所望のコアピース３（ヒダ付板Ａ１）を得ることは可能である。
【００４１】
また、先に述べた実施例では、ヒダ３０の組み合わせについて、深底ヒダ３０ａ、浅底ヒダ３０ｂ等、深さ寸法のみを異ならせた組み合わせを想定していたが、排気ガスＧとの接触面積をより大きく獲得するという観点から言えば、例えば図６に示すように、ヒダ３０の深さ方向（Ｌ方向）の寸法の差異に加え、ヒダ３０の幅方向（Ｗ方向）の寸法を異ならせることも考えられる。すなわち、図６の実施例では、ヒダ３０は、深底ヒダ３０ａと浅底ヒダ３０ｂの他に、更に中底ヒダ３０ｃを加えた合計三種類であり、このうち深底ヒダ３０ａと中底ヒダ３０ｃとが同じヒダ幅寸法に形成され、浅底ヒダ３０ｂはこれらよりもヒダ幅寸法が狭く形成されるものである。
なお、図６に示すコアピース３（ヒダ付板Ａ１）の場合、例えば１ショットのプレス加工で、組み合わせの最小パターンＰのプレス加工を行えば、１ショットで四個のヒダ３０（深底ヒダ３０ａが一個、中底ヒダ３０ｃが一個、浅底ヒダ３０ｂが二個）が形成されるものであり、このプレス加工を６ショット繰り返すことにより、所望のコアピース３が得られるものである。
【００４２】
また、上述したように１ショットのプレス加工で形成するヒダ３０の数が多くなればなるほど、１ショットのプレス加工に要する圧力（パワー）や、型に掛かる負荷も大きくなる。更に、１ショットのプレス加工毎に上型６１もしくは下型６２に嵌まり込むプレス成形品Ａ（単板Ａ）を、取り出す作業も行い難くなる（密着面積が増大するため）。このため、１ショットのプレス加工で形成するヒダ３０の数が多い場合や、ヒダ３０の深さ寸法が比較的長い場合などには、例えば図７に示すように、ヒダ３０の内・外周表面を形成するヒダ加工部６１ａ・６２ａを双方ともテーパ状に形成し、上型６１もしくは下型６２に密着状態に嵌まり込むプレス成形品Ａを取り出し易くすることが可能である。
【００４３】
ここで、請求項１の「単板に深さの異なるヒダを規則的に組み合わせて形成する」という記載について説明する。この記載、特に「規則的に（組み合わせて）」という記載は、単板Ａに対し深さの異なるヒダ３０が、ある決まりに従って繰り返し形成されること（配置形態）を意味するものである。具体的には、例えば上記図２・４では、深底ヒダ３０ａと浅底ヒダ３０ｂとが、交互に（隣り合わせに）繰り返し形成されており、上記図５では、深底ヒダ３０ａの両側に常に浅底ヒダ３０ｂが形成されており、ヒダ３０の並びとしては、浅底ヒダ３０ｂ、深底ヒダ３０ａ、浅底ヒダ３０ｂという順で繰り返し形成されている。更に、上記図６では、中底ヒダ３０ｃ、浅底ヒダ３０ｂ、深底ヒダ３０が、この順序で繰り返し形成されている。
【００４４】
また、先に述べた実施例は、どれもコアピース３のヒダ３０を、外筒体２の長手方向に対して、ほぼ真っ直ぐに形成したものであるが、上述したようにヒダ３０の形成方向は必ずしもこのようなストレート方向に限定されるものではない。すなわち、コアピース３のヒダ３０は、例えば図８に示すように、外筒体２の周方向に蛇行するように（曲がりくねるように）形成することも可能である。なお、「蛇行」とは言うものの、上記図８では、ヒダ３０を外筒体２の周方向に対し、軽くウェーブさせた状態（いわゆる波打ち状態）に形成しており、ヒダ３０の蛇行程度（曲がりくねり度合い）は種々の設定が採り得るものである。
このような構成（ヒダ３０を蛇行状態に形成する構成）を採ることにより、コアピース３自体の強度アップ、ひいては排ガス・高温環境に晒される排ガス触媒装置１としての耐久性をも向上させ得る利点が挙げられる。もちろん、コアピース３を外筒体２に挿着した状態では、ヒダ３０が排気ガスＧの流路となることから、ヒダ３０を蛇行状態に形成する本実施例は、排気ガスＧも蛇行しながら流れることになり、触媒との接触面を増加させ得、排気ガスＧの浄化促進が期待できるものである。
【００４５】
ここで、既に述べたように、ヒダ３０の形成状況によってコアピース３を区別したい場合に、上記図１・２で示したものを「ヒダストレートタイプのコアピース３Ａ」とする一方、図８で示したものを「ヒダ蛇行タイプのコアピース３Ｂ」として区別するが、ヒダ３０やプレス加工機６等については同一の符号を用いるものとする。
そして、ヒダ蛇行タイプのコアピース３Ｂを得るにあっては、例えば図９に示すように平面展開状態で深底ヒダ３０ａと浅底ヒダ３０ｂとをほぼ一定の間隔で蛇行させた（波打たせた）ヒダ付板Ａ１を、図１０のように円柱状に丸めることにより得ることができる。
もちろん、その前段階では、図９に示すヒダ付板Ａ１（深底ヒダ３０ａと浅底ヒダ３０ｂとをほぼ同じ間隔でウェーブさせたヒダ付板Ａ１）を、単板Ａから形成するものであり、これにはヒダストレートタイプのコアピース３Ａを得る場合と同様のプレス手法（ヒダ付加工）が適用できる。すなわち、図９に示すヒダ付板Ａ１を得るには、例えば図１１に示すようなプレス加工機６を適用するものであり、その特徴は、上型６１及び下型６２においてヒダ加工部６１ａ・６２ａを予めほぼ同じ間隔で蛇行させた点である。もちろん、ヒダ蛇行タイプのコアピース３Ｂを得る本プレス加工機６においても、ヒダ３０の最小組み合わせパターンＰで１ショットのプレス加工を行うことを想定し、型部材（下型６２）には、蛇行状態の深底ヒダ３０ａと浅底ヒダ３０ｂとを一個ずつ形成したものである（図１１では下型６１のみを示している）。
【００４６】
このような型構造を採ることにより、ヒダ蛇行タイプのコアピース３Ｂを製造する場合であっても、型部材の肉厚（ヒダ加工部６１ａ・６２ａの間隔）を常にほぼ一定に維持することができ、型部材の耐久性や強度においても好ましい形態が採り得る。
逆に言えば、ヒダ蛇行タイプのコアピース３Ｂを得るには、例えば図１２に示すように、深底ヒダ３０ａをほぼストレート状態で形成しながら、もう一方の浅底ヒダ３０ｂのみを蛇行状態に形成することも可能であるが、この場合には深底ヒダ３０ａと浅底ヒダ３０ｂとの間隔が狭くなる部分が存在するため、この部位での型部材の強度や耐久性を考慮する必要があると考えられる。
【００４７】
更にまた、コアピース３には、例えば図１３〜図１５に示すように、ヒダ３０の側面部分にヒダ３０の内外を連通させる貫通孔を形成することが可能であり（これをヒダ内外連通孔３２とする）、これは特にヒダ蛇行タイプのコアピース３Ｂの場合に好適と考えられる。それは、ヒダ３０が蛇行状態に形成されたコアピース３Ｂであれば、排気ガスＧも蛇行しながら外筒体２の中を流れることから、例えば図１４に併せ示すように、排気ガスＧがヒダ内外連通孔３２によってヒダ３０の内外を縫うように流れることができ、これにより触媒との接触面がより増大し、浄化効率の向上が見込めるためである。もちろん、ヒダ内外連通孔３２は、ヒダストレートタイプのコアピース３Ａに形成することも可能であり、この場合も排気ガスＧがヒダ内外連通孔３２を通り抜けるように流れ得るため、触媒との接触効率向上が見込めるものである。
なお、ヒダ内外連通孔３２は、例えば図１４に示すように、深底ヒダ３０ａと浅底ヒダ３０ｂとに形成するものを平面から視てヒダ付板Ａ１（コアピース３）の端部からほぼ同じ距離（位置）に形成することも可能であるが（端部からの距離を揃えた形成状態）、例えば図１３・１５に示すように、深底ヒダ３０ａと浅底ヒダ３０ｂとのヒダ内外連通孔３２を、平面から視てヒダ付板Ａ１（コアピース３）の端部から互い違い状に形成することも可能である（端部からの距離を異ならせた形成状態）。
【００４８】
また、ヒダ内外連通孔３２をコアピース３に形成するにあたっては、コアピース３がまだヒダ付加工を受ける前の段階、例えば単板Ａの段階で開口形成することが好ましく、これによりヒダ内外連通孔３２が正確に開口できるものである。また、コアピース３の単板Ａを一枚の大きな板材からブランク取りする場合には、このブランク取りに併せて、ヒダ内外連通孔３２を同時に開口することが可能であり、この場合には、全体の工程数を全く増やさずに、ヒダ内外連通孔３２を形成することができるものである。
【００４９】
なお、本明細書で使用した「蛇行」という用語は、単に波型の曲がりくねりだけを意味するものではなく、例えば図１４に示すように、（波打ち状の）波に相当する部位が台形状であるもの、あるいは図１５に示すように、波に相当する部位全体が比較的大きなジグザグ状を成すもの等、排気ガスＧが外筒体２の周方向にうねりながら流れ得る種々の状態を含むものである。
【００５０】
更にまた、上述した実施例はどれも両方の開口端部がほぼ同じ大きさ（径寸法）の排ガス触媒装置１を示したが（これをストレート型（の排ガス触媒装置）と称する）、例えば図１６に示すように、外筒体２及びコアピース３共に開口端部の大きさを異ならせた排ガス触媒装置１を適用することも可能である（これをテーパ型（の排ガス触媒装置）と称して、ストレート型と区別する）。なお、テーパ型の排ガス触媒装置１を実際に排気消音ユニットＵ内に収容するにあたっては、上記図１６に併せ示すように、排ガス触媒装置１の小径側を排気ガスＧの入口側に向け、大径側を排気ガスＧの出口側に向けて取り付けるものである。これは、排気ガスＧの流れに応じた配置であって、通常、排気消音ユニットＵを含めた排気システムにあって排気ガスＧは、小径側から大径側に流れる構造となっているためである。
【００５１】
また、従来の排ガス触媒装置にあっては、ストレート型の排ガス触媒装置１がほとんどであったため、例えば径寸法の異なる二本の排ガス触媒装置を用い、小径のものの後段に大径のものを直列状に配置することが多かった（図１の断面図参照）。しかしながら、テーパ型の排ガス触媒装置１を用いれば、上記図１６の断面図に併せ示すように、これら複数基の排ガス触媒装置１を一基にまとめることができ、排気消音ユニットＵひいては排気システム全体をシンプルに構成し得る点や取付性等の点で効果を奏するものである。もちろん、テーパ型の場合には、コアピース３を外筒体２に挿着する際、コアピース３の小径側を、外筒体２の大径側から嵌め込んで行く挿着形態となるため、このような挿着作業もより行い易くなるものと考えられる。
【００５２】
因みに、上記図１６に示すテーパ型の排ガス触媒装置１においては、ヒダ３０が外筒体２の長手方向に沿ってほぼ真っ直ぐに形成されたヒダストレートタイプのコアピース３Ａを図示したが、ヒダ蛇行タイプのコアピース３Ｂを用いて、テーパ型の排ガス触媒装置１を形成することも可能である。もちろん、このテーパ型の排ガス触媒装置１にヒダ内外連通孔３２を設けることも可能である。
【００５３】
また、図１７は、上記テーパ型の排ガス触媒装置１（ヒダストレートタイプ）を得る場合に、ヒダ付板Ａ１を平面展開形状で示した一実施例であり、先の実施例と比べて大きな特徴は、その形状が略扇形（先端中心側がない扇形）を呈する点である。もちろん、テーパ型の場合には、プレス加工を受ける前の単板Ａの状態から、既にこのような略扇形に形成されるものである。また、ヒダ付板Ａ１（単板Ａ）が、このような形状であることから、テーパ型の排ガス触媒装置１は、個々のヒダ３０の大きさが、小径開口端側→大径開口端側に向かって徐々に大きく形成されるのが一般的である（一定でないものである）。更に、プレス加工時の送り（順送り時の移送）は、厳密には、加工を受ける単板Ａが円状（略扇形の中心を円とする円状）を描くように送ることが好ましいと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、種々の内燃機関から排出される燃焼ガスを浄化する排ガス触媒装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１ 排ガス触媒装置
２ 外筒体
３ コアピース
６ プレス加工機
７ ガイド治具
３ コアピース
３Ａ ヒダストレートタイプのコアピース
３Ｂ ヒダ蛇行タイプのコアピース
３０ ヒダ
３０ａ 深底ヒダ
３０ｂ 浅底ヒダ
３０ｃ 中底ヒダ
３１ 重合部
３２ ヒダ内外連通孔
６ プレス加工機
６１ 上型
６１ａ ヒダ加工部
６２ 下型
６２ａ ヒダ加工部
６３ フラット部
６４ アール癖付与部
７ ガイド治具
７１ 円孔
Ａ 単板（プレス成形品）
Ａ１ ヒダ付板
Ｆ ヒダ付管
Ｇ 排気ガス
Ｌ 長さ方向（ヒダの）
Ｐ パターン（深さの異なるヒダの最小組み合わせパターン）
Ｕ 排気消音ユニット
Ｗ 幅方向（ヒダの）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガスが送り込まれてくる外筒体の内部にコアピースを設けて成り、流路面に付着形成した触媒によって、排気ガスを浄化する排ガス触媒装置を製造する方法において、
前記コアピースは、一枚の単板を出発素材とし、この単板に深さの異なるヒダを規則的に組み合わせて形成した後、
このヒダ付板を円柱状に丸め、隣り合うヒダが互いにほぼ外接するように、外筒体の内部に挿着するようにしたことを特徴とする排ガス触媒装置の製造方法。
【請求項２】
前記コアピースは、複数のヒダのうち、少なくとも一つが外筒体の周方向に蛇行するように形成されることを特徴とする請求項１記載の排ガス触媒装置の製造方法。
【請求項３】
前記排ガス触媒装置は、両方の開口端部の大きさが異なり、テーパ状を成すことを特徴とする請求項１または２記載の排ガス触媒装置の製造方法。
【請求項４】
前記コアピースの出発素材である単板にヒダ付加工を施すにあたっては、深さの異なる二種の深底ヒダと浅底ヒダとを交互に繰り返し形成するようにしたことを特徴とする請求項１、２または３記載の排ガス触媒装置の製造方法。
【請求項５】
前記コアピースの出発素材である単板に施すヒダ付加工は、深さの異なるヒダの最小組み合わせパターンを１ショットのプレス加工とし、この１ショットのプレス加工を、単板を順送りしながら繰り返し行うことで、深さの異なるヒダを複数組、単板に形成するものであり、
また１ショット毎のプレス加工を行う際には、既にヒダ付加工が終了したヒダ形成済部に、プレス加工と同時にアール癖を付与し、その後のヒダ付板の円柱状の丸め作業が容易に行えるようにしたことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の排ガス触媒装置の製造方法。
【請求項６】
前記コアピースは、ヒダの内側と外側とを連通させる内外連通孔を有するものであって、この内外連通孔は、コアピースがまだヒダ付加工を受ける前の段階で開口形成されるものであることを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の排ガス触媒装置の製造方法。
【請求項７】
前記ヒダ付板が挿着される外筒体は、事前に一枚の単板が丸められて筒状に形成されて成るものであり、この単板には、前記コアピースの出発素材となる単板をそのまま、もしくは適宜の長さにカットして流用するようにしたことを特徴とする請求項１、２、３、４５または６記載の排ガス触媒装置の製造方法。
【請求項８】
排気ガスが送り込まれてくる外筒体の内部にコアピースを設けて成り、流路面に付着形成した触媒によって、排気ガスを浄化する装置であって、
前記コアピースは、外筒体の内部において、深さの異なるヒダが放射状に設けられて成り、且つ互いに隣り合うヒダが、ほぼ外接状態に設置されて成るものであり、
装置の製造にあたっては、前記請求項１、２、３、４、５、６または７記載の製造方法によって製造されたことを特徴とする排ガス触媒装置。
【請求項１】
排気ガスが送り込まれてくる外筒体の内部にコアピースを設けて成り、流路面に付着形成した触媒によって、排気ガスを浄化する排ガス触媒装置を製造する方法において、
前記コアピースは、一枚の単板を出発素材とし、この単板に深さの異なるヒダを規則的に組み合わせて形成した後、
このヒダ付板を円柱状に丸め、隣り合うヒダが互いにほぼ外接するように、外筒体の内部に挿着するようにしたことを特徴とする排ガス触媒装置の製造方法。
【請求項２】
前記コアピースは、複数のヒダのうち、少なくとも一つが外筒体の周方向に蛇行するように形成されることを特徴とする請求項１記載の排ガス触媒装置の製造方法。
【請求項３】
前記排ガス触媒装置は、両方の開口端部の大きさが異なり、テーパ状を成すことを特徴とする請求項１または２記載の排ガス触媒装置の製造方法。
【請求項４】
前記コアピースの出発素材である単板にヒダ付加工を施すにあたっては、深さの異なる二種の深底ヒダと浅底ヒダとを交互に繰り返し形成するようにしたことを特徴とする請求項１、２または３記載の排ガス触媒装置の製造方法。
【請求項５】
前記コアピースの出発素材である単板に施すヒダ付加工は、深さの異なるヒダの最小組み合わせパターンを１ショットのプレス加工とし、この１ショットのプレス加工を、単板を順送りしながら繰り返し行うことで、深さの異なるヒダを複数組、単板に形成するものであり、
また１ショット毎のプレス加工を行う際には、既にヒダ付加工が終了したヒダ形成済部に、プレス加工と同時にアール癖を付与し、その後のヒダ付板の円柱状の丸め作業が容易に行えるようにしたことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の排ガス触媒装置の製造方法。
【請求項６】
前記コアピースは、ヒダの内側と外側とを連通させる内外連通孔を有するものであって、この内外連通孔は、コアピースがまだヒダ付加工を受ける前の段階で開口形成されるものであることを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の排ガス触媒装置の製造方法。
【請求項７】
前記ヒダ付板が挿着される外筒体は、事前に一枚の単板が丸められて筒状に形成されて成るものであり、この単板には、前記コアピースの出発素材となる単板をそのまま、もしくは適宜の長さにカットして流用するようにしたことを特徴とする請求項１、２、３、４５または６記載の排ガス触媒装置の製造方法。
【請求項８】
排気ガスが送り込まれてくる外筒体の内部にコアピースを設けて成り、流路面に付着形成した触媒によって、排気ガスを浄化する装置であって、
前記コアピースは、外筒体の内部において、深さの異なるヒダが放射状に設けられて成り、且つ互いに隣り合うヒダが、ほぼ外接状態に設置されて成るものであり、
装置の製造にあたっては、前記請求項１、２、３、４、５、６または７記載の製造方法によって製造されたことを特徴とする排ガス触媒装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１０−６９４７２（Ｐ２０１０−６９４７２Ａ）
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１１５３２２（Ｐ２００９−１１５３２２）
【出願日】平成２１年５月１２日（２００９．５．１２）
【出願人】（５００５７３７６１）サクラ工業株式会社 (12)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月１２日（２００９．５．１２）
【出願人】（５００５７３７６１）サクラ工業株式会社 (12)
【Ｆターム（参考）】
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