JP2000505000A - 構造化された板金の製造方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は構造化された板金の製造方法及び装置に関する。本発明に基づく方法において、帯状板金（６）はまず構造化処理されて、設定構造物高さ（ＳＨ）より大きな構造物高さ（Ｈ）をした構造物（８）が形成され、続いて校正処理される。その際板金（６）は校正装置（９）の両ロール（１０、１１）間を通され、それが一旦両ロール（１０、１１）を通されると、その構造物（８）の高さは設定構造物高さ（ＳＨ）に相当する大きさとなる。

Description

【発明の詳細な説明】 構造化された板金の製造方法及び装置 本発明は、少なくとも一つの構造化された板金の製造方法、板金積層体の製造 方法および構造化された板金の製造装置に関する。そのような板金は主に特に自 動車の排気装置に使用されるような触媒コンバータ用のハニカム体の形に加工さ れる。そのようなハニカム体は例えばヨーロッパ特許第０２４５７３７号明細書 に記載されている。 構造化された板金は従来において一般に互いにかみ合う特にインボリュート歯 形あるいは類似した歯形をした歯付きロールで製造される。しかし例えば台形、 ジグザグ形などの別の形状の構造物も知られている。 構造化された帯状板金から板金断片が切断されて、これらが板金積層体の形に 形成され、その場合構造化された板金間にそれぞれ平形板金が挿入される。板金 積層体の両端が例えば互いに逆向きに少なくとも二つの固定点を中心として絡み 合わされる。そのように形成された板金積層体は外被管の中にはめ込まれる。続 いて板金積層体をはめ込まれた外被管はろう付け処理され、外被管が板金積層体 にろう付けされ且つ板金が相互にろう付けされる。外被管および板金積層体は異 なった熱膨張係数を有している。板金相互のおよび板金と外被管との支障のない ろう付け結合が達成されることを保証するために、板金相互間及び／又は板金と 外被管との間に隙間が生じないように板金積層体を外被管の中にバイアス圧をも って挿入することが既に提案されている。スパイラル状に巻回されたハニカム体 において、構造化された板金の構造物の頂点に、ろう付けに使用する材料を入れ る径方向の窪みを設けることが既に提案されている。 構造化処理中に帯状板金は変形される。板金の材料特性の変化によって、構造 化された板金の構造物高さが変化する。この構造物高さの変化は板金の弾性が許 容公差域内にあることに起因する。この作用は場合によっては歯付きロールの公 差に重ね合わされるので、板金積層体が常に同じバイアス圧で外被管の中にはめ 込まれることは保証されない。更に同じ製造方法で製造してもハニカム体のセル 密度が異なってしまうことも確認されている。 本発明の課題は、構造化された板金ないし板金積層体を継続加工してハニカム 体を形成する際に、板金積層体を外被管の中に挿入する際に与えられるバイアス 圧の変動が僅かであることが保証されるような少なくとも一つの構造化された板 金の製造方法、板金積層体の製造方法および構造化された板金の製造装置を提供 することにある。本発明の別の課題は、構造化された板金によって形成されるハ ニカム体が一定のセル密度を有することを保証することにある。 少なくとも一つの構造化された板金を製造するための本発明に基づく製造方法 は、まず構造化処理において帯状板金に構造物が形成されることを特徴としてい る。その構造化処理中に、完成品としての構造化された板金が有する設定構造物 高さより大きな構造物高さをした構造物が形成される。構造化処理に校正処理が 続き、この際板金の構造物に校正処理後に構造物の高さが設定構造物高さに相当 する大きさとなるような力が加えられる。構造化処理中に設定構造物高さより大 きな構造物高さが形成されることによって、弾性復帰作用があるにもかかわらず 板金の構造物高さが十分な大きさを有することが保証される。更に万一の歯付き ロールの許容誤差も補償される。校正処理において構造物の頂点部位に、校正処 理後に構造物の高さが設定構造物高さに相当する大きさとなるように構造物を変 形する力が加えられる。 構造化処理中に構造物を形成するために、板金は互いにかみ合う二つの歯付き ロール間を通される。その歯付きロールの全歯高は設定構造物高さより大きくさ れている。その歯付きロールは例えばインボリュート歯形をしたロールである。 校正処理は特に、構造物を有する板金が、隙間高さが板金の設定構造物高さよ り小さいかあるいは板金の設定構造物高さに相当する隙間を通される形で行われ る。そのような隙間の形成は二つのローラが軸線平行に配置されることによって 行われる。 構造化された板金あるいは板金積層体から構成されているハニカム体が一定の セル密度を有することを保証するために、校正処理後に板金の構造物のばね特性 が検出されることを提案する。このばね特性を考慮に入れて切断長さが求められ 、この切断長さに相当した板金断片が帯状板金から切断される。そのように製造 さ れた構造化された板金によって、板金を再生可能なバイアス圧で外被管の中に挿 入でき再生可能なセル密度を有するハニカム体が製造できる。 本発明に基づく他の考えに応じて、例えばヨーロッパ特許第０２４５７３７号 明細書で知られているような板金積層体の製造方法において、第１の帯状板金が まず構造化処理されて、設定構造物高さより大きな構造物高さをした構造物が形 成され、続いて校正処理され、その際第１の板金の構造物に校正処理後に構造物 の高さが設定構造物高さに相当する大きさとなるような力が加えられ、その後で 第２の帯状板金、特に平形板金が第１の板金上に置かれることを提案する。 構造化処理中に第１の帯状板金が互いにかみ合う二つの歯付きロール間を通さ れる。 あるいはまた校正処理前に第２の板金が第１の板金上に置かれることを提案す る。この処置によって、構造化された板金は第２の特に平形板金と一緒に校正さ れる。 校正処理後に第１の板金の構造物のばね特性あるいは積層された板金のばね特 性が検出され、このばね特性に応じて切断長さが決められ、この切断長さに応じ て第１の板金あるいは板金積層体が切断される。 本発明に基づく他の考えに応じて、或る高さの構造物を形成するための構造化 装置によって構造化された板金を製造するための装置において、構造化装置がそ の全歯高が設定構造物高さより大きい少なくとも二つの互いにかみ合う歯付きロ ールを有し、板金の搬送方向に見て構造化装置の後方に校正装置が配置され、こ の校正装置によって板金の構造物に、校正装置の後方の構造物の高さが予め定め られた設定構造物高さに相当する大きさとなるような力が加えられることを提案 する。 構造化装置は特にインボリュート歯形をした少なくとも二つの互いにかみ合う 歯付きロールを有している。回転可能な歯付きロールの使用は構造化された板金 の連続的な製造を可能にする。あるいはまた板金に構造物を系統的に形成するた めに、互いに運動可能な二つの歯付き工具を有しこれらの両歯付き工具間で板金 が変形加工される構造化装置が使用される。 本発明の他の有利な実施形態において、校正装置が、板金が間を通される少な くとも二つの校正工具を有し、校正工具が歯付きロールの全歯高より小さな隙間 高さの隙間を形成していることを提案する。その隙間高さは特に構造化された板 金が有していなければならない設定構造物高さに相当している。隙間高さは特に 校正装置の調整によって調節できる。 校正工具は特に軸線平行に配置された二つのロールによって形成されている。 これらのロールは特にロール軸線が板金の搬送方向に対して直角に延びるように 配置されている。 本発明に基づく装置の他の有利な実施態様において、校正装置の後方に、板金 のばね特性を検出する測定装置およびそのばね特性に応じて板金を切断する切断 装置が置かれていることを提案する。 図に示した実施例を参照して本発明の他の利点および特徴を詳細に説明する。 図１は構造化された板金の製造装置の第１の実施例を概略的に示し、 図２は校正装置を示し、 図３は構造化された板金の製造装置の第２の実施例を示す。 図１は構造化された板金の製造装置を概略的に示している。この装置は構造化 装置１を有している。この構造化装置１は互いにかみ合う２つの歯付きロール２ 、３を有しでいる。これらの歯付きロール２、３は例えばインボリュート歯形を している。歯付きロール２、３の軸線４、５は互いに平行に延びている。両歯付 きロール２、３間を板金コイル７から巻き解かれた帯状板金６が走る。この板金 ６が構造化装置１を通過する間に構造物８が形成される。 この構造物８は歯付きロール２、３の形状に相当している。板金６の搬送方向 において構造化装置１に校正装置９が後置されている。この校正装置９は二つの ロール１０、１１の形で形成されている二つの校正工具を有している。これらの ローラ１０、１１は互いに軸線平行に配置されている。これらのロール１０、１ １の外周面は構造化された板金６が通過する隙間１２を形成している。校正装置 ９に測定装置１３および切断装置１４が後置されている。 測定装置１３によって板金６の構造物８のばね特性が検出される。構造物８の ばね特性を考慮に入れて切断長さＬが求められ、この切断長さＬに相当した板金 断片１５が帯状板金６から切断装置１４で切断される。板金６の構造物８のばね 特性の検出は力―変位測定によって行われる。 歯付きロール２、３の形状は構造物８の高さＨが予め定められた設定構造物高 さＳＨより大きくなるように形成されている。板金６に例えば図２に示されてい るように構造物８が形成される。そのように構造化された板金はロール１０、１ １間の隙間１２を通して導かれる。その隙間１２の高さｈは板金６がロール１０ 、１１間を通過する際に構造物８が圧縮され、これによってその構造物８は校正 装置９の後方において設定構造物高さＳＨに相当した高さをした構造物８’とな る。ロール１０、１１は回転可能に支持されている。特に隙間高さｈは調整可能 なロール１０、１１によって調節できる。 次に図３に示した装置について説明する。 図３に示されている装置は、互いに間隔を隔てて軸線平行に配置された二つの 歯付きロール２、３によって形成されている構造化装置１を有している。搬送方 向に見て構造化装置１に校正装置９が続き、これに更に測定装置１３並びに切断 装置１４が続いている。校正装置９は互いに間隔を隔てて軸線平行に配置された 二つのロール１０、１１によって形成されている。これらのロール１０、１１は 回転可能に支持されている。これらの両ロール１０、１１の外周面が隙間１２を 形成している。 帯状板金６が板金コイル７から巻き解かれ構造化装置１に導かれる。構造化装 置１において板金６に歯付きロール２、３によって構造物８が形成される。この 構造物８は設定構造物高さＳＨより大きい高さＨを有している。そのように構造 化された板金６は続いて校正装置１０に導かれる。板金６はロール１０、１１間 の隙間１２を通過する。この隙間１２は構造物８の高さＨより小さな高さｈを有 している。板金６が校正装置９を通過する際に構造物８にこの高さを設定構造物 高さＳＨにする力が加えられる。校正装置９の手前で構造化された板金６上に板 金コイル１７から巻き解かれた平形板金１６が導かれる。この平形板金１６およ び構造化された板金６が−緒に校正装置９を通過する。 校正装置９に測定装置１３が続き、この測定装置１３によって平形板金１６お よび構造化された板金６のばね特性が検出される。求められたばね特性をもとに 切断長さＬが決定される。測定装置１３に続く切断装置１４が平形板金１６およ び構造化された板金６の板金断片８を切断する。構造化された板金６は互いに重 ね合わされ、これによって板金積層体１９が生じ、この板金積層体１９は絡み合 わせた後で外被管の中にはめ込まれる。 符号の説明 １ 構造化装置 ２、３ 歯付きロール ４ ５ 軸線 ６ 板金 ７ 板金コイル ８、８’ 構造物 ９ 校正装置 １０、１１ ロール １２ 隙間 １３ 測定装置 １４ 切断装置 １５ 板金断片 １６ 平形板金 １７ 板金コイル １８ 板金断片 １９ 板金積層体

【手続補正書】 【提出日】１９９９年４月２８日（１９９９．４．２８） 【補正内容】 請求の範囲 １．帯状板金（６）がまず構造化処理される少なくとも一つの構造化された板金 の製造方法において、構造化処理によって 設定構造物高さ（ＳＨ）より大きな構 造物高さ（Ｈ）をした構造物（８）が形成され、続いて帯状板金（６）が校正処 理され、その際板金（６）の構造物（８）に校正処理後に構造物（８）の高さ（ Ｈ）が設定構造物高さ（ＳＨ）に相当する大きさとなるような力が加えられるこ とを特徴とする 少なくとも一つの構造化された板金の製造方法。 ２．構造化処理中に板金（６）が互いにかみ合う二つの歯付き工具（２、３）間 を通される請求項１記載の方法。 ３．板金（６）が、全歯高が設定構造物高さ（ＳＨ）より大きな歯付きロール（ ２、３）間を通される請求項２記載の方法。 ４．構造化処理中に板金（６）が互いにかみ合う二つの歯付きロール（２、３） 間を通される請求項２又は３ 記載の方法。５ ．板金（６）が、構造化処理中に隙間高さ（ｈ）が板金（６）の設定構造物高 さ（ＳＨ）より小さいかあるいは板金（６）の設定構造物高さ（ＳＨ）に相当す る隙間（１２）を通される請求項１ないし４のいずれか１つに記載の方法。６ ．隙間（１２）が二つの軸線平行のロール（１０、１１）によって形成されて いる請求項４記載の方法。７ ．校正処理後に板金（６）の構造物のばね特性が検出され、このばね特性を考 慮に入れで切断長さ（Ｌ）が求められ、この切断長さ（Ｌ）に相当した板金断片 （１５、１６）が帯状板金（６）から切断される請求項１ないし６のいずれか１ つに記載の方法。８ ．切断長さ（Ｌ）が別の処理過程に対する基準として使用される請求項７記載 の方法。９ ．第１の帯状板金（６）がまず構造化処理されて構造物（８）が形成され、第 ２の帯状板金、好適には平形板金（１６）が第１の板金（６）上に置かれる板金 積層体（１９）の製造方法において 、設定構造物高さ（ＳＨ）より大きな構造物 高さ（Ｈ）をした構造物（８）が形成され、続いて校正処理され、この際第１の 板金（６）の構造物（８）に校正処理後に構造物（８’）の高さ（Ｈ）が設定構 造物高さ（ＳＨ）に相当する大きさとなるような力が加えられることを特徴とす る 板金積層体（１９）の製造方法。１０ ．構造化処理中に板金（６）が互いにかみ合う二つの歯付き工具（２、３） 間を通される請求項９記載の方法。１１ ．第１の板金（６）が、全歯高が設定構造物高さ（ＳＨ）より大きい歯付き ロール（２、３）間を通される請求項１０記載の方法。１２．構造化処理中に第１の板金（６）が互いにかみ合う二つの歯付きロール（ ２、３）間を通される請求項１０又は１１ 記載の方法。１３ ．第１の板金（６）が、隙間高さ（ｈ）が第１の板金（６）の設定構造物高 さ（ＳＨ）に相当する隙間（１２）を通される請求項９ないし１２のいずれか１ つに記載の方法。１４ ．隙間（１２）が二つの軸線平行のロール（１０、１１）によって形成され ている請求項１３記載の方法。１５ ．校正処理前に第２の板金（１６）が第１の板金（６）上に置かれる請求項１３又は１４ 記載の方法。１６．校正処理後に第２の板金（１６）が第１の板金（６）上に置かれる請求項 ９ないし１４のいずれか１つに記載の方法。 １７ ．校正処理後に第１の板金（６）の構造物のばね特性あるいは積層された板 金（６、１６）のばね特性が検出され、このばね特性に応じて切断される請求項９ないし１６ のいずれか１つに記載の方法。１８ ．或る高さ（Ｈ）の構造物を形成するために少なくとも二つの互いにかみ合 う歯付き工具（２、３）を有する 構造化装置（１）によって構造化された板金の 製造装置 において、少なくとも二つの歯付き工具（２、３）が設定構造物高さ（ ＳＨ）より大きい全歯高を有し 、板金（６）の搬送方向に見て構造化装置（１） の後方に校正装置（９）が配置され、この校正装置によって板金（６）の構造物 （８）に、校正装置（９）の後方の構造物（８’）の高さ（Ｈ）が予め定められ た設定構造物高さ（ＳＨ）に相当する大きさとなるような力が加えられることを 特徴とする構造化された板金の製造装置。１９ ．構造化装置（１）が少なくとも二つの互いにかみ合う歯付きロール（２、 ３）を有していることを特徴とする請求項１８記載の装置。２０ ．校正装置（９）が、板金（６、１６）が間を通される少なくとも二つの校 正工具（１０、１１）を有し、これらの校正工具（１０、１１）が歯付き工具（ ２、３）の全歯高（ＰＨ）より小さな隙間高さ（ｈ）の隙間（１２）を形成して いることを特徴とする請求項１８又は１９記載の装置。２１．校正工具が軸線平行に配置された二つのロール（１０、１１）であること を特徴とする請求項２０記載の装置。 ２２．校正装置（９）の後方に、板金（６、１６）のばね特性を検出する測定装 置（１３）およびそのばね特性に応じて板金（６、１６）を切断する切断装置（ １４）が置かれていることを特徴とする請求項１８ないし２１のいずれか１つに 記載の装置。 ２３．校正装置（９）の隙間高さ（ｈ）が調整可能であることを特徴とする請求 項１８ないし２２のいずれか１つに記載の装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ， ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，Ｆ Ｉ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ， ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，Ｍ Ｗ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ， ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．帯状板金（６）がまず構造化処理されて、設定構造物高さ（ＳＨ）より大き な構造物高さ（Ｈ）をした構造物（８）が形成され、続いて校正処理され、その 際板金（６）の構造物（８）に校正処理後に構造物（８）の高さ（Ｈ）が設定構 造物高さ（ＳＨ）に相当する大きさとなるような力が加えられる少なくとも一つ の構造化された板金の製造方法。 ２．構造化処理中に板金（６）が互いにかみ合う二つの歯付きロール（２、３） 間を通される請求項１記載の方法。 ３．板金（６）が、全歯高が設定構造物高さ（ＳＨ）より大きな歯付きロール（ ２、３）間を通される請求項２記載の方法。 ４．板金（６）が、隙間高さ（ｈ）が板金（６）の設定構造物高さ（ＳＨ）より 小さいかあるいは板金（６）の設定構造物高さ（ＳＨ）に相当する隙間（１２） を通される請求項１ないし３のいずれか１つに記載の方法。 ５．隙間（１２）が二つの軸線平行のロール（１０、１１）によって形成されて いる請求項４記載の方法。 ６．校正処理後に板金（６）の構造物のばね特性が検出され、このばね特性を考 慮に入れで切断長さ（Ｌ）が求められ、この切断長さ（Ｌ）に相当した板金断片 （１５、１６）が帯状板金（６）から切断される請求項１ないし５のいずれか１ つに記載の方法。 ７．切断長さ（Ｌ）が別の処理過程に対する基準として使用される請求項８記載 の方法。 ８．第１の帯状板金（６）がまず構造化処理されて、設定構造物高さ（ＳＨ）よ り大きな構造物高さ（Ｈ）をした構造物（８）が形成され、続いて校正処理され 、この際第１の板金（６）の構造物（８）に校正処理後に構造物（８’）の高さ （Ｈ）が設定構造物高さ（ＳＨ）に相当する大きさとなるような力が加えられ、 その後で第２の帯状板金、好適には平形板金（１６）が第１の板金（６）上に置 かれる板金積層体（１９）の製造方法。 ９．構造化処理中に第１の板金（６）が互いにかみ合う二つの歯付きロール（２ 、３）間を通される請求項８記載の方法。 １０．第１の板金（６）が、全歯高が設定構造物高さ（ＳＨ）より大きい歯付き ロール（２、３）間を通される請求項９記載の方法。 １１．第１の板金（６）が、隙間高さ（ｈ）が第１の板金（６）の設定構造物高 さ（ＳＨ）に相当する隙間（１２）を通される請求項８ないし１０のいずれか１ つに記載の方法。 １２．隙間（１２）が二つの軸線平行のロール（１０、１１）によって形成され ている請求項１１記載の方法。 １３．校正処理前に第２の板金（１６）が第１の板金（６）上に置かれる請求項 １１又は１２記載の方法。 １４．校正処理後に第１の板金（６）の構造物のばね特性あるいは積層された板 金（６、１６）のばね特性が検出され、このばね特性に応じて切断される請求項 ８ないし１３のいずれか１つに記載の方法。 １５．或る高さの構造物を形成するための構造化装置（１）によって構造化され た板金を製造するための装置において、構造化装置（１）が、全歯高が設定構造 物高さ（ＳＨ）より大きい少なくとも二つの互いにかみ合う歯付きロール（２、 ３）を有し、板金（６）の搬送方向に見て構造化装置（１）の後方に校正装置（ ９）が配置され、この校正装置によって板金（６）の構造物（８）に、校正装置 （９）の後方の構造物（８’）の高さ（Ｈ）が予め定められた設定構造物高さ（ ＳＨ）に相当する大きさとなるような力が加えられることを特徴とする構造化さ れた板金の製造装置。 １６．構造化装置（１）が少なくとも二つの互いにかみ合う歯付きロール（２、 ３）を有していることを特徴とする請求項１５記載の装置。 １７．校正装置（９）が、板金（６、１６）が間を通される少なくとも二つの校 正工具（１０、１１）を有し、これらの校正工具（１０、１１）が歯付きロール （２、３）の全歯高（ＰＨ）より小さな隙間高さ（ｈ）の隙間（１２）を形成し ていることを特徴とする請求項１５又は１６記載の装置。 １８．校正工具が軸線平行に配置された二つのロール（１０、１１）であること を特徴とする請求項１７記載の装置。 １９．校正装置（９）の後方に、板金（６、１６）のばね特性を検出する測定装 置（１３）およびそのばね特性に応じて板金（６、１６）を切断する切断装置（ １４）が置かれていることを特徴とする請求項１５ないし１８のいずれか１つに 記載の装置。 ２０．校正装置（９）の隙間高さ（ｈ）が調整可能であることを特徴とする請求 項１５ないし１９のいずれか１つに記載の装置。