JP2002106335A - 触媒コンバータ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 チャックで位置決めした外筒素材がスピニン
グ用ローラの送り方向や回転方向の力で位置ずれせず、
加工精度歩留りとも良く製造された触媒コンバータを提
供すること。 【解決手段】 外筒素材２の触媒担体装着設定位置外周
面の少なくとも一カ所にエンボス６を設けてから同位置
まで触媒担体９を挿入し、チャッキング面１３に備えた
エンボス嵌合部１４にエンボス６を嵌め込み状態にして
外筒素材をチャック１１で固定し、固定した外筒素材の
端部をスピニング加工して端部に絞り部を有する外筒内
に触媒担体を装着させた構造にする。外筒と触媒担体と
の間に緩衝材１０を介装したり、エンボスが外筒両端の
中心位置から目視で判別できる程度に外れた位置に設け
たり、エンボスとエンボス嵌合部に代えビードとビード
嵌合部を設けても良い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車などの排気
システムに使用する触媒コンバータに関し、特に加工精
度の良い外筒を備えた触媒コンバータおよびその製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】触媒コンバータは排気管の途中に装着さ
れることから、触媒担体を収容した外筒の両側は、前記
排気管と同一大きさとなるように触媒担体収納部分の大
径部から漸次縮径させ、最終的には端部に排気管と同一
径の円筒部を有する漏斗状に形成されている。従来、前
記のように両側に漏斗状の縮径部を有した触媒コンバー
タを設ける場合、まず、触媒担体を外筒素材に挿入し、
次いでその触媒担体挿入部分をチャッキングし、その固
定された外筒素材の端部外周面に複数個のローラを押圧
し回転させながら外筒素材の軸心方向に移動させ、この
移動中にローラ間距離を調整するスピニング加工を行う
ことにより、内部に既に触媒担体を備え、しかも一つの
外筒素材だけを使用して両側の縮径部がその触媒担体挿
入部と連続するようにして外筒全体を一体に形成する加
工技術がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の加工技術によって製造された触媒コンバータにあっ
ては、外筒素材をチャッキングして端部をスピニング加
工する工程において、チャックの締めしろの締め付け具
合やローラの送りスピード、あるいは送りの力、距離に
よっては外筒素材がチャッキング面でずれを起こす場合
がある。このようにスピニング加工時に外筒素材がずれ
ると加工位置がずれた精度の悪い触媒コンバータが製造
されるし歩留りも悪くなるという問題があった。この外
筒素材のずれ防止に締めしろを狭めてチャッキング力を
増大させると外筒素材が変形し、内部に挿入した触媒担
体がセラミックスであると、その触媒担体を破損させる
ことがあるためチャッキング力を強くもできず、特にセ
ラミックス担体を備えた触媒コンバータを製造する場合
に問題が多い。

【０００４】本発明の解決しようとする課題は、外筒素
材をスピニング加工して製造する触媒コンバータにおい
て、チャックで位置決めされた外筒素材が、特にセラミ
ックス担体を挿入しているような外筒素材であってもロ
ーラの送り方向や回転方向、送りの力などに起因する位
置ずれを起こさず、加工精度が良く、歩留り良く製造さ
れた触媒コンバータおよびその製造方法を提供すること
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明請求項１記載の触媒コンバータにあっては、
触媒担体を内部に装着した外筒がスピニング加工による
絞り部を両端に有すると共に、該スピニング加工時にチ
ャックのチャッキング面に備えた嵌合部に嵌合させた被
嵌合部を有していることを特徴とする。

【０００６】請求項２記載の触媒コンバータにあって
は、請求項１記載の触媒コンバータにおいて、前記チャ
ッキング面の嵌合部は円形凹部であり、かつ前記外筒の
被嵌合部はエンボスであることを特徴とする。

【０００７】請求項３記載の触媒コンバータにあって
は、請求項１記載の触媒コンバータにおいて、前記チャ
ッキング面の嵌合部は環状の溝形凹部であり、かつ前記
外筒の被嵌合部は環状ビードであることを特徴とする。

【０００８】請求項４記載の触媒コンバータにあって
は、請求項１ないし請求項３のうちいずれかの項に記載
の触媒コンバータにおいて、前記外筒の触媒担体装着部
分と触媒担体との間に緩衝材が介装されていることを特
徴とする。

【０００９】請求項５記載の触媒コンバータにあって
は、請求項１ないし請求項４のうちいずれかの項に記載
の触媒コンバータにおいて、前記被嵌合部が外筒両端間
の中心位置から目視で判別できる程度に外れた位置に設
けられていることを特徴とする。

【００１０】請求項６記載の触媒コンバータの製造方法
においては、触媒コンバータの外筒素材であって触媒担
体装着設定位置における外周面の少なくとも一カ所にエ
ンボスまたはビードなどによる被嵌合部を設け、該被嵌
合部を設けた外筒素材の触媒担体装着設定位置まで触媒
担体を挿入し、チャッキング面に備えた嵌合部に前記被
嵌合部を嵌め込み状態にして前記触媒担体挿入の外筒素
材をスピニング加工用のチャックで固定し、該チャック
に固定した外筒素材の端部をスピニング加工することに
より端部に絞り部を有する外筒内に触媒担体を装着させ
たことを特徴とする。

【００１１】

【作用および効果】請求項１記載の発明では、上述のよ
うに構成されるため、触媒コンバータの外筒は、両端に
有する漏斗状の絞り部をスピニング加工により形成する
際、チャッキング面が備えた嵌合部に外筒の被嵌合部が
嵌合されることにより、外筒を加工位置から何れの方向
にも位置ずれを起こさない固定状態にして漏斗状に加工
されている。

【００１２】従って、本発明では、外筒両端がスピニン
グ加工時のローラの送り方向や回転方向の固定が完全に
された状態で漏斗状に加工されており、外筒の加工精度
が良い。スピニング時に外筒が変形する程の力で掴まず
的確な力で固定して製造されているから、内部の触媒担
体も健全であり高い信頼性を有する。また、歩留りも良
いなどの効果が得られる。

【００１３】請求項２および請求項３記載の発明では、
上述のように構成されるため、触媒コンバータの外筒が
有する被嵌合部はチャッキング面の円形凹部または環状
の溝形凹部に嵌合するエンボスまたは環状ビードである
から、簡単な構造でも外筒を加工位置から何れの方向に
も位置ずれを起こさない固定状態にして漏斗状に加工さ
れている。

【００１４】従って、本発明では、嵌合部が簡単な構造
であっても、請求項１記載の発明と同様に外筒両端がス
ピニング加工時のローラの送り方向や回転方向の固定が
完全にされた状態で漏斗状に加工されており、高い信頼
性があり、外筒の加工精度も良いなどの効果が得られ
る。また、被嵌合部が環状ビードであると、ビードが外
筒の補強要素となることから、耐久性が向上した、ま
た、外筒からの放射音も低減しているなどの効果が得ら
れる。

【００１５】請求項４記載の発明では、上述のように構
成されるため、エンボスまたは環状ビードなどによる被
嵌合部を外筒素材内面側に突出するように設けても、外
筒素材の触媒担体装着部分と触媒担体との間に介装した
緩衝材に前記被嵌合部を埋没させることができる。従っ
て、本発明では、触媒担体の挿入時やスピニング加工
時、あるいは製造後使用中にエンボスまたは環状ビード
などによる被嵌合部が触媒担体と接触することがなく、
異音や破損の発生がないなどの効果が得られる。

【００１６】請求項５記載の発明では、上述のように構
成されるため、予め外筒の中心から前後にずれてエンボ
スまたは環状ビードなどによる被嵌合部を設けた一方側
を触媒コンバータの前方と設定しておくと、被嵌合部の
位置により触媒コンバータの前後を目視で判別して車体
に組み込むことができる。従って、本発明では、触媒コ
ンバータの製造時に必要なエンボスなどの被嵌合部を利
用して、何らの処置をしなくても触媒コンバータの前後
を簡単に判別して、常に前後を間違いなく正確に組み付
けできるなどの効果が得られる。

【００１７】請求項６記載の発明では、上述のように構
成されるため、触媒担体装着位置における外筒素材外周
面に設けた被嵌合部をチャッキング面に備えた嵌合部に
嵌め込み状態にしてチャックを締め付けることにより、
スピニング加工時にローラの送り方向や回転方向による
圧力を受けて外筒素材がその方に移動しようとするのに
対し、被嵌合部が嵌合部に係止状態となって外筒素材の
位置ずれを阻止することから、外筒素材は正規の位置で
加工されることになる。

【００１８】従って、本発明では、外筒素材はスピニン
グ加工するローラの送り方向や回転方向の固定が完全に
行われることによって位置ずれを起こさず、このため加
工精度良く、歩留り良く触媒コンバータを製造すること
ができる。特に、外筒素材が変形して触媒担体を破損さ
せる程チャックを締め付けて外筒素材を固定しなくて良
いから、触媒担体がセラミックスであっても信頼性と耐
久性を有すると共に加工精度良く、歩留り良く触媒コン
バータを製造することができるなどの効果が得られる。

【００１９】

【発明の実施の形態】（発明の実施の形態１）以下、本
発明の実施の形態を図面により説明する。図１は実施の
形態１の触媒コンバータの製造方法を示す説明図、図２
は同製造方法で製造した触媒コンバータを示す斜視図で
あり、図に示すように、触媒コンバータＡの外筒１は、
外筒素材２の両端をスピニング加工することにより、両
端に漏斗状の絞り部３を有し、絞り部３の端部は排気管
に接続するための円筒部４を有するように継ぎ目なく一
体に形成されている。

【００２０】図１に基づいて、製造方法を説明する。ま
ず、図１（イ）に示すように、外筒素材２の触媒担体装
着設定位置５における外周面に直径方向で対向するよう
に被嵌合部としてエンボス６を設けておく。この場合、
エンボス６は、外筒両端の中心位置７から目視で判別で
きる程度に外れた位置８に設けておく。次に、前記エン
ボス６を設けた外筒素材２に、その触媒担体装着設定位
置５までセラミックスの触媒担体９を挿入する。尚、こ
の触媒担体９にはマット状の緩衝材１０で被覆してお
き、この状態で挿入する。

【００２１】本発明の触媒コンバータを製造するスピニ
ング加工機のチャック１１には図１（ロ）に示すよう
に、爪部１２のチャッキング面１３同士に前記エンボス
６を嵌め込み可能な大きさの凹状の嵌合部１４が設けら
れている。前記スピニング加工機へのセットでは、図１
（ハ）に示すように、前記嵌合部１４に外筒素材２のエ
ンボス６が嵌り込むようにして爪部１２同士を締め付
け、外筒素材２の外周面１５をチャッキング面１３で固
定する。この時チャック１１は、外筒素材２の端部を加
工機の加工位置に対し予め設定された位置に配置させる
ものとなる。

【００２２】上記状態にセット後はローラ１６を外筒素
材２の端部外周に沿って駆動し、従来同様の加工手順に
してスピニング加工を行う。このスピニング加工に際
し、ローラ１６の送り方向や回転方向による圧力を受け
て外筒素材２がその方に移動しようとするのに対し、エ
ンボス６がエンボス嵌合部１４に係止状態となって外筒
素材２の位置ずれを阻止することから、外筒素材２は最
後まで正規の位置でスピニング加工されることになる。
このスピニング加工により製造された触媒コンバータＡ
は、両端のスピニング加工部分が均等な形状に形成さ
れ、触媒担体９の挿入部分外周面に現われたエンボス６
は端部から目視で判別できる程度に外れた位置に配置さ
れたものとなっている。

【００２３】従って、この実施の形態１では下記のよう
な効果が得られる。 (1) 外筒素材２はスピニング加工するローラ１６の送り
方向や回転方向の固定が完全に行われることによって位
置ずれを起こさず、このため加工精度が良く、歩留り良
く製造された触媒コンバータを得ることができる。 (2) 外筒素材２が変形して触媒担体９を破損させる程チ
ャック１１を締め付けて外筒素材２を固定しなくて良い
から、触媒担体９がセラミックスであっても加工精度良
く、歩留り良く製造された触媒コンバータを得ることが
できる。 (3) 触媒コンバータの製造時に必要なエンボス６を利用
して、何らの処置をしなくても触媒コンバータの前後を
簡単に判別して、常に前後を間違いなく正確に組み付け
できる触媒コンバータを得ることができる。

【００２４】（発明の実施の形態２）次に、実施の形態
２を図面により説明する。尚、実施の形態１と同様の構
成部分には同一の符号を付してその具体的な説明は省略
する。図３は実施の形態２の触媒コンバータ製造時にお
けるチャッキング状態の一部を拡大して示す断面図であ
る。本実施の形態の触媒コンバータは、外筒素材２に設
けたエンボス２０が内面側に突出し、更にチャッキング
面２１に前記エンボス２０に嵌め込む凸状の嵌合部２２
が設けられているチャックを使用して製造されたことに
特徴がある。従って、本実施の形態では、実施の形態１
と同様の作用効果が得られ、更に、外筒素材２と触媒担
体９との間に介装したマット状緩衝材１０に前記エンボ
ス２０を埋没させることができるので、触媒担体９の挿
入時やスピニング加工時、あるいは製造後使用中にエン
ボス２０が触媒担体９と接触することがなく、このため
異音や破損の発生のない触媒コンバータを得ることがで
きるという効果が得られる。

【００２５】（発明の実施の形態３）次に、実施の形態
３を図面により説明する。尚、実施の形態１と同様の構
成部分には同一の符号を付してその具体的な説明は省略
する。図４（イ）は実施の形態３の触媒コンバータの製
造方法を示す説明図、同図（ロ）は同製造方法で製造し
た触媒コンバータを示す斜視図であり、図に示すよう
に、外筒素材２５は実施の形態１で設けたエンボス形成
位置に、該エンボスに代え円周に沿う環状で一条のビー
ド２６が突設されている。また、チャックの爪２７（他
方の爪の図示は省略）のチャッキング面２８には前記外
筒素材のビード２６を嵌め込む溝状の嵌合部２９が周設
されている。従って本実施の形態の触媒コンバータＢ
は、実施の形態１と同様の作用効果が得られる。

【００２６】（発明の実施の形態４）次に、実施の形態
４を図面により説明する。尚、実施の形態１と同様の構
成部分には同一の符号を付してその具体的な説明は省略
する。図５は実施の形態４の触媒コンバータＣを示す斜
視図であり、図に示すように、実施の形態２のビード２
６に加え軸心方向にもビード３０が設けられていること
に特徴がある。従って本実施の形態の触媒コンバータＣ
は、外筒がビード２６、ビード３０によって補強された
状態となっており、耐久性が向上し、また、外筒からの
放射音が低減した触媒コンバータを得ることができるな
どの効果が得られる。

【００２７】以上、本発明の実施の形態を説明してきた
が、本発明の具体的な構成は上記実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計
変更などがあっても本発明に含まれる。外筒１に設ける
エンボスやビードの数は任意に設定できるものであり、
例えば図６に示す触媒コンバータＤのようにビード２６
を二条設けることもできる。また、環状ビードも外筒外
面側が凹状の溝形、つまり外筒内面側に突出するように
設けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施の形態１の触媒コンバータの製造方
法を（イ）（ロ）（ハ）の順に示す説明図である。

【図２】実施の形態１の製造方法で設けた触媒コンバー
タを示す斜視図である。

【図３】実施の形態２のチャッキング状態の一部を拡大
して示す断面図である。

【図４】（イ）は実施の形態３の製造方法を示す説明
図、（ロ）は同製造方法で設けた触媒コンバータを示す
斜視図である。

【図５】実施の形態４の触媒コンバータを示す斜視図で
ある。

【図６】その他の実施の形態の触媒コンバータを示す斜
視図である。

【符号の説明】

１ 外筒 ２，２５ 外筒素材 ３ 絞り部 ５ 触媒担体装着設定位置 ６，２０ エンボス ７ 中心位置 ８ 外れた位置（エンボス位置） ９ 触媒担体 １０ マット状緩衝材 １１ チャック １３，２８ チャッキング面 １４ チャッキング面の凹状の嵌合部 ２６，３０ ビード ２９ チャッキング面の溝状の嵌合部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 触媒担体を内部に装着した外筒がスピニ
   ング加工による絞り部を両端に有すると共に、該スピニ
   ング加工時にチャックのチャッキング面に備えた嵌合部
   に嵌合させた被嵌合部を有していることを特徴とする触
   媒コンバータ。
2. 【請求項２】 前記チャッキング面の嵌合部は円形凹部
   であり、かつ前記外筒の被嵌合部はエンボスであること
   を特徴とする請求項１記載の触媒コンバータ。
3. 【請求項３】 前記チャッキング面の嵌合部は環状の溝
   形凹部であり、かつ前記外筒の被嵌合部は環状ビードで
   あることを特徴とする請求項１記載の触媒コンバータ。
4. 【請求項４】 前記外筒の触媒担体装着部分と触媒担体
   との間に緩衝材が介装されていることを特徴とする請求
   項１ないし請求項３のうちいずれかの項に記載の触媒コ
   ンバータ。
5. 【請求項５】 前記被嵌合部が外筒両端間の中心位置か
   ら目視で判別できる程度に外れた位置に設けられている
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のうちいずれ
   かの項に記載の触媒コンバータ。
6. 【請求項６】 触媒コンバータの外筒素材であって触媒
   担体装着設定位置における外周面の少なくとも一カ所に
   エンボスまたはビードなどによる被嵌合部を設け、該被
   嵌合部を設けた外筒素材の触媒担体装着設定位置まで触
   媒担体を挿入し、チャッキング面に備えた嵌合部に前記
   被嵌合部を嵌め込み状態にして前記触媒担体挿入の外筒
   素材をスピニング加工用のチャックで固定し、該チャッ
   クに固定した外筒素材の端部をスピニング加工すること
   により端部に絞り部を有する外筒内に触媒担体を装着さ
   せたことを特徴とする触媒コンバータの製造方法。