JP2011161446A - 楕円筒状部材の製造方法、及びプレス装置。 - Google Patents

Abstract

【課題】円筒状部材を楕円筒状部材にプレス成形する時に、溶接部に折れ・座屈が発生することを抑制できると共に、プレス成形された楕円筒状部材にスピニング成形を施して触媒コンバータ容器を製造する際に溶接部に割れ・亀裂等の不具合が発生することを抑制可能な楕円筒状部材の製造方法、及びプレス装置を提供する。
【解決手段】固定型１２及び固定型１２に対する近接離間方向へ移動可能に構成される可動型１１を有し可動型１１及び固定型１２の型締め時に可動型の成形面１１ａと固定型の成形面１２ａとで囲まれる成形空間１６が楕円柱形状に形成されるプレス装置１０によって、円筒状部材５を、溶接部６を中子１４により可動型短手部１１ｂ又は固定型短手部１２ｂに向けて押圧した状態で、プレス成形して、楕円筒形状の楕円筒状部材７を成形する。
【選択図】図４

Description

本発明は、楕円筒状部材の製造方法、及びプレス装置に関する。

自動車等の排気系中に設置され、排気ガスを浄化する触媒コンバータの技術は公知である（例えば、特許文献１）。
触媒コンバータは、排気ガスを浄化する触媒、及び触媒コンバータの外形を形成すると共に内部に触媒を収容する触媒コンバータ容器を有しており、前記触媒コンバータ容器としては、自動車の床下等の手狭で扁平な空間を利用して配置可能とするために、楕円筒形状を有する形状に形成されるものがある（例えば、特許文献２）。

上記した楕円筒形状を有する触媒コンバータ容器は、例えば以下の（Ａ）〜（Ｃ）の手順で製造される。

（Ａ）板形状の金属製素材を、円筒状に丸めて両端部を突き合わせ、突き合わせた両端部を溶接して円筒状部材１００を成形する。

（Ｂ）固定型１２０及び固定型１２０に近接可能に支持される可動型１１０を有し、可動型１１０及び固定型１２０の型締め時に可動型１１０の成形面と固定型１２０の成形面とで囲まれる成形空間が楕円柱形状に形成されるプレス装置を用いて、円筒状部材１００をプレス成形して、楕円筒形状の楕円筒状部材１３０を成形する（図８（ａ）〜図８（ｃ）参照）。
なお、素材となる円筒状部材１００の周長は成形品である楕円筒状部材１３０の周長よりも僅かに大きくなるように構成されている。つまり、円筒状部材１００には、プレス成形時の縮み代（例えば０．４％〜０．８％程度）が設けられている。

（Ｃ）楕円筒状部材１３０の両開口端部にスピニング成形を施して、開口端部を先細らせて円環形状の開口１４０を成形する（図９（ａ）〜図９（ｂ）参照）。

従来、上記（Ｂ）において円筒状部材１００をプレスして楕円筒状部材１３０を成形する際には、楕円形状の長手方向β側に溶接箇所である溶接部１５０が位置するように（図９（ａ）参照）、円筒状部材１００のプレス成形が行われる（図８（ａ）〜図８（ｃ）参照）。
これは、以下の理由による。
つまり、溶接部１５０は他の箇所に対して硬度・断面形状が不均一になる為、プレス成形時に生じる折れ・座屈の起点になりやすくなる。又、成形時に円筒状部材１００に作用する圧縮力は、成形中の円筒状部材１００の曲率最小部で内側に最も逃げやすくなる。従って、例えば短手方向α側に溶接部１５０が位置する楕円筒状部材が成形されるように、円筒状部材１００をプレス成形すると（図１０（ａ）〜図１０（ｃ）参照）、溶接部１５０が曲率最小部に位置し、溶接部１５０に折れ・座屈が発生しやすくなるからである。
ここで、溶接部１５０の「折れ」とは、円筒状部材１００を押し潰すプレス時に、溶接部１５０が内側に凹むことである（図１０（ｂ）及び図１１（ａ）参照）。
また、「座屈」とは、可動型１１０及び固定型１２０の型締め時に、圧縮される円筒状部材１００の溶接部１５０が内側に凹むことである（図１０（ｃ）及び図１１（ｂ）参照）。

しかし、上記（Ｂ）において長手方向β側に溶接部１５０が位置する楕円筒状部材１３０を成形し、楕円筒状部材１３０に上記（Ｃ）においてスピニング成形を施すときには（図９参照）、溶接部１５０の成形深さＹが深くなるため、溶接部１５０に加わる応力が増大し、溶接部１５０に割れ・亀裂等の不具合が発生しやすくなる。
仮に、短手方向α側に溶接部１５０を位置させた楕円筒状部材１６０に、上記（Ｃ）においてスピニング成形を施すときには（図１２参照）、溶接部１５０の成形深さＸが浅くなるため、溶接部１５０に加わる応力が減少し、溶接部１５０の割れ・亀裂等の不具合を抑制できる。しかし、上記したように、上記（Ｂ）において円筒状部材１００をプレス成形する際には、溶接部１５０に折れ・座屈が発生しやすくなるという問題があり（図１０（ａ）〜図１０（ｃ）参照）、溶接部１５０に折れ・座屈の発生を抑制された楕円筒状部材１６０を成形することが困難となる。

特開２００２−３０６９２８号公報 特開２０００−３１７５３３号公報

本発明は、円筒状部材を楕円筒状部材にプレス成形する時に、溶接部に折れ・座屈が発生することを抑制できると共に、プレス成形された楕円筒状部材にスピニング成形を施して触媒コンバータ容器を製造する際に溶接部に割れ・亀裂等の不具合が発生することを抑制可能な楕円筒状部材の製造方法、及びプレス装置を提供する。

請求項１に記載の楕円筒状部材の製造方法は、平板形状の金属製素材を、円筒状に丸めて両端部を突き合わせ、突き合わせた両端部を溶接して円筒形状の円筒状部材を成形して、固定型及び前記固定型に対する近接離間方向へ移動可能に構成される可動型を有し、前記可動型及び固定型の型締め時に前記可動型の成形面と前記固定型の成形面とで囲まれる成形空間が楕円柱形状に形成されるプレス装置を用いて、前記円筒状部材をプレス成形して、楕円筒形状の楕円筒状部材を成形する、楕円筒状部材の製造方法であって、前記プレス装置は、前記固定型と可動型との間に配置される中子を備え、前記成形空間は、楕円の短軸方向が前記可動型の移動方向となる楕円柱形状に形成され、前記プレス装置を用いた前記円筒状部材のプレス成形は、前記円筒状部材を、前記固定型と可動型との間において、前記中子に挿嵌した状態で、前記円筒状部材の溶接箇所である溶接部と、前記可動型の成形面における前記成形空間の前記楕円の短軸と交わる部分となる可動型短手部と、が対向するように配置し、かつ、前記溶接部を前記中子により前記可動型短手部に向けて押圧した状態で、前記円筒状部材を前記可動型と前記固定型とでプレスして、前記可動型及び固定型を型締めすることによって行われる、ものである。

請求項２に記載の楕円筒状部材の製造方法は、平板形状の金属製素材を、円筒状に丸めて両端部を突き合わせ、突き合わせた両端部を溶接して円筒形状の円筒状部材を成形して、固定型及び前記固定型に対する近接離間方向へ移動可能に構成される可動型を有し、前記可動型及び固定型の型締め時に前記可動型の成形面と前記固定型の成形面とで囲まれる成形空間が楕円柱形状に形成されるプレス装置を用いて、前記円筒状部材をプレス成形して、楕円筒形状の楕円筒状部材を成形する、楕円筒状部材の製造方法であって、前記プレス装置は、前記固定型と可動型との間に配置される中子を備え、前記成形空間は、楕円の短軸方向が前記可動型の移動方向となる楕円柱形状に形成され、前記プレス装置を用いた前記円筒状部材のプレス成形は、前記円筒状部材を、前記固定型と可動型との間において、前記中子に挿嵌した状態で、前記円筒状部材の溶接箇所である溶接部と、前記固定型の成形面における前記成形空間の前記楕円の短軸と交わる部分となる固定型短手部と、が対向するように配置し、かつ、前記溶接部を前記中子により前記固定型短手部に向けて押圧した状態で、前記円筒状部材を前記可動型と前記固定型とでプレスして、前記可動型及び固定型を型締めすることによって行われる、ものである。

請求項３に記載のプレス装置は、固定型及び前記固定型に対する近接離間方向へ移動可能に構成される可動型を有し、前記可動型及び固定型の型締め時に前記可動型の成形面と前記固定型の成形面とで囲まれる成形空間が楕円柱形状に形成され、平板形状の金属製素材を円筒状に丸めて両端部を突き合わせ、突き合わせた両端部を溶接することにより成形した円筒状部材を、前記可動型及び固定型によりプレスして楕円筒形状の楕円筒状部材を成形するプレス装置であって、前記プレス装置は、前記固定型と可動型との間に配置される中子を備え、前記成形空間は、楕円の短軸方向が前記可動型の移動方向となる楕円柱形状に形成され、前記可動型及び固定型を用いた前記円筒状部材のプレス成形は、前記円筒状部材を、前記固定型と可動型との間において、前記中子に挿嵌した状態で、前記円筒状部材の溶接箇所である溶接部と、前記可動型の成形面における前記成形空間の前記楕円の短軸と交わる部分となる可動型短手部と、が対向するように配置し、かつ、前記溶接部を前記中子により前記可動型短手部に向けて押圧した状態で、前記円筒状部材を前記可動型と前記固定型とでプレスして、前記可動型及び固定型を型締めすることによって行われる、ものである。

請求項４に記載のプレス装置は、固定型及び前記固定型に対する近接離間方向へ移動可能に構成される可動型を有し、前記可動型及び固定型の型締め時に前記可動型の成形面と前記固定型の成形面とで囲まれる成形空間が楕円柱形状に形成され、平板形状の金属製素材を円筒状に丸めて両端部を突き合わせ、突き合わせた両端部を溶接することにより成形した円筒状部材を、前記可動型及び固定型によりプレスして楕円筒形状の楕円筒状部材を成形するプレス装置であって、前記プレス装置は、前記固定型と可動型との間に配置される中子を備え、前記成形空間は、楕円の短軸方向が前記可動型の移動方向となる楕円柱形状に形成され、前記可動型及び固定型を用いた前記円筒状部材のプレス成形は、前記円筒状部材を、前記固定型と可動型との間において、前記中子に挿嵌した状態で、前記円筒状部材の溶接箇所である溶接部と、前記固定型の成形面における前記成形空間の前記楕円の短軸と交わる部分となる固定型短手部と、が対向するように配置し、かつ、前記溶接部を前記中子により前記固定型短手部に向けて押圧した状態で、前記円筒状部材を前記可動型と前記固定型とでプレスして、前記可動型及び固定型を型締めすることによって行われる、ものである。

本発明によれば、円筒状部材を楕円筒状部材にプレス成形する時に、溶接部に折れ・座屈が発生することを抑制できると共に、プレス成形された楕円筒状部材にスピニング成形を施して触媒コンバータ容器を製造する際に溶接部に割れ・亀裂等の不具合が発生することを抑制することが可能である。

本発明の一実施例に係る楕円筒状部材の製造方法において、楕円筒状部材の成形手順を示す図である。 本発明の一実施例に係るプレス装置を示す図である。 本発明の一実施例に係るプレス装置を示す図であり、（ａ）は図２に示す可動型及び固定型を矢印Ｂ方向から見た図であり、（ｂ）は可動型及び固定型の型締め時の状態を示す図である。 本発明の一実施例に係るプレス装置を用いて円筒状部材をプレス成形するときの手順を示す図である。 本発明の一実施例に係るプレス装置を用いて円筒状部材をプレス成形するときの手順を示す図である。 本発明の一実施例に係る楕円筒状部材の製造方法を用いて製造された楕円筒状部材にスピニング成形を施すときの手順を示す図である。 本発明の一実施例に係るプレス装置を用いて円筒状部材をプレス成形するときの別実施形態を示す図である。 従来の楕円筒状部材の製造方法において、円筒状部材にプレス成形を施すときの手順を示す図である。 従来の楕円筒状部材の製造方法を用いて製造された楕円筒状部材にスピニング成形を施すときの（ａ）スピニング成形前と（ｂ）スピニング成形後を示す図である。 従来の楕円筒状部材の製造方法において、円筒状部材にプレス成形を施すときの手順を示す図である。 従来の楕円筒状部材の製造方法において、（ａ）は図１０（ｂ）の一部拡大図であり、折れを示す図であり、（ｂ）は図１０（ｃ）の一部拡大図であり、座屈を示す図である。 本発明の一実施例に係る楕円筒状部材の製造方法を用いて製造された楕円筒状部材にスピニング成形を施すときの（ａ）スピニング成形前と（ｂ）スピニング成形後を示す図である。

以下に、本発明に係る楕円筒状部材の製造方法の実施の一形態について、図面を参照して説明する。
楕円筒状部材（楕円型触媒コンバータ素管）７は触媒コンバータ容器２を製造する際に用いられる部材であり、詳細には、楕円筒状部材７に後述するスピニング成形が施されて、触媒コンバータ容器２が製造される。
触媒コンバータ容器２は、自動車等の排気系中に設置される触媒コンバータ１の外形を形成し、その内部に排気ガスを浄化する触媒３を収容する（図６参照）。
触媒コンバータ容器２は、自動車の床下等の手狭で扁平な空間を利用して配置可能とするために、軸方向の中央部が楕円筒形状に形成される。

楕円筒状部材７の製造は、以下の（１）〜（２）（（２−１）〜（２−４））の順序で行われる。

（１）図１（ａ）〜図１（ｃ）に示すように、平板方形状の金属製素材４（例えばステンレス鋼製）を、円筒状に丸めて両端部を突き合わせ、突き合わせた両端部を溶接して円筒形状の円筒状部材（円筒状素管）５を成形する。
なお、円筒状部材５の溶接箇所を溶接部（溶接ビート部）６とし、溶接部６は円筒状部材５の軸方向（図１（ｃ）の矢印Ａ参照）に形成される。

（２）図１（ｄ）に示すように、円筒状部材５をプレス成形して、楕円筒形状の楕円筒状部材７を成形する。
円筒状部材５のプレス成形はプレス装置１０を用いて行われる。

プレス装置１０は、可動型１１、固定型１２、油圧ユニット１３、中子１４、及びリリーフ弁１５、を有する（図２参照）。

図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、可動型１１及び固定型１２は、それぞれ上下方向に対向配置されている。
可動型１１は、上下方向へ移動可能に構成されており、下方に固定配置されている固定型１２に対して近接／離間可能に構成されている。
プレス装置１０は、可動型１１の成形面１１ａ及び固定型１２の成形面１２ａの間に円筒状部材５が配置された状態で、可動型１１を固定型１２に対して近接して（下降して）、可動型１１と固定型１２とを型締めすることにより円筒状部材５をプレス成形する（図４（ａ）〜図４（ｄ）参照）。

図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、可動型１１及び固定型１２の型締め時に、可動型１１の成形面１１ａと固定型１２の成形面１２ａとで囲まれる空間（成形空間）１６は楕円柱形状に形成されている。
円筒状部材５はプレス成形されることによって、成形面１１ａ・１２ａに沿った形状に塑性変形され、楕円筒状部材７が成形される。
素材となる円筒状部材５の周長は成形品である楕円筒状部材７の周長よりも僅かに大きくなるように構成されている。つまり、円筒状部材５には、プレス成形時の縮み代（例えば０．４％〜０．８％程度）が設けられており、円筒状部材５のプレス成形時に円筒状部材５を成形面１１ａ・１２ａに密に沿うように塑性変形させて、楕円筒状部材７の断面形状を整える構成となっている。

なお、成形空間１６は、その軸に直交する断面を構成する楕円の短軸１７が可動型１１の移動方向に沿った方向に配置され、長軸１８が可動型１１の移動方向と直交する方向に配置される形状となっている。つまり、成形空間１６は、その短軸１７方向が可動型１１の移動方向となる楕円柱形状に形成されている。
また、可動型１１の成形面１１ａと、固定型１２の成形面１２ａとは、同一形状に形成されており、成形空間１６の楕円柱形状を長軸１８に沿って二分した形状にそれぞれ形成されている。
なお、可動型１１及び固定型１２の型締め時に、可動型１１の成形面１１ａにおける短軸１７と交わる部分、すなわち成形面１１ａの上端部を可動型短手部１１ｂとし、固定型１２の成形面１２ａにおける短軸１７と交わる部分、すなわち成形面１２ａの下端部を固定型短手部１２ｂとし、可動型短手部１１ｂ・固定型短手部１２ｂは成形空間１６の楕円柱形状の軸方向（図３の紙面奥行き方向）に延在する。

図２に示すように、可動型１１は、油圧シリンダなどの可動型用油圧アクチュエータ２１により上下方向（固定型１２に対して近接離間する方向）に駆動され、可動型用油圧アクチュエータ２１は可動型用油圧アクチュエータ２１の動作を制御する油圧ユニット１３に接続されている。油圧ユニット１３は、可動型用油圧アクチュエータ２１による可動型１１の上昇／下降を切り替えるための可動型切替バルブ（不図示）を備えている。

図２及び図４（ａ）に示すように、中子１４は、略円柱形状に形成されており、油圧シリンダなどの中子用油圧アクチュエータ２２により上下駆動可能に支持されている。
中子１４は、円筒状部材５内及び楕円筒状部材７内に配置可能な大きさに形成されており、可動型１１の成形面１１ａと固定型１２の成形面１２ａとの間に、型締め時における成形空間１６の軸方向に沿って配置されている。
中子用油圧アクチュエータ２２は中子用油圧アクチュエータ２２の動作を制御する油圧ユニット１３に接続されている。油圧ユニット１３は、中子用油圧アクチュエータ２２による中子１４の上昇／下降を切り替えるための中子切替バルブ（不図示）を備えている。また、中子用油圧アクチュエータ２２と油圧ユニット１３との間には、中子１４を上下駆動する際に油圧ユニット１３から中子用油圧アクチュエータ２２へ供給する、作動油の圧力を調整するリリーフ弁１５が接続されている。
中子１４の上面には、円筒状部材５の成形時に円筒状部材５の内周面に押し当てられる押し当て面１４ａが形成されており、押し当て面１４ａは、円筒状部材５をプレスして成形された楕円筒状部材７における溶接部６（その周辺も含む）の内周面の形状に沿った形状に形成されている。
円筒状部材５をプレス成形するときには、円筒状部材５を溶接部６が上方に配置される姿勢で中子１４に挿嵌して、可動型１１の成形面１１ａと固定型１２の成形面１２ａとの間に配置する。この場合、円筒状部材５における溶接部６の内周面と中子１４の押し当て面１４ａとが当接した状態で、円筒状部材５が中子１４に支持される（図４（ａ）参照）。
また、円筒状部材５の成形途中には、中子１４の押し当て面１４ａが、円筒状部材５における溶接部６の内周面に押し当てられ、円筒状部材５がその内周側から可動型１１側へ向けて押圧される。
前述のように、円筒状部材５の内周面に押し当てられる中子１４の押し当て面１４ａは、円筒状部材５のプレス成形時に発生する折れ・座屈の起点となる溶接部６に限定して当接するような構造としており、円筒状部材５のプレス成形時には、円筒状部材５の内周側から溶接部６に押し当て面１４ａが押し当てられることとなる。

円筒状部材５をプレス成形して楕円筒形状の楕円筒状部材７を成形する工程における、プレス装置１０を用いた円筒状部材５のプレス成形は、以下の（２−１）〜（２−４）の順序で行われる。

（２−１）図４（ａ）に示すように、所定間隔を設けて配置された可動型１１の成形面１１ａと固定型１２の成形面１２ａとの間に、円筒状部材５を中子１４に挿嵌した状態で配置する。
このとき、溶接部６が可動型１１の成形面１１ａにおける可動型短手部１１ｂとプレス方向に対向し（平行になり）、溶接部６が円筒状部材５の上端にくるように、円筒状部材５を配置する。
このように円筒状部材５を配置することで、中子１４の押し当て面１４ａが円筒状部材５の溶接部６（その周辺も含む）に対して、円筒状部材５の内周側から接触した状態になる。

（２−２）次に、図４（ｂ）に示すように、油圧ユニット１３の可動型切替バルブが、可動型１１が可動型用油圧アクチュエータ２１により下降する側へ駆動されるように切り替えられて、可動型１１が下降する。可動型１１の下降途中には、成形面１１ａと押し当て面１４ａとが円筒状部材５を介して当接し、この当接状態を保持したまま円筒状部材５及び中子１４が可動型１１に押されて、可動型１１と共に下降する。
この場合、油圧ユニット１３の中子切替バルブは中子１４が中子用油圧アクチュエータ２２により上昇側へ駆動されるように設定されており、油圧ユニット１３から中子用油圧アクチュエータ２２へ供給される作動油の圧力がリリーフ弁１５によって所定の圧力に保持されている。
つまり、中子用油圧アクチュエータ２２には、中子１４が上昇する側に所定圧力の作動油が供給されており、中子用油圧アクチュエータ２２により駆動される中子１４は、所定の押圧力で円筒状部材５を成形面１１ａに押圧している。
一方、中子１４の中子用油圧アクチュエータ２２による上昇側の押圧力は、可動型用油圧アクチュエータ２１による可動型１１の下降側への押圧力よりも小さくなるように構成されており、中子１４は、可動型１１の下降側への押圧力により、中子１４の上昇側への押圧力に抗して、円筒状部材５を成形面１１ａに押圧した状態を保持しながら可動型１１の下降に追従して下降する。
中子１４が可動型１１の下降に追従して下降する際には、油圧ユニット１３から中子用油圧アクチュエータ２２へ供給された上昇側の作動油は、その圧力をリリーフ弁１５によって所定値にキープされた状態で、中子１４の下降に伴いリリーフ弁１５を通じて油圧ユニット１３側へ適宜排油されることとなる。
すなわち、可動型１１の下降時には、円筒状部材５の溶接部６が中子１４により、可動型１１の成形面１１ａの可動型短手部１１ｂ（上方）に向けて押圧された状態になる。なお、中子１４により溶接部６に加えられる押圧力の大きさはリリーフ弁１５で設定される。

（２−３）その後、図４（ｃ）及び図４（ｄ）に示すように、可動型１１が下降され、円筒状部材５の溶接部６が、対向する可動型短手部１１ｂに向けて中子１４（押し当て面１４ａ）により押圧された状態で、円筒状部材５が可動型１１と固定型１２とでプレスされる。そして、可動型１１及び固定型１２の型締めが行われて、円筒状部材５が塑性変形して楕円筒状部材７が成形される。
このように成形された楕円筒状部材７においては、溶接部６が、短手方向α側（楕円筒状部材７において、その軸に直交する断面を構成する楕円の短軸方向側）に位置する（図６（ａ）参照）。

（２−４）図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、成形完了後、中子１４が中子用油圧アクチュエータ２２（中子切替バルブ）により下降側へ駆動されるように切り替えられた後、可動型１１が可動型用油圧アクチュエータ２１（可動型切替バルブ）により上昇する側へ駆動されるように切り替えられて、可動型１１が上昇される。
この場合、中子１４は下降側へ駆動されており、楕円筒状部材７は中子１４により固定型１２の成形面１２ａに押圧されているため、楕円筒状部材７が可動型１１と共に上昇されることが防止され、楕円筒状部材７の可動型１１への食い付きが防止される。可動型１１の上昇後、中子１４が原点位置（図４（ａ）に示す、プレス前の位置）まで上昇されて、楕円筒状部材７が取り出される。

以上のように構成することで、上記（２−３）に示すように、円筒状部材５の溶接部６が中子１４により可動型１１の成形面１１ａの可動型短手部１１ｂに向けて押圧された状態で、可動型１１が下降して、円筒状部材５がプレス成形されるので、可動型１１の下降中に溶接部６に折れが発生することを防止できる。

また、円筒状部材５のプレス成形時（可動型１１及び固定型１２の型締め時）における円筒状部材５に対する圧縮力の発生時に、溶接部６が中子１４で押圧されることによって、溶接部６が座屈することを防止できる。

以上のように、円筒状部材５をプレス成形する際には、溶接部６に折れや座屈を発生させることなく楕円筒形状の楕円筒状部材７を成形することが可能となっている。

このように製造された楕円筒状部材７にスピニング成形が施されて、触媒コンバータ容器２が製造される。
以下に、触媒コンバータ容器２を製造する手順について説明する。

楕円筒状部材７の成形後、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、楕円筒状部材７内に触媒３が圧入され、そして、楕円筒状部材７の両開口端部８ａ・９ａに公知のスピニング成形が施される。
なお、開口端部８ａに対するスピニング成形のみ図示し、開口端部９ａについての図示は省略する。
スピニング成形は、成形ローラ１９を、楕円筒状部材７の軸回りに公転させながら、楕円筒状部材７の軸方向、及び楕円筒状部材７におけるその軸に直交する断面を構成する楕円の中心に向かう方向に適宜送り、これに伴って成形ローラ１９により楕円筒状部材７の開口端部８ａを押圧して変形させることにより行われる。
図６（ｃ）に示すように、開口端部８ａにスピニング成形が施されることによって、開口端部８ａが、先端に向けてテーパ状に細くなる先細部８ｂ、及び先細部８ｂに連続する円環形状の開口８ｃ、を有する形状に成形される。すなわち、開口端部８ａにスピニング成形を施して、楕円筒状部材７の開口端部８ａを先細らせて、開口端部８ａの先端（開口８ｃ）を円環形状に成形する。
楕円筒状部材７の他方の開口端部９ａについても、一方の開口端部８ａと同様にスピニング成形が施されることによって、先細らされて、先端が円環形状に成形される。
これにより、触媒コンバータ容器２が完成する。

以上のように構成することで、上記（２−３）に示すように溶接部６が、楕円筒状部材７の短手方向α側に位置するので、開口端部８ａにスピニング成形を施して、開口端部８ａを先細らせて開口端部８ａの先端を円環形状に成形し、触媒コンバータ容器２を製造する際に、溶接部６の成形深さＸが浅くなる（図６（ａ）及び図６（ｃ）参照）。これにより、スピニング成形時に、難加工部位である溶接部６に加わる応力を低減でき、溶接部６にヒビ割れ・亀裂が発生することを抑制でき、スピニング成形時の不具合を防げる。

なお、触媒コンバータ１は自動車等のエンジン（不図示）から延出された排気管の途中に介装され、触媒コンバータ容器２の一端の開口８ｃ及び図示せぬ他端の開口は当該排気管に接続（溶接）される。
また、触媒３は楕円筒状部材７の中央部８ｄ内（スピニング成形を施されていない楕円筒形状の部分）に配置される。

なお、本実施形態では、上記（２−３）に示すように溶接部６を中子１４で可動型１１に向けて押圧する構成としたが、これに換えて、溶接部６を中子１４で固定型１２に向けて押圧する構成としてもよい。

詳細には、上記（２−１）〜（２−４）の手順において、（２−１）〜（２−３）を下記（ｉｉ−１）〜（ｉｉ−２）に変更する。

（ｉｉ−１）図７（ａ）に示すように、所定間隔を設けて配置された可動型１１の成形面１１ａと固定型１２の成形面１２ａとの間に、円筒状部材５を中子１４に挿嵌した状態で配置する。
このとき、溶接部６が固定型１２の成形面１２ａにおける固定型短手部１２ｂとプレス方向に対向し（平行になり）、溶接部６が円筒状部材５の下端にくるように、円筒状部材５を配置する。

（ｉｉ−２）次に、図７（ｂ）及び図７（ｃ）に示すように、中子１４が中子用油圧アクチュエータ２２により下方へ駆動されて、円筒状部材５の溶接部６が中子１４の下面により固定型１２の成形面１２ａに押圧されるとともに、可動型１１が可動型用油圧アクチュエータ２１により下降され、円筒状部材５が可動型１１と固定型１２とでプレスされる。そして、可動型１１及び固定型１２の型締めが行われて、円筒状部材５が塑性変形して楕円筒状部材７が成形される。
この場合、油圧ユニット１３の中子切替バルブは中子１４が中子用油圧アクチュエータ２２により下降側へ駆動されるように設定されており、油圧ユニット１３から中子用油圧アクチュエータ２２へ供給される作動油の圧力がリリーフ弁１５によって所定の圧力に保持されている。
つまり、中子用油圧アクチュエータ２２には、中子１４が下降する側に所定圧力の作動油が供給されており、中子用油圧アクチュエータ２２により駆動される中子１４は、所定の押圧力で円筒状部材５の溶接部６を成形面１２ａの固定型短手部１２ｂに向けて押圧している。
このように成形された楕円筒状部材７において、溶接部６が短手方向α側に位置する（図６（ａ）参照）。

以上のように構成することで、円筒状部材５を可動型１１及び固定型１２でプレス成形する際に、溶接部６が中子１４により押圧されて、中子１４と固定型１２とで挟持された状態となるので、前述の（２−１）〜（２−３）の場合と同様に、溶接部６の折れ・座屈を防止できる。

また、楕円筒状部材７において、溶接部６が短手方向α側に位置するので、楕円筒状部材７にスピニング成形を施して触媒コンバータ容器２を製造する際に、溶接部６の成形深さＸが浅くなる（図６（ｃ）参照）。これにより、溶接部６に加わる応力を低減でき、溶接部６にヒビ割れ・亀裂が発生することを抑制でき、スピニング成形時の不具合を防げる。

１ 触媒コンバータ
２ 触媒コンバータ容器
５ 円筒状部材
６ 溶接部
７ 楕円筒状部材
８ｃ 開口
１０ プレス装置
１１ 可動型
１１ａ 可動型の成形面
１１ｂ 可動型短手部
１２ 固定型
１２ａ 固定型の成形面
１２ｂ 固定型短手部
１４ 中子
１６ 成形空間
１７ 短軸

Claims (4)

1. 平板形状の金属製素材を、円筒状に丸めて両端部を突き合わせ、突き合わせた両端部を溶接して円筒形状の円筒状部材を成形して、
   固定型及び前記固定型に対する近接離間方向へ移動可能に構成される可動型を有し、前記可動型及び固定型の型締め時に前記可動型の成形面と前記固定型の成形面とで囲まれる成形空間が楕円柱形状に形成されるプレス装置を用いて、前記円筒状部材をプレス成形して、楕円筒形状の楕円筒状部材を成形する、
   楕円筒状部材の製造方法であって、
   前記プレス装置は、前記固定型と可動型との間に配置される中子を備え、
   前記成形空間は、楕円の短軸方向が前記可動型の移動方向となる楕円柱形状に形成され、
   前記プレス装置を用いた前記円筒状部材のプレス成形は、
   前記円筒状部材を、前記固定型と可動型との間において、前記中子に挿嵌した状態で、前記円筒状部材の溶接箇所である溶接部と、前記可動型の成形面における前記成形空間の前記楕円の短軸と交わる部分となる可動型短手部と、が対向するように配置し、かつ、
   前記溶接部を前記中子により前記可動型短手部に向けて押圧した状態で、
   前記円筒状部材を前記可動型と前記固定型とでプレスして、前記可動型及び固定型を型締めすることによって行われる、
   楕円筒状部材の製造方法。
2. 平板形状の金属製素材を、円筒状に丸めて両端部を突き合わせ、突き合わせた両端部を溶接して円筒形状の円筒状部材を成形して、
   固定型及び前記固定型に対する近接離間方向へ移動可能に構成される可動型を有し、前記可動型及び固定型の型締め時に前記可動型の成形面と前記固定型の成形面とで囲まれる成形空間が楕円柱形状に形成されるプレス装置を用いて、前記円筒状部材をプレス成形して、楕円筒形状の楕円筒状部材を成形する、
   楕円筒状部材の製造方法であって、
   前記プレス装置は、前記固定型と可動型との間に配置される中子を備え、
   前記成形空間は、楕円の短軸方向が前記可動型の移動方向となる楕円柱形状に形成され、
   前記プレス装置を用いた前記円筒状部材のプレス成形は、
   前記円筒状部材を、前記固定型と可動型との間において、前記中子に挿嵌した状態で、前記円筒状部材の溶接箇所である溶接部と、前記固定型の成形面における前記成形空間の前記楕円の短軸と交わる部分となる固定型短手部と、が対向するように配置し、かつ、
   前記溶接部を前記中子により前記固定型短手部に向けて押圧した状態で、
   前記円筒状部材を前記可動型と前記固定型とでプレスして、前記可動型及び固定型を型締めすることによって行われる、
   楕円筒状部材の製造方法。
3. 固定型及び前記固定型に対する近接離間方向へ移動可能に構成される可動型を有し、
   前記可動型及び固定型の型締め時に前記可動型の成形面と前記固定型の成形面とで囲まれる成形空間が楕円柱形状に形成され、
   平板形状の金属製素材を円筒状に丸めて両端部を突き合わせ、突き合わせた両端部を溶接することにより成形した円筒状部材を、
   前記可動型及び固定型によりプレスして楕円筒形状の楕円筒状部材を成形するプレス装置であって、
   前記プレス装置は、前記固定型と可動型との間に配置される中子を備え、
   前記成形空間は、楕円の短軸方向が前記可動型の移動方向となる楕円柱形状に形成され、
   前記可動型及び固定型を用いた前記円筒状部材のプレス成形は、
   前記円筒状部材を、前記固定型と可動型との間において、前記中子に挿嵌した状態で、前記円筒状部材の溶接箇所である溶接部と、前記可動型の成形面における前記成形空間の前記楕円の短軸と交わる部分となる可動型短手部と、が対向するように配置し、かつ、
   前記溶接部を前記中子により前記可動型短手部に向けて押圧した状態で、
   前記円筒状部材を前記可動型と前記固定型とでプレスして、前記可動型及び固定型を型締めすることによって行われる、
   プレス装置。
4. 固定型及び前記固定型に対する近接離間方向へ移動可能に構成される可動型を有し、
   前記可動型及び固定型の型締め時に前記可動型の成形面と前記固定型の成形面とで囲まれる成形空間が楕円柱形状に形成され、
   平板形状の金属製素材を円筒状に丸めて両端部を突き合わせ、突き合わせた両端部を溶接することにより成形した円筒状部材を、
   前記可動型及び固定型によりプレスして楕円筒形状の楕円筒状部材を成形するプレス装置であって、
   前記プレス装置は、前記固定型と可動型との間に配置される中子を備え、
   前記成形空間は、楕円の短軸方向が前記可動型の移動方向となる楕円柱形状に形成され、
   前記可動型及び固定型を用いた前記円筒状部材のプレス成形は、
   前記円筒状部材を、前記固定型と可動型との間において、前記中子に挿嵌した状態で、前記円筒状部材の溶接箇所である溶接部と、前記固定型の成形面における前記成形空間の前記楕円の短軸と交わる部分となる固定型短手部と、が対向するように配置し、かつ、
   前記溶接部を前記中子により前記固定型短手部に向けて押圧した状態で、
   前記円筒状部材を前記可動型と前記固定型とでプレスして、前記可動型及び固定型を型締めすることによって行われる、
   プレス装置。

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