JP4175768B2 - 触媒コンバータ及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【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、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。
【0009】
請求項2記載の触媒コンバータにあっては、請求項1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3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】
また、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、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。
【0016】
請求項2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3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26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に設けるエンボスの数は任意に設定できる。
【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 (3)
- 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、
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触媒コンバータ。 - 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に記載の触媒コンバータ。
- 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。
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