(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸心方向に延在する管に対し、該管外で第１枢軸回りに回転可能に設けられた第１ローラと、該第１ローラと対をなし、該管内で該第１枢軸と平行な第２枢軸回りに回転可能に設けられた第２ローラとのいずれか一方もしくは両方を該管に接触させた状態で相対回転させつつ、該軸心と該第１枢軸及び第２枢軸との距離を縮小又は拡大するとともに、該第１ローラ及び該第２ローラを該第１枢軸及び該第２枢軸方向に移動させることにより、該管を該第１ローラ又は該第２ローラで縮管加工又は拡管加工することを特徴とする管の成形方法。
【請求項２】
第１ローラと第２ローラとで管を挟んだ状態で縮管加工又は拡管加工をすることを特徴とする請求項１記載の管の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、管の成形方法に関する。本発明の成形方法は排ガス管に接続される触媒容器を製造する場合に用いて好適である。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、一体成形の触媒容器の製造装置として、特開平９−１１２２５９号公報記載のスピニング絞り加工装置が知られている。この加工装置では、図７に示すように、チャック３０が軸心Ｏ方向に延在する管Ｗを保持しており、これにより管Ｗの開口Ｗａが水平に突出されるようになっている。チャック３０は軸心Ｏと一致して回転するモータ３１の回転軸３１ａに固定され、これにより管Ｗは軸心Ｏ回りに回動可能になされている。また、管Ｗの開口Ｗａの上方には油圧シリンダ３２により上下動可能に上下可動台３３が設けられ、上下可動台３３には油圧シリンダ３４により水平動可能に水平可動台３５が設けられている。そして、水平可動台３５にはブラケット３６を介して管Ｗの軸心Ｏと平行な枢軸Ｐ回りに回転可能なローラ３７が設けられている。
【０００３】
この加工装置により、管Ｗの開口Ｗａをロート状に絞り加工する場合、モータ３１で管Ｗを軸心Ｏ回りに回転させつつ、油圧シリンダ３２、３４を制御することにより管Ｗの開口Ｗａにローラ３７を押し付け、チャック３０側から遠ざかる軸心Ｏ方向に徐々に移動させる。こうして、管Ｗに対してローラ３７を相対回転させつつ軸心Ｏと枢軸Ｐとの距離を縮小し、図８にも示すように、管Ｗの開口Ｗａについて絞り加工を施した縮管部Ｗｂを形成することができる。こうして得られた製品が触媒容器とされ得る。
【０００４】
この加工装置によれば、従来のような溶接を行わなずに触媒容器を得ることができる。このため、その触媒容器について、溶接時の熱影響による歪みを無くすことができるとともに、従来のような面倒なリークテストによる検査を必ずしも必要としなくても、排ガスの漏れを確実に防止することができる。また、この触媒容器では、排ガスをスムーズに流すこともできる。こうして、この加工装置によれば、性能の良い触媒容器を低コストで製造可能である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の加工装置では、図７に示すように、管Ｗ外に一つのローラ３７を設けているにすぎず、管Ｗについて、図７及び図８に示すように、縮管部Ｗｂを形成するロート状の絞り加工、つまり縮管加工を施すことは可能であるものの、これとは逆の拡管加工を施すことができない。
【０００６】
また、この加工装置では、縮管加工が可能であるといっても、それは、軸心Ｏ方向の同一位置において管Ｗの軸心Ｏと枢軸Ｐとの距離が変らないのであれば、ローラ３７の公転中心が縮管部Ｗｂの軸心Ｑと一致し、図８に示すように、縮管部Ｗｂの軸心Ｑを管Ｗの軸心Ｏと同心とする単純な縮管加工に限定されてしまう。この点、仮に、軸心Ｏ方向の同一位置において管Ｗの軸心Ｏと枢軸Ｐとの距離が変更可能であれば、ローラ３７の公転中心が縮管部Ｗｂの軸心Ｑと一致せず、図９に示すように、縮管部Ｗｂの軸心Ｑを管Ｗの軸心Ｏに対して平行に偏心させ得るとは考えられるものの、これでもその縮管部Ｗｂは元の管Ｗの内径を超える外側に位置することはあり得ない。
【０００７】
さらに、この加工装置では、管Ｗの軸心Ｏと枢軸Ｐとが常に平行に維持されているため、図８及び図９に示すように、管Ｗの軸心Ｏと縮管部Ｗｂの軸心Ｑとが一致するか又は単に平行に偏心するかにすぎず、管Ｗの軸心Ｏと縮管部Ｗｂの軸心Ｑとが角度を有することもあり得ない。
本発明は、上記従来の実状に鑑みてなされたものであって、単純な縮管の他、縮管部が元の管の内径を超える外側に位置したり、縮管部の軸心が元の管の軸心と角度を有したりし得る縮管、さらに様々な拡管も可能な管の成形方法を提供することを解決すべき課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の管の成形方法は、軸心方向に延在する管に対し、該管外で第１枢軸回りに回転可能に設けられた第１ローラと、該第１ローラと対をなし、該管内で該第１枢軸と平行な第２枢軸回りに回転可能に設けられた第２ローラとのいずれか一方もしくは両方を該管に接触させた状態で相対回転させつつ、該軸心と該第１枢軸及び第２枢軸との距離を縮小又は拡大するとともに、該第１ローラ及び該第２ローラを該第１枢軸及び該第２枢軸方向に移動させることにより、該管を該第１ローラ又は該第２ローラで縮管加工又は拡管加工することを特徴とする。
好適な態様において、第１ローラと第２ローラとで管を挟んだ状態で縮管加工又は拡管加工をする。
【０００９】
この成形方法では、軸心と第１枢軸との距離を縮小することにより、管外に設けられた第１ローラが管に縮管部を形成する。この際、軸心と第２枢軸との距離が同程度に縮小されれば、管内に設けられた第２ローラはその縮管部の成形性を高めることができる。他方、軸心と第２枢軸との距離を拡大することにより、管内に設けられた第２ローラが管に拡管部を形成する。この際、軸心と第１枢軸との距離が同程度に拡大されれば、管外に設けられた第１ローラはその拡管部の成形性を高めることができる。
【００１０】
また、この成形方法では、軸心方向の同一位置において管の軸心と第１枢軸又は第２枢軸との距離を変えなければ、第１、２ローラの公転中心が成形した部分の軸心と一致し、成形した部分の軸心を元の管の軸心と同心とするような単純な縮管加工又は拡管加工が可能である。他方、軸心方向の同一位置において管の軸心と第１枢軸又は第２枢軸との距離を変えれば、第１、２ローラの公転中心が成形した部分の軸心と一致せず、成形した部分の軸心を元の管の軸心に対して平行に偏心させることができる。この際、成形した部分は元の管の内径を超える外側にも位置し得る。
【００１１】
さらに、この成形方法では、管の軸心と第１枢軸及び第２枢軸とが平行に維持されているならば、成形した部分の軸心と元の管の軸心とが一致するか又は単に平行に偏心することとなる。
したがって、本発明の成形方法では、単純な縮管の他、縮管部が元の管の内径を超える外側に位置し得る縮管、さらに様々な拡管も可能である。このため、設計の自由度が向上する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面を参照しつつ説明する。
実施形態では図１に示す成形装置を用いる。この成形装置では、図１に示すように、第１ベース２０の側面に円弧状のガイド２０ａが形成されており、このガイド２０ａには図示しない第１モータを内蔵するスライダ１が係合されている。スライダ１の前面には第２モータ２が固定されており、この第２モータ２の回転軸には鉛直方向に延在するボールねじ３が固定されている。このボールねじ３には図示しない第３モータにより自身が軸心Ｏ回りで回転するチャック４が上下動可能に螺合されている。チャック４に軸心Ｏ方向に延在する管Ｗを保持しており、これにより管Ｗの開口Ｗａが水平に突出されるようになっている。
【００１３】
一方、第１ベース２０と水平方向で対面する第２ベース５上には第４モータ６が固定されており、この第４モータ６の回転軸には水平方向に延在するボールねじ７が固定されている。このボールねじ７には第５モータ８が螺合されており、第５モータ８の回転軸にはブラケット９が固定されている。このブラケット９には第６モータ１０が固定されており、この第６モータ１０の回転軸には鉛直方向に延在するボールねじ１１が固定されている。このボールねじ１１にはスライド部材１２が螺合されている。スライド部材１２には、管Ｗ外で水平方向に延在する第１ロッド１６と、管Ｗ内で水平方向に延在する第２ロッド１７とが設けられている。第１ロッド１６は、途中にナット部１５を有し、上下に平行移動可能になされている。第１ロッド１６の先端には第１ロッド１６の延在する方向と同じ第１枢軸Ｐ１回りに従動可能な第１ローラ１８が設けられており、第２ロッド１７の先端には第２ロッド１７の延在する方向と同じ第２枢軸Ｐ２回りに従動可能な第２ローラ１９が設けられている。また、ブラケット９には第８モータ１３も固定されており、この第８モータ１３の回転軸には鉛直方向に延在するボールねじ１４が固定され、このボールねじ１４にはナット部１５が螺合されている。
【００１４】
以上のように構成された成形装置では、まず第８モータ１３を正転駆動させて第１ローラ１８と第２ローラ１９との間隙を拡大し、この状態で第１ローラ１８を管Ｗ外に位置させるとともに第２ローラ１９を管Ｗ内に位置させる。そして、第８モータ１３を反転駆動するとともに、第６モータ１０を正転駆動して第１ローラ１８及び第２ローラ１９で管Ｗを挟む。この後、第３モータで管Ｗを軸心Ｏ回りに回転させつつ、管Ｗの開口Ｗａに第１ローラ１８及び第２ローラ１９を押し付け、チャック４側から遠ざかる軸心Ｏ方向に徐々に移動させる。
【００１５】
この際、第６モータ１０を反転駆動して、軸心Ｏと第１枢軸Ｐ１及び第２枢軸Ｐ２との距離を縮小することにより、図２に示すように、管Ｗ外に設けられた第１ローラ１８が管Ｗに縮管部Ｗｂを形成する。この際、管Ｗ内に設けられた第２ローラ１９はその縮管部Ｗｂの成形性を高める。
そして、第６モータ１０を正転駆動して、軸心Ｏと第１枢軸Ｐ１及び第２枢軸Ｐ２との距離を拡大することにより、管Ｗ内に設けられた第２ローラ１９が管Ｗに拡管部Ｗｃを形成する。この際、管Ｗ外に設けられた第１ローラ１８はその拡管部Ｗｃの成形性を高める。
【００１６】
また、軸心Ｏ方向の同一位置において、第６モータ１０を停止して、管Ｗの軸心Ｏと第１枢軸Ｐ１及び第２枢軸Ｐ２との距離を変えなければ、管Ｗの縮管部Ｗｂ及び拡管部Ｗｃの軸心Ｑを管Ｗの軸心Ｏと同心とする単純な縮管加工及び拡管加工が可能である。さらに、管Ｗの軸心Ｏと第１枢軸Ｐ１及び第２枢軸Ｐ２とを平行に維持し、管Ｗの軸心Ｏと縮管部Ｗｂ又は拡管部Ｗｃの軸心Ｑとが一致する。
【００１７】
また、軸心Ｏ方向の同一位置において、第６モータ１０を正転駆動及び反転駆動して、管Ｗの軸心Ｏと第１枢軸Ｐ１及び第２枢軸Ｐ２との距離を変えれば、図３及び図４に示すように、同一径で偏心した部分Ｗｅの軸心Ｑ２を元の管Ｗの軸心Ｏに対して平行に偏心させることができる。この際、同一径で偏心した部分Ｗｅは元の管Ｗの内径を超える外側にも位置し得る。
【００１８】
また、図５に示すように、途中で第１ローラ１８のみにより短く縮管部Ｗｂを成形し、その後、第１モータを駆動してスライダ１を第１ベース２０のガイド２０ａに沿って揺動し管Ｗの軸心Ｏと第１枢軸Ｐ１及び第２枢軸Ｐ２とを平行でなくすとともに、軸心Ｏと第１枢軸Ｐ１及び第２枢軸Ｐ２との距離を縮小する。これにより、軸心Ｑ３が傾斜した縮管部Ｗｆを成形することができる。
したがって、実施形態の成形方法では、単純な縮管ばかりでなく、複雑な縮管、単純な拡管及び複雑な拡管も可能である。このため、設計の自由度が向上する。
【００１９】
なお、図６に示すように、内部にそれぞれモノリス触媒Ｗ５、Ｗ６を収納してからそれぞれ触媒容器Ｗ１、Ｗ２を成形し、これに排ガス管Ｗ３、Ｗ４を接続することにより、デュアル型の触媒コンバータが完成する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の管の成形装置の側面図である。
【図２】実施形態で得られる触媒容器の側面図である。
【図３】実施形態で得られる触媒容器の側面図である。
【図４】実施形態で得られる触媒容器の側面図である。
【図５】実施形態で得られる触媒容器の側面図である。
【図６】触媒容器を用いた触媒コンバータの側面図である。
【図７】従来のスピニング絞り加工装置の側面図である。
【図８】従来形態で得られる触媒容器の側面図である。
【図９】参考形態で得られる触媒容器の側面図である。
【符号の説明】
Ｗ…管
Ｐ１…第１枢軸
Ｐ２…第２枢軸
１８…第１ローラ
１９…第２ローラ
【図１】
0003578320.tif 000002
【図２】
0003578320.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003578320.tif 000005
【図５】
0003578320.tif 000006
【図６】
0003578320.tif 000007
【図７】
0003578320.tif 000008
【図８】
0003578320.tif 000009
【図９】
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