(57)【要約】【課題】管端を押圧工具により押えることなく十分なる増肉を図ることができるスピニング成形方法を提供する。【解決手段】成形ローラ１１を公転させながら素管Ｗの半径方向と軸方向とに送って、素管Ｗの端部に先端へ向けて次第に縮径するテーパ部Ｗａと小径のストレート部Ｗｂとを成形するスピニング成形方法において、初期乃至中期段階では、（１）に示すように素管Ｗの軸Ｃに傾斜する方向へ成形ローラ１１を往復運動させて、該素管Ｗの端部Ｗ´をテーパ形状に絞ると共に、該端部Ｗ´の板厚を十分に増加させ、最終段階では、（２）に示すように成形工具１１を素管Ｗの軸Ｃに平行な方向と傾斜する方向とへ往復運動させて、前記テーパ部Ｗａと小径のストレート部Ｗｂとを成形し、テーパ部Ｗａ、ストレート部Ｗｂおよび境界部Ｗｃに十分なる板厚を確保する。【選択図】    図１
2004160536.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形工具を素管の軸回りに相対的に公転させながら、素管の半径方向と軸方向とに送って、該素管の端部に先端へ向けて次第に縮径するテーパ部と該テーパ部に連続する小径のストレート部とを成形するスピニング成形方法において、始めに、前記成形工具を前記素管の軸に傾斜する方向へ往復運動させて該素管の端部をテーパ形状に絞ると共に該端部の板厚を増加させ、最終的に、前記成形工具を前記素管の軸に平行な方向と傾斜する方向とへ移動させて前記テーパ部とストレート部とを成形することを特徴とするスピニング成形方法。
【請求項２】
成形工具を素管の軸回りに相対的に公転させながら、素管の半径方向と軸方向とに送って、該素管の端部に先端へ向けて次第に縮径するテーパ部と該テーパ部に連続する小径のストレート部とを成形するスピニング成形方法において、始めに、前記成形工具を前記素管の軸に傾斜する方向へ、その中間部側から管端側へ送って該素管の端部をテーパ形状に絞り、次に、前記成形工具を前記素管の軸に傾斜する方向へ往復運動させて、該素管の端部の絞り部分をさらに絞ると共に該絞り部分の板厚を増加させ、次に、前記成形工具を前記素管の軸に平行な方向へ、その管端側から中間部側へ送って前記ストレート部を成形すると共に該ストレート部と前記テーパ部との境界部を増肉させ、最終的に、前記成形工具を素管の軸に傾斜する方向と平行な方向とへ移動させて仕上成形を行うことを特徴とするスピニング成形方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載のスピニング成形方法により素管の端部にテーパ部とストレート部とを一体に成形し、前記素管の非成形部を触媒担体が収納保持される触媒保持部として、前記ストレート部を排気管が接続される接続部として、前記テーパ部を前記触媒保持部と前記接続部とを連接するコーン部としてそれぞれ用いた触媒コンバータ容器であって、前記接続部および前記コーン部の板厚が、前記両部の境界部をも含めて前記素管の板厚よりも厚くなっていることを特徴とする触媒コンバータ容器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、素管の端部にテーパ部と小径のストレート部とを連続に成形するスピニング成形方法とこのスピニング成形方法により素管から一体に成形された触媒コンバータ容器とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車の排気系に装備される排ガス浄化用の触媒コンバータは、図８に示されるように、金属製の容器１に触媒担体Ｓを内装した構造となっており、通常は、エンジンから延ばされた排気管Ｐの途中に直列に介装される。このような触媒コンバータにおいて、その容器（触媒コンバータ容器）１は、触媒担体Ｓを収納保持する比較的大径の触媒保持部２を中央部に備えると共に、前記排気管Ｐに接続（溶接）される比較的小径の接続部３を両端部に備え、さらに触媒保持部２から接続部３に向かって次第に縮径するコーン部４とを備えている。
【０００３】
そして従来、この種の触媒コンバータ容器１は、製造コストの低減を図るため、素管の端部にスピニング成形を加えてコーン部４と接続部３とを一体に成形し、素管の非成形部は触媒保持部２としてそのまま用いるようにしている。
図９は、従来一般に行われていたスピニング成形方法を示したもので、素管Ｗの中間部をクランパ１０によってクランプし、成形工具１１を素管Ｗの軸Ｏの回りに相対的に公転させながら、太線矢印のように素管Ｗの軸Ｏに傾斜する方向と平行な方向とへ、クランパ１１による被クランプ側（中間部側）から管端側へ送って、テーパ部Ｗａとストレート部Ｗｂとを同時成形し、この送り（パス）を繰返して、所定の寸法形状を有する上記コーン部４と接続部３とを形成するようにしていた。
【０００４】
ところで、この種の触媒コンバータ容器１は、軽量化や材料コストの低減を図りかつ熱容量を小さくして初期アイドリング時の触媒効率を高めるには、触媒保持部２の板厚をできるだけ薄くする必要があり、一方、排気管Ｐに加わる曲げモーメントに耐える強度、剛性を確保するには、接続部３の板厚をできるだけ厚くする必要がある。
しかるに、上記図９に示した一般的なスピニング成形によれば、素管Ｗの被クランプ側から管端側へ成形工具１１を送って成形を進めるため、材料が自由端となる管端側へ流れ、接続部３およびコーン部４の板厚が素管Ｗの板厚よりも薄くなる傾向にあり、接続部３の強度、剛性を確保するには、素管Ｗとして厚肉のものを選択せざるを得ない状況にあった。また、このスピニング成形においては、成形工具１１をテーパ部Ｗａの途中に戻して（細線矢印で示す）から管端側へ送る動作を繰返すので、テーパ部Ｗａの上部側（被クランプ側に寄った部位）に局所的な薄肉部Ｗｆが形成され易く、該薄肉部Ｗｆが応力集中部となる、という問題もあった。
【０００５】
そこで従来、上記接続部３およびコーン部４の板厚を素管よりも増肉させるため、前記図９に示したスピニング成形方法において、素管Ｗの管端を押圧工具（回転体）により軸方向に押え、管端に向う材料の流れを規制して、触媒保持部２から接続部３の先端に至るまでの板厚を徐々に増肉することが行われていた（例えば、特許文献１、特許文献２等参照）。
なお、本発明者等は、図１０に示すように、クランパ１０によりクランプした素管Ｗに対し、成形工具１１を、太線矢印のように素管Ｗの軸Ｏに平行な方向と傾斜する方向とへ、管端側から被クランプ側へ送ってストレート部Ｗｂとテーパ部Ｗａとを同時成形し、この送り（パス）を繰返すごとにストレート部Ｗｂとテーパ部Ｗａとの境界部Ｗｃを被クランプ側へ進ませることにより、上記管端の押圧工具を不要にした改良タイプのスピニング成形方法を考案し、既に特願２００１−３１３８７６号（未公知）にて明らかにしている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−１３２０３８号公報
【特許文献２】
特開２０００−１７９３３４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１、２に記載されたスピニング成形方法によれば、素管Ｗの管端を押える押圧工具とこれを支持する装置が必要なため、成形設備にかかるコスト負担が増大する、という問題があった。
一方、上記図１０に示した改良スピニング成形方法によれば、テーパ部Ｗａの中間に材料が集まり易くなるため、屈曲部である境界部Ｗｃ付近の増肉がいま一つ不足する、という問題があった。
【０００８】
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、管端を押圧工具により押えることなく十分なる増肉を図ることができるようにし、もって設備コストの低減と強度の安定的向上とに大きく寄与するスピニング成形方法を提供し、併せて該スピニング成形方法により成形された触媒コンバータ容器を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、第１の発明としてのスピニング成形方法は、成形工具を素管の軸回りに相対的に公転させながら、素管の半径方向と軸方向とに送って、該素管の端部に先端へ向けて次第に縮径するテーパ部と該テーパ部に連続する小径のストレート部とを成形するスピニング成形方法において、始めに、前記成形工具を前記素管の軸に傾斜する方向へ往復運動させて該素管の端部をテーパ形状に絞ると共に該端部の板厚を増加させ、最終的に、前記成形工具を前記素管の軸に平行な方向と傾斜する方向とへ移動させて前記テーパ部とストレート部とを成形することを特徴とする。
この第１の発明においては、成形工具を往復運動させて素管の端部をテーパ形状に絞ることで、管端部の増肉が進み、最終的に成形されるストレート部はもちろん、該ストレートとテーパ部との間の境界部にも十分なる板厚が確保される。また、第２の発明としてのスピニング成形方法は、成形工具を素管の軸回りに相対的に公転させながら、素管の半径方向と軸方向とに送って、該素管の端部に先端へ向けて次第に縮径するテーパ部と該テーパ部に連続する小径のストレート部とを成形するスピニング成形方法において、始めに、前記成形工具を前記素管の軸に傾斜する方向へ、その中間部側から管端側へ送って該素管の端部をテーパ形状に絞り、次に、前記成形工具を前記素管の軸に傾斜する方向へ往復運動させて、該素管の端部の絞り部分をさらに絞ると共に該絞り部分の板厚を増加させ、次に、前記成形工具を前記素管の軸に平行な方向へ、その管端側から中間部側へ送って前記ストレート部を成形すると共に該ストレート部と前記テーパ部との境界部を増肉させ、最終的に、前記成形工具を素管の軸に傾斜する方向と平行な方向とへ移動させて仕上成形を行うことを特徴とする。
この第２の発明においては、初期段階で管端部を薄肉化した後、中期段階で管端部の増肉を図るので、最終的に成形されるテーパ部Ｗａおよびストレート部Ｗｂが必要以上に増肉されることはなくなる。また、終盤で管端側から中間部側へ成形工具を送ってストレート部を成形することで、境界部の増肉も進み、境界部を含めたテーパ部およびストレート部の板厚はほぼ一定となる。また、初期段階で素管の中央側から管端側へ成形工具を送って高能率にテーパ形状に絞った後に、成形工具の往復運動による絞りを行うので、全体の成形時間が短縮する。
上記課題を解決するため、本発明に係る触媒コンバータ容器は、請求項１または２に記載のスピニング成形方法により素管の端部にテーパ部とストレート部とを一体に成形し、前記素管の非成形部を触媒担体が収納保持される触媒保持部として、前記ストレート部を排気管が接続される接続部として、前記テーパ部を前記触媒保持部と前記接続部とを連接するコーン部としてそれぞれ用いる触媒コンバータ容器であって、前記接続部および前記コーン部の板厚が、前記両部の境界部をも含めて前記素管の板厚よりも厚くなっていることを特徴とする。
このように構成した触媒コンバータ容器は、接続部およびコーン部の板厚が、該両部の境界部も含めて素管の板厚よりも厚くなっているので、素管としてより薄肉のものを用いても強度保証は十分となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基いて説明する。
図１は、本発明に係るスピニング成形方法の第１の実施形態の基本工程を示したものである。本第１の実施の形態において、初期乃至中期段階では、同図（１）に示すように、成形工具１１を素管Ｗの軸Ｏに傾斜する方向へ往復運動させて（太線矢印Ａ、Ａ´にて示す）、素管Ｗの端部Ｗ´をテーパ形状に絞る。また、最終段階では、同図（２）に示すように、成形工具１１を素管Ｗの軸Ｏに平行な方向と傾斜する方向とへ往復運動させて（太線矢印Ｂ、Ｂ´にて示す）、テーパ部Ｗａとストレート部Ｗｂとを成形する。このように初期乃至中期段階で、成形工具１１の直線的な往復運動だけで素管Ｗの端部（管端部）Ｗ´を絞ることで、管端部Ｗ´の中間部分から先端側にかけてほぼ一様に増肉が進む。一方、このように増肉が進んだ後の最終段階で、テーパ部Ｗａとストレート部Ｗｂとを成形するので、この段階では、材料流動がほとんど起こらず、したがって、得られるテーパ部Ｗａとストレート部Ｗｂとの板厚は、両部の間の境界部Ｗｃをも含めて十分な厚さとなる。
【００１１】
本第１の実施の形態は、前記図８に示した触媒コンバータ容器１の成形に適用したもので、得られた成形体Ｆは、図２に示すように、素管Ｗの非成形部Ｗ″が前記触媒担体Ｓ（図８）を収納保持する触媒保持部２として、そのストレート部Ｗｂが前記排気管Ｐ（図８）を接続させる接続部３として、そのテーパ部Ｗａが前記コーン部４としてそれぞれ供されるようになる。しかして、この成形体Ｆは、排気管Ｐが接続される接続部３（Ｗｂ）を始め、該接続部３とコーン部（Ｗａ）４との境界部５（Ｗｃ）の板厚が、素管Ｗの板厚よりも十分に厚くなっているので、前記排気管Ｐの接続に必要な強度、剛性が十分に確保される。換言すれば、素管Ｗとしてより薄肉のものを用いることができるようになり、薄肉の素管Ｗの使用が可能になる分、材料コストが低減するばかりか軽量化も実現する。また、素管Ｗとしてより薄肉のものを用いる分、触媒保持部２の熱容量が小さくなり、初期アイドリング時に触媒担体Ｓの加熱が促進されて浄化効率が高まるようになる。
【００１２】
なお、触媒コンバータの製造に際しては、素管Ｗの一端部Ｗ´にテーパ部Ｗａ（コーン部４）とストレート部Ｗｂ（接続部３）とを成形した後、その被加工部Ｗ″（触媒保持部２）に触媒担体Ｓを収納し、その後、素管Ｗの他端部にテーパ部Ｗａ（コーン部４）とストレート部Ｗｂ（接続部３）とを成形するようにしても、予め素管Ｗに触媒担体Ｓを収納した後、その両端部に順次テーパ部Ｗａ（コーン部４）とストレート部Ｗｂ（接続部３）とを成形するようにしてもよい。
【００１３】
以下、本第１の実施の形態としてのスピニング成形方法を、図３および図４に基いて具体的に説明する。
スピンニング成形に際しては、図３（１）に示すように、スピニング成形装置内のクランパ１０に素管Ｗの長手方向中間部をクランプさせ、このクランプされた素管Ｗに対して、一対の成形工具（成形ローラ）１１を素管Ｗの軸Ｏの回りに公転させながら、半径方向（Ｙ軸方向）と軸方向（Ｘ軸方向）とへ移動させる。素管Ｗは、前記成形しようとする触媒コンバータ容器１（図８）の触媒保持部２の内径と同じ口径を有するものを選択し、また、本スピニング成形による増肉を考慮して適宜板厚のものを選択する。なお、この素管Ｗは、溶接管であっても、シームレス管であってもよい。
【００１４】
上記した成形工具１１の公転およびＸ軸、Ｙ軸方向への移動は、スピニング成形装置内の制御装置により制御されるようになっており、図４に示すように、スタート（Ｓ１）に応じて、先ず、成形ローラ１１の公転回転数が適宜選択されると共にその駆動源が駆動され（Ｓ２）、次いで、ステップＳ３で行程数ａが０（ａ＝０）に設定される。なお、以下の説明では、説明の便宜のため、図３の右方向への成形ローラ１１の移動をＸ軸前進、これと反対方向（図の左方向）への成形ローラ１１の移動をＸ軸後退、半径内方向への成形ローラ１１の移動をＹ軸前進、半径外方向への成形ローラ１１の移動をＹ軸後退とそれぞれ呼ぶこととする。
【００１５】
スピニング成形に際しては、先ず、ステップＳ４でこれから行う行程数１が加えられ（ａ＝ａ＋１）、図３（２）および図４のステップＳ５に示す初期乃至中期段階のスピニング成形が行われる。このスピニング成形では、成形ローラ１１を次第にＹ軸後退させながら、すなわち成形ローラ１１の公転径を次第に拡大させながら管端側からクランパ１０による被クランプ側へ成形ローラ１１をＸ軸前進させた後、成形ローラ１１をＹ軸前進させながら、すなわち成形ローラ１１の公転径を次第に縮小させながら被クランプ側から管端側へ成形ローラ１１をＸ軸後退させる。これにより、成形工具１１は素管Ｗの軸Ｏに傾斜する方向へ太線矢印Ａ、Ａ´のように一往復運動し、これに応じて素管Ｗの端部Ｗ´はテーパ形状に絞られる。このとき、Ｘ軸方向の移動量をα、Ｙ軸方向の移動量をβとすると、管端側から被クランプ側への成形ローラ１１の移動軌跡Ａ→は［αＸ→−βＹ→］となり、一方、被クランプ側から管端側への成形ローラ１１の移動軌跡Ａ´→は［−αＸ→＋βＹ→］となる。
【００１６】
上記成形ローラ１１の一往復運動（一行程）後、図４のステップＳ６で、管端の口径ｄａが、目標の口径ｄに所定のマージンδを加えた値［ｄ＋δ］に達したかどうかが判断され、達していない場合は、再び、行程数をカウントし（Ｓ４）、成形ローラ１１をさらに追い込みながら往復運動させ（Ｓ５）、管端の口径ｄａが［ｄ＋δ］以下になるまで前記往復運動が繰返えされる。
そして、管端の口径ｄａが［ｄ＋δ］以下になったら、図３（３）および図４のステップＳ７に示す最終段階のスピニング成形が行われる。このスピニング成形では、成形工具１１を素管Ｗの軸Ｏに平行な方向と傾斜する方向とへ、太線矢印Ｂ、Ｂ´で示すように往復運動させ、テーパ部Ｗａとストレート部Ｗｂとを同時成形する。この時、成形工具１１の往復運動は、通常一回だけでよいが、設定するマージンδ（Ｓ６）の大きさによっては、成形工具１１の往復運動を二回以上繰返えしてもよい。
その後は、成形ローラ１１をＹ軸後退させる（Ｓ８）と共に、Ｘ軸後退させ（Ｓ９）、成形ローラ１１をスタート位置に復帰させ、さらに、その回転（公転）を停止し（Ｓ１０）、これにて一連のスピニング成形は終了（停止）する（Ｓ１１）。
【００１７】
なお、上記第１の実施の形態においては、素管Ｗを位置固定して成形工具１１を素管Ｗの軸Ｏの回りに公転させるようにしたが、成形工具１１を公転させずに素管Ｗをその軸Ｏを中心に回転させるようにしてもよい。
また、上記実施の形態においては、成形の最終段階でも成形ローラ１１を往復運動させるようにしたが、この最終段階では、素管Ｗの管端側から被クランプ側へ、または被クランプ側から管端側へ一回だけ成形ローラ１１を移動させるようにしてもよい。
【００１８】
図５は、本発明に係るスピニング成形方法の第２の実施形態の基本工程を示したものである。本第２の実施の形態において、初期段階では、同図（１）に示すように、前記成形工具（成形ローラ）１１を素管Ｗの軸Ｏに傾斜する方向へ、その被クランプ側（中間部側）から管端側へ送って（太線矢印Ｃ、Ｃ´にて示す）、管端部Ｗ´をテーパ形状に絞る。この成形は、前記図９に示した一般的なスピニング成形と似た加工様式となり、これにより、材料が管端側へ流れて絞り部分の板厚が素管Ｗの板厚よりわずか薄くなる。また、この工程は、成形工具１１をテーパ部Ｗａの途中に戻して（細線矢印にて示す）から管端側へ送る動作を繰返すので、絞り部分の上部側（被クランプ側に寄った部位）に局所的な薄肉部Ｗｆが形成される。
【００１９】
中期段階では、図５（２）に示すように、成形工具１１を素管Ｗの軸Ｏに傾斜する方向へ往復運動させて（太線矢印Ａ、Ａ´にて示す）、前記絞り部分（管端部Ｗ´）をさらに絞る。この成形は、前記図１（１）に示した、第１の実施の形態における初期乃至中期段階と同じ加工様式となり、これにより上記初期段階で薄肉化した管端部Ｗ´の増肉が進み、前記薄肉部Ｗｆも解消される。
【００２０】
末期段階では、図５（３）に示すように、成形工具１１を素管Ｗの軸Ｏに平行な方向へ、管端側から被クランプ側へわずかの距離だけ送り（太線矢印Ｄにて示す）、ストレート部Ｗｂを成形する。すると、このストレート部Ｗｂの成形と同時にテーパ部Ｗａも最終形状に近づき、両者の間に屈曲形状の境界部Ｗｃが出現する。しかして、この末期段階では、管端側から被クランプ側への成形工具１１の送りを繰返すことで、管端側の材料が境界部Ｗｃ側へ寄せられ、これにより境界部Ｗｃ付近が増肉される。すなわち、図１０に示した改良タイプのスピニング成形に際して生じる可能性のあった境界部Ｗｃ付近の増肉不足が解消される。
【００２１】
さらに、最終段階では、図５（４）に示すように、成形工具１１を素管Ｗの軸Ｏに傾斜する方向と平行な方向とへ、被クランプ側から管端側へ送って（太線矢印Ｅにて示す）、仕上成形を行い、これにより所望の寸法形状を有する成形体Ｆ（図２）が得られる。なお、この最終段階における成形工具１１の送り方向は任意であり、管端側から被クランプ側へ送ってもよい。
【００２２】
本第２の実施の形態においては、上記したように一旦、初期段階で管端部を薄肉化した後、中期段階で管端部の増肉を図るので、最終的に成形されるテーパ部Ｗａおよびストレート部Ｗｂが必要以上に増肉されることはなくなる。したがって、素管Ｗの非成形部Ｗ″（図２）と成形後の管端部（Ｗａ、Ｗｂ）との間に大きな板厚差が生じることはなく、両者の境界部が応力集中部となることはない。また、中期段階における成形工具１１の往復運動により、初期段階で生じた薄肉部Ｗｆが解消されると共に、末期工程における境界部Ｗｃへの材料寄せにより、該境界部Ｗｃ付近の薄肉化も防止されるので、境界部Ｗｃを含めたテーパ部Ｗａおよびストレート部Ｗｂの板厚は平均化され、管端部に応力集中部が残存することもない。したがって、得られる成形体Ｆに対する強度的信頼性は、著しく高いものとなる。
【００２３】
ところで、成形工具１１の往復運動により管端部Ｗ´を絞る場合は、しわが発生し易いため、１パス当りの絞り量をあまり大きくとれない、という制約がある。一方、被クランプ側から管端側へ成形工具１１を送って管端部Ｗ´を絞る場合は、１パス当りの絞り量を比較的大きくとることができ、その分、成形能率が向上する。本第２の実施の形態においては、初期段階でこの成形能率の高い絞り成形（図５（１））を行っているので、その後の成形、すなわち成形工具１１の往復運動による絞り成形（図５（２））のパス回数を、第１の実施の形態に比べて大幅に削減することができ、その分、全体の成形に要する時間が短縮する。
【００２４】
図６は、本第２の実施の形態における具体的な成形フローを示したもので、前記第１の実施の形態における成形フロー（図４）と同じステップには、同一符号を付している。本第２の実施の形態においては、スタート（Ｓ１）に応じて、成形ローラ１１の公転回転数が適宜選択されると共にその駆動源が駆動され（Ｓ２）た後、ステップ２１で、図５（１）に示した初期段階の絞り成形（スピニング成形）が行われる。このスピニング成形は、被クランプ側から管端側へ成形工具１１を送って、管端部Ｗ´をテーパ形状に絞るようにするので、前記したように１パス当りの絞り量を比較的大きくとることができ、短時間で成形が終了する。
【００２５】
その後は、第１の実施の形態と同じステップＳ３〜Ｓ６で、図５（２）に示した中期段階のスピニング成形が行われ、成形工具１１の往復運動により、管端部Ｗ´がさらに絞られると共に、その絞り部分が増肉される。
そして、ステップＳ６で、管端の口径ｄａが、目標の口径ｄに所定のマージンδを加えた値［ｄ＋δ］に達したと判断されると、ステップＳ２２で図５（３）に示した末期段階の成形が行われ、さらにステップＳ２３で仕上成形が行われる。Ｓ２２の成形は、管端側から被クランプ側への成形工具１１の送りを繰返すことで、管端側の材料を境界部Ｗｃ側へ寄せる内容を含み、これにより境界部Ｗｃが増肉される。また、ステップ２３の成形は、成形工具１１を被クランプ側から管端側へまたは管端側から被クランプ側へ送って寸法形状出しを行う内容を含み、これにより所望の寸法形状を有する成形体Ｆ（図２）が得られる。
その後は、第１の実施の形態と同じステップＳ８〜Ｓ１０を経て成形工具１１がスタート位置に復帰して回転（公転）を停止され、これにて一連のスピニング成形は終了（停止）する（Ｓ１１）。
【００２６】
【実施例】
外径１１４ｍｍ、板厚１．２ｍｍの素管Ｗを用い、図３に示した第１の実施の形態および図５に示した第２の実施の形態に従って素管Ｗの端部Ｗ´にスピニング成形を加えて、長さが約６５ｍｍのテーパ部Ｗａと長さが約１５ｍｍで口径（ｄ）が約５５ｍｍのストレート部Ｗｂとを有する成形体Ｆを得た。成形体Ｆは第１の実施の形態で得られたものを本発明品１、第２の実施の形態で得られたものを本発明品２としてそれぞれ区分し、これら成形体Ｆについて、図７に示すように、その非成形部Ｗ″側からストレート部Ｗｂの中間に至るまで、１０ｍｍピッチで板厚を測定した。また、比較のため、同じ板厚（１．２ｍｍ）の同径の素管Ｗに対し、前記図１０に示した改良タイプのスピニング成形を加えて改良品を得ると共に、板厚１．５ｍｍの同径の素管に対し、前記図９に示した一般的なスピニング成形を加えて従来品を得、これら改良品および従来品についても、前記同様に板厚を測定した。
【００２７】
図７は、上記した板厚の測定結果を示したものである。同図に示す結果より、従来品では、テーパ部Ｗａおよびストレート部Ｗｂの板厚が素管Ｗの板厚（１．４ｍｍ）よりも薄くなっており、特にテーパ部Ｗａの、非成形部Ｗ″側に寄った部位（カの部位）に板厚の著しく薄くなる部分が生じる。一方、改良品の場合は、テーパ部Ｗａの中間部の板厚が素管Ｗの板厚（１．２ｍｍ）に対して、１．６ｍｍ以上とかなり厚くなっているが、ストレート部Ｗｂ側特にストレート部Ｗｂとテーパ部Ｗａとの境界部Ｗｃ付近の板厚が、元の素管Ｗの板厚（１．２ｍｍ）に近いレベルまで減じている。これに対し、本発明品１は、テーパ部Ｗａの中間部はもとより、前記境界部Ｗｃを含むストレート部Ｗｂの板厚が１．６ｍｍ以上（４０％以上の増肉）となっており、成形部の全体に増肉効果がゆきわっていることが明らかである。また、本発明品２は、境界部Ｗｃを含むテーパ部Ｗａおよびストレート部Ｗｂの板厚が１．３ｍｍ程度に平均化しており、素管Ｗの非成形部Ｗ″との間の板厚差が本発明品１に比べて大幅に減じている。
【００２８】
【発明の効果】
以上、説明したように、請求項１に係る第１の発明によれば、素管の管端を押える押圧工具を用いることなく成形を行うので、成形設備にかかるコストが大幅に低減する。しかも、成形工具の往復運動により素管の端部をテーパ状に絞って十分に増肉させた後、最終的にストレート部を成形して形状出しをするので、ストレート部はもとより、該ストレート部とテーパ部との境界部にも十分なる板厚が確保され、素管として薄肉のものを用いても強度保証が確実となる。
また、請求項２に係る第２の発明によれば、境界部を含めたテーパ部およびストレート部の板厚は、素管の非成形部との間に大きな差を生じない状態で平均化されるので、得られる成形体に対する強度的信頼性は著しく向上する。また、初期段階に素管の中央側から管端側へ成形工具を送って高能率にテーパ形状に絞った後に、成形工具の往復運動による絞りを行うので、全体の成形時間の短縮が可能になる。もちろん、素管の管端を押える押圧工具を用いることなく成形を行うので、第１の発明と同様に成形設備にかかるコストも大幅に低減する。
一方、本発明に係る触媒コンバータ容器によれば、上記したスピニング成形により排気管との接続部を始め、該接続部とコーン部との境界部の板厚が素管の板厚よりも十分厚くなっているので、薄肉の素管を用いても必要な耐久性を確保することができ、薄肉の素管の使用が可能になる分、材料コストが低減するばかりか軽量化も実現し、その上、初期アイドリング時の触媒効率の向上にも寄与するものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態としてのスピニング成形方法の基本工程を模式的に示す断面図である。
【図２】本第１の実施の形態により得られた成形体の形状を示す断面図である。
【図３】本第１の実施の形態にける成形過程を順を追って示す模式図である。
【図４】本第１の実施の形態を実行する際の成形フローを示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態としてのスピニング成形方法の基本工程を模式的に示す断面図である。
【図６】本第１の実施の形態を実行する際の成形フローを示すフローチャートである。
【図７】本発明に係るスピニング成形方法により得られた成形体のテーパ部およびストレートにおける板厚分布を、比較例と対比して示すグラフである。
【図８】従来の一般的な触媒コンバータの構造を示す断面図である。
【図９】従来の一般的なスピニング成形方法の実施状況を模式的に示す断面図である。
【図１０】本発明者等による改良スピニング成形方法の実施状況を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
１    触媒コンバータ容器
２    触媒保持部
３    接続部
４    コーン部
１０  クランパ
１１  成形工具（成形ローラ）
Ｗ    素管
Ｗ’  素管の端部
Ｗａ  テーパ部
Ｗｂ  ストレート部
Ｗｃ  境界部
Ｓ    触媒担体
Ｐ    排気管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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