(57)【要約】【課題】  部品点数や加工工数を増やすことなく円筒部の軸に対して偏角した接続部を容易に形成できる円筒部材の加工方法及び円筒部材を提供。【解決手段】  金属製の円筒部材５の端部を縮径させるように加工することにより、円筒部１、縮径部2,2及び直線状の接続部４を一体的に形成する工程と、前記接続部3,3をプレス曲げ加工することにより円筒部１の軸に対して偏角した状態に形成する工程と、を備えることとした。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製の円筒部材の端部を縮径させるように加工することにより、円筒部、縮径部及び直線状の接続部を一体的に形成する工程と、
前記接続部をプレス曲げ加工することにより円筒部または縮径部の軸に対して偏角した状態に形成する工程と、
を備えることを特徴とする金属製円筒部材の加工方法。
【請求項２】
請求項１記載の金属製円筒部材の加工方法において、
前記金属製の円筒部材の端部をスピニング加工することにより、円筒部、縮径部及び直線状の接続部を一体的に形成したことを特徴とする金属製円筒部材の加工方法。
【請求項３】
金属製の円筒部材の端部が縮径されるように加工されることにより、円筒部、縮径部及び直線状の接続部が一体的に形成され、
前記接続部がプレス曲げ加工されることにより円筒部または縮径部の軸に対して偏角した状態に形成されることを特徴とする金属製円筒部材。
【請求項４】
請求項３記載の金属製円筒部材において、
前記金属製円筒部材が自動車の排気管に適用されることを特徴とする金属製円筒部材。
【請求項５】
請求項３記載の金属製円筒部材において、
前記金属製円筒部材が自動車の触媒コンバータに適用されることを特徴とする金属製円筒部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属製円筒部材の加工方法に関し、特に円筒部材の端部に縮径した縮径部が形成され、該縮径部に円筒部の軸に対して偏角した接続部が接続される金属製円筒部材の加工方法及び金属製円筒部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の自動車の排気管等に適用される金属製円筒部材は、車両搭載時のレイアウトの制約等から、縮径部に接続された接続部が円筒部の軸に対して偏角したものが必要となる（例えば、特許文献１、２参照。）。
【０００３】
例えば、前記金属製円筒部材が触媒コンバータの場合、触媒担体が収装される円筒部０１の軸に対して偏角した接続部０３を形成する場合には、図６に示すように、円筒部０１と、縮径部０２と接続部０３がプレス加工により形成されたベンド管04,04とを溶接固定することにより、円筒部０１の軸Ｘ１に対して接続部03,03を偏角させている。
【０００４】
また、円筒部０１の軸Ｘ１に対してその一端部のみが偏角した接続部０３を形成する場合には、図７に示すように、円筒部０１の一端部をスピニング加工して縮径部０２及び直線状の接続部０９を形成すると共に、他端部に前記ベンド管０４を溶接固定することにより、円筒部０１の軸Ｘ１に対して接続部０３を偏角させている。
【０００５】
さらに、接続部０３に大きな曲率の偏角が必要な場合には、図８に示すように、円筒部０１の端部をプレス成形して縮径部０２を形成すると共に、該円筒部材０１の両端部に曲部を有する接続部０３を溶接固定することにより、円筒部０１の軸Ｘ１に対して接続部０３を偏角させている。
【特許文献１】特開平１１−１４７１３８号公報
【特許文献２】特開平１１−１５１５３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の金属製円筒部材の加工方法及び金属製円筒部材にあっては、部品点数と加工工数が多いため、手間が大変かかって製造コストが増えるという問題点があった。
【０００７】
また、接続部を円筒部材に対して偏角させる作業をスピニング加工で行うと、肉厚分布の差が大きくなるため、予め円筒部を厚い材料で形成する必要があり、材料コストと重量が増大するという問題点があった。
【０００８】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、部品点数や加工工数を増やすことなく円筒部の軸に対して偏角した接続部を容易に形成できる金属製円筒部材の加工方法及び金属製円筒部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の請求項１記載の発明では、金属製の円筒部材の端部をスピニング加工することにより、円筒部、縮径部及び直線状の接続部を一体的に形成する工程と、前記接続部をプレス曲げ加工することにより円筒部または縮径部の軸に対して偏角した状態に形成する工程と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載のエキゾーストマニホールドにあっては、金属製の円筒部材の端部をスピニング加工する工程により、円筒部と、円筒部、縮径部及び直線状の接続部を一体的に形成できる。
【００１１】
さらに、前記接続部をプレス曲げ加工することにより円筒部または縮径部の軸に対して偏角した状態に形成する工程により、円筒部に対して接続部を偏角させた状態の金属製円筒部材を形成できる。
【００１２】
従って、従来の発明に比べて、部品点数と加工工程数を大幅に削減でき、この種の金属製円筒部材の生産性を向上させることができる。
【００１３】
さらに、接続部はスピニング加工を用いないため肉厚分布の差が大きくなることがなく軽量化を達成できる。
【００１４】
また、溶接工程を必要としないため、溶接強度の管理が必要なく軽量化にも貢献できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
なお、本実施例では金属製円筒部材を自動車の排気管における触媒コンバータに適用した例について説明するが、本発明の金属製円筒部材の加工方法及び金属製円筒部材は触媒コンバータへの適用に限定されるものではない。
【実施例１】
【００１６】
以下、本発明の実施例１を説明する。
図１は本発明の実施例１の触媒コンバータの全体図、図２は本実施例の触媒コンバータの製造方法を説明する図である。
【００１７】
図１に示すように、本実施例１の金属製円筒部材の加工方法が適用された触媒コンバータＡは、自動車の排気管の途中、例えば図外のエキゾーストマニホールドの直後に介装され、金属製の円筒部１と、縮径部2,2と、接続部3,3とが一体的に形成されている。
【００１８】
前記円筒部１の内部には後述する触媒担体４が収装され、該触媒担体４は金属触媒が担持された平板または波板を多重に券回して形成されたハニカム構造体４ａと、該ハニカム構造体４ａが圧入された外筒４ｂとから構成されている。
そして、エンジンからエキゾーストマニホールドを通過した排気ガスは触媒コンバータＡを通過する際に触媒作用を受けつつ下流側へ排出されるようになっている。
【００１９】
また、本実施例の触媒コンバータＡの接続部3,3は、車両搭載時のレイアウト上の制約から円筒部１の軸Ｏに対して偏角した状態で形成されている。
【００２０】
以下、図２を用いて本実施例の触媒コンバータＡの製造方法について説明する。
先ず、図２（ａ）に示すように、所定の長さを有する金属製の円筒部材５をプレス加工にて形成し、その内部に触媒担体４を圧入して収装する。
【００２１】
次に、図２（ｂ）に示すように、前記円筒部材５の両端部において図外のスピニング加工装置でスピニング加工することにより、円筒部材５に縮径加工を施し、円筒部１、縮径部2,2及び直線状の接続部3,3を形成する。
なお、前記スピニング加工装置は複数のローラを円筒部材５に外嵌させ、これら両者を相対回転させながら円筒部材５をしぼり・しごき加工する一般的なスピニング加工装置が用いられる。
また、この際、前記円筒部の軸Ｏと接続部の軸は一致するようにスピニング加工される。
【００２２】
次に、図２（ｃ）に示すように、前記接続部3,3において、図外のプレス曲げ加工装置を用いてプレス曲げ加工することにより、該接続部3,3を円筒部の軸Ｏに対して偏角するように曲折させて所望の触媒コンバータＡを得ることができる。
【００２３】
前記プレス曲げ加工装置は前記接続部3,3を一対のダイスで挟持しながら製造すべき曲率を有する加工ローラに沿わせて塑性変形させることにより、接続部3,3をプレス曲げ加工する一般的なプレス曲げ加工装置が用いられる。
【００２４】
従って、本実施例の円筒部材の加工方法にあっては、円筒部材５の端部をスピニング加工することにより、円筒部１、縮径部２及び直線状の接続部３を一体的に形成する工程と、前記接続部３をプレス曲げ加工することにより円筒部１の軸に対して偏角した状態に形成する工程によって、部品点数や加工工数を増やすことなく円筒部１の軸に対して偏角した接続部３を容易に形成できる。
また、本実施の形態で説明したプレス曲げ加工をスピニング加工装置で行った場合に比べて、縮径部２及び接続部３の肉厚分布を均一化でき、軽量化に貢献できる。
さらに、溶接工程を必要としないため、溶接線などが存在せず、製品としての見栄えが良い。
【実施例２】
【００２５】
以下、本発明の実施例２を説明する。
図３は本発明の実施例２の触媒コンバータの全体図、図４は本実施例の触媒コンバータの製造方法を説明する図である。
なお、本実施例の触媒コンバータＢにおいて、前記実施例１と同一の構成部材については同一の符号を付してその説明は省略する。
【００２６】
図３に示すように、本実施例２の金属製円筒部材が適用された触媒コンバータＢの接続部30,30は、車両搭載時の条件からその端部が円筒部１０の外径線Ｘを超えた位置にまで偏角されて形成されている。
【００２７】
以下、図４を用いて本実施例の触媒コンバータの製造方法について説明する。
先ず、図４（ａ）に示すように、所定の長さを有する金属製の円筒部材５０をプレス加工にて形成し、その内部に触媒担体４を圧入して収装する。
【００２８】
次に、図４（ｂ）に示すように、前記円筒部材５０の両端部において図外のスピニング加工装置でスピニング加工することにより、円筒部１０、縮径部20,20及び直線状の接続部30,30を形成する。
【００２９】
また、この際、前記円筒部１０の軸Ｏ２と接続部30,30の軸Ｏ３は偏角するようにスピニング加工されている。
【００３０】
次に、図４（ｃ）に示すように、前記接続部30,30において、図外のプレス曲げ加工装置を用いてプレス曲げ加工することにより、該接続部30,30の端部が円筒部１０の外径線Ｘを超えた位置にまで偏角された所望の触媒コンバータＢを得ることができる。
【００３１】
なお、スピニング加工装置を用いて接続部30,30の端部が円筒部１０の外径線Ｘを超えた位置にまで偏角するように曲折させて形成することは、材料強度の問題により実際上不可能である。
【００３２】
従って、本実施例の円筒部材の加工方法にあっては、接続部３０の端部が円筒部１０の外径線Ｘを超えた位置にまで偏角された触媒コンバータＢを容易に形成でき、従来、スピニング加工では形成できなかった接続部３０を形成することができる。
【００３３】
以上、本実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、本実施例では円筒部１と接続部３の軸を一致させた場合について説明したが、図５に示すように、円筒部１の軸Ｏ４と接続部３の軸Ｏ５を偏心させて接続部３にプレス曲げ加工するた場合についても適用できる。
さらに、円筒部１の軸Ｏ４に対して縮径部２を偏角させて形成した後、接続部３をプレス曲げ加工する場合についても適用できる。
【００３４】
また、円筒部材５の縮径加工はスピニング加工に限らずプレス曲げ加工でも可能である。
【００３５】
さらに、接続部３（３０）を加工する加工方法としては、スピニング加工を除いて回転引き曲げ加工工法、ハイドロフォーミング加工工法、プレス加工工法などが考えられる
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施例１の触媒コンバータの全体図である。
【図２】本実施例の触媒コンバータの製造方法を説明する図である。
【図３】本発明の実施例２の触媒コンバータの全体図である。
【図４】本実施例の触媒コンバータの製造方法を説明する図である。
【図５】その他の実施例の触媒コンバータの製造方法を説明する図である。
【図６】従来の触媒コンバータの触媒コンバータの製造方法の一例を説明する図である。
【図７】従来の触媒コンバータの触媒コンバータの製造方法の一例を説明する図である。
【図８】従来の触媒コンバータの触媒コンバータの製造方法の一例を説明する図である。
【符号の説明】
【００３７】
Ａ、Ｂ  触媒コンバータ
１、１０  円筒部
２、２０  縮径部
３、３０  接続部
４ａ  ハニカム構造体
４ｂ  外筒
５、５０  円筒部材
【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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