(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状をなす被加工物の外方に周方向に沿って複数配置され内方に向かってそれぞれ移動して被加工物を縮径する押圧部材と、この押圧部材のさらに外側に配置され上記被加工物の筒穴方向に移動して上記押圧部材と係合し当該押圧部材を移動させる入力部材とを備え、上記押圧部材と上記入力部材との係合部は、それらの少なくともいずれか一方が押圧部材を緩やかに移動させる曲面を備えたことを特徴とする縮径加工装置。
【請求項２】
筒状をなす被加工物の外方に周方向に沿って複数配置され内方に向かってそれぞれ移動して被加工物を縮径する押圧部材と、この押圧部材のさらに外側に配置され上記被加工物の筒穴方向に移動して上記押圧部材と係合し当該押圧部材を移動させる複数の入力部材とを備え、上記複数の入力部材によって移動される押圧部材の移動量をそれぞれ異ならせることを特徴とする縮径加工装置。
【請求項３】
筒状をなす被加工物の外方に周方向に沿って複数配置され内方に向かってそれぞれ移動して被加工物を縮径する押圧部材と、この押圧部材のさらに外側に配置され上記被加工物の筒穴方向に移動して上記押圧部材と係合し当該押圧部材を移動させる入力部材とを備え、上記押圧部材が上記被加工物の筒穴方向に複数離間して配置され、上記入力部材によって移動するそれら筒穴方向に並べられた押圧部材の移動量をそれぞれ異ならせることを特徴とする縮径加工装置。
【請求項４】
筒状をなす被加工物の外方に周方向に沿って複数配置され内方に向かってそれぞれ移動して被加工物を縮径する押圧部材と、この押圧部材のさらに外側に配置され上記被加工物の筒穴方向に移動して上記押圧部材と係合し当該押圧部材を移動させる入力部材とを備えた縮径加工装置を用いる縮径加工方法であって、
上記押圧部材と上記入力部材との係合部は、それらの少なくともいずれか一方が押圧部材を緩やかに移動させる曲面を備えたことを特徴とする縮径加工方法。
【請求項５】
筒状をなす被加工物の外方に周方向に沿って複数配置され内方に向かってそれぞれ移動して被加工物を縮径する押圧部材と、この押圧部材のさらに外側に配置され上記被加工物の筒穴方向に移動して上記押圧部材と係合し当該押圧部材を移動させる複数の入力部材とを備えた縮径加工装置を用いる縮径加工方法であって、上記複数の入力部材によって移動される押圧部材の移動量をそれぞれ異ならせることを特徴とする縮径加工方法。
【請求項６】
筒状をなす被加工物の外方に周方向に沿って複数配置され内方に向かってそれぞれ移動して被加工物を縮径する押圧部材と、この押圧部材のさらに外側に配置され上記被加工物の筒穴方向に移動して上記押圧部材と係合し当該押圧部材を移動させる入力部材とを備えた縮径加工装置を用いる縮径加工方法であって、
上記押圧部材が上記被加工物の筒穴方向に複数離間して配置され、上記入力部材によって移動するそれら筒穴方向に並べられた押圧部材の移動量をそれぞれ異ならせることを特徴とする縮径加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、排気ガス等の浄化に用いられる触媒担体等の被加工物を被覆するための縮径加工装置および縮径加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば内燃機関における排気ガス浄化用触媒コンバータとして特開平８−４２３３３号に開示されたものが知られており、その触媒コンバータは図１０に示すように、触媒担体３０が管状容器３２で被覆され、その触媒担体３０と管状容器３２との間には、それらの間から排気ガスが漏出しないようには膨張マット４４が介在されてシールされている。
【０００３】
そして、この触媒担体３０の被覆方法は、まず円柱形状をなす触媒担体３０の外周部分に膨張マット４４を巻き付け、この触媒担体３０を管状容器３２内に収納する。次に、上記膨張マット４４が触媒担体３０と管状容器３２との間で圧縮される程度まで管状容器３２を収縮させるものである。
【０００４】
また、上記管状容器３２の収縮加工は、スウェージングによって行われる。これは図１１〜１２に示すように、まず触媒担体３０が収納された管状容器３２が複数のフィンガーと呼ばれる押圧部３４を有するスウェージングダイ３６内に挿入される。このスウェージングダイ３６は、油圧等で移動するラム３８に押されて環状をなすスウェージングカラー４０の内周と接触されつつ挿通される。上記スウェージングカラー４０には、スウェージングダイ３６の挿通方向に沿って順次縮径されるテーパ部４２が設けられている。このため、スウェージングダイ３６はスウェージングカラー４０に挿通されると外方から押圧され、その内側に挿入された環状容器３２が収縮されるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、排気ガスが環境に及ぼす影響が関心を集める中、各国の排気ガスに対する規制は年々厳しくなり、浄化用触媒コンバータの浄化性能向上が要求されている。この触媒コンバータの浄化性能を向上させる方法としては、触媒担体の薄壁化により触媒担体を高セル密度化する方法がある。
【０００６】
しかしながら、触媒担体を薄壁化すると当然のことながら触媒担体の強度は低下する。このため、触媒担体３０と環状容器３２との間に膨張マット４４が介在された上記従来の触媒コンバータの触媒担体３０を薄壁化すると、排気ガスによって昇温した際に膨張マット４４が膨張し触媒担体３０が押圧されて破損する虞がある。
【０００７】
他方、単一の管状容器内に複数の触媒担体を収納しそれらを保持する場合がある。このとき、触媒担体はセラミック材等であるために焼成過程などで一定の外径に作ることはできないため、異なる触媒担体の外径寸法は相違する。また、上記従来の触媒担体３０の被覆方法にあっては、上記管状容器３２はスウェージングダイ３６に挿入された範囲内で一定の外径にしか収縮させることができない。
【０００８】
特に、上記従来の触媒担体３０の被覆方法で複数の触媒担体３０を収納した管状容器３２を収縮させると、いずれかの膨張マット４４と管状容器３２との間に隙間が生じたり、いずれかの触媒担体３０に無用な押圧力がかかる場合がある。また、収納した触媒担体３０がその管状容器３２内を移動しないように、管状容器３２の一部を触媒担体３０の外径よりも小さく収縮させて触媒担体３０を保持させることが望ましい。ところが、従来の被覆方法および収縮加工装置では、管状容器３２を部分的に縮径することができず、複数の管状容器を溶接するなど作業に多大な手間を要するという課題があった。
【０００９】
そこで、本発明は前記従来の課題に鑑み、薄壁化した触媒担体等の被加工物であっても破損することなく容易に被覆することができる縮径加工装置および縮径加工方法を提供することを目的とする。
【００１７】
即ち、押圧部材の押圧面に被加工部物の所望の外径形状に合わせた凹部または凸部を形成しておくことによって、容易に被加工物を所望の外径形状に縮径することができる。
【００１９】
また、筒状をなす被加工物の外方に周方向に沿って複数配置され内方に向かってそれぞれ移動して被加工物を縮径する押圧部材と、この押圧部材のさらに外側に配置され上記被加工物の筒穴方向に移動して上記押圧部材と係合し当該押圧部材を移動させる入力部材とを備え、上記押圧部材と上記入力部材との係合部は、それらの少なくともいずれか一方が押圧部材を緩やかに移動させる曲面を備えたことを特徴とする。
【００２０】
即ち、押圧部材が緩やかに移動するので、押圧部材の移動量を制御しやすく、被加工物を所望の外形寸法に容易に縮径することができる。
【００２１】
さらに、筒状をなす被加工物の外方に周方向に沿って複数配置され内方に向かってそれぞれ移動して被加工物を縮径する押圧部材と、この押圧部材のさらに外側に配置され上記被加工物の筒穴方向に移動して上記押圧部材と係合し当該押圧部材を移動させる複数の入力部材とを備え、上記複数の入力部材によって移動される押圧部材の移動量をそれぞれ異ならせることを特徴とする。
【００２２】
この縮径加工装置によれば、被加工物の外周表面に押圧部材ごとに縮径量の異なる段部や、押圧部材間の間隙によって筒穴方向のリブを容易に形成することができる。
また、本発明の縮径加工装置は、筒状をなす被加工物の外方に周方向に沿って複数配置され内方に向かってそれぞれ移動して被加工物を縮径する押圧部材と、この押圧部材のさらに外側に配置され上記被加工物の筒穴方向に移動して上記押圧部材と係合し当該押圧部材を移動させる入力部材とを備え、上記押圧部材が上記被加工物の筒穴方向に複数離間して配置され、上記入力部材によって移動するそれら筒穴方向に並べられた押圧部材の移動量をそれぞれ異ならせることを特徴とする。
即ち、入力部材を一度移動するだけで、筒穴方向に並べられた複数の押圧部材を移動させることができる。よって、被加工物の筒穴方向に異なる外径の筒状部を複数備えた外周形状、即ち環状の段部を容易に形成することができる。
【００２３】
また、本発明の縮径加工方法は、筒状をなす被加工物の外方に周方向に沿って複数配置され内方に向かってそれぞれ移動して被加工物を縮径する押圧部材と、この押圧部材のさらに外側に配置され上記被加工物の筒穴方向に移動して上記押圧部材と係合し当該押圧部材を移動させる入力部材とを備えた縮径加工装置を用いる縮径加工方法であって、上記押圧部材と上記入力部材との係合部は、それらの少なくともいずれか一方が押圧部材を緩やかに移動させる曲面を備えたことを特徴とする。
また、本発明の縮径加工方法は、筒状をなす被加工物の外方に周方向に沿って複数配置され内方に向かってそれぞれ移動して被加工物を縮径する押圧部材と、この押圧部材のさらに外側に配置され上記被加工物の筒穴方向に移動して上記押圧部材と係合し当該押圧部材を移動させる複数の入力部材とを備えた縮径加工装置を用いる縮径加工方法であって、上記複数の入力部材によって移動される押圧部材の移動量をそれぞれ異ならせることを特徴とする。
また、本発明の縮径加工方法は、筒状をなす被加工物の外方に周方向に沿って複数配置され内方に向かってそれぞれ移動して被加工物を縮径する押圧部材と、この押圧部材のさらに外側に配置され上記被加工物の筒穴方向に移動して上記押圧部材と係合し当該押圧部材を移動させる入力部材とを備えた縮径加工装置を用いる縮径加工方法であって、上記押圧部材が上記被加工物の筒穴方向に複数離間して配置され、上記入力部材によって移動するそれら筒穴方向に並べられた押圧部材の移動量をそれぞれ異ならせることを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の触媒担体の被覆方法で製造される触媒コンバータの構成を示す断面図、図２は触媒担体の被覆方法で行われる縮径加工の一実施形態の概念図を示し、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は側面図である。
【００２５】
本実施の形態の排気ガス浄化用触媒コンバータ１０は、たとえば円柱状をなし高セル密度化された触媒担体１２と、その外周に巻き付けられアルミナファイバー等でなる無膨張マット１４と、この無膨張マット１４が巻き付けられた触媒担体１２を被覆する鋼製の管状部材でなる被覆筒１６とで構成されている。そして、無膨張マット１４が巻き付けられた上記触媒担体１２は被覆筒１６によってそれらの間に間隙なく被覆されている。
【００２６】
上記触媒担体１２の被覆方法は、まず、触媒担体１２の外径Ｄ１を測定する。次に所定の厚さに形成された無膨張マット１４を上記触媒担体１２の外周に巻き付ける。上記無膨張マット１４が巻き付けられた上記触媒担体１２を被覆筒１６内に挿入する。そして、被覆筒１６の両端部は触媒担体１２の両端から十分に延出され、それぞれ径方向の外方から内方に向かって押圧力が加えられて縮径されている。
【００２７】
次に被覆筒１６の触媒担体１２の外周部分を縮径加工する。
ここで上記縮径加工の一実施形態を説明する。この実施形態で用いる縮径加工装置２０は、先に従来技術に示したスウェージング装置の構成と大半は同じであるが、スウェージングカラー２８を図示しない油圧式のラム３８で移動させる点で相違する。即ち、この縮径加工装置２０は、被覆筒１６を収納するスウェージングダイ３６と、このスウェージングダイ３６が挿通されるスウェージングカラー４０と、このスウェージングカラー２８を押圧してスウェージングダイ３６をその内側に挿入させるラム３８とで構成されている。またこのとき、スウェージングカラー２８の内周部にはテーパ部２６が設けられ、このテーパ部２６は、大径側の直径がスウェージングダイ２２の外径より大きく形成されている。一方、小径側の直径はこれに挿通されたスウェージングダイ２２の内径が予め測定した触媒担体１２の直径と無膨張マット１４の厚さとを合わせた直径になるように形成されている。
【００２８】
そして、縮径加工の手順は、まず無膨張マット１４が巻き付けられた上記触媒担体１２が挿入された被覆筒１６をスウェージングダイ２２内に挿入する。次にスウェージングカラー２８を油圧式のラムで移動させ、スウェージングダイ２２の外周に係合させて押圧する。そして、スウェージングカラー２８は触媒担体１２の長さ分だけ移動させた後に、逆方向に移動させてスウェージングダイ２２をスウェージングカラー２８から抜き取る。最後に、スウェージングダイ２２から被覆された触媒担体１２を取り外す。
【００２９】
本実施形態によれば、予め測定した触媒担体１２の外形寸法に基づいて被覆筒１６を縮径させるので、触媒担体１２と被覆筒１６との間に無膨張マット１４の所定の厚さ分だけ間隔を隔てた内径寸法にまで被覆筒１６を容易に縮径させることができる。よって、触媒担体１２と被覆筒１６との間に介在させるものが無膨張マット１４であっても、それらの間に間隙が生じることはなく、触媒コンバータ１０の浄化性能も低下しない。さらに、無膨張マット４は昇温によって膨張しないので薄壁化した触媒担体１２を用いても触媒担体１２が破損することはない。
【００３０】
また、図３に示すようにスウェージングダイ２２の押圧部材２４の押圧面２４ａに凹部または凸部を形成すると、上記実施形態と全く同じ手順によって、被覆筒１６の一部に環状の段部や任意の凹凸形状をなす外周形状に形成することができる。
【００３１】
殊に、図４に示すような単一の被覆筒１６内に２つの触媒担体１２を収納し、それらを一つの被覆筒１６内に保持する場合であっても、各々の触媒担体１２の外径寸法Ｄ１，Ｄ２に基づいて縮径後の被覆筒１６の内径を合わせることができる。よって、複数の触媒担体１２を収納した触媒コンバータ１０であっても、一方の触媒担体１２に巻き付けた無膨張マット１４と被覆筒１６との間に隙間が生じたり、一方の触媒担体１２に無用な外力がかかることはない。
【００３２】
上記実施形態において、図５に示すように押圧部材２４のスウェージングカラー２８と係合する外周面２４ｂ、またはスウェージングカラー２８のテーパ面２８ａを、押圧部材２４が緩やかに移動するような曲面に形成することによって、押圧部材２４の移動量が制御しやすくなり、被覆筒１６を所望の外形寸法に容易に縮径することができる。
【００３３】
また、図６に示すように、押圧部材２４の最終押圧位置において各押圧部材２４の押圧面２４ａで形成される押圧面形状を楕円形状または多角形状とすると、被覆筒１６の断面形状を円形のみならず楕円形状または多角形状とすることも容易である。さらに、図７、図８に示すようにスウェージングカラー２８を複数に分割し、それら各スウェージングカラー片２８ａによって移動される押圧部材２４の移動量をそれぞれ異ならせると、被覆筒１６の外周表面に押圧部材２４ごとに縮径量の異なる段部や、押圧部材２４間の間隙によって筒穴方向のリブを容易に形成することができる。
また、図９に示すように上記押圧部材２４を上記被覆筒１６の筒穴方向に２つ配置し、上記スウェージングカラー２８によって移動するそれら筒穴方向に並べられた押圧部材２４の移動量をそれぞれ異ならせると、スウェージングカラー２８を一度移動するだけで、筒穴方向に並べられた２つの押圧部材２４を移動させることができる。よって、被覆筒１６の筒穴方向に異なる外径の筒状部を２つ備えた外周形状、即ち環状の段部１６ａを容易に形成することができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように、本発明では、押圧部材の押圧面に凹部または凸部を形成しておくことによって、容易に被加工物を所望の外径形状に縮径することができる。さらに、被加工物の断面形状を楕円形状または多角形状に形成することも容易である。
【００３８】
また、上記押圧部材と上記入力部材との係合部に押圧部材を緩やかに移動させる曲面を備えたので、押圧部材の移動量を制御しやすい。
【００３９】
さらに、入力部材を複数設け、それら入力部材によって移動される押圧部材の移動量をそれぞれ異ならせると、被加工物の外周表面に縮径量の異なる段部や、筒穴方向のリブを容易に形成することができる。
また、押圧部材を筒穴方向に複数配置し、上記入力部材によってそれら押圧部材の移動量をそれぞれ異ならせると、被加工物の筒穴方向に異なる外径の環状の段部を容易に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の触媒担体の被覆方法で製造される触媒コンバータの構成を示す断面図である。
【図２】触媒担体の被覆方法で行われる縮径加工の一実施形態の概念図を示し、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は側面図である。
【図３】本発明の縮径加工装置の第１変形例を示す断面図である。
【図４】触媒コンバータの断面図である。
【図５】本発明の縮径加工装置第２変形例のスウェージングカラーと押圧部材との係合部を示す断面図である。
【図６】本発明の縮径加工装置第３変形例を示す側面図である。
【図７】本発明の縮径加工装置第４変形例を示す概念図である。
【図８】本発明の縮径加工装置第５変形例を示す概念図である。
【図９】本発明の縮径加工装置第６変形例を示す側面図である。
【図１０】従来の触媒コンバータの構成を示す断面図である。
【図１１】従来のスウェージングダイを示す斜視図である。
【図１２】従来の触媒担体の被覆方法および縮径加工装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１０  触媒コンバータ
１２  触媒担体
１４  無膨張マット
１６  環状容器
２０  縮径加工装置
２２  スウェージングダイ
２４  押圧部材
２８  スウェージングカラー
【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】
0004427177.tif 000009
【図９】
0004427177.tif 000010
【図１０】
0004427177.tif 000011
【図１１】
0004427177.tif 000012
【図１２】
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