(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【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
【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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