JP3601577B2 - Method and apparatus for manufacturing catalytic converter container - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、触媒コンバータ容器の製造方法およびその製造装置に関し、より詳しくは、基材素管をスピニング加工して本体部とコーン部と接続部とを有し、さらにコーン部から接続部にかけての肉厚が本体部から接続部に向かって漸増するように形成するための触媒コンバータ容器の製造方法およびその製造装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
周知のように、自動車のエンジンから排出された排気ガスを処理するために、触媒コンバータが用いられている。触媒コンバータの一般的な容器Rは、図3に示すように、触媒担体Sを収容する比較的大径の本体r1と、エキゾーストパイプEに接続される比較的小径の接続部r3を有しており、本体r1から接続部r3に向かって暫時小径となるテーパ状のコーンr2とにより構成されている。このような触媒コンバータ容器Rは、一般に、本体r1とほぼ同じ径の基材素管をスピニング加工することによって成形されたコーンr2を、触媒担体Sが収容された円筒状の本体r1の両端にそれぞれ接合して構成されている。
【0003】
ところで、触媒コンバータ容器Rのコーンr2の接続部r3とエキゾーストパイプEとは、一般に図4に示すように、MIG溶接等により接続される。図4に示された符号Bは、MIG溶接によるビードである。このコーンr2の接続部r3とエキゾーストパイプEとの間の接続部分は、特に、エンジンの始動時において急激に加熱されると共に振動を受ける等、過酷な条件の下に置かれている。したがって、この接続部分が疲労することによって脆弱となり穴が開いたり亀裂が生じると、排気ガスが漏出して触媒コンバータの浄化処理効率が悪化する。そのため、コーンr2の接続部r3に充分な強度を付与する必要がある。そこで、図5に示すように、コーンr2の接続部r3に補強部材Qを設けて肉厚を増加させて剛性を高めることが従来から行われていた。
【0004】
一方、特開昭57−48339号公報に開示されているように、触媒コンバータのシェルに大径部を溶接されると共に小径部にパイプおよびフランジを溶接されるコーンにおいて、該コーンが肉厚一定の基材素管から加工されて成形されており、而して上記大径部が基材素管の肉厚より薄くなく、一方小径部が該基材素管の肉厚より厚く加工成形されていることを特徴とする触媒コンバータ容器用コーンが知られている。すなわち、この触媒コンバータ容器用コーンは、図6に示すように、テーパ面(本発明におけるコーン部に相当する)から小径部(接続部)にかけて肉厚が漸増するように形成されたもので、触媒担体を収容したシェル(本体部)の両端に突き合わせ溶接される。
【0005】
また、この特開昭57−48339号公報には、触媒コンバータ容器用コーンの製造方法として、板厚一定の基材素管をスピニング成形し触媒コンバータ容器用コーンを製造する方法において、テーパ面を介して小径円周部と大径円周部を有する回転成形型に該基材素管を嵌挿した後該回転成形型と共に回転させると共に該基材素管外周面に成形ローラを添接し上記テーパ面から小径円周部にかけて押圧転動させスピニング縮管成形後端部を切断することが開示されている。この製造方法では、回転成形型と相似のテンプレートに対してスタイラスピンを倣い動作させ、その倣い検知信号を油圧制御装置に入力してX、Y変換出力信号によりクロスフィード装置を制御してスピニングローラを回転成形型に沿って移動させ、回転成形型とスピニングローラとの間で基材素管を挟圧して、上述したようにテーパ面から小径部にかけて肉厚が漸増するように形成されたコーンを成形する。そして、この製造方法で用いられるスピニング縮管装置では、回転成形型を基材素管に対して前進・退行させるために、油圧シリンダが設けられている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開昭57−48339号公報に開示された触媒コンバータ容器用コーンの製造方法にあっては、基材素管内に回転成形型が配置されており触媒担体を挿入することができないため、触媒担体を収容したシェルをコーンと連続して成形した一体型の触媒コンバータ容器を製造することができないという問題があった。そして、製造されたコーンを後加工で触媒担体を収容したシェルの両端に突き合わせ溶接しなければならず、工程数が多くなり製造コストがかかるという問題もあった。さらに、コーンとシェルとの突き合わせ溶接された接合部は、上述したように過酷な条件の下では疲労し易く脆弱となる傾向があるという問題があった。
【0007】
また、上記特開昭57−48339号公報に開示された製造方法で用いられるスピニング縮管装置にあっては、回転成形型や回転成形型を基材素管に対して前進・退行させるための油圧シリンダ、あるいは回転成形型に沿ってスピニングローラを倣い移動させるためのテンプレートやスタイラスピン等を必要とし、その構造および制御が複雑であるという問題があった。さらに、このスピニング縮管装置にあっては、回転成形型に基材素管を嵌挿セットし、成形用スピニングローラを押圧転動させる様にしてテーパ面から小径部にかけて自動的に肉厚漸増を企るものであるために、かかる部分を所望の設定された肉厚で漸増するように形成することが困難であるという問題もあった。
【0008】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、コーン部から接続部にかけての肉厚が本体部から接続部に向かって所望するように確実且つ容易に漸増させるよう成形することができ、しかも、接続部に向かって肉厚が漸増するように形成されたコーン部と触媒担体を収容した本体部とを連続して成形した一体型の触媒コンバータ容器を容易に製造することができ、もって製造工程数を低減して製造コストの引き下げを図ることができる触媒コンバータ容器の製造方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、簡単な構造で、コーン部から接続部に向かって所望する肉厚で容易に漸増形成することができる触媒コンバータ容器の製造装置を提供することを目的とする
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1の触媒コンバータ容器の製造方法に係る発明は、上記課題を解決するため、基材素管をスピニング加工することによって、触媒担体が収容される本体部と、本体部から連続して端部に向かって暫時小径とされるコーン部と、エキゾーストパイプが接続されるコーン部の端部に連続する接続部とを一体に成形し、さらに、コーン部から接続部にかけての肉厚を本体部から接続部に向かって漸増させるように形成する触媒コンバータ容器の製造方法であって、基材素管を軸回りに回転させながら、基材素管にコーン部と接続部とを形成するように成形ローラを移動させて基材素管を縮径すると共に、基材素管の端面以上の大きさを有する押圧手段により、スピニング加工開始時から、その縮径の度合に応じて基材素管を軸方向に規制または押圧することを特徴とするものである。
【0010】
請求項2の触媒コンバータ容器の製造装置に係る発明は、上記課題を解決するため、基材素管をスピニング加工して、触媒担体を収容する本体部と、本体部から連続して端部に向かって暫時小径となるコーン部と、エキゾーストパイプを接続するためのコーン部の端部に連続する接続部とを一体に成形し、さらに、コーン部から接続部にかけての肉厚が本体部から接続部に向かって漸増するように形成する触媒コンバータ容器の製造装置であって、基材素管を把持して軸回りに回転させる回転駆動手段と、基材素管にコーン部と接続部とを形成すべく成形ローラを移動させて基材素管を縮径させる成形ローラ移動手段と、基材素管の端面以上の大きさを有しており縮径の度合に応じて基材素管を軸方向に規制または押圧する押圧手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【0011】
請求項1の触媒コンバータ容器の製造方法に係る発明では、触媒担体を収容する本体部とほぼ同じ径を有する基材素管を軸回りに回転させながら、成形ローラを繰り返し移動させて基材素管にコーン部および接続部を連続して一体に成形する。このとき、縮径に伴って軸方向に伸長する傾向にある基材素管を所定の力で軸方向に規制または押圧する。基材素管のスピニング加工により縮径された部分は、軸方向に伸長するのに抗して規制または押圧されることにより、その肉厚が厚くなる。そして、成形ローラの繰り返し移動による縮径の度合いに応じて基材素管を所定の力で軸方向に規制または押圧することにより、基材素管の縮径されたテーパ部から接続部にかけての部分は所望する肉厚に成形されることとなる。
【0012】
請求項2の触媒コンバータ容器の製造装置に係る発明では、触媒担体を収容する本体部とほぼ同じ径を有する基材素管を回転駆動手段が把持して軸回りに回転させ、成形ローラ移動手段が成形ローラを繰り返し移動させてコーン部および接続部を連続して一体に成形する。このとき、縮径に伴って軸方向に伸長する傾向にある基材素管を押圧手段によって所定の力で軸方向に規制または押圧する。基材素管のスピニング加工により縮径された部分を、軸方向に伸長するのに抗して規制または押圧することにより、その肉厚が厚くなる。そして、成形ローラの繰り返し移動による縮径の度合いに応じて基材素管を所定の力で軸方向に規制または押圧することにより、基材素管の縮径されたテーパ部から接続部にかけての部分は所望する肉厚に成形される。
【0013】
【発明の実施の形態】
最初に、本発明の触媒コンバータ容器の製造装置の実施の一形態を、図1および図2に基づいて詳細に説明する。なお、図において同一符号は同一部分または相当部分とする。
【0014】
本発明の触媒コンバータ容器の製造装置は、概略、基材素管Pをスピニング加工して、触媒担体Sを収容する本体部P1と、本体部P1から連続して端部に向かって暫時小径となるコーン部P2と、エキゾーストパイプEを接続するためのコーン部P2の端部に連続する接続部P3とを一体に成形し、さらに、コーン部P2から接続部P3にかけての肉厚が本体部P1から接続部P3に向かって漸増するように形成する触媒コンバータ容器の製造装置であって、基材素管Pを把持してその軸C−C回りに回転させる回転駆動手段1と、基材素管Pにコーン部P2と接続部P3とを形成すべく成形ローラ2を移動させる成形ローラ移動手段(後述する)と、基材素管Pを軸C−C方向に規制または押圧する押圧手段3と、を備えている。
【0015】
基材素管Pは、成形される触媒コンバータ容器の本体部P1とほぼ同じ径に設定されたもので、触媒コンバータ容器に適した材質からなり、スピニング加工により触媒コンバータ容器を成形することができるものであれば、溶接管およびシームレス管のいずれでも用いることができる。
【0016】
回転駆動手段1は、スピンドル10に設けられた基材素管Pを把持するためのチャック等の把持機構11と、スピンドル10を回転駆動するためのモータ(図示を省略した)とを備えてなるもので、基材素管Pを把持してその軸C−C回りに回転させる。
【0017】
成形ローラ移動手段は、数値制御可能なサーボ機構(図示を省略した)からなるもので、基材素管Pを所望の形状に形成すべく、設定入力されたデータに基づいて成形ローラ2と基材素管Pとを相対的に軸C−C方向および径D方向に移動させる。なお、この実施の形態では、図1および2に示すように、軸C−C回りに回転する基材素管Pに対して成形ローラ2を移動させるよう構成されている。
【0018】
押圧手段3は、この実施の形態の場合、基材素管Pの端面と相対的に近接・遠退可能に設けられ、回転駆動手段1のスピンドル10の回転軸C−C線上に位置して基材素管Pの回転と同期回転または従動回転するように回転可能に支持された盤状部材31を備えたものである。なお、この実施の形態では、盤状部材31が基材素管Pの端面に対して軸C−C方向に移動するよう構成されている。そして、この実施の形態では、基材素管Pを軸C−C方向に移動させることがないように、回転駆動手段1の把持機構11には、基材素管Pの盤状部材31と対向される端面とは反対側の端面が当接される底部11aが形成されている。また、押圧手段3は、この実施の形態においては、基材素管Pの端面に対して盤状部材31が軸C−C方向に移動するよう構成した場合によって説明するが、本発明はこれに限定されることなく、基材素管Pを把持した把持機構11を押圧手段3に対して軸C−C方向に移動させるよう構成することもできる。また、押圧手段3は、基材素管Pの回転と同期回転または従動回転するように回転可能に支持されて基材素管Pを軸方向に規制または押圧することができるものであれば、盤状部材31に限定されることなく、回転駆動手段1の把持機構11と同様の構成とすることもできる。
【0019】
次に、本発明の触媒コンバータ容器の製造方法の実施の一形態を、上述したように構成された製造装置を用いた場合によって詳細に説明する。なお、図において同一符号は同一部分または相当部分とする。
本発明の触媒コンバータ容器の製造方法は、概略、基材素管Pをスピニング加工することによって、触媒担体Sが収容される本体部P1と、本体部P1から連続して端部に向かって暫時小径とされるコーン部P2と、エキゾーストパイプEが接続されるコーン部P2の端部に連続する接続部P3とを一体に成形し、さらに、コーン部P2から接続部P3にかけての肉厚を本体部P1から接続部P3に向かって漸増させるように形成する触媒コンバータ容器の製造方法であって、基材素管Pを軸回りに回転させながら、基材素管Pにコーン部P2と接続部P3とを形成するように成形ローラ2を移動させると共に、基材素管Pを軸方向に規制または押圧することを特徴とするものである。
【0020】
最初に、回転駆動手段1の把持機構11に基材素管Pを把持させることができるように、成形ローラ2および盤状部材31は退避した状態とされている。そして、回転駆動手段1の把持機構11に基材素管Pを挿入し、その挿入された端面を把持機構11の底部11aに当接させた状態で、チャックの締め付け等によって相対回転不能に把持する。次いで、回転駆動手段1の図示しないモータを回転させることによって基材素管Pを所定の回転速度で軸回りに回転駆動させながら、基材素管Pにコーン部P2と接続部P3を連続して形成するように、成形ローラ移動手段によって設定入力されたデータに基づいて数値制御し、この実施の形態では成形ローラ2を基材素管Pに対して移動させて基材素管Pを縮径成形する。この成形ローラ2の移動は、テーパ状に形成するコーン部P2の角度および小径に形成される接続部P3の径の大きさに応じて、基材素管Pの軸に対して傾斜する方向および平行方向に繰り返し、基材素管Pの周速と対応して所定の送り速度で送られる。なお、基材素管Pを縮径成形する箇所は、図1に示すように、基材素管Pの盤状部材31側に位置する端部に形成することができ、また、図2に示すように、基材素管Pのほぼ中央に、接続部P3をはさんでコーン部P2が対称となるように形成することができる。
【0021】
基材素管Pは、縮径成形されることに伴って軸方向に伸長する傾向がある。しかしながら、本発明では、基材素管Pを縮径成形する際に、押圧手段3の盤状部材31によって、基材素管Pが伸張してその端面が軸方向に移動するのを規制し、または、軸C−C方向の伸長力に抗して基材素管Pの端面を押圧する。そのため、基材素管Pは、本体部P1の肉厚が維持され、テーパ状に形成されるコーン部P2から比較的小径に形成される接続部P3にかけての肉厚が、成形ローラ2による縮径形成と盤状部材31による規制または押圧との度合いに応じて、本体部P1から接続部P3に向かって漸増することとなる。
【0022】
なお、押圧手段3の盤状部材31の軸C−C方向の位置は、コーン部P2から接続部P3にかけて形成する肉厚に応じて、スピニング加工開始時から基材素管Pの端面に当接させ、あるいは、スピニング加工により基材素管Pの端面が軸方向に伸長したときに当接するように、スピニング加工開始時には離間させておくことができる。そして、スピニング加工をしているときに、基材素管Pの端面と当接している盤状部材31の軸C−C方向の位置を、基材素管Pの端面の軸方向の伸長力に抗して、その位置にとどめて維持するように規制し、または、盤状部材31を把持機構11側に向かって前進移動させて謂わば積極的に押圧し、あるいは、基材素管Pの端面の伸長による軸方向の移動速度よりも遅い速度で、盤状部材31を把持機構11から離間させるように後退移動させて謂わば消極的に押圧することもできる。
【0023】
このようにして、コーン部P2および接続部P3は、成形ローラ2による縮径量と、盤状部材31による軸C−C方向の規制または押圧との度合いによって、その肉厚を所望するように調整することができる。
【0024】
その後、回転駆動手段1の図示しないモータを回転させた状態で接続部P3の所望する箇所にカッタ(図示は省略する)を当接することにより、接続部P3が軸方向において設定された長さとなるように、基材素管Pの端部を縮径成形した場合にあっては図1に破線で示したように切断し、また、基材素管Pのほぼ中央を縮径成形した場合にあっては図2に破線で示したように切断する。
【0025】
続いて、図1に示したように、基材素管の一方端を縮径成形した場合にあっては、回転駆動手段による回転を停止させて把持機構から基材素管を一旦取り出し、コーン部および接続部が形成されていない方の端部を上述した工程を同様に行って縮径成形することにより、所定の形状にコーン部および接続部を形成する。なお、触媒担体Sは、最初に基材素管Pの本体部P1となる部分に収容しておき、その後上述した工程を繰り返すことにより、触媒担体Sが収容された本体部P1の両端にコーン部P2と接続部P3を縮径成形することができる。また、最初に上述した工程により本体部P1の一方端にコーン部P2と接続部P3を縮径成形した後に、コーン部P2と接続部P3が成形されていない他方端から触媒担体Sを挿入し、この他方端にコーン部P2と接続部P3を縮径成形することもできる。
【0026】
一方、図2に示したように、基材素管Pのほぼ中央を縮径成形した場合にあっては、最初に触媒担体Sを最初に基材素管Pの本体部P1となる両端近くの部分にそれぞれ収容しておき、その後、上述した工程を行うことによって触媒担体Sが収容された基材素管Pのほぼ中央にコーン部P2と接続部P3を対称に縮径成形し、この基材素管の接続部P3のほぼ中央を切断し、回転駆動手段1による回転を停止させて把持機構11から基材素管Pを一旦取り出し、図1に示した場合と同様に、切断された基材素管Pの縮径成形されていない他方端にそれぞれコーン部P2と接続部P3を成形することができる。また、最初に上述した工程を行うことによって基材素管Pのほぼ中央にコーン部P2と接続部P3を対称に縮径成形し、この基材素管Pの接続部P3のほぼ中央を切断し、回転駆動手段1による回転を停止させて把持機構11から基材素管Pを一旦取り出し、その後、切断された基材素管Pの縮径成形されていない他方端から触媒担体Sをそれぞれ挿入し、各基材素管Pの他方端にコーン部P2と接続部P3をそれぞれ縮径成形することもできる。さらには、上述した工程を行い基材素管Pのほぼ中央のコーン部P2,P2の間に位置する接続部P3のほぼ中央を切断し、その後、単一の触媒担体Sに対して切断された基材素管Pの縮径成形されていない他方端を互いに挿入し、例えばTIG溶接等によって切断された両基材素管Pの他方端を互いに接合することもできる。この場合にあっては、従来の技術のように本体r1の両端にコーンr2を接合する必要はなく(図3を参照)、1か所の接合で済むこととなる。
【0027】
【発明の効果】
請求項1の発明によれば、基材素管を軸回りに回転させながら、基材素管が所望の形状となるように成形ローラを移動させると共に、基材素管を軸方向に規制または押圧することにより、コーン部の肉厚を接続部に向かって所望するように確実且つ容易に漸増させるよう成形することができ、しかも、接続部に向かって肉厚が漸増するように形成されたコーン部と触媒担体を収容した本体部とを連続して成形した一体型の触媒コンバータ容器を容易に製造することができ、もって製造工程数を低減して製造コストの引き下げを図ることができる触媒コンバータ容器の製造方法を提供することができる。
【0028】
請求項2の発明によれば、基材素管を把持して軸回りに回転させる回転駆動手段と、基材素管を所望の形状に形成すべく成形ローラを移動させる成形ローラ移動手段と、基材素管を軸方向に規制または押圧する押圧手段と、を備えたことにより、簡単な構造で、コーン部から接続部に向かって所望する肉厚で容易に漸増形成することができる触媒コンバータ容器の製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の触媒コンバータ容器の製造装置の実施の一形態を示す説明図である。
【図2】本発明の触媒コンバータ容器の製造装置の実施の別の形態を示す説明図である。
【図3】従来の触媒コンバータ容器を示す斜視図である。
【図4】従来の触媒コンバータ容器のコーンにエキゾーストパイプを接続した状態を示す断面図である。
【図5】エキゾーストパイプとの接続部の剛性を高めるために補強部材を設けて肉厚を増加させた従来の触媒コンバータ容器を示す断面図である。
【図6】小径部に向かって肉厚を漸増する様に形成された従来のコーンを示す断面図である。
【符合の説明】
1 回転駆動手段
2 成形ローラ
3 押圧手段
P 基材素管
P1 本体部
P2 コーン部
P3 接続部
E エキゾーストパイプ
S 触媒担体
C 回転軸線[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a catalytic converter container and an apparatus for manufacturing the same, and more particularly, has a main body part, a cone part, and a connection part obtained by spinning a base material tube, and further includes a part from the cone part to the connection part The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing a catalytic converter container for forming a wall thickness so as to gradually increase from a main body portion toward a connection portion.
[0002]
[Prior art]
As is well known, catalytic converters are used to treat exhaust gases emitted from automobile engines. As shown in FIG. 3, a general container R of the catalytic converter has a relatively large-diameter main body r1 for accommodating the catalyst carrier S, and a relatively small-diameter connection portion r3 connected to the exhaust pipe E. It is constituted by a tapered cone r2 whose diameter gradually decreases from the main body r1 toward the connection portion r3. Such a catalytic converter container R generally has a cone r2 formed by spinning a base material tube having substantially the same diameter as the main body r1, and a cone r2 formed at both ends of a cylindrical main body r1 containing the catalyst carrier S. Each is constructed by joining.
[0003]
Incidentally, the connection part r3 of the cone r2 of the catalytic converter container R and the exhaust pipe E are generally connected by MIG welding or the like as shown in FIG. Reference sign B shown in FIG. 4 is a bead formed by MIG welding. The connecting portion between the connecting portion r3 of the cone r2 and the exhaust pipe E is placed under severe conditions, such as being rapidly heated and vibrated when the engine is started. Therefore, when the connection portion is fatigued and becomes fragile due to fatigue, and a hole is formed or a crack is generated, the exhaust gas leaks and the purification efficiency of the catalytic converter deteriorates. Therefore, it is necessary to provide a sufficient strength to the connection portion r3 of the cone r2. Therefore, as shown in FIG. 5, a reinforcing member Q is provided at the connection portion r3 of the cone r2 to increase the wall thickness and increase the rigidity.
[0004]
On the other hand, as disclosed in JP-A-57-48339, in a cone in which a large diameter portion is welded to a shell of a catalytic converter and a pipe and a flange are welded to a small diameter portion, the cone has a constant thickness. The large diameter portion is not thinner than the thickness of the base material tube, while the small diameter portion is processed and formed thicker than the thickness of the base material tube. There is known a cone for a catalytic converter container characterized in that: That is, as shown in FIG. 6, the cone for the catalytic converter container is formed so that the wall thickness gradually increases from the tapered surface (corresponding to the cone portion in the present invention) to the small diameter portion (connection portion). It is butt-welded to both ends of a shell (main body) containing the catalyst carrier.
[0005]
Japanese Patent Laying-Open No. 57-48339 discloses a method for manufacturing a cone for a catalytic converter container, which is a method for manufacturing a cone for a catalytic converter container by spinning a base material tube having a constant thickness. The base tube is inserted into a rotary forming die having a small-diameter circumferential portion and a large-diameter circumferential portion, and then rotated together with the rotary forming die, and a forming roller is abutted on the outer circumferential surface of the base material tube. It is disclosed that the rear end of the spinning contracted tube is cut by pressing and rolling from the tapered surface to the small diameter circumferential portion. In this manufacturing method, a stylus spin is copied to a template similar to a rotational molding die, a copy detection signal is input to a hydraulic control device, and a cross feed device is controlled by an X, Y conversion output signal to control a spinning roller. Is moved along the rotary mold, and the base material tube is pressed between the rotary mold and the spinning roller, and the cone is formed so that the wall thickness gradually increases from the tapered surface to the small diameter portion as described above. Is molded. In the spinning contraction tube apparatus used in this manufacturing method, a hydraulic cylinder is provided for moving the rotary mold forward and backward with respect to the base tube.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the method for manufacturing a cone for a catalytic converter container disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-48339, a rotary mold is disposed in a base material tube, and a catalyst carrier cannot be inserted. However, there has been a problem that it is not possible to manufacture an integrated catalytic converter container in which a shell accommodating a catalyst carrier is continuously formed with a cone. Then, the manufactured cone must be butt-welded to both ends of the shell containing the catalyst carrier in a post-process, and there is a problem that the number of steps is increased and the manufacturing cost is increased. In addition, the butt-welded joint between the cone and the shell has a problem that it tends to be fatigued and brittle under severe conditions as described above.
[0007]
Further, in the spinning contraction tube apparatus used in the manufacturing method disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-48339, a rotary molding die or a rotary molding die for advancing and retreating with respect to a base tube. A template or a stylus spin for moving the spinning roller along the hydraulic cylinder or the rotary mold is required, and the structure and control are complicated. Furthermore, in this spinning tube reducing device, the base tube is inserted and set in the rotary mold, and the thickness is automatically increased gradually from the tapered surface to the small diameter part by pressing and rotating the forming spinning roller. Therefore, there is also a problem that it is difficult to form such a portion so as to gradually increase with a desired set thickness.
[0008]
The present invention has been made in view of the above problems, and can be formed so that the thickness from the cone portion to the connection portion is gradually and reliably increased as desired from the main body portion to the connection portion. It is possible to easily manufacture an integrated catalytic converter container in which a cone portion formed so as to gradually increase in thickness toward a connection portion and a main body portion containing a catalyst carrier are continuously formed. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a catalytic converter container that can reduce the number of steps and reduce the manufacturing cost.
Another object of the present invention is to provide an apparatus for manufacturing a catalytic converter container which has a simple structure and can be easily formed with a desired thickness from a cone portion toward a connection portion.
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to the method for manufacturing a catalytic converter container according to
[0010]
In order to solve the above-mentioned problems, the invention relating to the apparatus for manufacturing a catalytic converter container according to
[0011]
In the method according to the first aspect of the present invention, the forming roller is repeatedly moved while rotating the base material tube having substantially the same diameter as the main body for housing the catalyst carrier around the axis. The cone and the connection are formed continuously and integrally with the tube. At this time, the base material tube which tends to expand in the axial direction with the diameter reduction is regulated or pressed in the axial direction by a predetermined force. The portion of the base material tube reduced in diameter by spinning is regulated or pressed against elongation in the axial direction, so that its thickness is increased. Then, by restricting or pressing the base material tube in the axial direction with a predetermined force in accordance with the degree of diameter reduction due to the repeated movement of the forming roller, the diameter of the base material tube from the tapered portion to the connection portion is reduced. The part will be formed to the desired thickness.
[0012]
In the invention related to the apparatus for manufacturing a catalytic converter container according to
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
First, an embodiment of an apparatus for manufacturing a catalytic converter container according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. The same reference numerals in the drawings denote the same or corresponding parts.
[0014]
The apparatus for manufacturing a catalytic converter container according to the present invention generally includes a main body P1 for accommodating a catalyst carrier S by spinning a base tube P, and a small diameter for a while continuously from the main body P1 toward an end. And a connecting portion P3 connected to the end of the cone portion P2 for connecting the exhaust pipe E are integrally formed, and the thickness from the cone portion P2 to the connecting portion P3 is reduced to the body portion P1. And a rotary drive means 1 for gripping and rotating the base tube P about its axis C-C, the base unit being formed so as to gradually increase from the base to the connection part P3. Forming roller moving means (to be described later) for moving the forming
[0015]
The base material tube P is set to have substantially the same diameter as the main body portion P1 of the catalytic converter container to be molded, is made of a material suitable for the catalytic converter container, and can form the catalytic converter container by spinning. Any of a welded pipe and a seamless pipe can be used.
[0016]
The rotation driving means 1 includes a
[0017]
The forming roller moving means comprises a servo mechanism (not shown) that can be numerically controlled. The forming roller moving means and the forming
[0018]
In the case of this embodiment, the
[0019]
Next, an embodiment of a method for manufacturing a catalytic converter container according to the present invention will be described in detail by using a manufacturing apparatus configured as described above. The same reference numerals in the drawings denote the same or corresponding parts.
The manufacturing method of the catalytic converter container of the present invention is generally a method of spinning a base tube P to form a main body portion P1 in which a catalyst carrier S is housed, and continuously from the main body portion P1 to an end portion for a while. A cone part P2 having a small diameter and a connection part P3 connected to an end of the cone part P2 to which the exhaust pipe E is connected are integrally formed, and the thickness from the cone part P2 to the connection part P3 is determined by the main body. A method for manufacturing a catalytic converter container formed so as to gradually increase from a portion P1 to a connection portion P3, wherein a cone portion P2 and a connection portion are formed on a base material tube P while rotating the base material tube P around an axis. The
[0020]
First, the forming
[0021]
The base material pipe P tends to expand in the axial direction as the diameter of the base material pipe P is reduced. However, in the present invention, when the diameter of the base material tube P is reduced, the board-shaped
[0022]
Note that the position of the
[0023]
In this manner, the cone portion P2 and the connection portion P3 have desired wall thicknesses depending on the amount of diameter reduction by the forming
[0024]
Thereafter, a cutter (not shown) is brought into contact with a desired portion of the connection portion P3 while a motor (not shown) of the rotation driving means 1 is rotated, so that the connection portion P3 has a length set in the axial direction. As described above, when the end portion of the base material pipe P is reduced in diameter, it is cut as shown by a broken line in FIG. 1, and when the diameter of the center of the base material pipe P is reduced. If so, it is cut as shown by the broken line in FIG.
[0025]
Subsequently, as shown in FIG. 1, when one end of the base material tube is reduced in diameter, the rotation by the rotation driving means is stopped and the base material tube is once taken out from the gripping mechanism, and the cone is taken out. The cone portion and the connection portion are formed in a predetermined shape by reducing the diameter of the end portion where the portion and the connection portion are not formed by performing the above-described steps in the same manner. The catalyst carrier S is first housed in a portion to be the main body P1 of the base tube P, and then the above-described steps are repeated to form cones at both ends of the main body P1 in which the catalyst carrier S is housed. The diameter of the portion P2 and the connection portion P3 can be reduced. Also, after the cone part P2 and the connection part P3 are first reduced in diameter at one end of the main body part P1 by the above-described process, the catalyst carrier S is inserted from the other end where the cone part P2 and the connection part P3 are not formed. On the other end, the cone portion P2 and the connection portion P3 can be formed with a reduced diameter.
[0026]
On the other hand, as shown in FIG. 2, when the diameter of the substantially central portion of the base material tube P is reduced, the catalyst carrier S is first placed near both ends to become the main body portion P1 of the base material tube P first. Then, by performing the above-described steps, the cone portion P2 and the connection portion P3 are symmetrically reduced in diameter at substantially the center of the base material tube P in which the catalyst carrier S is stored. Almost the center of the connection portion P3 of the base material tube is cut, the rotation by the rotation driving means 1 is stopped, and the base material tube P is once taken out from the gripping
[0027]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, while rotating the base material tube around the axis, the forming roller is moved so that the base material tube has a desired shape, and the base material tube is restricted or controlled in the axial direction. By pressing, the cone portion can be formed so as to increase the thickness of the cone portion reliably and easily as desired toward the connection portion, and further, the cone portion is formed so that the thickness gradually increases toward the connection portion. A catalyst capable of easily manufacturing an integrated catalytic converter container in which a cone portion and a main body portion containing a catalyst carrier are continuously formed, thereby reducing the number of manufacturing steps and reducing manufacturing costs. A method for manufacturing a converter container can be provided.
[0028]
According to the invention of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment of a catalytic converter container manufacturing apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view showing another embodiment of the manufacturing apparatus of the catalytic converter container of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view showing a conventional catalytic converter container.
FIG. 4 is a sectional view showing a state where an exhaust pipe is connected to a cone of a conventional catalytic converter container.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a conventional catalytic converter container in which a reinforcing member is provided to increase the rigidity of a connection portion with an exhaust pipe and the wall thickness is increased.
FIG. 6 is a sectional view showing a conventional cone formed so as to gradually increase the thickness toward a small diameter portion.
[Description of sign]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
基材素管を軸回りに回転させながら、基材素管にコーン部と接続部とを形成するように成形ローラを移動させて基材素管を縮径すると共に、基材素管の端面以上の大きさを有する押圧手段により、スピニング加工開始時から、その縮径の度合に応じて基材素管を軸方向に規制または押圧することを特徴とする触媒コンバータ容器の製造方法。By spinning the base material tube, the main body portion in which the catalyst carrier is accommodated, the cone portion that is temporarily reduced in diameter from the main body portion toward the end, and the cone portion to which the exhaust pipe is connected A method for manufacturing a catalytic converter container, wherein a connection part continuous to an end is integrally formed, and further, the thickness from the cone part to the connection part is formed so as to gradually increase from the main body part toward the connection part,
While rotating the substrate base tube about its axis, together with the forming roller is moved so as to form a connecting portion and the cone portion in the substrate raw tube to shrink the substrate base tube, the end face of the substrate base pipe A method for manufacturing a catalytic converter container, wherein the pressing means having the above-mentioned size restricts or presses the base material tube in the axial direction according to the degree of diameter reduction from the start of spinning .
基材素管を把持して軸回りに回転させる回転駆動手段と、基材素管にコーン部と接続部とを形成すべく成形ローラを移動させて基材素管を縮径させる成形ローラ移動手段と、基材素管の端面以上の大きさを有しており縮径の度合に応じて基材素管を軸方向に規制または押圧する押圧手段と、を備えたことを特徴とする触媒コンバータ容器の製造装置。Spinning of the base tube, body part to accommodate the catalyst carrier, cone part continuously smaller from the body part toward the end, and the end of the cone part to connect the exhaust pipe A catalytic converter container manufacturing apparatus, which is integrally formed with a continuous connecting portion, and further formed so that the thickness from the cone portion to the connecting portion gradually increases from the main body portion toward the connecting portion,
A rotation driving means for rotating gripping the substrate mother tube axis, forming rollers which move the forming roller to form a connecting portion and the cone portion on the substrate base pipe and Ru reduced in diameter substrate element tube Moving means, and pressing means having a size equal to or larger than the end face of the base material tube and restricting or pressing the base material tube in the axial direction according to the degree of diameter reduction, Equipment for manufacturing catalytic converter containers.
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