JP2002361342A - 異形管の突出部の加工方法 - Google Patents
異形管の突出部の加工方法Info
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Abstract
外周部との交差部に形成される突出部を無くす。 【解決手段】 ロールRの公転中心線Cを楕円管1の軸
線Lに対して偏心させる。その偏心量は、ロールRが楕
円管1に接触しない状態から公転半径を小さくしたと
き、ロールRが楕円管1の他のいずれの箇所よりも偏心
方向と逆側に位置する一方の突出部4にほぼ最初に接触
するような大きさに設定する。ロールRを公転させると
ともに、公転中心線C方向へ往復動させ、往復動の少な
くとも一端部においてロールRを公転中心線C側へ移動
させる。これを繰り返すことにより、ロールRを一方の
突出部4に押圧接触させて押し潰し、突出部4を無く
す。
Description
方向とがある断面形状を有する扁平な素管部とこの素管
部の端部にスピニング加工によって形成された断面円形
の縮径部との短軸方向における交差部に形成される突出
部の突出量をスピニング加工によって減少させる(この
明細書において突出部の突出量を減少させるとは、突出
部を無くすこと及び突出量を小さくすることの両者を含
む。)ための加工方法に関する。
マフラーには、断面が楕円形状をなす楕円管(異形管)
が多用されている。これは、楕円管と断面円形の円形管
とを比較した場合、両者の断面積を同一にすれば、楕円
管の短軸方向の長さが円形管の直径より短くなる。した
がって、触媒コンバータ等を車両の床下に搭載する場合
には、楕円管の短軸方向を上下方向に向けることによ
り、地面から楕円管までの距離を大きくすることができ
るという利点が得られるからである。
の両端部には排気管が接続される。排気管は通常断面円
形である。そこで、図8に示すように、触媒コンバータ
やプリマフラーを構成する楕円管1の両端部には、テー
パ部2aと直管部2bとからなる縮径部2が形成され、
直管部2bに排気管が接続されるようになっている。
グ加工によって形成されている。縮径部2に対するスピ
ニング加工は、ローラ(成形具)Rを楕円管1の軸線L
を中心として公転させつつ、楕円管1の端部に押圧接触
させることによって行うものであり、ローラRを公転さ
せつつ楕円管1の中央側から端部側へ移動させるととも
に、ローラRの公転半径を小さくする。これによって、
テーパ部2aが形成される。その後、ローラRの公転半
径を一定に維持しつつ、ローラRを素管部3の端面まで
移動させることにより、直管部2bが形成される(特開
平3−226327号公報参照)。
ニング加工を行なった場合には、図10に示すように、
楕円管1のうちのスピニング加工が行なわれない素管部
3の外周とスピニング加工された縮径部2の外周とが滑
らかに連なっているのが望ましい。ところが、実際に
は、図8(A)〜(C)に示すように、素管部3の外周
部のうちの短軸方向側に位置する部分と縮径部2の外周
部との2つの交差部に突出部4が形成されてしまう。こ
れは、ローラRによるスピニング加工が素管部3の長軸
方向の外周から始まるため、図9において矢印で示すよ
うに、素管部3の長軸側を構成する部分の金属組織がロ
ーラRの公転に伴って短軸側へ寄せられる。その結果、
突出部4が形成されていたのである。このような突出部
4があると、楕円管1が用いられた触媒コンバータやプ
リマフラーを車両に取り付ける際に、突出部4が他の部
材に干渉するという問題がある。例えば、触媒コンバー
タの場合であれば、突出部4が遮熱カバーに干渉してし
まう。そこで、突出部4を無くすか、その突出量を小さ
くすることができる加工方法の開発が要望されていた。
応えるものであり、短軸方向と長軸方向とを有する断面
形状が扁平な素管部と、この素管部に対して成形具を公
転させるスピニング加工によって上記素管部の端部に形
成された断面円形の縮径部とを有し、上記素管部の短軸
方向における外周部と上記縮径部の外周部との2つの交
差部に上記短軸方向外側に向かって突出する突出部がそ
れそれ形成された異形管の上記突出部の突出量をスピニ
ング加工によって減少させるための加工方法であって、
上記スピニング加工用の成形具の上記異形管に対する公
転中心線を上記2つの突出部の中央から一方の突出部側
に偏心させ、上記成形具を偏心方向とは逆側に位置する
他方の突出部にのみ上記成形具を押圧接触させて当該他
方の突出部だけをスピニング加工することを特徴として
いる。
る上記成形具の公転中心線との間の偏心量を、上記成形
具が上記異形管に接触しない状態からその公転半径を小
さくしたとき、上記成形具が上記他方の突出部にほぼ最
初に接触するような大きさに設定することが望ましい。
上記成形具は、その公転中心線方向へ移動させることが
望ましく、特に複数回にわたって往復動させることが望
ましい。上記成形具を複数回にわたって往復動させる場
合には、上記成形具を往復動方向の少なくとも一方の端
部において上記公転半径が小さくなるように上記公転中
心線側へ所定距離だけ移動させることが望ましい。
いて図1〜図7を参照して説明する。図1及び図2は、
スピニング加工を用いて楕円管1の突出部4を無くし、
あるいはその突出量を小さくするための、この発明に係
る加工方法の原理を示す概略図であって、図1は突出部
の加工開始当初の状態を示し、図2は突出部の加工がほ
ぼ終了した時の状態を示している。
は、通常のスピニング加工と同様に、ワークたる楕円管
(異形管)1を固定する。この実施の形態では、曲率半
径が素管部3とほぼ同一である保持凹部Ha,Hbを有
する一対の保持部材H1,H2によって素管部3を上下
から挟持することにより楕円管1を固定している。楕円
管1は他の固定方法、例えば固定チャック等を用いて固
定してもよい。
よってスピニング加工することにより、突出部4を無く
すか、その突出量を小さくする。ロールRについては、
1つだけ用いてもよいが、加工能率の点から複数用いる
のが望ましい。ロールRによって突出部4をスピニング
加工する際には、まず図1(B)に示すように、ロール
Rの公転中心線Cを楕円管1の軸線Lに対し、2つの突
出部4,4のうちのいずれかの突出部4側へ偏心させ
る。この実施の形態の場合、公転中心線Cを軸線Lから
下側の突出部4に向かう方向へ偏心させている。つま
り、公転中心線Cを楕円管1の軸線Lに対して短軸方向
下方へ偏心させている。軸線Lと公転中心線Cとの偏心
量は、ロールRの公転半径をロールRが楕円管1のいず
れの箇所にも接触しない状態から徐々に小さくしていっ
たとき、ロールRが偏心方向と逆側(図1(B)におい
て上側)に位置する突出部4に楕円管1の他のいずれの
箇所よりも早く接触するような大きさに設定するのが望
ましい。
大きく離れた部分、例えば図1(B)に示す部分A又は
B及びその近傍であり、その部分A,B及びその近傍を
スピニング加工することが突出部4の加工に影響を及ぼ
さないのであれば、その部分A,B及びその近傍につい
てはロールRが突出部4に接触するのとほぼ同時か、突
出部4より若干早く接触するようになっていてもよい。
たら、ロールRを公転中心線Cを中心として公転させる
とともに、公転中心線C方向(図1の矢印X1,X2方
向)へ往復動させる。実際には、突出部4の突出量に各
楕円管1でバラツキがあるので、ロールRが突出部4に
接触する前から公転及び往復動させる。ロールRが往復
動の少なくとも一方の端部に達したら、ロールRを公転
中心線C側(図1の矢印Y方向側)へ若干移動させる。
それによってロールRの公転半径を小さくする。勿論、
往復動の両端部においてロールRを矢印Y方向へ移動さ
せてもよい。ロールRの矢印Y方向への移動量は、例え
ば突出部4の突出量の1/4程度にするのが望ましい。
ロールRを矢印Y方向へ移動させてその公転半径を小さ
くすると、ロールRが突出部4に押圧接触し、その突出
量が小さくなるように成形する(押し潰す)。これを複
数回繰り返すと、図2示すように、突出部4の突出量が
小さくなるか、あるいは突出部4が無くなる。その替わ
りに、突出部4近傍の素管部3及びテーパ部2aには、
半円筒部5が形成される。半円筒部5は、公転中心線C
を曲率中心とする円弧面によって形成されており、突出
部4が形成されていた箇所を中心として楕円管1の周方
向へ延びている。半円筒部5は、この実施の形態の場
合、半円筒部5の外周面と素管部3の短軸との交差部
が、素管部3の外周面と短軸との交差部より若干公転中
心線C側に位置するように形成されているが、両交差部
が短軸方向において同一位置に位置するように形成され
ていてもよい。
された二つの突出部4,4のうちの一方の突出部4を無
くし、あるいはその突出量を小さくした後には、他方の
突出部4を無くし、あるいはその突出量を小さくする。
その場合には、保持部材H1,H2による楕円管1の挟
持を解除し、楕円管1をその軸線Lを中心として180
°回動させる。そして、保持部材H1、H2によって楕
円管1を再度挟持固定する。あるいは、ロールRの公転
中心Cを楕円管1の軸線Lに関して対称な位置に移動す
るように、各ロールRを楕円管1に対して上方へ相対移
動させる。その後、上記と同様にして他方の突出部4
(図1において下側の突出部4)の突出量を小さくし、
あるいは無くす。勿論、楕円管1の他端部に形成された
二つの突出部4,4も同様にして突出量を小さくし、あ
るいは無くすことができる。
されるものでなく、適宜変更可能である。例えば、上記
の実施の形態は、この発明を断面楕円状をなす楕円管に
適用したものであるが、この発明は短軸方向と長軸方向
とがある断面形状を有する扁平な他の異形管にも適用可
能である。その具体例が図3〜図7に示されている。図
3〜図7に示す具体例においては、上下方向が短軸方向
であり、左右方向(水平方向)が長軸方向になってい
る。図3に示す異形管1Aは、断面長方形状をなすもの
である。図4に示す異形管1Bは、断面菱形状をなすも
のである。図5に示す異形管1Cは、扁平な略六角形の
断面形状を有するものである。図6に示す異形管1D
は、断面形状が左右方向の長さに比して高さが低い扁平
な台形状をなすものである。図7に示す異形管1Eは、
左右方向の長さに比して高さが低い断面三角形状をなす
ものである。
ルRを複数回にわたって往復動させているが、1回だけ
往復動させてもよい。また、幅の広いロールRを使用す
れば、ロールRを往復動させることなく、X1,X2方
向へ位置固定した状態でも突出部4の突出量を小さく
し、あるいは無くすことができる。その場合には、ロー
ルRの幅方向の中央部に突出部4を位置させ、ロールR
を公転させつつその半径を漸次小さくすればよい。
ば、スピニング加工によって縮径部を形成することに起
因する異形管の突出部の突出量を小さくし、あるいは突
出部を無くすことができるという効果が得られる。
一実施の形態の概略構成を示す図であって、図1(A)
はロールが突出部をスピニング加工し始めたときの状態
を示す正面図、図1(B)は図1(A)のB矢視図であ
る。
のスピニング加工がほぼ終了したときの状態を示す正面
図、図2(B)は図2(A)のB矢視図である。
形状を示す図である。
形状を示す図である。
形状を示す図である。
形状を示す図である。
形状を示す図である。
された楕円管を示す図であって、図3(A)はその正面
図、図3(B)はその平面図、図3(C)はその側面図
である。
したときに突出部が形成される理由を示す図である。
す正面図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 短軸方向と長軸方向とを有する断面形状
が扁平な素管部と、この素管部に対して成形具を公転さ
せるスピニング加工によって上記素管部の端部に形成さ
れた断面円形の縮径部とを有し、上記素管部の短軸方向
における外周部と上記縮径部の外周部との2つの交差部
に上記短軸方向外側に向かって突出する突出部がそれそ
れ形成された異形管の上記突出部の突出量をスピニング
加工によって減少させるための加工方法であって、 上記スピニング加工用の成形具の上記異形管に対する公
転中心線を上記2つの突出部の中央から一方の突出部側
に偏心させ、上記成形具を偏心方向とは逆側に位置する
他方の突出部にのみ上記成形具を押圧接触させて当該他
方の突出部だけをスピニング加工することを特徴とする
異形管の突出部の加工方法。 - 【請求項2】 上記2つの突出部の中央に対する上記成
形具の公転中心線との間の偏心量を、上記成形具が上記
異形管に接触しない状態からその公転半径を小さくした
とき、上記成形具が上記他方の突出部にほぼ最初に接触
するような大きさに設定したことを特徴とする請求項1
に記載の異形管の突出部の加工方法。 - 【請求項3】 上記成形具をその公転中心線方向へ移動
させることを特徴とする請求項1又は2に記載の異形管
の突出部の加工方法。 - 【請求項4】 上記成形具をその公転中心線方向へ複数
回にわたって往復動させることを特徴とする請求項3に
記載の異形管の突出部の加工方法。 - 【請求項5】 上記成形具を往復動方向の少なくとも一
方の端部において上記公転半径が小さくなるように上記
公転中心線側へ所定距離だけ移動させることを特徴とす
る請求項4に記載の異形管の突出部の加工方法。
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