JP5010988B2 - 排ガス浄化装置のマット取付装置及びマット取付方法 - Google Patents

Description

本発明は、柱状の触媒に、帯状のマットを１巻だけ巻付ける排ガス浄化装置のマット取付技術に関する。

排ガス浄化装置は、車両エンジン等の排気系に装着され、排ガス中の有害物質を除去する役割を果たす。

図５は排ガス浄化装置の製造方法を説明する図であり、（ａ）に示すように円断面の触媒１０１が準備され、（ｂ）に示すように触媒１０１にマット１０２を巻付ける。マット１０２の外径はＤ１となる。
次に、（ｃ）に示すように、マット１０２を、外径がｄ１になるまで縮径する。そして、金属製の筒体１０３に挿入することにより、（ｄ）に示す排ガス浄化装置１００を得ることができる。

外径ｄ１は、筒体１０３の内径を考慮して決定される。（ｄ）においては、圧縮されたマット１０２が元に戻ろうとして、筒体１０３の内面及び触媒１０１の外面を押す。この押力によって発生する摩擦力で、筒体１０３に触媒１０１は保持される。

上記（ｂ）で説明したマット１０２の巻付け作業は、従来、人手で行われてきた。しかし、省力化や生産性向上から自動化が求められ、マット巻付け技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００７−７１８公報（図７、図８）

特許文献１を次図に基づいて説明する。
図６は従来のマット巻付け方法を説明する図であり、（ａ）に示すように、載置台１１１にマット１０２を載せ、このマット１０２に円柱状の触媒１０１を載せる。次に、左第１アクチュエータ１１２を作動させて、左第１当圧片１１３を図時計方向に回し、同時に、右第１アクチュエータ１１４を作動させて、右第１当圧片１１５を図反時計方向に回す。

すると、（ｂ）に示されるように、マット１０２の大部分が触媒１０１に添う。次に、第２アクチュエータ１１６を作動させ、アーム１１７を図反時計方向に回し、先端の第２当圧片１１８で、マット１０２の端部１１９、１１９を押さえる。

しかし、上記した従来のマット巻付け方法には、以下に示す欠点がある。
マット１０２は弾性体であるため、（ａ）において、Ｐ１、Ｐ１の箇所で若干はみ出す。すると、（ｂ）において、Ｐ２、Ｐ２の箇所で、マット１０２の一部が左右の第１当圧片１１３、１１５により、噛まれ、マット１０２に疵が付く。

また、（ａ）において、載置台１１１に設ける凹面１２１や、第１当圧片１１３、１１５に設ける凹面１２２，１２３の半径は、一定である。一方、触媒１０１がセラミックスの焼成品である場合は、焼成品の外径が不可避的にばらつく。
外径が変化する触媒には、従来のマット巻付け方法は適当とはいえない。

そこで、触媒の外径の変化に対応でき且つマット噛みの心配がないマット巻付け技術が望まれる。

本発明は、触媒の外径の変化に対応でき且つマット噛みの心配がないマット巻付け技術を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、柱状の触媒に、帯状のマットを１巻だけ巻付ける排ガス浄化装置のマット取付装置において、
このマット取付装置は、前記触媒を挟むことで、触媒の位置決めを行う触媒位置決め機構と、この触媒位置決め機構で位置決めされた触媒の両端面を挟んで触媒を保持する触媒保持機構と、この触媒保持機構で保持されている触媒に前記マットを臨ませるマット移動機構と、このマット移動機構で所定位置に置かれたマットの左外面に当てる左ガイドロッドと、マット移動機構で所定位置に配置されたマットの右外面に当てる右ガイドロッドと、これらの左右ガイドロッドが前記触媒の周面に倣って移動するように案内してマットを触媒に巻付けるガイドロッド駆動機構と、巻き終わったマットの端部を押さえるマット端部押さえ機構とからなることを特徴とする。
請求項２に係るマット取付方法は、請求項１記載の排ガス浄化装置のマット取付装置を用いたことを特徴とする。

請求項１に係る発明では、触媒位置決め機構で位置決めした触媒を、触媒保持機構で保持する。マット移動機構で触媒まで運ばれたマットは、ガイドロッド駆動機構で駆動される左右ガイドロッドで、触媒に巻付けられる。マットの端部はマット端部押さえ機構で押さえる。
すなわち、マットを左右のガイドロッドで触媒に巻付ける。この巻付けは、触媒の外径が変化しても支障なく実施できる。ガイドロッドで巻付けるため、マットがガイドロッドに噛み込む心配はない。したがって、触媒の外径の変化に対応でき且つマット噛みの心配がないマット巻付け技術を提供することができる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係るマット取付装置の基本構成を説明する分解斜視図であり、排ガス浄化装置のマット取付装置１０（以下、マット取付装置１０と記す。）は、触媒１１を挟むことで、触媒１１の位置決めを行う触媒位置決め機構２０（詳細後述）と、この触媒位置決め機構２０で位置決めされた触媒１１の端面１２、１２を挟んで触媒１１を保持する触媒保持機構３０と、この触媒保持機構３０で保持されている触媒１１にマット１３を臨ませるマット移動機構４０と、このマット移動機構４０で所定位置に置かれたマット１３の左外面１４に当てる左ガイドロッド５１と、マット移動機構４０で所定位置に配置されたマット１３の右外面１５に当てる右ガイドロッド５２と、これらの左右ガイドロッド５１、５２が触媒１１の周面１６に倣って移動するように案内してマット１３を触媒１１に巻付けるガイドロッド駆動機構５０と、巻き終わったマット１３の端部１７、１７を押さえるマット端部押さえ機構６０とからなる。

機構２０〜６０の好ましい構造を次に説明する。なお、機構２０〜６０の作動は図２、図３で説明する。
触媒位置決め機構２０は、移動ロッド２１、２１と、これらの移動ロッド２１、２１の先端に各々固定されているＶ字プレート２２、２２とからなる。

触媒保持機構３０は、水平に移動する前部移動ロッド３１と、この前部移動ロッド３１の先端に設けた前部円板３２と、前部移動ロッド３１に同軸に配置され水平に移動する後部移動ロッド３３と、この後部移動ロッド３３の先端に設けた後部円板３４とからなる。

マット移動機構４０は、白抜き矢印のように移動する移動ロッド４１と、この移動ロッド４１の上端に設けられている受け板４２とからなる。
ガイドロッド駆動機構５０は、左右ガイドロッド５１、５２のための駆動機構であって、左ガイドロッド５１の両端を回転自在に支える左アーム５３Ｆ、５３Ｒ（Ｆは前、Ｒは後を示す。以下同様）と、右ガイドロッド５２の両端を回転自在に支える右アーム５４Ｆ、５４Ｒと、左右アーム５３Ｆ、５４Ｆを一括して上昇させる昇降ロッド５５Ｆと、左右アーム５３Ｒ、５４Ｒを一括して上昇させる昇降ロッド５５Ｒと、左右ガイドロッド５１、５２の基部を案内する円筒状のカム筒５６Ｆ、５６Ｒとからなる。

マット端部押さえ機構６０は、移動ロッド６１と、この移動ロッド６１の下端に設けた曲げ板６２とからなる。

以上の構成からなるマット取付装置１０の作用を次に説明する。
図２は準備工程の説明図であり、（ａ）に示すように、触媒位置決め機構２０のＶ字プレート２２、２２で挟むことで、触媒１１の図面左右及び上下の位置決めを実施する。

次に、（ｂ）に示すように、触媒保持機構３０により、触媒１１の端面１２、１２を前部円板３２と後部円板３４で挟む。これで、触媒１１の長手方向の位置決めが決定される。以降、全工程が終了するまで、前部円板３２と後部円板３４で触媒１１を支え続ける。Ｖ字プレート２２、２２は用済みであるため、待機位置へ戻す。

次に、マット移動機構４０により、触媒１１の下方にマット１３を配置する。なお、マット１３の中央（長手方向中央。図面では左右方向中央）が、触媒１１の中央に合致するようにマット１３を配置する。

図３はマットを触媒に臨ませる工程からマットの端部を押さえる工程までを説明する図であり、（ａ）に示すように、マット１３の中央を触媒１１に触れさせる。そして、マット１３の中央より左外面１４に左ガイドロッド５１を臨ませ、マット１３の中央より右外面１５に右ガイドロッド５２を臨ませる。
次に、（ｂ）に示すように、左ガイドロッド５１を触媒１１の左周面１６Ｌに倣って移動させ、右ガイドロッド５２を触媒１１の右周面１６Ｒに倣って移動させる。すると、（ｃ）に示すように、マット１３を触媒１１に巻付けることができる。
次に、（ｄ）に示すように、マット端部押さえ機構６０で、マット１３の端部１７、１７を押さえる。これで、マット１３の取付けが完了する。

すなわち、本発明のマット取付方法は、マット１３の中央が触媒１１に触れるように、マット１３を触媒１１に臨ませる工程（図３（ａ））と、マット１３の中央より左外面１４に左ガイドロッド５１を臨ませ、マット１３の中央より右外面１５に右ガイドロッド５２を臨ませる工程（図３（ａ））と、左ガイドロッド５１を触媒１１の左周面１６Ｌに倣って移動させ、右ガイドロッド５２を触媒１１の右周面１６Ｒに倣って移動させることで、マット１３を触媒１１に沿わせる工程（図３（ｂ）、（ｃ））と、巻き終わったマット１３の端部１７、１７を押さえる工程と（図３（ｄ））とからなることを特徴とする。

上記方法では、マットを左右のガイドロッドで触媒に巻付ける。この巻付けは、触媒の外径が変化しても支障なく実施できる。ガイドロッドで巻付けるため、マットがガイドロッドに噛み込む心配はない。したがって、触媒の外径の変化に対応でき且つマット噛みの心配がないマット巻付け技術を提供することができる。

図４は図３の補足説明図であり、（ａ）に示すように、カム筒５６Ｆ、５６Ｒは触媒１１に一部被さっており、カム筒５６Ｆの内側端面５７Ｆとカム筒５６Ｒの内側端面５７Ｒとの間隔は、マット１３の幅に対応した間隔に設定されている。
次に、（ｂ）に示すように、触媒１１にマット１３を巻き付けると、マット１３の一部がδ、δだけカム筒５６Ｆ、５６Ｒからはみ出す。つまり、マット１３の一部がδ、δだけカム筒５６Ｆ、５６Ｒからはみ出すように、カム筒５６Ｆ、５６Ｒの外径が設定されている。

δ、δは、（ｃ）に示すように、ガイド筒５６Ｆ、５６Ｒの外周面に沿って案内される左右ガイドロッド５１、５２で圧縮される。（ｂ）と（ｃ）は同時に進行するため、マット１３は図面表裏方向に延ばされながら、図３（ｂ）、（ｃ）が実施される。この結果、マット１３に弛みが残る心配はない。

尚、触媒の形状は円柱の他、楕円であってもよく、柱状であれば種類は問わない。

本発明は、帯状のマットを１巻だけ巻付けるマット取付技術に好適である。

本発明に係るマット取付装置の基本構成を説明する分解斜視図である。 準備工程の説明図である。 マットを触媒に臨ませる工程からマットの端部を押さえる工程までを説明する図である。 図３の補足説明図である。 排ガス浄化装置の製造方法を説明する図である。 従来のマット巻付け方法を説明する図である。

符号の説明

１０…マット取付装置、１１…触媒、１２…触媒の端面、１３…マット、１６Ｌ…触媒の左周面、１６Ｒ…触媒の右正面、２０…触媒位置決め機構、３０…触媒保持機構、４０…マット移動機構、５０…ガイドロッド駆動機構、５１…左ガイドロッド、５２…右ガイドロッド、６０…マット端部押さえ機構、１００…排ガス浄化装置。

Claims (2)

1. 柱状の触媒に、帯状のマットを１巻だけ巻付ける排ガス浄化装置のマット取付装置において、
   このマット取付装置は、前記触媒を挟むことで、触媒の位置決めを行う触媒位置決め機構と、この触媒位置決め機構で位置決めされた触媒の両端面を挟んで触媒を保持する触媒保持機構と、この触媒保持機構で保持されている触媒に前記マットを臨ませるマット移動機構と、このマット移動機構で所定位置に置かれたマットの左外面に当てる左ガイドロッドと、マット移動機構で所定位置に配置されたマットの右外面に当てる右ガイドロッドと、これらの左右ガイドロッドが前記触媒の周面に倣って移動するように案内してマットを触媒に巻付けるガイドロッド駆動機構と、巻き終わったマットの端部を押さえるマット端部押さえ機構とからなることを特徴とする排ガス浄化装置のマット取付装置。
2. 請求項１記載の排ガス浄化装置のマット取付装置を用いたことを特徴とする排ガス浄化装置のマット取付方法。

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