JP5016981B2

JP5016981B2 - 排ガス浄化装置のマット圧縮装置

Info

Publication number: JP5016981B2
Application number: JP2007147261A
Authority: JP
Inventors: 吉宏梅田
Original assignee: Yutaka Giken Co Ltd
Current assignee: Yutaka Giken Co Ltd
Priority date: 2007-06-01
Filing date: 2007-06-01
Publication date: 2012-09-05
Anticipated expiration: 2027-06-01
Also published as: JP2008298019A

Description

本発明は、円柱形状の触媒に巻き付けたマットを圧縮する技術の改良に関する。

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７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、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。

（ｃ）で説明したマット１０２の縮径に適用できるマット圧縮装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００５−３１５２５２公報（図５、図７）

特許文献１を次図に基づいて説明する。
図８は従来のマット圧縮装置の基本構成を説明する図であり、このマット圧縮装置１０５は、厚肉円筒を８分割してなる押圧片１０６と、これらの押圧片１０６を、マット１０２に向かって進退自在に支える外筒１０７とからなる。そして、触媒１０１の中心点１０８に向かって、８個の押圧片１０６を同時に前進させることで、マット１０２を縮径する。

図９は図８の９部拡大図であり、押圧片１０６、１０６は、矢印（１）、（１）に示すように、中心点１０８に向かって移動する。そのため、想像線で示す位置では、隣接する押圧片１０６と押圧片１０６の間の隙間α１は大きく、実線で示す位置では隙間α２は小さくなる。隙間が０になると、押圧片１０６、１０６は縮径側へ進まなくなるため、隙間α１や隙間α２は、不可欠となる。

縮径の際に、隙間がα１からα２に変化する。大きな隙間α１に臨んでいたマット１０２の一部は、押圧片１０６、１０６で寄せられるため、凸部１０９となって残る。この凸部１０９は、図７（ｃ）→（ｄ）の過程で筒体１０３に干渉する虞がある。
そこで、縮径工程の次に、凸部１０９を潰す平坦化工程が必要となる。平坦化工程が増えると、マットの圧縮工数が嵩むことになる。

本発明は、マットに凸部が発生する心配がないマット圧縮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、円柱形状の触媒に巻き付けたマットを圧縮する排ガス浄化装置のマット圧縮装置において、このマット圧縮装置は、前記マットの周囲に配置され、円周を４以上の偶数個に分割されている押圧片と、これらの押圧片を前記マットへ進退自在に支持する押圧片支持部と、前記押圧片のうちで、奇数番目の押圧片のみを前進させる第１駆動機構と、前記押圧片のうちで、偶数番目の押圧片のみを前進させる第２駆動機構と、前記第１駆動機構を作動させた後に、前記第２駆動機構を作動させる制御部とからなり、前記奇数番目の押圧片には、前記マットの端部を押さえる１番押圧片が含まれ、前記偶数番目の押圧片の両端が、自己の前進方向に平行に分割され、前記第１駆動機構は、リング形状の第１リングプレートと、この第１リングプレートに連結した第１アクチュエータとからなり、前記第１リングプレートに、前記奇数番目の押圧片の数に対応した第１カム溝が備えられ、この第１カム溝に前記奇数番目の押圧片が奇数番目のロッドを介して噛み合い、前記第１アクチュエータを作動させることにより、前記第１リングプレートが回転すると共に、前記奇数番目の押圧片が一括して作動し、前記第２駆動機構は、リング形状の第２リングプレートと、この第２リングプレートに連結した第２アクチュエータとからなり、前記第２リングプレートに、前記偶数番目の押圧片の数に対応した第２カム溝が備えられ、この第２カム溝に前記偶数番目の押圧片が偶数番目のロッドを介して噛み合い、前記第２アクチュエータを作動させることにより、前記第２リングプレートが回転すると共に、前記偶数番目の押圧片が一括して作動することを特徴とする。

請求項１に係る発明では、先ず、奇数番目の押圧片のみ前進させてマットを圧縮する。すると、マットの一部が押圧片と押圧片との間で凸になる。次に、偶数番目の押圧片を前進させる。偶数番目の押圧片は、凸を圧縮する役割を果たす。
この結果、マットに凸部が発生する心配がないマット圧縮技術を提供することができる。

さらには、マット圧縮装置は、複数の押圧片と、奇数番目の押圧片のみを前進させる第１駆動機構と、偶数番目の押圧片のみを前進させる第２駆動機構とを主要素とし、構成が単純であるため、装置コストを低減することができる。

加えて、請求項１に係る発明は、奇数番目の押圧片に、マットの端部を押さえる１番押圧片が含まれている。マットの端部を最初に押さえることで、マットの端部が跳ね上がることを防止することができ、マットの端部の傷みを防ぐことができる。

さらに、請求項１に係る発明では、偶数番目の押圧片の両端が、自己の前進方向に平行に分割されている。この結果、隣り合う押圧片間の隙間は一定となる。隙間が変化しないので、隣り合う押圧片でマットを噛む心配はない。

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圧縮装置の分解図であり、マット圧縮装置１０は、基盤１１と第１駆動機構４０と第２駆動機構４５とに分解することができる。
そして、基盤１１には、押圧片支持部としてのガイド１２、１２を介して中心点１３に向かって保持されている１番ロッド１４と、この１番ロッド１４の先端に設けられている１番押圧片１５と、１番ロッド１４の基部に設けられている１番ローラ１６とが設けられている。

さらに、基盤１１には、ガイド１２、１２を介して中心点１３に向かって保持されている２番ロッド１８と、この２番ロッド１８の先端に設けられている２番押圧片１９と、２番ロッド１８の基部に設けられている２番ローラ２１とが設けられ、ガイド１２、１２を介して中心点１３に向かって保持されている３番ロッド２３と、この３番ロッド２３の先端に設けられている３番押圧片２４と、３番ロッド２３の基部に設けられている３番ローラ２５とが設けられている。

同様に、２６、２７、２８は、４番ロッド、５番ロッド、６番ロッドである。３１、３２、３３は４番押圧片、５番押圧片、６番押圧片である。３４、３５、３６は４番ローラ、５番ローラ、６番ローラである。また、３７はリング支持ロールである。

第１駆動機構４０は、１番ローラ１６、３番ローラ２５及び５番ローラ３５に噛み合う３個のカム溝４１を備えた第１リングプレート４２と、この第１リングプレート４２から延ばしたブラケット４３と、このブラケット４３に連結した第１アクチュエータ４４とからなる。

第２駆動機構４５は、２番ローラ２１、４番ローラ３４及び６番ローラ３６に噛み合う３個のカム溝４６を備えた第２リングプレート４７と、この第２リングプレート４７から延ばしたブラケット４８と、このブラケット４８に連結した第２アクチュエータ４９とからなる。

第１アクチュエータ４４と第２アクチュエータ４９は、制御部５０で制御される。この制御部５０は、先ず、第１アクチュエータ４４を進動させて、第１リングプレート４２を時計回りに回す。第１リングプレート４２はその状態を維持する。次に、第２アクチュエータ４９を進動させて、第２リングプレート４７を時計回りに回すという制御を行う。

なお、２番ローラ２１、４番ローラ３４及び６番ローラ３６は、第１リングプレート４２に設けた大型のスルーホール５１を通過するため、第１リングプレート４２と干渉する心配はない。
基盤１１に第１駆動機構４０を重ね、次に第２駆動機構４５を重ねることで、マット圧縮装置１０が完成する。

図２は本発明に係るマット圧縮装置の正面図であり、手前の第２アクチュエータ４９で第２リングプレート４７を図時計回りに回すと、２番押圧片１９、４番押圧片３１及び６番押圧片３３を、一括して中心点１３に向かわせることができる。奥の第１アクチュエータ４４で第１リングプレート４２を図時計回りに回すと、１番押圧片１５、３番押圧片２４及び５番押圧片３２を、一括して中心点１３に向かわせることができる。

以上の構成からなるマット圧縮装置１０の作用を次に説明する。
図３はマットを巻き付ける工程を説明する図であり、（ａ）に示すように、帯状のマット５２を準備する。このマット５２は端部５３、５５が１／２幅で切欠かれている。すなわち、１／２幅の端部５３を、切欠き５４に合わせ、１／２幅の端部５５を、切欠き５６に合わせことができる形状とされている。

このようなマット５２を、（ｂ）に示すように、円柱形状の触媒５７に臨ませる。次に、矢印（２）、（２）のように巻き付けることにより、（ｃ）に示すマット巻き付け体５８を得る。

図４は押圧片にマットを臨ませる工程から第１圧縮工程までを説明する図であり、（ａ）に示すように、マット圧縮装置１０にマット巻き付け体５８をセットする。この結果、円周を４以上の偶数個（この例では６個）に分割してなる押圧片１５、１９、２４、３１、３２、３３を、マット５２に臨ませることができる。

（ｂ）は、（ａ）のｂ矢視図であり、１番押圧片１５は、マット５２の端部５３、５５及び切欠き５４、５６をカバーする円弧長さＬを有している。そのため、（ａ）に示すように、１番押圧片１５は、２番押圧片１９から６番押圧片３３までとは円弧長さが異なる。

次に、（ｃ）に示すように、１番押圧片１５、３番押圧片２４及び５番押圧片３２を矢印（３）、（３）、（３）の通りに前進させて、マット５２を圧縮する。この圧縮工程が第１圧縮工程となる。

図５は第２圧縮工程の説明図であり、（ａ）に示すように、第１圧縮工程終了時には、１番押圧片１５と３番押圧片２４との間で、マット５２の一部が大きく張出し、凸部５９が形成される。次に、２番押圧片１９を矢印（４）の通りに前進させる。２番押圧片１９で凸部５９を圧縮する。

すなわち、（ｂ）に示すように、奇数番目の押圧片１５、２４、３２で圧縮状態を維持しながら、偶数番目の押圧片１９、３１、３３を矢印（４）、（５）、（６）の通りに前進させてマット５２を圧縮する。この圧縮工程が第２圧縮工程となる。

以上に述べたとおり、先ず、奇数番目の押圧片１５、２４、３２のみ前進させてマット５２を圧縮する。すると、マット５２の一部が押圧片と押圧片との間で凸（凸部５９）になる。次に、偶数番目の押圧片１９、３１、３３を前進させる。偶数番目の押圧片１９、３１、３３は、凸（凸部５９）を圧縮する役割を果たす。
この結果、マット５２に凸部５９が発生する心配がないマット圧縮技術を提供することができる。

また、図４（ａ）、（ｂ）に示したように、奇数番目の押圧片１５、２４、３２には、マット５２の端部５３、５５を押さえる１番押圧片１５が含まれている。

仮に、第１圧縮工程で、偶数番目の押圧片１９、３１、３３を前進させると、２番押圧片１９と６番押圧片３３で圧縮した際に、マット５２の端部５３、５５が跳ね上がる。この跳ね上がりが著しいにも拘わらず、次に１番押圧片１５を前進させると、端部５３、５５が折れ曲がるなどして、端部５３、５５にダメージが発生する虞がある。

この点、本発明によれば、マット５２の端部５３、５５を最初に押さえることで、マット５２の端部５３、５５が跳ね上がることを防止することができ、マット５２の端部５３、５５の傷みを防ぐことができる。

さらには、図５（ａ）に示すように、２番押圧片１９は、矢印（４）で示す前進方向に平行に両端が分割されている。上隣の１番押圧片１５の下端は隙間βを保って、矢印（４）で示す前進方向に平行に分割されている。下隣の３番押圧片２４の上端も隙間βを保って、矢印（４）で示す前進方向に平行に分割されている。

この構造によれば、矢印（４）の通りに押圧片１９を移動させても、隙間β、βの大きさは変化しない。

従来の技術で説明したように、押圧片が前進するに連れて、隙間が小さくなるときには、マットの一部を寄せて、挟む現象が発生する。

この点、本発明によれば、隙間β、βの大きさが変化しないので、マット５２を傷める心配はない。

同様に、図５（ｂ）において、４番押圧片３１は、矢印（５）で示す前進方向に平行に両端（左右端）が分割されている。右隣の３番押圧片２４の左端も隙間βを保って、矢印（５）で示す前進方向に平行に分割されている。左隣の５番押圧片３２の右端も隙間βを保って、矢印（５）で示す前進方向に平行に分割されている。

６番押圧片３３は、矢印（６）で示す前進方向に平行に両端（上下端）が分割されている。下隣の５番押圧片３２の上端も隙間βを保って、矢印（６）で示す前進方向に平行に分割されている。上隣の１番押圧片１５の下端も隙間βを保って、矢印（６）で示す前進方向に平行に分割されている。

すなわち、本発明では、偶数番目の押圧片の両端が、自己の前進方向に平行に分割されて、偶数盤目の押圧片の端部は隣接する押圧片に平行に分割されていることを特徴とする。この結果、隣り合う押圧片間の隙間は一定となる。隙間が変化しないので、隣り合う押圧片でマットを噛む心配はない。

次に、本発明の参考例を説明する。
図６は本発明の参考例を説明する図であり、共通要素は図２の符号を流用して、説明を省略する。第１駆動機構４０は、１番ロッド１４に連結した１番アクチュエータ６１と、３番ロッド２３に連結した３番アクチュエータ６３と、５番ロッド２７に連結した５番アクチュエータ６５で構成する。
第２駆動機構４５は、２番ロッド１８に連結した２番アクチュエータ６２と、４番ロッド２６に連結した４番アクチュエータ６４と、６番ロッド２８に連結した６番アクチュエータ６４で構成する。

制御部５０で、先ず、第１駆動機構４０を作動させることで、１番押圧片１５と３番押圧片２４と５番押圧片３２を前進させる。次に、第２駆動機構４５を作動させることで、２番押圧片１９と４番押圧片３１と６番押圧片３３を前進させる。

このように、第１駆動機構４０と第２駆動機構４５との構成は、任意である、要は、１番押圧片１５と３番押圧片２４と５番押圧片３２を前進させ、次に２番押圧片１９と４番押圧片３１と６番押圧片３３を前進させることができる構造であればよい。

尚、押圧片の数は、実施の形態では６個としたが、４個、８個、１０個であってもよく、４以上の偶数個であればよい。
また、１番押圧片は、他の押圧片と形状を異ならせたが、マットの端部形状によっては、他の押圧片と同一形状であっても良い。

本発明は、排ガス浄化装置のマット圧縮技術に好適である。

本発明に係るマット圧縮装置の分解図である。本発明に係るマット圧縮装置の正面図である。マットを巻き付ける工程を説明する図である。押圧片にマットを臨ませる工程から第１圧縮工程までを説明する図である。第２圧縮工程の説明図である。本発明の参考例を説明する図である。排ガス浄化装置の製造方法を説明する図である。従来のマット圧縮装置の基本構成を説明する図である。図８の９部拡大図である。

符号の説明

１０…マット圧縮装置、１１…基盤、１２…押圧片支持部（ガイド）、１５…１番押圧片、１９…２番押圧片、２４…３番押圧片、３１…４番押圧片、３２…５番押圧片、３３…６番押圧片、４０…第１駆動機構、４１、４６…カム溝、４２…第１リングプレート、４５…第２駆動機構、４７…第２リングプレート、５０…制御部、５２…マット、５７０…触媒、５９…凸部、１００…排ガス浄化装置。

Claims

円柱形状の触媒に巻き付けたマットを圧縮する排ガス浄化装置のマット圧縮装置において、
このマット圧縮装置は、前記マットの周囲に配置され、円周を４以上の偶数個に分割されている押圧片と、これらの押圧片を前記マットへ進退自在に支持する押圧片支持部と、前記押圧片のうちで、奇数番目の押圧片のみを前進させる第１駆動機構と、前記押圧片のうちで、偶数番目の押圧片のみを前進させる第２駆動機構と、前記第１駆動機構を作動させた後に、前記第２駆動機構を作動させる制御部とからなり、
前記奇数番目の押圧片には、前記マットの端部を押さえる１番押圧片が含まれ、
前記偶数番目の押圧片の両端が、自己の前進方向に平行に分割され、
前記第１駆動機構は、リング形状の第１リングプレートと、この第１リングプレートに連結した第１アクチュエータとからなり、
前記第１リングプレートに、前記奇数番目の押圧片の数に対応した第１カム溝が備えられ、
この第１カム溝に前記奇数番目の押圧片が奇数番目のロッドを介して噛み合い、
前記第１アクチュエータを作動させることにより、前記第１リングプレートが回転すると共に、前記奇数番目の押圧片が一括して作動し、
前記第２駆動機構は、リング形状の第２リングプレートと、この第２リングプレートに連結した第２アクチュエータとからなり、
前記第２リングプレートに、前記偶数番目の押圧片の数に対応した第２カム溝が備えられ、
この第２カム溝に前記偶数番目の押圧片が偶数番目のロッドを介して噛み合い、
前記第２アクチュエータを作動させることにより、前記第２リングプレートが回転すると共に、前記偶数番目の押圧片が一括して作動することを特徴とする排ガス浄化装置のマット圧縮装置。