CN101687286B - 用于压缩排气净化装置中的衬垫的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
公开了一种用于绕在排气净化装置中使用的催化器(57)卷绕衬垫(52)并压缩所述衬垫的方法。使奇数编号的第一挤压件(15)、第三挤压件(24)以及第五挤压件(32)以箭头(3)的方式向前运动，而压缩所述衬垫。然后通过使偶数编号的第二挤压件(19)、第四挤压件(31)以及第六挤压件(31)向前运动而完全压缩所述衬垫。
Description
技术领域
本发明涉及用于压缩绕圆筒催化器卷绕的衬垫的技术。
背景技术
发动机排气包括一氧化碳、碳氢化合物、氧化氮、以及其它不希望的物质。鉴于该事实，目前在车辆发动机等的排气***中安装排气净化装置。排气净化装置用于去除不期望的物质或去除其污染。将参照附图说明用于制造排气净化装置的方法。
如本文中的图11A所示，准备具有圆形截面的催化器201。如图11B所示，绕催化器201卷绕衬垫202。此时，衬垫202的外径为D1。
然后如图11C所示，压缩衬垫202直到外径达到d1，并且如图11D所示将其***金属管203中。由此获得排气净化装置200。外径d1是在考虑到管203内径的情况下确定的。
在图11D中，被压缩的衬垫202企图返回到压缩之前的状态。结果，衬垫202挤压管203的内表面和催化器201的外表面。在管203与衬垫202之间以及催化器201与衬垫202之间由于挤压力而产生摩擦力。由于摩擦力的作用而消除了催化器201会与管203分离的顾虑。
在上述说明中，压缩绕催化器201卷绕的衬垫202的作业很重要，已提出几种设备来提供该效果。日本专利申请特开公报No.2005-315252(JP 2005-315525A)中描述了一种这样的设备。以下参照图12说明该衬垫压缩设备的结构。
如图12所示，衬垫压缩设备205包括：挤压件206，其通过将厚的圆筒分成八部分而获得；以及外圆筒207，其朝衬垫202可动地支撑挤压件206。然后通过同时使八个挤压件206朝催化器201的中心点208运动而压缩衬垫202。
如图13所示，挤压件206、206以箭头(1)、(1)所示的方式朝中心点208运动，图13是图12的部分13的放大图。为此，挤压件206与相邻的挤压件206之间的间隙α1在以虚线所示的位置处较大，而在以实线所示的位置处减小到间隙α2。因为当间隙到达零时挤压件206、206不可能朝中心点208运动，所以间隙α1和α2始终存在。
当进行该压缩时，间隙从α1变到α2。衬垫202在对应于大间隙α1的位置处的部分被挤压件206、206引出。衬垫202的该部分夹设在挤压件206、206之间，并形成凸起部分209。凸起部分209在从图11C至11D的过程中与圆筒单元203干涉。
鉴于以上所述，在压缩步骤之后需要用于压碾凸起部分209并使其变平的步骤。当用于变平的步骤变得更多时，衬垫压缩中需要更多的劳动。
鉴于以上所述，需要一种在衬垫中不会形成凸起部分的衬垫压缩技术。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供一种用于压缩具有催化器的排气净化装置的衬垫的方法，该方法包括以下步骤：设置具有绕所述催化器卷绕的衬垫的所述排气净化装置；定向挤压件，该挤压件通过将圆筒分成四个或更多个的偶数数量的件，使得所述件面向所述衬垫的外周而获得；首先仅通过使所述挤压件中的奇数编号的挤压件向前运动来压缩所述衬垫；其次在通过所述奇数编号的挤压件保持压缩状态的同时通过使所述挤压件中的偶数编号的挤压件向前运动来压缩所述衬垫。
首先，仅使奇数编号的挤压件向前运动以压缩所述衬垫。此时，所述衬垫的一部分在所述挤压件之间变得凸出。然后使偶数编号的挤压件向前运动。偶数编号的挤压件用于压缩凸起。结果，能够提供在衬垫中不会产生凸起部分的衬垫压缩技术。
优选的是，所述排气净化装置的设置步骤包括以下步骤：将所述衬垫布置在所述催化器上，使得所述衬垫的中心上表面与所述催化器接触；在所述衬垫的下表面上布置左导杆，该左导杆定位到所述衬垫的中心的左侧，并且在所述衬垫的下表面上布置右导杆，该右导杆定位到所述衬垫中心的右侧；通过引导所述左导杆使得所述衬垫的左侧部与所述催化器的左半部的外周面接触，并通过引导所述右导杆使得所述衬垫的右侧部与所述催化器的右半部的外周面接触而绕所述催化器卷绕所述衬垫；并且挤压所述卷绕的衬垫的端部。
在本发明中，借助左、右导杆来绕所述催化器卷绕所述衬垫。即使在所述催化器的外径改变时也能够毫无困难地进行卷绕。由于通过导杆进行卷绕，因此不存在所述衬垫会卡在所述导杆中的情况。因此，能够提供可响应于所述催化器的外径的变化并且所述衬垫不会被卡住的衬垫卷绕技术。
根据本发明的第二方面，提供一种设备，该设备用于压缩衬垫抵靠圆筒催化器，以提供具有所述催化器以及绕该催化器卷绕的所述衬垫的排气净化装置，该设备包括：挤压件，其通过将圆筒分成四个或更多个的偶数数量的件而获得，并且布置在所述衬垫的外周；挤压件支撑部，其用于朝所述衬垫可动地支撑所述挤压件；第一驱动机构，其用于仅使所述挤压件的奇数编号的挤压件向前运动；第二驱动机构，其用于仅使所述挤压件的偶数编号的挤压件向前运动；以及控制器，其用于使所述第二驱动机构在使得所述第一驱动机构操作之后操作。
首先，仅使奇数编号的挤压件向前运动以压缩所述衬垫。此时，所述衬垫的一部分在所述挤压件之间形成凸起。然后使偶数编号的挤压件向前运动。偶数编号的挤压件用于压缩所述突起。结果，能够提供在衬垫中不会产生凸起部分的衬垫压缩技术。
此外，因为所述衬垫压缩设备具有这样的简单构造：其主要元件包括多个挤压件、仅用于使所述奇数编号的挤压件向前运动的第一驱动机构以及仅用于使所述偶数编号的挤压件向前运动的第二驱动机构，因此能够降低设备制造成本。
用于挤压所述衬垫的端部的第一挤压件可包含在所述奇数编号的挤压件中。通过这种方式，所述衬垫的端部最初被压缩，由此能够阻止所述衬垫的端部向上弹出并被损坏。
在优选形式中，所述偶数编号的挤压件的两端平行于相应的运动轴线隔开。因此，相邻挤压件之间的间隙可保持恒定。由于间隙不改变，因此不存在所述衬垫会被相邻的挤压件卡住的情况。
附图说明
图1是根据本发明的衬垫压缩设备的分解图；
图2是图1的衬垫压缩设备的前视图；
图3A至3C是表示衬垫卷绕步骤的示意图；
图4A至4C是表示从用于定向衬垫使得衬垫始终面向挤压件的步骤至第一压缩步骤的过程的示意图；
图5A和5B是示出第二压缩步骤的示意图；
图6是表示图2的设备的另一个实施方式的示意图；
图7是表示衬垫安装设备的基本构造的分解立体图；
图8A至8C是示出用于设置衬垫的步骤的示意图；
图9A至9D是表示从用于定向衬垫使得衬垫始终面向催化器的步骤到用于挤压衬垫的一端的步骤的过程的示意图；
图10A至10C是表示偏心筒(cam cylinder)与导杆之间的关系的示意图；
图11A至11D是表示用于制造传统的排气净化装置的方法的示意图；
图12是表示传统的衬垫压缩设备的示意图；以及
图13是图12的部分13的放大图。
具体实施方式
如图1所示，衬垫压缩设备10具有基体11、第一驱动机构40以及第二驱动机构45。
基体11具有：第一杆14，其被支撑为能够借助作为挤压件的支撑件的引导件12、12朝中心点13运动；第一挤压件15，其布置在第一杆14的远端；以及第一辊子16，其布置在杆14的基部处。
此外，基体11具有：第二杆18，其被支撑为能够借助引导件12、12朝中心点13运动；第二挤压件19，其布置在第二杆18的远端；以及第二辊子21，其布置在第二杆18的基部处。另外，基体11具有：第三杆23，其被支撑为能够借助引导件12、12朝中心点13运动；第三挤压件24，其布置在第三杆23的远端；以及第三辊子25，其布置在第二杆23的基部处。
以类似的方式，26、27和28表示第四杆、第五杆以及第六杆。附图标记31、32和33表示第四挤压件、第五挤压件以及第六挤压件。附图标记34、35和36表示第四辊子、第五辊子和第六辊子。而且，37为用于支撑环形板42和47的环形支撑辊。
第一驱动机构40包括：第一环形板42，其具有三个与第一辊子16、第三辊子25以及第五辊子35啮合的凸轮槽41；托架43，其从第一环形板42延伸；以及第一致动器44，其与托架43连接。
第二驱动机构45包括：第二环形板47，其具有三个与第二辊子21、第四辊子34以及第六辊子36啮合的凸轮槽46；托架48，其从第二环形板47延伸；以及第二致动器49，其与托架48连接。
第一致动器44与第二致动器49由控制器50控制。控制器50首先使第一致动器44向前运动并使第一环形板42在图中沿顺时针方向旋转。环形板42被保持在该状态。随后在使第二致动器49向前运动并且第二环板47沿图中顺时针方向旋转的情况下进行控制。
因为辊子穿过布置在第一环形板42中的大通孔51，所以不存在第二辊子21、第四辊子34以及第六辊子36会与第一环形板42干涉的情况。
第一驱动机构40叠置在基体11上，随后叠置第二驱动机构45。由此完成图2中所示的衬垫压缩设备10。
如图2所示，当第二环形板47通过第二致动器49沿图中的顺时针方向旋转时，第二挤压件19、第四挤压件31以及第六挤压件33能够共同定向为面向中心点13。当第一环形板42通过第一致动器44沿图中的顺时针方向旋转时，第一挤压件15、第三挤压件24以及第五挤压件32能够共同定向为面向中心点13。
接下来说明具有上述构造的衬垫压缩设备10的效果。
如图3A所示准备带状衬垫52。衬垫52的端部53和55开有等于宽度的一半的量的切口。换言之，具有一半宽度的端部53具有能够与切口54匹配的形状，具有一半宽度的端部55具有能够与切口56匹配的形状。
如图3B所示，使这样的衬垫52与圆筒催化器57接触。通过如箭头(2)、(2)所示卷绕衬垫随后获得图3C中所示的衬垫卷筒58。
接着，如图4A所示，将衬垫卷筒58放置在衬垫压缩设备10中。结果，通过将圆周分成四个或更多个(在该实施例中为六个)的偶数个部分而获得的挤压件15、19、24、31、32、33能够形成为面向衬垫52的外周。
如图4B所示，该图是当从图4A的箭头b观看时的视图，第一挤压件15具有覆盖衬垫52的所有端部53、55与切口54、56的弓形长度L。为此，如图4A所示，第一挤压件15的弓形长度设定成比第二挤压件19至第六挤压件33的挤压件的长度大。
随后第一挤压件15、第三挤压件24以及第五挤压件32以箭头(3)、(3)、(3)的方式运动，并且如图4C所示压缩衬垫52。该压缩步骤为第一压缩步骤。
如图5A所示，当第一压缩步骤结束时，衬垫52的一部分在第一挤压件15与第三挤压件24之间明显凸出，形成凸起部分59。然后第二挤压件19沿运动轴线(4)运动。通过第二挤压件19压缩凸起部分59。
换言之，如图5B所示，当奇数编号的挤压件15、24、32保持在压缩状态时，偶数编号的挤压件19、31、33沿运动轴线(4)、(5)、(6)向前运动，因此压缩衬垫52。该压缩步骤是第二压缩步骤。
如上所述，最初仅奇数编号的挤压件15、24、32向前运动，而压缩衬垫52。这时，衬垫52的一部分在挤压件之间形成凸起(凸起部分59)。然后使偶数编号的挤压件19、31、33向前运动。偶数编号的挤压件19、31、33用于挤压和压碾该凸起(凸起部分59)。
结果，能够提供一种在衬垫52中不会保留突起部分59的衬垫压缩技术。
另外，如图4A和4B所示，挤压衬垫52的端部53、55的第一挤压件15包括在奇数编号的挤压件15、24、32中。
设想当通过第二挤压件19和第六挤压件33压缩时，使偶数编号的挤压件19、31、33在第一压缩步骤中向前运动导致衬垫52的端部53、55弹起。如果第一挤压件15不管该明显的向上弹起而随后向前运动，则端部53、55会弯曲等，端部53、55易发生损坏。
鉴于该点，根据本发明，通过最开始挤压衬垫52的端部53、55能够阻止衬垫52的端部53、55的向上弹起，并且能够阻止衬垫52的端部53、55损坏。
此外，如图5A所示，第二挤压件19的两端平行于由运动轴线(4)指示的前进方向隔开。上部相邻的第一挤压件15的下端保持间隙β，并且平行于由运动轴线(4)指示的前进方向隔开。第三挤压件24的下部的上端保持间隙β，并且平行于由运动轴线(4)指示的前进方向隔开。
根据该结构，即使挤压件19沿运动轴线(4)运动，间隙β、β的大小也不改变。
如背景技术中所述，当挤压件向前运动时间隙减小导致衬垫的一部分被引出并被夹持。
鉴于该点，根据本发明，因为间隙β、β的大小不改变，因此不存在损坏衬垫52的情况。
以类似的方式，在图5B中，第四挤压件31的两端(左端和右端)平行于运动轴线(5)隔开。右侧相邻的第三挤压件24的左端也保持间隙β，并且平行于运动轴线(5)隔开。左侧相邻的第五挤压件32的右端也保持间隙β，并且平行于运动轴线(5)隔开。
第六挤压件33的两端(上端和下端)平行于运动轴线(6)隔开。下侧相邻的第五挤压件32的上端保持间隙β，并且平行于运动轴线(6)隔开。上侧相邻的第一挤压件15的下端保持间隙β，并且平行于运动轴线(6)隔开。
换言之，本发明的特征在于偶数编号的挤压件的两端平行于他们相应的运动轴线隔开，奇数编号的挤压件的端部平行于相邻的挤压件隔开。结果，相邻挤压件之间的间隙恒定。由于间隙不改变，因此不存在衬垫会被相邻的挤压件卡住的情况。
接下来将参照图6说明本发明的另一个实施方式。对于共用元件将使用与图2相同的附图标记，并且省略对其详细说明。
如图6所示，第一驱动机构40包括：第一致动器61，其与第一杆14连接；第三致动器63，其与第三杆23连接；以及第五致动器65，其与第五杆27连接。
第二驱动机构45包括：第二致动器62，其与第二杆18连接；第四致动器64，其与第四杆26连接；以及第六致动器66，其与第六杆28连接。
首先通过控制器50操作第一驱动机构40，由此，第一挤压件15、第三挤压件24以及第五挤压件32向前运动。接着操作第二驱动机构45，由此，第二挤压件19、第四挤压件31以及第六挤压件33向前运动。
因此第一驱动机构40与第二驱动机构45可任意构造。换言之，该结构可以是这样一种结构：第一挤压件15、第三挤压件24以及第五挤压件32首先向前运动；并且第二挤压件19、第四挤压件31以及第六挤压件33随后向前运动。
该实施方式中的挤压件的数量为六个，但也可以是四个、八个或十个挤压件，也可以是四个或更多个的偶数数量的件。
而且，尽管第一挤压件成形为与其它挤压件不同，但是其它挤压件也可以是取决于衬垫的端部的形状的相同形状。
在上述说明中，除了由工人手动执行之外，能够利用衬垫安装设备进行图3A至3C中所示的安装衬垫52的操作。将参照图7说明衬垫安装设备。
如图7所示，衬垫安装设备110包括：催化器定位机构120，其用于通过夹持催化器111(其是与图3B的附图标记57指代的物体相同的物体，但是在该情况下为了方便的目的而使用不同的附图标记)来定位该催化器111；催化器支撑机构130，其用于通过夹持由催化器定位机构120定位的催化器111的端面112、112来支撑该催化器111；衬垫运动机构140，其用于定向衬垫113(其是与图3A的附图标记52指代的物体相同的物体，但是在该情况下为了方便的目的而使用不同的附图标记)，使得衬垫面向由催化器支撑机构130支撑的催化器111；左导杆151，其设置成与衬垫113的左侧下表面14接触，衬垫113通过衬垫运动机构140设置在指定位置；右导杆152，其设置成与衬垫113的右侧下表面115接触，衬垫113通过衬垫运动机构140布置在指定位置；导杆驱动机构150，左、右导杆151、152在该导杆驱动机构中提供引导，使得衬垫133沿催化器111的外周面116行进，并且绕催化器111卷绕衬垫133；以及衬垫端部挤压机构160，其用于挤压卷绕的衬垫113的端部117、117。
接下来说明机构120至160的优选结构。图8A至9D中说明了机构120至160的操作。
催化器定位机构120包括：运动杆121、121，其沿与催化器111的轴线正交的方向运动；以及V形板122、122，其固定到运动杆121、121的远端。
催化器支撑机构130包括：前运动杆131，其沿催化器111的轴向运动；前盘132，其布置在前运动杆131的远端；后运动杆133，其与运动杆131同轴布置并且向运动杆131水平运动；以及后盘134，其布置在后运动杆133的远端。
衬垫运动机构140包括：运动杆141，其以沿与催化器111的轴线正交的方向的箭头的方式运动；以及衬板142，其布置在运动轴141的上端。
如图7所示，导杆驱动机构150是用于使左、右导杆151、152运动的驱动机构，并且包括：左臂153F、153R，其可旋转地支撑左导杆151的两端；右臂154F、154R，其可旋转地支撑右导杆152的两端；提升杆155F，其用于使左、右臂153F、154F一起抬起；提升杆155R，其用于使左、右臂153R、154R一起抬起；以及催化器偏心筒156F、156R，其用于引导布置在催化器111的两端处的左、右导杆151、152的基部。
衬垫端部挤压机构160包括：运动杆161，其与垂直于催化器111的轴线的方向正交地运动；以及弯曲板162，其布置在运动杆161的下端。
接下来说明具有上述构造的衬垫安装设备10的效果。
如图8A所示，催化器111通过夹持在催化器定位机构120的V形板122、122之间而在图中横向竖直地定位。
如图8B所示，随后利用催化器支撑机构130通过前盘132和后盘134夹持催化器111的端面部分112、112。由此确定催化器111沿轴线纵向的定位。因此催化器111由前盘132与后盘134连续支撑，直到完成所有步骤。不再使用V形板122、122，因此其返回到备用位置。
然后如图8C所示，通过衬垫运动机构140将衬垫113放置在催化器111的下方。衬垫113布置成使得该衬垫113的中心(图中的纵向中心以及横向中心)与催化器111的中心匹配。
如图9A所示，衬垫113的中心上表面与催化器111接触。然后将左导杆151从衬垫113的中心布置在左侧下表面114上，将右导杆152从衬垫113的中心布置在右侧下表面115上。
接着，如图9B所示，使左导杆151随着催化器111的左周面116L运动，使右导杆152随着催化器111的右周面116R运动。此时，如图9C所示，可绕催化器111卷绕衬垫113。
如图9D所示，随后通过衬垫端部挤压机构160挤压衬垫113的端部117、117。由此完成衬垫113的安装。
利用左、右导杆以上述方法绕催化器卷绕衬垫。即使在催化器的外径改变时也能够毫无困难地进行卷绕。由于通过导杆卷绕，因此不存在衬垫会卡在导杆中的情况。从而，可提供可适于催化器的外径改变并且不存在衬垫会卡住的情况的衬垫卷绕技术。
接下来说明导杆151、152与偏心筒156F、156R之间的关系。图10A至10C是当从上方观察时催化器111的示意图。
如图10A所示，偏心筒156F、156R覆盖催化器111的一部分。为此，偏心筒156F的内端面157F与偏心筒156R的内端面157R之间的间隔小于催化器111的长度。该间隔的长度设定为与衬垫113的宽度对应。因此，衬垫113不沿图中的竖直方向移位，并且附接到催化器111。
接着，如图10B所示，当绕催化器111卷绕衬垫113时，衬垫113的一部分以等于δ、δ的量从偏心筒156F、156R突出。换言之，偏心筒156F、156R的外径设定成使得衬垫113的一部分以等于δ、δ的量从偏心筒156F、156R突出。
如图10C所示，通过引导左、右导杆151、152压缩δ、δ，沿引导圆筒156F、156R的外周面引导左、右导杆151、152。因为同时进行图10B和10C中所示的操作，因此，在衬垫113沿图的深度方向延伸的同时执行图9B和9C中所示的操作。结果，不存在衬垫113中会保持空隙的情况。
工业应用性
本发明被有利地用作用于压缩容纳在设置于发动气排气管的排气净化装置中的衬垫的技术。
Claims (4)
1.一种用于压缩具有催化器的排气净化装置的衬垫的方法，该方法包括以下步骤：
设置具有绕所述催化器卷绕的所述衬垫的所述排气净化装置；
定向挤压件，该挤压件通过将圆筒分成四个或更多个的偶数数量的件而使得所述件面向所述衬垫的外周而获得；
首先仅通过使所述挤压件中的奇数编号的挤压件向前运动来压缩所述衬垫；以及
其次在通过所述奇数编号的挤压件保持压缩状态的同时通过使所述挤压件中的偶数编号的挤压件向前运动来压缩所述衬垫，
其中，所述排气净化装置的设置步骤包括以下步骤：
将所述衬垫布置在所述催化器上，使得所述衬垫的中心上表面与所述催化器接触；
在所述衬垫的下表面上布置左导杆，该左导杆定位到所述衬垫的中心的左侧，在所述衬垫的下表面上布置右导杆，该右导杆定位到所述衬垫中心的右侧；
通过引导所述左导杆使得所述衬垫的左侧部与所述催化器的左半部的外周面接触，并通过引导所述右导杆使得所述衬垫的右侧部与所述催化器的右半部的外周面接触而绕所述催化器卷绕所述衬垫；并且
挤压所述卷绕衬垫的端部。
2.一种设备，该设备用于压缩衬垫抵靠圆筒催化器，以提供具有所述催化器以及绕该催化器卷绕的所述衬垫的排气净化装置，该设备包括：
衬垫安装设备，该衬垫安装设备包括：
衬垫运动机构，该衬垫运动机构用于定向所述衬垫，使得所述
衬垫面向所述催化器；
左导杆，该左导杆设置成与所述衬垫的左侧下表面接触；
右导杆，该右导杆设置成与所述衬垫的右侧下表面接触；以及
导杆驱动机构，所述左导杆和右导杆在该导杆驱动机构中提供引导，使得所述衬垫沿所述催化器的外周面行进，并且绕所述催化器卷绕所述衬垫；
挤压件，其通过将圆筒分成四个或更多个的偶数数量的件而获得，并且布置在所述衬垫的外周，其中该挤压件包括用于挤压所述衬垫的端部的第一挤压件；
挤压件支撑部，其用于朝所述衬垫可动地支撑所述挤压件；
第一驱动机构，其用于仅使所述挤压件的奇数编号的挤压件向前运动；
第二驱动机构，其用于仅使所述挤压件的偶数编号的挤压件向前运动；以及
控制器，其用于在使所述第一驱动机构操作之后使所述第二驱动机构操作。
3.根据权利要求2中所述的衬垫压缩设备，其中，所述用于挤压所述衬垫的端部的第一挤压件包含在所述奇数编号的挤压件中。
4.根据权利要求2中所述的衬垫压缩设备，其中，所述偶数编号的挤压件的两端平行于相应的运动轴线分开。
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