專利名稱：柱體保持裝置的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及經(jīng)由緩沖部件將柱體保持在筒狀部件內(nèi)的柱體保持裝置的制造方法，并涉及這樣的制造方法，該制造方法適合用作例如經(jīng)由緩沖墊將柱體的催化劑載體保持在筒狀部件內(nèi)的催化劑轉(zhuǎn)換器的制造方法。
背景技術：
將對流體具有過濾器功能的蜂窩構(gòu)造的柱體經(jīng)由緩沖部件保持在金屬制筒狀部件內(nèi)而構(gòu)成的柱體保持裝置被用作流體處理裝置，在各種流體的凈化中發(fā)揮作用。例如，在汽車的排氣系統(tǒng)中，裝載有催化劑轉(zhuǎn)換器或柴油微粒過濾器(以下稱為DPF)，使用陶瓷制的脆弱蜂窩構(gòu)造的柱體作為催化劑載體或過濾器等(統(tǒng)稱為載體，以下稱作催化劑載體時代表以上這些)。該蜂窩構(gòu)造的柱體經(jīng)由陶瓷襯墊等緩沖部件被保持在金屬制筒狀部件內(nèi)而構(gòu)成流體處理裝置，催化劑轉(zhuǎn)換器就是其一個示例。作為如該催化劑轉(zhuǎn)換器這樣的柱體保持裝置的制造方法，一般為如下的通過壓入進行的制造方法將緩沖部件卷繞在催化劑載體的外周，并將該緩沖部件一邊壓縮一邊收容到筒狀部件內(nèi)。
例如，在下述專利文獻1中，涉及內(nèi)燃機的催化劑轉(zhuǎn)換器的制造方法，公開有如下方法將陶瓷制的緩沖墊卷繞在催化劑載體的外周面上作為緩沖部件，將它們慢慢地推入或壓入到筒狀部件內(nèi)之后，使用縮徑加工用模具對筒狀部件的外周進行縮徑加工而使它們一體化。此外，在專利文獻2中公開有不是用作業(yè)者的手進行運送、而是使用自動運送機將催化劑轉(zhuǎn)換器的蜂窩體從插入機構(gòu)向深沖機構(gòu)運送的設備。
另外，在專利文獻3中公開有如下方法在將緩沖墊卷繞在催化劑載體上的狀態(tài)下，通過推壓體在正交于催化劑載體的軸心的方向上推壓緩沖墊，測量成為預定的表面壓力時的行程，將筒狀部件縮徑以使其成為與上述行程對應的內(nèi)徑。此外，在專利文獻4中公開有如下方法將催化劑載體插入到筒狀部件內(nèi)，使得催化劑載體的軸心與筒狀部件的軸心不傾斜或不偏心地配置。進而，在專利文獻5中公示有如下方法在第一次精加工后推壓催化劑載體，從此時的負荷得到最大摩擦系數(shù)與外筒徑的關系，基于該結(jié)果推測成為最佳保持負荷時的外筒徑，在第二次精加工中進行縮徑加工以使其成為最佳外筒徑。此外，在專利文獻6中公示有六角格蜂窩構(gòu)造體的催化劑載體。另外，在專利文獻7中公示有如下裝置，所述裝置并設有用于壓縮緩沖墊部件的壓力輥裝置64與帶錐度的導引(導入)部件66。
專利文獻1特表2001-526115號公報專利文獻2特開2002-263764號公報專利文獻3特開2003-286836號公報專利文獻4特開2003-225834號公報專利文獻5特愿2002-236401號(特開2004-76631號)專利文獻6特開平11-320723號公報專利文獻7特表2004-525777號公報但是，在上述專利文獻1的方法中，在作業(yè)者將插入完成后的催化劑轉(zhuǎn)換器拿在手里、運送到縮徑加工設備而進行配置時(在上述文獻中沒有公示)，在運送過程中催化劑載體及/或緩沖墊相對于筒狀部件的配置有可能發(fā)生偏移，在此狀態(tài)下進行縮徑加工，有可能會制造出催化劑載體沒有存在于筒狀部件內(nèi)的軸向的正確位置上的催化劑轉(zhuǎn)換器。此外，由于作業(yè)者介入到制造中途的中間加工品的運送中，所以有可能發(fā)生誤組裝，運送需要時間而使制造時間變長。
另一方面，在上述的專利文獻2所述的插入機構(gòu)中，為如下方式構(gòu)成將作為筒狀部件的筒體3固定在固定夾鉗61上，由插入柱塞62夾持作為催化劑載體的蜂窩體1并插入到筒體3內(nèi)；雖然能夠?qū)⒎涓C體1相對于筒體3可靠地定位，但在向深沖機構(gòu)80運送時，由于是在使固定夾鉗及插入柱塞退避后以自由狀態(tài)被運送，所以有可能因自動運送機的振動或運送開始或結(jié)束時的沖擊等而使蜂窩體1及/或襯墊2相對于筒體3的配置發(fā)生偏移，不能解決上述問題。在上述的專利文獻7中，作為緩沖墊部件壓縮用而并設有壓力輥裝置64和帶錐度的導引(導入)部件66，但如專利文獻7的圖7或圖8所示，將筒狀部件縮徑的精加工在后面的工序中由其他的裝置來進行。另外，上述的所謂柱體保持裝置為例如催化劑轉(zhuǎn)換器、內(nèi)燃機排氣處理裝置等，柱體為例如陶瓷制或金屬制的催化劑載體、柴油微粒過濾器(PDF)。

發(fā)明內(nèi)容
所以，本發(fā)明要解決的課題是，在經(jīng)由緩沖部件將柱體保持在筒狀部件內(nèi)的柱體保持裝置的制造方法中，使包括向筒狀部件內(nèi)插入緩沖部件及柱體、將筒狀部件縮徑的一系列工序能夠連續(xù)地進行。
為了解決上述殼體，本發(fā)明如技術方案1所述，是在經(jīng)由緩沖部件將柱體保持在筒狀部件內(nèi)的柱體保持裝置的制造方法中，將上述緩沖部件卷繞在上述柱體上，將上述筒狀部件和上述柱體中的一個的一端部支承在支承夾具上，將上述筒狀部件和上述柱體中的另一個配置在與該支承夾具同軸配置、形成有錐部的筒狀的導引夾具上，從而經(jīng)由上述錐部將上述緩沖部件及上述柱體插入到上述筒狀部件內(nèi)，通過推壓部件推壓上述筒狀部件和上述柱體中的另一個，上述筒狀部件和上述柱體相互向接近的方向沿軸向相對移動，將上述緩沖部件及上述柱體收容到上述筒狀部件內(nèi)，在維持由上述支承夾具支承上述筒狀部件和上述柱體中的一個的一端部的狀態(tài)的同時，使對上述筒狀部件的外周進行縮徑的縮徑機構(gòu)與上述支承夾具向相互接近的方向相對移動，將上述筒狀部件、上述緩沖部件及上述柱體一體地移動配置到上述縮徑機構(gòu)中，通過上述縮徑機構(gòu)將上述筒狀部件的外周縮徑。
并且至少構(gòu)成有以下的方式。首先，第1方式是包括以下工序的制造方法將上述緩沖部件卷繞在上述柱體上的工序；將上述筒狀部件的一端部支承在支承夾具上的工序；將上述柱體配置在與該支承夾具同軸配置、形成有錐部的筒狀的導引夾具上的工序；經(jīng)由上述錐部將上述緩沖部件及上述柱體插入到上述筒狀部件內(nèi)的工序；通過推壓部件使上述柱體向接近于上述筒狀部件的方向沿軸向移動，將上述緩沖部件及上述柱體收容到上述筒狀部件內(nèi)的工序；一邊維持由上述支承夾具支承上述筒狀部件的一端部的狀態(tài)，一邊使將上述筒狀部件的外周縮徑的縮徑機構(gòu)與上述支承夾具向相互接近的方向相對移動，將上述筒狀部件、上述緩沖部件及上述柱體一體地移動配置到上述縮徑機構(gòu)中的工序；和通過上述縮徑機構(gòu)將上述筒狀部件的外周縮徑的工序。
接著，第2方式是包括以下工序的制造方法將上述緩沖部件卷繞在上述柱體上的工序；將上述柱體的一端部支承在支承夾具上的工序；將上述筒狀部件配置在與該支承夾具同軸配置、形成有錐部的筒狀的導引夾具上的工序；經(jīng)由上述錐部將上述緩沖部件及上述柱體插入到上述筒狀部件內(nèi)的工序；通過推壓部件使上述筒狀部件向接近于上述柱體的方向沿軸向移動，將上述緩沖部件及上述柱體收容到上述筒狀部件內(nèi)的工序；一邊維持由上述支承夾具支承上述柱體的一端部的狀態(tài)，一邊使將上述筒狀部件的外周縮徑的縮徑機構(gòu)與上述支承夾具向相互接近的方向相對移動，將上述筒狀部件、上述緩沖部件及上述柱體一體地移動配置到上述縮徑機構(gòu)中的工序；和通過上述縮徑機構(gòu)將上述筒狀部件的外周縮徑的工序。
在上述柱體保持裝置的制造方法中，可以如技術方案2所述，將上述支承夾具和上述縮徑機構(gòu)在同軸上對置配置，使上述支承夾具和上述縮徑機構(gòu)相對地接近移動，連續(xù)地進行上述柱體及上述緩沖部件向上述筒狀部件內(nèi)的插入及上述筒狀部件的縮徑。
在上述柱體保持裝置的制造方法中，也可以如技術方案3所述，在將上述緩沖部件及上述柱體插入到上述筒狀部件內(nèi)之后，使上述導引夾具相對于向上述筒狀部件的插入路徑退避。
在上述柱體保持裝置的制造方法中，也可以如技術方案4所述，上述縮徑機構(gòu)具備具有錐狀的外周面的多個分段、和具有與該分段的外周面滑動接觸的錐面的夾緊模；使該夾緊模沿上述筒狀部件的軸向移動，從而沿上述筒狀部件的軸心方向驅(qū)動上述分段。在此，所謂“軸向”是指沿著軸的方向，所謂“軸心方向”是指朝向軸接近的方向。另外，在上述各技術方案中的“插入”中包括“壓入”。
本發(fā)明由于如上述那樣構(gòu)成，所以能發(fā)揮以下所述的效果。即、在技術方案1至4中所述的柱體保持裝置的制造方法中，通過平常通用的支承夾具能夠?qū)⑼矤畈考?或柱體的工件插入、運送及縮徑。即、不需要更替把持工件(改變支承狀態(tài))而能夠共用軸心、連續(xù)地進行包括緩沖部件及柱體向筒狀部件內(nèi)的插入、和筒狀部件的縮徑的一系列的工序。因而，能夠迅速且容易地制造經(jīng)由緩沖部件將柱體適當?shù)乇３衷谕矤畈考?nèi)的柱體保持裝置，還能夠降低制造成本。
特別地，根據(jù)技術方案1所述的制造方法，通過在插入、運送、縮徑的各工序中總是保持由支承夾具支承筒狀部件及柱體中的一個的一端部的狀態(tài)，能夠可靠地防止筒狀部件和柱體的位置偏移(錯位)。此外，還能夠消除誤組裝、能夠大幅縮短運送事件。
此外，根據(jù)技術方案2所述的制造方法，由于將支承夾具和縮徑機構(gòu)配置在同軸上，所以能夠連續(xù)地、順利地進行從插入向縮徑加工的轉(zhuǎn)移。進而，難以產(chǎn)生位置偏移，還能夠使加工設備小型化。另一方面，如果如技術方案3所述那樣構(gòu)成，則能夠容易地遍及其軸向的全長地將筒狀部件縮徑。進而，根據(jù)技術方案4所述的制造方法，由于能夠大致均勻地推壓筒狀部件的整個外表面而進行縮徑，所以能大致均勻地保持柱體的整個外周面。


圖1是供本發(fā)明的柱體保持裝置的制造方法中使用的裝置的具體的一實施方式，表示催化劑轉(zhuǎn)換器的制造裝置的一部分的剖視圖。
圖2是表示將本發(fā)明的一實施方式的導引夾具從裝置主體向外側(cè)退避而得到的狀態(tài)的局部截面俯視圖。
圖3是表示本發(fā)明的一實施方式所涉及的催化劑轉(zhuǎn)換器的制造裝置的加工狀況的剖視圖。
圖4是表示本發(fā)明的一實施方式所涉及的催化劑轉(zhuǎn)換器的制造裝置的加工狀況的剖視圖。
圖5是表示本發(fā)明的一實施方式所涉及的催化劑轉(zhuǎn)換器的制造裝置的加工狀況的剖視圖。
圖6是表示本發(fā)明的一實施方式所涉及的催化劑轉(zhuǎn)換器的制造裝置的加工狀況的剖視圖。
圖7是表示本發(fā)明的一實施方式所涉及的催化劑轉(zhuǎn)換器的制造裝置的加工狀況的剖視圖。
圖8是表示本發(fā)明的一實施方式所涉及的催化劑轉(zhuǎn)換器的制造裝置的加工狀況的剖視圖。
圖9是表示本發(fā)明的一實施方式所涉及的催化劑轉(zhuǎn)換器的制造裝置的加工狀況的剖視圖。
圖10是表示本發(fā)明的一實施方式所涉及的催化劑轉(zhuǎn)換器的制造裝置的加工狀況的放大截面的工序圖。
圖11是表示本發(fā)明的一實施方式所涉及的催化劑轉(zhuǎn)換器的制造裝置的加工狀況的放大截面的工序圖。
圖12是表示本發(fā)明的一實施方式所涉及的催化劑轉(zhuǎn)換器的制造裝置的縮徑工序的平剖視圖。
圖13是表示本發(fā)明的一實施方式所涉及的催化劑轉(zhuǎn)換器的制造裝置的縮徑工序的另一個例子的平剖視圖。
圖14是表示本發(fā)明的另一實施方式所涉及的催化劑轉(zhuǎn)換器的制造裝置的加工狀況的剖視圖。
圖15是表示本發(fā)明的另一實施方式所涉及的催化劑轉(zhuǎn)換器的制造裝置的加工狀況的剖視圖。
圖16是表示本發(fā)明的另一實施方式所涉及的催化劑轉(zhuǎn)換器的制造裝置的加工狀況的剖視圖。
圖17是表示本發(fā)明的另一實施方式所涉及的催化劑轉(zhuǎn)換器的制造裝置的加工狀況的剖視圖。
圖18是表示本發(fā)明的另一實施方式所涉及的催化劑轉(zhuǎn)換器的制造裝置的加工狀況的剖視圖。
圖19是表示本發(fā)明的另一實施方式所涉及的催化劑轉(zhuǎn)換器的制造裝置的加工狀況的剖視圖。
圖20是表示本發(fā)明的另一實施方式所涉及的催化劑轉(zhuǎn)換器的制造裝置的一部分的放大剖視圖。
圖21是表示本發(fā)明的另一實施方式所涉及的催化劑轉(zhuǎn)換器的制造裝置的一部分的放大剖視圖。
圖22是由本發(fā)明的實施方式所涉及的催化劑轉(zhuǎn)換器的制造裝置制造的催化劑轉(zhuǎn)換器的剖視圖。
圖23是表示本發(fā)明的再另一實施方式所涉及的催化劑轉(zhuǎn)換器的制造裝置的加工狀況的剖視圖。
圖24是表示本發(fā)明的再另一實施方式所涉及的催化劑轉(zhuǎn)換器的制造裝置的加工狀況的剖視圖。
圖25是表示本發(fā)明的再另一實施方式所涉及的催化劑轉(zhuǎn)換器的制造裝置的加工狀況的剖視圖。
圖26是表示本發(fā)明的再另一實施方式所涉及的催化劑轉(zhuǎn)換器的制造裝置的加工狀況的剖視圖。
圖27是表示本發(fā)明的再另一實施方式所涉及的催化劑轉(zhuǎn)換器的制造裝置的加工狀況的剖視圖。
圖28是表示本發(fā)明的再另一實施方式所涉及的催化劑轉(zhuǎn)換器的制造裝置的加工狀況的剖視圖。
圖29是表示本發(fā)明的其它實施方式的壓入工序中的負荷-行程特性的曲線圖。
具體實施例方式
關于經(jīng)由緩沖部件將柱體保持在上述筒狀部件內(nèi)的柱體保持裝置的制造方法，下面參照圖1至圖12以催化劑轉(zhuǎn)換器的制造方法作為其具體的一實施例進行說明。另外，圖1至圖9表示催化劑轉(zhuǎn)換器的制造裝置的每個工序的截面，圖10及圖11表示放大截面的工序圖。首先，參照圖1及圖2概述催化劑轉(zhuǎn)換器的制造裝置的整體構(gòu)成，圖1表示圖2的A-A線截面，在基臺100上經(jīng)由桿101至104支承著底板105、并且經(jīng)由桿111及112支承著板110及113。板110及113以兩者間被保持著一定的距離的狀態(tài)被桿101至104滑動自如地支承著，進而，板120被滑動自如地支承在桿111及112上。
在板120上支承著支承夾具10，被構(gòu)成為，能夠通過氣缸12使支承夾具10及板120上下移動，基臺100構(gòu)成為，能夠通過驅(qū)動器50上下移動。支承夾具10由在圓周方向上被分割成多個(在本實施方式中為2個)分段而構(gòu)成，優(yōu)選地以放射狀配置在鉛直軸(心部11的軸)的周圍。此外，貫通支承夾具10的中心在上下方向上滑動自如地設有心部11，構(gòu)成為，如果使該心部11向圖1的下方移動，則支承夾具10(的分段)向徑向外側(cè)移動，反之，如果使心部11向上方移動，則支承夾具10(的分段)向軸心方向移動。
在支承夾具10的上方配設有可與其同軸配置的、形成有環(huán)狀階部20a及錐部20b的筒狀的導引夾具20。即、如圖1及圖2可知，將導引夾具20配設為，固定在可在水平方向上移動的臺21上，通過氣缸22等驅(qū)動機構(gòu)能夠使其與臺21一起從裝置主體向外側(cè)(在本實施方式中為橫向)退避。進而，在導引夾具20的上方的板110上支承有后述的縮徑機構(gòu)30。并且，在底板105上支承著推壓部件40，使其能夠貫通縮徑機構(gòu)30而伸縮。
對于成上述結(jié)構(gòu)的制造裝置，首先將筒狀部件4的一端部支承在支承夾具10上。此時，如圖10(A)中放大所示，在支承夾具10的周緣部內(nèi)側(cè)形成有環(huán)狀階部10a，使其也能夠從內(nèi)側(cè)支承筒狀部件4。接著，將卷繞有緩沖墊3的催化劑載體2配置在導引夾具20內(nèi)。該催化劑載體2構(gòu)成本發(fā)明的柱體，如圖10(A)中放大截面所示，將構(gòu)成本發(fā)明的緩沖部件的緩沖墊3在催化劑載體2的外周上卷繞一層，根據(jù)需要而在由可燃性帶等固定的狀態(tài)下配置在導引夾具20上。此時，省略了圖示，但可以使用一般的卷繞方法，即事先在緩沖墊3的兩端上形成凸部和凹部，將它們相互嵌合。
在本實施方式中，催化劑載體2由陶瓷制蜂窩構(gòu)造的柱體構(gòu)成，但也可以是金屬制，材質(zhì)、制法沒有限制。緩沖墊3在本實施方式中由幾乎不受熱而膨脹的氧化鋁襯墊構(gòu)成，但也可以為熱膨脹型硫鉀鈉鉛式緩沖墊、或?qū)⑺鼈兘M合的緩沖墊。此外，也可以是不含粘合劑的無機質(zhì)纖維襯墊?；蛘?，也可以使用將金屬細線編成的金屬絲網(wǎng)等，還可以將其與陶瓷襯墊組合使用。進而，也可以將其與金屬圓環(huán)狀的護圈或金屬絲網(wǎng)制的密封環(huán)等組合。此外，由于還存在預先被形成為圓筒狀的緩沖部件，所以在此時僅通過將催化劑載體2收容在圓筒狀的緩沖部件內(nèi)，就能夠做成將緩沖部件安裝在催化劑載體2周圍的狀態(tài)。進而，也可以使用由多層構(gòu)成的緩沖部件。
接著，如圖1所示，將筒狀部件4的一端部支承在支承夾具10上。此時，如圖10(A)中放大表示，在支承夾具10的周緣部內(nèi)側(cè)形成有環(huán)狀階部10a，使其能夠從內(nèi)側(cè)支承筒狀部件4。并且，如圖3(及圖10(B))所示，通過氣缸12使支承夾具10上升，使筒狀部件4的另一端部嵌合到導引夾具20內(nèi)的環(huán)狀階部20a。在此狀態(tài)下，如圖4(及圖10(C))所示，如果通過推壓部件40推壓催化劑載體2的上表面，則(卷繞有緩沖墊3的)催化劑載體2被緩緩地推入到筒狀部件4內(nèi)，形成催化劑轉(zhuǎn)換器1。此時，當緩沖墊3的外徑比筒狀部件4的內(nèi)徑小很多時，由于催化劑載體2有可能穿過筒狀部件4而下落到心部11的上部，所以如圖10所示那樣使支承夾具10的形狀構(gòu)成為，在筒狀部件4的內(nèi)側(cè)也存在支承部10b、以其前端面接住催化劑載體2就可以了。反之，在插入時的阻力較大、即變成了壓入的情況下，也可以如圖10(C)中虛線所示那樣使支承夾具10的形狀為除去內(nèi)側(cè)的支承面的結(jié)構(gòu)。另外，這樣將催化劑載體2及緩沖墊3壓入到筒狀部件4內(nèi)時的壓縮量優(yōu)選地設定為后述由縮徑機構(gòu)30進行的縮徑量(僅由精加工產(chǎn)生的縮徑量)的20％至50％。進而，雖然省略了圖示，但也能夠適用于將催化劑載體2配置到預先對一端部進行了頸縮加工的筒狀部件4內(nèi)的情況，此時，只要做成將支承夾具10的前端部延長的結(jié)構(gòu)、以使得能夠由支承夾具10的內(nèi)側(cè)面保持筒狀部件4的主體部就可以。
并且，如圖5(及圖10(D))所示，如果通過氣缸12使支承夾具10下降，則催化劑轉(zhuǎn)換器1從導引夾具20脫離。如上述那樣，本實施方式的導引夾具20可在橫向(水平方向)移動地被支承在裝置上。因而，如圖6所示，通過氣缸22使其從裝置退避后，如圖7所示，通過氣缸12使支承夾具10再次上升，使支承夾具10移動到縮徑機構(gòu)30附近，將上述催化劑轉(zhuǎn)換器1插入到縮徑機構(gòu)30內(nèi)。
縮徑機構(gòu)30如圖12中平剖面所示，被構(gòu)成為具備具有錐狀的外周面的多個分段(以31為代表表示)、和具有與該分段31的外周面31a滑動連接的錐面32a的夾緊模(以32為代表表示)，使該夾緊模32沿筒狀部件4的軸向移動，來向筒狀部件4的軸心方向驅(qū)動各分段31。如圖1及圖2所示，夾緊模32被支承在板110上，板110經(jīng)由桿111、112以及板113被連接到驅(qū)動器50上。如圖7及將其一部分放大的圖11的左側(cè)所示，在本實施方式中，雖然將支承夾具10的一部分也插入到分段31內(nèi)，但由于如上述那樣，通過心部11的動作、支承夾具10也能夠和分段31一起沿著催化劑轉(zhuǎn)換器1的軸心方向移動，所以不會對縮徑動作產(chǎn)生障礙。當然，也可以構(gòu)成為，不將支承夾具10插入到分段31內(nèi)。
接著，如圖8及將其一部分放大的圖11的右側(cè)所示，如果通過驅(qū)動器50經(jīng)由桿111及112使板110上升，則夾緊模32也同時上升。由此，分段31相對于夾緊模32滑動，沿著催化劑轉(zhuǎn)換器1的軸心方向被驅(qū)動，筒狀部件4被縮徑。此時的縮徑量可以根據(jù)緩沖墊3的密度(g/cm3)、催化劑載體2的外徑、筒狀部件4的內(nèi)徑等而適當?shù)卦O定，例如只要設定為使板110相對于圖11的左側(cè)的位置最多上升D(cm)就可以?；蛘咭部梢匀鐚＠墨I3(特開2003-286836)所述，在將緩沖墊3卷繞在催化劑載體2上的狀態(tài)下，測量通過推壓體(未圖示)沿正交于催化劑載體2的軸心的方向推壓緩沖墊3而成為預定的表面壓力時的行程，將筒狀部件4縮徑為與該行程對應的內(nèi)徑。
接著，如果通過驅(qū)動器50經(jīng)由桿111及112使板110下降、使夾緊模32下降，則分段31沿放射方向移動，將縮徑后的催化劑轉(zhuǎn)換器1從分段31放開。接著如圖9所示，只要通過氣缸12使支承夾具10下降，就能夠?qū)⒋呋瘎┺D(zhuǎn)換器1取出。
通過上述方法，能夠?qū)⒋呋瘎┺D(zhuǎn)換器1的截面形狀如圖12及圖13所示形成為圓形或大致梯形，但也可以形成為三角形、四邊形、長圓(レ一ストラック)、橢圓等各種形狀，催化劑轉(zhuǎn)換器1的截面形狀是任意的。此外，分段31的個數(shù)、形狀，也可以根據(jù)催化劑轉(zhuǎn)換器1的截面形狀而任意設定。另外，在催化劑載體2x的截面形狀具有如圖13所示那樣的角部(或小R部)的情況下，如圖13的分段31x那樣，通過構(gòu)成為使其一定存在于各個角部(或小R部)(使分段之間的間隙不位于角部)，而能夠?qū)⒊尚卫щy的角部可靠地成形，所以能夠進行良好的形狀精度的縮徑。
圖14至圖21涉及本發(fā)明的另一實施方式，在圖14至圖19中表示每個工序的催化劑轉(zhuǎn)換器的制造裝置的截面，在圖20及圖21中表示裝置的一部分的放大截面。本實施方式是在上述實施方式中將催化劑載體2和筒狀部件4的配置上下顛倒而成，在本實施方式的催化劑轉(zhuǎn)換器的制造裝置中，被構(gòu)成為，將卷繞了緩沖墊3的催化劑載體2載置于支承夾具10上，筒狀部件4從導引夾具20x的上方載置于環(huán)狀階部20c上。在導引夾具20x上形成有在下方一側(cè)開口的錐部20d。通過這樣地構(gòu)成，如專利文獻4(特開2003-25834)所述，消除了催化劑載體2的軸心和筒狀部件4的軸心傾斜或偏心配置的可能性，能夠適當且順利地進行插入(包括壓入)。
在本實施方式中，如圖20放大所示，在支承夾具10x上形成環(huán)狀階部10a，將催化劑載體2相對于其外側(cè)壁部10b在水平方向上有一些間隙(約1.5mm的間隙)地載置。另一方面，如圖21中放大所示，通過手工作業(yè)將筒狀部件4嵌合到導引夾具20x的環(huán)狀階部20c中。即、將筒狀部件4無間隙地嵌合到環(huán)狀階部20c中。另外，導引夾具20x由未圖示的氣缸等懸浮支承著，不能進行上述實施方式那樣的向橫向(水平方向)的移動。此外，由于推壓部件60需要做成比筒狀部件4的外徑大的直徑，所以由比圖1的推壓部件40直徑大的圓板構(gòu)成。由于其它的構(gòu)成與上述實施方式相同，所以對實質(zhì)上相同的部件賦予相同的標號而省略其說明。
并且，如圖14所示，卷繞著緩沖墊3的催化劑載體2及筒狀部件4分別被配置在支承夾具10x及導引夾具20x上，如圖15所示，如果通過推壓部件60推壓筒狀部件4的上端，則筒狀部件4與導引夾具20x一起向下方移動，如圖16所示，將卷繞著緩沖墊3的催化劑載體2插入(或壓入)到筒狀部件4內(nèi)。在該插入(或壓入)動作時，由相對于上述支承夾具10x的外側(cè)壁部10b的間隙使催化劑載體2能夠沿水平方向移動，所以能夠自動地進行定心(調(diào)心)，能確保穩(wěn)定的插入(或壓入)動作。
接著，如圖17所示，如果通過氣缸12使支承夾具10x上升，則能夠?qū)⒋呋瘎┺D(zhuǎn)換器1插入到縮徑機構(gòu)30的分段31內(nèi)。接著，如圖18所示，通過氣缸50經(jīng)由桿111及112使板110上升，則同時夾緊模32也上升。由此，分段31相對于夾緊模32滑動、被向催化劑載體2的軸心方向驅(qū)動，筒狀部件4被縮徑。
接著，如圖19所示，如果通過氣缸50經(jīng)由桿111及112使板110下降、使夾緊模32下降，則分段31沿放射方向移動，將縮徑后的催化劑轉(zhuǎn)換器1從分段31被放開。然后，如果通過氣缸12使支承夾具10x下降，則能夠?qū)⒋呋瘎┺D(zhuǎn)換器1取出。如以上這樣，在本實施方式中不需要使導引夾具20x從裝置退避而能夠做成簡單的結(jié)構(gòu)。另外，也可以將縮徑機構(gòu)30配置到支承夾具10x的下方而不是上方，使支承夾具10x下降來將筒狀部件4縮徑。在這種情況下，也不需要使導引夾具20x從裝置退避。并且，在本實施方式中，也形成如圖22所示的催化劑轉(zhuǎn)換器1。
另外，作為柱體保持裝置，并不限于催化劑轉(zhuǎn)換器，也可以是內(nèi)燃機排氣處理裝置。此時的柱體為柴油微粒過濾器(DPF)。此外，也能夠適用于制造保持其它柱體的裝置。也可以不采用分段及夾緊模、而是使用如專利文獻2(特開2002-263764)所述的深沖模作為縮徑機構(gòu)30?；蛘?，也可以采用通過拉伸卷繞在柱體周圍的帶狀部件的兩端而進行縮徑的所謂絞壓(ト一ニケット，tourniquet)式。進而，如專利文獻5(特愿2002-236401)所述，在第1次的精加工后推壓載體，根據(jù)此時的負荷得到最大摩擦系數(shù)和外筒徑的關系，基于該結(jié)果來推測成為最適保持負荷時的外筒徑，在第2次的精加工中進行縮徑加工而使其成為最適外筒徑。
催化劑載體2為陶瓷制蜂窩構(gòu)造體，尤其容易適用于，如專利文獻6(特開平11-320723)所述那樣的在凈化能力和低流路阻力方面較好、但較脆、壓入·精加工較困難的“六邊形截面單元”的形式。在這種情況下，也可以構(gòu)成為，配置在如專利文獻5所述的3根C軸上對置的6個分段來進行縮徑。
進而，本發(fā)明也能夠適用于將多個催化劑載體同軸配置在筒狀部件內(nèi)的情況，以下參照圖23至圖28說明配置2個催化劑載體的串聯(lián)式的催化劑轉(zhuǎn)換器的制造方法。首先，如圖23所示，在將長型的筒狀部件4x的下端部支承在支承夾具10上、并由導引夾具20支承其上端部的狀態(tài)下，通過推壓部件40將卷繞著緩沖墊3的催化劑載體2插入(壓入)到筒狀部件4x內(nèi)。
接著，如圖24及圖25所示，通過分段31y將筒狀部件4x縮徑，此時的分段31y如圖23所示，優(yōu)選為將內(nèi)側(cè)面形成為曲面R。另外，圖23所示的開口角度θ優(yōu)選為30度以下。通過由這樣形成的分段31y將筒狀部件4x縮徑，提高了由接下來進行的第2次縮徑加工而形成的縮徑部(在圖28中用4s表示)的形狀精度。
即、在如圖25所示進行縮徑加工、如圖26所示形成第1級縮徑部4p后，將緩沖墊3y卷繞在比催化劑載體2直徑小的第2催化劑載體2y上并收容到筒狀部件4x內(nèi)，如圖27及圖28所示通過分段31y及夾緊模32y進行第2次的縮徑。由此，如圖28所示形成2級縮徑部4s，在第1級縮徑部4p和第2級縮徑部4s之間形成了階差4t，但該階差4t為平滑的曲面，與使用通常的分段31的情況相比，能確保良好的形狀精度。
接著，為了作為具有某種特性值的產(chǎn)品而保證如上述那樣保持的催化劑載體2的保持力(即表面壓力)，也可以例如專利文獻6所述那樣，對精加工(縮徑)后的載體實際地推壓，來確認保證了拔脫負荷；也可以測量精加工后的外徑來作為表面壓力的代用值來使用。在這種情況下，既可以附加用來測量分段(31等)的位置的裝置(未圖示的線性位移計等)，也可以由使用激光等的圖象識別裝置遠程進行。
圖29表示壓入工序中的負荷-行程(時間)特性，實線(a-b-c-d-e)表示例如專利文獻4(特開2003-225834)所述的標準壓入工序的壓入負荷曲線。在根據(jù)量產(chǎn)工藝上對效率的要求、需要縮短周期(即縮短壓入時間)的情況下，通常加快壓入速度(推壓部件40等的下降速度)來應對，但這樣做會如圖29的a-α實線所示那樣升高。并且，超過β點后又如雙點劃線γ所示，壓入負荷以陡峭的角度上升、很早地超過上限值Fu，壓入負荷變得過大，因此不能成為合適的加工方法。
緩沖墊3由陶瓷纖維體構(gòu)成，上述雙點劃線的特性起因于纖維間含有較多的空氣。即、需要通過劇烈壓縮緩沖墊3，將內(nèi)部的空氣經(jīng)由纖維的間隙快速地排出，但纖維的間隙不會擴大(反之，由壓縮而被變小)，而如所謂小孔那樣發(fā)揮作用。因此，通過不增加空氣的排出量而在緩沖墊3內(nèi)進行壓縮，而成為模擬的空氣彈簧，它作為斥力使表面壓力增大，結(jié)果成為反作用力，使短時間內(nèi)壓入負荷過大。
在本實施方式中，鑒于此點，通過以下的方法進行控制，以在圖29的β點以后使壓入速度緩和，是通過使最大負荷成為圖29的c點的值而使周期縮短的。首先，在基于測量而掌握了理想的壓入負荷曲線(a-b-c-d-e)后，設定比它快的壓入速度，即升高較陡峭的特性α-β，在壓入初期進行控制使得以該速度進行壓入。在此狀況下，被構(gòu)成為，至少在α點監(jiān)測速度和負荷，當在α點檢測到異常值時中止壓入作業(yè)，如果沒有異常則繼續(xù)壓入作業(yè)直到β點。
在到達了β點后，一邊減緩壓入速度，一邊控制壓入速度，使其在到達c點前會合到標準的壓入負荷曲線(c-d-e)。具體而言，以預先根據(jù)測量推算的減緩控制(曲線)為目標控制壓入速度。通過以上的速度控制，僅在前半程以高速度壓入，結(jié)果縮短了周期。
作為上述速度控制的應用，也可以對由標準的壓入負荷曲線(例如圖29的a-b-c-d-e)的壓入進行速度/負荷控制。即、在壓入負荷曲線(a-b-c-d-e)上的X點及Y點處監(jiān)測行程和速度，根據(jù)2值間的變化(退役)判斷壓入負荷曲線是否正確(即、壓入負荷曲線的傾斜是否合適)。并且，進行漸進控制，如果壓入負荷曲線的傾斜較陡峭，則通過上述的對策減緩速度來使傾斜變緩，在傾斜較緩時提高速度而使傾斜變得陡峭，最終在c點附近變?yōu)闃藴实膲喝胴摵汕€。
進而，作為應用，也可以預測X點及Y點的2值間的變化(推移)、或者預測最大負荷點c點本身，如果這些值在既定的適當范圍內(nèi)，則以這種狀態(tài)的傾斜繼續(xù)壓入，如果要超出適當范圍則進行上述控制，以使其保持在適當范圍內(nèi)。另外，根據(jù)所要求的精度，既可以取代測量X點及Y點而僅測量任意一方，也可以測量3點以上。
權利要求
1.一種柱體保持裝置的制造方法，該柱體保持裝置經(jīng)由緩沖部件將柱體保持在筒狀部件內(nèi)，其特征在于，將上述緩沖部件卷繞在上述柱體上，將上述筒狀部件和上述柱體中的一個的一端部支承在支承夾具上，將上述筒狀部件和上述柱體中的另一個配置在與該支承夾具同軸配置、形成有錐部的筒狀的導引夾具上，從而經(jīng)由上述錐部將上述緩沖部件及上述柱體插入到上述筒狀部件內(nèi)，通過推壓部件推壓上述筒狀部件和上述柱體中的另一個，上述筒狀部件和上述柱體相互向接近的方向沿軸向相對移動，將上述緩沖部件及上述柱體收容到上述筒狀部件內(nèi)，在維持由上述支承夾具支承上述筒狀部件和上述柱體中的一個的一端部的狀態(tài)的同時，使對上述筒狀部件的外周進行縮徑的縮徑機構(gòu)與上述支承夾具向相互接近的方向相對移動，將上述筒狀部件、上述緩沖部件及上述柱體一體地移動配置到上述縮徑機構(gòu)中，通過上述縮徑機構(gòu)將上述筒狀部件的外周縮徑。
2.如權利要求1所述的柱體保持裝置的制造方法，其特征在于，將上述支承夾具和上述縮徑機構(gòu)在同軸上對置配置，使上述支承夾具和上述縮徑機構(gòu)相對地接近移動，連續(xù)地進行上述柱體及上述緩沖部件向上述筒狀部件內(nèi)的插入及上述筒狀部件的縮徑。
3.如權利要求1或2所述的柱體保持裝置的制造方法，其特征在于，在將上述緩沖部件及上述柱體插入到上述筒狀部件內(nèi)之后，使上述導引夾具相對于向上述筒狀部件的插入路徑退避。
4.如權利要求1至3中任一項所述的柱體保持裝置的制造方法，其特征在于，上述縮徑機構(gòu)具備具有錐狀的外周面的多個分段、和具有與該分段的外周面滑動接觸的錐面的夾緊模；使該夾緊模沿上述筒狀部件的軸向移動，從而沿上述筒狀部件的軸心方向驅(qū)動上述分段。
全文摘要
本發(fā)明提供一種柱體保持裝置的制造方法，要解決的課題是使得能夠連續(xù)進行包括向筒狀部件內(nèi)插入緩沖部件及柱體、和將筒狀部件縮徑在內(nèi)的一系列工序。在將緩沖部件(緩沖墊(3))卷繞在柱體(催化劑載體(2))的外周上的狀態(tài)下，將筒狀部件的一個端部支承在支承夾具(10)上，經(jīng)由導引夾具(20)的錐部將緩沖部件及柱體插入到筒狀部件內(nèi)，通過推壓部件(40)將柱體沿軸向移動，從而將緩沖部件及柱體收容到筒狀部件內(nèi)。并且，一邊維持由支承夾具支承筒狀部件的一端部的狀態(tài)，一邊使縮徑機構(gòu)(30)和支承夾具(10)向相互接近的方向移動，從而通過縮徑機構(gòu)將筒狀部件的外周縮徑。
文檔編號B01J33/00GK1636645SQ20041010446
公開日2005年7月13日 申請日期2004年12月27日 優(yōu)先權日2003年12月26日
發(fā)明者入江徹, 森川彰信, 鈴木敬規(guī) 申請人:株式會社三五