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专利名称：排气处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及处理在内燃机试验时从内燃机中排出的排气的排气处理装置。
背景技术：
在制造内燃机时，在每道规定的工序中都要进行用于对组装不良等进行检测的试验。由于这样的试验基本上在内燃机运转的状态下进行，所以在试验时必须对从内燃机中排出的排放气体进行处理。于是，一般说来作为试验对象的内燃机通过排气集管(exhaust manifold)与用于处理该内燃机的排放气体的排气处理装置连接。
但是，一般说来，由于排气集管的装卸由操作人员的手工作业进行，所以在现有的内燃机试验中，运转效率低成了问题。另外，在试验结束后，在由于内燃机的排放气体而成为高温的排气集管的热量被充分散出之前不能从内燃机上取下该排气集管。因此，为了对在车间内的作业线上流动的多个内燃机进行试验，必须准备多个排气集管，依次使用这些排气集管。因此，涉及排气集管的装卸的工时增多，以及涉及该排气集管的成本的提高是不可避免的。
另外，作为本发明的现有技术文献，有特开昭63-38877号公报和特开平10-239216号公报。特开昭63-38877号公报公开了在低温实验室内进行内燃机试验的技术，但未公开试验时对从内燃机中排出的排放气体的处理。另外，特开平10-239216号公报仅仅公开了与内燃机的排气集管的疲劳试验相关的技术，而未公开关于内燃机本身的试验。

发明内容
本发明的目的在于提供能够以高工作效率进行内燃机试验的排气处理装置。
为达到上述目的，本发明提供了在进行内燃机试验时处理从该内燃机的排气口排出的排气的排气处理装置，该排气处理装置具有排气导入部，它具有用于导入从上述排气口排出的排气的导入口；以及位移机构，为了使上述导入口相对于上述排气口接近或离开而使上述排气导入部发生位移。


可以认为是本发明的新意的特征，特别是可以从所附的权利要求范围中明了。关于本发明的目的和优点，参照以下所示的、现在为优选实施方式的说明和附图，应该能够了解。
图1是示出本发明第1实施方式的排气处理装置的俯视图。
图2是图1的排气处理装置的侧视图。
图3是图1的排气处理装置的正视图。
图4是示出图1的排气处理装置的运转状态的俯视图。
图5是示出图1的排气处理装置的运转状态的俯视图。
图6是示出图1的排气处理装置的运转状态的俯视图。
图7是示出图1的排气处理装置的运转状态的俯视图。
图8是示出本发明第2实施方式的排气处理装置的俯视图。
图9是图8的排气处理装置的侧视图。
图10是图8的排气处理装置的正视图。
图11是示出本发明第3实施方式的排气处理装置的正视图。
图12是示出图11的排气处理装置的运转状态的正视图。
图13是示出图11的排气处理装置的运转状态的正视图。
图14是示出图11的排气处理装置的运转状态的正视图。
图15是示出图11的排气处理装置的运转状态的正视图。
具体实施例方式
下面参照图1～图7说明将本发明具体化的第1实施方式。另外，本实施方式的排气处理装置1具有与汽缸配置成V形的内燃机E对应的结构。
首先，参照图1～图3说明排气处理装置1的整体结构。在通过排气处理装置1对内燃机E进行试验时，内燃机E被在试验台21上设置的夹紧机构22夹紧，固定在图1～图3中的双点划线所示的位置上。夹紧机构22具有作为在内燃机E运转时限制该内燃机E摇动的限制机构的功能。
在试验台21上设置了一对支臂安装部31，支臂32安装在各支臂安装部31上，可经支臂机轴部32a转动。支臂安装部31的结构如下支臂机轴部32a的中心轴C相对于试验台21具有与内燃机E的形状对应的规定的倾斜度。
在各支臂32的前端部，即支臂前端部32b上，设置了与内燃机E连接并且导入来自该内燃机E的排放气体的排气导入部，即屏蔽部33。各屏蔽部33经由油压缸构成的屏蔽部用油缸34与对应的支臂前端部32b连接。通过该油缸34的对屏蔽部33的推压可以使该屏蔽部33与内燃机E紧密接合。
各屏蔽部33可以相对于对应的支臂前端部32b装卸。支臂32和屏蔽部33分别被绝热材料35覆盖。
各支臂32与设置在试验台21上的、由油压缸构成的支臂用油缸38连接。各支臂32借助于对应的油缸38沿以支臂机轴部32a的中心轴C为旋转轴的圆弧状轨迹移动。
上述各支臂32进行旋转，使得支臂前端部32b接近或离开内燃机E的对应的排气口Exp。具体而言，各支臂32在图1～图3中用实线示出的位置(最接近内燃机E的位置)与用双点划线示出的位置(离内燃机E最远的位置)之间旋转，如箭头A所示。以下称支臂32的最接近内燃机E的位置为“试验位置”，称支臂32距内燃机E最远的位置为“避让位置”上述试验位置和上述避让位置设定如下。即，上述试验位置被设定为在设置于各屏蔽部33上的导入口33a与内燃机E的对应排气口Exp之间产生规定的间隙G的位置。另一方面，上述避让位置被设定为各支臂32不妨碍内燃机E的移入、移出的位置。
设置在各屏蔽部33的多个上述导入口33a，分别与设置在内燃机E的一侧的多个上述排气口Exp对应。在具有这些导入口33a的各屏蔽部33的端面上安装了由氟橡胶材料构成的屏蔽板36(密封部件)，以包围导入口33a。在各屏蔽部33与内燃机E连接时，屏蔽板36可靠地密封排气口Exp和与其对应的导入口33a之间的连接部。
上述屏蔽部33以如下状态与内燃机E连接。即，在各支臂32处于试验位置的状态下，屏蔽部33被屏蔽部用油缸34向内燃机E推压，由此将规定的间隙G消除，其结果是导入口33a与同其对应的排气口Exp连接。
对上述屏蔽部33采用了浮动结构。具有浮动结构的屏蔽部33在与内燃机E连接的状态切断了从该内燃机E向支臂32的振动传递。另外，具有弹性的屏蔽板36吸收该振动，从而抑制内燃机E的振动向屏蔽部33传递。
上述屏蔽部33分别经具有挠性的排气管37与用于处理从内燃机E的排气口Exp排出的排放气体的排气处理部4连接。因此，从排气口Exp排出的排放气体依导入口33a、屏蔽部33、排气管37和排气处理部4的顺序在排气处理装置1内流动。排气处理部4用众所周知的适当的方法对来自内燃机E的排放气体进行处理。
在本实施方式中，支臂32、支臂用油缸38和屏蔽部用油缸34构成位移机构，屏蔽部用油缸34具有作为推压机构的功能。
下面参照图4～图7对依赖于上述排气处理装置1的内燃机E的试验状态进行说明。内燃机E的试验按如下所示的工序[1]～工序[8]的顺序进行。
工序[1]如图4所示，在内燃机E移入排气处理装置1之前，两支臂32借助于对应的支臂用油缸38保持在避让位置。
工序[2]如图5所示，利用托盘P将内燃机E移入，利用夹紧机构22将该内燃机E夹紧。
工序[3]如图6所示，利用对应的支臂用油缸38将支臂32旋转至试验位置，并将其保持在该试验位置上。这时，各屏蔽部33的导入口33a隔着规定的间隙G与内燃机E的对应的排气口Exp相向。
工序[4]如图7所示，利用对应的屏蔽部用油缸34将屏蔽部33向内燃机E推压，使该屏蔽部33上的导入口33a分别与对应的排气口Exp相接。
工序[5]内燃机E在图7所示的状态下开始运转，由检查人员检查内燃机E有无包括异音、组装不良和漏油在内的缺陷。这时，由于内燃机E运转而产生的排放气体依排气口Exp、导入口33a、屏蔽部33、排气管37和排气处理部4的顺序流动，在排气处理部4中进行处理。
工序[6]在内燃机E的试验结束后，如图6所示，利用对应的屏蔽部用油缸34使屏蔽部33离开内燃机E，解除导入口33a与排气口Exp的连接。
工序[7]如图5所示，利用对应的支臂用油缸38使支臂32从试验位置返回至避让位置，并保持在该避让位置上。
工序[8]如图4所示，解除夹紧机构22对内燃机E的夹紧，利用托盘P移走内燃机E。
在经上述工序[1]～工序[8]的步骤对1台内燃机的进行试验后，再移入另一台的内燃机，重复进行与工序[1]～工序[8]相同的步骤。
按照以上的详细叙述，本实施方式具有如下所列优点。
(1)构成位移机构的支臂32、支臂用油缸38和屏蔽部用油缸34，具有使屏蔽部33与内燃机E连接的功能。用本实施方式进行内燃机E试验时，无需现有技术所必须的排气集管。因此，可以降低内燃机E试验所需的成本。另外，由于利用本实施方式的排气处理装置1进行内燃机E的试验，所以无需经过操作人员的手工作业就能够进行该试验的准备。与现有的技术不同，在试验时无需对内燃机进行装卸排气集管的作业。由此，采用本实施方式能够以高的效率进行内燃机E的试验。
(2)屏蔽部用油缸34将屏蔽部33向内燃机E推压。因此，屏蔽部33的导入口33a可靠地与内燃机E的排气口Exp紧密接合，很好地抑制了排放气体向外部的泄漏。
(3)支臂32和屏蔽部33被绝热材料35覆盖。因此，抑制了支臂32和屏蔽部33的表面温度上升以及该支臂32和屏蔽部33的散热。由此，在进行内燃机E的试验时，检查人员能够在距内燃机E比较近的位置很好地观察该内燃机E的状态。
(4)支臂32沿以支臂机轴部32a为中心轴的圆弧状轨迹移动。这允许检查人员更靠近内燃机E的近旁，由此，能更加确保检查人员对该内燃机E的观察准确性。
(5)用现有技术进行内燃机试验时，使在车辆上设置的排气集管或试验用排气集管与内燃机连接。由于这样的排气集管通常呈复杂的形状，所以在与内燃机连接，进行该内燃机试验时，不能充分保证排气集管所连接的内燃机的侧面部分可被观察。关于这一点，在本实施方式的排气处理装置1中，由于与排气集管相比，将设计成小型的屏蔽部33与内燃机连接，所以能够很好地确保操作人员的观察。
(6)具有浮动结构的屏蔽部33以与内燃机E连接的状态切断了从该内燃机E向支臂32的振动传递。至少与内燃机E连接的屏蔽部33的部分(安装了屏蔽板36的部分)相对于其余的部分处于浮动状态，它能够随着运转中的内燃机E的振动与该内燃机E一起运动。由此，在试验的内燃机E进行运转时，也能可靠地维持该内燃机E与屏蔽部33的连接，很好地抑制排放气体的泄漏。
(7)在屏蔽部33的导入口33a的周围设置了由氟橡胶材料构成的屏蔽板36。利用由耐热性高的氟橡胶材料构成的屏蔽板36将导入口33a与排气口Exp的连接部密封，很好地抑制了排放气体的泄漏。另外，与上面第(6)项所述的优点的合在一起，能够更好地抑制振动从该内燃机E向支臂32的传递。
(8)屏蔽部33与排气处理部4通过具有挠性的排气管37相连接。因此，可以增加以排气管37的形状、配置等为首的排气处理装置1的设计自由度。
(9)屏蔽部33可以相对于支臂前端部32b装卸。因此，可以根据内燃机的形状更换屏蔽部，可以提高排气处理装置1的通用性。
(10)支臂32和支臂用油缸38设置在试验台21上。其结果是排气处理装置1的整体尺寸变得比较小。
(11)内燃机E被在试验台21上设置的夹紧机构22夹紧。因此，在进行内燃机E的试验时，能够将该内燃机E维持在稳定的状态。
(12)在屏蔽部33的导入口33a与内燃机E的排气口Exp连接时，将支臂32移动至试验位置后，利用屏蔽部用油缸34将屏蔽部33向内燃机E推压。这与只移动支臂32使屏蔽部33与内燃机E连接的情形相比，抑制了屏蔽部33与内燃机E连接时发生的冲击，很好地避免了设置在排气口Exp周围的螺栓等的损伤。
(13)一对支臂32的屏蔽部33以夹住内燃机E的方式与该内燃机E连接。因此，在进行内燃机E的试验时，能够将该内燃机E维持在稳定的状态。
下面参照图8～图10，以与图1～图7的第1实施方式的不同点为中心对本发明第2实施方式进行说明。本实施方式的排气处理装置1的结构与汽缸串联配置的内燃机E相对应。
本实施方式的排气处理装置1与图1～图7的第1实施方式的装置相对照，有以下的不同点。即，如图8～图10所示，支臂安装部31的结构如下对应于内燃机E的形状，支臂机轴部32a的中心轴C与试验台21大致垂直交叉。
另外，在图1～图7的第1实施方式中，在试验台21上设置2个支臂32，与此相对，本实施方式只在与内燃机E的与排气口Exp对应一侧设置支臂32。该支臂32与图1～图7的第1实施方式的支臂32相同，在支臂前端部32b上设置了屏蔽部33，该屏蔽部33经屏蔽部用油缸34与支臂前端部32b连接。
本实施方式的排气处理装置1也是以在图1～图7的第1实施方式中说明过的工序[1]～工序[8]的步骤进行内燃机E的试验。因此，用本实施方式也能得到与在图1～图7的第1实施方式中说明过的(1)～(12)相同的优点。
另外，虽然在图8～图10中只是在与内燃机E的排气口Exp对应的一侧设置了支臂32，但是，也可以作例如如下的变更。即，也可以按照图1～图7的第1实施方式的结构，以夹住内燃机E的方式再设置另一个与图8～图10的支臂32相向的支臂，利用这两个支臂夹住内燃机E。这样一来，与只设置一个支臂的情形相比，能够将内燃机E维持在更稳定的状态。当然，对设置在不与内燃机E的排气口Exp对应的一侧的支臂上的屏蔽部，没有必要设置导入口，也没有必要连接排气管。
下面参照图11～图15说明本发明的第3实施方式。本实施方式的排气处理装置1具有与汽缸配置成V形的内燃机E相对应的结构。另外，对与图1～图7的实施方式1具有相同的功能的构件标以相同的标号。
首先，参照图11说明装置1的整体结构。在通过排气处理装置1进行内燃机E的试验时，内燃机E被设置在试验台21上的夹紧机构22夹紧，被固定在图11中的双点划线所示的位置上。
在试验台21上，竖立设置了滑动机构5，在该滑动机构5上安装了门形支臂32。滑动机构5具有用于使支臂32升降的致动器。在门形支臂32的两个端部，即两个支臂前端部32b上，分别设置了具有作为排气导入部的功能的屏蔽部33。各屏蔽部33经屏蔽部用油缸34与对应的支臂前端部32b连接。各屏蔽部33可以相对于对应的支臂前端部32b装卸。支臂32和两屏蔽部33分别被绝热材料35覆盖。
上述支臂32借助于滑动机构5相对于试验台21在上下方向移动。支臂32的升降，使得两个支臂前端部32b分别相对于对应的内燃机E的排气口Exp接近或离开。具体而言，支臂32在图11中实线示出的位置(最接近内燃机E的位置)与用双点划线示出的位置(离内燃机E最远的位置)之间升降。以下称支臂32的最接近内燃机E的位置为“试验位置”，称支臂32距内燃机E最远的位置为“避让位置”。
对上述试验位置和上述避让位置的设定与在图1～图7的第1实施方式中的相同。即，上述试验位置被设定为在设置于各屏蔽部33上的导入口33a与内燃机E的对应排气口Exp之间产生规定的间隙G的位置。上述避让位置被设定为支臂32不妨碍内燃机E的移入、移出的位置。
在各屏蔽部33上安装了与图1～图7的第1实施方式相同的屏蔽板36。在支臂32处于试验位置的状态下，屏蔽部33被屏蔽部用油缸34向对着内燃机E的方向(图11中的箭头B的方向)推压，将规定的间隙G消除，其结果是导入口33a与同其对应的排气口Exp连接。另外，与图1～图7的第1实施方式相同，屏蔽部33采用了浮动结构，并且经具有挠性的排气管37与排气处理部4连接。
在本实施方式中，支臂32、屏蔽部用油缸34和滑动机构5构成位移机构，屏蔽部用油缸34具有作为推压机构的功能。
下面参照图12～图15对上述借助于排气处理装置1的内燃机E的试验状态进行说明。内燃机E的试验按如下所示的工序[1]～工序[8]的顺序进行。
工序[1]如图12所示，在内燃机E移入排气处理装置1之前，支臂32借助于滑动机构5保持在避让位置。
工序[2]如图13所示，利用规定的装置将内燃机E移入，利用夹紧机构22将该内燃机E夹紧。
工序[3]如图14所示，利用滑动机构5将支臂32旋转至试验位置，并将其保持在该试验位置上。这时，各屏蔽部33的导入口33a隔着规定的间隙G与内燃机E的对应的排气口Exp相向。
工序[4]如图15所示，利用对应的屏蔽部用油缸34将屏蔽部33向内燃机E推压，使导入口33a与排气口Exp连接。
工序[5]内燃机E在图15所示的状态下开始运转，由检查人员检查内燃机E有无包括异音、组装不良和漏油在内的缺陷。这时，由于内燃机E运转而产生的排放气体依排气口Exp、导入口33a、屏蔽部33、排气管37和排气处理部4的顺序流动，在排气处理部4中进行处理。
工序[6]在内燃机E的试验结束后，如图14所示，利用对应的屏蔽部用油缸34使屏蔽部33离开内燃机E，解除导入口33a与排气口Exp的连接。
工序[7]如图13所示，利用滑动机构5使支臂32从试验位置返回至避让位置，并保持在该避让位置上。
工序[8]如图12所示，解除夹紧机构对内燃机E的紧固，利用规定的装置移走内燃机E。
在经上述工序[1]～工序[8]的步骤对1台内燃机进行试验后，再移入另一台的内燃机，重复进行与工序[1]～工序[8]相同的步骤。
采用以上的详细叙述的本实施方式，可以得到与在图1～图7的实施方式1中说明的(1)～(13)相同的优点。特别是在本实施方式中，由于在试验台21上竖立设置了支持支臂32的滑动机构5，所以可以缩小排气处理装置1的设置面积。
对上述的各实施方式也可以进行如下的变更。
在第1和第2实施方式中也可以与试验台21无关地设置支臂32和支臂用油缸38。另外，在第3实施方式中，也可以与试验台21无关地设置滑动机构5。在这样的情况下，也可以没有试验台21。但是，在不设置试验台21的情况下，希望利用取代试验台21上的夹紧机构22的适当的夹紧机构将内燃机夹紧，以限制该内燃机摇动。
在第1和第2实施方式中，也可以利用油压缸以外的致动器驱动支臂32。另外，在第3实施方式中，也可以应用油压缸或其他各种致动器作为设置在滑动机构5上的支臂用致动器。另外，在第1～第3实施方式中，也可以将屏蔽部用油缸34换成油压缸以外的致动器。
在第1和第2实施方式中，也可以省略屏蔽部用油缸34。这时，只利用支臂用油缸38所致的支臂32的移动使屏蔽部33与内燃机E连接。即，位移机构仅由支臂32和支臂用油缸38构成，从位移机构的构成要素中排除了屏蔽部用油缸34。
在第1和第2实施方式中，也可以将屏蔽部用油缸34排除在位移机构的构成要素之外，使该屏蔽部用油缸34只具有作为推压机构的功能。即，也可以只利用支臂用油缸38所致的支臂32的移动使屏蔽部33与内燃机E连接，然后利用屏蔽部用油缸34将屏蔽部33向内燃机E推压。
在第1～第3实施方式中，也可以将屏蔽部33不能拆卸地安装在支臂前端部32b上，或者使屏蔽部33与支臂前端部32b形成一体。
在第1～第3实施方式中，也可以省略覆盖支臂32和屏蔽部33的绝热材料35。
在第1～第3实施方式中，对屏蔽部33也可以不采用浮动结构。
在第1～第3实施方式中，屏蔽板36也可以用氟橡胶材料以外的材料形成，特别是优选用具有耐热性的弹性材料形成。另外，也可以省略屏蔽板36。
在第1～第3实施方式中，也可以采用排气管37通过支臂32内的结构。
在第1～第3实施方式中，也可以与支臂32无关地设置用于推压屏蔽部33的推压机构，以代替屏蔽部用油缸34。
本发明的排气处理装置不限于在使内燃机进行燃烧的同时对该内燃机进行试验的情况，也适用于在不使内燃机燃烧的状态下，对该内燃机进行试验，即所谓的电动机运转试验。在进行电动机运转试验时，在使内燃机在非燃烧状态下运转的情况下，没有由于燃烧而产生的排放气体的排出，但排气本身存在，所以需要对该排气进行处理。
本发明不限于汽缸配置成V形的内燃机和汽缸串联配置的内燃机，可以应用于一切结构的内燃机。另外，排气处理装置的结构不限于在上述各实施方式中例示的结构，在不脱离本发明的宗旨的范围内，也可以以其他特有的方式具体化。
权利要求
1.一种排气处理装置，用于在进行内燃机试验时处理从该内燃机的排气口排出的排气，其特征在于，具有排气导入部，它具有用于导入从上述排气口排出的排气的导入口；以及位移机构，为了使上述导入口相对于上述排气口接近或离开而使上述排气导入部发生位移。
2.如权利要求1所述的排气处理装置，其特征在于，还具有推压机构，为了使上述导入口与上述排气口紧密接合而将上述排气导入部向上述内燃机推压。
3.如权利要求2所述的排气处理装置，其特征在于，上述排气导入部经上述推压机构安装在上述位移机构上，在上述位移机构使上述排气导入部接近与上述内燃机隔开规定间隙的位置的状态下，上述推压机构将上述排气导入部向上述内燃机推压。
4.如权利要求1所述的排气处理装置，其特征在于，还具有排气处理部，用于处理上述排气；以及排气管，为了将导入至上述排气口的排气导引至上述排气处理部而将上述排气导入部与上述排气处理部连接。
5.如权利要求1至4的任何一项所述的排气处理装置，其特征在于，还具有试验台，它具有限制上述内燃机摇动的限制机构。
6.如权利要求5所述的排气处理装置，其特征在于，上述限制机构是夹紧上述内燃机的夹紧机构。
7.如权利要求5所述的排气处理装置，其特征在于，上述位移机构设置在上述试验台上。
8.如权利要求7所述的排气处理装置，其特征在于，上述位移机构包含支臂，它被上述试验台支持，从而能围绕规定的旋转轴线旋转；以及致动器，用于使上述支臂旋转，上述排气导入部设置在上述支臂上。
9.如权利要求7所述的排气处理装置，其特征在于，上述位移机构包含滑动机构，竖立设置在上述试验台上；以及支臂，相对于上述滑动机构可升降地被支持，并借助于上述滑动机构进行升降，上述排气导入部设置在上述支臂上。
10.如权利要求1至4的任何一项所述的排气处理装置，其特征在于，在上述排气导入部上设置密封部件，以包围上述导入口，该密封部件在上述排气导入部与上述内燃机连接的状态下将排气导入部与上述内燃机之间密封。
11.如权利要求10所述的排气处理装置，其特征在于，上述密封部件由具有耐热性的弹性材料构成。
12.如权利要求11所述的排气处理装置，其特征在于，上述密封部件由氟橡胶材料构成。
13.如权利要求1至4的任何一项所述的排气处理装置，其特征在于，上述排气导入部相对于上述位移机构可拆卸地被安装。
全文摘要
排气处理装置具有可旋转的、被试验台支持的支臂和设置在该支臂的端部的屏蔽部。屏蔽部经排气管与排气处理部连接。在支臂从避让位置旋转至试验位置时，屏蔽部隔着规定的间隙与内燃机相向。在此状态下，屏蔽部用油缸将屏蔽部向内燃机推压，使该屏蔽部与内燃机紧密接合。其结果是内燃机的排气口与设置在屏蔽部上的导入口连接。从排气口排出的排放气体通过导入口、屏蔽部和排气管送至排气处理部，在该排气处理部进行处理。
文档编号G01M15/04GK1499186SQ200310104420
公开日2004年5月26日 申请日期2003年10月29日 优先权日2002年10月29日
发明者岩田美成, 清水圣武, 武 申请人:丰田自动车株式会社