(57)【要約】      （修正有）【課題】内部断面の全域にわたって排気ガス流の均一な分布を可能にするとともに腐食の危険を低減する排気ガスコンバータのボディ構造を提供する。【解決手段】本体は、排気ガスコンバータ１を収容するように構成され、入口構造３と出口構造４との間に位置している。入口構造と本体２とが第１の接合部において係合し、そのために、入口構造と本体とは、第１の接合部Ｖ１において、一致する結合形状を有している。出口構造と本体とが第２の接合部Ｖ２において係合し、そのために、出口構造と本体とは、第２の接合部において、一致する結合形状を有している。第１の接合部における入口構造および本体の結合形状は、それぞれ、非対称もしくはただ１つの対称面に対して鏡映対称である。第２の接合部における出口構造および本体の結合形状は、それぞれ、非対称もしくはただ１つの対称面に対して鏡映対称である。【選択図】図１
2020139501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体（２；２’；２’’）と、
入口構造（３；３’；３’’；３*）と、
出口構造（４；４’；４’’）と、を備え、
前記本体（２；２’；２’’）は、
排気ガスコンバータ（５１）を収容するように構成され、
前記入口構造（３；３’；３’’；３*）と前記出口構造（４；４’；４’’）との間に配置され、
前記入口構造（３；３’；３’’；３*）と前記本体（２；２’；２’’）とが第１の接合部（Ｖ１）において係合し、その目的のために、前記入口構造（３；３’；３’’；３*）と前記本体（２；２’；２’’）とは、前記第１の接合部（Ｖ１）において、一致する結合形状を有しており、
前記出口構造（４；４’；４’’）と前記本体（２；２’；２’’）とが第２の接合部（Ｖ２）において係合し、その目的のために、前記出口構造（４；４’；４’’）と前記本体（２；２’；２’’）とは、前記第２の接合部（Ｖ２）において、一致する結合形状を有している、排気ガスコンバータボディ構造（１；１’；１’’）であって、
前記第１の接合部（Ｖ１）における前記入口構造（３；３’；３’’；３*）および前記本体（２；２’；２’’）のそれぞれの結合形状が、非対称もしくはただ１つの対称面に対して鏡映対称であり、かつ／または、
前記第２の接合部（Ｖ２）における前記出口構造（４；４’；４’’）および前記本体（２；２’；２’’）のそれぞれの結合形状が、非対称もしくはただ１つの対称面に対して鏡映対称であることを特徴とする、排気ガスコンバータボディ構造（１；１’；１’’）。
【請求項２】
前記第１の接合部（Ｖ１）における前記入口構造（３；３’；３’’；３*）の結合形状が、前記本体（２；２’；２’’）に向かって延びる少なくとも１つの凸部（３１）または前記本体（２；２’；２’’）から離れる方向に延びる凹部（３２）および／または前記本体（２；２’；２’’）から離れる方向に延びる少なくとも１つの溝（３２）および／または前記排気ガスコンバータボディ構造（１；１’；１’’）の外側に向かって延びる少なくとも１つの凸部または前記排気ガスコンバータボディ構造（１；１’；１’’）の内側に向かって延びる凹部（３４）および／または少なくとも１つの開口部（３５）を含み、かつ／または、
前記第１の接合部（Ｖ１）における前記本体（２；２’；２’’）の結合形状が、前記入口構造（３；３’；３’’；３*）に向かって延びる少なくとも１つの凸部または前記入口構造（３；３’；３’’；３*）から離れる方向に延びる凹部（２２）および／または前記入口構造（３；３’；３’’；３*）から離れる方向に延びる少なくとも１つの溝（２２）および／または前記排気ガスコンバータボディ構造（１；１’；１’’）の外側に向かって延びる少なくとも１つの凸部（２３）または前記排気ガスコンバータボディ構造（１；１’；１’’）の内側に向かって延びる凹部および／または少なくとも１つの開口部（２５）を含む、請求項１に記載の排気ガスコンバータボディ構造（１；１’；１’’）。
【請求項３】
前記第２の接合部（Ｖ２）における前記出口構造（４；４’；４’’）の結合形状が、前記本体（２；２’；２’’）に向かって延びる少なくとも１つの凸部または前記本体（２；２’；２’’）から離れる方向に延びる凹部（４２）および／または前記本体（２；２’；２’’）から離れる方向に延びる少なくとも１つの溝（４２）および／または前記排気ガスコンバータボディ構造（１；１’；１’’）の外側に向かって延びる少なくとも１つの凸部または前記排気ガスコンバータボディ構造（１；１’；１’’）の内側に向かって延びる凹部（４４）および／または少なくとも１つの開口部（４５）を含み、かつ／または、
前記第２の接合部（Ｖ２）における前記本体（２；２’；２’’）の結合形状が、前記出口構造（４；４’；４’’）に向かって延びる少なくとも１つの凸部（２１）または前記出口構造（４；４’；４’’）から離れる方向に延びる凹部（２２）および／または前記出口構造（４；４’；４’’）から離れる方向に延びる少なくとも１つの溝（２２）および／または前記排気ガスコンバータボディ構造（１；１’；１’’）の外側に向かって延びる少なくとも１つの凸部（２３）または前記排気ガスコンバータボディ構造（１；１’；１’’）の内側に向かって延びる凹部および／または少なくとも１つの開口部（２５）を含む、請求項１または２に記載の排気ガスコンバータボディ構造（１；１’；１’’）。
【請求項４】
前記第１の接合部（Ｖ１）における前記入口構造（３；３’；３’’；３*）の結合形状が、前記排気ガスコンバータボディ構造（１；１’；１’’）の外側に向かって延びる少なくとも１つの凸部を含み、前記第１の接合部（Ｖ１）における前記本体（２；２’；２’’）の結合形状が、前記入口構造（３；３’；３’’；３*）から離れる方向に延びる少なくとも１つの溝（２２）を含み、かつ／または、
前記第１の接合部（Ｖ１）における前記入口構造（３；３’；３’’；３*）の結合形状が、前記排気ガスコンバータボディ構造（１；１’；１’’）の内側に向かって延びる少なくとも１つの凹部（３２）を含み、前記第１の接合部（Ｖ１）における前記本体（２；２’；２’’）の結合形状が、前記入口構造（３；３’；３’’；３*）から離れる方向に延びる少なくとも１つの溝（２２）を含み、かつ／または、
前記第１の接合部（Ｖ１）における前記入口構造（３；３’；３’’；３*）の結合形状が、前記本体（２；２’；２’’）から離れる方向に延びる少なくとも１つの溝（３２）を含み、前記第１の接合部（Ｖ１）における前記本体（２；２’；２’’）の結合形状が、前記排気ガスコンバータボディ構造（１；１’；１’’の外側に向かって延びる少なくとも１つの凸部（２３）を含む、請求項１、２、または３に記載の排気ガスコンバータボディ構造（１；１’；１’’）。
【請求項５】
前記第２の接合部（Ｖ２）における前記出口構造（４；４’；４’’）の結合形状が、前記排気ガスコンバータボディ構造（１；１’；１’’）の外側に向かって延びる少なくとも１つの凸部を含み、前記第２の接合部（Ｖ２）における前記本体（２；２’；２’’）の結合形状が、前記出口構造（４；４’；４’’）から離れる方向に延びる少なくとも１つの溝（２２）を含み、かつ／または、
前記第２の接合部（Ｖ２）における前記出口構造（４；４’；４’’）の結合形状が、前記排気ガスコンバータボディ構造（１；１’；１’’）の内側に向かって延びる少なくとも１つの凹部（４４）を含み、前記第２の接合部（Ｖ２）における前記本体（２；２’；２’’）の結合形状が、前記出口構造（４；４’；４’’）から離れる方向に延びる少なくとも１つの溝（２２）を含み、かつ／または、
前記第２の接合部（Ｖ２）における前記出口構造（４；４’；４’’）の結合形状が、前記本体（２；２’；２’’）から離れる方向に延びる少なくとも１つの溝（４２）を含み、前記第２の接合部（Ｖ２）における前記本体（２；２’；２’’）の結合形状が、前記排気ガスコンバータボディ構造（１；１’；１’’）の外側に向かって延びる少なくとも１つの凸部（２３）を含む、請求項１から４のうちの一項に記載の排気ガスコンバータボディ構造（１；１’；１’’）。
【請求項６】
前記本体（２；２’；２’’）が、前記各結合形状を除いて、鏡映対称もしくは回転対称であり、かつ／または、
前記入口構造（３；３’；３’’；３*）が、前記結合形状以外でも回転対称ではなく、かつ／または、
前記出口構造（４；４’；４’’）が、前記結合形状以外でも回転対称ではない、請求項１から５のうちの一項に記載の排気ガスコンバータボディ構造（１；１’；１’’）。
【請求項７】
前記本体（２；２’；２’’）が、その各結合形状から離れた位置に、点対称もしくは線対称もしくは円形の断面もしくは楕円形の断面を有し、かつ／または、
前記入口構造（３；３’；３’’；３*）が、その結合形状から離れた位置に、非対称な断面を有し、かつ／または、
前記出口構造（４；４’；４’’）が、その結合形状から離れた位置に、非対称な断面を有する、請求項６に記載の排気ガスコンバータボディ構造（１；１’；１’’）。
【請求項８】
第３の接合部（Ｖ３）において前記入口構造（３；３’；３’’；３*）と係合する第１の排気管（６）をさらに備え、その目的のために、前記入口構造（３；３’；３’’；３*）と前記第１の排気管（６）とは、前記第３の接合部（Ｖ３）において、一致する結合形状を有しており、前記第３の接合部（Ｖ３）における前記入口構造（３；３’；３’’；３*）および前記第１の排気管（６）の結合形状が、それぞれ、非対称もしくはただ１つの対称軸に対して鏡映対称である、請求項１から７のうちの一項に記載の排気ガスコンバータボディ構造（１；１’；１’’）。
【請求項９】
第４の接合部（Ｖ４）において前記出口構造（４；４’；４’’）と係合する第２の排気管（７）をさらに備え、その目的のために、前記出口構造（４；４’；４’’）と前記第２の排気管（７）とは、前記第４の接合部（Ｖ４）において、一致する結合形状を有しており、前記第４の接合部（Ｖ４）における前記出口構造（４；４’；４’’）および前記第２の排気管（７）の結合形状が、それぞれ、非対称もしくはただ１つの対称軸に対して鏡映対称である、請求項１から８のうちの一項に記載の排気ガスコンバータボディ構造（１；１’；１’’）。
【請求項１０】
本体（２；２’；２’’）と、
入口構造（３；３’；３’’；３*）と、
出口構造（４；４’；４’’）と、を備え、
前記本体（２；２’；２’’）が、
排気ガスコンバータ（５１）を収容するように構成され、
前記入口構造（３；３’；３’’；３*）と前記出口構造（４；４’；４’’）との間に配置されてこれらの構造に結合された、排気ガスコンバータボディ構造（１；１’；１’’）であって、
該排気ガスコンバータボディ構造（１；１’；１’’）は、
第３の接合部（Ｖ３）において前記入口構造（３；３’；３’’；３*）と係合する第１の排気管（６）をさらに備え、その目的のために、前記入口構造（３；３’；３’’；３*）と前記第１の排気管（６）とは、前記第３の接合部（Ｖ３）において、一致する結合形状を有しており、前記第３の接合部（Ｖ３）における前記入口構造（３；３’；３’’；３*）および前記第１の排気管（６）の結合形状が、それぞれ、非対称もしくはただ１つの対称軸に対して鏡映対称であり、かつ／または、
該排気ガスコンバータボディ構造（１；１’；１’’）は、
第４の接合部（Ｖ４）において前記出口構造（４；４’；４’’）と係合する第２の排気管（７）をさらに備え、その目的のために、前記出口構造（４；４’；４’’）と前記第２の排気管（７）とは、前記第４の接合部（Ｖ４）において、一致する結合形状を有しており、前記第４の接合部（Ｖ４）における前記出口構造（４；４’；４’’）および前記第２の排気管（７）の結合形状が、それぞれ、非対称もしくはただ１つの対称軸に対して鏡映対称である、排気ガスコンバータボディ構造（１；１’；１’’）。
【請求項１１】
前記第３の接合部（Ｖ３）における前記入口構造（３；３’；３’’；３*）の結合形状が、前記第１の排気管（６）に向かって延びる少なくとも１つの凸部（３６）または前記第１の排気管から離れる方向に延びる凹部（３７）および／または前記第１の排気管から離れる方向に延びる少なくとも１つの溝（３７）および／または前記排気ガスコンバータボディ構造（１；１’；１’’）の外側に向かって延びる少なくとも１つの凸部または前記排気ガスコンバータボディ構造（１；１’；１’’）の内側に向かって延びる凹部および／または少なくとも１つの開口部を含み、かつ／または、
前記第３の接合部（Ｖ３）における前記第１の排気管（６）の結合形状が、前記入口構造（３；３’；３’’；３*）に向かって延びる少なくとも１つの凸部（６１）または前記入口構造（３；３’；３’’；３*）から離れる方向に延びる凹部（６２）および／または前記入口構造（３；３’；３’’；３*）から離れる方向に延びる少なくとも１つの溝（６２）および／または前記排気ガスコンバータボディ構造（１；１’；１’’）の外側に向かって延びる少なくとも１つの凸部または前記排気ガスコンバータボディ構造（１；１’；１’’）の内側に向かって延びる凹部および／または少なくとも１つの開口部を含む、請求項８、９、または１０に記載の排気ガスコンバータボディ構造（１；１’；１’’）。
【請求項１２】
前記第４の接合部（Ｖ４）における前記出口構造（４；４’；４’’）の結合形状が、前記第２の排気管（７）に向かって延びる少なくとも１つの凸部または前記第２の排気管から離れる方向に延びる凹部および／または前記第２の排気管から離れる方向に延びる少なくとも１つの溝および／または前記排気ガスコンバータボディ構造（１；１’；１’’）の外側に向かって延びる少なくとも１つの凸部または前記排気ガスコンバータボディ構造（１；１’；１’’）の内側に向かって延びる凹部および／または少なくとも１つの開口部を含み、かつ／または、
前記第４の接合部（Ｖ４）における前記第２の排気管（７）の結合形状が、前記出口構造（４；４’；４’’）に向かって延びる少なくとも１つの凸部または前記出口構造（４；４’；４’’）から離れる方向に延びる凹部および／または前記出口構造（４；４’；４’’）から離れる方向に延びる少なくとも１つの溝および／または前記排気ガスコンバータボディ構造（１；１’；１’’）の外側に向かって延びる少なくとも１つの凸部または前記排気ガスコンバータボディ構造（１；１’；１’’）の内側に向かって延びる凹部および／または少なくとも１つの開口部を含む、請求項８から１１のうちの一項に記載の排気ガスコンバータボディ構造（１；１’；１’’）。
【請求項１３】
前記第３の接合部（Ｖ３）における前記入口構造（３；３’；３’’；３*）の結合形状が、前記排気ガスコンバータボディ構造（１；１’；１’’）の外側に向かって延びる少なくとも１つの凸部を含み、前記第３の接合部（Ｖ３）における前記第１の排気管（６）の結合形状が、前記入口構造（３；３’；３’’；３*）から離れる方向に延びる少なくとも１つの溝（６２）を含み、かつ／または、
前記第３の接合部（Ｖ３）における前記入口構造（３；３’；３’’；３*）の結合形状が、前記排気ガスコンバータボディ構造（１；１’；１’’）の内側に向かって延びる少なくとも１つの凹部（３２）を含み、前記第３の接合部（Ｖ３）における前記第１の排気管（６）の結合形状が、前記入口構造（３；３’；３’’；３*）から離れる方向に延びる少なくとも１つの溝（６２）を含み、かつ／または、
前記第３の接合部（Ｖ３）における前記入口構造（３；３’；３’’；３*）の結合形状が、前記第１の排気管（６）から離れる方向に延びる少なくとも１つの溝（３２）を含み、前記第３の接合部（Ｖ３）における前記第１の排気管（６）の結合形状が、前記排気ガスコンバータボディ構造（１；１’；１’’）の外側に向かって延びる少なくとも１つの凸部を含む、請求項８から１２のうちの一項に記載の排気ガスコンバータボディ構造（１；１’；１’’）。
【請求項１４】
前記第４の接合部（Ｖ４）における前記出口構造（４；４’；４’’）の結合形状が、前記排気ガスコンバータボディ構造（１；１’；１’’）の外側に向かって延びる少なくとも１つの凸部を含み、前記第４の接合部（Ｖ４）における前記第２の排気管（７）の結合形状が、前記出口構造（４；４’；４’’）から離れる方向に延びる少なくとも１つの溝を含み、かつ／または、
前記第４の接合部（Ｖ４）における前記出口構造（４；４’；４’’）の結合形状が、前記排気ガスコンバータボディ構造（１；１’；１’’）の内側に向かって延びる少なくとも１つの凹部（４４）を含み、前記第４の接合部（Ｖ４）における前記第２の排気管（７）の結合形状が、前記出口構造（４；４’；４’’）から離れる方向に延びる少なくとも１つの溝を含み、かつ／または、
前記第４の接合部（Ｖ４）における前記出口構造（４；４’；４’’）の結合形状が、前記第２の排気管（７）から離れる方向に延びる少なくとも１つの溝（４２）を含み、前記第４の接合部（Ｖ４）における前記第２の排気管（７）の結合形状が、前記排気ガスコンバータボディ構造（１；１’；１’’）の外側に向かって延びる少なくとも１つの凸部を含む、請求項８から１３のうちの一項に記載の排気ガスコンバータボディ構造（１；１’；１’’）。
【請求項１５】
前記第１の排気管（６）が、前記各結合形状を除いて、鏡映対称もしくは回転対称であり、かつ／または、
前記第２の排気管（７）が、前記各結合形状を除いて、鏡映対称もしくは回転対称である、請求項８から１４のうちの一項に記載の排気ガスコンバータボディ構造（１；１’；１’’）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ガスコンバータのボディ構造（以下、「排気ガスコンバータボディ構造」という）に関する。
【背景技術】
【０００２】
排気ガスコンバータは、内燃機関を動力源とする車両の排気ガス中に存在する有害成分を有害性がより低い成分または無害な成分に変換するために使用される。典型的な排気ガスコンバータは、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）、および未燃炭化水素（ＨＣ）を二酸化炭素（ＣＯ２）、窒素（Ｎ２）、および水（Ｈ２Ｏ）に変換する三元触媒コンバータ、ＮＯｘ吸着材、ＤｅＮＯｘ触媒コンバータ、またはＳＣＲ（Selective Catalytic Reaction（選択触媒反応））触媒コンバータなどの排気ガス触媒コンバータである。本明細書で用いられる排気ガスコンバータという用語は、微粒子フィルタも含む。
【０００３】
排気ガスコンバータは、通常、排気ガス導管が貫通して延びている基材であり、ボディ構造内に配置される。ボディ構造は、通常、基材が配置される本体を有している。
【０００４】
多くの場合、基材と本体との間に緩衝マットが設けられる。緩衝マットは、基材の少なくともいくつかの部分を取り囲み、それによって本体と基材との間に存在する隙間を塞ぐ。このようにして、緩衝マットが本体の内部での基材の位置を決定する。
【０００５】
さらに、ボディ構造は、通常、排気ガス入口構造と排気ガス出口構造とを備え、本体はそれらの間に配置される。入口構造および出口構造の形状は、通常、排気ガスが基材内部を均一に流れるように、排気ガス流を本体の内部断面の全域にわたって可能な限り均一に分布させるように選択される。入口構造および出口構造は、多くの場合、本体から離れる方向を向く端に排気管用の結合具を有している。
【０００６】
ボディ構造の本体の内部に基材を容易に設置できるようにするために、入口構造および／または出口構造は、通常、基材が設置される前は本体に結合されていない。
【０００７】
あるいは、入口構造および／または出口構造は、本体と一体に形成されることもあり、例えば、本体の各部分を成形することによって本体から形成されることがある。
【０００８】
ボディ構造内に基材を設置する工程は、「キャニング（canning）」ともいう。キャニングは、ボディ構造内部で基材を確実に位置決めして基材の損傷を回避することを目的にしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
内燃機関を動力源とする車両の車体下部における空間条件の制限がますます厳しくなっているため、入口構造および出口構造の形状によってのみでは確実に排気ガス流を本体の内部断面の全域にわたって均一に分散させることができなくなっていることが多い。さらに、ボディ構造の内部で排気ガスから腐食性の凝縮液が生じてボディ構造が腐食の危険にさらされるという、排気ガスコンバータのボディ構造に関わる一般的な問題がある。
【００１０】
以上に基づき、本発明の目的は、上記の損害を回避することと、設置スペースを少ししか必要とせずに、内部断面の全域にわたって排気ガス流の均一な分布を可能にするとともに腐食の危険を低減する排気ガスコンバータのボディ構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的は、独立請求項の特徴によって達成される。好適な実施形態は従属請求項に記載される。
【００１２】
排気ガスコンバータボディ構造の各実施形態は、本体と入口構造と出口構造とを備える。本体は、排気ガスコンバータを収容するように構成され、入口構造と出口構造との間に配置される。入口構造と本体とは第１の接合部において係合する。この文脈において、「係合する」とは、第１の接合部において入口構造と本体とが当接することおよび／または差込み式で組み立てられることを意味する。この目的のために、入口構造と本体とは、第１の接合部において、一致する結合形状を有している。この文脈において、「一致する結合形状」とは、当該結合形状によって入口構造と本体とをほぼシームレスに突き合わせることが可能になることを意味する。一実施形態によると、「一致する結合形状」とは、当該結合形状が互いに相補的であることを意味する。第２の接合部において出口構造と本体も係合し、その目的のために、出口構造と本体とは、第２の接合部において、一致する結合形状を有している。同様に、この文脈において「係合する」とは、第２の接合部において出口構造と本体とが当接することおよび／または差込み式で組み立てられることを意味し、「一致する結合形状」とは、当該結合形状によって出口構造と本体とをほぼシームレスに突き合わせることが可能になることを意味する。第１の接合部における入口構造および本体の結合形状はそれら自体が非対称もしくはただ１つの対称面に対して鏡映対称（reflection-symmetric）である。あるいは、またはさらに、第２の接合部における出口構造および本体の結合形状はそれら自体が非対称もしくはただ１つの対称面に対して鏡映対称である。
【００１３】
一実施形態によると、ある結合形状に幾何学的な観点から対称性がない場合、その結合形状は「非対称」である。代替的な実施形態によると、「非対称もしくはただ１つの対称面に対して鏡映対称である」という特徴が十分に満たされるのは、入口構造と本体もしくは出口構造と本体のほぼシームレスな結合が単一の角度位置においてのみ可能となるように、かつ／または、入口構造が本体の選択された一端にのみほぼシームレスに嵌着可能となり出口構造が本体の他端にのみほぼシームレスに嵌着可能となるように、結合形状が選択された場合である。
【００１４】
この文脈において、「ほぼシームレスに」とは、残っている隙間を従来の手段（例えば、溶接、はんだ付け、圧着、または接着）によって永久に気密封止することが可能であることを意味する。
【００１５】
特に排気ガスコンバータボディ構造によれば、本体と入口構造および／または出口構造との間の結合が定められた角度位置においてのみ実現可能である場合に、多大な利点を得ることができる。
【００１６】
定められた角度位置は、例えば、本体の内部断面全体にわたって排気ガス流の再現可能な分布および流れが確実に得られるようにする。このことは、入口構造および／または出口構造が回転対称でない場合が多いので、重要である。
【００１７】
さらに、定められた角度位置は、車両の車体下部に搭載される排気ガスコンバータボディ構造を位置決めすることによって特に腐食しやすい領域（本体の長手方向に沿った溶接継ぎ目など）への腐食性凝縮液または還元剤の蓄積が防止されることを確実にする。このことによって、排気ガスコンバータボディ構造の安定性や、事故の際の挙動を最適化し再現可能にすることも可能になる。
【００１８】
最後に、定められた角度位置はまた、入口構造および／または出口構造と本体に収容された排気ガスコンバータおよび／または該排気ガスコンバータを取り囲む緩衝マットとの間に、固定した角度関係を成立させる。これにより、緩衝マットの突合せ接合部と本体の長手方向に沿った溶接継ぎ目とが重なることを防止することができる。そして、一般的に用いられているような、カメラシステムによる本体の長手方向に沿った溶接継ぎ目の高度な撮影を省略することができる。
【００１９】
入口構造が本体の選択された一端にのみ装着可能であり出口構造が本体の他端にのみ装着可能であることによって、入口構造を介して供給された排気ガスが本体に収容された排気ガスコンバータを正しい流れ方向に沿って通過することがさらに保証される。
【００２０】
一実施形態によると、第１の接合部における入口構造の結合形状および／または第２の接合部における出口構造の結合形状は、本体に向かって延びる少なくとも１つの凸部または本体から離れる方向に延びる凹部および／または本体から離れる方向に延びる少なくとも１つの溝および／または排気ガスコンバータボディ構造の外側に向かって延びる少なくとも１つの凸部または排気ガスコンバータボディ構造の内側に向かって延びる凹部および／または少なくとも１つの開口部を含む。
【００２１】
一実施形態によると、第１の接合部における本体の結合形状は、入口構造に向かって延びる少なくとも１つの凸部または入口構造から離れる方向に延びる凹部および／または入口構造から離れる方向に延びる少なくとも１つの溝を含む。一実施形態によると、第２の接合部における本体の結合形状は、出口構造に向かって延びる少なくとも１つの凸部または出口構造から離れる方向に延びる凹部および／または出口構造から離れる方向に延びる少なくとも１つの溝を含む。一実施形態によると、第１および／または第２の接合部における本体の結合形状は、排気ガスコンバータボディ構造の外側に向かって延びる少なくとも１つの凸部および／または排気ガスコンバータボディ構造の内側に向かって延びる凹部および／または少なくとも１つの開口部を含む。
【００２２】
これにより、結合形状の所望の非対称性が、高い費用対効果で得られる。このことによって、一定の入口構造のみが一定の本体に結合可能であり、かつ／もしくは、一定の出口構造のみが一定の本体に結合可能であり、かつ／または、所与の角度関係を守って結合可能であるような数の、異なる結合形状を得ることも可能になる。
【００２３】
一実施形態によると、第１の接合部における入口構造の結合形状は、排気ガスコンバータボディ構造の外側に向かって延びる少なくとも１つの凸部を含み、第１の接合部における本体の結合形状は、入口構造から離れる方向に延びる少なくとも１つの溝を含む。一実施形態によると、第２の接合部における出口構造の結合形状は、排気ガスコンバータボディ構造の外側に向かって延びる少なくとも１つの凸部を含み、第２の接合部における本体の結合形状は、出口構造から離れる方向に延びる少なくとも１つの溝を含む。これにより、入口構造および／または出口構造と本体とを、入口構造または出口構造を第１または第２の接合部の領域において本体に滑り込ませて入口構造または出口構造の凸部が本体の溝に配された状態とすることが可能なように、互いに一致させることができる。このような構造でなければ、入口構造にも出口構造にも本体を滑り込ませることができない。
【００２４】
一実施形態によると、第１の接合部における入口構造の結合形状は、本体から離れる方向に延びる少なくとも１つの溝を含み、第１の接合部における本体の結合形状は、排気ガスコンバータボディ構造の外側に向かって延びる少なくとも１つの凸部を含む。一実施形態によると、第２の接合部における出口構造の結合形状は、本体から離れる方向に延びる少なくとも１つの溝を含み、第２の接合部における本体の結合形状は、排気ガスコンバータボディ構造の外側に向かって延びる少なくとも１つの凸部を有する。これにより、入口構造および／または出口構造と本体とを、本体を第１または第２の接合部の領域において入口構造または出口構造に滑り込ませて本体の凸部が入口構造または出口構造の溝に配された状態とすることが可能なように、互いに一致させることができる。このような構造でなければ、入口構造にも出口構造にも本体を滑り込ませることができない。
【００２５】
上記溝は、例えば、一端が開口した、入口構造、出口構造、または本体の壁を完全に貫通する長孔であってもよい。
【００２６】
一実施形態によると、本体は、その各結合形状を除いて、鏡映対称もしくは回転対称である。一実施形態によると、本体の断面は、その各結合形状から離れた位置において、点対称もしくは線対称もしくは円形もしくは楕円形である。それらの各々の形状に形成された本体によれば、従来の方法で本体を入口構造または出口構造に定められた角度位置で結合することは特に困難である。
【００２７】
一実施形態によると、入口構造および／または出口構造は、結合形状以外でも回転対称ではない、かつ／または、入口構造および／または出口構造は、それらの結合形状から離れた位置に非対称の断面を有している。それらの各々の形状に形成された入口構造および／または出口構造によれば、所与の角度関係を守って本体と結合させるのに特定の利益がある。但し、入口構造および／または出口構造は、結合形状以外では対称、特に回転対称であることも代替的に可能である。
【００２８】
一実施形態によると、排気ガスコンバータボディ構造は、第１および／または第２の排気管をさらに備える。この場合、第１の排気管は、第３の接合部において入口構造と係合し、その目的のために、入口構造と第１の排気管とは、第３の接合部において、一致する結合形状を有している。あるいは、またはさらに、第２の排気管は、第４の接合部において出口構造と係合し、その目的のために、出口構造と第２の排気管とは、第４の接合部において、一致する結合形状を有している。第３の接合部における入口構造および第１の排気管の結合形状は、それぞれ、非対称もしくはただ１つの対称軸に対して鏡映対称である。それに加えて、またはその代わりに、第４の接合部出口構造および第２の排気管の結合形状は、それぞれ、非対称もしくはただ１つの対称軸に対して鏡映対称である。
【００２９】
このようにすることで、排気ガスコンバータボディを車両の車体下部に搭載する際に、排気ガスコンバータボディと第１および第２の排気管との間に所定の角度関係を確保することができる。結合形状の所望の非対称性は上記と同様に得ることができる。
【００３０】
一実施形態によると、第１および／または第２の排気管は、各結合形状を除いて、鏡映対称もしくは回転対称であり、かつ／または、第１および／または第２の排気管は、円形もしくは楕円形の断面を有している。
【００３１】
一実施形態によると、入口構造と本体、および／または、出口構造と本体、および／または、入口構造と第１の排気管、および／または、出口構造と第２の排気管は、滑り嵌めにより篏合する。
【００３２】
一実施形態によると、本体、入口構造、出口構造、第１の排気管、および第２の排気管は、別々に製作された構成部品である。
【００３３】
一実施形態によると、本体は、金属、耐熱性プラスチック、またはセラミックスからなる。
【００３４】
一実施形態によると、本体は、管として構成される。管が、成形された材料の帯材（shaped material strip）からなる場合は、管は、通常、該管の長手方向に沿った継ぎ目を有している。継ぎ目は、溶接、はんだ付け、圧着、または接着されていることがある。管は継ぎ目無しであってもよい。
【００３５】
一実施形態によると、本体は、基材の形態の排気ガスコンバータを収容する。基材は、例えば、排気ガス導管が貫通して延びている、特にハニカム構造の、メタル担体またはセラミック担体であってもよい。基材は、例えば、モノリス基材であってもよい。基材は、例えば、浄化対象の排気ガスが基材を通過するガス流方向において対向する２つの軸方向端を有していてもよい。
【００３６】
一実施形態によると、本体に収容された排気ガスコンバータは、基材と本体との間に配置された緩衝マットをさらに備える。緩衝マットは、例えば、金網からなっていてもよく、別の耐熱性を有する弾性材料からなっていてもよい。緩衝マットは、さらに、基材と本体との間の断熱を提供するものであってもよい。
【００３７】
一実施形態によると、入口構造および／または出口構造は、継ぎ目有りもしくは継ぎ目無しの金属薄板、鋳造金属、耐熱性プラスチック、またはセラミックスからなる。
【００３８】
一実施形態によると、本体および／または入口構造および／または出口構造は、防食剤を付与されているか、全体がステンレス鋼などの耐腐食性材料からなる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
本発明の例示的な実施形態についての以下の説明において、次の添付の図面を参照する。
【図１】図１Ａおよび図１Ｂは、第１の実施形態に係る排気ガスコンバータボディ構造の、それぞれ異なる状態での概略図であり、壁が部分的に透明に示されている。図１Ｃは、図１Ｂの切断線Ａ−Ａおよび切断線Ｂ−Ｂに沿った概略断面図である。
【図２】図２Ａおよび図２Ｂは、第２の実施形態に係る排気ガスコンバータボディ構造の、それぞれ異なる状態での概略図であり、壁が部分的に透明に示されている。
【図３】図３は、第３の実施形態に係る排気ガスコンバータボディ構造の概略図であり、壁が部分的に透明に示されている。
【図４】図４は、第４の実施形態に係る排気ガスコンバータボディ構造の細部の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
図１Ａおよび図１Ｂは、排気ガスコンバータボディ構造１の第１の実施形態を示す。図１Ａはまだ完全には組み立てられていない状態を示し、図１Ｂは組み立て後の状態を示す。
【００４１】
排気ガスコンバータボディ構造１は、漏斗状の入口構造３と、漏斗状の出口構造４と、該入口構造３と該出口構造４との間に位置する本体２とを有する。本体２と入口構造３と出口構造４とは、それぞれ、肉厚０．５ｍｍのステンレス鋼薄板からなる。
【００４２】
本体２は、円形断面を有し、直径３００ｍｍ、長さ４５０ｍｍである。排気ガスコンバータとするために、円柱状の基材５０が本体２の内部に収容されている。高温断熱ウールからなる緩衝マット５５が、基材５０と本体２の内壁との間に残る隙間を実質的に塞いでいる。
【００４３】
入口構造３および出口構造４の最大内径は、本体２の外径よりもやや大きい。このことによって、本体２の第１の接合領域Ｖ１および第２の接合領域Ｖ２における部分を入口構造３および出口構造４に収容させることが可能である。よって、入口構造３、出口構造４、および本体２の結合形状は互いに一致している。
【００４４】
第１の接合領域Ｖ１および第２の接合領域Ｖ２のそれぞれにおいて、本体２は、半径方向外方に突出する１つのボルト状凸部２３を有している。そのため、これらの領域における本体２の結合形状は、回転対称ではなく、本体２および各凸部２３と中心で交差するただ１つの対称面に対して鏡映対称である。
【００４５】
入口構造３および出口構造４の外壁は、第１の接合領域Ｖ１および第２の接合領域Ｖ２のそれぞれにおいて、本体２から軸方向に離れる方向を向くとともに本体２に向かって開口した溝３２および４２を有する。溝３２および４２の幅および長さは、溝３２および４２のそれぞれが１つの凸部２３を収容できるように、凸部２３の大きさに合わせられている。図１Ａと図１Ｂとを比較すると、入口構造３と出口構造４と本体２とを、各溝３２および４２の位置と各凸部２３の位置とによって決まる角度位置で互いに向き合うように回転させる必要がある。
【００４６】
加えて、本体２と入口構造３はそれぞれ、本体２と入口構造３ａが正しく組み立てられた場合に必ず一直線に並ぶ孔２５および３５を第１の接合領域Ｖ１に有する。同様に、本体２と出口構造４はそれぞれ、本体２と出口構造４が正しく組み立てられた場合に必ず一直線に並ぶ孔２５および４５を第２の接合領域Ｖ２に有する。上記の各孔は、例えば、本体を入口構造または出口構造に固定するために、ボルトまたはリベットを差し込むために用いられ得る。
【００４７】
入口構造３および出口構造４は、本体２から離れる方向を向く端が、それぞれ、第３の接合部Ｖ３および第４の接合部Ｖ４において第１の排気管６および第２の排気管７に結合されるように構成されている。それによって、第３の接合部Ｖ３および第４の接合部Ｖ４において、入口構造３および出口構造４と第１の排気管６および第２の排気管７とは、第１の排気管６が入口構造３の一部を取り囲み、第２の排気管７が出口構造４の一部を取り囲むことが可能となるように、対になって大きさを決められている。言い換えると、第１の排気管６および第２の排気管７を、入口構造３および出口構造４に外嵌することができる。その結果、入口構造３、出口構造４、ならびに第１の排気管６および第２の排気管７の結合形状は、対になって互いに一致している。
【００４８】
図１Ｃに示す図１Ｂの組み立て後の排気ガスコンバータボディ構造１のＡ−Ａ線断面図およびＢ−Ｂ線断面図によって示されているように、一方では入口構造３と第１の排気管６、他方では出口構造４と第２の排気管７は、第３の接合部Ｖ３および第４の接合部Ｖ４において、異なる断面を有しており、どちらも、点対称ではなく、ただ１つの対称軸に対して線対称である。よって、第１の排気管６は入口構造３のみと１つの向きでのみ結合され得、第２の排気管７は出口構造４のみと１つの向きでのみ結合され得る。
【００４９】
これにより、排気ガスコンバータボディ構造１の個々の構成部品が互いに対して正しい角度位置で組み立てられることのみならず、排気ガスコンバータボディ構造１全体が図示しない車両の車体下部に正しい角度位置で搭載されることも保証できる。
【００５０】
第３の接合領域Ｖ３および第４の接合領域Ｖ４における結合形状を除いて、第１の排気管６および第２の排気管７は、円形、したがって点対称の断面を有している。
【００５１】
図示しないが、第１の排気管６および第２の排気管７と入口構造３または出口構造４との結合部は、入口構造３または出口構造４と本体２との結合部について例として上述したように、開口部、または、排気ガスコンバータボディ構造１に対して内方もしくは外方に延びる凸部および凹部、ならびに、溝などを有していてもよい。重要なのは、構成部品の実質的にシームレスな結合が１つの角度位置においてのみ可能となるように、接合領域における結合形状が選択されることである。したがって、第１および第２の接合領域における入口構造３または出口構造４と本体２の断面は、凸部や凹部や溝が省略されている場合でも構成部品のシームレスな結合が１つの角度位置においてのみ達成されるように、非対称となるように選択することもできる。
【００５２】
以下では、第２のタイプの排気ガスコンバータボディ構造１’について図２Ａおよび図２Ｂを参照して説明する。繰り返しを避けるために、主として上記第１の実施形態との違いのみを扱い、その他については第１の実施形態を参照するものとする。図２Ａはまだ完全には組み立てられていない状態を示し、図２Ｂは組み立て後の状態を示す。
【００５３】
第２の実施形態に係る排気ガスコンバータボディ構造１’において、本体２’は、第１の接合領域Ｖ１および第２の接合領域Ｖ２のそれぞれにおいて、凸部を有していないが、本体２’の軸方向に沿うとともにそれぞれ入口構造３’および出口構造４’に向かって開口した一対の溝２２を有している。第１の接合領域Ｖ１における各溝２２は、ここでは本体２’の周方向において第１の距離Ａ１だけ離間されており、当該第１の距離Ａ１は、第２の接合領域Ｖ２における各溝２２が本体２’の周方向において離間された第２の距離Ａ２よりも小さい。
【００５４】
したがって、入口構造３’および出口構造４’は、溝の代わりに、排気ガスコンバータボディ構造１’の内側に突出するボルト状の凸部３４および４４を第１の接合領域Ｖ１および第２の接合領域Ｖ２に有している。入口構造３’のボルト状の凸部３４間の距離は、ここでは第１の接合領域Ｖ１における本体２’の溝２２の第１の距離Ａ１に対応しており、出口構造４’のボルト状の凸部４４間の距離は、第２の接合領域Ｖ２における本体２’の溝２２の第２の距離Ａ２に対応している。そのため、ここでもやはり、第１の接合領域Ｖ１および第２の接合領域Ｖ２における入口構造３’、出口構造４’、および本体２’の結合形状は、対になって互いに一致しており、どれも回転対称ではない。したがって、ここでもやはり、入口構造３’の本体２’への装着と出口構造４’の本体２’への装着は、各溝２２と各凸部３４、４４の位置によって定められる角度位置でのみ可能である。各溝２２間および各凸部３４、４４間の距離Ａ１およびＡ２が異なることで、入口構造３’と出口構造４’とを本体２’の選択された一端にのみ装着可能とすることが確実になる。
【００５５】
第１および第２の実施形態では、本体が第１および第２の接合領域において入口構造および出口構造によって取り囲まれていたが、これらの構成部品を、入口構造および出口構造の両方または一方のみが第１および第２の接合領域において本体によって取り囲まれるように構成することも可能である。したがって、ボルト状の凸部や溝の数、配置、および向きは、任意に変更可能である。
【００５６】
図２Ａおよび図２Ｂに示す実施形態では、排気ガスコンバータの基材５１は、本体２’のみならず、入口構造３’と出口構造４’にも収容されており、それによって、各緩衝マット５５が基材をその周方向に取り囲んでいる。
【００５７】
以下では、排気ガスコンバータボディ構造１’’の第３の実施形態について図３を参照して説明する。繰り返しを避けるために、主として上記第１の実施形態との違いのみを扱い、その他については第１の実施形態を参照するものとする。
【００５８】
第３の実施形態は、入口構造３’’と出口構造４’’と本体２’’とを差込み式で組み立てられるようにするものではない。その代わりに、これらの構成部品は組み立て時に端面が互いに当接する。
【００５９】
ここでもやはり、第１の接合領域Ｖ１および第２の接合領域Ｖ２における結合形状は、構成部品が互いに対して所与の角度位置にある場合にのみ実質的にシームレスな組み立てが可能となるように選択される。図示した実施形態では、入口構造３’’は、この目的を達するために、本体２’’の方に向けられた凸部３１を第１の接合領域Ｖ１に有し、本体２’’は、入口構造３’’から離れる方向に向けられた対応する凹部２２を第１の接合領域Ｖ１に有する。第２の接合領域Ｖ２において、本体２’’は、出口構造４’’の方に向けられた凸部２１を有し、出口構造４’’は、本体２’’から離れる方向に向けられた対応する凹部４２を有する。凸部２１、３１と凹部２２、４２との各対は、ここでは異なるように構成されている。よって、入口構造３’’および出口構造４’’がそれぞれ本体２’’の選択された一端にのみ装着可能であることが保証される。
【００６０】
以下では、排気ガスコンバータボディ構造の第４の実施形態について図４を参照して説明する。繰り返しを避けるために、主として上記第１、第２、および第３の実施形態との違いのみを扱い、その他については第１、第２、および第３の実施形態を参照するものとする。
【００６１】
図４は、第１または第２の排気管と入口構造または出口構造との結合に言及することのみを意図した図である。このため、完全な排気ガスコンバータボディ構造ではなく、第１の排気管６と入口構造３*のみを例として示している。
【００６２】
第４の実施形態では、第１の排気管６および入口構造３*のそれぞれが、第３の接合領域Ｖ３において円形断面を有している。第１の排気管６と入口構造３*は、差込み式で組み立てることはできないが、組み立て時にそれらの前面同士が当接する。上記第３の実施形態と同様に、これらの前面には凸部３６および６１と凹部３７および６２とが設けられており、結果として、結合形状は対称ではない。よって、第１の排気管６と入口構造３*とを実質的にシームレスに組み立てることは、結合形状によって決まる角度位置においてのみ可能である。第４の接合領域において第２の排気管を出口構造に結合することはそのように達成可能である。
【００６３】
上記においては、実質的に類似の、結合形状を除いては実質的に対称な入口構造および出口構造を示したが、本発明はこれらの構造に限定されるわけではない。さらに、排気ガスコンバータボディ構造の構成部品間に残る隙間を永久に気密封止することができる接続箇所封止用の接着接合部、はんだ接合部もしくは溶接接合部、または圧着接合部の図示は、上記の図示において省略されている。
【符号の説明】
【００６４】
１；１’；１’’  排気ガスコンバータボディ構造
２；２’；２’’  本体
２１  入口構造／出口構造に向かう凸部
２２  入口構造／出口構造から離れる方向に向けられた凹部／溝
２３  排気ガスコンバータボディ構造の外側に向かう凸部
２５  開口部
３；３’；３’’；３*  入口構造
３１  本体に向かう凸部
３２  本体から離れる方向に向けられた凹部／溝
３４  排気ガスコンバータボディ構造の内側に向かう凹部
３５  開口部
３６  第１の排気管に向かう凸部
３７  第１の排気管から離れる方向に向けられた凹部／溝
４；４’；４’’  出口構造
４２  本体から離れる方向に向けられた凹部／溝
４４  排気ガスコンバータボディ構造の内側に向かう凹部
４５  開口部
５１  排気ガスコンバータ基材
５５  緩衝マット
６  第１の排気管
６１  入口構造に向かう凸部
６２  入口構造から離れる方向に向けられた凹部／溝
７  第２の排気管
Ｖ１  第１の接合部（入口構造と本体との間）
Ｖ２  第２の接合部（出口構造と本体との間）
Ｖ３  第３の接合部（入口構造と第１の排気管との間）
Ｖ４  第４の接合部（出口構造と第２の排気管との間）
【図１】
2020139501.tif 000003
【図２】
2020139501.tif 000004
【図３】
2020139501.tif 000005
【図４】
2020139501.tif 000006
【外国語明細書】
2020139501000001.pdf