(57)【要約】【課題】  亀裂の発生の危険性を減少させることができる新奇なフィルタ・ブロックを提供することである。【解決手段】  特に内燃機関の排気ガス中に存在する微粒子をろ過するためのフィルタ・ブロックにおいて、前記ブロックの周縁に交互に配置され、かつ、前記ブロックの外部に露出した外側壁（４４；５４；４０1，４０2；４０3）および前記ブロックの内部に配置された内側壁（４６;５６;４０4，４０5；４０6，４０7，４０8）をそれぞれ有する周縁吸気通路（５０、１４ｐ2）および周縁排気通路（５２、１４ｐ1）を備えてなるフィルタ・ブロック。  本発明によるブロックは、二つの隣接し合う周縁通路（５０、５２）の少なくとも一つのグループ（Ｇ）であって、横切断面（Ｐ）中で、前記グループ（Ｇ）の前記内側壁（４６、５６）全ての平均の厚さ「ｅ」に対する、前記グループ（Ｇ）の前記外側壁（４４、５４）全ての平均の厚さ「Ｅ」の比率Ｒが、１．２よりも大きいような少なくとも一つのグループ（Ｇ）を備えてなることが画期的である。【選択図】      図３
2007524030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気ガス中に存在する微粒子をろ過するためのフィルタ・ブロックにおいて、前記ブロックの周縁に交互に配置され、かつ、前記ブロックの外部に露出した外側壁（４４；５４；４０1，４０2；４０3）および前記ブロックの内部に配置された内側壁（４６;５６;４０4，４０5；４０6，４０7，４０8）をそれぞれ有する、周縁吸気通路（５０、１４ｐ2）および周縁排気通路（５２、１４ｐ1）を備えてなるフィルタ・ブロックであって、
二つの隣接し合う周縁通路（５０、５２）の少なくとも一つのグループ（Ｇ）であって、横切断面（Ｐ）中で、前記グループ（Ｇ）の前記内側壁（４６、５６）全ての前記平均の厚さ「ｅ」に対する、前記グループ（Ｇ）の前記外側壁（４４、５４）全ての平均の厚さ「Ｅ」の比率「Ｒ」が、１．２よりも大きい少なくとも一つのグループ（Ｇ）を備える
ことを特徴とするフィルタ・ブロック。
【請求項２】
前記横切断面（Ｐ）中で、前記グループ（Ｇ）の前記内側壁（４６、５６）全ての前記平均の厚さ「ｅ」に対する、前記グループ（Ｇ）の前記外側壁（４４、５４）全ての前記最小の厚さ「Ｅmin」の比率「Ｒ*」が、１．２よりも大きい
ことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ・ブロック。
【請求項３】
前記比率「Ｒ」、および／または、前記比率「Ｒ*」が、考慮する前記横切断面（Ｐ）に関係なく、一定であることを特徴とする請求項１または２に記載のフィルタ・ブロック。
【請求項４】
前記グループ（Ｇ）の前記吸気通路（５０）および／または前記排気通路（５２）の前記横断面、および／または、前記平均の厚さ「Ｅ」、および／または、請求項２が当てはまるときには前記最小の厚さ「Ｅmin」が、前記ブロック（１１）の全長（Ｌ）にわたって実質的に一定であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のブロック。
【請求項５】
前記比率「Ｒ」、および／または、請求項２が当てはまるときには前記比率「Ｒ*」が、１．９と２．１の間にあり、好ましくは実質的に２に等しいことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のフィルタ・ブロック。
【請求項６】
前記グループ（Ｇ）の前記排気通路の前記外側壁の前記平均の厚さが、前記グループ（Ｇ）の前記吸気通路の前記外側壁の前記平均の厚さよりも大きいことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のフィルタ・ブロック。
【請求項７】
任意の横切断面（Ｐ）中で、全ての前記吸気通路（１４ｅ）が、同一の横断面を持ち、そして、全ての前記排気通路（１４ｓ）が、同一の横断面を持ち、そして、前記吸気通路の前記横断面が、前記排気通路の前記横断面と、好ましくはより大きな表面積を持って、異なることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のフィルタ・ブロック。
【請求項８】
平らでない壁要素（４０）によって分離された少なくとも一つの吸気通路（１４ｅ）および少なくとも一つの排気通路（１４ｓ）を備えてなることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のフィルタ・ブロック。
【請求項９】
前記平らでない壁要素（４０）が、横断面中で、正弦曲線または正弦曲線の一部の形状を持つ少なくとも一つの面を持つことを特徴とする請求項８に記載のフィルタ・ブロック。
【請求項１０】
前記グループ（Ｇ）の前記外側壁（４４、５４）が、平らな外表面（６０）を持つことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のフィルタ・ブロック。
【請求項１１】
前記ブロックの辺（１１’）に接する通路（１４ｐ1）を備えていない、前記ブロックの二つの隣接し合う周縁通路の各セットが、一つの前記グループ（Ｇ）であることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載のフィルタ・ブロック。
【請求項１２】
前記ブロックの辺に接する通路を備えた、前記ブロックの二つの隣接し合う周縁通路の各セットが、一つの前記グループ（Ｇ）であることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載のフィルタ・ブロック。
【請求項１３】
前記切断面（Ｐ）中で、前記ブロック（１１）の周縁壁（３０）の前記平均の厚さが、かど通路を備えていない二つの隣接し合う周縁通路の任意のグループの前記厚さ「Ｅ」に実質的に等しいことを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載のフィルタ・ブロック。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか１項に記載の、少なくとも一つのフィルタ・ブロックを備えてなることを特徴とする、微粒子フィルタのためのフィルタ本体。
【請求項１５】
セラミック材料の押し出し成形によって、請求項１から１４のいずれか１項に記載のフィルタ・ブロックの製造に適している通路が備わっている構造を形成するように適合された押し出し成形金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に内燃機関の排気ガス中に存在する微粒子をろ過するためのフィルタ・ブロックであって、前記ブロックの周縁に交互に配置され、かつ、前記ブロックの外部に露出した外側壁および前記ブロックの内部に配置された内側壁をそれぞれ有している周縁吸気通路および周縁排気通路を備えてなるフィルタ・ブロックに関するものである。
本発明は、さらに、複数の前記ブロックを組み立てることによって形成される本体、および、本発明によるブロックを押し出し成形するための金型に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常、外気に開放する前に、排気ガスは、従来技術において既知の、図１および２に示すような微粒子フィルタによって浄化される。
微粒子フィルタ１が、図１において、図２に示す切断面Ｂ−Ｂに沿って横断面図で示されており、図２において、図１に示す切断面Ａ−Ａに沿って縦断面図で示されている。
【０００３】
微粒子フィルタ１は、通常、金属ハウジング５内に挿入された少なくとも一つのフィルタ本体３を有する。フィルタ本体３は、参照番号１１ａ〜１１ｉを付した複数のブロック１１の組み立て、および、機械加工によってもたらされる。
【０００４】
ブロック１１を製造するために、セラミック材料（コーディエライト、炭化ケイ素など）を押し出し成形して、多孔質ハニカム構造を形成する。その押し出し成形された多孔質構造は、通常、複数の隣接し合う正方形断面の直線通路１４が終端する二つの実質的に正方形の上流面１２と下流面１３との間に、軸Ｄ−Ｄに平行に延在する四つの縦方向（長手方向）の辺１１’を有する、軸Ｄ−Ｄに平行な直方体の形状を持つ。それらの通路は、第一のセットの隔壁が第二のセットの隔壁に直交する、平らで平行な隔壁の二つのセットの相互貫入によって形成される。通路１４を囲む四つの隔壁部が、その通路の側壁２２を構成する。通常、二つのセットの通路は全て、同じ厚さを持つ、即ち、いずれの通路１４の側壁２２も、一定の厚さを持つ。
【０００５】
押し出し成形の後、押し出し成形された多孔質構造が、周知のように、上流面１２上で（排気通路１４ｓの場合）、または、下流面１３上で（吸気通路１４ｅの場合）、それぞれ、上流プラグ１５ｓ、下流プラグ１５ｅによって、交互にふさがれる。排気通路１４ｓおよび吸気通路１４ｅの、それぞれ、上流プラグ１５ｓおよび下流プラグ１５ｅの反対端においては、排気通路１４ｓおよび吸気通路１４ｅは、それぞれ、下流面１３および上流面１２上に、それぞれ、展開する排気口１９ｓおよび吸気口１９ｅで外に向いて終端する。
【０００６】
その結果、各通路１４は、側壁２２、プラグ１５ｓまたは１５ｅ、および、外に向く終端口１９ｓまたは１９ｅによって境界をつけられた内部容積２０を規定する。吸気通路１４ｅと排気通路１４ｓは、それらの側壁２２を介して、流体連通状態にある。
【０００７】
ブロック１１ａ〜１１ｉは、一般的にシリカおよび／または炭化ケイ素および／または窒化アルミニウムから成るセラミック・セメントのシール２７を用いて結合することによって、ひとつに組み立てられる。そのように形成された組み立て品を、その後、例えば、円形断面を得るために、機械加工することができる。そのようにして、外側のブロック１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆ、１１ｇ、１１ｈは、機械加工によって丸められた外表面を持つ。
【０００８】
これによって、ハウジング５と、外側のフィルタ・ブロック１１ａ〜１１ｈとハウジング５との間に配置される、排気ガスに対して気密な周縁シール２８との中に挿入することのできる、軸Ｃ−Ｃを持つ円柱状のフィルタ本体３が、作り出される。
【０００９】
図２に示す矢印によって指示されるように、排気ガスの流れＦは、吸気通路１４ｅの開口１９ｅを介してフィルタ本体３に入り、それらの通路のろ過側壁を通過して排気通路１４ｓに入り込み、そして、次に、開口１９ｓを介して外部に抜ける。
【００１０】
一定の期間の使用後に、フィルタ本体３の吸気通路１４ｅに蓄積された微粒子、即ち、「すす」が、エンジンの性能を低下させる。このため、フィルタ本体３を、定期的に、例えば５００キロメートルごとに再生しなければならない。この再生、即ち、「詰まり除去」は、すすの着火を可能にする温度まで、すすを加熱することによって、すすを酸化させることにある。
【００１１】
再生段階中に、排気ガスは、すすの燃焼によって放出される熱エネルギーの全てを下流に運ぶ。さらに、すすは、いろいろの通路に一様に堆積しないから、その燃焼ゾーンは、フィルタ本体３内に一様に分布しない。最後に、フィルタ本体３の周縁ゾーンが、金属ハウジング５を介して、周囲の大気によって冷却される。
【００１２】
その結果、温度は、フィルタ本体３のゾーンに応じて異なり、一様には変化しない。フィルタ本体３の内部の温度の非一様性、および、一方ではフィルタ・ブロック１１ａ〜１１ｉ、他方ではシール２７に用いられる材料の性質の相違が、振幅の大きな局部応力を発生させ、それは、局所的な破損または亀裂を引き起こすことがある。特に、ブロック１１ａ〜１１ｈとハウジング５の間の界面、および、ブロック１１ａ〜１１ｉとシール２７の間の界面における局部応力は、ブロック１１ａ〜１１ｉ内に亀裂を引き起こし、それによって、微粒子フィルタ１の耐用年数を短くすることがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、この亀裂の発生の危険性を減少させることができる新奇なブロック１１を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この目的は、特に内燃機関の排気ガス中に存在する微粒子をろ過するためのフィルタ・ブロックであって、前記ブロックの周縁に交互に配置され、かつ、前記ブロックの外部に露出した外側壁および前記ブロックの内部に配置された内側壁をそれぞれ有している周縁吸気通路および周縁排気通路を、備えてなるフィルタ・ブロックによって達成される。
【００１５】
本発明によるフィルタ・ブロックは、二つの隣接し合う周縁通路の少なくとも一つのグループであって、横切断面中で、前記グループの前記内側壁全ての平均の厚さ「ｅ」に対する、前記グループの前記外側壁全ての平均の厚さ「Ｅ」の比率Ｒが、１．２よりも大きいような少なくとも一つのグループを備えてなることが画期的である。
【００１６】
以下の説明部分で、より十分に詳細に見られるように、前記グループの通路の外側壁によって形成される周縁壁の平均の厚さが、したがって、増加し、それによって、そのブロックが局所的に補強され、そして、それによって、亀裂の発生の危険性を制限するということが有利なところである。
【００１７】
周縁壁は、それが覆う周縁通路において、それらの通路の内側壁の平均の厚さよりも大きい平均の厚さを、局所的に持つ。したがって、周縁壁は、「平均補強」を持つ。それは、考慮している外側壁の一部にわたって、例えば、前記通路の一つの幅にわたって、または、それを超えてさえ、周縁壁の厚さが、それらの通路の内側壁の平均の厚さの１．２倍よりも小さくなるかもしれないという可能性を排除するものではない。
【００１８】
しかしながら、前記切断面において、前記グループの通路の外側壁の厚さは、いずれの点においても、それらの通路の内側壁全ての平均の厚さ「ｅ」以上であることが好ましい。
【００１９】
前記横切断面において、前記グループの前記内側壁全ての前記平均の厚さ「ｅ」に対する、前記グループの前記外側壁全ての最小の厚さ「Ｅmin」の比率Ｒ*が、１．２よりも大きいことが、より好ましい。それによって、亀裂の発生に対する抵抗力が、さらに向上する。
【００２０】
本発明は、さらに、本発明による少なくとも一つのフィルタ・ブロックを備えてなることが画期的である、微粒子フィルタのためのフィルタ本体に関するものである。
【００２１】
本発明は、さらに、セラミック材料の押し出し成形によって、本発明によるフィルタ・ブロックの製造に適している通路が備わっている構造を形成するように適合された押し出し成形金型に関するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本明細書に添付される図面を参照して、以下に続く記述を読むことによって、本発明の利点のよりよい理解と評価が促進されるであろう。
なお、図４については、その明瞭さを高めるために、図示されている通路の数は、従来売られているフィルタ・ブロックの通路の数よりもはるかに少なくなっている。
制限的に解すべきではない、添付図面の図において、種々の要素が、必ずしも同じ縮尺で示されていない。特に、種々の通路を分離する壁の厚さは、原寸に比例しておらず、本発明に対する制限を構成するものではない。
種々の図において、同一の、または、同等の要素を表わすために、同一の参照番号が、用いられている。
【００２３】
図１および２は、上述してある。ここでは、部分的には上述した図３を参照する。
図３に示すフィルタ・ブロック１１は、フィルタ・ブロック１１の外面１６の四面１６ａ〜１６ｄを形成する補強隔壁３０を有する。
【００２４】
図４に詳細に示すブロック１１は、任意の吸気通路によってろ過されたガス全てが、前記吸気通路に隣接する排気通路に移行するように互いに配置された、隣接し合う吸気通路１４ｅと排気通路１４ｓのセットを有する。別の吸気通路に終端する、一つ以上の吸気通路のゾーンが存在しないということが、有利なところである。そのようなゾーンは、排気ガスが、そこを両方向に通過することができるから、ろ過に対して有効ではあり得ない。したがって、フィルタ・ブロックの与えられた容積に利用可能なろ過面積が、最適化されている。
【００２５】
吸気通路１４ｅおよび排気通路１４ｓは、フィルタ・ブロックの長さＬに沿って並列で一直線であるのが好ましい。それによって、押し出し成形によって、本発明によるフィルタ・ブロックの製造に適したハニカム構造を製造することができるのが、有利なところである。
【００２６】
吸気通路１４ｅと排気通路１４ｓのセットは、横断面中で、前記吸気通路が、高さ方向（ｙ方向）および幅方向（ｘ方向）において、前記排気通路と交互になる市松模様を形成するように、互いの間に入り込み合っている。
【００２７】
用語「かど通路」が、ブロック１１の辺１１’に接する吸気通路２９ｅおよび排気通路２９ｓに適用される。
【００２８】
任意の横切断面において、吸気通路１４ｅは全て、ブロックの全長Ｌにわたって実質的に一定な、同一の横断面を持つ。同様に、排気通路１４ｓは全て、ブロックの全長Ｌにわたって実質的に一定な、同一の横断面を持つ。これは、フィルタ・ブロックの製造を容易にする。
【００２９】
図４に示す本発明の好適な一実施例において、吸気通路１４ｅの横断面は、排気通路１４ｓの横断面と異なる。吸気通路１４ｅの横断面は、排気通路の総容積を犠牲にして吸気通路の総容積を増加させるために、排気通路１４ｓの横断面よりも大きいのが好ましい。それによって、すす蓄積容量が、増加するのが有利なところである。
【００３０】
この目的のために、吸気通路１４ｅと排気通路１４ｓは、吸気通路１４ｅ側で凹面状で、排気通路１４ｓ側で凸面状であることが好ましい、平らでない壁要素４０によって境界をつけられている。
【００３１】
用語「壁要素」は、通路の側壁２２の（スプライス４２によって範囲を定められる）部分に適用される。術語「スプライス」は、隣接する通路と共有されている側壁の部分の境界に適用される。内側通路においては、このラインは、同じタイプの二つの通路の側壁の接合ゾーンに相当する。したがって、正方形断面通路の網状構造においては、一つの通路のスプライスは、その内部容積２０の「かど」である。
【００３２】
壁要素４０は、横断面において、通路の横列に沿って（ｘ軸に沿って）、または、縦列に沿って（ｙ軸に沿って）、正弦曲線形状または「波」形状を示すように互いに続いていくのが好ましい。壁要素４０は、実質的に通路の幅にわたる正弦曲線半周期でうねる。
【００３３】
用語「周縁通路」１４ｐは、ブロック１１の周縁に位置する通路に適用される。周縁通路１４ｐの側壁２２は、外側壁４４、即ち、ブロック１１の外部に接する側壁、および、内側壁４６、即ち、隣接し合う通路で共有される側壁を有する。外側壁４４は、考慮している通路（それぞれ、１４ｐ1、１４ｐ2）が、かど通路であるかどうかに応じて、二つ（４０1、４０2）または一つ（４０3）の壁要素を有する。同様に、内側壁４４は、考慮している通路（それぞれ、１４ｐ1、１４ｐ2）が、かど通路であるかどうかに応じて、それぞれ、二つ（４０4、４０5）または三つ（４０6、４０7、４０8）の壁要素を有する。
【００３４】
周縁通路の外側壁４４は、フィルタ・ブロック１１の外面１６の四面１６ａ〜ｄを形成する周縁側壁３０を構成する。
【００３５】
二つの隣接し合う周縁通路５０と５２のグループＧを考える。通路５０の側壁は、外側壁４４および内側壁４６から成る。通路５２の側壁は、外側壁５４および内側壁５６から成る。このグループは、共通の壁要素５８によって分離された吸気通路５０および排気通路５２を必ず有する。「Ｅ」および「ｅ」は、横切断面Ｐにおいて測定された、このグループの二つの外側壁４４と５４の平均の厚さ、および、二つの内側壁４６と５６の平均の厚さを、それぞれ、表わしている。通路の壁の厚さは、その壁に直交する位置に身を置いて測定され、それによって、その通路の内部容積のかどでのいかなる厚さ測定も排除される。
【００３６】
Ｒは、比率Ｅ/ｅを表わし、Ｒ*は、比率Ｅmin/ｅ（平均の厚さ「ｅ」に対する、前記グループＧの全ての外側壁４４および５４の最小の厚さ「Ｅmin」の比）を表わす。
【００３７】
本発明によれば、Ｒは、および、好ましくはＲ*についても、１．２よりも大きく、好ましくは、１．５よりも大きい。比率Ｒ、および、好ましくはＲ*も、１．９よりも大きいのがさらに好ましく、また、２．１よりも小さいのが好ましい。最も好ましいのは、比率Ｒ、および、好ましくは比率Ｒ*も、実質的に２に等しいことである。
【００３８】
比率Ｒおよび／または比率Ｒ*は、考慮する前記横切断面Ｐに関係なく一定であることが好ましい。
【００３９】
かど通路を有していない二つの隣接し合う周縁通路の可能なグループＧの全てが、好ましくは、それらのグループの全てにおいて同一である、本発明による比率ＲまたはＲ*を持つことが好ましい。かど通路を有するグループの全ても、好ましくは、それらのグループの全てにおいて同一である、本発明による比率ＲまたはＲ*を持つことが、さらに好ましい。
【００４０】
かど通路の外側壁の壁要素は、かど通路を有していないグループの同じタイプの通路の外側壁の壁要素と同一の外形を持つことが好ましい。
【００４１】
切断面Ｐにおいて、ブロック１１の周縁壁の平均の厚さは、かど通路を有していない二つの隣接し合う周縁通路の任意のグループＧの平均の厚さ「Ｅ」に実質的に等しいのが好ましい。平均の厚さＥおよび／または最小の厚さＥminは、ブロックの全長Ｌにわたって一定であるのが好ましい。
【００４２】
したがって、ブロック１１の周縁壁３０は、四面１６ａ〜ｄ上に一様に配置され、そして、上流面１２から下流面１３まで、ブロック１１の全長「Ｌ」にわたって延在する材料の「平均補強」によって補強される。
【００４３】
二つの隣接し合う周縁通路のグループを考えてみると、排気通路の外側壁の平均の厚さは、吸気通路の外側壁の平均の厚さより大きいのが好ましい。
【００４４】
周縁通路５０および５２の外側壁４４および５４の外表面６０は、実質的に平面であり、また、内表面６２は、正弦曲線または正弦曲線の一部の形状を持つのが好ましい。
【００４５】
周縁通路の外側壁は、ブロック１１の四面１６ａ〜ｄが平面であるように適応されているのが、より好ましい。このことが、ブロックの取り扱いおよび保管を容易にするということが有利なところである。これは、製造が自動化されている場合に、特に有用である。
【００４６】
用語「内側通路」１４ｉは、ブロック１１の内部に位置する通路、即ち、外側壁を有しない通路に適用される。
【００４７】
ブロックの周縁壁の平均補強は、任意の横切断面Ｐにおいて、周縁吸気通路および周縁排気通路１４ｐの流れ断面が、それぞれ、内側吸気通路および内側排気通路１４ｉの流れ断面と実質的に同じになるように配置されるのが好ましい。したがって、補強の適用が、周縁通路１４ｐの容積を、したがって、フィルタ・ブロック１１の総合効率を変化させないことが有利なところである。
【００４８】
本発明によるブロックは、ワンピースであって、当業者には既知の技術を用いて、適切な金型を使用した押し出し成形によって製造するのが好ましい。周縁壁の「平均補強」は、フィルタ・ブロックに付け足されるのではなくて、それと一体である。それによって、フィルタ・ブロックの剛性、および、亀裂の発生に対するその抵抗力が、改善されることが有利なところである。さらに、それによって、補強を形成する材料の剥離のいかなる危険性も、排除されることが有利なところである。最後に、それによって、フィルタ・ブロックの製造が、簡単化される。
【００４９】
組み立ての後、本発明によるフィルタ・ブロックのセットが、局所的な補強を持つ構造を形成する。それらの補強は、実質的に一様に分布するのが好ましい。
この構造に任意選択の機械加工を施して、フィルタ本体を形成した後、そのフィルタ本体の周縁に材料補強を加えることができる。それによって、亀裂の発生の危険性が、さらに減少する。
組み立てられるブロックは、そのブロックの外面上に一様に分布した「平均補強」（即ち、二つの周縁通路のグループの外側壁の厚さの平均と考えて）を持つ周縁壁３０を有するのが好ましい。
したがって、このブロックの組み立ては、フィルタ本体の内部に、亀裂の発生に対するその抵抗力を改善する補強の内部網状構造を作り出す。
【００５０】
本発明の一実施例において、組み立てられる全てのブロックの全ての周縁壁３０は、それらのブロックの内側通路の内側壁の平均の厚さの少なくとも１．２倍の一定の厚さを持つ。それによって、組み立ての後、ブロックの周縁補強が、横断面の中に、周縁に補強を持っていないフィルタ本体に比して亀裂の発生に対する抵抗力を相当に向上させる格子を形成する。
【００５１】
図４に示すように、排気通路の容積に比して吸気通路の容積を増加させるために、好ましくは実質的に正弦曲線状に、ブロックのまわりの補強が、一様に変化していることが好ましい。
【００５２】
実施例に関わりなく、周縁通路の内側壁５６の厚さが、内側通路の壁の厚さと同じであるのが、さらに好ましい。それによって、内側壁全てにわたって、ろ過効率が、考慮する内側壁にかかわりなく、実質的に同じになる。
【００５３】
それによって、フィルタ本体内部のいずれの場所においても、フィルタ・ブロックを交換可能に組み立てることができるから、フィルタ本体の製造も、簡単化される。
【００５４】
１６個の従来のフィルタ・ブロックを有するフィルタ本体（図６）と、同じタイプであるが、本発明による周縁補強隔壁を有する、図３に示すブロックのような１６個のブロックを有するフィルタ本体（図５）との亀裂の発生に対する抵抗力を評価するためのテストが、行なわれた。それらの二つのフィルタ本体が、エンジン試験台上で、５ｇ/ｌまでの厳しい再生（１２０ｋｍ/時間のエンジン速度と、それに続くアイドリング速度への移行と、それに続くポストインジェクションに相当する）を受けた。その後、それらのフィルタ・ブロックが、正中面に沿って縦方向に切断された。そうすると、４個のフィルタ・ブロックの縦断面が、観察される。図５および６に示す縦断面の比較は、一般的には０．５ｍｍを超過する長さの、場合によってはブロックの全長Ｌにわたって延在する亀裂「ｆ」を持つ、従来技術によるブロックと違って、本発明によるブロックが、いかなる亀裂も持たないことを明白に示している。亀裂は、肉眼で、また、顕微鏡下で見ることができる。
【００５５】
ここにおいて明らかなように、本発明による、強化された構造を備えたフィルタ・ブロックは、従来技術のブロックよりも、亀裂の発生に対するよりよい抵抗力を持つ。
【００５６】
本発明が、上に記述し、また、図示した、例示のために与えられ、それに制限しないものである実施例に限定されないことは明らかである。
【００５７】
したがって、二つの隣接し合う周縁通路のグループの全てが、必ずしも、同じ構造を持つ必要はない。
【００５８】
二つの隣接し合う周縁通路のグループの外側壁の補強は、必ずしも、ブロックの全長Ｌにわたって延在する必要はない。縦断面または横断面の中で、補強を周期的に、または、非周期的に展開することもできる。それによって、補強隔壁の厚さを、局所的な熱機械的応力の強度に適合化させることが可能であることが有利なところである。
【００５９】
さらに、通路の横断面を、その通路に沿って周期的に、または、非周期的に展開させることもできる。
【００６０】
そのブロックの亀裂の発生に対する抵抗力を向上させるために好ましいことだとしても、ブロックの二つの隣接し合う周縁通路のグループの全てが、補強を持つ外側壁を有する必要はない。
【００６１】
少なくとも、かど通路を有する二つの隣接し合う周縁通路のグループは、本発明による補強を持つことが好ましい。
【００６２】
通路の形状、特に断面、寸法および数に制限はない。吸気通路の断面は、排気通路の断面と同じであってもよい。
【００６３】
さらに、例えば、周縁通路が、ブロックの機械加工中に面取りされていたため、それらの周縁通路は、同じタイプの内側通路と異なる断面を持ってもよい。
【００６４】
フィルタ・ブロック１１は、如何なる形状を持ってもよい。
【００６５】
さらに、ボンディング、溶接、または、任意の他の既知の技術を用いて、ブロック１１の表面上に補足材料を固定することによって、ブロック１１の表面上に補強を配置することも可能である。補足される材料は、ブロック１１の材料と同じであっても、異なっていてもよい。材料補強は、押し出し成形後で焼結前に、機械加工されてしまったブロックの表面に、例えば、ブロック１１ａ〜１１ｂの丸められた外表面に適用するのが好ましい。
【００６６】
本発明によるフィルタ・ブロックを製造するための方法は、したがって、以下の一連のステップを有してもよい。
ａ）多孔質ハニカム構造を形成するためのセラミック材料の押し出し成形ステップ。
ｂ）前記多孔質構造の外面の少なくとも一部への、前記セラミック材料と同じ、または、異なる材料の補強の適用ステップ。
ｃ）フィルタ・ブロックを得るための、前記多孔質構造の乾燥ステップおよび焼結ステップ。
【００６７】
任意選択に、多孔質構造を、ステップａ）とステップｂ）の間に乾燥させてもよく、また、その後、機械加工を施してもよく、また、材料補強を、機械加工を施した前記外面の少なくとも一部に適用するのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】従来技術の微粒子フィルタを示す、図２のＢ−Ｂ線に沿う横断面図である。
【図２】図１と同じ微粒子フィルタを示す、図１のＡ−Ａ線に沿う縦断面図である。
【図３】本発明による、好適な実施例におけるブロックの斜視図を示す。
【図４】本発明によるフィルタ・ブロックを概略的に示す、ブロックの下流面に向かって見た、断面Ｐに沿う横断面図である。
【図５】図４の詳細を示す図である。
【図６】本発明による１６個のブロックから成るフィルタ本体について、厳しい再生テストを受けさせた後における、図８に示す中央面に沿う縦断面を、平面図で示すものである。
【図７】本発明によらない１６個のブロックから成るフィルタ本体について、厳しい再生テストを受けさせた後における、図８に示す中央面に沿う縦断面を、平面図で示すものである。
【図８】前記テストに用いられたフィルタ本体を、横断面図で示す。
【符号の説明】
【００６９】
１  微粒子フィルタ
３  フィルタ本体
５  金属ハウジング
１１  フィルタ・ブロック
１１’  辺
１４ｅ、２９ｅ  吸気通路
１４ｉ  内側通路
１４ｐ  周縁通路
１４ｐ1、５２  周縁排気通路
１４ｐ2、５０  周縁吸気通路
１４ｓ、２９ｓ  排気通路
２２  側壁
３０  周縁壁
４０、４０1〜４０8、５８  壁要素
４４、５４  外側壁
４２  スプライス
４６、５６  内側壁
６０  外表面
６２  内表面
【図１】
2007524030.tif 000003
【図２】
2007524030.tif 000004
【図３】
2007524030.tif 000005
【図４】
2007524030.tif 000006
【図５】
2007524030.tif 000007
【図６】
2007524030.tif 000008
【図７】
2007524030.tif 000009
【図８】
2007524030.tif 000010
【国際調査報告】
2007524030.tif 000011
2007524030.tif 000012
2007524030.tif 000013
2007524030.tif 000014
2007524030.tif 000015
2007524030.tif 000016