(57)【要約】【解決手段】本発明の粒子フィルター(2)は、特に自動車の内燃エンジンの排気ガスにフィルターをかける粒子フィルターであって、ハウジング(4)と、フィルターエレメント(5)とを備える。フィルターエレメント(5)の簡単な設置及び／又は簡単な交換、及び／又はハウジングの密閉性の改善は、フィルターエレメント(5)が内側ジャケット(9)内で支持された結果による。内側ジャケット(9)は、外側ジャケット(12)上で径方向に支持され、外側ジャケット(12)内に軸方向に取り外し可能に配置され、カバー(22)上に軸方向に支持されたリング(24)上に軸方向に支持され、圧力を伝達するために少なくとも１つの支持エレメント(25)によって、ハウジング(4)の設置開口(20)を閉鎖する。本発明のマフラー(1)は、粒子フィルター(2)を備え、マフラー(1)のマフラーハウジング(3)の断面は、粒子フィルター(2)のハウジング(4)を形成する。【選択図】図１
2015517619.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
設置開口（２０）を備えるハウジング（４）と、フィルターエレメント（５）とを備える、自動車の内燃エンジンの排気ガスにフィルターをかける粒子フィルター（２）であって、
粒子フィルター（２）は、外側ジャケット（１２）と、前記外側ジャケット（１２）内に軸方向に取り外し可能に配置されている内側ジャケット（９）とを備え、
前記ハウジング（４）は、カバー（２２）により閉鎖される前記設置開口（２０）を備え、前記カバー（２２）を通じて前記内側ジャケット（９）を軸方向に前記外側ジャケット（１２）内に挿入することができ、かつ前記外側ジャケット（１２）から引っ張り出すことができ、
前記フィルターエレメント（５）は、前記内側ジャケット（９）内で支持され、前記内側ジャケット（９）は、前記外側ジャケット（１２）上で径方向に支持され、
前記内側ジャケット（９）は、前記フィルターエレメント（５）の流出側のリング（２４）に接触し、
少なくとも１つの支持エレメント（２５）が、前記カバー（２２）上の前記リング（２４）を軸方向に支持して圧力を伝達する粒子フィルター（２）。
【請求項２】
前記支持エレメント（２５）は、圧力を伝達するために前記リング（２４）上で締め付けられ、
前記リング（２４）は、前記内側ジャケット（９）上に固定配置されることで、前記カバー（２２）を取り外した状態で、前記支持エレメント（２５）上で引っ張ることにより、前記フィルターエレメント（５）を備える前記内側ジャケット（９）を前記外側ジャケット（１２）から引き出すことができる請求項１に記載の粒子フィルター（２）。
【請求項３】
前記支持エレメント（２５）は、ねじ棒（３７）と、ナット（３９）と、キャップナット（４０）と、ブッシング（３８）とを備え、
前記ブッシング（３８）は、前記カバー（２２）を貫通し、前記カバー（２２）上で固定配置され、
前記ブッシング（３８）は、前記リング（２４）から見て外方に向く側において外ねじ（４１）を有し、
前記ねじ棒（３７）は、前記リング（２４）上で固定され、前記ブッシング（３８）を通過し、
前記ナット（３９）は、前記リング（２４）から見て外方に向くブッシング（３８）の側において前記ねじ棒（３７）上にねじ止めされ、前記ブッシング（３８）上で軸方向に支持され、
前記キャップナット（４０）は、前記ナット（３９）と、前記リング（２４）から離れ、前記外ねじ（４１）により前記ブッシング（３８）にねじ止めされている前記ねじ棒（３７）の解放端（４２）とを覆っている請求項１又は２に記載の粒子フィルター（２）。
【請求項４】
前記ねじ棒（３７）の前記解放端（４２）は、前記キャップナット（４０）の前記内側（４３）上で軸方向に支持される請求項３に記載の粒子フィルター（２）。
【請求項５】
径方向において前記内側ジャケット（９）と前記外側ジャケット（１２）との間に、少なくとも１つの密閉エレメント（２７）が配置される請求項１乃至４のいずれか１項に記載の粒子フィルター（２）。
【請求項６】
少なくとも１つの前記密閉エレメント（２７）は、ビーズ（３１）を備える請求項５に記載の粒子フィルター（２）。
【請求項７】
少なくとも１つの前記密閉エレメント（２７）が金網（３３）を備える請求項５又は６に記載の粒子フィルター（２）。
【請求項８】
前記密閉エレメント（２７）は、前記内側ジャケット（９）上に配置される前記密閉固定器具（２９）上で保持される請求項５乃至７のいずれかに記載の粒子フィルター（２）。
【請求項９】
前記カバー（２２）は、前記外側ジャケット（１２）に対して径方向に伸びる前記ハウジング（４）の外壁（１７）上に形成されている前記設置開口（２０）を完全に包む開口縁（２１）に対して、クランプ（２３）により接続される請求項１乃至８のいずれかに記載の粒子フィルター（２）。
【請求項１０】
前記フィルターエレメント（５）から軸方向に出る排気ガスを径方向に排出させる空洞円筒形の外側エレメント（１５）が、軸方向における前記カバー（２２）と前記リング（２４）との間の位置に配置される請求項１乃至９のいずれかに記載の粒子フィルター（２）。
【請求項１１】
前記外側エレメント（１５）は、前記外側ジャケット（１２）に一体形成されている請求項１０に記載の粒子フィルター（２）。
【請求項１２】
前記リング（２４）は、前記外側ジャケット（１２）及び／又は前記外側エレメント（１５）に径方向に支持され、軸方向に取り外し可能とされている請求項１０又は１１に記載の粒子フィルター（２）。
【請求項１３】
前記ハウジング（４）の密閉性を確認するための前記外側ジャケット（１２）を貫通する漏れチャンネル（４５）が設けられている請求項１乃至１２のいずれかに記載の粒子フィルター（２）。
【請求項１４】
前記外側ジャケット（１２）における径方向内側の少なくとも１つの成形部（１３）は、前記内側ジャケット（９）を径方向に支持する請求項１乃至１３のいずれかに記載の粒子フィルター（２）。
【請求項１５】
請求項１乃至請求項１４のいずれかに記載の粒子フィルター（２）を備える内燃エンジンの排気システム用マフラー（１）であって、
前記粒子フィルター（２）の前記ハウジング（４）は、前記マフラー（１）のマフラーハウジング（３）の断面により形成されているマフラー（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ガスをフィルターにかける粒子フィルター、及びこのような粒子フィルターを有するマフラーに関する。
【背景技術】
【０００２】
粒子フィルターは、例えば内燃エンジンにより発生する排気ガスを処理する役割を果たす。その結果、例えば、すす等の粒子は、後に処理される排気ガスを別の用法で処理するために、又は環境に戻すために、当該粒子フィルターを用いてフィルターにかけられ、排気ガスから除去される。当該粒子にフィルターをかけるために、粒子フィルターは、通常粒子フィルターのハウジング内に固定配置されているフィルターエレメントを備える。このような粒子フィルターは、内燃エンジン内の排気ガスを処理する排気ガス処理装置の一部とすることができ、これは、例えば、酸化窒素還元のための触媒変換器も備える。排気ガスにフィルターをかけることを通じて、特に、上記粒子（燃焼等の形で再生の可能性があるにも拘わらず解放できない）の堆積を通じて発生する可能性のある摩耗が、フィルターエレメントにおいて発生する。この摩耗は、フィルターエレメントの効率を下げ、粒子フィルターの不具合を引き起こす可能性がある。従って、予め設定された間隔で、そして／又は必要時に粒子フィルターを交換する必要がある。その結果、粒子フィルターのある部品だけ、特にフィルターエレメントを交換することができる。しかし、粒子フィルターの部品、特にフィルターエレメントの交換は、通常大きな労力を要し、容易に可能ではない。
【０００３】
このような粒子フィルターは、例えば、ＷＯ９２／１８２２６から知られている。この粒子フィルターは、ハウジングと、ハウジング内に配置されるフィルターエレメントとを備える。軸方向反対に位置する側において、フィルターエレメントは、ハウジング上のフィルターエレメントを軸方向に支持するエンドリングを備える。その結果、粒子フィルターは、末端プレートを備え、該末端プレートは、軸方向端部にてエンドリングの１つを支持し、ピン又はナットにより反対の軸方向端部にてハウジング上で固定されることになる。
【０００４】
ＥＰ  ２  ３３３  ２６３  Ａ１には、粒子フィルターが開示されており、該粒子フィルターは、内燃エンジンに直接配置されている。粒子フィルターのフィルターエレメントは、ハウジング内に配置され、保持エレメントによりハウジング内で固定されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記に説明したタイプの粒子フィルターを改善し、又は少なくとも別の実施の形態を提示する課題に取り組み、これは、特に、粒子フィルターの簡単な設置、及び／又は粒子フィルターのフィルターエレメントの簡単な交換、及び／又は粒子フィルターのハウジングの密閉性増加を可能にするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によると、この課題は、独立請求項の主題により解決される。好ましい実施の形態は、従属請求項の主題である。
【０００７】
本発明は、粒子フィルターを簡単に実装できるように、そして／又はフィルターエレメントを簡単に交換できるように、粒子フィルターのフィルターエレメントを内側ジャケット内に配置し、ハウジング上で固定される外側ジャケット内で内側ジャケットを径方向に支持し、少なくとも１つの支持エレメントにより同内側ジャケットを外側ジャケット内で軸方向に支持する概念に基づいている。
【０００８】
本発明では、特に自動車の内燃エンジンの排気ガスにフィルターをかける役割を果たす粒子フィルターは、内側ジャケットと、外側ジャケットと、フィルターエレメントと、ハウジングとを備え、内側ジャケットは、軸方向に取り外し可能に外側ジャケット内に配置されている。さらに、粒子フィルターは、ハウジングの開口を閉鎖するカバーを備える。ハウジングの設置開口は、特に、フィルターエレメントを内部に配置した内側ジャケットを外側ジャケット内に軸方向に挿入し、また、それをジャケットから引っ張り出すために設けられている。カバーから見て外方に向く面端において、外側ジャケットは、フィルターエレメントに対して排気ガス入口を規定し、その結果、フィルターがかけられる排気ガスは、この排気ガス入口を通じてフィルターエレメントに到達する。さらに、フィルターエレメントは、内側ジャケット内で支持され、好ましくは、保持されている。このために、ベアリングマットを、フィルターエレメントと内側ジャケットとの間に径方向に配置することができる。この径方向は、軸方向に対して垂直に向く。当該軸方向は、粒子フィルター又は内側ジャケットの長手方向に延び、又はフィルターエレメント内の排気ガスの主流方向に沿って延びる。同様に、フィルターエレメントを支持する内側ジャケットは、当該内側ジャケットが外側ジャケット内で軸方向に移動可能又は取り外し可能になるように、外側ジャケット上で径方向に支持されている。さらに、内側ジャケットは、フィルターエレメントの取り出し側、すなわち排気ガス入口から見て外方に向く側においてリングに接触している。少なくとも１つの支持エレメントは、圧力を伝えるためにカバー上のリングをさらに軸方向に支持する。これは、特に、カバーはハウジング上に配置され、同ハウジングに接続されていることで、リング、したがって内側ジャケット及びフィルターエレメントが、カバーの方向において軸方向に作用する圧力（特に排気ガスの流れを通じて発生する圧力）に対して固定されることを意味する。
【０００９】
実際には、内側ジャケットが軸方向に取り外し可能にハウジング内に配置されるように、外側ジャケットがハウジング内で固定配置されている。カバーから見て外方に向く側、したがって流入側では、特にフィルターエレメント、したがって内側ジャケットは、排気ガスの流れを通じてカバーの方向に押されるので、内側ジャケットの同様の軸方向保護は、省略できる。したがって、結局は、粒子フィルターの簡単な設置が達成され、カバー上で軸方向に圧力を伝達するためのリング、したがって内側ジャケット及びフィルターエレメントのさらに簡単かつ安定した支持、または軸方向の保護が達成される。
【００１０】
好ましい実施の形態では、牽引力を、リングから支持エレメントに伝達することもできる。その結果、当該牽引力を、特に前記圧力に対して向けられ、したがって、特に軸方向に同様に作用する。支持エレメントを通じたリング上の引張り力の伝達を利用して、特に、フィルターエレメントのハウジングからの簡単な引き抜きが達成される。このために、リングが、内側ジャケット上にさらに固定配置され、リングが内側ジャケットの不可欠な部品として設計される実施の形態や、リングが何らかの方法（例えば、溶接やねじ止め）により内側ジャケットに固定して接続される実施の形態が考えられる。リングは、内側に向き、いずれの場合もリングをこのような関連する支持エレメントに接続する役割を果たす接続部を径方向にさらに有することができる。牽引力を伝達するための内側ジャケット上のリングの固定配置及びリング上の支持エレメントの締め付けを通じて、好ましくはカバーを取り除いた状態で、内側ジャケットを、支持エレメント上の牽引によりフィルターエレメントと共に外側ジャケットから引っ張り出すことができ、その結果、フィルターエレメントの簡単な取り外しが設けられ、これは、特に適切な場合、必要時には内側ジャケットを含めてフィルターエレメントを交換するのに利用できる。
【００１１】
好ましい実施の形態では、各支持エレメントは、ねじ棒と、ナットと、キャップナットと、ブッシングとを備える。その結果、ブッシングは、カバー上に固定配置され、カバーを貫通し、ねじ棒は、ブッシングを通過し、リング上で締め付けられる。リング上でのねじ棒の締め付けは、例えば、ねじ接続又は溶接等により達成することができる。ナットは、リングから見て外方に向くブッシングの側においてねじ棒にねじ止めされ、ブッシング上で軸方向に支持されている。さらに、キャップナットは、ナット及びリングから離れたねじ棒の解放端を覆い、リングから見て外方に向くブッシングの側に形成されているブッシング上に形成されるブッシングの外ねじにより、ブッシングに更にねじ止めされている。したがって、リングは、圧力を伝達するために支持エレメントによりカバー上で軸方向に支持されている。このために、ねじ棒をブッシング内で特にブッシングにねじ止めすることができる。この場合、ナットは、特にロックナットとしての役割を果たし、ねじ棒は、リングにさらに回転可能に接続されている、又はブッシングは、カバー内に回転可能に配置されている。この設計を用いて、特に、内側ジャケット、従ってフィルターエレメントを簡単な方法でハウジングから引っ張り出すことも可能である。従って、キャップナットを最初はブッシングからねじ抜きさせることができる。これに続いて、ねじ棒がリングに続けて内側ジャケット及びフィルターエレメントを外側ジャケットから引っ張り出すように、ナットを回すことができる。その後、ハウジングから取り外された又は引っ張り出された内側ジャケットと、フィルターエレメントと、ハウジングとのカバーの接続を断つことができる。
【００１２】
別の実施の形態では、ねじ棒の解放端は、リングに面したキャップナットの内側において軸方向に支持されている。この場合、ねじ棒の解放端の軸方向支持は、特に圧力を伝達するためのカバー上のリングの支持をもたらす。
【００１３】
特に、フィルターエレメント又は内側ジャケットから外側ジャケットへの、すなわちハウジングへの振動伝達を減らし、よりよい断熱を保証するために、内側ジャケット及び外側ジャケットを、互いに径方向に間隔をおいて配置することができる。しかしながら、これにより排気ガスは、内側ジャケットと外側ジャケットとの間に径方向に形成された空洞内に流入し、粒子フィルター又はハウジングの密閉性を悪化又は低下させる可能性がある。このため、好ましい実施の形態では、少なくとも１つの密閉エレメントが内側ジャケットと外側ジャケットとの間に配置される。これは、特に、内側ジャケットと外側ジャケットとの間の排気ガスの流れを防止し、又は付随する漏れを密閉する役割を果たす。このため、このような密閉エレメントが、流入側及び流出側の両方又はその間において内側ジャケットと外側ジャケットとの間で径方向に配置され得る。多数の当該密閉エレメントが、流出側及び／又は流入側、又はその間において内側ジャケット及び外側ジャケットとの間で径方向に配置される実施の形態も採り得る。このような密閉エレメントを、特にリング状又はリング部分状に設計することができ、その結果、密閉エレメントが、内側ジャケットの外周又は外側ジャケットの内周又は周方向に沿って配置される。
【００１４】
実際には、当該密閉エレメントは、弾力性を有し、特にばねエレメントとして形成され、密閉エレメントは、径方向に弾力的に構成されることが好ましい。その結果、設置中の密閉エレメントは、径方向にあらかじめ組み込まれ、その後空洞に導入される。内側ジャケットと外側ジャケットとの間で径方向に形成される空洞に予め組み込まれた密閉エレメントによる排気ガスの流れの密閉をできる限り十分に保証するために、密閉エレメントは、密閉エレメントが配置された領域において、外側ジャケットと内側ジャケットとの間を塞ぐ。
【００１５】
原則として、内側ジャケットと外側ジャケットとの間の径方向空洞の密閉を保証することを条件として、このような密閉エレメントをいかなる方法でも実現することができる。好ましい実施の形態では、少なくとも１つのこのような密閉エレメントは、ビーズを備える。このような密閉エレメントは、いかなるタイプのビーズ（特に、半ビーズ、完全ビーズ、又は二重ビーズ）も備えることができる。密閉エレメントは、ビーズを備えることで好適な実施形態で製造されることになり、簡単な設置及び適切な密閉を保証するという効果が得られる。
【００１６】
あるいは、又は追加として、少なくとも１つの当該密閉エレメントは、金網を備え、又は当該金網として形成される実施形態が考えられる。その結果、適切な密閉及び／又は適切な弾力性を保証するために、金網は、実際には固く固定される。
【００１７】
好ましくは、各密閉エレメントは、内側ジャケット又はフィルターエレメン交換の際に、内側ジャケットやフィルターエレメントが交換可能となるように設計又は構成され、ハウジング上に実装されている。
【００１８】
具体的には、粒子フィルターは、密閉エレメントを保持する密閉保持器具を備える。この場合、「保持」は、特に関連する密閉エレメントの軸方向支持を意味する。これにより、密閉エレメントは、密閉保持器具により、リング上、したがってカバー上で直接または間接的に支持される。リング、すなわち内側ジャケットをハウジングから引っ張り出す際に、密閉エレメントを同様にハウジングから引っ張り出すことができるように、密閉保持器具は、内側ジャケット上に配置される。密閉保持器具は、そのために、内側ジャケット上で固定配置され、例えば内側ジャケット上で接続され、又は内側ジャケット上に形成、又は内側ジャケット上に一体形成される構成をとり得る。あるいは、又は追加として、密閉保持器具を、リング上で固定配置でき、例えば、リングに接続及び／又はリング上に形成（特にリング状に一体形成）できる。多数の当該密閉保持器具を設けることが可能であり、該密閉保持器具の各々は、同一又は異なる設計又は構成をとり得る。さらに、各密閉保持器具は、このような密閉エレメント、又は多数の当該密閉エレメントを保持できる。
【００１９】
具体的には、密閉保持器具及び対応する密閉エレメントは、相互的に補完されるように設計される。特に、密閉保持器具は、対応する密閉エレメントの土台に嵌合することにより、密閉エレメントを保持可能とされている。
【００２０】
密閉エレメントの各実装は、密閉エレメントが有する窪みを通じて実現できる。このような実装は、実施形態において、密閉エレメントが有する形状に基づいて実現される。このような密閉エレメントには、平行に走る２つの接続部が備えられ、これらは土台を形成する。
【００２１】
密閉保持器具及び対応する密閉エレメントの相互作用を通じて、内側ジャケット又はリングについて軸方向における保護が更に得られる。同様に、各密閉エレメントは、特に、外側ジャケットによる内側ジャケット及び／又はリングへの径方向における支持を生じさせ得る。
【００２２】
一般的に、カバーは、幾通りかの方法で、ハウジングの設置開口を閉鎖することができる。好ましい実施の形態としては、カバーは、クランプにより開口縁に接続される。当該クランプは、特に、Ｖクランプ及び／又はＶ帯クランプとして構成され、設置開口を密閉する。したがって、特に、フィルターエレメント、及び／又は内側ジャケット、及び／又はリングを設置開口から引っ張りだすために、当該クランプの解除、すなわち、設置開口又は開口縁からのカバーの取り外しによって、設置開口を開けることができる。
【００２３】
上記設置開口を密閉する開口縁は、外側ジャケットに対して径方向に伸びるハウジングの外壁上に形成されるのが好ましい。その結果、外壁が、外側ジャケットで接続されている、特に外側ジャケットに溶接されている実施形態を採り得る。
【００２４】
フィルターエレメントを通過して流れ、フィルターエレメントから出る排気ガスを排出するために、例えば、出口エレメントを設けることができる。当該出口エレメントは、カバーとリングとの間で軸方向に向けて配置されている。好ましい実施の形態では、このような出口エレメントは、中空シリンダーとして形成され、フィルターエレメントから軸方向に出る排気ガスを径方向に排出するように構成されている。これにより、特に、径方向出口開口を設けることができる。出口エレメントは、上記出口開口に該当する径方向開口を有するスリーブとして構成することができる。ハウジングの上記外壁は、特に、出口エレメントから流出する排気ガスを案内し、又は、これに仕切る役割を果たし得る。このため、特に、出口壁が、カバーに面する出口エレメントの側に配置され、出口エレメントの外周に沿って延びている。さらに、粒子フィルターは、内壁を備えることができる。当該内壁は、同様に、特に、出口エレメントの出口開口から流出する排気ガスを伝達する役割を果たし、この場合、カバーから見て外方に向く出口エレメント側に配置されている。
【００２５】
その結果、外壁と同様にして、内壁は、外側ジャケットに対して径方向に伸び、外側ジャケットに接続（特に溶接）されることが好ましい。これにより、流出チャンネルが内壁及び外壁により形成され、これは、出口エレメントの出口開口から流出する排気ガスを径方向外側に案内する。
【００２６】
内側ジャケットは、出口エレメントにより軸方向に引っ張り出される構成が採られることが好ましい。このため、内側ジャケット又はフィルターエレメントをハウジングから引っ張り出すことが出口エレメントにより妨害されないように、リングを出口エレメントから軸方向に実際に引っ張り出すことが可能にされている。
【００２７】
特に、出口エレメントが設置開口の開口縁内に軸方向に突出し、出口縁上で径方向に支持されることで、出口エレメントの支持が実現される。同様に、出口エレメントを、外側ジャケット、内側ジャケット、又は内壁の軸方向における断面内に配置することもできる。これにより、出口エレメントは、特に外壁及び／又は内壁の領域内で径方向に支持され得る。
【００２８】
出口エレメントは、外側ジャケットに対して固定される形態が採られる。これは、出口エレメントを、外側ジャケットに接続できること、及び／又は、外側ジャケットに接続した内壁及び／又は外壁に接続できることを意味する。好ましい実施の形態では、内壁及び／又は外壁の外側ジャケットへの接続は、出口エレメント側の工夫で実現できるように、出口エレメントが外側ジャケットで一体形成されている。
【００２９】
粒子フィルターは、幾通りかの方法で分布させて配置することができる多数の支持エレメントを備えることが好ましい。実際には、リングと、そして内側ジャケット又はフィルターエレメントの均一的な支持を保証するために、各支持エレメントが周方向に沿って均一に分布されている。特に、排気ガスの流れに影響を与えないように、及び／又は支持エレメントの排気ガスとの相互作用を最小限にするために、各支持エレメントを内側ジャケットの内周に沿って配置する構成が採られる。
【００３０】
リングは、排気ガスの流れを可能な限り摩擦がないようにする構成が採られる。その結果、リングの径方向における長さは可能な限り短くされる。
【００３１】
リングを保持するために、リングは、外側ジャケットにより支持される構成が採られる。リングと、そして内側ジャケット及び／又はフィルターエレメントをハウジングからに引っ張り出すことを保証するために、リングは軸方向に取り外し可能とされる。これに代えて又は追加で、リングを出口エレメント上で径方向に支持する構成も採ることができ、リングは、出口エレメント内で軸方向にも取り外し可能である。
【００３２】
原則として、リングは、内側ジャケットを軸方向に直接又は間接的に支持する。リングは、支持エレメントによりカバー上で支持されることを条件として、どのような形状も採り得る。その結果、リングは、例えば、Ｚ形、Ｓ形、Ｌ形、又はＵ形の形状を採用可能で、長手方向断面に関する外形は、粒子フィルターに応じて決定される。
【００３３】
さらに、リング上でフィルターエレメントを軸方向に支持するために、リングとフィルターエレメントとの間で軸方向に支持エレメントを配設することができる。その際、支持エレメントは、フィルターエレメントの振動を吸収又は防止可能にもなるように設計又は構成されることが好ましい。また、リングを、フィルターエレメント又は内側ジャケットの付随する振動を吸収又は防止するように、設計又は構成することもできる。
【００３４】
ハウジングの密閉性を確認するために、外側ジャケットを貫通し、特に、内側ジャケットと外側ジャケットとの間で径方向に形成される空洞に流体的に接続される漏れチャンネルをさらに設けることが可能である。その結果、例えば、保持圧力又は圧力損失を測定するために、漏れチャンネルにより圧縮空気を空洞内に導入することで、ハウジングの密閉性を確認するための漏れ試験を行うことができる。しかし、このような漏れ試験中は、少なくとも１つのこのような密閉エレメントを、漏れチャンネルの流入側及び流出側に配置することが必要である。
【００３５】
このようなハウジングの密閉性確認、又はこのような漏れ試験は、特に、フィルターエレメント及び／又は内側ジャケットの交換（このとき、少なくとも１つの上記支持エレメントも交換可能である）後に達成することができる。
【００３６】
外側ジャケットにおける内側ジャケットの径方向における支持を、径方向内側に向いた外側ジャケットの少なくとも１つの成形部を用いて行うことができる。この場合、このような成形部は、外側ジャケットの全周方向又は周方向一部に沿って延設可能とされている。多数の当該成形部を、同じ高さ又は異なる高さで周方向に沿って配置することも可能である。さらに、各成形部は、形状が適宜変更可能であり、特に、対称的又は非対称的に形成することも可能である。このような外側ジャケットにおける内側ジャケットの径方向支持は、内側ジャケットの振動を減少させ、そして／又は、内側ジャケット振動が外側ジャケットに伝達することも減少される。
【００３７】
本発明に係る粒子フィルターは、あらゆる種類の内燃エンジンの排気ガスにフィルターをかけることに利用可能である。特に、本発明に係る粒子フィルターを、ディーゼルで動く内燃エンジン、特に実用車用のディーゼル粒子フィルターとして用いることが好適である。
【００３８】
さらには、本発明に係る粒子フィルターは、内燃エンジン用の排気ガス処理装置の一部として用いることが好適である。
【００３９】
好適な実施形態として、内燃エンジンの排気システム用のマフラーは、このような粒子フィルターを備え、粒子フィルターのハウジングは、マフラーのマフラーハウジングの部分により形成される形態が挙げられる。
【００４０】
本発明のさらに重要な特徴及び効果は、従属請求項、図面、図面に対応して行われる図面の説明から得られる。
【００４１】
上記及び下記に示す特徴は、前述の各組み合わせでのみ利用可能ではなく、本発明の範囲を逸脱しない限り、他の組み合わせ又は単独で利用することもできることを理解されたい。
【００４２】
本発明の好ましい実施の形態が、図面に示され、詳細は以下に説明されるが、同一の参照符号は、機能的に同一又は類似の部品に関して付されている。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】粒子フィルターを備えるマフラーを通る縦断面図である。
【図２Ａ】図１におけるIIでの断面を示す拡大図であり、それぞれに異なる実施形態を示す図である。
【図２Ｂ】図１におけるIIでの断面を示す拡大図であり、それぞれに異なる実施形態を示す図である。
【図２Ｃ】図１におけるIIでの断面を示す拡大図であり、それぞれに異なる実施形態を示す図である。
【図２Ｄ】図１におけるIIでの断面を示す拡大図であり、それぞれに異なる実施形態を示す図である。
【図３Ａ】図１におけるIIIでの断面を示す拡大図であり、それぞれに異なる実施形態を示す図である。
【図３Ｂ】図１におけるIIIでの断面を示す拡大図であり、それぞれに異なる実施形態を示す図である。
【図３Ｃ】図１におけるIIIでの断面を示す拡大図であり、それぞれに異なる実施形態を示す図である。
【図４】リングを示す断面図である。
【図５】支持エレメント及び粒子フィルター部分の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
図１は、粒子フィルター２を備えるマフラー１を示し、マフラー１のマフラーハウジング３の断面は、粒子フィルター２のハウジング４を形成している。粒子フィルター２は、例えば自動車（特に、実用車）の内燃エンジンの排気ガスが通過するフィルターエレメント５を備える。当該排気ガスは、それが内部で例えば、煤（すす）のような粒子から解放され、その結果フィルターがかけられるフィルターエレメント５に、粒子フィルター２の排気ガス入口６を通じて到達する。したがって、排気ガスは、流入側７においてフィルターエレメント５内に流入し、流出側８において再びフィルターエレメント５から流出する。フィルターエレメント５は、例えばセラミックであり、又は他の何らかの素材からなるものであってもよい。
【００４５】
フィルターエレメント５は、内側ジャケット９内で支持又は保持されており、径方向において内側ジャケット９とフィルターエレメント５との間に、ベアリングマット１０が配置されている。その結果、径方向は、軸方向１１に垂直に伸び、軸方向１１は、粒子フィルター２又は内側ジャケット９の長手方向に延び、又はフィルターエレメント５における排気ガスの主な流れ方向と同様である。内側ジャケット９は、ハウジング上に固定されている外側ジャケット１２内に、軸方向に取り外し可能に配置されており、径方向内側に向けられた外側ジャケット１２の成形部１３は、外側ジャケット１２から径方向に内側ジャケット９を支持している。したがって、内側ジャケット９と外側ジャケット１２との間には、空洞１４が径方向に形成されている。
【００４６】
排気ガス入口６から見て外方となる側において、外側ジャケット１２は、中空円筒形の出口エレメント１５を備え、該出口エレメント１５は、フィルターエレメント１５から上記軸方向に流出する排気ガスを径方向に排出する。このために、外側エレメント１５は、軸方向に配置されている開口１６を備える。さらに、外壁１７及び内壁１８が設けられ、これらは、出口エレメント１５、したがって、外側ジャケット１２に対して、例えば、溶接接続されており、外側ジャケット１２に対して径方向に伸びている。この場合、外壁１７及び内壁１８が、出口開口１６から流出する排気ガス用のチャンネル１９（排気ガスを径方向外側に導く）を形成するように、外壁１７及び内壁１８は、出口エレメント１５の出口開口１６を囲んでいる。
【００４７】
排気ガス入口６から見て外方となる側において、粒子フィルター２は、開口縁２１に囲まれた設置開口２０を備え、該開口縁２１は、外壁１７上に形成されている。カバー２２は、クランプ２３、特にＶクランプ２３’又はＶバンドクランプ２３”により、開口縁２１に接続されている。これにより、カバー２２は、設置開口２０を閉鎖している。
【００４８】
内側ジャケット９は、流出側、したがって、排気ガス入口６から見て外方に向く側において、リング２４上で軸方向に支持され、リング２４に対して固定して接続されている。さらに、図５に断面で図示されるように、支持エレメント２５は、圧力を伝達するために、カバー２２上のリング２４を支持する。粒子フィルター２は、２個又は３個の複数のこのような支持エレメント２５を備えることが好ましい。これは、カバー２２の方向に向けて軸方向に作用する力、したがって、特に排気ガスの流れを通して発生する圧力が、リング２４から支持エレメント２５上に、したがって、カバー２２上に伝達されるように、支持エレメント２５及びリング２４は互いに接続され、そして／又は重ねて配置されていることを意味する。したがって、リング２４、内側ジャケット９及びフィルターエレメント５は、圧力に抗してカバー２２上で支持されている。
【００４９】
図２は、図１におけるIIで表された粒子フィルター２の拡大断面図を示している。図２Ａでは、リング２４の外形は、Ｚ形又はＳ形であり、径方向外側において外側ジャケット１２及び出口エレメント１５上で径方向に支持され、外側ジャケット１２及び出口エレメント１５において軸方向に取り外し可能である。径方向外側においては、リング２４は、支持エレメント２６を囲み、該支持エレメント２６は、リング２４とフィルターエレメント５との間で軸方向に配置されている。径方向に伸びる断面では、リング２４は、内側ジャケット９に接触し、内側ジャケット９に接続されている。さらに、密閉エレメント２７は、外側ジャケット１２と内側ジャケット９との間で径方向に形成される空洞１４内に配置され、これは、径方向に弾力があるように可撓性を有するものとされている。密閉エレメント２７は、排気ガス入口６を通じて空洞１４内に入る排気ガス流を阻止して、ハウジング４及び空洞１４を密閉する役割を果たす。そのために、密閉エレメント２７は土台２８を備えている。該土台２８は、軸方向１１に平行に伸び、互いに接続されており、密閉保持器具２９が嵌合する密閉エレメント２７がなす２つの部分として形成されている。密閉保持器具２９は、密閉エレメント２７が当該密閉保持器具２９により軸方向に保持されるように、内側ジャケット９上で固定配置されている。さらに、密閉保持器具２９を土台２８内に滑らせることにより達成できる設置状態または固定状態にある密閉エレメント２７は、密閉保持器具２９が存在する領域部分において空洞１４の径方向断面を完全に閉鎖している。密閉保持器具２９を強化するために、径方向に伸びるウェブ３０が設けられている。図２Ａに示す密閉エレメント２７は、ビーズ３１をさらに備え、該ビーズ３１は、半ビーズ３１’として形成され、その結果、密閉エレメント２７の固定又は弾力特性をビーズ３１により達成することができる。
【００５０】
図２Ｂは、別の実施の形態を示し、この実施形態では、リング２４は、Ｕ形の外形を有し、リング２４の径方向外側脚部３２’は、径方向内側脚部３２”より軸方向に長く設計されている。さらに、密閉保持器具２９は、リング２４の径方向外側足部３２’により形成されている。さらに、密閉エレメント２７は、ビーズ３１を備え、該ビーズ３１は、完全ビーズ３１”として形成されている。さらに、図２Ｂに示す実施の形態の場合、上記図２Ａに示した実施形態とは対照的に、外側ジャケット１２上の内側ジャケット９の軸方向における支持は、外側ジャケット１２の成形部１３により流出側において、図２Ａに示した構成の代わりとして又は追加として実現される。
【００５１】
図２Ｃに示す実施の形態では、図２Ｂに示す実施の形態とは対照的に、リング２４は、Ｌ形の外形を有し、密閉保持器具２９は、リング２４の径方向外側端に接続されている。図２Ｂ及び２Ｃに示す実施の形態では、リング２４の径方向における支持は、内側ジャケット９及び出口エレメント１５のそれぞれにおいて、すなわち、密閉エレメント２７及び密閉保持器具２９それぞれを通じて達成される。
【００５２】
さらなる実施の形態が図２Ｄに示され、本実施の形態は、密閉エレメント２７は、ビーズ３１として二重ビーズ３１’’’を有している点で、図２Ａに示す実施の形態とは異なる。その結果、密閉保持器具２９は、径方向に大きく設計されている。
【００５３】
図３は、図１におけるIIIで表される粒子フィルター２の詳細拡大図である。ここで、図３Ａで明らかなことは、内側ジャケット９を径方向において支持するための外側ジャケット１２の成形部１３は、外側ジャケット１２の全周に沿って延びていないということである。さらに、成形部１３は、軸方向１１において線対称を有する形状に設計されている。
【００５４】
図３Ａ及び図１それぞれに示す実施の形態とは対称的に、図３Ｂは、流入側において、径方向の内側ジャケット９と外側ジャケット１２との間で、図３Ａ及び図１に示した構成の追加として又は代わりとしてとして配置されている。密閉エレメント２７は、さらにビーズ３１を備える。その結果、密閉保持器具２９は、内側ジャケット９上に一体形成され、内側ジャケット９の径方向テーパリングを通じて実現される。外側ジャケット１２も、この領域で先細りになっている。その結果、この領域における密閉エレメント２７は、径方向において内側ジャケット９と外側ジャケット１２との間に配置され、これらによって固定される。さらに、軸方向１１における外側ジャケット１２の成形部１３は、非対称の形状に設計されている。
【００５５】
図３Ｃに示す実施の形態では、密閉エレメント２７は、金網３３又は金編み３３として実現され、金網３３は、凹所３４を備え、該凹所３４は、内側ジャケット９上に一体形成されている密閉保持器具２９用の土台２８として設計されている。さらに、外側ジャケット１２は、金網３３として形成されている密閉エレメント２７が配置される領域において先細りになっている。したがって、内側ジャケット９は、密閉エレメント２７により外側ジャケット１２上で径方向において、このような成形部１３に代替の方法として又は追加として支持されている。
【００５６】
図４は、このようなリング２４の内部を示す断面を示す図である。ここで、明らかにリング２４は、内周３５に沿って径方向内側に向いた接続部３６を備え、これらは、リング２４を支持エレメント２５に接続する役割を果たす。その結果、支持エレメント２５、したがってカバー２２上のリング２４の付随する均一支持又は接続を保証するために、接続部３６、したがって関連する支持エレメント２５は、周方向に均一に分布している。
【００５７】
支持エレメント２５の好ましい実施の形態が、図５に示されている。支持エレメント２５は、ねじ棒３７と、ブッシング３８と、ナット３９と、キャップナット４０とを備えている。ブッシング３８は、カバー２２を貫通し、カバー２２上で固定配置され、例えば、カバー２２内に圧接又はねじ止めされている。ねじ棒３７は、ブッシング３８と出口エレメント１５とを通過し、特に、例えば、ねじ止め又は溶接されたリング２４の対応する接続部３６を用いてリング２４に接続されている。リング２４から外方に向くブッシング３８の側において、ナット３９は、ねじ棒３７上にねじ止めされ、さらにブッシング３８上で軸方向に支持されている。したがって、ナット３９を締めることにより、内側ジャケット１２及びハウジング４から、ねじ棒３７と、リング２４と、内側ジャケット９と、フィルターエレメント５とを引き抜くことが可能である。圧力伝達のためにカバー２２上のリング２４、したがって内側ジャケット９及びフィルターエレメント５の支持をするために、リング２４から見て外方に向くブッシング３８の側に形成されるブッシング３８の外ねじ４１により、キャップナット４０はブッシング３８にねじ止めされている。その結果、キャップナット４０は、ナット３９と、リング２４から離れたねじ棒３７の解放端３２を覆う。さらに、キャップナット４０の内側４３におけるねじ棒３７の解放端４ろ２は、キャップナット４０上で軸方向に支持されている。その結果、まずキャップナット４０のねじを抜き、その後ナット３９をねじ止めし、それにより、リング２４を含むねじ棒３７、したがって内側ジャケット９及びフィルターエレメント５が、設置開口２０の方向で軸方向移動することにより、リング２４、したがって内側ジャケット９及びフィルターエレメント５を、外側ジャケット１２から引っ張り出すことができる。これに続いて、特にねじ棒３７を用いて、リング２４、したがって内側ジャケット９及びフィルターエレメント５を内側ジャケット１２から引っ張り出すために、クランプ２３が切断され、カバー２２を設置開口２０から取り除く。
【００５８】
図５では、カバー２２は、内部に断熱及び／又は振動低下のための絶縁材４４が配置されている空洞体として設計されていることがさらに明らかである。ねじ部３７及びベアリングマット１０及び支持エレメント２６は、振動を低下させる役割を果たすこともできる。
【００５９】
粒子フィルター２のハウジング４の密閉性を確認するために、図１において明らかな通り、外側ジャケット１２を貫通し、空洞１４に流体的に接続されている漏れチャンネル４５がさらに設けられている。
【図１】
2015517619.tif 000003
【図２Ａ】
2015517619.tif 000004
【図２Ｂ】
2015517619.tif 000005
【図２Ｃ】
2015517619.tif 000006
【図２Ｄ】
2015517619.tif 000007
【図３Ａ】
2015517619.tif 000008
【図３Ｂ】
2015517619.tif 000009
【図３Ｃ】
2015517619.tif 000010
【図４】
2015517619.tif 000011
【図５】
2015517619.tif 000012
【国際調査報告】
2015517619.tif 000013
2015517619.tif 000014
2015517619.tif 000015
2015517619.tif 000016