(57)【要約】内燃機関の排気ガス浄化用の排気ガスフィルタであって、縦方向での長さ（Ｌ）および横方向での幅（Ｂ）を有し少なくとも部分的に流体貫流可能な厚み（Ｄ）の材料からなる少なくとも１つの帯状のフィルタ層（１）からなり、上記フィルタ層（１）は少なくとも１部分領域で幅（ＶＢ）および長さ（ＶＬ）の金属製の補強領域（２）を有し、上記補強領域（２）の幅（ＶＢ）は上記フィルタ層（１）の幅（Ｂ）よりも小さく、かつ／または、上記補強領域（２）の長さ（ＶＬ）は上記フィルタ層（１）の長さ（Ｌ）よりも小さい。補強領域（２）の形成は、フィルタ層（１）を機械的に安定化するのに役立つ。さらに、補強領域（２）には、当該排気ガスフィルタ内の隣接した板金層（１０，１１）との接合技術的接続を形成することができる。
2006500197.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気ガス浄化用の排気ガスフィルタ（７）であって、縦方向での長さ（Ｌ）および横方向での幅（Ｂ）を有し少なくとも部分的に流体貫流可能な厚み（Ｄ）の材料からなる少なくとも１つの帯状のフィルタ層（１）から形成され、前記フィルタ層（１）が少なくとも１部分領域で幅（ＶＢ）および長さ（ＶＬ）の金属製の補強領域（２）を有する、排気ガスフィルタ（７）において、
前記補強領域（２）の幅（ＶＢ）が前記フィルタ層（１）の幅（Ｂ）よりも小さく、かつ／または、前記補強領域（２）の長さ（ＶＬ）が前記フィルタ層（１）の長さ（Ｌ）よりも小さいことを特徴とする、排気ガスフィルタ（７）。
【請求項２】
前記フィルタ層（１）が繊維状の材料から、好ましくは金属繊維から、特に好ましくは焼結金属繊維から形成されることを特徴する、請求項１に記載の排気ガスフィルタ（７）。
【請求項３】
少なくとも１の前記補強領域（２）が少なくとも１つの前記フィルタ層（１）の縁に形成されることを特徴とする、請求項１または２に記載の排気ガスフィルタ（７）。
【請求項４】
前記補強領域（２）が内部の帯状部に形成されることを特徴とする、請求項１または２に記載の排気ガスフィルタ（７）。
【請求項５】
前記補強領域（２）が板金層（３）によって形成されることを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の排気ガスフィルタ（７）。
【請求項６】
前記補強領域（２）が蝋沈着物によって形成されることを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の排気ガスフィルタ（７）。
【請求項７】
前記補強領域（２）が、増大した材料密度を有することを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の排気ガスフィルタ（７）。
【請求項８】
前記補強領域（２）が圧縮されることを特徴とする、請求項７に記載の排気ガスフィルタ（７）。
【請求項９】
前記補強領域（２）の厚み（ＶＤ）が前記貫流可能な材料の厚み（Ｄ）よりも小さいことを特徴とする、請求項１から８のいずれかに記載の排気ガスフィルタ（７）。
【請求項１０】
前記補強領域（２）が構造を有することを特徴とする、請求項１から９のいずれかに記載の排気ガスフィルタ（７）。
【請求項１１】
前記構造が、少なくとも前記貫流可能な材料の厚み（Ｄ）に対応する外側の全体振幅を有することを特徴する、請求項１０に記載の排気ガスフィルタ（７）。
【請求項１２】
前記構造が、前記貫流可能な材料の厚み（Ｄ）よりも小さい外側の全体振幅を有することを特徴とする、請求項１０に記載の排気ガスフィルタ（７）。
【請求項１３】
前記補強領域（２）が前記フィルタ層（１）の第１の長側面（５）上および第２の長側面（６）上に交互に位置するように前記補強領域（２）がフィルタセクションを通されることを特徴とする、請求項１から１２のいずれかに記載の排気ガスフィルタ（７）。
【請求項１４】
前記補強領域が接合技術的方法により前記フィルタ層（１）と接続されることを特徴と
する、請求項１から１３のいずれかに記載の排気ガスフィルタ（７）。
【請求項１５】
前記補強領域（２）が前記フィルタ層（１）と溶接されることを特徴とする、請求項１４に記載の排気ガスフィルタ（７）。
【請求項１６】
前記補強領域（２）が隣接した板金層（１０，１１）と接続されることを特徴とする、請求項１から１５のいずれかに記載の排気ガスフィルタ（７）。
【請求項１７】
前記補強領域（２）が隣接した板金層（１０，１１）と蝋付けされることを特徴とする、請求項１６に記載の排気ガスフィルタ（７）。
【請求項１８】
縦方向での長さ（Ｌ）および横方向での幅（Ｂ）を有し少なくとも部分的に流体貫流可能な厚み（Ｄ）の材料からなる、排気ガスフィルタ用のフィルタ層（１）の製造方法において、
前記フィルタ層（１）の少なくとも１部分領域で幅（ＶＢ）および長さ（ＶＬ）の金属製の補強領域が形成され、前記補強領域の幅（ＶＢ）が前記フィルタ層（１）の幅（Ｂ）よりも小さく、かつ／または、前記補強領域の長さ（ＶＬ）が前記フィルタ層（１）の長さ（Ｌ）よりも小さく、さらに、前記補強領域（２）が接合技術的に前記貫流可能な材料と接続されることを特徴とする、方法。
【請求項１９】
前記貫流可能な材料が繊維から、好ましくは金属繊維から、特に好ましくは焼結金属繊維から形成されることを特徴とする、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記補強領域（２）が板金層（３）、蝋沈着物、または増大した材料密度の領域によって形成されることを特徴とする、請求項１８または１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記補強領域（２）が前記貫流可能な材料と蝋付けされることを特徴とする、請求項１８から２０のいずれかに記載の方法。
【請求項２２】
前記補強領域（２）に溶接接続が形成されることを特徴とする、請求項１８から２０のいずれかに記載の方法。
【請求項２３】
前記溶接接続の形成が抵抗溶接またはレーザ溶接によって、好ましくはローラシーム溶接によってなされることを特徴とする、請求項２２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、少なくとも１つのフィルタ層を有する、内燃機関の排気ガス浄化用の排気ガスフィルタに関し、さらに、少なくとも１の金属製の補強領域を有するフィルタ層の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関、特にディーゼルエンジンの排気ガスを濾過してそこから粒子を除去するためのさまざまなフィルタシステムが開発されている。このようなフィルタシステムとしては、たとえば「開いた」フィルタシステムなども挙げられる。開いたフィルタシステムとは、フィルタシステムを形成するチャネル壁が少なくとも部分的に有孔質または多孔質の材料で構成されることを特徴とするものである。ここにはさらに方向転換または案内のための構造が設けられる。これは、流れがその中に含まれる粒子とともに有孔質または多孔質の材料の領域へと方向転換されるように働くものである。ここで驚くべきことに、粒子は遮蔽（Interception）および／または埋伏（Impaktion）によって有孔質のチャネル壁の表面上および／またはチャネル壁内に付着して残るということがわかった。
【０００３】
この作用を実現するためには、流れる排気ガスの流れプロファイルにおける圧力の異なりが重要となる。上述の方向転換によって、追加的に高い局所的低圧状態または高圧状態が生じ得る。これにより有孔質の壁の中を通り抜ける際の濾過効果が得られるが、それは上述の圧力の異なりが均衡されなければならないからである。この場合、流れの袋小路が全く設けられないので、公知の閉じたフィルタシステムとは異なり開いたフィルタシステムである。粒子フィルタが開いていると言われるのは、基本的に粒子（これには本来濾過して除去すべき粒子よりもかなり大きい粒子も含まれる）が粒子フィルタを完全に通り抜けることができる場合である。このため、このようなフィルタは、動作中に粒子が塊状化したときでも詰まることがない。粒子フィルタが開いている度合いの測定に適した方法としては、たとえば球状の粒子がどれ程の直径までこのようなフィルタを通って流れることができるかを試験するというものがある。ここでの用途の場合、直径０．１ｍｍ以上の球、好ましくは直径０．２ｍｍを上回る球が通過して流れることができるときに特にフィルタは開いているとされる。極端な場合には開いたフィルタを透かして向こうが見えることすらある。
【０００４】
このようなフィルタシステムは、たとえば先公開ではないドイツ特許出願ＤＥ１０１５３２８３およびＤＥ１０１５３２８４に記載されている。このような開いたフィルタシステムにおいては、使用されるフィルタ層の機械的安定性が不十分であるという問題がしばしば生じる。この問題は相応の枠構造体を形成することで回避可能ではあるが、これには他の不都合が存在する。フィルタ層に枠構造体のないフィルタシステムは、ガス流入側でのフィルタ層に対する脈動的な荷重で比較的速くほつれてしまい、さらに、場合によってはフィルタ効果の向上をもたらし得る丈夫な構造となるようにフィルタ層を形成することは困難である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上に鑑み、この発明は、機械的安定性が向上しかつ隣接した層との結合能力が改良されたフィルタ層を有する排気ガスフィルタおよびこのようなフィルタ層の製造方法を提案することを課題としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は、請求項１の特徴を備えた排気ガスフィルタおよび請求項１７の特徴を備えた方法によって解決される。有利な形態および変形例はそれぞれの従属請求項の対象である。
【０００７】
この発明に従う内燃機関の排気ガス浄化用の排気ガスフィルタは、縦方向での長さＬおよび横方向での幅Ｂを有し少なくとも部分的に流体貫流可能な厚みＤの材料からなる少なくとも１つの帯状のフィルタ層を含み、上記フィルタ層は少なくとも１部分領域で幅ＶＢおよび長さＶＬの金属製の補強領域を有する。上記補強領域の幅ＶＢは上記フィルタ層の幅Ｂよりも小さく、かつ／または、上記補強領域の長さＶＬは上記フィルタ層の長さＬよりも小さい。
【０００８】
フィルタ層に金属製の補強領域を取付けることにより、機械的に安定したフィルタ層の形成が可能となるという利点が得られ、上記フィルタ層における貫流可能な表面のうち上記補強領域によって覆われる割合はごく僅かである。
【０００９】
たとえば、フィルタ層のガス流入側における縁領域に補強領域を形成することが可能である。この補強領域によって、上記フィルタ層は従来の製品よりも明らかに長く使用に耐えられるようになるが、それは、この場合上記補強領域が吹出し保護として働くことができ、こうしてフィルタ層が縁でほつれることを防ぐからである。フィルタ層に対する機械的な荷重はガス流入領域で特に大きいが、それは、排気ガスは通常フィルタ層に対して脈動的に当たり、また熱負荷もこの領域で最大となるからである。
【００１０】
さらに、補強領域を形成することにより、明らかに向上した加工性がもたらされるため、繊維状のフィルタ層をも、構造化されたフィルタ層となるように形成することが可能となる。これにより、排気ガスフィルタを従来のハニカム体の形に構成することが可能となり、ここでフィルタ層は平滑な層として、かつ／または構造化された層として使用され得る。このハニカム体はさらに無孔質の板金層を含んでもよい。こうしてこの発明によれば、たとえば、排気ガスフィルタとして用いられるハニカム体を一般的な態様で平滑なフィルタ層および構造化された板金層から形成したり、または構造化されたフィルタ層および平滑な板金層を使用したりできる。この補強領域はまた、隣接した層への接合技術的接続に特に適した領域でもある。
【００１１】
この発明の排気ガスフィルタの有利な一形態に従うと、上記フィルタ層は繊維状の材料から形成され、好ましくは上記フィルタ層は金属繊維から、特に好ましくは焼結金属繊維から形成される。繊維状の材料、好ましくは金属繊維からフィルタ層を製造することでフィルタ層の耐熱性が向上する。これはちょうど排気ガスフィルタにおいても有利なことであるが、それは内燃機関の排気ガスは比較的高温でありかつ脈動して現われるからである。したがって、排気ガスフィルタがエンジン付近に取付けられるときに特に、フィルタ層を金属繊維から形成することが有利である。このようなフィルタ層の厚みは２ｍｍ未満、特に１ｍｍ未満である。
【００１２】
この発明の排気ガスフィルタのさらなる有利な実施例に従うと、少なくとも１の上記補強領域は少なくとも１つの上記フィルタ層の縁に形成される。補強領域を縁に形成することには、この領域でフィルタ層がほつれることを防ぐという利点があり、こうしてフィルタ層の耐用期間を長くすることができる。
【００１３】
この発明の排気ガスフィルタのさらなる有利な形態に従うと、上記補強領域は内部の帯状部に形成される。補強領域を内部の帯状部に形成することにより、フィルタ層の形状安定性が向上し、こうしてフィルタ層の構造化が可能となるという利点が得られる。
【００１４】
この発明に従うと、上記補強領域は、ただ１本の帯状部に形成されることも、または場合によっては周期的に生じ得る複数の帯状部に形成されることもある。上記フィルタ層に対する上記補強領域の相対的な位置に関し、上記補強領域は、縦方向の帯として、横方向の帯として、または上記フィルタ層の縁に対して任意の角度をもって、形成され得る。補強領域を複数形成することから得られる利点としては、一方でフィルタ層の形状安定性が明らかに向上するだけでなく、複数の補強領域の形成によって、当該フィルタ層を上記補強領域において排気ガスフィルタ内の他の層と確実に結合することが可能となり、ここでガスが上に流れることのできるフィルタ層表面が上記補強領域のために大幅に小さくなることはない。上記補強領域は矩形の形状を有することが好ましいが、たとえば楕円形、円形、弓形、三角形など任意の形状の補強領域が可能であり、かつこの発明の範囲内である。
【００１５】
この発明の排気ガスフィルタのさらなる有利な実施例に従うと、上記補強領域は板金層によって、または蝋沈着物によって形成される。これらの仕方はともにフィルタ層製造プロセスへ容易に統合可能である。さらにこれらの仕方はともに金属製のフィルタ層に関して特に有利であるが、それはその場合補強領域とフィルタ層との接続が容易に形成可能であるからである。これはたとえば蝋沈着物の熱処理により、または板金層の場合には蝋付けもしくは溶接によってなされる。補強領域を蝋沈着物あるいは板金層として形成できることには、フィルタ層の機械的安定性が上昇するという利点がある。板金層の厚みは０．０８ｍｍ未満、特に０．０４ｍｍ未満、または０．０２ｍｍ未満とする。
【００１６】
この発明の排気ガスフィルタのさらなる有利な形態に従うと、上記補強領域は増大した材料密度を有する。すなわち、この発明に従うと、たとえば上記補強領域を圧縮力の印加により形成することができる。さらに、フィルタ層の形成時に既に補強領域により多くの材料を設けて材料密度を後で圧延により増大できるようにすることが有利である。この関連で、上記補強領域を圧縮することが特に有利である。
【００１７】
この発明の排気ガスフィルタのさらなる有利な形態に従うと、上記補強領域の厚みは上記貫流可能な材料の厚みよりも小さい。これによって、板金層などの形で形成される補強領域との比較で相対的に厚みの大きい繊維材料をも補強することができるという利点が得られ、この厚みの大きい繊維材料は厚みの小さい補強領域によって機械的に補強される。補強領域の特性に応じて、比較的厚みの小さい補強領域によっても、フィルタ層において比較的大きな機械的安定化が達成可能である。
【００１８】
この発明の排気ガスフィルタのさらなる有利な形態に従うと、上記補強領域は構造を有する。特に、上記補強領域の厚みが上記貫流可能な材料の厚みよりも小さいときに、上記補強領域に構造を形成することにより上記補強領域を上記貫流可能な材料の厚みに適合させることが可能となる。これにより、材料消費量が比較的少なくても、厚みの次元に大きなばらつきが生じることなく上記貫流可能な材料において大きな機械的安定化を得ることができる。さらにまた、繊維状の材料全体を構造化することも可能である。この関連で、上記構造化についての外側の全体振幅が少なくとも上記貫流可能な材料の厚みに対応するのが特に有利である。また、上記構造化についての外側の全体振幅が上記貫流可能な材料の厚みよりも小さい場合も同様に有利である。
【００１９】
この発明の排気ガスフィルタのさらなる有利な形態に従うと、上記補強領域が上記フィルタ層の第１の長側面上および第２の長側面上に交互に位置するように上記補強領域がフィルタセクションを通される。補強領域をこのように形成することは吹出し保護部を形成するのに特に有利であるが、それはこれによってフィルタ層における両方の主面がほつれないよう簡単な仕方で保護され得るからである。
【００２０】
この発明の排気ガスフィルタのさらなる有利な形態に従うと、上記補強領域は接合技術的方法により上記フィルタ層と接続される。接合技術的接続は、排気ガスフィルタ製造における既存の方法過程へ容易に組込むことができる。すなわち、たとえば、安定した全体構造の製造のために排気ガスフィルタを全体的に蝋付けするときに、上記補強領域を上記フィルタ層と溶接することができる。
【００２１】
この発明の排気ガスフィルタのさらなる有利な形態に従うと、上記補強領域は上記フィルタ層と溶接される。この場合、特に抵抗溶接法、とりわけローラシーム溶接法またはレーザ溶接法が適している。ローラシーム溶接法に伴い、同時にフィルタ層に対し或る程度の圧力が加わり、これにより材料密度を増加させてフィルタ層をさらに補強することが可能である。補強領域とフィルタ層との間に安定して形成された溶接の縫い目によってフィルタ層はさらなる機械的補強を得る。
【００２２】
その他の接合技術的接続方法もまた可能でありこの発明の範囲内である。たとえば、上記少なくとも１の補強領域を上記フィルタ層とリベット止めしてもよい。また、複数の接合技術的方法、たとえばリベット止めと蝋付け、またはリベット止めと溶接を組合せてもよく、これもまたこの発明の範囲内である。すなわち、たとえば、補強領域としての蝋の薄膜をリベット止めによりいわば仮止めし、後でこの補強領域を蝋付けにより最終的に固定することが有利である。また、他の接合技術的方法と関連させて、上記補強領域を形成するために増大した材料密度を引き起こす場合もある。たとえば、増大した材料密度を圧延または押圧によって引き起こすことができる。この場合もまた、さまざまな方法同士を組合せる、たとえば押圧と溶接、好ましくは抵抗溶接、ローラシーム溶接、または広い電極での点溶接を組合せることが有利である。
【００２３】
この発明の排気ガスフィルタのさらなる有利な形態に従うと、上記補強領域は隣接した板金層と接続される。この関連で、上記補強領域が隣接した板金層と蝋付けされるのが特に有利である。こうして、たとえば実質的に繊維状の材料から形成された層と板金層との間に耐久性のある接続をもたらすことが可能となる。これにより、この発明の排気ガスフィルタがより長持ちする。
【００２４】
この発明に従う思想のさらなる局面に従うと、縦方向での或る長さおよび横方向での或る幅を有し少なくとも部分的に流体貫流可能な或る厚みの材料からなる、排気ガスフィルタ用のフィルタ層の製造に用いられる方法が提案される。上記フィルタ層の１部分領域で或る幅および或る長さの金属製の補強領域が形成され、上記補強領域の幅は上記フィルタ層の幅よりも小さく、かつ／または、上記補強領域の長さは上記フィルタ層の長さよりも小さい。上記補強領域は接合技術的に上記貫流可能な材料と接続される。
【００２５】
この発明に従う方法の有利な一形態に従うと、上記貫流可能な材料は繊維から、好ましくは金属繊維から、特に好ましくは焼結金属繊維から形成される。金属繊維からなるフィルタ層は大きな耐熱性を有し、これは内燃機関の排気ガス領域での使用に有利である。
【００２６】
この発明に従う方法のさらなる有利な形態に従うと、上記補強領域は板金層、蝋沈着物、または増大した材料密度の領域によって形成される。
【００２７】
この発明に従う方法のさらなる有利な形態に従うと、上記補強領域は上記貫流可能な材料と蝋付けされる。蝋接続の形成は、排気ガスフィルタの製造における既存の方法工程へ組込まれるのが有利である。こうして蝋接続の形成は、排気ガスフィルタ内の他の蝋接続の形成と同じ作業工程で行なうことができる。
【００２８】
さらに、上記補強領域に溶接接続を形成するのが有利である。この関連で、上記溶接接続を抵抗溶接またはレーザ溶接によって、好ましくはローラシーム溶接によって形成するのが特に有利である。補強領域とその他の貫流可能な材料との溶接接続を抵抗溶接法、ここで特に好ましくはローラシーム溶接法によって形成するのが有利である。と言うのも、増大させた材料密度の材料領域として上記補強領域を形成する際、これがローラシーム溶接とともに１つの作業過程で行なうことができるからであるが、なぜならここでは押付け力が上記フィルタ層に加わるからである。さらに、構造化されたローラシーム溶接工具を使用することで上記補強領域に構造化を直接刻印することが可能である。すなわち、たとえばローラシーム溶接を或る種の歯車によって行なうことができ、これによりたとえば波状の構造を補強領域に形成し、それに伴って上記構造をフィルタ層全体にも形成することになる。これは流体貫流可能な材料の剛性に依存して十分な補強領域が存在する限りにおいて当てはまる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、添付の図面を用いて、この発明についての特に有利かつ好ましい形態についてより詳細に説明する。ただし、この発明はここに示す各実施例には限定されない。
【００３０】
図１は、縦方向に長さＬ、横方向に幅Ｂ、および厚みＤを有するフィルタ層１を示す。フィルタ層１は、少なくとも部分的に流体貫流可能な有孔質の材料で製造される。具体的には、上記のようなフィルタ層１は金属繊維から、特に焼結金属繊維から製造され得る。フィルタ層１は、フィルタ層１の幅Ｂよりも小さい幅ＶＢの補強領域２を有する。この補強領域の長さＶＬは、フィルタ層１の対応する長さＬよりも小さい。
【００３１】
図２に示すように、フィルタ層１は、板金層３から形成される補強領域２を有する。図２において、板金層３の厚みＶＤは、フィルタ層１の厚みＤとの比較で相対的に大きいものとして示されているが、これはより明らかに小さくてもよい。板金層３をフィルタ層１と接続するには、溶接方法、とりわけ抵抗またはレーザ溶接法、特に好ましくはローラシーム溶接法を用いることができる。
【００３２】
図３は、第２の実施例における補強領域２を有するフィルタ層１を示す。ここでは補強領域２を形成するのに補強領域２の材料密度を増大させている。これを達成するには、フィルタ層を金属繊維から製造するときに既に上記領域においてより多くの材料を形成すればよい。場合により存在する高さの異なりを均すために、後でこの領域の材料を圧縮してもよい。また、繊維材料を一様に形成し、補強領域２の材料のみを圧縮することも可能である。
【００３３】
図４は、第３の実施例における、横方向に走る補強領域２を有するフィルタ層１を示す。一般的に、補強領域２は、フィルタ層１の縁に対して横方向または縦方向にのみ形成されるわけではなく、フィルタ層１の角部に対して任意の角度をもって形成され得る。フィルタ層１に対して補強領域２がどの向きにあってもこの発明の範囲内である。図４の実施例では、補強領域２は蝋沈着物として形成される。この際、たとえば、フィルタ層１が構成される有孔質の材料は液体の蝋を吸込むという状況を利用することができる。
【００３４】
図５は、図４と同様に蝋沈着物によって形成される一実施例を示す。ここで見て取れるように、補強領域２はフィルタ層の全体厚みＤを超えては延びていない。補強領域の厚みＶＤは厚みＤよりも小さい。これを達成するには、フィルタ層１に受取られた蝋の量を相応に測定して、蝋流れを防ぐための相応の手段を形成すればよい。
【００３５】
上記蝋沈着物の形成は、排気ガスフィルタ製造における既存の方法工程へ組込まれるのが有利である。しばしば、このような方法においては、排気ガスフィルタ内の異なる部品
同士を接続するのに熱的な方法工程、たとえば蝋付けが用いられる。この場合、補強領域の形成を製造プロセスへ容易に統合することができる。
【００３６】
補強領域の厚みＶＤがフィルタ層１の厚みＤよりも小さい、すなわち蝋沈着物はフィルタ層１の全体厚みＤ中を通って延びないという事実は、フィルタ層１の補強をもたらすとは言え、これによって当該層が補強領域２において完全に堅くされることはない。応用分野に応じて、厚みＶＤがフィルタ層の厚みＤと同一となるように蝋沈着を行なうこともまたこの発明の範囲内である。こうすれば、補強領域２のないフィルタ層１よりも、補強領域２があるためより大きな耐久性をもって形成可能なフィルタ層が得られる。
【００３７】
図６は、さらなる実施例における、補強領域２を有するフィルタ層１を示す。この実施例においては、補強領域２は、フィルタ層１内の孔に通された薄い板金層３から構成される。板金層３を孔に通す際、板金層３がフィルタ層１の第１の長側面５上および第２の長側面６上に交互に位置するようにする。製造プロセスにおいては、板金層３を孔に通した後にローラシーム溶接によってフィルタ層１と接続することができる。この場合、板金層３とフィルタ層１との間に強固な接続が形成される。このような溶接接続の形成はとりわけフィルタ層１の縁領域にあるのが好ましいが、それはフィルタ層１とこのように接続された板金層３が排気ガスフィルタのガス流入側において吹出し保護として良く適しているからである。しかしながら、他の実施例で示す構成でも良好な吹出し保護を達成することが可能である。
【００３８】
たとえば或る種の歯車といった構造部を有する工具によるローラシーム溶接によって板金層３を構造化することが可能である。排気ガスフィルタの組立時には、刻印される構造の波長に孔４の間隔１５がほぼ対応するように孔４をフィルタ層１内で位置付けることが有利である。さらに、波状の構造が刻印されるとき、波の山および／または波の谷がそれぞれ孔４の領域に刻印されれば有利である。こうして、板金層３で補強された、構造化されたフィルタ層１を製造することが可能となり、これは排気ガスフィルタ内で隣接する層と接する領域においてそれぞれ板金層３を有するため、隣接する層との強固な接続の形成が可能となるという利点が得られる。
【００３９】
一般的に、この発明に従うと、帯状部の形成は、縁の領域での帯状部には限定されず、フィルタ層における任意の領域を機械的に補強することが可能である。これら領域の形成に応じて、フィルタ層を永続的に構造化して、たとえばハニカム体における波状層として用いることもまた可能である。
【００４０】
図７は図６の実施例の側面図を示す。ここで見て取れるように、板金帯３の或る部分はフィルタ層１の第１の長側面５上にあり、板金帯３の別の部分はフィルタ層１の第２の長側面６上にある。
【００４１】
図８は、さらなる実施例のフィルタ層１の製造方法を示す。ここでは、有孔質で流体貫流可能な材料からなる繊維マット１６の縁領域１７において板金層３をこの繊維マットまわりに折畳む。この後、矢印１８で示すように縁領域１７を圧縮する。これはローラシームによって行なわれるのが有利であり、これによって圧縮と同時に板金層３と繊維マット１６との間の溶接接続が形成される。
【００４２】
こうして製造された、補強されたフィルタ層１を図９に示す。これはフィルタ層１の縁領域１７に補強領域２を有する。この領域は、排気ガスフィルタの組立時に、蝋接続の形成などによって隣接した板金層と接続され得る。これに加え、フィルタ層１において折畳んだ板金３によって形成した縁側の補強領域２は、吹出し保護として利用するのが特に有利である。
【００４３】
図１〜９に示した各実施例における金属製の補強領域を有するフィルタ層は、この発明に従う図１０に示す排気ガスフィルタ７の組立に適している。この排気ガスフィルタ７は、被筒８およびハニカム構造部９からなるハニカム体として組立てられている。ハニカム構造部９は、流体貫流可能なチャネル１２を形成する波状層１０および平滑層１１からなる。この発明に従うと、平滑層１１および／または波状層１０を、金属製の補強領域を有するフィルタ層により構成することが可能である。たとえば平滑層１１が補強領域２付きフィルタ層１により構成される場合、波状層１０を通常の板金層により構成することが可能である。この層は、排気ガスフィルタ７を通って流れるガスを、フィルタ層１として形成された平滑層１１へ案内する構造部および貫通孔を有し得る。
【００４４】
また、波状層１０が補強領域２付きフィルタ層１で形成される場合でも、平滑層１１に構造を設けることができる。この構造とは、排気ガスフィルタ７を貫流するガス流に渦を引き起こし、フィルタ層１として形成された波状層１０の方向にこのガス流を案内するように作用するものである。
【００４５】
この発明に従うと、内燃機関の排気系統の中に排気ガスフィルタ７を取付ける際、好ましくは排気ガスフィルタ７のガス流入側１３を補強領域２付きで形成することが有利である。補強領域２は、高温かつ脈動する排気ガスのガス流によるフィルタ層１のほつれを防ぐ吹出し保護として用いられる。ガス流出側１４ではこのほつれの問題はより小さいが、この発明に従うとここにおいてもたとえば単にハニカム構造部の機械的な補強および安定化のために補強構造を形成することが可能である。
【００４６】
この発明に従い形成される排気ガスフィルタは、少なくとも部分的に、補強領域２を有するフィルタ層１で形成される。補強領域２の形成は、フィルタ層１を機械的に安定化するのに役立つ。さらに、補強領域２には、当該排気ガスフィルタ内の隣接した板金層１０，１１との接合技術的接続を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】第１の実施例における、補強領域を有するフィルタ層を概略的に示す斜視図である。
【図２】第１の実施例の側面図である。
【図３】第２の実施例の側面図である。
【図４】第３の実施例を概略的に示す斜視図である。
【図５】第３の実施例におけるフィルタ層の側面図である。
【図６】第４の実施例における、補強領域を有するフィルタ層を示す図である。
【図７】第４の実施例におけるフィルタ層の側面図である。
【図８】第５の実施例におけるフィルタ層の製造方法を示す図である。
【図９】第５の実施例の側面図である。
【図１０】一実施例における、この発明の排気ガスフィルタを概略的に示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  フィルタ層、２  補強領域、３  板金層、４  孔、５  第１の長側面、６  第２の長側面、７  排気ガスフィルタ、８  被筒、９  ハニカム構造部、１０  波状層、１１  平滑層、１２  チャネル、１３  ガス流入側、１４  ガス流出側、１５  ２つの孔間の距離、１６  繊維マット、１７  縁領域、１８  矢印、Ｂ  フィルタ層の幅、Ｄ  フィルタ層の厚み、Ｌ  フィルタ層の長さ、ＶＢ  補強領域の幅、ＶＤ  補強領域の厚み、ＶＬ  補強領域の長さ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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