(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のケーシング（１）と、前記筒状のケーシング（１）内に配置されかつ中を排気ガスが流れることが可能なハニカム状の本体（２）とを備えた装置であって、
前記ハニカム状の本体の流路（３）は、巻付けられるかまたは積重ねられた、互いに隣接する滑らかなメタルシート（４）の層と成形されたメタルシート（５）の層との間に形成され、
前記ハニカム状の本体（２）は、その軸方向の長さ（Ｌ）の一部分である接続領域（１２）にわたって前記筒状のケーシング（１）にろう付けされ、
前記メタルシート（４、５）の少なくとも１枚（１６、１７；１８、１９）は、少なくとも一方端部（６）から前記ハニカム状の本体（２）の軸方向の長さ（Ｌ）の一部分にわたって前記ハニカム状の本体（２）を取囲む少なくとも１つの滑らかな部分（８、９；１０、２０）を有し、
前記ハニカム状の本体（２）の周縁部において、前記滑らかな部分（８、９；１０、２０）が前記ハニカム状の本体を取囲む外側の層を形成し、
前記外側の層を形成する前記滑らかな部分（８、９；１０、２０）がハニカム状の本体（２）の周方向の全周において取囲み、
前記滑らかな部分（８、９；１０、２０）は、前記筒状のケーシング（１）と前記ハニカム状本体（２）との間にろう付け材料が入り込まないように、前記筒状のケーシング（１）に接触しており、
前記接続領域（１２）は前記滑らかな部分（８、９；１０、２０）に挟まれた領域であり、かつ前記接続領域においては、前記筒状のケーシング（１）と前記メタルシート（４、５）とが円周にわたって接続されていることを特徴とする、装置。
【請求項２】
シート（４、５）の少なくとも１枚（１６、１７；１８、１９）は第１（８、１０）および第２（９、２０）の滑らかな部分（８、９；１０、２０）を有し、それらは、少なくとも部分的にハニカム状の本体（２）を取囲み、かつ、端部（６、１１）から、ハニカム状の本体（２）の軸方向の長さ（Ｌ）のそれぞれ一部分にわたって、最長でハニカム状の本体（２）と筒状のケーシング（１）との接続領域（１２）にまで延びることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
ハニカム状の本体（２）は、少なくとも成形されたメタルシート（５）を含むメタルシート（４、５）の積重ね（１３）を有し、前記積重ねの端部は、少なくとも２つの固定点（１４、１５）を中心にそれぞれ反対方向にねじられ、
１または複数の滑らかな部分（８、９；１０、２０）が前記積重ねの中央付近に配置された１枚（１６、１７；１８、１９）に設けられることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の装置。
【請求項４】
滑らかな部分（８、９；１０、２０）は周方向に部分的にオーバラップすることを特徴とする、請求項１、請求項２、または請求項３に記載の装置。
【請求項５】
２つ以上の滑らかな部分（８、９；１０、２０）は合わせて、ハニカム状の本体のまわりに周方向に完全に延在することを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
この発明はハニカム状の本体を備えた装置に関し、特定的には、特に内燃機関、好ましくはオットー機関のための、排気システム内の排気ガスを触媒浄化する装置のためのハニカム状の本体に関する。このハニカム状の本体は、ジャケットチューブ内に配置されかつ中を排気ガスが流れることの可能なハニカム状の本体を有し、そのフローチャネルは、少なくともシートのいく枚かは構築されている、巻付けられるかまたは積重ねられたメタルシートの隣接する層と層との間に形成される。このハニカム状の本体は、その軸方向の長さの一部分のみにわたってジャケットチューブにろう付けされる。
このようなハニカム状の本体の１つがＤＥ  ２９  ２４  ５９２  Ａ１から公知である。ハニカム状の本体をジャケットチューブに接続するために、ＤＥ  ２９  ２４  ５９２はとりわけ、ジャケットチューブ内に配置されるハニカム状の本体を、その本体の面の端部に結合剤を付すために浸し槽に浸けて、それによりぬれた区域を設けることを提案している。粉末ろう付け材料のリザーバからろう付け材料を篩をとおしてその面の端部のぬれた表面に与えることによって、ろうのコーティングが設けられる。このようにしてコーティングされたハニカム状の本体は、真空内または保護ガスの雰囲気内でジャケットチューブにろう付けされる。
ＤＥ  ２９  ２４  ５９２から、ジャケットチューブ内に配置されるハニカム状の本体の端面を、溶融ろう付け材料に浸けることもまた公知である。
ＤＥ  ４３  ０６  ０５２  Ａ１から、ジャケットチューブ内に配される、中を排気ガスが流れることが可能なハニカム状の本体が公知である。このハニカム状の本体は、らせん状に巻かれた、隣接する滑らかなシートメタル層および波形のシートメタル層からなり、それによりシートメタルの層間にフローチャネルが形成される。ここで、滑らかなシートメタル層が外側に位置する。この滑らかなシートメタル層には、ジャケットチューブへの確実なろう付け接続を可能にするために、外周に沿って一定の距離の位置に複数のオリフィスが設けられる。
ＷＯ  ９３／１２９０４からは、触媒コンバータの担体本体をろう付けするための方法が公知である。ろう付け材料は、最初に結合材料と液体との液体混合物内に好適な粒子サイズの粉末ろう付け材料を分散させて、その後ハニカム状の本体のフローチャネルを満たすことによって、ハニカム状の本体のメタルシートに付与される。そのように満たした後、過剰な混合物はフローチャネルから取除かれる。
ＤＥ  ２９  ２４  ５９２およびＷＯ  ９３／１２９０４はいずれも、それぞれの方法を使用して、ハニカム状の本体の外側の領域がジャケットチューブにろう付けされる、担体本体を作成する。これは、ハニカム状の本体とジャケットチューブとの間に堅い接続をもたらす。
ＷＯ  ９４／０６５９４から、ハニカム状の本体をジャケットチューブに軸方向の一部区域のみでろう付けすることが既に知られている。これは、ジャケットチューブにろう付け材料を、ろう付けされるべき一部区域内に内側から付与し、その後ジャケットチューブ内にハニカム状の本体を押込むことによって達成される。
ＷＯ  ９３／２５３３９から、ろう付け材料をハニカム状の本体に付与するためのさらなる方法が公知である。ここでろう付け材料は、ハニカム状の本体内に、面の両端部から与えられる。
ろうを付与する公知の方法のほとんどは、特にろう付け材料を面の端部の方向から付与する方法は、ハニカム状の本体のメタルシートを互いにろう付けするばかりでなく、ハニカム状の本体とジャケットチューブとの間にも接続を生む結果となる。これは、特に、ほぼらせん状にまたはインボリュート状に延びる複数のメタルシートの層から構築されたハニカム状の本体に当てはまるが、波形の外側の層を有する、らせん状に巻付けられたハニカム状の本体にも当てはまる。このようなろうを付与する方法では、ハニカム状の本体をジャケットチューブに軸方向のある一部区域でのみ結合するという所望の結合を問題なく達成することは不可能である。ハニカム状の本体とジャケットチューブとの間に、特に面の端部で、余分な接続がしばしば作り出されてしまう。
ハニカム状の本体とジャケットチューブとは熱膨張の点で異なって機能するので、ハニカム状の本体とジャケットチューブとの間に連続した堅い接続があることは望ましくない。そのような接続は、ハニカム状の本体に損傷を与えかねない熱の歪みを、ハニカム状の本体内に生み出すおそれがある。
この発明の目的は、排気ガスの触媒浄化のための公知の装置を改良して、ろうを付与する技術にかかわらず、ハニカム状の本体が軸方向のある領域においてジャケットチューブにろう付けされることを防ぐことである。
この目的は、この発明に従って、請求項１に規定される装置によって達成される。さらなる有利な特徴が、従属項に述べられる。
この発明に従ったハニカム状の本体は、好ましくは排気システム内の排気ガスの触媒浄化のための装置に好適であるが、この本体は以下の特徴を含む。すなわち、ハニカム状の本体の少なくとも１枚のシートが少なくとも１つの滑らかな部分を有し、その滑らかな部分が少なくとも部分的にハニカム状の本体を取囲みかつハニカム状の本体の軸方向の長さの一部分にわたって少なくとも一方の面の端部から延びることを特徴とする。ハニカム状の本体の円周上で、その滑らかな部分はジャケットチューブに寄りかかる外側の層を形成する。この滑らかな部分がジャケットチューブに寄りかかっているので、滑らかな部分とジャケットチューブとの間には、ろうを付与するのに用いられる方法にかかわらず、ろう付け材料は全く（またはほんの僅かな量のろう付け材料しか）入ることができない。ろう付け材料は、先行技術から公知の態様で付与することが可能である。ハニカム状の本体はジャケットチューブの軸方向の長さの一部分にわたってジャケットチューブに接合され、滑らかな部分はハニカム状の本体の軸方向に、最長でハニカム状の本体とジャケットチューブとの接続領域にまで、延びる。
結果として、ハニカム状の本体の軸方向に熱膨張性が得られる。ハニカム状の本体は今や１または複数の接続領域内でしかジャケットチューブに影響を及ぼされることがないためである。ハニカム状の本体およびジャケットチューブの残りの部分上では、ハニカム状の本体のジャケットチューブへの望ましくないろう付けがなされることはない。
滑らかな部分は、ハニカム状の本体の構成要素である滑らかなシートの一部分であり得る。好ましい一実施例は、ハニカム状の本体の１枚のシートが第１の滑らかな部分および第２の滑らかな部分を有し、その各々がハニカム状の本体の軸方向の長さの一部分にわたって面の端部から、最高でハニカム状の本体とジャケットチューブとの接続領域に至るまで、少なくとも部分的にハニカム状の本体を取囲むように、延びるというものである。この構成の結果として、ろう付け材料をハニカム状の本体の面の片端または両端から付与することが可能となり、ここで、ハニカム状の本体の外側の層とジャケットチューブとの間に接続が生み出されることはない。この実施例の別の利点は、このようなハニカム状の本体を製造するにあたって、ろう付け材料を片側のみに付与する場合でさえも、どちらの面の端からろう付け材料をハニカム状の本体に与えても問題ないことである。これにより、ハニカム状の本体の操作および製造が簡素化される。
ハニカム状の本体が、そのシートの少なくともいく枚かが構築されている、シートの積重ねを含み、かつ、その積重ねの端部が少なくとも２つの固定点の周囲に反対方向に各々絡み合せられたものである場合には、少なくとも１つの滑らかな部分を有し、その滑らかな部分がハニカム状の本体の軸方向の長さの一部分にわたって少なくとも面の片端から延びかつハニカム状の本体を取囲む、２枚のメタルシートが提供されることが提案される。これらのシートは各々、積重ねの最上層または最下層を形成し得るが、それらのシートを積重ねの内側に配置することも可能である。好ましい一実施例は、１または複数の滑らかな部分が積重ねの中央付近に配置されたメタルシート上に具現化されるものである。これは、単一のシートでＳ字形に絡み合せられたハニカム状の本体の場合に、所望の成功が達成されるという利点を有する。
好ましくは、この滑らかな部分は円周方向で部分的にオーバラップする。これによりその滑らかな部分によって形成されるハニカム状の本体の外側の層が完全であることが確実となり、それによりろう付け剤が滑らかな部分とジャケットチューブとの間に入り込めないようにする。
この発明の装置のさらなる利点および特徴が、３つの実施例に関して記載される。
図１は、ジャケットチューブを有するハニカム状の本体の長さ方向の略断面図である。
図２は、Ｓ字形に絡み合せられたハニカム状の本体である。
図３は、引き延ばされた断面を有するハニカム状の本体の略構造図である。
図４は、引き延ばされた断面を有するハニカム状の本体である。
図５は、図３のハニカム状の本体の周辺領域におけるＶ部分の、拡大された詳細図である。
図６は、滑らかな部分の第１の実施例である。
図７は、滑らかな部分の第２の実施例である。
図１は、特に内燃機関、好ましくはオットー機関のための、排気システム内の排気ガスを触媒浄化するための装置を示す。この装置は、ジャケットチューブ１内に配置されかつ中を排気ガスが流れることが可能な、ハニカム状の本体２を含み、そのフローチャネル３は、滑らかなメタルシート４と、構築された、好ましくは波形成形されたメタルシート５との隣接する層と層との間に形成される。ハニカム状の本体２は、その軸方向の長さＬの一部分にわたってジャケットチューブ１に接合される。図１では、ハニカム状の本体２とジャケットチューブとの接続領域は１２で示される。
ハニカム状の本体２は、メタルシート５上に第１の滑らかな部分９と第２の滑らかな部分１０とを有し、これらの部分は各々、ハニカム状の本体２を円周方向に取囲む。第１の部分９と第２の部分１０の各々は、それぞれの面の端部６および１１からハニカム状の本体の長さ方向に延びる。これらは、最長でハニカム状の本体２とジャケットチューブ１との接続領域１２にまで延びる。
図２に、ハニカム状の本体の第１の実施例が示される。よりわかりやすくするために、図２から図５にはジャケットチューブ１は示されていない。ハニカム状の本体２は、滑らかなメタルシート４と波形のメタルシート５との積重ね１３を含む。積重ね１３の端部は、固定点１４、１５のまわりに反対方向に各々絡み合せられる。各々が滑らかな部分８および９をそれぞれ有する２つのメタルシート１６、１７は、ハニカム状の本体内に配置される。これらの滑らかなシート１６、１７が、積重ね１３の外側の層を形成する。
滑らかな部分８、９の各々は、それぞれが、シート１６および１７のそれぞれの隣接する部分９および８にまで延びる。
図３に、ハニカム状の本体の第２の実施例が示される。このハニカム状の本体はやはり、ハニカム状の本体２内にフローチャネル３を形成する、シート４、５の積重ね１３を含む。この積重ね１３は、固定点１４、１５のまわりに絡み合せられる。積重ね１３内には、ハニカム状の本体の全周にわたって延びるよう寸法決めされた滑らかな部分１０を有する、メタルシート１８が配置される。
図４は、この発明のさらなる実施例を示す。２つの滑らかな部分１０、２０を有するメタルシート１９は、積重ね１３内のほぼ中央に配置される。滑らかな部分１０、２０は、円周にわたってハニカム状の本体２の全体を取囲む。
図５は、図３の滑らかな部分１０がいかにしてシートの積重ね１３内のシート４、５に寄りかかるかを、拡大尺度で示す。
図６および図７は、１枚のシート上に具現化された部分８、９を示す。図６の実施例では、部分８と９との間に凹み２１が形成されて、これがハニカム状の本体２の接続領域１２をジャケットチューブ１にさらす。付加的な滑らかな部分を設けることも可能である。これらは凹みの介在により、互いから間隔をおいて配される。滑らかな部分の形状は、接続領域の形に合うように適合され得る。
参照符号のリスト
１  ジャケットチューブ
２  ハニカム状の本体
３  フローチャネル
４  メタルシート
５  滑らかなシート
６  面の端部
７  ジャケット
８  部分
９  部分
１０  部分
１１  面の端部
１２  接続領域
１３  積重ね
１４  固定点
１５  固定点
１６  メタルシート
１７  メタルシート
１８  メタルシート
２０  部分
２１  凹み
【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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