JP2001511065A - 平らな横断面領域を備えたハニカム体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、上側面（２）と、下側面（３）と、第１及び第２の端面（６、１５）と、第１及び第２の横側周辺部位（４、５）とを備えたハニカム体（１）に関する。このハニカム体（１）は平らな横断面領域と巻回された板金層（７）とを有し、この板金層（７）は特に既に触媒活性材料（２２）で被覆されている。板金層のうちの少なくとも一部（８、８．１、８．２）は構造化されている。すべての板金層は少なくとも１つの第１の共通固定領域（１０）を有し、これは第１の横側周辺部位（４）に配置されている。本発明はまた消音器およびそのハニカム体の製造方法にも関する。

Description

【発明の詳細な説明】 平らな横断面領域を備えたハニカム体 本発明は、上側面と、下側面と、第１及び第２の端面と、第１及び第２の横側 周辺部位とを備え、平らな横断面領域と巻回された板金層とを有しているハニカ ム体に関する。この板金層は特に既に触媒活性材料で被覆されている。板金層の 少なくとも一部は構造化されている。本発明はまた、内燃機関の排気装置用の消 音器、中空室を形成する上側殻と下側殻とを備えたハウジング、および上側面と 、下側面と、第１及び第２の端面と、第１及び第２の横側周辺部位とを備えたハ ニカム体の製造方法に関する。 流体が貫流できる多数の通路を有し金属外被管で包囲されたハニカム体は例え ばヨーロッパ特許第００４９４８９号明細書、同第０１２１１７４号明細書、同 第０１２１１７５号明細書、同第０２４５７３７号明細書、同第０２４５７３８ 号明細書で知られている。これらには、特に自動車の内燃機関の排気装置に使用 される触媒支持体の種々の基本形状が示されている。 シリンダ室が２５０ｃｍ³より小さなエンジン、特に５０ｃｍ³より小さな小形 エンジンにおいて、例えば動力鋸や芝刈機などにおいて、排気ガスを浄化するた めに小さな寸法をしたハニカム体が特に使用されている。そのような装置の場合 、スペース的な理由からハニカム体はしばしば排気装置のポット状拡大部におけ る隔壁に配置され、そのポット状拡大部は消音機能を兼ね備えている。それは例 えばドイツ特許第３８２９６６８号明細書あるいは米国特許第３５９７１６５号 明細書で知られている。またヨーロッパ特許第０４７０１１３号明細書に、貫流 方向に対してほぼ直角に延びる隔壁に設置されるハニカム体が記載されている。 そこで開示された小形エンジンに対する特徴は本発明においても適用される。 本発明の課題は、ハニカム体の構成に基づいてその板金層が特に相互に安定し ているようなハニカム体を提供することにある。また本発明の課題は、ハニカム 体がスペースをとらずに安定して共働する消音器およびハウジングを提供するこ とにある。さらにまた本発明の課題は、上述の課題に対して有用なハニカム体の 製造方法を提供することにある。 これらの課題は、請求の範囲請求項１に記載の特徴を備えたハニカム体、請求 項２０に記載の特徴を備えた消音器、請求項２８に記載の特徴を備えたハウジン グ、および請求項３０に記載の特徴を備えた方法によって解決される。本発明の 有利な実施態様は各従属請求項に記載されている。 上側面と、下側面と、第１及び第２の端面と、第１及び第２の横側周辺部位と を備えたハニカム体は、平らな横断面領域と巻回された板金層とを有している。 板金層のうちの少なくとも一部は構造化され、その巻回された板金層は特に既に 触媒活性材料で被覆されている。すべての板金層は第１の横側周辺部位に配置さ れている第１の共通固定領域を有している。本発明に基づくハニカム体は、例え ばハニカム体内に横補強材を有する円形のハニカム体と異なって平らにされてい る。これはそれ自体でハニカム体を特に安定させる。他方ではこの平らな横断面 形状は、横側周辺部位に固定領域が形成されていることによって、すべての板金 層がいわゆる伸縮運動を阻止されることを可能にする。正にハニカム体に長時間 にわたって連続して振動が生じた際、このハニカム体において、個々の板金層が 緩み、これがハニカム体の端面から突き出るという恐れが生ずる。しかしこれは 、共通固定領域が形成されていることによって防止される。更に固定領域はハニ カム体全体に対する特別な安定場所を形成する。これは好適には少なくとも第１ および第２の共通固定領域によって達成され、その第１の共通固定領域はハニカ ム体の第１の横側周辺部位に、第２の共通固定領域はハニカム体の第２の横側周 辺部位に配置されている。共通固定領域はそれぞれ点状部を形成しているか、あ るいはまたそれぞれ線状に延びている。両方の共通固定領域がほぼ対向して位置 していると有利である。これはハニカム体を特に安定させる。更にこれは、事情 によって必要な固定領域の製造工程が両側の横側周辺部位においてほぼ同じ高さ で行われるので、製造技術的な利点をもたらす。固定領域の配置は特にまた、ハ ニカム体がこれが特別な強度を生ずる１つあるいは複数の特権方向を有するよう に選定される。 共通固定領域は例えばこの領域においてすべての板金層が互いに押し潰される ことによって形成される。板金層が巻回されるとき、この巻回は、固定領域の範 囲において板金層が互いにきつく接するように実施される。板金層間に生ずる摩 擦に基づいて、板金層はもはやずれなくなる。摩擦による板金層間のずれ防止は 、板金層の少なくとも外側面が隣接する板金層の内側面に堅牢に結合されている ことによって強化されるか、あるいはまたこれで代用される。これはろう付け、 溶接、接着あるいは別の接合技術で行われる。それには外側面および内側面がか み合い結合部を有するように配慮する板金層の構造的形状もある。これは櫛状構 造、歯、切欠き、あるいは板金のしわでよい。 板金層の一部は構造化されている。しかしすべての板金層が横側周辺部位に配 置された固定領域を形成するようにするために、そこでは構造化物は少なくとも 、隣接する内側面および外側面が互いに接するように平らになっていなければな らない。そのような平らさは、固定領域の範囲において構造化板金の構造化物が 、残りの平らな横断面形状におけるそれよりも、少なくとも小さいことによって 支援される。このようにして平らな横断面形状における構造化物の形状形成は少 なくとも或る部分において規則的に形成され、構造化物の移行部は固定領域の範 囲に並びに隣接する範囲に限定される。これは弾性性能並びに強度性能に関して 特権方向を有するハニカム体を形成することを可能にする。 構造化物として特に板金の波、湾曲部、歯あるいはしわである。これは更にマ イクロ構造化物も有し、且つ小さな切り込みおよび開口も有する。板金層の構造 化物、種類および形状について特に、ヨーロッパ特許第０４８４３６４号明細書 、国際特許出願公表第ＷＯ９３／２０３３９号明細書、ヨーロッパ特許第０１５ ２５６０号明細書、ドイツ特許第２９６１１１４３号明細書を参照されたい。 たとえ本発明に基づくハニカム体において１つあるいは複数の板金層の伸縮運 動の危険が取り除かれようとも、ハニカム体は有利な実施態様においてたわみ性 を有する。これは、ハニカム体をその組立場所に合わせることを可能にし、且つ 振動、揺れおよび衝撃に、材料を損傷することなしに反応することを可能にする 。そのためにハニカム体は、板金層の少なくとも一部がたわみ性を有するように 層状に構成されている。構造化板金と非構造化板金とから成るこのような板金層 の実施態様において、たわみ性は構造化物の曲がり易さによって得られる。これ は波、しわ、あるいは別の形に形成される。別の実施態様において、たわみ性は 板 金層を形成する板金間の間隔によって得られる。ハニカム体が圧縮されたとき、 これは少なくとも板金層の板金間の間隔がもう縮まらないまで弾性変形できる。 ハニカム体の別の実施態様によれば、ハニカム体が、負荷を受けても形状を維 持するように、巻回され、積層され、板金から及び／又は少なくとも一部をセラ ミックスから構成されている。これはハニカム体の少なくとも一部に或る弾性を もたらす。ハニカム体は有利な実施態様において、これが過負荷を受けた際に塑 性変形する所定の塑性変形領域を有している。その塑性変形領域は、変形エネル ギを吸収することによってハニカム体の損傷を防止する働きをする。ハニカム体 の形状安定性は、ハニカム体が構造の支持部分として使われることによって利用 される。 固定領域に基づいて、ハニカム体自体が特に安定しているだけでなく、むしろ この安定性はハニカム体を包囲するかこれに隣接する別の構造部品と共働して利 用される。従って固定領域によって安定されているほかに、ハニカム体がその少 なくとも一部を補助的に固定するための手段を有していると有利である。この手 段は、ハニカム体にあるいはハニカム体内に生ずる力を受け、そのようにして共 通固定領域における板金層の結合部の負荷を軽減する働きをする。本発明の有利 な実施態様においてこの手段は、ハニカム体およびそれに隣接する構造部品に安 定性を与える働きもする。この手段として例えばハニカム体にあるいはハニカム 体内に存在する支材、補強体、ピンなどが利用される。 ハニカム体は有利な実施態様において、その板金層構造が補助的に位置決めし て固定するための手段としても利用されるように形成されている。それに応じて 板金層は第１の板金と第２の板金とを有し、その第１の板金が第２の板金より厚 くされている。弾性上の理由から、厚い第２の板金が構造化され、第１の板金が この構造化物の上に置かれるか接していると特に有利である。これに対して安定 性を優先して考えるときは第１の板金が構造化物を有する。ハニカム体が種々の 部位で種々の特性を有する必要があるとき、例えばその組立様式に基づいて、板 金層の構成は板金の構造化及び非構造化の取り替えによって変更することができ 、また両板金を構造化することもできる。 最も安定したハニカム体の実施態様において、両固定領域の少なくとも１つが 補強体に支持されている。この補強体は補助板金層、厚板板金あるいは壁であっ てよい。補強体としてハニカム体の周囲に配置された構造部品も使える。この考 えに応じた特別な実施態様において、ハニカム体の一部が消音器の壁として形成 され、例えば壁の周りにハニカム体の板金層が配置される。しかしこれは排気装 置の壁に対しても適用される。排気装置、特に消音器のこの壁はガス流を分割す るために並びにその流れを案内するためにも使われる。例えばエンジンブロック から個々の配管を集合する曲がり管系は知られている。この曲がり管系はいまや 、この１つあるいは複数の壁がハニカム体によって形成されるようにできる。更 に、隔壁で分割されている消音器も知られている。この隔壁を同様にハニカム体 の構造部品にできる。周りに板金層が配置されている壁ないしハニカム体の構造 部品が、板金層を位置決めするための手段を有していると有利である。しかし壁 の周りに配置された板金層がこの手段を有することもできる。この壁と板金層と の共働によって特別の固定性および高い安定性が得られる。相対位置を決めるた めの手段として、板金層及び／又は壁にあり両者を互いに固定する切欠き、歯あ るいは凹所が使われる。 平らな横断面形状をし、すべての板金層に対して少なくとも２つの共通固定領 域を備え、これらの固定領域が左右の横側周辺部位に配置されているハニカム体 は、ハニカム体自体が排気装置の一部の構成部品である場合にも適用される。そ れは、ハニカム体が排気装置にもはや埋設されず、むしろ流れ部分を形成し、そ の前後に排気装置の別の流れ部分が続くことを意味する。そのためにハニカム体 はその周りに位置する外被管を必ずしも必要としない。むしろハニカム体が外被 管を形成する。ハニカム体はこの外被管において排気装置のそれぞれの流れ部分 に接続される。 ハニカム体の好適な用途分野において、ハニカム体は内燃機関、特に小形エン ジンの排気装置における触媒装置に配置される。そこではハニカム体は排気装置 の空間内に置かれる。ハニカム体が排気装置の消音器内に置かれるとき、特にス ペースを節約した配置が生ずる。伸縮運動が阻止され且つスペースが節約された このハニカム体の配置において、内燃機関の排気装置の消音器と本発明に基づく ハニカム体との寸法を正確に合わせることもできる。従ってそのように設計され た消音器は、このようなハニカム体を受けるために決められた手段を有している 。本発明のこの考えに応じて、例えば消音器を排気装置に組み込む際の作業性か ら、ハニカム体が消音器に一体に組み入れられていると有利である。この一体化 は消音器がハニカム体を受けるための手段を有していることによっても単純化さ れる。この手段はハニカム体を保持する手段も同様に実現できる。受けるため、 一体化するため及び／又は固定するための手段として、消音器の壁並びに消音器 にある突起あるいは横補強材あるいはそれに応じてハニカム体に形成された部位 が適用される。 このような消音器の有利な実施態様において、消音器の少なくとも一部がハニ カム体の少なくとも１つの板金層に作用するために決められた手段を有している 。この手段は固定のために使われるが、安定作用をも有する。その手段として歯 や切欠きなどあるいは膨出部も利用され、その場合、ハニカム体を消音器の壁に 配置する際、この壁も対応する手段を有する。ハニカム体自体は触媒被覆によっ て高まる材料値を有しているので、消音器はハニカム体が交換可能に設置できる ように構成されていることが有利である。これはまた別の観点における利点も有 する。ハニカム体が触媒として使用される場合に法的規制に応じてもはや作動し ない状態に達してしまったとき、触媒だけを交換することができる。その際、排 気装置自体を交換する必要がない。中古車あるいは別の消費財のリサイクルの観 点からも、そのような消音器およびハニカム体の構造的な調和は、環境に優しく 、リサイクル処理の時間も節約される。 上述のハニカム体を備えた消音器の他の実施態様において、消音器の一部がハ ニカム体に力、特に締付け力を与える。これはハニカム体を保持するための手段 によって並びにそれを固定するための手段によって行われる。その力は、ハニカ ム体あるいはその１つあるいは複数の板金層が消音器の長い運転時間中において その設置された位置からずれることを防止する。そのような効果は、ハニカム体 の一部が消音器によって圧搾されていることによって強められる。 内燃機関の排気装置の分野における上述の用途から目を転じても、本発明は、 上述のハニカム体のコンパクトで安定し且つ特に頑丈な装置を提供する。このた めに、ハウジングの上側殻と下側殻が中空室を形成し、そのハウジングが中空室 を２つの範囲に分離する壁に対する受け部を有している。そしてこの分離壁の周 りにハニカム体が配置されている。この壁並びにハウジングも上述したすべての 特徴を持つことができる。従ってこのハウジングは消音器でよく、またそのよう な構成が必要である化学設備あるいは別の設備の構造部品でもよい。 更に本発明によって、上側面と、下側面と、第１及び第２の端面と、第１及び 第２の横側周辺部位とを備え、平らな横断面領域と巻回された板金層とを有し、 その少なくとも一部が構造化されているハニカム体の製造方法も得られる。この 方法は次の工程を有している。 １．板金層を形成する。 ２．この板金層をそれ自体で、あるいは補強体の周りに巻回する。 ３．横側周辺部位を形成する。 ４．上述のハニカム体の横側周辺部位に応じて第１の固定領域を形成する。 巻回前にあるいは巻回後に、板金層は触媒活性材料で被覆され、これによって 製造されたハニカム体自体を触媒として使用できる。これによってハニカム体は 内燃機関、特に小形エンジンの排気装置に利用される。排気ガス流が触媒処理さ れねばならない別の用途分野もそのようなハニカム体で満足させられる。ハニカ ム体の特別な安定性を得るために、固定領域を備えた横側周辺部位の形成は、板 金層の変形によって達成される。その場合ハニカム体は作業を中断することなし に、連続作業で製造できる。安定性、特にハニカム体の形状安定性を高めるため に、製造工程において第１の横側周辺部位における第１の固定領域のほかに第２ の固定領域がハニカム体の第２の横側周辺部位に配置される。これらの固定領域 が製造後にほぼ対向して位置していると好ましい。 本発明に基づく別の有利な実施態様および利点は、以下の図を参照した説明か ら理解できる。そこで開示される特徴と上述の特徴との目的に適った組合せによ って、本発明の別の有利な実施態様が生ずる。 図１は２つの固定領域が形成されたハニカム体とその製造方法の概略図、 図２は異なった製造方法により製造されるハニカム体の概略図、 図３は本発明に基づくハニカム体の排気装置への種々の配置を示す概略図、 図４はハニカム体の異なった製造方法の概略図、 図５は図４における製造方法のその他の加工工程の概略図、 図６は消音器の壁が一体に組み入れられているハニカム体の概略図、 図７は図６に相当する消音器の概略断面図、 図８はハニカム体に壁を組み入れる製造工程の概略図、 図９はハニカム体の異なった製造方法の概略図、 図１０はハニカム体の更に異なった製造方法の概略図、 図１１はハニカム体の更に異なった製造方法の概略図、 図１２は１つの固定領域を備えたハニカム体の概略図、 図１３はハニカム体が種々の配置方式で組み入れられた消音器ハウジングの概 略断面図、 図１４は異なった消音器ハウジングの概略断面図、 図１５は消音器ハウジングとして形成されたハウジングの概略斜視図、 図１６は外歯付きハニカム体の概略斜視図である。 図１には、上側面２と下側面３と第１及び第２の横側周辺部位４、５とを持っ たハニカム体１が示されている。このハニカム体１は正面から見てその正面（第 １）の端面６が平たい横断面領域と、巻回された板金層７とを有している。板金 層７は構造化されている板金（以下、構造化板金）８と構造化されていない板金 （以下、非構造化板金）９とから構成されている。すべての板金層７は左右の横 側周辺部位４、５に配置されている共通固定領域１０、１１を有している。その 第１の固定領域１０はハニカム体１のほぼ中央に配置されている。第２の固定領 域１１は第１の固定領域１０と反対側に位置している。第１の固定領域１０およ び第２の固定領域１１においてそれぞれ板金層７の全板金８、９は接し合ってい る。第１の固定領域１０と第２の固定領域１１との間に厚板板金１２が存在して いる。この板金１２は両固定領域１０、１１間を延び、ハニカム体１を製造する 際にハニカム体１のベースとして使われる。第１の固定領域１０において例えば この厚板板金１２に第１の構造化板金８．１が第１の非構造化板金９．１と共に 当てられ、そして連続して厚板板金１２上に配置される。厚板板金１２の第１の 固定領域１０とは反対側端において第１の構造化板金８．１および第１の非構造 化板金９．１が曲げられて案内され、それによりそれらが第２の構造化板金８． ２および第２の非構造化板金９．２を形成する。第２の固定領域１１が形成され るようにするために、構造化板金８および非構造化板金９は、板金層７の全板金 ８、９が摩擦接触するように、厚板板金１２の周りをきつく導かれている。第２ の固定領域１１の範囲において板金層は第１のラム１３によって圧縮される。こ の圧縮は反対側において第２のラム１４によって繰り返される。このようにして 構造化物の形状変化が、補強体として作用する厚板板金１２に巻き付けられる際 に促進される。徐々に形成されるハニカム体１は、幾分変更された製造方式の場 合、板金層７をそれぞれの固定領域１０、１１において圧縮するのに単一のラム １３で足りるように、その長手軸線の中心として回転される。 図２には異なった形状のハニカム体１が示されている。この図からハニカム体 １の軸方向の長さ並びに第１の端面６および第２の端面１５が理解できる。この ハニカム体１も巻回された板金層７を有し、この板金層７も構造化板金８と非構 造化板金９とから構成されている。ハニカム体１の中央に補強体１２が配置され 、その周りに板金層７が巻き付けられている。構造化板金８の波は、特にハニカ ム体１の内部に最も平らな断面形状が存在し、その平坦さが外向きに幾分減少し ているように、横断面にわたって変化している。ハニカム体１は更に４つの共通 の固定領域を有し、そのうちの２つが図から理解できる。その一方の固定領域１ ６は点部位を形成し、他方の固定領域１７は線状に延びている。両固定領域１６ 、１７の位置は勿論ハニカム体１の構造に関係している。ハニカム体１の軸方向 長さが変わると、固定領域１６、１７がそれに応じて横側周辺部位においてずら される。図示された第１のラム１３は少なくとも二重の目的に利用される。まず 一方では、形成されたハニカム体が製造の際に回転されたとき、共通固定領域１ ６、１７が形成されるように、第１のラム１３がその都度の板金層７を横側周辺 部位に押しつけられる。他方では第１のラム１３は、ハニカム体１が平らな横断 面形状になるようにハニカム体１の全体あるいは一部を変形させる働きをする。 図３には内燃機関１９の排気装置１８へのハニカム体１の種々の配置方式が示 されている。例えば３つのハニカム体１．１、１．２、１．３が曲がり管部位２ ０に存在し、集合された流れ部位にもう１つのハニカム体１．４が存在している 。円錐状拡大部とそれに続く狭まり部によって消音器２１が示されている。この 消 音器２１の中にもハニカム体１．５が存在している。図示されたハニカム体１． １〜１．５の形状は常に平らな横断面形状をしている。曲がり管部位２０に配置 された第１のハニカム体１．１はさらに例えば円錐状に広がっている。これは第 ２のハニカム体１．２にも当てはまるが、曲がり管部位２０内における第３のハ ニカム体１．３は例えばほぼ同じ幅にて曲げられている。 図４にはハニカム体がどのように製造されるかが示されている。第１の構造化 板金８．３と第２の構造化板金８．４と非構造化板金９．３とから成る板金層７ に、触媒被膜２２が着けられている。板金８．３と９．３ないし８．４と９．３ は互いに接する部位で互いに結合されている。これはろう付け、点溶接あるいは 類似の接合法で行われる。そしてこの板金層７は曲げ用マンドレル２３にその両 端にある矢印の方向に巻き付けられ、この場合そのようにして多かれ少なかれ半 分に折り畳まれる。 図５にはそのように巻き付けられた板金層７が更にどのように加工されるかが 示されている。第１のラム１３は第１の横側周辺部位４まで繰り出され、その場 合、構造化板金８．３を第１の共通固定領域１０が生ずるほどに大きく曲げる。 第１のラム１３が相手を曲げることができるようにするために、この第１のラム １３の移動中に曲げ用マンドレル２３は板金層７内にとどまっている。曲げ用マ ンドレル２３の形状の選定によって、横側周辺部位４の将来の形状が与えられる 。更に図５から、ハニカム体の所望の特性に応じて第１の構造化板金８．３が非 構造化板金９．３と異なった厚さを有していることが理解できる。このようにし てハニカム体の弾性特性を設定することができる。いま内側に位置する第２の構 造化板金８．４の構造化物（ここでは波）は、ハニカム体の弾性特性のために空 間ないし距離が生ずるように形成できる。 図６には破線で示されている消音器２４で包囲されているハニカム体１の配置 が示されている。このハニカム体１は板金層７で構成されている。ハニカム体１ の中に消音器２１の室を上側室２６と下側室２７とに分割する壁２５が組み入れ られている。排気ガス流２８は第１の接続管２９を介して上側室２６の中に導入 され、この排気ガス流２８は、壁２５が配置されていることによって、ハニカム 体１の第１の部分を通って下側室２７への入口開口３０に導かれる。そこで排気 ガス流２８はハニカム体１の残り部分を貫流する。続いて排気ガス流２８は消音 器から第２の接続管３１を通って出る。ハニカム体１はその平らな横断面形状が 特に消音器ハウジング２４の形状に合わされている。このハウジング２４は特に 、壁２５が組み入れられたハニカム体１が安定して固定されるように、壁２５を 保持する手段を有している。 図７には消音器２１内における第１のハニカム体３２と第２のハニカム体３３ が示されている。ここでも排気ガス流２８は矢印で示されているように消音器２ １を通して導かれる。消音器２１は上側殻３４と下側殻３５とを有し、上下の両 殻間に第１および第２の両ハニカム体３２、３３が配置されている。第１のハニ カム体３２と第２のハニカム体３３との間に隔壁３６が存在している。この隔壁 ３６は消音器２１を上側室２６と下側室２７に分割している。この隔壁３６は更 に第１のハニカム体３２ないし第２のハニカム体３３の板金層７と協働する歯３ ７ないし切欠き３８を有している。このようにして両ハニカム体３２、３３は隔 壁３６に対して固定される。更に、上側殻３４は第１の溝３９と第２の溝４０と を有している。これらの溝も第１のハニカム体３２を位置決めするために使われ る。更にまた、上側殻３４は第１のハニカム体３２の板金層７に係合する歯３７ を有している。上側殻３４と下側殻３５と隔壁３６は互いに固定手段４１によっ て結合されている。この固定手段４１はハニカム体３２、３３を交換することが できるように取外すことができる。上側殻３４と下側殻３５は更に、それらが消 音器２１を組み立てる際に例えば固定手段４１の締め付けによって第１のハニカ ム体３２ないし第２のハニカム体３３に、歯３７あるいは隆起部４２が第１およ び第２のハニカム体３２、３３に係合して、これらを締めつけ、及び／又は板金 層７の少なくとも一部を押しつぶすような圧力を与えるように形成される。更に 、第１の接続管２９および第２の接続管３１に比べて流れ技術的に有利な位置に 配置された接続管２９．１、３１．１が破線で示されている。 図８には、補強体１２あるいは壁２５が板金層７の板金４３にどのように結合 されるかが示されている。ラム４４の押圧ヘッド４５が補強体１２に向けて繰り 出され、板金４３を補強体１２にある凹所４６に向けて押しつける。その凹所４ ６は板金層７の伸縮運動を防止し、このようにしてハニカム体の共通固定領域を 形成する。少なくともこの範囲において、後で上下に位置する板金４３が互いに ろう付けなどで結合される。 図９には異なった形状のハニカム体１の製造方法が示されている。このハニカ ム体１は、構造化板金８と非構造化板金９が入り交じって積層されていることに よって形成されている。本来のハニカム体芯から突出する構造化板金８および非 構造化板金９の両側端は、第１の横側周辺部位４および第２の横側周辺部位５が 生ずるように、矢印の方向に折り曲げられる。これらの横側周辺部位において共 通固定領域が適当な固定技術によって形成される。板金８、９の両側端４７は異 なった製造方法においては、それらが構造化板金８と非構造化板金９とから成る 板金層７の周りにハニカム体１の外被の形に曲げられるほどに長くされている。 これらの両側端４７の曲げ加工は好適には、構造化板金８であるか非構造化板金 ９であるかに無関係に、１枚の板金だけでなくすべての板金に対して一緒に一回 の作業工程で行われる。そのために、構造化板金８および非構造化板金９を、両 側端４７を折り返すことなしにまず一度重ね合わせ、続いてこの積層体全体を、 すべての板金層７の両側端４７が巻回されるように回転する方法が有利である。 これはハニカム体１自体を回転することによって、あるいは外から両側端４７に 作用する成形装置によっても行える。 図１０にはハニカム体１の異なった製造方法が示されている。このハニカム体 １は単一の板金４８を自分自身の周りに巻回することによって形成されている。 単一の板金４８は構造化部位４９と非構造化部位５０とを有している。非構造化 部位５０の重ね合わせによって、そのように形成された横側周辺部位４、５に、 固定領域を形成することができる。 図１１にも同様にハニカム体１の製造方法が示されている。図１で説明した方 法に類似して、第１のラム１３および第２のラム１４が、板金層を圧縮するため に繰り出される。しかし図１におけるハニカム体と異なって、ここで形成された ハニカム体は補強用の厚板板金１２を有していない。むしろ回転体５１の中に構 造化板金８および非構造化板金９がイワシ缶詰用缶切りのように回転体５１のス リットに入れられる。回転体５１が回転する際、両板金８、９は板金層として巻 回される。そのようにして形成されたハニカム体１の形状は回転体５１の幾何学 形状に左右される。そのようにして形成されたハニカム体１の内部に生ずる中空 室は、その都度の要求に応じてむしろ大きくされるが、あるいはまた小さくされ る。この中空室内に補助ハニカム体を入れることもできる。回転体５１は別の有 利な製造方法においてハニカム体１の中に置かれたままにされ、その厚さのため に補強体として使われ、また補助的に入れられるハニカム体の受けとして使われ る。 図１２には異なったハニカム体１が示されている。このハニカム体１は上側面 ２と、下側面３と、第１及び第２の横側周辺部位４、５とを有している。その第 １の横側周辺部位４は第１の固定領域１０を有し、この第１の固定領域１０でハ ニカム体１のすべての板金層７は互いに結合されている。ここでもハニカム体１ は、たとえ第１の横側周辺部位４と第２の横側周辺部位５との長さ比が異なって いても、平らな横断面形状をしている。ちなみにこのことは、上側面２並びに下 側面３に対しても当てはまる。また横側周辺部位４、５と上側面２ないし下側面 ３との長さの差は、横側周辺部位４、５が長くされるようにして無くされる。そ の場合、側面自体は真っ直ぐに、凹面状にあるいは凸面状に、あるいは別の形に 形成される。またハニカム体は本発明に応じてこれらの４つの側面より多くの面 にすることができ、例えば六面体にあるいは別の多角形状に構成することもでき る。 図１３には本発明に基づいて形成された第１のハニカム体１．１、第２のハニ カム体１．２、第３のハニカム体１．３の消音器ハウジング２４への配置が示さ れている。その消音器ハウジング２４は上側殻３４と下側殻３５とを有している 。上側殻３４は下側殻３５に互いにかみ合う閉鎖機構５３によって閉じられ、保 持されている。上側殻３４および下側殻３５の壁終端部５４は、それぞれフック ５５を形成している。これらのフック５５は、上側殻３４を下側殻３５に押しつ ける際に、上側殻３４の壁終端部５４が内側に押され、下側殻３５の壁終端部５ ４が外側に押されるように形成されている。これによって、そのように互いに対 向して位置するフック５５がかみ合い引っ掛かる。消音器ハウジング２４の内側 形状はそこに配置すべき１つあるいは複数のハニカム体１．１、１．２、１．３ のために種々に利用できる。破断して図示されている第１のハニカム体１．１は そ れだけが消音器ハウジング２４内に収納されているが、第２のハニカム体１．２ および第３のハニカム体１．３の配置には、上側殻３４および下側殻３５の幾何 学形状が上側室２６ないし下側室２７にそれぞれ１つのハニカム体を保持するた めにそのフック形状をどのように利用しているかが示されている。これに対して 第１のハニカム体１．１の場合、閉鎖機構５３の一部がハニカム体１．１自体に 係合し、そのようにしてハニカム体１．１を消音器ハウジング２４に固定してい る。 図１４には上側殻３４と下側殻３５とを備えた消音器ハウジング２４が示され ている。この消音器ハウジング２４はそれ自体が、その内部に配置すべきハニカ ム体をその形状に基づいて固定するように形成されている。即ちハニカム体はほ ぼ四角形をしているが、凹面状あるいは凸面状をしていてもよい。更に消音器ハ ウジングは、図１２に示されているものに匹敵するハニカム体１がこの中に配置 できるように形成することもできる。その場合、１つあるいは複数の共通固定領 域は、これが消音器ハウジング２４と共働してこれに強度を与える働きをするの で、どこに設けられるかについて考慮される。 図１５には消音器ハウジング２４として使用できるハウジング５６が示されて いる。この消音器ハウジング２４は波５８を持ったベース体５７を有している。 その波５８はこれが消音器ハウジング２４の内部に配置されたハニカム体１にあ る対応した凹所５９にはまり込み、これによってハニカム体１を固定するように 形成されている。ベース体５７は第１のベース体部分５７．１と第２のベース体 部分５７．２とから成り、これらのベース体部分はそれぞれ折り曲げ縁６０を有 している。この折り曲げ縁６０も同様にハニカム体１に係合している。側面を覆 ってハニカム体１を貫流するガス流６１の流出する阻止するために、ベース体５ ７の両側に第１のカバー６２および第２のカバー６３が存在している。第１のカ バー６２にはハニカム体１の凹所５９に係合する膨出部６４が存在している。こ れによってハニカム体１は横側が固定される。横に設置されるカバーによる消音 器ハウジング２４の閉鎖方式は、ハニカム体をベース体５７を通して出し入れす ることによって交換することを可能にする。 図１６には第１の横側周辺部位４に歯６５を有しているハニカム体１が示され ている。この歯６５が固定領域も有する横側周辺部位に設けられていると有利で ある。これによってハニカム体１を例えば消音器ハウジングに挿入した際、これ が再び滑り出ることが防止される。この滑り出し防止は歯６５の向きによって調 整できる。消音器ハウジング内におけるハニカム体の滑りを阻止する別の手段と 共働して、ハニカム体１は堅牢に固定される。歯６５はハニカム体１の外側面以 外にも設けることができる。例えば板金層の相互のかみ合い結合を達成するため に、ハニカム体の板金自体がそのような歯を有することもできる。 符号の説明 １．１、１．２、１．３ ハニカム体 ２ 上側面 ３ 下側面 ４ 第１の横側周辺部位 ５ 第２の横側周辺部位 ６ 第１の端面 ７ 巻回された板金層 ８、８．１、８．２、８．３、８．４ 構造化板金 ９、９．１、９．２、９．３、９．４ 非構造化板金 １０ 第１の固定領域 １１ 第２の固定領域 １２ 厚板板金、補強体 １３ 第１のラム １４ 第２のラム １５ 第２の端面 １６ 点状の固定領域 １７ 線状に延びる固定領域 １８ 排気装置 １９ 内燃機関 ２０ 曲がり管部 ２１ 消音器 ２２ 触媒被覆 ２３ 曲げ用マンドレル ２４ 消音器ハウジング ２５ 壁 ２６ 上側室 ２７ 下側室 ２８ 排気ガス流 ２９、２９．１ 接続管 ３０ 入口開口 ３１、３１．１ 接続管 ３２ 第１のハニカム体 ３３ 第２のハニカム体 ３４ 上側殻 ３５ 下側殻 ３６ 隔壁 ３７ 歯 ３８ 切欠き ３９ 第１の溝 ４０ 第２の溝 ４１ 固定手段 ４２ 隆起部 ４３ 板金 ４４ ラム ４５ 押圧ヘッド ４６ 凹所 ４７ 両側端 ４８ 個々の板金 ４９ 構造化部位 ５０ 非構造化部位 ５１ 回転体 ５２ スリット ５３ 閉鎖機構 ５４ 終端部 ５５ フック ５６ ハウジング ５７ ベース体 ５７．１ 第１のベース体部分 ５７．２ 第２のベース体部分 ５８ 波 ５９ 凹所 ６０ 折り曲げ縁 ６１ ガス流 ６２ 第１のカバー ６３ 第２のカバー ６４ 膨出部 ６５ 歯

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，Ｍ Ｗ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，Ｅ Ｓ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ，ＩＤ ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ， ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，Ｍ Ｇ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ， ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，Ｖ Ｎ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 ブリュック、ロルフ ドイツ連邦共和国 デー―51429 ベルギ ッシュ グラートバッハ フレーベルシュ トラーセ 12

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．上側面（２）と、下側面（３）と、第１及び第２の端面（６、１５）と、第 １及び第２の横側周辺部位（４、５）とを備え、平らな横断面領域と巻回された 板金層（７）とを有し、この板金層（７）が特に既に触媒活性材料（２２）で被 覆され、板金層のうちの少なくとも一部（８、８．１、８．２、８．３、８．４ ）が構造化されているハニカム体（１、１．１、１．２、１．３、１．４、１． ５、３２、３３）において、すべての板金層が、第１の横側周辺部位（４）に配 置されている第１の共通固定領域（１０）を有していることを特徴とするハニカ ム体。 ２．すべての板金層が少なくとも第１および第２の共通固定領域（１０、１１） を有し、その第１の共通固定領域（１０）が第１の横側周辺領域（４）に、第２ の共通固定領域（１１）が第２の横側周辺領域（５）に配置されていることを特 徴とする請求項１記載のハニカム体。 ３．すべての板金層が点状部位（１６）を形成する共通固定領域（１０、１１） を有していることを特徴とする請求項１又は２記載のハニカム体。 ４．すべての板金層が線（１７）に沿って延びる共通固定領域（１０、１１）を 有していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のハニカム 体。 ５．第１および第２の共通固定領域（１０、１１）がほぼ対向して位置している ことを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１つに記載のハニカム体。 ６．固定領域（１０、１１、１６、１７）において少なくとも板金層（７）の外 側面が隣接する板金層（７）の内側面に堅牢に結合されていることを特徴とする 請求項１ないし５のいずれか１つに記載のハニカム体。 ７．固定領域（１０、１１、１６、１７）の範囲において構造化板金（８、８． １、８．２、８．３、８．４）の構造化物が、少なくとも残りの平らな横断面形 状におけるそれよりも小さいことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つ に記載のハニカム体。 ８．ハニカム体（１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、３２、３３）が、 板金層（７）の少なくとも一部がたわむことができるように層状に構成されてい ることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載のハニカム体。 ９．ハニカム体（１、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、３２、３３） が、負荷を受けても形状を維持するように、巻回され、積層され、板金から及び ／又は少なくとも一部をセラミックスから構成されていることを特徴とする請求 項１ないし８のいずれか１つに記載のハニカム体。 １０．ハニカム体（１、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、３２、３３ ）が、その少なくとも一部を補助的に固定するための手段（４６）を有している ことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１つに記載のハニカム体。 １１．第１の板金（９．３、８．３）が少なくとも部分的に第２の板金（８．４ 、９．３）と共に板金層（７）を形成し、その第１の板金（９．３、８．３）が 第２の板金（８．４、９．３）より厚いことを特徴とする請求項１ないし１０の いずれか１つに記載のハニカム体。 １２．固定領域（１０、１１、１６、１７）が補強体（１２）に支持されている ことを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１つに記載のハニカム体。 １３．ハニカム体（１、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、３２、３３ ）の少なくとも一部が消音器（１８）の壁（２５）を形成していることを特徴と する請求項１ないし１２のいずれか１つに記載のハニカム体。 １４．ハニカム体（１、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、３２、３３ ）の板金層（７）が排気装置（１８）の壁（３４、３５、３６）に付設されてい ることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか１つに記載のハニカム体。 １５．壁（２５、３４、３５、３６）及び／又は少なくとも板金層（７）が相対 的な位置決めをするための手段（３７、３８、３９、４０）を有していることを 特徴とする請求項１３又は１４記載のハニカム体。 １６．少なくとも１つの板金層（７）が壁（３４、３５、３６）の切欠き（３８ ）、歯（３７）あるいは凹所（３９、４０）に固定されていることを特徴とする 請求項１３ないし１５のいずれか１つに記載のハニカム体。 １７．ハニカム体（１、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、３２、３３ ）が排気装置（１８）の一部の構成部品であることを特徴とする請求項１ないし １６のいずれか１つに記載のハニカム体。 １８．請求項１ないし１７のいずれか１つに記載のハニカム体（１、１．１、１ ．２、１．３、１．４、１．５、３２、３３）が内燃機関（１９）特に小形エン ジンの排気装置（１８）の空間（２６、２７）内に配置されることを特徴とする ハニカム体形触媒装置。 １９．ハニカム体（１、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、３２、３３ ）が排気装置（１８）の消音器（２１）に配置されることを特徴とする請求項１ ８記載の触媒装置。 ２０．消音器（２１）が請求項１ないし１７のいずれか１つに記載のハニカム体 （１、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、３２、３３）を受けるための 手段を有していることを特徴とする内燃機関（１９）、特に小形エンジンの排気 装置（１８）用の消音器。 ２１．消音器（２１）にハニカム体（１、１．１、１．２、１．３、１．４、１ ．５、３２、３３）が一体に組み入れられていることを特徴とする請求項２０記 載の消音器。 ２２．消音器（２１）がハニカム体（１、１．１、１．２、１．３、１．４、１ ．５、３２、３３）を固定するための手段（３７、３８、３９、４０、４２）を 有していることを特徴とする請求項２０又は２１記載の消音器。 ２３．消音器（２１）の一部が、請求項１ないし１７のいずれか１つに記載のハ ニカム体（１、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、３２、３３）の少な くとも１つの板金層に係合するための手段（３７、３８、４２）を有しているこ とを特徴とする請求項２０ないし２２のいずれか１つに記載の消音器。 ２４．特にハニカム体（１、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、３２、 ３３）が配置される壁（３４、３５、３６）に、歯（３７）、切欠き（３８）あ るいは隆起部（４２）が存在していることを特徴とする請求項２３記載の消音器 。 ２５．ハニカム体（１、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、３２、３３ ）が交換可能に挿入されていることを特徴とする請求項２０ないし２４のいずれ か１つに記載の消音器。 ２６．消音器（２１）の一部が請求項１ないし１７のいずれか１つに記載のハニ カム体（１、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、３２、３３）に力、特 に締付け力を与えることを特徴とするハニカム体付きの消音器。 ２７．ハニカム体（１、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、３２、３３ ）の一部が消音器（２１）によって圧搾されていることを特徴とする請求項２８ 記載のハニカム体付き消音器。 ２８．空間を形成する上側殻（３４）と下側殻（３５）とを有するハウジングが 、その空間を２つの部分（２６、２７）に分割する壁（２５）に対する受け部を 有し、この壁の周りに請求項１ないし１７のいずれか１つに記載のハニカム体（ １、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、３２、３３）が配置されている ことを特徴とするハウジング。 ２９．消音器（２１）であることを特徴とする請求項２８記載のハウジング。 ３０．上側面（２）と、下側面（３）と、第１及び第２の端面（６、１５）と、 第１及び第２の横側周辺部位（４、５）と備え、平らな横断面領域と巻回された 板金層（７）とを有し、板金層のうちの少なくとも一部（８、８．１、８．２、 ８．３、８．４）が構造化されているハニカム体（１、１．１、１．２、１．３ 、１．４、１．５、３２、３３）の製造方法において、 １．板金層（７）を形成する工程、 ２．この板金層（７）をそれ自身の周りにあるいは補強体の周りに巻回する工程 、 ３．横側周辺部位（４）を形成する工程、 ４．請求項１ないし１７のいずれか１つに記載のハニカム体（１、１．１、１． ２、１．３、１．４、１．５、３２、３３）に応じて第１の固定部位（１０、 １１）を形成する工程、 から成っていることを特徴とするハニカム体の製造方法。 ３１．板金層（７）がその巻回前にあるいは巻回後に触媒活性材料（２２）で被 覆されることを特徴とする請求項３０記載の方法。 ３２．固定領域（１０）を備えた横側周辺部位（４）の形成が板金層（７）の変 形によって行われることを特徴とする請求項３０又は３１記載の方法。 ３３．第１の固定領域（１０）が第１の横側周辺部位（４）に、第２の固定領域 （２０）が第２の横側周辺部位（５）に作られることを特徴とする請求項３０な いし３２のいずれか１つに記載の方法。 ３４．第１および第２の固定領域（１０、１１）が、ハニカム体の製造後にほぼ 互いに対向して位置するように配置されることを特徴とする請求項３３記載の方 法。