JP2001511228A - 特に小型の機関のための、内部に境界付けられた断面領域を有するハニカム本体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 この発明は、特に小型のエンジンである内燃機関の排出ガスシステムのための、ハウジング（３）に収められた触媒（１）に関し、触媒（１）は構造物である少なくとも１枚の板金（２）を有し、この板金（２）は触媒活性材料を含み、波形状にされ、それを通して排出ガスが流れ得る通路を有し、少なくとも部分的にハウジング（３）の上に置かれる。発明は、板金（２）の構造が、ハウジング（３）の断面から見たときに、閉じた通路（５）によって規定された断面領域がハウジング（３）の断面全体の少なくとも半分を占め、触媒（１）は最高で２つの層（１１）を有する。発明はさらに、特に小型のエンジンの吸音機である内燃機関の排出システムに嵌められる触媒支持本体を製造するための方法に関する。この方法は、構造物の板金が、少なくとも部分的に湾曲した長楕円形の本体のまわりに斜めに巻付けられ、巻付けられた板金を有する長楕円形の本体の少なくとも部分は後にいくつかのセクションに切断され、各セクションは触媒支持本体を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】 特に小型の機関のための、内部に境界付けられた 断面領域を有するハニカム本体 この発明は、特に小型の機関である内燃機関の排出ガスシステムのための、ハ ウジングに設けられた触媒コンバータに関し、触媒コンバータは構造物の少なく とも１枚のメタルシートを有し、このメタルシートには触媒活性材料が含まれ、 巻付けられるかまたは絡み合わせられ、排出ガスが流れ得る通路を有して形成さ れ、少なくとも部分的にハウジングを圧迫する。この発明はまた、内燃機関の排 出ガスシステムのためのサイレンサまたはマフラーと、特に小型の機関のサイレ ンサまたはマフラーである、内燃機関の排出ガスシステムに配置された触媒コン バータのキャリア本体を製造するためのプロセスとに関する。 内燃機関の排出ガスシステムのための触媒コンバータが、ハニカム本体の形態 であることは既に知られている。ハニカム本体は積み重ねられるか、巻付けられ るかまたは互いに絡み合わせられた板金層から作られる。ハニカム本体の中には 焼結または押出材料を含むものもある。これらの触媒コンバータは排出ガス中に 残っている変換可能なガスを確実にさらに変換することが意図される。特に自動 車に関する多くの排出ガス規制がますます厳しくなっていることは、触媒コンバ ータの使用期間が延長した場合でも、触媒コンバータはやがては、ほぼ完全に変 換を確実に行なう設計形態を有するようになることを意味する。触媒コンバータ の技術分野における開発は特に、触媒活性表面積を最大化することに関する。し たがって、断面に多数の通路を有するハニカム本体が特に使用される。表面積の 増加の他に、触媒コンバータの長さおよび体積ならびにその断面積もまた増加す る。しかしながらこれには、排出ガスシステムにおける触媒コンバータに利用で きるスペースが大きくなくてはならない。さらに、触媒コンバータのサイズの増 加とともに、それを製造するための作業工程に要する費用も増加する。また、大 きな触媒コンバータの場合、作業時の機械的および熱的変化に対する耐性に特に 注意を払わなくてはならず、特定的な取付上の構成が必要となる。 以下に、触媒コンバータのさまざまな設計形態を示し、この発明は触媒コンバ ータの構成および形態に関してそれらの特徴に注目する。ＧＢ ２ ２３１２８ ３には１つの層を有するハニカム本体が開示されている。この層は平らなメタル シートおよび構造物のメタルシートで形成され、多層触媒コンバータを形成する よう渦巻状にされる。それは自由な円筒形の内部断面を有し、そのサイズはハニ カム本体の外径に依存する。互いに圧迫し合う多数の相互安定化層は、このよう に構成されたハニカム本体に適切な剛性を確保することが意図される。ＤＥ ３ ７ １５ ０４０には別の触媒コンバータが開示されており、これは中に非切削 スタンピング(non-cutting stamping)を有するストリップを含む。これらのスタ ンピングは関連の表面積を増加することが意図される。ＥＰ ０ ４７３ ０８ １には、オートバイの排出ガスシステムのベンド(bend)に触媒コンバータを取付 けることが開示されている。アパーチャ付のプレートが触媒コンバータとして使 用される。プレートは直線状であるか、または湾曲していてもよい。ＤＥ ２４ ３６ ５５９には、内燃機関のベンドに直接配置された触媒コンバータが開示さ れている。ベンド自体は触媒コンバータの形態である。ベンドの内壁の触媒コー ティングの他に、触媒形成部分を特にねじの形態にすることも可能である。ＪＰ ６１ ６１ ９４０には、平滑および波形の金属箔で作られた触媒コンバータ が開示されている。この触媒コンバータ全体の上流には加熱可能である触媒コン バータがさらに配置される。米国特許第４ １９５ ０６３号には、上流に配置 された付加的な触媒コンバータを有する主触媒コンバータが開示されている。こ の触媒コンバータは触媒コーティングされた主に２つのメッシュ構成を含み、こ れらの各々は２つのメッシュキャリア間に保持される。触媒コンバータはベンド に配置されてもよいが、円錐形の形態でもある。ＧＰ ６１ ０９６ １２０に は、湾曲した形態で機関ブロックに近接して取付られる２本の管が開示されてい る。２本の管の内部には穴が設けられる。これらの２本の管の間に触媒活性層が 配置される。 この発明による触媒コンバータが使用される特に好ましい分野は、小型の機関 に関するものである。以下小型の機関という用語は２５０ｃｃ未満の立方容積を 有する機関を意味するよう用いられる。このような機関は特に芝刈り機、電動鋸 、搬送可能な発電機、自転車および類似した用途に特に使用される。電動鋸、芝 刈り機および他の庭用の装置の場合、装置を動作する人間が小型のエンジンの排 出 ガス領域に直接長時間にわたって留まるため、触媒排出ガスの清浄化は特にここ では重要である。 また、ＤＥ ３８ ２９ ６６８に注目して、ここでは小型の機関における触 媒コンバータが、貫流方向に対してほぼ垂直に延びる隔壁に用いられている。Ｅ Ｐ ０ ４７０ １１３には触媒コンバータの構成がさらに開示されており、こ こでは触媒コンバータは２行程機関のための排出ガスサイレンサまたはマフラー においてすべての側にスペースを有して配置される。ＥＰ ０ ０４９ ４８９ にはさらに、排出ガス触媒コンバータのためのキャリアマトリックスを製造する ためのプロセスが開示されている。これらの３つの文献に開示されている特徴も またこの発明に適用され得る。 この発明の目的は、好ましくは小型の機関である内燃機関の排出ガスシステム のためのハウジングに収められた触媒コンバータであって、少数の作業工程で製 造することができ、非常に小型であり、なおかつ十分な触媒活性表面が利用でき るようにして、内燃機関の排出ガス特性に関する規制による制限値に準拠するも のを提供することである。発明のさらなる目的は、小型の触媒コンバータによっ て得られるスペースを無効にしない、触媒コンバータのためのハウジングを提供 することである。発明の別の目的は、製造費が高くなることを回避しつつ、連続 的な製造を確実にする、小型の触媒コンバータのキャリア本体を製造するための プロセスを提供することである。 この目的は、クレーム１の特徴を有する触媒コンバータと、クレーム２８の特 徴を有するプロセスとによって達成される。さらなる有利な構成および特徴は従 属クレームに記載される。 特に小型の機関である内燃機関の排出ガスシステムのためのハウジングに収め られる触媒コンバータは、触媒活性材料を含む、構成物である少なくとも１枚の メタルシートを有する。シートは絡み合わせられるかまたは巻付けられ、排出ガ スが流れ得る通路を形成し、少なくとも部分的にハウジングを圧迫する。シート は、ハウジングの断面から見ると、閉じた通路によって閉じられたまたは境界付 けられた断面積がハウジングの断面積全体の少なくとも半分を占め、触媒コンバ ータは最高で２つの層を有する構造である。触媒コンバータの層を最高で２層に 制限することにより、少しのスペースしか必要でない非常に小型な触媒コンバー タを達成することが可能となる。この目的で、スペースの利用上、触媒コンバー タの通路効果の他に、利用できる触媒活性表面が十分に得られるようにシートを 構成することが望ましい。最高で２つの層を使用することによりさらに、触媒コ ンバータを実用または動作温度まで容易に加熱できるようになる。なぜなら、高 価で複雑な構成を有する他の触媒コンバータよりも、加熱される質量が少ないか らである。さらに、柔軟性の他に触媒コンバータに高いレベルの形状の安定性お よび剛性を付与するために、最高で２つの層に制限することが有利であることが わかっている。触媒コンバータは少なくとも満足のいく触媒変換効果を排出ガス にもたらし、好ましくは小型の機関のセクタに用いられる。境界付けられた断面 積がハウジングの断面積全体の少なくとも３分の２を占めると触媒変換が改善さ れる。触媒活性材料を含むシートが、構造物部分が互いに対向する関係に置かれ るように絡み合わせられるかまたは巻付けられると、通路によって規定された閉 じた断面領域が触媒コンバータの中心点のまわりの領域に配置され、この中心点 は全く通路を備えない残りの領域内に配置される。これは触媒コンバータの断面 領域が平らな場合に達成され、円形、楕円形または多角形の触媒コンバータの場 合にも達成される。境界付けられた断面領域が中心点のまわりに集中することに より、中心点を向く外側の通路の表面が排出ガスと十分に作用できるようになる 。さらに、最高で２つの層を有する構造により、形成される通路の粘性が、通路 を全く含まない断面の粘性よりも小さくなるという特定的な利点が得られる。 触媒コンバータの実施例は、相互に対向配置された構造が互いに接触すること なく絡み合わせられるかまたは織り交ぜられるようにする。このようにし、準通 路状のジオメトリが、自由なままとなる領域に付与される。相互に対向配置され た構造により、境界付けられた断面積が、ハウジングの断面積の全体の少なくと も４分の３を占めることが可能となる。 それは正確に言うと小さな器具および装置に関し、これらの小さな器具および 装置は状況によっては手動で移動する必要があるため、構造の観点から見て寸法 が小さく重量が少ないことが重要である。触媒コンバータは安定化のための補強 部材を有することによりそれに寄与し得る。捕強部材は、その弾性を過度に制限 することなく、触媒コンバータの形状における剛性が確実に得られるようにする 。安定化のための補強部材はまた、小型の器具または装置に対して負荷に耐える 機能を果たすように設計され得る。この構成により、触媒コンバータを十分にそ れと一体化することができる。これでハウジングおよび触媒コンバータは細部に 組込まれ、かつ関連のねじれ剛性および構成上の工学技術が考慮される位置にあ る。 衝撃、振動および震動に対する耐性が特に高い触媒コンバータは、補強部材を 圧迫する触媒コンバータの各通路形成シートによって得られる。この点に関して 、通路形成シートによって耐性をさらに高めることができ、この通路形成シート は補強部材に対して上面と下面とをそれぞれ圧迫する上面と下面とを有する。形 状に関する安定性が高く、なおかつ弾性が高い触媒コンバータの可能な別の製造 方法は、構造物でないシートと構造物のシートとによってその層を構成すること を伴う。それは補強部材を安定化するための手段と組合せることができる。触媒 コンバータの好ましい実施例は上面と下面とを有する構造物でないシートを有し 、構造物であるそれぞれのシートは上面および下面の各々に配置される。構造は 特に、シートを波状の形態、湾曲形態、扇状または折り畳んだ形態にしたもので ある。微細構造ならびに小さな切れ込みおよび開口を有してもよい。このように して触媒活性表面積をさらに増加することができる。層の構造、性質および形態 に関しては特にＥＰ ０ ４８４ ３６４、ＷＯ ９３／２０３３９、ＥＰ ０ １５２ ５６０およびＤＥ ２９ ６１１ １４３を参照されたい。 最も外側のものが構造物である、ともに繋がれた３枚のシートから触媒コンバ ータを作ると、その外側のシートのクランプ力だけで触媒コンバータをハウジン グ内に保持できるようになる。触媒コンバータの層の少なくとも一部分が柔軟性 を有する場合にはこのような保持作用は容易に得られる。特にハウジングまたは 小型の装置または器具または内燃機関の壁である、捕強部材に対して支持される ものは、特に層の一部分である。 さらなる実施例において、触媒コンバータの安定性を高くするためには、第１ のメタルシートおよび第２のメタルシートを有する層の構成が設けられる。この 構成では、第１のシートは好ましくは１．５と５との間のファクタであって、特 に２と４との間のファクタだけ第２のシートよりも厚い。２０μｍと１００μｍ との間の厚みを有する金属箔を用いると、触媒コンバータの自己安定性の性質を 放棄する必要はなく、構造物には特に望しい薄い箔の使用が可能になる。したが って、第１のシートが構造物とされず、第２のシートが構造物とされることが好 ましい。触媒コンバータのさらなる実施例では、平らな断面により同じことが得 られる。外部から与えられる力が触媒コンバータに作用する方向がわかっている 場合には、平らな断面により、その方向において特に高い安定性を有する触媒コ ンバータを提供することが可能である。触媒コンバータは、外部から力が好まし い方向に与えられるような設計形態であってもよく、この方向においては触媒コ ンバータは弾性的に、かつ必要に応じて塑性的に反応し得る。触媒コンバータの 破壊は、触媒コンバータの、確立された領域により防止することができ、これは 、過度に重い負荷を受けた場合、作用する力を受けて吸収するように塑性変形す ることを伴う。 触媒コンバータは内燃機関が通常それから延びる排出ガスシステムに配置され 得る。しかしながら、触媒コンバータは内燃機関のケーシングに配置された排出 ガスシステムにおいても等しく使用することができる。いずれの状況でも、触媒 コンバータのハウジングが排出ガスシステムの部分であることが望ましい。これ により、触媒コンバータが加熱する度に流れを外部に送ることにより、触媒コン バータの熱が確実に消散するようになる。ハウジングは排出ガスシステムのサイ レンサまたはマフラーのベンドチューブ(bend tube)またはコンポーネントであ ってもよい。これにより、付加的なスペースを必要とすることなく触媒コンバー タをコンパクトに据え付けることができる。 発明のさらなる局面によると、使用するスペースをコンパクトに利用するため に、特に小型の機関である内燃機関の排出ガスシステムのためのサイレンサまた はマフラーが、上述の触媒コンバータを受けるための手段を有するサイレンサま たはマフラーに用いられる。これはたとえば、適切に設計され、特に適合された ハウジングであり、これにより触媒コンバータをその中に容易に配置して固定す ることができる。これは、ハウジングとしての管状のケーシングによるか、また は内燃機関のケーシングに適切に空間を設けることにより達成できる。特に小型 の機関の場合、サイレンサ／触媒コンバータの組合せにより排出ガスシステムを 小さく維持することが可能となる。 サイレンサまたはマフラーの部分は触媒コンバータを固定するための手段を有 することが好ましい。これは歯部、ノッチ、横方向のウエブ部分、通路手段、溝 または類似した構成手段であってもよい。歯部などが用いられる場合、それらは 少なくとも対向配置されたシートと協働する。歯部はそれと係合し、触媒コンバ ータ全体を保持する。 触媒コンバータの耐用年数はまた、内燃機関の動作モードおよびその使用面積 に依存する。機関がごく短い期間だけ繰返して動作され、大きな力が外部から機 関に作用した場合、触媒コンバータの耐用年数が減少する原因となる。したがっ て、触媒コンバータは交換可能に定位置に嵌められることが望ましい。サイレン サまたはマフラーの場合、触媒コンバータはたとえば上ハウジングおよび下ハウ ジングに配置され得る。２つのハウジングのうちの一方は好ましくは補強部材を 有し、それにより、特にクランプ力である力が触媒コンバータに与えられる。補 強部材はサイレンサまたはマフラーにおける横方向のウエブまたは捧部分である か、またはサイレンサまたはマフラーの消音構造のうちの１つであってもよい。 サイレンサまたはマフラーに触媒コンバータを保持することの別の可能性は、サ イレンサまたはマフラーにおける触媒コンバータの少なくとも一部分を、触媒コ ンバータが不動となるように押付けることにかかわる。小型の機関に特に適する サイレンサまたはマフラーのさらなる実施例は、少なくとも２つの部分、すなわ ち上ハウジングと下ハウジングとを有する。隔壁はサイレンサまたはマフラーを 第１の領域と第２の領域とに分割する。隔壁および／またはサイレンサまたはマ フラーは、互いに隔てられた領域のうちのそれぞれのものに触媒コンバータを保 持するための手段を有する。このようにすると１つのサイレンサまたはマフラー に２つの触媒コンバータを配置することができる。それは必ずしもこの場合に限 定されない。単一、また２つより多い数の触媒コンバータが設けられてもよい。 発明のさらなる概念によると、触媒コンバータのキャリア本体を製造するため のプロセスも提供され、これは特に小型の機関のサイレンサまたはマフラーであ る内燃機関の排出ガスシステムに配置され、 −少なくとも部分的に湾曲した細長い本体のまわりに構造物のシートが斜めに 巻付けられ、 −上にシートが巻付けられた細長い本体の少なくとも一部分が後に複数の部分 に切断され、 −それぞれの部分が触媒コンバータのキャリア本体となる。 このプロセスは、構造物のシートをエンドレスストリップ(endless strip)か ら巻戻すことができる、連続した製造手順に特に適する。細長い本体は管である か、または別の適度に長い入手可能な本体であってもよい。大きな触媒活性表面 積を確保するようにスペースの利用度を特に高めるために、本体は中空の内部を 有し、この中にさらなる構造物のシートが配置される。この場合、触媒活性表面 は、巻付け動作前に触媒活性層によってコーティングされたシートおよび／また は本体によって得られるか、または切断作業後に触媒活性層でコーティングされ た、切断された部分によって得られる。はんだ付け、溶接、接着剤または他の手 段によって行なわれるか、またはシートのうちの１枚に本来備わっている応力に よっても等しく行なわれ得る、シートが互いに固定されるやり方に依存して、触 媒活性層が最も適切に与えられるときのモーメントは、選択事項である。 上述の部分の安定性を高くするために、本体は、巻付けられるシートの厚さよ りも大きな厚さを有するメタルシートである。メタルシートの厚さが、巻付けら れるシートの厚さの約１倍から５倍の厚さであれば所望の値の安定性が得られる 。上述のとおり、この方法によると、小型な触媒コンバータを触媒コンバータの キャリア本体から特に低価格で製造することができる。 この発明のさらなる利点および特徴は以下の図面の説明において示される。さ らなる有利な構成は以下に記載するものと、既に開示されている特徴とを組合せ ることによって達成することができる。図面において、 図１は、ハウジングに収められた構造物のシートを示す図であり、 図２は、ハウジングに収められたさらなる構造物のシートを示す図であり、 図３は、ハウジングに収められた１つ半の層を備えた触媒コンバータを示す図 であり、 図４は、内燃機関の排出ガスシステムにおける触媒コンバータの多くの構成を 示す図であり、 図５は、サイレンサまたはマフラーにおける２つの触媒の構成を示す図であり 、 図６は、１つ半の層を有するさらなる触媒コンバータを示す図であり、 図７は、その上に力が作用した状態の、１つ半の層を有する触媒コンバータを 示す図であり、 図８は、排出ガスシステムにハウジングに収められた２つの触媒コンバータの さらなる構成を示す図であり、 図９は、触媒コンバータのキャリア本体を製造するためのプロセスを示す図で あり、 図１０は、図９に示されるものに対応する製造プロセスを示す図であり、 図１１は、さらなる製造プロセスを示す図であり、 図１２は、図１１に示されるものに対応する製造プロセスのための構成を示す 図であり、 図１３は、別の製造プロセスを示す図であり、 図１４は、さらに別の製造プロセスを示す図であり、 図１５は、触媒コンバータのためのさらなるハウジングを示す図であり、 図１６は、触媒コンバータの外面の実施例を示す図であり、 図１７は、別のハウジングに収められた触媒コンバータの可能な構成を示す図 であり、 図１８は、再度ハウジングを示す図である。 図１は、メタルシート２を有する触媒コンバータ１を示す。シート２は排出ガ スシステムのハウジング３に配置され、触媒コーティング４を有する。シート２ は構造物である。構造物は波状の形態である。これによりシート２がその固有の 応力によってハウジング３内に配置されることが可能となる。固有の応力は触媒 コンバータ１をハウジング３内に固定するのに十分である。シート２の構造は、 通路５がハウジング３との協働によって形成されるように選択される。通路５は 境界付けられた断面領域をなすよう、断面領域の全体の一部分を含む。通路が占 めない、ハウジング３の残りの領域６は、波形の形態によって示されるハウジン グの断面全体の５０％未満である。明瞭にするためにこの領域６にはハッチング を施して強調している。 図２はまた、ハウジング３に収められた触媒コンバータ１を形成する構造物の シート２を示す。シート２は、第１の波形頂部７が対向配置された第１の波形く ぼみ８と係合するように選択された波状の構造を有する。これにより一方で領域 ６がさらに減少し、このため境界付けられた断面領域が増加する。また一方で、 第１の波形頂部７は非接触な関係となるよう第２の波形頂部９と絡み合わせられ るか、または織り交ぜられる。このため、外部からそれに作用する力に関して、 触媒コンバータ１は、第１の波形頂部７と第２の波形頂部９との間のスペースが クリアランスとして利用できることから、弾性的に反応し得る。触媒コンバータ １の弾性特性は、シート２をハウジング３に接続する際の特徴によって影響を受 ける。たとえば、接続場所１０で示されるように、第２の波形くぼみの各々だけ がハウジング３に接続される場合、触媒コンバータ１は確かに固定された状態と なるが、それでもなおハウジング３内で移動可能に保持される。この点で、接続 場所１０は触媒コンバータ１の軸方向の長さ全体にわたって延びるが、この一方 で、点方向または部分方向の態様でのみ等しく存在してもよい。これは接続場所 １０．１で示され、これは波形くぼみの両側のはんだ場所としてもたらされ、か つ触媒コンバータの軸方向に延びる。これとは対照的に、接続場所１０．２はた とえばスポットまたは長手方向の溶接点であると考えられる。 図３は好ましい触媒コンバータ１を示し、これはハウジング３内に１つ半の層 を伴う。１つの層１１は第１のシート１２および第２のシート１３から形成され る。第１のシート１２は構造物ではない。第２のシート１３は構造として折られ た形態を有する。層１１は閉じた本体１４を形成するように巻付けられる。本体 １４には第３のシート１５が配置され、これはその構造によって第１のシート１ ２で支持される。通路を伴わない領域６はここでもまた、第３のシート１５によ ってかなり低減される。同時に、触媒活性表面を利用できるようにする。特定的 な度合の弾性のみならず強度を触媒コンバータ１に確保するために、構造物でな い第１のシート１２は第２のシート１３および第３のシート１５よりも厚い。こ のため、第一のシート１２は、構造物である２つのシート１３および１５から見 ると、ハウジング３に関する、変化のない対応物であることがわかる。 図４は、排出ガスシステム１７が接続される内燃機関１６を示す。排出ガスシ ステム１７はベンド領域１８と、サイレンサまたはマフラー１９と、接続パイプ ２０とを有する。ベンド領域１８には、第１の触媒コンバータ２１と、第２の触 媒コンバータ２２と、第３の触媒コンバータ２３とが配置され、これらの触媒コ ンバータの各々はシリンダから延びるそれぞれのパイプに配置される。第１の触 媒コンバータ２１は円錐形の形態であり、第２の触媒コンバータ２２も同様であ る。第３の触媒コンバータ２３はこれとは対照的にベンドを有し、その断面は実 質的に一定のままである。第４の触媒コンバータ２４は接続パイプ２０に配置さ れる。それは、その軸方向の長さにわたって変化しない規則正しい断面を有する 。第５の触媒コンバータ２５がさらにサイレンサまたはマフラー１９に配置され る。触媒コンバータ２５はそのハウジング３に適合され、この逆についても同じ である。その目的で、サイレンサまたはマフラー１９は、たとえば外向きに突出 する部分または隆起部分２７である保持手段２６を有する。そのサイズにより、 触媒コンバータ２５は部分２７にぴったりと嵌まる。その構成により、第５の触 媒コンバータ２５が、部分２７に関する、その固有の応力だけによってサイレン サまたはマフラー１９に保持することが可能となる。 図５は、別のサイレンサまたはマフラー１９を示す。その内部は隔壁２８によ って上領域２９と下領域３０とに分割される。サイレンサまたはマフラー１９を 通過する排出ガスの流れ３１のための、上領域２９と下領域３０との間の連通は 、隔壁２８におけるアパーチャ手段３２によって確保される。サイレンサまたは マフラー１９は上ハウジング３３と下ハウジング３４とを有し、これらは接続手 段３５によって隔壁２８とともに固定される。隔壁２８、上ハウジング３３およ び下ハウジング３４は、サイレンサまたはマフラー１９に配置された上触媒コン バータ３６および下触媒コンバータ３７のための保持手段２６を有する。保持手 段２６はたとえば溝３８であるか、歯部３９であるか、または横方向のウェブま たは棒部分４０であってもよい。それらは上触媒コンバータ３６と下触媒コンバ ータ３７の、外向きに配置されたシートと少なくとも接触する。上触媒コンバー タ３６および／または下触媒コンバータ３７の端面４１の少なくとも一部分が固 定の目的のために使用されるように、１つまたはそれ以上の保持手段２６が、配 置され得る。図示されるサイレンサまたはマフラー１９は非常に小型であり、好 ま しくは小型の機関に関して特に使用されることが意図される。排出ガスの流れ３ １のための排出ガス接続４２はサイレンサまたはマフラー１９の図のそれぞれの 位置に応じて種々のやり方で配置され得る。排出ガス接続４２．１は直線状に延 びる排出ガスシステムにおける接続に適するが、排出ガス接続４２．２は横向き の関係ででサイレンサまたはマフラー１９に嵌められる。これにより上触媒コン バータ３６の方向の変化または下触媒コンバータ３７から排出ガス接続４２まで の方向の変化が生じなくなるため流動力学的な利点が得られる。 図６は、円形の触媒コンバータ１を示す。それは１つ半の層を伴うような構造 である。内側シート４３および外側シート４４の厚い構造物のシートを有する。 内側シート４３と外側シート４４との間には構造物でないシート４５が配置され る。内側シート４３および外側シート４４の構造としては波形状の形態が採用さ れた。構造物である２枚のシート４３および４４の波形の底部および波形の頂部 がそれぞれほぼ同じ間隔で配置される場合、構造物でないシート４５は構成に作 用する力を受け、弾性変形によってエネルギを吸収することができる。さらに、 内側シート４３は付加的な半構造４６を有する。それらは、既に存在している通 路５を分割するか、またはそうでなければ自由な領域６のさらなる断面領域に通 路を形成する。半構造４６はたとえば内側シート４３に切込みを入れることによ り形成され、この場合、切込みを入れられた材料は、構造物におけるその位置に 依存して、外向きの方向または内向きの方向に移動される。保持構造４６をもた らす別の可能なやり方は、たとえば内側シート４３に付加的なシート部分を配置 することを伴う。半構造などを使用することにより、触媒コンバータ１のうち大 きな領域にわたって通路を形成することが促進され、小さな自由な領域６と、し たがって境界付けられた大きな断面領域とが得られる。 図７はまた、その上に外部からの力４７が作用する１つ半の層を伴う触媒コン バータ１を示す。外部からの力４７は外側シート４４の変形により触媒コンバー タ１の動作時に適合される。しかしながら、それらはたとえば製造工程において 意図的に加えられて、さもなければ丸い形状であった触媒コンバータ１を、平ら な断面を有する形態の触媒コンバータ１に変形するようにしてもよい。外部から の力４７はまた、触媒コンバータ１をハウジングに嵌めるために利用することが できる。それは固有の応力によってその中に保持される。 図８は、ハウジング３に収められた上触媒コンバータ３６と下触媒コンバータ ３７の、非常に小型な構成を示す。触媒コンバータ３６お３７はいずれもハウジ ング３の形状に適合され、排出ガスの流れ３１がそれを通って軸方向に流れるよ うにする。排出ガスの流れは特に、初めに上触媒コンバータ３６を流れ、その後 に下触媒コンバータ３７を流れるように案内され得る。このため２つの触媒コン バータ３６および３７を有するハウジング３は、たとえばサイレンサまたはマフ ラーにおいて特にスペースを節約する構成で配置される。さらに、触媒コンバー タ３６および３７と同様に、触媒活性コーティングをさらに備えてもよい。これ は図示されるハウジングに限らず、他のハウジングにも適用される。このように して形成されたユニット４８には他の用途もある。その構造上の特徴により定位 置に嵌めて取外すことが容易であるため、たとえば内燃機関の排出ガスシステム における取換部品としての用途に適する。排出ガス流量が大きい場合に必要であ る触媒活性表面は、連続して上触媒コンバータ３６および下触媒コンバータ３７ を流れる排出ガスによって得られる。このようにすると、排出ガスの流れ３１を 清浄化するように、複数のユニット４８を順次配置することも可能となる。 図９は、触媒コンバータのキャリア本体を製造するためのプロセスを示す。構 造物のシート４９は少なくとも部分的に湾曲した、または反り返った細長い本体 ５０のまわりに斜めに巻付けられる。本体５０および構造物のシート４９はその 目的で相対的に移動する。これはたとえば本体５０を回転させ、構造物のシート ４９が本体５０に引き寄せられるようにそれをさらに移動させることによって達 成できる。これはシート４９および本体５０に付された矢印によってそれぞれ示 される。この動作時に、構造物のシート４９は本体５０に接続される。後に、上 にシート４９が巻付けられた細長い本体５０の少なくとも一部分が複数の部分５ １に分割される。切断ユニット５２としてはここではレーザが使用される。部分 ５１を本体５０からきれいに切断することができる。切断作業は特に、部分５１ を後に処理する必要がないように行なわれる。表面仕上げをされた触媒コンバー タの本体としての部分５１は後に、触媒コンバータ１として使用され得る。その 目的で、巻付け動作時に、部分５１には後に触媒活性コーティングまたは既にそ のコーティングを有するシート４９および本体５０のいずれかが設けられる。 図１０は、触媒コンバータのキャリア本体のためのさらなる製造工程を示す。 触媒活性コーティングを有するシート５４はエンドレスロール５３から方向変更 ローラ５５に案内される。そこからシート５４は第１の成形ローラ５６に取上げ られ、これは第２の成形ローラ５７と係合する。２つの成形ローラ５６，５７の 側部のジオメトリによりシート５４の構成が規定される。それは後に中空本体５ ８に与えられる。中空本体５８は内部に配置された構造物の第２のシート５９を 有し、これもまた既に触媒活性コーティングを有する。中空本体５８および第２ のシート５９はたとえば、シート５４を与える前に、形成された層から製造する ことができ、後に相互に関係を持つよう斜めに巻付けられる。巻付け効果は線６ ０で示される。しかしながら、中空本体５８は、第２のシート５９が中に挿入さ れた管であってもよい。幾分異なるプロセスでは、構造物の第２のシート５９は 部分５１の分割前には挿入されず、それらが切断された後にのみ挿入される。 図１１は、触媒コンバータのキャリア本体のためのさらなる製造工程を示す。 この場合もまた、触媒活性コーティングを有するシート５４がエンドレスロール ５３（図示せず）から中空本体５８に与えられる。中空本体５８はそれ自体に斜 めに巻付けられた層から製造される。巻付け効果は、巻付けられた層の、隣接し た領域の間にある突き合わせ接続部(butt join)６０に見られる。巻付け作業は 特に、ここでは破線で示される通路５の連続性が巻付けによって損なわれないよ うに実施され得る。与えられることとなるシート５４の通路５に関しても同じこ とが言える。与えられることとなるシート５４の場合の突き合わせ接続部６０が 中空本体５８のものに対してある角度をなしていることは、このようにして製造 された触媒コンバータのキャリア本体は特に安定した形態を有し得ることを意味 する。突き合わせ接続部が互いに対して角度をなした関係にあることの利点は、 触媒コンバータのキャリア本体が後に、軸方向に延びる周辺の継ぎ目または接合 部を有さないことである。これに対し、継ぎ目での負荷は周辺部全体に分配され る。シート５４を与える作業は、中空本体５８の層が実際に有効にクランクプさ れるように行なわれ得る。シート５４と中空本体５８との間の接続は、シートを 与える作業の直後にはんだ付けすることによるが、または後の作業工程において のみもたらされる。たとえばシート５４がまず糊付けされて後にはんだ付けされ てもよい。中空本体５８の層の接続に関しても同じことが言える。幾分異なった 製造工程では、中空本体５８はここでもまた図１１に示されるように層から製造 される。しかしながらこの場合は、層は、鎖線で示される重なり領域６１がもた らされるように中空本体に形成される。重なり領域６１は後に中空本体５８を安 定化する。同時に、接続または接合をもたらすために用いることもできる。その 目的で、１つの形態では、重なり領域６１は接着剤またはプライマを有し、そこ にはんだ材料が与えられる。対応する手順が、与えられることとなるシート５４ にさらに採用される。与えられたシート５４を有するこのようにして製造された 細長い中空本体５８の全体は、はんだ付け用の炉において適切な温度まで加熱さ れ、はんだ材料は重なり領域６１に高い耐性の接続部をもたらす。この場合、中 空本体５８の、与えられたシート５４への接続もまた、はんだ付けによってもも たらされる。個々の部分５１が切断されるのはその後だけである。 図１２は、たとえば、図１１を参照して説明した触媒コンバータのキャリア本 体を製造することができるプロセスを示す。エンドレスロール５３から、この時 点ではまだ幅の広いシート５４が第１の成形ローラ５６から第２の成形ローラ５ ７に送られる。成形作業の後、シート５４が切断されて４つの個々のシート５４ ．１、５４．２、５４．３および５４．４になる。これは切断用のブレード６３ を有する切断装置６２によって行なわれる。そこから、切断されたシート５４． １から５４．４はそれぞれの中空本体５８．１から５８．４に送られる。それら の各々はそのそれぞれのものの上に巻付けられる。中空本体５８．１から５８． ４の順送り方向がそれぞれの矢印によって示される。図示される製造工程は連続 した作業手順に適する。なぜなら、中空本体５８．１から５８．４は上流に配置 されたステーションにおいて類似した態様で連続して製造することができるから である。 図１３は、触媒コンバータ１のための製造工程をさらに示す。構造物のシート ６５および構造物でないシート６６が回転本体６４に入れられ、鰯の缶詰のオー プナーの場合と同様に回転本体６４のスロット６７に入れられる。回転本体６４ が回転すると、２枚のシート６５および６６が層の形態で巻付けられる。このよ うにしてもたらされた触媒コンバータ１の形状は、回転本体６４のジオメトリに 依存する。このようにして得られた触媒コンバータ１の内部に形成されたキャビ ティは、関与するそれぞれの要件に依存して、むしろ大きいか、または小さく保 つことができる。特に構造物である付加的なシートをそのキャビティにさらに入 れてもよい。触媒コンバータ１の製造工程をこのように発展させることにより、 回転本体６４は、その材料の厚みのためにその中に残され、安定化の役割を果た すことができる。 図１４は、触媒コンバータ１の別の製造工程を示す。触媒コンバータ１は互い に積み重ねられた構造物のシート６５と構造物でないシート６６によって製造さ れる。このようにして、触媒コンバータ１はその内部によって境界付けられず、 閉じた形態で周囲の通路によって規定される領域６を備えた、最高で２つの層１ １を有する。構造物および構造物でないシート６５および６６の端部６８であっ て、実際の後方の触媒コンバータ１を超えてまでは突出しないものは、触媒コン バータ１のまわりにケーシングを形成するように矢印で示される方向に曲げられ る。この目的で、端部６８を曲げる作業は１つの作業工程において単一のシート に対してだけではなくすべてのシートに対して連続的に有利に行なわれる。これ は、シートが構造物のシート６５にかかわるかまたは構造物でないシート６６に かかわるかに関係ない。この目的のための有利なプロセスは、まず、端部６８ま で折曲げることなく構造物のシート６５および構造物でないシート６６を積み重 ねることである。端部６８が折曲げられるのはその後だけである。これは１つの 方向において行なわれ得るが、互いに反対の方向に行なわれてもよい。その目的 で、積み重ね全体が回転されるか、または成形装置が外側で端部６８を係合して それらを曲げる。 図１５は、触媒コンバータ１のためのさらなるハウジング３を示す。ハウジン グ３はサイレンサまたはマフラーのハウジングとして用いられ得る。それはベー ス本体６９を有し、さらには内向きに延びる波形部分７０を有し、この波形部分 ７０は、ハウジング３の内部に配置された触媒コンバータ１の対応の凹部７１に 係合し、それを定位置に固定する形態である。ベース本体６９は、第１の部品６ ９．１と第２の部品６９．２とを含み、これらの各々は曲げられた端部７２を有 する。端部７２はたとえば溶接継ぎ目またははんだ付けによって、互いに接合さ れ得る。それにより単一部品のベース本体６９がもたらされる。さもなければそ れは２つの部品を有し、この場合、端部６８を触媒コンバータ１と係合させるこ とにより、協働関係をなして互いに保持される。ベース本体６９には第１のカバ ー７４と第２のカバー７５とが配置され、アセンブリを横方向に覆い、触媒コン バータ１に流れるガスの流れ７３の排気を防止する。第１のカバー７４には内向 きの湾曲部分７６が配置され、これは触媒コンバータ１にある対応の凹部７１と 係合する。触媒コンバータ１はこのようにして横向きに固定される。側部に取付 けられることとなるカバーによってハウジング３を閉じる方法は、ベースハウジ ング６９に対して出し入れを行なうことにより触媒コンバータ１が交換できるよ うにする。 図１６は、触媒コンバータ１の外面７７の実施例を示す。外面７７は成形され 、ここでは示されないハウジングにおいて触媒コンバータ１が不所望にずれるこ とがないようにする。成形部分７８は方向性を有さないか、ランダムであるか、 または方向性を有してもよい。いずれの場合でも、成形部分７８は、たとえば振 動によって触媒コンバータ１がハウジングからゆっくりと押出されないようにす る。傾斜した歯状の成形部分が有利であることがわかっている。一方でこの構成 は、ハウジングに収められた触媒コンバータの移動を防止するために好ましい方 向を向くように配向され得る。たとえば、機械的な停止構成を、好ましい方向と は反対の方向でハウジングに取付けると、ハウジングからの触媒コンバータ１の 取出しが、機械的な停止構成がなくなった後にしか許されないことが確実となる 。触媒コンバータ１のみならずハウジング３またはサイレンサまたはマフラー１ ９自体もまた、たった今述べた成形構造を有してもよい。 図１７は、別のハウジング３に収められた第１の触媒コンバータ２１と、第２ の触媒コンバータ２２および第３の触媒コンバータ２３の可能な構成を示す。た とえばサイレンサまたはマフラー１９であるハウジング３は上ハウジング３３と 下ハウジング３４とを有する。上ハウジング３３は閉じられ、互いに係合する閉 鎖機構７９によって下ハウジング３４に保持される。上ハウジング３３および下 ハウジング３４の壁の端部領域８０もまた、１種のフックを形成する。フック８ １がこのような形態であるため、上ハウジング３３が下ハウジング３４に対して 押圧されると、上ハウジング３３の端部領域８０が内向きに押し進められ、下ハ ウジング３４の端部領域８０が外向きに押し進められるようになる。このように して、互いに対向関係で配置されたフック８１が互いに係合できるようになる。 ハウジング３は内部形態は、その中に配置されることとなる触媒コンバータ２１ 、２２および２３に対して異なったやり方で用いられ得る。断面が示される第１ の触媒コンバータ２１は単独でハウジング３に配置されるが、第２の触媒コンバ ータ２２および第３の触媒コンバータの構成は、上ハウジング３３および下ハウ ジング３４の３次元のジオメトリと、そのフック構成とが、上領域２９と下領域 ３３とにある２つの触媒コンバータのうちそれぞれのものを保持するためにいか にして利用できるかを示す。これとは対照的に第１の触媒コンバータ２１の場合 、閉鎖機構７９の一部分が触媒コンバータ２１自体と係合し、それをハウジング ３に固定する。 図１８まもたハウジング３を示す。ハウジング３はここでもまた上ハウジング ３３と下ハウジング３４とを有し、それらはその形状によって、その内部に配置 された触媒コンバータを固定するような形態である。したがって触媒コンバータ 自体は、略四角形の形態だけではなく、凹部または凸部状であっても同様である 。六角形または他の多角形の形態ならびに湾曲したまたは他の複雑なジオメトリ である、さらなる形状も可能である。 この発明は特に触媒コンバータと、触媒コンバータが製造され得る、触媒コン バータのキャリア本体の製造プロセスとを提供し、これは小型で簡単な構造であ るが、それでもなお排出ガス清浄特性に関して有効に役立つものである。この種 の触媒コンバータの用途に関する好ましい領域は小型の機関に関するものである 。参照番号の説明 １ 触媒コンバータ ２ シート ３ ハウジング ４ 触媒活性コーティング ５ 通路 ６ 完全に通路が設けられておらず境界付けられていない領域 ７ 第１の波形頂部 ８ 第１の波形くぼみ ９ 第２の波形頂部 １０ 接続場所 １０．１ はんだ場所 １０．２ スポットまたは長手方向の溶接部 １１ 層 １２ 第１のシート １３ 第２のシート １４ 本体 １５ 第３のシート １６ 内燃機関 １７ 排出ガスシステム １８ ベンド領域 １９ サイレンサまたはマフラー ２０ 接続パイプ ２１ 第１の触媒コンバータ ２２ 第２の触媒コンバータ ２３ 第３の触媒コンバータ ２４ 第４の触媒コンバータ ２５ 第５の触媒コンバータ ２６ 保持手段 ２７ 隆起部分 ２８ 隔壁 ２９ 上領域 ３０ 下領域 ３１ 排出ガスの流れ ３２ アパーチャ手段 ３３ 上ハウジング ３４ 下ハウジング ３５ 接続手段 ３６ 上触媒コンバータ ３７ 下触媒コンバータ ３８ 溝 ３９ 歯部 ４０ 横方向の棒部分 ４１ 端面 ４２，42.1，42.2 排出ガス接続 ４３ 厚い内側シート ４４ 厚い外側シート ４５ 構造物でないシート ４６ 半構造 ４７ 外部からの力 ４８ ユニット ４９ エンドレスロール ５４ 触媒活性コーティングを有するシート ５５ 方向変更ローラ ５６ 第１の成形ローラ ５７ 第２の成形ローラ ５８ 中空本体 ５９ 構造物の第２のシート ６０ 突き合わせ接続部 ６１ 重なり領域 ６２ 切断装置 ６３ 切断ブレード ６４ 回転本体 ６５ 構造物のシート ６６ 構造物でないシート ６７ スロット ６８ 端部 ６９ ベースハウジング ６９．１ ベースハウジングの第１の部品 ６９．２ ベースハウジングの第２の部品 ７０ 内向きの延びる波形部分 ７１ 窪み ７２ 曲げられた端部 ７３ ガスの流れ ７４ 第１のカバー ７５ 第２のカバー ７６ 内向きの延びる湾曲部分 ７７ 外面 ７８ 成形部分 ７９ 閉鎖機構 ８０ 壁の端部領域 ８１ フック

【手続補正書】 【提出日】平成１１年８月１０日（１９９９．８．１０） 【補正内容】 請求の範囲 １．特に小型の機関である内燃機関（１６）の排出ガスシステム（１７）のため の、ハウジング（３）に収められた触媒コンバータ（１；２１，２２，２３，２ ４，２５；３６，３７）であって、前記触媒コンバータ（１；２１，２２，２３ ，２４，２５；３６，３７）は少なくとも１つの構造物のシート（２；１３）を 有し、前記少なくとも１つの構造物のシート（２；１３）は触媒活性材料を含み 、巻付けられ、それを通して排出ガスが流れ得る通路（５）を形成し、前記ハウ ジング（３）を少なくとも部分的に圧迫し、それにより、前記ハウジング（３） または層のシートに加えて前記シート（２；１３）の構造により、閉じた通路（ ５）が形成され、それにより、前記ハウジング（３）の断面から見たときに、前 記閉じた通路（５）によって境界付けられた断面領域が、前記ハウジング（３） の断面領域全体の少なくとも半分を占め、前記触媒コンバータ（１；２１，２２ ，２３，２４，２５；３６，３７）は最高で２つの層（１１）を有し、前記構造 物のシート（４９）が、少なくとも部分的に湾曲した細長い本体（５０）のまわ りに斜めに巻付けられることを特徴とする、触媒コンバータ（１；２１，２２， ２３，２４，２５；３６，３７）。 ２．特に小型の機関である内燃機関（１６）の排出ガスシステム（１７）のため の、ハウジング（３）に収められた触媒コンバータ（１；２１，２２，２３，２ ４，２５；３６，３７）であって、前記触媒コンバータ（１；２１，２２，２３ ，２４，２５；３６，３７）は少なくとも１つの構造物のシート（２；１３）を 有し、前記少なくとも１つの構造物のシートは触媒活性材料を含み、巻付けられ 、それを通して排出ガスが流れ得る通路（５）を形成し、前記ハウジング（３） を少なくとも部分的に圧迫し、それにより、前記ハウジング（３）または層のシ ートに加えて前記シート（２；１３）の構造により、閉じた通路（５）が形成さ れ、それにより、前記ハウジング（３）の断面から見たときに、前記閉じた通路 （５）によって境界付けられた断面領域が、前記ハウジング（３）の断面領域全 体の少なくとも半分を占め、前記触媒コンバータ（１；２１，２２，２３，２４ ，２５；３６，３７）は最高で２つの層（１１）を有し、前記シート（２；１３ ）は、前記構造が互いに対向関係で置かれるように巻付けられる、触媒コンバー タ （１；２１，２２，２３，２４，２５；３６，３７）。 ３．小型の機関である内燃機関（１６）の排出ガスシステム（１７）のための、 ハウジング（３）に収められた触媒コンバータ（１；２１，２２，２３，２４， ２５；３６，３７）であって、前記触媒コンバータ（１；２１，２２，２３，２ ４，２５；３６，３７）は少なくとも１つの構造物のシート（２；１３）を有し 、前記少なくとも１つの構造物のシートは触媒活性材料を含み、巻付けられ、そ れを通して排出ガスが流れ得る通路（５）を形成し、前記ハウジング（３）を少 なくとも部分的に圧迫し、それにより、前記ハウジング（３）または層のシート に加えて前記シート（２；１３）の構造により、閉じた通路（５）が形成され、 それにより、前記ハウジング（３）の断面から見たときに、前記閉じた通路（５ ）によって境界付けられた断面領域が、前記ハウジング（３）の断面領域全体の 少なくとも半分を占め、前記触媒コンバータ（１；２１，２２，２３，２４，２ ５；３６，３７）は最高で２つの層（１１）を有し、第２のシート（１３）を有 する第１のシート（１２）により層（１１）が形成されることを特徴とし、前記 第１のシート（１２）は、好ましくは、１．５と５の間であって、特に２と４と の間のファクタだけ、前記第２のシート（１３）よりも厚い、触媒コンバータ（ １；２１，２２，２３，２４，２５；３６，３７）。 ４．前記境界付けられた断面領域が、前記ハウジング（３）の断面の全体の少な くとも３分の２を占めることを特徴とする、請求項１、２または３に記載の触媒 コンバータ（１；２１，２２，２３，２４，２５；３６，３７）。 ５．前記シート（２；１３）が、前記構造が互いに対向関係に置かれるように巻 付けられることを特徴とする、請求項１または３に記載の触媒コンバータ（１； ２１，２２，２３，２４，２５；３６，３７）。 ６．前記対向配置された構造が、互いに接触することなく互いに絡み合わせられ ることを特徴とする、請求項２または５に記載の触媒コンバータ（１；２１，２ ２，２３，２４，２５；３６，３７）。 ７．前記境界付けられた断面領域が、前記ハウジング（３）の断面領域全体の少 なくとも４分の３を占めることを特徴とする、請求項５または６に記載の触媒コ ンバータ（１；２１，２２，２３，２４，２５；３６，３７）。 ８．前記触媒コンバータ（１；２１，２２，２３，２４，２５；３６，３７）が 安定化のための補強部材を有することを特徴とする、請求項１から７のいずれか に記載の触媒コンバータ（１；２１，２２，２３，２４，２５；３６，３７）。 ９．前記触媒コンバータ（１；２１，２２，２３，２４，２５；３６，３７）の 、前記通路を形成する各シートが、前記補強部材を圧迫することを特徴とする、 請求項１から８のいずれかに記載の触媒コンバータ（１；２１，２２，２３，２ ４，２５；３６，３７）。 １０．前記通路を形成するシート（２；１３）が上面と下面とを有し、前記シー トの上面および下面の各々はそれぞれの補強部材を圧迫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触媒コンバータ（ｌ；２１，２２，２３，２ ４，２５；３６，３７）。 １１．構造物でないシート（１２）と構造物のシート（１３）とを有する層（１ １）を含むことを特徴とする、請求項１から１０のいずれかに記載の触媒コンバ ータ（１；２１，２２，２３，２４，２５；３６，３７）。 １２．前記触媒コンバータ（１；２１，２２，２３，２４，２５；３６，３７） が、上面と下面とを有する構造物でないシート（１３）を有し、前記構造物であ るシート（１２，１４）は、前記上面および下面の各々に配置されることを特徴 とする、請求項１から１１のいずれかに記載の触媒コンバータ（１；２１，２２ ，２３，２４，２５；３６，３７）。 １３．前記構造物が波形の形態であるか、曲げられた形態であるか、または扇状 の形態であ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触媒コン バータ（１；２１，２２，２３，２４，２５；３６，３７）。 １４．前記触媒コンバータ（１；２１，２２，２３，２４，２５；３６，３７） の層（１１）の少なくとも一部分が柔軟性を有し、特に、壁である、補強部材を 圧迫する層の一部分が柔軟性を有することを特徴とする、請求項１から１３のい ずれかに記載の触媒コンバータ。 １５．第１のシート（１２）と第２のシート（１３）とが層（１１）を形成し、 前記第１のシート（１２）は、好ましくは１．５と５との間であって、特に２と ４との間のファクタだけ、前記第２のシート（１３）よりも厚い、請求項１、２ 、 および４から１４のいずれかに記載の触媒コンバータ。 １６．前記第１のシート（１２）が構造物ではなく、前記第２のシート（１３） が構造物であることを特徴とする、請求項３または１５に記載の触媒コンバータ （１；２１，２２，２３，２４，２５；３６，３７）。 １７．平らな断面を有することを特徴とする、請求項１から１６のいずれかに記 載の触媒コンバータ（１；２１，２２，２３，２４，２５；３６，３７）。 １８．前記ハウジング（３）の表面（７０，７６）と対向関係をなして配置され た前記触媒コンバータ（１）の表面（７１）が、前記ハウジング（３）の前記表 面（７０，７６）に適合されることを特徴とする、請求項１から１７のいずれか に記載の触媒コンバータ（１；２１，２２，２３，２４，２５；３６，３７）。 １９．前記ハウジング（３）に収められた前記触媒コンバータ（１）の意図され ない移動を防止するために、成形された外面（７７）を有することを特徴とする 、請求項１から１８のいずれかに記載の触媒コンバータ（１；２１，２２，２３ ，２４，２５；３６，３７）。 ２０．前記成形部分（７８）が方向付けられ、特に傾斜した歯状の成形部分であ ることを特徴とする、請求項１９に記載の触媒コンバータ（１；２１，２２，２ ３，２４，２５；３６，３７）。 ２１．前記ハウジング（３）が前記排出ガスシステム（１７）の部分であるよう にされることを特徴とする、請求項１から２０のいずれかに記載の触媒コンバー タ（１；２１，２２，２３，２４，２５；３６，３７）。 ２２．前記ハウジング（３）が、前記排出ガスシステム（１７）のサイレンサ（ １９）の、曲げられたパイプまたはのコンポーネントであることを特徴とする、 請求項２１に記載の触媒コンバータ（１；２１，２２，２３，２４，２５；３６ ，３７）。 ２３．特に小型の機関である内燃機関（１６）の排出ガスシステムのためのサイ レンサ（１９）において、前記サイレンサ（１９）が、触媒コンバータ（１；２ １，２２，２３，２４，２５；３６，３７）を受けるための手段（２６）を有す ることを特徴とする、請求項１から２２のいずれかに記載の触媒コンバータ（１ ；２１，２２，２３，２４，２５；３６，３７）。 ２４．請求項２３に記載のサイレンサ（１９）において、前記サイレンサ（１９ ）の一部分が、前記触媒コンバータ（１；２１，２２，２３，２４，２５；３６ ，３７）を固定するための手段（２６，２７；３８，３９，４０）を有すること を特徴とする、請求項１から２３のいずれかに記載の触媒コンバータ（１；２１ ，２２，２３，２４，２５；３６，３７）。 ２５．請求項２３または２４に記載のサイレンサ（１９）において、前記触媒コ ンバータ（１；２１，２２，２３，２４，２５；３６，３７）が交換可能に挿入 され得ることを特徴とする、請求項１から２４のいずれかに記載の触媒コンバー タ（１；２１，２２，２３，２４，２５；３６，３７）。 ２６．請求項２３から２５のいずれかに記載のサイレンサ（１９）において、前 記サイレンサ（１９）は補強部材を有し、前記補強部材によって、特にクランプ 力である力が前記触媒コンバータ（１；２１，２２，２３，２４，２５；３６， ３７）に加えられることを特徴とする、請求項１から２５のいずれかに記載の触 媒コンバータ（１；２１，２２，２３，２４，２５；３６，３７）。 ２７．請求項２３から２６のいずれかに記載のサイレンサ（１９）において、前 記触媒コンバータ（１；２１，２２，２３，２４，２５；３６，３７）の一部分 が、前記サイレンサ（１９）によって圧迫されることを特徴とする、請求項１か ら２６のいずれかに記載の触媒コンバータ（１；２１，２２，２３，２４，２５ ；３６，３７）。 ２８．クレーム１から２７のいずれかに記載の少なくとも２つの部分（３３，３ ４）を含むサイレンサ（１９）において、隔壁（２８）が前記サイレンサ（１９ ）を第１の領域（２９）および第２の領域（３０）に分割し、前記隔壁（２８） および／または前記サイレンサ（１９）はそれぞれの前記領域（２９，３０）に 触媒コンバータ（１；２１，２２，２３，２４，２５；３６，３７）を保持する ための手段（２６，２７；３８，３９，４０）を有し、前記隔壁は前記サイレン サ（１９）を通る貫流方向に実質的に非常に平行に配置されることを特徴とする 、請求項１から２７のいずれかに記載の触媒コンバータ（１；２１，２２，２３ ，２４，２５；３６，３７）。 ２９．請求項１から２８のいずれかに記載の少なくとも２つの部分（３３，３ ４）を含むサイレンサ（１９）において、前記部分（３３，３４）はいずれも、 前記触媒コンバータ（２１，２２，２３）を保持するために用いられる、互いに 絡み合うロック機構（７９）を有することを特徴とする、請求項２３から２８の いずれかに記載の触媒コンバータ。 ３０．特に小型の機関のサイレンサ（１９）である、内燃機関（１６）の排出ガ スシステム（１７）に配置された触媒コンバータのキャリア本体を製造するため のプロセスであって、 −少なくとも部分的に湾曲した細長い本体（５０）のまわりに角度をなして構 造物のシート（４９）が巻付けられ、 −前記巻付けられたシート（４９）を有する前記細長い本体（５０）の少なく とも一部分が後に複数の部分（５１）に分割され、 −それぞれの部分（５１）が触媒コンバータのキャリア本体になる、プロセス 。 ３１．前記本体（５１；５８）がその中に中空のキャビティを有し、前記中空の キャビティの中に前記構造物のシート（５９）が配置されることを特徴とする、 請求項３０に記載のプロセス。 ３２．前記シート（４９；５４；５９）および／または前記本体（５０；５８） が、前記巻付け作業前に、触媒活性層（４）でコーティングされることを特徴と する、請求項３０または３１に記載のプロセス。 ３３．前記部分（５１）が触媒活性層（４）でコーティングされることを特徴と する、請求項３０または３１に記載のプロセス。 ３４．前記本体（５０；５８）が、巻付けられることとなる前記シート（４９； ５４；５９）よりも、特に約１倍から５倍厚いシートであることを特徴とする、 請求項３０から３３のいずれかに記載のプロセス。 ３５．巻付けられることとなる前記シート（４９；５４；５９）が、連続したシ ートのストリップ（５３）から解かれることを特徴とする、請求項３０から３４ のいずれかに記載のプロセス。 ３６．請求項１から３６のいずれかに記載の触媒コンバータ１；２１，２２，２ ３，２４，２５；３６，３７）が前記触媒コンバータのキャリア本体から作られ 、それにより、前記ハウジング（３）または層のシートに加えて前記シート（２ ； １３）の構造により、閉じた通路（５）が形成され、これにより、前記ハウジン グ（３）の断面から見たときに、前記閉じた通路（５）によって境界付けられた 断面領域が、前記ハウジング（３）の断面領域全体の少なくとも半分を占めるこ とを特徴とする、請求項３０から３５のいずれかに記載のプロセス。

───────────────────────────────────────────────────── 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 マウス，ボルフガング ドイツ連邦共和国、デー―51429 ベルギ ッシュ・グラートバハ、グート・ホルスト （番地なし) (72)発明者 ジープマン，ウーベ ドイツ連邦共和国、デー―51103 ケルン、 フェラインシュトラーセ、１―３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．特に小型の機関である内燃機関（１６）の排出ガスシステム（１７）のため の、ハウジング（３）に収められた触媒コンバータ（１；２１，２２，２３，２ ４，２５；３６，３７）であって、前記触媒コンバータ（１；２１，２２，２３ ，２４，２５；３６，３７）は少なくとも１つの構造物のシート（２；１３）を 有し、前記少なくとも１つの構造物のシートは、触媒活性材料を含み、巻付けら れ、排出ガスが流れ得る通路（５）を形成し、前記ハウジング（３）を少なくと も部分的に圧迫し、前記シート（２；１３）の構造は、前記ハウジング（３）の 断面から見たときに、閉じた前記通路（５）によって境界付けられた断面領域が 、前記ハウジング（３）の断面領域の全体の少なくとも半分を占めるようにされ 、前記触媒コンバータ（１；２１，２２，２３，２４，２５；３６，３７）は最 高で２つの層（１１）を有することを特徴とする、触媒コンバータ（１；２１， ２２，２３，２４，２５；３６，３７）。 ２．前記境界付けられた断面領域が、前記ハウジング（３）の断面全体の少なく とも３分の２を占めることを特徴とする、請求項１に記載の触媒コンバータ（１ ；２１，２２，２３，２４，２５；３６，３７）。 ３．前記シート（２；１３）が、前記構造物が互いに対向関係に置かれるように 巻付けられることを特徴とする、請求項１または２に記載の触媒コンバータ（１ ；２１，２２，２３，２４，２５；３６，３７）。 ４．前記対向配置された構造物が、互いに接触することなく互いに絡み合わせら れることを特徴とする、請求項３に記載の触媒コンバータ（１；２１，２２，２ ３，２４，２５；３６，３７）。 ５．前記境界付けられた断面領域が、前記ハウジング（３）の断面領域全体の少 なくとも４分の３を占めることを特徴とする、請求項３または４に記載の触媒コ ンバータ（１；２１，２２，２３，２４，２５；３６，３７）。 ６．前記触媒コンバータ（１；２１，２２，２３，２４，２５；３６，３７）が 安定化のための補強部材を有することを特徴とする、請求項１から５のいずれか に記載の触媒コンバータ（１；２１，２２，２３，２４，２５；３６，３７）。 ７．前記触媒コンバータ（１：２１，２２，２３，２４，２５；３６，３７）の 、 前記通路を形成する各シートが、前記補強部材を圧迫することを特徴とする、請 求項１から６のいずれかに記載の触媒コンバータ（１；２１，２２，２３，２４ ，２５；３６，３７）。 ８．前記通路を形成するシート（２；１３）が上面と下面とを有し、前記シート の上面および下面の各々はそれぞれの補強部材を圧迫することを特徴とする、請 求項１から７のいずれかに記載の触媒コンバータ（１；２１，２２，２３，２４ ，２５；３６，３７）。 ９．構造物でないシート（１２）と構造物のシート（１３）とを有する層（１１ ）を含むことを特徴とする、請求項１から８のいずれかに記載の触媒コンバータ （１；２１，２２，２３，２４，２５；３６，３７）。 １０．前記触媒コンバータ（１；２１，２２，２３，２４，２５；３６，３７） が、上面と下面とを有する構造物でないシート（１３）を有し、前記構造物であ るシート（１２，１４）は、前記上面および下面の各々に配置されることを特徴 とする、請求項１から９のいずれかに記載の触媒コンバータ（１；２１，２２， ２３，２４，２５；３６，３７）。 １１．前記構造物が波形の形態であるか、曲げられた形態であるか、または扇形 の形態であることを特徴とする、請求項１から１０のいずれかに記載の触媒コン バータ（１；２１，２２，２３，２４，２５；３６，３７）。 １２．前記触媒コンバータ（１；２１，２２，２３，２４，２５；３６，３７） の層（１１）の少なくとも一部分が柔軟性を有し、特に、壁である、補強部材を 圧迫する層の一部分が柔軟性を有することを特徴とする、請求項１から１１のい ずれかに記載の触媒コンバータ。 １３．第１のシート（１２）と第２のシート（１３）とが層（１１）を形成し、 前記第１のシート（１２）は、好ましくは１．５と５との間であって、特に２と ４との間のファクタだけ、前記第２のシート（１３）よりも厚い、請求項１から １２のいずれかに記載の触媒コンバータ。 １４．前記第１のシート（１２）が構造物ではなく、前記第２のシート（１３） が構造物であることを特徴とする、請求項１３に記載の触媒コンバータ（１；２ １，２２，２３，２４，２５；３６，３７）。 １５．平らな断面を有することを特徴とする、請求項１から１４のいずれかに記 載の触媒コンバータ（１；２１，２２，２３，２４，２５；３６，３７）。 １６．前記ハウジング（３）の表面（７０，７６）と対向関係をなして配置され た前記触媒コンバータ（１）の表面（７１）が、前記ハウジング（３）の前記表 面（７０，７６）に適合されることを特徴とする、請求項１から１５のいずれか に記載の触媒コンバータ（１；２１，２２，２３，２４，２５；３６，３７）。 １７．前記ハウジング（３）に収められた前記触媒コンバータ（１）の意図され ない移動を防止するために、成形された外面（７７）を有することを特徴とする 、請求項１から１６のいずれかに記載の触媒コンバータ（１；２１，２２，２３ ，２４，２５；３６，３７）。 １８．前記成形部分（７８）が方向付けられ、特に傾斜した歯状の成形部分であ ることを特徴とする、請求項１７に記載の触媒コンバータ（１；２１，２２，２ ３，２４，２５；３６，３７）。 １９．前記ハウジング（３）が前記排出ガスシステム（１７）の部分であるよう にされることを特徴とする、請求項１から１８のいずれかに記載の触媒コンバー タ（１；２１，２２，２３，２４，２５；３６，３７）。 ２０．前記ハウジング（３）が、前記排出ガスシステム（１７）のサイレンサ（ １９）の、曲げられたパイプまたはのコンポーネントであることを特徴とする、 請求項１９に記載の触媒コンバータ（１；２１，２２，２３，２４，２５；３６ ，３７）。 ２１．特に小型の機関である内燃機関（１６）の排出ガスシステムのためのサイ レンサ（１９）において、前記サイレンサ（１９）が、触媒コンバータ（１；２ １，２２，２３，２４，２５；３６，３７）を受けるための手段（２６）を有す ることを特徴とする、請求項１から２０のいずれかに記載の触媒コンバータ（１ ；２１，２２，２３，２４，２５；３６，３７）。 ２２．請求項２１に記載のサイレンサ（１９）において、前記サイレンサ（１９ ）の一部分が、前記触媒コンバータ（１；２１，２２，２３，２４，２５；３６ ，３７）を固定するための手段（２６，２７；３８，３９，４０）を有すること を特徴とする、請求項１から２１のいずれかに記載の触媒コンバータ（１；２ １，２２，２３，２４，２５；３６，３７）。 ２３．請求項２１または２２に記載のサイレンサ（１９）において、前記触媒コ ンバータ（１；２１，２２，２３，２４，２５；３６，３７）が交換可能に挿入 され得ることを特徴とする、請求項１から２２のいずれかに記載の触媒コンバー タ（１；２１，２２，２３，２４，２５；３６，３７）。 ２４．請求項２１から２４のいずれかに記載のサイレンサ（１９）において、前 記サイレンサ（１９）は補強部材を有し、前記補強部材によって、特にクランプ 力である力が前記触媒コンバータ（１；２１，２２，２３，２４，２５；３６， ３７）に加えられることを特徴とする、請求項１から２３のいずれかに記載の触 媒コンバータ（１；２１，２２，２３，２４，２５；３６，３７）。 ２５．請求項２１から２４のいずれかに記載のサイレンサ（１９）において、前 記触媒コンバータ（１；２１，２２，２３，２４，２５；３６，３７）の一部分 が、前記サイレンサ（１９）によって押し付けられることを特徴とする、請求項 １から２４のいずれかに記載の触媒コンバータ（１；２１，２２，２３，２４， ２５；３６，３７）。 ２６．クレーム１から２５のいずれかに記載の少なくとも２つの部分（３３，３ ４）を含むサイレンサ（１９）において、隔壁（２８）が前記サイレンサ（１９ ）を第１の領域（２９）および第２の領域（３０）に分割し、前記隔壁（２８） および／または前記サイレンサ（１９）はそれぞれの前記領域（２９，３０）に 触媒コンバータ（１；２１，２２，２３，２４，２５；３６，３７）を保持する ための手段（２６，２７；３８，３９，４０）を有し、前記隔壁は前記サイレン サ（１９）を通る貫流方向に実質的に非常に平行に配置されることを特徴とする 、請求項１から２５のいずれかに記載の触媒コンバータ（１；２１，２２，２３ ，２４，２５；３６，３７）。 ２７．前記２つの部分（３３，３４）が、前記触媒コンバータ（２１，２２，２ ３）を保持するために用いられる相互に係合する閉鎖機構（７９）を有すること を特徴とする、請求項２１から２６のいずれかに記載のサイレンサ。 ２８．特に小型の機関のサイレンサ（１９）である、内燃機関（１６）の排出ガ スシステム（１７）に配置された触媒コンバータのキャリア本体を製造するため のプロセスであって、 −少なくとも部分的に湾曲した細長い本体（５０）のまわりに斜めに構造物の シート（４９）が巻付けられ、 −前記巻付けられたシート（４９）を有する前記細長い本体（５０）の少なく とも一部分が後に複数の部分（５１）に分割され、 −それぞれの部分（５１）が触媒コンバータのキャリア本体になる、プロセス 。 ２９．前記本体（５１；５８）がその中に中空のキャビティを有し、前記中空の キャビティの中に前記構造物のシート（５９）が配置されることを特徴とする、 請求項２８に記載のプロセス。 ３０．前記シート（４９；５４；５９）および／または前記本体（５０；５８） が、前記巻付け作業前に、触媒活性層（４）でコーティングされることを特徴と する、請求項２８または２９に記載のプロセス。 ３１．前記部分（５１）が触媒活性層（４）でコーティングされることを特徴と する、請求項２８または２９に記載のプロセス。 ３２．前記本体（５０；５８）が、巻付けられることとなる前記シート（４９； ５４；５９）よりも、特に約１倍から５倍厚いシートであることを特徴とする、 請求項２８から３１のいずれかに記載のプロセス。 ３３．巻付けられることとなる前記シート（４９；５４；５９）が、連続したシ ートのストリップ（５３）から解かれることを特徴とする、請求項２８から３２ のいずれかに記載のプロセス。 ３４．請求項１から２７のいずれかに記載の触媒コンバータ（１；２１，２２， ２３，２４，２５；３６，３７）が、前記触媒コンバータのキャリア本体から作 られることを特徴とする、請求項２８から３３のいずれかに記載のプロセス。