JP2015183761A - セラミック―金属接合体 - Google Patents

Abstract

【課題】熱膨張した場合におけるシール部材やセラミック部材への亀裂の発生を抑制することができるセラミック−金属接合体を提供する。
【解決手段】セラミック−金属接合体（５）は、セラミック部材（１０）と、セラミック部材（１０）に接合した金属部材（２０）と、セラミック部材（１０）と金属部材（２０）との接合部分をシールするシール部材（５０，５１）と、を備え、シール部材（５０，５１）は、金属部材（２０）の接合部分に設けられた凹部（３２ａ，３２ｂ）に充填された、グラファイト製またはセラミック製の複数の粉体からなる圧粉体によって構成されている。
【選択図】図２

Description

本発明はセラミック―金属接合体に関する。

従来、セラミック部材に金属部材が接合したセラミック−金属接合体が知られている。このようなセラミック−金属接合体として、例えば特許文献１には、内燃機関の排気等のガスが通過する部位に設置されて、このガスと冷媒との間で熱交換を行う熱交換装置が開示されている。具体的には特許文献１に係る熱交換装置は、セラミック製の熱交換体（特許文献１ではハニカム構造体と称されている）の外周面に、金属製のケーシングが接合された構造を有し、熱交換体の内部を内燃機関の排気等のガスが通過し、熱交換体の外周面に冷媒通路が設けられた構造を有している。特許文献１に係る熱交換装置において、熱交換体が前述したセラミック部材に相当し、ケーシングが前述した金属部材に相当する。

国際公開第２０１１／０７１１６１号公報

特許文献１に例示されているようなセラミック−金属接合体を実際に製造する場合、シール部材によって、セラミック部材と金属部材との接合部分をシールすることが考えられる。そして、このシール部材として、例えば金属部材と金属部材とを接合する際に広く使用されている金属ロウ材を用いることが考えられる。しかしながら、この場合、セラミックと金属とは熱膨張率が大きく異なるため、セラミック−金属接合体が熱膨張した場合において、セラミックと金属との熱膨張率の相違に起因して、シール部材としての金属ロウ材に応力集中が発生することが考えられる。このような応力集中が発生した場合、金属ロウ材やセラミック部材に亀裂が発生する可能性がある。

本発明は、熱膨張した場合におけるシール部材やセラミック部材への亀裂の発生を抑制することができるセラミック−金属接合体を提供することを目的とする。

本発明に係るセラミック−金属接合体は、セラミック部材と、前記セラミック部材に接合した金属部材と、前記セラミック部材と前記金属部材との接合部分をシールするシール部材と、を備え、前記シール部材は、前記金属部材の前記接合部分に設けられた凹部に充填された、グラファイト製またはセラミック製の複数の粉体からなる圧粉体によって構成されている。

本発明に係るセラミック−金属接合体によれば、上記のように、セラミック部材と金属部材との接合部分をシールするシール部材として、グラファイト製またはセラミック製の圧粉体を用いている。ここで、グラファイト製またはセラミック製の圧粉体を構成する複数のグラファイト製の粉体または複数のセラミック製の粉体は、金属ロウ材に比較して、熱膨張率が低く、また高い流動性を有しているため、セラミック−金属接合体が熱膨張した場合であっても、圧粉体に加わる外部応力を圧粉体の内部において分散させることができる。その結果、本発明に係る圧粉体は応力集中が生じ難い。したがって、本発明に係るセラミック−金属接合体によれば、熱膨張した場合におけるシール部材やセラミック部材への亀裂の発生を抑制することができる。

上記構成において、前記金属部材は、前記セラミック部材に押し付けられることによって前記セラミック部材に接合していてもよい。この構成によれば、金属部材がセラミック部材に押し付けられたときに、圧粉体に強い圧力を加えることができる。それにより、セラミック部材と金属部材との接合部分のシール性を向上させることができる。

上記構成において、前記金属部材の前記凹部の内壁面には、前記セラミック部材の前記金属部材が接合される面に対して傾斜した傾斜面が設けられていてもよい。この構成によれば、金属部材がセラミック部材に押し付けられたときに圧粉体をセラミック部材に強く押し付けることができる。それにより、セラミック部材と金属部材との接合部分のシール性を向上させることができる。

上記構成は、前記シール部材の少なくとも一つの外面を覆うように前記凹部の内部に配置された板部材をさらに備えていてもよい。この構成によれば、板部材によってシール部材を構成する圧粉体の形状が崩れることを抑制できる。それにより、金属部材をセラミック部材に押し付けたときに、圧粉体に圧力をより均一に与えることができる。その結果、セラミック部材と金属部材との接合部分のシール性を向上させることができる。

上記構成において、前記板部材は、前記セラミック部材の前記金属部材が接合される面に対して傾斜した傾斜面を有していてもよい。この構成によれば、金属部材をセラミック部材に押し付けたときに圧粉体に加わる圧力を大きくすることができる。それにより、セラミック部材と金属部材との接合部分のシール性を向上させることができる。

上記構成において、前記セラミック部材の内部には、内燃機関の排気が通過し、前記金属部材は、前記セラミック部材の前記排気の流動方向で上流側にある上流側端部および下流側にある下流側端部に接合し、前記金属部材と前記セラミック部材とによって囲まれた空間に、前記セラミック部材を冷却する冷媒が流動する冷媒通路が設けられ、前記シール部材は、前記セラミック部材の前記上流側端部と前記金属部材との接合部分をシールする上流側シール部材と、前記セラミック部材の前記下流側端部と前記金属部材との接合部分をシールする下流側シール部材とを含み、前記上流側シール部材および前記下流側シール部材は、それぞれ前記圧粉体によって構成されていてもよい。この構成によれば、冷媒によって冷却されたセラミック部材によって内燃機関の排気の熱を奪うことができる。それにより、セラミック−金属接合体を内燃機関の排気を冷却する装置として機能させることができる。そしてこの構成によれば、内燃機関の排気を冷却する装置として機能するセラミック−金属接合体が熱膨張した場合であっても、シール部材やセラミック部材に亀裂が発生することを抑制できる。

上記構成において、前記下流側シール部材を構成する前記圧粉体は、前記上流側シール部材を構成する前記圧粉体に比較して、高温時における耐酸化性、耐酸性および耐アルカリ性の少なくとも一つが低くてもよい。セラミック部材によって内燃機関の排気の熱が奪われることによって、セラミック部材の内部を通過する排気の温度はセラミック部材の上流側端部よりも下流側端部の方が低くなる。そのため、下流側シール部材を構成する圧粉体が上流側シール部材を構成する圧粉体に比較して、高温時における耐酸化性、耐酸性および耐アルカリ性の少なくとも一つが低い場合であっても、下流側シール部材のシール性が劣化することを抑制できる。したがって、この構成によれば、下流側シール部材のシール性の劣化を抑制しつつ、下流側シール部材のコストを低減することができる。

上記構成において、前記金属部材は、前記セラミック部材の前記上流側端部または前記下流側端部における前記接合部分において、前記圧粉体が充填された前記凹部を複数有していてもよい。この構成によれば、セラミック部材と金属部材との接合部分のシール性を向上させることができる。

本発明は、熱膨張した場合におけるシール部材やセラミック部材への亀裂の発生を抑制することができるセラミック−金属接合体を提供することができる。

図１（ａ）は実施例１に係るセラミック−金属接合体の模式的断面図である。図１（ｂ）はセラミック部材の模式的断面図である。 図２（ａ）は図１（ａ）に示すセラミック−金属接合体の上流側端部近傍を拡大した模式的断面図である。図２（ｂ）は図１（ａ）に示すセラミック−金属接合体の下流側端部近傍を拡大した模式的断面図である。 図３（ａ）は実施例１の変形例１に係るセラミック−金属接合体を説明するための模式的断面図である。図３（ｂ）は実施例１の変形例２に係るセラミック−金属接合体を説明するための模式的断面図である。 図４（ａ）は実施例１の変形例３に係るセラミック−金属接合体を説明するための模式的断面図である。図４（ｂ）および図４（ｃ）は実施例１の変形例３に係るセラミック−金属接合体の他の例を示す模式的断面図である。図４（ｄ）は実施例１の変形例４に係るセラミック−金属接合体を説明するための模式的断面図である。図４（ｅ）は実施例１の変形例５に係るセラミック−金属接合体を説明するための模式的断面図である。 図５（ａ）は実施例１の変形例６に係るセラミック−金属接合体を説明するための模式的断面図である。図５（ｂ）および図５（ｃ）は実施例１の変形例７に係るセラミック−金属接合体を説明するための模式的断面図である。 図６は実施例２に係るセラミック−金属接合体を説明するための模式的断面図である。 図７（ａ）は図６に示すセラミック−金属接合体の上流側端部近傍を拡大した模式的断面図である。図７（ｂ）は図６に示すセラミック−金属接合体の下流側端部近傍を拡大した模式的断面図である。 図８（ａ）は実施例２の変形例１に係るセラミック−金属接合体を説明するための模式的断面図である。図８（ｂ）は実施例２の変形例２に係るセラミック−金属接合体を説明するための模式的断面図である。 図９（ａ）は実施例２の変形例３に係るセラミック−金属接合体を説明するための模式的断面図である。図９（ｂ）は実施例２の変形例４に係るセラミック−金属接合体を説明するための模式的断面図である。図９（ｃ）は実施例２の変形例５に係るセラミック−金属接合体を説明するための模式的断面図である。 図１０（ａ）は実施例２の変形例６に係るセラミック−金属接合体を説明するための模式的断面図である。図１０（ｂ）は実施例２の変形例７に係るセラミック−金属接合体を説明するための模式的断面図である。 図１１は実施例２の変形例８に係るセラミック−金属接合体を説明するための模式的断面図である。 図１２（ａ）は実施例２の変形例９に係るセラミック−金属接合体を説明するための模式的断面図である。図１２（ｂ）は実施例２の変形例１０に係るセラミック−金属接合体を説明するための模式的断面図である。 図１３（ａ）は実施例２の変形例１１に係るセラミック−金属接合体を説明するための模式的断面図である。図１３（ｂ）は図１３（ａ）のＥ部分を拡大して示す模式的断面図である。

以下、本発明を実施するための形態を説明する。

本発明の実施例１に係るセラミック−金属接合体５（以下、接合体５と略称する）について説明する。図１（ａ）は接合体５の模式的断面図である。本実施例に係る接合体５は、一例として、内燃機関２００に適用されている。具体的には接合体５は、内燃機関２００の排気が通過する部位に配置されて、排気を冷却する冷却装置である。より具体的には接合体５は、内燃機関２００の排気通路の排気の一部を吸気通路の通路途中に導くＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）通路に配置されて、ＥＧＲ通路を通過する排気（これは一般にＥＧＲガスと称されている）を冷却するＥＧＲクーラである。

接合体５は、セラミック製の部材であるセラミック部材１０と、セラミック部材１０の外側に配置された金属製の部材である金属部材２０とを備えている。また接合体５は、冷媒が通過する冷媒通路４０と、上流側シール部材５０と、下流側シール部材５１とを備えている。

セラミック部材１０の内部には排気が通過する。具体的には排気は、セラミック部材１０の内部を、セラミック部材１０の軸線１１の方向（軸線方向と称する）に沿って、一方向（図中では左から右に向う方向）に流動する。なお、セラミック部材１０の軸線方向にある両端部のうち、排気の流動方向で上流側の端部（上流側の端面から所定距離下流側に至る領域）をセラミック部材１０の上流側端部と称し、排気の流動方向で下流側の端部（下流側の端面から所定距離上流側に至る領域）をセラミック部材１０の下流側端部と称する。また、これ以降の説明において、上流と称した場合、特段の断りが無い限り排気の流動方向で上流を意味し、下流と称した場合、特段の断りが無い限り排気の流動方向で下流を意味している。

図１（ｂ）は、セラミック部材１０を、セラミック部材１０の軸線方向を法線方向とする面で切断した断面を模式的に図示したものである。セラミック部材１０は、排気が通過する内部ガス通路１２を複数有している。この内部ガス通路１２は、セラミック部材１０の外周に配置された外周部材１３の内部が複数の隔壁部材１４によって仕切られることによって形成されている。なお、本実施例に係る外周部材１３は円筒形状を有しているが、外周部材１３の形状はこれに限定されるものではない。また本実施例に係る隔壁部材１４は格子状に配置されているが、隔壁部材１４の配置態様はこれに限定されるものではない。

図１（ａ）を参照して、金属部材２０は、アウターパイプ部２１と、上流側接合部２２と、下流側接合部２３とを備えている。アウターパイプ部２１は略円筒形状を有している。アウターパイプ部２１の上流側端部は内側に屈曲して上流側接合部２２の外周面３０ａに接合し、アウターパイプ部２１の下流側端部は内側に屈曲して下流側接合部２３の外周面３０ｂに接合している。上流側接合部２２はセラミック部材１０の上流側端部の外周面１５に接合し、下流側接合部２３はセラミック部材１０の下流側端部の外周面１５に接合している。このようにして本実施例に係る金属部材２０は、セラミック部材１０の上流側端部および下流側端部に接合している。なお、金属部材２０の上流側接合部２２および下流側接合部２３の詳細は後述する図２において説明する。また、前述した上流側シール部材５０および下流側シール部材５１は、セラミック部材１０と金属部材２０との接合部分をシールする部材である。この上流側シール部材５０および下流側シール部材５１の詳細も後述する図２において説明する。

本実施例においてアウターパイプ部２１と上流側接合部２２および下流側接合部２３とは、溶接によって接合している。但し、これらの部材の接続手法は溶接に限定されるものではなく、金属ロウ材によるロウ付け接合等、種々の接合手法を用いることができる。また金属部材２０の材質である金属の具体的な種類は特に限定されるものではないが、冷媒に対する耐食性が高く且つ安価であることが好ましい。このような金属の一例としてステンレス（ＳＵＳ）が挙げられる。そこで、本実施例においては金属部材２０の材質、具体的にはアウターパイプ部２１、上流側接合部２２および下流側接合部２３の材質の一例としてステンレスを用いる。なお、アウターパイプ部２１、上流側接合部２２および下流側接合部２３の材質は、本実施例のようにそれぞれ同じ種類の金属である必要はなく、互いに異なる種類の金属であってもよい。

冷媒通路４０は、セラミック部材１０と金属部材２０とによって囲まれた空間に設けられている。なお、アウターパイプ部２１のうち冷媒通路４０の一部を構成している部分には、冷媒供給口２４および冷媒排出口２５が設けられている。本実施例において、冷媒供給口２４には、ラジエータ（これは内燃機関２００が搭載された車両に搭載されている）から流出された冷媒が流入する。また、冷媒排出口２５から排出された冷媒は、ラジエータに戻る。

図１（ｂ）を参照して、セラミック部材１０の内部ガス通路１２に流入した排気の熱は、隔壁部材１４を伝導して外周部材１３に伝導する。外周部材１３に伝導した熱は、図１（ａ）に示す冷媒通路４０の冷媒に奪われる。それにより、排気（本実施例ではＥＧＲガス）の温度は低下する。このように本実施例に係るセラミック部材１０は、排気の熱を冷媒通路４０の冷媒に伝導させる熱伝導媒体としての機能を有している。前述したように本実施例に係る冷媒通路４０は金属部材２０とセラミック部材１０とによって囲まれた空間に設けられているため、本実施例に係る冷媒はセラミック部材１０の外周面１５を直接冷却している。そのため、本実施例に係る接合体５による排気の冷却性能は、冷媒通路４０とセラミック部材１０との間に何らかの部材が配置されている場合（つまり、冷媒が間接的にセラミック部材１０の外周面１５を冷却する構成の場合）に比較して高いものとなっている。

図２（ａ）および図２（ｂ）は上流側接合部２２、下流側接合部２３、上流側シール部材５０および下流側シール部材５１の詳細を説明するための模式的断面図である。具体的には図２（ａ）は、図１（ａ）に示す接合体５の上流側端部近傍（具体的にはＡ部分）を拡大した模式的断面図であり、図２（ｂ）は図１（ａ）に示す接合体５の下流側端部近傍（具体的にはＢ部分）を拡大した模式的断面図である。なお、図２（ａ）および図２（ｂ）において、アウターパイプ部２１の図示は省略されている（このアウターパイプ部２１の図示の省略は、後述する図３、図４、図５（ｂ）および図５（ｃ）においても同様である）。

図２（ａ）に示すように、上流側接合部２２のセラミック部材１０への接合部分（具体的には上流側接合部２２のセラミック部材１０との界面であり、本実施例においては上流側接合部２２の内周面３１ａ）には、凹部３２ａが設けられている。本実施例に係る凹部３２ａは、上流側接合部２２の内周面３１ａに円筒環状に設けられた溝によって構成されている。同様に、図２（ｂ）に示すように、下流側接合部２３のセラミック部材１０への接合部分、具体的には下流側接合部２３の内周面３１ｂには、凹部３２ｂが設けられている。本実施例に係る凹部３２ｂは、下流側接合部２３の内周面３１ｂに円筒環状に設けられた溝によって構成されている。

なお図２（ａ）を参照して、本実施例に係る上流側接合部２２は、上流側壁部３３ａ（凹部３２ａよりも上流側に存在する壁部）の内周面３１ａと下流側壁部３４ａ（凹部３２ａよりも下流側に存在する壁部）の内周面３１ａとがセラミック部材１０の上流側端部の外周面１５に接するように、セラミック部材１０に接合している。また、図２（ｂ）を参照して、本実施例に係る下流側接合部２３は、上流側壁部３３ｂ（凹部３２ｂよりも上流側に存在する壁部）の内周面３１ｂと下流側壁部３４ｂ（凹部３２ａよりも下流側に存在する壁部）の内周面３１ｂとがセラミック部材１０の下流側端部の外周面１５に接するように、セラミック部材１０に接合している。

図２（ａ）に示すように、上流側シール部材５０は凹部３２ａに充填されている。図２（ｂ）に示すように、下流側シール部材５１は凹部３２ｂに充填されている。上流側シール部材５０および下流側シール部材５１は、複数の粉体からなる圧粉体（複数の粉体が圧縮されて所定の形状になったもの）によって構成されている。また、本実施例において凹部３２ａおよび凹部３２ｂに充填された圧粉体を構成する粉体は焼結していない。すなわち、本実施例に係る圧粉体は、複数の粉体が焼結せずに密集した状態で凹部３２ａおよび凹部３２ｂに充填されている。したがって、これら圧粉体に外力が加わった場合、圧粉体を構成する粉体は流動することができる。また本実施例において、凹部３２ａおよび凹部３２ｂに充填された圧粉体は、それぞれ凹部３２ａおよび凹部３２ｂの内壁面およびセラミック部材１０の外周面１５から圧縮方向の圧力がかかった状態（すなわち与圧のかかった状態）で凹部３２ａおよび凹部３２ｂに充填されている。

このように圧粉体によって構成された上流側シール部材５０および下流側シール部材５１によって、セラミック部材１０と金属部材２０との接合部分はシールされている。その結果、仮にセラミック部材１０と金属部材２０との接合部分（具体的には接合部分のうち圧粉体が設けられていない部分）に例えば微細な隙間が生じた場合であっても、これらシール部材を構成する圧粉体によって、冷媒通路４０の冷媒が外部に漏洩することは抑制されている。

圧粉体を構成する複数の粉体の材質としては、グラファイトまたはセラミックを用いることができる。本実施例においては、これら粉体の材質の一例として、セラミックを用いる。すなわち、本実施例に係る圧粉体は、セラミック製の複数の粉体からなる圧粉体である。セラミックの具体的な材質の例は後述する。

上流側接合部２２および下流側接合部２３のセラミック部材１０への具体的な接合手法は、特に限定されるものではないが、本実施例においては一例として、以下の接合手法が用いられている。まず、上流側接合部２２をセラミック部材１０に接合する前の状態において、凹部３２ａにセラミック製の複数の粉体を充填する。同様に、下流側接合部２３をセラミック部材１０に接合する前の状態において、凹部３２ｂにセラミック製の複数の粉体を充填する。そして、このように凹部３２ａに粉体が充填された上流側接合部２２を、セラミック部材１０の金属部材２０が接合される面（本実施例では外周面１５）に押し付けることによって、上流側接合部２２を外周面１５に接合させる。具体的には、凹部３２ａに粉体が充填された上流側接合部２２をセラミック部材１０の外周面１５にかしめることで、上流側接合部２２の内周面３１ａを外周面１５に押し付ける。その結果、上流側接合部２２はセラミック部材１０の外周面１５に接合される。同様に、凹部３２ｂに粉体が充填された下流側接合部２３を、セラミック部材１０の外周面１５にかしめることで、下流側接合部２３の内周面３１ｂを外周面１５に押し付ける。その結果、下流側接合部２３はセラミック部材１０の外周面１５に接合される。

なお、上述したように凹部３２ａおよび凹部３２ｂにセラミック製の複数の粉体を充填してから上流側接合部２２および下流側接合部２３をかしめる代わりに、例えばセラミック製の複数の粉体を予めリング状にプレスし、このプレスされたリング状の粉体を凹部３２ａおよび凹部３２ｂに配置し、その後、リング状の粉体が配置された上流側接合部２２および下流側接合部２３をセラミック部材１０にかしめる手法を用いてもよい。あるいは、リング状にプレスされた粉体をセラミック部材１０の上流側端部および下流側端部の外周面１５に予め配置し、これらセラミック部材１０の外周面１５に配置された粉体が凹部３２ａおよび凹部３２ｂに配置されるように上流側接合部２２および下流側接合部２３をセラミック部材１０の外周面１５に配置し、その後、上流側接合部２２および下流側接合部２３をセラミック部材１０にかしめる手法を用いることもできる。

なお、上述した上流側接合部２２および下流側接合部２３の「かしめ」による接合手法は、具体的には、かしめ機等の加工機械によって上流側接合部２２の外周面３０ａおよび下流側接合部２３の外周面３０ｂに押圧を加えることで、上流側接合部２２および下流側接合部２３を若干塑性変形させて、セラミック部材１０に接合する接合手法を意味している。但し、「かしめ」による接合手法の具体的内容はこれに限定されるものではない。また、上流側接合部２２および下流側接合部２３は、常温（室温）の状態でかしめられてもよく、あるいは、高温の状態でかしめられてもよい（すなわち、いわゆる「熱かしめ」であってもよい）。

続いて圧粉体の材質の詳細について説明する。圧粉体の材質であるセラミックの具体的な成分は特に限定されるものではなく、金属酸化物、金属窒化物および金属炭化物等の公知のセラミックを用いることができる。なお、これら公知のセラミックは、金属ロウ材に比較して、熱膨張率が低く、また高い流動性を有している。また、圧粉体のセラミックの具体的な材質は以下の観点で選択されることが好ましい。まず、本実施例に係る接合体５は、図１（ａ）において説明したように、冷媒通路４０を備えている。そして、本実施例に係る上流側シール部材５０および下流側シール部材５１を構成する圧粉体は、この冷媒通路４０の冷媒がセラミック部材１０と金属部材２０との接合部分から漏洩することを抑制している（すなわち冷媒をシールしている）。そのため、本実施例に係る圧粉体を構成する複数の粉体は、高い撥水性を有していることが好ましい。

また、圧粉体を構成する複数の粉体は、できるだけ流動性が高いことが好ましい。粉体の流動性ができるだけ高い方が、例えば、接合体５が熱膨張した場合等において圧粉体に外部応力が加わったときに、この外部応力を容易に圧粉体の内部において分散させることができるからである。この高い流動性を有するセラミックの一例として、薄片形状（厚みの薄い小片形状）のセラミックが挙げられる。したがって、圧粉体を構成するセラミックは薄片形状のものが好ましい。また、接合体５は、高い耐酸化性（酸化し難さを示す指標）を有することが好ましく、高い耐酸性（酸性物質に対する侵され難さを示す指標）を有することが好ましく、高い耐アルカリ性（アルカリ性物質に対する侵され難さを示す指標）を有することが好ましく、さらに高い耐熱性を有することが好ましい。

セラミックの中でも、撥水性、流動性、耐酸化性、耐酸性、耐アルカリ性および耐熱性の特に高いセラミックの具体例として、例えば滑石（Ｍｇ_３Ｓｉ_４Ｏ_１０（ＯＨ）_２）、窒化ボロン（ＢＮ）、ステアタイト（ＭｇＯ・ＳｉＯ_２）、ろう石（パイロフィライト（Ａｌ_２Ｓｉ_４Ｏ_１０（ＯＨ）_２）等が挙げられる。本実施例においては、上流側シール部材５０および下流側シール部材５１を構成する圧粉体の材質の一例として、滑石を用いることとする。

なお、仮に圧粉体の材質としてグラファイトを用いた場合、グラファイトは、還元雰囲気下においては、上述した好ましいセラミック群と同様に、高い撥水性、流動性、耐酸化性、耐酸性、耐アルカリ性および耐熱性を有している。一方、グラファイトは、酸化雰囲気下においては、高温時（例えば５５０℃より高い温度の時）において上述したセラミック群よりも酸化し易い。すなわち、酸化雰囲気下においては、グラファイトは上述したセラミック群よりも耐酸化性が低い。ここで、本実施例に係る接合体５は、酸化雰囲気下で使用されているが、冷媒通路４０の冷媒によって排気が冷却されているため、圧粉体の温度がこのようなグラファイトの耐酸化性が低下する程の高温になることは抑制されている。したがって、本実施例において、圧粉体の材質としてグラファイトを用いても、圧粉体が酸化してシール性が劣化するという問題は生じない。

また圧粉体を構成する粉体の粒径は、特に限定されるものではないが、例えば以下の観点に基づいて設定すればよい。まず、粉体の粒径が小さい方が、かしめ時に粉体に加わる力が小さい場合であっても、圧粉体中の空隙（隣接する粉体間に生じる空隙）の密度を小さくすることができる。その結果、大きな力で金属部材２０をかしめなくても、圧粉体によってセラミック部材１０と金属部材２０との接合部分を十分にシールすることができる。一方、粉体の粒径が小さ過ぎた場合、粉体の流動性が悪化することが考えられる。以上の点を考慮して、圧粉体を構成する粉体の粒径として、かしめ時に粉体に加わる圧力の大きさに応じた適切な粒径を設定すればよい。

以上説明した接合体５の作用効果をまとめると次のようになる。まず、接合体５によれば、セラミック部材１０と金属部材２０との接合部分をシールするシール部材（上流側シール部材５０および下流側シール部材５１）として、セラミック製の圧粉体を用いている。ここで、セラミック製の圧粉体を構成する複数のセラミック製の粉体は、金属ロウ材に比較して、熱膨張率が低く、また高い流動性を有している。そのため、接合体５が熱膨張した場合であっても、圧粉体に加わる外部応力を圧粉体の内部において分散させることができる。具体的には接合体５によれば、接合体５が熱膨張し、その結果、圧粉体に外部応力が加わった場合であっても、圧粉体を構成する複数の粉体が流動することで、この外部応力を圧粉体の内部において分散させることができる。その結果、本実施例に係る圧粉体は応力集中が生じ難い。したがって、本実施例に係る接合体５によれば、熱膨張した場合であっても、シール部材やセラミック部材１０に亀裂が発生することを抑制することができる。

なお、セラミック部材１０と金属部材２０との接合部分をシールするシール部材として、グラファイト製の圧粉体を用いた場合においても、上述したセラミック製の圧粉体を用いた場合と同様の作用効果を奏することができる。具体的にはグラファイト製の圧粉体を用いた場合においても、この圧粉体を構成するグラファイト製の複数の粉体は金属ロウ材に比較して、熱膨張率が低く、また高い流動性を有しているため、接合体５が熱膨張した場合であっても、圧粉体に加わる外部応力を圧粉体の内部において分散させることができる。それにより、接合体５が熱膨張した場合におけるシール部材やセラミック部材１０への亀裂の発生を抑制することができる。

また本実施例に係る接合体５は、図１（ａ）および図１（ｂ）において説明したように、内燃機関２００の排気を冷却する装置（具体的にはＥＧＲクーラ）として機能することができる。その結果、本実施例に係る接合体５によれば、このように内燃機関２００の排気を冷却する装置として機能する接合体５が熱膨張した場合であっても、シール部材やセラミック部材１０に亀裂が発生することを抑制することができる。それにより、セラミック部材１０と金属部材２０と接合部分から冷媒が漏洩することを効果的に抑制することができる。

また本実施例において、金属部材２０はセラミック部材１０の金属部材２０が接合される面（外周面１５）に押し付けられることによって、この外周面１５に接合している。具体的には本実施例によれば、金属部材２０はかしめられることで、セラミック部材１０の外周面１５に押し付けられて接合している。この構成によれば、金属部材２０がセラミック部材１０に押し付けられたときに発生する金属部材２０の凹部（凹部３２ａおよび凹部３２ｂ）の内壁面およびセラミック部材１０の外周面１５からの力によって、圧粉体に強い圧力を加えることができる。それにより、セラミック部材１０と金属部材２０との接合部分のシール性を向上させることができる。すなわち、シール部材を構成する圧粉体によって、セラミック部材１０と金属部材２０との接合部分をより強固にシールすることができる。その結果、セラミック部材１０と金属部材２０との接合部分からの冷媒漏洩をより確実に抑制することができる。

（変形例１）
図３（ａ）は実施例１の変形例１に係るセラミック−金属接合体５ａ（以下、接合体５ａと略称する）を説明するための模式的断面図である。図３（ａ）に示す接合体５ａは、下流側接合部２３に代えて下流側接合部２３ａを備えている点において、図２（ｂ）に示す接合体５と異なっている。下流側接合部２３ａは、凹部３２ｂの内壁面に、傾斜面３５ａおよび傾斜面３５ｂをさらに備えている点において、下流側接合部２３と異なっている。傾斜面３５ａおよび傾斜面３５ｂはセラミック部材１０の金属部材２０が接合される面（本変形例では外周面１５）に対して傾斜している。具体的には傾斜面３５ａおよび傾斜面３５ｂは、セラミック部材１０の外周面１５に対向するように、この外周面１５に対して傾斜している。より具体的には、傾斜面３５ａは下流側に向かうほど径が拡大するように傾斜しており、傾斜面３５ｂは下流側に向かうほど径が縮小するように傾斜している。

本変形例に係る接合体５ａによれば、傾斜面３５ａおよび傾斜面３５ｂを備えることで、かしめ時において金属部材２０がセラミック部材１０に押し付けられたときに、傾斜面３５ａおよび傾斜面３５ｂによって圧粉体をセラミック部材１０に強く押し付けることができる。それにより、圧粉体に強い圧力を加えることができることから、セラミック部材１０と金属部材２０との接合部分のシール性を向上させることができる。

なお接合体５ａは、さらに上流側接合部２２が、下流側接合部２３ａと同様の傾斜面３５ａおよび傾斜面３５ｂを備えていてもよい。この構成によれば、セラミック部材１０と金属部材２０との接合部分のシール性をさらに向上させることができる。あるいは接合体５ａは、上流側接合部２２のみが傾斜面３５ａおよび傾斜面３５ｂを備え、下流側接合部２３ａはこれら傾斜面を備えていない構成であってもよい。あるいは接合体５ａは、傾斜面３５ａおよび傾斜面３５ｂのいずれか一方のみを備えていてもよい。但し、本変形例のように傾斜面３５ａおよび傾斜面３５ｂの両方を備える場合の方が、いずれか一方のみを備える場合に比較して、セラミック部材１０と金属部材２０との接合部分のシール性をより向上させることができる点で好ましい。

（変形例２）
図３（ｂ）は実施例１の変形例２に係るセラミック−金属接合体５ｂ（以下、接合体５ｂと略称する）を説明するための模式的断面図である。図３（ｂ）に示す接合体５ｂは、板部材（具体的には本変形例においては第１板部材６０および第２板部材６１）をさらに備えている点において、図２（ｂ）に示す接合体５と異なっている。この板部材は、下流側シール部材５１（圧粉体）の少なくとも一つの外面を覆うように凹部３２ｂの内部に配置されている。

具体的には本変形例に係る第１板部材６０および第２板部材６１は、ワッシャのような形状、すなわち薄肉のリング形状を有している。また第１板部材６０および第２板部材６１は、セラミック部材１０の下流側端部の外周面１５に嵌っている。このように第１板部材６０および第２板部材６１が外周面１５に嵌ることで、第１板部材６０および第２板部材６１が倒れることは抑制されている。また第１板部材６０は、下流側シール部材５１の上流側の外面（上流側を向いた外面）を覆うように凹部３２ｂの内部に配置されている。第２板部材６１は、下流側シール部材５１の下流側の外面（下流側を向いた外面）を覆うように凹部３２ｂの内部に配置されている。その結果、本変形例に係る下流側シール部材５１は、第１板部材６０および第２板部材６１によって、その上流側および下流側の側面が挟持されている。

第１板部材６０および第２板部材６１の材質は特に限定されるものではないが、本変形例においてはセラミックを用いる。このセラミックとして、例えば、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、安定化ジルコニア（ＺｒＯ_２）、炭化珪素（ＳｉＣ）、窒化珪素（Ｓｉ_４Ｎ_４）、サイアロン（Ｓｉ_３Ｎ_４・Ａｌ_２Ｏ_３）等を用いることができる。本変形例においては、第１板部材６０および第２板部材６１の材質の一例として、アルミナを用いる。なお、第１板部材６０および第２板部材６１は、本変形例のように同じ材質のものを用いる必要はなく、互いに異なる材質のものを用いてもよい。

本変形例に係る下流側シール部材５１は、例えば次の手法によって製造される。まず、下流側接合部２３がセラミック部材１０に接合される前の状態において、セラミック部材１０の下流側の外周面１５に、第１板部材６０および第２板部材６１を嵌める。このとき、第１板部材６０と第２板部材６１との距離は、第１板部材６０および第２板部材６１が凹部３２ｂの内側に嵌るような距離に設定しておく。そして、第１板部材６０と第２板部材６１との間の領域に、圧粉体を充填する。その結果、圧粉体は第１板部材６０と第２板部材６１とによって挟持される。その後、下流側接合部２３をセラミック部材１０にかしめることで、下流側接合部２３をセラミック部材１０に接合する。それにより、凹部３２ｂの内部に第１板部材６０および第２板部材６１が配置されるとともに、第１板部材６０と第２板部材６１とによって挟持されていた圧粉体も凹部３２ｂの内部に充填される。

なお、下流側シール部材５１の製造手法は上記の手法に限定されるものではない。下流側シール部材５１の製造手法の他の一例を挙げると次のようになる。まず、セラミック製の複数の粉体を予めリング状にプレスし、このプレスされたリング状の粉体をセラミック部材１０の下流側端部の外周面１５に予め配置する。その後、このリング状の粉体を第１板部材６０および第２板部材６１によって挟持するように、第１板部材６０および第２板部材６１をセラミック部材１０に配置する。その後、リング状の粉体を挟持した第１板部材６０および第２板部材６１が下流側接合部２３の凹部３２ｂに配置されるように下流側接合部２３をセラミック部材１０に配置して、下流側接合部２３をかしめる。このような手法によっても下流側シール部材５１を製造することができる。

本変形例に係る接合体５ｂによれば、第１板部材６０および第２板部材６１によって圧粉体の形状が崩れることを抑制できる。具体的には、第１板部材６０および第２板部材６１によって下流側シール部材５１が挟持されていることから、下流側シール部材５１の形状、具体的には下流側シール部材５１を構成する圧粉体の形状を第１板部材６０および第２板部材６１によって保つことができる。それにより、かしめ時において金属部材２０をセラミック部材１０に押し付けたときに、下流側シール部材５１を構成する圧粉体に圧力をより均一に与えることができる。その結果、セラミック部材１０と金属部材２０との接合部分のシール性を向上させることができる。また、接合体５ｂによれば、第１板部材６０および第２板部材６１によって、圧粉体を構成する粉体が凹部３２ｂの内部からこぼれ落ちることを抑制することもできる。この点においても、接合体５ｂによれば、セラミック部材１０と金属部材２０との接合部分のシール性は向上している。

なお、本変形例において、第１板部材６０および第２板部材６１の材質の一例としてセラミックを用いたが、第１板部材６０および第２板部材６１の材質はこれに限定されるものではない。しかしながら、セラミックは金属に比較して塑性変形し難い。したがって、第１板部材６０および第２板部材６１の材質としてセラミックを用いることにより、これらの材質として金属を用いる場合に比較して、金属部材２０をセラミック部材１０に押し付けた場合に第１板部材６０および第２板部材６１が塑性変形することを抑制できる。それにより、効果的に圧粉体の形状の崩れを抑制できる。また、セラミックは金属に比較して熱膨張係数が小さい。したがって、本変形例のように第１板部材６０および第２板部材６１の材質としてセラミックを用いることで、圧粉体の形状の崩れを安定して抑制できる。

なお、接合体５ｂは、上流側接合部２２の凹部３２ａの内部にも、板部材（第１板部材および第２板部材）を備えていてもよい。この構成によれば、セラミック部材１０と金属部材２０との接合部分のシール性をさらに向上させることができる。あるいは接合体５ｂは、下流側接合部２３の凹部３２ｂの内部には板部材を備えずに、上流側接合部２２の凹部３２ａの内部にのみ板部材を備えていてもよい。

また本変形例において接合体５ｂは、２つの板部材（第１板部材６０および第２板部材６１）を備えているが、これに限定されるものではない。例えば接合体５ｂは、一つの板部材のみ（例えば第１板部材６０のみ、あるいは第２板部材６１のみ）を備えていてもよい。この場合、接合体５ｂは、金属部材２０の凹部の内部においてシール部材の一つの外面を覆うように配置された板部材を備えることになる。但し、本変形例のように接合体５ｂが板部材を複数備える方が、板部材を１つのみ備える場合に比較して、より効果的に圧粉体の形状の崩れを抑制できる。その結果、セラミック部材１０と金属部材２０との接合部分のシール性をより効果的に向上させることができる。

（変形例３）
図４（ａ）は実施例１の変形例３に係るセラミック−金属接合体５ｃ（以下、接合体５ｃと略称する）を説明するための模式的断面図である。図４（ａ）に示す接合体５ｃは、第１板部材６０および第２板部材６１に代えて、第１板部材６０ａおよび第２板部材６１ａをそれぞれ備えている点において、図３（ｂ）に示す変形例２に係る接合体５ｂと異なっている。第１板部材６０ａおよび第２板部材６１ａはそれぞれ、セラミック部材１０の外周面１５に対して傾斜した傾斜面６２ａおよび傾斜面６２ｂをさらに備えている点において、第１板部材６０および第２板部材６１と異なっている。

図４（ａ）に示す傾斜面６２ａおよび傾斜面６２ｂは、セラミック部材１０の外周面１５に対して、外周面１５の側に面が向くように（すなわち、外周面１５に対向するように）傾斜している。具体的には傾斜面６２ａは、下流側に向かうほど径が拡大するように傾斜しており、傾斜面６２ｂは、下流側に向かうほど径が縮小するように傾斜している。

本変形例に係る接合体５ｃによれば、第１板部材６０ａが傾斜面６２ａを備え、第２板部材６１ａが傾斜面６２ｂを備えることで、金属部材２０をセラミック部材１０に押し付けたときに下流側シール部材５１を構成する圧粉体に加わる圧力を大きくすることができる。具体的には、かしめ時において金属部材２０をセラミック部材１０の外周面１５に押し付けたときに、傾斜面６２ａおよび傾斜面６２ｂによって圧粉体に圧力（外部応力）を集中的に与えることができる。それにより、セラミック部材１０と金属部材２０との接合部分のシール性を向上させることができる。

なお、第１板部材６０ａおよび第２板部材６１ａの傾斜面の角度は図４（ａ）に示すような角度に限定されるものではない。図４（ｂ）は本変形例に係る接合体５ｃの他の一例を示す模式的断面図である。図４（ｂ）に示す接合体５ｃの第１板部材６０ａａの傾斜面６２ａａおよび第２板部材６１ａａの傾斜面６２ｂａは、セラミック部材１０の外周面１５の側とは反対側に面が向くように傾斜している。具体的には傾斜面６２ａａは下流側に向かうほど径が縮小するように傾斜しており、傾斜面６２ｂａは下流側に向かうほど径が拡大するように傾斜している。図４（ｂ）に示す接合体５ｃにおいても、金属部材２０をセラミック部材１０の外周面１５に押し付けたときに、傾斜面６２ａａおよび傾斜面６２ｂａによって下流側シール部材５１を構成する圧粉体に圧力を集中的に与えることができる。それにより、金属部材２０をセラミック部材１０の外周面１５に押し付けたときに圧粉体に加わる圧力を大きくすることができる。その結果、セラミック部材１０と金属部材２０との接合部分のシール性を向上させることができる。

図４（ｃ）は本変形例に係る接合体５ｃの他の一例を示す模式的断面図である。図４（ｃ）に示す接合体５ｃの第１板部材６０ａｂは、図４（ａ）で説明したような傾斜面６２ａおよび図４（ｂ）で説明したような傾斜面６２ａａを備えている。また接合体５ｃの第２板部材６１ａｂは、図４（ａ）で説明したような傾斜面６２ｂおよび図４（ｂ）で説明したような傾斜面６２ｂａを備えている。この図４（ｃ）に示す接合体５ｃによっても、金属部材２０をセラミック部材１０の外周面１５に押し付けたときに下流側シール部材５１を構成する圧粉体に加わる圧力を大きくすることができる。その結果、セラミック部材１０と金属部材２０との接合部分のシール性を向上させることができる。

なお、接合体５ｃは、上流側接合部２２の凹部３２ａの内部にも、上述した図４（ａ）〜図４（ｃ）に示すような板部材（第１板部材および第２板部材）を備えていてもよい。あるいは接合体５ｃは、下流側接合部２３の凹部３２ｂの内部には板部材を備えずに、上流側接合部２２の凹部３２ａの内部にのみ板部材を備えていてもよい。あるいは接合体５ｃは、一つの板部材のみ（例えば第１板部材のみ、あるいは第２板部材のみ）を備えていてもよい。

（変形例４）
図４（ｄ）は実施例１の変形例４に係るセラミック−金属接合体５ｄ（以下、接合体５ｄと略称する）を説明するための模式的断面図である。図４（ｄ）に示す接合体５ｄは、下流側シール部材５１に代えて、下流側シール部材５１ａを備えている点において、図３（ｂ）に示す変形例２に係る接合体５ｂと異なっている。下流側シール部材５１ａは、圧粉体からなる層を複数備えている点において、図３（ｂ）に係る下流側シール部材５１と異なっている。

具体的には本変形例において、下流側シール部材５１ａは、第１圧粉体層５２、第２圧粉体層５３および第３圧粉体層５４の３つの層（圧粉体からなる層）を備えている。第１圧粉体層５２は第２圧粉体層５３よりも上流側に配置され、第２圧粉体層５３は第３圧粉体層５４よりも上流側に配置されている。本変形例において第２圧粉体層５３を構成する圧粉体の材質はグラファイトであり、第１圧粉体層５２および第３圧粉体層５４を構成する圧粉体の材質はセラミックである。すなわち、本変形例に係る下流側シール部材５１ａは、グラファイトからなる第２圧粉体層５３の上流側側面および下流側側面をそれぞれセラミックからなる第１圧粉体層５２および第３圧粉体層５４が挟持している。

本変形例においては、第１圧粉体層５２および第３圧粉体層５４のセラミックの材質として、グラファイトよりも高温時における耐酸化性が良好なものを用いる。このようなセラミックの具体例として、前述した滑石、窒化ボロン、ステアタイト、ろう石等を用いることができる。本変形例においては、第１圧粉体層５２および第３圧粉体層５４のセラミックの一例として、ステアタイトを用いる。

本変形例に係る接合体５ｄによれば、高温時における耐酸化性がグラファイトよりも良好なセラミックからなる第１圧粉体層５２および第３圧粉体層５４によってグラファイトからなる第２圧粉体層５３が挟持されていることから、例えば下流側シール部材５１ａがグラファイトからなる圧粉体のみによって構成されている場合に比較して、より高温の酸化雰囲気下で使用することができる。具体的には接合体５ｄによれば、第１圧粉体層５２および第３圧粉体層５４によってグラファイトからなる第２圧粉体層５３が高温の酸素に触れることを抑制できる。それにより、第２圧粉体層５３の高温時における酸化を抑制できる。その結果、下流側シール部材５１ａの高温時における劣化を抑制できる。それにより、接合体５ｄによれば、高温の酸化雰囲気下におけるセラミック部材１０と金属部材２０との接合部分のシール性をより向上させることができる。

なお、第１圧粉体層５２、第２圧粉体層５３および第３圧粉体層５４の材質は上述したものに限定されるものではない。他の一例を挙げると、例えば、第２圧粉体層５３の材質を窒化ボロンとし、第１圧粉体層５２および第３圧粉体層５４の材質をステアタイトとしてもよい。ここで、窒化ボロンはステアタイトに比較して、流動性が良好であり且つ熱膨張係数も小さい。したがって、この構成によれば、下流側シール部材５１ａの材質がステアタイトのみの場合に比較して、下流側シール部材５１ａによるセラミック部材１０と金属部材２０との接合部分のシール性を向上させることができる。また、窒化ボロンはステアタイトに比較して高価であるため、この構成によれば、下流側シール部材５１ａの材質が窒化ボロンのみの場合に比較して、セラミック部材１０と金属部材２０との接合部分のシール性を確保しつつ、コストを低減させることができる。

あるいは、第１圧粉体層５２、第２圧粉体層５３および第３圧粉体層５４は、材質は同じで、粉体の粒径が異なる構成であってもよい。例えば第２圧粉体層５３の粒径を第１圧粉体層５２および第３圧粉体層５４の粒径よりも小さく設定してもよい。この構成によれば、セラミック部材１０と金属部材２０との接合部分のシール性は主として第２圧粉体層５３が担い、第１圧粉体層５２および第３圧粉体層５４は、主として第２圧粉体層５３を保持する保持部材としての機能を担うことができる。この構成によれば、シール性を発揮する第２圧粉体層５３の形状の崩れを第１圧粉体層５２および第３圧粉体層５４によって抑制できるため、第２圧粉体層５３のシール性を向上させることができる。したがって、この構成によっても、セラミック部材１０と金属部材２０との接合部分のシール性を向上させることができる。

なお、接合体５ｄは、さらに上流側シール部材５０が本変形例に係る下流側シール部材５１ａのような構成（圧粉体からなる層を複数備える構成）を有していてもよい。あるいは、接合体５ｄは、下流側シール部材５１ａに代えて図３（ｂ）に示す下流側シール部材５１を備え、上流側シール部材５０のみが下流側シール部材５１ａのような構成を備えていてもよい。あるいは、接合体５ｄは、第１板部材６０および第２板部材６１を備えていなくてもよい。この場合、凹部３２ａの内部には、下流側シール部材５１ａのみが充填された構成となる。また、この場合、接合体５ｄは、さらに図３（ａ）で説明したような実施例１の変形例１に係る傾斜面３５ａ，３５ｂを備えていてもよい。

（変形例５）
図４（ｅ）は実施例１の変形例５に係るセラミック−金属接合体５ｅ（以下、接合体５ｅと略称する）を説明するための模式的断面図である。図４（ｅ）に示す接合体５ｅは、第１板部材６０および第２板部材６１に代えて、図４（ａ）に示す第１板部材６０ａおよび第２板部材６１ａをそれぞれ備えている点において、図４（ｄ）に示す変形例４に係る接合体５ｄと異なっている。本変形例に係る接合体５ｅによれば、前述した実施例１の変形例３および変形例４の両方の作用効果を奏することができる。

なお、接合体５ｅは、第１板部材６０ａおよび第２板部材６１ａに代えて、図４（ｂ）で説明した第１板部材６０ａａおよび第２板部材６１ａａまたは図４（ｃ）で説明した第１板部材６０ａｂおよび第２板部材６１ａｂをそれぞれ備えていてもよい。また、本変形例においても、前述した実施例１の変形例３および変形例４と同様に、上流側のシール構造がさらに本変形例に係る下流側のシール構造と同様の構成であってもよく、あるいは上流側のシール構造のみが本変形例に係る下流側のシール構造と同様の構成であってもよい。

（変形例６）
図５（ａ）は実施例１の変形例６に係るセラミック−金属接合体５ｆ（以下、接合体５ｆと略称する）を説明するための模式的断面図である。図５（ａ）に示す接合体５ｆは、上流側シール部材５０に代えて上流側シール部材５０ｂを備えている点と、下流側シール部材５１に代えて下流側シール部材５１ｂを備えている点とにおいて、図１（ａ）に示す接合体５と異なっている。

下流側シール部材５１ｂを構成する圧粉体の高温時における耐酸化性、耐酸性および耐アルカリ性（以下、それぞれ、高温耐酸化性、高温耐酸性および高温耐アルカリ性と称する）の少なくとも一つは、上流側シール部材５０ｂを構成する圧粉体のそれよりも低く設定されている。具体的には本変形例においては、下流側シール部材５１ｂの圧粉体の材質として、上流側シール部材５０ｂの圧粉体の材質よりも高温耐酸化性が低いものを用いている。より具体的には、グラファイトはステアタイトに比較して高温耐酸化性が低いため、本変形例においては、下流側シール部材５１ｂの圧粉体の材質としてグラファイトを用い、上流側シール部材５０ｂの圧粉体の材質としてステアタイトを用いることで、下流側シール部材５１ｂの圧粉体の高温耐酸化性を上流側シール部材５０ｂのそれよりも低くしている。なお、グラファイトは、ステアタイトのように高温耐酸化性が良好なセラミックに比較して、安価である。

ここで、接合体５ｆは、セラミック部材１０によって内燃機関２００の排気の熱が奪われる結果、セラミック部材１０の内部を通過する排気の温度はセラミック部材１０の上流側端部よりも下流側端部の方が低くなる。具体的な数値例を挙げると、接合体５ｆによれば、例えばセラミック部材１０の上流側端部における排気の温度が８００℃程度であっても、セラミック部材１０の下流側端部における排気の温度を１００℃〜２００℃程度にまで低下させることができる。そのため、下流側シール部材５１ｂを構成する圧粉体の高温耐酸化性、高温耐酸性および高温耐アルカリ性の少なくとも一つを上流側シール部材５０ｂの圧粉体のそれよりも低く設定しても、下流側シール部材５１ｂの圧粉体が劣化して下流側シール部材５１ｂのシール性が劣化することを抑制できる。したがって、本変形例に係る接合体５ｆによれば、下流側シール部材５１ｂのシール性の劣化を抑制しつつ、下流側シール部材５１ｂのコストを低減することができる。

なお、本変形例において、下流側シール部材５１ｂの圧粉体の材質の一例として、高温耐酸化性が上流側シール部材５０ｂの圧粉体よりも低いものを用いているが、下流側シール部材５１ｂの圧粉体の材質はこれに限定されるものではない。他の例を挙げると、例えば、下流側シール部材５１ｂの圧粉体の材質として、上流側シール部材５０ｂの圧粉体よりも、高温耐酸性が低いものを用いてもよく、あるいは高温耐アルカリ性が低いものを用いてもよく、高温耐酸化性、高温耐酸性および高温耐アルカリ性から選択された２つの指標が低いものを用いてもよく、高温耐酸化性、高温耐酸性および高温耐アルカリ性の全てが低いものを用いてもよい。また、本変形例に係る接合体５ｆは、前述した実施例１の変形例１〜変形例５に係る接合体と組み合わされてもよい。具体的にはこの場合、実施例１の変形例１〜変形例５に係る接合体は、本変形例に係る接合体５ｆのように、下流側シール部材を構成する圧粉体の高温耐酸化性、高温耐酸性および高温耐アルカリ性の少なくとも一つが上流側シール部材を構成する圧粉体のそれよりも低く設定された構成を有することになる。この構成によれば、実施例１の変形例１〜変形例５の作用効果と本変形例の作用効果とを奏することができる。

（変形例７）
図５（ｂ）および図５（ｃ）は実施例１の変形例７に係るセラミック−金属接合体５ｇ（以下、接合体５ｇと略称する）を説明するための模式的断面図である。具体的には図５（ｂ）は、本変形例に係る接合体５ｌの上流側端部近傍を拡大図示した模式的断面図である。また図５（ｃ）は、本変形例に係る接合体５ｇの下流側端部近傍を拡大図示した模式的断面図である。なお図５（ｂ）は前述した図２（ａ）に対応した変形例７であり、図５（ｃ）は前述した図２（ｂ）に対応した変形例７である。接合体５ｇは、図５（ｂ）に示すように、上流側接合部２２に代えて上流側接合部２２ｇを備えている点と、図５（ｃ）に示すように、下流側接合部２３に代えて下流側接合部２３ｇを備えている点とにおいて、それぞれ図２（ａ）および図２（ｂ）に示す接合体５と異なっている。

図５（ｂ）に示すように、上流側接合部２２ｇにおいて、上流側壁部３３ａの内径は下流側壁部３４ａの内径よりも小さくなっている。これを換言すると、上流側壁部３３ａは、下流側壁部３４ａよりも径方向で中央側に突出している。また上流側接合部２２ｇにおいて、下流側壁部３４ａの内周面３１ａはセラミック部材１０の外周面１５に接合しているが、上流側壁部３３ａの内周面３１ａはセラミック部材１０の外周面１５に接合していない。上流側接合部２２ｇの凹部３２ａの側にある面３６ａは、セラミック部材１０の上流側の端面１６ａ（具体的にはセラミック部材１０の外周部材１３における上流側の端面１６ａ）に接合している。なお、上流側接合部２２ｇも、かしめられることによってセラミック部材１０に接合している点においては、前述した上流側接合部２２と同じである。

図５（ｃ）に示すように、下流側接合部２３ｇにおいて、下流側壁部３４ｂの内径は上流側壁部３３ｂの内径よりも小さくなっている。また下流側接合部２３ｇにおいて、上流側壁部３３ｂの内周面３１ｂはセラミック部材１０の外周面１５に接合しているが、下流側壁部３４ｂの内周面３１ｂはセラミック部材１０の外周面１５に接合していない。下流側壁部３４ｂの凹部３２ｂ側にある面３６ｂは、セラミック部材１０の下流側の端面１６ｂに接合している。なお、下流側接合部２３ｇも、かしめられることによってセラミック部材１０に接合している点においては、前述した下流側接合部２３と同じである。

本変形例に係る接合体５ｇにおいても、上流側接合部２２ｇおよび下流側接合部２３ｇの形状以外は前述した実施例１に係る接合体５と同様の構成となっているため、前述した接合体５と同様の作用効果を奏することができる。なお、前述した実施例１の変形例１〜６に係る接合体が本変形例に係る上流側接合部２２ｇまたは下流側接合部２３ｇの特徴をさらに備えていてもよい。

図６は本発明の実施例２に係るセラミック−金属接合体５ｈ（以下、接合体５ｈと略称する）を説明するための模式的断面図である。接合体５ｈは、金属部材２０に代えて金属部材２０ｈを備えている点と、クランプ７０ａおよびクランプ７０ｂをさらに備えている点とにおいて、図１（ａ）に示す実施例１に係る接合体５と異なっている。金属部材２０ｈは、上流側接合部２２に代えて上流側接合部２２ｈを備えるとともに、下流側接合部２３に代えて下流側接合部２３ｈを備えている。また金属部材２０ｈは、円筒部２６ａおよび円筒部２６ｂをさらに備えている。以上の点において金属部材２０ｈは、図１（ａ）に示す実施例１に係る金属部材２０と異なっている。なお、接合体５ｈのその他の構成は、接合体５と同様であるため、説明を省略する。

クランプ７０ａおよびクランプ７０ｂは、それぞれ上流側接合部２２ｈおよび下流側接合部２３ｈに対して、径方向の押圧力を与える押圧部材である。本実施例に係る上流側接合部２２ｈおよび下流側接合部２３ｈは、それぞれクランプ７０ａおよびクランプ７０ｂからの押圧力を受けてセラミック部材１０に押し付けられることによって、セラミック部材１０の外周面１５に接合している。これらの部材の詳細について以下に説明する。

図７（ａ）は図６に示す接合体５ｈの上流側端部近傍（具体的にはＣ部分）を拡大した模式的断面図であり、図７（ｂ）は図６に示す接合体５ｈの下流側端部近傍（具体的にはＤ部分）を拡大した模式的断面図である。図７（ａ）を参照して、上流側接合部２２ｈは、第１部材８０と、第１部材８０よりも下流側に配置された第２部材８１とを備えている。第１部材８０は、下流側に向かうほど外径が拡大した略円錐形状を有している。第２部材８１は、下流側に向かうほど外径が縮小した略円錐形状を有している。本実施例に係るクランプ７０ａは、第１部材８０の傾斜した外周面８４ａおよび第２部材８１の傾斜した外周面８４ｂに沿った形状（具体的には断面Ｖ字形状）を有している。第１部材８０および第２部材８１は、クランプ７０ａによってセラミック部材１０の上流側端部の外周面１５に押し付けられることによって、この外周面１５にかしめられている。それにより、第１部材８０および第２部材８１はセラミック部材１０の上流側端部の外周面１５に接合している。

また、第１部材８０のセラミック部材１０への接合部分には凹部が設けられ、第２部材８１のセラミック部材１０への接合部分にも凹部が設けられている。そして、第１部材８０の凹部と第２部材８１の凹部とが合わさって、凹部３２ａが構成されている。この凹部３２ａには、実施例１の場合と同じ圧粉体によって構成された上流側シール部材５０が充填されている。

なお、本実施例に係るアウターパイプ部２１の上流側端部は、第２部材８１のセラミック部材１０への接合部分近傍における端面に、例えば溶接によって接合している。また円筒部２６ａは略円筒形状を有した部材であり、第１部材８０のセラミック部材１０への接合部分近傍における端面に、例えば溶接によって接合している。なお、円筒部２６ａは、セラミック部材１０の外周面１５のうち上流側接合部２２ｈよりも上流側に突出した部分を覆うために設けられている部材である。

図７（ｂ）を参照して、下流側接合部２３ｈは、第１部材８２と、第１部材８２よりも下流側に配置された第２部材８３とを備えている。第１部材８２は、下流側に向かうほど外径が拡大した略円錐形状を有している。第２部材８３は、下流側に向かうほど外径が縮小した略円錐形状を有している。本実施例に係るクランプ７０ｂは、第１部材８２の傾斜した外周面８４ｃおよび第２部材８３の傾斜した外周面８４ｄに沿った形状（具体的には断面Ｖ字形状）を有している。第１部材８２および第２部材８３は、クランプ７０ｂによってセラミック部材１０の下流側端部の外周面１５に押し付けられることによって、この外周面１５にかしめられている。それにより、第１部材８２および第２部材８３はセラミック部材１０の下流側端部の外周面１５に接合している。

また、第１部材８２のセラミック部材１０への接合部分には凹部が設けられ、第２部材８３のセラミック部材１０への接合部分にも凹部が設けられている。そして、第１部材８２の凹部と第２部材８３の凹部とが合わさって、凹部３２ｂが構成されている。この凹部３２ｂには、実施例１の場合と同じ圧粉体によって構成された下流側シール部材５１が充填されている。

なお、本実施例に係るアウターパイプ部２１の下流側端部は、第１部材８２のセラミック部材１０への接合部分近傍における端面に例えば溶接によって接合している。また円筒部２６ｂは略円筒形状を有した部材であり、第２部材８３のセラミック部材１０への接合部分近傍における端面に例えば溶接によって接合している。なお、円筒部２６ｂは、セラミック部材１０の外周面１５のうち下流側接合部２３ｈよりも下流側に突出した部分を覆うために設けられている部材である。

ここで、図７（ｂ）に示す下流側接合部２３ｈを例に挙げて、上述したクランプ７０ｂによるかしめ時における圧粉体への力の作用について説明する。まず、クランプ７０ｂによって第１部材８２および第２部材８３に対して、セラミック部材１０に向かう方向の力Ｆ_１（具体的にはセラミック部材１０の径方向の力）を与える。その結果、第１部材８２には第２部材８３に近づく方向の力Ｆ_２が作用し、第２部材８３には第１部材８２に近づく方向の力Ｆ_２が作用する。それにより、第１部材８２および第２部材８３は互いに近づく方向に相対移動する。具体的には本実施例では、第２部材８３が第１部材８２に近づく方向に移動することで、第１部材８２および第２部材８３は互いに近づく方向に相対移動する。その結果、凹部３２ｂに充填されている圧粉体に強い圧縮応力をかけることができる。それにより、凹部３２ｂに充填されている圧粉体を空隙の少ない良好な圧粉体にすることができる。なお、上流側接合部２２ｈも、下流側接合部２３ｈと同様にクランプ７０ａによってかしめられているため、凹部３２ａの圧粉体は空隙の少ない良好な圧粉体となっている。

本実施例に係る接合体５ｈにおいても、前述した実施例１と同様の作用効果を奏することができる。具体的には本実施例に係る接合体５ｈにおいても、セラミック部材１０と金属部材２０ｈとの接合部分をシールするシール部材（上流側シール部材５０および下流側シール部材５１）として、グラファイト製またはセラミック製の圧粉体を用いていることから、接合体５ｈが熱膨張した場合であっても、圧粉体に加わる外部応力を圧粉体の内部において分散させることができる。それにより、シール部材やセラミック部材１０に亀裂が発生することを抑制できる。

また本実施例に係る接合体５ｈにおいても、接合体５ｈは内燃機関２００の排気を冷却する装置（具体的にはＥＧＲクーラ）として機能することができる。それにより、接合体５ｈによれば、実施例１と同様に、内燃機関２００の排気を冷却する装置として機能する接合体５ｈが熱膨張した場合であっても、シール部材やセラミック部材１０に亀裂が発生することを抑制することができる。それにより、冷媒通路４０の冷媒がセラミック部材１０と金属部材２０ｈとの接合部分から漏洩することを効果的に抑制することができる。

また本実施例に係る接合体５ｈによれば、金属部材２０ｈはクランプ７０ａおよびクランプ７０ｂによってセラミック部材１０に押し付けられることによってセラミック部材１０に接合していることから、金属部材２０ｈがセラミック部材１０に押し付けられたときに発生する金属部材２０ｈの凹部（凹部３２ａおよび凹部３２ｂ）の内壁面およびセラミック部材１０からの力によって、圧粉体に強い圧力を加えることができる。それにより、実施例１と同様に、セラミック部材１０と金属部材２０ｈとの接合部分のシール性を向上させることができる。

（変形例１）
図８（ａ）は実施例２の変形例１に係るセラミック−金属接合体５ｉ（以下、接合体５ｉと略称する）を説明するための模式的断面図である。なお接合体５ｉは、図３（ａ）に示す実施例１の変形例１に係る接合体５ａに対応した実施例２の変形例である。接合体５ｉは、下流側接合部２３ｈに代えて下流側接合部２３ｉを備えている点において、図７（ｂ）に示す接合体５ｈと異なっている。下流側接合部２３ｉは、凹部３２ｂの内壁面に傾斜面３５ａおよび傾斜面３５ｂをさらに備えている点において、下流側接合部２３ｈと異なっている。傾斜面３５ａおよび傾斜面３５ｂは、それぞれ前述した図３（ａ）に示す接合体５ａの傾斜面３５ａおよび傾斜面３５ｂと同様である。したがって、傾斜面３５ａおよび傾斜面３５ｂの説明は省略する。

本変形例に係る接合体５ｉにおいても実施例１の変形例１と同様の作用効果を奏することができる。具体的には接合体５ｉによれば、傾斜面３５ａおよび傾斜面３５ｂを備えることで、金属部材２０ｈがセラミック部材１０に押し付けられたときに圧粉体をセラミック部材１０に強く押し付けることができる。それにより、圧粉体に強い圧力を加えることができることから、セラミック部材１０と金属部材２０ｈとの接合部分のシール性を向上させることができる。

なお接合体５ｉは、さらに上流側接合部２２ｈが、下流側接合部２３ｉと同様の傾斜面３５ａおよび傾斜面３５ｂを備えていてもよい。あるいは接合体５ｉは、上流側接合部２２ｈのみが傾斜面３５ａおよび傾斜面３５ｂを備え、下流側接合部２３ｉはこれら傾斜面を備えていない構成であってもよい。あるいは接合体５ｉは、傾斜面３５ａおよび傾斜面３５ｂのいずれか一方のみを備えていてもよい。

（変形例２）
図８（ｂ）は実施例２の変形例２に係るセラミック−金属接合体５ｊ（以下、接合体５ｊと略称する）を説明するための模式的断面図である。なお接合体５ｊは、図３（ｂ）に示す実施例１の変形例２に係る接合体５ｂに対応した実施例２の変形例である。図８（ｂ）に示す接合体５ｊは、第１板部材６０および第２板部材６１をさらに備えている点において、図７（ｂ）に示す実施例２に係る接合体５ｈと異なっている。第１板部材６０および第２板部材６１は、それぞれ前述した図３（ｂ）に示す接合体５ｂの第１板部材６０および第２板部材６１と同様のものである。したがって、第１板部材６０および第２板部材６１の詳細な説明は省略する。

本変形例に係る接合体５ｊにおいても実施例１の変形例２と同様の作用効果を奏することができる。具体的には接合体５ｊによれば、第１板部材６０および第２板部材６１を備えることから、圧粉体の形状が崩れることを抑制できる。それにより、金属部材２０ｈをセラミック部材１０に押し付けたときに、圧粉体に圧力をより均一に与えることができる。その結果、セラミック部材１０と金属部材２０ｈとの接合部分のシール性を向上させることができる。また、接合体５ｊにおいても、第１板部材６０および第２板部材６１によって、圧粉体を構成する粉体が凹部３２ｂの内部からこぼれ落ちることを抑制することもできる。この点においても、接合体５ｊによれば、セラミック部材１０と金属部材２０ｈとの接合部分のシール性は向上している。

なお、接合体５ｊは、上流側接合部２２ｈの凹部３２ａの内部にも板部材（第１板部材６０および第２板部材６１）を備えていてもよい。あるいは接合体５ｊは、下流側接合部２３ｈの凹部３２ｂの内部には板部材を備えずに、上流側接合部２２ｈの凹部３２ａの内部にのみ板部材を備えていてもよい。あるいは接合体５ｊは、一つの板部材のみ（例えば第１板部材６０のみ、あるいは第２板部材６１のみ）を備えていてもよい。

（変形例３）
図９（ａ）は実施例２の変形例３に係るセラミック−金属接合体５ｋ（以下、接合体５ｋと略称する）を説明するための模式的断面図である。なお接合体５ｋは、図４（ａ）に示す実施例１の変形例３に係る接合体５ｃに対応した実施例２の変形例である。図９（ａ）に示す接合体５ｋは、第１板部材６０および第２板部材６１に代えて第１板部材６０ａおよび第２板部材６１ａをそれぞれ備えている点において、図８（ｂ）に示す接合体５ｊと異なっている。第１板部材６０ａおよび第２板部材６１ａは、それぞれ前述した図４（ａ）に示す第１板部材６０ａおよび第２板部材６１ａと同様のものである。したがって、第１板部材６０ａおよび第２板部材６１ａのこれ以上詳細な説明は省略する。

本変形例に係る接合体５ｋにおいても実施例１の変形例３に係る接合体５ｃと同様の作用効果を奏することができる。具体的には接合体５ｋによれば、第１板部材６０ａが傾斜面６２ａを備え、第２板部材６１ａが傾斜面６２ｂを備えることから、金属部材２０ｈをセラミック部材１０の外周面１５に押し付けたときに圧粉体に加わる圧力を大きくすることができる。それにより、セラミック部材１０と金属部材２０ｈとの接合部分のシール性を向上させることができる。

なお、接合体５ｋは、第１板部材６０ａおよび第２板部材６１ａに代えて、図４（ｂ）で説明した第１板部材６０ａａおよび第２板部材６１ａａ、または図４（ｃ）で説明した第１板部材６０ａｂおよび第２板部材６１ａｂをそれぞれ備えていてもよい。また、接合体５ｋは、上流側接合部２２ｈの凹部３２ａの内部にもこれら板部材を備えていてもよい。あるいは接合体５ｋは、下流側接合部２３ｈの凹部３２ｂの内部にはこれら板部材を備えずに、上流側接合部２２ｈの凹部３２ａの内部にのみこれら板部材を備えていてもよい。あるいは接合体５ｋは、一つの板部材のみ（例えば第１板部材のみ、あるいは第２板部材のみ）を備えていてもよい。

（変形例４）
図９（ｂ）は実施例２の変形例４に係るセラミック−金属接合体５ｌ（以下、接合体５ｌと略称する）を説明するための模式的断面図である。なお接合体５ｌは、図４（ｄ）に示す実施例１の変形例４に係る接合体５ｄに対応した実施例２の変形例である。図９（ｂ）に示す接合体５ｌは、下流側シール部材５１に代えて下流側シール部材５１ａを備えている点において、図８（ｂ）に示す接合体５ｊと異なっている。下流側シール部材５１ａは、前述した図４（ｄ）に示す接合体５ｄの下流側シール部材５１ａと同様に、第１圧粉体層５２、第２圧粉体層５３および第３圧粉体層５４を備えている。したがって、下流側シール部材５１ａの詳細な説明は省略する。

本変形例に係る接合体５ｌにおいても実施例１の変形例４に係る接合体５ｄと同様の作用効果を奏することができる。具体的には接合体５ｌによれば、高温時における耐酸化性がグラファイトよりも良好なセラミックからなる第１圧粉体層５２および第３圧粉体層５４によってグラファイトからなる第２圧粉体層５３が挟持された構成を有することから、例えば下流側シール部材５１ａがグラファイトからなる圧粉体のみによって構成されている場合に比較して、高温の酸化雰囲気下におけるセラミック部材１０と金属部材２０ｈとの接合部分のシール性をより向上させることができる。

なお、接合体５ｌは、さらに上流側シール部材５０が本変形例に係る下流側シール部材５１ａのような構成を有していてもよい。あるいは、接合体５ｌは、下流側シール部材５１ａに代えて図７（ｂ）に示す下流側シール部材５１を備え、上流側シール部材５０のみが下流側シール部材５１ａのような構成を備えていてもよい。あるいは、接合体５ｌは、第１板部材６０および第２板部材６１を備えていなくてもよい。この場合、接合体５ｌは、さらに図８（ａ）で説明したような実施例２の変形例１に係る傾斜面３５ａ，３５ｂを備えていてもよい。

（変形例５）
図９（ｃ）は実施例２の変形例５に係るセラミック−金属接合体５ｍ（以下、接合体５ｍと略称する）を説明するための模式的断面図である。なお接合体５ｍは、図４（ｅ）に示す実施例１の変形例５に係る接合体５ｅに対応した実施例２の変形例である。図９（ｃ）に示す接合体５ｍは、第１板部材６０および第２板部材６１に代えて、図９（ａ）に示す実施例２の変形例３に係る第１板部材６０ａおよび第２板部材６１ａをそれぞれ備えている点において、図９（ｂ）に示す実施例２の変形例４に係る接合体５ｌと異なっている。本変形例に係る接合体５ｍによれば、前述した実施例２の変形例３および変形例４の両方の作用効果を奏することができる。

なお、接合体５ｍは、第１板部材６０ａおよび第２板部材６１ｂに代えて、図４（ｂ）で説明した第１板部材６０ａａおよび第２板部材６１ａａまたは図４（ｃ）で説明した第１板部材６０ａｂおよび第２板部材６１ａｂを備えていてもよい。また、本変形例においても、前述した実施例２の変形例３および変形例４と同様に、上流側シール構造がさらに本変形例に係る下流側シール構造と同様の構成であってもよく、あるいは上流側シール構造のみが本変形例に係る下流側シール構造と同様の構成であってもよい。

（変形例６）
図１０（ａ）は実施例２の変形例６に係るセラミック−金属接合体５ｎ（以下、接合体５ｎと略称する）を説明するための模式的断面図である。図１０（ａ）に示す接合体５ｎは、下流側接合部２３ｈが２つ接続した下流側接合部２３ｎを備えている点と、クランプ７０ｂが２つ接続したクランプ７０ｃを備えている点とにおいて、図７（ｂ）に示す実施例２に係る接合体５ｈと異なっている。具体的には下流側接合部２３ｎは、第１の下流側接合部２３ｈと、この第１の下流側接合部２３ｈの下流側端部に接続した第２の下流側接合部２３ｈとを備えている。またクランプ７０ｃは、第１の下流側接合部２３ｈに対して押圧力を与える第１のクランプ７０ｂと、この第２のクランプ７０ｂの下流側端部に接続して第２の下流側接合部２３ｈに対して押圧力を与える第２のクランプ７０ｂとを備えている。

以上のように本変形例に係る接合体５ｎは、２つの下流側接合部２３ｈを備えている結果、圧粉体が充填された凹部３２ｂを２つ備えている。すなわち、本変形例に係る金属部材２０ｈは、セラミック部材１０の下流側端部における接合部分において、圧粉体が充填された凹部３２ｂを複数有している。本変形例に係る接合体５ｎによれば、例えば、セラミック部材１０の下流側端部における接合部分において圧粉体が充填された凹部３２ｂを一つのみ有する場合に比較して、多くの箇所において、セラミック部材１０と金属部材２０ｈとの接合部分をシールすることができる。それにより、セラミック部材１０と金属部材２０ｈとの接合部分をより効果的にシールすることができる。すなわち、接合体５ｎによれば、セラミック部材１０と金属部材２０ｈとの接合部分のシール性をより向上させることができる。

なお、接合体５ｎが有する凹部３２ｂの数は２に限定されるものではなく、３以上であってもよい。また、接合体５ｎは、セラミック部材１０の上流側端部のシール構造も、本変形例のようなシール構造であってもよい。すなわち、接合体５ｎは、さらに、セラミック部材１０の上流側端部における接合部分において圧粉体が充填された凹部３２ａを複数有していてもよい。この構成によれば、セラミック部材１０と金属部材２０ｈとの接合部分のシール性をさらに向上させることができる。あるいは接合体５ｎは、セラミック部材１０の上流側端部における接合部分にのみ、圧粉体が充填された凹部３２ａを複数有し、セラミック部材１０の下流側端部における接合部分には圧粉体が充填された凹部３２ｂを一つのみ有していてもよい。

（変形例７）
図１０（ｂ）は実施例２の変形例７に係るセラミック−金属接合体５ｏ（以下、接合体５ｏと略称する）を説明するための模式的断面図である。図１０（ｂ）に示す接合体５ｏは、冷媒通路４０に近い側（上流側）の凹部３２ｂに下流側シール部材５１ｃが充填され、冷媒通路４０から遠い側（下流側）の凹部３２ｂに下流側シール部材５１ｄが充填されている点において、図１０（ａ）に示す実施例２の変形例６に係る接合体５ｎと異なっている。

下流側シール部材５１ｃおよび下流側シール部材５１ｄは、グラファイト製またはセラミック製の圧粉体によって構成されている。下流側シール部材５１ｃは、主として冷媒通路４０の冷媒（本変形例では一例として水を主成分とする冷媒を用いている）をシールする機能を担っている。下流側シール部材５１ｄは、主として排気をシールする機能を担っている。そのため、下流側シール部材５１ｃは、下流側シール部材５１ｄよりも撥水性の高い圧粉体によって構成されている。一方、下流側シール部材５１ｄは下流側シール部材５１ｃよりも高温耐酸化性の高い圧粉体によって構成されている。このような圧粉体の材質の一例として、本変形例に係る下流側シール部材５１ｃを構成する圧粉体はグラファイトの粉体によって構成され、下流側シール部材５１ｄを構成する圧粉体はステアタイトの粉体によって構成されている。

本変形例に係る接合体５ｏによれば、撥水性の高い下流側シール部材５１ｃによって冷媒を効果的にシールし、高温耐酸化性の高い下流側シール部材５１ｄによって、排気を効果的にシールすることができる。

なお、接合体５ｏが、セラミック部材１０の上流側端部における接合部分において圧粉体が充填された凹部３２ａを複数（例えば２つ）有している場合、冷媒通路４０に近い凹部３２ａ（下流側の凹部３２ａ）に撥水性の高い圧粉体が充填され、この凹部３２ａよりも冷媒通路４０から遠い凹部３２ａ（上流側の凹部３２ａ）に高温耐酸化性の高い圧粉体が充填されていればよい。

（変形例８）
図１１は実施例２の変形例８に係るセラミック−金属接合体５ｐ（以下、接合体５ｐと略称する）を説明するための模式的断面図である。なお接合体５ｐは、図５（ａ）に示す実施例１の変形例６に係る接合体５ｆに対応した実施例２の変形例である。図１１に示す接合体５ｐは、上流側シール部材５０に代えて上流側シール部材５０ｂを備えている点と、下流側シール部材５１に代えて下流側シール部材５１ｂを備えている点とにおいて、図６に示す実施例２に係る接合体５ｈと異なっている。上流側シール部材５０ｂおよび下流側シール部材５１ｂは、それぞれ前述した図５（ａ）に示す接合体５ｆの上流側シール部材５０ｂおよび下流側シール部材５１ｂと同様である。具体的には下流側シール部材５１ｂを構成する圧粉体は、上流側シール部材５０ｂを構成する圧粉体に比較して、高温耐酸化性、高温耐酸性および高温耐アルカリ性の少なくとも一つが低く設定されている。上流側シール部材５０ｂおよび下流側シール部材５１のこれ以上詳細な説明は省略する。

本変形例に係る接合体５ｐによっても、実施例１の変形例６と同様の作用効果を奏することができる。具体的には接合体５ｐによれば、下流側シール部材５１ｂのシール性の劣化を抑制しつつ、下流側シール部材５１ｂのコストを低減することができる。

なお、本変形例に係る接合体５ｐは、前述した実施例２の変形例１〜変形例７に係る接合体と組み合わされてもよい。具体的にはこの場合、実施例２の変形例１〜変形例７に係る接合体は、本変形例に係る接合体５ｐのように、下流側シール部材を構成する圧粉体の高温耐酸化性、高温耐酸性および高温耐アルカリ性の少なくとも一つが上流側シール部材を構成する圧粉体のそれよりも低く設定された構成を有することになる。この構成によれば、実施例２の変形例１〜変形例７の作用効果と本変形例の作用効果とを奏することができる。

（変形例９）
図１２（ａ）は実施例２の変形例９に係るセラミック−金属接合体５ｑ（以下、接合体５ｑと略称する）を説明するための模式的断面図である。接合体５ｑは、蓋部材９０をさらに備えている点において、図７（ｂ）に示す実施例２に係る接合体５ｈと異なっている。蓋部材９０は、凹部３２ｂに充填された下流側シール部材５１を構成する圧粉体が下流側接合部２３ｈの第１部材８２と第２部材８３との間に生じている微小な隙間８５に流入するのを抑制するように、凹部３２ｂの内部に設けられている。具体的には本変形例に係る蓋部材９０は、略リング形状を有している。そして、蓋部材９０は、凹部３２ｂのセラミック部材１０の外周面１５に対向する面に嵌ることで、この面に存在する隙間８５の凹部３２ｂ側の開口部を塞いでいる。

本変形例に係る接合体５ｑによれば、蓋部材９０によって、凹部３２ｂに充填された下流側シール部材５１を構成する圧粉体が隙間８５に流入することを抑制できる。それにより、圧粉体のシール性が低下することを抑制できる。その結果、セラミック部材１０と金属部材２０ｈとの接合部分のシール性を向上させることができる。

なお、接合体５ｑの蓋部材９０は、さらに上流側接合部２２ｈの凹部３２ａにも配置されていてもよい。この構成によれば、セラミック部材１０と金属部材２０ｈとの接合部分のシール性をさらに向上させることができる。あるいは蓋部材９０は、下流側接合部２３ｈの凹部３２ｂには配置されずに、上流側接合部２２ｈの凹部３２ａにのみ配置されていてもよい。また実施例２の変形例１〜変形例８に係る接合体が蓋部材９０をさらに備えていてもよい。

（変形例１０）
図１２（ｂ）は実施例２の変形例１０に係るセラミック−金属接合体５ｒ（以下、接合体５ｒと略称する）を説明するための模式的断面図である。接合体５ｒは、下流側接合部２３ｈに代えて下流側接合部２３ｒを備えるとともに、板部材６３をさらに備えている点において、図７（ｂ）に示す実施例２に係る接合体５ｈと異なっている。下流側接合部２３ｒは、第２部材８３に代えて第２部材８３ａを備えている点において、下流側接合部２３ｈと異なっている。第２部材８３ａは第１部材８２の側の面に凹部が設けられていない点において、第２部材８３と異なっている。すなわち、本変形例に係る下流側接合部２３ｒの凹部３２ｂは、第１部材８２にのみ設けられている。

本変形例に係る板部材６３は、前述した図８（ｂ）の第２板部材６１と同様のものである。具体的には板部材６３は、セラミック製の薄肉のリング形状を有している。また板部材６３は、セラミック部材１０の外周面１５に嵌っている。また板部材６３は、下流側シール部材５１を構成する圧粉体の下流側の外面を覆うように凹部３２ｂの内部に配置されている。さらに板部材６３は、隙間８５の凹部３２ｂ側の開口部を塞いでいる。

本変形例に係る接合体５ｒによれば、板部材６３を備えることから、例えば図８（ｂ）に示す実施例２の変形例２の場合と同様に、圧粉体の形状が崩れることを抑制できる。それにより、セラミック部材１０と金属部材２０ｈとの接合部分のシール性を向上させることができる。さらに板部材６３によって、図１２（ａ）に示す実施例２の変形例９の場合と同様に、下流側シール部材５１を構成する圧粉体が隙間８５に流入するのを抑制できる。それにより、セラミック部材１０と金属部材２０ｈとの接合部分のシール性をさらに向上させることができる。

なお本変形例において、接合体５ｒは、凹部３２ｂを第１部材８２に設けるのではなく、第２部材８３ａに設けてもよい。この場合、板部材６３は第２部材８３ａに設けられた凹部３２ｂの内部に配置されることになる。また接合体５ｒは、さらに、金属部材２０ｈのセラミック部材１０の上流側端部への接合部分においても下流側接合部２３ｒと同様のシール構造を有していてもよい。あるいは接合体５ｒは、金属部材２０ｈのセラミック部材１０の上流側端部への接合部分のみが下流側接合部２３ｒと同様のシール構造を有し、金属部材２０ｈのセラミック部材１０の下流側端部への接合部分は図７（ｂ）に示す下流側接合部２３ｈのシール構造であってもよい。また、実施例２の変形例１および変形例３〜変形例８に係る接合体が本変形例に係る接合体５ｒの特徴をさらに備えていてもよい。

（変形例１１）
図１３（ａ）は実施例２の変形例１１に係るセラミック−金属接合体５ｓ（以下、接合体５ｓと略称する）を説明するための模式的断面図である。接合体５ｓは、下流側接合部２３ｒに代えて下流側接合部２３ｓを備えている点において、図１２（ｂ）に示す実施例２の変形例１０に係る接合体５ｒと異なっている。下流側接合部２３ｓは、第２部材８３ａに代えて第２部材８３ｂを備えている点において、図１２（ｂ）に示す下流側接合部２３ｒと異なっている。図１３（ｂ）は、図１３（ａ）のＥ部分（凹部３２ｂ近傍の部分）を拡大して示す模式的断面図である。第２部材８３ｂは、凹部３２ｂの内部に突出する凸部８６をさらに備えている点において、前述した図１２（ｂ）に示す第２部材８３ａと異なっている。なお接合体５ｓにおいて、板部材６３は、下流側シール部材５１と凸部８６とによって挟持されるように凹部３２ｂの内部に配置されている。

本変形例に係る接合体５ｓによれば、第２部材８３ｂが凸部８６を備えることから、かしめ時において第２部材８３ｂがクランプ７０ｂからの押圧を受けて第１部材８２の側に相対移動した場合において、板部材６３によって下流側シール部材５１の圧粉体に効果的に圧力を加えることができる。それにより、セラミック部材１０と金属部材２０ｈとの接合部分のシール性を向上させることができる。

なお本変形例において、接合体５ｓは、凹部３２ｂを第１部材８２に設けるのではなく、第２部材８３ｂに設けてもよい。この場合、凸部８６は第２部材８３ｂではなく、第１部材８２に設けられることになる。また接合体５ｓは、さらに金属部材２０ｈのセラミック部材１０の上流側端部への接合部分においても、下流側接合部２３ｓと同様のシール構造を有していてもよい。あるいは接合体５ｓは、金属部材２０ｈのセラミック部材１０の上流側端部への接合部分のみが本変形例に係る下流側接合部２３ｓと同様のシール構造を有し、金属部材２０ｈのセラミック部材１０の下流側端部への接合部分は図７（ｂ）に示す下流側接合部２３ｈのシール構造であってもよい。また、実施例２の変形例１および変形例３〜変形例８に係る接合体が本変形例に係る接合体５ｓの特徴をさらに備えていてもよい。

以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

５ セラミック−金属接合体
１０ セラミック部材
２０ 金属部材
２２ 上流側接合部
２３ 下流側接合部
３２ａ，３２ｂ 凹部
５０ 上流側シール部材
５１ 下流側シール部材

Claims (8)

1. セラミック部材と、
   前記セラミック部材に接合した金属部材と、
   前記セラミック部材と前記金属部材との接合部分をシールするシール部材と、を備え、
   前記シール部材は、前記金属部材の前記接合部分に設けられた凹部に充填された、グラファイト製またはセラミック製の複数の粉体からなる圧粉体によって構成されているセラミック―金属接合体。
2. 前記金属部材は、前記セラミック部材に押し付けられることによって前記セラミック部材に接合している請求項１記載のセラミック―金属接合体。
3. 前記金属部材の前記凹部の内壁面には、前記セラミック部材の前記金属部材が接合される面に対して傾斜した傾斜面が設けられている請求項２に記載のセラミック―金属接合体。
4. 前記シール部材の少なくとも一つの外面を覆うように前記凹部の内部に配置された板部材をさらに備える請求項２または３に記載のセラミック―金属接合体。
5. 前記板部材は、前記セラミック部材の前記金属部材が接合される面に対して傾斜した傾斜面を有している請求項４記載のセラミック―金属接合体。
6. 前記セラミック部材の内部には、内燃機関の排気が通過し、
   前記金属部材は、前記セラミック部材の前記排気の流動方向で上流側にある上流側端部および下流側にある下流側端部に接合し、
   前記金属部材と前記セラミック部材とによって囲まれた空間に、前記セラミック部材を冷却する冷媒が流動する冷媒通路が設けられ、
   前記シール部材は、前記セラミック部材の前記上流側端部と前記金属部材との接合部分をシールする上流側シール部材と、前記セラミック部材の前記下流側端部と前記金属部材との接合部分をシールする下流側シール部材とを含み、
   前記上流側シール部材および前記下流側シール部材は、それぞれ前記圧粉体によって構成されている請求項１〜５のいずれか１項に記載のセラミック―金属接合体。
7. 前記下流側シール部材を構成する前記圧粉体は、前記上流側シール部材を構成する前記圧粉体に比較して、高温時における耐酸化性、耐酸性および耐アルカリ性の少なくとも一つが低い請求項６記載のセラミック―金属接合体。
8. 前記金属部材は、前記セラミック部材の前記上流側端部または前記下流側端部における前記接合部分において、前記圧粉体が充填された前記凹部を複数有している請求項６記載のセラミック―金属接合体。

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