JP2009062984A - 排気ガス処理装置へのプローブ取付方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、排気ガス処理装置（１）へのプローブ（６）の取付方法に関し、特に、その製造が簡便化され、より狭い誤差が達成されることができ、開口レセプタクル内部でのよりよい整列が達成される、プローブ取付方法を提供することを課題とする。
【解決手段】ベアリングマットを用いて、金属のハウジング（２）に固定された、少なくとも一つのセラミック挿入体（３）を有する、排気ガス処理装置（１）にプローブ（６）を取り付ける方法は、前記挿入体（３）を前記ハウジング（２）に挿入して、前記ベアリングマット（５）でそれに固定したのちに、前記ハウジング（２）と前記ベアリングマット（５）を貫通して、前記挿入体に侵入する、開口レセプタクル（７）を前記プローブ（６）を受けるために形成している。
【選択図】図５

Description

本発明は、排気ガス処理装置へのプローブ取付方法に関する。

例えば、煤塵フィルタや触媒コンバータのような、多数の排気ガス処理装置には、例えば、ラムダプローブまたはＮＯＸプローブのような、少なくとも一つのプローブを、取付けることが望ましい。従来の排気ガス処理装置は、ベアリングマット（bearing mat）を用いて金属のハウジングに固定された、少なくとも一つのセラミックの挿入体を含んでいる。そのような排気ガス処理装置へのプローブの実装を可能にするために、ハウジングとベアリングマットを通って挿入体まで貫通する、開口レセプタクルが必要である。次いでプローブが、この開口レセプタクルに挿入されることができる。

そのような開口レセプタクルを作成するために、挿入体とベアリングマットを挿入する前に、対応する開口をハウジングに用意しておくことが、基本的に可能である。同様に、ハウジングに挿入する前の挿入体に、対応する開口が用意されることが可能である。さらに、挿入体を曲げる前に、対応する凹部をベアリングマットに、同様に用意することができる。挿入体をベアリングマットと共に曲げるに際しては、ベアリングマット内の凹部と挿入体内の開口が、相互に対して正確に配置されて整列されなければならない。ハウジング内に挿入体を、曲げられたベアリングマットと共に、引き続いて挿入する、いわゆる「缶詰作業」に際して、ハウジング、ベアリングマットおよび挿入体の間の、異なる開口及び／又は凹部の整列が、同様に維持されなければならない。缶詰作業における開口及び／又は凹部の整列は、一方では比較的に注意深く、他方では誤差の問題として、実行されなければならない。さらに、比較的に脆い挿入体への損傷を避けるために、開口への挿入のために、セラミックの挿入体は相対的に複雑な方法で、固定されなければならない。

金属体に開口を用意するための方法は、特許文献１−特許文献５から周知である。

独国特許出願公開第１０２００４０１３６４０号明細書 仏国特許出願公開第２８５１４８６号明細書 独国特許出願公開第４２２４１３１号明細書 欧州特許出願公開第１３６４７２４号明細書 独国特許出願公開第１０３２０１４０号明細書

本発明は、特に、その製造が簡便化され、及び／又は、より狭い誤差が達成されることができ、及び／又は、開口レセプタクル内部でのよりよい整列が達成されることができる、という事実により特徴づけられる、特許請求の範囲の前段部に定義される型式の方法に対する、改良された具体化の提供の問題に関する。

この問題は、独立請求項の主題を通して、本発明に従って解決される。有利な具体化は、従属請求項の主題である。

本発明は、ベアリングマットを用いてハウジング内に挿入体が固定されたのちに、開口レセプタクルを設ける、一般的なアイディアに基づいている。そこで、ハウジングとベアリングマットを貫通して挿入体に侵入するように、各開口レセプタクルが外側から設けられる。この処置は、ハウジング、ベアリングマット、および挿入体の、個々の開口及び／又は凹部の間の、最適な整列に必然的に帰結する。この処置により、挿入体の損傷の危険性を増加することなく、挿入体に開口を形成できるように、ハウジング内に挿入体が適切に固定されることは、特に有利である。この点で、開口レセプタクルの形成のために、別途の挿入体の取り付けを省略することができる。全体として、これは開口レセプタクルの簡略化された製造方法を与える。

開口レセプタクルが、ドリル加工を用いて、及び／又は機械加工を用いて形成される実施形態は、特に有利である。この処置はセラミックの挿入体の場合に対して特に穏やかで、挿入体の損傷の危険性は削減される。

本発明の追加の重要な特徴と利点は、従属請求項、図面および図面に基づくそれぞれの図面の記述から誘導される。

上記の特徴および以下に説明される特徴は、与えられた特定の組合せのみではなく、本発明の範囲を超えることなく、他の組合せで、またはそれのみで用いられうることは自明である。

本発明によると、その製造が簡便化され、より狭い誤差が達成されることができ、開口レセプタクル内部でのよりよい整列が達成される、排気ガス処理装置へのプローブの取付方法を提供することができる。

本発明の望ましい実施形態の例が添付図面に描かれ、以下の記述に詳細に説明されている。同じまたは類似の部品、または同じ機能を有する部品を参照するために、同じ参照番号が使用されている。

図１〜図５はそれぞれ、プローブの実装作業のある段階の、排気ガス処理装置の一部の簡略化された長手方向断面を示している。

図５に、ハウジング２を含む排気ガス処理装置１が、ここでは部分的にのみ示されている。ハウジング２は金属製で、望ましくは円周方向に閉じた管状体である。これは一般的には、シート状の金属体を成型したものである。ハウジング２は、少なくとも一つの軸方向端部に漏斗を有してもよい。排気ガス処理装置１はまた、セラミック材料から作成された、少なくとも一つの挿入体３を有している。これは、１枚の板状挿入体３であってよい。同様に、挿入体３は、複数の板で組み立てられていてもよい。排気ガス処理装置１は例えば触媒としてデザインされていてもよく、その場合各挿入体３は対応する触媒材料の担体または基板として機能する。同様に排気ガス処理装置１は、例えば煤塵フィルタであってもよく、その場合各挿入体３はフィルタ機能を有する。挿入体３は一般的に、排気ガス処理装置１の中心長手軸４に平行に延伸する、複数の平行導管（図示せず）を有する。

各挿入体３は、少なくとも一つのベアリングマット５を用いて、ハウジング２に固定されている。ベアリングマット５は一般的には一層で、円周方向に挿入体３を取り囲んでいる。同様に、多層のシースも考えられる。ベアリングマット５は、排気ガス処理装置１が搭載されている排気ガスシステムの動作中に、比較的に高温に曝露される、挿入体３の熱からハウジング２を絶縁する役割をする。さらにベアリングマット５は、例えばそのような排気ガスシステムが備えられた、車両の動作中に起こりうる振動に起因する、相対的に脆い挿入体３の損傷の危険性を低減するための振動ダンパーとして、ハウジング２内に挿入体３を支持する役割をする。またベアリングマット５は、ハウジング２内部の挿入体３の位置を固定する役割をする。そのためにベアリングマット５は、挿入体３とハウジング２の間に、中心長手軸４に関して半径方向に押圧されている。その結果、ベアリングマットの材料の弾性復元力により、ハウジング２内で挿入体３を固定する充分な保持力を生成する、半径方向の初期応力が形成される。

図５に示されるように、排気ガス処理装置１は、開口レセプタクル７に収容された、少なくとも一つのプローブ６を有している。このプローブ６は、例えば、ラムダプローブ、酸素プローブ、ＮＯＸプローブ、温度プローブ、圧力プローブ等であってよい。開口レセプタクル７は、ハウジング２とベアリングマット５を貫通している。さらに開口レセプタクル７は、挿入体３に侵入している。プローブ６は開口レセプタクル７から突き出され、及び／又はプローブ６は開口レセプタクル７に差し込まれている。プローブ６を排気ガス処理装置１上に保持するために、金具８がハウジング２に備えられてもよい。

プローブ６を排気ガス処理装置１上に取り付けるための方法が、以下により詳細に説明される。

最初に、挿入体３が、図１〜図３に示されるように、通常の方法でハウジング２に挿入され、ベアリングマット５を用いてそこに固定される。このいわゆる缶詰作業で、チューブ状ハウジング２の場合には、図２に示されるように、ベアリングマット５を用いて、図１に示される挿入体３はその円周方向に沿って、第１にシースされる。次に挿入体３が、ハウジング２に挿入体３をシースするベアリングマット５と共に、軸方向に挿入される。これは、種々の方法により行われて良い。最初ハウジング２は、ベアリングマット５と共に挿入体３が、比較的にたやすく、即ち中心長手軸４に平行に、ハウジング２に挿入されることができるように、拡張された直径を有する。次に、ハウジング２は、その直径が低減するように、縮められる。この結果、ベアリングマット５により、所望の押圧が得られる。代替案として、例えば、漏斗等を用いてベアリングマット５を圧縮して、ベアリングマット５と共に挿入体３をハウジング２に導入することも、同様に可能である。

挿入体３がハウジング２に配置され、半径方向に圧縮されたベアリングマット５によりその位置に固定されるとすぐに、図３に示される状況になる。

本発明によれば、ベアリングマット５を用いて挿入体３がハウジング２内に固定されると、図４に示されるように、開口レセプタクル７が形成される。ここでは、例えば、伝統的な機械加工が用いられてもよい。開口レセプタクル７は、望ましくは、ドリルまたはミリングで形成される。開口レセプタクル７を形成するためには、ハウジング２のみが対応する工具内に固定されていればよいことは、特に有利な点である。挿入体３とハウジング２の間の、ベアリングマット５の半径方向の押圧力のために、ベアリングマット５と挿入体３の両者が適切にハウジング２内に固定されるので、別途または追加の、ベアリングマット５及び／又は挿入体３の取り付けは不必要である。これは、開口レセプタクル７の形成を容易にする。さらに、この多かれ少なかれ引き続く開口レセプタクル７の導入により、これは、ハウジング２、ベアリングマット５、挿入体３の相互の、個々の部分的開口の最適かつ同一平面での整列に、自動的に帰結する。

図５に示されるように、次にハウジング２の外側に、金具８が取り付けられてもよい。例えば金具８は、ハウジング２に半田づけまたは溶接されてもよい。本質的に、他の取り付け方法が考えられる。プローブ６がその内部に固定され、開口レセプタクル７に対して充分な距離でプローブ６が突出するように、金具８は設計されている。従って例えば、プローブ６がねじ込まれることができるネジ山（不図示）を、金具８が有してもよい。

ここに示される実施形態では、開口レセプタクル７は、中心長手軸４に関して、半径方向に配向されている。本質的に、任意の他の配向方向が考えうることが、明らかである。

は、プローブの実装作業のある段階の、排気ガス処理装置の一部の簡略化された長手方向断面図である。 は、プローブの実装作業のある段階の、排気ガス処理装置の一部の簡略化された長手方向断面図である。 は、プローブの実装作業のある段階の、排気ガス処理装置の一部の簡略化された長手方向断面図である。 は、プローブの実装作業のある段階の、排気ガス処理装置の一部の簡略化された長手方向断面図である。 は、プローブの実装作業のある段階の、排気ガス処理装置の一部の簡略化された長手方向断面図である。

符号の説明

１ 排気ガス処理装置
２ ハウジング
３ 挿入体
４ 中心長手軸
５ ベアリングマット
６ プローブ
７ 開口レセプタクル
８ 金具

Claims (7)

1. 少なくとも一つのベアリングマット（５）を用いて、金属のハウジング（２）に固定された、少なくとも一つのセラミック挿入体（３）を有する、排気ガス処理装置（１）にプローブ（６）を取り付ける方法であって、
   前記挿入体（３）を前記ハウジング（２）に挿入して、前記ベアリングマット（５）でそれに固定したのちに、
   前記ハウジング（２）と前記ベアリングマット（５）を貫通して、前記挿入体（３）に侵入する、開口レセプタクル（７）を前記プローブ（６）を受けるために形成している、方法。
2. 前記開口レセプタクル（７）は、ドリル加工及び／又は機械加工により形成されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 金具（８）が前記ハウジング（２）の外側に取り付けられ、
   前記プローブ（６）が前記開口レセプタクル（７）内に突出するように、前記金具に固定されることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記金具（８）は、前記ハウジング（２）に半田付けまたは溶接されていることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
5. 前記金具（８）は、前記プローブ（６）がねじ込まれるネジ山を有することを特徴とする、請求項３または４に記載の方法。
6. 前記開口レセプタクル（７）は、前記排気ガス処理装置（１）の中心長手軸（４）に関して、半径方向に配向されていることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか一つに記載の方法。
7. 少なくとも一つのベアリングマット（５）を用いて、金属のハウジング（２）に固定された、少なくとも一つのセラミック挿入体（３）を有する、
   特に車両用の内燃機関の排気ガスシステム用の、特に煤塵フィルタまたは触媒コンバータである排気ガス処理装置であって、
   前記挿入体（３）を前記ハウジング（２）に挿入して、前記ベアリングマット（５）でそれに固定したのちに、
   前記ハウジング（２）と前記ベアリングマット（５）を貫通して、前記挿入体（３）に侵入する、少なくとも一つの開口レセプタクル（７）をプローブ（６）を受けるために形成している、排気ガス処理装置。

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