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特開2023-88307排ガスヒータ

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023088307

(43)【公開日】2023-06-26

(54)【発明の名称】排ガスヒータ

(51)【国際特許分類】

H05B 3/06 20060101AFI20230619BHJP

【ＦＩ】

H05B3/06

【審査請求】有

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2022198429

(22)【出願日】2022-12-13

(31)【優先権主張番号】10 2021 132 932.9

(32)【優先日】2021-12-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(71)【出願人】

【識別番号】520050956

【氏名又は名称】プーレムゲー・エム・ベー・ハー

【氏名又は名称原語表記】ＰｕｒｅｍＧｍｂＨ

【住所又は居所原語表記】ＨｏｍｂｕｒｇｅｒＳｔｒａｓｓｅ９５，６６５３９Ｎｅｕｎｋｉｒｃｈｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100098501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田拓

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川純一

(74)【代理人】

【識別番号】100134315

【弁理士】

【氏名又は名称】永島秀郎

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島類

(72)【発明者】

【氏名】ユルゲンヘベアレ

(72)【発明者】

【氏名】アモルアニルカレカー

【テーマコード（参考）】

3K092

【Ｆターム（参考）】

3K092PP15

3K092QA05

3K092QB02

3K092TT17

3K092VV31

3K092VV36

(57)【要約】（修正有）

【課題】排ガスヒータの温度に左右されない安定した複合が保証されている排ガスヒータを提供する。
【解決手段】内燃機関の排ガス装置用の排ガスヒータは、少なくとも１つの加熱導体１４，１６を備えた加熱導体アセンブリ１８とを備え、少なくとも１つの加熱導体１４，１６は、結合要素長手方向軸線Ｖの方向に長く延在した少なくとも１つの結合要素３２によって支持アセンブリ２４に対して支持されており、少なくとも１つの結合要素３２に割り当てられて、楔構成を提供する第１の支持面５４を備えた第１の長さ補償要素４６と、第１の支持面５４に支持されていて、対応楔構成を提供する第２の支持面５６を備えた第２の長さ補償要素４８とを有する少なくとも１つの長さ補償アセンブリ４４が設けられており、第１の長さ補償要素４６と第２の長さ補償要素４８とは、互いに異なる熱膨張係数を有する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃機関の排ガス装置用の排ガスヒータであって、支持アセンブリ（２４）と、該支持アセンブリ（２４）に支持されていて、流れによって通流される少なくとも１つの加熱導体（１４，１６）を備えた加熱導体アセンブリ（１８）とを備え、前記少なくとも１つの加熱導体（１４，１６）は、結合要素長手方向軸線（Ｖ）の方向に長く延在した少なくとも１つの結合要素（３２）によって前記支持アセンブリ（２４）に対して支持されており、少なくとも１つの結合要素（３２）に割り当てられて、楔構成を提供する第１の支持面（５４）を備えた第１の長さ補償要素（４６）と、前記第１の支持面（５４）に支持されていて、対応楔構成を提供する第２の支持面（５６）を備えた第２の長さ補償要素（４８）とを有する少なくとも１つの長さ補償アセンブリ（４４）が設けられており、前記第１の長さ補償要素（４６）と前記第２の長さ補償要素（４８）とは、互いに異なる熱膨張係数を有する、排ガスヒータ。

【請求項2】

前記少なくとも１つの加熱導体（１４，１６）は、少なくとも１つの支持アセンブリ支持ユニット（３８，４０）を用いて前記支持アセンブリ（２４）に対して電気絶縁されて支持されており、かつ／または前記支持アセンブリ（２４）は、前記加熱導体アセンブリ（１８）を排ガスヒータ長手方向軸線（Ｌ）の方向で相互間に収容する２つの支持要素（２０，２２）を備え、前記加熱導体アセンブリ（１８）は、各々の支持要素（２０，２２）に対して少なくとも１つの支持アセンブリ支持ユニット（３８，４０）を用いて電気絶縁されて支持されていることを特徴とする、請求項１記載の排ガスヒータ。

【請求項3】

少なくとも１つの支持アセンブリ支持ユニット（３８，４０）は、長さ補償アセンブリ（４４）を提供していることを特徴とする、請求項２記載の排ガスヒータ。

【請求項4】

少なくとも１つの、好ましくは各々の結合要素（３２）は、前記結合要素長手方向軸線（Ｖ）の方向で前記支持アセンブリ（２４）に対して少なくとも１つの長さ補償アセンブリ（４４）を用いて支持されていることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項記載の排ガスヒータ。

【請求項5】

少なくとも１つの、好ましくは各々の長さ補償アセンブリ（４４）において、前記第１の長さ補償要素（４６）は、前記第１の支持面（５４）によって少なくとも部分的に取り囲まれた第１の結合要素貫通開口（５０）を有し、かつ／または前記第２の長さ補償要素（４８）は、前記第２の支持面（５６）によって少なくとも部分的に取り囲まれた第２の結合要素貫通開口（５２）を有することを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載の排ガスヒータ。

【請求項6】

少なくとも１つの、好ましくは各々の長さ補償アセンブリ（４４）において、前記第１の支持面（５４）および／または前記第２の支持面（５６）は、円錐台形に形成されていることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項記載の排ガスヒータ。

【請求項7】

第１の支持面（５４）および第２の支持面（５６）のうちの、小さい方の熱膨張係数を有する前記長さ補償要素に割り当てられた前記支持面は、前記結合要素（３２）に向けられて方向付けられており、第１の支持面（５４）および第２の支持面（５６）のうちの、大きい方の熱膨張係数を有する前記長さ補償要素に割り当てられた前記支持面は、前記結合要素（３２）とは反対に向けられて方向付けられていることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項記載の排ガスヒータ。

【請求項8】

第１の支持面（５４）および第２の支持面（５６）のうちの、小さい方の熱膨張係数を有する前記長さ補償要素に割り当てられた前記支持面は、内側円錐台形面であり、第１の支持面（５４）および第２の支持面（５６）のうちの、大きい方の熱膨張係数を有する前記長さ補償要素に割り当てられた前記支持面は、外側円錐台形面であることを特徴とする、請求項６および７記載のガスヒータ。

【請求項9】

少なくとも１つの、好ましくは各々の長さ補償アセンブリ（４４）において、第１の長さ補償要素（４６）および第２の長さ補償要素（４８）のうちの少なくとも一方の長さ補償要素は、金属材料によって構成されていることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか１項記載の排ガスヒータ。

【請求項10】

少なくとも１つの、好ましくは各々の長さ補償アセンブリ（４４）において、第１の長さ補償要素（４６）および第２の長さ補償要素（４８）のうちの少なくとも一方の長さ補償要素は、電気絶縁材料、好ましくはセラミック材料によって構成されていることを特徴とする、請求項１から９までのいずれか１項記載の排ガスヒータ。

【請求項11】

少なくとも１つの、好ましくは各々の長さ補償アセンブリ（４４）において、前記第１の長さ補償要素（４６）は、前記結合要素長手方向軸線（Ｖ）に対して実質的に直交する第３の支持面（５８）を有し、かつ／または前記第２の長さ補償要素（４８）は、前記結合要素長手方向軸線（Ｖ）に対して実質的に直交する第４の支持面（６０）を有することを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか１項記載の排ガスヒータ。

【請求項12】

少なくとも１つの、好ましくは各々の結合要素（３２）は、頭部（３６）と雄ねじ山軸部（３４）とを備えたボルトと、前記雄ねじ山軸部（３４）に螺合するナット（３７）とを備えることを特徴とする、請求項１から１１までのいずれか１項記載の排ガスヒータ。

【請求項13】

少なくとも１つの、好ましくは各々の結合要素（３２）において、前記頭部（３６）および／または前記ナット（３７）は、長さ補償アセンブリ（４４）を用いて前記支持アセンブリ（２４）に対して支持されていることを特徴とする、請求項４および１２記載の排ガスヒータ。

【請求項14】

少なくとも１つの、好ましくは各々の結合要素（３２）は、少なくとも１つの、好ましくは各々の軸線方向の端部領域で前記支持アセンブリ（２４）に材料接続によって結合された結合ピンを備えることを特徴とする、請求項１から１３までのいずれか１項記載の排ガスヒータ。

【請求項15】

内燃機関用の排ガス装置であって、請求項１から１４までのいずれか１項記載の少なくとも１つの排ガスヒータ（１０）を備える、排ガス装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、排ガスヒータであって、この排ガスヒータによって、自動車の排ガス装置において、内燃機関から排出されて排ガス装置内に流れる排ガスに熱を伝達することができ、これによって、特に内燃機関の運転の始動段階で排ガスヒータの下流に配置された、例えば触媒コンバータまたはパティキュレートフィルタのようなシステム領域が、より迅速に運転温度にもたらされる、排ガスヒータに関する。

【0002】

独国特許出願公開第１０２０２１１０９５６８号明細書に基づいて公知の排ガスヒータでは、支持アセンブリの、金属薄板材料から形成されていて、実質的にプレート状の２つの支持要素の間に、加熱導体アセンブリの、平形材料からの切出しによって提供された実質的にプレート状にもしくは面状に形成された２つの加熱導体が、排ガス主流方向で互いに連続して配置されている。ピン状に形成された複数の結合要素によって、支持要素と、その間に配置された加熱導体とから成る積層構造がまとめられている。支持要素に対する加熱導体のもしくは支持要素と加熱導体との相互の電気絶縁を達成するために、支持要素と加熱導体との間もしくは加熱導体同士の間には、電気絶縁材料、例えばセラミック材料から成るそれぞれ複数の支持要素が配置されている。

【0003】

本発明の課題は、排ガスヒータの構成要素の、排ガスヒータの温度に左右されない安定した複合が保証されている排ガスヒータを提供することである。

【0004】

本発明によれば、この課題は、請求項１記載の、内燃機関の排ガス装置用の排ガスヒータによって解決される。排ガスヒータは、支持アセンブリと、支持アセンブリに支持されていて、流れによって通流される少なくとも１つの加熱導体を備えた加熱導体アセンブリとを備え、少なくとも１つの加熱導体は、結合要素長手方向軸線の方向に長く延在した少なくとも１つの結合要素によって支持アセンブリに対して支持されており、少なくとも１つの結合要素に割り当てられて、楔構成を提供する第１の支持面を備えた第１の長さ補償要素と、第１の支持面に支持されていて、対応楔構成を提供する第２の支持面を備えた第２の長さ補償要素とを有する少なくとも１つの長さ補償アセンブリが設けられており、第１の長さ補償要素と第２の長さ補償要素とは、互いに異なる熱膨張係数を有する。

【0005】

互いに異なる熱膨張係数を有する材料によって構成された両長さ補償要素における互いに接触している支持面と、両支持面の相互作用によって生じる楔効果とによって、排ガスヒータの加熱時に、より小さな熱膨張係数を有して形成された長さ補償要素は、他方の長さ補償要素ほど強く膨張しないが、この他方の長さ補償要素によって結合要素長手方向軸線の方向に移動させられるかもしくは加圧される。これによって、特に、割り当てられた結合要素の、加熱時に発生する膨張が、結合要素の長手方向軸線の方向で補償され、これによって、温度が上昇しても、加熱導体アセンブリと支持アセンブリとの堅固なまとまりを保証することができる。

【0006】

電気的な短絡を回避するために、少なくとも１つの加熱導体は、少なくとも１つの支持アセンブリ支持ユニットを用いて支持アセンブリに対して電気絶縁されて支持されていることが提案される。

【0007】

強い熱負荷および機械的な負荷下でも安定した構造を得るために、支持アセンブリは、加熱導体アセンブリを排ガスヒータ長手方向軸線の方向で相互間に収容する２つの支持要素を備え、加熱導体アセンブリは、各々の支持要素に対して少なくとも１つの支持アセンブリ支持ユニットを用いて電気絶縁されて支持されていてよい。

【0008】

僅かな数の部材で簡単に実現可能な、ひいては、特にまた極めてコンパクトな構造では、少なくとも１つの支持アセンブリ支持ユニットが、長さ補償アセンブリを提供していてよい。

【0009】

特に結合要素の熱に起因する膨張時における長さ補償は、少なくとも１つの、好ましくは各々の結合要素が、結合要素長手方向軸線の方向で支持アセンブリに対して少なくとも１つの長さ補償アセンブリを用いて支持されていることによっても達成することができる。

【0010】

長さ補償アセンブリの長さ補償要素の間における規定された楔相互作用を得るために、少なくとも１つの、好ましくは各々の長さ補償アセンブリにおいて、第１の長さ補償要素が、第１の支持面によって少なくとも部分的に取り囲まれた第１の結合要素貫通開口を有してよく、かつ／または第２の長さ補償要素が、第２の支持面によって少なくとも部分的に取り囲まれた第２の結合要素貫通開口を有してよい。

【0011】

少なくとも１つの、好ましくは各々の長さ補償アセンブリにおいて、第１の支持面および／または第２の支持面は、円錐台形に形成されていてよい。

【0012】

長さ補償要素によって提供された楔効果を特に効果的に利用できるようにするために、第１の支持面および第２の支持面のうちの、小さい方の熱膨張係数を有する長さ補償要素に割り当てられた支持面が、結合要素に向けられて方向付けられており、第１の支持面および第２の支持面のうちの、大きい方の熱膨張係数を有する長さ補償要素に割り当てられた支持面が、結合要素とは反対に向けられて方向付けられていることが提案される。

【0013】

特に、支持面が円錐台形の面として形成されている場合には、そのために、第１の支持面および第２の支持面のうちの、小さい方の熱膨張係数を有する長さ補償要素に割り当てられた支持面が、内側円錐台形面であり、第１の支持面および第２の支持面のうちの、大きい方の熱膨張係数を有する長さ補償要素に割り当てられた支持面が、外側円錐台形面であることが特定されていてよい。

【0014】

安価に実現することができ、しかも、安定していて、排ガスの影響に対して耐性がある構造のために、少なくとも１つの、好ましくは各々の長さ補償アセンブリにおいて、第１の長さ補償要素および第２の長さ補償要素のうちの少なくとも一方の長さ補償要素が、金属材料によって構成されていることが提案される。

【0015】

特に、長さ補償アセンブリを用いて加熱導体アセンブリが支持アセンブリに対して電気絶縁されて支持されることが望ましい場合には、少なくとも１つの、好ましくは各々の長さ補償アセンブリにおいて、第１の長さ補償要素および第２の長さ補償要素のうちの少なくとも一方の長さ補償要素が、電気絶縁材料、好ましくはセラミック材料によって構成されていると有利である。

【0016】

加熱導体アセンブリもしくは支持アセンブリに対する支持のために、少なくとも１つの、好ましくは各々の長さ補償アセンブリにおいて、第１の長さ補償要素が、結合要素長手方向軸線に対して実質的に直交する第３の支持面を有してよく、かつ／または第２の長さ補償要素が、結合要素長手方向軸線に対して実質的に直交する第４の支持面を有してよい。

【0017】

少なくとも１つの、好ましくは各々の結合要素は、頭部と雄ねじ山軸部とを備えたボルトと、雄ねじ山軸部に螺合するナットとを備えてよい。この場合、支持アセンブリに対してこのような結合要素を支持するために、少なくとも１つの、好ましくは各々の結合要素において、頭部および／またはナットが、長さ補償アセンブリを用いて支持アセンブリに対して支持されていることが特定されていてよい。

【0018】

少なくとも１つの、好ましくは各々の結合要素が、少なくとも１つの、好ましくは各々の軸線方向の端部領域で支持アセンブリに材料接続によって結合された結合ピンを備えることによって、コンパクトな構造形式をサポートすることができる。

【0019】

本発明は、さらに、本発明に係る構造を有する少なくとも１つの排ガスヒータを備える、内燃機関用の排ガス装置に関する。

【0020】

次に添付の図面を参照しながら、本発明について詳説する。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】排ガスヒータを示す斜視図である。

【図2】図１の排ガスヒータを示す縦断面図である。

【図3】結合要素に割り当てられて配置された支持アセンブリ支持ユニットと長さ補償アセンブリとを備えた排ガスヒータを示す縦断面図である。

【図4】代替的な構成形式を示す、図３に相当する図である。

【図5】代替的な構成形式を示す、図３に相当する別の図である。

【図6】代替的な構成形式を示す、図３に相当する別の図である。

【図7】代替的な構成形式を示す、図３に相当する図である。

【図8】代替的な構成形式を示す、図３に相当する別の図である。

【図9】代替的な構成形式を示す、図３に相当する別の図である。

【図10】代替的な構成形式を示す、図３に相当する別の図である。

【図11】代替的な構成形式を示す、図３に相当する別の図である。

【0022】

図１および図２には、例えば自動車に設けられた内燃機関の排ガス装置１２用の排ガスヒータ１０が示してある。排ガスヒータ１０は、排ガス装置１２において排ガスによって排ガス主流方向Ｈで通流されてよく、全体を符号１８で示した加熱導体アセンブリの、排ガスヒータ長手方向軸線Ｌの方向で互いに連続して配置された、ひいては実質的に排ガス主流方向Ｈで流れる排ガスによって相前後して周流されてよい２つの加熱導体１４，１６を有している。加熱導体１４，１６は、実質的にプレート状にもしくは平形材料から構成されており、加熱導体１４，１６の、蛇行状の構造体内を延びる複数の区分によって提供された構造体は、平形材料ブランク、特に金属ブランクからの切出しによって形成することができる。

【0023】

両加熱導体１４，１６の、排ガスヒータ長手方向Ｌで互いに反対側に位置している側には、全体を２４で示した支持アセンブリの、実質的にプレート状に形成された支持要素２０，２２が設けられている。プレート状の支持要素２０，２２はその外周領域で、実質的に円筒状の支持ハウジング２６に固定されている。

【0024】

両加熱導体１４，１６は、互いに直列接続されていてもまたは並列接続されていてもよい。電圧源との電気接続のために、支持ハウジング２６を貫通する２つの接続ユニット２８，３０が設けられていて、両接続ユニット２８，３０は、支持ハウジング２６によって取り囲まれた内室内で加熱導体１４，１６に導電接続されている。

【0025】

安定的な複合を得るために、両支持要素２０，２２と、その間に配置されていて、互いに直接隣接して位置している加熱導体１４，１６とは、ピン状に形成された複数の結合要素３２によって互いに堅固に結合されている。結合要素３２は、例えば雄ねじ山軸部３４と頭部３６とを備えたボルトとして形成されていてよい。雄ねじ山軸部３４には、ナット３７が螺合されており、これによって、支持要素２０，２２と加熱導体１４，１６とから成る積層構造を緊締することができる。結合要素３２は、例えば鋼材料またはニッケルクロム合金によって構成されていてよい。

【0026】

支持アセンブリ２４の、一般的に金属材料から形成された支持要素２０，２２に対して、加熱導体１４，１６を電気絶縁できるようにするために、加熱導体１４と支持要素２０との間には、例えば各々の結合要素３２に割り当てられて、電気絶縁材料、例えばセラミック材料によって構成されていて、実質的にプレート状にもしくは環状ディスク状に形成されている支持アセンブリ支持ユニット３８が設けられており、この支持アセンブリ支持ユニット３８は、割り当てられた結合要素３２によって、支持アセンブリ支持ユニット３８に設けられた開口の領域で貫通されている。同様に、例えば各々の結合要素３２に割り当てられて、加熱導体１６と支持要素２２との間に配置された支持要素支持ユニット４０が設けられている。支持要素支持ユニット３８，４０は、例えば互いに実質的に同一構造であってよい。

【0027】

互いに並んで位置している２つの加熱導体１４，１６を、互いに電気絶縁して支持するために、例えば各々の結合要素３２に割り当てられて、加熱導体支持ユニット４２が設けられている。各々の加熱導体支持ユニット４２もまた、実質的にプレート状に、１つまたは複数のディスクによって形成され、かつセラミック材料によって構成されている。

【0028】

次に図３～図１１を参照しながら、特に支持アセンブリ２４もしくは支持アセンブリ２４の支持要素２０，２２と加熱導体アセンブリ１８もしくは加熱導体アセンブリ１８の加熱導体１４，１６との、これらの構成要素をまとめる結合要素３２による堅固な結合形態に関する、排ガスヒータの様々な構成形態について記載する。図３～図１１にはそれぞれ、加熱導体の、結合要素３２が位置決めされている領域、もしくは加熱導体の、結合要素３２が支持要素２０，２２もしくは加熱導体１４，１６における割り当てられた開口を貫通している領域が示してある。単純な構造上の構成に基づいて、各々の排ガスヒータで、各々の結合要素３２を用いて支持要素２０，２２と加熱導体１４，１６との堅固な複合が実現されている全ての領域が、等しく構成されていると有利である。しかしながら基本的に、このような領域には、堅固な複合を提供するための様々な構成形態が設けられていてよい。

【0029】

図３には、排ガスヒータ１０の本発明に係る構成のために、結合要素３２を用いた両支持要素２０，２２と、その間に配置された加熱導体１４，１６との結合の領域が、原理的に示してある。両加熱導体１４，１６の間に、加熱導体支持ユニット４２を認識することができる。加熱導体１４，１６が結合要素３２によって貫通されている箇所には、加熱導体１４，１６に形成された開口内にスリーブ状の絶縁要素４３を挿入することができ、これによって結合要素３２を、加熱導体１４，１６に設けられた開口内に規定して位置決めすることができる。

【0030】

支持アセンブリ２４の支持要素２０と支持アセンブリ支持ユニット３８との間には、全体を符号４４で示した長さ補償アセンブリが配置されている。図示の結合要素３２に割り当てられた長さ補償アセンブリ４４は、２つの長さ補償要素４６，４８を含んでいて、両長さ補償要素４６，４８はそれぞれ、結合要素３２の雄ねじ山軸部３４によって貫通された結合要素貫通開口５０，５２を有している。第１の長さ補償要素４６は、円錐台形の第１の支持面５４を備えて形成されていて、この第１の支持面５４は、外側円錐台形面を提供している。第２の長さ補償要素４８は、円錐台形の第２の支持面５６を備えて形成されていて、この第２の支持面５６は、内側円錐台形面を提供していて、第１の支持面５４と同じ円錐角を有していて、第１の支持面５４に支持されている。第１の支持面５４は、対応楔構成を提供する第２の支持面５６と協働する楔構成を提供している。

【0031】

両長さ補償要素４６，４８は、互いに異なる熱膨張係数もしくは長さ膨張係数を有する材料によって構成されている。有利な構成では、第１の長さ補償要素４６の構成材料は、第２の長さ補償要素４８の構成材料よりも大きな、有利には著しく大きな熱膨張係数を有している。

【0032】

図３に示した実施例では、第１の長さ補償要素は、結合要素長手方向軸線Ｖに対して実質的に直交する第３の支持面５８で、支持要素２０に支持されている。第２の長さ補償要素４８は、結合要素長手方向軸線Ｖに対して実質的に直交する第４の支持面６０で、電気絶縁材料によって構成された支持アセンブリ支持ユニット３８に支持されている。このようにして割り当てられた支持アセンブリ支持ユニット３８によって長さ補償アセンブリ４４が、加熱導体アセンブリ１８に対して、特に加熱導体１４に対して電気絶縁されて支持されているので、長さ補償要素４６，４８は必ずしも電気絶縁材料によって構成されている必要がない。長さ補償要素４６，４８の各々の長さ補償要素は、例えば金属材料によって構成されていてよく、この構成材料は、第１の長さ補償要素４６の構成材料が、第２の長さ補償要素の構成材料よりも大きな、特に著しく大きな熱膨張係数を有するという条件が満たされているように選択されねばならない。しかしながらまた基本的には、両長さ補償要素４６，４８のうちの少なくとも１つの長さ補償要素が、電気絶縁材料によって、例えばセラミック材料によって構成されていてよく、このとき、同様に、両長さ補償要素４６，４８のうちの一方の長さ補償要素の構成材料、好ましくは第１の長さ補償要素４６の構成材料は、それぞれ他方の長さ補償要素の構成材料よりも大きな、好ましくは著しく大きな熱膨張係数を有するという条件が満たされていなくてはならない。

【0033】

このような排ガスヒータ１０の運転中に、この排ガスヒータ１０の温度は９００℃を超える値に上昇することがある。これによって様々な構成要素、特に結合要素３２は、比較的強く熱膨張することがある。雄ねじ山軸部３４の長さが熱に起因して過度に増大することによって、結合要素３２によってまとめられている構成要素の堅固な緊締状態が失われてしまう可能性がある。しかしながら結合要素３２の、熱に起因するこのような長さ膨張は、熱影響下で比較的大きく膨張する長さ補償要素、特により大きな熱膨張係数を有して形成された第１の長さ補償要素４６が、結合要素長手方向軸線Ｖの方向で同様に膨張し、楔効果によって他方の長さ補償要素、つまり例えばより小さな熱膨張係数を有する第２の長さ補償要素４８を結合要素長手方向軸線Ｖの方向に加圧するかもしくは移動させることによって補償される。これによって、結合要素３２もしくは結合要素３２の雄ねじ山軸部３４の長さ膨張は補償され、頭部３６とナット３７との間で緊締された構成要素の堅固なまとまりは維持される。そのために特に有利には、雄ねじ山軸部３４よりも小さな軸線方向構造長さを有して形成されていて、より大きな熱膨張係数を有する長さ補償要素は、結合要素３２もしくは結合要素３２の雄ねじ山軸部３４の構成材料の熱膨張係数よりも大きな、特に著しく大きな熱膨張係数を有している。より小さな熱膨張係数を有する長さ補償要素の熱膨張係数は、例えば結合要素３２の熱膨張係数よりも小さくてよい。

【0034】

変化形態である構成形態が図４に示してある。図４に示した構成形態でも、長さ補償アセンブリ４４は、支持アセンブリ２４の両支持要素２０，２２の間に配置されているが、しかしながら支持要素２２と、加熱導体１６に対する電気絶縁を提供する支持アセンブリ支持ユニット４０との間に位置している。作用形式は、上で図３を参照しながら記載した作用形式に相当している。

【0035】

図３および図４を参照しながら付言すると、両長さ補償要素４６，４８によって構成された長さ補償アセンブリ４４がどの位置に設けられているかに左右されずに、長さ補償アセンブリ４４は、第２の長さ補償要素４８がその第４の支持面６０で両支持要素２０，２２の一方の支持要素に支持されているのに対して、第１の長さ補償要素４６はその第３の支持面５８で両支持アセンブリ支持ユニット３８，４０の一方の支持アセンブリ支持ユニットに支持されているように設置されていてよい。

【0036】

図５に示した構成では、両支持アセンブリ支持ユニット３８，４０の一方の支持アセンブリ支持ユニット、特に支持アセンブリ支持ユニット３８が、長さ補償アセンブリ４４によって提供されている。第２の長さ補償要素４８がその第４の支持面６０で加熱導体１４に直接支持されているのに対して、図３の構成形態のように、第１の長さ補償要素４６はその第３の支持面５８で支持アセンブリ２４の支持要素２０に支持されている。支持要素２０は、一般的に金属薄板材料によって構成されていて、ひいては導電性であるので、この構成では長さ補償アセンブリ４４によって、支持要素２０に対する加熱導体アセンブリ１８、特に加熱導体１４の電気絶縁の機能をも実現する必要がある。そのために長さ補償要素４６，４８のうちの少なくとも一方の長さ補償要素は、電気絶縁材料によって構成されている必要がある。有利には、第２の長さ補償要素４８は例えばセラミック材料によって構成されており、同様に上に記載した条件、つまり両長さ補償要素４６，４８が互いに異なる、好ましくは著しく異なる熱膨張係数を有するという条件を満たすことが必要である。

【0037】

図５に示した構成形態では、長さ補償アセンブリ４４は、加熱導体１６と支持要素２２との間の領域にも配置されていてよく、この構成では長さ補償アセンブリ４４は反転されて設置されていてもよく、このように構成されていると、外側円錐台形面を提供する第１の長さ補償要素４６がその第３の支持面５８で、加熱導体１４，１６の一方の加熱導体に支持されているのに対して、第２の長さ補償要素４８はその第４の支持面６０で、このとき、直接隣接した支持要素２０または２２に支持されている。

【0038】

図６には、例えば基本的に図４に示した変化構成を参照して分かるように、必要な長さ補償機能を提供するために、長さ補償アセンブリ４４の構造長さＤを変化させることができる。長さ補償アセンブリ４４は、図６に示した構成形態では、結合要素長手方向軸線Ｖの方向に著しく大きな延在長さを有していて、この延在長さは例えば６ｍｍの範囲であってよい。

【0039】

図７には、排ガスヒータ１０の、図３および図４の構成形態をまとめた構成形態が示してある。支持要素２０に割り当てられてかつ支持要素２２に割り当てられて、それぞれ第１の長さ補償要素４６と第２の長さ補償要素４８とを備えた長さ補償アセンブリ４４が１つずつ設けられている。この構成は、両支持要素２０，２２の間における加熱導体１４，１６の対称的な緊締と、互いに間隔を置いて位置している２つの軸線方向領域への長さ補償機能の分割とを可能にする。

【0040】

図７に示した変化構成でも、両長さ補償アセンブリ４４のうちの少なくとも１つの長さ補償アセンブリは、それぞれ第１の長さ補償要素４６がそれぞれ隣接した支持アセンブリ支持ユニット３８もしくは４０に対して支持されているのに対して、それぞれ第２の長さ補償要素４８はそれぞれ隣接した支持要素２０もしくは２２に支持されているように設置されていてよい。

【0041】

排ガスヒータ１０の図８に示した変化構成では、図５の構成原理に基づいて、支持アセンブリ支持ユニット３８，４０の各々の支持アセンブリ支持ユニットが、長さ補償アセンブリ４４によって提供されている。両加熱導体１４，１６の各々の加熱導体と、それぞれ隣接した支持要素２０，２２との間に長さ補償アセンブリ４４が位置しており、ここでも構成は、電気絶縁材料によって構成された各々の第２の長さ補償要素４８が加熱導体１４もしくは１６に接触しているのに対して、各々の第１の長さ補償要素４６が直接隣接した支持要素２０もしくは２２に支持されているようになっていてよい。またここでも、長さ補償アセンブリ４４のうちの少なくとも１つの長さ補償アセンブリにおいて第２の長さ補償要素４８がそれぞれ割り当てられた支持要素２０もしくは２２に支持されているような逆の設置状況を選択することが可能である。

【0042】

加熱導体の図９に示した構成では、特定の結合要素もしくは各々の結合要素３２が、結合ピンとして形成されていて、この結合ピンはその両方の軸線方向の端部領域で、実質的に支持アセンブリ２４の支持要素２０，２２を越えて突出していない。結合要素３２は、支持要素２０，２２の各々の開口内に挿入されていて、例えば環状の溶接シーム６２，６４によって支持要素２０，２２に堅固に結合されている。

【0043】

支持アセンブリ支持ユニット４０と支持要素２０との間の支持経路には、上に記載した構造を備えた長さ補償アセンブリ４４が配置されている。代替的にまたは追加的に、このような長さ補償アセンブリ４４は、支持要素２０と支持アセンブリ支持ユニット３８との間の支持経路にも位置決めされていてよい。またここでも構成は、１つの長さ補償アセンブリ４４または場合によっては両長さ補償アセンブリ４４で、それぞれ第２の長さ補償要素４８が支持要素２０もしくは２２に支持されているようになっていてよい。

【0044】

排ガスヒータの図１０に示した構成では、長さ補償アセンブリ４４は、支持アセンブリ２４の両支持要素２０，２２の間の支持経路に位置決めされているのではなく、支持要素２０，２２の一方の支持要素、特に支持要素２０と、結合要素３２、特に結合要素３２の頭部３６との間の支持経路に位置決めされている。第２の長さ補償要素４８がその第４の支持面６０で支持要素２０に支持されているのに対して、結合要素３２の頭部３６は、第１の長さ補償要素４６の第３の支持面５８に支持されている。

【0045】

この構成でも、第１の支持面５４で外側円錐台形面を提供する第１の長さ補償要素４６は、第２の支持面５６で内側円錐台形面を提供する第２の長さ補償要素４８よりも大きな、好ましくは著しく大きな熱膨張係数を有していることが特定されていてよい。

【0046】

排ガスヒータ１０の図１１に示した構成形態では、長さ補償アセンブリ４４は、支持要素２２とナット３７との間の支持経路に位置決めされており、このように構成されていると、第１の長さ補償要素４６はその第３の支持面５４でナット３７に対して支持されていて、第２の長さ補償要素４８はその第４の支持面６０で支持要素２２に支持されている。

【0047】

図１０および図１１に示した構成形態でも、両長さ補償要素４６，４８の構成材料は、両長さ補償要素４６，４８の一方の長さ補償要素、好ましくは外側円錐台形面として形成された第１の支持面５４を提供する第１の長さ補償要素４６が、両長さ補償要素４６，４８の他方の長さ補償要素よりも大きな、好ましくは著しく大きな熱膨張係数を有するように互いに合わせられている。

【0048】

基本的に、図１０および図１１に示した変化構成でも、構造は、それぞれ第１の長さ補償要素４６が、両支持要素２０，２２の一方の支持要素に支持されているのに対して、第２の長さ補償要素４８は、このとき、頭部３６もしくはナット３７に支持されているようになっていてよい。また、両支持要素２０，２２の各々の支持要素に割り当てられて、長さ補償アセンブリ４４が設けられていてもよい。１つもしくは２つの長さ補償アセンブリ４４が結合要素３２と支持アセンブリ２４との間の支持経路に位置決めされている構成形態でも、長さ補償アセンブリは電気絶縁機能を果たす必要はないので、例えば両長さ補償要素４６，４８は導電材料、例えば金属材料によって構成されていてよく、このような場合でも、熱膨張係数に関する上に記載した条件に注意を払う必要がある。

【0049】

本発明のように構成された排ガスヒータによって、内燃機関の排ガス装置の、熱負荷および機械的負荷が強く加えられる領域でも、排ガスによって排ガス装置内で発生する腐食負荷を考慮しても、排ガスヒータの様々な構成要素の安定した結合形態を実現することが保証されており、このような結合形態は、運転中に発生する全ての温度に対して、予荷重が完全に失われることを回避し、ひいては排ガスヒータの積層配置された構成要素の安定した遊びのないまとまりを保証する。

【図1】