特許 7502379 排気ヒータおよび排気ヒータを製造する方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-10

(45)【発行日】2024-06-18

(54)【発明の名称】排気ヒータおよび排気ヒータを製造する方法

(51)【国際特許分類】

   H05B 3/06 20060101AFI20240611BHJP

   F01N 3/20 20060101ALI20240611BHJP

   H05B 3/10 20060101ALI20240611BHJP

【ＦＩ】

H05B3/06 B

F01N3/20 K

H05B3/10 A

【請求項の数】 19

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2022133900

(22)【出願日】2022-08-25

(65)【公開番号】P2023033216

(43)【公開日】2023-03-09

【審査請求日】2022-08-25

(31)【優先権主張番号】10 2021 122 082.3

(32)【優先日】2021-08-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【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】Ｐｕｒｅｍ ＧｍｂＨ

【住所又は居所原語表記】Ｈｏｍｂｕｒｇｅｒ Ｓｔｒａｓｓｅ ９５， ６６５３９ Ｎｅｕｎｋｉｒｃｈｅｎ， 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】ヨッヘン ハマー

(72)【発明者】

【氏名】ファビアン フロベニウス

(72)【発明者】

【氏名】ホルガー ブレンナー

(72)【発明者】

【氏名】ディートマー クシェル

(72)【発明者】

【氏名】ファティ ウイサル

(72)【発明者】

【氏名】ユルゲン ヘーベルレ

【審査官】河内 誠

(56)【参考文献】

【文献】独国実用新案第２０２０２１１０２６２０（ＤＥ，Ｕ１）

【文献】特開２００２－２９５２３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平５－１４４５４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２６０８３１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｂ ３／００～３／８６

Ｆ０１Ｎ ３／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃機関の排気装置用の排気ヒータであって、
支持体ユニット（２４）と、
該支持体ユニット（２４）に支持された、少なくとも１つの通電式の加熱導体（１４，１６；１４’）を備えた加熱導体ユニット（１８）と、
該加熱導体ユニット（１８）を前記支持体ユニット（２４）に固く結合する結合ユニット（３１）であって、前記加熱導体ユニット（１８）は、前記結合ユニット（３１）を介して前記支持体ユニット（２４）に電気的に絶縁されて支持されている、結合ユニット（３１）と
を有しており、
前記結合ユニット（３１）は、複数の結合部材（３２）を含んでおり、
前記加熱導体ユニット（１８）は、少なくとも１つの前記結合部材（３２）に、絶縁支持体ユニット（４４）を介して少なくとも１つの前記結合部材（３２）に対して電気的に絶縁されて支持されており、
少なくとも１つの前記結合部材（３２）は、軸部（３４）を有しており、前記絶縁支持体ユニット（４４）は、前記軸部（３４）を取り囲む支持体スリーブ（４６）を有しており、該支持体スリーブは、前記軸部（３４）に支持される絶縁材（４８）を有しており、 少なくとも１つの前記加熱導体（１４，１６；１４’）は、材料結合により、各前記支持体スリーブ（４６）に固く結合されており、
前記加熱導体ユニット（１８）は、少なくとも１つの前記支持体スリーブ（４６）に固く結合された少なくとも１つの前記加熱導体（１４，１６；１４’）を有している、
排気ヒータ。

【請求項2】

少なくとも１つの前記加熱導体（１４，１６；１４’）は、溶接またはろう接により、各前記支持体スリーブ（４６）に固く結合されている、請求項１記載の排気ヒータ。

【請求項3】

前記加熱導体ユニット（１８）は、排気ヒータ長手方向軸線（Ｌ）の方向に連続する、互いに間隔をあけて配置された複数の前記加熱導体（１４，１６）を有しており、該加熱導体（１４，１６）はそれぞれ、少なくとも１つの前記支持体スリーブに固く結合されている、請求項１または２記載の排気ヒータ。

【請求項4】

前記加熱導体（１４，１６）はそれぞれ、全ての前記支持体スリーブに固く結合されている、請求項３記載の排気ヒータ。

【請求項5】

前記絶縁材（４８）は、前記軸部（３４）および前記支持体スリーブ（４６）との材料結合式の結合を提供する、請求項１または２記載の排気ヒータ。

【請求項6】

前記絶縁材（４８）は、流動可能な状態で、前記軸部（３４）と前記支持体スリーブ（４６）との間に形成された中間室内にもたらされているか、または／かつ前記絶縁材（４８）は、ガラスセラミック材料を含んでいる、請求項１または２記載の排気ヒータ。

【請求項7】

前記絶縁材（４８）は、前記軸部（３４）および前記支持体スリーブとの力結合式の結合を提供する、請求項１または２記載の排気ヒータ。

【請求項8】

前記絶縁材（４８）は、前記軸部（３４）と前記支持体スリーブ（４６）との間に形成された中間室内に、圧入によりもたらされているか、または／かつ前記絶縁材（４８）は、加圧された粉末材料または加圧された繊維材料を含んでいる、請求項１または２記載の排気ヒータ。

【請求項9】

前記加圧された粉末材料は酸化マグネシウム材料であり、または前記加圧された繊維材料はグラスファイバマット材料である、請求項８記載の排気ヒータ。

【請求項10】

前記支持体ユニット（２４）は、排気ヒータ長手方向軸線（Ｌ）の方向に互いに間隔をあけて配置された、それぞれの間に前記加熱導体ユニット（１８）を収容する２つの支持体部材（２０，２２）を有しており、前記加熱導体ユニット（１８）は、前記結合ユニット（３１）を介して各前記支持体部材（２０，２２）に対して軸線方向に間隔をあけて前記支持体ユニット（２４）に支持されている、請求項１または２記載の排気ヒータ。

【請求項11】

前記支持体スリーブ（４６）は、各前記支持体部材（２０，２２）に対して軸線方向に間隔をあけて配置されている、請求項１０記載の排気ヒータ。

【請求項12】

請求項１または２記載の排気ヒータ（１０）を少なくとも１つ有している、内燃機関用の排気装置。

【請求項13】

請求項１または２記載の排気ヒータを製造する方法であって、以下の手段、すなわち、
ａ）前記結合部材（３２）の前記軸部（３４）を前記絶縁材（４８）の介在下で取り囲む、該絶縁材（４８）を介して前記軸部（３４）に支持される前記支持体スリーブ（４６）を含む、少なくとも１つの結合部材－支持体スリーブ構成群（５４）を準備する手段と、
ｂ）前記加熱導体ユニット（１８）を、前記支持体スリーブ（４６）に固く結合し、結合ユニット－加熱導体ユニット構成群（５６）を準備する手段と、
ｃ）該結合ユニット－加熱導体ユニット構成群（５６）を前記支持体ユニット（２４）に結合する手段と
を含む、方法。

【請求項14】

前記手段ｂ）を前記手段ａ）の前に実施するか、または前記手段ｂ）を前記手段ａ）の後に実施する、請求項１３記載の方法。

【請求項15】

前記手段ａ）では、流動可能な状態の前記絶縁材（４８）を、前記軸部（３４）と前記支持体スリーブ（４６）との間に形成された中間室内にもたらす、または前記手段ａ）では、前記絶縁材（４８）を、前記軸部（３４）と前記支持体スリーブ（４６）との間に形成された前記中間室内に圧入する、請求項１３記載の方法。

【請求項16】

前記手段ｂ）では、複数の前記加熱導体（１４，１６）を、材料結合により前記支持体スリーブ（４６）に固く結合する、請求項１３記載の方法。

【請求項17】

前記支持体ユニット（２４）が、排気ヒータ長手方向軸線（Ｌ）の方向において前記加熱導体ユニット（１８）に隣接する少なくとも１つの支持体部材（２０,２２）を有し、前記手段ｃ）では、少なくとも１つの前記結合部材－支持体スリーブ構成群（５４）の前記軸部（３４）を、前記排気ヒータ長手方向軸線（Ｌ）の方向に位置する少なくとも１つの端部領域（５８，６０）において、前記支持体ユニット（２４）に結合する、請求項１３記載の方法。

【請求項18】

前記支持体ユニット（２４）は、排気ヒータ長手方向軸線（Ｌ）の方向に互いに間隔をあけて配置された、それぞれの間に前記加熱導体ユニット（１８）を収容する２つの支持体部材（２０，２２）を有しており、前記手段ｃ）では、少なくとも１つの前記結合部材－支持体スリーブ構成群（５４）の前記軸部（３４）を、前記排気ヒータ長手方向軸線（Ｌ）の方向に位置するそれぞれの端部領域（５８，６０）において、前記支持体ユニット（２４）の一方の支持体部材（２０，２２）に結合する、請求項１７記載の方法。

【請求項19】

前記支持体ユニット（２４）が、排気ヒータ長手方向軸線（Ｌ）の方向において前記加熱導体ユニット（１８）に隣接する少なくとも１つの支持体部材（２０,２２）を有し、前記手段ｃ）では、少なくとも１つの前記結合部材－支持体スリーブ構成群（５４）の前記軸部（３４）を、前記排気ヒータ長手方向軸線（Ｌ）の方向に位置する少なくとも１つの端部領域（５８，６０）において、前記支持体ユニット（２４）にねじ締結または／および材料結合により結合する、請求項１７記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、排気ヒータであって、自動車の排気装置において、排気装置内を流れる、内燃機関から放出された排気に熱を伝達することができ、これにより、特に内燃機関の運転の始動段階において、排気ヒータに対して下流側に配置された、例えば触媒または粒子フィルタ等のシステム領域を、より迅速に運転温度にもたらす、排気ヒータに関する。

【0002】

後から公開された独国特許出願公開第１０２０２１１０９５６８号明細書から公知の排気ヒータでは、支持体ユニットの、金属薄板材料から形成された、実質的に板状の２つの支持体部材の間に、加熱導体ユニットの、平材からの切出しにより準備された、実質的に板状もしくは面状に形成された２つの加熱導体が、排気ヒータ長手方向に相応する排気主流れ方向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部材を含む結合ユニットにより、支持体部材と、その間に配置された加熱導体との積層構造体がまとめて結合されている。支持体部材に対する加熱導体の電気的な絶縁もしくは加熱導体相互の電気的な絶縁を達成するために、これらの間にはそれぞれ、電気的に絶縁性の材料、例えばセラミック材料から成る複数のサポートユニットが配置されている。支持体部材と、加熱導体と、その間に配置されたサポートユニットとから成る積層構造体は、結合ユニットの結合部材によりまとめて結合されている。

【0003】

本発明の課題は、支持体ユニットにおける加熱導体ユニットの、電気的に絶縁された安定した保持を保証することができる排気ヒータおよびこのような排気ヒータを製造する方法を提供することにある。

【0004】

この課題は本発明に基づき、内燃機関の排気装置用の排気ヒータであって、
－支持体ユニットと、
－支持体ユニットに支持された、少なくとも１つの通電式の加熱導体を備えた加熱導体ユニットと、
－加熱導体ユニットを支持体ユニットに固く結合する結合ユニットであって、加熱導体ユニットは、結合ユニットを介して支持体ユニットに電気的に絶縁されて支持されている、結合ユニットと
を有しており、
結合ユニットは、複数の結合部材を含んでおり、
加熱導体ユニットは、少なくとも１つの結合部材に、絶縁支持体ユニットを介して少なくとも１つの結合部材に対して電気的に絶縁されて支持されている、
排気ヒータにより解決される。

【0005】

本発明に基づき形成された排気ヒータでは、支持体ユニットにおける加熱導体ユニットの所定の保持が、排気ヒータ長手方向軸線に関して軸線方向に支持体ユニットと加熱導体ユニットとの間で働くサポート部材により達成されているのではなく、結合ユニットの、やはり支持体ユニットに固く結合された少なくとも１つの結合部材における加熱導体ユニットの電気的に絶縁された保持により達成されている。

【0006】

これに関連して述べておくと、安定性を高めるためには、結合ユニットの好適には複数の、最も好適には全ての結合部材を利用して、加熱導体ユニットにこのような支持体機能を提供することができる。

【0007】

結合ユニットのこの支持作用は、少なくとも１つの結合部材が軸部を有しており、絶縁支持体ユニットが、軸部を取り囲む支持体スリーブを有しており、支持体スリーブが、軸部に支持される絶縁材を有していることにより提供され得る。

【0008】

加熱導体ユニットと結合ユニットとの固い結合は、加熱導体ユニットが、少なくとも１つの支持体スリーブに固く結合された少なくとも１つの加熱導体を有していることにより提供され得る。例えばこのために、少なくとも１つの加熱導体は、材料結合、好適には溶接またはろう接により、各支持体スリーブに固く結合されていてよい。

【0009】

高い加熱能力を得るために、加熱導体ユニットは、排気ヒータ長手方向軸線の方向に連続する、互いに間隔をあけて配置された複数の加熱導体を有していてよい。これらの加熱導体はそれぞれ、少なくとも１つの、好適には全ての支持体スリーブに固く結合されていてよい。

【0010】

絶縁材により安定した支持機能を得るために、絶縁材は、軸部および支持体スリーブとの材料結合式の結合を提供し得る。

【0011】

この材料結合を、軸部に対しても支持体スリーブに対しても達成するために、絶縁材は流動可能な状態で、軸部と支持体スリーブとの間に形成された中間室内にもたらされていてよい。このためには例えば、絶縁材は、溶融された状態で中間室内に流し込まれるガラスセラミック材料を含んでいてよい。流動可能な状態でもたらされてから硬化する絶縁材により、特に湿分の進入に対して耐性を有する構成の絶縁支持体ユニットが達成される。

【0012】

１つの択一的な構成では、絶縁材は、軸部および支持体スリーブとの力結合式の結合、つまり摩擦結合による結合を提供し得る。

【0013】

このために、絶縁材は、軸部と支持体スリーブとの間に形成された中間室内に、圧入によりもたらされてよい。例えばこの場合、絶縁材は、加圧された粉末材料、好適には酸化マグネシウム材料、または加圧された繊維材料、好適にはグラスファイバマット材料を含んでいてよい。

【0014】

排気ヒータの安定的な構造のために、支持体ユニットは、排気ヒータ長手方向軸線の方向に互いに間隔をあけて配置された、それぞれの間に加熱導体ユニットを収容する２つの支持体部材を有していてよく、加熱導体ユニットは、結合ユニットを介して各支持体部材に対して軸線方向に間隔をあけて支持体ユニットに支持されていてよい。

【0015】

この場合、一般に金属材料により形成される支持体スリーブを介した電気的な短絡を回避するために、支持体スリーブは、各支持体部材に対して軸線方向に間隔をあけて配置されている、ということを提案する。

【0016】

本発明はさらに、本発明により形成された少なくとも１つの排気ヒータを有する、内燃機関用の排気装置に関する。

【0017】

さらに本発明は、本発明による排気ヒータを製造する方法であって、以下の手段、すなわち、
ａ）結合部材の軸部を絶縁材の介在下で取り囲む、絶縁材を介して軸部に支持される支持体スリーブを含む、少なくとも１つの結合部材－支持体スリーブ構成群を準備する手段と、
ｂ）加熱導体ユニットを、少なくとも１つの結合部材－支持体スリーブ構成群の支持体スリーブに固く結合し、結合ユニット－加熱導体ユニット構成群を準備する手段と、
ｃ）結合ユニット－加熱導体ユニット構成群を支持体ユニットに結合する手段と
を含む、方法に関する。

【0018】

手段ａ）において、製造しようとする結合部材－支持体スリーブ構成群の個々のコンポーネントを容易に取り扱うことができるようにするために、手段ｂ）を、手段ａ）の後に実施することを提案する。つまり、まず支持体スリーブを、対応する結合部材に絶縁材を介して固く結合し、その後、支持体スリーブを、対応する、各加熱導体ユニットの加熱導体に結合する。１つの択一的な方式では、手段ｂ）を手段ａ）の前に実施してもよい。つまり、まず１つまたは複数の支持体スリーブを、対応する、各加熱導体ユニットの加熱導体に結合し、その後、このような支持体スリーブそれぞれに対応して、結合部材をその軸部でもって、絶縁材を介して電気的に絶縁されるように、支持体スリーブに結合する。つまりこの場合、手段ａ）と手段ｂ）とは互いに移行し合うもしくは互いに重畳している。手段ｃ）は、好適には、手段ａ）および手段ｂ）が実施されてから初めて実施される。

【0019】

手段ａ）では、流動可能な状態の絶縁材を、軸部と支持体スリーブとの間に形成された中間室内にもたらしてよい。１つの択一的な構成では、手段ａ）では、絶縁材を、軸部と支持体スリーブとの間に形成された中間室内に圧入してよい。

【0020】

機械的に安定しておりかつ排気の化学的な影響に対して耐性を有する構成を得るために、手段ｂ）では、少なくとも１つの加熱導体、好適には複数の加熱導体を、材料結合により支持体スリーブに固く結合する、ということを提案する。

【0021】

支持体ユニットとの固い結合のために、手段ｃ）では、少なくとも１つの結合部材－支持体スリーブ構成群の軸部を、排気ヒータ長手方向軸線の方向に位置する少なくとも１つの、好適にはそれぞれの端部領域において、支持体ユニットの一方の支持体部材に、好適にはねじ締結または／および材料結合により結合してよい。

【0022】

以下に、添付の図面を参照して本発明を詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】排気ヒータを示す斜視図である。

【図2】図１に示した排気ヒータの縦断面図である。

【図3】排気ヒータの支持体ユニットにおける、加熱導体ユニットの電気的に絶縁された保持を示す詳細図である。

【0024】

図３を参照して、排気ヒータの支持体ユニットにおける加熱導体ユニットの、本発明による形式で電気的に絶縁された保持を詳細に説明する前に、図１および図２を参照して、例えば自動車に設けられる内燃機関の排気装置１２用の、このような排気ヒータ１０の基本的な構成を説明する。

【0025】

排気装置１２内では、排気が排気主流れ方向Ｈに、このような排気ヒータ１０を通流可能であり、排気ヒータ１０は、排気ヒータ長手方向軸線Ｌの方向に連続して配置された、ひいては実質的に排気主流れ方向Ｈに流れる排気が連続して周りを流動可能な、全体的に符号１８で表された加熱導体ユニットの２つの加熱導体１４，１６を有している。加熱導体１４，１６は、実質的に板状にもしくは平材から形成されており、平材素材、特に金属素材からの切出しにより、蛇行状構造で延びる複数の部分が提供された構造を備えて形成され得る。

【0026】

２つの加熱導体１４，１６の、排気ヒータ長手方向軸線Ｌの方向において互いに反対の側には、全体的に符号２４で表された支持体ユニットの、実質的に板状に形成された支持体部材２０，２２が設けられている。板状の支持体部材２０，２２の外周領域には、実質的に円筒状の支持体ケーシング２６が固定されている。

【0027】

２つの加熱導体１４，１６は、互いに直列または並列に接続されていてよい。電圧源との電気的な接続のために、支持体ケーシング２６を貫通する２つの接続ユニット２８，３０が設けられており、接続ユニット２８，３０は、支持体ケーシング２６により取り囲まれた内部空間内で、加熱導体１４，１６に導電接続されている。

【0028】

安定的な複合体を得るために、２つの支持体部材２０，２２と、その間に配置された、互いにすぐ隣に位置する加熱導体１４，１６とは、ピン状に形成された複数の結合部材３２を含む結合ユニット３１により、互いに固く結合されている。結合部材３２は、例えば軸部３４とヘッド３６とを備えたスタッドとして形成されていてよい。軸部３４には、例えばナット部材３７がねじ嵌められていてよく、これによりヘッド３６とナット部材３７との間に、支持体部材２０，２２と加熱導体１４，１６とから成る積層構造体を挟み込むことができる。

【0029】

支持体ユニット２４の、一般に金属材料から形成される支持体部材２０，２２に対して、加熱導体１４，１６の電気的な絶縁を達成するためには、加熱導体部材１４と支持体部材２０との間に、例えば各結合部材３２に対応して、電気的に絶縁性の材料、例えばセラミック材料により形成され、実質的に板状に形成され、かつ対応する結合部材３２が、内部に設けられた開口の領域を貫通する支持体ユニット－サポートユニット３８が設けられている。同様に、例えば各結合部材３２に対応して、加熱導体１６と支持体部材２２との間に配置された支持体部材－サポートユニット４０が設けられている。

【0030】

隣り合って位置する２つの加熱導体１４，１６を互いに対して電気的に絶縁して支持するためには、例えば各結合部材３２に対応して、加熱導体サポートユニット４２が設けられている。各加熱導体サポートユニット４２も、１つまたは複数のディスクでもって実質的に板状に形成されており、セラミック材料により形成されている。結合部材３２が加熱導体１４，１６を貫通している場所では、加熱導体１４，１６に形成された開口内に、スリーブ状の絶縁部材４７が挿入されており、これにより、加熱導体１４，１６に設けられた開口内での結合部材３２の所定の位置決めを達成することができる。

【0031】

次に図３を参照して、本発明の原理に基づき、その基本的な構造に関して上述した構成を有する排気ヒータ１０において、上述したサポートユニット３８，４０，４２を必要とすることなしに、加熱導体ユニット１８を、結合ユニット３１もしくは結合ユニット３１の結合部材３２を介して電気的に絶縁して支持体ユニット２４もしくは支持体ユニット２４の２つの支持体部材２０，２２に支持することができる方法を詳細に説明する。

【0032】

図３には、排気ヒータ１０の、結合ユニット３１の結合部材３２の領域の一部が詳細に示されている。この場合、図３には、図示の結合部材３２の左側もしくは右側に位置する領域に、２つの異なる構成の加熱導体ユニット１８が示されている。結合部材３２の左側に位置する領域には、排気ヒータ長手方向軸線Ｌの方向に連続する、互いに間隔をあけて配置された２つの加熱導体１４，１６を備えた加熱導体ユニット１８が示されている。図３において結合部材３２の右側に位置する領域には、単一の加熱導体１４’のみを備えた加熱導体ユニット１８が示されている。ただし、加熱導体ユニット１８を以下に説明する方法で、結合ユニット３１を介して支持体ユニット２４もしくは支持体ユニット２４の２つの支持体部材２０，２２に支持する方法は、加熱導体ユニット１８の加熱導体の数とは無関係である。

【0033】

図３には、加熱導体ユニット１８の各加熱導体１４，１６もしくは１４’は、支持体ユニット２４において、加熱導体１４，１６もしくは１４’と支持体部材２０，２２との間で働くサポートユニットにより実現されているのではなく、加熱導体１４，１６もしくは単一の加熱導体１４’は、結合部材３２に対応して設けられた絶縁支持体ユニット４４を介して支持体ユニット２４に電気的に絶縁されて支持されている、ということが示されている。加熱導体ユニット１８との強固な複合体を形成するこのような絶縁支持体ユニット４４は、好適には結合ユニット３１の複数の結合部材３２に対応して、最も好適には結合ユニット３１の全ての結合部材３２に対応して設けられている、ということに留意されたい。

【0034】

絶縁支持体ユニット４４は、段付きピンとして形成された結合部材３２の軸部３４を取り囲む支持体スリーブ４６を有している。環状に形成されかつ軸部３４を好適にはその周面領域全体において取り囲む支持体スリーブ４６と軸部３４との間に形成された中間室には、絶縁材４８が充填されている。絶縁材４８は、半径方向においても軸線方向においても強固な、結合部材３２の軸部３４と支持体スリーブ４６との複合体を形成する。

【0035】

加熱導体ユニット１８もしくはその加熱導体１４，１６もしくは１４’は、支持体スリーブ４６に材料結合により、例えば図３に認められる溶接部５０，５２もしくは５０’により固く結合されている。例えば加熱導体１４，１６もしくは１４’は、支持体スリーブ４６とのこのような固い結合が生ぜしめられるべき場所に開口を有していてよく、支持体スリーブ４６は、この開口を通って案内されてから、例えば全周に延びる溶接シームによりまたはスポット溶接により、各加熱導体１４，１６もしくは１４’に結合される。

【0036】

支持体スリーブ４６は、例えば同様に金属材料により形成された２つの支持体部材２０，２２に対して軸線方向に間隔を有するように設計されているもしくは結合部材３２の軸部３４に固定されているため、支持体部材２０，２２と支持体スリーブ４６との間に電気的な短絡の可能性は生じない。よって、絶縁支持体ユニット４４および結合部材３２もしくはこのような絶縁支持体ユニット４４と協働する各結合部材３２を介して、加熱導体ユニット１８は、軸線方向において支持体ユニット２４の２つの支持体部材２０，２２の間の所定の位置に保持されている。加熱導体１４，１６もしくは１４’を軸線方向において支持するための追加的な手段は不要である。

【0037】

支持体スリーブ４６と、結合部材３２の軸部３４との強固な複合体は、例えば、絶縁材４８が流動可能な、例えば溶融された状態で、支持体スリーブ４６と軸部３４との間に形成された中間室内に流し込まれることにより形成され得る。このためには例えば、硬化後に軸部３４にも支持体スリーブ４６にも付着して材料結合式の結合を提供するガラスセラミック材料が利用され得る。

【0038】

１つの択一的な構成では、絶縁材４８は、支持体スリーブ４６と軸部３４との間に形成された中間室内に、圧入によりもたらされてよい。例えばこのためには粉末状の材料、例えば酸化マグネシウム材料等が利用され得、粉末状の材料は、中間室内にもたらされてその中で加圧され、その結果、最初は粉末状の材料自体内に安定した結合が生じ、これにより、軸部３４の外周面と支持体スリーブ４６の内周面とに対する力結合、つまり摩擦結合も生じることになる。この結合を強めるために、最初は粉末状の絶縁材４８に、その構造的なまとまりを強固にする接着剤が組み込まれていてもよい。

【0039】

１つの別の択一的な構成では、絶縁材は、例えば排気装置の実質的に管状の触媒ケーシング内に触媒ブロックを保持するためにも利用される繊維材料、例えば繊維マット材料等を含んでいてよい。例えばこのためには軸部３４が繊維材料により取り囲まれ、さらに支持体スリーブ４６が、繊維材料もしくは繊維マット材料により取り囲まれた軸部３４に被せ嵌められてよく、このとき繊維材料は加圧され、摩擦結合に基づき軸部３４と支持体スリーブ４６との間に強固な結合を生ぜしめる。

【0040】

このような排気ヒータ１０の製造に際しては、例えばまず、上述した方法のうちの１つで絶縁材４８をもたらすことにより支持体スリーブ４６を対応する結合部材３２のところに位置固定することにより、結合ユニット３１の結合部材３２もしくは各結合部材３２と、それぞれに対応する支持体スリーブ４６とでもって結合部材－支持体スリーブ構成群５４を準備するように進めてよい。このようにして準備した結合部材－支持体スリーブ構成群５４を、次いで次の方法ステップにおいて加熱導体ユニット１８の加熱導体１４，１６もしくは１４’に固く結合してよく、このようにして、結合ユニット－加熱導体ユニット構成群５６を準備する。このためには、排気ヒータ１０に設けようとする結合部材－支持体スリーブ構成群５４の支持体スリーブ４６を、上述したように溶接部５０，５２もしくは５０’を形成することにより、場合により１つの択一的な方式ではろう接により、加熱導体ユニット１８の１つもしくは複数の加熱導体に固く結合してよい。

【0041】

次いで、段付きピンとして形成された結合部材３２の軸線方向端部領域５８，６０に設けられたねじ山部分を、支持体部材２０，２２に設けられた対応する開口を通して案内し、次いで前記ねじ山部分にナット部材３７，３７’をねじ嵌めることにより、前記のように製造した結合ユニット－加熱導体ユニット構成群５６を、支持体ユニット２４の２つの支持体部材２０，２２に結合してよい。択一的に、結合部材３２の軸線方向端部領域５８，６０は、例えば材料結合、例えば溶接によっても支持体部材２０に固定され得る。

【0042】

１つの択一的な方式では、まず加熱導体ユニット１８を、例えば材料結合により、１つもしくは複数の支持体スリーブ４６に固く結合してよい。次いで、加熱導体ユニット１８の加熱導体１４，１６もしくは１４’に既に結合された支持体スリーブ４６内に、対応する結合部材３２を挿入し、支持体スリーブ４６内で、絶縁材４８により位置固定してもよい。つまり、各結合部材－支持体スリーブ構成群５４を準備する手段は、加熱導体ユニット１８を１つもしくは複数の支持体スリーブ４６に結合する手段の後になる。よって、結合ユニット－加熱導体ユニット構成群５６を準備する手段は、結合部材－支持体スリーブ構成群５４を準備する手段の前もしくは結合部材－支持体スリーブ構成群５４を準備する手段に重畳して行われる。

【0043】

本発明に基づき設けられたもしくは設けようとする排気ヒータの構成により、構造的により簡単な構成において、排気ヒータの支持体ユニットにおける加熱導体ユニットの、適用された様々な構成部材相互の結合に基づき機械的かつ熱的に、さらには化学的な影響に対しても耐性を有する、電気的に絶縁された確実な保持が実現される。

【図1】

【図2】

【図3】