(57)【要約】  本発明は、管状エレメント、並びに、内燃機関用の排気システム（特に、自動車の内燃機関用の排気システム）の前記エレメントの使用に関する。本発明の管状エレメントは、適切に処理された材料の性質を最大限使用することを可能にし、それによって、その製造を単純化する。この目的のために、管状エレメント（１）の壁（６〜１２）は、フォースフィット及びフォームフィット様態で相互に連結しているシート部分によって形成される。前記タイプの管状エレメントは、内燃機関の排気システム用に使用されることが好ましい。
2008516130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気ガスシステム用（特に、自動車の内燃機関の排気ガスシステム用）のパイプエレメントであって、
パイプエレメント（１）の壁（６〜１２）が、ポジティブ及びノンポジティブ嵌合で相互に連結しているシートメタル部分から形成されることを特徴とする、前記パイプエレメント。
【請求項２】
隣接する壁（６〜１２）２つを連結させるために、第２壁（６，７）において形成されるスロット（１３，１４）中に、第１壁（８〜１２）を、その縁部エリアの一方で設置し、そして、スロット（１３，１４）の側面側の第２壁（６，７）材料を、スロット（１３，１４）中に設置されている第１壁（８〜１２）の縁部エリアに対して、少なくとも区画分けする態様でプレスし、ポジティブ及びノンポジティブ保持を生成することを特徴とする、請求項１に記載のパイプエレメント。
【請求項３】
１より多いパイプチャンネル（２〜５）を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載のパイプエレメント。
【請求項４】
各々の場合において、壁（８〜１２）によってパイプチャンネル（２〜５）を相互に離隔させることを特徴とする、請求項３に記載のパイプエレメント。
【請求項５】
ベース壁（６）とカバー壁（７）とを有しており、パイプチャンネル（２〜５）を離隔させる側壁（８〜１２）を前記ベース壁とカバー壁との間に設置することを特徴とする、請求項３又は４に記載のパイプエレメント。
【請求項６】
チタン、アルミニウム、チタン−カーボンハブリッド及び／又はステンレス鋼材料から製造されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のパイプエレメント。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項により形成されるパイプエレメントの乗用自動車（Ｐ）用の排気口としての使用。
【発明の詳細な説明】
【発明の分野】
【０００１】
本発明は、特に、自動車用の内燃機関（Verbrennungsmotors）の排気ガスシステム用のパイプエレメントに関する。本発明は、同様に、前記パイプエレメントの使用にも関する。
【０００２】
内燃機関の作動中に生じる排気ガスが、必然的に、排気ガス精製を受けるために、そして、燃焼過程で生じる排気ガスによって伝達されるノイズを軽減するために、内燃機関の排気ガスシステムが必要とされる。これに関連して、排気ガスシステムの個々の部品を連結するパイプは、高い熱応力を受ける。このことは、特に、エンジンへ直接連結しているパイプセクションに特に当てはまる。更に、内燃機関が短時間のみ作動して排気システムが十分に熱くならない場合に生じ、そして、パイプ中で形成される、凝結による高い腐食性負担も前記パイプは受けなければならない。
【０００３】
熱及び腐食に対する高い抵抗力を有する材料を使用することによって、熱及び腐食応力の問題を軽減する試みがこれまで行われてきた。しかしながら、これらの材料（例えば、ステンレス鋼を含む）は、原則として、コストがかかるか、又は、追加の労力と経費とによってのみ加工される。各々の場合において必要とされる耐用年数にわたって、熱的、機械的、及び、腐食的な作用により被られる複合的な応力に抵抗するために必要とされる性質の組み合わせを、これらの材料はしばしば提供しない。
【０００４】
前記の先行文献を起点とすると、本発明の目的は、単純化された製造できて、そして、各々の場合において加工される材料の性質を最大限利用することのできる、内部燃焼機能のための排気ガスシステム用パイプエレメントを製造することである。更に、前記パイプエレメントの好ましい使用が提案される。
【０００５】
内部燃焼機能の排気ガスシステム用パイプエレメントに関して、ポジティブ（Kraftschluessig）及びノンポジティブ嵌合（formschluessig）により相互に連結しているシートメタル部分によって、パイプエレメントの壁が形成されるという点で前記目的が達成される。
【０００６】
従来の排気ガスシステムとは違って、本発明によるパイプエレメントは、長手方向シームで溶接されるパイプとして製造されるのではなく、個々のシートメタルセクションから組み立てられる。本発明でのシートメタルセクションは、治金接合で相互に溶接されるのではなく、ポジティブ及びノンポジティブ嵌合によって相互に連結される。この方法において、一方で、閉鎖されるべきパイプエレメントの壁での地点の熱負荷を避けられる。このことは、溶接間での熱の影響により不可避である、接合領域のエリア中のシートメタル材料の構造における変化が、本発明によるパイプエレメントでは生じないことを意味する。構造におけるこれらの変化は、多くの場合で、公知の排気パイプにおける腐食の開始点を形成し、それによって、排気ガスシステムにおける早期欠点が導かれる。
【０００７】
本発明によるパイプエレメントによって、相互に連結されるべきシートメタルパートの加熱を避けることができるという事実により、接合領域それ自体のエリアにおいてさえ相互に連結されているシートメタルパートの個々の領域を、制限なく使用することも可能である。このことは、特に、加工される材料の腐食抵抗に関して、前記領域で何の犠牲も生じないことを意味する。
【０００８】
前記方法での本発明は、ＥＰ０８６８２３７Ｂ１により公知の可能性を活用しており、そこでは、ただ単に締結力によって相互に連結される結合した部分少なくとも２つから、金属形材を製造する。公知の金属形材の製造は、結合されるべき部分のうちの１つにおいてスロットが初めに形成される方法により達成される。前記スロットの成形間で、構造変化がスロット付近で直ちに生じる。フラット材料からなるもう１つの部分は、その細い側で、前記スロット中へ挿入され、そして、第１部分中でのスロットに隣接する材料をクラッシュすることによって、スロット中でしっかりと締結する。前記成形作業は、更なる構造変化をもたらすので、相互に連結されるべき２つの部分間で、ポジティブ及びノンポジティブ連結部のみが達成される。
【０００９】
従って、第１の態様によると、ポジティブ及びノンポジティブ保持を作るために、連結されるべき２つの隣接する壁と、第２壁中に形成されるスロット中にその縁部エリアの一方で設置されるべき第１壁と、スロット中に設置される第１壁の縁部エリアに対して、区画分けする態様でプレスされるべきスロット側にある第２壁の材料とを考慮している。
【００１０】
ＥＰ０８６８２３７Ｂ１により公知の加工過程において生じる構造変化の影響が最小限であるので、溶接領域のエリアで生じる変化と違って、これらの構造変化は、接合領域のエリア中の材料性質に影響を及ぼさない。結果として、本発明は、従って、製造の単純な内燃機関の排気ガスシステム用のパイプエレメントを提供し、そして、各々の場合において加工される材料性質の最大限の利用を可能にする。
【００１１】
本発明によるパイプエレメントの或る特定の利点は、１つより多いパイプチャンネルを問題なく有することができるという事実にある。従って、独立したパイプチャンネルを内燃機関の各々の燃焼室へ割りあてることができる態様で、本発明のパイプエレメントを構成することができる。従って、個々のパイプチャンネルを、グループで、又は、まとめて一緒に、設置して１つのパイプエレメントを形成することができることにより、単純で明確に配置された組立てを保障する。この場合に、各々の場合において、壁によってパイプチャンネルを相互に離隔させるという点で、材料要件及び製造経費を最小限にすることができる。
【００１２】
製造技術の観点から、マルチプルパイプエレメントがベース壁及びカバー壁を有し、パイプチャンネルを離隔させる側壁を、前記ベース壁とカバー壁との間に設置するという事実により、前記マルチプルパイプエレメントを特に単純に製造することができる。
【００１３】
実際の操作のための特定の重要性を有する本発明の更なる利点は、中空形材の態様で設計される本発明によるパイプエレメントが、自動車の排気ガスシステムの一部としてのそれらの機能に加えて、車両の耐力構造中の構造部品としても組み込まれるという事実にある。
【００１４】
本発明によるパイプエレメントが、チタン、アルミニウム、チタン−カーボンハイブリッド、及び／又はステンレス鋼材料から製造されるのが特に好ましいことが、実際の試験で示されてきた。本発明によるパイプエレメントは、もちろん、鋼材料からと同じ態様で製造することができる。従って、表面コーティング（例えば、めっき加工）が提供される鋼材料は、本発明によるパイプエレメントの製造に特に好ましい。パイプエレメントの個々の壁エレメントの間の連結部の領域において、表面層の個々の保護効果を悪化させることのある熱誘導構造変化を生じないので、前記表面処理された材料を用いることにより本発明の利点が特に効果を発揮する。
【００１５】
本発明により得られるパイプエレメントは、個々の材料性質の最大限の利用可能性によって、乗用車用の排気口としての使用のために特に適当である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
本発明を、実施態様を示す図面に基づいて、より詳しく以下に説明する。
【図１】乗用車の排気ガスシステム中の排気口として使用されるパイプエレメントの斜視図である。
【図２】後部から見た乗用車の図である。
【００１７】
乗用車の排気口として使用される、パイプエレメント１は、４つのパイプチャンネル２，３，４，５を有しており、前記パイプチャンネルを通じて、車両Ｐの内燃機関からの排気ガスを周囲環境へ導く。
【００１８】
このために、パイプエレメント１はベース壁６及びカバー壁７を有しており、一定の間隔で配置されている前記ベース壁６とカバー壁７との間に側壁８〜１２を配置し、前記側壁は、パイプチャンネル２，３，４，５を側面に沿って区画分けしている。この場合において、側壁８〜１２は、ポジティブ及びノンポジティブ嵌合によって、ベース壁６とカバー壁７とに各々連結している。
【００１９】
この目的のために、各々の場合において、側壁８〜１２の各々に対向して設置されるスロット１３，１４が、ベース壁６及びカバー壁７において形成される。スロット１３，１４は、パイプチャンネル２〜５の長手延長方向へ延長している。それらの本来の幅Ｂは、側壁８〜１２の厚さＤに相当した。
【００２０】
側壁８〜１２を、次に、ベース壁６のスロット１３中に設置した。次に、ＥＰ０８６８２３７Ｂ１により公知の態様における適当なツール（図示せず）によって、スロット１３の両側上のベース壁６の材料を、スロット１３中に設置される個々の側壁８〜１２の縁部に対して区画分けするような態様でプレスした。前記成形加工の終了後で、側壁８〜１２をベース壁６へ密接に連結した。側壁８〜１２が、ベース壁６からそらされているそれらの縦縁部で、カバー壁７のスロット１４中に設置されるように、カバー壁７を側壁８〜１２上へ設置した。次に、再度ＥＰ０８６８２３７Ｂ１により公知の態様に従って、スロット１４の側面側の材料を、スロット１４中に設置される側壁８〜１２の縁部エリアの方向でプレスし、カバー壁７と側壁８〜１２との間にポジティブ及びノンポジティブ嵌合の硬い連結部を達成する。実際的でない過剰な寸法の入った態様における明確さのために、材料抑圧（Materialverdraengung）の結果として、スロット１３，１４の両側の溝１５，１６を図１に示す。
【００２１】
適当なアダプタ部片（図示せず）によって、前記態様で得られるパイプエレメント１を、別な方法の従来設計の排気ガスシステムへ簡単に連結させることができ、そして、自動車の車体へ固定することができる。
【００２２】
１・・・パイプエレメント；２，３，４，５・・・パイプチャンネル；
６・・・パイプエレメント１のベース壁；７・・・パイプエレメント１のカバー壁；
８〜１２・・・側壁；１３，１４・・・スロット；１５，１６・・・溝；
Ｂ・・・スロット１３，１４の元の幅；Ｄ・・・側壁８〜１２の厚さ；
Ｐ・・・乗用自動車
【図１】
2008516130.tif 000003
【図２】
2008516130.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成18年8月4日(2006.8.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気ガスシステム用（特に、自動車の内燃機関の排気ガスシステム用）のパイプエレメントであって、
パイプチャンネル（２〜４）を取り囲んでいるパイプエレメント（１）の壁（６〜１２）が、シートメタル部分であること；及び
前記壁（６〜１２）が、ポジティブ及びノンポジティブ嵌合で相互に連結し、
ここで、
隣接する壁（６〜１２）２つを連結させるために、第２壁（６，７）において形成されるスロット（１３，１４）中に、第１壁（８〜１２）を、その縁部エリアの一方で設置し、そして、スロット（１３，１４）の側面側の第２壁（６，７）材料を、スロット（１３，１４）中に設置されている第１壁（８〜１２）の縁部エリアに対して、少なくとも区画分けする態様でプレスし、ポジティブ及びノンポジティブ保持を生成するものとする；
ことを特徴とする、前記パイプエレメント。
【請求項２】
１つより多いパイプチャンネル（２〜５）を有することを特徴とする、請求項１に記載のパイプエレメント。
【請求項３】
各々の場合において、壁（８〜１２）によってパイプチャンネル（２〜５）を相互に離隔させることを特徴とする、請求項２に記載のパイプエレメント。
【請求項４】
ベース壁（６）とカバー壁（７）とを有しており、パイプチャンネル（２〜５）を離隔させる側壁（８〜１２）を前記ベース壁とカバー壁との間に設置することを特徴とする、請求項２又は３に記載のパイプエレメント。
【請求項５】
チタン、アルミニウム、チタン−カーボンハブリッド及び／又はステンレス鋼材料から製造されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のパイプエレメント。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項により形成されるパイプエレメントの乗用自動車（Ｐ）用の排気口としての使用。
【国際調査報告】
2008516130.tif 000005
2008516130.tif 000006
2008516130.tif 000007
2008516130.tif 000008