(57)【要約】  本発明は、金属外管（１４）と、無機マトリクス複合材料製の、かつ金属外管（１４）の内側に配置された少なくとも１本の内管（１６）であって、各内管（１６）が長手方向で配置され、かつ所定の長手方向長さを有し、間隙（２４）が各内管（１６）と外管（１４）の間に設けられる、内管（１６）と、各内管（１６）を外管（１４）に対して所定位置に維持するための手段（１８）とを備える自動車排気管（１０）に関する。各内管（１６）を外管（１４）に対して所定位置に維持するための手段（１８）は、内管（１６）と外管（１４）の間の間隙（２４）内に配置された少なくとも１つの保持要素（３４、３６）を含み、各保持要素（３４、３６）が内管（１６）に対して１０−４ＭＰａと１０−１ＭＰａの間の最小圧力をかける。１本の内管（１６）を所定位置に維持するために使用される要素（３４、３６）のすべてが、前記内管（１６）の長手方向長さの半分未満に等しい累積長手方向長さを有する。
2010527422.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属外管（１４）と、
前記金属外管（１４）の内側に配置されている、無機マトリクスを有する複合材料の少なくとも１本の内管（１６）であって、前記または各内管（１６）が長手方向に延び、かつ所定の長手方向長さを有し、間隙（２４）が前記または各内管（１６）と前記外管（１４）の間に配置されている、内管（１６）と、
前記または各内管（１６）を前記外管（１４）に対して所定位置に固定するための手段（１８）と
を備える自動車排気管（１０）であって、
各内管（１６）を前記外管（１４）に対して所定位置に固定するための前記手段（１８）が、前記内管（１６）と前記外管（１４）の間の前記間隙（２４）に配置される少なくとも１つの固定用要素（３４、３６）を備え、前記または各固定用要素（３４、３６）が前記内管（１６）に対して１０−４ＭＰａと１０−１ＭＰａの間の最小圧力を加え、同じ内管（１６）を所定位置に固定することに貢献する前記要素（３４、３６）のすべてが、前記内管（１６）の前記長手方向長さの半分未満の累積長手方向長さを有することを特徴とする自動車用排気管（１０）。
【請求項２】
同じ内管（１６）を固定することに貢献する前記要素（３４、３６）のすべてが、前記内管（１６）の前記長手方向長さの４分の１未満の累積長手方向長さを有することを特徴とする請求項１に記載の排気管。
【請求項３】
前記または各固定用要素（３４、３６）が、５ミリメートルと５０ミリメートルの間の長手方向長さを有することを特徴とする請求項１または２に記載の排気管。
【請求項４】
前記または各固定用要素（３４、３６）によって対応する前記内管（１６）に加えられる最小固定圧力が、１０−３ＭＰａと５×１０−２ＭＰａの間であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の排気管。
【請求項５】
前記または各固定用要素（３４、３６）が、２ミリメートルと１０ミリメートルの間の厚さを有することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の排気管。
【請求項６】
内管（１６）を固定するための少なくとも１つの要素（３４、３６）が、前記内管（１６）を取り囲む閉じられたスリーブの形態にあることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の排気管。
【請求項７】
内管（１６）を固定するための少なくとも１つの要素（３４、３６）が、前記内管（１６）を取り囲む開いたスリーブの形態にあることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の排気管。
【請求項８】
前記または各固定用要素（３４、３６）が、セラミック繊維のシートを備える、または金属トレリスを備える、またはプラスチック材料のものであることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の排気管。
【請求項９】
前記または各固定用要素（３４、３６）が、セラミック繊維および無機結合剤を含み、前記または各固定用要素（３４、３６）が、９０重量％と１００重量％の間のセラミック繊維を含むことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の排気管。
【請求項１０】
前記セラミック繊維が、シリカ繊維、酸化アルミニウム繊維、ジルコニウム繊維、アルミニウムホウケイ酸塩繊維、およびそれらの混合物を含む群から選択される繊維であることを特徴とする請求項９に記載の排気管。
【請求項１１】
前記または各固定用要素（３４、３６）内に含有される前記繊維が、それぞれ７２％および２８％の比率の酸化アルミニウム繊維およびシリカ繊維の混合物であることを特徴とする請求項１０に記載の排気管。
【請求項１２】
前記または各固定用要素（３４、３６）を構成する材料のＧＢＤが、０．１と０．６の間であることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の排気管。
【請求項１３】
前記または各固定用要素（３４、３６）を構成する材料の密度が、５００ｇ／ｍ２と３０００ｇ／ｍ２の間であることを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載の排気管。
【請求項１４】
固定するための前記または各要素（３４、３６）を形成する材料の、前記内管（１６）および外管（１４）の表面に対する摩擦係数が、０．１５と０．７の間であることを特徴とする請求項１から１３のいずれか一項に記載の排気管。
【請求項１５】
前記間隙（２４）に配置される、また前記外管（１４）にしっかりと固定される中間管（４８）を備え、前記または各固定用要素（３４）が、前記中間管（４８）と前記内管（１６）の間に挿入されることを特徴とする請求項１から１４のいずれか一項に記載の排気管。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれか一項に記載の少なくとも１本の排気管を備える排気マニフォルド。
【請求項１７】
同じ外管（１４）内に配置された複数の内管（１６）を備え、前記内管（１６）が、互いに離隔されるそれぞれの上流部分（２６）と、管束（３０）を形成するように集められるそれぞれの下流端部（２８）とを有し、前記内管（１６）を固定するための前記手段（１８）が、前記内管（１６）の前記上流部分（２６）と前記外管（１４）との間の間隙（２４）に配置される各内管（１６）専用である少なくとも１つの固定用要素（３４）と、前記管束（３０）と前記外管（１４）の間の間隙（２４）に配置される、前記管束（３０）を固定するための要素（３６）とを備えることを特徴とする請求項１６に記載の排気マニフォルド。
【請求項１８】
同じ外管（１４）内に配置される複数の内管（１６）を備え、前記内管を固定するための前記手段（１８）が、前記内管（１６）の１本を少なくとも部分的に取り囲む第１の部分（３４）と、前記内管（１６）のもう１本を少なくとも部分的に取り囲む第２の部分（３４）と、前記第１および第２の部分（３４）を互いに固定接合する中間部分（４６）とを備える少なくとも１つの固定用要素を備えることを特徴とする請求項１６または１７に記載の排気マニフォルド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に自動車排気に関する。
より詳細には、本発明は、
−  金属外管と、
−  金属外管の内側に配置されている、無機マトリクスを有する複合材料の少なくとも１本の内管であって、前記または各内管が長手方向に延び、かつ所定の長手方向長さを有し、間隙が前記または各内管と外管の間に配置されている、内管と、
−  前記または各内管を外管に対して所定位置に固定するための手段と
を備えるタイプの自動車排気管に関する。
【背景技術】
【０００２】
そのような管は、内管を外管に対して所定位置に固定するための手段が、内管と外管の間の間隙を埋める繊維のシートによってどのように構築されるかについて記載しているＦＲ−２  ８８９  ７２１から既知である。このシートは、排気の触媒コンバータおよび粒子フィルタを所定位置に固定するために使用されるタイプのものである。
【０００３】
そのような排気管は、非常にコストがかかる。さらに、特に管が排気マニフォルドであるとき、複合内管および金属ケーシングの部分的に不均一な挙動を考慮して、サイズ設定することが複雑になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この状況において、本発明の目的は、それほどコストがかからず、サイズ設定するのがより容易な排気管を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そのために、本発明は、各内管を外管に対して所定位置に固定するための手段が、内管と外管の間の間隙内に配置される少なくとも１つの固定用要素を備え、前記または各固定用要素が内管に対して１０−４ＭＰａと１０−１ＭＰａの間の最小圧力を加え、同じ内管を所定位置に固定することに貢献する要素のすべてが、内管の長手方向長さの半分未満の累積長手方向長さ（ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ  ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ  ｌｅｎｇｔｈ）を有することを特徴とする上述のタイプの排気管に関する。
【０００６】
この排気管はまた、下記の特徴の１つまたは複数を、個々に、または任意の技術的に可能な組合せで有することができる。すなわち、
−  同じ内管を固定することに貢献する要素のすべてが、内管の長手方向長さの４分の１未満の累積長手方向長さを有する。
【０００７】
−  前記または各固定用要素が、５ミリメートルと５０ミリメートルの間の長手方向長さを有する。
−  前記または各固定用要素によって対応する内管に加えられる最小固定圧力が、１０−３ＭＰａと５×１０−２ＭＰａの間である。
【０００８】
−  前記または各固定用要素が、２ミリメートルと１０ミリメートルの間の厚さを有する。
−  内管を固定するための少なくとも１つの要素が、内管を取り囲む閉じられたスリーブの形態にある。
【０００９】
−  内管を固定するための少なくとも１つの要素が、内管を取り囲む開いたスリーブの形態にある。
−  前記または各固定用要素が、セラミック繊維のシートを備える、または金属トレリスを備える、またはプラスチック材料のものである。
【００１０】
−  前記または各固定用要素が、セラミック繊維および無機結合剤を含み、前記または各固定用要素が、９０重量％と１００重量％の間のセラミック繊維を含む。
−  セラミック繊維が、シリカ繊維、酸化アルミニウム繊維、ジルコニウム繊維、アルミニウムホウケイ酸塩繊維、およびそれらの混合物を含む群から選択される繊維である。
【００１１】
−  前記または各固定用要素内に含有される繊維が、それぞれ７２％および２８％の比率の酸化アルミニウム繊維およびシリカ繊維の混合物である。
−  前記または各固定用要素を構成する材料のＧＢＤが、０．１と０．６の間である。
【００１２】
−  前記または各固定用要素を構成する材料の密度が、５００ｇ／ｍ２と３０００ｇ／ｍ２の間である。
−  固定するための前記または各要素を形成する材料の、内管および外管の表面に対する摩擦係数が、０．１５と０．７の間である。
【００１３】
−  排気管が、間隙内に配置される、また外管にしっかりと固定される中間管を備え、前記または各固定用要素が、中間管と内管の間に挿入される。
第２の態様によれば、本発明は、上述のような少なくとも１本の排気管を備える排気マニフォルドに関する。
【００１４】
この排気マニフォルドはまた、下記の特徴の１つまたは複数を有する。すなわち、
−  マニフォルドが、同じ外管内に配置された複数の内管を備え、内管が、互いに離隔されるそれぞれの上流部分と、管束を形成するように集められるそれぞれの下流端部とを有し、内管を固定するための手段が、内管の上流部分と外管との間の間隙内に配置される各内管専用である少なくとも１つの固定用要素と、管束と外管の間の間隙内に配置される、管束を固定するための要素とを備える。
【００１５】
−  マニフォルドが、同じ外管内に配置される複数の内管を備え、内管を固定するための手段が、内管の１本を少なくとも部分的に取り囲む第１の部分と、内管のもう１本を少なくとも部分的に取り囲む第２の部分と、第１および第２の部分を互いに固定接合する（ｆｉｘｅｄｌｙ  ｊｏｉｎ）中間部分とを備える少なくとも１つの固定用要素を備える。
【００１６】
本発明の他の特徴および利点は、以下、非限定的な例として、添付の図を参照して提供される詳細な説明から理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明による排気マニフォルドの概略斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態としての、図１の矢印ＩＩの範囲に従ってとられた、図１のマニフォルドの断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態としての、図２のものと同様の断面図である。
【図４】本発明の第３の実施形態としての、図２のものと同様の断面図である。
【図５】本発明の第４の実施形態の部分断面図である。
【図６】図１の矢印ＶＩに従ってとられた、図１のマニフォルドの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１に示されている排気マニフォルド１０は、熱機関の出口のところ、自動車の排気ラインの入口のところに配置されることが意図されている。この排気ラインは、任意選択で、マニフォルド１０の下流に、過給（ターボ）システムと、高温で動作することが可能な１つまたは複数の浄化要素とを備える。
【００１９】
マニフォルド１０は、エンジンユニットにしっかりと固定される入口フランジ１２と、入口フランジ１２にしっかりと固定される金属外管１４と、無機マトリクスを有する複合材料で構成され、外管１４の内側に配置される内管１６と、内管１６を外管１４に対して所定位置に固定するための手段１８とを備える。マニフォルド１０は、例えば４本の内管１６を備える。
【００２０】
フランジ１２は、位置合わせされ規則正しく離隔される４つの排気ガス入口２０を備える、厚い金属構成部品である。これらの入口２０は、熱機関の４本のシリンダの出口穴と一致するように配置されることが意図されている。
【００２１】
外管１４は、フランジ１２に流体密に押し付けられ、入口２０を取り囲む入口開口を上流方向で画定する。また、外管１４は、フランジ１２の反対側で、排気ラインの下流方向に、出口開口２２を画定する。図１の実施形態では、外管１４は、共に接合される２つの金属のシェル半体によって形成される。外管は、０．５ｍｍと３ｍｍの間の厚さを有する金属壁によって形成される。典型的には、金属壁は、鋼、アルミニウム、またはチタン製である。
【００２２】
各内管１６は、内管１６の長手方向長さ全体にわたって内管１６と外管１４の間に間隙２４が設けられるように、外管の内側に配置される。各管１６は、入口２０の１つから出口開口２２まで延びる。このようにして、各入口２０は、内管１６内で開く。内管の上流部分２６は、互いに離隔される。この例における上流部分は、入口２０から延びる内管の部分を指すものとする。しかし、内管１６の下流端部部分２８は、管束３０を形成するように共に接合される。端部部分２８は、管束３０内で、実質的に互いに平行で、互いに押し付けられる。各内管１６は、その上流部分２６に沿って、実質的に円形の断面を、また下流端部部分２８内で４分円の形態にある断面を有する。図６に示されているように、部分２８は、管束３０が円形の断面を有するように配置することができる。管束３０は、開口２２に係合され、排気ラインの下流部分の方向で開く。
【００２３】
図２に示されている本発明の第１の実施形態によれば、外管１４は、各上流部分２６の周りで管状部分３２を画定する。各管状部分３２は、実質的に円筒形であり、対応する上流部分２６を完全に取り囲む。部分３２は、対応する部分２６に対して同軸である。これらの管状部分は、上流部分２６のすべてに沿って、事実上互いに連絡しない。しかし、管状部分３２は、開口２２を形成するように下流端部部分２８に向かう方向で互いに開き合う。管状部分３２は、互いに押し付けられる２つのシェル半体のウェブ３３によって互いに固定接合される。
【００２４】
内管１６は、無機マトリクスを有する複合材料、特にセラミック材料から形成される管である。内管１６の形成を可能にすることができる無機マトリクスを有する複合材料の例は、米国特許出願第６，１３４，８８１号およびＷＯ−２００４／１０６７０５で述べられている。これらの材料は、アルミノシリケートをベースとする、少なくとも１つの無機ポリマー、好ましくはジオポリマータイプのものによって構成されたマトリクスの関連付けによって形成される。このマトリクスは、特に炭化ケイ素（ＳｉＣ）、炭素、または二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）をベースとする繊維、あるいは６００℃以上の温度に耐えるステンレス金属ワイヤ（ステンレス鋼、インコネル（Ｉｎｃｏｎｅｌ）、．．．）によって補強される。好ましくは、内管１６は、２ｍｍ未満の厚さを有する壁によって形成される。
【００２５】
本発明の第１の実施形態における、内管１６を外管１４に対して所定位置に固定するための手段１８は、内管１６と外管１４の間の間隙内に配置される５つの固定用スリーブを備える。これらのスリーブのうちの４つは、３４で示されており、それぞれ内管のうちの１本の上流部分２６の周りに配置される。５番目のスリーブは、３６で示されており、管束３０の周りで配置される。
【００２６】
図２に示されているように、各スリーブ３４は、半径方向内面で、対応する内管１６に当接し、半径方向外面で外管１４、より正確には外管の対応する管状部分３２に当接する。スリーブ３６は、半径方向内面で管束３０に当接し、半径方向外面で開口２２に当接する。
【００２７】
スリーブ３４および３６は、それら自体を覆って閉じられる。これらのスリーブは、２ｍｍと１０ｍｍの間、好ましくは３ｍｍと６ｍｍの間の厚さを有する。これらのスリーブは、それぞれが５ｍｍと５０ｍｍの間、好ましくは１５ｍｍと４０ｍｍの間の長手方向長さ、換言すれば、これらのスリーブが設置される管の軸に平行な長さを有する。
【００２８】
スリーブ３４および３６は、セラミック繊維のシートを備えても、金属トレリスを備えても、プラスチック材料によって構成されてもよい。
典型的には、スリーブ３４および３６は、セラミック繊維、特に有機および／または無機の結合剤と関連付けられることが好ましいセラミック長繊維のシートから形成される。
【００２９】
有機結合剤は、スリーブが内管の周りで位置決めされるときだけ有利である。有機結合剤は、車両上の排気管の最初の温度上昇中に消費される。この結合剤は、新しいスリーブの０質量％から１５質量％を構成する。無機結合剤は、車両の動作中に繊維間の良好な粘着力をもたらすことが必要なとき使用され、したがって消費されてはならない。この結合剤は、有機結合剤を除いて、スリーブの０質量％から１０質量％を構成する。このようにして、動作構成では、セラミック繊維は、スリーブの９０重量％から１００重量％を構成し、残部があればそれは無機結合剤である。
【００３０】
スリーブのセラミック繊維は、シリカ繊維、酸化アルミニウム繊維、ジルコニウム繊維、アルミニウムホウケイ酸塩繊維、およびそれらの混合物を含む群から選択される。これらのシートは縫い付けることができ、これによりシートの長期強度が改善される。
【００３１】
好ましくは、使用される繊維は、酸化アルミニウムと二酸化ケイ素をそれぞれ７２％および２８％の比率で関連付けるムライトの繊維である。スリーブを構成する材料の密度は、５００ｇ／ｍ２と３０００ｇ／ｍ２の間である。
【００３２】
固定用スリーブ３４、３６は、動作条件にかかわらず、外管１４内で内管１６を固定しなければならない。
セラミック内管の特性および固定用スリーブの性質（質量、固定層との接触面積）、それらが受ける最大加速度、ならびに排気ガスの最大流量および圧力により、内管を金属管内で固定するために加えるべき最小圧力が決定される。この最小圧力は、上述の応力に加えて、動作中のセラミック内管および固定用スリーブの挙動の特定の修正係数を考慮する。摩擦係数がこの修正係数に含まれる。内管および外管を構成する材料により、スリーブの、内管および外管の表面に対する摩擦係数が０．１５と０．７の間であるように、固定用スリーブを構成する材料が選択される。各スリーブ３４、３６によって内管１６に、または管束３０に加えられる最小固定圧力は、１０−４ＭＰａと１０−１ＭＰａの間、好ましくは１０−３ＭＰａと５×１０−２ＭＰａの間である。
【００３３】
１０−３ＭＰａの値は、固定用スリーブ３４、３６との接触面積４０ｄｍ２を有する、かつ１０ｇの加速度および１００Ｐａの圧力降下を受ける１００グラムの内管に対応する。この圧力降下は、ガスの、内管の壁に対する摩擦によってもたらされる。５×１０−２ＭＰａの値は、固定用スリーブ３４、３６との接触面積２０ｄｍ２を有する、かつ４０ｇの加速度および２５０Ｐａの圧力降下を受ける２００グラムの内管に対応する。
【００３４】
固定用スリーブ３４、３６を構成するために選択されるシートのタイプにより、一方ではシートを構成する繊維の破壊を防止し、他方では無機マトリクスを有する複合材料のものである内管の損傷を防止することが必要であることが判明している。そのために、内管に加えられる単位圧力、したがってシートの特定の圧縮比を超えないことが重要である。すなわち、この最大圧力は、０．１ＭＰａと１ＭＰａの間、好ましくは０．３ＭＰａと０．７ＭＰａの間である。
【００３５】
ＧＢＤ（ギャップバルク密度（Ｇａｐ  Ｂｕｌｋ  Ｄｅｎｓｉｔｙ））は、固定用スリーブを構成するために選択されるシートの１平方メートル当たりのキログラム単位の密度と、外管と内管の間のミリメートル単位のクリアランスとの比である。この密度は、シートの特定の特性である。本発明の文脈では、外管と内管の間のクリアランスの値は、特に排気ライン要素の形状制約によって決まる。使用することができるＧＢＤ範囲は、０．１と０．６の間である。最小値は、振動による繊維の損傷を防止するために与えられ、最大値は、圧縮による繊維の損傷を防止するために与えられる。
【００３６】
ＧＢＤと、各固定用スリーブによって内管に加えられる圧力Ｐとの関係は、セラミック長繊維によって構成されるシートの場合、Ｐ＝Ａ．（ＧＢＤ）３＋Ｂ．（ＧＢＤ）２＋Ｃ（ＧＢＤ）＋Ｄのタイプの式によって与えられる。
【００３７】
内管を外管から所与のクリアランスで分離した状態に保つことが意図されている所与の密度のシートを選択するとき、加えられる圧力は、最小固定圧力より大きく、繊維および内管が耐える最大圧力より小さくなることが確実化される。そのために、使用中に、内管と外管の間のクリアランスが、内管と外管の間の伸び差により約１ｍｍだけ変動する可能性があることをも考慮しなければならない。
【００３８】
このようにして、９００ｇ／ｍ２の密度を有するセラミック長繊維によって構成される、かつ３ｍｍの最小クリアランスによって分離される内管（固定用シートとの接触面積２０ｄｍ２を有し、４０ｇの加速度を受ける２００グラムの複合パイプ）と外管の間に位置決めされるシートから形成された固定用スリーブ３４、３６の場合、ＧＢＤは０．３である。スリーブによってセラミックマトリクスを有する複合材料の内管に加えられる固定圧力は、選択されたシートのタイプの場合、０．２ＭＰａである。この０．３のＧＢＤは、推奨されるＧＢＤ範囲内にある。この圧力は、この応用例（５×１０−２ＭＰａ）のために計算された最小固定圧力より大きく、内管の機械強度より小さい。
【００３９】
この同じ応用例のための最大クリアランスは４．２５ｍｍであり、０．２２のＧＢＤ、および６×１０−２ＭＰａの固定圧力に対応する。ＧＢＤは、依然としてシートの使用の範囲内にあり、生成される圧力は、依然として最小固定圧力より大きい。
【００４０】
このようにして、各内管１６は、その上流部分の周りに配置されるスリーブ３４によって、また管束３０の周りに配置されるスリーブ３６によって、外管１４に対して所定位置で保持される。一変形形態では、同じタイプの他の固定用スリーブを、内管の上流部分２６の周りに設けることが可能である。間隙２４は、固定用スリーブによって占有されないゾーンのすべてにおいて、従来のタイプの断熱材料で充填される。この材料は、例えば、ＨａｋｏｔｈｅｒｍによってＨＫＯという名称で販売されている断熱材料、またはＴｈｅｒｍａｌ  ＣｅｒａｍｉｃｓによってＳｕｐｅｒｗｏｏｌｓという名称で販売されている断熱材料である。この材料は、固定用スリーブ３４、３６を構成するために使用される材料より著しく安価である。内管を所定位置に固定する有効性と、この機能のコストとの兼ね合いをはかるために、各内管の固定用スリーブのそれぞれの長手方向長さは、これらの累積長手方向長さが内管の長手方向長さの半分未満、好ましくは内管の長手方向長さの４分の１未満となるように選択されることが好ましい。
【００４１】
第２の構造変形形態が図３に示されている。本発明のこの第２の実施形態が第１の実施形態と異なる点だけを、この例で述べる。同様の要素、または同じ機能を有する要素は、第１の実施形態と同じ符号を有することになる。
【００４２】
図３に示されているように、この実施形態では、内管の上流部分２６を取り囲む外管の管状部分３２は、対で連絡する。各管状部分３２は、対応する部分２６を、約３４０°にわたって取り囲み、隣接する管状部分３２に向かう約２０°の角度セクタ（ａｎｇｕｌａｒ  ｓｅｃｔｏｒ）ｅにわたって開いている。２つの隣接する管状部分３２の開ゾーン３８は、実質的に管状部分３２の長さ全体にわたって延びるチャネル４０を介して連絡する。チャネル４０は、外管１４を形成する２つのシェル半体の、互いに面するように配置される実質的に平坦な、対応する部分４２によって境界を画される。
【００４３】
この例では、スリーブ３４は、もはやそれ自体を覆って閉じられるタイプのものではなく、開いたタイプのものである。各スリーブ３４は、約３４０°にわたって内管１６を取り囲む。スリーブ３４は、スリーブの長手方向長さ全体にわたって、約２０°の角度セクタにわたる開口４４を有する。スリーブの開口４４は、対応する管状部分３２の開口３８と一致するように位置決めされる。このようにして、スリーブ３４は、隣接する管状部分に向かう方向で管状部分が開くセクタを除いて、管状部分３２の周囲全体にわたって外管の管状部分３２と内管の間に挿入される。
【００４４】
本発明の第３の実施形態が図４に示されている。本発明の第２の実施形態に対する違いだけを、以下で述べる。同様の要素、または同じ機能をもたらす要素は、第２の実施形態と同じ符号を用いて参照されることになる。
【００４５】
図４に示されているように、外部ケーシングの管状部分３２は、本発明の第２の実施形態と同様に、対で連絡する。２つの相連絡する管状部分内に配置された内管の固定用スリーブ３４は閉じられ、２本の内管を完全に取り囲む。さらに、２つのスリーブ３４は、空間４０を通って延びる中間部分で互いに固定接合される。中間部分４６は、スリーブ３４と同じ材料によって構成される。
【００４６】
本発明の第４の実施形態が図５に示されている。本発明のこの第４の実施形態が第２の実施形態と異なる点だけを、下記で述べる。同様の要素、または第２の実施形態と同じ機能をもたらす要素は、同じ符号を有することになる。
【００４７】
第２の実施形態と同様に、外管１４の管状部分３２は、対で連絡する。このようにして、各管状部分３２は、対応する内管を、その周囲の一部分にわたって取り囲み、約１２０°の角度セクタにわたって、隣接する管に向かう方向で開く。この開口の大きさにより、中間金属管４８が間隙２４内に配置され、例えば溶接によって、外管１４にしっかりと固定される。中間管４８は、内管１６を完全に取り囲む。中間管４８は、例えば、互いに圧着または溶接される半円形の断面を有する２つのシェル半体によって構成される。中間管４８は、典型的には、外管１４と同じ材料によって構成される。中間管４８は、例えば０．５ｍｍと３ｍｍの間の厚さを有する。この例では、固定用スリーブ３４は、閉じられたタイプのものであり、それぞれ内管１６と中間管４８の間で圧縮される。中間管４８は、実質的に対応するスリーブ３４の長さ全体にわたって延びる。したがって、中間管４８は、５ｍｍと５０ｍｍの間の長さを有する。
【００４８】
そのような中間管は、管状部分３２が内管１６を、その周囲の７５％未満にわたって取り囲むとき使用される。
上述の排気管は、いくつかの利点を有する。
【００４９】
内管を外管に対して所定位置に固定するための手段が、これらの管の間の間隙内に配置される少なくとも１つの固定用要素を備え、１０−４ＭＰａと１０−１ＭＰａの間の最小圧力を加えること、および同管を所定位置に固定することに貢献するそれらの要素のすべての累積長手方向長さが管の長手方向長さの半分未満であることにより、排気管が特に安価である。よりコストのかかる材料から生産される固定用要素が、内管の長手方向長さの小さい部分にわたって延びるにすぎず、この間隙は、管の長さの残りの部分全体にわたって、固定用要素に使用される材料よりはるかにコストのかからない、固定機能のない単純な断熱材料によって充填される。
【００５０】
さらに、これらの要素は、非常に単純な形状を有するスリーブである。これらは、長い複雑な開発を必要とすることなしに、非常に容易に外管に一体化させることができる。
さらに、内管の固定力は、とりわけ各内管の長さにわたって配置される固定用スリーブの数を選択することによって調整することができる。この自由度は、スリーブの寸法および材料の選択に関する段落において上述したものに追加される。
【００５１】
スリーブの使用は、セラミック材料の内管を外管に対して所定位置に、非常に効果的に固定することを可能にする。
上記の排気管は、いくつかの変形形態を有することができる。
【００５２】
各内管用の固定用スリーブの数は、２つとは異なるものでもよく、１つ、または３つ以上でもよい。
外管１４の管状部分３２は、互いに完全に独立したものでも、開口２２を形成するようにそれらの下流端部でのみ共に接合されてもよい。
【００５３】
マニフォルドは、任意のタイプの幾何形状を有することができる。マニフォルドは、４つ未満の入口を備えても、反対に４つを超える入口を備えてもよい。マニフォルドは、４本より多い、または少ない内管を備えることができる。内管は、下流開口２２の領域で、またはこの下流開口の上流で互いに開くことができる。また、内管は、互いに開いていなくてもよい。内管は、任意のタイプの断面を有することができる。このようにして、これらの内管の上流部分は、円形の断面を有していなくてもよい。これらの内管の端部部分は４分円の形態の断面を有していなくてもよい。
【００５４】
さらに、排気管は、必ずしも排気マニフォルドではない。排気管はまた、排気ラインの２つの要素間、例えば排気マニフォルドと排気ガス用の触媒処理アセンブリとの間の接続パイプであってもよい。この場合には、排気ラインは、一般に、単一の内管と、内管の２つの両端に配置される２つの固定用スリーブとを備える。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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