JP3283372B2 - Exhaust manifold of internal combustion engine - Google Patents
Exhaust manifold of internal combustion engineInfo
- Publication number
- JP3283372B2 JP3283372B2 JP02553694A JP2553694A JP3283372B2 JP 3283372 B2 JP3283372 B2 JP 3283372B2 JP 02553694 A JP02553694 A JP 02553694A JP 2553694 A JP2553694 A JP 2553694A JP 3283372 B2 JP3283372 B2 JP 3283372B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- manifold
- flange
- exhaust manifold
- fixing member
- engine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Exhaust Silencers (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の排気マニホル
ドに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust manifold for an internal combustion engine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】マニホルド集合部にフランジを溶接によ
り結合した内燃機関の排気マニホルドが公知である（実
開平２−７２３２２号公報参照）。ところで、通常の排
気マニホルドでは図２７（Ａ）に示すように機関本体
１′にマニホルド２′を固定するための固定部材７′を
機関本体１′側に位置するフランジ６′に取付けて排気
マニホルド２′の振動ができるだけ小さくなるようにし
ている。2. Description of the Related Art An exhaust manifold for an internal combustion engine in which a flange is joined to a manifold assembly by welding is known (see Japanese Utility Model Laid-Open No. 2-72322). By the way, in the ordinary exhaust manifold, as shown in FIG. 27A, a fixing member 7 'for fixing the manifold 2' to the engine main body 1 'is attached to the flange 6' located on the engine main body 1 'side, and the exhaust manifold is mounted. The vibration of 2 'is made as small as possible.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、機関１′が
駆動されて排気マニホルド２′内に高温の排気ガスが流
通するようになると排気ガスの熱によってマニホルド温
度が上昇し、その結果排気マニホルド２′が枝管３′か
ら集合部４′に向けて熱膨張し、斯くして図２７（Ｂ）
に示すようにフランジ６′の上端面が破線の位置から実
線の位置に移動するようになる。ところが、上述した排
気マニホルドにおけるように機関本体１′側に位置する
フランジ６′に固定部材７′を取付けた場合排気マニホ
ルド２′にこのような熱膨張が生じると排気マニホルド
２′の湾曲内周面２ａ′における熱膨張が比較的低温の
固定部材７′により制限されるので機関本体１′側に位
置するフランジ結合部、すなわち溶接ビード８′に大き
な歪みが生じるようになる。しかも、排気マニホルド湾
曲外周面２ｂ′における熱膨張は比較的自由であり、さ
らに湾曲外周面２ｂ′における熱膨張量は湾曲内周面２
ａ′における熱膨張量よりも大きいので溶接ビード８′
には図２７（Ｂ）において矢印Ｒ′で示すような曲げ応
力も作用するようになる。しかしながら、マニホルド温
度が高いときに溶接ビード８′に大きな歪みが生じると
溶接ビード８′が塑性変形する恐れがあり、この場合機
関が停止されてマニホルド温度が低下すると溶接ビード
８′に過度の引張り応力が作用するようになり、その結
果機関の運転と停止とが交互に繰り返されることによっ
て溶接ビード８′の耐久性が低下する恐れがあった。When the engine 1 'is driven and hot exhaust gas flows through the exhaust manifold 2', the temperature of the manifold rises due to the heat of the exhaust gas. As a result, the exhaust manifold 2 ' ′ Thermally expands from the branch pipe 3 ′ toward the collecting part 4 ′.
As shown in FIG. 7, the upper end face of the flange 6 'moves from the position indicated by the broken line to the position indicated by the solid line. However, when the fixing member 7 'is attached to the flange 6' located on the engine body 1 'side as in the above-mentioned exhaust manifold, if such thermal expansion occurs in the exhaust manifold 2', the curved inner periphery of the exhaust manifold 2 'is formed. Since the thermal expansion on the surface 2a 'is limited by the relatively low-temperature fixing member 7', a large distortion is generated in the flange joint located on the engine body 1 'side, that is, the weld bead 8'. In addition, the thermal expansion on the curved outer peripheral surface 2b 'of the exhaust manifold is relatively free, and the amount of thermal expansion on the curved outer peripheral surface 2b' is relatively small.
a ', the welding bead 8'
, A bending stress as shown by an arrow R 'in FIG. 27B also acts. However, if the weld bead 8 'is greatly deformed when the manifold temperature is high, the weld bead 8' may be plastically deformed. In this case, when the engine is stopped and the manifold temperature is lowered, excessive tension is applied to the weld bead 8 '. Stress is applied, and as a result, the running and stopping of the engine are alternately repeated, so that the durability of the weld bead 8 'may be reduced.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明によれば、マニホルド集合部にフランジを結合
し、機関本体にマニホルドを固定するための固定部材を
機関本体側に位置する該フランジ部分に取付けた内燃機
関の排気マニホルドにおいて、上記フランジに隣接しか
つ機関本体側に位置する集合部の壁面をマニホルドのガ
ス流通空間内に窪ませている。また上記課題を解決する
ために本発明によれば、マニホルド集合部にフランジを
結合し、機関本体にマニホルドを固定するための固定部
材を機関本体側に位置する該フランジ部分に取付けた内
燃機関の排気マニホルドにおいて、上記機関本体側に位
置するフランジ結合部を補強部材により補強している。
本発明によればさらに、上記補強部材を上記フランジと
一体的に形成している。さらに上記課題を解決するため
に本発明によれば、マニホルド集合部にフランジを結合
し、機関本体にマニホルドを固定するための固定部材を
該フランジに取付けた内燃機関の排気マニホルドにおい
て、固定部材からフランジ結合部における集合部外周縁
までの距離と固定部材からフランジ結合部における集合
部内周縁までの距離との比が機関長手軸線に対し直角を
なす横断面上におけるマニホルドの湾曲内周面の全長と
該横断面上におけるマニホルドの湾曲外周面の全長との
比にほぼ一致するように固定部材の取付け位置を定めて
いる。さらに上記課題を解決するために本発明によれ
ば、一対のマニホルド集合部に共通のフランジを結合
し、機関本体にマニホルドを固定するための固定部材を
該フランジに取付けた内燃機関の排気マニホルドにおい
て、上記一対の集合部を機関本体の長手軸線に対し直角
をなす横断面内において互いに間隔を隔てて配置し、固
定部材からフランジ結合部における第１の集合部を備え
た第１のマニホルドの中心軸線までの距離と固定部材か
らフランジ結合部における第２の集合部を備えた第２の
マニホルドの中心軸線までの距離との比が上記横断面上
における該第２マニホルドの中心軸線長さと上記横断面
上における該第１マニホルドの中心軸線長さとの比にほ
ぼ一致するように固定部材の取付け位置を定めている。According to the present invention, a flange is connected to a manifold assembly, and a fixing member for fixing the manifold to the engine body is located on the engine body side. In the exhaust manifold of the internal combustion engine attached to the flange portion, the wall surface of the collecting portion adjacent to the flange and located on the engine body side is recessed in the gas flow space of the manifold. According to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, according to the present invention, a flange is connected to a manifold assembly, and a fixing member for fixing the manifold to the engine body is attached to the flange portion located on the engine body side. In the exhaust manifold, the flange joint located on the engine body side is reinforced by a reinforcing member.
According to the present invention, the reinforcing member is formed integrally with the flange. According to the present invention to further solve the above-mentioned problem, according to the present invention, a flange is connected to a manifold assembly, and a fixing member for fixing the manifold to the engine body is attached to the flange. The ratio of the distance from the fixing part to the outer peripheral edge of the collecting part at the flange coupling part and the distance from the fixing member to the inner peripheral edge of the collecting part at the flange coupling part is the total length of the curved inner peripheral surface of the manifold on a cross section perpendicular to the engine longitudinal axis. The mounting position of the fixing member is determined so as to substantially match the ratio to the total length of the curved outer peripheral surface of the manifold on the cross section. According to another aspect of the present invention, there is provided an exhaust manifold for an internal combustion engine in which a common flange is connected to a pair of manifold gatherings, and a fixing member for fixing the manifold to the engine body is attached to the flange. A center of the first manifold having the first collecting portion at the flange connecting portion from the fixing member, wherein the pair of collecting portions are spaced apart from each other in a cross section perpendicular to the longitudinal axis of the engine body; The ratio of the distance to the axis and the distance from the fixing member to the central axis of the second manifold with the second converging portion at the flange connection is the length of the central axis of the second manifold on the cross section and the crossing. The mounting position of the fixing member is determined so as to substantially match the ratio with the central axis length of the first manifold on the surface.
【０００５】[0005]
【作用】請求項１に記載の発明では、排気マニホルドが
熱膨張するとき窪ませられた集合部壁面も歪むので機関
本体側に位置するフランジ結合部に生じる歪みが低減さ
れる。請求項２に記載の発明では、補強部材により機関
本体側に位置するフランジ結合部に生じる歪みが低減さ
れる。請求項３に記載の発明ではさらに、排気マニホル
ドの組立てが容易にされる。請求項４に記載の発明で
は、集合部内周縁に作用する応力と集合部外周縁に作用
する応力とがほぼ釣り合うように固定部材の取付け位置
が定められる。請求項５に記載の発明では、第１マニホ
ルドのフランジ結合部に作用する応力と第２マニホルド
のフランジ結合部に作用する応力とがほぼ釣り合うよう
に固定部材の取付け位置が定められる。According to the first aspect of the present invention, when the exhaust manifold thermally expands, the recessed wall surface of the collecting portion also becomes distorted, so that the distortion generated at the flange connecting portion located on the engine main body side is reduced. According to the second aspect of the invention, the reinforcing member reduces distortion generated at the flange connection portion located on the engine body side. According to the third aspect of the present invention, the assembly of the exhaust manifold is further facilitated. According to the fourth aspect of the invention, the mounting position of the fixing member is determined so that the stress acting on the inner peripheral edge of the collecting portion and the stress acting on the outer peripheral edge of the collecting portion are substantially balanced. According to the fifth aspect of the present invention, the mounting position of the fixing member is determined so that the stress acting on the flange joint of the first manifold and the stress acting on the flange joint of the second manifold are substantially balanced.
【０００６】[0006]
【実施例】図１は機関本体１側からみた排気マニホルド
２の正面図を示しており、図２は排気マニホルド２の側
面図を示しており、図３は図２のＡ部の部分拡大断面図
を示している。図１から図３を参照すると、２ａは排気
マニホルド２の湾曲内周面、２ｂは排気マニホルド２の
湾曲外周面、３はマニホルド枝管、４は集合部、５は枝
管３に対し共通の枝管側フランジ、６は集合部側フラン
ジ、７は集合部側フランジ６を機関本体１に固定するた
めの固定部材をそれぞれ示す。枝管側フランジ５は例え
ば溶接により各枝管３の壁面に結合され、この枝管側フ
ランジ５により枝管３が機関本体１に連結される。集合
部側フランジ６も例えば溶接により集合部４の壁面に結
合され、この集合部側フランジ６により集合部４が図示
しない排気管に連結される。なお、８は集合部４と集合
部側フランジ６間に形成されてフランジ結合部を構成す
る溶接ビードを示している。さらに図２を参照すると、
固定部材７は例えば溶接によって互いに結合されたフラ
ンジ側固定部材７ａと機関側固定部材７ｂとを具備す
る。フランジ側固定部材７ａは機関本体１側に位置する
集合部側フランジ６に例えば溶接により固定され、一方
機関側固定部材７ｂは機関本体１に例えばボルト締めに
より固定される。この固定部材７は機関１が駆動された
ときの排気マニホルド２の振動を低減するよう作用す
る。FIG. 1 is a front view of an exhaust manifold 2 viewed from the engine body 1 side, FIG. 2 is a side view of the exhaust manifold 2, and FIG. 3 is a partially enlarged sectional view of a portion A in FIG. FIG. 1 to 3, reference numeral 2a denotes a curved inner peripheral surface of the exhaust manifold 2; 2b, a curved outer peripheral surface of the exhaust manifold 2; 3, a manifold branch pipe; 4, a collecting portion; Reference numeral 6 denotes a branch pipe side flange, 6 denotes a collecting section side flange, and 7 denotes a fixing member for fixing the collecting section side flange 6 to the engine body 1. The branch pipe side flange 5 is connected to the wall surface of each branch pipe 3 by, for example, welding, and the branch pipe 3 is connected to the engine main body 1 by the branch pipe side flange 5. The collecting portion side flange 6 is also connected to the wall surface of the collecting portion 4 by, for example, welding, and the collecting portion 4 is connected to the exhaust pipe (not shown) by the collecting portion side flange 6. Reference numeral 8 denotes a weld bead formed between the collecting portion 4 and the collecting portion side flange 6 to form a flange connection portion. Still referring to FIG.
The fixing member 7 includes a flange-side fixing member 7a and an engine-side fixing member 7b connected to each other by, for example, welding. The flange side fixing member 7a is fixed to the collecting portion side flange 6 located on the engine main body 1 side by, for example, welding, while the engine side fixing member 7b is fixed to the engine main body 1 by, for example, bolting. The fixing member 7 acts to reduce the vibration of the exhaust manifold 2 when the engine 1 is driven.
【０００７】さらに、機関本体１側に位置しかつ溶接ビ
ード８に隣接する集合部４の壁面には排気マニホルド２
のガス流通空間９内に向けて窪んでいる窪み１０が形成
される。この窪み１０はその曲率が連続的に変化するよ
うに形成される。Further, the exhaust manifold 2 is located on the wall of the collecting part 4 located on the engine body 1 side and adjacent to the welding bead 8.
Is formed toward the inside of the gas flow space 9. The depression 10 is formed such that its curvature changes continuously.
【０００８】ところで、機関１が駆動されてガス流通空
間９内に高温の排気ガスが流通するようになるとマニホ
ルド温度が高くなって排気マニホルド２が枝管３から集
合部４に向かう方向に熱膨張する。ところがこのとき集
合部側フランジ６は機関本体１側において固定部材７に
より固定されており、この固定部材７は比較的低温であ
るので排気マニホルド２の湾曲内周面２ａにおける熱膨
張が固定部材７により制限されるようになる。これに対
し、排気マニホルド２の湾曲外周面２ｂにおける熱膨張
は比較的自由であり、その結果機関本体１側に位置する
溶接ビード８、特に集合部４壁面と溶接ビード８間の界
面に大きな歪みが生じる恐れがある。この界面に過度の
歪みが生じるとこの界面に亀裂が生じて排気マニホルド
２の耐久性が悪化する恐れがある。そこで、本実施例で
は機関本体１側に位置しかつ溶接ビード８に隣接する集
合部４の壁面に窪み１０を形成することによってこの窪
み１０において集合部４の壁面が歪みやすくなるように
し、マニホルド温度が高いときにこの窪み１０が歪むこ
とによって集合部４壁面と溶接ビード８間の界面に生じ
る歪みを低減するようにしている。すなわち、マニホル
ド温度が高いときには図４において実線で示すように集
合部４壁面と溶接ビード８間の界面に歪みが生じると共
に窪み１０にも歪みが生じ、すなわち一対の部分Ｆに歪
みが生じるので窪み１０を設けない場合に比べて集合部
４壁面と溶接ビード８間の界面に生じる歪みを低減する
ことができる。その結果この界面において亀裂が生じる
のを阻止することができ、したがって排気マニホルド２
の耐久性を向上させることができる。なお、図４におい
て破線はマニホルド温度が低いとき、例えば機関１の停
止時を示している。When the engine 1 is driven and high-temperature exhaust gas flows through the gas flow space 9, the manifold temperature rises, and the exhaust manifold 2 thermally expands in the direction from the branch pipe 3 to the collecting section 4. I do. However, at this time, the collecting portion side flange 6 is fixed by a fixing member 7 on the engine body 1 side, and since the fixing member 7 is relatively low in temperature, thermal expansion on the curved inner peripheral surface 2a of the exhaust manifold 2 is reduced. Will be limited by On the other hand, the thermal expansion on the curved outer peripheral surface 2b of the exhaust manifold 2 is relatively free, and as a result, a large distortion occurs at the weld bead 8 located on the engine body 1 side, particularly at the interface between the collecting part 4 wall surface and the weld bead 8. May occur. If excessive strain occurs at this interface, cracks may occur at this interface and the durability of the exhaust manifold 2 may be degraded. Therefore, in the present embodiment, a recess 10 is formed in the wall surface of the collecting portion 4 located on the engine body 1 side and adjacent to the welding bead 8 so that the wall surface of the collecting portion 4 can be easily distorted in the recess 10 and the manifold When the temperature is high, the depression 10 is deformed to reduce the distortion generated at the interface between the wall surface of the collecting portion 4 and the weld bead 8. That is, when the manifold temperature is high, as shown by the solid line in FIG. 4, distortion occurs at the interface between the wall surface of the gathering portion 4 and the weld bead 8 and also distortion occurs at the depression 10, that is, distortion occurs at the pair of portions F. Distortion occurring at the interface between the wall surface of the gathering portion 4 and the weld bead 8 can be reduced as compared with the case where no 10 is provided. As a result, cracking at this interface can be prevented, and thus the exhaust manifold 2
Can be improved in durability. In FIG. 4, a broken line indicates when the manifold temperature is low, for example, when the engine 1 is stopped.
【０００９】本実施例において排気マニホルド２は例え
ばプレス成形によって成形された一対のマニホルド半体
を互いに結合することにより構成できる。この場合マニ
ホルド半体をプレス成形する際に窪み１０を同時に成形
でき、したがって窪み１０を容易に形成することができ
る。In this embodiment, the exhaust manifold 2 can be constituted by connecting a pair of manifold halves formed by, for example, press molding to each other. In this case, the depression 10 can be formed at the same time when the manifold half is press-formed, so that the depression 10 can be easily formed.
【００１０】図５および図６に別の実施例を示す。この
実施例において図１から図４を参照して説明した実施例
と同様の構成要素は同一の番号で示す。図５および図６
を参照すると、湾曲内周面２ａを構成する集合部４、す
なわち機関本体１側に位置する集合部４には補強部材１
１が設けられる。この補強部材１１は下端の周縁部が溶
接ビード８において集合部側フランジ６および集合部４
壁面と一体的に溶接され、また補強部材１１は機関本体
１側に位置する集合部４壁面に接するように設けられ
る。FIGS. 5 and 6 show another embodiment. In this embodiment, the same components as those in the embodiment described with reference to FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals. 5 and 6
Referring to FIG. 2, the reinforcing member 1 is provided in the collecting part 4 forming the curved inner peripheral surface 2a, that is, the collecting part 4 located on the engine body 1 side.
1 is provided. The reinforcing member 11 has a lower peripheral edge at the weld bead 8 at the gathering portion side flange 6 and the gathering portion 4.
The reinforcing member 11 is provided so as to be in contact with the wall of the collecting part 4 located on the engine body 1 side.
【００１１】マニホルド温度が高くなって排気マニホル
ド２が熱膨張すると本実施例においても集合部４の壁面
と溶接ビード８間の界面に歪みが生じる。しかしなが
ら、本実施例ではさらに補強部材１１と溶接ビード８間
の界面にも歪みが生じ、すなわち図７に示すように一対
の部分Ｆに歪みが生じるようになる。その結果溶接ビー
ド８に生じる歪みを２ヵ所に分散させることができるの
でそれぞれの界面における歪みを低減することができ、
したがって集合部４壁面と溶接ビード８間の界面に亀裂
が生じるのを阻止できる。このため、排気マニホルド２
の耐久性を向上させることができる。If the manifold temperature rises and the exhaust manifold 2 expands thermally, distortion occurs at the interface between the wall surface of the collecting portion 4 and the weld bead 8 in this embodiment as well. However, in the present embodiment, the interface between the reinforcing member 11 and the weld bead 8 is also distorted, that is, the pair of portions F is distorted as shown in FIG. As a result, the strain generated in the weld bead 8 can be dispersed in two places, so that the strain at each interface can be reduced,
Therefore, it is possible to prevent a crack from being generated at the interface between the wall surface of the collecting portion 4 and the weld bead 8. For this reason, the exhaust manifold 2
Can be improved in durability.
【００１２】図８および図９に補強部材１１の別の実施
例を示す。この実施例において、補強部材１１の下端の
周縁部は機関本体１側に位置する集合部側フランジ６お
よび集合部４壁面と一体的に溶接され、残りの周縁部は
溶接ビード１２を介して集合部４壁面に溶接される。FIG. 8 and FIG. 9 show another embodiment of the reinforcing member 11. In this embodiment, the peripheral edge at the lower end of the reinforcing member 11 is integrally welded to the collecting part side flange 6 and the wall of the collecting part 4 located on the engine body 1 side, and the remaining peripheral parts are assembled via the welding bead 12. It is welded to the wall of the part 4.
【００１３】ところで図５および図６に示した実施例に
おいて、溶接ビード８に歪みが生じて溶接ビード８が塑
性変形した場合、次いでマニホルド温度が低下すると集
合部４は収縮して元の状態に戻り、これに対し溶接ビー
ド８は塑性変形したままであり、その結果補強部材１１
の上端が集合部４の壁面から離れて補強部材１１が集合
部４壁面に接しなくなってしまう。この場合再びマニホ
ルド温度が高くなって集合部４および溶接ビード８に歪
みが生じると補強部材１１と溶接ビード８間の界面に生
じる歪みが小さくなり、すなわち集合部４壁面と溶接ビ
ード８間の界面に生じる歪みを低減できず、その結果溶
接ビード８に亀裂が生じる恐れがある。ところが、図８
および図９に示した実施例では補強部材１１の全ての周
縁部が集合部４壁面に溶接されているので溶接ビード８
が塑性変形し次いでマニホルド温度が低下した場合に補
強部材１１が集合部４壁面から離れるのを阻止できる。
その結果、補強部材１１と溶接ビード８間の界面に生じ
る歪みを確保して集合部４壁面と溶接ビード８間の界面
に生じる歪みを低減することができる。さらに、本実施
例では集合部４壁面と溶接ビード１２間の界面にも歪み
が生じるようになり、したがって図１０に示す３ヵ所の
部分Ｆに歪みを分散させることができ、したがって排気
マニホルド２の耐久性をさらに向上させることができ
る。In the embodiment shown in FIGS. 5 and 6, when the weld bead 8 is deformed due to distortion, and then when the manifold temperature is lowered, the collecting portion 4 contracts and returns to the original state. In return, the weld bead 8 remains plastically deformed, so that the reinforcing members 11
Is separated from the wall surface of the collecting part 4 so that the reinforcing member 11 does not contact the wall surface of the collecting part 4. In this case, if the manifold temperature rises again and strain occurs in the gathering portion 4 and the weld bead 8, the strain generated at the interface between the reinforcing member 11 and the weld bead 8 decreases, that is, the interface between the wall surface of the gathering portion 4 and the weld bead 8 Cannot be reduced, and as a result, cracks may occur in the weld bead 8. However, FIG.
In the embodiment shown in FIG. 9 and all the peripheral portions of the reinforcing member 11 are welded to the wall of the collecting portion 4, the welding bead 8 is formed.
Can be prevented from being separated from the wall surface of the collecting part 4 when the manifold is plastically deformed and the manifold temperature is lowered.
As a result, distortion generated at the interface between the reinforcing member 11 and the weld bead 8 can be ensured, and distortion generated at the interface between the wall surface of the collecting portion 4 and the weld bead 8 can be reduced. Further, in the present embodiment, the strain is also generated at the interface between the wall surface of the collecting portion 4 and the weld bead 12, so that the strain can be dispersed in the three portions F shown in FIG. The durability can be further improved.
【００１４】ところで、本実施例では図１１に示すよう
に補強部材１１を集合部側フランジ６と一体的に、例え
ば鋳造または鍛造により形成するようにしている。図１
１を参照すると、補強部材１１は溝部１３を介して集合
部側フランジ６と一体的に形成される。この溝部１３で
は補強部材１１の肉厚が小さくなっており、このためこ
の溝部１３において溶接を行うことによって補強部材１
１および集合部側フランジ４を集合部４壁面と一体的に
溶接することができる。このため、排気マニホルド２を
構成するための部品点数を減少でき、また製造工程を減
少できる。さらに、集合部４壁面に対する補強部材１１
の位置決めを容易に行うことができる。In this embodiment, as shown in FIG. 11, the reinforcing member 11 is formed integrally with the collecting portion side flange 6, for example, by casting or forging. FIG.
Referring to FIG. 1, the reinforcing member 11 is formed integrally with the collecting portion side flange 6 via the groove portion 13. In the groove 13, the thickness of the reinforcing member 11 is small.
1 and the collecting portion side flange 4 can be integrally welded to the collecting portion 4 wall surface. For this reason, the number of components for constituting the exhaust manifold 2 can be reduced, and the number of manufacturing steps can be reduced. Further, the reinforcing member 11 for the wall surface of the collecting portion 4
Can be easily positioned.
【００１５】しかしながら、図１２に示すように補強部
材１１を集合部側フランジ６とは別個に形成することも
できる。図１２に補強部材１１を集合部側フランジ６と
別個に形成した場合の排気マニホルド２の製造工程を示
す。この場合、まず図１２（Ａ）に示すように排気マニ
ホルド２本体が予め定められた形状に成形され、次いで
図１２（Ｂ）に示すように機関本体１側に位置する集合
部４壁面に補強部材１１がその上端縁において溶接され
る。次いで、図１２（Ｃ）に示すように枝管３には枝管
側フランジ５が溶接され、集合部４には集合部側フラン
ジ６が溶接される。この場合集合部４壁面、集合部側フ
ランジ６および補強部材１１を一体的に溶接することが
できるので排気マニホルド２の製造工程を簡単にするこ
とができる。また、集合部側フランジ６は上端の位置が
補強部材１１の下端の位置と一致するように位置決めす
ればよく、したがって集合部４に対する集合部側フラン
ジ６の位置決めを容易にすることができる。However, as shown in FIG. 12, the reinforcing member 11 can be formed separately from the collecting portion side flange 6. FIG. 12 shows a manufacturing process of the exhaust manifold 2 when the reinforcing member 11 is formed separately from the collecting portion side flange 6. In this case, first, the exhaust manifold 2 main body is formed into a predetermined shape as shown in FIG. 12 (A), and then, as shown in FIG. Member 11 is welded at its upper edge. Next, as shown in FIG. 12 (C), the branch pipe side flange 5 is welded to the branch pipe 3, and the collecting part side flange 6 is welded to the collecting part 4. In this case, the wall surface of the collecting portion 4, the collecting portion side flange 6, and the reinforcing member 11 can be integrally welded, so that the manufacturing process of the exhaust manifold 2 can be simplified. In addition, it is only necessary to position the gathering portion side flange 6 such that the upper end position coincides with the lower end position of the reinforcing member 11, so that the gathering portion side flange 6 can be easily positioned with respect to the gathering portion 4.
【００１６】図１３に補強部材１１のさらに別の実施例
を示す。図１３を参照すると、補強部材１１の下端縁は
集合部側フランジ６の上端面に溶接ビード１４を介して
溶接され、補強部材１１の上端縁は集合部４壁面に溶接
ビード１２を介して溶接され、したがって本実施例にお
いて補強部材１１は機関本体１側に位置する溶接ビード
８を被いつつ溶接ビード８から離間して設けられる。ま
た、上端縁と下端縁間の補強部材１１には溶接ビード８
に向かう湾曲部１５が形成されている。FIG. 13 shows still another embodiment of the reinforcing member 11. Referring to FIG. 13, the lower edge of the reinforcing member 11 is welded to the upper end surface of the collecting portion side flange 6 via a weld bead 14, and the upper edge of the reinforcing member 11 is welded to the wall surface of the collecting portion 4 via a weld bead 12. Therefore, in this embodiment, the reinforcing member 11 is provided separately from the welding bead 8 while covering the welding bead 8 located on the engine main body 1 side. The reinforcing member 11 between the upper edge and the lower edge is provided with a welding bead 8.
Is formed.
【００１７】この実施例では、排気マニホルド２が熱膨
張すると集合部４壁面と溶接ビード８間の界面に歪みが
生じると共に集合部４壁面と溶接ビード１２間の界面に
も歪みが生じ、さらに補強部材１１の湾曲部１５にも歪
みが生じるようになる。すなわち、図１４に示す３ヵ所
の部分Ｆに歪みを分散させることができる。その結果集
合部４壁面と溶接ビード８間の界面に生じる歪みを低減
することができるので排気マニホルド２の耐久性を向上
させることができる。また、本実施例において補強部材
１１は機関本体１側に位置する溶接ビード８を被うよう
に設けられており、したがって機関本体１側に位置する
溶接ビード８に亀裂が生じた場合でもガス流通空間９内
を流通する排気ガスが外部に漏れるのを阻止することが
できる。In this embodiment, when the exhaust manifold 2 thermally expands, distortion occurs at the interface between the wall of the gathering portion 4 and the weld bead 8 and also at the interface between the wall of the gathering portion 4 and the weld bead 12, further reinforcing the steel. The distortion also occurs in the curved portion 15 of the member 11. That is, distortion can be distributed to three portions F shown in FIG. As a result, the strain generated at the interface between the wall surface of the collecting portion 4 and the weld bead 8 can be reduced, so that the durability of the exhaust manifold 2 can be improved. Further, in this embodiment, the reinforcing member 11 is provided so as to cover the welding bead 8 located on the engine body 1 side, so that even if a crack is generated in the welding bead 8 located on the engine body 1 side, gas flow is achieved. Exhaust gas flowing in the space 9 can be prevented from leaking to the outside.
【００１８】図１５に補強部材１１のさらに別の実施例
を示す。図１５を参照すると、補強部材１１の下端縁は
この実施例においても溶接ビード１４を介して集合部側
フランジ６の上端面に溶接される。しかしながら、補強
部材１１の上端縁は集合部４壁面に溶接されず、すなわ
ち補強部材１１の上端縁からわずかばかり下方に位置す
る補強部材１１壁面において溶接ビード１２を介し集合
部４壁面に溶接される。また、図１３に示した実施例と
同様に上端縁と下端縁間の補強部材１１には溶接ビード
８に向かう湾曲部１５が形成されている。FIG. 15 shows still another embodiment of the reinforcing member 11. Referring to FIG. 15, the lower end edge of the reinforcing member 11 is also welded to the upper end surface of the collecting portion side flange 6 via the welding bead 14 in this embodiment. However, the upper end edge of the reinforcing member 11 is not welded to the wall surface of the collecting portion 4, that is, is welded to the wall surface of the collecting portion 4 via the weld bead 12 at the wall surface of the reinforcing member 11 located slightly below the upper edge of the reinforcing member 11. . Further, as in the embodiment shown in FIG. 13, the reinforcing member 11 between the upper end edge and the lower end edge has a curved portion 15 directed toward the weld bead 8.
【００１９】この実施例においても、排気マニホルド２
が熱膨張すると集合部４壁面と溶接ビード８間の界面に
歪みが生じると共に集合部４壁面と溶接ビード１２間の
界面にも歪みが生じ、さらに補強部材１１の湾曲部１５
にも歪みが生じる。本実施例ではさらに、補強部材１１
と溶接ビード１２間の界面にも歪みが生じ、その結果図
１６に示す４ヵ所の部分Ｆに歪みを分散させることがで
きる。このため、集合部４壁面と溶接ビード８間の界面
に生じる歪みを低減することができるので排気マニホル
ド２の耐久性をさらに向上させることができる。Also in this embodiment, the exhaust manifold 2
When thermal expansion occurs, distortion occurs at the interface between the wall surface of the gathering portion 4 and the weld bead 8 and also at the interface between the wall surface of the gathering portion 4 and the weld bead 12.
Also causes distortion. In this embodiment, the reinforcing member 11
At the interface between the welding bead 12 and the weld bead 12, strain is generated. As a result, the strain can be dispersed to four portions F shown in FIG. For this reason, distortion generated at the interface between the wall surface of the collecting portion 4 and the weld bead 8 can be reduced, so that the durability of the exhaust manifold 2 can be further improved.
【００２０】図１７に固定部材７の別の実施例を示す。
上述の、例えば図１に示した実施例ではフランジ側固定
部材７ａと機関側固定部材７ｂとは互いに固定されてい
る。このため、排気マニホルド２の湾曲内周面２ａにお
ける排気マニホルド２壁面の熱膨張が制限され、その結
果機関本体１側に位置する溶接ビード８に大きな歪みが
生じる一因となっている。そこで図１７に示した実施例
ではフランジ側固定部材７ａと機関側固定部材７ｂとを
互いにボルト締めにより結合することによって湾曲内周
面２ａにおける排気マニホルド２壁面の熱膨張をできる
だけ制限しないようにしている。すなわち、マニホルド
温度が高くなって湾曲外周面２ｂにおける熱膨張が湾曲
内周面２ａにおける熱膨張よりも大きい場合フランジ側
固定部材７ａがボルト周りに回転し、その結果機関本体
１側に位置する溶接ビード８に作用する応力を低減でき
る。したがってこの溶接ビード８に生じる歪みを低減す
ることができるので排気マニホルド２の耐久性を向上さ
せることができる。FIG. 17 shows another embodiment of the fixing member 7.
In the embodiment described above, for example, shown in FIG. 1, the flange side fixing member 7a and the engine side fixing member 7b are fixed to each other. For this reason, the thermal expansion of the wall surface of the exhaust manifold 2 on the curved inner peripheral surface 2a of the exhaust manifold 2 is limited, and as a result, a large distortion is caused in the weld bead 8 located on the engine body 1 side. In the embodiment shown in FIG. 17, the flange-side fixing member 7a and the engine-side fixing member 7b are connected to each other by bolting so that the thermal expansion of the wall of the exhaust manifold 2 at the curved inner peripheral surface 2a is minimized. I have. That is, when the manifold temperature increases and the thermal expansion on the curved outer peripheral surface 2b is larger than the thermal expansion on the curved inner peripheral surface 2a, the flange side fixing member 7a rotates around the bolt, and as a result, the welding located on the engine body 1 side The stress acting on the bead 8 can be reduced. Therefore, the distortion generated in the weld bead 8 can be reduced, so that the durability of the exhaust manifold 2 can be improved.
【００２１】また図１７に示した実施例では、図１８に
示すようにフランジ側固定部材７ａと機関側固定部材７
ｂとの結合部においてこれら間に間隙１６を設けてい
る。ところで図１９を参照すると、本実施例では図１９
における右側周面の全長ＬＲは図１９における左側周面
の全長ＬＬよりも長くなっており、このため排気マニホ
ルド２が熱膨張するときには図１９における右側周面の
熱膨張量が左側周面の熱膨張量よりも大きくなる。とこ
ろが本実施例では、この場合間隙１６が小さくなるよう
にフランジ側固定部材７ａが歪むので図１９における右
側周面周りの溶接ビード８に過度の歪みが生じるのを阻
止できる。したがって排気マニホルド２の耐久性をさら
に向上させることができる。In the embodiment shown in FIG. 17, the flange-side fixing member 7a and the engine-side fixing member 7 as shown in FIG.
A gap 16 is provided between them at the joint with b. By the way, referring to FIG. 19, in this embodiment, FIG.
19 is longer than the total length LL of the left peripheral surface in FIG. 19, and when the exhaust manifold 2 thermally expands, the amount of thermal expansion of the right peripheral surface in FIG. It becomes larger than the expansion amount. However, in this embodiment, since the flange-side fixing member 7a is distorted so that the gap 16 is reduced in this case, it is possible to prevent the weld bead 8 around the right peripheral surface in FIG. Therefore, the durability of the exhaust manifold 2 can be further improved.
【００２２】図１７に示した実施例では、機関側固定部
材７ｂは帯板状または棒状をなすよう形成されている。
しかしながら、図２０に示すように機関側固定部材７ｂ
に関節部７ｃを設けるようにしてもよい。この場合湾曲
内周面２ａにおける熱膨張の制限をさらに低減でき、し
たがってマニホルド温度が高いときに溶接ビード８に生
じる歪みをさらに低減できる。In the embodiment shown in FIG. 17, the engine-side fixing member 7b is formed in a strip shape or a rod shape.
However, as shown in FIG.
May be provided with a joint 7c. In this case, the restriction of the thermal expansion on the curved inner peripheral surface 2a can be further reduced, so that the distortion generated in the weld bead 8 when the manifold temperature is high can be further reduced.
【００２３】また図１７に示した実施例において、機関
側固定部材７ｂのフランジ側固定部材７ａとの結合穴７
ｄを、図２１に示すように長軸が排気マニホルド２の熱
膨張方向に延びる長円形状にしてもよい。この場合、排
気マニホルド２が熱膨張するとフランジ側固定部材７ａ
が機関側固定部材７ｂに対し鉛直方向に摺動することに
よって機関本体１側に位置する溶接ビード８に作用する
応力が低減される。したがってこの溶接ビード８に生じ
る歪みを低減することができるので排気マニホルド２の
耐久性を向上させることができる。In the embodiment shown in FIG. 17, the coupling hole 7 for connecting the engine side fixing member 7b to the flange side fixing member 7a is provided.
As shown in FIG. 21, d may be an elliptical shape whose major axis extends in the thermal expansion direction of the exhaust manifold 2. In this case, when the exhaust manifold 2 thermally expands, the flange side fixing member 7a
Slides vertically with respect to the engine-side fixing member 7b, thereby reducing the stress acting on the weld bead 8 located on the engine body 1 side. Therefore, the distortion generated in the weld bead 8 can be reduced, so that the durability of the exhaust manifold 2 can be improved.
【００２４】図２２に機関側固定部材７ｂの別の実施例
を示す。図２２を参照すると、機関側固定部材７ｂは捻
じり部１７を備えかつ可撓性を備えた帯板から構成され
る。本実施例において、マニホルド温度が高くなって湾
曲外周面２ｂにおける熱膨張が湾曲内周面２ａにおける
熱膨張よりも大きいときフランジ側固定部材７ａが機関
側固定部材７ｂとの結合部において回転し、またこのと
き機関側固定部材７ｂが捻じり部１７と機関側結合穴７
ｅ間において撓うので機関本体１側に位置する溶接ビー
ド８に作用する応力を低減できる。FIG. 22 shows another embodiment of the engine-side fixing member 7b. Referring to FIG. 22, the engine-side fixing member 7b includes a torsion portion 17 and a flexible band plate. In the present embodiment, when the manifold temperature increases and the thermal expansion on the curved outer peripheral surface 2b is larger than the thermal expansion on the curved inner peripheral surface 2a, the flange side fixing member 7a rotates at the joint with the engine side fixing member 7b, At this time, the torsion portion 17 and the engine-side coupling hole 7
Since it bends between e, the stress acting on the weld bead 8 located on the engine body 1 side can be reduced.
【００２５】図２３に別の実施例を示す。図２３を参照
すると、この実施例では一対の固定部材７が設けられ、
これら固定部材７の各フランジ側固定部材７ａは集合部
側フランジ６の機関長手軸線方向側にそれぞれ固定され
る。次に図２４を参照して各フランジ側固定部材７ａの
取付け位置について説明する。FIG. 23 shows another embodiment. Referring to FIG. 23, in this embodiment, a pair of fixing members 7 are provided,
Each flange-side fixing member 7a of these fixing members 7 is fixed to the collecting portion side flange 6 on the engine longitudinal axis side. Next, the mounting position of each flange side fixing member 7a will be described with reference to FIG.
【００２６】図２４を参照すると、ＤＭは集合部４にお
けるマニホルド２の直径、Ｄａはフランジ側固定部材７
ａから溶接ビード８における集合部４の内周縁４ａまで
の距離、Ｄｂはフランジ側固定部材７ａから溶接ビード
８における集合部４の外周縁４ｂまでの距離、Ｌａは図
２４における排気マニホルド２の湾曲内周面２ａの全
長、すなわち枝管側フランジ５から集合部側フランジ６
に到る湾曲内周面２ａの長さ、Ｌｂは図２４における排
気マニホルド２の湾曲外周面２ｂの全長、すなわち枝管
側フランジ５から集合部側フランジ６に到る湾曲外周面
２ｂの長さをそれぞれ示す。ところで本実施例におい
て、排気マニホルド２が熱膨張したときに集合部内周縁
４ａにおける溶接ビード８に作用する応力Ｆａは次式で
表される。 Ｆａ＝Ｄａ・Ｌａ・Ｔ・α・Ｅ ここでＴはマニホルド温度、αは排気マニホルド２の線
膨張係数、Ｅは排気マニホルド２の弾性係数をそれぞれ
示す。これに対し、集合部外周縁４ｂにおける溶接ビー
ド８に作用する応力Ｆｂは次式で表される。 Ｆｂ＝Ｄｂ・Ｌｂ・Ｔ・α・ＥReferring to FIG. 24, DM is the diameter of the manifold 2 in the collecting section 4, and Da is the flange-side fixing member 7.
a from the flange 4a to the outer peripheral edge 4b of the weld bead 8 from the flange side fixing member 7a, and La represents the curvature of the exhaust manifold 2 in FIG. The entire length of the inner peripheral surface 2a, that is, the branch pipe side flange 5
24, Lb is the total length of the curved outer peripheral surface 2b of the exhaust manifold 2 in FIG. 24, that is, the length of the curved outer peripheral surface 2b from the branch pipe side flange 5 to the collecting part side flange 6. Are respectively shown. In the present embodiment, the stress Fa acting on the weld bead 8 at the inner peripheral edge 4a of the collecting portion when the exhaust manifold 2 thermally expands is expressed by the following equation. Fa = Da · La · T · α · E Here, T represents the manifold temperature, α represents the coefficient of linear expansion of the exhaust manifold 2, and E represents the elastic coefficient of the exhaust manifold 2. On the other hand, the stress Fb acting on the weld bead 8 at the gathering portion outer peripheral edge 4b is expressed by the following equation. Fb = Db ・ Lb ・ T ・ α ・ E
【００２７】したがって、Ｆａ＝Ｆｂとなるように距離
Ｄａ，Ｄｂを定めることによって、すなわちＦａ＝Ｆｂ
となるようにフランジ側固定部材７ａの取付け位置を定
めることによって溶接ビード８に曲げモーメントが作用
するのを阻止できる。そこで本実施例では距離Ｄａ，Ｄ
ｂを以下のように定めている。 Ｄａ＝ＤＭ・Ｌｂ／（Ｌａ＋Ｌｂ） Ｄｂ＝ＤＭ・Ｌａ／（Ｌａ＋Ｌｂ） その結果、溶接ビード８に大きな歪みが生じるのが阻止
でき、したがって排気マニホルド２の耐久性を向上させ
ることができる。Therefore, by determining the distances Da and Db so that Fa = Fb, ie, Fa = Fb
By determining the mounting position of the flange-side fixing member 7a such that the bending moment acts on the welding bead 8, it can be prevented. Therefore, in this embodiment, the distances Da, D
b is defined as follows. Da = DM · Lb / (La + Lb) Db = DM · La / (La + Lb) As a result, it is possible to prevent a large distortion from being generated in the weld bead 8, and therefore, it is possible to improve the durability of the exhaust manifold 2.
【００２８】図２５に別の実施例を示す。図２５を参照
すると、この実施例において排気マニホルド２は第１集
合部２１を備えた第１マニホルド２３と第２集合部２２
を備えた第２マニホルド２４とから構成される。これら
集合部２１，２２は共通の集合部側フランジ６に結合さ
れ、第１集合部２１は溶接ビード２５を介し、第２集合
部２２は溶接ビード２６を介し、それぞれ溶接される。
また、図２３に示した実施例と同様に一対の固定部材７
が設けられ、これら固定部材７の各フランジ側固定部材
７ａは集合部側フランジ６の機関長手軸線方向側にそれ
ぞれ固定される。次に図２６を参照して各フランジ側固
定部材７ａの取付け位置について説明する。FIG. 25 shows another embodiment. Referring to FIG. 25, in this embodiment, the exhaust manifold 2 includes a first manifold 23 having a first collecting portion 21 and a second collecting portion 22.
And a second manifold 24 having These gathering portions 21 and 22 are connected to a common gathering portion side flange 6, and the first gathering portion 21 is welded via a weld bead 25 and the second gathering portion 22 is welded via a weld bead 26.
Further, similarly to the embodiment shown in FIG.
The flange-side fixing members 7a of these fixing members 7 are fixed to the collecting portion-side flange 6 on the engine longitudinal axis side. Next, the mounting position of each flange side fixing member 7a will be described with reference to FIG.
【００２９】図２６を参照すると、Ｄ０は溶接ビード２
５，２６における第１マニホルド２３の中心軸線から第
２マニホルド２４の中心軸線までの距離、Ｄ１はフラン
ジ側固定部材７ａから溶接ビード２５における第１マニ
ホルド２３の中心軸線までの距離、Ｄ２はフランジ側固
定部材７ａから溶接ビード２６における第２マニホルド
２４の中心軸線までの距離、Ｌ１は図２６における第１
マニホルド２３の中心軸線長さ、Ｌ２は図２６における
第２マニホルド２４の中心軸線長さをそれぞれ示す。と
ころで本実施例において、排気マニホルド２が熱膨張し
たときに溶接ビード２５に作用する応力Ｆ１と、溶接ビ
ード２６に作用する応力Ｆ２と、はそれぞれ次式で表さ
れる。 Ｆ１＝Ｄ１・Ｌ１・Ｔ・α・Ｅ Ｆ２＝Ｄ２・Ｌ２・Ｔ・α・ＥReferring to FIG. 26, D0 is the weld bead 2
The distance from the central axis of the first manifold 23 to the central axis of the second manifold 24 at 5, 26, D1 is the distance from the flange-side fixing member 7a to the central axis of the first manifold 23 at the weld bead 25, and D2 is the flange-side. The distance L1 from the fixing member 7a to the center axis of the second manifold 24 in the weld bead 26 is L1 in FIG.
The center axis length of the manifold 23, L2 indicates the center axis length of the second manifold 24 in FIG. 26, respectively. In the present embodiment, the stress F1 acting on the weld bead 25 and the stress F2 acting on the weld bead 26 when the exhaust manifold 2 thermally expands are expressed by the following equations, respectively. F1 = D1, L1, T, α, E F2 = D2, L2, T, α, E
【００３０】ところで、本実施例におけるように一対の
集合部２１，２２を設けた場合、例えば図１に示した実
施例におけるようにフランジ側固定部材７ａを集合部側
フランジ６の機関本体１側に取付けるとＦ１＞Ｆ２とな
って溶接ビード２５，２６に曲げモーメントが作用し、
その結果溶接ビード２５の機関本体１側部分および溶接
ビード２６の機関本体１側部分に大きな歪みが生じるよ
うになる。そこで本実施例ではＦ１＝Ｆ２となるように
距離Ｄ１，Ｄ１を定めることによって、すなわちＦ１＝
Ｆ２となるようにフランジ側固定部材７ａの取付け位置
を定めることによって溶接ビード２５，２６に曲げモー
メントが作用するのを低減するようにしている。すなわ
ち距離Ｄ１，Ｄ２を以下のように定めている。 Ｄ１＝Ｄ０・Ｌ２／（Ｌ１＋Ｌ２） Ｄ２＝Ｄ０・Ｌ１／（Ｌ１＋Ｌ２） その結果、溶接ビード２５，２６に大きな歪みが生じる
のが阻止でき、したがって排気マニホルド２の耐久性を
向上させることができる。When a pair of collecting portions 21 and 22 are provided as in this embodiment, for example, as in the embodiment shown in FIG. 1, the flange side fixing member 7a is connected to the collecting portion side flange 6 on the engine body 1 side. F1> F2 when it is attached to the bead, bending moment acts on the weld beads 25 and 26,
As a result, large distortion occurs in the portion of the weld bead 25 on the engine body 1 side and the portion of the weld bead 26 on the engine body 1 side. Therefore, in this embodiment, the distances D1 and D1 are determined so that F1 = F2, that is, F1 = F2.
By setting the mounting position of the flange side fixing member 7a so as to be F2, the effect of the bending moment acting on the weld beads 25 and 26 is reduced. That is, the distances D1 and D2 are determined as follows. D1 = D0 · L2 / (L1 + L2) D2 = D0 · L1 / (L1 + L2) As a result, it is possible to prevent the welding beads 25, 26 from being greatly distorted, and therefore, it is possible to improve the durability of the exhaust manifold 2.
【００３１】[0031]
【発明の効果】請求項１に記載の発明では、排気マニホ
ルドが熱膨張するとき窪ませられた集合部壁面も歪むの
で機関本体側に位置するフランジ結合部に生じる歪みを
低減でき、したがって排気マニホルドの耐久性を向上さ
せることができる。請求項２に記載の発明では、補強部
材により機関本体側に位置するフランジ結合部に生じる
歪みを低減でき、したがって排気マニホルドの耐久性を
向上させることができる。請求項３に記載の発明ではさ
らに、排気マニホルドの組立てを容易に行うことができ
る。請求項４に記載の発明では、集合部内周縁に作用す
る応力と集合部外周縁に作用する応力とがほぼ釣り合う
ように固定部材の取付け位置が定められるので機関本体
側に位置するフランジ結合部に生じる歪みを低減でき、
したがって排気マニホルドの耐久性を向上させることが
できる。請求項５に記載の発明では、第１マニホルドの
フランジ結合部に作用する応力と第２マニホルドのフラ
ンジ結合部に作用する応力とがほぼ釣り合うように固定
部材の取付け位置が定められるので機関本体側に位置す
る各フランジ結合部に生じる歪みを低減でき、したがっ
て排気マニホルドの耐久性を向上させることができる。According to the first aspect of the present invention, when the exhaust manifold thermally expands, the recessed collecting portion wall surface is also distorted, so that the distortion generated at the flange connecting portion located on the engine body side can be reduced, and therefore the exhaust manifold can be reduced. Can be improved in durability. According to the second aspect of the present invention, it is possible to reduce distortion generated at the flange joint portion located on the engine main body side by the reinforcing member, and therefore, it is possible to improve the durability of the exhaust manifold. According to the third aspect of the present invention, the exhaust manifold can be easily assembled. According to the fourth aspect of the present invention, the fixing member mounting position is determined so that the stress acting on the inner peripheral edge of the collecting portion and the stress acting on the outer peripheral edge of the collecting portion are substantially balanced. The resulting distortion can be reduced,
Therefore, the durability of the exhaust manifold can be improved. According to the fifth aspect of the present invention, the mounting position of the fixing member is determined so that the stress acting on the flange connection portion of the first manifold and the stress acting on the flange connection portion of the second manifold are substantially balanced. Can be reduced, and the durability of the exhaust manifold can be improved.
【図１】機関本体側からみた排気マニホルドの正面図で
ある。FIG. 1 is a front view of an exhaust manifold viewed from an engine body side.
【図２】図１に示した排気マニホルドの側面図である。FIG. 2 is a side view of the exhaust manifold shown in FIG.
【図３】図２のＡ部の部分拡大断面図である。FIG. 3 is a partially enlarged sectional view of a portion A in FIG. 2;
【図４】排気マニホルドが熱膨張したときの歪みを説明
する図３と同様な部分拡大図である。FIG. 4 is a partially enlarged view similar to FIG. 3, illustrating distortion when the exhaust manifold thermally expands.
【図５】別の実施例を示す排気マニホルドの側面図であ
る。FIG. 5 is a side view of an exhaust manifold showing another embodiment.
【図６】図５に示した排気マニホルドの部分拡大断面図
である。FIG. 6 is a partially enlarged cross-sectional view of the exhaust manifold shown in FIG.
【図７】図５に示した排気マニホルドが熱膨張したとき
の歪みを説明する図６と同様な部分拡大図である。FIG. 7 is a partially enlarged view similar to FIG. 6, illustrating distortion when the exhaust manifold shown in FIG. 5 thermally expands.
【図８】さらに別の実施例を示す排気マニホルドの側面
図である。FIG. 8 is a side view of an exhaust manifold showing still another embodiment.
【図９】図８に示した排気マニホルドの部分拡大断面図
である。9 is a partially enlarged cross-sectional view of the exhaust manifold shown in FIG.
【図１０】図８に示した排気マニホルドが熱膨張したと
きの歪みを説明する図９と同様な部分拡大図である。FIG. 10 is a partially enlarged view similar to FIG. 9, illustrating distortion when the exhaust manifold shown in FIG. 8 thermally expands.
【図１１】集合部側フランジの斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of an assembly side flange.
【図１２】別の実施例における排気マニホルドの製造工
程を示す図である。FIG. 12 is a view showing a process of manufacturing an exhaust manifold according to another embodiment.
【図１３】さらに別の実施例を示す排気マニホルドの部
分拡大断面図である。FIG. 13 is a partially enlarged cross-sectional view of an exhaust manifold showing still another embodiment.
【図１４】図１３に示した排気マニホルドが熱膨張した
ときの歪みを説明する図１３と同様な部分拡大図であ
る。FIG. 14 is a partially enlarged view similar to FIG. 13, illustrating distortion when the exhaust manifold shown in FIG. 13 thermally expands.
【図１５】さらに別の実施例を示す排気マニホルドの部
分拡大断面図である。FIG. 15 is a partially enlarged sectional view of an exhaust manifold showing still another embodiment.
【図１６】図１５に示した排気マニホルドが熱膨張した
ときの歪みを説明する図１５と同様な部分拡大図であ
る。FIG. 16 is a partially enlarged view similar to FIG. 15, illustrating distortion when the exhaust manifold shown in FIG. 15 thermally expands.
【図１７】固定部材の別の実施例を示す排気マニホルド
の側面図である。FIG. 17 is a side view of an exhaust manifold showing another embodiment of the fixing member.
【図１８】図１７の線ＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩに沿って
みた断面図である。18 is a sectional view taken along line XVIII-XVIII in FIG.
【図１９】機関本体側からみた排気マニホルドの正面図
である。FIG. 19 is a front view of the exhaust manifold as seen from the engine body side.
【図２０】固定部材のさらに別の実施例を示す排気マニ
ホルドの側面断面図である。FIG. 20 is a side sectional view of an exhaust manifold showing still another embodiment of the fixing member.
【図２１】機関側固定部材の別の実施例を示す図であ
る。FIG. 21 is a view showing another embodiment of the engine-side fixing member.
【図２２】機関側固定部材のさらに別の実施例を示す図
である。FIG. 22 is a view showing still another embodiment of the engine-side fixing member.
【図２３】さらに別の実施例を示す排気マニホルドの頂
面図である。FIG. 23 is a top view of an exhaust manifold showing yet another embodiment.
【図２４】図２３に示した排気マニホルドの側面図であ
る。FIG. 24 is a side view of the exhaust manifold shown in FIG.
【図２５】さらに別の実施例を示す排気マニホルドの頂
面図である。FIG. 25 is a top view of an exhaust manifold showing yet another embodiment.
【図２６】図２５に示した排気マニホルドの側面図であ
る。FIG. 26 is a side view of the exhaust manifold shown in FIG. 25.
【図２７】従来の排気マニホルドを示す図であり、
（Ａ）は側面図、および（Ｂ）は図２７（Ａ）のＡ′部
分の部分拡大断面図である。FIG. 27 is a view showing a conventional exhaust manifold;
27A is a side view, and FIG. 27B is a partially enlarged cross-sectional view of a portion A ′ in FIG.
１…機関本体 ２…排気マニホルド ２ａ…排気マニホルドの湾曲内周面 ２ｂ…排気マニホルドの湾曲外周面 ３…枝管 ４…集合部 ６…集合部側フランジ ７…固定部材 ７ａ…フランジ側固定部材 ８…溶接ビード １０…窪み １１…補強部材 ２１…第１集合部 ２２…第２集合部 ２３…第１マニホルド ２４…第２マニホルド DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine main body 2 ... Exhaust manifold 2a ... Curved inner peripheral surface of exhaust manifold 2b ... Curved outer peripheral surface of exhaust manifold 3 ... Branch pipe 4 ... Collecting part 6 ... Collecting part side flange 7 ... Fixing member 7a ... Flange side fixing member 8 ... welding bead 10 ... depression 11 ... reinforcing member 21 ... first collecting part 22 ... second collecting part 23 ... first manifold 24 ... second manifold
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 羽島 孝志 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 白谷 和彦 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 岩永 省吾 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41 番地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 西野 和彰 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41 番地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 縄田 英次 愛知県豊田市高丘新町天王１番地 アイ シン高丘株式会社内 (56)参考文献 実開 昭61−173717（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−99624（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01N 7/10 F01N 7/08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Takashi Hajima 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Corporation (72) Inventor Kazuhiko 1 Toyota Motor Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Corporation ( 72) Inventor Shogo Iwanaga 41-Cho, Yokomichi, Nagakute-cho, Aichi-gun, Aichi Prefecture Inside Toyota Central R & D Laboratories, Inc. Inside the Central Research Laboratory (72) Inventor Eiji Nawata 1-No. 10 Tenno, Takaokashinmachi, Toyota-shi, Aichi Prefecture Inside Aisin Takaoka Co., Ltd. (56) Reference , U) (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) F01N 7/10 F01N 7/08
Claims (5)
機関本体にマニホルドを固定するための固定部材を機関
本体側に位置する該フランジ部分に取付けた内燃機関の
排気マニホルドにおいて、上記フランジに隣接しかつ機
関本体側に位置する集合部の壁面をマニホルドのガス流
通空間内に窪ませた内燃機関の排気マニホルド。1. A flange is coupled to a manifold assembly,
In an exhaust manifold of an internal combustion engine in which a fixing member for fixing a manifold to an engine main body is mounted on the flange portion located on the engine main body side, a wall surface of a collecting portion adjacent to the flange and located on the engine main body side is formed by the manifold. Exhaust manifold of the internal combustion engine recessed in the gas flow space.
機関本体にマニホルドを固定するための固定部材を機関
本体側に位置する該フランジ部分に取付けた内燃機関の
排気マニホルドにおいて、上記機関本体側に位置するフ
ランジ結合部を補強部材により補強した内燃機関の排気
マニホルド。2. A flange is coupled to the manifold assembly,
In an exhaust manifold of an internal combustion engine in which a fixing member for fixing a manifold to an engine main body is attached to the flange portion located on the engine main body side, the flange coupling portion located on the engine main body side is reinforced by a reinforcing member. Exhaust manifold.
形成した請求項２に記載の内燃機関の排気マニホルド。3. An exhaust manifold for an internal combustion engine according to claim 2, wherein said reinforcing member is formed integrally with said flange.
機関本体にマニホルドを固定するための固定部材を該フ
ランジに取付けた内燃機関の排気マニホルドにおいて、
固定部材からフランジ結合部における集合部外周縁まで
の距離と固定部材からフランジ結合部における集合部内
周縁までの距離との比が機関長手軸線に対し直角をなす
横断面上におけるマニホルドの湾曲内周面の全長と該横
断面上におけるマニホルドの湾曲外周面の全長との比に
ほぼ一致するように固定部材の取付け位置を定めた内燃
機関の排気マニホルド。4. A flange is coupled to the manifold assembly,
In an exhaust manifold of an internal combustion engine in which a fixing member for fixing a manifold to an engine body is attached to the flange,
Curved inner peripheral surface of the manifold on a cross section where the ratio of the distance from the fixing member to the outer peripheral edge of the collecting portion at the flange coupling portion and the distance from the fixing member to the inner peripheral edge of the collecting portion at the flange coupling portion is perpendicular to the engine longitudinal axis. An exhaust manifold of an internal combustion engine, in which the fixing member mounting position is determined so as to substantially match the ratio of the total length of the manifold to the total length of the curved outer peripheral surface of the manifold on the cross section.
ジを結合し、機関本体にマニホルドを固定するための固
定部材を該フランジに取付けた内燃機関の排気マニホル
ドにおいて、上記一対の集合部を機関本体の長手軸線に
対し直角をなす横断面内において互いに間隔を隔てて配
置し、固定部材からフランジ結合部における第１の集合
部を備えた第１のマニホルドの中心軸線までの距離と固
定部材からフランジ結合部における第２の集合部を備え
た第２のマニホルドの中心軸線までの距離との比が上記
横断面上における該第２マニホルドの中心軸線長さと上
記横断面上における該第１マニホルドの中心軸線長さと
の比にほぼ一致するように固定部材の取付け位置を定め
た内燃機関の排気マニホルド。5. An exhaust manifold for an internal combustion engine in which a common flange is connected to a pair of manifold collection portions and a fixing member for fixing the manifold to the engine body is attached to the flange. A distance from the fixed member to the central axis of the first manifold with the first converging portion at the flange connection, and a distance from the fixed member to the flange in a cross section perpendicular to the longitudinal axis of The ratio of the distance to the center axis of the second manifold having the second collecting portion at the coupling portion is the length of the center axis of the second manifold on the cross section and the center of the first manifold on the cross section. An exhaust manifold of an internal combustion engine in which a fixing member mounting position is determined so as to substantially match a ratio to an axial length.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02553694A JP3283372B2 (en) | 1994-02-23 | 1994-02-23 | Exhaust manifold of internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02553694A JP3283372B2 (en) | 1994-02-23 | 1994-02-23 | Exhaust manifold of internal combustion engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07233725A JPH07233725A (en) | 1995-09-05 |
| JP3283372B2 true JP3283372B2 (en) | 2002-05-20 |
Family
ID=12168740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02553694A Expired - Fee Related JP3283372B2 (en) | 1994-02-23 | 1994-02-23 | Exhaust manifold of internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3283372B2 (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6425243B1 (en) * | 1999-05-10 | 2002-07-30 | Ford Global Tech., Inc. | Hybrid exhaust manifold for combustion engines |
| FR2930287B1 (en) * | 2008-04-16 | 2012-09-28 | Faurecia Sys Echappement | EXHAUST LINE OF MOTOR VEHICLE. |
| DE102008063744A1 (en) * | 2008-12-18 | 2010-07-08 | Friedrich Boysen Gmbh & Co. Kg | Einwandkrümmer |
| DE102010042066A1 (en) * | 2010-10-06 | 2012-04-12 | Bayerische Motoren Werke Ag | Device for fastening exhaust gas manifold at cylinder head of e.g. multi-cylinder combustion engine, has clamp whose end region engages detent surface for formation of lock in locking position |
| JP6156990B2 (en) * | 2013-07-19 | 2017-07-05 | ダイハツ工業株式会社 | Piping device for internal combustion engine |
-
1994
- 1994-02-23 JP JP02553694A patent/JP3283372B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07233725A (en) | 1995-09-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5784881A (en) | Multi-part exhaust manifold assembly with welded connections | |
| JP3283372B2 (en) | Exhaust manifold of internal combustion engine | |
| EP1149993B1 (en) | Vehicle engine exhaust system | |
| JP3497809B2 (en) | Exhaust system partition structure | |
| WO2002092973A1 (en) | Exhaust manifold collecting part connection structure of multi-cylinder internal combustion engine | |
| JP3736894B2 (en) | Engine exhaust pipe structure | |
| JPS6050264A (en) | Intake path in internal-combustion engine | |
| JP3006394B2 (en) | Exhaust manifold of internal combustion engine | |
| JPH06117242A (en) | Connection structure of exhaust system in internal combustion engine | |
| JP2001055920A (en) | Connection structure of exhaust pipe | |
| JPH07293236A (en) | Exhaust device for internal combustion engine | |
| JP2590078Y2 (en) | Engine exhaust system | |
| EP2286133B1 (en) | Flexible element with integral outer shield and/or inner liner | |
| JPH10252457A (en) | Exhaust manifold for four cylinder engine | |
| JP3331885B2 (en) | Exhaust pipe for internal combustion engine | |
| JP3318817B2 (en) | Double pipe exhaust manifold | |
| JP2579731Y2 (en) | Exhaust manifolds for automobile engines, etc. | |
| JPH11311157A (en) | Surge tank | |
| JP2553379Y2 (en) | Exhaust manifold | |
| WO2000077386A1 (en) | Intake manifold for internal combustion engine | |
| JPH0213696Y2 (en) | ||
| JP3047733B2 (en) | Exhaust manifold for internal combustion engine | |
| JPH10153116A (en) | Separating structure of exhaust pipe | |
| JPH0634577Y2 (en) | Exhaust pipe joint | |
| JPS6339371Y2 (en) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |