JP3497809B2 - 排気装置の仕切構造 - Google Patents

排気装置の仕切構造

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、球面ジョイントな
どのたわみ継ぎ手により傾動可能に連結される一対の通
路部材の各々に、内部に複数の排気通路を画成する仕切
板を互いに離して設けた排気装置の仕切構造に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】多気筒エンジンの排気マニホールドの集
合部及びその下流側の排気管においては、排気干渉を避
けるために内部に２つの排気通路を画成する仕切板を設
けることがあり、この仕切板は、排気ガスの高熱に曝さ
れることから熱応力に対する十分な強度を確保する必要
がある（特開平９−４４５１号公報参照）。
【０００３】他方、排気マニホールドの集合部から排気
管に伝わるエンジン振動を吸収するため、球面ジョイン
トを介して集合部と排気管とを連結することがある。こ
の場合、球面ジョイントを介した集合部と排気管との相
対変位を拘束しないように両者の仕切板が離して設けら
れ、その間隙で排気通路が相互に連通される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
仕切板を離して設けた構成では、下流側、すなわち排気
管側の仕切板の上流側端面が排気ガスの流れに向かい合
う形態となるため、この仕切板の上流側端部に排気脈動
圧による激しい膜面振動が発生し、さらに排気ガスの高
熱による劣化が生じることから、耐久性を低下させる不
都合が生じる。
【０００５】本発明は、このような従来技術の問題点を
解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、
排気脈動圧による仕切板の膜面振動を抑えることにあ
り、加えて、排気ガスの高熱による仕切板の劣化を抑え
ることも目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このような目的を果たす
ために、本発明においては、傾動可能に連結される一対
の通路部材（３・４）の各々に、内部に複数の排気通路
を画成する仕切板（１２・１３）を互いに離して設けた
排気装置の仕切構造において、下流側の通路部材（４）
の仕切板（１３）にその固有振動数を上昇させる補強板
（２０・２１）が板厚方向に重なり合うように固着され
ると共に、該補強板（２０）に、仕切板の上流側端面を
覆って遮熱する折り曲げ部（３２）が形成されたものと
した。
【０００７】これによると、仕切板の固有振動数が上昇
するため、排気脈動により発生する仕切板の膜面振動を
抑え、仕切板の耐久性を向上させることができる。これ
は特にエンジンの高回転時における振動抑制に効果的で
ある。この場合、補強板を仕切板の片面にのみ設ける構
成も可能であるが、両面に設けた補強板と仕切板とで合
わせて３重以上の重合構造とすると、より一層効果的で
ある。また、補強板は、仕切板と板厚が同一である必要
はなく、これより薄い板材からなる構成として軽量化を
図るようにしても良く、さらに、仕切板と異なる材質の
板材からなる構成としても良い。その上、補強板に設け
た折り曲げ部により、仕切板の端面を遮熱し、耐久性を
より一層向上させることができる。しかも、補強板の組
み付け時に折り曲げ部と集合部側の仕切板との間隙幅を
調整することができるため、間隙幅の精度管理が容易に
なる。このため、製造コストを上昇させずに間隙幅を狭
めて排気通路の気密性を向上させることが可能となり、
これにより機関出力を増大させると共に気筒間の脈動に
よる干渉音を低減することができる。
【０００８】特に、仕切板の両面に重なり合う態様で補
強板が一対設けられ、この一対の補強板のうちの折り曲
げ部（３２）が形成された一方の補強板（２０）は、他
方の補強板（２１）より薄い板厚に形成されたものとす
ると好ましい。これによると、折り曲げ部の成形が容易
になる。
【０００９】また、本発明においては、傾動可能に連結
される一対の通路部材の各々に、内部に複数の排気通路
を画成する仕切板を互いに離して設けた排気装置の仕切
構造において、下流側の通路部材の仕切板にその固有振
動数を上昇させる補強板が板厚方向に重なり合うように
固着されると共に、該補強板は、仕切板の上流側端部か
ら下流側に向けて延設され、仕切板の上流側端部に重合
する先端部分（２７・２８）が高剛性化のために幅広
に、下流側部分（２９・３０）が軽量化のために幅狭に
形成されたものとした。これによると、振幅の度合いが
大きい上流側端部を幅広にして剛性を高めることで効果
的に振動を抑制することができ、他方、下流側に向けて
延設することで仕切板の固有振動数をより一層上昇さ
せ、さらにこの下流側部分を幅狭にすることで重量の大
幅な増大を避けることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下に添付の図面を参照して本発
明の構成を詳細に説明する。
【００１１】図１は、本発明が適用される排気装置の要
部を示している。ここでは、自動車の多気筒エンジン１
の排気ガスが排気マニホールド２の集合部（上流側の通
路部材）３を経て排気管（下流側の通路部材）４に導か
れ、集合部３は排気マニホールド２の各枝管５を介して
エンジン１に対して固定され、排気管４はブラケット６
を介して図示しない車体フレームに対して固定され、集
合部３と排気管４とは、球面ジョイント７を介して相互
に連結されている。
【００１２】球面ジョイント７は、図２に示すように、
球面状の摺接面を備えたガスケット８を球面状の座面を
備えたフランジ９と押さえリング１０との間に挟み込ん
でばね付きボルトで締め付けることにより、集合部３と
排気管４とを傾動可能に連結している。集合部３及び排
気管４は共に２重管構造となっており、各々には内部に
２つの排気通路を画成する仕切板１２・１３が設けられ
ている。
【００１３】両仕切板１２・１３は、図３に併せて示す
ように、球面ジョイント７を介した集合部３及び排気管
４の傾動動作を阻害することなく適切にエンジン振動が
吸収されるように互いに離して設けられ、集合部３側の
仕切板１２の端部は凸な円弧状をなし、排気管４側の仕
切板１３の端部は凹な円弧状をなしている。
【００１４】排気管４側の仕切板１３は、図４に示すよ
うに、直径方向に延在する仕切壁部１５の両側縁に、排
気管４の内管１６の内周面に沿うように曲成された一対
の脚部１７・１８が設けられ、この一対の脚部１７・１
８は、仕切壁部１５を挟んで相反する側に配置され、内
管１６の内周面に例えばスポット溶接にて固着されてい
る。
【００１５】排気管４側の仕切板１３には、その両面に
重なり合う態様で一対の補強板２０・２１が設けられて
おり、全体として３重構造となっている。一方の補強板
２０は、仕切板１３に重なり合う重合部２２の一方の側
縁に、内管１６の内周面に沿うように曲成された脚部２
３が設けられている。他方の補強板２１も同様に重合部
２４と脚部２５とを備えている。
【００１６】両補強板２０・２１の重合部２２・２４
は、仕切板１３に対して例えばスポット溶接にて固着さ
れており、脚部２３・２５は、仕切板１３の仕切壁部１
５を挟んで互いに相反する側に配置され、内管１６の内
周面に例えばスポット溶接にて固着されている。
【００１７】両補強板２０・２１は、図３に示したよう
に、仕切板１３の上流側端部から下流側に向けて延設さ
れ、仕切板１３の上流側端部に重合する先端部分２７・
２８は高剛性にすなわち幅広に形成され、下流側部分２
９・３０は低剛性にすなわち幅狭に形成されている。こ
こでは、下流側部分２９・３０が均一幅に形成されてい
るが、先端部分２７・２８から幅が次第に狭くなる形態
も可能である。
【００１８】一方の補強板２０には、仕切板１３の上流
側端面を覆う折り曲げ部３２が設けられている。この折
り曲げ部３２は、重合部２２に対して直角に折り曲げら
れて仕切板１３の端面３３の上流側に配置され、これに
より端面３３を排気ガスの高温から保護するようになっ
ている。
【００１９】さらに折り曲げ部３２は、集合部３側の仕
切板１２の円弧状の端縁に沿うように円弧状に形成され
ると共に、仕切板１３に形成された凹部３４に嵌合して
おり（図５参照）、折り曲げ部３２の外面３５と、仕切
板１３における凹部３４を挟んだ両側部３６・３７の端
面とで全体として円弧状をなし、集合部３側の仕切板１
２の端面３８との間隙幅ｄが全体的に略均一になってい
る（図２・図３参照）。
【００２０】なお、折り曲げ部３２を備えた補強板２０
は、仕切板１３の上側に配置され、折り曲げ部３２を下
向きに延出させた構成が望ましい。また、折り曲げ部３
２を備えた補強板２０は、他方の補強板２１より薄いも
のを用いると折り曲げ部３２の成形が容易になる。
【００２１】
【発明の効果】このように本発明によれば、下流側の通
路部材の仕切板の上流側端部に重なり合う補強板を設け
ることにより、仕切板の固有振動数が上昇するため、排
気脈動により発生する仕切板の膜面振動を抑え、仕切板
の耐久性を向上させることができる。特に、補強板に仕
切板の上流側端面を覆う折り曲げ部を設けることで、仕
切板端面の遮熱によって耐久性をより一層向上させるこ
とができ、その上、折り曲げ部により集合部との間隙幅
の精度管理が容易になるため、排気通路の気密性向上に
よる機関出力の増大及び干渉音の低減を図ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される排気装置を示す側面図であ
る。
【図２】本発明が適用された排気装置の要部を示す断面
図である。
【図３】図２の紙面に直交する向きの平面で分断した断
面図であり、内部の仕切板及び補強板は分断せずに示
す。
【図４】図２に示した排気管をフランジ側から見た正面
図である。
【図５】図２に示した排気管の分解組立状態を示す図３
と同様の断面図である。
【符号の説明】
１ エンジン ２ 排気マニホールド ３ 集合部（上流側の通路部材） ４ 排気管（下流側の通路部材） ７ 球面ジョイント １２・１３ 仕切板 ２０・２１ 補強板 ２７・２８ 先端部分 ２９・３０ 下流側部分 ３２ 折り曲げ部 ３３ 端面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｆ１６Ｌ 39/00 Ｆ１６Ｌ 39/00 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01N 7/08 F01N 7/18 F16L 9/19 F16L 27/04 F16L 39/00

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 傾動可能に連結される一対の通路部材
    の各々に、内部に複数の排気通路を画成する仕切板を互
    いに離して設けた排気装置の仕切構造であって、 下流側の前記通路部材の仕切板にその固有振動数を上昇
    させる補強板が板厚方向に重なり合うように固着される
    と共に、該補強板に、前記仕切板の上流側端面を覆って
    遮熱する折り曲げ部が形成されたことを特徴とする排気
    装置の仕切構造。
  2. 【請求項２】 前記仕切板の両面に重なり合う態様で
    前記補強板が一対設けられ、この一対の補強板のうちの
    前記折り曲げ部が形成された一方の補強板は、他方の補
    強板より薄い板厚に形成されたことを特徴とする請求項
    １に記載の排気装置の仕切構造。
  3. 【請求項３】 傾動可能に連結される一対の通路部材
    の各々に、内部に複数の排気通路を画成する仕切板を互
    いに離して設けた排気装置の仕切構造であって、 下流側の前記通路部材の仕切板にその固有振動数を上昇
    させる補強板が板厚方向に重なり合うように固着される
    と共に、該補強板は、前記仕切板の上流側端部から下流
    側に向けて延設され、前記仕切板の上流側端部に重合す
    る先端部分が高剛性化のために幅広に、下流側部分が軽
    量化のために幅狭に形成されたことを特徴とする 排気装
    置の仕切構造。
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