JP3783986B2 - 二重エキゾーストマニホールドへのチューブ取り付け構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気系の触媒コンバータでの触媒反応に必要な排気ガス温度を確保するために中空二重管構造とした二重エキゾーストマニホールドへのチューブ取り付け構造の技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】
一般的な手法により二重エキゾーストマニホールドに対しエア・インジェクション・システムチューブ(以下、AISチューブと略称)に取り付ける場合、図4に示すように、二重エキゾーストマニホールドを構成する内管にAISチューブの外径より十分に大きな径を持つ内管側チューブ穴を開け、外管にAISチューブの外径より少し大きな径を持つ外管側チューブ穴を開ける。そして、外管側チューブ穴からAISチューブを差し込み、AISチューブの先端部を内管側チューブ穴から内管内に少し突出させた状態でAISチューブを外管に溶接により固定する構造となる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の二重エキゾーストマニホールドへのチューブ取り付け構造にあっては、下記に列挙する問題点を有する。
【0004】
(1) 内管とAISチューブとの溶接が無いため、内管とAISチューブとの間の隙間から排気ガスが空気層に侵入し、内管の温度が低下し、外管の温度が上昇し、空気層を設定したことによる保温断熱効果が低下する。
【0005】
(2) AISチューブの先端部が内管内に突出するため、内管の排気ガス流路断面積を狭くするし排気ガスの流れを乱れさせたり滞留させる。
【0006】
本発明の課題とするところは、空気層を設定したことによる保温断熱効果を確保し、排気ガス流路断面積を狭くすることも排気ガスの流れを乱れさせたり滞留させることも抑えた二重エキゾーストマニホールドへのチューブ取り付け構造を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
(解決手段1)
上記課題を解決する請求項1記載の発明は、内管に外管に向かって立ち上がり、その外径がチューブの端部内径より少し小さな径によるバーリング穴を形成し、前記外管に開けたチューブ穴からチューブを差し込み、チューブの先端部とバーリング穴の立ち上り部とをオーバラップさせた状態でチューブを外管に溶接により固定した二重エキゾーストマニホールドへのチューブ取り付け構造において、前記チューブを、バーリング穴とオーバラップする先端部内径のみを大きくした先端部拡開のチューブとし、前記外管に開けたチューブ穴を、チューブの先端部外径より少し大きな穴とし、チューブをブラケットを介して外管に溶接固定したことを特徴とする。
【0010】
(解決手段2)
上記課題を解決する請求項2記載の発明は、請求項1記載の二重エキゾーストマニホールドへのチューブ取り付け構造において、前記チューブを、エンジン吸気管に一端が接続され、吸気の一部を二重エキゾーストマニホールドに導くAISチューブとしたことを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
(実施の形態1)
まず、構成を説明する。
【0013】
図1は実施の形態1の二重エキゾーストマニホールドへのチューブ取り付け構造を示す図2のA部断面図、図2は実施の形態1の二重エキゾーストマニホールドへのチューブ取り付け構造が適用された自動車用エンジン系を示す概略図である。
【0014】
図2において、1はエアクリーナ、2はエンジン吸気管、3はインテークマニホールド、4はエンジン、5は二重エキゾーストマニホールド、6は排気管、7はAISチューブである。
【0015】
前記AISチューブ7は、エンジン吸気管2に一端が接続され、吸気の一部を二重エキゾーストマニホールド5に導くチューブであり、排気ガスに空気を混ぜて酸素濃度を上げることで排気管6の下流に設けられる触媒コンバータでの触媒作用を高めて排気ガスを浄化させる。このAISチューブ7は、エアーポンプ10とソレノイドバルブ11(負圧または電磁)と逆流防止バルブ12を含んだシステムとなっている。
【0016】
図1により二重エキゾーストマニホールドへのチューブ取り付け構造を説明する。
【0017】
二重エキゾーストマニホールド5は、エンジン4に設けられるエキゾーストマニホールドを、空気層51を介在させた内管52と外管53の中空二重管構造によるエキゾーストマニホールドであり、排気ガスが通る内管52の内部通路54に連通するAISチューブ7が外部から外管53を貫通して取り付けられる。
【0018】
前記内管52には、外管53に向かって立ち上がるバーリング穴52aが形成され、バーリング穴52aの外径がAISチューブ7の端部内径より少し小さな径に設定されている。
【0019】
前記外管53には、バーリング穴52aに対応する位置にAISチューブ7の外径より少し大きなチューブ穴53aが開けられている。
【0020】
前記AISチューブ7は、その外径が先端まで同一である同径のチューブであり、外管53のチューブ穴53aから差し込み、AISチューブ7の先端部とバーリング穴52aの立ち上り部とをオーバラップさせた状態でAISチューブ7を外管53に対し溶接(溶接部8)固定することで取り付けられている。
【0021】
次に、作用を説明する。
【0022】
走行中、エンジン4からの排気ガスは、二重エキゾーストマニホールド5の内部通路54から排気管6を経過し、さらに、下流の触媒コンバータやマフラを経過して外気に放出される。この排気作用のうち二重エキゾーストマニホールド5を排気ガスが通過する時、エンジン吸気管2に導入される吸入空気の一部がAISチューブ7から導入され、排気ガスに吸入空気が混入される。
【0023】
従来のAISチューブ取り付け構造では、内管とAISチューブとの間に大きな隙間が形成されることで、この隙間から排気ガスが空気層に侵入していたが、実施の形態1の場合、AISチューブ7の先端部と内管52に形成したバーリング穴52aの立ち上り部とをオーバラップさせた状態でAISチューブ7を外管53に溶接固定したため、排気ガスが通る内管52の内部通路54と空気層51とを連通する隙間が形成されなく、排気ガスの空気層51への侵入が防止され、空気層51を設定したことによる保温断熱効果が確保される。
【0024】
また、内管52にバーリング穴52aを形成することで、従来構造のようにAISチューブ7の先端部が内管内に突出することがないため、内管52の排気ガス流路断面積を狭くすることがないし、流路内に突起物が配置されることによる排気ガスの流れの乱れや滞留も生じさせることがない。
【0025】
尚、内管52のバーリング穴52aの立ち上がり部の外周面とAISチューブ7の先端部内周面との間にわずかの隙間が形成されるが、この隙間は吸入空気の導入方向に向いているので、AISチューブ7からの吸入空気が隙間に入り、排気ガスの空気層51への侵入を阻止する役目を果たす。
【0026】
次に、効果を説明する。
【0027】
(1)内管52に外管53に向かって立ち上がり、その外径がAISチューブ7の端部内径より少し小さな径によるバーリング穴52aを形成し、外管53に開けたチューブ穴53aからAISチューブ7を差し込み、AISチューブ7の先端部とバーリング穴52aの立ち上り部とをオーバラップさせた状態でAISチューブ7を外管53に溶接により固定したため、空気層51を設定したことによる保温断熱効果を確保し、排気ガス流路断面積を狭くすることも排気ガスの流れを乱れさせたり滞留させることも抑えた二重エキゾーストマニホールド5へのチューブ取り付け構造を提供することができる。
【0028】
(2)AISチューブ7を、その外径が先端まで同一である同径のチューブとし、外管53に開けたチューブ穴53aを、AISチューブ7の外径より少し大きな穴とし、AISチューブ7を外管53に対し溶接固定したため、チューブ加工や部品点数を増大させることのない簡単なチューブ取り付け構造にすることができる。
【0029】
(3)二重エキゾーストマニホールド5に取り付けられるチューブを、エンジン吸気管2に一端が接続され、吸気の一部を二重エキゾーストマニホールド5に導くAISチューブ7としたため、二重エキゾーストマニホールド5による排気ガス温度低下の防止と、AISチューブ7の接続による排気ガス酸素濃度上昇との両立により高レベルで排気ガス浄化を達成することができる。
【0030】
(実施の形態2)
まず、構成を説明する。
【0032】
図3は実施の形態2の二重エキゾーストマニホールドへのチューブ取り付け構造を示す断面図である。
【0033】
この実施の形態2では、チューブを、バーリング穴52aとオーバラップする先端部内径のみを大きくした先端部拡開のAISチューブ7’とし、外管53に開けたチューブ穴53a’を、AISチューブ7’の先端部外径より少し大きな穴とし、AISチューブ7’をブラケット9を介して外管53に溶接固定した例である。
【0034】
尚、この実施の形態2では、内管52のバーリング穴52aの立ち上がり部の外周面とAISチューブ7の先端部内周面との間に形成されるわずかの隙間に吸入空気が入るのに加え、ラビリンス的な隙間となることで、排気ガスの空気層51への侵入が確実に阻止される。
【0035】
この実施の形態2では、実施の形態1での(1),(3)の効果に下記の効果が加えられる。
【0036】
(4)AISチューブ7’の内径とバーリング穴52aの内径とがほぼ同じとなり、AISチューブ7’からバーリング穴52aに至る吸入空気の流路断面積がほぼ一定に保たれるため、所望の吸入空気流量を内管52の内部通路54に送り込むことができると共に、排気ガスの空気層51への侵入を確実に阻止することができる。
【0037】
(他の実施の形態)
実施の形態1,2では、吸気の一部を二重エキゾーストマニホールドに導くAISチューブへの適用例を示したが、排気ガス規制適合のために排気ガスを吸気側に戻す排気ガス還流システムのEGRチューブを二重エキゾーストマニホールドに取り付ける場合等のように、チューブを二重エキゾーストマニホールドに取り付ける場合には適用することができる。
【0038】
【発明の効果】
請求項1記載の発明にあっては、内管に外管に向かって立ち上がり、その外径がチューブの端部内径より少し小さな径によるバーリング穴を形成し、前記外管に開けたチューブ穴からチューブを差し込み、チューブの先端部とバーリング穴の立ち上り部とをオーバラップさせた状態でチューブを外管に溶接により固定した二重エキゾーストマニホールドへのチューブ取り付け構造において、前記チューブを、バーリング穴とオーバラップする先端部内径のみを大きくした先端部拡開のチューブとし、前記外管に開けたチューブ穴を、チューブの先端部外径より少し大きな穴とし、チューブをブラケットを介して外管に溶接固定したため、空気層を設定したことによる保温断熱効果を確保し、排気ガス流路断面積を狭くすることも排気ガスの流れを乱れさせたり滞留させることも抑えた二重エキゾーストマニホールドへのチューブ取り付け構造を提供することができる。
加えて、所望の吸入空気流量を内管の内部通路に送り込むことができると共に、排気ガスの空気層への侵入を確実に阻止することができる。
【0041】
請求項2記載の発明にあっては、請求項1記載の二重エキゾーストマニホールドへのチューブ取り付け構造において、チューブを、エンジン吸気管に一端が接続され、吸気の一部を二重エキゾーストマニホールドに導くAISチューブとしたため、二重エキゾーストマニホールドによる排気ガス温度低下の防止と、AISチューブの接続による排気ガス酸素濃度上昇との両立により高レベルで排気ガス浄化を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態1の二重エキゾーストマニホールドへのチューブ取り付け構造を示す図2のA部断面図である。
【図2】実施の形態1の二重エキゾーストマニホールドへのチューブ取り付け構造が適用された自動車用エンジン系を示す概略図である。
【図3】実施の形態2の二重エキゾーストマニホールドへのチューブ取り付け構造を示す断面図である。
【図4】従来の二重エキゾーストマニホールドへのチューブ取り付け構造を示す断面図である。
【符号の説明】
1 エアクリーナ
2 エンジン吸気管
3 インテークマニホールド
4 エンジン
5 二重エキゾーストマニホールド
51 空気層
52 内管
52a バーリング穴
53 外管
53a チューブ穴
54 内部通路
6 排気管
7 AISチューブ
8 溶接部
9 ブラケット
Claims (2)
- 内管に外管に向かって立ち上がり、その外径がチューブの端部内径より少し小さな径によるバーリング穴を形成し、
前記外管に開けたチューブ穴からチューブを差し込み、チューブの先端部とバーリング穴の立ち上り部とをオーバラップさせた状態でチューブを外管に溶接により固定した二重エキゾーストマニホールドへのチューブ取り付け構造において、
前記チューブを、バーリング穴とオーバラップする先端部内径のみを大きくした先端部拡開のチューブとし、
前記外管に開けたチューブ穴を、チューブの先端部外径より少し大きな穴とし、チューブをブラケットを介して外管に溶接固定したことを特徴とする二重エキゾーストマニホールドへのチューブ取り付け構造。 - 請求項1記載の二重エキゾーストマニホールドへのチューブ取り付け構造において、
前記チューブを、エンジン吸気管に一端が接続され、吸気の一部を二重エキゾーストマニホールドに導くエア・インジェクション・システムチューブとしたことを特徴とする二重エキゾーストマニホールドへのチューブ取り付け構造。
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1997
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