JP4261279B2 - エンジンの排気マニホールド - Google Patents

Description

本発明は、自動車等のエンジンの排気マニホールドに関する。更に詳しくは、ベローズを備えた排気マニホールドに関するものである。

一般に自動車等のエンジンには複数個の排気口が設けられ、それらの排気口に多岐管状の排気マニホールドを連通接続すると共に、その排気マニホールドに排気管を介してマフラを接続することによって、上記エンジンからの排気を上記の排気マニホールドおよび排気管を介してマフラに導くようにしている。

上記のような排気マニホールドは、一般に鋳鉄等による鋳造品が多く用いられ、それを接続するエンジンの排気口付近は通常アルミニウム合金等で形成されている。そのため、上記エンジンと排気マニホールドとの熱膨張差によって往々にして両者間にずれや歪みが生じ、それによって特に鋳鉄製のマニホールドにあってはクラックや破損等が発生するおそれがある。

そのため、従来は下記特許文献１〜４のように排気マニホールドを複数個に分割し、その隣り合う分割マニホールド間にベローズを介在させることによって、上記の熱膨張差によるエンジンと排気マニホールドとのずれや歪みを吸収するようにしている。

この場合、上記ベローズの両端部と分割マニホールドとの接続方法として、両者を例えば特許文献１，２のように単に摺動可能に嵌合させる場合と、特許文献３，４のように溶接接合する場合とがあるが、上記ベローズと分割マニホールドとの間から排気が漏れないように隙間無く且つより強固に連結するには、後者のように溶接するのが望ましい。

しかしながら、上記のようなベローズは可撓性や柔軟性を持たせるために比較的薄い金属板材で形成するのが一般的であり、そのような金属薄板よりなるベローズを分割マニホールドに直接溶接すると、その熱でベローズの一部が溶けてさらに肉薄になって取付強度が低下したり、溶接部に孔があいて排気が漏れる等の不具合がある。

そこで、特許文献３、４においてはベローズの端部外周に、短筒状もしくはリング状の金属短管を嵌め、その金属短管を介して上記ベローズを分割マニホールドに溶接するようにしているが、その金属短管を用いる分だけ部品点数・組立工数が増大することとなり、コストが嵩む等の不具合があった。
特開平５−２４００３９号公報 特開平６−８１６４１号公報 特開平５−２０２７４５号公報 特開平１１−１５９３２５号公報

本発明は上記従来の問題点に鑑みて提案したもので、前記のような金属短管を用いることなくベローズを分割マニホールドに簡単・確実に溶接固着することのできるエンジンの排気マニホールドを提供するものである。

本発明は、排気マニホールドを複数個に分割し、その隣り合う分割マニホールド間にベローズを介在させるようにしたエンジンの排気マニホールドにおいて、上記ベローズの両端部に、それぞれベローズの一部を折り曲げ且つ重ね合わせて形成した肉厚部を設けると共に、その各端部をベローズの軸線方向で最も外側の立ち上がり部まで延長して該立ち上がり部に沿わせ、上記肉厚部を前記の分割マニホールドに溶接して一体化したことを特徴とする。

本発明によるエンジンの排気マニホールドは、上記のようにベローズの両端部に、それぞれベローズの一部を折り曲げ且つ重ね合わせて形成した肉厚部を設け、その肉厚部を分割マニホールドに溶接して一体化するようにしたので、前記従来例のような金属短管を用いることなく溶接できる。また上記肉厚部はベローズの一部を折り曲げ且つ重ね合わせて形成するので、部品点数・組立工数が増大することなく、容易・安価に製造することが可能となる。さらにベローズの両端部をそれぞれベローズの軸線方向で最も外側の立ち上がり部まで延長して該立ち上がり部に沿わせるようにしたので、比較的強度の弱い最も外側の立ち上がり部の強度を増大させることができる。

図１は本発明によるエンジンの排気マニホールドの一実施形態を示す正面図、図２はその一部の拡大縦断正面図、図３は更にその一部の拡大図である。

図において、１は排気マニホールドで、そのマニホールド１は本実施形態においては図１で左右方向に３つに分割され、その隣り合う分割マニホールド１１・１２、１２・１３間に、それぞれ断面波状の金属製ベローズ２を設けた構成である。図中、３は図に省略したエンジンの排気口への接続用フランジで、本実施形態においては上記３つの分割マニホールド１１〜１３のそれぞれに２つの排気口接続用フランジ３が設けられている。４は図に省略した排気管の接続用フランジ、５はＥＧＲ配管（不図示）への接続用フランジである。

上記各ベローズ２の両端部には、該ベローズ２の一部を折り曲げて形成した肉厚部２０を設けたもので、本実施形態においては各ベローズ２の両端部２ａを外側に折り返して重ねることによって内外２重の板状の肉厚部２０を形成したものである。そして、上記の各肉厚部２０を前記の分割マニホールド１１〜１３に溶接Ｗして一体化したもので、上記のようにベローズ２に肉厚部２０を形成して溶接すると、前記従来例のような金属短管を別途設けることなく、またベローズの溶接部が劣化したり肉薄になることなく溶接固定することができる。

なお上記ベローズ２の内面側には、分割マニホールドの一部を突出させて該マニホールド内を流れる排気が上記ベローズ内面に直接触れないようにするとよい。図２の実施形態においては、互いに内外に嵌合し且つ軸線方向にスライド可能な筒部１１ａ、１２ａを上記各分割マニホールド１１、１２に一体的に設け、それらの筒部１１ａ、１２ａによってベローズ内面を覆うようにしたものである。上記のようにすると、ベローズの排気熱等による劣化や腐食が低減され、耐久性を向上させることができる。

また上記のようにベローズ２の端部２ａを外側に折り返して肉厚部２０を形成する場合に、その端部２ａを図２および図３に示すように波状ベローズ２の軸線方向で最も外側の立ち上がり部まで延長して設け、その立ち上がり部に上記端部２ａを沿わせるようにしたので、比較的強度の弱い最も外側の立ち上がり部の強度を増大させることができる。

上記のようにベローズの両端部に肉厚部を設け、その肉厚部を分割マニホールドに溶接して一体化するようにしたので、前記従来例のような金属短管を用いることなく溶接できる。そのため、上記金属短管の位置合わせや配置固定が不要で、ベローズのみの配置固定で溶接ができる。その結果、ベローズの溶接作業を自動化する場合にも容易に対応可能である。

本発明によるエンジンの排気マニホールドの正面図。 上記マニホールドの一部の拡大断面図。 図２のさらに一部の拡大図。

符号の説明

１ 排気マニホールド
１１〜１３ 分割マニホールド
２ ベローズ
２ａ 端部
２０ 肉厚部
３ 排気口接続用フランジ
４ 排気管接続用フランジ
５ ＥＧＲ配管接続用フランジ

Claims (1)

1. 排気マニホールドを複数個に分割し、その隣り合う分割マニホールド間にベローズを介在させるようにしたエンジンの排気マニホールドにおいて、上記ベローズの両端部に、それぞれベローズの一部を折り曲げ且つ重ね合わせて形成した肉厚部を設けると共に、その折り曲げた各端部をベローズの軸線方向で最も外側の立ち上がり部まで延長して該立ち上がり部に沿わせ、上記肉厚部を前記の分割マニホールドに溶接して一体化したことを特徴とするエンジンの排気マニホールド。

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