JPH053707Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、自動車用エンジン等の内燃機関に取
り付けられる排気マニホールドの改良に関するも
のである。

［従来の技術］ 従来、この種の排気マニホールドとしては、例
えば実公昭59−43460号公報等により知られてい
る。

これを第５図に基づいて説明する。

図において１は排気マニホールドであり、この
排気マニホールド１は、エンジンの各排気ポート
にフランジ３を介して各別に結合される結合管２
Ａと各結合管２Ａからの排気を集合する集合管２
Ｂとが一体に形成されると共に、下流端に設けた
フランジ４を介して下流側の排気管に結合されて
いる。

しかし、この排気マニホールド１は、鋳物によ
り形成されているため、肉が厚くなつて重くなる
と共に、熱容量が大きいために排気の熱を奪い、
下流側に設けるコンバータの活性を低下させると
いう不具合がある。

そこで、たとえば第６図に示すように、ステン
レス製の各結合管本体６Ａにフランジ６Ｂを各別
に溶接により取付けて結合管６を形成し、この結
合管６をステンレス製の集合管５に、溶接により
固着して排気マニホールド１を製作するという方
式が提案されている。

この結合管６の形成手段としては、第７図ａに
示すように平板のフランジ６Ｂ内に結合管本体６
Ａを嵌入した後に溶接するか、または、第７図ｂ
に示すように平板のフランジ６Ｂに設けた段階６
Ｃに結合管本体６Ａを突き当てた後に溶接するか
の方法が採られている。

このように構成されたステンレス製の管を用い
た排気マニホールドは、鋳物品に比べ薄肉になる
ので、軽量化が図れると共に、下流側に設けるコ
ンバータの活性を低下させるという虞がない。

［考案が解決しようとする問題点］ しかし、このステンレス製の管を用いた排気マ
ニホールドは、以下の問題を有する。

１ 平板のフランジ６Ｂに結合管本体６Ａを挿入
するため、フランジ６Ｂのガスケツトシール面
が結合管本体６Ａの板厚分内径側で減少する。

これを解決するためには、フランジ外形を大
きくしてシール面を確保する必要があるが、そ
うすると、コンパクト性を要求されるエンジン
部品として不向きとなる。

２ 排気マニホールドの場合、高温下で使用され
るため、熱膨張による熱疲労と、振動とに対す
る耐久強度を十分確保する必要があるが、平板
のフランジ６Ｂに結合管本体６Ａを挿入して両
者の接合部を溶接する構造であるから、構造上
もつとも熱疲労と振動との影響を受けるその溶
接部に亀裂が発生しやすい。

３ フランジ６Ｂと結合管本体６Ａとの溶接が、
フランジ６Ｂに歪みを発生させ、フランジ６Ｂ
のシール面の平面度および各排気ポートとフラ
ンジ６Ｂとのシール面の平行度を確保するのが
難しく、削り加工等の後加工が必要となる。

４ フランジ６Ｂのシール面を確保するため、第
７図ｂのようにフランジ内径側に段差を設けた
場合、フランジ６Ｂと結合管本体６Ａとの結合
強度を確保するために管挿入代を十分取る必要
があり、フランジ厚さが厚くなつてしまう。

５ 溶接個所が二か所あり、溶接工数が大きい。

また、この排気マニホールドでは、結合管６
を短くしてエンジンのシリンダヘツドとの距離
を縮めるタイプの車両にあつては、二か所の溶
接に際し、溶接治具が、フランジ部の溶接では
集合管に、集合管部の溶接ではフランジに干渉
して使用できないため、ほとんど実用化できな
いという問題がある。

［考案の目的］ 本考案は、かかる従来の問題点を解決するため
になされたもので、その目的は、溶接によるフラ
ンジの歪みを防止すると共に、フランジの大型化
を防止し、かつ、結合管が短いものであつても適
用することができる排気マニホールドを提供する
ことにある。

［問題点を解決するための手段］ 本考案に係る排気マニホールドは、内燃機関の
シリンダヘツドの各排気ポートに、ガスケツトを
介して取り付けられる複数の結合管を、管材を加
工して形成した一つの集合管に集合させてなる排
気マニホールドにおいて、これらの結合管と前記
集合管との少なくとも一つの結合構造は、排気ポ
ートに結合するフランジ部とその背面に突出した
筒状の突出部とが一体に形成された結合管と、前
記集合管の壁面に立設した筒状の結合首部とを、
結合管の突出部と集合管の結合首部とを相互に嵌
合すると共にその周囲を溶接することにより一体
化してなることを特徴とするものである。

［考案の作用］ 本考案においては、フランジ部と突出部とは一
体であるので、溶接個所が一か所になると共に、
フランジ部のガスケツトシール面が減少すること
がなくなり、その上、熱疲労や振動により、フラ
ンジ部と突出部との結合部分に亀裂が発生するこ
とがない。

また、フランジ部の背面に突出した筒状の突出
部に集合管の筒状の結合首部を嵌合した後、その
周囲を溶接するから、溶接時に、熱による歪みが
フランジ部に及ばない。

さらに、フランジ部と突出部とは一体であり、
この部分に溶接個所はなく、溶接個所は、該突出
部と集合管の結合首部との嵌合部であるので、結
合管が短かく従来の結合構造では、集合管ないし
フランジがそれぞれ干渉して、フランジと結合管
ないし結合管と集合管との溶接個所に溶接治具が
入らずに、溶接不可な距離関係であつても、本考
案では、溶接が可能となり、従来以上に結合管を
短くできる。

加えて、溶接個所はフランジ部から離れている
ので、フランジ部取付用ボルトが溶接個所と干渉
することがない。

そのうえ、該結合管の突出部の基部は、十分大
きな隅Ｒを有して一体に製作できるので、耐久性
に優れている。

［考案の実施例］ 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図は本考案に係る排気マニホールドの第一
実施例を示す側面図、第２図は同排気マニホール
ドを構成する集合管と結合管との結合構造の拡大
図である。

第１図に示すように、本実施例の排気マニホー
ルド１０は、一つの集合管１１に複数の結合管１
３を溶接することによつて構成されている。

集合管１１は、ステンレス材からなり、結合管
１３の取付位置に応じたその壁面の複数箇所に、
バルジ加工等によつて筒状に突出させた結合首部
１２を備えている。

結合管１３は、フランジ部１３Ａと、その背面
から突出した筒状の突出部１４とからなり、スラ
ンレス材の鋳造ないし冷間鋳造によつて一体成型
される。

この結合管１３は、フランジ部１３Ａにおいて
エンジンのシリンダーヘツドの排気ポートに、ガ
スケツトを介して取りつけられる。

一方、この結合管１３の突出部１４の管端部外
周には、第２図に示すように、集合管１１の結合
首部１２と嵌合する段部１５が設けられている。

つぎに、このような構成部品からなる本実施例
の排気マニホールド１０は、結合管１３と、集合
管１１とを、第２図に示すように、結合管１３の
該段部１５を集合管１１の結合首部１２に嵌合
し、その周囲を溶接する結合構造によつて一体化
することにより形成される。

さらに、この排気マニホールド１０は、集合管
１１の下流端に必要に応じてフランジ４が設けら
れ、このフランジ４を介して下流側に設置される
排気管等に結合される様になつている。

本実施例の排気マニホールド１０は、フランジ
部１３Ａと突出部１４とが一体であるので、この
部分の溶接個所が一か所になり溶接工数が低減す
ると共に、フランジ部１３Ａのシール面１３１が
減少することがなく、そのためフランジ外形を大
きくする必要がなくなり、その上、熱疲労や振動
により、フランジ部１３Ａと突出部１４との結合
部分に亀裂が発生することがない。

また、フランジ部１３Ａの背面に突出した筒状
の突出部１４に集合管１１の筒状の結合首部１２
を嵌合した後、その周囲を溶接するから、溶接時
に、熱による歪みがフランジ部１３Ａにおよばな
い。これにより、フランジ部１３Ａのシール面１
３１の平面度および各排気ポートとシール面１３
１との平行度を容易に確保でき、削り加工等の後
加工が不要である。

さらに、フランジ部１３Ａと突出部１４とは一
体であり、この部分に溶接個所はなく、溶接個所
は、該突出部１４と集合管１１の結合首部１２と
の嵌合部であるので、結合管１３が短かく、従来
の結合構造では、集合管ないしフランジがそれぞ
れ干渉して、フランジと結合管、ないし、結合管
と集合管との溶接個所に溶接治具が入らずに、溶
接不可な距離関係であつても、本考案では、溶接
が可能となり、従来以上に結合管１３を短くでき
る。

加えて、溶接個所はフランジ部１３Ａから離れ
ているので、フランジ部取付用ボルトが溶接個所
と干渉することがない。

そのうえ、該結合管１３の突出部１４の基部１
３２は、十分大きな隅Ｒを有して一体に製作でき
るので、耐久性に優れている。

なお、集合管１１の結合首部１２を短く設ける
場合は、集合管１１からバルジ加工により結合首
部１２を立ち上げる際の集合管１１の板厚の延伸
度がさほど大きくならないので、結合首部１２の
板厚は余り薄くなることはなく、振動および熱膨
張に伴う熱疲労等による強度低下がほとんどなく
望ましい。

第３図および第４図は、本考案の他の実施例を
示す拡大図である。

第３図は、段部１５を設けず、結合首部１２
を、突出部１４が丁度内側に嵌入する大きさに形
成し、両者を嵌合してその周囲を溶接したもので
あり、第４図は、段部１５を突出部１４の内周に
形成し、内側に結合首部１２を嵌合してその周囲
を溶接したものである。

これらの実施例も前記実施例と同様な作用効果
を奏する。

［考案の効果］ 以上のような構成を有する本考案は、鋳物の一
体成型排気マニホールドではなく、主要構成が管
材を加工して形成した部品からなる排気マニホー
ルドでありながら、同型の従来品に比べて以下に
示す効果を有する。

１ 溶接個所が少なく、製造工程が低減する。

２ フランジ部のシール面が減少することがな
く、そのためフランジ外形を大きくする必要も
ない。

３ 熱疲労や振動により、フランジ部と突出部と
の結合部分に亀裂が発生することがほとんどな
い。

４ 溶接時に、熱による歪みがフランジ部におよ
ばず、これにより、フランジ部のシール面の平
面度および各排気ポートとシール面との平行度
を容易に確保でき、削り加工等の後加工が不要
である。

５ 溶接個所は、該突出部と集合管の結合首部と
の嵌合部であるので、溶接治具の干渉が少な
く、従来以上に結合管を短くできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の第一実施例に係る排気マニ
ホールドの側面図である。第２図は、同排気マニ
ホールドを構成する集合管と結合管との結合構造
を示す拡大図である。第３図および第４図は、本
考案の他の実施例の第２図と同様の拡大図であ
る。第５図は、鋳物製の従来の排気マニホールド
の側面図である。第６図は、管材を用いた従来の
排気マニホールドの側面図である。第７図は、第
６図におけるフランジと結合管との結合構造を示
す拡大図である。 １，１０……排気マニホールド、５，１１……
集合管、６，１３……結合管、１２……結合首
部、１３Ａ……フランジ部、１４……突出部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 内燃機関のシリンダヘツドの各排気ポートに、
   ガスケツトを介して取り付けられる複数の結合管
   ６，１３を、管材を加工して形成した一つの集合
   管５，１１に集合させてなる排気マニホールド
   １，１０において、 これらの結合管６，１３と前記集合管５，１１
   との少なくとも一つの結合構造は、 排気ポートに結合するフランジ部１３Ａとその
   背面に突出した筒状の突出部１４とが一体に形成
   された結合管１３と、前記集合管１１の壁面に立
   設した筒状の結合首部１２とを、結合管１３の突
   出部１４と集合管１１の結合首部１２とを相互に
   嵌合すると共にその周囲を溶接することにより一
   体化してなる ことを特徴とする排気マニホールド。