JPH09119314A - 二重構造エキゾーストマニホールド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジン始動時の排気ガスの昇温特性の向上
を図ることができ、しかも、外管と内管の熱膨張差の吸
収を確実に行い得るエンジンの二重構造エキゾーストマ
ニホールドを提供する。 【構成】 内管と外筒の間の隙間を形成するための中子
を、内管と外筒の間の隙間との連通部から抜き出すこと
ができるため、中子砂を抜くための砂抜き穴を設ける必
要がなく、さらに内管の肉厚を薄くすることができる。
また内管と外筒との隙間をガスケットで塞ぐことにな
り、排気ガスが内管と外筒の隙間に流れ込むことを防止
でき、排気ガス温度が低下することを抑制できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンおよび該エン
ジンの排気ガスを浄化する触媒に連なり、内管を鋳込
み、二重管構造に形成されているエキゾーストマニホー
ルドのエンジン側隙間のシール構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車において、排気管の下流部に触媒
を配置し、排気ガスの浄化を図ることが行われている。
この場合、浄化効率の面では、エンジン始動時が問題と
なる。エンジン始動時には、触媒および排気ガスが共に
低温である。よって、触媒温度が活性温度に至らないた
めに、化学変化が起こらず、排気ガス内の未燃成分が十
分に反応しきれない状況が発生する。

【０００３】これに対処するため、排気ガスの保温を図
った二重管化されたエキゾーストマニホールドが提案さ
れている。二重管エキゾーストマニホールドは、外管の
内部に隙間を持たせて内管を同心に配置し、外管と内管
との間に中空の断熱層を確保したものである。

【０００４】二重管エキゾーストマニホールドは、外管
で構造上の強度を確保し、排気ガス通路を構成する内管
の肉厚を極力薄くすることにより、排気ガスの接触する
部分の熱容量を小さくすることができる。また、内管と
外管との間に中空の断熱層を設けていることにより、外
管を通しての熱の逃げを減らすことができる。従って、
エンジン始動時に、エキゾーストマニホールドの内壁の
温度を速やかに上昇させることができ、排気ガスの保温
効果を高めることができる。

【０００５】しかし、ステンレス材等の板材をプレス加
工した外管で、薄肉に形成された内管を覆う構造では、
外管の板材を塩害等で腐食しないように高価な材料とす
る必要がある。さらに、溶接している２枚の板材の合わ
せ面から排気ガスが外気に漏れる恐れがあるため、圧縮
空気による漏れ試験や、手直しが発生し、製品として高
価なものとなる。このため、内管を鋳鉄で鋳ぐるむ二重
管構造の先行技術が特開昭６３−２１５８０３号公報に
開示されている。

【０００６】また、二重構造エキゾーストマニホールド
では、内管と外筒の隙間に排気ガスが漏れると、排気ガ
スの温度が低下するため、内管と外筒に隙間をシールす
る必要があり、さらに、内管と外筒との間に大きな温度
差が生じるため、両者の熱膨張を吸収しながら外筒で内
管を保持する構造を取り入れなければならない。

【０００７】従来、そのような構造の例としては図９〜
１１に示すものが知られている。

【０００８】図９は内管９０２の先端部９２１を外筒９
０１側に折り曲げ、内管９０２を鋳鉄等により鋳込むこ
とで、二重管エキゾーストマニホールドを形成してい
る。

【０００９】図１０は内管１００２をサポート１０２２
で保持し、サポート１０２２を鋳鉄等で鋳込む構造とな
っている。

【００１０】図１１は外筒側に折り曲げていない内管１
１０２を鋳鉄等で鋳込む構造となっている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図９に示し
た内管鋳込み二重構造エキゾーストマニホールドでは、
高温の排気ガスに曝されても高温劣化が起き難いステン
レス材を、外筒９０１側におり曲げ径を拡張するため、
内管９０２の肉厚を厚くする必要がある。さらに、内管
９０２を鋳込む時の砂型の砂抜きの穴９２０を設け、砂
抜き加工が終了した後、内管９０２と外筒９０１の隙間
９３１から排気ガスが外気に漏れないように砂抜きの穴
９２０をシールする必要がある。また、内管９２０の折
り曲げ部と外筒９０１の部位では、砂型の砂が抜け難い
ため、エアーブロー等の砂抜きの行程を追加する必要が
ある。

【００１２】図１０に示した内管鋳込み二重構造エキゾ
ーストマニホールドでは、内管１００２をサポート１０
２２で保持するため、内管１００２の径を拡張する必要
が無く、内管１００２を薄くすることができる。しかし
ながら、内管１００２の鋳込み時の砂型の砂抜きの穴１
０２０を設け、砂抜き加工が終了した後、内管１００２
と外筒１００１の隙間１０３１から排気ガスが外気に漏
れないように砂抜きの穴１０２０をシールする必要があ
る。サポート１０２２と外筒１００１との間の砂型の砂
が抜けにくいのは図９と同様である。

【００１３】図１１に示した内管鋳込み二重構造エキゾ
ーストマニホールドでは、内管１１０２を円筒形の状態
で、内管１１０２の先端を鋳込むため、サポート部品が
不必要となり、また、図１０と同様に内管１１０２の径
を拡張する必要がないため、内管１１０２を薄くするこ
とができる。しかしながら、砂型の砂抜きの穴１１２０
を設け、砂抜き加工が終了した後、内管１１０２と外筒
１１０１の隙間１１３１から排気ガスが外気に漏れない
ように砂抜きの穴１１２０をシールする必要がある。内
管１１０２が鋳込まれている部位で、内管１１０２と外
筒１１０１との隙間の砂型の砂が抜けにくいのは図９と
同様である。

【００１４】本発明は、上記事情を考慮し、内管を鋳鉄
で鋳ぐるむことで安価に製造する二重構造エキゾースト
マニホールドにおいて、エンジン始動時の排気ガスの昇
温特性の向上を図ることができ、しかも、外管と内管の
熱膨張差の吸収を確実に行い得るエンジンの二重構造エ
キゾーストマニホールドを提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、ステ
ンレス材で薄肉に形成された内管を鋳鉄で鋳ぐるみ、前
記内管内を排気ガスの通路とするエンジンの二重構造エ
キゾーストマニホールドにおいて、前記内管のエンジン
側フランジ部で、帯状の板材の一端を内管の外筒側に溶
接固定し、他端は内管よりＲ形状で外筒に向かって伸
び、先端は外筒に鋳込み固定されている複数個の内管保
持部材と、前記内管のエンジン側先端は、外筒側に径を
拡張しており、該内管の拡張部は、フランジ部端面でエ
ンジンのエキゾーストポートの内径より径を拡大し、前
記内管の先端と、エキゾーストマニホールドのエンジン
側フランジとは、同一面に加工されている該内管のエン
ジン側径拡張の先端部と、前記内管の、該内管に溶接固
定された前記内管保持部材より下流側において、前記外
筒側に向かって該内管の一部をＲ形状の凸状に膨む内管
の熱膨張吸収構造と、エンジンのヘッドと前記エキゾー
ストマニホールドとの間で排気ガスをシールするガスケ
ットであって、前記内管の径拡張部の内径より小さい穴
のガスケットを持つことを特徴とする。

【００１６】請求項２の発明は、請求項１記載の二重構
造エキゾーストマニホールドであって、前記内管のエン
ジン側先端部において、内径を拡張することなくエキゾ
ーストマニホールドのエンジン側フランジ面より内側に
位置する内管と、前記ガスケットをステンレス等の金属
で形成し、該ガスケットの内側にエキゾーストマニホー
ルド側に折り曲げた円筒部を持ち、該円筒部は、前記エ
キゾーストマニホールドとエンジンの間に装着された状
態で、前記内管の外周に装着されるガスケットを持つこ
とを特徴とする。

【００１７】請求項３の発明は、請求項１記載の二重構
造エキゾーストマニホールドであって、前記内管のエン
ジン側先端部において、エンジン側に向かって径を拡張
し、該内管の先端は、エンジン側フランジ面より内側に
位置する内管と、前記ガスケットをステンレス等の金属
で形成し、該ガスケットの内側をエキゾーストマニホー
ルド側に折り曲げた円筒部を持ち、該円筒部はエキゾー
ストマニホールドの内部に向かって径を縮小し、前記エ
キゾーストマニホールドとエンジンの間に装着された状
態で、前記内管の径拡張部の内側に装着されるガスケッ
トを持つことを特徴とする。

【００１８】請求項４の発明は、請求項１記載の二重構
造エキゾーストマニホールドであって、前記内管のエン
ジン側先端部において、内径を拡張することなくエキゾ
ーストマニホールドのエンジン側フランジ面よりエンジ
ン側に位置する内管と、エキゾーストマニホールドのフ
ランジとエンジンとの間に、前記内管の外周とエキゾー
ストマニホールドのフランジに密着する排気ガスをシー
ルする第１のガスケットと、エンジンのエキゾーストポ
ートの内径より大きな穴を持ちエンジンに密着する第２
のガスケットと、前記第１のガスケットと前記第２のガ
スケットの間で、前記内管の外径より大きな穴を持ち、
前記内管の先端部が、該サポートの穴の中に位置する厚
みを持つサポートを持つことを特徴とする。

【００１９】請求項５の発明は、請求項４記載の二重構
造エキゾーストマニホールドであって、前記サポート部
材は、前記内管より小さい穴を持ち、前記エキゾースト
マニホールド側にＵ字型の溝を全周にわたり形成し、該
Ｕ字型の溝の中に前記内管のエンジン側先端部が挿入さ
れることを特徴とする。

【００２０】請求項６の発明は、請求項１記載の二重構
造エキゾーストマニホールドであって、前記ガスケット
をステンレス等の金属で形成することを特徴とする。

【００２１】請求項７の発明は、請求項１記載の二重構
造エキゾーストマニホールドであって、前記内管の、該
内管に溶接固定された前記内管保持部材より下流側に、
前記外筒側に向かって該内管の一部をＲ形状の凸状に膨
む内管の熱膨張吸収構造を複数個持つことを特徴とす
る。

【００２２】請求項８の発明は、請求項１記載の二重構
造エキゾーストマニホールドであって、前記内管保持部
材は、前記内管の外周にスポット溶接で固定されている
ことを特徴とする。

【００２３】請求項９の発明は、請求項２記載の二重構
造エキゾーストマニホールドであって、前記エキゾース
トマニホールドのエンジン側フランジ部には、ステンレ
ス等の金属材で円筒形に形成され、外周をエキゾースト
マニホールドの鋳造時に鋳込み、内面は、前記フランジ
面よりエキゾーストマニホールド内部に向かって内径を
絞り、径の最も小さいところで、前記二重構造エキゾー
ストマニホールドの内管より大きく、かつ、前記内管の
エンジン側先端部より内側までの長さを持ち、該内面は
平滑に加工され、エンジン側の面は、前記エキゾースト
マニホールドのフランジ面と同一面に加工されている
か、若しくは、エキゾーストマニホールドの内部に鋳込
まれているリングサポートと、前記リングサポートの最
も小さい内径と、前記内管の外径との隙間より大きな芯
の外径を持つ金属製のリングガスケットからなり、前記
エキゾーストマニホールドをエンジンに取り付けた状態
で、前記リングガスケットが、前記内管の外周と前記リ
ングサポートの内面と、エンジンのフランジ面との間に
密に装着されることを特徴とする。

【００２４】請求項１０の発明は、請求項２記載の二重
構造エキゾーストマニホールドであって、前記内管のエ
ンジン側先端部に形成されている、前記外筒側に向かっ
て該内管の一部をＲ形状の凸状に膨らむ内管の熱膨張吸
収構造と、前記エキゾーストマニホールドのエンジン側
フランジ部において、該フランジのエンジン側平滑面か
らエキゾーストマニホールド内部に向かって、内径が小
さくなるように平面加工されたランジ平滑カット部と、
前記フランジ平滑カット部の最も小さい内径と前記内管
の外径との隙間より大きな芯の外径を持つ金属製のリン
グガスケットからなり、前記エキゾーストマニホールド
をエンジンに取り付けた状態で、前記リングガスケット
が、前記内管のエンジン側先端部の外周、若しくは、前
記内管の熱膨張吸収構造の凸部の外周と、前記フランジ
平滑カット部と、エンジンのフランジ面との間に密に装
着されることを特徴とする。

【００２５】請求項１１の発明では、請求項１０記載の
二重構造エキゾーストマニホールドであって、前記内管
に溶接固定されている内管保持部材よりエンジン側の内
管において、熱膨張吸収構造を設けることなくエキゾー
ストマニホールドのエンジン側フランジ面よりエキゾー
ストマニホールド内部に位置する内管と、前記エキゾー
ストマニホールドをエンジンに取り付けた状態で、前記
リングガスケットが、前記内管のエンジン側先端部の外
周と、前記フランジ平滑カット部と、エンジンのフラン
ジ面との間に密に装着されたことを特徴とする。

【００２６】請求項１２の発明では、請求項９記載の二
重構造エキゾーストマニホールドであって、前記内管の
エンジン側の先端部で、内管の径をエンジン側に向かっ
て縮小する内管のエンジン側径縮小の先端部と、内面が
前記フランジ面よりエキゾーストマニホールド内部に向
かって内径を絞ってあるリングサポートからなり、前記
エキゾーストマニホールドをエンジンに取り付けた状態
で、前記リングガスケットが、前記内管の径縮小先端部
の外周と、前記リングサポートの内面と、エンジンのフ
ランジ面との間に密に装着されることを特徴とする。

【００２７】請求項１３の発明では、請求項１０記載の
二重構造エキゾーストマニホールドであって、前記外筒
とは固定されない前記内管のエンジン側先端部と、前記
エキゾーストマニホールドのフロントチューブ側で、該
エキゾーストマニホールドのフロントチューブ側フラン
ジ面より、フロントチューブ側に位置する前記内管のフ
ロントチューブ側先端と、前記エキゾーストマニホール
ドのフロントチューブ側フランジ部において、該フラン
ジのフロントチューブ側平滑面からエキゾーストマニホ
ールド内部に向かって、内径が小さくなるように平面加
工されたフランジ平滑カット部と、前記内管の外径より
大きな内径を持つフロントチューブと、前記フランジ平
滑カット部の最も小さい内径と前記内管の外径との隙間
より大きな芯の外径を持つ金属製のリングガスケットか
らなり、前記エキゾーストマニホールドに前記フロント
チューブを取り付けた状態で、前記リングガスケット
が、前記内管の外周と前記フランジ平滑カット部と、フ
ロントチューブのフランジ面に密に装着されることを特
徴とする。

【００２８】請求項１４の発明では、請求項１３記載の
二重構造エキゾーストマニホールドであって、前記内管
のエンジン側先端部において、内径を拡張することなく
エキゾーストマニホールドのエンジン側フランジ面より
エンジン側に位置する内管と、エンジンのエキゾースト
ポートの内径より大きな穴を持ちエンジンに密着するガ
スケットと、前記エキゾーストマニホールドのエンジン
側フランジ面とガスケットの間で、前記内管の外径より
大きな穴を持ち、前記内管の先端部が、該サポートの穴
の中に位置する厚みを持つサポートからなり、前記エキ
ゾーストマニホールドをエンジンに取り付けた状態で、
前記リングガスケットが、前記内管の外周と前記フラン
ジ平滑カット部と、前記サポートのエキゾーストマニホ
ールド側面に密に装着されることを特徴とする。

【００２９】

【作用】請求項１の発明では、内管と内管保持部材を鋳
ぐるむ時に使用する内管と外筒の間の隙間を形成するた
めの中子を、内管と外筒の間の隙間との連通部から抜き
出すことができるため、中子砂を抜くための砂抜き穴を
設ける必要はなく、作業性が向上すると共に、中子が内
管と外筒の間に残留することを防止できる。

【００３０】さらに、内管の肉厚を薄くすることができ
るので、内管の熱容量が小さく内管の壁温が早期に上昇
する。従って、排気ガスから内管への伝熱量が低く抑え
られ、排気ガスの温度低下が抑制され、その結果、エキ
ゾーストマニホールド後方に設置してある触媒の入口ガ
ス温度を上昇させることができる。

【００３１】また、内管と外筒との隙間をガスケットで
塞ぐことになり、排気ガスが内管と外筒の隙間に流れ込
むことを防止でき、排気ガス温度が低下する事を抑制で
きる。

【００３２】また、高温時は、内管保持部材で内管のエ
ンジン側位置は固定され、さらに、外筒側に径を拡張し
ているため、内管の伸びを小さく押さえ、かつ、僅かな
伸びを径方向に吸収することで、先端の破損を防止で
き、さらに、内管保持部材の下流側に設けた熱膨張吸収
構造により、内管保持部材より下流の内管の熱膨張によ
る伸びを吸収し、内管の破損を防止する。

【００３３】請求項２の発明では、金属製のガスケット
の円筒部を、内管の外周に装着するため、排気ガスの内
管と外筒の隙間への流れ込みを防止でき、排気ガスの温
度低下を抑制できる。

【００３４】また、高温時における、内管に溶接固定さ
れている内管保持部材よりエンジン側の内管の熱膨張に
よる伸びは、金属ガスケットの円筒部で吸収するため、
内管の破損を防止できる。

【００３５】請求項３の発明では、金属製のガスケット
の円筒部を、内管の内側に装着するため、排気ガスの内
管と外筒の隙間への流れ込みを防止でき、排気ガスの温
度低下を抑制できる。

【００３６】また、高温時における、内管に溶接固定さ
れている内管保持部材よりエンジン側の内管の熱膨張に
よる伸びは、内管の径拡張部と、金属ガスケットの円筒
部で吸収するため、内管の破損を防止できる。

【００３７】請求項４の発明では、内管のエンジン側先
端の拡張や、ガスケットの曲げ加工を行うことなく、第
１のガスケットで排気ガスの内管と外筒の隙間への漏れ
を防止し、排気ガス温度の低下を抑制する。また、サポ
ート部材により、高温時の内管の伸びを吸収し、内管破
損を防止できる。

【００３８】請求項５の発明では、内管と外筒との隙間
への排気ガス漏れを防止する第１ガスケットに、長時間
にわたり排気ガスが接することによるガスケットの劣化
を抑制でき、耐高温性や耐酸化性の材料にする必要はな
い。

【００３９】請求項６の発明では、内管の先端の伸びを
金属製のガスケットで抑えることになり、内管によるエ
ンジン側への傷の発生を抑制できる。

【００４０】請求項７の発明では、高温時に、内管の熱
膨張の伸びによる内管保持部材の劣化を防止できる。

【００４１】請求項８の発明では、内管保持部材の溶接
固定が容易となり、また、内管に直接接している部材の
熱容量を低減することになり、排気ガス温度の上昇を早
めることができる。

【００４２】請求項９の発明では、エキゾーストマニホ
ールドの外筒と内管の隙間と、外筒のフランジ面とエン
ジンとの間をリングガスケットでシールするため、排気
ガスのエキゾーストマニホールド外部への散逸と、内管
と外筒の隙間への流れ込みを防止することができ、さら
に、エキゾーストマニホールドをエンジンに取り付ける
時に、内管の位置決めが容易になる。

【００４３】また、エキゾーストマニホールド本体とは
別体のリングサポートを用いることで、リングガスケッ
トの径を小さくすることができる。また、リングサポー
トの内径は、内管の外径より十分に大きいため、鋳造後
の砂抜きは容易である。

【００４４】請求項１０の発明では、内管の熱膨張吸収
構造のＲ部と、エキゾーストマニホールドのフランジの
平滑カット部をリングガスケットでシールするため、別
体のリングサポートを必要としない。

【００４５】請求項１１の発明では、円筒形の内管の先
端部とエキゾーストマニホールドのフランジの平滑カッ
ト部を径の大きなリングガスケットでシールするため、
別体のリングサポートや、内管の先端部での熱膨張吸収
構造を必要としない。

【００４６】請求項１２の発明では、内管の先端部をエ
ンジン側に向かって径を縮小しており、さらに、エキゾ
ーストマニホールドとは別体のリングサポートが、内径
をエキマニ内部に向かって径を縮小するため、リングガ
スケットの装着が容易となる。

【００４７】請求項１３の発明では、エキゾーストマニ
ホールドのフロントチューブ側で、内管と外筒との隙間
と、外筒とフロントチューブの間をリングガスケットで
シールするため、内管の位置決めと保持が容易となり、
エンジン側フランジ部で内管の保持部材を必要としな
い。

【００４８】請求項１４の発明では、内管のエンジン側
先端の拡張や縮小の加工を行うことなく、リングガスケ
ットで排気ガスの内管と外筒の隙間への漏れを防止し、
排気ガス温度の低下を抑制する。また、サポート部材に
より、高温時の内管の伸びを吸収し、内管破損を防止で
きる。

【００４９】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面に基づいて説
明する。

【００５０】図１は、本発明によるエキゾーストマニホ
ールドの外観図である。図２は、本発明によるエキゾー
ストマニホールドのエンジン側フランジ部のフランジ面
加工前で、図２の右側の断面図はＩ−Ｉ断面であり、図
３は、図２のフランジ面加工後を示す断面図である。

【００５１】［実施例１］内管３０２は、高速走行時等
で、高温の排気ガスに曝されるため、酸化や腐食による
劣化を防止するため、ステンレス材を用いて薄肉（例え
ば０．５ｍｍ）に成形されている。また、内管３０２
は、プレス加工、もしくは、パイプの曲げ加工により、
エキゾーストマニホールドの形状に成形される。内管の
エンジン側先端部３０５は、外筒３０１側に向かって径
を拡張されており、内管の先端部３０５の径は、フラン
ジ３０３の面で、エンジンのエキゾーストポートの径よ
り拡大している。内管３０２のフランジ３０３部近傍
で、内管３０２の外周部には、帯状の板材で形成された
複数個の内管保持部材３０４が溶接固定されている。内
管保持部材３０４は、内管３０２から外筒３０１に向か
ってＲ形状に形成されており、その先端は、外筒３０１
に鋳ぐるまれている。

【００５２】内管３０２の内管保持部材３０４が溶接さ
れている部位より下流側には、外筒３０１側に向かって
凸状に膨らむ熱膨張吸収部３１０が形成されている。エ
キゾーストマニホールドとエンジンとの間で、排気ガス
が外部に漏れないようにシールするガスケット３１１の
穴の大きさは、内管３０２のエンジン側先端部３０５の
内径より大きくなっている。内管３０２の下流部には、
外筒側に向かって凸状に膨らむ熱膨張吸収部３１０が適
宜形成されている。

【００５３】排気管全体の剛性や強度、及び有害な成分
を含む排気ガスが外気へ漏れることを防止する構造は、
内管３０２を鋳ぐるむ外筒３０１で形成される。従っ
て、外筒３０１自体は、従来より自動車用エンジンに装
着されているエキゾーストマニホールドの機能を持つ。
さらに、内管３０２と外筒３０１は適宜な隙間（例え
ば、３ｍｍから５ｍｍ程度）を持ち、内管３０２は外筒
３０１とは直接には固定されない。外筒３０１は、エン
ジン側フランジ３０３、及び図示していないフロントチ
ューブ側フランジと一体に成形されている。

【００５４】内管３０２と内管３０２に溶接固定された
内管保持部材３０４の先端を二重管形状に鋳ぐるむ場
合、内管３０２と外筒３０１の隙間に中子を挿入し、鋳
ぐるむことになる。鋳造が終了した後、中子砂を取り除
くが、中子砂が内管３０２と外筒３０１の隙間に取り残
されると、中子砂が、図示していない排気管の後方に設
置してある触媒に流れ込む恐れがあり、この結果、触媒
の性能を低下させ、排気ガスの浄化効率が悪化し、有害
な排気ガスを外気に放出する恐れがある。本実施例によ
る二重管構造エキゾーストマニホールドでは、外筒３０
１と内管３０２との隙間３３１より、隙間３３１を形成
するための中子砂を抜き取ることができるため、新たな
る砂抜き穴を設ける必要が無く、さらに、砂抜きが中子
の端部で行われるため、隙間３３１の中子砂を抜きやす
くなり、隙間に中子砂が残ることは無い。また、内管保
持部材３０４は、横幅を小さくしてあるため、図２に示
すように隙間３３１を塞ぐことはなく、中子砂が隙間３
３１に残ることはない。

【００５５】内管３０２の先端部３０５は、エンジン側
フランジ３０３面より外側に突き出しており、内管３０
２と内管保持部材３０４を一体に鋳ぐるみ後、エンジン
側フランジ３０３面を平らに加工する時に、内管３０２
の先端とフランジ３０３面が同一になるように加工を行
う。この結果、内管３０２の先端がガスケット３１１に
接するため、内管３０２内の排気ガスが隙間３３１へ流
れ込むことを抑制できる。

【００５６】次に、上記実施例の二重構造エキゾースト
マニホールドの作用を説明する。

【００５７】まず、エンジン始動時における排気ガス温
度の昇温について説明する。

【００５８】エンジンの停止直後を除き、エンジン始動
時の二重構造エキゾーストマニホールドの外筒３０１及
び内管３０２の温度は、外気温と同じである。エンジン
始動後、二重構造エキゾーストマニホールド内では、内
管３０２内を流れる排気ガスによって、まず内管３０２
が暖められる。この結果、内管３０２の壁温は上昇する
が、内管３０２に与えた熱量だけ排気ガスの温度は低下
する。

【００５９】本実施例の二重構造エキゾーストマニホー
ルドでは、内管３０２の肉厚を薄くしているので、内管
３０２の熱容量が小さく、内管３０２の壁温が早期に上
昇する。従って、排気ガスから内管３０２への伝熱量が
低く抑えられ、排気ガスの温度低下が抑制され、その結
果、本実施例の二重構造エキゾーストマニホールドの後
方に設置してある触媒の入口ガス温度を早期に上昇させ
ることができる。

【００６０】この時、内管３０２と外筒３０１の隙間に
排気ガスが漏れ出すと、図８に示すように、特に、エン
ジン始動直後において、排気管後方に設置してある触媒
に流れ込む排気ガス温度を大きく低下させ、排気ガスの
浄化効率を悪化させることになる。本実施例による二重
管構造エキゾーストマニホールドでは、内管３０２の先
端部は、フランジ３０３面と同一になっている。フラン
ジ３０３に取り付けられるガスケット３１１の穴は内管
３０２の先端部内径より小さいため、内管３０２の先端
は、ガスケット３１１に接し、内管３０２と隙間３３１
はガスケット３１１でシールされ、排気ガスが隙間３３
１へ漏れ出すことを防止でき、触媒の浄化効率を向上さ
せることになる。

【００６１】次に、市街地走行等の排気ガスやエキゾー
ストマニホールドが十分に暖まった状態では、内管３０
２と外筒３０１の管壁温の違い、及び管を構成する材料
の違いのため、内管３０２と外筒３０１との間に熱膨張
の差が生じる。

【００６２】すなわち、外筒３０１は、直接排気ガスに
曝されず、また、走行風により冷却されるため、表面温
度が低くなり、内管３０２に比べて、熱膨張が少ない。
一方、高温の排気ガスに直接曝され、内管３０２と外筒
３０１の隙間３３１の空気層で断熱される内管３０２は
高温となり、大きな熱膨張が発生する。

【００６３】内管３０２全体の熱膨張は、その大部分を
内管３０２の途中に適宜形成してある、外筒側に向かっ
て凸状に形成された熱膨張吸収部３１０により吸収され
る。エンジン側フランジ３０３部では、内管３０２の熱
膨張による伸びが、内管保持部材３０４近傍の熱膨張吸
収部３１０で吸収されるため、内管保持部材３０４へ応
力は緩和され、内管保持部材３０４の変形及び破損を防
止できる。

【００６４】内管保持部材３０４により、内管３０２の
内管保持部材３０４が溶接固定されている位置は固定さ
れるため、内管３０２の内管保持部材３０４よりエンジ
ン側の熱膨張による伸びは僅かな量となる。この僅かな
伸びは、内管３０２のエンジン側先端部３０５での外筒
３０１への径の拡大と、内管保持部材３０４のＲ部で吸
収される。このため、内管３０２の伸びが、ガスケット
３１１とエンジンに抑えられ、内管３０２の先端部３０
５が破損することを防止できる。

【００６５】二重構造エキゾーストマニホールドのフロ
ントチューブ側のフランジ部構造についても、エンジン
側フランジ３０３部構造と同様の構造とすることで、砂
抜きの穴を設けることなく、中子砂を効率よく抜き出す
ことができ、さらに、排気ガスが隙間３３１へ漏れるこ
とによるガス温低下を抑制し、さらに、熱膨張と収縮に
よる内管３０２の破損を防止できる。

【００６６】［実施例２］図４は、本発明の実施例２の
エンジン側フランジ部の断面図を示す。内管４０２に
は、内管保持部材４０４が溶接固定されており、内管保
持部材４０４の下流には、外筒４０１側に向かって凸状
に膨らむ熱膨張吸収部４１０が形成されている。内管４
０２のエンジン側先端部４０６は、径の大きさを変える
ことなくエンジン側に伸びており、先端部４０６は、エ
ンジン側フランジ４０３面より内側に位置する。エキゾ
ーストマニホールドとエンジンをシールするガスケット
４１１は、ステンレス等の金属で成形されており、内側
は、エキゾーストマニホールド側に向かって折り曲げら
れ、円筒部４１２を形成している。円筒部４１２の内径
は、内管４０２の外径より僅かに大きく形成されてい
る。

【００６７】エンジンとエキゾーストマニホールドのフ
ランジ４０３の間にガスケット４１１が装着された状態
で、エキゾーストマニホールドの内管４０２の外周は、
ガスケットの円筒部４１２の中に挿入される。この時、
内管４０２とガスケットの円筒部４１２の隙間は小さい
ため嵌合状態となる。なお、内管保持部材４０４と熱膨
張吸収部４１０の構造及び作用は実施例１と同じであ
る。

【００６８】本実施例による二重構造エキゾーストマニ
ホールドでは、内管４０２がガスケットの円筒部４１２
に密着挿入されているため、内管４０２内を流れる排気
ガスが、内管４０２と外筒４０１との隙間４３１へ流れ
込むのを、大部分抑制できる。また、高温時では、内管
４０２の内管保持部材４０４との溶接固定部よりエンジ
ン側の熱膨張による伸びは、内管４０２とガスケットの
円筒部４１２は固定されていないため、内管４０２がガ
スケットの円筒部４１２内を移動することで吸収され
る。

【００６９】［実施例３］図５は、本発明の実施例３の
エンジン側フランジ部の断面図を示す。内管５０２に
は、内管保持部材５０４が溶接固定されており、内管保
持部材５０４の下流には、外筒５０１側に向かって凸状
に膨らむ熱膨張吸収部５１０が形成されている。内管の
エンジン側先端部５０５は、外筒５０１側に向かって径
を拡張されており、内管の先端部５０５の径は、先端部
で、エンジンのエキゾーストポートの径より拡大してい
る。内管５０２のエンジン側先端部５０５は、エキゾー
ストマニホールドのエンジン側フランジ５０３より内側
に位置する。エキゾーストマニホールドとエンジンをシ
ールするガスケット５１１は、耐酸化性や耐高温性のス
テンレス等の金属で成形されており、内側は、エキゾー
ストマニホールド側に向かって折り曲げられ、円筒部５
１２を形成している。該円筒部５１２は、ガスケット５
１１の円盤状の面より先端に向かって径を僅かに縮小し
ており、円筒部５１２の外径は、内管５０２の先端部５
０５の内径より僅かに小さく形成されている。

【００７０】エンジンとエキゾーストマニホールドのフ
ランジ５０３の間にガスケット５１１が装着された状態
で、ガスケット５１１の円筒部５１２は、エキゾースト
マニホールドの内管５０２の中に挿入される。この時、
内管５０２の先端部５０５は、径を先端に向かって拡大
しており、一方、ガスケット５１１の円筒部５１２の先
端は径を縮小しているため、嵌合状態となる。なお、内
管保持部材５０４と熱膨張吸収部５１０の構造及び作用
は実施例１と同じである本実施例による二重構造エキゾ
ーストマニホールドでは、ガスケットの円筒部５１２が
内管５０２に密着挿入されているため、内管５０２内を
流れる排気ガスが、内管５０２と外筒５０１との隙間５
３１へ流れ込むのを、前記実施例に比べて、さらに抑制
できる。また、高温時では、内管５０２の内管保持部材
５０４との溶接固定部よりエンジン側の熱膨張による伸
びは、内管５０２とガスケット５１１の円筒部５１２は
固定されていないため、内管５０２がガスケットの円筒
部５１２の外周を移動することで吸収される。

【００７１】［実施例４］図６は、本発明の実施例４の
エンジン側フランジ部の断面図を示す。内管６０２に
は、内管保持部材６０４が溶接固定されており、内管保
持部材６０４の下流には、外筒６０１側に向かって凸状
に膨らむ熱膨張吸収部６１０が形成されている。内管６
０２のエンジン側先端部６０６は、径の大きさを変える
ことなくエンジン側に伸びており、先端部６０６は、エ
ンジン側フランジ６０３面より外側に位置する。

【００７２】エンジンとエキゾーストマニホールドの間
には、排気ガスをシールする第１のガスケット６１１と
サポート部材６１４と第２のガスケット６１３が装着さ
れている。第１のガスケットは、穴の径を内管６０２の
外径より僅かに大きく形成され、内管６０２を保持する
ように、エキゾーストマニホールドのエンジン側フラン
ジ６０３に密着する。また、第１のガスケット６１１
は、高温の排気ガスにその一部を曝されるため、耐高温
性と耐酸化性の材質で形成されている。第２のガスケッ
トは、内管６０２、及びエンジンのエキゾーストポート
の内径より大きく、エンジン側に密着している。サポー
ト部材６１４は、内管６０２の外径より大きな穴を持
ち、第１のガスケット６１１と第２のガスケット６１３
の間に挿入され、内管６０２の先端部６０６が、サポー
ト部材６１４の中に位置する。なお、内管保持部材６０
４と熱膨張吸収部６１０の構造及び作用は実施例１と同
じである。

【００７３】本実施例による二重構造エキゾーストマニ
ホールドでは、内管６０２が第１のガスケット６１１に
密着挿入されているため、内管６０２内を流れる排気ガ
スが、内管６０２と外筒６０１との隙間６３１へ流れ込
むのを抑制できる。また、第１のガスケット６１１で内
管６０２を保持するための内管６０２のフランジ６０３
面より突き出している部分と、高温時での、内管６０２
の内管保持部材６０４との溶接固定部よりエンジン側の
熱膨張による伸びは、内管６０２の外径より大きな穴径
を持つサポート部材６１４内で吸収される。この時、内
管６０２全体の伸びは、実施例１と同様に、内管６０２
の途中に形成されている熱膨張吸収部６１０で吸収され
るため、サポート部材６１４内での内管６０２の伸びは
僅かであるため、内管６０２の先端６０６が、エンジン
に突き当たり破損することはない。

【００７４】［実施例５］図７は、本発明の実施例５の
エンジン側フランジ部の断面図を示す。第１のガスケッ
ト７１１と第２のガスケット７１３の間に挿入されてい
るサポート７１４と、内管７０２以外の構造は実施例４
と同じである。内管７０２は、熱膨張吸収部７１０より
エンジン側において、内径をエンジンのエキゾーストポ
ートの内径より大きくしてある。それ以外の構造は実施
例４と同じである。サポート部材７１４は、穴の内径を
エンジンのエキゾーストポートと同等で、エキゾースト
マニホールドの内管７０２の先端部７０６の内径より小
さく成形してある。サポート部材７１４のエキゾースト
マニホールド側には、Ｕ字型の溝７１５を全周にわたっ
て形成されている。エキゾーストマニホールドをエンジ
ンに取り付けた状態で、サポート部材７１４のＵ字型の
溝７１５に内管７０２の先端部７０６が挿入される。

【００７５】本実施例による二重構造エキゾーストマニ
ホールドでは、第１のガスケット７１１に排気ガスが直
接当たるのを防ぎ、第１のガスケット７１１の劣化を防
止できるため、第１のガスケット７１１を耐酸化性や耐
高温性の材料にする必要がない。その他の効果、実施例
４と同じである。

【００７６】なお、内管７０２の内径を大きくする部位
は、熱膨張吸収部７１０以外でも効果に変わりはなく、
また、内管７０２の先端部７０６が、外筒７０１に向か
って径を拡張しても効果は同じである。

【００７７】［実施例６］実施例１において、排気ガス
をシールするガスケット３１１を材料を耐酸化性や耐高
温性のステンレス等の金属としたものである。

【００７８】本実施例では、内管３０２の先端３０５の
伸びを金属製のガスケット３１１で抑えることになり、
内管３０２によるエンジン側への傷の発生を抑制でき
る。

【００７９】［実施例７］実施例１において、内管３０
２の熱膨張吸収部３１０を、内管保持部材３０４が溶接
されている部位より下流側に複数個設置するものであ
る。

【００８０】本実施例では、内管保持部材３０４にかか
る応力を低減することができ、内管保持部材３０４を対
応力性の低いものとする事ができる。

【００８１】［実施例８］実施例１において、内管保持
部材３０４の内管３０２への溶接を、スポット溶接とし
たものである。

【００８２】本実施例では、内管保持部材３０４の内管
３０２への溶接が容易となり、また、内管３０２との接
触部が少なくなるため、内管３０２から外筒３０１へ逃
げる熱量が低減され、内管３０２の壁温低下を抑制し、
引いては、排気ガス温度の早期上昇に繋がる。

【００８３】［実施例９］図１２は、本発明の実施例９
のエンジン側フランジ部の断面図であって、エンジンに
取り付ける前の状態を、図１３は、エンジンに装着した
状態を示す。

【００８４】内管１２０２には、内管保持部材１２０４
が溶接固定されており、内管保持部材１２０４の下流に
は、外筒１２０１側に向かって凸状に膨らむ熱膨張吸収
部１２１０が形成されている。内管１２０２のエンジン
側先端部は、径の大きさを変えることなくエンジン側に
伸びており、内管１２０２の先端部は、エンジン側フラ
ンジ１２０３面より内側に位置する。エキゾーストマニ
ホールドのエンジン側フランジ部１２０３には、ステン
レス等の金属材で形成されたリングサポート１２３２が
鋳込まれている。リングサポート１２３２のエキゾース
トマニホールドのフランジ１２０３側は、フランジ１２
０３と同一面に加工されているか、フランジ１２０３内
に位置し、内管１２０２のエンジン側先端部がリングサ
ポート１２３２の長さ方向で中心部近傍に位置するよう
な長さを持つ。また、リングサポート１２３２の内面
は、エキゾーストマニホールドのフランジ面１２０３か
ら内部に向かって径を絞るように、平滑に加工されてい
る。リングガスケット１２３３の芯の外径は、内管１２
０２のエンジン側先端の円筒形部外径と、リングサポー
ト１２３２の最も径の小さい内径との隙間より大きくな
っている。

【００８５】エンジンに、エキゾーストマニホールド１
２０１が取り付けられた状態で、リングガスケット１２
３３は、内管１２０２のエンジン側先端の円筒部外周
と、リングサポート１２３２の平滑に加工された内面
と、エンジンのフランジ面に密に接触するため、内管１
２０２と外筒１２０１の隙間１２３１と、内管１２０２
内とは、エキゾーストマニホールドのエンジン側でシー
ルされる。なお、内管保持部材１２０４と熱膨張吸収部
１２１０の構造及び作用は実施例１と同じである。

【００８６】本実施例による二重構造エキゾーストマニ
ホールドでは、リングサポート１２３２と内管１２０２
との間は大きく隙間が形成されているため、鋳造後の中
子砂が抜きやすく、隙間に中子砂が残ることはない。

【００８７】エキゾーストマニホールドのエンジン側で
は、内管１２０２の先端部と外筒１２０１は、リングサ
ポート１２３２を介して、リングガスケット１２３３で
シールされているため、内管１２０２内を流れる排気ガ
スが、隙間１２３１へ漏れ出すことを防止でき、触媒の
浄化効率を向上させることになる。さらに、エキゾース
トマニホールドのフランジ１２０３とエンジンのフラン
ジ部は、同様に、リングサポート１２３２を介して、リ
ングガスケット１２３３でシールされているため、排気
ガスが外気へ漏れることはない。また、高温時では、内
管１２０２の内管保持部材１２０４との溶接固定部より
エンジン側の熱膨張による伸びは、内管１２０２とリン
グガスケット１２３３は固定されていないため、内管１
２０２がリングガスケット１２３３内を移動することで
吸収される。

【００８８】なお、エキゾーストマニホールドのフラン
ジ１２０３とエンジンのフランジ面に、板状のガスケッ
トを装着しても同じ作用である。

【００８９】［実施例１０］図１４は、本発明の実施例
１０のエンジン側フランジ部の断面図を示す。内管１４
０２のエンジン側先端部は、径の大きさを変えることな
くエンジン側に伸びており、内管１４０２の先端部に
は、外筒１４０１側に向かって凸状に膨らむ熱膨張吸収
部１４１０が形成され、その先端はエンジン側フランジ
１４０３面より内側に位置する。

【００９０】エキゾーストマニホールドのフランジ１４
０３部の内管１４０２側には、エンジン側平滑面からエ
キゾーストマニホールド内部に向かって、内径が小さく
なるようにフランジ平滑カット部１４３４が平面加工さ
れている。リングガスケット１４３３の芯の外径は、内
管１４０２のエンジン側先端の円筒形部外径と、フラン
ジ平滑カット部１４３４の最も径の小さい内径との隙間
より大きくなっている。

【００９１】エンジンに、エキゾーストマニホールド１
４０１が取り付けられた状態で、リングガスケット１４
３３は、内管１４０２のエンジン側先端の円筒部外周及
び、内管１４０２のエンジン側先端部に形成した熱膨張
吸収部１４１０のＲ形状の凸部と、エキゾーストマニホ
ールドのフランジ平滑カット部１４３４の平面と、エン
ジンのフランジ面に密に接触するため、内管１４０２と
外筒１４０１の隙間１４３１と、内管１４０２内とは、
エキゾーストマニホールドのエンジン側でシールされ
る。

【００９２】本実施例による二重構造エキゾーストマニ
ホールドでは、外筒１４０１と内管１４０２との間は狭
くなるが、隙間は形成されているため、鋳造後の中子砂
が抜き難くなることはなく、また、隙間に中子砂が残る
ことはない。

【００９３】エキゾーストマニホールドのエンジン側で
は、内管１４０２の先端部、及び、先端部近傍の熱膨張
吸収部１４１０と外筒１４０１は、リングガスケット１
４３３でシールされているため、内管１４０２内を流れ
る排気ガスが、隙間１４３１へ漏れ出すことが防止で
き、触媒の浄化効率を向上させることになる。エキゾー
ストマニホールド１４０１とエンジンのフランジ面から
の排気ガス漏れ防止は、実施例９と同じである。また、
高温時の内管１４０２の熱膨張は、内管１４０２のエン
ジン側先端部に形成された熱膨張吸収部１４１０で吸収
される。

【００９４】［実施例１１］図１５は、本発明の実施例
１１のエンジン側フランジ部の断面図を示す。内管１５
０２のエンジン側先端部は、径の大きさを変えることな
くエンジン側に伸びており、その先端はエンジン側フラ
ンジ１５０３面より内側に位置する。エキゾーストマニ
ホールドをエンジンに取り付けた状態で、エキゾースト
マニホールドのフランジ１５０３面と、エンジンのフラ
ンジ面の間には、板状のガスケット１５１１が装着され
ている。内管１５０２の先端部と板状のガスケット以外
の構造は、実施例１０と同じである。

【００９５】本実施例による二重構造エキゾーストマニ
ホールドでは、リングガスケット１５３３の芯の外径が
大きくなるため、高温時に、排気ガスの圧力が高くな
り、排気ガスがリングガスケット１５３３から外気へ逃
げる恐れがあるが、板状ガスケット１５１１により防止
できる。なお、高温時に、排気ガスが内管１５０２と外
筒１５０１の隙間１５３１へ漏れても問題はない。

【００９６】［実施例１２］図１６は、本発明の実施例
１２のエンジン側フランジ部の断面図を示す。内管１６
０２の先端部は、エンジン側に向かって径を縮小する径
縮小部１６３５からなる。内管１６０２の径縮小部１６
３５以外の構造は、実施例９と同じである。

【００９７】本実施例による二重構造エキゾーストマニ
ホールドでは、内管１６０２のエンジン側先端部に径縮
小部１６３５を形成しているため、リングガスケット１
６３３の取付が容易になる。

【００９８】［実施例１３］図１７、図１８は、本発明
の実施例１３のエンジン側フランジ部の断面図、及びフ
ロントチューブ側断面図を示す。本実施例は、エキゾー
ストマニホールドのエンジン側で、実施例１０におい
て、内管１７０２を外筒１７０１に固定するための内管
保持部材を廃止した構造である。エキゾーストマニホー
ルドのフロントチューブ１８４３側では、内管１８０２
のフロントチューブ１８４３側先端部が、径を変更する
ことなく、エキゾーストマニホールドのフロントチュー
プ側フランジ１８４４面より、フロントチューブ１８４
３側に位置している。エキゾーストマニホールド１８０
１のフロントチューブ側フランジ１８４４部において
は、フランジ１８４４のフロントチューブ側平滑面から
エキゾーストマニホールド内部に向かって、内径が小さ
くなるようにフランジ平滑カット部１８３４が平面加工
されている。フロントチューブ１８４３は、エキゾース
トマニホールドの内管１８０２の外径より大きな内径を
持つ。金属製のリングガスケット１８３２は、フランジ
平滑カット部１８３４の最も小さい内径と、エキゾース
トマニホールドの内管１８０２の外径との隙間より大き
な芯の外径を持つ。エキゾーストマニホールド１８０１
にフロントチューブ１８４３を取り付けた状態で、リン
グガスケット１８３３が、エキゾーストマニホールドの
内管１８０２の外周と、フランジ平滑カット部１８３４
と、フロントチューブ１８４３のフランジ１８４２面に
密に装着される。

【００９９】本実施例による二重構造エキゾーストマニ
ホールドでは、エキゾーストマニホールドの内管１７０
２，１８０２が、リングガスケット１７３３，１８３３
によって位置決め、及び保持されるため、内管１７０
２，１８０２の位置決めと保持のための内管保持部材を
必要としない。

【０１００】［実施例１４］図１９は、本発明の実施例
１４のエンジン側フランジ部の断面図を示す。内管１９
０２のエンジン側先端部１９０６は、径の大きさを変え
ることなくエンジン側に伸びており、先端部１９０６
は、エンジン側フランジ１９０３面より外側に位置す
る。

【０１０１】エンジンとエキゾーストマニホールドの間
には、サポート部材１９１４と板状ガスケット１９１３
が装着されている。サポート部材１９１４は、内管１９
０２の外径より大きな穴を持ち、エキゾーストマニホー
ルドのフランジ１９０３と板状ガスケット１９１３の間
に挿入され、内管１９０２の先端部１９０６が、サポー
ト部材１９１４の中に位置する。エキゾーストマニホー
ルドのフランジ部１９０３の内管１９０２側には、エン
ジン側平滑面からエキゾーストマニホールド内部に向か
って、内径が小さくなるようにフランジ平滑カット部１
９３４が平面加工されている。リングガスケット１９３
３の芯の外径は、内管１９０２のエンジン側先端の円筒
形部外径と、フランジ平滑カット部１９３４の最も径の
小さい内径との隙間より大きくなっている。

【０１０２】エンジンに、エキゾーストマニホールド１
９０１が取り付けられた状態で、エキゾーストマニホー
ルドの内管の先端部１９０６とサポート部材１９１４と
は密着はしないが、リングガスケット１９３３は、内管
１９０２のエンジン側先端の円筒部外周と、エキゾース
トマニホールドのフランジ平滑カット部１９３４の平面
と、サポート部材のエキゾーストマニホールド側平面に
密に接触するため、内管１９０２と外筒１９０１の隙間
１９３１と、内管１９０２内とは、エキゾーストマニホ
ールドのエンジン側でシールされる。

【０１０３】本実施例による二重構造エキゾーストマニ
ホールドでは、高温時における内管１９０２の内管保持
部材１９０４との溶接固定部よりエンジン側の熱膨張に
よる伸びは、内管１９０２の外径より大きな穴径を持つ
サポート部材１９１４内で吸収される。

【０１０４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、内管と内管保持部材を鋳ぐるむ時に使用する内
管と外筒の間の隙間を形成するための中子を、内管と外
筒の間の隙間との連通部から抜き出すことができるた
め、中子砂を抜きための砂抜き穴を設ける必要はなく、
作業性が向上すると共に、中子が内管と外筒の間に残留
することを防止できる。

【０１０５】さらに、内管の肉厚を薄くすることができ
るので、内管の熱容量が小さく内管の壁温が早期に上昇
する。従って、排気ガスから内管への伝熱量が低く抑え
られ、排気ガスの温度低下が抑制され、その結果、エキ
ゾーストマニホールド後方に設置してある触媒の入口ガ
ス温度を上昇させることができる。

【０１０６】また、内管と外筒との隙間をガスケットで
塞ぐことになり、排気ガスが内管と外筒の隙間に流れ込
むことを防止でき、排気ガス温度が低下する事を抑制で
きる。

【０１０７】また、高温時は、内管保持部材で内管のエ
ンジン側位置は固定され、さらに、外筒側に径を拡張し
ているため、内管の伸びを小さく押さえ、かつ、僅かな
伸びを径方向に吸収することで、先端の破損を防止で
き、さらに、内管保持部材の下流側に設けた熱膨張吸収
構造により、内管保持部材より下流の内管の熱膨張によ
る伸びを吸収し、内管の破損を防止する。

【０１０８】請求項２の発明によれば、金属製のガスケ
ットの円筒部を、内管の外周に装着するため、排気ガス
の内管と外筒の隙間への流れ込みを防止でき、排気ガス
の温度低下を抑制できる。

【０１０９】また、高温時における、内管に溶接固定さ
れている内管保持部材よりエンジン側の内管の熱膨張に
よる伸びは、金属ガスケットの円筒部で吸収するため、
内管の破損を防止できる。

【０１１０】請求項３の発明によれば、金属製のガスケ
ットの円筒部を、内管の内側に装着するため、排気ガス
の内管と外筒の隙間への流れ込みを防止でき、排気ガス
の温度低下を抑制できる。

【０１１１】また、高温時における、内管に溶接固定さ
れている内管保持部材よりエンジン側の内管の熱膨張に
よる伸びは、内管の径拡張部と、金属ガスケットの円筒
部で吸収するため、内管の破損を防止できる。

【０１１２】請求項４の発明によれば、内管のエンジン
側先端の拡張や、ガスケットの曲げ加工を行うことな
く、第１のガスケットで排気ガスの内管と外筒の隙間へ
の漏れを防止し、排気ガス温度の低下を抑制する。ま
た、サポート部材により、高温時の内管の伸びを吸収
し、内管破損を防止できる。

【０１１３】請求項５の発明によれば、内管と外筒との
隙間への排気ガス漏れを防止する第１ガスケットに、長
時間にわたり排気ガスが接することによるガスケットの
劣化を抑制できる。

【０１１４】請求項６の発明によれば、内管の先端の伸
びを金属製のガスケットで抑えることになり、内管によ
るエンジン側への傷の発生を抑制できる。

【０１１５】請求項７の発明によれば、高温時に、内管
の熱膨張の伸びによる内管保持部材の劣化を防止でき
る。

【０１１６】請求項８の発明によれば、内管保持部材の
溶接固定が容易となり、また、内管に直接接している部
材の熱容量を低減することになり、排気ガス温度の上昇
を早めることができる。

【０１１７】請求項９の発明によれば、エキゾーストマ
ニホールドの外筒と内管の隙間と、外筒のフランジ面と
エンジンとの間をリングガスケットでシールするため、
排気ガスのエキゾーストマニホールド外部への散逸と、
内管と外筒の隙間への流れ込みを防止することができ、
さらに、エキゾーストマニホールドをエンジンに取り付
ける時に、内管の位置決めが容易になる。

【０１１８】また、エキゾーストマニホールド本体とは
別体のリングサポートを用いることで、リングガスケッ
トの径を小さくすることができる。また、リングサポー
トの内径は、内管の外径より十分に大きいため、鋳造後
の砂抜きは容易である。

【０１１９】請求項１０の発明によれば、内管の熱膨張
吸収構造のＲ部と、エキゾーストマニホールドのフラン
ジの平滑カット部をリングガスケットでシールするた
め、別体のリングサポートを必要としない。

【０１２０】請求項１１の発明によれば、円筒形の内管
の先端部とエキゾーストマニホールドのフランジの平滑
カット部を径の大きなリングガスケットでシールするた
め、別体のリングサポートや、内管の先端部での熱膨張
吸収構造を必要としない。

【０１２１】請求項１２の発明によれば、内管の先端部
をエンジン側に向かって径を縮小しており、さらに、エ
キゾーストマニホールドとは別体のリングサポートが、
内径をエキマニ内部に向かって径を縮小するため、リン
グガスケットの装着が容易となる。

【０１２２】請求項１３の発明によれば、エキゾースト
マニホールドのフロントチューブ側で、内管と外筒との
隙間と、外筒とフロントチューブの間をリングガスケッ
トでシールするため、内管の位置決めと保持が容易とな
り、エンジン側フランジ部で内管の保持部材を必要とし
ない。

【０１２３】請求項１４の発明によれば、内管のエンジ
ン側先端の拡張や縮小の加工を行うことなく、リングガ
スケットで排気ガスの内管と外筒の隙間への漏れを防止
し、排気ガス温度の低下を抑制する。また、サポート部
材により、高温時の内管の伸びを吸収し、内管破損を防
止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した自動車のエキゾーストマニホ
ールドの概略構造図である。

【図２】本発明の実施例を示すエキゾーストマニホール
ドのフランジ面加工前を示す断面図である。

【図３】本発明の実施例を示すエンジンに装着した状態
を示す図である。

【図４】本発明の実施例２を示すエンジンに装着した状
態を示す図である。

【図５】本発明の実施例３を示すエンジンに装着した状
態を示す図である。

【図６】本発明の実施例４を示すエンジンに装着した状
態を示す図である。

【図７】本発明の実施例５を示すエンジンに装着した状
態を示す図である。

【図８】本発明による触媒に流入する排気ガス温度の変
化を示す図である。

【図９】従来例の縦断面図である。

【図１０】従来例の縦断面図である。

【図１１】従来例の縦断面図である。

【図１２】本発明の実施例９を示すエンジンに装着する
前の状態を示す図である。

【図１３】本発明の実施例９を示すエンジンに装着した
状態を示す図である。

【図１４】本発明の実施例１０を示すエンジンに装着し
た状態を示す図である。

【図１５】本発明の実施例１１を示すエンジンに装着し
た状態を示す図である。

【図１６】本発明の実施例１２を示すエンジンに装着し
た状態を示す図である。

【図１７】本発明の実施例１３を示すエンジンに装着し
た状態を示す図である。

【図１８】本発明の実施例１３を示すフロントチューブ
に装着した状態を示す図である。

【図１９】本発明の実施例１４を示すエンジンに装着し
た状態を示す図である。

【符号の説明】

３０１，４０１，５０１，６０１，７０１，１２０１
外筒 ３０２，４０２，５０２，６０２，７０２，１２０２
内管 ３０３，４０３，５０３，６０３，７０３，１２０３
フランジ ３０４，４０４，５０４，６０４，７０４，１２０４
内管保持部材 ３１０，４１０，５１０，６１０，７１０，１２１０
熱膨張吸収構造 ３１１，４１１，５１１ ガスケット ６１３，７１３ 第２ガスケット ６１４，７１４，１９１４ サポート ３３１，４３１，５３１，６３１，７３１，１２３１
内管と外筒の隙間 １２３２ リングサポート １２３３，１８３３ リングガスケット １４３４，１８３４ フランジ平滑カット部 １６３５ 内管径縮小部 １８４３ フロントチューブ

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステンレス材で薄肉に形成された内管を
   鋳鉄で鋳ぐるみ、前記内管内を排気ガスの通路とするエ
   ンジンの二重構造エキゾーストマニホールドにおいて、 前記内管のエンジン側フランジ部で、帯状の板材の一端
   を内管の外筒側に溶接固定し、該板材の他端は内管より
   Ｒ形状で外筒に向かって伸び、該板材の先端は外筒に鋳
   込み固定されている複数個の内管保持部材と、前記内管
   のエンジン側先端は、外筒側に径を拡張しており、該内
   管の拡張部は、フランジ部端面でエンジンのエキゾース
   トポートの内径より径を拡大し、前記内管の先端と、エ
   キゾーストマニホールドのエンジン側フランジとは、同
   一面に加工されている該内管のエンジン側径拡張の先端
   部と、前記内管の、該内管に溶接固定された前記内管保
   持部材より下流側において、前記外筒側に向かって該内
   管の一部をＲ形状の凸状に膨む内管の熱膨張吸収構造
   と、エンジンのヘッドと前記エキゾーストマニホールド
   との間で排気ガスをシールするガスケットであって、前
   記内管の径拡張部の内径より小さい穴のガスケットを持
   つことを特徴とする二重構造エキゾーストマニホール
   ド。
2. 【請求項２】 請求項１記載の二重構造エキゾーストマ
   ニホールドであって、前記内管のエンジン側先端部にお
   いて、 内径を拡張することなくエキゾーストマニホールドのエ
   ンジン側フランジ面より内側に位置する内管と、前記ガ
   スケットをステンレス等の金属で形成し、該ガスケット
   の内側にエキゾーストマニホールド側に折り曲げた円筒
   部を持ち、該円筒部は、前記エキゾーストマニホールド
   とエンジンの間に装着された状態で、前記内管の外周に
   装着されるガスケットを持つことを特徴とする二重構造
   エキゾーストマニホールド。
3. 【請求項３】 請求項１記載の二重構造エキゾーストマ
   ニホールドであって、前記内管のエンジン側先端部にお
   いて、 エンジン側に向かって径を拡張し、該内管の先端は、エ
   ンジン側フランジ面より内側に位置する内管と、前記ガ
   スケットをステンレス等の金属で形成し、該ガスケット
   の内側をエキゾーストマニホールド側に折り曲げた円筒
   部を持ち、該円筒部はエキゾーストマニホールドの内部
   に向かって径を縮小し、前記エキゾーストマニホールド
   とエンジンの間に装着された状態で、前記内管の径拡張
   部の内側に装着されるガスケットを持つことを特徴とす
   る二重構造エキゾーストマニホールド。
4. 【請求項４】 請求項１記載の二重構造エキゾーストマ
   ニホールドであって、前記内管のエンジン側先端部にお
   いて、 内径を拡張することなくエキゾーストマニホールドのエ
   ンジン側フランジ面よりエンジン側に位置する内管と、
   エキゾーストマニホールドのフランジとエンジンとの間
   に、前記内管の外周とエキゾーストマニホールドのフラ
   ンジに密着する排気ガスをシールする第１のガスケット
   と、エンジンのエキゾーストポートの内径より大きな穴
   を持ちエンジンに密着する第２のガスケットと、前記第
   １のガスケットと前記第２のガスケットの間で、前記内
   管の外径より大きな穴を持ち、前記内管の先端部が、該
   サポートの穴の中に位置する厚みを持つサポートを持つ
   ことを特徴とする二重構造エキゾーストマニホールド。
5. 【請求項５】 請求項４記載の二重構造エキゾーストマ
   ニホールドであって、前記サポート部材は、前記内管よ
   り小さい穴を持ち、前記エキゾーストマニホールド側に
   Ｕ字型の溝を全周にわたり形成し、該Ｕ字型の溝の中に
   前記内管のエンジン側先端部が挿入されることを特徴と
   する二重構造エキゾーストマニホールド。
6. 【請求項６】 請求項１記載の二重構造エキゾーストマ
   ニホールドであって、前記ガスケットをステンレス等の
   金属で形成することを特徴とする二重構造エキゾースト
   マニホールド。
7. 【請求項７】 請求項１記載の二重構造エキゾーストマ
   ニホールドであって、前記内管の、該内管に溶接固定さ
   れた前記内管保持部材より下流側に、前記外筒側に向か
   って該内管の一部をＲ形状の凸状に膨む内管の熱膨張吸
   収構造を複数個持つことを特徴とする二重構造エキゾー
   ストマニホールド。
8. 【請求項８】 請求項１記載の二重構造エキゾーストマ
   ニホールドであって、前記内管保持部材は、前記内管の
   外周にスポット溶接で固定されていることを特徴とする
   二重構造エキゾーストマニホールド。
9. 【請求項９】 請求項２記載の二重構造エキゾーストマ
   ニホールドであって、前記エキゾーストマニホールドの
   エンジン側フランジ部には、ステンレス等の金属材で円
   筒形に形成され、外周をエキゾーストマニホールドの鋳
   造時に鋳込み、内面は、前記フランジ面よりエキゾース
   トマニホールド内部に向かって内径を絞り、径の最も小
   さいところで、前記二重構造エキゾーストマニホールド
   の内管より大きく、かつ、前記内管のエンジン側先端部
   より内側までの長さを持ち、該内面は平滑に加工され、
   エンジン側の面は、前記エキゾーストマニホールドのフ
   ランジ面と同一面に加工されているか、若しくは、エキ
   ゾーストマニホールドの内部に鋳込まれているリングサ
   ポートと、前記リングサポートの最も小さい内径と、前
   記内管の外径との隙間より大きな芯の外径を持つ金属製
   のリングガスケットからなり、前記エキゾーストマニホ
   ールドをエンジンに取り付けた状態で、前記リングガス
   ケットが、前記内管の外周と前記リングサポートの内面
   と、エンジンのフランジ面との間に密に装着されたこと
   を特徴とする二重構造エキゾーストマニホールド。
10. 【請求項１０】 請求項２記載の二重構造エキゾースト
    マニホールドであって、前記内管のエンジン側先端部に
    形成されている、前記外筒側に向かって該内管の一部を
    Ｒ形状の凸状に膨らむ内管の熱膨張吸収構造と、前記エ
    キゾーストマニホールドのエンジン側フランジ部におい
    て、 該フランジのエンジン側平滑面からエキゾーストマニホ
    ールド内部に向かって、内径が小さくなるように平面加
    工されたフランジ平滑カット部と、前記フランジ平滑カ
    ット部の最も小さい内径と前記内管の外径との隙間より
    大きな芯の外径を持つ金属製のリングガスケットからな
    り、前記エキゾーストマニホールドをエンジンに取り付
    けた状態で、前記リングガスケットが、前記内管のエン
    ジン側先端部の外周、若しくは、前記内管の熱膨張吸収
    構造の凸部の外周と、前記フランジ平滑カット部と、エ
    ンジンのフランジ面との間に密に装着されたことを特徴
    とする二重構造エキゾーストマニホールド。
11. 【請求項１１】 請求項１０記載の二重構造エキゾース
    トマニホールドであって、前記内管に溶接固定されてい
    る内管保持部材よりエンジン側の内管において、 熱膨張吸収構造を設けることなくエキゾーストマニホー
    ルドのエンジン側フランジ面よりエキゾーストマニホー
    ルド内部に位置する内管と、前記エキゾーストマニホー
    ルドをエンジンに取り付けた状態で、前記リングガスケ
    ットが、前記内管のエンジン側先端部の外周と、前記フ
    ランジ平滑カット部と、エンジンのフランジ面との間に
    密に装着されたことを特徴とする二重構造エキゾースト
    マニホールド。
12. 【請求項１２】 請求項９記載の二重構造エキゾースト
    マニホールドであって、前記内管のエンジン側の先端部
    で、内管の径をエンジン側に向かって縮小する内管のエ
    ンジン側径縮小の先端部と、内面が前記フランジ面より
    エキゾーストマニホールド内部に向かって内径を絞って
    あるリングサポートからなり、前記エキゾーストマニホ
    ールドをエンジンに取り付けた状態で、前記リングガス
    ケットが、前記内管の径縮小先端部の外周と、前記リン
    グサポートの内面と、エンジンのフランジ面との間に密
    に装着されたことを特徴とする二重構造エキゾーストマ
    ニホールド。
13. 【請求項１３】 請求項１０記載の二重構造エキゾース
    トマニホールドであって、前記外筒とは固定されない前
    記内管のエンジン側先端部と、前記エキゾーストマニホ
    ールドのフロントチューブ側で、該エキゾーストマニホ
    ールドのフロントチューブ側フランジ面より、フロント
    チューブ側に位置する前記内管のフロントチューブ側先
    端と、前記エキゾーストマニホールドのフロントチュー
    ブ側フランジ部において、 該フランジのフロントチューブ側平滑面からエキゾース
    トマニホールド内部に向かって、内径が小さくなるよう
    に平面加工されたフランジ平滑カット部と、前記内管の
    外径より大きな内径を持つフロントチューブと、前記フ
    ランジ平滑カット部の最も小さい内径と前記内管の外径
    との隙間より大きな芯の外径を持つ金属製のリングガス
    ケットからなり、前記エキゾーストマニホールドに前記
    フロントチューブを取り付けた状態で、前記リングガス
    ケットが、前記内管の外周と前記フランジ平滑カット部
    と、フロントチューブのフランジ面に密に装着されたこ
    とを特徴とする二重構造エキゾーストマニホールド。
14. 【請求項１４】 請求項１３記載の二重構造エキゾース
    トマニホールドであって、前記内管のエンジン側先端部
    において、 内径を拡張することなくエキゾーストマニホールドのエ
    ンジン側フランジ面よりエンジン側に位置する内管と、
    エンジンのエキゾーストポートの内径より大きな穴を持
    ちエンジンに密着するガスケットと、前記エキゾースト
    マニホールドのエンジン側フランジ面とガスケットの間
    で、前記内管の外径より大きな穴を持ち、前記内管の先
    端部が、該サポートの穴の中に位置する厚みを持つサポ
    ートからなり、前記エキゾーストマニホールドをエンジ
    ンに取り付けた状態で、前記リングガスケットが、前記
    内管の外周と前記フランジ平滑カット部と、前記サポー
    トのエキゾーストマニホールド側面に密に装着されたこ
    とを特徴とする二重構造エキゾーストマニホールド。