JPH0996218A - 排気マニホルド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 排気マニホルドの管路部とフランジ部との熱
膨張差によってフランジ部のつけ根に亀裂が生じること
を防ぐ。 【解決手段】 一対のマニホルド半体１２からなり、こ
れらマニホルド半体１２が、それらの周縁部に沿い連続
して延びるフランジ部１４において互いに接合せしめら
れている排気マニホルド１０において、フランジ部１４
の長手方向の中間部であって機関運転時に局所的に大き
な歪みを発生するフランジ部分のフランジ巾を他のフラ
ンジ部分に比べて小さくしたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は排気マニホルドに関
する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関に用いられる排気マニホルドと
して、プレス成形により成形された上側部分と下側部分
とからなる一対のマニホルド半体を互いに接合して作製
したものが知られている。例えば実開平０１−１１９８
２４に開示されている排気マニホルドのマニホルド半体
は、その周縁部から水平方向へ突出して長手方向へ延在
するフランジ部を有し、排気マニホルドは、これらフラ
ンジ部において互いに溶接することにより作製されてい
る。このように作製される排気マニホルドでは、溶接さ
れるフランジ部に巾を持たせているため、マニホルド半
体を製造する際に高い精度は必要なく、マニホルド半体
の互いの位置合わせの許容誤差は比較的大きくできると
いう利点がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述の排気マニホルド
は、その流入口と流出口との間で上下方向へ湾曲してお
り、また流入口及び流出口のそれぞれにおいて内燃機関
の他の部品に固定されている。内燃機関運転時、排気マ
ニホルドへ高温の排気ガスが流入し、排気マニホルドの
温度が上昇すると、排気マニホルド全体が管路の長手方
向へ熱膨張するため、管路部は湾曲部分において外側へ
張り出すように変形しようとするが、管路部から水平方
向に突出するフランジ部は、直接的に排気ガスと接触し
ていないために、管路部に比較して熱膨張量は小さく、
そのため管路部の湾曲部分における張り出しを抑制する
ように働き、結果として管路部とフランジ部とのつけ根
には、局所的に大きな歪みが生じ、ひいては亀裂が生じ
る可能性がある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
による排気マニホルドは、一対のマニホルド半体からな
り、これらマニホルド半体が、それらの周縁部に沿い連
続して延びるフランジ部において互いに接合せしめられ
ている排気マニホルドにおいて、上記フランジ部の長手
方向の中間部であって機関運転時に局所的に大きな歪み
を発生するフランジ部分のフランジ巾を他のフランジ部
分に比べて小さくしたことを特徴とする。フランジ巾を
小さくした部分を設けたことにより、その部分における
歪みを緩和する。

【０００５】請求項２に記載の本発明による排気マニホ
ルドは、請求項１に記載の排気マニホルドにおいて、前
記フランジ部の長手方向の中間部であって機関運転時に
局所的に大きな歪みを発生するフランジ部分を排除した
ことを特徴とする。フランジ部分を排除したことによ
り、その部分における歪みを緩和する。

【０００６】

【発明の実施の形態】図１は排気マニホルドを示す全体
図である。図１において、１０は排気マニホルド、１２
はマニホルド半体、１４はマニホルド半体１２の周縁部
に沿い連続して延びるフランジ部、１６はその内部に管
路を有する管路部である。排気マニホルド１０は一対の
マニホルド半体１２を、これらのフランジ部１４におい
て互いに溶接することにより作製されている。本実施形
態では、排気マニホルド１０の排気流入側には流入口１
８が４つ設けられており、排気マニホルド１０の管路
は、各流入口１８から、途中合流して１つの流出口２０
まで延びている。排気マニホルド１０の排気流入側及び
流出側は、内燃機関の部品に固定されている。またフラ
ンジ部１４の長手方向の中間部には、フランジ部１４の
一部を排除した切欠き部２２が設けられている。

【０００７】この排気マニホルド１０を側面から見た図
２にあるように、管路は流入口１８と流出口２０との間
で上下方向へ湾曲している。排気マニホルド１０に高温
の排気ガスが流入すると、排気マニホルド１０が管路の
長手方向へ熱膨張を起こすため、排気マニホルド１０の
管路部１６は、もとの、すなわち熱膨張前の管路部１６
の輪郭よりも外側へ張り出すように変形しようとする。
一方、フランジ部１４は、直接的に排気ガスと接触して
いないために管路部１６に比較して熱膨張量が小さい。
したがってフランジ部１４のつけ根には歪みが生じる
が、本実施形態においては局所的に大きな歪みが生じる
箇所に切欠き部２２を設けているため、フランジ部１４
が管路部１６の湾曲部分における張り出しを抑制するよ
うには働かず、亀裂が生じることを防ぐことができる。
通常、管路の中間部で且つ曲がり程度の大きい箇所に、
大きな応力が生じやすい。

【０００８】第一の実施形態の切欠き部の拡大部分図で
ある図３にあるように、切欠き部２２は、台形形状のフ
ランジ部分をフランジ部１４から排除して形成されてお
り、この切欠き部２２は、台形形状の上底がフランジ部
１４と管路部１６との間のつけ根に（したがって台形形
状の下底がフランジ部１４の外周面に）沿っている。さ
らに一方のマニホルド半体１２の切欠き部２２に対応す
る外周面には、管路の気密を確保するため、その外周面
から延び、組み立てられた際に他方のマニホルド半体１
２の外周面に沿って延びる長方形の遮蔽部２４が設けら
れている。フランジ部１４の長手方向における遮蔽部２
４の巾は、台形形状に取り除かれた切欠き部２２の上底
の長さにほぼ等しい。溶接は、フランジ部１４の外周
面、フランジ部１４の切欠き部２２側の端面、遮蔽部２
４の周囲面に沿って行われる。また遮蔽部の形状を変更
した第二の実施形態を示した図４にあるように、ここで
の遮蔽部２４は台形形状をしており、遮蔽部２４は、そ
の台形形状の下底で管路部１６と連結している。こうす
ることにより、溶接ラインの曲げポイントを全て鈍角と
することができ、したがって溶接作業を軽減するととも
に溶接厚の不揃いを防止することが可能となる。

【０００９】切欠き部の第三の実施形態を示した図５に
あるように、一方のマニホルド半体１２から延びる遮蔽
部２４は、遮蔽部２４の厚み分だけ外方へ張り出された
他方のマニホルド半体１２の管路壁２６の内側へ挿入さ
れている。したがって第二の実施形態における溶接曲げ
ポイントが６か所であるのに対し、本実施形態において
は４か所と溶接曲げポイントを少なくなる。さらに管路
壁２６を外方へ張り出す作業を省くために、切欠き部の
第四の実施形態を示した図６にあるように、遮蔽部２４
を有する一方のマニホルド半体１２を、遮蔽部２４を収
容する他方のマニホルド半体１２に対しフランジ部１４
の面に沿って内方へずらし、遮蔽部２４を管路壁２６の
内側へ挿入することも可能である。

【００１０】上述の溶接曲げポイントにおける接合強度
を高めるために、切欠き部の第五の実施形態を示した図
７にあるように、遮蔽部２４を有する一方のマニホルド
半体１２の切欠き部２２のフランジ部長手方向の長さ
を、他方のマニホルド半体１２の切欠き部２２の長さよ
りも長く形成し、フランジ部１４の切欠き部２２側の端
面に段差を形成した形態をとることも可能である。また
より簡便な形態として、第六の実施形態を示した図８に
あるように、管路部１６に沿ってフランジ部１４の一部
を残して切欠き部２２を設け、フランジ部１４の巾を他
のフランジ部に比べて小さくし、遮蔽部２４の形成を省
略した形態も選択可能である。

【００１１】またフランジ部の切り欠き作業を省略する
ために、第七の実施形態を示した図９にあるように、プ
レス加工により一方のマニホルド半体１２のフランジ部
１４の一部をその管路部１６の方へ折り曲げ、実質的に
フランジ部１４を除去した部分を有する不連続部２２’
を形成し、他方のマニホルド半体１２にも相補形状の不
連続部２２’を形成すると共に、その不連続部２２’か
ら一方のマニホルド半体１２の管路部１６に沿って延
び、一方のマニホルド半体１２のフランジ部分１４を除
去した部分を覆う遮蔽部２４を形成した形態をとること
も可能である。また溶接の曲げポイントでの接合強度を
高めるために、第八の実施形態を示した図１０にあるよ
うに、第五の実施形態のように一方のマニホルド半体１
２により長さの長い切欠き部２２を形成し、他方のマニ
ホルド半体１２に第七の実施形態の遮蔽部２４を省略し
た不連続部２２’を形成した形態をとることも可能であ
る。

【００１２】本発明における切欠き部は、溶接のし易
さ、溶接強度、及びマニホルド半体の成形のし易さなど
の観点から、上述の実施形態を組み合わせて形成するこ
とも可能である。

【００１３】

【発明の効果】以上、本発明の請求項１による排気マニ
ホルドによれば、管路部とフランジ部との膨張差による
大きな歪みが生じる部分のフランジ部分の巾を、他のフ
ランジ部分の巾よりも小さくすることにより、歪みを緩
和でき、管路部とフランジ部との間に亀裂が生じること
を防ぐことが可能である。

【００１４】また本発明の請求項２による排気マニホル
ドによれば、大きな歪みが生じるフランジ部分を排除す
ることにより、管路部とフランジ部との間のつけ根に発
生する歪みを緩和でき、そのつけ根に亀裂が生じること
を防ぐことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】排気マニホルドの全体図である。

【図２】図１のＡ−Ａから見た側面図である。

【図３】第一の実施形態の切欠き部を示す部分拡大図で
ある。

【図４】第二の実施形態である切欠き部を示す部分拡大
図である。

【図５】第三の実施形態である切欠き部を示す部分拡大
分解図である。

【図６】第四の実施形態である切欠き部を示す部分拡大
図である。

【図７】第五の実施形態である切欠き部を示す部分拡大
図である。

【図８】第六の実施形態である切欠き部を示す部分拡大
分解図である。

【図９】第七の実施形態である不連続部を示す部分拡大
分解図である。

【図１０】第八の実施形態である不連続部を示す部分拡
大分解図である。

【符号の説明】

１０…排気マニホルド １２…マニホルド半体 １４…フランジ部 ２２…切欠き部 ２２’…不連続部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対のマニホルド半体からなり、これら
   マニホルド半体が、それらの周縁部に沿い連続して延び
   るフランジ部において互いに接合せしめられている排気
   マニホルドにおいて、上記フランジ部の長手方向の中間
   部であって機関運転時に局所的に大きな歪みを発生する
   フランジ部分のフランジ巾を他のフランジ部分に比べて
   小さくしたことを特徴とする排気マニホルド。
2. 【請求項２】 前記フランジ部の長手方向の中間部であ
   って機関運転時に局所的に大きな歪みを発生するフラン
   ジ部分を排除したことを特徴とする請求項１記載の排気
   マニホルド。