JPS63280813A - 排気マニホ−ルド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ 本発明は、排気マニホールド構造に係り、特に断熱構造
を有する排気マニホールドに関する。

［従来の技術］ 一般にターボ過給機を備えた内燃機関の場合、そのター
ボ過給機のタービンには内燃機関から排出される排気の
熱損失をできるだけ抑えて、エネルギ大の高温な排気を
供給する方が望ましい。

また、可動ノズルベーン等を有した可変容量ターボ過給
機を装着する場合には、供給する排気流の脈動等による
圧力変動をできるだけ少なくするために、その上流側に
位置するシリンダに接Ｗｃされた排気マニホールドに、
排気を一旦集合させるための排気室（チャンバ）を形成
しておく必要がある。

このため、第４図および第５図に示すように、従来上記
排気マニホールドａは、内燃機関の各気筒から排気を直
方体状の内殻すとして形成した排気室Ｃ内に集合させて
、その脈動を緩衝した後に、排出下流側、即ち、過給機
タービン側へ流出さけるようになっている。

排気室Ｃは、ステンレス鋼板等の耐熱金属により形成さ
れ、その−側には、内燃機関の各気筒から排気を流入さ
せるための流入口ｄがその長手方向に沿って形成されて
おり、流入口ｄの外方にはシリンダヘッド（図示せず）
に連絡するための流入管ｅが嵌合されて設けられている
。また他側には、排気室Ｃ内の排気を、排出下流側へ導
くための排出管ｆが形成されている。

そして、排気の高温を維持させるために、断熱層ｇが排
気室Ｃを被覆して形成されており、アルミナ（Ａβ２ｏ
３）繊維等により、外方への放熱を遮断するようになっ
ている。さらに断熱層９を囲繞して鋳鉄製の外殻りが形
成されており、流入管ｅの外周には、これを覆って設け
られた取付管；と、取付管ｉをシリンダヘッドに接続す
るための取付ボルトｊを下流側からシリンダヘッド側へ
挿通させるためのボルト支持部にとを形成している。

また、第６図に承りように、ボルト支持部には、取付管
ｉの端部とともに、シリンダヘッドへの取付フランジ党
を形成している。そして取付管ｉは、径方向外方に折り
曲げられた流入管ｅのシリンダヘッド側端部をその軸方
向からも覆っており、取付られたときの支持強度を有す
るようになっている。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、上記排気マニホールドａを製造するためには
、断熱層９に被覆された内殻すを中子として鋳込んで外
殻りを成型し、これを機械加工して仕Ｆげることになる
。このため、鋳造後において、内殻すおよび断熱層９の
状態を点検する、あるいはその状態に応じて交換するな
どの品質情理ができないこと、また総重量が大となり、
機械加工の際の運搬に手間がかかる、など、量産化への
困難が生じていた。

このため、本発明者らは、外殻を分割して形成する排気
マニホールドを開発中であった。

第７図に示すように、この分割型の排気マニホールドｌ
は、外殻ｎをシリンダヘッド側と排気下流側とに分割し
、その周囲に締付ボルト０を設けて、つき合わせて接ａ
＝するようにしである。この構成であれば、外殻ｎを片
半分づつ鋳造しておいてから、断熱層Ｑにより被覆され
た内殻すを、一方の側の外殻ｎ内にセットし、その後他
方の外殻ｎを被せて締付ボルトＯにより締結させればよ
いので、上記問題点は一応解決されることになる。

しかしながら、この排気マニホールド−においては、流
入管ｅおよび取付フランジ２の部分の構造が課題となる
。

前出第６図に示したように、従来の流入管ｅの周囲にも
、断熱層９が形成しである。これには、流入管ｅの端部
が外殻りに接合されているため、これら相互の熱膨張差
に起因する変形（径方向の移動）を緩和する機能が付与
されている。この構成は、鋳込みによって成形可能とな
るが、上記分割型の排気マニホールドｍに′おいては、
流入管ｅの周囲の断熱層９を、締付ボルト０の締付力の
みでシールすることは困難である。

従って第８図に示すように、内殻すを被覆する断熱ｍｇ
とは別個に流入管ｅの周囲に断熱層ｐを形成し、これを
シールリングｑにより封止する構成が考えられる。しか
しながら、この構成では、シールリングｑ上部に排気が
流入し、これがフランジ面！へ侵入してシリンダヘッド
との接続に悪影響を及ぼすことになる。

このため第９図及び第１０図に示すように、流入管ｅの
折り返し端部と流入管ｅの周囲を覆う断熱層ｐとの間に
分割されたシール部材ｒをクサビ状に嵌合づる構成、お
よび雛形プラグＳを流入管ｅ内に嵌合させる構成が案出
されている。これらによれば、上記断熱ＷＩｐのシール
と排気の取付フランジ！への流入に関しては解決される
。

ただし、上記解決策においては、取付フランジ２に流入
管ｅ端部とシール部材ｒとの間の段差が生ずる（第９図
審照）、およびフランジβの面積が従来のものより小さ
くなる（第１０図）、等の問題が派生してくる。このこ
とにより、排気マニホールド躊がシリンダヘッドに取付
けられたときに、排気がフランジβ沿いに漏出してくる
おそれがある。

そこで本発明は、以上の事情に鑑み、取付フランジを確
保して分割された外殻を有する断熱性の排気マニホール
ドを提供すべく創案されたものである。

［問題点を解決するための手段１ 本発明は、排気の出入口を有した排気室を区画すると共
に（の入口に嵌合される流入管を備えた内殻を形成し、
この内殻に断熱層を被覆し、この断熱層の外面に少なく
とも２分割されて上記内殻を支持する外殻を形成し、上
記入口に取付フランジを形成する取付基板を設け、この
取付基板と上記流入管とを嵌合させて接合したものであ
る。

［作　用］ 内殻により区画形成された排気室は、入口から排気を流
入させて静圧した後、下流側へ排出づる。

断熱層は、高温な排気の熱が外殻に伝達されるのを遮断
する。少なくとも２分割された外殻は、内殻および断熱
層を外方から被覆するように支持する。

取付基板は、排気室の入［１にシリンダヘッドとの取付
フランジを形成すると共に、入口に嵌合し−Ｃ成る流入
管の周囲にも形成されている断熱層をシールする。

［実施例１ 以下本発明の実施例を添付図面に従って説明する。

第１図および第２図は、本発明に係る排気マニホールド
の一実施例を示したものであり、従来と同様に排気マニ
ホールド１は、排気の入口２および出口３を有した排気
室４を区画形成する内殻５と、内殻５を被覆する断熱層
６と、内殻５および断熱層６を支持する外殻７とにより
構成されている。入口２には流入管８が嵌合され、その
周囲にも断熱層９が形成されている。外殻７は、本実施
例にあっては、シリンダヘッド側１０と、排出下流側１
１即ら過給機タービン側とに二に分割されている。この
外殻７の周端部１２には、分ｖｊ面１３を横断してかけ
わたされたボス１４と、これに螺合される締付ボルト１
５とが備えられている。

そして本発明の特長となる取付基板１６は、流入管８の
シリンダヘッド側１０の端部に、取付フランジ１７を形
成すべく設けられている。

第３図に示すように、流入管８の排気室４側の端部１８
は、排気室４を区画する側の内殻５に、これと適宜重ね
合されるように径方向外方へ折り返されて溶接により面
接合されており、ボルト支持部１つに接する位置では、
取付ボルト支持部１９を形成する管状部２０に同一方向
に継ぎ合わされて溶接されている。また流入管８を囲繞
する断熱層９は、排気室４を被覆する断熱層６とは別個
に形成されているが、ボルト支持部１９にあっては、管
状部２０に形成された断熱Ｈ６のシリンダヘッド側１０
の延出端として形成されている。

そして、取付基板１６は、この断熱層９の端部を覆う鋳
鉄製の板として形成されており、さらに外殻７と一体的
に形成されている取付管２１の端部２２と、ボルト支持
部１９のシリンダヘッド側１０の端部２３とを覆って、
従来と同等の取付フランジ１７の面積を確保している。

即ち、従来鋳込みにより形成されていた取付管の端部と
同様な形状を有している。ただし、排気の入口２に連通
ずる開口部２４は、流入管８のシリンダヘッド側１０部
分に嵌合されており、その端部２５において溶接により
接合されている。

次に本実施例の作用を説明する。

従来と同様に、排気室４は、排気流の脈動等による圧力
変動を抑ＩＩＩ　Ｌ、断熱層６は、この？３潟な排気の
熱が外殻７に伝達するのを遮断し、熱損失を少なくする
。

また内殻５および断熱層６を被覆して支持する外殻７は
、二分割されているので別個に鋳造が可能であると共に
接続・分離自在に内部を開放・開成し得る。

取付基板１６は、従来の取付管端部と同等の取付フラン
ジ１７を確保すると共に、流入管８の周囲の断熱層９を
シールするので、流入管８の熱変形作用の緩衝を可能に
する。

このように、断熱性の排気マニホールドを分割型とする
ときに課題となっていた取付フランジの確保を、取付基
板を設けることにより克服したので、分割の利点である
■機械加工の必要な外殻ピースの軽量化、■鋳造過程で
の内殻の熱変形防止、■内殻および断熱層の保守・点検
の実席可能、等が達成される。

なお、取イ１基板は、鋳鉄のほか、ステンレス鋼板によ
り成形してもよい。また個々の排気入口毎に形成せずに
、連続的に、即ち排気マニホールドの長手方向に沿う一
枚の鉄板として形成しても構わない。

［発明の効果Ｊ 以上型するに本発明によれば、次のような優れた効果を
発揮する。

排気の入口に、取付基板を設けたので・、取付フランジ
に、１５ける排気の漏出を防止し、且つ流入管周囲の断
熱層の形成を可能にして、外殻を分割した断熱性の排気
マニホールドの実用化へ貢献し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る排気マニホールドの一実施例を示
した部分破断側面図、第２図はその下面図、第３図は第
２図中の■−■線矢視断面図、第４図は従来の排気マニ
ホールドを示した部分破断側面図、第５図はその上面図
、第６図は第５図中のＶｌ　−ＶＩ線矢υ２断面図、第
７図は分割ｊ型の排気マニホールドを示した概要図、第
８図乃至第１０図は分割型の排気マニホールドの問題点
を説明するための廿部所百図である。 図中、１は排気マニホールド、２は排気の入口、４は排
気室、５は内殻、６，９は断熱層、８は流入管、１６は
取付基板、１７は取付フランジである。 特許出願人　　いづ望自動車株式会社 三和金属工業株式会社 代理人弁理士　絹　　谷　　（Ｅｊ　　　雄瓜 第２図 第４図 −を 第５図 第６図 第７図 第９図 第８図 第１０図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 排気の出入口を有した排気室を区画すると共に該入口に
   嵌合される流入管を備えた内殻を形成し、該内殻に断熱
   層を被覆し、該断熱層の外面に少なくとも２分割されて
   上記内殻を支持する外殻を形成し、上記入口に取付フラ
   ンジを形成する取付基板を設け、該取付基板と上記流入
   管とを嵌合させて接合したことを特徴とする排気マニホ
   ールド。