CN101375030A - 排气歧管 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种排气歧管(HF)，该排气歧管(HF)的结构为：多个支管(2～5)形成为自头部凸缘(1)弯曲成大致L字状的形状，上述各支管(2～5)的排气上流侧端部经由头部凸缘(1)与发动机相连接，而排气下流侧端部与集合部(6)相连接，在集合部(6)上设有用于检测排气状态的传感器(10)。在集合部(6)形成以使该集合部(6)的沿着上述头部凸缘(1)的长度方向(LN)的长度短于集合部(6)的沿着头部凸缘(1)的厚度方向的长度(LT)的方式缩径而成的缩径部(6d)，同时在缩径部(6d)设置有传感器(10)。

Description

排气歧管
技术领域
本发明涉及一种与发动机相连接的排气歧管，特别是涉及在排气歧管的集合部设有用于检测排气状态的传感器的排气歧管。
背景技术
以往，如图8所示，排气歧管的多个支管02的上流部分形成为自头部凸缘01弯曲成大致L字状的形状，其排气上流侧端部经由头部凸缘01与发动机E相连接，同时其排气下流侧端部与集合部06相连接。
另外，在集合部06的途中部分形成有全周缩径的缩径部06d，同时在该缩径部06d上设有用于检测排气状态的传感器010，通过将检测排气中的氧浓度的传感器010的传感检测部010c配置于排气流路的中心，可以实现高精度传感检测排气状态(参照专利文献1、2)。
专利文献1:日本特开2003—83061号公报
专利文献2:日本特开平10—26037号公报
但是，在以往的发明中，在排气歧管的各支管02形成为自头部凸缘01弯曲成大致L字状的形状的基础之上，其排气上流侧端部经由头部凸缘01固定于发动机E侧，其排气下流侧端部经由集合部06、催化剂净化器07等固定于车身侧，因此，因发动机E的振动(该图中，在通过点OA的与纸面相垂直的轴系上以箭头ER表示的方向的振动)、各支管02的热膨胀、收缩(该图中，以箭头BD表示的方向的热膨胀、伸缩)而产生的应力作用使排气歧管整体弯曲成大致L字状。在该情况下，在全周缩径而强度上减弱的以点划线AB表示的集合部06的缩径部06d附近发生压曲的可能性大。作为该压曲对策，必须增加集合部的壁厚以提高集合部06的缩径部06d的强度。其结果是，因重量的增加和热容量的增加导致产生排气净化催化剂的温度上升减慢的问题。
本发明是为了解决上述问题而开发出的，其目的在于提供一种能够实现使传感器高精度传感检测排气状态、并能不使集合部的重量增加地提高强度，同时能够加快排气净化催化剂的温度上升而提高排气净化性能的排气歧管。
发明内容
本发明的排气歧管的结构为:多个支管形成为自头部凸缘弯曲成大致L字状的形状，上述各支管的排气上流侧端部经由头部凸缘与发动机相连接，而排气下流侧端部与集合部相连接，在上述集合部设有用于检测排气状态的传感器，其特征在于，在上述集合部形成以使该集合部的沿着上述头部凸缘的长度方向的长度短于上述集合部的沿着上述头部凸缘的厚度方向的长度的方式缩径的缩径部，同时在该缩径部设置上述传感器。
优选的是，上述集合体的沿着上述厚度方向的两表面具有形成为渐开线状的途中部分。
另外，优选的是，上述集合体的沿着上述长度方向的两表面形成为两表面间的间隔向排气下流侧扩宽的曲线状。
另外，优选的是，将分别沿着上述厚度方向向上述长度方向可分割的2个分割体组合并连结在一起而形成上述集合体。
另外，优选的是，上述传感器安装于设置在沿着上述厚度方向的表面中的一个表面上的保持部。
在本发明的排气歧管中，多个支管形成为自头部凸缘弯曲成大致L字状的形状，上述各支管的排气上流侧端部经由头部凸缘与发动机相连接，而排气下流侧端部与集合部相连接，在上述集合部设有用于检测排气状态的传感器，其中，在上述集合部形成以使该集合部的沿着上述头部凸缘的长度方向的长度短于上述集合部的沿着上述头部凸缘的厚度方向的长度的方式缩径的缩径部，同时在该缩径部上设置上述传感器，因此，能够实现传感器的高精度传感检测功能，并能不增加集合部的重量地提高强度，同时能够加快排气净化催化剂的温度上升而提高净化性能。
上述集合体的沿着上述缩径部的上述厚度方向的两表面形成为渐开线状，因此，能够使作用于上述两表面的应力分散，提高缩径部的强度。
上述集合体的沿着上述长度方向的两表面形成为两表面间的间隔向排气下流侧扩宽的曲线状，因此能够确保抵抗作用于上述两表面的较大的应力的强度。
将分别沿着上述厚度方向向上述长度方向可分割的2个分割体组合并连结在一起而形成上述集合体，因此能够便宜且简单地制造集合体。
将上述传感器安装于设置在沿着上述厚度方向的表面中的一个表面上的保持部，因此，能够在增强设置有该保持部的表面的强度的同时，抑制上述传感器自上述集合部的突出量，并可以避免上述传感器与其它零件的干扰。
附图说明
图1是表示本发明的实施例1的排气歧管的主视图。
图2是表示本发明的实施例1的排气歧管的右视图。
图3是本实施例1的排气歧管的集合部的主视图。
图4是本实施例1的排气歧管的集合部的后视。
图5是本实施例1的排气歧管的集合部的右视图。
图6是本实施例1的排气歧管的集合部的左视图。
图7是本实施例1的排气歧管的集合部的俯视图。
图8是以往的排气歧管的右视图，是用于说明以往的问题点的图。
附图标记说明
HF、排气歧管；1、头部凸缘；1a、插入孔；2、3、4、5、支管；6、集合部；6a、6b、分割体；6c、排气上流侧端部；6d、缩径部；6e、开口部；6f、排气下流侧端部；7、催化净化器；8、催化剂载体；9、凸缘部；10、氧传感器；10a、配线；10b、保持部；10c、传感检测部；11、毂部。
具体实施方式
下面，根据附图说明该发明的实施例。
实施例1
下面说明实施例1。
图1是表示本发明的实施例1的排气歧管的主视图，图2是其右视图，图3是本实施例1的集合部的主视图，图4是其后视图，图5是其右视图，图6是其左视图，图7是其俯视图。
首先，说明本发明的实施例1的排气歧管HF的整体结构。
如图1、2所示，本实施例1的排气歧管HF包括头部凸缘1、4根支管2～5、集合部6、催化净化器7和氧传感器10。
支管2～5自与图外的发动机的气缸头部的一侧面相连结的板状的头部凸缘1向气缸的宽度方向突出，形成为自此向下方弯曲成大致L字状的形状。
支管2～5的各排气上流侧端部分别与如图2所示的头部凸缘1的对应的插入孔1a(与发动机的各气缸相连通)相连接，而各排气下流侧端部以使加工成1/4圆形剖面、且将上述剖面组合而成的整体外形为圆形的方式相搭接的状态与集合部6的排气上流侧端部6c相连接。
另外，集合部6的排气下流侧端部6f与收容有催化剂载体8的催化净化器7的排气上流侧端部相连接。
并且，在催化净化器7的排气下流侧端部设有用于与图外的后方侧排气管相连接的凸缘部9。
于是，如图3～7所示，将利用在图外的压力成形机形成的分割体6a、6b以扣合状相互叠合，在焊接X1、X2将其两边缘部分相互连接在一起，从而一体地形成为大致筒状的集合部6。另外，集合部6的排气上流侧端部6c开口成能供支管2～5的排气下流侧端部插入的大小的直径，其途中部分形成有使与弯曲成大致L字状的支管2～5的弯曲面(即、沿着头部凸缘HF的长度方向LN的面)大致正交的面缩径而成的缩径部6d。即，使集合部6缩径而形成缩径部6d，以使集合部6的发动机E的轴向、即头部凸缘HF的长度方向LN(参照图1)的长度短于发动机E的宽度方向、即头部凸缘HF的厚度方向LT(参照图2)的长度。
另外，如图5所示，在上述缩径部6d的一面(在如图1、2所示设置头部凸缘的长度方向一端侧的厚度方向的平面)上形成有用于设置氧传感器10的开口部6e，从长度方向安装氧传感器10。氧传感器10相当于本发明的传感器。
并且，集合部6的排气下流侧端部6f以扩管到可将催化净化器7的排气上流侧端部插入的大小的直径的状态开口。
即，本实施例1的集合部6的外形为:与支管2～5的弯曲面大致正交的厚度方向LT的面形成为从排气上流侧端部6c到排气下流侧端部6f的途中部分缩径(在长度方向LN上的长度短于厚度方向LT上的长度)而成的渐开线曲线状(参照图3、4)，相当于支管2～5的弯曲面的长度方向LN上的面形成为从排气上流侧端部6c到排气下流侧端部6f向下侧扩宽地缓缓连接的曲线状(参照图5、6)。
如图1、2所示，氧传感器10用于检测通过集合部6内的排气中含有的氧浓度，且反馈控制发动机的空燃比，除了在其一端设有与图外的控制装置电连接的配线10a之外，还在其途中部分设有与面对集合部6的开口部6e设置的圆筒状的毂部11相抵接的保持部10b，在其另一端设有以插入到集合部6的开口部6e的状态配置在排气流路中心位置的传感检测部10c。
除此之外，至少头部凸缘1、支管2～5、集合部6、催化净化器7由以不锈钢为原料的金属材料形成。
另外，将这样构成的排气歧管HF装载于车辆上时，头部凸缘1与图外的发动机的气缸头部1相连接，催化净化器的凸缘部9与固定于车身侧的后方排气管相连接。
接着，说明本实施例1的排气歧管HF的作用。
在此，在以往的发明中，在排气歧管HF的各支管02形成为自头部凸缘01弯曲成大致L字状的形状的基础上，其排气上流侧端部经由头部凸缘01固定于发动机侧，其排气下流侧端部经由集合部06、催化净化器07固定于车身侧，因此，因发动机的振动和各支管的热膨胀、收缩而产生的应力作用使排气歧管整体弯曲成大致L字状，其结果是，为提高集合部06的强度而必须增加集合部06的壁厚。由此，因重量的增加和热容量的增加导致产生排气净化催化剂的温度上升减慢的问题。
但是，在本实施例1的排气歧管HF中，如上所述，集合部6在与支管2～5的弯曲面相平行的面侧未形成缩径部6c，因此能够确保用于抵抗此部位的上述应力的所需刚性，且不增加壁厚就能提高集合部6的压曲强度。
另外，缩短相对于支管2～5的弯曲面大致正交的面之间的距离而形成缩径部6d，在该缩径部6d设置氧传感器10，因此能够将传感检测部10c配置在排气流路的中心而实现高精度的传感检测功能。
接着，说明本实施例1的排气歧管HF的效果。
如上述说明，在本实施例1的排气歧管HF中，多个支管2～5形成为自头部凸缘1弯曲成大致L字状的形状，各支管2～5的排气上流侧端部经由头部凸缘1与发动机相连接，而排气下流侧端部与集合部6相连接，在集合部6设置有用于检测出排气状态的氧传感器10，其中，形成在相对于集合部6的弯曲成大致L字状的支管2～5的弯曲面大致正交的一侧缩径而成的缩径部6d，同时在该缩径部6d设置氧传感器10，因此能够实现氧传感器10的高精度的传感检测，并不增加集合部6的重量就能够提高强度，同时能够加快催化净化器7的催化剂载体8(排气净化催化剂)的温度上升而提高净化性能。
以上说明了本实施例，但是本发明并不受限于此，本发明中也包括在不脱离本发明的要旨的范围内的设计变更等。
例如，本实施例1中，将氧传感器10设置在缩径部6d的一侧，但也可以将其设在另一侧。
另外，传感器并不只限于氧传感器，只要是可用于检测排气状态的传感器即可，例如也可以用温度传感器。
另外，对以扣合状叠合分割体6a、6b地制造集合部6的构造进行了说明，但也可以采用压力加工、旋压加工等由一根管来制造集合部。
另外，上述集合体的沿着上述缩径部的上述厚度方向的两表面形成为渐开线状，因此能使作用于上述两表面的应力分散，提高缩径部的强度。
另外，上述集合体的沿着上述长度方向的两表面形成为两表面间的间隔向排气下流侧扩宽的曲线状，因此能够确保抵抗作用于上述两表面的较大的应力的强度。
另外，将沿着上述厚度方向分别向上述长度方向可分割的2个分割体组合起来并接合成一体而形成上述集合体，因此能够便宜且简单地制造集合体。
另外，将上述传感器安装在设置于沿着上述厚度方向的面中的一个面的保持部，因此能够增强设置有该保持部的面的强度，同时能够抑制上述传感器自上述集合部的突出量，并可以避免上述传感器与其它零件的干扰。
工业实用性
这样，无论是横置发动机还是纵置发动机，只要是使用排气的排气歧管的发动机，本发明的排气歧管HF就可适用于各种发动机的排气歧管。

Claims (5)

1.一种排气歧管，其中，多个支管形成为自头部凸缘弯曲成大致L字状的形状；
上述各支管的排气上流侧端部经由头部凸缘与发动机相连接，而排气下流侧端部与集合部相连接；
在上述集合部设有用于检测排气状态的传感器；
其特征在于，
在上述集合部形成以使该集合部的沿着上述头部凸缘的长度方向的长度短于上述集合部的沿着上述头部凸缘的厚度方向的长度的方式缩径而成的缩径部，同时在该缩径部设置有上述传感器。
2.根据权利要求2所述的排气歧管，其特征在于，上述集合体的沿着上述厚度方向的两表面具有形成为渐开线状的途中部分。
3.根据权利要求1或者2中任意一项所述的排气歧管，其特征在于，上述集合体的沿着上述长度方向的两表面形成为两表面间的间隔向排气下流侧扩宽的曲线状。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的排气歧管，其特征在于，将沿着上述厚度方向分别向上述长度方向可分割的2个分割体组合起来并相互接合在一起而形成上述集合体。
5.根据权利要求1～4中任意一项所述的排气歧管，其特征在于，上述传感器安装于设置在沿着上述厚度方向的面中的一个面的保持部。
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