CN101490377A - 排气歧管的集合部结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种排气歧管的集合部结构。该排气歧管(A)包括：排气上游侧端部与缸盖法兰(1)相连接的多根支管(2～5)；集合并收容各支管(2～5)的排气下游侧端部(2a～5a)的集合部(6)；以排气下游侧端部(10a)向集合部(6)内突出的状态配置的隔板(10)；以面对形成于集合部(6)上的安装孔(6f)的状态通过沿焊缝(X7)进行焊接而固定于该集合部(6)的外周的一部分上的传感器安装用凸起部(9)。在排气歧管(A)的集合部(6)的缩径部(6e)上形成有贯通孔(6g、6h)，并且在将隔板(10)的两端部的一部分(10c、10d)插入到该贯通孔(6g、6h)中而对隔板进行了定位的状态下通过沿焊缝(X5)进行焊接来将隔板(10)固定到该集合部(6)的外周的一部分上。

Description

排气歧管的集合部结构
技术领域
本发明涉及一种用于构成与车辆用发动机相连接的排气系统的一部分的排气歧管的集合部结构。
背景技术
以往，公知有一种排气歧管的集合部结构的技术，该排气歧管包括：排气上游侧端部与缸盖法兰(head flange)相连接的多根支管(branch)；集合并收容上述各支管的排气下游侧端部的集合部；以排气上游侧端部固定于各支管的排气下游侧端部相互之间、且排气下游侧端部向集合部内突出的状态配置的隔板；以面对形成于集合部上的安装孔的状态通过焊接固定于该集合部的外周一部分上的传感器安装用凸起部(参照专利文献1、2)。
另外，隔板是以起到焊接各支管相互之间时的分隔作用、提高氧传感器的灵敏度以及防止各支管相互之间的排气干扰等为目的而设置的，此外在将隔板的一部分插入到从集合部的排气上游侧端部一直形成到集合部的中途部分的狭缝中而定位了的状态下通过焊接将隔板与该集合部的外周一部分固定。
专利文献1：日本特开2004-245156号公报
专利文献2：日本特开2004-116382号公报
但是，在以往的排气歧管中，存在如下问题：由于狭缝从集合部的排气上游侧端部一直形成到中途部分，因而在将传感器安装用凸起部焊接于该集合部的外周一部分上时，集合部的排气上游侧端部因焊接时的热量输入(heat input)而发生缩径致使狭缝的开口宽度变窄，结果发生无法将隔板从上方插入到狭缝中，会致使隔板与集合部的组装性变差的情况。
另外，还存在着在沿狭缝焊接隔板时的焊缝与将各支管焊接到集合部的排气上游侧端部的整周上时的焊缝相交叉的附近容易产生热应力集中的问题。
另外，因为焊接作业空间的关系，在后工序中通过焊接将传感器安装用凸起部固定到集合部上实际上是很困难的。
另外，若在通过焊接将传感器安装用凸起部固定到集合部上之后形成狭缝，则能避免上述狭缝的开口宽度变窄的问题，但需要在焊接工序之后实施切削加工工序，不仅花费时间和劳力，而且无法避免在焊缝交叉的附近部位容易产生热应力集中的问题。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而做成的，其目的在于提供一种能实现提高隔板和集合部的组装性，且能缓和焊接时热应力集中的排气歧管的集合部结构。
本发明为一种排气歧管的集合部的结构，该排气歧管包括：排气上游侧端部与缸盖法兰相连接的多根支管；集合并收容上述各支管的排气下游侧端部的集合部；以排气上游侧端部固定于各支管的排气下游侧端部相互之间、且排气下游侧端部向集合部内突出的状态配置的隔板；以面对形成于上述集合部上的安装孔的状态通过焊接固定于该集合部的外周的一部分上的传感器安装用凸台部；其特征在于，在上述集合部的缩径部上形成有贯通孔，并且在将隔板的一部分插入到该贯通孔中而对隔板进行了定位的状态下通过焊接将隔板固定于该集合部的外周的一部分上。
本发明为一种排气歧管的集合部的结构，该排气歧管包括：排气上游侧端部与缸盖法兰相连接的多根支管；集合并收容上述各支管的排气下游侧端部的集合部；以排气上游侧端部固定于各支管的排气下游侧端部相互之间、且排气下游侧端部向集合部内突出的状态配置的隔板；以面对形成于上述集合部上的安装孔的状态通过焊接固定于该集合部的外周的一部分上的传感器安装用凸起部；其中，由于在上述集合部的缩径部上形成贯通孔，并且在将隔板的一部分插入到该贯通孔中而对隔板进行了定位的状态下通过焊接将隔板固定于该集合部的外周的一部分上，因此能实现提高隔板和集合部的组装性。另外，由于焊缝不发生交叉，因此能缓和热应力集中。
附图说明
图1是表示本发明实施例1的排气歧管的主视图。
图2是表示本发明实施例1的排气歧管的右侧视图。
图3是图1的S3-S3线的剖视图。
图4是用于说明实施例1的排气歧管的隔板的立体图。
图5是实施例1的排气歧管的集合部的主视图。
图6是图5中的集合部的后视图。
图7是图5、6中的集合部的右侧视图。
图8是图5～7中的集合部的左侧视图。
图9是图8的S9-S9线的剖视图。
图10是用于说明实施例1的排气歧管的集合部的内部的侧剖视图。
图11是用于说明实施例1的排气歧管的隔板与集合部的固定的图。
附图标记说明
A、排气歧管；1、缸盖法兰；1a、安装孔；2、3、4、5、支管；2a、3a、4a、5a、排气下游侧端部；2b、3b、4b、5b、(与隔板相抵接的)壁部；2c、3c、4c、5c、(相邻的)壁部；6、集合部；6a、排气上游侧端部；6b、排气上游侧端部；6c、6d、分割体；6e、缩径部；6f、安装孔；6g、6h、贯通孔；6i、6j、最深部；7、催化转换器(catalytic converter)；7a、催化剂载体；7b、凸缘部；8、氧传感器；8a、配线；8b、支架部；8c、传感部；9、传感器安装用凸起部；10、隔板；10a、排气下游侧端部；10b、卡定台阶部；10c、10d、隔板两端部的一部分
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施例。
实施例1
以下，对实施例1进行说明。
图1是表示本发明实施例1的排气歧管的主视图，图2是表示本发明实施例1的排气歧管的右侧视图，图3是图1的S3-S3线的剖视图，图4是用于说明本实施例1的隔板的立体图。
图5是本实施例1的排气歧管的集合部的主视图，图6是本实施例1的排气歧管的集合部的后视图，图7是本实施例1的排气歧管的集合部的右侧视图，图8是本实施例1的排气歧管的集合部的左侧视图，图9是图8的S9-S9线的剖视图，图10是用于说明本实施例1的集合部的内部的侧剖视图，图11是用于说明隔板与集合部的固定的图。
首先，对实施例1的排气歧管的整体结构进行说明。
如图1、2所示，本实施例1的排气歧管A包括：缸盖法兰1、4根支管2～5、集合部6、催化转换器7以及氧传感器8。
支管2～5形成为从与图外的发动机气缸盖相连接的板状的缸盖法兰1向下方弯曲成大致L字状的形状。
支管2～5的排气上游侧端部与缸盖法兰1上的与它们相对应的安装孔1a相连接，而排气下游侧端部2a～5a与下述集合部6的排气上游侧端部6a相连接。
另外，集合部6的排气下游侧端部6b与收容了催化剂载体7a的催化转换器7的排气上游侧端部相连接。
另外，在催化转换器7的排气下游侧端部设置有用于与图外的后方侧排气管相连接的凸缘部7b。
氧传感器8用于检测通过集合部6的排气中所包含的氧浓度，从而反馈控制发动机的空燃比；在氧传感器8的一端侧设有与图外的控制装置电连接的配线8a，另外在氧传感器8的中途部设有与以面对下述的集合部6的安装孔6f的状态设置的传感器安装用凸起部9相抵接的支架部8b，在氧传感器8的另一端侧设有借助该支架部8b和安装孔6f而配置于集合部6(排气流)的中心的传感部8c。
以下，对各支管2～5的排气下游侧端部2a～5a和集合部6的结构进行详述。
如图3、4所示，各支管2～5的排气下游侧端部2a～5a被加工成1/4圆形截面状，以拼合成圆形状的状态收容于集合部6的排气上游侧端部6a中。
另外，在支管2、3的排气下游侧端部2a、3a之间以及支管4、5的排气下游侧端部4a、5a之间插入有向排气下游侧突出的平板状的隔板10，并且通过沿焊缝X1进行焊接来将该隔板10与支管2～5的壁部2b～5b固定起来，另外通过沿焊缝X2进行焊接来将相邻的壁部2c～5c固定起来。
另外，如图4所示，隔板10的尺寸形成为其最大宽度W1能插入到集合部6的排气上游侧端部6a的内侧，此外隔板10的排气下游侧端部10a形成为与集合部6的与轴垂直方向平行，在隔板10的两端部的一端部上形成有卡定台阶部10b。
如图5～9所示，集合部6是通过将大致半圆筒状的分割体6c、6d拼合为桶状且沿焊缝X3、X4进行焊接来将其两缘部相互接合起来而一体地形成为大致圆筒状的，此外集合部6的排气上游侧端部6a被开口为能供支管2～5的排气下游侧端部2a～5a插入的大小，在集合部6的中途部形成有向与弯曲为大致L字状的支管2～5的弯曲面大致垂直的一侧缩径的缩径部6e。
另外，在分割体6c的相当于缩径部6e的部位形成有安装孔6f，并且在该安装孔6f的上方与该安装孔6f相接近地形成有上下方向长的长孔形状的贯通孔6g。
另外，在分割体6d的相当于缩径部6e的部位，在与上述插通孔6g相对的位置处形成有上下方向长的长孔形状的贯通孔6h。
并且，如图10所示，隔板10的排气下游侧端部10a的一部分和卡定台阶部10b分别与所对应的插通孔6g、6h的最深部6i、6j相抵接，并且以隔板10的两端部的一部分10c、10d从贯通孔6g、6h向外侧突出的状态将隔板10收容在集合部6的排气上游侧端部6a的内侧。
另外，通过沿焊缝X5(参照图1、2)进行焊接来将隔板10的两端部的一部分10c、10d沿着各自对应的各贯通孔6g、6h固定于集合部6的外周的一部分上。
另外，通过沿焊缝X6进行焊接来将集合部6的排气上游侧端部6a的整周与各支管2～5的外周固定起来，而通过沿焊缝X7进行焊接来将排气上游侧端部6a的整周与催化转换器7的外周固定起来。
然后，通过沿焊缝X8进行焊接以面对集合部6的安装孔6f的状态将大致圆筒状的传感器安装用凸起部9的整周固定于该集合部6的外周的一部分上。
另外，在氧传感器8通过传感器安装用凸起部9和安装孔6f插入到集合部6的中心的状态下，形成于传感部8c的基端侧的外螺纹槽(省略图示)与形成于传感器安装用凸起部9的内侧的内螺纹槽(省略图示)进行螺纹接合，从而在使支架部8b与传感器安装用凸起部9的上表面相抵接的状态下将氧传感器8安装于传感器安装用凸起部9上。
另外，上述所有的各构成构件均为金属制。另外，催化转换器7的催化剂载体7a并不限定于此，有时也采用陶瓷催化剂载体。
接着，对实施例1的排气歧管的制造进行说明。
在组装这样构成的排气歧管A的集合部6时，首先，将各支管2～5的排气上游侧端部连接到缸盖法兰1上，另一方面，通过沿焊缝X1进行焊接来将排气下游侧端部2a～5a固定于隔板10上，并且通过沿焊缝X2进行焊接来将排气下游侧端部2a～5a相互间固定起来。
另一方面，在通过将两分割体6c、6d重合为桶状并沿焊缝X3、X4进行焊接来固定而形成集合部6后，通过沿焊缝X8进行焊接以面对该集合部6的安装孔6f的状态将传感器安装用凸起部9的整周固定于集合部6上。
此时，与以往的发明相比，在集合部6的上游侧端部6a以及下游侧端部6b上没有沿上下方向开口的狭缝，不用担心因与热容量(heat capacity)较大的传感器安装用凸起部9相比热容量较小的集合部6因沿焊缝X8进行焊接的热量输入发生热变形而使上游侧端部6a和下游侧端部6b缩径。
另外，也可以在通过沿焊缝X8进行焊接来将传感器安装用凸起部9固定于分割体60的安装孔6f处后，将两分割体6c、6d重叠为桶状并沿焊缝X3、X4进行焊接来固定而形成集合部6。
接着，通过沿焊缝X7进行焊接来将集合部6的下游侧端部的整周固定连接到催化转换器7上。
最后，如图11所示，在将隔板10插入到集合部6的排气上游侧端部6a的内侧而使隔板10的排气下游侧端部10a的一部分与卡定台阶部10b分别与对应的贯通孔6g、6h的最深部6i、6j相抵接的状态下，通过沿焊缝X5进行焊接来将隔板10的两端部的一部分10c、10d分别沿对应的各贯通孔6g、6h固定起来，并且通过沿焊缝X6进行焊接来将集合部6的排气上游侧端部6a的整周与各支管2～5的外周固定起来，由此使隔板10与集合部6相连接，从而获得所期望的排气歧管A。
此时，通过使隔板10的排气下游侧端部10a的一部分及卡定台阶部10b分别与对应的贯通孔6g、6h的最深部6i、6j相抵接，能够进行将隔板10插入到集合部6内时的定位，能够通过简便的作业高精度地将隔板10与集合部6组装起来。
另外，由于焊缝X5、X6不相交，因此能减小因沿焊缝X5、X6进行焊接的热量输入而作用于集合部6的排气上游侧端部6a上的热应力。
另外，与以往的发明相比，能缩短焊缝X5的长度，从而缩短焊接时间，减小施加到集合部6上的热量输入量。
接着，对实施例1的排气歧管的效果进行说明。
如以上说明那样，在本发明的排气歧管A的集合部结构中，该排气歧管A包括：排气上游侧端部与缸盖法兰1相连接的多根支管2～5；集合并收容各支管2～5的排气下游侧端部2a～5a的集合部6；以排气上游侧端部固定于各支管2～5的排气下游侧端部2a～5a相互之间、且排气下游侧端部10a向集合部6内突出的状态配置的隔板10；通过沿焊缝X7进行焊接以面对形成于集合部6上的安装孔6f的状态固定于该集合部6的外周的一部分上的传感器安装用凸起部9；其中，由于在集合部6的缩径部6e上形成有贯通孔6g、6h，并且在将隔板10的两端部的一部分10c、10d插入到该贯通孔6g、6h中而对隔板进行了定位的状态下通过沿焊缝X5进行焊接来将隔板10固定于该集合部6的外周的一部分上，因此能实现提高隔板10与集合部6的组装性。另外，能缓和在焊接时发生的热应力集中。
以上对本实施例进行了说明，但本发明并不仅限于上述实施例，在不脱离本发明要旨的范围内进行的设计变更等也包含在本发明内。
例如，支管的数量可以与发动机的气缸数相对应地适当设定。
另外，集合部也不一定通过将多个分割体接合起来而构成，也可通过对金属制管状构件进行旋压加工而一体地形成。
另外，在本实施例1中是使隔板以平板状向排气下游侧突出，但也可以使其以十字状突出。

Claims (1)

1.一种排气歧管的集合部结构，该排气歧管包括：
多根支管，它们的排气上游侧端部与缸盖法兰相连接；
集合部，其集合并收容上述各支管的排气下游侧端部；
隔板，该隔板以其排气上游侧端部固定于各支管的排气下游侧端部之间、且其排气下游侧端部向集合部内突出的状态配置；
传感器安装用凸起部，其以面对形成于上述集合部上的安装孔的状态通过焊接固定于该集合部的外周的一部分上；其特征在于，
在上述集合部的缩径部上形成有贯通孔，并且在将隔板的一部分插入到该贯通孔中而对隔板进行了定位的状态下通过焊接将隔板固定于该集合部的外周的一部分上。
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