JP2000265843A - 排気管 - Google Patents

排気管

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JP2000265843A
JP2000265843A JP11065804A JP6580499A JP2000265843A JP 2000265843 A JP2000265843 A JP 2000265843A JP 11065804 A JP11065804 A JP 11065804A JP 6580499 A JP6580499 A JP 6580499A JP 2000265843 A JP2000265843 A JP 2000265843A
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JP
Japan
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pipe
partition plate
curvature
radius
curved
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JP11065804A
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English (en)
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Yasushi Kukuminato
康 久々湊
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Sango Co Ltd
Original Assignee
Sango Co Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L9/00Rigid pipes
    • F16L9/02Rigid pipes of metal

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)
  • Characterised By The Charging Evacuation (AREA)
  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 排気管を構成するパイプに、大径部と小径部
とこれらの間に径が徐変する徐変部を有し、このパイプ
内に仕切り板を嵌合配置するものにおいて、このパイプ
と仕切り板との間を密着させる。 【解決手段】 パイプ2への仕切り板3の圧入前におけ
るパイプと仕切り板が別体の状態において、パイプ2の
大径部9と徐変部8との間に形成した第1の湾曲部10
の曲率半径R1 と、前記パイプ2の大径部9と徐変部8
との間に形成した仕切り板の第3の湾曲部15の曲率半
径R3 と、前記パイプ2の前記小径部7と徐変部8との
間に形成した第2の湾曲部11の曲率半径R2 と、前記
パイプ2の小径部7と徐変部8との間に形成した仕切り
板3の第4の湾曲部16の曲率半径R4 とが、R1 >R
3 及びR2 <R4 の関係を満足するように前記各湾曲部
を形成する。前記仕切り板3を前記パイプ2に圧入す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は排気管に関するもの
で、より詳しくは多気筒内燃機関の排気管に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、多気筒内燃機関の排気管におい
て、図8に示すように、内燃機関101の4本のエキゾ
ーストマニホールド102を2本のパイプ部102a,
102bに集合し、その下流に1本の排気管103を接
続する場合がある。このような排気管103は、1本の
パイプ104の内部に仕切り板105を設けて排気ガス
流路を2つに分割したパイプ(θパイプ)で形成され
る。このように排気ガス流路を2つに分割した排気管1
03は、排気ガスの干渉を防止しエンジン出力の向上を
図るとともに、2本のパイプを独立的に配置するものに
比べて配置スペースが少なくなるメリットがある。
【0003】ところで、このような排気管103のパイ
プ104は、エキゾーストマニホールドの2本のパイプ
部102a,102bに接続する必要があるため、この
接続部の構造として、従来、図8,図9に示すように、
排気管103におけるパイプ104の接続側端部に、小
径部106から径が徐々に拡径する徐変部107を形成
してその先部に大径部108を連続形成し、該大径部1
08に前記2本のパイプ部102a,102bを接続す
るようにしたものが、例えば特開平9−4451号公報
に開示されている。
【0004】そして、このような排気管103のパイプ
104内に、その小径部106、徐変部107、大径部
108を2分割する仕切り板105が配置されるが、こ
の仕切り板105の取り付けは、通常次のようにして行
われる。
【0005】図10に示すように、排気管103を構成
するパイプ104の徐変部107と大径部108との間
の湾曲部109における内周面の曲率半径をR5 とする
と、この部分での仕切り板105の外面の曲率半径R6
を前記R5 の曲率半径よりも大きくし、また、徐変部1
07と小径部106との間の湾曲部110における内周
面の曲率半径をR7 とすると、この部分での仕切り板1
05の外面の曲率半径R8 を前記R7 の曲率半径よりも
小さくして、仕切り板105をパイプ104に入れやす
くし、このような仕切り板105をパイプ104に挿入
してレーザ溶接している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前記従来のように、パ
イプ104と仕切り板105の各湾曲部の曲率半径を前
記のように設定して仕切り板105をパイプ104に挿
入嵌合した場合、図10に示すように湾曲部においてパ
イプ104と仕切り板105との間に隙間111,11
2が生じる。
【0007】一般にパイプ104と仕切り板105の溶
接にはレーザ溶接が用いられるが、レーザ溶接において
は、パイプ104と仕切り板105との間に僅かでも隙
間があると溶接不良が生じるため、前記のような隙間1
11,112の部分では溶接されず、仕切り板105で
2分割された排気ガス流路が該隙間111,112で連
通し、排気ガスがリークして干渉を起こし、エンジン出
力低下を招くおそれがある。
【0008】また、前記の隙間111,112が発生し
ないように、前記R5 とR6 の曲率半径を同一にし、R
7 とR8 の曲率半径を同一にすることは、厳密な寸法精
度が要求され生産性の低下の原因となる。
【0009】そこで本発明は、前記のような厳密な寸法
精度を管理することなく前記のような隙間の発生を防止
して、前記の問題を解決することができる排気管を提供
することを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、請求項1記載の第1の発明は、大径部と小径部と
の間に径が徐変する徐変部を設けたパイプに、前記大径
部と前記小径部及び前記徐変部に対応した形状を備えた
仕切り板を挿入した排気管において、仕切り板をパイプ
へ圧入する前におけるパイプと仕切り板とが別体の状態
において、前記パイプの大径部と徐変部との間に形成し
た第1の湾曲部の曲率半径R 1 と、前記パイプの大径部
と徐変部との間に形成した仕切り板の第3の湾曲部の曲
率半径R3 と、前記パイプの前記小径部と徐変部との間
に形成した第2の湾曲部の曲率半径R2 と、前記パイプ
の小径部と徐変部との間に形成した仕切り板の第4の湾
曲部の曲率半径R4 とが、R1 >R3 及びR2 <R4
関係を満足するように前記各湾曲部を形成するととも
に、前記仕切り板を前記パイプに圧入したことを特徴と
するものである。
【0011】本発明によれば、各湾曲部R1 〜R4 を前
記のように設定して仕切り板をパイプに圧入することに
より、パイプの各湾曲部が仕切り板の各湾曲部によって
押し変形され、各湾曲部での仕切り板とパイプが密着す
る。したがって、この湾曲部でのレーザ溶接が良好に行
える。
【0012】請求項2記載の第2の発明は、前記第1の
発明において、前記パイプの徐変部内において、前記仕
切り板の形状を変形させたことを特徴とするものであ
る。
【0013】排気系によって仕切り板3の上流側と下流
側の形状を変形したい場合がある。このような場合、そ
の変形部分ではその仕切り板の外形に寸法上のバラツキ
が生じやすい。
【0014】そこで、この変形部分を前記の徐変部8内
に設定することにより、その変形部分にバラツキが生じ
ていても前記のようにR1 〜R4 の関係が成立していれ
ば仕切り板3はパイプ2に密着し、溶接性を容易に確保
できる。
【0015】
【発明の実施の形態】図1乃至図7に示す実施例に基い
て本発明の実施の形態について説明する。図1乃至図5
は第1実施例を示す。
【0016】図1は本発明を適用した排気管の平面図
で、該排気管1は、円筒状のパイプ2と該パイプ2内を
2分する仕切り板3とからなり、その上流側には前記の
エキゾーストマニホールドに接続するための接続部4を
形成している。該接続部4の外周にはフランジ5が固着
され、また、パイプ2の下流にもフランジ6が固着され
ている。
【0017】前記接続部4における構造を図2乃至図5
により詳述する。図2(a)はパイプ2へ仕切り板3を
圧入する前の状態におけるパイプ2の縦断面図で、該パ
イプ2は、主体部を形成する小径部7と該小径部7から
徐々に拡径する徐変部8と、該徐変部8の先部に形成し
た大径部9と、該大径部9と前記徐変部8との間に形成
した第1の湾曲部10と、前記小径部7と徐変部8との
間に形成した第2の湾曲部11とからなる。
【0018】また、前記第1の湾曲部10と第2の湾曲
部11は所定の曲率半径で形成されており、第1の湾曲
部10における内周面の曲率半径をR1 とし、第2の湾
曲部11における内周面の曲率半径をR2 とする。な
お、前記曲率半径R1 は前記曲率半径R2 よりも大きく
設定されている。
【0019】図2(b)はパイプ2に圧入する前の状態
における仕切り板3の側面図で、その仕切り板3は、図
4(b)(c)に示すように、その仕切り板3の一端縁
に一方へ折り曲げた第1の折り曲げ片3aを一体形成
し、他端縁に他方へ折り曲げた第2の折り曲げ片3bを
一体形成している。
【0020】更に、該仕切り板3は、前記パイプ2の主
体部である小径部7の内面に嵌合する小径部12と、該
小径部12から前記パイプ2の徐変部8の内面に嵌合す
るように拡径した徐変部13と、該徐変部13の先部に
おいて前記パイプ2における大径部9の内面に嵌合する
大径部14と、前記パイプ2における第1の湾曲部10
に対応して大径部14と徐変部13との間に形成した第
3の湾曲部15と、前記パイプ2における第2の湾曲部
11に対応して小径部12と徐変部13との間に形成し
た第4の湾曲部16とで形成されている。
【0021】更に、パイプ2に圧入される前の状態での
前記第3の湾曲部15における外面の曲率半径R3 は前
記パイプ2側の曲率半径R1 よりも小さく設定され、ま
た、前記第4の湾曲部16における外面の曲率半径R4
は前記パイプ2側の曲率半径R2 よりも大きく設定され
ている。すなわち、R1 >R3 及びR2 <R4 の関係を
満足するように設定されている。
【0022】そして、図3に示すように、仕切り板3
を、その小径部12側からパイプ2内へ圧入する。仕切
り板3の剛性はパイプ2の面剛性よりも高いため、この
仕切り板3の圧入によって、パイプ2における第1の湾
曲部10が仕切り板3の第3の湾曲部15で押し変形さ
れてこの第3の湾曲部15に密着し、また、パイプ2に
おける第2の湾曲部11が仕切り板3の第4の湾曲部1
6に押し変形されてこの第4の湾曲部16に密着する。
【0023】したがって、図5に示すように、接続部4
における仕切り板3の両縁面が全長にわたってパイプ2
の内面に密着し、前記従来のような隙間が生じない。こ
のように仕切り板3をパイプ2内に圧入した後、パイプ
2と仕切り板3の接合部をレーザ溶接する。このとき、
接続部4における前記湾曲部に前記従来のような隙間が
生じていないため、該部でのパイプ2と仕切り板3との
レーザ溶接が良好に行われる。
【0024】以上のように、仕切り板3をパイプ2に圧
入する前の状態における各湾曲部の曲率半径を、R1
2 及びR2 <R4 の関係に設定することで仕切り板3
をパイプ2に圧入した場合、パイプ2と仕切り板3を密
着できるため、この関係が成立すれば、湾曲部の寸法精
度をそれほど高く管理する必要がなく、排気管の製造が
容易になる上に溶接不良を低減することができる。ま
た、前記従来のようなパイプと仕切り板との間に隙間が
発生しないのでエンジン出力の向上を図ることができ
る。
【0025】また、特に2重管の内管としていわゆるθ
パイプを用い、パイプを薄肉化した場合、パイプと仕切
り板との板厚に差があるため効果的である。図6は本発
明の第2実施例を示す。
【0026】本第2実施例は、前記第1実施例における
パイプ2の第1の湾曲部10と徐変部8と第2の湾曲部
11とにわたってパイプ2の軸方向にスリット17を形
成し、前記のように仕切り板3をパイプ2に圧入嵌合し
た状態において、該パイプ2と仕切り板3を、スリット
17を通じてTIG溶接やMIG溶接などのアーク溶接
で接続固着するものである。
【0027】その他の構造は前記第1実施例と同様であ
る。なお、前記スリット17以外の部分でのパイプ2と
仕切り板3はレーザ溶接されている。
【0028】図7は本発明の第3実施例を示す。本第3
実施例は、前記パイプ2の徐変部8内において、仕切り
板3の縦断面形状を変形させたものである。
【0029】すなわち、前記図4(a)におけるパイプ
2の大径部9での仕切り板3の形状を図4(b)の形状
とし、図4(a)におけるパイプ2の徐変部8で前記の
仕切り板3を図7(a)のように略S状に変形し、この
略S状の変形状態でパイプ2の小径部7に配置したもの
である。
【0030】また、図7(b)は前記の略S状の代わり
に仕切り板3の配置角度を変更した例を示す。排気系に
よって仕切り板3の上流側と下流側の形状を変形したい
場合がある。このような場合、その変形部分ではその仕
切り板の外形に寸法上のバラツキが生じやすい。
【0031】そこで、この変形部分を前記の徐変部8内
に設定することにより、その変形部分にバラツキが生じ
ていても前記のようにR1 〜R4 の関係が成立していれ
ば仕切り板3はパイプ2に密着し、密着性が溶接性を容
易に確保できる。
【0032】
【発明の効果】以上のようであるから、請求項1の発明
によれば、湾曲部において仕切り板とパイプが密着する
ため、それほど寸法精度を管理しなくても溶接不良を低
減することができ、エンジン出力向上に効果がある。特
に2重管の内管としてθパイプ用い、パイプを薄肉化し
た場合、パイプと仕切り板との板厚に差があるため効果
的である。
【0033】請求項2記載の発明によれば、更に、仕切
り板の角度の変更などの形状変更を伴う場合、パイプの
徐変部において仕切り板の形状変更を行うことにより、
仕切り板の形状変更による溶接の困難性も同時に解決で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用する排気管の実施例を示す平面
図。
【図2】(a)は本発明における排気管のパイプを示す
側断面図、(b)は仕切り板を示す側面図。
【図3】本発明における排気管の仕切り板をパイプに圧
入する途中を示す側面図。
【図4】本発明の排気管を示すもので、(a)は側面
図、(b)は(a)におけるA−A線断面図、(c)は
(a)におけるB−B線断面図。
【図5】本発明の排気管における仕切り板をパイプに圧
入して湾曲部も密着した状態を示す要部断面図。
【図6】本発明の第2実施例を示す排気管の平面図。
【図7】(a)(b)は本発明の仕切り板を変形した2
例を示すもので、夫々前記図4(a)のB−B線部に相
当する断面図。
【図8】本発明の排気管を適用する排気系の例を示す
図。
【図9】従来の仕切り板を使用した排気管の例を示す断
面図。
【図10】従来の排気管における仕切り板とパイプの嵌
合状態を示す要部拡大断面図。
【符号の説名】
1 排気管 2 パイプ 3 仕切り板 4 接続部 7 パイプの小径部 8 パイプの徐変部 9 パイプの大径部 10,11 パイプの湾曲部 15,16 仕切り板の湾曲部 17 スリット R1 〜R4 曲率半径

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 大径部と小径部との間に径が徐変する徐
    変部を設けたパイプに、前記大径部と前記小径部及び前
    記徐変部に対応した形状を備えた仕切り板を挿入した排
    気管において、 仕切り板をパイプへ圧入する前におけるパイプと仕切り
    板とが別体の状態において、前記パイプの大径部と徐変
    部との間に形成した第1の湾曲部の曲率半径R 1 と、前
    記パイプの大径部と徐変部との間に形成した仕切り板の
    第3の湾曲部の曲率半径R3 と、前記パイプの前記小径
    部と徐変部との間に形成した第2の湾曲部の曲率半径R
    2 と、前記パイプの小径部と徐変部との間に形成した仕
    切り板の第4の湾曲部の曲率半径R4 とが、R1 >R3
    及びR2 <R4 の関係を満足するように前記各湾曲部を
    形成するとともに、前記仕切り板を前記パイプに圧入し
    たことを特徴とする排気管。
  2. 【請求項2】 前記パイプの徐変部内において、前記仕
    切り板の形状を変形させたことを特徴とする請求項1記
    載の排気管。
JP11065804A 1999-03-12 1999-03-12 排気管 Withdrawn JP2000265843A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002178076A (ja) * 2000-12-08 2002-06-25 Futaba Industrial Co Ltd 拡管θパイプの製法及びその製法に用いられる圧入型
JP2011038645A (ja) * 2010-11-12 2011-02-24 Calsonic Kansei Corp 多穴管と複数の分岐管からなる配管と、その接続構造

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