JP2002054435A - Exhaust manifold - Google Patents
Exhaust manifoldInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、排気マニホールドに
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust manifold.
【0002】[0002]
【従来の技術及びその課題】従来、図6に示すように、
排気マニホールド1と触媒ケース6を、クランプ治具
9,10でそれぞれクランプして、摩擦圧接により両者
を接合している。排気マニホールド1は、一端側のシリ
ンダヘッド取付フランジ2から複数のブランチ管3が湾
曲状に形成されて、複数のブランチ管3は他端側の集合
部4で集合され、集合部4の下流側にフランジ部5が形
成されており、このフランジ部5が、触媒ケース6側の
フランジ部7と摩擦圧接面8で摩擦圧接されるものであ
り、摩擦圧接は、摩擦圧力を与えるために、触媒ケース
6側を回転させながら、排気マニホールド1側へ荷重を
掛けて行われるものである。2. Description of the Related Art Conventionally, as shown in FIG.
The exhaust manifold 1 and the catalyst case 6 are clamped by clamp jigs 9 and 10, respectively, and they are joined by friction welding. In the exhaust manifold 1, a plurality of branch pipes 3 are formed in a curved shape from a cylinder head mounting flange 2 at one end, and the plurality of branch pipes 3 are gathered at a gathering part 4 at the other end, and a downstream side of the gathering part 4 A flange portion 5 is formed on the catalyst case 6, and the flange portion 5 is friction-welded to the flange portion 7 on the catalyst case 6 side by a friction-welding surface 8. This is performed by applying a load to the exhaust manifold 1 while rotating the case 6 side.
【0003】なお、排気マニホールド1は湾曲した複数
のブランチ管3の端部にシリンダヘッド取付フランジ2
が形成されているため、排気マニホールド1をクランプ
するクランプ治具9は、片持ち梁構造となっており、摩
擦圧接時に触媒ケース6側からの圧力を受けて、クラン
プ治具9の先端合わせ部9aで、図6の想像線で示すよ
うに面圧を小さくする方向へ反りが生じることとなり、
反りにより、摩擦圧接面8の面圧が不均一となってしま
い、最終的なアプセット工程で大きな荷重を摩擦圧接面
8に加える時に、溶融部の排出が不十分となり、摩擦圧
接面8での接合状態が不完全になってしまうという問題
点があった。The exhaust manifold 1 is provided with a cylinder head mounting flange 2 at the end of a plurality of curved branch pipes 3.
Is formed, the clamp jig 9 for clamping the exhaust manifold 1 has a cantilever structure, and receives a pressure from the catalyst case 6 side during the friction welding so that the front end of the clamp jig 9 is fitted. At 9a, as shown by the imaginary line in FIG. 6, warpage occurs in the direction of reducing the surface pressure,
Due to the warpage, the surface pressure of the friction welding surface 8 becomes non-uniform, and when a large load is applied to the friction welding surface 8 in the final upset process, the discharge of the molten portion becomes insufficient, and the friction welding surface 8 There has been a problem that the joining state is incomplete.
【0004】このような問題点を解決するために、図7
に示すように、クランプ治具9の先端合わせ部9aに、
例えば、クランク状に噛み合うクランプ嵌合部9bを形
成させ、摩擦圧接時のクランプ治具9の反りを防ぐよう
な提案がなされているが、クランプ嵌合部9bの強度を
確保するために高い精度が要求され、高価なものになっ
てしまい、しかもクランプ治具9の寿命が従来より短く
なる等の欠点があった。To solve such a problem, FIG.
As shown in the figure, the tip fitting portion 9a of the clamp jig 9
For example, a proposal has been made to form a clamp fitting portion 9b that meshes in a crank shape to prevent the clamp jig 9 from warping during friction welding. However, in order to secure the strength of the clamp fitting portion 9b, a high accuracy is required. However, there are drawbacks such as an increase in cost, and a shorter life of the clamp jig 9 than before.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明は上記従来の問題
点に鑑み案出したものであって、クランプ治具の反りを
防ぎ、良好な摩擦圧接が行える排気マニホールドを提供
せんことを目的とし、その要旨は、複数のブランチ管
の、一端側にはシリンダヘッド取付フランジが、他端側
の集合部の下流側にはフランジ部が形成され、該フラン
ジ部が摩擦圧接により触媒ケースと接合される排気マニ
ホールドにおいて、摩擦圧接時に前記集合部付近をクラ
ンプするクランプ治具の反りを防ぐために、前記フラン
ジ部から前記集合部に沿ってリブが突出形成されている
ことである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been devised in view of the above-mentioned conventional problems, and has as its object to provide an exhaust manifold capable of preventing warpage of a clamp jig and performing good friction welding. The gist of the invention is that a plurality of branch pipes have a cylinder head mounting flange formed at one end and a flange formed at a downstream side of a collecting part at the other end, and the flange is joined to the catalyst case by friction welding. In the exhaust manifold, a rib is formed so as to protrude from the flange portion along the collecting portion in order to prevent a clamp jig for clamping the vicinity of the collecting portion during friction welding.
【0006】[0006]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は摩擦圧接状態の正面構成図であり、また図
2は、図1の側面構成図である。図において、排気マニ
ホールド1は、複数のブランチ管3,3,3の上流端側
にシリンダヘッド取付フランジ2が形成され、反対側の
ブランチ管3,3の下流端に集合部4が形成され、この
集合部4の下流側に外側へ突出してフランジ部5が一体
形成されたものとなっており、本例では、このフランジ
部5から、集合部4に沿って上流側に向かってリブ1
1,11が一体状に突出形成されており、摩擦圧接時に
集合部4の外周を挟み付けるクランプ治具9の先端合わ
せ部9a,9a間に、このリブ11,11が配置される
ように構成されている。なお、触媒ケース6は、クラン
プ治具10により外周面がクランプされるものである。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a front configuration diagram in a friction welding state, and FIG. 2 is a side configuration diagram of FIG. In the figure, an exhaust manifold 1 has a cylinder head mounting flange 2 formed on the upstream end side of a plurality of branch pipes 3, 3, 3 and a collecting part 4 formed on a downstream end of the branch pipe 3, 3 on the opposite side. A flange 5 is integrally formed so as to protrude outward on the downstream side of the gathering portion 4, and in this example, the rib 1 extends from the flange 5 toward the upstream side along the gathering portion 4.
The ribs 11, 11 are integrally formed so as to protrude, and the ribs 11, 11 are arranged between the front end fitting portions 9a, 9a of the clamp jig 9 for sandwiching the outer periphery of the collecting portion 4 during friction welding. Have been. The outer peripheral surface of the catalyst case 6 is clamped by the clamp jig 10.
【0007】なお、排気マニホールド1に突出形成され
るリブ11,11は、一対形成したものであっても、ま
た、図3に示すように1カ所のみに形成したものであっ
ても良い。図3の排気マニホールド1の構成では、リブ
11と反対側に取付部12が突出形成されており、この
取付部12には、EGRあるいはO2 センサーが取り付
けられるものである。図4には図3の左側面図を、また
図5には図3の右側面図を示す。The ribs 11 protruding from the exhaust manifold 1 may be formed as a pair, or may be formed at only one location as shown in FIG. In the configuration of the exhaust manifold 1 shown in FIG. 3, a mounting portion 12 is formed so as to protrude on a side opposite to the rib 11, and an EGR or O 2 sensor is mounted on the mounting portion 12. FIG. 4 is a left side view of FIG. 3, and FIG. 5 is a right side view of FIG.
【0008】このように排気マニホールド1の集合部4
の外側にリブ11を形成させておけば、摩擦圧接時に、
クランプ治具9で集合部4の外側をクランプした状態
で、触媒ケース6側を回転させて圧力を掛ける際に、ク
ランプ治具9の先端合わせ部9aがリブ11に当接して
先端合わせ部9aの反りを良好に防ぐことができ、従来
のように先端合わせ部9aが反ってしまうことがなくな
り、従って摩擦圧接部8における面圧が均一なものとな
り、後のアプセット工程においても十分に溶融部を外側
へ排出して完全な接合状態が得られるものとなる。この
ように、排気マニホールド1にリブ11を形成させてお
けば、クランプ治具9にはクランプ嵌合部9bを形成さ
せる必要がなく、クランプ治具9はさほどの精度を要求
されず、安価に形成することができるものとなる。As described above, the collecting portion 4 of the exhaust manifold 1
If ribs 11 are formed on the outside of the
When the catalyst case 6 is rotated and pressure is applied in a state where the outside of the collecting portion 4 is clamped by the clamp jig 9, the tip aligning portion 9 a of the clamp jig 9 comes into contact with the rib 11 and the tip aligning portion 9 a Warpage can be satisfactorily prevented, and the tip mating portion 9a does not warp as in the prior art. Therefore, the surface pressure in the friction welding portion 8 becomes uniform, and the molten portion can be sufficiently formed in the subsequent upset process. Is discharged to the outside to obtain a complete joint state. As described above, if the ribs 11 are formed on the exhaust manifold 1, it is not necessary to form the clamp fitting portion 9b in the clamp jig 9, and the clamp jig 9 does not require much accuracy and is inexpensive. It can be formed.
【0009】[0009]
【発明の効果】本発明は、複数のブランチ管の、一端側
にはシリンダヘッド取付フランジが、他端側の集合部の
下流側にはフランジ部が形成され、フランジ部が摩擦圧
接により触媒ケースと接合される排気マニホールドにお
いて、摩擦圧接時に集合部付近をクランプするクランプ
治具の反りを防ぐために、フランジ部から集合部に沿っ
てリブが突出形成されていることにより、摩擦圧接時に
触媒ケース側から排気マニホールド側へ圧力が加わり、
排気マニホールドを保持するクランプ治具に圧力が加わ
った際に、リブで良好にクランプ治具の反りを防ぐこと
ができるものとなり、クランプ治具に反りが生じないた
めに、摩擦圧接面の面圧が均一となり、完全な接合状態
が得られるものとなる。また、クランプ治具はさほどの
精度を必要としないために、安価に形成することがで
き、しかもクランプ治具の寿命を延ばすことができるも
のとなる。According to the present invention, a cylinder head mounting flange is formed at one end of a plurality of branch pipes, and a flange is formed at a downstream side of a collecting part at the other end, and the flange is formed by friction welding. In the exhaust manifold that is joined to the catalyst case, the ribs protrude from the flange along the assembly to prevent warping of the clamp jig that clamps the vicinity of the assembly during friction welding. Pressure is applied to the exhaust manifold side from
When pressure is applied to the clamp jig holding the exhaust manifold, the ribs can prevent the warp of the clamp jig satisfactorily, and the clamp jig does not warp. Becomes uniform, and a perfect bonding state can be obtained. In addition, since the clamp jig does not require much precision, it can be formed at low cost, and the life of the clamp jig can be extended.
【図1】摩擦圧接時のクランプ状態を示す正面構成図で
ある。FIG. 1 is a front configuration diagram showing a clamp state during friction welding.
【図2】図1の側面構成図である。FIG. 2 is a side view showing the configuration of FIG.
【図3】排気マニホールドの取付部の反対側にリブを形
成させた一例を示す正面構成図である。FIG. 3 is a front view showing an example in which a rib is formed on a side opposite to a mounting portion of the exhaust manifold.
【図4】図3の左側面図である。FIG. 4 is a left side view of FIG. 3;
【図5】図3の右側面図である。FIG. 5 is a right side view of FIG. 3;
【図6】従来の摩擦圧接時にクランプ治具に反りが生じ
ることを示す説明構成図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing that a clamp jig is warped during conventional friction welding.
【図7】クランプ治具に嵌合部を形成させた場合のクラ
ンプ状態図である。FIG. 7 is a clamp state diagram when a fitting portion is formed in a clamp jig.
1 排気マニホールド 2 シリンダヘッド取付フランジ 3 ブランチ管 4 集合部 5 フランジ部 6 触媒ケース 8 摩擦圧接面 9 クランプ治具 9a 先端合わせ部 10 クランプ治具 11 リブ 12 取付部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Exhaust manifold 2 Cylinder head mounting flange 3 Branch pipe 4 Assembly part 5 Flange part 6 Catalyst case 8 Friction contact surface 9 Clamp jig 9a Tip fitting part 10 Clamp jig 11 Rib 12 Mounting part
Claims (1)
ダヘッド取付フランジが、他端側の集合部の下流側には
フランジ部が形成され、該フランジ部が摩擦圧接により
触媒ケースと接合される排気マニホールドにおいて、摩
擦圧接時に前記集合部付近をクランプするクランプ治具
の反りを防ぐために、前記フランジ部から前記集合部に
沿ってリブが突出形成されていることを特徴とする排気
マニホールド。1. A cylinder head mounting flange is formed on one end of a plurality of branch pipes, and a flange is formed on a downstream side of a collecting part on the other end, and the flange is joined to a catalyst case by friction welding. In the exhaust manifold, a rib is formed so as to protrude from the flange portion along the assembly portion in order to prevent a clamp jig for clamping the vicinity of the assembly portion during friction welding.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000245404A JP2002054435A (en) | 2000-08-11 | 2000-08-11 | Exhaust manifold |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
2000
- 2000-08-11 JP JP2000245404A patent/JP2002054435A/en active Pending
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