JP2005320896A - Exhaust manifold - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、多気筒内燃機関の各排気ポートから排気される排気ガスを集合させて排気管に送る排気マニホールドに関する。 The present invention relates to an exhaust manifold that collects exhaust gases exhausted from exhaust ports of a multi-cylinder internal combustion engine and sends them to an exhaust pipe.
従来より、材質・板厚等により信頼性を向上させて排気マニホールドの高耐熱化を図ると、重量が重くなり、熱容量が大きくなる。そのため、内燃機関の始動時に排気ガスが冷却されて、排気ガス浄化用触媒による浄化作用が十分に得られない。近年の世界的な環境問題に対し、排気規制は一段と強化されており、そこで、特許文献1にあるように、内燃機関の各排気ポートに接続される枝管と、枝管を集合させた集合管とを更に外殻部材により覆い、二重構造として、空気層でもって排気ガスを保温するようにしていた。
しかしながら、こうした従来のものでは、枝管から集合管まで二重構造としているので、構造が複雑になるという問題があった。
本発明の課題は、簡単な構造で、信頼性を得ることができる排気マニホールドを提供することにある。
However, these conventional devices have a double structure from the branch pipe to the collecting pipe, and there is a problem that the structure becomes complicated.
An object of the present invention is to provide an exhaust manifold capable of obtaining reliability with a simple structure.
かかる課題を達成すべく、本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即ち、
多気筒内燃機関の各排気ポートに接続された枝管部を集合させた集合管部に排気管を接続し、各前記排気ポートから排気される排気ガスを前記排気管に送る排気マニホールドにおいて、
前記枝管部と前記集合管部とが形成された外殻部材を備えると共に、前記集合管部内に内殻部材を設けて二重構造としたことを特徴とする排気マニホールドがそれである。
In order to achieve this problem, the present invention has taken the following measures in order to solve the problem. That is,
In an exhaust manifold that connects an exhaust pipe to a collecting pipe part that aggregates branch pipe parts connected to each exhaust port of a multi-cylinder internal combustion engine, and sends exhaust gas exhausted from each exhaust port to the exhaust pipe,
The exhaust manifold includes an outer shell member in which the branch pipe part and the collecting pipe part are formed, and an inner shell member is provided in the collecting pipe part to form a double structure.
前記内殻部材には、前記枝管部内に挿入される接続管部を設け、前記接続管部の外周には、前記外殻部材の内周に接触するリブを全周にわたって形成するとよい。また、前記内殻部材は、アッパ部とロア部とを備え、前記アッパ部と前記ロア部とを突き合わせて中空状に形成すると共に、前記突き合わせ箇所をカシメにより固定するとよい。 The inner shell member may be provided with a connecting pipe portion to be inserted into the branch pipe portion, and a rib contacting the inner periphery of the outer shell member may be formed on the outer periphery of the connecting pipe portion over the entire circumference. The inner shell member may include an upper portion and a lower portion, and the upper portion and the lower portion may be abutted to form a hollow shape, and the abutting portion may be fixed by caulking.
本発明の排気マニホールドは、集合管部に内殻部材を設けて二重構造としたので、簡単な構造で、信頼性を得ることができるという効果を奏する。 Since the exhaust manifold of the present invention has a double structure by providing the inner shell member in the collecting pipe portion, there is an effect that reliability can be obtained with a simple structure.
以下本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1に示すように、1は排気マニホールドで、本実施形態では、4気筒の内燃機関100に用いられるものである。図4に示すように、内燃機関100は第1から第4気筒♯1〜♯4に連通した第1から第4排気ポートP1〜P4を備えている。本実施形態では、第1気筒♯1、第3気筒♯3、第4気筒♯4、第2気筒♯2の順に点火される。
The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1,
排気マニホールド1は、大フランジ2、外殻部材4、小フランジ6を備え、大フランジ2には、第1から第4排気ポートP1〜P4に対応した4個の貫通孔8〜11が穿設されている。また、大フランジ2を内燃機関100に図示しないボルトにより取り付けるための複数の取付孔12〜19が形成されている(図1参照)。小フランジ6には、下流側の排気管102が接続される(図3参照)。
The
外殻部材4は、第1から第4枝管部20〜23と、集合管部24とを備え、第1枝管部20は第1排気ポートP1に連通する貫通孔8に挿入・固定されている。また、第2枝管部21は第2排気ポートP2に連通する貫通孔9に挿入・固定され、第3枝管部22は第3排気ポートP3に連通する貫通孔10に挿入・固定され、第4枝管部23は第4排気ポートP4に連通する貫通孔11に挿入・固定されている。第1枝管部20は第2枝管部21と合流される合流枝管部25に接続され、合流枝管部25が集合管部24に集合されると共に、第3枝管部22、第4枝管部23が集合管部24に集合されている。
The
外殻部材4は、アッパ部4aとロア部4bとを備え、アッパ部4aとロア部4bとを突き合わせて内部を中空に形成、いわゆる最中構造に形成して、第1から第4枝管部20〜23と集合管部24とを形成している。外殻部材4の集合管部24には接続外管26が接続されており、接続外管26には小フランジ6が取り付けられている。
The
外殻部材4の集合管部24内には、内殻部材28が設けられており、内殻部材28はアッパ部28aとロア部28bとを備えている。アッパ部28aとロア部28bとを突き合わせて内部を中空に形成、いわゆる最中構造に形成されており、外殻部材4の内周面と内殻部材28の外周面との間には、空間30が内殻部材28の全外周面にわたって形成されている。
An inner shell member 28 is provided in the
内殻部材28は、外殻部材4の集合管部24の全域にわたる大きさに形成されると共に、更に、内殻部材28には、合流枝管部25、第3枝管部22、第4枝管部23に挿入される接続管部32〜34が形成されている。各接続管部32〜34の外周には、径方向外側に半円弧状に突出されたリブ36〜38が形成されている。
The inner shell member 28 is formed to have a size over the entire area of the
各リブ36〜38は、それぞれ合流枝管部25、第3枝管部22、第4枝管部23の内周に締め代を持って接触するように形成されている。本実施形態では、合流枝管部25、第3枝管部22、第4枝管部23は、集合管部24側が径方向に膨らまされて形成されており、この膨らまされた合流枝管部25、第3枝管部22、第4枝管部23の内径よりも、各リブ36〜38の外径を少し大きく形成して、内殻部材28を集合管部24に収納する際に、各リブ36〜38が弾性変形されて、接触するように形成されている。この接触により、空間30と合流枝管部25、第3枝管部22、第4枝管部23との連通を遮断するように形成されている。
Each of the
また、各接続管部32〜34は、各リブ36〜38を合流枝管部25、第3枝管部22、第4枝管部23内に挿入できる程度の長さに形成されており、各接続管部32〜34は、それぞれ合流枝管部25、第3枝管部22、第4枝管部23内で開口されている。各接続管部32〜34の内径は、合流枝管部25、第3枝管部22、第4枝管部23の内径とほぼ等しく形成するのが好ましい。
Moreover, each connection pipe part 32-34 is formed in the length which can insert each rib 36-38 in the merge
内殻部材28のアッパ部28aとロア部28bとは、図5に示すように、突き合わせ箇所がカシメにより一体に固定されている。即ち、アッパ部28aの外周に耳部40を形成し、ロア部28bの外周に形成された耳部42を折り曲げて、アッパ部28aの耳部40を挟み込むようにしてカシメている。 The upper portion 28a and the lower portion 28b of the inner shell member 28 are integrally fixed by caulking as shown in FIG. That is, the ear portion 40 is formed on the outer periphery of the upper portion 28a, the ear portion 42 formed on the outer periphery of the lower portion 28b is bent, and the ear portion 40 of the upper portion 28a is sandwiched.
一方、接続外管26内には、接続内管44が同軸上に配置されており、接続内管44は内殻部材28に挿入されて、内殻部材28の内部と接続されている。接続内管44は、外周に装着されたワイヤメッシュ等の支持部材46を介して、接続外管26に支持されている。 On the other hand, a connection inner tube 44 is coaxially arranged in the connection outer tube 26, and the connection inner tube 44 is inserted into the inner shell member 28 and connected to the inside of the inner shell member 28. The connection inner tube 44 is supported by the connection outer tube 26 via a support member 46 such as a wire mesh mounted on the outer periphery.
次に、前述した本実施形態の排気マニホールドの作動について説明する。
まず、内燃機関100の運転に伴って、第1から第4排気ポートP1〜P4から排気ガスが排出される。排出された排気ガスは、第1から第4枝管部20〜23から排気マニホールド1内に流入し、第1から第4枝管部20〜23から内殻部材28内に導かれ、内殻部材28から接続内管44を介して、下流側の排気管102に流出する。
Next, the operation of the exhaust manifold of the present embodiment described above will be described.
First, as the
内燃機関100では、第1気筒♯1、第3気筒♯3、第4気筒♯4、第2気筒♯2の順に点火されるので、排気ガスは第1枝管部20、第3枝管部22、第4枝管部23、第2枝管部21の順序で、流入する。第1枝管部20に流入した第1気筒♯1からの排気ガスは、合流枝管部25、接続管部32から内殻部材28内に流入し、内殻部材28から接続内管44を通り、下流側の排気管102に流出する。第3枝管部22に流入した第3気筒♯3からの排気ガスは、接続管部33から内殻部材28内に流入し、内殻部材28から接続内管44を通り、下流側の排気管102に流出する。
In the
第4枝管部23に流入した第4気筒♯4からの排気ガスは、接続管部34から内殻部材28内に流入し、内殻部材28から接続内管44を通り、下流側の排気管102に流出する。第2枝管部21に流入した第2気筒♯2からの排気ガスは、合流枝管部25、接続管部32から内殻部材28内に流入し、内殻部材28から接続内管44を通り、下流側の排気管102に流出する。これが、内燃機関100の運転に伴って順に繰り返される。
The exhaust gas from the
このように、第1〜第4気筒♯1〜♯4からの排気ガスは、第1〜第4枝管部20〜23をそれぞれ個別に通り、各接続管部32〜34を介して内殻部材28内に流入して、内殻部材28内で集合される。各第1〜第4枝管部20〜23では、排気ガスが個別に通るので、各第1〜第4枝管部20〜23では間欠的に排気ガスが通り、各第1〜第4枝管部20〜23の温度上昇は少なく、各第1〜第4枝管部20〜23の表面温度は高温になりにくい。
As described above, the exhaust gas from the first to
これに対して、内殻部材28では、各第1〜第4枝管部20〜23からの排気ガスが集合されるので、排気ガスが連続的に流入する。集合管部24と内殻部材28とにより二重構造となっており、空間30により断熱が図られるので、外殻部材4の集合管部24の表面温度が高温になることが防止される。
On the other hand, in the inner shell member 28, the exhaust gas from each of the first to fourth branch pipe portions 20-23 is collected, so that the exhaust gas flows continuously. Since the collecting
従って、外殻部材4は、その材質を耐熱性の低い材料で形成することができ、また、その板厚を薄くすることもでき、コストを低減できる。また、内殻部材28を設けているので、集合管部24が高温となるのを防止でき、信頼性が向上し、内殻部材28は集合管部24に設け、各第1〜第4枝管部20〜23には設けていないので、構造が簡単になり、製造も容易である。
Therefore, the
また、外殻部材4のアッパ部4aとロア部4bとを突き合わせて、内部に内殻部材28を収納する組立作業で、リブ36〜38により、第1〜第4枝管部20〜23に流入する排気ガスが空間30へ流入するのを規制できるので、製造が容易である。リブ36〜38はプレス加工により形成できるので、リブ36〜38の製造も容易である。更に、内殻部材28は、アッパ部28aとロア部28bとを突き合わせて、カシメにより固定しているので、全周を溶接等により突き合わせるよりも、簡単に構成できる。
In addition, the upper shell 4a and the lower shell 4b of the
以上本発明はこの様な実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。 The present invention is not limited to such embodiments as described above, and can be implemented in various modes without departing from the gist of the present invention.
1…排気マニホールド 2…大フランジ
4…外殻部材 6…小フランジ
20…第1枝管部 21…第2枝管部
22…第3枝管部 23…第4枝管部
24…集合管部 25…合流枝管部
26…接続外管 28…内殻部材
30…空間 32〜34…接続管部
36〜38…リブ 44…接続内管
100…内燃機関 102…排気管
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記枝管部と前記集合管部とが形成された外殻部材を備えると共に、前記集合管部内に内殻部材を設けて二重構造としたことを特徴とする排気マニホールド。 In an exhaust manifold that connects an exhaust pipe to a collecting pipe part that aggregates branch pipe parts connected to each exhaust port of a multi-cylinder internal combustion engine, and sends exhaust gas exhausted from each exhaust port to the exhaust pipe,
An exhaust manifold comprising an outer shell member in which the branch pipe part and the collecting pipe part are formed, and an inner shell member provided in the collecting pipe part to form a double structure.
2. The inner shell member includes an upper portion and a lower portion, the upper portion and the lower portion are abutted to form a hollow shape, and the abutting portion is fixed by caulking. The exhaust manifold according to claim 2.
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