JP2010216461A

JP2010216461A - 排気マニホールド

Info

Publication number: JP2010216461A
Application number: JP2009096466A
Authority: JP
Inventors: Kohei Muraki; 晃平村木
Original assignee: Sango Co Ltd
Current assignee: Sango Co Ltd
Priority date: 2009-03-18
Filing date: 2009-03-18
Publication date: 2010-09-30

Abstract

【課題】２つのターボチャージャを排気マニホールドのフランジ部に接続しても、フランジ部の溶接部位が損傷するのを抑制する。
【解決手段】内燃機関に接続されるヘッドフランジ２と、内燃機関２の各排気ポートに連通する複数の排気枝管部３と、排気枝管部３を集合する排気集合部４と、排気集合部４に形成された排気流出口５，６に取り付けられるフランジ部材７，８とを備える排気マニホールド１において、排気集合部４に２つの排気流出口５，６を互いに反対方向に形成し、一方の排気流出口５にターボチャージャ１４が接続される第１フランジ部材７を取り付け、他方の排気流出口６に別のターボチャージャ１５が接続される第２フランジ部材８を取り付けるとともに、第１フランジ部材７と第２フランジ部材８とを連結部材１２，１３により排気集合部４を跨いで連結する。
【選択図】図３

Description

本発明はターボチャージャが接続される排気マニホールドに関する。

従来、過給装置付き内燃機関としては、特許文献１に開示されるように、内燃機関の吸排気系に２つのターボチャージャを備える、いわゆるツインターボシステムが知られている。そして、このシステムに用いられる排気マニホールドには、２つのフランジ部（載置部）が設けられており、このフランジ部に２つのターボチャージャがそれぞれ接続されている。

ターボチャージャはその質量が重く、また、高速回転するため、排気マニホールに強固に接続しなければならず、排気マニホールドをフランジ部も含めて鋳造により一体的に形成して、その剛性を高めている。

ところで、排気マニホルードが鋳造製であるとその質量が重く、また、熱容量が大きいため、燃費や排気浄化性能が悪化する問題が生じる。そこで、排気マニホールドを、鋳造製ではなく板金製とし、更にフランジ部を別部材として溶接により取り付ける構造とすることで排気マニホールドの軽量化及び低熱容量化を図ることが行われている。

しかしながら、板金製の排気マニホールドでは、鋳造製に比べて剛性が十分に得られ難い問題があり、質量の重い２つのターボチャージャをフランジ部に接続すると、フランジ部の溶接部位に応力が集中して、溶接部位が損傷するおそれがある。

特開２００５−１３３６５１公報

本発明は上記問題に鑑み、２つのターボチャージャを排気マニホールドのフランジ部に接続しても、フランジ部の溶接部位が損傷するのを抑制することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１の発明は、内燃機関に接続されるヘッドフランジと、内燃機関の各排気ポートに連通する複数の排気枝管部と、該排気枝管部を集合する排気集合部と、該排気集合部に形成された排気流出口に取り付けられるフランジ部材とを備える排気マニホールドにおいて、前記排気集合部に２つの排気流出口を互いに反対方向に形成し、一方の前記排気流出口にターボチャージャが接続される第１フランジ部材を取り付け、他方の前記排気流出口に別のターボチャージャが接続される第２フランジ部材を取り付けるとともに、前記第１フランジ部材と前記第２フランジ部材とを連結部材により前記排気集合部を跨いで連結する。

請求項２の発明では、請求項１の発明において、前記連結部材が、前記第１フランジ部及び／又は前記第２フランジ部材に一体的に形成された折り曲げ部である。

本発明によれば、２つのターボチャージャを排気マニホールドのフランジ部に接続しても、フランジ部の溶接部位が損傷するのを抑制することができる。

本発明の第１の実施形態に係る排気マニホールドを示す上面図本発明の第１の実施形態に係る排気マニホールドに２つのターボチャージャを接続した状態を示す正面図図２におけるＡ−Ａ線断面図本発明の第２の実施形態に係る排気マニホールドの図２におけるＡ−Ａ線断面図本発明の第３の実施形態に係る排気マニホールドの図２におけるＡ−Ａ線断面図

本発明を実施するための形態を図１乃至５に示す実施例に基づいて説明する。

図１乃至３は本発明の第１の実施形態に係る排気マニホールドを示す。

排気マニホールド１は、不図示の内燃機関のシリンダヘッドに接続されるヘッドフランジ２と、内燃機関の各排気ポートに連通する複数の排気枝管部３と、排気枝管部３を集合する排気集合部４と、排気集合部４に互いに反対方向（ヘッドフランジ２に直交する方向、図３における上下方向）に形成された排気流出口５，６と、一方の排気流出口５に取り付けられる第１フランジ部材７と、第１フランジに対して平行にして他方の排気流出口６に取り付けられる第２フランジ部材８とを備える。なお、排気枝管部３及び排気集合部４は、図３に示すように、内管９と、内管９の外周に隙間Ｇを有して包囲する板金製の半体１０，１１とから構成されており、２重管構造となっている。

また、排気マニホールド１には、金属板からなる連結部材１２，１３が排気集合部４を跨いで第１フランジ部材７と第２フランジ部材８の両者に溶接等により固設されており、両フランジ部材７，８が強固に連結されている。

そして、第１フランジ部材７には、高圧型のターボチャージャ１４がフランジ１４ａを介して接続され、第２フランジ部材８には、低圧型のターボチャージャ１５がフランジ１５ａを介して接続されるが、前記のように、連結部材１２，１３により両フランジ部材７，８が強固に連結されていることにより、排気マニホールド１は十分に剛性が確保され、図３に示すように、両フランジ部材７，８の溶接部位Ｗが損傷するのを抑制することができる。

図４は本発明の第２の実施形態に係る排気マニホールドを示す。なお、第１の実施形態と同一態様部分には同一符号を付してその説明は省略する。

本実施形態の排気マニホールド２１は、第１フランジ部材１７及び第２フランジ部材１８に、プレス加工等により折り曲げ部１７ａ，１８ａを予め一体的に形成しておき、折り曲げ部１７ａを第２フランジ部材１８に溶接等により固設し、折り曲げ部１８ａを第１フランジ部材１７に溶接等により固設して、第１フランジ部材１７と第２フランジ部材１８を連結したものである。

本実施形態によれば、前記第１の実施形態と同様な効果を発揮できる。

図５は本発明の第３の実施形態に係る排気マニホールドを示す。なお、第１及び２の実施形態と同一態様部分には同一符号を付してその説明は省略する。

本実施形態の排気マニホールド３１は、連結部材１３を第１フランジ部材１７と第２フランジ部材８に溶接等により固設している。また、第１フランジ部材１７にプレス加工等により折り曲げ部１７ａを予め一体的に形成しておき、折り曲げ部１７ａを第２フランジ部材８に溶接等により固設している。

以上、本発明の実施形態を説明してきたが、本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲の変更があっても本発明に包含される。補強部材の数及び折り曲げ部の数は、２つに限定されるものでなく１つ又は３つ以上であっても構わない。また、折り曲げ部を一方のフランジ部材のみに形成して他方のフランジ部材に連結しても構わない。また、２つのターボチャージャーは同種類であっても構わない。

１，２１，３１排気マニホールド
２ヘッドフランジ
３排気枝管部
４排気集合部
５，６排気流出口
７，１７第１フランジ部材
８，１８第２フランジ部材
１２，１３連結部材
１４高圧型ターボチャージャ
１５低圧型ターボチャージャ
１７ａ，１８ａ折り曲げ部

Claims

内燃機関に接続されるヘッドフランジと、内燃機関の各排気ポートに連通する複数の排気枝管部と、該排気枝管部を集合する排気集合部と、該排気集合部に形成された排気流出口に取り付けられるフランジ部材とを備える排気マニホールドにおいて、
前記排気集合部に２つの排気流出口を互いに反対方向に形成し、一方の前記排気流出口にターボチャージャが接続される第１フランジ部材を取り付け、他方の前記排気流出口に別のターボチャージャが接続される第２フランジ部材を取り付けるとともに、前記第１フランジ部材と前記第２フランジ部材とを連結部材により前記排気集合部を跨いで連結することを特徴とする排気マニホールド。
前記連結部材が、前記第１フランジ部及び／又は前記第２フランジ部材に一体的に形成された折り曲げ部であることを特徴とする請求項１に記載の排気マニホールド。