JP2017025752A - 排気流通管及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】管それ自体の剛性を確保しながらその薄肉化を実現し、しかも排気の流通における圧力損失をも抑制できる排気流通管を得ること。
【解決手段】エキゾーストマニホールド１０は、車両の内燃機関から排出された排気が流通する管本体部１１を有している。管本体部１１には多数のエンボス３０が設けられ、その管内面には、管外面の側へ凸となる凹部が多数設けられている。凹部は導入部と導出部とを有し、導入部により排気が凹部の内側へ導かれ、導出部によって管内面に沿った流れに戻るよう導かれる。導入部は、排気流通方向に沿った断面が管内面から管外面の側へ傾斜するように形成され、その傾斜は、排気が導入部の傾斜に沿った流れから剥離することが抑制される角度となっている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、排気流通管及びその排気流通管の製造方法に関する。

エキゾーストマニホールド等、車両の内燃機関から排出された排気が流通する排気流通管では、管の肉厚を薄肉化することが求められている。

もっとも、排気流通管の肉厚を薄肉化した場合、その薄肉化に伴って排気流通管の強度（剛性）が低下するという問題が生じてしまう。そのため、排気流通管に対して、補強材を別に設けることにより、排気流通管の強度を確保することが提案されている（例えば特許文献１参照）。

特開平８−１８９３５２号公報

しかしながら、上記特許文献１のように、排気流通管に対して補強材が別に設けられる構成では、部品点数の増加を招いたり、補強材の存在によって排気流通管の取り回しに制限がかかって内燃機関周辺の設計自由度が低下したりする等、様々な問題が生じる。

そこで、本発明は、管それ自体の剛性を確保しながらその薄肉化を実現し、しかも排気の流通における圧力損失をも抑制できる排気流通管を得ること、及びその排気流通管を好適に製造できる製造方法を得ることを目的とする。

上記目的を達成するため、第１の発明では、車両の内燃機関から排出された排気が流通する排気流通管であって、前記排気の流通空間を形成する管内面には、管外面の側へ凸となる凹部が多数設けられており、前記凹部は、前記排気の流通方向の上流側に設けられ、前記排気を前記凹部の内側へ導く排気導入部と、前記排気導入部の下流側に形成され、前記排気導入部によって前記凹部の内側に導入された前記排気を前記管内面に沿った流れに戻すよう導く排気導出部と、を有し、前記排気導入部は、前記排気の流通方向に沿った断面が前記管内面から前記管外面の側へ傾斜するように形成され、その傾斜は、前記排気が前記排気導入部から剥離して流れることが抑制される角度であることを特徴とする。

第２の発明では、第１の発明の排気流通管において、前記排気導入部の前記傾斜は、前記管内面に対して８度以下であることを特徴とする。

第３の発明では、第１又は第２の発明の排気流通管において、前記排気の流通方向において、前記排気導出部の長さは、前記排気導入部の長さよりも短く形成されていることを特徴とする。

第４の発明では、第１乃至第３の発明のうちいずれかの排気流通管において、前記凹部は、管周方向に沿った断面において弧状をなすように形成されていることを特徴とする。

第５の発明では、第１乃至第４の発明のうちいずれかの排気流通管において、前記凹部は、千鳥状をなすように配置されていることを特徴とする。

第６の発明では、第５の発明の排気流通管において、前記凹部を前記管内面の側から見て、前記排気の流通方向における上流側端部又は下流側端部のうち一方は略三角形状をなす三角状部、他方は弧状をなす弧状部とされ、隣り合う凹部の前記三角状部の間に前記弧状部が設けられるように前記凹部が配置されていることを特徴とする。

第７の発明では、車両の内燃機関から排出された排気が流通する排気流通管の製造方法であって、金属板材をプレスして、一方の板面に当該一方の板面から反対側の板面の側へ凸となる凹部を形成する第１工程と、そのプレスされた前記金属板材を、前記一方の板面を内面として当該内面によって前記排気の流通空間が形成されるように前記排気流通管を形成する第２工程と、を備え、前記第１工程において、前記凹部を、前記金属板材からなる排気流通管に形成した場合に、前記排気の流通方向の上流側に設けられ、前記排気を前記凹部の内側へ導く排気導入部と、前記排気導入部の下流側に形成され、前記排気導入部によって前記凹部の内側に導入された前記排気を管内面に沿った流れに戻すよう導く排気導出部と、を有するように形成し、前記排気導入部は、前記排気の流通方向に沿った断面が前記管内面から管外面の側へ傾斜するように形成され、その傾斜は、前記排気が前記排気導入部の傾斜に沿った流れから剥離することが抑制される角度を有するように形成することを特徴とする。

第１の発明によれば、管外面の側へ凸となる凹部が管内面に多数設けられることにより、排気流通管には多数の凹凸が形成される。このため、それら凹凸によって排気流通管の剛性を高めることができる。これにより、排気流通管それ自体の剛性を確保しながらその肉厚の薄肉化を実現することができる。この薄肉化は、排気流通管を軽量化することにもつながる点でメリットがある。

ここで、排気流通管の流通空間を排気が流れる場合において、管内面の近傍をその面に沿って流通する排気の流れは、その管内面に設けられた凹部の存在によって悪化し、凹部の底部に向かって流れるにしたがって排気の流速が低下する。このため、排気の圧力（静圧）の上昇が生じる。

その場合、仮に凹部において、排気導入部によってその凹部に導入された排気が、導入部から剥離した流れが形成されると、その剥離した一部の流れによって凹部内で渦が発生し、凹部内の圧力がより一層高められる。そうすると、凹部の下流側では、凹部の上流側よりも圧力が高められた状態となる。その圧力上昇分は下流側となるほど積み重なっていくため、結果として、圧力増加に伴う大幅な流速低下、つまり排気の圧力損失が生じてしまう。

これに対し、本発明では、前記凹部の排気導入部は、排気の流通方向に沿った断面が管内面から管外面の側へ傾斜するように形成され、その傾斜は、排気が排気導入部の傾斜から剥離して流れることが抑制される角度となっている。このため、凹部に導入される排気は排気導入部に沿った流れが維持され、排気導入部から剥離することが抑制される。これにより、凹部の存在により流速が低下して凹部内での圧力が高められたとしても、凹部の下流側での圧力上昇が抑制され、圧力損失を抑制できる。

したがって、この第１の発明によれば、多数の凹部の存在によって排気流通管それ自体の剛性を確保しながらその薄肉化を実現することができ、しかもその凹部によって排気の流通における圧力損失が生じることをも抑制することができる。

第２の発明によれば、排気導入部における排気の流通方向に沿った断面の傾斜は、具体的には、管内面に対して８度以下の角度となっている。このため、凹部に導入された排気が、排気導入部の傾斜に沿った流れから剥離した流れが生じることの抑制を好適に行うことができる。

第３の発明によれば、排気導出部の長さが排気導入部の長さよりも短く形成されているため、両者の長さ寸法が同等か又は排気導出部の長さをより長くした場合と比較して、排気の流通方向における凹部全体の長さが短くなる。これにより、より多くの凹部を管内面に形成して、排気流通管の剛性をより一層向上させることができる。

この場合、排気導出部は、凹部内に排気が流れることにより高められた圧力を、それよりも圧力の低い凹部の下流側に戻す部分である。排気は圧力の低い側へ流れやすい状態となっているため、排気導出部では、排気導入部のように緩やかな傾斜にする必要性は低く、その長さを短くしても排気流通への影響は小さい。

第４の発明によれば、排気流通管の凹部は、管周方向に沿った断面において弧状をなすように形成されているため、凹部の底部を平面状に形成した場合などと比較して、剛性向上の効果を高めることができる。

第５の発明によれば、排気流通管に形成される多数の凹部が千鳥状に配置されているため、凹部同士の間の部分に直線状をなす節が形成されることを抑制できる。仮に、凹部同士の間の部分で直線状をなす節が形成された場合、薄肉化された肉厚では、その直線状をなす節の部分で折れ曲がりやすくなり、剛性の低下を招いてしまう。そのため、凹部同士の間の部分に直線状をなす節が形成されることを抑制することで、排気流通管の剛性が低下することを抑制できる。

第６の発明によれば、排気流通管に形成される凹部は、上流側端部又は下流側端部の隣り合う三角状部の間に、別の凹部の下流側端部又は上流側端部の弧状部が設けられるようにして配置されている。そのため、凹部同士の間の隙間を少なくしてより多くの凹部を配置することが可能となり、排気流通管の剛性をより一層向上させることができる。

第７の発明によれば、第１工程において金属板材をプレスし、第１の発明の効果が得られる凹部を形成した後に、第２工程により、その金属板材から排気流通管が形成される。この場合、第１の発明の効果が得られる多数の凹部を形成する上で、環状に形成された状態の排気流通管にその凹部を形成するよりも、第７の発明の製造方法のように金属板材の状態で形成する方が、凹部の形成が行いやすいし、所望する凹部の形状を確実に形成することができる。このため、第１の発明の効果を有する排気流通管の製造を好適に行うことができる。

エキゾーストマニホールドを示す斜視図。 図１のＡ部を管内面の側から見た拡大平面図。 図２に示すエンボスの一つを拡大して示す拡大平面図。 図３における断面図であり、（ａ）はＢ−Ｂ断面図、（ｂ）はＣ−Ｃ断面図。 凹部における排気の流れと圧力変化を説明するための説明図であり、（ａ）は比較例となる凹部の場合を示し、（ｂ）は本実施形態の凹部の場合を示している。 直線状をなす節の形成が抑制されることを説明するための説明図。 凹部の別例を示す図。

以下、本発明を具体化した一実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態は、本発明を、自動車等の車両に設けられるエキゾーストマニホールドに適用した場合を例とする。ここでは、エキゾーストマニホールドの構成についてまず説明し、その後にそのエキゾーストマニホールドの製造方法について説明する。

［エキゾーストマニホールド］
図１は、エキゾーストマニホールド１０を示す斜視図である。このエキゾーストマニホールド１０は、車両に設けられた内燃機関としてのエンジン（図示略）から排出される排気を導出する排気多岐管である。はじめに、エキゾーストマニホールド１０の概要について説明する。

図１に示すように、エキゾーストマニホールド１０は４気筒のエンジン用であり、排気流通管としての管本体部１１を有している。管本体部１１は１．２ｍｍ厚のステンレス鋼等の金属材料によって形成され、その管内面１２（図２乃び図４を参照）によって形成された流通空間１３（図４を参照）をエンジンから排出された排気が流通するようになっている。

管本体部１１のそのエンジン接続側、つまり排気が流通する上流側には、エンジンのシリンダヘッドに取り付けられる板状の取付けフランジ１４が設けられている。また、管本体部１１は、その上流側の端部において、４気筒エンジンの気筒ごとの単管部２１を有しており、合計４つの単管部２１を有している。各単管部２１のエンジン接続側端部、つまり上流側の端部は、取付けフランジ１４に結合されている。取付けフランジ１４によってエキゾーストマニホールド１０がエンジンに取り付けられると、各気筒の排気ポート（図示略）に各単管部２１が接続されるようになっている。

一方、管本体部１１の下流側の端部には、集合管部２２が設けられている。集合管部２２と各単管部２１との間の中間管部２３では、各単管部２１がその下流側の端部に至る途中で４本のうちの２本がまとめられ、さらにその下流側で１本の前記集合管部２２にまとめられている。管本体部１１を構成するこれら各単管部２１、集合管部２２及び中間管部２３は、所望するエンジン特性が得られるように、それぞれの長さや形状等が設定されている。

管本体部１１の下流側となる端部、つまり集合管部２２の下流側となる端部には、接続管部１５が設けられている。接続管部１５により、エキゾーストマニホールド１０は、その下流側に設けられる触媒コンバータ（図示略）につながる排気管（図示略）と接続される。

次に、エキゾーストマニホールド１０の特徴部分である凹凸形状（エンボス３０）について説明する。図１に示すように、エキゾーストマニホールド１０において、管本体部１１には、その全域にわたって、管外面１６の側に凸となっているエンボス３０が千鳥状をなすように多数形成されている。このエンボス３０について、図２乃至図４を用いてより詳しく説明する。

図２は、図１におけるＡ部分を管内面１２の側から見た拡大平面図である。図２に示されているように、各エンボス３０は、すべて同一形状かつ同一寸法を有している。各エンボス３０は、その平面形状が全体として略長円形状をなしており、その長軸方向が排気流通方向に沿うように配置されている。長円の短軸方向をエンボス３０の幅方向とすれば、その幅方向のエンボス３０同士の間隔は狭くなっており、幅方向に密集した状態で各エンボス３０が配置されている。なお、この図２における排気の流れは、紙面下から上に向かう流れとなっている。

各エンボス３０は、その排気の流れにおける上流側端部３１が略三角形状をなす三角状部として形成され、下流側端部３２は円弧状をなす弧状部として形成されている。そして、幅方向に隣り合うエンボス３０ａ，３０ｂがそれぞれ有する上流側端部３１の間に、それよりも一段上流側に設けられたエンボス３０ｃの下流側端部３２が設けられるようにして配置されている。この場合、エンボス３０ａ，３０ｂの上流端３１ａよりも下流側に、それらの一段上流側に設けられたエンボス３０ｃの下流端３２ａが配置されている。千鳥状に配置された多数のエンボス３０はこのような配置構成を有しているため、密集し、詰められた状態で配置されている。

図３は、図２におけるエンボス３０の一つを取り出して、拡大して示した拡大平面図である。図４はこの図３の断面図であり、そのうち（ａ）はＢ−Ｂ断面図であり、（ｂ）はＣ−Ｃ断面図である。この図３及び図４に示すように、エンボス３０は、管本体部１１の管内面１２の側から見て、管外面１６の側へ凸となるように凹状に形成されている。これにより、管内面１２には、エンボス３０によって凹部３３が形成されている。

図３に示すように、各エンボス３０の凹部３３は上流側凹部３４と下流側凹部３５とを有している。排気の流通方向において、上流側凹部３４及び下流側凹部３５のそれぞれの長さ寸法Ｌ１，Ｌ２は、概ね７：３の割合となっている。

図４（ａ）に示すように、上流側凹部３４は、幅方向に沿って円弧状となる凹状に形成されている。上流側凹部３４の幅方向の中心部は、円弧の頂点部分（幅方向における底部）によって形成され、排気の流通方向に沿って直線状をなす導入部３６となっている。この導入部３６の排気流通方向に沿った断面が、図４（ｂ）に示す断面図である。

図４（ｂ）に示すように、導入部３６は、幅方向における底部が上流側から下流側に向かって連続的に深くなるように、つまり管内面１２から管外面１６の側へ向かって傾斜している。その傾斜は、管内面１２に対する傾斜角度Ｄが７度に設定されている。導入部３６の上流端３６ａは最深部となっており、その最深部における管内面１２からの深さ寸法Ｈは２ｍｍに設定されている。ちなみに、この深さ寸法Ｈは、管本体部１１を形成する板厚を前提として、管本体部１１に必要とされる剛性に応じて設定される。傾斜角度Ｄが７度に設定されているため、この深さ寸法Ｈが設定されることにより、上流側凹部３４の長さ寸法Ｌ１も定まる。

この導入部３６により、管本体部１１の流通空間１３を流通する排気のうち、管内面１２の近傍をその管内面１２に沿って流れる排気は、上流側凹部３４に至ると、この導入部３６の傾斜に沿って流れて、上流側凹部３４の上流端３６ａに向かって凹部３３の内部へ導かれる。したがって、この導入部３６は排気導入部に相当する。

他方、下流側凹部３５も、幅方向に沿って円弧状をなすように形成されている。もっとも、下流側凹部３５における幅方向の中心部となる導出部３７は、前記導入部３６と異なり、排気流通方向に沿った断面が、図４（ｂ）に示すように、下流側凹部３５の内側で盛り上がった凸状をなすように形成されている。この導出部３７により、導入部３６によって上流側凹部３４内を導入部３６の上流端３６ａに至るまで導かれた排気は、導出部３７の下流側となる管内面１２に沿った流れに戻される。したがって、この導出部３７は、排気導出部に相当する。

この導出部３７は、凹部３３内に排気が流れることにより高められた圧力を、それよりも圧力の低い凹部３３の下流側に戻す部分である。排気は圧力の低い側へ流れやすい状態となっているため、導出部３７では、導入部３６のように緩やかな傾斜にする必要性は低く、その長さを導入部３６よりも大幅に短くしても、排気流通への影響は小さい。それよりも、下流側凹部３５の長さ寸法Ｌ２をより短く設定することで、凹部３３の排気流通方向における全長（Ｌ１＋Ｌ２）を短くし、より多くの凹部３３を形成してより高い剛性を得ることの方が好ましい。

このような構成を有するエンボス３０により、管本体部１１の流通空間１３を流れる排気は、次のような流れとなる。その流れと圧力変化との関係を、図５を参照しながら説明する。図５は、排気の流れと圧力変化を説明するための説明図である。そのうち図５（ａ）は比較例となる凹部４３を示している。この比較例の構成では、導入部４６の上流端における深さ寸法Ｈは本実施形態の構成と同じとし、排気の流通方向における上流側凹部４４の長さ寸法Ｌ１が本実施形態の構成よりも短く形成されている。そのため、導入部４６の傾斜は、管内面１２に対する傾斜角度Ｄが４５度以上に深く落ち込むように大きく形成されており、それを概略的に示している。一方、図５（ｂ）は、本実施形態における導入部３６及び導出部３７を概略的に示している。

一般に、管本体部１１の管内面１２に凹状部分が形成されると、流通空間１３を流通する排気のうち、管内面１２の近傍をその面に沿って流通する排気の流れは、凹状部分の存在によって悪化する。そのため、凹状部分の底部に向かって排気が流れるにつれてその排気の流速が低下し、凹状部分の内部では圧力（静圧）の上昇が生じる。このため、本実施形態のように管内面１２に凹部３３が形成された構成でも、排気が上流側凹部３４の導入部３６を流れることにより、凹部３３の内部の圧力は上昇する。

この場合において、図５（ａ）の比較例に示すように、本実施形態の導入部３６と比較して、導入部４６が傾斜する傾斜角度Ｄが大きい構成とした場合、その凹部４３の内部に導入された排気は導入部４６から剥離した流れが形成される。すると、その剥離した一部の流れによって凹部４３内で渦が発生し、凹部４３内の圧力がより一層高められる。これにより、グラフで示すように、上昇した排気の圧力がもとの流れ圧力に戻らず、凹部４３の下流側では、凹部３３の上流側よりも圧力が高められた状態となる。この圧力上昇が下流側となるほど積み重なり、結果として、圧力増加に伴う大幅な排気の流速低下、つまり圧力損失が生じてしまう。

これに対し、本実施形態の導入部３６のように、管内面１２に対して傾斜する傾斜角度Ｄが７度と緩やかに設定されていると、図５（ｂ）に示すように、排気が導入部３６の傾斜に沿って流れる流れが維持され、導入部３６から剥離した流れが生じることが抑制される。これにより、グラフに示すように、凹部３３の存在によって排気の流速が低下し、凹部３３の内側での圧力が高められたとしても、その圧力上昇が抑制され、また凹部３３の下流側ではもとの流れ圧力に復帰することが可能となる。その結果、排気の圧力上昇が抑制され、圧力損失が抑制される。

［エキゾーストマニホールド１０の製造方法］
次に、エンボス３０が形成された管本体部１１を有するエキゾーストマニホールド１０を製造する製造方法について、以下に説明する。このエキゾーストマニホールド１０を製造する製造方法は、大きく第１工程〜第３工程を有している。

第１工程は、平板状をなし、ステンレス鋼や鉄等の金属材料よりなる金属板材にエンボス３０を形成する工程である。この第１工程では、金属板材をプレス加工して多数のエンボス３０を形成する。これにより、金属板材の一方の板面には、反対側の板面の側へ凸となる多数の凹部３３が形成される。

ここで、図３を参考に、第１工程によって形成された各エンボス３０の寸法を例示すると、例えば次のとおりとなっている。すなわち、１．２ｍｍ厚の金属板材であることを前提として、排気流通方向となる長軸方向において、上流側凹部３４の長さ寸法Ｌ１は１６．７ｍｍ、下流側凹部３５の長さ寸法Ｌ２は７ｍｍ、幅Ｗは１３．２ｍｍに設定されている。また、幅方向におけるエンボス３０同士の間の最小隙間寸法は１ｍｍに設定されている。これにより、薄肉でありながら剛性が確保された金属板材を得ることができる。

続く第２工程は、第１工程でエンボス３０が形成された金属板材を用いて、管本体部１１を形成する工程である。この第２工程では、プレス加工によってエンボス３０が形成された金属板材を、凹部３３が形成された側の面が管内面１２となるようにして、環状をなすように形成する。これにより、管内面１２にエンボス３０による凹部３３が形成された状態の流通空間１３が形成される。その後、溶接等により隙間を塞ぐことにより、管本体部１１が形成される。

その後、第３工程において、第２工程によって得られた管本体部１１に、取付けフランジ１４や接続管部１５を取り付けることにより、エキゾーストマニホールド１０が得られる。

以上のとおり説明した本実施形態のエキゾーストマニホールド１０及びその製造方法によれば、以下の優れた効果が得られる。

（１）エキゾーストマニホールド１０の管本体部１１には、多数のエンボス３０が設けられ、それにより、管外面１６に凸となる凹部３３が、排気の流通空間１３を形成する管内面１２に多数設けられている。この多数設けられたエンボス３０の凹凸によって、管本体部１１の剛性を高めることができる。その結果、管本体部１１それ自体の剛性を確保しながらその肉厚の薄肉化を実現することできる。この薄肉化は、管本体部１１の軽量化、ひいてはエキゾーストマニホールド１０の軽量化にもつながる。

（２）エンボス３０により管内面１２に形成された凹部３３では、その上流側凹部３４における導入部３６は、排気の流通方向に沿った断面が、上流側から下流側に向かって、管内面１２から管外面１６の側へ傾斜している。その管内面１２に対する傾斜は、排気が導入部３６の傾斜に沿った流れから剥離することが抑制される傾斜角度Ｄ、すなわち７度に設定されている。このため、凹部３３に導入される排気が導入部３６に沿った流れを維持し、導入部３６から剥離することが抑制される。これにより、凹部３３の存在により排気の流速が低下して凹部３３内での圧力が高められたとしても、凹部３３の下流側での圧力上昇が抑制され、圧力損失を抑制できる。

したがって、多数のエンボス３０の凹凸によって管本体部１１、ひいてはエキゾーストマニホールド１０それ自体の剛性を確保しながらその薄肉化を実現するだけでなく、凹部３３によって排気の流通における圧力損失が生じることも抑制することができる。

（３）管内面１２に設けられた凹部３３において、下流側凹部３５の排気流通方向における長さ寸法Ｌ２は、上流側凹部３４の長さ寸法Ｌ１よりも短く形成されている。このため、下流側凹部３５に設けられた導出部３７の長さも、上流側凹部３４に設けられた導入部３６の長さよりも短く形成されている。その結果、排気の流通方向における凹部３３全長（Ｌ１＋Ｌ２）は、導出部３７を導入部３６と同程度の長さとした場合に比べて短くなる。これにより、管内面１２により多くの凹部３３を形成して、管本体部１１の剛性をより一層向上させることができる。

（４）管内面１２に設けられた凹部３３は、管周方向、つまりエンボス３０の幅方向に沿った断面において円弧状をなすように形成されている。このため、凹部３３の底部を平面状に形成した場合などと比較して、管本体部１１の剛性を向上させる効果を高めることができる。

（５）管本体部１１に設けられた多数のエンボス３０が千鳥状に配置され、このため管内面１２に形成された多数の凹部３３も千鳥状に配置されている。これにより、エンボス３０同士の間に直線状をなす節Ｆを少なくすることができる。なお、ここでいう節Ｆとは、曲げ応力が集中する部分である。この節Ｆとなる直線状部分が形成されると、その部分で折れ曲がりやすくなり、剛性が低下する要因となる。

図６は、本実施形態におけるエンボス３０（凹部３３）の配置により、直線状をなす節Ｆの形成が抑制されることを説明するための説明図である。この図６に示すように、本実施形態の管本体部１１では、エンボス３０による凹部３３が千鳥状に配置され、かつ密集した状態で配置されているため、凹部３３同士の間で形成され得る節Ｆ（図中、太い二点鎖線で示したもの）は波状をなすように形成され、直線状をなす節Ｆが形成されることが抑制される。これにより、管本体部１１の剛性が低下することを抑制できる。

（６）エンボス３０により管内面１２に設けられた凹部３３は、上流側端部３１が略三角形状をなす三角状部として形成され、下流側端部３２は円弧状をなす弧状部として形成されている。そして、幅方向に隣り合うエンボス３０ａ，３０ｂがそれぞれ有する上流側端部３１の間に、それよりも一段上流側に設けられたエンボス３０ｃの下流側端部３２が設けられるようにして配置されている。これにより、凹部３３同士の間の隙間を少なくしてより多くの凹部３３を設けることが可能となり、管本体部１１の剛性をより一層向上させることができる。

（７）エキゾーストマニホールド１０の製造方法として、金属板材をプレスしてエンボス３０を形成する第１工程の後、第２工程により、その金属板材から管本体部１１を形成するようになっている。この場合、多数のエンボス３０を形成する上で、環状に形成された状態の管本体部１１にそのエンボス３０を形成するよりも、金属板材の状態で形成する方が形成しやすいし、所望するエンボス３０の形状を確実に形成することができる。このため、上記の各効果が得られる管本体部１１、ひいてはエキゾーストマニホールド１０の製造を好適に行うことができる。

なお、本発明は、上記した実施形態に限らず、例えば次のように実施されてもよい。

（ａ）本実施の形態では、上流側凹部３４において、導入部３６における排気流通方向に沿った断面は、管内面１２から管外面１６の側へ傾斜するその傾斜角度Ｄが７度に設定されていた。この傾斜角度Ｄは、排気が導入部３６の傾斜に沿った流れから剥離することが抑制される傾斜角度Ｄであれば足り、具体的には８度以下であればよい。

（ｂ）本実施の形態では、導出部３７を、その排気流通方向に沿った断面が凸状をなすように形成されているが、それとは逆に、図７に別例として示すように、凹状をなすように形成してもよい。この構成の場合、上流側凹部３４は凹状をなす一方で下流側凹部３５は凸状をなすというように、凹部３３の内側で凹凸が逆転する上記実施形態の構成と比較し、凹部３３の全体で凹状が維持されているため、プレス加工等によってエンボス３０を形成しやすいといメリットがある。

（ｃ）本実施の形態では、排気流通方向において、下流側凹部３５の長さ寸法Ｌ２は、上流側凹部３４の長さ寸法Ｌ１よりも短く設定されているが、その長さ寸法Ｌ２は任意である。つまり、導出部３７の長さは、導入部３６の長さと同じでもよいし、それよりも長くてもよい。もっとも、導出部３７の長さや形状が排気流通に与える影響は小さいため、凹部３３の全長（Ｌ１＋Ｌ２）を短くしてより多くの凹部３３を形成し、剛性を確保するという点から、本実施の形態の構成を採用することが好ましい。

（ｄ）本実施の形態では、多数のエンボス３０が千鳥状をなすように配置されているが、格子状をなすように配置するなど、そのエンボス３０の配置構成は任意である。もっとも、千鳥状をなすようにエンボス３０を配置することで、直線状をなす節Ｆが形成されることを抑制できるため、千鳥状に配置することが好ましい。

（ｅ）本実施の形態では、千鳥状をなすように多数のエンボス３０を配置した上で、さらに、幅方向に隣り合うエンボス３０ａ，３０ｂの上流端３１ａよりも下流側に、それらの一段上流側に設けられたエンボス３０ｃの下流端３２ａが配置されている。これに代えて、エンボス３０の上流端３１ａよりも上流側に、それよりも上流側のエンボス３０の下流端３２ａが配置されるようにしてもよい。もっとも、より密集した状態として多数のエンボス３０を形成して剛性を確保するという点では、本実施の形態の配置構成とすることが好ましい。

（ｆ）本実施の形態では、エンボス３０は、上流側端部３１が略三角形状をなす三角状部として形成され、下流側端部３２は円弧状をなす弧状部として形成されているが、その形状を上流側端部３１と下流側端部３２とで逆にしてもよい。また、上流側端部３１及び下流側端部３２のいずれも三角状部として形成したり、いずれも弧状部として形成したりしてもよい。

（ｇ）本実施の形態では、上流側凹部３４を幅方向に沿って円弧状をなすように形成したが、Ｖ字状や台形状をなすように形成するなど、他の形状をなすように形成してもよい。また、上流側凹部３４が有する導入部３６を、本実施の形態のように排気流通方向に沿って直線状をなす部位としてではなく、平面状をなす部位としてもよい。例えば、上流側凹部３４の幅方向に沿った断面形状を台形状とした場合、上流側凹部３４の底部が平面状となるため、その底部を導入部３６としてもよい。

（ｈ）本実施の形態では、金属板材から管本体部１１を形成する第２工程において、エンボス３０が形成された金属板材を環状に形成しているが、それとは異なる製造方法を採用してもよい。例えば、金属板材から管本体部１１を構成する複数（例えば２つ）の分割片を形成し、それら分割片を組み合わせて溶接等で接続することにより、管本体部１１を形成するようにしてもよい。

（ｉ）本実施の形態は、排気流通管としてエキゾーストマニホールド１０の管本体部１１を例とし、そこに多数のエンボス３０が設けられた構成を説明したが、同じエキゾーストマニホールド１０の接続管部１５に適用してもよい。また、エキゾーストマニホールド１０以外でも、エキゾーストマニホールド１０と触媒コンバータとつなぐ排気管など、管内側を排気が流通する排気管全般に適用することができる。

１０…エキゾーストマニホールド、１１…管本体部（排気流通管）、１２…管内面、１３…流通空間、１６…管外面、３１…上流側端部、３２…下流側端部、３３…凹部、３５…導入部（排気導入部）、３７…導出部（排気導出部）。

Claims (7)

1. 車両の内燃機関から排出された排気が流通する排気流通管であって、
   前記排気の流通空間を形成する管内面には、管外面の側へ凸となる凹部が多数設けられており、
   前記凹部は、
   前記排気の流通方向の上流側に設けられ、前記排気を前記凹部の内側へ導く排気導入部と、
   前記排気導入部の下流側に形成され、前記排気導入部によって前記凹部の内側に導入された前記排気を前記管内面に沿った流れに戻すよう導く排気導出部と、
   を有し、
   前記排気導入部は、前記排気の流通方向に沿った断面が前記管内面から前記管外面の側へ傾斜するように形成され、その傾斜は、前記排気が前記排気導入部の傾斜から剥離して流れることが抑制される角度であることを特徴とする排気流通管。
2. 前記排気導入部の前記傾斜は、前記管内面に対して８度以下であることを特徴とする請求項１に記載の排気流通管。
3. 前記排気の流通方向において、前記排気導出部の長さは、前記排気導入部の長さよりも短く形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の排気流通管。
4. 前記凹部は、管周方向に沿った断面において弧状をなすように形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の排気流通管。
5. 前記凹部は、千鳥状をなすように配置されていることを特徴とする請求項1乃至４のいずれか１項に記載の排気流通管。
6. 前記凹部を前記管内面の側から見て、前記排気の流通方向における上流側端部又は下流側端部のうち一方は略三角形状をなす三角状部、他方は弧状をなす弧状部とされ、
   隣り合う凹部の前記三角状部の間に前記弧状部が設けられるように前記凹部が配置されていることを特徴とする請求項５に記載の排気流通管。
7. 車両の内燃機関から排出された排気が流通する排気流通管の製造方法であって、
   金属板材をプレスして、一方の板面に当該一方の板面から反対側の板面の側へ凸となる凹部を形成する第１工程と、
   そのプレスされた前記金属板材を、前記一方の板面を内面として当該内面によって前記排気の流通空間が形成されるように前記排気流通管を形成する第２工程と、
   を備え、
   前記第１工程において、
   前記凹部を、
   前記金属板材からなる排気流通管に形成した場合に、前記排気の流通方向の上流側に設けられ、前記排気を前記凹部の内側へ導く排気導入部と、
   前記排気導入部の下流側に形成され、前記排気導入部によって前記凹部の内側に導入された前記排気を管内面に沿った流れに戻すよう導く排気導出部と、
   を有するように形成し、
   前記排気導入部は、前記排気の流通方向に沿った断面が前記管内面から管外面の側へ傾斜するように形成され、その傾斜は、前記排気が前記排気導入部の傾斜に沿った流れから剥離することが抑制される角度となるように形成することを特徴とする排気流通管の製造方法。

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