JP2956809B2 - エキゾーストマニホールド - Google Patents
エキゾーストマニホールドInfo
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- JP2956809B2 JP2956809B2 JP9967892A JP9967892A JP2956809B2 JP 2956809 B2 JP2956809 B2 JP 2956809B2 JP 9967892 A JP9967892 A JP 9967892A JP 9967892 A JP9967892 A JP 9967892A JP 2956809 B2 JP2956809 B2 JP 2956809B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、シリンダヘッドとの接
続部分からのガス洩れを防止したエキゾーストマニホー
ルドに関する。
続部分からのガス洩れを防止したエキゾーストマニホー
ルドに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、車両用エンジンには、実開平2−
96423号公報等に開示されるように、エンジンから
放出される排気ガスを1本に纏めて消音器に送るエキゾ
ーストマニホールドが装着されている。
96423号公報等に開示されるように、エンジンから
放出される排気ガスを1本に纏めて消音器に送るエキゾ
ーストマニホールドが装着されている。
【0003】図4はこの種のエキゾーストマニホールド
を示し、従来、当該エキゾーストマニホールド1は、メ
インパイプ3から延びる3本のブランチパイプ5,7,
9が、夫々、図5に示すようにヘッドフランジ11,1
3,15を介してシリンダヘッド17の各排気ポートに
接続されている。
を示し、従来、当該エキゾーストマニホールド1は、メ
インパイプ3から延びる3本のブランチパイプ5,7,
9が、夫々、図5に示すようにヘッドフランジ11,1
3,15を介してシリンダヘッド17の各排気ポートに
接続されている。
【0004】そして、各排気ポートから放出された排気
ガスが各ブランチパイプ5,7,9からメインパイプ
3,集合パイプ19を経て、集合パイプ19にフランジ
21を介して接続されたフロントチューブによって下流
側の消音器に送られている。
ガスが各ブランチパイプ5,7,9からメインパイプ
3,集合パイプ19を経て、集合パイプ19にフランジ
21を介して接続されたフロントチューブによって下流
側の消音器に送られている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、上述の如き
エキゾーストマニホールド1は、エンジン稼働時のエキ
ゾーストマニホールド1自身の熱変形によって、シリン
ダヘッド17に接続されるヘッドフランジ11,15部
分が変形し、その結果、当該各部位からガス漏れが発生
してしまう虞があった。
エキゾーストマニホールド1は、エンジン稼働時のエキ
ゾーストマニホールド1自身の熱変形によって、シリン
ダヘッド17に接続されるヘッドフランジ11,15部
分が変形し、その結果、当該各部位からガス漏れが発生
してしまう虞があった。
【0006】即ち、従来、上記エキゾーストマニホール
ド1は、高温の排気ガスが通過することによってメイン
パイプ3が矢印A,B方向へ伸長するが、左右のブラン
チパイプ5,9のヘッドフランジ11,15に拘束され
てメインパイプ3に熱歪みが発生する。
ド1は、高温の排気ガスが通過することによってメイン
パイプ3が矢印A,B方向へ伸長するが、左右のブラン
チパイプ5,9のヘッドフランジ11,15に拘束され
てメインパイプ3に熱歪みが発生する。
【0007】そして、温度サイクルによってメインパイ
プ3は収縮していくため、この収縮時にメインパイプ3
内部で図6の如きFの力が生じ、その結果、図示するよ
うにこの力Fによる曲げモーメントMが両ヘッドフラン
ジ11,15部分に発生して当該部位が二点鎖線で示す
ように内方へ変形し、ガス漏れが起こっていた。
プ3は収縮していくため、この収縮時にメインパイプ3
内部で図6の如きFの力が生じ、その結果、図示するよ
うにこの力Fによる曲げモーメントMが両ヘッドフラン
ジ11,15部分に発生して当該部位が二点鎖線で示す
ように内方へ変形し、ガス漏れが起こっていた。
【0008】この要因の一つとしては、従来、ブランチ
パイプ5,7,9の断面形状が、図7に示すようにシリ
ンダヘッド17の排気ポート形状に合わせた所謂レーシ
ングトラックタイプとされて、その断面ストレート形状
部5a,9aがメインパイプ3の変形方向と平行に配置
されているため、当該断面ストレート形状部5a,9a
が曲げモーメントMに対して変形し難く、その結果、ブ
ランチパイプ5,9が剛体となってヘッドフランジ1
1,15部分が変形しシリンダヘッド17から離れてし
まうと考えられている。
パイプ5,7,9の断面形状が、図7に示すようにシリ
ンダヘッド17の排気ポート形状に合わせた所謂レーシ
ングトラックタイプとされて、その断面ストレート形状
部5a,9aがメインパイプ3の変形方向と平行に配置
されているため、当該断面ストレート形状部5a,9a
が曲げモーメントMに対して変形し難く、その結果、ブ
ランチパイプ5,9が剛体となってヘッドフランジ1
1,15部分が変形しシリンダヘッド17から離れてし
まうと考えられている。
【0009】又、本出願人は、図8の如き断面楕円形状
のブランチパイプ23と上記ブランチパイプ5,9とを
比較したが、当該ブランチパイプ23によっても、依然
としてヘッドフランジ部分に変形が発生する。
のブランチパイプ23と上記ブランチパイプ5,9とを
比較したが、当該ブランチパイプ23によっても、依然
としてヘッドフランジ部分に変形が発生する。
【0010】そこで、斯様な断面形状違いによるブラン
チパイプ5とブランチパイプ23の断面2次モーメント
を計算したところ、ブランチパイプ5の断面2次モーメ
ント(I1 )は、 I1 =5.23×104 (mm4)、 一方、ブランチパイプ23の断面2次モーメント
(I2 )は、 I2 =5.09×104 (mm4) であって、殆ど差異がないことが明らかとなった。
チパイプ5とブランチパイプ23の断面2次モーメント
を計算したところ、ブランチパイプ5の断面2次モーメ
ント(I1 )は、 I1 =5.23×104 (mm4)、 一方、ブランチパイプ23の断面2次モーメント
(I2 )は、 I2 =5.09×104 (mm4) であって、殆ど差異がないことが明らかとなった。
【0011】尚、断面2次モーメントI1 ,I2 の計算
に当たり、図7及び図8に示すように、各ブランチパイ
プ5,23の断面の横寸法Cを48mm、縦寸法Dを34
mm、板厚Eを1.5mmとし、周長を同一寸法に設定し
た。
に当たり、図7及び図8に示すように、各ブランチパイ
プ5,23の断面の横寸法Cを48mm、縦寸法Dを34
mm、板厚Eを1.5mmとし、周長を同一寸法に設定し
た。
【0012】これらの結果から、ブランチパイプの断面
形状を断面2次モーメントの小さい形状とすると、ブラ
ンチパイプの変形量がどのように変化するか検討を重ね
た結果、ブランチパイプの断面形状を断面2次モーメン
トの小さい形状とすることで、ヘッドフランジ11,1
5部分の変形防止に効果があることが認められた。
形状を断面2次モーメントの小さい形状とすると、ブラ
ンチパイプの変形量がどのように変化するか検討を重ね
た結果、ブランチパイプの断面形状を断面2次モーメン
トの小さい形状とすることで、ヘッドフランジ11,1
5部分の変形防止に効果があることが認められた。
【0013】本発明はこれらの結果に基づき案出された
もので、ブランチパイプを従来のブランチパイプよりも
断面2次モーメントの小さい断面形状とすることによ
り、シリンダヘッドとの接続部分からのガス洩れを防止
したエキゾーストマニホールドを提供することを目的と
する。
もので、ブランチパイプを従来のブランチパイプよりも
断面2次モーメントの小さい断面形状とすることによ
り、シリンダヘッドとの接続部分からのガス洩れを防止
したエキゾーストマニホールドを提供することを目的と
する。
【0014】
【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成するた
め、本発明は、メインパイプから延びる複数本のブラン
チパイプを、ヘッドフランジを介してエンジンのシリン
ダヘッドに接続するエキゾーストマニホールドに於て、
上記ブランチパイプのうち、最外側に位置する2本のブ
ランチパイプに、他のブランチパイプと周長が同一で、
メインパイプの変形方向に配置されて対向する平坦な断
面ストレート形状部と、当該両断面ストレート形状部を
結ぶ断面アール形状部とからなる熱変形吸収部を設けた
ものである。
め、本発明は、メインパイプから延びる複数本のブラン
チパイプを、ヘッドフランジを介してエンジンのシリン
ダヘッドに接続するエキゾーストマニホールドに於て、
上記ブランチパイプのうち、最外側に位置する2本のブ
ランチパイプに、他のブランチパイプと周長が同一で、
メインパイプの変形方向に配置されて対向する平坦な断
面ストレート形状部と、当該両断面ストレート形状部を
結ぶ断面アール形状部とからなる熱変形吸収部を設けた
ものである。
【0015】
【作用】本発明によれば、高温の排気ガスが通過するこ
とによってメインパイプが伸長し、又、温度サイクルに
よってメインパイプが収縮しても、最外側に位置するブ
ランチパイプに設けた熱変形吸収部が変形してメインパ
イプの変形力を吸収し、ヘッドフランジに従来の如き曲
げモーメントが発生することを防止する。
とによってメインパイプが伸長し、又、温度サイクルに
よってメインパイプが収縮しても、最外側に位置するブ
ランチパイプに設けた熱変形吸収部が変形してメインパ
イプの変形力を吸収し、ヘッドフランジに従来の如き曲
げモーメントが発生することを防止する。
【0016】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づき詳細
に説明する。図1に於て、25は本考案の一実施例に係
るエキゾーストマニホールドで、当該エキゾーストマニ
ホールド25は、従来と同様、メインパイプ27から延
びる3本のブランチパイプ29,31,33が、夫々、
ヘッドフランジ35,37,39を介してシリンダヘッ
ド41の各排気ポートに接続されている。
に説明する。図1に於て、25は本考案の一実施例に係
るエキゾーストマニホールドで、当該エキゾーストマニ
ホールド25は、従来と同様、メインパイプ27から延
びる3本のブランチパイプ29,31,33が、夫々、
ヘッドフランジ35,37,39を介してシリンダヘッ
ド41の各排気ポートに接続されている。
【0017】そして、上記ブランチパイプ29,31,
33のうち、最外側に位置する2本のブランチパイプ2
9,33の略中央には、図2に示すように、メインパイ
プ27の変形方向(図1中、矢印A,B方向)に配置さ
れて対向する平坦な断面ストレート形状部43と、当該
両断面ストレート形状部43を結んで外方へ湾曲した断
面アール形状部45からなる熱変形吸収部47が、所定
の範囲mに亘りブランチパイプ31と周長を同じくして
設けられている。
33のうち、最外側に位置する2本のブランチパイプ2
9,33の略中央には、図2に示すように、メインパイ
プ27の変形方向(図1中、矢印A,B方向)に配置さ
れて対向する平坦な断面ストレート形状部43と、当該
両断面ストレート形状部43を結んで外方へ湾曲した断
面アール形状部45からなる熱変形吸収部47が、所定
の範囲mに亘りブランチパイプ31と周長を同じくして
設けられている。
【0018】尚、各ブランチパイプ29,33のヘッド
フランジ35,39側は、従来と同様、シリンダヘッド
41の排気ポート形状に合わせたレーシングトラックタ
イプの断面形状に形成され、又、中央に位置するブラン
チパイプ31は、全長に亘ってレーシングトラックタイ
プの断面形状に形成されている。その他、図1中、49
は集合パイプ、51はフランジである。
フランジ35,39側は、従来と同様、シリンダヘッド
41の排気ポート形状に合わせたレーシングトラックタ
イプの断面形状に形成され、又、中央に位置するブラン
チパイプ31は、全長に亘ってレーシングトラックタイ
プの断面形状に形成されている。その他、図1中、49
は集合パイプ、51はフランジである。
【0019】而して、上記熱変形吸収部47の断面寸法
を、図7及び図8と同様、横寸法Cを48mm、縦寸法D
を34mm、板厚Eを1.5mm、そして、断面ストレート
形状部43の長さFを13mmとすると共に、周長をブラ
ンチパイプ5と同一寸法に設定してその断面2次モーメ
ントを求めたところ、ブランチパイプ29の熱変形吸収
部47の断面2次モーメント(I3 )は、 I3 =2.21×104 (mm4) となり、図7及び図8に示すブランチパイプ5,23よ
りも著しく小さい断面2次モーメント値が算出された。
を、図7及び図8と同様、横寸法Cを48mm、縦寸法D
を34mm、板厚Eを1.5mm、そして、断面ストレート
形状部43の長さFを13mmとすると共に、周長をブラ
ンチパイプ5と同一寸法に設定してその断面2次モーメ
ントを求めたところ、ブランチパイプ29の熱変形吸収
部47の断面2次モーメント(I3 )は、 I3 =2.21×104 (mm4) となり、図7及び図8に示すブランチパイプ5,23よ
りも著しく小さい断面2次モーメント値が算出された。
【0020】そして、図7に示す従来のブランチパイプ
5の断面形状を、本実施例に係るブランチパイプ29の
如く断面2次モーメントの小さい形状とすることによ
り、ブランチパイプの変位量がどのように変化するかを
示したものが図3のグラフであり、このグラフから明ら
かなように、断面2次モーメントの小さい本実施例のブ
ランチパイプ29の方が、従来のブランチパイプ5に比
し熱変形吸収部47に於て変形し易くなっている。
5の断面形状を、本実施例に係るブランチパイプ29の
如く断面2次モーメントの小さい形状とすることによ
り、ブランチパイプの変位量がどのように変化するかを
示したものが図3のグラフであり、このグラフから明ら
かなように、断面2次モーメントの小さい本実施例のブ
ランチパイプ29の方が、従来のブランチパイプ5に比
し熱変形吸収部47に於て変形し易くなっている。
【0021】本実施例に係るエキゾーストマニホールド
25はこのように構成されているから、高温の排気ガス
が通過することによってメインパイプ27が矢印A,B
方向へ伸長し、又、温度サイクルによってメインパイプ
27が収縮してメインパイプ27内部に図6と同様な力
Fが生じても、上記各熱変形吸収部47が変形してメイ
ンパイプ27からの力Fを吸収し、ヘッドフランジ3
5,39に従来の如き曲げモーメントが発生することを
防止する。
25はこのように構成されているから、高温の排気ガス
が通過することによってメインパイプ27が矢印A,B
方向へ伸長し、又、温度サイクルによってメインパイプ
27が収縮してメインパイプ27内部に図6と同様な力
Fが生じても、上記各熱変形吸収部47が変形してメイ
ンパイプ27からの力Fを吸収し、ヘッドフランジ3
5,39に従来の如き曲げモーメントが発生することを
防止する。
【0022】従って、本実施例によれば、エンジン稼働
時にメインパイプ27が変形しても、従来の如くヘッド
フランジ35,39が内方へ変形することがなくなるの
で、当該部位からのガス漏れの発生が防止できることと
なった。
時にメインパイプ27が変形しても、従来の如くヘッド
フランジ35,39が内方へ変形することがなくなるの
で、当該部位からのガス漏れの発生が防止できることと
なった。
【0023】尚、上記実施例では、熱変形部47の断面
ストレート形状部43の長さFを13mmとしたが、熱変
形部47の周長がブランチパイプ31の周長と同一であ
るという条件の基で、断面ストレート形状部43の長さ
Fは変更可能であり、又、断面アール形状部45の曲率
も変更可能である。
ストレート形状部43の長さFを13mmとしたが、熱変
形部47の周長がブランチパイプ31の周長と同一であ
るという条件の基で、断面ストレート形状部43の長さ
Fは変更可能であり、又、断面アール形状部45の曲率
も変更可能である。
【0024】
【発明の効果】以上述べたように、本発明は、メインパ
イプから延びる複数本のブランチパイプのうち、最外側
に位置する2本のブランチパイプに、従来に比し断面2
次モーメントの小さな熱変形吸収部を設けたので、本発
明によれば、エンジン稼働時にメインパイプが変形して
も、当該熱変形吸収部がメインパイプの変形を吸収する
ため、従来の如く最外側に位置するブランチパイプに取
り付けられたヘッドフランジが内方へ変形することがな
くなり、その結果、当該部位からのガス漏れの発生が防
止できることとなった。
イプから延びる複数本のブランチパイプのうち、最外側
に位置する2本のブランチパイプに、従来に比し断面2
次モーメントの小さな熱変形吸収部を設けたので、本発
明によれば、エンジン稼働時にメインパイプが変形して
も、当該熱変形吸収部がメインパイプの変形を吸収する
ため、従来の如く最外側に位置するブランチパイプに取
り付けられたヘッドフランジが内方へ変形することがな
くなり、その結果、当該部位からのガス漏れの発生が防
止できることとなった。
【図1】本発明の一実施例に係るエキゾーストマニホー
ルドの平面図である。
ルドの平面図である。
【図2】図1のII−II線断面図である。
【図3】従来のブランチパイプと本発明に係るブランチ
パイプの熱変形吸収部との変位量比を示すグラフであ
る。
パイプの熱変形吸収部との変位量比を示すグラフであ
る。
【図4】従来のエキゾーストマニホールドの斜視図であ
る。
る。
【図5】従来のエキゾーストマニホールドの平面図であ
る。
る。
【図6】ヘッドフランジの変形を示すエキゾーストマニ
ホールドの拡大図である。
ホールドの拡大図である。
【図7】図6のVII−VII線断面図である。
【図8】図6のVII−VII線断面に対応する位置に於け
る従来の他のブランチパイプの断面図である。
る従来の他のブランチパイプの断面図である。
25 エキゾーストマニホールド 27 メインパイプ 29,31,33 ブランチパイプ 35,37,39 ヘッドフランジ 43 断面ストレート形状部 45 断面アール形状部 47 熱変形吸収部
Claims (1)
- 【請求項1】 メインパイプ(27)から延びる複数本
のブランチパイプ(29,31,33)を、ヘッドフラ
ンジ(35,37,39)を介してエンジンのシリンダ
ヘッド(41)に接続するエキゾーストマニホールドに
於て、上記ブランチパイプ(29,31,33)のう
ち、最外側に位置する2本のブランチパイプ(29,3
3)に、他のブランチパイプ(31)と周長が同一で、
メインパイプ(27)の変形方向に配置されて対向する
平坦な断面ストレート形状部(43)と、当該両断面ス
トレート形状部(43)を結ぶ断面アール形状部(4
5)とからなる熱変形吸収部(47)を設けたことを特
徴とするエキゾーストマニホールド。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9967892A JP2956809B2 (ja) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | エキゾーストマニホールド |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9967892A JP2956809B2 (ja) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | エキゾーストマニホールド |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05296036A JPH05296036A (ja) | 1993-11-09 |
JP2956809B2 true JP2956809B2 (ja) | 1999-10-04 |
Family
ID=14253695
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9967892A Expired - Fee Related JP2956809B2 (ja) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | エキゾーストマニホールド |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2956809B2 (ja) |
-
1992
- 1992-04-20 JP JP9967892A patent/JP2956809B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05296036A (ja) | 1993-11-09 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |