JPH051534A - 排気管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジンが冷機状態にあるときであっても高
温状態を保持した排気ガスをコンバーターに供給する。
排気管の生産性を向上させる。溶接線を短くすることで
溶接部に於けるシール性の信頼性を向上させる。 【構成】 ２本のパイプを互いに接近して配置した状態
でカバーに収納する。２本のパイプの端部に夫々平面部
を形成し、この平面部を当接させて固着して集合パイプ
に嵌合する。２本のパイプを収納したカバーの端部を長
円状に成形し、この端部をカバーパイプに嵌合する。 【効果】 大気との熱交換面積を小さくして排気ガスの
温度を保持することが出来る。集合パイプ及びカバーパ
イプの構造を簡単とし、且つ溶接線の長さを短くして生
産性を向上させ且つ溶接部のシール性に対する信頼性を
向上させることが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はエンジンから排出された
排気ガスをコンバーター等に導入するためのフロントパ
イプ又はヘッドパイプと呼ばれる排気管に関し、特に排
気マニホールドに２本のパイプを接続して構成した排気
管に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から利用されている２本のパイプを
用いて構成した排気管について図６乃至図８を用いて説
明する。図に示すように、２本のパイプ51が所定の間隔
を持って並列して配置されると共に、このパイプ51の外
形よりも大きな内径を有し且つパイプ51と略等しい長さ
を持ったパイプ52に収納されて夫々が独立した二重管と
して構成されている。前記パイプ51，52の一方の端部は
図示しない排気マニホールドと接続されるフランジ53に
夫々接続されている。パイプ51の他方の端部は三叉状に
成形された集合パイプ54に夫々独立して嵌合されて溶接
されている。またパイプ52の他方の端部は集合パイプ54
と相似した形状に形成されたカバー55に嵌合されると共
に溶接によって固着されている。カバー55は略等しい形
状を持った上部カバー材55ａと下部カバー材55ｂとに分
割成形されており、夫々のカバー材55ａ，55ｂに突起状
に設けたフランジ55ｃを溶接することでカバー55を構成
している。集合パイプ54の端部はフレキシブルチューブ
56と接続されており、またカバー55の一端はフレキシブ
ルチューブ56を収納するパイプ57と接続されている。フ
レキシブルチューブ56は二重管構造を持ったパイプ58と
接続されており、このパイプ58はフランジ59に溶接され
ている。またフレキシブルチューブ56を収納するパイプ
57の端部はカバージョイント60によって閉塞されてい
る。上記の如く構成された排気管はフランジ53，59の間
が全て二重管構造を有しており、且つ気密を保持し得る
ように構成されている。この排気管はフランジ53がエン
ジンの排気マニホールドに接続され、且つフランジ59が
コンバーター或いはマフラーと接続される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の排気管に於
いて、フランジ53からカバー55に至る間はパイプ51をパ
イプ52に収納した二重管構造となっている。このため、
この二重管部分に於ける表面積はパイプ51の表面積の２
倍以上となり、また重量もパイプ開の重量の２倍以上と
なる。従って、大気との熱交換面積が大きく熱の放散も
大きい。またパイプ51が昇温によって膨張したとき、こ
のパイプ51がパイプ52と緩衝することを防止し得るよう
に、二重管部分を曲げ成形する際に、パイプ51とパイプ
52との間隙を一定となるように保持している。このた
め、曲げ作業を実施するために冷凍機等の特殊な設備が
必要となる。

【０００４】独立したパイプ51を夫々集合パイプ54に接
続する部分では、この接続部の気密を保持することが必
要である。このため、集合パイプ54の端部を２本のパイ
プ51の周囲に沿った形状、即ち、図８に示すようなメガ
ネ状に成形すると共に、パイプ51との嵌合部及び２本の
パイプ51との嵌合部の間に形成された閉塞部を溶接して
構成している。従って、集合パイプ54の成形形状が複雑
となり、且つ溶接長さが長く生産性が低下する虞があ
る。

【０００５】パイプ52をカバー55に接続する部分では、
独立した２本のパイプ52を気密を保持して接続すること
が必要であり、且つカバー55が複数のカバー材55ａ，55
ｂに分割して形成されることから、カバー材55ａ，55ｂ
を気密を保持して溶接することが必要である。このた
め、カバー55の端部を集合パイプ54と同様にメガネ状に
成形することとなる。またカバー55の長さは集合パイプ
54と略等しい長さで構成されている。従って、成形形状
が複雑となり、且つ溶接長さが長く、生産性が低下する
虞がある。また溶接長が長いことはシール性に対する信
頼性を低下させる虞がある。

【０００６】一方、コンバーターを効率的に作動させる
には、このコンバーターに導入される排気ガスの温度を
エンジンが冷機状態にある時であっても高温状態に保持
することが好ましいとされている。このため、排気管は
排気マニホールドからコンバーターの間に於ける放熱を
極力減少させる構造であることが好ましい。即ち、排気
管に於ける大気との熱交換面積を減少させた構造である
ことが好ましい。

【０００７】本発明の目的は排気ガスの温度を保持する
と共に、溶接長を短くして生産性を向上させた排気管を
提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明に係る排気管は、２本のパイプの一端を排気マ
ニホールドに接続すると共に他端を所定位置で集合させ
て構成した排気管に於いて、所定の形状に屈曲された２
本のパイプを互いに接近させて配置すると共に一端を排
気マニホールドと接続されるフランジに接続し、前記２
本のパイプをこれ等のパイプの外周面から所定の距離を
有する形状に成形された複数の部材からなり且つ前記パ
イプの長さよりも短い長さを有し且つ前記パイプの屈曲
部をカバーするカバーに収納し、更にカバーを構成する
複数の部材を互いに溶接すると共にカバーの一端を前記
フランジに溶接して構成されるものである。

【０００９】前記排気管に於いて、一端が夫々排気マニ
ホールドと接続されるフランジに溶接された２本のパイ
プの他方の端部であって互いに対向する面に所定長さの
平面部を形成すると共にこの平面部を互いに当接させて
固着し、更に、互いに当接させて固着した端部を一端が
前記２本のパイプの端部外周面と略等しい形状に成形さ
れ且つ他端が円形状に成形された筒状の集合部材に嵌合
させると共に嵌合部を溶接して構成することが好まし
い。

【００１０】また前記各排気管に於いて、一端が排気マ
ニホールドと接続されるフランジに溶接されたカバーの
他方の端部と略等しい形状に成形され且つ他端が円形状
に成形されたパイプカバーを有し、カバーの端部を前記
パイプカバーに嵌合させると共に嵌合部を溶接して構成
することが好ましい。

【００１１】

【作用】上記第１の排気管によれば、予め所定の形状に
屈曲された２本のパイプを互いに接近させて配置すると
共に一端を排気マニホールドと接続されるフランジに接
続し、前記２本のパイプをこれ等のパイプの外周面から
所定の距離を有する形状に成形された複数の部材からな
り且つ前記パイプの長さよりも短い長さを有するカバー
に収納して排気管を構成したので、２本のパイプを互い
に接近させた状態で一つのカバーに収納することが出来
る。このため、カバーの形状は２本のパイプの外形に応
じた長円形或いは楕円形となり、従来の二重管構造に比
較してカバーの表面積、即ち大気との熱の交換面積を小
さくすることが出来る。従って、排気ガスの温度を高い
状態に保持してコンバーターまで導入することが可能と
なり、特にエンジンの冷機時に於けるコンバーターの作
動効率を上昇させることが出来る。またカバーの表面積
を小さくすることによって重量を少なくすることが可能
となり、排気管の総重量を少なくすることが出来る。

【００１２】また上記第２の排気管によれば、前記排気
管に於いて、排気ガスを流通させる２本のパイプを端部
に形成した平面部を互いに当接させて固着すると共に、
この端部を筒状に成形した集合部材に嵌合して構成した
ので、２本のパイプを当接させた端部に於ける外周形状
が瓢状或いは長円形状となり、集合部材の成形形状を単
純化することが出来る。このため、２本のパイプと集合
部材との嵌合部を溶接する際に、溶接線の形状を単純化
すると共に長さを短くすることが出来、生産性を向上さ
せると共にシール性に対する信頼性を向上させることが
出来る。

【００１３】また上記第３の排気管によれば、前記各排
気管に於いて、一端がフランジに溶接されたカバーの他
方の端部をこの端部と略等しい形状に成形されたパイプ
カバーに嵌合させると共にこの嵌合部を溶接して構成し
たので、カバーの端部はこのカバーに収納された２本の
パイプの端部形状と同様に楕円形状或いは長円形状とな
る。このため、カバーパイプの成形形状を単純化するこ
とが出来、且つカバーパイプとカバーとの嵌合部に於け
る溶接線の形状を単純化すると共に長さを短くすること
が出来、従って、生産性を向上させると共にシール性に
対する信頼性を向上させることが出来る。

【００１４】

【実施例】以下上記手段を適用した排気管の一実施例に
ついて図を用いて説明する。図１は排気管の平面図、図
２は排気管の一部断面側面図、図３は要部断面平面図、
図４は図２のＡ−Ａ断面図、図５は図２のＢ−Ｂ断面図
である。図に於いて、排気管１は、図示しない排気マニ
ホールドと接続されるフランジ２及び図示しないコンバ
ーター或いはマフラーと接続されるフランジ３との間
に、一端がフランジ２に溶接されて排気マニホールドか
らの排気ガスを流通させる２本のインナーパイプ４、こ
れ等のインナーパイプ４と接続されて排気ガスを集合し
て流通させる集合部材となる集合パイプ５、集合パイプ
５と接続されるフレキシブルチューブ６、フレキシブル
チューブ６とフランジ３を接続する二重管10が連続して
配列されており、且つこれ等の部材をカバー７、パイプ
カバー８、フレキシブルチューブカバー９によってカバ
ーして構成されている。また前記インナーパイプ４、集
合パイプ５、フレキシブルチューブ６、二重管９、及び
カバー７、パイプカバー８の夫々の接続部或いは嵌合部
は、排気管１から排気ガスが外部にリークすることを防
止するために、夫々気密を保持して溶接接合されてい
る。

【００１５】インナーパイプ４は所定の径を持ったパイ
プを所定の長さで切断すると共に、予め設定された形状
に曲げ加工を施されている。２本のインナーパイプ４が
互いに接近して配置されており、夫々のインナーパイプ
４の一端はフランジ２に溶接された図示しないスリーブ
に嵌合されて接続されている。また夫々のインナーパイ
プ４の他端４ａであって互いに対向する面には、図５に
示すように平面部４ｂが形成されており、且つ前記平面
部４ｂを互いに当接させた状態で固着されている。従っ
て、インナーパイプ４の温度に応じた伸縮はスリーブと
の嵌合によって吸収することが可能である。

【００１６】上記の如くして互いに接近して配置された
２本のインナーパイプ４は、カバー７に収納されてい
る。図４に示すように、カバー７は上部カバー材７ａと
下部カバー材７ｂとに分割して形成されており、且つこ
れ等のカバー材７ａ，７ｂはインナーパイプ４の全長よ
りも短く形成されている。そして前記カバー材７ａ，７
ｂによってインナーパイプ４を挟み込むようにしてイン
ナーパイプ４を収納し、その後、カバー材７ａ，７ｂに
形成した入れ子状のフランジ７ｃを溶接することで、気
密を保持し得るカバー７を構成している。カバー７の内
面はインナーパイプ４の外周面と一定の距離を保持して
構成されている。このため、カバー材７ａ，７ｂは夫々
並列配置された２本のインナーパイプ４の外周面と相似
形となるように成形されている。従って、インナーパイ
プ４とカバー７との間には所定の間隙が形成され、この
間隙によりインナーパイプ４が熱により変形してもカバ
ー７と干渉することが無く、且つ両者の間に保温層を形
成している。本実施例では、カバー材７ａ，７ｂに夫々
入れ子状のフランジ７ｃを形成し、このフランジ７ｃを
溶接してカバー７を構成することによって、従来の突起
状フランジを形成したカバーよりも溶接作業を容易に実
施し得るように構成している。またインナーパイプ４を
接近して配置することから、これ等のインナーパイプ４
の外周形状は比較単純な長円形状となる。このため、こ
れ等のインナーパイプ４をカバーする部材の形状も単純
となり、後述するようにカバーパイプ８によってインナ
ーパイプ４の自由端側の直線部分をカバーすることが可
能となる。従って、成形部品からなるカバー７の長さを
インナーパイプ４の全長よりも短い長さで形成すること
が可能となり、従って、溶接長さを短くすることが可能
となる。このため、溶接部のシール性に対する信頼性を
向上させることが可能である。

【００１７】上記の如く構成されたインナーパイプ４及
びカバー７に於いて、２本のインナーパイプ４が接近し
て配置されることから、対向する面からの温度ロスを少
なくすることが可能となる。またカバー７の表面積が従
来の二重管構造と比較して小さくなることから、大気と
の熱交換面積が小さくなる。従って、２本のインナーパ
イプ４に排気ガスが流通したとき、インナーパイプ４か
らの放熱を軽減させることが可能であり、排気ガスの温
度を保持することが可能となる。またカバー７の表面積
が小さくなることから、重量を軽減させることが可能と
なる。

【００１８】インナーパイプ４は端部４ａが集合パイプ
５の一端に嵌合されている。２本のインナーパイプ４が
端部４ａで互いに固着されて形成されているため、この
端部４ａに於ける２本のインナーパイプ４の外周形状は
図５に示すように、インナーパイプ４の一部である円弧
と、この円弧を接続する曲線とによって構成された瓢状
となる。集合パイプ５のインナーパイプ４側の端部５ａ
は２本のインナーパイプ４の固着された端部４ａと等し
い形状に成形され、フレキシブルチューブ６側の端部５
ｂはフレキシブルチューブ６の径に対応した円形に成形
されている。この集合パイプ５は所定の径を持ったパイ
プを用い、一方の端部５ａを拡開して成形すると共に他
方の端部５ｂを絞り加工によって円形状に成形して形成
されている。集合パイプ５の端部５ａを２本のインナー
パイプ４の端部４ａの形状である瓢状に成形することに
よって、これ等のインナーパイプ４の端部４ａを嵌合さ
せることが可能である。前記端部５ａに対する成形形状
は従来技術の如きメガネ状（図８参照）の形成形状より
も単純であり、且つ従来の集合パイプが２分割した部材
を溶接接合して構成されていたのに対し、溶接長さを格
段に短くすることが可能である。

【００１９】即ち、インナーパイプ４の端部４ａを集合
パイプ５の一端に嵌合したとき、この嵌合部を構成する
線は円弧と曲線のみであり、然も、インナーパイプ４の
外周に沿った比較的単純な形状である。従って、溶接線
が一平面上の曲線によって構成されることから、溶接を
自動化することが可能であり、且つ溶接トーチを狭い場
所に挿入する必要がないため、溶接によるシール性に対
する信頼性を向上させると共に作業性を向上させること
が可能となる。

【００２０】カバー７の端部７ｄはカバーパイプ８に嵌
合される。前記端部７ｄの形状は図５に示すように長円
形となる。カバーパイプ８のカバー７側の端部８ａは長
円形に成形されており、フレキシブルチューブカバー９
側の端部８ｂはこのカバー９の径に対応した円形に成形
されている。このカバーパイプ８は集合パイプ５と同様
に所定の径を持ったパイプを用い、一方の端部８ａを長
円状に成形すると共に他方の端部８ｂを円形状に成形し
て構成されている。カバーパイプ８の一端を長円形に成
形することによって、カバー７の端部７ａを嵌合するこ
とが可能である。前記端部８ａに対する成形形状は従来
技術の如きメガネ状の形成形状よりも単純であり、且つ
従来の集合パイプが２分割した部材を溶接接合して構成
されていたのに対し、溶接長さを格段に短くすることが
可能である。

【００２１】従って、カバー７の端部７ａをカバーパイ
プ８の端部８ａに嵌合したとき、この嵌合部を構成する
線は円弧と直線であり、然も、この形状は単純な長円で
ある。また接合部を構成する線が一平面上にあることか
ら、溶接を自動化することが可能であり、溶接によるシ
ール性に対する信頼性を向上させると共に作業性を向上
させることが可能である。

【００２２】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明に係る
第１の排気管によれば、２本のインナーパイプを収納す
るカバーの表面積を小さくすることで、大気との熱の交
換面積を小さくすることが出来る。従って、排気ガスの
温度を高い状態に保持してコンバーターまで導入するこ
とが可能となり、コンバーターに於ける作動効率を上昇
させることが出来、且つ排気管の軽量化をはかることが
出来る。

【００２３】また上記第２の排気管によれば、集合部材
の成形形状を単純化することが出来る。このため、２本
のパイプと集合部材との嵌合部を溶接する際に、溶接線
の形状を単純化すると共に長さを短くすることが出来、
従って、生産性を向上させると共にシール性に対する信
頼性を向上させることが出来る。

【００２４】また上記第３の手段によれば、カバーパイ
プの成形形状を単純化することが出来、且つカバーパイ
プとカバーとの嵌合部に於ける溶接線の形状を単純化す
ると共に長さを短くすることが出来、従って、生産性を
向上させると共にシール性に対する信頼性を向上させる
ことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】排気管の平面図である。

【図２】排気管の一部断面側面図である。

【図３】要部断面平面図である。

【図４】図２のＡ−Ａ断面図である。

【図５】図２のＢ−Ｂ断面図である。

【図６】従来の排気管の側面図である。

【図７】従来の排気管の要部断面平面図である。

【図８】図６のＣ−Ｃ断面図である。

【符号の説明】

１は排気管、２，３はフランジ、４はインナーパイプ、
５は集合パイプ、６はフレキシブルチューブ、７はカバ
ー、７ａ，７ｂはカバー部材、７ｃはフランジ、８はカ
バーパイプ、９はフレキシブルチューブカバー、10は二
重管である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２本のパイプの一端を排気マニホールド
   に接続すると共に他端を所定位置で集合させて構成した
   排気管に於いて、所定の形状に屈曲された２本のパイプ
   を互いに接近させて配置すると共に一端を排気マニホー
   ルドと接続されるフランジに接続し、前記２本のパイプ
   をこれ等のパイプの外周面から所定の距離を有する形状
   に成形された複数の部材からなり且つ前記パイプの長さ
   よりも短い長さを有し且つ前記パイプの屈曲部をカバー
   するカバーに収納し、更にカバーを構成する複数の部材
   を互いに溶接すると共にカバーの一端を前記フランジに
   溶接して構成したことを特徴とした排気管。
2. 【請求項２】 一端が夫々排気マニホールドと接続され
   るフランジに溶接された２本のパイプの他方の端部であ
   って互いに対向する面に所定長さの平面部を形成すると
   共にこの平面部を互いに当接させて固着し、更に、前記
   互いに当接させて固着した端部を一端が前記２本のパイ
   プの端部外周面と略等しい形状に成形され且つ他端が円
   形状に成形された筒状の集合部材に嵌合させると共に嵌
   合部を溶接して構成したことを特徴とした請求項１記載
   の排気管。
3. 【請求項３】 一端が排気マニホールドと接続されるフ
   ランジに溶接されたカバーの他方の端部と略等しい形状
   に成形され且つ他端が円形状に成形されたパイプカバー
   を有し、カバーの端部を前記パイプカバーに嵌合させる
   と共に嵌合部を溶接して構成したことを特徴とした請求
   項１又は２記載の排気管。