JPH0610153Y2 - 静圧形排気管 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案はエンジンの各気筒から排出された排気ガスを
一定の容積をもった静圧室に集めてその排気ガスの脈動
成分を取り除き下流の排気ターボ過給機へ供給する静圧
形排気管に関する。

［従来の技術］ エンジンの気筒から排出された排気ガスの脈動成分を取
り除くと共に、その排気ガスのエネルギ損失をできるだ
け抑えるために静圧室の断熱を図った関連技術に、本出
願人が先に提案した「排気管構造」（特願昭61-162058
号）がある。

この「排気管構造」は第３図に示してあるように、実質
的に静圧室ａを区画するステンレス金属製の内管ｂの外
面を断熱材ｃで被うと共に、その内管ｂの外面に形成し
たビード部ｄを、上記断熱材ｃの外面を鋳ぐるむ鋳鉄製
の外管ｅの内面に接触させて構成してある。

［考案が解決しようとする問題点］ 上記提案は静圧室での断熱を図ると共に、内管の熱膨脹
を吸収するビード部を外管の内面に接触させることによ
って、熱膨脹時における内管の変形を阻止するようにし
ている。

ところが、断熱材で被った内管を中子として鋳込み、鋳
造で外殻となる外管を構成することは、鋳造後において
内管及び断熱材の状態が適正かどうかの把握が困難であ
り、また、量産性が劣るため、外殻を複数に分割させよ
うとする要求がある。しかし分割することは、排気ター
ボ過給機との接続部分でのガスシール性が損われ易くな
る問題がある。

例えば第４図に示すように静圧形排気管ｆの外殻ｇを内
殻に対して分割自在に形成し、排気ガスの排出口ｉを形
成する内殻に一体な排出管ｊをその外殻ｇの開口ｋに同
軸上に接続して、排出管ｊの外周を断熱層ｌで包囲する
ように構成する。すると排出管ｊの上端に上記断熱層ｌ
の上端に気密に着座する折返されたフランジｍを設けて
あっても、内殻内圧力変動や熱膨脹等の要因によってそ
のフランジｍと外殻内面ｎとの隙間から空気が侵入した
り、排気ガスがその隙間からリークされる問題が起る。
この時、断熱層ｌは、その断熱効果を高めるために、積
層セラミック繊維で形成されて空気または排気ガスの流
通を妨げるものではないから、構造的にガスシールを行
うものではない。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は、上記問題を解決することを目的とし、静圧室
を区画形成する鋼板製の内殻の外面を断熱層で覆い、か
つ２つに分割された鋳鉄製の厚肉外殻で断熱層の外側か
ら内殻を覆った静圧形排気管において、上記内殻と上記
外殻との排気ガスの流通口とに断熱層を貫通させて管体
を掛け渡してその内殻側の端部を内殻の流通口に接続
し、管体のその外殻側の端部に外殻内面の流通口周りに
着座される外向きフランジを形成し、該フランジを外殻
の流通口周りに密着させるべく上記管体の外周に静圧室
側からフランジを押圧し得るようにパッキンを嵌装する
と共に外殻の流通口周りに外殻及びフランジを貫通させ
てボルトを設け、該ボルトを上記パッキンに螺合させて
締付けることによりパッキンと外殻とでフランジを挟圧
するように構成したものである。

［作用］ 断熱層は、外殻への熱の移動を妨げ排気ガスのエネルギ
損失を防止する。

管体は内殻と外殻との排気ガスの流通口とに断熱層を貫
通させて掛け渡され、その内殻側の端部は内殻の流通口
に接続されている。また、フランジは、ボルトとパッキ
ンによって内殻の流通口周りに挟圧されている。よって
管体のシールは一定に保たれ、管体から排気ガスが漏れ
出すことや外部から内殻内に空気を吸い込んでしまうこ
とはない。

［実施例］ 以下にこの考案の好適一実施例を添付図面に基づいて説
明する。

第１図に示すように、排気管本体１は、ステンレス等の
耐熱金属でなる箱形の内殻２と、この内殻２の外面（表
面）を覆うＡｌ_２Ｏ_３等の積層セラミック繊維から成る
断熱材３と、その断熱材３で被われた内殻２の外面を包
囲する鋳鉄製の外殻とから主に構成される。即ち、三層
構造の排気管本体１が構成される。内殻２には、その一
側面５に長手方向に間隔を有してその内殻２内と内燃機
関の排気ポート（図示せず）とを結ぶ流入口４が開口さ
れている。即ち一側面５は内燃機関に対して取付面側を
成す。これら流入口４を中心とし挟む位置の内殻２に
は、一側面５と他側面６とを貫通する環状部材７が設け
られており、これら各環状部材７の両端は両側面５，６
に気密さを保たせて溶接等で接合される。

ここで実施例における内殻２は、予め所定形状に分割成
形された内殻２のピースを相互に接続して構成される
が、排気ガスによる圧力変動（排気脈動や排気ブレーキ
時の圧力変動等）に充分対抗するために、圧力変動の大
きな方向に対して、相互にラップしあう接続部分Ｘを設
けて高剛性を得るようにしてある。この観点で、環状部
材７の接続部分Ｘ及び管体11の接続部分Ｘもまた環状に
折り曲げて成形される。他側面６には、内殻２内に供給
されて脈動部分を除いた後の排気ガスを下流の排気ター
ボ過給機（図示せず）側へ排出する流通口の１つである
排出口10が開口されており、その排出口10には、内殻２
と同材質の管体11が取付けられている。

この管体11は下端部が上記内殻２に形成してある開口10
aに接続され、上部に半径方向外方へ折り曲げられたフ
ランジ12を一体に有して形成される。管体11には第２図
にも示してあるように、その外周面に嵌合して、上記フ
ランジ12の内殻２側の面に密着するパッキン13が設けら
れている。パッキン13には、円周方向に間隔をおいて、
雌ネジ14が形成される一方、これらの雌ネジ14が対面す
るフランジ12には、ボルト案内穴15が設けてある。16は
排気ターボ過給機のタービン側取付けフランジで、この
フランジ16のボルト17が上記雌ねじ14にねじ込まれるよ
うになっている。18はガスケットである。

このようにして形成された内殻２及び管体11及びパッキ
ン13はその外面が所定肉厚の断熱材３で被われていると
共に、環状部材７の内面７ａもまた、所定肉厚の環状の
断熱材12で被われている。即ち各断熱材３，112は断熱
層を形成する。

さて、このようにして形成された内殻２は鋳鉄鋳造製の
外殻20で被われ１つの静圧形排気管を構成することにな
る。

外殻20は、この実施例では環状部材７の軸芯方向に直交
する平面で２つに分割して鋳造され、内燃機関側の外殻
21と排気マニホールド側の外殻22とから成る。これら分
割された外殻22,23にはそれぞれに、周面24に間隔をお
いて外殻22,23を相互に接続するための取付ボス25,26が
設けられている。実施例にあっては、内燃機関側27の取
付ボス26に雌ねじ28が、排気マニホールド側19の取付ボ
ス25にボルト穴29が設けられている。130はボルトであ
る。さらにそれら分割された外殻22,23のそれぞれの内
面22a,22bには、上記環状部材７の断熱材112の内面112a
に嵌合し、その嵌合時に対向する先端面との間に締代と
しての間隔を形成するディスタンス部材30が起立されて
設けられている。このディスタンス部材30にはその軸芯
上に外殻22,23を貫通するボルト穴31が開口されてお
り、排気マニホールド側19から挿通された締付ボルト32
をシリンダヘッド側に締付けたときに上記間隔は縮まり
“０”となる。即ち上記間隔は、締付ボルト32に軸力を
保証させる間隔となる。

次に作用を説明する。

排気管本体１の流入口４から内殻２内、即ち静圧室50内
へ供給されて来た排気ガスは、ガスの脈動成分を失い下
流の排気マニホールドを介して排気ターボ過給機へ送ら
れる。

このとき、内殻２及びディスタンス部材30並びに管体11
は断熱材３，112でそれぞれ被われているから、内殻２
から外殻20への熱の移動が防止され、排気ガスのエネル
ギの損失を最小に抑えられる。また、ディスタンス部材
30の内面を断熱材112で被うことによってディスタンス
部材30の熱膨脹を抑えることができ、これによって締付
ボルト32に熱膨脹による塑性変形を生じさせることがな
い。また各接続部で内燃機関との接続を一定に保つこと
ができるからガスシール性が大巾に向上する。

尚、実施例の説明で流通口の例として排出口10を挙げた
が、導入口４も流通口の１つであり、排出口10に適用し
たシール構造を導入口４に適用させることは当然可能で
ある。

［考案の効果］ 以上説明したことから明らかなように、この考案によれ
ば次の如き優れた効果を発揮する。

(1)内殻と管体及び外殻と管体との接続部のシールを完
全なものとすることができガスリークや空気の吸い込み
を完全になくすことができる。

(2)保守点検を容易なものとすることができる。

(3)構造が簡易なものとなり安価に提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の好適一実施例を示す部分破断正面
図、第２図は第１図の要部詳細断面図、第３図及び第４
図は従来例としての排気管構造を示す部分断面正面図で
ある。 図中、１は排気管本体、２は内殻、３は断熱材、４は流
入口、７は環状部材、10は排出口、11は管体、12はフラ
ンジ、20は外殻、32は締付ボルトである。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】静圧室を区画形成する鋼板製の内殻の外面
   を断熱層で覆い、かつ２つに分割された鋳鉄製の厚肉外
   殻で断熱層の外側から内殻を覆った静圧形排気管におい
   て、上記内殻と上記外殻との排気ガスの流通口とに断熱
   層を貫通させて管体を掛け渡してその内殻側の端部を内
   殻の流通口に接続し、管体のその外殻側の端部に外殻内
   面の流通口周りに着座される外向きフランジを形成し、
   該フランジを外殻の流通口周りに密着させるべく上記管
   体の外周に静圧室側からフランジを押圧し得るようにパ
   ッキンを嵌装すると共に外殻の流通口周りに外殻及びフ
   ランジを貫通させてボルトを設け、該ボルトを上記パッ
   キンに螺合させて締付けることによりパッキンと外殻と
   でフランジを挟圧するように構成したことを特徴とする
   静圧形排気管。
2. 【請求項２】上記流通口が排気ガスの流入口である上記
   実用新案登録請求の範囲第１項記載の静圧形排気管。
3. 【請求項３】上記流通口が排気ガスの排出口である上記
   実用新案登録請求の範囲第１項記載の静圧形排気管。