JPH08338240A - 二重管型排気マニホールド - Google Patents

二重管型排気マニホールド

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JPH08338240A
JPH08338240A JP14869395A JP14869395A JPH08338240A JP H08338240 A JPH08338240 A JP H08338240A JP 14869395 A JP14869395 A JP 14869395A JP 14869395 A JP14869395 A JP 14869395A JP H08338240 A JPH08338240 A JP H08338240A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pipe
flange
double
peripheral surface
exhaust manifold
Prior art date
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Pending
Application number
JP14869395A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuo Fukae
康夫 深江
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Marelli Corp
Original Assignee
Calsonic Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、エンジンのシリンダヘッドに取り
付けられる二重管型排気マニホールドに関し、ブランチ
パイプとフランジの溶接のための溶接ビードの脚長を無
くし、軽量化を図ることを目的とする。 【構成】 シリンダヘッド5の排気ポート6に連通する
開口孔7を有するフランジ4と、フランジ4に取り付け
られ、内管8と外管9との間に隙間10を形成して構成
されるとともに外管9の一端9Aに内管8の一端8Aが
嵌挿された二重ブランチパイプ3とを備え、フランジ4
の開口孔7の内周面7Aと外管9の一端9Aの外周面9
Bはろう付け結合されていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンのシリンダヘ
ッドに取り付けられる二重管型排気マニホールドに関す
る。
【0002】
【従来の技術】エンジンのシリンダヘッドには排気マニ
ホールドが取り付けられるが、この排気マニホールドは
軽量化,排ガスの抵抗減少,保温性能等の種々の機能が
要求されている。かかる排気マニホールドとして、例え
ば実開平2−112928号公報に示すものや図3,図
4に示す二重管型排気マニホールドが知られている。
【0003】図において、符号101は二重管型排気マ
ニホールドで、この二重管型排気マニホールド101
は、所定の長さの二重メインパイプ102と、二重メイ
ンパイプ102の接続部102A,102B,102C
に設けられた二重ブランチパイプ103,103,10
3と、各二重ブランチパイプ103の先端にそれぞれ設
けられたフランジ104,104,104とを備えてい
る。
【0004】フランジ104は、シリンダヘッド105
の各排気ポート106に対応してそれぞれ連通する開口
孔107を有している。二重ブランチパイプ103は内
管108と外管109の間に隙間110を形成して構成
されている。外管109の一端109Aには小径部10
9Bが形成され、外管109の一端109Aの小径部1
09Bに内管108の一端108Aが嵌挿され、外管1
09の一端109Aの小径部109Bと内管108の一
端108Aは、アーク溶接でフランジ104の開口孔1
07の内周面107Aに結合され、ビード111が形成
されている。
【0005】また、図5には図3,図4に示す二重管型
排気マニホールドとは別に、一重管型の排気マニホール
ドの、シリンダヘッドの排気ポートに装着されるブラン
チパイプ,フランジが示されている。図に示すように、
ブランチパイプ201の一端201Aは、アーク溶接で
フランジ202の開口孔203の縁部203Aに結合さ
れ、ビード204が形成されている。なお、フランジ2
02の開口孔203はシリンダヘッド205の排気ポー
ト206に連通している。フランジ202に取付孔20
7が形成され、この取付孔207にボルト208が貫通
して該フランジ202はシリンダヘッド205に固着さ
れている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の図
3,図4に示す二重管型排気マニホールドにあっては、
アーク溶接でビード111を形成するために、フランジ
104の開口孔107の内周面107Aにビード111
の脚長Lのための部分を必要とし、従って、フランジ1
04が厚くなり、それだけ、重量が嵩むことになる。
【0007】また、図5に示す排気マニホールドにあっ
ては、フランジ202には、その開口孔203の径方向
において、ビード204の脚長Hのための部分が必要
で、従って、フランジ202の開口孔203の内周面2
03Bからフランジ202の取付孔207までの寸法が
大きくなり、重量が嵩むことになる。
【0008】本発明は、上述の問題点を解決するために
なされたもので、その目的は、ブランチパイプとフラン
ジの溶接のための溶接ビードの脚長を無くし、軽量化を
図ることができる二重管型排気マニホールドを提供する
ことである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、シリンダヘッ
ドの排気ポートに連通する開口孔を有するフランジと、
フランジに取り付けられ、内管と外管の間に隙間を形成
して構成されるとともに外管の一端に内管の一端が嵌挿
された二重ブランチパイプとを備え、フランジの開口孔
の内周面と外管の一端の外周面はろう付け結合されてい
ることを特徴とする。
【0010】
【作用】本発明においては、フランジの開口孔の内周面
と外管の一端の外周面がろう付け結合されることによ
り、フランジに二重ブランチパイプが固着される。そし
て、フランジの開口孔の内周面と外管の一端の外周面を
ろう付け結合するための条件として、フランジの開口孔
の内周面と外管の一端の外周面の面接触だけで足りる。
【0011】
【実施例】以下、図面により本発明の実施例について説
明する。図1,図2により、本発明の実施例に係わる二
重管型排気マニホールドについて説明する。図におい
て、符号1は本発明の実施例に係わる二重管型排気マニ
ホールドで、この二重管型排気マニホールド1は、所定
の長さの二重メインパイプ2と、二重メインパイプ2の
接続部2A,2B,2Cに設けられた二重ブランチパイ
プ3,3,3と、二重ブランチパイプ3,3,3の先端
にそれぞれ設けられたフランジ4,4.4とを備えてい
る。
【0012】フランジ4は、シリンダヘッド5の各排気
ポート6に対応してそれぞれ連通する開口孔7を有し、
フランジ4の材料には、炭素鋼が用いられている。二重
ブランチパイプ3は内管8(板厚:0.5〜0.8m
m)と外管9(板厚:1.5〜2.0mm)の間に隙間
10を形成して構成されている。内管8の一端8Aには
大径部8Bが形成され、外管9の一端9Aに内管8の一
端8Aの大径部8Bが嵌挿されている。内管8,外管9
の材料には13%クロム含有のステンレス鋼が用いられ
ている。内管8は外管9より薄いので、内管8の熱容量
を少なくして排ガスから奪う熱量を少なくすることによ
り排ガスの温度の低下を防止し、エンジン始動時の金属
触媒コンバータ(図示せず)の触媒活性を高くしてい
る。
【0013】フランジ4の開口孔7の内周面7Aと外管
9の一端9Aの外周面9Bはろう材によりろう付け結合
されている。ろう材としては例えば黄銅ろう材BCuZ
n−0(JIS Z 3262,ろう付け温度820℃〜
870℃)が用いられる。なお、フランジ4に取付孔1
1が形成され、この取付孔11にボルト12が貫通して
該フランジ4はシリンダヘッド5に固着されている。
【0014】しかして、本実施例においては、フランジ
4の開口孔7の内周面7Aと外管9の一端9Aの外周面
9Bがろう付け結合されることにより、フランジ4に二
重ブランチパイプ3が固着される。そして、フランジ4
の開口孔7の内周面7Aと外管9の一端9Aの外周面9
Bをろう付け結合するための条件として、フランジ4の
開口孔7の内周面7Aと外管9の一端9Aの外周面9B
の面接触だけで足りる。
【0015】この際、シリンダヘッド5とフランジ4は
接触しているので、フランジ4の熱はウォータジャケッ
ト(図示せず)で冷却されているシリンダヘッド5に流
れ、フランジ4は冷却される。一方、二重ブランチパイ
プ3の内管8は排ガスにより熱っせられ、温度が高くな
る。二重ブランチパイプ3の内管8の一端8Aと外管9
の一端9Aは接触しているので、外管9は排ガスにより
熱っせられた内管8から熱を受ける。従って、外管9に
おいては、フランジ4により冷却されると同時に内管8
により熱っせられるが、少なくとも外管9のフランジ4
付近の温度は内管8の温度より低くなっている。
【0016】そして、フランジ4の開口孔7の内周面7
Aと外管9の一端9Aの外周面9Bの間のろう材の温度
は、排ガスの温度(800℃〜900℃)から下がった
外管9の一端9Aの温度(約700℃)より低い状態に
なり、ろう材は排ガスの熱で溶融することはない。以上
の如き構成によれば、フランジ4の開口孔7の内周面7
Aと外管9の一端9Aの外周面9Bはろう付け結合され
ているので、ろう付け結合するための条件として、フラ
ンジ4の開口孔7の内周面7Aと外管9の一端9Aの外
周面9Bの面接触だけで足り、フランジ4の開口孔7の
内周面7Aに従来のアーク溶接で必要とされるビードの
脚長のための部分を不要にし、フランジ4の厚さを薄く
できる。また、フランジ4には、その開口孔7の径方向
においても、従来のアーク溶接で必要とされるビードの
脚長のための部分を不要にし、開口孔7の径方向でフラ
ンジ4の寸法を小さくでき、軽量化を図ることができ
る。
【0017】また、フランジ4の開口孔7の内周面7A
と外管9の一端9Aの外周面9Bはアーク溶接による結
合でなく、ろう付け結合されているので、フランジ4の
シリンダヘッド5との接合面4Aのひずみが少なく、接
合面4Aの面精度を確保し、この接合面4Aとシリンダ
ヘッド5との接触状態を良くし、排ガスの漏れの虞を無
くすことができる。
【0018】さらに、二重ブランチパイプ3の外管9の
一端9Aに内管8の一端8Aが嵌挿されているので、内
管8と外管9の熱膨張差及び排ガスの熱変化により内管
8が熱応力を受けても、内管8の一端8Aは外管9の一
端9Aにより拘束されることなく、内管8の一端8Aが
長手方向に沿って外管9の一端9Aに対して摺動し、内
管8が自由に伸縮することを可能にし、内管8の亀裂を
防止できる。また、内管8内の排ガスが隙間10に入り
込んで外管9が排ガスにより温度上昇することを防止
し、外管9が排ガスから奪う熱量を少なくし、エンジン
始動時の金属触媒コンバータ(図示せず)の触媒活性を
高くできる。
【0019】なお、本実施例においては、ろう材の例と
して黄銅ろう材BCuZn−0(JIS Z 3262,
ろう付け温度820℃〜870℃)を挙げているが、J
ISZ 3262のBCuZn−0以外のもの(ろう付
け温度は900℃以上)を用いることもできる。また、
本実施例においては、ろう材の例として黄銅ろうを挙げ
ているが、黄銅ろうに代えてニッケルろう(例えばBN
i−1:ろう付け温度1065℃〜1205℃)を用い
ることもできる。
【0020】さらに、本実施例においては、内管8,外
管9の材料には13%クロム含有のステンレス鋼が用い
られているが、内管8の材料に18%クロム含有のステ
ンレス鋼を用い、外管9の材料に13%クロム含有のス
テンレス鋼を用いてクロム含有量を異ならせることもで
きる。これにより、内管8のステンレス鋼はクロムの含
有量が多くなって耐熱性が良好になり、内管8が高温の
排気ガスに晒されても耐久性が良くなる。また、内管
8,外管9には、クロムの含有量が13%〜20%の範
囲でステンレス鋼を用いることもできる。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、フランジの開口孔の内
周面と外管の一端の外周面をろう付け結合するための条
件として、フランジの開口孔の内周面と外管の一端の外
周面の面接触だけで足り、フランジの開口孔の内周面に
従来のアーク溶接で必要とされるビードの脚長のための
部分を不要にし、フランジの厚さを薄くできる。また、
フランジには、その開口孔の径方向においても、従来の
アーク溶接で必要とされるビードの脚長のための部分が
不要になり、開口孔の径方向でフランジの寸法を小さく
でき、軽量化を図ることができる。
【0022】また、フランジの開口孔の内周面と外管の
一端の外周面はアーク溶接による結合でなく、ろう付け
結合されるので、フランジのシリンダヘッドとの接合面
のひずみが少なく、接合面の面精度を確保し、接合面と
シリンダヘッドとの接触状態を良くし、排ガスの漏れの
虞を無くすことができる。さらに、二重ブランチパイプ
の外管の一端に内管の一端が嵌挿されているので、内管
と外管の熱膨張差及び排ガスの熱変化により内管が熱応
力を受けても、内管の一端は外管の一端により拘束され
ることなく、内管の一端が長手方向に沿って外管の一端
に対して摺動し、内管が自由に伸縮することを可能に
し、内管の亀裂を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係わる二重管型排気マニホー
ルドの要部断面図である。
【図2】同二重管型排気マニホールドの外観図である。
【図3】従来の二重管型排気マニホールドの外観図であ
る。
【図4】従来の二重管型排気マニホールドの要部断面図
である。
【図5】従来の排気マニホールドの要部断面図である。
【符号の説明】
1 二重管型排気マニホールド 3 二重ブランチパイプ 4 フランジ 5 シリンダヘッド 6 排気ポート 7 開口孔 7A 内周面 8 内管 8A 一端 9 外管 9A 一端 9B 外周面 10 隙間

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリンダヘッド(5)の排気ポート
    (6)に連通する開口孔(7)を有するフランジ(4)
    と、 フランジ(4)に取り付けられ、内管(8)と外管
    (9)との間に隙間(10)を形成して構成されるとと
    もに外管(9)の一端(9A)に内管(8)の一端(8
    A)が嵌挿された二重ブランチパイプ(3)とを備え、 フランジ(4)の開口孔(7)の内周面(7A)と外管
    (9)の一端(9A)の外周面(9B)はろう付け結合
    されていることを特徴とする二重管型排気マニホール
    ド。
JP14869395A 1995-06-15 1995-06-15 二重管型排気マニホールド Pending JPH08338240A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6523343B2 (en) * 2000-11-01 2003-02-25 Daimlerchrysler Ag Air gap insulated exhaust manifold assembly for an internal combustion engine and a method of making same
US6553955B1 (en) * 1999-06-16 2003-04-29 Aichi Kikai Kogyo Kabushiki Kaisha Intake manifold for internal combustion engine
DE102007062660A1 (de) * 2007-12-24 2009-06-25 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Abgaskrümmer

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