JPH087055Y2

JPH087055Y2 - エンジンの排気系における排気管集合部構造

Info

Publication number: JPH087055Y2
Application number: JP1989095817U
Authority: JP
Inventors: 敦志新美; 茂樹室賀; 徳雄稲元
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1989-08-17
Filing date: 1989-08-17
Publication date: 1996-02-28
Anticipated expiration: 2004-08-17
Also published as: JPH0335218U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、エンジンの排気ガスが流れる複数本の排気
管を集合させる排気管集合部の構造に関するもので、特
に、板材によって形成される排気管集合部に関するもの
である。

（従来の技術）自動車用エンジン等の多気筒エンジンにおいては、各
燃焼室から排出される排気ガスを集合させるために排気
マニホルドが用いられている。その排気マニホルドは、
エンジンのシリンダヘッドに接続される複数本の排気管
と、それらの排気管を流れる排気ガスを合流させる集合
チャンバとからなっている。その排気管にはパイプが用
いられることが多い。しかしながら、集合チャンバは、
複数の排気通路を一つにまとめるものであるから、パイ
プによって単純に形成することはできない。

そこで、その排気マニホルドの集合チャンバのような
排気管集合部は、通常、それを軸線方向に沿って二つ割
りとした形状に成形された２枚の板材を、互いに向かい
合わせて溶接接合することによって形成するようにして
いる。

その場合、各板材はそれぞれ半円形断面の樋状に成形
されることになる。そのような樋状の板材を単純に向か
い合わせて接合しようとすると、各板材を両側の端縁に
おいてそれぞれ突き合わせ溶接することが必要となる。
そのような板材の突き合わせ溶接では、安定した溶接状
態を得ることができない。そのために、排気通路の気密
性が損なわれる等の問題が生じてしまう。

このようなことから、従来は、実公昭57-7914号公報
等に示されているように、各板材に形成される半円形断
面部の両側端縁部をそれぞれ直径方向側方に延出させて
フランジ部を形成し、そのフランジ部を重ね合わせて溶
接接合するようにしていた。

（考案が解決しようとする課題）しかしながら、そのようなフランジ部を設けると、そ
のフランジ部が排気通路部から側方に突出することにな
るので、その分だけ集合部が側方に張り出すことにな
り、全体が大形化してしまう。そのために、自動車用エ
ンジンの排気マニホルドのようにスペースの限られたエ
ンジンルーム内に配置されるものの場合には、そのレイ
アウト等が制約されるという問題がある。

また、そのように直径方向のフランジ部を重ね合わせ
るものでは、各板材のフランジ面方向の位置決めが難し
い。そのために、各板材が直径方向にずれた状態で接合
されることがある。そのように各板材がずれると、排気
通路の断面が非円形となり、排気ガスの流れに乱れが生
じて、排気音が増大したり排気抵抗の増大によるエンジ
ンの出力低下を招いたりしてしまう。

本考案は、このような問題に鑑みてなされたものであ
って、その目的は、コンパクトで、しかも容易に位置決
めして正確に形成することのできる２枚の板材からなる
排気管集合部を得ることである。

また、本考案の他の目的は、板厚の小さい板材を用い
ながら、外部に放出される排気音を小さく抑えることの
できる排気管集合部を得ることである。

（課題を解決するための手段）この目的を達成するために、本考案では、２枚の板材
のうちの一方を他方よりも板厚の小さいものとし、それ
らの板材に、それぞれ半円形断面部を、その側方端縁部
と各板材の側縁部とが合致するようにして成形するとと
もに、板厚の小さい方の板材の側縁部に、外方に向けて
段状に膨出する嵌合部を設けて、その嵌合部の内側に他
方の板材の側縁部を嵌合させることにより、排気管集合
部を形成するようにしている。その排気管集合部は、板
厚の小さい方の板材がエンジン本体に面するようにして
エンジンに装着される。

（作用）このように構成することにより、各板材は互いにジョ
ッグル結合されることになり、その側縁部が重ね合わさ
れるようになるので、安定した溶接が可能となる。そし
て、そのようにして形成された排気管集合部は、嵌合部
が形成される板材の板厚分しか側方には張り出さないこ
とになる。したがって、その張り出し量は十分に小さく
することができ、コンパクトな排気管集合部とすること
ができる。

また、段状の嵌合部が形成される板材は板厚の小さい
ものとされるので、その嵌合部は正確に成形することが
できる。そして、その嵌合部により各板材が互いに嵌合
されるので、その位置決めも正確になされるようにな
る。

更に、その排気管集合部をエンジンに装着するときに
は、板厚の小さい方の板材がエンジン本体に面し、板厚
の大きい板材がエンジン本体とは反対側に位置するよう
にされるので、その排気管集合部からエンジンの外方に
向かって排気音が透過することは防止される。

（実施例）以下、図面を用いて本考案の実施例を説明する。

図は本考案を自動車用エンジンの排気マニホルドに適
用した一実施例を示すもので、第1,2図はその排気マニ
ホルドの正面図及び側面図であり、第3,4図はその排気
マニホルドの集合チャンバ部分の分解斜視図である。ま
た、第５図はその集合チャンバの排気通路の一つを示す
横断面図である。

第1,2図から明らかなように、この排気マニホルド１
は４気筒エンジン用のもので、４本の排気管2,2,…を備
えている。各排気管２はインナパイプ３とアウタパイプ
４とからなる二重パイプ構造とされており、その一端は
共通の取付フランジ５に接合されている。そして、その
取付フランジ５をエンジン本体６のシリンダヘッド７に
固着することにより、各排気管２のインナパイプ３が対
応する気筒の排気ポートにそれぞれ接続されるようにな
っている。

両側２本の排気管2,2及び中央２本の排気管2,2の他端
には、それぞれ集合チャンバ8,9が連結されている。各
集合チャンバ8,9は、二股状の排気通路8a,8a;9a,9aとそ
れらから連なる集合排気通路8b,9bとを有するＹ字形の
もので、その二股状の排気通路8a,8a;9a,9aに各排気管
2,2,…のインナパイプ3,3,…が接続されるようになって
いる。また、各集合チャンバ8,9の他端には共通の取付
フランジ10が接合され、その取付フランジ10を介して２
本の排気パイプ（図示せず）が連結されるようになって
いる。

こうして、４本の排気管2,2,…を流れる排気ガスが集
合チャンバ8,9においてそれぞれ合流し、２本の排気パ
イプに導かれるようになっている。すなわち、これらの
集合チャンバ8,9が、各排気管2,2,…を集合させる排気
管集合部となっている。

第２図に示されているように、各排気管2,2,…はエン
ジン本体６に沿い下方に向けて延びている。そして、集
合チャンバ8,9は、その下方においてほぼ上下方向に配
置されている。これらの集合チャンバ8,9は、その軸線
方向に沿って、エンジン本体６に面する側とその反対側
とに二分割されている。

第３図に示されているように、集合チャンバ８を構成
する二つの分割体は、それぞれ板材11,12によって形成
されている。各板材11,12はほぼＹ字形のもので、その
各横断面が半円形状となるように成形されている。すな
わち、各板材11,12は、二股状の半円形断面部11a,11a;1
2a,12aとそれらから連なる一つの半円形断面部11b,12b
とによって構成されている。そして、それらの半円形断
面部11a,11a;12a,12a;11b,12bの最も外側の端縁部が各
板材11,12の側縁部となっている。こうして、これらの
板材11,12を互いに向かい合わせて組み合わせることに
より、Ｙ字形の排気通路8a,8a,8bが形成されるようにな
っている。

エンジン本体６に面する側の板材11は、比較的板厚の
小さいものとされている。そして、その板材11の両側縁
部、すなわち二股状の半円形断面部11a,11aの最も外側
の端縁部及び集合半円形断面部11bの両側の端縁部に
は、その側縁部を段状に折曲して側方に膨出させた嵌合
部11c,11cが形成されている。その嵌合部11cの段差は、
他方の板材12の板厚に等しいものとされている。また、
二股状の半円形断面部11a,11aの内側の端縁部には、直
径方向外方に延出するフランジ部11dが形成されてい
る。

一方、エンジン本体６とは反対側に配設される板材12
は、十分に板厚の大きいものとされている。そして、そ
の板材12の両側縁部12c,12cは、半円形断面の端縁部形
状がそのまま保持されている。また、二股状の半円形断
面部12a,12aの内側の端縁部には、直径方向外方に延出
するフランジ部12dが形成されている。

このようにして、２枚の板材11,12を互いに向かい合
わせて組み合わせるときには、第５図に示されているよ
うに、一方の板材11の側縁部に形成された嵌合部11cの
内側に、他方の板材12の側縁部12cが嵌合され、各板材1
1,12のフランジ部11d,12dが重ね合わされるようになっ
ている。そして、それによって円形断面の排気通路8aが
形成されるようになっている。

第４図に示されているように、中央２本の排気管2,2
を集合させる集合チャンバ９も、二股状の半円形断面部
13a,13a;14a,14aとそれらから連なる集合半円形断面部1
3b,14bとが成形された２枚の板材13,14を互いに向かい
合わせて組み合わせることによって形成されるようにな
っている。それらの板材13,14も、エンジン本体６に面
するように配設される板材13の板厚は比較的小さく、反
対側に配設される板材14の板厚はそれより大きいものと
されている。そして、集合チャンバ８と同様に、板厚が
小さい方の板材13には、その両側縁部に、側方に向けて
段状に膨出する嵌合部13c,13cが形成され、その嵌合部1
3c,13cの内側に他方の板材14の側縁部14c,14cが嵌合さ
れるようになっている。また、各板材13,14の二股状の
半円形断面部13a,13a間及び14a,14a間にはフランジ部13
d,14dが形成され、それらが重ね合わされるようになっ
ている。

このような集合チャンバ8,9を製造するときには、ま
ず、各板材11,12;13,14はそれぞれ所定の形状に成形す
る。このとき、嵌合部11c,13cが形成される方の板材11,
13が板厚の小さいものとされているので、側方に向けて
段状に膨出するという複雑な形状の嵌合部11c,13cも、
容易に、しかも正確に成形することができる。

次いで、このように成形された各板材11,12;13,14を
互いに向かい合わせて組み合わせる。このとき、一方の
板材11,13の両側縁部に形成された嵌合部11c,11c;13c,1
3cの内側に他方の板材12,14の両側縁部12c,12c;14c,14c
を嵌合させるようにする。それによって、各板材11,12;
13,14の側方への位置ずれが防止される。また、一方の
板材11,13の嵌合部11c,13cの肩部に他方の板材12,14の
側端縁を当接させ、各フランジ部11d,12d;13d,14dを重
ね合わせる。それによって、各板材11,12;13,14の嵌合
方向の位置決めがなされる。このようにして、各板材1
1,12;13,14は正確に位置決めした状態で互いに組み合わ
される。

そして、このように組み合わされた各板材11,12;13,1
4を溶接によって接合する。このとき、各板材11,12;13,
14は、嵌合部11c,13cと側縁部12c,14cとで重なり合い、
また、フランジ部11d,13dとフランジ部12d,14dとで重な
り合うので、その溶接も容易に安定したものとすること
ができる。したがって、その結合部は確実に気密に保つ
ことができる。

このようにして形成された集合チャンバ8,9において
は、各集合チャンバ8,9からの側方への張り出しは、嵌
合部11c,13cが形成される板材11,13の板厚分のみとな
る。したがって、その張り出しは極めて小さい。すなわ
ち、集合チャンバ8,9の側方寸法を小さくすることがで
きる。各集合チャンバ8,9の二股状の排気通路8a,8a間及
び9a,9a間にはフランジ部11d,12d;13d,14dが突出するこ
とになるが、その位置は本来デッドスペースとなるとこ
ろであるので、何ら問題はない。

そして、排気通路8a,8b;9a,9b内には何も突出させる
必要がない。しかも、各板材11,13の嵌合部11c,13cは正
確に形成され、その嵌合部11c,13cによって他方の板材1
2,14が正確に位置決めされる。したがって、排気通路8
a,8b;9a,9bの内面は円形断面に形成することができ、排
気ガスの流れに乱れが生じることを低減させることがで
きる。

このように構成された集合チャンバ8,9を排気ガスが
流れるときには、排気音が集合チャンバ8,9の薄い板材1
1,13を透過するおそれがある。しかしながら、その板材
11,13はエンジン本体６に面するように配設されている
ので、その透過音はエンジン本体６側に向かうことにな
り、エンジン本体６から発生するエンジン音と干渉して
打ち消される。一方、集合チャンバ8,9のエンジン本体
６とは反対側に配設される板材12,14は十分に板厚の大
きいものとされているので、排気音がその板材12,14を
透過することは抑制される。したがって、板厚の小さい
板材11,13を用いているにもかかわらず、エンジン本体
６の外方に放射される排気音は小さく抑えることができ
る。

また、このように集合チャンバ8,9を構成する板材11,
12;13,14の板厚を異ならせることにより、集合チャンバ
8,9が振動するとき、各板材11,12;13,14の振動周波数に
差が生じ、それらの振動が互いに打ち消し合うようにな
る。したがって、振動の少ない集合チャンバ8,9とする
ことができる。

なお、上記実施例においては、各集合チャンバ8,9の
二股状の排気通路8a,8a間及び9a,9a間での各板材11,12;
13,14の接合はフランジ部11d,12d;13d;14dによって行う
ものとしているが、その部分にも両側縁部と同様な嵌合
部を設け、各板材11,12;13,14を円形断面の各側端縁部
において互いにジョッグル結合させるようにすることも
できる。

また、上記実施例においては、各集合チャンバ8,9が
それぞれ２本の排気管2,2を集合させるものとしている
が、これら４本の排気管2,2,…をすべて一つの排気通路
にまとめる集合チャンバの場合にも同様に構成すること
ができる。

（考案の効果）以上の説明から明らかなように、本考案によれば、排
気管集合部を構成する２枚の半円形断面の板材が、側縁
部において互いに嵌合されるようにしているので、各板
材の位置決めが確実になされるようになるとともに、各
板材の接合部の面積も十分に確保されるようになる。し
かも、それらの板材を互いに板厚の異なるものとして、
その薄い方の板材側にそれらの嵌合のための段状嵌合部
を設けるようにしているので、その嵌合部を正確に成形
することも容易となる。したがって、正確な形状の排気
管集合部を容易に得ることが可能となる。また、従来の
ように側方に大きく張り出すフランジ部を設ける必要が
なくなるので、その排気管集合部をコンパクトなものと
することができる。

更に、そのように排気管集合部を板厚の異なる２枚の
板材によって構成することにより、その排気管集合部が
振動するとき、それらの板材の振動周波数に差が生じ、
その振動が互いに打ち消されるようになるので、振動の
少ない排気管集合部とすることができる。

そして、エンジンに装着するときには、その排気管集
合部を構成する２枚の板材のうち、薄い板材側がエンジ
ン本体に面し、厚い板材側がエンジン本体とは反対側に
位置するようにしているので、薄い板材を用いているに
もかかわらず、排気音がエンジンの外方に放出されるこ
とも防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案による排気管集合部を備えた排気マニ
ホルドの一例を示す一部切り欠き正面図、第２図は、その排気マニホルドの一部切り欠き側面図、第3,4図は、その排気マニホルドに用いられている集合
チャンバの分解斜視図、第５図は、第１図のＶ−Ｖ線に沿って切断した、その集
合チャンバの一つの排気通路を示す横断面図である。１……排気マニホルド、２……排気管、６……エンジン
本体 8,9……集合チャンバ（排気管集合部） 11,12,13,14……板材 11a,11b;12a,12b;13a,13b;14a,14b……半円形断面部 11c,13c……嵌合部、12c,14c……側縁部

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】複数の半円形断面部とそれらから連なる一
つの半円形断面部とが成形された２枚の板材を互いに向
かい合わせて接合することにより形成される排気管集合
部であって；その排気管集合部をエンジンに装着したとき、前記２枚
の板材のうちの一方がエンジン本体に面するとともに、
他方がエンジン本体とは反対側に位置するようにされて
いて、そのエンジン本体に面する側の板材が他方の板材
よりも板厚の小さいものとされ、それらの板材の各側縁部が前記半円形断面部の側方端縁
部となるようにされるとともに、その板厚が小さい方の板材の側縁部に、その側縁部に沿
って延び、側方に向けて段状に膨出する嵌合部が形成さ
れ、その嵌合部の内側に、他方の板材の側縁部が嵌合されて
いることを特徴とする、エンジンの排気系における排気管集合部構造。