JPH1089060A - エキゾーストマニホルド - Google Patents
エキゾーストマニホルドInfo
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- JPH1089060A JPH1089060A JP8243008A JP24300896A JPH1089060A JP H1089060 A JPH1089060 A JP H1089060A JP 8243008 A JP8243008 A JP 8243008A JP 24300896 A JP24300896 A JP 24300896A JP H1089060 A JPH1089060 A JP H1089060A
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
- F01N13/08—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
- F01N13/10—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits of exhaust manifolds
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust Silencers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱膨張時に発生する圧縮応力に耐えることが
できるエキゾーストマニホルドを提供し、更にエキゾー
ストマニホルドの材料の量を減少させてエキゾーストマ
ニホルドの重量及び製造コストを削減する。 【解決手段】 シリンダヘッド長手方向に沿って配列さ
れた分岐管12,14,16,18と、それらの分岐管を一つの管
に集合する分岐管集合部20を有し、分岐管集合部20は、
互いに隣接する分岐管がそれぞれ接合して形成された接
合部22,24,26を具備し、それらの接合部は、シリンダヘ
ッドの方に面する又部28,30,32を有し、それぞれの又部
の肉厚36,38 は、エキゾーストマニホルドの又部以外の
部分の肉厚よりも大きく、更にシリンダヘッド長手方向
中央に配置された又部30の肉厚36が、シリンダヘッド長
手方向に配列されたすべての又部の肉厚36,38 の中で最
も大きい、エキゾーストマニホルド。
できるエキゾーストマニホルドを提供し、更にエキゾー
ストマニホルドの材料の量を減少させてエキゾーストマ
ニホルドの重量及び製造コストを削減する。 【解決手段】 シリンダヘッド長手方向に沿って配列さ
れた分岐管12,14,16,18と、それらの分岐管を一つの管
に集合する分岐管集合部20を有し、分岐管集合部20は、
互いに隣接する分岐管がそれぞれ接合して形成された接
合部22,24,26を具備し、それらの接合部は、シリンダヘ
ッドの方に面する又部28,30,32を有し、それぞれの又部
の肉厚36,38 は、エキゾーストマニホルドの又部以外の
部分の肉厚よりも大きく、更にシリンダヘッド長手方向
中央に配置された又部30の肉厚36が、シリンダヘッド長
手方向に配列されたすべての又部の肉厚36,38 の中で最
も大きい、エキゾーストマニホルド。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、多気筒エンジンの
各シリンダから排出される排ガスを集合してエキゾース
トパイプに導くエキゾーストマニホルドに関する。
各シリンダから排出される排ガスを集合してエキゾース
トパイプに導くエキゾーストマニホルドに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、自動車等のエンジンからの排
気ガスをエキゾーストパイプへ送る排気系部品として、
エキゾーストマニホルドが使用されている。エキゾース
トマニホルドにはエンジンからの高温の排気ガスが送ら
れるために、エキゾーストマニホルドは熱膨張する。し
かしながら、シリンダヘッドとエキゾーストマニホルド
とは、フランジ部で取付けボルトによって結合されて拘
束されているために、エキゾーストマニホルド内には、
圧縮応力が発生する部分が存在する。エキゾーストマニ
ホルド内で圧縮応力が発生する部分は、シリンダヘッド
に拘束されている分岐管から分岐管の又部にかけてであ
り、実開平６−７６６２０号公報に記載されているエキ
ゾーストマニホルドでは、分岐管及び分岐管の又部が圧
縮応力に耐え得るために、分岐管及び又部の肉厚が、エ
キゾーストマニホルドの分岐管及び又部以外の肉厚に比
べて大きくされている。
気ガスをエキゾーストパイプへ送る排気系部品として、
エキゾーストマニホルドが使用されている。エキゾース
トマニホルドにはエンジンからの高温の排気ガスが送ら
れるために、エキゾーストマニホルドは熱膨張する。し
かしながら、シリンダヘッドとエキゾーストマニホルド
とは、フランジ部で取付けボルトによって結合されて拘
束されているために、エキゾーストマニホルド内には、
圧縮応力が発生する部分が存在する。エキゾーストマニ
ホルド内で圧縮応力が発生する部分は、シリンダヘッド
に拘束されている分岐管から分岐管の又部にかけてであ
り、実開平６−７６６２０号公報に記載されているエキ
ゾーストマニホルドでは、分岐管及び分岐管の又部が圧
縮応力に耐え得るために、分岐管及び又部の肉厚が、エ
キゾーストマニホルドの分岐管及び又部以外の肉厚に比
べて大きくされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】実開平６−７６６２０
号公報に記載されているように、従来は、シリンダヘッ
ド長手方向に沿って配列された複数の分岐管及び又部の
肉厚は、すべて同じ大きさにされていた。しかしなが
ら、複数の分岐管及び又部にそれぞれ集中する圧縮応力
の大きさは、すべて均一ではなく、シリンダヘッド長手
方向中央の分岐管の又部に及ぼされる応力が最大であ
り、シリンダヘッド長手方向外側に向かう程、及びシリ
ンダヘッドに近づく程、分岐管及び又部に及ぼされる圧
縮応力は小さくなる。つまり、従来のエキゾーストマニ
ホルドでは、シリンダヘッド長手方向外側に配置された
分岐管及び又部の肉厚、及び分岐管のシリンダヘッド側
の肉厚が、不必要に大きくされていた。それゆえ、エキ
ゾーストマニホルド全体の重量は、不必要に増加されて
いた。
号公報に記載されているように、従来は、シリンダヘッ
ド長手方向に沿って配列された複数の分岐管及び又部の
肉厚は、すべて同じ大きさにされていた。しかしなが
ら、複数の分岐管及び又部にそれぞれ集中する圧縮応力
の大きさは、すべて均一ではなく、シリンダヘッド長手
方向中央の分岐管の又部に及ぼされる応力が最大であ
り、シリンダヘッド長手方向外側に向かう程、及びシリ
ンダヘッドに近づく程、分岐管及び又部に及ぼされる圧
縮応力は小さくなる。つまり、従来のエキゾーストマニ
ホルドでは、シリンダヘッド長手方向外側に配置された
分岐管及び又部の肉厚、及び分岐管のシリンダヘッド側
の肉厚が、不必要に大きくされていた。それゆえ、エキ
ゾーストマニホルド全体の重量は、不必要に増加されて
いた。
【０００４】本発明は、前記課題を解決し、エキゾース
トマニホルドの熱膨張により分岐管及び又部に発生する
圧縮応力に抗しつつ、材料の量を減少させて重量及び製
造コストを削減したエキゾーストマニホルドを提供する
ことを目的とする。
トマニホルドの熱膨張により分岐管及び又部に発生する
圧縮応力に抗しつつ、材料の量を減少させて重量及び製
造コストを削減したエキゾーストマニホルドを提供する
ことを目的とする。
【０００５】本発明の他の目的は、エキゾーストマニホ
ルドの熱膨張によりフランジに及ぼされる力を減少させ
たエキゾーストマニホルドを提供することを目的とす
る。
ルドの熱膨張によりフランジに及ぼされる力を減少させ
たエキゾーストマニホルドを提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、シリンダヘッドとエキゾーストパイプとの間に
配置され、更にシリンダヘッド長手方向に沿って配列さ
れた複数の分岐管と、該複数の分岐管を一つの管に集合
しかつ前記複数の分岐管の下流側に配置された分岐管集
合部とを有するエキゾーストマニホルドであって、該分
岐管集合部は、互いに隣接する分岐管がそれぞれ接合し
て形成された複数の接合部を具備し、それぞれの接合部
は、前記シリンダヘッド側に面する又部を有する、エキ
ゾーストマニホルドにおいて、それぞれの又部の肉厚
は、前記エキゾーストマニホルドの又部以外の部分の肉
厚よりも大きく、更にシリンダヘッド長手方向中央に配
置された又部の肉厚が、シリンダヘッド長手方向に配列
されたすべての又部の肉厚の中で最も大きいことを特徴
とするエキゾーストマニホルドが提供される。
よれば、シリンダヘッドとエキゾーストパイプとの間に
配置され、更にシリンダヘッド長手方向に沿って配列さ
れた複数の分岐管と、該複数の分岐管を一つの管に集合
しかつ前記複数の分岐管の下流側に配置された分岐管集
合部とを有するエキゾーストマニホルドであって、該分
岐管集合部は、互いに隣接する分岐管がそれぞれ接合し
て形成された複数の接合部を具備し、それぞれの接合部
は、前記シリンダヘッド側に面する又部を有する、エキ
ゾーストマニホルドにおいて、それぞれの又部の肉厚
は、前記エキゾーストマニホルドの又部以外の部分の肉
厚よりも大きく、更にシリンダヘッド長手方向中央に配
置された又部の肉厚が、シリンダヘッド長手方向に配列
されたすべての又部の肉厚の中で最も大きいことを特徴
とするエキゾーストマニホルドが提供される。
【０００７】請求項１に記載のエキゾーストマニホルド
は、又部の肉厚が又部以外の部分の肉厚よりも大きいた
めに、又部以外の部分に発生する圧縮応力よりも大きい
圧縮応力が又部に発生する際にも、その圧縮応力に耐え
ることができる。更に請求項１に記載のエキゾーストマ
ニホルドは、シリンダヘッド長手方向中央の又部の肉厚
が最も大きいために、シリンダヘッド長手方向中央の又
部にエキゾーストマニホルド内で最大の圧縮応力が発生
する際にも、その圧縮応力に耐えることができる。尚、
ここでエキゾーストマニホルドの又部以外の部分とは、
例えば分岐管、及び分岐管集合部のシリンダヘッド側に
面しない部分のことである。
は、又部の肉厚が又部以外の部分の肉厚よりも大きいた
めに、又部以外の部分に発生する圧縮応力よりも大きい
圧縮応力が又部に発生する際にも、その圧縮応力に耐え
ることができる。更に請求項１に記載のエキゾーストマ
ニホルドは、シリンダヘッド長手方向中央の又部の肉厚
が最も大きいために、シリンダヘッド長手方向中央の又
部にエキゾーストマニホルド内で最大の圧縮応力が発生
する際にも、その圧縮応力に耐えることができる。尚、
ここでエキゾーストマニホルドの又部以外の部分とは、
例えば分岐管、及び分岐管集合部のシリンダヘッド側に
面しない部分のことである。
【０００８】請求項２に記載の発明によれば、シリンダ
ヘッド長手方向に配列されたそれぞれの又部は、シリン
ダヘッド長手方向中央からシリンダヘッド長手方向外側
になるに従って、肉厚が小さくなるように形成され、更
にそれぞれの又部と前記シリンダヘッドとを結ぶそれぞ
れの分岐管の又部に続く壁面の肉厚は、各又部の肉厚よ
りも小さくなるように、かつ前記シリンダヘッドに近づ
くに従って小さくなるように形成されることを特徴とす
る請求項１に記載のエキゾーストマニホルドが提供され
る。
ヘッド長手方向に配列されたそれぞれの又部は、シリン
ダヘッド長手方向中央からシリンダヘッド長手方向外側
になるに従って、肉厚が小さくなるように形成され、更
にそれぞれの又部と前記シリンダヘッドとを結ぶそれぞ
れの分岐管の又部に続く壁面の肉厚は、各又部の肉厚よ
りも小さくなるように、かつ前記シリンダヘッドに近づ
くに従って小さくなるように形成されることを特徴とす
る請求項１に記載のエキゾーストマニホルドが提供され
る。
【０００９】請求項２に記載のエキゾーストマニホルド
のシリンダヘッド長手方向に配列された又部は、シリン
ダヘッド長手方向中央からシリンダヘッド長手方向外側
になるに従って肉厚が小さくなるように形成され、更に
請求項２に記載のエキゾーストマニホルドの分岐管は、
肉厚が又部の肉厚よりも小さくなるように、かつシリン
ダヘッドに近づくに従って小さくなるように形成される
ために、請求項２に記載のエキゾーストマニホルドは、
材料の量を減少させて重量及び製造コストを削減するこ
とができ、更に熱膨張によりフランジに及ぼされる力を
減少させることができる。
のシリンダヘッド長手方向に配列された又部は、シリン
ダヘッド長手方向中央からシリンダヘッド長手方向外側
になるに従って肉厚が小さくなるように形成され、更に
請求項２に記載のエキゾーストマニホルドの分岐管は、
肉厚が又部の肉厚よりも小さくなるように、かつシリン
ダヘッドに近づくに従って小さくなるように形成される
ために、請求項２に記載のエキゾーストマニホルドは、
材料の量を減少させて重量及び製造コストを削減するこ
とができ、更に熱膨張によりフランジに及ぼされる力を
減少させることができる。
【００１０】請求項３に記載の発明によれば、シリンダ
ヘッドとエキゾーストパイプとの間に配置され、更にシ
リンダヘッド長手方向に沿って配列された複数の分岐管
と、該複数の分岐管を一つの管に集合しかつ前記複数の
分岐管の下流側に配置された分岐管集合部とを有するエ
キゾーストマニホルドであって、該分岐管集合部は、互
いに隣接する分岐管がそれぞれ接合して形成された複数
の接合部を具備し、それぞれの接合部は、前記シリンダ
ヘッド側に面する又部を有する、エキゾーストマニホル
ドにおいて、それぞれの又部と前記シリンダヘッドとを
結ぶそれぞれの分岐管の又部に続く壁面の肉厚は、各又
部の肉厚よりも小さくなるように形成されることを特徴
とするエキゾーストマニホルドが提供される。
ヘッドとエキゾーストパイプとの間に配置され、更にシ
リンダヘッド長手方向に沿って配列された複数の分岐管
と、該複数の分岐管を一つの管に集合しかつ前記複数の
分岐管の下流側に配置された分岐管集合部とを有するエ
キゾーストマニホルドであって、該分岐管集合部は、互
いに隣接する分岐管がそれぞれ接合して形成された複数
の接合部を具備し、それぞれの接合部は、前記シリンダ
ヘッド側に面する又部を有する、エキゾーストマニホル
ドにおいて、それぞれの又部と前記シリンダヘッドとを
結ぶそれぞれの分岐管の又部に続く壁面の肉厚は、各又
部の肉厚よりも小さくなるように形成されることを特徴
とするエキゾーストマニホルドが提供される。
【００１１】請求項３に記載のエキゾーストマニホルド
の分岐管の又部に続く壁面の肉厚は、又部の肉厚よりも
小さくなるように形成されるために、請求項３に記載の
エキゾーストマニホルドは、材料の量を減少させて重量
及び製造コストを削減することができ、更に熱膨張によ
りフランジに及ぼされる力を減少させることができる。
の分岐管の又部に続く壁面の肉厚は、又部の肉厚よりも
小さくなるように形成されるために、請求項３に記載の
エキゾーストマニホルドは、材料の量を減少させて重量
及び製造コストを削減することができ、更に熱膨張によ
りフランジに及ぼされる力を減少させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づき本発明の
エキゾーストマニホルドを詳細に説明する。図１は、本
発明に関するエキゾーストマニホルドの一つの実施形態
である四気筒用エキゾーストマニホルド１０の斜視図で
あり、図２は、四気筒用エキゾーストマニホルド１０の
図１のII−II線に沿った概略の断面図であり、図３は、
図２のIII −III 線に沿った断面図であり、図４は、図
２のIV−IV線に沿った断面図である。
エキゾーストマニホルドを詳細に説明する。図１は、本
発明に関するエキゾーストマニホルドの一つの実施形態
である四気筒用エキゾーストマニホルド１０の斜視図で
あり、図２は、四気筒用エキゾーストマニホルド１０の
図１のII−II線に沿った概略の断面図であり、図３は、
図２のIII −III 線に沿った断面図であり、図４は、図
２のIV−IV線に沿った断面図である。
【００１３】エキゾーストマニホルド１０のフランジ３
４には複数のボルト締結用穴５４が形成されており、エ
キゾーストマニホルド１０は、図１の上側に配置された
（図示されない）シリンダヘッドと（図示されない）ボ
ルトによって締結され、更に下側に配置された（図示さ
れない）エキゾーストパイプと（図示されない）締結手
段によって締結される。
４には複数のボルト締結用穴５４が形成されており、エ
キゾーストマニホルド１０は、図１の上側に配置された
（図示されない）シリンダヘッドと（図示されない）ボ
ルトによって締結され、更に下側に配置された（図示さ
れない）エキゾーストパイプと（図示されない）締結手
段によって締結される。
【００１４】エキゾーストマニホルド１０は、更にシリ
ンダヘッド長手方向（図２の左右方向）に沿って配列さ
れた四つの分岐管１２、１４、１６、１８と、分岐管１
２、１４、１６、１８を一つの管に集合するために分岐
管１２、１４、１６、１８の下流側に配置された分岐管
集合部２０とを有する。分岐管集合部２０は、分岐管１
２、１４が接合して形成された接合部２２と、分岐管１
４、１６が接合して形成された接合部２４と、分岐管１
６、１８が接合して形成された接合部２６とを有する。
接合部２２、２４、２６は、シリンダヘッド側に面する
又部２８、３０、３２をそれぞれ有する。
ンダヘッド長手方向（図２の左右方向）に沿って配列さ
れた四つの分岐管１２、１４、１６、１８と、分岐管１
２、１４、１６、１８を一つの管に集合するために分岐
管１２、１４、１６、１８の下流側に配置された分岐管
集合部２０とを有する。分岐管集合部２０は、分岐管１
２、１４が接合して形成された接合部２２と、分岐管１
４、１６が接合して形成された接合部２４と、分岐管１
６、１８が接合して形成された接合部２６とを有する。
接合部２２、２４、２６は、シリンダヘッド側に面する
又部２８、３０、３２をそれぞれ有する。
【００１５】更にこの実施形態では、又部２８、３０、
３２の肉厚３６、３８は、エキゾーストマニホルド１０
内の又部以外の部分の肉厚よりも大きくされる。ここで
いう又部以外の部分とは、例えば分岐管１２、１４、１
６、１８、及び分岐管集合部２０のシリンダヘッド側に
面しない部分（図２の分岐管集合部２０の下側の部分）
のことである。その理由として、高負荷、高温時に、エ
キゾーストマニホルド１０は、熱膨張して変形しようと
する（分岐管集合部２０のあたりが特に高温になる）
が、フランジ３４の位置で（図示されない）シリンダヘ
ッドに結合されて拘束されるために、又部２８、３０、
３２は、分岐管集合部２０のシリンダヘッド側に面しな
い部分に比べて自由に膨張することができず、又部２
８、３０、３２に圧縮応力が発生するからである。この
実施形態の構成により、肉厚の大きい又部２８、３０、
３２は、発生する圧縮応力に十分耐えることができる。
３２の肉厚３６、３８は、エキゾーストマニホルド１０
内の又部以外の部分の肉厚よりも大きくされる。ここで
いう又部以外の部分とは、例えば分岐管１２、１４、１
６、１８、及び分岐管集合部２０のシリンダヘッド側に
面しない部分（図２の分岐管集合部２０の下側の部分）
のことである。その理由として、高負荷、高温時に、エ
キゾーストマニホルド１０は、熱膨張して変形しようと
する（分岐管集合部２０のあたりが特に高温になる）
が、フランジ３４の位置で（図示されない）シリンダヘ
ッドに結合されて拘束されるために、又部２８、３０、
３２は、分岐管集合部２０のシリンダヘッド側に面しな
い部分に比べて自由に膨張することができず、又部２
８、３０、３２に圧縮応力が発生するからである。この
実施形態の構成により、肉厚の大きい又部２８、３０、
３２は、発生する圧縮応力に十分耐えることができる。
【００１６】更にこの実施形態では、シリンダヘッド長
手方向中央に配置された又部３０の肉厚３６は、シリン
ダヘッド長手方向に配列されたすべての又部２８、３
０、３２の肉厚の中で最も大きくされる。その理由とし
て、エキゾーストマニホルド１０は、左端及び右端を拘
束されていないため（図２）、熱膨張により、シリンダ
ヘッド長手方向に関して外側（図２の左右方向外側）に
向かって膨張して変形し、それゆえ又部２８、３２の部
分で圧縮応力はあまり集中せず、結果的に、又部２８、
３２に集中する圧縮応力は、又部３０に集中する圧縮応
力に比べて小さくなるからである。この実施形態の構成
により、又部３０の肉厚３６よりも小さい肉厚３８を有
する又部２８、３２が必要十分な強度を維持しつつ、か
つエキゾーストマニホルド１０全体の重量を小さくする
ことができる。図５は、上述された熱膨張によりエキゾ
ーストマニホルド１０が変形する様子を示しており、熱
変形前のエキゾーストマニホルドが実線で、熱変形後の
エキゾーストマニホルドが破線で概略示されている。
手方向中央に配置された又部３０の肉厚３６は、シリン
ダヘッド長手方向に配列されたすべての又部２８、３
０、３２の肉厚の中で最も大きくされる。その理由とし
て、エキゾーストマニホルド１０は、左端及び右端を拘
束されていないため（図２）、熱膨張により、シリンダ
ヘッド長手方向に関して外側（図２の左右方向外側）に
向かって膨張して変形し、それゆえ又部２８、３２の部
分で圧縮応力はあまり集中せず、結果的に、又部２８、
３２に集中する圧縮応力は、又部３０に集中する圧縮応
力に比べて小さくなるからである。この実施形態の構成
により、又部３０の肉厚３６よりも小さい肉厚３８を有
する又部２８、３２が必要十分な強度を維持しつつ、か
つエキゾーストマニホルド１０全体の重量を小さくする
ことができる。図５は、上述された熱膨張によりエキゾ
ーストマニホルド１０が変形する様子を示しており、熱
変形前のエキゾーストマニホルドが実線で、熱変形後の
エキゾーストマニホルドが破線で概略示されている。
【００１７】更にこの実施形態では、又部２８、３０、
３２の肉厚は、それぞれの又部とシリンダヘッドとを結
ぶ分岐管１２、１４、１６、１８の又部に続く壁面の肉
厚（以下、単に分岐管の肉厚と称する）に比べて大きく
なるように形成される（又部の肉厚３６＞分岐管の肉厚
４０、又部の肉厚３８＞分岐管の肉厚４４、又部の肉厚
３８＞分岐管の肉厚４８、この実施形態では、エキゾー
ストマニホルド１０は接合部２４を中心に概略左右対称
に構成されている）。更に分岐管１２、１４、１６、１
８のそれぞれの肉厚は、シリンダヘッドに近づくに従っ
て小さくなるように形成される（分岐管の肉厚４０＞分
岐管の肉厚４２、分岐管の肉厚４４＞分岐管の肉厚４
６、分岐管の肉厚４８＞分岐管の肉厚５０）。更に分岐
管１２、１４、１６、１８の肉厚は、シリンダヘッド長
手方向中央から外側に向かって小さくされる（分岐管の
肉厚４０＞分岐管の肉厚４４＞分岐管の肉厚４８、分岐
管の肉厚４２＞分岐管の肉厚４６＞分岐管の肉厚５
０）。その理由として、一般に、熱膨張により発生する
応力の大きさは、応力が発生する部分の断面積に比例す
るため、及び分岐管１２、１４、１６、１８はフランジ
３４の位置でシリンダヘッドに結合されて拘束されてい
るために、分岐管１２、１４、１６、１８の肉厚が大き
ければ大きい程、大きな圧縮応力が発生してしまうから
である。この実施形態の構成では、熱膨張によりフラン
ジに及ぼされる力を減少させて、発生する圧縮応力を小
さくすることができる。
３２の肉厚は、それぞれの又部とシリンダヘッドとを結
ぶ分岐管１２、１４、１６、１８の又部に続く壁面の肉
厚（以下、単に分岐管の肉厚と称する）に比べて大きく
なるように形成される（又部の肉厚３６＞分岐管の肉厚
４０、又部の肉厚３８＞分岐管の肉厚４４、又部の肉厚
３８＞分岐管の肉厚４８、この実施形態では、エキゾー
ストマニホルド１０は接合部２４を中心に概略左右対称
に構成されている）。更に分岐管１２、１４、１６、１
８のそれぞれの肉厚は、シリンダヘッドに近づくに従っ
て小さくなるように形成される（分岐管の肉厚４０＞分
岐管の肉厚４２、分岐管の肉厚４４＞分岐管の肉厚４
６、分岐管の肉厚４８＞分岐管の肉厚５０）。更に分岐
管１２、１４、１６、１８の肉厚は、シリンダヘッド長
手方向中央から外側に向かって小さくされる（分岐管の
肉厚４０＞分岐管の肉厚４４＞分岐管の肉厚４８、分岐
管の肉厚４２＞分岐管の肉厚４６＞分岐管の肉厚５
０）。その理由として、一般に、熱膨張により発生する
応力の大きさは、応力が発生する部分の断面積に比例す
るため、及び分岐管１２、１４、１６、１８はフランジ
３４の位置でシリンダヘッドに結合されて拘束されてい
るために、分岐管１２、１４、１６、１８の肉厚が大き
ければ大きい程、大きな圧縮応力が発生してしまうから
である。この実施形態の構成では、熱膨張によりフラン
ジに及ぼされる力を減少させて、発生する圧縮応力を小
さくすることができる。
【００１８】同様の理由から、分岐管集合部２０の肉厚
も、発生する応力に耐え得る範囲内で可能な限り小さく
されることが望まれる。そのため、この実施形態では、
分岐管集合部２０の又部２８、３０、３２以外の部分の
肉厚は、分岐管１２、１４、１６、１８の肉厚以下にさ
れている。
も、発生する応力に耐え得る範囲内で可能な限り小さく
されることが望まれる。そのため、この実施形態では、
分岐管集合部２０の又部２８、３０、３２以外の部分の
肉厚は、分岐管１２、１４、１６、１８の肉厚以下にさ
れている。
【００１９】従来から、工具を使用して、ボルトを図１
に示されるボルト締結用穴５４を介してシリンダヘッド
に締結するために、エキゾーストマニホルド１０には、
工具逃げが形成される。工具逃げは、通常、分岐管集合
部の側面（図１の分岐管集合部の手前側又は裏面側、つ
まりこの実施形態で言及する又部以外の部分）に形成さ
れる。従来においては、この又部以外の部分の肉厚が不
必要に大きくされていたために、工具逃げを形成するた
めにエキゾーストマニホルドの形状が歪められ、その結
果、応力集中が大きくなるという課題が存在した。それ
に対してこの実施形態では、分岐管集合部の又部以外の
部分の肉厚が小さくされているために、その肉厚を小さ
くされた領域と工具逃げ領域とを一致させることが可能
であり、この実施形態のエキゾーストマニホルドは、工
具逃げを形成することにより受ける影響（例えば歪み応
力の集中等）が従来のエキゾーストマニホルドに比べて
小さくされる。
に示されるボルト締結用穴５４を介してシリンダヘッド
に締結するために、エキゾーストマニホルド１０には、
工具逃げが形成される。工具逃げは、通常、分岐管集合
部の側面（図１の分岐管集合部の手前側又は裏面側、つ
まりこの実施形態で言及する又部以外の部分）に形成さ
れる。従来においては、この又部以外の部分の肉厚が不
必要に大きくされていたために、工具逃げを形成するた
めにエキゾーストマニホルドの形状が歪められ、その結
果、応力集中が大きくなるという課題が存在した。それ
に対してこの実施形態では、分岐管集合部の又部以外の
部分の肉厚が小さくされているために、その肉厚を小さ
くされた領域と工具逃げ領域とを一致させることが可能
であり、この実施形態のエキゾーストマニホルドは、工
具逃げを形成することにより受ける影響（例えば歪み応
力の集中等）が従来のエキゾーストマニホルドに比べて
小さくされる。
【００２０】更に図６には、本発明に関するエキゾース
トマニホルドの他の実施形態である六気筒用エキゾース
トマニホルド６０の、図２と同様の断面図が示される。
図示されないが、エキゾーストマニホルド６０のフラン
ジ９６には、図１のボルト締結用穴５４と同様に、複数
のボルト締結用穴が形成されている。
トマニホルドの他の実施形態である六気筒用エキゾース
トマニホルド６０の、図２と同様の断面図が示される。
図示されないが、エキゾーストマニホルド６０のフラン
ジ９６には、図１のボルト締結用穴５４と同様に、複数
のボルト締結用穴が形成されている。
【００２１】エキゾーストマニホルド６０は、更にシリ
ンダヘッド長手方向（図６の左右方向）に沿って配列さ
れた六つの分岐管６２、６４、６６、６８、７０、７２
と、分岐管６２、６４、６６、６８、７０、７２を一つ
の管に集合するために分岐管６２、６４、６６、６８、
７０、７２の下流側に配置された分岐管集合部７４とを
有する。分岐管集合部７４は、分岐管６２、６４が接合
して形成された接合部７６と、分岐管６４、６６が接合
して形成された接合部７８と、分岐管６６、６８が接合
して形成された接合部８０と、分岐管６８、７０が接合
して形成された接合部８２と、分岐管７０、７２が接合
して形成された接合部８４とを有する。接合部７６、７
８、８０、８２、８４は、シリンダヘッド側に面する又
部８６、８８、９０、９２、９４をそれぞれ有する。
ンダヘッド長手方向（図６の左右方向）に沿って配列さ
れた六つの分岐管６２、６４、６６、６８、７０、７２
と、分岐管６２、６４、６６、６８、７０、７２を一つ
の管に集合するために分岐管６２、６４、６６、６８、
７０、７２の下流側に配置された分岐管集合部７４とを
有する。分岐管集合部７４は、分岐管６２、６４が接合
して形成された接合部７６と、分岐管６４、６６が接合
して形成された接合部７８と、分岐管６６、６８が接合
して形成された接合部８０と、分岐管６８、７０が接合
して形成された接合部８２と、分岐管７０、７２が接合
して形成された接合部８４とを有する。接合部７６、７
８、８０、８２、８４は、シリンダヘッド側に面する又
部８６、８８、９０、９２、９４をそれぞれ有する。
【００２２】更にこの実施形態では、又部８６、８８、
９０、９２、９４の肉厚９８、１００、１０２は、エキ
ゾーストマニホルド６０内の又部以外の部分の肉厚より
も大きくされる。ここでいう又部以外の部分とは、例え
ば分岐管６２、６４、６６、６８、７０、７２、及び分
岐管集合部７４のシリンダヘッド側に面しない部分（図
６の分岐管集合部７４の下側の部分）のことである。そ
の理由として、高負荷、高温時に、エキゾーストマニホ
ルド６０は、熱膨張して変形しようとする（分岐管集合
部７４のあたりが特に高温になる）が、フランジ９６の
位置で（図示されない）シリンダヘッドに結合されて拘
束されるために、又部８６、８８、９０、９２、９４
は、分岐管集合部７４のシリンダヘッド側に面しない部
分に比べて自由に膨張することができず、又部８６、８
８、９０、９２、９４に圧縮応力が発生するからであ
る。この実施形態の構成により、肉厚の大きい又部８
６、８８、９０、９２、９４は、発生する圧縮応力に十
分耐えることができる。
９０、９２、９４の肉厚９８、１００、１０２は、エキ
ゾーストマニホルド６０内の又部以外の部分の肉厚より
も大きくされる。ここでいう又部以外の部分とは、例え
ば分岐管６２、６４、６６、６８、７０、７２、及び分
岐管集合部７４のシリンダヘッド側に面しない部分（図
６の分岐管集合部７４の下側の部分）のことである。そ
の理由として、高負荷、高温時に、エキゾーストマニホ
ルド６０は、熱膨張して変形しようとする（分岐管集合
部７４のあたりが特に高温になる）が、フランジ９６の
位置で（図示されない）シリンダヘッドに結合されて拘
束されるために、又部８６、８８、９０、９２、９４
は、分岐管集合部７４のシリンダヘッド側に面しない部
分に比べて自由に膨張することができず、又部８６、８
８、９０、９２、９４に圧縮応力が発生するからであ
る。この実施形態の構成により、肉厚の大きい又部８
６、８８、９０、９２、９４は、発生する圧縮応力に十
分耐えることができる。
【００２３】更にこの実施形態では、シリンダヘッド長
手方向中央に配置された又部９０の肉厚９８は、シリン
ダヘッド長手方向に配列されたすべての又部８６、８
８、９０、９２、９４の肉厚の中で最も大きくされる。
その理由として、エキゾーストマニホルド６０は、左端
及び右端を拘束されていないため（図６）、熱膨張によ
り、シリンダヘッド長手方向に関して外側（図６の左右
方向外側）に向かって膨張して変形し、それゆえ又部８
６、８８、９２、９４の部分で圧縮応力はあまり集中せ
ず、結果的に、又部８６、８８、９２、９４に集中する
圧縮応力は、又部９０に集中する圧縮応力に比べて小さ
くなるからである。この実施形態の構成により、又部９
０の肉厚９８よりも小さい肉厚１００、１０２を有する
又部８６、８８、９２、９４が必要十分な強度を維持し
つつ、かつエキゾーストマニホルド６０全体の重量を小
さくすることができる。
手方向中央に配置された又部９０の肉厚９８は、シリン
ダヘッド長手方向に配列されたすべての又部８６、８
８、９０、９２、９４の肉厚の中で最も大きくされる。
その理由として、エキゾーストマニホルド６０は、左端
及び右端を拘束されていないため（図６）、熱膨張によ
り、シリンダヘッド長手方向に関して外側（図６の左右
方向外側）に向かって膨張して変形し、それゆえ又部８
６、８８、９２、９４の部分で圧縮応力はあまり集中せ
ず、結果的に、又部８６、８８、９２、９４に集中する
圧縮応力は、又部９０に集中する圧縮応力に比べて小さ
くなるからである。この実施形態の構成により、又部９
０の肉厚９８よりも小さい肉厚１００、１０２を有する
又部８６、８８、９２、９４が必要十分な強度を維持し
つつ、かつエキゾーストマニホルド６０全体の重量を小
さくすることができる。
【００２４】同様の理由から、この実施形態では、シリ
ンダヘッド長手方向に配列された又部８６、８８、９
０、９２、９４は、シリンダヘッド長手方向中央からシ
リンダヘッド長手方向外側になるに従って、肉厚が小さ
くなるように形成される（又部の肉厚９８＞又部の肉厚
１００＞又部の肉厚１０２）。
ンダヘッド長手方向に配列された又部８６、８８、９
０、９２、９４は、シリンダヘッド長手方向中央からシ
リンダヘッド長手方向外側になるに従って、肉厚が小さ
くなるように形成される（又部の肉厚９８＞又部の肉厚
１００＞又部の肉厚１０２）。
【００２５】更にこの実施形態では、又部８６、８８、
９０、９２、９４の肉厚は、それぞれの又部とシリンダ
ヘッドとを結ぶ分岐管６２、６４、６６、６８、７０、
７２の肉厚に比べて大きくなるように形成される（又部
の肉厚９８＞分岐管の肉厚１０４、又部の肉厚１００＞
分岐管の肉厚１０８、又部の肉厚１００＞分岐管の肉厚
１１２、又部の肉厚１０２＞分岐管の肉厚１１６、又部
の肉厚１０２＞分岐管の肉厚１２０、この実施形態で
は、エキゾーストマニホルド６０は接合部８０を中心に
概略左右対称に構成されている）。更に分岐管６２、６
４、６６、６８、７０、７２のそれぞれの肉厚は、シリ
ンダヘッドに近づくに従って小さくなるように形成され
る（分岐管の肉厚１０４＞分岐管の肉厚１０６、分岐管
の肉厚１０８＞分岐管の肉厚１１０、分岐管の肉厚１１
２＞分岐管の肉厚１１４、分岐管の肉厚１１６＞分岐管
の肉厚１１８、分岐管の肉厚１２０＞分岐管の肉厚１２
２）。更に分岐管６２、６４、６６、６８、７０、７２
の肉厚は、シリンダヘッド長手方向中央から外側に向か
って小さくされる（分岐管の肉厚１０４＞分岐管の肉厚
１０８＞分岐管の肉厚１１２＞分岐管の肉厚１１６＞分
岐管の肉厚１２０、分岐管の肉厚１０６＞分岐管の肉厚
１１０＞分岐管の肉厚１１４＞分岐管の肉厚１１８＞分
岐管の肉厚１２２）。その理由として、一般に、熱膨張
により発生する応力の大きさは、応力が発生する部分の
断面積に比例するため、及び分岐管６２、６４、６６、
６８、７０、７２はフランジ９６の位置でシリンダヘッ
ドに結合されて拘束されているために、分岐管６２、６
４、６６、６８、７０、７２の肉厚が大きければ大きい
程、大きな圧縮応力が発生してしまうからである。この
実施形態の構成では、熱膨張によりフランジに及ぼされ
る力を減少させて、発生する圧縮応力を小さくすること
ができる。
９０、９２、９４の肉厚は、それぞれの又部とシリンダ
ヘッドとを結ぶ分岐管６２、６４、６６、６８、７０、
７２の肉厚に比べて大きくなるように形成される（又部
の肉厚９８＞分岐管の肉厚１０４、又部の肉厚１００＞
分岐管の肉厚１０８、又部の肉厚１００＞分岐管の肉厚
１１２、又部の肉厚１０２＞分岐管の肉厚１１６、又部
の肉厚１０２＞分岐管の肉厚１２０、この実施形態で
は、エキゾーストマニホルド６０は接合部８０を中心に
概略左右対称に構成されている）。更に分岐管６２、６
４、６６、６８、７０、７２のそれぞれの肉厚は、シリ
ンダヘッドに近づくに従って小さくなるように形成され
る（分岐管の肉厚１０４＞分岐管の肉厚１０６、分岐管
の肉厚１０８＞分岐管の肉厚１１０、分岐管の肉厚１１
２＞分岐管の肉厚１１４、分岐管の肉厚１１６＞分岐管
の肉厚１１８、分岐管の肉厚１２０＞分岐管の肉厚１２
２）。更に分岐管６２、６４、６６、６８、７０、７２
の肉厚は、シリンダヘッド長手方向中央から外側に向か
って小さくされる（分岐管の肉厚１０４＞分岐管の肉厚
１０８＞分岐管の肉厚１１２＞分岐管の肉厚１１６＞分
岐管の肉厚１２０、分岐管の肉厚１０６＞分岐管の肉厚
１１０＞分岐管の肉厚１１４＞分岐管の肉厚１１８＞分
岐管の肉厚１２２）。その理由として、一般に、熱膨張
により発生する応力の大きさは、応力が発生する部分の
断面積に比例するため、及び分岐管６２、６４、６６、
６８、７０、７２はフランジ９６の位置でシリンダヘッ
ドに結合されて拘束されているために、分岐管６２、６
４、６６、６８、７０、７２の肉厚が大きければ大きい
程、大きな圧縮応力が発生してしまうからである。この
実施形態の構成では、熱膨張によりフランジに及ぼされ
る力を減少させて、発生する圧縮応力を小さくすること
ができる。
【００２６】同様の理由から、分岐管集合部７４の肉厚
も、発生する応力に耐え得る範囲内で可能な限り小さく
されることが望まれる。そのため、この実施形態では、
分岐管集合部７４の又部８６、８８、９０、９２、９４
以外の部分の肉厚は、分岐管６２、６４、６６、６８、
７０、７２の肉厚以下にされる。
も、発生する応力に耐え得る範囲内で可能な限り小さく
されることが望まれる。そのため、この実施形態では、
分岐管集合部７４の又部８６、８８、９０、９２、９４
以外の部分の肉厚は、分岐管６２、６４、６６、６８、
７０、７２の肉厚以下にされる。
【００２７】
【発明の効果】請求項１に記載の発明により、エキゾー
ストマニホルドは、又部の肉厚が又部以外の部分の肉厚
よりも大きいために、又部以外の部分に発生する圧縮応
力よりも大きい圧縮応力が又部に発生する際にも、その
圧縮応力に耐えることができ、更にシリンダヘッド長手
方向中央の又部の肉厚が最も大きいために、シリンダヘ
ッド長手方向中央の又部にエキゾーストマニホルド内で
最大の圧縮応力が発生する際にも、その圧縮応力に耐え
ることができる。
ストマニホルドは、又部の肉厚が又部以外の部分の肉厚
よりも大きいために、又部以外の部分に発生する圧縮応
力よりも大きい圧縮応力が又部に発生する際にも、その
圧縮応力に耐えることができ、更にシリンダヘッド長手
方向中央の又部の肉厚が最も大きいために、シリンダヘ
ッド長手方向中央の又部にエキゾーストマニホルド内で
最大の圧縮応力が発生する際にも、その圧縮応力に耐え
ることができる。
【００２８】請求項２に記載の発明により、エキゾース
トマニホルドのシリンダヘッド長手方向に配列された又
部は、シリンダヘッド長手方向中央からシリンダヘッド
長手方向外側になるに従って肉厚が小さくなるように形
成され、更にエキゾーストマニホルドの分岐管は、肉厚
が又部の肉厚よりも小さくなるように、かつシリンダヘ
ッドに近づくに従って小さくなるように形成されるため
に、エキゾーストマニホルドは、材料の量を減少させて
重量及び製造コストを削減することができ、更に熱膨張
によりフランジに及ぼされる力を減少させることができ
る。
トマニホルドのシリンダヘッド長手方向に配列された又
部は、シリンダヘッド長手方向中央からシリンダヘッド
長手方向外側になるに従って肉厚が小さくなるように形
成され、更にエキゾーストマニホルドの分岐管は、肉厚
が又部の肉厚よりも小さくなるように、かつシリンダヘ
ッドに近づくに従って小さくなるように形成されるため
に、エキゾーストマニホルドは、材料の量を減少させて
重量及び製造コストを削減することができ、更に熱膨張
によりフランジに及ぼされる力を減少させることができ
る。
【００２９】請求項３に記載の発明により、エキゾース
トマニホルドの分岐管の又部に続く壁面の肉厚は、又部
の肉厚よりも小さくなるように形成されるために、エキ
ゾーストマニホルドは、材料の量を減少させて重量及び
製造コストを削減することができ、更に熱膨張によりフ
ランジに及ぼされる力を減少させることができる。
トマニホルドの分岐管の又部に続く壁面の肉厚は、又部
の肉厚よりも小さくなるように形成されるために、エキ
ゾーストマニホルドは、材料の量を減少させて重量及び
製造コストを削減することができ、更に熱膨張によりフ
ランジに及ぼされる力を減少させることができる。
【図１】本発明を四気筒用エキゾーストマニホルドに適
用した実施形態の斜視図である。
用した実施形態の斜視図である。
【図２】図１のII−II線に沿った断面図である。
【図３】図２のIII −III 線に沿った断面図である。
【図４】図２のIV−IV線に沿った断面図である。
【図５】熱変形前を実線で、熱変形後を破線で示した図
２の四気筒用エキゾーストマニホルドの概略図である。
２の四気筒用エキゾーストマニホルドの概略図である。
【図６】本発明を六気筒用エキゾーストマニホルドに適
用した他の実施形態の概略の断面図である。
用した他の実施形態の概略の断面図である。
１０…四気筒用エキゾーストマニホルド １２、１４、１６、１８…分岐管 ２０…分岐管集合部 ２２、２４、２６…接合部 ２８、３０、３２…又部 ３６、３８…又部の肉厚
Claims (3)
- 【請求項１】 シリンダヘッドとエキゾーストパイプと
の間に配置され、更にシリンダヘッド長手方向に沿って
配列された複数の分岐管と、該複数の分岐管を一つの管
に集合しかつ前記複数の分岐管の下流側に配置された分
岐管集合部とを有するエキゾーストマニホルドであっ
て、該分岐管集合部は、互いに隣接する分岐管がそれぞ
れ接合して形成された複数の接合部を具備し、それぞれ
の接合部は、前記シリンダヘッド側に面する又部を有す
る、エキゾーストマニホルドにおいて、 それぞれの又部の肉厚は、前記エキゾーストマニホルド
の又部以外の部分の肉厚よりも大きく、更にシリンダヘ
ッド長手方向中央に配置された又部の肉厚が、シリンダ
ヘッド長手方向に配列されたすべての又部の肉厚の中で
最も大きいことを特徴とするエキゾーストマニホルド。 - 【請求項２】 シリンダヘッド長手方向に配列されたそ
れぞれの又部は、シリンダヘッド長手方向中央からシリ
ンダヘッド長手方向外側になるに従って、肉厚が小さく
なるように形成され、更にそれぞれの又部と前記シリン
ダヘッドとを結ぶそれぞれの分岐管の又部に続く壁面の
肉厚は、各又部の肉厚よりも小さくなるように、かつ前
記シリンダヘッドに近づくに従って小さくなるように形
成されることを特徴とする請求項１に記載のエキゾース
トマニホルド。 - 【請求項３】 シリンダヘッドとエキゾーストパイプと
の間に配置され、更にシリンダヘッド長手方向に沿って
配列された複数の分岐管と、該複数の分岐管を一つの管
に集合しかつ前記複数の分岐管の下流側に配置された分
岐管集合部とを有するエキゾーストマニホルドであっ
て、該分岐管集合部は、互いに隣接する分岐管がそれぞ
れ接合して形成された複数の接合部を具備し、それぞれ
の接合部は、前記シリンダヘッド側に面する又部を有す
る、エキゾーストマニホルドにおいて、 それぞれの又部と前記シリンダヘッドとを結ぶそれぞれ
の分岐管の又部に続く壁面の肉厚は、各又部の肉厚より
も小さくなるように形成されることを特徴とするエキゾ
ーストマニホルド。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24300896A JP3446493B2 (ja) | 1996-09-13 | 1996-09-13 | エキゾーストマニホルド |
| US08/922,340 US5937642A (en) | 1996-09-13 | 1997-09-03 | Exhaust manifold |
| EP97115750A EP0829624B1 (en) | 1996-09-13 | 1997-09-10 | Exhaust manifold |
| DE69718400T DE69718400T2 (de) | 1996-09-13 | 1997-09-10 | Abgaskrümmer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24300896A JP3446493B2 (ja) | 1996-09-13 | 1996-09-13 | エキゾーストマニホルド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1089060A true JPH1089060A (ja) | 1998-04-07 |
| JP3446493B2 JP3446493B2 (ja) | 2003-09-16 |
Family
ID=17097525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24300896A Expired - Fee Related JP3446493B2 (ja) | 1996-09-13 | 1996-09-13 | エキゾーストマニホルド |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5937642A (ja) |
| EP (1) | EP0829624B1 (ja) |
| JP (1) | JP3446493B2 (ja) |
| DE (1) | DE69718400T2 (ja) |
Cited By (2)
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| DE19953826B4 (de) * | 1998-11-09 | 2014-04-30 | Suzuki Motor Corp. | Auspuffkrümmer für Verbrennungsmotoren |
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|---|---|---|---|---|
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| JP5157782B2 (ja) * | 2008-09-25 | 2013-03-06 | スズキ株式会社 | 車両の排気管構造 |
| US8849213B2 (en) * | 2009-01-21 | 2014-09-30 | Bandspeed, Inc. | Integrated circuit for signal analysis |
Family Cites Families (9)
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| JPS6412021A (en) * | 1987-07-06 | 1989-01-17 | Mazda Motor | Exhaust manifold structure for engine |
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| DE9214166U1 (ja) * | 1992-10-20 | 1993-03-04 | Zarges Leichtbau Gmbh, 8120 Weilheim, De | |
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