JPH1113470A - エキゾストマニホルド集合部構造 - Google Patents

エキゾストマニホルド集合部構造

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JPH1113470A
JPH1113470A JP16878997A JP16878997A JPH1113470A JP H1113470 A JPH1113470 A JP H1113470A JP 16878997 A JP16878997 A JP 16878997A JP 16878997 A JP16878997 A JP 16878997A JP H1113470 A JPH1113470 A JP H1113470A
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JP
Japan
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pipes
pipe
downstream
exhaust manifold
section
Prior art date
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Pending
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JP16878997A
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English (en)
Inventor
Hitoshi Hashioka
仁 橋岡
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 パイプ間溶接部の溶接幅を増大させ強度上の
信頼性を向上させる。 【解決手段】 複数本のパイプの下流側部分を扇形に成
形し集合させて溶接接合したエキゾストマニホルド集合
部構造において、複数本のパイプ6、7、8、9のそれ
ぞれの下流側部分にパイプ下流側端をパイプ軸方向に折
り返した折り返し部13を形成し、複数のパイプを、そ
れぞれのパイプの折り返し部13の側辺の合わせ部16
の下流側端17で溶接15により接合したエキゾストマ
ニホルド集合部構造。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数本のパイプを
溶接接合して構成したエキゾストマニホルドのパイプ集
合部の構造に関する。
【0002】
【従来の技術】実開平5−1819号公報は、複数本の
パイプを溶接接合して構成したエキゾストマニホルドを
開示している。そこでは、図6、図7に示すように、複
数本のパイプ6、7、8、9のそれぞれの下流側部分を
断面扇形に成形し、隣接するパイプの下流側部分の断面
扇形の側辺を合わせるとともに複数本のパイプの下流側
部分の断面扇形の集合が断面ほぼ円形をなすように複数
本のパイプの下流側部分を集合させ、隣接するパイプの
下流側部分の断面扇形の側辺の合わせ部の下流側端で隣
接するパイプの下流側部分同士を溶接15にて接合する
ことにより、エキゾストマニホルド集合部構造14が構
成されている。このエキゾストマニホルド集合部構造1
4は下流の排気管11の上流側端部内に挿入され、排気
管11と溶接される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のエキゾ
ストマニホルド集合部構造には、つぎの問題がある。パ
イプの集合部の下流側端のパイプ間溶接部15は、高温
の排気ガスに直接さらされて高温になること、大きな熱
応力がかかること、より強度上の信頼性を高く保つこと
が難しい。パイプの集合部の下流側端のパイプ間溶接部
15の溶接幅は最大で1つのパイプの壁の厚さの2倍で
あり、十分な幅がとれない。より大きな溶接接合強度を
得るためには、溶接幅をさらに大きくしたい。溶接幅を
大きくするには、パイプの集合部の下流側端のパイプ間
に、2枚の短冊状板に軸方向スリットを切って十字状に
組み合わせた断面十字状スペーサを挿入し、パイプ端
部、スペーサ端部を面一にセットして、隣接するパイプ
同士をそれらの間のスペーサごと溶接することが考えら
れるが、その場合は、スペーサを、作製して用意しなく
てはならず部品点数が増え、かつ溶接時にスペーサをパ
イプ端部と面一にセットするのが難しい。本発明の課題
は、断面十字状スペーサなどの別部材を用いることな
く、パイプの集合部の下流側端のパイプ間の溶接幅を増
大させてエキゾストマニホルド集合部の溶接部の強度上
の信頼性を高くすることである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成する本発
明は、つぎの通りである。複数本のパイプのそれぞれの
下流側部分を断面扇形に成形し、隣接するパイプの下流
側部分の断面扇形の側辺を合わせるとともに前記複数本
のパイプの下流側部分の断面扇形の集合が断面ほぼ円形
をなすように前記複数本のパイプの下流側部分を集合さ
せ、隣接するパイプの下流側部分の断面扇形の側辺の合
わせ部の下流側端で隣接するパイプの下流側部分同士を
溶接にて接合したエキゾストマニホルド集合部構造にお
いて、前記複数本のパイプのそれぞれの下流側部分にパ
イプ下流側端をパイプ軸方向に折り返した折り返し部を
形成し、隣接するパイプ同士を、それぞれのパイプの折
り返し部の断面扇形の側辺の合わせ部の下流側端で溶接
接合したことを特徴とするエキゾストマニホルド集合部
構造。
【0005】上記本発明のエキゾストマニホルド集合部
構造では、それぞれのパイプに折り返し部を形成し、そ
れぞれのパイプの折り返し部の断面扇形の側辺の合わせ
部の下流側端で溶接接合したので、隣接するパイプ間の
溶接部の幅が、隣接する2つのパイプの折り返し部の厚
さの和だけ増え、エキゾストマニホルド集合部の溶接部
の強度上の信頼性が高くなる。また、折り返し部とした
ので、短冊部材のように別部材ではなく、パイプ間にセ
ットする必要もないので、溶接作業を難しくしない。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明実施例のエキゾストマニホ
ルド集合部構造を、図1〜図5を参照して、説明する。
図6、図7の部材に準じる構成をもつ部材には図6、図
7の部材に付した符号と同じ符号を付してある。図3〜
図5に示すように、内燃機関1の各気筒2、3、4、5
(図は4気筒の場合を示しているが、4気筒に限るもの
ではない)にエキゾストマニホルド10の各枝管6、
7、8、9がそれぞれ連通している。エキゾストマニホ
ルド10は、気筒数と等しい数のパイプをそれらの下流
側部分で溶接して一体にした、パイプ溶接型エキゾスト
マニホルドからなる。枝管6、7、8、9の材料は、た
とえばステンレスである。
【0007】さらに詳しくは、エキゾストマニホルド1
0は、複数本(4気筒機関に接続される場合は4本)の
パイプ6、7、8、9のそれぞれの下流側部分を図1に
示すように断面扇形に成形し、隣接するパイプの下流側
部分の断面扇形の側辺を合わせるとともに複数本のパイ
プの下流側部分の断面扇形の集合が断面ほぼ円形をなす
ように複数本のパイプの下流側部分を集合させ、隣接す
るパイプの下流側部分の断面扇形の側辺の合わせ部16
の下流側端17(図2参照)で隣接するパイプの下流側
部分同士を溶接15(図2参照)にて接合したエキゾス
トマニホルド集合部構造14を有する。溶接15は、た
とえば、MIG溶接である。ただし、MIG溶接に限ら
ない。
【0008】そして、本発明実施例では、エキゾストマ
ニホルド集合部構造14は、図1、図2に示すように、
複数本のパイプ6、7、8、9のそれぞれの下流側部分
にパイプ下流側端をパイプ軸方向に折り返した折り返し
部13を形成し、隣接するパイプ同士を、それぞれのパ
イプの折り返し部13の断面扇形の側辺の合わせ部16
の下流側端17で溶接15にて接合したものから構成さ
れている。各パイプ6、7、8、9の下流側端部がまだ
断面円形状の段階で折り返し部13を形成した後、折り
返し部13ごと各パイプ6、7、8、9の下流側端部を
断面扇型に成形すると折り返し部13の形成が用意であ
る。ただし、先に各パイプ6、7、8、9の下流側端部
を断面扇型に成形し、その後折り返し部13を形成して
もよい。折り返し部13は各パイプについて周方向に連
続している。
【0009】エキゾストマニホルド集合部構造14は、
図2、図3に示すように、中間リング12内に挿入され
て中間リング12と溶接され(溶接部18)、中間リン
グ12は下流側の排気管11内に挿入されて排気管11
と溶接される(溶接部19)。この場合、中間リング1
2を省略してエキゾストマニホルド集合部構造14を直
接排気管11内に挿入して排気管11と溶接してもよ
い。エキゾストマニホルド集合部構造14と中間リング
12間の溶接、および中間リング12と排気間11間の
溶接は、排気ガスが洩れないように、全周にわたる連続
溶接である。
【0010】つぎに、本発明実施例の作用を説明する。
図3、図4に示すように、各パイプ6、7、8、9の長
さ、配置が互いに異なるので、温度が大気温と高温との
間を変化するとき、パイプに曲げ荷重が作用し、エキゾ
ストマニホルド集合部構造14、とくにパイプ間溶接部
15に曲げ荷重が作用する。また、パイプ間溶接部15
は機関運転時に高温の排気ガスに直接曝される。この厳
しい荷重、温度条件に耐える強度をもつために、パイプ
間溶接部15の溶接強度を十分に増大させることが望ま
れる。そのために、溶接幅を大きくすることが必要にな
る。
【0011】各パイプの壁の厚さをtとすると、図6の
従来構造ではパイプ間溶接部15の幅は最大2tであ
る。これに対し、本発明実施例では、各パイプ6、7、
8、9の下流側端部に折り返し部13を形成し折り返し
部13の側面同士を合わせるので、図1に示すように、
パイプ間溶接部15の幅は最大4tまで増大でき、従来
に比べて折り返し部13の厚さtの2倍だけ増大され
る。これによって、パイプ間溶接部15の強度が大幅に
増大され、エキゾストマニホルド集合部構造14の強度
上の信頼性が高められる。しかも、折り返し部13の下
流側端部17は折り返しの曲がりによって自然に溶接開
先を構成しており、溶接金属とパイプとの溶融面積を広
くとれるので、それによっても溶接強度が向上する。
【0012】本発明実施例では、溶接部15の幅を大き
くするのに、パイプとは別部材のスペーサをパイプ間に
セットするという手法を用いておらず、折り返し部13
は各パイプ6、7、8、9と一体であるから、部品点数
が増大せず、かつ溶接時に別部材をパイプ間にセットす
る工程、作業が必要でないので、パイプ間溶接は容易で
ある。
【0013】また、中間リング12をエキゾストマニホ
ルド集合部構造14と排気管11との間に介装すると、
中間リング12がクッションとなって、エキゾストマニ
ホルド集合部構造14の溶接部15などにかかる荷重
(パイプの曲げ荷重やパイプの径方向熱膨張による荷重
など)を緩和するが、本発明実施例では折り返し部13
をさらに設けているので、折り返し部13もクッション
作用を果たし、エキゾストマニホルド集合部構造14の
溶接部15にかかる荷重をさらに緩和する。なお、上記
では、4気筒機関に接続される場合を例にとったが、6
気筒や8気筒でもよい。ただし、n気筒の場合は扇型の
かなめの角度は360度/nになる。
【0014】
【発明の効果】本発明のエキゾストマニホルド集合部構
造によれば、複数本のパイプのそれぞれの下流側部分に
パイプ下流側端をパイプ軸方向に折り返した折り返し部
を形成し、隣接するパイプ同士を、それぞれのパイプの
折り返し部の断面扇形の側辺の合わせ部の下流側端で溶
接接合したので、隣接するパイプ間の溶接部の幅が、隣
接する2つのパイプの折り返し部の厚さの和だけ増え、
エキゾストマニホルド集合部の溶接部の強度上の信頼性
が高くなる。また、折り返し部としたので、短冊部材の
ように別部材ではなく、パイプ間にセットする必要もな
いので、溶接作業を難しくしない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のエキゾストマニホルド集合
部構造の断面図であり、また図2のA−A線断面図でも
ある。
【図2】図1のエキゾストマニホルド集合部構造の断面
図である。
【図3】図2のエキゾストマニホルド集合部構造をもつ
エキゾストマニホルドの側面図である。
【図4】図3のエキゾストマニホルドとそれが接続され
る内燃機関の平面図である。
【図5】図4のエキゾストマニホルドの正面図である。
【図6】従来のエキゾストマニホルド集合部構造の断面
図であり、また図7のB−B線断面図でもある。
【図7】図6のエキゾストマニホルド集合部構造の断面
図である。
【符号の説明】
6、7、8、9 パイプ 10 エキゾストマニホルド 12 中間リング 13 折り返し部 14 エキゾストマニホルド集合部構造 15 パイプ間溶接部 16 折り返し部の合わせ部 17 折り返し部の下流側端部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数本のパイプのそれぞれの下流側部分
    を断面扇形に成形し、隣接するパイプの下流側部分の断
    面扇形の側辺を合わせるとともに前記複数本のパイプの
    下流側部分の断面扇形の集合が断面ほぼ円形をなすよう
    に前記複数本のパイプの下流側部分を集合させ、隣接す
    るパイプの下流側部分の断面扇形の側辺の合わせ部の下
    流側端で隣接するパイプの下流側部分同士を溶接にて接
    合したエキゾストマニホルド集合部構造において、前記
    複数本のパイプのそれぞれの下流側部分にパイプ下流側
    端をパイプ軸方向に折り返した折り返し部を形成し、隣
    接するパイプ同士を、それぞれのパイプの折り返し部の
    断面扇形の側辺の合わせ部の下流側端で溶接接合したこ
    とを特徴とするエキゾストマニホルド集合部構造。
JP16878997A 1997-06-25 1997-06-25 エキゾストマニホルド集合部構造 Pending JPH1113470A (ja)

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JPH1113470A true JPH1113470A (ja) 1999-01-19

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JP (1) JPH1113470A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008038854A (ja) * 2006-07-10 2008-02-21 Calsonic Kansei Corp エキゾーストマニホールド
JP2008157064A (ja) * 2006-12-21 2008-07-10 Calsonic Kansei Corp エキゾーストマニホールド

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008038854A (ja) * 2006-07-10 2008-02-21 Calsonic Kansei Corp エキゾーストマニホールド
JP2008157064A (ja) * 2006-12-21 2008-07-10 Calsonic Kansei Corp エキゾーストマニホールド

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