WO2007086277A1 - エキゾーストマニホールド - Google Patents

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Kazuya Uchida
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Calsonic Kansei Corporation
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
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Definitions

  • the present invention relates to an exhaust stoma hold connected to an engine, and in particular, an exhaust stoma hold in which a sensor for detecting the state of exhaust gas is provided at a collection portion of the exhaust stoma hold.
  • a sensor for detecting the state of exhaust gas is provided at a collection portion of the exhaust stoma hold.
  • the exhaust gas hold is formed such that the upstream side portions of the plurality of branch pipes 02 are bent in a substantially L shape from the head flange 01, and the exhaust gas upstream The side end portion is connected to the engine E via the head flange 01, and the exhaust gas downstream end portion thereof is connected to the collecting portion 06.
  • a diameter-reduced portion 06d having a reduced diameter is formed in the middle portion of the collecting portion 06, and a sensor 010 for detecting the state of exhaust gas is provided in the reduced-diameter portion 06d.
  • the sensing unit 010c of the sensor 010 that detects the oxygen concentration in the exhaust gas is arranged at the center of the exhaust gas flow, thereby enabling highly accurate sensing of the exhaust state (Patent Document 1, 2).
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-83061
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 10-26037
  • each branch pipe 02 of the exhaust gas hold is formed in a shape that bends substantially L-shaped from the head flange 01, and the exhaust gas upstream Since the side end is fixed to the engine E side via the head flange 01 and the exhaust gas downstream end is fixed to the vehicle body side via the collecting portion 06, the catalytic converter 07, etc.
  • Vibration vibration in the direction indicated by arrow ER around the axis perpendicular to the paper surface passing through point OA in the figure
  • thermal expansion of each branch pipe 02 shrinkage (thermal expansion in the direction indicated by arrow BD in the figure)
  • the stress caused by the expansion and contraction is refracted into an approximately L-shape throughout the entire exhaust hold.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to increase the weight of the collecting portion while realizing highly accurate sensing of the exhaust state of the sensor.
  • the object is to provide an exhaust hold that can improve the exhaust gas purifying performance by increasing the temperature of the exhaust purifying catalyst at the same time without increasing the strength of the exhaust purifying catalyst.
  • a plurality of branch pipes are formed in a shape that bends in a substantially L shape from a head flange, and an exhaust gas upstream end of each branch pipe is connected to the engine via the head flange.
  • the exhaust gas downstream end of the exhaust gas is connected to the collecting part, and the collecting part is provided with a sensor for detecting the state of the exhaust gas in the collecting part.
  • a reduced diameter portion that is reduced in diameter so that the length of the aggregate portion along the longitudinal direction of the head flange is shorter than the length of the aggregate portion along the thickness direction of the head flange.
  • the sensor is provided in the diameter portion.
  • the aggregate has a midway portion in which both surfaces along the thickness direction are formed in an involute shape.
  • the aggregate is formed such that both surfaces along the length direction are curved so that a distance between both surfaces increases toward the exhaust downstream side.
  • the assembly is formed by combining and joining two divided bodies that can be divided in the longitudinal direction along the thickness direction.
  • the senor is attached to a holder portion provided on one of the surfaces along the thickness direction.
  • a plurality of branch pipes are head flanges.
  • the exhaust gas upstream end of each branch pipe is connected to the engine side via the head flange, while the exhaust gas downstream end is connected to the collecting portion.
  • the length of the collecting portion along the longitudinal direction of the head flange of the collecting portion is the collecting portion.
  • high-precision sensing of the sensor is realized. At the same time, the strength can be increased without increasing the weight of the collecting portion, and at the same time, the purification performance can be improved by increasing the temperature of the exhaust purification catalyst.
  • the reduced-diameter portion of the assembly is formed in a double-sided force impoled shape along the thickness direction, the stress acting on these surfaces can be dispersed to increase the strength of the reduced-diameter portion. it can.
  • Both surfaces along the length direction of the aggregate are formed in a curved shape such that the distance between both surfaces is widened toward the exhaust downstream side! It is possible to secure the strength to withstand the large stress that acts.
  • the aggregate is formed by combining and joining two divided bodies that can be divided in the longitudinal direction along the thickness direction, the aggregate can be manufactured easily and inexpensively.
  • the sensor Since the sensor is attached to a holder portion provided on one of the surfaces along the thickness direction, the strength of the surface provided with the holder portion increases and the sensor of the collective portion force is increased. Thus, it is possible to avoid the interference with other parts.
  • FIG. 1 is a front view showing an exhaust stoma hold according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a right side view showing an exhaust stoma hold according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a front view of an assembly portion of an exotherm hold according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a rear view of an assembly portion of an ex- summer hold according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a right side view of the gathering portion of the exotherm hold of the first embodiment.
  • FIG. 6 is a left side view of the gathering portion of the exotherm hold of the first embodiment.
  • FIG. 7 is a plan view of an aggregate portion of the exotherm hold of the first embodiment.
  • FIG. 8 A right side view of a conventional ex-stomato hold, and is a diagram for explaining a conventional problem.
  • Fig. 1 is a front view showing an exhaust holder according to the first embodiment of the present invention
  • Fig. 2 is a right side view thereof
  • Fig. 3 is a front view of the assembly portion of the first embodiment
  • Fig. 4 is a rear view thereof
  • Fig. 4 is a rear view thereof.
  • 5 is the right side view
  • figure 6 is a left side view thereof
  • FIG. 7 is a plan view thereof.
  • the Exhaust Motor Hold HF of Example 1 includes a head flange 1, four branch pipes 2 to 5, a collecting part 6, a catalytic converter 7, and an oxygen sensor 10. It is equipped with.
  • the branch pipes 2 to 5 protrude in the width direction of the engine from a plate-like head flange 1 fastened to one side surface of the cylinder head of the engine (not shown), and then bend downward in a substantially L shape. It is formed into a shape.
  • the exhaust pipe upstream ends of the branch pipes 2 to 5 are connected to the corresponding insertion holes la (which communicate with the engine cylinders) of the head flange 1, while the exhaust gas downstream ends.
  • the side end portion is connected to the exhaust gas upstream end portion 6c of the collecting portion 6 in a state of being added to a 1Z4 circular cross section and superposed so that the overall outer shape of these combined shapes is circular.
  • the exhaust gas downstream end portion 6f of the collecting portion 6 is connected to the exhaust gas upstream end portion of the catalytic converter 7 in which the catalyst carrier 8 is accommodated.
  • a flange 9 for connecting to a rear exhaust pipe is provided at the exhaust gas downstream end of the catalytic converter 7.
  • the gathering portion 6 is formed by superposing the split bodies 6a and 6b formed by a press molding machine (not shown) in a middle state so that both edges thereof are connected to each other.
  • welding XI and X2 they are integrally formed to form a substantially cylindrical shape.
  • the exhaust gas upstream end 6c is opened to a diameter that allows the exhaust gas downstream end of the branch pipes 2 to 5 to be inserted, and the middle part of the branch pipe 2 to 5 bends in an approximately L shape.
  • a reduced diameter portion 6d is formed by reducing the diameter of the surface on the side substantially orthogonal to the curved surface 5 (that is, the surface along the longitudinal direction LN of the head flange HF).
  • the width direction of the engine E that is, the thickness direction LT of the head flange HF (see Fig. 2)
  • a reduced diameter portion 6d is formed by reducing the diameter so as to be shorter than the length.
  • An opening 6e for installing the oxygen sensor 10 is formed, and the oxygen sensor 10 is attached from the longitudinal direction.
  • the oxygen sensor 10 corresponds to the sensor of the present application.
  • the exhaust gas downstream end 6f of the collecting portion 6 is opened in a state where the exhaust gas upstream end of the catalytic converter 7 is expanded to a diameter that can be inserted.
  • the outer shape of the collecting portion 6 of the first embodiment is such that the surface in the thickness direction LT substantially orthogonal to the curved surface of the branch pipes 2 to 5 is downstream of the exhaust gas upstream end 6c. It is formed in an involute curve shape (see Fig. 3 and 4) that is reduced in diameter in the middle of the side end portion 6f (so that it is shorter than the thickness direction LT in the longitudinal direction LN), and branch pipes 2 to 5
  • the surface in the longitudinal direction LN which corresponds to the curved surface, is formed in a curved shape that is gently connected so as to spread from the exhaust gas upstream end 6c to the exhaust gas downstream end 6f and downwardly spreading. (See Figures 5 and 6).
  • the oxygen sensor 10 is used for feedback control of the air-fuel ratio of the engine by detecting the oxygen concentration contained in the exhaust gas passing through the collecting portion 6.
  • a wiring 10a that is electrically connected to a control device (not shown) is provided at one end thereof, and a cylindrical boss provided in the middle of the opening 6e of the assembly 6 11 is provided with a holder portion 10b that abuts on 11, and a sensing portion 10c that is disposed at the center position of the flow of the exhaust gas while being inserted into the opening 6e of the collecting portion 6 is provided on the other end side.
  • At least the head flange 1, the branch pipes 2 to 5, the collecting portion 6, and the catalytic converter 7 are made of metal made of stainless steel.
  • the Exhaust Motor Hold HF constructed in this way has its head flange 1 connected to the cylinder head 1 of the engine (not shown) and the catalytic converter flange 9 on the vehicle body side when mounted on a vehicle. Connected to fixed rear exhaust pipe.
  • each branch pipe 02 of the Exhaust Motor Hold HF is formed in a shape that bends in a substantially L shape from the head flange 01, and on the exhaust gas thereof.
  • the flow side end is fixed to the engine side via the head flange 01, and the exhaust gas downstream end is fixed to the vehicle body side via the collecting portion 06, the catalytic converter 07, etc.
  • the thermal expansion of each branch pipe and the stress caused by the contraction act to refract the entire exhaust hold into an approximately L shape, and as a result, the strength of the collective section 06 is increased to increase the strength of the collective section 06. It is necessary to increase the thickness. As a result, there has been a problem that the temperature rise of the exhaust gas purification catalyst becomes slow due to the increase in weight and heat capacity.
  • the collecting portion 6 has a reduced diameter portion 6c on the surface side parallel to the curved surface of the branch pipes 2-5. Therefore, it is possible to secure the necessary rigidity to withstand the above-described stress and to increase the buckling strength of the gathering portion 6 without increasing the wall thickness. it can.
  • the reduced diameter portion 6d is formed by loading the surface of the branch pipes 2 to 5 so that the distance between the surfaces substantially orthogonal to the curved surface is short, and the oxygen sensor 10 is provided in the reduced diameter portion 6d.
  • the sensing unit 1 Oc can be placed in the center of the exhaust gas flow to achieve highly accurate sensing.
  • a plurality of branch pipes 2 to 5 are formed in a shape that bends substantially L-shaped from the head flange 1, and each branch pipe 2
  • the exhaust gas upstream end of -5 is connected to the engine side via the head flange 1, while the exhaust gas downstream end is connected to the collecting portion 6 to detect the exhaust gas state in the collecting portion 6.
  • an osmotic hold HF provided with an oxygen sensor 10 for reducing the diameter, the diameter of the branch section 2 is reduced to a side substantially orthogonal to the bent surface of the branch pipes 2 to 5 that bend in a substantially L shape.
  • the portion 6d and providing the oxygen sensor 10 in the reduced diameter portion 6d it is possible to increase the strength without increasing the weight of the collective portion 6 while realizing highly accurate sensing of the oxygen sensor 10.
  • the catalyst carrier 8 of the catalytic converter 7 exhaust It is possible to improve the purification performance by increasing the temperature of the purification catalyst.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and design changes and the like within a scope that does not depart from the gist of the present invention are included in the present invention.
  • the force may be provided on the other side where the oxygen sensor 10 is provided on one side of the reduced diameter portion 6d.
  • the sensor is not limited to an oxygen sensor, and any sensor can be used as long as it is a sensor used to detect the state of exhaust gas. For example, a temperature sensor may be applied.
  • both surfaces along the length direction of the aggregate are formed in a curved shape in which the distance between both surfaces is widened toward the exhaust downstream side, a large effect is exerted on these surfaces.
  • the strength that can withstand stress can be secured.
  • the aggregate is formed by combining and joining two segments that can be divided in the longitudinal direction along the thickness direction, the aggregate can be manufactured easily and inexpensively. .
  • the sensor is attached to the holder portion provided on one of the surfaces along the thickness direction, the strength of the surface provided with the holder portion increases and the collective force of the collecting portion is increased. The amount of protrusion of the sensor is suppressed, and interference with other parts can be avoided.
  • the exhaust gas hold HF of the present invention uses an exhaust gas engine exhaust that exhausts exhaust gas regardless of whether it is a horizontally mounted engine or a vertically mounted engine. It can be applied to various engine exhaust hold.

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Description

明 細 書
ェキゾ一ストマ二ホーノレド
技術分野
[0001] 本発明は、エンジンに接続されるェキゾ一ストマ-ホールドに関し、特に、ェキゾ一 ストマ-ホールドの集合部に、排気ガスの状態を検出するためのセンサが設けられた ェキゾ一ストマ-ホールドに関する。
背景技術
[0002] 従来、ェキゾ一ストマ-ホールドは、図 8に示すように、複数のブランチ管 02の上流 側部分がヘッドフランジ 01から略 L字状に曲がる形状に形成されて、その排気ガス上 流側端部がヘッドフランジ 01を介してエンジン Eに接続されるとともに、その排気ガス 下流側端部が集合部 06に接続されている。
また、集合部 06の中途部分には、その全周に亘つて縮径された縮径部 06dが形成 されると共に、この縮径部 06dに排気ガスの状態を検出するためのセンサ 010が設け られており、排気ガス中の酸素濃度を検出するセンサ 010のセンシング部 010cが排 気ガスの流れの中心に配置されることにより排気状態の高精度なセンシングを可能 にしている (特許文献 1、 2参照)。
特許文献 1 :特開 2003— 83061号公報
特許文献 2：特開平 10— 26037号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0003] し力しながら、従来の発明にあっては、ェキゾ一ストマ-ホールドの各ブランチ管 02 がヘッドフランジ 01から略 L字状に曲がる形状に形成されている上、その排気ガス上 流側端部がヘッドフランジ 01を介してエンジン E側に固定され、その排気ガス下流側 端部が集合部 06、触媒コンバータ 07等を介して車体側に固定されているため、ェン ジン Eの振動（同図中、点 OAを通る紙面に垂直な軸周りに矢印 ERで示す方向の振 動)や各ブランチ管 02の熱膨張'収縮（同図中、矢印 BDで示す方向の熱膨張'伸縮 )に起因する応力がェキゾ一ストマ-ホールド全体を略 L字状に屈折させるように作 用する。この場合、全周が縮径されて強度的に弱くなつている一点鎖線 ABで示す集 合部 06の縮径部 06d付近で座屈する虞が大きい。この座屈対策として、集合部 06 の縮径部 06dの強度を上げるように、集合部の肉厚を増やす必要があった。この結 果、重量の増カロと熱容量の増加により排気ガス浄ィ匕触媒の温度上昇が遅くなる問題 かあつた。
[0004] 本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的とするとこ ろは、センサの排気状態の高精度なセンシングを実現しつつ、集合部の重量を増加 させることなく強度を上げることができると同時に、排気浄ィ匕触媒の温度上昇を早め て排気ガス浄ィ匕性能を向上できるェキゾ一ストマ-ホールドを提供することである。 課題を解決するための手段
[0005] 本発明のェキゾ一ストマ-ホールドは、複数のブランチ管がヘッドフランジから略 L 字状に曲がる形状に形成され、前記各ブランチ管の排気ガス上流側端部がヘッドフ ランジを介してエンジン側に接続される一方、排気ガス下流側端部が集合部に接続 され、前記集合部に排気ガスの状態を検出するためのセンサが設けられたェキゾ一 ストマ-ホールドにお 、て、前記集合部に該集合部の前記ヘッドフランジの長手方向 に沿う長さが前記集合部の前記ヘッドフランジの厚さ方向に沿う長さより短くなるよう に縮径させた縮径部を形成すると共に、この縮径部に前記センサを設けたことを特徴 とする。
[0006] 好ましくは、前記集合体は、前記厚さ方向に沿う両面が、インボリユート状に形成さ れて ヽる中途部分を有するようにする。
[0007] また、好ましくは、前記集合体は、前記長さ方向に沿う両面が、排気下流側に向け て両面間の間隔が広がっていくような曲線状に形成されているようにする。
[0008] また、好ましくは、前記集合体は、前記厚さ方向に沿って前記長手方向へそれぞれ 分割可能な二つの分割体を組み合わせ接合して形成されて 、るようにする。
[0009] また、好ましくは、前記センサは、前記厚さ方向に沿う面のうちの一方の面に設けた ホルダ部に取り付けられて 、るようにする。
発明の効果
[0010] 本発明のェキゾ一ストマ-ホールドにあっては、複数のブランチ管がヘッドフランジ から略 L字状に曲がる形状に形成され、前記各ブランチ管の排気ガス上流側端部が ヘッドフランジを介してエンジン側に接続される一方、排気ガス下流側端部が集合部 に接続され、前記集合部に排気ガスの状態を検出するためのセンサが設けられたェ キゾーストマ-ホールドにお 、て、前記集合部に該集合部の前記ヘッドフランジの長 手方向に沿う長さが前記集合部の前記ヘッドフランジの厚さ方向に沿う長さより短く なるように縮径させた縮径部を形成すると共に、この縮径部に前記センサを設けたの で、センサの高精度なセンシングを実現しつつ、集合部の重量を増カロさせることなく 強度を上げることができると同時に、排気浄化触媒の温度上昇を早めて浄化性能を 向上できる。
[0011] 前記集合体の前記縮径部の前記厚さ方向に沿う両面力インポルート状に形成され ているので、これらの面に作用する応力を分散させ、縮径部の強度を上げることがで きる。
[0012] 前記集合体の前記長さ方向に沿う両面が排気下流側に向けて両面間の間隔が広 がって!/、くような曲線状に形成されて 、るので、これらの面に作用する大きな応力に 耐える強度を確保することができる。
[0013] 前記集合体を、前記厚さ方向に沿って前記長手方向へそれぞれ分割可能な二つ の分割体を組み合わせ接合して形成して ヽるので、安く簡単に集合体を製造できる
[0014] 前記センサを前記厚さ方向に沿う面のうちの一方の面に設けたホルダ部に取り付 けるので、このホルダ部を設けた面の強度が増すとともに前記集合部力 の前記セン サの突出量が抑えられ、他部品との干渉を避けることが可能となる。
図面の簡単な説明
[0015] [図 1]本発明の実施例 1のェキゾ一ストマ二ホールドを示す正面図である。
[図 2]本発明の実施例 1のェキゾ一ストマ二ホールドを示す右側面図である。
[図 3]本実施例 1のェキゾ一ストマ-ホールドの集合部の正面図である。
[図 4]本実施例 1のェキゾ一ストマ-ホールドの集合部の背面である。
[図 5]本実施例 1のェキゾ一ストマ-ホールドの集合部の右側面図である。
[図 6]本実施例 1のェキゾ一ストマ-ホールドの集合部の左側面図である。 [図 7]本実施例 1のェキゾ一ストマ-ホールドの集合部の平面図である。
[図 8]従来のェキゾ一ストマ二ホールドの右側面図であり、従来の問題点を説明する ための図である。
符号の説明
[0016] HF ェキゾ一ストマ二ホールド
1 ヘッドフランジ
la 挿入孑し
2、 3、 4、 5 ブランチ管
6 集合部
6a, 6b 分割体
6c 排気ガス上流側端部
6d 縮径部
6e 開口部
6f 排気ガス下流側端部
7 触媒コンバータ
8 触媒担体
9 フランジき
10 酸素センサ
10a 配線
10b ホルダ咅
10c センシング部
11 ボス部
発明を実施するための最良の形態
[0017] 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
実施例 1
[0018] 以下、実施例 1を説明する。
図 1は本発明の実施例 1のェキゾ一ストマ-ホールドを示す正面図、図 2は同右側 面図、図 3は本実施例 1の集合部の正面図、図 4は同背面図、図 5は同右側面図、図 6は同左側面図、図 7は同平面図である。
[0019] 先ず、本発明の実施例 1のェキゾ一ストマ-ホールド HFの全体構成について説明 する。
図 1、 2に示すように、本実施例 1のェキゾ一ストマ-ホールド HFは、ヘッドフランジ 1と、 4本のブランチ管 2〜5と、集合部 6と、触媒コンバータ 7と、酸素センサ 10を備え ている。
[0020] ブランチ管 2〜5は、図外のエンジンのシリンダヘッドの一方の側面に締結される板 状のヘッドフランジ 1からエンジンの幅方向へ突出し、これから下方へ略 L字状に曲 がる形状に形成されている。
ブランチ管 2〜5の各排気ガス上流側端部は、図 2に示すようにヘッドフランジ 1の それぞれ対応する挿入孔 la (エンジンの各シリンダに連通する）に接続される一方、 各排気ガス下流側端部は 1 Z4円形断面に加ェされてこれらを組み合わせた全体の 外形が円形となるように重ねられた状態で集合部 6の排気ガス上流側端部 6cに接続 されている。
また、集合部 6の排気ガス下流側端部 6fは、触媒担体 8を収容した触媒コンバータ 7の排気ガス上流側端部に接続されて!ヽる。
さらに、触媒コンバータ 7の排気ガス下流側端部には、図外の後方側排気管に接 続するためのフランジ部 9が設けられている。
[0021] そして、図 3〜7に示すように、集合部 6は、図外のプレス成形機にて形成された分 割体 6a,6bを最中状に重ね合わせてその両縁部同士を溶接 XI ,X2にて接合すること により一体的に形成されて略筒状に形成される。また、その排気ガス上流側端部 6c はブランチ管 2〜5の排気ガス下流側端部を挿入可能な大きさの径に開口され、その 中途部分には略 L字状に曲がるブランチ管 2〜5の曲がり面 (すなわち、ヘッドフラン ジ HFの長手方向 LNに沿う面）に対して略直交する側の面を縮径させた縮径部 6dが 形成されている。すなわち、集合部 6のエンジン Eの軸方向、すなわちヘッドフランジ HFの長手方向 LN (図 1参照）の長さ力 エンジン Eの幅方向、すなわちヘッドフランジ HFの厚さ方向 LT (図 2参照）の長さより短くなるように縮径して縮径部 6dが形成され ている。 [0022] なお、図 5に示すように、上記縮径部 6dの一方の面（図 1、 2に示すようにヘッドフラ ンジの長手方向における一端側に設けた厚さ方向の平面）には、酸素センサ 10を設 けるための開口部 6eが形成されて、酸素センサ 10が長手方向から取り付けられる。 酸素センサ 10は本願のセンサに相当する。
[0023] さらに、集合部 6の排気ガス下流側端部 6fは、触媒コンバータ 7の排気ガス上流側 端部を挿入可能な大きさの径まで拡管された状態で開口されて 、る。
[0024] 即ち、本実施例 1の集合部 6の外形は、ブランチ管 2〜5の曲がり面に対して略直交 する厚さ方向 LTの面が、排気ガス上流側端部 6cから排気ガス下流側端部 6fに掛け てその中途部分で縮径した (長手方向 LNにおいて厚さ方向 LTより短くなるようにした )インポリュート曲線状に形成され（図 3、 4参照）、ブランチ管 2〜5の曲がり面に相当 する長手方向 LNの面が、排気ガス上流側端部 6cから排気ガス下流側端部 6fに掛け て下側に向力つて広がるよう緩やかに接続された曲線状に形成されている（図 5、 6 参照)。
[0025] 図 1、 2に示すように、酸素センサ 10は、集合部 6内を通過する排気ガスに含まれる 酸素濃度を検出してエンジンの空燃比をフィードバック制御するのに用いられるもの であって、その一端側には、図外の制御装置に電気的に接続される配線 10aが設け られる他、その中途部分には集合部 6の開口部 6eに臨んで設けられた円筒状のボス 部 11に当接するホルダ部 10bが設けられ、その他端側には集合部 6の開口部 6eに 挿入された状態で排気ガスの流れの中心位置に配置されるセンシング部 10cが設け られている。
[0026] その他、少なくともヘッドフランジ 1、ブランチ管 2〜5、集合部 6、触媒コンバータ 7 はステンレスを素材とする金属製で形成されて 、る。
なお、このように構成されたェキゾ一ストマ-ホールド HFは、車両に搭載された際に ヘッドフランジ 1が図外のエンジンのシリンダヘッド 1に接続され、触媒コンバータのフ ランジ部 9が車体側に固定された後方側排気管に接続される。
[0027] 次に、本実施例 1のェキゾ一ストマ-ホールド HFの作用を説明する。
ここで、従来の発明にあっては、ェキゾ一ストマ-ホールド HFの各ブランチ管 02は 、ヘッドフランジ 01から略 L字状に曲がる形状に形成されている上、その排気ガス上 流側端部がヘッドフランジ 01を介してエンジン側に固定され、その排気ガス下流側 端部が集合部 06、触媒コンバータ 07等を介して車体側に固定されているため、ェン ジンの振動や各ブランチ管の熱膨張.収縮に起因する応力がェキゾ一ストマ-ホー ルド全体を略 L字状に屈折させるように作用し、この結果、集合部 06の強度を上げる ため集合部 06の肉厚を増やす必要がある。これにより、重量の増加と熱容量の増加 により排気ガス浄ィ匕触媒の温度上昇が遅くなる問題があった。
[0028] しかしながら、本実施例 1のェキゾ一ストマ-ホールド HFにあっては、前述したよう に、集合部 6は、ブランチ管 2〜5の曲がり面に平行な面側においては縮径部 6cが形 成されて ヽな 、ため、この部位にぉ 、て上記応力に耐えるための必要な剛性を確保 することができ、集合部 6の座屈強度を、肉厚を増やさずに上げることができる。
[0029] また、ブランチ管 2〜5の曲がり面に対して略直交する面側間が短くなるよう荷して 縮径部 6dを形成して、この縮径部 6dに酸素センサ 10を設けたため、センシング部 1 Ocを排気ガスの流れの中心に配置して高精度なセンシングを実現できる。
[0030] 次に、本実施例 1のェキゾ一ストマ-ホールド HFの効果を説明する。
以上説明したように、本実施例 1のェキゾ一ストマ-ホールド HFにあっては、複数の ブランチ管 2〜5がヘッドフランジ 1から略 L字状に曲がる形状に形成され、各ブラン チ管 2〜5の排気ガス上流側端部がヘッドフランジ 1を介してエンジン側に接続される 一方、排気ガス下流側端部が集合部 6に接続され、集合部 6に排気ガスの状態を検 出するための酸素センサ 10が設けられたェキゾ一ストマ-ホールド HFにおいて、集 合部 6の略 L字状に曲がるブランチ管 2〜5の曲がり面に対して略直交する側に縮径 させた縮径部 6dを形成すると共に、この縮径部 6dに酸素センサ 10を設けたため、酸 素センサ 10の高精度なセンシングを実現しつつ、集合部 6の重量を増カロさせることな く強度を上げることができると同時に、触媒コンバータ 7の触媒担体 8 (排気浄化触媒 )の温度上昇を早めて浄ィ匕性能を向上できる。
[0031] 以上、本実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく 、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。 例えば、本実施例 1では、縮径部 6dの一方側に酸素センサ 10を設けた力 他方側 に設けても良い。 また、センサは酸素センサに限らず、排気ガスの状態を検出するのに用いられるセ ンサであれば良ぐ例えば温度センサを適用しても良 、。
[0032] また、集合部 6は分割体 6a,6bを最中状に重ね合わせて製造する構造について説 明したが、一本のパイプ力もプレス加工ゃスピユング加工等にて製造することも可能 である。
[0033] また、前記集合体の前記縮径部の前記厚さ方向に沿う両面力 ンボルート状に形 成されているので、これらの面に作用する応力を分散させ、縮径部の強度を上げるこ とがでさる。
[0034] また、前記集合体の前記長さ方向に沿う両面が排気下流側に向けて両面間の間 隔が広がっていくような曲線状に形成されているので、これらの面に作用する大きな 応力に耐える強度を確保することができる。
[0035] また、前記集合体を、前記厚さ方向に沿って前記長手方向へそれぞれ分割可能な 二つの分割体を組み合わせ接合して形成して ヽるので、安く簡単に集合体を製造で きる。
[0036] また、前記センサを前記厚さ方向に沿う面のうちの一方の面に設けたホルダ部に取 り付けるので、このホルダ部を設けた面の強度が増すとともに前記集合部力 の前記 センサの突出量が抑えられ、他部品との干渉を避けることが可能となる。
産業上の利用可能性
[0037] このように、本発明のェキゾ一ストマ-ホールド HFは、横置きエンジン、縦置きェン ジンに関わらず、エンジンのは排気ガスを排出するェキゾ一ストマ-ホールドを使用 するものであればさまざまなエンジンのェキゾ一ストマ-ホールドに適用することがで きえる。

Claims

請求の範囲
[1] 複数のブランチ管がヘッドフランジから略 L字状に曲がる形状に形成され、
前記各ブランチ管の排気ガス上流側端部がヘッドフランジを介してエンジン側に接 続される一方、排気ガス下流側端部が集合部に接続され、
前記集合部に排気ガスの状態を検出するためのセンサが設けられたェキゾ一スト マ二ホーノレドにお ヽて、
前記集合部に該集合部の前記ヘッドフランジの長手方向に沿う長さが前記集合部 の前記ヘッドフランジの厚さ方向に沿う長さより短くなるように縮径させた縮径部を形 成すると共に、この縮径部に前記センサを設けたことを特徴とするェキゾ一ストマ-ホ 一ノレド。
[2] 前記集合体は、前記厚さ方向に沿う両面が、インボリユート状に形成されている中 途部分を有することを特徴とする請求項 2の記載のェキゾ一ストマ-ホールド。
[3] 前記集合体は、前記長さ方向に沿う両面が、排気下流側に向けて両面間の間隔が 広がっていくような曲線状に形成されていることを特徴とする請求項 1又は請求項 2の
V、ずれかに記載のェキゾ一ストマ-ホールド。
[4] 前記集合体は、前記厚さ方向に沿って前記長手方向へそれぞれ分割可能な二つ の分割体を組み合わせ接合して形成されていることを特徴とする請求項 1乃至請求 項 3のいずれかに記載のェキゾ一ストマ-ホールド。
[5] 前記センサは、前記厚さ方向に沿う面のうちの一方の面に設けたホルダ部に取り付 けられていることを特徴とする請求項 1乃至請求項 4のいずれかに記載のェキゾース 卜マ-ホーノレド、。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8099954B2 (en) 2008-07-03 2012-01-24 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust manifold
WO2013073132A1 (ja) * 2011-11-14 2013-05-23 マツダ株式会社 多気筒エンジンの排気装置

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6051556B2 (ja) 2012-03-22 2016-12-27 いすゞ自動車株式会社 内燃機関
CN105705745B (zh) * 2013-11-07 2018-07-20 本田技研工业株式会社 排气结构
WO2016002962A1 (ja) * 2014-07-04 2016-01-07 ヤマハ発動機株式会社 ビークルおよび単気筒４ストロークエンジンユニット
CN104564287A (zh) * 2015-01-04 2015-04-29 江苏昊宸催化器科技有限公司 一种发动机尾气处理装置
JP2021021347A (ja) * 2019-07-25 2021-02-18 川崎重工業株式会社 エンジンの排気装置
US11661882B1 (en) * 2020-06-23 2023-05-30 Normand A. St. Pierre Modified exhaust system with oxygen sensor

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0578919U (ja) * 1992-03-31 1993-10-26 愛知機械工業株式会社 排気マニホールド構造
JPH1150841A (ja) * 1997-08-06 1999-02-23 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気マニホルド
JP2001107728A (ja) * 1999-10-07 2001-04-17 Mascotech Tubular Prod Inc 排気マニホルド
JP2002106342A (ja) * 2000-10-02 2002-04-10 Shinba Iron Works Inc チタン製排気管の集合部構造

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH055214Y2 (ja) * 1986-08-20 1993-02-10
JP3046435B2 (ja) * 1991-09-11 2000-05-29 ヤマハ発動機株式会社 自動二輪車の酸素センサー保護装置
JP3872540B2 (ja) * 1996-04-15 2007-01-24 ヤマハマリン株式会社 船舶推進機用排気装置
JP3521895B2 (ja) * 2000-12-07 2004-04-26 日産自動車株式会社 内燃機関の排気マニホルド
JP4387067B2 (ja) * 2001-03-30 2009-12-16 カルソニックカンセイ株式会社 排気マニホールド用ブランチ管の製造方法
JP4394868B2 (ja) * 2002-07-30 2010-01-06 日産自動車株式会社 エンジンの排気装置
JP2005061375A (ja) * 2003-08-20 2005-03-10 Yamaha Motor Co Ltd 多気筒エンジンの排気装置及びこれを備える鞍乗型車両
JP4392315B2 (ja) * 2004-09-30 2009-12-24 本田技研工業株式会社 自動二輪車における空燃比センサの配置構造
JP2006329030A (ja) * 2005-05-25 2006-12-07 Yamaha Motor Co Ltd 排気装置ならびにそれを備えるエンジン装置および車両

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0578919U (ja) * 1992-03-31 1993-10-26 愛知機械工業株式会社 排気マニホールド構造
JPH1150841A (ja) * 1997-08-06 1999-02-23 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気マニホルド
JP2001107728A (ja) * 1999-10-07 2001-04-17 Mascotech Tubular Prod Inc 排気マニホルド
JP2002106342A (ja) * 2000-10-02 2002-04-10 Shinba Iron Works Inc チタン製排気管の集合部構造

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1980727A4 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8099954B2 (en) 2008-07-03 2012-01-24 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust manifold
WO2013073132A1 (ja) * 2011-11-14 2013-05-23 マツダ株式会社 多気筒エンジンの排気装置
JP2013104355A (ja) * 2011-11-14 2013-05-30 Mazda Motor Corp 多気筒エンジンの排気装置
US9140173B2 (en) 2011-11-14 2015-09-22 Mazda Motor Corporation Exhaust apparatus for multi-cylinder engine

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Publication number Publication date
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JP2007198256A (ja) 2007-08-09

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