JPH0329537Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案はエンジンの各気筒から排出された排
気ガスを一定の容積をもつた静圧室に集めてその
排気ガスの脈動成分を取り除き下流の排気ターボ
過給機へ供給する静圧形排気管に関する。

［従来の技術］ エンジンの気筒から排出された排気ガスの脈動
成分を取り除くと共に、その排気ガスのエネルギ
損失をできるだけ小さく抑えるために静圧室の断
熱を図つた関連技術としては、本出願人が先に提
案した「排気管構造」（特願昭61−162058号）が
ある。

この「排気管構造」は第４図に示してあるよう
に、実質的に静圧室ａを区画するステンレス金属
製の内管ｂの外面を断熱材ｃで被うと共に、その
内管ｂの外面に形成したビード部ｄを、上記断熱
材ｃの外面を鋳ぐるむ鋳鉄製の外管ｅの内面に当
接させて構成してある。

［考案が解決しようとする問題点］ 上記提案は静圧室での断熱を図ると共に、内管
の熱膨張を吸収するビード部を外管の内面に接触
させることによつて、熱膨張時における内管の変
形を阻止するようにしている。

ところが、静圧室内の排気ガス温度が次第に高
まると、ステンレスと鋳鉄の熱膨張係数の違い或
いは上流側と下流側の排気ガスの温度差によつ
て、外殻が形成する排気ガスの流入口または排出
口に対して、内殻が形成する排気ガスの流入口ま
たは排出口が位置ずれを起す問題がある。

第５図には、位置ずれを起こした流入口の要部
詳細断面が示してある。同図に示してあるように
実質的に流入口Ａを形成する内殻部材ｆが外殻ｇ
に対して位置ずれを起こすと、その内殻部材ｆと
外殻ｇの接合部ｈを中心にして、まずその接続部
ｈに引張の応力が集中する。すると内殻部材ｆの
他端と内殻ｉとの接続部分にもこの応力が加えら
れるから、この部分にも応力が集中し好ましくな
い状態になる。熱応力は内燃機関の状態の変化に
よつて繰返し負荷されるものであるから、上記接
続部ｈが次第に損傷を起す問題に発展するため解
決を求められている。

［問題点を解決するための手段］ この考案は実質的に静圧室を区画する鋼板製内
殻と、該内殻を断熱層を介して収容する鋳鉄製厚
肉外殻とを同一平面で２分割し、内殻にその分割
面に沿つてフランジ継手部を形成すると共に、外
殻にその分割面に沿つて内殻のフランジ継手部を
インロー的に嵌合してボルト締結により挟圧する
厚肉のフランジ継手部を形成し、内殻と外殻の排
気ガスの流通口に上記断熱層を貫通させて伸縮自
在なたわみ管を掛渡して設けたものである。

［作用］ 鋳鉄製厚肉外殻内に鋼板製内殻を収容し、これ
ら内・外殻のフランジ継手部を突合わせて接合
し、外殻のフランジ継手部をボルト締結すると、
内殻のフランジ継手部は外殻のフランジ継手部に
インロー的に嵌合された状態で挟圧される。この
ため内殻内で脈動や排気ブレーキ時の大きな圧力
変動が生じても、接続部分でのシールが一定に保
たれると共に、外殻に対して内殻の位置を一定に
保つ。フランジ継手部での能力を越えた圧力が、
内殻に加えられた場合や内殻が熱膨張した場合に
は、このときにたわみ管が自在に伸縮し、外殻に
対して内殻を相対移動する。したがつて、内殻の
シールは、このときにあつても損なわれることが
ない。ところで、断熱層は内殻を支持すると共に
外殻への熱伝導を断ち外殻の熱膨張を抑え、排気
ガスのエネルギ損失を低減する。

［実施例］ 以下にこの考案の好適一実施例を添付図面に基
づいて説明する。

第１図に示すように、排気管本体１は、ステン
レス等の耐熱金属でなる箱形の内殻２と、この内
殻２の外面（表面）を覆う断熱層３と、その断熱
層３で被われた内殻２の外面を包囲する鋳鉄製の
外殻とから主に構成される。即ち三層構造の排気
管本体１が構成される。

内殻２は、内燃機関側４への取付方向に対して
交差する方向で内燃機関側４の内殻２ａと排気タ
ーボ過給機側６の内殻２ｂとに２分割され、それ
ら内殻２ａ，２ｂの分割面には、それぞれに内殻
２ａ，２ｂ相互を突合せ接合するフランジ継手部
２ｃ，２ｄが一体成形されている。これらのフラ
ンジ継手部２ｃ，２ｄは上記分割面に沿つた部分
を外方へ折曲げて形成される。内燃機関側４の内
殻２ａ（以下第１内殻という）には、箱の底とな
る取付面２ｅに長手方向に間隔を有して排気ガス
の流入口５が開口されている。これに対して排気
ターボ過給機側６の内殻２ｂ（以下第２内殻とい
う）には、箱の底となり且つ上記取付面２ｅに対
して他側面となる取付面２ｆに、排気ガスの排出
口７が開口されている。

したがつて、第１内殻２ａと第２内殻２ｂとの
フランジ継手部２ｃ，２ｄ相互を突合わせて接合
すると、それら第１、第２内殻２ａ，２ｂで排気
ガスを流入させて脈動成分を除いて排出させる静
圧室８が区画形成されることになる。

また、その突合せ接合状態で上記第１及び第２
内殻２ａ，２ｂには、上記流入口５を挟んだ相対
する内殻２ｅ，２ｆの内面に、相互に相対方向に
延びて接合し合う有底円筒形状の絞り部９，１０
がそれぞれ形成されている。これら絞り部９，１
０はそれぞれの底９ａ，１０ａが相互に気密に接
合されるように平滑に、且つ取付方向に対して垂
直面を成して形成される。

ところで、流入口５及び排出口７のそれぞれに
は、流入管１１、排出管１２が接続される。

流入管１１は、その下端にフランジ１２を有
し、管の軸方向に間隔をおいて少なくとも１以上
の波形のたわみ部１３を有して成形される。流入
管１１は、第１内殻２ａの内方から挿入された
後、第１内殻２ａの取付面２ｅの内面にフランジ
１２が固着されて第１内殻２ａに一体化される。

他方、排出管１２は下端が上記排出口７の開口
縁に沿つて形成された筒部１４に嵌合されて固着
されると共に、上端に後述する外殻内面に気密に
接合されるフランジ１５を有し、さらに管の軸方
向に間隔をおいて少なくとも１以上のたわみ部１
６を有して成形される。ここで、流入管１１及び
排出管１２のたわみ部１３，１６は円周方向に沿
い且つ断面波形に形成される。

接合状態の第１及び第２内殻２ａ，２ｂは、そ
の外面が適当な肉厚の断熱層３で被われており、
絞り部９，１０の内周面９ｂ，１０ｂ及び流入管
１１の外周面１１ａ並びに排出管１２の外周面１
２ａもまた適当な肉厚の断熱層３で被われる。こ
れにより断熱された内殻２が得られる。

さて、外殻２０は、上記断熱層３の外面の全て
を被うように成形されると共に、上記内殻２の分
割面ｃで内燃機関側４の外殻２０ａ（以下第１外
殻という）と、排気ターボ過給機側６の外殻２０
ｂ（以下第２外殻という）とに２分割される。こ
れら分割された第１及び第２外殻２０ａ，２０ｂ
のそれぞれには、分割面ｃ相互で上記第１及び第
２内殻２ａ，２ｂの接合してある状態のフランジ
継手部２ｃ，２ｄをインロー嵌合し且つ挾み込む
フランジ継手部２０ｃ，２０ｄが一体に成形され
ている。インロー嵌合し且つ挾み込む部分は第２
図に示すように、第１及び第２内殻２ａ，２ｂの
フランジ継手部２ｃ，２ｄの外縁Ｅを完全に係合
するように形成しても、第３図に示すように外縁
Ｅとの間に圧力変動や熱膨張時における逃げ部Ｄ
を形成しても良い。

一方、第１及び第２外殻２０ａ，２０ｂの対向
する内面にはそれぞれ上記絞り部９，１０の断熱
層の内周面３ａに係合し且つ底９ａ，１０ａに着
座して、その底９ａ，１０ａ同士を気密に接合す
る円筒形のデイスタンス部材２１ａ，２１ｂが一
体的に設けられており、これらデイスタンス部材
２１ａ，２１ｂ及び底９ａ，１０ａの軸芯上に
は、第２外殻２０ｂ側から挿通されて、第１外殻
２０ａを貫通する取付ボルト２２を案内するボル
ト案内穴２３ａ，２３ｂ，２３ｃが開口される。

さらに、これら分割された第１及び第２外殻２
０ａ，２０ｂのフランジ継手２０ｃ，２０ｄには
それぞれに周面に間隔をおいて第１及び第２外殻
２０ａ，２０ｂ相互を接続するために、実施例に
あつては、内燃機関側４のフランジ継手部２０ｃ
に雌ねじ２８が、排気ターボ過給機側６のフラン
ジ継手部２０ｄにボルト穴２９が設けられてい
る。３０は接続ボルトである。

したがつて、接続ボルト３０を雌ねじ２８に螺
合すると、一体化された三層構造の排気管本体１
が得られる。３１はパツキンリングであり、排気
ターボ過給機（図示せず）のタービン側フランジ
のボルトによつて上記排出管１２のフランジ１５
をパツキンリング３１と第２外殻２０ｂとで挾み
込むために設けられる。３２はポートフランジで
これに上記流入管１１の上端が固着される。した
がつてポートフランジ３２は流入管１１を内燃機
関側へ気密に接続するために設けられる。

尚、実施例における第１及び第２外殻２０ａ，
２０ｂは鋳鉄鋳造で成形され、第１及び第２内殻
２ａ，２ｂ及び流入管１１、排出管１２は、ステ
ンレス等の耐熱・耐食金属鋼板で、断熱層３はＡ
₂O₃等のセラミツク積層繊維で構成される。

次に作用を説明する。

流入口５から静圧室８内に入り、脈動成分を除
かれた排気ガスは断熱層３によつてエネルギを失
うことなく排出口７から排気ターボ過給機（図示
せず）へ供給される。

内殻２ａ，２ｂはフランジ継手部２ｃ，２ｄ及
びデイスタンス部材２１ａ，２１ｂによつて外殻
に対して支持されるから圧力変動時にあつても変
形を阻止されるが、大きな圧力変動や内殻２ａ，
２ｂの熱膨張が発生した場合は流入管１１及び排
出管１２の各たわみ部１３，１６がたわんで外殻
２０ａ，２０ｂに対して相対移動を許すので、内
殻２ａ，２ｂと流入管１１及び排出管１２との接
続部分に無理がかからず、それらの接続状態を一
定に保つ。

したがつて、いかなる状態にあつてもガスシー
ル性が損なわれることがなく信頼性が高い静圧形
排気管が得られる。

尚、実施例では接続ボルト３０の締め込みによ
り、内殻２ａ，２ｂのフランジ継手部２ｃ，２ｄ
を外殻２０ａ，２０ｂのフランジ継手部２０ｃ，
２０ｄでインロー嵌合し、挾み込むように説明し
たが、内殻２ａ，２ｂのフランジ継手部２ｃ，２
ｄを外方へ延出し、延出したフランジ継手部２
ｃ，２ｄを接続ボルト３０で共締めするようにす
ることも当然可能である。

［考案の効果］ 以上説明したことから明らかなように、この考
案によれば内殻及び断熱層の組みたて及び保守管
理を容易にし、且つ接合された排気管本体の圧力
変動及び熱膨張に対して十分なガスシール性と高
剛性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の好適一実施例を示す部分破
断正面図、第２図及び第３図は第１図の要部詳細
断面図、第４図及び第５図は従来の排気管構造を
示す概略図である。 図中、１は排気管本体、２は内殻、２ｃ及び２
ｄは内殻のフランジ継手部、５は流通口としての
流入口、７は流通口としての排出口、１１はたわ
み管としての流入管、１２はたわみ管としての排
出管、１３及び１６はたわみ部、２０は外殻、２
０ｃ及び２０ｄは外殻のフランジ継手部である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 実質的に静圧室を区画する鋼板製内殻と、該
   内殻を断熱層を介して収容する鋳鉄製厚肉外殻
   とを同一平面で２分割し、内殻にその分割面に
   沿つてフランジ継手部を形成すると共に、外殻
   にその分割面に沿つて内殻のフランジ継手部を
   インロー的に嵌合してボルト締結により挟圧す
   る厚肉のフランジ継手部を形成し、内殻と外殻
   の排気ガスの流通口に上記断熱層を貫通させて
   伸縮自在なたわみ管を掛渡して設けたことを特
   徴とする静圧形排気管。 (2) 上記流通口が排気ガスの流入口である上記実
   用新案登録請求の範囲第１項記載の静圧形排気
   管。 (3) 上記流通口が排気ガスの排出口である上記実
   用新案登録請求の範囲第１項記載の静圧形排気
   管。