JPH0343364Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案はＶ型多気筒（例えば16気筒）デイーゼ
ルエンジンのような多気筒内燃機関に使用される
排気マニホールドに関し、特に排気通路を形成す
る通路管が外壁に囲まれており、通路管と外壁と
の間の空間により冷却水ジヤケツトが形成されて
いるような型式の排気マニホールドを対象として
いる。

［従来の技術］ 上記形式の排気マニホールドは舶用内燃機関に
広く使用されており、冷却水により排気マニホー
ルドの冷却・消音効果を得るようになつている。
そのような排気マニホールドは、従来、鋳鉄品で
構成されており、外壁とその内部の排気通路管、
ならびに、外壁の外側において排気通路管の入口
とシリンダの排気出口とをつなぐ接続管が一体に
形成されている。

［考案が解決しようとする課題］ ところが、鋳鉄製の排気マニホールドには重量
が大きいという欠点がある。無論、アルミニウム
等の軽量金属の鋳造品で排気マニホールドを形成
すると、その様な欠点をある程度解消できるが、
その場合には、次のような不具合が生じる。

すなわち、Ｖ型16気筒のような気筒数の多いエ
ンジンでは、２対の排気マニホールドのそれぞれ
において、外壁部の内部に配置される排気通路管
の数が多くなるので、鋳造作業の制約上、隣接す
る２個の排気通路管の間に冷却水ジヤケツト用の
空間を設けることが不可能な場所があり、そのよ
うな場所では、２本の排気通路管が管壁部分を共
有することになる。その結果、各排気通路管全体
を最適の状態で冷却することができず、アルミニ
ウム等の鋳造品で排気マニホールドを冷却する
と、熱による亀裂が通路管に生じる恐れがある。

無論、鋳鉄製品に限らず、一般に、気筒数の多
い排気マニホールドでは、外壁の内部に配置され
る通路管の数が多くなるので、鋳造作業又はダイ
キヤスト作業についての制約が多くなるという不
具合もある。

本考案は上記不具合を解決することを目的とし
ている。

［課題を解決するための手段］ 上記問題を解決するために、本考案は、複数の
シリンダーを備えたシリンダー集合体の外面部分
に複数の排気出口を直列に位置させ、上記排気出
口の設置領域に沿つて細長い排気マニホールドを
配置し、排気マニホールドに、上記外面部分に対
向する姿勢で上記設置領域に沿つて延びる帯状の
基礎板部と、基礎板部を挟んでシリンダ集合体と
反対側に位置する排気通路管と、排気通路管の設
置空間を囲む周壁部と、上記外面部分と基礎板部
との間に配置されて上記排気出口を通路管の入口
に接続する複数の接続管とを設け、通路管の入口
端部を基礎板部に固定し、周壁部の１対の縁部を
基礎板部の長手方向の両縁部に固定し、基礎板部
に接続管を固定するための取付座を設けたことを
特徴としている。

［実施例］ 第１図において、図示のエンジンはＶ型16気筒
エンジンであり、垂直なエンジン中心面Ｏ−Ｏを
挟んで１対のシリンダ集合体１を概ね左右対称の
位置関係で備えている。各シリンダ集合体１には
８個のシリンダ（１個のみ図示）がクランク軸中
心線Ｑ（第１図では点で示してある）に沿つて直
列に配置されている。各シリンダ集合体１におい
て、８個のシリンダの中心線を含むシリンダ中心
面Ｒはエンジン中心面Ｏ−Ｏに対して例えば45°
の角度だけ傾斜している。２はシリンダ集合体１
の外側側面で、より具体的には、シリンダ集合体
１のエンジン中心面Ｏ−Ｏから離れた側を概ねシ
リンダ中心面Ｒに沿つて延びる面である。シリン
ダヘツドの外面２の斜め下側かつ外側には排気マ
ニホールド３が配置してある。

第２図は第１図の−断面図で、第１図及び
第２図から明らかなように、各排気マニホールド
３は、１個の基礎板部５と、４個（各シリンダ集
合体１の気筒数の半分）の排気通路管６と、１個
の周壁部７と、８個（各シリンダ集合体１の気筒
数と同数）の接続管８とを備えている。上記各部
は軽量化のために、接続管８を除いて、アルミニ
ウム製品で構成されており、接続管８だけは、耐
熱性を高めるために鋳鉄製品で構成されている。

基礎板部５は帯板状の部材で形成されており、
シリンダ外面２に沿つて平行に延びている。

通路管６は基礎板部５を挟んでシリンダ外面２
と反対側の位置を概ね排気マニホールド３の長手
方向に延びている。通路管６は、前述の如く４本
設けてあり、それらは略全長にわたつて互いに間
隔を隔てている。又、第２図から明らかなよう
に、各通路管６は一端部と途中部分とに入口部１
０を備えている。後述するごとく、入口部１０は
基礎板部５に固定されており、その入口開口は接
続管８を介してエンジン本体の排気出口１１に接
続している。無論、排気出口１１は各シリンダ集
合体１のシリンダヘツド外面２に８個設けてあ
り、クランク軸の長手方向に直列に並んでいる。

前記周壁部７は湾曲した断面形状を有する板状
部材であり、４本の通路管６に対して隙間を隔て
た状態で、それらの設置空間を外側から囲んでい
る。第２図の如く、周壁部７の両端部と中間部に
は、冷却水口１２，１３，１４が設けてある。冷
却水口１２は周壁部７の一端部端壁に設けてあ
り、図示されていない冷却水通路に接続してい
る。冷却水口１３，１４は、それぞれ、周壁部７
の上下２箇所に設けてあり、後述する周壁部７の
設置姿勢に応じて、各１対の冷却水口１３，１４
の一方がめくら蓋により閉鎖され、他方の冷却水
口１３，１４が外部の冷却水通路に接続する。そ
れらの外部冷却水通路により、冷却水口１２，１
３，１４を介して周壁部７内の空間１５（通路管
６と周壁部７の間の空間）への冷却水の供給及び
排出が行なわれる。

又周壁部７には、冷却水口１２と反対側の端部
において、取付座１６が形成されている。取付座
１６には排気連絡管がボルトにより固定され、そ
の排気連絡管等を介して各排気通路管６内の通路
出口が過給機の排気タービンに接続する。

上述の如く空間１５には冷却水が導入され、そ
れにより通路管６の内部を流れる排気が冷却され
るが、図示の実施例では、冷却水による排気の過
冷を防止するために、全て又は一部の通路管６の
一部分（例えば第２図に破線ハツチングで示す部
分１７）に断熱処理が施されている。そのような
断熱処理部１７は、例えば、セラミツク材を通路
管６の外面に塗布することにより形成される。

次に上記各部の取付け構造について説明する。

前述の如く基礎板部５は平坦な帯板で、その幅
Ｌ（第２図）は全長にわたつて一定であり、その
両側縁２０は互いに平行かつまつすぐに延びてい
る。基礎板部５にはその長手方向に間隔を隔てて
８個の入口孔２１が設けてあり、各通路管６の入
口部１０の先端外周が入口孔２１に嵌合して溶接
により固定されている。周壁部７は前述の如く湾
曲した断面形状を有しているが、その長手方向に
延びる１対の縁部は互いに平行かつまつすぐであ
り、その縁部が前記基礎板部５の側縁２０に密着
状態で係合して溶接により固定されている。

実際の組立作業では、基礎板部５に対して４本
の通路管６を上述の如く溶接により固定した後、
周壁部７を基礎板部５に嵌める。その嵌込み作業
は、基礎板部５と通路管６の組立体に対して、取
付座１６を先頭にして周壁部７を第２図の矢印Ａ
方向に移動させることにより行ない、その嵌込み
後に側縁２０とそれに係合する縁部とを溶接す
る。このようにして周壁部７を取付けた後、前記
取付座１６に排気連絡管を固定する。又、周壁部
７の取付けの前又は後において、基礎板部５に接
続管８を以下のようにして固定する。

接続管８はシリンダ外面２から基礎板部５まで
延びる短い管状部材で、両端部にフランジ２５，
２６を一体に備えている。第３図及び第４図の如
く、フランジ２５，２６には複数のボルト挿通孔
２７，２８が設けてあり、ボルト挿通孔２８に挿
通したボルト（図示せず）によりフランジ２６が
基礎板部５の入口開口周縁部に固定される。無
論、フランジ２５は、ボルト挿通孔２７に挿通し
たボルト３０（中心線のみ図示）により排気出口
１１（第１図）の周囲において、シリンダ外面２
に固定される。

上述の各排気マニホールド３は、左右のシリン
ダ集合体１において、取付け姿勢が上下逆の姿勢
で取付けられる。より具体的には、左右の排気マ
ニホールド３は、後述する接続管８の取付け姿勢
を除いて、構造が同一であり、取付座１６がエン
ジンの反フライホイール側に位置し、基礎板部５
がシリンダ外面２に対向する姿勢で取付けられる
ので、例えば右側の排気マニホールド３では上部
を形成している部分が、左側の排気マニホールド
３では下部を形成することになる。

このように左右の排気マニホールド３では上下
の位置関係が逆になるので、仮に、基礎板部５に
対する接続管８の取付け姿勢を両方の排気マニホ
ールド３において同一にすると、左右の排気マニ
ホールド３では接続管８の姿勢も上下逆となる。
ところが、第３図の如く、シリンダ集合体１に設
けられるボルト３０用のねじ孔３１は上下及び左
右のいずれの方向においても非対称であるので、
そのような上下逆の姿勢で接続管８をシリンダ集
合体１に固定することはできない。そのために、
図示の実施例では次のような工夫がこらしてあ
る。

第３図は第１図の矢視図であり、第４図は第
１図の矢視図である。従つて、第３図及び第４
図において、反フライホイール側を示す矢印Ａは
左右逆になつている。

これらの図から明らかなように、各排気出口１
１の周囲において、ボルト３０用のねじ孔３１は
３個設けてあり、それら３個のねじ孔３１の相対
的な位置関係は第３図及び第４図において（すな
わち正面から見て）同一となつている。すなわ
ち、前述の如く左右の排気マニホールド３では基
礎板部５等の上下位置が逆になるが、接続管８だ
けはその上下位置を逆にすることなく基礎板部５
に取付けてあり、それにより共通仕様の接続管８
を両方の排気マニホールド３に使用しても、ボル
ト挿通孔２７，３１の位置を一致させ、ボルト３
０によりフランジ２５をシリンダ外面２に固定す
ることが可能となつている。

そのような取付け構造を可能にするために、フ
ランジ２６を基礎板部５に固定するためのボルト
挿通孔２８、ならびに、それに対応する基礎板部
５のねじ穴は、接続管８の中心面ｐ−ｐ（接続管
中心線Ｐを含んでマフラー長手方向に延びる面）
を挟んで上下対称の位置関係に設けてある。より
具体的には、ボルト挿通孔２８やそれに対応する
基礎板部５のねじ穴は接続管中心線Ｐの周囲に等
間隔を隔ててそれぞれ６個設けてあり、上下及び
左右に対称となつている。

［考案の効果］ 以上説明したように本考案によると、排気マニ
ホールド３の外側ケース部５，７と内部の排気通
路管６とを別部品で形成し、しかも、外側ケース
部を、通路管６が固定される帯板状の基礎板部５
と、通路管６の設置空間を囲んで基礎板部５に固
定される周壁部７とで形成したので、排気マニホ
ールド３全体を鋳造品で構成する場合に比べ、各
部の厚さや寸法形状についての制約が少なくな
り、製造を簡単化すると共に、各部の薄肉化を図
つて重量を低減することができる。

又、隣接する排気通路管６，６の間に確実に冷
却水ジヤケツト用空間１５を形成することができ
るので、通路管６に一部分に熱負荷が集中するこ
とを防止し、通路管６に亀裂等が発生する可能性
を解消することができる。

更に通路管６を基礎板部５に固定した後に周壁
部７を取付けることができるので、周壁部７を取
付ける前に、水圧検査を行つて通路管６の気密性
を検査することができる。従つて、全体を鋳造品
で構成する場合に比べ、仮に通路管６に不完全な
気密部分が発見されたとしても、その部分の修復
が容易である。

しかも過冷防止対策を施す場合、周壁部７を取
り付ける前に、通路管６の断熱処理部１７に断熱
処理を施せるので、その処理作業も簡単である。
換言すれば全体が鋳造品である場合、内部の通路
管６にそのような断熱処理を施すことが実質的に
は不可能であるが、本考案ではそのような処理が
可能であるので、冷却水による冷却作用を適当に
制御し、排気ガスの過冷を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案実施例を採用したエンジンの正
面略図、第２図は第１図の−断面図、第３図
及び第４図はそれぞれ第１図の矢視略図及び
矢視略図である。 １……シリンダ集合体、２……シリンダ外面、
３……排気マニホールド、５……基礎板部、６…
…排気通路管、７……周壁部、８……接続管、１
０……排気通路入口部、２０……基礎板部側縁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 複数のシリンダーを備えたシリンダー集合体の
   外面部分に複数の排気出口を直列に位置させ、上
   記排気出口の設置領域に沿つて細長い排気マニホ
   ールドを配置し、排気マニホールドに、上記外面
   部分に対向する姿勢で上記設置領域に沿つて延び
   る帯状の基礎板部と、基礎板部を挟んでシリンダ
   集合体と反対側に位置する排気通路管と、排気通
   路管の設置空間を囲む周壁部と、上記外面部分と
   基礎板部との間に配置されて上記排気出口を通路
   管の入口に接続する複数の接続管とを設け、通路
   管の入口端部を基礎板部に固定し、周壁部の１対
   の縁部を基礎板部の長手方向の両縁部に固定し、
   基礎板部に接続管を固定するための取付座を設け
   たことを特徴とする多気筒内燃機関の排気マニホ
   ールド。