JPH0347420A - 冷媒通路鋳ぐるみ式排気マニホルドおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、多岐筒エンジンに取り付けられる排気マニホ
ルドおよびその製造方法に関する。

［従来の技術］ 従来より、自動車用エンジンには、例えば第７図に概略
を示すように、多岐筒エンジン２の各シリンダから排出
される排気ガスを一本にまとめて排気管に送る排気マニ
ホルド（エキゾーストマニホルド）１が取り付けられて
いる。

そして、この排気マニホルド１内には高温（約６００”
Ｃ〜８００′″Ｃ）の排気ガスが流通するので、これを
冷却するために、例えば各排気支管１ａに冷媒通路を巻
き付けることなどが行なわれている。

そして、上記の巻きパイプ型の一例として、第６図に示
すようにパイプ等からなる冷媒通路４を砂中子５に直接
巻き付け、更に外型６をセットしたのち、鋳造すること
により、第５図に示すごとく、排気マニホルド１の排気
支管１ａにおける排気通路３の内面に冷媒通路４を露出
させて設けたものがある。

なお、第５，６図中、４ａは冷媒通路４の注水口を有す
る端部、４ｂは冷媒通路４の排水口を有する端部である
。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来のものでは、冷媒通路４
が排気支管１ａの排気通路３の内面に向は露出している
ため、排気ガスが直接冷媒通路４に触れて冷媒通路４が
腐食し、これにより機械的強度の劣化や熱伝導の低下を
招くという問題点がある。

本発明は、このような問題点を解決しようとするもので
、長期使用によ１ても機械的強度の劣化や熱伝導の低下
を招かないようにした、冷媒通路を鋳ぐるみ式の排気マ
ニホルドを提供することを目的とするとともに、容易な
製造工程で上記排気マニホルドを製造できるようにした
、冷媒通路鋳ぐるみ式排気マニホルドの製造方法を提供
することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ このため、本発明の冷媒通路鋳ぐるみ式排気マニホルド
は、排気通路を形成する壁部をそなえるとともに、該排
気通路を流通する排気を冷却する冷媒通路をそなえ、該
冷媒通路が、該壁部における該排気通路側内壁面に露出
することなく、該壁部内に鋳ぐるまれていることを特徴
としている。

また、本発明の冷媒通路鋳ぐるみ式排気マニホルドの製
造方法は、注湯により溶解して消失する消失層を外周に
形成された排気マニホルド成形用中子の外周に、該消失
層を介して排気冷却用冷媒通路をセットし、更に該冷媒
通路の外側から排気マニホルド成形用外型をセットして
から、該外型と該中子との間の空間に、注湯を行なうこ
とにより、該消失層を消失させて、該冷媒通路が排気通
路を形成する壁部の該排気通路側内壁面に露出すること
なく該壁部内に鋳ぐるまれた状態の排気マニホルドを製
造することを特徴としている。

［作　用］ 上述の請求項１にかかる本発明の冷媒通路鋳ぐるみ式排
気マニホルドでは、冷媒通路が排気通路を形成する壁部
の肉厚内に埋設されて壁部内に鋳ぐるみされているため
、冷媒通路は排気通路内に露出せず排気ガスに触れない
。

また、請求項２にかかる本発明の冷媒通路鋳ぐるみ式排
気マニホルドの製造方法では、排気通路をｔ４造形成す
る際に、砂中子の周囲に予め消失層を形成しておき、こ
の消失層の表部に冷媒通路を配設しておき、更に冷媒通
路の外側から排気マニホルド成形用外型をセットしてか
ら、排気マニホルド材のｇ湯によって、上記消失層を自
動的に消失させる。これにより、消失層と鋳湯材とが置
き代わる。これによって排気マニホルドの壁内に埋没さ
れ排出通路に露出しない冷媒通路が形成された排気マニ
ホルドが製造される。

［実施例コ 以下、図面により本発明の一実施例としての冷媒通路鋳
ぐるみ式排気マニホルドおよびその製造方法について説
明すると、第１図は本発明による巻パイプ型排気マニホ
ルドの部分断面図、第２図（ａ）〜（ｈ）は本発明によ
る巻パイプ型排気マニホルドの製造工程図、第３図は本
発明による曲げパイプ型排気マニホルドの部分断面図、
第４図は本発明による曲げパイプ型排気マニホルドに使
用される冷媒通路の配置図であり、第１〜４図中、第５
〜７図と同じ符号はほぼ同様の部分を示している。

まず、第１図において、１ａは排気マニホルド１の一部
を構成する筒型の排気支管であり、この排気支管１ａは
、その内部を貫通して排気通路３が設けられる鋳造成形
品である。

４は上記排気支管１ａを成形する壁部１ｂ内に設けられ
る冷媒通路であり、この冷媒通路４は、排気通路３の周
囲を螺旋状に囲み、排気支管１ａの排気通路側内壁面３
ａに露出することなく、排気マニホルド１の鋳造と同時
に鋳ぐるまれで構成されている。なお、冷媒通路４とし
ては、パイプ材等が使用される。また、４ａは冷媒通路
４の注水口を有する端部、４ｂは冷媒通路４の排水口を
有する端部である。

このような各排気支管１ａの一端はエンジン側に接続さ
れ、他端は一本にまとめられて図示しない排気管に接続
される。

つぎに、第２図（ａ）〜（ｈ）にしたがって、本実施例
にかかかる巻パイプ型排気マニホルドの製造方法につい
て説明する。これは、排出マニホルド１の一支管部１ａ
を抽出して図示したもので、まず、第１工程では、第２
図（ａ）に示すように、排気通路３を形成するための砂
中子５がセットされる。

次に、第２工程では、第２図（ｂ）に示すように、上記
砂中子５の周囲に、例えばスチロール等の合成樹脂液を
塗着するか、発泡スチロール等の樹脂成形品を貼り付け
るかした消失層７をセットする。

第３工程では、第２図（ｃ）に示すごとく、上記消失層
７の外側より冷媒通路４を螺旋状に巻き付けてセットす
る。

第４工程では、第２図（ｄ）に示すごとく、上記のよう
にセットしたものを外型６で包囲する。

このとき注湯口６ａも形成する。

第５工程では、第２図（ｅ）に示すごとく、上記注湯口
６ａより排気マニホルド材の鋳湯１ｃを矢印のように注
入する。

第６エ程では、第２図（ｆ）に示すごとく、上記鋳湯１
ｃが上記消失層７を溶融させ、これをガス化させ砂中子
５内を通じて外部に放出させると同時に、鋳湯１ｃが消
失Ｍ７と置き代わる。

なお、第２図（ｅ）には、鋳湯１ｃが消失層７と置き代
わっていく様子が示されている。

第７エ程では、第２図（ｇ）に示すごとく、鋳湯後の冷
却を経て、外型６を取り外す。

第８工程では、第２図（ｈ）に示すごとく、砂中子５を
粉砕し排出させて所望する排気マニホルド１が形成され
る。

以下、仕上げの工程を行なうが、これについてはその説
明を省略する。

上記のような工程により、排気通路３を形成する壁部１
ｂ内に鋳ぐるまれで排気通路側内壁面３ａに露出するこ
とのない冷媒通路４を有する排気マニホルド１が形成さ
れるのである。

この場合、冷媒通路用材質は排気マニホルド用材質より
も融点の高い材質のものとし、例えば、排気マニホルド
１の材質を鋳鉄とすれば、冷媒通路の材質としてはＳＵ
Ｓ材などが使用される。

以上のようにして、砂中子５の表面に消失層７を設け、
排気マニホルド材のｇ湯により、消失層７を自動的に消
失させることにより、排気マニホルド１（排気支管１ａ
）の壁部１ｂの肉厚内に冷媒通路４を埋設することがで
きるが、その製造工程は上記のように非常に容易である
。

また、ガス化した消失層７は砂中子５内を通ってガス抜
きされ、砂中子５が多孔状となり、砂中子５の粉砕排出
が容易に行なわれる。

また、上記のように構成された冷媒通路４は排気通路３
内を流通する排気ガスに直接触れることがなく、また冷
媒通路４の両端部４ａ、４ｂ＋Ｊ排気ガスの高熱に直接
触れることがない。従って、冷媒通路４が排気ガスによ
って腐食されることがなく、また、冷媒通路の両端部４
ａ、４ｂにおいて排気マニホルド材と冷媒通路との異質
材料間の温度差による熱膨張率の相違から変形等を起こ
すこともないので、これにより長期に亘って機械的強度
の劣下ならびに熱伝導の低下もなく、且つ、構成上変形
等を生じない耐久性および信頼性の高い冷媒通路鋳ぐる
み式排気マニホルドを提供できるものである。

さらに、第４図に示すように冷媒通路４を配置された曲
げパイプ型の排気マニホルド１についても、第３図に示
すごとく、排気通路３側の内壁面３ａに露出しない冷媒
通路４が排気マニホルド１の壁部１ｂ内に鋳ぐるまれ埋
没されて構成されている。

そして、かかる曲げパイプ型の排気マニホルド１の鋳造
形成に際しては、第３図に鎖線で示すように消失層７を
介して冷媒通路４が配設される過程を経て製作されるも
のである。従って、前記した巻パイプ型のものと同様の
作用・効果を奏するものである。

［発明の効果コ 以上詳述したように、請求項１記載の本発明の冷媒通路
鋳ぐるみ式排気マニホルドによれば、排気通路内に露出
しない冷媒通路を形成することにより、排気ガスによる
冷媒通路の腐食をなくすことができ、これにより冷媒通
路の機械的強度の劣下を防ぎ、且つ、熱伝導の悪化をな
くし、しかも冷媒通路と排気マニホルドとの異質材間に
おける排気ガスの高熱による冷媒通路両端部の変形を防
いで、耐久性および信頼性の高い冷媒通路鋳ぐるみ式排
気マニホルドを提供できるものである。

また、請求項２記載の本発明の冷媒通路鋳ぐるみ式排気
マニホルドの製造方法では、消失層を設けておき、これ
を自動消失させることにより、排気通路内に露出せず壁
部内に埋装される冷媒通路を容易かつ簡単な製造工程に
よって製作し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図は本発明の一実施例としての冷媒通路鋳ぐる
み式排気マニホルドおよびその製造方法を示すもので、
第１図は本発明による巻パイプ型排気マニホルドの部分
断面図、第２図（ａ）〜（ｈ）は本発明による巻パイプ
型排気マニホルドの製造工程図、第３図は本発明による
曲げパイプ型排気マニホルドの部分断面図、第４図は本
発明による曲げパイプ型排気マニホルドに使用される冷
媒通路の配置図であり、第５図は従来の冷媒通路付き排
気マニホルドの部分断面図、第６図は第５図に示す排気
マニホルドの製造工程中の一過程を示す部分断面図、第
７図は一般的な排気マニホルドの斜視図である。 １−排気マニホルド、１ａ−排気マニホルドの支管、１
ｂ−壁部、１ｃｍ鋳湯、２−多岐筒エンジン、３−排気
通路、３ａ−内壁、４−冷媒通路。 ４ａ、４ｂ−冷媒通路端部、５−・−砂中子、６・・−
外型、６ａ−注湯口、７−消失層。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）排気通路を形成する壁部をそなえるとともに、該
   排気通路を流通する排気を冷却する冷媒通路をそなえ、
   該冷媒通路が、該壁部における該排気通路側内壁面に露
   出することなく、該壁部内に鋳ぐるまれていることを特
   徴とする、冷媒通路鋳ぐるみ式排気マニホルド。
2. （２）注湯により溶解して消失する消失層を外周に形成
   された排気マニホルド成形用中子の外周に、該消失層を
   介して排気冷却用冷媒通路をセットし、更に該冷媒通路
   の外側から排気マニホルド成形用外型をセットしてから
   、該外型と該中子との間の空間に、注湯を行なうことに
   より、該消失層を消失させて、該冷媒通路が排気通路を
   形成する壁部の該排気通路側内壁面に露出することなく
   該壁部内に鋳ぐるまれた状態の排気マニホルドを製造す
   ることを特徴とする、冷媒通路鋳ぐるみ式排気マニホル
   ドの製造方法。