JPH0544507Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、エンジンの排気マニホールドに関
し、特に、エンジン外への開口が断面楕円状に形
成された排気ポートに接続されるものに関する。

（従来の技術） 一般に、エンジンの排気マニホールドは鋳鉄等
により形成されているが、この鋳鉄は重く、エン
ジンの軽量化の点で難がある。

このことから、従来、例えば実開昭60−3226号
公報に開示されるものには、排気マニホールドを
ステンレス鋼等の耐熱性、耐蝕性を有するパイプ
部材を折曲げ加工して製作することが提案されて
いる。

（考案が解決しようとする課題） ところで、例えば各気筒に複数の排気弁を有す
る多気筒エンジンでは、排気抵抗を小さくする等
の目的から、上流端が各排気弁に連通する排気ポ
ートを途中で合流させ、その合流した排気ポート
の下流端開口部（エンジン外への開口部）を楕円
状に形成することが行われる。

このため、この排気ポートの楕円状開口に、上
記従来の如くパイプからなる排気マニホールドの
分岐管を接続する場合、該分岐管の接続端部は排
気ポート形状に対応して断面楕円状に拡管加工す
る必要がある。

しかし、その場合、多気筒エンジンでは、複数
の分岐管がまとめられて１本の排気管に集合され
る関係上、各分岐管は彎曲しており、特にエンジ
ンの気筒列方向端部の気筒に対応する分岐管の曲
率半径は小さい。このため、分岐管の排気ポート
への接続端部は、彎曲のための折曲げ加工に加
え、楕円状開口部のために拡管加工されることと
なり、その曲り方向外側の肉厚が内側よりも薄く
なる。しかも、この曲り方向外側部分は排気ポー
トから吐出される高温の排気ガスが直接当たり易
い部分であり、その熱負荷は大きい。その結果、
その薄くなつた分岐管の外側部にクラツクが発生
する虞れがある。

また、分岐管の接続端部は拡管加工によつて断
面形状が略段差状に大きく変化することから、そ
の段差部が分岐管の曲り方向外側にあると、その
段差部に排気ポートから出た排気ガスが直接当た
つて、その流れが活流により阻害されることとな
り、排気抵抗が増大するという問題も生じる。

本考案は斯かる諸点に鑑みてなされたものであ
り、その目的は、上記の如くパイプからなる排気
マニホールドの分岐管の排気ポートへの接続端部
の構造を特定することにより、分岐管接続端部の
拡管加工に伴う曲り方向外側の薄肉化を防いで、
その曲り方向内外の肉厚を同等にするとともに、
その曲り方向外側での段差部をなくして排気抵抗
を低減することにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本考案の解決手段
は、エンジン外への開口が楕円状に形成された排
気ポートに接続される排気マニホールドを、折曲
げ加工された彎曲状のパイプからなる分岐管を有
するものとし、この分岐管の排気ポートへの接続
端部を排気ポートの開口形状に対応して断面楕円
状に形成する。

そして、その場合、上記分岐管の接続端部の楕
円状開口部の中心を分岐管本来の中心線よりも分
岐管の曲り方向内側にオフセツトさせて、その接
続端部に分岐管の曲り方向内側に膨出する膨出部
を形成する。

（作用） 上記の構成により、本考案では、排気マニホー
ルドのパイプからなる分岐管の排気ポートへの接
続端部の楕円状開口部中心が分岐管の中心線より
も分岐管の曲り方向内側にオフセツトされて、そ
の接続端部が分岐管の曲り方向内側に膨出してい
る構造であるので、パイプの曲げ加工後にその接
続端部を拡管加工するのに伴い、その接続端部の
曲り方向内側部のみが変形して肉厚が小さくなる
が、外側部は全く変形せずに曲げ加工後と同じ肉
厚に保たれる。このことにより、分岐管端部の曲
り方向外側の肉厚が極度に薄くなるのが抑えら
れ、熱負荷に対しても十分耐え得る厚さとなり、
よつてその外側部のクラツクの発生等を有効に防
止できる。

また、分岐管の接続端部が分岐管の曲り方向内
側に膨出していることから、外側には段差部がな
くなり、排気ポートから出た排気ガスの流れが段
差部によつて阻害されることはなく、よつて排気
抵抗を低減することができる。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第２図及び第３図において、１は直列に配置さ
れた第１〜第４の４つの気筒（図示せず）を有す
る４バルブ式の４気筒エンジンであつて、このエ
ンジン１のシリンダヘツド２には吸気ポート（図
示せず）及び排気ポート３が形成され、上記吸気
ポートは二股状に分岐されてその下流端が各気筒
内燃焼室に開口している。一方、排気ポート３の
上流端は二股状に分岐されて各気筒に連通し、そ
の下流端はシリンダヘツド２の一側面に水平左右
方向を長径方向とする断面楕円状となつて開口し
ている。

４は本考案の実施例に係る排気マニホールドで
あつて、この排気マニホールド４は、上記シリン
ダヘツド２の一側面にガスケツト（図示せず）を
介して気密状に取り付けられるフランジ５と、
各々上端（上流端）が該フランジ５に接合固定さ
れた鋼製のパイプからなる第１〜第４の４つの分
岐管６〜９と、該分岐管６〜９の下端（下流端）
に接合されて固定された集合部材１３とを備えて
なる。上記集合部材１３は、上方に向けてテーパ
状に拡がつた集合管部１３ａと、該集合管部１３
ａの下端小径部に一体形成され、締結ボルト１３
ｃ，１３ｃ，…を有する締結フランジ部１３ｂと
からなる。上記各分岐管６〜９は第４図〜第６図
に示すようにその下端が断面円形状から円の四半
部を占める断面扇形状に徐々に変形しており、そ
の端部は束状に重合されて上記集合部材１３の集
合管部１３ａ内に嵌合されかつ溶接により気密状
に固定されている。

また、上記フランジ５には上記各排気ポート３
の開口３ａと同じ楕円状の開口５ａが排気ポート
３位置に対応して形成され、この開口５ａに上記
各分岐管６〜９の一端が嵌合されて溶接により気
密状に固定されている。よつて、上記各分岐管６
〜９は上記集合部材１３への集合のために折曲げ
加工されて彎曲しており、特に、エンジン１の第
１及び第４気筒に対応する第１及び第４分岐管
６，９はその上端つまり排気ポート３への接続端
部の近傍で小さな曲率半径で折り曲げられてい
る。また、各分岐管６〜９の排気ポート３への接
続端部は上記フランジ５の開口５ａに嵌合可能に
排気ポート３の開口３ａの形状に対応して断面楕
円状に形成されている。

そして、本考案の特徴として、上記第１分岐管
６のシリンダヘツド２への接続端部は、第１図に
示すように、その楕円状開口部の中心O₂が分岐
管６本来の中心線O₁に対し分岐管６の曲り方向
内側（第４分岐管９側）にオフセツトされてい
て、該接続端部には分岐管６の曲り方向内側に膨
出する膨出部６ａが形成されている。また、上記
と同様に、第４分岐管９のシリンダヘツド２への
接続端部もその楕円状開口部の中心が分岐管９の
中心線よりも分岐管９の曲り方向内側（第１分岐
管６側）にオフセツトされていて、該接続端部に
は同様に膨出する膨出部９ａが形成されている。

尚、第２及び第３分岐管７，８のシリンダヘツ
ド２への接続端部は楕円状開口部の中心が分岐管
７，８の中心線と略一致していて、該分岐管７，
８の左右両側に略同じ寸法だけ膨出している。

ここで、上記第１又は第４分岐管６，９を製造
する場合、例えば第７図に示すように、先ず、図
ａに示す如き直線状のパイプ１４を所定の曲率半
径で折曲げ加工して、図ｂに示す如く曲管とす
る。次いで、図ｃに示す如く、そのパイプ１４の
エンジン１への接続端部となる一端に、断面楕円
状の先細りテーパ状の拡管用治具１５をその中心
O₃がパイプ１４の中心O₁からその曲り方向内側
にオフセツトさせた状態で嵌入してそれを加圧す
ることにより、バイプ１４の接続端部を拡管して
膨出させればよい。

したがつて、上記実施例においては、排気マニ
ホールド４の第１及び第４分岐管６，９の対応す
る排気ポート３への接続端部の楕円状開口部の中
心O₂が分岐管６，９の中心線O₁よりも分岐管６，
９の曲り方向内側にオフセツトされて、その接続
端部が分岐管６，９の曲り方向内側に膨出してい
るので、分岐管６，９となるパイプ１４の接続端
部を曲げ加工後に拡管加工する際（第７図ｃ参
照）、その接続端部の曲り方向内側部（同図で右
側）のみが変形して肉厚が小さくなるが、外側部
（同左側）は全く変形せずに曲げ加工後と同じ肉
厚に保たれることとなる。このことにより、分岐
管６，９端部の曲り方向外側の肉厚が極度に薄く
なるのを抑えることができ、排気ガスによる熱負
荷に対しても十分耐え得るようにすることがで
き、よつてその外側部のクラツクの発生等を有効
に防止することができる。

また、これら分岐管６，９の接続端部は分岐管
６，９の曲り方向内側に膨出していて、外側には
段差部がなくなる。このため、排気ポート３から
出た排気ガスの流れが段差部により阻害されて活
流が生じることはなく、よつて排気抵抗を低減す
ることができる。

しかも、上記各分岐管６〜９はその下流側で
徐々に断面円形状から断面扇形状に変形し、その
端部は束状に重合されて集合部材１３の集合管部
１３ａ内に嵌合固定されているので、各分岐管６
〜９の下流端部における断面形状が滑らかに変化
し、集合部材１３における排気ガスの活流の発生
を抑制して排気抵抗を低減することができる。よ
つて、このような排気抵抗の低減によりエンジン
出力を向上させることができる。

また、各分岐管６〜９の下流端部は断面扇形状
とされて集合部材１３の集合管部１３ａ内に嵌合
固定されているので、該集合管部１３ａを断面円
形状として、その加工を容易化することができる
とともに、信頼性を向上させることができる。

第８図〜第１０図は本考案をＶ型６気筒エンジ
ン用の排気マニホールドに適用した実施例を示
す。尚、この実施例では第１図、第２図及び第６
図と同じ部分については同じ符号を付してその詳
細な説明は省略する。

すなわち、この実施例では、第１〜第６の６つ
の気筒（図示せず）を有するＶ型６気筒エンジン
１′において、その各バンクにおけるシリンダヘ
ツド２′には排気ポート３が形成され、該排気ポ
ート３の上流端は２つに分岐されて各気筒に連通
され、下流端は各シリンダヘツド２′の相対する
バンクと反対側側面に断面楕円状となつて開口さ
れている。尚、図では第１気筒、第３気筒及び第
５気筒が形成された一方のバンクを示す。

上記各バンクの各排気ポート３には排気マニホ
ールド４′が連通され、このマニホールド４′はパ
イプからなる３つの分岐管１０〜１２を有し、該
分岐管１０〜１２は排気ポート３への接続端部が
断面楕円状に形成されている。そして、そのう
ち、第１気筒及び第５気筒に対応する分岐管１
０，１２は、その接続端部近傍で折曲げ加工され
ており、かつ該排気ポート３への接続端部は、そ
の楕円状開口部の中心が分岐管１０，１２の中心
線よりも分岐管１０，１２の曲り方向内側にオフ
セツトされていて、接続端部には分岐管１０，１
２の曲り方向内側に膨出する膨出部１０ａ，１２
ａが形成されている。尚、３つの分岐管１０〜１
２の下流端は円の三半部を占める断面楕円状に形
成されて集合部材１３′の集合管部１３a′に嵌合
固定されている。したがつて、この実施例でも上
記実施例と同様の作用効果を奏することができ
る。

（考案の効果） 以上の如く、本考案の排気マニホールドによる
と、折曲げ加工された彎曲状のパイプからなる分
岐管の排気ポートへの接続端部が排気ポートの開
口形状に対応して断面楕円状に形成され、その接
続端部はその楕円状開口部の中心が分岐管本来の
中心線よりも分岐管の曲り方向内側にオフセツト
されて、分岐管の曲り方向内側に膨出されている
ものであるので、パイプの曲げ加工後にその接続
端部を断面楕円状に拡管加工する際に、接続端部
の曲り方向外側部を変形させずとも済み、分岐管
端部の曲り方向側の肉厚が内側に比べて極度に薄
くなるのを抑えて、その外側部のクラツクの発生
等を有効に防止できるとともに、分岐管の接続端
部における曲り方向外側の段差部をなくし、排気
抵抗を低減してエンジン出力の向上を図ることが
できるという実用上優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第７図は本考案の一実施例を示し、第
１図は第３図の−線断面図、第２図は排気マ
ニホールドの平面図、第３図は同正面図、第４図
は第３図の−線断面図、第５図は同−線
断面図、第６図は同−線断面図、第７図は分
岐管の製造工程を概略的に示す工程図である。第
８図〜第１０図は他の実施例を示し、第８図は第
３図相当図、第９図は側面図、第１０図は第９図
の−線断面図である。 １，１′……エンジン、３……排気ポート、３
ａ……開口、４，４′……排気マニホールド、６
〜１２……分岐管、６ａ，９ａ，１０ａ，１２ａ
……膨出部、O₁……分岐管中心線、O₂……分岐
管の楕円開口の中心。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. エンジン外部への開口が断面楕円状に形成され
   た排気ポートに接続される排気マニホールドであ
   つて、折曲げ加工された彎曲状のパイプからなる
   分岐管を有し、該分岐管の排気ポートへの接続端
   部が排気ポートの開口形状に対応して断面楕円状
   に形成されており、かつ該分岐管の接続端部はそ
   の楕円状開口部の中心が分岐管の中心線に対し分
   岐管の曲り方向内側にオフセツトされていて、分
   岐管の曲り方向内側に膨出する膨出部を有してい
   ることを特徴とするエンジンの排気マニホール
   ド。