JPH064324U - パイプエキゾーストマニホールド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は、パイプエキゾーストマニホールド
に関し、ヘッドフランジとパイプとの溶接による接続を
なくして、熱応力や振動応力に対するパイプの亀裂の発
生を防止したエキゾーストマニホールドを提供すること
を目的とする。 【構成】 シリンダヘッド１９に取り付くヘッドフラン
ジ３１と、当該ヘッドフランジ３１に設けたパイプ取付
孔３５に挿着される複数本の金属製パイプ３７とからな
るパイプエキゾーストマニホールドに於て、上記ヘッド
フランジ３１のシール面３９に、各パイプ取付孔３５を
中心として底部４１に環状の凹溝４３を有する凹部４５
を夫々形成すると共に、各金属製パイプ３７の挿入側端
部を外方に折曲して上記凹溝４３に係合する係合部４７
を設け、当該係合部４７と凹溝４３との間に緩衝材４９
を充填した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、車両排気系に装着されるパイプエキゾーストマニホールドの改良に 関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、車両排気系には、エンジンから放出される排気ガスを１本に纏めて消音 器に送るエキゾーストマニホールドがエンジンのシリンダヘッドに接続されてい るが、昨今では、実開平３−１２２２２７号公報に開示されるように、鋳造製の エキゾーストマニホールドよりも軽く内面の空気抵抗の少ないパイプエキゾース トマニホールドが多くの車両に装備されている。

【０００３】 図３はこの種のパイプエキゾーストマニホールドを示し、図中、１はＶ型６気 筒エンジンの右バンクに接続されるパイプエキゾーストマニホールド（以下、「 エキゾーストマニホールド」という）で、当該エキゾーストマニホールド１は、 先端を略Ｌ字状に折曲した１本のステンレス製のパイプ３と、当該パイプ３に接 続された２本の短いステンレス製のパイプ５，７が、夫々、ヘッドフランジ９の パイプ取付孔１１に取り付けられている。そして、上記パイプ３の下流側は、フ ランジ１３，１５を介してフロントチューブ１７に接続されている。

【０００４】 而して、上記ヘッドフランジ９へのパイプ３，５，７の取り付けは、図４に示 すようにヘッドフランジの９の取付孔１１に各パイプ３，５，７を挿入し、それ らの外周と取付孔１１との間を溶接することによって行われている。

【０００５】 そして、上記各取付孔１１をシリンダヘッド１９の各エキゾーストポート２１ に一致させて、ヘッドフランジ９をシリンダヘッド１９にボルト締めすることに より、エキゾーストマニホールド１がシリンダヘッド１９に接続されている。 尚、図４中、２３はガスケット、２５はヘッドフランジ９に設けたボルト貫通孔 、２７は当該ボルト貫通孔２５を貫通してシリンダヘッド１９に螺着された取付 ボルト、そして、２９はワッシャである。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、一般に、エキゾーストマニホールドは高温の排気ガスの影響で膨張 ，収縮を繰り返し、シリンダヘッドに取り付くヘッドフランジが変形することが 知られている。

【０００７】 而して、上記エキゾーストマニホールド１にあっても、エンジンの稼働によっ て各パイプ３，５，７内を高温の排気ガスが流下するため、その熱サイクルによ るエキゾーストマニホールド１の膨張，収縮で、ヘッドフランジ９が変形してい るのが実情である。

【０００８】 然し、斯様にエキゾーストマニホールド１の膨張，収縮によってヘッドフラン ジ９が変形すると、ヘッドフランジ９とパイプ３，５，７との溶接部に応力が集 中し、而も、溶接部の粒界腐食といった問題も相俟って、長期に亘り当該溶接部 に応力が集中すると、パイプ３，５，７の溶接部に亀裂が発生してしまう虞があ った。

【０００９】 又、ヘッドフランジ９の変形防止として、従来、ヘッドフランジ９の板厚を厚 くすることが図られているが、斯様に板厚を厚くすると重量が大きくなって燃費 が嵩むことになり、必ずしも好ましいものではなかった。

【００１０】 更に又、エンジンからの振動応力も、同様に溶接部に亀裂を発生させる一因と なっている。 本考案は斯かる実情に鑑み案出されたもので、ヘッドフランジとパイプとの溶 接による接続をなくして、熱応力や振動応力に対するパイプの亀裂の発生を防止 したエキゾーストマニホールドを提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

斯かる目的を達成するため、本考案は、シリンダヘッドに取り付くヘッドフラ ンジと、当該ヘッドフランジに設けたパイプ取付孔に挿着される複数本の金属製 パイプとからなるエキゾーストマニホールドに於て、上記ヘッドフランジのシー ル面に、各パイプ取付孔を中心として底部に環状の凹溝を有する凹部を夫々形成 すると共に、各金属製パイプの挿入側端部を外方に折曲して上記凹溝に係合する 係合部を設け、当該係合部と凹溝との間に緩衝材を充填したものである。

【００１２】

【作用】

本考案によれば、シリンダヘッドにヘッドフランジをボルト締めすると、緩衝 材が係合部の加工時に於ける寸法誤差を吸収すると共に、パイプのガタつきを防 止する。

【００１３】 又、パイプを流下する排気ガスの影響によってエキゾーストマニホールドが膨 張，収縮を繰り返してヘッドフランジが変形しても、パイプは従来の如くヘッド フランジに固着された状態ではなく、緩衝材を介してその係合部が凹溝内に係合 し、而も、パイプが当該緩衝材を介してヘッドフランジとシリンダヘッドとの間 に挾持された構造であるから、パイプがヘッドフランジに対して自由性を有し、 パイプに応力が掛かることがない。

【００１４】

【実施例】

以下、本考案に係るエキゾーストマニホールドの一実施例を図面に基づき詳細 に説明する。尚、図４に示す従来例と同一のものは同一符号を付してそれらの説 明は省略する。

【００１５】 図１に於て、３１は本実施例に係るエキゾーストマニホールド３３のヘッドフ ランジで、当該ヘッドフランジ３１にはシリンダヘッド１９のエキゾーストポー ト２１に対応して複数のパイプ取付孔３５が形成されており、各パイプ取付孔３ ５に、夫々、ステンレス製のパイプ３７が挿着されている。

【００１６】 そして、ヘッドフランジ３１のシール面３９には、各パイプ取付孔３５を中心 として底部４１に環状の凹溝４３を有する凹部４５が、各パイプ取付孔３５毎に 形成されている。

【００１７】 一方、各パイプ３７には、その挿入側端部を外方へカーリング加工して上記凹 溝４３に係合する係合部４７が形成されており、当該係合部４７と凹溝４１との 間に、ステンレスメッシュからなる緩衝材４９が充填されている。その他、図中 、５１は凹部４５内に装着されたアスベスト等のリングガスケットである。

【００１８】 而して、ヘッドフランジ３１へのパイプ３７の取り付けは、図２に示すように パイプ３７を夫々ヘッドフランジ３１の表面５３側から各パイプ取付孔３５に挿 入した後、パイプ３７の挿入側端部３７ａを外方へカーリング加工して、上記凹 溝４３に係合する係合部４７を形成する。そして、凹溝４３内に緩衝材４９を充 填するか、或いは係合部４７に緩衝材４９を巻き付けた後、パイプ３７又はヘッ ドフランジ３１を移動して係合部４７を凹溝４３に係合させればよい。

【００１９】 そして、然る後、凹部４５内にリングガスケット５１を装着して、ヘッドフラ ンジ３１をシリンダヘッド１９に取付ボルト２７でボルト締めすれば、本実施例 に係るエキゾーストマニホールド３３がシリンダヘッド１９に接続されることと なる。

【００２０】 本実施例はこのように構成されているから、従来と同様、エキゾーストポート ２１を介してエンジンから放出された排気ガスは、各パイプ３７を経てフロント チューブ１７から消音器に送られることとなる。

【００２１】 そして、シリンダヘッド１９へのヘッドフランジ３１のボルト締めによって、 リングガスケット５１がシリンダヘッド１９とパイプ３７の間で圧接されている ので、当該リングガスケット５１がシリンダヘッド１９とヘッドフランジ３１の 間からの排気ガスの漏れを防止し、又、上記緩衝材４９が係合部４７の加工時に 於ける寸法誤差を吸収すると共に、パイプ３７のガタつきを防止する。

【００２２】 又、パイプ３７を流下する排気ガスの影響によってエキゾーストマニホールド ３３が膨張，収縮を繰り返してヘッドフランジ３１が変形しても、本実施例に於 ける各パイプ３７は従来の如くヘッドフランジ３１に固着された状態ではなく、 緩衝材４９を介してその係合部４７が凹溝４３内に係合し、而も、パイプ３７が 当該緩衝材４９とリングガスケット５１を介してヘッドフランジ３１とシリンダ ヘッド１９とで挾持された構造であるから、パイプ３７がヘッドフランジ３１に 対して自由性を有し、そのため、エキゾーストマニホールド３３の膨張，収縮に よるヘッドフランジ９の変形に対してパイプ３７に応力が掛かることがないし、 又、エンジンからの振動入力に対してパイプ３７に応力が掛かることもない。

【００２３】 このように、本実施例によれば、熱応力や振動応力がパイプ３７に掛かること がなく、而も、本実施例は、パイプ３７をヘッドフランジ３１に取り付けるに当 たり溶接を廃止したため、溶接による粒界腐食の発生の虞がないことも相俟って 、熱応力や振動応力に対するパイプ３７の亀裂の発生が防止でき、エキゾースト マニホールド３３の耐久性が従来に比し著しく向上することとなった。

【００２４】 而も、本実施例によれば、ヘッドフランジ３１の変形を防止するために、その 板厚を厚くする必要もない。

【００２５】

【考案の効果】

以上述べたように、本考案は、金属製のパイプをヘッドフランジに取り付ける に当たり溶接を廃止し、而も、確実なシール性を維持しつつパイプに熱応力や振 動入力が掛からない構造としたので、パイプに亀裂が発生する虞がなくなり、従 来に比しエキゾーストマニホールドの耐久性が向上することとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係るエキゾーストマニホー
ルドの要部断面図である。

【図２】ヘッドフランジへのパイプの取付方法を示す要
部断面図である。

【図３】従来のエキゾーストマニホールドの斜視図であ
る。

【図４】従来のエキゾーストマニホールドのヘッドフラ
ンジとパイプの取付構造の断面図である。

【符号の説明】

３１ ヘッドフランジ ３３ エキゾーストマニホールド ３５ パイプ取付孔 ３７ パイプ ３９ シール面 ４１ 底部 ４３ 凹溝 ４５ 凹部 ４７ 係合部 ４９ 緩衝材

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダヘッド（１９）に取り付くヘッ
   ドフランジ（３１）と、当該ヘッドフランジ（３１）に
   設けたパイプ取付孔（３５）に挿着される複数本の金属
   製パイプ（３７）とからなるパイプエキゾーストマニホ
   ールドに於て、上記ヘッドフランジ（３１）のシール面
   （３９）に、各パイプ取付孔（３５）を中心として底部
   （４１）に環状の凹溝（４３）を有する凹部（４５）を
   夫々形成すると共に、各金属製パイプ（３７）の挿入側
   端部（３７ａ）を外方に折曲して上記凹溝（４３）に係
   合する係合部（４７）を設け、当該係合部（４７）と凹
   溝（４３）との間に緩衝材（４９）を充填したことを特
   徴とするパイプエキゾーストマニホールド。