JPH09324625A

JPH09324625A - エンジンの排気マニホルド

Info

Publication number: JPH09324625A
Application number: JP14260496A
Authority: JP
Inventors: Koichiro Yoshitake; 耕一郎吉竹
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 1996-06-05
Filing date: 1996-06-05
Publication date: 1997-12-16

Abstract

(57)【要約】【課題】熱応力の発生を抑制し、しかも剛性の高い構造
の排気マニホルドを提供する。【解決手段】本発明は、排気が通過する複数の枝管部２
とこの枝管部２を一体的に結合し、エンジンに固定され
るフランジ部３と枝管部２からの排気を合流させて通過
させる集合管部４を有する排気マニホルド１において、
隣接する枝管部２の間のフランジ部３に薄肉部５を設け
たことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、排気マニホルドの
熱応力を緩和する構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、多気筒エンジンでは排気管とシリ
ンダヘッドの間に排気マニホルドを設け、各シリンダか
らの排気を一箇所に集めて排気管に誘導する方法が一般
に行われている。図６、図７はその排気マニホルド５０
の一例で、フランジ５１がエンジンの前後方向の側面に
取り付けられ、このフランジ５１に密着して蒲鉾形の集
合管５２が形成されており、枝管５３が前記フランジ５
１の取付面から集合管５２の内部に連通するよう構成さ
れている。このような排気マニホルド５０は構成が簡単
であるとともに小型にすることができるので小型の車両
に多く用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように構成された排気マニホルド５０において、枝管５
３は長さが短く、しかも集合管５２に直交する向きに結
合されているので、エンジンの排気ポート５４から排出
された排気が集合管５２内に流入する際、フランジ５１
側の側面に対向する側の側壁に衝突してこれを加熱する
ためこの側壁の温度上昇の度合いが大きい。一方、フラ
ンジ５１側の側面は冷却水で冷却されたシリンダヘッド
５５に接しており、このシリンダヘッド５５により冷却
されるので、温度上昇の度合いが小さくなる。しかも、
フランジ５１側はシリンダヘッド５５にボルトにより固
定されているため、加熱される側の側壁の熱膨張がフラ
ンジ側の拘束によって阻止されることから、排気マニホ
ルド５０の部材に熱応力が発生する。その後の運転停止
等による冷却時にフランジ面５６に反りが生じる場合が
あり、フランジ５１とシリンダヘッド５５の間の気密性
が損なわれる恐れがある。

【０００４】このような不具合の対策のため、隣接する
枝管の間のフランジの一部分を切り欠いた異形フランジ
の形状としたものや、前記の部分にスリットを設けたも
のなどが知られる。この前者の例として、実開平３−４
９３１９号公報、後者のものとして、実開平４−１１６
６２３号公報等に開示されている。しかしながら、前記
各公報に記載されている排気マニホルドはいずれもその
横幅を小さくする方向の切り込みやスリットが設けられ
ているので、長手方向の剛性が低く変形し易い欠点があ
り、シリンダヘッドに取り付ける際、ボルトとその取付
穴の嵌合の不良なものが発生する恐れがある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の問題点
を解決するために、排気が通過する複数の枝管部と、こ
の枝管部を一体的に結合しエンジンに固定するフランジ
部と、枝管部からの排気を合流させて通過させる集合部
管を有する排気マニホルドにおいて、隣接する枝管部の
間のフランジ部に薄肉部を設けたことを特徴とする。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て実施例に基づいて説明する。図１は本発明の第１の実
施例の排気マニホルドのフランジ側の側面図、図２は図
１のＡ−Ａ線に沿う断面図、図３は同排気マニホルドの
反フランジ側の側面図、図４は同上面図である。図中、
符号１は排気マニホルド、２は枝管部、３はフランジ
部、４は集合管部、５は薄肉部である。本実施例の排気
マニホルド１は鋳鉄製の３気筒エンジン用のものであ
り、シリンダヘッド６に締結されるフランジ部３と、こ
れに一方の端部が一体的に結合される各枝管部２と、他
方の端部を連結し排気ポート７からの排気を合流させて
通過させる集合管部４とから構成されている。

【０００７】前記フランジ部３はエンジンの前後方向の
側面に沿った長尺のほぼ逆台形に形成され、エンジン側
の側面にシリンダヘッド６に取り付けられる取付面８が
形成されており、これに各枝管部２が開口されている。
また、これら隣接する枝管部２の開口部９の間の取付面
８に薄肉部５が形成されており、この薄肉部５はフラン
ジ部３の下縁からフランジ幅のほぼ中央付近までの取付
面８を窪ませて形成され、その板厚がこれ以外のフラン
ジ部３の板厚より小さく形成されている。そして、フラ
ンジ部３の周縁部にはシリンダヘッド６への取付用のボ
ルトの挿通穴１０が設けられている。

【０００８】また、枝管部２は各気筒ごとに前記開口部
９から後述の集合管部４にほぼ直交するように連通され
て設けられている。集合管部４は前記フランジ部３の取
付面８の裏側にその長手方向に沿って伸ばされ、その一
側壁１１がフランジ部３に一体的に形成されており、こ
の側壁１１に前記枝管部２が貫通して集合管部４の内部
に連通されている。そして、この集合管部４はエンジン
前方側の端部が閉塞され、後方側の他端が排気下流側の
排気管（図示なし）に連通され、各枝管部２からの排気
を合流させて通過させる排気通路１２を形成している。

【０００９】次にこの構成の作用効果について述べる。
エンジンの排気ポート７から排出された排気が集合管４
内に流入する場合、その排気が集合管部４のフランジ部
３側と反対側の側壁１３に直接衝突し、この側壁１３が
加熱されるため温度上昇の度合いが大きくなる一方、フ
ランジ部３側の側壁１１は冷却水で冷却されたシリンダ
ヘッド６に接しており、このシリンダヘッド６により冷
却されるため温度上昇の度合いが小さくなる傾向にある
が、上記構成によれば、隣接する枝管部２の間の取付面
８にこれを窪ませて薄肉部５が形成されているため、シ
リンダヘッド６に接する伝熱面積が少なくなり、その
分、フランジ部３からシリンダヘッド６への熱伝達量を
少なくできるので、取付面８側とその反対側との間の温
度勾配を小さくすることができ、排気マニホルド１の部
材内に温度差により発生する熱応力を緩和することがで
きる。したがって、熱伝導率が小さい鋳鉄などのぜい性
材料で成形される排気マニホルド１では、熱応力による
損傷に対して大きい防止効果が得られる。

【００１０】また、起動、運転、停止ごとの温度の変動
に伴って、排気マニホルド１は熱膨張・収縮を繰り返
し、シリンダヘッド６にボルトにより固定されているフ
ランジ部３側の部材には温度差の大きさに比例した熱応
力が発生するが、本実施例の構成によれば上記で説明し
た作用によりその温度差を小さく抑制できるので、フラ
ンジ部３の塑性変形を小さくすることができ、フランジ
部３に発生する反りを防止でき、フランジ部３とシリン
ダヘッド６の間の気密性を確保することができる。ま
た、薄肉部５が形成されたフランジ部３の横幅は他の箇
所のものとほぼ同じ大きさに形成されているので、長尺
方向のフランジ部３の剛性も高く保持することができ
る。

【００１１】図５は本発明の第２の実施例の排気マニホ
ルドのフランジ部側の側面図である。第２の実施例の構
成は第１の実施例のものと薄肉部の形成される箇所が異
なる以外は同一である。この薄肉部２０は隣接する枝管
部２の間の取付面８にフランジ部３の下縁および上縁か
ら内側に向けて伸ばされ、上下の薄肉部２０の最奥部が
挟む中央部分を残してその板厚が小さくなるように形成
されている。この構成によると、フランジ部３の伝熱面
積を第１の実施例のものより小さくできるので、温度差
により発生する排気マニホルド１の部材内の熱応力をよ
り一層緩和することができる。また、フランジ部の横幅
の大きさも変らないので、長尺方向のフランジ部の剛性
もほとんど低下させずに保持することができる。なお、
上記実施例において、薄肉部をフランジ部の取付面に設
けたもので説明したが、本発明はこれに限定されず、取
付面の裏側に設けたものでもよく、上述のものと同様の
作用、効果が得られる。

【００１２】

【発明の効果】本発明により次のような効果がえられ
る。エンジンに取り付ける排気マニホルドの隣接する枝
管部の間のフランジ部にその板厚をこれ以外のフランジ
部の板厚より小さく形成した薄肉部を設けたので、排気
マニホルドより温度の低いエンジンに接する伝熱面積が
少なくなり、その分、フランジ部からエンジンへの熱伝
達量を少なくできるので、フランジ部側の部材とその反
対側の集合管部の部材との間の温度勾配を小さくするこ
とができ、排気マニホルドの部材内部に温度差により発
生する熱応力を緩和することができる。

【００１３】また、起動、運転、停止ごとの温度の変動
に伴って、排気マニホルドは熱膨張・収縮を繰り返し、
エンジンに固定されているフランジ部３側の部材には温
度差の大きさに比例した熱応力が発生するが、本発明に
より上記のようにその温度差を小さく抑制できるので、
フランジ部の塑性変形を小さくすることができ、フラン
ジ部に発生する反りを防止でき、フランジ部とエンジン
の間の気密性を確保することができる。また、薄肉部を
形成したフランジ部３の横幅は他の箇所のものとほぼ同
じ大きさに形成されているので、長尺方向のフランジ部
の剛性も高く保持することができ、排気マニホルドをエ
ンジンに取り付ける際の嵌合も滑らかに行うことがで
き、組付けの手数を少なくできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の排気マニホルドのフラ
ンジ部側の側面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図３】本発明の第１の実施例の排気マニホルドの反フ
ランジ部側の側面図である。

【図４】同上面図である。

【図５】本発明の第２の実施例の排気マニホルドのフラ
ンジ部側の側面図である。

【図６】従来技術の実施例の排気マニホルドの反フラン
ジ部側の側面図である。

【図７】同上面図である。

【符号の説明】

１排気マニホルド２枝管部３フランジ部４集合管部５薄肉部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】排気が通過する複数の枝管部と、この枝管
部を一体的に結合しエンジンに固定するフランジ部と、
枝管部からの排気を合流させて通過させる集合部管を有
する排気マニホルドにおいて、隣接する枝管部の間のフ
ランジ部に薄肉部を設けたことを特徴とするエンジンの
排気マニホルド。