(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
摩擦接合面の内側に、隙間を有して溶バリ脱落防止堰が立ち上げ形成されてなり、該溶バリ脱落防止堰には、前記隙間に溜まる排気ガス中の凝結水を排出し得る切欠あるいは孔からなる水抜部が形成されていることを特徴とする排気マニホールド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、排気マニホールドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】
従来、図１０の外観斜視図で、また図１１の断面構成図で示す、排気マニホールド５１のフランジ部５１ａに、触媒５を内装した触媒ケース５２のフランジ部５２ａを締結ボルト５３で締結したものに対し、締結ボルト５３を廃止できて、フランジ部を小さくでき、しかも安価に製造できる図１２に断面図で示すような、摩擦圧接により吸気マニホールド５１と触媒ケース５２を一体化させたものが存在する。
しかし、図１２及び図１３の拡大図で示すように、触媒ケース５２のフランジ部５２ａに対し、排気マニホールド５１の端面を摩擦接合面Ｐで接合させる際に、摩擦接合面Ｐを擦り合わせ、摩擦熱により溶融させ、その後、大きな圧力で押し付けて摩擦接合面Ｐの溶融層を外部へ排出して接合する方式であるため、排出された溶バリＢが摩擦接合面Ｐの周囲に残り、内側へ排出された溶バリＢが、エンジン運転中の高速の排気ガス流とか振動などで脱落して、触媒５を破損させる虞れがあるため、溶バリＢの内側への脱落を防ぐために、摩擦接合面Ｐの内側には立ち上げ状に溶バリ脱落防止堰３を形成する必要があった。
【０００３】
しかしながら、従来構造では、図１４の拡大断面図で示すように、溶バリ脱落防止堰３と、その外側に接合される排気マニホールド５１の壁面間には溝Ｍが形成されて、この溝Ｍ内に、硫酸とか硝酸が主成分の凝結水Ｗが溜まる虞れがあり、強酸の凝結水Ｗが溜まると、排気マニホールド５１とか触媒ケース５２の接合面Ｐを腐食して、強度を低下させてしまうという問題点があった。
即ち、排気ガス中には燃焼により生成されたNO，NO2 ，SO2 及びH2O が存在し、これらが凝縮されると、H2O とS02 から硫酸が生成され、また、H2O とNO2 から硝酸が生成され、強酸の凝結水Ｗとなるのである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記従来の問題点に鑑み案出したものであって、溶バリの内側への脱落を良好に防ぐとともに、強酸の凝結水を良好に排出することのできる摩擦圧接による排気マニホールドを提供せんことを目的とし、その要旨は、摩擦接合面の内側に、隙間を有して溶バリ脱落防止堰が立ち上げ形成されてなり、該溶バリ脱落防止堰には、前記隙間に溜まる排気ガス中の凝結水を排出し得る切欠あるいは孔からなる水抜部が形成されていることである。
【０００５】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は、排気マニホールドと、触媒を入れた触媒ケースの分解斜視図であり、本例では、触媒ケース２の上端に外側へ突出状に一体形成されたフランジ部２ａの内側に、上方へ立ち上げて溶バリ脱落防止堰３が一体形成されており、この溶バリ脱落防止堰３には、内側から外側へ貫通する切欠部３ａが周方向に所定間隔で開口形成されたものとなっており、この部分の拡大図を図２に示し、また、図３にはその平面図を、また、図４には要部縦断面図を示す。
【０００６】
この切欠部３ａは、鋳造により溶バリ脱落防止堰３と一体状に形成したものであっても、後に、加工して形成したものであっても良く、また、切欠部３ａの下端は、フランジ部２ａ上面の摩擦接合面Ｐと同一高さでなくても良いが、切欠部３ａの下端を摩擦圧接時に発生する溶バリの高さ以上に高い位置に形成しては意味がない。即ち、切欠部３ａの切欠深さａは、ほぼフランジ部２ａの上面位置まで切り欠くか、或いは図４に示すように、摩擦圧接時の溶バリＢの高さｂ分、溶バリ脱落防止堰３の上面より低い位置であれば良い。この切欠部３ａの周方向の幅は、摩擦圧接時に発生する溶バリが内部へ侵入し脱落しないような８mm以下の幅が好ましく、また、凝結水の排水性能から考慮すると２mm以上の幅であることが望ましい。
即ち、図５には、切欠部３ａの幅と、溶バリの内側への突出量との関係を図示しており、また図６では、各部材間の寸法を例示している。
【０００７】
即ち、図６において、溶バリ脱落防止堰３の半径方向の厚みｔは、４mm程度に設定されており、溶バリ脱落防止堰３の外側の摩擦接合面Ｐの幅も４mm程度で、両者間のクリアランスＣは２mm程度であり、また、摩擦接合面Ｐの外周の半径Ｒは７０mm程度であり、溶バリＢの切欠部３ａから内側へ突出する突出量をＳとすると、図５に示すように、切欠部３ａの周方向への幅が広いほど溶バリＢの内側への突出量が大となるが、切欠部３ａの周方向の幅長が８mm以下では、溶バリＢの表面張力で、内側への突出量Ｓは少なくなり安定したものとなる実験結果が得られている。
【０００８】
このように切欠部３ａの周方向への幅長を２mm〜８mmの範囲内に設定しておくと、溶バリＢの内側への突出量を少なくでき、しかも溶バリ脱落防止堰３の外側のクリアランスＣ内で凝縮される凝結水Ｗを、良好に切欠部３ａから内部に排水させて良好に排出することができ、凝結水Ｗが溜まることを良好に防いで、腐食の発生を防ぎ、摩擦接合面Ｐの強度低下を防ぐことができるものとなる。
【０００９】
なお、図７の外観斜視図で、また図８の断面構成図で、また、図９にアウトレットの平面図を示すように、触媒ケース２が排気マニホールド１と一体状に形成され、触媒ケース２の下流端が、アウトレット４のフランジ部４ａに摩擦圧接されて接合される場合においても、アウトレット４のフランジ部４ａの摩擦接合面Ｐの内側には、溶バリ脱落防止堰３が立設され、この溶バリ脱落防止堰３には、周方向に間隔をおいて切欠部３ａが形成されて、良好に溶バリＢの内側への侵入を防ぎ、かつ良好に凝結水Ｗを排水することができるものとなる。なお、図８中の６は触媒位置固定ボルトである。
【００１０】
なお、本例では、溶バリ脱落防止堰３に切欠部３ａを形成したものを例示しているが、切欠部３ａに代えて、孔を溶バリ脱落防止堰３に形成させても、孔により、溶バリの内側への侵入を防ぎ、かつ良好に凝結水を排出することができるものとなる。なお、この場合の孔径も２mm〜８mm程度の孔径に形成することができる。
【００１１】
【発明の効果】
本発明の排気マニホールドは、摩擦接合面の内側に、隙間を有して溶バリ脱落防止堰が立ち上げ形成されてなり、該溶バリ脱落防止堰には、前記隙間に溜まる排気ガス中の凝結水を排出し得る切欠あるいは孔からなる水抜部が形成されていることにより、摩擦圧接による摩擦接合面で発生する溶バリの内側への侵入を良好に防いで、溶バリが内側へ脱落して触媒を傷付けることを防ぐことができると同時に、溶バリ脱落防止堰の外側で生成される凝結水を、良好に水抜部を通し排出することができるものとなり、凝結水が溜まることを防止できて、腐食による強度低下を防ぐことができる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の排気マニホールドと触媒ケースの分解斜視図である。
【図２】触媒ケースの上端側の正面構成図である。
【図３】図２の平面構成図である。
【図４】図２の要部縦断面図である。
【図５】溶バリ脱落防止堰に形成した切欠部の幅と、溶バリの突出量との関係図である。
【図６】切欠部周辺の拡大平面構成図である。
【図７】第２実施例の外観斜視構成図である。
【図８】図７の断面構成図である。
【図９】図８におけるアウトレットの平面図である。
【図１０】従来のボルト締結した排気マニホールドの外観斜視構成図である。
【図１１】図１０の縦断面図である。
【図１２】摩擦圧接により一体化した排気マニホールドと触媒ケースの断面構成図である。
【図１３】図１２における溶バリの発生状態を示す断面拡大構成図である。
【図１４】さらに溝内に凝結水が溜まる状態を示す要部断面拡大図である。
【符号の説明】
１  排気マニホールド
２  触媒ケース
２ａ  フランジ部
３  溶バリ脱落防止堰
３ａ  切欠部
４  アウトレット
４ａ  フランジ部
５  触媒
Ｐ  摩擦接合面（圧接面）
Ｍ  溝
Ｗ  凝結水
Ｂ  溶バリ
【図１】
0003721464.tif 000002
【図２】
0003721464.tif 000003
【図３】
0003721464.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003721464.tif 000008
【図８】
0003721464.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
0003721464.tif 000013
【図１３】
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【図１４】
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