(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の気筒を有した内燃機関からの排気ガスを導く流路を全体として構成し、前記内燃機関からの排気ガスを導く複数の流路のそれぞれである枝管部と、前記枝管部を集合させて、前記枝管部からの排気ガスを大気中、または下流側に存在する当該排気系部品とは別の排気系部品へと導く集合管部とを有した排気系部品であって、
前記枝管部の各々にて前記内燃機関から前記集合管部へと向かう流路を形成する外殻の一部分、及び前記集合管部にて前記枝管部の各々から大気中、または下流側に存在する当該排気系部品とは別の排気系部品へと向かう流路を形成する外殻の一部分を、一体に構成する第一外殻部材と、
前記枝管部の各々にて前記内燃機関から前記集合管部へと向かう流路を形成する外殻の一部分、及び前記集合管部にて前記枝管部の各々から大気中、または下流側に存在する当該排気系部品とは別の排気系部品へと向かう流路を形成する外殻の一部分を構成し、前記第一外殻部材とは別体に形成された第二外殻部材であって、当該第二外殻部材が前記第一外殻部材に接合されることで、前記枝管部における流路及び前記集合管部における流路を形成する凹部を有した第二外殻部材と、
前記枝管部のそれぞれのうち、互いに隣接する２つの前記枝管部を接続する支持部と
を備え、
前記支持部は、
前記枝管部及び前記集合管部の周縁と当該支持部の周縁の一部とによって囲まれた部位が開口した開口部を形成するように、前記第一外殻部材及び前記第二外殻部材のうちのいずれか一方と一体に形成され、
前記枝管部の各々は、同一方向に屈曲した管状に形成されており、
前記内燃機関に接続される板状のフランジ部であって、前記内燃機関の排気ポートそれぞれに前記枝管部の各々を接続する接続孔を有すると共に、前記枝管部の各々が屈曲する方向に沿って前記接続孔から離れる位置に締結部品を挿通する挿通孔を少なくとも１つ有したフランジ部を備え、
前記支持部は、
前記開口部の開口が、前記フランジ部に接続された前記枝管部が屈曲する方向に沿って形成されていると共に、前記フランジ部の外表面と直交しかつ前記挿通孔の中心から延伸する軸を中心とし、更に、締結部品を締結する工具が通過可能な領域を、前記開口部の開口が含む位置に形成されている
ことを特徴とする排気系部品。
【請求項２】
前記第一外殻部材、及び前記第二外殻部材のうちの少なくともいずれか一方を複数備える
ことを特徴とする請求項１に記載の排気系部品。
【請求項３】
当該排気系部品は、
エキゾーストマニホルドである
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の排気系部品。
【請求項４】
当該排気系部品は、
複数の排気パイプを１つの排気パイプに合流させる合流部材である
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の排気系部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関からの排気ガスの流路を構成する排気系部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車における内燃機関からの排気ガスの流路を構成する排気系を構成する部品（以下、排気系部品と称す）として、エキゾーストマニホルド，各種パイプ，触媒コンバータ，マフラーなどが知られている。
【０００３】
排気系部品のうちのエキゾーストマニホルドの中には、複数の気筒を有した内燃機関の排気ポートそれぞれからの排気ガスが通過する複数の通過孔を有したフランジ部と、内燃機関の各排気ポートからフランジ部の通過孔を介した排気ガスが通過するエキマニ本体部とを備えたものが知られている（特許文献１参照）。特許文献１に記載されたエキマニ本体部は、それぞれが同一方向に屈曲した管状に形成され、かつ各排気ポートに接続される複数の枝管部と、各枝管部を１つの流路へと集合させる形状の管である集合管部とを備え、全体として、多岐管に形成されたものである。
【０００４】
特に、特許文献１に記載されたエキマニ本体部は、当該エキマニ本体部の外殻を構成する板状の部材であって、窪み（凹部）を有している。エキマニ本体部は、当該複数の外殻部材の周縁を接合することで枝管部及び集合管部を構成し、凹部に囲まれた空間が排気ガスの流路として機能する、いわゆるモナカ構造のエキマニ本体部である。
【０００５】
なお、エキゾーストマニホルドは、各枝管部の端部がフランジ部の通過孔の周縁に接合（例えば、溶接）され、内燃機関に固定される。一般的に、内燃機関への固定は、フランジ部に設けられた挿通孔にボルトなどの締結部品を挿通して締結することで行われるため、エキゾーストマニホルドには、作業の容易性が求められる。
【０００６】
内燃機関の各排気ポートからの排気ガスは高温であるため、排気ガスが枝管部や集合管部を通過すると、当該エキマニ本体部を構成する外殻部材の温度は上昇する。
このため、エキゾーストマニホルド、特に、エキマニ本体部の集合管部において複数の枝管部が合流する部位（以下、合流部と称す）には、熱応力が発生することとなり、合流部における前記熱応力による歪みの発生を抑制する必要がある。
【０００７】
前記歪みの抑制を実現するエキゾーストマニホルドとして、複数の枝管部と、１つの集合管部と、互いに隣接する枝管部の間を接続する板状に形成された部位（以下、裾部と称す）とを備え、全体として、多岐管に形成されたものがある（特許文献２参照）。さらに、特許文献２に記載されたエキマニ本体部の裾部には、エキゾーストマニホルドを内燃機関に固定する際の作業性を確保することを目的として、挿通孔と同芯の軽量孔が設けられている。
【０００８】
なお、特許文献２に記載されたエキマニ本体部は、一枚の板材をプレス加工することで、複数の枝管部、１つの集合管部、及び少なくとも裾部を有した１つの外殻部材に相当する部位（以下、半割部と称す）を、一枚の板材の上に２つ作成し、その後、半割部のそれぞれが互いに対向して当接するように曲げ加工することで形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００９−２５７２４７号公報
【特許文献２】特開平０６−２２１１４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献２に記載されたエキマニ本体部においては、曲げ加工の後に溶接などの接合処理がなされる。
特許文献２に記載されたエキマニ本体部に対する接合処理は、各枝管部同士の周縁、及び集合管部同士の周縁のそれぞれに加えて、裾部における軽量孔の周縁同士も接合する必要があり、接合処理の手間が多いという問題があった。
【００１１】
つまり、従来の技術では、複数の枝管部と１つの集合管部とを備え、少なくとも枝管部と集合管部とを少なくとも２つの外殻部材を接合することで構成される排気系部品において、当該排気系部品を介した作業の容易性を確保し、複数の枝管部が合流する部位への応力集中を避けると共に、接合処理に係る手間を低減できないという問題があった。
【００１２】
そこで、本発明は、複数の枝管部と１つの集合管部とを備え、枝管部と集合管部とが少なくとも２つの外殻部材を接合することで構成される排気系部品において、当該排気系部品を介した作業の容易性を確保し、複数の枝管部が合流する部位への応力集中を避けると共に、接合処理に係る手間を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記目的を達成するためになされた本発明は、複数の気筒を有した内燃機関からの排気ガスを導く流路を全体として構成し、内燃機関からの排気ガスを導く各流路を構成する枝管部と、それら枝管部を集合させて、枝管部からの排気ガスを下流へと導く集合管部とを有した排気系部品に関する。
【００１４】
本発明の排気系部品は、第一外殻部材と、第二外殻部材と、支持部とを備えている。第一外殻部材は、枝管部の各々にて内燃機関から集合管部へと向かう流路を形成する外殻の一部分、及び集合管部にて枝管部の各々から下流へと向かう流路を形成する外殻の一部分を一体に構成する。
【００１５】
第二外殻部材は、枝管部の各々にて内燃機関から集合管部へと向かう流路を形成する外殻の一部分、及び集合管部にて枝管部の各々から下流へと向かう流路を形成する外殻の一部分を構成し、第一外殻部材とは別体に形成されている。さらに、第二外殻部材は、当該第二外殻部材が第一外殻部材に接合されることで、枝管部における流路及び集合管部における流路を形成する凹部を有している。
【００１６】
すなわち、本発明の排気系部品は、第一外殻部材と第二外殻部材とを接合することで、複数の流路のそれぞれを形成する各枝管部と、それらの枝管部が集合した流路を形成する集合管部とを構成する、いわゆる「モナカ構造」の排気系部品である。
【００１７】
そして、本発明の排気系部品における支持部は、枝管部のそれぞれのうち、互いに隣接する２つの枝管部を接続する。支持部は、枝管部及び集合管部の周縁と当該支持部の周縁の一部とによって囲まれた部位が開口した開口部を形成するように、第一外殻部材及び第二外殻部材のうちのいずれか一方と一体に形成されている。
【００１８】
つまり、本発明の排気系部品には、枝管部及び集合管部の周縁と支持部の周縁の一部とによって囲まれた部位が開口した開口部が形成される。本発明においては、開口部における開口には、締結部品を締結するための工具を容易に挿入できる。ここで言う、締結部品とは、当該排気系部品を他の装置（内燃機関）などに固定するための部品であり、例えば、ボルトやネジなどである。また、開口部における開口を介して、他の装置に取り付けられる当該排気系部品とは異なる部品や締結部品などを操作できる。
【００１９】
これらの結果、本発明の排気系部品によれば、作業性を向上させることができる。
さらに、本発明の排気系部品によれば、隣接する枝管部を接続する支持部が設けられたことにより、当該排気系部品において複数の枝管部が合流する部位の剛性を高めることができる。この結果、本発明の排気系部品によれば、排気ガスが通過することによる外殻部材の温度が変化して外殻部材に発生する熱応力を抑え、複数の枝管部が合流する部位に割れなどが生じることを抑制できる。
【００２０】
しかも、本発明によれば、当該排気系部品の構築を、第一外殻部材の周縁と第二外殻部材の周縁とが当接する部位を接合することによって実現できる。つまり、本発明によれば、従来の排気系部品と異なり、開口部における開口を形成するために、支持部の周縁を溶接する必要がなくなり、排気系部品を構築する際の接合（溶接）工程を低減できる。
【００２１】
換言すれば、本発明の排気系部品によれば、複数の枝管部と１つの集合管部とを備え、枝管部と集合管部とが少なくとも２つの外殻部材を接合することで構成される排気系部品において、複数の枝管部が合流する部位への応力集中を避けると共に、当該排気系部品を介した作業の容易性を確保しつつ、接合処理に係る手間を低減できる。
【００２２】
本発明の排気系部品は、２つ以上の外殻部材を備えた排気系部品に適用することができる。
本発明の排気系部品は、第一外殻部材、及び第二外殻部材のうちの少なくともいずれか一方を複数備えていても良い。
【００２３】
すなわち、本発明の排気系部品の構成としては、１つの第一外殻部材と複数の第二外殻部材との組み合わせによる構成、複数の第一外殻部材と１つの第二外殻部材との組み合わせによる構成、複数の第一外殻部材と複数の第二外殻部材との組み合わせによる構成などがある。
【００２４】
第一外殻部材、及び第二外殻部材のうちの少なくともいずれか一方を複数備えている排気系部品において、枝管部のそれぞれを２つの外殻部材によって構成すれば、当該枝管部を構成しない外殻部材は、当該枝管部を構成する部位を備えていなくとも良い。第一外殻部材、及び第二外殻部材のうちの少なくともいずれか一方を複数備えている排気系部品によれば、枝管部を構築する外殻部材に多様性をもたせることができ、排気系部品における設計の自由度を向上させることができる。
【００２５】
さらに、本発明において、枝管部の各々を、同一方向に屈曲した管状に形成することもできる。
この場合、本発明の排気系部品は、内燃機関に接続される板状のフランジ部を備えている。フランジ部は、内燃機関の排気ポートそれぞれに枝管部の各々を接続する接続孔を有すると共に、枝管部の各々が屈曲する方向に沿って接続孔から離れる位置に締結部品を挿通する挿通孔を少なくとも１つ有する。
【００２６】
本発明の排気系部品においては、開口部の開口が、フランジ部に接続された枝管部が屈曲する方向に沿って形成されると共に、フランジ部の外表面と直交しかつ挿通孔の中心から延伸する軸を中心とした領域を、開口部の開口が含む位置に、支持部が形成される。
【００２７】
すなわち、本発明の排気系部品は、フランジ部の挿通孔に対する開口部の開口の位置が、締結部品を締結する締結工具が通過可能な経路（工具軌跡）を確保可能となるように支持部が設けられる。
【００２８】
本発明によれば、当該排気系部品を内燃機関に固定する際に、開口部の開口に締結工具を、開口部の開口に容易に挿通することができる。この結果、本発明の排気系部品によれば、当該排気系部品を内燃機関に固定する際の作業性を確実に確保することができる。
【００２９】
なお、本発明は、エキゾーストマニホルドや、複数の排気パイプを１つの排気パイプに合流させる合流部材に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明が適用された排気系部品としてのエキゾーストマニホルドを備えた排気システムの一部分の構成を示す図の一例である。
【図２】実施形態における排気系部品を示す図の一例である。
【図３】実施形態における排気系部品を示す図の一例である。
【図４】排気系部品を構成する下側外殻部材を示す図の一例である。
【図５】排気系部品を構成する中間外殻部材を示す図の一例である。
【図６】排気系部品を構成する上側外殻部材を示す図の一例である。
【図７】第二実施形態における排気系部品を示す図の一例である。
【図８】第二実施形態における排気系部品を示す図の一例である。
【図９】排気系部品の変形例の一例を示す図である。
【図１０】排気系部品の変形例の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
［第一実施形態］
〈排気システムの構成〉
図１に示すように、排気システム１は、複数の気筒を有した内燃機関１２０からの排気ガスを、大気中に導くシステムである。
【００３２】
なお、内燃機関１２０は、第一気筒＃１から第四気筒＃４までの４気筒を直列に配置した、直列四気筒、またはＶ型の内燃機関である。
排気システム１は、少なくとも、エキゾーストマニホルド１０と、触媒コンバータ６０と、排気パイプ６５とを備えている。排気システム１は、図示しない周知の一つ以上のマフラーやエンドパイプを備えている。
【００３３】
このうち、触媒コンバータ６０は、エキゾーストマニホルド１０からの排気ガスを浄化する周知の触媒を内蔵した機構であり、触媒にて浄化された排気ガスを排気パイプ６５へと導く。
【００３４】
排気パイプ６５は、排気ガスの流路を構成する周知のパイプであり、触媒コンバータ６０にて浄化された排気ガスを大気中に導く流路を構成する。
〈エキゾーストマニホルドの全体構成〉
図２（Ａ）は、エキゾーストマニホルドの上面図であり、図２（Ｂ）は、エキゾーストマニホルドの正面図である。さらに、図３（Ａ）は、エキゾーストマニホルドの側面図であり、図３（Ｂ）は、図２（Ａ）におけるＡ−Ａ断面図、図３（Ｃ）は、図２（Ｂ）におけるＢ−Ｂ断面図である。
【００３５】
図２（Ａ），図２（Ｂ），図３（Ａ），図３（Ｂ），図３（Ｃ）に示すように、エキゾーストマニホルド１０は、フランジ部１２と、エキゾーストマニホルド本体部（以下、エキマニ本体部と称す）２０とを備えている。
【００３６】
このうち、フランジ部１２は、内燃機関１２０に接続される板状の部材である。フランジ部１２には、内燃機関１２０の排気ポートＰ１〜Ｐ４それぞれに接続される接続孔１６nが設けられていると共に、締結部品が挿通される複数の孔（以下、挿通孔と称す）１８mが設けられている。なお、ここで言う締結部品とは、フランジ部１２を内燃機関１２０に固定する周知の部品であり、例えば、ボルトやネジなどである。本実施形態において、添字ｎは、内燃機関１２０において直列に配置される気筒の数（実施形態では、ｎ＝４）を示し、添字ｍは、挿通孔１８の個数（実施形態では、ｍ＝５）を表す。
【００３７】
次に、エキマニ本体部２０は、上側外殻部材３５と、中間外殻部材４０と、下側外殻部材４５とを備えている。エキマニ本体部２０では、内燃機関１２０からの排気ガスを触媒コンバータ６０へと導く流路を、部材３５，４０，４５を接合することで構成する。すなわち、エキマニ本体部２０は、いわゆる「モナカ構造」のエキマニ本体部である。
【００３８】
エキマニ本体部２０は、枝管部２２nと、集合管部２４とを備えている。
枝管部２２は、内燃機関１２０の排気ポートＰ１〜Ｐ４のそれぞれからの排気ガスを導く流路のそれぞれを形成する。枝管部２２の各々は、屈曲した管状に形成されており、各枝管部２２の一方の端部がフランジ部１２の接続孔１６の周縁に接続される。フランジ部１２への枝管部２２の接続は、フランジ部１２から突出する各枝管部２２の屈曲の方向が同一方向となるようになされている。
【００３９】
集合管部２４は、枝管部２２におけるフランジ部１２に接続されていない端部を集合させて、枝管部２２からの排気ガスを少なくとも１つの排気パイプ６５へと導く流路を形成する。本実施形態においては、集合管部２４は、触媒コンバータ６０を介して排気パイプ６５に接続されている。
【００４０】
なお、本実施形態におけるフランジ部１２の挿通孔１８は、当該フランジ部１２の上辺（図２（Ｂ）中の上側）に沿って２箇所，当該フランジ部１２の下辺（図２（Ｂ）中の下側）に沿って３箇所の計５箇所設けられている。５つの挿通孔１８のうち、１つの挿通孔１８3は、当該挿通孔１８3の中心を通り、かつフランジ部１２の外表面に直交する軸が、枝管部２２2，枝管部２２3にて挟まれる位置に設けられている。
【００４１】
エキマニ本体部２０には、支持部２８が設けられている。支持部２８は、互いに隣接する２つの枝管部２２を接続する部材である。本実施形態における支持部２８は、枝管部２２2，枝管部２２3を接続する部材として設けられている。
【００４２】
さらに、本実施形態における支持部２８は、枝管部２２及び集合管部２４の周縁と当該支持部２８の周縁の一部とによって囲まれた部位が開口した開口部５１を形成するように設けられている。本実施形態における支持部２８は、フランジ部１２の外表面と直交し、かつ挿通孔１８3の中心から延伸する軸を中心とした所定の領域（以下、工具軌跡と称す）を、開口部５１の開口が包含するように設けられる。なお、所定の領域とは、例えば、ボルトやネジなどの締結部品を締結する工具が通過可能な領域である。
【００４３】
例えば、本実施形態における開口部５１の開口は、挿通孔１８3と同芯状であり、所定の領域は、開口部５１の開口及び挿通孔１８3と同芯状となる領域である。ここで言う同芯状とは、同芯であることの他に、互いの中心が、予め規定された誤差範囲の間でズレが生じている状態を含むものである。
〈エキマニ本体部の細部構成〉
次に、エキマニ本体部２０の細部構成について説明する。
【００４４】
エキマニ本体部２０、即ち、枝管部２２及び集合管部２４を構成する上側外殻部材３５、中間外殻部材４０、及び下側外殻部材４５のそれぞれは、窪み（凹部）を有した板状の部材である。
【００４５】
上側外殻部材３５、中間外殻部材４０、及び下側外殻部材４５に形成される凹部は、例えば、板状の部材をプレス加工することで成型される。
図４に示すように、下側外殻部材４５は、下側枝部４６1〜４６4と、下側集合部４８と、支持部位５３とを備え、これら下側枝部４６1〜４６4と、下側集合部４８と、支持部位５３とが一体に形成されている。
【００４６】
下側枝部４６1〜４６4は、それぞれ、枝管部２２1〜２２4の各々を形成する外殻の一部分を構成する部位である。下側枝部４６1〜４６4は、それぞれ、半円状の窪みである凹部４７1〜凹部４７4を有している。
【００４７】
下側集合部４８は、集合管部２４の外殻の一部分を構成する部位である。下側集合部４８は、半円状の窪みである凹部４９を有している。
本実施形態においては、凹部４７1、凹部４７4、及び凹部４９は、全体として連続した窪みとなるように形成されている。
【００４８】
支持部位５３は、下側枝部４６2と下側枝部４６3とを接続する部位であり、支持部２８として機能する部位である。支持部位５３は、下側枝部４６2の周縁、下側集合部４８の周縁、下側枝部４６3の周縁、及び当該支持部位５３の周縁に囲まれた部位が開口した開口部５１を形成するように設けられている。
【００４９】
なお、本実施形態における支持部位５３は、開口部５１における開口が、工具軌跡に沿って、フランジ部１２における挿通孔１８3と同芯状となるように設けられている。
下側外殻部材４５における支持部位５３の製造方法について説明する。具体的には、下側外殻部材４５を製造する際には、板状の部材をプレス加工することで、下側枝部４６1〜４６4、及び下側集合部４８を形成すると、下側枝部４６2と下側枝部４６3との間に板状に形成された部位である裾部が残る。裾部の一部分が支持部位５３として残るように、開口部５１における開口を当該裾部に穿設する。
【００５０】
図５に示すように、中間外殻部材４０は、中間枝部４１1，４１4と、中間集合部４４とを備え、これら中間枝部４１1，４１4と中間集合部４４とが一体に形成されている。
中間枝部４１1，４１4は、それぞれ、枝管部２２1，２２4の各々を形成する外殻の一部分を構成する部位である。中間枝部４１1，４１4は、それぞれ、半円状の窪みである凹部４２1，凹部４２4を有している。
【００５１】
中間集合部４４は、集合管部２４において、枝管部２２1，枝管部２２4が集合する部位の一部分を構成する、板状の部位である。
つまり、本実施形態のエキマニ本体部２０では、中間外殻部材４０の周縁を、下側外殻部材４５における下側枝部４６1、４６4及び下側集合部４８の周縁と接合することで、中間枝部４１1及び下側枝部４６1に囲まれた管状の部位、即ち、凹部４２1と凹部４７1とによって枝管部２２1が形成される。そして、中間枝部４１4及び下側枝部４６4に囲まれた管状の部位、即ち、凹部４２4と凹部４７4とによって枝管部２２4が形成される。
【００５２】
さらに、中間集合部４４及び下側集合部４８に囲まれた部位、即ち、中間集合部４４を構成する平面と凹部４９とによって、集合管部２４のうちの枝管部２２1と枝管部２２4とが集合する部位が形成される。
【００５３】
図６に示すように、上側外殻部材３５は、上側枝部３６2，３６3と、上側集合部３８とを備えている。
このうち、上側枝部３６2、上側枝部３６3は、それぞれ、枝管部２２2，枝管部２２3を形成する外殻の一部分を構成する部位である。これら上側枝部３６2，及び上側枝部３６3は、それぞれ、半円状の窪みである凹部３７2と、凹部３７3とを有している。
【００５４】
上側集合部３８は、集合管部２４を形成する外殻の一部分を構成する部位である。上側集合部３８は、半円状の窪みである凹部３９を備えている。
なお、これらの凹部３７2，凹部３７3，及び凹部３９は、全体として連続した窪みとなるように形成されている。
【００５５】
なお、上側外殻部材３５は、上側枝部３６2，３６3の間に開放空間を有している。
つまり、本実施形態のエキマニ本体部２０では、上側外殻部材３５における上側枝部３６2及び上側枝部３６3の周縁を、下側外殻部材４５における下側枝部４６2、４６3と接合することで、上側枝部３６2及び下側枝部４６2に囲まれた管状の部位、即ち、凹部３７2と凹部４７2とによって枝管部２２2が形成される。そして、上側枝部３６3及び下側枝部４６3に囲まれた管状の部位、即ち、凹部３７3と凹部４７3とによって枝管部２２3が形成される。
【００５６】
さらに、本実施形態のエキマニ本体部２０では、上側外殻部材３５における上側集合部３８の周縁を、中間外殻部材４０の中間集合部４４の周縁と接合することで、中間集合部４４及び上側集合部３８に囲まれた部位、即ち、中間集合部４４を構成する平面と凹部３９とによって、集合管部２４のうちの枝管部２２2と枝管部２２3とが集合する部位が形成される。また、本実施形態では、上側外殻部材３５における上側枝部３６2及び上側枝部３６3の周縁を、下側外殻部材４５における下側枝部４６1、４６4と接合することで、下側外殻部材４５の支持部位５３を支持部２８として機能させることができる。
【００５７】
なお、実施形態における接合とは、部材同士を接続・固定する周知の手法であり、例えば、溶接を含む。
［第一実施形態の効果］
以上説明したように、本実施形態のエキゾーストマニホルド１０には、枝管部２２2，枝管部２２3の周縁及び集合管部２４の周縁と支持部位５３（支持部２８）の周縁の一部とによって囲まれた部位が開口した開口部５１が形成される。そして、支持部位５３（支持部２８）は、フランジ部１２に設けられた挿通孔１８3に対して、開口部５１における開口が工具軌跡の延長上に位置するように設けられている。
【００５８】
このため、エキゾーストマニホルド１０によれば、当該エキゾーストマニホルド１０を内燃機関１２０に固定する際に、開口部５１における開口を介して、ボルトなどの締結部品を締結する締結工具を容易に挿入でき、その締結部品を締結する際の作業性を向上させることができる。
【００５９】
しかも、エキゾーストマニホルド１０によれば、隣接する枝管部２２2，２２3を接続する支持部２８が設けられたことにより、当該エキゾーストマニホルド１０において複数の枝管部２２が合流する部位の剛性を高めることができる。この結果、エキゾーストマニホルド１０によれば、排気ガスが通過することにより下側外殻部材４５，及び上側外殻部材３５の温度が変化して下側外殻部材４５，及び上側外殻部材３５に発生する熱応力を抑え、枝管部２２が合流する部位に割れなどが生じることを抑制できる。
【００６０】
さらに、エキゾーストマニホルド１０によれば、その支持部２８の構築を、上側外殻部材３５の周縁と、下側外殻部材４５における下側枝部４６2，４６3とを接合することで実現できる。つまり、エキゾーストマニホルド１０によれば、従来のエキゾーストマニホルドと異なり、開口部５１における開口を形成するために、当該開口同士の周縁を溶接する必要がない。よって、エキゾーストマニホルド１０によれば、エキゾーストマニホルド１０における支持部２８を構築する際の接合（溶接）工程を低減できる。
【００６１】
換言すれば、エキゾーストマニホルド１０によれば、複数の枝管部２２nと１つの集合管部２４とを備え、枝管部２２と集合管部２４とが外殻部材３５，４０，４５を接合することで構成されるエキゾーストマニホルド１０において、当該エキゾーストマニホルド１０を介した作業の容易性を確保し、複数の枝管部２２が合流する部位への応力集中を避けると共に、接合処理に係る手間を低減できる。
［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態について説明する。
【００６２】
本発明の第二実施形態は、第一実施形態とは、主として、本発明が適用されるエキゾーストマニホルドの構成が異なる。このため、本実施形態においては、第一実施形態と同様の構成には、同一の符号を付して説明を省略し、第一実施形態とは異なるエキゾーストマニホルドの構成を中心に説明する。
〈エキゾーストマニホルドの全体構成〉
図７（Ａ）は、エキゾーストマニホルドの上面図であり、図７（Ｂ）は、エキゾーストマニホルドの正面図である。さらに、図８（Ａ）は、エキゾーストマニホルドの側面図であり、図８（Ｂ）は、図７（Ａ）におけるＡ−Ａ断面図、図８（Ｃ）は、図７（Ｂ）におけるＢ−Ｂ断面図である。
【００６３】
図７（Ａ），図７（Ｂ），図８（Ａ），図８（Ｂ），図８（Ｃ）に示すように、エキゾーストマニホルド７０は、フランジ部７２とエキマニ本体部７８とを備えている。
フランジ部７２は、内燃機関１２０に接続される板状の部材である。フランジ部７２には、接続孔７４nが設けられている共に、挿通孔７６mが設けられている。本実施形態における接続孔７４nは、第一実施形態の接続孔１６nと同様、内燃機関１２０の排気ポートＰ１〜Ｐ４それぞれに接続される。
【００６４】
次に、エキマニ本体部７８は、上側外殻部材８３と、下側外殻部材９０とを備え、内燃機関１２０からの排気ガスを触媒コンバータ６０へと導くマニホールド内流路を、外殻部材８３，９０を接合することで構成する。すなわち、エキマニ本体部７８は、いわゆる「モナカ構造」のエキマニ本体部である。
【００６５】
エキマニ本体部７８は、枝管部８１nと、集合管部８２とを備えている。
このうち、枝管部８１は、内燃機関１２０から導かれる排気ガスの流路のそれぞれを形成する。枝管部８１の各々は、屈曲した管状に形成されており、各枝管部８１の一方の端部がフランジ部７２の接続孔７４の各々の周縁に接続される。フランジ部７２への枝管部８１の接続は、フランジ部７２から突出する各枝管部８１の屈曲の方向が同一方向となるようになされている。
【００６６】
集合管部８２は、各枝管部８１nにおけるフランジ部７２に接続されていない側の端部を集合させて、枝管部８１からの排気ガスを少なくとも１つの排気パイプ６５へと導く流路を形成する。
【００６７】
なお、本実施形態におけるフランジ部７２の挿通孔７６は、当該フランジ部７２の上辺（図７（Ｂ）中の上側）に沿って３箇所，当該フランジ部７２の下辺（図７（Ｂ）中の下側）に沿って２箇所の計５箇所設けられている。５つの挿通孔７６のうち、挿通孔７６2，挿通孔７６4は、それぞれ、当該挿通孔７６2，挿通孔７６4の中心を通り、かつフランジ部７２の外表面に直交する軸のそれぞれが、枝管部８１1，枝管部８１2にて挟まれる位置、枝管部８１3，枝管部８１4にて挟まれる位置に設けられている（図８（Ｃ）参照）。
【００６８】
エキマニ本体部７８には、２つの支持部８８，８９が設けられている。
支持部８８は、枝管部８１1，枝管部８１2を接続する。支持部８８は、枝管部８１1の周縁，集合管部８２の周縁，枝管部８１2の周縁，及び当該支持部８８の周縁の一部によって囲まれた部位が開口した開口部１０１を形成するように設けられている。
【００６９】
支持部８９は、枝管部８１3，枝管部８１4を接続する。支持部８９は、枝管部８１3の周縁，集合管部８２の周縁，枝管部８１4の周縁，及び当該支持部８９の周縁の一部によって囲まれた部位が開口した開口部１０２を形成するように設けられている。
【００７０】
さらに、支持部８８，８９は、それぞれ、フランジ部７２の外表面と直交し、かつ挿通孔７６1，挿通孔７６4の中心から延伸する軸を中心とした工具軌跡を、開口部１０１の開口，開口部１０２の開口が包含するように設けられる。より具体的には、本実施形態における支持部８８，８９は、それぞれ、挿通孔７６1，挿通孔７６4と開口部１０１，開口部１０２の開口とが同芯状となるように設けられていても良い。
〈エキマニ本体部の細部構成〉
次に、エキマニ本体部７８の細部構成について説明する。
【００７１】
エキマニ本体部７８を構成する上側外殻部材８３、及び下側外殻部材９０は、それぞれ、窪み（凹部）を有した板状の部材である。上側外殻部材８３、及び下側外殻部材９０に形成される凹部は、例えば、板状の部材をプレス加工することで成型される。
【００７２】
下側外殻部材９０は、下側枝部９１1〜下側枝部９１4と、下側集合部９４と、支持部位９６，９７とを備え、これら下側枝部９１1〜下側枝部９１4と、下側集合部９４と、支持部位９６，９７とが一体に形成されている。
【００７３】
下側枝部９１1〜下側枝部９１4は、それぞれ、枝管部８１1〜枝管部８１4の各々を形成する外殻の一部分を構成する部位である。下側枝部９１1〜下側枝部９１4は、半円状の窪みである凹部９３1〜凹部９３4を有している。
【００７４】
下側集合部９４は、集合管部８２の外殻の一部分を構成する部位である。下側集合部９４は、半円状の窪みである凹部９５を有している。
本実施形態においては、凹部９３1〜凹部９３4、及び凹部９５は、全体として連続した窪みとなるように形成されている。
【００７５】
支持部位９６は、下側枝部９１1と下側枝部９１2とを接続する部位である。支持部位９６は、下側枝部９１1の周縁、下側集合部９４の周縁、下側枝部９１2の周縁、及び当該支持部位９６に囲まれた部位が開口した開口部１０１を形成する。
【００７６】
支持部位９７は、下側枝部９１3と下側枝部９１4とを接続する部位である。支持部位９７は、下側枝部９１3の周縁、下側集合部９４の周縁、下側枝部９１4の周縁、及び当該支持部位９７に囲まれた部位が開口した開口部１０２を形成する。
【００７７】
なお、本実施形態における支持部位９６，９７は、それぞれ、開口部１０１，１０２における開口が、工具軌跡に沿って、フランジ部７２における挿通孔７６２，７６４と同芯状となるように設けられている。
【００７８】
上側外殻部材８３は、上側枝部８４1〜上側枝部８４4と、上側集合部８６とを備えている。
このうち、上側枝部８４1〜上側枝部８４4は、それぞれ、上側外殻部材８３において、枝管部８１1〜枝管部８１3を形成する外殻の一部分を構成する部位である。これら上側枝部８４1〜上側枝部８４4は、それぞれ、半円状の窪みである凹部８５1〜凹部８５4を有している。
【００７９】
上側集合部８６は、集合管部８２を形成する外殻の一部分を構成する部位である。上側集合部８６は、半円状の窪みである凹部８７を備えている。
なお、本実施形態においては、凹部８５1〜凹部８５4、及び凹部８７は、全体として連続した窪みとなるように形成されている。
【００８０】
なお、上側外殻部材８３は、各上側枝部８４の間に開放空間を有している。
つまり、本実施形態のエキマニ本体部７８では、上側外殻部材８３の周縁を、下側外殻部材９０の周縁と接合することで、上側枝部８４nと下側枝部９１nとに囲まれた管状の部位、即ち、凹部８５nと凹部９３nとによって枝管部８１nが形成される。そして、上側集合部８６と下側集合部９４とに囲まれた管状の部位、即ち、凹部８７と凹部９５とによって集合管部８２が形成される。
【００８１】
さらに、本実施形態のエキマニ本体部７８では、上側外殻部材８３における上側枝部８４1，８４2の周縁を、下側外殻部材９０における下側枝部９１1、９１2と接合することで、下側外殻部材９０の支持部位９６を支持部８８として機能させることができる。上側外殻部材８３における上側枝部８４3，８４4の周縁を、下側外殻部材９０における下側枝部９１3、９１4と接合することで、下側外殻部材９０の支持部位９７を支持部８９として機能させることができる。
［第二実施形態の効果］
以上説明したように、本実施形態のエキゾーストマニホルド７０においても、第一実施形態のエキゾーストマニホルド１０と同様の効果を得ることができる。
［その他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。
【００８２】
例えば、上記実施形態におけるエキマニ本体部２０，７８における枝管部２２，８１の本数は、４本としたが、枝管部２２，８１の本数は、上記実施形態の本数に限らない。つまり、内燃機関１２０の気筒数に応じて枝管部２２，８１の本数が規定されていれば、どのような本数でも良い。
【００８３】
さらには、上記実施形態では、エキマニ本体部２０，７８を構成する外殻部材３５，４０，４５，８３，９０の数を、２つ、または３つとしたが、エキマニ本体部を構成する外殻部材の数は、これに限るものではなく、幾つでも良い。すなわち、エキマニ本体部は、２つの外殻部材との組み合わせによって構成しても良いし、３以上の外殻部材の組み合わせによって構成しても良い。
【００８４】
上記実施形態では、枝管部２２，８１の形状は、屈曲した形状であったが、枝管部２２，８１の形状は、これに限るものではなく、例えば、ストレートパイプであっても良い。
上記実施形態においては、本発明の適用対象を、エキゾーストマニホルドとしたが、本発明の適用対象は、エキゾーストマニホルドに限るものではない。
【００８５】
すなわち、本発明の適用対象は、複数の枝管部と１つの集合管部とを備え、枝管部と集合管部とが少なくとも２つの外殻部材を接合することで構成される排気系部品であればどのようなものでも良い。
【００８６】
本発明の適用対象は、具体的には、図９，図１０（Ａ），図１０（Ｂ），図１０（Ｃ）に示すように、内燃機関１２０からの排気ガスが通過する排気パイプ１３０，１３１と、排気パイプ１３０，１３１を合流させる合流部材１５０と、合流部材１５０を通過した排気ガスを導く排気パイプ１３３，１３４とを備えた排気システム１６０における合流部材１５０であっても良い。
【００８７】
なお、図９は、合流部材１５０を有した排気システム１６０の概略構成を示す図である。図１０（Ａ）は、図９における合流部材１５０の拡大図であり、図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）におけるＢ−Ｂ断面図であり、図１０（Ｃ）は、図１０（Ａ）におけるＣ−Ｃ断面図である。
【００８８】
より具体的に、合流部材１５０は、図１０（Ａ）に示すように、排気パイプ１３０，１３１が接続されるパイプ接続部１５１，１５２と、排気パイプ１３３，１３４が接続されるパイプ接続部１５３，１５４と、パイプ接続部１５１，１５２からの排気ガスを合流させ、パイプ接続部１５３，１５４へと導く合流分流部１５５と、パイプ接続部１５１とパイプ接続部１５２との間を接続する支持部１５６とを備えている。
【００８９】
ただし、合流部材１５０は、図１０（Ｂ），図１０（Ｃ）に示すように、窪み（凹部）を有した板材である２つの外殻部材１５８，１５９を備え、これらの外殻部材１５８，１５９を接合することで構成される、いわゆる「モナカ構造」の部材である。
【００９０】
すなわち、パイプ接続部１５１，１５２、パイプ接続部１５３，１５４、合流分流部１５５は、外殻部材１５８，１５９を接合することで形成され、外殻部材１５８，１５９によって構成される部位である。
【００９１】
ただし、支持部１５６は、外殻部材１５８、及び外殻部材１５９のいずれか一方に設けられる。図１０（Ｂ），図１０（Ｃ）に示す例では、支持部１５６を、外殻部材１５９に設けている。
【００９２】
さらに、支持部１５６は、支持部１５６が設けられた外殻部材１５８及び外殻部材１５９のいずれか一方におけるパイプ接続部１５１，１５２の周縁、合流分流部１５５の周縁、及び当該支持部１５６の周縁に囲まれた部位が開口した開口部１５７を形成するように設けられている。
【００９３】
合流部材１５０によれば、開口部１５７における開口を介して、他の装置に取り付けられる合流部材１５０とは別の部品や締結部品などを操作できる。この結果、合流部材１５０によれば、それら別の部品や締結部品を用いた作業の際の作業性を向上させることができる。
［実施形態と特許請求の範囲との対応関係］
最後に、上記実施形態の記載と、特許請求の範囲の記載との関係を説明する。
【００９４】
上記実施形態における上側外殻部材３５，８３、下側外殻部材４５，９０、及び中間外殻部材４０が、特許請求の範囲の記載における第一外殻部材、及び第二外殻部材に相当し、フランジ部１２，７２が、特許請求の範囲の記載におけるフランジ部に相当する。
【００９５】
さらに、上記実施形態における支持部２８，８８，８９が、特許請求の範囲の記載における支持部に相当する。
【符号の説明】
【００９６】
１，１６０…排気システム  １０，７０…エキゾーストマニホルド  １２，７２…フランジ部  １６，７４…接続孔  １８，７６…挿通孔  ２０，７８…エキマニ本体部  ２２，８１…枝管部  ２４…集合管部  ２８，８８，８９…支持部  ３５，４０，４５，８３，９０…外殻部材  ３９，４９，８５，８７，９３，９５…凹部  ５１，１０１，１０２…開口部  ６０…触媒コンバータ  ６５…排気パイプ  １２０…内燃機関
【図１】
0005890257.tif 000002
【図２】
0005890257.tif 000003
【図３】
0005890257.tif 000004
【図４】
0005890257.tif 000005
【図５】
0005890257.tif 000006
【図６】
0005890257.tif 000007
【図７】
0005890257.tif 000008
【図８】
0005890257.tif 000009
【図９】
0005890257.tif 000010
【図１０】
0005890257.tif 000011