(57)【要約】【課題】簡単な構造で、軽量化できると共に、水漏れのおそれが少ないエギゾーストマニホルドを得る。【解決手段】各排気ポートに対応した各導入孔６〜８が形成され内燃機関１００に取り付けられる大フランジ４と、各導入孔６〜８に連通する排気室３６が大フランジ４の長手方向に沿って形成された外殻部材１６とを備える。外殻部材１６の外壁に断面略Ｕ字状の水冷ジャケット３８を取り付けて、外殻部材１６の外壁と水冷ジャケット３８との間に冷却水流路４２を形成した。外殻部材１６の外壁に冷却水流路の冷却水の流れを制御する突条４８，５０を形成した。外殻部材１６に水冷ジャケット３８が嵌る内側段部４０を形成して、外殻部材１６に水冷ジャケット３８を取り付けた。【選択図】図３
2011190752.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の各排気ポートからの排気を集合して排気管に送るエギゾーストマニホルドにおいて、
前記各排気ポートに対応した各導入孔が形成され前記内燃機関に取り付けられる大フランジと、
前記各導入孔に連通する排気室が前記大フランジの長手方向に沿って形成された外殻部材とを備え、
また、前記外殻部材の外壁に断面略Ｕ字状の水冷ジャケットを取り付けて、前記外殻部材の前記外壁と前記水冷ジャケットの内壁との間に冷却水流路を形成したことを特徴とするエギゾーストマニホルド。
【請求項２】
前記外殻部材の前記外壁に前記冷却水流路の冷却水の流れを制御する突条を形成したことを特徴とする請求項１に記載のエギゾーストマニホルド。
【請求項３】
前記水冷ジャケットの前記内壁に前記冷却水流路の冷却水の流れを制御する突条を形成したことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載のエギゾーストマニホルド。
【請求項４】
前記外殻部材に前記水冷ジャケットが嵌る段部を形成して、前記外殻部材に前記水冷ジャケットを取り付けたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のエギゾーストマニホルド。
【請求項５】
前記外殻部材は、前記各導入孔に接続される枝管部が形成され前記排気室の前記大フランジ側が形成された下側外殻部材と、前記下側外殻部材に重ね合わされて前記排気室の残りを形成する上側外殻部材とを有することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のエギゾーストマニホルド。
【請求項６】
前記下側外殻部材、前記上側外殻部材、前記水冷ジャケットをプレス成形すると共に、前記下側外殻部材に前記上側外殻部材を溶接し、また、前記上側外殻部材に形成した段部に前記水冷ジャケットを嵌めて溶接したことを特徴とする請求項５に記載のエギゾーストマニホルド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気ポートからの排気を集合して排気管に送るエギゾーストマニホルドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エギゾーストマニホルドの下流側には排気を浄化する触媒が設けられているが、触媒内では化学反応により発熱しており、触媒に担持されている貴金属は９５０度以上で長時間晒されると粗大化して、その結果、排気に触れる表面積が減少し、浄化性能が低下する原因になる。そこで、エキゾーストマニホルドを冷却して、排気温度を下げるようにしたものが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１にあるように、排気導入管、排気分岐管、及び排気合流管を連結して排気通路を形成し、排気通路のほぼ全体を外部カバーで覆って、外部カバーと排気通路との間の空間に冷却水室を形成したものが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３３９７２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、こうした従来のものでは、排気導入管、排気分岐管、及び排気合流管を溶接により連結して排気通路を形成すると共に、外部カバーが箱状に形成されて、排気通路が外側カバー内に収納されて形成されているので、構造が複雑で部品点数が多く、溶接箇所が多いので水漏れのおそれがあり、冷却水室の容積が大きいので多くの冷却水を必要し重量が増加するという問題があった。
【０００６】
本発明の課題は、簡単な構造で、軽量化できると共に、水漏れのおそれが少ないエギゾーストマニホルドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題を達成すべく、本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即ち、
内燃機関の各排気ポートからの排気を集合して排気管に送るエギゾーストマニホルドにおいて、
前記各排気ポートに対応した各導入孔が形成され前記内燃機関に取り付けられる大フランジと、
前記各導入孔に連通する排気室が前記大フランジの長手方向に沿って形成された外殻部材とを備え、
また、前記外殻部材の外壁に断面略Ｕ字状の水冷ジャケットを取り付けて、前記外殻部材の前記外壁と前記水冷ジャケットとの間に冷却水流路を形成したことを特徴とするエギゾーストマニホルドがそれである。
【０００８】
前記外殻部材の前記外壁に前記冷却水流路の冷却水の流れを制御する突条を形成した構成としてもよい。若しくは、前記水冷ジャケットの前記内壁に前記冷却水流路の冷却水の流れを制御する突条を形成した構成としてもよい。また、前記外殻部材に前記水冷ジャケットが嵌る段部を形成して前記外殻部材に前記水冷ジャケットを取り付けた構成としてもよい。更に、前記外殻部材は、前記各導入孔に接続される枝管部が形成され前記排気室の前記大フランジ側が形成された下側外殻部材と、前記下側外殻部材に重ね合わされて前記排気室の残りを形成する上側外殻部材とを有する構成としてもよい。その際、前記下側外殻部材、前記上側外殻部材、前記水冷ジャケットをプレス成形すると共に、前記下側外殻部材に前記上側外殻部材を溶接し、また、前記上側外殻部材に形成した段部に前記水冷ジャケットを嵌めて溶接した構成としてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のエギゾーストマニホルドは、水冷ジャケットを外殻部材に重ねて、外殻部材の外壁と水冷ジャケットの内壁との間の空間に冷却水流路を形成するので、簡単な構造で、しかも、少ない部品点数で冷却水流路を形成でき、また、冷却水流量を少なくできるので軽量化できると共に、冷却水流路内に溶接箇所が露出することがないので、溶接不良による冷却水漏れを防止できるという効果を奏する。
【００１０】
また、外殻部材の外壁、若しくは、水冷ジャケットの内壁に突部を設けることにより、冷却水の淀みを抑制して効率よく冷却できるので、冷却水流量を少なくでき、更に、重量を低減できる。更に、外殻部材に水冷ジャケットが嵌る段部を形成することにより、組立が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態としてのエギゾーストマニホルドの正面図である。
【図２】本実施形態のエギゾーストマニホルドの平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ拡大断面図である。
【図４】本実施形態のエギゾーストマニホルドの分解正面図である。
【図５】本実施形態のエギゾーストマニホルドの分解平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下本発明を実施するための形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１に示すように、１はエギゾーストマニホルドで、内燃機関１００に取り付けられ、内燃機関１００は、各気筒＃１〜＃３に連通した各排気ポートＰ１〜Ｐ３を備えている。エギゾーストマニホルド１の下流側には、コンバータ２が接続されている。コンバータ２内には図示しない触媒が収納されており、流入する排気を浄化して下流側に排出する。例えば、内燃機関１００はＶ型６気筒で、その片側バンクに本実施形態のエギゾーストマニホルド１が取り付けられる。
【００１３】
エギゾーストマニホルド１は大フランジ４を備え、大フランジ４には、図４に示すように、各排気ポートＰ１〜Ｐ３に対応した３個の導入孔６〜８が穿設されており、また、大フランジ４を内燃機関１００に図示しないボルトにより取り付けるための複数の取付穴１０が形成されている。導入孔６〜８の周囲には、内燃機関１００と反対側に突出した筒部１２〜１４が形成されている。尚、本実施形態では、大フランジ４は板材からプレス成形されて形成されている。
【００１４】
また、エギゾーストマニホルド１は外殻部材１６を備え、外殻部材１６は、図４、図５に示すように、板材からプレス成形した下側外殻部材１８を備え、下側外殻部材１８には大フランジ４の長手方向に沿ってほぼ大フランジ４とほぼ平行な平坦部１９が形成されている。
【００１５】
下側外殻部材１８には平坦部１９から大フランジ４側に突出された各枝管部２０〜２２が形成されている。各枝管部２０〜２２は円筒状に形成されており、大フランジ４の各筒部１２〜１４内に挿入可能に形成され、各枝管部２０〜２２を各筒部１２〜１４内に挿入して、各枝管部２０〜２２と各筒部１２〜１４とが溶接されて固着されている。
【００１６】
下側外殻部材１８は、大フランジ４側からコンバータ２側に平坦部１９から屈曲形成されて、断面形状がほぼ半円状の下側接続管部２４が形成されている。平坦部１９の周囲には大フランジ４と反対側に立ち上げられた壁部２６が形成されている。
【００１７】
また、外殻部材１６は、下側外殻部材１８に重ね合わされる上側外殻部材２８を備え、上側外殻部材２８は板材からプレス成形されている。上側外殻部材２８は、断面形状が略Ｕ字状に形成されており、上側外殻部材２８の外周には、下側外殻部材１８の壁部２６外側に密着して嵌着される外側段部３０（図３参照）が形成されている。
【００１８】
上側外殻部材２８には、下側外殻部材１８の下側接続管部２４に対向する上側接続管部３２が形成されており、上側接続管部３２は断面形状がほぼ半円状に形成されている。下側接続管部２４に上側接続管部３２を重ね合わせると、断面形状がほぼ円形の接続管部３４が形成される。
【００１９】
下側外殻部材１８の壁部２６外側に上側外殻部材２８の外側段部３０を嵌着して、接続管部３４の開口を除いて、下側外殻部材１８の壁部２６と上側外殻部材２８の外側段部３０とが溶接により固着されている。
【００２０】
上側外殻部材２８を下側外殻部材１８に重ね合わせた際、下側外殻部材１８の平坦部１９が上側外殻部材２８により覆われて、内部に各枝管部２０〜２２に連通した排気室３６（図３参照）が大フランジ４の長手方向に沿って形成され、排気室３６は接続管部３４に連通されている。
【００２１】
上側外殻部材２８には、水冷ジャケット３８が重ね合わされており、水冷ジャケット３８は断面形状が略Ｕ字状に形成されている（図３参照）。水冷ジャケット３８は上側外殻部材２８の外壁のほぼ全体を覆うように形成されており、上側外殻部材２８の外側段部３０に沿って内側段部４０（図３参照）が形成されている。
【００２２】
水冷ジャケット３８は内側段部４０の外側に密着して嵌着され、内側段部４０と水冷ジャケット３８の外周とが全周溶接やろう付け等により固着されている。接続管部３４がコンバータ２の開口に挿入されて、溶接やろう付け等により固着されている。
【００２３】
水冷ジャケット３８を上側外殻部材２８に重ね合わせた際、上側外殻部材２８の外壁と水冷ジャケット３８の内壁との間の空間に冷却水流路４２が形成される。冷却水流路４２は、上側外殻部材２８の外壁に沿い、各枝管部２０〜２２の並びに沿って大フランジ４の長手方向に形成されている。水冷ジャケット３８には、一方の端側に導管４４が溶接やろう付け等により固着されており、接続管部３４側の端に導管４６が溶接やろう付け等により固着されている。両導管４４，４６は冷却水流路４２を介して連通されている。
【００２４】
上側外殻部材２８の外壁には、冷却水流路４２側に突出された２本の突部４８，５０が形成されている。突部４８，５０は一方の導管４４側から他方の導管４６側に向かって、冷却水流路４２に沿って形成されている。尚、本実施形態では、上側外殻部材２８に突部４８，５０を形成したが、水冷ジャケット３８の内壁に上側外殻部材２８側に突出させた突部を形成した構造でもよい。
【００２５】
次に、前述した本実施形態のエギゾーストマニホルド１の作動について説明する。
まず、内燃機関１００が運転されると、各排気ポートＰ１〜Ｐ３から大フランジ４の各筒部１２〜１４及び下側外殻部材１８の各枝管部２０〜２２を介して、排気室３６に排気が流入する。排気室３６に流入した排気は、接続管部３４からコンバータ２に送られて、コンバータ２内の触媒により浄化されて、下流側の排気管に流出する。
【００２６】
一方の導管４４から導入された冷却水は冷却水流路４２から他方の導管４６に向かって流れる。その際、突部４８，５０により、冷却水の流れが突部４８，５０に沿った流れに制御され、冷却水は冷却水流路４２内を淀みなく流れて、他方の導管４６から外部に流出する。突部４８，５０により、冷却水が淀みなく流れ、突部４８，５０を設けたことにより冷却水の流れを淀みなく制御できる。
【００２７】
冷却水が冷却水流路４２内を流れる際に、冷却水と上側外殻部材２８を介して排気室３６の排気との間で熱交換が行われ、排気温度が低下すると共に、冷却水温度が上昇する。排気温度を低下させることにより、コンバータ２の触媒温度の上昇を抑制して、触媒の貴金属の粗大化を防ぎ、浄化性能の低下を防止する。
【００２８】
このように、水冷ジャケット３８を上側外殻部材２８に重ねて、上側外殻部材２８の外壁と水冷ジャケット３８の内壁との間の空間に冷却水流路４２を形成するので、簡単な構造で、しかも、少ない部品点数で冷却水流路４２を形成できる。しかも、外殻部材１６の全体を水冷ジャケット３８で覆うのではなく、一部に重ねて覆うので、冷却水流路４２の容積を小さくでき、冷却水量を少なくできるので、重量の増加を抑制できる。
【００２９】
しかも、突部４８，５０を設けることで、冷却水の淀みを抑制して効率よく冷却できるので、この点でも冷却水量を少なくでき、重量を低減できる。更に、冷却水流路４２内に溶接箇所が露出することがないので、溶接不良による冷却水漏れを防止できる。尚、本実施形態では、外殻部材１６を下側外殻部材１８と上側外殻部材２８とにより形成したが、これに限らず、下側外殻部材１８を設けることなく、上側外殻部材２８を大フランジ４に取り付けた構成でもよい。
【００３０】
以上本発明はこの様な実施形態に何等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種々なる態様で実施し得る。
【符号の説明】
【００３１】
１…エギゾーストマニホルド  ２…コンバータ
４…大フランジ        ６〜８…導入孔
１２〜１４…筒部      １６…外殻部材
１８…下側外殻部材    １９…平坦部
２０〜２２…枝管部    ２４…下側接続管部
２６…壁部            ２８…上側外殻部材
３０…外側段部        ３２…上側接続管部
３４…接続管部        ３６…排気室
３８…水冷ジャケット  ４０…内側段部
４２…冷却水流路      ４４，４６…導管
４８，５０…突部      １００…内燃機関
【図１】
2011190752.tif 000003
【図２】
2011190752.tif 000004
【図３】
2011190752.tif 000005
【図４】
2011190752.tif 000006
【図５】
2011190752.tif 000007