(57)【要約】【課題】  排気ガスの圧力損失の増加を低く抑えつつ、酸素センサの高精度な検出が可能になるエキゾーストマニホールドの提供。【解決手段】  複数本のブランチ管２〜５の排気ガス下流側端部２ａ〜５ａを１つに集合させて収容する集合部６を備えると共に、この集合部６に酸素センサ７を設けたエキゾーストマニホールドにおいて、集合部６内における各ブランチ管２〜５の排気ガス下流側端部２ａ〜５ａと酸素センサ７との間に、波板部材１２を複数重ねて積層される積層部材１０を介装し、積層部材１０の各波板部材１２の波の稜線を積層方向に隣接する波板部材１２の稜線と交差する方向に設けた。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本のブランチ管の排気ガス下流側端部を１つに集合させて収容する集合部を備えると共に、この集合部に酸素センサを設けたエキゾーストマニホールドにおいて、
前記集合部内における各ブランチ管の排気ガス下流側端部と酸素センサとの間に、波板部材を重ねて積層される積層部材を介装し、
前記積層部材の各波板部材の波の稜線を積層方向に隣接する波板部材の波の稜線と交差する方向に設けたことを特徴とするエキゾーストマニホールド。
【請求項２】
請求項１記載のエキゾーストマニホールドにおいて、
前記波板部材の波の稜線を集合部の軸方向と異なる方向へ設けたことを特徴とするエキゾーストマニホールド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エキゾーストマニホールドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エキゾーストマニホールドの集合部に縮径した縮径部を形成すると共に、この縮径部に酸素センサを装着したエキゾーストマニホールドの技術が公知になっている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−２５６７８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の発明にあっては、縮径部によって酸素センサの検出精度が向上するものの、排気ガスの通気抵抗が増えて圧力損失が増加してしまうという問題点があった。
【０００４】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、排気ガスの圧力損失を低くできると同時に、酸素センサの検出精度を向上できるエキゾーストマニホールドを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の請求項１記載の発明では、複数本のブランチ管の排気ガス下流側端部を１つに集合させて収容する集合部を備えると共に、この集合部に酸素センサを設けたエキゾーストマニホールドにおいて、前記集合部内における各ブランチ管の排気ガス下流側端部と酸素センサとの間に、波板部材を重ねて積層される積層部材を介装し、前記積層部材の各波板部材の波の稜線を積層方向に隣接する波板部材の波の稜線と交差する方向に設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の請求項１記載の発明にあっては、複数本のブランチ管の排気ガス下流側端部を１つに集合させて収容する集合部を備えると共に、この集合部に酸素センサを設けたエキゾーストマニホールドにおいて、前記集合部内における各ブランチ管の排気ガス下流側端部と酸素センサとの間に、波板部材を重ねて積層される積層部材を介装し、前記積層部材の各波板部材の波の稜線を積層方向に隣接する波板部材の波の稜線と交差する方向に設けたため、排気ガスの圧力損失を低くできると同時に、酸素センサの検出精度を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
以下、実施例１を説明する。
図１は本発明の実施例１のエキゾーストマニホールドを示す全体図、図２は図１のＳ２−Ｓ２線における端面図、図３は本実施例1の集合部の内部を説明する図、図４は図１のＳ４−Ｓ４線における端面図、図５は本実施例１の積層部材の板材の積層を説明する図である。
【０００９】
先ず、全体構成を説明する。
図１に示すように、本実施例１のエキゾーストマニホールドでは、図外のエンジンに締結されるヘッドフランジ１と、４本のブランチ管２〜５と、集合部６と、酸素センサ７と、触媒坦体８ａを収容した触媒コンバータ８と、集合部６内に収容された積層部材１０が備えられている。
【００１０】
各ブランチ管２〜５の排気ガス上流側端部は、ヘッドフランジ１のそれぞれ対応する貫通孔（図示を省略）にそれぞれ連通接続される一方、図２に示すように、排気ガス下流側端部２ａ〜５ａは略扇形断面形状に加工されると共に、該扇形の側壁２ｂ〜５ｂ同士が十字状の固定部材９に重ねられて円形状に集合された状態で集合部６の排気ガス上流側端部６ａに挿入されている。
また、各ブランチ管２〜５の側壁２ｂ〜５ｂと固定部材９とは溶接Ｘ１でそれぞれ固定されている。
さらに、図３に示すように、集合部６の排気ガス上流側端部６ａは、その全周に亘って各ブランチ管２〜５の一部外周に溶接Ｘ２で固定されている。
【００１１】
酸素センサ７は、排気ガスに含まれる酸素濃度を検出してエンジンの空燃比をフィードバック制御するために用いるものであって、酸素濃度を検出するセンシング部７ａが、集合部６に溶接Ｘ３で固定された円筒状のボス部７ｂを介して集合部６内に挿入配置されている。
【００１２】
そして、集合部６内における各ブランチ管２〜５の排気ガス下流側端部２ａ〜５ａと酸素センサ７との間には、積層部材１０が介装されている。
【００１３】
図４に示すように、積層部材１０は、金属製メッシュ状素材を用いて円筒状に形成されたケース１１内に金属製の波板部材１２が積層された状態で収容されている。
【００１４】
また、図５に示すように、積層部材１０は、波の稜線13a,14aが約９０°を成して交差する方向に形成された２種類の波板部材13,14を交互に重ねて積層することにより形成され、これにより、各波板部材１２の波の稜線は積層方向に隣接する波板部材１２の波の稜線と交差する方向に設けられている。
【００１５】
また、波板部材13,14の稜線13a,14aは、集合部６の軸Ｙ（図３参照）に対して約４５°を成して交差する方向に設けられている。
【００１６】
なお、本実施例１では２種類の波板部材13,14を交互に重ねて積層しているが稜線の角度が交差する２種類以上の波板部材を用いても良い。
また、補足ではあるが、各波板部材１２の長さＬ１はケース１１内の収容位置によって異なり、厚みＬ２はケース１１と同じ厚みとなっている。
【００１７】
さらに、ケース１１を含む積層部材１０の各接合部は、拡散接合等により一体的に接合される他、ケース１１の上流側端部は、その全周に亘って溶接Ｘ４（図３参照）で集合部６の内側に固定されている。
【００１８】
触媒コンバータ８は、排気ガスに含まれる有害物質（ＮＯｘ、ＨＣ等）を触媒作用により無害物質（Ｈ２Ｏ、ＣＯ２等）に浄化した後、排気ガスと共に外部へ排出するものであって、集合部６の排気ガス下流端部６ｂに接続された円筒状のケース１４内に金属製またはセラミックス製の触媒担体８ａが収容されている。
【００１９】
その他、触媒コンバータ８の排気ガス下流側には、図外の排気ガス下流側の接続管と接続するためのフランジ部１５が接続されている。
【００２０】
このように構成されたエキゾーストマニホールドの集合部構造にあっては、図３に示すように、エンジンの各気筒からブランチ管２〜５の排気ガス下流側端部２ａ〜５ａを介して集合部６に流入した排気ガス（矢印で図示）は、積層部材１０の各波板部材１２を通過した後、触媒コンバータ８へ排出される。
【００２１】
この際、前述したように、各波板部材１２の波の稜線は積層方向に隣接する波板部材１２の波の稜線と交差する方向に設けられているため、積層部材１０に流入した排気ガスは波同士の隙間を往来して乱流化し、これによって、排気ガスの流れ分布を均一化させた状態で排気ガス下流側へ排出できる。
【００２２】
これにより、均一化した排気ガスを酸素センサ７のセンシング部７ａに当てることができ、酸素濃度の検出を高精度に行うことができる。
【００２３】
また、積層部材１０の各波板部材12,13の端部に流通した排気ガスは、ケース１１のメッシュ状の隙間を介して集合部６の内側との間で排気ガス下流側へスムーズに流通させることができる。
【００２４】
また、集合部６を縮径した場合に比べて、排気ガスの圧力損失を低くでき、背圧の増加を防ぐことができる上、縮径加工に掛かる製造コストを削減できる。
【００２５】
また、酸素センサ７のセンシング部７ａを集合部６の軸Ｙ上に配置する必要がないため、センシング部７ａの長さを設置配置によって設計変更する必要がなく、製造コストを低く抑えることができる。
【００２６】
さらに、排気ガスを触媒担体８ａに均一に当てて流入させることができ、触媒コンバータ８の浄化性能を向上できる。
【００２７】
なお、波板部材12,13の波の稜線13a,14aを集合部６の軸方向と一致させた場合には、排気ガスの大半が軸方向へ直線的に流通してしまうため、所望の効果を得られない。
【００２８】
次に、効果を説明する。
以上、説明したように、本実施例１のエキゾーストマニホールドにあっては、複数本のブランチ管２〜５の排気ガス下流側端部２ａ〜５ａを１つに集合させて収容する集合部６を備えると共に、この集合部６に酸素センサ７を設けたエキゾーストマニホールドにおいて、集合部６内における各ブランチ管２〜５の排気ガス下流側端部２ａ〜５ａと酸素センサ７との間に、波板部材１２を重ねて積層される積層部材１０を介装し、積層部材１０の各波板部材１２の波の稜線を積層方向に隣接する波板部材１２の稜線と交差する方向に設けたため、排気ガスの圧力損失を低くできると同時に、酸素センサ７の検出精度を向上できる。
【００２９】
また、波板部材13,14の波の稜線13a,14aを集合部６の軸方向と異なる方向へ設けたため、集合部６の軸方向へ直線的に通過する排気ガスをなくして偏流を防ぐことができる。
【００３０】
以上、本実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、波板部材１２の波の形状（高さ、数、ピッチ等）については適宜設定でき、稜線13a,14aの交差する角度、集合部６の軸方向に対する稜線13a,14aの角度の具体的な数値も適宜設定できる。
また、波板部材１２にパンチング孔を設けることは当然考えられる。
さらに、ケース１１は省略することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施例１のエキゾーストマニホールドを示す全体図である。
【図２】図１のＳ２−Ｓ２線における端面図である。
【図３】本実施例1の集合部の内部を説明する図である。
【図４】図１のＳ４−Ｓ４線における端面図である。
【図５】本実施例１の積層部材の板材の積層を説明する図である。
【符号の説明】
【００３２】
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４  溶接
１  ヘッドフランジ
２、３、４、５  ブランチ管
２ａ、３ａ、４ａ、５ａ  （ブランチ管の）排気ガス下流側端部
２ｂ、３ｂ、４ｂ、５ｂ  （ブランチ管の）側壁
６  集合部
６ａ  （集合部の）排気ガス上流側端部
７  酸素センサ
７ａ  センシング部
８  触媒コンバータ
８ａ  触媒坦体
９  固定部材
１０  積層部材
１１  ケース
１２、１３、１４  波板部材
１３ａ、１４ａ  稜線
１４  ケース
１５  フランジ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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