(57)【要約】【課題】重量を低減できると共に、十分な剛性か得られるターボチャージャ用排気マニホールドを得る。【解決手段】内燃機関本体に取り付けられ、各気筒の排気ポートにそれぞれ連通する入口ポート４が形成された大フランジ１と、各入口ポート４から流入した排気を集合してターボチャージャに導く排気流路８と、ターボチャージャを取り付ける小フランジ１２とを備える。大フランジ１に溶接されて、大フランジ１とほぼ平行な排気流路８を形成するシェル部材６を設け、小フランジ１２はシェル部材６に溶接されると共に、小フランジ１２を大フランジ１に連結する一対の補強脚部２０，２２をシェル部材６の両側に設けた。補強脚部２０，２２は小フランジ１２から折曲げ形成されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関本体に取り付けられ、各気筒の排気ポートにそれぞれ連通する入口ポートが形成された大フランジと、前記各入口ポートから流入した排気を集合してターボチャージャに導く排気流路と、前記ターボチャージャを取り付ける小フランジとを備えたターボチャージャ用排気マニホールドにおいて、
前記大フランジに溶接されて、前記大フランジとほぼ平行な前記排気流路を形成するシェル部材を設け、前記小フランジは前記シェル部材に溶接されると共に、前記小フランジを前記大フランジに連結する一対の補強脚部を前記シェル部材の両側に設けたことを特徴とするターボチャージャ用排気マニホールド。
【請求項２】
前記シェル部材は、断面が略半円状に形成され、前記各入口ポートを覆って、前記大フランジに溶接されていることを特徴とする請求項１記載のターボチャージャ用排気マニホールド。
【請求項３】
前記小フランジは、前記大フランジと反対側の前記シェル部材に溶接されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のターボチャージャ用排気マニホールド。
【請求項４】
前記大フランジはほぼ平坦な板状で、前記補強脚部は前記小フランジから折曲げ形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３記載のターボチャージャ用排気マニホールド。
【請求項５】
前記シェル部材は、プレス成形されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４記載のターボチャージャ用排気マニホールド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ターボチャージャが取り付けられる内燃機関のターボチャージャ用排気マニホールドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、特許文献１にあるように、内燃機関の各気筒からの排気は排気マニホールドにより集合されて排出される。ターボチャージャが用いられる内燃機関では、ターボチャージャは排気マニホールドに取り付けられて、集合された排気がターボチャージャに導かれている。
【０００３】
ターボチャージャはその重量が重く、また、高速回転するので、強固に支持しなければならないと共に、内燃機関への取付フランジや、ターボチャージャを取り付けるためのフランジや、排気流路等を形成した複雑な形状であるので、排気マニホールドを鋳造により形成して、剛性を得るようにしていた。
【０００４】
【特許文献１】実開昭６１−１０１６２６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうした従来のものでは、重量が重いために、取付作業が煩わしく、より一層の排ガスのクリーン化、燃費の低減等が図れないという問題があった。そこで、鋳造に代えて、板金溶接構造として軽量化を図ることも考えられるが、十分な剛性が得られないという問題があった。
【０００６】
本発明の課題は、重量を低減できると共に、十分な剛性か得られるターボチャージャ用排気マニホールドを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
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、
内燃機関本体に取り付けられ、各気筒の排気ポートにそれぞれ連通する入口ポートが形成された大フランジと、前記各入口ポートから流入した排気を集合してターボチャージャに導く排気流路と、前記ターボチャージャを取り付ける小フランジとを備えたターボチャージャ用排気マニホールドにおいて、
前記大フランジに溶接されて、前記大フランジとほぼ平行な前記排気流路を形成するシェル部材を設け、前記小フランジは前記シェル部材に溶接されると共に、前記小フランジを前記大フランジに連結する一対の補強脚部を前記シェル部材の両側に設けたことを特徴とするターボチャージャ用排気マニホールドがそれである。
【０００８】
前記シェル部材は、断面が略半円状に形成され、前記各入口ポートを覆って、前記大フランジに溶接されている構造としてもよい。また、前記小フランジは、前記大フランジと反対側の前記シェル部材に溶接されている構造としてもよい。更に、前記大フランジはほぼ平坦な板状で、前記補強脚部は前記小フランジから折曲げ形成されている構造としてもよい。前記シェル部材は、プレス成形した構造としてもよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施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は大フランジで、大フランジ１は図示しない内燃機関に取り付けられるように、複数の取付孔２が穿設されている。大フランジ１は、ほぼ平坦な板状に形成されており、大フランジ１には、内燃機関の各排気ポートに対応して、取り付けた際に各排気ポートにそれぞれ連通する入口ポート４が形成されている。
【００１０】
大フランジ１には、各入口ポート４を覆うシェル部材６が取り付けられている。シェル部材６の断面形状はほぼ半円状に形成されており、大フランジ１とシェル部材６とに囲まれて、各入口ポート４に連通した排気流路８が大フランジ１とほぼ平行に形成されている。シェル部材６はその全周にわたって溶接されて、大フランジ１に固定されている。尚、断面形状は、ほぼ半円状に限らず、半楕円状や、矩形状であってもよい。
【００１１】
シェル部材６には、大フランジ１側と反対側に、出口孔１０が形成されており、小フランジ１２に形成された出口ポート１４が出口孔１０に合わされて、小フランジ１２がシェル部材６に溶接されて固定されている。小フランジ１２には、図示しないターボチャージャが取り付けられる平坦面１６が形成されており、平坦面１６にはターボチャージャの取付孔１８が複数形成されている。
【００１２】
小フランジ１２は、各入口ポート４の並び方向に対して、その両側に、シェル部材６よりも張り出して形成されている。この小フランジ１２から大フランジ１に向かって、補強脚部２０，２２が形成されている。補強脚部２０，２２は、小フランジ１２と一体に、ほぼ直角に折曲げて形成されている。補強脚部２０，２２の先端は、大フランジ１に接触されて、その周囲が溶接されて固定されている。
【００１３】
尚、本実施形態では、補強脚部２０，２２は、２本であるが、これに限らず、３本や４本で一対を形成してもよく、シェル部材６を跨ぐように、その両側にあればよく、片側に１本、他の片側に２本あってもよい。また、小フランジ１２から折曲げ形成する場合に限らず、小フランジ１２に溶接により固定してもよい。あるいは、大フランジ１から小フランジ１２側に折曲げ形成して、小フランジ１２に溶接してもよい。
【００１４】
次に、前述した本実施形態のターボチャージャ用排気マニホールドの作動について説明する。
大フランジ１が取付孔２に挿入された図示しないボルトにより内燃機関に固定される。また、ターボチャージャは小フランジ１２に取付孔１８に挿入された図示しないボルトにより固定される。そして、内燃機関が運転されると、各気筒からの排気が排気ポートから入口ポート４を通り、排気流路８に流入する。排気流路８から出口孔１０、出口ポート１４を通って、ターボチャージャに導かれる。
【００１５】
小フランジ１２は、一対の補強脚部２０，２２を介して、大フランジ１に固定されており、しかも、シェル部材６を跨いで、いわゆる門型構造に形成されている。シェル部材６の剛性に依存することなく、小フランジ１２、補強脚部２０，２２、大フランジ１により、剛体を形成しているので、その剛性は十分に高い。
【００１６】
従って、ターボチャージャの重量が重くても、小フランジ１２は、補強脚部２０，２２を介して大フランジ１に強固に支持されているので、ターボチャージャも強固に支持される。また、シェル部材６の剛性には依存しないので、シェル部材６を肉厚の薄い、例えば、薄板からプレス成形することができる。よって、重量を低減することができる。
【００１７】
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。
【００１８】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明のターボチャージャ用排気マニホールドは、小フランジ、補強脚部、大フランジにより、十分な剛性を確保でき、よって、シェル部材の肉厚を薄くでき、重量を低減できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としてのターボチャージャ用排気マニホールドの正面図である。
【図２】本実施形態のターボチャージャ用排気マニホールドの側面図である。
【符号の説明】
１…大フランジ    ２…取付孔
４…入口ポート    ６…シェル部材
８…排気流路      １０…出口孔
１２…小フランジ  １４…出口ポート
１６…平坦面      １８…取付孔
２０，２２…補強脚部
【図１】
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【図２】
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