(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内管と、該内管の外周に装着されるメッシュ状間隔保持体と、該間隔保持体の外周に少なくとも前記内管に対し軸方向摺動自在に装着される外管とを備え、
前記外管が径方向に２分割されていて該２分割された両分割外管の両側縁部を互いに径方向に重ねた合わせ該重ね合わせ部を溶接により接合一体化するように構成された二重管エキゾーストマニホールドであって、
前記両分割外管の両重ね合わせ部を外側へ膨出させて該重ね合わせ部と前記メッシュ状間隔保持体との間に隙間が形成されていることを特徴とする二重管エキゾーストマニホールド。
【請求項２】
前記内管の肉厚が外管の肉厚より薄く形成され、
前記メッシュ状間隔保持体が前記内管に対しスポット溶接により固定されていることを特徴とする請求項１に記載の二重管エキゾーストマニホールド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンと触媒との間に介装され、排気が通過する内管の外周にメッシュ状間隔保持体を介して断熱用外管を備えることにより内管と外管との間に断熱空間を形成した二重管エキゾーストマニホールドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、エキゾーストマニホールドは、車の浄化性能をより高めるために排気系の途中に備えた触媒を、排気ガスの熱を利用してより早く暖めて浄化機能を早期に発揮させるために、図６に示すように、内管１０１とその外周を覆う断熱用外管１０２との二重管構造に構成され、内管１０１と外管１０２との間には断熱空間を確保するために、メッシュ状間隔保持体１０３が介装されている。そして、このメッシュ状間隔保持体１０３としては、内管１０１と外管１０２に接触する関係で、熱伝導が極力少なくなるように、０．２５mm程度の細い線径のメッシュが用いられている。
【０００３】
また、内管１０１と外管１０２における温度差や熱膨張係数差に基づいて発生する熱膨張差の吸収機能を内管１０１側に持たせる目的で、内管１０１側が軸線方向に互いに伸縮可能に接続された２つの部材で構成されている関係で、前記メッシュ状間隔保持体１０３は内管１０１側にのみ固定され、外管１０２とメッシュ状間隔保持体１０３との間は互いに軸方向に摺動可能な状態に組み付けられている。
【０００４】
そして、前記外管１０２は内管１０１への組付性の観点から径方向に２分割されていて、内管１０１への組み付けに際しては、該２分割された両分割外管１０２ａ、１０２ｂを内管１０１の外側でメッシュ状間隔保持体１０３の外周面に当接させた状態で、両分割外管１０２ａ、１０２ｂの両側縁部を互いに径方向に重ねた合わせ、該両分割外管１０２ａ、１０２ｂの両重ね合わせ部を溶接１０４することにより、両分割外管１０２ａ、１０２ｂを接合一体化して略円筒状に形成し、これにより、内管１０１への組み付けが行われるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来例の二重管エキゾーストマニホールドにあっては、上述のように、２分割された両分割外管１０２ａ、１０２ｂをメッシュ状間隔保持体１０３の外周面に当接させた状態で、両分割外管１０２ａ、１０２ｂの両重ね合わせ部を溶接１０４により接続一体化する構造となっていたため、両重ね合わせ部を溶接する際に、溶接１０４の裏ビード１０４ａがメッシュ状間隔保持体１０３に接触することで、裏ビード１０４ａの高熱で０．２５mm程度の細い線径のメッシュ状間隔保持体１０３が切断され、これにより、切断部よりメッシュ状態が解けて分解し、ガタを発生させる虞れがあり、また、切断されるまでには至らなくても裏ビード１０４ａがメッシュ状間隔保持体１０３に溶着されることで内管１０１に対する外管１０２の軸方向摺動を疎外したり、軸方向摺動力によってメッシュ状間隔保持体１０３が破壊される虞があるという問題点があった。
なお、以上のような問題点は、分割外管の両側縁部に外向フランジ部を形成し、両外向フランジ部の先端縁部で溶接することによって一応解消可能であるが、外向フランジ部が外管の左右に大きく突出する分だけエキゾーストマニホールドの外径が大型化し、これにより、車載性を悪化させるという別の問題を発生させる。
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は、車載性を悪化させることなしに、筒状の外管を構成する分割外管の溶接による組み付け工程における高温の裏ビードの接触によるメッシュ状間隔保持体の切断および外管とメッシュ状間隔保持体との溶着を防止することができる二重管エキゾースト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】
上記課題を解決するため請求項１記載の発明では、内管と、該内管の外周に装着されるメッシュ状間隔保持体と、該間隔保持体の外周に少なくとも前記内管に対し軸方向摺動自在に装着される外管とを備え、前記外管が径方向に２分割されていて該２分割された両分割外管の両側縁部を互いに径方向に重ねた合わせ該重ね合わせ部を溶接により接合一体化するように構成された二重管エキゾーストマニホールドであって、前記両分割外管の両重ね合わせ部を外側へ膨出させて該重ね合わせ部と前記メッシュ状間隔保持体との間に隙間が形成されている手段とした。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の二重管エキゾーストマニホールドにおいて、前記内管の肉厚が外管の肉厚より薄く形成され、前記メッシュ状間隔保持体が前記内管に対しスポット溶接により固定されている手段とした。
【０００９】
【作用および効果】
請求項１記載の発明では、上述のように、両分割外管の両重ね合わせ部を外側へ膨出させて該重ね合わせ部とメッシュ状間隔保持体との間に隙間が形成されているため、２分割された両分割外管の両側縁部を互いに径方向に重ねた合わせた状態で、該重ね合わせ部を溶接により接合一体化する際に、溶接の裏ビードがメッシュ状間隔保持体に接触することが回避される。
従って、高温の裏ビードの接触によるメッシュ状間隔保持体の切断が防止されると共に、外管とメッシュ状間隔保持体との溶着を防止することができるようになるという効果が得られる。
また、両分割外管の重ね合わせ部とメッシュ状間隔保持体との間に形成される隙間は微小（２mm程度）でよいため、外径の大型化による車載性の悪化を招くこともない。
【００１０】
請求項２記載の発明では、上述のように、内管の肉厚が外管の肉厚より薄く形成されているため、内管に対しメッシュ状間隔保持体をスポット溶接により固定することができ、このスポット溶接は肉盛溶接に比べ、溶接時の温度が低いため、メッシュ状間隔保持体のメッシュを切断することなしに、かつ、容易に固定することができるようになる。
また、内管を薄く形成することで熱容量が小さくなり、これにより、内管への熱の吸収による排気ガス温度の低下が防止される一方、外管は厚く形成することにより、耐久性を高めることができるようになる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態の二重管エキゾーストマニホールドは、請求項１および２記載の発明に対応する。
まず、この発明の実施の形態の二重管エキゾーストマニホールドの構成を図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１はこの発明の実施の形態の二重管エキゾーストマニホールドが適用されるエンジンの排気系を示す全体図、図２は二重管エキゾーストマニホールドの要部を示す拡大縦断面図、図３は図２の III−III 線における縦断側面図、図４は図２のIV−IV線における横断平面面図であり、これらの図において、１は６気筒Ｖ型エンジン、２は二重管エキゾーストマニホールド、３は触媒、４は内管、５は外管、６はメッシュ状間隔保持体を示す。
【００１３】
即ち、この発明の実施の形態の二重管エキゾーストマニホールド２は、図１に示すように、６気筒Ｖ型エンジン１と触媒３との間の排気系に介装されるもので、この発明の実施の形態では、６気筒Ｖ型エンジン１の両側にそれぞれ備えられ、それぞれに触媒３が接続されている。
【００１４】
さらに詳述すると、この二重管エキゾーストマニホールドは、図１に示すように、車の浄化性能をより高めるために排気系の中に備えた触媒３を、６気筒Ｖ型エンジン１からの排気ガスを利用してより早く暖めて浄化機能を早期に発揮させるために、図２〜４に示すように、内管４とその外周を覆う断熱用外管５との二重管構造に構成され、内管４と外管５との間には断熱空間を確保するために、メッシュ状間隔保持体６が介装されている。そして、このメッシュ状間隔保持体６としては、内管４と外管５に接触する関係で、熱伝導が極力少なくなるように、０．２５mm程度の細い線径のステンレス製メッシュが用いられている。
【００１５】
前記内管４は、図２〜４に示すように、ステンレス製で肉薄（板厚０．５〜０．８mm）の円形パイプ部材が用いられる一方、前記外管５は、上下方向（径方向）に２分割された２つの分割外管５１、５１で構成され、この両分割外管５１、５１は前記内管４よりは肉厚（板厚１．５〜２．０mm）のステンレス製板材をプレス加工することにより略半円状に形成されている。そして、両分割外管５１、５１の両側縁部を互いに径方向に重ねた合わせ、この両重ね合わせ部５ａ、５ａをそれぞれ溶接により接合一体化することにより、略円筒状に組み付けられている。
【００１６】
そして、前記両分割外管５１、５１の両重ね合わせ部５ａ、５ａを外側へ僅かに膨出させて該重ね合わせ部５ａ、５ａと前記メッシュ状間隔保持体６との間に（約２mmの）隙間ｔ、ｔが形成されている。
【００１７】
この発明の実施の形態のエキゾーストマニホールド２は上述のように構成されるため、エキゾーストマニホールドの組み付けに際しては、まず、内管４の外周所定位置にメッシュ状間隔保持体６を装着し、この各メッシュ状間隔保持体６をスポット溶接によって内管４の外周に固定状態とする。
【００１８】
次に、２分割された両分割外管５１、５１を内管４の外側でメッシュ状間隔保持体６の外周面に当接させ、かつ、少し押圧力を加えてメッシュ状間隔保持体６を圧縮した状態とし、この状態で両分割外管５１、５１の両側縁部を互いに径方向に重ねた合わせ、この両分割外管５１、５１の両重ね合わせ部５ａ、５ａを溶接Ｒすることにより、両分割外管５１、５１を接合一体化して略円筒状の外管５とし、これにより、二重管状のエキゾーストマニホールド２の組み付けを完了する。
【００１９】
この発明の実施の形態のエキゾーストマニホールド２にあっては、上述のように、両分割外管５１、５１の両重ね合わせ部５ａ、５ａを外側へ膨出させて該重ね合わせ部５ａ、５ａとメッシュ状間隔保持体６との間に隙間ｔ、ｔが形成されているため、２分割された両分割外管５１、５１の両側縁部を互いに径方向に重ねた合わせた状態で、この重ね合わせ部５ａ、５ａを溶接Ｒにより接合一体化する際に、溶接Ｒの裏ビードｒがメッシュ状間隔保持体６に接触することが回避される。
【００２０】
従って、高温の裏ビードｒの接触によるメッシュ状間隔保持体の切断が防止されると共に、外管５とメッシュ状間隔保持体６との溶着を防止することができるようになるという効果が得られる。
【００２１】
また、両分割外管５１、５１の重ね合わせ部５ａ、５ａとメッシュ状間隔保持体６との間に形成される隙間ｔ、ｔは微小（２mm程度）でよいため、外径の大型化による車載性の悪化を招くこともない。
【００２２】
また、上述のように、内管４の肉厚が外管５の肉厚より薄く形成されているため、内管４に対しメッシュ状間隔保持体６をスポット溶接により固定することができ、このスポット溶接は肉盛溶接Ｒに比べ、溶接時の温度が低いため、メッシュ状間隔保持体６のメッシュを切断することなしに、かつ、容易に固定することができるようになる。
【００２３】
また、内管４を薄く形成することで熱容量が小さくなり、これにより、内管４への熱の吸収による排気ガス温度の低下が防止される一方、外管５は厚く形成することにより、エキゾーストマニホールドの耐久性を高めることができるようになる。
【００２４】
以上本発明の実施の形態を説明してきたが、本発明は上述の発明の実施の形態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。
【００２５】
例えば、発明の実施の形態では、メッシュ状間隔保持体６として、円筒状のものをそのまま用いた例を示したが、図５に示すように、半円状に潰した状態のものを２個組み合わせて円筒径に形成するようにしてよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施の形態の二重管エキゾーストマニホールドが適用されるエンジンの排気系を示す全体図である。
【図２】発明の実施の形態の二重管エキゾーストマニホールドの要部を示す拡大縦断面図である。
【図３】図２の III−III 線における縦断側面図である。
【図４】図２のIV−IV  線における横断平面面図である。
【図５】メッシュ状間隔保持体の他の例を示す図である。
【図６】従来例の二重管エキゾーストマニホールドを示す縦断面図である。
【符号の説明】
１  ６気筒Ｖ型エンジン
２  二重管エキゾーストマニホールド
３  触媒
４  内管
５  外管
５ａ  重ね合わせ部
５１  分割外管
６  メッシュ状間隔保持体
Ｒ  溶接
ｒ  裏ビード
１０１  内管
１０２  外管
１０２ａ  分割外管
１０２ｂ  分割外管
１０３  メッシュ状間隔保持体
１０４  溶接
１０４ａ  裏ビード
【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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【図６】
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