(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外管（２１，２３，４１）と、前記外管（２１，２３，４１）の軸長方向の一方の内側に配置される第１の内管（３３）と、他方の内側に配置される第２の内管（３５）とを備え、前記第２の内管（３５）の前記第１の内管（３３）側に形成される開口端（３５ａ）に、前記第１の内管（３３）の前記第２の内管（３５）側に形成される開口端（３３ａ）を挿入してなる二重管型排気マニホールドにおいて、
前記第２の内管（３５）の開口端（３５ａ）を覆って、前記第２の内管（３５）の内周から外周に連続する環状の緩衝材（３７）を配置し、この緩衝材（３７）の内周を前記第１の内管（３３）の外周に密着し、この緩衝材（３７）の外周を前記外管（２１，２３，４１）の内周に密着してなり、
前記外管（２１，２３）を、この外管（２１，２３）の横断面方向に分割し、この分割端を溶接（２９）してなることを特徴とする二重管型排気マニホールド。
【請求項２】
請求項１記載の二重管型排気マニホールドにおいて、
前記第２の内管（３５）を、前記第１の内管（３３）より、排ガス出口側に配置してなることを特徴とする二重管型排気マニホールド。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の二重管型排気マニホールドにおいて、
前記緩衝材（３７）は、金属細線を編み込んだ網部材からなり、前記緩衝材（３７）と前記第２の内管（３５）とを、スポット溶接（３９）してなることを特徴とする二重管型排気マニホールド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用エンジンのシリンダヘッドに取り付けられる排気マニホールドに係わり、特に、外管と内管との二重構造を備えた二重管型排気マニホールドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近時、排ガス中の有害ガスを浄化するための触媒コンバータが、自動車の排気系に取り付けられるようになってきており、この触媒コンバータの触媒活性を、エンジンの始動直後にも低下させないように、排ガス温度低下防止用の断熱用空間を備えた二重管型排気マニホールドが開発されている。
【０００３】
図４は、このような二重管型排気マニホールドの一例を示しており、長尺状の外管１および外管３が、軸長方向に直列に配置され、外管１に形成される接続用開口部１ａと、外管３に形成される接続用開口部３ａとが、互いに向き合って配置されている。
また、外管１および外管３には、所定間隔を置いて、突出部１ｂおよび突出部３ｂが、それぞれ２箇所ずつ形成されている。
【０００４】
これらの突出部１ｂおよび突出部３ｂの開口端には、それぞれシリンダヘッド取付用のフランジ５が溶接されている。
さらに、外管３の接続用開口部３ａと反対側に形成される開口端には、触媒コンバータ取付用のフランジ７が溶接されている。
また、図５に示すように、外管１の接続用開口部１ａの内径は、外管３の外径と略同径に形成され、この接続用開口部１ａの内周側に外管３の接続用開口部３ａが挿入されている。
【０００５】
そして、接続用開口部１ａの先端と、外管３の外周とが溶接９され、外管１と外管３とが固定されている。
また、外管１および外管３の内側には、断熱用空間１１ａおよび断熱用空間１１ｂを介して、第１および第２の内管１３，１５が配置されている。
この第２の内管１５の第１の内管１３側には、第１の内管１３の外径と略同径の内径を有する接続用開口部１５ａが形成され、この接続用開口部１５ａに内管１３に形成される接続用開口部１３ａが挿入されている。
【０００６】
また、第２の内管１５の接続用開口部１５ａの外周には、環状の緩衝材１７が配置され、この緩衝材１７が、接続用開口部１５ａの外周にスポット溶接１９されている。
そして、緩衝材１７の外周が、外管３の接続用開口部３ａの内周に密着され、第１および第２の内管１３，１５が、外管１および外管３の内側の所定の位置に規制されている。
【０００７】
上述した二重管型排気マニホールドでは、エンジンの始動，停止により、第１および第２の内管１３，１５が、軸長方向に熱膨張あるいは熱収縮した際に、緩衝材１７により所定の位置に規制されたまま、第１の内管１３の接続用開口部１３ａと、第２の内管１５の接続用開口部１５ａとが、互いに密着した状態で移動し、第１および第２の内管１３，１５に発生する局部的な熱応力が緩和される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の二重管型排気マニホールドでは、第１および第２の内管１３，１５が、接続用開口部１３ａの外周と、接続用開口部１５ａの外周とを互いに密着させた状態で、熱膨張あるいは熱収縮するため、この熱膨張あるいは熱収縮の際に、擦れ音等の異音が発生するという問題があった。
【０００９】
また、第１および第２の内管１３，１５が、円周方向に熱膨張あるいは熱収縮した際に、接続用開口部１３ａの外周と、接続用開口部１５ａの内周との間に隙間が生じると、排気脈動等の振動によりビビリ音が発生するという問題があった。
本発明は、かかる従来の問題点を解決するためになされたもので、簡易な手段で、内管の熱膨張あるいは熱収縮による擦れ音，ビビリ音等の異音の発生を防止することのできる二重管型排気マニホールドを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の二重管型排気マニホールドは、外管と、前記外管の軸長方向の一方の内側に配置される第１の内管と、他方の内側に配置される第２の内管とを備え、前記第２の内管の前記第１の内管側に形成される開口端に、前記第１の内管の前記第２の内管側に形成される開口端を挿入してなる二重管型排気マニホールドにおいて、前記第２の内管の開口端を覆って、前記第２の内管の内周から外周に連続する環状の緩衝材を配置し、この緩衝材の内周を前記第１の内管の外周に密着し、この緩衝材の外周を前記外管の内周に密着してなり、前記外管を、この外管の横断面方向に分割し、この分割端を溶接してなることを特徴とする。
【００１１】
請求項２の二重管型排気マニホールドは、請求項１記載の二重管型排気マニホールドにおいて、前記第２の内管を、前記第１の内管より、排ガス出口側に配置してなることを特徴とする。
【００１２】
請求項３の二重管型排気マニホールドは、請求項１または請求項２記載の二重管型排気マニホールドにおいて、前記緩衝材は、金属細線を編み込んだ網部材からなり、前記緩衝材と前記第２の内管とを、スポット溶接してなることを特徴とする。
【００１３】
（作用）
請求項１の二重管型排気マニホールドでは、第２の内管の開口端に、内周から外周に連続する環状の緩衝材が配置され、この緩衝材の内周が、第１の内管の外周に密着され、緩衝材の外周が、外管の内周に密着される。
【００１４】
そして、エンジンの始動，停止により、第１および第２の内管が、軸長方向へ熱膨張あるいは熱収縮する際の擦れ音の発生が防止される。
また、エンジンの始動，停止により、第１および第２の内管が、円周方向に熱膨張あるいは熱収縮する際に、緩衝材により、第１の内管の外周と第２の内管の内周との間に、隙間が発生することが防止され、排気脈動等の振動によるビビリ音の発生が防止される。
【００１５】
さらに、取り扱い易いように、外管が、横断面に沿って分割され、この分割端で溶接される。
請求項２の二重管型排気マニホールドでは、第２の内管が、第１の内管より排ガス出口側に配置され、排気方向に向けて延びる第１の内管の開口端により、排ガスの緩衝材への吹き込みが阻止される。
【００１６】
そして、排ガスの断熱用空間への侵入が阻止され、排ガス温度の低下が防止される。
請求項３の二重管型排気マニホールドでは、金属細線を編み込んだ網部材により形成される緩衝材が、第２の内管にスポット溶接される。
そして、この緩衝材により、第１および第２の内管の軸長方向への熱膨張あるいは熱収縮が、容易に吸収され、また、緩衝材の第２の内管からの脱落が防止される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて詳細に説明する。
図１および図２は、本発明の二重管型排気マニホールドの一実施形態（請求項１ないし請求項３に対応する）を示しており、図１は、図２の要部の詳細を示している。
【００１８】
図２において、符号２１および符号２３は、例えば、肉厚１．５ｍｍのステンレス鋼等からなる長尺状の外管である。
外管２１および外管２３は、軸長方向に直列に配置され、外管２１に形成される接続用開口部２１ａと、外管２３に形成される接続用開口部２３ａとが、互いに向き合って配置されている。
【００１９】
また、外管２１および外管２３には、所定間隔を置いて、円管状の突出部２１ｂおよび突出部２３ｂが、それぞれ２箇所ずつ形成されている。
これらの突出部２１ｂおよび突出部２３ｂの開口端には、それぞれシリンダヘッド取付用のフランジ２５が溶接されている。
また、外管２３の接続用開口部２３ａと反対側の開口端には、触媒コンバータ取付用のフランジ２７が溶接されている。
【００２０】
さらに、図１に示すように、外管２１の接続用開口部２１ａの内径は、外管２３の外径と略同径に形成され、この接続用開口部２１ａの内周側に外管２３の接続用開口部２３ａが挿入されている。
そして、接続用開口部２１ａの先端と、外管２３の外周とが溶接２９され、外管２１と外管２３とが固定されている。
【００２１】
さらに、外管２１および外管２３の内側には、断熱用空間３１ａおよび断熱用空間３１ｂを介して、例えば、肉厚０．５ｍｍのステンレス鋼等からなる第１の内管３３および第２の内管３５が、第２の内管３５を第１の内管３３より排ガス出口側に位置させて配置されている。
この第２の内管３５の第１の内管３３側には、第１の内管３３の外径より大きい内径を有する接続用開口部３５ａが形成され、この接続用開口部３５ａに第１の内管３３に形成される接続用開口部３３ａが挿入されている。
【００２２】
さらに、第２の内管３５の接続用開口部３５ａの開口端には、接続用開口部３５ａの内周から外周に連続する環状の緩衝材３７が配置され、この緩衝材３７は、接続用開口部３５ａの外周および内周にスポット溶接３９され、第２の内管３５に固定されている。
この緩衝材３７には、例えば、一般にＳＵＳ材と称するステンレス鋼の細線を、メリヤス状に編み込んだものを適度に折り曲げ、弾性を持たせたものが用いられている。
【００２３】
また、緩衝材３７の内周は、弾性的に第２の内管３５の外周に密着され、緩衝材３７の外周は、弾性的に外管２３の内周に密着されている。
そして、緩衝材３７により、第１および第２の内管３３，３５が、外管２１および外管２３の内側の所定の位置に規制されている。
上述した二重管型排気マニホールドでは、エンジンの始動，停止により、第１および第２の内管３３，３５が、軸長方向に熱膨張あるいは熱収縮した際に、緩衝材３７により所定の位置に規制されたまま、第１の内管３３の接続用開口部３３ａおよび第２の内管３５の接続用開口部３５ａが、緩衝材３７を介して自在に移動し、第１および第２の内管３３，３５の局部的な熱応力が緩和される。
【００２４】
また、第１および第２の内管３３，３５が、円周方向に熱膨張あるいは熱収縮した際に、緩衝材３７が、その熱膨張あるいは熱収縮に追従して変形し、第１の内管３３の接続用開口部３３ａの外周と、第２の内管３５の接続用開口部３５ａの内周との間に隙間が発生することが防止される。
そして、排ガスの排気方向Ｅに向けて延びる第１の内管３３の接続用開口部３３ａにより、排ガスの緩衝材３７への吹き込みが阻止され、排ガス温度の低下が防止される。
【００２５】
さらに、断熱用空間３１ａ，３１ｂの断熱作用により、排ガスの温度の低下が防止され、排気通路が冷えているエンジン始動時にも、触媒活性を低下させることなく、排ガスが浄化される。
以上のように構成された二重管型排気マニホールドでは、第２の内管３５の接続用開口部３５ａに、第２の内管３５の内周から外周に連続する環状の緩衝材３７を配置し、この緩衝材３７の内周を、第１の内管３３の接続用開口部３３ａの外周に密着したので、第１および第２の内管３３，３５が、互いに擦れ合うことことなく、軸長方向に自在に熱膨張あるいは熱収縮することができ、簡易な手段で、擦れ音等の異音の発生を防止することができる。
【００２６】
また、緩衝材３７の内周を、第１の内管３３の接続用開口部３３ａの外周に密着したので、第１および第２の内管３３，３５が、円周方向に熱膨張あるいは熱収縮した際に、緩衝材３７が、その熱膨張あるいは熱収縮に追従して従って変形することができる。
したがって、接続用開口部３３ａの外周と、接続用開口部３５ａの内周との間に、隙間が発生することを防止することができ、排気脈動等の振動によるビビリ音の発生を防止することができる。
【００２７】
さらに、外管２１と外管２３とに分割し、この外管２１と外管２３とを溶接２９したので、外管２１，２３の製作および取り扱いを容易にすることができる。また、第１の内管３３を、第２の内管３５より排ガス出口側に配置したので、排気方向Ｅに向けて延びる第１の内管３３の接続用開口部３３ａにより、排ガスの緩衝材３７への吹き込みを阻止することができ、排ガス温度の低下を防止することができる。
【００２８】
さらに、金属細線を編み込んだ網部材により緩衝材３７を形成したので、第１および第２の内管３３，３５の軸長方向への熱膨張あるいは熱収縮を容易に吸収することができる。
また、緩衝材３７を第１の内管３３にスポット溶接３９したので、緩衝材３７の第２の内管３５の接続用開口部３５ａからの脱落を防止することができる。
【００２９】
なお、上述した実施形態では、外管２１と外管２３とを、軸長方向に直列に配置し、外管２１の接続用開口部２１ａに、外管２３の接続用開口部２３ａを挿入した例について述べたが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、例えば、図３に示すように、外管２１および外管２３を溶接したものと同形状の一部材からなる外管４１を用いても良い。
【００３０】
また、上述した実施形態では、外管２１の肉厚を１．５ｍｍ、第１および第２の内管３３，３５の肉厚を０．５ｍｍにした例について述べたが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、例えば、外管２１の肉厚を１．８ｍｍ、第１および第２の内管３３，３５の肉厚を０．８ｍｍにしても良い。
【００３１】
そして、上述した実施形態では、外管２１，２３をステンレス鋼で形成した例について述べたが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、例えば、鋳鉄あるいはアルミニウム合金等で形成しても良い。
さらに、上述した実施形態では、第１および第２の内管３３，３５をステンレス鋼で形成した例について述べたが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、例えば、アルミニウム合金等で形成しても良い。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の二重管型排気マニホールドでは、第２の内管の開口端に、第２の内管の内周から外周に連続する環状の緩衝材を配置し、この緩衝材の内周を、第１の内管の外周に密着したので、第１および第２の内管が、互いに擦れ合うことなく、軸長方向に自在に熱膨張あるいは熱収縮することができ、簡易な手段で、擦れ音等の異音の発生を防止することができる。
【００３３】
また、緩衝材の内周を、第１の内管の外周に密着したので、第１および第２の内管が、円周方向に熱膨張あるいは熱収縮した際に、緩衝材が、その熱膨張あるいは熱収縮に追従して変形することができる。
したがって、第１の内管の外周と第２の内管の内周との間に隙間が発生することを防止することができ、排気脈動等の振動によるビビリ音の発生を防止することができる。
【００３４】
さらに、外管を、横断面に沿って分割したので、外管の製作および取り扱いを容易にすることができる。
請求項２の二重管型排気マニホールドでは、第１の内管を、第２の内管より排ガス出口側に配置したので、排気方向に向けて延びる第１の内管の開口端により、排ガスの緩衝材への吹き込みを阻止することができ、排ガス温度の低下を防止することができる。
【００３５】
請求項３の二重管型排気マニホールドでは、金属細線を編み込んだ網部材により緩衝材３７を形成したので、第１および第２の内管３３，３５の軸長方向への熱膨張あるいは熱収縮を容易に吸収することができる。
また、緩衝材３７を第１の内管３３にスポット溶接３９したので、緩衝材３７の第２の内管３５の接続用開口部３５ａからの脱落を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図２の要部の詳細を示す断面図である。
【図２】本発明の二重管型排気マニホールドの一実施形態を示す側面図である。
【図３】外管を一部材で形成した例を示す断面図である。
【図４】従来の二重管型排気マニホールドを示す側面図である。
【図５】従来の二重管型排気マニホールドの要部の詳細を示す断面図である。
【符号の説明】
２１，２３，４１  外管
２９  溶接
３３  第１の内管
３３ａ  接続用開口部（開口端）
３５  第２の内管
３５ａ  接続用開口部（開口端）
３７  緩衝材
３９  スポット溶接
【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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