(57)【要約】【課題】  内燃機関における排気ガスが内部を流れる排気マニホールド４等の排気系部品を，シリンダヘッド２における側面３等のように上下に延びる取付け面に対して，当該取付け面に前記排気系部品におけるボルト孔内に貫通して挿入するように突出して設けた複数本のボルト９，１０，１１，１２，１３，１４と，この各ボルトの先端に螺合するナット２３にて取付けるにおいて，その取付けに際しての作業性を向上する。【解決手段】  前記各ボルトのうち少なくとも一本のボルト１０，１１における付け根部に，当該一本のボルトにおける雄ねじ１０ａ，１１ａの外径ｄと同じかこれよりも大きい外径にしたねじ無し部２５を設ける一方，前記排気系部品において一本のボルトが貫通して挿入される一つのボルト孔２０ａ′，２１ａ′を，前記ねじ無し部に嵌まる内径Ｄにして，その内面に，前記一本のボルトにおける雄ねじに係合するようにしたねじ溝２６を刻設する。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関における排気ガスが内部を流れる排気系部品を，上下に延びる取付け面に対して，当該取付け面に前記排気系部品におけるボルト孔内に嵌まるように突出して設けた複数本のボルトと，この各ボルトの先端に螺合するナットにて取付けるようにした取付け装置において，
前記取付け面における各ボルトのうち少なくとも一本のボルトにおける付け根部に，当該一本のボルトにおける雄ねじの外径と同じかこれよりも大きい外径にしたねじ無し部を設ける一方，前記排気系部品における各ボルト孔のうち前記一本のボルトが嵌まるボルト孔を，前記ねじ無し部に嵌まる内径にして，このボルト孔における内面に，前記一本のボルトにおける雄ねじに係合するようにしたねじ溝を刻設することを特徴とする内燃機関における排気系部品の取付け装置。
【請求項２】
前記請求項１の記載において，前記一つのボルト孔の内面におけるねじ溝のピッチを、前記一本のボルトにおける雄ねじのピッチと等しくし，且つ，前記一つのボルト孔の内面におけるねじ溝の深さを，前記一本のボルトの雄ねじにおける山の高さより低くすることを特徴とする内燃機関における排気系部品の取付け装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，内燃機関において，そのシリンダヘッドにおける側面等のような上下に延びる取付け面に対して，排気マニホールド又は排気ガス浄化装置等のように内部を排気ガスが流れる排気系部品を，前記取付け面にこれから突出するように設けた複数本のボルトと，この各ボルトに螺合するナットとで取付けるための装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来，内燃機関において，その排気マニホールドを，前記内燃機関におけるシリンダヘッドの側面等のように，上下に延びる取付け面に対して取付けるに際しては，特許文献１に記載されているように，前記取付け面に，当該取付け面から適宜間隔で突出する複数本のボルトを設け，前記取付け面に，前記排気マニホールドを，当該排気マニホールドのフランジ部に穿設した複数個のボルト孔内に前記取付け面から突出する各ボルトが嵌まるようにして装着したのち，前記各ボルトの先端にナットを螺合し，この各ナットを締め付けるという取付け構造を採用しているのが一般的である。
【０００３】
そして，この排気マニホールドの取付け構造においては，例えば，特許文献２に記載されているように，前記各ボルトが嵌まるボルト孔における内径寸法を，前記ボルトの外径寸法より可成り大きくして，ボルト孔とこれに嵌まるボルトとの間に可成り大きい隙間を設けることにより，排気マニホールドが高い温度に上昇する場合における熱膨張を許容するように構成している。
【０００４】
また，別の先行技術として特許文献３には，取付け面に対してフランジ部を，当該取付け面から突出するボルトと，このボルトに螺合するナットとで取付けるに際し，前記フランジ部において前記ボルトが嵌まるボルト孔の内周面に，当該ボルト孔内に前記ボルトを嵌め込んだとき，弾性変形して前記ボルトにおけるねじ山に係合するようにした薄肉部を一体的に設けることにより，前記フランジ部を前記取付け面に装着した状態を，前記ボルトの先端にナットを螺合するまでの間だけ保持するように構成することが記載されている。
【特許文献１】実公昭６３−２５３１１号公報
【特許文献２】特開２００２−１９５０３１号公報
【特許文献３】実開平４−１０６００６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし，前記した従来のように，排気マニホールドを，シリンダヘッドの側面等のように上下に延びる取付け面に対して，当該取付け面から突出する複数本のボルトと，これに螺合するナットとで取り付ける場合において，前記各ボルトが貫通して挿入されるボルト孔の内径寸法を，熱膨張を許容することのために，前記ボルトにおける外径よりも大きくするという構成にした場合であると，前記排気マニホールドを前記取付け面に，当該排気マニホールドのフランジ部におけるボルト孔内に前記取付け面から突出する各ボルトが嵌まるように装着した状態において，前記排気マニホールは，前記各ボルトに対して係止されていないことになるから，前記各ボルトの先端にナットを螺合するまでの間に，前記取付け面から落下することになる。
【０００６】
つまり，前記取付け面に対する排気マニホールドの取付け作業は，前記取付け面に対して，当該取付け面から突出するボルトがボルト孔内に嵌まるように装着した排気マニホールドを，その装着した状態に一方の手で保持しながら，他方の手で，前記各ボルトにナットを螺合するようにしなければならないから，その取付け作業が面倒で，作業性が低いという問題があった。
【０００７】
この問題は，前記排気マニホールドにおけるボルト孔に，前記特許文献３に開示されているような弾性変形する薄肉部を設けることで解消できると考えられる。
【０００８】
しかし，一般の内燃機関においては，その排気マニホールドを鋳鉄製で，鋳造にて製作していることにより，この排気マニホールドにおけるボルト孔に弾性変形する薄肉部を設けるには，この弾性変形する薄肉部を，排気マニホールドとは別体の部品として製作して，これを前記鋳造製の排気マニホールドに対して装着するように構成しなければならないから，構造が複雑になって製造価格が大幅にアップするのであり，しかも，前記排気マニホールドを取付けた状態においても，前記弾性変形する薄肉部がボルトにおけるねじ山に係合しているので，前記排気マニホールドをその取付け面から取り外すことが困難になるばかりか，熱膨張の許容を著しく妨げるのである。
【０００９】
本発明は，これらの問題を解消した取付け装置を提供することを技術的課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この技術的課題を達成するため本発明の請求項１は，
「内燃機関における排気ガスが内部を流れる排気系部品を，上下に延びる取付け面に対して，当該取付け面に前記排気系部品におけるボルト孔内に嵌まるように突出して設けた複数本のボルトと，この各ボルトの先端に螺合するナットにて取付けるようにした取付け装置において，
前記取付け面における各ボルトのうち少なくとも一本のボルトにおける付け根部に，当該一本のボルトにおける雄ねじの外径と同じかこれよりも大きい外径にしたねじ無し部を設ける一方，前記排気系部品における各ボルト孔のうち前記一本のボルトが嵌まるボルト孔を，前記ねじ無し部に嵌まる内径にして，このボルト孔における内面に，前記一本のボルトにおける雄ねじに螺合して係合するようにしたねじ溝を刻設する。」
ことを特徴としている。
【００１１】
また，本発明の請求項２は，
「前記請求項１の記載において，前記一つのボルト孔の内面におけるねじ溝のピッチを、前記一本のボルトにおける雄ねじのピッチと等しくし，且つ，前記一つのボルト孔の内面におけるねじ溝の深さを，前記一本のボルトの雄ねじにおける山の高さより低くする。」ことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
前記請求項１に記載した構成において，上下に延びる取付け面に対して，排気系部品を，前記取付け面から突出する複数本に各ボルトが当該排気系部品におけるボルト孔内に嵌まるように装着したとき，前記各ボルトのうち一本のボルトにおける雄ねじに，当該一本のボルトが嵌まるボルト孔の内面に設けたねじ溝が係合することになる。
【００１３】
この係合により，前記排気系部品は，前記取付け面に装着した状態に確実に保持することができるから，作業者は，この状態で排気系部品から手を離すことができる。
【００１４】
次いで，前記各ボルトの先端にナットを螺合し，前記排気系部品における各ボルト孔のうち前記一本のボルトに嵌まっている一つのボルト孔を前記一本のボルト付け根部におけるねじ無し部に嵌まる状態に移動することにより，前記ボルト孔の内面におけるねじ溝が前記一本のボルトにおける雄ねじに係合する状態が解除されるから，この状態で前記各ナットを締結することにより，前記排気系部品を前記取付け面に対して取付けることができる。
【００１５】
つまり，本発明によると，上下に延びる取付け面に対する排気系部品の取付けに際して，この排気系部品を前記取付け面に装着した状態を，前記取付け面から突出するボルトにて確実に保持することができることにより，前記各ボルトにナットを螺合するまでの間，前記従来のように，排気系部品を手で支えておくことを必要としないから，前記排気系部品を，上下に延びる取付け面に対して，当該排気系部品における熱膨張を許容した状態で取付ける場合に際しての作業性を大幅に向上できる。
【００１６】
また，請求項２に記載したように，前記一つのボルト孔の内面におけるねじ溝のピッチを、前記一本のボルトにおける雄ねじのピッチと等しくし，且つ，前記一つのボルト孔の内面におけるねじ溝の深さを，前記一本のボルトの雄ねじにおける山の高さより低くすることにより，このボルト孔の内面におけるねじ溝が前記一本のボルトにおける雄ねじに対して係合するときにおける深さを浅くすることができるから，前記一つのボルト孔を，その内面におけるねじ溝が前記一本のボルトにおける雄ねじに係合する状態から前記一本のボルトにおける付け根部のねじ無し部に嵌まる状態に移動することが容易になって，取付けの作業性をより向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に，本発明の実施の形態を図面について説明する。
【００１８】
図１〜図７は，第１の実施の形態を示す。
【００１９】
この第１の実施の形態は，四つの気筒Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４を備えた多気筒内燃機関１のシリンダヘッド２において上下に延びる縦向き又は略縦向きの側面３に対して，排気系部品の一つであるところの鋳鉄による鋳造製の排気マニホールド４を取付ける場合である。
【００２０】
すなわち，前記シリンダヘッド２において上下に延びる側面３には，四つの気筒のうち第１気筒Ａ１からの排気ポート５，第２気筒Ａ２からの排気ポート６，第３気筒Ａ３からの排気ポート７及び第４気筒Ａ４からの排気ポート８が開口している。
【００２１】
前記側面３のうち前記各排気ポート５，６，７，８における上側の部分における各々には，スタットボルト９，１０，１１，１２が，前記側面３から垂直に突出するように螺着されている。
【００２２】
また，前記側面３のうち前記第１気筒における排気ポート５及び第４気筒における排気ポート８における下側の部分における各々には，スタットボルト１３，１４が，前記側面３から垂直に突出するように螺着されている。
【００２３】
更にまた，前記側面３のうち前記第２気筒における排気ポート６及び第３気筒における排気ポート７における下側の部分における各々には，頭付きボルト１５，１６を螺合するためのタップ孔１７，１８が穿設されている。
【００２４】
一方，前記排気マニホールド４において，前記各排気ポート５，６，７，８に連通する各枝管１９，２０，２１，２２には，その上下に取付け用フランジ１９ａ，１９ｂ，２０ａ，２０ｂ，２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂを各々一体に設けて，これらの各フランジ１９ａ，１９ｂ，２０ａ，２０ｂ，２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂには，前記各スタットボルト９，１０，１１，１２，１３，１４及び前記各頭付きボルト１５，１６が貫通して嵌まるボルト孔１９ａ′，１９ｂ′，２０ａ′，２０ｂ′，２１ａ′，２１ｂ′，２２ａ′，２２ｂ′を各々穿設する。
【００２５】
前記排気マニホールド４を，前記シリンダヘッド２の側面に対して，前記各スタットボルト９，１０，１１，１２，１３，１４に螺合したナット２３による締結と，前記各タップ孔１７，１８に螺合した前記各頭付きボルト１５，１６による締結とによって取付けるように構成している。
【００２６】
なお，前記側面３と，これに取付けられる排気マニホールド４との間には，シール用のガスケット２４を挟むように構成している。
【００２７】
そして，前記各スタットボルト９，１０，１１，１２，１３，１４のうち中央に位置する第２気筒Ａ２及び第３気筒Ａ３において枝管２０，２１の上側における両スタットボルト１０，１１（以下，上側の中央に位置するスタットボルトと称する）には，その前記側面３への付け根の部分に，当該スタットボルト１０，１１における雄ねじ１０ａ，１１ａの外径ｄと同じか或いはこれよりも大きい外径ｄ１にしたねじ無し部２５を設ける一方，この上側の中央に位置する両スタットボルト１０，１１が貫通して嵌まるボルト孔２０ａ′，２１ａ′を，前記ねじ無し部２５に対して，当該ねじ無し部２５の外周面との間に適当な隙間を持って嵌まることができる内径Ｄに構成して，このボルト孔２０ａ′，２１ａ′の内面に，前記上側の中央に位置する両スタットボルト１０，１１における雄ねじのピッチＰと等しいピッチＰ１にしたねじ溝２６を刻設する。
【００２８】
この場合において，前記ボルト孔２０ａ′，２１ａ′の内面におけるねじ溝２６の深さＳは，例えば，前記両スタットボルト１０，１１の雄ねじにおける山の高さＨの略半分するとういように，前記両スタットボルト１０，１１の雄ねじにおける山の高さＨよりも低い寸法に設定しており，これにより，ねじ溝２６の間の部分を，ねじ山のない平坦面に構成している。
【００２９】
一方，前記各ボルト孔１９ａ′，１９ｂ′，２０ａ′，２０ｂ′，２１ａ′，２１ｂ′，２２ａ′，２２ｂ′のうち前記上側の中央に位置するスタットボルト１０，１１を除くスタットボルト９，１２，１３，１４及び両頭付きボルト１５，１６が貫通して嵌まるボルト孔１９ａ′，１９ｂ′，，２０ｂ′，２１ｂ′，２２ａ′，２２ｂ′は，前記各スタットボルト９，１２，１３，１４及び両頭付きボルト１５，１６における雄ねじの外径ｄ０よりも，前記排気マニホールド３における熱膨張を許容する分だけ大きい内径Ｄ０に構成している。
【００３０】
この構成において，前記排気マニホールド４を，シリンダヘッド２において上下に延びる側面３に対して取り付けるに際しては，作業者は，先ず，前記排気マニホールド４を，図５及び図６に二点鎖線で示すように，前記側面３から突出する各スタットボルト９，１０，１１，１２，１３，１４が当該排気マニホールド４における各ボルト孔１９ａ′，２０ａ′，２１ａ′，２２ａ′，１９ｂ′，２０ｂ′，２１ｂ′，２２ｂ′に貫通して嵌まるように装着する。
【００３１】
これにより前記各スタットボルト９，１０，１１，１２，１３，１４のうち上側の中央に位置する二本のスタットボルト１０，１１における雄ねじ１０ａ，１１ａに，当該二本のスタットボルト１０，１１が貫通して嵌まるボルト孔２０ａ′，２１ａ′の内面におけるねじ溝２６が螺合するように係合することになる。
【００３２】
この係合により，前記排気マニホールド４は，前記シリンダヘッド２における側面３に装着した状態に確実に保持することができるから，作業者は，この状態で排気マニホールド４から手を離すことができる。
【００３３】
次いで，作業者は，前記各スタットボルト９，１０，１１，１２，１３，１４の先端にナット２３を螺合する一方，前記側面３におけるタップ孔１７，１８に頭付きボルト１５，１６を螺合し，前記排気マニホールド４を，そのうち前記上側の中央に位置する二本のスタットボルト１０，１１に嵌まっているボルト孔２０ａ′，２１ａ′が前記二本のスタットボルト１０，１１の付け根部におけるねじ無し部２５に嵌まる状態に移動することにより，前記両ボルト孔２０ａ′，２１ａ′の内面におけるねじ溝２６が前記二本のスタットボルト１０，１１における雄ねじ１０ａ，１１ａに係合する状態が解除されるから，この状態で前記各ナット２３及び両頭付きボルト１５，１６を強く締結することにより，前記排気マニホールド４を前記シリンダヘッド２の側面３に対して取付けることができる。
【００３４】
この取付け状態において，前記各スタットボルト９，１０，１１，１２，１３，１４及び頭付きボルト１５，１６と，そのボルト孔１９ａ′，２０ａ′，２１ａ′，２２ａ′，１９ｂ′，２０ｂ′，２１ｂ′，２２ｂ′との間に隙間が存在していることにより，前記排気マニホールド４における熱膨張を許容することができる。
【００３５】
次に，図８は，第２の実施の形態を示す。
【００３６】
この第２の実施の形態は，ねじ無し部２５′を，前記スタットボルト１０，１１に設けることに代えて，シリンダヘッド２における側面３の側に一体に設けるという構成にしたものであり，この場合においても，前記ねじ無し部２５′の外径ｄ１を，前記スタットボルト１０，１１における雄ねじ１０ａ，１１ａの外径ｄよりも大きい外径ｄ１にする一方，この両スタットボルト１０，１１が貫通して挿入されるボルト孔２０ａ′，２１ａ′を，前記ねじ無し部２５′に対して，当該ねじ無し部２５′の外周面との間に適当な隙間を持って嵌まることができる内径Ｄにして，この内面に，ねじ溝２６′を，前記雄ねじ１０ａ，１１ａと同じか略同じピッチで設けるという構成にしたものである。
【００３７】
このように構成することによっても，前記第１の実施の形態と同様に効果を得ることができるが，この第２の実施の形態の場合には，前記ねじ無し部２５′を設けるボルトは，スタットボルトに限定されることなく，全長にわたって雄ねじを設けて成るボルトを使用することができる。
【００３８】
また，この第２の実施の形態においては，前記ねじ無し部２５′を，シリンダヘッド２の側面３に一体に設けることに代えて，このねじ無し部を，スタットボルト及びシリンダヘッドとは別体のリング体に構成して，このリング体を，スタットボルト又はシリンダヘッドに嵌着するという構成にすることができる。
【００３９】
ところで，前記した各実施の形態は，各スタットボルト９，１０，１１，１２，１３，１４のうち上側において中央に位置する二本のスタットボルト１０，１１にねじ無し部２５を設ける一方，この二本のスタットボルト１０，１１が貫通して挿入されるボルト孔２０ａ′，２１ａ′の内面にねじ溝２６を設ける場合であったが，上側に位置する各スタットボルトのうち任意の箇所における少なくとも一本のスタットボルトにねじ無し部２５を設ける一方，この一本のスタットボルトが貫通して挿入されるボルト孔の内面にねじ溝を設けるという構成しても良いのである。
【００４０】
また，前記した各実施の形態は，シリンダヘッド２において上下に延びる側面３を取付け面として，この取付け面に対して排気マニホールド４を取り付ける場合であったが，本発明は，これに限らず，前記排気マニホールド４における排気ガス出口管４ａを，水平横向きにして，この出口管４ａにおけるフランジ面を上下に延びる取付け面にして，この取付け面に対して，排気ガス浄化装置又は排気ターボ過給機或いは排気管路等の排気系部品を取付ける場合とか，或いは，前記排気ガス浄化装置又は排気ターボ過給機における排気ガス出口管を，水平横向きにして，この出口管におけるフランジ面を上下に延びる取付け面にして，この取付け面に対して，排気管路等の排気系部品を取付ける場合にも同様にして適用できることは勿論であり，このように，フランジ面を上下に延びる取付け面としてこれに排気系部品を取付ける場合には，前記取付け用ボルトとしては，前記実施の形態のようにスタットボルトを使用することに代えて，前記フランジの背面側から挿入した頭付きボルトを使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】第１の実施の形態を示す平面図である。
【図２】図１の側面である。
【図３】図２のIII −III 視拡大断面図である。
【図４】図２のIV−IV視拡大断面図である。
【図５】図３の分解した状態を示す図である。
【図６】図４の分解した状態を示す図である。
【図７】要部の拡大図である。
【図８】第２の実施の形態を示す要部拡大図である。
【符号の説明】
【００４２】
１                                        内燃機関
２                                        シリンダヘッド
３                                        側面（取付け面）
４                                        排気マニホールド（排気系部品）
５，６，７，８                            排気ポート
９，１０，１１，１２，１３，１４          スタットボルト
１５，１６                                頭付きボルト
１９ａ′，１９ｂ′，２０ａ′，２０ｂ′    ボルト孔
２１ａ′，２１ｂ′，２２ａ′，２２ｂ′    ボルト孔
２３                                      ナット
２４                                      ガスケット
２５，２５′                              ねじ無し部
２６，２６′                              ねじ溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
2006057515.tif 000005
【図４】
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【図５】
2006057515.tif 000007
【図６】
2006057515.tif 000008
【図７】
2006057515.tif 000009
【図８】
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