(57)【要約】【課題】  ガスケットシール部材のシール面を均等に圧縮して良好なシール性を確保できるエキゾーストマニホールドの締結構造。【解決手段】  排気管１ａ（１ｂ〜１ｄ）の端部に、ポート３ａ（３ｂ〜３ｄ）を貫通して径方向外側へ拡径した拡径部７を形成し、ヘッドフランジ３のポート３ａ（３ｂ〜３ｄ）を囲繞して該ヘッドフランジ３の締結面３ｅから拡径部７側へ突出する突起部５を形成すると共に、この突起部５における突出高さをボルト穴３ｆから離れた部位ほど高く形成し、ヘッドフランジ３とシリンダヘッド１０を締結する際に、ヘッドフランジ３の突起部５の全周が拡径部７に当接するまでボルトＢ１を締め込むことにより、拡径部７を介してガスケットシール部材８を均一に圧縮した。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エキゾーストマニホールドのヘッドフランジに、排気管を連通させたポート及びボルト穴を設け、
エンジンのシリンダヘッドに、前記ポート及びボルト穴に対応する排気ポート及びボルト穴を設け、
前記ヘッドフランジの締結面とシリンダヘッドの締結面との間に、排気管と排気ポートを連通させた状態でガスケットシール部材を設けて該ヘッドフランジのボルト穴からシリンダヘッドのボルト穴にボルトを挿通することにより、該ヘッドフランジとシリンダヘッドを締結するエキゾーストマニホールドの締結構造において、
前記排気管の端部に、ポートを貫通して径方向外側へ拡径した拡径部を形成し、
前記ヘッドフランジのポートを囲繞して該ヘッドフランジの締結面から拡径部側へ突出する突起部を形成すると共に、この突起部における突出高さをボルト穴から離れた部位ほど高く形成し、
前記ヘッドフランジとシリンダヘッドを締結する際に、ヘッドフランジの突起部の全周が拡径部に当接するまでボルトを締め込むことにより、拡径部を介してガスケットシール部材を均一に圧縮したことを特徴とするエキゾーストマニホールドの締結構造。
【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の締結構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、図１０に示すように、エキゾーストマニホールドのヘッドフランジ０３に、排気管を連通させるためのポート０３ａ〜０３ｄ及び複数のボルト穴０３ｆを設け、一方、図示を省略するエンジンのシリンダヘッドに、前記ポート０３ａ〜０３ｄ及びボルト穴０３ｆに対応する排気ポート及びボルト穴を設け、ヘッドフランジの締結面とシリンダヘッドの締結面との間に、排気管と排気ポートを連通させた状態でガスケットシール部材を設けて該ヘッドフランジのボルト穴からシリンダヘッドのボルト穴にボルトを挿通することにより、該ヘッドフランジとシリンダヘッドを締結するエキゾーストマニホールドの締結構造が公知になっている（特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開平１０−１１０６１８号公報
【特許文献２】実開平６−２２５２５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、従来のエキゾーストマニホールドの締結構造にあっては、ヘッドフランジとシリンダヘッドを締結した際、図１１に示すように、ヘッドフランジの各ポートにおけるボルト穴から離れた部位（波線で示すハッチング範囲）と、ボルト穴付近（一点鎖線で示すハッチング範囲）では、ガスケットシール部材のシール面を均等に圧縮できないため、シール性が低下する虞があった。
なお、通常、１つのポートに近接して１つまたは２つ配置されるボルト穴の配置数を３つ以上に増やして均等に配置することも考えられるが、排気管の曲がり形状によっては、締め付け工具が入らない場合もあり均等に配置できない場合がある。
【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、ガスケットシール部材のシール面を均等に圧縮して良好なシール性を確保できるエキゾーストマニホールドの締結構造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、エキゾーストマニホールドのヘッドフランジに、排気管を連通させたポート及びボルト穴を設け、エンジンのシリンダヘッドに、前記ポート及びボルト穴に対応する排気ポート及びボルト穴を設け、前記ヘッドフランジの締結面とシリンダヘッドの締結面との間に、排気管と排気ポートを連通させた状態でガスケットシール部材を設けて該ヘッドフランジのボルト穴からシリンダヘッドのボルト穴にボルトを挿通することにより、該ヘッドフランジとシリンダヘッドを締結するエキゾーストマニホールドの締結構造において、前記排気管の端部に、ポートを貫通して径方向外側へ拡径した拡径部を形成し、前記ヘッドフランジのポートを囲繞して該ヘッドフランジの締結面から拡径部側へ突出する突起部を形成すると共に、この突起部における突出高さをボルト穴から離れた部位ほど高く形成し、前記ヘッドフランジとシリンダヘッドを締結する際に、ヘッドフランジの突起部の全周が拡径部に当接するまでボルトを締め込むことにより、拡径部を介してガスケットシール部材を均一に圧縮し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、エキゾーストマニホールドのヘッドフランジに、排気管を連通させたポート及びボルト穴を設け、エンジンのシリンダヘッドに、前記ポート及びボルト穴に対応する排気ポート及びボルト穴を設け、前記ヘッドフランジの締結面とシリンダヘッドの締結面との間に、排気管と排気ポートを連通させた状態でガスケットシール部材を設けて該ヘッドフランジのボルト穴からシリンダヘッドのボルト穴にボルトを挿通することにより、該ヘッドフランジとシリンダヘッドを締結するエキゾーストマニホールドの締結構造において、前記排気管の端部に、ポートを貫通して径方向外側へ拡径した拡径部を形成し、前記ヘッドフランジのポートを囲繞して該ヘッドフランジの締結面から拡径部側へ突出する突起部を形成すると共に、この突起部における突出高さをボルト穴から離れた部位ほど高く形成し、前記ヘッドフランジとシリンダヘッドを締結する際に、ヘッドフランジの突起部の全周が拡径部に当接するまでボルトを締め込むことにより、拡径部を介してガスケットシール部材を均一に圧縮したため、ヘッドフランジとシリンダヘッドを締結した際のガスケットシール部材のシール面を均一に圧縮でき、これにより、良好なシール性を確保できる。
【０００７】
また、排気管とヘッドフランジを溶接で固定する必要がないため、両者の熱膨張量差に起因する熱応力の悪影響を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
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】
【０００９】
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の締結構造が適用されたエキゾーストマニホールドの全体を示す正面図、図２はヘッドフランジの正面図、図３はヘッドフランジのポート３ａ付近を示す拡大斜視図、図４はヘッドフランジのポート３ａ付近におけるボルト穴及び突起部の頂部の配置を説明する図、図５は図４のＳ５−Ｓ５線における端面図、図６は図４のＳ６−Ｓ６線における端面図である。
【００１０】
図７は排気管、ヘッドフランジ、ガスケットシール部材、シリンダヘッドの組み付けを説明する分解斜視図、図８は図４のＳ５−Ｓ５線における排気管、ヘッドフランジ、ガスケットシール部材、シリンダヘッドの組み付けを説明する端面図、図９は図４のＳ６−Ｓ６線における排気管、ヘッドフランジ、ガスケットシール部材、シリンダヘッドの組み付けを説明する端面図である。
【００１１】
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の締結構造が採用されたエキゾーストマニホールドは、４本の排気管１ａ〜１ｄと、集合部２と、ヘッドフランジ３が備えられている。
【００１２】
各排気管１ａ〜１ｄの下流側端部は１／４円形断面に加工されて全体が円形となるように重ねられた状態で筒状の集合部２の上流側端部に収容されている。
また、集合部２の下流側端部には、図示を省略する下流側の排気管に接続するためのフランジ４が装着されている。
【００１３】
図２に示すように、ヘッドフランジ３は、その外周縁が立ち上げられて皿状に形成される他、各排気管１ａ〜１ｄの端部をそれぞれ挿通するためのポート３ａ〜３ｄが形成されると共に、これらポート３ａ〜３ｄに近接して複数のボルト穴３ｆが形成されている。
【００１４】
以下、ヘッドフランジ３の各ポート３ａ〜３ｄと各排気管１ａ〜１ｄの固定構造や、各ポート３ａ〜３ｄ付近におけるヘッドフランジ３及び後述するシリンダヘッド１０との締結構造は同様であるため、ここではポート３ａについてのみ詳述する。
【００１５】
図３〜６に示すように、ヘッドフランジ３の締結面３ｅには、ポート３ａを囲繞してヘッドフランジ３の締結面３ｅから突出する突起部５が形成されている。
また、突起部５の突出高さは、一対のボルト穴３ｆから離れる部位ほど高くなるように形成され、これにより、突起部５の突出高さが最も高くなる部位（以下、突起部５の頂部６と称す）が対を成して形成されている。
即ち、図４に示すように、本実施例１では、一対のボルト穴３ｆがポート３ａの中心を通る直線Ｘ上に配置され、一方、一対の突起部５の頂部６が直線Ｘと直交する直線Ｙ上に配置されている。
【００１６】
なお、本実施例１の突起部５は、一対のボルト穴３ｆ付近から頂部６へ向かって緩やかに所定の高さまで傾斜するように形成されているが、頂部の突起高さＷ１（図５参照）とボルト穴３ｆ付近の突出高さＷ２（図６参照）の高低差の具体的な数値については適宜設定できる。
【００１７】
また、図７に示すように、排気管１ａの端部はポート３ａを貫通した状態で突起部５の外形よりも大きな外形となるようにフランジ加工されることにより、径方向外側へ広げられた拡径部７が形成されている。
【００１８】
その他、後述するエンジンのシリンダヘッド１０の締結面１０ａには、ヘッドフランジ３のポート３ａ〜３ｄ及びボルト穴３ｆにそれぞれ対応する位置に排気ポート１０ｂ及びねじ溝を有するボルト穴１０ｃが設けられている。
【００１９】
次に、作用を説明する。
このように構成されたエキゾーストマニホールドのヘッドフランジ３とエンジンのシリンダヘッド１０を締結するには、図７〜９に示すように、ヘッドフランジ３の締結面３ｅとシリンダヘッド１０の締結面１０ａとの間に、ヘッドフランジ３のポート３ａ（３ｂ〜３ｄ）に対応する貫通穴８ａと、ボルト穴３ｆに対応する貫通穴８ｂが形成された板状のガスケットシール部材８を介在させ、且つ、排気管１ａ（１ｂ〜１ｄ）の端部をガスケットシール部材８の貫通孔８ａ及びシリンダヘッド１０の排気ポート１０ｂに連通させた状態とする。
【００２０】
次に、ヘッドフランジ３のボルト穴３ｆからガスケットシール部材８の貫通穴８ｂ及びシリンダヘッド１０のボルト穴１０ｃにボルトＢ１をそれぞれ挿通した後、ヘッドフランジ３の突起部５の全周が拡径部７に当接するまでボルトＢ１を締め込むことにより、ヘッドフランジ３とシリンダヘッド１０を締結する。
【００２１】
この際、図８に示すように、ヘッドフランジ３の突起部５の頂部６が拡径部７に当接してボルト孔３ｆ付近の突出高さまで低くなるように潰れて変形することにより、突起部５がその全周に亘って拡径部７に当接し、これによって、ガスケットシール部材８のシール面８ａを均等に圧縮でき、良好なシール性を確保できる。
【００２２】
なお、ガスケットシール部材８の形状は適宜設定でき、各ポート３ａ〜３ｄ毎に環状のガスケットシール部材をそれぞれ設けても良い。この場合、ガスケットシール部材の外形を小径に形成すればガスケットシール部材にボルトを貫通させる必要はない。
【００２３】
ここで、従来の発明にあっては、ヘッドフランジとシリンダヘッドを締結した際に、ヘッドフランジの各ポートにおけるボルト穴から離れた部位と、ボルト穴付近では、ガスケットシール部材のシール面を均等に圧縮できないため、シール性が低下する虞があった。
【００２４】
しかしながら、本実施例１のエキゾーストマニホールドの締結構造では、前述したように、ヘッドフランジ３の突起部５の頂部６が拡径部７に当接してボルト付近の突出高さまで低くなるように潰れて変形することにより、突起部５がその全周に亘って拡径部７に当接し、これによって、ガスケットシール部材８のシール面８ａを均等に圧縮でき、シール性が低下する虞がない。
【００２５】
また、ヘッドフランジ３とシリンダヘッド１０の締結により排気管１ａ（１ｂ〜１ｄ）を固定できるため、排気管１ａとヘッドフランジ３を溶接で固定する必要がなく、両者の熱膨張量差に起因する熱応力の悪影響を防止できる。
【００２６】
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の締結構造にあっては、エキゾーストマニホールドのヘッドフランジ３に、排気管１ａ（１ｂ〜１ｄ）を連通させたポート３ａ（３ｂ〜３ｄ）及びボルト穴３ｆを設け、エンジンのシリンダヘッド１０に、ポート３ａ（３ｂ〜３ｄ）及びボルト穴３ｆに対応する排気ポート１０ｂ及びボルト穴１０ｃを設け、ヘッドフランジ３の締結面３ｅとシリンダヘッド１０の締結面１０ａとの間に、排気管１ａ（１ｂ〜１ｄ）と排気ポート１０ｂを連通させた状態でガスケットシール部材８を設けて該ヘッドフランジ３のボルト穴からシリンダヘッド１０のボルト穴１０ｃにボルトＢ１を挿通することにより、該ヘッドフランジ３とシリンダヘッド１０を締結するエキゾーストマニホールドの締結構造において、排気管１ａ（１ｂ〜１ｄ）の端部に、ポート３ａ（３ｂ〜３ｄ）を貫通して径方向外側へ拡径した拡径部７を形成し、ヘッドフランジ３のポート３ａ（３ｂ〜３ｄ）を囲繞して該ヘッドフランジ３の締結面３ｅから拡径部７側へ突出する突起部５を形成すると共に、この突起部５における突出高さをボルト穴３ｆから離れた部位ほど高く形成し、ヘッドフランジ３とシリンダヘッド１０を締結する際に、ヘッドフランジ３の突起部５の全周が拡径部７に当接するまでボルトＢ１を締め込むことにより、拡径部７を介してガスケットシール部材８を均一に圧縮したため、ヘッドフランジ３とシリンダヘッド１０を締結した際のガスケットシール部材８のシール面を均一に圧縮でき、これにより、良好なシール性を確保できる。
【００２７】
また、排気管１ａ（１ｂ〜１ｄ）とヘッドフランジ３を溶接で固定する必要がないため、両者の熱膨張量差に起因する熱応力の悪影響を防止できる。
【００２８】
加えて、排気管１ａ（１ｂ〜１ｄ）とヘッドフランジ３を溶接で固定する必要がないため、両者の熱膨張量差に起因する熱応力の悪影響を防止できる。
【００２９】
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、ヘッドフランジのポート及びボルト穴の数や配置については適宜設定できる。
【００３０】
また、拡径部を介してガスケットシール部材を均一に圧縮する目的で行われる突起部の形状や配置の変更も本発明の範疇となる。
【００３１】
また、本発明のエキゾーストマニホールドの締結構造では、排気管の形状、自動車のエンジンルーム内に設置された他の設備との関係等でボルト穴が例え３つ以上あったとしても均等に配置できない場合にそれぞれの間隔に応じて、つまり、間隔の広い部分に設けられた突起部５の突出高さを高くすることで、良好なシール性を確保することができる。
【００３２】
また、本実施例１では、排気管の端部をフランジ加工することにより排気管と拡径部を一体的に形成したが、排気管と拡径部を別体で構成して両者を固定する場合も考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施例１のエキゾーストマニホールドの締結構造が適用されたエキゾーストマニホールドの全体を示す正面図である。
【図２】ヘッドフランジの正面図である。
【図３】ヘッドフランジのポート３a付近を示す拡大斜視図である。
【図４】ヘッドフランジのポート３a付近におけるボルト穴及び突起部の頂部の配置を説明する図である。
【図５】図４のＳ５−Ｓ５線における端面図である。
【図６】図４のＳ６−Ｓ６線における端面図である。
【図７】排気管、ヘッドフランジ、ガスケットシール部材、シリンダヘッドの組み付けを説明する分解斜視図である。
【図８】図４のＳ５−Ｓ５線における排気管、ヘッドフランジ、ガスケットシール部材、シリンダヘッドの組み付けを説明する端面図である。
【図９】図４のＳ６−Ｓ６線における排気管、ヘッドフランジ、ガスケットシール部材、シリンダヘッドの組み付けを説明する端面図である。
【図１０】従来のエキゾーストマニホールドの締結構造を説明する図である。
【図１１】ヘッドフランジ０３のポート０３ａ付近の拡大図であり、従来のエキゾーストマニホールドの締結構造を説明する図である。
【符号の説明】
【００３４】
Ｂ１  ボルト
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ  排気管
２  集合部
３  ヘッドフランジ
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ  ポート
３ｅ  （ヘッドフランジの）締結面
３ｆ  ボルト穴
４  フランジ
５  突起部
６  （突起部の）頂部
７  拡径部
８  ガスケットシール部材
８ａ  貫通穴
１０  シリンダヘッド
１０ａ  （シリンダヘッドの）締結面
１０ｂ  排気ポート
１０ｃ  ボルト穴
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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