(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気が流れる排気通路と同排気通路の周囲を囲むように形成されたウォータジャケットとが内部に形成された水冷アダプタが、内燃機関のシリンダヘッドと排気マニホルドとの間にガスケットを介して固定されている内燃機関の排気系構造であって、
前記排気マニホルドと前記水冷アダプタとの間に挟み込まれている前記ガスケットは、前記排気マニホルドにおける同ガスケットと当接している当接部よりも鉛直方向下方にはみ出た突出部を有し、前記突出部は前記水冷アダプタの鉛直方向下方に形成された砂抜き孔に近接した位置に設けられている
ことを特徴とする内燃機関の排気系構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の排気系構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の排気系に設けられた触媒の過昇温抑制を目的として、排気と冷却水との間で熱交換を行う水冷アダプタを備えた内燃機関の排気系構造が提案されている。例えば特許文献１に記載の水冷アダプタは、排気マニホルドとシリンダヘッドとの間にガスケットを介して接続されており、排気が流れる排気通路と、同排気通路の周囲を囲むように形成されたウォータジャケットとが内部に形成されている。そして、特許文献１に記載の水冷アダプタでは、排気通路を流れる排気とウォータジャケットを流れる冷却水との間で熱交換が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３‐０５７２７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、水冷アダプタに変形が生じると、ウォータジャケットに冷却水を導入する導入通路やウォータジャケットから冷却水を排出させる排出通路におけるシール面のシール性が低下し、水冷アダプタのウォータジャケットから冷却水が漏れ出るおそれがある。
【０００５】
また、水冷アダプタにおいては、鋳造による製造段階で中子を形成していた砂を内部から抜き出すために砂抜き孔が形成されたものがある。水冷アダプタは、砂抜き孔の開口が塞がれた状態でシリンダブロックと排気マニホルドとの間に配設される。しかしながら、上記の水冷アダプタの変形が生じると、砂抜き孔と同砂抜き孔を塞ぐ蓋部材との間に変形差が生じ、これによっても水冷アダプタのウォータジャケットから冷却水が漏れ出るおそれがある。
【０００６】
特許文献１に記載の内燃機関の排気系構造では、こうした冷却水の漏れが生じると、冷却水が水冷アダプタの外壁を伝って排気マニホルドの外壁に付着するおそれがあり、この点で改善の余地があった。
【０００７】
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、水冷アダプタのウォータジャケットから漏れ出た冷却水が排気マニホルドに伝うことを抑制することができる内燃機関の排気系構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための内燃機関の排気系構造は、排気が流れる排気通路と同排気通路の周囲を囲むように形成されたウォータジャケットとが内部に形成された水冷アダプタが、内燃機関のシリンダヘッドと排気マニホルドとの間にガスケットを介して固定されている。そして、この内燃機関の排気系構造において、排気マニホルドと水冷アダプタとの間に挟み込まれているガスケットは、排気マニホルドにおける同ガスケットと当接している当接部よりも鉛直方向下方にはみ出た突出部を有している。
【０００９】
上記構成によれば、水冷アダプタのウォータジャケットから冷却水が漏れ出て、その冷却水がガスケットの突出部にまで伝ったとしても、突出部を伝って当接部よりも下方に流れ落ちるようになる。そのため、冷却水は突出部よりも鉛直方向上方に位置する排気マニホルドの外壁には伝いにくくなる。したがって、冷却水が排気マニホルドにまで伝うことを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態の内燃機関の排気系構造を示す分解斜視図。
【図２】同実施形態の内燃機関の排気系構造における水冷アダプタを下方から見た状態で示す斜視図。
【図３】同実施形態の内燃機関の排気系構造におけるガスケットの正面図。
【図４】図３の４‐４線の位置における同実施形態の内燃機関の排気系構造の断面形状を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、内燃機関の排気系構造の一実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。
図１に示すように、内燃機関の排気系１０では、シリンダヘッド１１と排気マニホルド５０との間に排気と冷却水との間で熱交換を行う水冷アダプタ２０が配設されている。
【００１２】
水冷アダプタ２０の内部には、排気が流れる排気通路２１が４つ形成されている。ガスケット４０を間に挟んで排気マニホルド５０と連結される水冷アダプタ２０の連結部３９では、水冷アダプタ２０と連結される排気マニホルド５０の連結部５９に形成された通路の開口と対向するように、排気通路２１が開口している。そして、水冷アダプタ２０と排気マニホルド５０とが連結されることにより、水冷アダプタ２０の排気通路２１と排気マニホルド５０の通路とが連通状態とされている。また、ガスケット１５を間に挟んでシリンダヘッド１１と連結される水冷アダプタ２０の連結部２９でも、シリンダヘッド１１における排気ポート１２の開口と対向するように、排気通路２１が開口している。そして、水冷アダプタ２０とシリンダヘッド１１とが連結されることによって、水冷アダプタ２０の排気通路２１と排気ポート１２とが連通状態とされている。
【００１３】
また、水冷アダプタ２０の内部には、排気通路２１の周囲を囲むようにウォータジャケット２２が形成されている。ウォータジャケット２２には、導入通路２３を介して冷却水が導入される。また、ウォータジャケット２２からは、排出通路２４を介して冷却水が排出される。
【００１４】
図２に示すように、水冷アダプタ２０の鉛直方向下方には、鋳造による製造段階で中子を形成していた砂を内部から抜き出すために砂抜き孔３８が形成されている。砂抜き孔３８は水冷アダプタ２０のウォータジャケット２２と連通している。なお、内燃機関の排気系１０として水冷アダプタ２０が配設された状態では、砂抜き孔３８は蓋部材３８ａによって塞がれている。
【００１５】
図１に示すように、水冷アダプタ２０の連結部３９の周縁部には、ボルト孔３６が形成されている。排気マニホルド５０の連結部５９の周縁部には、ボルト孔５６が形成されている。これらボルト孔３６，５６は、水冷アダプタ２０及び排気マニホルド５０における互いに対向する位置に形成されている。
【００１６】
また、水冷アダプタ２０の連結部２９の周縁部にも、ボルト孔３１が形成されている。また、図示はされていないがシリンダヘッド１１にもボルト孔が形成されている。水冷アダプタ２０のボルト孔３１とシリンダヘッド１１のボルト孔とは、水冷アダプタ２０及びシリンダヘッド１１における互いに対向する位置に形成されている。
【００１７】
水冷アダプタ２０と排気マニホルド５０との間に介在するガスケット４０には排気孔４１が４つ形成されている。ガスケット４０の排気孔４１は、水冷アダプタ２０と排気マニホルド５０との間にガスケット４０を挟んだ状態で、水冷アダプタ２０の排気通路２１及び排気マニホルド５０を構成する通路の開口と対向する位置に形成されている。
【００１８】
また、ガスケット４０の周縁部には、ボルト孔４６が形成されている。ガスケット４０のボルト孔４６は、水冷アダプタ２０と排気マニホルド５０との間にガスケット４０を挟んだ状態で、水冷アダプタ２０のボルト孔３６及び排気マニホルド５０のボルト孔５６と対向する位置に形成されている。そして、水冷アダプタ２０と排気マニホルド５０との間にガスケット４０を挟んだ状態で、ボルト孔３６，４６，５６にボルトが締結されることにより、水冷アダプタ２０がガスケット４０を介して排気マニホルド５０に固定されている。こうして水冷アダプタ２０、ガスケット４０、及び排気マニホルド５０が固定された状態では、水冷アダプタ２０の連結部３９及び排気マニホルド５０の連結部５９が、ガスケット４０と当接する当接部としてそれぞれ機能する。
【００１９】
図１及び図３に示すように、ガスケット４０の鉛直方向の下方部分は、同ガスケット４０の中央へと湾曲する湾曲部４７を有している。この湾曲部４７によって、ガスケット４０の鉛直方向の下方部分は、図３の左右方向で２つの端部４８として分けられている。ガスケット４０に形成されたボルト孔４６のうち、鉛直方向下方に位置する４つのボルト孔４６ｄは、ガスケット４０の端部４８に２つずつ形成されている。そして、ガスケット４０の２つの端部４８において、２つのボルト孔４６ｄでそれぞれ挟まれた部分は、図３に一点鎖線で示した水冷アダプタ２０の連結部３９や排気マニホルド５０の連結部５９よりも鉛直方向下方にはみ出ている。こうしたはみ出た部分が、ガスケット４０の突出部４９に相当する。なお、水冷アダプタ２０と排気マニホルド５０との間にガスケット４０を介在させた状態において、ガスケット４０の突出部４９は、上述した水冷アダプタ２０の砂抜き孔３８と近接して位置している。
【００２０】
図４に示すように、水冷アダプタ２０とシリンダヘッド１１との間にもガスケット１５が介在している。ガスケット１５にも、ガスケット４０と同様に排気孔１６が４つ形成されている。ガスケット１５の排気孔１６は、シリンダヘッド１１と水冷アダプタ２０との間にガスケット１５を挟んだ状態で、シリンダヘッド１１の排気ポート１２及び水冷アダプタ２０の排気通路２１の開口と対向する位置に形成されている。
【００２１】
また、図１に示すように、ガスケット４０と同様に、ガスケット１５の周縁部にもボルト孔１７が形成されている。そして、シリンダヘッド１１と水冷アダプタ２０との間にガスケット１５を挟んだ状態で、水冷アダプタ２０のボルト孔３１、ガスケット１５のボルト孔１７、及びシリンダヘッド１１のボルト孔にボルトが締結されることにより、水冷アダプタ２０がガスケット１５を介してシリンダヘッド１１に固定されている。
【００２２】
そして、ガスケット１５の鉛直方向の下方部分も、ガスケット４０と同様に湾曲した湾曲部１８を有し、同湾曲部１８によって２つの端部１９として分けられている。また、ガスケット１５の外周縁は、シリンダヘッド１１の連結部や水冷アダプタ２０の連結部２９と同様の形状を有している。すなわち、ガスケット１５はガスケット４０の突出部４９に相当する部分を有していない。
【００２３】
次に、本実施形態の作用を説明する。
水冷アダプタ２０に変形が生じると、導入通路２３や排出通路２４におけるシール面のシール性が低下し、水冷アダプタ２０のウォータジャケット２２から冷却水が漏れ出るおそれがある。また、水冷アダプタ２０の変形が生じると、砂抜き孔３８と同砂抜き孔３８を塞ぐ蓋部材３８ａとの間に変形差が生じ、これによっても水冷アダプタ２０のウォータジャケット２２から冷却水が漏れ出るおそれがある。
【００２４】
本実施形態の排気系１０では、水冷アダプタ２０の導入通路２３や排出通路２４におけるシール面を介してウォータジャケット２２の冷却水が漏れ出ると、冷却水が水冷アダプタ２０の外壁を伝って下方に流れる。そして、冷却水は、水冷アダプタ２０の下方の外壁を伝ってガスケット４０にまで伝うことがある。
【００２５】
また、水冷アダプタ２０の砂抜き孔３８を介してウォータジャケット２２の冷却水が漏れ出る際も同様に、冷却水がガスケット４０にまで伝うことがある。特に、砂抜き孔３８はガスケット４０の突出部４９と近接して位置しているため、こうして砂抜き孔３８を介して漏れ出た冷却水は、ガスケット４０の突出部４９に伝いやすい。
【００２６】
こうしてガスケット４０に伝った冷却水が同ガスケット４０の突出部４９にまで伝うと、冷却水が突出部４９を伝って同突出部４９の先端４９ｓに向けて流れ落ちるようになる。この突出部４９の先端４９ｓは、ガスケット４０と当接している排気マニホルド５０の連結部５９よりも鉛直方向下方に位置している。このため、突出部４９の先端４９ｓに流れ落ちる冷却水は、排気マニホルド５０の連結部５９よりも下方に流れ落ちることとなる。そして、冷却水はガスケット４０の突出部４９よりも鉛直方向上方に位置する排気マニホルド５０の外壁には伝いにくくなる。
【００２７】
上述した内燃機関の排気系構造によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）水冷アダプタ２０のウォータジャケット２２から漏れ出た冷却水が、排気マニホルド５０にまで伝うことを抑制することができる。
【００２８】
（２）水冷アダプタ２０の砂抜き孔３８に近接した位置にガスケット４０の突出部４９を設けている。このため、突出部４９の形成に伴うガスケット４０の重量増大を最低限に抑えつつ、冷却水が排気マニホルド５０にまで伝うことを抑制することができる。
【００２９】
なお、上述の実施形態は以下のように変更して実施することもできる。
・ガスケット４０の突出部４９は、排気系１０の周辺部品と干渉しない範囲内であれば、ボルト孔４６ｄの周り等、ガスケット４０の２つの端部４８において２つのボルト孔４６ｄでそれぞれ挟まれた部分以外にも設けるようにしてもよい。
【００３０】
・ガスケット４０の突出部４９は、排気マニホルド５０の連結部５９よりも鉛直方向下方にはみ出た形状であればよく、水冷アダプタ２０の連結部３９の形状との関係は特に限定しない。
【符号の説明】
【００３１】
１０…排気系、１１…シリンダヘッド、１５，４０…ガスケット、２０…水冷アダプタ、２１…排気通路、２２…ウォータジャケット、２９，３９，５９…連結部、４９…突出部、５０…排気マニホルド。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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