(57)【要約】【課題】二次空気供給装置を搭載するエンジンと搭載しないエンジンとでシリンダヘッドを共通化する場合に、二次空気供給装置を搭載しない場合であっても、Ａｉポートに流れ込む排気の圧力によって異音が発生してしまうといった状況を回避できる内燃機関の排気構造を提供する。【解決手段】排気ポート開口部４１に隣接してＡｉポート開口部５１が形成されたシリンダヘッド１を、二次空気供給装置を搭載しないエンジンに適用する場合に、排気ポート開口部４１に対応する第１開口領域、Ａｉポート開口部５１に対応する第２開口領域、これら開口領域に亘る連続開口領域を有するガスケット２を適用する。これにより、Ａｉポートを流れてきた排気ガスを、各開口領域を経てブランチ管３１に向けて排出可能とすることで、排気ガスの圧力によるガスケット２の振動を防止する。【選択図】図１
2009127557.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気通路の下流端開口に隣接して二次空気通路の空気導入開口が形成されたシリンダヘッドに対し、ガスケットを介して排気マニホールドのフランジ部が接続された内燃機関の排気構造において、
上記ガスケットには、上記排気通路の下流端開口に対応する第１の開口領域と、上記二次空気通路の空気導入開口に対応する第２の開口領域と、これら第１の開口領域と第２の開口領域とを連続した開口とするための連続開口領域とが形成されていることを特徴とする内燃機関の排気構造。
【請求項２】
排気通路の下流端開口に隣接して二次空気通路の空気導入開口が形成されたシリンダヘッドに対し、ガスケットを介して排気マニホールドのフランジ部が接続された内燃機関の排気構造において、
上記排気マニホールドのフランジ部には、上記排気通路の下流端開口と二次空気通路の空気導入開口とを連通させるための連通空間を、シリンダヘッドとの間で形成するように、このシリンダヘッドに対して後退する凹陥部が形成されていることを特徴とする内燃機関の排気構造。
【請求項３】
排気通路の下流端開口に隣接して二次空気通路の空気導入開口が形成されたシリンダヘッドに対し、ガスケットを介して排気マニホールドのフランジ部が接続された内燃機関の排気構造において、
上記ガスケットには、上記排気通路の下流端開口に対応する第１の開口領域と、上記二次空気通路の空気導入開口に対応する第２の開口領域と、これら第１の開口領域と第２の開口領域とを連続した開口とするための連続開口領域とが形成されている一方、
上記排気マニホールドのフランジ部には、上記排気通路の下流端開口と二次空気通路の空気導入開口とを連通させるための連通空間を、シリンダヘッドとの間で形成するように、このシリンダヘッドに対して後退する凹陥部が形成されていることを特徴とする内燃機関の排気構造。
【請求項４】
上記請求項１または３記載の内燃機関の排気構造において、
上記ガスケットにおけるシール性確保のためのビードの形状は、上記第１の開口領域、第２の開口領域、連続開口領域によって連続して形成される開口の外周縁に沿った形状となっていることを特徴とする内燃機関の排気構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等に搭載される内燃機関の排気構造に係る。特に、本発明は、排気系に二次空気を導入するための通路を備えたシリンダヘッドの汎用性を高めるための構造の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車等に搭載される内燃機関（以下、エンジンと呼ぶ場合もある）においては、排気通路に触媒（例えば三元触媒）を配置し、排気ガス中のＣＯ（一酸化炭素）、ＨＣ（ハイドロカーボン）、ＮＯｘ（窒素酸化物）成分を低減して、排気ガスの浄化を行う排気浄化装置が設けられている。また、このような排気浄化装置を備えたエンジンのうち、触媒の排気浄化機能を促進するために、エンジンの排気系に二次空気を供給する二次空気供給装置（ＡＩ（Ａｉｒ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ）システム）が設けられているものも知られている（例えば下記の特許文献１および特許文献２を参照）。
【０００３】
上記二次空気供給装置としては、例えば、シリンダヘッドの排気ポート内に向けて二次空気を供給するための二次空気供給通路と、この二次空気供給通路に空気を供給するためのエアポンプと、このエアポンプの下流側に配置されて二次空気供給通路の開閉状態を切替える開閉弁とを備えている。そして、エアポンプからの空気（二次空気）を二次空気供給通路を通じて排気ポート内に供給して、この排気系内の酸素濃度を高くすることによって、排気ガス中のＨＣ、ＣＯを酸化させて排気ガスの浄化を促進するようになっている。
【０００４】
ところで、エンジンの種類によっては、上記二次空気供給装置を搭載するものと、この二次空気供給装置を搭載しないものとがある。これは、例えば自動車に対する排気ガス規制に対応するためであり、排気ガス規制の厳しい地域に対しては上記二次空気供給装置を搭載したエンジンが必要となる。
【０００５】
このように排気ガス規制に応じて二次空気供給装置を搭載したエンジンと搭載しないエンジンとをそれぞれ製造する必要があるが、この場合、これら種類の異なるエンジンを、二次空気供給装置の搭載の有無に応じて全く異なる部品で製造することは生産コストの高騰を招くことになる。このため、互いに異なるエンジンであっても部品を共通化することが一般に行われている。例えば、シリンダヘッドの共通化である。
【０００６】
このようにシリンダヘッドを共通化しようとした場合、先ず、二次空気供給装置が搭載されることを考慮し、シリンダヘッドの排気系に、排気ポートと二次空気供給通路（以下、Ａｉポートと呼ぶ場合もある）とが設けられる。そして、このように排気系に２種類のポートが備えられたシリンダヘッドを、部品の共通化を図るべく、二次空気供給装置を搭載しないエンジンに適用しようとすると、上記Ａｉポートを閉塞しておく必要がある。
【０００７】
このＡｉポートを閉塞するための手法として、例えばシリンダヘッドに接続される排気マニホールドのフランジ部によってＡｉポートを閉塞する構成が挙げられる。また、シリンダヘッドと排気マニホールドのフランジ部との間に介在されるガスケットによってＡｉポートを閉塞する構成も挙げられる。つまり、二次空気供給装置を搭載するものにあっては、上記排気マニホールドのフランジ部やガスケットによってＡｉポートを閉塞する構成とはせず、このＡｉポートを開放させ、このＡｉポートからの二次空気の導入を可能にする。一方、二次空気供給装置を搭載しないものにあっては、上記排気マニホールドのフランジ部やガスケットによってＡｉポートを閉塞する構成として、このＡｉポートを使用しないようにする。これにより、種類の異なるエンジン（二次空気供給装置を搭載するエンジンと搭載しないエンジン）それぞれに対して上記シリンダヘッドを共通化できる。
【特許文献１】特開平７−１１９４５４号公報
【特許文献２】特開２００４−７６５８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述したように、排気マニホールドのフランジ部やガスケットによってＡｉポートを閉塞する構成とした場合、各気筒の排気行程においてＡｉポート内に流れ込んできた排気ガスの圧力（排気脈動）は、排気マニホールドのフランジ部やガスケットに作用し、これらフランジ部やガスケットを振動させる可能性がある。特に、エンジンの軽量化を図るべく、上記フランジ部やガスケットの薄肉化を図ったものに対しては顕著である。
【０００９】
このようにして、上記フランジ部やガスケットに振動が発生した場合、この振動に伴う異音が発生し、エンジン音の増大に繋がってしまうため好ましくない。
【００１０】
このような状況を回避するための手法として、排気マニホールドのフランジ部やガスケットを厚肉化することが考えられるが、エンジン全体の重量増大に繋がり燃料消費率が悪化してしまう。また、排気マニホールドのフランジ部にリブ等を一体形成することで剛性を高めることも考えられるが、フランジ部の形状が複雑になって生産コストの高騰を招くばかりでなく、上記リブを形成するためのスペースを確保することが困難である。更に、二次空気供給装置を搭載するエンジンと搭載しないエンジンとに応じて個別のシリンダヘッドを製造すれば上記課題は生じないが、上述した如く生産コストの大幅な高騰を招いてしまうことになる。
【００１１】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、二次空気供給装置を搭載するエンジンと搭載しないエンジンとで部品（シリンダヘッド）を共通化する場合に、二次空気供給装置を搭載しない場合であっても、Ａｉポートに流れ込む排気の圧力によって異音が発生してしまうといった状況を回避できる内燃機関の排気構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
−課題の解決原理−
上記の目的を達成するために講じられた本発明の解決原理は、排気通路および二次空気通路が形成されたシリンダヘッドを、上記二次空気供給装置を搭載しない内燃機関に適用する場合に、二次空気通路を流れてきた排気ガスを、排気通路を流れてきた排気ガスに対して、シリンダヘッドの外側において合流させるように、ガスケットや排気マニホールドの形状を改良している。これにより、二次空気通路内における排気ガスの圧力を排気通路側に解放させ、これによって二次空気通路内の排気ガスの圧力による異音の発生を抑制できるようにしている。
【００１３】
−解決手段−
具体的に、本発明は、排気通路の下流端開口に隣接して二次空気通路の空気導入開口が形成されたシリンダヘッドに対し、ガスケットを介して排気マニホールドのフランジ部が接続された内燃機関の排気構造を前提とする。この内燃機関の排気構造に対し、上記ガスケットに、上記排気通路の下流端開口に対応する第１の開口領域と、上記二次空気通路の空気導入開口に対応する第２の開口領域と、これら第１の開口領域と第２の開口領域とを連続した開口とするための連続開口領域とを形成している。
【００１４】
この特定事項により、上記二次空気供給装置を搭載する内燃機関に適用可能とするべく排気通路および二次空気通路を備えたシリンダヘッドを、二次空気供給装置を搭載しない内燃機関に適用する場合には、上記第１の開口領域、第２の開口領域、連続開口領域が形成された上記ガスケットを使用する。これによれば、内燃機関の駆動時には、気筒内から排出された排気ガスの一部は、排気通路の下流端開口に向かって流れ、他の排気ガスは、二次空気通路の空気導入開口に向かって流れることになる。この場合、二次空気通路の空気導入開口に向かって流れた排気ガスは、この空気導入開口から、ガスケットの第２の開口領域および連続開口領域を経て第１の開口領域に流れ込み、排気通路の下流端開口から流出されている排気ガスに合流することになる。つまり、この二次空気通路の空気導入開口に向かって流れた排気ガスがガスケット内部の通路（上記第２の開口領域、連続開口領域、第１の開口領域）を経て例えば排気管に向けて排出されることになる。このため、二次空気通路に流入した排気ガスからガスケットに与えられる圧力（排気脈動）は軽減されることになり、この排気ガスからの圧力により上記フランジ部やガスケットが振動してしまうといったことが抑制され、ガスケットの振動に伴う異音の発生が抑制される。
【００１５】
上記目的を達成するための他の解決手段としては以下のものも挙げられる。先ず、排気通路の下流端開口に隣接して二次空気通路の空気導入開口が形成されたシリンダヘッドに対し、ガスケットを介して排気マニホールドのフランジ部が接続された内燃機関の排気構造を前提とする。この内燃機関の排気構造に対し、上記排気マニホールドのフランジ部に、上記排気通路の下流端開口と二次空気通路の空気導入開口とを連通させるための連通空間を、シリンダヘッドとの間で形成するように、このシリンダヘッドに対して後退する凹陥部を形成している。
【００１６】
この特定事項により、上記二次空気供給装置を搭載する内燃機関に適用可能とするべく排気通路および二次空気通路を備えたシリンダヘッドを、二次空気供給装置を搭載しない内燃機関に適用する場合には、フランジ部に上記凹陥部が形成された上記排気マニホールドを使用する。これによれば、内燃機関の駆動時には、気筒内から排出された排気ガスの一部は、排気通路の下流端開口に向かって流れ、他の排気ガスは、二次空気通路の空気導入開口に向かって流れることになる。この場合、二次空気通路の空気導入開口に向かって流れた排気ガスは、この空気導入開口から、排気マニホールドのフランジ部に形成されている上記凹陥部内に流れ込み、排気通路の下流端開口から流出されている排気ガスに合流することになる。つまり、この二次空気通路の空気導入開口に向かって流れた排気ガスが、排気マニホールドのフランジ部とシリンダヘッドとの間に形成された連通空間（上記凹陥部の内側空間）を経て例えば排気管に向けて排出されることになる。このため、二次空気通路に流入した排気ガスから排気マニホールドのフランジ部に与えられる圧力（排気脈動）は軽減されることになり、この排気ガスからの圧力により上記フランジ部が振動してしまうといったことが抑制され、フランジ部の振動に伴う異音の発生が抑制される。
【００１７】
上記各解決手段は互いに組み合わせることが可能である。これらを組み合わせた場合の具体構成としては以下のものが挙げられる。先ず、排気通路の下流端開口に隣接して二次空気通路の空気導入開口が形成されたシリンダヘッドに対し、ガスケットを介して排気マニホールドのフランジ部が接続された内燃機関の排気構造を前提とする。この内燃機関の排気構造に対し、上記ガスケットに、上記排気通路の下流端開口に対応する第１の開口領域と、上記二次空気通路の空気導入開口に対応する第２の開口領域と、これら第１の開口領域と第２の開口領域とを連続した開口とするための連続開口領域とを形成する。また、上記排気マニホールドのフランジ部に、上記排気通路の下流端開口と二次空気通路の空気導入開口とを連通させるための連通空間を、シリンダヘッドとの間で形成するように、このシリンダヘッドに対して後退する凹陥部を形成している。
【００１８】
この構成によれば、二次空気通路を流れた排気ガスは、ガスケットに形成された各開口領域を流れると共に、排気マニホールドのフランジ部に形成されている凹陥部の内側空間を流れて、例えば排気管に向けて排出されることになる。このため、二次空気通路を流れた排気ガスの圧力を排気通路側に解放するための経路を大きく確保することができ、上記異音発生の抑制効果をより顕著に発揮することができる。
【００１９】
また、上記ガスケットの形状を改良したものに対して、このガスケットにおけるシール性確保のためのビードの形状は以下のとおりである。つまり、上記第１の開口領域、第２の開口領域、連続開口領域によって連続して形成される開口の外周縁に沿ったビード形状としている。これにより、ガスケットの第１の開口領域を流れる排気ガス、ガスケットの第２の開口領域から連続開口領域を経て第１の開口領域に流れ込む排気ガスを共に漏れなく排気管に向けて排出することが可能である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明では、二次空気通路が形成されたシリンダヘッドを、上記二次空気供給装置を搭載しない内燃機関に適用する場合に、この二次空気通路を流れてきた排気ガスを、排気通路を流れてきた排気ガスに対して、シリンダヘッドの外側において合流させるように、ガスケットや排気マニホールドのフランジ部の形状を改良して、二次空気通路内における排気ガスの圧力を排気通路側に解放させている。これにより、排気ガスの圧力による異音の発生を抑制でき、シリンダヘッドの汎用性を高めながら、内燃機関の駆動時の音を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、自動車用エンジンの排気系に本発明を適用した場合について説明する。また、以下の各実施形態では、排気ポート内に向けて二次空気を供給する二次空気供給装置が搭載されるエンジンに適用可能とするためにＡｉポートが形成されたシリンダヘッドを、二次空気供給装置が搭載されないエンジンに適用した場合の構成について説明する。
【００２２】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態におけるシリンダヘッド１、ガスケット２、排気マニホールド３の分解斜視図である。また、図２は、排気マニホールド３とシリンダヘッド１との接続部分およびその周辺の構成を示す断面図である。詳しくは、１つのブランチ管３１におけるシリンダヘッド１に対する接続部分の縦断面図である。
【００２３】
これらの図に示すように、本実施形態に係るエンジンは４気筒のものであって、シリンダヘッド１の側面には４箇所に排気ポート４の開口部４１，４１，…が形成されている。また、このシリンダヘッド１はアルミニウム合金製であって、下部にはシリンダブロックが上部にはヘッドカバーがそれぞれ取り付けられるようになっている。
【００２４】
また、本実施形態に係るシリンダヘッド１は、排気ポート４内に向けて二次空気を供給する二次空気供給装置が搭載される場合に対応するためにＡｉポート５が形成されている。このため、上記排気ポート４の開口部４１，４１，…に隣接して、Ａｉポート５の開口部（二次空気の導入開口）５１，５１，…が形成されている。このＡｉポート５の開口部５１，５１，…は、上記排気ポート４の開口部４１，４１，…よりも小径であって、これら排気ポート４の開口部４１，４１，…の斜め上方に隣接してそれぞれ形成されている。
【００２５】
本実施形態に係るエンジンには搭載されないが、一般的な二次空気供給装置の概略について以下に説明する。この二次空気供給装置は、エンジンの排気系に備えられている図示しない排気浄化装置（触媒）よりも上流側に二次空気を供給することで、排気系内の酸素濃度を高くし、これにより、排気ガス中のＨＣ、ＣＯを酸化させて排気ガスの浄化を促進するためのものである。そのため、この二次空気供給装置は、上記Ａｉポート５の開口部５１，５１，…に接続される空気導入管、この空気導入管に二次空気を送り込むためのエアポンプ、空気導入管を開閉するためのバルブユニット（共に図示省略）が備えられる。
【００２６】
例えば、エンジンの冷間始動時等のように、排気中の一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）が多くなる状況であるときには、上記エアポンプから吐出された空気を空気導入管およびＡｉポート５を経て排気ポート４内に二次空気として供給する。これにより、排気ポート４においては、供給された二次空気中の酸素が排気中の一酸化炭素や炭化水素と反応し、それらが二酸化炭素（ＣＯ2）および水（Ｈ2Ｏ）に酸化され、これによって排気が浄化されることになる。
【００２７】
本実施形態では、この二次空気供給装置が搭載されないため、上記Ａｉポート５を流れてくる（本来の二次空気の流れ方向とは逆方向に流れてくる）排気ガスをブランチ管３１に向けて流すための構成が採用されている。そのための構成については後述する。
【００２８】
上記排気マニホールド３はステンレス鋼板製であり、各気筒に対応する４本のブランチ管３１，３１，…と、これらブランチ管３１，３１，…の下流端同士を合流させる合流管３２とを備えている。また、各ブランチ管３１，３１，…の上流側端にはフランジ部３３が溶接等の手段によって一体的に取り付けられている。このフランジ部３３は、シリンダヘッド１の側面（排気ポート４の開口部４１，４１，…およびＡｉポート５の開口部５１，５１，…が形成されている側面：以下、排気マニホールド取り付け面１１と呼ぶ）にボルト止め等によって取り付けられるものであって、シリンダヘッド１に形成されているボルト孔１２，１２，…に対応してボルト挿通孔３４，３４，…が形成されている。
【００２９】
ガスケット２は、シリンダヘッド１の排気マニホールド取り付け面１１と排気マニホールド３のフランジ部３３との間で挟持されることにより、シリンダヘッド１と排気マニホールド３との間からの排気ガスの漏れを防止するシール部材として機能する。このガスケット２は、金属製（例えばステンレス製）の複数枚（例えば２枚）の板材が積層されて構成されており、排気ガスの漏れを防止する必要がある領域の周縁部（上記排気ポート４の開口部４１の周縁部およびＡｉポート５の開口部５１の周縁部）に対応する箇所にビードと呼ばれる屈曲部が形成され、シリンダヘッド１と排気マニホールド３との間で挟持された際に、このビードが圧縮変形されることにより密着度が増し、これによって高いシール性が得られるようになっている。
【００３０】
また、このガスケット２には、上記排気ポート４の開口部４１，４１，…およびＡｉポート５の開口部５１，５１，…に対応する位置である４箇所に排気用開口２１，２１，…が形成されていると共に、上記ボルト孔１２，１２，…に対応するボルト挿通孔２２，２２，…が形成されている。
【００３１】
図１および図２に示すように、排気マニホールド３のブランチ管３１の上流端の外周部に溶接されているフランジ部３３がシリンダヘッド１の排気マニホールド取り付け面１１にガスケット２を介してボルト止め等の手段によって取り付けられる。
【００３２】
また、この排気マニホールド３とシリンダヘッド１との接続部にあっては、排気ガスがシリンダヘッド１の排気ポート４からブランチ管３１に流れ込む際の圧力損失を低減するべく、ブランチ管３１の内径寸法は排気ポート４の開口部４１の内径寸法よりも僅かに大きく設定されている。
【００３３】
本実施形態の特徴は、上記ガスケット２における排気用開口２１，２１，…の形状にある。以下、具体的に説明する。
【００３４】
図３は、このガスケット２における一つの排気用開口２１およびその周辺部を示す正面図である。
【００３５】
上記ガスケット２の特徴として、このガスケット２に形成されている上記排気用開口２１は、第１開口領域２３、第２開口領域２４、連続開口領域２５を備えている。以下、各開口領域２３，２４，２５について説明する。
【００３６】
第１開口領域２３は、上記排気ポート４の開口部４１に対応する略円形状の開口部である。この第１開口領域２３の内径寸法としては、排気ガスが排気ポート４からこの第１開口領域２３に流出する際の圧力損失を低減するべく、上記排気ポート４の開口部４１の内径寸法よりも僅かに大きく設定されている。
【００３７】
第２開口領域２４は、上記Ａｉポート５の開口部５１に対応する略円形状の開口部である。この第２開口領域２４の内径寸法としても、排気ガスがＡｉポート５からこの第２開口領域２４に流出する際の圧力損失を低減するべく、上記Ａｉポート５の開口部５１の内径寸法よりも僅かに大きく設定されている。
【００３８】
連続開口領域２５は、上記第１開口領域２３と第２開口領域２４とを互いに連続する開口部として構成するために、これら第１開口領域２３から第２開口領域２４に亘って形成されている。つまり、排気ポート４の開口部４１とＡｉポート５の開口部５１とは、連続開口領域２５を介して連通された構成となっている。言い換えると、排気ポート４の開口部４１は第１開口領域２３に開放しており、Ａｉポート５の開口部５１は第２開口領域２４に開放しており、これら第１開口領域２３と第２開口領域２４とは連続開口領域２５によって連続する開口部として構成されている。その結果、排気ポート４の開口部４１とＡｉポート５の開口部５１とは、連続開口領域２５を介して連通されている。
【００３９】
また、後述するように、排気用開口２１における排気ガスの流れとしては、第２開口領域２４から連続開口領域２５を経て第１開口領域２３に向かう流れとなるが、この際、第２開口領域２４から連続開口領域２５への排気ガスの流入時、連続開口領域２５から第１開口領域２３への排気ガスの流入時のそれぞれにおける排気ガスの流線の乱れを抑制するように、各開口領域２４，２５，２３の外縁部同士は滑らかな曲面で接続されている。
【００４０】
また、このガスケット２における上記ビードは、第１開口領域２３、第２開口領域２４、連続開口領域２５の外周囲を囲むように異形環状に形成されている。図３では、このビードの形状（シールライン形状）を一点鎖線で示している。
【００４１】
上述の如くガスケット２が構成されたことにより、エンジン駆動中の排気ガスの流れとしては以下のようになる。エンジンの駆動時には、排気行程にある気筒内から排気ポート４に向けて排気ガスが排出される。そして、この排出された排気ガスの一部は、排気ポート４を経て、その開口部４１から上記ガスケット２の第１開口領域２３を通過し、ブランチ管３１に排出される（図２における矢印Ａを参照）。
【００４２】
一方、上記気筒内から排気ポート４に一旦排出された排気ガスのうちの一部は、図２に矢印Ｂで示すように、Ａｉポート５を経て、その開口部５１から上記ガスケット２の第２開口領域２４を通過し、更に、ガスケット２の連続開口領域２５を流れて第１開口領域２３に達する。そして、この第１開口領域２３において、上記排気ポート４および第１開口領域２３を通過してきた排気ガスと合流した後、ブランチ管３１に排出されることになる。つまり、このＡｉポート５の開口部５１に向かって流れた排気ガスが、シリンダヘッド１の外側であって且つガスケット２の内部通路（第２開口領域２４、連続開口領域２５、第１開口領域２３）を経てブランチ管３１に排出されることになる。
【００４３】
このため、Ａｉポート５内における排気ガスの圧力はブランチ管３１側に解放されており、このＡｉポート５を流れてきた排気ガスがガスケット２に衝突して、このガスケット２を振動させるといったことが抑制され、ガスケット２の振動に伴う異音の発生が抑制されることになる。また、排気マニホールド３のフランジ部３３の振動も抑制される。このため、シリンダヘッド１の汎用性を高めながら（二次空気供給装置が搭載されるエンジンおよび二次空気供給装置が搭載されないエンジンの両方に採用することを可能にしながら）、エンジン駆動時の音を低減することができる。
【００４４】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。上述した第１実施形態は、ガスケット２の形状を改良することで、Ａｉポート５を流れてきた排気ガスをブランチ管３１に排出できるようにしていた。本実施形態は、それに代えて、排気マニホールド３のフランジ部３３の形状を改良することで、Ａｉポート５を流れてきた排気ガスをブランチ管３１に排出できるようにしたものである。シリンダヘッド１の構成は、上述した第１実施形態のものと同様であるため、ここではガスケット２の構成および排気マニホールド３のフランジ部３３の構成についてのみ説明する。
【００４５】
図４は、本実施形態におけるシリンダヘッド１、ガスケット２、排気マニホールド３の分解斜視図（上記図１に相当する図）である。また、図５は、排気マニホールド３とシリンダヘッド１との接続部分およびその周辺の構成を示す断面図（上記図２に相当する図）である。更に、図６は、排気マニホールド３のフランジ部３３における一つのブランチ管接続部分およびその周辺部を示す斜視図である。尚、この図６ではブランチ管３１を省略している。
【００４６】
これらの図に示すように、上記排気マニホールド３のフランジ部３３の特徴として、このフランジ部３３には、排気ポート４の開口部４１とＡｉポート５の開口部５１とを連通させるための連通空間Ｃ（図５参照）を、シリンダヘッド１との間で形成するように、このシリンダヘッド１に対して後退する凹陥部３５が形成されている。つまり、排気ポート４の開口部４１とＡｉポート５の開口部５１とは、この排気マニホールド３のフランジ部３３の一部分に凹陥部３５が形成されていることにより、シリンダヘッド１の外側において互いに連通された構成となっている。
【００４７】
一方、本実施形態におけるガスケット２の形状としては、上記排気ポート４の開口部４１に対応する略円形状の開口部である第１開口２６（上記第１実施形態における第１開口領域２３に相当）と、上記Ａｉポート５の開口部５１に対応する略円形状の開口部である第２開口２７（上記第１実施形態における第２開口領域２４に相当）とがそれぞれ独立した開口（非連通開口）として形成されている。
【００４８】
上述の如く排気マニホールド３のフランジ部３３が構成されたことにより、エンジン駆動中の排気ガスの流れとしては以下のようになる。エンジンの駆動時には、排気行程にある気筒内から排気ポート４に向けて排気ガスが排出される。そして、この排出された排気ガスの一部は、排気ポート４およびガスケット２の第１開口２６を経て、そのままブランチ管３１に排出される（図５における矢印Ａを参照）。
【００４９】
一方、上記気筒内から排気ポート４に一旦排出された排気ガスのうちの一部は、図５に矢印Ｂで示すように、Ａｉポート５およびガスケット２の第２開口２７を経た後、上記排気マニホールド３のフランジ部３３に形成されている凹陥部３５内部の連通空間Ｃに流れ込む。そして、この連通空間Ｃに流れ込んだ排気ガスは、上記排気ポート４および第１開口２６を通過してきた排気ガスと合流した後、ブランチ管３１に排出されることになる。つまり、このＡｉポート５の開口部５１に向かって流れた排気ガスが、シリンダヘッド１の外側であって、且つ排気マニホールド３のフランジ部３３とガスケット２との間の連通空間Ｃを経てブランチ管３１に排出されることになる。
【００５０】
このため、本実施形態においても、Ａｉポート５内における排気ガスの圧力はブランチ管３１側に解放されており、Ａｉポート５を流れてきた排気ガスが排気マニホールド３のフランジ部３３に衝突して、このフランジ部３３を振動させるといったことが抑制され、フランジ部３３の振動に伴う異音の発生が抑制されることになる。このため、シリンダヘッド１の汎用性を高めながら（二次空気供給装置が搭載されるエンジンおよび二次空気供給装置が搭載されないエンジンの両方に採用することを可能にしながら）、エンジン駆動時の音を低減することができる。
【００５１】
尚、この第２実施形態の構成は、上述した第１実施形態の構成と組み合わせることも可能である。つまり、ガスケット２として、上記第１実施形態の如く、第１開口領域２３、第２開口領域２４、連続開口領域２５により排気用開口２１が形成されるものを採用する。また、排気マニホールド３として、上記第２実施形態の如く、フランジ部３３に、シリンダヘッド１に対して後退する凹陥部３５が形成されたものを採用する。
【００５２】
この構成によれば、Ａｉポート５を流れた排気ガスは、ガスケット２に形成された各開口領域（第２開口領域２４、連続開口領域２５、第１開口領域２３）を流れると共に、排気マニホールド３のフランジ部３３に形成されている凹陥部３５内の連通空間Ｃを流れて、ブランチ管３１に排出されることになる。このため、Ａｉポート５内における排気ガスの圧力をブランチ管３１側に解放するための経路を大きく確保することができ、上記異音発生の抑制効果をより顕著に発揮することができる。
【００５３】
−他の実施形態−
上述した各実施形態に係るエンジンは４気筒のものであったが、これに限るものではなく、気筒数が３気筒以下のエンジンや５気筒以上のエンジンに対しても本発明は適用可能である。
【００５４】
また、上記各実施形態では、シリンダヘッド１におけるＡｉポート５の開口部５１の形成位置を、排気ポート４の開口部４１に対して斜め上方であって気筒列方向の中央側としていたが、この形成位置はこれに限るものではない。Ａｉポート５の開口部５１の形成位置が上記各実施形態のものと異なっている場合には、それに対応して、第１実施形態の場合にはガスケット２の第２開口領域２４および連続開口領域２５の位置を、第２実施形態の場合には排気マニホールド３のフランジ部３３に形成される凹陥部３５の位置をそれぞれ変更することになる。
【００５５】
また、上記各実施形態では、シリンダヘッド１をアルミニウム合金製としたが、本発明はこれに限らず、鋳鉄製のシリンダヘッドに対して適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】第１実施形態におけるシリンダヘッド、ガスケット、排気マニホールドの分解斜視図である。
【図２】第１実施形態における排気マニホールドとシリンダヘッドとの接続部分およびその周辺の構成を示す断面図である。
【図３】第１実施形態に係るガスケットにおける一つの排気用開口およびその周辺部を示す正面図である。
【図４】第２実施形態におけるシリンダヘッド、ガスケット、排気マニホールドの分解斜視図である。
【図５】第２実施形態における排気マニホールドとシリンダヘッドとの接続部分およびその周辺の構成を示す断面図である。
【図６】第２実施形態に係る排気マニホールドのフランジ部における一つのブランチ管接続部分およびその周辺部を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５７】
１          シリンダヘッド
２          ガスケット
２１        排気用開口
２３        第１開口領域
２４        第２開口領域
２５        連続開口領域
３          排気マニホールド
３３        フランジ部
３５        凹陥部
４          排気ポート（排気通路）
４１        排気ポートの開口部（排気通路の下流端開口）
５          Ａｉポート（二次空気通路）
５１        Ａｉポートの開口部（二次空気通路の空気導入開口）
【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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