JPH0139847Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、ウオータジヤケツトを設けたシリン
ダヘツドと、エキゾーストマニホールドとをボル
トによつて取付けるエキゾーストマニホールドの
取付構造に関するものである。

（従来技術） ウオータジヤケツトを設けたシリンダヘツドと
排気ガスに直接晒されるエキゾーストマニホール
ドとの間においてはその熱膨張差が非常に大き
く、従つてシリンダヘツドとエキゾーストマニホ
ールドとの接続部においては、ボルトに過大な応
力（せん断応力）が作用し、該ボルトの強度上の
信頼性が損なわれたり、過度の応力集中によりエ
キゾーストマニホールドにクラツクが生じ、また
エキゾーストマニホールドが高温とされるところ
から、ボルトがその軸方向に熱膨張し、その軸力
（締付力）が低下して締着部にゆるみが生じると
いうようなおそれがある。

このような問題を解決する方法として例えば、
実公昭57−50492号公報（第１従来例）あるいは
実開昭56−92712号公報（第２従来例）に示され
る如きものが提案されているが、これら各従来例
のものにおいてはそれぞれ下記の如き欠点があ
る。即ち、第１従来例のものは、シリンダヘツド
とエキゾーストマニホールドの接続部に逃し凹部
を設けることによつて該シリンダヘツドとエキゾ
ーストマニホールドとの熱膨張差によりボルトに
過大応力が作用するのを防止する（換言すれば、
過大応力を緩和する）ようにしたものであるが、
該ボルトの応力緩和に寄与する可撓部分の長さ寸
法が比較的短いため、応力の拡散が十分でなく応
力緩和効果が低いという問題がある。

一方、第２従来例のものは、ボルトの可撓部分
の長さを長くすることによつて前記第１従来例の
欠点をカバーしようとするものであるが、このも
のにおいてはボルトがエキゾーストマニホールド
側に大きく突出する構造であるため、該ボルトが
エキゾーストマニホールドからの放射熱を受けて
熱膨張し易く、しかもボルト長さが長い分だけ熱
膨張量も大きいところから、該ボルトに弛みが発
生し易いという問題がある。

（考案の目的） 本考案は、上記の如き従来のエキゾーストマニ
ホールドの取付構造の問題に鑑み、ボルトの軸力
低下とマニホールドのクラツク発生を防止すると
ともに、ボルトの熱疲労の軽減を図るようにした
エキゾーストマニホールドの取付構造を提案する
ことを目的としてなされたものである。

（考案の構成） 本考案のエキゾーストマニホールドの取付構造
は、エキゾーストマニホールド締着用ボルトの螺
合部を、シリンダヘツドのウオータージヤケツト
内に突出させて形成することにより該ボルトの熱
膨張を可及的に抑制する一方、この螺合部からエ
キゾーストマニホールドとの接合面にかけて上記
ボルトと所定間隙を有する凹部を設けて該ボルト
の長大化を図ることにより該ボルト部分に負荷さ
れる応力を可及的に吸収緩和するようしたことを
特徴とするものである。

（実施例） 第１図には、本考案の第１実施例に係るエキゾ
ーストマニホールドの取付構造を有する水冷式自
動車用エンジンの排気系部分が示されており、図
中符号１は、シリンダブロツク３の上端面３ａ上
に締着固定されたシリンダヘツドである。このシ
リンダヘツド１は、その内部にウオータージヤケ
ツト１１と、排気弁５によつて開閉されるヘツド
側排気通路６と吸気弁（図示省略）によつて開閉
される吸気通路（図示省略）とを形成している。
このシリンダヘツド１における前記ヘツド側排気
通路６が開口する側面９（以下の説明において
は、この側面９を接合面という）には、エキゾー
ストマニホールド２が、その内部のマニホールド
側排気通路７を前記ヘツド側排気通路６に重合連
通せしめた状態でボルト１０，１０……により締
着固定されている。

ボルト１０は、スタツドボルトで構成されてお
り、その一端１０ａを、シリンダヘツド１の接合
面９からウオータージヤケツト１１内に突出させ
てその先端部にはボルトとの螺合部１４ａを形成
したボス部１４に螺着せしめる一方、他端１０ｂ
にはナツト１６を螺着し、該ナツト１６によつて
エキゾーストマニホールド２のフランジ１２をシ
リンダヘツド１の接合面９に締着せしめている。
このボス部１４の接合面９と螺合部１４ａとの間
には、該接合面９に開口する凹部１５が設けら
れ、ボルト１０の装着状態においては、該ボルト
１０の外側に比較的軸方向に長い環状の空隙１３
が形成されている。この凹部１５の深さ（換言す
れば、接合面９から螺合部１４ａまでのボルト軸
方向寸法）と内径寸法は、シリンダヘツド１とエ
キゾーストマニホールド２の熱膨張差により該エ
キゾーストマニホールド２のフランジ１２が接合
面９に対して外側（矢印Ａ方向）に相対変位して
ボルト１０に荷重が負荷されたとき、この荷重を
該ボルト１０の凹部１５内に位置する部分全体の
たわみ（即ち、応力の拡散）により吸収緩和して
該ボルト１０及びエキゾーストマニホールド２の
フランジ１２部分に局部的に過大応力が作用する
のを防止し得る如く該ボルト１０の断面性能に応
じて適宜に設定される。

又、この実施例の如くボス部１４をウオーター
ジヤケツト１１内に突出させて形成すると、該ウ
オータージヤケツト１１内の冷却水によつてボル
ト１０が冷却されるところから、該ボルト１０の
熱膨張（特に、軸方向の熱膨張）が抑制されると
ともに、該ボルト１０の熱疲労も軽減されること
になる。

さらに、この実施例においては、ボルト１０を
エキゾーストマニホールド２のフランジ１２から
外方にあまり突出させていないため、該ボルト１
０の熱膨張に対するエキゾーストマニホールド２
の放射熱の影響を可及的に少ならしめることがで
きる。

第２図には、本考案の第２実施例に係るエキゾ
ーストマニホールドの取付部分が示されており、
図中符号１７はシリンダヘツド、１８はウオータ
ージヤケツト、１９は排気通路、２０はボルト１
０との螺合部２０ａを形成するボス部、２１は凹
部である。

この第２実施例のものは、前記第１実施例のも
のがボス部１４を接合面９からウオータージヤケ
ツト１１内に突出させて凹部１５を構成していた
のに対して、ボス部を構成する部材とは異なる別
部材によつて凹部２１を構成するようにしたもの
である。

このようにした場合には、ボルト１０の外側に
形成される空隙２２を冷却水によるエンジンの冷
却効率をあまり気にすることなく比較的大きくと
れるため、例えば、この空隙２２内にエンジン冷
却風を積極的に導入し、該冷却風によりボルト１
０を冷却して該ボルトの熱膨張を抑制することも
可能となる。

（考案の効果） 本考案のエキゾーストマニホールドの取付構造
によればエキゾーストマニホールドとシリンダヘ
ツドを締結するボルトを、ウオータージヤケツト
内に突出する如くシリンダヘツド側に形成したボ
ス部に螺着することにより、ボルトをウオーター
ジヤケツト内の冷却水により積極的に冷却すると
ともに、該ボルトに対するエキゾーストマニホー
ルドの放射熱の影響を可及的に小ならしめるよう
にしているため、該ボルトの熱膨張が可及的に抑
制され、その結果、ボルトの軸力の低下即ち、締
付力の低下を未然に防止して、エンジンの信頼性
を長期に亘つて維持し得るという効果がある。

さらに、シリンダヘツドの接合面とボルト螺着
用のボス部の螺合部との間に凹部を形成して、ボ
ルトの可撓部分の長さを長くとることによりシリ
ンダヘツドとエキゾーストマニホールドとの間の
熱膨張差に起因する応力を吸収緩和するようにし
ているため、エキゾーストマニホールドあるい
は、ボルトの損傷を未然に防止することができる
という効果もある。

又、ボルトがウオータージヤケツト内の冷却水
により積極的に冷却されるところから、該ボルト
自体の熱疲労が軽減され、それだけボルト強度を
長期に亘つて良好に維持し得るという効果もあ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案第１実施例に係るエキゾース
トマニホールドの取付構造を有するエンジンの排
気系の要部縦断面図、第２図は本考案第２実施例
に係るエキゾーストマニホールドの取付構造を有
するエンジンの排気系の要部縦断面図である。 １，１７……シリンダヘツド、２……エキゾー
ストマニホールド、３……シリンダブロツク、５
……排気弁、９……接合面、１０……ボルト、１
１，１８……ウオータージヤケツト、１３，２２
……空隙、１４，２０……ボス部、１４ａ，２０
ａ……螺合部、１５，２１……凹部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ウオータジヤケツトを設けたシリンダヘツド
   と、エキゾーストマニホールドとを、ボルトによ
   つて取付けるエキゾーストマニホールドの取付構
   造において、上記シリンダヘツドに、上記ウオー
   タジヤケツト内に突出し且つ上記ボルトとの螺合
   部を形成するボス部を設けるとともに、この螺合
   部より上記エキゾーストマニホールドとの接合面
   にかけて上記ボルトと所定空隙を有する凹部を設
   けたことを特徴とするエキゾーストマニホールド
   の取付構造。