JP2002195031A - Structure of exhaust manifold - Google Patents

Structure of exhaust manifold

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JP2002195031A
JP2002195031A JP2000397050A JP2000397050A JP2002195031A JP 2002195031 A JP2002195031 A JP 2002195031A JP 2000397050 A JP2000397050 A JP 2000397050A JP 2000397050 A JP2000397050 A JP 2000397050A JP 2002195031 A JP2002195031 A JP 2002195031A
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Japan
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bolt
exhaust manifold
manifold
center
hole
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JP2000397050A
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Japanese (ja)
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Akihiro Ishimatsu
昭浩 石松
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Suzuki Motor Corp
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Suzuki Motor Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce thermal stress on a mounting bolt, to prevent reduction of strength of the periphery of a bolt boss portion and prevent degradation of sealing performance of exhaust manifold, to dispense with changing the type of the exhaust manifold, and to reduce a cost and reduce man-hours, in structure of the exhaust manifold. SOLUTION: A bolt hole into which the mounting bolt is inserted for installing the exhaust manifold is formed to be a long hole. The major axis of the long hole for the bolt is arranged on the crossline of the center of expansion of the exhaust manifold and the center of the long hole for the bolt.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、エキゾーストマ
ニホルドの構造に係り、特に取付ボルトにかかる熱応力
を緩和することのできるエキゾーストマニホルドの構造
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure of an exhaust manifold, and more particularly to a structure of an exhaust manifold capable of reducing a thermal stress applied to a mounting bolt.

【0002】[0002]

【従来の技術】図12に示す如く、車両の多気筒(例え
ば3気筒:♯1、♯2、♯3)用のエンジンのシリンダ
ヘッド102には、エキゾーストマニホルド104がガ
スケット(図示せず)を介して取り付けられる。エキゾ
ーストマニホルド104は、シリンダヘッド102の第
1〜第3排気ポートに対応した第1〜第3ポート用孔が
備えられてシリンダヘッド102に接合されるマニホル
ド取付フランジ106と、各一端側が第1〜第3ポート
用孔に対応してマニホルド取付フランジ106に接続さ
れるとともに各他端側に排気集合管108が接続された
第1〜第3排気分岐管110−1〜110−3とから構
成されている。マニホルド取付フランジ106は、第1
〜第3ポート用孔に対応した第1〜第3フランジ部11
2−1〜112−3からなる。
2. Description of the Related Art As shown in FIG. 12, an exhaust manifold 104 is provided with a gasket (not shown) on a cylinder head 102 of an engine for a multi-cylinder (for example, three cylinders: # 1, # 2, # 3) of a vehicle. Mounted through. The exhaust manifold 104 is provided with first to third port holes corresponding to the first to third exhaust ports of the cylinder head 102, a manifold mounting flange 106 joined to the cylinder head 102, and one end of each of the first to third exhaust ports. First to third exhaust branch pipes 110-1 to 110-3 connected to the manifold mounting flange 106 corresponding to the third port holes and connected to the exhaust manifold 108 at the other end. ing. The manifold mounting flange 106 has a first
First to third flange portions 11 corresponding to third to third port holes
2-1 to 112-3.

【0003】第1フランジ部112−1には、第1ポー
ト用孔の周辺で、ボルト孔部としての、円形形状の第1
上側ボルト孔が形成された第1上側ボルトボス部114
−1Uと、円形形状の第1下側ボルト孔が形成された第
1下側ボルトボス部114−1Dとが設けられている。
第2フランジ部112−2には、第2ポート用孔の周辺
で、ボルト孔部としての、円形形状の第2上側ボルト孔
が形成された第2上側ボルトボス部114−2Uと、円
形形状の第2下側ボルト孔が形成された第2下側ボルト
ボス部114−2Dとが設けられている。第3フランジ
部112−3には、第3ポート用孔の周辺で、ボルト孔
部としての、円形形状の第3上側ボルト孔が形成された
第3上側ボルトボス部114−3Uと、円形形状の第3
下側ボルト孔が形成された第3下側ボルトボス部114
−3Dとが設けられている。そして、エキゾーストマニ
ホルド104は、第1上側、第1下側ボルト孔に挿通し
た第1上側、第1下側取付ボルト116−1U、116
−1Dと、第2上側、第2下側ボルト孔に挿通した第2
上側、第2下側取付ボルト116−2U、116−2D
と、第3上側、第3下側ボルト孔に挿通した第3上側、
第3下側取付ボルト116−3U、116−3Dとによ
ってシリンダヘッド102にガスケットを介して取り付
けられている。
The first flange 112-1 has a circular first hole formed as a bolt hole around the first port hole.
First upper bolt boss 114 having an upper bolt hole formed therein
-1U and a first lower bolt boss portion 114-1D in which a first lower bolt hole having a circular shape is formed.
A second upper bolt boss 114-2U formed with a circular second upper bolt hole as a bolt hole around the second port hole is formed in the second flange 112-2. A second lower bolt boss 114-2D in which a second lower bolt hole is formed is provided. The third flange portion 112-3 has a third upper bolt boss portion 114-3U formed with a circular third upper bolt hole as a bolt hole around the third port hole, and a circular shape. Third
Third lower bolt boss 114 having a lower bolt hole formed therein
-3D. The exhaust manifold 104 includes first upper and first lower mounting bolts 116-1U and 116-1 inserted through the first upper and first lower bolt holes.
-1D and the second upper and second lower bolt holes
Upper, second lower mounting bolts 116-2U, 116-2D
And the third upper side, the third upper side inserted through the third lower bolt hole,
The third lower mounting bolts 116-3U and 116-3D are mounted on the cylinder head 102 via a gasket.

【0004】この場合に、エキゾーストマニホルド10
4の温度が上昇したときに、そのエキゾーストマニホル
ド104の熱膨張を各取付ボルト116で拘束、つま
り、線膨張係数が比較的小さい金属材料からなるエキゾ
ーストマニホルド104の場合には、熱膨張量がそれほ
ど大きくないので、各取付ボルト116によってその熱
膨張を拘束してエキゾーストマニホルド104の変形を
押さえ込むことが可能であった。
In this case, the exhaust manifold 10
4, the thermal expansion of the exhaust manifold 104 is restrained by the mounting bolts 116. That is, in the case of the exhaust manifold 104 made of a metal material having a relatively small linear expansion coefficient, the amount of thermal expansion is not so large. Since it was not large, it was possible to suppress the deformation of the exhaust manifold 104 by restraining the thermal expansion by each mounting bolt 116.

【0005】このようなエキゾーストマニホルドの構造
としては、例えば、実開1994−14434号公報、
実公平7−32899号公報に開示されている。実開1
994−14434号公報に記載のものは、マニホルド
取付フランジのボルト孔部を通過する少なくとも1つ以
上のスリットを設けたものである。実公平7−3289
9号公報に記載のものは、マニホルド取付フランジと排
気集合管とを隔離する肉抜き部を設けたものである。
[0005] The structure of such an exhaust manifold is described in, for example, Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. 1994-14434.
It is disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 7-32899. Actual opening 1
Japanese Patent Application Laid-Open No. 994-14434 has at least one slit which passes through a bolt hole of a manifold mounting flange. 7-3289
No. 9 discloses a lightening portion provided to separate the manifold mounting flange from the exhaust manifold.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、エキ
ゾーストマニホルドの構造にあっては、燃費及び排ガス
浄化性能(コールドスタート時の触媒反応温度の上昇)
の向上を目的として、排ガスの温度が上昇傾向にあり、
強度に対して状況が厳しくなっている。
In recent years, regarding the structure of an exhaust manifold, fuel efficiency and exhaust gas purification performance (increase in the catalytic reaction temperature at the time of cold start) have been studied.
The exhaust gas temperature is on the rise, with the aim of improving
The situation is getting tougher for strength.

【0007】そして、エキゾーストマニホルドの高温強
度を向上させる方法として、高温強度に優れた金属材料
を使用することが考えられるが、その金属材料の線膨張
係数が大きい場合(例えば、オーステナイト系鋳物の金
属類)、エキゾーストマニホルドの熱膨張量が大きいの
で、取付ボルトの拘束部位に大きな負担がかかり、取付
ボルトでボルトボス部の変形を押さえ込む形状にする場
合には、取付ボルトが破損するおそれがあった。
As a method for improving the high-temperature strength of the exhaust manifold, it is conceivable to use a metal material having excellent high-temperature strength. However, when the metal material has a large linear expansion coefficient (for example, a metal of austenitic casting). ), The exhaust manifold has a large thermal expansion amount, so that a large load is applied to the restraining portion of the mounting bolt, and when the mounting bolt is configured to suppress the deformation of the bolt boss, the mounting bolt may be damaged.

【0008】そこで、このような不具合の発生を解消す
る一般的な技術として、ボルトボス部の径を大きくして
シリンダヘッドとマニホルド取付フランジの合せ面の面
内変形を逃がす方法があるが、ボルトボス部の径を大き
くする方法では、マニホルド取付フランジの熱膨張と関
係のない不必要な部分の肉も削除することとなり、マニ
ホルド取付フランジに肉の余裕のない場合には、シール
性能を確保するためには、エキゾーストマニホルドの型
の変更等を行わなければならず、コスト、工数が増加す
るという不都合があった。
As a general technique for solving the above problem, there is a method of increasing the diameter of the bolt boss to release the in-plane deformation of the mating surface between the cylinder head and the manifold mounting flange. In the method of increasing the diameter of the manifold, unnecessary portions of the meat that are not related to the thermal expansion of the manifold mounting flange will also be removed.If the manifold mounting flange does not have enough space, it is necessary to secure the sealing performance. In such a case, it is necessary to change the type of the exhaust manifold, and the cost and man-hours are disadvantageously increased.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、上
述の不都合を除去するために、多気筒用のエンジンのシ
リンダヘッドの各排気ポートに対応した複数のポート用
孔が備えられて前記シリンダヘッドに接合されるマニホ
ルド取付フランジを設け、各一端側が前記各ポート用孔
に対応して前記マニホルド取付フランジに接続されると
ともに各他端側に排気集合管が接続された排気分岐管を
設け、前記マニホルド取付フランジにはボルト孔部が形
成された複数のボルトボス部を設け、前記ボルト孔部に
挿通した取付ボルトによって前記シリンダヘッドに取り
付けられるエキゾーストマニホルドの構造において、前
記ボルト孔部をボルト長孔に形成し、このボルト長孔の
長径を前記エキゾーストマニホルドの膨張中心と前記ボ
ルト長孔の中心とを通る結線上に配設したことを特徴と
する。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to eliminate the above-mentioned disadvantages, the present invention provides a multi-cylinder engine having a plurality of port holes corresponding to respective exhaust ports of a cylinder head. A manifold mounting flange to be joined to the head is provided, and one end side is connected to the manifold mounting flange corresponding to each port hole, and an exhaust branch pipe is connected to the other end side to which an exhaust manifold is connected, The manifold mounting flange is provided with a plurality of bolt bosses each having a bolt hole formed therein. In the structure of the exhaust manifold attached to the cylinder head by a mounting bolt inserted through the bolt hole, the bolt hole is formed by a bolt elongated hole. And the major axis of the bolt slot is defined as the center of expansion of the exhaust manifold and the center of the bolt slot. Characterized by being disposed on connection through.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】この発明は、エキゾーストマニホ
ルドを取り付ける取付ボルトを挿通するボルト孔部をボ
ルト長孔に形成し、このボルト長孔の長径をエキゾース
トマニホルドの膨張中心とボルト長孔の中心とを通る結
線上に配設しているので、マニホルド取付フランジの不
必要な削除を行うことがなく、エキゾーストマニホルド
の熱による伸びを逃がすことができ、取付ボルトにかか
る熱応力を緩和し、ボルトボス部の周辺強度及びエキゾ
ーストマニホルドのシール性能を低下させることをなく
し、エキゾーストマニホルドの型の変更等を不要とし、
コスト、工数を削減することができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION In the present invention, a bolt hole through which a mounting bolt for mounting an exhaust manifold is inserted is formed in an elongated bolt hole, and the major diameter of the elongated bolt hole is defined as the expansion center of the exhaust manifold and the center of the elongated bolt hole. , The manifold mounting flange is not removed unnecessarily, the heat of the exhaust manifold can be released, the thermal stress on the mounting bolts can be reduced, and the bolt boss can be removed. Without reducing the peripheral strength of the exhaust manifold and the sealing performance of the exhaust manifold, eliminating the need to change the type of exhaust manifold, etc.
Costs and man-hours can be reduced.

【0011】[0011]

【実施例】以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細
且つ具体的に説明する。図1〜6は、この発明の第1実
施例を示すものである。図5において、2は車両に搭載
された多気筒(3気筒:♯1、♯2、♯3)用のエンジ
ンのシリンダヘッド、4はこのシリンダヘッド2の側面
にガスケット(図示せず)を介して取り付けられるエキ
ゾーストマニホルドである。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention; 1 to 6 show a first embodiment of the present invention. In FIG. 5, reference numeral 2 denotes a cylinder head of an engine for a multi-cylinder (three cylinders: # 1, # 2, # 3) mounted on a vehicle, and reference numeral 4 denotes a side of the cylinder head 2 via a gasket (not shown). It is an exhaust manifold that can be attached by mounting.

【0012】このエキゾーストマニホルド4は、シリン
ダヘッド2の第1〜第3排気ポート(図示せず)に対応
した奇数の第1〜第3ポート用孔6−1〜6−3が備え
られてシリンダヘッド2に合せ面が接合されるマニホル
ド取付フランジ8と、各一端側が第1〜第3ポート用孔
6−1〜6−3に対応してマニホルド取付フランジ8に
接続されるとともに各他端側に排気集合管10が接続さ
れた第1〜第3排気分岐管12−1〜12−3とから構
成されている。排気集合管10は、マニホルド取付フラ
ンジ8の長手方向に指向して配置され、端部位に排気管
取付部14を有している。また、第1〜第3ポート用孔
6−1〜6−3は、第1〜第3ポート中心C1〜C3を
有している。
The exhaust manifold 4 is provided with an odd number of first to third port holes 6-1 to 6-3 corresponding to first to third exhaust ports (not shown) of the cylinder head 2. A manifold mounting flange 8 having a mating surface joined to the head 2, and one end connected to the manifold mounting flange 8 corresponding to the first to third port holes 6-1 to 6-3 and the other end And a first to third exhaust branch pipes 12-1 to 12-3 to which an exhaust manifold 10 is connected. The exhaust manifold 10 is disposed to face the longitudinal direction of the manifold mounting flange 8 and has an exhaust pipe mounting portion 14 at an end portion. The first to third port holes 6-1 to 6-3 have first to third port centers C1 to C3.

【0013】マニホルド取付フランジ8において、一端
側の第1ポート用孔6−1に対応して平坦な第1フラン
ジ部16−1が設けられ、この第1フランジ部16−1
に隣接して第2ポート用孔6−2に対応して平坦な第2
フランジ部16−2が設けられ、この第2フランジ部1
6−2に隣接して第3ポート用孔6−3に対応して平坦
な第3フランジ部16−3が設けられ、また、第1フラ
ンジ部16−1と第2フランジ部16−2とを連結する
一側連結部材18−1が設けられ、更に、第2フランジ
部16−2と第3フランジ部16−3とを連結する他側
連結部材18−2が設けられている。
In the manifold mounting flange 8, a flat first flange portion 16-1 is provided corresponding to the first port hole 6-1 on one end side, and the first flange portion 16-1 is provided.
Adjacent to the second port hole 6-2.
A flange portion 16-2 is provided.
A flat third flange portion 16-3 corresponding to the third port hole 6-3 is provided adjacent to 6-2, and a first flange portion 16-1 and a second flange portion 16-2 are provided. Is provided, and the other-side connecting member 18-2 for connecting the second flange portion 16-2 and the third flange portion 16-3 is provided.

【0014】第1フランジ部16−1には、第1ポート
用孔6−1の上方に第1上側ボルトボス部20−1Uが
設けられているとともに、第1ポート用孔6−1に対し
て端部側の斜め下方に第1下側ボルトボス部20−1D
が設けられている。
The first flange portion 16-1 is provided with a first upper bolt boss portion 20-1U above the first port hole 6-1 and is provided with respect to the first port hole 6-1. A first lower bolt boss 20-1D is provided diagonally below the end.
Is provided.

【0015】第2フランジ部16−2には、第2ポート
用孔6−2に対して第1上側ボルトボス部20−1U側
の斜め上方に第2上側ボルトボス部20−2Uが設けら
れているとともに、第2ポート用孔6−2に対して斜め
下方で第1下側ボルトボス部20−1Dから離間する方
向に第2下側ボルトボス部20−2Dが設けられてい
る。
The second flange portion 16-2 is provided with a second upper bolt boss portion 20-2U diagonally above the first upper bolt boss portion 20-1U with respect to the second port hole 6-2. In addition, a second lower bolt boss 20-2D is provided diagonally below the second port hole 6-2 and away from the first lower bolt boss 20-1D.

【0016】第3フランジ部16−3には、第3ポート
用孔6−3に対して第2上側ボルトボス部20−2U側
の斜め上方に第3上側ボルトボス部20−3Uが設けら
れているとともに、第3ポート用孔6−3に対して斜め
下方で第2下側ボルトボス部20−2Dから離間する方
向に第3下側ボルトボス部20−3Dが設けられてい
る。
The third flange portion 16-3 is provided with a third upper bolt boss portion 20-3U diagonally above the second upper bolt boss portion 20-2U side with respect to the third port hole 6-3. In addition, a third lower bolt boss 20-3D is provided diagonally below the third port hole 6-3 and away from the second lower bolt boss 20-2D.

【0017】そして、このエキゾーストマニホルド4に
おいては、図1に示す如く、略中央部位の第2上側ボル
トボス部20−2Uと第2下側ボルトボス部20−2D
とに、ボルト径に対して組み付けられる最小の公差を有
する円形の第2上側ボルト孔22−2Uと第2下側ボル
ト孔22−2Dとを形成し、第2上側ボルトボス部20
−2Uと第2下側ボルトボス部20−2Dとを基準のボ
ルトボス部とする。第2上側ボルトボス部20−2Uの
中心P−2Uと第2下側ボルトボス部20−2Dの中心
P−2Dとを通る基準結線BLを描出し、この基準結線
BLの第2上側ボルトボス部20−2Uの中心P−2U
と第2下側ボルトボス部20−2Dの中心P−2D間の
中点をエキゾーストマニホルド4の膨張中心Oとする。
つまり、ポート用孔6を形成する部分がフランジ部16
の開口部以外で直接又は間接的にフランジ部16と結合
していないエキゾーストマニホルドの形状の場合に、例
えば、近年、増加傾向にあるステンレス鋼材(SUS
材)のエキゾーストマニホルド等では、2箇所の基準の
ボルトボス部を、公差が最小となるように円形としてフ
ランジ部16の面内の膨張を拘束することで、上述の如
く、エキゾーストマニホルド4の膨張中心Oを、2つの
基準のボルトボス部である第2上側ボルトボス部20−
2Uと第2下側ボルトボス部20−2Dとの間の中点に
設定する。
In this exhaust manifold 4, as shown in FIG. 1, a second upper bolt boss 20-2U and a second lower bolt boss 20-2D at substantially central portions are provided.
A second upper bolt hole 22-2U and a second lower bolt hole 22-2D having a minimum tolerance to be assembled with the bolt diameter, and the second upper bolt boss portion 20 is formed.
-2U and the second lower bolt boss 20-2D are used as reference bolt bosses. A reference connection BL passing through the center P-2U of the second upper bolt boss portion 20-2U and the center P-2D of the second lower bolt boss portion 20-2D is drawn, and the second upper bolt boss portion 20- of the reference connection BL is drawn. 2U center P-2U
A center point between the center P-2D of the second lower bolt boss 20-2D and the center P-2D of the second lower bolt boss portion 20-2D is defined as an expansion center O of the exhaust manifold 4.
That is, the portion forming the port hole 6 is the flange portion 16.
In the case of the shape of the exhaust manifold that is not directly or indirectly connected to the flange portion 16 except for the opening of the stainless steel material, for example, a stainless steel material (SUS
In the exhaust manifold or the like, the two reference bolt bosses are formed in a circular shape so as to minimize the tolerance, thereby restraining the expansion in the plane of the flange portion 16, and as described above, the expansion center of the exhaust manifold 4 is increased. O is replaced with a second upper bolt boss 20-
It is set at the midpoint between 2U and the second lower bolt boss 20-2D.

【0018】また、エキゾーストマニホルド4において
は、図6に示す如く、各部分によって熱膨張量が異なっ
て偏移するものである。つまり、基準のボルトボス部と
しての中央部位の第2上側ボルトボス部20−1Uと第
2下側ボルトボス部20−2Dとが熱膨張しないで固定
していると考えた場合に(●で示す)、第2排気分岐管
12−2部位の排気集合管10の部位が少し膨張し(X
で示す)、そして、第1排気分岐管12−1と第2排気
分岐管12−2と間の排気集合管10部位がもう少し大
きく膨張し(△で示す)、更に、第1上側ボルトボス部
20−1Uと第1下側ボルトボス部20−1Dとの各部
位でさらに大きく膨張し(□で示す)、他方、第3排気
分岐管12−3部位の排気集合管10が少し膨張し(△
で示す)、また、第3上側ボルトボス部20−3Uと第
3下側ボルトボス部20−3Dとの各部位でさらに大き
く膨張するものである(□で示す)。
Further, in the exhaust manifold 4, as shown in FIG. 6, the amount of thermal expansion varies depending on each part. That is, when it is considered that the second upper bolt boss portion 20-1U and the second lower bolt boss portion 20-2D at the central portion as the reference bolt boss portions are fixed without thermal expansion (indicated by ●), The part of the exhaust manifold 10 at the second exhaust branch pipe 12-2 slightly expands (X
), And the portion of the exhaust manifold 10 between the first exhaust branch pipe 12-1 and the second exhaust branch pipe 12-2 expands a little more (indicated by △). -1U and the first lower bolt boss portion 20-1D expand further (shown by □), while the exhaust manifold 10 at the third exhaust branch pipe 12-3 expands slightly (△).
), And further expand at each of the third upper bolt boss 20-3U and the third lower bolt boss 20-3D (indicated by □).

【0019】エキゾーストマニホルド4の熱膨張の基準
となる第2上側ボルトボス部20−2Uと第2下側ボル
トボス部20−2Dとにおいて、第2上側ボルトボス部
20−2Uの中心P−2Uには、ボルト用孔部として、
基準結線BL上において所定の半径Rで円形状の第2上
側ボルト孔22−2Uを形成し、また、第2下側ボルト
ボス部20−2Dの中心P−2Dには、ボルト用孔部と
して、基準結線BL上において所定の半径Rで円形状の
第2下側ボルト孔22−2Dを形成する。
In the second upper bolt boss portion 20-2U and the second lower bolt boss portion 20-2D, which are the reference for thermal expansion of the exhaust manifold 4, the center P-2U of the second upper bolt boss portion 20-2U is As a bolt hole,
A circular second upper bolt hole 22-2U having a predetermined radius R is formed on the reference connection BL, and a center hole P-2D of the second lower bolt boss 20-2D is formed as a bolt hole. A circular second lower bolt hole 22-2D having a predetermined radius R is formed on the reference connection BL.

【0020】一方、他の各ボルトボス部には、各取付ボ
ルトにかかる熱応力を緩和するために、ボルト孔部とし
て、各ボルト長孔(楕円)が形成される。
On the other hand, in each of the other bolt bosses, each bolt elongated hole (ellipse) is formed as a bolt hole in order to reduce thermal stress applied to each mounting bolt.

【0021】即ち、膨張中心Oと第1上側ボルトボス部
20−1Uの中心P−1Uとを通る第1上側結線L−1
Uを描出し、第1上側ボルトボス部20−1Uには、こ
の第1上側結線L−1U上で、焦点FU−1Aと焦点F
U−1Bとの間の焦点間距離M−1Uを有する楕円形状
の第1上側ボルト長孔22−1Uを形成する。この第1
上側ボルト長孔22−1Uの長径は、第1上側ボルトボ
ス部20−1Uの熱膨張による偏移を見込んだ長さであ
る。
That is, the first upper connection L-1 passing through the expansion center O and the center P-1U of the first upper bolt boss 20-1U.
U, and the first upper bolt boss 20-1U has a focal point FU-1A and a focal point F on the first upper connection L-1U.
An elliptical first upper bolt slot 22-1U having a focal length M-1U with U-1B is formed. This first
The major diameter of the upper bolt elongated hole 22-1U is a length that allows for the shift due to thermal expansion of the first upper bolt boss portion 20-1U.

【0022】また、膨張中心Oと第1下側ボルトボス部
20−1Dの中心P−1Dとを通る第1下側結線L−1
Dを描出し、第1下側ボルトボス部20−1Dには、こ
の第1下側結線L−1D上で、焦点FD−1Aと焦点F
D−1Bとの間の焦点間距離M−1Dを有する楕円形状
の第1下側ボルト長孔22−1Dを形成する。この第1
下側ボルト長孔22−1Dの長径は、第1下側ボルトボ
ス部20−1Dの熱膨張による偏移を見込んだ長さであ
る。
A first lower connection L-1 passing through the expansion center O and the center P-1D of the first lower bolt boss 20-1D.
D, the first lower bolt boss 20-1D has a focal point FD-1A and a focal point F on the first lower connection L-1D.
An oval first lower bolt slot 22-1D having an inter-focal distance M-1D with D-1B is formed. This first
The major axis of the lower bolt elongated hole 22-1D is a length that allows for a shift due to thermal expansion of the first lower bolt boss portion 20-1D.

【0023】更に、膨張中心Oと第3上側ボルトボス部
20−3Uの中心P−3Uとを通る第1上側結線L−3
Uを描出し、第3上側ボルトボス部20−3Uには、こ
の第3上側結線L−3U上で、焦点FU−3Aと焦点F
U−3Bとの間の焦点間距離M−3Uを有する楕円形状
の第3上側ボルト長孔22−3Uを形成する。この第3
上側ボルト長孔22−3Uの長径は、第3上側ボルトボ
ス部20−3Uの熱膨張による偏移を見込んだ長さであ
る。
Further, a first upper connection L-3 passing through the center of expansion O and the center P-3U of the third upper bolt boss 20-3U.
U, and the third upper bolt boss 20-3U has a focal point FU-3A and a focal point F on the third upper connection L-3U.
An elliptical third upper bolt slot 22-3U having a focal length M-3U with U-3B is formed. This third
The major diameter of the upper bolt elongated hole 22-3U is a length that allows for a shift due to thermal expansion of the third upper bolt boss portion 20-3U.

【0024】また、膨張中心Oと第3下側ボルトボス部
20−3Dの中心P−3Dとを通る第3下側結線L−3
Dを描出し、第3下側ボルトボス部20−3Dには、こ
の第3下側結線L−3D上で、焦点FD−3Aと焦点F
D−3Bとの間の焦点間距離M−3Dを有する楕円形状
の第3下側ボルト長孔22−3Dを形成する。この第3
下側ボルト長孔22−3Dの長径は、第3下側ボルトボ
ス部20−3Dの熱膨張による偏移を見込んだ長さであ
る。
A third lower connection L-3 passing through the center of expansion O and the center P-3D of the third lower bolt boss 20-3D.
D, and the third lower bolt boss 20-3D has a focal point FD-3A and a focal point F on the third lower connection L-3D.
An elliptical third lower bolt slot 22-3D having an inter-focal distance M-3D with D-3B is formed. This third
The major axis of the lower bolt elongated hole 22-3D is a length that allows for the shift due to the thermal expansion of the third lower bolt boss portion 20-3D.

【0025】これら各ボルト長孔の長径は、図1に示す
如く、膨張中心Oから離れるのに対応して大きく形成さ
れている。
As shown in FIG. 1, the major axis of each of the bolt long holes is formed so as to correspond to the distance from the expansion center O.

【0026】第1上側ボルト長孔22−1Uには、締め
付け初期時に中心が焦点FU−1Aに一致する第1上側
取付ボルト24−1Uが挿通される。また、第1下側ボ
ルト長孔22−2Uには、締め付け初期時に中心が焦点
FD−1Aに一致する第1下側取付ボルト24−1Dが
挿通される。これら第1上側取付ボルト24−1Uと第
1下側取付ボルト24−1Dとは、シリンダヘッド2の
側面に挿着されるものである。
A first upper mounting bolt 24-1U whose center coincides with the focal point FU-1A at the initial stage of tightening is inserted into the first upper bolt slot 22-1U. Further, the first lower mounting bolt 24-1D whose center coincides with the focal point FD-1A at the initial stage of tightening is inserted into the first lower bolt long hole 22-2U. The first upper mounting bolt 24-1U and the first lower mounting bolt 24-1D are inserted into the side surface of the cylinder head 2.

【0027】第2上側ボルト孔22−2Uには、第2上
側取付ボルト24−2Uが挿通される。また、第2下側
ボルト孔22−2Dには、第2下側取付ボルト24−2
Dが挿通される。これら第2上側取付ボルト24−2U
と第2下側取付ボルト24−2Dとは、シリンダヘッド
2の側面に挿着されるものである。
A second upper mounting bolt 24-2U is inserted into the second upper bolt hole 22-2U. The second lower mounting bolt 24-2 is provided in the second lower bolt hole 22-2D.
D is inserted. These second upper mounting bolts 24-2U
The second lower mounting bolt 24-2D is inserted into the side surface of the cylinder head 2.

【0028】第3上側ボルト長孔22−3Uには、締め
付け初期時に中心が焦点FU−3Aに一致する第3上側
取付ボルト24−3Uが挿通される。また、第3下側ボ
ルト長孔22−3Dには、締め付け初期時に中心が焦点
FD−3Aに一致する第3下側取付ボルト24−3Dが
挿通される。これら第3上側取付ボルト24−3Uと第
3下側取付ボルト24−3Dとは、シリンダヘッド2の
側面に挿着されるものである。
A third upper mounting bolt 24-3U whose center coincides with the focal point FU-3A at the initial stage of tightening is inserted into the third upper bolt slot 22-3U. In addition, a third lower mounting bolt 24-3D whose center coincides with the focal point FD-3A at the time of initial tightening is inserted into the third lower bolt long hole 22-3D. The third upper mounting bolt 24-3U and the third lower mounting bolt 24-3D are inserted into the side surface of the cylinder head 2.

【0029】次に、この第1実施例の作用を説明する。Next, the operation of the first embodiment will be described.

【0030】基準のボルトボス部である中央部位の第2
上側ボルトボス部20−2Uと第2下側ボルトボス部2
0−2Dとを除き、他のボルトボス部の第1上側、第1
下側ボルトボス部20−1U、20−1D及び第3上
側、第3下側ボルトボス部20−3U、20−3Dに
は、第1上側、第1下側ボルト長孔22−1U、22−
1D及び第3上側、第3下側ボルト長孔22−3U、2
2−3Dを形成し、これら各ボルト長孔22の長径を膨
張中心Oと各ボルトボス部20の各中心Pとを通る各結
線L上に配置したので、マニホルド取付フランジ8が熱
膨張すると、各ボルト長孔22の各焦点F−Bが各取付
ボルト24の中心に位置することとなり、マニホルド取
付フランジ8の熱膨張による各取付ボルト24にかかる
熱応力を緩和することができる。つまり、上述の各ボル
ト長孔22を一律に大きく形成してその熱応力を緩和す
るのではないので、マニホルド取付フランジ8の不必要
な削除を行うことがなく、エキゾーストマニホルド4の
熱による伸びを逃がすことができ、これにより、各ボル
トボス部20の周辺強度及びエキゾーストマニホルド4
のシール性能を低下させることがなく、エキゾーストマ
ニホルド4の型の変更等を不要とし、コスト、工数を削
減することができる。また、この構成においては、マニ
ホルド取付フランジ8とパイプ部とが離れている形状
(パイプ部がマニホルド取付フランジ8から出た後)、
主に板金製のエキゾーストマニホルドに適用される。
The second part of the central part which is the reference bolt boss part
Upper bolt boss 20-2U and second lower bolt boss 2
Except for 0-2D, the first upper side of the other bolt boss portion, the first
The lower bolt bosses 20-1U and 20-1D and the third upper and third lower bolt bosses 20-3U and 20-3D have first upper and first lower bolt slots 22-1U and 22-, respectively.
1D and third upper and third lower bolt slots 22-3U, 2
2-3D is formed, and the major axis of each bolt long hole 22 is arranged on each connection L passing through the center of expansion O and each center P of each bolt boss portion 20, so that when the manifold mounting flange 8 is thermally expanded, Each focal point FB of the bolt elongated hole 22 is located at the center of each mounting bolt 24, so that thermal stress applied to each mounting bolt 24 due to thermal expansion of the manifold mounting flange 8 can be reduced. That is, since the above-described bolt elongated holes 22 are not uniformly formed to relieve the thermal stress, the unnecessary expansion of the manifold mounting flange 8 is not performed, and the expansion of the exhaust manifold 4 due to heat is prevented. The bolts 20 can be relieved, so that the peripheral strength of each bolt boss portion 20 and the exhaust manifold 4
Of the exhaust manifold 4 without changing the sealing performance of the exhaust manifold 4 and the cost and man-hours can be reduced. In this configuration, the manifold mounting flange 8 is separated from the pipe portion (after the pipe portion comes out of the manifold mounting flange 8),
Applies mainly to sheet metal exhaust manifolds.

【0031】また、図1に示す如く、上述の各ボルト長
孔22の長径を膨張中心Oから離れるのに従って大きく
形成しているので、各ボルトボス部20の偏移方向に応
じて各取付ボルト24にかかる応力を効果的に緩和する
ことができる。
Further, as shown in FIG. 1, since the major axis of each of the above-described bolt elongated holes 22 is formed to be larger as the distance from the expansion center O is increased, each of the mounting bolts 24 is shifted in accordance with the direction of displacement of each of the bolt bosses 20. Can be effectively reduced.

【0032】更に、膨張中心Oを奇数のポート用孔6を
有するエキゾーストマニホルド4の中央部位に設けたの
で、各ボルト長孔22を左右バランス良く形成すること
ができる。
Further, since the expansion center O is provided at the central portion of the exhaust manifold 4 having the odd-numbered port holes 6, the long bolt holes 22 can be formed with good left-right balance.

【0033】図7は、この発明の第2実施例を示すもの
である。
FIG. 7 shows a second embodiment of the present invention.

【0034】以下の実施例にあっては、上述の第1実施
例と同一機能を果す箇所には同一符号を付して説明す
る。
In the following embodiments, portions having the same functions as those in the above-described first embodiment will be described with the same reference numerals.

【0035】この第2実施例の特徴とするところは、以
下の点にある。即ち、基準のボルトボス部である中央部
位の第2上側ボルトボス部20−2Uと第2下側ボルト
ボス部20−2Dとを除き、他のボルトボス部20に
は、各ボルト長孔22を形成し、このボルト長孔22の
長径をボルトボス部20の熱偏移方向に一致させて配設
した。
The features of the second embodiment are as follows. That is, except for the second upper bolt boss portion 20-2U and the second lower bolt boss portion 20-2D in the central portion which are the reference bolt boss portions, the other bolt boss portions 20 are formed with the respective bolt elongated holes 22, The long diameter of the bolt long hole 22 was arranged in accordance with the direction of thermal deviation of the bolt boss portion 20.

【0036】つまり、第1上側ボルトボス部20−1U
の熱偏移方向に第1上側膨張中心O−1Uを描出すると
ともに、第1上側ボルトボス部20−1Uの中心P−1
Uと第1上側膨張中心O−1Uとを通る第1上側結線L
−1Uを描出し、この第1上側結線L−1U上で、焦点
FU−1Aと焦点FU−1Bとの間の焦点間距離M−1
Uを有する楕円形状の第1上側ボルト長孔22−1Uを
形成する。
That is, the first upper bolt boss 20-1U
And the center P-1 of the first upper bolt boss 20-1U.
U and a first upper connection L passing through the first upper expansion center O-1U.
-1U, and on the first upper connection line L-1U, a focal distance M-1 between the focal points FU-1A and FU-1B.
An oval first upper bolt slot 22-1U having a U is formed.

【0037】これは、ポート用孔を形成する部分がフラ
ンジ部の開口部以外で直接的又は間接的にフランジ部と
結合しているエキゾーストマニホルドの形状の場合に、
例えば、鋳鉄製のエキゾーストマニホルド等では、膨張
中心が基準ボルトの中点から外れた位置に複数形成され
る。この場合に、各ボルトボス部の熱変移方向に併せて
ボルト長孔の長径方向を形成し、フランジ部の面内方向
のフランジ部の自由な伸びを確保する。なお、ここで、
膨張中心とは、エキゾーストマニホルドの各部分が熱膨
張によって変形するベクトルUを考えたときに、その総
和が最小になる点である。この発明においては、エキゾ
ーストマニホルドを固定するボルトの拘束を議論してい
るので、ボルト中心が、熱膨張にて移動するベクトル方
向の中心点となる。熱膨張Uiは、エキゾーストマニホ
ルドを細分化して考えたときに、微少部体積Δvに線膨
張係数α、基準温度に対しての温度差Δtをかけたも
の、つまり、Ui=α*Δv*Δtで求められる。とこ
ろで、エキゾーストマニホルドの温度が一定のときに、
膨張中心は、エキゾーストマニホルドの重心となるもの
である。しかし、実際のエキゾーストマニホルドの温度
は複雑な分布をしており、温度変化に伴って線膨張係数
も変化するので、従来では、膨張中心を求めるのが、困
難であった。ところが、近年、有限要素法を用いた解析
手法が発達し、これに伴い、熱変位方向と変位量(膨張
量)とを容易に求めることができるようになった。そし
て、この熱変位方向と変位量(膨張量)とから、膨張中
心を容易にできるようになった。よって、本願発明で
は、この手法から膨張中心を求めて所定の箇所に設定し
ている。
In the case of an exhaust manifold in which the portion forming the port hole is directly or indirectly connected to the flange except at the opening of the flange,
For example, in an exhaust manifold or the like made of cast iron, a plurality of expansion centers are formed at positions deviated from the midpoint of the reference bolt. In this case, the long-diameter direction of the bolt long hole is formed in accordance with the thermal transition direction of each bolt boss, and free extension of the flange in the in-plane direction of the flange is ensured. Here,
The expansion center is a point at which the total sum becomes minimum when considering a vector U in which each part of the exhaust manifold is deformed by thermal expansion. In the present invention, since the restraint of the bolt for fixing the exhaust manifold is discussed, the center of the bolt is the center point in the vector direction in which the bolt moves due to thermal expansion. The thermal expansion Ui is obtained by multiplying a minute volume Δv by a linear expansion coefficient α and a temperature difference Δt with respect to a reference temperature when the exhaust manifold is subdivided, that is, Ui = α * Δv * Δt. Desired. By the way, when the temperature of the exhaust manifold is constant,
The center of expansion is the center of gravity of the exhaust manifold. However, since the actual temperature of the exhaust manifold has a complicated distribution, and the coefficient of linear expansion changes with the temperature change, it has been conventionally difficult to find the center of expansion. However, in recent years, analysis methods using the finite element method have been developed, and with this, it has become possible to easily determine the direction of thermal displacement and the amount of displacement (the amount of expansion). Then, based on the direction of thermal displacement and the amount of displacement (the amount of expansion), the center of expansion can be easily made. Therefore, in the present invention, the center of expansion is obtained from this method and set at a predetermined location.

【0038】また、第1下側ボルトボス部20−1Dの
熱偏移方向に第1下側膨張中心O−1Dを描出するとと
もに、第1下側ボルトボス部20−1Dの中心P−1D
と第1下側膨張中心O−1Dとを通る第1下側結線L−
1Dを描出し、この第1下側結線L−1D上で、焦点F
D−1Aと焦点FD−1Bとの間の焦点間距離M−1D
を有する楕円形状の第1下側ボルト長孔22−1Dを形
成する。
The first lower expansion center O-1D is drawn in the direction of thermal deviation of the first lower bolt boss portion 20-1D, and the center P-1D of the first lower bolt boss portion 20-1D is drawn.
And a first lower connection L- passing through the first lower expansion center O-1D.
1D, and focuses on the first lower connection L-1D.
Inter-focal distance M-1D between D-1A and focal point FD-1B
The first lower bolt elongated hole 22-1D of an elliptical shape having the following is formed.

【0039】更に、第3上側ボルトボス部20−3Uの
熱偏移方向に第3上側膨張中心O−3Uを描出するとと
もに、第3上側ボルトボス部20−3Uの中心P−3U
と第3上側膨張中心O−3Uとを通る第3上側結線L−
3Uを描出し、この第3上側結線L−3U上で、焦点F
U−3Aと焦点FU−3Bとの間のに焦点間距離M−3
Uを有する楕円形状の第3上側ボルト長孔22−3Uを
形成する。
Further, the third upper expansion center O-3U is drawn in the direction of thermal deviation of the third upper bolt boss 20-3U, and the center P-3U of the third upper bolt boss 20-3U is drawn.
Upper connection L- passing through the third upper expansion center O-3U.
3U, and the focus F on the third upper connection L-3U.
The focal distance M-3 between U-3A and focal FU-3B
An oval third upper bolt slot 22-3U having a U is formed.

【0040】また、第3下側ボルトボス部20−3Dの
熱偏移方向に第3下側膨張中心O−3Dを描出するとと
もに、第3下側ボルトボス部20−3Dの中心P−3D
と第3下側膨張中心O−3Dとを通る第3下側結線L−
3Dを描出し、この第3下側結線L−3D上で、焦点F
D−3Aと焦点FD−3Bとの間の焦点間距離M−3D
を有する楕円形状の第3下側ボルト長孔22−3Dを形
成する。
Further, the third lower expansion center O-3D is drawn in the direction of thermal deviation of the third lower bolt boss portion 20-3D, and the center P-3D of the third lower bolt boss portion 20-3D is drawn.
And a third lower connection L- passing through the third lower expansion center O-3D.
3D is drawn, and on this third lower connection L-3D, the focus F
Distance between focal points M-3D between D-3A and focal point FD-3B
The third lower bolt elongated hole 22-3D having an elliptical shape is formed.

【0041】この第2実施例の構成によれば、基準のボ
ルトボス部である中央部位の第2上側ボルトボス部20
−2Uと第2下側ボルトボス部20−2Dとを除き、他
の各ボルトボス部20には、各ボルト長孔22を形成
し、このボルト長孔22の長径をボルトボス部20の熱
偏移方向に一致させたので、熱膨張による取付ボルト2
4にかかる熱応力を緩和することができる。つまり、各
ボルト長孔22を一律に大きく形成して熱応力を緩和す
るのではないので、ボルトボス部20を不必要に削除す
ることがなくなり、各ボルトボス部20の周辺強度、シ
ール性能の低下を防止することができる。また、このよ
うな構成においては、マニホルド取付フランジと各パイ
プ部とが密着しているエキゾーストマニホルドの形状に
適用される。
According to the structure of the second embodiment, the second upper bolt boss portion 20 at the center portion which is the reference bolt boss portion is provided.
Except for -2U and the second lower bolt boss portion 20-2D, each of the other bolt boss portions 20 has a bolt elongated hole 22 formed therein. The mounting bolt 2 due to thermal expansion
4 can be reduced. That is, since the long bolt holes 22 are not uniformly formed to relieve the thermal stress, the bolt boss portions 20 are not unnecessarily deleted, and the peripheral strength of each bolt boss portion 20 and the sealing performance are reduced. Can be prevented. Further, in such a configuration, the present invention is applied to the shape of the exhaust manifold in which the manifold mounting flange and each pipe portion are in close contact.

【0042】図8、9は、この発明の第3実施例を示す
ものである。
FIGS. 8 and 9 show a third embodiment of the present invention.

【0043】この第3実施例の特徴とするところは、以
下の点にある。即ち、エキゾーストマニホルド4は、4
気筒(♯1、♯2、♯3、♯4)用のエンジンに取り付
けられるものであり、マニホルド取付フランジ8と4本
の第1〜第4排気分岐管12−1〜12−4と排気集合
管10とから構成される。第4排気分岐管12−4は、
実質的に、排気集合管10に連続されたものである。マ
ニホルド取付フランジ8には、偶数の第1〜第4ポート
用孔6−1〜6−4が形成され、第1ポート用孔6−1
の周辺に第1上側ボルトボス部20−1Uと第1下側ボ
ルトボス部20−1Dとが設けられ、第2ポート用孔6
−2の周辺に第2上側ボルトボス部20−2Uと第2下
側ボルトボス部20−2Dとが設けられ、第3ポート用
孔6−2の周辺に第3上側ボルトボス部20−3Uと第
3下側ボルトボス部20−3Dとが設けられ、第4ポー
ト用孔6−3の周辺に第4上側ボルトボス部20−4U
と第4下側ボルトボス部20−4Dとが設けられ、更
に、この第4ポート用孔6−3側に端上側ボルトボス部
20−Eが設けられている。
The features of the third embodiment are as follows. That is, the exhaust manifold 4 is 4
It is attached to an engine for a cylinder (# 1, # 2, # 3, # 4), and includes a manifold mounting flange 8, four first to fourth exhaust branch pipes 12-1 to 12-4, and an exhaust assembly. And a tube 10. The fourth exhaust branch pipe 12-4 is
It is substantially continuous with the exhaust manifold 10. An even number of first to fourth port holes 6-1 to 6-4 are formed in the manifold mounting flange 8, and the first port hole 6-1 is formed.
A first upper bolt boss 20-1U and a first lower bolt boss 20-1D are provided around the
-2, a second upper bolt boss portion 20-2U and a second lower bolt boss portion 20-2D are provided, and a third upper bolt boss portion 20-3U and a third upper bolt boss portion 20-3U are provided around the third port hole 6-2. A lower bolt boss 20-3D is provided, and a fourth upper bolt boss 20-4U is provided around the fourth port hole 6-3.
And a fourth lower bolt boss portion 20-4D, and an end upper bolt boss portion 20-E is provided on the fourth port hole 6-3 side.

【0044】そして、熱膨張するマニホルド取付フラン
ジ8の全体バランスを考慮し、中心側ボルトボス部であ
る第3上側ボルトボス部20−3Uと第3下側ボルトボ
ス部20−3Dとを基準ボルトボス部とし、第3上側ボ
ルトボス部20−3Uの中心P−3Uと第3下側ボルト
ボス部20−3Dの中心P−3Dとを結ぶ基準結線BL
を描出し、そして、この基準結線BL上で第3上側ボル
トボス部20−3Uの中心P−3Uと第3下側ボルトボ
ス部20−3Dの中心P−3Dとの間において、第3ポ
ート用孔6−3内に膨張中心Oを抽出する。よって、こ
の膨張中心Oは、図8に示す如く、マニホルド取付フラ
ンジ8の全体バランスを考慮したマニホルド取付フラン
ジ8の略中心部位に配置される。
In consideration of the overall balance of the thermally expanding manifold mounting flange 8, the third upper bolt boss 20-3U and the third lower bolt boss 20-3D, which are the center bolt bosses, are used as reference bolt bosses. Reference connection BL connecting center P-3U of third upper bolt boss 20-3U and center P-3D of third lower bolt boss 20-3D.
And a third port hole between the center P-3U of the third upper bolt boss 20-3U and the center P-3D of the third lower bolt boss 20-3D on the reference connection BL. The expansion center O is extracted in 6-3. Therefore, as shown in FIG. 8, the expansion center O is disposed substantially at the center of the manifold mounting flange 8 in consideration of the overall balance of the manifold mounting flange 8.

【0045】そして、膨張中心Oと第1上側ボルトボス
部20−1Uの中心P−1Uとを通る第1上側結線L−
1Uを描出し、第1上側ボルトボス部20−1Uには、
この第1上側結線L−1U上で、焦点FU−1Aと焦点
FU−1Bとの間の焦点間距離M−1Uを有する楕円形
状の第1上側ボルト長孔22−1Uを形成する。この第
1上側ボルト長孔22−1Uの長径は、第1上側ボルト
ボス部20−1Uの熱膨張による偏移を見込んだ長さで
ある。
Then, the first upper connection L- passing through the center of expansion O and the center P-1U of the first upper bolt boss 20-1U.
1U is drawn, and the first upper bolt boss 20-1U includes:
On the first upper connection line L-1U, an elliptical first upper bolt elongated hole 22-1U having a focal length M-1U between the focal points FU-1A and FU-1B is formed. The major diameter of the first upper bolt elongated hole 22-1U is a length that allows for the shift due to thermal expansion of the first upper bolt boss portion 20-1U.

【0046】また、膨張中心Oと第1下側ボルトボス部
20−2Dの中心P−1Dとを通る第1下側結線L−1
Dを描出し、第1下側ボルトボス部20−2Dには、こ
の第1下側結線L−1D上で、焦点FD−1Aと焦点F
D−1Bとの間の焦点間距離M−1Dを有する楕円形状
の第1下側ボルト長孔22−2Dを形成する。この第1
下側ボルト長孔22−2Dの長径は、第1下側ボルトボ
ス部20−2Dの熱膨張による偏移を見込んだ長さであ
る。
A first lower connection L-1 passing through the center of expansion O and the center P-1D of the first lower bolt boss 20-2D.
D, and the first lower bolt boss 20-2D has a focal point FD-1A and a focal point F on the first lower connection L-1D.
An oval first lower bolt slot 22-2D having an inter-focal distance M-1D with respect to D-1B is formed. This first
The major axis of the lower bolt elongated hole 22-2D is a length that allows for a shift due to thermal expansion of the first lower bolt boss portion 20-2D.

【0047】更に、膨張中心Oと第2上側ボルトボス部
20−2Uの中心P−2Uを通る第2上側結線L−2U
を描出し、第2上側ボルトボス部20−2Uには、この
第2上側結線L−2U上で、焦点FU−2Aと焦点FU
−2Bとの間の焦点間距離M−2Uを有する楕円形状の
第2上側ボルト長孔22−2Uを形成する。この第2上
側ボルト長孔22−2Uの長径は、第2上側ボルトボス
部20−2Uの熱膨張による偏移を見込んだ長さであ
る。
Further, a second upper connection L-2U passing through the center of expansion O and the center P-2U of the second upper bolt boss 20-2U.
The second upper bolt boss 20-2U has a focal point FU-2A and a focal point FU on the second upper side connection L-2U.
2B of the elliptical second upper bolt hole 22-2U having a focal length M-2U between the second upper bolt hole 22-2U. The major diameter of the second upper bolt elongated hole 22-2U is a length that allows for the shift due to thermal expansion of the second upper bolt boss portion 20-2U.

【0048】また、膨張中心Oと第2下側ボルトボス部
20−2Dの中心P−2Dとを通る第2下側結線L−2
Dを描出し、第2下側ボルトボス部20−2Dには、こ
の第2下側結線L−2D上で、焦点FD−2Aと焦点F
D−2Bとの間の焦点間距離M−2Dを有する楕円形状
の第2下側ボルト長孔22−2Dを形成する。この第2
下側ボルト長孔22−2Dの長径は、第2下側ボルトボ
ス部20−2の熱膨張による偏移を見込んだ長さであ
る。
A second lower connection L-2 passing through the center of expansion O and the center P-2D of the second lower bolt boss 20-2D.
D, and the second lower bolt boss 20-2D has a focal point FD-2A and a focal point F on the second lower connection L-2D.
An oval second lower bolt slot 22-2D having an inter-focal distance M-2D with respect to D-2B is formed. This second
The major axis of the lower bolt elongated hole 22-2D is a length that allows for a shift due to thermal expansion of the second lower bolt boss portion 20-2.

【0049】また、膨張中心Oと第4上側ボルトボス部
20−4Uの中心P−4Uとを通る第4上側結線L−4
Uを描出し、第4上側ボルトボス部20−4Uには、こ
の第4上側結線L−4U上で、焦点FU−4Aと焦点F
U−4Bとの間の焦点間距離M−4Uを有する楕円形状
の第4上側ボルト長孔22−4Uを形成する。この第4
上側ボルト長孔22−4Uの長径は、第4上側ボルトボ
ス部20−2Uの熱膨張による偏移を見込んだ長さであ
る。
A fourth upper connection L-4 passing through the center of expansion O and the center P-4U of the fourth upper bolt boss 20-4U.
U, and the fourth upper bolt boss 20-4U has a focus FU-4A and a focus F on the fourth upper connection L-4U.
An elliptical fourth upper bolt slot 22-4U having a focal length M-4U with U-4B is formed. This fourth
The major diameter of the upper bolt elongated hole 22-4U is a length that allows for the displacement due to thermal expansion of the fourth upper bolt boss portion 20-2U.

【0050】更に、膨張中心Oと第4下側ボルトボス部
20−4Dの中心P−4Dとを通る第4下側結線L−4
Dを描出し、第4下側ボルトボス部20−4Dには、こ
の第4下側結線L−4D上で、焦点FD−4Aと焦点F
D−4Bとの間の焦点間距離M−4Dを有する楕円形状
の第4下側ボルト長孔22−4Dを形成する。この第4
下側ボルト長孔22−4Dの長径は、第4下側ボルトボ
ス部20−4Dの熱膨張による偏移を見込んだ長さであ
る。
Further, a fourth lower connection L-4 passing through the expansion center O and the center P-4D of the fourth lower bolt boss portion 20-4D.
D, and the fourth lower bolt boss 20-4D has a focal point FD-4A and a focal point F on the fourth lower connection L-4D.
An elliptical fourth lower bolt elongated hole 22-4D having a focal length M-4D with respect to D-4B is formed. This fourth
The major axis of the lower bolt elongated hole 22-4D is a length that allows for the displacement due to thermal expansion of the fourth lower bolt boss portion 20-4D.

【0051】また、膨張中心Oと端上側ボルトボス部2
0−Eの中心P−Eとを通る端上側結線L−Eを描出
し、端上側ボルトボス部20−Eには、この端上側結線
L−E上で、焦点FU−EAと焦点FU−EBとの間の
焦点間距離M−Eを有する楕円形状の端上側ボルト長孔
22−Eを形成する。この端上側ボルト長孔22−Eの
長径は、端上側ボルトボス部20−Eの熱膨張による偏
移を見込んだ長さである。
The expansion center O and the upper end bolt boss 2
The upper end connection line LE passing through the center PE of 0-E is drawn, and the upper end bolt boss portion 20-E has a focal point FU-EA and a focal point FU-EB on the upper end connection line LE. And an oval end upper bolt slot 22-E having an inter-focal distance ME between them. The major axis of the end upper bolt slot 22-E is a length that allows for the shift due to thermal expansion of the end upper bolt boss portion 20-E.

【0052】この第3実施例の構成によれば、マニホル
ド取付フランジ8には偶数のポート用孔6が形成され、
中央側の各ポート用孔6間に膨張中心Oを配置しても、
各ボルト長孔22を一律に大きく形成して熱応力を緩和
するのではないので、マニホルド取付フランジ8の不必
要な削除を行うことがなく、エキゾーストマニホルド4
の熱による伸びを逃がすことができ、ボルトボス部20
の周辺強度及びエキゾーストマニホルド4のシール性能
を低下させることがなく、エキゾーストマニホルド4の
型の変更等を不要とし、コスト、工数を削減することが
できる。
According to the configuration of the third embodiment, an even number of port holes 6 are formed in the manifold mounting flange 8.
Even if the expansion center O is arranged between the port holes 6 on the center side,
Since the long bolt holes 22 are not uniformly formed to relieve thermal stress, unnecessary removal of the manifold mounting flange 8 is not performed, and the exhaust manifold 4 is not required.
Of the bolt boss 20
Of the exhaust manifold 4 and the sealing performance of the exhaust manifold 4 are not reduced, the type of the exhaust manifold 4 is not required to be changed, and costs and man-hours can be reduced.

【0053】図10は、この発明の第4実施例を示すも
のである。
FIG. 10 shows a fourth embodiment of the present invention.

【0054】この第4実施例の特徴とするところは、以
下の点にある。即ち、ボルト長孔22を、熱膨張の偏移
方向で円弧形状に形成した。
The features of the fourth embodiment are as follows. That is, the bolt long hole 22 was formed in an arc shape in the direction of deviation of thermal expansion.

【0055】この第4実施例の構成によれば、ボルトボ
ス部20が、直線的ではなく、膨張中心Oを中心に広が
るように熱膨張して偏移しても対処させることができ、
熱による伸びを効果的に逃がすことができる。
According to the configuration of the fourth embodiment, even if the bolt boss portion 20 is not linear but thermally expanded so as to expand around the expansion center O, it can be dealt with even if it is shifted.
Elongation due to heat can be effectively released.

【0056】図11は、この発明の第5実施例を示すも
のである。
FIG. 11 shows a fifth embodiment of the present invention.

【0057】この第5実施例の特徴とするところは、以
下の点にある。即ち、ボルト長孔22においては、ボル
トボス部20が熱膨張して偏移する方向で、前方側の焦
点F−Aを中心とする半径R1を後方側の焦点F−Bを
中心とする半径R2よりも少し大きく形成する。このと
き、半径R1を取付ボルト24の半径よりも少し大きく
設定するとともに、半径R2を取付ボルト24の半径よ
りも少し小さく設定する。
The features of the fifth embodiment are as follows. That is, in the bolt long hole 22, the radius R1 about the front focal point FA and the radius R2 about the rear focal point FB in the direction in which the bolt boss portion 20 is thermally expanded and shifted. Formed slightly larger than At this time, the radius R1 is set slightly larger than the radius of the mounting bolt 24, and the radius R2 is set slightly smaller than the radius of the mounting bolt 24.

【0058】この第5実施例の構成によれば、ボルトボ
ス部20が熱膨張して偏移すると(破線で示す)、ボル
ト長孔22の後方の半径R2側が取付ボルト24に嵌合
するので、取付ボルト24のボルト座面とマニホルド取
付フランジ8との接触領域が増加して締付力が安定し、
マニホルド取付フランジ8が堅固に支持され、よって、
エキゾーストマニホルド4を堅固に支持することができ
る。
According to the structure of the fifth embodiment, when the bolt boss portion 20 is thermally expanded and shifted (shown by a broken line), the radius R2 side behind the long bolt hole 22 is fitted to the mounting bolt 24. The contact area between the bolt seating surface of the mounting bolt 24 and the manifold mounting flange 8 increases, and the tightening force is stabilized.
The manifold mounting flange 8 is firmly supported,
The exhaust manifold 4 can be firmly supported.

【0059】[0059]

【発明の効果】以上詳細な説明から明らかなようにこの
発明によれば、エキゾーストマニホルドを取り付ける取
付ボルトを挿通するボルト孔部をボルト長孔に形成し、
このボルト長孔の長径をエキゾーストマニホルドの膨張
中心とボルト長孔の中心とを通る結線上に配設したこと
により、マニホルド取付フランジの不必要な削除を行う
ことがなく、エキゾーストマニホルドの熱による伸びを
逃がすことができ、取付ボルトにかかる熱応力を緩和
し、ボルトボス部の周辺強度及びエキゾーストマニホル
ドのシール性能を低下させることをなくし、エキゾース
トマニホルドの型の変更等を不要とし、コスト、工数を
削減し得る。
As is apparent from the above detailed description, according to the present invention, a bolt hole through which a mounting bolt for mounting an exhaust manifold is inserted is formed in an elongated bolt hole.
By arranging the long diameter of the bolt long hole on the wire passing through the center of expansion of the exhaust manifold and the center of the long hole of the bolt, unnecessary removal of the manifold mounting flange is not performed, and expansion of the exhaust manifold due to heat is achieved. To reduce the thermal stress applied to the mounting bolts, to prevent the peripheral strength of the bolt boss and the sealing performance of the exhaust manifold from deteriorating, eliminating the need for changing the exhaust manifold type, reducing costs and man-hours. I can do it.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】各ボルト長孔を説明したエキゾーストマニホル
ドの側面図である。
FIG. 1 is a side view of an exhaust manifold illustrating each bolt elongated hole.

【図2】エキゾーストマニホルドの平面図である。FIG. 2 is a plan view of an exhaust manifold.

【図3】図2の矢印IIIによるポート用孔側からの側
面図である。
FIG. 3 is a side view from the port hole side indicated by an arrow III in FIG. 2;

【図4】図3の矢印IV−IVによる断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along arrow IV-IV in FIG. 3;

【図5】シリンダヘッドに取り付けられたエキゾースト
マニホルドの側面図である。
FIG. 5 is a side view of an exhaust manifold attached to a cylinder head.

【図6】エキゾーストマニホルドの熱膨張状態を示す側
面図である。
FIG. 6 is a side view showing a thermal expansion state of the exhaust manifold.

【図7】第2実施例において各ボルト長孔を説明したエ
キゾーストマニホルドの一部側面図である。
FIG. 7 is a partial side view of an exhaust manifold illustrating each bolt elongated hole in the second embodiment.

【図8】第3実施例において各ボルト長孔を説明したエ
キゾーストマニホルドの側面図である。
FIG. 8 is a side view of an exhaust manifold illustrating each bolt elongated hole in the third embodiment.

【図9】第3実施例におけるエキゾーストマニホルドの
平面図である。
FIG. 9 is a plan view of an exhaust manifold according to a third embodiment.

【図10】第4実施例におけるボルト長孔の図である。FIG. 10 is a view of a bolt elongated hole in a fourth embodiment.

【図11】第5実施例におけるボルト長孔の図である。FIG. 11 is a view of a bolt elongated hole in the fifth embodiment.

【図12】従来においてシリンダヘッドに取り付けられ
たエキゾーストマニホルドの側面図である。
FIG. 12 is a side view of an exhaust manifold conventionally mounted on a cylinder head.

【符号の説明】 2 シリンダヘッド 4 エキゾーストマニホルド 6 ポート用孔 8 マニホルド取付フランジ 10 排気集合管 12 排気分岐管 20 ボルトボス部 22 ボルト長孔 24 取付ボルト[Description of Signs] 2 Cylinder head 4 Exhaust manifold 6 Port hole 8 Manifold mounting flange 10 Exhaust collecting pipe 12 Exhaust branch pipe 20 Bolt boss portion 22 Bolt long hole 24 Mounting bolt

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 多気筒用のエンジンのシリンダヘッドの
各排気ポートに対応した複数のポート用孔が備えられて
前記シリンダヘッドに接合されるマニホルド取付フラン
ジを設け、各一端側が前記各ポート用孔に対応して前記
マニホルド取付フランジに接続されるとともに各他端側
に排気集合管が接続された排気分岐管を設け、前記マニ
ホルド取付フランジにはボルト孔部が形成された複数の
ボルトボス部を設け、前記ボルト孔部に挿通した取付ボ
ルトによって前記シリンダヘッドに取り付けられるエキ
ゾーストマニホルドの構造において、前記ボルト孔部を
ボルト長孔に形成し、このボルト長孔の長径を前記エキ
ゾーストマニホルドの膨張中心と前記ボルトボス部の中
心とを通る結線上に配設したことを特徴とするエキゾー
ストマニホルドの構造。
1. A manifold mounting flange provided with a plurality of port holes corresponding to respective exhaust ports of a cylinder head of a multi-cylinder engine, and joined to the cylinder head, and one end of each of the port holes is provided with each of the port holes. An exhaust branch pipe connected to the manifold mounting flange and connected to an exhaust manifold at each other end is provided correspondingly to the manifold mounting flange, and the manifold mounting flange is provided with a plurality of bolt bosses formed with bolt holes. In the structure of the exhaust manifold attached to the cylinder head by a mounting bolt inserted into the bolt hole, the bolt hole is formed in a long bolt hole, and the major diameter of the long bolt hole is defined by the expansion center of the exhaust manifold and the expansion center of the exhaust manifold. Exhaust manifold structure characterized by being arranged on a wire passing through the center of the bolt boss Build.
【請求項2】 多気筒用のエンジンのシリンダヘッドの
各排気ポートに対応した複数のポート用孔が備えられて
前記シリンダヘッドに接合されるマニホルド取付フラン
ジを設け、各一端側が前記各ポート用孔に対応して前記
マニホルド取付フランジに接続されるとともに各他端側
に排気集合管が接続された排気分岐管を設け、前記マニ
ホルド取付フランジにはボルト孔部が形成された複数の
ボルトボス部を設け、前記ボルト孔部に挿通した取付ボ
ルトによって前記シリンダヘッドに取り付けられるエキ
ゾーストマニホルドの構造において、前記ボルト孔部を
ボルト長孔に形成し、このボルト長孔の長径を前記ボル
トボス部の熱偏移方向に一致させて配設したことを特徴
とするエキゾーストマニホルドの構造。
2. A multi-cylinder engine having a plurality of port holes corresponding to respective exhaust ports of a cylinder head, a manifold mounting flange which is joined to the cylinder head, and one end of each of which is provided with the respective port holes. An exhaust branch pipe connected to the manifold mounting flange and connected to an exhaust manifold at each other end is provided correspondingly to the manifold mounting flange, and the manifold mounting flange is provided with a plurality of bolt bosses formed with bolt holes. In the structure of an exhaust manifold attached to the cylinder head by a mounting bolt inserted into the bolt hole, the bolt hole is formed as a long bolt hole, and the major axis of the long bolt hole is oriented in the direction of thermal deviation of the bolt boss. The structure of the exhaust manifold, which is arranged in conformity with the above.
【請求項3】 前記ボルト長孔の長径は、前記エキゾー
ストマニホルドの前記膨張中心から離れるに対応して大
きく形成されたことを特徴とする請求項1に記載のエキ
ゾーストマニホルドの構造。
3. The exhaust manifold structure according to claim 1, wherein a major axis of the elongated bolt hole is formed to be larger as the distance from the expansion center of the exhaust manifold increases.
【請求項4】 前記エキゾーストマニホルドには、前記
マニホルド取付フランジに奇数のポート用孔が形成さ
れ、中央のポート用孔内に前記エキゾーストマニホルド
の前記膨張中心を配置したことを特徴とする請求項1に
記載のエキゾーストマニホルドの構造。
4. The exhaust manifold, wherein an odd-numbered port hole is formed in the manifold mounting flange, and the expansion center of the exhaust manifold is arranged in a central port hole. The structure of the exhaust manifold described in 1.
【請求項5】 前記エキゾーストマニホルドには、前記
マニホルド取付フランジに偶数のポート用孔が形成さ
れ、前記マニホルド取付フランジの略中心部位に前記エ
キゾーストマニホルドの前記膨張中心を配置したことを
特徴とする請求項1に記載のエキゾーストマニホルドの
構造。
5. The exhaust manifold, wherein an even-numbered port hole is formed in the manifold mounting flange, and the expansion center of the exhaust manifold is disposed at a substantially central portion of the manifold mounting flange. Item 2. The structure of the exhaust manifold according to item 1.
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