JPH108954A - Exhaust manifold mounting structure for internal combustion engine - Google Patents

Exhaust manifold mounting structure for internal combustion engine

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JPH108954A
JPH108954A JP16809596A JP16809596A JPH108954A JP H108954 A JPH108954 A JP H108954A JP 16809596 A JP16809596 A JP 16809596A JP 16809596 A JP16809596 A JP 16809596A JP H108954 A JPH108954 A JP H108954A
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JP
Japan
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bolt insertion
exhaust manifold
hole
insertion hole
center
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Yasuyoshi Okabe
恭慶 岡部
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Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform positioning while permitting extension/contraction of an exhaust manifold without using oblong hole. SOLUTION: Eight stud bolts 21 are implanted in a cylinder head side, to be arranged on the same straight line M, N. In flanges 8 to 11 of an exhaust manifold, bolt insertion holes 12 to 19 are formed. Each bolt insertion hole 12 to 19 is formed all in a true circle of equal diameter, to be set to a diameter having a sufficient margin relating to a diameter of the stud bolt 21. An upper part bolt insertion hole 14 of a #2 cylinder is eccentrically formed upward as a first reference hole, an upper part bolt insertion hole 16 of a ξ3 cylinder is eccentrically formed downward as a second reference hole. Since the center of gravity of the exhaust manifold is placed in a rear part, the stud bolt 21 is brought into contact with a lower edge of the first reference hole 14, the stud bolt 21 is brought into contact with an upper edge of the second reference hole 16, the exhaust manifold is positioned in a prescribed position.

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、内燃機関の排気
マニホルドのシリンダヘッドに対する取付構造に関し、
特に、フランジに設けられる複数のボルト挿入孔の中の
一部を基準孔として、排気マニホルドの取付作業の際
に、シリンダヘッドに対する位置決めを行うようにした
排気マニホルド取付構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure for mounting an exhaust manifold of an internal combustion engine to a cylinder head.
In particular, the present invention relates to an exhaust manifold mounting structure in which a part of a plurality of bolt insertion holes provided in a flange is used as a reference hole to perform positioning with respect to a cylinder head when mounting the exhaust manifold.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車用機関に代表される内燃機関の排
気マニホルドは、一般に、シリンダヘッド側面に設けた
スタッドボルトに、ブランチ先端のフランジ部のボルト
挿入孔をはめ合わせ、かつナットを締め付けることによ
って固定されている。ここで、高温の排気ガスが通流す
る排気マニホルドは、機関の運転,停止に伴って膨張,
収縮を繰り返すとともに、その熱変形により、経時的に
機関前後方向(気筒列方向)に沿って収縮するという問
題がある。そのため、スタッドボルトが貫通するボルト
挿入孔を、スタッドボルト径に対し十分な余裕を持った
大径のものとし、排気マニホルドの機関前後方向に沿っ
た膨張,収縮を許容する構成となっている。また上記の
ナットの締付作業の際に、排気マニホルドがシリンダヘ
ッドに対し正確に位置決めされるように、特に、作業者
がスタッドボルトに排気マニホルドのボルト挿入孔を引
っ掛けるだけで所定位置に自然に位置決めされるような
工夫が従来からなされている。
2. Description of the Related Art Generally, an exhaust manifold of an internal combustion engine typified by an automobile engine is formed by fitting a bolt insertion hole in a flange portion at a branch end with a stud bolt provided on a side surface of a cylinder head and tightening a nut. Fixed. Here, the exhaust manifold, through which the high-temperature exhaust gas flows, expands and contracts as the engine starts and stops.
There is a problem that the shrinkage is repeated and the shrinkage occurs along the engine front-rear direction (cylinder row direction) with time due to the thermal deformation. Therefore, the bolt insertion hole through which the stud bolt penetrates has a large diameter with a sufficient margin for the diameter of the stud bolt, and is configured to allow expansion and contraction of the exhaust manifold along the longitudinal direction of the engine. In addition, during the above-mentioned nut tightening operation, the operator naturally hooks the bolt insertion hole of the exhaust manifold to the stud bolt so that the exhaust manifold is naturally positioned at a predetermined position so that the exhaust manifold is accurately positioned with respect to the cylinder head. A device for positioning is conventionally used.

【0003】その代表的なものは、実開平3−1297
16号公報や特開平4−224224号公報等に開示さ
れているように、複数のボルト挿入孔の中で一個を位置
決め用の基準孔としてボルト径とほぼ等しい比較的小さ
な径に形成し、かつ他の一つのボルト挿入孔を、機関前
後方向に沿って細長い長孔とする方法である。尚、この
長孔の上下方向の幅は、スタッドボルトの径とほぼ等し
い比較的余裕の少ないものとなっている。
A typical example is Japanese Utility Model Laid-Open No. 3-1297.
As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 16-224, Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 4-224224, etc., one of a plurality of bolt insertion holes is formed as a positioning reference hole having a relatively small diameter substantially equal to the bolt diameter, and This is a method in which another bolt insertion hole is formed as an elongated hole along the engine front-rear direction. The width of the elongated hole in the vertical direction is relatively small, which is substantially equal to the diameter of the stud bolt.

【0004】この構成においては、位置決め用基準孔を
中心として回転しようとする排気マニホルドの動きが長
孔によって規制されるため、ナット締付前の段階におい
て排気マニホルドが正確に位置決めされ、かつ同時に、
機関長手方向の膨張,収縮が許容されることになる。
In this configuration, since the movement of the exhaust manifold, which attempts to rotate about the positioning reference hole, is restricted by the elongated hole, the exhaust manifold is accurately positioned at the stage before the nut is tightened, and at the same time,
Expansion and contraction in the longitudinal direction of the engine are allowed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うに小径な基準孔と長孔とを組み合わせて排気マニホル
ドを位置決めする従来の構成では、長孔の加工が必要で
あるため、加工工程が複雑となり、作業能率やコストの
点で好ましくない。
However, in the conventional configuration in which the exhaust manifold is positioned by combining the small-diameter reference hole and the long hole as described above, the processing of the long hole is required, so that the processing steps become complicated. This is not preferable in terms of work efficiency and cost.

【0006】また、複数気筒のブランチが、二つのブラ
ンチ群に分けられていて、かつ各ブランチ群に含まれる
ブランチ同士が上流側で互いに集合するとともに、両ブ
ランチ群が下流側で互いに集合している構成の排気マニ
ホルドの場合には、二つのブランチ群同士が互いに内側
に接近するような形で経時的な熱収縮を生じるが、上記
従来の構成では、位置決め用の基準孔を備えたフランジ
がシリンダヘッドに強く拘束されてしまうため、両ブラ
ンチ群同士を集合させた二股状の集合部に応力が発生し
易く、耐久性が低下する虞れがある。
Further, the branches of a plurality of cylinders are divided into two branch groups, and the branches included in each branch group are gathered together on the upstream side, and both branch groups are gathered together on the downstream side. In the case of the exhaust manifold having the configuration described above, thermal contraction occurs with time in such a manner that the two branch groups approach each other in the inside, but in the above-described conventional configuration, the flange having the reference hole for positioning is not provided. Since it is strongly restrained by the cylinder head, stress is likely to be generated in the forked portion where both branch groups are gathered, and there is a possibility that the durability may be reduced.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この発明に係る内燃機関
の排気マニホルド取付構造は、各気筒のブランチ毎に独
立したシリンダヘッド取付用のフランジを有し、各フラ
ンジの上下の2カ所に、スタッドボルト径に対し余裕を
持った径のボルト挿入孔を備えているとともに、上流側
の位置で互いに集合した機関前部の第1のブランチ群
と、同じく上流側の位置で互いに集合した機関後部の第
2のブランチ群とが、二股状をなす集合部を介して互い
に一体化されてなる内燃機関の排気マニホルドにおい
て、第1のブランチ群の中から選択された1つの上部の
ボルト挿入孔と、第2のブランチ群の中から選択された
1つの上部のボルト挿入孔と、が一対の基準孔を構成
し、シリンダヘッドに取り付けられたスタッドボルトの
各中心に対し、第1基準孔の中心が上方に、第2基準孔
の中心が下方に、それぞれ偏心しており、両基準孔より
も外側に位置する重心によるモーメントによって、非締
付状態において、第1基準孔の下縁にスタッドボルトが
当接するとともに第2基準孔の上縁にスタッドボルトが
当接して排気マニホルドが所定位置に位置決めされるよ
うに構成されており、かつこの第1,第2基準孔による
位置決め状態において、残りのボルト挿入孔は、その各
中心が、対応するスタッドボルトの中心と同じ高さ位置
にあるとともに、それぞれの内周とスタッドボルトとの
間で間隙を保つように構成されていることを特徴として
いる。
An exhaust manifold mounting structure for an internal combustion engine according to the present invention has independent cylinder head mounting flanges for each cylinder branch, and two studs above and below each flange. It has a bolt insertion hole having a diameter with a margin for the bolt diameter, and has a first branch group at the front of the engine assembled at the upstream position and a rear branch at the engine also assembled at the upstream position. An upper manifold bolt insertion hole selected from the first branch group in the exhaust manifold of the internal combustion engine, wherein the second branch group is integrated with each other via a forked-shaped gathering portion; One upper bolt insertion hole selected from the second branch group constitutes a pair of reference holes, and a first reference hole is provided for each center of the stud bolt attached to the cylinder head. The center of the second reference hole is eccentric downward and the center of the second reference hole is downward, and a stud is provided at the lower edge of the first reference hole in a non-tightened state by a moment due to the center of gravity located outside the both reference holes. The exhaust manifold is positioned at a predetermined position by abutment of the bolt and a stud bolt at the upper edge of the second reference hole. The bolt insertion holes are characterized in that each center is located at the same height position as the center of the corresponding stud bolt and that a gap is maintained between the inner periphery of each stud bolt and the stud bolt. I have.

【0008】上記ボルト挿入孔は、請求項2のように、
いずれも真円形とすることができ、また基準孔を含めて
同一の径に設定することができる。
[0008] The bolt insertion hole may be formed as follows.
Each can be a perfect circle, and can be set to the same diameter including the reference hole.

【0009】上記構成においては、一対の基準孔の外側
に位置する重心によって排気マニホルドが所定の方向に
回転しようとする。このとき、この回転モーメントによ
って、第1基準孔の下縁にスタッドボルトが当接すると
ともに、第2基準孔の上縁にスタッドボルトが当接した
状態となり、この状態で排気マニホルドが所定位置に位
置決めされる。従って、これらの基準孔の径は、他のボ
ルト挿入孔と同様に、スタッドボルト径に対し十分な余
裕を与えることができる。そして、この位置決め状態に
おいて、他のボルト挿入孔は、スタッドボルトに対し非
接触状態に保たれ、ボルト挿入孔のほぼ中央部分にスタ
ッドボルトが位置する状態となる。そのため、機関前後
方向(気筒列方向)に沿った排気マニホルドの膨張,収
縮が許容され、二つのブランチ部の間の集合部に無理が
掛かることがない。
In the above configuration, the exhaust manifold tries to rotate in a predetermined direction by the center of gravity located outside the pair of reference holes. At this time, the stud bolt is in contact with the lower edge of the first reference hole and the stud bolt is in contact with the upper edge of the second reference hole due to the rotational moment. In this state, the exhaust manifold is positioned at a predetermined position. Is done. Therefore, the diameters of these reference holes can provide a sufficient margin for the diameter of the stud bolt, similarly to other bolt insertion holes. In this positioning state, the other bolt insertion holes are kept out of contact with the stud bolts, so that the stud bolts are positioned substantially at the center of the bolt insertion holes. Therefore, the expansion and contraction of the exhaust manifold along the engine front-rear direction (cylinder row direction) is allowed, and the assembly portion between the two branch portions is not forced.

【0010】上記基準孔は、第1のブランチ群および第
2のブランチ群の中から適宜に選択することができる
が、所定の位置決めを行うためには、両基準孔の外側に
排気マニホルドの重心がなければならない。請求項3に
おいては、第1のブランチ群の中で最後部に位置するフ
ランジの上部のボルト挿入孔と、第2のブランチ群の中
で最前部に位置するフランジの上部のボルト挿入孔と
が、基準孔として選択されている。つまり、二つのブラ
ンチ群の間の集合部を挟む位置に一対の基準孔が設けら
れている。
The above-mentioned reference holes can be appropriately selected from the first branch group and the second branch group. However, in order to perform predetermined positioning, the center of gravity of the exhaust manifold is located outside the both reference holes. There must be. In claim 3, the bolt insertion hole above the flange located at the rearmost position in the first branch group and the bolt insertion hole above the flange located at the frontmost position in the second branch group. , The reference hole. That is, a pair of reference holes is provided at a position sandwiching the gathering portion between the two branch groups.

【0011】また請求項4においては、各フランジの上
部のボルト挿入孔に対応する複数本のスタッドボルトが
シリンダヘッド側面において同一の直線上に並んで配置
されており、一対の基準孔の中心がこの直線に対し上方
および下方にそれぞれ偏心している。そして、他の上部
のボルト挿入孔の中心が、この直線上にある。従って、
ボルト挿入孔の加工の際には、基準孔とすべきボルト挿
入孔の中心位置を偏心させれば良く、その加工は極めて
簡単である。
According to a fourth aspect of the present invention, a plurality of stud bolts corresponding to the bolt insertion holes at the upper portion of each flange are arranged on the same straight line on the side surface of the cylinder head, and the centers of the pair of reference holes are aligned. It is eccentric upward and downward with respect to this straight line, respectively. The center of the other upper bolt insertion hole is on this straight line. Therefore,
When machining the bolt insertion hole, the center position of the bolt insertion hole to be the reference hole may be decentered, and the machining is extremely simple.

【0012】[0012]

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、この発明
に係る内燃機関の排気マニホルド取付構造によれば、長
孔の加工を要さずに排気マニホルドをスタッドボルトを
介して位置決めすることができ、その加工が極めて簡単
となる。また、基準孔となるボルト挿入孔もスタッドボ
ルト径に対し十分な余裕を持った径に設定することが可
能であり、基準孔を備えたフランジについても排気マニ
ホルドの膨張,収縮に伴う多少の移動が許容される。従
って、二つのブランチ群の間の集合部に大きな応力が作
用することがなく、その耐久性が向上する。
As is apparent from the above description, according to the exhaust manifold mounting structure for an internal combustion engine according to the present invention, the exhaust manifold can be positioned via the stud bolt without the need for machining a long hole. And the processing becomes extremely simple. In addition, the bolt insertion hole serving as the reference hole can be set to a diameter with a sufficient margin to the diameter of the stud bolt, and the flange provided with the reference hole has some movement due to expansion and contraction of the exhaust manifold. Is acceptable. Therefore, a large stress does not act on the gathering portion between the two branch groups, and the durability is improved.

【0013】また請求項2によれば、基準孔を含むボル
ト挿入孔の加工が極めて簡単となる。
According to the second aspect, machining of the bolt insertion hole including the reference hole becomes extremely simple.

【0014】また請求項3によれば、排気マニホルド全
体の膨張,収縮の中心部となる集合部を挟んで基準孔が
設けられるため、排気マニホルドの膨張,収縮が一層円
滑に吸収される。
According to the third aspect of the present invention, since the reference hole is provided so as to sandwich the central portion of the expansion and contraction of the entire exhaust manifold, the expansion and contraction of the exhaust manifold can be more smoothly absorbed.

【0015】また請求項4によれば、スタッドボルトの
位置は変更せずに、基準孔となるボルト挿入孔の中心位
置を偏心させるだけで良いので、加工や組立が一層容易
となる。
According to the fourth aspect, since the center position of the bolt insertion hole serving as the reference hole only needs to be decentered without changing the position of the stud bolt, machining and assembly are further facilitated.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、この発明の好ましい実施の
形態を図面に基づいて詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0017】図1は、図2に示す直列4気筒内燃機関用
の排気マニホルド1の取付構造を示している。上記排気
マニホルド1は、全体が鋳鉄により一体に鋳造されてい
るものであって、シリンダヘッド側面に開口した各気筒
の排気ポートにそれぞれ接続される4つのブランチ2〜
5を備えているが、#1気筒のブランチ2と#2気筒の
ブランチ3とが、第1のブランチ群として、図示するよ
うに上流側の位置で互いに集合しているとともに、#3
気筒のブランチ4と#4気筒のブランチ5とが、第2の
ブランチ群として、同じく上流側の位置で互いに集合し
ている。そして、機関前部に位置する#1のブランチ群
と機関後部の#2のブランチ群とが機関中央部におい
て、二股状をなす集合部6を介して互いに一体に接続さ
れている。上記集合部6は、機関後方へ向かって長く延
びており、その先端に、フランジ7aを備えた排気出口
7が設けられている。上記ブランチ2〜5の先端には、
シリンダヘッド側面に取り付けるためのフランジ8〜1
1がそれぞれ設けられている。これらのフランジ8〜1
1は、各ブランチ2〜5と一体に形成されているもので
あって、各気筒毎に分離独立しており、かつそれぞれ略
楕円形をなしている。各フランジ8〜11には、ブラン
チ2〜5先端の排気出口24を180°離れた2箇所で
挟むようにボルト挿入孔が設けられている。詳しくは、
#1気筒用フランジ8には、ブランチ2より上方に位置
する上部ボルト挿入孔12と、ブランチ2より下方に位
置する下部ボルト挿入孔13とが開口形成されている。
同様に、#2気筒用フランジ9には、上部ボルト挿入孔
14と下部ボルト挿入孔15とが、#3気筒用フランジ
10には、上部ボルト挿入孔16と下部ボルト挿入孔1
7とが、#4気筒用フランジ11には、上部ボルト挿入
孔18と下部ボルト挿入孔19とが、それぞれ開口形成
されている。これらの8個のボルト挿入孔12〜19
は、いずれも真円形であり、かつ同一の径に設定されて
いる。
FIG. 1 shows a mounting structure of an exhaust manifold 1 for an in-line four-cylinder internal combustion engine shown in FIG. The exhaust manifold 1 is integrally cast as a whole with cast iron, and has four branches 2 to 2 connected to exhaust ports of the respective cylinders opened to the side of the cylinder head.
5, the branch 2 of the # 1 cylinder and the branch 3 of the # 2 cylinder assemble as a first branch group at an upstream position as shown in FIG.
The cylinder branch 4 and the # 4 cylinder branch 5 assemble with each other at a position on the upstream side as a second branch group. The # 1 branch group located at the front of the engine and the # 2 branch group located at the rear of the engine are integrally connected to each other via a bifurcated collecting portion 6 at the center of the engine. The collecting portion 6 extends long toward the rear of the engine, and an exhaust outlet 7 having a flange 7a is provided at a tip end thereof. At the tip of the branches 2 to 5,
Flanges 8 to 1 for mounting on side of cylinder head
1 are provided. These flanges 8-1
Numeral 1 is formed integrally with each of the branches 2 to 5, is separated and independent for each cylinder, and has a substantially elliptical shape. A bolt insertion hole is provided in each of the flanges 8 to 11 so as to sandwich the exhaust outlet 24 at the tip of the branch 2 to 5 at two places separated by 180 °. For more information,
The # 1 cylinder flange 8 has an upper bolt insertion hole 12 located above the branch 2 and a lower bolt insertion hole 13 located below the branch 2.
Similarly, the # 2 cylinder flange 9 has an upper bolt insertion hole 14 and a lower bolt insertion hole 15, and the # 3 cylinder flange 10 has an upper bolt insertion hole 16 and a lower bolt insertion hole 1.
The upper bolt insertion hole 18 and the lower bolt insertion hole 19 are formed in the flange 11 for the # 4 cylinder. These eight bolt insertion holes 12 to 19
Are all circular and have the same diameter.

【0018】上記排気マニホルド1が取り付けられるシ
リンダヘッドの側面には、各ボルト挿入孔12〜19に
対応して、合計8本のスタッドボルト21が植設されて
いる。ここで、シリンダヘッドの上方に位置する4本の
スタッドボルト21および下方に位置する4本のスタッ
ドボルト21は、それぞれ同一の高さに設けられてい
る。すなわち、図1に示すように、上方の4本のスタッ
ドボルト21は、同一の直線Mの上に並んで配置されて
おり、また下方の4本のスタッドボルト21は、同一の
直線Nの上に並んで配置されている。尚、直線Mと直線
Nとは勿論平行である。
A total of eight stud bolts 21 are planted on the side of the cylinder head to which the exhaust manifold 1 is attached, corresponding to the respective bolt insertion holes 12 to 19. Here, the four stud bolts 21 located above the cylinder head and the four stud bolts 21 located below are respectively provided at the same height. That is, as shown in FIG. 1, the upper four stud bolts 21 are arranged side by side on the same straight line M, and the lower four stud bolts 21 are arranged on the same straight line N. Are arranged side by side. The straight line M and the straight line N are, of course, parallel.

【0019】フランジ8〜11の各ボルト挿入孔12〜
19は、スタッドボルト21の径に対し十分な余裕を持
った径に設定されている。例えば、JIS規格のM10
のスタッドボルト21に対し、各ボルト挿入孔12〜1
9は、直径16mmの孔に加工されている。
The bolt insertion holes 12 to 12 of the flanges 8 to 11
19 is set to a diameter having a sufficient margin with respect to the diameter of the stud bolt 21. For example, JIS standard M10
For each stud bolt 21, each bolt insertion hole 12-1
9 is machined into a hole having a diameter of 16 mm.

【0020】図1には、各フランジ8〜11とスタッド
ボルト21との位置関係を示してあり、これに併せて、
各ボルト挿入孔12〜19とスタッドボルト21との関
係を拡大して図示してある。
FIG. 1 shows the positional relationship between each of the flanges 8 to 11 and the stud bolt 21.
The relationship between each of the bolt insertion holes 12 to 19 and the stud bolt 21 is shown in an enlarged manner.

【0021】この実施例では、#1気筒用の上部ボルト
挿入孔12と#2気筒用の上部ボルト挿入孔14との中
で、集合部6に近い方の上部ボルト挿入孔14が、基準
孔、詳しくは第1基準孔として選択されている。また#
3気筒用の上部ボルト挿入孔16と#4気筒用の上部ボ
ルト挿入孔18との中で同じく集合部6に近い方の上部
ボルト挿入孔16が、基準孔、詳しくは第2基準孔とし
て選択されている。第1基準孔となる#2気筒の上部ボ
ルト挿入孔14は、基準孔以外の上部ボルト挿入孔つま
り#1気筒のボルト挿入孔12と#4気筒の上部ボルト
挿入孔18の形成位置に比較して、上方に偏心して形成
されており、第2基準孔となる#3気筒の上部ボルト挿
入孔16は逆に下方に偏心して開口形成されている。具
体的には上述したシリンダヘッド側の基準線Mに対応す
る基準高さ位置に対し、所定量L1づつ上方ならびに下
方に偏心している。上記の偏心量L1は、ボルト挿入孔
14,16の半径とスタッドボルト21の半径との差に
等しい。そして、残りの2つの上部ボルト挿入孔12,
18が、基準線Mに一致する高さ位置に開口形成されて
いる。また、4個の下部ボルト挿入孔13,15,1
7,19は、いずれもシリンダヘッド側の基準線Nに一
致した高さ位置に開口形成されている。
In this embodiment, of the upper bolt insertion hole 12 for the # 1 cylinder and the upper bolt insertion hole 14 for the # 2 cylinder, the upper bolt insertion hole 14 closer to the collecting portion 6 is a reference hole. Specifically, it is selected as the first reference hole. Also#
Of the three cylinder upper bolt insertion holes 16 and the # 4 cylinder upper bolt insertion holes 18, the upper bolt insertion hole 16 which is also closer to the collecting portion 6 is selected as a reference hole, specifically, a second reference hole. Have been. The upper bolt insertion hole 14 of the # 2 cylinder, which is the first reference hole, is compared with the positions of the upper bolt insertion holes other than the reference hole, that is, the formation positions of the bolt insertion hole 12 of the # 1 cylinder and the upper bolt insertion hole 18 of the # 4 cylinder. The upper bolt insertion hole 16 of the # 3 cylinder, which is the second reference hole, is formed eccentrically downward and open. Specifically, it is eccentric upward and downward by a predetermined amount L1 with respect to the reference height position corresponding to the above-described reference line M on the cylinder head side. The eccentric amount L1 is equal to the difference between the radius of the bolt insertion holes 14 and 16 and the radius of the stud bolt 21. Then, the remaining two upper bolt insertion holes 12,
An opening 18 is formed at a height position corresponding to the reference line M. Also, four lower bolt insertion holes 13, 15, 1
7 and 19 are each formed with an opening at a height position coinciding with the reference line N on the cylinder head side.

【0022】換言すれば、図1に示すように、第1基準
孔となる上部ボルト挿入孔14の下縁にスタッドボルト
21が当接し、かつ第2基準孔となる上部ボルト挿入孔
16の上縁にスタッドボルト21が当接した状態におい
て、残りの6個のボルト挿入孔12,13,15,1
7,18,19は、その中心O1が対応するスタッドボ
ルト21の中心O2とそれぞれ等しい高さ位置にあり、
かつ全周に亙って間隙23が残るようになっている。
尚、上記排気マニホルド1全体の重心22は、図2に示
すように、両基準孔14,16の外側に位置している。
詳しくは、第2基準孔となる#3気筒の上部ボルト挿入
孔16を通る垂直線よりも後方つまり#4気筒側に位置
している。
In other words, as shown in FIG. 1, the stud bolt 21 contacts the lower edge of the upper bolt insertion hole 14 serving as the first reference hole, and the upper bolt insertion hole 16 serving as the second reference hole. With the stud bolt 21 in contact with the edge, the remaining six bolt insertion holes 12, 13, 15, 1
7, 18, 19 are located at the same height position as the center O1 of the center O2 of the corresponding stud bolt 21,
The gap 23 is left over the entire circumference.
The center of gravity 22 of the entire exhaust manifold 1 is located outside the reference holes 14 and 16 as shown in FIG.
More specifically, the second reference hole is located behind a vertical line passing through the upper bolt insertion hole 16 of the # 3 cylinder, that is, on the # 4 cylinder side.

【0023】従って、排気マニホルド1の取付に際し、
作業者が排気マニホルド1のボルト挿入孔12〜19を
シリンダヘッド側面の各スタッドボルト21にはめ合わ
せれば、重心22の位置に起因するモーメントによって
排気マニホルド1が図の時計回り方向に回転しようと
し、その結果、図1に示すように、第1基準孔となる上
部ボルト挿入孔14の下縁にスタッドボルト21が圧接
し、かつ第2基準孔となる上部ボルト挿入孔16上縁に
スタッドボルト21が圧接した状態になる。すなわち、
排気マニホルド1は、図1に示す所定位置に自動的に位
置決めされる。そして、この状態で各スタッドボルト2
1に図示せぬナットを締め付けることにより、排気マニ
ホルド1が固定される。
Therefore, when mounting the exhaust manifold 1,
If the operator fits the bolt insertion holes 12 to 19 of the exhaust manifold 1 to the stud bolts 21 on the side of the cylinder head, the exhaust manifold 1 tries to rotate in the clockwise direction in FIG. As a result, as shown in FIG. 1, the stud bolt 21 is pressed against the lower edge of the upper bolt insertion hole 14 serving as the first reference hole, and the stud bolt 21 is pressed against the upper edge of the upper bolt insertion hole 16 serving as the second reference hole. Are in pressure contact with each other. That is,
The exhaust manifold 1 is automatically positioned at a predetermined position shown in FIG. Then, in this state, each stud bolt 2
The exhaust manifold 1 is fixed by tightening a nut (not shown) on the exhaust manifold 1.

【0024】尚、この位置決め状態において、第1基準
孔となる上部ボルト挿入孔14の中心O1とスタッドボ
ルト21の中心O2とは、機関前後方向については等し
い位置にある。同様に、第2基準孔となる上部ボルト挿
入孔16の中心O1とスタッドボルト21の中心O2と
は、等しい前後位置にある。
In this positioning state, the center O1 of the upper bolt insertion hole 14 serving as the first reference hole and the center O2 of the stud bolt 21 are at the same position in the engine front-rear direction. Similarly, the center O1 of the upper bolt insertion hole 16 serving as the second reference hole and the center O2 of the stud bolt 21 are located at the same front-back position.

【0025】また、#1気筒の上部ボルト挿入孔12お
よび下部ボルト挿入孔13と、#2気筒の下部ボルト挿
入孔15においては、ボルト挿入孔12,13,15の
中心O1が、図1に示すように、スタッドボルト21の
中心O2に対し僅かに機関前方へ偏心している。また#
3気筒の下部ボルト挿入孔17と、#4気筒の上部ボル
ト挿入孔18および下部ボルト挿入孔19は、その中心
O1がスタッドボルト21の中心O2に対し機関後方へ
僅かに偏心している。これは、排気マニホルド1の経時
的な熱収縮を考慮したものである。すなわち、上記のよ
うに2つのブランチ群からなる排気マニホルド1におい
ては、図2に矢印Aとして示すように、前後の各ブラン
チ群が中央部の集合部6へ向かって経時的に収縮する。
従って、これを見込んで、予め所定量L2だけボルト挿
入孔の中心O1を機関前後方向へ偏心させてあるのであ
る。尚、上記の偏心量L2は、例えば1mmである。
In the upper bolt insertion hole 12 and the lower bolt insertion hole 13 of the # 1 cylinder and in the lower bolt insertion hole 15 of the # 2 cylinder, the center O1 of the bolt insertion holes 12, 13, 15 is shown in FIG. As shown, the center O2 of the stud bolt 21 is slightly eccentric to the front of the engine. Also#
The center O1 of the lower bolt insertion hole 17 of the three cylinders and the center O1 of the upper bolt insertion hole 18 and the lower bolt insertion hole 19 of the # 4 cylinder are slightly eccentric toward the rear of the engine with respect to the center O2 of the stud bolt 21. This takes into account the thermal contraction of the exhaust manifold 1 over time. That is, in the exhaust manifold 1 including the two branch groups as described above, each of the front and rear branch groups contracts with time toward the central gathering portion 6 as shown by an arrow A in FIG.
Therefore, in consideration of this, the center O1 of the bolt insertion hole is previously eccentric in the engine front-rear direction by a predetermined amount L2. The eccentricity L2 is, for example, 1 mm.

【0026】このように上記実施例の構成においては、
一対の基準孔14,16を用いて排気マニホルド1を所
定位置に正確に位置決めすることができる。ここで、各
基準孔14,16は、基準孔以外のボルト挿入孔12,
13,15,17,18,19と同一の真円形の孔で良
く、スタッドボルト21の径に対し十分な余裕を与える
ことができる。従って、従来のように長孔加工を伴うも
のに比べて孔加工が極めて容易になる。また、基準孔1
4,16についてもスタッドボルト21の径に対し十分
な余裕があるため、排気マニホルド1の膨張,収縮に伴
って全てのフランジ8〜11がいずれも移動可能とな
り、集合部6における応力集中が回避される。
As described above, in the configuration of the above embodiment,
The exhaust manifold 1 can be accurately positioned at a predetermined position by using the pair of reference holes 14 and 16. Here, each of the reference holes 14 and 16 is a bolt insertion hole 12 other than the reference hole.
13, 15, 17, 18, and 19 may be the same true circular holes, and a sufficient margin can be given to the diameter of the stud bolt 21. Therefore, drilling becomes extremely easy as compared with a conventional drill that involves slotting. Also, reference hole 1
Since the diameters of the stud bolts 21 and 4 also have a sufficient margin, all of the flanges 8 to 11 can move with the expansion and contraction of the exhaust manifold 1, so that stress concentration in the collecting portion 6 is avoided. Is done.

【0027】尚、各フランジ8〜11がずれた際に、排
気ポートの通路断面積を狭めることが無いように、各ブ
ランチ2〜5の先端の排気入口24は、排気ポート開口
部に比較して一回り大きく形成されている。
When the flanges 8 to 11 are displaced, the exhaust inlet 24 at the tip of each of the branches 2 to 5 is made to be smaller than the exhaust port opening so that the cross sectional area of the exhaust port is not reduced. It is formed one size larger.

【0028】次に、図3は、この発明の取付構造が適用
される排気マニホルド1の異なる実施例を示している。
この排気マニホルド1はやはり直列4気筒内燃機関用の
ものであり、前後2気筒づつで2つのブランチ群を構成
しており、かつこれらのブランチ群が集合部6において
接続されている。そして、集合部6の下流側に、触媒コ
ンバータ25を一体に備えており、かつこの触媒コンバ
ータ25が後方へ傾斜した状態に設けられている。これ
により、排気マニホルド1全体としての重心が両基準孔
14,16よりも後方に位置している。
Next, FIG. 3 shows a different embodiment of the exhaust manifold 1 to which the mounting structure of the present invention is applied.
The exhaust manifold 1 is also for an in-line four-cylinder internal combustion engine, and two branch groups are constituted by two front and rear cylinders, and these branch groups are connected in the collecting part 6. Further, a catalytic converter 25 is integrally provided on the downstream side of the collecting section 6, and the catalytic converter 25 is provided in a state inclined backward. Thus, the center of gravity of the exhaust manifold 1 as a whole is located behind the reference holes 14 and 16.

【0029】尚、この排気マニホルド1においても、前
述したものと同様に、矢印Aに示すように、経時的に中
央の集合部6へ向かって熱収縮を生じる。
The exhaust manifold 1 also undergoes thermal contraction toward the central gathering portion 6 over time, as indicated by the arrow A, as described above.

【0030】以上、この発明を直列4気筒内燃機関用の
排気マニホルド1に適用した実施例を説明したが、この
発明が適用される排気マニホルドは、この直列4気筒内
燃機関用のものに限定される訳ではなく、直列5気筒、
直列6気筒、あるいはV型8気筒等の種々の内燃機関の
排気マニホルドに適用することができる。
The embodiment in which the present invention is applied to the exhaust manifold 1 for an in-line four-cylinder internal combustion engine has been described. However, the exhaust manifold to which the present invention is applied is limited to the one for the in-line four-cylinder internal combustion engine. Not in-line five-cylinder,
The present invention can be applied to exhaust manifolds of various internal combustion engines such as an in-line six-cylinder engine and a V-type eight-cylinder engine.

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

【図1】この発明の排気マニホルド取付構造の一実施例
を示す説明図。
FIG. 1 is an explanatory view showing one embodiment of an exhaust manifold mounting structure of the present invention.

【図2】排気マニホルドの一実施例を示す正面図。FIG. 2 is a front view showing one embodiment of an exhaust manifold.

【図3】排気マニホルドの異なる実施例を示す正面図。FIG. 3 is a front view showing a different embodiment of the exhaust manifold.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

8〜11…フランジ 12〜19…ボルト挿入孔 14…第1基準孔 16…第2基準孔 21…スタッドボルト 8-11 Flange 12-19 Bolt insertion hole 14 First reference hole 16 Second reference hole 21 Stud bolt

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 各気筒のブランチ毎に独立したシリンダ
ヘッド取付用のフランジを有し、各フランジの上下の2
カ所に、スタッドボルト径に対し余裕を持った径のボル
ト挿入孔を備えているとともに、上流側の位置で互いに
集合した機関前部の第1のブランチ群と、同じく上流側
の位置で互いに集合した機関後部の第2のブランチ群と
が、二股状をなす集合部を介して互いに一体化されてな
る内燃機関の排気マニホルドにおいて、 第1のブランチ群の中から選択された1つの上部のボル
ト挿入孔と、第2のブランチ群の中から選択された1つ
の上部のボルト挿入孔と、が一対の基準孔を構成し、シ
リンダヘッドに取り付けられたスタッドボルトの各中心
に対し、第1基準孔の中心が上方に、第2基準孔の中心
が下方に、それぞれ偏心しており、両基準孔よりも外側
に位置する重心によるモーメントによって、非締付状態
において、第1基準孔の下縁にスタッドボルトが当接す
るとともに第2基準孔の上縁にスタッドボルトが当接し
て排気マニホルドが所定位置に位置決めされるように構
成されており、かつこの第1,第2基準孔による位置決
め状態において、残りのボルト挿入孔は、その各中心
が、対応するスタッドボルトの中心と同じ高さ位置にあ
るとともに、それぞれの内周とスタッドボルトとの間で
間隙を保つように構成されていることを特徴とする内燃
機関の排気マニホルド取付構造。
An independent cylinder head mounting flange is provided for each branch of each cylinder.
The first branch group at the front of the engine, which has a bolt insertion hole with a diameter larger than the diameter of the stud bolt at the upstream position, and also gathers at the upstream position. And a second branch group at the rear of the engine is integrated with each other via a forked-shaped gathering portion, and the upper bolt selected from the first branch group in the exhaust manifold of the internal combustion engine. The insertion hole and one upper bolt insertion hole selected from the second branch group constitute a pair of reference holes, and a first reference hole is provided for each center of the stud bolt attached to the cylinder head. The center of the hole is eccentric upward and the center of the second reference hole is eccentric downward, and the moment of the center of gravity located outside both reference holes causes the lower edge of the first reference hole to be in the non-tightened state. S The exhaust manifold is positioned at a predetermined position by the stud bolt contacting the upper edge of the second reference hole and the upper edge of the second reference hole. The center of each bolt insertion hole is located at the same height position as the center of the corresponding stud bolt, and is configured so as to maintain a gap between the inner periphery of each stud bolt and the stud bolt. Exhaust manifold mounting structure for an internal combustion engine.
【請求項2】 上記ボルト挿入孔は、いずれも真円形で
あり、基準孔を含めて同一の径に設定されていることを
特徴とする請求項1記載の内燃機関の排気マニホルド取
付構造。
2. The exhaust manifold mounting structure for an internal combustion engine according to claim 1, wherein each of said bolt insertion holes is a perfect circle and has the same diameter including a reference hole.
【請求項3】 第1のブランチ群の中で最後部に位置す
るフランジの上部のボルト挿入孔と、第2のブランチ群
の中で最前部に位置するフランジの上部のボルト挿入孔
とが、基準孔として選択されていることを特徴とする請
求項1または請求項2に記載の内燃機関の排気マニホル
ド取付構造。
3. A bolt insertion hole above a flange located at the rearmost position in the first branch group and a bolt insertion hole above a flange located at the foremost position in the second branch group, 3. The exhaust manifold mounting structure for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the reference hole is selected as a reference hole.
【請求項4】 各フランジの上部のボルト挿入孔に対応
する複数本のスタッドボルトがシリンダヘッド側面にお
いて同一の直線上に並んで配置されており、一対の基準
孔の中心がこの直線に対し上方および下方にそれぞれ偏
心しているとともに、他の上部のボルト挿入孔の中心
が、この直線上にあることを特徴とする請求項1〜3の
いずれかに記載の内燃機関の排気マニホルド取付構造。
4. A plurality of stud bolts corresponding to the bolt insertion holes at the top of each flange are arranged on the same straight line on the side of the cylinder head, and the center of the pair of reference holes is located above the straight line. The exhaust manifold mounting structure for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the center of the other upper bolt insertion hole is eccentric downward and downward, and the center of the other upper bolt insertion hole is on this straight line.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1626165A1 (en) * 2004-08-12 2006-02-15 Perkins Engines Company Limited Power system exhaust manifold
KR100992661B1 (en) 2008-12-05 2010-11-05 현대자동차주식회사 Exhaust Manifold for Engine
KR101520042B1 (en) * 2014-11-27 2015-05-14 주식회사 유니온기업 Exhaust Decoupler for Car

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