JPS647214Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈技術分野〉 本考案は内燃機関の排気マニホールド構造に関
する。

〈従来技術〉 内燃機関のシリンダヘツドは、その熱負荷がエ
ンジン部品中最も高いので、熱疲労による亀裂の
発生、シリンダヘツドとシリンダの接合部からの
ガス漏れ等が起きないように配慮がなされてい
る。特に、大きなシリンダ内径を有するエンジン
では、上述のような問題が発生しないように、シ
リンダヘツドの歪みを少なくする目的で、第１図
及び第２図に示すようにシリンダヘツドを分割し
た構成のものがある。

このようなシリンダヘツドに設けられた排気ポ
ート出口に取り付けられる排気マニホールドは、
従来各図に示したように、単一の配管から枝分か
れした配管を備えた構成である。

また、排気マニホールドの内壁面には、断熱を
目的として第３図に示すようにセラミツクＡを鋳
鉄Ｂで鋳ぐるむようにしたものが提案されている
（Ｕ・Ｓ・Patant No.3173451）。

しかしながら、上述のように複雑な筒状の配管
からなる従来の排気マニホールドにあつては、セ
ラミツクの鋳ぐるみが難しく、製作に手間が掛る
ため、コスト高になるという不都合があつた。

又、従来の排気マニホールドでは、外周の鋳鉄
部の排気熱による熱収縮が内周のセラミツク部よ
りも大であり、この熱収縮量の差によつて使用中
にセラミツク部に亀裂が生じるのを防止するた
め、セラミツク部の強度確保を目的として該セラ
ミツク部の肉厚を厚く形成する必要がある。

この結果、材料費が嵩むと共に、排気マニホー
ルドはその外径が大きくなり、ただでさえシリン
ダヘツド側面に大きく張り出す排気マニホールド
がより大型なものとなつてしまい、重量も嵩むも
のとなる欠点があつた。

さらには、従来の排気マニホールドは複雑な筒
状の配管から構成されているため、前記セラミツ
クをその内壁面に溶射することは不可能であつ
た。

〈考案の目的〉 そこで本考案は以上のような従来の実情に鑑
み、複数に分割された構成のシリンダヘツドに適
用する排気マニホールドにおいて、単一の配管か
ら枝分かれした配管によつて排気マニホールドを
構成する構造を全面的に廃止し、そのかわり、各
シリンダヘツドの排気ポート出口形成壁をマニホ
ールドの一部として使用する構成により、排気マ
ニホールド構造の簡略化を図り、上記従来の欠点
を解消することを目的とする。

〈考案の構成〉 このため本考案では、複数に分割され、かつ間
隙を介して並列するシリンダヘツドの、各排気ポ
ート出口形成壁に、板状の排気マニホールド構成
部材をガスケツトを介して締付固定し、該排気マ
ニホールド構成部材内壁に一体成形した背板部に
よつて、隣接するシリンダヘツド間の間隙の排気
ポート出口開口側の開口面を閉塞した状態におい
て、シリンダヘツド壁と排気マニホールド構成部
材内壁との間に画成した空間に各排気ポート出口
からの排気を集合させて排気マニホールド構成部
材を設けた排気出口から排気させるように構成し
更に、前記集合空間の内壁面にセラミツクを層状
に固着した構成の排気マニホールド構造とするこ
とにより、排気マニホールド内壁面へのセラミツ
ク固着を鋳ぐるみ若しくは溶射によつて容易に行
え、製作性の向上が図れると共に、排気マニホー
ルドを軽量で、コンパクトな構造とできるもので
ある。

〈考案の実施例〉 以下、本考案の実施例を第４図〜第１４図に基
づいて説明する。

第４図〜第７図において、１及び２は２つに分
割されて、間隙を介して並列されたシリンダヘツ
ド、３はシリンダヘツド１，２に形成された排気
ポート、４はエキゾーストバルブ、５はシリンダ
ヘツド１，２夫々の一側壁１Ａ，２Ａに３つづつ
開口された排気ポート出口で、夫々横方向に並列
して設けられている。

そして、シリンダヘツド１，２の各排気ポート
出口形成壁１Ａ，２Ａに沿い延びる方形板状に形
成され、該壁１Ａ，２Ａにガスケツト６を介して
周辺部が締付固定される鋳鉄製の排気マニホール
ド構成部材７が設けられる。この排気マニホール
ド構成部材７の各辺から所定巾の周辺部にはシリ
ンダヘツド１，２への締付固定部となる取付フラ
ンジ部８が形成され、この取付フランジ部８に
は、シリンダヘツド１，２の壁１Ａ，２Ａの周辺
部に夫々所定間隔で複数埋め込まれたスタツトボ
ルト９の挿通孔１０が設けられている。又、排気
マニホールド構成部材７の取付フランジ部８の内
側に位置する横長面積部分は外方向に略半円筒状
に膨出されて、その内側にわん曲面の凹所１１が
成形されている。更に、排気マニホールド構成部
材７の背面部には、シリンダヘツド１，２間の間
隙１２の、排気ポート出口５側に向けて開口され
る開口面１３を閉塞する背板部１４が一体成形さ
れている。この背板部１４は、第７図〜第９図に
示すように、長手方向の中間に位置する取付フラ
ンジ部８上側部と下側部に連接して該取付フラン
ジ部８と同一面に延びた形状である。この背板部
１４は排気マニホールド構成部材７をシリンダヘ
ツド１，２に締付固定した際に、シリンダヘツド
１，２の壁１Ａ，２Ａ夫々に、前記のガスケツト
６を介して圧接されることになる。

又、排気マニホールド構成部材７の膨出部の前
記背板部１４と相対向する部分には、後述する、
セラミツクを背板部１４内側面に溶射する際に使
用する開口部１５が設けられており、本実施例に
おいては、この開口部１５を排気出口として使用
する。そして、この開口部１５の外側開口端に
は、該開口部１５を図示しないエキゾーストチユ
ーブと連結するためのフランジ１６が一体成形さ
れている。

一方、シリンダヘツド１，２の壁１Ａ，２Ａ
夫々の排気ポート出口５が位置する横長面積部分
には凹所１７，１８が夫々形成されている。この
凹所１７，１８は夫々内側壁部が底部から開口端
に向けて開口面積が徐々に拡大されるようなテー
パ面に形成されている。

そして、排気マニホールド構成部材７の凹所１
１内壁面、背板部１４内側面及びシリンダヘツド
１，２の凹所１７，１８内壁面には、セラミツク
１９が溶射により層状に固着されている。

上記排気マニホールド構成部材７は、その取付
フランジ部８とシリンダヘツド１，２の壁１Ａ，
２Ａ夫々の周辺部との間にガスケツト６を介在し
た状態で、スタツドボルト９にねじ込んだナツト
２０によりシリンダヘツド１，２の壁１Ａ，２Ａ
に締付固定される。このように排気マニホールド
構成部材７をシリンダヘツド１，２の壁１Ａ，２
Ａに固定した状態において、該排気マニホールド
構成部材７内壁とシリンダヘツド１，２の各壁１
Ａ，２Ａとの間には、各排気ポート出口５と連通
する排気の集合空間２１が画成される。そして、
この際、前述したように背板部１４が、ガスケツ
ト６を介してシリンダヘツド１，２の壁１Ａ，２
Ａの隣り合う端部面に圧接し、該シリンダヘツド
１，２間の間隙１２の集合空間２１内開口面１３
を気密に閉塞する。

以上の構成の排気マニホールドにおいて、各排
気ポート出口５からの排気は集合空間２１に集合
され、開口部１５からエキゾーストチユーブへと
出ていく。

以上の構成によれば、シリンダヘツド１，２の
排気ポート出口形成壁１Ａ，２Ａと、該壁１Ａ，
２Ａに締付固定した排気マニホールド構成部材７
内壁と、の間に各排気ポート出口５からの排気の
集合空間２１を画成して、排気マニホールドを構
成するようにしたから、排気マニホールド構成部
材７と、シリンダヘツド１，２と、に別々にセラ
ミツク１９を固着して設けることができ、本実施
例のようにセラミツクの固着を溶射によつて容易
に施工できる。この結果、従来のように複雑な配
管形状の排気マニホールドにセラミツクを鋳ぐる
むという困難な製作工程を採らずに済み、製作性
を向上でき、製作コスト低減を図れる。又、かか
る構成によれば、シリンダヘツド１，２の排気ポ
ート出口形成壁１Ａ，２Ａを排気マニホールドの
一部として使用する構成により、シリンダヘツド
１，２の壁１Ａ，２Ａには、内壁に凹所１１を設
け、背面部に背板部１４を設けただけの単状な板
状の排気マニホールド構成部材７が取り付けられ
るだけであるから、排気マニホールドの形状とし
ては、従来のような複雑な枝分かれした配管形状
とならず、排気マニホールドを軽量で、コンパク
トなものとして構成することができる。更に、か
かる構成では、排気マニホールドは実質的に２分
割体でなるものであるから、外周の鋳鉄部と内周
のセラミツク部との熱収縮量の差によるセラミツ
ク部への影響が少なく、セラミツク部を筒状配管
の内周に固着した従来例のものに比べて、セラミ
ツク部の肉厚を薄く形成でき、材料費低減、軽量
化により有利となる。又、本実施例においては、
排気マニホールド構成部材７の凹所１１内側壁に
はテーパ面を設け、シリンダヘツド１，２の凹所
１７，１８内側壁にはわん曲面を設けて、これら
の凹所１７，１８が外方向に向けて開かれるよう
な構成にしたから、セラミツクの溶射を溶射ガン
で行う場合、該溶射ガンのセラミツク噴出口を溶
射の対象となる壁面に直角に相対向させ易くなる
ため、溶射が行い易く、しかも強力な接着力が得
られるという利点がある。更に、本実施例によれ
ば、背板部１４と相対向する排気マニホールド構
成部材７の膨出部に、開口部１５を設けるように
したから、第６図に示すように、この開口部１５
から背板部１４に向けて溶射ガン４８によるセラ
ミツク溶射を容易に行うことができるという利点
がある。

尚、以上の実施例においては、排気マニホール
ド構成部材７及びシリンダヘツド１，２の壁１
Ａ，２Ａに夫々凹所１１及び１７，１８を設けた
が、排気マニホールド構成部材７側だけに凹所を
設けるようにしても良いし、シリンダヘツド１，
２の壁１Ａ，２Ａだけに凹所を設けるようにして
も良い。

更に、セラミツク１９は溶射に限らず、鋳ぐる
みによつて施工するようにしても良い。このよう
に開放された部分にセラミツクを鋳ぐるむこと
は、従来の筒状配管の内周にセラミツクをを鋳ぐ
るむ場合に比べて困難性がなく、容易に行うこと
ができるので、製作性に劣ることはなく、コスト
高を招くことがない。

次に、本考案の他の実施例を第１０図〜第１４
図に示す。このものは、第２図に示したように３
つ以上に分割されたシリンダヘツドに本考案を適
用した例を示すものである。

即ち、第１０図〜第１２図において、４つに分
割されて、間隙をもつて並列されたシリンダヘツ
ド２２〜２５夫々の一側壁には、排気ポート出口
２６が１つづつ設けられている。このシリンダヘ
ツド２２〜２５の壁２２Ａ〜２５Ａ夫々の排気ポ
ート出口２６周りの方形面積部分にはセラミツク
２７が溶射された凹所２８〜３１が夫々形成され
ている。排気マニホールド構成部材３２は、先の
実施例と同様に、シリンダヘツド２２〜２５側の
スタツドボルト３３の挿通孔３４を有する取付フ
ランジ部３５と、セラミツク２７が内壁面に溶射
された凹所３６と、を有している。

シリンダヘツド２２〜２５の隣接するもの同志
間の間隙３７の開口面３８を閉塞する背板部３９
は、先の実施例と同様に、排気マニホールド構成
部材３２の背面部に第１２図〜第１４図に示すよ
うに成形される。この場合、背板部３９は、隣接
するシリンダヘツド２２と２３、２３と２４及び
２４と２５間の間隙３７に対応して所定間隔で３
つ設けられる。又、排気マニホールド構成部材３
２の膨出部の背板部３９と相対向する部分には、
セラミツク２７を該背板部３９内側面に溶射する
際に使用する開口部４０が夫々設けられている。
これらの開口部４０のうち、シリンダヘツド２
４，２５間の背板部３９に対応する開口部４０は
排気出口として使用されるものであり、その外側
開口端には、該開口部４０を図示しないエキゾー
ストチユーブと連結するためのフランジ４１が一
体成形されている。一方、残りの背板部３９に対
応する開口部４０は、この開口部４０から溶射ガ
ンによるセラミツク溶射を背板部３９に施工した
後、蓋体４２によつて閉塞するようになつてい
る。この場合、前記開口部４０の外側開口端にも
フランジ４１が一体成形され、このフランジ４１
に前記蓋体４２をガスケツト４３を介してボル
ト・ナツト４４により締付固定する。尚、この蓋
体４２内面には、あらかじめセラミツクを溶射し
ておくようにする。

そして、上記排気マニホールド構成部材３２
は、その取付フランジ部３５とシリンダヘツド２
２〜２５の壁２２Ａ〜２５Ａ夫々の周辺部との間
にガスケツト４５を介在した状態で、スタツドボ
ルト３３にねじ込んだナツト４６により該シリン
ダヘツド２２〜２５の壁２２Ａ〜２５Ａに締付固
定される。このように、排気マニホールド構成部
材３２をシリンダヘツド２２〜２５の壁２２Ａ〜
２５Ａに固定した状態において、該排気マニホー
ルド構成部材３２内壁とシリンダヘツド２２〜２
５の各壁２２Ａ〜２５Ａとの間には、各排気ポー
ト出口２６と連通する排気の集合空間４７が画成
されると共に、背板部３９がガスケツト４５を介
してシリンダヘツド２２〜２５の壁２２Ａ〜２５
Ａの隣り合う端部面に圧接し、該シリンダヘツド
２２と２３，２３と２４及び２４と２５間の各間
隙３７の集合空間４７内開口面３８を気密に閉塞
することは先の実施例と同様である。

かかる構成の排気マニホールドにおいても、先
の実施例と同様に、従来のように複雑な配管形状
の排気マニホールドにセラミツクを鋳ぐるむとい
う困難な製作工程を採らずに済み、製作性向上、
製作コスト低減を図れると共に、排気マニホール
ドを軽量で、コンパクトなものとして構成するこ
とができる。又、本実施例においても、排気マニ
ホールド構成部材３２に設けた背板部３９に相対
向して、排気口となる開口部４０と蓋体４２によ
つて閉塞される開口部４０とを設けたから、背板
部３９へセラミツク溶射を、これらの開口部４０
から容易に行うことができる。

〈考案の効果〉 以上説明したように本考案によれば、複数に分
割され、かつ間隙を介して並列されたシリンダヘ
ツドの、各排気ポート出口形成壁と、該壁にガス
ケツトを介して締付固定される板状の排気マニホ
ールド構成部材と、の間に、排気ポート出口から
の排気の集合空間を画成し、かつ排気マニホール
ド構成部材内壁に一体成形した背板部によつて、
隣接するシリンダ間の間隙の排気ポート出口側の
開口面を閉塞した構成により、各シリンダヘツド
の排気ポート出口形成壁を排気マニホールドの一
部として利用でき、排気マニホールド内壁面への
セラミツク固着を、鋳ぐるみ若しくは溶射によつ
て容易に行え、製作性の向上が図れ、製作コスト
を安価に抑えることができる。又、排気マニホー
ルドを軽量で、コンパクトな構造とすることがで
きる実用的効果大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は夫々従来の排気マニホール
ド構造を示す斜視図、第３図は同上の排気マニホ
ールドの内部構造を示す断面図、第４図は本考案
に係る排気マニホールド構造の一実施例を示す斜
視図、第５図及び第６図は夫々同上実施例の異な
る位置の構造を示す側面断面図、第７図は同上実
施例を示す平面断面図、第８図は同上実施例にお
ける排気マニホールド構成部材の背面図、第９図
は同上実施例における排気マニホールド構成部材
の斜視図、第１０図は本考案の他の実施例を示す
斜視図、第１１図は同上実施例の側面断面図、第
１２図は同上実施例を示す平面断面図、第１３図
は同上実施例における排気マニホールド構成部材
の背面図、第１４図は同上実施例における排気マ
ニホールド構成部材の斜視図である。 １，２，２２〜２５……シリンダヘツド、１
Ａ，２Ａ，２２Ａ〜２５Ａ……壁、５，２６……
排気ポート出口、６，４５……ガスケツト、７，
３２……排気マニホールド構成部材、１１，１
７，１８，３６……凹所、１２，３７……間隙、
１３，３８……開口面、１４，３９……背板部、
１５，４０……開口部、１９，２７……セラミツ
ク、２１，４７……集合空間。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 複数に分割され、かつ間隙を介して並列された
   シリンダヘツドの、各排気ポート出口形成壁に沿
   つて延びる板状に形成され、該形成壁にガスケツ
   トを介して周辺部が締付固定される排気マニホー
   ルド構成部材を設け、前記排気ポート出口形成壁
   と排気マニホールド構成部材内壁の少なくとも一
   方に、各排気ポート出口と連通する排気の集合空
   間を画成する凹所を設けると共に、排気マニホー
   ルド構成部材内壁に隣接するシリンダヘツド間の
   間隙の、集合空間内開口面を閉塞する背板部であ
   つてシリンダヘツドの排気ポート出口形成壁にガ
   スケツトを介して圧接される背板部を一体成形す
   る一方、排気マニホールド構成部材に前記集合空
   間と連通する排気出口を設け、該集合空間の内壁
   面にセラミツクを層状に固着した構成を特徴とす
   る内燃機関の排気マニホールド構造。