JP2013204470A - シリンダヘッドの排気フランジ構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】 排気マニホールドとのシール性を確保した状態で、軽量化を図る。
【解決手段】 排気再循環用の配管が貫通し配管の径よりも大きな開口とされる配管貫通穴5を備え、配管貫通穴5の気筒排気穴4に対向する側の縁5aの位置を、気筒排気穴4の中心から所定距離D1(27mm±1mm)隔てた位置に配し、気筒排気穴4の中心から所定距離D1を半径とした円弧形状とする。
【選択図】図4
【解決手段】 排気再循環用の配管が貫通し配管の径よりも大きな開口とされる配管貫通穴5を備え、配管貫通穴5の気筒排気穴4に対向する側の縁5aの位置を、気筒排気穴4の中心から所定距離D1(27mm±1mm)隔てた位置に配し、気筒排気穴4の中心から所定距離D1を半径とした円弧形状とする。
【選択図】図4
Description
本発明は、シリンダヘッドの排気フランジ構造に関する。
車両の内燃機関(エンジン)には、燃焼室からの排気を排出するための排気通路(排気マニホールド)が接続されている(例えば、特許文献1参照)。排気マニホールドは気筒数に応じた分岐管が備えられ、エンジン(シリンダヘッド)の取付き部であるフランジ部(フランジ面)には排気マニホールドの分岐管に対応して気筒排気穴が形成されている。そして、気筒排気穴に分岐管を位置合わせしてシリンダヘッドのフランジ部(フランジ面)にガスケットを介して排気マニホールドが接続される。
近年、車両のエンジンは軽量化が企図されてきている。エンジンのシリンダヘッドなどの部材の肉部等を少なくし、また、排気マニホールドをはじめとした他部品との接合部の面積を小さくすることで、軽量化を達成することができる。しかし、部材の肉部等を減らすことにより剛性が低下し、また、他部品、例えば、排気マニホールドとの接合面積を小さくすることにより、排気ガスのシール性能が低下することになる。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、排気マニホールドとのシール性を確保した状態で軽量化を図ることができるシリンダヘッドの排気フランジ構造を提供することを目的とする。
上記目的を達成するための請求項1に係る本発明のシリンダヘッドの排気フランジ構造は、3気筒内燃機関におけるシリンダヘッドの排気通路の端面に形成され、排気マニホールド側の取付け面が接合される排気フランジにおいて、気筒数に対応して3箇所に等間隔で形成される気筒排気穴と、端部の前記気筒排気穴に隣接して形成され、排気再循環用の配管が貫通し前記配管の径よりも大きな開口とされる配管貫通穴とを備え、前記配管貫通穴の前記気筒排気穴に対向する側は、前記気筒排気穴の中心から所定距離隔てた位置に配されると共に、前記気筒排気穴と同心状の円弧で形成されていることを特徴とする。
請求項1に係る本発明では、排気再循環用の配管よりも大きな開口の配管貫通穴を備えたことで、開口の大きな配管貫通穴が設けられた分の重量が軽減し、軽量化を図ることができ、配管貫通穴の気筒排気穴に対向する側は、気筒排気穴の中心から所定距離隔てた位置に気筒排気穴と同心状の円弧で形成されているので、ガスケットによるシール面積を確保することができる。
このため、排気マニホールドとのシール性を確保した状態で軽量化を図ることが可能になる。
そして、請求項2に係る本発明のシリンダヘッドの排気フランジ構造は、請求項1に記載のシリンダヘッドの排気フランジ構造において、前記気筒排気穴の下部には、前記気筒排気穴と同心状の円弧部を含む範囲に肉抜き部が形成され、前記気筒排気穴の間において、それぞれの前記気筒排気穴の中心から所定距離隔てた位置には、開口穴が形成されていることを特徴とする。
請求項2に係る本発明では、気筒排気穴と同心状の円弧部を含む範囲の肉抜き部の重量、及び、気筒排気穴の中心から所定距離隔てた位置の開口穴の重量が軽減し、軽量化を図ることができる。
また、請求項3に係る本発明のシリンダヘッドの排気フランジ構造は、請求項2に記載のシリンダヘッドの排気フランジ構造において、前記配管貫通穴の外側及び前記配管貫通穴が形成されていない側の前記気筒排気穴の下部には、前記排気マニホールド側の取付け面を接合するための接合部が形成されていることを特徴とする。
請求項3に係る本発明では、端部側の気筒排気穴の下部に排気マニホールド側の取付け面を接合するための接合部が形成されているので、接合剛性を高めてシール性を確保することが可能になる。
また、請求項4に係る本発明のシリンダヘッドの排気フランジ構造は、請求項2もしくは請求項3に記載のシリンダヘッドの排気フランジ構造において、気筒に沿った方向に延びるオイル通路が形成され、前記開口穴の深さは、前記オイル通路に隣接する位置までの距離となっていることを特徴とする。
また、請求項5に係る本発明のシリンダヘッドの排気フランジ構造は、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のシリンダヘッドの排気フランジ構造において、前記配管貫通穴が配される前記所定距離は、27mm±1mmであり、前記配管貫通穴の前記気筒排気穴に対向する側の上部の角部の曲率半径は3mm±0.1mmであり、下部の角部の曲率半径は8mm±0.1mmであり、前記配管貫通穴の前記気筒排気穴と反対側は、前記配管の径と略等しい円弧状に形成されていることを特徴とする。
また、請求項6に係る本発明のシリンダヘッドの排気フランジ構造は、請求項5に記載のシリンダヘッドの排気フランジ構造において、前記接合部の中心間の距離は、266mm±1mmであり、前記シリンダヘッドの下面から前記気筒排気穴の中心までの距離は、30mm±1mmであり、前記シリンダヘッドの下面から前記配管貫通穴の前記気筒排気穴と反対側の円弧状の円弧中心までの距離は、26mm±1mmであり、前記シリンダヘッドの下面から前記排気フランジの上端までの距離は、66mm±1mmであることを特徴とする。
請求項4から請求項6に係る本発明では、シール性の確保と軽量化のための形状を的確に規定することができる。
本発明のシリンダヘッドの排気フランジ構造は、排気マニホールドとのシール性を確保した状態で軽量化を図ることが可能になる。
図1には本発明の一実施例に係る排気フランジ構造を説明するためのシリンダヘッドの外観、図2には排気フランジ構造を説明するために接合面の正面視を表したシリンダヘッドの側面、図3には排気再循環用の配管(EGR管)が貫通する配管貫通穴の状況を表す詳細状況、図4にはフランジ構造の各構成部材の寸法を説明するためのシリンダヘッドの側面(図2に対応)、図5には図2中のV−V線の断面視を示してある。
図1に示すように、3気筒の内燃機関(エンジン)1にはシリンダヘッド2が備えられ、シリンダヘッド2の排気通路の端面には排気フランジ3が設けられている。排気フランジ3には、排気マニホールド側の取付け面が接合される。
図2、図4に示すように、シリンダヘッド2の排気フランジ3には気筒排気穴4が設けられ、気筒排気穴4は気筒数に対応して3箇所に等間隔で形成されている。気筒排気穴4の半径rは14mm±1mmとされ、気筒排気穴4の中心間距離Xは83mm±1mmとされている。また、排気フランジ3の下端から気筒排気穴4の中心までの高さH1は30mm±1mmとされ、排気フランジ3の下端から上端までの高さH2は66mm±1mmとされている。
排気マニホールドが図示しないガスケットを介して排気フランジ3に接合されることにより、排気マニホールドの分岐管(排気管)が気筒排気穴4に連通される。
図2、図3、図4に示すように、端部(図中左端部)の気筒排気穴4に隣接した排気フランジ3には配管貫通穴5が形成され、配管貫通穴5には排気再循環用の配管であるEGR管が貫通するようになっている。配管貫通穴5は、EGR管の径よりも大きな開口とされ、気筒排気穴4に対向する側の縁5aの位置が、気筒排気穴4の中心から所定距離D1(27mm±1mm)隔てた位置に配されている。
配管貫通穴5の縁5aの形状は、気筒排気穴4と同心状の円弧、即ち、気筒排気穴4の中心から所定距離D1を半径とした円弧形状となっている。また、配管貫通穴5の縁5aの上部の角部5bの曲率半径R1が3mm±0.1mm、下部の角部5cの曲率半径R2が8mm±0.1mmとされている。また、気筒排気穴4に対向しない側の縁5dの曲率半径R3が8mm±0.1mmとされている。
排気フランジ3の下端から、気筒排気穴4に対向しない側の縁5dの曲率半径R3の中心までの高さH3は26mm±1mmとされている。
シリンダヘッド2の排気フランジ3に、EGR管よりも大きな開口の配管貫通穴5を備えたので、開口が大きな配管貫通穴5が設けられた分の重量を軽減することができ、シリンダヘッド2の軽量化を図ることができる。また、配管貫通穴5の縁5aが気筒排気穴4の中心から所定距離D1離れた位置に形成されると共に、気筒排気穴4と同心状の円弧で形成されているので、ガスケットによるシール面積を確保することができる。
図2、図4に示すように、端部(図中左端部)の気筒排気穴4の下部の排気フランジ3には、気筒排気穴4と同心状の円弧部(所定距離D1を半径とした円弧形状の部位)S1を含む範囲に、肉抜き部6aが形成されている。また、中央の気筒排気穴4の下部の排気フランジ3には、気筒排気穴4と同心状の円弧部(所定距離D1を半径とした円弧形状の部位)S2を含む範囲に、肉抜き部6bが形成されている。
また、中央の気筒排気穴4と図中右端部の気筒排気穴4との間の下部の排気フランジ3には、中央の気筒排気穴4と同心状の円弧部(所定距離D1を半径とした円弧形状の部位)S3、図中右端部の気筒排気穴4の気筒排気穴4と同心状の円弧部(所定距離D1を半径とした円弧形状の部位)S4を含む範囲に、肉抜き部6cが形成されている。
一方、端部(図中左端部)の気筒排気穴4と中央の気筒排気穴4の間の排気フランジ3に開口穴7aが形成され、中央の気筒排気穴4と図中右端部の気筒排気穴4の間の排気フランジ3に開口穴7bが形成されている。開口穴7a、7bは、気筒排気穴4の中心から所定距離D1隔てた位置に形成されている。
開口穴7a、7bから排気フランジ3の上縁までの幅h1は3mm±0.1mmとされ、開口穴7aから肉抜き部6bまでの幅h2、及び、開口穴7bから肉抜き部6cまでの幅h2は、それぞれ3mm±0.1mmとされている。
図5に示すように、シリンダヘッド2には気筒に沿った方向(図中紙面に直交する方向)に延びるオイル通路8が形成され、図2、図5に示すように、開口穴7a、7bの奥行き方向の底部までの距離(深さ)は、オイル通路8に隣接する位置までの距離となっている。
シリンダヘッド2の排気フランジ3に、気筒排気穴4と同心状の円弧部S1、S2、S3、S4を含む範囲の肉抜き部6a、6b、6cを設け、気筒排気穴4の中心から所定距離D1隔てた位置に、底部がオイル通路8に隣接する位置に存在する開口穴7a、7bを設けたので、肉抜き部6a、6b、6cの分の重量、及び、開口穴7a、7bの分の重量を軽減することができ、シリンダヘッド2の軽量化を図ることができる。
図2、図4に示すように、シリンダヘッド2の排気フランジ3には、排気マニホールドの接合面が接合される際の取付け部(ボルト穴)11が形成されている。即ち、排気フランジ3の下縁の、配管貫通穴5の外側(図中左側)、端部(図中左端部)の気筒排気穴4と中央の気筒排気穴4の間、図中右端部の気筒排気穴4の外側(図中右側)には、取付け部11が設けられている。
また、排気フランジ3の上縁の、配管貫通穴5の上部、及び、中央の気筒排気穴4と図中右端部の気筒排気穴4の間には、取付け部11が設けられている。取付け部11は気筒の並び方向で、排気フランジ3の下縁と上縁に交互に形成されている。
そして、排気フランジ3の下縁の左右両端の取付け部11の間の距離L1は、266mm±1mmにされている。また、端部(図中左端部)の気筒排気穴4の中心から配管貫通穴5の縁5dの曲率半径R3の中心までの距離L2は、49mm±1mmにされている。
上述したシリンダヘッド2の排気フランジ3の構造は、シール性の確保と軽量化のための形状を的確に規定し、排気マニホールドとのシール性を確保した状態で軽量化を図ることが可能になる。
本発明は、シリンダヘッドの排気フランジ構造の産業分野で利用することができる。
1 内燃機関(エンジン)
2 シリンダヘッド
3 排気フランジ
4 気筒排気穴
5 配管貫通穴
6 肉抜き部
7 開口穴
8 オイル通路
11 取付け部
2 シリンダヘッド
3 排気フランジ
4 気筒排気穴
5 配管貫通穴
6 肉抜き部
7 開口穴
8 オイル通路
11 取付け部
Claims (6)
- 3気筒内燃機関におけるシリンダヘッドの排気通路の端面に形成され、排気マニホールド側の取付け面が接合される排気フランジにおいて、
気筒数に対応して3箇所に等間隔で形成される気筒排気穴と、
端部の前記気筒排気穴に隣接して形成され、排気再循環用の配管が貫通し前記配管の径よりも大きな開口とされる配管貫通穴とを備え、
前記配管貫通穴の前記気筒排気穴に対向する側は、前記気筒排気穴の中心から所定距離隔てた位置に配されると共に、前記気筒排気穴と同心状の円弧で形成されている
ことを特徴とするシリンダヘッドの排気フランジ構造。 - 請求項1に記載のシリンダヘッドの排気フランジ構造において、
前記気筒排気穴の下部には、前記気筒排気穴と同心状の円弧部を含む範囲に肉抜き部が形成され、
前記気筒排気穴の間において、それぞれの前記気筒排気穴の中心から所定距離隔てた位置には、開口穴が形成されている
ことを特徴とするシリンダヘッドの排気フランジ構造。 - 請求項2に記載のシリンダヘッドの排気フランジ構造において、
前記配管貫通穴の外側及び前記配管貫通穴が形成されていない側の前記気筒排気穴の下部には、前記排気マニホールド側の取付け面を接合するための接合部が形成されている
ことを特徴とするシリンダヘッドの排気フランジ構造。 - 請求項2もしくは請求項3に記載のシリンダヘッドの排気フランジ構造において、
気筒に沿った方向に延びるオイル通路が形成され、
前記開口穴の深さは、前記オイル通路に隣接する位置までの距離となっている
ことを特徴とするシリンダヘッドの排気フランジ構造。 - 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のシリンダヘッドの排気フランジ構造において、
前記配管貫通穴が配される前記所定距離は、27mm±1mmであり、
前記配管貫通穴の前記気筒排気穴に対向する側の、上部の角部の曲率半径は3mm±0.1mmであり、下部の角部の曲率半径は8mm±0.1mmであり
前記配管貫通穴の前記気筒排気穴と反対側は、前記配管の径と略等しい円弧状に形成されている
ことを特徴とするシリンダヘッドの排気フランジ構造。 - 請求項5に記載のシリンダヘッドの排気フランジ構造において、
前記接合部の中心間の距離は、266mm±1mmであり、
前記シリンダヘッドの下面から前記気筒排気穴の中心までの距離は、30mm±1mmであり、
前記シリンダヘッドの下面から前記配管貫通穴の前記気筒排気穴と反対側の円弧状の円弧中心までの距離は、26mm±1mmであり、
前記シリンダヘッドの下面から前記排気フランジの上端までの距離は、66mm±1mmである
ことを特徴とするシリンダヘッドの排気フランジ構造。
Priority Applications (2)
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JP2012072578A JP2013204470A (ja) | 2012-03-27 | 2012-03-27 | シリンダヘッドの排気フランジ構造 |
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JP2012072578A JP2013204470A (ja) | 2012-03-27 | 2012-03-27 | シリンダヘッドの排気フランジ構造 |
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Family Applications (1)
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JP2012072578A Pending JP2013204470A (ja) | 2012-03-27 | 2012-03-27 | シリンダヘッドの排気フランジ構造 |
Country Status (2)
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JP (1) | JP2013204470A (ja) |
CN (1) | CN203223282U (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104564401A (zh) * | 2015-01-16 | 2015-04-29 | 阿尔特汽车技术股份有限公司 | 集成排气岐管式三缸机缸盖 |
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2012
- 2012-03-27 JP JP2012072578A patent/JP2013204470A/ja active Pending
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2013
- 2013-03-14 CN CN 201320116960 patent/CN203223282U/zh not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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