JP2000356129A - 排気管用遮熱材の固定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 通常の安価な打ち込み装置を用いても、厚く
て硬い材料で、しかも曲面のある材料に対しステープル
を確実に打ち込むことができる実用的な排気管用遮熱材
の固定方法を提供する。 【解決手段】 排気管３と断面半円状の遮熱プレート１
との間に介装される遮熱材２を前記遮熱プレート１に重
ね合わせた状態でステープルＳにより固定するようにし
た排気管用遮熱材の固定方法において、前記遮熱プレー
ト１に、予め前記ステープルＳの脚部Ｓa の幅Ｌに対応
する距離だけ離間した一対の凹部２０を形成した後に、
当該遮熱プレート１と前記遮熱材２とを重ね合わせ、前
記遮熱プレート１の凹部２０に前記ステープルＳの脚部
Ｓa を打ち込むとともに当該脚部Ｓa を折り曲げるよう
にしたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の排気管と
遮熱プレートとの間に設けられる遮熱材を遮熱プレート
に固定する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の排気管は、エンジンに近いフロ
ントチューブ部分が高熱に晒されるので、排気管と遮熱
プレートとの間にグラスウールやロックウール等からな
る遮熱材が介装され、これにより騒音の低減と放熱防止
を図っている。

【０００３】この遮熱材は、遮熱プレートに固定されて
いる。これは、自動車組立工場まで搬送中の脱落防止
や、使用時に変位することにより遮熱効果の低減を防止
するためである。

【０００４】この遮熱材を遮熱プレートに固定する従来
の方法としては、接着剤を使用して固定する方法がある
が、この方法は、接着剤が硬化するまでに時間が掛かる
のみでなく高価な接着剤を使用しなければならず、しか
も遮熱材を遮熱プレートの形状に合致させるように成形
したり、接着作業時には食み出た接着剤を綺麗に拭き取
らなければならないという面倒さが生じるという不具合
がある。

【０００５】したがって、最近では、図８に示すよう
に、断面半円状の遮熱プレート１と遮熱材２とを重ね合
わせ、ステープルＳを打ち込む装置（以下単に打ち込み
装置）にセットした後に、ステープルＳを打ち込み、両
者を連結するという方法が多用されるようになってい
る。

【０００６】なお、このようにして遮熱材２が取り付け
られた一対の遮熱プレート１は、排気管３を包むように
最中合わせされ、両遮熱プレート１のフランジ部１ａ等
が溶接あるいはビス等により連結される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記ステー
プルを用いた固定方法は、作業は迅速にできるが、遮熱
プレート１の板厚が厚く、材質が硬く、曲面形状のある
ものの場合には、ステープルＳが曲がったり、変形し、
打ち込むことができない。

【０００８】特に、最近の車両は、ＮＯｘやＣＯ2 の低
減を図るために、排気管内を流れる排気ガスが高温状態
で触媒コンバータに流入するようになっていることか
ら、当該車両の排気系では、高温の排気ガスに対処する
ために、遮熱プレート１にステンレス鋼板（高張力鋼板
等を使用することもある）のような硬い材料を使用する
ことがある。

【０００９】このような場合に、ステンレス鋼からなる
ステープルＳを用いてもステープルＳが遮熱プレート１
を貫通しないか、あるいは貫通してもステープルＳの脚
部が折れたり、変形するなどの打ち損じが生じ、部品を
廃却処分したり、後に極めて面倒な修正作業を行なこと
になるために、極めて高価となり、コスト的に不利とな
る。

【００１０】本発明は、このような課題を解決するため
になされたもので、通常の安価な打ち込み装置を用いて
も、厚くて硬い材料で、しかも曲面形状のある材料に対
しステープルを確実に打ち込むことができる実用的な排
気管用遮熱材の固定方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、下記す
る手段により達成される。

【００１２】（１） 排気管と断面半円形状の遮熱プレ
ートとの間に介装される遮熱材を前記遮熱プレートに重
ね合わせた状態でステープルにより固定するようにした
排気管用遮熱材の固定方法において、前記遮熱プレート
に、予め前記ステープルの脚部の幅に対応する距離だけ
離間した一対の凹部を形成した後に、当該遮熱プレート
と前記遮熱材とを重ね合わせ、前記遮熱プレートの凹部
に前記ステープルの脚部を打ち込むとともに当該脚部を
折り曲げるようにしたことを特徴とする排気管用遮熱材
の固定方法。

【００１３】（２） 前記凹部は、前記ステープルの脚
部を打ち込む側の開口部が大きな口径を有しかつ底部に
向かって次第に減径された円錐形状とし、しかも前記底
部の肉厚が所定量以下に薄肉化されたことを特徴とする
排気管用遮熱材の固定方法。

【００１４】（３） 前記遮熱プレートは、複数枚の板
材を重ね合わせたものにより構成したことを特徴とする
排気管用遮熱材の固定方法。

【００１５】（４） 前記遮熱プレートは、ステンレス
鋼板若しくは引張強さが４５０Ｎ／ｍｍ2 以上の高張力
鋼板であることを特徴とする排気管用遮熱材の固定方
法。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態を図面に
基づいて説明する。

【００１７】図１は本実施の形態により遮熱プレートに
遮熱材を固定した状態を示す概略斜視図、図２は打ち込
み装置の概略断面図、図３〜５は遮熱プレートに遮熱材
を固定する工程を示し、図３，４はそれぞれ遮熱プレー
トを示す斜視図、図５は図４の５−５線に沿う断面図、
図６は図５の要部拡大断面図であり、図８に示す部材と
共通する部材には同一符号を付している。

【００１８】図１において、本実施の形態の遮熱プレー
ト１は、プレス装置等により軸直角断面が略半円状に成
形されたものであり、また、遮熱材２は、グラスウール
あるいはロックウール等のような繊維積層体から構成さ
れたものである。

【００１９】これら遮熱プレート１及び遮熱材２は、エ
ンジンの排気マニホールドに連結された排気管３の外周
に最中合わせするように取付けられ、排気管３内を流通
する排気ガスの熱が周囲の各種装置あるいは部品に悪影
響を及ぼさないようにしたり、騒音が外部に漏れないよ
うにしている。

【００２０】この遮熱材２を遮熱プレート１に取り付け
るには、図２に略示するような打ち込み装置１０が使用
される。

【００２１】この打ち込み装置１０は、両側にコラム１
１ａ，１１ｂを有するものであり、これらコラム１１
ａ，１１ｂ間には、折り曲げと剪断を行なう折り曲げ−
剪断部材１２ａ，１２ｂと、これら折り曲げ−剪断部材
１２ａ，１２ｂ間に設けられたポンチ１３が、昇降可能
に設けられている。

【００２２】また、ポンチ１３の下部には、紙面に垂直
な方向に移動可能な支持台１４が設けられ、図中二点鎖
線で示すように、この支持台１４を芯にしてワイヤＷか
らステープルＳを形成する。

【００２３】この支持台１４の下部には、ステープルＳ
を受ける受け台１５があり、この受け台１５の表面には
ステープルＳの脚部Ｓa を折り曲げる偏平なＷ字状の凹
部１６が形成されている。なお、図中の符号「１７」は
ワイヤ移送ローラであり、「１８」はワイヤの卷回体で
ある。

【００２４】この打ち込み装置１０による打ち込みは、
まず、折り曲げ−剪断部材１２ａ，１２ｂとポンチ１３
を上昇位置とし、支持台１４を突出した状態にセットす
る。次に、前記コラム１１ａに開設された通孔１９を通
ってステープルＳの材料であるワイヤＷを送り込み、コ
ラム１１ｂの内側面に突き当てる。

【００２５】そして、折り曲げ−剪断部材１２ａ，１２
ｂを下降してワイヤＷを切断すると共に支持台１４を芯
にして当該切断したワイヤＷを折り曲げ、ほぼ逆Ｕ字状
のステープルＳを形成する。

【００２６】最後に、支持台１４を後退すると共にポン
チ１３によりステープルＳを下降し、受け台１５上に予
め載置された遮熱プレート１と遮熱材２に向かってステ
ープルＳを打ち込み、脚部Ｓａを受け台１５の凹部１６
により内方に折り曲げる。

【００２７】このような打ち込み装置１０を用いて遮熱
プレート１に遮熱材２を取り付けるには、まず、図３に
示すような、遮熱プレート１を準備する。

【００２８】この遮熱プレート１は、プレス装置等によ
り軸直角断面が略半円状に成形されたものであるが、本
実施の形態では、板厚ｔが１〜１．５ｍｍのステンレス
鋼板が使用される。より具体的には、ＳＵＳ３０４など
が使用される。このステンレス鋼板は、材質的に硬く、
ステンレス鋼からなるステープルＳでも貫通しない。ま
た、遮熱材２は、グラスウールあるいはロックウール等
のような繊維積層体が使用される。

【００２９】次に、図４に示すように、断面半円状の遮
熱プレート１に、ステープルＳの脚部Ｓa の幅Ｌ（図５
参照）に対応する距離だけ離間した一対の凹部２０を形
成する。この凹部２０は、断面半円状の遮熱プレート１
の底の部分にステープルＳの脚部Ｓa が当該遮熱プレー
ト１の軸方向に位置するように形成するが、この凹部２
０の肉厚は、均一なものではなく、底部２０ａが薄肉化
されている。

【００３０】ステンレス鋼板は、硬い材質であるため、
直径が１．２ｍｍ程度のステープルＳでは正常な打ち込
みは難しいが、前述したように、遮熱プレート１におけ
るステープルＳを打ち込む位置に凹部２０を形成し、こ
の凹部２０の底部２０ａを薄肉化したものを予め形成す
れば、ステープルＳは、この底部２０ａを突き破って貫
通し、ステープルＳの脚部Ｓa が曲がったり、変形する
こともなく、正常な打ち込みが可能となり、打ち損じに
よる面倒な修正作業もなくなる。

【００３１】さらに、詳述する。凹部２０の形成は、ポ
ンチ等のような尖端を有する工具を用いて自動的あるい
は手動的に行なうが、凹部２０の形状としては、図６に
示すように、ステープルＳの脚部Ｓa を打ち込む側、つ
まり上端の口径Ｄ1 が少なくともステープルＳの直径Ｄ
2 よりも大きく、下方にいくにしたがって次第に減径さ
れた形状、いわば円錐形状とすることが好ましい。

【００３２】例えば、遮熱プレート１として板厚ｔが１
〜１．５ｍｍのステンレス鋼板を使用し、ステープルＳ
として直径Ｄ2 が１．２ｍｍ程度のステンレス鋼からな
る線材を使用する場合には、前記凹部２０の上端の口径
Ｄ1 は、２〜３ｍｍであることが好ましく、当該凹部２
０の底部２０ａの肉厚ｔ1 は、ステープルＳの径Ｄ2と
の比（ｔ1 ／Ｄ2 ）が、０．７以下とすることが好まし
い。

【００３３】実験によれば、板厚ｔが１〜１．５ｍｍの
ステンレス鋼板に対し、先端の角度が９０度のポンチを
使用して打ち込んだとき、凹部２０の底部２０ａの肉厚
ｔ1は、０．６５〜１．０５ｍｍ程度となり、これに対
しステープルＳを打ち込むと、綺麗に貫通し、脚部Ｓa
が折り曲げられることが判明している。

【００３４】また、この凹部２０は、円錐形状であるた
めに、凹部２０の内側面は、打ち込まれたステープルＳ
の脚部Ｓa を、中心部分、つまりより確実に貫通し易い
薄肉の底部２０ａに向かわしめるように、ガイドするこ
とになり、位置的にはより正確な位置にステープルＳを
打ち込むようにすることもできる。

【００３５】前記先端の角度が９０度のポンチを使用し
て凹部２０を形成すると、この凹部２０の内側面の先端
角度も９０度となり、前記材質の遮熱プレート１及びス
テープルＳを使用し、当該ステープルＳを多少ずらして
打ち込んでも、ステープルＳは、凹部２０の内側面でガ
イドされ、薄肉の底部２０ａに至り、貫通したことが判
明している。

【００３６】このように本実施の形態によれば、ステー
プルＳを打ち込む部分の薄肉化と、ステープルＳを打ち
込むときの脚部ガイド機能という２つの機能を発揮し、
ステープルＳの打ち込みを確実にかつ安定的に行なうこ
とができる。

【００３７】また、前記遮熱プレート１は、断熱性能の
向上を図るために、薄肉のものを複数枚重ねて使用する
こともあるが、このような場合には、前記円錐状の凹部
２０を形成することにより各プレート相互のズレがなく
なるという副次的利点もある。

【００３８】このようにして形成された一対の遮熱プレ
ート１は、排気管３を外側から包むように取り付けられ
て溶接等により連結され、当該排気管３内を流通する排
気ガスの熱や音等が外部に伝わらないように遮断し、周
辺の装置等に対する熱的悪影響や、騒音を防止する。

【００３９】前記実施の形態は、遮熱プレート１が１枚
のものであるが、図７に示すように、複数枚、例えば２
枚の板材１ａ，１ｂを重ね合わせて遮熱プレート１を構
成し、これに前記凹部２０を形成してもよい。

【００４０】このようにすれば、遮熱性が向上するのみ
でなく、凹部２０が各板材１ａ，１ｂのズレを防止し、
作業能率的にも優れたものとなる。

【００４１】具体的には、肉厚ｔa が０．４ｍｍの板材
１ａと、肉厚ｔb が０．６ｍｍの板材１ｂを重ね合わ
せ、これに前述したものと同様の大きさの凹部２０を形
成した結果、前記実施の形態と同様に確実にステープル
Ｓを打ち込むことができ、また凹部２０の形成により作
業時に２枚の板材１ａ，１ｂがズレることもなく、簡単
に打ち込み装置１０に掛けてステープルＳの打ち込みが
できた。

【００４２】本発明は、上述した実施の形態に限定され
るものではなく、特許請求の範囲の範囲内で種々改変す
ることができる。

【００４３】例えば、前記実施の形態では、凹部２０
は、ステープルＳを打ち込む側がＤ1と大径で次第に減
径された円錐形状としているが、必ずしも円錐形状であ
る必要はなく、適宜変更使用することができるものであ
る。また、遮熱プレート１は、ステンレス鋼板（ＳＵＳ
３０４など）を使用しているが、これのみでなく、例え
ば、引張強さが４５０Ｎ／ｍｍ2 以上の高張力鋼板であ
っても確実にステープルＳを打ち込むことができ、さら
に、ステープルＳは、ステンレス鋼を使用しているが、
前記円錐形状の凹部２０を形成すれば、ＪＩＳのＳ１３
Ｃ，Ｓ２５Ｃ等を使用することも可能となる。

【００４４】前記実施の形態では、排気管３のエンジン
の排気マニホールドに近い部分に遮熱プレート１や遮熱
材２を設けているが、これらの設置位置は、排気管３を
包むことができれば、どのような位置でも良い。

【００４５】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１に記載の発
明は、円錐形状の遮熱プレートに、予め所定距離離間し
た一対の凹部を形成した後に、当該遮熱プレートと遮熱
材とを重ね合わてステープルを打ち込むようにしたの
で、最近の遮熱プレートのように、硬くて厚い鋼板を用
いた場合であっても、ステープルの打ち込み部分の薄肉
化と形状によるガイド機能という２つの機能によりステ
ープルの打ち込みはより確実なものとなる。また、既存
の設備を使用してステープルの打ち込みができるので、
製品のコスト高を回避でき、作業能率的にも優れたもの
となる。

【００４６】請求項２に記載の発明は、凹部を円錐形状
としたので、前記薄肉化とガイド機能が一層顕著なもの
となり、ステープルの打ち込みがより正確なものとな
り、打ち損じによる面倒な修正作業もなくなる。

【００４７】請求項３に記載の発明は、複数枚の板材を
重合した遮熱プレートに凹部を形成したので、前記効果
に加えて、各遮熱プレートのズレがなくなるという利点
もあり、作業能率的にも優れたものとなる。

【００４８】請求項４に記載の発明は、遮熱プレートを
ステンレス鋼板若しくは引張強さが４５０Ｎ／ｍｍ2 以
上の高張力鋼板により構成したものでも、ステープルの
打ち込みが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態により遮熱プレートに遮
熱材を固定した状態を示す概略斜視図である。

【図２】 打ち込み装置の概略断面図である。

【図３】 遮熱プレートの斜視図である。

【図４】 遮熱プレートに凹部を形成した斜視図であ
る。

【図５】 図４の５−５線に沿う断面図である。

【図６】 図５の要部拡大断面図である。

【図７】 本発明の他の実施の形態の遮熱プレートを示
す斜視図である。

【図８】 従来の遮熱材の固定状態を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１…遮熱プレート、 ２…遮熱材、 ３…排気管、 ２０…凹部、 ２０ａ…底部、 Ｓ…ステープル、 Ｓａ…ステープルの脚部。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 排気管(3）と断面半円形状の遮熱プレー
   ト(1）との間に介装される遮熱材(2）を前記遮熱プレー
   ト(1）に重ね合わせた状態でステープル(S）により固定
   するようにした排気管用遮熱材の固定方法において、 前記遮熱プレート(1）に、予め前記ステープル(S）の脚
   部(Sa)の幅に対応する距離だけ離間した一対の凹部(20)
   を形成した後に、当該遮熱プレート(1）と前記遮熱材
   (2）とを重ね合わせ、前記遮熱プレート(1）の凹部(20)
   に前記ステープル(S）の脚部(Sa)を打ち込むとともに当
   該脚部(Sa)を折り曲げるようにしたことを特徴とする排
   気管用遮熱材の固定方法。
2. 【請求項２】 前記凹部(20)は、前記ステープル(S）の
   脚部(Sa)を打ち込む側の開口部が大きな口径(D1)を有し
   かつ底部(20a）に向かって次第に減径された円錐形状と
   し、しかも前記底部(20a）の肉厚(t1)が所定量以下に薄
   肉化されたことを特徴とする請求項１に記載の排気管用
   遮熱材の固定方法。
3. 【請求項３】 前記遮熱プレート(1）は、複数枚の板材
   を重ね合わせたものにより構成したことを特徴とする請
   求項１又は２に記載の排気管用遮熱材の固定方法。
4. 【請求項４】 前記遮熱プレート(1）は、ステンレス鋼
   板若しくは引張強さが４５０Ｎ／ｍｍ2 以上の高張力鋼
   板であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記
   載の排気管用遮熱材の固定方法。