JP2006063818A - カバーの締結構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 カバーの振動を抑制しつつ部品点数を少なくする。
【解決手段】 弾性を有する薄板部材で形成されるとともにボルト貫通孔２が設けられたカバー１を、ボルト５を用いて排気マニホールド４のボス部７に締結するカバー１の締結構造であって、カバー１のボルト５の頭部６と排気マニホールド４のボス部７との間に挟持される挟持部３に、ボルト貫通孔２から外方に向かって、ボルト貫通孔２の軸線方向であって相互に反対を向く方向に薄板部材の表裏面から頂部８ａが突出した第１の屈曲部８と頂部９ａが突出した第２の屈曲部９とを形成した。また、ボルト貫通孔２の軸線方向に延びつつボルト５の頭部６と排気マニホールド４のボス部７との間に挟持され、カバー１を排気マニホールド４に締結したときにボルト５の締付量を制限する略円筒形状の円筒部１０を、第１の屈曲部８の内方先端部に連接した。
【選択図】 図３

Description

本発明は、エンジンの排気マニホールド等のカバーの締結構造に関する。

エンジンの排気マニホールドのような高温になる部品には、周囲への熱影響を低減させるために、カバーが設けられる。このカバーは、特開平１１−５０８４２号公報（特許文献１）に開示されているように、ボルトによって排気マニホールドに複数箇所で締結される。更に、カバーとボルトの頭部及び排気マニホールドとの間には、カバーの振動を抑制するために、鉄線をメッシュ状に編んで平板状に形成したメタルメッシュ、スプリングワッシャ等の弾性部材が夫々挟持されている。また、ボルトを締め付けたときに弾性部材を潰し過ぎないように、ボルトの頭部と排気マニホールドとの間には、ボルトの締付量を制限するカラーが挟持されている。
特開平１１−５０８４２号公報

しかしながら、このような構成のカバーの締結構造では、カバーの締結部に弾性部材及びカラーが夫々設けられるので、部品点数が多くなり、部品コストやカバーの取付工数が増加してしまう恐れがあった。
そこで、本発明は以上のような従来の問題点に鑑み、振動の抑制機能を有しつつ部品点数の少ないカバーの締結構造を提供することを目的とする。

このため、本発明は、弾性を有する薄板部材で形成されるとともにボルト貫通孔が設けられたカバーを、ボルトを用いて構造物に締結するカバーの締結構造であって、カバーのボルトの頭部と構造物との間に挟持される挟持部に、ボルト貫通孔から外方に向かって、ボルト貫通孔の軸線方向であって相互に反対を向く方向に薄板部材の表裏面から夫々頂部が突出した第１の屈曲部及び第２の屈曲部を少なくとも１つずつ形成した。また、ボルト貫通孔の軸線方向に延びつつボルトの頭部と構造物との間に挟持され、カバーを構造物に締結したときにボルトの締付量を制限する略円筒形状の円筒部を、最内方に位置する第１の屈曲部の内方先端部に連接した。

かかる構成によれば、カバーを締結物に締結するためにボルトを締め込むことによって、ボルトの頭部と構造物との間に、第１の屈曲部、第２の屈曲部及び円筒部が挟持される。このとき、円筒部によってボルトの締付量が制限されるので、第１の屈曲部及び第２の屈曲部は撓んだ状態になる。これにより、カバーが移動したときに、第１の屈曲部の頂部及び第２の屈曲部の頂部が追従可能であるので、カバーと構造物との間で振動が吸収されて伝達し難くなり、カバーの振動が抑制される。また、第１の屈曲部、第２の屈曲部及び円筒部はカバーと一体化されているため、部品点数が少なくなる。

エンジンの排気マニホールドには、周囲の機器への熱影響を低減させるために、図１に示すように、弾性を有する薄板部材で形成されたカバー１が設けられる。カバー１は、排気マニホールドと間隔を有しつつ周囲の機器との間に配置される。カバー１には、ボルトの軸部が挿通するボルト貫通孔２が複数設けられる。一方、構造物としての排気マニホールドには、ボルト貫通孔２の位置に対応して雌ネジを有するボス部が設けられる。

図２及び図３に示すように、カバー１の挟持部３、即ちカバー１を排気マニホールド４に締結したときにボルト５の頭部６と排気マニホールド４のボス部７との間に挟持される部位には、ボルト貫通孔２から外方に向かって、円環形状の第１の屈曲部８及び第２の屈曲部９が連なって形成される。第１の屈曲部８の頂部８ａ及び第２の屈曲部９の頂部９ａは、ボルト貫通孔２の軸線方向であって相互に反対を向く方向に薄板部材の表裏面から夫々突出する。

また、第１の屈曲部８の内方先端部には、第２の屈曲部９の頂部９ａの突出する方向に延びた略円筒形状の円筒部１０が連接される。円筒部１０の自由端１１は、カバー１を排気マニホールド４に締結しない状態において、頂部９ａの若干手前まで延出する。
このような形状のカバー１のボルト貫通孔２に座付ボルト等のボルト５の軸部１２を通過させたのち排気マニホールド４のボス部７に設けられた雌ネジ１３に螺合させる。そして、ボルト５を締め込むと、まず、第１の屈曲部８の頂部８ａ及び第２の屈曲部９の頂部９ａが、ボルト５の頭部６の座面６ａ及びボス部７の座面７ａに夫々接触する。ボルト５を更に締め込むと、カバー１は弾性を有する薄板部材で形成されているので、挟持部３が撓み、自由端１１がボス部７の座面７ａに接触する。円筒部１０はボルト貫通孔２の軸線方向に延びているので、それ以上にボルト５を締め込もうとしても締付力が急激に増加し、ボルト５の締付量が制限される。このようにして、ボルト５の頭部６と排気マニホールド４のボス部７との間に、第１の屈曲部８、第２の屈曲部９及び円筒部１０が挟持されて、排気マニホールド４にカバー１が締結される。

このとき、ボルト５の頭部６の座面６ａ及びボス部７の座面７ａに挟持部３全体が接触せず、頂部８ａ及び９ａ並びに自由端１１のみが接触するので、カバー１と排気マニホールド４との接触面積が減少する。従って、排気マニホールド４からカバー１への伝熱を抑制できる。
また、挟持部３は撓んだ状態でボルト５の座面６ａとボス部７の座面７ａとに挟持されるので、例えば、図４（Ａ）に示すように、カバー１が図中Ｆのように揺動すると、図中Ｇのように頂部８ａ及び９ａを中心として挟持部３が撓みつつ揺動する。同図（Ｂ）に示すように、カバー１が図中Ｈのように移動すると、挟持部３が撓んで、図中Ｊのように頂部８ａ及び９ａが摺動する。このように、カバー１が移動しても、頂部８ａ及び９ａが追従可能であるので、カバー１と排気マニホールド４との間で振動が吸収され伝達し難くなる。これにより、排気マニホールド４が振動しても、カバー１の振動が抑制される。

更に、カバー１が振動したとしても、ボス部７の角部７ｂやボルト５の頭部６の角部６ｂにカバー１が接触し難くなるので、その部分に応力が集中してカバー１が破損することを抑制できる。
本実施形態では、第１の屈曲部８、第２の屈曲部９及び円筒部１０がカバー１と一体化されているため、弾性部材やカラーを必要としないので、従来の締結構造と比較して、部品点数を少なくすることができる。これにより、部品コスト、カバー１の取付工数及び重量を低減できる。また、カバー１を板金から製造する場合、第１の屈曲部８、第２の屈曲部９及び円筒部１０は、例えばプレスによって容易に形成できるので、カバー１の製造性が大幅に低下することもない。

また、カバー１は、排気マニホールド４に締結されたときに、撓んだ状態でボルト５の頭部６とボス部７とに挟持されるので、ボルト５の頭部６及びボス部７をボルト５の軸方向で互いに離間する方向に付勢する。これにより、カバー１がスプリングワッシャとしての機能を発揮し、ボルト５が緩み難くなる。
更に、カバー１を排気マニホールド４に締結したときに、ボルト５の頭部６及びボス部７への付勢力が所望の値になるように挟持部３を形成することは容易であるので、本実施形態のカバー１の締結構造は、従来の締結構造と比較して、カバー１の保持力のバラツキを低減できる。従って、排気マニホールド４からカバー１への振動及び熱の伝達性のバラツキを低減できる。

また、第１の屈曲部８及び第２の屈曲部９は、円環形状に形成されるので、カバー１が排気マニホールド４に締結されたときに、座面６ａ及び７ａに略円環状に接触する。従って、第１の屈曲部８及び第２の屈曲部９がボルト貫通孔２の周囲の一部分に設けられた場合と比較して、カバー１と排気マニホールド４との接触面積が大きくなるので、接触部の面圧を低減できる。これにより、第１の屈曲部８及び第２の屈曲部９の疲労破損を抑制できる。

本実施形態では、自由端１１が頂部９ａの若干手前まで延出するように構成したが、頂部９ａと自由端１１とがボルト貫通孔２の軸線方向で同じ位置まで突出するか、あるいは自由端１１が頂部９ａより若干突出するようにしてもよい。これらの場合でも、ボルト５を締め込むことによって、挟持部３を撓ませつつ頂部９ａを座面７ａに接触させることができるので、同様の効果が得られる。

図５に示すように、カバー１の第１の屈曲部８と第２の屈曲部９との間の部位を、ボルト貫通孔２の軸線方向から見て第１の屈曲部８と第２の屈曲部９とが少なくともその一部で重なるように傾斜させてもよい。このようにすれば、ボルト貫通孔２と頂部９ａとの距離が短くなってボス部７を小さくできるので、排気マニホールド４全体の重量を低減できる。

以上の実施形態では、カバー１を排気マニホールド４に締結したときに、頂部８ａが座面６ａに接触し、頂部９ａ及び自由端１１が座面７ａに接触するが、これとは逆に、頂部８ａが座面７ａに接触し、頂部９ａ及び自由端１１が座面６ａに接触するようにしてもよい。
また、以上の実施形態では、挟持部３に第１の屈曲部８及び第２の屈曲部９を１つずつ形成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、挟持部３に第１の屈曲部８及び第２の屈曲部９を少なくとも１つずつ形成すればよい。このとき、円筒部１０は最内方の第１の屈曲部８の内方先端部に連接すればよい。

なお、本発明は、排気マニホールドのカバーの締結構造だけではなく、ボルトを用いたカバーの締結構造に広く適用でき、特に、エンジンの排気系部品のような、高温かつ振動する部品のカバーの締結構造に有用である。

本発明のカバーの締結構造を構成するカバーの全体図。 同上のボルト貫通孔周辺の構造を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は断面図。 同上の構造を示す断面図。 カバーが排気マニホールドに対して移動したときにおける頂部の移動状況を示し、（Ａ）はカバーが揺動したときの説明図、（Ｂ）はカバーが摺動したときの説明図。 本発明のカバーの締結構造の他の実施形態の構造を示す断面図。

符号の説明

１ カバー
２ ボルト貫通孔
３ 挟持部
４ 排気マニホールド
５ ボルト
６ 頭部
７ ボス部
８ 第１の屈曲部
８ａ 頂部
９ 第２の屈曲部
９ａ 頂部
１０ 円筒部
１１ 自由端

Claims (3)

1. 弾性を有する薄板部材で形成されるとともにボルト貫通孔が設けられたカバーを、ボルトを用いて構造物に締結するカバーの締結構造であって、
   前記カバーの前記ボルトの頭部と前記構造物との間に挟持される挟持部に、前記ボルト貫通孔から外方に向かって、前記ボルト貫通孔の軸線方向であって相互に反対を向く方向に前記薄板部材の表裏面から夫々頂部が突出した第１の屈曲部及び第２の屈曲部を少なくとも１つずつ形成するとともに、
   前記ボルト貫通孔の軸線方向に延びつつ前記ボルトの頭部と前記構造物との間に挟持され、前記カバーを前記構造物に締結したときに前記ボルトの締付量を制限する略円筒形状の円筒部を、最内方に位置する前記第１の屈曲部の内方先端部に連接したことを特徴とするカバーの締結構造。
2. 前記円筒部の自由端は、前記カバーを締結しない状態において、前記第２の屈曲部の頂部の突出する方向にその若干手前まで延出することを特徴とする請求項１に記載のカバーの締結構造。
3. 前記第１の屈曲部及び第２の屈曲部は、円環形状に形成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のカバーの締結構造。

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