JP4398222B2 - 防振遮熱板 - Google Patents

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Description

本発明は、例えば自動車用エンジンの排気マニホールド周辺に配設される防振遮熱板に関するものである。
図３に示すように自動車エンジン１００の排気マニホールド１０１は、エンジン１００の運転に伴い内部を数百度になる高温の燃焼排ガスが流れる。このため、排気マニホールド１０１から発生する熱や振動がエンジンルーム内や車両外部に放散されないように、排気マニホールド１０１の周りに防振遮熱板１０２を設置している。排気マニホールド１０１に防振遮熱板１０２をボルト１０３で直接取付けると、排気マニホールド１０１の熱や振動が防振遮熱板１０２に伝達され、防振遮熱板１０２の設置効果が低減する。このため、排気マニホールド１０１と防振遮熱板１０２との接合は不図示の緩衝部材を介して行われている。
実開昭５６−１７３１４号公報には、振動源への取付け部に金網部材を配設し、該金網部材を耐熱金属板に一体的に接合する遮熱板が開示されている。実開平４−７１７３３号公報には、内外の金属板と、これら金属板の間に略全面に亘って介装される耐熱性のメッシュとで構成し、該金属板を遮熱板の取付部周囲で切り欠いて該メッシュを露出させ、この露出した部分のメッシュを固定部材に取り付けた遮熱板が開示されている。これらの遮熱板によれば、振動源の振動を制振できるものの、排気マニホールドからの熱の放散を遮断するには未だ十分満足したものではなく、且つ振動源への取付けが不安定であった。これを解決するものとして、円筒部材（スリーブ）の一端から水平外側に突出する鍔部材（係止片）を有する剛性部材を２つ準備し、円筒部材の他端同士を当接させてカラー部材を構成し、該円筒部材の外径よりも大きく、鍔部材の外径より小さな穴が明けられた金網部材を該円筒部材に遊嵌状態で取付けた遮熱板が知られている。この遮熱板によれば、カラー部材は振動源の所定の固定場所に強力にボルト締めされると共に、カラー部材と金網部材の接合は遊嵌状態であり、両者の接触部分は一部で且つ変動するため遮熱効果が高い。
実開昭５６−１７３１４号公報（請求項１） 実開平４−７１７３３号公報（請求項１）
しかしながら、上記のような遮熱効果の高い遮熱板は、排気マニホールドの横振動によりカラー部材と金網部材が衝突し、異音が発生すると共に、金網部材が損傷するという問題がある。
従って、本発明の目的は、排気マニホールドの振動による異音の発生がなく、遮熱効果や防振効果が高い防振遮熱板を提供することにある。
すなわち、本発明は上記従来の課題を解決するものであって、振動源に固定された熱源からの熱の放散を緩和するため、該熱源表面との間に隙間を形成しつつ熱源の少なくとも一部を被覆するように固定される防振遮熱板であって、防振遮熱板本体部と、該防振遮熱板本体部の開穴に位置し且つ該熱源にボルト締めされる一対の係止片を備えるカラー部材と、該カラー部材の一対の係止片間に介在する部分の形状が略Ｃ字断面形状であるワッシャー部材と、該ワッシャー部材と該防振遮熱板本体部を接合する接合部材を備えるものであって、該カラー部材は、円筒部材と該円筒部材の一端に形成される鍔状の係止片からなる外側カラー部材と、円筒部材と該円筒部材の一端に形成される鍔状の係止片からなる内側カラー部材を、円筒部材の他端同士が対向するようにして、互いの円筒部材を挿入し嵌合するものであり、防振遮熱板を熱源にボルト締めした状態において、円筒部材の径が大きいカラー部材の当該円筒部材端面が他方のカラー部材の係止片の裏面に当接すると共に、ワッシャー部材はカラー部材の一対の係止片間にバネ力が発現するように介在していることを特徴とする防振遮熱板を提供するものである。
本発明の防振遮熱板によれば、振動源からの振動による異音の発生がなく、且つ振動はワッシャー部材で吸収でき制振効果が高い。更に、熱源とワッシャー部材の接触が主に線接触であるため、熱の伝導も遮断され、遮熱効果が高い。
次に、本発明の実施の形態における防振遮熱板を図１及び図２を参照して説明する。図１は本実施の形態例の防振遮熱板の緩衝部材部分を拡大して示す縦断面図、図２は本実施の形態例の防振遮熱板を正面から見た図である。なお、本明細書中、上下とは説明の都合上、図面における上下を言うものである。
本発明において、振動源は例えば自動車及び自動車に付設される排気マニホールドが挙げられる。また、熱源としては、例えば自動車の排気マニホールドが挙げられる。本例の防振遮熱板１０は自動車用エンジンの排気マニホールド２０からの熱の放散を緩和するため、排気マニホールド２０表面との間に隙間を形成しつつ排気マニホールド２０の少なくとも一部を被覆するように固定されるものである。
防振遮熱板１０は、防振遮熱板本体部１４と、防振遮熱板本体部１４の開穴に位置し且つ熱源２０にボルト締めされる一対の係止片１２、１３を備えるカラー部材１１と、カラー部材１１の一対の係止片１２、１３間に介在する部分の形状が略Ｃ字断面形状であるワッシャー部材１５と、ワッシャー部材１５と防振遮熱板本体部１４を接合する接合部材１６を備える。
本発明において、一対の係止片を備えるカラー部材としては、円筒部材と該円筒部材の一端に形成される鍔状の係止片からなる外側カラー部材と、円筒部材と該円筒部材の一端に形成される鍔状の係止片からなる内側カラー部材を、円筒部材の他端同士が対向するようにして、互いの円筒部材を挿入し嵌合して得られるものが挙げられる。この円筒部材の他端同士が対向するようにして、互いの円筒部材を挿入する形態としては、内側カラー部材の円筒部材の穴に外側カラー部材の円筒部材が入り込む形態及び外側カラー部材の円筒部材の穴に内側カラー部材の円筒部材が入り込む形態が挙げられる。内側カラー部材とは、防振遮熱板本体部の熱源側に係止片が位置する部分カラー部材を言い、外側カラー部材とは、防振遮熱板本体部の熱源とは反対の側に係止片が位置する部分カラー部材を言う。また、防振遮熱板を熱源にボルト締めした状態においては、円筒部材の径が大きいカラー部材の当該円筒部材端面を他方のカラー部材の係止片の裏面に当接させ、ワッシャー部材を締め過ぎないようにすることが、ワッシャー部材との接合力を適度なものに設定できる点で好ましい。なお、外側カラー部材または内側カラー部材の円筒部材の先端部は屈曲させ、カラー部材の嵌め合いを安定させるものであってもよい。以下、外側カラー部材の円筒部材の穴に内側カラー部材の円筒部材が入り込む形態について説明する。
図１において、内側カラー部材１３はボルト１７が挿通するボルト穴１７１を有する円筒部材１３２と円筒部材１３２の下端部から水平外側に突出する鍔状の係止片１３１を有するものである。ボルト穴１７１はボルト１７の外径よりも少し大きな径であり、ボルト１７は抵抗なく挿入できる。内側カラー部材１３の係止片１３１の上面１３３は、ワッシャー部材１５の略Ｃ字断面形状の下方部材と当接するため平面状となっている。また、内側カラー部材１３の円筒部材１３２の長さ（高さ）は、外側カラー部材１２の円筒部材１２２の長さ（高さ）より長く、円筒部材１３２の先端部１３４はやや外側へ屈曲している。
外側カラー部材１２は内側カラー部材１３の円筒部材１３２が挿通する挿通穴１３５を有する円筒部材１２２と円筒部材１２２の上端部から水平外側に突出する鍔状の係止片１２１を有するものである。挿通穴１３５の内径は内側カラー部材１３の円筒部材１３２の外径より僅かに大きい程度が挿入が行いや易く、緩みもない点で好適である。外側カラー部材１２の係止片１２１の裏面１２３は、ワッシャー部材１５の略Ｃ字断面形状の上方部材と当接するため平面状となっている。外側カラー部材１２の円筒部材１２２の長さは、防振遮熱板１０が熱源２０にボルト締めされた状態において、円筒部材１２２の先端が内側カラー部材１３の係止片１３１の上面１３３に当接するような長さである。また、円筒部材１２２と係止片１２１との接合部の外角は面取りがされ、内側カラー部材１３の円筒部材１３２の先端部と嵌め合い状態となっている。
カラー部材１１において、両係止片１２１、１３１の直径Ｌ２は、外側カラー部材１２の円筒部材１２２周りであって、且つ両係止片１２１、１３１間の隙間にワッシャー部材１５の略Ｃ字断面形状部が挿入できる程度の大きさである。また、両係止片１２１、１３１間の隙間Ｌ３はワッシャー部材１５の略Ｃ字断面形状部が挿入されると共に、ワッシャー部材１５のバネ付勢が作用する程度の長さである。
防振遮熱板本体部１４の形状及び加工方法は公知のものが適用できる。防振遮熱板本体部１４には、カラー部材１１などを取付ける直径Ｌ１の穴１４１が形成されている。この穴１４１は防振遮熱板１０を排気マニホールドに取付ける際、排気マニホールドの取付け部１８に対向する位置に形成される。直径Ｌ１の大きさは、カラー部材１１の係止片１２１、１３１の直径よりやや大きめである。これにより、ワッシャー部材１５を一対の係止片１２１、１３１間に取付け、且つ接合部材１６を介して防振遮熱板本体部１４に接合させることができる。また、排気マニホールドの取付け部１８にはボルト１７と螺合する雌螺子１７２が形成されている。
ワッシャー部材１５は、穴側（内側）が略Ｃ字形状断面の環状形状であり、外側が略Ｃ字形状断面の環状形状に連接する平板の環状形状である。このワッシャー部材１５は、例えば、穴側が上方に屈曲した２つの変形ワッシャーを、外側の環状の平板部同士を当接させて上下線対称として組み付けたものである。このため、ワッシャー部材１５は、予め平板の環状形状部分を接合した一体ものであってもよく、また、単に平板の環状形状部分を当接して組み付けたものであってもよいが、単に平板の環状形状部分を当接して組み付けたものが、接合工程が不要である点で好ましい。ワッシャー部材１５の材質は弾発性のある鋼材を用いることができる。
ワッシャー部材１５と防振遮熱板本体部１４を接合する接合部材１６としては、特に制限されないが、本例では略Ｓ字形状断面のリング状部材である。すなわち、略Ｓ字形状の下方の谷部はワッシャー部材１５の環状の平板部分１５１ａが嵌合し、略Ｓ字形状の上方の谷部は防振遮熱板本体部１４の開穴縁が嵌合する。また、略Ｓ字形状の下方の谷部に防振遮熱板本体部１４の開穴縁が嵌合し、上方の谷部にワッシャー部材１５の環状の平板部分１５１ａが嵌合してもよい。
次に、カラー部材１１、ワッシャー部材１５及び接合部材１６で構成される緩衝部材を防振遮熱板本体部１４に取り付ける方法の一例を図１を参照して説明する。防振遮熱板本体部１４には所定箇所に径Ｌ１の穴１４１が明けられている。先ず、内側が上方に屈曲した２つの変形ワッシャー１５ａ、１５ｂを、環状の平板部１５１ａ、１５１ｂを当接させて上下線対称として組み付け、次いでワッシャー部材１５の外側の環状の平板部分を接合部材１６のＳ字の一方の谷部に嵌め込む。次いで、接合部材１６のＳ字の他方の谷部に防振遮熱板本体部１４の開穴縁を嵌め込み、接合部材１６を上下双方から押圧することによりかしめる。次いで、ワッシャー部材１５の付設により形成された穴に対して、内側カラー部材１３を裏面からあてがう。すなわち内側カラー部材１３の係止片１３１の上面１３３がワッシャー部材１５の略Ｃ字断面形状の下方部材に当接するようにする。次に、内側カラー部材１３の円筒部材１３２を外側カラー部材１２の円筒部材１２２の挿入穴１３５に通すことでワッシャー部材１５をカラー部材１１の一対の係止片１２、１３で挟み込み防振遮熱板１０が作製される。上記方法で得られた防振遮熱板１０は、例えば排気マニホールドの全面を覆うようにあてがい、次いでカラー部材１１のボルト穴１７１と排気マニホールド２０の取付け部１８の位置関係を微調整してボルト１７により締め付けられる。ボルト１７の締め付けにより、カラー部材１１とワッシャー部材１５の固定が安定し、且つカラー部材１１と排気マニホールド２０の固定が安定する（図１参照）。
防振遮熱板本体部１４は、熱源に固定されるカラー部材１１にワッシャー部材１５の略Ｃ字断面形状部のバネ付勢力で支持されている。カラー部材１１は剛性材料であり、ボルト締めによって変形するものではない。従って、上下一対の係止片１２１、１３１間に配設されたワッシャー部材１５は溶着固定ではないものの、脱落することはない。
本実施の形態の防振遮熱板１０によれば、緩衝部材がカラー部材１１、ワッシャー部材１５及び接合部材の３種類の部品点数であり、且つ簡易な構造であるためコストを低減できる。また、振動源からの振動はワッシャー部材のバネ作用で吸収でき制振効果が高い。特に横振動があっても防振遮熱板本体部１４がカラー部材１１に接触することはないため、異音の発生や損傷が生じることはない。更に、熱源からの熱の伝導もワッシャー部材で遮断され、遮熱効果が高い。
本実施の形態例の防振遮熱板の緩衝部材部分を拡大して示す縦断面図である。 本実施の形態例の防振遮熱板を正面から見た図である。 従来の防振遮熱板と排気マニホールドの設置方法を説明する図である。
符号の説明
１０、１０２ 防振遮熱板
１１ カラー部材
１２ 外側カラー部材
１３ 内側カラー部材
１４ 防振遮熱板本体部
１５ ワッシャー部材
１６ 接合部材
１７、１０３ ボルト
１８ 排気マニホールドの取り付け部
２０、１０１ 熱源（排気マニホールド）
１２１、１３１ 係止片
１２３、１３２ 係止片の裏面
１２２、１３２ 円筒部材
１７１ ボルト穴

Claims (3)

  1. 振動源に固定された熱源からの熱の放散を緩和するため、該熱源表面との間に隙間を形成しつつ熱源の少なくとも一部を被覆するように固定される防振遮熱板であって、防振遮熱板本体部と、該防振遮熱板本体部の開穴に位置し且つ該熱源にボルト締めされる一対の係止片を備えるカラー部材と、該カラー部材の一対の係止片間に介在する部分の形状が略Ｃ字断面形状であるワッシャー部材と、該ワッシャー部材と該防振遮熱板本体部を接合する接合部材を備えるものであって、
    該カラー部材は、円筒部材と該円筒部材の一端に形成される鍔状の係止片からなる外側カラー部材と、円筒部材と該円筒部材の一端に形成される鍔状の係止片からなる内側カラー部材を、円筒部材の他端同士が対向するようにして、互いの円筒部材を挿入し嵌合するものであり、防振遮熱板を熱源にボルト締めした状態において、円筒部材の径が大きいカラー部材の当該円筒部材端面が他方のカラー部材の係止片の裏面に当接すると共に、ワッシャー部材はカラー部材の一対の係止片間にバネ力が発現するように介在していることを特徴とする防振遮熱板。
  2. 前記ワッシャー部材は、穴側が上方又は下方に屈曲した２つの変形ワッシャーを、外側の環状平板部同士を当接させて上下線対称として組み付けたものであることを特徴とする請求項１記載の防振遮熱板。
  3. 前記熱源が、自動車用エンジンの排気マニホールドであることを特徴とする請求項１又は２記載の防振遮熱板。
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