WO2022065467A1 - 板構造体および遮熱板 - Google Patents

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WO2022065467A1
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fixed piece
plate
plate structure
fixed
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English (en)
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Inventor
純哉 北
Original Assignee
いすゞ自動車株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B39/00—Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B77/00—Component parts, details or accessories, not otherwise provided for
    • F02B77/11—Thermal or acoustic insulation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B5/00—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them
    • F16B5/02—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of fastening members using screw-thread
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00—Thermal insulation in general
    • F16L59/12—Arrangements for supporting insulation from the wall or body insulated, e.g. by means of spacers between pipe and heat-insulating material; Arrangements specially adapted for supporting insulated bodies

Definitions

  • This disclosure relates to a plate structure and a heat shield plate.
  • a step is formed between the support plate 7 exemplified in FIGS. 2 and 7 of Patent Document 1 and the lower end mounting portion 36.
  • the force due to the vibration of the support plate 7 acts on the bent portion connecting the support plate 7 and the lower end mounting portion 36, and the stress is concentrated on the bent portion of the bent portion. Such concentration of stress is a factor of deterioration of durability.
  • An object of the present disclosure is to provide a plate structure and a heat shield plate that alleviate stress concentration and improve durability.
  • the plate structure of one aspect of the present disclosure includes non-fixed pieces, inclined pieces, and fixed pieces arranged in order in the first direction, which is one direction from the tip to the end of the plate material, and the fixed pieces are fixtures.
  • the inclined piece has a steep slope portion and a gentle slope portion arranged side by side in a second direction intersecting the first direction, and the inclination angle of the gentle slope portion with respect to the first direction is the steep slope portion. It is smaller than the tilt angle of the portion with respect to the first direction.
  • the above plate structure is formed at one end.
  • the inclined piece has a steeply inclined portion and a gently inclined portion having different inclination angles, it is possible to increase the places where stress is concentrated. This is advantageous for relaxing the concentration of stress at each location, and the durability can be improved.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a heat shield plate including the plate structure of the embodiment.
  • FIG. 2 is a side view illustrating the side surface of the inclined piece of FIG.
  • the longitudinal direction of the folded portion 3 of the heat shield plate 1 is the X direction in one direction from the tip to the end of the plate structure 10, and the folded portion of the heat shield plate 1 is folded in the direction in which the plate structure 10 intersects.
  • the lateral direction of the portion 3 is the Y direction, and the direction orthogonal to each of the X direction and the Y direction is the Z direction.
  • each of the heat shield plate 1 and the plate structure 10 of the present disclosure is formed from a plate material by press molding. Therefore, each of those bent portions is formed into a roundness having a predetermined bending radius by bending. In the present embodiment, the roundness due to the bending process is omitted in order to avoid the complexity of the figure.
  • the heat shield plate 1 provided with the plate structure 10 of the embodiment covers the turbine of a turbocharger of an engine (not shown).
  • the heat shield plate 1 is formed of a main body portion 2, a folded portion 3, and a plurality of fixing portions 4 by press molding from a plate material.
  • the plate material is not limited to one metal plate, but also includes a material in which a plurality of metal plates are laminated. Further, the material constituting the plate material is not limited to metal, and a heat insulating material having high heat insulating properties may be sandwiched between a plurality of metal plates.
  • the main body 2 is a part where a plate material extending from one end to the end forms a half-cylinder shape and covers the turbine.
  • the folded-back portion 3 is a portion formed by folding back one end of the main body portion 2, and abuts on an exhaust manifold (not shown).
  • the folded-back portion 3 is composed of a plate structure 10.
  • the fixing portion 4 is formed at two locations on the main body portion 2 and one location on the folded portion 3, and is a portion to be fixed by the fixing tool. As for the fixing portion 4, two portions formed on the main body portion 2 are fixed to the turbine, and one portion formed on the portion of the folded-back portion 3 protruding outward in the X direction from the main body portion 2 is fixed to the exhaust manifold.
  • the shape of the main body 2 is not limited to the half-cylinder shape, but may be a plate shape.
  • the heat shield plate 1 in which the main body 2 is formed in a plate shape includes a plate that functions as a support plate that supports a member that covers a separate turbine.
  • the plate structure 10 is a portion constituting the folded-back portion 3 which is one end of the heat shield plate 1, is composed of the same plate material as the heat shield plate 1, and is formed by press molding from the plate material like the heat shield plate 1.
  • the plate structure 10 includes a non-fixed piece 11, an inclined piece 12, and a fixed piece 13 arranged in order in the X direction.
  • a piece or a plate piece indicates a part of a plate material, and each of them forms a plate shape.
  • the pieces or plate pieces shall have a front surface and a back surface perpendicular to the respective plate thickness directions. However, neither the front surface nor the back surface need to be perpendicular to the plate thickness direction, and may be inclined within a range that can be regarded as vertical.
  • the non-fixed piece 11 is a plate piece that is not fixed by the fixture.
  • the fixing piece 13 is a plate piece having a fixing portion 4 and being fixed by a fixing tool. Further, the fixed piece 13 is arranged above the non-fixed piece 11 in the Z direction, the height of the non-fixed piece 11 and the fixed piece 13 are different in the Z direction, and a step is formed between the non-fixed piece 11 and the fixed piece 13. ⁇ S is formed.
  • the inclined piece 12 is a plate piece inclined with respect to the X direction, and is a plate piece connecting the non-fixed piece 11 and the fixed piece 13.
  • the inclined pieces 12 form a continuous plate shape having steeply inclined portions 14 and gently inclined portions 15 arranged side by side in the Y direction.
  • the continuous plate shape means a state in which the boundary between the steeply inclined portion 14 and the gently inclined portion 14 is seamlessly connected to each other.
  • the boundary between the steeply inclined portion 14 and the gently inclined portion 15 be a bisector when the inclined piece 12 is bisected in the Y direction.
  • each of the steep slope portion 14 and the gentle slope portion 15 is made wider than the other. It is advantageous to disperse the acting stress.
  • a line segment perpendicular to the plate thickness direction of each plate piece is defined in the side view viewed from the side of the gentle slope portion 15 in the Y direction toward the side of the steep slope portion 14.
  • the line segment L1 is the line segment of the non-fixed piece 11
  • the line segment L3 is the line segment of the fixed piece 13
  • the line segment L4 is the line segment of the steep slope portion 14
  • the line segment L5 is the line segment of the gentle slope portion 15. do.
  • the angle formed in the present disclosure shall indicate the smaller of the angles formed by the intersection of two line segments or lines extending from those line segments.
  • the tilt angle indicates the tilt angle of the tilt piece 12, and indicates the tilt angle with respect to the X direction.
  • the inclination angle is an inclination angle with respect to the non-fixed piece 11 because the line segment L1 is a line segment in the X direction.
  • the line segment L1 and the line segment L3 are line segments in the X direction and are substantially parallel to each other, and each of the non-fixed piece 11 and the fixed piece 13 is substantially parallel to each other.
  • substantially parallel means that they are parallel to each other, and one plate piece may be inclined with respect to the other plate piece within a range that can be regarded as parallel to each other.
  • substantially parallel means that the angle formed by the line segment L1 and the line segment L3 is within 10 degrees ( ⁇ / 18 [rad]) (including 10 degrees).
  • the inclined piece 12 is configured to have a steeply inclined portion 14 and a gently inclined portion 15 having different inclination angles with respect to the non-fixed piece 11.
  • the tilt angle ⁇ of the gentle slope portion 15 with respect to the non-fixed piece 11 is smaller than the tilt angle ⁇ of the steep slope portion 14 with respect to the non-fixed piece 11.
  • the angle difference between the tilt angle ⁇ and the tilt angle ⁇ is within the range of 15 degrees or more and 45 degrees or less.
  • the angle difference is within that range, the effect of evenly distributing the stress concentration can be obtained, but when the angle difference is smaller than 15 degrees or the angle difference is larger than 45 degrees, the stress concentration is concentrated on a specific point. It becomes remarkable.
  • the inclination angle ⁇ is an angle in the range of 60 degrees or more and 90 degrees or less (including 60 degrees and 90 degrees).
  • the tilt angle ⁇ is smaller than 60 degrees, if the angle difference between the tilt angle ⁇ and the tilt angle ⁇ is to be within the above range, the length of the gentle slope portion 15 in the X direction becomes long, and the gentle slope portion 15 becomes longer. Stress concentrates on a specific point due to its own vibration. Further, when the inclination angle ⁇ is larger than 90 degrees, the strength of the boundary between the steeply inclined portion 14 and the non-fixed piece 11 and the fixed piece 13 decreases.
  • the inclined piece 12 is not fixed from the back surface 15a of the gentlely inclined portion 15 to the back surface 14a of the steeply inclined portion 14 in the side view.
  • a part of the back surface 11a of the piece 11 has a protruding shape.
  • the inclined piece 12 is a side surface master, and the shape surrounded by the back surface 15a of the gentle inclined portion 15, the back surface 14a of the steeply inclined portion 14, and the back surface 11a of a part of the non-fixed piece 11a has a substantially triangular shape. Make up.
  • the substantially triangular shape includes a triangular shape composed of three line segments, and at least one of the vertices may have a rounded shape within a range that can be regarded as a triangular shape, for example, a corner. It shall also include a round triangle shape.
  • the boundary between the fixed piece 13 and the steeply inclined portion 14 and the boundary between the fixed piece 13 and the gently inclined portion 15 are viewed from the side, and the steeply inclined portion 14 does not protrude from the surface 15b of the gently inclined portion 15.
  • the boundary between the fixed piece 13 and the steeply inclined portion 14 and the boundary between the fixed piece 13 and the gently inclined portion 15 are arranged substantially linearly in the Y direction.
  • arranging in a substantially straight line includes a state in which the boundaries are aligned in the Y direction, and even if the boundaries are deviated in the X direction within a range that can be regarded as a straight line. Make it good.
  • the plate structure 10 of the present embodiment has a steeply inclined portion 14 and a gently inclined portion 15 in which the inclined piece 12 has a different inclination angle with respect to the non-fixed piece 11.
  • the plate structure 10 having the steeply inclined portion 14 and the gently inclined portion 15 having different inclination angles is one of the back surface 15a of the gently inclined portion 15 and the back surface 14a of the steeply inclined portion 14 and the non-fixed piece 11 in the inclined piece 12 in a side view.
  • the shape surrounded by the back surface 11a of the portion forms a substantially triangular shape. Therefore, according to the plate structure 10, it is possible to increase the number of places where stress is concentrated in the inclined piece 12. This is advantageous for relaxing the concentration of stress at each location, and the durability can be improved.
  • the concentrated stress in the plate structure 10 is the boundary portion between the fixed piece 13 and the steep slope portion 14, the boundary portion between the fixed piece 13 and the gentle slope portion 15, the non-fixed piece 11 and the steep slope portion 14. It is dispersed in the boundary portion of the non-fixed piece 11 and the boundary portion of the loosely inclined portion 15. By dispersing the stress in this way, the concentration of stress at one place is relaxed.
  • the front surface of the inclined piece connecting the non-fixed piece 11 and the fixed piece 13 is directed from the back surface to the front surface. It is different from the structure in which ribs are formed, which are projected in the direction of the surface or recessed in the direction from the front surface to the back surface.
  • the strength of the inclined piece itself is increased, but the stress is concentrated in the vicinity of the boundary with the fixed piece 11 as in the case of the inclined piece in which the rib is not formed.
  • the durability is improved by providing the rib in the bending process by press molding. It will decrease. As described above, the stress concentration cannot be effectively dispersed in the configuration in which the ribs are provided on the inclined pieces.
  • the inclined piece 12 of the present embodiment has the steeply inclined portion 14 and the gently inclined portion 15 having different inclination angles, the concentration of stress near the boundary with the non-fixed piece 11 and the fixed piece 14 is relaxed.
  • the heat shield plate 1 has a gentle inclined portion 15 arranged on the outside of the folded portion 3 in the Y direction and a steeply inclined portion 14 arranged on the inside.
  • the folded-back portion 3 of the heat shield plate 1 is formed by folding back one end of the main body portion 2, and the boundary between the main body portion 2 and the folded-back portion 3 is bent by press molding. Therefore, if the gently inclined portion 15 is arranged adjacent to the boundary, the surface of the inclined piece 12 becomes a more complicated shape, which makes manufacturing difficult. Therefore, by arranging the gentle inclined portion 15 on the outside of the folded portion 3 in the Y direction and the steeply inclined portion 14 on the inside, it is possible to easily form the inclined piece 12 by bending by press molding. Become.
  • the fixed piece 13 is arranged on the upper side in the Z direction with respect to the non-fixed piece 11
  • the fixed piece 13 is arranged on the lower side in the Z direction with respect to the non-fixed piece 11. May be good.
  • the plate structure 10 is applicable to the present disclosure.
  • the plate structure and heat shield plate according to the present disclosure can be widely applied to a technique for relaxing stress concentration and improving durability.
  • Heat shield plate 1 Heat shield plate 2 Main body 3 Folded part 4 Fixed part 10 Plate structure 11 Non-fixed piece 12 Inclined piece 13 Fixed piece 14 Steeply inclined part 15 Loosely inclined part

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Abstract

板構造体１０は、板材の先端から末端に向かう一方向であるＸ方向に順に配置された非固定片１１、傾斜片１２、および、固定片１３を備える。固定片１３は、固定具により固定されている。傾斜片１２は、Ｘ方向に対して傾斜して非固定片１１および固定片１３を連結する。非固定片１１および固定片１３との間に、段差ΔＳが形成されている。傾斜片１２は、Ｙ方向に並んで配置された急斜部１４と緩斜部１５とを有する。緩斜部１５のＸ方向に対する傾斜角度βは、急斜部１４のＸ方向に対する傾斜角度αよりも小さい。

Description

板構造体および遮熱板
　本開示は、板構造体および遮熱板に関する。
　ターボチャージャあるいはターボチャージャの近傍の排気管に遮熱板を取り付けたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
日本国特開平９－１５８７４３号公報
　ところで、上記の特許文献１の図２、図７に例示される支持板７と下端取付部３６との間に段差が形成されている。このように、段差が形成された板構造では、支持板７と下端取付部３６とを連結する曲げ部に支持板７の振動による力が作用して曲げ部の屈曲部分に応力が集中する。このような応力の集中は耐久性の低下の要因となっている。
　本開示の目的は、応力の集中を緩和して、耐久性を向上する板構造体および遮熱板を提供することである。
　本開示の一態様の板構造体は、板材の先端から末端に向かう一方向である第一方向に順に配置された非固定片、傾斜片、および、固定片を備え、前記固定片が固定具により固定され、前記傾斜片が前記第一方向に対して傾斜して前記非固定片および前記固定片を連結し、前記非固定片および前記固定片との間に段差が形成された板構造体において、前記傾斜片は前記第一方向に交差する第二方向に並んで配置された急斜部と緩斜部とを有し、前記緩斜部の前記第一方向に対する傾斜角度は前記急斜部の前記第一方向に対する傾斜角度よりも小さい。
　本開示の一態様の遮熱板は、上記の板構造体が一端部に形成されている。
　本開示の板構造体および遮熱板によれば、傾斜片が傾斜角度の異なる急斜部と緩斜部とを有することで、応力が集中する箇所を増やすことができる。これにより、それぞれの箇所の応力の集中を緩和するには有利になり、耐久性を向上することができる。
図１は、実施形態の板構造体を備える遮熱板を例示する斜視図である。 図２は、図１の傾斜片の側面を例示する側面図である。
　以下に、本開示における板構造体および遮熱板の実施形態について説明する。図中において、板構造体１０の先端から末端に向かう一方向で、遮熱板１の折返し部３の長手方向をＸ方向とし、板構造体１０の交差する方向で、遮熱板１の折返し部３の短手方向をＹ方向とし、Ｘ方向およびＹ方向のそれぞれに直交する方向をＺ方向とする。
　なお、図中では、構成が分かり易いように寸法を変化させており、必ずしも実際に製造するものの比率とは一致させていない。また、本開示の遮熱板１および板構造体１０のそれぞれは板材からプレス成型により形成されるものである。それ故、それらのそれぞれの屈曲部分は曲げ加工による所定の曲げ半径を有する丸みが形成される。本実施形態においては図の煩雑さを回避するためにその曲げ加工による丸みを省略するものとする。
　図１に例示するように、実施形態の板構造体１０を備える遮熱板１は、図示しないエンジンのターボチャージャのタービンを覆うものである。遮熱板１は板材からプレス成型により、本体部２と折返し部３と複数の固定部４と形成されて構成される。
　本開示において板材とは、一枚の金属板に限定されず、複数枚の金属板が積層したものも含むものとする。また、板材を構成する材料は金属に限定されず、複数枚の金属板の間に断熱性の高い断熱材を挟持したものでもよい。
　本体部２は一端から末端に向かって延在した板材が半筒形状を成して、タービンを覆う部位である。折返し部３は本体部２の一端部が折り返されて形成された部位であり、図示しないエキゾーストマニホールドに当接する。折返し部３は板構造体１０で構成される。固定部４は本体部２に二箇所、折返し部３に一箇所の計三箇所に形成され、固定具により固定される部位である。固定部４は本体部２に形成された二箇所がタービンに固定され、折返し部３の本体部２からＸ方向外側に向かって張り出した部位に形成された一箇所がエキゾーストマニホールドに固定される。
　なお、本体部２の形状は半筒形状に限定されずに、板形状であってもよい。本体部２が板状に形成された遮熱板１としては、別体のタービンを覆う部材を支持する支持板として機能するものも含むものとする。
　板構造体１０は遮熱板１の一端部である折返し部３を構成する部分であり、遮熱板１と同一の板材で構成され、遮熱板１と同様に板材からプレス成型により形成される。板構造体１０はＸ方向に順に配置された非固定片１１、傾斜片１２、および、固定片１３を備えて構成される。本開示において片あるいは板片とは板材の部位を示すものであり、それぞれが一枚の板形状を成す。片あるいは板片は、それぞれの板厚方向に垂直な表面および裏面を有するものとする。ただし、表面および裏面のいずれもが板厚方向に対して垂直である必要はなく、垂直と見做せる範囲で傾斜していてもよい。
　非固定片１１は固定具により固定されていない板片である。固定片１３は固定部４を有して固定具により固定される板片である。また、固定片１３は非固定片１１よりもＺ方向上側に配置され、非固定片１１と固定片１３とはＺ方向の高さが異なり、非固定片１１と固定片１３との間に段差ΔＳが形成される。傾斜片１２はＸ方向に対して傾斜した板片であり、非固定片１１と固定片１３とを連結する板片である。傾斜片１２はＹ方向に並んで配置された急斜部１４および緩斜部１５を有した切れ目のない板形状を成す。本開示において切れ目のない板形状とは急斜部１４および緩斜部１４の境界に切れ目なく、それらが連続的に繋がっている状態を示す。
　急斜部１４および緩斜部１５の境界は傾斜片１２のＹ方向に二等分した場合の二等分線とすることが望ましい。急斜部１４および緩斜部１５の傾斜片１２における専有面積をそれぞれ等しくすることで、急斜部１４および緩斜部１５のどちらか一方を他方よりも広くした場合に比して、それぞれに作用する応力を分散するには有利になる。
　図２に例示するように、Ｙ方向の緩斜部１５の側から急斜部１４の側に向かって見た側面視において、それぞれの板片の板厚方向に垂直な線分を定義する。線分Ｌ１は非固定片１１の線分とし、線分Ｌ３は固定片１３の線分とし、線分Ｌ４は急斜部１４の線分とし、線分Ｌ５は緩斜部１５の線分とする。以下、本開示においてなす角は二つの線分あるいはそれらの線分を延長した線が交差してできる角度のうちの小さい方の角度を示すものとする。また、本開示において傾斜角度は傾斜片１２の傾斜角度を示すものとし、Ｘ方向に対する傾斜した角度を示す。本実施形態において傾斜角度は線分Ｌ１がＸ方向の線分であることから、非固定片１１に対する傾斜角度とする。
　線分Ｌ１および線分Ｌ３はＸ方向の線分であり、互いに略平行であり、非固定片１１および固定片１３のそれぞれは互いに略平行である。本開示において略平行とは互いに平行であることを含むものであり、互いに平行と見做せる範囲で一方の板片が他方の板片に対して傾斜してもよいものとする。具体的に、略平行とは互いの線分Ｌ１および線分Ｌ３のなす角が１０度（π／１８［ｒａｄ］）以内（１０度も含む）であれば含むものとする。
　傾斜片１２は非固定片１１に対する傾斜角度が異なる急斜部１４および緩斜部１５を有して構成される。緩斜部１５の非固定片１１に対する傾斜角度βは急斜部１４の非固定片１１に対する傾斜角度αよりも小さい。
　具体的に、傾斜角度αと傾斜角度βとの角度差は、１５度以上かつ４５度以下の範囲に収まることが望ましい。角度差がその範囲に収まると応力の集中を均等に分散する効果が得られるが、角度差が１５度よりも小さい、あるいは、角度差が４５度よりも大きいと特定の箇所に対する応力の集中が顕著となる。
　さらに、傾斜角度αは６０度以上かつ９０度以下の範囲（６０度および９０度を含む）の角度であることが望ましい。傾斜角度αが６０度よりも小さい場合に、傾斜角度αと傾斜角度βとの角度差を前述の範囲に収めようとすると緩斜部１５のＸ方向の長さが長くなり、緩斜部１５自身が振動により特定の箇所に応力が集中する。また、傾斜角度αが９０度よりも大きい場合に、急斜部１４と非固定片１１および固定片１３との境界の強度が低下する。
　傾斜角度が異なる急斜部１４および緩斜部１５を有して構成されることで、傾斜片１２は、側面視で、緩斜部１５の裏面１５ａから急斜部１４の裏面１４ａと非固定片１１の一部の裏面１１ａとが突出する形状を成す。具体的に、傾斜片１２は、側面師で、緩斜部１５の裏面１５ａと急斜部１４の裏面１４ａと非固定片１１ａの一部の裏面１１ａとで囲われた形状が略三角形状を成す。本開示において略三角形状とは三つの線分から成る三角形状を含むものであり、三角形状と見做せる範囲で各頂点のうちの少なくとも一つの頂点が丸みを帯びた形状でもよく、例えば、角丸三角形状も含むものとする。
　また、傾斜片１２は、固定片１３および急斜部１４の境界と固定片１３および緩斜部１５の境界とが、側面視で、緩斜部１５の表面１５ｂから急斜部１４が突出しない位置に設定される。具体的に、固定片１３および急斜部１４の境界と固定片１３および緩斜部１５の境界とがＹ方向で略直線状に並ぶ。本開示において略直線状に並ぶとはそれぞれの境界がＹ方向に一直線上に並んだ状態を含むものであり、それぞれの境界の並びが直線状と見做せる範囲でＸ方向にずれていてもよいものとする。側面視で緩斜部１５の表面１５ｂから急斜部１４が突出すると、その突出した近傍に応力が集中するおそれがある。そこで、本実施形態のように固定片１３および急斜部１４の境界と固定片１３および緩斜部１５の境界とを合わせることで、表面から突出した部位が形成されない構造にすることができる。
　以上のように、本実施形態の板構造体１０は、傾斜片１２が非固定片１１に対する傾斜角度の異なる急斜部１４と緩斜部１５とを有する。傾斜角度の異なる急斜部１４および緩斜部１５を有する板構造体１０は、側面視で傾斜片１２における緩斜部１５の裏面１５ａと急斜部１４の裏面１４ａと非固定片１１の一部の裏面１１ａとで囲われた形状が略三角形状を成す。それ故、板構造体１０によれば、傾斜片１２において応力が集中する箇所を増やすことができる。これにより、それぞれの箇所の応力の集中を緩和するには有利になり、耐久性を向上することができる。
　具体的に、板構造体１０において集中的な応力は、固定片１３および急斜部１４の境界部分と、固定片１３および緩斜部１５の境界部分と、非固定片１１および急斜部１４の境界部分と、非固定片１１および緩斜部１５の境界部分とに分散される。このように、応力が分散されることで、一箇所における応力の集中が緩和される。
　なお、本実施形態の傾斜角度の異なる急斜部１４および緩斜部１５を有する傾斜片１２の構造は、非固定片１１および固定片１３を連結する傾斜片の表面を裏面から表面に向かう方向に突出させたあるいは表面から裏面に向かう方向に窪ませたリブが形成された構造と異なる。リブが形成された傾斜片では傾斜片自体の強度が高まるがリブを形成していない傾斜片と同様に固定片１１との境界近傍に応力が集中する。また、仮に、非固定片１１および傾斜片、あるいは、固定片１３および傾斜片の屈曲部分で応力が集中する部分にリブを設けても、プレス成型による曲げ加工ではリブを設けることで耐久性が低下することになる。このように、傾斜片にリブを設ける構成では応力の集中を効果的に分散することはできない。一方、本実施形態の傾斜片１２は傾斜角度の異なる急斜部１４および緩斜部１５を有することで、非固定片１１や固定片１４との境界近傍の応力の集中が緩和される。
　遮熱板１は、折返し部３のＹ方向の外側に緩斜部１５が配置され、内側に急斜部１４が配置されることが望ましい。遮熱板１の折返し部３は本体部２の一端が折り返されて形成されており、本体部２と折返し部３との境界にプレス成型による曲げ加工が施される。それ故、その境界に隣接して緩斜部１５を配置すると傾斜片１２の表面がより複雑な形状となり、製造が難しくなる。そこで、折返し部３のＹ方向の外側に緩斜部１５が配置され、内側に急斜部１４が配置されることで、プレス成型による曲げ加工により容易に傾斜片１２を形成することが可能となる。
　既述した実施形態では、非固定片１１に対して固定片１３がＺ方向上側に配置された例を説明したが、非固定片１１に対して固定片１３がＺ方向下側に配置されてもよい。この場合にも本開示に板構造体１０は適用可能である。
　本出願は、2020年9月28日付で出願された日本国特許出願（特願2020-162000）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
　本開示に係る板構造体および遮熱板は、応力の集中を緩和して耐久性を向上する技術に広く適用することができる。
１　遮熱板
２　本体部
３　折返し部
４　固定部
１０　板構造体
１１　非固定片
１２　傾斜片
１３　固定片
１４　急斜部
１５　緩斜部

Claims (8)

  1. 　板材の先端から末端に向かう一方向である第一方向に順に配置された非固定片、傾斜片、および、固定片を備え、前記固定片が固定具により固定され、前記傾斜片が前記第一方向に対して傾斜して前記非固定片および前記固定片を連結し、前記非固定片および前記固定片との間に段差が形成された板構造体において、
    　前記傾斜片は、前記第一方向に交差する第二方向に並んで配置された急斜部と緩斜部とを有し、
    　前記緩斜部の前記第一方向に対する傾斜角度は、前記急斜部の前記第一方向に対する傾斜角度よりも小さい、板構造体。
  2. 　前記第二方向の前記緩斜部の側から前記急斜部の側に向かって見て、前記緩斜部の裏面から、前記急斜部の裏面と前記非固定片または前記固定片のどちらか一方の板片の一部の裏面とが突出し、
    　前記緩斜部の裏面と、突出した前記急斜部の裏面と、前記一方の板片の一部の裏面とで囲われた形状が略三角形状を成す、請求項１に記載の板構造体。
  3. 　前記非固定片または前記固定片のどちらか一方の板片および前記急斜部の境界と、前記一方の板片および前記緩斜部の境界のそれぞれは、前記第二方向の前記緩斜部の側から前記急斜部の側に向かって見て、前記緩斜部の表面から前記急斜部が突出しない位置に配置される、請求項１または２に記載の板構造体。
  4. 　前記急斜部の前記第一方向に対する傾斜角度と前記緩斜部の前記第一方向に対する傾斜角度との角度差は１５度以上かつ４５度以下の範囲に収められる、請求項１～３のいずれか１項に記載の板構造体。
  5. 　前記急斜部の前記第一方向に対する傾斜角度は６０度以上かつ９０度以下の範囲の角度である、請求項４に記載の板構造体。
  6. 　請求項１～５のいずれか１項に記載の板構造体が一端部に形成された、遮熱板。
  7. 　板状または半筒状を成す本体部と、この本体部の前記一端部が折り返された折返し部で構成され、
    　前記板構造体の前記第一方向が前記折返し部の長手方向に向き、前記折返し部の短手方向の外側に前記緩斜部が配置されるとともに内側に前記急斜部が配置される、請求項６に記載の遮熱板。
  8. 　前記非固定片および前記傾斜片のうちの少なくとも前記非固定片が前記本体部に隣接し、前記固定片が前記本体部から外側に張り出す、請求項７に記載の遮熱板。
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