(57)【要約】【課題】排気マニホールドの熱膨張や、排気系の振動に耐えることができ、大型のプレス機を必要とせず、成形性及び商品性の高い、廉価な排気マニホールド遮熱板の構造の提供。【解決手段】排気マニホールドの下方に位置する底壁（１）と、排気マニホールドの側方に位置する側壁（２）とを有して、全体が概略Ｌ字状に構成されており、排気マニホールド遮熱板（１００）の側壁（２）には排気マニホールドの長手方向と直交する方向にリブ（３）が延在しており、排気マニホールド遮熱板（１００）の側壁（２）と底壁（１）との境界部分であって、側壁（２）にリブ（３）が形成されている領域に、開口部（４）が形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気マニホールドの下方に位置する底壁と、排気マニホールドの側方に位置する側壁とを有して、全体が概略Ｌ字状に構成されており、排気マニホールドからの輻射熱を遮断する排気マニホールド遮熱板の構造において、排気マニホールド遮熱板の側壁には排気マニホールドの長手方向と直交する方向にリブが延在しており、排気マニホールド遮熱板の側壁と底壁との境界部分であって、側壁にリブが形成されている領域に、開口部が形成されていることを特徴とする排気マニホールド遮熱板の構造。
【請求項２】
前記開口部は、排気マニホールド遮熱板の側壁側の領域が、リブ側を頂点とする概略三角形状に形成されている請求項１の排気マニホールド遮熱板の構造。
【請求項３】
前記開口部は、排気マニホールド遮熱板とは別体に構成されている板状部材（開口部塞ぎプレート）により覆われている請求項１、２の何れかの排気マニホールド遮熱板の構造。
【請求項４】
前記板状部材を排気マニホールド遮熱板へ固定するために複数の固定部を設け、複数の固定部は排気マニホールドの長手方向と直交する方向に一列に配置されている請求項１〜３の何れか１項の排気マニホールド遮熱板の構造。
【請求項５】
前記リブは、排気マニホールド遮熱板の側壁側にのみ形成され、排気マニホールド遮熱板の底壁側には形成されていない請求項１〜４の何れか１項の排気マニホールド遮熱板の構造。
【請求項６】
前記リブは、排気マニホールド遮熱板の側壁側及び底壁側に形成されている請求項１〜４の何れか１項の排気マニホールド遮熱板の構造。
【請求項７】
排気マニホールドの上方に位置する天井壁をも有しており、全体が概略コ字状に構成されており、前記開口部は、側壁と底壁との境界部分に加えて、側壁と天井壁との境界部分にも形成されている請求項１〜６の何れか１項の排気マニホールド遮熱板の構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気マニホールドの下方に位置する底壁と、排気マニホールドの側方に位置する側壁とを有し、全体が概略Ｌ字状に構成されたエンジンの排気マニホールド遮熱板に関する。
【背景技術】
【０００２】
排気マニホールドに取り付けられて、排気マニホールドから放散する高熱を遮蔽して周辺部品への熱害を防止する遮熱板が各種提案されている。かかる遮熱板は排気マニホールドに固定されるため、排気マニホールドの熱膨張や、排気系の振動の影響を常時受けている。
【０００３】
ここで、遮熱板の排気マニホールドへの取付け部に、例えば、鋼線を編みこんだメタルメッシュのグロメットを用い、遮熱板の振動及び変位を吸収する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
しかし、その様な従来技術（特許文献１）は、遮熱板１枚当たりについて、取付孔と同数のグロメットを必要とし、多数のグロメットを必要とし、且つ、多数のグロメットを組み込む作業に多大なコストを必要とする。
【０００４】
係る問題を解決するため、グロメットを使用せずに遮熱板を排気マニホールドへ取り付ける方法として、遮熱板の取付孔間と直交する方向（排気マニホールドの長手方向と直交する方向）にリブを設けて、当該リブにより熱膨張及び振動を吸収して、排気マニホールドの熱膨張や、排気系の振動の影響を回避する技術も提案されている（特許文献２参照）。
【０００５】
しかし、かかる技術（特許文献２）において、遮熱板１０の基本断面形状をＬ字状（或は「く」字状）に構成し、図８、図９で示すように、リブ３を、Ｌ字状の一方の面（図８、図９の垂直面：排気マニホールドの側方に位置する側壁）１０Ｖのみに形成した場合は、リブ３の終点３ｅに応力が集中する危険性がある。そして、実機による耐久性の評価が必要となり、開発を長引かせてしまう要因となる。
【０００６】
これに対して、図１０で示す様に、上述した応力集中に対処するために、リブ３を当該断面全域に成形することも考えられる。
しかし、図１０で示す様な遮熱板１０は、その曲がり部１０ｒ周辺において、リブ３の伸び率の違いによって成形割れや、シワ等が発生してしまう。そして、その様な成形割れやシワ等は、強度に悪影響を及ぼし、不良品の発生率が増加する要因となる。
これに加えて、図１０で示す従来技術では、曲がり部１０ｒにもリブ３が成型しなければならないので、プレス押圧力を強くする必要があり、１ランク上のプレス機の導入が不可避となる。そして、１ランク上のプレス機の導入は、成型コストの上昇に直結する。
【特許文献１】特開平１１−５０８４２号公報
【特許文献２】特開２００１−２２１１０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、排気マニホールドの熱膨張や、排気系の振動に耐えることができ、大型のプレス機を必要とせず、成形性及び商品性の高い、廉価な排気マニホールド遮熱板の構造の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の排気マニホールド遮熱板（１００）の構造は、排気マニホールド（２００）の下方に位置する底壁（１）と、排気マニホールド（２００）の側方に位置する側壁（２）とを有して、全体が概略Ｌ字状に構成されており、排気マニホールド（２００）からの輻射熱を遮断する排気マニホールド遮熱板の構造において、排気マニホールド遮熱板（の本体１０）の側壁（２）には排気マニホールド（２００）の長手方向と直交する方向にリブ（３）が延在しており、排気マニホールド遮熱板（の本体１０）の側壁（２）と底壁（１）との境界部分であって、側壁（２）にリブ（３）が形成されている領域（４２）に、開口部（４）が形成されている（請求項１）。
開口部（４）は、プレス成型時前に素材上にブランクで切除しておくのが好ましい。
【０００９】
前記開口部（４）は、排気マニホールド遮熱板（本体１０）の側壁（２）側の領域（４２）が、リブ（３）側を頂点とする概略三角形状に形成されているのが好ましい（請求項２）。
【００１０】
前記開口部（４）は、排気マニホールド遮熱板（本体１０）とは別体に構成されている板状部材（開口部塞ぎプレート５）により覆われているのが好ましい（請求項３）。
【００１１】
前記板状部材（５）を排気マニホールド遮熱板（本体１０）へ固定するために複数の固定部（例えば、スポット溶接部６）を設け、複数の固定部（６）は排気マニホールド（２００）の長手方向と直交する方向に一列に配置されているのが好ましい（請求項４）。
特に、排気マニホールド（２００）の長手方向について、開口部（４）の中心軸上に配置されることが好ましい。
【００１２】
前記リブ（３）は、排気マニホールド遮熱板の側壁（２）側にのみ形成され、排気マニホールド遮熱板の底壁（１）側には形成されていない様に構成することが可能である。（請求項５）。
【００１３】
もちろん、前記リブ（３）を、排気マニホールド遮熱板の側壁（２）側及び底壁（１）側に形成することも可能である（請求項６）。
【００１４】
本発明の排気マニホールド遮熱板の構造は、排気マニホールド（２００）の上方に位置する天井壁（１２）をも有しており、全体が概略コ字状に構成されており、前記開口部（４）は、側壁（２）と底壁（１）との境界部分に加えて、側壁（２）と天井壁（１２）との境界部分にも形成されているのが好ましい（請求項７）。
【発明の効果】
【００１５】
上述する構成を具備する本発明によれば、Ｌ字状をなす側壁（２）と底壁（１）との境界部分であって、側壁（２）にリブ（３）が形成されている領域に、プレス成型前に、予め開口部（４）を形成されているので、Ｌ字状をなす側壁（２）と底壁（１）との境界部分（Ｌ字の曲がり部周辺）においては、プレス成型時には、材料の変形は、開口部（４）に逃げてしまう。そのため、当該境界部分（Ｌ字の曲がり部周辺）に、応力集中が発生してしまうことは無い。
また、リブの伸び率の違いも開口部（４）によって吸収されるので、成形割れや、しわの発生等も生じない。そのため、プレス加工によって、遮熱板の強度が損なわれることもない。
【００１６】
さらに、Ｌ字状をなす側壁（２）と底壁（１）との境界部分に開口部（４）を設けることにより、当該境界部分にリブ（３）を設ける必要が無くなり、プレス押圧力を強くする必要も無くなる。そして、１ランク上のプレス機を導入する必要性も無くなり、大型のプレス機の導入に伴うコストの増加を防止することが出来る。
【００１７】
排気マニホールド（２００）が熱膨張することによって、遮熱板（１００）には、排気マニホールド（２００）の長手方向の引張力と曲げ応力とが作用する。
本発明において、開口部（４）における排気マニホールド遮熱板（本体１０）の側壁（２）側の領域が、リブ（３）側を頂点とする三角形状に形成すれば（請求項２）、排気マニホールド（２００）の長手方向に直交する方向（Ｌ字状断面に沿った方向）については、遮熱板の断面積及びそこに作用する応力は急激には変化しなくなる。そのため、開口部（４）における応力集中を防止できる。
応力集中を防止できるので、遮熱板を構成する材料として、引張強度が低く、単価の安い材料を、選択することが可能である。或いは、材料として鋼板を選択した場合には、その板厚を薄くして、軽量化及び単価の引き下げが可能となる。
【００１８】
ここで、前記開口部（４）を形成したため、排気マニホールド（２００）の熱が当該開口部（４）から周辺の部材に輻射されて、排気マニホールド遮熱板（本体１０）の遮熱効果が低下しまう恐れが存在する。
これに対して、前記開口部（４）は、排気マニホールド遮熱板（本体１０）とは別体に構成されている板状部材（開口部塞ぎプレート５）により覆われている様に構成すれば（請求項３）、開口部（４）を通過しようとする熱は当該板状部材（開口部塞ぎプレート５）で遮断されるので、排気マニホールド遮熱板（本体１０）の遮熱効果は低下しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付図面の図１〜図４を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図１は、排気マニホールド遮熱板１００を立体的に示す斜視図である。図２は図１におけるＡ−Ａ断面矢視図を示し、図３は図１におけるＢ−Ｂ断面矢視を示している。図４は、排気マニホールド遮熱板１００を、排気マニホールド２００に取り付けた状態を示している。
【００２０】
図１において、排気マニホールド遮熱板（以下、「遮熱板」と記載する）１００は、遮熱板本体１０と、２つの補強部材７と、板状部材（開口部塞ぎプレート）５とを有している。開口部塞ぎプレート５は、後述する開口部４を覆っている。
図１では明確には示していないが、遮熱板本体１０は、２枚の薄板鋼板をスポット溶接１１によって１枚に張り合わせており、以って、制振効果を持たせている。
ここで、制振効果のある鋼板を使用したり、制振効果の高い立体構造とすることにより、遮熱板本体１０を１枚の鋼板で構成することも可能である。
【００２１】
遮熱板本体１０の基本断面、すなわち、排気マニホールド２００の長手方向に対して直交する断面は、図２、図３に示すように、全体が概略Ｌ字状に構成されている。
遮熱板本体１０は、図１で示す状態で排気マニホールド２００の下方に位置する底壁１と、図１で示す状態で排気マニホールド２００の側方に位置する側壁２とを有している（図４参照）。
図１では、側壁２は３つの連続する面２Ａ、２Ｂ、２Ｃで構成されている。面２Ａと面２Ｃとは概略直交する位置関係である。
【００２２】
遮熱板本体１０の長手方向（図１の左方から右方に向かう方向）の中央部には、断面形状が台形状のリブ３が、遮熱板本体１０の断面（Ｌ字断面）の全域にわたって、遮熱板本体１０の断面に沿う様に、Ｌ字状に延在している。
リブ３において、側壁２と底壁１との境界部分に、開口部４が形成されている。図１では、開口部４は、リブ３の長手方向（幅方向）の中心線Ｌｃに対して、左右対称形に形成されている。
【００２３】
開口部４は、プレス成型に先行する段階で、例えば素材（鋼板）を打ち抜いて形成される。開口部４の形成方法は、打ち抜き以外であっても良い。
開口部４は、側壁２側の領域４２が、図１における上方側を頂点とする概略三角形状（頂点が丸みを帯びた三角形状）に形成されている。
【００２４】
ここで、開口部４における側壁２側の領域４２が、概略三角形状に形成されている理由を、図５を参照して説明する。
図５において、仮に、開口部４における側壁２側の領域（図５において、２点鎖線で示す領域４２Ｂ）が矩形状であると、側壁２の断面αにおける断面積と、断面βにおける断面積とは、矩形状領域４２Ｂの有無により、断面αにおける断面積は、断面βにおける断面積よりも大きい。すなわち、矩形状領域４２Ｂの有無により、側壁２の断面積は、断面αと断面βとでは、急激に変化することになる。
そして、断面積が急激に変化することは、断面αにおける応力（引張応力）と断面βにおける応力とが急激に変化することを意味し、係る応力の急激な変化は、矩形状の領域４２Ｂにおける隅部４２Ｂｃで応力が集中してしまう。
【００２５】
これに対して、図示の実施形態の様に、開口部４における側壁２側の領域４２（図５において、実線で示す）が概略三角形状であれば、側壁２の断面積が断面αと断面βとで急激に変化せず、断面αにおける応力（引張応力）と断面βにおける応力も急激に変化することは無い。従って、開口部４における側壁２側の三角形状領域４２で応力が集中してしまうことも無い。
【００２６】
また、開口部４の底壁１側の領域４１は、矩形状、詳細には角部が丸みを帯びた矩形状となるように形成されている。
【００２７】
開口部４は、開口部塞ぎプレート５により覆われている。開口部塞ぎプレート５は、遮熱板本体１０とは別体に構成されている。
開口部塞ぎプレート５は、図１では概略菱形に形成され、菱形の長軸が長手方向（図１では左右方向：排気マニホールド２００の長手方向）と直交するように配置されている。
【００２８】
開口部塞ぎプレート５は、４箇所のスポット溶接６によって遮熱板本体１０へ固着されている。
スポット溶接６は、排気マニホールド２００の長手方向と直交する方向であって、開口部４の長手方向（幅方向：排気マニホールド２００の長手方向）の中心線上で、１列に配置されている。
係る中心線上では、スポット溶接６に対して、排気マニホールド２００の長手方向上に移動する歪が作用せず、複数のスポット溶接６で固定された開口部塞ぎプレート５に応力が発生しないからである。
【００２９】
スポット溶接６は、排気マニホールド２００の長手方向と直交する方向へ１列に配置されていれば良い。
複数のスポット溶接６がその様に配置されていれば、全てのスポット溶接６に同一の引張り応力が作用し、開口部塞ぎプレート５には応力が発生しないからである。
【００３０】
図１〜図４の実施形態における遮熱板本体１０のリブ３は、図示の例では、側壁２側と底壁１の双方に形成されているが、図６で示す様に、側壁２側にのみリブ３を形成し、底壁１には形成しない様に構成しても良い。
【００３１】
図１において、遮熱板１００には、リブ３を挟む様に、２箇所において補強部材７が設けられている。補強部材７は、それぞれ３点のスポット溶接８によって、遮熱板本体１０に固着されている。
２箇所の補強材７の内、図１の左側の補強部材７には、取付孔９が２箇所形成されている。取付孔９は、排気マニホールド２００に取り付けるために形成されている。
右側の補強部材７には、取付孔９が１箇所に形成されている。
なお、取付孔９は、遮熱板本体１０も貫通している。
【００３２】
図１〜図４で示す本発明の実施形態によれば、側壁２と底壁１との境界部分のリブ３が形成されている領域に、開口部４が形成されているので、開口部４を形成した後にプレス加工をしても、プレス加工による材料の変形は、開口部４によって吸収される。
そのため、従来技術の様に、プレス加工時におけるリブ３の伸び率の違いによって、成形割れや、しわが生じることが防止される。そのため、強度上の不都合も生じない。
【００３３】
そして、開口部４を設けることにより、側壁２と底壁１との境界部分（Ｌ字状における曲がり部）を容易に形成することが出来るので、大型のプレス機を必要としない。
【００３４】
遮熱板１００は、排気マニホールド２００の熱膨張によって、Ｌ字状断面に直交する方向に引張力及び曲げ応力を受ける。開口部４は、遮熱板１００の側壁２側の領域４２が、Ｌ字の板端側（図１における遮熱板１００側）を頂点とし、その頂点が丸みを帯びた三角形状に形成されている。そのため、引張り力が作用する側壁２の断面積は、開口部４において急激に変化することは無く、側壁２に作用する引張り応力も急激には変化しない。
【００３５】
そして、開口部塞ぎプレート５により開口部４が覆われているので、排気マニホールド２００の熱は開口部塞ぎプレート５により遮られ、開口部４を介して周辺部分に輻射される恐れは無い。そのため、図示の実施形態に係る遮熱板によれば、開口部４を設けても、遮熱効果は低下しない。
【００３６】
図７は、図１〜図４の実施形態の第２変形例を示す。
図７において、全体を符号１０２で示す排気マニホールド遮熱板は、排気マニホールド２００の上方に位置する天井壁１２をも有しており、全体が概略コ字状に構成されている。
図７において、開口部４は、側壁２と底壁１との境界部分と、側壁２と天井壁１２との境界部分に形成されている。
【００３７】
図７の第２変形例におけるその他の構成及び作用効果は、図１〜図４の実施形態と同様である。
【００３８】
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記載ではないことを付記する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施形態に係る排気マニホールドの遮熱板を示す斜視図。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図。
【図４】実施形態に係る遮熱板を排気マニホールドに取り付けた状態を示す図。
【図５】開口部の形状と断面積の変化との関連を示す説明図。
【図６】図１〜図５の実施形態の第１変形例を示す断面図。
【図７】図１〜図５の実施形態の第２変形例を示す断面図。
【図８】従来技術に係る遮熱板の一例を示す側面図。
【図９】図８の長手方向図。
【図１０】その他の従来技術に係る遮熱板の側面図。
【符号の説明】
【００４０】
１・・・底壁
２・・・側壁
３・・・リブ
４・・・開口部
５・・・板状部材／開口部塞ぎプレート
６、８、１１・・・スポット溶接
７・・・補強部材
９・・・取付孔
１０・・・遮熱板本体
１００・・・排気マニホールド遮熱板／遮熱板
２００・・・排気マニホールド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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