(57)【要約】【課題】振動緩衝作用が向上される緩衝装置を提供し、遮音性能が向上される金属製カバーを提供する。【解決手段】ボルト７を外囲して設けられる略環状の緩衝材４０と、緩衝材４０を保持する第２保持部４３と、連結部４５と、ヒートインシュレータ３を保持する第１保持部４４とが、エキゾーストマニホールド２側からこの順序で設けられているグロメット４１と、ボルト７と緩衝材４０との間に配置され、緩衝材４０を軸線方向両側からそれぞれ隙間を有して挟む一対のフランジ部２８、３１と、フランジ部２８、３１を相互に連結し、緩衝材４０との間に半径方向に隙間３７を有する連結部２７とを備えるカラー部材２２とを含む緩衝装置２１。【選択図】  図１
2004360496.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボルトなどのネジ部品を用いて相互に連結される複数の対象部材間に配置され、振動源になる一方対象部材からの他方対象部材への振動の伝達を緩衝する緩衝装置であって、
該一方対象部材に取り付けられる該ネジ部材が挿通する挿通穴を有し、該ネジ部材を外囲して設けられる略環状の緩衝材と、
該一方対象部材に取り付けられる該ネジ部材が挿通する挿通穴を有し、該他方対象部材を保持する第１保持部と、該緩衝材を保持する第２保持部と、該第１保持部と該第２保持部とを連結する連結部とを備え、該第２保持部、連結部及び第１保持部が、該一方部材側からこの順序で設けられている結合部材と、
該ネジ部材と該緩衝材との間に配置され、該緩衝材を軸線方向両側からそれぞれ隙間を有して挟む一対のフランジ部と、該一対のフランジ部を相互に連結し、該緩衝材との間に半径方向に隙間を有する連結部とを備えるカラー部材とを含むことを特徴とする緩衝装置。
【請求項２】
前記結合部材とカラー部材との少なくともいずれか一方はアルミニウム合金から形成され、前記緩衝材は鉄合金から形成され、該緩衝材の表面に皮膜が形成され、該皮膜はイオン化傾向が鉄よりもアルミニウムに近い金属または金属化合物の少なくともいずれかを含んで構成されている請求項１に記載の緩衝装置。
【請求項３】
ボルトなどのネジ部品を用いて相互に連結される複数の対象部材間に配置され、振動源になる一方対象部材からの他方対象部材への振動の伝達を緩衝する緩衝装置であって、
該一方対象部材に取り付けられる該ネジ部材が挿通する挿通穴を有し、表面に皮膜が形成され、該皮膜はイオン化傾向が鉄よりもアルミニウムに近い金属または金属化合物の少なくともいずれかを含んで構成され、該他方対象部材を外周付近で半径方向に変位可能に挟む相互に積層された鉄合金から形成される板状の複数の緩衝材と、
該ネジ部材と該緩衝材との間に、該緩衝材に対して半径方向及び軸線方向に変位可能に配置され、該複数の緩衝材を軸線方向両側からそれぞれ隙間を有して挟む一対のフランジ部と、該一対のフランジ部を連結する連結部とを備えるカラー部材とを含むことを特徴とする緩衝装置。
【請求項４】
ボルトなどのネジ部品を用いて相互に連結される複数の対象部材間に配置され、振動源になる一方対象部材からの他方対象部材への振動の伝達を緩衝する緩衝装置であって、
該一方対象部材に取り付けられる該ネジ部材が挿通する挿通穴を有し、表面に皮膜が形成され、該皮膜はイオン化傾向が鉄よりもアルミニウムに近い金属または金属化合物の少なくともいずれかを含んで構成され、該他方対象部材を外周付近で半径方向に変位可能に挟み、該外周部付近は自由振動を行う自由端とされている鉄合金から形成される相互に積層された板状の複数の緩衝材と、
該ネジ部材と該緩衝材との間に、該緩衝材に対して半径方向及び軸線方向に変位可能に配置され、該複数の緩衝材を軸線方向両側から挟む一対のフランジ部と、該一対のフランジ部を連結する連結部とを備えるカラー部材とを含むことを特徴とする緩衝装置。
【請求項５】
ボルトなどのネジ部品を用いて相互に連結される複数の対象部材間に配置され、振動源になる一方対象部材からの他方対象部材への振動の伝達を緩衝する緩衝装置であって、
該一方対象部材に取り付けられる該ネジ部材が挿通する挿通穴を有し、表面に皮膜が形成され、該皮膜はイオン化傾向が鉄よりもアルミニウムに近い金属または金属化合物の少なくともいずれかを含んで構成され、該他方対象部材に結合される結合部と、該他方対象部材及びネジ部材から離反した領域であって屈曲変位が許容される振動部とを備える鉄合金から形成される緩衝材を含むことを特徴とする緩衝装置。
【請求項６】
前記金属または金属化合物は、亜鉛または亜鉛化合物である請求項２〜５のいずれかに記載の緩衝装置。
【請求項７】
前記緩衝材は、実質的に、Ａｌ：含有量６〜１０重量％と残部Ｆｅとを含んで構成される制振合金体を含んで構成される請求項１に記載の緩衝装置。
【請求項８】
相互に交差する方向にそれぞれ延びるコルゲート形状が形成された１枚または複数枚のアルミニウム合金板を含んで構成され、立体形状をなす金属製カバーであって、
該立体形状の外周部の少なくとも一部分にフランジ部を有し、該フランジ部を含む押し潰し対象部位の前記コルゲート形状が潰されて略平板形状に形成され、
該相互に交差するいずれか一方の方向が該立体形状を構成する主要な稜線相当部位に対して交差する方向に定められている金属製カバー。
【請求項９】
内燃機関及び／またはその排気経路に、下記構成要素（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）を含む緩衝装置を介して装着されることを特徴とする請求項８に記載の金属製カバー。
（ａ）ボルトなどのネジ部品を用いて相互に連結される複数の対象部材間に配置され、振動源になる一方対象部材に取り付けられる該ネジ部材が挿通する挿通穴を有し、該ネジ部材を外囲して設けられる鉄合金から形成される略環状の緩衝材と、
（ｂ）該一方対象部材に取り付けられる該ネジ部材が挿通する挿通穴を有し、該他方対象部材を保持する第１保持部と、該緩衝材を保持する第２保持部と、該第１保持部と該第２保持部とを連結する連結部とを備え、該第２保持部、連結部及び第１保持部が、該一方部材側からこの順序で設けられている結合部材と、
（ｃ）該ネジ部材と該緩衝材との間に配置され、該緩衝材を軸線方向両側からそれぞれ隙間を有して挟む一対のフランジ部と、該一対のフランジ部を相互に連結し、該緩衝材との間に半径方向に隙間を有する連結部とを備えるカラー部材。
【請求項１０】
前記結合部材はアルミニウム合金から形成され、前記緩衝材は鉄合金から形成され、該緩衝材の表面に皮膜が形成され、該皮膜はイオン化傾向が鉄よりもアルミニウムに近い金属または金属化合物の少なくともいずれかを含んで構成されている請求項９に記載の金属製カバー。
【請求項１１】
前記金属または金属化合物は、亜鉛または亜鉛化合物である請求項１０に記載の金属製カバー。
【請求項１２】
前記緩衝材は、実質的に、Ａｌ：含有量６〜１０重量％と残部Ｆｅとを含んで構成される制振合金体を含んで構成される請求項９に記載の金属製カバー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例として、カバー類やハウジングなどを、振動や熱を発生する部材に装着するために用いられる緩衝装置、及びそのような緩衝装置を用いて内燃機関のエキゾーストマニホールドに取付けられ得る金属製カバーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車には、このような金属製エキゾーストマニホールドカバーやハウジングの一例であるヒートインシュレータが用いられている。このようなヒートインシュレータは、例として、自動車のエンジンに装着されているエキゾーストマニホールド付近を覆い、エキゾーストマニホールドからの熱や騒音がエンジン周辺へ伝播することを抑制するようにしている。このようなヒートインシュレータは、ボルトなどのネジ部材によってエキゾーストマニホールドに取付けられている。
【０００３】
図２は本従来技術の基礎となる構成を示す自動車などの車両のエンジン１の正面図であり、図２８は従来技術の断面図である。以下、図２及び図２８を併せて参照して、従来技術について説明する。エキゾーストマニホールド２が、燃焼排ガスを排出するために、エンジン１の側面に取付けられている。エキゾーストマニホールド２に、このエキゾーストマニホールド２を覆ってヒートインシュレータ３が取付けられている。
【０００４】
ヒートインシュレータ３は、エキゾーストマニホールド２の内部を脈動する燃焼排ガスが通過することによりエキゾーストマニホールド２から発生する熱や騒音がエンジン１周辺へ伝播することを抑制するために装着されている。このため、ヒートインシュレータ３は、図２８に示されるように、それぞれ金属板からなるインナー４とアウター５によって、断熱性を有する制振材６が挟まれた構成を有している。この制振材６として、無機繊維質或いは無機多孔質の材料が用いられる。
【０００５】
このようなヒートインシュレータ３をエキゾーストマニホールド２に取付けるための構造は、図２８を参照して、以下のように説明される。即ち、ヒートインシュレータ３には、ボルト７を挿通するための挿通穴８が設けられ、円板状のワッシャ９が配置される。前記ボルト７が、ワッシャ９とヒートインシュレータ３に通され、エキゾーストマニホールド２の取り付け用ボス１０にねじ付けられる。これにより、エキゾーストマニホールド２にヒートインシュレータ３が取り付けられる。
【０００６】
上述した従来技術のヒートインシュレータ３の一例として、下記特許文献１に開示されているエキゾーストマニホールドインシュレータが知られている。特許文献１のエキゾーストマニホールドインシュレータは、２枚の鋼板の重ね合わせから構成されている。
【０００７】
このような構成のエキゾーストマニホールドインシュレータは重量が重く、エキゾーストマニホールドからボルトなどを介して伝達される振動によるエキゾーストマニホールドインシュレータの振動の運動量が大きくなる。これにより、エキゾーストマニホールドインシュレータのボルトなどへの取付け部位にクラックが生じやすくなり、耐久性が低いという問題が発生する。
【０００８】
また、このようなエキゾーストマニホールドインシュレータにおいて、遮音性能を向上しようとする場合、板厚を大きくしてエキゾーストマニホールドインシュレータにおける騒音の透過の程度を抑制することが考えられるが、この場合、前述したように重量が増大することになる。従って、このような従来技術で遮音性能を向上することが困難であるという問題点がある。
【０００９】
また、上記従来技術は、更に、以下のような問題点を有している。即ち、ヒートインシュレータ３が、図２８に示されるように、エキゾーストマニホールド２に取付けられる場合、エキゾーストマニホールド２から発生してボルト７を伝達する振動に関して、図２８に矢符Ａ３で示されるような、ボルト７の軸線と交差する方向への振動成分は吸収されることが困難であり、このような振動成分の伝播により、ヒートインシュレータ３が共振を発生したり、ヒートインシュレータ３のボルト７の取付部位周辺に金属疲労を生じる。これにより、騒音の増大や、ヒートインシュレータ３におけるクラックの発生などの問題点が生じ、ヒートインシュレータ３の品質に問題が生じる。
【００１０】
また、エキゾーストマニホールド２から発生する熱に関して、エキゾーストマニホールド２からヒートインシュレータ３への輻射熱以外に、ボルト７を介してヒートインシュレータ３に熱が伝達される。
【００１１】
図２８に示されるヒートインシュレータ３において、ボルト７がワッシャ９に直接接触し、ワッシャ９はヒートインシュレータ３に直接接触しているので、エキゾーストマニホールド２からの熱がヒートインシュレータ３に伝わりやすい。これにより、ヒートインシュレータ３の温度が上昇し輻射熱が増大して、例としてボンネット内のエンジン１の周辺の補器類やダクト類、ハーネス類に熱による損傷を与えやすくなり、ヒートインシュレータとしての品質に問題を生じる。
【００１２】
このような問題点を解決しようとする技術の一つとして、図２９に示す技術が考えられる。図２９は、ヒートインシュレータ３をエキゾーストマニホールドなどに取り付けるために用いられる緩衝装置１１を示す断面図である。以下、緩衝装置１１の構成について説明する。
【００１３】
ヒートインシュレータ３の挿通穴８にカラー１２が装着されている。カラー１２は、筒状の連結部１３と、連結部１３の両端にそれぞれ一体に形成され、半径方向外方に広がる一対のフランジ部１４、１５とを含んでいる。フランジ部１４、１５の相互の距離はヒートインシュレータ３の厚さよりも大きく形成され、各フランジ部１４、１５とヒートインシュレータ３との間に、例として無機繊維からなるフェルト状の制振シート１６、１７がそれぞれ装着される。
【００１４】
即ち、カラー１２のフランジ部１４、１５は、ヒートインシュレータ３を挟んだ一対の制振シート１６、１７を挟み保持している。ボルト７は、カラー１２に通されてエキゾーストマニホールド２の取り付け用ボスなどにネジ付けられる。これにより、ヒートインシュレータ３はエキゾーストマニホールド２に緩衝装置１１を介して取り付けられる。
【００１５】
この技術では、ボルト７からカラー１２に伝わった振動は制振シート１６、１７に伝達され、制振シート１６、１７のボルト７の軸線方向に沿う圧縮・復元作用によって吸収される。これにより、この技術では、ボルト７からヒートインシュレータ３に伝達される振動が抑制される。
【００１６】
一方、このような図２９に示す技術において、制振シート１６、１７の経年変化や自重などにより、制振シート１６、１７がへたってくる。これにより、制振シート１６、１７の圧縮・復元特性が低下し、振動の抑制作用が低下するという問題点が想定される。また、制振シート１６、１７は無機繊維から形成されるため、時間経過と共に繊維が分解して飛散するという問題点が想定される。これらの点で、図２９に示される技術は、振動緩衝作用に関する品質が低いという問題点が考えられる。
【００１７】
更に、このような問題点を解消しようとする更に他の従来技術として、例えば下記特許文献２に示される緩衝装置が知られている。図３０は特許文献２に開示されている緩衝装置１１ｂの断面図である。以下、図３０を参照して、この従来技術の緩衝装置１１ｂについて説明する。既に説明済みの部分と対応する部分には同一の参照符号を付し、新たな説明を省略する。
【００１８】
緩衝装置１１ｂは、ボルト７を外囲して設けられるステンレス鋼などから形成される略環状の緩衝材１８と、アルミニウム合金から形成され、断面が略Ｓ字状の結合用部品であるグロメット２０とを備えている。グロメット２０は、エキゾーストマニホールド２の取り付け用ボス１０などにネジ付けられるボルト７が挿通する挿通穴１９を有している。
【００１９】
グロメット２０は、ヒートインシュレータ３を保持するために、円環状の金属板の内周縁が外周側に折り返された形状の第１保持部２０ａと、緩衝材１８を保持するために、円環状の金属板の外周縁が内周側に折り返された形状の第２保持部２０ｂと、第１保持部２０ａと第２保持部２０ｂとに亘って屈曲して形成され、ヒートインシュレータ３と緩衝材１８とを、第１保持部２０ａ及び第２保持部２０ｂを介して連結する連結部２０ｃとを備えている。また、緩衝材１８の内周とボルト７との間に、亜鉛メッキ鋼板から形成されるカラー１２が設けられている。カラー１２と緩衝材１８との間には、ボルト７の軸線方向及び半径方向に隙間が設けられている。
【００２０】
このような構成を有する緩衝装置１１ｂにおいて、エキゾーストマニホールド２から発生してボルト７を伝達する振動は、緩衝材１８及びグロメット２０を介してヒートインシュレータ３に伝達される。この振動は、緩衝材１８とグロメット２０との作用で減衰される。
【００２１】
【特許文献１】
特開平１０−２６６８５０号公報（［００２２］段落、図１）
【特許文献２】
特開２００２−２３５８００号公報（第７−８頁、第１７図）
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来技術は、以下に説明する問題を有している。ボルト７が取り付けられる取り付け用ボス１０は、図３０に２点鎖線で示されるように、グロメット２０と重なる大きさに形成されることが多いことが知られている。このような場合、グロメット２０と取り付け用ボス１０とが接触するので、この接触による騒音が増大する。また、この接触により、時間経過によりグロメット２０の取り付け用ボス１０との接触部位が摩耗し、破損に至ることが想定される。これにより、緩衝装置１１ｂの品質に問題が生じる。
【００２３】
また、カラー１２、緩衝材１８及びグロメット２０の前記各材料の相違に基づいて、グロメット２０の表面のアルミニウムと緩衝材１８のステンレス鋼との間で、両者のイオン化傾向の差による電流が発生し、グロメット２０及び緩衝材１８に電食が発生する場合がある。これにより、グロメット２０及び緩衝材１８が破損する恐れがある。これによっても緩衝装置１１ｂの品質に問題が生じる。
【００２４】
本発明は、従来技術の上記エキゾーストマニホールドインシュレータや緩衝装置の有する問題点を解決しようとして成されたものであり、その目的は、摩耗による破損や電食の発生が防止され、振動緩衝作用が格段に向上される緩衝装置を提供し、遮音性能を格段に向上される金属製カバーを提供することである。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明の緩衝装置は、ボルトなどのネジ部品を用いて相互に連結される複数の対象部材間に配置され、振動源になる一方対象部材からの他方対象部材への振動の伝達を緩衝する緩衝装置であって、
該一方対象部材に取り付けられる該ネジ部材が挿通する挿通穴を有し、該ネジ部材を外囲して設けられる略環状の緩衝材と、
該一方対象部材に取り付けられる該ネジ部材が挿通する挿通穴を有し、該他方対象部材を保持する第１保持部と、該緩衝材を保持する第２保持部と、該第１保持部と該第２保持部とを連結する連結部とを備え、該第２保持部、連結部及び第１保持部が、該一方部材側からこの順序で設けられている結合部材と、
該ネジ部材と該緩衝材との間に配置され、該緩衝材を軸線方向両側からそれぞれ隙間を有して挟む一対のフランジ部と、該一対のフランジ部を相互に連結し、該緩衝材との間に半径方向に隙間を有する連結部とを備えるカラー部材とを含むことを特徴としている。
【００２６】
請求項２記載の発明の緩衝装置は、請求項１の発明において、前記結合部材とカラー部材との少なくともいずれか一方はアルミニウム合金から形成され、前記緩衝材は鉄合金から形成され、該緩衝材の表面に皮膜が形成され、該皮膜はイオン化傾向が鉄よりもアルミニウムに近い金属または金属化合物の少なくともいずれかを含んで構成されていることを特徴としている。
【００２７】
請求項３記載の発明の緩衝装置は、ボルトなどのネジ部品を用いて相互に連結される複数の対象部材間に配置され、振動源になる一方対象部材からの他方対象部材への振動の伝達を緩衝する緩衝装置であって、
該一方対象部材に取り付けられる該ネジ部材が挿通する挿通穴を有し、表面に皮膜が形成され、該皮膜はイオン化傾向が鉄よりもアルミニウムに近い金属または金属化合物の少なくともいずれかを含んで構成され、該他方対象部材を外周付近で半径方向に変位可能に挟む相互に積層された鉄合金から形成される板状の複数の緩衝材と、
該ネジ部材と該緩衝材との間に、該緩衝材に対して半径方向及び軸線方向に変位可能に配置され、該複数の緩衝材を軸線方向両側からそれぞれ隙間を有して挟む一対のフランジ部と、該一対のフランジ部を連結する連結部とを備えるカラー部材とを含むことを特徴としている。
【００２８】
請求項４記載の発明の緩衝装置は、ボルトなどのネジ部品を用いて相互に連結される複数の対象部材間に配置され、振動源になる一方対象部材からの他方対象部材への振動の伝達を緩衝する緩衝装置であって、
該一方対象部材に取り付けられる該ネジ部材が挿通する挿通穴を有し、表面に皮膜が形成され、該皮膜はイオン化傾向が鉄よりもアルミニウムに近い金属または金属化合物の少なくともいずれかを含んで構成されている、該他方対象部材を外周付近で半径方向に変位可能に挟み、該外周部付近は自由振動を行う自由端とされている鉄合金から形成される相互に積層された板状の複数の緩衝材と、
該ネジ部材と該緩衝材との間に、該緩衝材に対して半径方向及び軸線方向に変位可能に配置され、該複数の緩衝材を軸線方向両側から挟む一対のフランジ部と、該一対のフランジ部を連結する連結部とを備えるカラー部材とを含むことを特徴としている。
【００２９】
請求項５記載の発明の緩衝装置は、ボルトなどのネジ部品を用いて相互に連結される複数の対象部材間に配置され、振動源になる一方対象部材からの他方対象部材への振動の伝達を緩衝する緩衝装置であって、
該一方対象部材に取り付けられる該ネジ部材が挿通する挿通穴を有し、表面に皮膜が形成され、該皮膜はイオン化傾向が鉄よりもアルミニウムに近い金属または金属化合物の少なくともいずれかを含んで構成され、該他方対象部材に結合される結合部と、該他方対象部材及びネジ部材から離反した領域であって屈曲変位が許容される振動部とを備える鉄合金から形成される緩衝材を含むことを特徴としている。
【００３０】
請求項６記載の発明の緩衝装置は、請求項２〜５のいずれかの発明において、前記金属または金属化合物は、亜鉛または亜鉛化合物であることを特徴としている。
【００３１】
請求項７記載の発明の緩衝装置は、請求項１の発明において、前記緩衝材は、実質的に、Ａｌ：含有量６〜１０重量％と残部Ｆｅとを含んで構成される制振合金体を含んで構成される場合である。
【００３２】
請求項８記載の発明の金属製カバーは、相互に交差する方向にそれぞれ延びるコルゲート形状が形成された１枚または複数枚のアルミニウム合金板を含んで構成され、立体形状をなす金属製カバーであって、
該立体形状の外周部の少なくとも一部分にフランジ部を有し、該フランジ部を含む押し潰し対象部位の前記コルゲート形状が潰されて略平板形状に形成され、
該相互に交差するいずれか一方の方向が該立体形状を構成する主要な稜線相当部位に対して交差する方向に定められていることを特徴としている。
【００３３】
請求項９記載の発明の金属製カバーは、請求項８の発明において、内燃機関及び／またはその排気経路に、下記構成要素（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）を含む緩衝装置を介して装着されることを特徴とする。
【００３４】
（ａ）ボルトなどのネジ部品を用いて相互に連結される複数の対象部材間に配置され、振動源になる一方対象部材に取り付けられる該ネジ部材が挿通する挿通穴を有し、該ネジ部材を外囲して設けられる鉄合金から形成される略環状の緩衝材と、
（ｂ）該一方対象部材に取り付けられる該ネジ部材が挿通する挿通穴を有し、該他方対象部材を保持する第１保持部と、該緩衝材を保持する第２保持部と、該第１保持部と該第２保持部とを連結する連結部とを備え、該第２保持部、連結部及び第１保持部が、該一方部材側からこの順序で設けられている結合部材と、
（ｃ）該ネジ部材と該緩衝材との間に配置され、該緩衝材を軸線方向両側からそれぞれ隙間を有して挟む一対のフランジ部と、該一対のフランジ部を相互に連結し、該緩衝材との間に半径方向に隙間を有する連結部とを備えるカラー部材。
【００３５】
請求項１０記載の発明の金属製カバーは、請求項９の発明において、前記結合部材はアルミニウム合金から形成され、前記緩衝材は鉄合金から形成され、該緩衝材の表面に皮膜が形成され、該皮膜はイオン化傾向が鉄よりもアルミニウムに近い金属または金属化合物の少なくともいずれかを含んで構成されていることを特徴とする。
【００３６】
請求項１１記載の発明の金属製カバーは、請求項１０の発明において、前記金属または金属化合物は、亜鉛または亜鉛化合物であることを特徴とする。
【００３７】
請求項１２記載の発明は、請求項９の発明において、前記緩衝材は、実質的に、Ａｌ：含有量６〜１０重量％と残部Ｆｅとを含んで構成される制振合金体を含んで構成される場合である。
【００３８】
【作用】
請求項１記載の発明によれば、一方対象部材からの振動は、ねじ部材、カラー部材、緩衝材および結合部材を経て他方対象部材に伝達される。また、結合部材の第２保持部、連結部及び第１保持部は、振動源になる一方部材側からこの順序で設けられている。即ち、第１保持部は、緩衝材に関して前記一方対象部材と反対側に位置している。
【００３９】
従って、一方対象部材のネジ部材に関する取付け部位が、前記結合部材と重複する半径方向の大きさを有する場合でも、一方対象部材の取付け部位が、結合部材やこの結合部材に保持されている他方対象部材と接触する事態が防止される。これにより、上記接触による騒音の増大が抑制される。
【００４０】
また、前記取付け部位と結合部材や他方対象部材との接触を想定した場合、この接触により、結合部材の前記取付け部位との接触部位が摩耗し、破損に至ることが想定される。本発明では、このような破損の発生を防止している。これにより、緩衝装置の品質が格段に向上されている。
【００４１】
請求項２記載の発明によれば、前記緩衝材の表面に、イオン化傾向が鉄よりもアルミニウムに近い金属または金属化合物の少なくともいずれかを含んで構成される皮膜が形成されている。また、結合部材とカラー部材との少なくともいずれか一方はアルミニウム合金から形成されている。従って、本発明において、請求項１に関する作用に加え、緩衝材と少なくともいずれか一方がアルミニウム合金から形成される結合部材及びカラー部材との間のイオン化傾向の差が低減される作用が実現される。これにより、結合部材及びカラー部材の少なくともいずれか一方と緩衝材とにおける電食の発生が抑制される。この点においても、緩衝装置の品質が格段に向上される。
【００４２】
請求項３記載の発明によれば、板状の緩衝材は、表面にイオン化傾向が鉄よりもアルミニウムに近い金属または金属化合物の少なくともいずれかを含む皮膜が形成されている。従って、緩衝材が接触するカラー部材などがイオン化傾向が鉄あるいは鉄に近い金属から構成される場合でも電食の発生が防止され、緩衝装置の品質を各段に向上することができる。
【００４３】
請求項４記載の発明によれば、他方対象部材を外周付近で半径方向に変位可能に挟み、その外周部付近は自由振動を行う自由端とされている鉄合金から形成される相互に積層された板状の複数の緩衝材の表面には、イオン化傾向が鉄よりもアルミニウムに近い金属または金属化合物の少なくともいずれかを含む皮膜が形成されている。従って、本発明においても、請求項３で説明した作用と同様な作用を実現することができる。
【００４４】
請求項５記載の発明によれば、他方対象部材に結合される結合部と、該他方対象部材及びネジ部材から離反した領域であって屈曲変位が許容される振動部とを備える鉄合金から形成される緩衝材の表面には、イオン化傾向が鉄よりもアルミニウムに近い金属または金属化合物の少なくともいずれかを含む皮膜が形成されている。従って、本発明においても、請求項３で説明した作用と同様な作用を実現することができる。
【００４５】
請求項６記載の発明によれば、請求項２〜５のいずれかにおいて、前記金属または金属化合物は、亜鉛または亜鉛化合物である。亜鉛のイオン化傾向は、鉄よりもアルミニウムに近いので、本発明においても、請求項３で説明した作用と同様な作用を実現することができる。
【００４６】
請求項７記載の発明によれば、緩衝材は上記のような制振合金体を含んで構成される。このような制振合金体は、通常のエキスパンドメタルやパンチングメタルよりも制振性が各段に向上されているう。従って、本発明の緩衝装置の制振作用を格段に向上することができる。
【００４７】
請求項８記載の発明によれば、金属製カバーに形成されている複数のコルゲート形状の前記第１の方向が前記主要な稜線相当部位に対して交差する方向に定められているので、コルゲート形状が前記稜線相当部位を中心とする振動に対してリブの作用を実現する。
【００４８】
一方、金属製カバーが振動源に対して装着されるとき、振動源からの振動の伝達により金属製カバーも振動する。この振動により金属製カバーが振動するとき、前記主要な稜線相当部位を中心にしてその両側の金属製カバーの部位がばたつくように振動しやすいことが知られている。
【００４９】
本発明では、前記リブ作用により、金属製カバーの振動を抑制することができる。従って、金属製カバーのクラックの発生を防止することができ、金属製カバーの品質を格段に向上することができる。
【００５０】
また、本発明において、前記立体形状を有する金属製カバーの外周部の少なくとも一部分にフランジ部が形成されているので、金属製カバーの振動時に、このフランジ部が振動に対するリブの作用を実現する。これによっても、金属製カバーの振動特性が改善される。
【００５１】
また、本発明において、金属製カバーのフランジ部を含む押し潰し対象部位の前記コルゲート形状が潰されて略平板形状に形成されているので、金属製カバーの外周部の折り曲げ作業、穴あけ作業或いは刻印作業などを行う場合、作業対象部位を平板状の金属板と同様に取り扱うことができる。従って、このような構成を有する金属製カバーの製造上の作業性が向上される。
【００５２】
請求項９記載の発明によれば、請求項８の発明の金属製カバーは、内燃機関及び／またはその排気経路に緩衝装置を介して装着される。従って、本発明は、前記請求項１、８の作用を併せ持つ作用を実現することができる。
【００５３】
請求項１０記載の発明によれば、請求項９の発明において、前記結合部材はアルミニウム合金から形成され、前記鉄合金から形成される緩衝材は、その表面にイオン化傾向が鉄よりもアルミニウムに近い金属または金属化合物のいずれかを含んで構成される皮膜が形成されている。
【００５４】
従って、本発明において、前記請求項９の作用に加え、緩衝材と結合部材との間のイオン化傾向の差が低減される作用が実現される。これにより、結合部材及びカラー部材の少なくともいずれか一方と緩衝材とにおける電食の発生が抑制される。この点においても、緩衝装置の品質が格段に向上される。
【００５５】
請求項１１記載の発明によれば、請求項１０の発明において、金属または金属化合物は、亜鉛または亜鉛化合物である。亜鉛のイオン化傾向は、鉄よりもアルミニウムに近いので、従って、本発明において、請求項９の前記作用に加え、電食の発生が防止されて金属製カバーの品質が向上されるという作用を実現することができる。
【００５６】
請求項１２記載の発明は、請求項９の発明において、前記緩衝材が上述した制振合金体を含んで構成され、このような制振合金は制振性が格段に向上されているので、このような緩衝材を含む緩衝装置を用いて内燃機関などに装着される金属製カバーは振動の抑制作用が格段に向上される。
【００５７】
【発明の実施の形態】
本発明を実施例について以下に説明する。図１〜図９に本発明の第１実施例を示す。図１は本実施例の緩衝装置２１を用いた状態の概観を示す断面図であり、図２は本発明の基礎となる構成を示すエンジン１の正面図であり、図３は図２の切断面線Ｘ３−Ｘ３から見た断面図であり、図４は本発明の一実施例の金属製エキゾーストマニホールドカバー（以下、ヒートインシュレータ）１の拡大正面図であり、図５は図４の切断面線Ｘ５−Ｘ５から見た断面図であり、図６は図４の切断面線Ｘ６−Ｘ６から見た断面図であり、図７は図４の切断面線Ｘ７−Ｘ７から見た断面図であり、図８は図２の切断面線Ｘ８−Ｘ８から見た簡略化した断面図であり、図９は本実施例の特徴を説明する図である。
【００５８】
以下、図１〜図９を参照して、本実施例が説明される。なお、図２は従来技術の項で参照され説明されており、再度の説明は省略される。図２が参照される場合は前述した参照符号が援用される。また、図２において、本発明の金属製エキゾーストマニホールドカバーの一実施例のヒートインシュレータ３はエンジン１に装着されるエキゾーストマニホールド２に取付けられている。
【００５９】
このとき、エンジン１、エキゾーストマニホールド２及びヒートインシュレータ３を含んで複数の対象部材が構成され、本実施例の場合ではエキゾーストマニホールド２が一方対象部材、ヒートインシュレータ３が他方対象部材を構成し、ボルト７がネジ部材を構成する。また、本実施例において、ヒートインシュレータ３は、図３に示されるように、それぞれ金属板からなるインナー４とアウター５との間に、断熱性を有する制振材６が挟まれた構成を有している。
【００６０】
以下、本実施例におけるヒートインシュレータ３について説明する。本実施例のヒートインシュレータ３は、図３に示されるように、比重が２．７程度のアルミニウム合金からなる一対の金属板（例として、Ｔ＆Ｎ社製ＮＩＭＢＵＳなど）４、５と、金属板４、５に挟まれた無機繊維などからなる耐熱性制振材（以下、制振材）６とが積層されてから構成され、エキゾーストマニホールド２の外観形状に沿って立体形状に形成され、図８に示されるように、側壁Ｔ１とこの側壁Ｔ１の端部全周を連結する頂部Ｔ２とを備えている。側壁Ｔ１と頂部Ｔ２とは鈍角θをなして連なっている。本実施例において、上記金属板４、５は、アルミニウム箔或いはアルミニウム合金箔、更にはアルミニウムやその合金からなる薄板を含むものとして説明する。
【００６１】
本実施例のヒートインシュレータ３に用いられる前記金属板４、５は、図４〜図７に示されるように、隆起部５７と谷部５８とが交互に繰り返されたコルゲート形状５９が第１方向Ａ１に沿って延び、また、第１方向Ａ１と交差する方向、好適には直交する方向である第２方向Ａ２に沿って他のコルゲート形状が連なった形状を有している。隆起部５７は、その長手方向に沿って、図４〜図７に示されるように、第１起立部６０と第２起立部６１とが谷部５８から立上って交互に配列されている。また、前記谷部５８は、図４〜図６に示されるように平坦部６２と凹部６３とが交互に配列されている。
【００６２】
前記第１起立部６０は、図５に示されるように、谷部５８から略台形状に立上る一対の側壁６４、６５と、側壁６４、６５の先端が相互に連結されて形成される比較的平坦な頂部６８とを含んで構成されている。第１起立部６０は内曲しており、第１起立部６０の基端部よりも先端部のほうが幅広になる。
【００６３】
一方、第２起立部６１は、図６に示されるように、第１起立部６０が概略幅方向に所定の程度押し潰されて形成され、平坦部６２からそれぞれ立上る一対の側壁６９、７０と、側壁６９、７０の先端を相互に連結し、図６の下方側に凹状の凹部７３とを含んで構成されている。このような各第２起立部６１および凹部６３は、複数のコルゲート形状５９の延びる方向である前記第１方向Ａ１と実質的に直交する方向である第２方向Ａ２に沿ってそれぞれ断続的に連なるように形成される。
【００６４】
従って、図５及び図６に示されるように、金属板４の隆起部５７の内曲した内周部に、金属板５の隆起部５７の突出部が嵌り込む。また、第２起立部６１でも、側壁６９、７０は、その基端部よりも先端部が幅広であり、内曲した形状に形成されている。このような第２起立部６１において、金属板４の第２起立部６１の内曲した内周部に、金属板５の第２起立部６１の突出部が嵌り込む。これにより、各金属板４、５は、何らの特段の固定具、締結具を用いることなく、相互に強固に固定されることができる。この相互固定は、金属板４、５の間に無機繊維などからなる前記制振材６を介在した場合でも同様に強固に行われる。これは、金属板４、５の相互結合が、両者の機械的な噛合い関係によるからである。
【００６５】
ヒートインシュレータ３は、このような形状を有し、制振材６を間に挟んだ金属板４、５を、エキゾーストマニホールド２の外形形状に沿った立体形状にプレス加工することにより形成される。
【００６６】
立体形状に形成されたヒートインシュレータ３の側壁Ｔ１の外周部には、前記コルゲート形状がプレス加工により押し潰されたフランジ７８が形成される。このフランジ７８は、図８に示されるように、ヒートインシュレータ３の内部側に折返されて折返し部７９が形成される。
【００６７】
この折返し部７９を形成しない場合、ヒートインシュレータ３の外周部は、ブランキングされた金属板４、５の鋭利な切断端部が外部に直接露出した状態になる。従って、この折返し部７９は、車両の製造工程におけるヒートインシュレータ３の車両エンジン２のエキゾーストマニホールド２への組付け工程において、ヒートインシュレータ３を持って作業する組付け作業者、或いは、製造後の車両のメンテナンスの際にヒートインシュレータ３を持つ可能性のある作業者や一般ユーザーが手指に創傷を負わないようにするものである。
【００６８】
また、本実施例において、ヒートインシュレータ３の前記フランジ７８、穴あけを行う部位、刻印を施す部位など、コルゲート形状を有する金属板４、５において、折返し加工、穴あけ加工及び刻印加工などを行う必要がある押し潰し対象部位は、当該押し潰し対象部位のコルゲート形状がプレス加工などで押し潰され、略平板状に形成される。
【００６９】
従って、フランジ７８を含む押し潰し対象部位の前記コルゲート形状が潰されて略平板形状に形成されているので、ヒートインシュレータ３の外周部の折り曲げ加工、穴あけ加工或いは刻印加工などを行う場合、加工対象部位を平板状の金属板と同様に取り扱うことができる。
【００７０】
言い替えると、これらの加工作業が行なわれる際に、コルゲート形状が残存している状態を想定すると、例としてプレス加工により前記折り返し作業が行なわれる場合、プレス加工による折り返し作業中にコルゲート形状が潰れる事態が当然に予想されるので、これらのコルゲート形状の潰れを想定したプレス用金型の設計が必要になり、折り返し作業でも多大の手間と工数を要することになる。
【００７１】
これに対して、本実施例では、前記押し潰し対象部位を平板状の金属板と同等に取り扱うことができるので、ヒートインシュレータ３の製造上の作業性が各段に向上される。
【００７２】
以下、図２及び図８を参照して、本実施例のヒートインシュレータ３の他の特徴について説明する。本実施例のヒートインシュレータ３は前述したようにエキゾーストマニホールド２の立体的な外観形状に沿った立体形状に形成されるので、ヒートインシュレータ３には図２及び図８に示されるように金属板４、５の屈曲部位である一つ或いは複数の稜線相当部位８０が形成される。本実施例では、コルゲート形状５９の長手方向である前記第１方向Ａ１が、これら複数の稜線相当部位８０のうちの主要な稜線相当部位８０に交差する方向となるように、金属板４、５に対して立体形状へのプレス加工を施す。
【００７３】
ここで、前記主要な稜線相当部位８０とは、ヒートインシュレータ３の全体的な形状を特徴付ける比較的大きな曲率を有する折り曲げ部位が連続する部位である。即ち、ヒートインシュレータ３に形成される大小種々の折り曲げ部位のうち、ヒートインシュレータ３の外観形状を実質的に決定付ける比較的長寸に亘って延びる折り曲げ部位を指す。
【００７４】
ヒートインシュレータ３がエキゾーストマニホールド２に対して装着されるとき、エキゾーストマニホールド２からの振動の伝達によりヒートインシュレータ３も振動する。この振動によりヒートインシュレータ３が振動するとき、前記主要な稜線相当部位８０を中心にしてその両側のヒートインシュレータ３の部位が蝶の羽根のように大きく振動することが想定される。このような振動が発生すると、ヒートインシュレータ３の稜線相当部位８０付近の部位が繰り返しの屈曲により金属疲労を生じクラックを発生しやすくなる。
【００７５】
これに対して、本実施例では、ヒートインシュレータ３に形成されている複数のコルゲート形状５９の第１方向Ａ１が、前記主要な稜線相当部位８０に対して交差する方向、好適には直交する方向となるように定められているので、コルゲート形状５９が前記稜線相当部位８０を中心とする振動に対してリブの作用を実現する。これにより、ヒートインシュレータ３の振動を抑制することができ、ヒートインシュレータ３のクラックの発生を防止することができ、ヒートインシュレータ３の品質を格段に向上することができる。
【００７６】
また、前記稜線相当部位８０の延びる方向に沿って発生する振動に対しては、前記第２方向Ａ２に沿って断続的に延び、第１方向Ａ１に沿って連なる図４〜図６に示される前記第２起立部６１が、やはりリブの機能を実現して振動を抑制する。
【００７７】
以下、本実施例に用いられる緩衝装置２１について、図１を参照して説明する。本実施例の緩衝装置２１は、ボルト７を外囲して設けられる、例としてステンレス鋼のエキスパンドメタルなどの平板状の材料から構成され、表面に例として、ダクロタイズド（商標名）処理による亜鉛皮膜が形成された略環状の緩衝材４０と、アルミニウム合金から形成され、断面が略Ｓ字状の結合部材であるグロメット４１を備えている。グロメット４１は、エキゾーストマニホールド２のボルト用ボス１０などにネジ付けられるボルト７が挿通する挿通穴４２を有している。
【００７８】
また、グロメット４１は、ヒートインシュレータ３を保持するために、円環状の金属板の内周縁が外周側に折り返された形状の第１保持部４３と、緩衝材４０を保持するために、円環状の金属板の外周縁が内周側に折り返された形状の第２保持部４４と、第１保持部４３と第２保持部４４とに亘って屈曲して形成され、ヒートインシュレータ３と緩衝材４０とを、１保持部４３及び第２保持部４４を介して、ボルト７の軸線方向及び半径方向へ変位自在に弾性的に連結する連結部４５とを備えている。
【００７９】
本実施例において、連結部４５は第１保持部４３の屈曲部位から第２保持部４４の屈曲部位とに亘る部位である。これら第２保持部４４、連結部４５及び第１保持部４３は、エキゾーストマニホールド２側からこの順序で設けられている。
【００８０】
また、緩衝材４０の内周とボルト７との間には、亜鉛メッキ鋼板から形成されるカラー部材２２が設けられている。カラー部材２２は、筒部２７と、筒部２７の軸線方向両端に一体にそれぞれ形成されたフランジ部２８、３１とを含んで構成される。カラー部材２２と緩衝材４０とは、両者の間に、ボルト７の軸線方向及び半径方向に沿う隙間３７が形成されるように形成され、配置される。
【００８１】
以下、緩衝装置２１の作用効果について説明する。緩衝装置２１において、エキゾーストマニホールド２から発生してボルト７を伝達する振動は、カラー部材２２、緩衝材４０及びグロメット４１を介してヒートインシュレータ３に伝達される。このとき、カラー部材２２と緩衝材４０との間に、ボルト７の軸線方向及び半径方向に沿う隙間３７が形成されている。
【００８２】
従って、ボルト７からカラー部材２２に伝達された振動は、隙間３７によってカラー部材２２へ伝達される程度が大幅に抑制される。これにより、緩衝装置２１の振動に対する緩衝作用が格段に向上され、ヒートインシュレータ３の振動抑制機能を格段に向上することができる。
【００８３】
また、緩衝材４０は、エキスパンドメタルなどの平板状の材料から構成されるので、容易にボルト７の軸線方向に湾曲運動することができる。従って、カラー部材２２から緩衝材４０に伝達された振動は、緩衝材４０の上記湾曲運動に変換されて吸収される。この点でも、緩衝装置２１の緩衝作用が向上され、ヒートインシュレータ３の制振機能が向上される。
【００８４】
また、本実施例において、グロメット４１の前記第２保持部４３、連結部４５及び第１保持部４４は、エキゾーストマニホールド２側からこの順序で設けられている。即ち、第１保持部４４は、緩衝材４０に関して前記エキゾーストマニホールド２と反対側に位置している。
【００８５】
従って、エキゾーストマニホールド２の取り付け用ボス１０が、カラー部材２２と重複する半径方向の大きさを有する場合でも、前記取り付け用ボス１０が、グロメット４１やこのグロメット４１に保持されているヒートインシュレータ３と接触する事態が防止される。これにより、上記接触による騒音の増大が抑制される。
【００８６】
また、前記取り付け用ボス１０とグロメット４１やヒートインシュレータ３との接触を想定した場合、この接触により、グロメット４１の前記取り付け用ボス１０との接触部位が摩耗し、破損に至ることが想定される。本実施例では、このような破損の発生を防止している。これにより、緩衝装置２１の品質が格段に向上されている。
【００８７】
また、本実施例によれば、前記緩衝材４０の表面に、イオン化傾向が鉄よりもアルミニウムに近い亜鉛皮膜が形成されている。カラー部材２２は、亜鉛メッキ鋼板から形成され、グロメット４１はアルミニウム合金から形成されている。従って、本実施例において、緩衝材４０とグロメット４１との間のイオン化傾向の差が低減される作用が実現される。これにより、グロメット４１と緩衝材４０とにおける電食の発生が抑制される。この点においても、緩衝装置２１の品質が格段に向上される。
【００８８】
本実施例の変形例として、図２５に示されるように、グロメット４１の第１保持部４３を前述のように折り返さず、ヒートインシュレータ３の内周端に当接して固定するようにしてもよい。このような変形例においても、上記実施例の作用効果と同様な作用効果が実現されるのはあきらかである。従って、本実施例は、前記実施例と同様な作用効果を実現することができる。
【００８９】
図１０は本発明の第２実施例の緩衝装置２１ａの概観を示す断面図であり、図１１は本実施例の原理を示す断面図であり、図１２は本実施例の原理を示す拡大断面図であり、図１３は本実施例の効果を示すグラフである。
【００９０】
以下、図１０〜図１３を参照して、本発明の第２実施例の緩衝装置２１ａについて説明する。本実施例は前述の実施例に類似し、対応する部分には同一の参照符号を付す。本実施例では、ヒートインシュレータ３をエキゾーストマニホールド２に取付けるに際して、図１０に示される緩衝装置２１ａを用いる。緩衝装置２１ａは、カラー部材２２と、カラー部材２２に装着された厚さｔ１の緩衝材であるバネワッシャ２３、２４と、バネワッシャ２３、２４の外周縁にそれぞれ装着された円環状のグロメット２５、２６とを備えている。
【００９１】
カラー部材２２は、筒部２７と、筒部２７の軸線方向一端部に一体に形成されたフランジ部２８とを含むカラー片２９と、筒部２７よりも大径の筒部３０と、筒部３０の軸線方向一端部に一体に形成されたフランジ部３１とを含むカラー片３２とを含んで構成される。筒部２７を筒部３０内に圧入して固定した状態で、各フランジ部２８、３１は、図１０に示す距離Ｌ１を隔てるように構成される。
距離Ｌ１は、
Ｌ１＞２×ｔ１                                            ・・・（１）
であるようにカラー片２９、３２の板厚などが選ばれる。従って、バネワッシャ２３、２４をカラー部材２２に装着したとき、図１２に示されるように、フランジ部２８、３１とバネワッシャ２３、２４との間には、隙間３７が形成される。
隙間３７は、ボルト７の軸線方向に沿う長さＬ２
Ｌ２＝Ｌ１−２×ｔ１                                      ・・・（２）
を有する。また、各カラー片２９、３２を上記のように組み合わせることにより、フランジ部２８、３１と筒部３３を有するカラー部材２２が構成される。
【００９２】
前記バネワッシャ２３、２４は、例として、金属板、パンチングメタル、エキスパンドメタル及び金網などの板状の材料のいずれかから形成される。本実施例では、一例としてエキスパンドメタルから形成される場合を想定して説明する。バネワッシャ２３、２４は略円環状に形成され、図１２に示されるように、カラー部材２２の筒部３３の外径Ｌ３よりも大きく、フランジ部２８、３１の外径Ｌ４よりも小さな内径Ｌ５
Ｌ３＜Ｌ５＜Ｌ４                                          ・・・（３）
の挿通穴３４が形成される。従って、このようなバネワッシャ２３、２４をカラー部材２２に装着するために、カラー部材２２は図１０に示されるように２分割され、バネワッシャ２３、２４を例としてカラー片２９に装着した後、カラー片３２をカラー片２９に圧入するようにする。このようにして、バネワッシャ２３、２４をカラー部材２２に組付ける。これにより、前記隙間３７は、ボルト７の径方向に長さ（Ｌ５−Ｌ４）を有する。
【００９３】
バネワッシャ２３、２４には、図１０に示されるように、外周にグロメット２５、２６が装着される。グロメット２５、２６は、例としてステンレス鋼板やアルミニウム合金などからなる円環状の金属板の外周を内方へ折り返して形成される。従って、グロメット２５、２６はバネワッシャ２３、２４の外周を包みこむように形成される。
【００９４】
バネワッシャ２３、２４は、本実施例の場合、エキスパンドメタルから形成されており、切断されたままの状態では外周に鋭利な切断端部が突出することになる。このような切断端部付近をグロメット２５、２６で包み込むことにより、バネワッシャ２３、２４の外観上の美観を向上し、しかもばねワッシャ２３、２４を保持して作業する作業者の手指の創傷を防止するという効果を実現する。
【００９５】
このようなグロメット２５、２６を装着したバネワッシャ２３、２４の間に、図１０に示されるようにヒートインシュレータ３を挟みこんで保持する。このような緩衝装置２１ａが装着されたヒートインシュレータ３をエキゾーストマニホールド２に取り付けるには、カラー部材２２の筒部３３の内部にボルト７を挿通して、エキゾーストマニホールド２の取り付け用ボス１０などにネジ付ける。このようにして、ヒートインシュレータ３がエキゾーストマニホールド２に取り付けられる。
【００９６】
以下、本実施例の緩衝装置２１ａの作用について説明する。本実施例の緩衝装置２１ａによれば、エキゾーストマニホールド２から発生してボルト７を伝達する振動は、カラー部材２２を介してバネワッシャ２３、２４に伝達される。このとき、カラー部材２２の一対のフランジ部２８、３１とバネワッシャ２３、２４との間に隙間３７が設けられている。これにより、カラー部材２２とバネワッシャ２３、２４とが、ボルト７の軸線方向と平行な方向及び交差する方向へ相対的に変位することが許容されている。従って、ボルト７からの振動は、カラー部材２２とバネワッシャ２３、２４との相対的な変位によって吸収され、バネワッシャ２３、２４への振動の伝達を抑制することができる。
【００９７】
また、バネワッシャ２３、２４からの振動は、ヒートインシュレータ３に伝達される。このとき、バネワッシャ２３、２４は板状をなしているので、概略ボルト７の軸線方向に撓む。これにより、バネワッシャ２３、２４からヒートインシュレータ３への振動の伝達が抑制される。
【００９８】
本件発明者は、このような作用に関して実験を行い図１３のグラフに示される測定結果を得た。図１３の横軸は周波数、縦軸は振動の加速度である。曲線ｇ１はカラー部材２２のみの振動を測定した結果を示し、曲線ｇ２は図２９に示される構成の緩衝装置１１のカバー３に伝達される振動を測定した結果を示し、曲線ｇ３はカラー部材２２とバネワッシャ２３、２４との前記隙間３７がない試作品の振動を測定した結果を示し、曲線ｇ４は本実施例における振動を測定した結果を示している。
【００９９】
これらの測定結果から分かるように、図２９に示されるフェルト状の制振シートを用いるよりも、本実施例の例としてエキスパンドメタルから構成されるバネワッシャ２３、２４を用いるほうが、エンジン１やエキマニ２から発生する振動の全周波数帯域での制振特性が改善されており、特に、本実施例におけるように、隙間３７を設ける構成例が制振特性が改善されている。とりわけ、比較的低い周波数帯域における制振特性が改善されている。
【０１００】
また、前記エキゾーストマニホールド２はエンジン１からの燃焼排ガスが流過するため熱源ともなっている。このような場合、ボルト７を伝達されるエキゾーストマニホールド２からの熱は、カラー部材２２を介してバネワッシャ２３、２４に伝達される際に、カラー部材２２の一対のフランジ部２８、３１とバネワッシャ２３、２４との間の隙間３７により熱伝導が効率的に遮断される。これにより、エキゾーストマニホールド２からヒートインシュレータ３への熱の伝達も効率的に抑制される。
【０１０１】
これにより、本実施例において、振動源であるエキゾーストマニホールド２からヒートインシュレータ３への振動の伝達が効率的に抑制されるので、伝達された振動によってヒートインシュレータ３が共振したり、ヒートインシュレータ３のボルト７への取付部位付近に金属疲労が生じる事態を抑制することができ、騒音の増大や、ヒートインシュレータ３におけるクラックの発生などの事態を解消することができ、ヒートインシュレータ３の品質を格段に向上することができる。また、エキゾーストマニホールド２からの熱の伝達も効率的に抑制することができるので、この点でも品質を向上することができる。
【０１０２】
図１４は本発明の第３実施例の緩衝装置２１ｂの断面図であり、図１５は本実施例の対比例の断面図であり、図１６は緩衝装置２１ｂの特徴を示す断面図であり、図１７は緩衝装置２１ｂのバネワッシャ２３、２４の平面図であり、図１８はバネワッシャ２３、２４の斜視図であり、図１９は緩衝装置２１ｂに対する対比例の斜視図であり、図２０は対比例の断面図であり、図２１は緩衝装置２１ｂの一動作例を示す断面図であり、図２２は緩衝装置２１ｂの他の動作例を示す断面図であり、図２３は緩衝装置２１ｂの更に他の動作例を示す断面図であり、図２４は本実施例の作用を説明するグラフである。
【０１０３】
以下、図１４〜図２４を参照して、本実施例の緩衝装置２１ｂについて説明する。本実施例は、前記第２実施例に類似し、対応する部分には同一の参照符号を付す。また、図１５〜図２３では、説明の簡略化のために単一のバネワッシャ２４とグロメット２６のみを示す。本実施例の特徴は、第２実施例の緩衝装置２１ａにおいて、グロメット２５、２６を用いず、バネワッシャ２３、２４の外周を自由振動を行う自由端としたことである。
【０１０４】
本実施例の対比例として、第２実施例の緩衝装置２１ａを図１５を参照して引用する。図１５に示されるように、グロメット２５、２６の半径方向内方端部が、ヒートインシュレータ３の半径方向内方端部から突出する突出長さａと、フランジ部２８、３１の外周からヒートインシュレータ３の半径方向内方端部までの距離ｂに関して、バネワッシャ２３、２４の前記屈曲変位に寄与する部分の半径方向の長さｃは、
ｃ＝ｂ−ａ                                                ・・・（３）
となる。
【０１０５】
一方、本実施例の緩衝装置２１ｂにおいては、図１６に示されるように、バネワッシャ２３、２４の外周の振動がグロメット２５、２６によって規制されていないので、バネワッシャ２３、２４の前記屈曲変位に寄与する部分の半径方向の長さｄは、
ｄ＝ｂ                                                    ・・・（４）
となる。従って、
ｄ＞ｃ                                                    ・・・（５）
であり、本実施例の緩衝装置２１ｂのバネワッシャ２３、２４を用いると、バネワッシャ２３、２４の屈曲変位を行うボルト７の径方向の長さを大きく設定することができる。
【０１０６】
即ち、本実施例において、バネワッシャ２３、２４は例としてエキスパンドメタルからなる概略板状の部材であり、図１７及び図１８に示されるように、バネワッシャ２３、２４の自然状態の内径ｅ、外径ｆと、屈曲状態のバネワッシャ２３、２４の内径ｅ、外径ｆ１とには、
ｆ１＜ｆ                                                  ・・・（６）
の関係が成立するのに対し、図１９及び図２０に示されるように、バネワッシャ２３、２４の自然状態の内径ｅ、外径ｆおよびグロメット２５、２６の外径ｈと、屈曲状態のバネワッシャ２３、２４の内径ｅ、外径ｆ１及びグロメット２５、２６の外径ｈ１とに関して、外径ｈ、ｈ１は相互にほぼ等しくなる。
【０１０７】
これは、バネワッシャ２３、２４の外周がグロメット２５、２６で固定されており、しかもグロメット２５、２６は、前述したように例としてステンレス鋼などの比較的硬質な材料から形成されているからである。
【０１０８】
従って、本実施例の緩衝装置２１ｂに用いられているバネワッシャ２３、２４は、図２１〜図２３に示されるように、カラー部材２２の軸線方向に沿って自由に屈曲変位し、バネワッシャ２３、２４の湾曲の程度が格段に増大される。
【０１０９】
従って、エキゾーストマニホールド２から発生してボルト７を伝達する振動は、カラー部材２２を介してバネワッシャ２３、２４に伝達される。このとき、本実施例において、バネワッシャ２３、２４の湾曲の程度が格段に増大されているので、前記振動は、バネワッシャ２３、２４の前記比較的大きな撓み変形によって効率的に吸収され、ヒートインシュレータ３への伝達を抑制することができる。
【０１１０】
本件発明者は、このような作用に関して実験を行い、図２４のグラフに示される測定結果を得た。図２４の横軸は周波数、縦軸は振動の加速度である。曲線ｇ５はバネワッシャ２３、２４にグロメット２５、２６を装着した第２実施例の緩衝装置２１ａの振動を測定した結果を示し、曲線ｇ６は本実施例における振動を測定した結果を示している。
【０１１１】
これらの測定結果から分かるように、第２実施例の緩衝装置２１ａは、前述したように従来技術に比較して顕著な作用効果を達成しているが、本実施例の緩衝装置２１ｂは、第１実施例よりも更に顕著な制振特性を達成している。
【０１１２】
即ち、緩衝装置２１ｂにおいては、エキゾーストマニホールド２からヒートインシュレータ３への振動の伝達が効率的に抑制されるので、伝達された振動によってヒートインシュレータ３が共振したり、ボルト７のヒートインシュレータ３への取付部位付近に金属疲労が生じる事態を抑制することができ、騒音の増大や、ヒートインシュレータ３におけるクラックの発生などの事態を解消することができ、品質を格段に向上することができる。
【０１１３】
また、本実施例では、板状をなすバネワッシャ２３、２４を用いているので、振動伝達時に湾曲変形する。この湾曲変形によって振動が吸収される。従って、バネワッシャ２３、２４が無機繊維などからなるフェルト状の材料からなる場合と比較し、経年変化や自重などにより緩衝材がへたる状態になって圧縮・復元特性が低下し、振動の抑制作用が低下するという事態が防止される。また、フェルト状の材料の場合に、時間経過と共に繊維が分解して飛散するという問題点が想定されるが、本実施例では、このような事態も防止される。
【０１１４】
これにより、エキゾーストマニホールド２からヒートインシュレータ３への振動の伝達が効率的に抑制されるので、この点によっても、上述した作用効果と同様な作用効果が達成される。
【０１１５】
図２６は本発明の第４実施例の緩衝装置２１ｃの断面図である。以下、図２６を参照して、本実施例について説明する。本実施例は前述の各実施例に類似し、対応する部分には同一の参照符号を付す。本実施例の特徴は、前記各実施例において用いられたバネワッシャ２３、２４の少なくとも一方を使用し、用いられたバネワッシャ２３、２４の少なくとも一方を、ヒートインシュレータ３にスポット溶接や任意の固定手法により固定する。以下の説明では、一例として、バネワッシャ２４のみを用いる場合を想定する。
【０１１６】
本実施例では、ヒートインシュレータ３をエキゾーストマニホールド２に取付けるための取付構造として、以下の構成が用いられている。即ち、ヒートインシュレータ３には、ボルト７を挿通するための穴径ｊの挿通穴８が設けられており、挿通穴８を覆うように、バネワッシャ２４が配置され、バネワッシャ２４は前記挿通穴８の周辺における結合部４６でヒートインシュレータ３にスポット溶接やリベットなどの手法で固定される。このバネワッシャ２４に形成された挿通穴３４に前記ボルト７を挿通して、エキゾーストマニホールド２の取り付け用ボス４９などにねじ付け、エキゾーストマニホールド２にヒートインシュレータ３を取付ける。
【０１１７】
このとき、バネワッシャ２４の径ｋのボルト７によってエキゾーストマニホールド２の径ｍの取り付け用ボス４９との間で固定される固定部分４７と前記結合部４６との間の屈曲変位による自由振動を行う領域である自由振動部４８の半径方向距離が、バネワッシャ２４のバネ性による自由振動が、前述したような制振作用に充分寄与できる程度の距離となるように、ヒートインシュレータ３の挿通穴８の穴径ｊと、ボルト７の径ｋおよび取り付け用ボス４９の径ｍとは、それぞれ適宜な寸法に選ばれる。
【０１１８】
このような構成の緩衝装置２１ｃにおいても、バネワッシャ２４の撓み変形による緩衝作用が実現されるので、上記各実施例で説明した作用効果と同様な作用効果が実現される。
【０１１９】
また、前記各実施例の緩衝装置２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｃのいずれにおいても、前記緩衝材４０を、実質的に、Ａｌ：含有量６〜１０重量％と残部Ｆｅとを含んで構成される制振合金体から、或いはこの制振合金体を含む合金材料から形成されるようにしてもよい。
【０１２０】
このような制振合金体として、例として株式会社アーバンマテリアルズのＦｅ−Ａｌ系制振合金を用いることができる。制振合金は、Ａｌ含有率が６〜１０重量％であり、その他、Ｆｅおよび不可避的不純物（Ｓｉ０．１重量％以下；Ｍｎ０．１重量％以下；その他Ｃ、Ｎ、Ｓ、Ｏなど併せて０．１重量％以下）を含んで構成される。また、制振合金体の結晶の平均粒径が３００〜７００μｍの範囲内にあることを必須とする。この制振合金体の板厚は、一例として、０．１〜１．０ｍｍ程度のものが用いられる。
【０１２１】
このような制振合金体は強磁性材料であるので、その主な振動減衰機構は、磁壁の非可逆移動に伴う磁気・機械的履歴損失によるものになる。
【０１２２】
本件発明者は、典型的な対比例として鋼板、前記制振合金体、通常のサンドイッチタイプ制振鋼板の３点に関して、振動の減衰能になる減衰係数をそれぞれ計測した。その結果が、図２７のラインＬ１、Ｌ２、Ｌ３に示されている。このように、本件発明者は、制振合金体が通常の金属板よりも格段に制振性が向上されていることを確認した。
【０１２３】
本発明は、前記各実施例に限定されるものはなく、本発明の精神を逸脱しない範囲で広範な変形例を含むものである。
【０１２４】
【発明の効果】
以上のように、請求項１記載の発明の緩衝装置によれば、結合部材の第２保持部、連結部及び第１保持部は、振動源になる一方部材側からこの順序で設けられているようにした。即ち、第１保持部は、緩衝材に関して前記一方対象部材と反対側に位置している。
【０１２５】
従って、一方対象部材のネジ部材に関する取付け部位が、前記結合部材と重複する半径方向の大きさを有する場合でも、一方対象部材の取付け部位が、結合部材やこの結合部材に保持されている他方対象部材と接触する事態が防止される。これにより、上記接触による騒音の増大が抑制される。
【０１２６】
また、前記取付け部位と結合部材や他方対象部材との接触を想定した場合、この接触により、結合部材の前記取付け部位との接触部位が摩耗し、破損に至ることが想定される。本発明では、このような破損の発生を防止している。これにより、緩衝装置の品質が格段に向上されている。
【０１２７】
請求項２記載の発明によれば、前記緩衝材の表面に、イオン化傾向が鉄よりもアルミニウムに近い金属または金属化合物の少なくともいずれかを含んで構成される皮膜が形成されている。また、結合部材とカラー部材との少なくともいずれか一方はアルミニウム合金から形成されている。従って、本発明において、請求項１に関する作用に加え、緩衝材と少なくともいずれか一方がアルミニウム合金から形成される結合部材及びカラー部材との間のイオン化傾向の差が低減される作用が実現される。これにより、結合部材及びカラー部材の少なくともいずれか一方と緩衝材とにおける電食の発生が抑制される。この点においても、緩衝装置の品質が格段に向上される。
【０１２８】
請求項３記載の発明によれば、板状の緩衝材は、表面にイオン化傾向が鉄よりもアルミニウムに近い金属または金属化合物の少なくともいずれかを含む皮膜が形成されている。従って、緩衝材が接触するカラー部材などがイオン化傾向が鉄あるいは鉄に近い金属から構成される場合でも電食の発生が防止され、緩衝装置の品質を各段に向上することができる。
【０１２９】
請求項４記載の発明によれば、他方対象部材を外周付近で半径方向に変位可能に挟み、その外周部付近は自由振動を行う自由端とされている鉄合金から形成される相互に積層された板状の複数の緩衝材の表面には、イオン化傾向が鉄よりもアルミニウムに近い金属または金属化合物の少なくともいずれかを含む皮膜が形成されている。従って、本発明においても、請求項３で説明した作用と同様な作用を実現することができる。
【０１３０】
請求項５記載の発明によれば、他方対象部材に結合される結合部と、該他方対象部材及びネジ部材から離反した領域であって屈曲変位が許容される振動部とを備える鉄合金から形成される緩衝材の表面には、イオン化傾向が鉄よりもアルミニウムに近い金属または金属化合物の少なくともいずれかを含む皮膜が形成されている。従って、本発明においても、請求項３で説明した作用と同様な作用を実現することができる。
【０１３１】
請求項６記載の発明によれば、請求項２〜５のいずれかにおいて、前記金属または金属化合物は、亜鉛または亜鉛化合物である。亜鉛のイオン化傾向は、鉄よりもアルミニウムに近いので、本発明においても、請求項３で説明した作用と同様な作用を実現することができる。
【０１３２】
請求項７記載の発明によれば、緩衝材は上記のような制振合金体を含んで構成される。このような制振合金体は、通常のエキスパンドメタルやパンチングメタルよりも制振性が各段に向上されているう。従って、本発明の緩衝装置の制振作用を格段に向上することができる。
【０１３３】
請求項８記載の発明によれば、金属製カバーに形成されている複数のコルゲート形状の前記第１の方向が前記主要な稜線相当部位に対して交差する方向に定められているので、コルゲート形状が前記稜線相当部位を中心とする振動に対してリブの作用を実現する。
【０１３４】
一方、金属製カバーが振動源に対して装着されるとき、振動源からの振動の伝達により金属製カバーも振動する。この振動により金属製カバーが振動するとき、前記主要な稜線相当部位を中心にしてその両側の金属製カバーの部位がばたつくように振動しやすいことが知られている。
【０１３５】
本発明では、前記リブ作用により、金属製カバーの振動を抑制することができ、金属製カバーのクラックの発生を防止することができ、金属製カバーの品質を格段に向上することができる。
【０１３６】
また、本発明において、前記立体形状を有する金属製カバーの外周部の少なくとも一部分にフランジ部が形成されているので、金属製カバーの振動時に、このフランジ部が振動に対するリブの作用を実現する。これによっても、金属製カバーの振動特性が改善される。
【０１３７】
また、本発明において、金属製カバーのフランジ部を含む押し潰し対象部位の前記コルゲート形状が潰されて略平板形状に形成されているので、金属製カバーの外周部の折り曲げ作業、穴あけ作業或いは刻印作業などを行う場合、作業対象部位を平板状の金属板と同様に取り扱うことができる。従って、このような構成を有する金属製カバーの製造上の作業性が向上される。
【０１３８】
請求項９記載の発明によれば、請求項８の発明の金属製カバーは、内燃機関及び／またはその排気経路に緩衝装置を介して装着される。従って、本発明は、前記請求項１、８の作用を併せ持つ作用を実現することができる。
【０１３９】
請求項１０記載の発明によれば、請求項９の発明において、前記結合部材はアルミニウム合金から形成され、前記鉄合金から形成される緩衝材は、その表面にイオン化傾向が鉄よりもアルミニウムに近い金属または金属化合物のいずれかを含んで構成される皮膜が形成されている。
【０１４０】
従って、本発明において、前記請求項８の作用に加え、緩衝材と結合部材との間のイオン化傾向の差が低減される作用が実現される。これにより、結合部材及びカラー部材の少なくともいずれか一方と緩衝材とにおける電食の発生が抑制される。この点においても、緩衝装置の品質が格段に向上される。
【０１４１】
請求項１１記載の発明によれば、請求項１０の発明において、金属または金属化合物は、亜鉛または亜鉛化合物である。亜鉛のイオン化傾向は、鉄よりもアルミニウムに近いので、従って、本発明において、請求項９の前記作用に加え、電食の発生が防止されて金属製カバーの品質が向上されるという作用を実現することができる。
【０１４２】
請求項１２記載の発明は、請求項９の発明において、前記緩衝材が上述した制振合金体を含んで構成され、このような制振合金は制振性が格段に向上されているので、このような緩衝材を含む緩衝装置を用いて内燃機関などに装着される金属製カバーは振動の抑制作用が格段に向上される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の緩衝装置２１の断面図である。
【図２】本発明の基礎となる構成を示すエンジン１の正面図である。
【図３】図２の切断面線Ｘ３−Ｘ３から見た断面図である。
【図４】カバー１の拡大正面図である。
【図５】図４の切断面線Ｘ５−Ｘ５から見た断面図である。
【図６】図４の切断面線Ｘ６−Ｘ６から見た断面図である。
【図７】図４の切断面線Ｘ７−Ｘ７から見た断面図である。
【図８】図２の切断面線Ｘ８−Ｘ８から見た簡略化した断面図である。
【図９】本実施例の特徴を説明する図である。
【図１０】本発明の第２実施例の緩衝装置２１ａの概観を示す断面図である。
【図１１】本実施例の原理を示す断面図である。
【図１２】本実施例の原理を示す拡大断面図である。
【図１３】本実施例の効果を示すグラフである。
【図１４】本発明の第３実施例の緩衝装置２１ｂの断面図である。
【図１５】本実施例の対比例の断面図である。
【図１６】緩衝装置２１ｂの特徴を示す断面図である。
【図１７】緩衝装置２１ｂのバネワッシャ２３、２４の平面図である。
【図１８】バネワッシャ２３、２４の斜視図である。
【図１９】緩衝装置２１ｂに対する対比例の斜視図である。
【図２０】対比例の断面図である。
【図２１】緩衝装置２１ｂの一動作例を示す断面図である。
【図２２】緩衝装置２１ｂの他の動作例を示す断面図である。
【図２３】緩衝装置２１ｂの更に他の動作例を示す断面図である。
【図２４】本実施例の作用を説明するグラフである。
【図２５】第１実施例の変形例を示す断面図である。
【図２６】本発明の第４実施例の緩衝装置２１ｃの断面図である。
【図２７】本発明の作用を説明するグラフである。
【図２８】従来技術の断面図である。
【図２９】緩衝装置１１を示す断面図である。
【図３０】緩衝装置１１ｂの断面図である。
【符号の説明】
１            エンジン
２            エキゾーストマニホールド
３            ヒートインシュレータ
７            ボルト
１０            ボルト用ボス
２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ              緩衝装置
２２            カラー部材
２３、２４        バネワッシャ
２５、２６、４１      グロメット
２７            筒部
２８、３１        フランジ部
３３、４５        連結部
３７            隙間
４０            緩衝材
４３            第１保持部
４４            第２保持部
４６            結合部
４８            自由振動部
５４            フランジ部
５９            コルゲート形状
８０            稜線相当部位
Ａ１、Ａ２        方向
Ｔ１            側壁
Ｔ２            頂部
【図１】
2004360496.tif 000003
【図２】
2004360496.tif 000004
【図３】
2004360496.tif 000005
【図４】
2004360496.tif 000006
【図５】
2004360496.tif 000007
【図６】
2004360496.tif 000008
【図７】
2004360496.tif 000009
【図８】
2004360496.tif 000010
【図９】
2004360496.tif 000011
【図１０】
2004360496.tif 000012
【図１１】
2004360496.tif 000013
【図１２】
2004360496.tif 000014
【図１３】
2004360496.tif 000015
【図１４】
2004360496.tif 000016
【図１５】
2004360496.tif 000017
【図１６】
2004360496.tif 000018
【図１７】
2004360496.tif 000019
【図１８】
2004360496.tif 000020
【図１９】
2004360496.tif 000021
【図２０】
2004360496.tif 000022
【図２１】
2004360496.tif 000023
【図２２】
2004360496.tif 000024
【図２３】
2004360496.tif 000025
【図２４】
2004360496.tif 000026
【図２５】
2004360496.tif 000027
【図２６】
2004360496.tif 000028
【図２７】
2004360496.tif 000029
【図２８】
2004360496.tif 000030
【図２９】
2004360496.tif 000031
【図３０】
2004360496.tif 000032