(57)【要約】【課題】排気管から遮熱板に伝達される振動をより広帯域にわたって抑制して同遮熱板の騒音を好適に低減することの可能な遮熱板の取付構造を提供することにある。【解決手段】排気マニホルドには、４箇所のねじ穴部２が形成されている。また、排気マニホルドに形成されているねじ穴部２と遮熱板３に設けられているカラー４とは、それぞれが対応する位置に設けられている。また、カラー４の外周面の一部にはその周方向に延びる溝１４が形成されている。この溝１４とエキスパンドメタル９とが近接離間可能に配設されている。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気管に設けられた支持部に遮熱板の接触部を摺動可能に接触させてこれを支持することにより同遮熱板を前記排気管に対して近接離間可能な状態に取り付ける遮熱板の取付構造であって、
前記支持部と前記接触部との各接触面においてそれらの面の少なくとも一方に凹凸部を形成したことを特徴とする遮熱板の取付構造。
【請求項２】
前記接触部は前記遮熱板の板厚を局所的に薄くして形成される
請求項１記載の遮熱板の取付構造。
【請求項３】
前記接触部は格子構造を有する
請求項１又は２記載の遮熱板の取付構造。
【請求項４】
前記接触部は前記支持部との接触圧が増大するように弾性変形した状態で前記支持部に接触する
請求項１乃至３のいずれかに記載の遮熱板の取付構造。
【請求項５】
前記接触部は遮熱板本体とは別の部材として構成される
請求項１乃至４のいずれかに記載の遮熱板の取付構造。
【請求項６】
前記遮熱板はアルミニウム系材料からなる
請求項１乃至５のいずれかに記載の遮熱板の取付構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の排気管に遮熱板を取り付けるための取付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の排気管、例えば排気マニホルド等には、その熱によって周辺部材に熱害が生じないように、これを覆う遮熱板が取り付けられている。こうした遮熱板にあっては、その遮熱機能を効果的に発揮させるために、排気管の全体を覆うようにするのが望ましく、必然的にその面積が大きなものとなる。一方、このように遮熱板の面積が大きくなると、この遮熱板が排気管とともに振動して発生する騒音が無視できないものとなる。そこで従来では、遮熱板を排気管に取り付けるための取付構造において、これに排気管からの振動伝達を抑制するための防振機能をもたせるようにしている。こうした防振機能を有した取付構造としては、例えば、排気管と遮熱板との間にコイルスプリングを設け、このコイルスプリングの弾性変形によって排気管から遮熱板に伝達される振動を吸収させるようにしたものが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
実開昭６２−９８７２１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように、遮熱板をコイルスプリング等により弾性支持し、排気管の振動を吸収することにより、遮熱板から発生する騒音についてその低減を図ることができる。
【０００５】
但し、こうした従来の取付構造では、吸収可能な振動の周波数域が遮熱板を弾性支持する部材の特性（例えば弾性率）によってほぼ決まるため、低減効果がみられる騒音の周波数域についても比較的狭いものに限定されてしまう傾向がある。一方、排気管には内燃機関をはじめとする様々な起振源から振動が入力されるため、同排気管から遮熱板に伝達される振動もその周波数域が極めて広範囲にわたっている。このため、上述した従来の取付構造にあっては、騒音低減効果を有しているとはいえ、その効果が十分といえるものではなく、この点でなお改良の余地を残すものとなっていた。
【０００６】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、排気管から遮熱板に伝達される振動をより広帯域にわたって抑制して同遮熱板の騒音を好適に低減することの可能な遮熱板の取付構造を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以下、上述した目的を達成するための手段及びその作用効果を記載する。
請求項１記載の発明は、内燃機関の排気管に設けられた支持部に遮熱板の接触部を摺動可能に接触させてこれを支持することにより同遮熱板を前記排気管に対して近接離間可能な状態に取り付ける遮熱板の取付構造であって、前記支持部と前記接触部との各接触面においてそれらの面の少なくとも一方に凹凸部を形成するようにしている。
【０００８】
上記構成によれば、支持部と接触部とが接触する接触部分の摩擦係数（特に動摩擦係数）が増大し、同接触部分に大きな摩擦減衰が発生するようになる。また、こうした摩擦減衰は、遮熱板を弾性支持して振動を吸収する構成とは異なり、支持部と接触部との間に速度差が存在すれば常に発生する。従って、請求項１記載の発明によれば、支持部から接触部、すなわち排気管から遮熱板に伝達される振動を広帯域にわたって抑制することができ、同遮熱板の騒音を好適に低減することができるようになる。
【０００９】
また、上記凹凸部を形成する面は支持部及び接触部のいずれの面であってもよいが、これら双方の面に凹凸部を形成すれば、摩擦減衰を更に増大させて騒音低減効果を一層高めることができるようになる。尚、上記構成にあっては、接触部をそれ以外の部分（以下、「遮熱板本体」という）と一体に形成するもの、或いは接触部を遮熱板本体とは各別の部材として構成するもののいずれも採用することができる。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の遮熱板の取付構造において、前記遮熱板の板厚を局所的に薄くすることにより前記接触部を形成するようにしている。
また、請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の遮熱板の取付構造において、前記接触部が格子構造を有するものであるとしている。
【００１１】
これら請求項２又は請求項３記載の構成によれば、遮熱板において板厚の薄い部分（請求項２）や格子構造を有した部分（請求項３）、すなわち遮熱板の剛性を選択的に低下させて弾性変形しやすくした部分を接触部としているため、これが弾性変形することによる振動抑制作用が上記摩擦減衰によるものと併せて奏せられるようになる。従って、請求項２又は請求項３記載の発明によれば、騒音低減効果を更に高めることができるようになる。
【００１２】
特に、請求項３記載の構成では、接触部が格子構造を有しており、その放熱性が高められるようになるため、排気管からの熱伝導による遮熱板の温度上昇、更には同遮熱板の輻射熱量が増大すること起因する熱害の発生についてもこれを抑制することができるようになる。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の遮熱板の取付構造において、前記支持部との接触圧が増大するように前記接触部を弾性変形した状態で前記支持部に接触させるようにしている。
【００１４】
同構成によれば、接触部を予め弾性変形させた状態で支持部に接触させるようにしているため、排気管や遮熱板が振動して接触部が支持部から離間する方向に変位した場合でも、その変位量が接触部の弾性変形量を上回るまでは接触部と支持部とは接触状態のまま維持される。従って、請求項４記載の発明によれば、接触部と支持部との間の接触圧が減少するのに伴う摩擦減衰の低下を極力抑制することができ、摩擦減衰による騒音低減効果をより確実なものとすることができるようになる。
【００１５】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の遮熱板の取付構造において、前記接触部を遮熱板本体とは別の部材として構成するようにしている。
【００１６】
上記構成によれば、例えば接触部についてはこれを遮熱板本体よりも剛性の低い材料によって形成する、或いは同遮熱熱伝導率の低い材料によって形成するなど、接触部の材料として、遮熱板本体とは異なる、所望の特性を有した材料を選択することができるようになる。このため、請求項１乃至４のいずれかに記載の構成による作用効果が一層顕著に奏せられるようになる。
【００１７】
請求項６記載の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の遮熱板の取付構造において、前記遮熱板をアルミニウム系材料により形成するようにしている。
一般に、遮熱板を鉄材料により形成するようにした場合と比較して、これをアルミニウム系材料によって形成するようにした場合には、特に遮熱板から高周波域の騒音が発生するようになる。この点、上記構成によれば、こうした遮熱板から発生する高周波騒音についてこれを効果的に低減することができるようになる。尚、アルミニウム系材料とは、「アルミニウム」の他、「アルミニウム合金」を含む。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を排気マニホルドに遮熱板を取り付ける取付構造として具体化した例について図１乃至図４を参照して説明する。
【００１９】
図１は、エンジンに連結されている排気マニホルド１を示している。また、図２は、この排気マニホルド１に取り付けられる遮熱板３を示している。
遮熱板３には、４箇所にカラー４が形成されている。このカラー４の上端部及び下端部にはフランジ４ａ，４ｂが形成されており、これらフランジ４ａ，４ｂの間に位置する部分には、その周方向に延びる溝１４が形成されている。なお、このカラー４が上記支持部に対応している。
【００２０】
図３に示されるように、各カラー４は排気マニホルド１のねじ穴部２にボルト１２によって締付固定されている。カラー４の各フランジ４ａ，４ｂとの間に位置するように格子構造をなすエキスパンドメタル９が設けられている。このエキスパンドメタル９は、カラー４の溝１４に弾性変形した状態で接触するように配設されており、また、カラー４の軸方向に対して摺動可能に設けられている。このエキスパンドメタル９はグロメット１０を介して遮熱板３と連結されることで一体に構成されている。以下では、遮熱板３を構成する部材のうち、特に接触部を除く部分のみをさす場合には、遮熱板本体３ａという。これら遮熱板３、及びグロメット１０はいずれもアルミニウム系材料、詳しくはアルミニウムにて形成されており、エキスパンドメタル９はステンレス鋼で形成されている。
【００２１】
図４は、エキスパンドメタル９とカラー４に形成されている溝１４との接触部を示している。なお、この溝１４部分が上記接触面に対応している。
さて、排気マニホルド１には、例えば排気や車両走行時の路面の凹凸等に起因した種々の振動が生じている。その排気マニホルド１と一体に連結されているカラー４もまた、こうした振動に起因してカラー４の軸方向や径方向に種々の振動が伝達される。一方、エキスパンドメタル９とカラー４との接触部では、カラー４に形成されている溝１４により摩擦係数、特に動摩擦係数を増大させている。したがって、溝１４によってカラー４の軸方向に対する摩擦減衰を増大させることができるようになる。
【００２２】
また、このエキスパンドメタル９は遮熱板３の板厚よりも薄く形成されているとともに、格子構造であるためその剛性は比較的低く設定されている。したがって、カラー４の軸方向の振動に対して、上述した摩擦抵抗による振動減衰作用以外に、エキスパンドメタル９本体の軸方向の弾性変形によっても上記振動を吸収し減衰させることができるようになる。
【００２３】
また、カラー４の径方向の振動に対しても、エキスパンドメタル９が格子構造であるため、その弾性変形により好適に振動を吸収し減衰させることができる。
また、遮熱板３はアルミニウム材料によって形成されているため、高周波数域での騒音が発生する。しかし、カラー４に形成された溝１４によって、カラー４とエキスパンドメタル９との接触部の摩擦減衰を増大させているため、遮熱板３への振動の伝達を抑制させることができるようになっている。したがって、遮熱板３本体の振動によって生じる高周波数域での騒音を好適に抑制することができるようになる。
【００２４】
また、上述したように、エキスパンドメタル９は格子構造で形成されているため、排気マニホルド１やエキスパンドメタル９と溝１４との摺動等で発生した熱を好適に放熱させることができる。したがって、遮熱板３への伝熱を抑制することができるようになるため、遮熱板３本体の温度上昇を抑制し、それにともなう熱害もまた好適に抑制することができるようになる。
【００２５】
更に、エキスパンドメタル９は、予め弾性変形した状態でカラー４に取り付けられているため、排気マニホルド１や遮熱板３が振動して接触部がカラー４から離間する方向に変位した場合でも、その変位量が接触部の弾性変形量を上回るまでは接触部とカラー４とは接触状態のまま維持される。したがって、エキスパンドメタル９とカラー４との間の接触圧が減少するのに伴う摩擦減衰の低下を極力抑制することができ、摩擦減衰による騒音低減効果をより確実なものとすることができるようになる。
【００２６】
なお、上記実施の形態を以下のように変更してもよい。
・遮熱板３、グロメット１０及びエキスパンドメタル９は必ずしもアルミニウム材料やステンレス鋼で形成されていなくてもよい。要するに、カラー４と接触する部位において、弾性変形による振動の吸収及び抑制や、伝熱の抑制等の条件を満たすものであればアルミニウム材料やステンレス鋼に必ずしも限るものではない。
【００２７】
・グロメット１０及びエキスパンドメタル９等の別部材を省略し、遮熱板３のみの構成としてもよい。ただし、カラー４と接触する部位近傍の遮熱板３は、他の部位と比較して剛性を低くする必要がある。
【００２８】
・エキスパンドメタル９は必ずしも格子構造で形成されるものではない。要は、格子構造に変わって、弾性変形による振動の吸収及び抑制や放熱性が所定の条件を満たすようなものであればよい。
【００２９】
・カラー４との接触部の板厚を必ずしも薄くする必要はない。要は、カラー４と接触する部位近傍の遮熱板３の剛性が他の部位と比較した場合に低く設定されていればよい。
【００３０】
・カラー４に形成されている溝１４を、図５に示すような凸部を有する突起１５としてもよい。
・また、溝１４を図６に示すような、格子状の溝１６としてもよい。
【００３１】
・必ずしもカラー４に溝１４を形成する必要はない。エキスパンドメタル９のカラー４と接触する部位に溝１４を形成してもよい。さらに、カラー４とエキスパンドメタル９の接触部との双方に溝１４を形成すればより一層効果を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る排気マニホルドの斜視図。
【図２】上記実施の形態に係る遮熱板の取付構造を有する遮熱板の斜視図。
【図３】上記実施の形態に係る遮熱板の取付構造を拡大した斜視部分断面図。
【図４】上記実施の形態に係るカラーに凹部状に形成された溝とエキスパンドメタルの接触部とを示した部分拡大断面図。
【図５】上記実施の形態のカラーに凸部状に形成された突起とエキスパンドメタルの接触部とを示した部分拡大断面図。
【図６】上記実施の形態のカラーに凹凸部状に形成された格子状の溝を示した正面図。
【符号の説明】
１…排気マニホルド、２…ねじ穴部、３…遮熱板、３ａ…遮熱板本体、４…カラー、４ａ，４ｂ…フランジ、９…エキスパンドメタル、１０…グロメット、１２…ボルト、１４…溝、１５…突起、１６…格子状の溝。
【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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