(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の中空の金属製球状体が互いに接触した状態で車両の所定部位に位置付けられ、前記複数の中空の金属製球状体は異なる径の金属製球状体を含んでいる、構造体であって、
前記複数の中空の金属製球状体はエンジンフードの内部の空間に収容され、
該エンジンフードの内部のエンジンルーム側に配置される中空の金属製球状体の径は、該エンジンフードの内部の前記エンジンルームとは反対側に配置される中空の金属製球状体の径よりも小さい、ことを特徴とする構造体。
【請求項２】
前記複数の中空の金属製球状体の内の金属製球状体同士が接合された接合体が少なくとも一つ備えられていることを特徴とする請求項１に記載の構造体。
【請求項３】
一の接合体に含まれる複数の金属製球状体の径は、同一であることを特徴とする請求項２に記載の構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の中空の金属製球状体を互いに接触した状態で車両の所定部位に位置付ける構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両における種々の部材を、騒音低減等のため、種々の構造にすることが提案されている。例えば、特許文献１には、排気タービンの騒音を低減するべく、タービンハウジング下流側に一体化された排気管を三層構造とし、孔が開いた最も内側の層と、最も外側の層との間の吸収層に中空の金属球を使用することが記載されている。
【０００３】
また、特許文献２には、自動車などのボンネットなどのように衝撃吸収性と吸音性の双方を満足することが求められる部位に使用される衝撃吸収外板であって、この衝撃吸収外板は外板本体とその裏面に付設される衝撃吸収部材とを有し、その衝撃吸収部材は発泡金属材料を含むことが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特表２００５−５１４５５０号公報
【特許文献２】特開２００５−１８６９１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、車両には、種々の部位が存在し、それぞれの部位で振動吸収特性、衝撃吸収特性などの求められる特性およびその程度などが異なる。しかしながら、上記特許文献１および２に記載のものでは、それぞれの部位に柔軟に適用するのには問題がある。
【０００６】
そこで、それぞれの部位に応じて柔軟に対応して適用される構造体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明による構造体は、複数の中空の金属製球状体が互いに接触した状態で車両の所定部位に位置付けられ、前記複数の中空の金属製球状体は異なる径の金属製球状体を含んでいることを特徴とする。
【０００８】
上記構成により、構造体は、複数の中空の金属製球状体が互いに接触した状態で車両の所定部位に位置付けられるので、密な構造体とされる。また、構造体は複数の金属製球状体を構成要素とするので、様々な形状に柔軟に対応することが可能になる。さらに、複数の中空の金属製球状体は異なる径の金属製球状体を含んでいるので、それぞれの径の金属製球状体の特性をそれぞれの部位に合わせて組み合わせることが可能になる。したがって、それぞれの部位に応じて柔軟に対応して適用される構造体が提供される。
【０００９】
上記所定部位は、熱応力集中緩和部位、振動騒音低減部位、または衝撃吸収部位であると好ましい。上記所定部位が熱応力集中緩和部位であるときには、上記構造体により熱応力の集中が緩和される。また、上記所定部位が振動騒音低減部位であるときには、上記構造体により騒音等の要因になる振動エネルギーの低減がなされる。また、上記所定部位が衝撃吸収部位であるときには、上記構造体が衝撃エネルギーを吸収等する緩衝材として作用する。
【００１０】
上記構造体には、前記複数の中空の金属製球状体の内の金属製球状体同士が接合された接合体が少なくとも一つ備えられていても良い。これにより、ある特定の特性を有する接合体を少なくとも一つ備え、これを含んで構造体が構成されるので、構造体に所望の特性を的確に発揮させることが可能になる。
【００１１】
一の接合体に含まれる複数の金属製球状体の径は、同一であるのが望ましい。一の接合体における金属製球状体の径が同一なので、この接合体における振動吸収特性等の特性を的確に調整することが可能になる。
【００１２】
前記複数の中空の金属製球状体は、所定形状のケース内に収容されても良い。これにより、構造体の強度が保たれることに加えて、構造体としてのまとまりがより確実なものになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態に係る構造体について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。まず、第一実施形態の構造体１０について、図面に基づいて説明する。
【００１４】
構造体１０は、複数の中空の金属製球状体１２と、複数の中空の金属製球状体１４と、ケース１６とからなっている。この構造体１０は、図１の断面図に示すように、排気マニホルド１８に位置付けられる。排気マニホルド１８は、不図示のエンジンの排気ポートに連通するようにシリンダヘッドに連結され、排気通路ＥＰの一部を区画形成するが、後述するように二重管構造とされている。
【００１５】
複数の中空の金属製球状体１２、１４の内の一の金属製球状体１２について、図２に基づいて説明する。なお、図２に示す中空の金属製球状体１２は、中空の金属製球状体の一例であり、その一部を切断した模式図である。
【００１６】
中空の金属製球状体（以下、「中空金属球体」と称する。）１２は、内部に空洞Ｅを有し、空隙率の大きな球状体である（図２参照）。この中空金属球体１２は、いわゆるピンポン球に類似する形状をしている。中空金属球体１２は、任意の材料、例えばステンレス鋼、アルミニウム合金などの金属などにより作製されるが、本第一実施形態ではステンレス鋼製とされている。
【００１７】
中空金属球体１２を構成するステンレス鋼製の壁部、すなわち中空金属球体１２内に空洞Ｅを区画形成する膜壁Ｆは数十μｍ〜１ｍｍ程度、好ましくは数十μｍの厚さＴを有し、また中空金属球体１２自体は数十ｍｍ以下、好ましくは１ｍｍ〜１０ｍｍの直径Ｄを有する。なお、中空金属球体１２としては、例えばオーストリアのプランゼー（ＰＬＡＮＳＥＥ）社の「Ｈｏｌｌｏｍｅｔ（登録商標）」がある。
【００１８】
中空金属球体１４は、上記中空金属球体１２と概略相似形の構造であり、異なる径を有している。中空金属球体１４は、中空金属球体１２よりも大きな直径を有している。第一実施形態では、中空金属球体１２は、約１ｍｍの直径を有し、中空金属球体１４は１ｍｍよりも大きな直径を有する。
【００１９】
図３に排気マニホルド１８の外観図を示す。排気マニホルド１８は、例えば直列４気筒４ストロークのエンジンに用いられる排気マニホルドである。排気マニホルド１８は、上流側フランジ２０と、下流側フランジ２２と、４本の分岐パイプであるエキマニパイプ２４（図中にはその一のエキマニパイプ２４を示す。）と、それらの集合部であるエキマニ集合パイプ２６と、これらエキマニパイプ２４およびエキマニ集合パイプ２６を覆うケースであるエキマニケース２８とによりなっている。すなわち、エキマニパイプ２４とエキマニ集合パイプ２６とにより排気マニホルド１８の内殻３０が形成され、エキマニケース２８により排気マニホルド１８の外殻３２が形成され、上記の如く、排気マニホルド１８は二重管構造になっている。なお、この内殻３０と外殻３２とで、上記ケース１６が形成される。
【００２０】
エキマニ集合パイプ２６は、２枚のステンレス鋼板がそれぞれプレス成型された第一チャンバー半体３４および第二チャンバー半体３６を嵌め合わされ、その上流端は相互に溶接により一体に結合されている。エキマニ集合パイプ２６の各分岐上流開口端部３８には、エキマニパイプ２４の下流部４０が嵌め込まれ、この嵌め込み部は溶接により一体に結合されている。
【００２１】
さらにエキマニケース２８も、２枚のステンレス鋼板がそれぞれプレス成型された第一ケース半体４２および第二ケース半体４４が嵌め合わされ、その当接箇所は溶接により一体に結合されている。その分岐上流端部４６はそれぞれエキマニパイプ２４の上流端４８の外周に密接して上流側フランジ２０の連通孔５０に嵌め込まれ、溶接により、上流側フランジ２０の孔５０と、エキマニパイプ２４の上流端４８と、エキマニケース２８の分岐上流端部４６とが相互に一体に結合されている。エキマニケース２８の集合下流端部５２はエキマニ集合パイプ２６の集合下流開口端部５４の外周面に空間を持って下流側フランジ２２の孔５６に嵌め込まれ、溶接により、下流側フランジ２２の連通孔５６と、エキマニケース２８の集合下流端部５２とが、相互に一体に結合されている。エキマニケース２８の集合下流端部５２に対し前記エキマニ集合パイプ２６の集合下流開口端部５４はスライド移動可能に緩く嵌め込まれている。
【００２２】
本第一実施形態では、上記の如く、排気マニホルド１８に、構造体１０が配置される。そのために、中空金属球体１２、１４を充填するための口部が、ケース１６に、より具体的にはエキマニケース２８に設けられている。図１および図３に示すように、エキマニケース２８には、上流側フランジ２０に近接する箇所に上流側口部５８が、そして下流側フランジ２２に近接する箇所に下流側口部６０が形成されている。
【００２３】
これら口部５８、６０は、エキマニパイプ２４とエキマニ集合パイプ２６とにより形成される内殻３０と、エキマニケース２８により形成される外殻３２との間の空間、すなわち隙間６２に連通している。内殻３０と外殻３２とよりなるケース１６内に区画形成される隙間６２には、複数の上記中空金属球体１２、１４が密に充填される。したがって、図１に示すように、複数の中空金属球体１２、１４と、ケース１６とからなる構造体１０が形成され、この構造体１０が排気マニホルド１８の周りに位置付けられることになる。そして、上流側口部５８および下流側口部６０は、隙間６２への中空金属球体１２、１４の充填が終了すると、閉止部材６３、６４を用いて閉止される。
【００２４】
隙間６２への複数の中空金属球体１２、１４の充填について、上流側口部５８に関して図４に基づいて説明する。なお、下流側口部６０に関しても同様である。上流側口部５８には、加圧装置６５が配送管６６を介して接続され、中空金属球体１２、１４が隙間６２に密に充填される。この充填は加圧装置６５からの所定圧力の圧縮力で行われ、隙間６２には複数の中空金属球体１２、１４が圧入される。これにより、隙間６２の中空金属球体１２、１４は、互いに接触した状態にされる。そして、内殻３０と外殻３２とからなるケース１６に、中空金属球体１２、１４が上記所定圧力で過密に充填されて、ケース１６および中空金属球体１２、１４に内部圧縮応力が発生した状態にされる。なお、内殻３０と外殻３２との間の隙間６２から中空金属球体１２、１４が通常時に漏れ出ることがないような程度に、内殻３０と外殻３２との間の密閉性は保たれている。ただし、図４に示すように、この隙間６２における複数の中空金属球体１２、１４は、この第一実施形態では混合されている。
【００２５】
構造体１０が配置された排気マニホルド１８における作用および効果について、以下に説明する。
【００２６】
図１、３に示す排気マニホルド１８により排気通路ＥＰの一部が区画形成され、ここを高温の排気ガスが流れるので、排気マニホルド１８を構成する各種部材、特に内殻３０にはその排気ガスの熱により膨張あるいは収縮などの変形が生じる。これにより、排気マニホルド１８の種々の部分において、引張応力や圧縮応力である熱応力が発生する可能性がある。特に、排気マニホルド１８を形成する部材間の接合箇所や、それら部材が折れ曲がったりしている箇所はそのような熱応力が生じると、厳しい環境にさらされる。そこで、上記構成とすることで、そのような熱応力集中が生じないように、熱応力集中を緩和することにしている。すなわち、排気マニホルド１８全体や、それの個々の箇所は、熱応力集中緩和部位と称し得る。
【００２７】
排気マニホルド１８には、エンジンが運転を開始すると、各気筒の燃焼室で発生した高温の排気ガスが排気ポートから上流側フランジ２０の連通孔５０、エキマニパイプ２４、エキマニ集合パイプ２６および下流側フランジ２２の連通孔５６を介して、より下流側の不図示の排気管に排出される。
【００２８】
エンジン始動時においては、排気マニホルド１８の温度は低く、排気ガスの熱を吸収して、排気ガスが冷却される傾向にある。しかし、エキマニパイプ２４、エキマニ集合パイプ２６およびエキマニケース２８はいずれも薄板金製であって、熱容量が小さく、かつ、エキマニパイプ２４、エキマニ集合パイプ２６に対してエキマニケース２８が一定の空間を有する２重構造となって断熱性に富んでいるため、排気ガスがそれ程低温に冷却されず、不図示の排気管中の排気ガス浄化用触媒を直ちに活性化することができ、始動時の排気ガス浄化用触媒の初期機能が低下することが避けられる。
【００２９】
また排気マニホルド１８のエキマニケース２８内の排気通路ＥＰが、その通路方向に沿って２分割されたエキマニパイプ２４およびエキマニ集合パイプ２６で区画形成され、該エキマニパイプ２４の下流部４０とエキマニ集合パイプ２６の分岐上流開口端部３８とは溶接で一体に結合されるとともにエキマニ集合パイプ２６の集合下流開口端部５４がエキマニケース２８に対して移動可能に緩く嵌め込まれている結果、高温の排気ガスに直接触れて高温に加熱されるエキマニパイプ２４およびエキマニ集合パイプ２６の熱膨張量が、外気などに触れた結果高温にまで達せずに比較的低い温度に維持されているエキマニケース２８の熱膨張量に比べて大きくても、その熱膨張の差は、エキマニ集合パイプ２６の集合下流開口端部５４とエキマニケース２８の集合下流端部５２との相対的なスライド移動でもって吸収され、エキマニパイプ２４、エキマニ集合パイプ２６およびエキマニケース２８に著しい熱応力が発生することが未然に防止され、しかもこの熱膨張差の吸収によって、高温となるエキマニパイプ２４の下流部と高温となるエキマニ集合パイプ２６の分岐上流開口部３８との嵌込み部の結合および剛性がある程度確保され、エキマニパイプ２４およびエキマニ集合パイプ２６の耐久性が向上し得る。
【００３０】
加えて、本第一実施形態の排気マニホルド１８には上述の構造体１０が位置付けられているので、さらなる優れた効果が生じる。排気マニホルド１８の外周側に隙間６２が形成されることによって発揮される上記断熱効果を維持したまま、中空金属球体１２、１４が密に隙間６２に充填されるので、中空金属球体１２、１４の膜壁のそれぞれが隙間６２を区画形成するケース１６を支持する支持壁として作用して、排気マニホルド１８全体の強度、剛性が増すことになる。さらに、これにより、エキマニパイプ２４、エキマニ集合パイプ２６、エキマニケース２８などの熱による過度の変形が抑制される。したがって、その変形により、ある特定の部分に、例えば部材同士の溶接部や固定部など局所的な箇所に、圧縮力や引張力が集中することが抑制され、換言すると熱応力集中が抑制、緩和されることになる。また、異なる径の中空金属球体１２、１４が用いられるので、より密に中空金属球体１２、１４が隙間６２に充填されて、排気マニホルド１８の強度が向上する。なお、このように中空金属球体１２、１４が密に充填されても、これらは空隙率が高い球体であり、非常に軽量であるので、構造体１０を位置付けたことでの重量増加は無視できる程度である。
【００３１】
なお、複数の中空金属球体１２、１４を含む構造体１０では、ケース１６を備え、その中にそれら中空金属球体１２、１４が収容されているので、構造体１０の強度が十分に確保されることになる。これは、構造体１０としてのまとまりがより確実なものになることを意味するものである。
【００３２】
上記第一実施形態では、ケース１６の隙間６２において中空金属球体１２、１４をランダムに充填することにしたが、中空金属球体１２、１４は、同一径の中空金属球体ごとにまとめられて、隙間６２に位置付けられると良い。このようにした構造体１０ａを、上記第一実施形態の排気マニホルド１８に位置付けたところを図５に示す。上記の如く中空金属球体１２は中空金属球体１４よりも小さな径を有していて、隙間６２の内、上流側フランジ２０や下流側フランジ２２に隣接する箇所には、相対的に小さな径を有する中空金属球体１２が配置され、隙間６２のそれ以外の部分には、相対的に大きな径を有する中空金属球体１４が配置される。これは、まず、隙間６２の上流側フランジ２０や下流側フランジ２２に隣接する部分に中空金属球体１２を充填し、任意の技術、例えば支持板などを用いることにより中空金属球体１２を支持しておき、他の部分に中空金属球体１４を充填し、その後、中空金属球体１２を支持しておいた支持板などを取外すことなどでなされると良い。
【００３３】
あるいは、複数の中空金属球体１２、１４の内の同一径の中空金属球体１２（あるいは１４）をまとめて、それら同一径の中空金属球体１２（あるいは１４）同士を接合した接合体６８を予め作製して配置することで構造体１０ｂの作製がなされても良い。このような接合体６８は、それぞれ同一径を有する中空金属球体のみが接合されることで形成されるのが好ましく、ここでの接合体６８は、複数個の上記中空金属球体１２を所定の型に満たして所定の圧力をかけて、複数の中空金属球体１２を互いに接触させた状態で加熱焼結させることで作製される。つまり、複数の中空金属球体を接合して作られた予備成形体が作製される。すなわち、中空金属球体１２同士が接合された一体の接合体６８が得られる。なお、所定の圧力をかけて中空金属球体１２間に電圧をかけることで、そしてそのようなことを真空中で行わせることで、それらを焼結接合することとしても良い。型の形状等を変えることで接合体６８は任意の形状とされる。接合体６８の一部の断面図を図６に示すように、この接合体６８は中空金属球体１２間にほぼ同じ大きさの隙間６８Ｇを有し、この隙間６８Ｇは接合体６８の外部、すなわち表面から内部へと連続する。
【００３４】
上記接合体６８を用いての、構造体１０ｂの作製手順について、図７に、時間の変化に基づいて模式的に示す。なお、図７では、構造体１０ｂを、上記第一実施形態における排気マニホルド１８とほぼ同様の排気マニホルド１８´に位置付けるところを示すが、上記排気マニホルド１８と同じ構成要素に関しては同じ符号を用いる。
【００３５】
接合体６８は、厚肉、且つリング形状に作製されている。まず、接合体６８が上流側フランジ２０に面した状態で配置され、接合体６８の孔６８ｂにエキマニパイプ２４が挿入される。エキマニパイプ２４は、上流側フランジ２０の孔５０にまで挿入される。これにより、接合体６８がエキマニパイプ２４の外周に位置付けられると共に、上流側フランジ２０に当接して配置される。その後、上記エキマニケース２８と同様の構成のエキマニケース２８ｂが接合体６８を覆うように配置されて、上流側フランジ２０に接合される。さらに、上記上流側口部５８（図７では不図示）を介して、エキマニパイプ２４とエキマニケース２８ｂとの間に位置付けられる空間である隙間７０に中空金属球体１４が圧入される。同様に、排気マニホルド１８の下流側に対しても行われる。したがって、エキマニパイプ２４とエキマニ集合パイプ２６とから形成される内殻３０と、エキマニケース２８ｂから形成される外殻３２ｂと、上流側および下流側フランジ２０、２２とにより形成されるケース１６ｂの間の隙間７０に、複数の中空金属球体１２、１４が過密に充填されて、排気マニホルド１８´に構造体１０ｂが位置付けられることになる。
【００３６】
なお、図８に示すように、上記接合体６８と同様の、中空金属球体１２を複数個含む接合体７２を局所的にも熱応力集中緩和部位である上流側フランジ２０近傍部に配置して、その周りをケース部材７４で保持することとしても良い。このようにして、接合体７２が、上流側フランジ２０と、エキマニパイプ２４と、ケース部材７４とからなるケース７６で区画形成される隙間７８に配置され、構造体１０ｃが構成される。このようにして、他の熱応力集中緩和部位に構造体を適用しても良い。このように熱応力集中緩和部位を複数の部位に分けて、それら各々の部位ごとに構造体を配置することで、熱応力集中緩和部位ごとにより柔軟に構造体が位置付けられることになる。なお、接合体７２には、中空金属球体１２および中空金属球体１４とがそれぞれ複数個含まれても良い。
【００３７】
上記いずれの場合にも、ケース１６、１６ｂ、７６により区画形成される隙間に、互いが接触するように中空金属球体１２および／または中空金属球体１４が圧入されて、上記第一実施形態の構造体１０に関して述べた効果が同様に奏される。また、図５や図７に示したように、接合箇所や折曲がった箇所などに径の小さな中空金属球体１２が位置付けられ、それ以外の部位にそれより大きな径の中空金属球体１４が位置付けられることで、熱応力分布の最適化が達成されることになる。詳細には、熱変形による応力負荷が大きい熱応力集中緩和部位には、小さな中空金属球体１２が、互いに接触して位置付けられるので、的確に、その部位の熱変形が抑制されて、熱応力集中が抑制される。一方、それ以外の部位には、大きな中空金属球体１４が互いに接触して位置付けられるので、排気マニホルド１８の強度が十分に達成されると共に、エキマニパイプ２４等のある程度の熱変形は許容されることになる。すなわち、熱応力の集中は、主として熱応力が極めて集中しやすい箇所では抑制され、それ以外の箇所ではそれらの熱応力が吸収、発散されるので、熱応力分布が最適化されることになる。このようにして、排気マニホルド１８の強度が維持されるので、より薄い板材で排気マニホルド１８を作製することが可能になる。
【００３８】
さらに、上記の如く、ランダムに中空金属球体が配置された構造体１０や、同じ径の中空金属球体ごとに分けて配置された構造体１０ａや、接合体６８を用いて排気マニホルド１８全周に配置された構造体１０ｂでは、板金製の内殻３０および外殻３２（あるいは３２ｂ）の間に複数の中空金属球体１２、１４が位置付けられるので、これら中空金属球体１２、１４は排気ガスにおける振動や、エンジンに生じた振動などの振動エネルギーを吸収する。したがって、排気マニホルド１８、１８´における振動が低減されて、排気マニホルド１８、１８´の信頼性が向上する。またこの結果、排気音の低減、ビビリ音の発生の抑止等を行うことも可能になる。また、中空金属球体１２、１４などの間の隙間で効率よく振動を吸収して、排気音を特定の音色にすることも可能になる。なお、上記接合体６８、７１の如き接合体を用いる場合には、特に振動吸収特性の調整が容易になり、排気音の調整を行うことが可能になる。接合体を構成する中空金属球体の径、接合体の厚みなどを種々に組み合わせることで、また、同一径の中空金属球体からなる接合体であって、異なる径の中空金属球体を備える複数の接合体を用意し、これらを組み合わせることで、より柔軟に排気音の音色を調整することが可能になる。
【００３９】
なお、排気マニホルド１８の周囲を取り囲むように構造体１０が配置されることで、車両が衝突等して仮に排気マニホルド１８に衝撃エネルギーとしての外力が加わることになっても、構造体１０内の中空金属球体１２、１４が変形して、その外力を柔軟に吸収することが行われる。このように衝撃吸収特性が向上するので、排気マニホルド１８を構成する部材を薄肉化して、さらに排気マニホルド１８の軽量化を図ることも可能になる。また、それにより、排気マニホルド１８を構成する部材を薄肉化しても、排気マニホルド１８の破損を防ぐことが出来る。
【００４０】
上記第一実施形態およびその変形例では、内殻３０を外殻３２（あるいは３２ｂ）に対してスライド移動可能にして、熱応力集中を緩和した。そして、その上で、構造体１０、１０ａ、１０ｂを排気マニホルド１８、１８´に位置付けることにしたが、本発明はこれに限定されない。具体的には、内殻３０および外殻３２を上流側フランジ２０および下流側フランジ２２に部分的にもスライド移動しないように固定しても良い。そして、単に内殻３０、外殻３２、あるいはさらに上流側および下流側フランジ２０、２２などでケースを構成して、その内部の空間である隙間に単に複数の上記中空金属球状態１２、１４を密に充填することとしても良い。なお、構造体に充填される中空金属球体は、三つ以上の径の三つ以上の種類のものを含んでも良い。
【００４１】
ところで、上記第一実施形態およびその変形例では、排気マニホルドに構造体を位置付けたが、本発明の構造体が配置される部位は、排気マニホルドに限定されない。例えば、本発明に係る構造体は、燃料タンクなどの燃料供給系部品や、吸気マニホルド、ターボチャージャ、マフラなどの吸排気系部品などのいずれか、あるいは複数に位置付けられても良い。そして、これらの部分が、上記効果の少なくともいずれかを期待する部位であれば、本発明に係る構造体の位置付けにより、上記したのと同様の効果が奏される。そのような部位は、換言すると、熱応力の集中を緩和するのが好ましい熱応力集中緩和部位や、音などに影響する振動を低減するのが好ましい振動騒音低減部位や、衝撃力を吸収低減するのが好ましい衝撃吸収部位などである。これらの一例として、構造体１００をターボチャージャ１１０に位置付けたところを、第二実施形態として説明する。
【００４２】
まず、構造体１００が位置付けられるターボチャージャ１１０の概略構造について、説明する。ただし、図９は、構造体１００が位置付けられたターボチャージャ１１０の断面図であり、図９（ａ）はターボチャージャ１１０全体の断面図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）におけるＡ−Ａ線でのタービンハウジング１１２の断面図である。なお、図９（ｂ）ではタービンホイール１１４を省略している。
【００４３】
図９に示すように、コンプレッサ１１６およびタービン１１８を備えるターボチャージャ１１０のケーシングは、タービンハウジング１１２と、コンプレッサハウジング１２０と、これらの間に介されるセンタハウジング１２２とにより形成されている。
【００４４】
タービンハウジング１１２には、エンジンの排気ガスの流れにより作動する輻流型のタービンをなすタービンホイール１１４が収容されている。コンプレッサハウジング１２０には、タービンホイール１１４の作動に連動してエンジンの燃焼室内への吸気を過給する輻流型のコンプレッサホイール１２４が収容されている。センタハウジング１２２には、タービンホイール１１４とコンプレッサホイール１２４とを一体回転可能に接続するロータシャフト１２６がベアリング１２８により軸支されている。
【００４５】
タービンハウジング１１２には、タービンホイール１１４を取り囲むように、渦巻き状をなすスクロール室１３０が形成されている。このスクロール室１３０は、ロータシャフト１２６の接線方向に開口する排気ガス取入れ口１３２と、ロータシャフト１２６の軸線方向に開口する排気ガス排出口１３４とを有している。排気ガス取入れ口１３２は、エンジンの排気マニホルドに接続される。排気ガス排出口１３４は、外殻および圧縮スクロール部材保持機構の一部をなす出口側ケース１３６を介して触媒へと排気ガスを導く排気管に接続される。
【００４６】
コンプレッサハウジング１２０には、コンプレッサホイール１２４を取り囲むように、渦巻き状をなすディフューザ１３８が形成されている。このディフューザ１３８は、ロータシャフト１２６の軸線方向に開口する給気取入れ口１４０と、ロータシャフト１２６の接線方向に開口する過給気吐出口１４２とを有している。給気取入れ口１４０はエアクリーナを備える吸気管に接続され、過給気吐出口１４２はエンジンの吸気マニホルドに接続される。
【００４７】
図９（ａ）および（ｂ）に示すように、上記ターボチャージャ１１０のタービンハウジング１１２は、耐熱薄板鋼板のプレス成形品からなる外殻１４４と、同じく耐熱薄板鋼板のプレス成形品からなる内殻１４６とを有しており、いわゆる二重管構造をなしている。この耐熱薄板鋼板としては、例えばステンレス鋼、ハステロイ、インコネル製等のものが挙げられる。外殻１４４と内殻１４６とは、所定の間隔をおいて金属メッシュからなる複数の係止部材１４８により、その大部分が互いに離隔するように保持されている。これにより、外殻１４４と内殻１４６との間には、空間が形成され、すなわち断熱層をなす空気断熱層１５０が形成されている。そして、この内殻１４６により、外殻１４４の内部に前記スクロール室１３０が区画形成されている。
【００４８】
まず、上記内殻１４６について、説明する。図９（ｂ）に示すように、内殻１４６は、隙間調整機構の一部を兼ねる圧縮スクロール部材１５２と、導入スクロール部材としての入口スクロール部材１５４とからなっている。
【００４９】
圧縮スクロール部材１５２は、略ドーナツ状に形成され、タービンホイール１１４を収容するとともに、そのタービンホイール１１４に干渉しない範囲で、内方に突出するシュラウド部１５６を有している。また、圧縮スクロール部材１５２には、連結孔をなす連結口１５８が開口するように形成されており、その連結口１５８に入口スクロール部材１５４が接続されている。そして、圧縮スクロール部材１５２は、連結口１５８からタービンホイール１１４の回転方向前方（ガス圧縮終末部側）に向かうに従って、外周縁とロータシャフト１２６の軸心との距離が短くなるような渦巻き状に形成されている。
【００５０】
また、圧縮スクロール部材１５２の一方の外側面の中央には、タービンホイール１１４の軸線方向の一端部をなす排出ノズル１６０が外方に向かって突設されている。その排出ノズル１６０の先端は、前記排気ガス排出口１３４の周縁をなす出口側ケース１３６に対して固定されている。
【００５１】
一方、圧縮スクロール部材１５２の他方の外側面の中央には、タービンホイール１１４の軸線方向の他端部をなす自由端部１６２が形成されている。この自由端部１６２は、隙間調整機構および圧縮スクロール部材保持機構の一部をなすメッシュ部材１６４に対して溶接固定されており、外殻および圧縮スクロール部材保持機構の一部をなす接続フランジ１６６にメッシュ部材１６４と共に嵌入されている。これにより、この自由端部１６２は、ロータシャフト１２６の軸線方向に所定量だけ変位可能となっている。
【００５２】
図９（ｂ）に示すように、前記入口スクロール部材１５４は、パイプ状に形成されている。この入口スクロール部材１５４における排気ガスの入口側の基端部は、前記外殻１４４に対して固定された固定端部１６８をなしている。これに対して、この入口スクロール部材１５４における排気ガスの出口側の先端部は、前記圧縮スクロール部材１５２の連結口１５８に対して差し込まれる差込部１７０をなしている。
【００５３】
図９（ｂ）に示すように、入口スクロール部材１５４は、中央部および差込部１７０の近傍において係止部材１４８を介して、また固定端部１６８において複数の固定部１７２を介して外殻１４４に対して固定されている。この固定部１７２は、入口スクロール部材１５４の固定端部１６８を外殻１４４に対し、所定の間隔をおいてスポット溶接加工を施すことによって形成される。また、この固定部１７２は、スポット溶接加工により平面円形に形成される。そして、各固定部１７２の間においては、入口スクロール部材１５４と外殻１４４とが、互いに固定されることなく単に重なり合った状態となっている。
【００５４】
一方、この入口スクロール部材１５４の固定端部１６８が固定される外殻１４４の開口端は、その全周にわたって、排気ガス取入れ口１３２の周縁をなす取り付け部材としての取入れ口フランジ１７４に対して溶接固定されている。
【００５５】
図９（ｂ）に示すように、入口スクロール部材１５４は、開口端をなす固定端部１６８から差込部１７０に行くに従って、その開口断面積が徐々に小さくなるように形成されている。また、差込部１７０の近傍は、圧縮スクロール部材１５２の曲面に連続するような曲面を持って形成されている。
【００５６】
図９（ｂ）に示すように、その差込部１７０の先端における圧縮スクロール部材１５２の中心側（ガス圧縮終末部に対応する部分）の開口縁には、圧縮スクロール部材１５２で圧縮される排気ガスの流れを案内する案内部および延長部としての案内板１７６が形成されている。この案内板１７６は、入口スクロール部材１５４と一体に形成されている。この案内板１７６は、入口スクロール部材１５４の差込部１７０における開口縁の一部が突出するように延長するとともに、圧縮スクロール部材１５２の接線方向に沿うように折曲したものとなっている。
【００５７】
この案内板１７６の基端部分には、入口スクロール部材１５４の外周面の一部をなし、圧縮スクロール部材１５２の連結口１５８の開口縁に摺接する傾斜部１７８が形成されている。また、この傾斜部１７８に摺接する圧縮スクロール部材１５２の連結口１５８の開口縁には、その開口縁が圧縮スクロール部材１５２の径方向に延びるように折り返された返し部１８０が設けられている。そして、これら傾斜部１７８および返し部１８０の存在により、入口スクロール部材１５４および圧縮スクロール部材１５２が熱変形したときに、両スクロール部材１５２、１５４がスムースに摺動可能な差し込み構造が実現される。
【００５８】
なお、入口スクロール部材１５４において、前記排気ガス排出口１３４側の側面における内殻１４６の排出ノズル１６０と近接する部分には、ウェイストゲートノズル（以下「ＷＧノズル」という）１８２が突出形成されている。
【００５９】
次に、外殻１４４の構成について、説明する。外殻１４４は、上記の如く、内殻１４６の全体を覆うように配置される一対のカバー部材１８４、１８６と、出口側ケース１３６と、接続フランジ１６６とからなっている。一方のカバー部材１８４におけるロータシャフト１２６側の端部は、前記接続フランジ１６６に接続固定されている。他方のカバー部材１８６における内殻１４６の排出ノズル１６０およびＷＧノズル１８２と対応する部分には、それら排出ノズル１６０およびＷＧノズル１８２が挿通される開口部１８８が形成されている。
【００６０】
この他方のカバー部材１８６の側面には、外殻１４４および内殻１４６と同様の耐熱薄板鋼板のプレス加工品からなる出口側ケース１３６が、開口部１８８を覆い隠すように接合されるとともに溶接固定されている。この出口側ケース１３６には、排出ノズル１６０が挿通される排出ノズル挿通孔１９０が形成されている。なお、この出口側ケース１３６には、ＷＧノズル１８２が挿通されるＷＧノズル挿通孔（不図示）が形成されている。
【００６１】
本第二実施形態のターボチャージャ１１０のタービンハウジング１１２は、上記の如く、耐熱薄板鋼板のプレス成形品からなる外殻１４４と、同じく耐熱薄板鋼板のプレス成形品からなる内殻１４６とにより二重管構造とされている。この外殻１４４と内殻１４６とよりなるケース１９２には、上記第一実施形態で述べたのと同様の、異なる径を有する中空金属球体１９４、１９６（図２参照）が複数個充填される。すなわち、上記タービンハウジング１１２における外殻１４４と、内殻１４６との二重管構造により形成される空間である空気断熱層１５０、すなわち隙間１９８に、異なる径を有する中空金属球体１９４、１９６が複数個充填される。なお、第二実施形態では、複数の中空金属球体１９４、１９６を混合して充填しているが、図９では中空金属球体１９４と中空金属球体１９６の差異を明確にしていない。隙間１９８に複数の中空金属球体１９４、１９６を充填することは、外殻１４４と内殻１４６とにより概ね形成されるケース１９２に、複数の中空金属球体１９４、１９６がそれぞれ互いに接するように密に充填されて、本第二実施形態の構造体１００が構成されることを意味する。そして、この構造体１００は、あたかもターボチャージャ１１０のタービン１１８の外周を覆うように位置づけられることになる。
【００６２】
以上のように構成されたターボチャージャ１１０としての全体の動作について説明する。このターボチャージャ１１０では、エンジンの運転に伴って、発生する排気ガスが排気ガス取入れ口１３２からスクロール室１３０内に供給される。入口スクロール部材１５４を介して連結口１５８から圧縮スクロール部材１５２内に導入された排気ガスは、タービンホイール１１４の回転に伴い徐々に圧縮される。そして、同排気ガスは、案内板１７６によって案内されて、圧縮スクロール部材１５２の内方に突出するように形成されたシュラウド部１５６とタービンホイール１１４との間を介して、排気ガス排出口１３４から排気管に排出される。この際、その排気ガスは徐々に圧縮されながらタービンホイール１１４を回す。このタービンホイール１１４の回転に連動してコンプレッサホイール１２４が回転され、給気取入れ口１４０からディフューザ１３８内に導かれた給気の圧力が高められ、過給気として過給気吐出口１４２から燃焼室に供給される。
【００６３】
次に、このタービンハウジング１１２における内殻１４６の熱膨張時の挙動について説明する。このタービンハウジング１１２においては、エンジンが始動されタービンハウジング１１２内に高温の排気ガスが供給されると、その高温の排気ガスに直接接触する入口スクロール部材１５４および圧縮スクロール部材１５２は直ちに加熱される。この加熱により、入口スクロール部材１５４および圧縮スクロール部材１５２は、熱膨張することになる。
【００６４】
この一方で、外殻１４４の両カバー部材１８４、１８６は、両スクロール部材１５４、１５２に対して空気断熱層１５０を介して配設されている。また、両カバー部材１８４、１８６は、開口端においてわずかながら高温の排気ガスに直接接しているものの、外表面の大部分が常温の外気に触れている。このため、両カバー部材１８４、１８６の熱膨張は、小さく抑えられる。ここで、両スクロール部材１５４、１５２からなる内殻１４６は、両カバー部材１８４、１８６からなる外殻１４４に対して可撓性の金属メッシュからなる複数の係止部材１４８によりある程度保持されている。このため、内殻１４６と外殻１４４との間の熱膨張量の差の一部は、この係止部材１４８が撓むことにより吸収される。
【００６５】
また、内殻１４６のうち、入口スクロール部材１５４は、その固定端部１６８において複数の固定部１７２により外殻１４４の両カバー部材１８４、１８６に固定されている。ここで、入口スクロール部材１５４は、熱膨張する際に、図９（ｂ）に矢印で示すように、中央部の係止部材１４８の取着位置を中心として、固定端部１６８側および差込部１７０側に延びるように熱膨張していく。
【００６６】
このとき、入口スクロール部材１５４の差込部１７０側では、その入口スクロール部材１５４とともに圧縮スクロール部材１５２も熱膨張されることになる。これら両スクロール部材１５２、１５４の熱膨張は、入口スクロール部材１５４の差込部１７０と圧縮スクロール部材１５２の連結口１５８の周縁とが摺動しつつ相対変位することで吸収される。
【００６７】
一方、入口スクロール部材１５４の固定端部１６８では、前述したように、入口スクロール部材１５４が複数の固定部１７２で外殻１４４をなす両カバー部材１８４、１８６に対してスポット溶接されている。すなわち、入口スクロール部材１５４の固定端部１６８は複数の点で固定されているに過ぎず、各固定部１７２間の非固定部分では入口スクロール部材１５４と両カバー部材１８４、１８６とがその固定部１７２が剥離しない範囲で相対変位可能となっている。
【００６８】
ここで、ターボチャージャ１１０が作動状態に移行すると、前述のように外殻１４４の熱膨張が小さく抑えられた状態で、入口スクロール部材１５４が加熱され、その固定端部１６８が熱膨張されていくことになる。このように入口スクロール部材１５４が熱膨張されると、固定部１７２における入口スクロール部材１５４と両カバー部材１８４、１８６との固定が保持されたまま、入口スクロール部材１５４の各固定部１７２間の非固定部分が膨出される。この非固定部分の膨出により、入口スクロール部材１５４の熱膨張によって固定部１７２で発生する応力の一部が緩和される。
【００６９】
しかも、各固定部１７２は、スポット溶接により平面円形に形成されている。このため、各固定部１７２に発生した応力が、その固定部１７２の一部分に集中しにくくなっている。このため、両カバー部材１８４、１８６と入口スクロール部材１５４との間に熱膨張量差を生じたとしても、各固定部１７２での両カバー部材１８４、１８６と入口スクロール部材１５４との剥離の発生が抑制される。
【００７０】
また、圧縮スクロール部材１５２は、前述のように、ロータシャフト１２６の軸線方向における一方の端部をなす排出ノズル１６０の先端が外殻１４４に接合固定された出口側ケース１３６に対して固定されている。これに対して、この圧縮スクロール部材１５２は、ロータシャフト１２６の軸線方向における他方の端部をなす自由端部１６２において、外殻１４４に接合固定された接続フランジ１６６に対してメッシュ部材１６４を介して相対変位可能に嵌入されている。このため、この圧縮スクロール部材１５２に高温の排気ガスが供給されると、圧縮スクロール部材１５２は、ロータシャフト１２６の軸線方向において全体として接続フランジ１６６側へと伸張するように熱膨張される。
【００７１】
また、この圧縮スクロール部材１５２は、可撓性を有する係止部材１４８を介して外殻１４４をなす両カバー部材１８４、１８６に保持されている。このため、圧縮スクロール部材１５２は、高温の排気ガスの供給により加熱されると、ロータシャフト１２６の径方向において前記係止部材１４８を撓ませつつ自由膨張して行くこととなる。
【００７２】
圧縮スクロール部材１５２が十分に冷やされた状態では、シュラウド部１５６がタービンホイール１１４の出口側端部に近接した状態となっている。この状態では、シュラウド部１５６とタービンホイール１１４との間において、隙間の一部をなす出口側隙間が、同じく隙間の一部をなす入口側隙間より小さくなっている。すなわち、出口側隙間におけるシュラウド部１５６とタービンホイール１１４との離間距離が、入口側隙間における同離間距離より小さくなるように設定されている。
【００７３】
この状態から、エンジンから排気ガスがタービンハウジング１１２内に供給され、圧縮スクロール部材１５２が加熱されると、この圧縮スクロール部材１５２は全体として前述のように熱変形されることになる。その結果、シュラウド部１５６は、圧縮スクロール部材１５２のロータシャフト１２６の径方向や軸方向へ熱膨張によって延びるように変形する。
【００７４】
この結果、圧縮スクロール部材１５２が加熱された状態では、シュラウド部１５６がタービンホイール１１４の入口側端部に近接した状態となる。この状態では、シュラウド部１５６とタービンホイール１１４との間において、入口側隙間が出口側隙間より小さくなる。すなわち、入口側隙間における離間距離が、出口側隙間における同離間距離より小さくなる。
【００７５】
本第二実施形態において、上記の如く、外殻１４４と内殻１４６とよりなるケース１９２には、上記第一実施形態で述べたのと同様にして、異なる径を有する中空金属球体１９４、１９６が複数個充填される。これにより以下の作用効果が奏される。
【００７６】
上記の如く、タービン１１８には、高温の排気ガスが流れるので、タービン１１８は、熱応力集中緩和部位である。特に、タービンの構成部材同士の接合箇所には、上記の如く、構造体１００を位置付けなければある程度の熱応力が及ぼされる可能性があるが、このような箇所に、構造体１００が位置付けられるので、上記第一実施形態で述べたように、さらに熱応力集中を抑制することなどが可能になる。具体的には、熱膨張によって生じる固定部１７２などでの応力集中がさらに緩和される。なお、特に熱応力が集中しやすい箇所に相対的に小さい径を有する中空金属球体を位置付け、それ以外のところに相対的に大きい径を有する中空金属球体を位置付けることにしても良い。このようにすることで、上記の如く熱応力分布の最適化が達成される。また、特に熱応力が集中しやすい箇所にのみ、構造体を位置付けても良い。
【００７７】
また、このように排気ガスの流路を区画形成するタービンハウジング１１２に構造体１００が形成されるので、排気ガスが有する振動エネルギーを吸収低減できる。さらに、タービン１１８およびその前後の排気系部品そのものの有する振動エネルギーも吸収低減することが可能になる。
【００７８】
なお、複数の中空金属球体１９４、１９６の内の複数の中空金属球体同士が接合された接合体が少なくとも一つ作製されて、隙間１９８に配置されても良い。そして、このような接合体の各々に含まれる中空金属球体の径は、同一であるとなお好ましい。これらについては、上記したのと同様であるので、ここでの説明は省略する。なお、構造体１００に充填される中空金属球体は同一径の同一種類のものであっても良い。
【００７９】
なお、上記ターボチャージャ１１０では、タービンハウジング１１２のみを二重管構造としたが、コンプレッサハウジング１２０も二重管構造として、同様に構造体を位置づけるのが好ましい。コンプレッサハウジング１２０は、空気の断熱圧縮により熱せられるので、熱応力集中緩和部位となり得るからである。
【００８０】
以上、上記第一実施形態および第二実施形態やそれらの変形例では、本発明に係る好適な実施例である構造体１０、１０ａ、１０ｂ、１００を排気マニホルド１８やターボチャージャ１１０に配置した。このように構造体が位置付けられた部位は、熱応力集中緩和部位であり、振動騒音低減部位でもあり、またこれらは衝撃吸収部位にもなり得た。
【００８１】
一方、本発明の構造体が適用されるべき所定部位としての衝撃吸収部位には、上記第一および第二実施形態で述べた排気マニホルド１８やターボチャージャ１１０も含まれ得るが、当初から車両が衝突したときなどにその衝突エネルギーを吸収すべく設計される、車両前後方部などに位置付けられるエンジンルームなども含まれる。このエンジンルームに、本発明の第三実施形態に係る構造体を位置付けたところを、図面に基づいて説明する。
【００８２】
図１０に、車両２１０前方のエンジンルーム２１２の概念図を示す。エンジンルーム２１２に配置されたエンジン２１４では、前方に排気マニホルド１８が位置付けられている。この排気マニホルド１８は、上記第一実施形態で説明したように、構造体１０が位置付けられた排気マニホルド１８であるので、ここでの説明は省略する。
【００８３】
図１０に示されているように、エンジンルーム２１２を区画形成する部材の一つであるエンジンフード（ボンネット）２１６は二重構造とされていて、そのエンジンフード２１６をケース２１７としてその内部には空間２１８が形成される。この空間２１８には、上記第一実施形態で詳述したのと同様の、複数の中空金属球体２２０、２２２が収容され、充填されている。すなわち、エンジンフード２１６は、複数の中空金属球体２２０、２２２を含む構造体２００とされていて、この構造体２００は衝撃吸収部位であるエンジンルーム２１２に位置付けられている。
【００８４】
構造体２００に外力が加わっても、中空金属球体２２０、２２２内の空洞の容積や、中空金属球体２２０、２２２間の隙間が減るように構造体２００が塑性変形して、適切に外力を吸収することが可能となる。特に、中空金属球体２２０と中空金属球体２２２とは異なる径を有するので、中空金属球体２２２よりも大きな径の中空金属球体２２０が大きく変形することで衝撃エネルギーの大部分が吸収され、その内側に配置された小さな径の中空金属球体２２２では残った衝撃エネルギーが吸収されると共に、構造体２００の強度が維持される。従って、中空金属球体２２０、２２２を有する構造体２００が位置付けられて配置されたエンジンフード２１６は、エンジンルーム２１２を維持するのに十分な強度を有すると共に、衝撃吸収特性にも優れることになる。なお、異なる大きさの径の中空金属球体を種々に組み合わせることで、構造体の変形能、およびその変形により吸収される衝撃エネルギーの大きさは種々に調節される。
【００８５】
また、図１０に示すように、エンジンルーム２１２の空間には、構造体２０２、２０４が位置付けられる。なお、構造体２０２、２０４は、不図示の支持手段によりエンジンルーム２１２に支持されている。構造体２０２は、エンジン２１４の前方に配置されている。また、構造体２０４は、エンジン２１４のシリンダブロック２２４と排気マニホルド１８との間に形成された隙間に位置付けられている。これらの構造体２０２、２０４には上記中空金属球体２２０、２２２の内の中空金属球体２２２が複数個充填されている。構造体２０２、２０４をエンジンルーム２１２に配置することで、上記構造体２００で述べたのと同様の効果が奏される。
【００８６】
ここで、構造体２０２の構成を図１１の概念図に基づいて説明する。図１１では、構造体２０２について説明するが、構造体２０４も同様である。図１１（ａ）に示す構造体２０２では、薄鋼板製のケース２０２ａに複数の中空金属球体２２０のみが密に充填されている。しかしながら、構造体２０２は、内部に空間を有しても良い。この例を、図１１（ｂ）に構造体２０２´として示す。構造体２０２´は、そのケース２０２ｂが内部に穴部２０６を有するように形成されていて、内部に空洞（空間）を有する。図１１（ａ）、（ｂ）の構造体２０２、２０２´では、ケース２０２ａ、２０２ｂに充填される複数の中空金属球体２２０は同一の径を有していた。しかしながら、これらケース２０２ａ、２０２ｂには異なる径からなる中空金属球体２２０、２２２が収容されても良い。図１１（ｃ）にそのような例である構造体２０２´´を示す。構造体２０２´´では、その外殻をなすケース２０２ｃに、ケース２０２ｄが配置され、ケース２０２ｄの中に複数の中空金属球体２２２が充填されている。また、ケース２０２ｄとケース２０２ｃとの間の領域には、中空金属球体２２２よりも大きな径を有する、複数の中空金属球体２２０が充填されている。
【００８７】
なお、上記の如く、構造体２００、２０２、２０２´、２０２´´、２０４に収められる複数の中空金属球体は、異なる径の中空金属球体を含んでいるのが好ましい。あるいは、それら構造体に、中空金属球体２２０、２２２の内の中空金属球体同士が接合された接合体が、少なくとも一つ備えられているのが良い。そして、このような接合体が複数あるときは、構造体の各々に含まれる中空金属球体の径は、同一であるとなお好ましい。これらは、上記理由によるので、ここでの説明は省略する。
【００８８】
このように本発明に係る構造体が位置付けられることで、エンジンフードなどのそれ自体の衝撃吸収特性を向上させることが可能になる。また、それらの振動吸収特性を向上させることも可能になる。そして、これらの結果、エンジンルーム等の容積を最小限に抑えることが可能になる。したがって、車両の縮小化が可能になる。
【００８９】
以上、本発明を上記第一から第三実施形態およびそれらの変形例に基づいて説明したが、上記のように、排気マニホルドや、ターボチャージャや、エンジンフードなどを含むエンジンルームなど、様々な形状の部材に本発明の構造体を適用できるのは、本発明の構造体が、中空金属球体を構成要素とし、種々の形状のケースを外枠として用いることが出来るからである。そして、それぞれ求められる特性が異なる部位に本発明の構造体を用いることができるのは、その構造体が異なる径の中空金属球体を含み、異なる径の中空金属球体の組合せを調整して、それぞれの径の中空金属球体の特性をそれぞれの部位に合わせて複合的に発揮させることが可能なためである。したがって、それぞれの部位に応じて柔軟に対応可能な構造体が、上記の如く提供されることになる。
【００９０】
以上、本発明を上記第一から第三実施形態およびそれらの変形例で説明したが、本発明はそれらに限定されない。上記の如く、構造体は、所定の部材などに、所定形状のケースなどで一定の領域が定められ、その中に複数の中空金属球体が互いに接触するように充填されていると良い。それ故、複数の中空金属球体同士が接合されているかいないかは問わず、また接合されている中空金属球体と接合されていない中空金属球体とが混在とされているかいないかも問わない。さらには複数の中空金属球体が所定形状で所定部位に位置づけられるのであれば複数の中空金属球体がケース内に収容されているかいないかも問わない。また、ケースは、上記実施形態の如く、その一部を熱応力緩和のためにスライド構造とせずに、閉じた空間を形成する容器としても良い。さらに、複数の中空金属球体は、異なる径を有する、二以上の種類の中空金属球体の組合せからなればよく、その中空金属球体内に空洞を区画形成する膜壁の厚みは問わない。また、中空金属球体には、あらゆる形状の球体が含まれる。そして、本発明による構造体により、この構造体が位置付けられる部位で、熱応力集中緩和、衝撃吸収特性向上、振動吸収特性向上などの効果が、少なくとも一つ奏されることが望ましい。また、構造体が位置付けられる部位によっては、それら効果が複合的に発揮されるのが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の第一実施形態に係る構造体が位置付けられた排気マニホルドの断面図である。
【図２】図１の構造体に含まれる一の中空金属球体の、部分的に切断した模式図である。
【図３】図１の排気マニホルドの外観図である。
【図４】図１および図３の排気マニホルドの内殻と外郭との間の隙間に、複数の中空金属球体を充填する所を示す概念図である。
【図５】図１および図３の排気マニホルドに位置付けられた複数の中空金属球体の分布状態の変形例を表した図である。
【図６】構造体に含まれる、一例である接合体の断面図である。
【図７】図６の接合体を含む構造体の排気マニホルドへの位置づけの手順について、時間の変化に基づいて概念的に表した図である。
【図８】排気マニホルドに位置付けられる構造体の変形例である。
【図９】第二実施形態における構造体が位置付けられたターボチャージャの断面図であり、（ａ）はターボチャージャ全体の断面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ線でのタービンハウジングの断面図である。
【図１０】第三実施形態の構造体が位置付けられた、車両前方のエンジンルームの概念図である。
【図１１】（ａ）は図１０における一の構造体の概念図であり、（ｂ）および（ｃ）はその変形例である構造体の概念図である。
【符号の説明】
【００９２】
１０、１００、２００、２０２、２０４  構造体
１２、１４、１９４、１９６、２２０、２２２  中空金属球体
１８  排気マニホルド
１１０  ターボチャージャ
２１２  エンジンルーム
２１６  エンジンフード
【図１】
0004655277.tif 000002
【図２】
0004655277.tif 000003
【図３】
0004655277.tif 000004
【図４】
0004655277.tif 000005
【図５】
0004655277.tif 000006
【図６】
0004655277.tif 000007
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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