(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
遮熱板に形成した円形の取付孔の内側に円筒状のスリーブを、弾性を有する緩衝ユニットを介して支持し、このスリーブを挿通した結合部材により、上記遮熱板を取付部に緩衝的に支持する遮熱板用支持装置に於いて、上記スリーブの両端部に外嵌した１対のワッシャにより上記緩衝ユニットを軸方向両側から挟持しており、これら各ワッシャは、それぞれの内周縁部に円筒部を設けたものであって、それぞれの円筒部を互いに対向させた状態で上記スリーブに外嵌しており、上記緩衝ユニットは、それぞれが耐熱材製のフィラメントを編組して成る素材を更に加圧成形して成る、円環状で同一形状を有する１対の緩衝素子を軸方向に関して互いに対称に配置した状態で組み合わせて成るものであり、これら各緩衝素子は、互いに対向する面の内周縁部に、その高さ寸法が上記遮熱板の厚さ寸法よりも小さく、且つ上記取付孔の内部に進入自在な凸部を形成すると共に、互いに反対側の面の内周縁部に凹部を形成したものであり、上記各緩衝素子は、上記各凸部を上記取付孔の内周縁と上記スリーブの中間部外周面との間の環状隙間に、この取付孔の両端開口から挿入すると共に、上記各凹部に上記各ワッシャの円筒部を進入させ、更に、上記スリーブの両端外周縁部を直径方向外方にかしめ広げ、このスリーブと上記各ワッシャとの分離防止を図った状態で、上記緩衝ユニットを構成している事を特徴とする遮熱板用支持装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明に係る遮熱板用支持装置は、エキゾーストマニホールド、ターボチャージャー等、運転時に高温となる部分を覆う状態で設置する遮熱板を支持する部分の構造の改良に関し、運転時に伝わる振動により、耳障りな異音が発生するのを防止するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用エンジンの排気を導く為、このエンジンのシリンダヘッドの側面にその上流端部を接続したエキゾーストマニホールドの温度は、内部を流れる排気の熱により、相当に上昇する。この様に温度上昇したエキゾーストマニホールドから放射される輻射熱から、エンジンルーム内に設けた他の機器等を保護する為に、上記エキゾーストマニホールドをヒートインシュレータと呼ばれる遮熱板により覆い、このエキゾーストマニホールドからの輻射熱が上記他の機器等に伝わるのを防止している。エンジンに過給する為のターボタージャーに関しても同様である。
【０００３】
図２は、この様な遮熱板１の１例を示している。この遮熱板１は、鋼板の単板、或はアルミニウムメッキを施した鋼板により吸音材をサンドイッチした複合板をプレス加工する事により、上記エキゾーストマニホールドを若干の隙間を介在させた状態で覆える様な形状及び大きさに形成している。この様な遮熱板１は、複数個所に設けた円形の取付孔２、２に挿通したボルト、スタッド等の結合部材により、上記エキゾーストマニホールドに設けた取付座等の取付部に支持固定している。
【０００４】
このエキゾーストマニホールドは、エンジンの運転時エンジン内から出て来る音を放射する為、この放射音に基づいて上記遮熱板１が振動し、耳障りな騒音を発生しない様に、この遮熱板１と上記結合部材との間には、緩衝材を設けている。図３は、この遮熱板１を上記取付部に支持固定する為の遮熱板用支持装置の従来構造の第１例を示している。この第１例の構造では、上記遮熱板１の複数個所に形成した、それぞれが円形である取付孔２の内側に、円筒状のスリーブ３を挿通している。又、この取付孔２の周囲部分には、緩衝ユニットを構成する１対の緩衝素子４、４を、上記遮熱板１を表裏両面側から挟持する状態で配設している。これら各緩衝素子４、４は、ステンレス鋼等の、弾性を有する耐熱材製のフィラメントを編組して成る素材を更に加圧成形する事により、断面矩形で全体を円環状に形成している。又、上記両緩衝素子４、４の外端面（上記遮熱板１と反対側面）には、それぞれ断面Ｌ字形で全体を円輪状に構成したワッシャ５、５を重ね合わせている。図３に示した従来構造の第１例の場合には、上記各緩衝素子４、４の内径は、上記取付孔２の内径よりも大きく、上記各ワッシャ５、５の内径は、この取付孔２の内径よりも小さい。
【０００５】
上述の様な各部材を組み合わせて成る、従来構造の第１例の遮熱板用支持装置により、上記遮熱板１を上記取付部に支持固定するには、ボルト、スタッド等の、図示しない結合部材を上記スリーブ３に挿通し、この結合部材と、上記取付部に形成したねじ孔（結合部材がボルトの場合）或はナット（結合部材が、上記取付部にその基端部を固定したスタッドである場合）とを螺合し、更に緊締する。この状態で、上記スリーブ３が、上記取付部の外端面とボルトの頭部或はナットとの間で強く挟持されて、この取付部に固定される。同時に、上記各緩衝素子４、４が、上記遮熱板１の表裏両面と上記各ワッシャ５、５との間で弾性的に圧縮されて、この遮熱板１が上記取付部に、緩衝的に支持される。
【０００６】
又、図４は、遮熱板１を取付部に支持固定する為の遮熱板用支持装置の従来構造の第２例を示している。この第２例の構造では、上記遮熱板１に形成した取付孔２の内側に挿通した円筒状のスリーブ３の周囲に、互いに形状の異なる１対の緩衝素子４ａ、４ｂを配置し、緩衝ユニットを構成している。上述した第１例の場合と同様、弾性を有する耐熱材製のフィラメントを編組して成る素材を更に加圧成形して成る、上記両緩衝素子４ａ、４ｂのうち、一方（図４の上方）の緩衝素子４ａは、単なる断面矩形で全体を円環状に形成している。これに対して他方（図４の下方）の緩衝素子４ｂは、大径部６と小径部７とから成るもので、略Ｌ字形の断面形状を有し、全体を短円筒状に形成している。そして、上記一方の緩衝素子４ａを上記他方の緩衝素子４ｂの小径部７に外嵌した状態で、この一方の緩衝素子４ａと上記大径部６との間で、上記遮熱板１の一部で上記取付孔２の周縁部分を挟持している。
【０００７】
上述の様な各部材を組み合わせて成る、従来構造の第２例の遮熱板用支持装置により、上記遮熱板１を上記取付部に支持固定するには、ボルト、スタッド等の、図示しない結合部材を、上記他方の緩衝部材４ｂの内径側に挿通したスリーブ３に挿通し、この結合部材と、上記取付部に形成したねじ孔或はナットとを螺合し、更に緊締する。この状態で、上記スリーブ３が取付部に固定されると同時に、上記各緩衝素子４ａ、４ｂが、上記遮熱板１の表裏両面と上記ボルトの頭部又はナットとの間で弾性的に圧縮されて、この遮熱板１が上記取付部に、緩衝的に支持される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
図３に示した従来構造の第１例の場合には、取付孔２の内周縁とスリーブ３の中間部外周面とが、緩衝材４を介する事なく、直接対向している。この為、エンジンの運転に伴って発生する振動により、遮熱板１が上記スリーブ３の直径方向にずれ動き、このスリーブ３の中間部外周面と上記取付孔２の内周縁とが当接する可能性がある。それぞれが金属製の剛体である、スリーブ３の中間部外周面と遮熱板１に形成した取付孔２の内周縁とが当接した状態のまま振動が加わると、当接部でびびり音が発生し、乗員や周囲にいる者に不快感を与える為、好ましくない。
【０００９】
図４に示した従来構造の第２例の場合には、取付孔２の内周縁とスリーブ３の中間部外周面との間に、他方の緩衝材４ｂの小径部７が存在する為、上述の様なびびり音の発生を防止できる代わりに、コストが嵩み、しかも安定した性能を得にくい。即ち、上記第２例の構造の場合には、２種類の緩衝材４ａ、４ｂを使用する為、製造、部品管理が面倒になり、コストが嵩む原因となる。しかも、軟らかく変形し易い、上記他方の緩衝材４ｂの小径部７を、一方の緩衝材４ａの内径側に挿入する作業は難しく、組立作業の能率を悪化させて、やはりコストが嵩む原因となる。更に、軸方向（図４の上下方向）に長く、しかも直径方向に関する厚さ寸法が小さい小径部７の密度を均一且つ所望値通りにする事は難しく、この小径部７の形状保持性が悪くなり易い為、所望通りの性能を発揮しにくい。
本発明の遮熱板用支持装置は、上述の様な不都合を何れも解消すべく発明したものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の遮熱板用支持装置は、前述した従来から知られている遮熱板用支持装置と同様に、遮熱板に形成した円形の取付孔の内側に円筒状のスリーブを、弾性を有する緩衝ユニットを介して支持し、このスリーブを挿通した結合部材により、上記遮熱板を取付部に緩衝的に支持する。
特に、本発明の遮熱板用支持装置に於いては、上記スリーブの両端部に外嵌した１対のワッシャにより上記緩衝ユニットを軸方向両側から挟持しており、これら各ワッシャは、それぞれの内周縁部に円筒部を設けたものであって、それぞれの円筒部を互いに対向させた状態で上記スリーブに外嵌している。又、上記緩衝ユニットは、それぞれが耐熱材製のフィラメントを編組して成る素材を更に加圧成形して成る、円環状で同一形状を有する１対の緩衝素子を軸方向に関して互いに対称に配置した状態で組み合わせて成るものである。又、上記各緩衝素子は、互いに対向する面の内周縁部に、その高さ寸法が上記遮熱板の厚さ寸法よりも小さく、且つ上記取付孔の内部に進入自在な凸部を形成すると共に、互いに反対側の面の内周縁部に凹部を形成したものである。そして、上記各緩衝素子は、これら各凸部を上記取付孔の内周縁と上記スリーブの中間部外周面との間の環状隙間に、この取付孔の両端開口から挿入すると共に、上記各凹部に上記各ワッシャの円筒部を進入させ、更に、上記スリーブの両端外周縁部を直径方向外方にかしめ広げ、このスリーブと上記各ワッシャとの分離防止を図った状態で、上記緩衝ユニットを構成している。
【００１１】
【作用】
上述の様に構成する本発明の遮熱板用支持装置によれば、遮熱板に形成した取付孔の内周縁とスリーブの中間部外周面との間に、緩衝ユニットを構成する１対の緩衝素子にそれぞれ設けた凸部が存在するので、上記取付孔の内周縁とスリーブの中間部外周面とが直接当接する事を防止し、びびり音の発生防止を確実に図れる。又、上記各緩衝素子として、同一形状を有するものを使用するので、製造、部品管理の簡略化によるコスト低減を図れる。しかも、上記各緩衝素子に、軸方向に長く、しかも直径方向に関する厚さ寸法が小さい部分が存在しないので、上記各緩衝素子の密度を、所望値通りに、しかも均一に加工する作業を容易に行なえる。又、組立時には、軸方向寸法が小さい上記凸部を、上記取付孔の内周縁と上記スリーブの中間部外周面との間の環状隙間に挿入すれば良い為、組立作業が容易で、組立作業の能率化によるコスト低減も図れる。更に、上記スリーブと各ワッシャとの分離防止を図っているので、上記遮熱板と、このスリーブ、上記各緩衝素子、これら各ワッシャとを一体的に取り扱える様になって、上記遮熱板の取り扱い性及び組み付け性の向上を図れる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態の１例を示している。遮熱板１に形成した円形の取付孔２の内側に、鋼、ステンレス鋼等の金属製で円筒状のスリーブ３を、弾性を有する耐熱材製の緩衝ユニット８を介して支持している。そして、このスリーブ３を挿通した、ボルト或はスタッド等の図示しない結合部材により、上記遮熱板１を、エキゾーストマニホールド等、運転時に高温になる部分に設けた取付部に緩衝的に支持する。又、上記緩衝ユニット８は、それぞれ断面Ｌ字形で全体を円輪状に構成したワッシャ５、５により、軸方向（図１の上下方向）両側から挟持している。これら両ワッシャ５、５の内周縁部に形成した円筒部１２の内径は、上記スリーブ３にがたつきなく外嵌自在な大きさとし、同じく外径は、上記取付孔２の内径よりも小さくしている。
【００１３】
上記緩衝ユニット８は、それぞれが円環状で同一形状を有する１対の緩衝素子４ｃ、４ｃを、軸方向（図１の上下方向）に関し互いに対称に配置した状態で組み合わせて成る。上記各緩衝素子４ｃ、４ｃはそれぞれ、断面形状が矩形の主部９の内周縁部のうち、互いに対向する面に環状の凸部１０を、反対側の面に環状の凹部１１を、それぞれ形成して成る。このうちの凸部１０の自由状態での高さ寸法Ｈ10は、上記遮熱板１の厚さ寸法Ｔ1 よりも小さく、好ましくはこの厚さ寸法Ｔ1 の半分以上（Ｔ1 ／２≦Ｈ10＜Ｔ1 ）としている。但し、上記凸部１０が確実に上記取付孔２内に入り込むのであれば、上記凸部１０の自由状態での高さ寸法Ｈ10を、必ずしも上記遮熱板１の厚さ寸法Ｔ1 の半分以上にする必要はない。例えば、この遮熱板１の厚さ寸法Ｔ1 が大きければ、この厚さ寸法Ｔ1 の１／３以上（Ｈ10≧Ｔ1 ／３）確保すれば十分な場合もある。一方、上記凹部１１は、上記各ワッシャ５、５の内周縁部に形成した円筒部１２を挿入自在な大きさとしている。尚、上記凹部１１は、この円筒部１２を収納すべく、全周に亙って形成する必要があるが、上記凸部１０は、必ずしも全周に亙って形成する必要はない。円周方向複数個所に間欠的に形成しても良い。
【００１４】
又、上述の様な各緩衝素子４ｃ、４ｃは、外径が０．０８〜０．２０mm、好ましくは０．１０〜０．１５mmのステンレス製フィラメントを編組して成る素材を更に加圧成形し、見掛け嵩密度を０．１２〜０．２０、好ましくは０．１４〜０．１８にして成る。上記フィラメントの外径が０．０８mm未満の場合には、このフィラメントの剛性が低くなり過ぎて、上記各緩衝素子４ｃ、４ｃに必要とする弾性を得る事が難しくなり、長期間に亙り十分な制振効果を維持する事が難しくなる。これに対して上記フィラメントの外径が０．２０mmを越える場合には、このフィラメントの剛性が高くなり過ぎて、上記各緩衝素子４ｃ、４ｃの剛性が高くなり過ぎ、制振効果が低くなる。上記外径を０．０８〜０．２０mm、好ましくは０．１０〜０．１５mmに規制すれば、初期から長期間経過後に至るまで、十分な制振効果を得る事ができる。
【００１５】
又、見掛け嵩密度が０．１２未満の場合には、空隙率が高過ぎて、極く軽い力で変形する様になり、上記各緩衝素子４ｃ、４ｃに必要とする弾性を得る事が難しくなって、長期間に亙り十分な制振効果を維持する事が難しくなる。これに対して上記見掛け嵩密度が０．２０を越える場合には、空隙率が低過ぎて、変形させる為に要する力が大きくなり、上記各緩衝素子４ｃ、４ｃの剛性が高くなり過ぎ、制振効果が低くなる。上記見掛け嵩密度を０．１２〜０．２０、好ましくは０．１４〜０．１８に規制すれば、初期から長期間経過後に至るまで、十分な制振効果を得る事ができる。更に、上記各緩衝素子４ｃ、４ｃのうち、前記凸部１０、１０を除く部分の厚さＴ4cは、図１に示す様に組み立てた状態で２〜５mm、好ましくは３〜４mmとする。この厚さＴ4cが小さ過ぎた場合には剛性が高くなり過ぎ、大き過ぎた場合には剛性が低くなり過ぎて、何れにしても長期間に亙り十分な制振効果を得る事が難しくなる。
【００１６】
又、組み付け状態での厚さＴ4cが自由状態での厚さに対する割合は、０．８５〜０．９５程度とする。この割合が小さ過ぎた場合（組み付けに伴う上記各緩衝素子４ｃ、４ｃの圧縮量が大き過ぎた場合）には、これら各緩衝素子４ｃ、４ｃの剛性が高くなり過ぎ、制振効果が低くなる。反対に、上記割合が大き過ぎた場合（組み付けに伴う上記各緩衝素子４ｃ、４ｃの圧縮量が小さ過ぎた場合）には、前記遮熱板１の支持剛性が低くなり過ぎるだけでなく、長期間に亙る使用によって上記各緩衝素子４ｃ、４ｃがへたった場合に、上記遮熱板１ががたつく可能性がある。尚、上述した各数値は、何れも、本発明を自動車用エンジンのエキゾーストマニホールドやターボチャージャーに付設する、軽量な遮熱板１の支持に使用した場合に就いて示している。他の用途に使用する、重量が嵩む遮熱板の支持に本発明を適用する場合には、当該遮熱板の重量等に応じて、上記数値を設計的に定める。
【００１７】
上述の様な各緩衝素子４ｃ、４ｃは、前記各凸部１０を、前記取付孔２の内周縁と前記スリーブ３の中間部外周面との間の環状隙間１３に、この取付孔２の両端開口から挿入し、上記各緩衝素子４ｃ、４ｃの凸部１０、１０の先端縁同士を、上記環状隙間１３の軸方向中央部で、突き合わせ若しくは近接対向させて、前記緩衝ユニット８を構成している。上記各凸部１０、１０の自由状態での高さ寸法Ｈ10が前記遮熱板１の厚さ寸法Ｔ1 の半分を越えている場合でも、上記各凸部１０、１０が弾性変形する為、特に問題を生じる事はない。
【００１８】
上述の様にして上記取付孔２の内側に、上記緩衝ユニット８を介して支持された上記スリーブ３には、ボルト、スタッド等の、図示しない結合部材を挿通し、この結合部材と、上記エキゾーストマニホールド或はターボチャージャーに設けた取付部に形成したねじ孔或はナットとを螺合し、更に緊締する。この状態で上記スリーブ３が、上記取付部の外端面とボルトの頭部或はナットとの間で強く挟持されて、この取付部に固定される。同時に、上記緩衝ユニット８を構成する上記各緩衝素子４ｃ、４ｃが、上記遮熱板１の表裏両面と前記各ワッシャ５、５との間で弾性的に圧縮されて、この遮熱板１が上記取付部に、緩衝的に支持される。尚、上記スリーブ３が、上記取付部の外端面とボルトの頭部或はナットとの間で突っ張る為、上記螺合・緊締作業に伴って、上記各緩衝素子４ｃ、４ｃが過度に圧縮される事はない。
【００１９】
上述の様に構成する本発明の遮熱板用支持装置によれば、上記遮熱板１に形成した取付孔２の内周縁と上記スリーブ３の中間部外周面との間の環状隙間１３内に、上記緩衝ユニット８を構成する１対の緩衝素子４ｃ、４ｃにそれぞれ設けた凸部１０、１０が存在する。これら各凸部１０、１０も、これら各緩衝素子４ｃ、４ｃの他の部分と同様、内部に多くの微小隙間を有し弾性変形自在である。この為、上記各凸部１０、１０が、上記取付孔２の内周縁と上記スリーブ３の中間部外周面とが直接当接する事を防止し、びびり音の発生防止を確実に図れる。
【００２０】
又、上記各緩衝素子４ｃ、４ｃとして、同一形状のものを使用するので、製造、部品管理の簡略化によるコスト低減を図れる。しかも、上記各凸部１０、１０の高さ寸法Ｈ10は限られたもので、上記各緩衝素子４ｃ、４ｃに、軸方向に長く、しかも直径方向に関する厚さ寸法が小さい部分が存在しない。この為、上記各緩衝素子４ｃ、４ｃの密度を、上記各凸部１０、１０部分を含め、全体に亙って所望値通りに、しかも均一に加工する作業を容易に行なえる。
【００２１】
更に、組立時には、軸方向寸法が小さい上記凸部１０を、上記取付孔２の内周縁と上記スリーブ３の中間部外周面との間の環状隙間１３に挿入するのみで良い。前述の図４に示した従来構造の様に、剛性が低くしかも軸方向に長い小径部７を他の緩衝素子４ａの内側に挿入する様な作業は不要である。この為、組立作業が容易で、組立作業の能率化の面からもコスト低減を図れる。尚、図１に示す様に、遮熱板１に、スリーブ３並びにそれぞれ１対ずつの緩衝素子４ｃ、４ｃ及びワッシャ５、５を装着した状態で、上記スリーブ３の両端外周縁部（図１のα、β部）を直径方向外方にかしめ広げ、このスリーブ３と上記各ワッシャ５、５とが分離するのを防止しておく。この様に構成する事により、上記遮熱板１と、上記スリーブ３、緩衝素子４ｃ、４ｃ、ワッシャ５、５とを一体的に取り扱える様になって、上記遮熱板１の取り扱い性及び組み付け性の向上を図れる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、振動音を発生する事なくしかも安定した性能を発揮できる遮熱板用支持装置を、低コストで実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の１例を示す、図２の拡大Ａ−Ａ断面に相当する図。
【図２】遮熱板の１例を示す斜視図。
【図３】従来構造の第１例を示す、図１と同様の図。
【図４】同第２例を示す、図１と同様の図。
【符号の説明】
１    遮熱板
２    取付孔
３    スリーブ
４、４ａ、４ｂ、４ｃ  緩衝素子
５    ワッシャ
６    大径部
７    小径部
８    緩衝ユニット
９    主部
１０    凸部
１１    凹部
１２    円筒部
１３    環状隙間
【図１】
0004306896.tif 000002
【図２】
0004306896.tif 000003
【図３】
0004306896.tif 000004
【図４】
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