JP2000356138A - 排気管の遮熱カバー取付構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 所定の間隙Ｄ２を介して排気管１２を覆う金
属製の遮熱カバー２０に、ボルト２２を介して排気管１
２のボス部１８に固定される取付部２４を設ける。この
取付部２４の周囲に、周方向に延びる切欠部２６を脆弱
部２８を残して形成する。取付部２４及び脆弱部２８を
遮熱カバー２０のカバー本体２０Ａと一体的に形成し、
かつ、脆弱部２８によりカバー本体２０Ａを弾性的に支
持する。 【効果】 遮熱カバー２０のプレス成形時に、切欠部２
６を打ち抜くことにより取付部２４及び脆弱部２８を同
時に形成でき、その製造が極めて容易となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等に用いら
れる排気管の遮熱カバーの取付構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、自動車等に用いられる排気管
は排気熱で９００℃以上といった高温になるため、所定
の間隙を介して排気管を覆う遮熱カバーを設けて、排気
管の熱的影響から周辺機器を保護するようになってい
る。ところが、このような遮熱カバーは、耐熱性の高い
金属薄板等によって形成されているため、排気管から伝
播する機関振動等により膜振動を起こし、放射音（騒
音）を発生するという問題点がある。

【０００３】この対策として、特開昭６３−６０００８
号公報に記載されているものでは、遮熱カバーを肉厚の
異なる２枚の金属板を互いに重ね合わせるとともに、両
金属板を複数ヶ所で結合して、両金属板を互いに摩擦接
触させることにより、振動を減衰させるようになってい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
特開昭６３−６０００８号公報の構造では、遮熱カバー
が２枚構造となって複雑化するとともに、遮熱カバーの
取付部を排気管にボルトで剛的に結合する構造となって
いるため、排気管の振動が遮熱カバーに直接的に伝播
し、やはり遮熱カバーから放射音が生じてしまう。

【０００５】そこで、特開平５−２９６０３７号公報で
は、その図４に示すように、遮熱カバーを構成する二枚
の金属板の中で、内側のインナパネルの一部を内側へＵ
字状に折り曲げて金属製のバネ板部を形成し、このバネ
板部をボルトを介して排気管に固定している。この場
合、取付部としてのバネ板部により遮熱カバーが排気管
に弾性的に支持され、排気管から遮熱カバーに伝わる振
動を低減することができる。

【０００６】しかしながら、この特開平５−２９６０３
７号公報の構造では、取付部が遮熱カバーの内側、つま
り遮熱カバーと排気管との間に位置することとなるた
め、遮熱カバーにボルトを取り付けるための治具用の穴
を別途形成する必要があり、かつ、インナパネルをプレ
ス加工等により成形した後に内側へＵ字状に折り曲げて
バネ板部を形成する必要があり、更なる製造の簡素化，
製造コストの低減化が望まれている。

【０００７】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、簡素な構造で排気管から遮熱カバーへ振動が伝
達することを効果的に抑制しつつ、更なる製造の簡素
化，製造コストの低減化を図ることができる新規な排気
管の遮熱カバー取付構造を提供することを目的としてい
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、所定
の間隙を介して排気管を覆う金属製の遮熱カバーに、ボ
ルトを介して排気管のボス部に固定される取付部が設け
られ、この取付部の周囲に、周方向に延びる切欠部が脆
弱部を残して形成され、これら脆弱部及び取付部が遮熱
カバーのカバー本体と一体的に形成されるとともに、脆
弱部により上記カバー本体を弾性的に支持することを特
徴としている。

【０００９】上記の構成により、カバー本体がマス、脆
弱部がバネとなり、遮熱カバーが弾性的に排気管に取付
けられる。この脆弱部によって、排気管から遮熱カバー
に伝わる振動が抑制され、遮熱カバーの振動による騒音
の発生を効果的に防止することができる。

【００１０】製造に際しては、例えばプレス加工により
遮熱カバーを成形する際に切欠部を打ち抜くことによ
り、同時に取付部及び脆弱部を形成することができ、そ
の製造が極めて容易である。

【００１１】請求項２の発明は、上記取付部とボルトの
頭部との間にワッシャが介装され、このワッシャは、上
記切欠部を覆い隠すように、少なくとも切欠部よりも大
きく形成されていることを特徴としている。

【００１２】この構成によれば、ワッシャにより排気管
の放射熱が切欠部を介して遮熱カバーの外側へ伝わるこ
とを効果的に抑制することができる。つまり、切欠部を
設けたことによる遮熱カバーの遮熱性能の低下を抑制す
ることができる。

【００１３】また、万が一、脆弱部が金属疲労等により
破損して遮熱カバーのカバー本体が取付部と離れてしま
った場合であっても、切欠部の周縁部がワッシャに接
触，支持されることとなり、カバー本体の脱落を防止す
ることができる。

【００１４】請求項３の発明は、上記カバー本体とワッ
シャとの間に第１の間隙を設けるように、上記脆弱部を
取付部から排気管側へ傾斜させたことを特徴としてい
る。

【００１５】すなわち、上記第１の間隙を設けるため
に、取付部とカバー本体との間に段差を与えている。こ
の場合、遮熱カバーが振動してもカバー本体とワッシャ
とが接触するおそれがなく、いわゆるビビリ音を生じる
虞がない。この第１の間隙は、振動によりワッシャとカ
バー本体とが接触しない範囲で最小限に設定され、例え
ば数ｍｍ〜数ｃｍに設定される。

【００１６】請求項４の発明は、部品点数の低減化を図
るために、上記ボルトをワッシャが一体的に形成された
フランジ付きボルトとしたことを特徴としている。

【００１７】請求項５の発明は、上記カバー本体と排気
管との間に第２の間隙を設けるように、上記排気管のボ
ス部を遮熱カバー側へ張り出させたことを特徴としてい
る。

【００１８】この場合、遮熱カバーが振動しても排気管
と接触して騒音，破損を招く虞がない。なお、この第２
の間隙は、振動により排気管と遮熱カバーとが接触しな
い範囲で最小限に設定され、例えば数ｍｍ〜数ｃｍに設
定される。

【００１９】ところで、遮熱カバーの中で、振動振幅が
大きく発音が懸念されるのは、その中央部である。そこ
で、請求項６の発明では、脆弱部を介してカバー本体へ
伝わる振動を抑制するために、脆弱部を取付部の周囲の
中で遮熱カバーの反中央部側に配置している。

【００２０】また、上記遮熱カバーが互いに接合される
インナパネルとアウタパネルとを備える構成の場合、好
ましくは請求項７の発明のように、インナパネルに上記
切欠部を形成して取付部及び脆弱部を一体的に設ける一
方、アウタパネルに切欠部の外郭形状に応じた取付穴を
形成する。

【００２１】これにより、発音面となるアウタパネルに
は、インナパネルを介して振動が伝わる形となる。この
ため、インナパネルに入力される振動がアウタパネルヘ
伝わる間に両者の摩擦エネルギーとして適宜に減衰され
る。従って、アウタパネルを排気管に直接的に取り付け
た場合に比し、遮熱カバーの振動がより効果的に抑制さ
れ、ひいては騒音の発生を低減することができる。

【００２２】また、アウタパネルに切欠部の外郭形状に
応じた取付穴が形成されているため、２枚の金属板を接
合した比較的剛性の高い遮熱カバーを用いつつ、脆弱部
を所期の低い剛性とすることができる。この結果、防振
可能な周波数が低くなって、遮熱カバーの振動，騒音の
発生を効果的に抑制することができる。

【００２３】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、カバー
本体がマス、脆弱部がバネとなり、遮熱カバーが弾性的
に排気管に取付けられる。この脆弱部によって、排気管
から遮熱カバーに伝わる振動が抑制され、遮熱カバーの
振動による騒音の発生を効果的に防止することができ
る。

【００２４】そして、例えば遮熱カバーをプレス成形す
る際に切欠部を打ち抜くことにより、同時に取付部及び
脆弱部を容易に形成することができ、その製造が極めて
容易であり、製造コストを低く抑えることができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】先ず、本発明の第１実施形態に係
る排気管の遮熱カバー取付構造を図１〜４を参照して説
明する。

【００２６】図４に示すように、排気マニホールド１０
は、機関の各気筒の排気ポートに接続する４本の排気管
１２と、機関本体に対する接合フランジ１４と、下流側
の排気管に対する接合フランジ１６と、を備えている。
排気管１２には、遮熱カバー２０（図１〜３）を取り付
けるための複数のボス部１８が突設されている。

【００２７】遮熱カバー２０は、図１〜３に示すよう
に、耐熱性に優れた一枚の金属板材にによりプレス成形
されるもので、排気熱で高温となる排気マニホールド１
０の熱的影響から点火系統や燃料系統及び各種補機類を
保護するように、排気管１２を含めた排気マニホールド
１０を所定の間隙Ｄ２を介して覆うようになっている。

【００２８】この遮熱カバー２０には、ボルト２２用の
取付穴２４ａが形成された取付部２４がそれぞれ設けら
れ、各取付部２４がボルト２２により排気管１２の各ボ
ス部１８に締結固定されるようになっている。

【００２９】そして、各取付部２４の周囲に、周方向に
延びる略Ｃ字状の切欠部２６が所定の周方向長さの脆弱
部２８を残して切欠形成されている。つまり、取付部２
４及び脆弱部２８が、これら切欠部２６及び脆弱部２８
を除く遮熱カバー２０のカバー本体２０Ａと一体的に形
成され、この脆弱部２８によってカバー本体２０Ａを弾
性的に支持するようになっている。すなわち、カバー本
体２０Ａがマス、脆弱部２８がバネとなり、遮熱カバー
２０が弾性的に排気管１２に取付けられている。この結
果、排気管１２から遮熱カバー２０に伝わる振動が低減
され、遮熱カバー２０の振動による騒音の発生を効果的
に低減することができる。

【００３０】製造に際しては、例えばプレス加工により
遮熱カバー２０を形成する際に、切欠部２６を打ち抜く
ことにより、同時に取付部２４及び脆弱部２８を遮熱カ
バー２０と一体的に形成することができるため、その製
造は極めて容易であり、製造コストの低減化を図ること
ができる。

【００３１】また、取付部２４とボルト２２の頭部２２
ａとの間にはワッシャ３０が介装されている。このワッ
シャ３０は、切欠部２６を覆い隠すように、少なくとも
切欠部２６よりも大きく形成されている。このため、排
気管１２の放射熱が切欠部２６を介して外部へ伝わるこ
とが抑制される。つまり、切欠部２６を設けたことによ
る遮熱カバー２０の遮熱性能の低下を抑制することがで
きる。

【００３２】しかも、脆弱部２８が万が一金属疲労等に
より破損し、カバー本体２０Ａが取付部２４から離れて
しまった場合であっても、カバー本体２０Ａにおける切
欠部２６の周縁部がワッシャ３０に接触，支持される形
となり、カバー本体２０Ａの脱落を確実に防止すること
ができる。

【００３３】ここで、カバー本体２０Ａとワッシャ３０
との間に所定の間隙（第１の間隙）Ｄ１を設けるよう
に、脆弱部２８を取付部２４から排気管１２側へ傾斜さ
せている。つまり、間隙Ｄ１を設けるために、取付部２
４とカバー本体２０Ａとの間に段差を与えている。この
間隙Ｄ１は、振動によりワッシャ３０とカバー本体２０
Ａとが接触しない範囲で最小限に設定され、例えば数ｍ
ｍ〜数ｃｍに設定される。この結果、カバー本体２０Ａ
が振動してもワッシャ３０と接触するおそれがなく、い
わゆるビビリ音が生じる虞はない。

【００３４】なお、この実施形態ではボルト２２とワッ
シャ３０とが別体となっているが、部品点数の更なる低
減化を図るために、ボルトとワッシャとを一体化したフ
ランジ付きボルトを用いることもできる。

【００３５】また、排気管１２のボス部１８は、ボルト
２２用の取付穴１８ａが形成されるとともに、カバー本
体２０Ａと排気管１２との間に所定の間隙（第２の間
隙）Ｄ２が設けられるように、排気管１２の表面から遮
熱カバー２０側へ張り出した（隆起した）円筒状をなし
ている。この間隙Ｄ２は、振動により排気管１２とカバ
ー本体２０Ａとが接触しない範囲で最小限に設定され、
例えば数ｍｍ〜数ｃｍに設定される。この結果、遮熱カ
バー２０が振動しても排気管１２と接触して騒音，破損
を招く虞がない。なお、この実施形態では間隙Ｄ１，Ｄ
２がほぼ同じ値に設定され、遮熱カバー２０が排気管１
２とワッシャ３０とのほぼ中間位置に配置されている。

【００３６】なお、この実施形態ではボス部１８が排気
管１２と一体に鋳造成形されているが、ボス部１８を排
気管１２と別体に形成し、後から排気管１２に固定する
構造としてもよい。

【００３７】ところで、図３に示すように、遮熱カバー
２０の中で、特に振動振幅が大きく発音が懸念されるの
は、その中央部Ｃである。そこで本実施形態では、脆弱
部２８を介してカバー本体２０Ａへ伝わる振動を更に抑
制するために、各脆弱部２８を、取付部２４の周囲の中
で、遮熱カバー２０の中央部Ｃと反対側、つまり反中央
部Ｃ側に配置している。

【００３８】以上のような本実施形態によれば、脆弱部
２８によりカバー本体２０Ａへ伝達する振動が効果的に
抑制され、より具体的には共振周波数が数１０Ｈｚ程度
の低いものとなり、膜共振が顕著となる数１００Ｈｚの
周波数域を確実に防振することができ、遮熱カバー２０
の振動による騒音の発生を確実に防止することができ
る。そして、遮熱カバー２０をプレス形成する際に、切
欠部２６を打ち抜くことにより、同時に取付部２４及び
脆弱部２８を遮熱カバー２０と一体的に形成することが
できるため、その製造が極めて容易であり、製造コスト
の低減化を図ることができる。

【００３９】なお、この実施形態では取付部２４の周囲
に脆弱部２８を一つだけ形成しているが、複数の脆弱部
を間欠的に形成する構成としてもよい。

【００４０】図５は、本発明の第２実施形態を示す断面
図である。なお、上記第１実施形態と同じ部分には同一
参照符号を付して重複する説明を適宜省略する。

【００４１】この実施形態の遮熱カバー３２は、個々に
プレス成形されるインナパネル３４とアウタパネル３６
とをスポット溶接等により互いに複数箇所で接合した構
造となっている。ここで、排気マニホルドに近い内側の
インナパネル３４は、振動による発音面となるアウタパ
ネル３６よりも薄く設定されている。具体的には、イン
ナパネル３４の板厚が例えば数ｍｍに設定され、アウタ
パネル３６の板厚がインナパネル３４の板厚の数倍に設
定される。

【００４２】そして、インナパネル３４に、Ｃ字状の切
欠部２６を形成して取付部２４及び脆弱部２８を一体的
に形成する一方、アウタパネル３６に、切欠部２６の外
郭形状に応じた取付穴３８を打ち抜き形成している。

【００４３】上記の構成により、発音面となるアウタパ
ネル３６には、インナパネル３４に形成された脆弱部２
８を介して振動が伝わる形となる。このため、インナパ
ネル３４に入力される振動がアウタパネル３６ヘ伝わる
間に両者の摩擦エネルギーとして適宜に減衰され、アウ
タパネルを排気管に直接的に取り付けた場合に比し、遮
熱カバー３２の振動がより効果的に低減され、ひいては
騒音の発生をより効果的に低減することができる。

【００４４】また、例えばインナパネル３４が０．４ｍ
ｍ，アウタパネル３６が２０ｍｍ程度の板厚の場合、遮
熱カバー３２の剛性が０．８ｋｇｆ／ｍｍと比較的高い
ものとなるが、本実施形態ではアウタパネル３６に切欠
部２６の外郭形状に応じた取付穴３８を形成しているた
め、脆弱部２８がインナパネル３４のみによって形成さ
れ、その剛性を所期の低いものとすることができる。こ
の結果、共振周波数が数１０Ｈｚとなり、膜共振が顕著
となる２００Ｈｚ以上の周波数域を確実に防振すること
ができ、遮熱カバー３２から発生する放射音を有効に低
減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る排気管の遮熱カバ
ー取付構造を示す断面図。

【図２】上記遮熱カバーの要部拡大図。

【図３】上記遮熱カバーの正面図。

【図４】排気マニホールドの正面図。

【図５】本発明の第２実施形態に係る排気管の遮熱カバ
ー取付構造を示す断面図。

【符号の説明】

１２…排気管 １８…ボス部 ２０…遮熱カバー ２０Ａ…カバー本体 ２２…ボルト ２４…取付部 ２６…切欠部 ２８…脆弱部 ３０…ワッシャ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の間隙を介して排気管を覆う金属製
   の遮熱カバーに、ボルトを介して排気管のボス部に固定
   される取付部が設けられ、この取付部の周囲に、周方向
   に延びる切欠部が脆弱部を残して形成され、これら取付
   部及び脆弱部が遮熱カバーのカバー本体と一体的に形成
   されるとともに、上記脆弱部によりカバー本体を弾性的
   に支持することを特徴とする排気管の遮熱カバー取付構
   造。
2. 【請求項２】 上記取付部とボルトの頭部との間にワッ
   シャが介装され、このワッシャは、上記切欠部を覆い隠
   すように、少なくとも切欠部よりも大きく形成されてい
   ることを特徴とする請求項１に記載の排気管の遮熱カバ
   ー取付構造。
3. 【請求項３】 上記カバー本体とワッシャとの間に第１
   の間隙を設けるように、上記脆弱部を取付部から排気管
   側へ傾斜させたことを特徴とする請求項２に記載の排気
   管の遮熱カバー取付構造。
4. 【請求項４】 上記ボルトを、上記ワッシャが一体的に
   形成されたフランジ付きボルトとしたことを特徴とする
   請求項２又は３に記載の排気管の遮熱カバー取付構造。
5. 【請求項５】 上記カバー本体と排気管との間に第２の
   間隙を設けるように、上記排気管のボス部を遮熱カバー
   側へ張り出させたことを特徴とする請求項１〜４のいず
   れかに記載の排気管の遮熱カバー取付構造。
6. 【請求項６】 上記脆弱部を、上記取付部の周囲の中
   で、遮熱カバーの反中央部側に配置したことを特徴とす
   る請求項１〜５のいずれかに記載の排気管の遮熱カバー
   取付構造。
7. 【請求項７】 上記遮熱カバーが、互いに接合されるイ
   ンナパネルとアウタパネルとを備え、上記インナパネル
   に上記切欠部を形成して取付部及び脆弱部を一体的に設
   ける一方、アウタパネルに切欠部の外郭形状に応じた取
   付穴を形成したことを特徴とする請求項１〜６のいずれ
   かに記載の排気管の遮熱カバー取付構造。