JP4089264B2 - ガスケット一体型ヒートインシュレータ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例としてエンジンとエキゾーストマニホールドとの間に介在される金属製のエキゾーストマニホールドガスケットと、アルミニウム板を含んで構成されるヒートインシュレータとを一体化したガスケット一体型ヒートインシュレータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、熱や騒音、振動などが例として内燃機関などの熱源や音源などから外部に無闇に放散される事態を防止するために上記熱源や音源に対して各種のヒートインシュレータが用いられている。これらのヒートインシュレータでは、熱や騒音、振動などのいずれかの放散防止用に単一の目的で用いられる場合もあるが、複数の目的を兼用する場合も有る。
【０００３】
例として、自動車のエンジンのエキゾーストマニホールド（以下、エキマニ）は、エンジンの運転に伴い内部を数百度になる高温の燃焼排ガスが、場合によっては毎分数千サイクルの脈動する圧力で流過するために、熱や騒音がエンジンルーム内や車両外部に無闇に放散されないようにヒートインシュレータが用いられている。
【０００４】
このような自動車のエキマニ用のヒートインシュレータは、１枚の鉄板からなるヒートインシュレータ材料を、前記エキマニの外部形状に沿った立体形状にプレス成形して形成される場合も有るが、前記熱や騒音に対する遮蔽効果を増大するために、複数枚の金属板の間に断熱吸音材を挟んだ構成のヒートインシュレータ材料が用いられる場合も多く、このようなヒートインシュレータ材料を、エキマニの外部形状に沿った立体形状にプレス成形して形成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このようなヒートインシュレータは、前述したように鉄板をプレス加工して製造されており、比較的重く、エキマニに対して複数箇所でボルト止めなどにより固定する必要がある。このため、製造工数が増大し、コストアップになるという不具合がある。また、このヒートインシュレータには、前述したような高温の熱が伝達され、また、高周波数の振動が伝達されるため、立体形状にプレス成形されたヒートインシュレータの稜線相当部位や、エキマニへの固定用のボルトを挿通するボルト穴の周辺などにクラックが発生する場合がある。
【０００６】
また、このようなヒートインシュレータは、エンジンにエキゾーストマニホールドをエキマニガスケットを挟みこんで組付けた後に、前述した複数箇所でボルト止めして組付けており、この点でも製造工数が増大し、コストアップになる不具合を生じる。
【０００７】
本発明は、上記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、製造工数を格段に削減すると共に、クラックの発生を有効に防止することができるガスケット一体型ヒートインシュレータを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、エンジンの排気ポート孔とエキゾーストマニホールドとの間に介在されるガスケットと、該エキゾーストマニホールドを囲んで設けられるアルミニウム板から構成されるヒートインシュレータ本体と、該ガスケットとヒートインシュレータ本体とを相互に連結する可撓性を有する材料からなる連結部材とを備えるガスケット一体型ヒートインシュレータである。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１の発明において、上記ヒートインシュレータ本体は、谷部と***部とが第１の方向にそれぞれ延び、該第１の方向と交差する第２の方向に沿って交互に連なる複数の波形形状が形成され、各***部は該第１の方向に沿って周期的に高さ及び幅が変化されているアルミニウム板を含んで構成されて立体形状をなし、該第１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場合である。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１の発明において、前記ヒートインシュレータ本体は、前記連結部材との結合位置と反対側付近で前記エキゾーストマニホールドに取付けられる取付部を有する場合である。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１の発明において、前記連結部材は、ガスケットとヒートインシュレータ本体とに、結合片を用いてそれぞれ結合されている場合である。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項１の発明において、前記ガスケットは弾性を有する材料からなり、前記連結部材はガスケットと一体に形成された連結片であり、該連結片の一端部がヒートインシュレータに係合されて、ガスケットとヒートインシュレータとが相互に連結される場合である。
【００１３】
【作用】
請求項１に記載の発明によれば、本発明のガスケット一体型ヒートインシュレータを構成するヒートインシュレータは、アルミニウム板から構成されているので、本発明に含まれるヒートインシュレータ本体は、鉄板などを用いる場合と比較して格段に軽量化されることができ、エキゾーストマニホールドに取り付ける場合に補強用部位となる取付箇所を削減することが可能である。従って、エンジンにエキゾーストマニホールドを組付け、更にエキゾーストマニホールドにヒートインシュレータ本体を組付ける製造工程において、製造工数を削減することができ、コストダウンを図ることができる。
【００１４】
また、このヒートインシュレータ本体は軽量化されているので、エキゾーストマニホールドなどから高温の熱が伝達され、高周波数の振動が伝達されてヒートインシュレータ本体自身が振動する場合でも、ヒートインシュレータ本体の振動によってヒートインシュレータ本体のエキゾーストマニホールドへの取付箇所へ加えられる応力を低減することができ、ヒートインシュレータ本体におけるクラックの発生を防止することができる。
【００１５】
また、本発明は、エキゾーストマニホールドガスケットとエキゾーストマニホールドへ装着されるヒートインシュレータ本体とを、連結部材を用いて一体化しているので、本発明に含まれるガスケットをエンジンの排気ポート孔とエキゾーストマニホールドとの間に挟みこんで固定する工程で、ヒートインシュレータ本体が部分的に固定されていることになる。これにより、ヒートインシュレータ本体のエキゾーストマニホールドへの取付けに必要な製造工程を簡略化することができ、これによってもコストダウンを図ることができる。
【００１６】
請求項２記載の発明によれば、前記谷部と***部とが稜線相当部位に対するリブの機能を実現し、ヒートインシュレータ本体の過度の振動の発生を防止することができる。従って、請求項１に関する作用に加えて、これによっても、ヒートインシュレータ本体におけるクラックの発生が防止される。
【００１７】
請求項３記載の発明によれば、前記ヒートインシュレータ本体は、前記連結部材との連結位置と反対側付近で前記エキゾーストマニホールドに取付けられる取付部を有しているので、ヒートインシュレータ本体における前記取付部に設けられる構成を削減することができ、本発明において構成の簡略化を実現することができる。
【００１８】
また、本発明において、エキゾーストマニホールドをエンジンに組付けた後のヒートインシュレータ本体のエキゾーストマニホールドへの取付けの工程では、ヒートインシュレータ本体の一端がガスケットに連結されているので、取付工数を削減することができる。これによっても製造工数を削減することができる。
【００１９】
請求項４記載の発明によれば、連結部材は、ガスケットとヒートインシュレータ本体とに、結合片を用いてそれぞれ結合されている。このような場合でも、ガスケットとヒートインシュレータ本体とが弾性を有する連結部材で相互に連結されるので、前記請求項１に関して説明された作用と同様な作用が本発明においても実現される。
【００２０】
請求項５記載の発明によれば、ガスケットは弾性を有する材料からなり、連結部材はガスケットと一体に形成された連結片であり、その連結片の一端部がヒートインシュレータに係合されて、ガスケットとヒートインシュレータとが相互に連結されている。
【００２１】
従って、ガスケットとヒートインシュレータ本体とが相互に連結される際に、特段の連結用別部品を用いる必要が解消され、製品の部品点数を削減することができ、構成が簡略化される。
【００２２】
また、ガスケットとヒートインシュレータ本体とが相互に連結するために、連結片がガスケットに係合されるので、前記特段の連結用別部品を用いる場合に想定される連結用作業工程の必要が解消され、構造工数を削減することができる。
【００２３】
【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は本発明の第1実施例のガスケット一体型ヒートインシュレータ本体であるインシュレータ１をエキゾーストマニホールド（以下、エキマニ）３に装着した状態の斜視図であり、図２はインシュレータ１をエキマニ３に装着した状態の断面図であり、図３はインシュレータ１の展開図であり、図４は図３の切断面線Ｘ４−Ｘ４から見た断面図であり、図５はインシュレータ１のインシュレータ本体５１の拡大正面図であり、図６は図５の切断面線Ｘ６−Ｘ６から見た断面図であり、図７は図５の切断面線Ｘ７−Ｘ７から見た断面図であり、図８は図５の切断面線Ｘ８−Ｘ８から見た断面図であり、図９はインシュレータ本体５１の簡略化した断面図である。
【００２４】
以下、図２を参照して本実施例のインシュレータ１の概略について説明する。例として、自動車のエンジン２は、シリンダヘッド４０とシリンダブロック４１がシリンダヘッドガスケット４２を介在して相互に接合されて構成されている。シリンダヘッ ド４０には、燃焼室４３からの燃焼排ガスが排出される排気ポート孔４４が形成されている。排気ポート孔４４には、エキマニガスケット４５を介在して、エキマニ３が 接合されている。
【００２５】
以下、図１、図３及び図４を併せて参照して、本実施例のガスケット一体型インシュレータ１について説明する。本実施例のインシュレータ１は、前記エキマニガスケット４５を含んで構成されている。エキマニガスケット４５は、例としてステンレス鋼板などの金属板４６に排気孔４７及びボルト孔４８を形成し、さらに排気孔４７を流過する排気をシールするために、排気孔４７を囲んでシール用のビード４９が形成されている。
【００２６】
このようなエキマニガスケット４５は、例としてエキスパンドメタルや金属メッシュ材など可撓性を有する金属材料からなる連結部材５０によって、インシュレータ本体５１とボルトやスポット溶接などの各種接合手段によって相互に連結されている。本実施例では、リベット５２で相互に連結される場合を説明するが、本発明は、この例に限定されるものではなく、ボルトなどを用いてもよい。また、インシュレータ本体５１は、エキマニガスケット４５側の一端が前述したように、連結部材５０を介してエキマニガスケット４５に固定されている。一方、インシュレータ本体５１のエキマニガスケット４５と反対側付近には、例として１箇所のボルト孔５３が形成され、ボルト５４でエキマニ３に固定される。即ち、インシュレータ本体５３は、連結部材５０とボルト５４とでエンジン２及びエキマニ３に取付けられる。
【００２７】
このようなインシュレータ本体５１は、後述する構造を有する例として各種アルミニウム合金から形成されるアルミニウム板を、エキマニ３の外観形状に沿った立体形状にプレス成形して製造される。
【００２８】
前記エキマニ３には、エンジン２の燃焼室から例として６００〜７００℃の高温で毎分数千サイクルの周波数で脈動する燃焼排ガスが通過するため、エキマニ３自身も高温になり高温の熱輻射を発生する熱源となりやすく、また、エンジン２内での燃料の燃焼音などに起因する騒音を外部に放散する音源及び振動源となり易い。
【００２９】
本実施例では、エキマニ３からのこのような高温の熱輻射及び騒音を可及的に抑制するために、後述される構成を有するインシュレータ本体５１がエキマニ３を覆う態様に設置されている。本実施例のインシュレータ本体５１は、図６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吸音材（以下、吸音材）６とが積層されてから構成され、エキマニ３の外観形状に沿って立体形状に形成され、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。
【００３０】
本実施例のインシュレータ本体５１に用いられる前記金属板４、５は、図５〜図８に示されるように、***部７と谷部８とが交互に繰り返された複数の波形形状９が第１方向Ａ１に沿って延び、第1方向Ａ１と鋭角で交差する方向、好適には直交する方向である第2方向Ａ２に沿って連なった形状を有している。***部７は、その長手方向に沿って、図５〜図８に示されるように、第１起立部１０と第２起立部１１とが谷部８から立上って交互に配列されている。また、前記谷部８は、図５〜図８に示されるように平坦部１２と凹部１３とが交互に配列されている。
【００３１】
前記第１起立部１０は、谷部１０から略台形状に立上る一対の側壁１４、１５と、側壁１４、１５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１８とを含んで構成されている。第１起立部１０は内曲しており、第１起立部１０の基端部よりも先端部のほうが幅広になる。
【００３２】
一方、前記第２起立部１１は、第１起立部１０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１２からそれぞれ立上る一対の側壁１９、２０と、側壁１９、２０の先端を相互に連結し、図７の下方側に凹状の凹部２３とを含んで構成されている。このような各第２起立部１１および凹部１３は、複数の波形形状９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。
【００３３】
従って、図６及び図７に示されるように、金属板４の***部７の内曲した内周部に、金属板５の***部７の突出部が嵌り込む。また、第２起立部１１でも、側壁１９、２０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１１でも、金属板４の第２起立部１１の内曲した内周部に、金属板５の第２起立部１１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吸音材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。
【００３４】
立体形状に形成されたインシュレータ本体５１の側壁Ｔ１の外周部には、前記波形形状が全屈されたフランジ２８が形成され、このフランジ２８はインシュレータ本体５１の内部側に折返されて折返し部２９が形成される。この折返し部２９を形成しない場合、インシュレータ本体５１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２９は、車両の製造工程におけるインシュレータ本体５１の車両エンジン２のエキマニ３への組付け工程において、インシュレータ本体５１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インシュレータ本体５１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。
【００３５】
以下、図１を参照して、本実施例のインシュレータ本体５１の特徴の一つについて説明する。本実施例のインシュレータ本体５１は前述したようにエキマニ３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、インシュレータ本体５１には図１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３０が形成される。本実施例では、波形形状９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３０のうちの主要な稜線相当部位３０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。
【００３６】
ここで、前記主要な稜線相当部位３０とは、インシュレータ本体５１の全体的な形状を特徴付ける比較的大きな曲率が連続する部位である。即ち、インシュレータ本体５１に形成される大小種々の折り曲げ部位のうち、インシュレータ本体５１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。インシュレータ本体５１がエキマニ３に対して装着されるとき、エキマニ３からの振動の伝達によりインシュレータ本体５１も振動する。この振動によりインシュレータ本体５１が振動するとき、前記主要な稜線相当部位３０を中心にしてその両側のインシュレータ本体５１の部位がばたつくように振動する可能性がある。このような振動が発生すると、インシュレータ本体５１の稜線相当部位３０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。
【００３７】
これに対して、本実施例では、インシュレータ本体５１に形成されている複数の波形形状９の第１方向Ａ１が前記主要な稜線相当部位３０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、波形形状９が前記稜線相当部位３０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、インシュレータ本体５１の振動を抑制することができ、インシュレータ本体５１のクラックの発生を防止することができ、インシュレータ本体５１の品質を格段に向上することができる。
【００３８】
また、前記稜線相当部位３０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６〜図８に示される前記第２起立部１１が、やはりリブの機能を実現して振動を抑制する。
【００３９】
以上のように、本実施例によれば、インシュレータ本体５１は、アルミニウム合金を含んで構成されている。従って、インシュレータ本体５１は、鉄板などを用いる場合と比較して格段に軽量化され、エキマニ３に取り付ける場合に取付箇所を削減することが可能である。
【００４０】
また、取付箇所を削減できることから、エンジン２にエキマニ３を組付け、更にエキマニ３にインシュレータ本体５１を組付ける製造工程において、製造工数を削減することができ、コストダウンを図ることができる。
【００４１】
また、このインシュレータ本体５１は軽量化されているので、エキマニ３などから高温の熱が伝達され、高周波数の振動が伝達されてインシュレータ本体５１自身が振動する場合でも、インシュレータ本体５１の振動によってインシュレータ本体５１のエキマニ３への取付箇所へ加えられる応力を低減することができ、インシュレータ本体５１におけるクラックの発生を防止することができる。
【００４２】
また、本実施例は、エキマニガスケット４５とインシュレータ本体５１を一体化しているので、本実施例に含まれるエキマニガスケット４５をエンジン２の排気ポート孔４４とエキマニ３との間に挟みこんで固定する工程で、インシュレータ本体５１が部分的に固定されていることになる。これにより、インシュレータ本体５１のエキマニ３への取付けに必要な製造工程を簡略化することができ、これによってもコストダウンを図ることができる。
【００４３】
インシュレータ本体５１は、谷部８と***部７とが延びる第１の方向Ａ１が、インシュレータ本体５１の立体形状を構成する主要な稜線相当部位３０に対して交差する方向に定められている。これにより、谷部８と***部７とが前記稜線相当部位３０に対するリブの機能を実現し、インシュレータ本体５１の過度の振動の発生を防止することができる。従って、これによっても、インシュレータ本体５１におけるクラックの発生が防止される。
【００４４】
インシュレータ本体５１は、前記連結部材５０との連結位置と反対側付近で前記エキマニ３に取付けられるであるボルト孔５３を有する構成を有しているので、インシュレータ本体５１における前記ボルト孔５３周辺に設けられる構成を削減することができ、構成の簡略化を実現することができる。
【００４５】
また、本実施例によれば、インシュレータ本体５１の前記立体形状９は側壁Ｔ１と頂部Ｔ２とを含んで構成され、側壁Ｔ１は頂部Ｔ２に対して鈍角θをなして連なっている。従って、インシュレータ本体５１はプレス方向に対してアンダーカット形状を有していないので、立体形状のインシュレータ本体５１を製造する際にプレス加工により製造することができる。これにより、製造工程が簡略化される。
【００４６】
また、本実施例によれば、インシュレータ本体５１の外周部の少なくとも一部分にフランジ２８が形成されているので、インシュレータ本体５１が振動する際にこのフランジ２８がリブの機能を実現し、インシュレータ本体５１の振動の振幅を減少することができ、ヒートインシュレータに１おけるクラックの発生を抑制することができる。
【００４７】
また、本実施例によれば、インシュレータ本体５１の外周部の少なくとも一部分に、金属板４、５の端部を折返した折返し部２９が形成されているので、インシュレータ本体５１をエキマニ３に装着する組付け工程や製造後のインシュレータ本体５１のメンテナンスなどの際に、作業者がブランキングされただけのヒートインシュレータの外周部に生じ得る鋭利な切断端部で手指に創傷を受ける事態が防止される。この点でインシュレータ本体５１の品質が格段に向上される。
【００４８】
図１０は本発明の第２実施例のガスケット一体型ヒートインシュレータであるインシュレータ１ａの斜視図であり、図１１はインシュレータ１ａの平面図であり、図１２は図１１の切断面線Ｘ１２−Ｘ１２から見た断面図である。
【００４９】
本実施例は、前記第１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、ヒートインシュレータであるインシュレータ本体５１と、ガスケットであるエキマニガスケット４５とを連結するために、前記第１実施例のインシュレータ本体５１とエキマニガスケット４５とにリベット５２で固定された連結部材５０に代えて、エキマニガスケット４５と一体の連結部材である２つの連結片５５を用いたことである。この連結片５５の個数は、インシュレータ本体５１やエキマニガスケット４５のサイズなどに対応して適宜定め得るものであり、本実施例の個数は単なる一例である。また、連結片５５は、上記金属板４６から形成されているので、連結片５５は可撓性を有し、弾性変形が容易な弾性体としての特性を有している。
【００５０】
各連結片５５は、エキマニカスケット４５を構成する金属板４６を形成する際に、一体に打抜き成形される。連結片５５は、エキマニガスケット４５からインシュレータ本体５１までの距離よりも若干長く形成される。また、インシュレータ本体５１のエキマニガスケット４５側の端部付近には、連結片５５を挿入可能な複数の挿入口５６がそれぞれ形成される。
【００５１】
エキマニガスケット４５とインシュレータ本体５１とを連結する際には、エキマニガスケット４５の連結片５５を、インシュレータ本体５１の前記挿通口５６にそれぞれ挿通し、連結片５５の挿通口５６から突出した部分を折返す。これにより、インシュレータ本体５１とエキマニガスケット４５とが、弾性変形可能な連結片５５によって相互に連結される。
【００５２】
このようにして、本実施例によれば、インシュレータ本体５１とエキマニガスケット４５とが弾性変形可能な連結片５５によって相互に連結されて、これにより一体的に構成されたインシュレータ１ａが構成される。従って、本実施例においても、前記第１実施例で説明された作用効果と同様な作用効果を実現することができる。
【００５３】
更に、本実施例では、以下のような新規な作用効果を実現することができる。本実施例では、インシュレータ本体５１とエキマニガスケット４５とを連結する際に、前記第１実施例におけるリベット５２と連結部材５０とに代えて、前記２つの連結片５５を用いるようにしている。従って、インシュレータ本体５１とエキマニガスケット４５と別部品となるリベット５２と連結部材５０とが不要になり、製品の部品点数を削減することができ、構成が簡略化される。
【００５４】
また、連結片５５は、エキマニガスケット４５に形成された挿入口５６に先端が挿入された後、折返されてエキマニガスケット４５に固定される。即ち、第１実施例におけるリベット止めなどの作業工程が不要になり、構造工数を削減することができる。更に、上記各実施例におけるエキマニガスケット４５を構成する材料は一例であり、本発明においては、エキマニガスケット４５は、アスベストなどの軟性材料から形成されてもよく、或いは金属板にカーボン層を形成して構成されるなどのガスケットでもよく、その材料を限定するものではない。
【００５５】
本発明は、上記各実施の形態の項で開示された例に権利範囲を限定されるものではなく、本発明の精神逸脱しない範囲で広範な変形例を含むものである。
【００５６】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、本発明のガスケット一体型ヒートインシュレータを構成するヒートインシュレータは、アルミニウム板から構成されているので、本発明に含まれるヒートインシュレータ本体は、鉄板などを用いる場合と比較して格段に軽量化されることができ、エキゾーストマニホールドに取り付ける場合に補強用部位となる取付箇所を削減することが可能である。従って、エンジンにエキゾーストマニホールドを組付け、更にエキゾーストマニホールドにヒートインシュレータ本体を組付ける製造工程において、製造工数を削減することができ、コストダウンを図ることができる。
【００５７】
また、このヒートインシュレータ本体は軽量化されているので、エキゾーストマニホールドなどから高温の熱が伝達され、高周波数の振動が伝達されてヒートインシュレータ本体自身が振動する場合でも、ヒートインシュレータ本体の振動によってヒートインシュレータ本体のエキゾーストマニホールドへの取付箇所へ加えられる応力を低減することができ、ヒートインシュレータ本体におけるクラックの発生を防止することができる。
【００５８】
また、本発明は、エキゾーストマニホールドガスケットとエキゾーストマニホールドへ装着されるヒートインシュレータ本体とを、連結部材を用いて一体化しているので、本発明に含まれるガスケットをエンジンの排気ポート孔とエキゾーストマニホールドとの間に挟みこんで固定する工程で、ヒートインシュレータ本体が部分的に固定されていることになる。これにより、ヒートインシュレータ本体のエキゾーストマニホールドへの取付けに必要な製造工程を簡略化することができ、これによってもコストダウンを図ることができる。
【００５９】
請求項２記載の発明によれば、前記谷部と***部とが稜線相当部位に対するリブの機能を実現し、ヒートインシュレータ本体の過度の振動の発生を防止することができる。従って、請求項１に関する作用に加えて、これによっても、ヒートインシュレータ本体におけるクラックの発生が防止される。
【００６０】
請求項３記載の発明によれば、前記ヒートインシュレータ本体は、前記連結部材との連結位置と反対側付近で前記エキゾーストマニホールドに取付けられる取付部を有しているので、ヒートインシュレータ本体における前記取付部に設けられる構成を削減することができ、本発明において構成の簡略化を実現することができる。
【００６１】
また、本発明において、エキゾーストマニホールドをエンジンに組付けた後のヒートインシュレータ本体のエキゾーストマニホールドへの取付けの工程では、ヒートインシュレータ本体の一端がガスケットに連結されているので、取付工数を削減することができる。これによっても製造工数を削減することができる。
【００６２】
請求項４記載の発明によれば、連結部材は、ガスケットとヒートインシュレータ本体とに、結合片を用いてそれぞれ結合されている。このような場合でも、ガスケットとヒートインシュレータ本体とが弾性を有する連結部材で相互に連結されるので、前記請求項１に関して説明された作用と同様な作用が本発明においても実現される。
【００６３】
請求項５記載の発明によれば、ガスケットは弾性を有する材料からなり、連結部材はガスケットと一体に形成された連結片であり、その連結片の一端部がヒートインシュレータに係合されて、ガスケットとヒートインシュレータとが相互に連結されている。
【００６４】
従って、ガスケットとヒートインシュレータ本体とが相互に連結される際に、特段の連結用別部品を用いる必要が解消され、製品の部品点数を削減することができ、構成が簡略化される。
【００６５】
また、ガスケットとヒートインシュレータ本体とが相互に連結するために、連結片がガスケットに係合されるので、前記特段の連結用別部品を用いる場合に想定される連結用作業工程の必要が解消され、構造工数を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のインシュレータ１の斜視図である。
【図２】インシュレータ１をエキマニ３に装着した状態の断面図である。
【図３】インシュレータ１の展開図である。
【図４】図３の切断面線Ｘ４−Ｘ４から見た断面図である。
【図５】インシュレータ１のインシュレータ本体５１の拡大正面図である。
【図６】図５の切断面線Ｘ６−Ｘ６から見た断面図である。
【図７】図５の切断面線Ｘ７−Ｘ７から見た断面図である。
【図８】図５の切断面線Ｘ８−Ｘ８から見た断面図である。
【図９】インシュレータ１の簡略化した断面図である。
【図１０】本発明の第２実施例のインシュレータ１ａの斜視図である。
【図１１】インシュレータ１ａの平面図である。
【図１２】図１１の切断面線Ｘ１２−Ｘ１２から見た断面図である。
【符号の説明】
１、１ａ ガスケット一体型ヒートインシュレータ
２ エンジン
３ エキマニ
４０ シリンダヘッド
４４ 排気ポート孔
４５ エキマニガスケット
５０ 連結部材
５１ インシュレータ本体
５２、５４ ボルト
５３ ボルト孔
５５ 連結片
５６ 挿入口
【発明の属する技術分野】
本発明は、例としてエンジンとエキゾーストマニホールドとの間に介在される金属製のエキゾーストマニホールドガスケットと、アルミニウム板を含んで構成されるヒートインシュレータとを一体化したガスケット一体型ヒートインシュレータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、熱や騒音、振動などが例として内燃機関などの熱源や音源などから外部に無闇に放散される事態を防止するために上記熱源や音源に対して各種のヒートインシュレータが用いられている。これらのヒートインシュレータでは、熱や騒音、振動などのいずれかの放散防止用に単一の目的で用いられる場合もあるが、複数の目的を兼用する場合も有る。
【０００３】
例として、自動車のエンジンのエキゾーストマニホールド（以下、エキマニ）は、エンジンの運転に伴い内部を数百度になる高温の燃焼排ガスが、場合によっては毎分数千サイクルの脈動する圧力で流過するために、熱や騒音がエンジンルーム内や車両外部に無闇に放散されないようにヒートインシュレータが用いられている。
【０００４】
このような自動車のエキマニ用のヒートインシュレータは、１枚の鉄板からなるヒートインシュレータ材料を、前記エキマニの外部形状に沿った立体形状にプレス成形して形成される場合も有るが、前記熱や騒音に対する遮蔽効果を増大するために、複数枚の金属板の間に断熱吸音材を挟んだ構成のヒートインシュレータ材料が用いられる場合も多く、このようなヒートインシュレータ材料を、エキマニの外部形状に沿った立体形状にプレス成形して形成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このようなヒートインシュレータは、前述したように鉄板をプレス加工して製造されており、比較的重く、エキマニに対して複数箇所でボルト止めなどにより固定する必要がある。このため、製造工数が増大し、コストアップになるという不具合がある。また、このヒートインシュレータには、前述したような高温の熱が伝達され、また、高周波数の振動が伝達されるため、立体形状にプレス成形されたヒートインシュレータの稜線相当部位や、エキマニへの固定用のボルトを挿通するボルト穴の周辺などにクラックが発生する場合がある。
【０００６】
また、このようなヒートインシュレータは、エンジンにエキゾーストマニホールドをエキマニガスケットを挟みこんで組付けた後に、前述した複数箇所でボルト止めして組付けており、この点でも製造工数が増大し、コストアップになる不具合を生じる。
【０００７】
本発明は、上記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、製造工数を格段に削減すると共に、クラックの発生を有効に防止することができるガスケット一体型ヒートインシュレータを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、エンジンの排気ポート孔とエキゾーストマニホールドとの間に介在されるガスケットと、該エキゾーストマニホールドを囲んで設けられるアルミニウム板から構成されるヒートインシュレータ本体と、該ガスケットとヒートインシュレータ本体とを相互に連結する可撓性を有する材料からなる連結部材とを備えるガスケット一体型ヒートインシュレータである。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１の発明において、上記ヒートインシュレータ本体は、谷部と***部とが第１の方向にそれぞれ延び、該第１の方向と交差する第２の方向に沿って交互に連なる複数の波形形状が形成され、各***部は該第１の方向に沿って周期的に高さ及び幅が変化されているアルミニウム板を含んで構成されて立体形状をなし、該第１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場合である。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１の発明において、前記ヒートインシュレータ本体は、前記連結部材との結合位置と反対側付近で前記エキゾーストマニホールドに取付けられる取付部を有する場合である。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１の発明において、前記連結部材は、ガスケットとヒートインシュレータ本体とに、結合片を用いてそれぞれ結合されている場合である。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項１の発明において、前記ガスケットは弾性を有する材料からなり、前記連結部材はガスケットと一体に形成された連結片であり、該連結片の一端部がヒートインシュレータに係合されて、ガスケットとヒートインシュレータとが相互に連結される場合である。
【００１３】
【作用】
請求項１に記載の発明によれば、本発明のガスケット一体型ヒートインシュレータを構成するヒートインシュレータは、アルミニウム板から構成されているので、本発明に含まれるヒートインシュレータ本体は、鉄板などを用いる場合と比較して格段に軽量化されることができ、エキゾーストマニホールドに取り付ける場合に補強用部位となる取付箇所を削減することが可能である。従って、エンジンにエキゾーストマニホールドを組付け、更にエキゾーストマニホールドにヒートインシュレータ本体を組付ける製造工程において、製造工数を削減することができ、コストダウンを図ることができる。
【００１４】
また、このヒートインシュレータ本体は軽量化されているので、エキゾーストマニホールドなどから高温の熱が伝達され、高周波数の振動が伝達されてヒートインシュレータ本体自身が振動する場合でも、ヒートインシュレータ本体の振動によってヒートインシュレータ本体のエキゾーストマニホールドへの取付箇所へ加えられる応力を低減することができ、ヒートインシュレータ本体におけるクラックの発生を防止することができる。
【００１５】
また、本発明は、エキゾーストマニホールドガスケットとエキゾーストマニホールドへ装着されるヒートインシュレータ本体とを、連結部材を用いて一体化しているので、本発明に含まれるガスケットをエンジンの排気ポート孔とエキゾーストマニホールドとの間に挟みこんで固定する工程で、ヒートインシュレータ本体が部分的に固定されていることになる。これにより、ヒートインシュレータ本体のエキゾーストマニホールドへの取付けに必要な製造工程を簡略化することができ、これによってもコストダウンを図ることができる。
【００１６】
請求項２記載の発明によれば、前記谷部と***部とが稜線相当部位に対するリブの機能を実現し、ヒートインシュレータ本体の過度の振動の発生を防止することができる。従って、請求項１に関する作用に加えて、これによっても、ヒートインシュレータ本体におけるクラックの発生が防止される。
【００１７】
請求項３記載の発明によれば、前記ヒートインシュレータ本体は、前記連結部材との連結位置と反対側付近で前記エキゾーストマニホールドに取付けられる取付部を有しているので、ヒートインシュレータ本体における前記取付部に設けられる構成を削減することができ、本発明において構成の簡略化を実現することができる。
【００１８】
また、本発明において、エキゾーストマニホールドをエンジンに組付けた後のヒートインシュレータ本体のエキゾーストマニホールドへの取付けの工程では、ヒートインシュレータ本体の一端がガスケットに連結されているので、取付工数を削減することができる。これによっても製造工数を削減することができる。
【００１９】
請求項４記載の発明によれば、連結部材は、ガスケットとヒートインシュレータ本体とに、結合片を用いてそれぞれ結合されている。このような場合でも、ガスケットとヒートインシュレータ本体とが弾性を有する連結部材で相互に連結されるので、前記請求項１に関して説明された作用と同様な作用が本発明においても実現される。
【００２０】
請求項５記載の発明によれば、ガスケットは弾性を有する材料からなり、連結部材はガスケットと一体に形成された連結片であり、その連結片の一端部がヒートインシュレータに係合されて、ガスケットとヒートインシュレータとが相互に連結されている。
【００２１】
従って、ガスケットとヒートインシュレータ本体とが相互に連結される際に、特段の連結用別部品を用いる必要が解消され、製品の部品点数を削減することができ、構成が簡略化される。
【００２２】
また、ガスケットとヒートインシュレータ本体とが相互に連結するために、連結片がガスケットに係合されるので、前記特段の連結用別部品を用いる場合に想定される連結用作業工程の必要が解消され、構造工数を削減することができる。
【００２３】
【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は本発明の第1実施例のガスケット一体型ヒートインシュレータ本体であるインシュレータ１をエキゾーストマニホールド（以下、エキマニ）３に装着した状態の斜視図であり、図２はインシュレータ１をエキマニ３に装着した状態の断面図であり、図３はインシュレータ１の展開図であり、図４は図３の切断面線Ｘ４−Ｘ４から見た断面図であり、図５はインシュレータ１のインシュレータ本体５１の拡大正面図であり、図６は図５の切断面線Ｘ６−Ｘ６から見た断面図であり、図７は図５の切断面線Ｘ７−Ｘ７から見た断面図であり、図８は図５の切断面線Ｘ８−Ｘ８から見た断面図であり、図９はインシュレータ本体５１の簡略化した断面図である。
【００２４】
以下、図２を参照して本実施例のインシュレータ１の概略について説明する。例として、自動車のエンジン２は、シリンダヘッド４０とシリンダブロック４１がシリンダヘッドガスケット４２を介在して相互に接合されて構成されている。シリンダヘッ ド４０には、燃焼室４３からの燃焼排ガスが排出される排気ポート孔４４が形成されている。排気ポート孔４４には、エキマニガスケット４５を介在して、エキマニ３が 接合されている。
【００２５】
以下、図１、図３及び図４を併せて参照して、本実施例のガスケット一体型インシュレータ１について説明する。本実施例のインシュレータ１は、前記エキマニガスケット４５を含んで構成されている。エキマニガスケット４５は、例としてステンレス鋼板などの金属板４６に排気孔４７及びボルト孔４８を形成し、さらに排気孔４７を流過する排気をシールするために、排気孔４７を囲んでシール用のビード４９が形成されている。
【００２６】
このようなエキマニガスケット４５は、例としてエキスパンドメタルや金属メッシュ材など可撓性を有する金属材料からなる連結部材５０によって、インシュレータ本体５１とボルトやスポット溶接などの各種接合手段によって相互に連結されている。本実施例では、リベット５２で相互に連結される場合を説明するが、本発明は、この例に限定されるものではなく、ボルトなどを用いてもよい。また、インシュレータ本体５１は、エキマニガスケット４５側の一端が前述したように、連結部材５０を介してエキマニガスケット４５に固定されている。一方、インシュレータ本体５１のエキマニガスケット４５と反対側付近には、例として１箇所のボルト孔５３が形成され、ボルト５４でエキマニ３に固定される。即ち、インシュレータ本体５３は、連結部材５０とボルト５４とでエンジン２及びエキマニ３に取付けられる。
【００２７】
このようなインシュレータ本体５１は、後述する構造を有する例として各種アルミニウム合金から形成されるアルミニウム板を、エキマニ３の外観形状に沿った立体形状にプレス成形して製造される。
【００２８】
前記エキマニ３には、エンジン２の燃焼室から例として６００〜７００℃の高温で毎分数千サイクルの周波数で脈動する燃焼排ガスが通過するため、エキマニ３自身も高温になり高温の熱輻射を発生する熱源となりやすく、また、エンジン２内での燃料の燃焼音などに起因する騒音を外部に放散する音源及び振動源となり易い。
【００２９】
本実施例では、エキマニ３からのこのような高温の熱輻射及び騒音を可及的に抑制するために、後述される構成を有するインシュレータ本体５１がエキマニ３を覆う態様に設置されている。本実施例のインシュレータ本体５１は、図６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吸音材（以下、吸音材）６とが積層されてから構成され、エキマニ３の外観形状に沿って立体形状に形成され、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。
【００３０】
本実施例のインシュレータ本体５１に用いられる前記金属板４、５は、図５〜図８に示されるように、***部７と谷部８とが交互に繰り返された複数の波形形状９が第１方向Ａ１に沿って延び、第1方向Ａ１と鋭角で交差する方向、好適には直交する方向である第2方向Ａ２に沿って連なった形状を有している。***部７は、その長手方向に沿って、図５〜図８に示されるように、第１起立部１０と第２起立部１１とが谷部８から立上って交互に配列されている。また、前記谷部８は、図５〜図８に示されるように平坦部１２と凹部１３とが交互に配列されている。
【００３１】
前記第１起立部１０は、谷部１０から略台形状に立上る一対の側壁１４、１５と、側壁１４、１５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１８とを含んで構成されている。第１起立部１０は内曲しており、第１起立部１０の基端部よりも先端部のほうが幅広になる。
【００３２】
一方、前記第２起立部１１は、第１起立部１０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１２からそれぞれ立上る一対の側壁１９、２０と、側壁１９、２０の先端を相互に連結し、図７の下方側に凹状の凹部２３とを含んで構成されている。このような各第２起立部１１および凹部１３は、複数の波形形状９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。
【００３３】
従って、図６及び図７に示されるように、金属板４の***部７の内曲した内周部に、金属板５の***部７の突出部が嵌り込む。また、第２起立部１１でも、側壁１９、２０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１１でも、金属板４の第２起立部１１の内曲した内周部に、金属板５の第２起立部１１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吸音材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。
【００３４】
立体形状に形成されたインシュレータ本体５１の側壁Ｔ１の外周部には、前記波形形状が全屈されたフランジ２８が形成され、このフランジ２８はインシュレータ本体５１の内部側に折返されて折返し部２９が形成される。この折返し部２９を形成しない場合、インシュレータ本体５１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２９は、車両の製造工程におけるインシュレータ本体５１の車両エンジン２のエキマニ３への組付け工程において、インシュレータ本体５１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インシュレータ本体５１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。
【００３５】
以下、図１を参照して、本実施例のインシュレータ本体５１の特徴の一つについて説明する。本実施例のインシュレータ本体５１は前述したようにエキマニ３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、インシュレータ本体５１には図１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３０が形成される。本実施例では、波形形状９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３０のうちの主要な稜線相当部位３０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。
【００３６】
ここで、前記主要な稜線相当部位３０とは、インシュレータ本体５１の全体的な形状を特徴付ける比較的大きな曲率が連続する部位である。即ち、インシュレータ本体５１に形成される大小種々の折り曲げ部位のうち、インシュレータ本体５１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。インシュレータ本体５１がエキマニ３に対して装着されるとき、エキマニ３からの振動の伝達によりインシュレータ本体５１も振動する。この振動によりインシュレータ本体５１が振動するとき、前記主要な稜線相当部位３０を中心にしてその両側のインシュレータ本体５１の部位がばたつくように振動する可能性がある。このような振動が発生すると、インシュレータ本体５１の稜線相当部位３０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。
【００３７】
これに対して、本実施例では、インシュレータ本体５１に形成されている複数の波形形状９の第１方向Ａ１が前記主要な稜線相当部位３０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、波形形状９が前記稜線相当部位３０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、インシュレータ本体５１の振動を抑制することができ、インシュレータ本体５１のクラックの発生を防止することができ、インシュレータ本体５１の品質を格段に向上することができる。
【００３８】
また、前記稜線相当部位３０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６〜図８に示される前記第２起立部１１が、やはりリブの機能を実現して振動を抑制する。
【００３９】
以上のように、本実施例によれば、インシュレータ本体５１は、アルミニウム合金を含んで構成されている。従って、インシュレータ本体５１は、鉄板などを用いる場合と比較して格段に軽量化され、エキマニ３に取り付ける場合に取付箇所を削減することが可能である。
【００４０】
また、取付箇所を削減できることから、エンジン２にエキマニ３を組付け、更にエキマニ３にインシュレータ本体５１を組付ける製造工程において、製造工数を削減することができ、コストダウンを図ることができる。
【００４１】
また、このインシュレータ本体５１は軽量化されているので、エキマニ３などから高温の熱が伝達され、高周波数の振動が伝達されてインシュレータ本体５１自身が振動する場合でも、インシュレータ本体５１の振動によってインシュレータ本体５１のエキマニ３への取付箇所へ加えられる応力を低減することができ、インシュレータ本体５１におけるクラックの発生を防止することができる。
【００４２】
また、本実施例は、エキマニガスケット４５とインシュレータ本体５１を一体化しているので、本実施例に含まれるエキマニガスケット４５をエンジン２の排気ポート孔４４とエキマニ３との間に挟みこんで固定する工程で、インシュレータ本体５１が部分的に固定されていることになる。これにより、インシュレータ本体５１のエキマニ３への取付けに必要な製造工程を簡略化することができ、これによってもコストダウンを図ることができる。
【００４３】
インシュレータ本体５１は、谷部８と***部７とが延びる第１の方向Ａ１が、インシュレータ本体５１の立体形状を構成する主要な稜線相当部位３０に対して交差する方向に定められている。これにより、谷部８と***部７とが前記稜線相当部位３０に対するリブの機能を実現し、インシュレータ本体５１の過度の振動の発生を防止することができる。従って、これによっても、インシュレータ本体５１におけるクラックの発生が防止される。
【００４４】
インシュレータ本体５１は、前記連結部材５０との連結位置と反対側付近で前記エキマニ３に取付けられるであるボルト孔５３を有する構成を有しているので、インシュレータ本体５１における前記ボルト孔５３周辺に設けられる構成を削減することができ、構成の簡略化を実現することができる。
【００４５】
また、本実施例によれば、インシュレータ本体５１の前記立体形状９は側壁Ｔ１と頂部Ｔ２とを含んで構成され、側壁Ｔ１は頂部Ｔ２に対して鈍角θをなして連なっている。従って、インシュレータ本体５１はプレス方向に対してアンダーカット形状を有していないので、立体形状のインシュレータ本体５１を製造する際にプレス加工により製造することができる。これにより、製造工程が簡略化される。
【００４６】
また、本実施例によれば、インシュレータ本体５１の外周部の少なくとも一部分にフランジ２８が形成されているので、インシュレータ本体５１が振動する際にこのフランジ２８がリブの機能を実現し、インシュレータ本体５１の振動の振幅を減少することができ、ヒートインシュレータに１おけるクラックの発生を抑制することができる。
【００４７】
また、本実施例によれば、インシュレータ本体５１の外周部の少なくとも一部分に、金属板４、５の端部を折返した折返し部２９が形成されているので、インシュレータ本体５１をエキマニ３に装着する組付け工程や製造後のインシュレータ本体５１のメンテナンスなどの際に、作業者がブランキングされただけのヒートインシュレータの外周部に生じ得る鋭利な切断端部で手指に創傷を受ける事態が防止される。この点でインシュレータ本体５１の品質が格段に向上される。
【００４８】
図１０は本発明の第２実施例のガスケット一体型ヒートインシュレータであるインシュレータ１ａの斜視図であり、図１１はインシュレータ１ａの平面図であり、図１２は図１１の切断面線Ｘ１２−Ｘ１２から見た断面図である。
【００４９】
本実施例は、前記第１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、ヒートインシュレータであるインシュレータ本体５１と、ガスケットであるエキマニガスケット４５とを連結するために、前記第１実施例のインシュレータ本体５１とエキマニガスケット４５とにリベット５２で固定された連結部材５０に代えて、エキマニガスケット４５と一体の連結部材である２つの連結片５５を用いたことである。この連結片５５の個数は、インシュレータ本体５１やエキマニガスケット４５のサイズなどに対応して適宜定め得るものであり、本実施例の個数は単なる一例である。また、連結片５５は、上記金属板４６から形成されているので、連結片５５は可撓性を有し、弾性変形が容易な弾性体としての特性を有している。
【００５０】
各連結片５５は、エキマニカスケット４５を構成する金属板４６を形成する際に、一体に打抜き成形される。連結片５５は、エキマニガスケット４５からインシュレータ本体５１までの距離よりも若干長く形成される。また、インシュレータ本体５１のエキマニガスケット４５側の端部付近には、連結片５５を挿入可能な複数の挿入口５６がそれぞれ形成される。
【００５１】
エキマニガスケット４５とインシュレータ本体５１とを連結する際には、エキマニガスケット４５の連結片５５を、インシュレータ本体５１の前記挿通口５６にそれぞれ挿通し、連結片５５の挿通口５６から突出した部分を折返す。これにより、インシュレータ本体５１とエキマニガスケット４５とが、弾性変形可能な連結片５５によって相互に連結される。
【００５２】
このようにして、本実施例によれば、インシュレータ本体５１とエキマニガスケット４５とが弾性変形可能な連結片５５によって相互に連結されて、これにより一体的に構成されたインシュレータ１ａが構成される。従って、本実施例においても、前記第１実施例で説明された作用効果と同様な作用効果を実現することができる。
【００５３】
更に、本実施例では、以下のような新規な作用効果を実現することができる。本実施例では、インシュレータ本体５１とエキマニガスケット４５とを連結する際に、前記第１実施例におけるリベット５２と連結部材５０とに代えて、前記２つの連結片５５を用いるようにしている。従って、インシュレータ本体５１とエキマニガスケット４５と別部品となるリベット５２と連結部材５０とが不要になり、製品の部品点数を削減することができ、構成が簡略化される。
【００５４】
また、連結片５５は、エキマニガスケット４５に形成された挿入口５６に先端が挿入された後、折返されてエキマニガスケット４５に固定される。即ち、第１実施例におけるリベット止めなどの作業工程が不要になり、構造工数を削減することができる。更に、上記各実施例におけるエキマニガスケット４５を構成する材料は一例であり、本発明においては、エキマニガスケット４５は、アスベストなどの軟性材料から形成されてもよく、或いは金属板にカーボン層を形成して構成されるなどのガスケットでもよく、その材料を限定するものではない。
【００５５】
本発明は、上記各実施の形態の項で開示された例に権利範囲を限定されるものではなく、本発明の精神逸脱しない範囲で広範な変形例を含むものである。
【００５６】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、本発明のガスケット一体型ヒートインシュレータを構成するヒートインシュレータは、アルミニウム板から構成されているので、本発明に含まれるヒートインシュレータ本体は、鉄板などを用いる場合と比較して格段に軽量化されることができ、エキゾーストマニホールドに取り付ける場合に補強用部位となる取付箇所を削減することが可能である。従って、エンジンにエキゾーストマニホールドを組付け、更にエキゾーストマニホールドにヒートインシュレータ本体を組付ける製造工程において、製造工数を削減することができ、コストダウンを図ることができる。
【００５７】
また、このヒートインシュレータ本体は軽量化されているので、エキゾーストマニホールドなどから高温の熱が伝達され、高周波数の振動が伝達されてヒートインシュレータ本体自身が振動する場合でも、ヒートインシュレータ本体の振動によってヒートインシュレータ本体のエキゾーストマニホールドへの取付箇所へ加えられる応力を低減することができ、ヒートインシュレータ本体におけるクラックの発生を防止することができる。
【００５８】
また、本発明は、エキゾーストマニホールドガスケットとエキゾーストマニホールドへ装着されるヒートインシュレータ本体とを、連結部材を用いて一体化しているので、本発明に含まれるガスケットをエンジンの排気ポート孔とエキゾーストマニホールドとの間に挟みこんで固定する工程で、ヒートインシュレータ本体が部分的に固定されていることになる。これにより、ヒートインシュレータ本体のエキゾーストマニホールドへの取付けに必要な製造工程を簡略化することができ、これによってもコストダウンを図ることができる。
【００５９】
請求項２記載の発明によれば、前記谷部と***部とが稜線相当部位に対するリブの機能を実現し、ヒートインシュレータ本体の過度の振動の発生を防止することができる。従って、請求項１に関する作用に加えて、これによっても、ヒートインシュレータ本体におけるクラックの発生が防止される。
【００６０】
請求項３記載の発明によれば、前記ヒートインシュレータ本体は、前記連結部材との連結位置と反対側付近で前記エキゾーストマニホールドに取付けられる取付部を有しているので、ヒートインシュレータ本体における前記取付部に設けられる構成を削減することができ、本発明において構成の簡略化を実現することができる。
【００６１】
また、本発明において、エキゾーストマニホールドをエンジンに組付けた後のヒートインシュレータ本体のエキゾーストマニホールドへの取付けの工程では、ヒートインシュレータ本体の一端がガスケットに連結されているので、取付工数を削減することができる。これによっても製造工数を削減することができる。
【００６２】
請求項４記載の発明によれば、連結部材は、ガスケットとヒートインシュレータ本体とに、結合片を用いてそれぞれ結合されている。このような場合でも、ガスケットとヒートインシュレータ本体とが弾性を有する連結部材で相互に連結されるので、前記請求項１に関して説明された作用と同様な作用が本発明においても実現される。
【００６３】
請求項５記載の発明によれば、ガスケットは弾性を有する材料からなり、連結部材はガスケットと一体に形成された連結片であり、その連結片の一端部がヒートインシュレータに係合されて、ガスケットとヒートインシュレータとが相互に連結されている。
【００６４】
従って、ガスケットとヒートインシュレータ本体とが相互に連結される際に、特段の連結用別部品を用いる必要が解消され、製品の部品点数を削減することができ、構成が簡略化される。
【００６５】
また、ガスケットとヒートインシュレータ本体とが相互に連結するために、連結片がガスケットに係合されるので、前記特段の連結用別部品を用いる場合に想定される連結用作業工程の必要が解消され、構造工数を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のインシュレータ１の斜視図である。
【図２】インシュレータ１をエキマニ３に装着した状態の断面図である。
【図３】インシュレータ１の展開図である。
【図４】図３の切断面線Ｘ４−Ｘ４から見た断面図である。
【図５】インシュレータ１のインシュレータ本体５１の拡大正面図である。
【図６】図５の切断面線Ｘ６−Ｘ６から見た断面図である。
【図７】図５の切断面線Ｘ７−Ｘ７から見た断面図である。
【図８】図５の切断面線Ｘ８−Ｘ８から見た断面図である。
【図９】インシュレータ１の簡略化した断面図である。
【図１０】本発明の第２実施例のインシュレータ１ａの斜視図である。
【図１１】インシュレータ１ａの平面図である。
【図１２】図１１の切断面線Ｘ１２−Ｘ１２から見た断面図である。
【符号の説明】
１、１ａ ガスケット一体型ヒートインシュレータ
２ エンジン
３ エキマニ
４０ シリンダヘッド
４４ 排気ポート孔
４５ エキマニガスケット
５０ 連結部材
５１ インシュレータ本体
５２、５４ ボルト
５３ ボルト孔
５５ 連結片
５６ 挿入口
Claims (5)
- エンジンの排気ポート孔とエキゾーストマニホールドとの間に介在されるガスケットと、
該エキゾーストマニホールドを囲んで設けられるアルミニウム板から構成されるヒートインシュレータ本体と、
該ガスケットとヒートインシュレータ本体とを相互に連結する可撓性を有する材料からなる連結部材とを備えるガスケット一体型ヒートインシュレータ。 - 上記ヒートインシュレータ本体は、谷部と***部とが第１の方向にそれぞれ延び、該第１の方向と交差する第２の方向に沿って交互に連なる複数の波形形状が形成され、各***部は該第１の方向に沿って周期的に高さ及び幅が変化されているアルミニウム板を含んで構成されて立体形状をなし、
該第１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請求項１記載のガスケット一体型ヒートインシュレータ。 - 前記ヒートインシュレータ本体は、前記連結部材との結合位置と反対側付近で前記エキゾーストマニホールドに取付けられる取付部を有する請求項１記載のガスケット一体型ヒートインシュレータ。
- 前記連結部材は、ガスケットとヒートインシュレータ本体とに、結合片を用いてそれぞれ結合されている請求項１に記載のガスケット一体型ヒートインシュレータ。
- 前記ガスケットは弾性を有する材料からなり、前記連結部材はガスケットと一体に形成された連結片であり、該連結片の一端部がヒートインシュレータに係合されて、ガスケットとヒートインシュレータとが相互に連結される請求項１に記載のガスケット一体型ヒートインシュレータ。
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