特許 5988165 排気系部品への遮熱カバーの防振取り付け構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5988165

(24)【登録日】2016年8月19日

(45)【発行日】2016年9月7日

(54)【発明の名称】排気系部品への遮熱カバーの防振取り付け構造

(51)【国際特許分類】

   F02B 77/11 20060101AFI20160825BHJP

   F01N 13/14 20100101ALI20160825BHJP

   F16F 1/18 20060101ALI20160825BHJP

   F16F 15/06 20060101ALI20160825BHJP

【ＦＩ】

   F02B77/11 D

   F01N13/14

   F16F1/18 Z

   F16F15/06 A

【請求項の数】5

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-163214(P2013-163214)

(22)【出願日】2013年8月6日

(65)【公開番号】特開2015-31243(P2015-31243A)

(43)【公開日】2015年2月16日

【審査請求日】2015年3月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000138521

【氏名又は名称】株式会社ユタカ技研

(74)【代理人】

【識別番号】100071870

【弁理士】

【氏名又は名称】落合 健

(74)【代理人】

【識別番号】100097618

【弁理士】

【氏名又は名称】仁木 一明

(74)【代理人】

【識別番号】100152227

【弁理士】

【氏名又は名称】▲ぬで▼島 愼二

(72)【発明者】

【氏名】榛地 学

(72)【発明者】

【氏名】白井 宏和

(72)【発明者】

【氏名】高柳 淳

【審査官】 瀬戸 康平

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／００６７９５２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 実開昭５８−０４５９２３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００４−１１６４４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−２９６０３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１４９６９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０２−０９２０２０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５８−００４７２６（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｎ １３／１４

Ｆ０２Ｂ ７７／１１

ＤＷＰＩ（Ｔｈｏｍｓｏｎ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

排気系部品（Ｃ）に，これを覆う遮熱カバー（３）を緩衝部材（７）を介して連結してなる，排気系部品への遮熱カバーの防振取り付け構造において，
前記緩衝部材（７）を，前記遮熱カバー（３）よりも板厚が薄い金属板製とすると共に，排気系部品（Ｃ）に締結される中央連結部（１０）と，この中央連結部（１０）を囲繞して前記遮熱カバー（３）に連結される外周連結部（１１）と，これら中央連結部（１０）及び外周連結部（１１）間を一体に連結する複数の弾性腕部（１２）とで構成し，それら弾性腕部（１２）に，各弾性腕部（１２）の撓みと伸縮を可能にする屈曲部（１２ａ）を形成する一方，相隣る前記弾性腕部（１２）間を通って前記遮熱カバー（３）及び外周連結部（１１）を挟持する連結部材（１８）を備えるようにしたことを特徴とする，排気系部品への遮熱カバーの防振取り付け構造。

【請求項2】

請求項１記載の排気系部品への遮熱カバーの防振取り付け構造において，
前記連結部材（１８）を，前記遮熱カバー（３）及び外周連結部（１１）の一側面に重ねられる環状板部（１９）と，この環状板部（１９）の内周縁より延出して相隣る前記弾性腕部（１２）間を通り前記環状板部（１９）と協働して前記遮熱カバー（３）及び外周連結部（１１）を挟持する複数の折り曲げ片（２０）とで構成したことを特徴とする，排気系部品への遮熱カバーの防振取り付け構造。

【請求項3】

排気系部品（Ｃ）に，これを覆う遮熱カバー（３）を緩衝部材（７）を介して連結してなる，排気系部品への遮熱カバーの防振取り付け構造において，
前記緩衝部材（７）を，前記遮熱カバー（３）よりも板厚が薄い金属板製とすると共に，排気系部品（Ｃ）に締結される中央連結部（１０）と，この中央連結部（１０）を囲繞して前記遮熱カバー（３）に連結される外周連結部（１１）と，これら中央連結部（１０）及び外周連結部（１１）間を一体に連結する複数の弾性腕部（１２）とで構成し，それら弾性腕部（１２）に，各弾性腕部（１２）の撓みと伸縮を可能にする屈曲部（１２ａ）を形成する一方，相隣る前記弾性腕部（１２）間を通り前記遮熱カバー（３）と協働して前記外周連結部（１１）を挟持する複数の折り曲げ片（２３）を前記遮熱カバー（３）に一体に連設したことを特徴とする，排気系部品への遮熱カバーの防振取り付け構造。

【請求項4】

排気系部品（Ｃ）に，これを覆う遮熱カバー（３）を緩衝部材（７）を介して連結してなる，排気系部品への遮熱カバーの防振取り付け構造において，
前記緩衝部材（７）を，前記遮熱カバー（３）よりも板厚が薄い金属板製とすると共に，排気系部品（Ｃ）に締結される中央連結部（１０）と，この中央連結部（１０）を囲繞して前記遮熱カバー（３）に連結される外周連結部（１１）と，これら中央連結部（１０）及び外周連結部（１１）間を一体に連結する複数の弾性腕部（１２）とで構成し，それら弾性腕部（１２）に，各弾性腕部（１２）の撓みと伸縮を可能にする屈曲部（１２ａ）を形成する一方，前記遮熱カバー（３）に前記緩衝部材（７）の周方向に並ぶ複数の連結孔（２５）を設け，これら連結孔（２５）を通り前記外周連結部（１１）と協働して前記遮熱カバー（３）を挟持する複数の折り曲げ片（２６）を，周方向で前記弾性腕部（１２）と異なる位置で前記外周連結部（１１）の外周に一体に連設したことを特徴とする，排気系部品への遮熱カバーの防振取り付け構造。

【請求項5】

請求項１〜４の何れかに記載の排気系部品への遮熱カバーの防振取り付け構造において，
前記外周連結部（１１）に，その周方向に並ぶ複数の肉抜き孔（１５）を設けたことを特徴とする，排気系部品への遮熱カバーの防振取り付け構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は，内燃機関の排気系部品に，これを覆う遮熱カバーを緩衝部材を介して連結してなる，排気系部品への遮熱カバーの防振取り付け構造の改良に関する。

【背景技術】

【0002】

かゝる排気系部品への遮熱カバーの防振取り付け構造は，下記特許文献１及び２に開示されているように既に知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０００−３５６１３８号公報

【特許文献2】特開２００５−３０５７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載の排気系部品への遮熱カバーの防振取り付け構造では，遮熱カバーの，排気系部品にボルト締結される締結部の周りに，一片の脆弱部を残して円弧状の切欠きを設け，上記脆弱部の弾性を利用して，排気系部品から遮熱カバーへの振動を吸収するようにしている。上記脆弱部の板厚は，遮熱カバー自体のそれと同一であり，その脆弱部に振動吸収に必要な低ばね定数を付与するには，脆弱部を一片とすると共に，それを幅狭としなければならない。しかしながら，そのようにすると，一片の脆弱部は，振動吸収時，集中応力により破損する虞があり，信頼性に不安がある。

【0005】

また特許文献２に記載のものでは，緩衝部材を，排気系部品に締結されるカラー部材と，このカラー部材を囲繞して遮熱カバーに連結される嵌合部材と，これらカラー部材及び嵌合部材間を四方向で連結する三個以上のコイルばねとで構成している。こうしたものでは，排気系部品の全方向の振動を上記コイルばねにより吸収して遮熱カバーへの伝達を抑制できるものゝ，部品点数が多く，構造が複雑であり，該構造を低コストで提供することが困難である。

【0006】

本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，排気系部品の振動の吸収が良好であると共に，耐久性が高く，しかも部品点数が少なく構造が簡単で安価な，前記排気系部品への遮熱カバーの防振取り付け構造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】

上記目的を達成するために，本発明は，排気系部品に，これを覆う遮熱カバーを緩衝部材を介して連結してなる，排気系部品への遮熱カバーの防振取り付け構造において，前記緩衝部材を，前記遮熱カバーよりも板厚が薄い金属板製とすると共に，排気系部品に締結される中央連結部と，この中央連結部を囲繞して前記遮熱カバーに連結される外周連結部と，これら中央連結部及び外周連結部間を一体に連結する複数の弾性腕部とで構成し，それら弾性腕部に，各弾性腕部の撓みと伸縮を可能にする屈曲部を形成する一方，相隣る前記弾性腕部間を通って前記遮熱カバー及び外周連結部を挟持する連結部材を備えるようにしたことを第１の特徴とする。尚，前記排気系部品は，後述する本発明の実施形態中の触媒コンバータＣに対応する。

【0008】

さらに本発明は，第１の特徴に加えて，前記連結部材を，前記遮熱カバー及び外周連結部の一側面に重ねられる環状板部と，この環状板部の内周縁より延出して相隣る前記弾性腕部間を通り前記環状板部と協働して前記遮熱カバー及び外周連結部を挟持する複数の折り曲げ片とで構成したことを第２の特徴とする。

【0009】

さらにまた本発明は，排気系部品に，これを覆う遮熱カバーを緩衝部材を介して連結してなる，排気系部品への遮熱カバーの防振取り付け構造において，前記緩衝部材を，前記遮熱カバーよりも板厚が薄い金属板製とすると共に，排気系部品に締結される中央連結部と，この中央連結部を囲繞して前記遮熱カバーに連結される外周連結部と，これら中央連結部及び外周連結部間を一体に連結する複数の弾性腕部とで構成し，それら弾性腕部に，各弾性腕部の撓みと伸縮を可能にする屈曲部を形成する一方，相隣る前記弾性腕部間を通り前記遮熱カバーと協働して前記外周連結部を挟持する複数の折り曲げ片を前記遮熱カバーに一体に連設したことを第３の特徴とする。

【0010】

さらにまた本発明は，排気系部品に，これを覆う遮熱カバーを緩衝部材を介して連結してなる，排気系部品への遮熱カバーの防振取り付け構造において，前記緩衝部材を，前記遮熱カバーよりも板厚が薄い金属板製とすると共に，排気系部品に締結される中央連結部と，この中央連結部を囲繞して前記遮熱カバーに連結される外周連結部と，これら中央連結部及び外周連結部間を一体に連結する複数の弾性腕部とで構成し，それら弾性腕部に，各弾性腕部の撓みと伸縮を可能にする屈曲部を形成する一方，前記遮熱カバーに前記緩衝部材の周方向に並ぶ複数の連結孔を設け，これら連結孔を通り前記外周連結部と協働して前記遮熱カバーを挟持する複数の折り曲げ片を，周方向で前記弾性腕部と異なる位置で前記外周連結部の外周に一体に連設したことを第４の特徴とする。

【0011】

さらにまた本発明は，第１〜第４の特徴の何れかに加えて，前記外周連結部に，その周方向に並ぶ複数の肉抜き孔を設けたことを第５の特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明の第１の特徴によれば，緩衝部材を，遮熱カバーよりも板厚が薄い金属板製とすると共に，排気系部品に締結される中央連結部と，この中央連結部を囲繞して遮熱カバーに連結される外周連結部と，これら中央連結部及び外周連結部間を一体に連結する複数の弾性腕部とで構成し，それら弾性腕部に，各弾性腕部の撓みと伸縮を可能にする屈曲部を形成したので，複数の弾性腕部は，それぞれが有する屈曲部の撓みと伸縮作用により，排気系部品から伝達されるあらゆる方向の振動をよく吸収して，外周連結部及びそれに連結した遮熱カバーへの振動の伝達を効果的に抑制し，振動騒音の発生を防ぐことができる。また弾性腕部の振動吸収時，発生する応力は，複数の弾性腕部に分散することになるから，集中応力の発生を回避し，緩衝部材の耐久性を高めることができる。その上，緩衝部材が単品である上，構造が簡単であるので，遮熱カバーの防振取り付け構造を安価に提供することができる。

【0013】

また，相隣る弾性腕部間を通って遮熱カバー及び外周連結部を挟持する連結部材を備えるので，遮熱カバー及び外周連結部間の連結を簡単に行うことができる。

【0014】

本発明の第２の特徴によれば，連結部材を，遮熱カバー及び外周連結部の一側面に重ねられる環状板部と，この環状板部の内周縁より延出して相隣る弾性腕部間を通り環状板部と協働して遮熱カバー及び外周連結部を挟持する複数の折り曲げ片とで構成したので，単一の連結部材により緩衝部材と遮熱カバーとの連結を行うことになり，その連結構造も簡単である。

【0015】

本発明の第３の特徴によれば，相隣る弾性腕部間を通り遮熱カバーと協働して外周連結部を挟持する複数の折り曲げ片を遮熱カバーに一体に連設したので，特別な連結部材を使用することなく，緩衝部材及び遮熱カバー間の連結を行うことができ，遮熱カバーの防振取り付け構造のコスト低減に寄与し得る。

【0016】

本発明の第４の特徴によれば，遮熱カバーに緩衝部材の周方向に並ぶ複数の連結孔を設け，これら連結孔を通り外周連結部と協働して遮熱カバーを挟持する複数の折り曲げ片を，周方向で弾性腕部と異なる位置で外周連結部の外周に一体に連設したので，これによっても特別な連結部材を使用することなく，緩衝部材及び遮熱カバー間の連結を行うことができ，遮熱カバーの防振取り付け構造のコスト低減に寄与し得る。

【0017】

本発明の第５の特徴によれば，外周連結部に，その周方向に並ぶ複数の肉抜き孔を設けたので，外周連結部は，部分的に弾性腕部に連なる弾性部分となり，弾性腕部のばね定数を一層下げ得て，緩衝部材の振動吸収性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の第１実施形態を示す遮熱カバー付き排気浄化用触媒コンバータの側面図。

【図2】図１の２−２線拡大断面図（図３の２−２線断面図）。

【図3】図２の３矢視図。

【図4】図２及び図３中の緩衝部材の斜視図。

【図5】図２及び図３中の連結部材の斜視図。

【図6】本発明の第２実施形態を示す，図２との対応図。

【図7】本発明の第３実施形態を示す，図２との対応図。

【図8】本発明の第４実施形態を示す，図２との対応図（図９の８−８線断面図）。

【図9】図８の９矢視図。

【図10】本発明の第５実施形態を示す，図２との対応図（図１１の１０−１０線断面図）。

【図11】図１０の１１矢視図。

【発明を実施するための形態】

【0019】

本発明の実施の形態を添付図面に基づいて以下に説明する。

【0020】

先ず，図１〜図５に示す本発明の第１実施形態の説明より始める。図１において，符号Ｃは自動車用内燃機関の排気浄化用の触媒コンバータであり，内燃機関と車体のダッシュボードとの間に長手方向を鉛直方向に向けて配置され，その上流端には，内燃機関の排気マニフォルドが接合される入口フランジ１が，下方の下流端には，排気管が接続される出口フランジ２がそれぞれ形成される。而して，この触媒コンバータＣは内燃機関の排気系の一構成部品であり，この触媒コンバータＣには，入口フランジ１及び出口フランジ２間において，触媒コンバータＣの隣接部材，例えば前記ダッシュボードに対面する側面を覆うＡｌ合金製の遮熱カバー３が取り付けられる。

【0021】

図１及び図２に示すように，触媒コンバータＣの外面の複数箇所にカバーステー４が溶接等により固着され，これらカバーステー４に遮熱カバー３が緩衝部材７を介して取り付けられる。

【0022】

各カバーステー４は，透孔５と，その下面に配置されるウェルディングナット６とを備えている。

【0023】

図２〜図４に示すように，緩衝部材７は，前記遮熱カバー３よりも板厚が薄い鋼板を素材としたプレス製であって，中心部に取り付け孔８を有する円形の中央連結部１０と，この中央連結部１０を囲繞すると共に，この中央連結部１０に対して軸方向にオフセットした環状の外周連結部１１と，これら中央連結部１０及び外周連結部１１間を一体に連結して，これら中央連結部１０及び外周連結部１１間の振動を吸収する複数の弾性腕部１２とよりなっている。複数の弾性腕部１２は緩衝部材７の周方向に沿って等間隔に配置され，各弾性腕部１２には，各弾性腕部１２の撓みと伸縮を可能にする山形の屈曲部１２ａが形成される。また外周連結部１１には，その周方向に並ぶ複数の肉抜き孔１５が穿設される。

【0024】

外周連結部１１の上面に遮熱カバー３が載せられる。この遮熱カバー３には，外周連結部１１の内周縁に対応する円形の透孔１７が穿設され，この透孔１７と，複数の弾性腕部１２間のスペースを利用して連結部材１８により遮熱カバー３及び外周連結部１１間が連結される。

【0025】

上記連結部材１８は，図２，図３及び図５に示すように，環状板部１９と，この環状板部１９の内周縁より延出する複数の折り曲げ片２０とよりなっており，その環状板部１９は遮熱カバー３の上面に重ねられ，複数の折り曲げ片２０は，これを遮熱カバー３の透孔１７及び複数の弾性腕部１２間のスペースに通した後，半径方向外方に曲げられる。これにより複数の折り曲げ片２０は，環状板部１９と協働して遮熱カバー３及び外周連結部１１を挟持して連結することになる。

【0026】

遮熱カバー３に連結した緩衝部材７の中央連結部１０は，前記カバーステー４上に載せられ，ボルト２１が，中央連結部１０の取り付け孔８，カバーステー４の透孔５を通してウェルディングナット６に螺合緊締され，これにより中央連結部１０は，カバーステー４に締結される。

【0027】

前記緩衝部材７及び連結部材１８の表面には，電蝕を防ぐメッキ層を形成することが望ましい。

【0028】

次に，この実施形態の作用について説明する。

【0029】

内燃機関の排気系の触媒コンバータＣは，内燃機関の運転中，排ガスを浄化し，その浄化反応熱により高温となるが，この触媒コンバータＣの側面を遮熱カバー３が覆っているので，遮熱カバー３は，触媒コンバータＣの輻射熱を遮り，触媒コンバータＣに隣接する各種機器への熱害を防ぐことができる。

【0030】

また触媒コンバータＣが，その内部で発生する排気脈動等に起因して振動し，その振動が，カバーステー４から緩衝部材７の中央連結部１０へ，さらに複数の弾性腕部１２へと伝達する。

【0031】

ところで，緩衝部材７の各弾性腕部１２は，遮熱カバー３より板厚が薄く，しかも各弾性腕部１２の撓みと伸縮を可能にする屈曲部１２ａを一体に有しているので，弾性腕部１２群は，全体として全方向に容易に撓むことができ，したがって触媒コンバータＣ側から伝達されるあらゆる方向の振動をよく吸収して，外周連結部１１及びそれに連結した遮熱カバー３への振動の伝達を効果的に抑制し，振動騒音の発生を防ぐことができる。

【0032】

特に，各弾性腕部１２の屈曲部１２ａの形状により弾性腕部１２のばね定数を所望通りに低く設定することが可能であり，その結果，弾性腕部１２群は，エンジンの低速運転時，触媒コンバータＣの振幅が大なる振動をも，これをよく吸収して，遮熱カバー３の振動を抑え，エンジンの静粛性の維持に貢献する。

【0033】

さらに連結部材１８の複数の折り曲げ片２０により遮熱カバー３に連結される外周連結部１１には，その周方向に並ぶ複数の肉抜き孔１５が設けられるので，外周連結部１１は，部分的に弾性腕部１２に連なる弾性部分となり，弾性腕部１２のばね定数を一層下げることができ，その振動吸収性を高めることができる。

【0034】

しかも弾性腕部１２群の振動吸収時，発生する応力が弾性腕部１２群全体に分散することになるから，集中応力の発生を回避して，各弾性腕部１２の耐久性を高めることができる。その上，緩衝部材７が単品である上，構造が簡単であり，また単一の連結部材１８を使用しての緩衝部材７と遮熱カバー３との連結構造も簡単であるので，遮熱カバー３の防振取り付け構造を安価に提供することができる。

【0035】

次に，図６に示す本発明の第２実施形態について説明する。

【0036】

この第２実施形態では，各弾性腕部１２の屈曲部１２ａがＳ字状をなす点で前実施形態と相違しており，その他の構成は前実施形態と同様であるので，図６中，前実施形態と対応する部分には同一の参照符号を付して，重複する説明を省略する。この第２実施形態の作用効果は前実施形態と変わらない。

【0037】

次に，図７に示す本発明の第３実施形態について説明する。

【0038】

この第３実施形態では，各弾性腕部１２の屈曲部１２ａが複数段に形成される点で前記第１及び第２実施形態と相違しており，その他の構成は第１及び第２実施形態と同様であるので，図７中，第１及び第２実施形態と対応する部分には同一の参照符号を付して，重複する説明を省略する。

【0039】

この第３実施形態によれば，各弾性腕部１２の撓みと伸縮性がより向上し，弾性腕部１２のばね定数が一層下がり，その振動吸収性を高めることができる。

【0040】

次に，図８及び図９に示す本発明の第４実施形態について説明する。

【0041】

この第４実施形態では，遮熱カバー３に，その透孔１７の内周縁より起立する複数の折り曲げ片２３が一体に形成され，これら折り曲げ片２３が緩衝部材７の複数の弾性腕部１２間のスペースを通過した後，半径方向外方へ折り曲げられ，この折り曲げ片２３と遮熱カバー３とで緩衝部材７の外周連結部１１が挟持される。その他の構成は前記第１実施形態と同様であるので，図８及び図９中，第１実施形態と対応する部分には同一の参照符号を付して，重複する説明を省略する。

【0042】

この第４実施形態によれば，特別な連結部材を使用することなく，緩衝部材７と遮熱カバー３との連結を行うことができ，遮熱カバー３の防振取り付け構造を更に安価に提供することができる。

【0043】

最後に，図１０及び図１１に示す本発明の第５実施形態について説明する。

【0044】

この第５実施形態では，遮熱カバー３に，その透孔１７を囲む複数の連結孔２５が設けられる。また緩衝部材７の外周連結部１１の外周縁には，そこから起立する複数の折り曲げ片２６が，周方向で弾性腕部１２と異なる位置で一体に連設され，これら折り曲げ片２６が前記連結孔２５を通過した後，半径方向内方に折り曲げられ，この折り曲げ片２６と外周連結部１１とで遮熱カバーが挟持される。

【0045】

その他の構成は前記第１実施形態と同様であるので，図１０及び図１１中，第１実施形態と対応する部分には同一の参照符号を付して，重複する説明を省略する。

【0046】

この第５実施形態によっても，特別な連結部材を使用することなく，緩衝部材７と遮熱カバー３との連結を行うことができ，遮熱カバー３の防振取り付け構造を更に安価に提供することができる。

【0047】

本発明は上記実施形態に限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば，排気マニフォルドや排気管に遮熱カバーを取り付ける際にも本発明を適用することができる。また排気系部品を覆う遮熱カバーの位置は，排気系部品の種類や配置，隣接部材の配置に応じて自由に選定することができる。

【符号の説明】

【0048】

Ｃ・・・・・・排気系部品（触媒コンバータ）
３・・・・・・遮熱カバー
７・・・・・・緩衝部材
１０・・・・・中央連結部
１１・・・・・外周連結部
１２・・・・・弾性腕部
１２ａ・・・・屈曲部
１５・・・・・肉抜き孔
１８・・・・・連結部材
１９・・・・・環状板部
２０・・・・・折り曲げ片
２３・・・・・折り曲げ片
２５・・・・・連結孔
２６・・・・・折り曲げ片

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】