JP2007113479A

JP2007113479A - Heat shield plate

Info

Publication number: JP2007113479A
Application number: JP2005305547A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Okochi; 雅幸大河内
Original assignee: Nippon Reinz Co Ltd
Current assignee: Nippon Reinz Co Ltd
Priority date: 2005-10-20
Filing date: 2005-10-20
Publication date: 2007-05-10

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a low cost heat shield plate capable of sufficiently absorbing expansion and contraction due to heat and vibration. <P>SOLUTION: The heat shield plate 1 fastened on a plurality of section of a surface of an exhaust manifold 2 by washer faced bolts 4 via collars 3 with both end flanges 3a, 3b. Namely, fastening margin of the washer faced bolt 4 is restricted by the collar 3. Metal mesh 5 woven out of iron wire is put between one surface side of the heat shield plate 1 and one flange 3a to exhibit function and effect of heat insulation and noise reduction. A round bead 6 is provided to surround a bolt hole of a plate 1. Consequently, thermal stress and vibration transmitted to a bolt fastening part from the exhaust manifold 2 is absorbed by elastic force of the bead 6 and hardly transmits to an outside. Consequently, breakage of the heat shield plate due to thermal stress or vibration can be prevented. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関に取り付けられる遮熱板に関するものである。 The present invention relates to a heat shield plate attached to an internal combustion engine.

自動車用内燃機関の排気系を構成するエキゾーストマニホールド、マニホールドコンバータ、及びターボチャージャ等には、高温部材であるエキゾーストマニホールド等による熱的悪影響が近接する他部材に及ぶのを防止するために、図６に示すような所定形状及び構造の遮熱板２１が取り付けられる。このような遮熱板の例が、特開平１１−５０８４２号公報（特許文献１）に記載されている。 FIG. 6 shows an exhaust manifold, a manifold converter, a turbocharger, and the like that constitute an exhaust system of an automobile internal combustion engine in order to prevent the adverse thermal effects caused by the exhaust manifold that is a high-temperature member from reaching other adjacent members. A heat shield plate 21 having a predetermined shape and structure as shown in FIG. An example of such a heat shield is described in Japanese Patent Laid-Open No. 11-50842 (Patent Document 1).

この例においては、遮熱板２１は、Ａ−Ａ断面図である図７に示すように、当該遮熱板２１に予め組み付けられた，両端フランジ２３ａ，２３ｂ付きのカラー２３を介して座付きボルト２４によりエキゾーストマニホールド２２表面の複数箇所に締結される。即ち、このカラー２３によって前記座付きボルト２４の締め代が限定される。 In this example, as shown in FIG. 7 which is an AA cross-sectional view, the heat shield plate 21 is bolted with a seat through a collar 23 with flanges 23a and 23b that are assembled in advance to the heat shield plate 21. 24 is fastened to a plurality of locations on the surface of the exhaust manifold 22. That is, the collar 23 limits the tightening margin of the seated bolt 24.

そして、遮熱板２１の一方片面側と一方フランジ２３ａとの間には鉄線を編んだメタルメッシュ２５が介在されて遮熱と騒音低減の作用・効果を奏している。 A metal mesh 25 knitted with iron wire is interposed between the one surface of the heat shield plate 21 and the one flange 23a, thereby providing heat shield and noise reduction functions and effects.

特開平１１−５０８４２号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-50842

ところが、上述した遮熱板２１の取付構造にあっては、部品点数が多く、そのために高価になるという問題点があった。 However, the above-described mounting structure of the heat shield plate 21 has a problem that the number of parts is large and the cost becomes high.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、遮熱板の熱による伸縮と振動を十分吸収することができて、安価な遮熱板を提供することを課題とする。 This invention is made | formed in view of such a situation, and makes it a subject to be able to fully absorb the expansion-contraction and vibration by the heat | fever of a heat shield, and to provide an inexpensive heat shield.

前記課題を達成するための第１の手段は、内燃機関に取り付けられる遮熱板であって、応力集中部位を取り囲むようにビードが形成されていることを特徴とする遮熱板である。 A first means for achieving the above object is a heat shield plate attached to an internal combustion engine, wherein a bead is formed so as to surround a stress concentration portion.

本手段によれば、エキゾーストマニホールド等からボルト孔周辺の締め付け部を介して伝達される熱応力と振動を、ビードによって吸収することができるので、遮熱板が取り付け部付近で割れるのを防止することができる。応力集中部位の例としては、取り付け用のボルト孔近傍がある。 According to this means, the thermal stress and vibration transmitted from the exhaust manifold or the like through the tightening portion around the bolt hole can be absorbed by the bead, so that the heat shield is prevented from cracking near the mounting portion. be able to. An example of the stress concentration site is the vicinity of the bolt hole for attachment.

なお、「取り囲むように」とは、完全に周りを取り囲むように連続したビードであってもよく、応力集中部位の一部を取り囲むようにビードが形成されている場合であってもよい。 The phrase “so as to surround” may be a continuous bead so as to completely surround the periphery, or may be a case where the bead is formed so as to surround a part of the stress concentration portion.

前記課題を解決するための第２の手段は、内燃機関の排気系に取り付けられる遮熱板であって、取り付け用のボルト側の少なくとも一方向側の所定位置に、前記所定位置と前記ボルト孔とを結ぶ線に対して９０°±４５°の方向を向いた線状のビードが形成されていることを特徴とする遮熱板である。 A second means for solving the problem is a heat shield plate attached to an exhaust system of an internal combustion engine, wherein the predetermined position and the bolt hole are at a predetermined position on at least one direction side of the mounting bolt side. It is a heat shield plate characterized in that a linear bead facing a direction of 90 ° ± 45 ° with respect to a line connecting the two is formed.

前記第１の手段は、ボルト孔の締め付け部付近から発生する熱応力と振動が、全方向に伝達されるのを防止することができた。本手段は、ボルト孔の締め付け部付近から発生する熱応力と振動が、ビードが形成されている方向に伝達されるのを防止することができる。遮熱板中で、特に割れやすい部分が分かっているような場合には、その部分とボルト孔との間に線状のビードを設けることにより、遮熱板が取り付け部付近で割れるのを防止することができる。なお、角度は、直角に近い方が効果が大きい。 The first means could prevent the thermal stress and vibration generated from the vicinity of the bolt hole tightening portion from being transmitted in all directions. This means can prevent the thermal stress and vibration generated from the vicinity of the tightening portion of the bolt hole from being transmitted in the direction in which the bead is formed. If you know a particularly fragile part in the heat shield plate, a linear bead is provided between that part and the bolt hole to prevent the heat shield plate from cracking near the mounting part. can do. The effect is greater when the angle is closer to a right angle.

本発明によれば、遮熱板の熱による伸縮と振動を十分吸収することができて、低価格な遮熱板を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the expansion-contraction and vibration by the heat | fever of a heat shield plate can fully be absorbed, and a low-cost heat shield plate can be provided.

以下、本発明の実施の形態の例を、図を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態の１例である遮熱板を示す図である。この遮熱板は、エキゾーストマニホールドにボルト止めされるものであり、図６に示したものとほとんど変わらない。 Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a view showing a heat shield as an example of an embodiment of the present invention. This heat shield is bolted to the exhaust manifold and is almost the same as that shown in FIG.

すなわち、遮熱板１は、図１に示すような構造をしており、Ｂ−Ｂ断面図である図２に示すように、エキゾーストマニホールド２にボルト４で、遮熱板１が締め付けられている。この実施の形態においては、遮熱板１のボルト孔を取り囲むように、円形のビード６が設けられている。よって、エキゾーストマニホールド２から、ボルトの締め付け部を介して伝わる熱応力と振動が、ビード６の弾性力により吸収され、それより外側には伝わりにくくなる。よって、遮熱板の熱応力や振動による破損を防止することができる。なお、図１においては、１つのボルト孔部についてのみ円形のビード６を形成した例を示しているが、他のボルト孔部について形成してもよいことは言うまでもない。また、円形のビードは、２本以上形成するとさらに効果が向上する。２本以上構成するときは、ビードが凸となる面を、表裏面交互になるようにしてもよい。 That is, the heat shield plate 1 has a structure as shown in FIG. 1, and the heat shield plate 1 is fastened to the exhaust manifold 2 with bolts 4 as shown in FIG. Yes. In this embodiment, a circular bead 6 is provided so as to surround the bolt hole of the heat shield plate 1. Therefore, the thermal stress and vibration transmitted from the exhaust manifold 2 through the bolt tightening portion are absorbed by the elastic force of the bead 6 and are not easily transmitted to the outside. Therefore, the heat shield plate can be prevented from being damaged by thermal stress or vibration. In addition, in FIG. 1, although the example which formed the circular bead 6 only about one bolt hole part is shown, it cannot be overemphasized that you may form about another bolt hole part. Further, when two or more circular beads are formed, the effect is further improved. When it comprises two or more, you may make it the surface where a bead becomes convex alternate front and back.

図３は、本発明の他の実施の形態を示す図である。この実施の形態においては、ボルト孔の一方向から所定方向に離れた位置に線状ビード７が設けられている。線状ビードの役割は、前述の円形のビードと同じであり、Ｃ−Ｃ断面図である図４に示すように、ビード形状によって形成される弾性部により、熱応力や振動を吸収し、それらが伝達されないようにするためのものである。これらのビードは、遮熱板１に、特に熱応力や振動の影響を受けて破損しやすい部分があるときに、そちらの方への熱応力や振動の伝達を防止するためのものである。当該部分と、熱応力や振動の発生源であるボルト孔近傍との間に設けると効果があり、線の方向は、当該部分とボルト孔を結ぶ線にほぼ直角になっていることが好ましいが、９０°±４５°であれば、効果がある。また、線状のビードは、２本以上形成するとさらに効果が向上する。２本以上構成するときは、ビードが凸となる面を、表裏面交互になるようにしてもよい。 FIG. 3 is a diagram showing another embodiment of the present invention. In this embodiment, the linear bead 7 is provided at a position away from one direction of the bolt hole in a predetermined direction. The role of the linear bead is the same as that of the circular bead described above, and as shown in FIG. 4 which is a CC cross-sectional view, the elastic part formed by the bead shape absorbs thermal stress and vibration, Is to prevent the transmission of These beads are for preventing transmission of thermal stress and vibration to the heat shield plate 1 particularly when there is a portion that is easily damaged under the influence of thermal stress or vibration. It is effective to be provided between the portion and the vicinity of the bolt hole that is a source of thermal stress and vibration, and the direction of the line is preferably substantially perpendicular to the line connecting the portion and the bolt hole. If it is 90 ° ± 45 °, there is an effect. Further, when two or more linear beads are formed, the effect is further improved. When it comprises two or more, you may make it the surface where a bead becomes convex alternate front and back.

なお、図３において、７ａは、ボルト孔を取り囲むビードであり、ボルト孔を完全に取り囲まなくても、円形、楕円形等の一部を無くし、ボルト孔の一部を取り囲み、振動の伝達を吸収するようにしてもよい。 In FIG. 3, reference numeral 7a denotes a bead that surrounds the bolt hole. Even if the bolt hole is not completely surrounded, a part such as a circle or an ellipse is eliminated, and a part of the bolt hole is surrounded to transmit vibration. You may make it absorb.

図５に、本発明の実施の形態の効果を示す。図５は、遮熱板の固定点で測定した振動の周波数と応力の関係を示すものであり、（ａ）は従来の遮熱板、（ｂ）は従来の遮熱板の各ボルト孔の周りに円形のビードを形成したもののデータである。従来の遮熱板の場合、200Hz付近で376.8Mpaの応力の振動があったのに、本発明を応用してビードを設けることにより、最大で74.4Mpaと、振動は約１／５に低減されている。又、250Hz付近で、421.9Mpaの応力振動が、58.2Mpaと、約１／７に低減されている。 FIG. 5 shows the effect of the embodiment of the present invention. FIG. 5 shows the relationship between vibration frequency and stress measured at a fixed point of the heat shield plate, (a) is a conventional heat shield plate, and (b) is a bolt hole of the conventional heat shield plate. This is data of a circular bead formed around. In the case of the conventional heat shield plate, there was a vibration of 376.8 MPa in the vicinity of 200 Hz, but by applying a bead by applying the present invention, the vibration was reduced to a maximum of 74.4 MPa and about 1/5. ing. In addition, the stress vibration of 421.9 Mpa is reduced to about 1/7 at 58.2 Mpa at around 250 Hz.

本発明の実施の形態の１例である遮熱板を示す図である。It is a figure which shows the heat shield which is an example of embodiment of this invention. 図１におけるＢ−Ｂ断面図である。It is BB sectional drawing in FIG. 本発明の他の実施の形態を示す図である。It is a figure which shows other embodiment of this invention. 図３におけるＣ−Ｃ断面図である。It is CC sectional drawing in FIG. 本発明の実施の形態の効果を示す図である。It is a figure which shows the effect of embodiment of this invention. 従来の遮熱板の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the conventional heat shield. 図６におけるＡ−Ａ断面図である。It is AA sectional drawing in FIG.

Explanation of symbols

１…遮熱板、２…エキゾーストマニホールド、３…カラー、３ａ…フランジ、ジ３ｂ…両端フラン、４…座付きボルト、５…メタルメッシュ、６…円形のビード、７…線状ビード
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Heat shield board, 2 ... Exhaust manifold, 3 ... Collar, 3a ... Flange, Ji 3b ... Both ends flank, 4 ... Seat bolt, 5 ... Metal mesh, 6 ... Circular bead, 7 ... Linear bead

Claims

A heat shield attached to an internal combustion engine, wherein a bead is formed so as to surround a stress concentration site.

A heat shield plate attached to an internal combustion engine, and oriented at 90 ° ± 45 ° with respect to a line connecting the predetermined position and the bolt hole at a predetermined position on at least one direction side of the mounting bolt side. A heat shield plate, wherein a linear bead is formed.