ヒートインシュレータ
【課題】コストアップを招くことなく必要な方向の剛性を効率良く高めて薄肉化と軽量化を図ることができるヒートインシュレータの高剛性構造を提供すること。
【解決手段】
アルミニウム板または鋼板を、幅方向の断面が山形形状に湾曲するようにプレス成形されたヒートインシュレータであって、この湾曲して形成された面に、幅方向に沿って延在し、凸部と凹部が連続する台形波型形状の複数の凹凸３が形成され、複数の凹凸３が、幅方向に直交する長さ方向の断面における凸部の幅と凹部の幅が同寸法とされ、凸部と凹部の深さ寸法ｈがピッチ寸法Ｐより小さく形成されていることを特徴とする。
【解決手段】
アルミニウム板または鋼板を、幅方向の断面が山形形状に湾曲するようにプレス成形されたヒートインシュレータであって、この湾曲して形成された面に、幅方向に沿って延在し、凸部と凹部が連続する台形波型形状の複数の凹凸３が形成され、複数の凹凸３が、幅方向に直交する長さ方向の断面における凸部の幅と凹部の幅が同寸法とされ、凸部と凹部の深さ寸法ｈがピッチ寸法Ｐより小さく形成されていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートインシュレータの剛性を高めるための構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車用ヒートインシュレータ１０１は図１１に示すようにアルミニウム板又は鋼板を山形に屈曲成形して構成され、これは主に自動車の床下に設置される触媒コンバータ等からの熱を遮断する目的で使用される。このヒートインシュレータ１０１の板面には、剛性を高める目的でビード１０４が山形に沿って突出成形されている。
【０００３】
しかし、上記ヒートインシュレータ１０１は床下と触媒コンバータの間の隙間に設置されるため、ビード１０４の形状及び個数はヒートインシュレータ１０１に所要の剛性を確保するには不十分であった。
【０００４】
そこで、図１２に示すように、板厚を厚くすることなく十分な剛性を確保するため、エンボス成形によって予め多数の円形凸部２０１ａが形成された金属プレートを型隙間を有する金型によって成形されたヒートインシュレータ２０１とその製造方法が提案されている（特開２０００−１３６７２０公報参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１３６７２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、図１１に示すようなビード１０４が形成されたヒートインシュレータ１０１にあっては、十分な剛性を確保するためにビード１０４の大きさと個数を確保する場合は、その成形時に材料を呼び込むために断面の線長が増加し、結果的に使用する材料の寸法が大きくなるという問題がある。
【０００７】
又、図１２に示すヒートインシュレータ２０１にあっては、エンボス成形によって金属プレートに予め円形凸部２０１ａを形成する必要があるため、加工工数が増えてコストアップが避けられないという問題がある。そして、エンボス成形による円形凸部２０１ａの形成は全方位に亘って剛性を高めることを目的としているため、ヒートインシュレータのように方向によって強化すべき剛性が異なる部品の場合には、どの方向も同じ割合でしか剛性アップが望めず、効率が悪いという問題もあった。
【０００８】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、コストアップを招くことなく必要とする方向の剛性を効率良く高めて薄肉化と軽量化を図ることができるヒートインシュレータの高剛性構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１記載のヒートインシュレータは、幅方向の断面が山形形状に湾曲して形成された面に、幅方向に沿って延在し、凸部と凹部が連続する台形波型形状の複数の凹凸が形成され、この複数の凹凸は、前記幅方向に直交する長さ方向の断面における前記凸部の幅と前記凹部の幅が同寸法とされ、前記凸部と凹部の深さ寸法がピッチ寸法より小さく形成されたことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２記載のヒートインシュレータは、前記山形形状に湾曲形成された面に、座面が平滑な取付ボスを備え、前記複数の凹凸の前記ピッチ寸法が、前記取付ボスの座面寸法より小さいことを特徴とする。
【００１１】
さらに、請求項３記載のヒートインシュレータは、前記山形形状に湾曲形成された面に、表面が平滑で径方向の外側に向けて突出して延在するビードを備え、前記複数の凹凸の前記ピッチ寸法が、前記ビードにおける延在する長さ方向と直交する方向の幅寸法よりも小さいことを特徴とする。
【００１２】
従って、請求項１記載の発明によれば、ヒートインシュレータの幅方向の剛性を効率よく高めることができ、ヒートインシュレータの薄肉化と軽量化を図ることができる。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、取付ボスの座面が平滑に形成されているため、ビードと同様にヒートインシュレータの長さ方向の剛性を高めることができる。また、凹凸のピッチ寸法が取付ボスの座面寸法よりも小さく形成されているため、取付ボスに隣接する湾曲面におけるヒートインシュレータの幅方向の剛性を高めることができる。すなわち、ビードの形状及び個数が取付スペース等の制約のために十分確保できない場合であっても剛性を高めることができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、波型形状の凹凸をプレス成形品に形成すると、該プレス成形品の凹凸が延びる方向の剛性が高められるため、コストアップを招くことなく必要な方向の剛性を効率良く高めることができ、プレス成形品の薄肉化と軽量化を図ることができるという効果が得られる。
【００１５】
また、本発明によれば、凹凸とビードとを組み合わせて形成することによってプレス成形品の剛性を複数の方向に亘って高めることができるという効果が得られる。
【００１６】
さらに、取付ボスの座面を平滑に形成することで、ビードと同様にヒートインシュレータの長さ方向の剛性を高めることができる。また、凹凸のピッチ寸法を取付ボスの座面寸法よりも小さく形成することにより、取付ボスに隣接する湾曲面におけるヒートインシュレータの幅方向の剛性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る高剛性構造を備える自動車用ヒートインシュレータの斜視図である。
【図２】本発明に係る高剛性構造を備える自動車用ヒートインシュレータの側面図である。
【図３】本発明に係る高剛性構造を備える自動車用ヒートインシュレータの平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】波型形状の凹凸の断面形状を示す拡大断面図である。
【図６】エンボス形状と波型形状を有する平板の直交する方向（Ｘ，Ｙ方向）剛性値を示す図である。
【図７】平板とエンボス形状及び波型形状を有するインシュレータの直交する方向（Ｘ，Ｙ方向）剛性値を示す図である。
【図８】波型形状の凹凸とビードとの組み合わせ例を示すヒートインシュレータの部分斜視図である。
【図９】本発明のフロアヒートインシュレータへの適用例を示す斜視図である。
【図１０】本発明のサイレンサインシュレータへの適用例を示す斜視図である。
【図１１】従来例１に係るヒートインシュレータの斜視図である。
【図１２】従来例２に係るヒートインシュレータの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１は本発明に係る高剛性構造を備える自動車用ヒートインシュレータの斜視図、図２は同ヒートインシュレータの側面図、図３は同ヒートインシュレータの平面図、図４は図３のＡ−Ａ線断面図、図５は波型形状の凹凸の断面形状を示す拡大断面図である。
【００２０】
本実施の形態に係る自動車用ヒートインシュレータ（遮熱板）１は、図１に示すように、自動車の床下に設置された触媒コンバータ２を上方から覆って該触媒コンバータ２からの熱（触媒と排気ガスとの反応熱）の車体への伝達を遮断するものであって、これは鋼板又はアルミニウム板のプレス成形によって得られる。即ち、このヒートインシュレータ１は、円筒状の前記触媒コンバータ２の外形形状に沿って山形（断面略円弧状）に屈曲成形され、その幅方向（図示Ｙ方向）両端縁１ａはＵ字状にカール成形されている（図４参照）。
【００２１】
又、ヒートインシュレータ１の上面の長さ方向（図示Ｘ方向）両端部と中間部の３箇所には取付ボス１ｂが一体に突設されており、各取付ボス１ｂの中央部にはボルト挿通孔１ｃがそれぞれ穿設されている。この取付ボス１ｂは、座面が平滑に形成され、後述する凹凸３の複数段に跨って形成されている。
【００２２】
而して、本実施の形態に係るヒートインシュレータ１には、波型形状を成す多数の凹凸３が山型形状に沿って幅方向（図示Ｙ方向）全幅に亘って一体に形成されるとともに、所定幅の複数のビード４が幅方向に沿って形成されている。
【００２３】
ところで、ヒートインシュレータ１が設置される触媒コンバータ２と自動車の床下との間の隙間は狭く、ビード４の形状と個数ではヒートインシュレータ１に要求される剛性を満足することは困難である。
【００２４】
そこで、本実施の形態では、ビード４の形状に対して大きさ（高さ、幅、ピッチ等）が小さな波型形状を成す前記凹凸３を要求される剛性を満足する方向に必要個数だけ形成するようにした。
【００２５】
以上の構成を有するヒートインシュレータ１は、鋼板又はアルミニウム板のプレス成形によって一体に形成されるが、これに形成された波型形状を成す前記凹凸３の寸法は材料を呼び込むことなく張り出し成形が可能な値に設定されている。従って、波型形状を成す凹凸３の成形工程には新たな工程を追加する必要はなく、既存の工程内で凹凸３の成形を行うことができる（例えば、ビード４の成形と同時加工することができる）ため、工程の増加及び材料寸法の変更に伴うコストアップを避けることができる。
【００２６】
ここで、波型形状を成す凹凸３の断面形状の詳細を図５に示すが、同図に示すように、凹凸３のピッチをＰ、高さをｈ、材料の伸びをδ（％）とすると、材料を呼び込むことなく張り出し成形が可能であるためには、Ｐ、ｈ、δの間に下式が満足される必要がある。
【００２７】
ｈ≦Ｐ（δ（δ＋１００））1/2 ／２００ …（１）
従って、材料が鉄である場合において伸びδ＝３０％とすると、（１）式より、
ｈ≦０．３１２Ｐ …（２）
を満足する必要がある。
【００２８】
又、材料がアルミニウム（３０００系、５０００系、６０００系）である場合において伸びを１８％とすると、（１）式より、
ｈ≦０．２３０Ｐ …（３）
を満足する必要がある。
【００２９】
而して、鋼板又はアルミニウム板のプレス成形によって一体に形成されたヒートインシュレータ１は、前記取付ボス１ｂに形成されたボルト挿通孔１ｃに下方から挿通する不図示のボルトによって車体の下面に取り付けられ、前述のように触媒コンバータ２を上方から覆って該触媒コンバータ２からの熱の車体への伝達を遮断する機能を果たす。
【００３０】
ところで、一般に製品の剛性は下式で表される。
【００３１】
Ｉ×Ｅ …（４）
ここに、Ｉ：断面２次モーメント（製品の形状によって決まる値）
Ｅ：ヤング率（材料の性質によって決まる係数）
製品の剛性を高めるために従来から採用されているビードは、製品の形状を変えて断面２次モーメントの値を高める効果を狙っている。
【００３２】
これに対して、エンボス成形による凸部（以下、「エンボス形状」と称する）や本発明に係る波型形状の凹凸（以下、「波型形状」と称する）は、ビードよりも寸法を十分小さく設定した場合、製品の形状を大きく変更することなく剛性を高める効果が得られるため、ヤング率Ｅの値を疑似的に高めるものと見なすことができる。
【００３３】
従って、ビードの形状及び個数が取付スペース等の制約のために十分確保できない場合、コストアップとなる素材の板厚アップを避けたい場合には、エンボス形状や本発明に係る波型形状は、剛性を高める方法として有効である。
【００３４】
ところが、エンボス形状と波型形状とでは剛性値の方向性に大きな違いがある。ここで、金属平板に対するエンボス形状と波型形状についての直交する２方向（Ｘ，Ｙ方向）の剛性値を平板の剛性値を１として図６（ａ），（ｂ）にそれぞれ示す。
【００３５】
図６（ａ）に示すように、エンボス形状においては、剛性値は方向性を示さず、全方位に亘って同じ値（１．６）を示す。尚、剛性値は平板のそれを１として、その比で表している。これに対して、波型形状では、図６（ｂ）に示すように、波に平行な方向（Ｙ方向）では剛性値は非常に高い値（１２）を示す反面、それと直交する方向（Ｘ方向）では剛性値は低い値（０．８５）を示す。
【００３６】
而して、ヒートインシュレータの形状には山形形状が多く採用されており、このような形状を有するヒートインシュレータの剛性値は方向によって大きく異なる。
【００３７】
ここで、平板のままのヒートインシュレータ、エンボス形状を有するヒートインシュレータ、波型形状を有するヒートインシュレータについての直交する２方向（Ｘ，Ｙ方向）の剛性値を平板の剛性値を１として図７（ａ），（ｂ），（ｃ）にそれぞれ示す。
【００３８】
図７（ａ）に示す平板のヒートインシュレータにおいては、長さ方向（Ｘ方向）の剛性値は高い値（１０４）を示す反面、幅方向（Ｙ方向）の剛性値は非常に低い値（２）を示す。
【００３９】
又、図７（ｂ）に示すエンボス形状を有するヒートインシュレータにおいては、長さ方向（Ｘ方向）及び幅方向（Ｙ方向）の剛性値が図７（ａ）に示す平板のヒートインシュレータの剛性値に対してほぼ同じ割合で増加し、長さ方向（Ｘ方向）の剛性値が高い値（１６６）を示すのに対して、幅方向（Ｙ方向）の剛性値は非常に低い値（３）を示し、図７（ａ）に示す平板のヒートインシュレータと同様に剛性値が強い方向性を示す。
【００４０】
これに対して、図７（ｃ）に示す波型形状を有する本発明に係るヒートインシュレータにおいては、幅方向（Ｙ方向）の剛性値の増加率が高められて高い値（２５）を示し、長さ方向（Ｘ方向）の剛性値は図７（ａ）に示す平板のヒートインシュレータ及び図７（ｂ）に示すエンボス形状を有するヒートインシュレータのそれ（１０４，１６６）に対して低い値（８８）を示している。
【００４１】
而して、本実施の形態に係るヒートインシュレータ１においては、従来から剛性が低い幅方向（Ｙ方向）に沿って波型形状の凹凸３をプレス成形によって一体に形成したため、コストアップを招くことなく幅方向（Ｙ方向）の剛性が効率良く高められ、剛性がアップした分だけ素材である鋼板又はアルミニウム板の薄肉化を図ってヒートインシュレータ１の軽量化を実現することができる。具体的には、従来は素材である鋼板又はアルミニウム板の板厚として０．５ｍｍが必要であったが、本実施の形態では板厚を０．３５〜０．４ｍｍに薄くすることができた。
【００４２】
又、本実施の形態では、波型形状の凹凸３のピッチＰと高さｈを前記（２）式又は（３）式を満足するよう設定したため、材料を呼び込むことなく張り出し成形によってヒートインシュレータ１に波型形状の凹凸３を形成することができる。又、従来のようにエンボス成形等の加工工程を追加する必要がないため、材料の増加を防いでコストダウンと軽量化を図ることができる。さらに、（２）式及び（３）式を満足することでＰ＞ｈを満足するため、ヒートインシュレータの幅方向の剛性を効率よく高めることができ、ヒートインシュレータの薄肉化と軽量化を図ることができる。
【００４３】
尚、図８に示すように、幅方向に沿って多数の波型形状の凹凸３が形成されたヒートインシュレータ１の頂部に所定幅のビード５を長さ方向に形成すれば、幅方向に加えて長さ方向の剛性も高めることができる。又、ビード５に代え、波型形状の凹凸３を用いても剛性を高めることができる。
【００４４】
ここで、本発明を自動車用のフロアヒートインシュレータ１１に適用した形態を図９に示し、サイレンサインシュレータ２１に適用した形態を図１０に示すが、本発明の適用に際しては、これらのフロアヒートインシュレータ１１やサイレンサインシュレータ２１の強度解析を予め行い、剛性アップが必要な板面及び方向を見極めてその方向に沿って波型形状の凹凸３を形成する。
【００４５】
尚、以上の実施の形態は本発明を特にヒートインシュレータ等の自動車用プレス成形品に対して適用した形態について述べたが、本発明は他の任意のプレス成形品に対しても同様に適用可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００４６】
１ ヒートインシュレータ（プレス成形品）
１ａ ヒートインシュレータの幅方向両端縁
１ｂ 取付ボス
１ｃ ボルト挿通孔
２ 触媒コンバータ
３ 波型形状を成す凹凸
４，５ ビード
１１ フロアヒートインシュレータ（プレス成形品）
２１ サイレンサインシュレータ（プレス成形品）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートインシュレータの剛性を高めるための構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車用ヒートインシュレータ１０１は図１１に示すようにアルミニウム板又は鋼板を山形に屈曲成形して構成され、これは主に自動車の床下に設置される触媒コンバータ等からの熱を遮断する目的で使用される。このヒートインシュレータ１０１の板面には、剛性を高める目的でビード１０４が山形に沿って突出成形されている。
【０００３】
しかし、上記ヒートインシュレータ１０１は床下と触媒コンバータの間の隙間に設置されるため、ビード１０４の形状及び個数はヒートインシュレータ１０１に所要の剛性を確保するには不十分であった。
【０００４】
そこで、図１２に示すように、板厚を厚くすることなく十分な剛性を確保するため、エンボス成形によって予め多数の円形凸部２０１ａが形成された金属プレートを型隙間を有する金型によって成形されたヒートインシュレータ２０１とその製造方法が提案されている（特開２０００−１３６７２０公報参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１３６７２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、図１１に示すようなビード１０４が形成されたヒートインシュレータ１０１にあっては、十分な剛性を確保するためにビード１０４の大きさと個数を確保する場合は、その成形時に材料を呼び込むために断面の線長が増加し、結果的に使用する材料の寸法が大きくなるという問題がある。
【０００７】
又、図１２に示すヒートインシュレータ２０１にあっては、エンボス成形によって金属プレートに予め円形凸部２０１ａを形成する必要があるため、加工工数が増えてコストアップが避けられないという問題がある。そして、エンボス成形による円形凸部２０１ａの形成は全方位に亘って剛性を高めることを目的としているため、ヒートインシュレータのように方向によって強化すべき剛性が異なる部品の場合には、どの方向も同じ割合でしか剛性アップが望めず、効率が悪いという問題もあった。
【０００８】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、コストアップを招くことなく必要とする方向の剛性を効率良く高めて薄肉化と軽量化を図ることができるヒートインシュレータの高剛性構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１記載のヒートインシュレータは、幅方向の断面が山形形状に湾曲して形成された面に、幅方向に沿って延在し、凸部と凹部が連続する台形波型形状の複数の凹凸が形成され、この複数の凹凸は、前記幅方向に直交する長さ方向の断面における前記凸部の幅と前記凹部の幅が同寸法とされ、前記凸部と凹部の深さ寸法がピッチ寸法より小さく形成されたことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２記載のヒートインシュレータは、前記山形形状に湾曲形成された面に、座面が平滑な取付ボスを備え、前記複数の凹凸の前記ピッチ寸法が、前記取付ボスの座面寸法より小さいことを特徴とする。
【００１１】
さらに、請求項３記載のヒートインシュレータは、前記山形形状に湾曲形成された面に、表面が平滑で径方向の外側に向けて突出して延在するビードを備え、前記複数の凹凸の前記ピッチ寸法が、前記ビードにおける延在する長さ方向と直交する方向の幅寸法よりも小さいことを特徴とする。
【００１２】
従って、請求項１記載の発明によれば、ヒートインシュレータの幅方向の剛性を効率よく高めることができ、ヒートインシュレータの薄肉化と軽量化を図ることができる。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、取付ボスの座面が平滑に形成されているため、ビードと同様にヒートインシュレータの長さ方向の剛性を高めることができる。また、凹凸のピッチ寸法が取付ボスの座面寸法よりも小さく形成されているため、取付ボスに隣接する湾曲面におけるヒートインシュレータの幅方向の剛性を高めることができる。すなわち、ビードの形状及び個数が取付スペース等の制約のために十分確保できない場合であっても剛性を高めることができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、波型形状の凹凸をプレス成形品に形成すると、該プレス成形品の凹凸が延びる方向の剛性が高められるため、コストアップを招くことなく必要な方向の剛性を効率良く高めることができ、プレス成形品の薄肉化と軽量化を図ることができるという効果が得られる。
【００１５】
また、本発明によれば、凹凸とビードとを組み合わせて形成することによってプレス成形品の剛性を複数の方向に亘って高めることができるという効果が得られる。
【００１６】
さらに、取付ボスの座面を平滑に形成することで、ビードと同様にヒートインシュレータの長さ方向の剛性を高めることができる。また、凹凸のピッチ寸法を取付ボスの座面寸法よりも小さく形成することにより、取付ボスに隣接する湾曲面におけるヒートインシュレータの幅方向の剛性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る高剛性構造を備える自動車用ヒートインシュレータの斜視図である。
【図２】本発明に係る高剛性構造を備える自動車用ヒートインシュレータの側面図である。
【図３】本発明に係る高剛性構造を備える自動車用ヒートインシュレータの平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】波型形状の凹凸の断面形状を示す拡大断面図である。
【図６】エンボス形状と波型形状を有する平板の直交する方向（Ｘ，Ｙ方向）剛性値を示す図である。
【図７】平板とエンボス形状及び波型形状を有するインシュレータの直交する方向（Ｘ，Ｙ方向）剛性値を示す図である。
【図８】波型形状の凹凸とビードとの組み合わせ例を示すヒートインシュレータの部分斜視図である。
【図９】本発明のフロアヒートインシュレータへの適用例を示す斜視図である。
【図１０】本発明のサイレンサインシュレータへの適用例を示す斜視図である。
【図１１】従来例１に係るヒートインシュレータの斜視図である。
【図１２】従来例２に係るヒートインシュレータの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１は本発明に係る高剛性構造を備える自動車用ヒートインシュレータの斜視図、図２は同ヒートインシュレータの側面図、図３は同ヒートインシュレータの平面図、図４は図３のＡ−Ａ線断面図、図５は波型形状の凹凸の断面形状を示す拡大断面図である。
【００２０】
本実施の形態に係る自動車用ヒートインシュレータ（遮熱板）１は、図１に示すように、自動車の床下に設置された触媒コンバータ２を上方から覆って該触媒コンバータ２からの熱（触媒と排気ガスとの反応熱）の車体への伝達を遮断するものであって、これは鋼板又はアルミニウム板のプレス成形によって得られる。即ち、このヒートインシュレータ１は、円筒状の前記触媒コンバータ２の外形形状に沿って山形（断面略円弧状）に屈曲成形され、その幅方向（図示Ｙ方向）両端縁１ａはＵ字状にカール成形されている（図４参照）。
【００２１】
又、ヒートインシュレータ１の上面の長さ方向（図示Ｘ方向）両端部と中間部の３箇所には取付ボス１ｂが一体に突設されており、各取付ボス１ｂの中央部にはボルト挿通孔１ｃがそれぞれ穿設されている。この取付ボス１ｂは、座面が平滑に形成され、後述する凹凸３の複数段に跨って形成されている。
【００２２】
而して、本実施の形態に係るヒートインシュレータ１には、波型形状を成す多数の凹凸３が山型形状に沿って幅方向（図示Ｙ方向）全幅に亘って一体に形成されるとともに、所定幅の複数のビード４が幅方向に沿って形成されている。
【００２３】
ところで、ヒートインシュレータ１が設置される触媒コンバータ２と自動車の床下との間の隙間は狭く、ビード４の形状と個数ではヒートインシュレータ１に要求される剛性を満足することは困難である。
【００２４】
そこで、本実施の形態では、ビード４の形状に対して大きさ（高さ、幅、ピッチ等）が小さな波型形状を成す前記凹凸３を要求される剛性を満足する方向に必要個数だけ形成するようにした。
【００２５】
以上の構成を有するヒートインシュレータ１は、鋼板又はアルミニウム板のプレス成形によって一体に形成されるが、これに形成された波型形状を成す前記凹凸３の寸法は材料を呼び込むことなく張り出し成形が可能な値に設定されている。従って、波型形状を成す凹凸３の成形工程には新たな工程を追加する必要はなく、既存の工程内で凹凸３の成形を行うことができる（例えば、ビード４の成形と同時加工することができる）ため、工程の増加及び材料寸法の変更に伴うコストアップを避けることができる。
【００２６】
ここで、波型形状を成す凹凸３の断面形状の詳細を図５に示すが、同図に示すように、凹凸３のピッチをＰ、高さをｈ、材料の伸びをδ（％）とすると、材料を呼び込むことなく張り出し成形が可能であるためには、Ｐ、ｈ、δの間に下式が満足される必要がある。
【００２７】
ｈ≦Ｐ（δ（δ＋１００））1/2 ／２００ …（１）
従って、材料が鉄である場合において伸びδ＝３０％とすると、（１）式より、
ｈ≦０．３１２Ｐ …（２）
を満足する必要がある。
【００２８】
又、材料がアルミニウム（３０００系、５０００系、６０００系）である場合において伸びを１８％とすると、（１）式より、
ｈ≦０．２３０Ｐ …（３）
を満足する必要がある。
【００２９】
而して、鋼板又はアルミニウム板のプレス成形によって一体に形成されたヒートインシュレータ１は、前記取付ボス１ｂに形成されたボルト挿通孔１ｃに下方から挿通する不図示のボルトによって車体の下面に取り付けられ、前述のように触媒コンバータ２を上方から覆って該触媒コンバータ２からの熱の車体への伝達を遮断する機能を果たす。
【００３０】
ところで、一般に製品の剛性は下式で表される。
【００３１】
Ｉ×Ｅ …（４）
ここに、Ｉ：断面２次モーメント（製品の形状によって決まる値）
Ｅ：ヤング率（材料の性質によって決まる係数）
製品の剛性を高めるために従来から採用されているビードは、製品の形状を変えて断面２次モーメントの値を高める効果を狙っている。
【００３２】
これに対して、エンボス成形による凸部（以下、「エンボス形状」と称する）や本発明に係る波型形状の凹凸（以下、「波型形状」と称する）は、ビードよりも寸法を十分小さく設定した場合、製品の形状を大きく変更することなく剛性を高める効果が得られるため、ヤング率Ｅの値を疑似的に高めるものと見なすことができる。
【００３３】
従って、ビードの形状及び個数が取付スペース等の制約のために十分確保できない場合、コストアップとなる素材の板厚アップを避けたい場合には、エンボス形状や本発明に係る波型形状は、剛性を高める方法として有効である。
【００３４】
ところが、エンボス形状と波型形状とでは剛性値の方向性に大きな違いがある。ここで、金属平板に対するエンボス形状と波型形状についての直交する２方向（Ｘ，Ｙ方向）の剛性値を平板の剛性値を１として図６（ａ），（ｂ）にそれぞれ示す。
【００３５】
図６（ａ）に示すように、エンボス形状においては、剛性値は方向性を示さず、全方位に亘って同じ値（１．６）を示す。尚、剛性値は平板のそれを１として、その比で表している。これに対して、波型形状では、図６（ｂ）に示すように、波に平行な方向（Ｙ方向）では剛性値は非常に高い値（１２）を示す反面、それと直交する方向（Ｘ方向）では剛性値は低い値（０．８５）を示す。
【００３６】
而して、ヒートインシュレータの形状には山形形状が多く採用されており、このような形状を有するヒートインシュレータの剛性値は方向によって大きく異なる。
【００３７】
ここで、平板のままのヒートインシュレータ、エンボス形状を有するヒートインシュレータ、波型形状を有するヒートインシュレータについての直交する２方向（Ｘ，Ｙ方向）の剛性値を平板の剛性値を１として図７（ａ），（ｂ），（ｃ）にそれぞれ示す。
【００３８】
図７（ａ）に示す平板のヒートインシュレータにおいては、長さ方向（Ｘ方向）の剛性値は高い値（１０４）を示す反面、幅方向（Ｙ方向）の剛性値は非常に低い値（２）を示す。
【００３９】
又、図７（ｂ）に示すエンボス形状を有するヒートインシュレータにおいては、長さ方向（Ｘ方向）及び幅方向（Ｙ方向）の剛性値が図７（ａ）に示す平板のヒートインシュレータの剛性値に対してほぼ同じ割合で増加し、長さ方向（Ｘ方向）の剛性値が高い値（１６６）を示すのに対して、幅方向（Ｙ方向）の剛性値は非常に低い値（３）を示し、図７（ａ）に示す平板のヒートインシュレータと同様に剛性値が強い方向性を示す。
【００４０】
これに対して、図７（ｃ）に示す波型形状を有する本発明に係るヒートインシュレータにおいては、幅方向（Ｙ方向）の剛性値の増加率が高められて高い値（２５）を示し、長さ方向（Ｘ方向）の剛性値は図７（ａ）に示す平板のヒートインシュレータ及び図７（ｂ）に示すエンボス形状を有するヒートインシュレータのそれ（１０４，１６６）に対して低い値（８８）を示している。
【００４１】
而して、本実施の形態に係るヒートインシュレータ１においては、従来から剛性が低い幅方向（Ｙ方向）に沿って波型形状の凹凸３をプレス成形によって一体に形成したため、コストアップを招くことなく幅方向（Ｙ方向）の剛性が効率良く高められ、剛性がアップした分だけ素材である鋼板又はアルミニウム板の薄肉化を図ってヒートインシュレータ１の軽量化を実現することができる。具体的には、従来は素材である鋼板又はアルミニウム板の板厚として０．５ｍｍが必要であったが、本実施の形態では板厚を０．３５〜０．４ｍｍに薄くすることができた。
【００４２】
又、本実施の形態では、波型形状の凹凸３のピッチＰと高さｈを前記（２）式又は（３）式を満足するよう設定したため、材料を呼び込むことなく張り出し成形によってヒートインシュレータ１に波型形状の凹凸３を形成することができる。又、従来のようにエンボス成形等の加工工程を追加する必要がないため、材料の増加を防いでコストダウンと軽量化を図ることができる。さらに、（２）式及び（３）式を満足することでＰ＞ｈを満足するため、ヒートインシュレータの幅方向の剛性を効率よく高めることができ、ヒートインシュレータの薄肉化と軽量化を図ることができる。
【００４３】
尚、図８に示すように、幅方向に沿って多数の波型形状の凹凸３が形成されたヒートインシュレータ１の頂部に所定幅のビード５を長さ方向に形成すれば、幅方向に加えて長さ方向の剛性も高めることができる。又、ビード５に代え、波型形状の凹凸３を用いても剛性を高めることができる。
【００４４】
ここで、本発明を自動車用のフロアヒートインシュレータ１１に適用した形態を図９に示し、サイレンサインシュレータ２１に適用した形態を図１０に示すが、本発明の適用に際しては、これらのフロアヒートインシュレータ１１やサイレンサインシュレータ２１の強度解析を予め行い、剛性アップが必要な板面及び方向を見極めてその方向に沿って波型形状の凹凸３を形成する。
【００４５】
尚、以上の実施の形態は本発明を特にヒートインシュレータ等の自動車用プレス成形品に対して適用した形態について述べたが、本発明は他の任意のプレス成形品に対しても同様に適用可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００４６】
１ ヒートインシュレータ（プレス成形品）
１ａ ヒートインシュレータの幅方向両端縁
１ｂ 取付ボス
１ｃ ボルト挿通孔
２ 触媒コンバータ
３ 波型形状を成す凹凸
４，５ ビード
１１ フロアヒートインシュレータ（プレス成形品）
２１ サイレンサインシュレータ（プレス成形品）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム板または鋼板を、幅方向の断面が山形形状に湾曲して形成されたヒートインシュレータであって、
湾曲して形成された面に、前記幅方向に沿って延在し、凸部と凹部が連続する台形波型形状の複数の凹凸が形成され、
該複数の凹凸は、前記幅方向に直交する長さ方向の断面における前記凸部の幅と前記凹部の幅が同寸法とされ、前記凸部と凹部の深さ寸法がピッチ寸法より小さく形成されたことを特徴とするヒートインシュレータ。
【請求項２】
前記山形形状に湾曲形成された面に、座面が平滑な取付ボスを備え、
前記複数の凹凸の前記ピッチ寸法が、前記取付ボスの座面寸法より小さいことを特徴とする請求項１に記載のヒートインシュレータ。
【請求項３】
前記山形形状に湾曲形成された面に、表面が平滑で径方向の外側に向けて突出して延在するビードを備え、
前記複数の凹凸の前記ピッチ寸法が、前記ビードにおける延在する長さ方向と直交する方向の幅寸法よりも小さいことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のヒートインシュレータ。
【請求項１】
アルミニウム板または鋼板を、幅方向の断面が山形形状に湾曲して形成されたヒートインシュレータであって、
湾曲して形成された面に、前記幅方向に沿って延在し、凸部と凹部が連続する台形波型形状の複数の凹凸が形成され、
該複数の凹凸は、前記幅方向に直交する長さ方向の断面における前記凸部の幅と前記凹部の幅が同寸法とされ、前記凸部と凹部の深さ寸法がピッチ寸法より小さく形成されたことを特徴とするヒートインシュレータ。
【請求項２】
前記山形形状に湾曲形成された面に、座面が平滑な取付ボスを備え、
前記複数の凹凸の前記ピッチ寸法が、前記取付ボスの座面寸法より小さいことを特徴とする請求項１に記載のヒートインシュレータ。
【請求項３】
前記山形形状に湾曲形成された面に、表面が平滑で径方向の外側に向けて突出して延在するビードを備え、
前記複数の凹凸の前記ピッチ寸法が、前記ビードにおける延在する長さ方向と直交する方向の幅寸法よりも小さいことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のヒートインシュレータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−５０１０７（Ｐ２０１３−５０１０７Ａ）
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２０５６９３（Ｐ２０１２−２０５６９３）
【出願日】平成２４年９月１９日（２０１２．９．１９）
【分割の表示】特願２０１１−５５５７１（Ｐ２０１１−５５５７１）の分割
【原出願日】平成１３年４月２６日（２００１．４．２６）
【出願人】（０００２１９２３３）東プレ株式会社 (91)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年９月１９日（２０１２．９．１９）
【分割の表示】特願２０１１−５５５７１（Ｐ２０１１−５５５７１）の分割
【原出願日】平成１３年４月２６日（２００１．４．２６）
【出願人】（０００２１９２３３）東プレ株式会社 (91)
【Ｆターム（参考）】
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