DE112009005163T5

DE112009005163T5 - Isolierung

Info

Publication number: DE112009005163T5
Application number: DE200911005163
Authority: DE
Inventors: Jin Wakamatsu; Hisashi Ando; Kenzo Saiki
Original assignee: Ibiden Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Ibiden Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-08-21
Filing date: 2009-08-21
Publication date: 2012-07-05
Anticipated expiration: 2029-08-22
Also published as: WO2011021306A1; DE112009005163B8; DE112009005163B4; JP5320468B2; CN102625876A; US20120148853A1; JPWO2011021306A1

Abstract

Eine in einem Abstand gegenüber einem Abgaskrümmer 12 eines Verbrennungsmotors 10 angeordnete Isolierung 20 ist wie folgt aufgebaut. Eine wärmebeständige Metallbasis 21 ist vorgesehen, wobei in einem ersten Bereich 24a einer äußeren Oberfläche 24 der Basis 21, die auf einer vom Abgaskrümmer 12 abgewandten Seite liegt, eine durch eine Oberflächenbehandlung erhaltene Oberflächendeckschicht fehlt, während in einem zweiten Bereich 24b eine durch eine Oberflächenbehandlung erhaltene Oberflächendeckschicht 25 vorgesehen ist. Der erste Bereich 24a der äußeren Oberfläche 24 der Basis 21 ist ein Bereich gegenüber von Peripheriekomponenten, die in der Nähe der äußeren Oberfläche 24 der Basis 21 angeordnet sind. In diesem Fall ist das Material der Basis 21 Aluminium oder eine Aluminiumlegierung und erfolgt die an der äußeren Oberfläche 24 der Basis 21 durchgeführte Oberflächenbehandlung durch ein Schwarz-Eloxalverfahren.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Isolierung, die in einem Abstand zu Komponenten der Abgasanlage eines Verbrennungsmotors angeordnet ist.
Stand der Technik
Eine Isolierung ist ein Element zur thermischen Isolierung, das in einem Abstand zu Komponenten der Abgasanlage eines Verbrennungsmotors, z. B. einem Abgaskrümmer, einem Abgasrohr und einem Katalysator, angeordnet ist. Die Isolierung verhindert die Ausbreitung von Strahlungswärme von den Komponenten der Abgasanlage zu Komponenten, die im Umfeld der Komponenten der Abgasanlage angeordnet sind, um dadurch Hitzeschäden an den Peripheriekomponenten zu verhindern. Des Weiteren fungiert eine Isolierung nicht nur als eine Gegenmaßnahme gegen Hitzeschäden an Peripheriekomponenten sondern auch als eine Gegenmaßnahme gegen Lärm und Schwingungen.
Eine Isolierung hat eine wärmebeständige Metallbasis. Die Basis der Isolierung wird beispielsweise unter Verwendung von Aluminium, einer Aluminiumlegierung oder dergleichen hergestellt. Zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit der Isolierung wird herkömmlich vorgeschlagen, die Oberfläche der Basis der Isolierung verschiedenen Oberflächenbehandlungen zu unterziehen (vgl. z. B. PTL 1 und 2).
PTL 1 und 2 geben an, dass sich die Wärmestrahlungsrate (das Wärmeemissionsvermögen) einer Isolierung durch eine Beschichtung (Ausbildung einer Oberflächendeckschicht auf) der Oberfläche der Basis der Isolierung ändert. Beispiele für eine Oberflächenbehandlung zur Erhöhung der Wärmestrahlungsrate einer Isolierung sind die Schwarzfärbung der Oberfläche der Basis der Isolierung und dergleichen. Beispiele für eine Schwarzfärbung sind die in PTL 1 und 3 angegebene Schwarzbeschichtung, das in PTL 2 angegebene Schwarz-Eloxalvefahren und dergleichen.
Des Weiteren ist bekannt, dass die Festigkeit einer Isolierung durch eine Beschichtung (Ausbildung einer Oberflächendeckschicht auf) der Oberfläche der Basis der Isolierung erhöht wird. Beispiele für eine Oberflächenbehandlung zur Erhöhung der Festigkeit einer Isolierung sind Härten und dergleichen. Beispiele für Härten sind das Eloxalverfahren und dergleichen. PTL 4 gibt an, dass die Festigkeit einer Isolierung durch eine maschinelle Bearbeitung der Oberfläche der Basis der Isolierung erhöht wird.
Beispiele für andere herkömmliche Verfahren im Zusammenhang mit Isolierungen umfassen die in PTL 5 und 6 beschriebenen Verfahren. PTL 5 gibt an, dass an einem Schraubenbefestigungsabschnitt einer Isolierung ein stoßdämpfendes Material vorgesehen ist, um dadurch die Schwingungsdämpfung zu verbessern. PTL 6 gibt an, im Luftspalt zwischen einer Isolierung und einem Abgaskrümmer ein Wärmeübertragungsmaterial, ein Wärmeisoliermaterial und dergleichen vorzusehen, um dadurch zwischen den Abgaskrümmerabschnitten eine gleichmäßige Temperatur zu erhalten.
Literaturliste
Patentliteratur

PTL 1: JP H6-336923A
PTL 2: JP H5-47339U
PTL 3: JP H3-62798B
PTL 4: JP 2004-92543A
PTL 5: JP 2004-360496A
PTL 6: JP 2008-240589A

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Verschiedene Probleme können sich ergeben, wenn im Wege einer der oben beschriebenen Oberflächenbehandlungen auf der gesamten äußeren Oberfläche der Basis einer Isolierung eine Oberflächendeckschicht ausgebildet wird.
Ein Beispiel für derartige Probleme ist, dass dann, wenn die gesamte äußere Oberfläche der Basis einer Isolierung schwarz gefärbt wird, um die Wärmestrahlungsrate der Basis der Isolierung zu erhöhen, die abgeführte Wärmemenge auf der gesamten äußere Oberfläche der Basis der Isolierung zunimmt. Daher besteht Sorge über eine Zunahme der Wärmeschäden an Peripheriekomponenten, die in der Nähe der Isolierung angeordnet sind, wie z. B. verschiedene elektrische Vorrichtungen, Kabelbäume und Schläuche im Motorraum eines Fahrzeugs.
Ein weiteres Beispiel für derartige Problem ist, dass sich die Verformbarkeit der Basis einer Isolierung insgesamt verschlechtert, wenn die gesamte äußere Oberfläche der Basis der Isolierung zur Erhöhung der Festigkeit gehärtet wird. Daher besteht Sorge, dass sich in einem äußeren Randbereich der Basis der Isolierung oder im Randbereich einer Öffnung, wo eine Wahrscheinlichkeit für schwingungsbedingte Belastungen gegeben ist, wenn von einer Schwingungsquelle, z. B. einem Abgaskrümmer, Schwingungen auf die Isolierung übertragen wird, leicht Risse und dergleichen bilden.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, verschiedene Probleme, z. B. die oben beschriebenen Probleme, zu lösen, indem statt auf der gesamten äußeren Oberfläche der Basis einer Isolierung in einem besonderen Bereich keine Oberflächendeckschicht vorgesehen wird.
Lösung der Aufgabe
Ein Merkmal der Erfindung zur Lösung der oben geschilderten Probleme ist wie folgt konfiguriert. Die Erfindung betrifft im Besonderen eine in einem Abstand gegenüber einer Komponente einer Abgasanlage eines Verbrennungsmotors angeordnete Isolierung, die eine wärmebeständige Metallbasis aufweist, wobei in einem Teilbereich einer äußeren Oberfläche der Basis, die auf einer von der Komponente der Abgasanlage abgewandten Seite liegt, durch eine Oberflächenbehandlung erhaltene Oberflächendeckschicht fehlt, während in dem restlichen Bereich eine durch eine Oberflächenbehandlung erhaltene Oberflächendeckschicht vorgesehen ist.
Indem in einem besonderen Bereich (Teilbereich) keine Oberflächendeckschicht vorgesehen wird, statt auf der gesamten äußeren Oberfläche der Basis eine Oberflächenschicht vorzusehen, lassen sich verschiedene Probleme lösen, die sich anderenfalls ergeben könnten, wenn auf der gesamten äußeren Oberfläche der Basis eine Oberflächendeckschicht vorgesehen wird. Zu beachten gilt, dass mit der ”Oberflächenbehandlung” eine Behandlung zum Erhalt einer bestimmten Beschichtung, Schicht oder dergleichen auf der Basis gemeint ist, jedoch kein Verfahren (z. B. eine maschinelle Bearbeitung), durch das auf der Basis keine Beschichtung, Schicht oder dergleichen erzeugt wird, und dergleichen.
Der Teilbereich der äußeren Oberfläche der Basis wird vorzugsweise vor der Oberflächenbehandlung abgedeckt oder maskiert. Durch eine einfache Maßnahme, nämlich durch das teilweise Maskieren der äußeren Oberfläche der Basis vor der Oberflächenbehandlung, lassen sich daher der Teilbereich, in dem keine Oberflächendeckschicht vorgesehen ist, und der restliche Bereich, in dem eine Oberflächendeckschicht vorgesehen ist, auf der äußeren Oberfläche der Basis ohne weiteres ausbilden. Zu beachten gilt, dass das Maskieren nicht Teil der ”Oberflächenbehandlung” ist.
Die folgenden drei Konfigurationen sind besondere Aspekte der an der äußeren Oberfläche der Basis und in einem Teilbereich der äußeren Oberfläche der Basis durchzuführenden Oberflächenbehandlungen der Erfindung.

(1) Eine Konfiguration, bei der die Oberflächenbehandlung eine Oberflächenbehandlung zur Erhöhung der Wärmestrahlungsrate ist und der Teilbereich einen Bereich gegenüber einer in der Nähe der äußeren Oberfläche der Basis angeordneten Peripheriekomponente enthält (”erste Konfiguration”).
(2) Eine Konfiguration, bei der die Oberflächenbehandlung durch ein Härten zur Erhöhung der Festigkeit erfolgt und der Teilbereich einen äußeren Randabschnitt der Basis enthält (”zweite Konfiguration”).
(3) Eine Konfiguration, bei der die Oberflächenbehandlung eine Oberflächenbehandlung zur Erhöhung der Wärmestrahlungsrate und Festigkeit ist und der Teilbereich einen Bereich gegenüber einer in der Nähe der äußeren Oberfläche der Basis angeordneten Peripheriekomponente, einen äußeren Randabschnitt der Basis und einen Umfangsabschnitt einer in der Basis vorgesehenen Öffnung enthält (”dritte Konfiguration”).

Gemäß der ersten Konfiguration enthält der Teilbereich, in dem die Oberflächenbehandlung zur Erhöhung der Wärmestrahlungsrate nicht durchgeführt wird, einen Bereich gegenüber einer Peripheriekomponente. Dadurch ergeben sich die folgenden Effekte. Im Besonderen wird ein Teil der von einer Wärmequelle, z. B. einer Komponente der Abgasanlage eines Verbrennungsmotors, abgestrahlten Wärme von der Basis der Isolierung absorbiert und über die äußere Oberfläche der Basis an die Außenumgebung abgestrahlt (emittiert). Da die Wärmestrahlungsrate in dem Teilbereich der äußeren Oberfläche der Basis niedriger ist als in dem restlichen Bereich, ist die über den Teilbereich abgegebene Wärmemenge kleiner als die über den restlichen Bereich abgegebene Wärmemenge. Folglich ist die über den Teilbereich abgegebene Wärme im Vergleich zu dem Fall, in dem die Oberflächenbehandlung an der gesamten äußeren Oberfläche der Basis durchgeführt wird, geringer. Dementsprechend lässt sich die Wärmemenge, die die in der Nähe des Teilbereichs angeordnete Peripheriekomponente über den Teilbereich der äußeren Oberfläche der Basis aufnimmt, verringern, wodurch sich ein allzu starker Anstieg in der Temperatur der Peripheriekomponente und Hitzeschäden an der Peripheriekomponente verhindern lassen.
Andererseits ist in dem restlichen Bereich der äußeren Oberfläche der Basis eine durch die Oberflächenbehandlung zur Erhöhung der Wärmestrahlungsrate erhaltene Oberflächendeckschicht vorgesehen, wodurch sich die über den restlichen Bereich an die Außenumgebung abgegebene Wärmemenge vergrößern lässt. Dementsprechend lässt sich das Wärmeabfuhrvermögen der Isolierung insgesamt verbessern.
In der ersten Konfiguration ist die Basis vorzugsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung hergestellt und handelt es sich bei der Oberflächenbehandlung um ein Schwarz-Eloxalverfahren.
Das Material der Basis und die an der äußeren Oberfläche der Basis durchzuführende Oberflächenbehandlung der ersten Konfiguration sind näher spezifiziert. Da das Material der Basis Aluminium oder eine Aluminiumlegierung ist und es sich bei der Oberflächenbehandlung um ein Schwarz-Eloxalverfahren handelt, lassen sich der Teilbereich, der eine niedrige Wärmestrahlungsrate hat, und der restliche Bereich, der eine hohe Wärmestrahlungsrate hat, an der äußeren Oberfläche der Basis ohne weiteres realisieren.
Gemäß der zweiten Konfiguration enthält der Teilbereich, in dem die Oberflächenbehandlung zur Erhöhung der Festigkeit (Härte) nicht durchgeführt wird, den äußeren Randabschnitt der Basis. Dadurch ergeben sich die folgenden Effekte. Im Vergleich zu dem Fall, in dem die Oberflächenbehandlung an der gesamten äußeren Oberfläche der Basis durchgeführt wird, ergibt sich im Besonderen eine höhere Verformbarkeit des Teilbereichs der äußeren Oberfläche der Basis der Isolierung. Selbst wenn von einer Schwingungsquelle, z. B. einer Komponente der Abgasanlage des Verbrennungsmotors, Schwingungen auf die Basis der Isolierung übertragen wird, bilden sich im äußeren Randabschnitt der Basis weniger leicht Risse und dergleichen. Daher kann die Lebensdauer der Basis der Isolierung gewährleistet werden.
Für den Fall, dass in der zweiten Konfiguration in der Basis eine Öffnung ausgebildet ist, enthält der Teilbereich vorzugsweise auch den Umfangsabschnitt der Öffnung.
Bei dieser Konfiguration bilden sich selbst dann, wenn von der Schwingungsquelle, z. B. einer Komponente der Abgasanlage des Verbrennungsmotors, Schwingungen auf die Basis der Isolierung übertragen werden, im Umfangsabschnitt der Öffnung der Basis weniger leicht Risse und dergleichen. Daher kann die Lebensdauer der Basis der Isolierung gewährleistet werden.
In der zweiten Konfiguration ist die Basis vorzugsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung hergestellt und erfolgt das Härten durch ein Eloxalverfahren.
Das Material der Basis und die an der äußeren Oberfläche der Basis durchzuführende Oberflächenbehandlung der zweiten Konfiguration sind näher spezifiziert. Da das Material der Basis Aluminium oder eine Aluminiumlegierung ist, und die Oberflächenbehandlung eine Eloxierbehandlung ist, lassen sich der Teilbereich, der eine hohe Verformbarkeit aufweist, und der restliche Bereich, der eine hohe Festigkeit (Härte) aufweist, an der äußeren Oberfläche der Basis ohne weiteres realisieren.
In der ersten und zweiten Konfiguration kann in dem hinter dem Teilbereich der äußeren Oberfläche liegenden Bereich der inneren Oberfläche der Basis gegenüber der Komponente der Abgasanlage eine durch eine Oberflächenbehandlung erhaltene Oberflächendeckschicht fehlen, während in dem hinter dem restlichen Bereich der äußeren Oberfläche liegenden Bereich der inneren Oberfläche eine durch eine Oberflächenbehandlung erhaltene Oberflächendeckschicht vorgesehen ist. Im Besonderen kann von der Durchführung der Oberflächenbehandlung nicht nur in dem besonderen Bereich (Teilbereich) der äußeren Oberfläche der Basis sondern gleichermaßen auch in einem besonderen Bereich der inneren Oberfläche der Basis (einem hinter dem Teilbereich liegenden Bereich) abgesehen werden.
Die dritte Konfiguration kombiniert die erste und zweite Konfiguration. Gemäß der dritten Konfiguration werden ähnliche Effekte erzielt wie mit der oben beschriebenen ersten und zweiten Konfiguration. In der dritten Konfiguration ist das Material der Basis vorzugsweise Aluminium oder eine Aluminiumlegierung und handelt es sich bei der an der äußeren Oberfläche der Basis durchzuführenden Oberflächenbehandlung um ein Schwarz-Eloxalverfahren.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Erfindungsgemäß lassen sich dadurch, dass eine Oberflächendeckschicht auf der gesamten äußeren Oberfläche der Basis mit Ausnahme eines besonderen Bereichs vorgesehen ist, verschiedene Probleme lösen, die auftreten könnten, wenn die gesamte äußere Oberfläche der Basis einer Isolierung mit einer Oberflächendeckschicht versehen ist.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine auseinander gezogene perspektivische Darstellung, die einen Zylinderkopf, einen Abgaskrümmer und eine Isolierung eines Verbrennungsmotors gemäß einer ersten Ausführungsform schematisch zeigt.
2 ist eine Ansicht, die die äußere Oberfläche der Basis der Isolierung gemäß der ersten Ausführungsform schematisch zeigt.
3 ist eine Ansicht, die die Anordnung der Isolierung relativ zu einer Peripheriekomponente schematisch zeigt.
4 ist eine Ansicht, die einen Querschnitt eines der Peripheriekomponente gegenüberliegenden Bereichs der Basis schematisch zeigt.
5 ist eine Ansicht, die den Querschnitt eines von der Peripheriekomponente entfernten Bereichs der Basis schematisch zeigt.
6 ist ein Ablaufdiagramm, die ein Verfahren zeigt, das zur Anwendung kommt, wenn eine Oberflächendeckschicht im Bereich der äußeren Oberfläche der Basis ausgebildet wird.
7 ist eine Ansicht, die eine Isolierung gemäß einer Abwandlung der ersten Ausführungsform zeigt und 4 entspricht.
8 ist eine Ansicht, die einen Zusammenhang zwischen dem Abstand der äußeren Oberfläche der Basis zu einer Peripheriekomponente und der Oberflächentemperatur der Peripheriekomponente zeigt.
9 ist eine Ansicht, die die äußere Oberfläche der Basis einer Isolierung gemäß einer zweiten Ausführungsform schematisch zeigt.
10 ist eine Ansicht, die den Querschnitt eines Bereichs schematisch zeigt, der den äußeren Randabschnitt der Basis enthält.
11 ist eine Ansicht, die den Querschnitt eines Bereichs schematisch zeigt, der den Umfangsabschnitt einer in der Basis ausgebildeten Öffnung enthält.
12 ist eine Ansicht, die eine Isolierung gemäß einer Abwandlung der zweiten Ausführungsform und 10 entspricht.
13 ist eine Ansicht, die die Isolierung gemäß der Abwandlung der zweiten Ausführungsform zeigt und 11 entspricht.
Bezugszeichenliste

10: Verbrennungsmotor
12: Abgaskrümmer
20: Isolierung
21: Basis
24: äußere Oberfläche
24a: erster Bereich (Teilbereich)
24b: zweiter Bereich (restlicher Bereich)
25: Oberflächendeckschicht

Beste Ausführungsform der Erfindung
Mit Hilfe der beigefügten Zeichnungen werden Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.
Nachstehend wird ein Beispiel beschrieben, in dem die Erfindung auf eine Isolierung angewendet wird, die einen Abgaskrümmer eines in einem Fahrzeug eingebauten Verbrennungsmotors abdeckt.
– Erste Ausführungsform –
Mit Hilfe der 1 bis 6 wird eine Isolierung 20 gemäß einer ersten Ausführungsform beschrieben.
Zunächst wird mit Hilfe von 1 der schematische Aufbau der Isolierung 20 gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben. 1 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die einen Zylinderkopf 11, einen Abgaskrümmer 12 und die Isolierung 20 eines Verbrennungsmotors 10 der ersten Ausführungsform schematisch zeigt.
Der Verbrennungsmotor 10 ist, wie in 1 gezeigt, ein 4-Zylinder-Reihenmotor, bei dem an vier Stellen an der Seitenfläche des Zylinderkopfs 11 Auslasskanalöffnungsabschnitte 11a ausgebildet sind. An der Unterseite und Oberseite des Zylinderkopfs 11 sind ein Zylinderblock bzw. ein Zylinderkopfdeckel angebracht.
In der Abgasanlage des Verbrennungsmotors 10 sind Komponenten der Abgasanlage, wie z. B. der Abgaskrümmer 12, ein Abgasrohr, ein Katalysator und ein (nicht gezeigter) Schalldämpfer vorgesehen. Der Abgaskrümmer 12 führt das über die Auslasskanäle des Zylinderkopfs 11 des Verbrennungsmotors 10 ausgestoßene Abgas zusammen. Das durch den Abgaskrümmer 12 zusammengeführte Abgas wird anschließend im Katalysator gereinigt und danach im Schalldämpfer einer Abgasgeräuschdämpfung unterzogen und nach außen abgegeben.
Der Abgaskrümmer 12 hat den Zylindern des Verbrennungsmotors 10 entsprechend vier Zweigrohre 12a und ein Verbindungsrohr 12b, das die stromabwärtigen Enden der Zweigrohre 12a verbindet. Am stromaufwärtigen Ende der Zweigrohre 12a ist ein Flansch 12c einstückig befestigt, z. B. angeschweißt. Der Abgaskrümmer 12 wird durch die Befestigung des Flansches 12c an der Seitenfläche des Zylinderkopfs 11 am Zylinderkopf 11 befestigt. Des Weiteren ist am stromabwärtigen Ende des Verbindungsrohrs 12b ein Flansch 12d einstückig befestigt, z. B. angeschweißt. Der Abgaskrümmer 12 wird über den Flansch 12d mit einem stromabwärts befindlichen Abgasrohr verbunden.
Die Isolierung 20, die eine Wärmeisolierungsfunktion, Schalldämpferfunktion, Schwingungsdämpferfunktion und dergleichen hat, ist an der Außenseite des Abgaskrümmers 12 vorgesehen. Die Isolierung 20 ist so geformt, dass sie den oberen Abschnitt des Abgaskrümmers 12 von oben her verdeckt. Die Isolierung 20 ist in einem Abstand gegenüber dem Abgaskrümmer 12 angeordnet. Die Isolierung 20 ist am Abgaskrümmer 12 befestigt, beispielsweise angeschraubt.
Die Isolierung 20 hat eine wärmebeständige Metallbasis 21. In dieser Ausführungsform weist die Isolierung 20 genau eine Basis 21 auf. Die Basis 21 ist ein dünnes Element aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung. Die Basis 21 hat einen Vorsprung 21a, der sich in Richtung der Krümmung des Verbindungsrohrs 12b des Abgaskrümmers 12 erstreckt. Im Folgenden werden, was die beiden Oberflächen der Basis 21 betrifft, die dem Abgaskrümmer 12 zugewandte oder gegenüberliegende Oberfläche als innere Oberfläche 23 und die vom Abgaskrümmer 12 abgewandte oder dem Abgaskrümmer 12 nicht gegenüberliegende Oberfläche als äußere Oberfläche 24 bezeichnet (vgl. 4, etc.).
Ein Merkmal dieser Ausführungsform besteht darin, dass mit Ausnahme eines besonderen Bereichs die gesamte äußere Oberfläche 24 der Basis 21 der Isolierung 20 einer Oberflächenbehandlung unterzogen wird. Im Besonderen besteht ein Merkmal darin, dass in einem Teilbereich der äußeren Oberfläche 24 der Basis 21 keine durch die Oberflächenbehandlung zur Erhöhung der Wärmestrahlungsrate (Wärmeemissionsfähigkeit) erhaltene Oberflächendeckschicht vorgesehen ist, während in dem verbleibenden oder restlichen Bereich eine durch die Oberflächenbehandlung zur Erhöhung der Wärmestrahlungsrate erhaltene Oberflächendeckschicht 25 vorgesehen ist. Nachstehend wird dieses Merkmal mit Hilfe der 2 bis 6 erläutert.
Wie es in 2 bis 5 gezeigt ist, umfasst die äußere Oberfläche 24 der Basis 21 der Isolierung 20 einen ersten Bereich 24a, in dem keine Oberflächendeckschicht ausgebildet ist, und einen zweiten Bereich 24b, in dem die Oberflächendeckschicht 25 ausgebildet ist. Der zweite Bereich 24b entspricht dem Bereich der äußeren Oberfläche 24 der Basis 21 abzüglich des ersten Bereichs 24a.
Der erste Bereich 24a entspricht dem oben erwähnten Teilbereich, in dem keine Oberflächenbehandlung zur Erhöhung der Wärmestrahlungsrate durchgeführt wird. Die äußere Oberfläche 24 der Basis 21 liegt im ersten Bereich 24a frei, wie es in 4 gezeigt ist.
Der erste Bereich 24a ist ein Bereich gegenüber von Peripheriekomponenten (einfach als ”Peripheriekomponenten” bezeichnet), die in der Nähe der äußeren Oberfläche 24 der Basis 21 angeordnet sind. In dem in 3 gezeigten Beispiel sind die Peripheriekomponenten beispielsweise eine Zwischenwelle 30 und ein Faltenbalgrohr 31 einer Lenkvorrichtung eines Fahrzeugs. In dem in 3 gezeigten Beispiel ist in der Basis 21 der Isolierung 20 ein hohler Abschnitt 21b dergestalt vorgesehen, dass die Basis 21 der Zwischenwelle 30 und dergleichen in einem bestimmten Abstand gegenüber liegt. Der hohle Abschnitt 21b befindet sich am Übergang zum Vorsprung 21a. In diesem Fall ist der Bereich, der die äußere Oberfläche des hohlen Abschnitts 21b enthält, der oben erwähnte erste Bereich 24a.
Der zweite Bereich 24b ist ein Bereich, der von den Peripheriekomponenten entfernt ist. Der zweite Bereich 24b entspricht dem oben erwähnten restlichen Bereich, in dem die Oberflächenbehandlung zur Erhöhung der Wärmestrahlungsrate durchgeführt wird. Im zweiten Bereich 24b wird durch die Oberflächenbehandlung die Oberflächendeckschicht 25 ausgebildet, wie es in 4 und 5 gezeigt ist.
Dabei wird, wie es in 6 gezeigt ist, vor der Oberflächenbehandlung der äußeren Oberfläche 24 der Basis 21 der Isolierung 20 ein Prozess zur Abdeckung oder Maskierung (Schritt ST11) ausgeführt, um zu verhindern, dass der besondere Bereich der äußeren Oberfläche 24 der Basis 21 der Isolierung 20 oberflächenbehandelt wird. Im Maskierprozess wird die Oberfläche des Bereichs der äußeren Oberfläche 24 der Basis 21, in dem die Oberflächenbehandlung nicht durchzuführen ist, maskiert. Das Maskieren kann beispielsweise durch das Anbringen eines Maskierklebebandes oder dergleichen auf der Oberfläche des Bereichs, in dem die Oberflächenbehandlung nicht durchzuführen ist, erfolgen.
Im Anschluss an den Maskierprozess fährt das Verfahren mit dem an der äußeren Oberfläche 24 der Basis 21 der Isolierung 20 durchzuführenden Oberflächenbehandlungsprozess (Schritt ST12) fort. Im Oberflächenbehandlungsprozess wird die Oberflächenbehandlung in dem unmaskierten Bereich durchgeführt, nicht aber in dem maskierten Bereich. Nach erfolgter Oberflächenbehandlung wird die Maskierung von der äußeren Oberfläche 24 der Basis 21 der Isolierung 20 entfernt. Mit ”Oberflächenbehandlung” ist eine Behandlung gemeint, in der eine bestimmte Beschichtung, Schicht oder dergleichen, z. B. die Oberflächendeckschicht 25, auf der Basis 21 ausgebildet wird; nicht gemeint ist dagegen ein Prozess (z. B. maschinelle Bearbeitung), durch den keine derartige Beschichtung, Schicht oder dergleichen erzeugt wird. Zu beachten gilt, dass das Maskieren kein Teil der ”Oberflächenbehandlung” ist.
In dieser Ausführungsform erfolgt die Oberflächenbehandlung zur Erhöhung der Wärmestrahlungsrate durch ein Schwarz-Eloxalverfahren.
Schwarz-Eloxalverfahren ist eine Behandlung, bei der durch ein Anodisieren (Exlozieren) eine Al₂O₃-Oxidschicht erzeugt und die Al₂O₃-Oxidschicht schwarz gefärbt wird. Da die Al₂O₃-Oxidschicht eine poröse Schicht ist, kann die Al₂O₃-Oxidschicht beispielsweise durch Adsoprtion eines schwarzen Farbstoffs schwarz gefärbt werden.
Vor dem Schwarz-Eloxieren der äußeren Oberfläche 24 der Basis 21 der Isolierung 20 wird der ersten Bereich 24a der äußeren Oberfläche 24 der Basis 21 maskiert. Dementsprechend wird in dem maskierten ersten Bereich 24a kein Schwarz-Eloxalverfahren durchgeführt, während in dem unmaskierten zweiten Bereich 24b das Schwarz-Eloxalverfahren durchgeführt wird. Wie es in 4 und 5 gezeigt ist, wird daher in dem zweiten Bereich 24b der äußeren Oberfläche 24 der Basis 21 eine schwarz gefärbte Oberflächendeckschicht 25 erzeugt. Andererseits wird in dem ersten Bereich 24a der äußeren Oberfläche 24 der Basis 21 keine Oberflächendeckschicht erzeugt, wie es in 4 gezeigt ist, wodurch die äußere Oberfläche 24 der Basis 21, die eine glänzende Oberflächenfarbe (z. B. silbern) hat, nach außen freiliegt.
Die äußere Oberfläche 24 der Basis 21 der Isolierung 20 hat daher den ersten Bereich 24a, der eine glänzende Oberflächenfarbe aufweist, und den zweiten Bereich 24b, der eine schwarze Oberflächenfarbe aufweist. Die Wärmestrahlungsrate ist in dem ersten Bereich 24a, der eine glänzende Oberflächenfarbe hat, niedriger als in dem zweiten Bereich 24b, der eine schwarze Oberflächenfarbe hat. Zu beachten gilt, dass die Oberflächendeckschicht 25 auf der gesamten inneren Oberfläche 23 erzeugt wird, da die innere Oberfläche 23 der Basis 21 der Isolierung 20 nicht maskiert wird.
In dieser Ausführungsform enthält der oben erwähnte erste Bereich 24a den Bereich gegenüber den Peripheriekomponenten, in dem keine Oberflächenbehandlung zur Erhöhung der Wärmestrahlungsrate durchgeführt wird. Dadurch ergeben sich die folgenden Effekte.
Ein Teil der von der Wärmequelle, z. B. dem Abgaskrümmer 12, abgestrahlten Wärme wird von der Basis 21 der Isolierung 20 absorbiert und über die äußere Oberfläche 24 der Basis 21 an die Außenumgebung abgestrahlt (emittiert). Die Wärmestrahlungsrate ist in dem ersten Bereich 24a der äußeren Oberfläche 24 der Basis 21 der Isolierung 20 niedriger als in dem zweiten Bereich 24b, wodurch die über den ersten Bereich 24a abgegebene Wärmemenge kleiner ist als die über den zweiten Bereich 24b abgegebene Wärmemenge. Damit ist die über den ersten Bereich 24a abgegebene Wärmemenge kleiner als in dem Fall, in dem die Oberflächenbehandlung an der gesamten äußeren Oberfläche 24 der Basis 21 durchgeführt wurde. Dementsprechend lässt sich die von den Peripheriekomponenten über den ersten Bereich 24a der äußeren Oberfläche 24 der Basis 21 aufgenommene Wärmemenge reduzieren, wodurch sich ein allzu starker Anstieg der Temperatur der Peripheriekomponenten und Hitzeschäden an den Peripheriekomponenten verhindern lassen.
Andererseits ist die schwarz gefärbte Oberflächendeckschicht 25 in dem zweiten Bereich 24b der äußeren Oberfläche 24 der Basis 21 der Isolierung 20 vorgesehen, wodurch die über den zweiten Bereich 24b an die Außenumgebung abgegebene Wärmemenge größer ist. Dementsprechend lässt sich das Wärmeabfuhrvermögen der Isolierung 20 insgesamt verbessern.
Da in dieser Ausführungsform das Material der Basis 21 der Isolierung 20 Aluminium oder eine Aluminiumlegierung ist und es sich bei der an der äußeren Oberfläche 24 der Basis 21 durchgeführten Oberflächenbehandlung um ein Schwarz-Eloxalverfahren handelt, lassen sich der erste Bereich 24a, der eine niedrige Wärmestrahlungsrate hat, und der zweite Bereich 24b, der eine hohe Wärmestrahlungsrate hat, an der äußeren Oberfläche 24 der Basis 21 problemlos ausbilden. Darüber hinaus lassen sich der erste Bereich 24a, der eine niedrige Wärmestrahlungsrate hat, und der zweite Bereich 24b, der eine hohe Wärmestrahlungsrate hat, durch eine einfache Maßnahme, nämlich durch eine Maskierung der äußeren Oberfläche 24 der Basis 21 vor dem Schwarz-Eloxalverfahren, an der äußeren Oberfläche 24 der Basis 21 ohne weiteres ausbilden.
Obwohl in der obigen Ausführungsform die Zwischenwelle 30 und dergleichen der Lenkvorrichtung Beispiele für die Peripheriekomponenten waren, sind die Peripheriekomponenten in keiner Weise besonders beschränkt, solange sie in der Nähe der äußeren Oberfläche 24 der Basis 21 der Isolierung 20 angeordnet sind. Beispiele für derartige Peripheriekomponenten sind verschiedene elektrische Vorrichtungen, Kabelbäume, Schläuche und dergleichen.
Die Oberflächenbehandlung zur Erhöhung der Wärmestrahlungsrate kann eine andere Behandlung als das Schwarz-Eloxalverfahren sein. Beispielsweise kann eine Schwarzbeschichtung der äußeren Oberfläche 24 der Basis 21 der Isolierung 20 durchgeführt werden. Auch in dem Fall, in dem eine Schwarzbeschichtung der äußeren Oberfläche 24 der Basis 21 der Isolierung 20 erfolgt, genügt es, wenn der erste Bereich 24a der äußeren Oberfläche 24 der Basis 21 vor der Schwarzbeschichtungsbehandlung maskiert wird.
Vorstehend wurde ein Beispiel beschrieben, in dem die Oberflächenbehandlung zur Erhöhung der Wärmestrahlungsrate in dem besonderen Bereich der äußeren Oberfläche 24 der Basis 21 der Isolierung 20 nicht durchgeführt wird. Die Oberflächenbehandlung zur Erhöhung der Wärmestrahlungsrate kann aber nicht nur in dem besonderen Bereich der äußeren Oberfläche 24 der Basis 21 unterlassen werden sondern auch in einem besonderen Bereich der inneren Oberfläche 23 der Basis 21. Wie es in 7 gezeigt ist, genügt es im Besonderen, wenn die Ausbildung der durch das Schwarz-Eloxalverfahren erhaltenen Oberflächendeckschicht in dem Bereich 23a der inneren Oberfläche 23 der Basis 21 unterlassen wird, der hinter dem ersten Bereich 24a der äußeren Oberfläche 24 liegt. Dann reicht es, wenn die durch das Schwarz-Eloxalverfahren erhaltene Oberflächendeckschicht 25 in dem Bereich 23b der inneren Oberfläche 23 der Basis 21 vorgesehen wird, der hinter dem zweiten Bereich 24b der äußeren Oberfläche 24 hegt. In diesem Fall reicht es, wenn vor dem Schwarz-Eloxieren der beiden Oberflächen 23 und 24 der Basis 21 die besonderen Bereiche 23a und 24a der beiden Oberflächen 23 und 24 der Basis 21 der Isolierung 20 maskiert werden.
Ebenso wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird bei dieser Abwandlung erreicht, dass sich Hitzeschäden an Peripheriekomponenten verhindern lassen und gleichzeitig das Wärmeabfuhrvermögen der Isolierung 20 insgesamt verbessert wird. 8 zeigt in diesem Zusammenhang experimentelle Daten bezüglich des Effekts der Verhinderung von Hitzeschäden an einer Peripheriekomponente. Die experimentellen Daten zeigen den Zusammenhang zwischen dem Abstand der äußeren Oberfläche 24 der Basis 21 der Isolierung 20 zu einem Gummischlauch und der Oberflächentemperatur des Gummischlauchs. Der Gummischlauch ist eine Peripheriekomponente. Die 2-Punkt-Strich-Linie stellt den Fall der Abwandlung dar, in dem im Besonderen in den besonderen Bereichen der beiden Oberflächen 23 und 24 der Basis 21 keine Oberflächendeckschichten ausgebildet sind (dem Fall, in dem beide Oberflächen silbern sind). Die gestrichelte Linie stellt den Fall der oben beschriebenen Ausführungsform dar, im Besonderen den Fall, in dem nur in dem besonderen Bereich der äußeren Oberfläche 24 der Basis 21 keine Oberflächendeckschicht ausgebildet ist (den Fall, in dem die äußere Oberfläche silbern und die innere Oberfläche schwarz ist). Die durchgezogene Linie stellt den Fall eines Vergleichsbeispiels dar, im Besonderen den Fall, in dem auf beiden Oberflächen 23 und 24 der Basis 21 Oberflächendeckschichten ausgebildet sind (den Fall, in dem beide Oberflächen schwarz sind).
Wie sich aus 8 ergibt, ist die Oberflächentemperatur der Peripheriekomponente umso höher je kleiner der Abstand zwischen der äußeren Oberfläche 24 der Basis 21 der Isolierung 20 und der Peripheriekomponente ist. Anders ausgedrückt ist die von der Peripheriekomponente aufgenommene Wärmemenge umso größer, je näher die Peripheriekomponente an der äußeren Oberfläche 24 der Basis 21 liegt. Im Fall der oben beschriebenen Ausführungsform und im Fall der Abwandlung ist die Oberflächentemperatur der Peripheriekomponente aber niedriger als im Fall des Vergleichsbeispiels und zeigt die Oberflächentemperatur der Peripheriekomponente ein umso stärkeres Gefälle, je näher die Peripheriekomponente an der äußeren Oberfläche 24 der Basis 21 ist, als im Fall des Vergleichsbeispiels. Es zeigt sich also, dass es eine effektive Gegenmaßnahme gegen Hitzeschäden an Peripheriekomponenten ist, wenn in dem besonderen Bereich der äußeren Oberfläche 23 der Basis 21 der Isolierung 20 oder den besonderen Bereichen beider Oberflächen 23 und 24 keine Oberflächenbehandlung zur Erhöhung der Wärmestrahlungsrate durchgeführt wird.
– Zweite Ausführungsform –
Mit Hilfe der 9 bis 11 wird mm eine Isolierung 120 gemäß einer zweiten Ausführungsform beschrieben.
Der schematische Aufbau der Isolierung 120 gemäß dieser Ausführungsform entspricht im Wesentlichen demjenigen der Isolierung 20 gemäß der ersten Ausführungsform (vgl. 1). Ein Unterschiedlich im schematischen Aufbau zwischen der Isolierung 120 und der Isolierung 20 gemäß der ersten Ausführungsform besteht darin, dass in einer Basis 121 der Isolierung 120 eine Vielzahl von Öffnungen 126 ausgebildet sind. Die Öffnungen 126 dienen beispielsweise als Ein- und Auslässe für einen Belüftungswind (z. B. Fahrtwind), der in den Motorraum des Fahrzeugs strömt, in dem der Verbrennungsmotor 10 eingebaut ist. In dieser Ausführungsform sind die Öffnungen 126 jeweils im Wesentlichen rund ausgebildet.
Ein Merkmal dieser Ausführungsform besteht darin, dass eine Oberflächenbehandlung an der gesamten äußere Oberfläche 124 der Basis 121 der Isolierung 120 mit Ausnahme eines besonderen Bereichs durchgeführt wird. Im Besonderen besteht ein Merkmal darin, dass in einem Teilbereich der äußeren Oberfläche 124 der Basis 121 keine durch eine Oberflächenbehandlung zur Erhöhung der Festigkeit (Härte) erhaltene Oberflächendeckschicht vorgesehen ist, während in dem restlichen Bereich eine durch die Oberflächenbehandlung zur Erhöhung der Festigkeit erhaltene Oberflächendeckschicht (gehärtete Oberflächenschicht) 125 vorgesehen ist. Im Folgenden wird dieses Merkmal mit Hilfe der 9 bis 11 ausführlich beschrieben.
Wie es in 9 bis 11 gezeigt ist, enthält die äußere Oberfläche 124 der Basis 121 der Isolierung 120 erste Bereiche 124a, in denen keine gehärtete Oberflächenschicht ausgebildet ist, und einen zweiten Bereich 124b, in dem eine gehärtete Oberflächenschicht 125 ausgebildet ist. Der zweite Bereich 124b entspricht dem Bereich der äußeren Oberfläche 124 der Basis 121 abzüglich der ersten Bereiche 124a.
Die ersten Bereiche 124a entsprechen dem oben erwähnten Teilbereich, in dem keine Oberflächenbehandlung zur Erhöhung der Festigkeit durchgeführt wird. In den ersten Bereichen 124a liegt die äußere Oberfläche 124 der Basis 121 nach außen frei, wie es in 10 und 11 gezeigt ist.
Die ersten Bereiche 124a sind Bereiche, die eher einer Belastung aufgrund einer Schwingung der Basis 121 unterliegen. Beispiele für derartige Bereiche, die eher einer schwingungsbedingten Belastung unterliegen, sind ein in 10 gezeigter äußerer Randabschnitt 121c der Basis 121 der Isolierung 120 und ein in 11 gezeigter Umfangsabschnitt 121e jeder der in der Basis 121 vorgesehenen Öffnungen 126. Der äußeren Randabschnitt 121c der Basis 121 ist im Besonderen ein Bereich, der vom Außenrand 121d der Basis 121 aus gemessen eine bestimmte Breite W1 hat, wie in 10 gezeigt ist. Die Breite W1 des äußeren Randabschnitts 121c der Basis 121 beträgt beispielsweise 1 bis 50 mm. Weiter ist der Umfangsabschnitt 121e jeder der Öffnungen 126 der Basis 121 ein Bereich, der vom Umfang 121f der Öffnungen 126 aus gemessen eine bestimmte Breite W2 hat, wie es in 11 gezeigt ist. Die Breite W2 der Umfangsabschnitte 121e der Basis 121 beträgt beispielsweise 1 bis 50 mm.
Der zweite Bereich 124b ist ein Bereich, der vom äußeren Randabschnitt 121c der Basis 121 und den Umfangsabschnitten 121e der Öffnungen 126 entfernt liegt. Der zweite Bereich 124b entspricht dem oben erwähnten restlichen Bereich, in dem eine Oberflächenbehandlung zur Erhöhung der Festigkeit durchgeführt wird. Die gehärtete Oberflächenschicht 125 wird durch eine Oberflächenbehandlung im Bereich 124b ausgebildet, wie es in 10 und 11 gezeigt ist.
Ebenso wie in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform wird auch in dieser Ausführungsform vor der an der äußeren Oberfläche 124 der Basis 121 der Isolierung 120 durchzuführenden Oberflächenbehandlung eine Maskierung durchgeführt (vgl. 6), um eine Oberflächenbehandlung in den besonderen Bereichen der äußeren Oberfläche 124 der Basis 121 der Isolierung 120 zu verhindern.
In dieser Ausführungsform erfolgt die Oberflächenbehandlung zur Erhöhung der Festigkeit durch Härten, z. B. durch ein Eloxalverfahren. Wenn die äußere Oberfläche 124 der Basis 121 der Isolierung 120 eloxiert wird, wird auf der äußeren Oberfläche 124 der Basis 121 eine gehärtete Oberflächenschicht 125 aus Al₂O₃ ausgebildet. Vor dem Eloxieren der äußeren Oberfläche 124 der Basis 121 der Isolierung 120 werden die ersten Bereiche 124a der äußeren Oberfläche 124 der Basis 121 maskiert. Dadurch werden die maskierten ersten Bereiche 124a nicht eloxiert, während der unmaskierte zweite Bereich 124b eloxiert wird. Dementsprechend wird die gehärtete Oberflächenschicht 125 in dem zweiten Bereich 124b der äußeren Oberfläche 124 der Basis 121 ausgebildet, wie es in 10 und 11 gezeigt ist. Dagegen wird in den ersten Bereichen 124a der äußeren Oberfläche 124 der Basis 121 keine gehärtete Oberflächenschicht ausgebildet, wodurch die äußere Oberfläche 124 der Basis 121 nach außen freiliegt.
Folglich hat die äußere Oberfläche 124 der Basis 121 der Isolierung 120 die ersten Bereiche 124a, in denen keine gehärtete Oberflächenschicht ausgebildet ist, und den zweiten Bereich 124b, in dem die gehärtete Oberflächenschicht 125 ausgebildet wurde. Obwohl die Festigkeit (Härte) der ersten Bereiche 124a, in denen keine gehärtete Oberflächenschicht ausgebildet ist, niedriger ist als des zweiten Bereichs 124b, in dem die gehärtete Oberflächenschicht 125 ausgebildet wurde, ist die Flexibilität der ersten Bereiche 124a höher, was deren Verformbarkeit erhöht.
In dieser Ausführungsform enthalten die oben erwähnten ersten Bereiche 124a, in denen keine Oberflächenbehandlung zur Erhöhung der Festigkeit (Härte) durchgeführt wird, den äußeren Randabschnitt 121c der Basis 121 und die Umfangsabschnitte 121e der Öffnungen 126, wo eine Wahrscheinlichkeit dafür besteht, dass schwingungsbedingte Belastungen auftreten. Dadurch ergeben sich die folgenden Effekte.
Die Verformbarkeit des äußeren Randabschnitts 121c der Basis 121 der Isolierung 120 und der Umfangsabschnitte 121e der Öffnungen 126 ist höher als in dem Fall, in dem die Oberflächenbehandlung an der gesamten äußeren Oberfläche 124 der Basis 121 durchgeführt wird. Selbst wenn von einer Schwingungsquelle, z. B. dem Abgaskrümmer 12, Schwingungen auf die Basis 121 der Isolierung 120 übertragen werden, bilden sich am äußeren Randabschnitt 121c der Basis 121 und an den Umfangsabschnitten 121e der Öffnungen 126 weniger leicht Risse und dergleichen. Auf diese Weise kann die Lebensdauer der Basis 121 der Isolierung 120 gewährleistet werden.
In dieser Ausführungsform ist das Material der Basis 121 der Isolierung 120 Aluminium oder eine Aluminiumlegierung und erfolgt die an der äußeren Oberfläche 124 der Basis 121 durchzuführende Oberflächenbehandlung durch Eloxieren, wodurch sich an der äußeren Oberfläche 124 der Basis 121 die ersten Bereiche 124a, die eine hohe Verformbarkeit aufweisen, und der zweite Bereich 124b, der eine hohe Festigkeit aufweist, problemlos ausbilden lassen. Darüber hinaus lassen sich die ersten Bereiche 124a, die eine hohe Verformbarkeit aufweisen, und der zweite Bereich 124b, der eine hohe Festigkeit aufweist, durch eine einfache Maßnahme, z. B. durch ein teilweises Maskieren der äußeren Oberfläche 124 der Basis 121 vor dem Eloxieren, an der äußeren Oberfläche 124 der Basis 121 ohne weiteres ausbilden.
Obwohl die obige Beschreibung einen Fall betrifft, in dem in der Basis 121 der Isolierung 120 die Öffnungen 126 vorgesehen ist, genügt es, die Oberflächenbehandlung zur Erhöhung der Festigkeit nur am äußeren Randabschnitt der Basis zu unterlassen, wenn in der Basis keine Öffnung vorgesehen ist. Dann entspricht nur der äußere Randabschnitt der Basis dem oben erwähnten ersten Bereich. In diesem Fall genügt es, nur den äußeren Randabschnitt der Basis vor der Oberflächenbehandlung zu maskieren.
Des Weiteren kann die Oberflächenbehandlung zur Erhöhung der Festigkeit durch ein anderes Härteverfahren als durch ein Eloxalverfahren erfolgen. Auch in diesem Fall genügt es, die ersten Bereiche 124a der äußeren Oberfläche 124 der Basis 121 vor dem Härten zu maskieren.
Obwohl obige Ausführungen ein Beispiel darstellen, in dem in den besonderen Bereichen der äußeren Oberfläche 124 der Basis 121 der Isolierung 120 keine Oberflächenbehandlung zur Erhöhung der Festigkeit durchgeführt wird, ist es auch möglich, die Durchführung der Oberflächenbehandlung zur Erhöhung der Festigkeit nicht nur in den besonderen Bereichen der äußeren Oberfläche 124 der Basis 121 sondern auch in besonderen Bereichen der inneren Oberfläche 123 der Basis 121 zu unterlassen. Im Besonderen genügt es, die durch das Eloxalverfahren erhaltene Oberflächendeckschicht in denjenigen Bereichen 123a der inneren Oberfläche 123 der Basis 121 zu unterlassen, die hinter den ersten Bereichen 124a der äußeren Oberfläche 124 liegen, wie es in 12 und 13 gezeigt ist. Dann genügt es, die durch das Eloxalverfahren erhaltene gehärtete Oberflächenschicht 125 in dem Bereich 123b der inneren Oberfläche 123 der Basis 121 vorzusehen, der hinter dem zweiten Bereich 124b der äußeren Oberfläche 124 liegt. In diesem Fall genügt es, die Oberflächen der besonderen Bereiche 123a und 124a der beiden Oberflächen 123 und 124 der Basis 121 der Isolierung 120 vor dem an den beiden Oberflächen 123 und 124 der Basis 121 durchzuführenden Eloxalvefahren zu maskieren.
Im Fall dieser Abwandlung wird ebenso wie im Fall der oben beschriebenen Ausführungsform der Effekt der Gewährleistung der Lebensdauer der Basis 121 der Isolierung 120 erhalten. Da in diesem Fall die Elastizität des äußeren Randabschnitts 121c der Basis 121 und der Umfangsabschnitte 121e der Öffnungen 126 höher ist als im Fall der oben beschriebenen Ausführungsform, lässt sich eine größere Lebensdauer der Basis 121 der Isolierung 120 erreichen.
– Weitere Ausführungsformen –
Die Erfindung ist in keine Weise nur die oben beschriebene erste und zweite Ausführungsform beschränkt. Vielmehr sind sämtliche Abwandlungen und Anwendungen innerhalb des Schutzbereichs der Ansprüche und Äquivalenzbereichs möglich.

(1) Die Erfindung ist gleichermaßen anwendbar auf eine Konfiguration, bei der die erste und zweite Ausführungsform zusammengefasst sind. Bei dieser Konfiguration wird in Teilbereichen der äußeren Oberfläche der Basis der Isolierung keine Oberflächenbehandlung zur Erhöhung der Wärmestrahlungsrate und Festigkeit durchgeführt, während im restlichen Bereich die Oberflächenbehandlung zur Erhöhung der Wärmestrahlungsrate und Festigkeit durchgeführt wird. Die Teilbereiche der äußeren Oberfläche der Basis enthalten den Bereich gegenüber von Peripheriekomponenten, den äußeren Randabschnitt der Basis und die Umfangsabschnitte der Öffnungen der Basis. In diesem Fall ist das Material der Basis der Isolierung vorzugsweise Aluminium oder eine Aluminiumlegierung und handelt es sich bei der an der äußeren Oberfläche der Basis durchgeführten Oberflächenbehandlung um ein Schwarz-Eloxalverfahren.
(2) Obwohl oben ein Fall beschrieben wurde, in dem die Isolierung aus nur einer Basis gebildet ist, ist die Erfindung gleichermaßen anwendbar auf eine Isolierung mit einer Vielzahl von Basen. Die Isolierung kann beispielsweise aus zwei laminierten Basen gebildet sein. In diesem Fall kann eine Konfiguration verwendet werden, bei der im Luftspalt zwischen den beiden laminierten Basen ein Element zur Schalldämpfung, ein Element zur Schwingungsdämpfung oder dergleichen angeordnet ist. Zu beachten gilt, dass im Fall einer Isolierung mit einer Vielzahl von Basen die äußere Oberfläche der Basis eine Oberfläche auf der Seite meint, die nicht dem Abgaskrümmer gegenüberliegt, in anderen Worten eine Oberfläche auf der äußersten Außenseite der Basis. Des Weiteren meint die innere Oberfläche der Basis eine Oberfläche auf der Seite gegenüber einem Abgaskrümmer, in anderen Worten, die Oberfläche auf der innersten Innenseite der Basis. Des Weiteren ist die Erfindung auch anwendbar auf eine Isolierung, bei der an einer Basis ein Prozess, z. B. eine Riffelung oder Wellung, durchgeführt wurde.
(3) Obwohl die obige Ausführungsform ein Beispiel ist, bei dem die Erfindung auf eine Isolierung angewendet wird, die die Oberseite des Abgaskrümmers abdeckt, ist die Erfindung gleichermaßen anwendbar auf eine Isolierung, die andere Abschnitte des Abgaskrümmers abdeckt. Des Weiteren ist die Erfindung auch anwendbar auf eine Isolierung, die den Abgaskrümmer im Wesentlichen vollständig abdeckt. Die Erfindung ist des Weiteren anwendbar auf eine Isolierung, die so gestaltet ist, dass sie in eine Vielzahl von Abschnitten unterteilt ist. Beispielsweise kann die Isolierung so gestaltet sein, dass sie in einen Abschnitt, der die Oberseite des Abgaskrümmers abdeckt, und einen Abschnitt, der die Unterseite des Abgaskrümmers abdeckt, unterteilt ist. In diesem Fall ist die Erfindung auf jeden Abschnitt der unterteilten Isolierung anwendbar.
(4) Obwohl die obige Ausführungsform ein Beispiel ist, bei dem die Erfindung auf eine Isolierung angewendet wird, die den Abgaskrümmer abdeckt, ist die Erfindung gleichermaßen anwendbar auf eine Isolierung, die eine andere Komponente der Abgasanlage des Verbrennungsmotors als den Abgaskrümmer abdeckt. Beispiele für derartige Komponenten der Abgasanlage des Verbrennungsmotors sind ein Abgasrohr, ein Katalysator, ein Schalldämpfer und dergleichen.

Gewerbliche Anwendbarkeit
Die Erfindung findet Anwendung auf eine Isolierung, die in einem Abstand einer Komponente der Abgasanlage eines Verbrennungsmotors gegenüberliegend angeordnet ist.

Claims

Isolierung, die in einem Abstand gegenüber einer Komponente einer Abgasanlage angeordnet ist, mit: einer wärmebeständigen Metallbasis, wobei in einem Teilbereich einer äußeren Oberfläche der Basis, die auf einer von der Komponente der Abgasanlage abgewandten Seite liegt, keine durch eine Oberflächenbehandlung erhaltene Oberflächendeckschicht vorgesehen ist, während im restlichen Bereich eine durch eine Oberflächenbehandlung erhaltene Oberflächendeckschicht vorgesehen ist.
Isolierung nach Anspruch 1, wobei der Teilbereich vor der Oberflächenbehandlung maskiert wurde.
Isolierung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Oberflächenbehandlung eine Oberflächenbehandlung zur Erhöhung der Wärmestrahlungsrate ist, und der Teilbereich einen Bereich gegenüber einer in der Nähe der äußeren Oberfläche der Basis angeordneten Peripheriekomponente enthält.
Isolierung nach Anspruch 3, wobei die Basis aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, und es sich bei der Oberflächenbehandlung um ein Schwarz-Eloxalverfahren handelt.
Isolierung nach Anspruch 3 oder 4, wobei in einem hinter dem Teilbereich der äußeren Oberfläche liegenden Bereich einer inneren Oberfläche der Basis, die auf einer der Komponente der Abgasanlage gegenüberliegenden Seite liegt, eine durch die Oberflächenbehandlung erhaltene Oberflächendeckschicht fehlt, und in einem hinter dem restlichen Bereich der äußeren Oberfläche liegenden Bereich der inneren Oberfläche eine durch die Oberflächenbehandlung erhaltene Oberflächendeckschicht vorgesehen ist.
Isolierung nach Anspruch 1 oder 2, wobei es sich bei der Oberflächenbehandlung um ein Härten zur Erhöhung der Festigkeit handelt, und der Teilbereich einen äußeren Randabschnitt der Basis enthält.
Isolierung nach Anspruch 6, wobei für den Fall, dass in der Basis eine Öffnung ausgebildet ist, der Teilbereich des Weiteren einen Umfangsabschnitt der Öffnung enthält.
Isolierung nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Basis aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, und das Härten durch ein Eloxalverfahren erfolgt.
Isolierung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei in einem hinter dem Teilbereich der äußeren Oberfläche liegenden Bereich einer inneren Oberfläche der Basis, die auf einer der Komponente der Abgasanlage gegenüberliegenden Seite liegt, eine durch die Oberflächenbehandlung erhaltene Oberflächendeckschicht fehlt, und in einem hinter dem restlichen Bereich der äußeren Oberfläche liegenden Bereich der inneren Oberfläche eine durch die Oberflächenbehandlung erhaltene Oberflächendeckschicht vorgesehen ist.
Isolierung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Oberflächenbehandlung eine Oberflächenbehandlung zur Erhöhung der Wärmestrahlungsrate und Festigkeit ist, und der Teilbereich einen Bereich gegenüber einer in der Nähe der äußeren Oberfläche der Basis angeordneten Peripheriekomponente, einen äußeren Randabschnitt der Basis und einen Umfangsabschnitt einer in der Basis vorgesehenen Öffnung enthält.
Isolierung nach Anspruch 10, wobei die Basis aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, und es sich bei der Oberflächenbehandlung um ein Schwarz-Eloxalverfahren handelt.