JP2010242538A

JP2010242538A - 内燃機関用インシュレータ及びその製造方法

Info

Publication number: JP2010242538A
Application number: JP2009089706A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Sato; 伸一佐藤
Original assignee: Ishikawa Gasket Co Ltd
Current assignee: Ishikawa Gasket Co Ltd
Priority date: 2009-04-02
Filing date: 2009-04-02
Publication date: 2010-10-28

Abstract

【課題】内燃機関からの受熱や内燃機関の周辺への放熱を制御できて、内燃機関用インシュレータを構成する金属部材の温度上昇を抑制することができる金属製の内燃機関用インシュレータ及びその製造方法を提供する。
【解決手段】車両搭載の内燃機関の一部又は全部を覆う金属製の内燃機関用インシュレータ１、１Ａ、１Ｂにおいて、前記内燃機関インシュレータ１、１Ａ、１Ｂを構成する金属板材２の少なくとも一方の表面２ａ、２ｂの一部又は全部を、ＪＩＳ規格Ｂ０６０１（２００１）の面粗度で、中心線平均粗さ（Ｒａ）が、１μｍ〜５μｍの範囲にある粗い面に形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両搭載の内燃機関の一部又は全部を覆って遮熱と防音・防振を行う内燃機関用インシュレータ及びその製造方法に関する。

車両搭載の内燃機関においては、燃料がシリンダ内で燃焼することにより発生する熱や、燃料の燃焼際やピストンやクランクの運動によって生じる音や振動が、内燃機関の制御装置やエンジンルーム内の他の装置等に悪影響を及ぼさないように、遮熱と防音・防振のためのインシュレータが設けられている。この内燃機関用インシュレータは、耐熱性を考慮して金属製とされることが多い。

この内燃機関用インシュレータの一つとして、防音、遮熱、耐久性に優れた防音遮熱板のために、成形した金属基板と、この金属基板の表面に設けた、アルミナ、シリカ−アルミナ、ガラス、ロックウール等の無機質繊維で形成された無機吸音材と、この無機吸音材の表面に配置された金網と、この金網の上に部分的に配置された金属補強板とからなる立体形状の防音遮熱板が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

しかしながら、この金属製の内燃機関用インシュレータは、金属基板、金網、金属補強板を用いて製造されており、しかも、これらの金属表面が平滑面に形成されているために、内部で熱伝達が良い割に、外部への熱伝達が少ない。そのため、この金属製の内燃機関用インシュレータは、エンジンから熱を受けて、温度上昇し易く、エンジン周囲への熱の遮熱性に問題がある。

特開平０７−２７７８１１号公報

本発明は、上記の状況を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、エンジンからの受熱やエンジン格納部周辺への放熱を制御できて、温度上昇を抑制することができる金属製の内燃機関用インシュレータ及びその製造方法を提供することにある。

上記の目的を達成するための本発明に係る内燃機関用インシュレータは、車両搭載の内燃機関の一部又は全部を覆う内燃機関用インシュレータにおいて、前記内燃機関インシュレータを構成する基材の少なくとも一方の表面の一部又は全部を、ＪＩＳ規格Ｂ０６０１（２００１）の面粗度で、中心線平均粗さ（Ｒａ）が、１μｍ〜５μｍの範囲にある粗い面に形成して構成する。

この中心線平均粗さ（Ｒａ）は、断面曲線を中心線から折り返し、折り返した図での中心線に対する山の部分（基の断面曲線の山の部分と、基の断面曲線の谷が折り返されてできた山の部分）の面積を長さで割った値で、一般的には中心線平均あらさ測定器で目盛りから直読される値である。なお、傷とみなされる並外れて高い山や谷は除外して求める。

この粗い面の凹凸により熱放射の面積が著しく増加するので、熱放射による熱伝熱が増加し、基材の温度上昇を抑制することができる。しかも、粗い面の凹凸により熱放射方向を分散できるので、この基材に対面する部分の温度上昇も抑制でき、遮熱効果も促進できる。

放熱面積が著しく増加するので、熱放射による熱伝熱を増加することができるので、基材の温度上昇を抑制することができる。しかも、熱放射方向を分散できるので、この基材に対面する部分の温度上昇も抑制でき、遮熱効果も促進できる。

この粗い面は、粗い程度が中心線平均粗さ（Ｒａ）で、１μｍよりも小さい凹凸による放射面積が小さくなるため熱放射の効果が少なくなり、５μｍよりも大きいと加工が難しく、また、熱放射の効果も少なくなる。

上記の内燃機関用インシュレータにおいて、前記基材を金属部材で構成する。この構成により、熱伝導率の高い金属部材で基材が構成されるため、基材内における熱伝達が迅速に行われるため、粗い面による受熱と熱放射の効率が著しく良くなる。また、プレス加工などにより容易に内燃機関用インシュレータを製造できるようになる。

上記の内燃機関用インシュレータにおいて、前記粗い面を内燃機関と反対側の表面に形成して構成する。この構成により、温度が比較的高い内燃機関側から受けた熱を、周囲の温度が比較的低い反対側で熱放射により放出できるので、効率よく、金属板材の温度上昇を抑制することができる。

上記の内燃機関用インシュレータにおいて、前記粗い面の面粗度を基材の場所によって変化させて形成する。この構成により、粗い面を一部に設けたり、場所によって面粗度を変更することにより、粗い面を内燃機関と反対側に設けた場合には、熱放射の量の多い所と少ない所とを選択して設けることができ、エンジン格納部分の温度分布と、エンジンからの放射熱を避けたい機器の配置などを考慮した熱放射が可能となる。また、この粗い面を内燃機関側の表面に設けた場合には、放射伝熱で受熱する量の多い所と少ない所を選択して設けることができ、エンジンの温度分布と、エンジンからの放射熱を特に受けたい部分、言い換えれば、冷却を促進したいエンジンの部分などを考慮した受熱が可能となる。

上記の目的を達成するための内燃機関用インシュレータの製造方法において、ブラスト処理により前記粗い面を形成して製造する。この製造方法によれば、基材の表面の酸化物や汚れを除去するための、アルミナ、炭化ケイ素、ガラスなどの粒子を圧縮空気流れなどにより高速飛行させて、基材に吹き付けて表面を粗面化する処理であるブラスト処理という非常に簡単な加工方法で粗い面を形成できるので、容易に上記の内燃機関用インシュレータを製造することができる。

本発明の内燃機関用インシュレータによれば、内燃機関インシュレータを構成する金属板材等の基材の表面を粗い面で形成したので、その凹凸により熱放射の面積が著しく増加する。これにより、熱放射による熱伝熱が増加し、基材の温度上昇を抑制することができる。しかも、粗い面の凹凸により熱放射方向を分散できるので、この基材に対面する部分の温度上昇も抑制でき、遮熱効果も促進できる。

その結果、内燃機関用インシュレータを薄く形成できるようになり、内燃機関用インシュレータにおける断熱性の向上と軽量化とコストダウンと軽量化による振動の低減を図ることができる。

本発明の第１の実施の形態の内燃機関用インシュレータを示す部分断面図である。本発明の第２の実施の形態の内燃機関用インシュレータを示す部分断面図である。本発明の第３の実施の形態の内燃機関用インシュレータを示す部分断面図である。

次に、図面を参照して本発明に係る内燃機関用インシュレータ及びその製造方法の実施の形態について説明する。なお、図１〜図３は、内燃機関用インシュレータ１の断面の一部を示す模式的な部分拡大図であり、説明のために、粗い面の凹凸の比率等は実際とは別に誇張して示してある。

本発明に係る第１〜第３の実施の形態の内燃機関用インシュレータ１、１Ａ、１Ｂは、エンジン（内燃機関）の排気マニホールドやＥＧＲ通路やターボチャージャや排気管等のエンジン本体の一部又は全部を覆うインシュレータとして形成される。

この内燃機関用インシュレータ１、１Ａ、１Ｂは、図１〜図３に示すように、金属板材（基材）２の少なくとも一方の表面２ａ、２ｂの一部又は全部を、ＪＩＳ規格Ｂ０６０１（２００１）の面粗度で、中心線平均粗さ（Ｒａ）が、１μｍ〜５μｍの範囲にある粗い面に形成して構成する。

この金属板材２としては、比重の小さいアルミニウム又はアルミニウム合金を使用して、軽量化を図る。あるいは、強度が要求される場合には、薄いアルミメッキ鋼板を使用する。また、粗い面は金属等の表面処理に使用されるブラスト処理により容易に形成できる。

この内燃機関用インシュレータ１、１Ａ、１Ｂは、金属板材２をプレス加工などにより成形し、この成形後の金属板材２の表面にブラスト処理することで容易に製造することができる。あるいは、金属板材２の表面にブラスト処理した後に、プレス加工などにより成形して内燃機関用インシュレータ１、１Ａ、１Ｂを製造する。

図１に示すように、第１の実施の形態の内燃機関用インシュレータ１では、金属板材２のエンジンと反対側の表面２ａに、放射熱伝達に優れた効果を上げる粗い面を設けて構成する。この場合には、温度が比較的高いエンジン側から受けた熱を、周囲の温度が比較的低いエンジンと反対側に熱放射により放出できる。

従って、エンジンから受けた熱を放射伝熱の方向を分散して放熱することができるので、内燃機関用インシュレータ１による放熱効果を著しく向上することができる。その結果、金属板材２の温度上昇を抑制でき、金属製の内燃機関用インシュレータ１をより高い温度まで使用できるようになる。

特に、粗い面を一部に設けたり、場所によって面粗度を変更したりすると、内燃機関用インシュレータ１の表面に熱放射の量の多い所と、熱放射の量の少ない所とを選択して設けることができる。従って、エンジン周囲の温度分布、即ち、エンジン格納部分の温度分布と、エンジンからの放射熱を避けたい機器の配置などを考慮した熱放射が可能となる。なお、熱は熱伝導率が高い金属部材２内を熱伝導で迅速に伝達されるため、金属部材２における温度差は少なくなる。

また、図２に示すような、第２の実施の形態の内燃機関用インシュレータ１Ａでは、粗い面をエンジン側の表面２ｂに形成する。この場合には、温度が比較的高いエンジン側から受ける熱を、粗い面で放射伝熱により効率よく吸収できるので、エンジン側の高温部分に対する冷却効果が高くなる。

この場合でも、粗い面を一部に設けたり、場所によって面粗度を変更したりすることにより、エンジンの温度分布と、エンジンからの放射熱を特に受けたい部分、言い換えれば、冷却を促進したいエンジンの部分などを考慮した受熱が可能となる。

また、図３に示すような、第３の実施の形態の内燃機関用インシュレータ１Ｂでは、粗い面を金属部材２の両側の表面２ａ、２ｂに形成する。この場合には、第１の実施の形態の内燃機関用インシュレータ１と第２の実施の形態の内燃機関用インシュレータ１Ａの両方の機能を兼ねそろえた構成となり、エンジンからの放射伝熱による受熱と放射伝熱による熱放射の両方を促進できる。更に、粗い面を一部に設けたり、場所によって面粗度を変更したりすることにより、金属部材２の場所による受熱量や放熱量を制御できる。

この第１〜第３の実施の形態の内燃機関用インシュレータ１、１Ａ、１Ｂの構成によれば、耐熱性に優れた金属板材２に、内燃機関から受けた熱を効率よく熱放射できる粗い面を設けたので、内燃機関用インシュレータ１、１Ａ、１Ｂの熱伝達の制御ができる。また、上記の製造方法によれば、上記の実施の形態の内燃機関用インシュレータ１、１Ａ、１Ｂを容易に製造できる。

本発明の内燃機関用インシュレータによれば、内燃機関インシュレータを構成する金属板材等の基材の表面を粗い面で形成したので、その凹凸により熱放射の面積が著しく増加する。これにより、熱放射による熱伝熱が増加し、基材の温度上昇を抑制することができ、しかも、粗い面の凹凸により熱放射方向を分散できるので、この基材に対面する部分の温度上昇も抑制でき、遮熱効果も促進できる。

その結果、内燃機関用インシュレータを薄く形成できるようになり、内燃機関用インシュレータにおける断熱性の向上と軽量化とコストダウンと軽量化による振動の低減を図ることができるので、自動車搭載等の内燃機関の内燃機関用インシュレータとして利用できる。

１、１Ａ、１Ｂ内燃機関用インシュレータ
２金属板材
２ａエンジン（内燃機関）と反対側の表面
２ｂエンジン（内燃機関）側の表面

Claims

車両搭載の内燃機関の一部又は全部を覆う内燃機関用インシュレータにおいて、前記内燃機関用インシュレータを構成する基材の少なくとも一方の表面の一部又は全部を、ＪＩＳ規格Ｂ０６０１（２００１）の面粗度で、中心線平均粗さ（Ｒａ）が、１μｍ〜５μｍの範囲にある粗い面に形成したことを特徴とする内燃機関用インシュレータ。
前記基材を金属部材で構成することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用インシュレータ。
前記粗い面を内燃機関と反対側の表面に形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関用インシュレータ。
前記粗い面の面粗度を基材の場所によって変化させて形成したことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の内燃機関用インシュレータ。
請求項１、２、３又は４に記載の内燃機関用インシュレータを、ブラスト処理により前記粗い面を形成して製造することを特徴とする内燃機関用インシュレータの製造方法。