(57)【要約】【課題】熱膨張と熱収縮の繰り返しによる遮熱板の損傷を抑制できる遮熱板を提供する。【解決手段】放熱部材１０に取り付けられる遮熱板１００であって、放熱部材１０の複数の取付部１１にそれぞれ固定される複数の固定部１０１と、複数の固定部１０１の間に位置され、固定部１０１に対し放熱部材側または反放熱部材側に突出される突出部１０２と、を備え、突出部１０２は、最大突出部１０２ｔを形成する頂面部１１０と、固定部１０１及び頂面部１１０を連結する斜面部１２０と、を有し、斜面部１２０は、Ｓ字状の断面形状を有する。を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放熱部材に取り付けられる遮熱板であって、
前記放熱部材の複数の取付部にそれぞれ固定される複数の固定部と、
複数の前記固定部の間に位置され、前記固定部に対し放熱部材側または反放熱部材側に突出される突出部と、を備え、
前記突出部は、
最大突出部を形成する頂面部と、
前記固定部及び前記頂面部を連結する斜面部と、を有し、
前記斜面部は、Ｓ字状の断面形状を有する
ことを特徴とする遮熱板。
【請求項２】
前記斜面部は、前記固定部から連続して延びる裾側斜面部と、前記頂面部から連続して延び前記裾側斜面部に接続する頂側斜面部と、を有し、
前記裾側斜面部と前記頂側斜面部は、それぞれ円弧状の断面形状を有して互いに接線状に接続される
請求項１に記載の遮熱板。
【請求項３】
前記頂面部は、直線状または円弧状の断面形状を有する
請求項１または２に記載の遮熱板。
【請求項４】
前記頂面部は、円弧状の断面形状を有し、
前記頂面部の曲率半径は、前記頂側斜面部の曲率半径以上の大きさである
請求項１または２に記載の遮熱板。
【請求項５】
前記放熱部材は、内燃機関の排気ダクトである
請求項１〜４の何れか一項に記載の遮熱板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放熱部材に取り付けられる遮熱板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、放熱部材に取り付けられる遮熱板は、放熱部材の複数（例えば２つ）の取付部にそれぞれ固定される複数（例えば２つ）の固定部を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１８９３５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の遮熱板においては、放熱部材が熱膨張することによって、複数の固定部の間の部分に引張荷重が生じる。遮熱板の当該部分が直線状の断面形状からなる場合には、引張荷重によって遮熱板が損傷する虞がある。よって、当該部分に突出部を設け、突出部の伸展によって引張荷重が吸収される。
【０００５】
しかし、突出部を角張った屈曲形状としてしまうと、実質的に屈曲部の伸展のみによって引張荷重が吸収される。そのため、熱膨張と熱収縮が繰り返されることで、この屈曲部が伸展と屈曲を繰り返し、損傷する可能性がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決して、熱膨張と熱収縮の繰り返しによる遮熱板の損傷を抑制できる遮熱板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によれば、放熱部材に取り付けられる遮熱板であって、前記放熱部材の複数の取付部にそれぞれ固定される複数の固定部と、複数の前記固定部の間に位置され、前記固定部に対し放熱部材側または反放熱部材側に突出される突出部と、を備え、前記突出部は、最大突出部を形成する頂面部と、前記固定部及び前記頂面部を連結する斜面部と、を有し、前記斜面部は、Ｓ字状の断面形状を有する遮熱板が提供される。
【０００８】
また、前記斜面部は、前記固定部から連続して延びる裾側斜面部と、前記頂面部から連続して延び前記裾側斜面部に接続する頂側斜面部と、を有し、前記裾側斜面部と前記頂側斜面部は、それぞれ円弧状の断面形状を有して互いに接線状に接続されることが好ましい。
【０００９】
また、前記頂面部は、直線状または円弧状の断面形状を有することが好ましい。
【００１０】
また、前記頂面部は、円弧状の断面形状を有し、前記頂面部の曲率半径は、前記頂側斜面部の曲率半径以上の大きさであることが好ましい。
【００１１】
また、前記放熱部材は、内燃機関の排気ダクトであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、熱膨張と熱収縮の繰り返しによる遮熱板の損傷を抑制できる遮熱板を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】遮熱板及び放熱部材を含む全体構成の概略図である。
【図２】遮熱板及び放熱部材の概略を示す断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図４】斜面部の断面形状を模式的に表した図である。
【図５】比較例に係る遮熱板の作用を示す断面図である。
【図６】本実施形態に係る遮熱板の作用を示す断面図である。
【図７】変形例に係る遮熱板及び放熱部材の概略を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を添付図面に沿って説明する。なお、図中に示す各方向は、説明の便宜上定められたものに過ぎないものとする。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態に係る遮熱板１００を含む全体構成の概略図である。また、図２は、遮熱板１００及び放熱部材としての排気ダクト１０の概略を示す断面図であり、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。なお、図中に示す矢印Ｇは、内燃機関１の排気の流れを表すものとする。
【００１６】
図１に示すように、遮熱板１００は、内燃機関１の排気ダクト１０に取り付けられる。
【００１７】
内燃機関１は、図示しない車両に搭載された多気筒の圧縮着火式内燃機関、すなわちディーゼルエンジンである。但し、内燃機関１の種類、形式等は任意であって良い。内燃機関１は、排気マニホールド２からの排気を過給するターボチャージャ３を有する。
【００１８】
排気ダクト１０は、円筒状の管部材からなり、ターボチャージャ３のタービン３ａと、タービン３ａの下流に位置する排気管４とを接続する。
【００１９】
より詳しくは、排気ダクト１０は、鋳鉄等の金属材料からなり、タービン３ａから流入する排気によって加熱され、外周面部１０ａから放熱する。
【００２０】
また、排気ダクト１０は、上側の外周面部１０ａに、遮熱板１００を取り付ける２つの取付部１１ａ，１１ｂを有する。具体的には、排気ダクト１０には、第１取付部１１ａ及び第２取付部１１ｂが軸方向に互いに離間して設けられる。なお、本実施形態においては、第１取付部１１ａ側を前方、第２取付部１１ｂ側を後方とする。
【００２１】
図２に示すように、取付部１１ａ，１１ｂは、それぞれネジ孔１２を有するボスからなり、排気ダクト１０の外周面部１０ａに一体的に形成される。また、取付部１１ａ，１１ｂは、外周面部１０ａに対してそれぞれ一定の高さで形成される。
【００２２】
排気ダクト１０の上方には、排気ダクト１０の放熱から遮熱板１００によって遮熱されるワイヤーハーネス２０が配置されている。但し、遮熱される対象は、任意であって良い。
【００２３】
図２及び図３に示すように、遮熱板１００は、半円筒状に形成され、排気ダクト１０の上方を覆うように、前後方向に延びて配置される。図示しないが、遮熱板１００は、ステンレス等の金属製の２枚の板で断熱材（例えば、グラスウール）を狭持して構成される。但し、遮熱板１００は、金属製の一枚の板で構成されていても良い。
【００２４】
図２に示すように、遮熱板１００は、排気ダクト１０の２つの取付部１１ａ，１１ｂにそれぞれ固定される２つの固定部１０１ａ，１０１ｂを備える。具体的には、第１取付部１１ａに固定される第１固定部１０１ａと、第２取付部１１ｂに固定される第２固定部１０１ｂとが、遮熱板１００の長手方向（前後方向）に互いに離間して配置される。第１固定部１０１ａは、図中のａ１から前方の部分を指し、第２固定部１０１ｂは、ａ２から後方の部分を指す。
【００２５】
また、遮熱板１００は、２つの固定部１０１ａ，１０１ｂの間に位置され、固定部１０１ａ，１０１ｂに対し排気ダクト１０から離れる方向（即ち、反放熱部材側）に突出される突出部１０２を備える。
【００２６】
より詳しくは、固定部１０１ａ，１０１ｂは、それぞれ挿通孔ｈを有しており、ボルト１３が上方から挿通孔ｈに挿入されて、取付部１１ａ，１１ｂにネジ止め固定される。また、固定部１０１ａ，１０１ｂは、それぞれ排気ダクト１０の外周面部１０ａに対して平行になるように固定される。なお、固定部１０１ａ，１０１ｂは、それぞれ遮熱板１００の周方向の中間部分（図３を参照）に配置される。
【００２７】
突出部１０２は、最大突出部１０２ｔを形成する頂面部１１０と、固定部１０１ａ，１０１ｂ及び頂面部１１０を連結する斜面部１２０と、を有する。頂面部１１０は、図２中のｃ１からｃ２の区間を指す。また、斜面部１２０は、ａ１からｃ１の区間、及び、ａ２からｃ２の区間のそれぞれを指す。
【００２８】
頂面部１１０は、直線状の断面形状を有する。また、頂面部１１０は、排気ダクト１０の外周面部１０ａに対して平行になるように形成される。
【００２９】
斜面部１２０は、第１固定部１０１ａ側と第２固定部１０１ｂ側に、前後対称に２つ形成される。ここでは、主に、第１固定部１０１ａ側の斜面部１２０ａについて詳述し、第２固定部１０１ｂ側の斜面部１２０ｂについては説明を省略する。
【００３０】
本実施形態において、斜面部１２０ａは、Ｓ字状の断面形状を有する。
【００３１】
具体的には、斜面部１２０ａは、第１固定部１０１ａから連続して延びる裾側斜面部１２１ａと、頂面部１１０から連続して延び裾側斜面部１２１ａに接続する頂側斜面部１２２ａと、を有する。裾側斜面部１２１ａは、図２中のａ１からｂ１の区間を指し、頂側斜面部１２２ａは、ｂ１からｃ１の区間を指す。なお、第２固定部１０１ｂ側では、裾側斜面部１２１ｂは、ａ２からｂ２の区間を指し、頂側斜面部１２２ｂは、ｂ２からｃ２の区間を指す。
【００３２】
図４は、第１固定部１０１ａ側の斜面部１２０ａの断面形状を模式的に表した図である。
【００３３】
図４に示すように、裾側斜面部１２１ａと頂側斜面部１２２ａは、それぞれ円弧状の断面形状を有する。
【００３４】
ここで、図中、符号Ｒ１は、裾側斜面部１２１ａの曲率半径を表し、符号Ｒ２円は、頂側斜面部１２２ａの曲率半径を表す。また、符号Ｌは、裾側斜面部１２１ａと頂側斜面部１２２ａの共通接線を表す。
【００３５】
裾側斜面部１２１ａと頂側斜面部１２２ａは、曲率半径Ｒ１，Ｒ２を有する滑らかな円弧状に形成される。
【００３６】
また、裾側斜面部１２１ａと頂側斜面部１２２ａは、互いの曲率半径Ｒ１，Ｒ２の半径方向の中心が断面に対して反対側に配置されるように、互いに反対向きに湾曲して形成される。
【００３７】
より詳しくは、裾側斜面部１２１ａは、第１固定部１０１ａから連続して後方に延びると共に、上側（排気ダクト１０の半径方向外側）斜め後方に緩やかに湾曲される。また、頂側斜面部１２２ａは、裾側斜面部１２１ａに連続して延びると共に、緩やかに後方に湾曲されて頂面部１１０に接続される。
【００３８】
また、裾側斜面部１２１ａと頂側斜面部１２２ａは、互いに接線状に接続される。即ち、裾側斜面部１２１ａと頂側斜面部１２２ａは、接続点ｂ１で接続されるが、それぞれの曲率半径Ｒ１，Ｒ２によって表される仮想円Ｖ１，Ｖ２は、その一つの接続点ｂ１において互いに接し、共通接線Ｌを有する。従って、裾側斜面部１２１ａと頂側斜面部１２２ａは、接続点ｂ１において滑らかに連続して接続される。よって、裾側斜面部１２１ａと頂側斜面部１２２ａとの間には、断面直線状の部分が設けられない。
【００３９】
また同様に、裾側斜面部１２１ａは、接線状に第１固定部１０１ａに接続され、頂側斜面部１２２ａは、接線状に頂面部１１０に接続されている。即ち、これらの接続部分も、滑らかに湾曲状に接続される。
【００４０】
なお、裾側斜面部１２１ａと頂側斜面部１２２ａは、滑らかな円弧状の断面形状となるように、それぞれの区間ａ１〜ｂ１，ｂ１〜ｃ１の長さを所定値以上とする。例えば、これらの区間の長さは、それぞれ１０［ｍｍ］以上であることが望ましい。
【００４１】
次に、図２及び図４〜図６に基づいて、本実施形態の遮熱板１００の作用効果を説明する。図５は、比較例に係る遮熱板１００’の作用を示す断面図であり、図６は、本実施形態に係る遮熱板１００の作用を示す断面図である。なお、図５及び図６において、点線部分は、熱膨張したときの断面形状を示している。また、図６において、符号ａ１’〜ｃ１’，ａ２’〜ｃ２’は、熱膨張したときのａ１〜ｃ１，ａ２〜ｃ２の位置を表している。
【００４２】
先ず、図２において、放熱部材としての排気ダクト１０は、排気によって高温に加熱されることで熱膨張し、前後方向に長くなる。そのため、２つの取付部１１ａ，１１ｂは、前後方向に互いに離れるように変動する。
【００４３】
このとき、遮熱板１００においては、取付部１１ａ，１１ｂの変動によって、２つの固定部１０１ａ，１０１ｂが互いに離れる方向に引っ張られる。その結果、固定部１０１ａ，１０１ｂの間の部分（即ち、突出部１０２）に、前後方向の引張荷重が生じる。
【００４４】
ここで、図示しないが、仮に、２つの固定部１０１ａ，１０１ｂの間の部分に突出部１０２が設けられず、断面直線状の平面部が形成されている場合には、引張荷重によって平面部が破断する等、遮熱板が損傷する虞がある。
【００４５】
そのため、一般には、図５に示す遮熱板１００’のように、２つの固定部（不図示）の間の部分に突出部１０２’を設け、突出部１０２’の伸展によって引張荷重を吸収させている。
【００４６】
しかしながら、この比較例のように、突出部１０２’を角張った屈曲形状してしまうと、実質的に屈曲部（図５中のｚ１〜ｚ４の角張った折れ曲がり部分）の伸展（折れ曲がり角度の増大）のみによって引張荷重が吸収されることになる。そのため、排気ダクト１０の熱膨張と熱収縮が繰り返されることで、局所的に屈曲部ｚ１〜ｚ４で伸展と屈曲を繰り返され、その結果、屈曲部ｚ１〜ｚ４が破断する等の損傷が生じる虞がある。なお、損傷は、屈曲方向のインコーナー側で顕著な傾向にある。
【００４７】
これに対して、本実施形態の突出部１０２では、図２及び図４に示すように、斜面部１２０ａ，１２０ｂがＳ字状の断面形状を有する。即ち、裾側斜面部１２１ａ，１２１ｂ及び頂側斜面部１２２ａ，１２２ｂは、それぞれ断面円弧状に形成されている。そのため、図６に示すように、引張荷重が生じると、これらの円弧状の断面形状の全体が曲がるようになる。よって、これらの断面形状の全体で引張荷重を吸収できる。
【００４８】
従って、排気ダクト１０の熱膨張と熱収縮によって、斜面部１２０ａ，１２０ｂ（裾側斜面部１２１ａ，１２１ｂ及び頂側斜面部１２２ａ，１２２ｂ）の伸縮が繰り返されても、それらの一部のみが局所的に伸展、屈曲を繰り返すことなく、破断等の損傷が生じるのを抑制できる。
【００４９】
特に、本実施形態の裾側斜面部１２１ａ，１２１ｂ及び頂側斜面部１２２ａ，１２２ｂは、滑らかな円弧状の断面形状で形成されている。また、裾側斜面部１２１ａ，１２１ｂと頂側斜面部１２２ａ，１２２ｂとの間には、直線状の断面形状が設けられない。そのため、斜面部１２０ａ，１２０ｂ全体で引張荷重を効果的に分散させることが可能になる。
【００５０】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して実施することが可能である。
【００５１】
図示しないが、例えば、放熱部材の種類は、排気ダクト１０に限定されず、任意であって良い。また、遮熱板は、半円筒状の形状（図３を参照）に限定されず、例えば、円筒状や平板状の形状に突出部を設けたものであっても良い。
【００５２】
また、取付部及び固定部は、複数であれば３つ以上であっても良く、また、これらの形状や固定方法等も任意であって良い。
【００５３】
また、突出部は、固定部１０１ａ，１０１ｂに対し排気ダクト１０の方向（即ち、放熱部材側）に突出されていても良い。
【００５４】
更に、上述の基本実施形態は、以下のように変形することができる。なお、下記の説明において、上記の基本実施形態と同一の構成要素に同じ符号を用い、それらの詳細な説明は省略する。
【００５５】
（変形例）
図７は、変形例を示す遮熱板２００及び排気ダクト１０の断面図である。この変形例において、突出部２０２の頂面部２１０は、直線状ではなく円弧状の断面形状を有する。
【００５６】
より詳しくは、頂面部２１０の断面は、反放熱部材側に突出した円弧状に形成される。頂側斜面部１２２ａ，１２２ｂは、この断面円弧状の頂面部２１０から連続して延びる。そして、頂面部２１０は、頂側斜面部１２２ａ，１２２ｂに接線状に接続されている。
【００５７】
この変形例では、突出部２０２に引張荷重が生じると、斜面部１２０ａ，１２０ｂだけでなく、この頂面部２１０も前後方向に拡がって曲がるため、基本実施形態よりも引張荷重を吸収できる。
【００５８】
また、頂面部２１０の曲率半径は、頂側斜面部１２２ａ，１２２ｂの曲率半径以上の大きさである。このように、頂面部２１０が滑らかな円弧状の断面形状を有することで、引張荷重を更に効果的に分散させることができる。
【符号の説明】
【００５９】
１  内燃機関
１０  排気ダクト（放熱部材）
１１ａ，１１ｂ  取付部
１００  遮熱板
１０１ａ，１０１ｂ  固定部
１０２  突出部
１０２ｔ  最大突出部
１１０  頂面部
１２０ａ，１２０ｂ  斜面部
１２１ａ，１２１ｂ  裾側斜面部
１２２ａ，１２２ｂ  頂側斜面部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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