(57)【要約】      （修正有）【課題】取り付け部材による直接的取り付けによるも，その取り付け部に遮熱カバーの熱膨張及び収縮による歪みが発生する可能性が低いか，又は発生せず，しかも電蝕の心配が低いか，又はない，構造簡単な排気系部品の遮熱カバーを提供する。【解決手段】排気系部品Ｃに隣接して，それを覆って取り付けられる，排気系部品の遮熱カバー３において，所定の形状が付与される，無機繊維を含む布地織物１０と，この布地１０に含浸させた混合物１１よりなり，該混合物は無機バインダ，無機充填剤粒子及び水を含む。該混合物は，乾燥させて該布地１０に前記形状を保持するのに充分な剛性となる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気系部品（Ｃ）に隣接して，それを覆って取り付けられるように操作可能に適合された，排気系部品の遮熱カバーにおいて，
前記遮熱カバーが，所定の形状を付与される，無機繊維を含む布地（１０）と，
この布地（１０）に含浸させた混合物（１１）とよりなり，
前記混合物が，無機バインダ，無機充填剤粒子及び水を含み，
前記混合物が，乾燥されて前記布地（１０）の形状を保持するに充分な剛性となることを特徴とする，排気系部品の遮熱カバー。
【請求項２】
請求項１に記載の排気系部品の遮熱カバーにおいて，
前記布地（１０）には，多層に重ねた少なくとも一部分を設けたことを特徴とする，排気系部品の遮熱カバー。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の排気系部品の遮熱カバーにおいて，
前記無機充填剤粒子が，水の存在下で前記無機バインダと混合されると，前記無機バインダの大部分が前記布地（１０）の中に残るようにする任意の微粒子を含むことを特徴とする，排気系部品の遮熱カバー。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項に記載の排気系部品の遮熱カバーにおいて，
前記布地（１０）が，織物，ニット状布地又はこれらの両方のタイプの組合せであることを特徴とする，排気系部品の遮熱カバー。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載の排気系部品の遮熱カバーにおいて，
前記遮熱カバーが，約１％〜約３５％の範囲の無機バインダ粒子と，約５％〜約７５％の範囲の無機充填剤粒子と，約２５重量％〜約６５重量％の範囲の前記布地の無機繊維とを含み，各百分率が乾燥重量基準であることを特徴とする，排気系部品の遮熱カバー。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか一項に記載の排気系部品の遮熱カバーにおいて，
前記排気系部品（Ｃ）に隣接して前記遮熱カバーを取り付けるために使用される少なくとも一つの取り付け部材（８）をさらに含むことを特徴とする，排気系部品の遮熱カバー。
【請求項７】
排気系部品（Ｃ）と，この排気系部品（Ｃ）に隣接して，それを覆って取り付けられる請求項１〜６の何れか一項に記載の遮熱カバーとを含むことを特徴とする排気系。
【請求項８】
請求項１〜６の何れ一項に記載の遮熱カバーの製造方法において，
前記混合物（１１）を含浸させた布地（１０）を少なくとも一つの金型（１５，１６）により前記所定形状に成形する工程と，前記少なくとも一つの金型（１５，１６）を加熱して前記混合物（１１）を乾燥して，前記布地（１０）の形状を保持するに充分な剛性とする工程とを実行することを特徴とする，排気系部品の遮熱カバーの製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載の排気系部品の遮熱カバーの製造方法において，
前記金型（１５，１６）と前記織物（１０）との間に，前記混合物（１１）が付着し難い離型手段（１９）を介在させることを特徴とする，排気系部品の遮熱カバーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，排気系部品の遮熱カバーに関する。遮熱カバーは，多くの場合，排気系部品に，それを覆って取り付け部材により取り付けられる。遮熱カバーは，内燃機関の高温となる排気系部品の熱害を防ぐべく使用することができる。本発明は，その遮熱カバーの製造方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
かゝる排気系部品の遮熱カバーは，下記特許文献１に開示されているように既に知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１５６３７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示される排気系部品の遮熱カバーは，熱膨張係数が比較的大きいアルミニウム板よりなっている。したがって，そのものでは，遮熱カバーの熱膨張及び収縮による歪みが遮熱カバーの取り付け部に発生してその耐久性を損じることがないように，遮熱カバーと取り付け部材との間に金属製の緩衝材を介装しているので，取り付け部材周りの構造が複雑となる上，取り付け部材周りでは，異種金属による電蝕の対策も必要となる。
【０００５】
本発明は，一つには，かゝる事情に鑑みてなされたものである。本発明は，以下の利点，即ち構造が簡単であること，取り付け部材による直接的取り付けによるも，その取り付け部に遮熱カバーの熱膨張及び収縮による歪みが発生しないこと，並びに電蝕の心配がないことの１つ又は任意の組合せを有する排気系部品の遮熱カバーを提供することを目的とする。本発明は，その遮熱カバーの製造方法を提供することをも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために，本発明は，排気系部品に隣接して，それを覆って取り付けられるように操作可能に適合された，排気系部品の遮熱カバーにおいて，前記遮熱カバーが，所定の形状を付与される，無機繊維を含む布地と，前記布地に含浸させた混合物とよりなり，前記混合物が，無機バインダ，無機充填剤粒子及び水を含み，前記混合物が，乾燥されて前記布地の形状を保持するに充分な剛性となることを第１の特徴とする。
【０００７】
前記排気系部品の好適な一例は，触媒コンバータである。また布地としては，織物又はニット状布地が望ましい。
【０００８】
また本発明は，第１の特徴に加えて，前記布地には，多層に重ねた少なくとも一部分を設けたことを第２の特徴とする。
【０００９】
また本発明は，排気系部品と，この排気系部品に隣接して，それを覆って取り付けられる第１の特徴の遮熱カバーとを含む排気系を第３の特徴とする。
【００１０】
また本発明は，第１の特徴の排気系部品の遮熱カバーを製造するに当たり，前記混合物を含浸させた布地を少なくとも一つの金型により前記所定形状に成形する工程と，前記金型を加熱して前記混合物を乾燥して，前記布地の形状を保持するに充分な剛性とする工程とを実行することを第４の特徴とする。
【００１１】
さらに本発明は，第４の特徴に加えて，前記金型と前記織物との間に，前記混合物が付着し難い離型手段を介在させることを第５の特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の第１の特徴によれば，遮熱カバーは，所定の形状が付与される布地と，この布地に含浸，乾燥させて該布地の前記形状を保持する混合物とよりなるので，断熱性に優れ，遮熱カバーに隣接する各種機器又は物体への熱害を効果的に防ぐことができ，もしくは有為に減少させることができる。また遮熱カバーは，熱膨張係数が極めて小さい上，適度な柔軟性を有しているので，排気系部品（例えば，触媒コンバータ，排気マニフォルド，マフラ，微粒子フィルタ又はトラップ等）の熱膨張及び収縮に追従することができ，排気系部品への取り付け部に熱歪みが発生することもない。したがって，遮熱カバーの取り付け部材による直接的取り付けが可能となり，取り付け構造が簡単となることができ，コストの低減に寄与し得る。さらに遮熱カバーは，金属構成要素を使用せずに作製することができるので，取り付け部における電蝕の心配も除去することができ，もしくは有為に減少させることができる。
【００１３】
本発明の第２の特徴によれば，前記布地には，多層に重ねた少なくとも一部分を設けたので，その多層に重ねた少なくとも一部分において，遮熱カバーの遮熱性及び／又は強度を高めることができる。
【００１４】
本発明の第３の特徴によれば，排気系部品と，この排気系部品に隣接してそれを覆って取り付けられる遮熱カバーとを含む排気系が提供されるので，遮熱カバーに隣接して配置される排気系部品に対する熱害，或いは遮熱カバーに隣接して配置される排気系部品からの熱により他の機器又は物体に対する熱害を効果的に防ぐことができ，もしくは有為に減少させることができる。
【００１５】
本発明の第４の特徴によれば，第１の特徴の排気系部品の遮熱カバーを製造するに当たり，混合物を含浸させた布地を一つ以上の金型により所定形状に成形する工程と，少なくとも一つの金型を加熱して混合物を乾燥して，布地を所定の形状を保持するに充分な剛性とする工程とを実行するので，金型によって，一つ以上の金型によって，混合物を含浸した布地への所定形状付与及び混合物の乾燥を行うことができ，遮熱カバーを能率的に製造することができる。
【００１６】
本発明の第５の特徴によれば，前記金型と前記布地との間に，前記混合物が付着し難い離型手段を介在させるので，離型手段によって，混合物の金型への付着を防ぐことができる。尚，前記離型手段は，後述する本発明の一実施形態中の離型シート１９に対応する。前記離型手段は，また，含浸済みの布地と接触することになる金型の表面に適用される，好適な離型剤のコーティングであり得る。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の遮熱カバーを取り付けた排気浄化用の触媒コンバータの側面図。
【図２】上記遮熱カバーの斜視図。
【図３】図２の３−３線断面図。
【図４】図２の４−４線断面図。
【図５】前記遮熱カバーの製造に当たり，成形用の金型に素材をセットした状態を示す断面図。
【図６】金型により素材を遮熱カバーに成形した状態を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の実施の形態を添付図面に基づいて以下に説明する。
【００１９】
先ず，図１において，符号Ｃは，例えば自動車の，内燃機関の排気浄化用の触媒コンバータである。この触媒コンバータＣは，内燃機関と車体のダッシュボード（図示せず）との間に長手方向を鉛直方向に向けて配置される。この触媒コンバータＣの上方の上流端には，内燃機関の排気マニフォルド（図示せず）の下流端が接合される入口フランジ１が，下方の下流端には，排気管（図示せず）が接続される出口フランジ２がそれぞれ形成される。したがって，この触媒コンバータＣは内燃機関の排気系の一構成部品であり，この触媒コンバータＣには，入口フランジ１及び出口フランジ２間において，触媒コンバータＣに隣接する部材又は構造，例えば前記ダッシュボードに対面する側面を覆う遮熱カバー３が取り付けられる。即ち，図１及び図４に示すように，触媒コンバータＣの外面の複数箇所にカバーステー４が溶接等により固着され，各カバーステー４は，透孔５とウェルディングナット６とを備えており，上記透孔５と合致する透孔７が遮熱カバー３を通る対応位置に設けられ，ボルト８がこれら透孔６及び７を通してウェルディングナット６に螺着，緊締されることで，遮熱カバー３はカバーステー４に締結される。
【００２０】
図２及び図３に示すように，遮熱カバー３は，触媒コンバータＣの外側面に副うよう所定の形状が付与される無機繊維の布地１０を含む。無機バインダと無機充填剤粒子と水との水性混合物１１は，この布地１０に含浸し，乾燥されて布地１０の前記形状を保持する。織物１０は，ガラス繊維等の耐熱繊維よりなり得る。
【００２１】
その布地１０は，例えば，織物及び／又はニット状のうちの一つ又は任意の組合せなどの布地に加工されるのに好適な無機繊維（例えば，連続ガラス繊維，シリカ繊維，玄武岩繊維，多結晶繊維，加熱処理済み耐火性セラミック繊維又はこれらの組合せ）を含むことができる。布地１０は，好ましくは織物，ニット状布地又はこれらの種類の布地の組合せを指す。充分な構造強度有する布地のみが本発明において有用である。例えば，混合物による含浸，成形，乾燥及び遮熱材としての使用に耐えるに充分な強度（例えば，引っ張り強度）を呈することが本発明による布地に望ましい。本発明による布地１０は，同じ又は異なる種類の繊維から作製され得る。本明細書で説明するように，遮熱カバー３の布地１０は，濡れてしなやかになるように，その厚さの全域にわたって，殆どにわたって，又は少なくとも大部分にわたって，水性混合物１１で飽和され，浸漬され，コーティングされ，噴霧され，又は含浸される。この布地１０は，遮熱カバー３の形状に成形される前又は後に，水性混合物１１に含浸され得る。含浸後，遮熱カバー３はしなやかである。剛性の遮熱カバー３を形成すべく，これを乾燥させる。本明細書で使用する用語の「乾燥」は，しなやかな遮熱カバー３が，充分に高い温度で充分に長い時間にわたって加熱されて，しなやかな遮熱カバー（即ち，水性混合物）が硬化し，剛性の遮熱カバー（即ち，剛性混合物）になることを指す。
【００２２】
模範的な遮熱カバー３の布地１０への含浸に使用される水性混合物は，典型的には，ＰＣＴ国際出願公開ＷＯ２０１３／０４４０１２（Ａ１）号（その全体が上記出願に組み込まれている。）に開示されているものゝような水，無機バインダ及び無機充填剤粒子を含むスラリーである。スラリー内の各成分の重量パーセントは変動し得るが，典型的には，所定のスラリーは，スラリーの合計重量に基づいて，約２０．０重量パーセント（ｐｂｗ）（及び１ｐｂｗごと増加させたもの）から約５４．０を含みそれ以下の範囲（即ち，２０．０ｐｂｗ，２１．０ｐｂｗ，２３．０ｐｂｗ，２４．０ｐｂｗ，２５．０ｐｂｗ・・・４９．０ｐｂｗ，５０．０ｐｂｗ，５１．０ｐｂｗ，５２．０ｐｂｗ，５３．０ｐｂｗ，５４．０ｐｂｗ）及びそれらの任意の範囲（例えば，約２５．０ｐｂｗから４９．０ｐｂｗを含みそれ以下の範囲の水と，約１．０ｐｂｗ（及び１ｐｂｗごと増加させたもの）から約３６．０ｐｂｗを含みそれ以下の範囲とそれらの間の任意の範囲の一つの無機バインダと，約１０．０ｐｂｗ（及び１ｐｂｗごと増加させたもの）から約７０．０ｐｂｗを含みそれ以下の範囲，及びそれらの間の範囲の無機充填剤粒子とを含む。例えば，所定のスラリーの合計重量に基づいて，約２２．０ｐｂｗから約４５．０ｐｂｗを含みそれ以下の水と，約５．０ｐｂｗから約３０．０ｐｂｗを含みそれ以下の範囲の一以上の無機バインダと，約２０．０ｐｂｗから約５５．０ｐｂｗを含みそれ以下の無機充填剤粒子とを含むことができる。
【００２３】
遮熱カバー組成のそれらの重量パーセントを限定しようとするものではないが，それらのスラリーが含浸された遮熱カバーは，約１％（及び１％ごと増加させたもの）から約３５％を含みそれ以下の範囲（即ち，１％，２％，３％，４％，５％・・・３０％，３１％，３２％，３３％，３４％及び３４％）及びそれらの間の任意の範囲（例えば，約５％から約３０％を含みそれ以下の範囲）で無機バインダ粒子を含むことができる。それらのスラリーが含浸された布地で作製された遮熱カバーは，約５％（及び１％ごと増加させたもの）から約７５％を含みそれ以下の範囲と，それらの間の任意の範囲で無機充填剤粒子を含むことができる。それらのスラリーが含浸された布地で作製された遮熱カバーは，約２５％（及び１％ごと増加させたもの）から約６５％を含みそれ以下の範囲と，それらの間の任意の範囲で無機繊維を含むことができる。尚，これらのパーセントは乾燥重量を基礎とする。
【００２４】
無機バインダ材料の粒径に制限はないが，典型的には，無機バインダは，約２００ｎｍの最大粒径，好ましくは約１００ｎｍの最大粒径を有する無機バインダ粒子を含む。より典型的には，無機バインダは，約１．０ｎｍ（及び１ｎｍごと増加させたもの）から約１００ｎｍを含みそれ以下，及びそれの間の任意の範囲の粒径を有する無機バインダ粒子を含む。例えば，無機粒子は，約４．０〜約６０ｎｍの粒径を有する無機バインダ粒子を含むことができる。
【００２５】
さらにまた，無機充填剤粒子の粒径に制限はないが，典型的には，無機充填剤粒子は，約１００ミクロン（μｍ）の最大粒径を有する。より典型的には，無機充填剤粒子は，約０．１μｍ（及び０．１μｍごと増加させたもの）から約１００μｍを含みそれ以下の範囲，及びそれの間の任意の範囲の粒径を有することができる。例えば，無機充填剤粒子は，約０．２μｍから約５０μｍの範囲の粒径を有することができる。
【００２６】
その布地１０は，部分的又は完全に重なり合った多層にする重ねることができる。図示例では，含浸された布地１０の二層が部分的に重なっている。布地１０のかゝる多層の使用は特に望ましく，例えば，高遮熱性を要求される部分（例えば，触媒コンバータＣの特に高温となる中央部を覆う遮熱カバー３の一部分）といった遮熱カバー３の部分において望ましいものであり得る。布地１０の多層が望ましい他の領域としては，被締結部（例えば，前記透孔７を部分的に画定する図４に示される布地１０のワッシャ形状部分を参照されたい。）のように追加的な強度及び／又は強靱性を要求される部分を挙げることができる。
【００２７】
布地１０には，必要に応じて複数のスリット状もしくは丸孔の放熱孔１２が設けることができる。また布地１０により形成される多くの目は，混合物１１により埋められることなく，通風孔として残存し得る。
【００２８】
次に，この実施形態の作用について説明する。
【００２９】
内燃機関の排気系の触媒コンバータＣは，内燃機関の運転中，排ガスを浄化し，その浄化反応熱により高温となるが，この触媒コンバータＣの側面を遮熱カバー３が覆っているので，遮熱カバー３は，触媒コンバータＣの輻射熱を遮り，触媒コンバータＣに隣接する各種機器又は物体（例えば，触媒コンバータＣの下方の地面にある有機物質）への熱害を防ぐことになる。
【００３０】
また遮熱カバー３は，遮音性にも優れており，触媒コンバータＣで発生する排気音を効果的に遮断することができる。
【００３１】
また触媒コンバータＣ周りで発生する熱気は，遮熱カバー３の放熱孔１２や遮熱カバー３を構成する布地１０の多数の目を通して外部に放散され，触媒コンバータＣの過熱を防ぐことができる。
【００３２】
その遮熱カバー３は，前述のように，耐熱繊維よりなる布地１０と，それに含浸して乾燥した混合物１１とで構成されるので，断熱性に優れており，隣接する各種機器への熱害を効果的に防ぐことができる。
【００３３】
またこの遮熱カバー３は，熱膨張係数が極めて小さい上，適度な柔軟性を有しているので，触媒コンバータＣの熱膨張及び収縮に追従することができ，ボルト８による締結部に熱歪みが発生することもない。したがって，遮熱カバー３のボルト８による直接的締結が可能となり，コストの低減に寄与し得る。
【００３４】
またこの遮熱カバー３は，絶縁性を有するので，ボルト８による締結部に電蝕が発生する心配もない。
【００３５】
以下の材料の組合せの実施例は，本発明の可能な特徴，利点及び他の詳細をさらに例示するためだけに選択されたものである。しかしながら，実施例は，この目的を果たすが，特定の成分及び量，並びに他の条件及び詳細が本発明の範囲を不当に制限するように解釈されるものでないことは，明らかに理解されよう。
実施例
表１に示される材料は，本発明に従って使用することができる。
【００３６】
【表１】
2015117648.tif 000003
2015117648.tif 000004
【００３７】
スラリーは，上記に示されている成分を用いて調製することができる。各スラリーにおいて，無機材料を液体成分に添加して，高剪断ミキサーを用いて滑らかになるまで攪拌して，表２に示される所定のスラリーを形成することができる。
【００３８】
【表２】
2015117648.tif 000005
2015117648.tif 000006
2015117648.tif 000007
【００３９】
各模範的な布地１０は，所定のスラリーに含浸されて，しなやかな遮熱カバー３を製作し，続いて下記のような乾燥／熱処理成形により成形お乾燥させて，剛性の遮熱カバー３にすることができる。
【００４０】
次に，図５を参照しながら，遮熱カバー３の模範的な製造方法について説明する。
【００４１】
遮熱カバー３をプレス成形し得る上下一対の金型１５，１６を用意する。これら金型１５，１６には，ヒータ１７，１７が埋設されており，またこれら金型１５，１６の対向面には蒸気逃し溝１８，１８…が多数設けられる。
【００４２】
遮熱カバー３の成形に当たっては，先ず，下金型１６上に，離型シート１９（例えば，アルミ箔よりなる。）を敷く。この離型シート１９には，混合物１１中の水を加熱した際に逃がすための多数の蒸気逃がし孔を設けておく。この離型シート１９上に，水性混合物１１を含浸させた布地１０を載置する。その際，前述のように，遮熱カバー３において高遮熱性を要求される部分や強度を要求される個所では，混合物１１を含浸した布地１０を多層にして載置する。
【００４３】
また上記布地１０の上に，上記と同様の離型シート１９を敷いてから，図６に示すように，上金型１５を下げて上記含浸済みの布地１０を下金型１６とで挟圧し，上記布地１０に遮熱カバー３としての所定形状を付与すると共に，両金型１５，１６の協働により布地１０に前記放熱スリット１２，１２…を穿設する。次いで，ヒータ１７，１７を作動して，布地１０に含浸した混合物１１を乾燥する。その際に発生する蒸気は，剥離シート１９の蒸気逃し孔や金型１５，１６の蒸気逃し溝１８，１８…を通して金型１５，１６外に放出される。而して，乾燥，固化した混合物１１は，金型１５，１６により付与された布地１０の形状を保持し，布地１０と共に遮熱カバー３を構成する。その後，上金型１５を上昇させれば，遮熱カバー３を上下の離型シート１９，１９と共に両金型１５，１６間から取り出すことができる。而して，離型シート１９，１９は，混合物１１が金型１５，１６に付着することを防ぎ，また離型シート１９，１９自体への混合物１１の付着をも防ぐので，これを遮熱カバー３から容易に剥離することができる。
【００４４】
このような製造方法によれば，上下一対の金型１５，１６によって，混合物１１を含浸した布地１０への形状付与及び混合物１１の乾燥を行うことができ，遮熱カバー３を能率的に製造することができる。
【００４５】
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば，複数枚重ねる布地１０間に金網や多孔鋼板等の補強材を挟んでも，表面に補強材を設けてもよく，該補強材の材料は金属に限らず，耐熱性の樹脂でも，セラミックでもよい。また一個以上のボルト８に代えて，バンド等により遮熱カバー３を触媒コンバータＣに取り付けることもできる。また離型シート１９，１９に代えて，金型１５，１６に離型パウダを使用することもできる。離型シート１９，１９は，また，金型１５，１６に付着するが遮熱カバー３には付着しない従来の離型剤のコーティングに代えてもよい。また遮熱カバーの形状は，排気系部品の種類や配置，隣接部材の配置に応じて自由に選定することができる。
【符号の説明】
【００４６】
Ｃ・・・・・・排気系部品（触媒コンバータ）
３・・・・・・遮熱カバー
８・・・・・・取り付け部材（ボルト）
１０・・・・・織物
１１・・・・・粘土
１５，１６・・金型
１９・・・・・離型手段（離型シート）
【図１】
2015117648.tif 000008
【図２】
2015117648.tif 000009
【図３】
2015117648.tif 000010
【図４】
2015117648.tif 000011
【図５】
2015117648.tif 000012
【図６】
2015117648.tif 000013