(57)【要約】【課題】断熱性を向上させることができるエンジン部品を提供する。【解決手段】エンジン部品としての吸気ダクト１０はポリプロピレン樹脂により形成され、発熱部としてのエンジンに近接する部位１２を有している。エンジンに近接する部位１２の一部の合成樹脂中には中空糸１３が埋設されている。この中空糸１３は、ポリアミド樹脂繊維のフィラメント糸により形成された織物により構成されている。該中空糸１３の両端部１３ａには外部に開放される開口１３ｃが形成されている。そして、吸気ダクト１０がエンジンから受けた熱気は、中空糸１３の中空部１３ｂ内のエア層により断熱されるとともに、中空糸１３両端部１３ａの開口１３ｃから放熱されるようになっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンに近接する部位を有する合成樹脂製のエンジン部品であって、
前記エンジンに近接する部位には、中空糸をその少なくとも一端部が外気に開放されるように埋設したことを特徴とするエンジン部品。
【請求項２】
前記中空糸の両端部が外気に開放されていることを特徴とする請求項１に記載のエンジン部品。
【請求項３】
前記中空糸はポリアミド樹脂繊維により形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエンジン部品。
【請求項４】
前記中空糸はカーボン繊維により形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエンジン部品。
【請求項５】
前記中空糸を経糸と緯糸とによって織成して構成したことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のエンジン部品。
【請求項６】
前記エンジン部品は吸気ダクトであることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のエンジン部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばエンジンの吸気ダクトにおいて、断熱性や放熱性を高め、温度上昇を抑制することができるエンジン部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用エンジンの吸気系統においては、空気取入口から取入れられたエアは吸入側の吸気ダクトからエアクリーナに到り、エアクリーナ内のフィルタエレメントで濾過されて清浄化され、清浄エアが吐出側の吸気ダクトを経てエンジンに送り込まれる。この吸気ダクトのエンジンに近接する部位にあっては、エンジンからの熱気に晒されていることから、当該部位の温度上昇が他の部位に比べて高くなる。このため、吸気ダクト内を通過するエアの温度が上昇し、エンジンの燃焼効率の低下を招くという問題があった。そこで、吸気ダクトの断熱性を高める構成が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、発泡性合成樹脂を使用したエンジンの吸気装置が開示されている。この吸気装置は、吸気通路の周壁の内周鋳肌面を非発泡性合成樹脂層で被覆し、その非発泡性合成樹脂層と前記周壁の内周鋳肌面との間に発泡性合成樹脂層を設けたものである。従って、発泡性合成樹脂層の断熱機能により、吸気温度の上昇抑制が図られる。
【０００４】
また、特許文献２には、ガラスの中空小球を用いた内燃機関の樹脂製吸気管が示されている。この樹脂製吸気管は内層、中間層及び外層を積層してなり、前記中間層は樹脂にガラスの中空小球を埋設したものである。従って、中間層中のガラスの中空小球により、断熱性の向上が図られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１５９１７２号公報
【特許文献２】特開２０００−３０３９２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載されている従来構成の吸気装置においては、発泡性合成樹脂層を形成する発泡体は独立気泡型の発泡体であり、その発泡体表面にはスキン層（非発泡の非通気層）が形成されていることから、そのスキン層により放熱が阻害される。このため、発泡体に一旦蓄熱されると放熱され難くなり、吸気温度が上がってしまうという欠点があった。
【０００７】
加えて、特許文献１及び２に示されている従来構成の樹脂製吸気管では、エアが独立気泡及びガラスの中空小球に閉じ込められるため、冷却機能の乏しいものであった。
そこで、本発明の目的とするところは、断熱性を向上させることができるエンジン部品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明のエンジン部品は、エンジンに近接する部位を有する合成樹脂製のエンジン部品であって、前記エンジンに近接する部位には、中空糸をその少なくとも一端部が外気に開放されるように埋設したことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明のエンジン部品は、請求項１に係る発明において、前記中空糸の両端部が外気に開放されていることを特徴とする。
請求項３に記載の発明のエンジン部品は、請求項１又は請求項２に係る発明において、前記中空糸はポリアミド樹脂繊維により形成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明のエンジン部品は、請求項１又は請求項２に係る発明において、前記中空糸はカーボン繊維により形成されていることを特徴とする。
請求項５に記載の発明のエンジン部品は、請求項１から請求項４のいずれか一項に係る発明において、前記中空糸を経糸と緯糸とによって織成して構成したことを特徴とする。
【００１１】
請求項６に記載の発明のエンジン部品は、請求項１から請求項５のいずれか一項に係る発明において、前記エンジン部品は吸気ダクトであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、次のような効果を発揮することができる。
本発明においては、エンジンに近接する部位には、中空糸をその少なくとも一端部が外気に開放されるように埋設されている。このため、エンジン部品の内部には中空糸に基づくエア層が存在し、そのエア層が発熱部から受ける熱気を遮断する断熱機能を発現することができる。さらに、中空糸端部開口を介して内外のエアが流通することから、エア層内でエアの移動が生じ、冷却機能を高めることができ、その結果部品の内外間の断熱機能をさらに高めることができる。
【００１３】
従って、本発明のエンジン部品によれば、断熱性を向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態におけるエンジン部品としての吸気ダクトを示す図であって、（ａ）は吸気ダクトのエンジンに近接する部位を一部破断して示す要部斜視図、（ｂ）は吸気ダクトの表面の一部を拡大して示す要部拡大斜視図、（ｃ）は合成樹脂に埋め込まれた中空糸を示す要部拡大断面図。
【図２】発熱部としてのエンジンの近傍で該エンジンに近接して配置された吸気ダクトを示す断面図。
【図３】本発明の第２実施形態におけるエンジン部品としてのインテークマニホールドを示す正面図。
【図４】インテークマニホールドのサージタンクを示す断面図。
【図５】インテークマニホールドのエア導入管を示す断面図。
【図６】本発明の第３実施形態におけるエンジン部品としてのシリンダヘッドカバーを示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１実施形態）
以下、本発明をエンジンの吸気ダクトに具体化した第１実施形態につき、図１及び図２に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
図２に示すように、この第１実施形態のエンジン部品としての吸気ダクト１０は、エンジン１１にエアを供給するための経路を構成する。この吸気ダクト１０はポリプロピレン樹脂（ＰＰ）等の合成樹脂により円筒状に形成され、発熱部としてのエンジン１１の近傍を通過するように配設されている。吸気ダクト１０のエンジン１１と近接する部位１２の管壁にはポリアミド樹脂繊維により形成された中空糸１３が埋め込まれ、その両端部１３ａが吸気ダクト１０の外部に開口されている。この中空糸１３はポリアミド樹脂（ナイロン樹脂）繊維を用いることにより、機械的強度及び耐熱性を確保することができる。
【００１７】
すなわち、図１（ａ）に示すように、吸気ダクト１０のエンジン１１に近接する部位１２の所定範囲には、前記中空糸１３が縦方向及び横方向に延びるように合成樹脂中に複数本埋め込まれている。図１（ｂ）、（ｃ）に示すように、これらの中空糸１３内の中空部１３ｂによってエア層が形成され、そのエア層が断熱性を発現できるようになっている。各中空糸１３の両端部１３ａは吸気ダクト１０の外周面から突出し、外部に通ずる開口１３ｃが形成され、中空糸１３内のエア層を形成するエアが開口１３ｃから出入りされるようになっている。
【００１８】
この吸気ダクト１０の製造方法について説明すると、まずポリアミド樹脂繊維の経糸と緯糸で粗い桝目の織物を形成し、その織物をインサート部材とする。次いで、そのインサート部材を成形用金型内にセットし、その状態で吸気ダクト１０を形成するポリプロピレン樹脂の溶融物を注入して成形を行う。このようなインサート成形法により、吸気ダクト１０外周部の所定箇所にインサート部材が埋め込まれ、各中空糸１３の両端部１３ａに開口１３ｃを有する吸気ダクト１０を得ることができる。
【００１９】
なお、図１（ｂ）、（ｃ）においては、中空糸１３の端部１３ａが吸気ダクト１０の外周面から突出しているが、両端部１３ａの切断等により端部１３ａの端面が外周面と同一面を形成するようにしてもよい。また、中空糸１３を経糸と緯糸とにより織物としたが、中空糸１３を単に縦横に並べたり、縦方向のみや横方向のみに並べたり、或いは斜め方向に交差させたりしてもよい。
【００２０】
次に、上記のように構成された吸気ダクト１０について作用を説明する。
さて、図２に示すように、エンジン１１における発熱によってエンジン１１近傍を通る吸気ダクト１０の部位１２が加熱されて温度上昇される。このとき、吸気ダクト１０のエンジン１１に近接する部位１２には中空糸１３が埋設されていることから、その中空糸１３の中空部１３ｂによって形成されるエア層により伝熱が抑えられ、吸気ダクト１０内を通過するエアの温度上昇が抑制される。
【００２１】
さらに、各中空糸１３の両端部１３ａには開口１３ｃが形成され、吸気ダクト１０の外部に開放されている。このため、中空糸１３内のエア層は暖められて上昇したりすることにより、中空糸１３の端部１３ａの開口１３ｃから外部へ放出されるとともに、そのエア放出量に見合うエアが開口１３ｃから中空糸１３の中空部１３ｂ内に入り込み、エアの入れ替えが行われる。従って、吸気ダクト１０は冷却され、吸気ダクト１０内を通過するエアの温度上昇が抑えられる。その結果、エンジン１１の燃焼室に吸入されるエアの吸気温度が低く抑えられ、エンジン１１の燃焼効率を向上させることができる。
【００２２】
加えて、吸気ダクト１０のエンジン１１に近接する部位１２にはポリアミド樹脂繊維のフィラメント糸で形成された中空糸１３が埋設されていることから、そのような中空糸１３が埋設されていない場合に比べて当該部位１２の強度が高められて補強される。
【００２３】
以上の第１実施形態により得られる効果を以下にまとめて説明する。
（１）この第１実施形態の吸気ダクト１０においては、発熱部としてのエンジン１１に近接する部位１２の合成樹脂中には中空糸１３が埋め込まれている。このため、合成樹脂の内部には中空糸１３の中空部１３ｂに基づくエア層が存在し、そのエア層が断熱機能を発現することができる。また、中空糸１３は合成樹脂の補強材として働くことから、合成樹脂のみの場合に比べて強度向上が図られる。
【００２４】
従って、第１実施形態の吸気ダクト１０によれば、強度を十分に維持しつつ、断熱性を持続的に向上させることができるという優れた効果を奏する。
（２）前記中空糸１３の両端部１３ａには開口１３ｃが形成され、吸気ダクト１０の外部に開放されている。このため、中空糸１３内のエアが外部との間で入れ替えられて、外部から中空糸１３内に冷たいエアが入り込むことにより、優れた放熱効果を得ることができる。このため、吸気ダクト１０は効果的に冷却される。
（３）前記中空糸１３はポリアミド樹脂により形成されている。従って、吸気ダクト１０の強度を高めることができる。
（第２実施形態）
次に、本発明のエンジン部品をインテークマニホールドに具体化した第２実施形態に関し、図３〜図５に基づいて説明する。なお、この第２実施形態以降の実施形態においては、主に前記第１実施形態と異なる部分について説明し、同一部分については説明を省略する。
【００２５】
図３に示すように、発熱部としての水平対向型４気筒エンジンの上方に位置するインテークマニホールド１５はポリアミド樹脂により形成され、相互に溶着された下側分割体１５ａと上側分割体１５ｂとによって構成されている。インテークマニホールド１５の中央部にはサージタンク１６が設けられている。このサージタンク１６の左右両側には、複数（この実施形態では４本）のエア導入管１７が左右ほぼ対称状に突設されている。サージタンク１６の前面には、エアをサージタンク１６内に取り入れるための開口部１８が形成されている。この開口部１８には、図示しないエアクリーナによって濾過されたエアを、インテークマニホールド１５を介してサージタンク１６内に送るための図示しないエアダクトが接続される。前記各エア導入管１７は、エンジン１１の燃焼室と対応するように設けられ、サージタンク１６内のエアがエア導入管１７を介して燃焼室に供給されるように構成されている。
【００２６】
図４に示すように、前記サージタンク１６のエンジン１１に近接する部位１２としての底壁には、ポリアミド樹脂繊維のフィラメント糸により形成された中空糸１３が埋設され、各中空糸１３の両端部１３ａには開口１３ｃが形成され、外部に開放されている。また、図５に示すように、各エア導入管１７のエンジン１１に近接する部位１２としての底部には、サージタンク１６と同じ中空糸１３が埋設され、各中空糸１３の両端部１３ａに開口１３ｃが形成され、外部に開放されている。
【００２７】
従って、この第２実施形態のインテークマニホールド１５によれば、サージタンク１６及び各エア導入管１７のエンジン１１側の部位１２においては、埋設された中空糸１３により補強することができる。その結果、エアの吸入によるサージタンク１６内又はエア導入管１７内の負圧に基づく応力に耐えることができる。さらに、中空糸１３内のエア層によりエンジン１１から受ける熱気を遮蔽することができ、サージタンク１６内又はエア導入管１７内のエアの温度上昇を抑えることができる。加えて、各中空糸１３の両端部１３ａに開口１３ｃが形成されて外部に開放されていることから、中空糸１３の中空部１３ｂ内のエアを外部との間で入れ替えて放熱を図ることができる。
（第３実施形態）
次に、本発明のエンジン部品をシリンダヘッドカバーに具体化した第３実施形態に関し、図６に基づいて説明する。
【００２８】
図６に示すように、自動車用エンジンのシリンダヘッド２１上には、シリンダヘッドカバー２０が外周部のフランジ部２２で図示しないボルト等によりガスケットを介して連結されている。このシリンダヘッドカバー２０は、ポリアミド樹脂により形成されている。シリンダヘッドカバー２０内には、ポリエステル樹脂繊維のフィラメント糸により形成された多数の中空糸１３がシリンダヘッドカバー２０の一端から他端まで延びるように埋め込まれている。各中空糸１３の両端部１３ａには開口１３ｃが形成され、外部に開放されている。
【００２９】
従って、この第３実施形態のシリンダヘッドカバー２０によれば、一端から他端まで延びるように埋設された中空糸１３によりシリンダヘッドカバー２０全体を補強することができる。また、中空糸１３内の中空部１３ｂに形成されるエア層によりエンジン１１からの熱を遮ることができる。さらに、各中空糸１３両端部１３ａに開口１３ｃが設けられて外部に開放されていることから、中空糸１３内のエアを外部との間で入れ替えて放熱効果を得ることができる。
〔変更例〕
なお、前記各実施形態を次のように変更して実施することも可能である。
【００３０】
・  前記中空糸１３の一端部及び他端部のいずれか一方のみに開口１３ｃを形成して外部に開放するように構成してもよい。
・  前記中空糸１３をカーボン繊維等により形成してもよい。この場合、中空糸１３の軽量化を図ることができるとともに、吸気ダクト１０、インテークマニホールド１５、シリンダヘッドカバー２０等の強度を一層向上させることができる。
【００３１】
・  前記第２実施形態において、エア導入管１７の数をエンジン１１の気筒数に応じて変更してもよい。例えば、エア導入管１７を左右それぞれ３本ずつ設け、水平対向型の６気筒エンジンに装着できるようにしてもよい。
【００３２】
・  前記第１実施形態において、中空糸１３を吸気ダクト１０のエンジン１１側の半筒部に埋設したり、吸気ダクト１０の全体に埋設したりしてもよい。
・  エンジン部品を形成する合成樹脂として、ポリエチレン樹脂等のポリオレフィン系樹脂、オレフィン系熱可塑性エラストマー等の熱可塑性エラストマーなどを使用してもよい。
【００３３】
・  エンジン部品としてのエアクリーナのケース、レゾネータ、電気接続箱等のエンジンと近接する部位１２に中空糸１３を埋設してもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１０…エンジン部品としての吸気ダクト、１１…エンジン、１２…近接する部位、１３…中空糸、１３ａ…端部、１３ｃ…開口、１６…エンジン部品としてのサージタンク、２０…エンジン部品としてのシリンダヘッドカバー。
【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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