CN116122960A - 内燃机用罩构件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够提高消音性能的内燃机用罩构件。罩构件(1)具有板主体(2)，板主体(2)由树脂形成为板状，且具有在固定对象物固定的多个固定部(21)，在板主体(2)，在与应变的节点(A)相邻的位置形成有薄壁部(3)，该应变通过将多个固定部(21)为固定端并沿板厚方向位移的振动而产生。

Description

内燃机用罩构件

技术领域

本发明涉及一种内燃机用罩构件。

背景技术

以往，作为安装在汽车的发动机等的减振板，提出了由多片钢板层叠而成的减振板(例如，参照专利文献1)。在专利文献1记载的减振板中，在振动时通过钢板间产生的摩擦来消耗振动能量，从而抑制了辐射噪声。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-106809号公报。

发明要解决的问题

作为消耗振动能量的方法，不仅有专利文献1所记载的在构件之间产生摩擦的方法，还考虑由树脂构成板状构件，在构件的内部产生动态应变(以下，简称为“应变”)的方法。此时，板状构件容易变形，如果应变量增大则振动能量的消耗会增大，但是，该构件自身的振幅会增大，可能成为产生声音的主要原因。另一方面，当使板状构件难以变形时，虽然该构件自身的振动被抑制，但是产生的应变量小，难以获得振动的衰减效果。因此，难以兼顾振动的衰减效果和构件自身的振动的抑制。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够提高消音性能的内燃机用罩构件。

用于解决问题的方案

为了解决上述问题，本发明的内燃机用罩构件的特征在于具有板主体，所述板主体由树脂形成为板状，且具有在固定对象物固定的多个固定部，在所述板主体，在与应变的节点相邻的位置形成有薄壁部，所述应变通过将所述多个固定部为固定端并沿板厚方向位移的振动而产生。

根据这种方式，在与应变的节点(振动时应变量为0的位置)相邻的位置，能够利用薄壁部使板主体容易地变形。由此，增大应变量，使振动能量的消耗增大，使振动容易地衰减，从而能够提高消音效果。此时，不需要为了增大应变量而对板主体的整体进行薄型化，能够抑制罩构件自身的振幅变大，容易获得消音效果。

可以在夹着所述应变的节点的位置形成有一对所述薄壁部。根据这种方式，能够在应变的节点的两侧增大应变量，进一步提高消音效果。

可以通过在所述板主体的两面形成凹部，从而形成所述薄壁部。根据这种方式，能够减小各凹部的深度，提高加工性。此外，能够抑制因形成凹部带来的在板主体产生的非对称性，并抑制因设置薄壁部带来的振动特性的变化。

可以对于700～1300Hz的由所述板主体的固有振动产生的应变的节点，在相邻的位置形成有所述薄壁部。根据这种方式，当罩构件是例如发动机的前罩时，能够容易地降低由发动机产生的声音、发动机的振动带来的来自前罩的辐射噪声。

发明效果

根据本发明的内燃机用罩构件，通过在与应变的节点相邻的位置形成薄壁部，能够提高消音性能。

附图说明

图1是示出本发明实施方式的内燃机用罩构件的立体图；

图2是示意性示出本发明实施方式的内燃机用罩构件的剖视图和应变分布的图表；

图3是示意性示出比较例1的内燃机用罩构件的剖视图和应变分布的图表；

图4是示意性示出比较例2的内燃机用罩构件的剖视图和应变分布的图表；

图5是本发明实施方式的内燃机用罩构件和比较例3的内燃机用罩构件的振动的传递率特性的图表；

图6是本发明实施方式的内燃机用罩构件和比较例3的内燃机用罩构件的噪声特性的图表；

图7是示意性示出本发明的变形例的内燃机用罩构件的剖视图和应变分布的图表；

图8是示意性示出本发明的另一变形例的内燃机用罩构件的主要部分的剖视图；

图9是示意性示出本发明的另一变形例的内燃机用罩构件的主要部分的剖视图；

图10是示意性示出本发明的另一变形例的内燃机用罩构件的主要部分的剖视图；

图11是示意性示出本发明的另一变形例的内燃机用罩构件的主要部分的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。图1是示出本发明实施方式的内燃机用罩构件1的立体图。

本发明实施方式的内燃机用罩构件1包括板主体2，上述板主体2由树脂形成为板状，且具有固定在固定对象物(发动机)的多个固定部21。在板主体2，在与应变的节点A相邻的位置形成有薄壁部3，该应变通过将多个固定部21为固定端并沿板厚方向位移的振动而产生。

罩构件1是例如发动机的正时链条罩等安装到发动机主体的前罩。在图示的例子中，在罩构件1形成有用于通过曲轴的贯通孔O。

罩构件1包括板主体2，板主体2例如整体由PA(聚酰胺)、PP(聚丙烯)等树脂构成为平板状。板主体2可以沿平面延伸，也可以在自然状态(未施加变形的状态)下相对于平面具有一些挠曲等。将这种与平面正交的方向称为“板厚方向”。在板主体2沿其外周缘形成有多个固定部21。固定部21形成为贯通孔状，例如被螺钉等固接构件插入，通过该固接构件板主体2被固定在固定对象物。另外，固定部21的固定结构不限于此，能够采用各种固定结构。

在罩构件1被固定在固定对象物的状态下，当从发动机等声源辐射声音、或传递发动机的振动时，罩构件1振动，产生辐射噪声。即，产生以固定部21作为固定端、板主体2的各部分沿着板厚方向位移的振动，在图1中，板主体2的外周缘为固定端，被该外周缘包围的部分发生位移。虽然此时的振动模式与辐射噪声的波长对应，但是，以下对与基本振动对应的应变的节点A和薄壁部3进行图示并说明。在板主体2不仅形成有与基本振动的应变的节点A对应的薄壁部3，还形成有与由其他振动模式(特别是后述的700～1300Hz频域的固有振动)产生的应变的节点对应的薄壁部。

图2是示意性示出罩构件1的剖视图和应变分布的图表。图2从上到下依次示出自然状态下的板主体2、板主体2进行基本振动的情况、以及此时的应变量。当板主体2进行基本振动时，两端成为固定端(振动的节点)，并且中央部成为振动的腹点。此时，在固定端附近产生压缩力矩(负应变)，在中央部产生拉伸力矩(正应变)，在它们切换的位置应变量为0(不产生应变)。即，像这样不发生应变的位置成为应变的节点A。应变的节点是应变量为0的位置，与位移量为0的振动的节点不同。

图2所示的剖视图表示以经过两个固定部21并横穿应变的节点A的方式切断板主体2的情况。如图1所示，应变的节点A为圆弧状，在作为剖视图的图2中出现两处。

在板主体2中，在与应变的节点A相邻的位置，在两面形成有凹部22、23。凹部22、23相对于应变的节点A被配置在中央侧(与固定端相反的一侧)。凹部22由沿板厚方向的一对侧面221和连接这些面的底面222形成，具有由三条直线包围的剖面形状。凹部23也具有与凹部22相同的形状。凹部22、23在圆弧状的应变的节点A内侧形成为圆弧状槽。需要说明的是，凹部22、23和后述的薄壁部3可以是连续的圆弧状，也可以是断续的圆弧状。

板主体2在形成有凹部22、23的部分以外，具有大致固定的板厚。由此，在板主体2，凹部22、23之间的部分(被它们的底面夹着的部分)与其他部分相比板厚变小，成为薄壁部3。薄壁部3形成在与应变的节点A相邻的位置。在此，“相邻的位置”是指，例如从应变的节点A起5mm以内(例如相对于固定端彼此的间隔2％以内)的范围。

板主体2的板厚越小的部分越容易变形，应变量也越容易变大。因此，如图2的图表所示，在形成了薄壁部3的位置(与应变的节点A相邻的位置)，应变量增大。

在此，对未形成薄壁部(板主体的整体具有大致固定的板厚)的比较例进行说明。图3是示意性示出比较例1的内燃机用罩构件的剖视图和应变分布的图表。在图3中，对于板主体4的板厚较大的比较例1，示出了自然状态的板主体4、板主体4进行基本振动的状态、以及此时的应变量。图4是示意性示出比较例2的内燃机用罩构件的剖视图和应变分布的图表。在图4中，对于板主体5的板厚较小的比较例2的罩构件，示出了自然状态的板主体5、板主体5进行基本振动的状态、以及此时的应变量。

在比较例1中，虽然能够抑制板主体4的振幅，但是应变量较小，难以消耗振动能量。另一方面，在比较例2中，虽然应变量较大容易消耗振动能量，但是板主体5的振幅变大，板主体5自身的振动成为产生声音的主要原因。

相对于上述比较例1和2，在本实施方式的罩构件1中，能够在抑制板主体2的振幅的同时增大应变量。由此，容易消耗振动能量，容易使振动衰减。

图5是罩构件1和比较例3的内燃机用罩构件的振动的传递率特性的图表。图5的图表示出本实施方式的罩构件1和比较例3的罩构件的振动的传递率(振幅)特性。比较例3的罩构件没有形成薄壁部，在除此以外的方面(板厚等)与本实施方式的罩构件1相同。可以看出，在本实施方式的罩构件1中，与比较例3的罩构件相比，特别是在共振频率处振幅减小。

图6是罩构件1和比较例3的内燃机用罩构件的噪声特性的图表。图6示出本实施方式的罩构件1和比较例3的罩构件的噪声特性。在本实施方式的罩构件1中，由于如上述那样减小振幅，因此相对于比较例3的罩构件，特别是在由虚线包围的区域(700-1300Hz)能够获得噪声降低的效果。

像这样，根据本发明的实施方式的罩构件1，通过在与应变的节点A相邻的位置形成薄壁部3，能够使板主体2容易地变形，增大应变量。由此，能够使振动容易地衰减，提高消音效果。此外，由于薄壁部3在与应变的节点A相邻的位置形成，因此与在其他位置形成的情况相比，能够抑制罩构件1整体的刚度降低。并且，由于板主体2由树脂形成，因此能够使罩构件1轻量化。

此外，通过在板主体2的两面形成凹部22、23，能够减小各凹部22、23的深度，提高加工性。此外，能够抑制因形成凹部22、23带来的在板主体2产生的非对称性，并抑制因设置薄壁部3带来的振动特性的变化。

此外，通过在与700～1300Hz的由板主体2的固有振动产生的应变的节点相邻的位置形成薄壁部，从而在罩构件1为例如发动机的前罩的情况下，能够容易地降低由发动机产生的声音、发动机的振动带来的来自前罩的辐射噪声。

另外，本发明不限于上述实施方式，包括能够实现本发明目的其他结构等，以下所示的变形等也包含在本发明中。例如，在上述的本发明的实施方式中，相对于应变的节点A，薄壁部3仅在中央部侧形成，但是也可以仅在固定端侧形成薄壁部。

图7是示意性示出本发明的变形例的内燃机用罩构件的剖视图和应变分布的图表。在该变形例中，在夹着应变的节点A的位置形成有一对薄壁部3、3A。另外，薄壁部3A也可以与薄壁部3同样地由两面的凹部形成。此外，对于其他振动模式，也可以在应变的节点的两侧形成薄壁部。根据这样的结构，能够在应变的节点A的两侧增大应变量，容易地衰减振动，进一步提高消音效果。进而，在应变的节点A的两侧，能够增大正、负应变两者，与在两处产生正应变或负应变的任一者的结构相比，能够容易地确保总应变量。

此外，虽然在上述的本发明的实施方式中，通过在两面形成凹部22、23来形成薄壁部3，但是如图8所示，也可以通过仅在板主体2的单面形成凹部24来形成薄壁部3B。此时，形成有凹部24的面可以是朝向声源的面，也可以是其相反侧的面。

此外，虽然在上述的本发明的实施方式中，凹部22、23具有一对侧面和底面，且具有由三条直线包围的剖面形状，但是凹部也可以具有其他形状。例如，如图9所示，可以通过形成具有V字状的(由两条直线包围的)剖面形状的凹部25、26来形成薄壁部3C。此外，如图10所示，对于上述的实施方式中的凹部22，也可以在侧面221和底面222之间设置锥部223(对于凹部23也同样)。此外，如图11所示，可以通过连续地形成多个凹状的部分来构成凹部27、28，形成薄壁部3D。在图11所示的例子中，各凹状的部分与图9的凹部25、26同样地形成剖面V字状。

此外，薄壁部不限于由局部凹部形成。即，可以通过形成壁厚逐渐减小的部分来形成薄壁部。此外，薄壁部只要在至少与应变的节点相邻的位置形成即可，薄壁部也可以形成为跨越应变的节点(即，也可以在应变的节点形成薄壁部)。

虽然在本发明的实施方式和图7～图11的变形例中，示例了薄壁部和凹部的位置、个数、形状等，但是也可以适当地组合这些要素。

此外，虽然在上述的本发明的实施方式中，在与700～1300Hz的由板主体2的固有振动产生的应变的节点相邻的位置形成有薄壁部，但是也可以根据罩构件的用途等，在与适当的频域的应变的节点相邻的位置形成薄壁部。例如，在罩构件是发动机的油盘的情况下，优选在与300～1500Hz的由固有振动产生的应变的节点相邻的位置形成薄壁部。此外，在罩构件是发动机的气缸盖罩的情况下，优选在与300～1500Hz的由固有振动产生的应变的节点相邻的位置形成薄壁部。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但是本发明不限于上述实施方式的内燃机用罩构件，包括本发明的概念和权利要求的范围所包括的全部方式。此外，也可以适当地选择地组合各结构，以解决上述问题和实现上述效果的至少一部分。例如，在上述实施方式中，各构成要素的形状、材料、配置、尺寸等能够根据本发明的具体使用方式而适当地改变。

附图标记说明

1：罩构件

2：板主体

21：固定部

22～28：凹部

3、3A、3B、3D：薄壁部

A：应变的节点

Claims (4)

1.一种内燃机用罩构件，其特征在于，具有：

板主体，所述板主体由树脂形成为板状，且具有在固定对象物固定的多个固定部，

在所述板主体，在与应变的节点相邻的位置形成有薄壁部，所述应变通过将所述多个固定部为固定端并沿板厚方向位移的振动而产生。

2.根据权利要求1所述的内燃机用罩构件，其特征在于，

在夹着所述应变的节点的位置形成有一对所述薄壁部。

3.根据权利要求1或2所述的内燃机用罩构件，其特征在于，

通过在所述板主体的两面形成凹部，从而形成所述薄壁部。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的内燃机用罩构件，其特征在于，

对于700～1300Hz的由所述板主体的固有振动产生的应变的节点，在相邻的位置形成有所述薄壁部。

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