JP2002180845A

JP2002180845A - 自動車エンジン用防音カバー

Info

Publication number: JP2002180845A
Application number: JP2000377615A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Murakami; 村上　　淳; Takumi Arisawa; 卓己有澤; Kazuo Nishimoto; 一夫西本; Takahiro Tanba; 隆弘丹波
Original assignee: Nichias Corp
Current assignee: Nichias Corp
Priority date: 2000-12-12
Filing date: 2000-12-12
Publication date: 2002-06-26
Also published as: EP1215381A3; EP1215381A2; DE60130532D1; EP1215381B1; US20020108807A1

Abstract

(57)【要約】【課題】防音性能と装着性の相反する２つの特性を満
足させた自動車エンジン用防音カバーを提供する。【解決手段】自動車のエンジン１０に装着される防音
カバー１において、連続気泡と独立気泡との混成気泡構
造を有し、かつ吸水率が0.01g/cm³以上0.5g/cm³未満で
あるフォーム材２を、カバー本体３のエンジン１０との
対向面の周縁に沿って所定高さでエンジン側に突設して
なり、エンジン１０への装着時にフォーム材２がエンジ
ン１０との隙間を閉塞する自動車エンジン用防音カバー
１。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のエンジン
に装着される自動車エンジン用防音カバー（以下、単に
「防音カバー」と呼ぶことがある）に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車のエンジンから発せられる騒音を
防ぐ目的で、防音材としてフォーム材を使用した防音カ
バーが使用されている。この種の防音カバーとして、例
えば図９に示すように、防音カバー１をフォーム材２を
圧縮した状態でエンジン１０に装着し、フォーム材自体
の弾性力で厚さが復元させることにより、カバー本体３
とエンジン１０との隙間を埋める構成のものが一般的で
ある。このような防音カバー１では、使用されるフォー
ム材２は柔軟であり、かつ、低コスト材料である連続気
泡構造の軟質ウレタンフォームが多く使用されている。
しかし、ウレタンフォームを用いて隙間を埋めた場合、
防音効果は僅かの向上に止まっている。

【０００３】ウレタンフォームの代わりに独立気泡構造
のフォーム材を用いることにより、防音性能は向上す
る。しかし、フォーム材２が硬く、復元力が高いため、
防音カバー１を装着するためにフォーム材２を圧縮する
作業が難くなり、防音カバー装着の作業性が悪くなる。
装着性改善のために、図１０に示すように独立気泡のフ
ォーム材２を薄くした場合は、エンジン１０との間に隙
間が生じるため防音効果は非常に悪くなる。

【０００４】また、図示は省略するが、エンジンの外形
状に合わせて隙間を埋めるような形状に成型した独立気
泡のフォーム材を防音カバーに使用することもあるが、
フォーム材を特定の形状に成型する必要があり、製造コ
ストが高くなり問題である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の状況を
鑑みてなされたものであり、防音性能と装着性の相反す
る２つの特性を満足させた自動車エンジン用防音カバー
を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討し
た結果、特定のフォーム材を防音カバーの側壁部に設
け、このフォーム材によりエンジンとの隙間をシールす
ることで、防音カバーをエンジンに装着する際の作業性
が著しく向上し、防音性能も防音カバー全体にフォーム
材を施工した場合とほぼ同等となることを見出した。本
発明はこのような知見に基づくものである。

【０００７】即ち、上記の目的を達成するために、本発
明は、自動車のエンジンに装着される防音カバーにおい
て、連続気泡と独立気泡との混成気泡構造を有し、かつ
吸水率が0.01g/cm³以上0.5g/cm³未満であるフォーム材
を、カバー本体のエンジンとの対向面の周縁に沿って所
定高さでエンジン側に突設してなり、エンジンへの装着
時にフォーム材がエンジンとの隙間を閉塞することを特
徴とする自動車エンジン用防音カバーを提供する。

【０００８】従来の防音カバーでは、フォーム材がカバ
ー本体のエンジン側全体に配置されているが、フォーム
材の使用量が多い割に防音性能は高くない。これに対
し、本発明の防音カバーでは、特定の性状のフォーム材
を使用することで、側壁部のみにフォーム材を設けるだ
けで、従来広く用いられているウレタンフォームをカバ
ー全体に配置した構造と比較して、防音効果が高くな
る。即ち、フォーム材の使用量が少ないにもかかわら
ず、優れた防音性能を有する。また、フォーム材を圧縮
する必要もないことから、エンジンへの装着も極めて容
易に行うことができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明について、詳細に説
明する。

【００１０】図１は、本発明の防音カバー１を示す断面
図であるが、図９及び図１０と同様にエンジン１０に装
着した状態で示してある。また、図２（ａ）は上面図、
（ｂ）はＡＡ断面図である。図示されるように、防音カ
バー１は、カバー本体３のエンジン１０との対向面３ａ
の周縁から所定高さでエンジン側に突設するフォーム材
２を備える。

【００１１】通常、エンジンに防音カバーが装着されて
いる場合、エンジンで発生して外部に至る騒音は、防音
カバーを透過してくる透過音と、防音カバーとエンジン
との隙間から漏洩してくる漏洩音とに大別される。ここ
で、フォーム材２をカバー本体３のエンジン側開口部の
全体に配置している従来の防音カバー１（図９参照）で
は、透過音と漏洩音を同時に低減することを図ってい
る。しかし、フォーム材の種類によっては、その効果が
十分ではなく、例えば装着性に優れるウレタンフォーム
では十分な防音性能が得られていない。これに対して、
本発明による防音カバー１は、カバー本体３の周縁にフ
ォーム材２を配置してエンジン１０との隙間を閉塞する
ことで、効果的に騒音を低減している。即ち、漏洩音を
ターゲットとして、防音効果を高めている。これは、防
音カバー１の外部に至る騒音全体のうち、透過音と漏洩
音とでは漏洩音が支配的であり、この漏洩音を低減する
ことにより騒音全体を低減できることを見出したことに
よる。

【００１２】よって、エンジン１０との隙間を閉塞する
フォーム材２は、音の漏洩をより効果的に防ぐために特
定の性状のものを使用する必要がある。本発明において
は、このような要求に対して、連続気泡と独立気泡との
混成気泡構造を有し、かつ吸水率が0.01g/cm³以上0.5g/
cm³未満であるフォーム材を使用する。

【００１３】連続気泡のフォーム材は気泡が連通してお
り、フォーム材の内部を容易に音波が透過する。独立気
泡のフォーム材は気泡が連通していないため、フォーム
材の内部を容易に音波が透過しない。よって、防音性能
の観点からは防音フォーム材として独立気泡の割合が多
いフォーム材が好ましい。一方、フォーム材を圧縮した
ときの復元力は、セル壁の復元力と、内部の空気の復元
力に大別される。連続気泡のフォーム材は、圧縮時に連
通している気泡を通じてフォーム材内部の空気が外部に
容易に排出されるため、セル壁の復元力のみが作用し、
圧縮時の復元力は小さくなる場合が多い。独立気泡のフ
ォーム材は圧縮時にフォーム材の空気が容易に外部に排
出されないため、セル壁の復元力とフォーム材内部の空
気の復元力の両方が作用し、圧縮時のフォーム材の復元
力は大きくなる場合が多い。フォーム材圧縮時の復元力
が大きい場合は防音カバーの装着性が悪くなるため、防
音カバーの装着性の観点から、防音フォーム材としては
連続気泡のフォーム材を使用することが好ましい。よっ
て、防音性能と装着性の両特性を同時に満足させるため
には、連続気泡と独立気泡とが混成されている気泡構造
を有しており、更には連続気泡と独立気泡とが特定の割
合のフォーム材を使用することが好ましい。

【００１４】また、一般的に、連続気泡構造のフォーム
材は吸水率が大きく、独立気泡構造のフォーム材は吸水
率が小さく、連続気泡と独立気泡との混成気泡構造のフ
ォーム材はその中間である。従って、この吸水率を特定
することにより、連続気泡と独立気泡の割合を規定する
ことができるようになる。尚、吸水率はJIS K6767のB法
によって測定される。

【００１５】本発明で使用するフォーム材２の吸水率は
0.01g/cm³以上0.5g/cm³未満、好ましくは0.02g/cm³以上
0.2g/cm³未満、より好ましくは0.04g/cm³以上0.1g/cm³
未満とするのが良い。このような吸水率を持つフォーム
材２を使用することで、防音性能と装着性に優れた防音
カバー１が得られる。吸水率がこの範囲よりも大きい場
合は、フォーム材２の内部を容易に音波が透過するた
め、漏洩音を遮音できず、十分な防音効果が発現しな
い。また、吸水率がこの範囲よりも小さい場合は、防音
カバー１をエンジンに装着する際に、フォーム材２の復
元力のために装着作業性は悪くなる。

【００１６】また、フォーム材２の遮音性能は重量測に
従い、同じ厚さであれば嵩密度が高い物ほど高い遮音性
能を示すことが知られている。しかし、嵩密度が高い材
料は、硬くなるため、圧縮時の復元力が高くなる場合が
多い。フォーム材圧縮時の復元力が大きい場合は防音カ
バーの装着性が悪くなるため、フォーム材としては低嵩
密度のフォーム材を使用することが好ましい。よって、
防音性能と装着性の両特性を同時に満足させるために
は、特定の範囲の嵩密度のフォーム材を使用することが
好ましい。

【００１７】本発明で使用するフォーム材２において
は、嵩密度は好ましくは20kg/m³以上400kg/cm³未満、よ
り好ましくは30kg/m³以上300kg/cm³未満、さらに好まし
くは50kg/m³以上200kg/cm³未満である。この範囲の嵩密
度のフォーム材２を使用することで、より防音性能と装
着性に優れた防音カバー１が得られる。嵩密度がこの範
囲よりも小さい場合は、フォーム材２の内部を容易に音
波が透過するため、漏洩音を遮音できず、十分な防音効
果が発現しない。また、嵩密度が上記範囲よりも大きい
場合は、防音カバー１をエンジンに装着する際に、フォ
ーム材２の復元力のために装着作業性は悪くなる。

【００１８】また、フォーム材として必要な要件とし
て、エンジンとの密着性が高いことが挙げられる。柔ら
かいフォーム材は、複雑な形状にも十分に追従できるた
めに初期の密着性が良好であり好ましい。これに対し
て、硬いフォーム材は圧縮時における形状追従性が低
く、エンジンの外形状が複雑な形状である場合に隙間が
生じる場合がある。また、硬い材料は、フォーム材の復
元力のため防音カバー装着時の作業性が悪くなるという
問題もある。よって、防音性能と装着性の両特性を同時
に満足させるためには、特定の範囲の硬さのフォーム材
を使用することが好ましい。尚、フォーム材の硬さはJI
S K6767によって25%圧縮硬さとして測定される。

【００１９】本発明で使用するフォーム材２において
は、25%圧縮硬さが、好ましくは0.5N/cm²未満、より好
ましくは0.02N/cm²以上0.1N/cm²未満である。この範囲
の圧縮硬さのフォーム材を使用することで、防音性能と
装着性に優れた防音カバーが得られる。25%圧縮硬さが
この範囲よりも大きい場合は、エンジン１０の外形状に
追従できないために隙間が生じる恐れがあり、また、防
音カバー１をエンジン１０に装着する際に、フォーム材
２の復元力のために装着作業性は悪くなる。

【００２０】本発明で使用するフォーム材の主成分とし
ては上記の特性を満たすものであれば特に制限されるも
のでないが、ゴム、エラストマー、熱可塑性樹脂、熱硬
化性樹脂等等の各種高分子材料を使用することが出来
る。これら高分子材料としては天然ゴム、CR（クロロプ
レンゴム）、SBR（スチレンブタジエンゴム）、NBR（ニ
トリル・ブタジエンゴム）、EPDM（エチレン・プロピレ
ン・ジエン三元共重合体）、シリコーンゴム、フッ素ゴ
ム、アクリルゴム等の各種ゴム、熱可塑性エラストマ
ー、軟質ウレタン等の各種エラストマー、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエステル等の熱
可塑性樹脂、ウレタン、エポキシ樹脂等の各種熱硬化性
樹脂が挙げられるが、これらに限定されない。特にゴム
またはエラストマーを主成分とするフォーム材２は、防
音性能と装着性に優れた防音カバー１を得ることが出来
る。特にEPDMを主成分とするフォーム材１は、一般的に
広く使用され入手が容易であり、耐熱性、耐オゾン性、
価格のバランスが良いため、本発明においてフォーム材
２として好ましい。

【００２１】また、フォーム材２として、例えば建築用
や弱電用の止水シール材として市販されているEPDMやNB
Rのフォーム材シートを使用してもよい。

【００２２】フォーム材２をカバー本体３に固定するた
めには、接着剤や粘着材、粘着テープ、ホットメルト接
着剤等、各種の手法を採ることができる。また、ピンや
クリップで固定してもよいが、フォーム材２とカバー本
体３との固定方法はこれらに限定されない。

【００２３】本発明で使用するカバー本体３の材質とし
ては鉄、アルミニウム、ステンレスなどの各種金属、ナ
イロン、ポリプロピレン、不飽和ポリエステル等の各種
樹脂を用いることが出来る。また、各種樹脂に充填剤お
よび/または繊維を添加することも可能である。特にナ
イロンまたはポリプロピレンに、充填材および/または
繊維を添加した材料は軽量であり、耐熱性、強度特性に
優れるため好ましい。

【００２４】以上のように、本発明によると、装着性と
防音性能に優れた防音カバー１を得ることが出来る。し
かも、フォーム材２はカバー本体３の周縁に付設すれば
よく、フォーム材２の使用量を削減でき、コスト面で有
利となる。また、フォーム材２をカバー本体３の全体に
配置した場合に比べて、フォーム材２による復元力が低
くなり、防音カバー１の装着性も向上する。

【００２５】尚、本発明では、図３に示すように（尚、
（ａ）は上面図、（ｂ）はＡＡ断面図である）、カバー
本体３の周縁に加えて、対向面３ａにも上記と同一のフ
ォーム材２ａを設けることもでき、それにより防音性能
をより高めることが可能になる。その場合、対向面３ａ
に付設するフォーム材２ａは、その肉厚を薄くして装着
性に影響を与えないようにする。また、場合によって
は、対向面３ａに付設するフォーム材２ａと、周縁に付
設するフォーム材２とを異なる構成とすることもでき
る。

【００２６】本発明の防音カバー１の使用部位として
は、図示されるエンジン１０の上部のほかにも、例え
ば、エンジン下方からの騒音低減のためエンジンの下部
に使用してもよいし、エンジンの前面、側面に使用して
もよい。また、エンジン全体を覆うようにしてもよい
し、部分的に使用してもよい。更に、燃料噴射ポンプや
インテークマニホールドなど騒音源となる機器類に部分
的に使用してもよく、使用部位はこれらに限定されな
い。

【００２７】

【実施例】以下、本発明を実施例にて更に詳しく説明す
るが、本発明は以下の実施例に限定されるものではな
い。

【００２８】尚、実施例1、実施例2、比較例１、比較例
2では防音カバーを図２に示す構造とし、実施例3、比較
例3では防音カバーを図３に示す構造とした。また、比
較例4では、防音カバーを図４に示すように、フォーム
材２をカバー本体３の対向面３ａに付設した構成とし
た。また、カバー本体はステンレス製とした。

【００２９】（実施例１）カバー本体の内側の周縁全周
のみに、厚さ15mm、幅30mmmの帯状でEPDM製、嵩密度100
kg/m³、吸水率0.071 g/cm³、25%圧縮硬さ0.040N/cm²の
フォーム材を接着して防音カバーとした。

【００３０】（実施例２）カバー本体の内側の周縁全周
のみに、厚さ15mm、幅30mmmの帯状でNBR製、嵩密度120k
g/m³、吸水率0.058g/cm³、25%圧縮硬さ0.070N/cm²のフ
ォーム材を接着して防音カバーとした。

【００３１】（実施例３）カバー本体の内側の周縁全周
及び対向面にEPDM製で嵩密度100kg/m³、吸水率0.071 g/
cm³、25%圧縮硬さ0.040N/cm²のフォーム材を接着して防
音カバーとした。尚、周縁のフォーム材は厚さ15mm、幅
30mmmの帯状とし、対向面のフォーム材は350mm×330ｍ
ｍ×厚さ15mmの平板とした。

【００３２】（実施例４）カバー本体の内側の周縁全周
に、厚さ15mm、幅30mmmの帯状でEPDM製、嵩密度100kg/m
³、吸水率0.071 g/cm³、25%圧縮硬さ0.040N/cm²のフォ
ーム材を、対向面に、350mm×330ｍｍ×厚さ15mm 、軟
質ウレタン製で嵩密度25 kg/m³、吸水率0.76 g/cm³、25
%圧縮硬さ0.065N/cm²のフォーム材をそれぞれ接着して
防音カバーとした。

【００３３】（実施例５）カバー本体の内側の周縁全周
に、厚さ15mm、幅30mmmの帯状でEPDM製、嵩密度100kg/m
³、吸水率0.071 g/cm³、25%圧縮硬さ0.040N/cm²のフォ
ーム材を、対向面に、350mm×330ｍｍ×厚さ15mm 、EPD
M製で嵩密度460kg/m³、吸水率0.0028 g/cm ³、25%圧縮硬
さ1.05N/cm²のフォーム材をそれぞれ接着して防音カバ
ーとした。

【００３４】（比較例１）カバー本体の内側の周縁全周
のみに、厚さ15mm、幅30mmmの帯状で軟質ウレタン製、
嵩密度25 kg/m³、吸水率0.76 g/cm³、25%圧縮硬さ0.065
N/cm²のフォーム材を接着して防音カバーとした。

【００３５】（比較例２）カバー本体の内側の周縁全周
のみに、厚さ15mm、幅30mmmの帯状でEPDM製、嵩密度460
kg/m³、吸水率0.0028 g/cm³、25%圧縮硬さ1.05N/cm²の
フォーム材を接着して防音カバーとした。

【００３６】（比較例３）カバー本体の内側の周縁全周
及び対向面に、軟質ウレタン製で嵩密度25 kg/m³、吸水
率0.76 g/cm³、25%圧縮硬さ0.065N/cm²のフォーム材を
接着して防音カバーとした。尚、周縁のフォーム材は厚
さ15mm、幅30mmmの帯状とし、対向面のフォーム材は350
mm×330mm×厚さ15mmの平板とした。

【００３７】（比較例４）カバー本体の対向面のみに35
0mm×330mm×厚さ15mm 、EPDM製で嵩密度100kg/m ³、吸
水率0.071 g/cm³、25%圧縮硬さ0.040N/cm²のフォーム材
を接着して防音カバーとした。

【００３８】そして、各実施例及び比較例の防音カバー
について、図５に示す測定装置を用いて防音性能を評価
した。即ち、アルミニウム製プレート２２の上に、防音
カバー２０をフォーム材が下側となるように、アルミニ
ウム製で断面形状が直径20mmの円形で、大きさ高さ40mm
の脚柱２１を介してM6ボルト２３により固定した。各脚
柱２１には防音カバー側に１箇所ずつボルト穴が設置さ
れており、防音カバー２０のボルト締結部分は計４箇所
である。アルミニウム製プレート２２の上に、スピーカ
２４を載置し、更にスピーカ２４には側板２５ａが金属
板で、上板２５ｂがメッシュ状に形成された、大きさ42
5mm×320mm、高さ20mmのボックス２５をかぶせ、スピー
カ２４からホワイトノイズを放射し、防音カバー２０の
直上50mmの位置に設置したマイクロホン２６で騒音をピ
ックアップして騒音計にて騒音レベルの測定を行い、防
音性能を評価した。騒音レベルは1/3オクターブバンド
の分解能にて、250から5000Hzの周波数域の測定を行っ
た。値が低い物ほど、騒音レベルが低く良好な防音性能
が高いといえる。

【００３９】また、防音カバー２０のプレート２２への
装着におけるボルト締結時の最大トルクから、カバー装
着性を評価した。ボルト締結時の最大トルクが低いほど
カバー装着性は良好であるといえる。ラチェット型のト
ルクレンチによってボルトを締め付けた場合は、設定し
たトルクを超えた場合にラチェットが作動して、設定し
たトルク以下であればラチェットは作動しない。今回は
ラチェットの設定を120kg・cｍとし、４本のボルト２３
のうち何れかの最大トルクが120kg・cｍ以上の場合は装
着性は不合格として「×」、４本とも最大トルクが120k
g・cm未満の場合は装着性を合格として「○」とした。

【００４０】実施例1、実施例2、比較例1、比較例2の騒
音レベルを図６に、実施例1、比較例3、比較例4の騒音
レベルを図７に、実施例1、実施例3、実施例4、実施例5
の騒音レベルを図８にそれぞれ図示する。また、カバー
装着性の評価結果を表2に示す。また、図１に、各実施
例及び比較例のフォーム材の種類と、接着個所をまとめ
て示す。

【００４１】

【表１】

【００４２】

【表２】

【００４３】試験の結果、各実施例は防音性能とカバー
装着性が良好であることが判った。比較例1および比較
例3は各実施例と同様に最大トルクが小さく、カバー装
着性は良好であったが、連続気泡のフォーム材を使用し
ているため、フォーム材内部の音波の透過により騒音レ
ベルが高く、防音性能が低いことが判った。比較例3は
防音カバーとして広く使用されている構造であるが、防
音効果は不十分であった。比較例2は各実施例と同様に
防音性能は良好であったが、独立気泡のフォーム材を使
用しているためカバー装着性に問題があることが判っ
た。比較例4はカバー本体の対面部のみにフォーム材が
配置されているが、この防音カバーは周縁の隙間からの
音漏れのため防音性能が低かった。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
特定の性状のフォーム材をカバー本体の周縁に付設した
ことにより、フォーム材の使用量が少ないにもかかわら
ず防音性能に優れ、また装着性も良好な防音カバーを得
ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の防音カバーの一実施形態を示す断面
図である。

【図２】（ａ）図１に示した防音カバーの上面図、
（ｂ）ＡＡ断面図であり、実施例１、実施例２、比較例
１、比較例２で用いた防音カバーの構造を示す図であ
る。

【図３】（ａ）本発明の防音カバーの他の実施形態を
示す上面図、（ｂ）ＡＡ断面図であり、実施例３、実施
例４、実施例５、比較例４で用いた防音カバーの構造を
示す図である。

【図４】（ａ）比較例4で用いた防音カバーの構造を
示す上面図、（ｂ）ＡＡ断面図である。

【図５】実施例で使用した試験装置を示す構成図であ
る。

【図６】実施例１、実施例２、比較例１、比較例２の
騒音レベルを測定した結果を示すグラフである。

【図７】実施例１、比較例３、比較例４の騒音レベル
を測定した結果を示すグラフである。

【図８】実施例１、実施例３、実施例４、実施例５の
騒音レベルを測定した結果を示すグラフである。

【図９】従来の防音カバーの一実施形態を示す断面図
である。

【図１０】従来の防音カバーの他の実施形態を示す断
面図である。

【符号の説明】

１防音カバー２フォーム材３カバー本体３ａ対向面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】自動車のエンジンに装着される防音カバ
ーにおいて、連続気泡と独立気泡との混成気泡構造を有
し、かつ吸水率が0.01g/cm³以上0.5g/cm³未満であるフ
ォーム材を、カバー本体のエンジンとの対向面の周縁に
沿って所定高さでエンジン側に突設してなり、エンジン
への装着時にフォーム材がエンジンとの隙間を閉塞する
ことを特徴とする自動車エンジン用防音カバー。
【請求項2】前記フォーム材の嵩密度が20kg/m³以上40
0kg/m³未満で、かつ25%圧縮硬さが0.5N/cm²未満である
ことを特徴とする請求項1に記載の自動車エンジン用防
音カバー。