JP2016061182A

JP2016061182A - エンジンカバー

Info

Publication number: JP2016061182A
Application number: JP2014188006A
Authority: JP
Inventors: 修平清; Shuhei Sei; 高行市川; Takayuki Ichikawa; 忠幸小野田; Tadayuki Onoda
Original assignee: Roki Co Ltd
Current assignee: Roki Co Ltd
Priority date: 2014-09-16
Filing date: 2014-09-16
Publication date: 2016-04-25
Also published as: US20160076443A1; ES2657391T3; EP2998163A1; EP2998163B1

Abstract

【課題】簡単な構成で内燃機関の排気量や特性に合わせた共鳴周波数の調整を容易に行うことができるエンジンカバーを提供する。
【解決手段】自動車の内燃機関に近接して配置されるエンジンカバーにおいて、前記内燃機関を覆うように形成されたエンジンカバー本体と、前記エンジンカバー本体の前記内燃機関と対向する面に配置された消音材とを備え、前記エンジンカバー本体は、前記消音材と前記エンジンカバー本体の間に共鳴部を備え、前記共鳴部は、容積調整手段を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、自動車の内燃機関に近接して取り付けられるエンジンカバーに関し、具体的には、消音機能を備えたエンジンカバーに関する。

自動車の内燃機関は、振動音、透過音並びに燃料噴射弁作動時の金属同士の打音など、種々の放射音を生じる。これらの放射音は内燃機関の様々な箇所から発生するため、これを効果的に低減させるために広範囲に音源を覆うようにエンジンカバーを取り付けて放射音の低減及び、エンジンルームの意匠性を向上させて高級感を向上させることが行われている。

従来、自動車の内燃機関に用いられるエンジンカバーは、種々の形式のものが知られており、例えば、エンジンカバーの裏面に吸音断熱材を張付けたり、空気層を形成して内燃機関の駆動に伴う内燃機関の騒音の低減及び内燃機関の放熱の両立を図っている。

具体的には、特許文献１に記載されているエンジンカバーは、トレイ構造のカバー本体の内部に発泡樹脂製の吸音材を固定して備え、吸音材を車両の内燃機関に対向配置した状態で車両に固定されるエンジンカバーにおいて、カバー本体に形成され、外部の空気をカバー本体内に導入して吸音材と内燃機関との間で流動させるための空気導入口と、カバー本体に形成され、カバー本体内の空気を外部に排出するための空気排出口と、吸音材に形成されて内燃機関に向かって開口し、空気導入口から空気排出口への空気流動方向で前後するように配置された１対の騒音導入口と、１対の騒音導入口の間を連絡するように吸音材の内部又は吸音材とカバー本体との間に形成され、１対の騒音導入口から導入した騒音をヘルムホルツ共鳴により低下させることが可能なヘルムホルツ共鳴部屋とを備えている。

また、特許文献２に記載されているエンジンカバーは、自動車用内燃機関の上方又は／および下方に配設される自動車用エンジンカバーにおいて、自動車の内燃機関およびその周辺の車体構成部材と干渉しない所定形状に形成されたカバー本体と、カバー本体のエンジンに臨む側に配設一体化されて、カバー本体との間に空気層を画成する空気層画成プレートとを備え、空気層画成プレートは、長繊維がモノフィラメント状態で均一に分散する長繊維均一分散合成樹脂シートを加熱膨張させた後に圧縮成形した加熱膨張・圧縮成形体であって、所定圧力で圧縮成形された高密度層領域と前記所定圧力よりも低い圧力で圧縮成形された低密度層領域とが混在する加熱膨張・圧縮成形体によって構成されている。

特開２０１２−４０９１２号公報特開平８−２３２６７６号公報

特許文献１に記載されたエンジンカバーは、ヘルムホルツ共鳴部屋内の空気が一方から他方の騒音導入口へと流れて、熱の滞留が防がれ、従来よりも消音効果が向上すると共に、放熱も効率良く行うことができる。

また、特許文献２に記載されたエンジンカバーは、空気層の前面に位置する前面壁が、低密度層領域と高密度層領域とが混在する長繊維均一分散合成樹脂シートの平板状の加熱膨張・圧縮成形体によって構成されて、広範囲な周波数領域（例えば５００〜２０００Ｈｚ）における騒音を吸収低減することができるので、厚さが小さくて内燃機関の騒音を低減させるに有効な吸音機能付エンジンカバーを提供できる。

しかし、特許文献１及び２に記載されたエンジンカバーによれば、ヘルムホルツ共鳴部屋や空気層の容積に対応する共鳴周波数の消音効果は得られるものの、内燃機関の排気量や特性によって、消音したい周波数帯が変動する場合があるため、所望の周波数帯の消音を容易に図ることができないという問題があった。

また、近年の自動車のエンジンルーム内は、種々の部材が複数配置されると共に、エンジンルームの容積も予め設定されていることから、エンジンカバーにおいても小型化が求められる。しかしながら、従来のような構成の場合、構造が複雑であることからエンジンカバー自体の小型化を図ることが難しいという問題もあった。

さらに、近年の自動車の騒音規制に対応によって、車室内の静粛性が向上しており、車室内において内燃機関の騒音を遮音するエンジンカバーの遮音性に対する要求が更に高まっている。

そこで、本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で内燃機関の排気量や特性に合わせた共鳴周波数の調整を容易に行うことができるエンジンカバーを提供することを目的とする。

本発明に係るエンジンカバーは、自動車の内燃機関に近接して配置されるエンジンカバーにおいて、前記内燃機関を覆うように形成されたエンジンカバー本体と、前記エンジンカバー本体の前記内燃機関と対向する面に配置された消音材とを備え、前記エンジンカバー本体は、前記消音材と前記エンジンカバー本体の間に共鳴部を備え、前記共鳴部は、容積調整手段を備えることを特徴とする。

また、本発明に係るエンジンカバーにおいて、前記消音材は、少なくとも表皮層，通気調整層及び中間層を備える多層構造であると好適である。

また、本発明に係るエンジンカバーにおいて、前記共鳴部は、前記エンジンカバー本体から立設すると共に、互いに交差するように延設された複数のリブによって画成されていると好適である。

また、本発明に係るエンジンカバーにおいて、前記容積調整手段は、前記リブの間隔及び高さを調整することが可能であると好適である。

また、本発明に係るエンジンカバーにおいて、前記消音材は、前記エンジンカバー本体に形成されたカシメ部によって固定されると好適である。

上記発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた発明となり得る。

本発明に係るエンジンカバーは、消音材とエンジンカバー本体の間に共鳴部を備え、共鳴部は容積調整手段を備えているので、共鳴部に連通する騒音導入口や空気導入口並びに空気排出口といった構造が不要となり、容易にエンジンカバー自体を小型化することができる。また、共鳴部は、容積調整手段を備えているので、内燃機関の排気量や特性に応じて共鳴周波数を調整することで、消音効果をより高めることができる。

また、本発明に係るエンジンカバーにおいて、消音材は、少なくとも表皮層，通気調整層及び中間層を備える多層構造であるので、共鳴部への通気性を確保しながら、消音効果をより高めることができる。

また、本発明に係るエンジンカバーにおいて、共鳴部がエンジンカバー本体から立設すると共に互いに交差するように延設された複数のリブによって画成されているので、容易に容積調整手段を形成することができる。

また、本発明に係るエンジンカバーにおいて、容積調整手段は、リブの間隔又は高さを調節するように任意のリブの除去や切削を行うことで容易に共鳴部の容積を調整することができる。

また、本発明に係るエンジンカバーにおいて、消音材は、エンジンカバー本体に形成されたカシメ部によって固定されているので、確実にエンジンカバー本体に消音材を取り付けることができる。

本実施形態に係るエンジンカバーをエンジンルームに取り付けた状態を示す断面図。本実施形態に係るエンジンカバーの裏面を示す図。図２におけるＡ−Ａ断面図。本実施形態に係るエンジンカバーのエンジンカバー本体を示す図。本実施形態に係るエンジンカバーに取り付けられる消音材の断面図。本実施形態に係るエンジンカバーの共鳴部の容積を調整した図。本実施形態に係るエンジンカバーの消音材の取り付け方法を示す図。（ａ）は、本実施形態に係るエンジンカバーの消音効果を示すグラフであり、（ｂ）は、リブ間隔を調整した場合の消音効果を示すグラフである。

以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、本実施形態に係るエンジンカバーをエンジンルームに取り付けた状態を示す断面図であり、図２は、本実施形態に係るエンジンカバーの裏面を示す図であり、図３は、図２におけるＡ−Ａ断面図であり、図４は、本実施形態に係るエンジンカバーのエンジンカバー本体を示す図であり、図５は、本実施形態に係るエンジンカバーに取り付けられる消音材の断面図であり、図６は、本実施形態に係るエンジンカバーの共鳴部の容積を調整した図であり、図７は、本実施形態に係るエンジンカバーの消音材の取り付け方法を示す図であり、図８（ａ）は、本実施形態に係るエンジンカバーの消音効果を示すグラフであり、（ｂ）は、リブ間隔を調整した場合の消音効果を示すグラフである。

図１に示すように、本実施形態に係るエンジンカバー１０は、自動車１の内燃機関２を覆うように内燃機関２に近接して配置されている。エンジンカバー１０はエンジンルームにおいて、内燃機関２の上部を覆っているので、自動車１のボンネットを開けた際に直接内燃機関２やその他の補機類が隠され、エンジンルーム内の高級感を向上させる視覚的効果を奏すると共に、内燃機関２等から発生する放射音Ｎの放射を抑制している。

図２に示すように、本実施形態に係るエンジンカバー１０は、内燃機関２を覆うように皿状に形成されたエンジンカバー本体１１と、エンジンカバー本体１１の内燃機関２と対向する面に配置された消音材１２とを備えている。

さらに、図３に示すように、エンジンカバー本体１１と消音材１２との間には複数のリブ１４によって画成された共鳴部１３が形成されている。

図４に示すように、エンジンカバー本体１１は、内燃機関２と対向する対向面１１ａから内燃機関２に向けて立設する複数のリブ１４が形成されている。リブ１４は、互いに交差するように延設した縦リブ１４ａと横リブ１４ｂとを備えている。

なお、エンジンカバー本体１１は、後述する容積調整手段によって容易に容積を調整することができるように、合成樹脂で形成すると好適である。合成樹脂は、例えば、ポリプロピレン系樹脂やポリアミド系樹脂等の熱可塑性の合成樹脂が好適に用いられる。

図５に示すように、消音材１２は、表皮層１５及び通気調整層１６によって中間層１７を挟み込んで積層した多層構造に構成されている。

表皮層１５は、不織布に熱硬化性樹脂を含浸させて構成されており、表皮層１５に用いられる不織布は、アラミド繊維、イミド繊維、ポリ塩化ビニル繊維、フェノール繊維、レーヨン繊維、ポリエステル繊維、ポリプロピレン繊維、ポリアミド系繊維、アクリル酸化繊維、炭素繊維、ガラス繊維、アルミナ繊維（セラミック繊維）、ボロン繊維、ノボロイド繊維、フッ素繊維、金属繊維といった様々な繊維を基材とするものを用いることができる。

また、不織布に含浸させる熱硬化性樹脂は、例えば、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、熱硬化型アクリル樹脂、特に加熱によりエステル結合を形成して硬化する熱硬化性アクリル樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、熱硬化型ポリエステル等を用いることができる。

通気調整層１６は、表面に多数の凹凸が形成された延伸性紙材からなるように構成されている。延伸性紙材は、表面に縮緬状の皺（皺状凹凸）を形成したクレープ加工紙、表面に多数の突起を形成したエンボス加工紙、表面に縮緬状の皺と多数の突起を形成したエンボスクレープ加工紙が用いられる。延伸性紙材に用いられるパルプとしては、例えば広葉樹木材パルプ、針葉樹木材パルプ、麻パルプ、ケナフパルプ、竹パルプ、エスバルトパルプ、バガスパルプ、葦パルプ等がある。また、これら木材パルプや、非木材パルプ等の天然パルプ以外に合成樹脂を１〜５０％程度混合しても構わない。

中間層１７は、消音材１２の通気抵抗を調整するために介在されており、一対の通気調整層１６に挟まれるように積層されている。なお、中間層１７は、上述した表皮層１５と同一の材質からなる積層体である。

次に、消音材１２の構造を説明する。図５に示すように、中間層１７を一対の通気調整層１６で挟み込み、その外表面を表皮層１５で更に挟み込むように積層した後、熱プレスを加えて熱板溶着することにより一体的に構成されている。なお、表皮層１５と通気調整層１６の間には必要に応じて接着剤を介在させることができる。接着剤としては、アクリル樹脂系接着剤、ウレタン樹脂系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤、塩化ビニル樹脂溶剤系接着剤、クロロプレンゴム系接着剤、シアノアクリレート系接着剤、シリコーン系接着剤、変成シリコーン系接着剤、レゾルシノール系接着剤等の接着剤を用いることができる。

このように、消音材１２は、表皮層１５，通気調整層１６及び中間層１７を備えているので、内燃機関２から放射された放射音Ｎを表皮層１５で消音すると共に、通気調整層１６を介して共鳴部１３に導入することができる。なお、消音材１２の通気抵抗は、１ｋＰａ・ｓ／ｍ以上であることが望ましく、更に好ましくは１．５ｋＰａ・ｓ／ｍ程度に設定されると好適である。

次に、図４及び６を参照して本実施形態に係るエンジンカバー１０の容積調整手段について説明を行う。本実施形態に係るエンジンカバー１０は、上述したように、互いに交差するリブ１４によって共鳴部１３が画成されている。共鳴部１３の共振周波数は、図８（ｂ）に示すようにリブ１４の間隔が小さいと低周波に優位となり、リブ１４の間隔が大きいと高周波に優位となるため、内燃機関２から放射される放射音Ｎの周波数帯に応じて適宜リブ１４の除去や高さの調整をすることで共鳴部１３の容積を調整することができる。

すなわち、より高周波の放射音を抑制したい場合には、図６に示すように、縦リブ１４ａ及び横リブ１４ｂを除去することで容易に共鳴部１３の容積を増大させて共振周波数を高周波よりに調整することが可能となる。また、より容易に共鳴部１３の容積の調整をすることができるように、リブ１４に切込みを入れることで、より容易に共鳴周波数の調整を行うことが可能となる。

図７に示すように、消音材１２は、リブ１４の先端に形成されたカシメ部１８に消音材１２を挿入してカシメ部を熱カシメすることで取り付けられると好適である。

図８（ａ）に示すように、本実施形態に係るエンジンカバー１０は、従来のエンジンカバー本体に吸音断熱材を張付けた比較例１の場合と比較して、周波数帯の多くの範囲で消音効果が向上している。また、従来のエンジンカバーから吸音断熱材を外した比較例２及び、本実施形態に係るエンジンカバー本体１１の消音性能を測定した比較例３と比較しても大幅に消音性能が向上していることが確認できた。

また、図８（ｂ）に示すように、リブ１４の間隔を３０ｍｍ×４５ｍｍに設定した実施例１，リブ１４の間隔を３０ｍｍ×９０ｍｍに設定した実施例２，リブ１４の間隔を３０ｍｍ×１８０ｍｍに設定した実施例３の測定結果からも明らかなように、リブ１４の間隔を小さくすると低周波数における消音効果が向上し、リブ１４の間隔を大きくすると高周波における消音効果が向上することが確認できた。これにより、消音させたい周波数に合わせた共鳴周波数の調整が可能となる。

以上説明したように、上述した本実施形態に係るエンジンカバー１０では、消音材１２をエンジンカバー本体１１に熱カシメで取り付けた場合について説明を行ったが、消音材１２の取り付け方法はこれに限られず、例えば、エンジンカバー本体１１に接着材などで接着して取り付けても構わない。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれうることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１自動車，２内燃機関，１０エンジンカバー，１１エンジンカバー本体，１２消音材，１３共鳴部，１４リブ，１４ａ縦リブ，１４ｂ横リブ，１５表皮層，１６通気調整層，１７中間層，１８カシメ部，Ｎ放射音。

Claims

自動車の内燃機関に近接して配置されるエンジンカバーにおいて、
前記内燃機関を覆うように形成されたエンジンカバー本体と、
前記エンジンカバー本体の前記内燃機関と対向する面に配置された消音材とを備え、
前記エンジンカバー本体は、前記消音材と前記エンジンカバー本体の間に共鳴部を備え、
前記共鳴部は、容積調整手段を備えることを特徴とするエンジンカバー。
請求項１に記載のエンジンカバーにおいて、
前記消音材は、少なくとも表皮層，通気調整層及び中間層を備える多層構造であることを特徴とするエンジンカバー。
請求項１又は２に記載のエンジンカバーにおいて、
前記共鳴部は、前記エンジンカバー本体から立設すると共に、互いに交差するように延設された複数のリブによって画成されていることを特徴とするエンジンカバー。
請求項３に記載のエンジンカバーにおいて、
前記容積調整手段は、前記リブの間隔及び高さを調整することが可能であることを特徴とするエンジンカバー。
請求項１から４のいずれか１項に記載のエンジンカバーにおいて、
前記消音材は、前記エンジンカバー本体に形成されたカシメ部によって固定されることを特徴とするエンジンカバー。