JP2017219000A

JP2017219000A - エンジンのロッカカバー

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Publication number: JP2017219000A
Application number: JP2016115229A
Authority: JP
Inventors: 健志長田; Kenji Osada; 和明上田; Kazuaki Ueda
Original assignee: Subaru Corp
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2016-06-09
Filing date: 2016-06-09
Publication date: 2017-12-14
Anticipated expiration: 2036-06-09
Also published as: JP6826380B2

Abstract

【課題】車両の総重量の増大を抑制しつつ、エンジンの作動音による騒音をより効果的に低減する。【解決手段】エンジンのシリンダヘッドに設けられる動弁機構を覆うロッカカバーであって、内部に形成された中空部と、前記ロッカカバーより前記動弁機構側の空間と、前記中空部とを離隔する内壁部と、前記ロッカカバーより外側の空間と、前記中空部とを離隔する外壁部と、を備え、前記内壁部の板厚と、前記外壁部の板厚とは、互いに異なる、エンジンのロッカカバーが提供される。【選択図】図３

Description

本発明は、エンジンのロッカカバーに関する。

従来、車両において、外部からエンジンへの異物の混入、エンジンから外部へのオイルの漏出の防止、及び外部からの衝撃に対するエンジンの保護等を目的として、動弁機構を覆うロッカカバーが利用されている。ロッカカバーは、動弁機構の駆動に起因して生じる音等のエンジンの作動音がエンジンの外部へ漏出することを抑制する機能も有する。

例えば、特許文献１では、エンジン本体の剛性確保と上記ロッカカバーに相当するヘッドカバーの表面からの放射騒音の低減を両立させるために、ヘッドカバー内壁にこのヘッドカバーと略相似形のインナーカバーを配設し、このヘッドカバーと当該インナーカバーとで挟まれる空間にオイルを供給して油層を保持する技術が開示されている。

特開平９−１４４９９４号公報

ところで、エンジンのロッカカバーに関する分野において、エンジンの作動音による騒音をより効果的に低減することが望まれている。例えば、ロッカカバーにリブを設けることや、ロッカカバーの厚さを増大させることにより、ロッカカバーの透過損失を向上させることによって、エンジンの作動音の外部への漏出を抑制する効果を向上させることが考えられる。しかしながら、リブの設置やロッカカバーの厚さの増大が行われた場合、ロッカカバーの重量が増大するので、車両の総重量が増大する。それにより、燃費が低下する場合がある。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、車両の総重量の増大を抑制しつつ、エンジンの作動音による騒音をより効果的に低減することが可能なエンジンのロッカカバーを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、エンジンのシリンダヘッドに設けられる動弁機構を覆うロッカカバーであって、内部に形成された中空部と、前記ロッカカバーより前記動弁機構側の空間と、前記中空部とを離隔する内壁部と、前記ロッカカバーより外側の空間と、前記中空部とを離隔する外壁部と、を備え、前記内壁部の板厚と、前記外壁部の板厚とは、互いに異なる、エンジンのロッカカバーが提供される。

前記外壁部の板厚は、前記内壁部の板厚と比較して、大きな値に設定されてもよい。

前記中空部には、振動減衰材が封入されてもよい。

前記内壁部と前記外壁部との間に延在する延在部を備えてもよい。

前記延在部は、前記中空部を複数の中空空間に分割し、前記複数の中空空間は、ハニカム構造を形成してもよい。

前記内壁部と前記外壁部との間に設けられる中間壁部を備え、前記中間壁部は、前記中間壁部より前記動弁機構側に位置する前記中空部と、前記中間壁部より前記動弁機構側に対して逆側に位置する前記中空部とを離隔してもよい。

以上説明したように本発明によれば、車両の総重量の増大を抑制しつつ、エンジンの作動音による騒音をより効果的に低減することが可能となる。

本発明の実施形態に係るエンジンの概略構成の一例を示す模式図である。遮音壁の透過損失特性を説明するための説明図である。同実施形態に係るロッカカバーの厚さ方向に沿った断面の一例を示す拡大断面図である。同実施形態に係るロッカカバーの透過損失特性を説明するための説明図である。同実施形態に係るロッカカバーの厚さ方向に直交する断面の一例を示す拡大断面図である。第１の変形例に係るロッカカバーの厚さ方向に沿った断面の一例を示す拡大断面図である。第２の変形例に係るロッカカバーの厚さ方向に直交する断面の一例を示す拡大断面図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

＜１．エンジンの概要構成＞
まず、図１を参照して、本発明の実施形態に係るエンジン１００の概略構成について、説明する。図１は、本実施形態に係るエンジン１００の概略構成の一例を示す模式図である。図１は、水平対向型のエンジン１００の構成を示す説明図である。なお、図１に示すエンジン１００では、気筒＃１，＃２側が車両の前方側に位置し、気筒＃３，＃４側が車両の後方側に位置する。以下では、エンジン１００における気筒＃１，＃３側を右方向とし、気筒＃２，＃４側を左方向として、説明する。

エンジン１００は、シリンダブロック１０１ａ、シリンダヘッド１０１ｂ、ピストン１０４、コネクティングロッド１０６、点火プラグ１０８、吸気弁１１０ａ、排気弁１１０ｂ、カム機構１１１、クランクシャフト１１５、及びロッカカバー１５０を備える。シリンダブロック１０１ａには、複数の気筒＃１，＃２，＃３，＃４が設けられる。図１の例では、４つの気筒＃１，＃２，＃３，＃４がシリンダブロック１０１ａに設けられている。このうち、２つの気筒＃１，＃３が右バンクの気筒群を構成し、残りの２つの気筒＃２，＃４が左バンクの気筒群を構成する。

シリンダヘッド１０１ｂは、右バンク及び左バンクそれぞれにおいて、気筒＃１，＃３（＃２，＃４）の軸方向の両端部のうち、クランクシャフト１１５側とは反対側の端部を閉じるように設けられる。各気筒＃１，＃２，＃３，＃４にはそれぞれピストン１０４が進退移動可能に保持されている。シリンダヘッド１０１ｂ、各気筒＃１，＃２，＃３，＃４、及びピストン１０４の冠面によって燃焼室Ｃが画成される。ピストン１０４は、燃焼室Ｃ内での燃料の燃焼によって直線往復運動を行う。当該直線往復運動は、コネクティングロッド１０６を介してクランクシャフト１１５に回転運動として伝達される。

クランクシャフト１１５は、クランクピン１１６、クランクジャーナル１１８、及びこれらと連結されるクランクアーム１２０を備える。クランクピン１１６はコネクティングロッド１０６と連結される。ピストン１０４の直線往復運動によってクランクアーム１２０が回転し、クランクアーム１２０の回転によってクランクジャーナル１１８が回転する。クランクシャフト１１５は、図示しない駆動伝達装置に連結され、エンジン１００から出力されるトルクが駆動伝達装置に伝達される。

エンジン１００は、図示しない吸気通路及び排気通路と接続される。吸気通路は、各気筒＃１，＃２，＃３，＃４の吸気側に向けて分岐し、各燃焼室Ｃと連通する。また、吸気通路は、上流側の端部において、車両の外部から外気が取り込まれる吸気口と連通する。吸気口から取り込まれた外気は、吸気通路を介して各気筒＃１，＃２，＃３，＃４に吸入される。なお、吸気通路には、吸気通路へ吸入される吸気の量である吸気量を調整可能なスロットルバルブが設けられる。排気通路は、各気筒＃１，＃２，＃３，＃４の排気側に向けて分岐し、各燃焼室Ｃと連通する。また、排気通路は、下流側の端部において、車両の外部へ排気が放出される排気口と連通する。各燃焼室Ｃにおける燃焼後の排気は、各気筒＃１，＃２，＃３，＃４から排出された後、排気通路を通過し、排気口から車両の外部へ放出される。

吸気弁１１０ａは、吸気通路と各燃焼室Ｃとの間の吸気ポートを開閉する。吸気行程において、吸気弁１１０ａが開弁することにより、吸気ポートを介して各燃焼室Ｃに吸気が取り込まれる。排気弁１１０ｂは、排気通路と各燃焼室Ｃとの間の排気ポートを開閉する。排気行程において、排気弁１１０ｂが開弁することにより、排気ポートを介して、燃焼後の排気が各燃焼室Ｃから排出される。吸気弁１１０ａ及び排気弁１１０ｂの開閉動作は、カム機構１１１によって実現される。

カム機構１１１は、カムシャフト１１２と、カムシャフト１１２に固定されるカム１１４とを備える。カムシャフト１１２は、図示しないギヤを介してクランクシャフト１１５と連結され、クランクシャフト１１５の回転に伴って回転する。吸気弁１１０ａ及び排気弁１１０ｂは、図示しない復帰用バネを備える。カムシャフト１１２の回転に伴ってカム１１４が回転し、カム１１４のカム山が直接的又は間接的に吸気弁１１０ａ及び排気弁１１０ｂを押し込むことによって、吸気弁１１０ａ及び排気弁１１０ｂが開かれる。

図１に示したエンジン１００では、カム１１４と吸気弁１１０ａ及び排気弁１１０ｂとの間にロッカアーム３０が備えられる。吸気弁１１０ａ及び排気弁１１０ｂは、ロッカアーム３０を介してカム１１４によって押し込まれる。また、吸気弁１１０ａ及び排気弁１１０ｂは、カム１１４による吸気弁１１０ａ及び排気弁１１０ｂの押し込みから解放されると、復帰用バネによって元の位置に戻される。

シリンダヘッド１０１ｂに設けられる本発明に係る動弁機構は、例えば、以上説明した吸気弁１１０ａ、排気弁１１０ｂ、カム機構１１１、及びロッカアーム３０によって構成される。なお、各気筒＃１，＃２，＃３，＃４に備えられる吸気弁１１０ａ及び排気弁１１０ｂの数は適宜設定することができる。本実施形態では、気筒＃１，＃２，＃３，＃４の各々について、吸気弁１１０ａ及び排気弁１１０ｂが２つずつ備えられており、それぞれの吸気弁１１０ａ及び排気弁１１０ｂが吸気ポートあるいは排気ポートを開閉する。図１中、各気筒＃１，＃２，＃３，＃４には、吸気弁１１０ａの組が示されている。

各気筒＃１，＃２，＃３，＃４には、燃焼室Ｃに臨むように図示しない燃料噴射弁が備えられる。燃料噴射弁は、例えばシリンダヘッド１０１ｂの壁面に固定される。係る燃料噴射弁は、図示しない制御装置によって駆動制御され、燃焼室Ｃ内に燃料を噴射する。これにより、燃焼室Ｃ内に吸気と燃料との混合気が形成される。なお、燃料噴射弁は、燃焼室Ｃ内に燃料を直接噴射する形式のものに限られない。燃料噴射弁が吸気ポートよりも上流に備えられ、あらかじめ形成された混合気が吸気ポートから燃焼室Ｃに導入されてもよい。

シリンダヘッド１０１ｂには、各気筒＃１，＃２，＃３，＃４の燃焼室Ｃに臨むように、点火プラグ１０８が設けられている。点火プラグ１０８は、図示しない制御装置によって駆動制御され、各燃焼室Ｃ内に形成された混合気に点火する。これにより、燃焼室Ｃ内で燃焼を生じ、ピストン１０４が押し下げられて、クランクシャフト１１５が回転する。

ロッカカバー１５０は、シリンダヘッド１０１ｂに設けられた動弁機構を覆う。具体的には、ロッカカバー１５０は、図１に示したように、左側の動弁機構と右側の動弁機構について、それぞれ設けられる。ロッカカバー１５０は、例えば、ボルト等の締結部材を用いて、シリンダヘッド１０１ｂに固定される。動弁機構は、ロッカカバー１５０とシリンダヘッド１０１ｂとの間に形成される空間内に収容されることによって、エンジン１００の外部から離隔される。具体的には、図１に示したように、動弁機構は、ロッカカバー１５０に形成された凹部１５７に収容される。凹部１５７の外縁部１５９がシリンダヘッド１０１ｂに固定されることにより、動弁機構はエンジン１００の外部から離隔される。

ロッカカバー１５０は、例えば、図１に示したように、ロッカカバー１５０の外形を形成する外側部材１５１と、外側部材１５１より動弁機構側に設けられる内側部材１５３と、を備える。外側部材１５１は、例えば、ボルト等の締結部材を用いて、シリンダヘッド１０１ｂに固定され、動弁機構を覆う。また、内側部材１５３は、例えば、振動溶着によって、外側部材１５１のシリンダヘッド１０１ｂと対向する部分に固定され、外側部材１５１と動弁機構との間に配設される。なお、図１では、内側部材１５３が外側部材１５１のシリンダヘッド１０１ｂと対向する部分に固定される例を示しているが、内側部材１５３は、外側部材１５１における左右方向へ延在する部分に固定されてもよい。換言すると、内側部材１５３は、外側部材１５１の動弁機構側の少なくとも一部に固定されればよい。

外側部材１５１と内側部材１５３との間には、中空部１５５が形成される。中空部１５５は、外側部材１５１と内側部材１５３との間に介在する中空の領域である。中空部１５５は、具体的には、外側部材１５１及び内側部材１５３によって、複数の中空空間１５５ａに分割される。このように、ロッカカバー１５０の内部には中空部１５５が形成される。本実施形態に係るロッカカバー１５０によれば、車両の総重量の増大を抑制しつつ、エンジンの作動音による騒音をより効果的に低減することができる。このようなロッカカバー１５０の詳細については、後述する。

＜２．遮音壁の透過損失＞
ロッカカバー１５０は、上述したように、エンジン１００の保護等の種々の事項を目的として、エンジン１００に設けられる。そのような種々の事項のうち、本発明は、特に、エンジン１００の作動音の外部への漏出を抑制する遮音壁としての機能に着目してなされたものである。ここで、本実施形態に係るロッカカバー１５０の詳細な説明に先立って、一般的な遮音壁の透過損失について説明する。透過損失は、遮音壁による遮音性能を表す数値である。具体的には、透過損失は、遮音壁へ入射した音である入射音と、遮音壁を透過した音である透過音の音圧レベルの差を示し、入射音の音圧レベルを透過音の音圧レベルで除した値の対数によって表現される。

面密度ｍ［ｋｇ／ｍ^２］の遮音壁に音波が垂直に入射する場合の透過損失ＴＬ_０［ｄＢ］は、下記式（１）により表される。なお、式（１）において、ｆは入射音の周波数［Ｈｚ］を示す。

また、遮音壁に対して入射する音波の入射角がランダムであるランダム入射の場合の透過損失ＴＬ［ｄＢ］は、下記式（２）により表される。

式（１）及び式（２）によれば、遮音壁の透過損失は、周波数ｆが高いほど、又は面密度ｍが大きいほど、高くなる。具体的には、式（１）は、遮音壁の透過損失が面密度ｍと周波数ｆとの積の対数に比例することを示している。このような特性を質量則と呼ぶ。ゆえに、遮音壁の透過損失が質量則に従う場合の透過損失特性は、例えば、図２に示す特性曲線Ｂ１０のように表される。

しかしながら、実際の遮音壁の透過損失特性では、特定の周波数ｆの領域において、質量則から導出される値と比較して透過損失が減少する現象が生じる。具体的には、入射音の波長の遮音壁に対して平行な成分と、遮音壁の屈曲振動の波長とが一致する場合に、共振が生じることにより、透過損失が減少する。このような現象をコインシデンス効果と呼ぶ。コインシデンス効果が生じる波長に対応する周波数であるコインシデンス周波数は、遮音壁の各諸元に依存する。また、コインシデンス周波数のうち最低の周波数であるコインシデンス限界周波数ｆｃにおいて、コインシデンス効果は特に顕著となる。コインシデンス限界周波数ｆｃ［Ｈｚ］は、下記式（３）により表される。

式（３）において、ｃは音速［ｍ／ｓ］を示し、ｔは遮音壁の板厚［ｍ］を示し、ρは遮音壁の材料の密度［ｋｇ／ｍ^３］を示し、σは遮音壁の材料のポアソン比を示し、Ｅは遮音壁の材料のヤング率［Ｎ／ｍ^２］を示す。入射音の周波数ｆがコインシデンス限界周波数ｆｃの近傍の値である場合に、質量則から導出される値と比較して実際の遮音壁の透過損失が特に減少する。ゆえに、コインシデンス効果を考慮した場合の遮音壁の実際の透過損失特性は、例えば、図２に示す特性曲線Ｂ２０のように表される。

以上説明したように、質量則によれば、遮音壁の透過損失は、遮音壁の面密度ｍが大きいほど、高くなる。ゆえに、エンジンのロッカカバーの透過損失を向上させるために、例えば、ロッカカバーの厚さを増大させることが考えられる。しかしながら、ロッカカバーの厚さの増大が行われた場合、ロッカカバーの重量が増大するので、車両の総重量が増大する。それにより、燃費が低下する場合がある。また、エンジンの作動音は、種々の周波数成分を有する。ゆえに、コインシデンス効果によって、ロッカカバーの透過損失の減少が生じる特定の周波数ｆの領域に対応するエンジンの作動音の成分の外部への漏出をより効果的に抑制することが望ましい。

＜３．ロッカカバー＞
続いて、図３〜図５を参照して、本実施形態に係るロッカカバー１５０について、詳細に説明する。図３は、本実施形態に係るロッカカバー１５０の厚さ方向に沿った断面の一例を示す拡大断面図である。具体的には、図３は、図１に示した領域Ｒ１０の拡大図である。図３に示したように、ロッカカバー１５０は、外側部材１５１と、内側部材１５３と、を備える。また、ロッカカバー１５０の内部には、中空部１５５が形成される。具体的には、ロッカカバー１５０の内部において、外側部材１５１と内側部材１５３との間に中空部１５５が形成される。

外側部材１５１は、図３に示したように、ロッカカバー１５０より外側の空間と、中空部１５５とを離隔する外壁部１５１ａと、外壁部１５１ａから動弁機構側へ突出した突出部１５１ｂと、を備える。外側部材１５１は、例えば、耐熱性を有する樹脂からなる部材であり、射出成形によって成形され得る。なお、外側部材１５１の材質は、特に限定されず、例えば、金属であってもよい。また、外側部材１５１は、複数の部材によって構成されてもよい。例えば、外壁部１５１ａと突出部１５１ｂとは、互いに別体に設けられてもよい。外壁部１５１ａは、例えば、略均一な肉厚分布を有する板状に形成されてもよい。また、外壁部１５１ａは、動弁機構の外形に沿って延在してもよい。なお、外壁部１５１ａの肉厚分布は、例えば、ロッカカバー１５０の強度を確保する目的で、部分的に厚く又は薄くなるように設定されてもよい。

内側部材１５３は、図３に示したように、ロッカカバー１５０より動弁機構側の空間と、中空部１５５とを離隔する内壁部１５３ａと、内壁部１５３ａから外側へ突出した突出部１５３ｂと、を備える。内側部材１５３は、例えば、耐熱性を有する樹脂からなる部材であり、射出成形によって成形され得る。なお、内側部材１５３の材質は、特に限定されず、例えば、金属であってもよい。また、内側部材１５３は、複数の部材によって構成されてもよい。例えば、内壁部１５３ａと突出部１５３ｂとは、互いに別体に設けられてもよい。内壁部１５３ａは、例えば、略均一な肉厚分布を有する板状に形成されてもよい。具体的には、内壁部１５３ａは、外壁部１５１ａの形状に対応して、外壁部１５１ａに沿って延在してもよい。なお、内壁部１５３ａの肉厚分布は、例えば、ロッカカバー１５０の強度を確保する目的で、部分的に厚く又は薄くなるように設定されてもよい。

外側部材１５１の突出部１５１ｂと、内側部材１５３の突出部１５３ｂとは、互いに対応する位置に設けられ、突出部１５１ｂの先端部及び突出部１５３ｂの先端部は、例えば、振動溶着によって、接合される。このように、突出部１５１ｂ及び突出部１５３ｂは、内壁部１５３ａと外壁部１５１ａとの間に延存する延在部Ｗ１０を構成する。それにより、厚さ方向についての、外側部材１５１又は内側部材１５３の撓み変形を抑制することができる。ゆえに、ロッカカバー１５０の強度を向上させることができる。

なお、外側部材１５１の突出部１５１ｂの先端部及び内側部材１５３の突出部１５３ｂの先端部は、それぞれ内側部材１５３の内壁部１５３ａ及び外側部材１５１の外壁部１５１ａと接合されてもよい。その場合、突出部１５１ｂ及び突出部１５３ｂの各々が延在部Ｗ１０に相当し得る。また、外側部材１５１の突出部１５１ｂと、内側部材１５３の突出部１５３ｂとは、互いに干渉することを回避可能な位置に設けられ得る。

なお、外側部材１５１の構成から突出部１５１ｂは省略されてもよい。その場合、内側部材１５３の突出部１５３ｂは、先端部が外側部材１５１の外壁部１５１ａと接合され得る。ゆえに、内側部材１５３の突出部１５３ｂは、延在部Ｗ１０に相当し得る。また、内側部材１５３の構成から突出部１５３ｂは省略されてもよい。その場合、外側部材１５１の突出部１５１ｂは、先端部が内側部材１５３の内壁部１５３ａと接合され得る。ゆえに、外側部材１５１の突出部１５１ｂは、延在部Ｗ１０に相当し得る。なお、ロッカカバー１５０の構成から延在部Ｗ１０に相当する構成は省略されてもよい。

本実施形態に係るロッカカバー１５０では、外壁部１５１ａと内壁部１５３ａとの間に中空部１５５が介在する。ゆえに、外壁部１５１ａ及び内壁部１５３ａは、エンジン１００の作動音の外部への漏出を抑制する二重の遮音壁としての機能を有する。ここで、遮音壁の板厚を２倍にする場合と比較して、同一の板厚の２つの遮音壁を連設し、遮音壁を二重にする場合の方が、遮音性能はより効果的に向上する。ゆえに、本実施例によれば、ロッカカバー１５０の重量の増大を抑制しつつ効果的に遮音性能を向上させることができる。

また、本実施形態に係るロッカカバー１５０では、内壁部１５３ａの板厚Ｌ３と、外壁部１５１ａの板厚Ｌ１とは、互いに異なる。式（３）に示したように、コインシデンス効果が特に顕著となるコインシデンス限界周波数ｆｃは、遮音壁の板厚ｔに依存する。具体的には、遮音壁の板厚ｔが厚いほど、コインシデンス限界周波数ｆｃは低くなる。ゆえに、外壁部１５１ａ及び内壁部１５３ａの各々の透過損失特性は、例えば、図４に示す特性曲線Ｂ２１及び特性曲線Ｂ２３のように表される。なお、図４では、外壁部１５１ａの板厚Ｌ１が内壁部１５３ａの板厚Ｌ３より大きな値である例を示している。

本実施形態では、内壁部１５３ａの板厚Ｌ３と、外壁部１５１ａの板厚Ｌ１とが互いに異なるので、図４に示したように、外壁部１５１ａのコインシデンス限界周波数ｆ１と、内壁部１５３ａのコインシデンス限界周波数ｆ３とは互いに異なる。それにより、外壁部１５１ａ及び内壁部１５３ａの各々に生じるコインシデンス効果を緩和することができるので、ロッカカバー１５０の透過損失特性は、例えば、図４に示す特性曲線Ｂ５０のように表される。ゆえに、エンジン１００の作動音の各周波数の成分について、外部への漏出を効果的に抑制することができる。以上説明したように、本実施形態によれば、車両の総重量の増大を抑制しつつ、エンジン１００の作動音による騒音をより効果的に低減することが可能である。

また、ロッカカバー１５０の透過損失特性は、外壁部１５１ａの板厚Ｌ１及び内壁部１５３ａの板厚Ｌ３に依存するので、板厚Ｌ１及び板厚Ｌ３を車両の各種設計仕様に応じて適宜選択することによって、ロッカカバー１５０の透過損失特性を、エンジン１００の作動音の周波数特性に応じて適切に調整することができる。

外壁部１５１ａの板厚Ｌ１は、図３に示したように、内壁部１５３ａの板厚Ｌ３と比較して、大きな値に設定されてもよい。上述したように、ロッカカバー１５０は、遮音壁としての機能の他に、外部からの衝撃からエンジン１００を保護する機能を有する。このように、エンジン１００に対して外部から衝撃が掛かる場合がある。そのような場合であっても、外壁部１５１ａの板厚Ｌ１を、内壁部１５３ａの板厚Ｌ３と比較して、増大させることによって、エンジン１００に対して外部から掛かる衝撃に対するロッカカバー１５０の強度を向上させることができる。

中空部１５５には、振動減衰材Ｄ１０が封入されてもよい。振動減衰材Ｄ１０として、例えば、オイルが適用され得る。それにより、ロッカカバー１５０の透過損失をさらに向上させることができる。また、振動減衰材Ｄ１０として用いるオイル等の物質の種類を車両の各種設計仕様に応じて適宜選択することによって、ロッカカバー１５０の透過損失特性を、エンジン１００の作動音の周波数特性に応じて、より適切に調整することができる。

なお、図３に示した外側部材１５１、内側部材１５３、及び中空部１５５についての各寸法の関係性は、一例に過ぎず、特に限定されない。具体的には、中空部１５５の厚さ方向の幅Ｌ５の寸法は、特に限定されない。中空部１５５は、外壁部１５１ａと内壁部１５３ａとを離隔することによって、外壁部１５１ａ及び内壁部１５３ａを二重の遮音壁として機能させることができればよい。例えば、外側部材１５１及び内側部材１５３の各々の構成から突出部１５１ｂ及び突出部１５３ｂは省略されてもよく、その場合において、外側部材１５１及び内側部材１５３を重ね合わせた状態で、互いに当接する面の一部を部分的に接合することによって、外側部材１５１と内側部材１５３との間に微小な中空部１５５が形成されてもよい。

延在部Ｗ１０は、中空部１５５を複数の中空空間１５５ａに分割してもよい。具体的には、外壁部１５１ａと内壁部１５３ａとの間に形成された中空部１５５は、突出部１５１ｂ及び突出部１５３ｂにより構成される延在部Ｗ１０によって、複数の中空空間１５５ａに分割される。また、複数の中空空間１５５ａは、ハニカム構造を形成してもよい。

図５は、本実施形態に係るロッカカバー１５０の厚さ方向に直交する断面の一例を示す拡大断面図である。具体的には、図５は、中空部１５５を通る断面である図１に示したＡ−Ａ断面の一例を示す拡大断面図である。図５に示したように、Ａ−Ａ断面において、中空空間１５５ａの各々は、六角形状の断面を有する。具体的には、中空空間１５５ａの各々は、六角柱形状を有する。例えば、Ａ−Ａ断面において、中空空間１５５ａの各々は、正六角形状の断面を有してもよい。Ａ−Ａ断面において、中空空間１５５ａの各々は、当該中空空間１５５ａの断面に相当する六角形の１の辺が隣接する他の中空空間１５５ａの断面に相当する六角形の１の辺に対して対向するように、配置される。それにより、延在部Ｗ１０の肉厚Ｌ１０は、図５に示したように、略均一な分布を有し得る。このように、複数の中空空間１５５ａによりハニカム構造が形成されてもよい。

ここで、六角柱を空間的に充填させたハニカム構造では、三角柱を空間的に充填させた構造や四角柱を空間的に充填させた構造と比較して、構造物の単位当たりの重量に対する強度を向上させることができる。ゆえに、複数の中空空間１５５ａによりハニカム構造が形成されることによって、ロッカカバー１５０の重量の増大を抑制しつつ、ロッカカバー１５０の強度を向上させることができる。

上記では、図５を参照して、中空部１５５が、延在部Ｗ１０によって、複数の閉空間である中空空間１５５ａに分割される例について説明したが、中空空間１５５ａは必ずしも閉空間でなくともよい。例えば、延在部Ｗ１０の一部に、互いに隣接する中空空間１５５ａを連通する開口部が設けられてもよい。

＜４．変形例＞
続いて、図６及び図７を参照して、各種変形例に係るロッカカバーについて説明する。

［４−１．第１の変形例］
まず、図６を参照して、第１の変形例に係るロッカカバー２５０について説明する。上記では、外側部材１５１と、内側部材１５３とが、中空部１５５を介して併設される例について説明したが、外側部材１５１と内側部材１５３との間には他の部材が介在してもよい。例えば、第１の変形例では、外側部材２５１と内側部材２５３との間には、他の部材としての中間部材２５９が介在する。

図６は、第１の変形例に係るロッカカバー２５０の厚さ方向に沿った断面の一例を示す拡大断面図である。図６に示したように、第１の変形例に係るロッカカバー２５０では、図３を参照して説明したロッカカバー１５０と比較して、外側部材２５１と内側部材２５３との間に中間部材２５９が介在する点について異なる。また、外側部材２５１と中間部材２５９との間に中空部２５５が形成され、中間部材２５９と内側部材２５３との間に中空部２５７が形成される。以下では、中間部材２５９の中間壁部２５９ａより動弁機構側に位置する中空部２５７を、動弁機構側中空部２５７とも称する。また、中間部材２５９の中間壁部２５９ａより動弁機構側に対して逆側に位置する中空部２５５を、外側中空部２５５とも称する。

第１の変形例に係るロッカカバー２５０における外側部材２５１及び内側部材２５３は、図３を参照して説明したロッカカバー１５０における外側部材１５１及び内側部材１５３と同様の構成を有し得る。具体的には、外側部材２５１は、図６に示したように、ロッカカバー２５０より外側の空間と、外側中空部２５５とを離隔する外壁部２５１ａと、外壁部２５１ａから動弁機構側へ突出した突出部２５１ｂと、を備える。また、内側部材２５３は、図６に示したように、ロッカカバー２５０より動弁機構側の空間と、動弁機構側中空部２５７とを離隔する内壁部２５３ａと、内壁部２５３ａから外側へ突出した突出部２５３ｂと、を備える。また、内壁部２５３ａの板厚Ｌ２３と、外壁部２５１ａの板厚Ｌ２１とは、互いに異なる。それにより、第１の変形例によれば、図３を参照して説明したロッカカバー１５０と同様の効果を奏し得る。

中間部材２５９は、図６に示したように、中間壁部２５９ａと、中間壁部２５９ａから外側へ突出した突出部２５９ｂと、中間壁部２５９ａから動弁機構側へ突出した突出部２５９ｃと、を備える。中間壁部２５９ａは、内壁部２５３ａと外壁部２５１ａとの間に設けられる。また、中間壁部２５９ａは、動弁機構側中空部２５７と外側中空部２５５とを離隔する。中間部材２５９は、例えば、耐熱性を有する樹脂からなる部材であり、射出成形によって成形され得る。なお、中間部材２５９の材質は、特に限定されず、例えば、金属であってもよい。また、中間部材２５９は、複数の部材によって構成されてもよい。例えば、中間壁部２５９ａ、突出部２５９ｂ、及び突出部２５９ｃは、互いに別体に設けられてもよい。中間壁部２５９ａは、例えば、略均一な肉厚分布を有する板状に形成されてもよい。具体的には、中間壁部２５９ａは、外壁部２５１ａの形状に対応して、外壁部２５１ａに沿って延在してもよい。なお、中間壁部２５９ａの肉厚分布は、例えば、ロッカカバー２５０の強度を確保する目的で、部分的に厚く又は薄くなるように設定されてもよい。

外側部材２５１の突出部２５１ｂと、中間部材２５９の突出部２５９ｂとは、互いに対応する位置に設けられ、突出部２５１ｂの先端部及び突出部２５９ｂの先端部は、例えば、振動溶着によって、接合される。このように、突出部２５１ｂ及び突出部２５９ｂは、中間壁部２５９ａと外壁部２５１ａとの間に延存する延在部Ｗ２１を構成する。また、中間部材２５９の突出部２５９ｃと、内側部材２５３の突出部２５３ｂとは、互いに対応する位置に設けられ、突出部２５９ｃの先端部及び突出部２５３ｂの先端部は、例えば、振動溶着によって、接合される。このように、突出部２５９ｃ及び突出部２５３ｂは、中間壁部２５９ａと内壁部２５３ａとの間に延存する延在部Ｗ２２を構成する。延在部Ｗ１２と延在部Ｗ２２とは、互いに対応する位置に設けられてもよい。なお、このような延在部Ｗ１２及び延在部Ｗ２２の各々は、内壁部２５３ａと外壁部２５１ａとの間に延存する延在部に相当する。

第１の変形例では、中間壁部２５９ａの板厚Ｌ２９は、内壁部２５３ａの板厚Ｌ２３及び外壁部２５１ａの板厚Ｌ２１の双方と異なってもよい。その場合、外壁部２５１ａ、内壁部２５３ａ、及び中間壁部２５９ａのコインシデンス限界周波数ｆｃを互いに異ならせることができる。ゆえに、ロッカカバー２５０の透過損失特性に対してコインシデンス効果が与える影響をより効果的に緩和することができる。なお、中間壁部２５９ａの板厚Ｌ２９は、内壁部２５３ａの板厚Ｌ２３及び外壁部２５１ａの板厚Ｌ２１のうちのいずれか一方と等しくてもよい。

中空部２５５及び中空部２５７には、振動減衰材Ｄ１０が封入されてもよい。また、中空部２５５及び中空部２５７のいずれか一方にのみ振動減衰材Ｄ１０が封入されてもよい。また、中空部２５５に封入される振動減衰材Ｄ１０の種類と中空部２５７に封入される振動減衰材Ｄ１０の種類とを互いに異ならせてもよい。

延在部Ｗ２１及び延在部Ｗ２２は、中空部２５５及び中空部２５７をそれぞれ複数の中空空間２５５ａ及び複数の中空空間２５７ａに分割してもよい。また、複数の中空空間２５５ａ及び複数の中空空間２５７ａの各々は、ハニカム構造を形成してもよい。

第１の変形例に係るロッカカバー２５０では、外壁部２５１ａと内壁部２５３ａとの間には、中空部２５５、中間壁部２５９ａ、及び中空部２５７が介在する。ゆえに、外壁部２５１ａ、中間壁部２５９ａ、及び内壁部２５３ａは、エンジン１００の作動音の外部への漏出を抑制する三重の遮音壁としての機能を有する。ゆえに、第１の変形例によれば、遮音性能を向上させる効果をより増大させることができる。

また、第１の変形例に係るロッカカバー２５０の透過損失特性は、中空部２５５に封入される振動減衰材Ｄ１０の種類、中空部２５７に封入される振動減衰材Ｄ１０の種類、内壁部２５３ａの板厚Ｌ２３、外壁部２５１ａの板厚Ｌ２１、中間壁部２５９ａの板厚Ｌ２９、中空部２５５の厚さ方向の幅Ｌ２５、及び中空部２５７の厚さ方向の幅Ｌ２７等の各パラメータに依存する。ゆえに、第１の変形例によれば、このようなパラメータの各々を車両の各種設計仕様に応じて適宜選択することによって、ロッカカバー２５０の透過損失特性を、エンジン１００の作動音の周波数特性に応じて、より適切に調整することができる。

［４−２．第２の変形例］
続いて、図７を参照して、第２の変形例に係るロッカカバー３５０について説明する。上記では、複数の中空空間１５５ａによってハニカム構造が形成される例について説明したが、複数の中空空間は、他の構造を形成してもよい。例えば、第２の変形例では、複数の中空空間３５５ａによって、格子状構造が形成される。

図７は、第２の変形例に係るロッカカバー３５０の厚さ方向に直交する断面の一例を示す拡大断面図である。具体的には、図７は、図１におけるＡ−Ａ断面と対応する第２の変形例に係る中空部３５５を通る断面の一例を示す拡大断面図である。第２の変形例に係るロッカカバー３５０では、図５を参照して説明したロッカカバー１５０と比較して、複数の中空空間３５５ａが格子状構造を形成する点について異なる。当該点以外の点において、第２の変形例に係るロッカカバー３５０は、図５を参照して説明したロッカカバー１５０と同様の構成を有し得る。具体的には、第２の変形例に係るロッカカバー３５０は、ロッカカバー３５０の外形を形成する外側部材と、当該外側部材より動弁機構側に設けられる内側部材と、を備える。また、当該外側部材の外壁部と当該内側部材の内壁部との間には、中空部３５５が形成される。また、中空部３５５は、当該内壁部と当該外壁部との間に延存する延在部Ｗ３０によって、複数の中空空間３５５ａに分割される。なお、中空部３５５には、振動減衰材Ｄ１０が封入されてもよい。

図７に示したように、ロッカカバー３５０の厚さ方向に直交する断面において、中空空間３５５ａの各々は、四角形状の断面を有する。具体的には、中空空間３５５ａの各々は、四角柱形状を有する。例えば、図７に示した断面において、中空空間３５５ａの各々は、正方形状の断面を有してもよい。図７に示した断面において、中空空間３５５ａの各々は、当該中空空間３５５ａの断面に相当する四角形の１の辺が隣接する他の中空空間３５５ａの断面に相当する四角形の１の辺に対して対向するように、配置される。それにより、延在部Ｗ３０の肉厚Ｌ３０は、図７に示したように、略均一な分布を有し得る。このように、複数の中空空間３５５ａにより格子状構造が形成されてもよい。

以上説明したように、本発明に係るロッカカバーにおいて、複数の中空空間の形状及び配置は、適宜設計され得る。ゆえに、複数の中空空間の形状及び配置を、例えば、製造コストを低減させる観点に基づいて、設計することによって、ロッカカバーの製造コストの低減を実現することができる。

＜５．むすび＞
以上説明したように、本実施形態によれば、ロッカカバー１５０の内部には、中空部１５５が形成される。また、外壁部１５１ａにより、ロッカカバー１５０より外側の空間と、中空部１５５とが離隔され、内壁部１５３ａにより、ロッカカバー１５０より動弁機構側の空間と、中空部１５５とが離隔される。ゆえに、外壁部１５１ａと内壁部１５３ａとの間に中空部１５５が介在する。それにより、外壁部１５１ａ及び内壁部１５３ａが二重の遮音壁としての機能を有することによって、ロッカカバー１５０の重量の増大を抑制しつつ効果的に遮音性能を向上させることができる。

また、本実施形態によれば、内壁部１５３ａの板厚Ｌ３と、外壁部１５１ａの板厚Ｌ１とが互いに異なる。それにより、外壁部１５１ａ及び内壁部１５３ａの各々に生じるコインシデンス効果を緩和することができる。ゆえに、エンジン１００の作動音の各周波数の成分について、外部への漏出を効果的に抑制することができる。

従って、本実施形態によれば、車両の総重量の増大を抑制しつつ、エンジン１００の作動音による騒音をより効果的に低減することが可能である。

上記では、図６を参照して、内壁部２５３ａと外壁部２５１ａとの間に１つの中間壁部２５９ａが設けられる例について説明したが、内壁部と外壁部との間において中間壁部は複数設けられてもよい。例えば、ロッカカバーの内部において、複数の中間壁部がロッカカバーの厚さ方向に間隔を空けて設けられてもよい。その場合、互いに併設する中間壁部の間には、中空部が形成される。ゆえに、外壁部と内壁部との間において、中空部及び中間壁部が層状に交互に配列される。

また、上記では、４気筒水平対向型のエンジン１００を例に採って説明したが、本発明に係るロッカカバーが適用され得るエンジンの構成は上記の例に限られない。エンジンは、６気筒や８気筒、１２気筒等、種々の気筒数のエンジンとしてもよい。また、エンジンは水平対向型のものに限られず、シリンダヘッドに動弁機構が設けられるものであれば、Ｖ型のエンジンや直列式のエンジンであってもよい。

また、上記では、図１を参照して、外側部材１５１がシリンダヘッド１０１ｂに固定され、内側部材１５３が外側部材１５１の動弁機構側の少なくとも一部に固定される例について説明したが、本発明の技術的範囲は係る例に限定されない。例えば、内側部材１５３がシリンダヘッド１０１ｂに固定され、外側部材１５１が内側部材１５３の動弁機構側に対して逆側の少なくとも一部に固定されてもよい。その場合、内側部材１５３の一部は、ロッカカバー１５０の外形の一部を形成し得る。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は応用例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

３０ロッカアーム
１００エンジン
１０１ａシリンダブロック
１０１ｂシリンダヘッド
１０４ピストン
１０６コネクティングロッド
１０８点火プラグ
１１０ａ吸気弁
１１０ｂ排気弁
１１１カム機構
１１２カムシャフト
１１４カム
１１５クランクシャフト
１１６クランクピン
１１８クランクジャーナル
１２０クランクアーム
１５０、２５０、３５０ロッカカバー
１５１、２５１外側部材
１５１ａ、２５１ａ外壁部
１５１ｂ、２５１ｂ突出部
１５３、２５３内側部材
１５３ａ、２５３ａ内壁部
１５３ｂ、２５３ｂ突出部
１５５、２５５、２５７、３５５中空部
１５５ａ、２５５ａ、２５７ａ、３５５ａ中空空間
１５７凹部
１５９外縁部
２５９中間部材
２５９ａ中間壁部
２５９ｂ突出部
２５９ｃ突出部

Claims

エンジンのシリンダヘッドに設けられる動弁機構を覆うロッカカバーであって、
内部に形成された中空部と、
前記ロッカカバーより前記動弁機構側の空間と、前記中空部とを離隔する内壁部と、
前記ロッカカバーより外側の空間と、前記中空部とを離隔する外壁部と、
を備え、
前記内壁部の板厚と、前記外壁部の板厚とは、互いに異なる、
エンジンのロッカカバー。
前記外壁部の板厚は、前記内壁部の板厚と比較して、大きな値に設定される、請求項１に記載のエンジンのロッカカバー。
前記中空部には、振動減衰材が封入される、請求項１又は２に記載のエンジンのロッカカバー。
前記内壁部と前記外壁部との間に延在する延在部を備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載のエンジンのロッカカバー。
前記延在部は、前記中空部を複数の中空空間に分割し、
前記複数の中空空間は、ハニカム構造を形成する、請求項４に記載のエンジンのロッカカバー。
前記内壁部と前記外壁部との間に設けられる中間壁部を備え、
前記中間壁部は、前記中間壁部より前記動弁機構側に位置する前記中空部と、前記中間壁部より前記動弁機構側に対して逆側に位置する前記中空部とを離隔する、
請求項１〜５のいずれか一項に記載のエンジンのロッカカバー。