JP3533862B2

JP3533862B2 - エンジンカバー

Info

Publication number: JP3533862B2
Application number: JP01132097A
Authority: JP
Inventors: 恭一渡辺; 好一根本
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1997-01-24
Filing date: 1997-01-24
Publication date: 2004-05-31
Anticipated expiration: 2017-01-24
Also published as: JPH10205352A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンカバーに
関するもので、エンジン音の吸音や遮音を目的としたエ
ンジンルーム内に使用するエンジンカバーに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】エンジンを音源とする騒音を低減させる
ためにエンジンルーム内には様々な音振部品が使用され
ている。この音振部品としては、ボンネット裏に設置す
るフードインシュレータ、吸気音を低減させるためのレ
ゾネータ、壁面に設置するエンジン内インシュレータ等
が挙げられる。

【０００３】その中の一つであるエンジン近接遮蔽カバ
ー（以下、エンジンカバーと言う）は、エンジンに最も
近い位置にある部品の一つであり、耐熱性の十分な材料
のみが適用され、従来はこの要件を満たすために、材料
構成としては樹脂板のみであったり、吸音材を設置した
部品でも殆どがクラスウールの使用であり、吸音や遮音
周波数のチューニング等は不可能であった。

【０００４】従来のエンジンカバーは、構造面で遮音性
能を向上させるものに薄剛板から構成れさ、板の一部に
ヘルムホルツ共鳴器を有するタイプ（実開昭５７−２５
１４４号公報、特開昭５４−４７０２０号公報）、接地
部にウエザーストリップを有し、エンジン上の漏水を防
ぐタイプ（実開昭５７−２５１４３号公報）、音の発生
する部位に直接設置させるタイプ（実開昭６３−４０２
３２号公報、実開昭６４−５１７３８号公報）、通気性
と遮音性能を両立させたヘルムホルツタイプ（特開平７
−１３５７３号公報、特開平７−６４５６４号公報）等
が提案されている。。しかしながら、これらのタイプで
は特定周波数のみに効かせることが主となり、周波数全
域で効果を持たせることは困難であった。

【０００５】また、一般的な吸音材を用いて、遮音性能
と吸音性能を向上させるタイプ（特開昭５３−９０００
１号公報、実開昭５６−１７６３８８号公報、実開昭６
２−７０９２２号公報）があるが、これらは前記の構造
タイプと対照的に全域に多少の効果はあるが、特に低周
波域で効果を持たせることは困難であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】特に車両のエンジン騒
音は、エンジンの回転数に応じて変化はあるものの基本
的には５００Hz以下の低周波数領域の騒音が問題となっ
ており、この低周波数領域の全域に渡り特に効果の大き
な吸音や遮音構造体を得ることが課題となる。同時に車
両のエンジンルーム内はスペースが限られているため、
高性能でコンパクトな構造を達成することも重大な課題
である。更に、エンジンルーム内は比較的高温な雰囲気
になるため、吸音材にもある程度の耐熱性が要求され
る。従って本発明は、主としてエンジンの放射音を低減
させるために設置され、低周波域から高周波域にわたっ
て大きな吸音や遮音効果を得る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。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の上記の目的は、
エンジン音の遮音を目的として、エンジン近傍に設置さ
れるエンジンカバーにおいて、該エンジンカバーの形状
が少なくともエンジンの上面、エンジンの上面と一側
面、またはエンジンの上面と多数側面を覆う形状であ
り、各面において設置されるカバーはその面の全面、ま
たはその面積の一部分を覆う形状であり、前記エンジン
カバーを設置することにより、前記エンジンと前記エン
ジンカバーによって形成された空間において、通常のエ
ンジン運用時における平均音圧レベルのオーバーオール
の値が、前記エンジンカバー無しの場合の値に比べ、少
なくとも１．３倍であり、前記エンジンと前記エンジン
カバーとの平均間隔が５〜１００mmの範囲であり、前記
エンジンと前記エンジンカバーとにより形成された空間
中に吸音材を設置し、該吸音材が内部材料と表皮材より
構成され、表皮材が内部材料のエンジン側面、または内
部材料の全面を覆う形状の引っ張り強さ１〜１０Kgf ／
mm²、厚さ０．１〜５mmの高分子不織布および／または
引っ張り強さ５〜３０Kgf ／mm²、厚さ０．１〜５mmの
高分子フイルムを含むことを特徴とするエンジンカバー
により達成された。

【０００８】エンジンカバーの形状は、エンジンの上面
にのみ設置するタイプ、エンジンの上面（図１）および
一つの側面（図２）、二つの側面（図３，４）、三つの
側面（図５）、または四つの側面（図６）に設置するタ
イプがある。この場合において、面全体を覆うタイプま
たは一部を覆うタイプが存在する。このとき設置面積が
大きいほど吸音や遮音の効果は大きくなる。従って、吸
音や遮音の効果を目的とする本発明のエンジンカバー
は、その面積が大きいほど良い。しかしながら、エンジ
ンルームのレイアウトの関係により、大面積に設定する
ことは困難であることが多いので、このエンジンカバー
に設定する吸音材の高性能化が重要である。

【０００９】本発明は、この点に着目してなされたもの
で、吸音材の特に低周波域の吸音材性能を向上させてい
る。一般に使用される吸音材は、基本的には多孔質吸音
形態であるが、このタイプの吸音材では低周波域に吸音
性能を付与させることが困難である。

【００１０】そこで、吸音材を熱、水、油、または外部
の物理的障害から守るために使用している表皮材に着目
し、この表皮材に目的とする周波数に設定した膜吸音形
態を吸音材に形成させた。

【００１１】しかし、一般的に膜吸音形態は、建築物に
使用する時等の用に大面積で用いることが可能であれ
ば、吸音効果を得やすいが、エンジンカバーの様な小さ
な部品に使用しても効果が余り得られなかった。

【００１２】一般にエンジンカバーとエンジンによって
仕切られた、疑似閉空間内においては、エンジンが通常
の運行をするときに発生する音圧エネルギーによりその
空間内の雰囲気音圧レベルは上昇するが、エンジンカバ
ーはその音圧エネルギーを外部に漏洩させないため、全
体的には吸音や遮音が達成できる。

【００１３】本発明者らは、このときエンジンカバーの
設置がない場合の音圧レベルに比べ、エンジンカバー設
置後の空間の音圧レベルが、少なくとも１．３倍以上で
ある場合には、膜吸音形態でも顕著に性能を発揮するこ
とを確認した。

【００１４】この高音圧レベルの雰囲気をエンジンカバ
ーとエンジンとの間の空間に形成するためには、エンジ
ンとエンジンカバーとの平均間隔が５〜１００mmである
ことが必要である。平均間隔が５mm未満になると、実際
には吸音材を設置することが不可能であり、吸音材の効
果を向上させる意味がない。一方、１００mmを超える空
間では開放空間とあまり変わらないため、音圧レベルを
目的のレベルまで上げることができない。従って、空間
をこの高音圧の雰囲気とし、膜吸音形態の吸音材を設置
することが必要である。

【００１５】吸音材に膜吸音形態を形成させるには、表
皮材を吸音材の内部材のエンジン側面、または吸音材の
内部材全面で覆う形態に設置し、更に表皮材が引っ張り
強さ５〜３０Kgf ／mm²、厚さ５〜５０μm の高分子フ
ィルム、および／または引っ張り強さ１〜１０Kgf ／mm
²、厚さ０．１〜５mmの高分子不織布が適している。膜
吸音形態はある程度通気を抑えた表皮材の存在により、
形成されるが、その形成には表皮材の厚さや引っ張り強
さの限定が必要である。

【００１６】表皮材に高分子フィルムを用いる場合に
は、引っ張り強さ５〜３０Kgf ／mm²、厚さ５〜５０μm
の範囲にあることが必要である。引っ張り強さが５Kgf
／mm ²未満になると、表皮材の存在によっても膜吸音
形態には移行せず、多孔質型吸音形態を維持する。逆
に、３０Kgf ／mm²を超えると、完全な膜吸音形態にな
り、高周波域の本来吸音材の保持する吸音性能を得るこ
とができない。また、フィルムの厚さが５μm 未満にな
ると、フィルム自体の機械的強度が不足し、表皮材設定
の意味がなくなる。逆に、５０μm を超えると、完全に
表皮の通気が止まってしまい高周波域の吸音性能が極端
に低下してしまう。

【００１７】表皮材に高分子不織布を用いる場合も基本
的に高分子フィルムの場合と考え方は同様であり、引っ
張り強さ１〜１０Kgf ／mm²、厚さ０．１〜５mmの範囲
にあることが適している。

【００１８】高分子不織布は、高分子フィルムに比べ通
気抵抗が小さいため、引っ張り強さや厚さの限定が高分
子フィルムと異なる。引っ張り強さが１Kgf ／mm²未満
になると、表皮材の存在によっても膜吸音形態には移行
せず、多孔質型吸音形態を維持する。逆に、１０Kgf ／
mm²を超えると、不織布は一般的でないため流通部材に
は適当ではない。また、不織布の厚さが０．１μm 未満
になると、不織布自体の機械的強度が不足し、表皮材設
定の意味がなくなる。逆に、厚さが５mmを超えると、通
気抵抗が極端に上昇するため高周波域の吸音性能が極端
に低下してしまう。

【００１９】高分子フイルムおよび高分子不織布は、共
にポリエステル、ポリプロピレン、ナイロン、ポリアク
リロニトリル、ポリアセテート、ポリエチレン、線状ポ
リエステル、ポリアミド等の使用が有効であるが、特に
限定は行わない。

【００２０】本発明のエンジンカバーは、低周波域の吸
音や遮音性能を向上させる目的であるが、その低周波域
の周波数チューニングについて説明する。低周波数域に
吸音周波数を設定するには、吸音材を構成する材料の動
的ばね定数を２×１０⁵〜２０×１０⁵Ｎ／ｍ、表皮材
の面密度を５０〜５００ｇ／ｍ²とし、表皮材のヤング
率を３〜５００Ｎ／m²、表皮材のポアソン比を０．２〜
０．４とすることにより、表皮材を膜とする膜吸音形態
において、表皮材を質量部、内部の吸音材をばね部とし
た少なくとも１自由度以上の振動系を形成し、一次共振
周波数を１００Hz〜１kHz に可変設定可能にすることが
適している。

【００２１】一般的な膜吸音の目標周波数（ｆ）の設定
には数１式を使用する。この１自由度振動系のモデルを
図７に示す。

【数１】Ｃ：音速（ｍ／sec ）Ｋ１：吸音材のバネ定数（Ｎ／ｍ）Ｋ２：表皮材の剛性（Ｎsec ／m³）ｍ：表皮材の単位面積当たりの質量（kg）

【００２２】ここで表皮材の剛性Ｋ２は、吸音材への表
皮材の設置条件により変化するので、単純には決定でき
ない。従って、実験によって求めるが、少なくとも表皮
材のヤング率を３〜５００Ｎ／m²、表皮材のポアソン比
を０．２〜０．４の範囲に限定しない場合には、一次共
振周波数を１００Hz〜１kHz の範囲に設定することがで
きない。

【００２３】また、吸音材の動的ばね定数を２×１０⁵
〜５０×１０⁵Ｎ／ｍ、表皮材の面密度を５０〜５００
ｇ／m²の範囲に限定しないと上記同様に一次共振周波数
を１００Hz〜１kHz の範囲に設定することができない。

【００２４】また、本発明の吸音材は完全な膜吸音形態
を形成していないため、上記数１式だけでは完全に周波
数の設定はできない。従って、数１式を目安にして大ま
かな周波数設定を行う。しかし、実験的に上記の限定範
囲から外れる材料使用では、目的周波数領域に吸音性能
を付与することができない。本発明のエンジンカバーに
使用される吸音材の表皮材として使用される高分子不織
布は、平均繊維長１〜１００ｃｍ、平均径１〜３０μｍ
の高分子繊維より構成されたニードルパンチスパンボン
ドまたは布の一部を熱融着させて成形するエンボス加工
を施したスパンボンドであることが好ましい。

【００２５】本発明のエンジンカバーに使用される吸音
材は、主として吸音材の保護を目的としている。従っ
て、機械的強度を付与させるため、更に吸音材から繊維
の抜けを防止するための高分子不織布の設置が有効であ
る。従って、平均繊維長が１cm未満になると、機械的性
能が満足できない。逆に、１００cmを超えると、繊維は
均一に分散させ、均一な機械的性能を保持させることが
困難である。

【００２６】上記の範囲内である限り、１０cm以下の短
繊維でも、それ以上の長繊維でもよい。これら繊維は、
布状の不織布、または織布に成形されるが、不織布の場
合にはニードルパンチ製法、または布の一部を熱融着さ
せて成形する製法は、布の剛性を上げられ、通気性も確
保でき、有効である。また、構成繊維に１０cm以上の長
繊維だけを用いることは、更に布の剛性を向上させるこ
とが出きるため特に有効である。この表皮材に撥水や撥
油処理を施すことも可能であり、エンジン近傍で吸音材
の保護をするのに非常に効果があるが、限定は行わない
ものとする。

【００２７】構成される繊維は平均径１〜３０μm の範
囲にある高分子繊維であることが適している。平均径が
１μm 未満になると、繊維自体の剛性が不足するため、
機械的強度が満足できない。逆に、平均径が３０μm を
超えると、通気抵抗が減少するため、低周波域に効果的
な吸音性能を付与することが困難である。また、更に不
織布の機械的強度を上昇させるためにはニードルパンチ
スパンボンド、または布の一部を熱融着させて成形する
エンボス加工を施したスパンボンドであることが特に好
ましい。

【００２８】以下に、吸音材の内部基材について説明す
る。吸音材を形成する内部材料が、短繊維および／また
は長繊維で構成された織布、または不織布からなる繊維
集合体より構成され、繊維集合体を構成する繊維が直径
１０〜４０μm の丸断面、または丸以外の形状を有する
ボリエステル製繊維であり、この繊維集合体の１０〜５
０重量％が断面方向に２重の芯部と表面部を有するバイ
ンダー繊維であり、芯部に高軟化点、表面部に低軟化点
の構成で、これら軟化点の差が５０〜８０℃の範囲にあ
る繊維であり、平均厚さ３〜３０mm、面密度２００〜２
０００ｇ／m²の範囲にある吸音材であることが適してい
る。

【００２９】吸音材を構成する繊維集合体は、織布形態
でも不織布形態でもよい。吸音性能はこの繊維集合体の
形態に依存しないためである。しかし、嵩高性の確保や
吸音材の機械的強度の確保には、繊維集合体の形態が強
く依存するため、吸音材を設置する周りの環境を考慮
し、吸音材の形態を決定する必要がある。このとき嵩高
性を重視する場合には不織布形態が望ましく、機械的強
度を重視する場合には織布形態が望ましいが、特に限定
は行わない。

【００３０】吸音材を構成する繊維は、平均径が１０〜
４０μm の範囲の太さである必要がある。吸音材の性能
は、吸音材を構成する繊維集合体の平均繊維径に依存さ
れ、繊維径が細いほど吸音性能は高くなる。しかし、細
い繊維は、一般的でなく、繊維自体の剛性も小さいた
め、部品として使用するのは困難である。また、繊維の
剛性が小さいと吸音材の性能の一つとされる嵩高性を付
与することは難しく、更には繊維自体の結合力も小さく
なってしまう。以上より、１０μm 未満の繊維を用いる
と吸音性能を満足することはできない。一方、繊維を太
くすると吸音性能が低下するため、４０μｍ以上の繊維
を用いると吸音性能を満足させることができない。

【００３１】繊維集合体を構成する繊維は、丸断面繊維
でも、丸以外の異形断面繊維でも問題なく使用可能であ
る。特に吸音性能は繊維の表面積に依存されるため、異
形断面繊維の使用は有効であるが特に限定は行わない。

【００３２】吸音材を構成する繊維は、ポリエステル製
であることが必要である。ポリエステルには、比較的融
点が高い高分子が多く、自動車のエンジンルーム内の用
に比較的高温雰囲気下で使用される吸音材の材料として
は、適しているからである。特に一般的なポリエステル
であるポリエチレンテレフタレートは融点が約２５０℃
であり、特に相応しいが限定は行わない。また、ポリエ
ステルはリサイクル性が高く、吸音材として切り出した
後の端材を再度、開繊することによって、もう一度不織
布を製造することが可能である。端材等のポリエステル
繊維を溶融し、再度繊維に紡糸することも可能である。

【００３３】吸音材を構成する繊維の１０〜５０重量％
が断面方向に２重の芯鞘構造を有するバインダー繊維で
あり、芯部に高軟化点、表面部に低軟化点の構成となっ
ているものであることが必要である。バインダー繊維は
成型性を不織布に付与させるために使用されているが、
繊維表面部の低軟化点の部位が、加熱成型時に相互に融
着し合うため、型にあった成形が可能となっている。

【００３４】上述したが、吸音材をエンジンルームの吸
気系に使用する場合には、吸音材の繊維が吸入空気によ
って抜けてしまうことがないように、吸音材の表面にス
パンボンド等の表皮を添付し、吸音材を保護していた。
ここでバインダー繊維が１０〜５０重量％の範囲で表皮
に使用してある場合には、表面にある繊維がバインダー
繊維によって接着されるため、前記の問題が起こりにく
くなる優位点がある。

【００３５】このときバインダー繊維の配合量が１０重
量％未満の場合には、吸音材自体の成形が困難になると
共に、表面繊維の一部が飛散するおそれがあるため、本
発明では相応しくない。また、５０重量％を超えると、
吸音材自体が硬化するため、吸音材の動的バネ定数を満
足することが難しくなる。

【００３６】バインダー繊維の表面部の低軟化点部の融
点は、芯部に対して５０〜８０℃の範囲で低融点となっ
ていることが必要である。これは吸音材に成形性を付与
させるために必要だからである。従って、その軟化点の
差に応じて、一部の繊維のみを軟化させる温度範囲で、
その軟化する繊維をバインダーとすることによって、繊
維集合体に成形性を付与させることができるのである。
軟化点の差が５０℃未満になると加熱成形する際の温度
管理が困難になり、実用性が低下する。一方、軟化点の
差が８０℃を超えると、軟化点の温度が下がり、常温ま
たは高温下で使用する吸音材の形状を確保することが困
難になる可能性がある。

【００３７】これはバインダー繊維以外のポリエステル
繊維は、ほぼバインダー繊維の芯材と同様の融点を有す
ると考えられるため、バインダー繊維の軟化点の温度差
が大きいほど成形が容易になる。しかし、高温雰囲気下
で表面部が溶け出した場合、成形された吸音材の形状が
元の吸音材のシート状に戻ってしまうため問題となる。

【００３８】特にエンジンカバー用に用いる吸音材は、
エンジンの放射熱に耐えるため高い耐熱性が要求され
る。従って、最も一般的なポリエステルであるポリエチ
レンテレフタレートを芯材として使用するバインダー繊
維の場合には、芯材の融点が約２５０℃であるため、表
面部の軟化点が約１７０〜２００℃の範囲にあることが
必要になる。

【００３９】吸音材は、繊維長が１００mm以下の単繊維
および／または繊維長が１００mm以上の長繊維で構成さ
れた繊維集合体からなることが必要である。吸音は音の
エネルギーを熱のエネルギー等に変換させることである
から、この性能を向上させるにはエネルギーの変換効率
を向上させることが必要である。この効率は、空気との
摩擦を大きくすることで向上させることが可能であり、
この目的のためには吸音材の表面積を上げることが効果
的である。この点から様々な種類がある吸音材の中でも
単位重量辺りの表面積の大きな繊維集合体が相応しいこ
とになる。また、吸音性能は構成繊維の長さには依存し
ないため、吸音性能を確保するのに繊維長を規定する必
要性は殆どない。

【００４０】吸音材の使用目的によって、単繊維を用い
る方が良い場合や長繊維の方がいい場合がある。例え
ば、単繊維は繊維自体が短いため、吸音材に成型したと
きに、その吸音材は型の追従性が良好で保形性が高くな
り、また長繊維は、機械的強度が高いため、吸音材に剛
性を求めたい場合には良好であるが特に限定は行わな
い。

【００４１】しかし、吸音材の製造や吸音材自体の剛性
等を考えるとき、繊維長によって吸音材の機械的強度が
左右されるため、これらを指定する意味をもつ。繊維を
吸音材に成形するときには、繊維長が３０〜１００mmの
範囲にあることが重要であるが、特に限定しない。

【００４２】繊維長が３０mm未満になると、繊維長が短
すぎるため、吸音材に成形することが困難となる。ま
た、一般の繊維吸音材の製造装置では、１００mmを超え
る繊維を均一に分散させて成形することは困難である。
従って、一部の繊維体が吸音材中で片寄った吸音材にな
る可能性が大きく、常に一定の性能を確保することが難
しくなる。

【００４３】吸音材の面密度は２００〜２０００ｇ／m²
の範囲内であることが有効である。面密度が２００ｇ／
m²未満になると、吸音材とての剛性が確保できない。一
方、２０００ｇ／m²を超える領域では、重量、またそれ
に伴うコストが超過する割には性能が向上せず効果的で
無いばかりか、この面密度の増加に伴い、吸音材自体の
通気量が減少するため、音を反射してしまう可能性があ
る。

【００４４】吸音材の厚さは３〜３０mmの範囲にあるこ
とが必要である。厚さが３mm未満になると、吸音性能が
確保できず、３０mmを超えると吸音材としては厚すぎ、
設置のためのスペースが必要になってくるため、レイア
ウト的に成り立たない場合も多く、使用の道が狭められ
る可能性がある。

【００４５】高分子フィルム、または高分子不織布で構
成された表皮材と内部の吸音材の中間に１０〜２００ｇ
／m²、空気圧０．１kg／cm²での通気量が１〜１００cc
／cm ²min であるフィルム状のホットメルト接着剤を有
することが適している。

【００４６】表皮材を吸音材に設置するときにはある程
度の機械的強度が必要である。従って、フィルム状のホ
ットメルトの設置は有効である。また、低周波域に吸音
性能を付与するために１０〜２００ｇ／m²、空気圧０．
１kg／cm²での通気量が１〜１００cc／cm²min である
ことが好ましい。

【００４７】ホットメルト接着剤の面密度が１０ｇ／m²
未満になると、接着力が満足できず、ホットメルトを使
用する意味が無い。逆に、２００ｇ／m²を超えると、表
皮材と合わせての通気抵抗が高くなりすぎるため高周波
域の吸音性能が確保できない。

【００４８】ホットメルト接着剤の通気量が１cc／cm²
min 未満になると、通気抵抗が高くなりすぎるため高周
波域の吸音性能が確保できない。１００cc／cm²min を
超えると、フィルムとしての通気抵抗が小さいため、低
周波数域の吸音性能を向上させることが困難になる。

【００４９】吸音材の設置形態については、エンジンカ
バーと吸音材との間に５〜２０mmの背後空気層を形成す
ることが適している。背後空気層の存在は低周波域の吸
音性能を向上させるため、発明の目的には背後空気層の
存在は有効である。ここで背後空気層が５mm未満になる
と、低周波域の吸音性能が適当に向上しないため背後空
気層を設置する意味が無い。逆に、２０mmを超えると、
エンジンカバー全体の厚さが厚くなるため、エンジンル
ームに設置するときのレイアウト的に問題が大きい。

【００５０】広い範囲で低周波域の吸音性能を向上させ
るためにはエンジンカバーに設置する吸音材の仕様を少
なくとも２以上設置し、目的とする低周波数領域の吸音
周波数を少なくとも２以上設定することが有効である。
エンジンカバーの各面にそれぞれ異なる周波数に設定し
た吸音材を設置することにより、幅広い領域で吸音性能
の高いエンジンカバーを得ることができる。また、吸音
性能は吸音材の設置面積に比例するため、吸音効果の必
要な順に吸音材の面積を変化させてエンジンカバーの裏
面に設置することが特に有効である。

【００５１】本発明のエンジンカバーに設置される吸音
材をエンジンルーム内に用いることは有効である。エン
ジンルーム内もエンジンを加振源とした高音圧の部位が
広い面積で分布しているため、本発明の吸音材の効果を
十分に発揮することができる。特にエンジン周辺に適用
することが有効であるが特に限定は行わない。

【００５２】

【実施例】以下、本発明を実施例によって更に詳細に説
明するが、本発明はこれによって限定されるものではな
い。

【００５３】実施例１エンジンカバーを形状１（図１参照）とし、エンジンと
エンジンカバーとの平均間隔を２０mmとなるようにエン
ジンカバーをエンジン上面に設置した。この時、通常運
転状態において、エンジンカバー無しの場合のエンジン
上面の音圧レベルに対して、エンジンカバー設置後のエ
ンジンとエンジンカバーとの間の空間の音圧レベル比は
約１．５倍となった。ここで吸音材の仕様は、内部吸音
材が平均径約１５μm の丸断面のポリエステル（以下、
ＰＥＴと言う）繊維で、吸音材の総重量の２０％を軟化
点の差が約５０℃であるバインダー繊維の配合とし、厚
さを１０mm、面密度を１．０kg／m²としたものを使用し
た。この吸音材の動的バネ定数は２×１０⁵Ｎ／ｍであ
る。表皮材は、面密度０．２kg／m²、厚さ０．６mm、引
っ張り強さ８Kgf ／mm²、ヤング率が７０Ｎ／m²、ポア
ソン比が約０．３のスパンボンド不織布を使用した。こ
の表皮材を吸音材基材に配合されるバインダー繊維の存
在により接着させて吸音材１を製造した。この時の吸音
材１の一次共振周波数は約１６０Hzとなる。形状１のエ
ンジンカバーと吸音材１とを組み合わせてエンジンカバ
ー１を得た。

【００５４】実施例２エンジンとエンジンカバーとの平均間隔を１００mmとな
るようにエンジン上にエンジンカバーを設置し、当該雰
囲気下の音圧レベルの比を１．３とした吸音材２を使用
した以外は、実施例１と全く同様にしてエンジンカバー
２を得た。

【００５５】実施例３エンジンとエンジンカバーとの平均間隔を１０mmとなる
ようにエンジン上にエンジンカバーを設置し、当該雰囲
気下の音圧レベルの比を２とした吸音材３を使用した以
外は、実施例１と全く同様にしてエンジンカバー３を得
た。

【００５６】実施例４吸音材に設置する表皮材を面密度０．０５kg／m²、厚さ
０．２mm、引っ張り強さ２Kgf ／mm²、ヤング率が１８
Ｎ／m²、ポアソン比が約０．３のスパンボンド不織布を
使用し、この吸音材４の一次共振周波数を約３２０Hzと
した以外は、実施例１と全く同様にしてエンジンカバー
４を得た。

【００５７】実施例５吸音材に設置する表皮材を面密度０．４kg／m²、厚さ
１．２mm、引っ張り強さ９Kgf ／mm²、ヤング率が１５
０Ｎ／m²、ポアソン比が約０．３のスパンポンド不織布
を使用し、この吸音材５の一次共振周波数を約１１０Hz
とした以外は、実施例１と全く同様にしてエンジンカバ
ー５を得た。

【００５８】実施例６吸音材に設置する表皮材を面密度０．０５kg／m²、厚さ
１５μm 、引っ張り強さ２１kg／mm²、ヤング率が２０
０Ｎ／m²、ポアソン比が約０．２５の高分子フィルムを
使用し、この吸音材６の一次共振周波数を約５００Hzと
した以外は、実施例１と全く同様にしてエンジンカバー
６を得た。

【００５９】実施例７吸音材に設置する表皮材を面密度０．０７kg／m²、厚さ
４０μm 、引っ張り強さ２２Kgf ／mm²、ヤング率が２
００Ｎ／m²、ポアソン比が約０．２５の高分子フィルム
を使用し、この吸音材７の一次共振周波数を約３６０Hz
とした以外は、実施例１と全く同様にしてエンジンカバ
ー７を得た。

【００６０】実施例８吸音材の面密度を０．２kg／m²とし、その動的バネ定数
を４×１０⁴Ｎ／ｍ、この吸音材８の一次共振周波数を
約８０Hzとした以外は、実施例１と全く同様にしてエン
ジンカバー８を得た。

【００６１】実施例９吸音材の面密度を１．８kg／m²とし、その動的バネ定数
を３．２×１０⁵Ｎ／ｍ、この吸音材９の一次共振周波
数を約２００Hzとした以外は、実施例１と全く同様にし
てエンジンカバー９を得た。

【００６２】実施例１０内部吸音材を平均径約１５μm のＹ形断面のＰＥＴ繊維
で、吸音材の総重量の２０％を軟化点の差が約５０℃で
あるバインダー繊維の配合とし、厚さを１０mm、面密度
を１．０kg／m²としたものを使用し、その動的バネ定数
を１．８×１０ ⁵Ｎ／ｍ、この吸音材１０の一次共振周
波数を約１５０Hzとした以外は、実施例１と全く同様に
してエンジンカバー１０を得た。

【００６３】実施例１１内部吸音材の厚さを５mmとし、その動的バネ定数を４．
０×１０⁵Ｎ／ｍ、この吸音材１１の一次共振周波数を
約２３０Hzとした以外は、実施例１と全く同様にしてエ
ンジンカバー１１を得た。

【００６４】実施例１２内部吸音材の厚さを２５mmとし、その動的バネ定数を
１．０×１０⁵Ｎ／ｍ、この吸音材１２の一次共振周波
数を約１１０Hzとした以外は、実施例１と全く同様にし
てエンジンカバー１２を得た。

【００６５】実施例１３内部吸音材を構成するＰＥＴ繊維の平均径を約３０μm
とし、その動的バネ定数を２．０×１０⁵Ｎ／ｍ、この
吸音材１３の一次共振周波数を約１６０Hzとした以外
は、実施例１と全く同様にてエンジンカバー１３を得
た。

【００６６】実施例１４内部吸音材を構成するＰＥＴ繊維のバインダー繊維の配
合量を１０重量％とし、その動的バネ定数を１．５×１
０⁵Ｎ／ｍ、この吸音材１４の一次共振周波数を約１４
０Hzとした以外は、実施例１と全く同様にしてエンジン
カバー１４を得た。

【００６７】実施例１５内部吸音材を構成するＰＥＴ繊維のバインダー繊維の配
合量を５０重量％とし、その動的バネ定数を２．５×１
０⁵Ｎ／ｍ、この吸音材１５の一次共振周波数を約１８
０Hzとした以外は、実施例１と全く同様にしてエンジン
カバー１５を得た。

【００６８】実施例１６内部吸音材と表皮材を接着するために、面密度を０．０
５kg／m²、空気圧０．１kg／cm²での通気量が１０cc／
cm²min であるフィルム状のホットメルトを使用し、そ
の動的バネ定数を２．０×１０⁵Ｎ／ｍ、この吸音材１
６の一次共振周波数を約１６０Hzとした以外は、実施例
１と全く同様にしてエンジンカバー１６を得た。

【００６９】実施例１７エンジンカバーと吸音材１との間に１０mmの背後空気層
を設定し、その動的バネ定数を１．８×１０⁵Ｎ／ｍ、
この吸音材１７の一次共振周波数を約１５０Hzとした以
外は、実施例１と全く同様にしてエンジンカバー１７を
得た。

【００７０】実施例１８エンジンカバーを形状２（図２参照）とし、音圧レベル
の比を約１．７倍とした以外は、実施例１と全く同様に
してエンジンカバー１８を得た。

【００７１】実施例１９エンジンカバーを形状３（図３参照）とし、音圧レベル
の比を約１．８倍とした以外は、実施例１と全く同様に
してエンジンカバー１９を得た。

【００７２】実施例２０エンジンカバーを形状４（図４参照）とし、音圧レベル
の比を約１．９倍とした以外は、実施例１と全く同様に
してエンジンカバー２０を得た。

【００７３】実施例２１エンジンカバーを形状５（図５参照）とし、音圧レベル
の比を約２．２倍とした以外は、実施例１と全く同様に
してエンジンカバー２１を得た。

【００７４】実施例２２エンジンカバーを形状６（図６参照）とし、音圧レベル
の比を約２．４倍とした以外は、実施例１と全く同様に
してエンジンカバー２２を得た。

【００７５】比較例１エンジンとエンジンカバーとの空間を３mmとしてエンジ
ンカバーをエンジンに設置させたが、スペースの関係よ
り低周波数域に有効な吸音材の取り付けができず、音圧
比の測定もできなかった。

【００７６】比較例２エンジンとエンジンカバーとの空間を１２０mmとしてエ
ンジンカバーをエンジンに設置させたが、音圧比が１．
２となり、低周波数域に有効な吸音材の効果が発揮され
る雰囲気を形成させることができなかった。

【００７７】比較例３吸音材に設置する表皮材を面密度０．０１kg／m²、厚さ
０．１mm、引っ張り強さ０．８Kgf ／mm²、ヤング率が
１３Ｎ／m²、ポアソン比が約０．３のスパンポンド不織
布を使用し、この吸音材の一次共振周波数を約２００Hz
とした以外は、実施例１と全く同様にしてエンジンカバ
ーを得た。

【００７８】比較例４吸音材に設置する表皮材を面密度０．６kg／m²、厚さ
１．０mm、引っ張り強さ１．２Kgf ／mm²、ヤング率が
９２Ｎ／m²、ポアソン比が約０．３のスパンボンド不織
布を使用し、この吸音材の一次共振周波数を約２００Hz
とした以外は、実施例１と全く同様にしてエンジンカバ
ーを得た。

【００７９】比較例５吸音材に設置する表皮材を面密度０．０１kg／m²、厚さ
５μm 、引っ張り強さ１．２Kgf ／mm²、ヤング率が１
５Ｎ／m²、ポアソン比が約０．２５のスパンボンド不織
布を使用し、この吸音材の一次共振周波数を約２００Hz
とした以外は、実施例１と全く同様にしてエンジンカバ
ーを形成しようとしたが、表皮の剛性不足により、実験
中に表皮が破れてしまった。

【００８０】比較例６吸音材に設置する表皮材を面密度０．０７kg／m²、厚さ
６０μm 、引っ張り強さ２３Kgf ／mm²、ヤング率が２
２０Ｎ／m²、ポアソン比が約０．２５のスパンボンド不
織布を使用し、この吸音材の一次共振周波数を約２００
Hzとした以外は、実施例１と全く同様にしてエンジンカ
バーを形成しようとしたが、表皮の剛性不足により、実
験中に表皮が破れてしまった。

【００８１】比較例７吸音材の面密度を０．１kg／m²とし、その動的バネ定数
を１×１０⁴Ｎ／ｍ、この吸音材の一次共振周波数を約
８０Hzとした以外は、実施例１と全く同様にしてエンジ
ンカバーを得た。

【００８２】比較例８吸音材の面密度を３．０kg／m²とし、その動的バネ定数
を６×１０⁴Ｎ／ｍとしたが、この吸音材の一次共振周
波数は約１１００Hzとなり、低周波数域に好適な吸音材
を形成させることができなかった。

【００８３】比較例９内部吸音材の厚さを２mmとし、その動的バネ定数を２．
０×１０⁶Ｎ／ｍとしたが、この吸音材の一次共振周波
数は約１２００Hzとなり、低周波数域に効果的な吸音材
を形成させることができなかった。

【００８４】比較例１０内部吸音材の厚さを４０mmとしたが、レイアウト的にこ
の吸音材を設置したエンジンカバーで実験を行うことが
できなかった。

【００８５】比較例１１内部吸音材を構成するＰＥＴ繊維の平均径を約８μm と
したが、繊維自体に剛性がなく繊維集合体を形成させる
ことができなかった。

【００８６】比較例１２内部吸音材を構成するＰＥＴ繊維の平均径を約５０μm
とし、その動的バネ定数を３．０×１０⁵Ｎ／ｍ、この
吸音材の一次共振周波数を約２５０Hzとした以外は、実
施例１と全く同様にしてエンジンカバーを得た。

【００８７】比較例１３内部吸音材を構成するＰＥＴ繊維のバインダー繊維の配
合量を７重量％としたがバインダー成分の不足により、
繊維集合体を形成させることができなかった。

【００８８】比較例１４内部吸音材を構成するＰＥＴ繊維のバインダー繊維の配
合量を７０重量％とし、その動的バネ定数を１．０×１
０⁶Ｎ／ｍとしたが、この吸音材１５の一次共振周波数
は約１１００Hzとなり、低周波数域に効果の大きい吸音
材を形成できなかった。

【００８９】従来例１形状１のエンジンカバーに開繊された天然繊維、および
合成繊維より構成された面密度１．０kg／m²、厚さ１０
mmの成形フェルトを吸音材として用い、その他の条件は
実施例１と全く同様にしてエンジンカバーを得た。

【００９０】参考例１実施例１のエンジンカバーを実車車両のエンジン近傍に
設置し、エンジンをかけて各周波数毎の音圧レベルを測
定したところ、吸音材自体の剛性も十分で、音響加振の
結果とほぼ同等の吸音効果があることが確認できた。

【００９１】試験例上記実施例、比較例および従来例で得られたエンジンカ
バーについて、以下の実験を実施した。

【００９２】試験例１各実施例および比較例の方法によって得たエンジンカバ
ーを、半無響音室に設置した４気筒エンジンの近傍に取
付けた。このシステムについて、実際にエンジンのファ
イアリング実験を行い、エンジンの前後左右の４方向１
ｍと、エンジン上方１ｍの部位で音圧レベルを測定し、
４位置を平均し、吸音材無しのときの音圧レベルとの差
を周波数毎にｄＢ表示で示した。このとき５０〜３００
Hzを低周波、３００〜５００Hzを中周波、及び５００〜
２kHz を高周波とし、平均値を表１に記した。これらの
試験結果を表１および表２に示す。

【００９３】

【表１】

【００９４】

【表２】

【００９５】

【表３】

【００９６】

【表４】

【００９７】表１および表２より実施例で作成された各
周波数高剛性吸音材は、従来例に比べ、低周波数（５０
〜３００Hz）、中周波数（３００〜５００Hz）、および
高周波数（５００〜２kHz ）の領域において、優れた吸
音特性を示し、場所を取らず、取付け性に優れるエンジ
ンカバーであることが確認された。

【００９８】これに対し、本発明の規定範囲より外れる
仕様で作成した比較例は、特に必要とされる低周波数領
域や中周波数領域の吸音性能（判断基準として、各周波
数の何れも、１０ｄＢ以上の吸音性能がないものとは不
可とした。更にスペース的（実際の車両のエンジンルー
ム内スペースに納まらないものは不可とした。）に満足
できないことが確認された。

【００９９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のエンジン
カバーによれば、主として車両のエンジンの放射騒音の
特に低周波数域の低減に効果があると共に、これはスペ
ースの限られた場所で低周波領域の吸音性能を向上させ
る性能の高いエンジンカバーとして非常に効果的であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】エンジンカバー形状１の模式図と側面図であ
る。

【図２】エンジンカバー形状２の模式図と側面図であ
る。

【図３】エンジンカバー形状３の模式図と側面図であ
る。

【図４】エンジンカバー形状４の模式図と側面図であ
る。

【図５】エンジンカバー形状５の模式図と側面図であ
る。

【図６】エンジンカバー形状６の模式図と側面図であ
る。

【図７】膜吸音形態の模式図である。

【符号の説明】

１形状１のエンジンカバー２，６，10, 14, 18, 22 吸音材３，７，11, 15, 19, 23, 26 表皮材４，８，12, 16, 20, 24，25 吸音材の内部材５形状２のエンジンカバー９形状３のエンジンカバー 13 形状４のエンジンカバー 17 形状５のエンジンカバー 21 形状６のエンジンカバー 27 バネ部 28 質量部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＧ１０Ｋ 11/16 Ａ (56)参考文献特開平10−147191（ＪＰ，Ａ) 特開平10−228285（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−227442（ＪＰ，Ａ) 特開平７−261769（ＪＰ，Ａ) 特開平６−332466（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02B 77/13 B32B 5/02 G10K 11/16 B60R 13/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジン音の遮音を目的として、エンジ
ン近傍に設置されるエンジンカバーにおいて、該エンジ
ンカバーの形状が少なくともエンジンの上面、エンジン
の上面と一側面、またはエンジンの上面と多数側面を覆
う形状であり、各面において設置されるカバーはその面
の全面、またはその面積の一部分を覆う形状であり、前
記エンジンカバーを設置することにより、前記エンジン
と前記エンジンカバーによって形成された空間におい
て、通常のエンジン運用時における平均音圧レベルのオ
ーバーオールの値が、前記エンジンカバー無しの場合の
値に比べ、少なくとも１．３倍であり、前記エンジンと
前記エンジンカバーとの平均間隔が５〜１００mmの範囲
であり、前記エンジンと前記エンジンカバーとにより形
成された空間中に吸音材を設置し、該吸音材が内部材料
と表皮材より構成され、表皮材が内部材料のエンジン側
面、または内部材料の全面を覆う形状の引っ張り強さ１
〜１０Kgf ／mm²、厚さ０．１〜５mmの高分子不織布お
よび／または引っ張り強さ５〜３０Kgf ／mm²、厚さ５
〜５０μｍの高分子フィルムを含むことを特徴とするエ
ンジンカバー。
【請求項２】吸音材を構成する内部材料の動的ばね定
数が２×１０⁵〜５０×１０⁵Ｎ／ｍ、表皮材の面密度
が５０〜５００ｇ／m²であり、該表皮材のヤング率が３
〜５００Ｎ／m²、該表皮材のポアソン比が０．２〜０．
４であり、該表皮材を膜とする膜吸音形態において、該
表皮材を質量部、該内部材料をばね部とした少なくとも
１自由度以上の振動系を形成し、一次共振周波数が１０
０Hz〜１kHz に可変設定可能であることを特徴とする請
求項１記載のエンジンカバー。
【請求項３】高分子不織布で構成された表皮材が平均
繊維長１〜１００cm、平均径１〜３０μm の範囲にある
高分子繊維より構成されたニードルパンチスパンボン
ド、または布の一部を熱融着させて形成するエンボス加
工を施したスパンボンドであることを特徴とする請求項
１または２記載のエンジンカバー。
【請求項４】吸音材を形成する内部材料が短繊維およ
び／または長繊維で構成された織布、または不織布から
なる繊維集合体より構成され、繊維集合体を構成する繊
維が直径１０〜４０μm の丸断面、または丸以外の形状
を有するポリエステル製繊維であり、この繊維集合体の
１０〜５０重量％が断面方向に２重の芯部と表面部を有
するバインダー繊維であり、前記芯部に高軟化点、前記
表面部に低軟化点の構成で、これら軟化点の差が５０〜
８０℃の範囲にある繊維であり、平均厚さ３〜３０mm、
面密度２００〜２０００ｇ／m²の範囲にある吸音材であ
ることを特徴とする請求項１乃至３に記載のエンジンカ
バー。
【請求項５】高分子フィルムおよび／または高分子不
織布で構成された表皮材と内部材料の中間に１０〜２０
０ｇ／m²、空気圧０．１kg／cm²での通気量が１〜１０
０cc／cm²min であるフィルム状のホットメルト接着剤
を有することを特徴とする請求項１乃至４記載のエンジ
ンカバー。
【請求項６】エンジンカバーと吸音材との間に５〜２
０mmの範囲にある背後空気層を有することを特徴とする
請求項１乃至５に記載のエンジンカバー。
【請求項７】エンジンカバーに設置する吸音材の仕様
を少なくとも２以上設定し、目的とする低周波数領域の
吸音周波数を少なくとも２以上設定できることを特徴と
する請求項１乃至６記載のエンジンカバー。