JP4057247B2

JP4057247B2 - 防音カバーの取付構造

Info

Publication number: JP4057247B2
Application number: JP2001015662A
Authority: JP
Inventors: 千晴富樫; 光雄中野; 敏雄大谷; 正道古菅; 健史渡辺
Original assignee: Nihon Tokushu Toryo Co Ltd; Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Nihon Tokushu Toryo Co Ltd; Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2001-01-24
Filing date: 2001-01-24
Publication date: 2008-03-05
Anticipated expiration: 2021-01-24
Also published as: JP2002213684A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、騒音源に、その騒音源を覆って騒音を低減する防音カバーを取り付けた構造に係り、特に、自動車のエンジンルーム内に使用される防音カバーの取付構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
騒音源となる機器・構造物、例えば、自動車のエンジンルームには、エンジンなどの機器類の、保護、振動低減、及び騒音低減などのために防音（遮音）カバーが用いられている。例えば、エンジンルーム用防音カバー（エンジントップカバー（ヘッドカバー）、エンジンサイドカバー等）は、その遮蔽効果により、ある程度の騒音を吸収・遮断することができると共に、耐水性、耐油性、及びある程度の耐熱性を有していることから、エンジン保護の役割を十分に果たすことができる。
【０００３】
図３に示すように、エンジンルーム用防音カバー３１は、熱可塑性樹脂材（例えば、ウレタンフォーム材）３２に樹脂材（又は鉄板）３３などを貼り合わせたものを所望の形状に形成してなるものであり、エンジンの必要部分（図３ではヘッドカバー３０の上面）を覆っている。カバー３１は、ボルト・ビス類、クリップ類などの固定手段を用いて、ヘッドカバー３０に固定・装着されている。
【０００４】
近年、自動車から車外へ漏れる騒音を低減させる要求、および自動車の車内へ漏れ伝わる騒音および振動を低減させる要求が高まっていることから、エンジン音の更なる低減が求められている。
【０００５】
このエンジン音の更なる低減を図った防音カバーとして、騒音源側から、フェルト材等からなる吸音層、加硫ゴム材等からなる通気遮断層、構造層の順に積層し、かつ、各層を一体成形した成形防音カバーが挙げられる。この成形防音カバーは、カバー３１よりも透過損失が大きいことから、図３に示したカバー３１と同一厚さで比較した場合、成形防音カバーの方が吸遮音性が良好となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この成形防音カバーは、成形品であることから、カバー自体が硬く、エンジンの放射面、例えば、ヘッドカバー３０の上面に対して密着させることが非常に困難である。このため、成形防音カバーの最内層、例えば、吸音層とヘッドカバー３０の間の隙間からエンジン音が漏れてしまい、結果として、カバーによるエンジン音の遮蔽性（シール性）が悪くなってしまう。
【０００７】
以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、防音カバーと騒音源との間の隙間からの音漏れが少ない防音カバーの取付構造を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく本発明は、騒音源に、その騒音源を覆うようにして吸遮音機能を有する防音カバーを取り付けた構造において、上記騒音源が、平坦な上面と該上面に続く側面とを有し、上記防音カバーが、上記騒音源の平坦な上面と側面の一部とを覆うものであって、上記防音カバーが上記騒音源側に吸音層を有し、該吸音層の最外周縁部が上記騒音源の側面に接触され、上記吸音層の上記最外周縁部よりも内方に位置する平坦な外周縁部と上記騒音源の平坦な上面との間にシール材が介在され、該シール材が、上記吸音層の平坦な外周縁部に密着されると共に、上記騒音源の平坦な上面に密着されたものである。
【０００９】
また、上記吸音層の外周縁部より内側の部分が上記騒音源の上面から離間されて、上記吸音層の外周縁部より内側の部分と上記騒音源の上面との間に空間部が形成され、該空間部に発砲ゴムが充填されてもよい。
【００１０】
また、上記吸音層の最外周縁部が上記騒音源に向けて屈曲されており、その最外周縁部が上記騒音源の上面の繋がる側面に接触されてもよい。
【００１１】
また、上記シール材が環状であってもよい。
【００１２】
また、上記吸音層が、綿、化学繊維及びガラスウールを混合して形成した３Ｆフェルトからなっていてもよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適一実施の形態を添付図面に基いて説明する。
【００１４】
本発明に係る防音カバーの取付構造を用いて防音カバーをエンジン用ヘッドカバー上面に取り付けた状態を示す断面図を図１に示す。図１（ｂ）は、図１（ａ）の要部Ａの拡大図である。
【００１５】
図１（ａ），（ｂ）に示すように、騒音源（図１ではエンジン用ヘッドカバー１０の上面）に取り付けられる防音カバー１１は、ヘッドカバー１０の上面側から、吸音層１、通気遮断層２、構造層５の順に積層したものである。また、構造層５は、内層側の形状保持層３と外層側の表面保護層４の二層構造となっている。さらに、最下層の吸音層１の騒音源１０側の面、即ち防音カバー１１の裏面（図１（ｂ）では下面）には、要求される撥水性、撥油性、及び見栄え等に応じて、適宜、不織布層６が積層形成される。
【００１６】
ここで、図１（ｂ）の防音カバー１１は、吸音層１と通気遮断層２を１層づつ積層しているが、吸音層と通気遮断層を交互に二層以上積層したもの、例えば、吸音層、通気遮断層、吸音層、通気遮断層、構造層の順に積層したものであってもよい。
【００１７】
吸音層１は、フェルト材、不織布材、又は合成樹脂フォーム材の単層体或いはそれらの複合層体、好ましくはフェルト材の単層体或いはそれらの複合層体で形成されるものであり、嵩高で、通気性を有することから、少なくとも吸音性に優れた材料で構成する必要がある。フェルト材は、天然繊維や化学繊維などを原料とした織布又は不織布を一旦開繊し、嵩高に加工してなるものである。ここで、“開繊”とは、布状のものを糸状又は繊維状とする工程を指している。また、フェルト材として、開繊工程を経て形成したものだけではなく、既存のものを使用してもよいことは言うまでもない。
【００１８】
フェルト材としては、表面に熱硬化性樹脂、例えば、フェノール樹脂を散布すると共に、加熱により繊維間を固着させたレジンフェルト、および繊維表面に、先端が釣針状の多数の針（ニードル）を刺すことにより繊維を相互に絡ませて固めたニードルフェルトが挙げられ、特に熱成形が可能なレジンフェルトが好ましい。また、不織布材としては、不織布の繊維間をバインダー樹脂で固着したものが挙げられる。さらに、合成樹脂フォーム材としては、ポリウレタンフォーム、ポリスチレンフォーム、ポリプロピレンフォーム、ポリエチレンフォーム、塩化ビニルフォーム、酢酸ビニルフォーム、エチレン−酢酸ビニル共重合体フォームなどが挙げられる。
【００１９】
通気遮断層２は、ゴム材、アスファルト材、又は樹脂フィルムの単層体或いはそれらの複合層体、好ましくは比重が大きく、かつ、成形が容易なゴム材の単層体或いはそれらの複合層体で形成されるものであり、少なくとも通気性を遮断でき、成形が可能な材料で構成する必要がある。
【００２０】
ゴム材としては、合成ゴム、天然ゴム、加硫ゴム、又は再生ゴムが挙げられ、好ましくは合成ゴム、例えば、ブチルゴム、クロロプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム等が挙げられ、特に好ましくは面重量が高く、耐油性に優れたアクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）が挙げられる。また、アスファルト材としては、ストレートアスファルト、プローンアスファルト、セミプローンアスファルト等の石油アスファルトの他、天然アスファルトも適用可能である。さらに、樹脂フィルムとしては、従来公知の各種の熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を薄膜状に加工したものが挙げられる。
【００２１】
形状保持層３は、フェルト材又は不織布材、好ましくは吸音層１で用いたものと同じものの単層体或いは複合層体に、加熱・加圧成形を施したもので形成される。
【００２２】
表面保護層４は、不織布材又はフェルト材、好ましくは吸音層１で用いたものと同じもの、特に好ましくは成形性が良好なものの単層体或いは複合層体に、樹脂含浸処理又は樹脂被覆処理と加熱処理を施したもので形成され、耐熱性、耐水性、および耐油性を付与したものである。含浸又は被覆させる樹脂としては、従来公知の溶剤系樹脂、水系樹脂、エマルジョン樹脂等が挙げられ、例えば、フェノール樹脂が挙げられる。また、表面保護層４及び不織布層６の不織布としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（以下、『ＰＥＴ』と示す）が挙げられる。
【００２３】
吸音層１、形状保持層３、表面保護層４、および不織布層６のフェルト材又は不織布材を構成するフェルト又は不織布としては、綿、化学繊維、及びガラスウールの混合材で形成した３Ｆフェルトが挙げられる。
【００２４】
以上に示した各層１〜４，６をそれぞれ形成した後、不織布層６、吸音層１、通気遮断層２、及び構造層（形状保持層３及び表面保護層４）５の順に積層し、真空成形により各層１〜４，６を一体に形成することで、防音カバー１１が得られる。この真空成形の際、通気遮断層２により、吸音層１が圧縮されるのが防止され、これによって、吸音層１の吸音・遮音性が確保される。
【００２５】
この防音カバー１１においては、非圧縮層である吸音層１の層厚Ｔ１を、通気遮断層２及び構造層５の合計層厚Ｔ２の３倍以上、好ましくは５倍以上、より好ましくは１０倍前後と厚くすることで、優れた吸音・遮音性および高い剛性が得られる。その結果、エンジンから発生する騒音を大きく低減することができ、自動車の車外および車内に漏れる騒音を小さくすることができる。ここで、吸音層１の層厚Ｔ１を厚くする分、吸音層１を構成するフェルト材（又は不織布材）のフェルト（又は不織布）の目付け量（単位：ｇ／ｍ² ）を小さくして重量増を抑える。
【００２６】
また、吸音層のフェルト材を構成するフェルトとして、代表的なものに、綿のみで形成した１Ｆフェルトがあり、その中でも、繊維径の小さな綿を用いた１Ｆフェルトが特に優れた吸音性を有している。しかし、綿は天然繊維であることから、その繊維径が産地によって大きく異なり、安定した吸音性が得られない。また、繊維径の小さな綿は高級綿であり、非常に高価である。
【００２７】
このため、防音カバー１１においては、フェルトとして、綿、化学繊維、及びガラスウールを混合して形成した３Ｆフェルトを用いている。３Ｆフェルトは、１Ｆフェルトと略同等の吸音性を有していると共に、天然繊維の比率が少ないことから安定した吸音性を有する。また、３Ｆフェルトは、特にガラスウールが入っている分、１Ｆフェルトよりも剛性が高くなっており、この剛性はガラスウールの混合比を適宜調整することで自在に調整できる。さらに、３Ｆフェルトは、化学繊維及び／又はガラスウールが入っているため、湿度や熱の影響による剛性低下の割合が１Ｆフェルトよりも小さく、その結果、形状変形、例えば、垂れ下がり等を防ぐことができる。また、この３Ｆフェルトを用いた吸音層１及び形状保持層３は、防音カバー１１を保持できる程の剛性レベルまでとはいかないが、ある程度の剛性を有していることから、吸音層１及び形状保持層３の振動減衰を向上させることができる。
【００２８】
さらに、通気遮断層２の構成材として、密度の大きいもの、例えば、ＮＢＲを用い、かつ、その層厚を、例えば、２〜４ｍｍとすることで、通気遮断層２の重量を大きくとることができる。この通気遮断層２、吸音層１、および形状保持層３のそれぞれが、重量層として作用することで、優れた遮音性能を顕現することができる。その結果、エンジン振動がカバー１１に伝達しても、カバー１１の通気遮断層２および形状保持層３において振動が大幅に低減・減衰される。また、その制振能力によって、カバー１１自体から放射（放散）される固体二次放射（放散）音が大幅に小さくなる。これによって、自動車の車内に伝達される振動・騒音を低減することができる。
【００２９】
また、表面保護層４は、不織布材（又はフェルト材）の単層体或いは複合層体に熱硬化性樹脂を含浸（又は被覆）させていることから、表面保護層４に液体、例えば油や水が染み込むことがない。このため、防音カバー１１は、油（エンジンオイル、ギアオイル）や水に晒されるエンジンカバーに適用することができる。
【００３０】
次に、本発明に係る防音カバーの取付構造について添付図面を用いて説明する。
【００３１】
第１の実施の形態に係る防音カバーの取付構造は、前述した防音カバー１１を、エンジン等の騒音源、例えば、図１に示したヘッドカバー１０の上面に取り付ける際、少なくとも吸音層１の外周縁部１２とヘッドカバー１０の間に環状のシール材２１を配置し、吸音層１の外周縁部１２とヘッドカバー１０をシール材２１を介して密着させるものである。
【００３２】
シール材２１としては、バネ定数が低く、吸音性を有する密着性に優れた材料で形成することが好ましく、例えば、発泡ゴム又はウレタンが挙げられる。特に、発泡ゴム又はウレタンの中でも、独立気泡を有するもの、例えば、膨張ゴムが好ましい。
【００３３】
前述した防音カバー１１は、成形防音カバーであるため、カバー１１の吸音層１とヘッドカバー１０の密着性、特に吸音層１の最外周縁部（ヘッドカバー１０の上面と側面の境界部と対向する位置）２２とヘッドカバー１０の密着性があまり良好ではない。そこで、本実施の形態に係る防音カバーの取付方法においては、カバー１１をヘッドカバー１０の上面に取り付ける際、吸音層１の外周縁部１２及びヘッドカバー１０の上面が、それぞれ平坦であることを利用し、吸音層１の外周縁部１２とヘッドカバー１０の間に環状のシール材２１を配置することで、シール材２１を介して、吸音層１の外周縁部１２とヘッドカバー１０を密着させることができる。つまり、シール材２１により、ヘッドカバー１０と防音カバー１１の間の隙間を塞ぐことができる。
【００３４】
これによって、ヘッドカバー１０の上面から放散（放射）されるエンジン音は、シール材２１で遮蔽（シール）され、その結果、ヘッドカバー１０とカバー１１の間の隙間からの、エンジン音の漏れが少なくなる。つまり、エンジン音の遮蔽性があまり良好ではなかった成形防音カバーの問題点が、シール材２１を配置することで解消され、成形防音カバーの吸遮音性能をフルに発揮させることが可能となる。
【００３５】
また、本実施の形態においては、図１（ｂ）に示した構造の防音カバー１１、即ち成形防音カバーを用いて説明を行ったが、特に成形防音カバーだけに限定するものではなく、図３に示した防音カバー３１を用いてもよい。この場合においても、エンジン音の漏れが少なくなることは言うまでもない。
【００３６】
次に、本発明の他の実施の形態について図１を用いて説明する。
【００３７】
第２の実施の形態に係る防音カバーの取付構造は、前述した防音カバー１１を、ヘッドカバー１０の上面に取り付ける際、吸音層１の外周縁部１２はヘッドカバー１０に密着させて取り付けると共に、吸音層１の外周縁部１２より内側の部分（以下、内側部分と示す）１３はヘッドカバー１０から離間して取り付け、吸音層１の内側部分１３とヘッドカバー１０の間の空間部Ｓに発泡ゴム（図示せず）を充填するものである。
【００３８】
本実施の形態においても、第１の実施の形態に係る防音カバーの取付構造と同様の作用効果を奏することは言うまでもない。また、本実施の形態の場合、吸音層１の内側部分１３とヘッドカバー１０の間の空間部Ｓに発泡ゴムを充填するようにしているため、吸音層１の最外周縁部２２とヘッドカバー１０の密着性は殆ど問題にならない。
【００３９】
また、第３の実施の形態に係る防音カバーの取付構造は、前述した防音カバー１１を、ヘッドカバー１０の上面に取り付ける際、少なくとも吸音層１の外周縁部１２とヘッドカバー１０の間に環状のシール材２１を配置し、吸音層１の外周縁部１２とヘッドカバー１０をシール材２１を介して密着させて取り付けると共に、吸音層１の外周縁部１２より内側の部分（以下、内側部分と示す）１３はヘッドカバー１０から離間して取り付け、吸音層１の内側部分１３とヘッドカバー１０の間の空間部Ｓに発泡ゴム（図示せず）を充填するものである。
【００４０】
本実施の形態においても、第１及び第２の実施の形態に係る防音カバーの取付構造と同様の作用効果を奏することは言うまでもない。
【００４１】
防音カバー１１は、最大の音源であるエンジン本体に装着することが最も効果的であるが、エンジンルーム内にあり、音源・振動源となる他の機器類、例えば、ジェネレータ、アクチュエータ等にも装着することで、エンジン音の更なる低減を図ることができる。
【００４２】
【実施例】
本発明の理解に供するため、以下に実施例を記載する。言うまでもなく、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
図１に示した構造の第１の実施の形態に係る防音カバーの取付構造を用い、熱可塑性樹脂材に樹脂層を貼り合わせた構造の防音カバーを、ヘッドカバーの上面に取り付けた。ここで、熱可塑性樹脂材は、厚さ１５ｍｍのウレタンフォーム材であり、樹脂層は、層厚が１．５ｍｍのナイロン層である。
（比較例１）
図３に示した構造の従来の防音カバーの取付構造を用い、熱可塑性樹脂材に樹脂層を貼り合わせた構造の防音カバーを、ヘッドカバーの上面に取り付けた。ここで、防音カバーは、実施例１と同じものを用いた。
【００４３】
次に、エンジンを駆動させ、エンジン音の測定を行った。ここで、測定時のエンジンの回転数は、アイドリング状態の７２０ｒｐｍ、また、音の測定位置は、ヘッドカバー表面から上に１ｍの位置の、エンジン中央部とした。
【００４４】
図２に示すように、実施例１においては、比較例１と比べて、全周波数域（Ｏ．Ａ）で約１．７ｄＢ（Ａ）ほど、測定された音レベルが小さくなっていた。
【００４５】
すなわち、第１の実施の形態に係る防音カバーの取付構造を用いた実施例１においては、防音カバーとヘッドカバーの間の隙間からのエンジン音の漏れが殆どなくなることから、従来の防音カバーの取付構造を用いた比較例１と比べて、音の遮蔽性が向上することがわかる。
【００４６】
以上、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、他にも種々のものが想定されることは言うまでもない。
【００４７】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、防音カバーと騒音源の間の隙間からの音漏れが殆どなくなることから、音の遮蔽性が高くなるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る防音カバーの取付構造を用いて防音カバーをエンジン用ヘッドカバー上面に取り付けた状態を示す断面図である。図１（ｂ）は図１（ａ）の要部Ａの拡大図である。
【図２】実施例１及び比較例１の各カバーの吸遮音特性を示す図である。
【図３】従来の防音カバーの取付構造を用いて防音カバーをエンジン用ヘッドカバー上面に取り付けた状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１吸音層
１０ヘッドカバー（騒音源）
１１防音カバー
１２外周縁部
１３内側部分（外周縁部より内側の部分）
２１シール材
２２最外周縁部
Ｓ空間部

Claims

騒音源に、その騒音源を覆うようにして吸遮音機能を有する防音カバーを取り付けた構造において、
上記騒音源が、平坦な上面と該上面に続く側面とを有し、
上記防音カバーが、上記騒音源の平坦な上面と側面の一部とを覆うものであって、
上記防音カバーが上記騒音源側に吸音層を有し、
該吸音層の最外周縁部が上記騒音源の側面に接触され、
上記吸音層の上記最外周縁部よりも内方に位置する平坦な外周縁部と上記騒音源の平坦な上面との間にシール材が介在され、
該シール材が、上記吸音層の平坦な外周縁部に密着されると共に、上記騒音源の平坦な上面に密着された
ことを特徴とする防音カバーの取付構造。
上記吸音層の外周縁部より内側の部分が上記騒音源の上面から離間されて、
上記吸音層の外周縁部より内側の部分と上記騒音源の上面との間に空間部が形成され、
該空間部に発砲ゴムが充填された
請求項１に記載の防音カバーの取付構造。
上記吸音層の最外周縁部が上記騒音源に向けて屈曲されており、
その最外周縁部が上記騒音源の上面の繋がる側面に接触された
請求項１又は２に記載の防音カバーの取付構造。
上記シール材が環状である請求項１から３のいずれかに記載の防音カバーの取付構造。
上記吸音層が、綿、化学繊維及びガラスウールを混合して形成した３Ｆフェルトからなる請求項１から４のいずれかに記載の防音カバーの取付構造。