JP4713378B2 - エンジンカバー - Google Patents

Description

本発明は、直噴型エンジンの上面を覆うエンジンカバーに関する。

従来、この種のエンジンカバーとして、合成樹脂製のカバー本体の下面にウレタン発泡樹脂層を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−９８９５４号公報（段落［００１０］〜［００１２］）

ところで、近年、静粛性が要求される車両に、直噴Ｖ型エンジンが搭載されるようになってきている。しかしながら、上記した従来のエンジンカバーでは、直噴Ｖ型エンジンに対して十分な防音効果を得ることができなかった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、直噴Ｖ型エンジンに対して従来より高い防音性を有するエンジンカバーの提供を目的とする。

本願出願人は、直噴Ｖ型エンジンを対象にして騒音の周波数を調べたところ、直噴Ｖ型エンジンにおける１対のシリンダとそれら両シリンダ間のインテークマニホールドとが異なる周波数の騒音源になっていることが分かった。なお、インテークマニホールド（Ｉｎｔａｋｅ Ｍａｎｉｈｏｌｄ）とは、内燃機関（特に自動車用エンジン）において、大気をエンジン内部に導入するパイプ又は、大気をエンジン内部に導入する補機の総称を指すものである。これに対し、鋭意研究してきたところ、ウレタン発泡樹脂がシリンダからの騒音の吸音性に優れ、ＰＥＴ製の不織布がインテークマニホールドとからの騒音の吸音性に優れていることを見いだし、下記構成を備えた請求項１〜請求項５に係る本発明を完成するに至った。

即ち、請求項１の発明に係るエンジンカバー（１０）は、直噴Ｖ型エンジン（１０）の１対のシリンダヘッド（１１）とそれら両シリンダヘッド（１１）間のインテークマニホールド（１２）とに上方から覆われるカバー本体（２１）と、カバー本体（２１）の下面のうち１対のシリンダヘッド（１１）との対向位置をウレタン発泡樹脂（２２Ｊ）で覆ってなるウレタン吸音部（２２）と、カバー本体（２１）の下面のうちインテークマニホールド（１２）との対向位置をＰＥＴ製の不織布（２３Ｓ）で覆ってなるＰＥＴ吸音部（２３）とを備えたところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のエンジンカバー（１０）において、ウレタン吸音部（２２）は、カバー本体（２１）の下面のうち１対のシリンダヘッド（１１）との対向位置に加えてインテークマニホールド（１２）との対向位置の一端部にも形成されて、ＰＥＴ吸音部（２３）を三方から囲んだところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載のエンジンカバー（１０）において、カバー本体（２１）を合成樹脂で構成すると共にカバー本体（２１）の下面から溶着用突部（２５，２５Ｖ〜２５Ｚ）を突出形成し、溶着用突部（２５，２５Ｖ〜２５Ｚ）の先端面に、ＰＥＴ製の不織布（２３Ｓ）を振動溶着したところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項３に記載のエンジンカバー（１０）において、溶着用突部（２５，２５Ｖ〜２５Ｙ）は、カバー本体（２１）から突出した複数の突片（２５Ａ〜２５Ｃ）又は突起（２５Ｄ）の集合体であるところに特徴を有する。

請求項５の発明は、請求項４に記載のエンジンカバー（１０）において、溶着用突部（２５）は、カバー本体（２１）から突出した複数の突片（２５Ａ，２５Ｂ）を交差してなるところに特徴を有する。

請求項１の構成によれば、異なる周波数の騒音源であるシリンダヘッド（１１）及びインテークマニホールド（１２）に対応して、それら各騒音源の周波数の吸音性に優れたウレタン吸音部（２２）とＰＥＴ吸音部（２３）とを備えたことにより、各騒音源からの騒音を効率良く減衰させることができる。また、本発明のエンジンカバー（１０）は、ＰＥＴ吸音部（２３）の両側にウレタン吸音部（２２）を備えているので、これらウレタン吸音部（２２）をシリンダヘッド（１１）に密着させて隙間を塞ぐことで、インテークマニホールド（１２）からの騒音をウレタン吸音部（２２）で遮音することが可能になる。これらにより、本発明のエンジンカバー（１０）によれば、直噴Ｖ型エンジン（１０）からの騒音に対する防音性が従来より向上する。

請求項２の構成では、ウレタン吸音部（２２）がＰＥＴ吸音部（２３）を三方から囲んだ構成としたので、ウレタン吸音部（２２）による遮音効果が更に向上する。

請求項３の構成によれば、ＰＥＴ製の不織布（２３Ｓ）の溶着相手である溶着用突部（２５，２５Ｖ〜２５Ｚ）がカバー本体（２１）から突出して容易に溶け得るので、振動による加熱時間が短くなり、ＰＥＴ製の不織布（２３Ｓ）の溶ける量を抑えることができる。これにより、ＰＥＴ製の不織布（２３Ｓ）のうち溶着部分の近傍でも繊維間に空間が多く確保されて防音性が高められる。

請求項４の構成では、溶着用突部（２５，２５Ｖ〜２５Ｙ）を、カバー本体（２１）から突出した複数の突片（２５Ａ〜２５Ｃ）又は突起（２５Ｄ）の集合体で構成したので振動溶着時に容易に溶かすことができる。また、請求項５の構成では、カバー本体（２１）から突出した複数の突片（２５Ａ，２５Ｂ）を格子状に交差して溶着用突部（２５）を構成したので、それら突片（２５Ａ，２５Ｂ）同士が互いに補強し合って強度が増し、その分、各突片（２５Ａ，２５Ｂ）の板厚を薄くして振動溶着時に溶け易くすることができる。

以下、本発明の一実施形態を図１〜図６に基づいて説明する。図１に示した直噴Ｖ型エンジン１０（以下、単に「エンジン１０」という）は、上端部に１対のシリンダヘッド１１，１１を備え、それらシリンダヘッド１１，１１の間にインテークマニホールド１２が組み付けられている。エンジン１０の各シリンダ１３には図示しない燃料噴射弁と空気供給弁とが備えられ、インテークマニホールド１２にはそれら燃料噴射弁と空気供給弁とに接続されたパイプが備えられている。また、それらパイプのうち燃料噴射弁に一端部が接続されたパイプの他端部には高圧ポンプが接続されている。そして、エンジンの回転に応じて燃料噴射弁及び空気供給弁が開閉されて、各シリンダ１３内に霧状の燃料と空気とがそれぞれ供給される。

本発明に係るエンジンカバー２０は、合成樹脂製のカバー本体２１の下面に、ウレタン吸音部２２とＰＥＴ吸音部２３とを有した構造になっている。そして、エンジンカバー２０は、上記したエンジン１０の上面の略全体を覆いかつ１対のシリンダヘッド１１，１１間の中心に、エンジンカバー２０の左右方向の中心を合わせた状態にして、エンジン１０又はその近傍部品に図示しない螺子にて固定されている。

図２には、カバー本体２１を下面から見た状態が示されている。同図に示すように、カバー本体２１は、略矩形状の主板部２１Ａの外縁部から囲壁２１Ｂを下方（図２では上方）に突出させた構造になっている。カバー本体２１の下面のうち左右方向（１対のシリンダヘッド１１，１１の並び方向）の中央部分には、領域区画リブ２１Ｃが形成されている。領域区画リブ２１Ｃは略Ｕ字形をなし、そのＵ字の１対の対向辺に相当する部分が、主板部２１Ａにおける一端側の外縁部から他端側の外縁部に向かって途中まで延び、それらの先端間を連絡するリブによってＵ字の底辺が構成されている。

カバー本体２１の下面のうち領域区画リブ２１Ｃの内側領域を除いた全体には、補強リブ２１Ｄが張り巡らされている。この補強リブ２１Ｄを備えた領域全体にウレタン発泡樹脂２２Ｊがモールド成形されて図３に示したウレタン吸音部２２になっている。そして、ウレタン吸音部２２は、エンジン１０の１対のシリンダヘッド１１，１１とインテークマニホールド１２の一端部とを覆っている。また、ウレタン吸音部２２には図示しない凹凸部が形成され、これら凹凸部をシリンダヘッド１１及びインテークマニホールド１２の上面の凹凸部に凹凸係合させて、ウレタン吸音部２２全体がシリンダヘッド１１及びインテークマニホールド１２の一部に密着している（図６参照）。

図２に示すようにカバー本体２１の下面のうち領域区画リブ２１Ｃの内側領域には、複数の溶着用突部２５が散在して設けられている。溶着用突部２５は、図４に拡大して示すように、カバー本体２１の下面から突出した複数の突片２５Ａ，２５Ｂを格子状に交差してなる。詳細には、溶着用突部２５は、カバー本体２１の下面から突出しかつ互いに平行になって第１の水平方向（図４のＨ１の方向）に延びた１対の突片２５Ａ，２５Ａと、第１の水平方向と直交した第２の水平方向（図４のＨ２の方向）に延びた１対の突片２５Ｂ，２５Ｂとを交差させてなり、全体の平面形状が「＃」字形又は漢字の「井」字形になっている。また、各突片２５Ａ，２５Ｂの水平方向の長さは、後述する振動溶着ツール５０（図５（Ａ）参照）の先端面の直径より長くなっている。さらに、各突片２５Ａ，２５Ｂの板厚は、主板部２１Ａ、補強リブ２１Ｄや領域区画リブ２１Ｃより薄くなっている。

カバー本体２１の下面には、領域区画リブ２１Ｃの内側領域をＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製の不織布２３Ｓで覆ってＰＥＴ吸音部２３が形成されている。この不織布２３Ｓは、上記した溶着用突部２５の先端面に振動溶着されている。その振動溶着を行う際には、図５（Ａ）に示すように領域区画リブ２１Ｃの内側領域にＰＥＴ製の不織布２３Ｓを敷設し、棒状の溶着用突部２５の先端面と振動溶着ツール５０の先端面との間で不織布２３Ｓを押し潰す。そして、この状態で、所定時間、振動溶着ツール５０を振動させることで、不織布２３Ｓと溶着用突部２５との当接部分を加熱してから振動溶着ツール５０を離脱する。

ここで、図５（Ｂ）に示すように、溶着用突部２５を備えずにカバー本体２１の下面の一部にＰＥＴ製の不織布２３Ｓを押し付けて振動を付与した場合には、カバー本体２１のうち不織布２３Ｓを押し付けた部分の周りが高温にならなければ、不織布２３Ｓを押し付けた部分が溶けない。従って、振動による加熱時間が比較的長くなり、ＰＥＴ製の不織布２３Ｓの溶ける量も多くなる。このため、図５（Ｂ）に示したように、ＰＥＴ製の不織布２３Ｓのうち振動溶着ツール５０に押し潰された部分における厚さ方向の全体が溶けて、溶着部分及びその近傍が押し潰された形状になり、繊維間の空間が減って防音性が低下する。

これに対し、本実施形態では、ＰＥＴ製の不織布２３Ｓを溶着した溶着用突部２５がカバー本体２１から突出しているので容易に溶け、振動による加熱時間が比較的短くなり、ＰＥＴ製の不織布２３Ｓの溶ける量を抑えることができる。これにより、図５（Ａ）に示すように、振動溶着ツール５０に押し潰された部分における厚さ方向の一部のみが溶けた状態で溶着され、ＰＥＴ製の不織布２３Ｓのうち溶着部分の近傍でも繊維間に空間が多く確保されて防音性が高められる。しかも、本実施形態の溶着用突部２５は、カバー本体２１から突出した複数の突片２５Ａ，２５Ｂを格子状に交差した構成になっているので、それら突片２５Ａ，２５Ｂ同士が互いに補強し合って強度が増し、その分、各突片２５Ａ，２５Ｂの板厚を薄くして振動溶着時に溶け易くすることができる。

図６に示すようにＰＥＴ吸音部２３のうちエンジン１０に対向する面は、図６に示すように、例えば、領域区画リブ２１Ｃの先端面と略同じ位置又は領域区画リブ２１Ｃの先端面よりエンジン１０側に接近した状態になっている。この状態で、ＰＥＴ吸音部２３がエンジン１０のうちインテークマニホールド１２の上面を覆っている。

本実施形態のエンジンカバー２０に関する構成の説明は以上である。次に、このエンジンカバー２０の作用効果について説明する。エンジン１０を駆動すると、燃料噴射弁及び空気供給弁が開閉を繰り返し、シリンダ１３内で燃料と空気との混合体が燃焼してピストン（図示せず）が往復動する。これにより、シリンダヘッド１１，１１からピストンリングの摩擦音、燃料噴射弁及び空気供給弁の着座音が発生する。また、このとき、燃料噴射弁へと燃料を高圧にして供給する高圧ポンプにも負荷がかかり、その高圧ポンプからの振動がインテークマニホールド１２に伝わってインテークマニホールド１２からシリンダヘッド１１とは異なる周波数の騒音が発生する。

上記した異なる周波数の騒音源であるシリンダヘッド１１及びインテークマニホールド１２に対応して、本実施形態のエンジンカバー２０は、異なる材質からで構成されたウレタン吸音部２２とＰＥＴ吸音部２３とを備えた。そして、１対のシリンダ１１，１１からの騒音を、その周波数の吸音性に優れたウレタン吸音部２２で効率よく吸音することができると共に、インテークマニホールド１２からの騒音を、その周波数の吸音性に優れたＰＥＴ吸音部２３で効率良く吸音することができる。また、ＰＥＴ吸音部２３は三方をウレタン吸音部２２によって囲まれ、そのウレタン吸音部２２がシリンダヘッド１１及びインテークマニホールド１２の一部に密着して隙間を塞いでいるので、ＰＥＴ吸音部２３から側方に漏れ得るインテークマニホールド１２からの騒音を、ウレタン吸音部２２で遮音することができる。これらにより、本実施形態のエンジンカバー２０では、エンジン１０からの騒音に対する防音性が従来より向上する。

［実施例］
上記した構成のエンジンカバー２０を実施品として製作すると共に、上記したカバー本体２１の下面全体をウレタン発泡樹脂２２Ｊで覆った比較品を製作した。そして、これら実施品と比較品とを、既存の自動車に搭載された直噴Ｖ型エンジンにそれぞれ取り付け、７７０［ｒｐｍ］でアイドリングして騒音を実測した。また、上記直噴Ｖ型エンジンを、エンジンカバーが無い状態で７７０［ｒｐｍ］でアイドリングし、シリンダヘットからの騒音の周波数と、インテークマニホールドからの騒音の周波数とを測定した。

上記実測の結果、シリンダヘットからの騒音の主成分の周波数は約８［ｋＨｚ］であるのに対し、インテークマニホールドからの騒音の主成分の周波数は約１２［ｋＨｚ］であることが分かった。また、実施品を直噴Ｖ型エンジンに取り付けた場合は、比較品を取り付けた場合に比べて１２［ｋＨｚ］の騒音レベルが約２［ｄＢ］低減した。即ち、実施品が比較品より優れた防音性を有し、特に、ＰＥＴ製の不織布２３Ｓが約１２［ｋＨｚ］の音の吸音性に優れている点を確認することができた。

［他の実施形態］
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

（１）前記実施形態のエンジンカバー２０は、エンジン１０の上面の略全体を覆っていたが、エンジン１０の上面の一部がエンジンカバー２０から露出していてもよい。

（２）前記実施形態のエンジンカバー２０は、ウレタン吸音部２２がＰＥＴ吸音部２３の三方を囲んでいたが、カバー本体２１のうちインテークマニホールド１２との対向位置にＰＥＴ吸音部２３のみを設け、ウレタン吸音部２２がＰＥＴ吸音部２３の両側方のみに備えられた構成にしてもよい。

（３）溶着用突部２５は、上記した実施形態の構造以外に、例えば、図７（Ａ）の平面図に示した溶着用突部２５Ｖのように、第１の水平方向に延びた１対の突片２５Ａ，２５Ａと、第２の水平方向に延びた１対の突片２５Ｂ，２５Ｂとの矩形の枠状に接合した構成にしてもよい。即ち、溶着用突部２５Ｖのように全体として角筒状にしてもよい。

（４）また、図７（Ｂ）の平面図に示した溶着用突部２５Ｗのように、互いに平行に延びた１対の突片２５Ａ，２５Ａのみで構成にしてもよい。

（５）また、図７（Ｃ）の平面図に示した溶着用突部２５Ｘのように、５つの突片２５Ｃを星形に接合した構成にしてもよい。

（６）また、図７（Ｄ）の平面図に示した溶着用突部２５Ｙのように、断面円形の複数の突起２５Ｄの集合体で構成してもよい。

（７）さらに、図７（Ｅ）の平面図に示した溶着用突部２５Ｚのように、円筒形状をなしていてもよい。

本発明の一実施形態に係るエンジン及びエンジンカバーの斜視図 カバー本体の斜視図 エンジンカバーの斜視図 溶着用突部の斜視図 エンジンカバーの断面図 エンジンカバーの断面図 他の実施形態における溶着用突部の平面図

符号の説明

１０ 直噴Ｖ型エンジン
１１ シリンダヘッド
１２ インテークマニホールド
１３ シリンダ
２０ エンジンカバー
２１ カバー本体
２２ ウレタン吸音部
２２Ｊ ウレタン発泡樹脂
２３ ＰＥＴ吸音部
２３Ｓ ＰＥＴ製の不織布
２５，２５Ｖ〜２５Ｚ 溶着用突部
２５Ａ〜２５Ｃ 突片
２５Ｄ 突起

Claims (5)

1. 直噴Ｖ型エンジン（１０）の１対のシリンダヘッド（１１）とそれら両シリンダヘッド（１１）間のインテークマニホールド（１２）とに上方から覆われるカバー本体（２１）と、
   前記カバー本体（２１）の下面のうち前記１対のシリンダヘッド（１１）との対向位置をウレタン発泡樹脂（２２Ｊ）で覆ってなるウレタン吸音部（２２）と、
   前記カバー本体（２１）の下面のうち前記インテークマニホールド（１２）との対向位置をＰＥＴ製の不織布（２３Ｓ）で覆ってなるＰＥＴ吸音部（２３）とを備えたことを特徴とするエンジンカバー（１０）。
2. 前記ウレタン吸音部（２２）は、前記カバー本体（２１）の下面のうち前記１対のシリンダヘッド（１１）との対向位置に加えて前記インテークマニホールド（１２）との対向位置の一端部にも形成されて、前記ＰＥＴ吸音部（２３）を三方から囲んだことを特徴とする請求項１に記載のエンジンカバー（１０）。
3. 前記カバー本体（２１）を合成樹脂で構成すると共に、前記カバー本体（２１）の下面から溶着用突部（２５，２５Ｖ〜２５Ｚ）を突出形成し、前記溶着用突部（２５，２５Ｖ〜２５Ｚ）の先端面に、前記ＰＥＴ製の不織布（２３Ｓ）を振動溶着したことを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジンカバー（１０）。
4. 前記溶着用突部（２５，２５Ｖ〜２５Ｙ）は、前記カバー本体（２１）から突出した複数の突片（２５Ａ〜２５Ｃ）又は突起（２５Ｄ）の集合体であることを特徴とする請求項３に記載のエンジンカバー（１０）。
5. 前記溶着用突部（２５）は、前記カバー本体（２１）から突出した複数の突片（２５Ａ，２５Ｂ）を交差してなることを特徴とする請求項４に記載のエンジンカバー（１０）。
   

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