JP4983690B2 - 車両用エンジンの遮音装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用エンジンから発生する騒音を遮音する遮音装置に関し、車両の騒音抑制の技術分野に属する。

エンジンから発生する騒音は、爆発に起因して各部が振動することによるものであるが、特にエンジンの他の部位に比べて薄肉で振動しやすいオイルパン等でなるエンジン下部のオイル溜め部から発生する騒音が車室内の騒音として顕在化することがある。このオイル溜め部からの騒音を遮音するために、種々の遮音方法が存在する。

例えば特許文献１に記載された遮音方法は、エンジン下部のオイルパンをエンジンルームの下面に配設されたアンダーカバーより下方に突出させ、その大部分を該アンダーカバーの下側に配置している。

また、別の特許文献２に記載された方法では、オイルパン全体を覆う遮音カバーがエンジンに取り付けられている。

これらにより、車室内に到達するエンジン下部のオイル溜め部に由来する騒音を小さく抑制している。

特開２０００−７３７８１公報 特開２０００−１８０９４公報

ところで、特許文献１に記載された方法のように、オイルパンの大部分をアンダーカバーの下側に配置すると、車室内に到達する騒音が低減されると共に、オイルパンに走行風が当たって、貯留された潤滑油が効果的に冷却されるメリットがある。しかし、このような構造は、エンジン搭載位置の地上高が高いトラックなどの車両では可能であるが、エンジン搭載位置が低い乗用車などには、オイルパンと地面との距離が近くなりすぎるために適さない。

また、特許文献２に記載された方法のように、オイルパン全体を遮音カバーで覆うと、遮音性は良いものの、オイルパンに貯留された潤滑油に対する冷却性が損なわれる。

そこで、本発明は、トラックなどのエンジン搭載位置の地上高が高い車両に限らず、あらゆる車両に適用可能であり、エンジン下部のオイル溜め部に貯留された潤滑油に対する冷却性を損なうことなく、該オイル溜め部から発生する騒音を効果的に遮音することができる車両用エンジンの遮音装置を提供することを課題とする。

上述の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、車両前部のエンジンルームに軸方向が車幅方向と平行になるように搭載された車両用エンジンの遮音装置であって、
エンジンの下部を覆う遮音カバーが備えられ、
前記遮音カバーは、エンジン下部のオイル溜め部の下面との間に車両前方及び側方が開放された間隙を空けて覆う下壁部と、前記下壁部の車両後側端から立設して前記オイル溜め部の後面を覆う後方縦壁部とを備えており、
前記下壁部の後部には、オイル溜め部のオイルドレン部に対応する位置にサービス開口が形成されていることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両用エンジンの遮音装置において、
前記後方縦壁部は、オイル溜め部の後面との間に上方が少なくとも部分的に開放された間隙を空けて立設されていることを特徴する。

さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の車両用エンジンの遮音装置において、
前記下壁部の上面に、前方から前記サービス開口に延びる溝が形成されていることを特徴とする。

さらにまた、請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の車両用エンジンの遮音装置において、
前記オイル溜め部は、鋳造製の枠形状のアッパーオイルパンと、前記アッパーオイルパンの下端に周囲がボルトによって固定される浅皿形状のロアオイルパンとで構成され、
前記遮音カバーの下壁部が前記ボルトの頭頂部に接触することにより、前記下壁部と前記ロアオイルパンとの間の間隙が確保されていることを特徴とする。

加えて、請求項５に記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の車両用エンジンの遮音装置において、
前記遮音カバーは、前記下壁部の側端から立設されて、オイル溜め部の側面を間隙を空けて覆う側方縦壁部を備え、
前記側方縦壁部の前記下壁部からの高さは、前記後方縦壁部より低く設定されていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、車両前部のエンジンルームに搭載されたエンジンのオイル溜め部から車両後方側に向かう該オイル溜め部由来の騒音は、遮音カバーの後方縦壁部により遮音される。これにより、車室内に到達するオイル溜め部由来の騒音が小さく抑制される。また、走行中、車両前方からの走行風が、開放された前方からオイル溜め部の下面と遮音カバーの下壁部との間の間隙に取り込まれて、側方から抜けると共に、下壁部に形成されているサービス開口から抜ける。この走行風の流れにより、オイル溜め部が下面から冷却される。

また、請求項２に記載の発明によれば、後方縦壁部は、オイル溜め部の後面との間に上方が少なくとも部分的に開放された間隙を空けて立設されている。これにより、オイル溜め部後面と後方縦壁部との間の間隙に走行風が流れ、該走行風によりオイル溜め部が後面から冷却される。

さらに、請求項３に記載の発明によれば、下壁部の上面に、前方からサービス開口に延びる溝が形成されている。これにより、走行中、オイル溜め部と下壁部の間に侵入した雨水や小石などをサービス開口を介して排出することができる。

さらにまた、請求項４に記載の発明によれば、オイル溜め部は、鋳造製の枠形状のアッパーオイルパンと、該アッパーオイルパンの下端に周囲がボルトによって固定される浅皿形状のロアオイルパン部とで構成され、遮音カバーの下壁部が該ボルトの頭頂部に接触することにより、下壁部とロアオイルパンとの間の間隙が確保される。これにより、別途、下壁部とロアオイルパン部との間の間隙を確保するための部材を設ける必要がなくなる。

加えて、請求項５に記載の発明によれば、遮音カバーは、下壁部の側端から立設されて、オイル溜め部の側面を間隙を空けて覆う側方縦壁部を備え、側方縦壁部の下壁部からの高さは、後方縦壁部より低く設定されている。これにより、オイル溜め部側面と側方縦壁部との間の間隙に走行風が流れやすくなり、該走行風によりオイル溜め部が側面から冷却される。

以下、本発明の実施の形態について説明する。本発明に係る車両用エンジンの遮音装置を説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るエンジンを示している。図に符号１０で示すエンジンは、シリンダブロック１２と、その上部に取り付けられたシリンダヘッド１４と、シリンダヘッド１４の上部に取り付けられたシリンダヘッドカバー１６と、シリンダヘッドカバー１６の上部に取り付けられる化粧カバー１８とを有する。また、エンジン１０の潤滑油が溜まるオイル溜め部を構成する、シリンダブロック１２の下部に取り付けられる枠形状のアッパーオイルパン２０と、アッパーオイルパン２０の下端に周囲がボルトによって固定される浅皿形状のロアオイルパン２２とを有する。さらに、エンジンのタイミング系を構成するタイミングチェーン（図示せず）などを収容するチェーン室を画成する、シリンダブロック１２の軸方向端面に取り付けられるチェーンケース２４と、シリンダヘッド１４、チェーンケース２４、およびアッパーオイルパン２０に渡ってこれらに取り付けられるチェーンカバー２６とを有する。

また、エンジン１０には、エンジン１０の遮音装置を構成する複数の遮音カバー５０〜５８が取り付けられている。これらの遮音カバーは、エンジン１０の後方に位置する車室（図面手前側）に到達する騒音を小さく抑制するためのもので、騒音を発生するエンジン１０の部位を覆い、該部位から発生する騒音を遮音している。

遮音カバー５０は、シリンダブロック１２の車室側面１２aを覆い、そこから発生する騒音を遮音している（エンジン１０の上方から見た、エンジン１０の部分的な断面を示す図２参照。）。特に、シリンダブロック１２の他の部位に比べて、薄肉で振動しやすいスカート部の車室側面を中心的に覆っている。遮音カバー５０は、他のエンジン１０の構成要素（エンジンに接続されるホース類なども含む。）に干渉することなく、可能な限りこのシリンダブロック１２の車室側面１２aを覆っている。

遮音カバー５２は、シリンダヘッドカバー１６の車室側面を覆い、そこから発生する騒音を遮音している。シリンダヘッドカバー１６は、薄肉な構造であるために振動して騒音を発生しやすく、その対処として、車室側面が可能な限り遮音カバー５２に覆われるとともに、上面が化粧カバー１８に覆われている。

遮音カバー５４は、エンジン１０のオイル溜め部を構成するアッパーオイルパン２０とロアオイルパン２２を覆い、そこから発生する騒音を遮音している。厳密に言えば、鋳造製である肉厚なアッパーオイルパン２０ではなく、薄肉な、すなわち振動しやすいロアオイルパン２２から発生する騒音を集中的に遮音している。

この本発明に係るエンジン１０のオイル溜め部用の遮音カバー５４の構造を具体的に説明する。

図３は、ロアオイルパン２２側から見た（上方から見た）遮音カバー５４を示している。また、図４は図３に示すＡ−Ａ断面の断面図、図５はＢ−Ｂ断面の断面図、図６はＣ−Ｃ断面の断面図を示している。また、図７は取り付け状態のＤ−Ｄ断面の断面図、図８はＥ−Ｅ断面の断面図を示している。

図１や図３〜５に示すように、遮音カバー５４は、ロアオイルパン２２の下面との間に車両前方及び側方が開放された間隙を空けて覆う下壁部５４ａと、該下壁部５４の車両後側端から立設してアッパーオイルパン２０の後面を覆う後方縦壁部５４ｂとを備えている。また、下壁部５４ａの後部には、図１や図４に示すように、ロアオイルパン２２のドレンプラグ２２ａの取り外しおよび排油を可能とするために、サービス開口５４ｃが形成されている。したがって、図３に示すように、走行風（白抜き矢印）は、車両前方（図面下側）からロアオイルパン２２と遮音カバー５４の下壁部５４ａとの間の間隙に入り、車両側方（図面左右側）から抜けると共に、サービス開口５４ｃからも抜ける。この走行風の流れにより、ロアオイルパン２２が冷却される。その結果、内部の潤滑油が冷却される。

遮音カバー５４の後方縦壁部５４ｂは、図４や図５に示すように、部分的にアッパーオイルパン２０の後面２０ａに接している。具体的には、遮音カバー５４は、高い遮音性や強度を確保するために、下壁部５４ａも含めて部分的にアッパーオイルパン２０およびロアオイルパン２２側の面に凸部（肉厚部）が形成されており、後方縦壁部５４ｂには、図３にも示すようにアッパーオイルパン２０の後面２０ａとの間に少なくとも部分的に上方が開放された間隙ができるように、複数の凸部５４ｂ１が形成され、その凸部５４ｂ１がアッパーオイルパン２０の後面２０ａに接している。そのため、図３や図５に示すように、後方縦壁部５４ｂの凸部５４ｂ１の間の凹部５４ｂ２は、走行風がアッパーオイルパン２０の後面２０ａに沿って抜ける流路として機能する。この凹部５４ｂ２を流れる走行風により、アッパーオイルパン２０がその後面２０ａから冷却される。その結果、内部の潤滑油が冷却される。

このように遮音カバー５４の後方縦壁部５４ｂがアッパーオイルパン２０の後面２０ａに部分的に接する理由は、ロアオイルパン２２から発生する騒音が、大音量のまま車室に到達しないようにするためである。

すなわち、この後方縦壁部５４ｂは、ロアオイルパン２２と車室との間に立って該ロアオイルパン２２から発生する騒音を遮音することを主目的としている。したがって、アッパーオイルパン２０の後面２０ａとの間に完全に上方が開放された間隙を空けて後方縦壁部５４ｂが立設すると、その上方からロアオイルパン２２から発生した騒音が大音量のまま漏れて車室に到達することが考えられる。したがって、後方縦壁部５４は、部分的にアッパーオイルパン２０の後面２０ａと接することにより、該オイルパン２０に対する高い冷却性とロアオイルパン２２から車室に向かう騒音に対する高い遮音性とを両立させている。もちろん、後方縦壁部５４ｂは、車室側に面するアッパーオイルパン２０の後面２０ａを覆っていることで、該後面２０ａから発生する騒音も抑制している。

なお、後方縦壁部５４ｂとアッパーオイルパン２０の後面２０ａとが全体的に接しても、その内部の潤滑油を十分に冷却することができるのであれば、後方縦壁部５４ｂとアッパーオイルパン２０の後面２０ａとが全体的に接してもよい。この場合、ロアオイルパン２２から車室に向かう騒音に対する遮音性が高くなる。

一方、後方縦壁部５４ｂとアッパーオイルパン２０の後面２０ａとが完全に接していなくても、ロアオイルパン２２から車室に向かう騒音に対する高い遮音性を確保できるのであれば、後方縦壁部５４ｂとアッパーオイルパン２０の後面２０ａとが完全に非接触であってもよい。この場合、アッパーオイルパン２０に対する冷却性が高くなる。

後方縦壁部５４ｂと同様に、下壁部５４ａにも複数の凸部５４ａ１が形成されているが、これは、図４や図５に示すように、凸部５４ｂ１を介してアッパーオイルパン２０の後面２０ａに部分的に接する後方縦壁部５４ｂとは異なり、ロアオイルパン２２に接していない。

下壁部５４ａの複数の凸部５４ａ１は、図３に示すように、その間に、前方からサービス開口５４ｃに延びる凹部５４ａ２（溝）が配置されるように形成されている。この溝５４ａ２は、走行中、ロアオイルパン２２と下壁部５４ａの間に侵入した雨水や小石などをサービス開口５４ｃを介して排出するために設けられている。

なお、このような凸部５４ａ１、５４ｂ１が形成された遮音カバー５４は、図３のＣ−Ｃ断面を示す図６に示すように、２つの表皮材１００の間に吸音材や遮音材１０２を挟んだシートをプレス成形して作製されている。

また、遮音カバー５４は、図１に示すように周縁（四隅）が４つのボルト２００ａ、２００ｂ、２０２ａ、２０２ｂにより、アッパーオイルパン２０に固定されている。

そのために、図３に示すように、遮音カバー５４の下壁部５４ａには、前部の両側にボルト２００ａ、２００ｂそれぞれが貫通する通し穴５４ｄ１、５４ｄ２が形成されている。また、下壁部５４ａの後部の両側にボルト２０２ａ、２０２ｂそれぞれが貫通する通し穴５４ｄ３、５４ｄ４が形成されている。

４つのボルト２００ａ、２００ｂ、２０２ａ、２０２ｂによる遮音カバー５４の取り付けを図７や図８を用いて説明する。

下壁部５４ａの前部の取り付け状態を示す（ボルト２００ａによる取り付け状態を示す）図７に示すように、ボルト２００ａは、軸部にめねじが形成されたボルトであって、そのめねじがアッパーオイルパン２０に打ち込まれたスタットボルト２０４のおねじに螺合することにより、遮音カバー５４の下壁部５４ａの貫通穴５４ｄ１の周囲をアッパーオイルパン２０に対して固定している。ボルト２００ｂも同様である。

一方、下壁部５４ａの後部の取り付け状態を示す（ボルト２０２ｂによる取り付け状態を示す）図８に示すように、ボルト２０２ｂは、ロアオイルパン２２をアッパーオイルパン２０に固定するスタットボルト２０６の頭部に形成されためねじに螺合することにより、遮音カバー５４の下壁部５４ａの貫通穴５４ｄ４の周囲をアッパーオイルパン２０に対して固定している。ボルト２０２ａも同様である。

さらに、遮音カバー５４は、変形してロアオイルパン２２に接触しないように、その下壁部５４ａとロアオイルパン２２との間の間隙を部分的に確保されている。

具体的に説明すると、遮音カバー５４は、四隅のみがボルト２００ａ、２００ｂ、２０２ａ、２０２ｂにより固定されているので、それらの間が撓みやすく変形しやすい。特に前方側のボルト２００ａと２００ｂとの間の遮音カバー５４の前縁部が変形してロアオイルパン２２に接触すると、走行風を下壁部５４とロアオイルパン２２との間に取り込むことができなくなるので、これを防止する必要がある。

そこで、図５に示すように、遮音カバー５４の下壁部５４ａの前縁部とロアオイルパン２２との間、すなわち走行風の取入れ口を確保するために、下壁部５４の前縁部は、ロアオイルパン２２をアッパーオイルパン２０に固定するボルト２０８の頭頂部２０８ａに接触している。これにより、遮音カバー５４が変形して下壁部５４ａの前縁部がロアオイルパン２２に接触しないようにしてある。また、同様に、下壁部５４ａの後縁部も、ロアオイルパン２２をアッパーオイルパン２０に固定するボルト２１０の頭頂部２１０ａに接触し、ロアオイルパン２２と接触しないようにされている。このように、ロアオイルパン２２をアッパーオイルパン２０に固定するボルト２０８、２１０を利用することにより、別途、下壁部５４ａとロアオイルパン２２との間の間隙を確保するための部材を設ける必要がなくなる。

図１に戻り、遮音カバー５６は、チェーンカバー２６の上方部２６ａを可能な限り覆い（図２参照。）、そこから発生する騒音を遮音している。

また、この遮音カバー５６は、その上部がシリンダヘッド１４と接触している。

具体的に説明すると、エンジン１０の軸方向から見た図９に示すように、遮音カバー５６の上方には、シリンダヘッドカバー１６に設けられた、エンジン１０の潤滑油の注入口１６ａが存在する。この注入口１６ａへの潤滑油の注入は、注入口１６ａの上方に位置する化粧カバー１８に形成された開口１８ａを介して行われるため、注入時、注入口１６ａの外に潤滑油を垂らすことがある。図９のＦ−Ｆ断面を示す図１０を用いて説明すると、この垂れた潤滑油がシリンダヘッドカバー１６の表面を伝ってその下の遮音カバー５６とシリンダヘッド１６との間に流れないように、遮音カバー５６のその上部５６ａがシリンダヘッド１４の上部に接触している。

図１に戻り、遮音カバー５８は、図２に示すようにチェーンケース２４のシリンダブロック１２から車室側に突出した部分およびそこに取り付けられたバキュームポンプ２２０等から発生する騒音を遮音するためのもので、車室側に面して、エンジン１０に取り付けられている。

以上、上述するような本実施形態によれば、複数の遮音カバー５０〜５８により、エンジン１０から発生する、車室に到達する騒音は小さく抑制される。特に、エンジン１０のオイル溜め部を構成するアッパーオイルパン２０やロアオイルパン２２を覆う遮音カバー５４は、内部の潤滑油に対する冷却性を損なうことなく、ロアオイルパン２２から発生する騒音を遮音することができる。

上述したように本発明を一実施形態を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されない。

例えば、エンジン１０のオイル溜め部を構成要素であるロアオイルパン２２から発生するための遮音カバー５４は、図６に示すように、２つの表皮材１００の間に吸音材１０２を挟んだシートをプレス成形したものであるが、遮音カバーの材料や製造方法は、これに限定されない。例えば、高温耐性や吸音性に優れた１つの材料を、型成形して遮音カバーを製造してもよい。

また、エンジン１０のオイル溜め部は、上述するように、鋳造製の枠形状のアッパーオイルパンと、その下端に周囲がボルトにより固定される浅皿形状のロアオイルパンとの２つの部材からなるものに限らず、例えば深皿形状の１つの部材であってもよい。

これに関連して、エンジンのオイル溜め部が薄肉な深皿形状の１つの部材で構成される場合、遮音カバーを、例えば図１１に示す深皿形状のオイルパン４００から発生する騒音を遮音する、オイルパン４００の下面４００ａとの間に車両前方及び側方が開放された間隙を空けて覆う下壁部５００ａと、下壁部５００ａの車両後側端から立設してオイルパン４００の後面４００ｂを覆う後方縦壁部５００ｂと、オイルパン４００の側面４００ｃを覆う側方縦壁部５００ｃとを備える遮音カバー５００のように、側方縦壁部を備える構成していもよい。

このような側方縦壁部を備える遮音カバーによれば、薄肉な深皿形状のオイル溜め部、またこれに限らず上述の実施形態のようなオイル溜め部（アッパーオイルパン２０とロアオイルパン２２とで構成されるオイル溜め部）でも、オイル溜め部から発生する騒音が、側方縦壁部がない場合に比べてより遮音される。

ただし、遮音カバーに側方縦壁部を設ける場合、下壁部からの高さを後方縦壁部より低く設定するのが好ましい。理由は、側方縦壁部が後方縦壁部より高いと、オイル溜め部の下面と下壁部との間の間隙に取り込まれた走行風が、側方に抜けにくくなり、オイル溜め部内部の潤滑油に対する冷却性が低くなるためである。したがって、側方縦壁部を後方縦壁部より低く設定することにより、走行風がオイル溜め部の側面と側方縦壁部との間の間隙を流れやすくなり、該走行風によりオイル溜め部が側面から冷却される。

以上のように、本発明に係る車両用エンジンの遮音装置によれば、トラックなどのエンジン搭載位置の地上高が高い車両に限らず、あらゆる車両に適用可能であり、エンジン下部のオイル溜め部に貯留された潤滑油に対する冷却性を損なうことなく、該オイル溜め部から発生する騒音を効果的に遮音することができる。したがって、エンジンの製造産業の分野において好適に利用される可能性がある。

本発明の一実施形態に係る遮音装置が取り付けられたエンジンを示す図である。 上方から見た、エンジンのシリンダブロックおよびその周辺の部分断面図である。 エンジンのオイル溜め部用の遮音カバーを、上方から見た図である。 図３に示すＡ−Ａ断面の断面図である。 図３に示すＢ−Ｂ断面の断面図である。 図３に示すＣ−Ｃ断面の断面図である。 図３に示すＤ−Ｄ断面の断面図である。 図３に示すＥ−Ｅ断面の断面図である。 エンジンの軸方向から見た、チェーンカバー用の遮音カバーを示す図である。 図９に示すＦ−Ｆ断面の断面図である。 側方縦壁部を備えた、エンジンのオイル溜め部用の遮音カバーを示す図である。

符号の説明

１０ エンジン
２０ オイル溜め部（アッパーオイルパン）
２２ オイル溜め部（ロアオイルパン）
２２ａ オイルドレン部（ドレンプラグ）
５４ 遮音カバー
５４ａ 下壁部
５４ｂ 後方縦壁部
５４ｃ サービス開口

Claims (5)

1. 車両前部のエンジンルームに軸方向が車幅方向と平行になるように搭載された車両用エンジンの遮音装置であって、
   エンジンの下部を覆う遮音カバーが備えられ、
   前記遮音カバーは、エンジン下部のオイル溜め部の下面との間に車両前方及び側方が開放された間隙を空けて覆う下壁部と、前記下壁部の車両後側端から立設して前記オイル溜め部の後面を覆う後方縦壁部とを備えており、
   前記下壁部の後部には、オイル溜め部のオイルドレン部に対応する位置にサービス開口が形成されていることを特徴とする車両用エンジンの遮音装置。
2. 請求項１に記載の車両用エンジンの遮音装置において、
   前記後方縦壁部は、オイル溜め部の後面との間に上方が少なくとも部分的に開放された間隙を空けて立設されていることを特徴する車両用エンジンの遮音装置。
3. 請求項１または２に記載の車両用エンジンの遮音装置において、
   前記下壁部の上面に、前方から前記サービス開口に延びる溝が形成されていることを特徴とする車両用エンジンの遮音装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の車両用エンジンの遮音装置において、
   前記オイル溜め部は、鋳造製の枠形状のアッパーオイルパンと、前記アッパーオイルパンの下端に周囲がボルトによって固定される浅皿形状のロアオイルパンとで構成され、
   前記遮音カバーの下壁部が前記ボルトの頭頂部に接触することにより、前記下壁部と前記ロアオイルパンとの間の間隙が確保されていることを特徴とする車両用エンジンの遮音装置。
5. 請求項１から３のいずれか１項に記載の車両用エンジンの遮音装置において、
   前記遮音カバーは、前記下壁部の側端から立設されて、オイル溜め部の側面を間隙を空けて覆う側方縦壁部を備え、
   前記側方縦壁部の前記下壁部からの高さは、前記後方縦壁部より低く設定されていることを特徴とする車両用エンジンの遮音装置。

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