JP7213693B2 - Sound insulation structure for internal combustion engines - Google Patents
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Description
この発明は、自動車等における内燃機関の遮音構造に関する。 The present invention relates to a sound insulation structure for an internal combustion engine in an automobile or the like.
自動車等における内燃機関は、比較的薄肉に構成されたオイルパンを下面に備え、また、カムシャフトを駆動するタイミングチェーンやタイミングベルトを覆うためのフロントカバーを前面に備えている。これらのオイルパンやフロントカバーは、比較的に広く剛性の低い面を有することから、内燃機関の燃焼・爆発に伴う加振力を受けて膜振動し、一種の発音源となる。 2. Description of the Related Art An internal combustion engine in an automobile or the like has a relatively thin oil pan on the bottom and a front cover on the front to cover a timing chain or timing belt that drives a camshaft. Since the oil pan and the front cover have a relatively wide and low-rigidity surface, they receive excitation force due to combustion and explosion of the internal combustion engine, vibrate the membrane, and become a kind of sound source.
そのため、特許文献1に開示されているように、吸音性ないし遮音性を有する材料からなる遮音カバーを用いて内燃機関の周囲を覆うことが提案されている。
Therefore, as disclosed in
タイミングチェーンやタイミングベルトを覆うためのフロントカバーは、内燃機関本体の前面の取付面に該取付面との間をシールした状態に取り付けられ、内部空間で飛散する潤滑油をシールしているが、経時的にシール性が低下すると、フロントカバーとその取付面との境界から潤滑油がにじみ出ることがある。ここで、内燃機関の下面および前面を遮音カバーによって覆っていると、フロントカバーとその取付面との境界から潤滑油がにじみ出ていることを発見することが遅れてしまう懸念がある。また、潤滑油がにじみ出ているか否かを点検するためには、遮音カバーを取り外す必要が生じ、整備性が悪化する。 A front cover for covering the timing chain and timing belt is attached to the mounting surface on the front surface of the internal combustion engine body in such a manner as to seal the space between the front cover and the mounting surface, and seals the lubricating oil that scatters in the internal space. As the sealing performance deteriorates over time, lubricating oil may seep out from the boundary between the front cover and its mounting surface. Here, if the lower surface and the front surface of the internal combustion engine are covered with the sound insulating cover, there is a concern that it may be delayed to discover that the lubricating oil is leaking from the boundary between the front cover and its mounting surface. In addition, it is necessary to remove the sound insulation cover in order to check whether or not the lubricating oil is oozing out, which deteriorates maintainability.
この発明に係る内燃機関の遮音構造は、内燃機関本体の下面に取り付けられたオイルパンを覆うように内燃機関本体の下部に配置される可撓性を有する下側遮音カバーと、内燃機関本体の前面に取り付けられたフロントカバーを覆うように内燃機関本体の前部に配置される可撓性を有する前側遮音カバーと、を備える。そして、上記下側遮音カバーの前縁部と上記前側遮音カバーの下縁部とが、それぞれ自由端として、上記オイルパンの取付面と平行な合わせ面に沿って互いに重なり合っており、これらの下側遮音カバーの前縁部および前側遮音カバーの下縁部は手指ないし治具を用いて外側ないし内側へ変形可能であるとともに手指ないし治具を離すと互いに初期状態に復帰するように構成されている。この両者の重複部は、上記フロントカバーの取付面の下方に位置し、この重複部における上記下側遮音カバーの前縁部および上記前側遮音カバーの下縁部を外側ないし内側に変形させることで上記フロントカバーの下縁と該フロントカバーの取付面との境界を視認できるように構成されている。 A sound insulation structure for an internal combustion engine according to the present invention includes a flexible lower sound insulation cover disposed under an internal combustion engine body so as to cover an oil pan attached to the lower surface of the internal combustion engine body; a flexible front sound insulation cover arranged at the front of the internal combustion engine body so as to cover the front cover attached to the front. The front edge portion of the lower sound insulation cover and the lower edge portion of the front sound insulation cover overlap each other as free ends along mating surfaces parallel to the mounting surface of the oil pan. The front edge of the side sound insulation cover and the lower edge of the front sound insulation cover are configured to be deformable outward or inward using a finger or a jig, and to return to their initial states when the finger or jig is released. there is The overlapping portion between the two is positioned below the mounting surface of the front cover, and the front edge portion of the lower sound insulation cover and the lower edge portion of the front sound insulation cover at the overlapping portion are deformed outward or inward . , the boundary between the lower edge of the front cover and the mounting surface of the front cover can be visually recognized.
このような構成によれば、下側遮音カバーおよび前側遮音カバーが発音源となるオイルパンおよびフロントカバーを覆っていることで、吸音ないし遮音が図れ、また下側遮音カバーの前縁部と前側遮音カバーの下縁部とが重なり合っているため外部へ漏れ出る騒音が低減する。そして、フロントカバーとその取付面との境界から潤滑油がにじみ出ているか否かを確認する際には、手指あるいは適当な治具を用いて自由端となっている重複部を変形させて内部を覗き見ればよく、点検が容易となる。 According to such a configuration, since the lower sound insulation cover and the front sound insulation cover cover the oil pan and the front cover, which are the sources of sound generation, the sound can be absorbed or insulated, and the front edge portion and the front side of the lower sound insulation cover can be Since the lower edge of the sound insulation cover overlaps, the noise leaking to the outside is reduced. When checking whether or not lubricating oil is seeping out from the boundary between the front cover and its mounting surface, use fingers or an appropriate jig to deform the overlapped portion, which is a free end, to remove the inside. It suffices to take a peek, and inspection becomes easy.
以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図1はこの発明に係る遮音構造を備えた内燃機関の正面図、図2は斜視図、図3は遮音構造を分解して示した分解斜視図、である。実施例の内燃機関は、直列多気筒(例えば3気筒ないし4気筒)内燃機関であって、それぞれ剛性の高い金属鋳造品からなるシリンダブロック2とシリンダヘッド3とロアブロック4とによって内燃機関本体1が構成されている。シリンダブロック2は、図示しない複数のシリンダおよび該シリンダの周囲を囲むウォータジャケットを内部に備えている。シリンダヘッド3は、シリンダブロック2の頂面の上に固定されており、シリンダの上端を覆うことで図示しない燃焼室を構成するとともに、図示しない吸気ポートおよび排気ポートを内部に備えている。シリンダヘッド3は図示しない一対のカムシャフト(吸気弁側カムシャフトおよび排気弁側カムシャフト)を支持しており、シリンダヘッド3の上面開口には、シリンダヘッドカバー5が取り付けられている。
An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. 1 is a front view of an internal combustion engine equipped with a sound insulation structure according to the present invention, FIG. 2 is a perspective view, and FIG. 3 is an exploded perspective view showing the sound insulation structure. The internal combustion engine of the embodiment is an in-line multi-cylinder (for example, 3-cylinder or 4-cylinder) internal combustion engine. is configured. The
ロアブロック4は、シリンダブロック2のスカート部2aの下縁に取り付けられており、クランクシャフトが回転する空間となるクランクケースをシリンダブロック2とともに形成している。ロアブロック4の下面の一部、詳しくは下面の前端部はほぼ矩形状に開口している。そして、この開口を覆うように、ロアブロック4下面にオイルパン6が取り付けられている(図3,図4参照)。オイルパン6は、例えば金属板のプレス成形品や硬質合成樹脂の成形品あるいは薄肉のアルミダイキャストなどからなり、開口形状に対応したほぼ矩形の皿状に形成されている。オイルパン6は、ロアブロック4に比較して薄肉であって相対的に剛性が低く、従って膜振動を生じやすい。
The
なお、ロアブロック4およびオイルパン6が「オイルパンアッパ」および「オイルパンロア」と呼ばれることもあるが、この実施例では、オイルパン6が請求項における「オイルパン」に相当する。
Although the
クランクシャフトの前端は内燃機関本体1の前面1aから前方へ突出しており、ここにクランクプーリ7が取り付けられている(図3,図4参照)。また、内燃機関本体1の前面1aに、巻掛伝動部材例えばタイミングチェーン(図示せず)を覆うフロントカバー8が取り付けられている(図3,図4参照)。クランクプーリ7は、このフロントカバー8よりも前方に位置しており、フロントカバー8には覆われていない。換言すれば、クランクシャフト前端部がフロントカバー8を貫通しており、その先端にクランクプーリ7が取り付けられている。図示しないタイミングチェーンは、クランクシャフト端部のクランクスプロケットとカムシャフト端部のカムスプロケット(いずれも図示せず)との間に巻き掛けられており、カムシャフトをクランクシャフトの1/2の回転速度でもって駆動している。クランクプーリ7は、ベルトを介して図示しない補機(ウォータポンプ等)を駆動するものである。
The front end of the crankshaft protrudes forward from the
フロントカバー8は、硬質合成樹脂の成形品や金属板のプレス成形品あるいは薄肉のアルミダイキャストなどからなり、タイミングチェーンの走行経路に沿ったカバー状に形成されている。タイミングチェーンが走行するフロントカバー8内部の空間は、潤滑油が飛散しており、この内部空間をシールするために、フロントカバー8周縁とその取付面となる内燃機関本体1の前面1aとの間にはシール材(例えば液体ガスケットや成形ガスケットなど)が介在している。フロントカバー8は、内燃機関本体1を構成するシリンダブロック2やシリンダヘッド3あるいはロアブロック4に比較して薄肉であって相対的に剛性が低く、従って膜振動を生じやすい。特に幅の広い面となるクランクプーリ7近傍の位置(図1に点P1として示す)が膜振動による音圧レベルの高い点となる。
The
なお、内燃機関は、一般に車両への搭載姿勢に拘わらずクランクプーリ7側が内燃機関の前側と呼ばれ、クランクプーリ7とは反対側(図示せぬ変速機が接続される側)が内燃機関の後側と呼ばれる。
Incidentally, the internal combustion engine is generally called the front side of the internal combustion engine on the side of the
実施例の遮音構造は、オイルパン6を覆うように内燃機関本体1の下部に配置される下側遮音カバー11と、フロントカバー8を覆うように内燃機関本体1の前部に配置される前側遮音カバー12と、を含んでいる。図3~図7は、これらの遮音カバー11,12を示している。なお、図示は省略しているが、内燃機関本体1の両側の側面をそれぞれ覆う2つの側部遮音カバーをさらに組み合わせることが望ましい。
The sound insulation structure of the embodiment includes a lower
これらの遮音カバー11,12は、不織布や発泡ウレタン等の可撓性を有する吸音材料から構成されている。一実施例においては、図5に示すように、比較的密度の低い不織布からなる内側の吸音層31と、比較的密度の高い不織布からなる外側の遮音層32と、内側および外側の表層を形成する薄い表皮層33,34と、の4層構造を有するシート材料を用い、これを所定のカバー形状に成形することで遮音カバー11,12が形成されている。例えば、上述した不織布からなるシート材料に熱硬化性樹脂を含浸させ、加熱プレスすることで、所定形状に成形してある。シート材料は例えば25mm~30mm程度の厚さを有し、従って、プレス時にほとんど圧縮されずに用いられる遮音カバー11,12の一般部(例えば広い面の中央部分)は、25mm程度の厚さを有している。
These sound insulating covers 11 and 12 are made of a flexible sound absorbing material such as nonwoven fabric or urethane foam. In one embodiment, as shown in FIG. 5, an inner
下側遮音カバー11は、オイルパン6を適宜な隙間を介して覆いうる大きさの内側空間11aを形成するように上面が開口した深皿状をなしており、図6に示すように周囲の4箇所(円14で示す箇所)において図示せぬボルトを介してロアブロック4に固定されている。内側空間11aを囲む周囲の4辺は連続したフランジ状をなしており、前縁部11cを除く周囲の3辺は、ロアブロック4の下面に接している。なお、図6において、点P2は、オイルパン6が膜振動したときに最も音圧レベルが高い点を示している。下側遮音カバー11は、少なくともこの点P2周辺を下側から覆っていることが必要である。実施例の下側遮音カバー11は、この音圧レベルが高い点P2を含めオイルパン6の全体を覆っている。
The lower
前側遮音カバー12は、取付面となる内燃機関本体1の前面1aに向かって開口した内側空間12aを形成するように皿状ないしカバー状に形成されたもので、フロントカバー8の下側の大部分の領域を覆いうる大きさを有している。また、クランクプーリ7を該クランクプーリ7に巻き掛けられる補機駆動用ベルト(図示せず)とともに覆うように、中央部分がベルト収容部12bとして補機駆動用ベルトの走行経路に沿った形に前方へ膨らんでいる。内側空間12aの深さ(内燃機関の前後方向に測った深さ)は、図7に示すように、ベルト収容部12bにおいて深くなっている。
The front
前側遮音カバー12は、図1に示すように、上下の対角線上の2箇所(円15で示す箇所)において図示せぬボルトを介して内燃機関本体1に固定されている。この実施例では、前側遮音カバー12はフロントカバー8の下側の大部分を覆い、フロントカバー8の上側の一部は覆われずに露出しているが、前側遮音カバー12をさらに大型のものとしてフロントカバー8の全体を覆うように構成することも可能である。前側遮音カバー12は、少なくとも、フロントカバー8の中で最も音圧レベルが高いものとなる点P1周辺を覆っていることが必要である。前側遮音カバー12の下縁部12cは、図1のような正面視においてほぼ直線状をなしている。この下縁部12cは、内燃機関本体1の下面(オイルパン6の取付面)よりは下方に位置し、従って内燃機関本体1の前面1aには接していない。
As shown in FIG. 1, the front
下側遮音カバー11と前側遮音カバー12の双方が内燃機関本体1に取り付けられた状態においては、図6および図7に示すように、下側遮音カバー11の前縁部11cと前側遮音カバー12の下縁部12cとが互いに重なり合っており、重複部17を構成している。一例では、下側遮音カバー11の前縁部11cが前側遮音カバー12の下縁部12cに対し相対的に上方となるようにして重なり合っている。なお、逆に前側遮音カバー12の下縁部12cが上方となるように構成してもよい。
When both the lower
この重複部17は、図6に示すように、下側遮音カバー11の幅(図6の紙面で左右方向の寸法)のほぼ全体に亘ってほぼ一様に延びている。また、重複部17においては、内燃機関の前後方向で、下側遮音カバー11の前縁部11cと前側遮音カバー12の下縁部12cとが例えば10mm~20mmの長さLに亘って重なり合っている。
As shown in FIG. 6, the overlapping
図4は、重複部17の断面構造の一例を示している。図示するように、重複部17を構成する下側遮音カバー11の前縁部11cおよび前側遮音カバー12の下縁部12cは、いずれも内燃機関本体1に固定されていない自由端となっている。換言すれば、下側遮音カバー11の前縁部11cは、下側遮音カバー11の固定点(円14のボルト位置)よりも前方へ張り出しており、前側遮音カバー12の下縁部12cは、前側遮音カバー12の固定点(円15のボルト位置)よりも下方に位置する。そして、図4に示すように、オイルパン6の取付面4aと平行な合わせ面に沿って互いに重なり合っている。つまり、下側遮音カバー11の前縁部11cの下面11dと前側遮音カバー12の下縁部12cの上面12dとがそれぞれ上記取付面4aと平行に延び、かつ互いに対向している。これらの対向面11d,12dによって上記合わせ面が規定される。ここで、図示例では、重複部17における対向面11d,12dは互いに接しておらず、内部と外部との間で空気の通流が可能なように隙間18を有している。一例では、隙間18は、1mm~10mmの範囲内の寸法を有する。
FIG. 4 shows an example of the cross-sectional structure of the overlapping
また、重複部17を構成する下側遮音カバー11の前縁部11cおよび前側遮音カバー12の下縁部12cは、それぞれ、下側遮音カバー11および前側遮音カバー12の一般部の厚さに比較して部分的に薄肉化されている。例えば一般部の厚さが25mm程度であるとすると、それぞれ5~15mm程度の厚さに圧縮されている。
Further, the
図4に示すように、重複部17は、フロントカバー8が取り付けられている内燃機関本体1の取付面つまり内燃機関本体1の前面1aの下方に位置している。そして上記重複部17は、該重複部17を構成する下側遮音カバー11の前縁部11cおよび前側遮音カバー12の下縁部12cを外側ないし内側に変形させることで、フロントカバー8の下縁と該フロントカバー8の取付面(内燃機関本体1の前面1a)との境界を作業者が外部から視認できるように構成されている。例えば、両者をそれぞれ外側へ拡げ、両者の間に間隔が生じるようにすることで、視認が可能となる。
As shown in FIG. 4 , the overlapping
このような構成によれば、内燃機関の燃焼・爆発に伴う加振力を受けたオイルパン6およびフロントカバー8の膜振動による音が、これらオイルパン6およびフロントカバー8を覆う下側遮音カバー11および前側遮音カバー12によって遮音・吸音される。両者の境界においては、重複部17として下側遮音カバー11の前縁部11cと前側遮音カバー12の下縁部12cとが隙間18を有するようにして比較的長い長さLに亘って重なり合っているので、これら遮音カバー11,12の内側から外部への音の漏洩を抑制しつつ空気の通流が可能であり、遮音カバー11,12内部の熱を外部へ逃がすことができる。従って、遮音カバー11,12内部が過度に高温化することを抑制できる。ここで、隙間18の大きさおよび重複部17の長さLは、想定される音の周波数つまり波長を考慮して設定されている。一例では、2000Hzの音に対応して設定されている。
According to such a configuration, the sound due to the vibration of the membranes of the oil pan 6 and the
さらに、上記構成では、定期点検時などにおいて、重複部17を構成する下側遮音カバー11の前縁部11cおよび前側遮音カバー12の下縁部12cを手指や適宜な治具を用いて外側ないし内側に変形させることで、フロントカバー8の下縁と該フロントカバー8の取付面(内燃機関本体1の前面1a)との境界を外部から視認でき、これにより、フロントカバー8とその取付面との間における潤滑油のにじみ(つまりシール不良)の有無を容易に点検することができる。重複部17を構成する下側遮音カバー11の前縁部11cおよび前側遮音カバー12の下縁部12cは、いずれも、ボルトによる固定点から張り出した自由端となっているので、容易に変形させることができる。勿論、手指等を離せば、重複部17を構成する下側遮音カバー11の前縁部11cおよび前側遮音カバー12の下縁部12cは初期状態つまり隙間18を介して対向した状態に復帰する。下側遮音カバー11の前縁部11cおよび前側遮音カバー12の下縁部12cが一般部の厚さに比較して薄肉化されていることで、これらを手指等で変形させて内部を視認することが容易となる。
Furthermore, in the above configuration, the
従って、フロントカバー8のシール性の悪化を遮音カバー11,12を取り外すことなく点検・確認することが可能である。
Therefore, it is possible to inspect and confirm deterioration of the sealing performance of the
なお、上記実施例では重複部17が隙間18を備えているため、内部の熱を逃がす上で有利であるが、本発明においては、重複部17が隙間なく密接した構成であってもよい。
In the above-described embodiment, the overlapping
1…内燃機関本体
2…シリンダブロック
3…シリンダヘッド
4…ロアブロック
6…オイルパン
8…フロントカバー
11…下側遮音カバー
11c…前縁部
12…前側遮音カバー
12c…下縁部
17…重複部
18…隙間
REFERENCE SIGNS LIST 1 Internal
Claims (6)
上記下側遮音カバーの前縁部と上記前側遮音カバーの下縁部とが、それぞれ自由端として、上記オイルパンの取付面と平行な合わせ面に沿って互いに重なり合っており、これらの下側遮音カバーの前縁部および前側遮音カバーの下縁部は手指ないし治具を用いて外側ないし内側へ変形可能であるとともに手指ないし治具を離すと互いに初期状態に復帰するように構成されており、
この両者の重複部は、上記フロントカバーの取付面の下方に位置し、この重複部における上記下側遮音カバーの前縁部および上記前側遮音カバーの下縁部を外側ないし内側に変形させることで上記フロントカバーの下縁と該フロントカバーの取付面との境界を視認できるように構成されている、ことを特徴とする内燃機関の遮音構造。 A flexible lower sound insulation cover arranged at the lower part of the internal combustion engine body so as to cover the oil pan attached to the lower surface of the internal combustion engine body, and a front cover attached to the front surface of the internal combustion engine body so as to cover the front cover. a flexible front sound insulation cover arranged in front of the internal combustion engine body;
A front edge portion of the lower sound insulation cover and a lower edge portion of the front sound insulation cover overlap each other as free ends along a mating surface parallel to the mounting surface of the oil pan. The front edge of the cover and the lower edge of the front sound insulation cover are configured to be deformable outward or inward using a finger or a jig and to return to their initial states when the finger or jig is released,
The overlapping portion between the two is positioned below the mounting surface of the front cover, and the front edge portion of the lower sound insulation cover and the lower edge portion of the front sound insulation cover at the overlapping portion are deformed outward or inward . A sound insulation structure for an internal combustion engine, wherein a boundary between a lower edge of the front cover and a mounting surface of the front cover can be visually recognized.
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