JP7475932B2

JP7475932B2 - 自動車用防音カバー構造

Info

Publication number: JP7475932B2
Application number: JP2020066071A
Authority: JP
Inventors: 紀彦濱田
Original assignee: Press Kogyo Co Ltd
Current assignee: Press Kogyo Co Ltd
Priority date: 2020-04-01
Filing date: 2020-04-01
Publication date: 2024-04-30
Anticipated expiration: 2040-04-01
Also published as: JP2021162769A

Description

本開示はエンジン、変速機等の騒音源の周囲に設けられる自動車用防音カバー構造に関する。

エンジン、変速機等の騒音源の周囲には、騒音源から発生する騒音を吸収するための自動車用防音カバーが設けられる。

特開平９－３０２７１７号公報特開２００４－３１６３６８号公報

ところで、自動車用防音カバーは、樹脂で形成されたカバー本体に吸音材を固定して構成される。そのため、吸音性能は吸音材の特性に依存する。一般に、高い周波数帯（概ね１２５０Ｈｚ～）の吸音に用いられる吸音材は安価である反面、低い周波数帯（４００Ｈｚ～１２５０Ｈｚ：以下、低周波数帯という）における吸音性能が低い。このため、低周波数帯の騒音を発生させるトラックには、低周波数帯における吸音性能が高い高価な吸音材が用いられている。

また、特許文献１、２には、カバー本体と吸音材の間に背後空気層を設けて低周波数帯における吸音効果を高める技術が記載されている。この技術によれば、背後空気層の厚さに応じて低周波数帯の吸音効果が向上する。しかし、自動車用防音カバーの設置スペースは限られている。このため、安価な吸音材では低周波数帯における十分な吸音効果を得ることが難しいという課題がある。

そこで本開示は、かかる事情に鑑みて創案され、その目的は、低周波数帯における吸音効果を高めることができる自動車用防音カバー構造を提供することにある。

本開示の一の態様によれば、
板状に形成され騒音源に対向して配置されるカバー本体と、
前記カバー本体の騒音源側に設けられる吸音材と、
前記カバー本体及び前記吸音材間に形成される背後空気層とを備え、
前記カバー本体には、板状のリブが、前記吸音材側に延びて設けられると共に、前記背後空気層を複数の小部屋に仕切るように設けられた
ことを特徴とする自動車用防音カバー構造が提供される。

好ましくは、前記小部屋を区画する前記カバー本体には、前記騒音源からの騒音を前記リブに向けて反射させるための傾斜面が形成される。

好ましくは、前記リブの厚さは、前記カバー本体の厚さより薄く設定される。

好ましくは、前記カバー本体は、ファイバーを含有する樹脂で構成され、前記リブは、ファイバーを含有しない樹脂で構成される。

また、前記リブは、容積が異なる複数種類の前記小部屋を形成するように前記カバー本体に設けられてもよい。

また、前記小部屋の断面形状が、六角形、四角形、三角形または円形であってもよい。

上記の態様によれば、低周波数帯における吸音効果を高めることができる。

本開示の一実施の形態に係るエンジンルームの背面断面図である。自動車用防音カバーの斜視図である。図２のＡ－Ａ線矢視断面図である。図３のＢ－Ｂ線矢視断面図である。自動車用防音カバーの吸音効果を示す折れ線グラフである。

以下、添付図面を参照して本開示の実施形態を説明する。なお、後述する実施の形態における前後左右上下の各方向は、車両の各方向をいうものとする。ただし、本実施の形態における各方向は、説明の便宜のために用いるものであり、後述する部材間の相対的な位置関係を表す。

図１は本実施の形態に係るトラック１のエンジンルーム２を後方から視た断面図である。なお、エンジンルーム２はトラック１以外のものであってもよい。例えば、エンジンルーム２は、バス等の他の大型車のものであってもよい。

図１に示すように、騒音源たるエンジン３は、左右のサイドメンバ４Ｌ、４Ｒ間に配置される。エンジンルーム２は、エンジン３の上下左右を隔壁５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆで囲むことで形成される。また、エンジン３を囲む隔壁５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆのうち、エンジン３の鉛直上方に配置される上隔壁５ｃと、左側のサイドメンバ４Ｌ及び上隔壁５ｃ間に配置される上部左隔壁５ａと、右側のサイドメンバ４Ｒ及び上隔壁５ｃ間に配置される上部右隔壁５ｂは、本実施の形態に係る自動車用防音カバー構造を備える。

図２は、上部左隔壁５ａを斜め上方から視た斜視図であり、図３は図２のＡ－Ａ線矢視断面図である。図２及び図３に示すように、自動車用防音カバー構造は、板状に形成されエンジン３に対向して配置されるカバー本体７と、カバー本体７のエンジン３側に設けられる吸音材８と、カバー本体７及び吸音材８間に形成される背後空気層９とを備える。

カバー本体７は、グラスファイバーを含有する樹脂、すなわち、ガラス繊維強化樹脂で構成される。これにより、カバー本体７は、軽量かつ高剛性に形成され、騒音を反射し易くなっている。カバー本体７を高剛性にできるため、カバー本体７をトラック１に取り付ける際のハンドリング性を向上できる。なお、カバー本体７は、炭素ファイバー等の他のファイバーを含有する繊維強化樹脂（ＦＲＰ：ＦｉｂｅｒＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＰｌａｓｔｉｃｓ）で構成されてもよい。

吸音材８は、シート状の不織布で構成される。不織布で構成される吸音材８は、比較的安価である。吸音材８は、クリップ１３にてカバー本体７に留められる。なお、吸音材８は、シート状のグラスウールで構成されてもよい。この場合、吸音材８のコストは上昇するものの、低周波数帯においてより高い吸音効果が得られる。

ところで、特許文献１、２には、吸音材とカバー本体との間に背後空気層を設ける技術が記載されている。この技術によれば、低周波数帯における吸音材の吸音性能を向上させることができる。しかし、自動車用防音カバーの設置スペースは限られている。このため、安価な吸音材では大型車のエンジン、変速機から発せられる低周波数帯における十分な吸音効果を得ることが難しいという課題がある。

そこで、本実施の形態では、背後空気層９を複数の小部屋に仕切るようにカバー本体７に板状のリブ１０を設ける。リブ１０はカバー本体７に、吸音材８側に延びて設けられる。

図３及び図４に示すように、リブ１０は、吸音材８の外周を囲む外枠部１０ａと、外枠部１０ａで囲まれるエリアに配設される仕切部１０ｂとを備える。外枠部１０ａの延長長さａは、仕切部１０ｂの延長長さｂより長く設定される。これにより、仕切部１０ｂの先端は吸音材８の裏面８ａに当接され、外枠部１０ａは吸音材８の裏面８ａよりエンジン３側に延びる。また、外枠部１０ａは、吸音材８の外周を全周に亘って囲むように形成されており、吸音材８の外周に当接される。仕切部１０ｂは、断面ハニカム状に形成される。すなわち、仕切部１０ｂで区画される小部屋１１の断面形状は、それぞれ六角形である。

なお、小部屋１１の断面形状は六角形に限られない。小部屋１１の断面形状は、四角形であってもよく、三角形であってもよく、円形であってもよい。小部屋１１の断面形状を変えることにより、吸音特性（吸音周波数）を変えることができる。また、小部屋１１の大きさや、小部屋１１を仕切る壁間の間隔を変えることによっても吸音特性を変えることができる。

外枠部１０ａ及び仕切部１０ｂは、一定の厚さｔに設定され、カバー本体７は、一定の厚さＴに設定される。外枠部１０ａ及び仕切部１０ｂの厚さｔは、カバー本体７の厚さＴより薄く設定される。例えば、外枠部１０ａ及び仕切部１０ｂの厚さｔは、０．５ｍｍ以上、０．８ｍｍ以下（０．５ｍｍ≦ｔ≦０．８ｍｍ）の範囲内に設定される。また、外枠部１０ａ及び仕切部１０ｂは、グラスファイバーを含有しない樹脂で構成される。これにより、外枠部１０ａ及び仕切部１０ｂは、騒音を受けたとき振動しやすくなっており、騒音の音エネルギーを吸収しやすい。

カバー本体７及びリブ１０は、グラスファイバーを含有する熱可塑性樹脂（ガラスマット強化熱可塑性プラスチック）を用いて一体にプレス成形される。グラスファイバーは、一定以上の板厚を有しない部分には、行き渡らない性質がある。このため、外枠部１０ａ及び仕切部１０ｂの厚さｔを調節することにより、カバー本体７のみにグラスファイバーを行き渡らせ、外枠部１０ａ及び仕切部１０ｂにはグラスファイバーを行き渡らせないことができる。なお、外枠部１０ａ及び仕切部１０ｂは、予めカバー本体７とは別体で形成され、カバー本体７に接着剤等で取り付けられるものであってもよい。

また、小部屋１１を区画するカバー本体７には、騒音源からの騒音をリブ１０に向けて反射させるための傾斜面１２が形成される。傾斜面１２は、リブ１０の基端から離間されたカバー本体７をエンジン３とは反対側に窪ませることで形成される。具体的には、傾斜面１２は、小部屋１１の中心位置で最も窪むようにカバー本体７をすり鉢状もしくは断面Ｖ字状に窪ませることにより立体的に形成される。これにより、リブ１０はより大きな音エネルギーを受けることとなる。そしてこれにより、リブ１０をより大きく振動させることができ、騒音をより効率よく吸収できる。

次に本実施の形態の作用について述べる。

図３に示すように、エンジン３から発生した騒音は、吸音材８を通過する際に、空気の粘性摩擦や、空気及び吸音材８間の摩擦等により減衰される。これにより騒音は吸収されて小さくなる。

また、カバー本体７の傾斜面１２に当たった騒音は、リブ１０に向けて反射される。騒音を受けたリブ１０は、騒音を反射させるとき、その音圧で僅かに撓み、振動する。これにより、傾斜面１２から反射された騒音は更に減衰されて小さくなる。このとき、吸音材８とカバー本体７との間には、背後空気層９が形成されている。このため、低周波数帯の騒音も効率よく吸収されて小さくなる。また、騒音を受けて振動するリブ１０が吸音材８と摩擦されることによっても騒音は吸収される。

この後、騒音は、吸音材８のカバー本体７側からエンジン３側に通過して更に減衰される。

図５は、自動車用防音カバー構造の吸音効果を示す折れ線グラフである。図中太い実線は本実施の形態に係る自動車用防音カバー構造（小部屋１１の断面形状が六角形)の吸音率を表し、太い破線は小部屋１１の断面形状を四角形にした場合の吸音率を表し、細い破線は従来構造（小部屋１１を有しない）の吸音率を表す。

図５に示すように、本実施の形態に係る自動車用防音カバー構造によれば、４００Ｈｚ～１２５０Ｈｚの低周波数帯の吸音率（太い実線）が、従来構造の吸音率（細い破線）より向上することが確認された。

また、小部屋１１の断面形状を四角形にした場合であっても、低周波数帯の吸音率（太い破線）が、従来構造の吸音率（細い破線）より向上することが確認された。また、小部屋１１の断面形状が四角形である場合、六角形である場合より４００Ｈｚ、８００Ｈｚ及び１２５０Ｈｚ付近の吸音率が高くなり、５００Ｈｚ及び１０００Ｈｚ付近の吸音率が低くなるように吸音特性が変わることが確認された。

このように、カバー本体７には、リブ１０が背後空気層９を複数の小部屋１１に仕切るように設けられるため、低周波数帯における吸音効果を高めることができる。そして、低周波数帯における吸音性能が低い安価な吸音材を用いても低周波数帯の騒音を良好に吸音でき、コストを低減できる。

また、自動車用防音カバー構造がリブ１０を備えるため、カバー本体７の剛性を向上させることができ、遮音性能を向上させることができる。そして、カバー本体７の厚さＴを低減させることができ、軽量化と材料費削減ができる。

また、小部屋１１の断面形状や大きさ等を変えることで吸音特性を調整することができ、騒音の特性に応じたチューニングが容易にできる。

以上、本開示の実施形態を詳細に述べたが、本開示は以下のような他の実施形態も可能である。

（１）上述の実施の形態では、同一形状、同一容積の小部屋１１を複数形成するようにカバー本体７に設けられるリブ１０について説明したが、これに限られない。リブ１０は、形状及び容積が異なる複数種類の小部屋１１を形成するようにカバー本体７に設けられるものであってもよい。これにより、吸音特性を変えることができる。そして、騒音の特性に合うように吸音特性を調整することにより、騒音を効率よく吸収できる。

（２）リブ１０が一定の厚さｔに設定される場合について説明したが、これに限られない。リブ１０の厚さｔは、部分的に異なっていてもよい。これにより、吸音特性を変えることができる。

（３）外枠部１０ａの延長長さａは一定に設定され、仕切部１０ｂの延長長さｂも一定に設定されるものについて説明したが、これに限られない。外枠部１０ａの延長長さａや仕切部１０ｂの延長長さｂを部分的に変えることで吸音特性を変えることができる。

（４）傾斜面１２は、小部屋１１の中心位置で最も窪むようにカバー本体７をすり鉢状に窪ませることにより立体的に形成されるものとしたが、これに限られない。例えば、傾斜面１２は、小部屋１１の中心位置で最もエンジン３側に***するようにカバー本体７を円錐状に***させることにより立体的に形成されるもの（図示せず）であってもよい。また、傾斜面１２は、一方方向に波打たせることにより形成されるもの（図示せず）であってもよい。

３エンジン（騒音源）
７カバー本体
８吸音材
９背後空気層
１０リブ
１１小部屋
１２傾斜面

Claims

板状に形成され騒音源に対向して配置されるカバー本体と、
前記カバー本体の騒音源側に設けられる吸音材と、
前記カバー本体及び前記吸音材間に形成される背後空気層とを備え、
前記カバー本体には、板状のリブが、前記吸音材側に延びて設けられると共に、前記背後空気層を複数の小部屋に仕切るように設けられ、
前記カバー本体には、前記騒音源からの騒音を前記リブに向けて反射させるための傾斜面が、前記小部屋毎に形成され、
前記傾斜面は、
前記小部屋の中心位置で最も窪むように前記カバー本体を前記騒音源の反対側に断面Ｖ字状に窪ませることにより形成される
ことを特徴とする自動車用防音カバー構造。
前記リブの厚さは、前記カバー本体の厚さより薄く設定された
請求項１に記載の自動車用防音カバー構造。
前記カバー本体は、ファイバーを含有する樹脂で構成され、
前記リブは、ファイバーを含有しない樹脂で構成される
請求項１または２に記載の自動車用防音カバー構造。
前記リブは、容積が異なる複数種類の前記小部屋を形成するように前記カバー本体に設けられる
請求項１から３のいずれか一項に記載の自動車用防音カバー構造。
前記小部屋の断面形状が、六角形、四角形、三角形または円形である
請求項１から４のいずれか一項に記載の自動車用防音カバー構造。