(57)【要約】【課題】本発明は、軽量で且つ遮音性及び通気性に優れるエンジンアンダーカバーの騒音低減構造の提供を目的とする。【解決手段】本発明によるエンジンアンダーカバー２０の騒音低減構造は、エンジンアンダーカバー２０に形成された貫通孔２１と、貫通孔２１の周面２９に形成され、貫通孔２１に対して開口する空間部２４とを備えることを特徴とする。本発明によれば、空間部２４を経由する回折波Ｒ２と、空間部２４を経由しない直接波Ｒ１との干渉により、貫通穴を通過する音波を効果的に減衰することができる。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンアンダーカバーに形成された貫通孔と、
前記貫通孔の周面に形成され、該貫通孔に対して開口する空間部とを備えることを特徴とする、エンジンアンダーカバーの騒音低減構造。
【請求項２】
前記空間部が、前記貫通孔の周方向に複数個形成されている、請求項１記載のエンジンアンダーカバーの騒音低減構造。
【請求項３】
低減すべき周波数の音の波長をλとし、ｍを奇数としたとき、前記空間部が、前記貫通孔の周面から水平方向でｍ×λ／４の深さを有する、請求項１又は２記載のエンジンアンダーカバーの騒音低減構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のエンジンルーム内にエンジンと対向して設けられるエンジンアンダーカバーの車外騒音低減構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、エンジンルームの放熱のためにカバー部材に通気性を持たせつつ、エンジンルームから車外に放射されるエンジン音の低減のためにカバー部材に高い吸遮音性を持たせようとする種々の提案がなされている。
【０００３】
例えば、従来のエンジンルーム内の吸音構造体として、エンジンルームの内壁等に端部が固定された、複数の網状（ハニカム状）の通気孔を有する板状の通気性部材と、当該通気性部材の両面に設けられる吸音材とから構成される吸音構造体が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この従来の吸音構造体において、通気性部材は、通気抵抗を増大しないよう冷却風の流れに沿うように設けられ、吸音材は、両面から入射する音に対して吸音効果が得られるように、通気性部材の通気孔を両面から覆うように設けられ、通気孔内の音の共鳴により吸音効果を高めている。
【０００４】
また、従来のエンジンアンダーカバーとして、互いに離間した２枚の板材に多数の貫通孔を設けたエンジンアンダーカバーが知られている（例えば、特許文献２参照。）。この従来のエンジンアンダーカバーによれば、多数の貫通穴によりエンジンルームへの外気の通風を確保しつつ、貫通穴の開口部の空気質量と２枚の板材間の空気層との空気ばね作用により、多数の貫通穴を通過する音波を減衰すること（即ち、エンジンアンダーカバーの遮音性を向上すること）が可能となる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−１６１２８３号公報
【特許文献２】
特開２０００−２７２４３９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１に開示される吸音構造体は、通気性部材の通気孔の開口を両側から吸音材により覆う構成であるため、部品点数が増加すると共に、通気性部材の通気孔の本来の通気性能が発揮されないという問題点を有する。これに対して、通気性能を高めるべく、通気性部材の通気孔の片側のみを吸音材により覆うことや、貫通孔を有する吸音材を用いることも可能であるが、かかる場合には、遮音性が悪化し、車外騒音を悪化させてしまうことになる。また、エンジンを中心として補器類やバッテリー等種々の部品が密集しているエンジンルーム内にかかる積層構造の吸音構造体を新たに設けることは、エンジンルーム内の限られたスペースを圧迫してしまうことにもなる。
【０００７】
一方、上記特許文献２に開示されるエンジンアンダーカバーでは、複数の貫通孔を介してエンジンルームと車外との通風が実現されることになるが、これらの複数の貫通孔は、所望の周波数帯域の騒音が低減できるように、その開口面積や開口率が決定されるので、騒音低減のためにエンジンルームの必要な通風性が犠牲になる場合がありうる。また、このエンジンアンダーカバーは、金属製の板材を２枚も使用するため、重量面で問題点を有している。
【０００８】
そこで、本発明は、軽量で且つ遮音性及び通気性に優れるエンジンアンダーカバーの騒音低減構造の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、請求項１に記載する如く、エンジンアンダーカバーに形成された貫通孔と、
前記貫通孔の周面に形成され、該貫通孔に対して開口する空間部とを備えることを特徴とする、エンジンアンダーカバーの騒音低減構造によって達成される。
【００１０】
本発明において、エンジンアンダーカバーには、エンジンルーム内の熱を外部に放出するための貫通穴が形成されている。貫通穴の周面には、貫通穴側に開口する凹部を形成すること等により、貫通孔に対して開口する空間部が形成される。エンジンアンダーカバーに貫通孔を形成すると、当該貫通孔を通ってエンジンルーム内の音が外部に放出され、車外騒音の原因となる。本発明によれば、貫通穴を音波が通過する際、貫通穴の周面に設けた空間部を経由する回折波が生まれる。この回折波は、空間部を経由しない直接波と干渉するので、貫通穴を通過する音波に対して効果的な減衰（即ち、高い遮音性）を実現することができる。
【００１１】
尚、前記空間部は、エンジンアンダーカバーに形成された複数の貫通穴のそれぞれに対応して形成されてよく、比較的大きな貫通穴に対しては、請求項２に記載する如く、貫通孔の周方向に複数個形成されてもよい。これにより、エンジンルームの必要な通風性を犠牲にすることなく、エンジンアンダーカバーの優れた遮音性を実現することができる。
【００１２】
また、請求項３に記載する如く、低減すべき周波数の音の波長をλとし、ｍを奇数としたとき、前記空間部が、前記貫通孔の周面から水平方向でｍ×λ／４の深さを有する場合には、低減すべき周波数の回折波は、当該周波数の直接波に対して略逆位相となる（位相差が略１８０度となる）ので、干渉時に略完全な減衰（即ち、消音）を実現することが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明によるエンジンアンダーカバーの車両への取り付け状態を概略的に示す斜視図である。以下に説明する本発明による車外騒音低減構造は、エンジン４を下方から覆うエンジンアンダーカバー２０（以下、「アンダーカバー２０」という）に適用される。尚、本発明による車外騒音低減構造は、エンジンルーム内の限られたスペースを考慮して、エンジンルーム内に通常的に設けられるエンジンアンダーカバーとして具現化されているが、エンジンルーム内に新たに設けられる部材として具現化することも当然に可能である。
【００１４】
アンダーカバー２０は、一般的に、エンジンルーム１０の下部に取り付けられ、エンジン４のオイルパン等が路上の突起物と直接衝突するのを防止すると共に、エンジンルーム１０から車外に放出される騒音を低減する役割を果たす。アンダーカバー２０は、その取り付け面積が大きいほど遮音効果が高くなるが、通常的には、エンジンルーム１０の通風性の観点からその取り付け範囲が制約を受けることになる。尚、本発明は、特にこのアンダーカバー２０の取り付け範囲を限定するものではなく、アンダーカバー２０の取り付け範囲は、エンジン４の搭載位置、大きさや他の関連部品のレイアウト等に応じて多種多様であってよい。
【００１５】
図２は、本発明によるアンダーカバー２０の上面図である。本実施例のアンダーカバー２０は、所定の通風方向に沿って貫通する複数の通風孔２１を有している。通風孔２１は、エンジンルーム１０内のエンジン４の発熱に主に起因する熱を外部に放出する役割を果たす。尚、本発明は、特にこの通風孔２１の個数、位置等を限定するものではなく、通風孔２１の個数等は、必要とされる放熱性能に応じて多種多様であってよい。
【００１６】
図３（Ａ）は、図２のアンダーカバー２０のＩ−Ｉ断面を示す。アンダーカバー２０の各通風孔２１の周面２９には、対応する通風孔２１に略水平方向に開口する所定深さＤの空間部２４が形成されている。空間部２４の開口２４ａは、通風孔２１の周部の所定長さＬ（図２参照）に亘り延在している。この空間部２４は、略水平方向に向く開口２４ａ以外は、アンダーカバー２０に略垂直を成す所定の高さＨの縦壁２６と、アンダーカバー２０に略平行な面内に延在する底壁２８とによって閉塞されている。
【００１７】
図３（Ｂ）は、図２のアンダーカバー２０のＩＩ−ＩＩ断面を示す。アンダーカバー２０の各通風孔２１の周面２９は、上述した空間部２４の開口２４ａ以外において、所定の高さＨの周壁により画成されている。この通風孔２１の周壁は、対応する空間部２４の縦壁２６の延長部により形成されてよく、或いは、隣接して形成された別の空間部２４の同縦壁２６を利用して形成されてもよい。この結果、アンダーカバー２０には、開口２４ａを除いて横断方向（通風方向に対して垂直方向）の経路が通風孔２１の周面２９により閉塞された通風経路Ｒ１（図３（Ａ）参照）が画成される。
【００１８】
尚、本実施例において、アンダーカバー２０は、種々の方法により製作することが可能である。例えば、本実施例のアンダーカバー２０は、図４（Ａ）に示すように、通風孔２１に対応する孔２１ａが形成されたエンジンルーム側の表層２０ａと、通風孔２１、縦壁２６及び底壁２８が形成された基材層２０ｂとを接着等により接合することにより形成されてよい。又は、本実施例のアンダーカバー２０は、図４（Ｂ）に示すように、接合面に通風孔２１及び空間部２４が形成された略対称の２枚の基材２０ａ，２０ｂを貼り合せることにより形成されてよい。或いは、通風孔２１が穿設されたアンダーカバー２０の基材に、樹脂や金属等により形成された縦壁２６及び底壁２８を接着等により所定位置に固着することも可能である。
【００１９】
また、本実施例において、アンダーカバー２０の空間部２４は、通風孔２１に開口する限り、開口方向は多種多様であってよく、例えば車両後方や車幅方向に開口する開口２４ａを有してよい。また、空間部２４の開口２４ａは、図示する矩形の開口形状に限ることなく、多種多様の開口形状を有してよく、例えば台形等の多角形の開口形状や楕円形のような湾曲部分を含む開口形状を有してもよい。同様に、アンダーカバー２０の空間部２４は、後述の如く所定の深さＤを有する限り、車幅方向から見て、図示する矩形の断面形状に限ることなく、例えば台形等の多角形の断面形状や楕円形のような湾曲部分を含む断面形状を有してもよい。
【００２０】
次に、本発明によるアンダーカバー２０の消音原理について、図５を参照して説明する。図５は、車幅方向から見たアンダーカバー２０の断面図である。尚、図５に示す空間部２４は、図３の矩形の断面形状とは異なり、扇形のような断面形状を有している。
【００２１】
本実施例のアンダーカバー２０においては、上述の如く、通風経路Ｒ１に開口する空間部２４が形成されている。従って、エンジンルーム内の音がアンダーカバー２０を通過する際、通風経路Ｒ１から空間部２４内に迂回する回折波が生まれる。この回折波は、通風経路Ｒ１（直接経路Ｒ１）を通って直接的に車外に出力される直接波と合流点Ｘで干渉する。これにより、エンジンルーム内からアンダーカバー２０を通過して車外に放出される音波は、合流点Ｘにて効果的に減衰される。
【００２２】
また、本実施例のアンダーカバー２０において、通風経路Ｒ１の横断方向は、上述の如く、空間部２４の開口２４ａ以外は完全に閉塞されている。従って、アンダーカバー２０の通風孔２１を通過する音は、直接経路Ｒ１、若しくは、空間部２４内に迂回した後に車外に出力される迂回経路Ｒ２、の何れかの経路を必ず経由することになるので、アンダーカバー２０を通過する音波の大部分を上述の干渉により減衰することが可能である。
【００２３】
更に、本実施例のアンダーカバー２０において、各空間部２４は、上述の如く、開口２４ａ以外では縦壁２６及び底壁２８により完全に閉塞されている。これにより、空間部２４内における音波の伝播経路が縦壁２６及び底壁２８により規制されるので、迂回経路Ｒ２の経路長のとりうる範囲が制限される。従って、各空間部２４の上記の所定寸法Ｌ、Ｄ及びＨを適切に設定することで、低減したい周波数帯域で効果的な騒音低減効果を得ることが可能となる。
【００２４】
例えば、各開口２４ａの開口寸法Ｌ及びＨ（図２及び図３（Ａ）参照）を、低減したい周波数帯域の音波の波長λよりも小さく設定することにより、当該周波数帯域の音波を効率的に減衰させることが可能となる。また、空間部２４の深さＤを、低減したい周波数の騒音の波長λの１／４倍に設定した場合には、直接経路Ｒ１と迂回経路Ｒ２との経路差の範囲が、波長λの１／２倍を中心として規定されるため、低減したい周波数を中心とした周波数帯域で良好な低減効果を得ることが可能となる。特に、低減したい周波数の騒音の波長λの１／２倍となる経路差が成立した場合には、直接波と回折波が逆位相となる（位相差が１８０度となる）ので、当該周波数の騒音の消音（完全な減衰）を実現することが可能となる。
【００２５】
以上の消音原理から理解できるように、本発明によれば、アンダーカバー２０の通気経路に音波の迂回経路（即ち、空間部２４）を形成することにより、通気性を維持しつつ、車外騒音を効果的に低減することが可能となる。また、アンダーカバー２０の空間部２４の深さＤを特定周波数の騒音の波長λの１／４倍に設定した場合には、音波の干渉を利用した消音構造が実現され、特定周波数を中心とした周波数帯域で良好な低減効果を得ることが可能となる。
【００２６】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００２７】
例えば、アンダーカバー２０の通風孔２１は、所定長さＬ以上の周部を有する限り、図６に示すように、比較的に大型の車幅方向に長い長穴であってもよい。かかる場合、アンダーカバー２０の通風孔２１の周部には、所定長さＬ毎に複数の空間部２４が形成されてよい。
【００２８】
また、アンダーカバー２０の空間部２４は、図７に示すように、アンダーカバー２０の通風孔２１の全周面に形成されてよい。即ち、空間部２４は、通風孔２１を囲繞するように所定長さＬ毎に複数設けられ、上述の通風経路Ｒ１は、複数の空間部２４の各開口２４ａにより完全に囲繞されてよい。これにより、通風孔２１の全周にわたり上述の迂回経路Ｒ２が複数形成されるので、比較的大型の通風孔２１を設ける場合であっても、通風孔２１を通過する音波の大部分を上述の干渉により効果的に減衰することが可能である。
【００２９】
また、上述した実施例において、各空間部２４は、必ずしもすべて同一の深さＤを有する必要はなく、幅広い周波数帯域で吸音効果を得るべく種々の深さを有してもよい。また、各空間部２４は、必ずしもすべて同一の開口幅Ｌ及びＨ（図２及び図３（Ａ）参照）を有する必要はなく、上述の如く、低減したい騒音の波長の相違に応じて種々の開口幅を有してよい。
【００３０】
また、上述した実施例は、エンジン４を下方から覆うエンジンアンダーカバー２０への適用例に関するものであったが、本発明は特にこれに限定されるものではなく、エンジン４を上方から覆うエンジンカバー７０や、フードパネルの裏側に設けられるフードサイレンサ（図示せず）に対しても同様に適用可能である。尚、エンジンカバー７０とは、エンジン音を直接吸収すると共に、エンジン４の意匠性を高める役割を果たすカバー部材であり、エンジン４とフードパネルとの間に配設され、エンジン４のシリンダーヘッドカバーを上方から覆うように装着される（図１参照）。
【００３１】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したようなものであるから、以下に記載されるような効果を奏する。本発明によれば、貫通穴の周面に設けた空間部を経由する回折波と、空間部を経由しない直接波との干渉により、貫通穴を通過する音波を効果的に減衰することができる。これにより、エンジンアンダーカバーの優れた通気性を維持しつつ、優れた遮音性を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるエンジンアンダーカバーの取り付け状態を概略的に示す斜視図である。
【図２】本発明によるアンダーカバーの上面図である。
【図３】図３（Ａ）は、図２のアンダーカバーのＩ−Ｉ断面を示し、図３（Ｂ）は、図２のアンダーカバーのＩＩ−ＩＩ断面を示す。
【図４】図４（Ａ）は、本発明によるアンダーカバーの形成方法を示す斜視図であり、図４（Ｂ）は、別の形成方法を示す断面図である。
【図５】本発明によるアンダーカバーの消音原理の説明図である。
【図６】本発明の代替実施例によるアンダーカバーの上面図である。
【図７】本発明の代替実施例によるアンダーカバーの上面図である。
【符号の説明】
４    エンジン
１０    エンジンルーム
２０    エンジンアンダーカバー
２１    通風孔
２４    空間部
２４ａ    空間部の開口
２６    空間部の縦壁
２８    空間部の底壁
２９    通風孔の周面
Ｒ１    直接経路
Ｒ２    迂回経路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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