(57)【要約】【課題】  車両の最低地上高を短縮せず、しかも、オイル交換時のエンジンのメンテナンス性を損なうことなく、エンジンアンダーカバーでエンジンの下側を全体的に遮蔽し、エンジンを音源とする車外騒音を抑制する。【解決手段】  エンジンアンダーカバー(10)は、エンジン(4)の下側に配置され、エンジンの下面全域を覆う。エンジンアンダーカバーは、エンジン本体(4a)の下面に装着したオイルパン(8)の最深部(9)を挿入可能な開口部(15)を備え、開口部の開口縁とオイルパン最深部との間に形成した所定のクリアランス(16)を除き、開口部をオイルパン最深部により閉塞する。オイルパン最深部は、開口部から下方に突出する。【選択図】  図３
2005255071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されたエンジンの下側に配置され、エンジンの下面全域を覆うように構成されたエンジンアンダーカバーにおいて、
エンジン本体の下面に装着したオイルパンの最深部を挿入可能な開口部を備え、該開口部の開口縁とオイルパン最深部との間に形成した所定のクリアランスを除き、前記開口部をオイルパン最深部により閉塞するとともに、オイルパン最深部を前記開口部から下方に突出させるようにしたことを特徴とするエンジンアンダーカバー。
【請求項２】
前記クリアランスを閉塞可能なシール材を備えることを特徴とする請求項１に記載のエンジンアンダーカバー。
【請求項３】
前記オイルパンは制振鋼板で製造されることを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジンアンダーカバー。
【請求項４】
前記オイルパンは、塗布型制振材で被覆され、或いは、制振塗料を塗布されることを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジンアンダーカバー。
【請求項５】
前記オイルパンが放出する音響エネルギーは、前記エンジンが放出する全音響エネルギーの１０％未満であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のエンジンアンダーカバー。
【請求項６】
前記開口部から下方に突出する前記オイルパン最深部の地上高(h1)は、車両の最低地上高を規定することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のエンジンアンダーカバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエンジンアンダーカバーに関するものであり、より詳細には、車両に搭載されたエンジンの下側に配置され、エンジンの下面全域を覆うように構成されたエンジンアンダーカバーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、内燃機関を搭載した自動車等の車両では、燃焼室における混合気の爆発燃焼により車両走行用の駆動力が得られる。エンジン運転時に発生する混合気爆発音、吸排気音等の騒音は、車外に伝搬し、エンジンを音源とする車外騒音として知覚されるので、エンジンは、車外騒音の主要音源として認識されている。
【０００３】
環境保全等の観点より、このようなエンジンを搭載した車両に関し、車両騒音を低減し、その静粛性を求める要求が近年殊に高まっている。車外騒音の抑制には、エンジン自体の防音対策又は制振対策等により音源自体の騒音レベルを低下させる対策のみならず、エンジン音伝搬過程の遮音対策又は絶縁対策等により固体伝播音及び空気伝播音を遮断する対策が有効であると考えられる。
【０００４】
ここに、多くの車両では、エンジンアンダーカバーがエンジンの下側に配設される。図９は、エンジンアンダーカバーを備えた車両を例示する側面図及び断面図である。車両１は、キャブ２及び車台３を有する小型又は中型トラックとして示されている。
【０００５】
エンジン４がキャブ２の下部に搭載され、エンジン４の駆動力は、後輪６、或いは、前輪５及び後輪６に伝達する。エンジンアンダーカバーＣが、エンジン４の下側に配置される。エンジンアンダーカバーＣは、左右のサイドフレーム７に固定され、オイルパンを含むエンジン全体を下側から覆うように左右のサイドフレーム７の間に延在する。
【０００６】
一般に、車両用エンジンの最下部は、オイルパン８により形成される。オイルパン８の最下面は、走行路盤Ｇに対して高さｈ１の位置に配置される。これに対し、エンジン４の下面全域を隠蔽するように配置されるエンジンアンダーカバーＣは、走行路盤Ｇに対して高さｈ２（ｈ２＜ｈ１）の位置に配置される。
【０００７】
この種のエンジンアンダーカバーは、車体下側の空気の流れを滑らかにして空力特性を改善するとともに、制動時等に車輪が路面から跳ね飛ばした飛散物（小石等）からエンジンを保護することを主目的としたものである（特開2001-233252号公報）。このようなエンジンアンダーカバーにおいて、車外騒音を低減すべく、遮音性能が高い素材で製造したエンジンアンダーカバー、或いは、吸音壁構造を適用したエンジンアンダーカバーなどが知られている（特許第3296928号）。
【０００８】
また、エンジンアンダーカバーの設置に伴うエンジン冷却性能の低下や、エンジン下部のメンテナンス性悪化等を防止すべく、エンジンアンダーカバーに換えて、垂直な遮音板をエンジンの両側に配置した構成の車両用防音装置が知られている（特許第3129203号公報）。この車両用防音装置は、エンジン下部をエンジンアンダーカバーで隠蔽することなく、エンジン騒音の車外伝搬を防止することを意図したものであり、遮音板は、周縁部に吸音部材を備える。
【特許文献１】特開2001-233252号公報
【特許文献２】特許第3296928号公報
【特許文献３】特許第3129203号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
エンジンアンダーカバーの設置は、空力特性の改善、エンジンの保護、更には、車外騒音の低下の観点より、有効な手段であるが、反面、エンジン騒音の遮音を意図した従来のエンジンアンダーカバーでは、エンジンアンダーカバーは、車外騒音抑制等の観点よりエンジンの下面全域を隠蔽するように設計される。このため、エンジンアンダーカバーの地上高（図９、ｈ２）は、オイルパンの最下面の地上高（図９、ｈ１）よりも小さい。従って、エンジンアンダーカバーを備えない車両においては、オイルパンの最下面が車両の最低地上高を規定する要因であるのに対し、エンジンアンダーカバーを備えた車両においては、エンジンアンダーカバーが車両の最低地上高を規定する要因となる。即ち、エンジンアンダーカバーを備えた車両では、エンジンアンダーカバーを備えない車両に比べ、最低地上高が短縮し、車両設計上の不利が生じる。
【００１０】
また、エンジンの下面全域を覆うエンジンアンダーカバーは、オイルパンの最深部に配設されたドレンボルトの点検及び着脱を困難にすることから、オイル交換時のメンテナンス性が悪化する。
【００１１】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車両の最低地上高を短縮せず、しかも、オイル交換時のメンテナンス性を損なうことなく、エンジンアンダーカバーでエンジンの下側を全体的に遮蔽し、エンジンを音源とする車外騒音を抑制することができるエンジンアンダーカバーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成すべく、本発明は、車両に搭載されたエンジンの下側に配置され、エンジンの下面全域を覆うように構成されたエンジンアンダーカバーにおいて、
エンジン本体の下面に装着したオイルパンの最深部を挿入可能な開口部を備え、該開口部の開口縁とオイルパン最深部との間に形成した所定のクリアランスを除き、前記開口部をオイルパン最深部により閉塞するとともに、オイルパン最深部を前記開口部から下方に突出させるようにしたことを特徴とするエンジンアンダーカバーを提供する。
【００１３】
本発明の上記構成によれば、オイルパン最深部を挿入可能な開口部がエンジンアンダーカバーに形成され、この開口部は、オイルパンにより実質的に閉塞される。エンジン作動時にオイルパン下面から放射される音響エネルギーは、エンジン全体が放射する音響エネルギーに対して、その割合が極めて小さく、オイルパン最深部が放射する音響エネルギーの割合は、更に小さい。即ち、開口部の開口縁とオイルパン最深部との間には、エンジン作動時の物理的相互干渉、応力伝達、振動伝達及び熱伝達等を回避すべく、所定のクリアランスが確保されるが、このクリアランスを介して外部にリークするエンジンの音響エネルギーは、エンジン全体が放射する音響エネルギーに比べ、極めて小さく、エンジンアンダーカバーの下側に露出するオイルパン最深部が放射する音響エネルギーも又、エンジン全体が放射する音響エネルギーに比べ、極めて小さい。従って、エンジンアンダーカバーは、上記開口部の有無にかかわらず、ほぼ同等のエンジン騒音防止効果を発揮する。
【００１４】
このようなエンジンアンダーカバーを採用した車両においては、上記開口部から下方に突出したオイルパン最深部の下面は、エンジンアンダーカバーの下側に位置するので、車両の最低地上高は、エンジンアンダーカバーによっては規定されず、従って、オイルパン最深部が車両の最低地上高を規定する要因となる。このため、車両の最低地上高がエンジンアンダーカバーの地上高により決定される不都合が生じず、エンジンアンダーカバーの設置に伴う車両設計上の不利は、解消する。しかも、オイルパン最深部がエンジンアンダーカバーの下側に露出するので、ドレンボルト点検及び着脱の作業は、容易に遂行することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のエンジンアンダーカバーによれば、車両の最低地上高を短縮せず、しかも、オイル交換時のメンテナンス性を損なうことなく、エンジンアンダーカバーでエンジンの下側を全体的に遮蔽し、エンジンを音源とする車外騒音を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の好適な実施形態において、エンジンアンダーカバーは、上記クリアランスを閉塞可能なシール材を備える。クリアランスを通過する空気伝播音を有効に遮断可能な遮音性能を備えた高分子材料、例えば、所定厚のラバーシート又はエラストマーシート等を上記シール材として好ましく使用し得る。望ましくは、シール材は、エンジン運転時に上記開口縁及びオイルパンの間に応力伝達及び振動伝達が生じるのを防止することができる変形能及び弾性を備える。
【００１７】
変形例として、空気伝播音がクリアランスを通過するのを防止可能な吸音材料又は吸音機構を上記開口縁に取付け又は配設し、或いは、空気伝播音のクリアランス通過を阻止する遮音機構をオイルパン最深部及び／又は開口縁に形成することも可能である。
【００１８】
好ましくは、オイルパンは制振鋼板で製造される。変形例として、塗布型制振材又は制振塗料を汎用の金属製オイルパンに被覆又は塗布しても良い。この種の制振材料は、振動エネルギーを内部摩擦により熱エネルギーに変換し、音源の振動及び騒音を減衰させる作用を発揮する。制振鋼板製のオイルパン、或いは、制振材料を被覆又は塗布したオイルパンを備えたエンジンにおいては、オイルパンが放射する音響エネルギーは、エンジンが放射する全音響エネルギーの１０％未満に低下する。オイルパン最深部が放射する音響エネルギーは、更に小さい。このため、このようなオイルパンを備えたエンジンにおいては、オイルパンを音源としてクリアランスを通過する音響エネルギーは、極めて小さく、開口部から露出した部分（オイルパン最深部）が放射する音響エネルギーも又、非常に小さい。従って、オイルパンを制振鋼板で製造し、或いは、塗布型制振材又は制振塗料をオイルパンに被覆又は塗布することにより、開口部の形成に伴うエンジンアンダーカバーの遮音性能の低下は、無視し得る程度のものとなり、エンジンアンダーカバーは、開口部を備えていない従来のエンジンアンダーカバーと実質的に同じ遮音効果を発揮する。
【００１９】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００２０】
図１及び図２は、本発明の実施形態に係るエンジンアンダーカバーを備えた車両を概略的に示す側面図及び断面図である。
【００２１】
本実施形態おいて、車両１は、キャブ２及び車台３を有し、４×２(前１軸・後１軸／１軸駆動) 又は４×４(前１軸・後１軸／２軸駆動)の駆動系を備えた小型又は中型トラックとして例示されている。キャブ２の下部には、エンジン４が搭載され、エンジン４の駆動力は、車軸（図示せず）を介して、後輪６、或いは、前輪５及び後輪６に伝達する。
【００２２】
金属製のエンジンアンダーカバー１０が、エンジン４の下側に配置される。エンジンアンダーカバー１０は、左右のサイドフレーム７に固定され、サイドフレーム７の間に延在しており、エンジン４の下側領域を全体的に遮蔽する。
【００２３】
図３（Ａ）は、エンジンアンダーカバー１０の構成を示す平面図であり、図３（Ｂ）、（Ｃ）及び（Ｄ）は、エンジンアンダーカバー１０の構造を示すＩ−Ｉ線断面図、II−II線断面図及びIII−III線断面図である。また、図３（Ｅ）は、開口部１５の開口縁廻りの構造を示す拡大断面図である。    
【００２４】
エンジンアンダーカバー１０は、サイドフレーム７に固定可能な左右の縁部１１を備える。屈曲部１２が、所定の傾角をなして縁部１１から下方に屈曲し、遮蔽板１３が、左右の屈曲部１２の間で概ね水平に延在する。遮蔽板１３の左右の境界部分は、屈曲部１２の下端部に連接する。縁部１１、屈曲部１２及び遮蔽板１３からなるエンジンアンダーカバー１０は、平面視において、エンジン４の中心軸線に対して左右対称の形態を備えるとともに、エンジン４の全体輪郭を包含する形状・寸法を有する。
【００２５】
遮蔽板１３の上方には、図３（Ｂ）及び図３（Ｄ）に示す如く、エンジン４のオイルパン８が配置される。エンジン本体４ａに組付けられたオイルパン８は、エンジンオイルが滞留する最深部９を備えており、オイルパン８の底面は、最深部９において下方に膨出する。最深部９の内側（エンジン内領域）には、オイルストレーナー（図示せず）が配置され、最深部９の下面（底面）９ａには、エンジンオイル交換用のドレンボルト９ｂが配設される。
【００２６】
オイルパン８の最深部９を収容可能な開口部１５が、遮蔽板１３の幅方向中央部に形成される。本実施形態では、開口部１５は、長方形又は矩形輪郭を有し、開口部１５の開口寸法（幅寸法Ｗ、奥行寸法Ｄ）は、最深部９の横断面寸法よりも僅かに大きな値に設定される。開口部１５の開口縁とオイルパン８の外側面との間には、エンジン４の運転時に生じ得るエンジン４及び遮蔽板１３の力学的干渉、応力伝達、振動伝達及び熱伝達等を回避すべく、所定寸法のクリアランス（間隙）１６が形成される。クリアランス１６は、エンジン４及び遮蔽板１３を離間させ、両者の応力伝達及び振動伝達等を有効に防止する。望ましくは、クリアランス１６の寸法は、エンジン４を音源とする空気伝播音のリークを防止すべく、エンジン４及び遮蔽板１３を物理的に隔絶し得る限りにおいて最小限の値に制限される。
【００２７】
オイルパン８の最深部９は、開口部１５を貫通してエンジンアンダーカバー１０の下側に若干突出し、従って、遮蔽板１３の下面（地上高ｈ２）は、最深部９の底面レベル（地上高ｈ１）よりも高い位置に配置される。このため、エンジン廻りの最低地上高は、エンジンアンダーカバー１０の設置により短縮されることなく、最深部９の底面９ａにより規定される。
【００２８】
好ましくは、オイルパン８として、制振鋼板で製造したオイルパンが使用される。制振鋼板の作用として、騒音を吸収又は反射させる作用と、騒音発生源の振動を抑制して騒音を低減する作用とが知られているが、オイルパン８を構成する制振鋼板としては、主として後者の性能に優れたものが採用される。制振鋼板として、例えば、２枚の鋼板に厚さ４０〜６０μm程度の粘弾性樹脂をサンドイッチ状に挟持した構造を有する制振鋼板を使用することができる。この種の制振鋼板では、曲げ振動により粘弾性樹脂が剪断変形を繰返し、振動エネルギーが熱エネルギーに変換するので、共振又は振動伝搬が抑制され、所望の防音効果が得られる。変形例として、塗布型制振材又は制振塗料を被覆又は塗布した汎用の金属製オイルパンをオイルパン８として採用しても良い。
【００２９】
図５は、制振鋼板製オイルパン８を備えたエンジン４の音響エネルギー放射割合を示す円グラフである。図５には、エンジン４の各面の放射音響エネルギーが、エンジン４の全音響放射エネルギーに対する割合として示されている。
【００３０】
図５に示す如く、制振鋼板製オイルパン８を備えたエンジン４では、エンジン４が放出する音響放射エネルギーは、エンジンの側面ＬＨ、ＲＨ、前面ＦＲ及び上面ＵＰに主として分布する。エンジン４の下面ＬＷ、即ち、オイルパン８の底面から放射される音響エネルギーは、全音響エネルギーの１０％未満であるにすぎず、最低地上高ｈを規定するオイルパン最深部９の下面９ａから放射される音響エネルギーは、更に小さい。
【００３１】
図６〜図８は、エンジンアンダーカバー１０の遮音効果を示す線図である。図６には、エンジン４の下面が放射する音響エネルギーの騒音特性が示され、図７及び図８には、エンジン４の右面及び左面が放射する音響エネルギーの騒音特性が夫々示されている。各図において、エンジンアンダーカバー１０を備えたエンジン４の騒音特性が実線で示されており、エンジンアンダーカバー１０を備えていないエンジン４の騒音特性が、比較例として、破線で示されている。
【００３２】
図６〜図８において、エンジン４の各面の騒音特性は、周波数（横軸）及びＶＡ（ｄＢ）値（縦軸）により指示されており、横軸と平行な線は、絶対値５ｄＢ（Ａ）の間隔で表示されている。
【００３３】
各特性線は、ＶＡ（ｄＢ）値が高いほど、エンジン４が騒音伝搬し易い状態にあることを意味しており、アンダーカバー１０の有無による防音性能の相違は、２つの特性線の差として各図に顕れている。
【００３４】
図６〜図８に示すように、エンジンアンダーカバー１０は、エンジン４の下側へのエンジン騒音の伝搬を防止するのみならず、エンジン４の側方への騒音伝搬を防止する上でも有効に働く。しかも、この騒音防止効果は、広範な周波数帯域において全般的に観られる。即ち、エンジンアンダーカバー１０は、開口部１５の形成にもかかわらず、エンジン騒音を防止する上で有効な遮音効果を発揮する。
【００３５】
図４（Ａ）は、本発明の他の実施形態に係るエンジンアンダーカバーを示す平面図であり、図４（Ｂ）及び（Ｃ）は、エンジンアンダーカバーの構造を示すIV−IV線断面図及びＶ−Ｖ線断面図であり、図４（Ｄ）は、開口部の開口縁廻りの構造を示す拡大断面図である。各図において、図３に示す構成要素と実質的に同じ構成要素については、同一の参照符号が付されている。
【００３６】
図４に示すエンジンアンダーカバー１０は、開口部１５廻りに形成されるクリアランスからの音響エネルギーの漏洩を防止するシール材２０を備える。シール材２０は、例えば、開口部１５の周縁に沿って配置可能なラバーシートからなり、開口部１５の全周に亘ってクリアランスを閉塞する。このようなシール材２０は、クリアランスからのエンジン騒音の伝搬を更に確実に防止すべき場合に好ましく使用される。
【００３７】
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内で種々の変形又は変更が可能である。
【００３８】
例えば、エンジンアンダーカバーの全体形状、エンジンアンダーカバー自体の吸音・遮音構造、開口部の形状・寸法、クリアランスの寸法等は、エンジンの寸法、形状及び特性等に相応して、適宜設計変更することができる。
【００３９】
また、制振材料の種類、シール材の種類等は、エンジンの振動特性及び騒音特性等に相応して、適宜設計変更し得るものである。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、車両用エンジンのエンジンアンダーカバー、殊に、車両の最低地上高がエンジンの下面により規定される車両に配設すべきエンジンアンダーカバーに好ましく適用される。本発明のエンジンアンダーカバーによれば、車両の最低地上高は、エンジンアンダーカバーの設置により短縮せず、車両設計上の不利は生じない。また、本発明のエンジンアンダーカバーによれば、オイルパン最深部は、エンジンアンダーカバーの下側に露出し、ドレンボルト点検及び着脱の作業は、容易に遂行し得る。しかも、エンジンアンダーカバーは、開口部を備えていない従来のエンジンアンダーカバーとほぼ同等のエンジン騒音防止効果を発揮する。
【００４１】
本発明のエンジンアンダーカバーは又、オイルパンを制振鋼板で製造し、或いは、オイルパンを塗布型制振材又は制振塗料で被覆し、或いは、このような制振材料をオイルパンに塗布することにより、開口部を備えてない従来のエンジンアンダーカバーと実質的に同じ騒音防止効果を発揮する。このため、この種のオイルパンを備えたエンジンに本発明のエンジンアンダーカバーを組合せることにより、エンジン騒音抑制効果が一層確実に得られる点を考慮すると、本発明の効果（最低地上高確保及びメンテナンス性向上）は、このようなエンジンと組合せることにより、更に顕著となる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施形態に係るエンジンアンダーカバーを備えた車両を概略的に示す側面図である。
【図２】図１に示す車両の概略断面図である。
【図３】図３（Ａ）は、エンジンアンダーカバーの構成を示す平面図であり、図３（Ｂ）、（Ｃ）及び（Ｄ）は、エンジンアンダーカバーの構造を示すＩ−Ｉ線断面図、II−II線断面図及びIII−III線断面図であり、図３（Ｅ）は、開口部の開口縁廻りの構造を示す拡大断面図である。
【図４】図４（Ａ）は、本発明の他の実施形態に係るエンジンアンダーカバーを示す平面図であり、図４（Ｂ）及び（Ｃ）は、エンジンアンダーカバーの構造を示すIV−IV線断面図及びＶ−Ｖ線断面図であり、図４（Ｄ）は、開口部の開口縁廻りの構造を示す拡大断面図である。
【図５】制振鋼板製オイルパンを備えたエンジンの音響エネルギー放射割合を示す円グラフである。
【図６】エンジンの下面が放射する音響エネルギーの騒音特性を示す線図であり、エンジンアンダーカバーを備えたエンジンの騒音特性が実線で示され、エンジンアンダーカバーを備えていないエンジンの騒音特性が、比較例として、破線で示されている。
【図７】エンジンの右面が放射する音響エネルギーの騒音特性を図６と同様に示す線図である。
【図８】エンジンの左面が放射する音響エネルギーの騒音特性を図６及び図７と同様に示す線図である。
【図９】従来のエンジンアンダーカバーを備えた車両の全体構成を概略的に示す側面図及び断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
４  エンジン
４ａ  エンジン本体
８  オイルパン
９  オイルパン最深部
９ａ  下面
９ｂ  ドレンボルト
１０  エンジンアンダーカバー
１１  縁部
１２  屈曲部
１３  遮蔽板
１５  開口部
１６  クリアランス
２０  シール材
ｈ１、ｈ２  地上高
【図１】
2005255071.tif 000003
【図２】
2005255071.tif 000004
【図３】
2005255071.tif 000005
【図４】
2005255071.tif 000006
【図５】
2005255071.tif 000007
【図６】
2005255071.tif 000008
【図７】
2005255071.tif 000009
【図８】
2005255071.tif 000010
【図９】
2005255071.tif 000011