(57)【要約】【課題】本発明は、車両、特に内燃機関とディファレンシャルギアとが近い位置に搭載される車両において、ディファレンシャルギアによる騒音を抑制することを目的とする。【解決手段】車両１は、内燃機関２と、内燃機関２のシリンダヘッド６に装着されたヘッドカバー７と、ディファレンシャルギア１７とを備える。ディファレンシャルギア１７の少なくとも一部は、内燃機関２のシリンダをシリンダヘッド６側に延長した延長空間２４内に位置する。ディファレンシャルギア１７と後部座席９との間にヘッドカバー７が位置する。内燃機関２は、クランク軸中心Ｏ1が車幅方向に平行になり、且つ、シリンダが車両後方側へ倒されて寝た姿勢で搭載されている。内燃機関２の少なくとも一部は、後部座席９の座部１０の下方のスペースに位置する。【選択図】図１
2009073444.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、
前記内燃機関のシリンダヘッドに装着されたヘッドカバーと、
左右の駆動輪の回転数差を吸収するディファレンシャルギアと、
を備え、
前記ディファレンシャルギアの少なくとも一部は、前記内燃機関のシリンダをシリンダヘッド側に延長した延長空間内に位置することを特徴とする車両。
【請求項２】
座席を備え、
側面視で、前記ディファレンシャルギアと前記座席との間に前記ヘッドカバーが位置することを特徴とする請求項１記載の車両。
【請求項３】
前記ヘッドカバーは、前記ディファレンシャルギアから発生する騒音を減衰させる騒音減衰手段を有することを特徴とする請求項１または２記載の車両。
【請求項４】
前記騒音減衰手段は、前記ディファレンシャルギアから発生する騒音を減衰させる反射波を発生可能な離間空間を形成する部屋で構成されていることを特徴とする請求項３記載の車両。
【請求項５】
前記内燃機関のブローバイガスを吸気通路に還流させるＰＣＶ装置を備え、
前記部屋は、ブローバイガスに含まれるオイルミストを捕集するＰＣＶルームとして兼用されることを特徴とする請求項４記載の車両。
【請求項６】
座席と、
前記内燃機関の少なくとも一部を覆うとともに、前記座席と前記ディファレンシャルギアとの間に位置するエンジンカバーと、
を備えることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項記載の車両。
【請求項７】
座部と背もたれとを有する座席を備え、
前記内燃機関は、単気筒型または直列複数気筒型であるとともに、クランク軸中心が車幅方向に平行になり、且つシリンダが車両後方側へ倒されて寝た姿勢で搭載されており、
前記内燃機関の少なくとも一部は、前記座部の下方のスペースに位置することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項記載の車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開平６−８００３２号公報の図２等には、後席の下方にエンジンを横置きで搭載したミッドシップ型後輪駆動車が開示されている。同車両では、エンジンは、シリンダヘッドを車両前方へ向け、シリンダ中心軸が水平となる姿勢で搭載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−８００３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の車両では、エンジンやディファレンシャルギアが後部座席に近い位置に搭載されている。このため、後部座席での騒音が大きくなり易いという問題がある。
【０００５】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、車両、特に内燃機関とディファレンシャルギアとが近い位置に搭載される車両において、ディファレンシャルギアによる騒音を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、車両であって、
内燃機関と、
前記内燃機関のシリンダヘッドに装着されたヘッドカバーと、
左右の駆動輪の回転数差を吸収するディファレンシャルギアと、
を備え、
前記ディファレンシャルギアの少なくとも一部は、前記内燃機関のシリンダをシリンダヘッド側に延長した延長空間内に位置することを特徴とする。
【０００７】
また、第２の発明は、第１の発明において、
座席を備え、
側面視で、前記ディファレンシャルギアと前記座席との間に前記ヘッドカバーが位置することを特徴とする。
【０００８】
また、第３の発明は、第１または第２の発明において、
前記ヘッドカバーは、前記ディファレンシャルギアから発生する騒音を減衰させる騒音減衰手段を有することを特徴とする。
【０００９】
また、第４の発明は、第３の発明において、
前記騒音減衰手段は、前記ディファレンシャルギアから発生する騒音を減衰させる反射波を発生可能な離間空間を形成する部屋で構成されていることを特徴とする。
【００１０】
また、第５の発明は、第４の発明において、
前記内燃機関のブローバイガスを吸気通路に還流させるＰＣＶ装置を備え、
前記部屋は、ブローバイガスに含まれるオイルミストを捕集するＰＣＶルームとして兼用されることを特徴とする。
【００１１】
また、第６の発明は、第１乃至第５の発明の何れかにおいて、
座席と、
前記内燃機関の少なくとも一部を覆うとともに、前記座席と前記ディファレンシャルギアとの間に位置するエンジンカバーと、
を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、第７の発明は、第１乃至第６の発明の何れかにおいて、
座部と背もたれとを有する座席を備え、
前記内燃機関は、単気筒型または直列複数気筒型であるとともに、クランク軸中心が車幅方向に平行になり、且つシリンダが車両後方側へ倒されて寝た姿勢で搭載されており、
前記内燃機関の少なくとも一部は、前記座部の下方のスペースに位置することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
第１の発明によれば、内燃機関のシリンダをシリンダヘッド側に延長した延長空間内にディファレンシャルギアの少なくとも一部が位置するようなレイアウトとしたことにより、シリンダヘッドに装着されたヘッドカバーと、ディファレンシャルギアとを近接して配置することができる。このため、ディファレンシャルギアの騒音をヘッドカバーによって効果的に減衰させることができるので、ディファレンシャルギアの騒音を十分に抑制することができる。
【００１４】
第２の発明によれば、側面視でディファレンシャルギアと座席との間にヘッドカバーが位置することにより、ディファレンシャルギアから発生した騒音が、座席へ向かう途中でヘッドカバーによって減衰される。このため、座席において、ディファレンシャルギアからの騒音を十分に抑制することができる。
【００１５】
第３の発明によれば、ディファレンシャルギアから発生する騒音を減衰させる騒音減衰手段をヘッドカバーに設けたことにより、ディファレンシャルギアの騒音をより確実に抑制することができる。
【００１６】
第４の発明によれば、ディファレンシャルギアから発生する騒音を減衰させる反射波を発生可能な離間空間を形成する部屋をヘッドカバーに設けることにより、簡単な構造で効果的に騒音を抑制することができる。
【００１７】
第５の発明によれば、ＰＣＶルームを、ディファレンシャルギアから発生する騒音を減衰させる騒音減衰手段として兼用することができるので、製造コストを抑制することができるとともに、簡単な構造で効果的に騒音を抑制することができる。
【００１８】
第６の発明によれば、ディファレンシャルギアから発生して座席へと向かう騒音をエンジンカバーによっても遮音することができる。このため、ヘッドカバーによる効果と相まって、座席において、ディファレンシャルギアからの騒音をより確実に抑制することができる。
【００１９】
第７の発明によれば、内燃機関の一部を座席の座部の下方のスペースに収納したことにより、車両全体をコンパクトにしつつ、車室内空間を広くすることができる。また、シリンダを車両後方側へ倒した姿勢で内燃機関を搭載したことにより、シリンダヘッドから延びる排気管をシリンダブロックやクランクケースの下に通す必要がない。よって、内燃機関を十分に低い位置に搭載することができる。このため、座席の位置も十分に低くすることができ、室内高（特に乗員のヘッドスペース）の確保が容易となる。また、車体の高さを低くすることができるので、車両の空気抵抗を小さくでき、燃費性能向上に寄与する。特に、空力特性において重要な車両後部の高さを低くするのに有利であるので、車両の空気抵抗を十分に小さくすることができる。また、排気管がシリンダブロックやクランクケースの下を通らないので、排気管の熱害がシリンダやクランクケースへ及ぶことを確実に抑制することができる。その結果、遮熱板やオイルクーラなどを省略または簡略化することができ、コスト低減および重量軽減に寄与する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について説明する。なお、各図において共通する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
【００２１】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１の車両を示す側面図である。図１に示す車両１は、内燃機関２を後車軸３の前方に搭載したミッドシップ型の乗用４輪自動車である。図１では、車両１の前部を省略して示している。内燃機関２は、単気筒型または直列複数気筒型のものであるのが好ましく、直列２気筒型のものであるのがより好ましい。この内燃機関（内燃機関本体）２は、シリンダブロック４と、クランクケース５と、シリンダヘッド６とを有している。また、シリンダヘッド６には、ヘッドカバー（シリンダヘッドカバー）７が装着されている。
【００２２】
内燃機関２は、そのクランク軸（出力軸）の中心Ｏ1が車幅方向に平行になり（いわゆる横置き）、且つ、シリンダが車両後方側へ倒されて寝た姿勢で、車両１に搭載されている。一方、車両１は、前部座席８と、後部座席９とを有している。後部座席９は、座部１０と、背もたれ１１とを有している。内燃機関２は、後部座席９の座部１０の下方（直下）のスペースに、その少なくとも一部が収納されている。図示の構成では、クランクケース５のほぼ全体が後部座席９の座部１０の下方に位置している。
【００２３】
本実施形態では、内燃機関２を単気筒型または直列複数気筒型のものとしたことにより、気筒配置がＶ型のものや水平対向型のものと比べて、内燃機関２の小型化が図れるとともに吸排気系の配置スペースも小さくすることができる。このため、内燃機関２を後部座席９の下方に容易に収納することができる。
【００２４】
シリンダヘッド６には、筒内の排気ガスを排出する排気ポートが形成されている。その排気ポートの出口（排気出口）は、シリンダヘッド６の側面のうち、下側を向いている方の側面１２に開口している。よって、内燃機関２の排気管１４は、この側面１２に接続されている。側面視で、排気管１４は、シリンダヘッド６から車両後方へと延びている。また、シリンダヘッド６の上側を向いている方の側面１３の近傍には、エンジンカバー１５が設置されている。
【００２５】
シリンダヘッド６の車両後方側には、駆動輪である左右の後輪１６の回転数差を吸収するディファレンシャルギア１７が配置されている。
【００２６】
図２は、図１に示す車両１の平面図である。図２に示すように、クランクケース５には、変速機１８が連結されている。変速機１８とディファレンシャルギア１７との間には、動力伝達要素１９が設けられている。内燃機関２の動力は、変速機１８、動力伝達要素１９、ディファレンシャルギア１７を介して後車軸３に伝達され、これにより後輪１６が駆動される。なお、図１中では、変速機１８、動力伝達要素１９および後車軸３を省略している。
【００２７】
以上説明したように、本実施形態の車両１によれば、内燃機関２の一部を後部座席９の座部１０の下方のスペースに収納したことにより、車両全体をコンパクトにしつつ、車室内空間を広くすることができる。また、シリンダを車両後方側へ倒した姿勢で内燃機関２を搭載したことにより、シリンダヘッド６から延びる排気管１４をシリンダブロック４やクランクケース５の下に通す必要がない。よって、内燃機関２を十分に低い位置に搭載することができる。このため、後部座席９の位置も十分に低くすることができ、室内高（特に後部座席９の乗員のヘッドスペース）の確保が容易となる。また、車体の高さを低くすることができるので、車両１の空気抵抗を小さくでき、燃費性能向上に寄与する。特に、空力特性において重要な車両後部の高さを低くするのに有利であるので、車両１の空気抵抗を十分に小さくすることができる。
【００２８】
また、排気管１４がシリンダブロック４やクランクケース５の下を通らないので、排気管１４の熱害がシリンダやクランクケース５へ及ぶことを確実に抑制することができる。その結果、遮熱板やオイルクーラなどを省略または簡略化することができ、コスト低減および重量軽減に寄与する。
【００２９】
また、本実施形態の車両１では、図１に示すように、内燃機関２のシリンダ中心軸Ｏ2は、車両後方側ほど高くなるように傾斜している。これにより、クランクケース５の位置を高くすることなく、シリンダヘッド６の下に排気管１４の配置スペースを設けることができる。このため、内燃機関２をより低い位置に搭載することができるので、後部座席９の高さをより低くすることができる。また、シリンダヘッド６からクランクケース５へオイルが戻り易くなるので、ＰＣＶ装置（ブローバイガス還元装置）の構造を簡素化することができ、低コスト化に寄与する。更に、オイル量を低減することもできるので、軽量化および低フリクション化が図れ、燃費性能の向上にも寄与する。
【００３０】
なお、内燃機関２のシリンダ中心軸Ｏ2の地面に対する傾斜角度θ（図１参照）は、特に限定されず、シリンダ中心軸Ｏ2が地面に平行（すなわちθ＝０°）であったり、傾斜角度θがマイナスであったりしてもよいが、上述した観点からは、５°≦θ≦３０°であるのが好ましく、１０°≦θ≦２５°であるのがより好ましい。シリンダ中心軸Ｏ2の傾斜角度θがこのような範囲にあることにより、クランクケース５の位置を高くすることなく、シリンダヘッド６の下に排気管１４の配置スペースを過不足なく設けることができるので、内燃機関２を更に低い位置に搭載することができる。
【００３１】
また、本実施形態の車両１では、図１に示すように、側面視で、後部座席９の座部１０と背もたれ１１との間の屈曲部２０が、シリンダブロック４とクランクケース５との境界付近に位置するように、後部座席９および内燃機関２が配置されている。一般に、座部１０と背もたれ１１との間の屈曲部２０は、後部座席９のうちで高さが最も低くなる。一方、シリンダブロック４とクランクケース５との境界は、凹形状をなしている。よって、屈曲部２０をシリンダブロック４とクランクケース５との境界付近に位置させることにより、後部座席９と内燃機関２との距離を更に接近させることができる。このため、後部座席９の位置を特に低くすることができる。
【００３２】
また、本実施形態の車両１では、図１に示すように、内燃機関２のシリンダヘッド６は、後部座席９の座部１０の後端より後方のスペースに位置している。このため、後部座席９の位置を低く設計する上でシリンダヘッド６が障害となることを回避することができる。よって、後部座席９の位置を十分に低くすることができる。また、この場合、シリンダ中心軸Ｏ2の傾斜角度θが上記範囲にあれば、シリンダヘッド６の高さが高くなり過ぎることもないので、後部座席９の後方のラゲッジスペースの床も十分に低くすることができる。
【００３３】
更に、本実施形態の車両１では、図１に示すように、車両１の高さ方向に関して、内燃機関２のほぼ全体が、後部座席９のレッグスペースの下端２１の高さよりも上側に位置している。なお、レッグスペースの下端２１とは、後部座席９の乗員の足が載る床面の位置である。このように、本実施形態では、車両１の高さ方向に関して、後部座席９のレッグスペースと、内燃機関２の設置スペースとがほぼ重なっている。これにより、後部座席９の位置を特に低くすることができるとともに、内燃機関２を省スペースで配置することができる。その結果、車室内空間の更なる増大と車両１の更なる小型化が図れる。
【００３４】
図３は、内燃機関２のヘッドカバー７内に形成されたＰＣＶルーム２２を示す図である。本実施形態の内燃機関２は、ピストンとシリンダ内壁との隙間を通って燃焼室からクランクケース５内に吹き抜けるブローバイガスを吸気通路に戻すことによって燃焼室で燃焼させるブローバイガス還元装置としてのＰＣＶ（ポジティブ・クランクケース・ベンチレーション）装置を備えている。このＰＣＶ装置では、クランクケース５内からヘッドカバー７内へ送られたブローバイガスは、図３に示すＰＣＶルーム２２を通って、内燃機関２の吸気通路へ導入される。
【００３５】
ＰＣＶルーム２２内には、通過するブローバイガスを曲折蛇行させるように、複数の仕切り板２３が設置されている。このＰＣＶルーム２２をブローバイガスが通過する間に、ブローバイガスに含まれるオイルミストを凝結させて捕集することができる。これにより、オイル消費量を低減することができる。このようなＰＣＶ装置については、公知であるので、これ以上の説明は省略する。
【００３６】
図１に示すように、車両１では、内燃機関２のシリンダをシリンダヘッド６側に仮想的に延長した場合の延長空間２４内に、ディファレンシャルギア１７の一部が位置している。これにより、図１に示す側面視では、ディファレンシャルギア１７と後部座席９との間にヘッドカバー７が位置する。上記ＰＣＶルーム２２が設けられたヘッドカバー７は、以下に説明するように、ディファレンシャルギア１７から発生するノイズを減衰させる機能を有している。このため、車両１によれば、ディファレンシャルギア１７から発生して後部座席９へと向かうノイズを、その途中に配置されたヘッドカバー７によって減衰させることができる。よって、後部座席９の乗員が感ずる騒音を十分に低減することができる。
【００３７】
ヘッドカバー７によれば、特定周波数のノイズを干渉作用により効果的に減衰させることができる。すなわち、ディファレンシャルギア１７から発せられた特定周波数のノイズ（放出波）は、ＰＣＶルーム２２内に入ると、ＰＣＶルーム２２のシリンダヘッド６側の内壁２５で反射し、位相が１８０°反転した反射波が生ずる。この反射波と放出波とが互いに打ち消しあうように干渉する。そして、ＰＣＶルーム２２内には、反射波と放出波とが干渉することによって、音圧（振幅）の減衰した定在波（合成波）が生じ、効果的に吸音されることとなる。そして、上述したノイズの減衰作用は、ＰＣＶルーム２２の離間幅（図３中のＬで示す長さ）が、ノイズの波長λの１／４（または３／４）と一致する場合に生ずる。
【００３８】
音波の周波数ｆと波長λとの関係は、音速をｃとすると、次式で表される。
ｆ＝ｃ／λ      ・・・（１）
【００３９】
ＰＣＶルーム２２内の離間空間での干渉作用によって効果的に減衰されるノイズの波長λと、ＰＣＶルーム２２の離間幅Ｌとの間には、上述した関係から、次式が成り立つ。
λ＝４Ｌ      ・・・（２）
【００４０】
上記（１）および（２）式より、ヘッドカバー７によって効果的に減衰させることのできるノイズの周波数ｆは、次式で表される。なお、音速ｃは、約３４０ｍ／secである。
ｆ＝ｃ／（４Ｌ）      ・・・（３）
【００４１】
本発明者の知見によれば、ディファレンシャルギア１７から発生するノイズの周波数と、内燃機関２から発生するノイズの周波数とは、ほぼ同等であり、例えば２ｋＨｚ程度のノイズが何れにも含まれる。ＰＣＶルーム２２の離間幅Ｌを約４０ｍｍとした場合、上記（３）式によれば、周波数ｆは２ｋＨｚ程度となる。よって、この場合、周波数が２ｋＨｚ程度のノイズをヘッドカバー７によって効果的に減衰させることができる。
【００４２】
このように、ＰＣＶルーム２２の離間幅Ｌを、ディファレンシャルギア１７や内燃機関２から発生するノイズの周波数に応じて設定することにより、ディファレンシャルギア１７や内燃機関２から発生するノイズを効果的に減衰させることができる。このため、ディファレンシャルギア１７から後部座席９へと向かうノイズを、途中のヘッドカバー７によって十分に低減することができる。更に、内燃機関２から発生するノイズをヘッドカバー７によって低減することもできる。よって、後部座席９の乗員が感ずる騒音を十分に低減することができる。
【００４３】
なお、本発明では、ＰＣＶルーム２２の離間幅ＬをＰＣＶルーム２２の全体に渡って一定にしてもよいが、ＰＣＶルーム２２の部位毎に段階的に、または連続的に変化させてもよい。離間幅Ｌを変化させた場合には、より広い周波数帯域のノイズを効果的に減衰させることができる。
【００４４】
また、本実施形態では、エンジンカバー１５を設けたことにより、後部座席９の乗員が感ずる騒音を更に低減することができる。このエンジンカバー１５の構造は、特に限定されないが、例えば、発泡ポリウレタン等からなる遮音材をプラスチック板に装着した構造などが好ましく用いられる。また、エンジンカバー１５の内部に、上記のような離間幅Ｌを有する離間空間を形成してもよい。
【００４５】
このようなエンジンカバー１５によれば、内燃機関２のノイズを遮音し、車室内にノイズが伝達することを効果的に抑制することができる。
【００４６】
更に、図１に示すように、エンジンカバー１５は、ディファレンシャルギア１７と後部座席９との間に位置している。このため、エンジンカバー１５によれば、ディファレンシャルギア１７のノイズが後部座席９に伝達することも効果的に抑制することができる。このように、本実施形態では、ヘッドカバー７とエンジンカバー１５との相乗効果により、後部座席９において、ディファレンシャルギア１７からの騒音を十分に抑制することができる。
【００４７】
なお、本実施形態では、上述したように、ＰＣＶルーム２２が、ディファレンシャルギア１７から発生する騒音を減衰させる騒音減衰手段としての機能をも発揮するように構成されているが、本発明では、騒音減衰機能を有する離間空間を形成する専用の部屋をヘッドカバー７に設けるようにしてもよく、或いは、例えば遮音材、吸音材等の他の騒音減衰手段をヘッドカバー７に設けるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の形態１の車両を示す側面図である。
【図２】図１に示す車両の平面図である。
【図３】図１に示す車両の内燃機関のヘッドカバー内に形成されたＰＣＶルームを示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
１    車両
２    内燃機関
３    後車軸
４    シリンダブロック
５    クランクケース
６    シリンダヘッド
７    ヘッドカバー
８    前部座席
９    後部座席
１０  座部
１１  背もたれ
１２，１３  側面
１４  排気管
１５  エンジンカバー
１６  後輪
１７  ディファレンシャルギア
１８  変速機
１９  動力伝達要素
２０  屈曲部
２１  レッグスペースの下端
２２  ＰＣＶルーム
２３  仕切り板
２４  延長空間
２５  内壁
Ｏ1   クランク軸中心
Ｏ2   シリンダ中心軸
【図１】
2009073444.tif 000003
【図２】
2009073444.tif 000004
【図３】
2009073444.tif 000005