JP5433706B2 - ノイズシールドを備えるエンジン装置 - Google Patents

Description

本発明は、独立クレームの前文に記載する、ノイズシールドを備えるエンジン装置並びに車両に関する。

当分野において、遮音材料からなるシールドを車両のエンジンに備えることは公知である。トラックのエンジンは、乗用車のエンジンと比較して、エンジンの大きさ及び動力のために、より大きな騒音を発生する。排出に関して厳しさを増す規制を満たすために、エンジンの噴射圧力が高くなり、従って騒音発生も同様に増大する。他方では、ノイズシールドによって断熱が起こり、そのためにエンジンをさらに冷却する必要が生じることもある。

本発明の目的は、エンジンの冷却を低下させることなく、高い噴射圧力を有するエンジンであっても、騒音防止を改善するエンジン装置を提供することである。

上記の目的は、独立クレームに記載する特徴によって達成される。他のクレーム及び明細書は、本発明の有利な実施形態を開示するものである。

車両、特に商用車両、具体的にはトラックのエンジン装置が提案され、エンジン装置は、後にケーシング内に配置されて収納される、エンジンブロック、エンジントランスミッション及びフライホイールを備え、ノイズシールドパッチが、ケーシングの周縁部に配置され、周縁部の７５％以下を覆っており、パッチは、主にケーシングの下方に配置される。ケーシングは、１つ以上のハウジング、例えば、エンジンブロックのハウジング並びにフライホイールハウジング及び／又はエンジントランスミッションのハウジングを備える。また、パッチを後方に延ばして、エンジンに取り付けられたクラッチハウジングの少なくとも一部を覆うようにしてもよい。

パッチを主にケーシングの下方に配置することにより、エンジンブロックの熱に関する要求条件が低下しないようにする。ノイズシールドパッチは、比較的狭い面積であるにもかかわらず、騒音防止が高レベルで達成される。パッチの騒音防止効果は、パッチを、エンジンの後ろに配置されたクラッチハウジングまで延ばすことができれば、さらに高めることができる。

好適には、ノイズシールドパッチは、エンジン装置の高レベルの騒音発生を伴う領域を覆うことができる。振動は、シリンダー内のピストン運動からクランクシャフト及びエンジントランスミッションへと伝達される。エンジントランスミッション内のギヤがこの振動によって励起され、ノイズを発生する。驚くことに、エンジン装置の全て、あるいはエンジントランスミッションの周縁部全体を覆う必要はないことが分かった。その反対に、周縁部、特にエンジントランスミッション下方の部分の一部のみを覆えば十分である。エンジン装置の一部のみがパッチで覆われているため、エンジンブロックの冷却にはほとんど影響を与えない。

本発明の好ましい実施形態において、パッチは、エンジンブロック内のクランクシャフトの平均高さ以下の高さまで周縁部を覆うことができる。エンジンの騒音防止を改善するには、底部のみを覆うだけでも十分である。

本発明の好ましい実施形態において、パッチは、主にフライホイールハウジング下方に配置される。好適には、パッチは、高レベルのノイズを発生する騒音源を覆う。この実施形態は、エンジントランスミッションがフライホイールハウジング内に一緒に収納される場合に有利である。

本発明の好ましい実施形態では、パッチは、エンジントランスミッションに最も近い周縁部の一部を覆うことができる。パッチは、エンジントランスミッションの下方、及び／又はエンジントランスミッションの側方に配置することができる。好適には、エンジントランスミッションに最も近い周縁部の一部は、エンジン装置の側方に配置することができる。エンジントランスミッションは、エンジン装置の中で最大の騒音発生源である。このようにして、騒音発生が有効に低減される。

本発明の好ましい実施形態では、パッチは、ケーシングに向いた内側に吸音材料を、また外側に保護シールドを備える。パッチの好ましい厚さは、最も大きな騒音周波数に応じて、６ｍｍ〜３０ｍｍの範囲でよい。一般に、パッチが厚ければ厚いほど、騒音防止の改善度も高くなる。しかし、エンジン装置周囲の空間は非常に限られている。パッチは、好ましくは、２つのセクション、すなわち騒音源に向いた内側の吸音材と、該内側吸音材を保護し、かつ支持する外側シェルとからなる。例えば、パッチは、樹脂を含浸させて、外側で圧縮した繊維材料からなり、例えば、樹脂を繊維材料内で融解させて、内側に吸音材を有するほぼ気密のシェルを形成することによって作製する。もちろん、パッチも同様に積層させることができ、パッチは、シェルと、これに重ねた吸音材とから構成される。有効な吸音材料をパッチの内側、すなわち、騒音源に向いたパッチの部分に用いるのが好ましい。

本発明の好ましい実施形態において、パッチの少なくとも一部と、ケーシングとの間の距離は、３０ｍｍ以下である。該一部は、パッチの内側の一部、及び／又はパッチの周囲の一部である。距離は、好ましくは１０ｍｍ以下である。好適には、パッチは、可能な限り、又は適切である限り、ケーシングに近い地点に配置される。例えば、パッチの面積及び／又はパッチの周囲の少なくとも５０％、好ましくは８０％が、パッチによって覆われる周縁部の輪郭に沿ってこれに近接して延在する。さらに具体的には、パッチは、例えば、フライホイールハウジングとエンジンブロックとの間、特に、エンジントランスミッション下方のオイルパンと、フライホイールハウジングとの間にある、ケーシングの外側面上の段を覆い、これによって、優れた騒音防止をもたらす。好適には、周囲がケージング表面に沿ってこれに近接して延在するのであれば、内側面も同様にケーシング表面に沿ってそれほど近接して覆う必要はなくなる。周囲がぴったりと近接していれば、ノイズはパッチの周囲内に閉じ込められるため、やはり優れた騒音防止を達成する。このようなパッチは、様々な種類のエンジンに用いることができる。すなわち、１つのノイズパッチシールドを様々なタイプのエンジンに用いることができる。周囲及び／又はパッチ内側の間のエアギャップは変動しうるが、周囲に沿って可能な限り小さく維持するのが好ましい。

本発明の好ましい実施形態において、パッチは、エンジントランスミッションに最も近い周縁部の一部を覆う。エンジントランスミッションは、主要な騒音源である。エンジントランスミッションによって発生する騒音を効率的に低減できる。

本発明の別の好ましい実施形態において、エンジントランスミッションは、車両に取り付けた状態のエンジンブロックの背面に配置するように提供される。

本発明のさらに別の好ましい実施形態において、パッチは、柔軟な接合具で周縁部に取り付けられる。従って、振動がノイズシールド中に導入されにくくなる。

本発明のさらにまた別の好ましい実施形態において、パッチは、オイルパンとフライホイールハウジングとの間の少なくとも１つの段を覆うことができる。これに加えて、又はこれに代わり、パッチは、エンジントランスミッション下方のオイルパンとフライホイールハウジングとの間の少なくとも１つの段を覆う。従って、騒音を発生する部品は、騒音の発生に脆弱な位置でノイズシールドパッチにより覆うことができる。

本発明の別の好ましい実施形態において、エンジンブロックには、少なくとも７５ＭＰａ、好ましくは１００ＭＰａの燃料噴射圧力が供給される。高い噴射圧力は、高度に動的な力をエンジントランスミッションに誘導するため、エンジントランスミッションに関連する騒音の問題を大きくする。好適には、パッチは、新世代排出基準、例えば、Ｅｕｒｏ５及びＥｕｒｏ６の、高い噴射圧力を有する最新型エンジンの騒音を軽減できる。

本発明のさらに別の好ましい実施形態において、上記の特徴のいずれか１つに記載のエンジン装置を備える車両が提案される。

本発明は、上記並びにその他の目的及び利点と共に、以下に示す本実施形態の詳細な説明から最もよく理解されよう。しかし、本発明は、以下で概略的に図示する実施形態に限定されるものではない。

本発明のエンジン装置の断面図である。 図１に示すエンジン装置の実施形態の、片側で部分的に分解した斜視図である。 図１に示すエンジン装置の実施形態の底面図である。 図１に示すエンジン装置の実施形態の背面図である。 図１に示すエンジン装置の側面図である。 騒音を吸収する内側と保護支持体とからなるノイズシールドパッチの実施形態を示す図である。 本発明の車両の実施形態を示す図である。

図面において、同じ又は類似の要素は、同じ参照番号で示す。図面は、概略的な表示に過ぎず、本発明の具体的パラメーターを示すことを意図するものではない。さらに、これらの図面は、本発明の典型的な実施形態のみを示すことを意図しており、従って、本発明の範囲を限定するものとして考慮すべきではない。

図１及び図２は、車両１００（図７）のエンジン装置１０を示す図であり、図１は、エンジン装置１０の縦軸に沿った断面を示し、図２は、図１のエンジン装置１０の片側からの斜視図を概略的に描いたものである。

エンジン装置１０は、後に配置される、エンジンブロック６０、エンジントランスミッション５２及びフライホイール５０（フライホイールの位置は矢印で示す）を備える。エンジンブロック６０、エンジントランスミッション５２及びフライホイール５０は、エンジンの外側の輪郭を大まかに画定するケーシング９０内に収納される。

ノイズシールドパッチ２０が、フライホイール５０及び／又はエンジントランスミッション５２の位置に対応するケーシング９０の周縁部３０、３２に設けられており、該パッチは、主にケーシング９０の下方に配置される。

パッチ２０は、エンジントランスミッション５２の周縁部３０に配置され、主にエンジントランスミッション５２の下部に位置している。周縁部３０は、特に、エンジン装置１０の軸方向におけるエンジントランスミッション５２の軸方向位置を明確にする。

周縁部３２は、特に、エンジン装置１０の軸方向におけるフライホイール５０の軸方向位置を明確にする。

エンジントランスミッション５２は、ケーシング９０における個別のトランスミッションハウジング内に、あるいは、本実施例と同様に、フライホイールハウジング５４内に配置される。エンジントランスミッション５２が、トランスミッションハウジング内に配置される場合には、周縁部３０は、トランスミッションハウジングと一致するのが好ましい。エンジントランスミッション５２が、エンジンブロック６０の別のセグメントに配置される場合には、周縁部３０は、該セグメントと一致するのが好ましい。

なお、フライホイール５０とエンジントランスミッション５２は、１つのエンジンにおいて輪郭が明瞭な部品である。しかし、これらの部品の周囲のハウジングは、輪郭があまり明瞭ではない。フライホイールハウジング５４は、一般に、フライホイール５０の底部を覆わなければならないため、エンジンの最も低い地点（多くの場合、クランクシャフトより２５０ｍｍ下）であり、通常、少なくとも底部領域において円筒形の形状をしている。ケーシング９０内のこれらハウジング同士を統合及び区分する線は、多様に設計することができる。エンジントランスミッション５２の反対側で、クランク内にオイルパン７０が配置されており、これは、オイルパン７０は、クランクシャフト中心から例えば１５０ｍｍ下の地点でなければならないことを意味する。これは、パッチ２０が、オイルパン７０及びフライホイールハウジング５４の近傍であるが、エンジントランスミッションハウジングからは離れていてもよいことを示している。例えば、エンジントランスミッションハウジングは、クランクシャフト中心から約８０ｍｍ下の地点で終了できる。

この実施形態では、オイルパン７０は、エンジントランスミッション５２の下方に配置され、パッチ２０によって覆われている。別の実施形態（図示なし）では、パッチは、ケーシング９０の側に配置され、その周縁部においてオイルパン７０を覆うことなく、エンジントランスミッション５２を覆う。

図２に示す部分的分解図には、エンジンブロック６０、フライホイールハウジング５４及び遮音のパッチ２０などのいくつかの部品のみが含まれている。エンジンブロック６０とパッチ２０との間の自由空間は、オイルパン７０で占められている（図１）が、図２には示していない。フライホイールハウジング５４とエンジンブロック６０との間の自由空間は、通常の組立て品では、鋼板（図示なし）で占められている。

エンジン装置１０、特に商用車両、具体的にはトラックは、後に配置されるエンジンブロック６０、エンジントランスミッション５２及びフライホイール５０を備える。フライホイール５０及びエンジントランスミッション５２は、共通のフライホイールハウジング５４内に一緒に収納してもよい。この実施形態では、フライホイールハウジング５４は、エンジンブロック６０の背面６６に配置されており、エンジン装置１０が取り付けられた状態で、車両１００（図７）の後部側に向いている。

パッチ２０は、周縁部３０の７５％以下を覆っており、特に、パッチ２０は、線４２で示す、エンジンブロック６０の内部に配置されたクランクシャフトの高さまで達する。クランクシャフトの高さは、クランクシャフトの幾何学的中心軸として定義できる。

パッチ２０は、好ましくはフレキシブルスクリュー３４によってフライホイールハウジング５４及びエンジンブロック６０に取り付けるが、その際、エンジンブロック６０及び／又はフライホイールハウジング５４に直接取り付けてもよいし、エンジンブロック６０及び／又はフライホイールハウジング５４に取り付けたホルダー６２に連結させてもよい。

パッチ２０は、幅広の基底を有するＵ字型をしており、フライホイール５２と、エンジントランスミッション５０とを備えるフライホイールハウジング５４の周縁部３０の底部を覆っている。パッチ２０は、フライホイールハウジング５４からエンジンブロック６０の周縁部３２まで延びている。

パッチ２０は、パッチ２０によって覆われる周縁部３０、３２の表面構造を再現する。例えば、周縁部３０と周縁部３２との境界にある段２８は、パッチ２０によって覆われているため、この段２８からの騒音発生を防止するか、あるいは少なくとも軽減する。

上方のリム、例えば、パッチ２０の周囲２６は、エンジン装置１０の底部上方でエンジン装置１０の小さな部分を含む。パッチ２０の後端２２及び前端２４は、エンジン装置１０に対して縦方向に向いている。周囲２６は、ケーシング９０の輪郭に沿ってこれに近接して延びるのが好適である。

パッチ２０は、周縁部３０、３２の表面構造に沿ってこれに近接して延在するものでよい。好ましくは、ケーシング９０（すなわち、フライホイールハウジング５４及び／又はエンジンブロック６０）に向かうパッチ２０の内側の少なくとも一部、及び／又はパッチ２０の周囲２６の少なくとも一部は、ケーシング９０から３０ｍｍ以下、好ましくは、２０ｍｍ以下、より好ましくは１０ｍｍ以下の距離４０を有する。パッチ２０とケーシング９０との間の距離４０が短ければ短いほど、優れた騒音防止の成果が得られる。

図３は、図１のエンジン装置６０の実施形態の底面図を示す。Ｕ字型のパッチ２０が、フライホイールハウジング５４とエンジンブロック６０との間の境界で、フライホイールハウジング５４下方の周縁部３０から、エンジンブロック６０下方の周縁部３２まで延在している。パッチ２０の後端２２は、フライホイールハウジング５４の最後部面の中央部分にくぼみ２２ａを呈しているが、このくぼみにより、フライホイールハウジング５４へのアクセスが可能になる。くぼみ２２ａは、実用的な理由で、例えば、トラックの最低地上高を減少させるべきではないという理由のために、設けられる。

図４は、フライホイールハウジング側での図１のエンジン装置１０の実施形態の背面図を示す。図から分かるように、パッチ２０は、フライホイールハウジング５４でエンジン装置１０の底部に近接してこれを覆い、フライホイールハウジング５４の周縁の小さな部分しか取り囲んでいない。開口部５８が、エンジンブロック６０（図示なし）におけるクランクシャフトに設けられており、クランクシャフトの軸受けを開口部５８から見ることができる。

図１に示すエンジン装置１０の図５の側面図は、パッチが取り囲むエンジン装置１０の周縁部がいかに小さいかを示している。それでも、騒音防止により、約１±０．５ｄＢ（Ａ）の騒音低減が達成される。この騒音低減は、好ましくは、ＩＳＯ３６２の標準的騒音測定に従って測定される。

図６は、好ましいパッチ２０の概略図を示す。パッチ２０は、ケーシング９０（図１）に向かう内側１２２の吸音材料と、外側１２４の保護シールドとを備える。パッチ２０の好ましい厚さは、最も大きな騒音周波数に応じて、６ｍｍから３０ｍｍの範囲でよい。パッチ２０は、好ましくは２つの部分からなる。すなわち、騒音源に向いている内側１２２の吸音材と、内側吸音材を保護及び支持する外側１２４のシェルである。例えば、パッチは、外側に樹脂を含浸させて、圧縮した繊維材料から作製でき、例えば、樹脂を繊維材料内で融解させて、内側に吸音材を有するほぼ気密のシェルを形成することによって作製できる。パッチ２０も同様に、様々な構成材料で積層できる。

図７は、本発明の車両１００の実施形態を示す。本発明のエンジン装置１０は、車両１０の運転室下のエンジンルーム内に設置される。好ましくは、フライホイール５０とエンジントランスミッション５０は、共通のフライホイールハウジング５４内に一緒に収納できる（図１）。フライホイールハウジング５４は、エンジンブロック６０の背面６６に配置され、エンジン装置１０が取り付けられた状態で、車両１００の後部側に向いている。

Claims (13)

1. 商用車両のエンジン装置（１０）であって、後にケーシング（９０）内に配置されて収納される、エンジンブロック（６０）、エンジントランスミッション（５２）及びフライホイール（５０）を備え、ノイズシールドパッチ（２０）が、前記フライホイール（５０）及び／又は前記エンジントランスミッション（５２）の位置に対応する前記ケーシング（９０）の周縁部（３０、３２）に配置され、前記周縁部（３０、３２）の７５％以下を覆っており、前記パッチ（２０）は、主に前記ケーシング（９０）の下方に配置され、前記パッチ（２０）が、前記ケーシング（９０）に向く内側（１２２）の吸音材料と、外側（１２４）の保護シールドを備え、前記パッチ（２０）の少なくとも一部と前記ケーシング（９０）との間の距離（４０）が、３０ｍｍ以下である、エンジン装置。
2. 前記パッチ（２０）によって覆われる前記周縁部（３０、３２）の一部が、前記エンジンブロック（６０）内のクランクシャフトの平均高さ（４２）を超えない、請求項１に記載のエンジン装置。
3. 前記パッチ（２０）が、主にフライホイールハウジング（５４）の下方に配置される、請求項１又は２に記載のエンジン装置。
4. 前記パッチ（２０）が、前記エンジントランスミッション（５２）に最も近い前記周縁部（３０）の一部を覆う、請求項１〜３のいずれかに記載のエンジン装置。
5. 前記エンジントランスミッション（５２）に最も近い前記周縁部（３０）の一部が、前記エンジン装置（１０）の側に配置される、請求項４に記載のエンジン装置。
6. 前記距離（４０）が、１０ｍｍ以下である、請求項１に記載のエンジン装置。
7. 前記エンジントランスミッション（５２）が、前記車両（１５０）に取り付けられた状態で、前記エンジンブロック（６０）の背面（６６）に配置されるように提供されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載のエンジン装置。
8. 前記パッチ（２０）が、柔軟な接合具（３４）で前記周縁部（３０、３２）に取り付けられる、請求項１〜７のいずれかに記載のエンジン装置。
9. 前記パッチ（２０）が、オイルパンと前記フライホイールハウジング（５４）との間の少なくとも１つの段（２８）を覆う、請求項１〜８のいずれかに記載のエンジン装置。
10. 前記パッチ（２０）が、前記エンジントランスミッション（５２）下のオイルパンと、前記フライホイールハウジング（５４）との間の少なくとも１つの段（２８）を覆う、請求項１〜９のいずれかに記載のエンジン装置。
11. 前記エンジンブロック（６０）に、少なくとも７５ＭＰａの燃料噴射圧を供給する、請求項１〜１０のいずれかに記載のエンジン装置。
12. 請求項１〜１１のいずれかに記載のエンジンブロック（６０）、エンジントランスミッション（５２）及びフライホイール（５０）を包含するエンジン装置（１０）を備える、車両（１００）。
13. 前記フライホイール（５０）及び前記エンジントランスミッション（５２）が、前記エンジンブロック（６０）の前記背面（６６）に配置される、請求項１２に記載のエンジン装置。

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