JP2007170241A - エンジンカバー構造 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、車両走行時のインタークーラの冷却効率の向上に寄与することができる一方、車両走行時以外の場合において、エンジンからの放射音に対するエンジンカバーの遮音性能を維持することができるエンジンカバー構造の提供にある。
【解決手段】エンジンルーム１４内のエンジン側空間部１８とインタークーラ側空間部１７との間を隔てるエンジンカバー１９のエンジンカバー構造であって、エンジンカバー１９は、インタークーラ側空間部１７とエンジン側空間部１８を連通する開口部２２と、開口部２２を開閉する開閉手段を有し、開閉手段が開口部２２を開放したとき、インタークーラ側空間部１７からエンジン側空間部１８へ開口部２２を通じて流れる空気流を発生させ、開口部２２を遮蔽したとき、エンジン側空間部１８からの放射音を遮音する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、エンジンカバー構造に関し、特に、車両のエンジンルーム内に収容されたエンジンを覆うエンジンカバーのエンジンカバー構造に関する。

従来から車両のエンジンを覆うエンジンカバーは広く知られている。
通常、エンジンカバーは、エンジンを保護したり、エンジンからの放射音を外部へ放射させないようにするために設けられている。
特に、ディーゼルエンジンの場合、アイドリング時には間歇的なエンジン音が不快音として認識されやすく、エンジンカバーによるエンジン音の遮音は効果的な対策として定着している。
因みに車両走行時には、連続的なエンジン音となることが多く、アイドリング時のエンジン音と比較して音自体は大きくても不快音として認識されにくい。

エンジンカバーに覆われたエンジンと、空冷式のインタークーラを備える車両では、エンジンルーム内にエンジンとインタークーラが互いに接近して収容される場合がある。
インタークーラはエンジンが備える過給機（スーパーチャージャーやターボ）により圧縮された高温の空気を冷却するためのものであり、空気の圧縮効率を高めるためにはインタークーラを積極的に冷却する必要がある。
従来の空冷式のインタークーラでは、車両が走行することにより、エンジンルーム内におけるインタークーラの周囲に空気流を発生させ、発生した空気流に熱を奪わせてインタークーラを冷却する。
特に、車両の高速走行時にはインタークーラをより冷却することが望まれる。

ところで、インタークーラの空気による冷却に関連し、エンジンを外部からの空気により冷却する技術として、例えば、特許文献１に開示された作業車両のエンジンルームの換気冷却装置が知られている。
この種の換気冷却装置は、エンジンルームと外を連通する補助通気口と、補助通気口を開閉する開閉装置とを有している。
通常の運転時には開閉装置が補助通気口を閉じて外部からエンジンルーム内への空気を遮断し、過負荷運転時には開閉装置が補助通気口を開いて外部からエンジンルーム内へ空気を取り入れる。
実開平４−７１３１９号公報

しかしながら、従来のエンジンカバー構造では、エンジンルームの容積が限られていることから、設計上の理由などからインタークーラの周囲の空間部が狭くなる場合がある。
インタークーラの周囲の空間部が狭くなることは、車両走行時にインタークーラ周りにおける冷却用の空気流の流量を少なくしたり、この空気流の流れを悪くしてインタークーラの冷却効率を低下させる。
つまり、従来のエンジンカバー構造は、エンジン音に対する遮音性能を有するものの、インタークーラの周囲の狭い空間部をエンジンカバー自身で更に狭くしてしまうことから、インタークーラの冷却効率を低下させる要素となる可能性がある。
一方、特許文献１に記載されている技術は、補助通気口を開いてエンジンルーム内を換気冷却したり、補助通気口を閉めて低騒音化を意図する技術に過ぎず、エンジンカバー構造に関する技術ではない。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、車両走行時のインタークーラの冷却効率の向上に寄与することができる一方、車両走行時以外の場合において、エンジンからの放射音に対するエンジンカバーの遮音性能を維持することができるエンジンカバー構造の提供にある。

上記課題を達成するため、本発明は、エンジンルーム内のエンジン側空間部とインタークーラ側空間部との間を隔てるエンジンカバーのエンジンカバー構造であって、前記エンジンカバーは、前記インタークーラ側空間部と前記エンジン側空間部を連通する開口部と、前記開口部を開閉する開閉手段を有し、前記開閉手段が前記開口部を開放したとき、前記インタークーラ側空間部から前記エンジン側空間部へ前記開口部を通じて流れる空気流を発生させ、前記開口部を遮蔽したとき、前記エンジン側空間部からの放射音を遮音することを特徴とする。

本発明によれば、開閉手段が車両走行時に開口部を開くから、車両走行時には、インタークーラ側空間部からエンジン側空間部へ流れる開口部を通じた空気流が車両の走行に伴って発生する。
インタークーラ側空間部からエンジン側空間部へ開口部を通じて流れる空気流が発生することにより、インタークーラに沿って流れる空気流の流量が多くなり、空気流がインタークーラの熱をより奪い易くなる。
従って、車両走行時におけるインタークーラの冷却効率が向上する。
また、開閉手段が車両走行以外に開口部を閉じるから、エンジンからの放射音はエンジンカバーにより遮音される。
車両走行以外の場合には、エンジンからの放射音の外部への放射を抑制することができる。

また、本発明では、上記したエンジンカバー構造において、前記インタークーラは前記エンジンカバーの上方に配置され、前記開口部は前記インタークーラの下方に位置するようにしてもよい。

この場合、インタークーラがエンジンカバーの上方に配置され、開口部がインタークーラの下方に位置するから、開口部が開放されることにより、上方のインタークーラ側空間部におけるインタークーラとエンジンカバーの間の空気流は下方のエンジン側空間部へ流れる。
上方のインタークーラ側空間部から下方のエンジン側空間部へ流れる空気流により、インタークーラがエンジンの上方に配置されていてもインタークーラのエンジン側の冷却効率が向上する。

また、本発明では、上記したエンジンカバー構造において、前記開閉手段は、前記開口部を開閉するシャッター部材と、該シャッター部材を作動させる開閉駆動源を有し、前記開閉駆動源は、アイドリング時に前記開口部を閉じ、走行時に前記開口部を開くように前記シャッター部材を作動させてもよい。

この場合、アイドリング時に開口部はシャッター部材により遮蔽されるが、シャッター部材は開閉駆動源により作動される。
従って、シャッター部材による開口部の開閉は車両走行時及びアイドリング時に対応して制御することができる。

本発明によれば、車両走行時のインタークーラの冷却効率の向上に寄与することができる一方、車両走行時以外の場合において、エンジンからの放射音に対するエンジンカバーの遮音性能を維持することができるエンジンカバー構造を提供できる。

以下、本発明の実施形態に係るエンジンカバー構造について図面を参照して説明する。
図１は、第１の実施形態に係るエンジンカバー構造を示す側面図であり、図２は第１の実施形態に係るエンジンカバー構造を破断して示す側面図であり、図３は第１の実施形態に係るエンジンカバー構造を示す概略平面図である。

図１に示す車両１０は、エンジンフード１１の下方にエンジンルーム１４を有している。
エンジンルーム１４は、エンジンフード１１と、前方のフロントグリル１２と、後方のダッシュパネル１３等により区画形成された空間である。
図１に示すように、エンジンルーム１４内には、エンジン１５及びインタークーラ１６が収容されている。

この実施形態に係るエンジン１５は、図１において概略的に図示したが、公知のエンジンである。
エンジン１５の形式は、Ｖ型、直列型、水平対向型等自由である。
エンジン１５は過給機（図示せず）を備えており、過給機はエンジン１５の吸気系へ導入する空気を圧縮する。
過給機は、エンジン１５の上方に位置するインタークーラ１６と配管を通じて接続される。
インタークーラ１６は、過給機により圧縮された空気を冷却する機能を有する空冷式のインタークーラとなっている。
インタークーラ１６は、図示しない配管を介してエンジン１５の吸気系と接続されている。

エンジン１５とインタークーラ１６の間には、エンジンカバー１９が設けられている。
エンジンカバー１９が設けられることにより、エンジンルーム１４は、インタークーラ１６が配置されるインタークーラ側空間部１７と、エンジン１５が収容されるエンジン側空間部１８を形成する。
つまり、エンジンルーム１４はエンジンカバー１９の設置により、インタークーラ側空間部１７とエンジン側空間部１８から構成される上下の空間に分割される。
従って、インタークーラ１６の下方にはエンジンカバー１９が位置し、インタークーラー１６の上方にはエンジンフード１１が位置する。

エンジンカバー１９について詳細に説明する。
エンジンカバー１９はエンジン１５を上部を覆うカバーであり、主にエンジン１５が放射する放射音の遮音を図る機能を有する。
この実施形態に係るエンジンカバー１９は、図２に示すように、金属材料から形成されるエンジンカバー本体部２０を有する。
エンジンカバー本体部２０の前部は、エンジン１５の前面側へ回り込むように屈曲されている。
さらに、エンジンカバー本体部２０の下面には吸音材２１が貼着されている。
吸音材２１は主に耐熱性を有する発泡ウレタン又はＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂により形成されている。
吸音材２１はエンジン１５から放射される放射音の一部を吸収することから、エンジンカバー本体部２０が持つエンジン音の遮音効果とともに、エンジンカバー１９によるエンジン音の遮音効果を向上させる機能を有する。

エンジンカバー１９には、インタークーラ側空間部１７とエンジン側空間部１８を連通する開口部２２が形成されている。
開口部２２は、インタークーラ側空間部１７からエンジン側空間部１８への空気の流れを発生させるための通孔である。
この実施形態では、図２に示すように、エンジンカバー１９の前後方向に複数の開口部２２が形成されており、各開口部２２は、エンジンカバー１９に対して傾斜しており、各開口部２２の上端は下端よりも車両前方側に配置されている。
これは、前方から後方への空気流を作り出し易くするためのである。
また、図３に示すように、エンジンカバー１９の幅方向（車両の幅方向）についても複数の開口部２２が形成されている。
つまり、この実施形態では複行複列の開口部２２がエンジンカバー１９に形成されている。
各開口部２２の位置は、エンジンカバー１９にインタークーラ１６を平面投影した際に投影された範囲（図３における１点鎖線Ｓで囲まれた範囲）に含まれる位置となっている。

エンジンカバー１９の上面には、開口部２２を開閉する開閉手段としてのシャッター部材２３が備えられている。
シャッター部材２３はエンジンカバー１９の上面に沿って前後に摺動する部材であり、全ての開口部２２を覆う面積を備えている。
この実施形態では、図２及び図３に示すように、シャッター部材２３は各開口部２２に対応する通孔２４を有している。
従って、シャッター部材２３を各開口部２２を閉じる位置を閉位置としたとき、シャッター部材２３を後方へ摺動させたときの位置は各開口部２２を開く開位置となる。
シャッター部材２３が開位置にある場合、シャッター部材２３の通孔２４と、エンジンカバー１９の開口部２２が一致して、インタークーラ側空間部１７とエンジン側空間部１８が連通される。

シャッター部材２３は、開閉駆動源としてのアクチュエータ（図示せず）により後方へ摺動される。
具体的には、アクチュエータとシャッター部材２３を接続するワイヤ２５が設けられており、アクチュエータの駆動によりワイヤ２５がシャッター部材２３を後方へ引く構造となっている。
アクチュエータは、エンジン１５の回転力を利用して駆動されるもので、例えば、過給機である可変ノズル付きターボに付属する空気負圧式のアクチュエータを用いればよい。
このアクチュエータの駆動により生じる力をワイヤ２５の引張り力として利用させればよい。

さらに、アクチュエータの駆動による引張り力がワイヤ２５から解除された時に、シャッター部材２３が閉位置に自ら復帰するように、スプリング等の弾性部材をアクチュエータに設けることが好ましい。
この場合、弾性部材の弾性力に抗してワイヤ２５が引かれ、ワイヤ２５を引く力が解除されたときに弾性力がシャッター部材２３を閉位置へ復帰させる。

この実施形態では、アイドリング時にシャッター部材２３を閉位置に位置させるように、アイドリング時においてはアクチュエータの駆動を行わず、車両１０が走行しているときにアクチュエータを駆動する制御を採用している。

次に、この実施形態のエンジンカバー構造による作用について説明する。
まず、車両１０が停止した状態でエンジン１５が運転されている場合、つまりアイドリング時について説明する。
アイドリング時には、アクチュエータの駆動は行われないため、図４（ａ）に示すように、シャッター部材２３はエンジンカバー１９の開口部２２を閉じる閉位置にある。
シャッター部材２３が各開口部２２を閉じることにより、インタークーラ側空間部１７とエンジン側空間部１８とは分離された状態となる。

この状態では、エンジン１５からの放射音が吸音材２１に吸収されたり、エンジンカバー本体部２０に遮られる。
このため、エンジン１５からの放射音はエンジンカバー１９の外部へ漏れ難い状態となる。
なお、アイドリング時は、エンジン１５の負荷が少ないことからインタークーラ１６の冷却性は走行時と比較して大きくする必要はない。
このため、インタークーラ１６の周囲において空気の流れが少なくても支障はない。

次に、車両走行時の場合について説明する。
車両走行時には、アクチュエータがシャッター部材２３を開位置となるようにワイヤ２５を通じて制御する。
図４（ｂ）に示すように、シャッター部材２３が開位置に摺動され、シャッター部材２３はエンジンカバー１９における開口部２２が開く。
このとき、インタークーラ側空間部１７とエンジン側空間部１８は、シャッター部材２３の通孔２４及びエンジンカバー１９の開口部２２を介して連通された状態となる。

車両走行時は、走行に伴ってフロントグリル１２から取り込まれた空気が空気流としてエンジンルーム１４内を流れ、空気流はインタークーラ１６の周囲に及ぶ。
そして、インタークーラ１６とエンジンカバー１９の間を流れる空気流は、開かれた開口部２２を通じてインタークーラ側空間部１７からエンジン側空間部１８へ流れる。
各開口部２２が開かれていることで、インタークーラ１６とエンジンカバー１９との間において後方へ向かう空気の流れが発生する。

インタークーラ側空間部１７からエンジン側空間部１８へ流れる空気流が発生する結果、インタークーラ１６に沿って流れる空気流の流量は、各開口部２２が閉じている場合よりも多くなり、流量増大した空気流はインタークーラ１６の熱をより奪い易くする。
従って、車両の走行時には、インタークーラ側空間部１７のみを流れる空気流よりもインタークーラ１６は十分に冷却される。
なお、車両走行時におけるエンジン１５からの放射音は連続音として放射されるため、アイドリング時のような不連続音による不快感は生じ難い。

この実施形態のエンジンカバー構造によれば、以下の効果を奏する。
（１）車両走行時には、インタークーラ側空間部１７からエンジン側空間部１８へ開口部を通じて流れる空気流が発生することにより、インタークーラ１６に沿って流れる空気流の流量が多くなり、空気流がインタークーラ１６の熱をより奪い易くなるため、車両走行時におけるインタークーラの冷却効率が向上する。
さらに言うと、限られたスペースのエンジンルーム１４内において、車両走行時に空気流によるインタークーラ１６の冷却を確実に図ることができる。
また、シャッター部材２３が車両走行以外に各開口部２２を閉じるから、エンジン１５からの放射音はエンジンカバー１９により遮音されるから、車両走行以外の場合には、エンジン音からの放射音を外部へ放射することを抑制することができる。

（２）インタークーラ１６がエンジンカバー１９の上方に配置され、開口部２２がインタークーラ１６の下方に位置するから、開口部２２が開放されることにより上方のインタークーラ側空間部１７におけるインタークーラ１６とエンジンカバー１９の間の空気流は下方のエンジン側空間部１８へ流れる、上方のインタークーラ側空間部１７から下方のエンジン側空間部１８へ流れる空気流により、インタークーラ１６がエンジン１５の上方に配置されていても、インタークーラ１６のエンジン側の冷却効率が向上する。
（３）アイドリング時に開口部２２はシャッター部材２３により遮蔽されるが、シャッター部材２３はアクチュエータにより制御されるから、開口部２２のシャッター部材２３による開閉は車両走行時及びアイドリング時に対応して制御することができる。

（４）エンジンカバー１９に沿って摺動するシャッター部材２３を設け、アクチュエータの駆動を利用してシャッター部材２３を制御して開口部２２を開閉するから、エンジンカバー１９の複雑化を抑制することができる。
（５）走行時において上方のインタークーラ側空間部１７から下方のエンジン側空間部１８へ空気が流れるから、エンジン側空間部１８へ流れる空気によりエンジン１５上部の冷却効果が期待でき、走行時におけるエンジン１５の冷却効率の向上を図ることも可能である。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係るエンジンカバー構造について説明する。
この実施形態のエンジンカバー構造においては、シャッター部材を除く他の要素は第１の実施形態と同一であるため、符号を共通とし、共通する要素については第１の実施形態の説明を援用する。
図５はエンジンカバー構造を概要を拡大して示す側面図である。
図５に示すエンジンカバー１９は、各開口部２２を開閉する開閉手段としてバタフライバルブ式のシャッター部材３１を用いている。

エンジンカバー１９の開口部２２の形状にほぼ対応するシャッター部材３１が各開口部２２に備えられている、
シャッター部材２３は開口部２２に亘って横架された軸体３２と、軸体３２に取り付けられ、開口部２２を覆う回動板３３とから構成されている。
軸体３２はエンジンカバー本体部２０に対して回動自在となっている。
軸体３２とアクチュエータ（図示せず）を接続するワイヤ（図示せず）が備えられている。
シャッター部材３１はアクチュエータの制御を受けない状態では、開口部２２を覆う状態で保持され、開口部２２を閉じる閉位置となる。
アイドリング時等、車両走行以外の場合にはシャッター部材３１が開口部２２を覆う閉位置となるから、この場合にはエンジン１５からの放射音はエンジンカバー１９から漏れ難くなる。

車両走行時には、アクチュエータの駆動によりワイヤが引かれるとシャッター部材３１は軸体３２を回動芯として回動する。
シャッター部材３１は回動された状態では開口部２２を開く開位置となる。
シャッター部材３１が開位置となると、インタークーラ側空間部１７とエンジン側空間部１８が連通する。
第１の実施形態と同様に、インタークーラ側空間部１７とエンジン側空間部１８への空気流が発生し、インタークーラ１６の周囲の空気流が促進され、インタークーラ１６は空気流により十分に冷却される。

なお、本発明は、上記の第１、第２の実施形態に限定されるものではなく発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、例えば、次のように変更してもよい。

上記の第１、第２の実施形態では、エンジンカバーに形成される開口部を多数の通孔としたが開口部は単一の通孔としても成立する。
開口部を構成する通孔の数は特に限定されないが、比較的小さな径の通孔を多数設けることが空気流の促進を図る上で好ましい。
また、通孔の形状は円形、楕円、長円、スリット状としてもよく、形状は自由に設定することが可能である。
この場合、シャッター部材もこれらの通孔を開閉することができる構造であればよい。

上記の第１、第２の実施形態では、シャッター部材を前後に摺動したり、あるいは回動させるようにして開口部を開閉するようにしたが、シャッター部材は必ずしも摺動や回動により開口部を開閉するようにしなくてもよく、少なくとも、開口部を開閉してインタークーラ側空間部とエンジン側空間部を連通することができるシャッター部材であれば、その構造や形式は特に限定されない。

上記の第１、第２の実施形態では、空気負圧式のアクチュエータとワイヤを用いてシャッター部材による開口部の開閉を制御するようにしたが、アクチュエータは空気負圧式のアクチュエータに限定されない。例えば、モータ等の電動式のアクチュエータを用いてもよい。
また、シャッター部材による開口部の開閉は、例えば、クランクレバーのように、ワイヤ以外の手段を用いてシャッター部材を開閉するようにしてもよい。

上記の第１、第２の実施形態では、インタークーラの周囲へ流れる空気は、主にフロントグリルから取り込まれる空気としたが、例えば、エンジンフード側にエアスクープを設け、エンジンフードの外側からインタークーラへの空気を流すようにしたり、フロントグリルからの空気取り入れと、エアスクープによる空気取り入れを併用してもよい。

上記の実施形態では、走行時においてインタークーラの周囲を流れる空気の流れは、車両走行に伴う空気の流れであるが、例えば、エンジンが備えるファンの送風により走行時にインタークーラの周囲に空気を流すようにしてもよい。

上記の第１、第２の実施形態では、車両走行時の場合と、アイドリング時等の車両走行時以外の場合に、アクチュエータによるシャッター部材の制御を行うとしたが、例えば、一定の車速以下において開口部を閉じ、一定の車速を越える場合に開口部を開くように、シャッター部材を制御するようにしてもよい。
この場合、例えば、車両が低速走行する場合でもエンジン音の放射音を抑制することができる。

上記の第１、第２の実施形態では、エンジンカバーにおける開口部の位置は、エンジンカバーにインタークーラを平面投影した際に投影された範囲（以下「投影範囲」と表記する。）に含まれる位置としたが、投影範囲の前部側に開口部を設けることが好ましい。
この場合、インタークーラの下方を通過する空気流がインタークーラに対する冷却により適切な空気流となる。

第１の実施形態に係るエンジンカバー構造を示す側面図である。 第１の実施形態に係るエンジンカバー構造を破断して示す側面図である。 第１の実施形態に係るエンジンカバー構造を示す概略平面図である。 第１の実施形態に係るエンジンカバー構造の作用を説明する説明図である。 第２の実施形態に係るエンジンカバー構造の要部を破断して示す側面図である。

符号の説明

１０ 車両
１１ エンジンフード
１４ エンジンルーム
１５ エンジン
１６ インタクーラ
１７ インタークーラ側空間部
１８ エンジン側空間部
１９ エンジンカバー
２２ 開口部
２３、３１ シャッター部材
２４ 通孔
２５ ワイヤ
３２ 軸体
３３ 回動板

Claims (3)

1. エンジンルーム内のエンジン側空間部とインタークーラ側空間部との間を隔てるエンジンカバーのエンジンカバー構造であって、
   前記エンジンカバーは、前記インタークーラ側空間部と前記エンジン側空間部を連通する開口部と、前記開口部を開閉する開閉手段を有し、
   前記開閉手段が前記開口部を開放したとき、前記インタークーラ側空間部から前記エンジン側空間部へ前記開口部を通じて流れる空気流を発生させ、
   前記開口部を遮蔽したとき、前記エンジン側空間部からの放射音を遮音することを特徴とするエンジンカバー構造。
2. 前記インタークーラは前記エンジンカバーの上方に配置され、前記開口部は前記インタークーラの下方に位置することを特徴とするエンジンカバー構造。
3. 前記開閉手段は、前記開口部を開閉するシャッター部材と、該シャッター部材を作動させる開閉駆動源を有し、
   前記開閉駆動源は、アイドリング時に前記開口部を閉じ、走行時に該開口部を開くように前記シャッター部材を作動させることを特徴とする請求項１又は２記載のエンジンカバー構造。

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