技術 防音カバー

0001

本発明は、防音カバー、特に電気自動車やハイブリッド車両等の電気機器から発生する騒音を吸収する防音カバーに関する。

0002

電気自動車には走行用のモータと、それを駆動するためのインバータ、及び駆動源である高電圧バッテリが搭載されている。ハイブリッド車両も同様である。

0003

電気自動車のインバータ及び高電圧バッテリから放射される音が、車室内、車室外で耳障りとなることがあり、対策が必要となっている。特に、放射される音に含まれる高周波音は、隙間から漏れやすい性質がある。

0004

インバータは、直流を交流に変化する電気機器であり、通常、スイッチング素子が使用されるため、電流にノイズが乗る。その電流ノイズのため、インバータ内部のコンデンサに振動が発生する。振動しているコンデンサから、又はその振動がケース等の他の部品に伝達することから、放射音（騒音）が発生する。

0005

高電圧バッテリにおいても、インバータと共に使用されることから、電流ノイズにより高電圧バッテリ内部の部品が振動する。振動している内部の部品から、又はその振動がケース等の他の部品に伝達することから、放射音（騒音）が発生する。

0006

これまでインバータや高電圧バッテリに対して防音対策を施した先行技術文献は見当たらない。特許文献１では、車両に設けられるリレー等の電気部品を収納している電気接続箱に対して、箱の内面に発泡樹脂、発泡金属、吸音材、吸音体、消音材又は消音体を設けて、リレーの作動時又は復帰時に生じる動作音を外部に漏れないようにしている。特に、特許文献１の第４の実施の形態では、吸音体又は消音体として箱の内面に凹部と凸部を形成し、発生する動作音を吸収している。

0007

特開２００５−３０４１６２号公報

0008

特許文献１に記載の防音方法では、騒音源はケース内にあり、ケースの内面に凹凸を形成している。したがって、騒音源を取り囲むケースが必要となる。また、騒音をより効果的に吸収するには、凹凸の高さ及び面積は、吸音したい発生周波数に対応させて形成する必要がある。

0009

したがって、インバータ等のように車体に組み込まれ、ハーネス等が接続されている電気機器には適用が難しく、更に効果的に防音するために発生周波数に対応させて凹凸を設計、形成することは容易ではない。

0010

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡単な構成で消音の効果の高い防音カバーを提供することにある。

0011

上記目的の達成のため請求項１に記載の防音カバーは、
インバータや高電圧バッテリ等の電気機器の表面を覆って装着されるカバー体であって、前記電気機器の表面との対向面には複数の突起部が形成され、該突起部は前記装着状態にて、前記電気機器の対向する表面にそれぞれの先端部が接触する高さを有することを特徴とする。

0012

この構成により、各突起部の先端部は電気機器の表面に接触するので、電気機器の振動が突起部毎に分散されて該防音カバー側に伝達され、電気機器からの直接の振動音が外部に放射されることが抑制される。したがって、簡単な構成で電気機器からの耳障りな騒音の発生の抑制が図られる。

0013

請求項２に記載の防音カバーは、請求項１に記載の防音カバーにおいて、
前記突起部には、前記電気機器の騒音発生部を含む領域を枠状に囲む状態で前記先端部が前記電気機器の表面に接触する枠状突起部が含まれることを特徴とする。

0014

この構成により、電気機器の騒音発生部を含む領域は、枠状突起部により囲まれ、枠状突起部の先端部は電機機器の表面に接触することにより、枠状突起部の枠内は密閉状態とされる。したがって、騒音、特に隙間から漏れやすい高周波成分も密封され、より効果的に騒音の発生が抑制される。

0015

請求項３に記載の防音カバーは、請求項２に記載の防音カバーにおいて、
前記枠状突起部の枠内及び／又は枠外には独立した前記突起部が設けられたことを特徴とする。

0016

この構成により、枠状突起部の枠内に突起部が設けられれば枠状突起部の密閉の効果に加え、枠内で突起部により騒音の吸収が為され、消音の効果は一層高くなる。枠状突起部の枠外の突起部が設けられれば、枠外での突起部による騒音の吸収が為され。広範囲に亘り消音の効果を奏することとなる。

0017

請求項４に記載の防音カバーは、請求項１〜３の何れか１項に記載の防音カバーにおいて、
前記電気機器の表面は、凹凸を有する形態を備え、前記突起部は、それぞれ前記電気機器の対向する位置の表面の凹凸状態に追従して異なる高さを有することを特徴とする。

0018

この構成により、突起部の高さは、電気機器の表面の凹凸に合わせて様々となるため、広い周波数に対して吸音効果が得られることとなる。したがって、騒音に含まれる広い範囲の周波数成分が吸音され、より効果的に騒音を消音することができる。

0019

請求項５に記載の防音カバーは、請求項１〜４の何れか１項に記載の防音カバーにおいて、
前記複数の突起部は、互いに略平行に伸長する断面略三角形の突起列として構成された突起部を含むことを特徴とする。

0020

この構成により、防音カバーの内部空間は、音響分野における無響室の構成と類似したものとなり、騒音は突起列間で減衰しながら反射を繰り返し最終的に吸音されるので、一層効果的に騒音の発生を抑制することができる。

0021

請求項６に記載の防音カバーは、請求項１〜４の何れか１項に記載の防音カバーにおいて、
前記複数の突起部は、それぞれ独立して突出形成された先端が尖った尖状突起部を含むことを特徴とする。

0022

この構成により、防音カバーの内部空間は、音響分野における無響室の構成と類似したものとなり、電気機器から放射された騒音は、尖状突起間で減衰しながら反射を繰り返し、最終的に騒音は消音されるので、一層効果的に騒音の発生を抑制することができる。

0023

請求項７に記載の防音カバーは、請求項１〜６の何れか１項に記載の防音カバーにおいて、
前記カバー体は、電気自動車に搭載される電気機器の表面を覆うことを特徴とする。

0024

この構成により、電気自動車に搭載される電気機器の振動発生を抑制することにより、騒音の発生を抑制することができる。

0025

本発明の防音カバーによれば、電気機器の表面と対向する対向面に形成された複数の突起部は、その先端部が電気機器の表面に接触するので、電気機器の振動が突起部毎に分散されて該防音カバー側に伝達され、電気機器からの直接の振動音が外部に放射されることが抑制される。したがって、電気機器からの耳障りな騒音の発生の抑制が図られ、騒音を気にすることなく快適で安全なトライブを楽しむことができる。

0026

本発明の防音カバーの第１の実施の形態に係り、防音カバーの概略斜視図である。
図１の防音カバーをインバータに適用した場合の説明図である。
本発明の防音カバーの第２の実施の形態に係り、防音カバーの概略斜視図である。
本発明の防音カバーの第３の実施の形態に係り、高電圧バッテリに適用した場合の説明図である。
図５のＡ−Ａ断面図である。

0027

以下、本発明の防音カバーの実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。

0028

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の防音カバーの第１の実施の形態に係り、防音カバー１０の概略斜視図である。防音カバー１０には、複数の断面略三角形の突起列１４が形成され、突起列１４は、互いに略平行に伸長している。この突起列１４の形成された面が、騒音を放射している電気機器の表面と対向して配置される。

0029

防音カバー１０の材質は、グラウウールを用いモールド成型により製造した。防音カバー１０の材質として、その他、不織布、ウレタン樹脂、発泡スチロール等を適宜用いることができる。防音カバー１０は、内部に形成される突起列１４と防音カバー１０の基部１０ａは一体として形成される。

0030

図２は、図１の防音カバー１０をインバータ１２に適用した場合についての説明図である。インバータ１２に、図１の防音カバー１０が被せられている状態を一部断面で示している。

0031

インバータ１２は、直流を交流に変換する電気機器であり、内部にスイッチング素子、コンデンサ、ハーネス等の電気及び電子部品が集約されている。各部品の大きさは様々であり各部品を接続するハーネス等もあり、インバータ１２の表面は、図示したように多数の凹凸が存在する。インバータ１２には、スイッチング素子が使用されるため、内部の部品を流れる電流にはノイズが乗る。この電流ノイズのため、インバータ１２の内部のコンデンサが振動を発生し、振動しているコンデンサから騒音が放射される。更に、振動しているコンデンサの振動がケース等の他の部品に伝達することで放射音が発生する。

0032

また、インバータ１２は、規格により様々な大きさのものがあり車体に取り付けられている。インバータ１２には、各部品を冷却するため水冷式のものもある。したがって、インバータ１２は取り外して防音カバーで全体を囲むことは難しいため、車体から突出している部分を防音カバー１０で覆っている。

0033

各突起列１４の先端は、インバータ１２の凹凸面と接触している。防音カバー１０内の空間は、各突起列１４で仕切られ、突起列１４間には、空気層１６が形成される。

0034

このような構成により、各突起列１４の先端部はインバータ１２の凹凸の存在する表面に接触するので、インバータ１２の振動が各突起列１４毎に分散されて防音カバー１０側に伝達され、インバータ１２からの直接の振動音が外部に放射されることが抑制される。

0035

また、突起列１４の高さは、インバータ１２の表面の凹凸に合わせて様々となり、広い周波数に対して吸音効果が得られることとなる。したがって、騒音に含まれる広い範囲の周波数成分が吸音され、より効果的に騒音を消音することができる。

0036

更に、断面略三角形の突起列１４を採用しているので、防音カバー１０の内部空間は、音響分野における無響室の構成と類似したものとなり、一層効果的に消音されることとなる。すなわち、騒音は突起列１４間で減衰しながら反射を繰り返し最終的に吸音される。

0037

本実施の形態では、突起列１４の先端がインバータ１２の凹凸面に到達している例について示したが、全ての突起列１４が到達していなくても、すなわち一部の突起列１４は到達していなくても消音の効果はある。

0038

防音カバー１０を装着したインバータ１２からは、耳障りな騒音の発生が抑制されるので快適で安全なドライブを楽しむことができる。

0039

なお、防音カバー１０は、特に騒音が発生する場所が特定される場合は、その特定の部分のみを防音カバー１０で覆っても良い。

0040

また、防音カバー１０内部には、空気層１６が形成されるため、吸音効果に加えて断熱効果もある。したがって、インバータ１２を周辺の排熱から保護する効果もあり、インバータ１２が熱により不具合を起こることが防止される。

0041

（第２の実施の形態）
図３は、本発明の防音カバーの第２の実施の形態に係り、防音カバー２２の概略斜視図である。防音カバー２２には、枠状突起部２４が形成され、その内部及び外部に大きさの異なる尖状突起部２６が複数形成されている。材質は、実施の形態１と同様にグラスウールを用いた。

0042

この防音カバー２２を、例えば、電気機器の内部に騒音発生部があり騒音発生部を含む領域が特定される場合、枠状突起部２４により騒音発生部を含む領域全体が覆われるように装着する。防音カバー２２の枠状突起部２４の枠内は密閉状態とされるので、騒音、特に隙間から漏れやすい高周波成分も密封され、より効果的に騒音の発生が抑制される。

0043

更に、枠状突起部２４の枠内には、大きさの異なる尖状突起部２６が複数形成されているので、騒音に含まれる広い範囲の周波数成分が吸収され、防音の効果は高いものとなる。枠状突起部２４の枠外にも大きさの異なる尖状突起部２６が複数形成されているので、騒音発生部を含む領域のみならず更に広い範囲に亘って防音効果を奏することが可能である。

0044

（第３の実施の形態）
図４は、本発明の防音カバーの第３の実施の形態に係り、高電圧バッテリ３０に適用した場合の概略断面図を示す。

0045

高電圧バッテリ３０は、車体から取り出し可能に構成されているので、高電圧バッテリ３０は、防音カバー３４で囲まれている。図４は、防音カバー３４に覆われた高電圧バッテリの概略横断面図であるが、高電圧バッテリ３０は概略で示し詳細は省略されている。

0046

高電圧バッテリ３０は、走行用モータを駆動する際にインバータと共に使用されることから、インバータで発生した電流ノイズにより、高電圧バッテリ内部の部品が振動する。振動している内部の部品から騒音が放射され、又は振動している内部の部品の振動がケース等の他の部品に伝達することで騒音が放射される。また、高電圧バッテリ３０には、走行用モータの回転数に同期した様な周波数を含む騒音が発生する。この騒音は、走行用モータの回転数が上がれば高周波数の音を含むこととなる。

0047

図５は、図４のＡ−Ａ断面図である。防音カバー３４で覆われた高電圧バッテリ３０の側部の部分を示したものである。防音カバー３４の内面には、大きさの異なる四角柱状の突起部３６が複数設けられ、突起部３６の先端は高電圧バッテリ３０に接触している。なお、図５では、突起部３６が４つ示されているが、これは例示であって、実際にはより多くの大きさの異なる四角柱の突起部３６が多数形成されている。

0048

高電圧バッテリ３０の上部及び下部についても、対向する防音カバー３４の天井面及び底面に、大きさの異なる四角柱状の複数の突起部３６が形成され、各突起３６の先端は高電圧バッテリ３０の表面に接触している。

0049

防音カバーの材質は、第１及び第２の実施の形態と同様、グラスウールを用いた。その他、不織布、ウレタン樹脂、発泡スチロール等を用いることができる。防音カバー３４は、内部に形成される突起部３６も同時に形成される。

0050

このような構成を採用することで、以下の効果を奏する。
騒音を発生する高電圧バッテリ３０の表面に対向する対向面には、様々な大きさの四角柱状の突起部３６が複数形成され、先端は高電圧バッテリ３０に接触している。したがって、高電圧バッテリ３０の振動が突起部３６毎に分散されて防音カバー３４側に伝達され、高電圧バッテリ３０からの直接の振動音が外部に放射されることが抑制される。したがって、高電圧バッテリ３０からの耳障りな騒音の発生の抑制が図られる。

0051

また、高電圧バッテリ３０は、防音カバー３４により囲まれているので、防音音カバー３４の内部は密閉状態とされる。したがって、騒音、特に隙間から漏れやすい高周波成分も密封され、より効果的に騒音の発生が抑制される。

0052

更に、防音カバー３４は、内部に空気層３８が形成されるので断熱効果も有する。高電圧バッテリ３０が高温環境に晒されると、寿命が短くなること、出力が制限されること等が起こり得る。本実施の形態では、内部に空気層３８が形成されることから、高電圧バッテリ３０は、雰囲気温度の影響を受け難くなる。すなわち、空気層３８があることで、温度境界層が形成され、高温に晒されることが防止される。したがって、出力制限や寿命低下を防止することができる、冬場等の低温時にも、雰囲気温度の影響を受け難くなる。

0053

実施の形態では、高電圧バッテリ３０が防音カバー３４で全て覆われている例を示したが、騒音の発生する特定の部分のみ防音カバー３４で覆っても良い。防音カバー３４内に形成する突起部３６は、本実施の形態では、大きさの異なる四角柱３６としたが、円柱、三角柱、円錐、その他任意の形状のものを使用することができる。また、突起部３６は、格子状に繋げても良い。そのように構成することで防音カバー３４の強度が大きくなり、高電圧バッテリ３０が外力から保護される。

0054

なお、本発明は、上記の実施の形態に示した範囲に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内で種々の変更が可能である。例えば、騒音が発生する電気機器としてインバータと高電圧バッテリを示したが、これに限らない。その他の電気自動車の電気機器、例えば、コンバータ、リレー回路等を内蔵する電気機器等についても適用することができる。

0055

１０、２２、３４防音カバー
１２インバータ
１４突起列
１６、３８空気層
２４枠状突起部
２６尖状突起部
３０高電圧バッテリ
３６突起部