JP2004345387A - 車両のパワーユニット支持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】高価なエンジンマウントを開発することなく、車両の振動騒音性能（静粛性）向上と操縦安定性能向上の両立を果たし、特に、加減速時の操縦安定性能或いは発進性能の向上、コーナリング時の操縦安定性の向上を図る。
【解決手段】縦置きエンジンを有するパワーユニットに対して、第１ブラケット１２によってパワーユニットの重心より上方の支持位置での支持を行い、第２ブラケット１８をストラットハウジング２の前面に取り付ける。第１ブラケット１２と第２ブラケット１８はマウント本体１０Ａに連結され、マウント本体１０Ａがサイドフレーム１の上面に取り付けられる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のエンジン及びトランスミッション等からなるパワーユニットを車体に支持する支持構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両のエンジン，トランスミッション等からなるパワーユニットは、複数箇所で車体に弾性支持されている。この弾性支持構造としては、クッションラバーを介したマウント構造が採用されているが、このクッションラバーによる支持点の設定及び各支持点における支持構造は、エンジン振動の車体側への伝達を軽減して車室内騒音の低減を図る上で極めて重要であり、従来よりエンジンの形式，搭載形式等に応じて様々な開発がなされている。
【０００３】
下記特許文献１によると、振動騒音軽減に重点を置いて、周辺部のマウント（左右フロントマウント及びリアマウント）におけるクッションラバーのばね定数を低く設定し、パワーユニットの重心のほぼ直下位置に更にセンタマウントを設けて、パワーユニット自体の重量の支持をこのセンタマウントが担うようにした支持構造が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
実開平７−８０３５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来技術のように、クッションラバーのばね定数を低く設定すると振動騒音性能を向上させることができるが、これに伴いパワーユニットの変位が大きくなってしまい、良好な操縦安定性を得ることができなくなる。特に、縦置きエンジン搭載車においては、パワーユニットの前後方向変位が大きいと、加減速時における操縦安定性能或いは発進性能が低下するという問題が生じる。
【０００６】
これに対処するために、前述した従来技術のようにセンタマウントを設け、そのクッションラバー剛性を高めることでパワーユニット変位を抑制することも考えられるが、パワーユニットのほぼ全重を支持しているセンタマウントのラバー剛性を高めるには高価なマウントの開発が必要になり、またセンタマウント自身の耐久性にも問題が生じる。
また、従来の支持構造では、パワーユニットはその重心より低い位置で車体に支持されているので、パワーユニットの傾きに対する抗力が弱く、コーナリング時のパワーユニットの変位を抑えることが難しい構造になっている。したがって、コーナリング時にパワーユニットを支持するクッションラバーへの入力が大きくなり、サスペンションのトー変化が大きくなって操縦安定性能が悪化するという問題が生じる。
【０００７】
本発明は、このような問題に対処するために提案されたものであって、高価なエンジンマウントを開発することなく、車両の振動騒音性能（静粛性）向上と操縦安定性能向上の両立を果たし、特に、加減速時の操縦安定性能或いは発進性能の向上、コーナリング時の操縦安定性の向上が可能な車両のパワーユニット支持構造を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明による車両のパワーユニット支持構造は、以下の各請求項に係る特徴を具備するものである。
【０００９】
請求項１に係る発明は、車両のパワーユニットがクッションラバーを介して車体側に支持されるパワーユニット支持構造において、前記パワーユニットの重心より上方の支持位置と前記車体側の進行方向に面した支持面とが支持部材によって支持されることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に係る発明は、前述の構成を前提として、前記支持面は、フロントサスペンションが収納されたストラットハウジングの前面であることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に係る発明は、前述の構成を前提として、前記ストラットハウジングは、前方部内に閉断面を形成する閉断面形成材が設けられることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に係る発明は、前述の構成を前提として、前記閉断面形成材は、前記ストラットハウジングとフロントホイールエプロンとの接合部に重合して設けられることを特徴とする。
【００１３】
請求項５に係る発明は、前述の構成を前提として、前記閉断面形成材は、上下に沿って設けられ、複数に分割されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項６に係る発明は、前述の構成を前提として、前記パワーユニットは、車体前後に延びる左右のサイドフレームを繋ぐ前側クロスメンバと後側クロスメンバ上にマウントされる縦置きエンジンを有し、前記支持部材は、マウント本体に取り付けられ前記パワーユニット側に延びる第１ブラケットと、前記マウント本体に取り付けられ前記車体側に延びる第２ブラケットとからなり、前記マウント本体は、クッションラバーを有し、少なくとも左右一方の前記サイドフレーム上に取り付けられることを特徴とする。
【００１５】
請求項７に係る発明は、前述の特徴を前提として、前記マウント本体は、前記サイドフレーム内の角部に応じて固着される補強部材に取り付けられ、前記第２ブラケットは、前記ストラットハウジング内の閉断面に固着される補強部材に取り付けられることを特徴とする。
【００１６】
このような特徴を有する各請求項に係る発明は、以下の作用を得ることができる。
【００１７】
一つには、パワーユニットの重心より上方の支持位置と車体側の進行方向に面した支持面とが支持部材によって支持されているので、パワーユニットの進行方向に沿った変位と傾きを効果的に規制することができる。これによって、他のマウント部におけるクッションラバーのばね定数を低く設定して振動騒音性能を向上させた場合にも、前述の支持部材によって、パワーユニットと車体の前後左右方向の変位を規制できるので、振動騒音性能と操縦安定性能とを両立させることができる。
【００１８】
また、パワーユニットの上部を支持することで、コーナリング時のパワーユニットの傾きによる変位を抑制することができ、コーナリング時にパワーユニットに働く慣性力を低減させることができる。これによって、パワーユニットを支持するクッションラバーへの入力が減少することになるので、サスペンションのトー変化が低減され、コーナリング時の操縦安定性を向上させることができる。
【００１９】
更には、支持部材の車体側における支持面をフロントサスペンションが収納されたストラットハウジングの前面にしたので、新たに進行方向に面する支持面を車体構造に追加する必要が無く、既存の車体構造を利用して前述の作用を得ることができる。
【００２０】
また、支持面が形成されるストラットハウジングには、前方部に閉断面が形成される閉断面形成材を上下に通して設けているので、軽量化を図りながらストラットハウジングの剛性を高めることができ、車体変形によるパワーユニットの変位を抑制することができる。
【００２１】
閉断面形成材の具体的構成としては、ストラットハウジングとフロントホイールエプロンとの接合面に重合して設けることで効果的な補強が可能となり、複数に分割されている形態にすることで、プレス加工による形成及び取り付けが簡素化でき、生産性が良好で且つ効率の良い補強が可能になる。
【００２２】
そして、特に縦置きエンジンからなるパワーユニットにおいて前述した支持構造を採用することで、加減速時の操縦安定性或いは発進性能を改善することが可能になる。また、前述の支持部材をクッションラバーを有するマウント本体に取り付けて、マウント本体を左右のサイドフレーム上に支持させることで、前後左右の変位を抑えた弾性支持を実現することが可能になる。
【００２３】
更に、マウント本体をサイドフレーム内の角部に応じて固着される補強部材に取り付けることで、サイドフレーム自体の剛性を高めることなく、支持部の取り付け強度を向上させることができる。また、前述した支持部材における車体側のブラケット（第２ブラケット）をストラットハウジング内に固着される補強部材に支持させることでも、支持部の取り付け強度を向上させることができる。これによって、特に車体の重量アップを招くことなく、パワーユニットの変位を効果的に抑制することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態に係るパワーユニット支持構造を示す説明図であり、従来のマウント構造に対して追加されるマウント構造の詳細を示す説明図である。このマウント構造１０によると、図示省略したパワーユニットの重心より上方の支持位置に取り付けられるエンジン側ステー１１がねじ２０で第１ブラケット１２に結合され、第１ブラケット１２がダイナミックダンパ１３を介してマウント本体１０Ａの上面にねじ２１によって結合されている。マウント本体１０Ａは、クッションラバー部１４を有し、その側部又は底部から延びる取付足部１５，１６がねじ２２，２３によって車体前後に延びるサイドフレーム１に取り付けられる。また、マウント本体１０Ａ側部の連結部１７には、ねじ２４で第２ブラケット１８が連結されており、この第２ブラケットがストラットハウジング２の前面にねじ２５によって取り付けられている。ストラットハウジング２は内部にフロンサスペンションが収納され、このフロントサスペンションの取付支持部となっている。
【００２５】
これによって、パワーユニットの重心より上方の支持位置とストラットハウジング２の前面（車両進行方向に面した車体側の支持面）とが、パワーユニット側に延びる第１ブラケット１２及び車体側に延びる第２ブラケット１８からなる支持部材によって支持されており、この第１ブラケット１２と第２ブラケット１８が取り付けられたマウント本体１０Ａが少なくとも左右一方のサイドフレーム１上に取り付けられている。車体とパワーユニットを連結する第１ブラケット１２と第２ブラケット１８としては、高剛性で軽量なアルミ製の部材を採用することができる。図示の例では、前述したマウント構造１０を車体前方に向かって右側に設けているが、これを車体前方に向かって左側に設けてもよいし、左右両側に設けてもよい。
【００２６】
図２は、パワーユニット全体の支持構造を示す説明図である（同図（ａ）が平面図、同図（ｂ）は側面図、図１と同一部位には同一符号を付して重複した説明を一部省略する。）。ここでは、前述したマウント構造１０を車体前方に対して右側のみに装備する例を示している。パワーユニット３は、車体前後に延びる左右のサイドフレーム１（左側図示省略）を繋ぐ前側クロスメンバ（図示省略）と後側クロスメンバ６Ａ上にマウントされる縦置きエンジンを有するものである。このパワーユニット３の基本的な支持構造は、クッションラバーを介した３点支持であって、フロント側に設けられるフロントクッションラバー４，５による２点の支持と、リア側に設けられるリアクッションラバー６による１点の支持によるものである。また、必要に応じて、パワーユニット３の上部にはピッチングストッパ７が設けられている。
【００２７】
このような基本的な支持構造に対して、前述したマウント構造１０が追加装備されることになる。これによって、前述のフロントクッションラバー４，５及びリアクッションラバー６のばね定数を低く設定して振動騒音の抑制を図りながら、マウント構造１０の作用によって、車体に対するパワーユニット３の変位を規制し、良好な操縦安定性能を確保することができる。
【００２８】
図３は、前述したマウント構造１０が取り付けられる車体側の取付部を示す説明図である（同図（ａ）が全体斜視図、同図（ｂ）がＸ−Ｘ断面図、同図（ｃ）がＹ−Ｙ断面図）。マウント構造１０が取り付けられる車体側の取付部は、サイドフレーム１の上面１Ａとストラットハウジング２の前面（支持面）２Ａに形成される（ここで、符号８はホイールエプロンを示している。）。この取付部において、剛性向上を目的とした補強部材を配置して、全体的な車体の重量アップを抑えながら操縦安定性の改善を図っている。
【００２９】
つまり、前述のマウント構造１０における第２ブラケット１８が取り付けられる取付部には、支持面２Ａの裏側に閉断面構造を形成する閉断面形成材２Ｂを追加して、ストラットハウジング２内の閉断面構造内にねじ結合部３０ａを有する補強部材３０を固着しており、マウント本体１０Ａの取付足部１５，１６が取り付けられる取付部には、サイドフレーム１内の上面１Ａに面した角部に応じて、ねじ結合部３１ａを有する補強部材３１を固着している。そして、第２ブラケット１８がねじ２５によってねじ結合部３０ａに取り付けられ、取付足部１５，１６がねじ２２，２３によってねじ結合部３１ａに取り付けられるようになっている。このような補強部材の追加と閉断面の採用によって、サイドフレーム１及びストラットハウジング２自体の構成材を強固にする場合と比較して軽量化を図ることができ、しかもマウント構造１０に対する取付部の剛性を高めることができる。
【００３０】
図４は、車体側の構造を示す説明図である（前述の説明と同一部位には同一符号を付している。）。車体側の構造は、サイドフレーム１とストラットハウジング２とホイールエプロン８とが３枚のプレス加工材を接合することによって形成されている。そして、ストラットハウジング２とホイールエプロン８との接合部Ｓに重合して、サイドフレーム１に対して垂直に、上下に沿った閉断面形成材２Ｂが設けられる。これによって、前述のようにストラットハウジング２内の前面２Ａ裏側に閉断面構造を形成すると共に、ストラットハウジング２の前方において上下に閉断面構造を形成している。また、この閉断面形成材２Ｂは、上部材２Ｂ１，中部材２Ｂ２，下部材２Ｂ３の３部材に分割されて形成されており、閉断面をホイールエプロン８のアーチ形状に沿って形成している。
【００３１】
図５は、閉断面形成材２Ｂの設定状態を示す説明図である（同図（ａ）が正面図（車体前方からみた図）、同図（ｂ）がＡ−Ａ断面図、同図（ｃ）がＢ−Ｂ断面図、同図（ｄ）がＣ−Ｃ断面図）。図示のように、形成される閉断面は、閉断面形成材２Ｂの上部ではストラットハウジング２の前面（支持面）２Ａに向けて形成されており（同図（ｂ）参照）、閉断面形成材２Ｂの下部ではサイドフレーム１に向けて形成され（同図（ｄ））、中部ではそれらの中間的な方向に向けて形成されている（同図（ｃ）参照）。また、閉断面の断面積が上から下に行くに連れて徐々に増大するように形成されている。
【００３２】
これによると、フロントサスペンションの取付部であるストラットハウジング２とサイドフレーム１との接合部において、これら構成材自体の板厚をアップさせることなく充分な剛性を確保することができる。したがって、板厚アップを避けて軽量化を図った構造でありながらサスペンションの取付剛性を向上させることで操縦安定性の改善を図ることが可能になる。また、閉断面形成材２Ｂを３分割しているので、方向の異なる断面を形成するための各部品の形態を簡素化することができ、プレス成形性を向上させることができる。更には、サイドフレーム１とストラットハウジング２との接合剛性が高められるので、前述のマウント構造１０によるパワーユニット３の変位抑制効果を高めることが可能になり、これによる操縦安定性能の向上効果を更に確保することができる。そして、このような閉断面形成による剛性確保は、形成される閉断面が上部から下部に行くに連れて徐々に断面積が増える形状にすることで効率的に得ることができる。
図６は、本発明の実施形態に係るパワーユニット支持構造の全体的な作用を説明する説明図である（同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は平面図）。この支持構造によると、パワーユニット３はその重心Ｇより上方の支持位置でマウント構造１０の第１ブラケット１２によって支持されているので、パワーユニット３の傾きθによる変位を規制することができる。また、マウント構造１０の第２ブラケット１８が閉断面が形成され且つ補強部材が固着されたストラットハウジング２の前面２Ａに取り付けられ、マウント本体１０Ａが取付足部１５，１６によって補強部材が固着されたサイドフレーム１に取り付けられているので、車両の進行方向に面した支持面２Ａと車体前後に延びるサイドフレーム１とで、加減速時にパワーユニット３に加わる慣性力Ｆに対向した支持を行うことができる。したがって、加減速時におけるパワーユニット３の前後方向変位を規制することができる。これによって、パワーユニット３の他のマウント構造においてクッションラバーのばね定数を低く設定して振動騒音性能の向上を図った場合にも、パワーユニット３の変位を有効に規制することができ、車両の静粛性と操縦安定性向上の両立を果たすことができる。また、加減速時の変位を効果的に規制できるので、加減速時の操縦安定性或いは発進性能を向上させることができる。
【００３３】
そして、ストラットハウジング２内に収納されるフロントサスペンションに対しては、その取付支持部であるストラットハウジング２の剛性を高めており、また、コーナリング時のパワーユニット変位を抑えることで、サスペンションのトー変化を抑えることができるので、コーナリング時の操縦安定性を向上させることができる。
【００３４】
更には、パワーユニット３の変位を抑制することで、パワーユニットが動くことを見込んだ余分なスペースを設ける必要がないので、車体におけるパワーユニット収納部（エンジンルーム）の省スペース化が可能になる。また、パワーユニット下のマウントに対しては耐久性を向上させることが可能になる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明はこのように構成されるので、高価なエンジンマウントを開発することなく、車両の振動騒音性能（静粛性）向上と操縦安定性能向上の両立を果たし、特に、加減速時の操縦安定性能或いは発進性能の向上、コーナリング時の操縦安定性の向上が可能な車両のパワーユニット支持構造を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るパワーユニット支持構造を示す説明図である。
【図２】本発明の実施形態に係るパワーユニット全体の支持構造を示す説明図である（同図（ａ）が平面図、同図（ｂ）は側面図）。
【図３】本発明の実施形態に係るマウント構造が取り付けられる車体側の取付部を示す説明図である（同図（ａ）が全体斜視図、同図（ｂ）がＸ−Ｘ断面図、同図（ｃ）がＹ−Ｙ断面図）。
【図４】本発明の実施形態に係るパワーユニット支持構造における車体側の構造を示す説明図である。
【図５】本発明の実施形態に係るパワーユニット支持構造における閉断面形成材の設定状態を示す説明図である（同図（ａ）が正面図（車体前方からみた図）、同図（ｂ）がＡ−Ａ断面図、同図（ｃ）がＢ−Ｂ断面図、同図（ｄ）がＣ−Ｃ断面図）。
【図６】本発明の実施形態に係るパワーユニット支持構造の作用を説明する説明図である（同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は平面図）。
【符号の説明】
１ サイドフレーム
２ ストラットハウジング
２Ａ 前面（支持面）
２Ｂ 閉断面形成材
３ パワーユニット
４，５ フロントクッションラバー
６ リアクッションラバー
６Ａ 後側クロスメンバ
７ ピッチングストッパ
８ ホイールエプロン
１０ マウント構造
１０Ａ マウント本体
１１ エンジン側ステー
１２ 第１ブラケット
１３ ダイナミックダンパ
１４ クッションラバー部
１５，１６ 取付足部
１７ 連結部
１８ 第２ブラケット
２０〜２５ ねじ
３０，３１ 補強部材

Claims (7)

1. 車両のパワーユニットがクッションラバーを介して車体側に支持されるパワーユニット支持構造において、
   前記パワーユニットの重心より上方の支持位置と前記車体側の進行方向に面した支持面とが支持部材によって支持されることを特徴とする車両のパワーユニット支持構造。
2. 前記支持面は、フロントサスペンションが収納されたストラットハウジングの前面であることを特徴とする請求項１に記載された車両のパワーユニット支持構造。
3. 前記ストラットハウジングは、前方部内に閉断面を形成する閉断面形成材が設けられることを特徴とする請求項２に記載された車両のパワーユニット支持構造。
4. 前記閉断面形成材は、前記ストラットハウジングとフロントホイールエプロンとの接合部に重合して設けられることを特徴とする請求項３に記載された車両のパワーユニット支持構造。
5. 前記閉断面形成材は、上下に沿って設けられ、複数に分割されていることを特徴とする請求項３又は４に記載された車両のパワーユニット支持構造。
6. 前記パワーユニットは、車体前後に延びる左右のサイドフレームを繋ぐ前側クロスメンバと後側クロスメンバ上にマウントされる縦置きエンジンを有し、
   前記支持部材は、マウント本体に取り付けられ前記パワーユニット側に延びる第１ブラケットと、前記マウント本体に取り付けられ前記車体側に延びる第２ブラケットとからなり、前記マウント本体は、クッションラバーを有し、少なくとも左右一方の前記サイドフレーム上に取り付けられることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載された車両のパワーユニット支持構造。
7. 前記マウント本体は、前記サイドフレーム内の角部に応じて固着される補強部材に取り付けられ、前記第２ブラケットは、前記ストラットハウジング内の閉断面に固着される補強部材に取り付けられることを特徴とする請求項６に記載された車両のパワーユニット支持構造。

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