JP2003002070A - 車両におけるパワーユニットのマウント構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】車両の衝突時におけるパワーユニットと車体フ
レームと間の相対変位を利用して、トルクロッドを曲げ
によって破壊することで、車体フレームのクラッシュス
トロークを広く取ることができるようにする。 【解決手段】パワーユニットの駆動反力による回動を防
止するために、パワーユニットと車体フレームの剛性部
分であるダンパハウジング８との間には、車体前後方向
のトルクロッド２０が掛け渡されている。そのトルクロ
ッド２０の一端の筒部２３には、軸線２７から距離ｒだ
けオフセットした突当て部２６が設けられている。車両
の衝突時には、トルクロッド２０の突当て部２６がダン
パハウジング８に設けられた当接部４７に接近して当接
し、トルクロッド２０は曲げ作用を受けて脆弱部２９が
破壊する。従って、衝突時にトルクロッド２０が突っ張
りとなってパワーユニットの後方移動を妨げるようなこ
とがなくる。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】この発明は、エンジンと変速
機とから成るパワーユニットを車体フレームに搭載する
ためのマウント構造に関し、特に、パワーユニットが駆
動反力によって所定の角度以上に回動するのを防止する
ために、パワーユニットと車体フレームとの間に車体前
後方向のトルクロッドが設けられている車両におけるパ
ワーユニットのマウント構造に関する。 【０００２】 【従来の技術】一般に、車両前部に搭載したエンジンに
よって前輪を駆動する所謂ＦＦ車においては、パワーユ
ニットは車両のフロントボディに横置きされている。図
５は、車体のフロントボディの構造を示す斜視図であ
る。フロントボディ１は、最前部のフロントバルクヘッ
ド２と、フロントバルクヘッド２の後部左右に配置され
車体前後方向に延びる状態に設けられた一対のサイドフ
レーム３，３と、サイドフレーム３，３の車幅方向外側
で且つ斜め上部に車体前後方向に配設された一対のアッ
パメンバ４，４と、サイドフレーム３，３に一体的に設
けられたホイールハウス５，５と、サイドフレーム３，
３とアッパメンバ４，４との間に渡ってホイールハウス
５，５に設けられたダンパハウジング８，８とを備えて
いる。各ダンパハウジング８内には、図示しないが、ダ
ンパ、コイルスプリング、各アーム等から成るフロント
サスペンションが収納されている。符号６，７は、それ
ぞれダッシュボードロア、フロントピラーを示してい
る。車両の衝突時における衝突エネルギーを緩和するた
めに、サイドフレーム３，３はその剛性を弱くしてクラ
ッシャブルに構成されている。 【０００３】エンジン１１とエンジン１１に直結された
トランスミッション（変速機）１２とから成るパワーユ
ニット１０は、その長手方向が車の前後方向に直交する
ように、車体フレームに対して横置き状態に搭載されて
いる。パワーユニット１０は、一対のサイドフレーム
３，３の間において、下方から組み入れられてサイドフ
レーム３，３に取り付けられる。パワーユニット１０と
共に、前後のクロスメンバ（図１，２の符号１７，１８
参照）がサイドフレーム３，３に直交するように車幅方
向に取り付けられて、車体フレームとなる枠構造を作っ
ている。パワーユニット１０は、その長手方向の両端部
に近い部分、即ち、エンジン１１においてはその端部に
設けられた第１サイドマウント部１３によって右側のサ
イドフレーム３に取り付けられ、トランスミッション１
２においてはその端部に設けられた第２サイドマウント
部１４によって左側のサイドフレーム３に取り付けられ
ている。パワーユニット１０の図示の支持方式は、パワ
ーユニット１０の荷重の大部分を、後述する慣性主軸１
５（図１参照）の線上又は近傍に配置されている第１及
び第２のサイドマウント部１３，１４によって支持した
慣性主軸マウント方式である。 【０００４】横置きされたパワーユニット１０は、エン
ジン１１の駆動反力によってほぼ慣性主軸１５のまわり
にローリングと称される回動をしようとする。マウント
部１３，１４は慣性主軸１５の線上又は近傍に配置され
ているので、モーメントの腕の長さが短くなり、ローリ
ングに対抗することが困難である。そこで、そのローリ
ングに対抗するために、パワーユニット１０と車体との
間には、少なくとも２本のトルクロッドが、慣性主軸１
５に対して径方向に離れた二つの位置において、慣性主
軸１５のまわりに接線方向、即ち、車体の前後方向に延
びる態様で掛け渡されている。パワーユニット１０のロ
ーリングは、トルクロッドに働く長手方向の力で対抗さ
れる。こうして、トルクロッドにより、エンジン１１の
駆動反力によるパワーユニットの所定の角度以上の回動
が防止される。 【０００５】このようにトルクロッドによって横置きパ
ワーユニットのローリングを防止するマウント装置の一
例が、特許第２５６２４８５号公報に開示されている。
この特許公報に開示されているマウント装置によれば、
二つのマウントのうち、第１のマウントを、エンジンの
重心を含む水平平面の上方であって且つ重心を含む鉛直
平面に隣接した位置に取り付け、第２のマウントを、伝
動装置（変速機）とは反対側において車体と内燃機関と
の間に水平方向で整合するが鉛直方向に距離を置いたモ
ーメント支持部材に配置していることにより、エンジン
が発生する振動、騒音及び慣性運動を有効に受け止め且
つ著しく減衰させることを図っている。 【０００６】また、パワーユニットのマウント構造とし
て、特開昭５８−２０２１１０号公報には、三つのマウ
ンティング装置と二つのバッファロッドとを備えてい
て、パワーユニットの静荷重を三つのマウンティング装
置で支持し、パワーユニットのロール運動を三つのマウ
ンティング装置と二つのバッファロッドとの全部で規制
したものが開示されている。 【０００７】ところで、一般に、車体フレームの構造と
しては、車両の衝突時に受ける衝突エネルギーを車体の
変形で吸収するクラッシャブルな構造が採用されてい
る。車体の前部が衝突するときには、車体の左右に設け
られるサイドフレームのいずれか又は双方が押し潰れる
ように変形することで、衝突エネルギーを吸収してキャ
ビンへの影響を緩和する。しかしながら、パワーユニッ
トは、本来、車両で最も剛性が高い構造物の一つであ
り、パワーユニットと車体との間に車体前後方向のトル
クロッドが配設されている場合には、それらパワーユニ
ットとトルクロッドとが、クラッシャブルに構成した車
体フレーム構造が衝突時に本来奏するべき衝撃吸収機能
を妨げる働きをすることになる。 【０００８】即ち、衝突時にサイドフレームがクラッシ
ュしていくとき、パワーユニットはそのまま後方へと移
動するが、そのパワーユニットと車体の剛性部分との間
に車体前後方向のトルクロッドが介在していると、その
トルクロッドがつっかい棒として作用することになる。
そのために、クラッシュの進行がパワーユニットのマウ
ント部の部分で停止してしまい、サイドフレームがクラ
ッシャブルに構成されていても、それによる衝撃吸収機
能が充分に発揮されないことがある。 【０００９】従って、トルクロッドは、パワーユニット
の駆動反力に対しては軸線方向力で対抗するのに必要な
強度を有するが、車両衝突時には車体フレームのクラッ
シュストロークを広げるために衝突時の衝撃力で破壊さ
れるのが都合がよい。しかしながら、トルクロッドの破
壊条件は一つであると認識されているので、パワーユニ
ットの駆動反力を支えるために要求される強度と、車両
衝突時に破壊するのに求められる強度との二つの強度条
件のうち、一方を決めると他方は従属することになる。
両方の強度条件を満たすためには、衝突条件に適するよ
うに駆動反力を調整するか、又はトルクロッドの強度に
合わせてクラッシュストロークを確保する等の工夫が必
要となり、設計の自由度が制限されてしまう。 【００１０】 【発明が解決しようとする課題】そこで、パワーユニッ
トの駆動反力による回動については、従来どおりトルク
ロッドの軸線方向力で対抗することで強い強度を確保
し、衝突時に、大きな衝撃力によってパワーユニットと
車体フレームとの間に生じる相対変位を利用してトルク
ロッドが示す対抗力を下げることで、衝突時にクラッシ
ュする車体フレームのクラッシュストロークを広く取る
ように工夫する点に解決すべき課題がある。 【００１１】この発明の目的は、パワーユニットの駆動
反力による回動については、トルクロッドの高い軸線方
向強度で対抗し、車両の衝突時には従来以上に低い荷重
でトルクロッドを破壊させることにより、パワーユニッ
トとトルクロッドとが車体フレームのクラッシュの進行
を阻害させないようにして、車体フレームが衝突エネル
ギーを充分吸収することのできるパワーユニットのマウ
ント構造を提供することである。 【００１２】 【課題を解決するための手段】この発明は、エンジンと
変速機とから成る横置きのパワーユニットを、クラッシ
ャブルに構成された車体フレームに支持するマウント部
と、パワーユニットの駆動反力による回動を規制するた
めにパワーユニットと車体フレームとの間に連結配置さ
れる車体前後方向のトルクロッドと、を備えたパワーユ
ニットのマウント構造において、トルクロッドが連結さ
れる車体フレームあるいはパワーユニットの連結部に、
車両が衝突してパワーユニットと車体フレームとが相対
変位したとき、トルクロッドの軸線からオフセットした
位置でそのトルクロッドに当接する当接部を設けたこと
を特徴としている。 【００１３】このようなパワーユニットのマウント構造
によれば、パワーユニットの静荷重はマウント部によっ
て支持され、パワーユニットの駆動反力による回動は、
トルクロッドによって車体フレームに対して規制され
る。車両の衝突時には、パワーユニットと車体フレーム
との間に相対変位が生じるので、パワーユニット又は車
体フレームの連結部に備わる当接部が、トルクロッドの
軸線からオフセットした位置でトルクロッドに当接す
る。その結果、トルクロッドには、そのオフセットに応
じて曲げモーメントが発生する。そして、トルクロッド
は曲げ応力に対しては比較的弱いので、その曲げモーメ
ントによる曲げ応力で破壊される。こうして、衝突時に
トルクロッドが突っ張りとなるようなことがなくなり、
車体フレームのクラッシュストロークを広く取ることが
可能となる。従って、クラッシャブルに構成された車体
フレームの機能が確実に発揮され、衝突エネルギーが充
分に吸収緩和されるようになる。 【００１４】 【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しつつ、こ
の発明によるパワーユニットのマウント構造の実施例を
説明する。図１はこの発明によるパワーユニットのマウ
ント構造の一実施例を示す平面概略図、図２は図１に示
すマウント構造の側面概略図、図３は図１に示すマウン
ト構造のトルクロッドの端部構造と車体フレーム側の連
結部とを分解して示す斜視図である。図４は、図３に示
すパワーユニットのマウント構造のトルクロッドが破壊
されるときの状態を示す説明図である。 【００１５】図１及び図２に示すパワーユニットのマウ
ント構造の実施例において、車両のフロントボディ１の
構造については、図５に示した従来の構造と同様である
ので、同様の部品や部位については図５に示したのと同
じ符号を用いることにより、再度の詳細な説明を省略す
る。この実施例では、フロントボディ１の構造やパワー
ユニット１０のレイアウトの都合上、上側のトルクロッ
ド２０は、パワーユニット１０を構成するエンジン１１
のホイールハウス５に対向する側の端部で且つ上部にお
いて、車体フレームの剛性部分であるダンパハウジング
８との間に配設されている。パワーユニット１０の荷重
は、慣性主軸１５の線上又はその近傍に位置するマウン
ト部１３，１４で支持される。トルクロッド２０は、サ
イドフレーム３と略平行な車体前後方向に延びる状態に
配設されている。下側のトルクロッド２０ａも、上側の
トルクロッド２０が配設されるのと同じ側のエンジン１
１の端部で且つ下部において、上側のトルクロッド２０
と平行に延びる状態でサイドフレーム３との間に配設さ
れている。 【００１６】トルクロッド２０のダンパハウジング８側
の端部構造と、ダンパハウジング８に設けられる連結部
の構造とが、斜視図としての図３に拡大して示されてい
る。トルクロッド２０は、パワーユニット１０とダンパ
ハウジング８との間に延びるロッド部２１と、ロッド部
２１の端部に取り付けられる端部構造２２とから成る。
端部構造２２は、ロッド部２１に例えば溶接等の手段に
よって一体的に取り付けられた筒体２３、筒体２３の内
側に配置され且つ後述する連結部４０に取り付けられる
ハブ２４、及び筒体２３とハブ２４とを連結するゴムの
ような弾性体２５とを備えている。筒体２３には、ダン
パハウジング８側に設けられる後述する当接部４７に対
応して、トルクロッド２０のロッド部２１の軸線２７か
ら距離ｒだけオフセットした位置に、突当て部２６が設
けられている。弾性体２５は、ハブ２４からロッド部２
１側に斜めに延びる２本のスポーク状の構造を有してい
るものとして示されているが、この例に限らない。 【００１７】トルクロッド２０と連結するためにダンパ
ハウジング８に設けられる連結部４０は、一対の平行に
配置されたブラケット４１，４１を備えている。各ブラ
ケット４１は、金属板材から成る側板部４２、側板部４
２の周囲に折り曲げて形成された補強部４３、及びダン
パハウジング８への取付け部４４を有しており、各側板
部４２には、トルクロッド２０を連結するための後述す
る連結ボルト２８の挿通用の取付け孔４５が穿孔されて
いる。 【００１８】連結部４０は、トルクロッド２０の筒体２
３と当接する当接部４７を備えている。当接部４７は、
ブラケット４１，４１の補強部４３，４３に渡って固定
された板部材から成っており、ダンパハウジング８にも
直接取り付けることができる。連結部４０は、当接部４
７を含めたユニットとして取り扱われる。当接部４７
は、板部材自体を変形させてリブ４８，４８を設けるこ
とによって、筒体２３が当接しても変形することのない
ように補強されている。駆動反力によるパワーユニット
１０の回動に対抗するために、連結部４０には、トルク
ロッド２０との間に作用する通常の軸線方向力を充分支
えることが可能な程度の充分な強度が確保されている。
サイドフレーム３には、下方のトルクロッド２０ａに対
応して、連結部４０と同様の連結部４０ａが設けられて
いる。 【００１９】トルクロッド２０は、ハブ２４と連結部４
０の取付け孔４５とに連結ボルト２８を通しナット２８
ａで締め付けることにより、ダンパハウジング８に連結
される。この連結状態では、突当て部２６は、当接部４
７と当接しないように予め定められた隙間を介して対向
している。連結ボルト２８を用いた構造であるので、ト
ルクロッド２０と連結部４０とは、軸線２７に沿った軸
線方向の力については伝達し合うが、曲げについては殆
ど伝達しない構造である。 【００２０】トルクロッド２０のパワーユニット１０側
の端部構造については、図４に示すように、ダンパハウ
ジング８側の端部構造２２よりも小形で且つより剛的に
構成されている。即ち、トルクロッド２０のパワーユニ
ット１０側において、ロッド部２１の端部に取り付けら
れる端部構造３２は、ロッド部２１に例えば溶接等の手
段によって一体的に取り付けられた筒体３３、筒体３３
の内側に配置され且つパワーユニット１０側の連結部に
取り付けられるハブ３４、及び筒体３３とハブ３４とを
連結するゴムのような弾性体３５とを備えている。筒体
３３は、ダンパハウジング８側の筒体３２より小径のリ
ングであり、弾性体３５は環状の形状を有している。ト
ルクロッド２０の軸線方向の力は、筒体３３、弾性体３
５及びハブ３４を介してパワーユニット１０との間で伝
達される。 【００２１】車両の衝突時に、トルクロッド２０には、
図４で示すように軸線方向の衝撃力Ｆが作用する。その
衝撃力Ｆによって弾性体２５が変形することにより、パ
ワーユニット１０とダンパハウジング８（即ち、車体フ
レームの剛性部分）とが互いに接近する方向に相対変位
をする。この相対変位によって、筒体２３に設けられて
いる突当て部２６が連結部４０の近傍の当接部４７に突
き当たって当接する。このとき、当接部４７は補強され
ているので変形しない。突当て部２６と当接部４７とが
当接することにより、距離ｒのオフセット量（図３，
４）によって、筒体２３にはハブ２４のまわりにモーメ
ントＭが生じて回動しようとし、このモーメントＭは、
ロッド部２１に対しては曲げ荷重として作用する。従っ
て、トルクロッド２０には、衝撃力Ｆに加えて曲げモー
メントＭによる曲げ荷重も生じる。 【００２２】トルクロッド２０に曲げモーメントＭが作
用したとき、ロッド部２１と筒体２３とを溶接等で取り
付けた接続部分が、最も破壊しやすい脆弱部２９とな
る。破壊には、破断のみならず、座屈等の弾性変形を超
える塑性変形が含まれる。車両の衝突時に、脆弱部２９
には、衝撃力Ｆによる軸方向の応力に加えて上記の曲げ
モーメントＭに基づく曲げ応力が作用し、両応力が加算
される側が破壊する。トルクロッド２０が破壊すること
で、トルクロッド２０による衝撃力支え作用が失われ
る。即ち、トルクロッド２０が突っ張りとなることがな
くなり、パワーユニット１０は自由に後方移動可能とな
る。従って、図１及び図２に示すように、第１サイドマ
ウント部１３から連結部４０までの前後方向の距離ΔＬ
だけ、サイドフレーム３のクラッシュストロークを広く
確保することができ、その分だけ衝突エネルギーが一層
吸収されて、衝突時の衝撃が緩和される。 【００２３】なお、図示の実施例では、連結部４０は車
体フレーム側ではサスペンションを収納するダンパハウ
ジング８に設けられているが、これは一例であり、強度
が確保されれば車体フレームの他の部位に設けてもよ
い。また、トルクロッド２０の脆弱部２９はダンパハウ
ジング８側に設けられているが、ダンパハウジング８側
に代えてパワーユニット１０側に設けてもよいことは明
らかである。この場合には、パワーユニット１０側の端
部構造３２と連結部とは、ダンパハウジング８側の端部
構造２２と連結部４０の構造に変更される。更に、この
発明による車両用パワーユニットのマウント構造は、下
方に配設されたトルクロッド２０ａ（図２参照）と連結
部４０ａとの間においても適用することができる。 【００２４】 【発明の効果】この発明によるパワーユニットのマウン
ト構造によれば、パワーユニットの駆動反力によって生
じるパワーユニットの回動については、トルクロッドの
高い軸線方向強度で対抗することができ、車両の衝突時
には、パワーユニットと車体フレームとの相対変位に起
因してトルクロッドに曲げ作用が生じ、その曲げ作用に
よって、トルクロッドが従来以上に低い荷重によって破
壊する。そのため、衝突時にトルクロッドが突っ張りと
なることがなく、車体フレームのクラッシュストローク
を広く取ることができる。従って、衝突エネルギーがク
ラッシュする車体フレームで充分吸収され、衝突時の衝
撃が緩和される。また、トルクロッドの軸線方向の強度
と曲げ強度とは個別に設計できるので、パワーユニット
の設計が異なっても、車体フレームの設計を変更する必
要がなく、トルクロッドの設計を変えるのみで済み、パ
ワーユニットのマウント構造の設計について、簡素化さ
れると共に自由度も向上させることができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】この発明によるパワーユニットのマウント構造
の一実施例を示す平面概略図である。 【図２】図１に示すパワーユニットのマウント構造の側
面概略図である。 【図３】図１に示すパワーユニットのマウント構造に用
いられるトルクロッドの端部構造と連結部とを示す斜視
図である。 【図４】図３に示すトルクロッドが破壊されるときの状
態を示す説明図である。 【図５】従来の車体のフロントボディの構造を示す斜視
図である。 【符号の説明】 １ フロントボディ ３ サイドフレーム（車体フレーム） ８ ダンパハウジング １０ パワーユニット １１ エンジン １２ トランスミッション（変速機） １３ 第１サイドマウント部 １４ 第２サイドマウント部 １５ 慣性主軸 ２０ トルクロッド ２１ ロッド部 ２２ ロッド部の端部構造 ２３ 筒体 ２４ ハブ ２５ 弾性体 ２６ 突当て部 ２７ トルクロッドの軸線 ２８ 連結ボルト ２９ 脆弱部 ４０ 連結部 ４７ 当接部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 エンジンと変速機とから成る横置きのパ
   ワーユニットを、クラッシャブルに構成された車体フレ
   ームに支持するマウント部と、前記パワーユニットが駆
   動反力によって所定の角度以上に回動するのを防止する
   ために前記パワーユニットと前記車体フレームとの間に
   連結配置される車体前後方向のトルクロッドと、を備え
   たパワーユニットのマウント構造であって、 前記トルクロッドが連結される前記車体フレームあるい
   は前記パワーユニットの連結部に、車両が衝突して前記
   パワーユニットと前記車体フレームとが相対変位したと
   き、前記トルクロッドの軸線からオフセットした位置で
   そのトルクロッドに当接する当接部が設けられているこ
   とを特徴とする、 車両におけるパワーユニットのマウント構造。