JP2007313924A - Mount system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車のエンジンルーム内に、横置きエンジン及びトランスミッションを含むパワーユニットを防振支持するためのマウントシステムに関する。 The present invention relates to a mount system for supporting a power unit including a horizontally installed engine and a transmission in a vibration-proof manner in an engine room of an automobile.
自動車のエンジンルームにおいて、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は、その荷重を弾性的に支承する複数のエンジンマウントと、エンジンのトルク変動等による振動の伝達を防止するトルクロッドからなるマウントシステムを介して車体側と連結され、このマウントシステムによってエンジンからの振動が車体側に伝達されるのを防止している。 In an automobile engine room, a power unit composed of an engine, a transmission, and the like passes through a mount system composed of a plurality of engine mounts that elastically support the load and a torque rod that prevents transmission of vibration due to engine torque fluctuations. Connected to the vehicle body side, this mount system prevents vibrations from the engine from being transmitted to the vehicle body side.
図5は、従来の技術に係るペンデュラム方式のマウントシステムの概略構成を示す平面図、図6は図5におけるVI方向の矢視図で、図5における上側及び図6における右側が車両の前方である。 5 is a plan view showing a schematic configuration of a conventional pendulum mount system, FIG. 6 is a view in the direction of the arrow VI in FIG. 5, and the upper side in FIG. 5 and the right side in FIG. is there.
図5及び図6において、参照符号101は、前輪駆動車における横置きのエンジン102及びトランスミッション103を含むパワーユニット、104,105はパワーユニット101を主軸上で支持するマウントで、特に104はRH(ライトハンド)マウント、105はTM(トランスミッション)マウントと呼ばれる。また、106はパワーユニット101における重心の真下の位置とその後方に位置する不図示の車体フレームとを略水平方向(前後方向)に連結するトルクロッドである。
5 and 6,
ここで、パワーユニット101には、エンジン102の駆動に伴って、パワーユニット101の重心Gを通る慣性主軸Oの周りに回転しようとするローリング振動を生じ、このローリング振動はアイドル振動域において顕著となる。また、図示のような横置きのエンジン102の場合、クランク軸が車両走行方向に対して直交する方向を向くように搭載されているため、慣性主軸Oも、車両走行方向に対して横向きになっている。
Here, with the driving of the
このような横置きのエンジン102を有するパワーユニット101支える方式としては、従来から、4点支持によるもの(例えば下記の特許文献1参照)が知られており、これは、なるべく振動させないことを目的とする支持方式である。しかし、支持点が4箇所もあるので、それだけ振動の伝達経路が多いという問題がある。
As a method for supporting the
これに対し、図5及び図6に示されるペンデュラム(振り子)方式のマウントシステムは、パワーユニット101の左右を支持するRHマウント104及びTMマウント105を、慣性主軸O上に配置し、すなわちパワーユニット101を左右2点で支持すると共に、パワーユニット101の下部又は上部を、車両の前後方向へ延びるトルクロッド106を介して車体側へ連結し、これによって、パワーユニット101自体にはある程度の振動を許容する一方、車体への振動伝達を低減する構造となっている(例えば下記の特許文献2参照)。
In contrast, the pendulum (pendulum) mounting system shown in FIGS. 5 and 6 has the
詳しくは、このペンデュラム方式のマウントシステムにおいては、エンジンアイドリング時の小振幅のローリング振動(アイドル振動)においては、慣性主軸O上に配置されたRHマウント104及びTMマウント105へは慣性主軸Oの周りへの回転方向の入力が主となるが、振動に対する車体の感度が高くなる上下方向の入力は少なく、トルクロッド106によって、前記感度の低い車両前後方向への入力が大きくなるため、車体側へのアイドル振動の伝達を有効に低減することができる。また、走行中の路面段差の乗り越え等におけるパワーユニット101の自由共振による大振幅の上下動は、RHマウント104及びTMマウント105の少なくとも一方に液体封入式マウントを用いることで、短時間で減衰することができる。
More specifically, in the mount system of the pendulum system, in the case of small-amplitude rolling vibration (idle vibration) during engine idling, the
更に、アクセル全開時や、AT車で定速走行中にアクセルを踏み込むことによって自動的に低速ギヤに切り換わる時のキックダウンや、ATレンジの切り換えといった、トルク変化による駆動反力を受けた時の、慣性主軸Oを中心とするパワーユニット101の大きなローリング(揺動)に対しては、RHマウント104及びTMマウント105による振動低減効果は小さく、このような揺動は、トルクロッド106によって低減するようになっている。
Furthermore, when driving reaction force due to torque change such as when the accelerator is fully opened, kick-down when automatically switching to the low-speed gear by stepping on the accelerator while driving at a constant speed, or switching the AT range For the large rolling (swinging) of the
しかしながら、上述したキックダウンやATレンジの切り換え等による駆動反力がある程度大きくなると、トルクロッドだけでは、慣性主軸Oを中心とするパワーユニット101の揺動を抑えることが困難になる問題があった。
However, when the driving reaction force due to the above-described kickdown, AT range switching, or the like increases to some extent, there is a problem that it is difficult to suppress the swing of the
本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題とするところは、慣性主軸を中心とするパワーユニットのアイドル振動や揺動に対する防振効果の高いマウントシステムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and the technical problem is to provide a mount system having a high anti-vibration effect against idling vibration and swinging of a power unit centered on an inertia main shaft. It is to provide.
上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、請求項1の発明に係るマウントシステムは、横置きエンジン及びトランスミッションを含むパワーユニットの荷重を、車両走行方向に対する右側の端部近傍で分担支持する第一のマウントと、車両走行方向に対する左側の端部近傍で分担支持する第二のマウントと、車両の前後方向へ延びて前記パワーユニットの下部を車体側へ連結するトルクロッドからなるマウントシステムにおいて、前記第一及び第二のマウントのうちの一方が前記パワーユニットの慣性主軸上に配置され、他方が前記パワーユニットの慣性主軸より後方又は前方へ配置されたものである。 As a means for effectively solving the above technical problem, the mounting system according to the first aspect of the present invention is configured to support the load of the power unit including the horizontally mounted engine and the transmission in the vicinity of the right end with respect to the vehicle traveling direction. In a mounting system comprising: a first mount that is mounted; a second mount that is shared and supported in the vicinity of the left end with respect to the vehicle traveling direction; and a torque rod that extends in the longitudinal direction of the vehicle and connects the lower portion of the power unit to the vehicle body side. One of the first and second mounts is disposed on the inertial main shaft of the power unit, and the other is disposed rearward or forward of the inertial main shaft of the power unit.
また、請求項2の発明に係るマウントシステムは、請求項1に記載された構成において、慣性主軸より後方又は前方へ配置されたマウントが液体封入式マウントからなり、この液体封入式マウントが、アイドル振動の周波数域で共振により作動液圧の変化を吸収するサブダイアフラムを有すると共に、それより低周波数域で作動液が液柱共振により流動するオリフィスを有するものである。 According to a second aspect of the present invention, in the mount system according to the first aspect, the mount disposed rearward or forward from the inertia main shaft is a liquid-filled mount, and the liquid-filled mount is an idle It has a sub-diaphragm that absorbs a change in hydraulic fluid pressure due to resonance in the frequency range of vibration, and an orifice through which hydraulic fluid flows due to liquid column resonance in a lower frequency range.
本発明に係るマウントシステムによれば、慣性主軸を中心とするパワーユニットのローリングは、第一及び第二のマウントのうち、慣性主軸より後方又は前方へ配置されたマウントに対して上下方向の入力となるため、アイドル振動や、駆動反力によるパワーユニットの揺動を有効に抑えることができる。 According to the mount system of the present invention, the rolling of the power unit centered on the inertial spindle is an input in the vertical direction with respect to the mount disposed rearward or forward of the inertial spindle among the first and second mounts. Therefore, the oscillation of the power unit due to idle vibration and driving reaction force can be effectively suppressed.
また、上述のように、慣性主軸を中心とするパワーユニットのローリングは、第一及び第二のマウントのうち、慣性主軸より後方又は前方へ配置されたマウントに対して上下方向の入力となるため、本発明においては、前記マウントに液体封入式マウントを用いることによって、アイドル振動域ではサブダイアフラムの共振によるばね定数の低下により振動絶縁性を高め、それより低周波域では、パワーユニットの慣性主軸を中心とする揺動や自由共振に対する減衰効果を高めることができる。 In addition, as described above, the rolling of the power unit centered on the inertia main axis is an input in the vertical direction with respect to the mount disposed rearward or forward of the inertia main axis among the first and second mounts. In the present invention, by using a liquid-filled mount as the mount, the vibration insulation is improved by lowering the spring constant due to the resonance of the sub-diaphragm in the idle vibration region, and the inertia main axis of the power unit is centered in the lower frequency region. It is possible to enhance the damping effect against oscillation and free resonance.
以下、本発明に係るマウントシステムの好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明に係るマウントシステムの概略構成を示す平面図、図2は、図1におけるII方向の矢視図で、図1における上側及び図2における右側が車両の前方である。 Hereinafter, a preferred embodiment of a mounting system according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a mounting system according to the present invention, FIG. 2 is an arrow view in the II direction in FIG. 1, and the upper side in FIG. 1 and the right side in FIG.
これら図1及び図2において、参照符号1は前輪駆動の自動車における車両前部のエンジンルームに搭載され、横置きエンジン11及びトランスミッション12等からなるパワーユニットである。横置きエンジン11は、クランク軸が車両走行方向に対して略直交しており、トランスミッション12も、その出力軸が車両走行方向に対して略直交している。
1 and 2,
パワーユニット1は、車両走行方向に対する右端近傍、すなわち横置きエンジン11側の端部近傍が、RH(ライトハンド)マウント2を介して右側の車体フレーム(不図示)に支持されており、車両走行方向に対する左端近傍、図示の例ではトランスミッション12側の端部近傍が、TM(トランスミッション)マウント3を介して左側の車体フレーム(不図示)に支持されている。また、このパワーユニット1の下部は、車両の後方へ延びるトルクロッド4を介して、車体下部のクロスメンバ(不図示)に連結されている。なお、RHマウント2は、請求項1に記載された第一のマウントに相当し、TMマウント3は、請求項1に記載された第二のマウントに相当する。
The
ここで、図中の参照符号Oは、パワーユニット1の重心Gを通る慣性主軸を示しており、横置きエンジン11を備えるパワーユニット1には、横置きエンジン11の駆動反力のトルクによって、慣性主軸Oの周りに回転しようとするローリング(揺動)を生じる。そして、パワーユニット1の荷重を分担支持するRHマウント2及びTMマウント3のうち、一方のRHマウント2は慣性主軸Oより後方へ配置されており、他方のTMマウント3は慣性主軸O上に配置されている。
Here, a reference symbol O in the figure indicates an inertial main shaft that passes through the center of gravity G of the
なお、RHマウント2は慣性主軸Oより前方に配置しても良いが、図示の例では、慣性主軸Oがパワーユニット1の右側では前方へ偏在しているので、設置スペース上、慣性主軸Oより後方とするのが好ましい。
Although the
図3は、RHマウント2の一例を示す断面図である。すなわち、RHマウント2は液体封入式マウントからなるものであって、基本的には、外側のケース状の第一取付部材21と、その内周側の第二取付部材22とを、ゴム状弾性材料からなる円錐状の弾性体23で連結し、その下側に位置して第一取付部材21に封着されたダイアフラム24との間に、環状の隔壁25及びその内周を塞ぐように設けられたゴム状弾性材料からなる円板状のサブダイアフラム26によって、弾性体23側の上部液室2Aとダイアフラム24側の下部液室2Bを画成すると共に、この両液室2A,2Bを、隔壁25に形成されたオリフィス2Cを介して互いに連通させた構造を有する。また、上部液室2A、下部液室2B及びオリフィス2Cからなるマウント内部空間には、シリコーンオイル等の作動液が充填されている。そしてこのRHマウント2は、第一取付部材21及び第二取付部材22のうち一方が、図1に示されるパワーユニット1側に連結され、他方が車体フレーム側に連結されることによって、パワーユニット1を弾性的に支持するものである。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of the
サブダイアフラム26は、上部液室2Aの液圧変化により厚さ方向へ振動変位可能であって、その共振周波数はアイドル振動の周波数域に設定されており、また、オリフィス2C内を流動する作動液の液柱共振周波数は、アイドル振動より低周波数域に設定されている。
The
なお、TMマウント3も、RHマウント2と同様の液体封入式マウントを用いることができる。
The
図4は、トルクロッド4の一例を示す断面図である。すなわち、トルクロッド4は、ロッド本体41と、その長手方向両端に一体的に設けられた円環状のケース42,43と、このケース42,43内にそれぞれ圧入されたブッシュ44,45とを備えている。ブッシュ44,45は、それぞれ円環状のアウタースリーブ44a,45a及びその内周のインナースリーブ44b,45bの間にゴム状弾性材料からなるブッシュ本体44c,45cを加硫接着したものである。そしてこのトルクロッド4は、インナースリーブ44b,45bのうちの一方が、パワーユニット1の慣性主軸Oより下側に設けられた不図示のブラケットにボルト等を介して結合され、インナースリーブ44b,45bのうちの他方が、車体下部のクロスメンバに設けられたブラケットにボルト等を介して結合される。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of the
以上の構成において、横置きエンジン11を備えるパワーユニット1には、エンジンアイドリング時に、横置きエンジン11の機関振動であるアイドル振動、すなわち慣性主軸Oを中心とする回転方向の小振幅のローリング振動を生じる。そして、パワーユニット1をトランスミッション12側の端部近傍で支持しているTMマウント3は、慣性主軸Oに位置しているので、慣性主軸Oの周りへの回転方向となるアイドル振動に対しては有効な抗力を生じない反面、振動に対する車体の感度が高くなる上下方向への振動変位の伝達は小さいものとなる。
In the above configuration, the
また、アイドル振動は、上述のように慣性主軸Oの周りに回転しようとする動きであるから、慣性主軸Oより後方の位置で横置きエンジン11の端部を支持しているRHマウント2に対しては、図2に矢印V1で示されるように、主に上下方向への変位として作用する。そして、図3のような液体封入式マウントからなるRHマウント2は、このような小振幅の上下振動V1の入力に対しては、第一取付部材21と第二取付部材22との間で弾性体23が反復変形されることによる上部液室2Aの圧力変化が、サブダイアフラム26の共振によって吸収されるので、動ばね定数が低くなって、車体フレームへの振動伝達を有効に絶縁することができる。
Further, as described above, the idle vibration is a movement that attempts to rotate around the inertia main axis O, so that the idling vibration is relative to the
また、上述のようなアイドル振動は、慣性主軸Oより下方でパワーユニット1と車体下部のクロスメンバとの間に連結され車両の前後方向へ延びるトルクロッド4に対しては、図2に矢印V2で示されるように、ほぼ前後方向への入力になるため、振動に対する車体の感度が高くなる上下方向への振動の伝達は小さいものとなる。
Moreover, idle vibration as described above, with respect to the
すなわちアイドル振動は、TMマウント3においては上下方向への入力が小さく、RHマウント2においては、前記アイドル振動は上下振動V1の入力となるが、RHマウント2として液体封入式マウントを用いることで上下振動V1に対する振動絶縁性を確保することができ、しかもペンデュラム方式のマウントシステムと同様、パワーユニット1を左右2点のみで支持する構造であるため、振動の伝達経路が少ないものとなり、アイドリング時の振動を有効に低減することができる。
That is, the idle vibration has a small vertical input on the
また、RHマウント2が図3のような液体封入式マウントからなるため、走行中の路面段差の乗り越え等におけるパワーユニット1の自由共振による低周波大振幅の上下動は、弾性体23の変形による上部液室2Aの容積変化に伴って、オリフィス2C内を作動液が液柱共振により反復流動することによって減衰され、短時間で収束される。この場合、TMマウント3も液体封入式マウントからなるものであれば、RHマウント2とTMマウント3の双方でオリフィスによる減衰を得ることができるので、制振効果が高まる。
Further, since the
更に、入力振動が、アクセル全開時や、AT車で定速走行中にアクセルを踏み込むことによって自動的に低速ギヤに切り換わる時のキックダウンや、ATレンジの切り換えといった、トルク変化による駆動反力を受けることによって、パワーユニット1が慣性主軸Oの周りに大きく揺動しようとする場合、このような揺動は、トルクロッド4に対して長手方向への入力になるため、このトルクロッド4のブッシュ本体44c,45cによる制振力を発揮する。
In addition, the driving reaction force due to torque changes, such as kickdown when the input vibration is fully open, or when the AT is automatically switched to the low-speed gear by depressing the accelerator while driving at a constant speed, or switching of the AT range When the
ここで、トルクロッド4は、所要の振動絶縁性を確保するためには、ブッシュ本体44c,45cをある程度低ばねとする必要があるので、従来は、トルクロッド4だけでは、駆動反力による揺動に対する十分な抗力を得ることは困難であった。しかし、図示の形態によれば、この揺動は、慣性主軸Oより後方にあるRHマウント2に対しては、上下方向の変位となり、このような大振幅の上下変位に対しては、図3に示されるような液体封入式マウントからなるRHマウント2は、上述したオリフィス2C内で作動液が液柱共振により反復流動して減衰力を生じるため、上述のような揺動に対する有効な抗力を生じる。したがって、トルクロッド4との協働により、駆動反力によるパワーユニット1の揺動を有効に抑制することができる。
Here, in order for the
なお、慣性主軸Oから、ローリングによるモーメントの作用点となるRHマウント2の第二取付部材22の軸心までの距離Lは長いほど、上述の揺動に対する抗力を大きくすることができるが、アイドル振動の低減については不利になるため、前記距離Lは、アイドル振動低減と揺動低減の効果のバランス上、10〜100mmとすることが好ましい。
Note that the longer the distance L from the inertia main axis O to the axis of the second mounting
また、上述の形態では、TMマウント3を慣性主軸O上に配置し、RHマウント2を慣性主軸Oより後方へ配置したが、逆に、TMマウント3を慣性主軸Oからずらした位置に配置し、RHマウント2を慣性主軸O上に配置しても良い。
In the above-described embodiment, the
1 パワーユニット
11 横置きエンジン
12 トランスミッション
2 RHマウント(第一のマウント)
2A,2B 液室
2C オリフィス
26 サブダイアフラム
3 TMマウント(第二のマウント)
4 トルクロッド
G 重心
O 慣性主軸
1
2A, 2B Liquid
4 Torque rod G Center of gravity O Inertia spindle
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