JP2008132846A - エンジンマウント構造 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジン側から延びるブラケットの固有振動数をエンジンの固有振動数からより大きくずらすことができ、また同時に、軽量化も図る。
【解決手段】エンジン側に取り付けられるエンジンブラケット１と、車体側に固定される外筒７、エンジンブラケットの先端部が挿入状態で嵌合される内筒６、外筒と内筒との間に介在されるゴム弾性体８を有する防振装置２とを備える。内筒に形成されるエンジンブラケット挿入孔９が、内筒のゴム弾性体への取付部中心Ｌからエンジンブラケット側へオフセットして配置されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、エンジンを支持するエンジンマウント構造に関する。

エンジンを、振動をある程度減衰させた状態で、車体側に支持するエンジンマウント構造として、従来から各種のものが用いられている。その一つとして、特許文献１には、車体側に取り付けられる車体側ブラケットとエンジン側から延びるアームブラケットの間に、ゴム材からなる防振装置を介装し、この防振装置により、振動をできるだけ減衰させた状態で、エンジンを支持するものが提案されている。
特開２００３−２００８６５号公報

ところで、エンジン周りの個々の付属部品にあっては、エンジンとの共振を防ぐために、エンジンの固有振動数からできるだけ離した固有振動数をもつように設計するのが望ましいとされている。これは、エンジンマウント構造を構成する各部品、例えば、エンジンに取り付けられてエンジンから防振装置へと延びるエンジンブラケットや、防振装置を車体に取り付けられる車体側ブラケットについても同様である。すなわち、例えば、エンジンブラケットにおいても、エンジンの固有振動数からできるだけ離した固有振動数をもつように、具体的には、エンジンの固有振動数が比較的低いため、できるだけ高い固有振動数をもつように設計するのが望ましいとされている。
また、エンジン周りの個々の付属部品にあっては、以前から、軽量化についても、強い要望があった。

しかしながら、前述した特許文献１に記載の技術にあっては、防振装置の上部にこの防振装置と同芯位置でエンジン側から延びるエンジンブラケットを支持する構造となっており、エンジンマウント構造の構成部品について、エンジンの固有振動数からより離した固有振動数を持つための工夫、あるいは、軽量化のための特別な工夫が見られず、このような要望に応えられるものではなかった。

本発明は、前記の課題に鑑みてなされたもので、エンジン側から延びるブラケットの固有振動数をエンジンの固有振動数からより大きくずらすことができ、かつ、軽量化も図ることができる、エンジンマウント構造を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
本発明に係るエンジンマウント構造は、エンジン側に取り付けられるエンジンブラケットと、車体側に固定される外筒、前記エンジンブラケットの先端部が挿入状態で嵌合される内筒、前記外筒と前記内筒との間に介在されるゴム弾性体を有する防振装置とを備え、
前記内筒に形成されるエンジンブラケット挿入孔が、前記内筒の前記ゴム弾性体への取付部中心から前記エンジンブラケット側へオフセットして配置されていること特徴とする。

本発明によれば、内筒に形成されるエンジンブラケット挿入孔が、内筒のゴム弾性体への取付部中心からエンジンブラケット側へオフセットして配置されているため、その分、エンジン側から伸びるエンジンブラケットの長さを短くできる。また、エンジンブラケットの長さを短くできる分、該ブラケットの固有振動数を高く設定できる。
なお、部材の固有振動数を高くするには、部材自体を軽量化すること、部材の剛性をあげることが有効であるが、エンジンブラケットの長さを短くすることは、これら２つの要素をともに満足させる。また、前述したように、エンジンブラケットを短くした分、その軽量化を図ることができる。
さらに、ボルトやナット等の締結部材を用いることなく、エンジンブラケットの先端部を直接内筒のエンジンブラケット挿入孔に挿入して嵌合させることで、エンジンブラケットと内筒を固定しており、締結部材を用いていない分、組付けが容易かつ部品点数の削減と軽量化を図ることができる。

本発明に係るエンジンマウント構造は、前記エンジンブラケット挿入孔が、該エンジンブラケット挿入孔の中心軸線に沿ってオフセットして配置されていることが好ましい。
この場合、エンジンブラケットについて言えば、これまで用いていた従前のエンジンブラケットの主要な外形をそのままとし、エンジンブラケットの先端部のエンジンブラケット挿入孔への挿入部分の長さのみを短くすれば足りるため、本発明適用のための対応が容易である。

また、本発明に係るエンジンマウント構造は、前記エンジンブラケットの先端部と前記エンジンブラケット挿入孔とのそれぞれの断面形状が互いに対応する非円形状に形成されていることが好ましい。
この場合、防振装置とエンジンブラケットとの間のエンジンブラケット挿入孔の軸線回りの相対回転が規制されることとなり、例えば、エンジンブラケットと防振装置とを組み付けた後、輸送時等に過大な力が加わる場合でも、防振装置とエンジンブラケットとの間で相対回転が生じないことから、その後の工程において、これらエンジンマウント組付体をエンジンや車体に組み付ける際の作業が容易になる。

本発明に係るエンジンマウント構造は、前記内筒と前記エンジンブラケットの少なくとも一方が、アルミニウムまたはアルミニウム合金によって鋳造されていることが好ましい。
この場合、内筒やエンジンブラケットは通常プレス鋼板で作製されているのが一般的であるが、ここでは、それらの少なくとも一方を、アルミニウムまたはアルミニウム合金によって作製しており、その分、軽量化を図ることができる。また、エンジンブラケットをアルミニウム等で作製した場合、軽量化を図った分、固有振動数を高く設定することができる。また、アルミニウムやアルミニウム合金の鋳造品は、プレス鋼板に比べて設計自由度が高く、非円形形状に加工する際にも有利となる。

本発明に係るエンジンマウント構造は、前記内筒の前記エンジンブラケット挿入孔の内周面と前記エンジンブラケットの先端部の外周面との間に緩衝材が介装されていることが好ましい。
この場合、内筒のエンジンブラケット挿入孔に緩衝材を介装させることなく直接エンジンブラケットの先端部を挿入して嵌合させる構造であると、所望の嵌合条件を満たすには、内筒やエンジンブラケットの先端部について高い加工精度が要求される。しかしながら本発明では、両者間に、緩衝材を介装させているので、多少の寸法誤差があっても、所望の嵌合条件を満たすことができる。つまり、加工精度が低くても、エンジンブラケットの先端部を内筒のエンジンブラケット挿入孔に容易に挿入することができ、また、一旦挿入したエンジンブラケットの抜けを防止することができる。
加えて、内筒やエンジンブラケットをアルミニウム等で作製した場合、エンジンブラケット挿入孔にエンジンブラケットを挿入する際に、これら部材に過大な荷重が加わって、変形に弱いアルミニウム材が損傷するといった事態の発生を未然に防止することができる。

本発明に係るエンジンマウント構造は、前記緩衝材がゴム材であってその表面には凹凸が形成されていることが好ましい。
エンジンブラケット挿入時にゴム材が適宜変形し易くなり、内筒やエンジンブラケットの損傷防止、並びに、一旦挿入したエンジンブラケットの抜け止めを、より一層高めることができる。また、ゴム材は緩衝材としてこれまで多く使用されており、この点で、信頼性の高いエンジンマウント構造が得られる。

本発明によれば、エンジン側から伸びるエンジンブラケットの長さを短くできる。また、エンジンブラケットの長さを短くできる分、該エンジンブラケットの固有振動数を高く設定できる。この結果、比較的低い個有振動数をもつエンジンとの共振を防止することができ、もって、振動や音の発生を抑えることができる。また、エンジンブラケットの長さを短くした分、軽量化を図ることができる。さらに、ボルトやナット等の締結部材を用いることなく、エンジンブラケットの先端部を内筒のエンジンブラケット挿入孔に挿入して嵌合させているので、組付けが容易かつ部品点数の削減並びにさらなる軽量化を図ることができる。

以下、本発明に係るエンジンマウント構造の一実施形態を図面に基づいて説明する。 図１はエンジンマウント構造の一部を分解した斜視図、図２は図１のII−II線に沿う断面図、図３はエンジンマウント構造の図２とは９０度異なった方向から切断した断面図である。

図１において、符号１はエンジン側に取り付けられるエンジンブラケット、２はエンジンブラケット１を介して振動を減衰させた状態でエンジンを支持する防振装置、３は防振装置２を車体側に取り付ける車体ブラケットをそれぞれ示す。

図２に示すように、防振装置２は、頭部の内筒金具６、底部の外筒金具７、それら内筒金具６と外筒金具７に加硫接着により一体的に成形されるゴム弾性体８を備える基本構成である。
なお、ゴム弾性体８としては、内部にオリフィスを介して２つ液室が連結された状態で収納され、例えば、エンジン側の振動がエンジンブラケット１を介して内筒金具６から入力されるとき、液室内の液体をオリフィス内で振動させることにより、液柱共振を発生させ、これによって、振動をある程度減衰させた状態で、底部の外筒金具７に伝える構成のものが使用される。その他、ゴム弾性体８として、必要に応じて単なるゴム材のみによって構成されるものも使用される。

図２に示すように、内筒金具６は、外形が略直方体形状に形成されていて、略中央にはエンジンブラケット挿入孔９が４角形状に貫通して形成され、下板部６ｃの中央には図中下方へ張り出す断面略円弧状の張出部１０が形成されている。内筒金具６は、アルミニウムまたはアルミニウム合金によって作製される。

図３に示すように、エンジンブラケット挿入孔９は、内筒金具６のゴム弾性体８への取付部中心、つまり張出部１０の中心Ｌからエンジンブラケット１側へオフセットして配置されている。また、エンジンブラケット挿入孔９は、その中心軸線Ｍに沿ってエンジンブラケット１側へオフセットして配置されている。
内筒金具６の上板部６ａ、側板部６ｂ及び下板部６ｃは、エンジンブラケット１側の先端が面一であり、そこからエンジンブラケット１とは逆側への長さが、下板部６ｃに対して上板部６ａ及び側板部６ｂが短く設定されている。また、これら上板部６ａ及び側板部６ｂの長さは、下板部６ｃの長さの１／２以上の値に設定されている。
すなわち、ブラケット挿入孔９のオフセット量Ｎは、下板部６ｃの長さの１／４以内に設定されている。

内筒金具６の外周及び内周には、それぞれ前記外筒金具７との間に介装されるゴム弾性体８の一部が回り込むことで、外周及び内周のゴム層１１、１２が形成されている。図４はそれら外周及び内周のゴム層１１，１２を示す。この図に示すように、内周のゴム層１２には、エンジンブラケット挿入孔９の中心軸線Ｍに沿って延びる溝１２ａが複数所定間隔置きに形成されている。これにより、ゴム層１１の内表面には凹凸１２ｂが形成されている。ゴム層１２の厚さ及びその凹凸１２ｂの寸法は、エンジンブラブラケット１の挿入部１８と内筒金具６のエンジンブラケット挿入孔９の嵌合時の締め代を考慮して適宜値に設定される。

図１に示すように、車体ブラケットは、外筒金具７の上部外周に嵌合して、外筒金具７を車体側に固定するロアーブラケット１４と、ロアーブラケット１４にねじ止め等の適宜固定手段で固定され、内筒金具６の所定量以上の動きを規制するアッパーブラケット１５と、ロアーブラケット１４にねじ止め等の適宜固定手段で固定され、ロアーブラケット１４及びロアーブラケット１４上部の、エンジンブラケット１の挿入部１８の挿入方向に沿った動きを規制するサイドブラケット１６とを備える。

図１に示すように、アッパーブラケット１５は、上板部１５ａ及び左右の側板部１５ｂ、１５ｃを有する略コ字状に形成されている。そして、このアッパーブラケット１５は、それら上板部１５ａ及び側板部１５ｂが、内筒金具６の上面及び左右両側面それぞれ適宜間隔をあけて配置されるようにロアーブラケット１４に固定され、内筒金具６が所定量以上移動しようとするときに、前記外周のゴム層１１を介して内筒金具６に当接し、これにより内筒金具６の動きを規制する。
なお、図２及び図３では、エンジンを支持する前の防振装置２の状態を示しており、上面部１５ａと内筒金具６の上側の外周のゴム層１１との間には間隔が形成されていない。しかしながら、防振装置２にエンジンからの重量に伴う荷重がかかると、上面部１５ａと内筒金具６の上側の外周のゴム層１１との間に間隔が形成される。

エンジンブラケット１は、エンジン側に取り付けられるための複数のボルト挿通孔１７aを有するブラケット本体１７と、このブラケット本体１７から延びて防振装置２の内筒金具６のエンジンブラケット挿入孔９に挿入される挿入部１８とを備える。
挿入部１８は、内筒金具６のエンジンブラケット挿入孔９に対応するよう、外形がエンジンブラケット挿入孔９に対して若干小さい相似形をなす４角形状に形成されている。
なお、車体ブラケット及びエンジンブラケット１は、軽量化を図るため、アルミニウムまたはアルミニウム合金によって作製(鋳造)される。

次に、前記構成のエンジンマウント構造の作用を説明する。
エンジンは上述したようなエンジンマウント構造を有する複数の支持部によって、車体に対し振動を減衰された状態で支持される。
そして、例えば、エンジンから振動が発生すると、その振動は、エンジンブラケット１の挿入部１８から内周のゴム層１２を介して防振装置２の内筒金具６に伝わる。そして、防振装置２では、防振装置２内に形成された２つ液室内の液体がそれら液室を連結するオリフィス内で振動することにより、液柱共振が発生する。これによって、内筒金具６の振動は、ある程度減衰された状態で、底部の外筒金具７に伝わる。結果として、エンジンの振動を低減させることができる。

ここで、前記構成のエンジンマウント構造によれば、内筒金具６に形成されたエンジンブラケット挿入孔９が、内筒金具６のゴム弾性体８への取付部中心からエンジンブラケット１側へオフセットして配置されているため、その分、エンジンブラケット１の長さを短くできる。また、エンジンブラケット１の長さを短くできる分、そのエンジンブラケット１の固有振動数を高く設定できる。この結果、比較的低い個有振動数をもつエンジンとの共振を防止することができ、もって、振動や音の発生を抑えることができる。また、エンジンブラケットの長さを短くした分、軽量化を図ることができる。
さらに、ボルトやナット等の締結部材を用いることなく、エンジンブラケット１の挿入部１８を内筒金具６のエンジンブラケット挿入孔９に挿入して嵌合させているので、組付けが容易かつ部品点数の削減並びにさらなる軽量化を図ることができる。

また、前記構成のエンジンマウント構造によれば、エンジンブラケット１の挿入部１８とエンジンブラケット挿入孔９とのそれぞれの断面形状が互いに対応する４角形状に形成されており、これにより、エンジンブラケット１と防振装置２との間のエンジンブラケット挿入孔９の中心軸線Ｍ周りの相対回転を規制している。したがって、例えば、エンジンブラケット１と防振装置２とを組み付けた後、輸送時等に過大な力が加わる場合でも、エンジンブラケット１と防振装置２との間で相対回転が生じないことがなく、その後の工程において、これらエンジンマウント組付体をエンジンや車体に組み付ける際の作業が容易になる。

また、前記構成のエンジンマウント構造によれば、内筒金具６とエンジンブラケット１とを、アルミニウムまたはアルミニウム合金によって作製しているので、その分、軽量化を図ることができる。特に、エンジンブラケット１をアルミニウム等で作製しているので、軽量化した分、固有振動数を高く設定できる。このため、エンジンとの共振をより一層防止できる。また、アルミニウムやアルミニウム合金の鋳造品は、プレス鋼板に比べて設計自由度が高く、非円形形状に加工する際にも有利となる。

さらに、前記構成のエンジンマウント構造によれば、内筒金具６のエンジンブラケット挿入孔９の内周面とエンジンブラケット１の挿入部１８の外周面との間に内周ゴム層１２を介装しているので、それら両部材の間に多少の寸法誤差があっても、所望の嵌合条件を満たすことができる。つまり、加工精度が多少低くても、エンジンブラケット１の挿入部１８を内筒金具６のエンジンブラケット挿入孔９に容易に挿入することができる。また、一旦挿入したエンジンブラケット１の抜けを防止することができる。

なお、本発明は、前記実施形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜設計変更可能である。
例えば、前記実施形態では、内筒金具６のエンジンブラケット挿入孔９をその中心軸線Ｍに沿ってオフセットさせているが、これに限られることなく、中心軸線Ｍと交差する方向へオフセットさせてもよい。
また、前記実施形態では、内筒金具６のエンジンブラケット挿入孔９とエンジンブラケット１の挿入部１８とを断面４角形状に形成しているが、これに限られることなく、それらを、例えば、断面楕円状あるいは一部がフラットとなった円形状、あるいは、５角形としても良く、要は、断面が非円形状であれば足りる。

また、前記実施形態では、内筒金具６とエンジンブラケット１双方をアルミニウム等で作製しているが、これに限られることなく、それらの内いずれか一方のみを、アルミニウムあるいはアルミニウム合金で作製してもよい。
また、前記実施形態では、内筒金具６のエンジンブラケット挿入孔９とエンジンブラケット１の挿入部１８との間に内周のゴム層１２を介装させているが、これに限られることなく、他の緩衝材を介装してもよい。また、緩衝材は、必ずしも内筒金具６側に取り付ける必要はなく、エンジンブラケット１側に取り付けてもよい。

本発明の実施形態のエンジンマウント構造を示す、一部を分解した斜視図である。 図１のII−II線に沿う断面図である。 図２とは９０度異なった方向から切断した断面図である。 内筒金具およびその周りの拡大斜視図である。

符号の説明

１ エンジンブラケット
２ 防振装置
３ 車体ブラケット
６ 内筒金具(内筒)
７ 外筒金具（外筒）
８ ゴム弾性体
９ エンジンブラケット挿入孔
１０ 張出部
１１ 外周のゴム層
１２ 内周のゴム層
１４ ロアーブラケット
１５ アッパーブラケット
１６ サイドブラケット
１７ ブラケット本体
１８ エンジンブラケットの挿入部（エンジンブラケットの先端部）

Claims (6)

1. エンジン側に取り付けられるエンジンブラケットと、
   車体側に固定される外筒、前記エンジンブラケットの先端部が挿入状態で嵌合される内筒、前記外筒と前記内筒との間に介在されるゴム弾性体を有する防振装置とを備え、
   前記内筒に形成されるエンジンブラケット挿入孔が、前記内筒の前記ゴム弾性体への取付部中心から前記エンジンブラケット側へオフセットして配置されていること特徴とするエンジンマウント構造。
2. 前記エンジンブラケット挿入孔が、該エンジンブラケット挿入孔の中心軸線に沿ってオフセットして配置されていることを特徴とする請求項１に記載のエンジンマウント構造。
3. 前記エンジンブラケットの先端部と前記エンジンブラケット挿入孔とのそれぞれの断面形状が互いに対応する非円形状に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のエンジンマウント構造。
4. 前記内筒と前記エンジンブラケットの少なくとも一方は、アルミニウムまたはアルミニウム合金によって作製されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のエンジンマウント構造。
5. 前記内筒の前記エンジンブラケット挿入孔の内周面と前記エンジンブラケットの先端部の外周面との間に緩衝材が介装されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のエンジンマウント構造。
6. 前記緩衝材はゴム材であってその表面には凹凸が形成されていることを特徴とする請求項５に記載のエンジンマウント構造。

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