JP2009208584A

JP2009208584A - 車両のパワーユニットマウント構造

Info

Publication number: JP2009208584A
Application number: JP2008053114A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Fujita; 育志藤田
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2008-03-04
Filing date: 2008-03-04
Publication date: 2009-09-17
Anticipated expiration: 2028-03-04
Also published as: JP5256782B2

Abstract

【課題】車両に生ずる低周波の前後振動抑制に好適な車両のパワーユニットマウント構造を提供する。
【解決手段】パワーユニット１として、車両前部にエンジン２及びトランスミッション３を横置きに配置されて、車両前後方向位置に配置された一対のマウント５、６により車体７に弾性支持され、パワーユニット１が発生するトルクにより前輪２０を駆動するよう構成し、前記車両前方側のマウント５には、パワーユニット１がクランクシャフト４回りにロールして相対的に上方向に変位した際にパワーユニット１に対して車両進行方向に変位させる付勢力を付与する方向変換機構（１６）を設け、前記車両後方側のマウント６には、パワーユニット１がクランクシャフト４回りにロールして相対的に下方向に変位した際にパワーユニット１に対して車両進行方向に変位させる付勢力を付与する方向変換機構（１６）を設けるようにした。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両のパワーユニットマウント構造に関し、特に、車両に生ずる低周波の前後振動抑制に好適な車両のパワーユニットマウント構造に関するものである。

従来から車体に対するパワーユニット（エンジン）からの振動低減とパワーユニット支持剛性の向上とを両立できるようにするため、パワーユニットの下部の前部と後部に、それぞれ左右一対ずつの取付部品を、車両の前後方向から見て、左右の部品が駆動軸の両側に分かれて互いに離間するように配設すると共に、それぞれの取付部品に設けられている弾性部材を、車両の側方から見て、パワーユニットの重心Ｇを中心とした円周方向に対し、略同方向でバネ定数が小さく、略直交する方向でバネ定数が大きくなるように構成する車両のパワーユニットの支持装置が提案されている（特許文献１参照）。
特開２００２-３０２０８７号公報

ところで、車両走行時において、車両が前後に低周波（周波数５〜１０Ｈｚ程度）で振動する現象がある。これは、エンジンの不正燃焼（例えば、サージ等による出力変動）やタイヤの偏心等が起振元となり、パワーユニットの回転部・ドライブシャフト・タイヤ等からなる駆動力伝達系や、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を弾性支持するマウント伝達系が共振することで発生する。

即ち、前記駆動力伝達系やマウント伝達系は、上記周波数領域内に必ず共振周波数を持つので、走行中のエンジン回転や車両速度が変化して、エンジン加振力又はタイヤ加振力の周波数がこの共振周波数と一致したときは、どうしても車両の前後振動が大きくなり、乗り心地を損ねるという問題点があった。

そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、車両に生ずる低周波の前後振動抑制に好適な車両のパワーユニットマウント構造を提供することを目的とする。

本発明は、エンジンのクランクシャフトを挟んでその左右両側に配置されるマウントにより車体に弾性支持される車両のパワーユニットマウント装置において、前記一方のマウントは、パワーユニットがクランクシャフト回りにロールして相対的に上方向に変位した際にパワーユニットに対して車両進行方向若しくは車両進行方向とは逆方向に変位させる付勢力を付与する方向変換機構を備え、前記他方のマウントは、パワーユニットがクランクシャフト回りにロールして相対的に下方向に変位した際にパワーユニットに対して車両進行方向若しくは車両進行方向とは逆方向に変位させる付勢力を付与する方向変換機構を備えるようにした。

したがって、本発明では、エンジンのクランクシャフトを挟んでその左右両側に配置される一方のマウントは、パワーユニットがクランクシャフト回りにロールして相対的に上方向に変位した際にパワーユニットに対して車両進行方向若しくは車両進行方向とは逆方向に変位させる付勢力を付与する方向変換機構を備え、他方のマウントは、パワーユニットがクランクシャフト回りにロールして相対的に下方向に変位した際にパワーユニットに対して車両進行方向若しくは車両進行方向とは逆方向に変位させる付勢力を付与する方向変換機構を備えるようにした。このため、エンジン加振力やタイヤ加振力等の反作用によりパワーユニットにクランク軸を中心に逆方向に回転させるモーメント力が働き、各マウントの方向変換機構によりパワーユニットを、前記エンジン加振力やタイヤ加振力等により車両に生ずる前後方向の振動に対向する車両前後方向のいずれかへ付勢して、車両に発生する前後方向の振動レベルを減少させることができ、乗り心地を向上させることができる。

以下、本発明の車両のパワーユニットマウント構造を各実施形態に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１〜図５は、本発明を適用した車両のパワーユニットマウント構造の第１実施形態を示し、図１は第１実施形態のパワーユニットマウント構造の車両側方よりの側面図、図２および図３はマウント装置の断面図、図４は作動状態を示す説明図、図５は車両に対する作動状態を示す説明図である。

図１は、車両進行方向左側面から見て模式的に表した車両のパワーユニットマウント構造を示し、エンジン２とトランスミッション３からなるパワーユニット１は、車両前方（図中左側）と車両後方（図中右側）において、フロントマウント５およびリアマウント６により車体７に弾性支持されている。エンジン２のクランクシャフト４はトランスミッション３・図示しないドライブシャフトを介して前車輪を駆動するよう構成された、横置きエンジン・トランスミッションを備える一般的なフロントエンジン・フロントドライブ（ＦＦ）のパワーユニット１である。

前記リアマウント６は、図２に示すように、車体７に対して上下方向に弾性支持するマウンティングインシュレータ１０の上部に、上下方向管１２と車両前後方向に配置した前後方向管１３とを備えるＬ字状に曲げた膨張しないＬ字管１１を備え、上下方向管１２の上端開口と前後方向管１３の車両後方側の開口には、夫々の開口に対して摺動移動可能な可動ピストン（上下可動ピストン１４、前後可動ピストン１５）を閉塞配置し、これらピストン１４、１５とＬ字管１１とで閉塞された閉空間には非圧縮性の流体が充填された構成の方向変換機構としての流体リンク機構１６を備える。そして、流体リンク機構１６を構成する上下可動ピストン１４をパワーユニット１に連結し、前後可動ピストン１５を前記マウンティングインシュレータ１０の車体７側金具に連結して構成している。

したがって、このリアマウント６は、パワーユニット１から下方に向う力が作用すると上下可動ピストン１４をＬ字管１１の上端開口内に押込み、流体を介して前後方向管１３に配置した前後可動ピストン１５を車両後方側開口から押出すよう作用する。

前記フロントマウント５は、図３に示すように、車体７に対して上下方向に弾性支持するマウンティングインシュレータ１０の上部に、同じく上下方向管１２と車両前後方向に配置した前後方向管１３とを備えるＬ字状に曲げた膨張しないＬ字管１１を備え、上下方向管１２の下端開口と前後方向管１３の車両後方側の開口には、夫々の開口に対して摺動移動可能な可動ピストン（上下可動ピストン１４、前後可動ピストン１５）を閉塞配置し、これらピストン１４、１５とＬ字管１１とで閉塞された閉空間には非圧縮性の流体が充填された構成の方向変換機構としての流体リンク機構１６を備える。そして、流体リンク機構１６を構成する上下可動ピストン１４をパワーユニット１に連結し、前後可動ピストン１５を前記マウンティングインシュレータ１０の車体７側金具に連結して構成している。なお、このフロントマウント５においては、パワーユニット１は、マウント金具１７を介して、インシュレータ１８によっても上下方向に支持される構成を備える。

したがって、このフロントマウント５は、パワーユニット１から上方に向う力が作用すると上下可動ピストン１４をＬ字管１１の下端開口内に押込み、流体を介して前後方向管１３に配置した前後可動ピストン１５を車両後方側開口から押出すよう作用する。

即ち、本実施形態のフロントマウント５とリアマウント６は、フロント側ではパワーユニット１の上方への動きに応じてパワーユニット１を前方に押出すよう作用し、リア側ではパワーユニット１の下方への動きに応じてパワーユニット１を前方に押出すよう作用し、エンジン２のクランクシャフト４を挟んで上下方向逆向きの入力に対してパワーユニット１を前方に押出すよう作用する。

以上の構成の車両のパワーユニットマウント構造の動作について以下に説明する。

図５は車両前部にエンジン２及びトランスミッション３を横置きに配置したパワーユニット１を備え、このパワーユニット１が発生するトルクにより前輪２０を駆動する車両を横方向から見たものである。パワーユニット１におけるエンジン２の不正燃焼等により駆動トルクの変動Ａが発生すると、このトルク変動Ａはパワーユニット１のエンジン２回転部からトランスミッション３・図示しないドライブシャフトを介して前輪２０のタイヤへ伝わり、車両を前後方向に振動させる加振力Ｂに変換される。同時にパワーユニット１には、上記駆動トルク変動Ａの反作用として、クランクシャフト４を中心に逆方向に回転させるモーメント力Ｃが働く。

前記モーメント力Ｃは、車両前方側のフロントマウント５に対しては、図４に示すように、パワーユニット１側を車体７に対し相対的に上方向に変位させ、上下可動ピストン１４をＬ字管１１の下端開口内に下方から上方へ押込み、Ｌ字管１１内の流体を介して上方の前後方向管１３に配置した前後可動ピストン１５を車両後方側開口から押出すよう作用することにより、パワーユニット１を車両に対して相対的に車両進行方向Fへ変位させるよう作用する。

また、前記モーメントＣは、クランクシャフト４より後ろ側のリアマウント６に対しては、図４に示すように、パワーユニット１側を車体７に対し相対的に下方向に変位させ、上下可動ピストン１４をＬ字管１１の下端開口内に押込み、Ｌ字管１１内の流体を介して下部の前後方向管１３に配置した前後可動ピストン１５を車両後方側開口から押出すよう作用することにより、パワーユニット１を車両に対して相対的に車両進行方向Fへ変位させるよう作用する。

即ち、パワーユニット１が駆動反力を受け、図４，５において、時計回りに変位したときに、パワーユニット１を車両に対し相対的に車両進行方向へ変位させる動きをするので、パワーユニット１から車両に対して車両進行方向とは逆の方向に力Ｒを発生する。

その結果、タイヤにより車両を前後に振動させる加振力に対して、反対方向に力Ｒを作用させることができ、車両に発生する前後方向の振動レベルを減少させることができ、乗り心地を向上させることができる。

ところで、パワーユニット１とマウント５、６とで構成されるマウント伝達系と、パワーユニット１の回転部、図示しないドライブシャフト、タイヤからなる回転捩り部を持つ駆動力伝達系とは、車両構成により互いに位相関係が変化するため、必ずしも上記した構成にすれば振動を低減できるとは限らない場合がある。

その場合には、フロントマウント５とリアマウント６の方向変換機構としての流体リンク機構１６を逆の構成、即ち、パワーユニット１が駆動反力を受けて、図４内で時計回りに変位したときに、パワーユニット１側から車両側に対し相対的に車両進行方向とは逆方向へ変位するような動きをするように、流体リンク機構１６を設定した方が良い場合もある。

しかしながら、いずれの構成においても、エンジン２のクランクシャフト４を挟んで、パワーユニット１の上下方向の動きを車両前後方向に変換できる方向変換機構としての流体リンク機構１６を備えた一対以上のマウント機構を配置し、一対のマウント機構について、上下方向に変位したときの流体リンク機構１６の車両前後方向の変換方向を互いに逆向きにすることで、車両に生ずる前後方向の振動低減効果を得ることができることは同じである。

本実施形態においては、以下に記載する効果を奏することができる。

（ア）エンジン２のクランクシャフト４を挟んでその左右両側に配置されるマウント５、６により車体７に弾性支持される車両のパワーユニットマウント装置において、前記一方のマウント５は、パワーユニット１がクランクシャフト４回りにロールして相対的に上方向に変位した際にパワーユニット１に対して車両進行方向若しくは車両進行方向とは逆方向に変位させる付勢力を付与する方向変換機構（１６）を備え、前記他方のマウント６は、パワーユニット１がクランクシャフト４回りにロールして相対的に下方向に変位した際にパワーユニット１に対して車両進行方向若しくは車両進行方向とは逆方向に変位させる付勢力を付与する方向変換機構（１６）を備えるようにした。したがって、エンジン加振力やタイヤ加振力等の反作用によりパワーユニット１にクランク軸を中心に逆方向に回転させるモーメント力が働き、各マウント５、６の方向変換機構（１６）によりパワーユニット１を、前記エンジン加振力やタイヤ加振力等により車両に生ずる前後方向の振動に対向する車両前後方向のいずれかへ付勢して、車両に発生する前後方向の振動レベルを減少させることができ、乗り心地を向上させることができる。

（イ）パワーユニット１として、車両前部にエンジン２及びトランスミッション３を横置きに配置されて、車両前後方向位置に配置された一対のマウント５、６により車体７に弾性支持され、パワーユニット１が発生するトルクにより前輪２０を駆動するよう構成し、前記車両前方側のマウント５には、パワーユニット１がクランクシャフト４回りにロールして相対的に上方向に変位した際にパワーユニット１に対して車両進行方向に変位させる付勢力を付与する方向変換機構（１６）を設け、前記車両後方側のマウント６には、パワーユニット１がクランクシャフト４回りにロールして相対的に下方向に変位した際にパワーユニット１に対して車両進行方向に変位させる付勢力を付与する方向変換機構（１６）を設けることにより、横置きエンジン横置きトランスミッションを車両前部に備えて前輪を駆動するフロントエンジン・フロントドライブの車両において、車両に発生する前後方向の振動レベルを減少させることができ、乗り心地を向上させることができる。

（ウ）また、上記した（イ）によって車両に生ずる前後振動を低減できない場合には、前記車両前方側のマウント５には、パワーユニット１がクランクシャフト４回りにロールして相対的に上方向に変位した際にパワーユニット１に対して車両進行方向とは逆方向に変位させる付勢力を付与する方向変換機構を設け、前記車両後方側のマウント６には、パワーユニット１がクランクシャフト４回りにロールして相対的に下方向に変位した際にパワーユニット１に対して車両進行方向とは逆方向に変位させる付勢力を付与する方向変換機構（１６）を設けることにより、横置きエンジン横置きトランスミッションを備えて前輪を駆動するフロントエンジン・フロントドライブの車両において、車両に発生する前後方向の振動レベルを減少させることができ、乗り心地を向上させることができる。

（エ）方向変換機構（１６）として、車両前後方向に配置された前後方向管１３と前後方向管１３に連ねて上下方向に延びる上下方向管１２とを備えるＬ字状の膨張しないＬ字管１１と、前記Ｌ字管１１における前後方向管１３の開口に摺動移動可能に閉塞配置され且つ車体７側に連結された前後可動ピストン１５と、前記Ｌ字管１１における上下方向管１２の開口に摺動移動可能に閉塞配置され且つパワーユニット１に連結された上下可動ピストン１４と、を備え、前記各ピストン１４、１５とＬ字管１１とで閉塞された閉空間に非圧縮性の流体を充填し、パワーユニット１のロール変位による上下可動ピストン１４への入力移動を流体を介して前後可動ピストン１５の出力移動に変換することにより、エンジン加振力やタイヤ加振力により車両に生ずる前後振動に対向させて、パワーユニット１を簡易な装置により前後方向に付勢することができる。

（第２実施形態）
図６〜図８は、本発明を適用した車両のパワーユニットマウント構造の第２実施形態を示し、図６はリアマウントの構成図、図７はリアマウントの作動状態を示す説明図、図８は低速変速段と高速変速段による走行時における車両前後方向の振動レベル特性を示す特性図である。本実施形態においては、パワーユニットよりの上下方向入力に対して前後作用出力方向を変更可能とした方向変換機構としての流体リンク機構１６を備える構成を第１実施形態に追加したものである。なお、第１実施形態と同一装置には同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。

図６は本実施形態におけるパワーユニットマウント構造に使用するリアマウント６の構成を示し、車体７に対して上下方向に弾性支持するマウンティングインシュレータ１０の上部に方向変換機構としての流体リンク機構１６を配置して備える。この流体リンク機構１６は、両端が開いた前後方向管１３と前後方向管１３の中央部分から分岐して上下方向上方に延びる上下方向管１２とを備える逆Ｔ字状の膨張しないＴ字管２３を備える。前記前後方向管１３の両端開口と上下方向管１２の上端開口には、夫々の開口に対して摺動移動可能な可動ピストン（一個の上下可動ピストン１４、二個の前後可動ピストン１５Ａ、１５Ｂ）を閉塞配置し、これらピストン１４、１５Ａ、１５ＢとＴ字管２３とで閉塞された閉空間には非圧縮性の流体を充填し、上下可動ピストン１４をパワーユニット１に連結し、各前後可動ピストン１５Ａ，１５Ｂを前記マウンティングインシュレータ１０の車体７側金具に連結する。そして、前後方向管１３の上下方向管１２が分岐する部分の両側には、流体の流動を制御する切替弁２４Ａ、２４Ｂを夫々配置して備え、この一対の切替弁２４Ａ，２４Ｂはいずれか一方が開かれるときには他方が閉じられ、他方が開かれるとき一方が閉じられ、流体リンク機構１６の作動方向を制御するよう構成している。また、各切替弁２４Ａ，２４Ｂと前後可動ピストン１５Ａ，１５Ｂとで閉塞される前後方向管１３には、夫々切替弁２４Ａ，２４Ｂが閉じられた際における前後可動ピストン１５Ａ，１５Ｂの移動を許容するための外気開放管２５が上方に分岐配置され、各外気開放管２５には当該側の切替弁２４Ａ，２４Ｂが開放された際に当該側の前後方向管１３を閉塞するための閉塞弁２６が配置されている。

したがって、このリアマウント６は、パワーユニット１から下方に向う力が作用すると上下可動ピストン１４をＴ字管２３の上端開口内に押込み、流体を介して、切替弁２４Ａ，２４Ｂが開放されている側の前後方向管１３に配置した前後可動ピストン１５Ａ，１５Ｂを押出すよう作用する。その際の反作用によりＴ字管２３が車両前方若しくは車両後方に移動するため、切替弁２４Ａ，２４Ｂが閉じられている前後方向管１３の前後可動ピストン１５Ａ，１５Ｂは当該前後方向管１３内に押込まれ、当該側の遮断弁２６は開放されているため、当該前後可動ピストン１５Ａ，１５Ｂの移動を許容する。

本実施形態におけるパワーユニットマウント構造に使用するフロントマウント５の方向変換機構としての流体リンク機構１６は、図６に破線で示すように、上下方向管１２が前後方向管１３の中央部より実線で示す上下方向上方ではなく、上下方向下方に分岐して配置され、その先端開口に上下可動ピストン１４が摺動移動可能に配置され、パワーユニット１に連結される構成となっている。なお、このフロントマウント５においては、パワーユニット１に対して、図示しないインシュレータによって上下方向に支持する構成を備える。

以上の構成の車両のパワーユニットマウント構造においては、図５に示すように、パワーユニット１におけるエンジン２の不正燃焼等により駆動トルクの変動Ａが発生すると、このトルク変動Ａはパワーユニット１のエンジン２回転部からトランスミッション３・図示しないドライブシャフト・タイヤを伝わり、車両を前後方向に振動させる加振力Ｂに変換される。同時にパワーユニット１には、上記駆動トルク変動Ａの反作用として、クランクシャフト４を中心に逆方向に回転させるモーメント力Ｃが働く。

前記モーメント力Ｃは、クランクシャフト４より車両前方側のフロントマウント５に対しては、図４に示すように、パワーユニット１側を車体７に対し相対的に上方向に変位させ、上下可動ピストン１４をＴ字管２３の下端開口内に下方から上方へ押込み、クランクシャフト４より後ろ側のリアマウント６に対しては、パワーユニット１側を車体７に対し相対的に下方向に変位させ、上下可動ピストン１４をＴ字管２３の上端開口内に押込む。

図６に示す切替弁２４Ａ，２４Ｂおよび遮断弁２６の開閉状態、即ち、車両後方側の切替弁２４Ａが開放状態（遮断弁２６は閉じ状態）であり、車両前方側の切替弁２４Ｂが遮断状態（遮断弁２６は開放状態）である場合においては、フロントマウント５およびリアマウント６のいずれにおいても、Ｔ字管２３内の流体を介して車両後方の前後方向管１３に配置した前後可動ピストン１５Ａを車両後方側開口から押出すよう作用することにより、パワーユニット１を車両に対して相対的に車両進行方向Fへ変位させるよう作用する。

従って、パワーユニット１が駆動反力を受け、図４，５において、時計回りに変位したときに、パワーユニット１を車両に対し相対的に車両進行方向へ変位させる動きをするので、パワーユニット１から車両に対して車両進行方向とは逆の方向に力Ｒを発生する。その結果、タイヤにより車両を前後に振動させる加振力に対して、反対方向に力Ｒを作用させることができ、車両に発生する前後方向の振動レベルを減少させることができ、乗り心地を向上させることができる。

ところで、パワーユニット１とマウントとで構成されるマウント伝達系と、パワーユニット１の回転部、ドライブシャフト、タイヤからなる回転捩り部を持つ駆動力伝達系とは、車両構成により互いに位相関係が変化するため、必ずしも上記した構成にすれば振動を低減できるとは限らない場合がある。

その場合には、図７に示す切替弁２４Ａ，２４Ｂおよび遮断弁２６の開閉状態、即ち、車両前方側の切替弁２４Ｂが開放状態（遮断弁２６は閉じ状態）であり、車両後方側の切替弁２４Ａが遮断状態（遮断弁２６は開放状態）とする。前記モーメント力Ｃは、クランクシャフト４より車両前方側のフロントマウント５に対しては、図４に示すように、パワーユニット１側を車体７に対し相対的に上方向に変位させ、上下可動ピストン１４をＴ字管２３の下端開口内に下方から上方へ押込み、クランクシャフト４より後ろ側のリアマウント６に対しては、パワーユニット１側を車体７に対し相対的に下方向に変位させ、上下可動ピストン１４をＴ字管２３の上端開口内に押込む。

フロントマウント５およびリアマウント６のいずれにおいても、Ｔ字管２３内の流体を介して車両前方の前後方向管１３に配置した前後可動ピストン１５Ｂを車両前方側開口から押出すよう作用することにより、パワーユニット１を車両に対して相対的に車両進行方向とは逆方向へ変位させるよう作用する。

従って、パワーユニット１が駆動反力を受け、図４，５において、時計回りに変位したときに、パワーユニット１を車両に対し相対的に車両進行方向とは逆方向へ変位させる動きをするので、パワーユニット１から車両に対して車両進行方向に力を発生する。その結果、タイヤにより車両を前後に振動させる加振力に対して、反対方向に力を作用させることができ、車両に発生する前後方向の振動レベルを減少させることができ、乗り心地を向上させることができる。

本構成のパワーユニットマウント構造は、パワーユニット１側の上下の動きを車両進行方向前後方向の動きに変換でき、かつ、その位相が切替可能になるので、本構成のフロントマウント５およびリアマウント６を対にしてエンジン２のクランクシャフト４を挟んで配置することで、エンジン２の不正燃焼等によりトルク変動が発生し、車両が前後に振動したときに、マウント伝達系と駆動力伝達系の位相関係に関わらず、常にパワーユニット１側から逆向きの力を発生させることが可能になるために、状況に関わらず常に全周波数領域で前後方向振動低減ができる。

図８は、エンジン２から不正燃焼によるトルク変動が入力されたときの、横軸に周波数、縦軸に車両前後振動レベルとした、車両の前後振動周波数特性を示すものである。図内実線は、トランスミッション３の変速比が大きい（Ｌｏギヤ）ときの周波数特性である。このようにピーク周波数が低周波数側となる理由は、変速比が大きな低速段（Ｌｏギヤ）ではエンジン２、トランスミッション３の捩り共振周波数がどうしても低くなるためである。したがって、このような場合には、エンジン不正燃焼加振力が低周波数になるエンジン回転が低回転のとき、あるいはタイヤの加振力が低周波になる低車速のときに振動が問題になる。

本実施形態では、このような低速段での走行時には、図６に示すような、切替弁２４Ａ，２４Ｂの開閉状態とすることで、上述したように、パワーユニット１が駆動反力を受けて変位したときに、パワーユニット１を車両に対し相対的に車両進行方向へ変位させる動きをするので、パワーユニット１から車両に対して車両進行方向とは逆の方向に力Ｒを発生する。その結果、タイヤにより車両を前後に振動させる加振力に対して、反対方向に力Ｒを作用させることができ、車両に発生する前後方向の振動レベルを減少させることができ、乗り心地を向上させることができる。

また、図内破線は、トランスミッション３の変速比が小さい（Ｈｉギヤ）ときの周波数特性である。このようにピーク周波数が高くなる理由は、変速比が小さな高速段（Ｈｉギヤ）ではエンジン２、トランスミッション３の捩り共振周波数がどうしても高くなるためである。したがって、このような場合には、エンジン不正燃焼による加振力が高周波数になるエンジン回転が高回転のとき、あるいはタイヤの加振力が高周波になる高車速のときに振動が問題になる。

本実施形態では、このような高速段での走行時には、図７に示すような、切替弁２４Ａ，２４Ｂの開閉状態とすることで、上述したように、パワーユニット１が駆動反力を受けて変位したときに、パワーユニット１を車両に対し相対的に車両進行方向とは逆方向へ変位させる動きをするので、パワーユニット１から車両に対して車両進行方向に力を発生する。その結果、タイヤにより車両を前後に振動させる加振力に対して、反対方向に力を作用させることができ、車両に発生する前後方向の振動レベルを減少させることができ、乗り心地を向上させることができる。

以上のように、本実施形態では、低速段（Ｌｏギヤ）のときと高速段（Ｈｉギヤ）のときとで、上述した振動伝達特性が変わり、各々のピークでの加振力に対する位相が違ってくるので、低速段のときと高速段のときとで、パワーユニット１が回転加振力の反作用モーメントを受けた際のパワーユニット１側を車両側に対して相対的に車両進行方向に変位させるか、車両進行逆方向に変位させるかを切換えることができる。即ち、パワーユニット１がロール振動したときに、変換されるパワーユニット１を前後方向に変位する方向を切替可能とするパワーユニットマウントシステムとすることで、変速段に関わらず、常に振動低減させる方向にのみ位相を制御することができ、あらゆる走行条件に渡って乗り心地を向上させることができる。

本実施形態においては、第１実施形態における効果（ア）〜（エ）に加えて以下に記載した効果を奏することができる。

（オ）一方のマウント５には、パワーユニット１がクランクシャフト４回りにロールして相対的に上方向に変位した際にパワーユニット１に対して、車両進行方向に変位させる付勢力を付与する機構と、車両進行方向とは逆方向に変位させる付勢力を付与する機構とを切替可能な方向変換機構を備え、前記他方のマウント６には、パワーユニット１がクランクシャフト４回りにロールして相対的に下方向に変位した際にパワーユニット１に対して、車両進行方向に変位させる付勢力を付与する機構と、車両進行方向とは逆方向に変位させる付勢力を付与する機構とを切替可能な方向変換機構を備え、車両の走行状態、例えば、トランスミッション３の変速段に応じて前記方向変換機構の付勢力付与方向を切換えるようにしたことにより、振動伝達特性が変わり、各々のピークでの加振力に対する位相が違ってくる場合であっても、変速段に関わらず、常に振動低減させる方向にのみ位相を制御することができ、あらゆる走行条件に渡って乗り心地を向上させることができる。

（カ）方向変換機構として、車両前後方向に配置されて両端が開いた前後方向管１３と前後方向管１３の中央部分から分岐して上下方向に延びる上下方向管１２とを備えるＴ字状の膨張しないＴ字管２３と、前記Ｔ字管２３における前後方向管１３の両端開口に夫々摺動移動可能に閉塞配置され且つ車体７側に連結された一対の前後可動ピストン１５Ａ，１５Ｂと、前記Ｔ字管２３における上下方向管１２の開口に摺動移動可能に閉塞配置され且つパワーユニット１に連結された上下可動ピストン１４と、前記前後方向管１３の上下方向管１２が分岐する部分の両側に夫々配置され、一方が開かれるときには他方が閉じられ、他方が開かれるとき一方が閉じられる一対の切替弁２４Ａ，２４Ｂと、を備え、前記各ピストン１４，１５Ａ，１５ＢとＴ字管２３とで閉塞された閉空間に非圧縮性の流体を充填し、パワーユニット１のロール変位による上下可動ピストン１４への入力移動を流体を介して開放している切替弁２４Ａ，２４Ｂ側の前後可動ピストン１５Ａ，１５Ｂの出力移動に変換することにより、エンジン２の不正燃焼等によりトルク変動が発生し、車両が前後に振動したときに、マウント伝達系と駆動力伝達系の位相関係に関わらず、常にパワーユニット１側から逆向きの力を発生させることが可能になるために、状況に関わらず常に全周波数領域で前後方向振動低減ができる。

（第３実施形態）
図９〜図１３は、本発明を適用した車両のパワーユニットマウント構造の第３実施形態を示し、図９はパワーユニットおよび駆動輪の車両レイアウトを示す側面図、図１０はパワーユニットマウント構造の車両後方よりの正面図、図１１はパワーユニットマウント構造の車両側方よりの側面図、図１２〜図１３は作動状態を夫々示す正面図および側面図である。本実施形態においては、第１，２実施形態の方向変換機構を備えるマウント構造をフロントエンジン後輪駆動（ＦＲ）の車両の縦置きのパワーユニットのマウント構造に適用したものである。なお、第１，２実施形態と同一装置には同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。

本実施形態のパワーユニット１は、図９に示すように、車両前部にエンジン２及びトランスミッション３からなるパワーユニット１を縦置きに配置しており、このパワーユニット１が発生するトルクをプロペラシャフト３０を介して後輪車軸上のファイナルドライブ３１で車両横方向に変換し、後輪２１で駆動する車両を対象としている。前記パワーユニット１は、図１０に示すように、そのエンジン２の車両左右方向において、夫々右マウント８および左マウント９を介して車体７に弾性支持され、トランスミッション３の下部においてもリアマウント３３により車体７に弾性支持されている。

ここで、パワーユニット１よりの動力により回転されるプロペラシャフト３０の回転方向が、車両前進時に車両後方から見て反時計回りであるとして説明するが、前記プロペラシャフト３０の回転方向が時計回りである場合には、以下の説明における左右マウント８，９のレイアウトが逆となる。

図１０において、右マウントは８、第１実施形態におけるリアマウント６と同様に、パワーユニット１から下方に向う力が作用すると上下可動ピストン１４をＬ字管１１の上端開口内に押込み、流体を介して前後方向管１３に配置した前後可動ピストン１５を車両後方側開口から押出すよう構成している。

また、左マウント９は、第１実施形態におけるフロントマウント５と同様に、パワーユニット１から上方に向う力が作用すると上下可動ピストン１４をＬ字管１１の下端開口内に押込み、流体を介して前後方向管１３に配置した前後可動ピストン１５を車両後方側開口から押出すよう構成している。

以上の構成の車両のパワーユニットマウント構造においては、図９に示すように、パワーユニット１におけるエンジン２の不正燃焼等により駆動トルクの変動Ａが発生すると、このトルク変動Ａはパワーユニット１のエンジン回転部からトランスミッション３・プロペラシャフト３０・ファイナルドライブ３１・ドライブシャフト３４を介してタイヤへ伝わり、車両を前後方向に振動させる加振力Ｂに変換される。同時にパワーユニット１には、上記駆動トルク変動Ａの反作用として、クランクシャフト４を中心に逆方向に回転させる（時計回り）モーメント力Ｃが働く。

前記モーメント力Ｃは、クランクシャフト４より車両左側の左マウント９に対しては、図１２に示すように、パワーユニット１側を車体７に対し相対的に上方向に変位させ、左マウント９の流体リンク機構１６の上下可動ピストン１４をＬ字管１１の下端開口内に下方から上方へ押込み、クランク軸より右側の右マウント８に対しては、パワーユニット１側を車体７に対し相対的に下方向に変位させ、流体リンク機構１６の上下可動ピストン１４をＬ字管１１の上端開口内に上方から下方へ押込む。

右マウントおよび左マウントのいずれにおいても、Ｌ字管１１内の流体を介して車両後方の前後方向管１３に配置した前後可動ピストン１５を車両後方側開口から押出すよう作用することにより、パワーユニット１を車両に対して相対的に車両進行方向Fへ変位させるよう作用する。

従って、パワーユニット１が駆動反力を受け、図９において、車両後方から見て時計回りに変位したときに、パワーユニット１を車両に対し相対的に車両進行方向へ変位させる動きをするので、パワーユニット１から車両に対して車両進行方向とは逆の方向に力Ｒを発生する。その結果、タイヤにより車両を前後に振動させる加振力に対して、反対方向に力Ｒを作用させることができ、車両に発生する前後方向の振動レベルを減少させることができ、乗り心地を向上させることができる。

ところで、パワーユニット１とマウントとで構成されるマウント伝達系と、パワーユニット１の回転部、プロペラシャフト３０・ファイナルドライブ３１・ドライブシャフト３４、タイヤからなる回転捩り部を持つ駆動力伝達系とは、車両構成により互いに位相関係が変化するため、必ずしも上記した構成にすれば振動を低減できるとは限らない場合がある。

その場合には、左マウント９および右マウント８の流体リンク機構１６のＬ字管１１の前後方向管１３を上下方向管１２に対して車両前方側に配置し、前方側の開口に前後可動ピストン１５を摺動可能に配置して車体７側に連結して構成する。前記モーメント力Ｃは、クランクシャフト４より車両左側の左マウント９に対しては、図１２に示すように、パワーユニット１側を車体７に対し相対的に上方向に変位させ、上下可動ピストン１４をＬ字管１１の下端開口内に下方から上方へ押込み、クランク軸より右側の右マウント８に対しては、パワーユニット１側を車体７に対し相対的に下方向に変位させ、上下可動ピストン１４をＬ字管１１の下端開口内に上方から下方に押込む。

左マウント９および右マウント８のいずれにおいても、Ｌ字管１１内の流体を介して車両前方の前後方向管１３に配置した前後可動ピストン１５を車両前方側開口から押出すよう作用することにより、パワーユニット１を車両に対して相対的に車両進行方向とは逆方向へ変位させるよう作用する。

従って、パワーユニット１が駆動反力を受け、車両後方側から見て時計回りに変位したときに、パワーユニット１を車両に対し相対的に車両進行方向とは逆方向へ変位させる動きをするので、パワーユニット１から車両に対して車両進行方向に力を発生する。その結果、タイヤにより車両を前後に振動させる加振力に対して、反対方向に力を作用させることができ、車両に発生する前後方向の振動レベルを減少させることができ、乗り心地を向上させることができる。

いずれの構成においても、エンジン２のクランクシャフト４を挟んで、パワーユニット１の上下方向の動きを車両前後方向に変換できる方向変換機構としての流体リンク機構１６を備えた一対以上のマウント８，９を配置し、一対のマウント８，９について、上下方向に変位したときの流体リンク機構１６の車両前後方向の変換方向を互いに逆向きにすることで、車両に生ずる前後方向の振動低減効果を得ることができることは同じである。

また、図１０において、右マウント８に、第２実施形態におけるリアマウント６と同様に、パワーユニット１から下方に向う力が作用すると上下可動ピストン１４をＴ字管２３の上端開口内に押込み、流体を介して車両前後方向の両側に配置した前後方向管１３に配置した前後可動ピストン１５Ａ，１５Ｂのいずれか一方を車両後方側開口若しくは前方側開口から押出すよう構成し、また、左マウント９は、第２実施形態におけるフロントマウント５と同様に、パワーユニット１から上方に向う力が作用すると上下可動ピストン１４をＴ字管２３の下端開口内に押込み、流体を介して車両前後方向の両側に配置した前後方向管１３に配置した前後可動ピストン１５Ａ，１５Ｂのいずれか一方を車両後方側開口若しくは前方側開口から押出すよう構成することもできる。

この場合には、パワーユニット１とマウント８，９とで構成されるマウント伝達系と、パワーユニット１の回転部、プロペラシャフト３０・ファイナルドライブ３１・ドライブシャフト３４、タイヤからなる回転捩り部を持つ駆動力伝達系とが、車両構成により互いに位相関係が変化する場合であっても、車両前後方向に配置した一対の前後方向管１３のいずれか一方を切替弁２４Ａ，２４Ｂにより選択することにより、車両に生ずる前後方向の振動低減効果を得ることができる。

また、トランスミッション３の低速段（Ｌｏギヤ）のときと高速段（Ｈｉギヤ）のときとで、上述した振動伝達特性が変わり、各々のピークでの加振力に対する位相が違ってくる場合には、低速段のときと高速段のときとで、パワーユニット１が回転加振力の反作用モーメントを受けた際のパワーユニット１側を車両側に対して相対的に車両進行方向に変位させるか、車両進行逆方向に変位させるかを切換えるようにしてもよい。即ち、パワーユニット１がロール振動したときに、変換されるパワーユニット１を前後方向に変位する方向を切替可能とするパワーユニットマウントシステムとすることで、変速段に関わらず、常に振動低減させる方向にのみ位相を制御することができ、あらゆる走行条件に渡って乗り心地を向上させることができる。

本実施形態においては、第１実施形態における効果（ア）、（エ）に加えて、以下に記載する効果を奏することができる。

（キ）パワーユニット１として、車両前部にエンジン２及びトランスミッション３を縦置きに配置して、車両左右方向位置に配置された一対のマウント８，９により車体７に弾性支持され、パワーユニット１が発生するトルクにより後輪２１を駆動するよう構成され、前記一方のマウント９には、パワーユニット１がクランクシャフト４回りにロールして相対的に上方向に変位した際にパワーユニット１に対して車両進行方向若しくは車両進行方向とは逆方向に変位させる付勢力を付与する方向変換機構（１６）を備え、前記他方のマウント８には、パワーユニット１がクランクシャフト４回りにロールして相対的に下方向に変位した際にパワーユニット１に対して車両進行方向若しくは車両進行方向とは逆方向に変位させる付勢力を付与する方向変換機構（１６）を備えることにより、縦置きエンジン縦置きトランスミッション３を車両前部に備えて後輪を駆動するフロントエンジン２・リアドライブの車両において、車両に発生する前後方向の振動レベルを減少させることができ、乗り心地を向上させることができる。

本発明の一実施形態を示す車両のパワーユニットマウント構造の車両側方よりの側面図。同じくリアマウント装置の断面図。同じくフロントマウント装置の断面図。パワーユニットマウント構造の作動状態を示す説明図。車両に対する作動状態を示す説明図。本発明の第２実施形態を示す車両のパワーユニットマウント構造のリアマウントの構成図。リアマウントの作動状態を示す説明図。低速変速段と高速変速段による走行時における車両前後方向の振動レベル特性を示す特性図。本発明の第２実施形態を示す車両のパワーユニットマウント構造のパワーユニットおよび駆動輪の車両レイアウトを示す側面図。パワーユニットマウント構造の車両後方よりの正面図。パワーユニットマウント構造の車両側方よりの側面図。パワーユニットマウント構造の作動状態を夫々示す車両後方よりの正面図。パワーユニットマウント構造の作動状態を夫々示す側面図。

符号の説明

１パワーユニット
２エンジン
３トランスミッション
４クランクシャフト
５フロントマウント
６リアマウント
７車体
８右マウント
９左マウント
１０マウンティングインシュレータ
１１Ｌ字管
１２上下方向管
１３前後方向管
１４上下可動ピストン
１５前後可動ピストン
１６方向変換機構としての流体リンク機構

Claims

エンジンのクランクシャフトを挟んでその左右両側に配置されるマウントにより車体に弾性支持される車両のパワーユニットマウント装置において、
前記一方のマウントは、パワーユニットがクランクシャフト回りにロールして相対的に上方向に変位した際にパワーユニットに対して車両進行方向若しくは車両進行方向とは逆方向に変位させる付勢力を付与する方向変換機構を備え、
前記他方のマウントは、パワーユニットがクランクシャフト回りにロールして相対的に下方向に変位した際にパワーユニットに対して車両進行方向若しくは車両進行方向とは逆方向に変位させる付勢力を付与する方向変換機構を備えることを特徴とする車両のパワーユニットマウント装置。
前記パワーユニットは、車両前部にエンジン及びトランスミッションを横置きに配置されて、車両前後方向位置に配置された一対のマウントにより車体に弾性支持され、パワーユニットが発生するトルクにより前輪を駆動するよう構成され、
前記車両前方側のマウントは、パワーユニットがクランクシャフト回りにロールして相対的に上方向に変位した際にパワーユニットに対して車両進行方向に変位させる付勢力を付与する方向変換機構を備え、
前記車両後方側のマウントは、パワーユニットがクランクシャフト回りにロールして相対的に下方向に変位した際にパワーユニットに対して車両進行方向に変位させる付勢力を付与する方向変換機構を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両のパワーユニットマウント装置。
前記パワーユニットは、車両前部にエンジン及びトランスミッションを横置きに配置されて、車両前後方向位置に配置された一対のマウントにより車体に弾性支持され、パワーユニットが発生するトルクにより前輪を駆動するよう構成され、
前記車両前方側のマウントは、パワーユニットがクランクシャフト回りにロールして相対的に上方向に変位した際にパワーユニットに対して車両進行方向とは逆方向に変位させる付勢力を付与する方向変換機構を備え、
前記車両後方側のマウントは、パワーユニットがクランクシャフト回りにロールして相対的に下方向に変位した際にパワーユニットに対して車両進行方向とは逆方向に変位させる付勢力を付与する方向変換機構を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両のパワーユニットマウント装置。
前記一方のマウントは、パワーユニットがクランクシャフト回りにロールして相対的に上方向に変位した際にパワーユニットに対して、車両進行方向に変位させる付勢力を付与する機構と、車両進行方向とは逆方向に変位させる付勢力を付与する機構とを切替可能な方向変換機構を備え、
前記他方のマウントは、パワーユニットがクランクシャフト回りにロールして相対的に下方向に変位した際にパワーユニットに対して、車両進行方向に変位させる付勢力を付与する機構と、車両進行方向とは逆方向に変位させる付勢力を付与する機構とを切替可能な方向変換機構を備え、
車両の走行状態に応じて前記方向変換機構の付勢力付与方向を切換えるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の車両のパワーユニットマウント装置。
前記方向変換機構は、車両前後方向に配置されて両端が開いた前後方向管と前後方向管の中央部分から分岐して上下方向に延びる上下方向管とを備えるＴ字状の膨張しないＴ字管と、
前記Ｔ字管における前後方向管の両端開口に夫々摺動移動可能に閉塞配置され且つ車体側に連結された一対の前後可動ピストンと、前記Ｔ字管における上下方向管の開口に摺動移動可能に閉塞配置され且つパワーユニットに連結された上下可動ピストンと、
前記前後方向管の上下方向管が分岐する部分の両側に夫々配置され、一方が開かれるときには他方が閉じられ、他方が開かれるとき一方が閉じられる一対の切替弁と、を備え、
前記各ピストンとＴ字管とで閉塞された閉空間に非圧縮性の流体を充填し、パワーユニットのロール変位による上下可動ピストンへの入力移動を流体を介して開放している切替弁側の前後可動ピストンの出力移動に変換することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の車両のパワーユニットマウント装置。
前記方向変換機構は、車両前後方向に配置された前後方向管と前後方向管に連ねて上下方向に延びる上下方向管とを備えるＬ字状の膨張しないＬ字管と、
前記Ｌ字管における前後方向管の開口に摺動移動可能に閉塞配置され且つ車体側に連結された前後可動ピストンと、前記Ｌ字管における上下方向管の開口に摺動移動可能に閉塞配置され且つパワーユニットに連結された上下可動ピストンと、を備え、
前記各ピストンとＬ字管とで閉塞された閉空間に非圧縮性の流体を充填し、パワーユニットのロール変位による上下可動ピストンへの入力移動を流体を介して前後可動ピストンの出力移動に変換することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の車両のパワーユニットマウント装置。
前記パワーユニットは、車両前部にエンジン及びトランスミッションを縦置きに配置されて、車両左右方向位置に配置された一対のマウントにより車体に弾性支持され、パワーユニットが発生するトルクにより後輪を駆動するよう構成され、
前記一方のマウントは、パワーユニットがクランクシャフト回りにロールして相対的に上方向に変位した際にパワーユニットに対して車両進行方向若しくは車両進行方向とは逆方向に変位させる付勢力を付与する方向変換機構を備え、
前記他方のマウントは、パワーユニットがクランクシャフト回りにロールして相対的に下方向に変位した際にパワーユニットに対して車両進行方向若しくは車両進行方向とは逆方向に変位させる付勢力を付与する方向変換機構を備えることを特徴とする請求項１、請求項４から請求項６のいずれか一つに記載の車両のパワーユニットマウント装置。