JP3334559B2 - 車両のダイナミックダンパ取付構造 - Google Patents

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、車両の振動を減
少させる機能を有するダイナミックダンパを車体骨格部
に備えた車両のダイナミックダンパ取付構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両はその車体骨格部上に加振源
となる駆動系や懸架系を装着しており、この加振源より
の振動は車体骨格部やその他の車体各部を起振させる場
合があり、乗員はそれら車体各部の振動による不快感を
受け、乗心地性能を低下させる。そこで、加振源と車体
骨格部やその他の車体各部との間で相互に共振が生じな
いような構造を採り、あるいは車体骨格部の機械インピ
ーダンスを高める、即ち、高い剛性を確保して振動しに
くい車体骨格構造を採ることによって振動低減を図り、
乗心地性能を確保している。特に車体骨格部にダイナミ
ックダンパを取り付け、これにより車体の振動エネルギ
を熱として拡散させて振動低減を図り、乗心地性能を確
保することも行われている。

【０００３】このように、車体の振動低減のためには、
高い剛性を確保した車体骨格構造を採ることや、ダイナ
ミックダンパを取り付けることが有効とされており、例
えば、起振源であるエンジン及び前懸架装置に近く、し
かも車体骨格部の全体が曲げ振動やねじり振動した時
に、振幅が大きくなる節間（腹）となるフロントバンパ
の取付位置にダイナミックダンパを装備することが行わ
れている。

【０００４】このダイナミックダンパはバンパ本体、あ
るいはバンパ本体とは独立して振動するダンパウエイト
を弾性部材及びブラケットを介し車体の骨格部が支持す
るという構成を採る。この内、バンパ本体とは独立した
ダンパウエイトを用いる場合、このウエイトは、車体骨
格部の曲げ振動やねじり振動を抑制するに適した質量を
保持すると共に車体の左右における質量の偏りをなくす
ため左右対称で車幅方向に長いバー状部材として形成さ
れ、車体骨格部側の所定部位に振動変位可能に保持され
る。なお、車体前側の骨格部に装着されるダイナミック
ダンパの一例を図８に示した。

【０００５】ここで車体骨格部は、前後方向Ｘに長い左
右一対のサイドメンバ１００（一方のみ示した）と、そ
れらの前端間を互いに結合する車幅方向（紙面垂直方
向）に長いバンパリンフォース１０１とを備える。この
バンパリンフォース１０１はその前壁側全域にバンパ本
体１０２を一体結合し、しかも、後壁側であって車幅方
向に分離した２ヵ所に各ブラケット（一方のみ示した）
１０３を一体的に結合している。ブラケット１０３はそ
の左右端の各折曲突片１０３ａ（一方のみ示した）間に
車幅方向に長い角柱状のダンパウエイト１０４を弾性部
材１０５を介し連結する。この場合、ダイナミックダン
パ自体の振動減衰性能を確保する上で、ダンパウエイト
１０４を支持するブラケット１０３及び車体側のダンパ
取付部材であるバンパリンフォース１０１は十分な剛性
を確保する必要があり、しかも、このバンパリンフォー
ス１０１やサイドメンバ１００等の各車体骨格部の相互
の結合剛性を高めて、振動しにくい車体の骨格構造を採
ることも必要である。なお、ダイナミックダンパの一例
が実公平３−３２４４７号公報に開示される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図８に示し
たダイナミックダンパ取付構造では、バンパリンフォー
ス１０１が車幅方向に長く上下フランジ付きコ字型断面
を成すがそれ自体の剛性が十分ではなく、しかもサイド
メンバ１００との相互間の結合剛性が十分なものとも成
っていない。更に、実公平３−３２４４７号公報に開示
のダイナミックダンパ取付構造では、バー状のダイナミ
ックダンパバーの左右端側の２点を弾性部材を介し左右
の支持ブラケットで支持しており、この支持ブラケット
の剛性及びこの支持ブラケットと車体の骨格部との相互
間の結合剛性が十分に確保されたものとは成っていな
い。このように、従来の各ダイナミックダンパ取付構造
ではダイナミックダンパ自体の振動減衰性能を十分に確
保できず、振動しにくい車体の骨格構造を採ることもで
きない。

【０００７】しかも、ダンパ取付部材とその他の車体の
骨格部との相互間の結合剛性が十分に確保されていない
ため、例えば、車両の左右いずれか一方側がオフセット
衝突したような場合に、サイドメンバの一方側が受けた
衝撃力を他方側のサイドメンバにも十分に分散吸収さ
せ、車室の変形を抑えて生存空間を確保するということ
も期待できない。この発明は、ダイナミックダンパの振
動減衰性能を十分に確保できると共に振動しにくい車体
の骨格構造にできるダイナミックダンパ取付構造を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項１の発明は、車両の左右にサイドメンバ対
を配設し、このサイドメンバ対をクロスメンバで互いに
連結し、このクロスメンバに補強プレートを重ね合わせ
一体結合し、このクロスメンバと補強プレートとの対向
壁面間に車幅方向に長く閉空間を形成し、この閉空間内
にダイナミックダンパウエイトを収容すると共にこれを
弾性部材を介して補強プレートにより支持し、特に、上
記補強プレートは上記クロスメンバに一体結合される主
部と、同主部の左右端より延出して上記サイドメンバ対
にそれぞれ一体結合される左右の折曲部とを備えたこと
を特徴とする。

【０００９】従って、補強プレートがクロスメンバの剛
性を強化すると共に左右のサイドメンバ対を互いに連結
するので、車体骨格部の前部の結合剛性を十分に強化し
て振動しにくい車体骨格構造を採ることができ、しか
も、クロスメンバの一方端側がオフセット衝突時に衝撃
力を受けたような場合、この衝撃力はクロスメンバの一
方端側より他方端側のサイドメンバにも確実に伝達され
て分散吸収され、オフセット衝突荷重を車体骨格部の前
部が吸収し易いようにでき、車室側の変形を抑え、生存
空間を確保できる。

【００１０】請求項２の発明は、請求項１記載の車両の
ダイナミックダンパ取付構造において、特に、上記補強
プレートは上記主部より上記折曲部に至る間に所定幅の
傾斜部を形成したことを特徴とする。従って、補強プレ
ートの主部と折曲部の間の傾斜部が所定幅を保持したの
で、傾斜部とこれに対向するクロスメンバの一部及び各
サイドメンバの一部とがほぼ三角形状を成して結合され
るので、この結合部の剛性をより十分に強化でき、振動
しにくい車体の骨格構造を採ることができ、しかも、オ
フセット衝突荷重を受けたような場合、この荷重を一方
端側より他方端側のサイドメンバにより確実に分散で
き、この荷重を車体骨格部の前部が吸収し易いようにで
き、車室側の変形を抑え、生存空間を十分確保できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１，図２には本発明の適用され
たダイナミックダンパ取付構造を装備した車両Ｃの前端
側を示した。この車両Ｃの前端側には車体骨格部Ｗを成
す左右一対のサイドメンバ１，２と、これら左右のサイ
ドメンバを互いに連結すフロントエンドクロスメンバ
（以後単にクロスメンバと記す）３と、このクロスメン
バに重ね合わされ一体結合される補強プレート４と、ク
ロスメンバ３及び補強プレート４の間の閉空間５に収容
されるダイナミックダンパ６と、クロスメンバ３の前壁
側に一体結合されるフロントバンパ７とが配備される。
しかも、これら車体骨格部Ｗの中央にはエンジンルーム
ＥＲ（図２参照）が配備され、同エンジンルームの前側
には枠状を成すラジエータサポート８が、エンジンルー
ムの左右には図示しない左右の壁部材が配備され、エン
ジンルームＥＲの上方にはエンジンフード９が配備さ
れ、これらによりエンジンルームＥＲが外部と区画され
ている。

【００１２】ここで前壁剛性を確保するラジエータサポ
ート８は特にその車幅方向Ｙ（図１では紙面垂直方向）
に延びる上側骨部材８０１と、その上側骨部材及びクロ
スメンバ３の各車幅方向Ｙでの中央部に上端及び下端を
結合した縦向きの縦ブラケット１１を備える。縦ブラケ
ット１１の上側部分にはエンジンフード９を離脱可能に
ロックするラッチ１２の取付部が形成される。ここには
複数の螺子１３によりラッチ１２が螺子止めされる。エ
ンジンフード９の前端部とフロントバンパ７の上端との
間にはラジエータグリル１４が配備される。左右のサイ
ドメンバ１，２は閉断面の柱状体を成し、車両の前後方
向Ｘに向かって長く配設され、その後端は車室側の図示
しないフロア材の下面に接合され、前端がクロスメンバ
３の左右側端の後壁に突き合わされ先端フランジａを介
して接合される。

【００１３】クロスメンバ３は前側（図１において左
側）のアウタクロスメンバ３０１と後側のインナクロス
メンバ３０２とを互に一体接合し、両者間に前閉空間ｅ
を有した柱状体として形成される。ここでアウタクロス
メンバ３０１は比較的大きな突出部を有した上下フラン
ジ付きコ字型断面に、インナクロスメンバ３０２は比較
的小さな突出部を有した上下フランジ付きコ字型断面に
形成され、両者は共に前側（図６で左側）に突出し方向
を向けた状態で各上下フランジｂが重ね合わされ接合さ
れるという構造を採っている。このクロスメンバ３の前
壁側にはこれを覆うようにフロントバンパ７が固定され
る。なお、このフロントバンパ７の上下左右の周縁部に
は図示しない取付部が複数形成され、これらの取付部を
用いてフロントバンパが周縁の車体構成部材に所定の締
め付け手段（図示せず）により結合されている。

【００１４】クロスメンバ３の後壁側には、図３に示す
ように車幅方向Ｙに長い凹部ｇがインナクロスメンバ３
０２の後壁により形成されており、この凹部ｇを覆うよ
うに補強プレート４が重ね合わされ、一体結合される。
図２、図４に示すように、補強プレート４は左右の分割
半部４Ｌ，４Ｒとこれらの中央部をボルト１５で結合し
た構成を採る。このような分割構造を採ることにより、
左右のサイドメンバ対１，２間に車幅方向Ｙの寸法誤差
が生じたとしてもこれを許容して、クロスメンバ３及び
左右のサイドメンバ対１，２とにわたって補強プレート
４を適確に重ね合わせ、一体接合できるようにしてい
る。なお，場合により補強プレート４に代えて、一体部
品化され低コスト化された補強プレート（図４参照）４
ａを用いても良い。

【００１５】図１、図２の補強プレート４は左右の分割
半部４Ｌ，４Ｒの中央部を互いに一体接合した状態にお
いて、クロスメンバ３の後向き壁に重ね合わされる主部
ｍと、同主部ｍの左右端より後方（図２において下側）
に延出して左右のサイドメンバ１，２の内壁に重ね合わ
される左右の折曲部ｎと、主部ｍより左右の折曲部ｎに
至る間に所定幅ｄを保持して設けられる傾斜部ｐとを備
える。図５に示すように、左右の分割半部４Ｌ，４Ｒは
共に車幅方向Ｙに長い折曲板金部材であり、共に中央側
に連結板部ｍｃを備えた主部ｍと、各主部ｍの左右端側
より延出する傾斜部ｐ及びこれに続く折曲部ｎを備え
る。

【００１６】図６、図７に示すように、主部ｍはコ字型
断面部とその上下端が更に上下に延出する上下フランジ
部とを組み合わせたような断面形状を成し、上下のフラ
ンジｆ１，ｆ２がクロスメンバ３の上下フランジｆ３，
ｆ４に当接され、互いが複数個所でボルト止めされる。
主部ｍの中央に位置し左右の分割半部４Ｌ，４Ｒが互い
に重ね合わされる部位である各連結板部ｍｃは互いに重
ね合わされ上下及び中間の３個所でボルト止めされる。
なお、各連結板部ｍｃは主部ｍのその他の部分と比べ前
側への突出量が小さく、クロスメンバ３の上下フランジ
ｆ３，ｆ４とは隙間を介し対向するように形成される。
ここで確保された隙間には上述した縦ブラケット１１が
嵌挿され、図１に示すようにその下端がクロスメンバ３
の上下フランジｆ３，ｆ４側に一体接合される。

【００１７】このようにクロスメンバ３の上下フランジ
ｆ３，ｆ４に左右の分割半部４Ｌ，４Ｒの上下フランジ
ｆ１，ｆ２が当接され一体接合され、即ち、両者の対向
壁面が重ね合わされることにより、クロスメンバ３側の
凹部ｇ（図３参照）と補強プレート４側のコ字型断面部
で覆われる空域とが連続して、この対向壁面間に車幅方
向Ｙに長い閉空間５（図２参照）が形成される。この閉
空間５にはダイナミックダンパ６のダイナミックダンパ
ウエイト（以後単にウエイトと記す）１６が収容され
る。

【００１８】ここで、補強プレート４を成す左右の分割
半部４Ｌ，４Ｒの各主部ｍの中央には角柱状のウエイト
１６がそれぞれ横向きに収容される。左右の各ウエイト
１６はそれぞれの左右端がゴム製の弾性部材１７及びブ
ラケット１８を介し各分割半部４Ｌ，４Ｒの主部ｍの内
壁にボルト結合されている。ここで弾性部材１７と各ウ
エイト１６及びブラケット１８とは加硫接着により一体
的に接合処理される。なお、図７には左分割半部４Ｌの
主部ｍの内壁に支持されたウエイト１６等を示した。左
右の各ウエイト１６は同様の形状、重量を有し、車体中
心線Ｌ０に対して左右対称に配置され、これにより、ダ
イナミックダンパ６の振動減衰特性が車幅方向Ｙで不釣
合を生じることがないようにしている。更に、ダイナミ
ックダンパ６の主要部を成す左右の各ウエイト１６の形
状及び重量と、弾性部材１７の形状及び弾性率等の設定
に当たっては、予めこの車体骨格部Ｗの前部の振動特性
を測定し、その特性よりここでの振動を十分に減衰でき
るような値が適宜設定されることとなる。

【００１９】左側の分割半部４Ｌの側端には前後方向Ｘ
に対し所定の傾斜角θで傾斜し、所定幅ｄを保持する傾
斜部ｐが形成され、これに続き折曲部ｎ（図５、図７参
照）が形成される。折曲部ｎは前後方向Ｘに屈曲され、
左のサイドメンバ１の内壁面に所定幅で重ね合わされ、
ボルトで一体結合される。ここで、傾斜部ｐにはクロス
メンバ３の左端部３ｃ及び左のサイドメンバ１の前角部
１ｃが対向し、この部位が図２に示すように、平面視に
おいてほぼ三角形状を成した結合部（図２に２点鎖線で
示した）Ｔを成すので、この部位の結合剛性を十分に強
化できる。なお、右側の分割半部４Ｒの傾斜部ｐ及びこ
れに続き延出する折曲部ｎも左右対称の構成を採る。

【００２０】このような車両のダイナミックダンパ取付
構造を備えた車両Ｃの走行時に、車体骨格部Ｗが図示し
ない駆動系や懸架系より振動を受け起振され、これによ
り、車体骨格部Ｗが前後方向Ｘに沿って曲げ振動を発生
し、クロスメンバ３の位置が節間（腹）となる曲げ振動
モードで振動したとする。

【００２１】この場合、車体骨格部Ｗの前部にあるクロ
スメンバ３は補強プレート４を成す左右の分割半部４
Ｌ，４Ｒの各主部ｍが重ね合わされ一体接合され、閉空
間５を有した柱状構造を採るので、この部位の剛性を補
強プレート４が十分に強化するので、この部位に支持さ
れるダイナミックダンパ自体の振動減衰性能を適確に発
揮させてこのクロスメンバの配備される部位の振動エネ
ルギを減衰させることができる。しかも、補強プレート
４がクロスメンバの剛性強化を強化するのに加え、補強
プレート４の左右の折曲部ｎが左右のサイドメンバ対
１，２にそれぞれ一体結合されるので、車体骨格部Ｗの
前部の結合剛性を十分に強化して振動しにくい車体骨格
構造を確保していることより、この点からも振動エネル
ギを減衰させることができる。このように、車体骨格部
Ｗの前部のクロスメンバ３の位置が曲げ振動時に節間
（腹）となって振動すべく起振されても、その振動は減
衰され振幅はきわめて小さく抑えられ、乗員が不快感を
感じることが無く、乗心地性能を確保することができ
る。

【００２２】更に、この車両Ｃがオフセット衝突し、ク
ロスメンバ３の左右の一方端側が衝撃力を受けたとす
る。この場合、補強プレート４の左右の折曲部ｎが左右
のサイドメンバ対１，２にそれぞれ一体結合され、車体
骨格部Ｗの前部の結合剛性が十分に強化されているの
で、車体衝撃力は一方端側のサイドメンバ１（或は２）
に加わると共にクロスメンバ３及び補強プレート４を経
て他方端側のサイドメンバ２（或は１）にも確実に伝達
されて分散吸収され、即ち、ここでの車体骨格部Ｗの前
部はオフセット衝突荷重を吸収し易いように構成されて
いるので、車室側の変形を抑え、生存空間を十分に確保
できる。

【００２３】更に、車両Ｃが装備するダイナミックダン
パ６の弾性部材１７が経時劣化し、ウエイト１６がブラ
ケット１８より離脱したとする。この場合、所定の長さ
を有した角柱状のウエイト１６はクロスメンバ３及び補
強プレート４の間の閉空間５より飛び出すことは無く、
ウエイト１６の車外への落下の危険性を排除できる。上
述のところにおいて、ダイナミックダンパ６は２分割さ
れたウエイト１６を車体中心線Ｌ０に対し左右対称に配
備し、左右それぞれのウエイト１６を弾性部材１７及び
ブラケット１８を介し補強プレート４側に支持させると
いう構成を採っていたが、これに代えて、比較的長い１
本のバー状のウエイト（図示せず）を車体中心線Ｌ０
（図２参照）に対し左右対称となるように配備し、その
左右端を図２に示したと同様の図示しない弾性部材及び
ブラケットを介し補強プレート側に支持させるという構
成のダイナミックダンパを用いても良い。この場合も、
図１のダイナミックダンパ取付構造と同様の作用効果を
得られ、特に、コスト低減を図れる。

【００２４】更に、図１の車両のダイナミックダンパ取
付構造ではダイナミックダンパ６が車両Ｃの前端のクロ
スメンバ３に装着されていたが、これに代えて、車両Ｃ
の車体骨格部Ｗのその他の部位、例えば後端部のリヤバ
ンパが取り付けられるリヤエンドクロスメンバの部位に
装着されても良い。この場合も、このリヤエンドクロス
メンバの部位は図１の車両のダイナミックダンパ取付構
造の場合と同様に、ダイナミックダンパ自体の振動減衰
性能を適確に発揮させてこの部位の振動エネルギを減衰
させることができ、振動しにくい車体の骨格構造を採る
ことができ、しかも、ダンパウエイトの車外への落下を
防止できる等の作用効果を得ることができる。

【００２５】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明は、補強
プレートがクロスメンバの剛性を強化すると共に左右の
サイドメンバ対を互いに連結するので、車体骨格部の前
部の結合剛性を十分に強化して振動しにくい車体骨格構
造を採ることができ、しかも、クロスメンバの一方端側
がオフセット衝突時に衝撃力を受けたような場合、この
衝撃力はクロスメンバの一方端側より他方端側のサイド
メンバにも確実に伝達されて分散吸収され、オフセット
衝突荷重を車体骨格部の前部が吸収し易いようにでき、
車室側の変形を抑え、生存空間を確保できる。

【００２６】

【００２７】請求項２の発明は、特に、補強プレートの
主部と折曲部の間の傾斜部が所定幅を保持したので、傾
斜部とこれに対向するクロスメンバの一部及び各サイド
メンバの一部とがほぼ三角形状を成して結合されるの
で、この結合部の剛性をより十分に強化でき、振動しに
くい車体の骨格構造を採ることができ、しかも、オフセ
ット衝突荷重を受けたような場合、この荷重を一方端側
より他方端側のサイドメンバにより確実に分散でき、こ
の荷重を車体骨格部の前部が吸収し易いようにでき、車
室側の変形を抑え、生存空間を十分確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の車両のダイナミックダンパ取付構造が
適用された車両の前端側の概略断面図である。

【図２】図１の車両の前端側の車体骨格部の概略平断面
図である。

【図３】図１の車両の前端側の車体骨格部の概略分解斜
視図である。

【図４】図３中の補強プレートの変形例の斜視図であ
る。

【図５】図１の車両の前端側の車体骨格部で用いる補強
プレート及びダイナミックダンパの分解斜視図である。

【図６】図２のＡ−Ａ線拡大断面図である。

【図７】図２の矢視方向Ｂにおける左側の分割半部の拡
大側面図である。

【図８】従来のダイナミックダンパバンパの要部端面図
である。

【符号の説明】

１ サイドメンバ ２ サイドメンバ ３ クロスメンバ ４ 補強プレート ５ 閉空間 １６ ウエイト １７ 弾性部材 １８ ブラケット ｍ 主部 ｎ 折曲部 ｐ 傾斜部 Ｃ 車両 Ｌ 所定幅 Ｙ 車幅方向 Ｗ 車体骨格部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B62D 25/20 B62D 25/08

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両の左右に配設されるサイドメンバ対
   と、 上記サイドメンバ対を互いに連結するクロスメンバと、 上記クロスメンバに重ね合わされ一体結合される補強プ
   レートと、 上記クロスメンバと上記補強プレートとの対向壁面間に
   車幅方向に長く形成される閉空間と、 上記閉空間内に収容され弾性部材を介して上記補強プレ
   ートに支持されるダイナミックダンパウエイトとを備
   え、上記補強プレートは上記クロスメンバに一体結合される
   主部と、同主部の左右端より延出して上記サイドメンバ
   対の内壁面にそれぞれ一体結合される左右の折曲部とを
   備えたことを特徴とする 車両のダイナミックダンパ取付
   構造。
2. 【請求項２】上記補強プレートは上記主部より上記折曲
   部に至る間に所定幅の傾斜部を形成したことを特徴とす
   る請求項１記載の車両のダイナミックダンパ取付構造。