JP3341638B2 - パワートレーンの懸架装置 - Google Patents

パワートレーンの懸架装置

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JP3341638B2 JP18654497A JP18654497A JP3341638B2 JP 3341638 B2 JP3341638 B2 JP 3341638B2 JP 18654497 A JP18654497 A JP 18654497A JP 18654497 A JP18654497 A JP 18654497A JP 3341638 B2 JP3341638 B2 JP 3341638B2
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    • B60K5/00—Arrangement or mounting of internal-combustion or jet-propulsion units
    • B60K5/12—Arrangement of engine supports
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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両のパワートレ
ーンを車体から支持する懸架装置に関するものであり、
特に、車両の前後方向に対して横向きに配置されたパワ
ートレーンの懸架装置に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】エンジンとトランスミッションを連結し
てなるパワートレーンを車両の前後方向に対して横向き
に配置する場合、即ちクランクシャフトが車両の前後方
向に対して直交するように配置する場合に、このパワー
トレーンを車体から懸架するシステムの一つとして、主
にパワートレーンの静荷重を支持するマウントを、パワ
ートレーンのロール方向の慣性主軸（以下、ロール慣性
主軸という）を含む鉛直面上であってパワートレーンの
左右に配置するものがある（以下、このシステムを慣性
主軸マウントシステムと称す）。
【０００３】ここで慣性主軸とは、ある軸の回りに剛体
を回転させたとき、剛体とともに回転する座標系から見
て回転軸の方向を変えさせようとするモーメントが発生
しないような軸のことをいう。ロール慣性主軸はパワー
トレーンに固有のものであり、パワートレーンの重心を
通る。
【０００４】慣性主軸マウントシステムについては例え
ば特開平６−１１５１号公報に開示されているが、この
システムではパワートレーンの静荷重を支持する前記左
右のマウントに加えて、パワートレーンのトルク反力を
吸収するためのマウントが、パワートレーンの前方及び
後方に設置されることが多く、これらはフロントマウン
ト及びリヤマウントと称されている。
【０００５】ところで、前記公報にも開示されている
が、アイドル時にはフロントマウントへの振動入力の車
両振動に対する影響が大きいことが知られている。これ
は図６に示すように、ボディフレームの振動モードは二
節曲げ振動モードであり、パワートレーン近傍ではボデ
ィフレームは先端部に接近するほど感度が高くなること
によるものである。尚、図６において、実線はエンジン
停止時のボディフレームの骨格を示し、一点鎖線はアイ
ドル時のボディフレームの振動モードを表している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このことから、慣性主
軸マウントシステムにおいてロール剛性を高めるには、
フロントマウントの上下方向のばね定数を大きくするよ
りも、リヤマウントの上下方向のばね定数を大きくする
方が、アイドル振動に対して有利である。なぜならば、
フロントマウントの上下方向のばね定数を大きくする
と、アイドル時の車両振動への影響が大きいからであ
る。
【０００７】そこで、慣性主軸マウントシステムにおい
ては、リヤマウントの上下方向ばね定数をフロントマウ
ントの上下方向ばね定数よりも大きくすることが考えら
れる。
【０００８】しかしながら、このようにフロントマウン
トとリヤマウントのばね定数を設定すると、懸架系にお
けるばねのバランスが崩れるため、ロール方向の弾性主
軸（以下、ロール弾性主軸という）がパワートレーンの
重心を通らなくなり、アイドル時の車両振動やエンジン
始動時に発生するクランキング振動に伴う車両振動が悪
化するという問題が生じる。
【０００９】ここで、弾性主軸とは、ばね装置（懸架装
置）に特定の軸に沿って力を加えたときに、力の方向と
弾性変位の方向が一致し、かつ、角変位を生じないよう
な軸をいう。弾性主軸は、ばねの強さと配置だけに関係
し、質量系に無関係であり、重心位置にも無関係であ
る。
【００１０】本発明はこのような従来の技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする
課題は、パワートレーンの静荷重を支持するマウント
を、ロール慣性主軸を通る鉛直面よりも前方に配置する
ことにより、懸架系のばねのバランスを補いアイドル振
動等による車両振動の低減を図ることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために、以下の手段を採用した。 （１）本発明のパワートレーンの懸架装置は、車両の前
後方向に対して横向きに配置されたパワートレーンを車
体から支持する懸架装置であり、パワートレーンのロー
ル慣性主軸を含む鉛直面近傍であってパワートレーンの
左右に位置するエンジン側及びトランスミッション側に
配置されて主にパワートレーンの静荷重を支持するエン
ジン側マウント及びトランスミッション側マウントと、
パワートレーンの前方及び後方に配置されて主にパワー
トレーンのトルク反力を吸収するフロントマウント及び
リヤマウントとを備え、前記リヤマウントは前記フロン
トマウントよりも大きいばね定数を有し、前記エンジン
側マウントとトランスミッション側マウントの少なくと
も一方が前記ロール慣性主軸を含む鉛直面よりも車両の
前方に配置されていることを特徴とする。
【００１２】ロール慣性主軸を含む鉛直面よりも前方に
配置されたエンジン側マウントあるいはトランスミッシ
ョン側マウントが、ロール剛性を高めるために生じたフ
ロントマウントとリヤマウントのアンバランスを補い、
車両振動を低減させる。
【００１３】尚、エンジン側マウントとトランスミッシ
ョン側マウントはいずれをパワートレーンの右側あるい
は左側に配置しても、本発明は成立する。
【００１４】（２）また、本発明のパワートレーンの懸
架装置は、前記（１）の構成を前提として、前記エンジ
ン側マウントが前記ロール慣性主軸を含む鉛直面よりも
車両の後方に配置され、前記トランスミッション側マウ
ントがロール慣性主軸を含む鉛直面よりも車両の前方に
配置され、エンジン側マウントはトランスミッション側
マウントよりもばね定数が小さく設定されていることを
特徴とする。
【００１５】エンジン側マウントはトランスミッション
側マウントよりもエンジン振動入力が大きいが、このよ
うに構成するとエンジンこもり音を低減することができ
る。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかるパワートレ
ーンの懸架装置の実施の形態を図１から図５の図面に基
いて説明する。以下の実施の形態はいずれもＦＦ車にお
ける態様である。尚、図１から図４においてＦｒは車両
の前方を示し、ＲＨは車両の右方を示している。
【００１７】〔第１の実施の形態〕図１は第１の実施の
形態におけるＦＦ車のパワートレーンの懸架装置の平面
図である。パワートレーン１はエンジン２とトランスミ
ッション３とを連結して構成されており、車両の前後方
向に対して横向きに配置されている。即ち、エンジン２
のクランクシャフト（図示せず）が車両の前後方向に対
して直交する方向に（車両の左右方向）に沿って配置さ
れている。そして、トランスミッション３はエンジン２
の左側に配置されている。尚、図中、Ｇはパワートレー
ン１の重心を示している。
【００１８】このパワートレーン１は、車両のボディフ
レーム（車体）４に設置された４つのマウント、即ち、
レフトサイドマウント１１、ライトサイドマウント１
２、フロントマウント１３、リヤマウント１４によって
支持されている。
【００１９】レフトサイドマウント１１とライトサイド
マウント１２は主にパワートレーン１の静荷重を支持す
るためのものであり、いずれもパワートレーン１のロー
ル慣性主軸Ｉを含む鉛直面よりも所定寸法だけ車両前方
にずらした位置に配置されており、レフトサイドマウン
ト１１は車両の左方であるトランスミッション側に配置
され、ライトサイドマウント１２は車両の右方であるエ
ンジン側に配置されている。即ち、この実施の形態で
は、レフトサイドマウント１１はトランスミッション側
マウントを構成し、ライトサイドマウント１２はエンジ
ン側マウントを構成している。
【００２０】フロントマウント１３とリヤマウント１４
は主にパワートレーン１のトルク反力を吸収するための
ものであり、フロントマウント１３はパワートレーン１
の前方に配置され、リヤマウント１４はパワートレーン
１の後方に配置されている。
【００２１】この懸架装置では、ロール剛性を高めるた
めに、リヤマウント１４の上下方向のばね定数をフロン
トマウント１３の上下方向のばね定数よりも大きく設定
されている。フロントマウント１３の上下方向のばね定
数を大きくしない理由は、アイドル時にはフロントマウ
ントへの振動入力がリヤマウント１４への振動入力より
も車両振動への影響が大きいからである。
【００２２】このように構成された懸架装置では、エン
ジン始動時に生じるクランキング振動に伴う車両振動
や、アイドル時の車両振動の両方を低減することができ
る。これは、ロール慣性主軸Ｉを含む鉛直面よりも前方
に配置されたレフトサイドマウント１１とライトサイド
マウント１２が、フロントマウント１３とリヤマウント
１４のアンバランスを補い、その結果、ロール弾性主軸
がパワートレーン１の重心Ｇもしくはそのすぐ近くを通
るようになり、パワートレーン１のロール振動とパワー
トレーン１の重心Ｇの並進方向の動きがほとんど非連成
になり、パワートレーン１のロール入力に対するパワー
トレーン１の重心Ｇの並進方向の変位が大幅に低減され
るからである。
【００２３】また、荒れた路面を走行したときの乗り心
地も改善される。これは、パワートレーン１のロール振
動とパワートレーン１の重心Ｇの並進方向の動きを非連
成にしたことにより、路面からの上下振動入力に起因し
たパワートレーン１のロール振動の発生を抑えることが
でき、路面入力に伴うパワートレーン１の重心Ｇの挙動
を抑えることができるからである。
【００２４】〔第２の実施の形態〕図２は第２の実施の
形態におけるパワートレーンの懸架装置の平面図であ
る。第２の実施の形態では、ライトサイドマウント１２
についてはパワートレーン１のロール慣性主軸Ｉを含む
鉛直面上に配置し、レフトサイドマウント１１だけをパ
ワートレーン１のロール慣性主軸Ｉを含む鉛直面よりも
前方に配置した例である。
【００２５】この第２の実施の形態の懸架装置によって
も、エンジン始動時に生じる低周波のクランキング振動
に伴う車両振動や、アイドル時の車両振動を低減するこ
とができ、乗り心地が向上する。
【００２６】〔第３の実施の形態〕図３は第３の実施の
形態におけるパワートレーンの懸架装置の平面図であ
る。第３の実施の形態では、レフトサイドマウント１１
についてはパワートレーン１のロール慣性主軸Ｉを含む
鉛直面上に配置し、ライトサイドマウント１２だけをパ
ワートレーン１のロール慣性主軸Ｉを含む鉛直面よりも
前方に配置した例である。
【００２７】この第３の実施の形態の懸架装置によって
も、エンジン始動時に生じる低周波のクランキング振動
に伴う車両振動や、アイドル時の車両振動を低減するこ
とができ、乗り心地が向上する。
【００２８】〔第４の実施の形態〕図４は第４の実施の
形態におけるパワートレーンの懸架装置の平面図であ
る。第４の実施の形態では、レフトサイドマウント１１
をパワートレーン１のロール慣性主軸Ｉを含む鉛直面よ
りも前方に配置し、ライトサイドマウント１２をロール
慣性主軸Ｉを含む鉛直面よりも後方に配置し、ライトサ
イドマウント１２の上下方向のばね定数をレフトサイド
マウント１１の上下方向のばね定数よりも小さくし、且
つ、レフトサイドマウント１１とライトサイドマウント
１２のロール弾性主軸をパワートレーン１の慣性主軸Ｉ
よりも前方に配置した例である。以下、このように設定
した理由を説明する。
【００２９】ライトサイドマウント１２はエンジン２の
近くに配置されているので、エンジン２から離れて配置
されているレフトサイドマウント１１よりもエンジン振
動入力が大きい。また、前述したように、パワートレー
ン１の近傍ではボディフレーム４は先端部に接近するほ
ど感度が高くなる。
【００３０】そこで、ライトサイドマウント１２の上下
方向のばね定数をレフトサイドマウント１１の上下方向
のばね定数よりも小さくし、且つ、ライトサイドマウン
ト１２をロール慣性主軸Ｉを含む鉛直面よりも後方に配
置した方が、ライトサイドマウント１２を介してボディ
フレーム４に伝わるエンジン２のこもり音入力を低減す
ることができる。
【００３１】そして、レフトサイドマウント１１をパワ
ートレーン１のロール慣性主軸Ｉを含む鉛直面よりも前
方に配置し、且つ、レフトサイドマウント１１とライト
サイドマウント１２のロール弾性主軸をパワートレーン
１のロール慣性主軸Ｉよりも前方に配置することによ
り、フロントマウント１３とリヤマウント１４のアンバ
ランスを補うことができ、パワートレーン１のロール振
動とパワートレーン１の重心Ｇの並進方向の動きをほと
んど非連成にすることができる。
【００３２】したがって、この第４の実施の形態の懸架
装置によっても、エンジン始動時に生じる低周波のクラ
ンキング振動に伴う車両振動や、アイドル時の車両振動
を低減することができ、乗り心地が向上する。
【００３３】＜実験結果＞図５は、実機により実験を行
って車両フロアの振動について調べた結果をまとめたも
のであり、横軸にパワートレーン１による加振周波数を
とり、縦軸にフロア振動の加速度をとっている。ここ
で、加振周波数は１秒間当たりのエンジン２の爆発回数
である。
【００３４】図中、破線は従来の慣性主軸マウントシス
テムの場合を示し、実線は第１の実施の形態の場合を
示し、実線は第２及び第３の実施の形態の場合を示
し、実線は第４の実施の形態の場合を示している。
【００３５】この実験結果から、第１、第２、第３、第
４の実施の形態のいずれの懸架装置においても、エンジ
ン始動時に生じるクランキング振動に伴う車両振動や、
アイドル時の車両振動を、従来よりも低減することが実
証される。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
パワートレーンのロール慣性主軸を含む鉛直面近傍であ
ってパワートレーンの左右に位置するエンジン側及びト
ランスミッション側に配置されて主にパワートレーンの
静荷重を支持するエンジン側マウント及びトランスミッ
ション側マウントと、パワートレーンの前方及び後方に
配置されて主にパワートレーンのトルク反力を吸収する
フロントマウント及びリヤマウントとを備え、前記リヤ
マウントは前記フロントマウントよりも大きいばね定数
を有し、前記エンジン側マウントとトランスミッション
側マウントの少なくとも一方が前記ロール慣性主軸を含
む鉛直面よりも車両の前方に配置されていることによ
り、アイドル時の車両振動が低減し、乗り心地が向上す
るという優れた効果が奏される。
【００３７】また、エンジン側マウントがロール慣性主
軸を含む鉛直面よりも車両の後方に配置され、トランス
ミッション側マウントがロール慣性主軸を含む鉛直面よ
りも車両の前方に配置され、トランスミッション側マウ
ントはエンジン側マウントよりもばね定数が小さく設定
されている場合には、エンジンこもり音を低減できると
いう優れた効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明にかかるパワートレーンの懸架装置に
おける第１の実施の形態の平面図である。
【図２】 本発明にかかるパワートレーンの懸架装置に
おける第２の実施の形態の平面図である。
【図３】 本発明にかかるパワートレーンの懸架装置に
おける第３の実施の形態の平面図である。
【図４】 本発明にかかるパワートレーンの懸架装置に
おける第４の実施の形態の平面図である。
【図５】 パワートレーンの懸架装置のフロア振動特性
図である。
【図６】 アイドル振動時のボディフレームの振動モー
ドを示す図である。
【符号の説明】
１ パワートレーン ２ エンジン ３ トランスミッション ４ ボディフレーム（車体） １１ レフトサイドマウント（トランスミッション側マ
ウント） １２ ライトサイドマウント（エンジン側マウント） １３ フロントマウント １４ リヤマウント
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60K 5/04 B60K 5/12

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車両の前後方向に対して横向きに配置さ
    れたパワートレーンを車体から支持する懸架装置であ
    り、パワートレーンのロール慣性主軸を含む鉛直面近傍
    であってパワートレーンの左右に位置するエンジン側及
    びトランスミッション側に配置されて主にパワートレー
    ンの静荷重を支持するエンジン側マウント及びトランス
    ミッション側マウントと、パワートレーンの前方及び後
    方に配置されて主にパワートレーンのトルク反力を吸収
    するフロントマウント及びリヤマウントとを備え、前記
    リヤマウントは前記フロントマウントよりも大きいばね
    定数を有し、前記エンジン側マウントとトランスミッシ
    ョン側マウントの少なくとも一方が前記ロール慣性主軸
    を含む鉛直面よりも車両の前方に配置されていることを
    特徴とするパワートレーンの懸架装置。
  2. 【請求項２】 前記エンジン側マウントが前記ロール慣
    性主軸を含む鉛直面よりも車両の後方に配置され、前記
    トランスミッション側マウントがロール慣性主軸を含む
    鉛直面よりも車両の前方に配置され、エンジン側マウン
    トはトランスミッション側マウントよりもばね定数が小
    さく設定されていることを特徴とする請求項１に記載の
    パワートレーンの懸架装置。
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