JP4291043B2 - 車両のパワープラントマウント取付け構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばパワープラントを車体メンバにマウントするパワープラントマウントの取付け構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車（車両）は、例えばエンジンやトランスミッションやモータなどで構成されるパワープラントを車体に取付けて、パワープラント、すなわちエンジンやモータなどから発する動力で走行が行われるようにしている。
【０００３】
ところで、パワープラントは作動に伴い振動が発生する。このため、パワープラントは、通常、振動の伝播を抑える専用のマウント、例えばエンジンマウントを介して車体メンバに取付けて、パワープラントの振動が車体へ伝わるの防いでいる。多くは、振動吸収部品であるパワープラントマウントと、接続用部品であるマウントブラケットを組合わせたマウント構造が用いられ、このうちの例えばパワープラントマウントをパワープラントであるエンジン側の各部に取付け、マウントブラケットを車体メンバの各部に取付けることによって、パワープラントマウントを車体メンバにマウントさせている（例えば特許文献１を参照）。
【０００４】
こうしたマウント構造の各部品は、いずれもパワープラントの側面や車体メンバの側面など、部品の外面に艤装される構造である。
【０００５】
ところが、こうした各部品の艤装だと、パワープラントの取付けの際には、予めパワープラントおよび車体メンバ以外に、パワープラントマウント、マウントブラケットを設置するためのスペースを、別途、確保しなければならない。このため、昨今の狭いエンジンルームに対して、大形のパワープラントが収められる傾向が高い自動車は、パワープラントマウント、マウントブラケットを取付けるスペースの確保が難しい。
【０００６】
一方、自動車のサスペンションの分野では、サスペンションの支持部を中空の車体メンバに埋める技術、具体的にはサスペンションボルトの頭部側を車体メンバ端から挿入して、車体メンバの内面に固定し、サスペンションボルトの先端側を車体メンバの側壁に形成した切欠きから外部に突出させる技術が提案されている（例えば特許文献２を参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−５１１１７号公報
【０００８】
【特許文献２】
特開平６−３２９０４７号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、上記サスペンションボルトの頭部を車体メンバ内に埋める技術を適用して、車体メンバの内部にマウント構造の主要部を収めて、省スペース化を図ることが考えられる。
【００１０】
ところが、パワープラントマウントやマウントブラケットは、サスペンションボルトよりもかなり大きな外形を有しているので、上記のように単純に車体メンバ端から部品を挿入することはできない。このため、車体メンバの内部に主要部を収めるには、車体メンバの側壁に外形に見合った大きな開口を形成して、該開口から主要部を車体メンバ内へ挿入することとなる。
【００１１】
しかし、車体メンバは、開口が形成されると、同メンバがもつ本来の剛性強度が低下する。この剛性強度の低下は、開口が大きくなればなる程、顕著に表れる。このため、車体メンバの剛性強度が極度に低下して、車体剛性が保てなくなる問題がある。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、車体メンバの剛性の低下を抑えつつ、車体メンバの内部にマウントブラケット、パワープラントマウントを収めることができる車両のパワープラントマウント取付け構造を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、長手方向に中空部が連続する角形部材から形成され、車体の一部を形成する車体メンバと、前記車体メンバの外面に、前記角形部材の一側面に形成された嵌込み用の開口部、及び、前記角形部材の角部を挟んで前記一側面と隣合う他側面に形成され前記嵌込み用の開口部から連続して開口する張出し用の開口部により形成された開口部分と、前記開口部分の前記張出し用の開口部から一部が張り出す外周部に、前記他側面にならって外側へ張り出す壁部が形成され、前記嵌込み用の開口部に嵌め込まれて前記車体メンバの内部に少なくともその一部が収まる筒状のマウントブラケットと、前記マウントブラケット内に少なくともその一部が収められて組付くパワープラントマウントと、を具備し、前記マウントブラケットは、溶接により前記車体メンバに固定されることを特徴とする構成とした。
【００１４】
同構成により、車体メンバの開口部分が形成される地点での剛性強度は、開口部分に筒状のマウントブラケットが嵌まるという構造により補償される。そして、このマウントブラケット内にパワープラントマウントを収める構成により、マウントブラケットならびにパワープラントマウントの車体メンバへの埋め込みが可能になる。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、前記目的に加え、前記パワープラントマウントは、前記マウントブラケット内に収まる本体部と、この本体部の外面から張り出すように設けられ前記嵌込み用の開口部から臨むマウントブラケット端に固定されるフランジ部とを有して構成されることを特徴とする。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、前記目的に加え、前記フランジ部は、前記嵌込み用の開口部を挟んだ前記一側面の地点でそれぞれ固定される固定座を有して形成されることを特徴とする。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、前記目的に加え、前記車体メンバ及び前記マウントブラケットは、少なくとも、前記中空部の内面と前記マウントブラケットが突き当たる端面、前記一側面に設けられた前記嵌込み用の開口部の外周と前記マウントブラケットが交わる部位、及び、前記壁部の周縁と前記他側面をそれぞれ溶接することで固定されていることを特徴とする。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、前記目的に加え、前記車体メンバ及び前記マウントブラケットは、アルミ材を用いた押出し成形部材であることを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図１ないし図５に示す一実施形態にもとづいて説明する。
【００２０】
図１は本発明を適用した自動車（車両）のシャシフレーム構造の一部（アンダボディ構造の一部）を示し、図２はその図１中のＡ−Ａ線に沿う断面を示している。
【００２１】
同図中１ａ，１ｂはシャシフレーム２を構成する車幅方向両側に対に配置されたサイドフレーム（本願の車体メンバに相当）である。サイドフレーム１ａ，１ｂには、いずれも車体前後方向（一方向）に沿って延びる細長の部材、例えば押出し成形によって成形されたアルミ製の角筒形部材（押出し成形部材）が用いてある。つまり、サイドフレーム１ａ，１ｂは、長手方向に中空部１ｃが連続する角形部材で形成してある。
【００２２】
これらサイドフレーム１ａ，１ｂのうち、例えば端部側は、例えば上下方向に傾斜していて、車体の中央部に配置されるフレーム部分（図示しない）より、車体の端側に配置されるフレーム部分１ｄを高い位置に配置している。図１はそのフレーム部分１ｄが配置される部位を示している。そして、例えば傾斜したフレーム部分１ｅおよびフレーム部分１ｄで囲まれる空間から、自動車のパワープラントを収める領域、例えばエンジンルーム５を構成している。このエンジンルーム５内に、パワープラントとして、例えばエンジン、トランスミッションおよびモータといった各モジュールを一体に組付けたパワーユニット６が収まる。
【００２３】
このパワーユニット６の例えば車幅方向両側の部分が、それぞれパワープラントマウント構造１０（片側しか図示せず）を用いて、サイドフレーム１ａ，１ｂにマウントさせてある。これらパワープラントマウント構造１０の主要部は、いずれも例えばフレーム部分１ｄの高さ寸法と略同じ外形をもつ。これらパワープラントマウント構造１０の主要部が、エンジンルーム５を形成するフレーム部分１ｅとフレーム部分１ｄとの境界部分αに埋め込んである。このパワープラントマウント構造１０の埋め込み構造が図２〜図４に示されている。
【００２４】
同構造について説明すると、パワープラントマウント構造１０には、図２〜図４に示されるように円筒状のマウントブラケット１２と、このマウントブラケット１２内に挿脱可能に収まるパワープラントマウント１３とを組合わせる構造が用いてある。
【００２５】
パワープラントマウント１３は、本体部となる例えば図２に示されるように円柱状の振動吸収部１７（振動を吸収する部材で形成された部分）と、この振動吸収部材１７の外周に組付く板状のフランジ部１８とを有して構成されている。このうち振動吸収部１７は、例えば短柱状の弾性部材１４の外周面を有底状のケーシング１５で囲い、同弾性部材１４の軸心部にエンジン支持用の支持筒１６を埋め込んで構成される。なお、振動吸収部１７は、同構造により、例えば中空部１ｃの高さ寸法を超える外径をもつ短柱形状になっている。フランジ部１８は、ケーシング１５の端部外周（本体部の外面）に取着してある。
【００２６】
またマウントブラケット１２は、振動吸収部１７を挿脱可能に収める大きさを有する短筒状の部材から形成されていて、パワープラントマウント構造１０の全体をコンパクトな円盤形にしている。
【００２７】
一方、境界部分αをなす外面、例えばフレーム部分１ｅの外面には、図４に示されるようにパワープラントマウント構造１０を嵌め込むための開口部分２０が形成されている。開口部分２０は、パワープラントマウント構造１０の大きさを考慮して、図２、図４および図５に示されるようにフレーム部分１ｅの車幅方向内側の側面２２と、下部側の側面２３との二面を開放させた二面開放部分から形成してある。具体的には二面開放部分には、角部２４を挟んで隣接する側面２２および側面２３のうち、側面２２にマウントブラケット１２の外形が嵌まる形状の開口部、具体的には下側の円弧部分が欠けた略円形形状の開口部２５を形成し、隣接する側面２３に、マウントブラケット１２の下側の円弧部分を外側に張り出させる形状の開口部、例えば開口部２５から角部２４を経て連続する矩形状の開口部２６を形成して、双方の開口部２５、２６を、フレーム部分１ｅの内部となる中空部１ｃで連通させた構造が用いてある。
【００２８】
そして、図２および図３に示されるようにマウントブラケット１２は、例えば溶接により、開口部２６から外周の一部を張り出しつつ、開口部２５へ嵌め込んで固定される。マウントブラケット１２は、中空部１ｃの内面と突き当るまで嵌め込まれていて、マウントブラケット１２の略全体を中空部１ｃ内に収めている。このフレーム部分１ｅと密着して行われるマウントブラケット１２の嵌込みにより、二面の開口で剛性強度が低下しているフレーム部１ｅの強度を補償している。なお、中空部１ｃの内面と突き当るマウントブラケット１２の端面は、例えば溶接で中空部１ｃの内面に固定してある。２８はその溶接を行うのに用いるフレーム部分１ｅの車幅方向外側の側面２７に形成してある複数の小孔を示している（図１、図２に図示）。またマウントブラケット１２が側面２２と交わる部分（開口部２５の側面２２における外周）には溶接が施され（図示せず）、マウントブラケット１２がフレーム部分１ｅに固定される。
【００２９】
開口部２６から張り出すマウントブラケット１２の外周部分には、同部分から径方向両側へ一体に張り出す壁部２９が形成されている。これら壁部２９は、フレーム部１ｅの下部側の側面２３にならって外側へ張り出ている。壁部２９の周縁と側面２３の間には溶接が施され（図示せず）、ここでもマウントブラケット１２がフレーム部分１ｅに固定される。この張り出た壁部２９で、二面が開口した部分を挟む両側のフレーム部位を剛体で支えて、二面の開放で剛性強度が低下するフレーム部分１ｅを補強している。なお、マウントブラケット１２には、例えばアルミニウム塊を押出し成形した押出し部品が用いてある。
【００３０】
マウントブラケット１２内に収まる振動吸収部１７は、図２に示されるようにフランジ部１８を用いて、マウントブラケット１２に組付けてある。すなわち、フランジ部１８は、例えば開口部２５の周りの側面２２を覆うように張り出ている。このフランジ部１８のうちの下部が、開口部２５から臨むマウントブラケット端に固定してある。具体的には、例えば図３に示されるようにフランジ部１８の下部両側には、それぞれ通孔３０（一部だけ図示）が形成されていて、同通孔３０からそれぞれボルト３１をマウントブラケット端の下部両側に形成されたねじ孔３２へ螺挿することによって、フランジ部１８をマウントブラケット端に固定させてある。この固定により、マウントブラケット１２内に収めた振動吸収部材１７がマウントブラケット１２内から抜け出ないようにしている。
【００３１】
また図２に示されるようにフランジ部１８は、フレーム部１ｅの側面２２にも固定してある。すなわち、例えば図３および図４に示されるようにフランジ部１８の上部のうち、開口部２５を挟む地点には、一対の固定座３３が形成されている。これら固定座３３には固定孔３３ａが形成されていて、その固定孔３３ａから、それぞれボルト３４を、開口部２５の挟んだ側面２２部分に設けたねじ孔３６へ螺挿することによって、フレーム部分１ｅの側面２２に固定してある。なお、ねじ孔３６には、ナットパイプ３７をフレーム部分１ｅに貫通させて固定した構造が用いてある。この固定がもたらす剛性強度の付与により、二面の開放で剛性強度が低下するフレーム部分１ｅを補強している。
【００３２】
そして、図１に示されるようにフレーム部分１ｅに収めたパワープラントマウント１３の支持筒１６の先端部に、エンジン側支持部品３８を介し、パワーユニット６を接続して、サイドフレーム１ａ，１ｂにパワーユニット６をマウントさせている。３８ａはそのエンジン側支持部品３８を支持筒１６に組付けるためのボルトを示している。
【００３３】
こうしたフレーム部分１ｅにマウントブラケット１２を嵌め込み、このマウントブラケット１２内にパワープラントマウント１３を収める構造は、筒状のマウントブラケット１２の剛性強度を活用して、開口部分２０がもたらすフレーム部分１ｅの剛性強度の低下が補えるから、たとえフレーム部分１ｅに大きな開口部分２０が形成されても、フレーム部分１ｅの内部にパワープラントマウント１３を取付けることができる。つまり、開口部分２０がもたらすフレーム部分１ｅの剛性低下を防ぎつつ、フレーム部分１ｅの内部へマウントブラケット１２、パワープラントマウント１３を収めることができる。
【００３４】
その結果、省スペース化を図りつつ、パワーユニット６をマウントさせることができる。特にフレーム部分１ｅの二面を嵌込み用の開口部２５、張出し用の開口部２６で開口させ、マウントブラケット１２を開口部２６から一部を張出しつつ開口部２５内に嵌め込む構造だと、たとえフレーム部分１ｅの高さ寸法を超えるような大きなマウントブラケット１２やパワープラントマウント１３でも、フレーム部分１ｅの剛性強度の低下を抑えつつ、フレーム部分１ｅ内にマウントブラケット１２やパワープラントマウント１３を収めることができるので有効である。
【００３５】
またマウントブラケット１２に壁部２９を形成して、二面が開放した部分をさらに補強するようにしたことにより、一層、高い剛性強度を確保することができる。そのうえ、パワープラントマウント１３の固定には、フランジ部１８でマウントブラケット端に固定する構造を用いたので、マウントブラケット１２や壁部２９による補強効果を損なわずに、マウントブラケット１２に組付けることができる。加えて開口部２５を挟んだフレーム部１ｅの両側にフランジ部１８を固定する構造を採用したので、パワープラントマウント１３を固定するフランジ部１８も、剛性強度の低下を抑える補強部材として機能させることができ、効果的な補強ができる。特にこのように種々の補強構造を組合わせると、高い補強効果を確保することができる。
【００３６】
なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施しても構わない。例えば上述した一実施形態では、矩形断面をもつ角形部材の内部にマウントブラケット、パワープラントマウントを収める構造を挙げたが、これに限らず、例えば断面がハット形の角形部材の内部にマウントブラケット、パワープラントマウントを収めるようにしてもよい。また各種壁部、フランジ部を用いた補強構造も、全てを用いず、適宜に用いればよい。また上述の一実施形態は、サイドフレームの内部に、マウントブラケット、パワープラントマウントを収める構造を挙げたが、これに限らず、他の車体メンバにマウントブラケット、パワープラントマウントを収めてもよいことはいうまでもない。また上述した一実施形態では、車体メンバの内部にマウントブラケットの全体を収める構造を挙げたが、少なくとも一部が車体メンバの内部に収まる構造であればよい。またパワープラントマウントも、マウントブラケット内に大部分を収めたが、少なくとも一部がマウントブラケット内に収まる構造であればよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載の発明によれば、マウントブラケットを組付ける開口部分がもたらす車体メンバの剛性低下を防ぎつつ、車体メンバの内部にマウントブラケット、パワープラントマウントを収める構造が実現できる。
【００３８】
それ故、省スペースを図りつつ、パワープラントを車体メンバにマウントさせることができる。
【００３９】
上記効果に加え、さらに車体メンバの各部寸法を超える大きなマウントブラケットやパワープラントマウントでも、車体メンバの剛性低下を防ぎつつ、車体メンバの内部にマウントブラケット、パワープラントマウントを収めることができるといった効果を奏する。
【００４０】
上記効果に加え、さらに壁部により、二面が開放した車体メンバの部分の剛性強度を効果的に補強することができるといった効果を奏する。
【００４１】
請求項２に記載の発明によれば、上記効果に加え、さらにマウントブラケットがもたらす補強を損なわずに、パワープラントマウントをマントブラケットに組付けることができるといった効果を奏する。
【００４２】
請求項３に記載の発明によれば、上記効果に加え、さらにパワープラントマウントをマウントブラケットに組付けるフランジ部を活用して、二面が開口した車体メンバの部分を補強できるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るパワープラントマウント取付け構造を適用してパワープラントを車体にマウントした状態を示す斜視図。
【図２】図１中のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図３】車体メンバからパワープラントマウントを取り外した状態を示す分解斜視図。
【図４】さらに車体メンバからマウントブラケットを取り外した状態を示す分解斜視図。
【図５】図４中のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【符号の説明】
１ｃ…中空部、１ｅ…フレーム部分（車体メンバ）、１２…マウントブラケット、１３…パワープラントマウント、１７…振動吸収部（本体部）、１８…フランジ部、２０…開口部分、２５…嵌込み用開口部、２６…張出し用開口部、２９…壁部、３３…固定座。

Claims (5)

1. 長手方向に中空部が連続する角形部材から形成され、車体の一部を形成する車体メンバと、
   前記車体メンバの外面に、前記角形部材の一側面に形成された嵌込み用の開口部、及び、前記角形部材の角部を挟んで前記一側面と隣合う他側面に形成され前記嵌込み用の開口部から連続して開口する張出し用の開口部により形成された開口部分と、
   前記開口部分の前記張出し用の開口部から一部が張り出す外周部に、前記他側面にならって外側へ張り出す壁部が形成され、前記嵌込み用の開口部に嵌め込まれて前記車体メンバの内部に少なくともその一部が収まる筒状のマウントブラケットと、
   前記マウントブラケット内に少なくともその一部が収められて組付くパワープラントマウントと、を具備し、
   前記マウントブラケットは、溶接により前記車体メンバに固定されることを特徴とする車両のパワープラントマウント取付け構造。
2. 前記パワープラントマウントは、前記マウントブラケット内に収まる本体部と、この本体部の外面から張り出すように設けられ前記嵌込み用の開口部から臨むマウントブラケット端に固定されるフランジ部とを有して構成されることを特徴とする請求項１に記載の車両のパワープラントマウント取付け構造。
3. 前記フランジ部は、前記嵌込み用の開口部を挟んだ前記一側面の地点でそれぞれ固定される固定座を有して形成されることを特徴とする請求項２に記載の車両のパワープラントマウント取付け構造。
4. 前記車体メンバ及び前記マウントブラケットは、少なくとも、前記中空部の内面と前記マウントブラケットが突き当たる端面、前記一側面に設けられた前記嵌込み用の開口部の外周と前記マウントブラケットが交わる部位、及び、前記壁部の周縁と前記他側面をそれぞれ溶接することで固定されていることを特徴とする請求項１に記載の車両のパワープラントマウント取付け構造。
5. 前記車体メンバ及び前記マウントブラケットは、アルミ材を用いた押出し成形部材であることを特徴とする請求項１に記載の車両のパワープラントマウント取付け構造。

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