JP4994189B2

JP4994189B2 - エンジンマウント

Info

Publication number: JP4994189B2
Application number: JP2007282202A
Authority: JP
Inventors: 和夫三宅; 孝幸横部; 純浩吉川
Original assignee: Kurashiki Kako Co Ltd
Current assignee: Kurashiki Kako Co Ltd
Priority date: 2007-10-30
Filing date: 2007-10-30
Publication date: 2012-08-08
Anticipated expiration: 2027-10-30
Also published as: JP2009108935A

Description

本発明は、自動車等に用いられるエンジンマウントに関し、特にＦＦ車のようにパワートレインを横置き搭載するものに好適なマウント構造の技術分野に属する。

従来より、この種のエンジンマウントとしては多種多様な構造のものが実用化されており、車両の前後乃至左右方向の変位を制限するためのストッパ機構を設けることも公知である（例えば特許文献１等を参照）。一例として図６には、パワープラントをその長手方向が車幅方向となるように（所謂横置きに）搭載する場合の、変速機側のマウントｍを示す。このマウントｍは、車体側のブラケットａと、これにゴム弾性体ｂを介して連結されたコアｃ（中間部材）と、このコアｃにボルトｄにより締結されたパワープラント側のブラケットｅと、からなる。

車体側のブラケットａは、鋼板をプレス成形して概略矩形状としたもので、その左右いずれか一側が車体サイドフレームの上面に重ね合わされて締結される。このブラケットａの中央には矩形状の貫通穴が開口し、その内部に配置されたコアｃとは左右両側の主ばね部ｂ（ゴム弾性体）によって連結されている。また、コアｃは例えばアルミ合金製の鋳物であり、同図(b)に断面で示すように、下面に開口する凹部に第２ブラケットｅの上端部が嵌挿された状態で、上下方向に貫通するボルトｄによって締結されている。

つまり、パワープラント側のブラケットｅとコアｃとが一体化されて、車体側のブラケットａに対し上下動するようになっており、これにより、例えば路面の凹凸による上下方向の振動を吸収することができる。また、横置きに搭載されたパワープラントがロール軸周りに揺動して、マウントｍに前後方向の振動が入力すると、主ばね部ｂの変形によってコアｃがブラケットａに対し前後に相対変位して振動を吸収することになるが、例えば車両の急加速時等のようにエンジン出力が大きく変動するときには、その反力によるパワープラントの揺動が大きくなり、主ばね部ｂに過大な変形を生じる虞れがある。

そこで、コアｃの後面に対向するブラケットａの貫通穴の後側周縁部には、大きな塊状にゴム層ｆを形成して、それがコアｃの後面に当接することにより、それ以上の後方への移動を抑制し、主ばね部ｂの変形を制限するストッパ機構を構成している。
特開２００６−１４４９３１号公報

ところで、前記従来例のエンジンマウント（図６に示すもの）では、上述したようにストッパが作動すると、コアｃの後面がブラケットａのゴム層ｆに当接して、それ以上の変位が制限される一方で、図に矢印で示すように、第２ブラケットｅは前後に揺動しようとするから、両者の締結部には強いこじり力が作用することになり、これが繰り返される結果、ボルトｄに緩みを生じる虞れがある。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、パワープラント側のブラケットとコア（中間部材）との締結部位の近傍に、それらの車体側ブラケットに対する相対変位を制限するストッパ機構を設ける場合に、このストッパ機構の作動に伴う強いこじりの繰り返しによって締結ボルトが緩むことを防止することにある。

前記の目的を達成するために本発明では、ブラケット及び中間部材の締結部位とストッパ機構との相対的な位置関係に工夫を凝らして、ストッパの作動により締結部位に加わるこじり力を低下させるようにした。

すなわち、請求項１の発明は、車体側に連結される第１ブラケットと、パワープラント側に連結される第２ブラケットと、この第２ブラケットの上部に締結されるとともに、ゴム弾性体を介して前記第１ブラケットに連結された中間部材と、を備え、その中間部材と第２ブラケットとが一体的に前記第１ブラケットに対して上下動するとともに、前後左右の所定方向にも相対変位可能に構成されたエンジンマウントを対象とする。

そして、前記第２ブラケットと中間部材との締結部位の近傍において少なくとも該第２ブラケットを、前記所定方向である第１ブラケットとの相対変位方向について該第１ブラケットとの間に間隔を空けて対向するように配置するとともに、それら第１ブラケットと少なくとも第２ブラケットとの対向部間にゴムのストッパ部材を配設して、両者の相対変位を制限するストッパ機構を構成し、少なくとも、パワープラントの静荷重を受けていない状態では、第２ブラケットと中間部材との締結面を、該第２ブラケットと対向する第１ブラケットの対向部の上端よりも高くしたものである。

前記構成のエンジンマウントでは、例えば車両の急加速時等に大きな駆動反力によってパワープラントが揺動すると、これと共に揺動する第２ブラケット及び中間部材が、前後左右の所定方向について第１ブラケットに対し相対変位することになるが、この相対変位の方向に対向する第１、第２ブラケット間にゴムのストッパ部材が配置されているので、両者の相対変位が制限されて（ストッパ作動）、ゴム弾性体の過大な変形が阻止される。

そうしてストッパ機構によって第１及び第２ブラケットの相対変位が制限されるとき、少なくとも第２ブラケットにはストッパ部材を介して第１ブラケットからの押圧力が作用し、その変位が制限されるようになるから、従来例（図６を参照）のように中間部材の変位のみが制限される状態に比べて両者の締結部位に加わるこじり力は小さくなる。よって、ストッパ作動に起因する締結の緩みを抑制できる。

そのようにして締結部位に作用するこじり力をできるだけ小さくするためには、ストッパ機構において第１ブラケットからの押圧力をできるだけ第２ブラケットに作用させ、中間部材にはあまり作用させないようにするのがよく、そのためには第２ブラケットと中間部材との締結面を、それらに対向する第１ブラケットの対向部に対して、できるだけ高く位置づけるのが好ましい。

すなわち、パワープラントの静荷重を受けて第２ブラケット及び中間部材が下方に変位した状態で、それらの締結面が第１ブラケットの対向部の上端よりも高い位置にあれば、ストッパの作動時に中間部材が第１ブラケットに当接しないようになり、該中間部材には押圧力が作用しない。しかしながら、そこまで締結面を高くすると、中間部材の寸法が高さ方向に小さくなってしまい、その側部にはゴム弾性体を被着するための面積を確保し難くなるとともに、中間部材の剛性や強度の確保にも不利になる。

そこで、第２ブラケットと中間部材との締結面の高さは、少なくともパワープラントの静荷重を受けていない状態では、第１ブラケットの対向部の上縁よりも高くしている。

また、中間部材の下端には、前記のようにパワープラントの揺動に伴い第１、第２ブラケットが相対変位する方向に長い凹部を開口させる一方、第２ブラケットの上端には対応する凸部を形成し、両者を嵌合させて互いに接合する凸部の頂面と凹部の底面とを締結面とするのがよい（請求項２）。こうすれば、締結面の位置を高くしながら、中間部材の側部にはゴム弾性体の被着面積を容易に確保することができ、その中間部材の剛性や強度も確保しやすい。

より好ましいのは、前記中間部材を第１、第２ブラケットの相対変位方向に並ぶ２本のボルトによって該第２ブラケットに締結することであり（請求項３）、こうすれば、それぞれのボルトの締結力によって、他方のボルトに加わるこじり力が軽減される。

前記のようなエンジンマウントは、特に、車両に横置き搭載されるパワープラントに用いて好適である（請求項４）。横置きに搭載されたパワープラントでは、ロール軸周りの振動の吸収性能を高めるために、エンジンマウントの前後方向の剛性を低めに設定したいという要求があり、ストッパの作動する頻度が高くなるとともに、締結部位へのこじりも強くなりやすいからである。

以上のように、本発明に係るエンジンマウントによると、パワープラント側の第２ブラケットと中間部材との締結部位の近傍に、車体側の第１ブラケットと当接して相対変位を制限するストッパを設ける場合に、このストッパの作動時に第１ブラケットからの押圧力をできるだけ第２ブラケットに作用させ、中間部材にはあまり作用させないようにすることで、前記締結部位に作用するこじり力を低下させて、ボルトの緩みを防止することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

図１〜３には本発明に係るエンジンマウントＭの構造を示す。このマウントＭは、図示は省略するが、長手方向（エンジンのクランク軸の延びる方向）が車幅方向となるように自動車（車両）のエンジンルームに横置き搭載されるパワープラントの変速機側の端部を吊り下げるようにして、その荷重を支持するものである。尚、この明細書では以下、自動車の車体を基準としてその前後方向を単に前後方向と呼び、車幅方向である自動車の左右方向を単に左右方向とする。

図示のマウントＭは、一例として、鋼板のプレス成形品である第１ブラケット１と、アルミ合金製の鋳物である第２ブラケット２と、この第２ブラケット２の上部にボルト３により締結されるとともに、ゴム弾性体４の主ばね部４０，４０（１つのみ図示）によって第１ブラケット１に連結されたコア５（中間部材）と、を備えている。コア５はアルミ合金や鋳鉄製の鋳物とすればよい。また、第１ブラケット１の側縁には、その固有振動数を調整するための鉄製の板部材６が取り付けられている。

前記第１ブラケット１は、全体としては前後に長い矩形状とされ、その左側（図１、２の右奥側）寄りの部分を、図には一部のみを示す車体左側サイドフレームＦの上面に重ね合わされて固定される。すなわち、第１ブラケット１の前後両端部にはそれぞれフランジ１０，１１が形成されて、その各々に左右に並ぶ長穴１０ａ，…１１ａ，…が開口されており、この各長穴１０ａ，…１１ａ，…にサイドフレームＦから延びるスタッドボルト１２，１２，…が挿通されて、ナット１３，１３，…により締結されるようになっている。

また、第１ブラケット１の中央には、図３にのみ示すが、矩形状の貫通穴１４が開口していて、その内部においてやや上方に偏位するコア５との間が左右両側の主ばね部４０，４０によって連結されている。同図(b)に右側半分のみを断面で示すように、主ばね部４０は断面矩形のブロック状とされ、コア５の側部に形成された傾斜面５０から外側（右側）に向かい斜め下方に延びている。貫通穴１４の周縁部には略全周に亘って斜め下向きに延びる折曲部１４ａが形成されており、この折曲部１４ａに前記主ばね部４０の下端が接着されている。

こうして左右の主ばね部４０，４０によって第１ブラケット１に連結されているコア５は、その主ばね部４０，４０の弾性変形によって第１ブラケット１に対し上下動可能であり、且つ前後方向にも相対変位可能になっている。主ばね部４０，４０は加硫成形の際に第１ブラケット１やコア５と一体化されるもので、その際にはコア５の後方に位置する貫通穴１４の後側周縁部にも比較的大きな塊状にゴム層４１が形成される。尚、加硫成形の際に型内で流れるゴムが付着して、コア５の側部全周と第１ブラケット１の貫通穴１４の周縁全周に薄いゴム層が形成されている。

前記コア５は、上半部が上方から見て略正方形状をなし、その左右両側部が下方に向かって窄んだ傾斜面状に形成されていて、各傾斜面５０，５０（図３(b)に右側のみを示す）にはそれぞれ主ばね部４０，４０の上部が接着されている。また、コア５の下半部には、下方に開口する断面矩形状の凹部５１が前端から後端に亘る溝状に形成されていて、前後方向に見ると下半部は下向きに開口するコ字状をなしている。

そして、その凹部５１に第２ブラケット２の上端の凸部２０が嵌挿されて、ボルト３により締結されるようになっている。すなわち、凹部５１の上端に位置する底面の略中央部には、ボルト３の挿入される断面円形の孔部５２（以下、ボルト貫通孔５２と呼ぶ）の下端が開口し、このボルト貫通孔５２の上端はコア５の上面略中央部に開口している。尚、コア５の上面における外周縁には全周に亘る囲繞壁部５３が形成されている。

一方、第２ブラケット２の上部にはその前端から後端に亘って、コア５の凹部５１に対応する断面矩形状の凸部２０が形成され、この凸部２０の頂面（上面）の略中央部にはねじ穴２０ａ（図２、３参照）が開口していて、前記のようにコア５のボルト貫通孔５２に上方から挿入されたボルト３の先端側がねじ込まれるようになっている。こうしてねじ穴２０ａにボルト３がねじ込まれて、コア５が第２ブラケット２の上部に締結されることにより、コア５の凹部５１の底面と第２ブラケット２の凸部２０の頂面とが接合されて、締結面αとなる。

また、第２ブラケット２は、前記凸部２０の下端にて左右両側に各々段状に拡幅するとともに、その下方で右側のみに大きく段状に拡幅して土手部２１が形成されている。この土手部２１よりも下方で第２ブラケット２には、前方、右斜め前方及び後方にそれぞれ延出する３つの脚部２２，…が一体的に形成されている。それら脚部２２，…にはそれぞれ上下方向の貫通孔２２ａが形成され、対応する部位にて変速機ケースＴ（図２参照）の上面から上方に延びるスタッドボルト２３，…が下方から挿入され、上方に突出するスタッドボルト２３，…にそれぞれナット２４，…が螺合されて締結される。

前記のように下端を変速機ケースＴに、即ち、パワープラントの変速機側の端部に締結された第２ブラケット２と、その上部に締結されたコア５とは、一体的に車体側の第１ブラケット１に対して上下動可能であり、パワープラントの静荷重を受けて主ばね部４０，４０が撓むことにより、第２ブラケット２及びコア５が下方に変位して、図３等に示す位置よりもやや低めに位置付けられるようになる。また、例えば路面の凹凸による上下方向の振動は主ばね部４０，４０の弾性変形によって吸収される。

また、ゴム弾性体４の主ばね部４０，４０がコア５の左右に設けられていて、前後には設けられていないことから、例えばアイドル振動のようなパワープラントのロール軸周りの振動がマウントＭに対し前後方向に入力すると、主ばね部４０，４０ｂの弾性変形によってコア５が第１ブラケット１に対し前後に相対変位し、振動を吸収するようになるが、車両の急加速時等のようにエンジン出力が大きく変動し、その反力によってパワープラントが大きく揺動すると、主ばね部４０，４０には前後方向にかなり大きな力が加わることになる。

そこで、この実施形態では、第１ブラケット１とコア５及び第２ブラケットとの前後方向の相対変位を制限するストッパ機構を設けている。すなわち、前記したがコア５の後方において貫通穴１４の後側周縁部には塊状のゴム層４１が形成されており、パワープラントの揺動によってコア５が後方に変位すると、このコア５の後面乃至その下方に連続する第２ブラケット２の上部後面がゴム層４１に当接して、それ以上の後方への変位が抑制されるようになる。

そして、本発明の特徴として前記のストッパ機構においては、図３(a)に明らかなように、第１ブラケット１側のゴム層４１の上下方向の範囲が、前方に対向する第２ブラケット２及びコア５の締結面αの高さを含むように設定されており、特に図の例では締結面αがゴム層４１の上下方向範囲において相対的に上側になっている。このため、前記のようにストッパ機構が作動すると、第１ブラケット１側のゴム層４１にはコア５の後面だけでなく、第２ブラケット２の上部後面（第１ブラケット１と対向する第２ブラケット２の対向部）も必ずゴム層４１に当接して押圧力を受けるようになる。

同図にはマウントＭがパワープラントの静荷重を受けていない無負荷状態を示していて、静荷重を受ければ主ばね部４０，４０の撓みによってコア５及び第２ブラケット２が下方に変位することになるが、それでも、図示の如く無負荷状態で締結面αの位置が、第１ブラケット１の貫通穴１４の後側周縁部（第２ブラケット２と対向する第１ブラケット１の対向部）の上端よりも高くなっていれば、ストッパ作動時にゴム層４１を介して第１ブラケット１からの押圧力が、第２ブラケット２により強く作用するようになる。

そうしてストッパ作動時には、第１ブラケット１からの押圧力がゴム層４１を介して、主に第２ブラケット２に作用してその変位が制限されるようになり、コア５にはあまり強い力は作用しなくなる。よって、従来例（図６を参照）のようにコア５と第２ブラケット２とが強くこじられることはなくなるから、このこじりの繰り返しによってボルト３による締結に緩みを生じる虞れはない。

尚、図の例ではコア５の前部に段状の膨出部５４が形成され、その前方に対向する貫通穴１４の前側周縁部にもゴム層４２が形成されており、これらの当接によってコア５の第１ブラケット１に対する前方への相対変位も制限されるようになる。

したがって、この実施形態に係るエンジンマウントＭによると、パワープラント側の第２ブラケット２とコア５との締結部位の近傍に、車体側の第１ブラケット１と当接して相対変位を制限するストッパ機構を設けるにあたって、第２ブラケット２とコア５との締結面αの高さを第１ブラケット１に対して高めに設定することで、このストッパの作動時に第１ブラケット１からゴム層４１を介して主に第２ブラケット２に押圧力が作用するようにしたから、この第２ブラケット２とコア５との間にはあまりこじり力が作用しないようになり、こじりの繰り返しによって締結部位に緩みを生じることを防止できる。

一方、そうして締結面αの位置を高くすると、その分、コア５の寸法が高さ方向に小さくならざるを得ず、その側部には主ばね部４０，４０を被着するための面積を確保し難くなるが、この実施形態では、コア５の下端に前後方向に長い凹部５１を開口させて、ここに第２ブラケット２上端の凸部２０を嵌合させるようにしており、その凹部５１の底面が締結面αとなるから、この締結面αは高く位置づけても、そのことに依らずコア５の側部には主ばね部４０，４０の被着面積を確保することができる。また、コア５の剛性や強度も確保しやすい。

尚、本発明に係るエンジンマウントＭの構成は前記した実施形態のものに限定されず、その他の種々の構成をも包含する。例えば、ストッパ部材であるゴム層４１は第１ブラケット１の後側周縁部ではなく、第２ブラケット２の上部後面に設けてもよいし、双方に設けてもよい。

また、一例として図４、５に示すように、コア５は、第１、第２ブラケット１，２の相対変位方向である前後方向に並ぶ２本のボルト３，３によって、第２ブラケット２の上部に締結することもできる。こうして２本のボルト３，３を用いれば、それぞれのボルト３の締結力によって、他方のボルト３に加わるこじり力を軽減できる。

さらに、本発明は、横置き搭載するパワープラントの変速機側のマウントに限らず、それ以外のエンジンマウントにも適用可能であり、その場合に、車体側のブラケットとパワープラント側のブラケットの相対変位方向は前後方向に限定されない。

以上のように、本発明に係るエンジンマウントは、ストッパ機構を備えて、パワープラントの揺動に起因する主ばね部の耐久性の低下を阻止できるとともに、そのストッパ機構の作動によって締結部位に緩みを生じることもないから、特に横置き搭載する自動車用のエンジンマウントとして好適である。

本発明の実施形態に係るエンジンマウントの外観を示す斜視図である。同エンジンマウントの構造を示す分解斜視図である。同エンジンマウント構造を、ボルトの中心軸を含む鉛直断面で示す図であり、(a)は側方から見た断面図で、(b)は後方から見た部分断面図である。締結ボルトを２本にした他の実施形態に係る図１相当図である。同他の実施形態に係る図３(a)相当図である。従来例に係るエンジンマウントを示し、(a)は図１相当図で、(b)は図３(a)相当図である。

Ｍエンジンマウント
１第１ブラケット
１４貫通穴
２第２ブラケット
２０上端の凸部
２０ａねじ穴
３ボルト
４ゴム弾性体
４０主ばね部
４１ゴム層（ストッパ部材）
５コア
５１凹部

Claims

車体側に連結される第１ブラケットと、パワープラント側に連結される第２ブラケットと、この第２ブラケットの上部に締結されるとともに、ゴム弾性体を介して前記第１ブラケットに連結された中間部材と、を備え、その中間部材と第２ブラケットとが一体的に、前記第１ブラケットに対して上下動するとともに前後左右の所定方向にも変位可能に構成されたエンジンマウントであって、
前記第２ブラケットと中間部材との締結部位の近傍において、少なくとも該第２ブラケットが、前記所定方向である第１ブラケットとの相対変位方向について該第１ブラケットとの間に間隔を空けて対向し、
前記第１ブラケットと少なくとも第２ブラケットとの対向部間にはゴムのストッパ部材が配設されて、両者の相対変位を制限するストッパ機構が構成されており、
少なくとも、パワープラントの静荷重を受けていない状態では、第２ブラケットと中間部材との締結面が、該第２ブラケットと対向する第１ブラケットの対向部の上端よりも高く位置していることを特徴とするエンジンマウント。
中間部材の下端には、第１及び第２ブラケットの相対変位方向に長い凹部が開口して、該第２ブラケットの上端に形成された凸部と嵌合しており、
前記凹部の底面と前記凸部の頂面とが接合されて締結面とされている、請求項１に記載のエンジンマウント。
中間部材は、第１及び第２ブラケットの相対変位方向に並ぶ２本のボルトによって、該第２ブラケットに締結される、請求項１又は２に記載のエンジンマウント。
パワープラントは、その長手方向が車幅方向となるよう車両に横置きに搭載され、
第２ブラケットの下端が前記パワープラントの変速機側の端部に固定される、請求項１〜３のいずれか１つに記載のエンジンマウント。