JP5269650B2 - エンジンブラケット - Google Patents

Description

本発明は、自動車のエンジンとエンジンマウントの間に介設されてエンジンを支持するエンジンブラケットに関するものである。

従来、自動車のエンジンと車体との間には、エンジンの振動が車体に伝達するのを抑制するためにゴム状弾性体を備えたエンジンマウントが設けられており、エンジンのエンジンマウントへの取付部位には、剛体のエンジンブラケットが介設されている（例えば、下記特許文献１参照）。

この種のエンジンブラケットとして、アルミニウム合金を材料としたダイカスト品を用いる場合があり、その場合、例えばスクイズダイカスト法で作製できるように肉厚を設定して、要求される強度、固有周波数及び耐久性を満足させるようにしている。

特開平０９−１４２１６１号公報

図１０〜１３は、比較例に係るエンジンブラケット１００を示したものである。このエンジンブラケット１００は、エンジン側に固定されるエンジン側固定部１０２を底面とし、エンジンマウント側に固定されるマウント側固定部１０４を頂部とする四角錐状をなして、四角錐の底面側に開口するように内部が空洞１０５に設けられている。

エンジン側固定部１０２は、四角錐の底面となる四角にそれぞれボルト穴１０６を含むボルト締結部１０８，１１０，１１２，１１４を有する。マウント側固定部１０４は、エンジン側固定部１０２の中心部上方から一辺１１６側に偏らせて設けられており、従って、前記四角錐は傾斜した形状をなしている。

前記一辺１１６を挟んで位置する一対のボルト締結部１０８，１１０は互いに離間する方向に張り出して設けられており、該一辺１１６に対向する辺１１８を挟んで位置する一対のボルト締結部１１２，１１４と上記張り出して設けられた一対のボルト締結部１０８，１１０との間の辺１２０，１２２は、ボルト締結部１１２，１１４よりも内側にくびれ状に形成されている。

そして、ボルト締結部１０８と１１２の間に挟まれたくびれ状の辺１２０を底辺とする第１側壁部１２４と、ボルト締結部１１０と１１４の間に挟まれたくびれ状の辺１２２を底辺とする第２側壁部１２６との間には、両者を連結して上記四角錐の内部の空洞１０５を仕切る補強壁１２８が設けられている。

このような形状を持つ比較例に係るエンジンマウント１００を評価したところ、固有値性能において、エンジン側固定部１０２の剛性が低く、目標とする固有周波数に到達していないことが判明した。固有値性能を上げるためにはエンジン側固定部１０２の剛性を高めればよいが、むやみに補強したのでは重量増加が大きく、軽量化の要請に反する。そのため、固有値性能を効果的に高めるような補強を行うことが望まれる。

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、固有値性能を効果的に向上させることができるエンジンブラケットを提供することを目的とする。

本発明に係るエンジンブラケットは、エンジンとエンジンマウントの間に介設される剛性のエンジンブラケットであって、
エンジン側に固定されるエンジン側固定部を底面とし、エンジンマウント側に固定されるマウント側固定部を頂部とする略四角錐状をなして、前記四角錐の底面側に開口するように内部が空洞に設けられており、
前記エンジン側固定部は、一対の長辺と一対の短辺とからなる略長方形状をなして、前記長方形の四角にボルト穴を含むボルト締結部がそれぞれ設けられ、
前記マウント側固定部は、前記長方形の中心部上方から一方の前記短辺側に偏らせて設けられ、
前記四角錐の４つの側面が、前記一対の長辺をそれぞれ底辺とする第１側壁部及び第２側壁部と、前記一方の短辺を底辺とする第３側壁部と、他方の前記短辺を底辺とする第４側壁部とからなり、
前記四角錐の内部に、前記第１側壁部と前記第２側壁部との間を連結して前記空洞を仕切る第１補強壁が設けられるとともに、前記第３側壁部と前記第４側壁部との間を連結して前記空洞を仕切りかつ前記第１補強壁に十字状に交差する第２補強壁が設けられ、前記第２補強壁が前記他方の短辺の近傍においてＹ字状に分岐して当該他方の短辺を挟んで位置する一対の前記ボルト締結部にそれぞれ接続させて設けられたものである。

このように四角錐の内部に第１補強壁を設けるだけでなく、該第１補強壁に十字状に交差する第２補強壁を設け、かつ、この第２補強壁を他方の短辺側においてＹ字状に分岐して設けてその先端をそれぞれ一対のボルト締結部に接続させて設けたことにより、上記エンジン側固定部の剛性を効果的に高めることができ、固有周波数の数値を高めて固有値性能を向上することができる。なお、これに対して、第２補強壁をＹ字状に分岐させずに第４側壁部にそのまま接続されるように設けた場合、上記のようにマウント側固定部を前記一方の短辺側に偏らせて設けた構成では、他方の短辺を挟んで位置する一対のボルト締結部での剛性向上効果が不十分となり、固有値性能の向上効果が十分に得られない。

本発明のエンジンブラケットにおいて、前記第４側壁部が前記四角錐の底部において外側に張り出し形成されて、該張り出し部に前記他方の短辺を挟んで位置する前記一対のボルト締結部が設けられている場合、前記第２補強壁の前記Ｙ字状の分岐部が前記張り出し部の付け根部に設定されていることが好ましく、これにより、張り出し部の付け根部の剛性を効果的に高めて、固有値性能の更なる向上を図ることができる。

本発明のエンジンブラケットにおいて、前記一方の短辺を挟んで位置する一対の前記ボルト締結部が互いに離間する方向に張り出して設けられている場合、前記第１側壁部と前記第２側壁部には、前記張り出して設けられたボルト締結部から前記四角錐の底部側を前記第３側壁部との接合部に沿って延びる補強リブが立設されていることが好ましい。このようなリブを設けることによって、上記一方の短辺を挟んで位置する一対のボルト締結部においても剛性を高めて、固有値性能の更なる向上を図ることができる。

上記のように本発明のエンジンブラケットであると、固有値性能を効果的に向上させることができる。

一実施形態に係るエンジンブラケットの底面側を示す斜視図。 同エンジンブラケットの別の方向から見た斜視図。 同エンジンブラケットの正面図。 同エンジンブラケットの平面図。 同エンジンブラケットの底面図。 同エンジンブラケットの側面図。 図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図。 図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図。 同エンジンブラケットの組み付け状態を示す断面図。 比較例のエンジンブラケットの底面側を示す斜視図。 比較例のエンジンブラケットの別の方向から見た斜視図。 比較例のエンジンブラケットの底面図。 比較例のエンジンブラケットの側面図。

以下、本発明の１実施形態に係るエンジンブラケット１０を図１〜９に基づいて説明する。このエンジンブラケット１０は、アルミニウム合金のダイカスト成形品からなる剛性部材であり、図９に示すように、自動車のエンジン１の底部側の傾斜面と、エンジンマウント２の頂部との間に介設されて、エンジン１を支持する部材である。

図１〜６に示すように、エンジンブラケット１０は、エンジン１側に固定されるエンジン側固定部１２を底面とし、エンジンマウント２側に固定されるマウント側固定部１４を頂部とする略四角錐状をなしている。そして、該四角錐の底面側に開口するように内部が空洞１６に設けられ（図５，７参照）、スクイズダイカスト法で作製できるように各部の肉厚が例えば６ｍｍ程度に設定されている。

上記四角錐の底面をなすエンジン側固定部１２は、図５に示すように、それぞれ互いに対向する一対の長辺１８Ａ，１８Ｂと一対の短辺２０Ａ，２０Ｂとからなる略長方形状に形成されている。そして、この長方形状をなす四角錐の底面の四角に、エンジン１に対してボルト締結されるボルト締結部２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄがそれぞれ設けられている。ボルト締結部２２Ａ〜Ｄは、四角錐の高さ方向Ｈに貫通する平面視円形のボルト穴２４と、該ボルト穴２４を取り囲む平面状の締結面部２６とからなる。なお、各ボルト締結部２２Ａ〜Ｄの下面には、図５，７に示すように、ボルト穴２４の周りを取り囲むように環状にわずかに隆起した座面部２８が設けられて、該座面部２８がエンジン１の底部側の傾斜面に当接した状態に固定されるよう構成されている（図９参照）。

上記四角錐の頂部をなすマウント側固定部１４は、エンジン側固定部１２の上記長方形の中心部上方から一方の短辺２０Ａ側に偏らせて設けられて、これにより上記四角錐は傾斜した形状をなしている。

上記四角錐の４つの側面は、上記一対の長辺１８Ａ，１８Ｂをそれぞれ底辺とする第１側壁部３０及び第２側壁部３２と、上記一方の短辺２０Ａを底辺とする第３側壁部３４と、他方の短辺２０Ｂを底辺とする第４側壁部３６とからなり、これら側壁部３０，３２，３４，３６は、エンジン側固定部１２からマウント側固定部１４に向かって先細の略三角形状をなしている。上記のようにマウント側固定部１４を偏らせて設けたことにより、図７に示すように、第３側壁部３４は四角錐の底面に対して略垂直に形成され、その他の側壁部３０，３２，３６は傾斜して設けられ、その中でも第４側壁部３６が四角錐の底面に対して最も大きく傾斜して設けられている。

上記一方の短辺２０Ａを挟んで位置する一対のボルト締結部２２Ａ，２２Ｂを第１ボルト締結部としたとき、これら第１ボルト締結部２２Ａ，２２Ｂは、図１，４，５に示すように、互いに離間する方向Ｇに張り出して設けられている。すなわち、第１ボルト締結部２２Ａ，２２Ｂは、上記一対の長辺１８Ａ，１８Ｂから外側に張り出して形成されている。第１ボルト締結部２２Ａ，２２Ｂは、高さ方向Ｈに垂直な平板状をなし、それぞれ第１側壁部３０及び第２側壁部３２から外側にはみ出すように突出させて設けられている。

上記他方の短辺２０Ｂを挟んで位置する一対のボルト締結部２２Ｃ，２２Ｄを第２ボルト締結部としたとき、これら第２ボルト締結部２２Ｃ，２２Ｄは、図５に示すように、上記一対の長辺１８Ａ，１８Ｂから外側に張り出すことなく設けられており、すなわち、長辺１８Ａ，１８Ｂは第２ボルト締結部２２Ｃ，２２Ｄに対して内側にくびれることなく形成されている。なお、上記一方の短辺２０Ａは、その両側の第１ボルト締結部２２Ａ，２２Ｂに対して内側にくびれることなく形成され、上記他方の短辺２０Ｂも、その両側の第２ボルト締結部２２Ｃ，２２Ｄに対して内側にくびれることなく形成されている。

図６，７に示すように、第４側壁部３６は、四角錐の底部において外側に張り出し形成されており、これにより当該底部に段状の張り出し部３８が設けられている。そして、この張り出し部３８に上記一対の第２ボルト締結部２２Ｃ，２２Ｄが設けられている。第２ボルト締結部２２Ｃ，２２Ｄは、張り出し部３８の高さ方向Ｈの全体にわたって筒状に設けられている（図２，８参照）。

マウント側固定部１４は、図７に示すように、第４側壁部３６の頂部延長上において、第４側壁部３６に対して僅かに屈曲した板状に形成されており、その先端部には平面視円形のボルト穴４０（図１，２参照）が貫通して設けられている。マウント側固定部１４は、その上面が図９に示すようにエンジンマウント２の頂部に当接した状態で、不図示のボルトをボルト穴４０に挿通させて締結することにより固定されるよう構成されている。

以上の構成において、上記四角錐の内部には、図５，７，８に示すように、第１側壁部３０と第２側壁部３２との間を連結して空洞１６を仕切る第１補強壁４２が設けられている。第１補強壁４２は、各側壁部３０，３２，３４，３６と略同じ肉厚の壁部であり、第３側壁部３４に平行な平板状をなし、従って四角錐の底面に略垂直に設けられている。そのため、図７に示すように、その頂部４２Ａが、傾斜状をなす第４側壁部３６の内側に接続されている。また、図５に示すように、第１補強壁４２の底部両端４２Ｂ，４２Ｂは、上記一対の第１ボルト締結部２２Ａ，２２Ｂの付け根部近傍に接続されている。

上記四角錐の内部には、また、第３側壁部３４と第４側壁部３６との間を連結して空洞１６を仕切る第２補強壁４４が設けられている。第２補強壁４４は、各側壁部３０，３２，３４，３６と略同じ肉厚の壁部であり、第３側壁部３４と第４側壁部３６の幅方向中心同士を連結して、第１補強壁４２に十字状に交差するように、当該第１補強壁４２に垂直な平板状をなしている。第２補強壁４４は、図７に示すように、上記空洞１６の高さ方向Ｈの全体にわたって設けられている。

図５，８に示すように、第２補強壁４４は、他方の短辺２０Ｂの近傍における上記四角錐の底部側においてＹ字状に分岐して、当該他方の短辺２０Ｂを挟んで位置する一対の第２ボルト締結部２２Ｃ，２２Ｄにそれぞれ接続させて設けられている。すなわち、一方の短辺２０Ａから当該短辺２０Ａに垂直に延びる第２補強壁４４は、第１補強壁４２に十字状に交差した後、Ｙ字状に分岐し、分岐したそれぞれの壁部４４Ａ，４４Ａの先端が第２ボルト締結部２２Ｃ，２２Ｄにそれぞれ接続されている。この例では、分岐した各壁部４４Ａ，４４Ａ間のなす角度は略直角に設定されており、各壁部４４Ａ，４４Ａの先端は、筒状をなす第２ボルト締結部２２Ｃ，２２Ｄの外周面に対し、その高さ方向の全体にわたって接続されている。

第２補強壁４４は、また、図７に示すように、そのＹ字状の分岐部（即ち、分岐点）４４Ｂが、第４側壁部３６の上記張り出し部３８の付け根部３８Ａに設定されている。すなわち、第４側壁部３６の主たる傾斜部３６Ａから張り出し部３８に至る境界近傍の付け根部３８Ａで第２補強壁４４が二股に分かれるように設定されており、従って、第２補強壁４４は第４側壁部３６の主たる傾斜部３６Ａでは単なる平板状をなし、張り出し部３８では分岐した２つの壁部４４Ａ，４４Ａにより構成されている。

図１，２，４，８に示すように、第１側壁部３０と第２側壁部３２には、四角錐の底部側を第３側壁部３４との接合部（四角錐の二面接合部である辺）４８に沿って延びる補強リブ４６がそれぞれ立設されている。補強リブ４６は、上記の張り出して設けられた第１ボルト締結部２２Ａ，２２Ｂから第１側壁部３０と第２側壁部３２の高さ方向Ｈの中央部にまで至る四角錐の底部側に設けられており、四角錐の頂部側には設けられていない。また、図８に示すように、補強リブ４６は、第３側壁部３４に対して段差なく設けられるように、第３側壁部３４の両側縁をそのまま外側に延長した形状をなしており、第１側壁部３０及び第２側壁部３２に対して垂直に立設されている。

図１，２，７に示すように、第３側壁部３４の両側縁部には、四角錐の頂部側を第１側壁部３０及び第２側壁部３２との接合部４８に沿って延びる第２補強リブ５０がそれぞれ設けられており、マウント側固定部１４が補強されている。第２補強リブ５０は、マウント側固定部１４から第３側壁部３４の高さ方向Ｈの中央部に至る四角錐の頂部側に設けられている。そして、図２に示すように、補強リブ４６と第２補強リブ５０とは、四角錐の高さ方向Ｈの中央部において互いに重複した範囲が存在するように、両者の長さが設定されている。

以上のように構成された本実施形態のエンジンブラケット１０であると、エンジン１の上下振動によるエンジンブラケット１０の四角錐を横断するような方向Ｘでの固有値モードにおいて（図９参照）、第１補強壁４２とともに、上記特有の第２補強壁４４を設けたことにより、エンジン１側への取り付け点であるエンジン側固定部１２の剛性を効果的に高めることができ、固有周波数の数値を高めて固有値性能を向上することができる。特には、エンジン１のより底部側に固定される第２ボルト締結部２２Ｃ，２２Ｄが第４側壁部３６の張り出し部３８に設けられているところ、第２補強壁４４の分岐部４４Ｂを張り出し部３８の付け根部３８Ａに設定したことで、該張り出し部３８の剛性を効果的に高めることができる。

また、第１側壁部３０と第２側壁部３２において四角錐の底部側に補強リブ４６を立設したことにより、横方向に張り出し形成された第１ボルト締結部２２Ａ，２２Ｂにおいても剛性を高めて、固有値性能の更なる向上を図ることができる。

一例として、図１０〜１３に示す比較例のエンジンブラケット１００と図１〜９に示す実施形態のエンジンブラケット１０とについて、上記方向Ｘでの固有値性能を測定したところ、比較例のエンジンブラケット１００では固有周波数が８６５Ｈｚであったのに対し、実施形態のエンジンブラケット１０では固有周波数が８９０Ｈｚであり、２５Ｈｚの固有周波数の向上効果が認められた。

なお、上記実施形態は、本発明の好ましい一態様を示したものであり、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、エンジンブラケット１０の全体形状としては概略四角錐状であれば上記実施形態の形状に限定されるものではない。なお、本発明において、エンジン側固定部を底面とし、マウント側固定部を頂部とするとの表現は、あくまでエンジンブラケット単体としての四角錐の底面及び頂部を意味するものであり、エンジンブラケットを車両に組み付けた状態での底面と頂部を意味するものではない。従って、図９に示すようにエンジンブラケット１０の四角錐を横倒しにして車両に組み付けるものでもよく、あるいはまた四角錐をほぼ倒立した状態に組み付けるものでもよい。また、組み付けられるエンジンやエンジンマウントの構成も公知の種々のものを用いることができ、特に限定されない。その他、一々列挙しないが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

１…エンジン、２…エンジンマウント
１０…エンジンブラケット
１２…エンジン側固定部、１４…マウント側固定部、１６…空洞
１８Ａ，１８Ｂ…長辺
２０Ａ…一方の短辺，２０Ｂ…他方の短辺
２２Ａ，２２Ｂ…第１ボルト締結部、２２Ｃ，２２Ｄ…第２ボルト締結部
２４…ボルト穴
３０…第１側壁部、３２…第２側壁部、３４…第３側壁部、３６…第４側壁部
３８…張り出し部、３８Ａ…付け根部
４２…第１補強壁
４４…第２補強壁、４４Ｂ…分岐部
４６…補強リブ
Ｇ…離間する方向

Claims (3)

1. エンジンとエンジンマウントの間に介設される剛性のエンジンブラケットであって、
   エンジン側に固定されるエンジン側固定部を底面とし、エンジンマウント側に固定されるマウント側固定部を頂部とする略四角錐状をなして、前記四角錐の底面側に開口するように内部が空洞に設けられており、
   前記エンジン側固定部は、一対の長辺と一対の短辺とからなる略長方形状をなして、前記長方形の四角にボルト穴を含むボルト締結部がそれぞれ設けられ、
   前記マウント側固定部は、前記長方形の中心部上方から一方の前記短辺側に偏らせて設けられ、
   前記四角錐の４つの側面が、前記一対の長辺をそれぞれ底辺とする第１側壁部及び第２側壁部と、前記一方の短辺を底辺とする第３側壁部と、他方の前記短辺を底辺とする第４側壁部とからなり、
   前記四角錐の内部に、前記第１側壁部と前記第２側壁部との間を連結して前記空洞を仕切る第１補強壁が設けられるとともに、前記第３側壁部と前記第４側壁部との間を連結して前記空洞を仕切りかつ前記第１補強壁に十字状に交差する第２補強壁が設けられ、前記第２補強壁が前記他方の短辺の近傍においてＹ字状に分岐して当該他方の短辺を挟んで位置する一対の前記ボルト締結部にそれぞれ接続させて設けられた
   ことを特徴とするエンジンブラケット。
2. 前記第４側壁部が前記四角錐の底部において外側に張り出し形成されて、該張り出し部に前記他方の短辺を挟んで位置する前記一対のボルト締結部が設けられ、前記第２補強壁の前記Ｙ字状の分岐部が前記張り出し部の付け根部に設定されたことを特徴とする請求項１記載のエンジンブラケット。
3. 前記一方の短辺を挟んで位置する一対の前記ボルト締結部が互いに離間する方向に張り出して設けられ、前記第１側壁部と前記第２側壁部に、前記張り出して設けられたボルト締結部から前記四角錐の底部側を前記第３側壁部との接合部に沿って延びる補強リブが立設されたことを特徴とする請求項２記載のエンジンブラケット。

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