JP5826807B2 - 不整地走行用車両のパワーユニット支持構造 - Google Patents

不整地走行用車両のパワーユニット支持構造 Download PDF

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Description

本発明は、不整地走行用車両のパワーユニット支持構造に関するものである。
従来、例えば特許文献1に見られるように、クランクケース(21C)に回転可能に支持されたクランク軸が車両前後方向に延びる縦置きエンジン(22)を有するパワーユニットと、このパワーユニットを支持し、前後に車輪(18,31)を支持し、2名の乗員と荷台(28)に荷物を積載して不整地を走行可能な車体フレーム(11)とを備える不整地走行用車両が知られている。
この不整地走行用車両のパワーユニット支持構造は、クランクケースに結合した平面視で枠型のサブフレーム(76)を、前後に設けたエンジンマウント(72,74)で支持し、トルク反力を受けるエンジンマウント(106)をシリンダ部と前後に延びるメインフレーム(87)との間に設けた構造となっていた。
特許第4783085号公報
上述した従来の不整地走行用車両のパワーユニット支持構造では、枠型のサブフレーム(76)を用いていたため、支持構造が大型化するという難点があった。
また、クランクケースに結合した平面視で枠型のサブフレーム(76)を、前後に設けたエンジンマウント(72,74)で支持し、トルク反力を受けるエンジンマウント(106)をシリンダ部と前後に延びるメインフレーム(87)との間に設けた構造となっていたため、各エンジンマウント(72,74)、(87)への荷重の平均化を図ることが困難であり、結果として支持構造の大型化を招いていた。
本発明が解決しようとする課題は、枠型のサブフレームを不要とするとともに、各エンジンマウントへの荷重の平均化を図って小型化することができる不整地走行用車両のパワーユニット支持構造を提供することである。
上記課題を解決するために本発明の不整地走行用車両のパワーユニット支持構造は、
クランクケースに回転可能に支持されたクランク軸が車両前後方向に延びる縦置きエンジン前後の少なくとも一方に、該エンジンの駆動力を前後に分配する駆動力分配機構を設け、該駆動力分配機構からプロペラ軸を介して前後輪へ駆動力を伝達するパワーユニットと、
このパワーユニットを支持し、前後に車輪を支持し、複数の乗員と荷物を積載して不整地を走行可能な車体フレームと、
を備える不整地走行用車両のパワーユニット支持構造であって、
前記クランクケースのクランク軸を挟んだ位置の一方に1箇所、他方に2箇所、計3箇所に設けたエンジンマウントで前記パワーユニットを前記車体フレームに支持するパワーユニット支持機構を設け、
前記パワーユニットの重心位置から遠い一方の側1個所のエンジンマウントは、クランクケースと車体フレームとを結合し、
重心位置に近い他方の側2箇所のエンジンマウントは、クランクケースに結合されてクランクケースの前端と後端の内の少なくとも一方を越えて前後に延びるエンジンハンガーの、前後両端と車体フレームとを結合することを特徴とする。
この不整地走行用車両のパワーユニット支持構造によれば、前記パワーユニットの重心位置から遠い一方の側1個所のエンジンマウントが、クランクケースと車体フレームとを結合し、
重心位置に近い他方の側2箇所のエンジンマウントが、クランクケースに結合されてクランクケースの前端と後端の内の少なくとも一方を越えて前後に延びるエンジンハンガーの、前後両端と車体フレームとを結合しているので、従来技術で必要とされたような枠型のサブフレームを廃止することができる。
また、パワーユニットの重心位置から遠い側を1個所のエンジンマウントで支持し、重心位置に近い側を2箇所のエンジンマウントで支持しているので、各エンジンマウントへの荷重を平均化することができる。
以上のように、この不整地走行用車両のパワーユニット支持構造によれば、枠型のサブフレームを不要とするとともに、各エンジンマウントへの荷重の平均化を図って小型化することができる。
この不整地走行用車両のパワーユニット支持構造においては、
前記駆動力分配機構は前記クランクケースの前側と後側の内のどちらか一方に設けられ、後輪と前輪の内のどちらか一方に駆動力を伝達するプロペラ軸が、前記クランクケースの側面を通って延び、
前記エンジンハンガーは、前記クランクケースとの間に前記プロペラ軸を挟むように、プロペラ軸と概ね平行に、前後に延びる構成とすることができる。
このように構成すると、前記他方の側のエンジンマウントをパワーユニットの重心位置から遠くに配置でき、エンジンマウントへの荷重を軽減することができる。
この不整地走行用車両のパワーユニット支持構造においては、
前記パワーユニット支持機構における3箇所のエンジンマウントは、それぞれブラケットと、該ブラケットに取付ボルトで結合される防振材とを有しており、前記取付ボルトが、全て車両前後方向に延びる構成とすることができる。
クランク軸が縦置きであることによるエンジンの回転、加減速によって発生する荷重、プロペラ軸が前後に延びていることによる駆動力は、全て車両の前後方向に向かう軸線の回りに発生し、車両の左右方向に向かう軸線の回りに発生する荷重は少なくなる。
上記取付ボルトを、全て車両前後方向に延びる配置とすることで、エンジンマウントの防振材(例えばラバー)をそれに合わせた方向に設けて上記荷重を効率よく受けることが可能となり、エンジンマウントの小型化を図ることができる。
この不整地走行用車両のパワーユニット支持構造においては、
前記エンジンハンガーは、
前記クランクケースから突出するボスを前後の壁で挟んで複数個所で締結される、断面がコの字型のエンジン取付部と、
前後のエンジンマウントを支持する前後のマウント支持部と、
前後のマウント支持部を繋ぎ前記エンジン取付部の前後の壁それぞれに結合されて延びる複数の連結パイプと、
を有している構成とすることができる。
このように構成すると、エンジン取付部からマウント支持部へ延びる部材が、エンジン取付部の前後の壁2か所で結合されるので、強度剛性を高められる。
この不整地走行用車両のパワーユニット支持構造においては、
前記エンジンハンガーのエンジン取付部は、クランクケースのボスとの2つの結合部の間に空間が設けられ、その空間をプロペラ軸が貫通している構成とすることができる。
このように構成すると、2本の連結パイプを広い間隔を隔てて延ばせるので、強度剛性(特に捩り剛性)を高められる。
この不整地走行用車両のパワーユニット支持構造においては、
前記エンジンハンガーの前後に設けられるエンジンマウントはそれぞれ車体フレームとの結合部、およびパワーユニット側との結合部を備え、
前記エンジンハンガーの前後に設けられるエンジンマウントの内一方は、その車体フレーム側ブラケットにおける車体フレームとの結合部に概ね水平な受け面を備え、
他方のエンジンマウントは、そのパワーユニット側ブラケットのパワーユニット側との結合部に概ね水平な受け面を備える構成とすることができる。
このように構成すると、水平台に置いてある車体フレームに、上方からパワーユニットを仮置きできるので、搭載作業が容易になる。
本発明に係る不整地走行用車両のパワーユニット支持構造の一実施の形態を搭載した不整地走行用車両の一例を示す左側面図。 本発明に係る不整地走行用車両のパワーユニット支持構造の一実施の形態を示す平面図。 同じく左側面図。 同じく前方から見た図。 同じく右側面図。 同じく後方から見た図。 同じく底面図。 同じく部分省略斜視図。
以下、本発明に係る不整地走行用車両のパワーユニット支持構造の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとし、以下の説明において、前後、左右、上下は、操縦者から見た方向に従い、必要に応じて図面に車両の前方をFr、後方をRr、左側をL、右側をR、上方をU、下方をD、として示す。各図において、同一部分ないし相当する部分には、同一の符号を付してある。
図1に示す不整地走行用車両1は、パワーユニットPが搭載された車体フレーム10を備えている。
パワーユニットPは、クランクケース20に回転可能に支持されたクランク軸21(図2,図4参照)が車両前後方向に延びる縦置きエンジンEと、エンジンEの前側に設けられた、該エンジンEの駆動力を前後に分配する駆動力分配機構22とを備えている。図示の実施の形態においては、駆動力分配機構22はエンジンEの前側に設けられているが、後側に設けることも可能である。
駆動力分配機構22は、該駆動力分配機構22に接続された前後のプロペラ軸23f、23rを介して前輪WFと、後輪WRとにエンジンEの駆動力を伝達する。
車体フレーム10は、パワーユニットPを支持し、前後に車輪WF,WRを支持し、複数の乗員と荷物を積載して不整地を走行可能なフレームである。
図2〜図8に示すように、パワーユニット支持機構30は、クランクケース20のクランク軸21を挟んだ位置の一方(図示のものは左方)に1箇所、他方(図示のものは右方)に2箇所、計3箇所に設けたエンジンマウントML、MRf,MRrでパワーユニットPを車体フレーム10に支持する。
パワーユニットPの重心位置G(図6)から遠い一方の側1個所のエンジンマウントMLは、エンジンEのクランクケース20と車体フレーム10とを結合する。重心位置GからエンジンマウントMLまでの距離を図6においてL2で示す。
図5に示すように、重心位置Gに近い他方の側2箇所のエンジンマウントMRf、MRrは、クランクケース20に結合されてクランクケース20の前端20fと後端20rの内の少なくとも一方(図示のものは前端20fおよび後端20r)を越えて前後に延びるエンジンハンガー40の、前後両端と車体フレーム10とを結合する。重心位置GからエンジンマウントMRf、MRrまでの距離を図6においてL2で示す。
この不整地走行用車両のパワーユニット支持機構30によれば、図6,図2に示すように、パワーユニットPの重心位置Gから遠い一方の側(図示のものは左側)の1個所のエンジンマウントMLが、クランクケース20と車体フレーム10とを結合し、
重心位置Gに近い他方の側(図示のものは左側)2箇所のエンジンマウントMRf、MRrが、クランクケース20に結合されてクランクケース20の前端と後端の内の少なくとも一方を越えて前後に延びるエンジンハンガー40の、前後両端と車体フレーム10とを結合しているので、従来技術で必要とされたような枠型のサブフレームを廃止することができる。
また、パワーユニットPの重心位置Gから遠い側を1個所のエンジンマウントMLで支持し、重心位置Gに近い側を2箇所のエンジンマウントMRf、MRrで支持しているので、各エンジンマウントML,MRf、MRrへの荷重を平均化することができる。
さらに、この実施の形態では、前後に延びるプロペラ軸23f、23rに対してクランク軸21が平行となるようにエンジンEを縦置きにしたので、駆動力分配機構22の構造を簡素化し小型化することが可能である。また、縦置きのパワーユニットPの前後長を短くするため、エンジンEにはクランクケース20の前後長が短い2気筒エンジンを採用している。
前輪WFおよび後輪WRには、不整地用の低圧のバルーンタイヤが用いられている。
図1に示すように、パワーユニットPは、車体フレーム10の前後方向に関し略中央位置に搭載されている。
パワーユニットPの動力は、前プロペラ軸23fの前端から前ファイナルリダクションギヤユニット24fを介して左右の前輪WFに伝達され、後プロペラ軸23rの後端から後ファイナルリダクションギヤユニット24rを介して左右の後輪WRに伝達される。
車体フレーム10には、パワーユニットPの上方において前シート11が左右に3席並んで配置されている。車体フレーム10の後部には、後シート12が左右に2席配置されているが、この後シート12を畳むことにより、荷台が形成される。
前シート11の中央の席が左右の席より僅かに前方に出ている。左側の運転席の前方にステアリングコラム14から突出して操舵ハンドル15が設けられている。
前シート11と後シート12の上方はロールバー16が覆っている。
エンジンEは、直列2気筒の水冷式4ストロークエンジンである。
図4に示すように、クランクケース20の斜め右上方にシリンダブロック20cが一体に設けられており、その上にシりンダヘッド20hとシリンダヘッドカバー20hcが順次重ねられて設けられている。
図5,図6に示すように、クランクケース20の右側に主変速機Tmが設けられており、この主変速機Tmの前部に前記駆動力分配機構22を形成する副変速機Tsが設けられている。
クランクケース20の後部には、クラッチCLが設けられている。
図1,図2に示すように、駆動力分配機構22はクランクケース20の前側に設けられ、後輪WRに駆動力を伝達するプロペラ軸23rが、図2,図6に示すように、クランクケース20の側面を通って延び、エンジンハンガー40は、クランクケース20との間にプロペラ軸23rを挟むように、プロペラ軸23rと概ね平行に、前後に延びている。
このように構成すると、クランクケース20との間にプロペラ軸23rが介在される結果として、他方の側のエンジンマウントMRf、MRrがパワーユニットPの重心位置Gから遠くに配置され、(レバー比の関係より)エンジンマウントMRf、MRrへの荷重が軽減されることとなる。
駆動力分配機構22をクランクケース20の後側に設け、前輪WFに駆動力を伝達するプロペラ軸23fがクランクケース20の側面を通って延びるようにし、エンジンハンガー40を、クランクケース20との間に前記プロペラ軸23fを挟むように、プロペラ軸23fと概ね平行に配置した場合にも、同様の効果が得られる。
パワーユニット支持機構30における3箇所のエンジンマウントML,MRf、MRrは基本構成は同一であり、図6に示すように、それぞれブラケット50と、該ブラケット50に取付ボルト53で結合される防振材55とを有しており、取付ボルト53が、全て車両前後方向に延びるように配置されている。
クランク軸21が縦置きであることによるエンジンEの回転、加減速によって発生する荷重、プロペラ軸23f、23rが前後に延びていることによる駆動力は、全て車両の前後方向に向かう軸線の回りに発生し、車両の左右方向に向かう軸線の回りに発生する荷重は少なくなる。
上記取付ボルト53を、全て車両前後方向に延びる配置とすることで、エンジンマウントML,MRf、MRrの防振材(例えばラバー)55をそれに合わせた(車両の前後方向から見て丸く見える)方向に設けて上記荷重を効率よく受けることが可能となり、エンジンマウントML,MRf、MRrの小型化を図ることができる。
図6,図8に示すように、ブラケット50は、パワーユニットP側に固定されるパワーユニット側ブラケット51と、車体フレーム10側に固定されるフレーム側ブラケット52とを有し、これらパワーユニット側ブラケット51とフレーム側ブラケット52との間に、前記取付ボルト53を介した状態で防振材55が装着されている。
図3,図6に示すように、エンジンマントMLにおけるパワーユニット側ブラケット51は、ボルト54でクランクケース20に固定されており、フレーム側ブラケット52はボルト56でフレーム10に固定されている。なお、エンジンマントMRf,MRrにおけるフレーム側ブラケット52もボルト56でフレーム10に固定されている。
主として図8に示すように、エンジンハンガー40は、クランクケース20に締結されるエンジン取付部41と、前後のエンジンマウントMRf、MRrを支持する前後のマウント支持部42f、42rと、エンジン取付部41および前後のマウント支持部42f、42rを繋ぐ複数(図示のものは2本)の連結パイプ43,44とを有している。
エンジン取付部41は、クランクケース20から突出するボス20b(図2,図5)を前後の壁41f、41rで挟んで複数個所(図示のものは2箇所)で締結される、断面がコの字型の取付部である。2箇所締結部を図6に41bで示す。
連結パイプ43,44はエンジン取付部41の前後の壁41f、41rそれぞれに結合されて前後に延びている。
このように構成すると、エンジン取付部41からマウント支持部42f、42r(図5)へ延びる連結パイプ43,44が、エンジン取付部41の前後の壁2か所ずつで結合されるので、強度剛性を高められる。
図6に示すように、エンジンハンガー40のエンジン取付部41は、クランクケース20のボス20bに対し2つの結合部41c、41dで結合され、それら結合部41c、41dの間に空間S1が設けられ、その空間S1をプロペラ軸23rが貫通している。
このように構成すると、2本の連結パイプ43,44を広い間隔を隔てて延ばせるので、強度剛性(特に捩り剛性)を高められる。
2つの結合部41c、41dはクランクケース20のボス20bに対し、それぞれボルトナット41bで締結固定されている。
図8において、エンジンハンガー40の前後に設けられるエンジンマウントMRf、MRrの内一方(図示のものはMRf)は、あらかじめパワーユニットP側に結合しておくエンジンマウントとし、他方のエンジンマウント(図示のものはMRr)はあらかじめ車体フレーム10側に結合しておくエンジンマウントとする。
あらかじめパワーユニットP側に結合しておくエンジンマウントMRfは、その車体フレーム側ブラケット52における車体フレーム10との結合部52jに概ね水平な受け面52s(図7)を備えている。
一方、あらかじめ車体フレーム側に結合しておくエンジンマウントMRrは、そのパワーユニット側ブラケット51のパワーユニットP側(この実施の形態ではエンジンハンガー40)との結合部51jに概ね水平な受け面51sと51cを備えている。
このように構成すると、水平台(図示せず)に置いてある車体フレーム10に、上方からパワーユニットPを仮置きできるので、搭載作業が容易になる。
図示のものの場合、予めパワーユニットPにエンジンハンガー40および前方のエンジンマウントMRfを、そのフレーム側ブラケット52を含めて固定しておく。
一方、後方のエンジンマウントMRrはあらかじめ車体フレーム10側に、そのパワーユニット側ブラケット51を含めて固定しておく。
その状態で、パワーユニットPを上方から降ろしてくると、前方のエンジンマウントMRfにおけるフレーム側ブラケット52の受面52sが車体フレーム10に当接し、エンジンハンガー40における後部マウント支持部42rの下面42r1が、車体フレーム側エンジンマウントMRrにおける受面51sに当接することによって、パワーユニットPが車体フレーム10上に仮置きされる。
図5,図6,図8に示すように、この実施の形態では、あらかじめ車体フレーム側に結合しておくエンジンマウントMRrにおけるパワーユニット側ブラケット51は起立板51pを有しており、その下端がL字状に屈曲している(屈曲部を51cで示す)。
一方、エンジンハンガー40における後部マウント支持部42rには、前記起立板51pにボルト51bで結合される垂下板42pが設けられており、その下端がL字状に屈曲している(屈曲部を42cで示す)。
そして、パワーユニットPを上方から降ろしてきた際、起立板51pと垂下板42pとが当接するとともに、両者のL字型の屈曲部51c、42c同士が当接するようになっている。
これによって、パワーユニットPの車体フレーム10上への仮置および位置決めが良好になされることとなる。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において適宜変形実施可能である。
P:パワーユニット、G:重心位置、MRf、MRr,ML:エンジンマウント、WF,WR:車輪、S1:空間、10:車体フレーム、20:クランクケース、20b:ボス、20f:前端、20r:後端、21:クランク軸、22:駆動力分配機構22、23f、23r:プロペラ軸、30:パワーユニット支持機構、40:エンジンハンガー、41:エンジン取付部41、41c、41d:2つの結合部、42f、42r:前後のマウント支持部、43,44:連結パイプ、50:ブラケット、51s、52s:受け面、53:取付ボルト、55:防振材。

Claims (6)

  1. クランクケース(20)に回転可能に支持されたクランク軸(21)が車両前後方向に延びる縦置きエンジン前後の少なくとも一方に、該エンジン(E)の駆動力を前後に分配する駆動力分配機構(22)を設け、該駆動力分配機構(22)からプロペラ軸(23f、23r)を介して前後輪へ駆動力を伝達するパワーユニット(P)と、
    このパワーユニット(P)を支持し、前後に車輪を支持し、複数の乗員と荷物を積載して不整地を走行可能な車体フレーム(10)と、
    を備える不整地走行用車両のパワーユニット支持構造であって、
    前記クランクケース(20)のクランク軸(21)を挟んだ位置の一方に1箇所、他方に2箇所、計3箇所に設けたエンジンマウント(ML,MRf、MRr)で前記パワーユニット(P)を前記車体フレーム(10)に支持するパワーユニット支持機構(30)を設け、
    前記パワーユニット(P)の重心位置(G)から遠い一方の側1個所のエンジンマウント(ML)は、クランクケース(20)と車体フレーム(10)とを結合し、
    重心位置(G)に近い他方の側2箇所のエンジンマウント(MRf、MRr)は、クランクケース(20)に結合されてクランクケース(20)の前端(20f)と後端(20r)の内の少なくとも一方を越えて前後に延びるエンジンハンガー(40)の、前後両端と車体フレーム(10)とを結合することを特徴とする不整地走行用車両のパワーユニット支持構造。
  2. 請求項1において、
    前記駆動力分配機構(22)は前記クランクケース(20)の前側と後側の内のどちらか一方に設けられ、後輪と前輪の内のどちらか一方に駆動力を伝達するプロペラ軸が、前記クランクケース(20)の側面を通って延び、
    前記エンジンハンガー(40)は、前記クランクケース(20)との間に前記プロペラ軸を挟むように、プロペラ軸と概ね平行に、前後に延びることを特徴とする不整地走行用車両のパワーユニット支持構造。
  3. 請求項1または2において、
    前記パワーユニット支持機構(30)における3箇所のエンジンマウント(ML,MRf、MRr)は、それぞれブラケット(50)と、該ブラケット(50)に取付ボルト(53)で結合される防振材(55)とを有しており、前記取付ボルト(53)が、全て車両前後方向に延びることを特徴とする不整地走行用車両のパワーユニット支持構造。
  4. 請求項1〜3のうちいずれか一項において、
    前記エンジンハンガー(40)は、
    前記クランクケース(20)から突出するボス(20b)を前後の壁(41f、41r)で挟んで複数個所で締結される、断面がコの字型のエンジン取付部(41)と、
    前後のエンジンマウント(MRf、MRr)を支持する前後のマウント支持部(42f、42r)と、
    前後のマウント支持部(42f、42r)を繋ぎ前記エンジン取付部(41)の前後の壁(41f、41r)それぞれに結合されて延びる複数の連結パイプ(43,44)と、
    を有していることを特徴とする不整地走行用車両のパワーユニット支持構造。
  5. 請求項4において、
    前記エンジンハンガー(40)のエンジン取付部(41)は、クランクケース(20)のボス(20b)との2つの結合部(41c、41d)の間に空間(S1)が設けられ、その空間(S1)をプロペラ軸(23r)が貫通していることことを特徴とする不整地走行用車両のパワーユニット支持構造。
  6. 請求項1〜5のうちいずれか一項において、
    前記エンジンハンガー(40)の前後に設けられるエンジンマウント(MRf、MRr)はそれぞれ車体フレーム(10)との結合部、およびパワーユニット(P)側との結合部を備え、
    前記エンジンハンガー(40)の前後に設けられるエンジンマウント(MRf、MRr)の内一方(MRf)は、その車体フレーム(10)側ブラケット(52)における車体フレーム(10)との結合部(52j)に概ね水平な受け面(52s)を備え、
    他方のエンジンマウント(MRr)は、そのパワーユニット(P)側ブラケット(51)のパワーユニット(P)側との結合部(51j)に概ね水平な受け面(51s)を備えることを特徴とする不整地走行用車両のパワーユニット支持構造。
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