JP6301385B2 - エンジンマウント構造 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンマウント構造に関する。

従来のエンジンマウント構造として、車体にエンジンを装着するエンジンマウントを設けものが知られている。このエンジンマウントの上面側には、マス部材が着脱可能に取り付けられて共振周波数を調整可能としている（例えば、特許文献１等参照）。

特開２０１３−７２５３４号公報

しかしながら、たとえばサブフレームの上面など、エンジンマウントと相対変位する位置にアクティブダイナミックダンパを設置すると、エンジンの振動の入力点からアクティブダイナミックダンパまでの距離が離れて、十分な防振効果を奏せない虞があった。

本発明は、エンジンから入力した振動を効率よく吸収させることができるエンジンマウント構造を提供することを目的とする。

本発明は、エンジンおよびサブフレームと連結してエンジン側からサブフレーム側への振動伝達を抑制するマウント装置と、マウント装置の下側に配置されて、サブフレームと連結してサブフレームの振動を抑制するダイナミックダンパと、サブフレームの上面側に設けられて、ダイナミックダンパが挿入される孔部と、を備え、マウント装置は、孔部の上側に位置するようにサブフレームと連結し、孔部を挟んでサブフレームとマウント装置との連結位置が存在する、エンジンマウント構造を備えた。
このような構成によれば、マウント装置の下側に配置されたダイナミックダンパは、エンジンの振動の入力点に位置する。このため、ダイナミックダンパによる振動吸収効率が良好である。
また、孔部に挿入されたダイナミックダンパを、マウント装置の真下で振動の入力点に一致させることができる。

また、マウント装置は、孔部を跨いで両側に連結位置を有する脚部材を含み、脚部材は、傘状にダイナミックダンパを覆うように装着される。
このような構成によれば、傘状の脚部材が孔部を跨いだ状態で、両側に設けられた連結位置により、サブフレームとマウント装置とを連結する。

また、孔部は、サブフレームの上面部に設けられ、ダイナミックダンパは、第１の取付部材と、ハウジングを備え、第１の取付部材は、上面部と連結するとともに、ハウジングは、孔部に挿入されている。
このような構成によれば、サブフレームの上面部にダイナミックダンパの第１の取付部材が連結されている。
このため、ダイナミックダンパは、サブフレームの振動を効率よく吸収することができる。

また、サブフレームは、上面部と対向する位置に下面部を備え、ハウジングは、下面部と隔離して配置されている。
このため、ハウジングは、振動を抑制するための移動を妨げられることはない。

また、サブフレームとマウント装置の連結位置は、サブフレームとダイナミックダンパの連結位置よりも、ダイナミックダンパから遠い位置に設定されている。
このため、振動を効率よく分散することができる。

そして、サブフレームとマウント装置は、ゴムブッシュを介して弾性連結されている一方、サブフレームとダイナミックダンパは、リジット締結されている。
このため、マウント装置に加わるエンジンからの振動入力は、ゴムブッシュにより吸収されるとともに、サブフレームの振動は、ダイレクトにダイナミックダンパに伝わり、振動の減衰効率を向上することが出来る。

さらに、マウント装置とダイナミックダンパとは、弾性変形方向が垂直方向で一致している。
このため、マウント装置に加わる垂直方向のエンジン振動は、ダイナミックダンパによって効率よく吸収される。

本発明によれば、エンジンから入力した振動を効率よく吸収させることができるエンジンマウント構造が提供される。

本発明の実施形態にかかるエンジンマウント構造で、全体の概要を表すサブフレームの上面図である。 本発明の実施形態にかかるエンジンマウント構造で、全体の概要を表すサブフレームの斜視図である。 本発明の実施形態にかかるエンジンマウント構造で、図２中矢視ＩＩＩ部の拡大斜視図である。 本発明の実施形態にかかるエンジンマウント構造で、図２中矢視ＩＶ部の分解斜視図である。 本発明の実施形態にかかるエンジンマウント構造で、図１中Ｖ−Ｖ線に沿った位置での断面図である。 本発明の実施形態にかかるエンジンマウント構造で、ダイナミックダンパがサブフレーム内に位置する様子を表す模式的な断面図である。 実施形態にかかるエンジンマウント構造で、図２中矢視ＶＩＩ部の拡大写視図である。 実施形態にかかるエンジンマウント構造で、図７中矢視ＶＩＩＩ方向で防振部材等を外したマウント部の斜視図である。 実施形態にかかるエンジンマウント構造で、図８中ＩＸ−ＩＸ線に沿った位置での断面図である。

以下、本発明の一実施形態について図面を用いて説明する。
［エンジンマウントの概略構成］
図１は、本実施形態にかかるエンジンマウント構造で全体の概要を表すサブフレームの上面図である。また、図２は、本実施形態のエンジンマウント構造で、全体の概要を表すサブフレームの斜視図である。

この実施形態のエンジンマウント構造では、エンジンルーム内の骨格部材としての車体フレームが設けられている。この車体フレームには、図１に示すようにエンジン１を支持するサブフレーム１０が取付けられている。

このサブフレーム１０は、前側サブフレームメンバ部材１１、後側第１メンバ部材１２，後側第２メンバ部材１３、車幅方向で左，右一対のサブフレームサイドメンバ部材１４，１５を含んで構成されている。
そして、車両前後方向Ｙに長手方向を沿わせて離間配置されるサブフレームサイドメンバ部材１４，１５には、これらの前側サブフレームメンバ部材１１、後側第１メンバ部材１２，後側第２メンバ部材１３が一体に連結されている。これにより、サブフレーム１０は、上面視略井桁状を呈するように構成されている。

このサブフレーム１０には、前側マウント装置２０，後側マウント装置３０および左側マウント装置４０がそれぞれボルト部材５０によって締結されて装着されている。そして、これらの前側マウント装置２０，後側マウント装置３０および左側マウント装置４０によってエンジン１が支持されている。

これにより、エンジン１側の振動は、前側マウント装置２０，後側マウント装置３０および左側マウント装置４０を介してサブフレーム１０側に伝達されるように構成されている。

図３は、本実施形態にかかるエンジンマウント構造で、図２中矢視ＩＩＩ部の拡大斜視図である。また、図４は、本実施形態にかかるエンジンマウント構造で、図２中矢視ＩＶ部の分解斜視図である。なお、図３，図４では、理解の容易化のため、防振装置２２の下側カバー部材２４の一部等を省略して示している。

[前側マウント装置]
前側マウント装置２０は、主に、エンジン１が固定されるエンジンマウントブラケット部２１と、エンジン１側からサブフレーム１０側に伝達される振動を抑制する防振装置２２と、この防振装置２２を覆う釣鐘型の上側カバー部材２３と、略円筒形状の下側カバー部材２４とを有している。また、この前側マウント装置２０には、防振装置２２の上端部を覆うトップカバー部材１９がボルト部材８２，８２によって装着されている。

この防振装置２２には、エンジン１を支持するエンジンマウントブラケット部２１からの振動が入力されると、内封されている液体などの緩衝材による緩衝で、振動をサブフレーム１０側に伝達しないように減衰させる。なお、この実施形態では液体が内封される構造のものを示して説明したが、特にこれに限らず、緩衝するものであればゴムマウント装置のようなものであってもよい。

この実施形態の前側マウント装置２０は、さらに、サブフレーム１０と連結されてサブフレーム１０の振動を抑制するダイナミックダンパ２６を有している。このダイナミックダンパ２６は、前側マウント装置２０の脚部材２５の下側に配置されている。
この脚部材２５の上面部には、前側マウント装置２０に設けられている下側カバー部材２４が複数のボルト部材８１によって固定されている。
ダイナミックダンパ２６は、主に、マス部材２７を収容するハウジングとしての収容部２８と、この収容部２８を前側サブフレームメンバ部材１１の内部に吊り下げた状態で支持するフランジ状の固定部２９とを有している。

また、前側サブフレームメンバ部材１１の上面部１１ａには、孔部１１ｂが開口形成されている。この孔部１１ｂの周縁には、座面部１１ｃが膨出形成されている。
そして、固定部２９は、ボルト部材（図示せず）によって、または、溶接されることによって、この座面部１１ｃに固着されている。

図５は、本実施形態にかかるエンジンマウント構造で、図１中Ｖ−Ｖ線に沿った位置での断面図である。
比較として二点鎖線にて示すＡ部では、前側サブフレームメンバ部材１１の上面部１１ａに、ダイナミックダンパ１２６が取付ブラケット１２９を介して取り付けられている。
このダイナミックダンパ１２６は、マス部材１２７が所定の弾性係数を有するばね部材１２８によって支持されている。
このような構成のものでは、前側マウント装置２０の車幅方向中央を通るエンジンからの振動の入力点Ｆに対して、車幅方向で寸法Ｗ１分車外側にダイナミックダンパがずれて位置する。このため、振動吸収効率は、低下してしまう。なお、振動の入力点Ｆに加わるエンジンの振動は、約数十〜２００Ｈｚ程度の領域の周波数帯域を有している。

また、ダイナミックダンパ１２６は、振動の入力点Ｆと同様に前側サブフレームメンバ部材１１の車幅方向の中心位置からもずれて位置している。この点においても、前側サブフレームメンバ部材１１の車幅方向の振動の腹にダイナミックダンパ１２６が存在しないため、振動吸収効率はさらに低下してしまう。

そして、前側サブフレームメンバ部材１１の上面部１１ａに取付けられているダイナミックダンパ１２６がその他の補機類や周辺装置と干渉する虞があった。

さらに、エンジンと離れた位置にダイナミックダンパ２６が設けられていると、振動伝達経路上にある部品等が経年劣化して、振動吸収特性が変化してしまうおそれもあった。

これに対して、本実施形態のエンジンマウント構造では、前側マウント装置２０の下側にダイナミックダンパ２６が配置される。このため、前側マウント装置２０のうち、エンジンの振動の入力点Ｆの近傍にダイナミックダンパ２６を位置させることができる。このため、ダイナミックダンパ２６による振動吸収効率が良好である。
しかも、エンジン１近傍にダイナミックダンパ２６が設けられている。このため、振動伝達経路の経時変化による振動吸収特性の変化を減少させることができる。したがって、経時変化に対応して制御を行おうとする際に必要となる制御コストを減少させて、安定した制振効果を奏することができる。

また、前側サブフレームメンバ部材１１は、上面部１１ａの車幅方向中央に孔部としての孔部１１ｂを備えている。
前側マウント装置２０は、孔部１１ｂの上側に位置するように前側サブフレームメンバ部材１１と連結されている。
この実施形態では、図４に示すように、脚部材２５に形成された複数の雌ネジ部２５ａに、それぞれボルト部材８１を螺合させて、前側マウント装置２０を脚部材２５に連結する。そして、この脚部材２５をそれぞれボルト部材８０を用いて前側サブフレームメンバ部材１１の上面部１１ａに形成された雌ネジ部１１ｄに螺合させて連結する。

この際、前側サブフレームメンバ部材１１は、上面部１１ａに形成された孔部１１ｂからダイナミックダンパ２６が挿入されて固定されている。このため、ダイナミックダンパ２６は、前側サブフレームメンバ部材１１と連結されて前側サブフレームメンバ部材１１の車幅方向中央における振幅が大きくなる腹に相当する位置にて、振動を吸収する。

このような構成によれば、図５に示すように、孔部１１ｂに挿入されたダイナミックダンパ２６は、前側マウント装置２０の真下で振動の入力点Ｆに車幅方向および車両前後方向で一致する位置に装着させることができる。
このため、前側マウント装置２０とダイナミックダンパ２６とは、弾性変形方向が垂直方向で一致している。
したがって、前側マウント装置２０に加わる垂直方向のエンジン振動は、ダイナミックダンパ２６によって効率よく、吸収される。

しかも、図５に示すダイナミックダンパ２６の模式的な力学モデルのように、収容部２８内に設けられるマス部材２７は、上壁を構成する固定部２９からばね部材１２８によって弾性移動可能に吊り下げられている。この実施形態では、エンジン１の振動は、防振装置２２に吸収されてから、脚部材２５を介して前側マウント装置２０が固定されている前側サブフレームメンバ部材１１の上面部１１ａに伝達される。
ダイナミックダンパ２６は、上面部１１ａに開口形成された孔部１１ｂに挿通されて周縁にボルト部材８３によって固定されている。このため、前側マウント装置２０に加わる垂直方向のエンジン振動のダイナミックダンパ２６による振動吸収効率がさらに良好である。

また、図５に示すように、孔部１１ｂは、前側サブフレームメンバ部材１１の上面部１１ａに設けられ、ダイナミックダンパ２６は、第１の取付部材としての固定部２９を上面部と連結して、ハウジングとしての収容部２８を、孔部１１ｂ内に挿入している。
このため、サブフレーム１０の上面部にダイナミックダンパ２６の固定部２９を溶接または、ボルト部材８３による締結にて剛結合（以下、リジットとも記す）されて連結される。
したがって、ダイナミックダンパ２６は、サブフレーム１０の振動を効率よく吸収することができる。

また、図５に示すように、サブフレーム１０の前側サブフレームメンバ部材１１は、上面部１１ａと対向する位置に下面部１１ｅを備えている。この実施形態では、ダイナミックダンパ２６の収容部２８の底面部２８ａは、下面部１１ｅと所定の寸法ｈ１〜ｈ２分、隔離されて配置されている。
このため、ダイナミックダンパ２６の収容部２８は、振動を抑制するための移動を妨げられることはなく、減衰性能を良好に保持することができる。

図６は、本発明の実施形態にかかるエンジンマウント構造で、ダイナミックダンパ２６が前側サブフレームメンバ部材１１内に位置している様子を表す模式的な断面図である。
この実施形態では、ダイナミックダンパ２６の収容部２８が前側サブフレームメンバ部材１１の断面内にほぼ埋設されている。
このため、前側マウント装置２０の真下で振動の入力点Ｆと、ダイナミックダンパ２６の振動吸収の効果が最も高い効果点とを車両上下方向の直線上にて、容易に一致させることができる。
また、前側マウント装置２０の車幅方向中央を通るエンジンからの振動の入力点Ｆに対して、車幅方向の中央にて振動吸収の効果が最も高い効果点である、前側サブフレームメンバ部材１１の車幅方向の振動の腹となる部分を一致させることができる。
したがって、振動吸収効率を良好なものとすることができる。

そして、ダイナミックダンパ２６は、前側サブフレームメンバ部材１１の内部に埋設されているので、エンジンルーム内の他の補機類や周辺装置と干渉する虞がない。このため、エンジンルームを効率よく利用することが可能となり、その他の装置や補機類の設計の自由度を向上させることができる。

さらに、ダイナミックダンパ２６が前側サブフレームメンバ部材１１内に位置している。
このため、車両走行時の跳ね上げ等のチッピングＣに対しても、前側サブフレームメンバ部材１１によってダイナミックダンパ２６を保護することができる。

そして、エンジン１と離れた位置にダイナミックダンパ１２６が設けられていると、振動伝達経路上にある部品等が経年劣化して、振動吸収特性が変化してしまう（図５参照）。
これに対して、本実施形態のエンジンマウント構造では、エンジンマウントブラケット部２１から振動が入力する前側マウント装置２０の真下の前側サブフレームメンバ部材１１の内部にダイナミックダンパ２６が位置している。

このため、エンジン１からダイナミックダンパ２６までの振動伝達経路が短く、部品等の経年劣化の影響を受けにくい。

また、前記脚部材２５は略傘状に形成されていて、この前側マウント装置２０を前側サブフレームメンバ部材１１の上面部１１ａに、ボルト部材８０によって固定されている。
これにより、略傘状の脚部材２５は、ダイナミックダンパ２６の上面側を覆うように装着される。

図６では、説明の容易のため、ボルト部材８０による連結部分を省略して表している。
また、サブフレーム１０の前側サブフレームメンバ部材１１と、前側マウント装置２０の脚部材２５の連結位置（ボルト部材８０の位置）は、サブフレーム１０の前側サブフレームメンバ部材１１とダイナミックダンパ２６の固定部２９の連結位置（座面部１１ｃの位置）よりも、ダイナミックダンパから遠い位置に設定されている。
すなわち、ダイナミックダンパ２６の車幅方向中心位置Ｆ１からボルト部材８０の連結位置までの寸法Ｗ１は、同じくダイナミックダンパ２６の車幅方向中心位置Ｆ１からダイナミックダンパ２６の座面部１１ｃの位置までの寸法Ｗ２よりも大きい（Ｗ１＞Ｗ２）。
このため、脚部材２５およびサブフレーム１０の前側サブフレームメンバ部材１１とによって、さらに振動を効率よく分散することができる。

[後側マウント装置]
図７は、実施形態にかかる後側マウント装置を示し、図２中矢視ＶＩＩ部の拡大写視図、図８は、図７中矢視ＶＩＩＩ方向で防振部材等を外したマウント部の斜視図、図９は、図８中ＩＸ−ＩＸ線に沿った位置での断面図である。

なお、前側マウント装置２０と同一乃至均等な部分については、同一符号を付して説明を省略する。この実施形態の後側マウント装置３０は、アーチ状の脚部材１２５のうち、比較的高い位置に形成された腰高の座面部１２５ａに対して、複数のボルト部材８１を用いて固定されている。そして、エンジンマウントブラケット１２１を介して、エンジン１（図示せず）を支持している。

この脚部材１２５は、後側第１メンバ部材１２と後側第２メンバ部材１３との間に架け渡されるように形成されている。この脚部材１２５は、前後の下端部をそれぞれ、ボルト部材８０を挿通、螺合させて後側第１メンバ部材１２と後側第２メンバ部材１３とに跨るように固定されている。

アーチ状の脚部材１２５には、座面部１２５ａよりも車両後方にダイナミックダンパ２６の座面部１２５ｂが形成されている。この座面部１２５ｂは、座面部１２５ａと比べて低い位置となるように形成されている。また、座面部１２５ｂには、マス部材２７がボルト部材８３を用いて装着されている。
そして、後側マウント装置３０の下側に位置するマス部材２７は、車両前後方向に一定寸法オフセットされるとともに、直線Ｌ上に並ぶように配置されている（図１参照）。

また、図１に示すように、車両左側のサブフレームサイドメンバ部材１４には、左側マウント装置４０が装着されている。この左側マウント装置４０は、エンジンマウントブラケット部２２１を介してエンジン１を支持するように構成されている。
そして、前記脚部材２５，１２５およびこの左側マウント装置４０の脚部材４１は、図８，図９に示すようなゴムブッシュ１３０を介して、サブフレーム１０に弾性連結されている。

例えば、図８，図９は、後側マウント装置３０が装着される後側第２メンバ部材１３を示している。
後側第２メンバ部材１３の上面部には、取付孔１３ａが開口形成されている。この取付孔１３ａには、それぞれゴムブッシュ１３０が上側フランジ部１３０ｂを開口周縁に係止させて嵌着されている。
このゴムブッシュ１３０には、ボルト挿通孔１３０ａが貫通形成されている。そして、このボルト挿通孔１３０ａにボルト部材８０が下方から上方に向けて挿通されて、先端部をサブフレーム１０の上面側から車両上方に向けて突設するように構成されている。

図５，図６に示すように、この実施形態のサブフレーム１０と前側マウント装置２０の脚部材２５とは、ゴムブッシュ１３０を介して弾性連結されている一方、サブフレーム１０とダイナミックダンパ２６は、溶接あるいはボルト部材８３にて締結されて、リジットに固定されている。
このため、前側マウント装置２０に加わるエンジン１からの振動入力は、ゴムブッシュ１３０により吸収されるとともに、サブフレーム１０の振動は、ダイレクトにダイナミックダンパ２６に伝わる。このため、この実施形態のエンジンマウント構造では、さらに振動の減衰効率を向上させることが出来る。

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。上述した実施形態は本発明を理解しやすく説明するために例示したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について削除し、若しくは他の構成の追加・置換をすることが可能である。上記実施形態に対して可能な変形は、例えば以下のようなものである。

この実施形態のエンジンマウント構造では、マウント装置として、前側サブフレームメンバ部材１１に備えられる前側マウント装置２０を例示して説明してきたが特にこれに限らず、後側マウント装置３０または左側マウント装置４０の下側に、サブフレーム１０と連結してサブフレーム１０の振動を抑制するダイナミックダンパ２６を配設してもよい。

また、前側マウント装置２０は、防振装置２２として液体の緩衝材を用いるものを示して説明してきたが、特にこれに限らず、ゴム材などの固体の緩衝材を用いる等、エンジン１側からサブフレーム１０側に伝達される振動を抑制するものであれば、どのような構成で振動を抑制するものであってもよい。

そして、ダイナミックダンパ２６が挿入される孔部１１ｂは、サブフレーム１０の上面部１１ａに開口形成されているが特にこれに限らず、例えば、前，後側面や下面部に開口形成された孔部から、ダイナミックダンパ２６を挿入して、マウント装置の下側に配置するようにしてもよく、マウント装置とダイナミックダンパの形状、数量および配設箇所が限定されるものではない。

１ エンジン
１０ サブフレーム
１１ 前側サブフレームメンバ部材
１１ａ 上面部
１１ｂ 孔部
１１ｃ 座面部
１１ｄ 雌ネジ部
１１ｅ 下面部
１２ 後側第１メンバ部材
１３ 後側第２メンバ部材
１３ａ 取付孔
１４，１５ サブフレームサイドメンバ部材
１９ トップカバー部材
２０ 前側マウント装置（マウント装置）
２１，１２１，２２１ エンジンマウントブラケット部
２２ 防振装置
２３ 上側カバー部材
２４ 下側カバー部材
２５ 脚部材
２５ａ 雌ネジ部
２６ ダイナミックダンパ
２７ マス部材
２８ 収容部
２８ａ 底面部
２９ 固定部
３０ 後側マウント装置
４０ 左側マウント装置
４１ 脚部材
５０，８０，８１，８２，８３ ボルト部材
１２５ 脚部材
１２５ａ，１２５ｂ 座面部
１３０ ゴムブッシュ
１３０ａ ボルト挿通孔

Claims (7)

1. エンジンおよびサブフレームと連結してエンジン側からサブフレーム側への振動伝達を抑制するマウント装置と、
   前記マウント装置の下側に配置されて、前記サブフレームと連結して前記サブフレームの振動を抑制するダイナミックダンパと、
   前記サブフレームの上面側に設けられて、前記ダイナミックダンパが挿入される孔部と、を備え、
   前記マウント装置は、前記孔部の上側に位置するようにサブフレームと連結し、前記孔部を挟んで前記サブフレームと前記マウント装置との連結位置が存在する、
   ことを特徴とするエンジンマウント構造。
2. 前記マウント装置は、前記孔部を跨いで両側に前記連結位置を有する脚部材を含み、前記脚部材は、傘状に前記ダイナミックダンパを覆うように装着される、ことを特徴とする請求項１記載のエンジンマウント構造。
3. 前記孔部は、前記サブフレームの上面部に設けられ、
   前記ダイナミックダンパは、第１の取付部材と、ハウジングを備え、
   前記第１の取付部材は、前記上面部と連結するとともに、
   前記ハウジングは、前記孔部に挿入されている、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のエンジンマウント構造。
4. 前記サブフレームは、前記上面部と対向する位置に下面部を備え、
   前記ハウジングは、前記下面部と隔離して配置されている、
   ことを特徴とする請求項３に記載のエンジンマウント構造。
5. 前記サブフレームと前記マウント装置の連結位置は、前記サブフレームと前記ダイナミックダンパの連結位置よりも、ダイナミックダンパから遠い位置に設定されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載のエンジンマウント構造。
6. 前記サブフレームと前記マウント装置は、ゴムブッシュを介して弾性連結されている一方、
   前記サブフレームと前記ダイナミックダンパは、リジット締結されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載のエンジンマウント構造。
7. 前記マウント装置と前記ダイナミックダンパとは、弾性変形方向が垂直方向で一致している、
   ことを特徴とする請求項１に記載のエンジンマウント構造。

Images