JP6495351B2 - 取付部材構造体 - Google Patents

Description

本発明は、駆動源に取り付けられて、駆動源を支持する取付部材構造体に関する。

例えば、特許文献１には、ダイナミックダンパを、エンジンマウントの横側の一方に延出する方向にボルトで締結したダイナミックダンパの取付構造が開示されている。特許文献１に開示された取付構造では、さらに、このボルトを介して、ダイナミックダンパを車体側ブラケットと共締めしている。

特開平９−２６３１４３号公報

しかしながら、特許文献１に開示された取付構造では、エンジンマウントの横側の一方にのみダイナミックダンパ（又は、重量マス）が配置されることで、サブフレームを平面視して左右非対称に構成されている。このため、エンジン側から入力される振動によって、ダイナミックダンパが不安定な振動を発生させるおそれがある。

具体的には、エンジンで発生した振動が、エンジンから順次、エンジン側ブラケット、マウント、車体側ブラケットを介して車体フレームに伝達される際、このような振動伝達経路から逸脱した位置にダイナミックダンパ（又は、重量マス）が配置されることで、ダイナミックダンパ（又は、重量マス）が不安定な振動を発生させるおそれがある。この不安定な振動は、例えば、車体側ブラケットの先端が最も振動し、上下方向に振動（最大振幅箇所）する場合がある。その振動軸から離間した部位では、回転モーメントの発生によって異なるモードを励起するおそれがある。また、固有値が上下モードの他に、ねじれモード等の異なる振動方向の固有値を励起するおそれがある。

また、特許文献１に開示された取付構造では、ダイナミックダンパ（又は、重量マス）が車体側ブラケットの外部に露出した状態となることで、ダイナミックダンパ（又は、重量マス）の脱落を想定したフェルセーフを行う必要性がある。

本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、エンジンマウントの不安定な振動を抑制することが可能な取付部材構造体を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、車両の駆動源を含むパワープラントに取り付けられ、前記パワープラントと防振装置との間に配置される取付部材を備えた取付部材構造体であって、前記取付部材は、前記パワープラントに当接する開口部と、前記開口部から連続する内部空間部とを有し、前記内部空間部内には、重量マスが配置され、前記重量マスは、固定部材を介して前記取付部材に固定され、前記固定部材は、前記重量マスを前記取付部材に対して締結する第１ボルトからなり、前記取付部材は、前記防振装置に対して第２ボルトによって締結され、前記第１ボルトと前記第２ボルトとは、同軸に配置されていることを特徴とする。

本発明では、エンジンマウントの不安定な振動を抑制することが可能な取付部材構造体を得ることができる。

本発明の実施形態に係る取付部材構造体が組み付けられたサブフレームの平面図である。 本実施形態に係る取付部材構造体の拡大断面図である。 第１変形例に係る取付部材構造体の拡大断面図である。 第２変形例に係る取付部材構造体の拡大断面図である。 図１に示すサブフレームに搭載された防振装置の拡大断面図である。

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る振動体支持構造が適用されたサブフレームの平面図である。なお、各図中において、「前後」は、車両前後方向、「左右」は、車両左右方向（車幅方向）、「上下」は、鉛直上下方向をそれぞれ示している。

図１に示されるように、車両の車体前部側には、サブフレーム（車体フレーム）１２が搭載されている。このサブフレーム１２は、前部クロスメンバ１４と、後部クロスメンバ１６とから構成されている。前部クロスメンバ１４の車幅方向に沿った両側部には、車両後方に向かって延在する前側左右サイド部１８、１８がそれぞれ対向配置されている。後部クロスメンバ１６の車幅方向に沿った両側部には、車両前方に向かって延在して前側左右サイド部１８、１８と連結される後側左右サイド部２０、２０が設けられている。

なお、本実施形態では、サブフレーム１２として、前側左右サイド部１８、１８及び後側左右サイド部２０、２０を、それぞれ、前部クロスメンバ１４及び後部クロスメンバ１６と一体的に構成した場合を例示しているが、これに限定されるものではない。例えば、前側左サイド部１８と後側左サイド部２０とを一体成形して左サイドメンバ（図示せず）を構成すると共に、前側右サイド部１８と後側右サイド部２０とを一体成形して右サイドメンバ（図示せず）を構成するようにしてもよい。

前部クロスメンバ１４は、車両の車幅方向に沿って延在しパワーユニットＰの前側に配置されている。後部クロスメンバ１６は、車両の車幅方向に沿って延在し、パワーユニットＰの後側に配置されている。前側左サイド部１８及び後側左サイド部２０は、平面視して車両の前後方向に沿って延在し、パワーユニットＰの左側に配置されている。前側右サイド部１８及び後ろ側右サイド部２０は、平面視して車両の前後方向に沿って延在し、パワーユニットＰの右側に配置されている。

サブフレーム１２は、前部クロスメンバ１４、後部クロスメンバ１６の前側及び後側左右サイド部１８、１８、２０、２０同士を、例えば、溶接等によって一体的に固定することで、平面視して略井桁構造を呈している。なお、サブフレーム１２は、略井桁構造に限定されるものではなく、例えば、左右サイドメンバに対して単一のクロスメンバで構成される場合であってもよい。

パワーユニットＰは、例えば、エンジンＥ（駆動源、振動発生源）及びトランスミッションが一体的に構成されたユニットからなり、サブフレーム１２によってフローティング支持されている。

サブフレーム１２には、エンジンＥをフローティング支持するフローティング機構が配置されている。このフローティング機構は、前部クロスメンバ１４に配置されるフロントマウント２２と、後部クロスメンバ１６の後側左サイド部２０に配置されるサイドマウント２４と、後部クロスメンバ１６に配置されるリヤマウント２６とから構成されている。エンジンＥは、フロントマウント２２、サイドマウント２４、及び、リヤマウント２６からなる３点でフローティング支持されている。

フロントマウント２２には、取付金具２８を介してエンジンＥの車両前側を支持する防振装置１００ａが配置されている。この防振装置１００ａは、複数のボルト３０及びフロントマウントブラケット３２を介して、前部クロスメンバ１４のフロントビームに対してリジットに固定されている。リヤマウント２６には、後記する取付部材５０を介してエンジンＥの車両後側を支持する防振装置１００ｂが配置されている。この防振装置１００ｂは、複数のボルト３６及びマウントブラケット３８を介して、後部クロスメンバ１６に対してフローティング支持されている。サイドマウント２４には、取付金具４０を介してエンジンＥの車幅方向左側を支持する他の防振装置１００ｃが配置されている。他の防振装置１００ｃは、複数のボルトを介して後部クロスメンバ１６の後側左サイド部２０にリジットに固定されている。

フロント側の防振装置１００ａとリヤ側の防振装置１００ｂとは、それぞれ略同一構成からなる。この防振装置の構成については、後記で詳細に説明する。

図１に示されるように、リヤ側の防振装置１００ｂは、マウントブラケット３８によって支持されている。マウントブラケット３８は、防振装置１００ｂとサブフレーム１２とを連結している。このマウントブラケット３８は、支持固定部４２と、２つの脚部とから構成されている。支持固定部４２は、上面に防振装置１００ｂがマウントされるマウント面を有し、固定ボルト４６を介して防振装置１００ｂがマウント面に支持固定されている。

脚部は、支持固定部４２の下方から車両前方に向かって分岐する前方脚部４４ａと、車両後方に向かって分岐する後方脚部４４ｂとから構成されている。前方脚部４４ａ及び後方脚部４４ｂは、それぞれ、図示しない弾性ブッシュを介して、後部クロスメンバ１６の上面にフローティング可能に取り付けられている。

図２は、本実施形態に係る取付部材構造体の拡大断面図、図３は、第１変形例に係る取付部材構造体の拡大断面図、図４は、第２変形例に係る取付部材構造体の拡大断面図である。なお、図２〜図４において、「Ｍ」は、後記する図５に示される防振装置１００ｂに配置される上部ブラケット１１２と、取付板部１１４とを併せたものを模式的に示したものである。この「Ｍ」は、例えば、アルミニウムや鋼材等によって一体的に形成されている。

図１に示されるように、パワープラントＰと防振装置１００ｂとの間には、略ラッパ状からなる取付部材５０が車両前後方向に沿って配置されている。取付部材５０の車両前方端部は、駆動源Ｅを含むパワープラントＰに取り付けられ、取付部材５０の車両後方端部は、防振装置１００ｂに連結されている。

図２に示されるように、この取付部材５０は、本体部５２と、本体部５２に連続する連結部５４とが一体的に構成されている。本体部５０は、車両前方端部に位置してパワープラントＰに当接する開口部５６と、開口部５６から車両後方に連続する内部空間部５８とを有する。連結部５４は、開口部５６の反対側に位置して防振装置１００ｂと連結されている。内部空間部５８には、防振装置１００ｂ側（連結部５４側）に向かって窪む凹部６０が形成されている。なお、取付部材５０がパワープラントＰに取り付けられた際、開口部５６はパワープラントＰによって閉塞された状態となる。

内部空間部５８内には、有底円筒体からなる重量マス６２が配置されている。重量マス６２は、有底円筒体からなり、車両前方端部にマス開口部６４が形成され、車両後方端部にマス底部６６が設けられている。マス開口部６４とマス底部６６との間には、マス開口部６４に連続するマス凹部６８が形成されている。

重量マス６２は、第１ボルト（固定部材）７０及びワッシャ７２を介して、凹部６０の側壁７４に締結（固定）されている。なお、重量マス６２と凹部６０の内壁７６との間には、クリアランス７８が形成されている。

第１ボルト７０は、多角形状からなる頭部７０ａと、ねじ部７０ｂとが一体的に構成されている。取付部材５０は、防振装置１００ｂの取付板部１１４に対して、第２ボルト８０及びワッシャ８２によって締結されている。第２ボルト８０も、第１ボルト７０と同様に、頭部８０ａと、ねじ部８０ｂとが一体的に構成されている。

第１ボルト７０と第２ボルト８０とは、連結部５４において互いに同軸に配置され、且つ、連結部５４を間にして互いに対向している。重量マス６２のマス開口部６４は、取付部材５０の開口部５６と同じ方向、すなわち、車両前方を臨む方向に配置されている。マス凹部６８には、ワッシャ７２を介して第１ボルト７０の頭部７０ａが当接している。

重量マス６２の形状は、図２に示される有底円筒体に限定されるものではない。例えば、図３の第１変形例に係る重量マス６２ａに示されるように、貫通孔８４を有する円筒体８６であってもよい。貫通孔８４に沿って挿通される第１ボルト７０及びワッシャ７２によって、重量マス６２ａが凹部６０に締結されている。

また、図４の第２変形例に示されるように、重量マス６２、６２ａに代替してダイナミックダンパ８８を内部空間部５８内の凹部６０に配置するようにしてもよい。

このダイナミックダンパ８８は、外径側に位置する錘９０と、内径側に位置するダイナミックダンパブラケット９２と、錘９０とダイナミックダンパブラケット９２とを弾性的に連結（例えば、加硫接着）する弾性連結体９４とを有する。例えば、弾性連結体９４の外径側は、錘９０の内壁に加硫接着されていると共に、弾性連結体９４の内径側も、ダイナミックダンパブラケット９２の外周面に加硫接着されている。

錘９０は、円筒体からなり、円筒体の外周面と凹部６０の内壁との間には、クリアランス９６が形成されている。ダイナミックダンパブラケット９２は、貫通孔９８を有する円筒体からなり、貫通孔９８を挿通する第１ボルト７０及びワッシャ７２によって凹部６０に締結されている。

次に、防振装置１００ｂ（１００ａ）の構造及びその作用について説明する。
図５は、図１に示すサブフレームに搭載された防振装置の拡大断面図である。
なお、フロント側の防振装置１００ａとリヤ側の防振装置１００ｂは、略同じ構造からなるため、リヤ側の防振装置１００ｂの構造を詳細に説明してフロント側の防振装置１００ａの構造の説明を省略する。また、図６に示す防振装置１００ｂでは、液封式が用いられているが、これに限定されるものではない。

図５に示されるように、防振装置１００ｂは、下部ブラケット１０２と、ハウジング１０４とを備えて構成されている。下部ブラケット１０２は、ボルト４６を介してマウントブラケット３８（サブフレーム１２）に固定されている。ハウジング１０４は、下部ブラケット１０２の中央部に設けられた円筒部１０６の貫通孔内に圧入されている。この防振装置１００ｂは、サブフレーム１２とエンジンＥ（振動発生源）との間に介装されて、エンジンＥからサブフレーム１２に伝達される振動を抑制するものである。

ハウジング１０４には、環状凸部１０８を介して弾性部材１１０が装着されている。弾性部材１１０の上部には、上部ブラケット１１２が搭載されている。上部ブラケット１１２には、上方に向かって延在し、取付部材５０（図１、図２参照）が取り付けられる取付板部１１４が設けられている。また、取付板部１１４の上方には、弓型状を呈し、車幅方向に沿って弾性部材１１０を跨ぐアーム部１１６が懸架されている。このアーム部１１６は、ボルト４６を介して一組の左右取付部１１８に締結されている。

弾性部材１１０の内部には、空間部が形成されている。この空間部は、仕切り部材１２０によって上側の主液室（受圧室）１２２と、下側の副液室（平衡室）１２４とに区画されている。

仕切り部材１２０は、上側仕切り部材１２０ａと下側仕切り部材１２０ｂとによって構成されている。上側仕切り部材１２０ａと下側仕切り部材１２０ｂとの間には、メンブラン（可動隔壁部）１２６が介装されている。また、上側仕切り部材１２０ａ及び下側仕切り部材１２０ｂの外径側には、主液室１２２と副液室１２４とを連通させるオリフィス通路１２８が設けられている。

仕切り部材１２０の下方には、副液室１２４を形成するためのダイヤフラム１３０が設けられている。ダイヤフラム１３０には、外周縁部の内部に対して加硫接合されたリング部材１３２が設けられている。ハウジング１０４の下部側を加締めてリング部材１３２を支持することで、ダイヤフラム１３０は、ハウジング１０４に固定されている。

主液室１２２、副液室１２４、及び、オリフィス通路１２８には、粘性を有する流体（非圧縮流体）が封入されている。防振装置１００ｂに対して荷重（力）が入力されると、主液室１２２及び副液室１２４に封入された流体がオリフィス通路１２８を介して主液室１２２と副液室１２４との間を流動する。この流体の流動によって入力荷重が減衰される。

本実施形態に係る取付部材構造体が組み付けられたサブフレーム１２は、基本的に以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。

本実施形態では、エンジンＥで発生した振動（エンジン振動）が、マウントブラケット３８を介してサブフレーム１２に対して伝達される際、その振動伝達経路中に存在する取付部材５０の内部空間部５８内に重量マス６２、６２ａ又はダイナミックダンパ８８を配置している。これにより、本実施形態では、エンジンマウント側の不安定な振動を抑制することができる。例えば、重量マス６２、６２ａの場合には、エンジン振動による取付部材５０の先端の励起振動を低減することができる。ダイナミックダンパ８８の場合には、エンジン振動による取付部材５０の先端の一部周波数帯の振動を低減することができる。重量マス６２、６２ａ又はダイナミックダンパ８８のいずれの場合であっても、パワープラント室Ｐ内のレイアウトにおいて、従来構造と比較してレイアウトの自由度を向上させることができる。

また、本実施形態では、重量マス６２、６２ａ又はダイナミックダンパ８８が取付部材５０の内部空間部５８内に配置されて外部に露出しない構造となっていると共に、取付部材５０の開口部５６がパワープラントＰで閉塞されるようになっている。このため、本実施形態では、例えば、何らかの要因で重量マス６２、６２ａ又はダイナミックダンパ８８が凹部６０から離脱した場合であっても、重量マス６２、６２ａ又はダイナミックダンパ８８が取付部材５０の内部空間部５８内に留まるようにフェルセーフが行われている。

さらに、本実施形態では、取付部材５０の内部空間部５８内に凹部６０を形成することで、第１ボルト７０を介して重量マス６２、６２ａ又はダイナミックダンパ８８を凹部６０に対して確実に締結（固定）することができる。

さらにまた、本実施形態では、重量マス６２、６２ａ又はダイナミックダンパ８８を取付部材５０に締結（固定）する第１ボルト７０と、防振装置１００ｂを取付部材５０に締結（固定）する第２ボルト８０とが同軸に配置されることで、エンジン側の振動を防振装置１００ｂに対して円滑且つ安定して伝達することができる。

さらにまた、本実施形態では、取付部材５０の開口部５６と、重量マス６２、６２ａのマス開口部６４とをそれぞれ車両前方に向けて同じ方向とすることで、重量マス６２、６２ａによる不安定な振動の発生を回避することができる。

さらにまた、本実施形態では、パワープラントＰと防振装置１００ｂとの間に配置される取付部材５０の内部空間部５８内に対して重量マス６２、６２ａ又はダイナミックダンパ８８を配置することで、重量マス６２、６２ａ又はダイナミックダンパ８８を他の部位に配置した場合と比較して、パワープラント室内のスペースの効率化を達成することができる。

５０ 取付部材
５６ 開口部
５８ 内部空間部
６０ 凹部
６２、６２ａ 重量マス
６４ マス開口部
６８ マス凹部
７０ 第１ボルト（固定部材）
７０ａ 頭部
８０ 第２ボルト
８８ ダイナミックダンパ
９０ 錘
９２ ダイナミックダンパブラケット
９４ 弾性連結体
１００ｂ 防振装置
Ｅ エンジン（駆動源）
Ｐ パワープラント

Claims (5)

1. 車両の駆動源を含むパワープラントに取り付けられ、前記パワープラントと防振装置との間に配置される取付部材を備えた取付部材構造体であって、
   前記取付部材は、前記パワープラントに当接する開口部と、前記開口部から連続する内部空間部とを有し、
   前記内部空間部内には、重量マスが配置され、
   前記重量マスは、固定部材を介して前記取付部材に固定され、
   前記固定部材は、前記重量マスを前記取付部材に対して締結する第１ボルトからなり、
   前記取付部材は、前記防振装置に対して第２ボルトによって締結され、
   前記第１ボルトと前記第２ボルトとは、同軸に配置されていることを特徴とする取付部材構造体。
2. 請求項１記載の取付部材構造体において、
   前記内部空間部には、前記防振装置側に向かって窪む凹部が形成され、
   前記重量マスは、前記凹部に固定されていることを特徴とする取付部材構造体。
3. 請求項１又は請求項２記載の取付部材構造体において、
   前記重量マスは、マス開口部と、前記マス開口部に連続するマス凹部とを有する有底円筒体からなり、
   前記マス開口部は、前記取付部材の前記開口部と同じ方向に臨むように配置され、
   前記マス凹部には、前記第１ボルトの頭部が当接することを特徴とする取付部材構造体。
4. 車両の駆動源を含むパワープラントに取り付けられ、前記パワープラントと防振装置との間に配置される取付部材を備えた取付部材構造体であって、
   前記取付部材は、前記パワープラントに当接する開口部と、前記開口部から連続する内部空間部とを有し、
   前記内部空間部内には、重量マスが配置され、
   前記重量マスは、固定部材を介して前記取付部材に固定され、
   前記重量マスは、マス開口部と、前記マス開口部に連続するマス凹部とを有する有底円筒体からなり、 前記固定部材は、前記重量マスを前記取付部材に対して締結する第１ボルトからなり、
   前記マス開口部は、前記取付部材の前記開口部と同じ方向に臨むように配置され、
   前記マス凹部には、前記第１ボルトの頭部が当接することを特徴とする取付部材構造体。
5. 車両の駆動源を含むパワープラントに取り付けられ、前記パワープラントと防振装置との間に配置される取付部材を備えた取付部材構造体であって、
   前記取付部材は、前記パワープラントに当接する開口部と、前記開口部から連続する内部空間部とを有し、
   前記内部空間部内には、ダイナミックダンパが配置され、
   前記ダイナミックダンパは、錘と、ダイナミックダンパブラケットと、前記錘と前記ダイナミックダンパブラケットとを弾性的に連結する弾性連結体とを有し、
   前記ダイナミックダンパブラケットは、固定部材を介して前記取付部材に固定され、
   前記固定部材は、前記ダイナミックダンパブラケットを前記取付部材に対して締結する第１ボルトからなり、
   前記取付部材は、前記防振装置に対して第２ボルトによって締結され、
   前記第１ボルトと前記第２ボルトとは、同軸に配置されていることを特徴とする取付部材構造体。

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