JP6502973B2

JP6502973B2 - ダイナミックダンパの取付構造

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Publication number: JP6502973B2
Application number: JP2017007647A
Authority: JP
Inventors: 高橋　俊也; 俊也高橋
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2017-01-19
Filing date: 2017-01-19
Publication date: 2019-04-17
Anticipated expiration: 2037-01-19
Also published as: US10518623B2; US20180201112A1; CN108327509B; JP2018114884A; CN108327509A

Description

本発明は、車両の車体フレームに対し、ダイナミックダンパブラケットを介してダイナミックダンパを連結するダイナミックダンパの取付構造に関する。

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に開示されたダイナミックダンパの取付構造では、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。

また、特許文献１に開示されたダイナミックダンパの取付構造では、エンジンマウント、ダイナミックダンパ、及び、車体側ブラケットをそれぞれ共締めしているボルトが、エンジン側からの振動の入力方向と直交する方向で締結されている。このため、ボルトの軸方向と直交する方向から過大な力（振動）が入力されるおそれがある。

本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、車体フレームに対し、ダイナミックダンパを安定して配置することが可能なダイナミックダンパの取付構造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、車両の車体フレームに対してダイナミックダンパを取り付けるための取付構造であって、前記車体フレームに対して前記ダイナミックダンパを連結するダイナミックダンパブラケットと、前記車体フレームに対してリジットに固定されるカラー部材と、前記車体フレーム上にマウントされ、弾性ブッシュを介して前記カラー部材に弾性的に連結されるマウントブラケットと、前記車体フレームに対し、前記ダイナミックダンパブラケット及び前記カラー部材をリジットに固定する固定部材と、を備え、前記固定部材は、筒状の前記カラー部材を挿通するボルトからなり、前記ダイナミックダンパブラケットと前記カラー部材とは、前記車体フレームに対し、前記カラー部材を挿通する前記ボルトによって共締めされることを特徴とする。

本発明では、車体フレームに対し、ダイナミックダンパを安定して配置することが可能なダイナミックダンパの取付構造を得ることができる。

本発明の実施形態に係るダイナミックダンパの取付構造が適用されたサブフレームの平面図である。マウントブラケットに支持された防振装置及びダイナミックダンパの拡大斜視図である。図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。図２に示すダイナミックダンパの分解斜視図である。本実施形態において、カラー部材を挿通するボルトによって共締めされた構造を示す車両前後方向に沿った断面図である。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。（ａ）は、本出願人が案出した比較例に係るダイナミックダンパの取付構造の模式図、（ｂ）は、本実施形態に係るダイナミックダンパの模式図である。図３に対応するダイナミックダンパの変形例を示す断面図である。図８のダイナミックダンパを含み、図５に対応する変形例を示す車両前後方向に沿った断面図である。（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、フェールセーフ部材の変形例を示す断面図である。

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ダイナミックダンパの取付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（動力源、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、取付金具３４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２は、マウントブラケットに支持された防振装置及びダイナミックダンパの拡大斜視図、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図、図４は、図２に示すダイナミックダンパの分解斜視図、図５は、本実施形態において、カラー部材を挿通するボルトによって共締めされた構造を示す車両前後方向に沿った断面図である。

図２、図４及び図５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。このマウントブラケット３８は、支持固定部４２と、複数の脚部４４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４４は、支持固定部４２の下方に連続し後部クロスメンバ１６の上面にフローティング可能に取り付けられている。

複数（本実施形態では４つ）の脚部４４のうち車両後方に位置する一組の脚部４４の間には、車両後方からみて略矩形状に開口する開口部４８が形成されている。この開口部４８は、後記するダイナミックダンパ５０と防振装置１００ｂとの間に位置している。後記するダイナミックダンパ５０は、車両前後方向において開口部４８と重畳する位置に配置されている（図１参照）。なお、車両後方に位置する一組の脚部４４の間には、一組の脚部４４の下端部同士を連結する連結部材５２が配置されている。

図２に示されるように、脚部４４の下端部には、４つの環状体５４が設けられている。図３に示されるように、各環状体５４には、上下方向に沿って貫通する貫通孔５６が形成されている。貫通孔５６には、フローティング機能を有する弾性ブッシュ５８が装着（例えば、加硫接着）されている。弾性ブッシュ５８の内径側には円筒状で剛体からなるカラー部材６０が貫通して装着されている。

換言すると、弾性ブッシュ５８の外径側は、脚部４４の環状体５４の内壁に加硫接着されていると共に、弾性ブッシュ５８の内径側も、カラー部材６０の外周面に加硫接着されている。マウントブラケット３８は、サブフレーム１２上にマウントされ、弾性ブッシュ５８を介してカラー部材６０に対しフローティング可能に弾性的に連結されている。このフローティング構造は、４つの環状体５４において全て共通である。

図３に示されるように、カラー部材６０の内部には、ボルト３６が挿通可能な貫通孔６２が軸方向に沿って形成されている。カラー部材６０の軸方向に沿った上端部及び下端部は、環状体５４の上面及び下面からそれぞれ突出して外部に露出している。カラー部材６０の上端には、後記するダイナミックダンパブラケット６４の取付部６６が当接し、ボルト３６を介してカラー部材６０に締結されている。カラー部材６０は、ボルト３６によってサブフレーム１２に対してリジットに固定（剛体連結）されている。

また、ダイナミックダンパブラケット６４とサブフレーム１２とは、カラー部材６０を挿通するボルト３６を介して共締めされている。これにより、ボルト３６は、サブフレーム１２に対し、ダイナミックダンパブラケット６４及びカラー部材６０をリジットに固定（剛体連結、剛体締結）する固定部材として機能するものである。

図１、図２、図５に示されるように、リヤ側の防振装置１００ｂの後方には、ダイナミックダンパ５０が配置されている。このダイナミックダンパ５０は、車両前後方向において防振装置１００ｂと同軸に配置されている。また、ダイナミックダンパ５０は、防振装置１００ｂとサブフレーム１２との間に配置されている。

図３に示されるように、ダイナミックダンパ５０は、ダイナミックダンパブラケット６４と、弾性連結体６８と、錘（マス）７０とを備えて構成されている。

ダイナミックダンパブラケット６４は、平板帯状体をプレス成形して形成されたプレス部材からなり、中央が断面矩形状で上方に向かって突出した凸部７２と、凸部７２の両側にそれぞれ連続する一組の取付部６６とから構成されている。各取付部６６には、ボルト３６が挿通する取付用孔部７４が形成されている。このダイナミックダンパブラケット６４は、サブフレーム１２に対してダイナミックダンパ５０を連結するものである。

凸部７２は、上壁７６と、上壁７６の両側にそれぞれ略直交して折れ曲って形成された一組の側壁７８とを有する。一組の側壁７８は、空間部を間にして互いに対向して配置されている。空間部には、略直方体状の錘７０が配置されている。この錘７０の上部には、上壁７６に形成された貫通孔７９から突出するボルト部材８０が締結されている。一組の側壁７８と錘７０との間には、それぞれ、ゴム製の弾性連結体６８が介装されている。なお、ボルト部材８０は、クリアランスを介して貫通孔７９内に遊嵌され、ダイナミックダンパブラケット６４からの錘７０の脱落を防止するフェールセーフ部材として配置されている。ボルト部材８０の頭部には、ワッシャ８１が嵌着（嵌挿）されている。

このダイナミックダンパ５０は、弾性連結体６８のばね力と、錘７０の質量とによって振動発生物（エンジンＥ）の振動を相殺して低減させるものである。ダイナミックダンパ５０では、一般的に、振動発生物（エンジンＥ）が振動する際の周波数に対応して、弾性連結体６８のばね定数や錘７０の質量が決定される。

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６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６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、取付金具３４（図２、図４参照）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。

本実施形態に係るダイナミックダンパの取付構造が適用されたサブフレーム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。

図７（ａ）は、本出願人が案出した比較例に係るダイナミックダンパの取付構造の模式図、図７（ｂ）は、本実施形態に係るダイナミックダンパの模式図である。なお、比較例において、本実施形態と同一の構成要素には同一の参照符号を付している。

図７（ａ）に示されるように、比較例では、ダイナミックダンパ５０の錘７０（マス）と、マウントブラケット３８とが弾性体９０を介して直接接続されている。比較例では、エンジンＥで発生した振動がサブフレーム１２に対して伝達される際、マウントブラケット３８の弾性ブッシュ５８による振動と、ダイナミックダンパ５０の錘７０による振動とが干渉するおそれがある。これにより、比較例では、ダイナミックダンパ５０から不安定な振動が発生し、ダイナミックダンパ５０によって十分な振動低減機能を発揮することができないおそれがある。

これに対して、図７（ｂ）に示されるように、本実施形態では、サブフレーム１２に対して、ダイナミックダンパブラケット６４とカラー部材６０とが共締め用のボルト３６によってリジットに固定（剛体連結、剛体締結）されている。同時に、マウントブラケット３８は、弾性ブッシュ５８を介してカラー部材６０に対して弾性的に連結されている。

これにより、本実施形態では、エンジンＥで発生した振動がサブフレーム１２に対して伝達される際、マウントブラケット３８からサブフレーム１２に伝達される振動が、弾性ブッシュ５８で低減されると共に、ダイナミックダンパ５０（錘７０）の振動は、カラー部材６０及びボルト３６を介して直接サブフレーム１２に伝達される。これにより、本実施形態では、マウントブラケット３８の弾性ブッシュ５８による振動と、ダイナミックダンパ５０の錘７０による振動との干渉を回避して、ダイナミックダンパ５０の不安定な振動の発生を抑制することができる。この結果、サブフレーム１２の振動を低減することができる。また、サブフレーム１２に対し、ダイナミックダンパ５０の取付スペースの効率化・省力化を達成することができる。

また、本実施形態では、サブフレーム１２に対して、ダイナミックダンパブラケット６４と、マウントブラケット３８に対して弾性的に連結されるカラー部材６０とを共に、カラー部材６０を挿通するボルト３６によって共締めして固定している。これにより、本実施形態では、ダイナミックダンパブラケット６４とサブフレーム１２との間において、ボルト３６（カラー部材６０）の軸方向に沿った剛性・強度を向上させることができる。

さらに、本実施形態では、ダイナミックダンパ５０が、防振装置１００ｂとサブフレーム１２との間に配置されている。これにより、本実施形態では、防振装置１００ｂとサブフレーム１２と間の離間距離よりも、ダイナミックダンパ５０とサブフレーム１２との間の離間距離を小さくすることで、パワーユニットＰからの入力（振動）を減衰させてサブフレーム１２側に伝達することができる。同時に、ダイナミックダンパブラケット６４がカラー部材６０を介してサブフレーム１２とリジットに固定されているため、ダイナミックダンパ５０の振動をサブフレーム１２に好適に伝達することができる。これにより、サブフレーム１２に伝達された振動を好適に打ち消して、サブフレーム１２の振動を抑制することができる。

さらにまた、マウントブラケット３８は、ダイナミックダンパ５０と防振装置１００ｂとの間に位置する略矩形状の開口部４８を有している。ダイナミックダンパ５０は、車両前後方向において開口部４８と重畳する位置に配置されている。これにより、本実施形態では、ダイナミックダンパ５０の振動に伴って発生する発生熱を開口部４８の空間を通じて外部に放熱することができる。この結果、本実施形態では、ダイナミックダンパ５０の発生熱が、ダイナミックダンパ５０とマウントブラケット３８との間に滞留することを抑制することができる。

さらにまた、ダイナミックダンパ５０は、車両前後方向において防振装置１００ｂと同軸に配置されている。これにより、本実施形態では、ダイナミックダンパ５０と防振装置１００ｂとが非同軸でオフセットした状態に配置された場合と比較して、ダイナミックダンパ５０及び防振装置１００ｂのそれぞれの振動が干渉し、マウントブラケット３８に対して特異的な振動が入力されることを抑制することができる。

さらにまた、本実施形態では、ダイナミックダンパ５０及び防振装置１００ｂの両方を配置することで、振動発生源であるエンジンＥが、サブフレーム１２に対して二重防振構造とすることができる。

次に、本実施形態の変形例を図８〜図１０に示す。
図８は、図３に対応するダイナミックダンパの変形例を示す断面図、図９は、図８のダイナミックダンパを含み、図５に対応する変形例を示す車両前後方向に沿った断面図、図１０（ａ）、図１０（ｂ）は、それぞれ、フェールセーフ部材の変形例を示す断面図である。

図８に示されるように、変形例に係るダイナミックダンパ５０ａは、ダイナミックダンパブラケット６４の各取付部６６の端部６６ａを左右方向に沿ってそれぞれ伸長すると共に、各取付部６６の下面に弾性部材２００を接着している点で、図３に示す実施形態と相違している。また、脚部４４（図２、図４参照）の環状体５４の上側端面及び下側端面にそれぞれ弾性部材２０２、２０４を接着している。さらに、サブフレーム１２の上面であって環状体５４の下側端面に対応する位置（環状体５４の下面と対向する位置）に弾性部材２０６を接着している。

図９に示される変形例では、マウントブラケット３８の車両前方側の脚部４４において、環状体５４の下側端面に弾性部材２０８を接着すると共に、サブフレーム１２の上面であって環状体５４の下側端面に対応する位置（環状体５４の下面と対向する位置）に弾性部材２１０を接着している。なお、これらの各弾性部材２００、２０２、２０４、２０６、２０８、２１０は、カラ―部材６０の外周面を囲繞するようにリング体で構成され、上下方向で重畳する位置に配置されている。

変形例では、互いに対向する弾性部材同士が当接するように構成することで、取付部６６と環状体５４（連結部材５２）、環状体５４（連結部材５２）とサブフレーム１２とがそれぞれ当接した際の衝突振動や異音の発生を低減することができる利点がある。

さらに、図１０（ａ）に示されるフェールセーフ部材の第１変形例では、ワッシャ８１ａの外径（Ｄ１）を貫通孔７９の内径（Ｄ２）よりも大きくして（Ｄ１＞Ｄ２）、錘７０がダイナミックダンパブラケット６４から脱落することを防止している。図１０（ｂ）に示されるフェールセーフ部材の第２変形例では、ボルト部材８０の頭部８０ａの軸長を増大させることで、ボルト部材８０の頭部８０ａが貫通孔７９から抜け出ることを回避することができる。このような簡素な構造で、フェールセーフ機能を効率的に発揮することができる。

１２サブフレーム（車体フレーム）
３６ボルト（固定部材、共締め用ボルト）
３８マウントブラケット
４８開口部
５０、５０ａダイナミックダンパ
５８弾性ブッシュ
６０カラー部材
６４ダイナミックダンパブラケット
１００ｂ防振装置
Ｅエンジン（動力源）

Claims

車両の車体フレームに対してダイナミックダンパを取り付けるための取付構造であって、
前記車体フレームに対して前記ダイナミックダンパを連結するダイナミックダンパブラケットと、
前記車体フレームに対してリジットに固定されるカラー部材と、
前記車体フレーム上にマウントされ、弾性ブッシュを介して前記カラー部材に弾性的に連結されるマウントブラケットと、
前記車体フレームに対し、前記ダイナミックダンパブラケット及び前記カラー部材をリジットに固定する固定部材と、
を備え、
前記固定部材は、筒状の前記カラー部材を挿通するボルトからなり、
前記ダイナミックダンパブラケットと前記カラー部材とは、前記車体フレームに対し、前記カラー部材を挿通する前記ボルトによって共締めされることを特徴とするダイナミックダンパの取付構造。
車両の車体フレームに対してダイナミックダンパを取り付けるための取付構造であって、
前記車体フレームに対して前記ダイナミックダンパを連結するダイナミックダンパブラケットと、
前記車体フレームに対してリジットに固定されるカラー部材と、
前記車体フレーム上にマウントされ、弾性ブッシュを介して前記カラー部材に弾性的に連結されるマウントブラケットと、
前記車体フレームに対し、前記ダイナミックダンパブラケット及び前記カラー部材をリジットに固定する固定部材と、
を備え、
前記マウントブラケットは、防振装置と連結され、
前記防振装置は、振動発生源である動力源と連結され、
前記ダイナミックダンパは、前記防振装置と前記車体フレームとの間に配置されることを特徴とするダイナミックダンパの取付構造。
請求項２記載のダイナミックダンパの取付構造において、
前記マウントブラケットは、前記ダイナミックダンパと前記防振装置との間に位置する開口部を有し、
前記ダイナミックダンパは、車両前後方向において前記開口部と重畳する位置に配置されることを特徴とするダイナミックダンパの取付構造。
請求項３記載のダイナミックダンパの取付構造において、
前記ダイナミックダンパは、車両前後方向において前記防振装置と同軸に配置されることを特徴とするダイナミックダンパの取付構造。