JP6657632B2 - パワーユニットの支持構造 - Google Patents

Description

本発明は、パワーユニットの支持構造に関し、特に、パワーユニットをマウント部材によってサイドフレームに弾性的に支持するパワーユニットの支持構造に関する。

自動車等の車両において、内燃機関および変速機を含んだパワーユニットは、前後方向に延びる一対のサイドフレームの間において、マウントブラケットおよび防振ゴムを有するエンジンマウント装置を介して弾性的に支持されており、エンジンマウント装置は、サイドフレームの上面に設置されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１５−７７８５１号公報

このような従来のパワーユニットの支持構造にあっては、エンジンマウント装置がある程度の大きさを有するので、エンジンマウント装置の設置スペースが必要になる。

特に、エンジンマウント装置がサイドフレームの上部に連結されるので、エンジンマウント装置の高さ位置が高くなってしまう。このため、エンジンマウント装置の上方にパワーユニットの周辺部材が設置される場合には、パワーユニットの周辺部材の高さ位置が高くなってしまう。

また、車両においては、ボンネットの下方にパワーユニットが設置されているので、パワーユニットとボンネットとの隙間を大きくし、歩行者を保護する観点からボンネットの変形量を大きくする必要がある。しかしながら、エンジンマウント装置をサイドフレームの上面に設置すると、パワーユニットの周辺部材の高さ位置が高くなってしまうため、周辺部材を含めたパワーユニットとボンネットとの隙間が狭くなってしまう。ボンネットは、外観デザイン、走行性能に影響するため、高さを変えることは困難である。

本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、サイドフレームの強度を維持しつつ、マウント部材の高さを低くすることができるパワーユニットの支持構造を提供することを目的とするものである。

本発明は、内燃機関および変速機を含むパワーユニットが、マウント部材によって車両の前後方向に延びる一対のサイドフレームに弾性的に支持された車両のパワーユニットの支持構造であって、前記サイドフレームは、第１の上面と、第２の上面と、前記サイドフレームの延びる方向において前記第１の上面と前記第２の上面の間に位置し、前記第１の上面と前記第２の上面から下方に向かって窪む凹部を有し、前記マウント部材は、中空の内筒部と、前記内筒部に固定されて前記内筒部から車幅方向に延び、前記パワーユニットに連結されるサポートブラケットとを有するパワーユニット側連結部と、前記内筒部に弾性体を介して連結された円筒固定部を有するサイドフレーム側連結部と、前記サイドフレーム側連結部を前記サイドフレームに固定するブラケットとを有し、前記ブラケットは、前記サイドフレームの上面に固定される第１の上板部と、前記第２の上面に固定される第２の上板部と、前記第１の上板部および前記第２の上板部に対して屈曲して連結され、前記パワーユニットに対向する前記サイドフレームの側面に固定される側板部とを有し、前記側板部は、前記円筒固定部の円形の外周形状に沿った切り欠きを有し、前記円筒固定部は、前記サイドフレームの延びる方向に対して前記第１の上板部と前記第２の上板部との間に位置し、かつ前記切り欠きに嵌合するようにして前記ブラケットと一体に設けられ、前記円筒固定部の下部が凹部の底面に対向するように前記円筒固定部が凹部に設置され、前記ブラケットが前記凹部を覆うようにして前記サイドフレームに連結され、前記第２の上面は、前記第１の上面よりも下方に位置する。

このように上記の本発明によれば、パワーユニット側連結部が、サイドフレームに形成された凹部に設置され、ブラケットが凹部を覆うようにしてサイドフレームに連結されるので、マウント部材の高さを低くすることができ、周辺部材を含めたパワーユニットとボンネットとの隙間を大きくすることができる。また、サイドフレームに凹部が形成されていてもブラケットによってサイドフレームの強度を維持できる。

図１は、本発明の一実施の形態に係るパワーユニットの支持構造を示す図であり、車両の前部の平面図である。 図２は、本発明の一実施の形態に係るパワーユニットの支持構造を示す図であり、サイドフレームに取付けられたマウント部材の斜視図である。 図３は、本発明の一実施の形態に係るパワーユニットの支持構造を示す図であり、マウント部材の後面図である。 図４は、本発明の一実施の形態に係るパワーユニットの支持構造を示す図であり、マウント部材の正面図である。 図５は、本発明の一実施の形態に係るパワーユニットの支持構造を示す図であり、マウント部材の側面図である。 図６は、本発明の一実施の形態に係るパワーユニットの支持構造を示す図であり、サイドフレームに取付けられたマウント部材をパワーユニット側から見た図である。 図７は、本発明の一実施の形態に係るパワーユニットの支持構造を示す図であり、サイドフレームに取付けられたマウント部材を上方から見た図である。 図８は、本発明の一実施の形態に係るパワーユニットの支持構造を示す図であり、サイドフレームの斜視図である。 図９は、本発明の一実施の形態に係るパワーユニットの支持構造を示す図であり、サイドフレームをパワーユニット側から見た図である。 図１０は、本発明の一実施の形態に係るパワーユニットの支持構造を示す図であり、サイドフレームを上方から見た図である。

以下、本発明の一実施の形態に係るパワーユニットの支持構造について、図面を用いて説明する。
図１〜図１０は、本発明に係る一実施の形態のパワーユニットの支持構造を示す図である。図１〜図１０において、上下左右方向は、車両に搭乗する運転者から見た方向を示している。

まず、構成を説明する。
図１において、ＦＦ（フロントエンジンフロントドライブ）式の車両１は、パワーユニット４を備えており、パワーユニット４は、本発明の内燃機関を構成するエンジン２およびエンジン２の回転を変速して図示しない左右の駆動輪に伝達する変速機３を含んで構成される。エンジン２および変速機３は、右端部および左端部の２点でマウント部材５、６により、サイドフレーム７Ｌ、７Ｒに横置きされた状態で支持されている。

サイドフレーム７Ｌ、７Ｒは、車両１の前後方向に延びており、パワーユニット４は、サイドフレーム７Ｌ、７Ｒの間に設置されている。本実施の形態のエンジン２は、例えば、ガソリンエンジンまたはディーゼルエンジン等から構成されているが、エンジン２は、ガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンに限定されるものではない。

また、変速機３は、多段式の自動変速機、ＣＶＴ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）等の無段式の自動変速機、あるいは、手動式の変速機のいずれの変速機であってもよい。
エンジン２にはそれぞれ図示しないピストンやクランクシャフト、吸気カム、排気カム等が収容されており、燃料および空気が混合された混合気に点火して出力を得る。

変速機３は、エンジン２の車両１の幅方向（以下、単に車両幅方向という）の左端部に連結されており、変速機３は、エンジン２の回転を変速して図示しないディファレンシャル装置を介して左右の駆動輪に回転トルクを伝達する。

エンジン２は、変速機３によりも上下方向長さが長く形成されており、変速機３の上面よりもエンジン２の上面は、上方に位置している。 エンジン２の車両幅右端と一方のサイドフレーム７Ｒとを弾性的に連結するマウント部材５は、図示しない本体ケースおよび本体ケース内に収容された防振ゴムとを備えている。

エンジン２の車両幅方向右端部にはサポートブラケット８が設けられており、サポートブラケット８は、エンジン２の車両幅方向右端部からマウント部材５に向かって突出し、マウント部材５に連結されている。これにより、エンジン２の右端部は、マウント部材５を介してサイドフレーム７Ｒに弾性的に支持される。

図２、図３において、変速機３の車両幅方向左端部と他方のサイドフレーム７Ｌとを弾性的に連結するマウント部材６は、内筒部１１、弾性ゴム１２、外筒部１３、サポートブラケット１４およびサイドフレームブラケット１５とを含んで構成される。

内筒部１１は、中空の四角形状の金属から構成されている。弾性ゴム１２は、内筒部１１の外周部に加硫接着等によって固定されている。外筒部１３は、円筒形状の金属から構成されている。外筒部１３は、内筒部１１に弾性ゴム１２を介して連結されており、弾性ゴム１２の外周部に加硫接着等により固定されている。本実施の形態の弾性ゴム１２は、本発明の弾性体を構成する。

金属製のサポートブラケット１４は、その左端部が内筒部１１に挿入されて加硫接着等によって内筒部１１に固定されている。図１において、サポートブラケット１４の右端部は、内筒部１１からパワーユニット４の左端部に向かって延びており、サポートブラケット１４の右端部は、複数のボルト１６によってパワーユニット４の右端部に連結される。

図２〜図７において、サイドフレームブラケット１５は、金属から構成されており、上板部１７、側板部１８および円筒固定部１９を有する。図２、図６、図７において、上板部１７は、サイドフレーム７Ｌの延びる方向に沿って延びており、ボルト２０によってサイドフレーム７Ｌの上面に連結されている。

側板部１８は、上板部１７に対して垂直方向に屈曲して上板部１７に連結されており、上板部１７および側板部１８は、Ｌ字形状に形成されている。側板部１８は、パワーユニット４の左端部に対向するサイドフレーム７Ｌの側面７Ａにボルト２１によって連結されている。本実施の形態のサイドフレームブラケット１５は、本発明のブラケットを構成する。

円筒固定部１９は、円筒形状に形成されており、円筒固定部１９は、上板部１７および側板部１８と一体に設けられている。円筒固定部１９の内周面には外筒部１３が圧入あるいは溶接等によって固定されている。

本実施の形態の内筒部１１およびサポートブラケット１４は、本発明のパワーユニット側連結部を構成し、外筒部１３および円筒固定部１９は、本発明のサイドフレーム側連結部を構成する。

図８〜図１０において、サイドフレーム７Ｌには凹部２２が形成されており、凹部２２は、サイドフレーム７Ｌの上面から下方に向かって窪んでいる。
図８、図９において、サイドフレーム７Ｌは、第１の上面７Ｂと、サイドフレーム７Ｌの延びる方向において凹部２２を挟んで第１の上面７Ｂよりも下方に位置する第２の上面７Ｃとを有する。すなわち、サイドフレーム７Ｌの上面は、凹部２２を挟んで段違いに形成されている。

凹部２２の底面２２ａは、第２の上面７Ｃよりも下方に形成されており、凹部２２は、第１の上面７Ｂ側に比べて第２の上面７Ｃ側が浅く形成される。
図４、図６において、サイドフレームブラケット１５の上板部１７は、第１の上板部１７Ａおよび第１の上板部１７Ａよりも下方に形成された第２の上板部１７Ｂから構成されており、円筒固定部１９は、サイドフレーム７Ｌの延びる方向に対して第１の上板部１７Ａと第２の上板部１７Ｂとの間に設けられている。

第１の上板部１７Ａは、第１の上面７Ｂに接触しており、第２の上板部１７Ｂは、第２の上面７Ｃに接触する。図６において、本実施のマウント部材６は、円筒固定部１９が凹部２２に設置されており、円筒固定部１９の下部は、第２の上面７Ｃよりも下方に位置している。

サイドフレームブラケット１５は、第１の上板部１７Ａおよび第２の上板部１７Ｂがそれぞれサイドフレーム７Ｌの第１の上面７Ｂおよび第２の上面７Ｃに接触し、かつ、側板部１８がサイドフレーム７Ｌの側面７Ａに接触した状態でボルト２０、２１によってサイドフレーム７Ｌに連結されている。これにより、凹部２２がサイドフレームブラケット１５に覆われる。

このようにパワーユニット４は、マウント部材５、６を介してサイドフレーム７Ｌ、７Ｒに弾性的に支持されるので、エンジン２からサイドフレーム７Ｌ、７Ｒに振動が伝達されることを抑制できる。これにより、車両１の走行時のＮＶ（ノイズアンドバイブレーション）性能を向上できる。

本実施の形態のパワーユニット４の支持構造によれば、サイドフレーム７Ｌが、サイドフレーム７Ｌの上面から下方に向かって窪む凹部２２を有する。さらに、サイドフレームブラケット１５の円筒固定部１９を凹部２２に設置し、凹部２２を覆うようにサイドフレームブラケット１５をサイドフレーム７Ｌに連結している。

これにより、マウント部材６の高さを低くすることができ、マウント部材６の上方にパワーユニット４の周辺部材、例えば、バッテリ等が設置される場合でもパワーユニット４の周辺部材の高さ位置が高くなることを防止できる。

また、車両１においては、図示しないボンネットの下方にパワーユニット４が設置されており、パワーユニット４とボンネットとの隙間を大きくし、歩行者を保護する観点からボンネットの変形量を大きくする必要がある。

本実施の形態のパワーユニット４の支持構造によれば、マウント部材６を凹部２２に設置することでパワーユニット４の周辺部材の高さ位置が高くなってしまうことを防止できるので、周辺部材を含めたパワーユニット４とボンネットとの隙間を大きくすることができる。

また、本実施の形態のサイドフレーム７Ｌには凹部２２が形成されている。ところが、本実施の形態のパワーユニット４の支持構造によれば、サイドフレームブラケット１５の上板部１７がサイドフレームブラケット１５の第１の上面７Ｂおよび第２の上面７Ｃに接触し、側板部１８がサイドフレームブラケット１５の側面７Ａに接触している。
これにより、サイドフレームブラケット１５によって凹部２２を覆いつつ、サイドフレームブラケット１５とサイドフレーム７Ｌとの接触面積を大きくすることができる。このため、サイドフレーム７Ｌの強度を維持できる。

また、本実施の形態のパワーユニット４の支持構造によれば、サイドフレーム７Ｌが、第１の上面７Ｂと、サイドフレーム７Ｌの延びる方向において凹部２２を挟んで第１の上面７Ｂよりも下方に位置する第２の上面７Ｃとを有する。

さらに、サイドフレームブラケット１５の上板部１７が、第１の上面７Ｂに接触する第１の上板部１７Ａと、第２の上面７Ｃに接触する第２の上板部１７Ｂとを有し、円筒固定部１９が、サイドフレーム７Ｌの延びる方向に対して第１の上板部１７Ａと第２の上板部１７Ｂとの間に設けられる。

これにより、段違いに形成されるサイドフレーム７Ｌであっても、凹部２２を覆うようにサイドフレーム７Ｌに密着してサイドフレームブラケット１５を連結することができる。これにより、サイドフレームブラケット１５の強度を確実に維持できる。

さらに、Ｌ字形状の上板部１７および側板部１８に円筒固定部１９を一体で設けることにより、サイドフレームブラケット１５の剛性を高くすることができ、サイドフレームブラケット１５の強度をより確実に維持できる。

また、本実施の形態のパワーユニット４の支持構造によれば、凹部２２の底面２２ａを第２の上面７Ｃよりも下方に形成し、円筒固定部１９の下部を第２の上面７Ｃよりも下方に位置させた。
これにより、サイドフレーム７Ｌに対してマウント部材６をより低い位置に設置でき、マウント部材６の高さをより低くすることができる。

なお、本実施の形態のパワーユニット４の支持構造においては、エンジン２側のサイドフレーム７Ｒには凹部が形成されていない。マウント部材５は、サイドフレーム７Ｒの上面に設置されており、マウント部材６よりも上方に位置している。これは、変速機３よりも上下方向の寸法が長いエンジン２の重心が高い位置にあるためである。なお、パワーユニット４の形状によってサイドフレーム７Ｒに凹部２２を形成してもよい。この場合には、マウント部材５は、マウント部材６と同一の構成となる。

また、本実施の形態のパワーユニット４の支持構造においては、サイドフレーム側連結部が外筒部１３を備えているが、外筒部１３を廃止して、弾性ゴム１２の外周部を円筒固定部１９に加硫接着等によって固定してもよい。
さらに、本実施の形態のサイドフレーム７Ｌは、段違いに形成された第１の上面７Ｂおよび第２の上面７Ｃに取付けられるように、上板部１７が第１の上板部１７Ａおよび第２の上板部１７Ｂを有しているが、これに限定されるものではない。例えば、サイドフレーム７Ｌの上面が同一面に形成されている場合には、上板部１７を同一面（平面）に形成してもよい。

本発明の実施の形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正および等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。

１...車両、２...エンジン（内燃機関）、３...変速機、４...パワーユニット、５，６...マウント部材、７Ａ...側面（サイドフレームの側面）、７Ｂ...第１の上面、７Ｃ...第２の上面、７Ｌ，７Ｒ...サイドフレーム、１１...内筒部（パワーユニット側連結部）、１２...弾性ゴム（弾性体）、１３...外筒部（サイドフレーム側連結部）、１４...サポートブラケット（パワーユニット側連結部）、１５...サイドフレームブラケット（ブラケット）、１７...上板部、１７Ａ...第１の上板部、１７Ｂ...第２の上板部、１８...側板部、１９...円筒固定部（サイドフレーム側連結部）、２２...凹部、２２ａ...底面（凹部の底面）

Claims (2)

1. 内燃機関および変速機を含むパワーユニットが、マウント部材によって車両の前後方向に延びる一対のサイドフレームに弾性的に支持された車両のパワーユニットの支持構造であって、
   前記サイドフレームは、第１の上面と、第２の上面と、前記サイドフレームの延びる方向において前記第１の上面と前記第２の上面の間に位置し、前記第１の上面と前記第２の上面から下方に向かって窪む凹部を有し、
   前記マウント部材は、中空の内筒部と、前記内筒部に固定されて前記内筒部から車幅方向に延び、前記パワーユニットに連結されるサポートブラケットとを有するパワーユニット側連結部と、前記内筒部に弾性体を介して連結された円筒固定部を有するサイドフレーム側連結部と、前記サイドフレーム側連結部を前記サイドフレームに固定するブラケットとを有し、
   前記ブラケットは、前記サイドフレームの上面に固定される第１の上板部と、前記第２の上面に固定される第２の上板部と、前記第１の上板部および前記第２の上板部に対して屈曲して連結され、前記パワーユニットに対向する前記サイドフレームの側面に固定される側板部とを有し、
   前記側板部は、前記円筒固定部の円形の外周形状に沿った切り欠きを有し、
   前記円筒固定部は、前記サイドフレームの延びる方向に対して前記第１の上板部と前記第２の上板部との間に位置し、かつ前記切り欠きに嵌合するようにして前記ブラケットと一体に設けられ、
   前記円筒固定部の下部が凹部の底面に対向するように前記円筒固定部が凹部に設置され、前記ブラケットが前記凹部を覆うようにして前記サイドフレームに連結され、前記第２の上面は、前記第１の上面よりも下方に位置することを特徴とするパワーユニットの支持構造。
2. 前記凹部の底面は、前記第２の上面よりも下方に形成され、前記サイドフレーム側連結部の下部は、前記第２の上面よりも下方に位置することを特徴とする請求項１に記載のパワーユニットの支持構造。

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