JP6791050B2 - 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係る。特に、本発明は、パワーユニットをマウント部材によって車両ボデーに対して弾性支持する構造の改良に関する。

従来、自動車にあっては、エンジンやトランスミッション等を一体的に構成したパワーユニット（パワートレインユニットとも呼ばれる）を、マウント部材（エンジンマウントとも呼ばれる）によって車両ボデーに対して弾性支持し、これにより、車両ボデーへの振動伝達の抑制を図りながらパワーユニットを安定的に支持する構成が採用されている。

特許文献１には、トランスミッション（トランスミッションの筐体）と車両ボデーとの間にマウント部材を介在させ、トランスミッションから車両ボデーへの振動伝達を抑制しながらパワーユニットを車両ボデーに弾性支持することが開示されている。

特開２０１０−２８５０２０号公報

しかしながら、トランスミッションと車両ボデーとの間にマウント部材を介在させた構造にあっては、トランスミッションにおけるギヤの噛み合い誤差等に起因して発生する振動が、トランスミッションの筐体→トランスミッションの筐体に連結されたマウントブラケット→マウントゴム（ゴムブッシュ）→車両ボデーに連結されたマウントブラケット→車両ボデー→車両ボデーを構成するパネル類といった伝達経路に沿って伝達されてしまう可能性がある。この場合、パネル類（例えばダッシュパネル）に伝達される振動に起因する異音（ノイズ）が車室内に伝播され、その異音が大きくなる状況では、車両の乗員に違和感を与えてしまうことになる。

このように車室内に伝播される異音が大きくなる原因としては、前述した振動の伝達経路におけるマウントブラケット等の共振による振動増幅が挙げられる。

本発明の発明者は、前記マウントブラケット（より具体的には、このマウントブラケットに一体化されたインナ金具）がマウントゴムを支持する構造上、片持ち構造となっており（例えばインナ金具の下端部のみがマウントブラケットを介してパワーユニットに連結されており）、このことが前記共振を招いて振動増幅に繋がっていることに着目した。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、パワーユニットのトランスミッション部から伝達される振動の増幅を効果的に抑制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にある。

前記の目的を達成するための本発明の解決手段は、パワーユニットのトランスミッション部に接続されたマウント部材によって前記トランスミッション部を車両ボデーに対して弾性支持するパワーユニットの支持構造を前提とする。そして、前記マウント部材は、下端部が前記パワーユニットの前記トランスミッション部に直接的または間接的に連結され且つ上方に延在する略円柱形状の本体部、および、該本体部に連続し且つ上方に向かって外径寸法が増加する円錐台部を有するインナ金具と、前記車両ボデーに直接的または間接的に連結されたアウタ金具と、前記インナ金具と前記アウタ金具との間に介在され、上面および下面が共に外周側に向かって下側に傾斜した略円筒形状のゴムブッシュとを備えており、前記インナ金具の上端部と前記パワーユニットの前記トランスミッション部とが連結部材によって連結されていることを特徴とする。

この特定事項により、パワーユニットのトランスミッションから発生した振動は、マウント部材のインナ金具に伝達される。このインナ金具とアウタ金具との間にはゴムブッシュが介在されていることから、アウタ金具を経て車両ボデーに伝達される振動はゴムブッシュによってある程度低減されることになる。この場合に、インナ金具が片持ちとなっている構造（インナ金具の下端部のみがパワーユニットに連結された構造；従来技術の構造）である場合には、インナ金具はパワーユニットのトランスミッション部から伝達される振動の影響を受けやすく、その共振による振動増幅（インナ金具の上端部の振動振幅の増大）を招き、この振動増幅に起因して車室内に伝播される異音が大きくなってしまう可能性がある。これに対し、本解決手段では、インナ金具の上端部とパワーユニットのトランスミッション部とを連結部材によって連結している。つまり、インナ金具は、その下端部がパワーユニットのトランスミッション部に直接的または間接的に連結され、その上端部が連結部材によってパワーユニットのトランスミッション部に連結された両持ち構造となっている。このため、インナ金具における振動増幅（インナ金具の上端部の振動振幅の増大）を抑制することができ、振動増幅に起因して車室内に伝播される異音が大きくなってしまうといったことを抑制できて、車両の乗員に違和感を与えてしまうことを防止できる。

本発明は、パワーユニットのトランスミッション部に接続されたマウント部材によって車両ボデーに対して弾性支持するパワーユニットの支持構造において、マウント部材のインナ金具の下端部をパワーユニットのトランスミッション部に直接的または間接的に連結し、該インナ金具の上端部を連結部材によってパワーユニットのトランスミッション部に連結した構造としている。これにより、インナ金具が両持ち構造となり、インナ金具における振動増幅を抑制することができ、この振動増幅に起因して車室内に伝播される異音が大きくなってしまうといったことを抑制できて、車両の乗員に違和感を与えてしまうことを防止できる。

実施形態に係るパワーユニットの支持構造を示す斜視図である。 実施形態に係るパワーユニットの支持構造を模式的に示す図である。 従来技術に係るパワーユニットの支持構造を模式的に示す図である。 本発明の効果を確認するために行った実験の結果を示す図である。 変形例に係るパワーユニットの支持構造を模式的に示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、ＦＦ（フロントエンジンフロントドライブ）型車両において、パワーユニットを構成するトランスミッションをマウント部材によって車両ボデーに対して弾性支持する支持構造として本発明を適用した場合について説明する。

−パワーユニットの支持構造−
図１は、本実施形態に係るパワーユニットの支持構造を示す斜視図である。この図１では、トランスミッション１をマウント部材３によって車両ボデー２に対して弾性支持した状態を示している。この図１における、矢印Ｒｒは車体後方を、矢印ＩＮは車幅方向内側を、矢印ＵＰは車体上方をそれぞれ示している。図２は、本実施形態に係るパワーユニットの支持構造（トランスミッション１をマウント部材３によって車両ボデー２に対して弾性支持した構造）を模式的に示す図である。

これらの図に示すように、マウント部材３は、トランスミッション側マウントブラケット４、車両ボデー側マウントブラケット５、インナ金具６、アウタ金具７、ゴムブッシュ（マウントゴム）８を備えている。

トランスミッション側マウントブラケット４は、マウント部材３をトランスミッション１に締結するための部材である。つまり、このトランスミッション側マウントブラケット４は、トランスミッション１の筐体の一部を構成するリヤカバー１１の上面１１ａに向けて延在するフランジ部４１を備えており、このフランジ部４１に、上下方向に貫通する複数（本実施形態では３個）のボルト挿通孔（図示省略）が形成されている。一方、トランスミッション１のリヤカバー１１の上面１１ａには、前記ボルト挿通孔に対応して、雌ねじを有するボルト孔（図示省略）が形成されている。そして、このリヤカバー１１のボルト孔に、トランスミッション側マウントブラケット４のボルト挿通孔が位置合わせされ、これらボルト挿通孔およびボルト孔に亘って上側からボルトＢ１が挿入され、該ボルトＢ１が前記ボルト孔にねじ込まれることにより、リヤカバー１１の上面１１ａにトランスミッション側マウントブラケット４が締結されている。なお、図１および図２における符号１２は前記リヤカバー１１が締結されるトランスミッションケースである。このトランスミッションケース１２の内部に、図示しないトランスアクスル（変速機構、ディファレンシャル機構等）が収容されている。

インナ金具６は、前記トランスミッション側マウントブラケット４に固定され且つ上下方向に沿って延在する部材である。具体的には、図２に示すように、インナ金具６は、略円柱形状の本体部６１と、この本体部６１に連続して上方に向かって外径寸法が次第に大きくなっていく円錐台部６２とを有している。そして、前記本体部６１の下端部６１ａが、トランスミッション側マウントブラケット４の上面４２にボルト止め等の手段によって締結されている。言い替えると、インナ金具６は、その下端部６１ａがトランスミッション側マウントブラケット４を介してトランスミッション１のリヤカバー１１の上面１１ａに連結（トランスミッション１のリヤカバー１１の上面１１ａに間接的に連結）されている。また、このインナ金具６の円錐台部６２の上面６２ａは水平方向に沿って延びる円形の面で成っており、この上面６２ａには雌ねじを有するボルト孔（図示省略）が形成されている。

車両ボデー側マウントブラケット５は、マウント部材３を車両ボデー２に締結するための部材である。つまり、この車両ボデー側マウントブラケット５は、図１に示すように、車体骨格部材であるフロントサイドフレーム２１の内側板２１ａに沿って延びる第１フランジ部５１、フロントサイドフレーム２１の上板２１ｂに沿って延びる第２フランジ部５２、エプロンパネル２２に沿って延びる第３フランジ部５３を備えている。各フランジ部５１，５２，５３には板厚方向に沿って貫通するボルト挿通孔（図示省略）が形成されている。一方、フロントサイドフレーム２１の内側板２１ａおよび上板２１ｂ、エプロンパネル２２それぞれには前記ボルト挿通孔に対応して同様のボルト挿通孔（図示省略）が形成されている。そして、第１フランジ部５１およびフロントサイドフレーム２１の内側板２１ａそれぞれのボルト挿通孔同士、第２フランジ部５２およびフロントサイドフレーム２１の上板２１ｂそれぞれのボルト挿通孔同士、第３フランジ部５３およびエプロンパネル２２それぞれのボルト挿通孔同士が位置合わせされ、これらボルト挿通孔にボルトＢ２，Ｂ３，Ｂ４が挿入され、ナットＮ（図１および図２では第３フランジ部５３とエプロンパネル２２とを締結するためのナットＮのみを示している）に該ボルトＢ２，Ｂ３，Ｂ４がねじ込まれることにより、フロントサイドフレーム２１およびエプロンパネル２２に亘って車両ボデー側マウントブラケット５が締結されている。なお、この車両ボデー側マウントブラケット５には、各フランジ部５１，５２，５３同士を連結するブラケット本体部５４を備えており、このブラケット本体部５４が前記インナ金具６の本体部６１の外周囲を覆っている。

アウタ金具７は、前記車両ボデー側マウントブラケット５に固定されている。具体的に、アウタ金具７は、偏平の円筒形状で成り、その外周面７１に車両ボデー側マウントブラケット５が溶接等の手段によって接合されている。つまり、前述したように車両ボデー側マウントブラケット５の各フランジ部５１，５２，５３が車両ボデー２（フロントサイドフレーム２１およびエプロンパネル２２）に締結されていることで、アウタ金具７も車両ボデー２に連結されている。言い替えると、アウタ金具７は、その外周面７１が車両ボデー側マウントブラケット５を介して車両ボデー２に連結（フロントサイドフレーム２１およびエプロンパネル２２に間接的に連結）されている。

ゴムブッシュ８は、上面８１および下面８２が共に外周側に向かって下側に傾斜した略円筒形状のゴム部材であって、内周面８３がインナ金具６の外周面に、外周面８４がアウタ金具７の内周面にそれぞれ加硫接着されており、これにより、インナ金具６とアウタ金具７との間に介在されている。つまり、インナ金具６とアウタ金具７とはゴムブッシュ８によって連結されており、インナ金具６とアウタ金具７との間での振動の伝達がゴムブッシュ８によって抑制される構造となっている。

−連結部材−
本実施形態の特徴は、マウント部材３のインナ金具６とトランスミッション１とを連結する連結部材（スティフナ）９が設けられている点にある。つまり、連結部材９は、その長手方向の一端側がインナ金具６の円錐台部６２の上面６２ａにボルト止めされていると共に、その長手方向の他端側がリヤカバー１１の上面１１ｂにボルト止めされている。

具体的には、前述したように、マウント部材３のインナ金具６の円錐台部６２の上面６２ａには、雌ねじを有するボルト孔（図示省略）が形成されている。また、トランスミッション１のリヤカバー１１の上面１１ｂにも、雌ねじを有するボルト孔（図示省略）が形成されている。このボルト孔が形成されているリヤカバー１１の上面１１ｂの高さ位置は、前記インナ金具６の円錐台部６２の上面６２ａの高さ位置に略一致している。

連結部材９は、インナ金具６の円錐台部６２の上面６２ａからリヤカバー１１の上面１１ｂに亘って水平方向に延びる水平板部９１と、この水平板部９１の後端縁から所定寸法だけ上方に延びる後側垂直板部９２と、前記水平板部９１の前端縁から所定寸法だけ上方に延びる前側垂直板部９３とを備えている。後側垂直板部９２は、連結部材９の長手方向の全体に亘って設けられている。一方、前側垂直板部９３は、連結部材９の長手方向の全体のうちトランスミッション１寄りの約半分の範囲に設けられている。

また、前記水平板部９１の長手方向の両端部分には、その板厚方向に貫通するボルト挿通孔（図示省略）が形成されている。これらボルト挿通孔の中心位置同士の間の間隔寸法は、前記インナ金具６の円錐台部６２の上面６２ａに形成されているボルト孔の中心位置と前記リヤカバー１１の上面１１ｂに形成されているボルト孔の中心位置との間の間隔寸法に略一致している。

そして、前記水平板部９１に形成されている各ボルト挿通孔のうち一方のボルト挿通孔が、インナ金具６の円錐台部６２の上面６２ａに形成されているボルト孔に位置合わせされ、これらボルト挿通孔およびボルト孔に亘って上側からボルトＢ５が挿入され、該ボルトＢ５がインナ金具６の前記ボルト孔にねじ込まれることにより、連結部材９の長手方向の一端側がインナ金具６の上端部に締結されている。また、前記水平板部９１に形成されている各ボルト挿通孔のうち他方のボルト挿通孔が、リヤカバー１１の上面１１ｂに形成されているボルト孔に位置合わせされ、これらボルト挿通孔およびボルト孔に亘って上側からボルトＢ６が挿入され、該ボルトＢ６がリヤカバー１１の前記ボルト孔にねじ込まれることにより、連結部材９の長手方向の他端側がリヤカバー１１の上面１１ｂに締結されている。

このようにマウント部材３のインナ金具６の上端部は連結部材９によってトランスミッション１のリヤカバー１１に連結されている。このため、該インナ金具６は、その下端部６１ａがトランスミッション側マウントブラケット４を介して間接的にトランスミッション１のリヤカバー１１に連結され、その上端部が連結部材９によってトランスミッション１のリヤカバー１１に連結された両持ち構造となっている。

−振動伝達−
次に、トランスミッション１から発生した振動の伝達状態について説明する。車両の走行時などであってトランスアクスルを構成している変速機構やディファレンシャル機構等のギヤ類が回転する状況において、ギヤの噛み合い誤差等に起因して振動が発生する。このトランスミッション１から発生した振動は、トランスミッション側マウントブラケット４を介してインナ金具６に伝達される。このインナ金具６とアウタ金具７との間にはゴムブッシュ８が介在されていることから、アウタ金具７を経て車両ボデー２に伝達される振動はゴムブッシュ８によってある程度低減されることになる。

この場合に、図３に示すように、インナ金具ａがトランスミッションｂに対して片持ち構造となっているもの（インナ金具ａの下端部のみがトランスミッション側マウントブラケットｃを介してトランスミッションｂに連結された構造；従来技術の構造）である場合には、インナ金具ａはトランスミッションｂから伝達される振動の影響を受けやすく、その共振による振動増幅（インナ金具ａの上端部の振動振幅の増大）を招いてしまう可能性がある（図３における矢印を参照）。この場合、ダッシュパネル等のパネル類に伝達される振動に起因する異音が車室内に伝播され、その異音が大きいことで車両の乗員に違和感を与えてしまうことになる。

これに対し、本実施形態では、インナ金具６の上端部とトランスミッション１のリヤカバー１１とを連結部材９によって連結している。つまり、インナ金具６は、その下端部６１ａがトランスミッション１のリヤカバー１１に間接的に（トランスミッション側マウントブラケット４を介して）連結され、その上端部が連結部材９によってトランスミッション１のリヤカバー１１に連結された両持ち構造となっている。このため、インナ金具６における振動増幅（インナ金具６の上端部の振動振幅の増大）を抑制することができ、振動増幅に起因して車室内に伝播される異音（ギヤノイズ）が大きくなってしまうといったことを抑制できて、車両の乗員に違和感を与えてしまうことを防止できる。つまり、従来技術に対して連結部材９を追加するのみでインナ金具６における振動増幅を抑制することができるので、車体重量の大幅な増加を招くことなく且つ製造コストの高騰を招くこともなく、車室内に伝播される異音が大きくなってしまうことを抑制できて、車両の乗員に違和感を与えてしまうことを防止できる。

−実験例−
次に、前記の効果を確認するために行った実験例について説明する。この実験例では、図２に示した本実施形態に係る支持構造と、図３に示した従来技術に係る支持構造とのそれぞれに対し、インナ金具６，ａの上端部を加振した際の振動の周波数毎のイナータンスを求めることにより行った。図４の破線は図３に示した従来技術に係る支持構造におけるイナータンスを示し、図４の実線は図２に示した本実施形態（本発明）に係る支持構造におけるイナータンスを示している。

この図４から明らかなように、従来技術に係る支持構造におけるイナータンスに比べて本実施形態に係る支持構造におけるイナータンスは大幅に小さくなっている（数十ｄＢ低下している）。これにより、本発明における前記効果が確認された。

−変形例−
次に、変形例について説明する。本変形例は、インナ金具６の支持構造が前記実施形態のものと異なっている。その他の構造および動作は前記実施形態のものと同様であるので、ここではインナ金具６の支持構造について主に説明する。

図５は、本変形例に係るパワーユニットの支持構造を模式的に示す図である。この図５では、前記実施形態のものと同一の部材については図２と同一の符号を付している。

この図５に示すように、本変形例にあっては、トランスミッション側マウントブラケットを有しておらず、インナ金具６が直接的にトランスミッション１に支持された構造となっている。具体的には、トランスミッション１のリヤカバー１１の上面１１ａに、インナ金具６の本体部６１の下端部６１ａがボルト止め等の手段によって締結されている。言い替えると、インナ金具６は、その下端部６１ａがトランスミッション１のリヤカバー１１の上面１１ａに直接的に連結されている。

このような本変形例の構造にあっては、インナ金具６は、その下端部６１ａが直接的にトランスミッション１のリヤカバー１１に連結され、その上端部が連結部材９によってトランスミッション１のリヤカバー１１に連結された両持ち構造となっている。このため、前記実施形態の場合と同様に、インナ金具６における振動増幅（インナ金具６の上端部の振動振幅の増大）を抑制することができ、振動増幅に起因して車室内に伝播される異音（ギヤノイズ）が大きくなってしまうといったことを抑制できて、車両の乗員に違和感を与えてしまうことを防止できる。

−他の実施形態−
なお、本発明は、前記実施形態および前記変形例に限定されるものではなく、特許請求の範囲および該範囲と均等の範囲で包含される全ての変形や応用が可能である。

例えば、前記実施形態および前記変形例では、ＦＦ型車両において、トランスミッション１をマウント部材３によって車両ボデー２に対して弾性支持する支持構造を例に挙げて説明した。本発明はこれに限らず、ＦＲ（フロントエンジンリヤドライブ）型車両に適用することも可能である。

また、前記実施形態および前記変形例では、トランスミッション側マウントブラケット４および連結部材９それぞれにおけるトランスミッション１側への連結箇所をリヤカバー１１としていた。本発明はこれに限らず、トランスミッション側マウントブラケット４および連結部材９のうちの少なくとも一方のトランスミッション１側への連結箇所をトランスミッションケース１２としてもよい。

また、前記実施形態および前記変形例では、インナ金具６の円錐台部６２の上面６２ａにボルト孔を形成しておき、連結部材９の長手方向の一端側をインナ金具６の上端部にボルト止めにより締結するようにしていた。本発明はこれに限らず、インナ金具６を円筒形状の部材とし、このインナ金具６の内部に挿通されるボルトによって、トランスミッション側マウントブラケット４、インナ金具６および連結部材９を一体的に締結する構成としてもよい。つまり、トランスミッション側マウントブラケット４の下側に配設したナットにボルトをねじ込むことにより、これらナットとボルトの頭との間で、トランスミッション側マウントブラケット４、インナ金具６および連結部材９を一体的に締結する構成である。

本発明は、パワーユニットをマウント部材によって車両ボデーに対して弾性支持する構造に適用可能である。

１ トランスミッション（パワーユニット）
１１ リヤカバー
２ 車両ボデー
２１ フロントサイドフレーム
２２ エプロンパネル
３ マウント部材
４ トランスミッション側マウントブラケット
５ 車両ボデー側マウントブラケット
６ インナ金具
６１ａ 下端部
７ アウタ金具
８ ゴムブッシュ
９ 連結部材

Claims (1)

1. パワーユニットのトランスミッション部に接続されたマウント部材によって前記トランスミッション部を車両ボデーに対して弾性支持するパワーユニットの支持構造であって、
   前記マウント部材は、
   下端部が前記パワーユニットの前記トランスミッション部に直接的または間接的に連結され且つ上方に延在する略円柱形状の本体部、および、該本体部に連続し且つ上方に向かって外径寸法が増加する円錐台部を有するインナ金具と、
   前記車両ボデーに直接的または間接的に連結されたアウタ金具と、
   前記インナ金具と前記アウタ金具との間に介在され、上面および下面が共に外周側に向かって下側に傾斜した略円筒形状のゴムブッシュとを備えており、
   前記インナ金具の上端部と前記パワーユニットの前記トランスミッション部とが連結部材によって連結されていることを特徴とするパワーユニットの支持構造。

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