JP6836539B2

JP6836539B2 - 駆動源の支持構造

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Publication number: JP6836539B2
Application number: JP2018076250A
Authority: JP
Inventors: 和也川原; 英和上柳田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2018-04-11
Filing date: 2018-04-11
Publication date: 2021-03-03
Anticipated expiration: 2038-04-11
Also published as: CN110356214A; US11085501B2; CN110356214B; JP2019182240A; US20190316645A1

Description

本発明は、車体に固定されるハウジングの内部に弾性部材を収納した防振マウントと、一端が駆動源に固定されるブラケットとを備え、前記弾性部材に設けたブラケット接続部の内部に前記ブラケットの他端が嵌合する駆動源の支持構造に関する。

自動車のエンジンを車体に支持する防振マウントが、車体側取付部材に設けられるゴム等の弾性体で長方形の箱状に形成した補助防振部材と、補助防振部材の内部に挿入されるアーム状のエンジン側取付部材とを備えるものが、下記特許文献１により公知である。

特開２００７−３３１６４５号公報

ところで、上記従来のものは、車両の加速時や減速時に発生する慣性力で車体側取付部材に対してエンジン側取付部材が車体前後方向に相対移動したときに、補助防振部材の後壁あるいは前壁が圧縮されてエンジンの過剰な変位を抑制することができる。一般に、パニックブレーキのような急減速時を除き、急発進時の加速により発生する慣性力は、制動時の減速により発生する慣性力よりも大きくなる。また車両の減速時においては、アクセルペダルを離してブレーキペダルを踏むことになるため、エンジンはアイドリング状態になって振動・騒音が気にならないレベルに低下するが、車両の加速時においては、アクセルペダルを踏み込んでエンジン回転数を増加させる必要があり、エンジン回転数の増加に振動・騒音が大きくなる。しかしながらが、上記従来のものは、加速時に圧縮される補助防振部材の後壁側の特性と、減速時に圧縮される補助防振部材の前壁側の特性とが同じであるため、エンジンの過剰な変位を抑制する機能が効果的に発揮されない可能性があった。

上記問題を解決するために、補助防振部材の前壁側の肉厚よりも後壁側の肉厚を大きくすることが考えられる。

その理由は、車両の減速時においては、アクセルペダルを離してブレーキペダルを踏むことになるため、エンジンはアイドリング状態になって振動・騒音が気にならないレベルに低下する。よって車両の減速時に圧縮される補助防振部材の前壁側は肉厚を大きくする必要がない。一方、車両の加速時においては、アクセルペダルを踏み込んでエンジン回転数を増加させる必要があり、エンジン回転数の増加により振動・騒音が大きくなる。よって車両の加速時に圧縮される補助防振部材の後壁側は肉厚を大きくする必要がある。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、車両の加速時および減速時に防振マウントが駆動源の過剰な変位を抑制する機能を効果的に発揮できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、車体に固定されるハウジングの内部に弾性部材を収納した防振マウントと、一端が駆動源に固定されるブラケットとを備え、前記弾性部材に設けたブラケット接続部の内部に前記ブラケットの他端が嵌合する駆動源の支持構造であって、前記ブラケット接続部の前壁と前記ハウジングの前部ストッパ面との前後方向間隙よりも、前記ブラケット接続部の後壁と前記ハウジングの後部ストッパ面との前後方向間隙が小さく設定され、前記ブラケット接続部は、前記前壁の前後方向肉厚よりも前記後壁の前後方向肉厚が大きく設定されていることを特徴とする駆動源の支持構造が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記ブラケット接続部の前記後壁は後方に向けて断面積が減少することを特徴とする駆動源の支持構造が提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、請求項１または請求項２の構成に加えて、前記ハウジングの上面に質量体が載置され、前記質量体の前部および後部が締結部材で前記ハウジングに締結されることを特徴とする駆動源の支持構造が提案される。

また請求項４に記載された発明によれば、車体に固定されるハウジングの内部に弾性部材を収納した防振マウントと、一端が駆動源に固定されるブラケットとを備え、前記弾性部材に設けたブラケット接続部の内部に前記ブラケットの他端が嵌合する駆動源の支持構造であって、前記ブラケット接続部の前壁と前記ハウジングの前部ストッパ面との前後方向間隙よりも、前記ブラケット接続部の後壁と前記ハウジングの後部ストッパ面との前後方向間隙が小さく設定され、前記ハウジングの上面に質量体が載置され、前記質量体の前部および後部が締結部材で前記ハウジングに締結されることを特徴とする駆動源の支持構造が提案される。

また請求項５に記載された発明によれば、請求項１または請求項４の構成に加えて、前記質量体は前記締結部材が貫通する前部締結孔および後部締結孔を備え、前記質量体には、前記前部締結孔および前記後部締結孔間を車幅方向に連通させる第１凹部と、前記後部締結孔の周囲を円弧状に切り欠いた第２凹部とが形成されることを特徴とする駆動源の支持構造が提案される。

なお、実施の形態のエンジン１１は本発明の駆動源に対応し、実施の形態の右フロントサイドフレーム１６は本発明の車体に対応し、実施の形態の前部ボルト孔２８ｃは本発明の前部締結孔に対応し、実施の形態の後部ボルト孔２８ｄは本発明の後部締結孔に対応し、実施の形態のボルト２９，３０は本発明の締結部材に対応する。

請求項１の構成によれば、車体に固定されるハウジングの内部に弾性部材を収納した防振マウントと、一端が駆動源に固定されるブラケットとを備え、弾性部材に設けたブラケット接続部の内部にブラケットの他端が嵌合する。車両の加速時の慣性力で駆動源が後方に変位すると、ブラケットに押されたブラケット接続部の後壁がハウジングの後部ストッパ面に当接して押し潰されることで、ブラケット接続部の後壁が前向きの反力を発生して駆動源の後方への変位を抑制する。車両の減速時の慣性力で駆動源が前方に変位すると、ブラケットに押されたブラケット接続部の前壁がハウジングの前部ストッパ面に当接して押し潰されることで、ブラケット接続部の前壁が後向きの反力を発生して駆動源の前方への変位が抑制される。

ブラケット接続部の前壁とハウジングの前部ストッパ面との前後方向間隙よりも、ブラケット接続部の後壁とハウジングの後部ストッパ面との前後方向間隙が小さく設定されているので、車両の急加速による慣性力で駆動源が後方に強く変位したときに、ブラケット接続部の後壁とハウジングの後部ストッパ面との間の小さい前後方向間隙が速やかに詰まることで、ブラケット接続部の後壁が直ちに前向きの反力を発生して駆動源の後方への変位を効果的に抑制することができるだけでなく、ブラケット接続部の後壁と後部ストッパ面とが速やかに当接して荷重伝達を行うことで、加速時のエンジン回転数の増加による振動・騒音を抑制することができる。

また、ブラケット接続部は、前壁の前壁方向肉厚よりも後壁の前後方向肉厚が大きく設定されているので、車両の急加速により駆動源が後方に強く変位したときに、肉厚が大きい後壁が後部ストッパ面に当接することで、後壁が発生する反力荷重を徐々に増加させて当接の衝撃を低減し、乗員の違和感を解消することができる。

また請求項２の構成によれば、ブラケット接続部の後壁は後方に向けて断面積が減少するので、駆動源が後方に変位してブラケット接続部の後壁がハウジングの後部ストッパ面に当接したとき、後壁が潰れて発生する反力荷重が急激に増加せずにゆっくりと増加することで、当接の衝撃が一層低減して乗員の違和感がより解消される。

また請求項３，４の構成によれば、ハウジングの上面に質量体が載置され、質量体の前部および後部が締結部材でハウジングに締結されるので、質量体により防振マウントの共振周波数をずらし、防振マウントが共振して振動・騒音特性が悪化するのを防止することができる。

また請求項５の構成によれば、質量体は締結部材が貫通する前部締結孔および後部締結孔を備え、質量体には、前部締結孔および後部締結孔間を車幅方向に連通させる第１凹部と、後部締結孔の周囲を円弧状に切り欠いた第２凹部とが形成されるので、第１凹部を通して工具を操作したり、第２凹部により他部材が質量体と干渉するのを防止したりすることができる。

自動車のエンジンルームを上方から見た図である。図１の２方向拡大矢視図である。図２の３部拡大図である。図１の４方向拡大斜視図である。図３に対応する作用説明図である。ブラケットの変位量とブラケット接続部の荷重との関係を示すグラフである。

以下、図１〜図６に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、本明細書における前後方向、左右方向（車幅方向）および上下方向は車体を基準として定義される。

図１は自動車のエンジンルームを上方から見た図であり、エンジン１１およびトランスミッション１２を一体に結合したパワートレイン１３が、エンジン１１のクランクシャフトを車幅方向に配置した横置き姿勢で搭載される。トランスミッション１２の左側部は左フロントサイドフレーム１４に防振マウント１５を介して弾性支持されるとともに、エンジン１１の右側部は右フロントサイドフレーム１６に防振マウント１７を介して弾性支持される。

図２に示すように、エンジン１１を支持する防振マウント１７は門形に形成されたハウジング１８を備えており、ハウジング１８には、中空の弾性部材収納部１８ａと、弾性部材収納部１８ａから下方に延びる前後一対の脚部１８ｂ，１８ｂとが形成され、両脚部１８ｂ，１８ｂが２本のボルト１９，１９で右フロントサイドフレーム１６の上面に固定され、弾性部材収納部１８ａの内部にはゴム等で構成された弾性部材２０が収納される。弾性部材２０の下部は弾性部材収納部１８ａの底部に固定され、自由端である弾性部材２０の上部にはブラケット接続部２１が一体に設けられる。

図２および図３に示すように、弾性部材２０のブラケット接続部２１は上壁２１ａ、下壁２１ｂ、前壁２１ｃおよび後壁２１ｄを有して四角枠状に形成されており、その左側に対向するハウジング１８の弾性部材収納部１８ａには四角形の開口部１８ｃが形成される。ブラケット接続部２１の前壁２１ｃは前方に向かって断面積が減少するようにテーパーしており、その前面とハウジング１８の弾性部材収納部１８ａの前部ストッパ面１８ｄとの間には前後方向間隙αが形成される。またブラケット接続部２１の後壁２１ｄは後方に向かって断面積が減少するようにテーパーしており、その後面とハウジング１８の弾性部材収納部１８ａの後部ストッパ面１８ｅとの間には前後方向間隙βが形成される。

ブラケット接続部２１の後壁２１ｄの前後方向肉厚Ｔ２は、ブラケット接続部２１の前壁２１ｃの前後方向肉厚Ｔ１よりも大きく設定され、後側の前後方向間隙βは前側の前後方向間隙αよりも小さく設定される。

エンジン１１の上面にブラケット２２が２本のボルト２３，２３で固定されており、車幅方向外向きに延びる四角形断面の腕部２２ａの先端がハウジング１８の開口部１８ｃを通過してブラケット接続部２１に嵌合する。

図１および図４に示すように、ハウジング１８の上部にボルト２４でステー２５の車幅方向内端が締結され、ステー２５の車幅方向外端がボルト２６でエンジンルームの右側の側壁２７に締結される。ステー２５はハウジング１８およびエンジンルームの側壁２７間を連結し、右フロントサイドフレーム１６に対する防振マウント１７の支持剛性を高める機能を発揮する。

図４に示すように、ハウジング１８の上面に質量体２８が２本のボルト２９，３０で締結される。質量体２８は、その左側面に沿って前後方向に延びる縦壁部２８ａと、縦壁部２８ａの後部から右方向に延びる横壁部２８ｂとを備えており、横壁部２８ｂの前方には前側のボルト２９が貫通する前部ボルト孔２８ｃが形成され、横壁部２８ｂの後方には後側のボルト３０が貫通する後部ボルト孔２８ｄが形成される。

横壁部２８ｂよりも前方の縦壁部２８ａには、そこを横断して車幅方向両側に連通する第１凹部２８ｅが形成されるとともに、横壁部２８ｂの後面には、そこを円弧状に切り欠いた第２凹部２８ｆが形成される。

次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。

パワートレイン１３のエンジン１１を運転すると、そのエンジン１１の振動が防振マウント１７を介して車体に伝達される。すなわち、エンジン１１からブラケット２２に伝達された振動は、防振マウント１７のブラケット接続部２１、弾性部材２０およびハウジング１８を介して右フロントサイドフレーム１６に伝達されるとともに、ハウジング１８からステ−２５を介してエンジンルームの側壁２７に伝達されるが、ゴムよりなる弾性部材２０およびブラケット接続部２１が振動を吸収することで、車体に伝達される振動が軽減される。

さて、エンジン１１のクランクシャフトを車幅方向に沿わせて横置きに搭載されたパワートレイン１３は、その左右両側を防振マウント１５，１７によって支持されているため、車体が加速あるいは減速した際の慣性力により前後方向に変位しようとする。すなわち、車両が加速すると、慣性力で元の位置に留まろうとするパワートレイン１３は車体に対して後方に変位し、逆に車両が減速すると、慣性力で元の位置に留まろうとするパワートレイン１３は車体に対して前方に変位しようとする。エンジン１１の振動が車体に伝達され難くするには、防振マウント１７の弾性部材２０を柔らかく設定することが望ましいが、そのようにすると、車両の加速時や減速時にパワートレイン１３が前後方向に大きく変位してしまう問題がある。

図５（Ａ）に示すように、車両が加速してパワートレイン１３が車体に対して後方に変位すると、エンジン１１に固定されたブラケット２２が車体に固定されたハウジング１８に対して相対的に後方に移動し、ブラケット２２の腕部２２ａが弾性部材２０のブラケット接続部２１を後方に押圧する。その結果、ブラケット接続部２１が後方に移動して後壁２１ｄがハウジング１８の後部ストッパ面１８ｅに当接することで、パワートレイン１３の後方への過剰な変位が抑制される。このとき、ハウジング１８の後部ストッパ面１８ｅに当接したブラケット接続部２１の後壁２１ｄが押し潰されて弾性変形することで、後壁２１ｄおよび後部ストッパ面１８ｅの当接による衝撃が吸収される。

図５（Ｂ）に示すように、車両が減速してパワートレイン１３が車体に対して前方に変位すると、エンジン１１に固定されたブラケット２２が車体に固定されたハウジング１８に対して相対的に前方に移動し、ブラケット２２の腕部２２ａが弾性部材２０のブラケット接続部２１を前方に押圧する。その結果、ブラケット接続部２１が前方に移動して前壁２１ｃがハウジング１８の前部ストッパ面１８ｄに当接することで、パワートレイン１３の前方への過剰な変位が抑制される。このとき、ハウジング１８の前部ストッパ面１８ｄに当接したブラケット接続部２１の前壁２１ｃが押し潰されて弾性変形することで、前壁２１ｃおよび前部ストッパ面１８ｄの当接による衝撃が吸収される。

特に、アクセルペダルを一気に踏み込んで急加速する場合の慣性力は、通常のブレーキングによる減速時の慣性力よりも大きいため、本実施の形態では、ブラケット接続部２１の後壁２１ｄの肉厚Ｔ２が前壁２１ｃの肉厚Ｔ１よりも大きく設定され、かつ前壁２１ｃおよび前部ストッパ面１８ｄ間の間隙αよりも、後壁２１ｄおよび後部ストッパ面１８ｅ間の間隙βが小さく設定されている。

その結果、車両の加速に伴う大きな慣性力でパワートレイン１３が勢い良く後方に変位したとき、小さい間隙βが速やかに詰まることでパワートレイン１３の過剰な後退が確実に防止されるだけでなく、大きな肉厚Ｔ２を有する後壁２１ｄが弾性変形することで、後壁２１ｄおよび後部ストッパ面１８ｅの当接による衝撃が吸収されて乗員の違和感が解消されるとともに、車両の加速時のエンジン回転数の増加による振動・騒音が効果的に抑制される。

その際に、ブラケット接続部２１の後壁２１ｄは後方に向けて断面積が減少しているので、後壁２１ｄおよび後部ストッパ面１８ｅが当接して後壁２１ｄが潰れるときに発生する反力が一気に増加することなく徐々に増加することで、当接による衝撃が一層効果的に吸収されて乗員の違和感が更に解消される。

図６のグラフにおいて、破線はブラケットとブラケット接続部の前壁および後壁との間隙が同じである比較例に対応し、車両が全開加速してブラケットがブラケット接続部に当接したとき（ｐ点参照）、その前後でブラケット接続部が発生する荷重が急変することで、乗員は振動が急に増加したように感じてしまう問題がある。一方、実線はブラケット２２とブラケット接続部２２の後壁２２ｄとの間隙を小さくした実施の形態に対応し、全開加速の初期段階からブラケット２２が後壁２１ｄに当接して荷重が発生し、その後に後壁２１ｄの変位量の増加に伴って荷重が徐々に増加することで、乗員に違和感を与えることが回避される。

またエンジン１１の振動が防振マウント１７を介して車体に伝達されるとき、防振マウント１７が共振を起こすと車両の振動・騒音特性を悪化させる問題があるが、防振マウント１７のハウジング１８の上面にボルト２９，３０で質量体２８を取り付けたことで、防振マウント１７の共振周波数をエンジン１１の常用運転領域の周波数からずらし、振動・騒音特性が悪化するのを防止することができる。

防振マウント１７のハウジング１８の上面に質量体２８を取り付けると、ステー２５の端部をエンジンルームの側壁２７に締結するボルト２６を着脱する際に、ソケットレンチのような工具３１の挿入が阻害されて作業性が悪化する問題がある。しかしながら、本実施の形態によれば、図４に示すように、質量体２８に設けた第１凹部２８ｅを通して工具３１を挿入することで、ボルト２６の着脱作業を支障なく行うことができる。

しかも質量体２８の上部には第２凹部２８ｆが設けられているので、エンジンルーム内に配置される他部材を質量体２８に接近させて配置しても、他部材が質量体２８と干渉するのを回避することができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、本発明の駆動源は実施の形態のエンジン１１に限定されず、電動モータ等の他種の駆動源であっても良い。

また本発明の車体は実施の形態の右フロントサイドフレーム１６に限定されるものではない。

１１エンジン（駆動源）
１６右フロントサイドフレーム（車体）
１７防振マウント
１８ハウジング
１８ｄ前部ストッパ面
１８ｅ後部ストッパ面
２０弾性部材
２１ブラケット接続部
２１ｃ前壁
２１ｄ後壁
２２ブラケット
２８質量体
２８ｃ前部ボルト孔（前部締結孔）
２８ｄ後部ボルト孔（後部締結孔）
２８ｅ第１凹部
２８ｆ第２凹部
２９ボルト（締結部材）
３０ボルト（締結部材）
α 前後方向間隙
β 前後方向間隙
Ｔ１前後方向肉厚
Ｔ２前後方向肉厚

Claims

車体（１６）に固定されるハウジング（１８）の内部に弾性部材（２０）を収納した防振マウント（１７）と、一端が駆動源（１１）に固定されるブラケット（２２）とを備え、前記弾性部材（２０）に設けたブラケット接続部（２１）の内部に前記ブラケット（２２）の他端が嵌合する駆動源の支持構造であって、
前記ブラケット接続部（２１）の前壁（２１ｃ）と前記ハウジング（１８）の前部ストッパ面（１８ｄ）との前後方向間隙（α）よりも、前記ブラケット接続部（２１）の後壁（２１ｄ）と前記ハウジング（１８）の後部ストッパ面（１８ｅ）との前後方向間隙（β）が小さく設定され、
前記ブラケット接続部（２１）は、前記前壁（２１ｃ）の前後方向肉厚（Ｔ１）よりも前記後壁（２１ｄ）の前後方向肉厚（Ｔ２）が大きく設定されていることを特徴とする駆動源の支持構造。
前記ブラケット接続部（２１）の前記後壁（２１ｄ）は後方に向けて断面積が減少することを特徴とする、請求項１に記載の駆動源の支持構造。
前記ハウジング（１８）の上面に質量体（２８）が載置され、前記質量体（２８）の前部および後部が締結部材（２９，３０）で前記ハウジング（１８）に締結されることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の駆動源の支持構造。
車体（１６）に固定されるハウジング（１８）の内部に弾性部材（２０）を収納した防振マウント（１７）と、一端が駆動源（１１）に固定されるブラケット（２２）とを備え、前記弾性部材（２０）に設けたブラケット接続部（２１）の内部に前記ブラケット（２２）の他端が嵌合する駆動源の支持構造であって、
前記ブラケット接続部（２１）の前壁（２１ｃ）と前記ハウジング（１８）の前部ストッパ面（１８ｄ）との前後方向間隙（α）よりも、前記ブラケット接続部（２１）の後壁（２１ｄ）と前記ハウジング（１８）の後部ストッパ面（１８ｅ）との前後方向間隙（β）が小さく設定され、
前記ハウジング（１８）の上面に質量体（２８）が載置され、前記質量体（２８）の前部および後部が締結部材（２９，３０）で前記ハウジング（１８）に締結されることを特徴とする駆動源の支持構造。
前記質量体（２８）は前記締結部材（２９，３０）が貫通する前部締結孔（２８ｃ）および後部締結孔（２８ｄ）を備え、前記質量体（２８）には、前記前部締結孔（２８ｃ）および前記後部締結孔（２８ｄ）間を車幅方向に連通させる第１凹部（２８ｅ）と、前記後部締結孔（２８ｄ）の周囲を円弧状に切り欠いた第２凹部（２８ｆ）とが形成されることを特徴とする、請求項３または請求項４に記載の駆動源の支持構造。