JPH11278071A - 自動車のパワーユニット支持構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】前方衝突時に、ミッションマウント部分でのパ
ワーユニットの脱落を防止しつつ、パワーユニットが慣
性によって前方へ大きく変位できるようにする。 【解決手段】パワーユニットＰが、ミッション１２部分
において、ミッションマウント２２によって吊り下げ支
持される。マウント２２は、車体への連結側となるされ
る内筒４５と、下側ブラケット４３を介してミッション
１２へ連結される外筒４６と、両筒４５と４６の間の弾
性部材４１とを有する。下側ブラケット４３は、下方へ
末広がりとされてミッション１２に連結される前後一対
の脚部５０を有する。前方衝突時に、後方の脚部５０
が、その基端部付近を中心として前方へ揺動され、この
とき外筒４６を下方から押圧して押しつぶす作用をな
し、外筒４６は、最終的に前後方向に長く伸びた偏平状
に大きく変形される。外筒４６をあらかじめ前後方向に
細長く伸びる略だ円形状にする等のこともできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、自動車のパワーユニット支持構
造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】エンジンとミッションとを車体前後方向
に縦置きにしてなるパワーユニットを車体に支持するた
めに、エンジン部分でパワーユニットを車体に支持する
左右一対のエンジンマウントと、ミッション部分でパワ
ーユニットを車体に支持する１つのミッションマウント
との合計３個のマウントを用いたものがある。例えば、
フロントノーズが短くされた１ボックスカーや１．５ボ
ックスカーにおいてよく見られるように、左右一対のエ
ンジンマウントでもってパワーユニットの重量を下方か
ら支承し、ミッションマウントでもってパワーユニット
を上方から吊り下げ支持することが行われている。

【０００３】パワーユニットのミッション部分を吊り下
げ支持するミッションマウントにあっては、前方衝突
時、パワーユニット後端部の落下を確実に防止するため
に、内外２重の筒構造体の間に弾性部材を介在させたも
のとして構成することが主流となっている。すなわち、
ミッションマウントの弾性部材が、内筒と外筒との間に
介在されて、内筒が上側ブラケットを介して車体に連結
される一方、外筒が下側ブラケットを介してミッション
に連結される。このような構造の採用により、弾性部材
が破断するような衝撃を受けても、内筒と外筒とが嵌合
されているので、パワーユニットの後端部の落下という
事態が確実に防止される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、フロントノ
ーズが短いあるいは殆どない１ボックスカー等において
は、前方衝突時における車体による衝撃吸収ゾーンを十
分確保できないことから、エンジンの慣性を利用して衝
撃吸収することが考えられている。すなわち、前方衝突
時には、車体が急激に停止されようとするため、エンジ
ンは慣性によって前方へ変位しようとするが、このエン
ジンの前方への変位によって前方からの衝撃に対向しよ
うとするものである。

【０００５】上述のように、エンジンの慣性を利用した
衝撃緩和のためには、前方衝突時においてエンジンが車
体に対してかなり大きく前方へ変位することが必要とな
るが、前述したミッションマウントの内外２重の筒構造
によるしっかりとした支持のために、前方衝突時にエン
ジンつまりパワーユニットを大きく前方へ変位させるこ
とが難しいものとなる。

【０００６】本発明は以上のような事情を勘案してなさ
れたもので、その目的は、前方衝突時において、ミッシ
ョンマウント部分でのパワーユニットの落下を確実に防
止しつつ、ミッションつまりパワーユニットが大きく前
方へ変位できるようにした自動車のパワーユニット支持
構造を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明にあっては次のような解決手法を採択してあ
る。すなわち、特許請求の範囲における請求項１に記載
のように、車体前後方向においてエンジンとミッション
とを縦置き配置したパワーユニットのうちミッション部
分を、弾性部材を含むミッションマウントを介して車体
から吊り下げ支持するようにした自動車のパワーユニッ
ト支持構造おいて、前記ミッションマウントが、左右方
向の伸びる内筒および外筒と、該内筒と外筒との間に介
挿された弾性部材と、該内筒を車体に連結する上側ブラ
ケットと、該外筒をパワーユニットに連結する下側ブラ
ケットとを有し、前記下側ブラケットが、前後２か所に
おいてパワーユニットに連結され、パワーユニットの前
方への所定以上の慣性重量が前記下側ブラケットに作用
したとき、該下側ブラケットが前方へ略水平に所定以上
変形し得るように、該下側ブラケットに変形コントロー
ル手段が形成されている、ようにしてある。上記解決手
法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲におけ
る請求項２以下に記載のとおりである。

【０００８】

【発明の効果】請求項１によれば、前方衝突時であって
も、内外２重筒構造によるしっかりとした吊り下げ支持
によって、ミッションつまりパワーユニットの落下を確
実に防止することができる。また、前方衝突時には、ミ
ッションマウントを積極的に変形させるようにして、ミ
ッションつまりパワーユニットの前方への大きな変位を
確保できる。

【０００９】請求項２によれば、下側ブラケットをプレ
ート部材を加工することにより形成して、基本的に大き
く変形し易いものとなる。そして、前後一対の脚部を形
成しつつその基端部付近に変形コントロール手段を形成
することにより、この脚部の基端部付近を中心とした変
形をも十分利用することが可能となり、全体として前方
への大きな変形を確保することが可能となる。

【００１０】請求項３によれば、変形コントロール手段
を、脆弱部という簡単な構成でもって得ることができ、
しかも大きく変形される部分を確実に所望位置に設定す
る上で好ましいものとなる。請求項４によれば、一対の
脚部が末広がりとすることにより、ミッションに対する
前後の取付位置を離間させてミッションと下側ブラケッ
トとのしっかりとした連結を確保できる。

【００１１】請求項５によれば、脚部の基端部付近を中
心として大きく変形させることができる。請求項６によ
れば、切欠形成という簡単な手法によって、大きな変形
を確保することができ、しかも変形される部分の位置を
所望位置に確実に設定する上で好ましいものとなる。

【００１２】請求項７によれば、折曲げ部は、大きな外
力を受けてまっすぐになろうとする分だけ伸長可能であ
り、このことは大きな変形を確保する上で好ましいもの
となる。また、折曲げ部というようにあらかじめ変形部
分を設定しておくことにより、この部分を中心として変
形を確実に開始させるという点においても好ましいもの
となる。

【００１３】請求項８によれば、補強部を利用して必要
部分の補強を行いつつ、前方衝突時においては補強部に
よって外筒を押圧してその変形を助長させることができ
る。請求項９によれば、脚部の傾斜は、大きな外力を受
けてまっすぐになろうとする分だけ伸長可能であり、こ
のことは大きな変形を確保する上で好ましいものとな
る。また、前後方向に対向する、特に前後方向に直交す
るように下側ブラケットの面部分が存在する方が前後方
向に変形し易いものとなるが、傾斜設定によって、下側
ブラケットの面部分が前後方向に傾斜して対向すること
になり、この分だけ変形し易いものとなる。

【００１４】請求項１０によれば、外筒の前後方向への
変形を容易に行わせることができる。請求項１１によれ
ば、従来からあるエンジンマウントの支承構造を採択し
つつ、前方衝突時においてエンジンマウント部分での前
方への大きな変位を確保できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１において、自動車１は、フロ
ントノーズが極めて短い１ボックスカーとされ、運転席
を含む前席が符号２で、また後席が符号３で示される
が、各席２、３（つまり車室フロア）はかなり高い位置
に設定されている。車体前部には、前席２よりも低い位
置において、パワーユニットＰが配設されている。この
パワーユニットＰは、エンジン１１とその後方のミッシ
ョン１２とを含み、エンジン１１とミッション１２との
間に、ミッション１２の種類に応じてクラッチあるいは
トルクコンバ−タ１３が介在される。各部材１１〜１３
は、互いに剛性の高い１つのブロック体を構成するよう
に連結されている。このように、エンジン１１とミッシ
ョン１２とを車体前後方向に縦置きしてなるパワーユニ
ットＰによって少なくとも後輪４が駆動されるが、前輪
５も合せて駆動される４輪駆動車とすることもできる。
なお、実施形態では、エンジン１１が、特にアイドル１
／２次振動が問題となる機械式燃料噴射ポンプを備え
た、例えば４気筒直列ディ−ゼルエンジンとされてい
る。

【００１６】パワーユニットＰの詳細が、図２、図３に
示される。まず、パワーユニットＰの前部が、エンジン
１１の側壁部分に設けた左右一対のエンジンマウント２
１Ｌ、２１Ｒを介して、車体に支持される。なお、以下
の説明で、左右を区別する必要のないときは、エンジン
マウントを示す符号として２１のみを用いる場合もあ
る。また、パワーユニットＰの後部が、ミッション１２
の上壁部分に設けた１つのミッションマウント２２を介
して、車体に支持される。このように、パワーユニット
Ｐは、合計３個のマウント２１Ｌ、２１Ｒ、２２とによ
って車体に支持される。エンジンマウント２１は、パワ
ーユニットＰの荷重を下方から支承するように設定さ
れ、また、ミッションマウントはパワーユニットＰを上
方から吊り下げ支持する。

【００１７】左右一対のエンジンマウント２１は、ほぼ
左右対称とされて、基本的に、エンジン１１に固定され
るエンジン側取付部材３１と、エンジン側取付部材３１
の下方に配置されて車体（車体に固定されるサブフレー
ム）側に固定される車体側取付部材３２と、両取付部材
３１と３２との間に介在されてこの取付部材３１、３２
に固定された弾性部材３３とを有する。ミッションマウ
ント２２は、後に詳述するが、左右方向に伸びる内筒と
外筒との間に介挿された弾性部材４１を有し、内筒部分
に挿通された支軸４２が車体に連結される。また、外筒
に一体化された取付ブラケット４３が、前後２か所にお
いて、ミッション１２に連結される。なお、図２中、α
はクランク軸線、βはトルクロール軸であり、トルクロ
ール軸βは、エンジン１１の運転に起因して生じるロー
ル振動の中心となるものである。

【００１８】次に、図４〜図７を参照しつつ、ミッショ
ンマウント２２の一例について詳述する。ミッションマ
ウント２２は、前述のように、左右方向に伸びる内筒４
５と外筒４６を有し、この両筒４５と４６との間にゴム
等の弾性部材４１が介在される。弾性部材４１は、内筒
４５を挟んで上下の位置にそれぞれ、略水平に伸びるぬ
すみ部（空隙部）４１ａを有し、これにより、前後方向
の剛性は高く、上下方向には十分に弾性変形できるよう
に設定されている。

【００１９】内筒４５内に支軸４２が挿通される一方、
車体側には車体側取付ブラケット（上側ブラケット）４
７が固定されている。車体側取付ブラケット４７は、左
右一対の支持脚部４７ａを有し、この支持脚部４７ａに
形成された支持孔４７ｂに、上記支軸４１の各端部が嵌
合、保持される。

【００２０】前記外筒４６には、左右一対のミッション
側取付ブラケット（下側ブラケット）４３が一体化され
ている。すなわち、一対の取付ブラケット４３に形成さ
れた保持孔４３ａに外筒４６が嵌合された状態で、両者
４３と４６とが固定されている（例えば圧入）。一対の
取付ブラケット４３は、前後一対の取付脚部５０を有す
る。一対の取付脚部５０には、挿通孔５１が形成され
て、左右一対の脚部５０間に、ミッション１２に設けた
連結部１２ａを位置させた状態で、挿通孔５１に挿通さ
れる連結ボルト５２によって、脚部５０と連結部１２ａ
とが連結される。なお、一方の脚部５０にはあらかじめ
ナット５３が溶接されて、上記連結ボルト５２がナット
５３に螺合される。ブラケット４３は、例えば鉄板等の
プレート状部材を加工するこにより形成されて、大きな
変形（塑性変形）が可能とされている。

【００２１】上記前後一対の脚部５０は、互いに末広が
りとなっている。つまり前方側の脚部５０は、下方に向
うにつれて前方に位置するように傾斜設定されている。
また、後方の脚部５０は、下方に向うにつれて後方へ位
置するように傾斜設定されている。そして、脚部５０部
分が、後述する前方衝突時において、保持孔４３ａ部分
つまり外筒４６部分を中心として大きく前方へ変形でき
るように、各脚部５０は、細幅の突起形状として形成さ
れている（変形コントロール手段）。

【００２２】以上のような構成において、自動車１が前
方衝突したときを考える。このとき、パワーユニットＰ
はその慣性によって車体に対して前方へ略水平に変位し
ようとする。パワーユニットＰへの前方への慣性力が大
きいので、エンジンマウント２１はその弾性部材３３の
弾性変形によって、パワーユニットＰの前方への大きな
変位を許容する。

【００２３】一方、ミッションマウント２２にあって
は、図８、図９に示すように、前方衝突時におけるパワ
ーユニットＰの前方への大きな慣性力が、内筒４５（支
軸４１）を相対的に後方へ引っ張る力Ｆとして作用し
て、ミッションマウント２２が全体的に略水平に前後方
向に長くなるように大きく変形される。すなわち、当初
は、図８に示すように、後方の脚部５０が、その基端部
付近を中心として前方へ向けて揺動するように変形開始
されて、内筒４５に対して相対的に前方へと変位しつ
つ、その基端部でもって外筒４６を押し潰すように作用
する。変形が進行した図９の状態では、後方の脚部５０
のミッション側取付位置と内筒４５とが、前後方向にお
いてほぼ同じ位置となる状態とされ、外筒４６は、全体
的に前後方向に細長い偏平状に変形される。

【００２４】図１０は、ミッションマウント２２の略水
平方向での変形量と、そのときの外力の大きさとの関係
を示している。この図１０から明らかなように、荷重Ｆ
が１０ＫＮから５０ＫＮの範囲までは、荷重Ｆの増大と
共に、変形が線形的に増加するが、５０ＫＮを越えたあ
たりから荷重Ｆの増大に伴う変形量の増大は緩やかにな
る。ただし、最大変形量はほぼ６０ｍｍというように極
めて大きく確保されて、パワーユニットＰが慣性によっ
て大きく前方へ変位されることによる衝撃緩和機能を十
分に発揮させることが可能となっている。なお、このよ
うな衝撃緩和機能を得るために、４０ｍｍ以上、好まし
くは５０ｍｍ以上の変形量を確保することが望ましい。
勿論、内筒４５と外筒４６との嵌合状態は維持されて、
パワーユニットＰが落下してしまうという事態が確実に
防止される。

【００２５】ミッションマウント２２の前方への略水平
な大きな変形の確保のために、以下に説明するような種
々の手法を採択することができる（変形コントロール手
段）まず、図１１一点鎖線で示すように、左右一対の脚
部５０を、その先端に向うにつれて徐々に離間するよう
に傾斜、つまり左右方向に傾斜させることである。ま
た、外筒４６を包被する保持孔４３ａ周縁部のうち、脚
部５０との境界付近に切欠６１を形成することである。
切欠６１は脆弱部となって、脚部５０の基端付近を中心
とした変形が容易かつ確実に確保される。また、脚部５
０の傾斜は、外筒４６と直交している場合に比して、よ
り変形され易いものとなる。

【００２６】図１２は、前後一対の脚部５０は、その基
端部が、外筒４６の外径よりも若干大きくなるように十
分太幅とされ、かつ突起状には形成されていないで、一
対の脚部５０の下端縁同士が連続したものとなってい
る。そして、脚部５０の基端部付近には、脚部５０の伸
びる方向と略直交する方向に、折曲げ部６５が形成され
ている。この折曲げ部６５の詳細が、図１３、図１４に
示される。図１３の例は、折曲げ部６５を、一旦左右方
向に短く直角に曲げた後、再び前後方向に伸びるように
形成したものである。また、図１４の例では、折曲げ部
６５を、左右方向に筋状に突出するように形成したもの
である。折曲げ部６５を中心として、脚部５０が変形開
始され易いものとなる。また、折曲げ部６５がまっすぐ
になる分だけ変形量も大きくなる。

【００２７】図１２の例は、外筒４６を、前後方向に変
形され易くするために、あらかじめ、前後方向を長軸と
する略楕円形状に形成してある。また、下側ブラケット
４３のうち、外筒４６の上方の縁部を、外筒４６の前後
方向への変形を阻害しないように、ほぼ前後方向にまっ
すぐ伸びるように形成してある。さらに、各脚部５０の
基端部付近に切欠（脆弱部）６５を形成して、脚部５０
がその基端部付近を中心として前後方向に大きく変形さ
れ易いようにしてある。

【００２８】図１６の例では、下側ブラケット４３の側
面形状が全体としてほぼ図１２の場合と同様とされてい
るが、脚部５０の基端部付近において、それぞれ上下一
対の細いスリット（脆弱部）７５を形成してある（図１
５の切欠７０と同じ作用）。

【００２９】図１７の例では、下側ブラケット４３の側
面形状が全体としてほぼ図１６の場合と同様とされてい
るが、各脚部５０の基端部付近において、かつ脚部５０
の幅方向中間部分においてのみ位置するように、内筒４
５の中心に向って徐々に幅広くなるようなビード部（補
強部）８０を形成してある。ビード部８０によって、外
筒４６が上下方向に偏平となるような押圧作用を行っ
て、最終的に外筒４６が前後方向に細長く変形するのを
助長する。

【００３０】以上実施形態について説明したが、本発明
の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましい
あるいは利点として表現されたものを提供することをも
暗黙的に含むものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される自動車の一例を示す簡略側
面図。

【図２】本発明が適用されたパワーユニットの側面図。

【図３】エンジンマウント部分で断面して示すパワーユ
ニットの正面図。

【図４】ミッションマウントの一例を示す全体側面図。

【図５】ミッションマウントの車体側取付ブラケットを
示す斜視図。

【図６】ミッションマウントの平面断面図で、車体側取
付ブラケットを除いて示す。

【図７】ミッションマウントの側面断面図で、車体側取
付ブラケットを除いて示す。

【図８】前方衝突時においてミッションマウントが変形
される初期の状態を示す側面図。

【図９】図８からさらにミッションマウントが大きく変
形された状態を示す側面図。

【図１０】変形荷重とミッションマウントの変形量との
関係を示す特性図。

【図１１】ミッションマウントの変形を助長させるため
の手法例を示すもので、上側ブラケットを除いた状態で
の正面図。

【図１２】ミッションマウントの変形を助長させるため
の手法例を示す要部側面図。

【図１３】ミッションマウントの変形を助長させるため
の手法例を示す要部側面図。

【図１４】ミッションマウントの変形を助長させるため
の手法例を示す要部側面図。

【図１５】ミッションマウントの変形を助長させるため
の手法例を示す要部側面図。

【図１６】ミッションマウントの変形を助長させるため
の手法例を示す要部側面図。

【図１７】ミッションマウントの変形を助長させるため
の手法例を示す要部側面図。

【符号の説明】

１：自動車 １１：エンジン １２：ミッション ２１（２１Ｌ、２１Ｒ）：エンジンマウント ２２：ミッションマウント ３１：エンジン側取付部材 ３２：車体側取付部材 ３３：弾性部材 ４１：弾性部材 ４２：支軸 ４３：下側ブラケット ４３ａ：保持孔 ５０：脚部 ６１：切欠 ６５：折曲げ部 ７０：切欠 ７５：スリット ８０：ビード部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 康則 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 守中 邦臣 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車体前後方向においてエンジンとミッショ
   ンとを縦置き配置したパワーユニットのうちミッション
   部分を、弾性部材を含むミッションマウントを介して車
   体から吊り下げ支持するようにした自動車のパワーユニ
   ット支持構造おいて、 前記ミッションマウントが、左右方向に伸びる内筒およ
   び外筒と、該内筒と外筒との間に介挿された弾性部材
   と、該内筒を車体に連結する上側ブラケットと、該外筒
   をパワーユニットに連結する下側ブラケットとを有し、 前記下側ブラケットが、前後２か所においてパワーユニ
   ットに連結され、 パワーユニットの前方への所定以上の慣性重量が前記ミ
   ッションマウントに作用したとき、該ミッションマウン
   トが前方へ略水平に所定以上変形し得るように、該ミッ
   ションマウントに変形コントロール手段が形成されてい
   る、ことを特徴とする自動車のパワーユニット支持構
   造。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記下側ブラケットが、プレート部材を加工することに
   より形成されて、前記外筒が嵌合一体化される保持孔を
   有すると共に、パワーユニットへの連結部となる前後一
   対の脚部を有し、 前記脚部の基端部付近に前記変形コントロール手段が形
   成されている、ことを特徴とする自動車のパワーユニッ
   ト支持構造。
3. 【請求項３】請求項２において、 前記変形コントロール手段が、前記脚部の基端部付近に
   形成された脆弱部とされている、ことを特徴とする自動
   車のパワーユニット支持構造。
4. 【請求項４】請求項２または請求項３において、 前記前後一対の脚部が、下方へ向けて互いに末広がりと
   なるように形成されている、ことを特徴とする自動車の
   パワーユニット支持構造。
5. 【請求項５】請求項２において、 前記変形コントロール手段が、前記脚部の基端部付近を
   部分的に、その周囲部分よりも前後方向において変形し
   易いように形成することにより形成されている、ことを
   特徴とする自動車のパワーユニット支持構造。
6. 【請求項６】請求項５において、 前記変形コントロール手段が、前記脚部の基端部付近に
   形成された切欠とされている、ことを特徴とする自動車
   のパワーユニット支持構造。
7. 【請求項７】請求項５において、 前記変形コントロール手段が、前記脚部の基端部付近を
   左右方向に若干折曲げた折曲げ部を形成することにより
   形成されている、ことを特徴とする自動車のパワーユニ
   ット支持構造。
8. 【請求項８】請求項５において、 前記変形コントロール手段が、前記脚部の基端部中央部
   分を部分的に補強する補強部とされて、該脚部のうち該
   補強部以外の部分が相対的に変形し易いようにするもの
   として構成されている、ことを特徴とする自動車のパワ
   ーユニット支持構造。
9. 【請求項９】請求項５において、 前記変形コントロール手段が、前記脚部を左右方向に傾
   斜して伸びるように形成することにより構成されてい
   る、ことを特徴とする自動車のパワーユニット支持構
   造。
10. 【請求項１０】請求項１において、 前記外筒が、前後方向に細長い略楕円形状に形成されて
    いる、ことを特徴とする自動車のパワーユニット支持構
    造。
11. 【請求項１１】請求項１ないし請求項１０のいずれか１
    項において、 前記パワーユニットを車体に支持するマウントとして、
    前記ミッションマウント以外に、弾性部材を含むと共に
    エンジン部分を下方から支承する左右一対のエンジンマ
    ウントを有して、該ミッションマウントと該左右一対の
    エンジンマウントとの合計３箇のマウントによって該パ
    ワーユニットが車体に支持されるように設定され、 前記エンジンマウントにおける弾性部材が、上下一対の
    エンジン用取付ブラケット間に挟持されていて、前後方
    向に大きく弾性変形可能とされている、ことを特徴とす
    る自動車のパワーユニット支持構造。