JPWO2018220949A1 - トルクロッド取付構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】車体に対するトルクロッドの上下方向の支持剛性を十分に高めること。【解決手段】トルクロッド66を保持するためのアッパブラケット52及びロアブラケット54に加えて、ロアブラケット54及びダンパハウジング24に結合されたステイブラケット56を有し、ダンパハウジング24とロアブラケット52とステイブラケット56とが互いに協働して閉断面構造部58を構成しており、ロアブラケット54におけるトルクロッド66の後端66Aの保持部はロアブラケット54が閉断面構造部58を構成する部分を含んでいる。【選択図】図4

Description

本発明は、トルクロッド取付構造に関し、更に詳細には、トルクロッドを車体に取り付けるための取付構造に関する。
自動車等の車両において、エンジン等を含むパワーユニットの振動を抑制するために、パワーユニットと車体とを互いに連結するトルクロッドを用いることが知られている。トルクロッドを車体に取り付けるための取付構造として、車体前部のダンパハウジング(ストラットハウジング)に接合されたアッパブラケット及びロアブラケットによってトルクロッドの一端を上下から挟んで車体に取り付ける従来例1〜3が知られている(例えば、特許文献1〜3)。
従来例1は、ロアブラケット及びダンパハウジングに結合されたステイブラケットを有し、ダンパハウジングとロアブラケットとステイブラケットとが互いに協働して閉断面構造部を構成している(例えば、特許文献1)。
従来例2は、フロントサイドフレームとアッパクロスメンバとの間を上下に延在し、ダンパハウジングに結合されて当該ダンパハウジングと協働して閉断面構造部を構成する溝形断面の補強ブラケットを有し、アッパブラケット及びロアブラケットがダンパハウジング及び補強ブラケットに接合されている(例えば、特許文献2)。
従来例3は、アッパブラケット及びロアブラケットが、ストラットハウジングに加えてダッシュパネルと協働して閉断面構造をなすダッシュアッパフロント(クロスメンバ)に接合されている。
特開2012−71648号公報 特開2016−52876号公報 WO2016/120993 A1
従来例1は、ロアブラケットにおけるトルクロッドの保持部が閉断面構造部外の片持ち梁にあるため、ロアブラケットの、トルクロッドの保持部の上下方向の変形を抑制することに、閉断面構造部が有効に寄与しておらず、車体に対するトルクロッドの上下方向の支持剛性を十分に高めることができない。
従来例2は、溝形断面形状を有する長尺の補強ブラケットが必要であることにより、重量及びコストが増加する。しかも、補強ブラケットは、アッパブラケット及びロアブラケットの、トルクロッドの保持部の上下方向の変形を抑制することに有効に寄与しておらず、車体に対するトルクロッドの上下方向の支持剛性を十分に高めることができない。
従来例3は、アッパブラケット及びロアブラケットをダッシュアッパフロントに接合した構造になっているが、この接合構造は、アッパブラケット及びロアブラケットの、トルクロッドの保持部の上下方向の変形を抑制することに有効に寄与しておらず、車体に対するトルクロッドの上下方向の支持剛性を十分に高めることができない。
本発明が解決しようとする課題は、車体に対するトルクロッドの上下方向の支持剛性を十分に高めることである。
本発明の一つの実施形態によるトルクロッド取付構造は、パワーユニット(28)と車体(12)とを互いに連結するトルクロッド(66)の取付構造であって、前記車体(12)の一部をなすダンパハウジング(24)に固定され、前記トルクロッド(66)の一端(66A)を挟んで当該トルクロッド(66)を保持するためのアッパブラケット(52)及びロアブラケット(54)と、前記ロアブラケット(54)及び前記ダンパハウジング(24)に結合されたステイブラケット(56)とを有し、前記ダンパハウジング(24)と前記ロアブラケット(54)と前記ステイブラケット(56)とは互いに協働して閉断面構造部(58)を構成しており、前記ロアブラケット(54)における前記トルクロッド(66)の前記一端(66A)の保持部は前記ロアブラケット(54)が前記閉断面構造部(58)を構成する部分を含んでいる。
この構成によれば、ダンパハウジング(24)に対するロアブラケット(54の)取付強度及び曲げ剛性が高くなる。これにより、ロアブラケット(54)の変形を招くことなく、トルクロッド(66)がパワーユニット(28)の大きい振動を抑制することが有効に機能する。
上記トルクロッド取付構造において、好ましくは、前記アッパブラケット(52)及び前記ロアブラケット(54)は前記ダンパハウジング(24)から略水平に延出し、前記ステイブラケット(56)は、前記ロアブラケット(54)の下部に接合されたブラケット側接合部(56A)及び前記ダンパハウジング(24)に接合されるハウジング側接合部(56B)と、前記ブラケット側接合部(56A)と前記ハウジング側接合部(56B)との間に延在する折曲稜線(B)によって区画された前面部(56C)及び側面部(56D)を含み、略L字形あるいは略V字形の横断面形状の部分を有する。
この構成によれば、ステイブラケット(56)の曲げ剛性が向上し、これに伴いダンパハウジング(24)に対するトルクロッド(66)の上下方向の支持剛性が高くなり、トルクロッド(66)がパワーユニット(28)の大きい振動を抑制することが有効に機能する。
上記トルクロッド取付構造において、好ましくは、前記アッパブラケット(52)、前記ロアブラケット(54)及び前記ステイブラケット(56)の各々と前記ダンパハウジング(24)との接合部と、前記アッパブラケット(52)と前記ロアブラケット(54)との接合部と、前記ロアブラケット(54)と前記ステイブラケット(56)との接合部が前記トルクロッド(66)の前記一端(66A)の保持部を取り囲むように設けられている。
この構成によれば、パワーユニット(28)からトルクロッド(66)を介してダンパハウジング(24)に入力される荷重が四方に分散され、ダンパハウジング(24)に大きい荷重が入力されても、ダンパハウジング(24)が変形する虞がない。このことにより、ダンパハウジング(24)に対するトルクロッド(66)の上下方向の支持剛性が高くなり、トルクロッド(66)がパワーユニット(28)の大きい振動を抑制することが有効に機能する。
上記トルクロッド取付構造において、好ましくは、前記ダンパハウジング(24)は、前記閉断面構造部をなす部分と前記ロアブラケット(54)の前記ハウジング側接合部(56B)が接合される部分とに亘って延在するビード形状部(47)を有する。
この構成によれば、ダンパハウジング(24)のロアブラケット(54)との接合部分の剛性が向上し、ダンパハウジング(24)の薄肉化が可能になり、材料費の削減及び軽量化が可能になる。
上記トルクロッド取付構造において、好ましくは、前記アッパブラケット(52)は、前記トルクロッド(66)を保持する部分を含む略水平なブラケット主部(52C)及び前記ブラケット主部(52C)の側縁から前記ロアブラケット(54)に向けて延出した延長片(52E)を有し、前記延長片(52E)の延出端(52F)が前記ロアブラケット(54)に接合されている。
この構成によれば、アッパブラケット(52)の上下方向の曲げ剛性が向上し、これに伴いダンパハウジング(24)に対するトルクロッド(66)の上下方向の支持剛性が高くなり、トルクロッド(66)がパワーユニット(28)の大きい振動を抑制することが有効に機能する。
上記トルクロッド取付構造において、好ましくは、前記ダンパハウジング(24)の、前記アッパブラケット(52)及び前記ロアブラケット(54)の少なくとも何れか一方が接合される部分に補強板(45)が接合されている。
この構成によれば、ダンパハウジング(24)の板厚を薄くしても、アッパブラケット(52)の取付部分のサイドメンバ44の曲げ剛性を確保することができ、材料費の削減及び軽量化が可能になる。
上記トルクロッド取付構造において、好ましくは、更に、前記ステイブラケット(56)に接合されて前記ブラケット側接合部(56A)との間にナット保持部(60)を画定するナット保持ブラケット(62)を有し、前記ナット保持部(60)に前記トルクロッド(66)の前記一端を車体側に取り付けるためのフローティングナット(64)が設けられている。
この構成によれば、トルクロッド(66)からの入力がナット保持ブラケット(62)からダンパハウジング(24)に分散することにより、ダンパハウジング(24)に対するトルクロッド(66)の支持剛性が高くなり、トルクロッド(66)がパワーユニット(28)の大きい振動を抑制することが有効に機能する。
上記トルクロッド取付構造において、好ましくは、前記トルクロッド(66)の他端(66B)は前記パワーユニット(28)を前記車体に取り付けるために当該パワーユニット(28)に設けられたパワーユニットマウント部(32)に固定されている。
この構成によれば、パワーユニットマウント部(32)に残ったパワーユニット(28)の振動は、トルクロッド(66)が高剛性のために伝達を遮断され、車室側の車体鋼板に伝わる振動を抑えることができる。
本発明によるトルクロッド取付構造によれば、車体に対するトルクロッドの上下方向の支持剛性が十分に高くなる。
本発明によるトルクロッド取付構造の一つの実施形態を示す車体前部の平面図 本実施形態によるトルクロッド取付構造を示す斜視図 同トルクロッド取付構造の車体側ブラケットの取付構造を示す斜視図 同車体側ブラケットの取付構造を示す部分断面図 同トルクロッド取付構造のダンパハウジングのサイドメンバを示す斜視図 同トルクロッド取付構造のステイブラケットを示す斜視図
以下に、本発明によるトルクロッド取付構造の一つの実施形態を、図1〜図6を参照して説明する。
図1に示されているように、本実施形態のトルクロッド取付構造10は自動車の前部車体12に設けられる。
前部車体12は、前後方向に延在する左右の鋼材製のフロントサイドフレーム14及び左右のアッパメンバ16と、一端を対応するアッパメンバ16に接合された略L字形の鋼材製の左右のバルクヘッドアッパサイドメンバ18と、左右方向に延在して両端を対応にバルクヘッドアッパサイドメンバ18に接合された鋼材製のバルクヘッドアッパセンタメンバ20とを有する。フロントサイドフレーム14の前端とアッパメンバ16の前端とは連結プレート17によって互いに連結されている。
前部車体12は、更に、各アッパメンバ16に接合されたプレス成形品による左右のフロントフェンダ22と、各フロントサイドフレーム14及び各アッパメンバ16に接合された左右のフロントダンパハウジング(ストラットハウジング)24及びプレス成形品による左右のフロントホイールハウス26とを含む。
尚、図1においては、フロントサイドフレーム14、アッパメンバ16、バルクヘッドアッパサイドメンバ18、フロントフェンダ22、フロントダンパハウジング24及び左右のフロントホイールハウス26は、右側のもののみを図示している。
左右のフロントサイドフレーム14間のエンジンルーム15には、パワーユニットをなすエンジン(内燃機関)28が横置きされている。エンジン28の気筒配列方向の右端部には取付片30が形成されている。取付片30にはパワーユニットマウント部をなすエンジン側マウントブラケット32が複数のボルト34によって固定されている。エンジン側マウントブラケット32は、取付片30から右側のフロントサイドフレーム14の上方にまで延出している。右側のフロントサイドフレーム14がエンジン側マウントブラケット32の下方に位置する上面部分には、車体側エンジンマウント部材36が複数のボルト38によって固定されている。エンジン側マウントブラケット32と車体側エンジンマウント部材36とはゴムブツシュ40を介してボルト42によって連結されている。これにより、エンジン28はフロントサイドフレーム14から防振状態で支持される。
各フロントダンパハウジング24は、図2〜図5に示されているように、U字形の上部開口縁44A及び円弧面をもって下方が拡がった半筒状部44Bを含むサイドメンバ44と、上部開口縁44Aに接合されたU字形のアッパメンバ46とを有し、アッパメンバ46にダンパ取付用の中心孔48が形成されている。半筒状部44Bのエンジンルーム15側の壁面には上下方向に延在する補強メンバ50が接合されている。補強メンバ50は、溝形断面形状を有し、サイドメンバ44と協働して閉断面形状を構成し、フロントサイドフレーム14に接合される下端50A(図1参照)及びアッパメンバ46に接合される上端50Bを含む。これにより、フロントダンパハウジング24のサイドメンバ44の上下方向の曲げ剛性が向上する。
トルクロッド取付構造10は、右側のフロントダンパハウジング24のサイドメンバ44に、上下に所定の間隔をおいて取り付けられたプレス成形品によるアッパブラケット52及びロアブラケット54を含む。
アッパブラケット52は、基端52Aに折曲形成されたフランジ片(接合部)52Bによってサイドメンバ44の半筒状部44Bの前面に接合され、基端52Aから前方に略水平に延出した平板状のブラケット主部52Cを有する。ブラケット主部52Cにはトルクロッド取付用の貫通孔52Dが形成されている。
ロアブラケット54は、基端54Aに折曲形成されたフランジ片(接合部)54Bによってサイドメンバ44の半筒状部44Bの前面に接合され、基端54Aから前方に略水平に延出してブラケット主部52Cに平行な平板状のブラケット主部54Cを有する。ブラケット主部54Cにはトルクロッド取付用の貫通孔54Dが形成されている。貫通孔52Dと貫通孔54Dとは上下方向に延在する一つの軸線A上に設けられている。ロアブラケット54は、ブラケット主部54Cの右側から下方に折曲されて立壁をなし、下端54Fを半筒状部44Bの前面に接合された脚片54Eを更に有する。
アッパブラケット52は、ブラケット主部52Cの左右両側から各々下方に折曲されてロアブラケット54に向けて延出した延長片52Eを更に有する。延長片52Eは下端52Fをもってロアブラケット54のブラケット主部54Cに接合されている。これにより、アッパブラケット52のブラケット主部52Cの上下方向の曲げ剛性が向上する。
図5において、各○印はサイドメンバ44に対するアッパブラケット52のフランジ片52Bの溶接点を示しており、各×印はサイドメンバ44に対するロアブラケット54のフランジ片54Bの溶接点を示している。サイドメンバ44の裏面には、アッパブラケット52のフランジ片52Bが接合される部分に整合する部分に補強板45が接合されている。これにより、材料費の削減及び軽量化のためにサイドメンバ44の板厚を薄くしても、アッパブラケット52の取付部分のサイドメンバ44の曲げ剛性を確保することができる。
補強板45は、図5において、2点鎖線によって示されているように、ロアブラケット54のフランジ片54Bが接合される部分に整合する部分にも設けられていてもよい。この場合には、材料費の削減及び軽量化のためにサイドメンバ44の板厚を薄くしても、ロアブラケット54の取付部のサイドメンバ44の曲げ剛性を確保することができる。
ロアブラケット54の下側にはプレス成形品によるステイブラケット56が設けられている。ステイブラケット56は、図2〜図4及び図6に示されているように、ロアブラケット54のブラケット主部54Cの下底面に接合されたブラケット側接合片56A及びサイドメンバ44の半筒状部44Bの外面に接合されるハウジング側接合片56Bと、ブラケット側接合片56Aとハウジング側接合片56Bとの間に延在する折曲稜線Bによって区画された立壁をなす前面部56C及び側面部56Dを含み、図6に仮想線Cによって示されているように、略L字形あるいは略V字形の横断面形状の部分を有する。このような形状により、ステイブラケット56の曲げ剛性が向上する。
サイドメンバ44の半筒状部44Bとロアブラケット54の脚片54Eとステイブラケット56とは、図4に示されているように、互いに協働して閉断面構造部58を構成している。これにより、ロアブラケット54のブラケット主部54Cの上下方向の曲げ剛性が向上する。
サイドメンバ44は、閉断面構造部58をなす部分とロアブラケット54のフランジ片54Bの接合部分とに亘って延在するビード形状部47(図5参照)を有する。これにより、サイドメンバ44の、特にロアブラケット54の接合部分の剛性が向上し、サイドメンバ44の薄肉化が可能になる。
ステイブラケット56のハウジング側接合片56Bには軸線A上に貫通孔56Eが形成されている。貫通孔56Eは、ロアブラケット54の貫通孔54Dと共に、閉断面構造部58を構成する部分に存在する。ステイブラケット56にはブラケット側接合片56Aとの間にナット保持部60を画定するナット保持ブラケット62が接合されている。ナット保持部60には軸線A上にディフォルト位置を有するフローティングナット64がロアブラケット54に対して所定の範囲内で変位可能に設けられている。
トルクロッド取付構造10は、アッパブラケット52とロアブラケット54とによりトルクロッド66の後端(一端)66Aを上下から挟み、アッパブラケット52、ロアブラケット54、ステイブラケット56の各々に形成されている貫通孔52D、54D、56E及び.トルクロッド66の後端66Aに形成されている貫通孔(不図示)を貫通してフローティングナット64にねじ係合する取付ボルト68(図2参照)によってトルクロッド66の後端68Aを保持している。
トルクロッド66は、高剛性のものであり、図1及び図2に示されているように、トルクロッド取付構造10から前方に延出している。トルクロッド66の前端(他端)66Bは、エンジン側マウントブラケット32に形成されたトルクロッド固定部33に取付ボルト70によって固定されている。
上述の構成によれば、取付ボルト68及びフローティングナット64によるロアブラケット54に対するトルクロッド66の後端66Aの保持部は、ロアブラケット54が閉断面構造部58を構成する部分にあるので、フロントダンパハウジング24に対するロアブラケット54の取付強度及び曲げ剛性が高くなる。これにより、ロアブラケット54の変形を招くことなく、トルクロッド66がエンジン28の大きい振動を抑制することが有効に機能する。
トルクロッド66の前端68Bがエンジン側マウントブラケット32に固定されていることにより、エンジン側マウントブラケット32に残ったエンジン28の振動は、トルクロッド66が高剛性のために伝達を遮断され、車室側の車体鋼板に伝わる振動が抑えられる。
また、上述したように、各部の剛性が向上したことによっても車体に対するトルクロッド66の後端68Aの上下方向の支持剛性が高くなり、トルクロッド66がエンジン28の大きい振動を抑制することが有効に機能する。
また、アッパブラケット52、ロアブラケット54及びステイブラケット56の各々とフロントダンパハウジング24のサイドメンバ44との各接合部と、アッパブラケット52とロアブラケット54との接合部と、ロアブラケット54とステイブラケット56との接合部が、取付ボルト68によるトルクロッド66の後端66Aの保持部を取り囲むように設けられているから、エンジン28からトルクロッド66を介してフロントダンパハウジング24に入力される荷重が四方に分散され、フロントダンパハウジング24に大きい荷重が入力されても、フロントダンパハウジング24が変形する虞がない。また、トルクロッド66からの入力がナット保持ブラケット62からフロントダンパハウジング24のサイドメンバ44に分散することにより、フロントダンパハウジング24に対するトルクロッド66の支持剛性が高くなり、トルクロッド66がエンジン28の大きい振動を抑制することが有効に機能する。
更には、アッパブラケット52とロアブラケット54とを結合する脚片54E、ステイブラケット56の前面部56C及び側面部56Dは、各々立壁をなしていて上述の荷重を受け止めるから、エンジン28からトルクロッド66を介してトルクロッド取付構造10に伝わる荷重の支持が効率よく行われる。
以上、本発明を、その好適な実施形態について説明したが、当業者であれば容易に理解できるように、本発明はこのような実施形態により限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。また、上記実施形態に示した構成要素は必ずしも全てが必須なものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適宜取捨選択することが可能である。
10 :トルクロッド取付構造
12 :前部車体
14 :フロントサイドフレーム
15 :エンジンルーム
16 :アッパメンバ
17 :連結プレート
18 :バルクヘッドアッパサイドメンバ
20 :バルクヘッドアッパセンタメンバ
22 :フロントフェンダ
24 :フロントダンパハウジング
26 :フロントホイールハウス
28 :エンジン(パワーユニット)
30 :取付片
32 :エンジン側マウントブラケット(パワーユニットマウント部)
33 :トルクロッド固定部
34 :ボルト
36 :車体側エンジンマウント部材
38 :ボルト
40 :ゴムブツシュ
42 :ボルト
44 :サイドメンバ
44A :上部開口縁
44B :半筒状部
45 :補強板
46 :アッパメンバ
47 :ビード形状部
48 :中心孔
50 :補強メンバ
50A :下端
50B :上端
52 :アッパブラケット
52A :基端
52B :フランジ片
52C :ブラケット主部
52D :貫通孔
52E :延長片
52F :下端延出端
53 :補強パッチ
54 :ロアブラケット
54A :基端
54B :フランジ片
54C :ブラケット主部
54D :貫通孔
54E :脚片
54F :フランジ片
56 :ステイブラケット
56A :ブラケット側接合片(ブラケット側接合部)
56B :ハウジング側接合片(ハウジング側接合部)
56C :前面部
56D :側面部
56E :貫通孔
58 :閉断面構造部
60 :ナット保持部
62 :ナット保持ブラケット
64 :フローティングナット
66 :トルクロッド
66A :後端
68 :取付ボルト
68A :後端
70 :取付ボルト
A :軸線
B :折曲稜線

Claims (8)

  1. パワーユニットと車体とを互いに連結するトルクロッドの取付構造であって、
    前記車体の一部をなすダンパハウジングに固定され、前記トルクロッドの一端を挟んで当該トルクロッドを保持するためのアッパブラケット及びロアブラケットと、
    前記ロアブラケット及び前記ダンパハウジングに結合されたステイブラケットとを有し、
    前記ダンパハウジングと前記ロアブラケットと前記ステイブラケットとは互いに協働して閉断面構造部を構成しており、
    前記ロアブラケットにおける前記トルクロッドの前記一端の保持部は前記ロアブラケットが前記閉断面構造部を構成する部分を含んでいるトルクロッド取付構造。
  2. 前記アッパブラケット及び前記ロアブラケットは前記ダンパハウジングから略水平に延出し、
    前記ステイブラケットは、前記ロアブラケットの下部に接合されたブラケット側接合部及び前記ダンパハウジングに接合されるハウジング側接合部と、前記ブラケット側接合部と前記ハウジング側接合部との間に延在する折曲稜線によって区画された前面部及び側面部を含み、略L字形あるいは略V字形の横断面形状の部分を有する請求項1に記載のトルクロッド取付構造。
  3. 前記アッパブラケット、前記ロアブラケット及び前記ステイブラケットの各々と前記ダンパハウジングとの接合部と、前記アッパブラケットと前記ロアブラケットとの接合部と、前記ロアブラケットと前記ステイブラケットとの接合部が前記トルクロッドの前記一端の保持部を取り囲むように設けられている請求項1又は請求項2に記載のトルクロッド取付構造。
  4. 前記ダンパハウジングは、前記閉断面構造部をなす部分と前記ロアブラケットの前記ハウジング側接合部を接合される部分とに亘って延在するビード形状部を有する請求項2又は請求項3に記載のトルクロッド取付構造。
  5. 前記アッパブラケットは、前記トルクロッドを保持する部分を含む略水平なブラケット主部及び前記ブラケット主部の側縁から前記ロアブラケットに向けて延出した延長片を有し、前記延長片の延出端が前記ロアブラケットに接合されている請求項1から請求項4の何れか一項に記載のトルクロッド取付構造。
  6. 前記ダンパハウジングの、前記アッパブラケット及び前記ロアブラケットの少なくとも何れか一方が接合される部分に補強板が接合されている請求項1から請求項5の何れか一項に記載のトルクロッド取付構造。
  7. 前記ステイブラケットに接合されて前記ブラケット側接合部との間にナット保持部を画定するナット保持ブラケットを有し、
    前記ナット保持部に前記トルクロッドの前記一端を車体側に取り付けるためのフローティングナットが設けられている請求項1から請求項6の何れか一項に記載のトルクロッド取付構造。
  8. 前記トルクロッドの他端は前記パワーユニットを前記車体に取り付けるために当該パワーユニットに設けられたパワーユニットマウント部に固定されている請求項1から請求項7の何れか一項に記載のトルクロッド取付構造。
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