WO2012014863A1 - 車両用冷却水リザーブタンクの支持構造 - Google Patents

車両用冷却水リザーブタンクの支持構造 Download PDF

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    • B60K5/12—Arrangement of engine supports
    • B60K5/1208—Resilient supports
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    • F01P11/00—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/02—Liquid-coolant filling, overflow, venting, or draining devices

Definitions

  • the present invention relates to a support structure for a cooling water reserve tank for a vehicle, and in particular, a vehicle that reduces idling vibration transmitted from a power train to a vehicle body using a cooling water reserve tank and a reserve tank bracket for storing engine cooling water.
  • the present invention relates to a support structure for a cooling water reserve tank.
  • a power train composed of an engine and a transmission arranged in an engine room is elastically supported on the vehicle body by a mounting device to suppress vibration transmitted to the vehicle body.
  • the mounting device includes a power train side mounting bracket that is attached to the power train, a vehicle body side mounting bracket that is attached to a side member constituting the vehicle body, and a bush mount that elastically connects the power train side mounting bracket and the vehicle body side mounting bracket. It consists of.
  • a vehicle has engine accessories in the engine room.
  • a vehicle has a battery for supplying electric power to an engine and an auxiliary machine in an engine room, and a reserve tank for cooling water for compensating for loss of cooling water due to securing of an expansion space for cooling water accompanying a temperature rise and evaporation. Is arranged.
  • a battery support structure there is a structure in which a battery tray on which a battery is placed is attached to a vehicle body side mounting bracket of a mounting device via a buffer (for example, Patent Document 1). Further, as a support structure for the coolant reserve tank, there is a structure in which a reserve tank bracket to which a reserve tank is attached is attached to a vehicle body side mount bracket of the mount device (for example, Patent Document 2).
  • Patent Document 1 describes a configuration in which vibration generated in the vehicle body during idling of the engine is reduced by resonance of a vibration system configured by a battery, a battery tray, and a buffer.
  • a vibration system configured by a battery, a battery tray, and a buffer.
  • the weight of the battery is described. Therefore, the resonance frequency must be adjusted only by the shape of the buffer.
  • Patent Document 2 describes a configuration in which a cooling water reserve tank is attached to a vehicle body side mounting bracket with a reserve tank bracket.
  • the cooling water reserve tank is disposed so as not to interfere with the vehicle body side mounting bracket.
  • it was not intended to reduce powertrain vibration.
  • the present invention is a vehicle coolant reservoir tank that can reduce the vibration transmitted from the power train to the vehicle body by configuring a dynamic damper with existing components and can easily adjust the resonance frequency of the dynamic damper.
  • the purpose is to realize a support structure.
  • the present invention provides a vehicle reserve tank support structure in which a powertrain having an engine is supported on a vehicle body by a mount bracket, and a coolant reserve tank is attached to the mount bracket via a reserve tank bracket.
  • a dynamic damper is constructed with the cooling water stored therein as a weight and the reserve tank bracket as an elastic body, and the resonance frequency of the dynamic damper is substantially matched to the frequency of vibration generated during idling operation of the engine. It is characterized by that.
  • the cooling water reserve tank and the cooling water stored therein are weights of weight m.
  • the resonance frequency f 1 / 2 ⁇ k / m of the dynamic damper formed by the weight and the elastic body is substantially matched with the frequency of vibration generated by combustion during idling operation of the engine.
  • the vehicle cooling water reserve tank support structure comprises a dynamic damper that uses the cooling water reserve tank and the cooling water as weights, and the reserve tank bracket as an elastic body. Therefore, the idling vibration of the engine transmitted to the vehicle body by the dynamic damper. Can be reduced.
  • the cooling water reserve tank support structure for a vehicle uses the cooling water reserve tank and the cooling water stored therein as a weight
  • the weight of the cooling water reserve tank can be changed by changing the shape of the cooling water reserve tank or the cooling water amount.
  • the position of the weight and the center of gravity can be freely adjusted, and the degree of freedom in setting the shape of the reserve tank bracket as an elastic body can be improved.
  • a dynamic damper can be configured with existing components to reduce idling vibration transmitted from the powertrain to the vehicle body and to easily adjust the resonance frequency of the dynamic damper. Can do.
  • FIG. 1 is a side view of a support structure for a vehicle coolant reserve tank according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of a support structure for a vehicle coolant reserve tank according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a perspective view of the reserve tank bracket in the above embodiment.
  • 4A is a front perspective view of the cooling water reserve tank
  • FIG. 4B is a rear perspective view of the cooling water reserve tank.
  • FIG. 5 is a plan view in the engine room of the vehicle.
  • FIG. 6 is an enlarged plan view of a mounting device portion of the vehicle power plant.
  • FIG. 7 is an enlarged front view of the mounting device portion of the power plant.
  • FIG. 8 is an enlarged side view of the mounting device portion of the power plant.
  • the present invention provides a powertrain by making the resonance frequency of a dynamic damper, which uses a cooling water reserve tank and cooling water as a weight, and a reserve tank bracket as an elastic body, substantially matches the frequency of vibration generated during idling operation of the engine.
  • the vibration transmitted from the vehicle to the vehicle body is reduced, and the resonance frequency of the dynamic damper can be easily adjusted.
  • reference numeral 1 indicates a vehicle such as an automobile, for example.
  • the vehicle 1 has a horizontally installed engine 10 and a power train 12 having a transmission 11 connected to the left side of the engine 10 arranged in an engine room 9. Yes.
  • a pair of left and right side frames 2 and 3 and a pair of left and right side panels 4 and 5 are disposed on the left and right side portions of the power train 12.
  • a cross member 6 is disposed on the front portion, a dash panel 7 and a floor panel 8 are disposed on the rear portion.
  • An engine 10, a transmission 11, and a power train 12 are disposed in the engine room 9.
  • the power train 12 supports the engine 10 on the right side frame 2 by the right mounting device 13, supports the transmission 11 on the left side frame 3 by the left mounting device 14, and further transmits the transmission by the rear mounting device. 11 is supported by the rear lower cross member. Since the left mounting device 14 is a target structure for supporting a cooling water reserve tank 35 described later, the left mounting device 14 will be described below.
  • the left mounting device 14 of the power train 9 is arranged on the left side frame 3 side constituting the vehicle body, as shown in FIGS.
  • the mounting device 14 includes a power train side mounting bracket 15 attached to the transmission 11 of the power train 12, a vehicle body side mounting bracket 16 attached to the left side frame 3 and the left side panel 5, a power train side mounting bracket 15, It comprises a bush mount 17 that elastically connects the vehicle body side mount bracket 16.
  • the power train side mounting bracket 15 has one end fixed to an inner cylinder 21 of a bush mount 17 described later and the other end attached to the transmission 11 to form an integral structure.
  • the vehicle body side mounting bracket 16 includes a first vehicle body side mounting bracket 18 attached to the side frame 3, a second vehicle body side mounting bracket 19 fixed to an outer cylinder 2 of a bush mount 17 described later, and a second vehicle body side mounting bracket.
  • the third vehicle body side mounting bracket 20 is fixed to the bracket 19 and attached to the side panel 5.
  • the bush mount 17 includes an inner cylinder 21, an outer cylinder 22 that is coaxially disposed on the outer periphery of the inner cylinder 21 and to which the second vehicle body side mounting bracket 19 of the vehicle body side mounting bracket 16 is fixed, and an inner cylinder 21. And an anti-vibration rubber 23 connecting the outer cylinder 22.
  • the inner cylinder 21 and the outer cylinder 22 are arranged so that the axis extends in the left-right direction of the vehicle 1, the power train side mounting bracket 15 is fixed to the inner cylinder 21, and the vehicle body side mounting bracket 16 is fixed to the outer cylinder 22.
  • the second vehicle body side mounting bracket 19 is fixed.
  • the first vehicle body side mounting bracket 18 is formed in an inverted L shape by an upper surface portion 24 and an elevation surface portion 25, and the upper surface portion 24 and the elevation surface portion 25 are attached to the side frame 3.
  • the second vehicle body side mounting bracket 19 is a flat connecting the pair of vertical wall portions 26 and 27 facing each other in the longitudinal direction of the vehicle 1 and extending in the vehicle vertical direction, and the upper ends of the pair of vertical wall portions 26 and 27. With the upper wall portion 28, the opening side is formed in an inverted U shape in a side view in which the vehicle 1 is directed downward.
  • the second vehicle body side mounting bracket 19 fixes the lower ends of the pair of vertical wall portions 26, 27 extending in the vehicle vertical direction to the upper surface portion 24 and the elevation surface portion 25 of the first vehicle body side mounting bracket 18 by welding or the like. ing.
  • the second vehicle body-side mount bracket 19 includes an outer cylinder 22 of the bush mount 17 that is disposed on the inner side of the pair of vertical wall portions 26 and 27 and below the upper wall portion 28 so that the axis extends in the left-right direction of the vehicle 1. It is fixed. Further, the second vehicle body side mounting bracket 19 fixes a battery bracket 29 for attaching a battery tray to the upper side of the upper wall portion 28.
  • the third vehicle body side mounting bracket 20 is formed in a horizontal U shape in a plan view in which the opening side is directed in the right direction of the vehicle 1, and the opening side end is below the upper wall portion 28 of the second vehicle body side mounting bracket 19. It is fixed to.
  • a radiator 30 that cools cooling water of the engine 10 is disposed on the front side of the engine 10 and the transmission 11 and below the cross member 6.
  • an inlet hose 31 that introduces cooling water that has been heated from the engine 10
  • an outlet hose 32 that supplies the cooled cooling water to the engine 10.
  • the radiator 30 has one end side of the reserve hose 34 connected to the pressure cap 33.
  • the other end of the reserve hose 34 is connected to a tank cap 36 of the coolant reserve tank 35.
  • the cooling water reserve tank 35 is connected to the radiator 30 via the reserve hose 34, and compensates for the loss of the cooling water due to the securing of the expansion space of the cooling water and the evaporation due to the temperature rise.
  • the cooling water reserve tank 35 is attached to the vehicle body side mounting bracket 16 of the left mounting device 14 via a reserve tank bracket 37.
  • the vehicle 1 has a power train 12 including an engine 10 and a transmission 11 arranged horizontally in the engine room 9, and the right end portion and the left end portion of the power train 12 (mounting device 13 and mounting device 14). And the rear end (not shown) are elastically supported by the vehicle body. As shown in FIG. 1, the right and left mounting devices 13 and 14 are arranged at a position higher than the center of gravity G of the power train 12 and support the power train 12 in a suspended manner. The rear end mounting device suppresses the movement of the power train 12.
  • the left and right mounting devices 13 and 14 vibrate in the vehicle longitudinal direction when the engine 10 is idling.
  • the vehicle body side mounting bracket 16 of the left mounting device 14 is connected to the front and rear of the vehicle 10 as a support structure of the cooling water reserve tank 35 for suppressing vibration.
  • the vehicle-side mount bracket is disposed when the engine 10 is idling by arranging the cooling water reserve tank 35, which is disposed at a position to be input in the direction, and mounted on the mount device 14 via the reserve tank bracket 37 as a dynamic damper 38. 16 is used to attenuate the idling vibration generated in 16.
  • the resonance frequency of the dynamic damper 38 is set to 25 Hz.
  • m is the weight of the weight
  • k is the spring constant of the elastic body.
  • a dynamic damper 38 is configured with the cooling water reserve tank 35 including the cooling water as a weight and the reserve tank bracket 37 as an elastic body.
  • the weight m of the cooling water reserve tank 35 containing cooling water was set to 557 g
  • the spring constant k of the elastic body was set to 134.5 kN / mm.
  • the reserve tank bracket 35 appropriately selects the distance from the attachment point of the mounting device 14 to the vehicle body side mount bracket 16 to the center of gravity of the coolant reserve tank 37 and the cross-sectional shape thereof, whereby the spring constant k is set to the above value (134. 5 kN / mm).
  • the cooling water reserve tank 35 functions as a weight of the dynamic damper 38, so that the total weight of the cooling water reserve tank 35 and the cooling water is set to a set value (for example, 557 g). To do.
  • the cooling water reserve tank 35 has not only the weight of the weight, but also the center of gravity of the cooling water reserve tank 35 sets the spring constant of the reserve tank bracket 37 to a set value (for example, 134.5 kN / mm). Thus, the shape of the cooling water reserve tank 35 is set so as to be an optimum distance from the mount bracket 37.
  • the reserve tank bracket 37 functions as an elastic body of the dynamic damper 38.
  • the first reserve tank bracket 39 on the lower side in the vehicle vertical direction and the second reserve on the upper side in the vehicle vertical direction are shown.
  • the tank bracket 40 is divided.
  • the first reserve tank bracket 39 includes a flat plate portion 41 and a fixing portion 42 that extends downward from the flat plate portion 41 from a plate material that is thicker (for example, about 2.6 mm) than the second reserve tank bracket 40. It has a horizontal L shape.
  • the first reserve tank bracket 39 connects the fixed portion 42 to the vertical wall portion 26 so as to protrude forward from the vertical wall portion 26 on the front side of the vehicle body side mounting bracket 16.
  • the first reserve tank bracket 39 does not function as an elastic body of the dynamic damper 38 and plays a role of transmitting the vibration of the dynamic damper 38 to the vertical wall portion 26 of the vehicle body side mounting bracket 16.
  • the second reserve tank bracket 40 is formed in an L shape including a horizontal portion 43 along the upper surface of the flat portion 41 of the first reserve tank bracket 39 and a vertical portion 44 that curves from the horizontal portion 43 and extends upward. And functions as an elastic body of the dynamic damper 38. For this reason, the second reserve tank bracket 40 is formed of a plate material that is thinner than the first reserve tank bracket 39 (for example, about 1.4 mm). A reserve tank mounting portion 45 extending upward is formed in the vertical portion 44. A bracket attachment portion 46 of the cooling water reserve tank 35 is attached to the reserve tank attachment portion 45.
  • the second reserve tank bracket 40 is formed in a shape that easily vibrates in the vehicle front-rear direction. Specifically, as shown in FIG. 3, the vehicle width direction both sides of the curved portion 47 where the horizontal portion 43 and the vertical portion 44 are continuous are connected by left and right flange portions 48 and 49 extending in the vehicle front-rear direction.
  • the shape is such that the rigidity in the front-rear direction is lower than the rigidity in the vehicle up-down direction and the vehicle left-right direction.
  • the second reserve tank bracket 40 forms a plurality of beads 50 extending from the horizontal portion 43 to the vertical portion 44 and the reserve tank mounting portion 45 through the curved portion 47. Accordingly, the second reserve tank bracket 40 sets the spring constant of the reserve tank bracket 37 before and after the vehicle to a set value (for example, 134.5 kN / mm).
  • the spring constant of the reserve tank bracket 37 is set not only by the bead 50 but also by the shapes and positions of the flange portions 48 and 49, the material, the plate thickness, and the thickness reduction 51.
  • the first reserve tank bracket 39 and the second reserve tank bracket 40 are connected by a fixture 52 such as a bolt and a nut.
  • the dynamic water damper 38 having the weight of the cooling water reserve tank 35 and the cooling water stored therein and the reserve tank bracket 37 as an elastic body is configured.
  • the resonance frequency of the dynamic damper 38 is substantially matched with the frequency of vibration generated when the engine 10 is idling.
  • the cooling water reserve tank 35 is supported by the cooling water reserve tank 35 and the cooling water, and the dynamic damper 38 having the reserve tank bracket 37 as an elastic body is formed.
  • the dynamic damper 38 is transmitted to the vehicle body.
  • the idling vibration of the engine 10 can be reduced.
  • the cooling water reserve tank 35 and the cooling water stored in the cooling water reserve tank 35 are weighted, the weight structure of the cooling water reserve tank 35 is changed by changing the shape of the cooling water reserve tank 35 and the amount of cooling water.
  • the position of the center of gravity can be freely adjusted, and the degree of freedom in setting the shape of the reserve tank bracket 37 serving as an elastic body can be improved.
  • the dynamic damper 38 can be configured by existing parts to reduce idling vibration transmitted from the power train 12 to the vehicle body, and the resonance frequency of the dynamic damper 38 can be easily adjusted. Can do.
  • the vehicle body side mounting bracket 16 of the left mounting device 13 is disposed at a position where idling vibration of the engine 10 is input in the vehicle front-rear direction.
  • a reserve tank bracket 37 is connected to the longitudinal wall 26 on the front side extending in the direction so that the resonance frequency of the dynamic damper 38 in the vehicle front-rear direction substantially matches the frequency of vibration generated when the engine 10 of the powertrain 12 is idling. ing.
  • the support structure of the coolant reserve tank 35 can more effectively attenuate the idling vibration of the power train 12 input to the vehicle body side mounting bracket 37 in the vehicle front-rear direction.
  • the reserve tank bracket 37 is divided into a first reserve tank bracket 39 on the lower side in the vehicle vertical direction and a second reserve tank bracket 40 on the upper side in the vehicle vertical direction on a horizontal plane.
  • the first reserve tank bracket 39 is formed of a plate material thicker than the second reserve tank bracket 40 and is connected so as to protrude from the vertical wall portion 26 of the vehicle body side mount bracket 16 to the front of the vehicle.
  • the support structure of the cooling water reserve tank 35 divides the reserve tank bracket 37 into the first reserve tank bracket 39 on the lower side in the vehicle vertical direction and the second reserve tank 40 on the upper side in the vehicle vertical direction on a horizontal plane, Since the first reserve tank bracket 39 is formed of a plate material thicker than the second reserve tank bracket 40 and is connected so as to protrude forward from the vertical wall portion 26 of the vehicle body side mounting bracket 16, the cooling water reserve tank 35.
  • the vibration of the weight constituted by the vehicle in the longitudinal direction of the vehicle can be transmitted to the vertical wall portion 26 of the vehicle body side mount bracket 16 to attenuate the vibration of the vehicle body side mount bracket 16 in the vehicle longitudinal direction.
  • the support structure of the cooling water reserve tank 35 is formed in an L-shape having a horizontal portion 43 and a vertical portion 44 while the second reserve tank bracket 40 is formed of a thin plate material compared to the first reserve tank bracket 38. By forming, the second reserve tank bracket 40 can be easily vibrated in the vehicle front-rear direction.
  • this cooling water reserve tank 35 has connected the horizontal part 43 of the 2nd reserve tank bracket 40, and the vehicle width direction both sides part of the vertical part 44 by the flange parts 48 and 49 extended in a vehicle front-back direction, a flange part
  • the resonance frequency of the dynamic damper 38 can be changed by the shapes of 48 and 49, and the resonance frequency of the dynamic damper 38 can be easily adjusted.
  • the present invention can reduce the idling vibration transmitted from the power train to the vehicle body by configuring a dynamic damper with existing parts, and can easily adjust the resonance frequency of the dynamic damper.
  • the same effect can be obtained by attaching a dynamic damper to a place where a dynamic damper is necessary, not limited to a certain mounting device, and by similarly installing a sub tank of a sub tank starting system in an FFV (Flexible Fuel Vehicle) car, The effect as a dynamic damper can be acquired.
  • FFV Flexible Fuel Vehicle

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Abstract

　本発明は、エンジンを有するパワートレインをマウントブラケットで車体に支持し、マウントブラケットにリザーブタンクブラケットを介して冷却水リザーブタンクを取り付けた車両用リザーブタンクの支持構造において、冷却水リザーブタンク及びその内部に貯留される冷却水をウエイトとするとともにリザーブタンクブラケットを弾性体とするダイナミックダンパを構成し、ダイナミックダンパの共振周波数をエンジンがアイドリング運転時に発生する振動の周波数に略一致させたことを特徴とする。

Description

車両用冷却水リザーブタンクの支持構造
　本発明は車両用冷却水リザーブタンクの支持構造に係り、特に、エンジンの冷却水を貯留する冷却水リザーブタンクおよびリザーブタンクブラケットを利用してパワートレインから車体に伝わるアイドリング振動の低減を図った車両用冷却水リザーブタンクの支持構造に関する。
　自動車等の車両においては、エンジンルームに配置したエンジンとトランスミッションからなるパワートレインをマウント装置により車体に弾性的に支持し、車体に伝達される振動を抑制している。マウント装置は、パワートレインに取り付けられるパワートレイン側マウントブラケットと、車体を構成するサイドメンバ等に取り付けられる車体側マウントブラケットと、パワートレイン側マウントブラケットおよび車体側マウントブラケットを弾性的に連結するブッシュマウントとからなる。
　また、車両は、エンジンルームにエンジン用の補機類を配置している。例えば、車両は、エンジンルームにエンジンや補機に電力を供給するためのバッテリや、温度上昇に伴う冷却水の膨張空間の確保および蒸発等による冷却水の損失を補うための冷却水用リザーブタンクを配置している。
　バッテリの支持構造としては、バッテリが載置されたバッテリトレイを、緩衝体を介してマウント装置の車体側マウントブラケットに取り付けたものがある（例えば、特許文献１）。また、冷却水リザーブタンクの支持構造としては、リザーブタンクが取り付けられたリザーブタンクブラケットを、マウント装置の車体側マウントブラケットに取り付けたものがある（例えば、特許文献２）。
特開平３－２００４５１号公報 特開２００５－８２０６３号公報
　前記特許文献１には、バッテリ、バッテリトレイ、緩衝体によって構成した振動系の共振によって、エンジンのアイドル運転時に車体に発生する振動を低減する構成が記載されているが、この構成ではバッテリの重量は自由に調整できないため、緩衝体の形状のみで共振周波数を調整しなければならないという不都合がある。
　一方、前記特許文献２には、車体側マウントブラケットに冷却水リザーブタンクをリザーブタンクブラケットで取り付ける構成がが記載されているが、冷却水リザーブタンクが車体側マウントブラケットと干渉しないように配設するものであり、パワートレインの振動の低減を図るものではなかった。
　本発明は、上述の従来技術を鑑み、既存の部品によりダイナミックダンパを構成してパワートレインから車体に伝わる振動を低減するとともに、ダイナミックダンパの共振周波数を容易に調整できる車両用冷却水リザーブタンクの支持構造を実現することを目的とする。
　本発明は、エンジンを有するパワートレインをマウントブラケットで車体に支持し、前記マウントブラケットにリザーブタンクブラケットを介して冷却水リザーブタンクを取り付けた車両用リザーブタンクの支持構造において、前記冷却水リザーブタンク及びその内部に貯留される冷却水をウエイトとするとともに前記リザーブタンクブラケットを弾性体とするダイナミックダンパを構成し、前記ダイナミックダンパの共振周波数を前記エンジンがアイドリング運転時に発生する振動の周波数に略一致させたことを特徴とする。
　更に詳細には、本発明においては、上記目的を達成するためのリザーブタンクの支持構造において、リザーブタンクの支持構造において、前記冷却水リザーブタンク及びその内部に貯留される冷却水を重量mのウエイトとし、前記リザーブタンクブラケットを前記マウントブラケットに連結される水平部とこの水平部から湾曲して上方へ延びる鉛直部とからなるL-字状の板材によって車両前後方向のバネ定数がｋの弾性体に形成し、前記ウエイトと前記弾性体とによって構成されるダイナミックダンパの共振周波数ｆ＝1/2π√k/mを前記エンジンがアイドリング運転時に燃焼によって発生する振動の周波数に略一致させたことを特徴とする。
　本発明の車両用冷却水リザーブタンクの支持構造は、冷却水リザーブタンク及び冷却水をウエイトとし、リザーブタンクブラケットを弾性体とするダイナミックダンパを構成したため、このダイナミックダンパよって車体に伝わるエンジンのアイドリング振動を低減することができる。
　また、本発明の車両用冷却水リザーブタンクの支持構造は、冷却水リザーブタンクとその内部に貯留される冷却水をウエイトとしたため、冷却水リザーブタンクの形状や冷却水量を変更することでウエイトの重量や重心の位置を自由に調整でき、弾性体となるリザーブタンクブラケットの形状設定の自由度を向上させることができる。
　よって、本発明の車両用冷却水リザーブタンクの支持構造では、既存の部品によってダイナミックダンパを構成してパワートレインから車体に伝わるアイドリング振動を低減できるとともに、ダイナミックダンパの共振周波数を容易に調整することができる。
図１は、本発明の一実施例における車両用冷却水リザーブタンクの支持構造の側面図である。 図２は、本発明の一実施例における車両用冷却水リザーブタンクの支持構造の斜視図である。 図３は、上記実施例におけるリザーブタンクブラケットの斜視図である。 図４Ａは上記冷却水リザーブタンクの正面側斜視図であり、また図４Ｂは冷却水リザーブタンクの背面側斜視図である。 図５は上記車両のエンジンルーム内の平面図である。 図６は上記車両のパワープラントのマウント装置部分の拡大平面図である。 図７は上記パワープラントのマウント装置部分の拡大正面図である。 図８は上記パワープラントのマウント装置部分の拡大側面図である。
　本発明は、冷却水リザーブタンク及び冷却水をウエイトとし、リザーブタンクブラケットを弾性体として構成するダイナミックダンパの共振周波数をエンジンがアイドリング運転時に発生する振動の周波数に略一致させたことで、パワートレインから車体に伝わる振動を低減し、ダイナミックダンパの共振周波数を容易に調整できるようにするものである。
　以下、添付図に基づいて、本発明の実施例を説明する。尚、以下の記載における方向（左右、前後）を示す用語は、それぞれ図示の状態、または通常状態における車両の左右、前後の方向を示すものとして記載されている。
　図５～図８において、符号１は例えば自動車等の車両を示し、車両１は、エンジンルーム９に横置きのエンジン１０及びエンジン１０の左側に連結したトランスミッション１１を有するパワートレイン１２を配置している。パワートレイン１２の左右側部には左右一対のサイドフレーム２、３、左右一対のサイドパネル４、５が配設され、前部にはクロスメンバ６、後部にはダッシュパネル７、フロアパネル８を設けている。また、エンジンルーム9内にはエンジン１０、トランスミッション１１、パワートレイン１２を配設している。
　パワートレイン１２は、右のマウント装置１３によってエンジン１０を右のサイドフレーム２に支持するとともに、左のマウント装置１４によってトランスミッション１１を左のサイドフレーム３に支持し、さらに、後のマウント装置によってトランスミッション１１を後側のロアクロスメンバに支持している。左のマウント装置１４は、後述する冷却水リザーブタンク３５を支持するための対象構造であるため、以下においては左のマウント装置１４について説明する。
　パワートレイン９の左のマウント装置１４は、図１、図２に示すように、車体を構成する左のサイドフレーム３側に配置している。マウント装置１４は、パワートレイン１２のトランスミッション１１に取り付けられるパワートレイン側マウントブラケット１５と、左のサイドフレーム３及び左のサイドパネル５に取り付けられる車体側マウントブラケット１６と、パワートレイン側マウントブラケット１５および車体側マウントブラケット１６を弾性的に連結するブッシュマウント１７とからなる。
　前記パワートレイン側マウントブラケット１５は、一端側を後述するブッシュマウント１７の内筒２１に固定し、他端側をトランスミッション１１に取り付け、一体構成としている。前記車体側マウントブラケット１６は、サイドフレーム３に取り付けられる第１車体側マウントブラケット１８と、後述するブッシュマウント１７の外筒２に固定される第２車体側マウントブラケット１９と、第２車体側マウントブラケット１９に固定されてサイドパネル５に取り付けられる第３車体側マウントブラケット２０とからなる。
　前記ブッシュマウント１７は、内筒２１と、内筒２１の外周に同軸心上に配置されて前記車体側マウントブラケット１６の第２車体側マウントブラケット１９が固定される外筒２２と、内筒２１および外筒２２を連結する防振ゴム２３とを備える。ブッシュマウント１７は、内筒２１および外筒２２を軸線が車両１の左右方向に延びるように配置し、内筒２１にパワートレイン側マウントブラケット１５を固定し、外筒２２に車体側マウントブラケット１６の第２車体側マウントブラケット１９を固定している。
　前記第１車体側マウントブラケット１８は、上面部２４と立面部２５とにより逆Ｌ字形状に形成され、上面部２４と立面部２５とをサイドフレーム３に取り付けている。
　前記第２車体側マウントブラケット１９は、車両１の前後方向において対向して車両上下方向に延びる一対の縦壁部２６、２７と、一対の縦壁部２６、２７の各上端を連結する平坦な上壁部２８とにより、開口側が車両１の下方向に指向する側面視で逆Ｕ字形状に形成される。
　第２車体側マウントブラケット１９は、車両上下方向に延びる一対の縦壁部２６、２７の各下端を、第１車体側マウントブラケット１８の上面部２４と立面部２５とに溶接等で固定している。第２車体側マウントブラケット１９は、一対の縦壁部２６、２７の内側および上壁部２８の下側に軸線が車両１の左右方向に延びるように配置した前記ブッシュマウント１７の外筒２２を固定している。また、第２車体側マウントブラケット１９は、上壁部２８の上側にバッテリトレイを取り付けるバッテリブラケット２９を固定している。
　前記第３車体側マウントブラケット２０は、開口側が車両１の右方向に指向する平面視で横Ｕ字形状に形成され、開口側端を第２車体側マウントブラケット１９の上壁部２８の下側に固定している。
　前記車両１は、図５に示すように、エンジン１０とトランスミッション１１の前側であってクロスメンバ６の下側にエンジン１０の冷却水を冷却するラジエータ３０を配置している。ラジエータ３０には、エンジン１０から昇温した冷却水を導入するインレットホース３１と、放冷した冷却水をエンジン１０に供給するアウトレットホース３２とが接続されている。
　また、ラジエータ３０は、圧力キャップ３３にリザーブホース３４の一端側を接続している。リザーブホース３４の他端側は、冷却水リザーブタンク３５のタンクキャップ３６に接続している。冷却水リザーブタンク３５は、リザーブホース３４を介してラジエータ３０に接続され、温度上昇に伴う冷却水の膨張空間の確保および蒸発等による冷却水の損失を補う。また、冷却水リザーブタンク３５は、左のマウント装置１４の車体側マウントブラケット１６にリザーブタンクブラケット３７を介して取り付けられている。
　車両１は、図５に示すように、エンジン１０とトランスミッション１１からなるパワートレイン１２をエンジンルーム９に横置きに配置し、パワートレイン１２の右端部、左端部（マウント装置１３、マウント装置１４）と後端部（不図示）の３点を車体に弾性支持している。右、左の各マウント装置１３、１４は、図１に示すように、パワートレイン１２の重心Ｇよりも高い位置に配置され、パワートレイン１２を吊り下げ支持している。後端部のマウント装置は、パワートレイン１２の動きを抑制する。
　上記のように右端部、左端部のマウント装置１３、１４によってパワートレイン１２を吊り下げ支持しているため、エンジン１０のアイドル運転時に左右のマウント装置１３、１４は車両前後方向に振動する。
　本発明は、振動を抑制するための冷却水リザーブタンク３５の支持構造として、図１、図２に示すように、左のマウント装置１４の車体側マウントブラケット１６をエンジン１０のアイドリング振動が車両前後方向に入力する位置に配置し、マウント装置１４にリザーブタンクブラケット３７を介して取り付けられる冷却水リザーブタンク３５をダイナミックダンパ３８として機能させることによって、エンジン１０がアイドリング運転している時に車体側マウントブラケット１６に発生するアイドリング振動を減衰させるものである。
　例えば、エンジン１０が４サイクル４気筒で、アイドリング運転時のエンジン回転数を７５０ｒｐｍとした場合、エンジン１０の燃焼によって発生する振動の周波数は２５Ｈｚとなる。そのため、ダイナミックダンパ３８の共振周波数を２５Ｈｚに設定する。ダイナミックダンパ３８の共振周波数は、ｆ＝1/2π√k/mによって求められる。ｍはウエイトの重量であり、ｋは弾性体のバネ定数である。
　冷却水リザーブタンク３５の支持構造では、冷却水を含めた冷却水リザーブタンク３５をウエイトとし、リザーブタンクブラケット３７を弾性体としたダイナミックダンパ３８を構成する。具体的には、冷却水を含む冷却水リザーブタンク３５の重量ｍを５５７ｇに設定し、この際、弾性体のバネ定数ｋを１３４．５kN/mmに設定した。
　リザーブタンクブラケット３５は、マウント装置１４の車体側マウントブラケット１６ヘの取付点から冷却水リザーブタンク３７の重心までの距離とその断面形状を適宜選択することで、バネ定数ｋを上記値（１３４．５kN/mm）に設定することができる。
　以下、具体的な部品である冷却水リザーブタンク３５およびリザーブタンクブラケット３７の構造について説明する。
　前記冷却水リザーブタンク３５は、図４に示すように、ダイナミックダンパ３８のウエイトとして機能させるため、冷却水リザーブタンク３５および冷却水の合計重量を設定値（例えば、前記５５７ｇ）となるように設定する。
　また、冷却水リザーブタンク３５は、ウエイトの重量だけでなく、冷却水リザーブタンク３５の重心位置が、リザーブタンクブラケット３７のバネ定数を設定値（例えば、前記１３４．５kN/mm）に設定するうえでマウントブラケット３７から最適な距離になるよう、冷却水リザーブタンク３５の形状を設定する。
　前記リザーブタンクブラケット３７は、ダイナミックダンパ３８の弾性体として機能させるために、図３に示すように、水平面で車両上下方向下側の第１リザーブタンクブラケット３９と、車両上下方向上側の第２リザーブタンクブラケット４０とに分割している。
　第１リザーブタンクブラケット３９は、第２リザーブクンクブラケット４０よりも厚さが厚い（例えば、２．６ｍｍ程度）板材から、平面部４１とこの平面部４１から下方へ短く延びる固定部４２とを有する横Ｌ字形状に形成されている。第１リザーブタンクブラケット３９は、車体側マウントブラケット１６の前側の縦壁部２６から車両前方に突出するように、固定部４２を縦壁部２６に連結している。この第１リザーブタンクブラケット３９は、ダイナミックダンパ３８の弾性体としては機能せず、ダイナミックダンパ３８の振動を車体側マウントブラケット１６の縦壁部２６に伝える役割を果たす。
　第２リザーブタンクブラケット４０は、第１リザーブタンクブラケット３９の平面部４１の上面に沿う水平部４３と、この水平部４３から湾曲して上方へ延びる鉛直部４４とからなるＬ字形状に形成されており、ダイナミックダンパ３８の弾性体として機能する。このため、第２リザーブタンクブラケット４０は、第１リザーブタンクブラケット３９よりも厚さが薄い（例えば、１．４ｍｍ程度）板材によって形成されている。鉛直部４４には、上方へ延びるリザーブタンク取付け部４５を形成している。リザーブタンク取付け部４５には、冷却水リザーブタンク３５のブラケット取付け部４６が取り付けられる。
　前記マウント装置１４は、パワートレイン１２の重心Ｇよりも車両上下方向で高い位置にあるため、エンジン１０のアイドリング運転により車体側マウントブラケット１６には車両前後方向の振動が発生する。そのため、第２リザーブタンクブラケット４０は、車両前後方向に振動し易い形状に形成される。具体的には、図３に示すように、水平部４３と鉛直部４４とが連続する湾曲部４７の車両幅方向両側部を車両前後方向に延びる左右のフランジ部４８、４９で連結し、車両前後方向の剛性が車両上下方向および車両左右方向の剛性に比べて低くなるような形状としている。
　また、第２リザーブタンクブラケット４０は、水平部４３から湾曲部４７を経て鉛直部４４およびリザーブタンク取付け部４５に延びる複数本のビード５０を形成している。これにより、第２リザーブタンクブラケット４０は、リザーブタンクブラケット３７の車両前後におけるバネ定数を設定値（例えば、前記１３４．５kN/mm）に設定している。なお、リザーブタンクブラケット３７のバネ定数は、前記ビード５０だけでなく、前記フランジ部４８、４９、材料、板厚、肉抜き５１の形状および位置により設定する。また、第１リザーブタンクブラケット３９と第２リザーブクンクブラケット４０とは、ボルト・ナット等の固定具５２で連結される。
　以上のように、冷却水リザーブタンク３５の支持構造においては、冷却水リザーブタンク３５及びその内部に貯留される冷却水をウエイトとするとともにリザーブタンクブラケット３７を弾性体とするダイナミックダンパ３８を構成し、ダイナミックダンパ３８の共振周波数をエンジン１０がアイドリング運転時に発生する振動の周波数に略一致させている。
　これにより、この冷却水リザーブタンク３５の支持構造は、冷却水リザーブタンク３５及び冷却水をウエイトとし、リザーブタンクブラケット３７を弾性体とするダイナミックダンパ３８を構成したため、このダイナミックダンパ３８よって車体に伝わるエンジン１０のアイドリング振動を低減することができる。
　また、この冷却水リザーブタンク３５の支持構造は、冷却水リザーブタンク３５とその内部に貯留される冷却水をウエイトとしたため、冷却水リザーブタンク３５の形状や冷却水量を変更することでウエイトの重量や重心の位置を自由に調整でき、弾性体となるリザーブタンクブラケット３７の形状設定の自由度を向上させることができる。
　よって、この冷却水リザーブタンク３５の支持構造では、既存の部品によってダイナミックダンパ３８を構成してパワートレイン１２から車体に伝わるアイドリング振動を低減できるとともに、ダイナミックダンパ３８の共振周波数を容易に調整することができる。
　また、冷却水リザーブタンク３５の支持構造においては、左のマウント装置１３の車体側マウントブラケット１６はエンジン１０のアイドリング振動が車両前後方向に入力する位置に配置され、車体側マウントブラケット１６の車両上下方向に延びる前側の縦壁部２６にリザーブタンクブラケット３７を連結し、ダイナミックダンパ３８の車両前後方向の共振周波数をパワートレイン１２のエンジン１０がアイドリング運転時に発生する振動の周波数に略一致するようにしている。
　これにより、冷却水リザーブタンク３５の支持構造は、車体側マウントブラケット３７に対して車両前後方向に入力するパワートレイン１２のアイドリング振動をより効果的に減衰できる。
　さらに、冷却水リザーブタンク３５の支持構造においては、リザーブタンクブラケット３７を水平面で車両上下方向下側の第１リザーブタンクブラケット３９と車両上下方向上側の第２リザーブタンクブラケット４０とに分割し、第１リザーブタンクブラケット３９を第２リザーブタンクブラケット４０よりも厚さが厚い板材から形成するとともに車体側マウントブラケット１６の縦壁部２６から車両前方に突出するように連結し、第２リザーブタンクブラケット４０を第１リザーブタンクブラケット３９の上面に沿う水平部４３とこの水平部４３から湾曲して上方へ延びる鉛直部４４とを有するＬ字形状に形成し、水平部４３および鉛直部４４の車両幅方向両側部を車両前後方向に延びるフランジ部４８・４９によって連結している。
　このように、この冷却水リザーブタンク３５の支持構造は、リザーブタンクブラケット３７を水平面で車両上下方向下側の第１リザーブタンクブラケット３９と車両上下方向上側の第２リザーブタンク４０とに分割し、第１リザーブタンクブラケット３９を第２リザーブタンクブラケット４０よりも厚さが厚い板材から形成するとともに車体側マウントブラケット１６の縦壁部２６から車両前方に突出するように連結したため、冷却水リザーブタンク３５によって構成されたウエイトの車両前後方向の振動を車体側マウントブラケット１６の縦壁部２６に伝えて車体側マウントブラケット１６の車両前後方向の振動を減衰させることができる。
　また、この冷却水リザーブタンク３５の支持構造は、第２リザーブタンクブラケット４０を第１リザーブタンクブラケット３８と比べ厚さが薄い板材で形成するともに水平部４３と鉛直部４４を有するＬ宇形状に形成することで、第２リザーブタンクブラケット４０を車両前後方向に振動し易くすることができる。
　そして、この冷却水リザーブタンク３５の支持構造は、第２リザーブタンクブラケット４０の水平部４３および鉛直部４４の車両幅方向両側部を車両前後方向に延びるフランジ部４８、４９によって連結したため、フランジ部４８、４９の形状によってダイナミックダンパ３８の共振周波数を変更でき、ダイナミックダンパ３８の共振周波数を容易に調整することができる。
　本発明は、既存の部品によってダイナミックダンパを構成してパワートレインから車体に伝わるアイドリング振動を低減できるとともに、ダイナミックダンパの共振周波数を容易に調整することができるものであり、エンジンの懸架系部品であるマウント装置に限らず、ダイナミックダンパが必要な箇所へ取り付けることで同様の効果を得ることができ、ＦＦＶ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ　Ｆｕｅｌ　Ｖｅｈｉｃｌｅ）車におけるサブタンク始動システムのサブタンクを同様の取り付けとすることで、同様にダイナミックダンパとしての効果を得ることができる。
　１　車両
　２　右のサイドフレーム
　３　左のサイドフレーム
　９　エンジンルーム
　１０　エンジン
　１１　トランスミッション
　１２　パワートレイン
　１３　右のマウント装置
　１４　左のマウント装置
　１５　パワートレイン側マウントブラケット
　１６　車体側マウントブラケット
　１７　ブッシュマウント
　１８　第１車体側マウントブラケット
　１９　第２車体側マウントブラケット
　２０　第３車体側マウントブラケット
　２６　前側の縦壁部
　２７　後側の縦壁部
　２９　バッテリブラケット
　３０　ラジエータ
　３５　冷却水リザーブタンク
　３７　リザーブタンクブラケット
　３８　ダイナミックダンパ
　３９　第１リザーブタンクブラケット
　４０　第２リザーブタンクブラケット
　４３　水平部
　４４　鉛直部
　４５　リザーブタンク取付け部
　４６　ブラケット取付け部
　４７　湾曲部
　４８　右のフランジ部
　４９　左のフランジ部

Claims (4)

  1. 　エンジンを有するパワートレインをマウントブラケットで車体に支持し、
    　前記マウントブラケットにリザーブタンクブラケットを介して冷却水リザーブタンクを取り付けた車両用リザーブタンクの支持構造において、
    　前記冷却水リザーブタンク及びその内部に貯留される冷却水をウエイトとするとともに前記リザーブタンクブラケットを弾性体とするダイナミックダンパを構成し、
    　前記ダイナミックダンパの共振周波数を前記エンジンがアイドリング運転時に発生する振動の周波数に略一致させたことを特徴とする車両用冷却水リザーブタンクの支持構造。
  2. 　前記マウントブラケットは前記エンジンのアイドリング振動が車両前後方向に入力する位置に配置され、前記マウントブラケットの車両上下方向に延びる縦壁部に前記リザーブタンクブラケットを連結し、前記ダイナミックダンパの車両前後方向の共振周波数を前記パワートレインのエンジンがアイドリング運転時に発生する振動の周波数に略一致するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の車両用冷却水リザーブタンクの支持構造。
  3. 　前記リザーブタンクブラケットを水平面で車両上下方向下側の第１リザーブタンクブラケットと車両上下方向上側の第２リザーブタンクブラケットとに分割し、前記第１リザーブタンクブラケットを第２リザーブタンクブラケットよりも厚さが厚い板材から形成するとともに前記マウントブラケットの縦壁部から車両前方に突出するように連結し、前記第２リザーブタンクブラケットを第１リザーブタンクブラケットの上面に沿う水平部とこの水平部から湾曲して上方へ延びる鉛直部とを有するＬ字形状に形成し、前記水平部および前記鉛直部の車両幅方向両側部を車両前後方向に延びるフランジ部によって連結したことを特徴とする請求項２に記載の車両用冷却水リザーブタンクの支持構造。
  4. 　エンジンを有するパワートレインをマウントブラケットで車体に支持し、
    　前記マウントブラケットにリザーブタンクブラケットを介して冷却水リザーブタンクを取り付けた車両用リザーブタンクの支持構造において、
    　前記冷却水リザーブタンク及びその内部に貯留される冷却水を重量mのウエイトとし、
    　前記リザーブタンクブラケットを前記マウントブラケットに連結される水平部とこの水平部から湾曲して上方へ延びる鉛直部とからなるL-字状の板材によって車両前後方向のバネ定数がｋの弾性体に形成し、
    前記ウエイトと前記弾性体とによって構成されるダイナミックダンパの共振周波数ｆ＝1/2π√k/mを前記エンジンがアイドリング運転時に燃焼によって発生する振動の周波数に略一致させたことを特徴とする車両用冷却水リザーブタンクの支持構造。
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