WO2022157833A1 - ペンデュラム式マウントシステム - Google Patents

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WO2022157833A1
WO2022157833A1 PCT/JP2021/001696 JP2021001696W WO2022157833A1 WO 2022157833 A1 WO2022157833 A1 WO 2022157833A1 JP 2021001696 W JP2021001696 W JP 2021001696W WO 2022157833 A1 WO2022157833 A1 WO 2022157833A1
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power plant
lower torque
plant unit
torque rod
pendulum
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PCT/JP2021/001696
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Inventor
学 余川
啓介 大場
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日産自動車株式会社
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    • B60K5/12—Arrangement of engine supports
    • B60K5/1241—Link-type support
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    • F02B2075/1804—Number of cylinders
    • F02B2075/1812—Number of cylinders three

Definitions

  • the present invention relates to a pendulum mounting system for a power plant unit mounted on a vehicle.
  • the power plant unit which generates the driving force that drives the vehicle, is mounted in the engine room and motor room.
  • There are several types of mounting methods for the power plant unit on the vehicle body but in the pendulum type mounting system, the left and right upper parts of the power plant unit are mounted on the vehicle body, and the power plant unit is suspended. Torque reaction force from the tire and the drive shaft acts on the suspended power plant unit, and it swings about the upper mount as a fulcrum. Therefore, a member called a lower torque rod is attached to the lower portion of the power plant unit in order to restrict this swing. One end of the lower torque rod is attached to the lower portion of the power plant unit, and the other end is attached to the vehicle body on the rear side of the power plant unit 1.
  • Patent Literature 1 listed below discloses a pendulum-type mounting system using two lower torque rods. In the disclosure of Patent Document 1, two torque rods control the behavior of a power plant unit during a frontal collision to protect a fuel filter arranged between the two torque rods.
  • the pendulum mount system disclosed in Patent Document 1 aims to improve collision safety by the configuration of the lower torque rod, and does not disclose anything about reducing vibration and noise caused by the vibration of the internal combustion engine. .
  • An object of the present invention is to provide a pendulum-type mounting system capable of reducing vibration and noise due to the configuration of a lower torque rod.
  • a feature of the present invention is a pendulum mount system, which includes a pair of upper mounts for mounting the upper part of the power plant unit to the vehicle body, and a pair of first and second lower torque rods.
  • the first and second lower torque rods connect the lower portion of the power plant unit to the vehicle body on the rear side.
  • the first and second lower torque rods are located on opposite sides with respect to a reference plane including the center of gravity of the power plant unit.
  • the first spring constant of the first lower torque rod is greater than or equal to the second spring constant of the second lower torque rod.
  • the distance between the first plane including the first lower torque rod and the reference plane is less than or equal to the distance between the second plane including the second lower torque rod and the reference plane.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing a pendulum-type mounting system according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic bottom view of the mounting system.
  • FIG. 3 is a schematic rear view of the mounting system.
  • FIG. 4 is a schematic side view of the mounting system.
  • FIG. 5 is a perspective view of a first lower torque rod in the mounting system;
  • FIG. 6 is a side view of the first lower torque rod.
  • FIG. 7 is a perspective view of the second lower torque rod.
  • FIG. 1 A pendulum mount system according to an embodiment will be described below with reference to FIGS. 1 to 7.
  • FIG. An arrow FR in the drawing indicates the front of the vehicle body.
  • 2 is a bottom view seen from arrow II in FIG. 3 is a rear view as seen from arrow III in FIG. 1.
  • FIG. 4 is a side view seen from arrow IV in FIG. 1.
  • the mounting system of this embodiment is a system for mounting the power plant unit 1 to the vehicle body.
  • the power plant unit 1 of the present embodiment is a unit that generates driving force for running the vehicle, and is rigidly connected to an internal combustion engine (hereinafter simply referred to as an engine) 1E that generates driving force for running the vehicle and the engine 1E. It is equipped with a transmission 1T.
  • An engine block of the engine 1E and a case of the transmission 1T are rigidly connected to each other by bolts.
  • the engine 1E is an in-line three-cylinder transverse engine.
  • the transmission 1T can take various forms such as manual transmission, automatic transmission, DCT and CVT.
  • the output end of the crankshaft of the engine 1E is coupled with the input end of the transmission 1T (a clutch may be interposed therebetween).
  • the power plant unit 1 of this embodiment is mounted in the engine room at the front of the vehicle.
  • the power plant unit 1 drives front wheels (FWD) or four wheels (4WD).
  • the power plant unit 1 also includes an integrally incorporated gear unit such as a final gear and a differential gear, and an integrally incorporated transfer in the case of 4WD.
  • the power plant unit 1 also includes accessories such as an alternator and an air conditioning compressor fixed to the power plant unit 1 .
  • the transmission 1T also includes a speed reduction gear unit and a speed increase gear unit that do not change gears.
  • the power plant unit 1 does not include an engine mount 2 such as an upper mount 2U and a lower torque rod 2L, which will be described later, a drive shaft, and a propeller shaft in the case of 4WD.
  • the power plant unit 1 is supported by the vehicle body via the engine mount 2, but the suspension member (subframe) is included in the vehicle body.
  • the mounting system of this embodiment is of a pendulum type, and the power plant unit 1 is mounted on the vehicle body so as to be suspended.
  • an upper mount 2U for mounting the upper portion of the power plant unit 1 to the vehicle body is provided.
  • the upper mount 2U consists of an upper right mount 2UR for mounting the upper right portion of the power plant unit 1 to the vehicle body, and an upper left mount 2UL for mounting the upper left portion of the power plant unit 1 to the vehicle body.
  • the power plant unit 1 is mounted on the vehicle body so as to be suspended by these upper mounts 2U. That is, the center of gravity G of the power plant unit 1 is positioned below a straight line passing through the pair of upper mounts 2U (upper right mount 2UR and upper left mount 2UL).
  • a drive shaft is connected to the power plant unit 1. Due to the driving torque of the tire and the drive shaft, a torque reaction force acts on the power plant unit 1 to swing it with the upper mount 2U as a fulcrum. When the vehicle accelerates or decelerates, a torque reaction force acts so that the lower portion of the power plant unit 1 moves forward or backward. Therefore, in order to restrict the swinging of the power plant unit 1 due to these torque reaction forces, a lower torque rod 2L is provided to connect the lower part of the power plant unit 1 to the vehicle body at the rear side of the power plant unit 1.
  • a pair of a first lower torque rod 2L1 and a second lower torque rod 2L2 are provided as the lower torque rod 2L. That is, the engine mount 2 also includes the first lower torque rod 2L1 and the second lower torque rod 2L2.
  • the first lower torque rod 2L1 and the second lower torque rod 2L2 are located on opposite sides of the reference plane PR.
  • the reference plane PR is a plane that includes the center of gravity G of the power plant unit 1 and is perpendicular to the lateral direction of the vehicle body.
  • the first lower torque rod 2L1 and the second lower torque rod 2L2 extend parallel to the reference plane PR.
  • the engine 1E power plant unit 1 becomes a source of vibration due to combustion in the piston, reciprocating motion of the piston, rotational motion of the crankshaft, and so on. Therefore, the engine mount 2 (upper mount 2U and lower torque rod 2L) incorporates an insulator for reducing transmission of vibration to the vehicle body. As the insulator, there are a liquid-filled type and a rubber type (in this embodiment, rubber insulators 24 and 27 which will be described later). Therefore, each lower torque rod 2L functions as an elastic body and has a spring constant.
  • the first lower torque rod 2L1 has a first spring constant K1
  • the second lower torque rod 2L2 has a second spring constant K2.
  • the first spring constant K1 of the first lower torque rod 2L1 is greater than or equal to the second spring constant K2 of the second lower torque rod 2L2 (K1 ⁇ K2).
  • one end of the first lower torque rod 2L1 having the first spring constant K1 is attached to the lower portion of the engine 1E, and the other end is attached to the vehicle body.
  • one end of a second lower torque rod 2L2 having a second spring constant K2 is attached to the lower portion of the transmission 1T, and the other end is attached to the vehicle body.
  • the engine mount 2 (upper mount 2U and lower torque rod 2L) of this embodiment does not incorporate an electronic control device for actively controlling vibration.
  • the plane perpendicular to the width direction including the attachment point of the first lower torque rod 2L1 to the power plant unit 1 (engine 1E) is defined as the first plane P1.
  • a second plane P2 is a plane perpendicular to the width direction that includes the attachment point of the second lower torque rod 2L2 to the power plant unit 1 (transmission 1T).
  • a distance D1 between the first plane P1 and the reference plane PR described above and a distance D2 between the second plane P2 and the reference plane PR are defined. In this embodiment, the distance D1 is less than or equal to the distance D2 (D1 ⁇ D2).
  • the first lower torque rod 2L1 includes an annular member 20 attached to the vehicle body and a pair of stays 22 attached to the power plant unit 1.
  • the annular member 20 and stay 22 are made of metal. Note that FIG. 6 does not show the front stay 22 .
  • a core member 21 made of metal is arranged at the center inside the annular member 20 , and the annular member 20 and the core member 21 are connected by a rubber insulator 24 .
  • One end of the stay 22 is vertically swingably connected to the power plant unit 1 (engine 1E), and the other end is vertically swingably connected to the core member 21 .
  • a first rubber projection 24a protrudes rearward from the inner peripheral surface of the annular member 20 .
  • a second rubber projection 24a also protrudes forward from the rear side of the core member 21 (left side in FIG. 6).
  • the first and second rubber protrusions 24a are formed integrally with the rubber insulator 24. As shown in FIG. The rubber forming the rubber insulator 24 covers the entire inner peripheral surface of the annular member 20 .
  • a gap is formed between the first rubber protrusion 24 a and the inner peripheral surface of the annular member 20 when the power plant unit 1 is not rocked and is stationary. Similarly, a gap is formed between the second rubber projection 24a and the inner peripheral surface of the annular member 20 as well.
  • the power plant unit 1 swings so that its lower portion moves rearward with respect to the vehicle body due to the torque reaction force from the drive shaft.
  • the core member 21 connected to the power plant unit 1 via the stay 22 also moves rearward and contacts the second rubber projection 24a.
  • the rearward stroke of the lower portion of the power plant unit 1 is restricted. That is, the first and second rubber projections 24a function as stoppers that restrict the stroke of the lower portion of the power plant unit 1 in the front-rear direction.
  • the spring constant of the first lower torque rod 2L1 becomes larger than the above-described first spring constant K1 while the first or second rubber protrusion 24a is elastically deformed after the swing stroke is regulated.
  • vibrations that do not involve a stroke (amplitude) large enough to be restricted by the stopper are suppressed by the first lower torque rod 2L1 (and the second lower torque rod 2L2) with the relatively small first spring constant K1.
  • the spring constant becomes larger than the first spring constant K1 due to the stopper, and the anti-vibration function deteriorates.
  • the maximum swing amount of the unit 1 is regulated.
  • the second lower torque rod 2L2 includes a plate-shaped member 25 attached to the vehicle body and a U-shaped member 26 attached to the power plant unit 1 (transmission 1T).
  • the plate member 25 and the U-shaped member 26 are made of metal.
  • the plate-shaped member 25 is arranged in the center of the U-shaped member 26 , and the plate-shaped member 25 and the U-shaped member 26 are connected by a rubber insulator 27 .
  • the plate member 25 is connected to the vehicle body so as to be able to swing horizontally, and the U-shaped member 26 is connected to the power plant unit 1 so as to be able to swing horizontally.
  • the second lower torque rod 2L2 does not have a mechanism like the stopper of the first lower torque rod 2L1 described above.
  • the second lower torque rod 2L2 does not have a stopper, its spring constant maintains the second spring constant K2 described above.
  • the torque reaction force from the drive shaft is generated by the first lower torque rod 2L1 and the second lower torque rod. 2L2, it is possible to suppress an increase in the first spring constant K1 of the first lower torque rod 2L1. Therefore, the total spring constant composed of the parallel springs of the first spring constant K1 and the second spring constant K2 can be kept low, and even in the power plant unit 1 in which a large torque is generated in the drive shaft, vibration can be effectively suppressed. function can be exhibited.
  • the first lower torque rod 2L1 and the second lower torque rod 2L2 are positioned on opposite sides of the reference plane PR including the center of gravity G of the power plant unit 1. Furthermore, as described above, (first spring constant K1) ⁇ (second spring constant K2) and (distance D1 between first plane P1 and reference plane PR) ⁇ (second plane P2 and reference plane PR) is the distance D2).
  • first spring constant K1 ⁇ (second spring constant K2) and (distance D1 between first plane P1 and reference plane PR) ⁇ (second plane P2 and reference plane PR) is the distance D2).
  • a first lower torque rod 2L1 and a second lower torque rod 2L2 with relatively small spring constants are provided instead of providing one lower torque rod with a large spring constant, two lower torque rods. Therefore, the first lower torque rod 2L1 and the second lower torque rod 2L2 can effectively reduce vibration and noise due to the small spring constant, that is, the soft rubber insulators 24 and 27, respectively.
  • the size of each of the first lower torque rod 2L1 and the second lower torque rod 2L2 can be reduced. can. Therefore, it is possible to prevent the first lower torque rod 2L1 and the second lower torque rod 2L2 from interfering with surrounding parts (such as a transfer) when the power plant unit 1 swings (especially when the stroke is large). , the degree of freedom in layout design is improved.
  • the first spring constant K1 and the second spring constant K2 are set small to prevent the power plant unit 1 from swinging. It is also possible to increase the stroke of Since the first spring constant K1 and the second spring constant K2 can be set small, transmission of the vibration of the power plant unit 1 to the vehicle body via the first lower torque rod 2L1 and the second lower torque rod 2L2 can be more effectively suppressed. can do.
  • the first lower torque rod 2L1 and the second lower torque rod 2L2 are positioned on opposite sides of the reference plane PR including the center of gravity G, and K1 ⁇ K2 and D1 ⁇ D2 holds. Therefore, the first lower torque rod 2L1 effectively acts on one side in the width direction with respect to the center of gravity G (reference plane PR), and at the same time, the second lower torque rod 2L2 acts effectively on the other side. . As a result, the vibration caused by the power plant unit 1 can be effectively prevented from being transmitted to the vehicle body.
  • K1 ⁇ K2 and D1 ⁇ D2 are established, and a relationship similar to the so-called lever ratio relationship is established with respect to the center of gravity G. Therefore, with respect to the center of gravity G, the vibration of the power plant unit 1 can be symmetrically and well-balanced suppressed on one side and the other side of the center of gravity G (reference plane PR).
  • the engine 1E of this embodiment is a transverse in-line three-cylinder engine. Odd-numbered cylinder engines such as in-line three-cylinder engines and in-line five-cylinder engines generate primary vibration. The primary vibration is more pronounced in a 3-cylinder engine with a longer ignition interval than in a 5-cylinder engine. The primary vibration of the engine 1E causes the power plant unit 1 to undergo precession vibration with respect to the center of gravity G. As shown in FIG. The vibrating force due to this sliver vibration causes idling vibration.
  • the first lower torque rod 2L1 and the second lower torque rod 2L2 are positioned on opposite sides of the reference plane PR including the center of gravity G, and K1 ⁇ K2. and D1 ⁇ D2. Therefore, the vibration caused by the power plant unit 1, which causes idle vibration, can be effectively prevented from being transmitted to the vehicle body.
  • the slant wheel vibration that causes the idle vibration has opposite phases on one side and the other side of the center of gravity G (reference plane PR). That is, when the first lower torque rod 2L1 is pulled, the second lower torque rod 2L2 is compressed, and the sliver vibration cancels each other on both sides of the reference plane PR. As a result, the vibration itself that causes idle vibration is canceled.
  • the first lower torque rod 2L1 has a stopper that restricts the swing stroke of the lower portion of the power plant unit 1 in the front-rear direction.
  • the second lower torque rod 2L2 has no stopper. That is, the second spring constant K2 of the second lower torque rod 2L2, which does not have a stopper, can always effectively suppress vibration. Therefore, noise caused by vibration of the power plant unit 1 can be more effectively suppressed by the first lower torque rod 2L1 and the second lower torque rod 2L2.
  • the power plant unit in the present invention includes an internal combustion engine that serves as a vibration source.
  • the internal combustion engine (engine) 1E generates the driving force for running the vehicle.
  • the power plant unit in the present invention may include a drive motor that generates driving force for running the vehicle, and an internal combustion engine that generates electric power supplied to the drive motor (the drive motor and the internal combustion engine are rigid). are tied).
  • the output of the internal combustion engine may or may not be used as driving force for running the vehicle.
  • the powerplant unit of the present invention may also include a hybrid electric vehicle (HEV) powerplant unit.
  • HEV hybrid electric vehicle
  • the HEV (including PHEV) power plant unit also has a generator motor rigidly connected to the power plant unit in addition to the internal combustion engine and drive motor, this generator motor is also included in the power plant unit.
  • a power control unit (PCU) that controls the HEV system is rigidly connected to the power plant unit, this PCU is also included in the power plant unit.
  • the PCU is not fixed to the power plant unit and is only electrically connected with a cable, it is not included in the power plant unit.
  • a battery electric vehicle (BEV) is equipped with an internal combustion engine as a range extender and the drive motor is rigidly connected to the internal combustion engine, the drive motor and the internal combustion engine are included in the power plant unit of the present invention. .
  • the first lower torque rod 2L1 having a stopper is attached to one side (engine 1E) in the width direction with respect to the center of gravity G of the power plant unit 1, and the second lower torque rod having no stopper. 2L2 was attached to the other side (transmission 1T).
  • the first lower torque rod 2L1 having a stopper may be attached to the other side in the width direction with respect to the center of gravity G of the power plant unit 1, and the second lower torque rod 2L2 may be attached to one side.
  • the first lower torque rod 2L1 having the first spring constant K1 has a stopper
  • the second lower torque rod 2L2 having the second spring constant K2 ( ⁇ K1) does not have a stopper. rice field.
  • the first lower torque rod 2L1 having the first spring constant K1 may have no stopper and the second lower torque rod 2L2 having the second spring constant K2 ( ⁇ K1) may have a stopper.
  • the vibration of the power plant unit 1 can be controlled by the center of gravity G (reference plane PR). It can be suppressed symmetrically and well-balanced on one side and the other side.
  • the engine mount system is applied to the power plant unit 1 having the in-line three-cylinder engine 1E.
  • the present invention is also applicable to engine mounting systems for other engine types.
  • the same effects as those for the in-line three-cylinder engine described above can be obtained not only for the in-line three-cylinder engine but also for the in-line five-cylinder engine.
  • the metal members of the first lower torque rod 2L1 and the second lower torque rod 2L2 may be made of synthetic resin.
  • Power plant unit 1E Internal combustion engine (engine) 1T Transmission 2 Engine mount 2U Upper mount 2UR Upper right mount 2UL Upper left mount 2L Lower torque rod 2L1 First lower torque rod 2L2 Second lower torque rod 24a Rubber protrusion (stopper) K1 First spring constant K2 (of first lower torque rod 2L1) Second spring constant G (of second lower torque rod 2L2) Center of gravity PR (of power plant unit 1) Reference plane P1 First plane P2 Second plane D1 ( Distance D2 (between reference plane PR and first plane P1) Distance (between reference plane PR and second plane P2)

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Abstract

ペンデュラム式マウントシステムは、パワープラントユニット（１）の上部を車体にマウントする一対のアッパーマウント（２ＵＲ，２ＵＬ）と一対の第一及び第二ロアトルクロッド（２Ｌ１，２Ｌ２）と、を備えている。第一及び第二ロアトルクロッド（２Ｌ１，２Ｌ２）は、パワープラントユニット（１）の重心（Ｇ）を含む基準面（ＰＲ）に対して互いに反対側に位置している。第一ロアトルクロッド（２Ｌ１）の第一バネ定数（Ｋ１）は、第二ロアトルクロッド（２Ｌ２）の第二バネ定数（Ｋ２）以上である。第一ロアトルクロッド（２Ｌ１）を含む第一面（Ｐ１）と基準面（ＰＲ）との距離（Ｄ１）は、第二ロアトルクロッド（２Ｌ２）を含む第二面Ｐ１と基準面（ＰＲ）との距離（Ｄ２）以下である。

Description

ペンデュラム式マウントシステム
　本発明は、車両に搭載されるパワープラントユニットのためのペンデュラム式マウントシステムに関する。
　車両を走行させる駆動力を発生するパワープラントユニットは、エンジンルームやモータルーム内にマウントされる。パワープラントユニットの車体へのマウント方式にはいくつかの種類があるが、ペンデュラム式マウントシステムでは、パワープラントユニットの左右上部が車体にマウントされ、パワープラントユニットが吊り下げられる。吊り下げられたパワープラントユニットには、タイヤ及びドライブシャフトからのトルク反力が作用して、アッパーマウントを支点にして揺動する。そこで、この揺動を規制するために、パワープラントユニットの下部にロアトルクロッドと呼ばれる部材が取り付けられる。ロアトルクロッドの一端はパワープラントユニットの下部に取り付けられ、他端はパワープラントユニット1の後側で車体に取り付けられる。
　内燃機関（ＩＣＥ）を備えるパワープラントユニットでは、ＩＣＥが振動源となるため、上述したアッパーマウントやロアトルクロッドなどのエンジンマウントには、振動の車体への伝達を低減するためにインシュレータが組み込まれている。これらのインシュレータは、タイヤ及びドライブシャフトを介した路面からの振動の車体への伝達も抑制する。下記特許文献１は、二本のロアトルクロッドを用いたペンデュラム式マウントシステムを開示している。特許文献１の開示では、二本のトルクロッドによって前面衝突時のパワープラントユニットの挙動を制御して、二本のトルクロッドの間に配された燃料フィルタを保護している。
日本国特開２０１４－３４３１９号公報
　特許文献１に開示されたペンデュラム式マウントシステムでは、ロアトルクロッドの構成により衝突安全性を向上させることが目的であり、内燃機関の振動に起因する振動及び騒音の低減については何ら開示されていない。本発明の目的は、ロアトルクロッドの構成により振動及び騒音を低減することのできるペンデュラム式マウントシステムを提供することにある。
　本発明の特徴は、ペンデュラム式マウントシステムであって、パワープラントユニットの上部を車体にマウントする一対のアッパーマウントと一対の第一及び第二ロアトルクロッドとを備えている。第一及び第二ロアトルクロッドは、パワープラントユニットの下部を後側で車体と連結している。第一及び第二ロアトルクロッドは、パワープラントユニットの重心を含む基準面に対して互いに反対側に位置している。第一ロアトルクロッドの第一バネ定数は、第二ロアトルクロッドの第二バネ定数以上である。第一ロアトルクロッドを含む第一面と基準面との距離は、第二ロアトルクロッドを含む第二面と基準面との距離以下である。
　上記特徴によれば、ロアトルクロッドの構成により振動及び騒音を低減することのできるペンデュラム式マウントシステムを提供できる。
図１は、実施形態に係るペンデュラム式マウントシステムを示す概略斜視図である。 図２は、上記マウントシステムの概略底面図である。 図３は、上記マウントシステムの概略後面図である。 図４は、上記マウントシステムの概略側面図である。 図５は、上記マウントシステムにおける第一ロアトルクロッドの斜視図である。 図６は、上記第一ロアトルクロッドの側面図である。 図７は、上記第二ロアトルクロッドの斜視図である。
　以下、図１～図７を参照しつつ実施形態に係るペンデュラム式マウントシステムについて説明する。なお、図中の矢印ＦＲは、車体の前方を示している。また、図２は、図１中の矢印ＩＩから見た底面図である。図３は、図１中の矢印ＩＩＩから見た後面図である。図４は、図１中の矢印ＩＶから見た側面図である。
　本実施形態のマウントシステムは、パワープラントユニット１を車体にマウントするシステムである。本実施形態のパワープラントユニット１は、車両を走行させる駆動力を発生するユニットであり、車両を走行させる駆動力を発生させる内燃機関（以下、単にエンジンと呼ぶ）１Ｅとエンジン１Ｅに剛結されたトランスミッション１Ｔとを備えている。エンジン１Ｅのエンジンブロックとトランスミッション１Ｔのケースとが、ボルトによって互いに剛結されている。エンジン１Ｅは、直列三気筒横置きエンジンである。トランスミッション１Ｔは、マニュアルトランスミッション、オートマチックトランスミッション、ＤＣＴ、ＣＶＴなどの様々な形式を採り得る。エンジン１Ｅのクランクシャフトの出力端は、トランスミッション１Ｔの入力端と結合されている（間にクラッチが介装される場合もある）。
　本実施形態のパワープラントユニット１は、車両前部のエンジンルーム内に搭載されている。パワープラントユニット１は、前輪（ＦＷＤ）又は四輪（４ＷＤ）を駆動する。パワープラントユニット１は、ファイナルギヤやディファレンシャルギアなどの一体的に組み込まれているギヤユニット、４ＷＤの場合の一体的に組み込まれているトランスファーも含む。パワープラントユニット１には、パワープラントユニット１に固定されているオルタネータや空調コンプレッサなどの補機類も含まれる。また、トランスミッション１Ｔには、ギヤチェンジを行わない減速ギヤユニットや増速ギヤユニットも含まれる。パワープラントユニット１は、後述するアッパーマウント２Ｕ及びロアトルクロッド２Ｌ等のエンジンマウント２、並びに、ドライブシャフト及び４ＷＤの場合のプロペラシャフトは含まない。
　上述したようにパワープラントユニット１はエンジンマウント２を介して車体に支持されるが、サスペンションメンバ（サブフレーム）は車体に含まれる。本実施形態のマウントシステムはペンデュラム式であり、パワープラントユニット１は吊り下げられるようにして車体にマウントされる。上述したエンジンマウント２として、パワープラントユニット１の上部を車体にマウントするアッパーマウント２Ｕが設けられている。アッパーマウント２Ｕは、パワープラントユニット１の右上部を車体にマウントする右上マウント[upper right mount]２ＵＲと、パワープラントユニット１の左上部を車体にマウントする左上マウント２ＵＬとからなる。パワープラントユニット１は、これらのアッパーマウント２Ｕにより、吊り下げられるように車体にマウントされる。即ち、パワープラントユニット１の重心Ｇは、一対のアッパーマウント２Ｕ（右上マウント２ＵＲ及び左上マウント２ＵＬ）を通る直線よりも下方に位置する。
　パワープラントユニット１にはドライブシャフトが接続されている。タイヤ及びドライブシャフトの駆動トルクに起因して、パワープラントユニット１には、アッパーマウント２Ｕを支点にして揺動させるトルク反力が作用する。車両が加速や減速すると、パワープラントユニット１の下部が前方又は後方に移動するようにトルク反力が作用する。このため、これらのトルク反力によるパワープラントユニット１の揺動を規制するために、パワープラントユニット１の下部を当該パワープラントユニット１の後側で車体と連結するロアトルクロッド２Ｌが設けられている。
　本実施形態では、ロアトルクロッド２Ｌとして、一対の第一ロアトルクロッド２Ｌ１及び第二ロアトルクロッド２Ｌ２が設けられている。即ち、エンジンマウント２には、第一ロアトルクロッド２Ｌ１及び第二ロアトルクロッド２Ｌ２も含まれる。第一ロアトルクロッド２Ｌ１及び第二ロアトルクロッド２Ｌ２は、基準面ＰＲに対して、互いに反対側に位置している。基準面ＰＲは、パワープラントユニット１の重心Ｇを含む、車体の幅方向[lateral direction]に垂直な面である。第一ロアトルクロッド２Ｌ１及び第二ロアトルクロッド２Ｌ２は、基準面ＰＲに平行に延設されている。
　エンジン１Ｅ（パワープラントユニット１）は、ピストン内での燃焼、ピストンの往復運動、クランクシャフトの回転運動等によって振動源となる。このため、エンジンマウント２（アッパーマウント２Ｕ及びロアトルクロッド２Ｌ）には、振動の車体への伝達を低減するためのインシュレータが組み込まれている。インシュレータとしては、液体封入式やラバー式がある（本実施形態では後述するラバーインシュレータ２４及び２７）。従って、各ロアトルクロッド２Ｌは、弾性体として機能するのでバネ定数を有している。第一ロアトルクロッド２Ｌ１は第一バネ定数Ｋ１を有し、第二ロアトルクロッド２Ｌ２は第二バネ定数Ｋ２を有している。ここで、第一ロアトルクロッド２Ｌ１の第一バネ定数Ｋ１は、第二ロアトルクロッド２Ｌ２の第二バネ定数Ｋ２以上である（Ｋ１≧Ｋ２）。
　本実施形態では、第一バネ定数Ｋ１を有する第一ロアトルクロッド２Ｌ１の一端がエンジン１Ｅの下部に取り付けられると共に、他端が車体に取り付けられている。同様に、第二バネ定数Ｋ２を有する第二ロアトルクロッド２Ｌ２の一端がトランスミッション１Ｔの下部に取り付けられると共に、他端が車体に取り付けられている。なお、本実施形態のエンジンマウント２（アッパーマウント２Ｕ及びロアトルクロッド２Ｌ）には、振動をアクティブに制御する電子制御デバイスは組み込まれていない。
　ここで、第一ロアトルクロッド２Ｌ１のパワープラントユニット１（エンジン１Ｅ）への取付点を含む、幅方向に垂直な面を第一面Ｐ１とする。同様に、第二ロアトルクロッド２Ｌ２のパワープラントユニット１（トランスミッション１Ｔ）への取付点を含む、幅方向に垂直な面を第二面Ｐ２とする。また、第一面Ｐ１と上述した基準面ＰＲと間の距離Ｄ１、及び、第二面Ｐ２と基準面ＰＲとの間の距離Ｄ２を定義する。本実施形態では、距離Ｄ１は距離Ｄ２以下である（Ｄ１≦Ｄ２）。
　図５及び図６に示されるように、第一ロアトルクロッド２Ｌ１は、車体に取り付けられる環状部材２０と、パワープラントユニット１に取り付けられる一対のステー２２とを備えている。環状部材２０及びステー２２は金属製である。なお、図６には、手前のステー２２は示されていない。環状部材２０の内部中央には、金属製のコア部材２１が配置されており、環状部材２０及びコア部材２１は、ラバーインシュレータ２４によって連結されている。ステー２２の一端はパワープラントユニット１（エンジン１Ｅ）に上下揺動可能[vertically swingably]に連結されており、他端はコア部材２１に上下揺動可能に連結されている。
　コア部材２１の前側（図６中右側）では、環状部材２０の内周面から第一ラバー突起２４ａが後方に向けて突出されている。コア部材２１の後側（図６中左側）でも、第二ラバー突起２４ａが前方に向けて突出されている。第一及び第二ラバー突起２４ａは、ラバーインシュレータ２４と共に一体的に形成される。ラバーインシュレータ２４を形成するラバーは、環状部材２０の内周面全体を覆っている。
　パワープラントユニット１が揺動しておらずに静止している状態では、第一ラバー突起２４ａと環状部材２０の内周面との間には隙間が形成されている。同様に、第二ラバー突起２４ａと環状部材２０の内周面との間にも隙間が形成されている。車両が急加速（急発進）すると、ドライブシャフトからのトルク反力を受けて、パワープラントユニット１は、その下部が車体に対して前方に移動するように揺動する。このとき、ステー２２を介してパワープラントユニット１に接続されているコア部材２１も前方に移動し、第一ラバー突起２４ａと当接する。この結果、パワープラントユニット１下部の前方へのストロークが規制される。
　一方、車両が急減速すると、ドライブシャフトからのトルク反力を受けて、パワープラントユニット１は、その下部が車体に対して後方に移動するように揺動する。このとき、ステー２２を介してパワープラントユニット１に接続されているコア部材２１も後方に移動し、第二ラバー突起２４ａと当接する。この結果、パワープラントユニット１下部の後方へのストロークが規制される。即ち、第一及び第二ラバー突起２４ａは、パワープラントユニット１の下部の前後方向のストロークを規制するストッパとして機能している。
　揺動ストロークの規制開始後に第一又は第二ラバー突起２４ａが弾性変形している間は、第一ロアトルクロッド２Ｌ１のバネ定数は上述した第一バネ定数Ｋ１よりも大きくなる。言い換えれば、ストッパによって規制されるほどの大きなストローク（振幅）を伴わない振動は、比較的小さな第一バネ定数Ｋ１の第一ロアトルクロッド２Ｌ１（及び第二ロアトルクロッド２Ｌ２）によって抑制される。一方、上述したトルク反力によってストロークが大きくなるような場合はストッパによってバネ定数が第一バネ定数Ｋ１よりも大きくなって防振機能は低下するが、トルク反力を受けて揺動するパワープラントユニット１の最大揺動量は規制される。
　図７に示されるように、第二ロアトルクロッド２Ｌ２は、車体に取り付けられる板状部材２５と、パワープラントユニット１（トランスミッション１Ｔ）に取り付けられるＵ字状部材２６とを備えている。板状部材２５及びＵ字状部材２６は金属製である。板状部材２５は、Ｕ字状部材２６の内部中央に配置されており、板状部材２５及びＵ字状部材２６は、ラバーインシュレータ２７によって連結されている。板状部材２５は車体に水平揺動可能に連結されており、Ｕ字状部材２６はパワープラントユニット１に水平揺動可能に連結されている。第二ロアトルクロッド２Ｌ２は、上述した第一ロアトルクロッド２Ｌ１のストッパのような機構を有していない。第二ロアトルクロッド２Ｌ２はストッパを備えていないので、そのバネ定数は上述した第二バネ定数Ｋ２を維持する。単一のロアトルクロッドのみで構成される一般的なペンデュラム式マウントシステムと比較すると、本実施形態のマウントシステムでは、ドライブシャフトからのトルク反力が第一ロアトルクロッド２Ｌ１及び第二ロアトルクロッド２Ｌ２を有するに分散されるので、第一ロアトルクロッド２Ｌ１の第一バネ定数Ｋ１の増大を抑えることができる。従って、第一バネ定数Ｋ１及び第二バネ定数Ｋ２の並列バネで構成される合算のバネ定数を低く抑えることができ、ドライブシャフトに大きなトルクが発生するパワープラントユニット１においても効率的に防振機能が発揮され得る。
　本実施形態によれば、第一ロアトルクロッド２Ｌ１及び第二ロアトルクロッド２Ｌ２が、パワープラントユニット１の重心Ｇを含む基準面ＰＲに対して、互いに反対側に位置している。さらに、上述したように、（第一バネ定数Ｋ１）≧（第二バネ定数Ｋ２）、かつ、（第一面Ｐ１と基準面ＰＲとの距離Ｄ１）≦（第二面Ｐ２と基準面ＰＲとの距離Ｄ２）である。本実施形態では、大きなバネ定数の一つのロアトルクロッドが設けるのではなく、比較的小さなバネ定数の二つの第一ロアトルクロッド２Ｌ１及び第二ロアトルクロッド２Ｌ２が設けられる。このため、第一ロアトルクロッド２Ｌ１及び第二ロアトルクロッド２Ｌ２は、それぞれ、小さなバネ定数により、即ち、柔らかいラバーインシュレータ２４及び２７によって、振動及び騒音を効果的に低減することができる。
　また、一本のロアトルクロッドではなく第一ロアトルクロッド２Ｌ１及び第二ロアトルクロッド２Ｌ２を設けることで、第一ロアトルクロッド２Ｌ１及び第二ロアトルクロッド２Ｌ２のそれぞれのサイズを小さくすることができる。このため、パワープラントユニット１の揺動時（特にストロークが大きい場合）に、第一ロアトルクロッド２Ｌ１及び第二ロアトルクロッド２Ｌ２が周囲の部品（例えば、トランスファー等）と干渉するのを防止でき、レイアウト設計自由度が向上する。
　言い換えれば、第一ロアトルクロッド２Ｌ１及び第二ロアトルクロッド２Ｌ２が周囲の部品と干渉しにくいため、第一バネ定数Ｋ１及び第二バネ定数Ｋ２を小さく設定してパワープラントユニット１の揺動時のストロークを増やすことも可能となる。第一バネ定数Ｋ１及び第二バネ定数Ｋ２を小さく設定できるので、パワープラントユニット１の振動が第一ロアトルクロッド２Ｌ１及び第二ロアトルクロッド２Ｌ２を介して車体に伝わるのをより効果的に抑制することができる。
　ここで、本実施形態では、上述したように、第一ロアトルクロッド２Ｌ１及び第二ロアトルクロッド２Ｌ２が重心Ｇを含む基準面ＰＲに対して互いに反対側に位置すると共に、Ｋ１≧Ｋ２及びＤ１≦Ｄ２が成立する。従って、重心Ｇ（基準面ＰＲ）に対して幅方向の一側には第一ロアトルクロッド２Ｌ１が効果的に作用し、同時に、他側には第二ロアトルクロッド２Ｌ２が効果的に作用する。この結果、パワープラントユニット１に起因する振動をより効果的に車体に伝えにくくできる。
　さらに、Ｋ１≧Ｋ２及びＤ１≦Ｄ２が成立しており、いわゆるレバー比の関係に類似する関係が重心Ｇに関して成立している。従って、重心Ｇに関して、パワープラントユニット１の振動を、重心Ｇ（基準面ＰＲ）の一側及び他側で対称的にバランスよく抑制することができる。
　特に、本実施形態のエンジン１Ｅは、横置き直列三気筒エンジンである。直列三気筒エンジンや直列五気筒エンジンなどの奇数気筒のエンジンでは一次振動が生じる。一次振動は、点火間隔が長い三気筒エンジンの方が五気筒エンジンよりも顕著となる。エンジン１Ｅの一次振動は、重心Ｇに対するスリコギ振動[precession vibration]をパワープラントユニット１に生じさせる。このスリコギ振動による起振力は、アイドル振動の原因となる。
　ここで、本実施形態では、上述したように、第一ロアトルクロッド２Ｌ１及び第二ロアトルクロッド２Ｌ２が重心Ｇを含む基準面ＰＲに対して互いに反対側に位置すると共に、かつ、Ｋ１≧Ｋ２及びＤ１≦Ｄ２が成立する。このため、アイドル振動の原因となるパワープラントユニット１に起因する振動もより効果的に車体に伝えにくくできる。具体的には、アイドル振動の原因となるスリコギ振動は、重心Ｇ（基準面ＰＲ）の一側と他側とで互いに逆位相となる。即ち、第一ロアトルクロッド２Ｌ１が引っ張られるときには第二ロアトルクロッド２Ｌ２は圧縮され、スリコギ振動が基準面ＰＲの両側で互いに打ち消し合う。この結果、アイドル振動の原因となる振動自体が相殺される。
　さらに、上述したように、Ｋ１≧Ｋ２及びＤ１≦Ｄ２によってレバー比の関係に類似する関係が重心Ｇに関して成立している。従って、振動をより効果的に相殺させることができる。特に、直列三気筒エンジンで出力トルクを向上させるとスリコギ振動による起振力が増大するため、アイドル振動への対策が強く要望される。従って、このような場合、本実施形態のペンデュラム式マウントシステムは非常に有用である。
　また、本実施形態では、第一ロアトルクロッド２Ｌ１のみが、パワープラントユニット１の下部の前後方向の揺動ストロークを規制するストッパを備えている。第二ロアトルクロッド２Ｌ２はストッパを備えていない。即ち、ストッパを備えない第二ロアトルクロッド２Ｌ２の第二バネ定数Ｋ２は振動を常に効果的に抑制できる。従って、第一ロアトルクロッド２Ｌ１及び第二ロアトルクロッド２Ｌ２によってパワープラントユニット１の振動に起因する騒音をより効果的に抑制することができる。
　なお、本発明は上述した実施形態に限定されない。例えば、本発明におけるパワープラントユニットは振動源となる内燃機関を備えているが、上記実施形態では、内燃機関（エンジン）１Ｅが車両を走行させる駆動力を発生した。本発明におけるパワープラントユニットは、車両を走行させる駆動力を発生する駆動モータを備え、この駆動モータに供給される電力を発電する内燃機関を備えていてもよい（駆動モータと内燃機関とは剛結されている）。この場合、内燃機関の出力は、車両を走行させる駆動力として利用されてもよいし、されなくてもよい。すなわち、本発明のパワープラントユニットは、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）のパワープラントユニットも含み得る。
　ＨＥＶ（ＰＨＥＶを含む）のパワープラントユニットが、内燃機機関及び駆動モータに加えてパワープラントユニットに剛結された発電モータも有している場合、この発電モータもパワープラントユニットに含まれる。また、ＨＥＶシステムを制御するパワーコントロールユニット（ＰＣＵ）がパワープラントユニットと剛結されている場合は、このＰＣＵもパワープラントユニットに含まれる。ただし、ＰＣＵがパワープラントユニットに固定されておらず、ケーブルのみで電気的に接続されているだけの場合はパワープラントユニットには含まれない。さらに、バッテリ電気自動車（ＢＥＶ）において、レンジエクステンダーとして内燃機関を備えている場合、駆動モータがこの内燃機関と剛結されていれば、駆動モータ及び内燃機関は本発明におけるパワープラントユニットに含まれる。
　また、上記実施形態では、ストッパを有する第一ロアトルクロッド２Ｌ１が、パワープラントユニット１の重心Ｇに対して幅方向の一側（エンジン１Ｅ）に取り付けられ、ストッパを有しない第二ロアトルクロッド２Ｌ２が他側（トランスミッション１Ｔ）に取り付けられた。しかし、ストッパを有する第一ロアトルクロッド２Ｌ１が、パワープラントユニット１の重心Ｇに対して幅方向の他側に取り付けられ、第二ロアトルクロッド２Ｌ２が一側に取り付けられてもよい。
　また、上記実施形態では、第一バネ定数Ｋ１を有する第一ロアトルクロッド２Ｌ１がストッパを有し、第二バネ定数Ｋ２（≦Ｋ１）を有する第二ロアトルクロッド２Ｌ２がストッパを有していなかった。しかし、第一バネ定数Ｋ１を有する第一ロアトルクロッド２Ｌ１がストッパを有せず、第二バネ定数Ｋ２（≦Ｋ１）を有する第二ロアトルクロッド２Ｌ２がストッパを有していてもよい。これらの場合も、上述したレバー比の関係に類似する関係（Ｋ１≧Ｋ２及びＤ１≦Ｄ２）が重心Ｇに関して成立していれば、パワープラントユニット１の振動を、重心Ｇ（基準面ＰＲ）の一側及び他側で対称的にバランスよく抑制することができる。
　さらに、上記実施形態では、直列三気筒のエンジン１Ｅを備えたパワープラントユニット１にエンジンマウントシステムが適用された。しかし、本発明は、他のエンジン型式のエンジンマウントシステムにも適用し得る。また、直列三気筒エンジンに対してだけでなく、直列五気筒エンジンに対しても、上述した直列三気筒エンジンに対する効果と同様の効果を得ることができる。また、第一ロアトルクロッド２Ｌ１及び第二ロアトルクロッド２Ｌ２における金属製の部材は、合成樹脂によって形成されてもよい。
１　パワープラントユニット
１Ｅ　内燃機関（エンジン）
１Ｔ　トランスミッション
２　エンジンマウント
２Ｕ　アッパーマウント
２ＵＲ　右上マウント
２ＵＬ　左上マウント
２Ｌ　ロアトルクロッド
２Ｌ１　第一ロアトルクロッド
２Ｌ２　第二ロアトルクロッド
２４ａ　ラバー突起（ストッパ）
Ｋ１　（第一ロアトルクロッド２Ｌ１の）第一バネ定数
Ｋ２　（第二ロアトルクロッド２Ｌ２の）第二バネ定数
Ｇ　（パワープラントユニット１の）重心
ＰＲ　基準面
Ｐ１　第一面
Ｐ２　第二面
Ｄ１　（基準面ＰＲと第一面Ｐ１との）距離
Ｄ２　（基準面ＰＲと第二面Ｐ２との）距離

Claims (3)

  1. 　ペンデュラム式マウントシステムであって、
    　内燃機関を備えた、車両を走行させる駆動力を発生するパワープラントユニットと、
    　前記パワープラントユニットの右上部を車体にマウントする右上マウントと、
    　前記パワープラントユニットの左上部を前記車体にマウントする左上マウントと、
    　前記パワープラントユニットの下部を前記パワープラントユニットの後側で前記車体と連結する一対の第一及び第二ロアトルクロッドと、を備えており、
    　前記第一及び第二ロアトルクロッドが、前記パワープラントユニットの重心Ｇを含む、前記車体の幅方向に垂直な基準面に対して、互いに反対側に位置しており、
    　前記第一ロアトルクロッドの第一バネ定数は、前記第二ロアトルクロッドの第二バネ定数以上であり、
    　前記第一ロアトルクロッドの前記パワープラントユニットへの取付点を含む、前記幅方向に垂直な面を第一面とし、かつ、前記第二ロアトルクロッドの前記パワープラントユニットへの取付点を含む、前記幅方向に垂直な面を第二面とした場合に、前記第一面と前記基準面との距離が、前記第二面と前記基準面の距離以下である、ペンデュラム式マウントシステム。
  2. 　請求項１に記載のペンデュラム式マウントシステムであって、
    　前記内燃機関が直列三気筒エンジンである、ペンデュラム式マウントシステム。
  3. 　請求項１又は２に記載のペンデュラム式マウントシステムであって、
    　前記第一及び第二ロアトルクロッドの何れか一方のみが、前記パワープラントユニットの前記下部の車体前後方向の揺動ストロークを規制するストッパを備えている、ペンデュラム式マウントシステム。
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