JP2012051554A - 車両のエンジンマウンティング構造 - Google Patents

Abstract

【課題】４点式マウンティング方式のように効率的にパワートレインの動きを支持しつつ、ＮＶＨ性能が改善された車両のエンジンマウンティング構造を提供する。
【解決手段】エンジンが車両の前方に配置され、前輪駆動され、エンジンはトランスミッションと一体に結合され、車体に横置きで載置される車両のエンジンマウンティング構造であって、トランスミッションを介してエンジンの駆動力の伝達を受け、エンジンに固定されたベアリングブラケットを通してセンターベアリング１２を貫通するように締結されたドライブシャフトと、板状であって、エンジンの後方の下側において車両のボディーに結合され、前方に取り付けられた主ロールロッド２１を通してトランスミッションの下部に結合されたサブフレーム２０、および一側端はサブフレーム２０に連結され、他側端はベアリングブラケット１１に連結される補助ロールロッド３０、を含んで構成される。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両のエンジンマウンティング構造に係り、より詳しくは、高出力のエンジンをより効率的に支持できるように従来の３点式マウンティング方式のエンジンマウンティング構造に基づいて補助ロールロッドがさらに取り付けられる車両のエンジンマウンティング構造に関する。

エンジンが車両の前方に配置され、前輪が駆動する方式の車両（ＦＦ：Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｇｉｎｅ Ｆｒｏｎｔ Ｗｈｅｅｌ Ｄｒｉｖｅ）は、他の駆動方式に比べて長短所はあるものの、駆動システムの構造が単純であるので軽量化およびコンパクト化に有利な長所があり、後輪に動力を伝達するプロペラシャフトのような部品が取り除かれて室内空間が広くなる長所がある。

特に、生産性の面でも有利なために乗用車両に多く用いられている。しかし、前輪が駆動と共にステアリングがなされるため、両側ホイールに作用するトルクの変動がステアリングに影響を及ぼし、車両の前側に重量が偏る問題点があった。

すなわち、ＦＦ車両の一般的な動力伝達過程は、（１）エンジン、（２）エンジンのフライホイール、（３）トランスミッションの入力軸、（４）トランスミッションの出力軸、（５）差動ギア、（６）等速ジョイント（ＣＶＪ：ｃｏｎｓｔａｎｔ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｊｏｉｎｔ）、（７）ホイールで構成されるが、エンジン（ｅｎｇｉｎｅ）とトランスミッション（Ｔ／Ｍ：Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）および差動ギア（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｇｅａｒ）が予め一体に結合された状態で車体に取り付けられるため、図１（ａ）に示すように差動ギアが車両の中心から一側に偏る構造を有する。

したがって、左右の等速ジョイントの長さが異なり、これは、ステアリングホイールのステアリングに影響を及ぼすトルクステアを誘発させる原因となった。
このような、両側の等速ジョイントの長さが異なる非等長型ドライブシャフト（ｕｎｅｑｕａｌ ｌｅｎｇｔｈ ｄｒｉｖｅｓｈａｆｔｓ）の問題点を解決するために、等長型ドライブシャフト（ｅｑｕａｌ ｌｅｎｇｔｈ ｄｒｉｖｅｓｈａｆｔｓ）が開発されたことがある。

等長型ドライブシャフトは、同一の長さを有する等速ジョイントが両側に配置されて結合されるようにその間にセンターシャフト（Ｃｅｎｔｅｒ ｓｈａｆｔ）が取り付けられる。センターシャフトは、一側においてトランスミッションと結合された差動ギアと噛合して回転し、他側はエンジンの下部に結合されたベアリングブラケット（Ｂｅａｒｉｎｇ ｂｒａｃｋｅｔ）で支持される。また、ベアリングブラケットにはセンターシャフトの回転を許容するセンターベアリングが取り付けられる。

一方、乗用車には、フレームボディーの代わりに、重量が軽く、生産性に優れたモノコックボディーが主に使われる。モノコックボディーはフレームが取り除かれた構造であって、車体にパワートレインが直接取り付けられる。したがって、モノコックボディーは、ボディーそのものがフレームの機能をして、サスペンションおよびシャーシ部品が各々取り付けられるが、エンジンとトランスミッションおよび差動ギアが統合的に結合されて構成されたパワートレインの振動が直接車体に伝達されることを防止し、車両衝突時の衝撃を分散するために車両の下部にサブフレーム（ｓｕｂｆｒａｍｅ）が取り付けられる。

サブフレームは車両の出力および大きさによって色々な形態で製造されるが、高排気量の高トルクエンジンを有するパワートレインは４個のバー（ｂａｒ）が四角形状をなすように結合された「＃」形状のサブフレームが使われる。「＃」形状のサブフレームが車体のエンジンルームの下部に設置されれば、その上にパワートレインが載置され、４ケ所においてマウンティング部材（エンジンマウント、トランスミッションマウント、前方ロールロッド、後方ロールロッド）がパワートレインを支持する（４点式マウンティング方式）。

また、低排気量の低トルクエンジンは、図１（ｂ）に示すように、車体に固定され、ステアリング装置が取り付けられる板（ｐｌａｔｅ）形状であって、サスペンションストラット（ｓｔｒｕｔ）およびナックルなどが連結されるように隅部が突出した「Ｈ」形状のサブフレームが取り付けられる。このような「Ｈ」形状のサブフレームが適用された車両は、３ケ所においてマウンティング部材によって支持される（３点式マウンティング方式）。車体（ｂｏｄｙ）の両側において、エンジンマウントとトランスミッションマウントが各々取り付けられ、エンジンとトランスミッションを支持し、サブフレームに取り付けられたロールロッド（Ｒｏｌｌ ｒｏｄ）が後方においてトランスミッションの下部に結合される構造である。

一方、４点式マウンティング方式の場合、パワートレインの動きをより効率的に支持することにより、車両のＮＶＨ（Ｎｏｉｓｅ、ｖａｂｒａｔｉｏｎ、ｈａｒｓｈｎｅｓｓ）を抑制するのにより効率的な構造であったが、より大きいサブフレームが取り付けられることによって車両の総重量が増加する問題点があった。

その反面、３点式マウンティング方式の場合、生産費用が節減される長所はあるものの、マウンティングされる地点が減少して、パワートレインの動きを支持したり車両のＮＶＨを抑制したりすることに限界があり、エンジンおよびトランスミッションのマウントにより大きい疲労が生ずる問題点があった。

特開平０６−２９４３７２号公報

本発明は、３点式マウンティング方式を改善し、４点式マウンティング方式のように効率的にパワートレインの動きを支持しつつ、ＮＶＨ性能が改善された車両のエンジンマウンティング構造を提供することに主な目的がある。

上記目的を達成するためになされた本発明は、エンジンが車両の前方に配置され、前輪駆動され、エンジンはトランスミッションと一体に結合され、車体に横置き（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｍｏｕｎｔｉｎｇ）方向、すなわち、車体の幅（ｗｉｄｔｈ）方向に載置される車両のエンジンマウンティング構造であって、トランスミッションを介してエンジンの駆動力の伝達を受け、エンジンに固定されたベアリングブラケットを通してセンターベアリングを貫通するように締結されたドライブシャフト、板（ｐｌａｔｅ）状であって、エンジンの後方の下側において車両のボディーに結合され、前方に取り付けられた主ロールロッドを通してトランスミッションの下部に結合されたサブフレーム、および一側端はサブフレームに連結され、他側端はベアリングブラケットに連結される補助ロールロッド、を含むことを特徴とする。

前記補助ロールロッドは、サブフレームと結合された地点がベアリングブラケットと結合された地点より上側に位置するように一側端がサブフレームの上面上に突出形成されたロールロッドブラケットに結合され、他側端がドライブシャフトの下方にベアリングブラケットの末端に形成されたボス（ｂｏｓｓ）に結合されることを特徴とする。

前記主ロールロッドと補助ロールロッドは、サブフレームの横方向に沿って中心から各々相異なる側に向かって離隔して配置されることを特徴とする。

前記補助ロールロッドは、ベアリングブラケットに結合されるブッシュよりサブフレームに結合されるブッシュがより大きく形成されることを特徴とする。

本発明によれば、より小さい重量のサブフレームを適用してもエンジンとトランスミッションで構成されたパワートレインをより効率的に支持することができ、車両のＮＶＨ性能を改善できる効果がある。
さらに、様々なトルクを有するエンジンが搭載される同種の車両に同一のサブフレームを提供することによって生産効率を向上できる効果がある。すなわち、高トルクエンジンが搭載されるか否かに応じてマウンティングをさらに提供することによって車両のプラットフォームを共用化することができる。

（ａ）は、等長型ドライブシャフトと非等長型ドライブシャフトの構造を比較して示す断面図である。 （ｂ）は、板状サブフレームの平面図とサブフレームが車体に取り付けられた様子を示す斜視図である。 本発明の好ましい実施形態による車両のエンジンマウンティング構造を上側から見た斜視図である。 本発明の補助ロールロッドの結合された様子を下側から見た斜視図である。 本発明の好ましい実施形態による車両のエンジンマウンティング構造の概念図である。

以下、図面を参照し、本発明の好ましい実施形態をより詳細に説明する。
図２に示す通り、本発明が適用される車両は、エンジンとトランスミッションおよび差動ギアが一体に結合されてパワートレインを構成し、車体に横置きで載置される構造を有する。

すなわち、エンジンはホイール（ｗｈｅｅｌ）の一側近くに取り付けられ、トランスミッションはホイールの他側近くに車両の幅方向に載置される。また、図示してはいないが、エンジンとトランスミッションにはエンジンマウントとトランスミッションマウントが各々取り付けられる。

一方、本発明のドライブシャフトは等長型ドライブシャフトであって、両側の等速ジョイント１３が同一の長さで構成されるようにセンターシャフト１０を備える。センターシャフト１０はトランスミッションと結合された差動ギアと連結されるが、地面において水平をなして支持されるようにエンジンの下部に結合されたベアリングブラケット１１を貫通するように取り付けられる。ベアリングブラケット１１にはセンターシャフト１０の回転を許容し支持するセンターベアリング１２が設けられ、センターベアリング１２を貫通したベアリングブラケット１１の末端には等速ジョイント１３が結合される。

一方、本発明のサブフレーム２０は、従来の３点式マウント方式に適用される図１（ｂ）に示す板状サブフレームとして実施される。サブフレーム２０はエンジンとトランスミッションの縦方向（ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）の後方の下方において車体の下部に固定され、サスペンション装置（図示せず）と結合され、ステアリングギアボックス（ｓｔｅｅｒｉｎｇ ｇｅａｒ ｂｏｘ）のようなステアリング装置の構成品が載置される。また、サブフレーム２０は車両の前方に主ロールロッド（ｍａｉｎ ｒｏｌｌ ｒｏｄ）２１が取り付けられ、主ロールロッド２１はトランスミッションの下部に連結され、振動を減衰させ支持する。主ロールロッド２１は従来のロールロッドと同一の構成であって、ゴム材であるブッシュが末端に取り付けられ、弾性変形および復元を繰り返すことによって振動を減衰するように構成される。

一方、主ロールロッド２１の横方向（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）の一側には、サブフレーム２０の上側において補助ロールロッド３０が取り付けられる。補助ロールロッド３０は、一側端がサブフレーム２０に溶接されて取り付けられたロールロッドブラケット２２に連結され、他側端はセンターベアリングブラケット１１に連結される。このような結合のために、本発明のセンターベアリングブラケット１１は、図３に示すように、センターシャフト１０の下方に補助ロールロッド３０が結合できるボス（ｂｏｓｓ）がさらに突出形成され、リベット打ちまたはボルト締めによって補助ロールロッド３０が取り付けられる。

一方、補助ロールロッド３０も、両側にゴム材ブッシュ３０ａ、３０ｂが結合され、ブッシュ３０ａ、３０ｂの弾性によって振動を減衰するように構成される。この時、ブッシュは、ロールロッドブラケット２２に結合された側のブッシュ３０ａがセンターベアリングブラケット１１に結合された側のブッシュ３０ｂより大きく形成される。

したがって、補助ロールロッド３０は、図４に示すように、（エンジンマウントの結合地点とトランスミッションマウントの結合地点を軸［ａｘｉｓ］とした）パワートレインの回転方向に対し接線（ｔａｎｇｅｎｔ ｌｉｎｅ）方向に整列するように配置される。

さらに、主ロールロッド２１と補助ロールロッド３０の全てがパワートレインに結合されるため、主ロールロッド２１と補助ロールロッド３０との間を離隔して配置することができるため、縦方向振動および横方向振動の全てをより効率的に減衰させることができる。

以上、本発明に関する好ましい実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の属する技術範囲を逸脱しない範囲での全ての変更が含まれる。

１０ ・・・センターシャフト
１１ ・・・ベアリングブラケット
２０ ・・・サブフレーム
２１ ・・・主ロールロッド
３０ ・・・補助ロールロッド

Claims (4)

1. エンジンが車両の前方に配置され、前輪駆動され、前記エンジンはトランスミッションと一体に結合され、車体に横置きで載置される車両のエンジンマウンティング構造であって、
   トランスミッションを介してエンジンの駆動力の伝達を受け、エンジンに固定されたベアリングブラケットを通してセンターベアリングを貫通するように締結されたドライブシャフト、
   板（ｐｌａｔｅ）状であって、エンジンの後方の下側において車両のボディーに結合され、前方に取り付けられた主ロールロッドを通してトランスミッションの下部に結合されたサブフレーム、および
   一側端はサブフレームに連結され、他側端はベアリングブラケットに連結される補助ロールロッド、を含むことを特徴とする車両のエンジンマウンティング構造。
2. 前記補助ロールロッドは、サブフレームと結合された地点がベアリングブラケットと結合された地点より上側に位置するように一側端がサブフレームの上面上に突出形成されたロールロッドブラケットに結合され、他側端がドライブシャフトの下方にベアリングブラケットの末端に結合されることを特徴とする請求項１に記載の車両のエンジンマウンティング構造。
3. 前記主ロールロッドと補助ロールロッドは、サブフレームの横方向に沿って中心から各々相異なる側に向かって離隔して配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の車両のエンジンマウンティング構造。
4. 前記補助ロールロッドは、ベアリングブラケットに結合されるブッシュよりサブフレームに結合されるブッシュがより大きく形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の車両のエンジンマウンティング構造。

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