JP4022959B2 - 自動車のパワーユニット支持構造 - Google Patents
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- Motor Power Transmission Devices (AREA)
- Body Structure For Vehicles (AREA)
- Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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】
自動車の中には、車体上方が開放されたオープンカーがある。後輪が駆動輪とされたオープンカーにおいて、駆動系全体の剛性を向上させるために、特許第２５５０３４２号公報に示すように、車体前部に配置されたエンジンおよび変速機からなるパワーユニットと、車体後部に配置された後輪用のリアデファレンシャルケースとを、連結フレームによって強固に連結したものが開示されている。この公報には、また、パワーユニットを左右両側の２か所で車体に支持させ、リアデファレンシャルケースを左右２か所で車体に支持させて、エンジンと変速機とリアデファレンシャルケースと連結フレームとの組立て体を、全体として合計４か所において車体に支持させることも開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、オープンカーは、セダンタイプの自動車のように車体上部がル−フパネルによって閉じられた構造のものに比して、剛性が低いものとなる。特に、車体のねじり剛性が低くなって、フロアフレームからの不快な低周波の振動、より具体的には１００ｋｍ／ｈ程度での高速走行時において１５〜２０ＨＺの周波数域の振動がかなり大きくなってしまう。このため、レインフォ−スメントによる補強によって車体剛性を向上させること、つまり車体のねじり振動周波数域をより高周波域へと変更することも考えられるが、この場合は車体重量が大きくなる一方、十分に車体剛性を向上させることは難しいものとなる。
【０００４】
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、大きく重量を増加させることなく、車体のねじり振動を低減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。
【０００５】
【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、その解決手法として次のようにしてある。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、
少なくともエンジンを含むパワーユニットが、車体前部に配置され、
後輪が前記パワーユニットにより駆動される駆動輪とされ、
前記パワーユニットと後輪用のリアデファレンシャルギアとがプロペラシャフトによって連結され、
前記リアデファレンシャルギア用のリアデファレンシャルケースと前記パワーユニットとが、連結フレームによって強固に連結され、
前記パワーユニットおよびリアデファレンシャルケースがそれぞれ、左右両側において弾性体マウントを介して車体に取付けられることにより、該パワーユニットとリアデファレンシャルケースと前記連結フレームとを含む駆動系全体が合計４か所において車体に取付けられた自動車のパワーユニット支持構造において、
前記駆動系全体が車体のねじり振動を減衰するダイナミックダンパの質量体として機能すると共に、該駆動系全体の揺動軸が前記リアデファレンシャルケース付近になるように、前記パワーユニットを支持する前記弾性マウントが前記リアデファレンシャルケースを支持する前記弾性マウントよりもばね特性が柔らかく設定されている、
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。
【０００６】
【発明の効果】
請求項１によれば、パワーユニットをダイナミックダンパの質量体として機能させることにより、レインフォ−スメントによる車体補強のような大幅な重量増加を行うことなく、車体のねじり振動を低減することができる。
また、連結フレームによってパワーユニットとリアデファレンシャルケースとを連結することによって、従来からある駆動系の構造を採択しつつ、ダイナミックダンパの質量体を全体として極力大質量として、ダイナミックダンパの共振周波数域を、低減が求められる低周波数域へ容易に設定することができる。
さらに、ダイナミックダンパの揺動中心を、特に質量の大きくなるパワーユニットから遠く離れたリアデファレンシャルケース付近に設定して、ダイナミックダンパとしての機能を効果的に発揮できる。
【０００７】
請求項２によれば、特に不快感を与える１５〜２０ＨＺの低周波数域の車体ねじり振動を低減することができる。
【０００８】
請求項３によれば、ダイナミックダンパの質量体を、エンジンの他に変速機という重量物をも含むものとして、ダイナミックダンパの機能をより効果的に発揮させることができる。
【０００９】
請求項４によれば、車体のねじり振動がかなり低周波域になるオープンカーにおいて、パワーユニットを利用したダイナミックダンパによる車体ねりじ振動を効果的に低減することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１、図２において、１は従動輪としての前輪、２は駆動輪としての後輪、３は左右一対のフロントフレーム、４は左右一対のリアフレームである。各フレーム３、４は車体の強度部材となるものである。
【００１１】
左右一対のフロントフレーム３には前クロスメンバ５が固定され、この前クロスメンバ５には、パワーユニット６が支持されている。パワーユニット６は、実施形態では、縦置きとされたエンジン７と、エンジン７の後部に連結された変速機８とから構成されている。パワーユニット６は、エンジン７の左右側部に設けられた左右一対の取付ブラケット部７ａにおいて、弾性体マウント９を介して前クロスメンバ５に取付けられている。これにより、パワーユニット６は、左右２か所の弾性体マウント９によって、少なくとも上下方向に弾性的に支持されることになる。
【００１２】
左右一対のリアフレーム４には、後ろクロスメンバ１１が固定され、この後クロスメンバ１１にはリアデファレンシャルケース１２が取付けられている。リアデファレンシャルケース１２は、後クロスメンバ１１に一体に設けられた左右一対の取付ブラケット部１１ａに対して、弾性体マウント１３を介して取付けられている。これにより、リアデファレンシャルケース１２は、左右一対の弾性体マウント１３によって、少なくとも上下方向に弾性的に支持されることになる。勿論、リアデファレンシャルケース１２から伸びる左右のドライブシャフト１４が、左右後輪２に連結されている。
【００１３】
変速機８とリアデファレンシャルケース１２（内のデファレンシャルギア）とは、プロペラシャフト１５によって連結されている。これにより、エンジン７の発生トルクつまりエンジン回転数が、変速機８、プロペラシャフト１５、リアデファレンシャルケース１２（内のデファレンシャルギア）、ドライブシャフト１４を介して後輪２へ伝達される。変速機８の後部とリアデファレンシャルケース１２の前部とが、連結フレーム１６によって強固に連結されている。この連結フレーム１６は、断面略コ字状とされて、曲げ剛性が強くかつねじりに対して柔軟性を有するようにされている。
【００１４】
ここで、前位置にある左右一対の弾性体マウント９同士は、そのばね特性が同じに設定されて、比較的柔らかいものとされている。一方、後位置にある左右一対の弾性体マウント１３同士は、そのばね特性が同じに設定されているが、前位置にある弾性体マウント９に比して十分硬くなるように設定されている。つまり、エンジン７、変速機８、リアデファレンシャルケース１２、連結フレーム１６との一体化された組立て体Ｋが、前後左右の合計４か所の弾性体マウント９、１３によって車体に支持されるが、エンジン７によって後輪２が駆動された走行時に、エンジン７の発生トルクに起因して、ほぼリアデファレンシャルケース１２付近を揺動軸線としてエンジン７が上下方向に揺動されることになる（組立て体Ｋのピッチング振動発生で、図１矢印参照）。
【００１５】
走行時、例えば１００ｋｍ／ｈ程度での高速道路（良路）においての定常走行中、車体は低周波のねじり振動を発生し、フロアパネルでの上下方向振動数で１５〜２０ＨＺの不快な振動を発生する（図３破線参照）。一方、前述した組立体Ｋのピッチング振動は、エンジン７、変速機８という重量物を質量体とするダイナミックダンパとして機能することになり、このダイナミックダンパの共振周波数が上記１５〜２０ＨＺとなるように弾性体マウント９、１３のばね特性が設定されている。
【００１６】
図３は、フロアパネルの上下方向振動レベルを示すが、図中一点鎖線がエンジン７、変速機８を特にダイナミックダンパとして機能させることを意図しない従来のものであり、図中実線が、エンジン７、変速機８を積極的にダイナミックダンパとして機能させた場合であり、フロアパネルでの上下方向振動が従来のものに比して大幅に低減される（約８ｄＢ低減）。
【００１７】
以上実施形態について説明したが、変速機８をリアデファレンシャルケース１２と一体にして車体後部に配置したものであってもよい（この場合は、エンジン７の後部とリアデファレンシャルケース１２の直前方に位置される変速機８とを連結フレーム１６によって連結すればよい）。
【００１８】
なお、実施形態のように、ダイナミックダンパとしての質量体（特に質量の大きいエンジン７、変速機８）の揺動軸線を、当該質量体から遠く離れた位置に設定するのが、質量体のレバー比を長くしてダイナミックダンパの機能をより効果的に発揮させる上で好ましいものとなる。また、前の左右弾性体マウント９間でばね特性が異なってもよく、同様に後の左右弾性体マウント１３間でばね特性が異なってもよい（後の左右平均のばね特性が、前の左右平均のばね特性よりも硬くなって、リアデファレンシャルケース１２付近を中心としてエンジン７が上下方向に揺動できるようなばね特性の設定であればよい）。なお、前の弾性体マウント９のばね特性が柔らかくなっても、連結フレーム１６によりエンジン７の振動は十分抑制されるものである。勿論、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】本発明の一実施形態を示す平面図。
【図２】図１の側面図。
【図３】本発明の効果を図式的に示す図。
【符号の説明】
２：後輪（駆動輪）
３：フロントフレーム
４：リアフレーム
５：前クロスメンバ
６：パワーユニット
７：エンジン
７ａ：取付ブラケット部
８：変速機
９：弾性体マウント
１１：後クロスメンバ
１１ａ：取付ブラケット部
１２：リアデファレンシャルケース
１３：弾性体マウント
１５：プロペラシャフト
１６：連結フレーム
【発明の属する技術分野】
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】
自動車の中には、車体上方が開放されたオープンカーがある。後輪が駆動輪とされたオープンカーにおいて、駆動系全体の剛性を向上させるために、特許第２５５０３４２号公報に示すように、車体前部に配置されたエンジンおよび変速機からなるパワーユニットと、車体後部に配置された後輪用のリアデファレンシャルケースとを、連結フレームによって強固に連結したものが開示されている。この公報には、また、パワーユニットを左右両側の２か所で車体に支持させ、リアデファレンシャルケースを左右２か所で車体に支持させて、エンジンと変速機とリアデファレンシャルケースと連結フレームとの組立て体を、全体として合計４か所において車体に支持させることも開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、オープンカーは、セダンタイプの自動車のように車体上部がル−フパネルによって閉じられた構造のものに比して、剛性が低いものとなる。特に、車体のねじり剛性が低くなって、フロアフレームからの不快な低周波の振動、より具体的には１００ｋｍ／ｈ程度での高速走行時において１５〜２０ＨＺの周波数域の振動がかなり大きくなってしまう。このため、レインフォ−スメントによる補強によって車体剛性を向上させること、つまり車体のねじり振動周波数域をより高周波域へと変更することも考えられるが、この場合は車体重量が大きくなる一方、十分に車体剛性を向上させることは難しいものとなる。
【０００４】
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、大きく重量を増加させることなく、車体のねじり振動を低減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。
【０００５】
【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、その解決手法として次のようにしてある。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、
少なくともエンジンを含むパワーユニットが、車体前部に配置され、
後輪が前記パワーユニットにより駆動される駆動輪とされ、
前記パワーユニットと後輪用のリアデファレンシャルギアとがプロペラシャフトによって連結され、
前記リアデファレンシャルギア用のリアデファレンシャルケースと前記パワーユニットとが、連結フレームによって強固に連結され、
前記パワーユニットおよびリアデファレンシャルケースがそれぞれ、左右両側において弾性体マウントを介して車体に取付けられることにより、該パワーユニットとリアデファレンシャルケースと前記連結フレームとを含む駆動系全体が合計４か所において車体に取付けられた自動車のパワーユニット支持構造において、
前記駆動系全体が車体のねじり振動を減衰するダイナミックダンパの質量体として機能すると共に、該駆動系全体の揺動軸が前記リアデファレンシャルケース付近になるように、前記パワーユニットを支持する前記弾性マウントが前記リアデファレンシャルケースを支持する前記弾性マウントよりもばね特性が柔らかく設定されている、
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。
【０００６】
【発明の効果】
請求項１によれば、パワーユニットをダイナミックダンパの質量体として機能させることにより、レインフォ−スメントによる車体補強のような大幅な重量増加を行うことなく、車体のねじり振動を低減することができる。
また、連結フレームによってパワーユニットとリアデファレンシャルケースとを連結することによって、従来からある駆動系の構造を採択しつつ、ダイナミックダンパの質量体を全体として極力大質量として、ダイナミックダンパの共振周波数域を、低減が求められる低周波数域へ容易に設定することができる。
さらに、ダイナミックダンパの揺動中心を、特に質量の大きくなるパワーユニットから遠く離れたリアデファレンシャルケース付近に設定して、ダイナミックダンパとしての機能を効果的に発揮できる。
【０００７】
請求項２によれば、特に不快感を与える１５〜２０ＨＺの低周波数域の車体ねじり振動を低減することができる。
【０００８】
請求項３によれば、ダイナミックダンパの質量体を、エンジンの他に変速機という重量物をも含むものとして、ダイナミックダンパの機能をより効果的に発揮させることができる。
【０００９】
請求項４によれば、車体のねじり振動がかなり低周波域になるオープンカーにおいて、パワーユニットを利用したダイナミックダンパによる車体ねりじ振動を効果的に低減することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１、図２において、１は従動輪としての前輪、２は駆動輪としての後輪、３は左右一対のフロントフレーム、４は左右一対のリアフレームである。各フレーム３、４は車体の強度部材となるものである。
【００１１】
左右一対のフロントフレーム３には前クロスメンバ５が固定され、この前クロスメンバ５には、パワーユニット６が支持されている。パワーユニット６は、実施形態では、縦置きとされたエンジン７と、エンジン７の後部に連結された変速機８とから構成されている。パワーユニット６は、エンジン７の左右側部に設けられた左右一対の取付ブラケット部７ａにおいて、弾性体マウント９を介して前クロスメンバ５に取付けられている。これにより、パワーユニット６は、左右２か所の弾性体マウント９によって、少なくとも上下方向に弾性的に支持されることになる。
【００１２】
左右一対のリアフレーム４には、後ろクロスメンバ１１が固定され、この後クロスメンバ１１にはリアデファレンシャルケース１２が取付けられている。リアデファレンシャルケース１２は、後クロスメンバ１１に一体に設けられた左右一対の取付ブラケット部１１ａに対して、弾性体マウント１３を介して取付けられている。これにより、リアデファレンシャルケース１２は、左右一対の弾性体マウント１３によって、少なくとも上下方向に弾性的に支持されることになる。勿論、リアデファレンシャルケース１２から伸びる左右のドライブシャフト１４が、左右後輪２に連結されている。
【００１３】
変速機８とリアデファレンシャルケース１２（内のデファレンシャルギア）とは、プロペラシャフト１５によって連結されている。これにより、エンジン７の発生トルクつまりエンジン回転数が、変速機８、プロペラシャフト１５、リアデファレンシャルケース１２（内のデファレンシャルギア）、ドライブシャフト１４を介して後輪２へ伝達される。変速機８の後部とリアデファレンシャルケース１２の前部とが、連結フレーム１６によって強固に連結されている。この連結フレーム１６は、断面略コ字状とされて、曲げ剛性が強くかつねじりに対して柔軟性を有するようにされている。
【００１４】
ここで、前位置にある左右一対の弾性体マウント９同士は、そのばね特性が同じに設定されて、比較的柔らかいものとされている。一方、後位置にある左右一対の弾性体マウント１３同士は、そのばね特性が同じに設定されているが、前位置にある弾性体マウント９に比して十分硬くなるように設定されている。つまり、エンジン７、変速機８、リアデファレンシャルケース１２、連結フレーム１６との一体化された組立て体Ｋが、前後左右の合計４か所の弾性体マウント９、１３によって車体に支持されるが、エンジン７によって後輪２が駆動された走行時に、エンジン７の発生トルクに起因して、ほぼリアデファレンシャルケース１２付近を揺動軸線としてエンジン７が上下方向に揺動されることになる（組立て体Ｋのピッチング振動発生で、図１矢印参照）。
【００１５】
走行時、例えば１００ｋｍ／ｈ程度での高速道路（良路）においての定常走行中、車体は低周波のねじり振動を発生し、フロアパネルでの上下方向振動数で１５〜２０ＨＺの不快な振動を発生する（図３破線参照）。一方、前述した組立体Ｋのピッチング振動は、エンジン７、変速機８という重量物を質量体とするダイナミックダンパとして機能することになり、このダイナミックダンパの共振周波数が上記１５〜２０ＨＺとなるように弾性体マウント９、１３のばね特性が設定されている。
【００１６】
図３は、フロアパネルの上下方向振動レベルを示すが、図中一点鎖線がエンジン７、変速機８を特にダイナミックダンパとして機能させることを意図しない従来のものであり、図中実線が、エンジン７、変速機８を積極的にダイナミックダンパとして機能させた場合であり、フロアパネルでの上下方向振動が従来のものに比して大幅に低減される（約８ｄＢ低減）。
【００１７】
以上実施形態について説明したが、変速機８をリアデファレンシャルケース１２と一体にして車体後部に配置したものであってもよい（この場合は、エンジン７の後部とリアデファレンシャルケース１２の直前方に位置される変速機８とを連結フレーム１６によって連結すればよい）。
【００１８】
なお、実施形態のように、ダイナミックダンパとしての質量体（特に質量の大きいエンジン７、変速機８）の揺動軸線を、当該質量体から遠く離れた位置に設定するのが、質量体のレバー比を長くしてダイナミックダンパの機能をより効果的に発揮させる上で好ましいものとなる。また、前の左右弾性体マウント９間でばね特性が異なってもよく、同様に後の左右弾性体マウント１３間でばね特性が異なってもよい（後の左右平均のばね特性が、前の左右平均のばね特性よりも硬くなって、リアデファレンシャルケース１２付近を中心としてエンジン７が上下方向に揺動できるようなばね特性の設定であればよい）。なお、前の弾性体マウント９のばね特性が柔らかくなっても、連結フレーム１６によりエンジン７の振動は十分抑制されるものである。勿論、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】本発明の一実施形態を示す平面図。
【図２】図１の側面図。
【図３】本発明の効果を図式的に示す図。
【符号の説明】
２：後輪（駆動輪）
３：フロントフレーム
４：リアフレーム
５：前クロスメンバ
６：パワーユニット
７：エンジン
７ａ：取付ブラケット部
８：変速機
９：弾性体マウント
１１：後クロスメンバ
１１ａ：取付ブラケット部
１２：リアデファレンシャルケース
１３：弾性体マウント
１５：プロペラシャフト
１６：連結フレーム
Claims (4)
- 少なくともエンジンを含むパワーユニットが、車体前部に配置され、
後輪が前記パワーユニットにより駆動される駆動輪とされ、
前記パワーユニットと後輪用のリアデファレンシャルギアとがプロペラシャフトによって連結され、
前記リアデファレンシャルギア用のリアデファレンシャルケースと前記パワーユニットとが、連結フレームによって強固に連結され、
前記パワーユニットおよびリアデファレンシャルケースがそれぞれ、左右両側において弾性体マウントを介して車体に取付けられることにより、該パワーユニットとリアデファレンシャルケースと前記連結フレームとを含む駆動系全体が合計４か所において車体に取付けられた自動車のパワーユニット支持構造において、
前記駆動系全体が車体のねじり振動を減衰するダイナミックダンパの質量体として機能すると共に、該駆動系全体の揺動軸が前記リアデファレンシャルケース付近になるように、前記パワーユニットを支持する前記弾性マウントが前記リアデファレンシャルケースを支持する前記弾性マウントよりもばね特性が柔らかく設定されている、
ことを特徴とする自動車のパワーユニット支持構造。 - 請求項１において、
前記弾性体マウントと前記駆動系全体とからなるダイナミックダンパが、１５〜２０ＨＺの車体ねじり振動を低減するように設定されている、ことを特徴とする自動車のパワーユニット支持構造。 - 請求項１において、
前記パワーユニットが、エンジンとエンジンの後部に連結された変速機とを含むものとして設定され、前記連結フレームが、前記変速機とリアデファレンシャルケースとを連結している、ことを特徴とする自動車のパワーユニット支持構造。 - 請求項１において、
自動車が、車体の上方が開放されたオープンカーとされている、ことを特徴とする自動車のパワーユニット支持構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31328597A JP4022959B2 (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | 自動車のパワーユニット支持構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31328597A JP4022959B2 (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | 自動車のパワーユニット支持構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11139169A JPH11139169A (ja) | 1999-05-25 |
| JP4022959B2 true JP4022959B2 (ja) | 2007-12-19 |
Family
ID=18039382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31328597A Expired - Fee Related JP4022959B2 (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | 自動車のパワーユニット支持構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4022959B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102638719B1 (ko) * | 2016-03-29 | 2024-02-21 | 주식회사 대동 | 개선된 프레임 구조를 갖는 트랙터 |
-
1997
- 1997-11-14 JP JP31328597A patent/JP4022959B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11139169A (ja) | 1999-05-25 |
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|---|---|---|---|
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| A521 | Written amendment |
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| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
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