(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体内に横方向に組み込まれた駆動装置ユニットを、その左右両側部においてユニット重心（Ｇ）より上方に配置された二つのマウントにより吊り下げ状態に支持するとともに、該ユニットの下部を車輌走行方向とは反対方向に延びるトルク支持部により車体に連結して支持するペンデュラムマウント方式による支持構造において、
左右のマウントの一方が液封入式防振マウントよりなるものとして、この一方のマウントの上下方向の動ばね定数を（Ｋ1）、他方のマウントの上下方向の動ばね定数を（Ｋ2）とし、ユニット重心（Ｇ）から前記両マウントの中心までの水平横方向の距離をそれぞれ（Ｌ1）（Ｌ2）とするとき、下記の（ａ）式を満足するように、前記他方のマウントの動ばね定数（Ｋ2）を設定し、さらに前記一方のマウントの上下方向のロスファクタのピーク周波数を、下記（ｂ）式を満足するように設定してなることを特徴とする駆動装置ユニットの支持構造。
【数１】
0003718749.tif 000008
（ここで、Ｃは１．３以上の係数である。）
【数２】
0003718749.tif 000009
（ここで、式中のＭは駆動装置ユニットの質量であり、またｄは質量Ｍ等によって与えられる係数であって、１．４〜２．４の範囲の変数である。）
【請求項２】
前記一方のマウントのロスファクターのピーク周波数を１２〜１７Ｈｚに設定してなる請求項１に記載の駆動装置ユニットの支持構造。
【請求項３】
前記一方のマウントのロスファクターのピーク周波数を１５Ｈｚ前後に設定してなる請求項２に記載の駆動装置ユニットの支持構造。
【請求項４】
前記係数Ｃは１．９未満の変数である請求項１〜３のいずれか１項に記載の駆動装置ユニットの支持構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
〔技術分野〕
本発明は、自動車のエンジン等の駆動装置ユニットを車体に搭載し支持するための支持構造に関するものである。
【０００２】
〔背景技術〕
乗用車等の自動車において、エンジン及びトランスミッション等を含む駆動装置のユニットを防振マウントにより車体に支持する構造として、車体内に横方向に組み込まれた駆動装置ユニットを、その左右両側部においてユニット重心より上方に配置された二つのマウントにより吊り下げ状態に支持し、さらに前記ユニットの下部を車輌走行方向とは反対方向に延びるトルク支持部により車体に連結して支持する、所謂ペンデュラムマウント方式による支持構造が知られている。
【０００３】
この駆動装置ユニットの支持構造において、乗り心地の改善を目的として、路面からタイヤを通じて車体に伝わる振動と二つのマウントの特性との関係について、図９に示す振動実験により検討を行った。すなわち、車輌の前輪部分を加振機４０の上に載せた状態で、加振機４０により０．５ｍｍの上下方向の振幅による振動を与え、周波数２Ｈｚから２５Ｈｚまでをスイープさせて、乗り心地に影響を与える車体５１のフロア上下振動を計測する方法により行った。
【０００４】
これによると、加振機４０による加振は、車輌走行時の路面の凹凸やタイヤ５２のユニフォミティに相当するものであり、この加振が車体５１に伝達され、さらに二つのマウント５３，５４により車体内に支持されているエンジン等の駆動装置ユニット５０が振動し、その反共振作用で車体５１のフロア上下振動が大きくなる。
【０００５】
このフロア上下振動は、例えば図５において破線で示すように、低周波数域で大きく、８〜１０Ｈｚ付近で駆動装置ユニット５０の重量によるダンパー効果で一旦下がり、さらに１３〜１５Ｈｚ付近で前記ユニット５０の反共振により上下振動が大きくなりピークが生じる。
【０００６】
この車体５１のフロア上下振動は、足元から乗員の身体に伝わり、乗り心地を悪化させる原因となる。したがって、このフロア上下振動、中でも周波数１５Ｈｚ前後のフロア上下振動を抑制し低下させることにより、乗り心地性能を改善できる。
【０００７】
本発明者らは、上記に鑑み、ペンデュラムマウント方式の駆動装置ユニットの支持構造において、左右二つのマウントがユニット重心より上方に配置されているため、マウントのばね定数、位置をチューニングすることで、エンジンの振動を容易にアンバランスさせることが可能となることに着目し、左右のマウントの動ばね定数やロスファクタ等の特性とフロア上下振動の関係について、種々の検討を行った結果、左右のマウントの上下方向の動ばね定数の比率、さらには一方の液封入式防振マウントのロスファクタのピーク周波数がフロア上下振動つまりは乗り心地性能に大きく影響し、これらを特定範囲に設定することにより、１２〜１７Ｈｚの周波数帯のフロア上下振動を大幅に抑制できることを知見し、この知見に基づいて本発明をなしたものである。
【０００８】
〔発明の開示〕
本発明は、車体内に横方向に組み込まれた駆動装置ユニットを、その左右両側部においてユニット重心Ｇより上方に配置された二つのマウントにより吊り下げ状態に支持するとともに、該ユニットの下部を車輌走行方向とは反対方向に延びるトルク支持部により車体に連結して支持するペンデュラムマウント方式による支持構造において、左右のマウントの一方が液封入式防振マウントよりなるものとして、この一方の上下方向の動ばね定数をＫ1 、他方のマウントの上下方向の動ばね定数をＫ2 とし、ユニット重心Ｇから前記一方と他方の両マウントの中心までの水平横方向の距離をそれぞれＬ1 ，Ｌ2 とするとき、下記の（ａ）式を満足するように、前記他方のマウントの動ばね定数Ｋ2 を設定し、さらに前記一方のマウントの上下方向のロスファクタのピーク周波数を後述のように設定してなることを特徴とする。
【０００９】
【数３】
0003718749.tif 000002
ここで、式中のＣは１．３以上の係数である。この係数Ｃが１．２以下では、十分な乗り心地性能の改善が得られないことになる。また、前記係数Ｃが１．９以上になると音振性能への悪影響が懸念される。したがって、係数Ｃは１．９未満の変数であるのが望ましい。
【００１０】
これにより、乗り心地性能に大きな影響を与えるフロア上下振動、特に１２〜１７Ｈｚのフロア上下振動を大幅に低減できる。すなわち、前記他方のマウントの動ばね定数Ｋ2 を、ユニット重心Ｇの位置と前記一方のマウントの動ばね定数Ｋ1 との関係において前記のように設定することにより、左右のマウントによる上下振動の反共振が抑えられ、その結果、駆動装置ユニットのダンパー効果による８〜１０Ｈｚ前後の周波数より高い１２〜１７Ｈｚの周波数帯、特には１５Ｈｚ前後の周波数帯での振動が効果的に抑制される。
【００１１】
前記の駆動装置ユニットの支持構造において、左右のマウントの少なくとも一方、例えばユニット重心Ｇからの距離が他方と同じ距離もしくは他方より遠くなる側のマウントが液封入式の防振マウントである場合、その効果は特に大きくなる。
【００１２】
本発明の場合は、前記液封入式の一方のマウントの上下方向のロスファクタのピーク周波数ＰＨｚを、下記の（ｂ）式を満足するように設定しておくものとする。
【数４】
0003718749.tif 000003
ここで、式中のＭは駆動装置ユニットの質量であり、またｄは質量Ｍ等によって与えられる係数であって、特に１．４〜２．４の範囲の変数である。
【００１３】
このように、一方と他方の二つのマウントの動ばね定数Ｋ1 ，Ｋ2 を、重心Ｇの位置、つまり重心Ｇからの距離との関係で上記した（ａ）式を満足するように設定したものにおいて、液封入式の一方のマウントの上下方向のロスファクタのピーク周波数ＰＨｚを前記のように設定することで、ロスファクタのピーク周波数を従来よりも高く、例えば１２Ｈｚより高く設定でき、これにより前記駆動装置ユニットの反共振によるフロア上下振動を抑えることができる。特に、前記ロスファクタのピーク周波数を１２〜１７Ｈｚの範囲、より好ましくは１５Ｈｚ前後に設定することにより、フロア上下振動の抑制効果を高めることができる。
【００１４】
〔発明を実施するための最良の形態〕
以下に発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
【００１５】
図１および図２は、本発明の支持構造のモデル図を示し、図における１はエンジン等の駆動装置ユニットで、通常、エンジンの他にトランスミッションを含めてケーシング内で組み込み構成されており、自動車の車体内に横方向に組み込まれて搭載される。図１は車輌走行方向の前方側（正面）より見た図を示している。
【００１６】
この駆動装置ユニット１の支持構造として、その左右両側部においてユニット重心Ｇより上方に配設された二つのマウントＲＨ，ＬＨにより吊り下げ状態に支持され、さらに前記ユニット１の下部が、車輌走行方向とは反対方向に延びるトルクロッド２により車体に連結するトルク支持部Ｒｒにより支持されており、所謂ペンデュラムマウント方式による支持構造をなしている。この図１および図２では、紙面の左側に、走行方向右側になる一方のマウントＲＨが、紙面の右側に走行方向左側になる他方のマウントＬＨが示されている。
【００１７】
前記の支持構造において、左右の二つのマウントＲＨ，ＬＨのうちの一方、例えば図においてユニット重心Ｇの位置より遠くなっている側のマウントＲＨが液封入式の防振装置よりなり、他方のユニット重心Ｇより近い側のマウントＬＨが、ソリッドの防振ゴムによる防振装置よりなる。
【００１８】
図３は、前記一方のマウントＲＨ に使用する液封入式の防振装置の１例を示している。この防振装置は、駆動装置ユニットと車体との一方に取付られる上側の取付金具１１と、他方に取付られる下側の取付金具１２と、これら両金具１１，１２を互いに連結するゴム状弾性体からなる略截頭円錐形の防振基体１３と、この防振基体１３に対向して前記取付金具１２側に配置されたダイヤフラム１４と、前記防振基体１３とダイヤフラム１４との間に形成した液室１５と、この液室１５を主液室１５ａと副液室１５ｂとに２分する仕切体１６とを有し、この仕切体１６の外周部に主液室１５ａと副液室１５ｂとを連通させるオリフィス１７が形成されてなり、オリフィス１７による両液室１５ａ，１５ｂの液流動効果で振動減衰機能を発揮させ、防振基体１３により振動絶縁機能を発揮させるようになっている。１８は大変位を規制するストッパ金具を示す。
【００１９】
このほか、他の種々の構造の液封入式の防振装置を用いることが可能であり、例えば、前記の防振装置において、高周波数域の動ばね定数の低減を図るために、仕切体１６の中央領域にゴム状弾性膜を設けておくことができる。また本体内部に、主液室に通じる二つのオリフィスと副液室を設けたダブルオリフィスタイプの防振装置、あるいは円筒型の液封入式防振装置を用いることもできる。
【００２０】
また、他方のマウントＬＨとしては、例えば図４のように、上側の取付金具２１と、下側の取付金具２２と、これら両金具２１，２２を互いに連結するソリッドのゴム状弾性体２３からなる、所謂コンベタイプの防振装置が用いられる。２４，２５は大変位を規制するストッパ部を示す。
【００２１】
このマウントＬＨとしても、図示するものには限らず、他の種々の形態の防振装置を用いることができる。また、液封入式の防振装置を用いることもできる。
【００２２】
そして、前記のような駆動装置ユニット１の支持構造において、前記左右の二つのマウントうち、前記一方のマウントＲＨの上下方向の動ばね定数をＫ1 、他方のマウントＬＨの上下方向の動ばね定数をＫ2  とし、ユニット１の重心Ｇから前記一方と他方の両マウントＲＨ，ＬＨの中心からの垂線位置までの水平横方向の距離をそれぞれＬ1 ，Ｌ2 とするとき、下記の（ａ）式を満足するように、前記他方のマウントＬＨの動ばね定数Ｋ2  を設定するものとする。好ましくは、前記一方の液封入式のマウントＲＨの上下方向の動ばね定数Ｋ1 が、１００〜２２０Ｎ／ｍｍ、特に好ましくは１４０〜２００Ｎ／ｍｍの範囲のものであるとき、下記の（ａ）式を満足するように設定する。ただし、下記（ａ）式中のＣは係数であって、特に１．３以上、より好ましく１．９未満の変数とする。
【数５】
0003718749.tif 000004
【００２３】
例えば、前記一方（通常、車輌走行方向の右側）のマウントＲＨの動ばね定数Ｋ1 が１６０Ｎ／ｍｍ、前記距離Ｌ1 ，Ｌ2 がそれぞれ５００ｍｍ，４００ｍｍであるとき、他方のマウントＬＨの動ばね定数Ｋ2  は、前記（ａ）式から３７０Ｎ／ｍｍとなる。
【００２４】
なお、上記（ａ）式中の係数Ｃの範囲は、下記のケース１〜７のそれぞれについて、前記係数Ｃの違いによるフロア振動レベルの特性変化を解析し検討した結果から得たものである。図７はその特性図を示し、ケース１〜７は、それぞれ動的ばね定数Ｋ1 、ユニットの重心Ｇから水平横方向の距離Ｌ1 ，Ｌ2 を下記のように設定したものである。このうち、ケース６とケース７は一方が液封型のマウントの場合であり、Ｐはロスファクタのピーク周波数を示す。
【００２５】
0003718749.tif 000005
【００２６】
図７によれば、前記係数Ｃが小さいものほど、フロア振動レベルが悪くなっている。そこで、前記係数Ｃが大きくなりすぎると、車両の音振性能に影響があることを考慮して、前記係数Ｃを１．３以上で、より好ましくは１．９未満の範囲に設定したものである。
【００２７】
このようにして、ユニットの重心Ｇより上方に配置されている左右の二つのマウントＲＨ，ＬＨの動ばね定数Ｋ1 ，Ｋ2 と、前記重心Ｇからの距離Ｌ1 ，Ｌ2  の関係を調整することにより、左右のマウントＲＨ，ＬＨの振動をアンバランスにすることができる。そのため、左右のマウントＲＨ，ＬＨの上下振動の位相がずれ、これが、駆動装置ユニット１の重量によるダンパー効果とも相俟って、振動を減衰するように作用し、乗り心地に影響するフロア上下振動が、従来のマウントを使用した場合に比して、１２〜１７Ｈｚの周波数域、特には周波数１５Ｈｚ前後において大幅に低下する。
【００２８】
また、前記の一方の液封入式のマウントＲＨの上下方向のロスファクタＬｆのピーク周波数ＰＨｚについては、前記のように左右の二つのマウントＲＨ，ＬＨの動ばね定数Ｋ1 ，Ｋ2 を、重心Ｇからの距離Ｌ1 ，Ｌ2 との関係で上記（ａ）式のように設定する場合において、下記の（ｂ）式を満足するように設定する。
【００２９】
【数６】
0003718749.tif 000006
なお、前記（ｂ）式中のＭは駆動装置ユニットの質量であり、またｄは質量Ｍ等によって与えられる係数で、特に１．４〜２．４の範囲の変数である。
【００３０】
前記のようにして液封入式の一方のマウントＲＨの上下方向のロスファクタＬｆのピーク周波数ＰＨｚを設定することにより、駆動装置ユニットの上下方向の固有値（７．９Ｈｚ）から大きくずれた周波数帯、例えば１２〜１７Ｈｚ、好ましくは１５Ｈｚ前後にピーク周波数を設定でき、これによりユニットの反共振により上下振動が抑制され、乗り心地に大きく影響するフロア上下振動、特に１２〜１７Ｈｚの周波数帯でのフロア上下振動を低減できる。このことは、ロスファクタのピーク周波数の推移によるフロア振動改善レベルの変化を示す図８からも明らかである。
【００３１】
特に、他方のマウントＬＨの上下方向の動ばね定数Ｋ2  を、重心Ｇからの距離Ｌ1 ，Ｌ2  との関係で上記（ａ）式のように設定して、且つ前記一方のマウントＲＨの上下方向のロスファクタのピーク周波数ＰＨｚを、上記（ｂ）式により１５Ｈｚ前後に設定することにより、上下方向のフロア振動、特に１２〜１７Ｈｚの周波数域でのフロア振動を大幅に低減でき、乗り心地性能を向上できる。
【００３２】
例えば、図１及び図２の配置で、液封入式のマウントＲＨと、液封入式でないマウントＬＨを使用し、重心Ｇからの水平横方向の距離Ｌ1  を５００ｍｍ、距離Ｌ2 を４００ｍｍとする支持構造において、左右の二つのマウントＲＨ，ＬＨの１０Ｈｚでの上下、左右、前後の各方向の動ばね定数と、ロスファクタＬｆを下記の表−１のように設定した本発明の実施例と比較例とについて、フロア上下振動の周波数応答解析を行った。その結果を図５に示す。
【００３３】
ここで、下記の表１から明らかなように、実施例は、両マウントの上下方向の動ばね定数Ｋ1 ，Ｋ2 については上記（ａ）式を満足し、かつ一方の液封入式のマウントＲＨの上下方向のロスファクタＬｆのピーク周波数ＰＨｚについては上記（ｂ）式を満足する。図６において、この液封入式のマウントＲＨの動ばね定数とロスファクタの周波数特性を実線で示している。
【００３４】
また比較例は、上記（ａ）式及び（ｂ）式を満足しない。図６の破線は比較例の液封入式のマウントＲＨの動ばね定数とロスファクタの周波数特性を示し、特に前記ロスファクタＬｆのピーク周波数ＰＨｚは、駆動装置ユニットの上下方向の固有値（７．９Ｈｚ）と略一致している。
【００３５】
下記の表１中において、（Kd 10 ）は周波数１０Ｈｚでの動ばね定数を示し、（Lf 10）は周波数１０Ｈｚでのロスファクタを示し、また右側マウントＲＨの上下方向の（Lf/Hz）はロスファクタのピーク値とその周波数を示す。
【００３６】
【表１】
0003718749.tif 000007
【００３７】
図５において、比較例のフロア上下振動は破線で示すとおりであり、周波数１２Ｈｚ〜１５Ｈｚ付近でかなり大きくなっているが、本発明の実施例の場合、同図の実線で示すように、フロア上下振動は、特に１２〜１７Ｈｚの周波数帯で大幅に低減されており、乗り心地性能を改善できることになる。
【００３８】
図８は、一方の液封入式のマウントＲＨのロスファクタのピーク周波数の推移によるフロア振動改善レベルの変化を示している。同図のケース１〜ケース４は、それぞれ動的ばね定数Ｋ1 、ユニットの重心Ｇから水平横方向の距離Ｌ1 ，Ｌ2 を下記のように設定したものである。ケース１は上記表１中の比較例に相当し上記（ａ）式を満足しない。またケース２〜４はいずれも本発明の実施例であって、特にケース３は上記表１中の実施例に相当する。
【００３９】
ケース１：Ｋ1 ＝２２０N/mm，Ｌ1 ＝５００mm，Ｌ2 ＝４００mm
ケース２：Ｋ1 ＝１６０N/mm，Ｌ1 ＝５００mm，Ｌ2 ＝５００mm
ケース３：Ｋ1 ＝１６０N/mm，Ｌ1 ＝５００mm，Ｌ2 ＝４００mm
ケース４：Ｋ1 ＝２２０N/mm，Ｌ1 ＝５００mm，Ｌ2 ＝５００mm
図８から明らかなように、周波数１２Ｈｚ〜１７Ｈｚで、フロア振動の振動レベルの改善の効果が最も大きくなっているが、ケース１の場合、その効果は小さい。したがって、本発明のように設定すことにより、フロア上下振動の低減を効果的になすことができる。
【００４０】
なお、上記した実施例では、左右の二つのマウントのうちの車輌走行方向の右側のマウントＲＨを液封入式とし、他方の左側のマウントＬＨを液封入式ではないものとしたが、駆動装置ユニットの設置状態によっては、左右の配置を逆にして車輌走行方向左側に液封入式のマウントを配し、他方に液封入式ではないマウントを配して実施することも、また両マウントを共に液封入式とすることもできる。さらに両マウントを共に液封入式以外のマウントを用いて実施することもできる。
【００４１】
これらの場合にも、ユニット重心Ｇからの距離が他方の距離と同じかもしくは大きい側のマウントの側を基準として、上記（ａ）式および（ｂ）式を満足するように設定することにより、１２〜１７Ｈｚの周波数帯でフロア上下振動を抑制でき、乗り心地を改善できることになる。
【００４２】
〔産業上の利用可能性〕
上記したように本発明の駆動装置ユニットの支持構造によれば、周波数１５Ｈｚ前後のフロア上下振動を大幅に抑制でき、これを装備した自動車の乗り心地性能を改善できる。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明に係る駆動装置ユニットの支持構造を示す車輌前方側より見たモデル図である。
図２は、同上の支持構造を平面的に見たモデル図である。
図３は、一方のマウントに使用する液封入式の防振装置の１例を示す縦断面図である。
図４は、他方のマウントに使用する防振装置の１例を示す縦断面図である。
図５は、同上の支持構造において、左右の二つのマウントに本発明による動ばね定数を適用した場合の、フロア上下振動の特性を示す周波数応答解析による線図である。
図６は、同上の支持構造において、液封入式のマウントの上下方向のロスファクタピーク周波数の設定に(ｂ)式を適用した場合の特性線図である。
図７は、（ａ）式における係数Ｃの変化とフロア振動レベルとの関係を示す特性図である。
図８は、液封入式のマウントのロスファクタのピーク周波数の推移によるフロア振動改善レベルの変化を示す特性図である。
図９は、振動実験の概略を示す説明図である。
【図１】
0003718749.tif 000010
【図２】
0003718749.tif 000011
【図３】
0003718749.tif 000012
【図４】
0003718749.tif 000013
【図５】
0003718749.tif 000014
【図６】
0003718749.tif 000015
【図７】
0003718749.tif 000016
【図８】
0003718749.tif 000017
【図９】
0003718749.tif 000018