(57)【要約】【課題】アイドル時のエンジンから車体へ振動伝達の抑制と、加速時の乗り心地の改善との両立を行うことのできるエンジン支持構造を提供する。【解決手段】パワープラント６は、ロール方向慣性主軸の上方の、パワープラント重心Ｇを通る鉛直線ＶＬを挟んで慣性主軸の方向に互いに離れた一対の支持点にそれぞれ配置されたエンジンマウントＬＨ、ＲＨを介して支持されるとともに、重心Ｇより下方に配置されたトルクロッドＴＲによりエンジンのロール方向の動きを抑制するように構成されていて、エンジン１のロール方向の動きを抑えるロールストッパＲＳが、トルクロッドＴＲの他に設けられ、このロールストッパＲＳは、一対のエンジンマウントＬＨ、ＲＨのうち重心Ｇより遠い側のエンジンマウントＬＨより下側に配置するとともに、ロールストッパＲＳのバネ定数を、トルクロッドより、低歪み時では大きく、高歪み時では小さくした。【選択図】図２
2011093447.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロール方向慣性主軸の向きが車両の略左右方向となるよう配置されたＦＦ横置きエンジンとその左右いずれかに連結されたトランスミッションとよりなるパワープラントを、エンジンマウントを介して、ロール方向慣性主軸の上方の、パワープラント重心を通る鉛直線を挟んで慣性主軸方向に互いに離れた一対の支持点で支持するとともに、エンジンのロール方向の動きを、前記重心より下方に配置されたトルクロッドにより抑えるよう構成されたペンデュラム式のエンジン支持構造において、
エンジンのロール方向の動きを抑えるロールストッパを、前記トルクロッドの他に設け、このロールストッパを、前記一対のエンジンマウントのうち前記重心より遠い側のエンジンマウントより下側に配置するとともに、ロールストッパのバネ定数を、トルクロッドより、低歪み時では大きく、高歪み時では小さくしたことを特徴とするエンジン支持構造。
【請求項２】
前記ロールストッパを、前記重心に関して、車両前後方向のトルクロッドと同じ側に配置したことを特徴とする請求項１に記載のエンジン支持構造。
【請求項３】
前記ロールストッパを、パワープラント側に剛性連結された第１剛性部材と車体側に剛性連結された第２剛性部材と、これらの剛性部材を直接的に弾性連結するゴム部材とで構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジン支持構造。
【請求項４】
前記エンジンが直列３気筒である請求項１〜３のいずれかに記載のエンジン支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロール方向慣性主軸の向きが車両の略左右方向となるよう配置されたＦＦ横置きエンジンとその車両左右いずれかに連結されたトランスミッションとよりなるパワープラントを、ロール方向慣性主軸の上方の、エンジン重心を通る鉛直線を挟んで慣性主軸方向に互いに離れた一対の支持点に配置されたエンジンマウントを介して支持するとともに、エンジンのロール方向の動きを、重心より下方に配置されたトルクロッドにより抑制するよう構成されたペンデュラム式のエンジン支持構造に関し、特に、アイドル時の振動と、加速時（高負荷時）の振動との両方をバランスよく抑えることができるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のようなエンジン支持構造は、ペンデュラム式（ペンデュラム懸架式ともいう）と呼ばれ、この支持方式は、エンジン支持構造の設計において重要課題とされている、アイドル時のエンジンから車体へ振動伝達の抑制と、走行時の乗り心地の改善との両立を比較的行い易いため、最近、よく用いられるようになってきている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
しかしながら、アイドル時のエンジンから車体へ振動伝達の抑制と、乗り心地の改善との両立は、まだまだ十分とは言えず、その点における改善が求められていた。
【０００４】
図１および図２は、従来のペンデュラム式のエンジン支持構造のエンジンマウントの配置と、弾性主軸の位置とを示す模式図であり、図１は、パワープラントを上方より見た平面図、図２は、これを後方より見た後方側面図であり、エンジン１とトランスミッション５とよりなるパワープラント６は、エンジンロール方向慣性主軸の向きを、車両の略左右方向に合わせて配置されている。パワープラント６は、ロール方向慣性主軸の上方の、パワープラント重心Ｇを通る鉛直線ＧＬを挟んで慣性主軸の方向に互いに離れた一対の支持点にそれぞれ配置されたエンジンマウントＬＨ、ＲＨを介して支持されるとともに、重心Ｇより下方に配置されたトルクロッドＴＲによりエンジンのロール方向の動きを抑制するように構成されている。
【０００５】
ＦＦ横置きエンジンにおいては、パワープラント６のトランスミッションが左側に、エンジンが右側に配置されるのが一般的であり、したがって、この場合、図示したように、左側エンジンマウントＬＨは、パワープラント６のトランスミッション側を支持し、右側エンジンマウントＲＨは、エンジン側を支持することになる。
【０００６】
このように配置されたパワープラント６を弾性支持したときの、ロール方向の回転中心をロール方向弾性主軸というが、図１、２において、この弾性主軸をＲＣで示す。一般的に、エンジンマウントが弾性主軸の近くにある場合、エンジンで発生した低周波の振動を効果的に抑えることができるが、弾性主軸まわりの高トルクを支持することはむつかしくなる。これに対して、エンジンマウントと弾性主軸との距離が離れると、低周波の振動抑制効果は低下するものの、大トルクを支持することができる。したがって、アイドル時はトルクが低く、しかも、特に直列３気筒エンジンで顕著なように周波数は低いため、弾性主軸ＲＣが、エンジン側エンジンマウントＲＨの近くを通るような位置ＲＣｄにくるようにエンジンマウントやその位置を設計するのが好ましいとされる。
【０００７】
一方、加速時においては、大きなロール方向の力が発生するので、弾性主軸が、エンジンマウントやトルクロッドなどの弾性支持体のどれからも離れているように、位置ＲＣａに配置されるようにするのが好ましい。このように、弾性主軸ＲＣは、アイドル時にはＲＣｄの位置に、加速時にはＲＣａの位置に、それぞれ配置するようにするのが好ましい。しかし、実際には、アイドル時と加速時とで弾性主軸の位置を上記のようなエンジンマウントＲＨ、ＬＨ、およびトルクロッドＴＲの構成だけで大きく変えることは難しい。そのため、従来、弾性主軸ＲＣは、この両方の中間的な位置ＲＣｖに配置されることとなり、結局、アイドル時と加速時とのどちらの場合にも必要とされる制振特性を十分満足することが難しかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−５９８０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、アイドル時のエンジンから車体へ振動伝達の抑制と、加速時の乗り心地の改善との両立を行うことのできるエンジン支持構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
＜１＞は、ロール方向慣性主軸の向きが車両の略左右方向となるよう配置されたＦＦ横置きエンジンとその左右いずれかに連結されたトランスミッションとよりなるパワープラントを、エンジンマウントを介して、ロール方向慣性主軸の上方の、パワープラント重心を通る鉛直線を挟んで慣性主軸方向に互いに離れた一対の支持点で支持するとともに、エンジンのロール方向の動きを、前記重心より下方に配置されたトルクロッドにより抑えるよう構成されたペンデュラム式のエンジン支持構造において、
エンジンのロール方向の動きを抑えるロールストッパを、前記トルクロッドの他に設け、このロールストッパを、前記一対のエンジンマウントのうち前記重心より遠い側のエンジンマウントより下側に配置するとともに、ロールストッパのバネ定数を、トルクロッドより、低歪み時では大きく、高歪み時では小さくしたことを特徴とするエンジン支持構造である。
【００１１】
＜２＞は、＜１＞において、前記ロールストッパを、前記重心に関して、車両前後方向のトルクロッドと同じ側に配置したことを特徴とするエンジン支持構造である。
【００１２】
＜３＞は、＜１＞又は＜２＞において、前記ロールストッパを、パワープラント側に剛性連結された第１剛性部材と車体側に剛性連結された第２剛性部材と、これらの剛性部材を直接的に弾性連結するゴム部材とで構成したことを特徴とするのエンジン支持構造である。
【００１３】
＜４＞は、＜１＞〜＜３＞のいずれかにおいて、前記エンジンが直列３気筒であるエンジン支持構造である。
【発明の効果】
【００１４】
＜１＞によれば、エンジンのロール方向の動きを抑えるロールストッパを、前記トルクロッドの他に設け、このロールストッパを、前記一対のエンジンマウントのうち前記重心より遠い側のエンジンマウントより下側に配置するとともに、ロールストッパのバネ定数を、トルクロッドより、低歪み時では大きく、高歪み時では小さくしたので、詳細を後述するように、アイドル時は、弾性主軸がエンジン側のマウントＲＨの支持位置を通過し、加速時には、弾性主軸を慣性主軸の近くに位置させることができるので、アイドル時のエンジンから車体へ振動伝達の抑制と、加速時の乗り心地の改善との両立が極めてやり易くなる。
【００１５】
＜２＞によれば、前記外筒部材を、前記ロールストッパを、前記重心に関して、車両前後方向のトルクロッドと同じ側に配置したので、車両前後方向のトルクロッドと反対側のスペースがまとめて空けることができそのスペースを有効活用することができる。
【００１６】
＜３＞によれば、前記ロールストッパを、パワープラント側に剛性連結された第１剛性部材と車体側に剛性連結された第２剛性部材と、これらの剛性部材を直接的に弾性連結するゴム部材とで構成したので、構造が簡単で安価なものとすることができ、逆に、もし、これを、トルクロッドのように、第１、第２の剛性部材に連結されるゴム部材と、それらのゴム部材を連結する剛性ロッドとを具えるよう構成した場合には、ロールストッパがトルクロッドに対比して制振上支配的となる低周波領域において共振しやすくなってしまう。
【００１７】
＜４＞によれば、このエンジン支持構造を、アイドル振動が特に大きい直列３気筒のエンジンに適用するので、＜１＞について説明した前述の効果を際だたせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】従来のペンデュラム式エンジン支持構造におけるマウント配置と弾性主軸の位置とを示す平面図である。
【図２】従来のペンデュラム式エンジン支持構造におけるマウント配置と弾性主軸の位置とを示す後方側面図である。
【図３】本発明の実施形態のペンデュラム式エンジン支持構造におけるマウント配置と弾性主軸の位置とを示す平面図である。
【図４】アイドル時の、ペンデュラム式エンジン支持構造のマウント配置と弾性主軸の位置とを示す後方側面図である。
【図５】加速時の、ペンデュラム式エンジン支持構造のマウント配置と弾性主軸の位置とを示す後方側面図である。
【図６】トルクロッドを示す斜視図および平面図である。
【図７】ロールストッパを示す斜視図および平面図である。
【図８】ロールストッパおよびトルクロッドのバネ特性をグラフで示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明に係る実施形態のペンデュラム式エンジン支持構造について図を参照して以下に説明する。図３は、実施形態のペンデュラム式エンジン支持構造におけるマウント配置と弾性主軸の位置とを示す平面図、図２は、アイドル時におけるその後方側面図、そして、図５は、加速時におけるその後方側面図であり、エンジン１とトランスミッション５とよりなるパワープラント６は、先に説明したのと同様に、エンジンロール方向慣性主軸の向きを、車両の略左右方向に合わせて配置され、パワープラント６は、ロール方向慣性主軸の上方の、パワープラント重心Ｇを通る鉛直線ＧＬを挟んで慣性主軸の方向に互いに離れた一対の支持点にそれぞれ配置されたエンジンマウントＬＨ、ＲＨを介して支持されるとともに、重心Ｇより下方に配置されたトルクロッドＴＲによりエンジンのロール方向の動きを抑制するように構成され、一般的には、図示のように、左側エンジンマウントＬＨが、パワープラント６のサスペンション側を支持し、右側エンジンマウントＲＨが、エンジン側を支持している。
【００２０】
本発明のエンジン支持構造は、その特徴として、エンジンのロール方向の動きを抑えるロールストッパＲＳを、トルクロッドＴＲの他に設け、このロールストッパＲＳを、一対のエンジンマウントＲＨ、ＬＨのうち重心Ｇより遠い側、すなわち、サスペンション側のエンジンマウントＬＨの下に配置するとともに、ロールストッパＲＳのバネ定数を、トルクロッドＴＲより、低負荷時では大きく、高負荷時では小さくなるように構成する。
【００２１】
アイドル時は、負荷が比較的小さいのでロール方向歪みは小さく、加速走行時には、負荷が大きく、従って、ロール方向歪みは大きくなる。そして、エンジンマウントＲＨ、ＬＨによって吊り下げられたパワープラント６のロール方向の変位を抑制するように機能するトルクロッドＴＲとロールストッパＲＳとのうち、ロール方向歪みが小さいアイドル時においては、ロールストッパＲＳのバネ常数がトルクロッドＴＲのそれを上回るので、弾性主軸ＲＣは、ロールストッパＲＳに大きく引き寄せられ、しかも、トルクロッドＴＲのバネ定数が小さきことから、従来の位置ＲＣｖに対して、下側に平行移動するというようりむしろ、ロールストッパＲＳに対応する車両左右位置では低く、右側エンジンマウントＲＨに対応する車両左右位置では高くなるように傾斜角度が大きくなり、その結果、右側エンジンマウントＲＨの極めて近くを通る位置ＲＣｄに近づけることができ、したがって先に説明したように、アイドル時の振動を効果的に抑制することができる。
【００２２】
これに対して、ロール方向歪みの大きい加速走行時は、ロールストッパＲＳよりトルクロッドＴＲの方がバネ定数が大きいので、トルクロッドＴＲの方がロール方向の制振には支配的となり、その結果、弾性主軸ＲＣは、従来の位置ＲＣｖに対して、全体的に下側に平行移動し、その結果、加速時に好ましいとされた位置ＲＣａ、もしくはこれに極めて近い位置に移動することができる。
【００２３】
ここで、ロールストッパＲＳの、これを上記のように機能させるための車両左右方向の位置は、上記の説明からも明かなように、トルクロッドよりも左側エンジンマウントＬＨ側に寄せる必要があり、好ましくは、左側エンジンマウントＬＨの真下又はそこから極めて近い車両左右方向位置に設けるのがよい。
【００２４】
次に、ロールストッパＲＳのバネ定数を、トルクロッドＴＲより、低負荷時では大きく、高負荷時では小さくなるようにするにはどうすればよいか、その構成について説明する。
【００２５】
図６は、トルクロッドＴＲの一例を示す図であり、図６（ａ）は斜視図、図６（ｂ）は平面図である。トルクロッドＴＲは、エンジン側に取り付けられる筒状の第１剛性部材１１と、車体側に取り付けられる筒状の第２剛性部材１２と、これらの剛性部材１１、１２を、ゴム部材１３、１４を介して連結するロッド部材１５とで構成される。ロッド部材１５の両端には、筒状部１５ａ、１５ｂが形成され、それぞれの筒状部１５ａ、１５ｂ内に、第１、第２の剛性部材１１、１２が同心状に配置され、ゴム部材１３は、第１剛性部材１１とロッド部材１５の筒状部１５ａとを弾性連結し、また、ゴム部材１４は、第２剛性部材１２とロッド部材１５の筒状部１５ｂとを弾性連結する。ゴム部材１３、１４の少なくとも一方（図示の場合は、ゴム部材１３だけ）は、筒状部１５ａと剛性部材１１との間の空間を全部埋めるのではなく、半径方向内外に延在するように構成され、また、ゴム部材１３の延在方向と直交する方向における筒状部１５ａの内面には、弾性ストッパ１６、１７が設けられる。なお、図示の場合、ゴム部材１４は、筒状部１５ｂと第２剛性部材１２との間の空間の大部分を埋めるように設けられている。
【００２６】
トルクロッドＴＲは、以上のような構成により、ゴム部材１３の延在方向と直交する方向に動きやすくなっているがその方向の変位が所定の大きさを超えようとした場合には、第１剛性部材１１が弾性ストッパ１６、１７に当たってこの方向の変位が制限される。そして、トルクロッドＴＲにおいて、ゴム部材１３は、その延在方向と直交する方向がロール方向と合致するように向けて配置される。
【００２７】
このようなトルクロッドＴＲのロール方向のバネ特性は、横軸に変位を縦軸に荷重をとってグラフで表す図８において、ラインＴで模式的に示される。ラインＴにおいて、直線の傾きがθ１からθ２に変化する点に対応する歪みδtは、弾性ストッパ１６、１７の少なくとも一方に第１、第２剛性部材１１、１２の対応する部材が当たる時の歪みを表す。
【００２８】
図７は、ロールストッパＲＳを示す斜視図および平面図であり、図７（ａ）は斜視図、図７（ｂ）は平面図である。ロールストッパＲＳは、エンジン側および車体側の一方に取り付けられる筒状の第１剛性部材２１と、エンジン側および車体側の他方に取り付けられ、第１剛性部材２１の外周側に配置される筒状の第２剛性部材２２と、これらの剛性部材２１、２２を弾性連結するゴム部材２３とで構成される。ゴム部材２３は、第１、第２剛性部材２１、２２の間の空間を全部埋めるのではなく、半径方向内外に延在するように構成され、また、ゴム部材２３の延在方向と直交する方向における第２剛性部材２２の内面には、弾性ストッパ２６が設けられる。
【００２９】
ロールストッパＲＳは、以上のような構成により、ゴム部材２３の延在方向と直交する方向に動きやすくなっているが、その方向の変位が所定の大きさを超えようとした場合には、第１剛性部材２１が弾性ストッパ２６に当たってこの方向の変位が制限される。そして、ロールストッパＲＳも、第１、第２の剛性部材１１、１２を鉛直に向けた姿勢で取り付けられ、また、ゴム部材２３、その延在方向と直交する方向がロール方向と合致するように向けて配置される。そして、重要なことは、ロールストッパＲＳのゴム部材２３のロール方向のバネ定数は、トルクロッドＴＲのゴム部材１２のロール方向のバネ定数より大きく設定されていることである。
【００３０】
このようなロールストッパＲＳのロール方向のバネ特性は、先の図８において、ラインＲで模式的に示される。ラインＲにおいて、直線の傾きがθ３からθ４に変化する点に対応する歪みδrは、弾性ストッパ２６に第１剛性部材２２が当たる時の歪みを表す。この歪みδrは、トルクロッドＴＲに対応する歪みδtよりも大きい。
【００３１】
そして、本願発明の重要な構成として、弾性主軸ＲＣがアイドル時には、ＲＣｄの位置にあり、加速時にはＲＣａに位置するためには、先に説明したように、低歪み領域におけるバネ定数を、ロールストッパＲＳで大きくトルクロッドＴＲで小さく、逆に、高歪み領域においては、バネ定数を、ロールストッパＲＳで小さくトルクロッドＴＲで大きくする必要があり、そのため、低歪み領域では、ラインＲの勾配がラインＴの勾配より大きく、一方、高歪み領域では、ラインＲの勾配がラインＴの勾配より小さいのが特徴である。
【００３２】
以上まとめると、上記の構成により、アイドル時には、ロール方向に振動を抑制する際の抑制手段として、歪みδrに達する前のロールストッパＲＳのバネ定数（勾配θ３）をトルクロッドＴＲのバネ定数（勾配θ１）より大きくすることにより、ロールストッパＲＳを支配的に効かせて、弾性主軸ＲＣの位置をＲＣｄとし、アイドル時のエンジン振動の車体への伝搬を効果的に防止することができる。
【００３３】
一方、加速時には、歪みがδtに達した時点で、トルクロッドＴＲでは、弾性ストッパ１６、１７の少なくとも一方に第１、第２剛性部材１１、１２の対応する部材が当たってそのバネ定数の勾配はθ１からθ２に高なっていて、θ２は、ロールストッパＲＳの勾配θ３より遙かに大きく、従って、トルクロッドＴＲに対応するラインＴと、ロールストッパＲＳに対応するラインＲとが交わる点に対応する歪みδaより大きい歪み領域では、トルクロッドＴＲが支配的な役目を担い、このことによって、ＲＣdにあった弾性主軸ＲＣの位置をＲＣａとし、加速時のロール方向の共振を効果的に防止することができる。
【００３４】
さらに、歪みが大きくなってこれがδrを超えると、ロールストッパＲＳにおいても、第１剛性部材２１が弾性ストッパ２６に当たり、これ以上の歪み領域においては、バネ定数は、トルクロッドＴＲとロールストッパＲＳにおいて弾性ストッパ１６、２６が効いたときのバネ定数を加算し合ったものになり極めて大きな力でロール方向の揺動を抑制することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１    エンジン
５    トランスミッション
６    パワープラント
１１    第１剛性部材
１２    第２剛性部材
１３、１４    ゴム部材
１５    ロッド部材
１５ａ、１５ｂ    ロッド部材の筒状部
１６、１７    弾性ストッパ
２１    第１剛性部材
２２    第２剛性部材
２３    ゴム部材
２６    弾性ストッパ
Ｇ    パワープラントの重心
ＬＨ    左側エンジンマウント
ＲＣ    弾性主軸
ＲＣａ、ＲＣｄ、ＲＣｖ    弾性主軸の位置
ＲＨ    右側エンジンマウント
ＲＳ    ロールストッパ
ＴＲ    トルクロッド
ＧＬ    鉛直線
【図１】
2011093447.tif 000003
【図２】
2011093447.tif 000004
【図３】
2011093447.tif 000005
【図４】
2011093447.tif 000006
【図５】
2011093447.tif 000007
【図６】
2011093447.tif 000008
【図７】
2011093447.tif 000009
【図８】
2011093447.tif 000010