(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン、トランスミッションおよび差動装置が結合され、車両のエンジンルームに前後方向に配置されるパワーユニットを支持するパワーユニットの支持構造において、
前記差動装置および前記エンジンをそれぞれ支持する前部マウントおよび後部マウントを備え、
前記エンジンの重心と前記トランスミッションおよび前記差動装置の合成重心とを結ぶユニットの慣性主軸と、前記エンジンのクランクシャフトを軸としてトルクが発生したときのユニットの軸心であるトルクロール軸とが一致するように、前記後部マウントにより前記エンジンをスラントした状態で支持することを特徴とするパワーユニットの支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン、トランスミッションおよび差動装置が結合され、車両のエンジンルームに前後方向に配置されるパワーユニットを支持するパワーユニットの支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車等のキャブオーバー型車両におけるパワーユニットの軽量化を図るために、エンジン、トランスミッションおよび差動装置を結合してユニット化し、車両前部のエンジンルームに前後方向に縦置きすることが行われている。さらに、この種のフロントエンジン・フロントドライブ（ＦＦ）方式の縦置きパワーユニット構造において、クッションマウントにより差動装置の側部または前部を支持することにより、タイヤの回転反力の影響を緩和することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２９２９７９４号公報（段落００１２〜００２１および図１〜図４参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１のようにエンジン、トランスミッションおよび差動装置を結合してエンジンルームに前後方向に縦置きする構造の場合、図３に示すように、前部の差動装置Ｄおよび後部のエンジンＥを、それぞればね性を有する前部マウントＦＭおよび後部マウントＲＭにより支持し、タイヤ駆動反力を前部マウントＦＭで吸収し、エンジン駆動反力を後部マウントＲＭで吸収するのが一般的である。なお、図３において、Ｔはトランスミッションである。
【０００５】
そして、図３に示すように、エンジンＥ、トランスミッションＴおよび差動装置Ｄを結合した縦置き型のパワーユニットの場合、通常エンジンＥの重心Ｇ１が上方位置にあることから、エンジンＥの重心Ｇ１と、トランスミッションＴおよび差動装置Ｄの合成重心Ｇ２とを結ぶユニットの慣性主軸Ｉａが弾性主軸Ｅａと成す角αが大きくなって走行時の振動が大きくなってNV性能の低下の原因となる。
【０００６】
ここで、クランクシャフトを軸としてトルクが発生したときのユニットの軸心であるトルクロール軸Ｔａと慣性主軸Ｉａとの成す角をβとして、トルクロール軸Ｔａと慣性主軸Ｉａとの関係は、慣性主軸ＩａをＸ軸、このＸ軸に直交する軸をＺ軸とし、Ｘ軸方向のロール慣性モーメントをＩｘ、Ｚ軸方向のヨー慣性モーメントをＩｚ、慣性主軸Ｉａとクランクシャフト軸の成す角をγとして、
ｔａｎβ＝（Ｉｘ／Ｉｚ）・ｔａｎγ    …（１式）
により表わされ、この（１式）からトルクロール軸を算出することができる。なお、エンジンＥ、トランスミッションＴおよび差動装置Ｄを結合した縦置き型のパワーユニットの場合、通常Ｉｚ＞＞Ｉｘとなることから角βは小さくなる。
【０００７】
このように、図３のような縦置き型パワーユニットでは、角αが大きいことに起因した大きな振動を吸収するために、両マウントＦＭ，ＲＭ、特に後部マウントＲＭとしてばね定数の小さい柔らかいばね特性のものを採用することが一般的に行われる。
【０００８】
しかし、両マウントＦＭ，ＲＭとしてばね定数の小さい柔らかいばね特性のものを採用すると、マウントＦＭ，ＲＭの耐久性が低くなり寿命が短くなるという不都合が生じる。また、縦置き型ユニット特有の問題としてエンジンの駆動反力にタイヤ駆動反力が加わるが、ばね定数の小さいマウントＦＭでは、このタイヤ駆動反力を十分に吸収することができないという問題もある。
【０００９】
本発明は、エンジン、トランスミッションおよび差動装置が結合されたいわゆる縦置き型のパワーユニットを支持するマウントとして、ばね定数の大きい硬いばね特性を有するマウントを使用可能にし、マウントの長寿命化を図れるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記した目的を達成するために、本発明のパワーユニットの支持構造は、エンジン、トランスミッションおよび差動装置が結合され、車両のエンジンルームに前後方向に配置されるパワーユニットを支持するパワーユニットの支持構造において、前記差動装置および前記エンジンをそれぞれ支持する前部マウントおよび後部マウントを備え、前記エンジンの重心と前記トランスミッションおよび前記差動装置の合成重心とを結ぶユニットの慣性主軸と、前記エンジンのクランクシャフトを軸としてトルクが発生したときのユニットの軸心であるトルクロール軸とが一致するように、前記後部マウントにより前記エンジンをスラントした状態で支持することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、エンジンの重心とトランスミッションおよび差動装置の合成重心とを結ぶユニットの慣性主軸と、エンジンのクランクシャフトを軸としてトルクが発生したときのユニットの軸心であるトルクロール軸とが一致するように、後部マウントによってエンジンをスラントした状態で支持することにより、エンジンの重心を下げることができ、慣性主軸をトルクロール軸により一層近づけることが可能になり、差動装置およびエンジンをそれぞれ支持する前部マウントおよび後部マウントに、ばね定数の大きい硬いばね特性のものを採用することができ、マウントの長寿命化を図ることができ、しかも縦置き型パワーユニット特有のタイヤ駆動反力を十分に吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係るパワーユニットの支持構造の一実施形態の側面図である。
【図２】一実施形態の動作説明図である。
【図３】従来例の動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明に係るパワーユニットの支持構造の一実施形態について、図１および図２を参照して詳細に説明する。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態におけるパワーユニットＵは、エンジンＥ、トランスミッションＴおよび差動装置Ｄが結合され、キャブオーバー型車両１のキャビンに設置された座席２の下方のエンジンルームに、前後方向に配置されるフロントエンジン・フロントドライブ（ＦＦ）方式の縦置き構造である。
【００１６】
そして、図２に示すように、差動装置ＤおよびエンジンＥを前部マウントＦＭおよび後部マウントＲＭによりそれぞれ支持し、特に後部マウントＲＭは、同図中の１点鎖線に示す従来のエンジンＥの位置よりもスラントさせてエンジンＥの重心を下げた状態で支持する。このとき、エンジンＥの重心Ｇ１と、トランスミッションＴおよび差動装置Ｄの合成重心Ｇ２とを結ぶユニットＵの慣性主軸ＩＡが、上記した（１式）の演算による角βで定まるトルクロール軸Ｔａに一致するように、エンジンＥをスラントさせる。
【００１７】
このように、エンジンＥをスラントさせて後部マウントＲＭにより支持すると、図２中の１点鎖線の状態から実線の状態にエンジンの重心Ｇ１を下げることができ、クランクシャフト軸とロール方向の慣性主軸ＩＡとをほぼ一致させることが可能になり、その結果、慣性主軸ＩＡを、クランクシャフト軸およびトルクロール軸Ｔａとほぼ一致させることができる。
【００１８】
したがって、上記した実施形態によれば、トルクロール軸Ｔａと慣性主軸ＩＡとの一致により両軸Ｔａ，ＩＡの成す角βはゼロになり、慣性主軸ＩＡが弾性主軸Ｅａと成す角α１も、図２中の１点鎖線に示す従来構造における角αに比べて大幅に小さくなり（α１＜α）、タイヤ駆動反力を前後の長いスパンのマウントＦＭ，ＲＭにより受けることができ、前部マウントＦＭの位置を下げたり後部マウントＲＭの位置を上げたりする必要もなく車両１の座席２の下方のエンジンルームや乗員居住スペースを最大限に広げることが可能になる。
【００１９】
さらに、トルクロール軸Ｔａと慣性主軸ＩＡとの一致により振動を大幅に抑制でき、車両１のＮＶ性能（騒音振動性能）を向上することができるとともに、両マウントＦＭ，ＲＭにばね定数の大きい硬いばね特性のものを採用してマウントＦＭ，ＲＭの長寿命化を図ることができる。
【００２０】
また、トルクロール軸Ｔａ、慣性主軸ＩＡ、クランクシャフト軸の一致により、弾性主軸Ｅａをロール方向弾性軸、ヨー方向弾性軸およびピッチ方向弾性軸の６自由度を分解して非連成化でき、パワーユニットＵの剛体共振を非連成化しつつ剛体共振周波数を下げることが可能になり、その結果、車両１のアイドリング回転数も下げて低燃費化を図ることができる。
【００２１】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行なうことが可能である。例えば、上記した実施形態では、慣性主軸ＩＡがトルクロール軸Ｔａに一致するようにエンジンＥをスラントさせたが、必ずしも慣性主軸ＩＡがトルクロール軸Ｔａに一致させる必要はなく、慣性主軸ＩＡとトルクロール軸Ｔａとの成す角βが小さくなるようにエンジンＥをスラントさせればよい。
【００２２】
また、上記した実施形態では、小型のキャブオーバー型車両に本発明を適用した例について説明したが、小型車両に限らず、その他の乗員居住スペース等の拡張の必要性のある車両に本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００２３】
１    …車両
Ｅ    …エンジン
Ｔ    …トランスミッション
Ｄ    …差動装置
ＩＡ  …慣性主軸
ＦＭ  …前部マウント
ＲＭ  …後部マウント
【図１】
0006644409.tif 000002
【図２】
0006644409.tif 000003
【図３】
0006644409.tif 000004