(57)【要約】【課題】パワープラントフレームを備えた車両において発生する振動を効率良く抑制する。【解決手段】パワートレーンの制振構造であって、トランスミッション２とリアデファレンシャル７とを車両前後方向に連結するパワープラントフレーム４を備えた車両において、エンジン１、トランスミッション２、パワープラントフレーム４、リアデファレンシャル７よりなる当該パワートレイン全体系としての振動の共振周波数における腹の位置またはその近傍に、ダイナミックダンパを設ける。【選択図】  図６
2004150511.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トランスミッションとリアデファレンシャルとを車両前後方向に連結するパワープラントフレームを備えた車両において、エンジン、該トランスミッション、該パワープラントフレーム、該リアデファレンシャルよりなるパワートレインの振動の共振周波数における腹の位置またはその近傍に、ダイナミックダンパが設けられている
ことを特徴とするパワートレーンの制振構造。
【請求項２】
前記エンジンはロータリーエンジンであって、前記振動の共振周波数は、該エンジンの出力軸１回転に伴って生じる１次振動の共振周波数である
ことを特徴とする請求項１記載のパワートレーンの制振構造。
【請求項３】
前記ダイナミックダンパは、前記パワープラントフレームとは別体であって、前記パワープラントフレームの塗装後に、ブラケットを介して取り付けられる
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載のパワートレーンの制振構造。
【請求項４】
前記パワープラントフレームは、車両横方向に閉断面をなしており、その閉断面内に、前記ダイナミックダンパが位置するように設けられている
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載のパワートレーンの制振構造。
【請求項５】
前記ダイナミックダンパは、マス及びその両端部に設けられた弾性体とからなり、その個々の弾性体が、前記パワープラントフレームにおいて車両前後方向に取り付けられている
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載のパワートレーンの制振構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のパワートレーンに発生する振動を抑制するための制振構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、パワートレーンによって後輪を駆動する車両において、トランスミッションとリアデファレンシャルとを車両前後方向に連結するパワープラントフレーム（ＰＰＦ）によって、その車両の剛性を高める技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、車両のパワートレーンに発生する振動を抑制するための制振構造が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−７８５６２号公報（第１図、第２図）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１等に開示された従来のパワープラントフレーム構造においては、車両前部におけるエンジンのサブフレーム等によるマウント位置と、車両後部におけるリアデファレンシャルの位置とでパワートレーン全体が支持される構造であるため、エンジン回転に伴うパワートレーン全体系としての振動の発生を十分に考慮する必要がある。
【０００６】
しかしながら、従来提案されている制振構造によっては、上記パワープラントフレームを有する車両のパワートレーンに発生する振動を効果的に抑制することはできない。
【０００７】
そこで本発明は、パワープラントフレームを備えた車両において発生する振動を効率良く抑制することが可能な、パワートレーンの制振構造の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係るパワートレーンの制振構造は、以下の構成を特徴とする。
【０００９】
即ち、トランスミッションとリアデファレンシャルとを車両前後方向に連結するパワープラントフレームを備えた車両において、エンジン、該トランスミッション、該パワープラントフレーム、該リアデファレンシャルよりなるパワートレインの振動の共振周波数における腹の位置またはその近傍に、ダイナミックダンパが設けられていることを特徴とする。
【００１０】
好適な実施形態において、前記エンジンはロータリーエンジンであって、前記振動の共振周波数は、該エンジンの出力軸１回転に伴って生じる１次振動の共振周波数であると良い。
【００１１】
また、前記ダイナミックダンパは、前記パワープラントフレームとは別体であって、前記パワープラントフレームの塗装後に、ブラケットを介して取り付けると良い。
【００１２】
また、上記何れの構造の場合においても、前記パワープラントフレームは、車両横方向に閉断面をなしており、その閉断面内に、前記ダイナミックダンパが位置するように設けると良い。
【００１３】
また、上記何れの構造の場合においても、前記ダイナミックダンパは、マス及びその両端部に設けられた弾性体とからなり、その個々の弾性体が、前記パワープラントフレームにおいて車両前後方向に取り付けると良い。
【００１４】
【発明の効果】
上記の本発明によれば、パワープラントフレームを備えた車両において発生する振動を効率良く抑制することが可能な、パワートレーンの制振構造の提供が実現する。
【００１５】
即ち、請求項１の発明によれば、エンジン、トランスミッション、パワープラントフレーム、リアデファレンシャルよりなるパワートレインの振動の共振周波数における腹の位置またはその近傍に、ダイナミックダンパが設けられているので、そのパワートレインの振動を効率良く抑えることができ、静粛性を向上することができる。
【００１６】
また一般に、ロータリーエンジンのクランクシャフト（エキセントリックシャフト）は、当該エンジンのロータが１回転するのに伴って３回転すると共に、そのロータが１回転するのに伴って圧縮された混合気が３回爆発させられる。従って、エンジンの出力軸１回転に付き圧縮された混合気が１回爆発させられることになるため、一般的なレシプロエンジンと比較して、エンジンの出力軸１回転に伴って生じる１次の振動（ノイズ）を考慮する必要があり、特に、１次の振動がエンジン実用域（或いは常用域）において発生する場合は問題となる。
【００１７】
これに対して、請求項２の発明によれば、請求項１記載のパワートレーンの制振構造における前記振動の共振周波数が、ロータリーエンジンの出力軸１回転に伴って生じる１次振動の共振周波数としているため、１次の振動がエンジン実用域において発生する状況が生じた場合であっても、係るパワートレインの振動を効率良く抑えることができ、静粛性を向上することができる。
【００１８】
また、請求項３の発明によれば、ダイナミックダンパを、パワープラントフレームの塗装後に、別体のブラケットによって取り付けるので、付着した塗料による干渉によって制振特性が変化することを防止することができ、設計時の制振特性を確実に担保することができる。
【００１９】
また、請求項４の発明によれば、ダイナミックダンパがパワープラントフレームの閉断面内に設けられるので、振動の際に他の部材と干渉することがなく、確実な制振を実現する上で好ましい。
【００２０】
また、制振対象の部材に対して、マスがその一端部において弾性体（ラバー等）を介して支持される一般的なダイナミックダンパを利用した制振構造においては、例えば、制振対象の部材の上下方向の振動に対して、その弾性体にせん断方向の力が働くようにダイナミックダンパを取り付けると、その制振対象の部材の左右方向の振動に対しては当該弾性体に引張圧縮方向の力が働くことになり、せん断特性と引張圧縮特性の両方を考慮した複雑な設計が必要とされる。これに対して、請求項５の発明によれば、ダイナミックダンパは、マス及びその両端部に設けられた弾性体とからなり、その個々の弾性体が、パワープラントフレームにおいて車両前後方向に取り付けられる支持構造のため、弾性体のせん断特性を考慮すれば、ブラケット（即ち、パワープラント側）に対するマスの上下方向への振動、左右方向への振動、並びにそれら両方向への振動を伴う斜め方向への振動を同様な特性として考慮した制振構造を容易に実現することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るパワートレーンの制振構造の一実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本実施形態に係る制振構造が採用された車両のパワートレーンの全体レイアウトを示す平面図である。また、図２は、本実施形態に係る制振構造が採用された車両のパワートレーンの全体レイアウトを示す側面図である。
【００２３】
図１及び図２に示す車両のパワートレーンは、大別して、エンジン１、トランスミッション２、パワープラントフレーム（以下、ＰＰＦと称する場合がある）４、リアデファレンシャル７よりなる。
【００２４】
エンジン１は、本実施形態においてロータリーエンジンであり、エンジンマウントブッシュ１０を介して、フロントサブフレーム５によって車両前部位置においてマウントされている。
【００２５】
エンジン１後方に設けられたトランスミッション２の後端には、駆動力をリアデファレンシャル７に伝えるためのプロペラシャフト３と、車両剛性を高めるべく、トランスミッション２とリアデファレンシャル７とを車両前後方向に連結するＰＰＦ４を備える。
【００２６】
リアデファレンシャル７は、デフマウントブッシュ８を介して、リアサブフレーム６（但し、リアサブフレーム６は図示の便宜上から図２には不図示）によって車両後部位置においてマウントされている。
【００２７】
そして、ＰＰＦ４には、エンジン１の回転に伴う上記パワートレーン全体系としての振動を抑制すべく、図６に示す位置Ｐにおいて（詳細は後述する）、台座（ブラケット）１１によってダイナミックダンパ２０が取り付けられている。以下、ダイナミックダンパ２０及びその取り付け構造について、図３乃至図５を参照して説明する。
【００２８】
図３は、本実施形態に係る制振構造が採用された車両のパワートレーンの断面（図２のＡ−Ａ断面）を示す図である。
【００２９】
同図に示すように、フロアパネル１８の両サイドには、車両前後方向にサイドシル１７が延設されており、それらサイドシル１７の内側には、上述したプロペラシャフト３及びＰＰＦ４と、車両前後方向に伸びる排気管９とを跨ぐように、タンク１６が設けられている。
【００３０】
また、ＰＰＦ４は、図３に示すように、車両横方向に閉断面をなしており、その閉断面内には、台座（ブラケット）１１によってダイナミックダンパ２０のマス１４が取り付けられている。従って、ダイナミックダンパ２０の振動の際に他の部材と干渉することがなく、確実な制振を実現できる。
【００３１】
図４は、台座（ブラケット）１１によって支持されたダイナミックダンパ２０の斜視図である。また、図５は、台座（ブラケット）１１によって支持されたダイナミックダンパ２０の平面図である。何れの図面においても、図面右側が車両前方方向であり、図面左側が車両後方方向である。
【００３２】
ブラケット１１には、図４及び図５に示すように、ボルトナットによるＰＰＦ４への取り付けのためのボルト挿通孔１９が複数設けられている。
【００３３】
ダイナミックダンパ２０は、図４及び図５に示すように、マス１４と、その長手方向の両端部に設けられた弾性体としてのラバー１３とによって構成されている。また、個々のラバー１３には、Ｌ型のブラケット１２がそれぞれ取り付けられており、そのブラケット１２と、取り付け台座としてのブラケット１１とは、当該両ブラケットに設けられたボルト挿通孔（不図示）においてボルトナット１５によって固定されている。従って、ダイナミックダンパ２０は、本実施形態において、このような構造によって、ＰＰＦ４の側面において車両前後方向に取り付けられる。
【００３４】
本実施形態では、図４及び図５に示す構造によって、ダイナミックダンパ２０を、車両前後方向に伸びるＰＰＦ４側面において同前後方向に（即ち、そのＰＰＦ４に対して平行に）取り付けるので、設計に際しては、ラバー１３固有のせん断方向の特性だけを考慮すれば、ダイナミックダンパを構成するのに必要とされる上下方向への振動、左右方向への振動、並びにそれら両方向への振動を伴う斜め方向への振動の抑制を高精度に実現することができる。
【００３５】
即ち、マスがその一端部において弾性体（ラバー等）を介して支持される一般的なダイナミックダンパを利用した制振構造においては、例えば、制振対象の部材の上下方向の振動に対して、その弾性体にせん断方向の力が働くようにダイナミックダンパを取り付けると、その制振対象の部材の左右方向の振動に対しては当該弾性体に引張圧縮方向の力が働くことになり、せん断特性と引張圧縮特性の両方を考慮した複雑な設計が必要とされる。これに対して、本実施形態では、上記のような支持構造のため、ラバー１３のせん断特性を考慮すれば、パワープラント側のブラケット（即ち、台座１１及びそれに固定されたブラケット１２）に対するマス１４の上下方向への振動、左右方向への振動、並びにそれら両方向への振動を伴う斜め方向への振動を、同様な振動特性として考慮した制振構造を実現することができる。
【００３６】
また、上記の制振構造において、係るＰＰＦとは別体のダイナミックダンパ２０は、ＰＰＦ４の塗装後に、ブラケット１２を介して取り付ける（或いは、ダイナミックダンパ２０、ブラケット１１、並びにブラケット１２をＰＰＦ４とは別体に組み立てておき、ＰＰＦ４の塗装後に取り付けても良い）。これにより、ＰＰＦ４の塗装前からダイナミックダンパ２０を取り付けた場合におけるラバー１３への塗料の回り込み、付着した塗料が固化することによる干渉を防止して、ダイナミックダンパ２０取り付け後においても設計時の制振特性を担保することができる。
【００３７】
次に、図４及び図５に示したブラケット（１１、１２）及びダイナミックダンパ２０の、上述したパワートレーン構造における取り付け位置についての特徴について説明する。
【００３８】
図１及び図２を参照して上述した構成のパワートレーン（即ち、エンジン、トランスミッション、ＰＰＦ、並びにリアデファレンシャルからなるパワートレーン）を備える車両においては、車両の運転に伴って、図６に示すような振動が発生する。
【００３９】
図６は、図１及び図２に示す構成のパワートレーンにおいてダイナミックダンパ２０が装着されていない場合における振動の様子を表わす図であり、図６（ａ）は車両横方向から見た側面図を表わし、図６（ｂ）は（車両上方向）から見た平面図を表わす（破線は静止状態の様子を表わす）。
【００４０】
トランスミッションとリアデファレンシャルとを車両前後方向に連結するパワープラントフレームを備えた車両には、図１及び図２に示す構成のパワートレーンだけでなく、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、一般的に、車両上下方向及び左右方向への振動が発生する。これは、パワートレーン全体が車両前部におけるエンジンのサブフレーム等によるマウント位置と、車両後部におけるリアデファレンシャルの位置とで支持される構造に起因する。
【００４１】
図８は、ロータリーエンジン、そのエンジンの出力軸（エキセントリックシャフト）１回転に付き生じる１次振動成分（ノイズ）の振動特性（実線）と、車両のパワートレーン全体系として満足すべき所定の基準値を例示する図であり、横軸はエンジン回転数（ｒｐｍ）、縦軸は振動特性としての音圧レベル（ｄＢ）を示す。
【００４２】
一般に、ロータリーエンジンのクランクシャフト（エキセントリックシャフト）は、当該エンジンのロータが１回転するのに伴って３回転すると共に、そのロータが１回転するのに伴って圧縮された混合気が３回爆発させられる。従って、エンジンの出力軸１回転に付き圧縮された混合気が１回爆発させられることになるため、一般的なレシプロエンジンと比較して、エンジンの出力軸１回転に伴って生じる１次の振動（ノイズ）を十分に考慮する必要があり、この振動は、パワートレーン全体系として有する共振周波数ｆｒ付近で顕著になる傾向があり、共振周波数ｆｒにてピークとなる。特に、このような１次の振動がエンジン実用域（或いは常用域）において発生する場合は問題となる。従って、設計に際しては、エンジン回転に伴うパワートレーン全体系としての振動の発生を十分に考慮する必要がある。
【００４３】
これに対して、本実施形態では、上記の振動を抑制すべく、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示す振動モードにおける腹の位置（その近傍位置を含むものとする）Ｐ、即ち、図１及び図２に示すパワートレインの振動の共振周波数における腹の位置Ｐに、図４及び図５に示す構造のダイナミックダンパ２０が取り付ける。
【００４４】
図７は、本実施形態に係る制振構造が採用された車両のパワートレーンにおける１次振動成分（ノイズ）の振動特性（実線）と、車両のパワートレーン全体系として満足すべき所定の基準値を示す図であり、横軸はエンジン回転数（ｒｐｍ）、縦軸は振動特性としての音圧レベル（ｄＢ）を示す。
【００４５】
図７から判るように、上述した構造のダイナミックダンパ２０を、上述した位置に取り付けることにより、本実施形態に係るパワートレイン全体系としての振動は、エンジン回転数が共振周波数ｆｒ付近となっても、振動特性が所定の基準値を超えることはない。
【００４６】
従って、本実施形態に係るパワートレーンの制振構造によれば、そのパワートレインの振動を効率良く抑制し、静粛性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る制振構造が採用された車両のパワートレーンの全体レイアウトを示す平面図である。
【図２】本実施形態に係る制振構造が採用された車両のパワートレーンの全体レイアウトを示す側面図である。
【図３】本実施形態に係る制振構造が採用された車両のパワートレーンの断面（図２のＡ−Ａ断面）を示す図である。
【図４】台座（ブラケット）１１によって支持されたダイナミックダンパ２０の斜視図である。
【図５】台座（ブラケット）１１によって支持されたダイナミックダンパ２０の平面図である。
【図６】図１及び図２に示す構成のパワートレーンにおいてダイナミックダンパ２０が装着されていない場合における振動の様子を表わす図である。
【図７】本実施形態に係る制振構造が採用された車両のパワートレーンにおける１次振動成分（ノイズ）の振動特性（実線）と、車両のパワートレーン全体系として満足すべき所定の基準値を示す図である。
【図８】ロータリーエンジン、そのエンジンの出力軸（エキセントリックシャフト）１回転に付き生じる１次振動成分（ノイズ）の振動特性（実線）と、車両のパワートレーン全体系として満足すべき所定の基準値を例示する図である。
【符号の説明】
１：エンジン，
２：ミッション，
３：プロペラシャフト，
４：パワープラントフレーム（ＰＰＦ），
５：フロントサブフレーム，
６：リアサブフレーム，
７：リアデファレンシャル，
８：デフマウントブッシュ，
９：排気管，
１０：エンジンマウントブッシュ，
１１：台座，
１２：ブラケット，
１３：ラバー，
１４：マス，
１５：ボルトナット，
１６：タンク，
１７：サイドシル，
１８：フロアパネル，
１９：ボルト挿通孔，
２０：ダイナミックダンパ
【図１】
2004150511.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2004150511.tif 000006
【図５】
2004150511.tif 000007
【図６】
2004150511.tif 000008
【図７】
2004150511.tif 000009
【図８】
2004150511.tif 000010