(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンとエンジンの出力軸に対して直列的に配置されたトランスミッションとから成るパワートレーンを、前記出力軸が車両の前後方向の中心線に対して、車両上面視において交差するように、車体側のフレームに少なくとも３個のマウント部によって支持するパワートレーン支持装置において、
前記マウント部は、前記エンジンに対して車両の前方側及び後方側に、車両正面視において前記パワートレーンの重心を通過する慣性主軸と一致又は略一致するように夫々配置されたエンジン側マウントと、前記慣性主軸近傍且つ前記トランスミッションの近傍に配置されたトランスミッション側マウントとを有し、
車両正面視において、前記車両の前方側及び後方側のエンジン側マウントは、前記パワートレーンの重心に対して一方の側に配置され、前記トランスミッション側マウントは、前記パワートレーンの重心に対して他方の側に配置されており、
前記パワートレーンの重心から前記車両の前方側及び後方側のエンジン側マウント同士を結ぶ直線までの前記慣性主軸方向の距離が、前記パワートレーンの重心から前記トランスミッション側マウントまでの前記慣性主軸方向の距離より短くなるように配置されており、
前記車両の前方側のエンジン側マウントが、前記車体側のフレームに対して車両後方にオフセットして配置され、前記車両の前方側のエンジン側マウント及び前記車体側フレームで構成される共振系の振動モードの中心が、当該車両の前方側のエンジン側マウント位置と一致又は略一致するように設定されていることを特徴とするパワートレーン支持装置。
【請求項２】
前記マウント部は、前記エンジン側マウント同士を結ぶ直線が、前記パワートレーンの重心近傍に位置するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のパワートレーン支持装置。
【請求項３】
前記車体側のフレームの捩り剛性をｋｔ、前記車体側のフレームの上下曲げ剛性をｋ、前記車体側のフレームの上下曲げ等価質量をｍ１、前記車両の前方側のエンジン側マウントの質量をｍ２、前記車体側のフレームから前記車両の前方側のエンジン側マウントまでの車両前後方向の距離をｌ、前記ｍ１と前記ｍ２との和をＭ、慣性モーメントをＩとしたとき、
ｋｔ＝（Ｉ／Ｍ）・ｋ＝｛（ｍ１・ｍ２）／Ｍ2｝・ｌ2・ｋ
を満たすように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のパワートレーン支持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用のパワートレーン支持装置に関するものであり、特に、車両の前後方向に対して横向きに配置したパワートレーンを支持する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のパワートレーン支持装置としては、エンジンとトランスミッションとから成るパワートレーンを車両の進行方向に対して横向き状態に搭載する場合に、パワートレーンの重心を通過する慣性主軸と鉛直線とを含む平面を形成し、マウント部をこの平面の近傍に配置すると共に、エンジンの外端近傍且つ慣性主軸の上下、及びトランスミッションの外端近傍且つ慣性主軸の上方の少なくとも３個のマウント部を配置するというものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−１２３７７０号公報（第２頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１に記載の従来例にあっては、パワートレーンを慣性主軸近傍のエンジン外端近傍とトランスミッション外端近傍とで支持しているので、ピッチ方向の振動が比較的大きいエンジンのパワートレーンを車両の進行方向に対して横向きに搭載する場合に、パワートレーンのピッチ方向の固有振動数を低周波数域に下げづらく、前記エンジンの回転慣性加振力によるパワートレーンのピッチ方向の振動により励起されるアイドル時のフロア振動を低減しづらいという未解決の課題がある。
【０００４】
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、パワートレーンのピッチ方向の固有振動数をアイドル時のフロア振動が発生する振動数よりも低周波数域に下げやすくして、パワートレーンのピッチ方向振動がアイドル時のフロア振動を励起しにくくすることにより、アイドル時のフロア振動を低減することができるパワートレーン支持装置を提供することを目的としている。
ここで、パワートレーンのピッチ方向の定義を図１５に示す。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明に係るパワートレーン支持装置は、前記マウント部が、前記エンジンに対して車両の前方側及び後方側に、車両正面視において前記パワートレーンの重心を通過する慣性主軸と一致又は略一致するように夫々配置されたエンジン側マウントと、前記慣性主軸近傍且つ前記トランスミッションの近傍に配置されたトランスミッション側マウントとを有する。そして、車両正面視において、前記車両の前方側及び後方側のエンジン側マウントを、前記パワートレーンの重心に対して一方の側に配置し、前記トランスミッション側マウントを、前記パワートレーンの重心に対して他方の側に配置する。また、前記パワートレーンの重心から前記車両の前方側及び後方側のエンジン側マウント同士を結ぶ直線までの前記慣性主軸方向の距離が、前記パワートレーンの重心から前記トランスミッション側マウントまでの前記慣性主軸方向の距離より短くなるように配置する。さらに、前記車両の前方側のエンジン側マウントを、前記車体側のフレームに対して車両後方にオフセットして配置し、前記車両の前方側のエンジン側マウント及び前記車体側フレームで構成される共振系の振動モードの中心を、当該車両の前方側のエンジン側マウント位置と一致又は略一致するように設定する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、エンジンとトランスミッションとから成るパワートレーンの重心を考慮し、マウント部をパワートレーンの重心からエンジン側マウント同士を結ぶ直線までの慣性主軸方向の距離が、パワートレーンの重心からトランスミッション側マウントまでの慣性主軸方向の距離より短くなるように配置して、パワートレーンの重量が、トランスミッション側マウントよりも車両前方側及び車両後方側に配置されたエンジン側マウントに、より集中して負荷されるようになるため、パワートレーンのピッチ方向の固有振動数を低周波数域に下げやすくなり、エンジンの回転慣性加振力によるパワートレーンのピッチ方向振動により励起されるアイドル時のフロア振動を改善することができる。
また、エンジン側マウント及びトランスミッション側マウントを、車両正面視においてパワートレーンの慣性主軸に一致又は略一致するように配置するので、エンジンの燃焼加振力によるトルク変動により励起される振動をパワートレーンの慣性主軸のまわりの振動に集中することができ、励起される複数の振動が連成しにくくなり、その結果、アイドル時のフロア振動を改善することができる。
さらに、エンジン前方側マウントを車体側のフレームに対して車両後方にオフセットして配置し、エンジン前方側マウント及び車体側のフレームで構成される共振系の捩り共振時のモード中心が、エンジン前方側マウント位置に一致するように設定するので、エンジン前方側マウントからの入力によって車体側フレームに対して捩りモードの振動が入力されることが抑制されて、車体側フレームの共振が励起され難くなり、車内の静粛性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明における第１の実施形態のパワートレーン支持装置の平面図であり、図２はパワートレーン支持装置の正面図である。
図中Ｇは、エンジン４及びトランスミション６を一体的に設けたパワートレーン２の重心を示している。
【０００８】
このパワートレーン２は、車両の前後方向に対して横向きに配置されており、車体前部のフレームに支持されている。そして、フレームは、自動車ボディを支持するメインフレーム８と、メインフレーム８の下方に配設されてメインフレーム８に結合されたサブフレーム１０とで構成されている。
メインフレーム８は、車両前後方向に延びる左右一対のメインサイドメンバ８Ｒ，８Ｌと、これらメインサイドメンバ８Ｒ，８Ｌの前端部どうしを連結して車幅方向（車両右側、車両左側）に延びる図示しないフロントクロスメンバと、メインサイドメンバ８Ｒ，８Ｌの後端部どうしを連結して車幅方向に延びる図示しないリヤクロスメンバとを備えている。
【０００９】
サブフレーム１０は、メインサイドメンバ８Ｒ，８Ｌの下方に位置して車両前後方向に延びる左右一対のサブサイドメンバ１０Ｒ，１０Ｌと、これらサブサイドメンバ１０Ｒ，１０Ｌの前端部どうしを連結して車幅方向（車両右側、車両左側）に延びるサブフロントクロスメンバ１０Ｆと、サブサイドメンバ１０Ｒ，１０Ｌの後端部どうしを連結して車幅方向に延びるサブリヤクロスメンバ１０ＲＥとを備えている。
【００１０】
パワートレーン２を支持するマウント部材は、エンジン４に対して車両前方側にエンジン前方側マウントＭＴ１が配置され、エンジン４に対して車両後方側にエンジン後方側マウントＭＴ２が配置され、トランスミッション６の外端にトランスミッション側マウントＭＴ３が配置されている。エンジン４の前後に配置されている２つのマウントＭＴ１，ＭＴ２は、図１に示すように、慣性主軸ＴＲを含む鉛直面を挟んで配置されている。
【００１１】
ここで、慣性主軸ＴＲは、ある軸の回りに剛体を回転させたとき、剛体と共に回転する座標系から見て回転軸の方向を変えさせようとするモーメントが発生しないような軸のことをいい、パワートレーンに固有のものである。また、この慣性主軸ＴＲは、図２に示すように、車両右側から車両左側に向かうに従って下り勾配を付けて滞在している。
そして、図２に示すように、マウントＭＴ１〜ＭＴ３は、重心Ｇからエンジン前方側マウントＭＴ１及びエンジン後方側マウントＭＴ２を結ぶ直線までの慣性主軸方向距離Ｌ１が、重心Ｇからトランスミッション側マウントＭ３までの距離Ｌ２より短くなるように配置されている。
【００１２】
ところで、３気筒エンジンの回転慣性加振力はパワートレーンのピッチ方向の振動を励起することが知られている。このパワートレーンのピッチ方向の振動によるアイドル時のフロア振動を改善するためには、パワートレーンのピッチ方向の固有振動数を低周波数域に設定する必要がある。
ところで、パワートレーンのピッチ方向の固有振動数は、各エンジンマウントからパワートレーン重心までの距離あるいはエンジンマウントの剛性が増加すると、前記固有振動数が増加する関係にある。
【００１３】
また、前記エンジンマウントの剛性は、パワートレーンの荷重とパワートレーン静たわみ規制値とから決まる値より小さくすることができない。
従来の構造は、パワートレーンの慣性主軸近傍のエンジン外端近傍とトランスミッション外端近傍とで支持しており、パワートレーン重心から各エンジンマウントまでの距離が大きく、かつ、全エンジンマウントにパワートレーン荷重が加わる。したがって、従来の構造は、パワートレーンのピッチ方向の固有振動数を決めるエンジンマウントの剛性およびパワートレーン重心からエンジンマウントまでの距離を低減することが困難であるため、パワートレーンのピッチ方向の固有振動数を低周波数域に設定するのに不利であり、パワートレーンのピッチ方向振動により励起されるアイドル時のフロア振動を低減することができないという課題がある。
【００１４】
しかし、本実施形態では、図１及び図２に示すようにエンジン側マウント及びトランスミッション側マウントを配置することにより、エンジン側マウントについてはパワートレーンの重心からの距離を短くでき、トランスミッション側マウントについては支持するパワートレーン荷重が減るためマウント剛性を小さくできる。以上の効果により、パワートレーンのピッチ方向の固有振動数を決めるエンジンマウントの剛性およびパワートレーン重心からエンジンマウントまでの距離を低減することができる。これにより、従来の構造に対して、パワートレーンのピッチ方向の固有振動数を低周波数域に設定するのに有利となり、パワートレーンのピッチ方向振動により励起されるアイドル時のフロア振動を改善することができる。
【００１５】
図３は、従来のパワートレーン支持装置を搭載した車両と、第１の実施形態のパワートレーン支持装置を搭載した車両とについて、アイドルフロア振動を調べた結果を示す図である。
この図３は、横軸に加振周波数をとり、縦軸にフロア振動の加速度レベルをとって、車両のアイドル振動を比較したものである。図３において、実線は第１の実施形態のパワートレーン支持装置を搭載した車両、破線は前述した従来装置を搭載した車両を示している。
【００１６】
図３の結果より、本実施形態の装置を搭載した車両は、パワートレーンの慣性主軸近傍のエンジン外端近傍とトランスミッション外端近傍とで支持する従来装置を搭載した車両と比較して、アイドル時のフロア振動が低減されていることがわかる。
このように、上記第１の実施形態では、エンジンとトランスミッションとから成るパワートレーンの重心を考慮し、パワートレーンの重心からエンジン前後マウントを結ぶ直線までの慣性主軸方向距離が、重心からトランスミッション側マウントまでの距離より短くなるように配置するので、パワートレーンピッチ方向固有値を低周波数域に下げやすくなり、エンジンの回転慣性加振力によるパワートレーンピッチ方向振動により励起されるアイドル時のフロア振動を改善することができる。
【００１７】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
この第２の実施形態は、車両正面視において、エンジン側マウントを慣性主軸に一致するように配置したものである。
図４は、本発明における第２の実施形態のパワートレーン支持装置の平面図であり、図５はパワートレーン支持装置の正面図である。
図５に示すように、車両の正面図において、エンジン前方側マウントＭＴ１、エンジン後方側マウントＭＴ２及び慣性主軸ＴＲが一致するように、マウントＭＴ１及びＭＴ２が配置されている。
【００１８】
ところで、パワートレーンの慣性主軸ＴＲは、通常エンジンの燃焼加振力によるエンジンロール方向入力軸に対して傾いているため、車両正面視においてエンジン側マウントとトランスミッション側マウントをエンジンロール方向入力軸に略一致するように配置した図２に示す第１の実施形態では、エンジンの燃焼加振力によるトルク変動によりエンジンロール方向の振動が励起されるのに加えて、それ以外の方向の振動が励起され、励起された複数の振動が連成しやすいためアイドル時のフロア振動が悪化するという問題がある。
【００１９】
しかし、本実施例では、図４及び図５に示すようにエンジン側マウント及びトランスミッション側マウントを、車両正面視において前記パワートレーンの慣性主軸ＴＲに略一致するように配置するので、エンジンの燃焼加振力によるトルク変動により励起される振動をパワートレーンの慣性主軸ＴＲのまわりの振動に集中することができ、励起される複数の振動が連成しにくくなり、その結果、アイドル時のフロア振動を改善することができる。
【００２０】
図６は、横軸に加振周波数をとり、縦軸にフロア振動の加速度レベルをとって、車両のアイドル振動を比較したものであり、実線は第１の実施形態の装置を搭載した車両、破線は第２の実施形態の装置を搭載した車両を示している。
図６の結果からもわかるように、第２の実施形態の装置を搭載した車両は、第１の実施形態の装置を搭載した車両と比較して、アイドル時のフロア振動がさらに低減されることになる。
【００２１】
このように、上記第２の実施形態では、エンジンとトランスミッションとから成るパワートレーンの重心を考慮し、パワートレーンの重心からエンジン前後マウントを結ぶ直線までの慣性主軸方向距離が、重心からトランスミッション側マウントまでの距離より短くなるように配置すると共に、車両正面視において、エンジン側マウントを慣性主軸に一致するように配置するので、エンジンの燃焼加振力によるトルク変動により励起されるロール方向の振動とそれ以外の振動とを連成しにくくすることができ、アイドル時のフロア振動をより改善することができる。
なお、上記第２の実施形態においては、車両正面視において、エンジン側マウントが慣性主軸に一致するように配置する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、エンジン側マウントが慣性主軸に略一致していればよい。
【００２２】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
この第３の実施形態は、エンジン側マウントを結ぶ直線がパワートレーンの重心近傍に位置するように、エンジン側マウントを配置するようにしたものである。
図７は、本発明における第３の実施形態のパワートレーン支持装置の平面図であり、図８はパワートレーン支持装置の正面図である。
図７及び図８に示すように、エンジン前方側マウントＭＴ１及びエンジン後方側マウントＭＴ２を結ぶ直線が、パワートレーンの重心Ｇの近傍に位置するようにマウントＭＴ１及びＭＴ２が配置されている。
【００２３】
このように配置することにより、パワートレーンのロール方向振動の回転中心からエンジン前方側マウント及びエンジン後方側マウントまでの距離が略同等となる。
これにより、パワートレーンのロール方向振動によりエンジン前方側マウント及びエンジン後方側マウントから車体に入力される力が略同等、且つ逆位相となるので、エンジン前方側マウントからの入力とエンジン後方側マウントからの入力とがキャンセルされ、アイドル時のフロア振動を改善することができる。
【００２４】
また、この第３の実施形態は、パワートレーンのピッチ方向の固有振動数を決めるエンジンマウントの剛性およびパワートレーン重心からエンジンマウントまでの距離について、第１の実施形態に対し、エンジン側マウントのパワートレーンの重心からの距離をより短くでき、トランスミッション側マウントの支持するパワートレーン荷重をより小さくできる。以上の効果があり、パワートレーンのピッチ方向の固有振動数を第１の実施形態よりもより低周波数域に設定することが可能になり、パワートレーンのピッチ方向振動により励起されるアイドル時のフロア振動を更に改善することができる。
【００２５】
図６の一点鎖線は、第３の実施形態の装置を搭載した車両を示している。図６の結果より、第３の実施形態の装置を搭載した車両は、実線で示す第１の実施形態及び破線で示す第２の実施形態と比較して、アイドル時のフロア振動がさらに低減されていることがわかる。
このように、上記第３の実施形態では、エンジン側マウントを結ぶ直線がパワートレーンの重心近傍に位置するように、エンジン側マウントを配置するので、パワートレーンのロール方向振動によりエンジン前方側マウント及びエンジン後方側マウントから車両に伝達される力を略同等且つ逆位相とすることができ、両者の打ち消し合いによりアイドル時のフロア振動をより改善することができる。
また、上記各実施形態では、エンジンマウントとサブフレームとをつなぐエンジンマウントブラケットを小さくすることができるので、ブラケット剛性を向上して加速時の騒音を改善することができると共に、コストを低減することができる。
【００２６】
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。
この第４の実施形態は、エンジン前方側マウントをサブフロントクロスメンバに対して車両後方にオフセットして配置した場合に、エンジン前方側マウントからの入力による捩りモードを励起され難くして、サブフロントクロスメンバの共振を励起され難くするようにしたものである。
【００２７】
図９は、本発明における第４の実施形態のパワートレーン支持装置の平面図であり、図１０はパワートレーン支持装置の正面図である。
前述した第１〜第３の実施形態では、エンジン前方側マウントＭＴ１はサブフロントクロスメンバ１０Ｆ上に配置しているが、デザインや車両サイズの観点からフロントオーバーハングの短縮要望により、例えば、ラジエータをサブフロントクロスメンバ１０Ｆ上に搭載する場合がある。このような場合には、エンジン前方側マウントＭＴ１は、サブフロントクロスメンバ１０Ｆ上に配置することができず、サブフロントクロスメンバ１０Ｆに対して車両後方にオフセットして搭載される。
【００２８】
すなわち、図９及び図１０に示すように、サブフロントクロスメンバ１０Ｆ上にラジエータ１２が搭載されており、エンジン前方側マウントＭＴ１がサブフロントクロスメンバ１０Ｆから車両後方に伸びたブラケット１４上に配置されている。つまり、このエンジン前方側マウントＭＴ１はサブフロントクロスメンバ１０Ｆに対して車両後方にオフセットして配置されている。
【００２９】
ところで、エンジン前方側マウントＭＴ１はサブフロントクロスメンバ１０Ｆ上に設置されているため、エンジン前方側マウントＭＴ１からの入力によりサブフロントクロスメンバ１０Ｆは励起される。前述した第１〜第３の実施形態のように、エンジン前方側マウントＭＴ１がサブフロントクロスメンバ１０Ｆの中心近傍上に配置されており、オフセット無しの場合には、図１１の破線に示すように、サブフロントクロスメンバ１０Ｆの上下共振のピークＰ１のみが発生する。ここで、図１１において、横軸は周波数、縦軸は振動レベルである。
【００３０】
これに対し、本実施形態のように、エンジン前方側マウントＭＴ１をサブフロントクロスメンバ１０Ｆに対して車両後方にオフセットして配置した場合には、エンジン前方側マウントＭＴ１の入力により捩りモードが励起されるので、図１１の細線に示すように、上下共振のピークＰ２に加えて捩り共振のピークＰ３が発生する。したがって、サブフロントクロスメンバ１０Ｆの捩り共振で入力が増幅され、こもり音のピークが発生し、静粛性を低下させるという問題がある。
【００３１】
そこで、本実施形態では、エンジン前方側マウントＭＴ１とサブフロントクロスメンバ１０Ｆとで構成される共振系の捩り共振時のモードの中心をエンジン前方側マウントＭＴ１位置に設定することで、エンジン前方側マウントＭＴ１の入力により捩りモードが励起されることを抑制する。
図１２は、エンジン前方側マウントＭＴ１とサブフロントクロスメンバ１０Ｆとで構成される共振系の振動モデルを簡略化して示した図である。図１２において、ｋｔはサブフロントクロスメンバ１０Ｆの捩り剛性、ｋはサブフロントクロスメンバ１０Ｆの上下曲げ剛性である。
【００３２】
また、ｍ１はサブフロントクロスメンバ１０Ｆの上下曲げ等価質量であり、前記共振系を図１２のような振動モデルで示したときにサブフロントクロスメンバ１０Ｆ位置に存在すると考えられる仮想マスの質量である。また、ｍ２はエンジン前方側マウントＭＴ１の質量、Ｍはｍ１とｍ２との和であり（Ｍ＝ｍ１＋ｍ２）、その位置はｍ１とｍ２との重心である。
【００３３】
サブフロントクロスメンバ１０Ｆからエンジン前方側マウントＭＴ１までの距離をｌ、サブフロントクロスメンバ１０Ｆから重心Ｍまでの距離をｌG（＝ｍ２・ｌ／Ｍ）、慣性モーメントをＩ（＝（ｍ１・ｍ２）ｌ2／Ｍ）とし、重心Ｍの上下方向変位をｘ、回転角をθとすると、直進運動と回転運動とで夫々重心の運動方程式は下記（１）及び（２）式で表される。
Ｍｘ″＋ｋｘ＋ｋｌGθ＝０  ………（１）
Ｉθ″＋ｌGｋｘ＋（ｌG2ｋ＋ｋｔ）θ＝０  ………（２）
上記（１）、（２）式を変形すると、
ｘ″＋ａｘ＋（ｂ／Ｍ）θ＝０  ………（３）
θ″＋（ｂ／Ｉ）ｘ＋ｃθ＝０  ………（４）
となる。ここで、ａ，ｂ，ｃは下記（５）式に示すようになる。
ａ＝ｋ／Ｍ，
ｂ＝ｋｌG，
ｃ＝（ｋｌG2＋ｋｔ）／Ｉ  ………（５）
【００３４】
次に、ｘ＝Ｘｃｏｓωｔ，θ＝Θｃｏｓωｔと置き、前記（３）及び（４）式に代入すると、振幅比（Ｘ／Θ）が求められる。
Ｘ／Θ＝−ｂ／｛Ｍ（ａ−ω2）｝＝−｛Ｉ（ｃ−ω2）｝／ｂ  ………（６）
上記（６）式を解くと、
ω2＝（ａ＋ｃ）／２±√［｛（ｃ−ａ）2／４｝＋ｂ2／ＭＩ］  ………（７）
となる。前記（７）式において、
ω12＝（ａ＋ｃ）／２−√［｛（ｃ−ａ）2／４｝＋ｂ2／ＭＩ］  ………（８）
ω22＝（ａ＋ｃ）／２＋√［｛（ｃ−ａ）2／４｝＋ｂ2／ＭＩ］  ………（９）
とし、上記（８）及び（９）式の√内を夫々展開することにより、固有振動数ωは次式で表される。
ω12＝ａ−ｂ2／｛ＭＩ（ｃ−ａ）｝  ………（１０）
ω22＝ｃ＋ｂ2／｛ＭＩ（ｃ−ａ）｝  ………（１１）
ここで、前記（８）及び（９）式からも明らかなように、ω22＞ω12である。
【００３５】
ところで、捩り共振時のモードの中心をエンジン前方側マウントＭＴ１位置に設定した場合、振動モデルは図１３に示すようになる。つまり、ｍ２位置が捩り共振時のモード中心位置となる。
ここで、重心Ｍからエンジン前方側マウントＭＴ１までの距離は（ｌ−ｌG）であるので、ｔａｎΘ＝Ｘ／（ｌ−ｌG）の関係式が成り立つ。Θを微小角度としてｔａｎΘ≒Θと近似すると、
Θ＝Ｘ／（ｌ−ｌG）  ………（１２）
となり、さらに、
Ｘ／Θ＝ｌ−ｌG  ………（１３）
となり、振幅比（Ｘ／Θ）が重心Ｍからエンジン前方側マウントＭＴ１までの距離（ｌ−ｌG）と等しくなる。
【００３６】
したがって、前記（６）式に示す振幅比Ｘ／Θ＝（ｌ−ｌG）と置く。
Ｘ／Θ＝−ｂ／｛Ｍ（ａ−ω2）｝＝−｛Ｉ（ｃ−ω2）｝／ｂ
＝ｌ−ｌG  ………（１４）
そして、上記（１４）式に、前記（５）式に示すａ，ｂ，ｃと、固有振動数のうち剛性の高い方であるω22（前記（１１）式）とを代入することにより、次の関係式が求められる。
ｋｔ＝（Ｉ／Ｍ）・ｋ＝｛（ｍ１・ｍ２）／Ｍ2｝・ｌ2・ｋ  ………（１５）
【００３７】
即ち、上記（１５）式を満たすように、サブフロントクロスメンバ１０Ｆの捩り剛性ｋｔ及び上下曲げ剛性ｋを設定することにより、捩り共振時のモード中心をエンジン前方側マウントＭＴ１位置に一致させることができる。
図１１の太線で示す曲線は、エンジン前方側マウントＭＴ１を車両後方にオフセットして配置し、且つ前記（１５）式を満たすように設定することで捩り共振時のモード中心を当該エンジン前方側マウントＭＴ１位置に一致させた場合の振動レベルを示している。この図からも明らかなように、捩り共振時のモード中心をエンジン前方側マウントＭＴ１位置に一致させることにより、捩り共振のピークが図１１の細線に示すＰ３から太線に示すＰ５に変更される。
【００３８】
つまり、捩り共振時のモード中心をエンジン前方側マウントＭＴ１位置に一致させることにより、エンジン前方側マウントＭＴ１の入力により捩りモードが励起され難くなることがわかる。
図１４は、本発明の捩り共振時における入力低減のメカニズムを示す図である。振動モードの中心をエンジン前方側マウントＭＴ１位置に一致させない場合、図１４（ａ）に示す上下振動モードと、図１４（ｂ）に示す捩り振動モードとが発生し、エンジン前方側マウントＭＴ１からの入力によってサブフロントクロスメンバ１０Ｆの共振が励起されてしまう。
【００３９】
これを前記（１５）式に示す条件に合わせることで、振動モードの中心と力Ｆの入力位置とを一致させることができ、図１４（ｂ）に示す振動モードを図１４（ｃ）に示すような振動モードに変更することができる。つまり、捩りモードの入力を低減することができる。
このように、上記第４の実施形態では、エンジン前方側マウントを車体側のフレームに対して車両後方にオフセットした配置した場合には、エンジン前方側マウント及び車体側のフレームで構成される共振系の捩り共振時のモード中心が、エンジン前方側マウント位置に一致するように設定するので、エンジン前方側マウントからの入力によって車体側フレームに対して捩りモードの振動が入力されることが抑制されて、車体側フレームの共振が励起され難くなり、車内の静粛性を向上することができる。
【００４０】
また、車体側フレームの捩り剛性及び上下曲げ剛性が、ｋｔ＝（Ｉ／Ｍ）・ｋ＝｛（ｍ１・ｍ２）／Ｍ2｝・ｌ2・ｋの関係式を満たすよう車体側フレームの断面係数を設定するので、捩り共振時のモードの中心がエンジン前方側マウント位置に一致するように設定することができ、エンジン前方側マウントからの入力によって車体側フレームに対して捩りモードの振動が入力されることが抑制されて、車体側フレームの共振が励起され難くなり、車内の静粛性を向上することができる。
【００４１】
なお、上記第４の実施形態においては、捩り共振時のモードの中心がエンジン前方側マウント位置に一致する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、エンジン前方側マウント位置に略一致していればよい。
また、上記第４の実施形態においては、エンジン側マウント同士を結ぶ直線がパワートレーンの重心近傍に位置する場合に、エンジン前方側マウントをサブフロントクロスメンバに対して車両後方にオフセットして配置する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、前述した第１の実施形態に示すようにエンジン側マウント同士を結ぶ直線がパワートレーンの重心近傍に位置しない場合に、エンジン前方側マウントを車両後方にオフセットして配置する場合であっても有効である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す平面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態を示す正面図である。
【図３】第１の実施形態の効果を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施形態を示す平面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態を示す正面図である。
【図６】第２、第３の実施形態の効果を示す図である。
【図７】本発明の第３の実施形態を示す平面図である。
【図８】本発明の第３の実施形態を示す正面図である。
【図９】本発明の第４の実施形態を示す平面図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態を示す正面図である。
【図１１】第４の実施形態の効果を示す図である。
【図１２】第４の実施形態における振動モデルを示す図である。
【図１３】捩り共振時のモード中心位置を説明する図である。
【図１４】捩り共振時における入力低減のメカニズムを説明する図である。
【図１５】パワートレーンのピッチ方向の定義の説明図である。
【符号の説明】
【００４３】
２  パワートレーン
４ エンジン
６ トランスミション
８  メインフレーム
８Ｒ，８Ｌ メインサイドメンバ
１０ サブフレーム
１０Ｒ，１０Ｌ サブサイドメンバ
１０Ｆ サブフロントクロスメンバ
１０ＲＥ サブリヤクロスメンバ
１２  ラジエータ
１４  ブラケット
ＭＴ１  エンジン前方側マウント
ＭＴ２  エンジン後方側マウント
ＭＴ３ トランスミッション側マウント
ＴＲ 慣性主軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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