(57)【要約】【課題】ペンデュラムマウントシステムによってパワーユニットを車体側部材にマウントするに際して十分な減衰力の得られるパワーユニットマウント装置を提供する。【解決手段】パワーユニット１に連結され、且つ弾性体１８で構成される中央マウント部８と、車体側部材であるサイドメンバ５に連結され、且つ前記中央マウント部８を間に挟むように配設され、且つ弾性体１４で構成される第１側方マウント部９及び第２側方マウント部１０と、前記三つのマウント部８〜１０を連結する質量部１１とを備え、中央マウント部８の剛性を他のマウント部の剛性よりも小さく設定し、且つ当該剛性の小さな中央マウント部８に、弾性変形速度又は弾性変形量に応じて減衰力を発生する減衰発生装置を設けることにより、共振周波数を低く設定して二重防振による伝達力の低減を得ると共に、系の損率を小さくして減衰発生装置による減衰力を効率よく発生させる。【選択図】図４
2009012598.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パワーユニットを車体側部材に弾性支持するパワーユニットマウント装置において、前記パワーユニット又は車体側部材の何れか一方に連結され、且つ弾性体で構成される中央マウント部と、前記パワーユニット又は車体側部材の何れか他方に連結され、且つ前記中央マウント部を間に挟むように配設され、且つ弾性体で構成される第１側方マウント部及び第２側方マウント部と、前記三つのマウント部を連結する質量部とを備え、前記中央マウント部及び第１側方マウント部及び第２側方マウント部の少なくとも一つのマウント部の剛性を他のマウント部の剛性よりも小さく設定し、且つ当該剛性の小さなマウント部に、弾性変形速度又は弾性変形量に応じて減衰力を発生する減衰発生装置を設けたことを特徴とするパワーユニットマウント装置。
【請求項２】
前記剛性を小さくするマウント部が前記中央マウント部であることを特徴とする請求項１に記載のパワーユニットマウント装置。
【請求項３】
前記第１側方マウント部の剛性と第２側方マウント部の剛性とを等しくしたことを特徴とする請求項２に記載のパワーユニットマウント装置。
【請求項４】
前記パワーユニット又は車体側部材の何れか一方への中央マウント部の中央連結点と、前記パワーユニット又は車体側部材の何れか他方への第１側方マウント部の第１連結点及び第２側方マウント部の第２連結点とを、車両取付状態で直線状に配設したことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のパワーユニットマウント装置。
【請求項５】
前記パワーユニット又は車体側部材の何れか一方への中央マウント部の中央連結点を、前記パワーユニット又は車体側部材の何れか他方への第１側方マウント部の第１連結点及び第２側方マウント部の第２連結点に対し、車両取付前の状態で、車両上下方向上側に配設したことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のパワーユニットマウント装置。
【請求項６】
前記中央マウント部及び第１側方マウント部及び第２側方マウント部のうちの少なくとも一つは、同軸上に配設された内筒部材と外筒部材との間に弾性体を介装した内外筒型マウント構造であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載のパワーユニットマウント装置。
【請求項７】
前記中央マウント部は、荷重受部材と、前記荷重受部材に連結する弾性体と、前記弾性体内部に設けられ且つ液体が封入された複数の液室と、前記複数の液室を連通する連通路と、前記弾性体を支持する支持筒部材とを備えた軸荷重ブッシュであることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載のパワーユニットマウント装置。
【請求項８】
前記パワーユニット又は車体側部材の何れか一方への中央マウント部の中央連結点と、前記パワーユニット又は車体側部材の何れか他方への第１側方マウント部の第１連結点及び第２側方マウント部の第２連結点とを結ぶ線分が、車両平面視で、パワーユニットのクランクシャフト軸と交差することを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載のパワーユニットマウント装置。
【請求項９】
パワーユニットの質量を、前記請求項１乃至８の何れか一項に記載のパワーユニットマウント装置と、弾性体で構成された第２マウント部とで支持するペンデュラムマウントシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンとトランスミッションとの組合せからなるパワーユニットの車体側部材へのマウント装置及びそれを用いたペンデュラムマウントシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のパワーユニットマウント装置としては、例えば下記特許文献１に記載されるものがある。この特許文献１に記載されるパワーユニットマウント装置は、三つの弾性体の間を質量体で結合する形式の二重防振構造であり、具体的にはパワーユニットの一部であるトランスアクスルのマウントシステムとして、起振側に連結され、且つ弾性体で構成される中央マウント部と、車体側部材に連結され、且つ中央マウント部を間に挟むように配設され、且つ弾性体で構成される第１側方マウント部及び第２側方マウント部とを備えたパワーユニットマウント装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００６−１７７４３０号公報
【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、前記特許文献１に記載されるパワーユニットマウント装置を実際のパワーユニットの車体側部材へのマウントに用いると、減衰力が不足することが分かった。
本発明はこれらの諸問題を解決すべくなされたものであり、パワーユニットの車体側部材へのマウントに際して減衰力の高いパワーユニットマウント装置及びそれを用いたペンデュラムマウントシステムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
以上の課題を解決するため、本発明に係るパワーユニットマウント装置は、パワーユニット又は車体側部材の何れか一方に連結され、且つ弾性体で構成される中央マウント部と、前記パワーユニット又は車体側部材の何れか他方に連結され、且つ前記中央マウント部を間に挟むように配設され、且つ弾性体で構成される第１側方マウント部及び第２側方マウント部と、前記三つのマウント部を連結する質量部とを備え、前記中央マウント部及び第１側方マウント部及び第２側方マウント部の少なくとも一つのマウント部の剛性を他のマウント部の剛性よりも小さく設定し、且つ当該剛性の小さなマウント部に、弾性変形速度又は弾性変形量に応じて減衰力を発生する減衰発生装置を設けたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明に係る車両用操作装置によれば、系の損率を小さくすることが可能となり、もって減衰発生装置による減衰力を効率よく発生させて、減衰力を高めることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、図を参照して本発明のパワーユニットマウント装置をペンデュラムマウントシステムに適用した車両の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の車両用操作装置を適用した一実施形態としてのペンデュラムマウントシステムの一例を示す車両平面図である。ペンデュラムマウントシステムとは、文字通り、振動体であるパワーユニットを振り子（pendulum）状に車体側部材にマウントする構造である。パワーユニット１は、エンジン２とトランスミッション３の組合せからなり、エンジン２の車両幅方向右方端部及びエンジン２の車両幅方向左方端部の車両後方端部が、夫々、個別のマウント装置１０１、１０２によって、図示しない車体側部材にマウントされている。そして、トランスミッション３の車両幅方向左方端部が、本実施形態のパワーユニットマウント装置４によって、図示しない車体側部材にマウントされている。ちなみに、図中の符号ＣMTは、本実施形態のパワーユニットマウント装置４によるパワーユニット連結点及び車体側部材連結点を結ぶ線分、図中の符号CCLはエンジン２のクランクシャフトの軸を示している。このように、本実施形態パワーユニットマウント装置４によるパワーユニット連結点及び車体側部材連結点を結ぶ線分CMTは、エンジン２のクランクシャフトの軸CCLと交差（直交）している。パワーユニット連結点及び車体側部材連結点を結ぶ線分ＣMTについては後段に詳述する。
【０００７】
図２には、本実施形態のパワーユニットマウント装置の車両取付状態における斜視図を示す。図では、パワーユニットの一部を構成するエンジンが外されている。即ち、トルクコンバータ１０３が見えているトランスミッション３の合わせ面には、本来、エンジンが接合されている。図中の符号５は、車体側部材を示すサイドメンバ、符号６は、サイドメンバ５に取付けられた車体側ブラケット、符号７は、トランスミッション３に取付けられたパワーユニット側ブラケットである。パワーユニットマウント装置４は、中央部の中央マウント部８と、その両側に配設された第１側方マウント部９及び第２側方マウント部１０と、中央マウント部８と第１側方マウント部９の間並びに中央マウント部８と第２側方マウント部１０との間に配設された質量部１１とを備えて構成され、本実施形態では、中央マウント部８が、パワーユニット側ブラケット７を介してパワーユニット１の一部を構成するトランスミッション３に連結され、第１側方マウント部９及び第２側方マウント部１０が車体側ブラケット６を介して車体側部材であるサイドメンバ５に連結されている。このパワーユニットマウント装置４は、パワーユニット１の荷重を保持するための主たるマウントとして、トランスミッション３を支持した場合に、そのトランスミッション３が発生するギヤやベルト類の振動を遮断すると共に、走行時の路面からの入力によってパワーユニット１が振動する場合、それを制振する減衰力を発生する。
【０００８】
図３、図４には、本実施形態のパワーユニットマウント装置４の更に詳細を示す。図３ａは本実施形態のパワーユニットマウント装置４の正面図、図３ｂはその平面図であり、図４は縦断面を示す正面図である。本実施形態のパワーユニットマウント装置４の第１側方マウント部９及び第２側方マウント部１０は、共に、車両幅方向に軸線を有する内筒部材１２の外側に外筒部材１３を同軸に配設し、両者を弾性体１４で連結した内外筒型マウント構造である。内筒部材１２の中央部には、軸線方向に沿って貫通穴が形成されており、図５に示すように、この貫通穴に、車体側ブラケット６からボルト１５の軸部を挿通し、当該車体側ブラケット６から突出したボルト１５のネジ部にナット１６を螺合し締め付けて車体側部材であるサイドメンバ５に連結されている。従って、この内筒部材１２の貫通穴の中央が車体側連結点になる。ちなみに、第１側方マウント部の剛性と第２側方マウント部の剛性は等しく設定されている。
【０００９】
これに対し、中央マウント部８は、弾性変形速度又は弾性変形量に応じて減衰力を発生する減衰発生装置としての機能を有する軸荷重ブッシュである。この軸荷重ブッシュを構成する中央マウント部８は、車両上下方向に長手のボルト２３を介してパワーユニット側ブラケット７に連結される荷重受部材１７と、前記荷重受部材１７の下方に連結する、伏せたお椀形状の弾性体１８と、前記弾性体１８を支持する支持筒部材１９と、前記弾性体１８内部に設けられ且つ液体が封入された複数の液室２０、２１と、前記複数の液室２０、２１を連通する連通路２２とを備えて構成される。複数の液室２０、２１は、弾性体１８の内部上方に、連通路形成部材２４で隔成された主液室２０と、連通路形成部材２４の下方に、角膜２５と支持筒部材１９の底面とで隔成された副液室２１を示している。また、パワーユニット側ブラケット７の外周には弾性膜２６が被覆され、パワーユニット側ブラケット７の移動方向先方、即ち当該パワーユニット側ブラケット７と弾性体１８との間には、隔壁状のストッパ２７が形成されている。
【００１０】
なお、図４は、本実施形態のパワーユニットマウント装置４が車両に取付けられる以前の状態を示している。この液体封入式軸荷重ブッシュからなる中央マウント部８のパワーユニット１との連結点はボルト２３の軸線上で且つ主液室２０の最上部となる。この図４の状態、即ちパワーユニットマウント装置４が車両に取付けられる前の状態で、主液室２０の最上部、即ち中央マウント部８のパワーユニット連結点は、第１側方マウント部９及び第２側方マウント部１０の車体側連結点、即ち前記ボルト１５の軸線よりも少し上方に位置している。この状態から、パワーユニット側ブラケット７を介して中央マウント部８にパワーユニット１を連結し、且つ車体側ブラケット６を介して第１側方マウント部９及び第２側方マウント部１０を車体側部材であるサイドメンバ５に連結することで、パワーユニットマウント装置４を車両に取付けると、パワーユニット１の重量で弾性体１８及び主液室２０が潰れ、中央マウント部８のパワーユニット連結点と、第１側方マウント部９及び第２側方マウント部１０の車体側連結点とが、車両側面視で直線状に並ぶ。勿論、中央マウント部８のパワーユニット連結点と、第１側方マウント部９及び第２側方マウント部１０の車体側連結点は、車両平面視で直線状に配設されている。
【００１１】
この液体封入式軸荷重ブッシュからなる中央マウント部８は、前記第１側方マウント部９及び第２側方マウント部１０を構成する内外筒型マウント構造に比して、高いロスファクタ（損率）を実現することができる。また、中央マウント部８内部に収納されたお椀形状の弾性体１８は、剪断方向に弾性力が発生するため、バネ定数を小さくすることが可能となる。従って、全体として、中央マウント部８は剛性が小さく且つ高い減衰力を発現する。ちなみに、前記第１側方マウント部９及び第２側方マウント部１０を構成する内外筒型マウント構造では、車両前後方向への引張・圧縮バネとして作用するので、剛性を所定値以上に設定する必要がある。
【００１２】
また、液体封入式軸荷重ブッシュからなる中央マウント部８には、減衰を発生する周波数の調整の自由度が高いという利点もある。そして、前述のように、荷重受部材１７を倒す方向に対しても剛性が小さいので、弾性体１８による反力を抑制したい車両前後方向への振動伝達率を低減することができる。更に、通常走行時には弾性体１８による弾性力を主バネ成分として用い、大入力時には、ストッパ２７を使用することにより、入力に応じたバネチューニングが可能となる。また、車両に取付けられる前の状態で、第１側方マウント部９及び第２側方マウント部１０の車体側連結点よりも少し上方に位置していた中央マウント部８のパワーユニット連結点が、車両取付状態では、第１側方マウント部９及び第２側方マウント部１０の車体側連結点と車両側面視で直線状に並ぶことにより、それら連結点の上下方向へのずれに起因する意図しない振動の発生を回避することができる。
【００１３】
また、本実施形態では、第１側方マウント部９の剛性と第２側方マウント部１０の剛性とを等しくした。これにより、中央マウント部８のパワープラント側連結点と二つの側方マウント部９、１０の車体側連結点との距離を等しくすることで、非連成支持が可能となり、入力方向からの振動を他方向に連成させることなく、防振することができる。例えば、二つの側方マウント部９、１０の剛性が非対象であると、二重防振マウント固有の振動モードが生じ、この振動モードによる固有振動で振動や騒音が発生してしまう。更には、この固有振動モードが生じると、中央マウンド部８には、振動発生体であるパワーユニット１からの振動に加えて、固有振動モード独自の向きの振動が加わり、減衰力発生装置による減衰力を効率よく機能させることができなくなるという問題もある。
【００１４】
また、本実施形態では、パワーユニット１への中央マウント部８の中央連結点と、車体側部材であるサイドメンバ５への第１側方マウント部９の第１連結点及び第２側方マウント部１０の第２連結点とを、車両取付状態で直線状に配設したことにより、非連成支持が可能となり、入力方向からの振動を他方向に連成させることなく、防振することができる。前述のように、中央マウント部８のパワーユニット１への中央連結点を、第１側方マウント部９の第１連結点及び第２側方マウント部１０の第２連結点よりも、車両取付前の状態で、少し上方にずらしておくのも、この条件を満足させるためである。例えば、何れかのマウント部の連結点が、その他のマウント部の連結点を結ぶ直線からずれていると、そのずれ分をレバーとする回転モーメントが生じ、その回転モーメントに起因する固有の振動モードが生じ、この振動モードによる固有振動で振動や騒音が発生してしまう。更には、この固有振動モードが生じると、中央マウンド部８には、振動発生体であるパワーユニット１からの振動に加えて、固有振動モード独自の向きの振動が加わり、減衰力発生装置による減衰力を効率よく機能させることができなくなるという問題もある。
【００１５】
次に、本実施形態のパワーユニットマウント装置４の中央マウント部８の剛性を小さくすることにより、減衰力を効率よく発生させる原理について説明する。図６ａは、本実施形態のパワーユニットマウント装置４を模式的に表したものである。同図において、パワーユニット（図ではＥＮＧ）１又は車体側部材であるサイドメンバ（図ではＢＯＤＹ）５の何れかの入力により、中央マウント部８及び第１側方マウント部９及び第２側方マウント部１０が変形し、車体側部材であるサイドメンバ５に対し、パワーユニット１が相対的に変位するとき、図６ｂに示すように、二つの側方マウント部９、１０を並列に合成した合成バネｋｄ２及びダンパｃ２と中央マウント部８のバネｋｄ１及びダンパｃ１とが直列に合成された二自由度系とみなすことができる。この二自由度系の動バネ定数ｋｄ及びロスファクタ（損率）Ｌは下記１式及び２式で表れる。
【００１６】
【数１】
2009012598.tif 000003
【００１７】
この二自由度系の動バネ定数ｋｄを一定としたときに、合成バネｋｄ２及び中央マウンド部８のバネｋｄ１との比を大きくし、且つバネ定数の小さい方（この場合は中央マウント部８のバネｋｄ１）のダンパ定数ｃ１を他方のダンパ定数ｃ２よりも大きくすることにより、系のロスファクタ及び減衰力を効率よく発生させることができる。但し、ロスファクタ及び減衰力を効率よく発生させるだけであれば、合成バネ（即ち二つの側方マウント部９、１０）のバネ定数を小さくし、且つそのロスファクタを大きくしてもよい。
また、前述した特許文献１の二重防振構造と同様に、質量体１１の質量を大きくすることにより、共振周波数を低くすることができ、これにより低・中周波数領域から二重防振による伝達力の低減が得られ、その結果、図７に斜線で示すように中・高周波数領域で十分な減衰効果が得られる。
【００１８】
このように本実施形態のパワーユニットマウント装置によれば、以下のような効果が得られる。即ち、
（１）パワーユニット１（又は車体側部材であるサイドメンバ５の何れか一方）に連結され、且つ弾性体１８で構成される中央マウント部８と、（パワーユニット１又は）車体側部材であるサイドメンバ５（の何れか他方）に連結され、且つ前記中央マウント部８を間に挟むように配設され、且つ弾性体１４で構成される第１側方マウント部９及び第２側方マウント部１０と、前記三つのマウント部８〜１０を連結する質量部１１とを備え、中央マウント部８の剛性を他のマウント部の剛性よりも小さく設定し、且つ当該剛性の小さな中央マウント部８に、弾性変形速度又は弾性変形量に応じて減衰力を発生する減衰発生装置を設けたことにより、共振周波数を低く設定して二重防振による伝達力の低減を得ると共に、系の損率を小さくすることが可能となり、もって減衰発生装置による減衰力を効率よく発生させて、十分な減衰力を得ることが可能となる。
【００１９】
（２）中央マウント部８の剛性を他の二つの側方マウント部９、１０の剛性よりも小さくすることにより、減衰発生装置の数が一つですみ、コストやレイアウトに優れる。
（３）第１側方マウント部９の剛性と第２側方マウント部１０の剛性とを等しくしたことにより、中央マウント部８のパワープラント側連結点と二つの側方マウント部９、１０の車体側連結点との距離を等しくすることで、非連成支持が可能となり、入力方向からの振動を他方向に連成させることなく、防振することができる。
【００２０】
（４）パワーユニット１（又は車体側部材であるサイドメンバ５の何れか一方）への中央マウント部８の中央連結点と、（パワーユニット１又は）車体側部材であるサイドメンバ５（の何れか他方）への第１側方マウント部９の第１連結点及び第２側方マウント部１０の第２連結点とを、車両取付状態で直線状に配設したことにより、非連成支持が可能となり、入力方向からの振動を他方向に錬成させることなく、防振することができる。
【００２１】
（５）パワーユニット１（又は車体側部材であるサイドメンバ５の何れか一方）への中央マウント部８の中央連結点を、（パワーユニット１又は）車体側部材であるサイドメンバ５（の何れか他方）への第１側方マウント部９の第１連結点及び第２側方マウント部１０の第２連結点に対し、車両取付前の状態で、車両上下方向上側に配設したことにより、車両取付状態で三つの連結点を直線状に配設させることが可能となる。
【００２２】
（６）第１側方マウント部９及び第２側方マウント部１０が、同軸上に配設された内筒部材１２と外筒部材１３との間に弾性体１４を介装した内外筒型マウント構造であることにより、大変位入力に対し、内筒部材１２及び外筒部材１３が弾性体１４を介して反力を発生することによりストッパ機能を発揮することができ、パワーユニット１の大変位を規制することができる。
【００２３】
（７）中央マウント部８が、荷重受部材１７と、荷重受部材１７に連結する弾性体１８と、弾性体１８内部に設けられ且つ液体が封入された複数の液室２０、２１と、複数の液室２０、２１を連通する連通路２２と、前記弾性体を支持する支持筒部材１９とを備えた軸荷重ブッシュであることにより、内外筒型マウント構造に比べて減衰力を大きくすることができると共に、減衰を発生する周波数調整の自由度が高まる。また、荷重受部材１７を倒す方向への剛性が小さいため、弾性体１８による反力を抑制したい車両前後方向への振動伝達率を低減することができる。
【００２４】
（８）パワーユニット１（又は車体側部材であるサイドメンバ５の何れか一方）への中央マウント部８の中央連結点と、（パワーユニット１又は）車体側部材であるサイドメンバ５（の何れか他方）への第１側方マウント部９の第１連結点及び第２側方マウント部１０の第２連結点とを結ぶ線分が、車両平面視で、パワーユニットのクランクシャフト軸と交差することにより、パワーユニット１からの振動成分のうち、最も大きなクランク軸直交方向への振動成分を効率的に低減することができる。
（９）前記パワーユニットマウント装置をペンデュラムマウントシステムに用いたことにより、パワーユニット振動に伴う大きな振動変位に対し、十分な制振能力が発揮される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明のパワーユニットマウント装置をパワーユニットのペンデュラムマウントシステムに用いた実施形態の平面図である。
【図２】図１のパワーユニットマウント装置の斜視図である。
【図３】図１のパワーユニットマウント装置の詳細を示すものであり、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。
【図４】図３のパワーユニットマウント装置の縦断面図である。
【図５】図３のパワーユニットマウント装置の取付状態を示す側面図である。
【図６】図３のパワーユニットマウント装置の模式図である。
【図７】図３のパワーユニットマウント装置の周波数特性の説明図である。
【符号の説明】
【００２６】
１はパワーユニット、２はエンジン、３はトランスミッション、４はパワーユニットマウント装置、５はサイドメンバ（車体側部材）、６は車体側ブラケット、７はパワーユニット側ブラケット、８は中央マウント部、９は第１側方マウント部、１０は第２側方マウント部、１１は質量部、１２は内筒部材、１３は外筒部材、１４は弾性体、１７は荷重受部材、１８は弾性体、１９は支持筒部材、２０、２１は液室、２２は連通路
【図１】
2009012598.tif 000004
【図２】
2009012598.tif 000005
【図３】
2009012598.tif 000006
【図４】
2009012598.tif 000007
【図５】
2009012598.tif 000008
【図６】
2009012598.tif 000009
【図７】
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