パワープラント支持構造
【課題】ロール慣性主軸マウントとされたパワープラント２を備える車両において、乗り心地感を良好にしつつ、パワープラント２の大きな変位を抑制するとともに、併せて、衝突時のパワープラント２の後退量を十分に確保して衝撃吸収性を高める。
【解決手段】 パワープラント２のロール慣性主軸Ｘの近傍をマウント部材６０、６１によってフロントサイドフレーム１１、１２に支持する。サブフレーム３２の前端部及び後端部を、それぞれフロントサイドフレーム１１、１２に対してパワープラント２よりも車体前方側及び車体後方側で連結し、該サブフレーム３２を衝突時に下方に向かって折れ曲がるように構成する。パワープラント２の下部とその後方のサスペンションクロスメンバ３８とを連結するトルクロッド７０を設け、このトルクロッド７０を傾斜させかつロール慣性主軸Ｘに対し周方向へ向くように配置する。
【解決手段】 パワープラント２のロール慣性主軸Ｘの近傍をマウント部材６０、６１によってフロントサイドフレーム１１、１２に支持する。サブフレーム３２の前端部及び後端部を、それぞれフロントサイドフレーム１１、１２に対してパワープラント２よりも車体前方側及び車体後方側で連結し、該サブフレーム３２を衝突時に下方に向かって折れ曲がるように構成する。パワープラント２の下部とその後方のサスペンションクロスメンバ３８とを連結するトルクロッド７０を設け、このトルクロッド７０を傾斜させかつロール慣性主軸Ｘに対し周方向へ向くように配置する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パワープラントを車体に支持する構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種のパワープラント支持構造として、例えば、特開平８−３３２８５８号公報に開示されるように、エンジンの出力軸が車幅方向を指向するようにパワープラントを車体のエンジンルーム内に横置きに搭載するものにおいて、該パワープラントの車幅方向両端部をロール慣性主軸の近傍に位置する一対のマウント部材によってそれぞれ支持するとともに、そのパワープラントを車体前後方向に延びるトルクロッドによって、車体に連結するようにしたものが知られている。
【０００３】
前記トルクロッドのパワープラント側は、パワープラントの重心直下近傍に設けられたパワープラント連結部に連結される一方、該トルクロッドの車体側は、該パワープラント連結部と同じ高さとなるようにその後方のクロスメンバに設けられた車体側の連結部に連結されている。そして、ロール慣性主軸の近傍に設けられた２つのマウント部材によって、主にパワープラントが発生する上下方向の振動を減衰させる一方、トルクロッドによって、前記ロール慣性主軸周りのパワープラントの揺動を規制することができる。
【０００４】
ところで、エンジンのアイドル時等には、パワープラントはロール慣性主軸を中心として揺動し、該パワープラントの下部のパワープラント連結部はロール慣性主軸に対し周方向に変位することになる。これに対し、前記従来例では、パワープラント連結部をパワープラントの重心直下近傍に配置してトルクロッドをロール慣性主軸の周方向に指向させているので、パワープラントの揺動によってトルクロッドへ作用する荷重が主に該トルクロッドの長手方向の成分のみとなり、このことで、パワープラントの揺動による上下方向の振動がトルクロッドを介して車体側へ伝達されることを防止して、乗員の乗り心地感を向上させることができるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−３３２８５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、前記従来例のような構造では、車両の発進時等にパワープラント上部の変位が大きくなるという問題がある。すなわち、車両の発進時等には、駆動輪側から作用する反力によってパワープラント全体にリングギヤ周りのモーメントが生じ、パワープラントは全体として上方に変位しつつ、特にその上部が車体後方へ大きく変位しようとする。このとき、前記従来例の如く水平に配置されているトルクロッドは、パワープラントと共に回動して該パワープラントの上部の車体後方への変位を助長する傾向があり、このため、前記したパワープラントの大きな変位によって、補機類等と車体側の部材とが接触することを回避するために、両者の間隙を広くしたり、あるいは、マウント部材の弾性係数を高くして、該マウント部材によってパワープラントの変位を規制する等の対策をしなければならない。
【０００７】
そしてそのように、パワープラントの補機類等と車体側の部材との間隙を広くすると、エンジンルームのスペース効率が悪化するという不具合が生じる。また、マウント部材の弾性係数を高くするとパワープラントが発生する振動を十分に減衰することができなくなり、乗員の乗り心地感が悪化するという問題が生じる。
【０００８】
さらに、前記従来例のトルクロッドは、車体が前面衝突したときに、トルクロッドのパワープラント側が下方へ変位してパワープラントを下向きに引っ張るという作用を有するものの、そのようなトルクロッド自体がパワープラントの後退を妨げて、該パワープラントの車体後方への移動による衝撃吸収性を損なうことがある。
【０００９】
本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、パワープラントと車体とを連結するトルクロッドの配設構造に工夫を凝らし、乗員の乗り心地感を良好に維持しつつ、パワープラントの大きな変位を抑制するとともに、併せて、衝突時のパワープラントの車体後方への移動量を十分に確保できるようにして、衝撃吸収性を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明では、パワープラントをエンジンルーム内にロール慣性主軸の近傍で支持するとともに、揺動を抑えるためのトルクロッドを、長手方向がロール慣性主軸に対し周方向を向き、かつ前端部が後端部よりも低くなるように傾斜した状態で配置した。
【００１１】
具体的には、請求項１の発明では、車室の車体前方側に設けられたエンジンルーム内に、エンジンの出力軸が車幅方向を指向するように配設されたパワープラントを３つの部材を介して支持したパワープラント支持構造を前提とする。そして、前記パワープラントの車幅方向両端部におけるロール慣性主軸の近傍をそれぞれ前記エンジンルーム構成部材に対して支持する一対のマウント部材と、車体前後方向に延びるように配設され、前端部がパワープラント連結部に回動自在に連結される一方、後端部が車体に回動自在に連結されたトルクロッドとを備え、このトルクロッドを、その長手方向が前記ロール慣性主軸に対し周方向となるように、かつ該トルクロッドの前端部が後端部よりも車体下方に位置するように傾斜した状態で設ける構成とする。
【００１２】
この構成により、パワープラントのロール慣性主軸の近傍に配設するマウント部材によりパワープラントの振動を減衰しつつ、トルクロッドによりロール方向の揺動を規制して、パワープラントを支持することができる。
【００１３】
また、例えばアイドル時には、パワープラントの揺動によってパワープラント連結部がロール慣性主軸に対し周方向に変位することになるが、この変位を受けるトルクロッドが、その長手方向をロール慣性主軸の周方向に向けて設けられているので、該トルクロッドには主に長手方向の引張及び圧縮荷重が作用するのみとなる。従って、パワープラントの揺動による上下振動がトルクロッドを介して車体側へ伝達されることはない。
【００１４】
一方、例えば車両の発進時には、パワープラントは駆動輪からの反力を受けてリングギヤ周りに大きく公転しようとする。すなわち、パワープラントは全体として上方に変位しつつ、特にその上部が車体後方へ大きく変位しようとするが、このとき、前記の如く傾斜した状態とされているトルクロッドは、その前端部がパワープラントとともに上方に変位することによって、車体前方にも変位することになる。言い換えると、トルクロッドがパワープラント全体を車体前方へ変位させることになり、これにより、前記したパワープラント上部の車体後方への変位を抑制することができる。つまり、この発明では、トルクロッドの傾斜配置によって車両の発進時等におけるパワープラント上部の大きな変位を抑制することができ、その分、マウント部材の弾性係数を低くして乗員の乗り心地感を向上させることが可能になる。
【００１５】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、前記トルクロッドの前端部と後端部とが、車体上下方向から見て、パワープラントの重心を通る車体前後方向の直線上に配置されているものとする。
【００１６】
この構成では、車体上下方向から見て、パワープラントの重心を通る直線上にトルクロッドの前端部と後端部とを位置させたので、このトルクロッドからの反力によってパワープラントに新たにヨーイング方向の振動が発生することを防止できる。
【００１７】
請求項３の発明では、請求項１又は２の発明において、前端部が前記パワープラントよりも車体前方側に所定量オフセットした位置でエンジンルーム構成部材に連結され、後端部が前記パワープラントよりも車体後方側の位置でエンジンルーム構成部材に連結されたサブフレーム部材が設けられていて、前記トルクロッドの後端部は、前記サブフレーム部材に設けられたサブフレーム連結部に回動自在に連結されている。そして、前記サブフレーム部材を、車体前後方向の衝撃を受けて変形するときに車体下方に折れ曲がり、前端部が前記オフセット分、車体後方に変形してパワープラントが後退し始める前に、前記サブフレーム連結部を前記パワープラント連結部よりも車体下方に位置付けるように構成する。
【００１８】
このことで、パワープラントとサブフレームとを連結するトルクロッドが車両の衝突時等にパワープラントの後退を妨げないようになるので、このパワープラントの後退による衝撃吸収性を十分に高めることができる。
【００１９】
請求項４の発明では、請求項３の発明において、前記サブフレーム部材が、前記エンジンルームの下部に設けられているものとする。このことで、例えば車両の衝突時には、エンジンルーム下部に設けられたサブフレーム部材が車体下方に向かって折れ曲がり、トルクロッドを介してパワープラントが車室の下方へ導かれるようになる。これにより、パワープラントは、エンジンルームの車室側の壁部の下に潜り込んで、より大きく後退できるようになる。
【００２０】
請求項５の発明では、請求項３又は４の発明において、前記パワープラント連結部とサブフレーム連結部とのうちの少なくとも一方の近傍には、トルクロッドを取り付けるときに、該トルクロッドの前端部あるいは後端部を前記パワープラント連結部あるいはサブフレーム連結部に案内する案内部が設けられているものとする。
【００２１】
このものによると、トルクロッドをパワープラントと車体とに取り付けるときに、該トルクロッドの前端部又は後端部が、パワープラント及びサブフレームの連結部のうち少なくとも一方に対して案内部により案内されるため、トルクロッドの取り付けを容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１の発明に係るパワープラント支持構造によると、パワープラントをロール慣性主軸マウントとする場合に、トルクロッドをロール慣性主軸に対し周方向を向くように配置して、アイドル時のパワープラントからの上下振動の伝達を抑制して、乗員の乗り心地感を向上できる。さらに、前記トルクロッドを傾斜させて配置したことにより、例えば車両の発進時に、パワープラント上部の車体後方への変位を抑制することができ、ひいては乗員の乗り心地感をさらに向上できる。
【００２３】
請求項２の発明によると、トルクロッドを車体上下方向から見て、パワープラントの重心を通る直線上に位置させることで、パワープラントに新たにヨーイング方向の振動が発生することを防止できる。
【００２４】
請求項３の発明によると、車両の衝突時にトルクロッドが反転可能となることで、衝撃の吸収性を十分に高めることができる。
【００２５】
請求項４の発明によると、サブフレーム部材をエンジンルームの下部に設けたので、衝突時にはパワープラントを車室の下方へ導いて、エンジンルームの車室側の壁部の下に潜り込ませ、より大きく後退させることができる。
【００２６】
請求項５の発明によると、連結部の近傍に設けた案内部によりトルクロッドの取り付けが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態に係る車体の前部構造を示す側面図である。
【図２】車体の前部構造を示す斜視図である。
【図３】車体の右側のフロントサイドフレーム等を省略した状態で車体の前部構造を示す側面図である。
【図４】車体の前部構造を示す正面図である。
【図５】車体の前部構造を示す平面図である。
【図６】トルクロッドの取り付け構造を示す斜視図である。
【図７】サブフレームブラケットの構造を示す斜視図である。
【図８】サブフレームブラケットの構造を示す正面図である。
【図９】衝突後の車体前部の状態を示す図３相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２９】
図１及び図２は、本発明の実施形態に係る車両１の前部構造を示すものである。この車両１は、前側にパワープラント２を搭載し該パワープラント２によって前輪３を駆動するようにした、いわゆるフロントエンジンフロントドライブの車両である。すなわち、図１に示すように、車両１の略中央部に位置する車室４の前方に該車室４と隣接してエンジンルーム５が設けられ、該エンジンルーム５内に前記パワープラント２を搭載している。図２に示すように、このパワープラント２は、エンジンルーム５に搭載された状態で、車体後方から前方へ向かって見て、車体右側にエンジン６、車体左側に変速装置及び差動装置を収容したミッションケース７が配置されている。
【００３０】
前記エンジンルーム５は、車室４の前側を仕切るように設けられたダッシュパネル１０の前側に位置し、かつ該ダッシュパネル１０の車体左右方向の両側からそれぞれ前方へ延びる一対のフロントサイドフレーム１１、１２に挟まれている。このダッシュパネル１０は、車室４のフロアパネル１３の前端縁部から上方へ延びるように形成され、その上端部は図示しないフロントウインドウ下部のカウル１４に接続されている。また、前記一対のフロントサイドフレーム１１、１２は、それぞれ略矩形状の閉断面を有し、ダッシュパネル１０の下端部から前方へ向かって上方へ傾斜して延び、該ダッシュパネル１０の上下方向の略中央部に対応する位置まで達した後に、そこから略水平にパワープラント２の前端部よりも前方へ延びるように形成されている。さらに、この一対のフロントサイドフレーム１１、１２のそれぞれの前端部には、ラジエータを支持するラジエータサポート１５が取り付けられている。また、エンジンルーム５の上部は、ボンネット１７により覆われる一方、下部は開放されている。
【００３１】
また、前記一対のフロントサイドフレーム１１、１２のそれぞれの前端部には、衝突時の衝撃により車体前後方向の圧縮荷重を受けて変形して、このことにより衝撃を吸収するクラッシュボックス１８、１９が取り付けられている。さらに、この左右両側のクラッシュボックス１８、１９の前端部には、フロントバンパー２０の内部に位置するバンパーレインフォースメント２１の車体左右方向の両端部がそれぞれ固定されている。
【００３２】
さらに、前記一対のフロントサイドフレーム１１、１２の上方には、左右前輪３の車体内方側の上方を覆うようにそれぞれフェンダエプロン２５、２６が配設されている。このフェンダエプロン２５、２６は、下端部が前記フロントサイドフレーム１１、１２の上面に接続されており、このフロントサイドフレーム１１、１２の上面から上方へ延びるように形成されるとともに、後端部がダッシュパネル１０の前面に接続されている。さらに、このフェンダエプロン２５、２６の上部には、左右前輪３を支持するサスペンション装置２７（車体右側のみ図示する）の上端部が固定されるサスペンションタワー３０、３１がそれぞれ形成されている。
【００３３】
次に、前記フロントサイドフレーム１１、１２の下方に位置するサブフレーム３２について、図３〜図５に基づいて説明する。尚、図３は、車体１６の前部側面図を示すものであり、また、図４及び図５は、それぞれ車体１６の前部正面図及び平面図を示すものである。前記サブフレーム３２は、鋼板製とされパワープラント２やサスペンションアーム３３（車体右側のみ図示する）等を支持するものであり、図５に示すように全体として略矩形状の一体構造とされている。このサブフレーム３２は、車体前後方向に延びる一対のサイドメンバ部３５、３６と、該一対のサイドメンバ部３５、３６のそれぞれの前端部に連続しかつ車体左右方向に略水平に延びるフロントメンバ部３７とからなる。さらに、このサブフレーム３２は、その後側に前記一対のサイドメンバ部３５、３６のそれぞれの後端側と接続されて車体左右方向に略水平に延びるサスペンションクロスメンバ部３８を備えている。
【００３４】
図３及び図５に示すように、前記サブフレーム３２のサイドメンバ部３５、３６の前端は、前記パワープラント２よりも前方側に所定量オフセットした位置で前記一対のフロントサイドフレーム１１、１２にそれぞれ連結されている。一方、該サブフレーム３２のサイドメンバ部３５、３６の後端は、前記パワープラント２よりも後方側の位置で前記一対のフロントサイドフレーム１１、１２にそれぞれ連結されている。
【００３５】
前記サブフレーム３２のフロントサイドフレーム１１、１２への取り付けについて、詳しくは、前記サブフレーム３２の前側の左右の隅部には、該隅部の上面から車体外方へかつ前方へ向かって緩やかに傾斜しながら、上方へ突出するように取付ブラケット４０、４１が設けられている。この取付ブラケット４０、４１の下端部は、前記サブフレーム３２に溶接される一方、上端部には、軸線が上下方向に延びる円筒部４２、４３が設けられ、この円筒部４２、４３の内側には円筒状のゴムブッシュ（図示せず）が嵌合されている。さらに、このゴムブッシュには、前記円筒部４２、４３と同軸に位置するようにパイプ部材（図示せず）が固着されており、そのパイプ部材を軸線方向に貫通するボルト４８、４９によって該パイプ部材の上端部がフロントサイドフレーム１１、１２に締結されるようになっている。
【００３６】
一方、サブフレーム３２の後側には、該サブフレーム３２をフロントサイドフレーム１１、１２に取り付けるための取付部５０、５１が、サブフレーム３２の車体左右方向の両側においてそれぞれサスペンションクロスメンバ部３８の後端部より後方へ突出するように設けられている。この取付部５０、５１にも、前記したサブフレーム３２の前側の取付ブラケット４０、４１の上端部と同様に円筒部５２、５３が設けられ、この円筒部５２、５３の内側にゴムブッシュ５４、５５が嵌合されている。そして、該ゴムブッシュ５４、５５にパイプ部材５６、５７が固着されていて、このパイプ部材５６、５７の上端部がフロントサイドフレーム１１、１２の下面に締結されるようになっている。
【００３７】
また、図３に示すように、前記サブフレーム３２のサイドメンバ部３５、３６は、それぞれ、後端部から車体前後方向の略中央部まで略水平に延びるように形成された後側の部材と、この後側の部材に溶接された前側の部材とからなり、この前側の部材は、溶接部分から略水平に延びてそこから前方へ向かって上方へ傾斜するように屈曲してさらにその傾斜方向に沿って前端まで延びている。
【００３８】
次に、この車両１のパワープラント２の構成について説明する。このパワープラント２のエンジン６は、クランク軸が延びる方向に４つのシリンダが直線的に並ぶ直列４気筒のガソリンエンジンである。また、このエンジン６は、クランク軸が略車幅方向を向くように車体１６に対して横置きとされ、図示しないが、エンジン６の出力は、クランク軸から変速装置の入力軸へ伝達され、該変速装置の出力軸から、左右のドライブシャフトに駆動力を伝えるリングギヤへと伝達される。該左右のドライブシャフトの車体内方側の端部とリングギヤとの間には差動装置が配設され、また、該左右のドライブシャフトの車体外方の端部には、それぞれ左右前輪３が配置されている。前記変速装置と差動装置とを収容したミッションケース７は、エンジン６のシリンダブロックの左側面に締結されている。
【００３９】
このように構成されたパワープラント２は、エンジンルーム５においていわゆるロール慣性主軸マウントとされている。このロール慣性主軸は、図４及び図５に符号Ｘとして示すように、パワープラント２の重心Ｇを通り略車体左右方向に延びるものである。前記ロール慣性主軸マウントについて、詳しくは、パワープラント２の車体左右方向の両端部におけるロール慣性主軸Ｘの近傍をそれぞれ前記フロントサイドフレーム１１、１２に対して、一対のマウント部材６０、６１を介して弾性支持することにより、主にパワープラント２が発生する上下方向の振動を減衰させている。
【００４０】
この一対のマウント部材６０、６１のうちの車体右側に位置するマウント部材６１は、エンジン６のチェーンケースに固定されるエンジン側ブラケット６２と、車体右側のフロントサイドフレーム１２の上部に固定される車体側ブラケット６３と、該エンジン側及び車体側ブラケット６２、６３の間に介在され、例えばゴム等の振動を減衰する部材とを備えるものである。一方、車体左側に位置するマウント部材６０は、ミッションケース７の上面に固定されるミッション側ブラケット６５と、車体左側のフロントサイドフレーム１１の上面及び車体内方の側面に固定される車体側ブラケット６６と、該ミッション側及び車体側ブラケット６５、６６の間に介在され、振動を減衰する部材とを備えるものである。
【００４１】
一方、前記パワープラント２の下部には、該パワープラント２のロール慣性主軸Ｘ周りの揺動を規制するためのトルクロッド７０が連結されている。このトルクロッド７０の前端部は、前記パワープラント２のミッションケース７の下部に連結される一方、後端部は前記サブフレーム３２のサスペンションクロスメンバ部３８に連結されるようになっている。
【００４２】
前記トルクロッド７０の連結構造について、図６〜図８に基づいて詳しく説明する。尚、図６は、トルクロッド７０の取り付け構造を示す斜視図であり、また、図７及び図８は、それぞれ、サブフレーム３２のサスペンションクロスメンバ部３８におけるトルクロッド７０の連結部位近傍の斜視図及び正面図を示したものである。
【００４３】
図６に示すように、前記パワープラント２のミッションケース７の下部には、前記ロール慣性主軸Ｘよりも後方の部位に、トルクロッド７０の前端部を連結するパワープラントブラケット７５が設けられている。このパワープラントブラケット７５は、車体左右方向から見て、略三角形状とされた２枚の板状部材７３，７３と、該２枚の板状部材７３，７３の間に配置され、該２枚の板状部材７３，７３を互いに車体左右方向に所定距離だけ離間させるカラー部材７４，７４とを備えている。前記２枚の板状部材７３，７３は、１つの頂部が下方へ位置するように配置され、その状態で上側に位置する２つの頂部近傍が、該板状部材７３，７３と前記カラー部材７４，７４とを一緒に貫通する固定ボルト７６，７６によって、ミッションケース７のエンジン６側の側面部に設けられた固定部７８に締結されている。
【００４４】
そして、前記パワープラントブラケット７５の２枚の板状部材７３，７３の下側に位置する頂部近傍には、車体左右方向から見て、略同心となるように形成された連結孔（パワープラント連結部）７３ａ，７３ａがそれぞれ設けられ、詳細は後述するが、この２つの連結孔７３ａ，７３ａとトルクロッド７０の前端部とを一緒に貫通するボルト７９によって、該トルクロッド７０の前端部がパワープラントブラケット７５に連結されている。この状態で、トルクロッド７０の前端部は、車体上下方向から見て、パワープラント２の重心Ｇを通る直線上に配置されている（図５参照）。言い換えると、ミッションケース７の固定部７８の形状は、トルクロッド７０の前端部を前記重心Ｇを通る直線上に配置するように決定されている。
【００４５】
一方、前記サブフレーム３２のサスペンションクロスメンバ部３８には、図６〜図８に示すように、トルクロッド７０の後端部と連結するとともに前側が開放した略コ字形状のサブフレームブラケット８０が設けられている。このサブフレームブラケット８０の後面部８０ａは、前記サブフレーム３２のサスペンションクロスメンバ部３８の車体左右方向略中央部に取り付けられ、その後面部８０ａの車体左右方向の両端部からは、それぞれ前方へ向かって延びるとともに互いに平行な一対の側面部８０ｂ，８０ｂが形成されている。その一対の側面部８０ｂ，８０ｂには、それぞれ前記パワープラントブラケット７５の連結孔７３ａ，７３ａと略同形状の連結孔（サブフレーム連結部）８０ｃ，８０ｃがそれぞれ設けられ、詳細は後述するが、このサブフレームブラケット８０の連結孔８０ｃ，８０ｃとトルクロッド７０の後端部とを一緒に貫通するボルト８１によって、該トルクロッド７０の後端部がサブフレームブラケット８０に連結されている。
【００４６】
さらに、サブフレームブラケット８０の一対の側面部８０ｂの上部は、図８に示すように、それぞれ上端部に向かうほど互いに大きく離れるように傾斜した傾斜部が形成されている。また、図７に示すように、前記側面部８０ｂは、前記連結孔８０ｃの下側から前記傾斜部の下縁部に亘って、車体外方へ向かって窪んで、上方ほど車体前後方向の幅が広くなるように形成された浅い凹部８０ｄを備えている。
【００４７】
前記したサブフレームブラケット８０との連結状態で、トルクロッド７０の後端部は、車体上下方向から見て、パワープラント２の重心Ｇを通る直線上に配置されている（図５参照）。言い換えると、サブフレームブラケット８０のサスペンションクロスメンバ部３８に対する車体左右方向の配設位置は、トルクロッド７０の後端部を前記重心Ｇを通る直線上に配置するように決定されている。
【００４８】
また、前記サブフレームブラケット８０の連結孔８０ｃ，８０ｃは、前記パワープラントブラケット７５の連結孔７３ａ，７３ａよりも上方に位置しており、このことで、図３に示すように、トルクロッド７０は、前記パワープラント２のロール慣性主軸２に対し周方向を指向し、かつ前端部が後端部に比べ下方に位置するように傾斜した状態で配置されるようになる。言い換えると、前記各連結孔７３ａ、８０ｃの位置は、トルクロッド７０を前記の如く配置できるように決定されている。
【００４９】
また、前記トルクロッド７０の前傾の度合は、詳細については後述する車両１の衝突時に、前記サブフレーム３２が下方に向かって折れ曲がって、パワープラントブラケット７５が下方に変位することにより、パワープラント２に直接的に衝撃が作用する前に該トルクロッド７０の前端部が後端部に比べて上方に位置する程度の傾斜状態とされている。
【００５０】
次に、前記トルクロッド７０の構造について詳細に説明すると、該トルクロッド７０は、互いに直径の異なる２つの円筒部材８２、８５と、この両円筒部材８２、８５を軸線が車体左右方向に延びるように位置付けかつ互いに車体前後方向に所定距離だけ離して、一体的に連結する２枚のプレート部材９０，９０とからなる。該プレート部材９０，９０は、トルクロッド７０の左側と右側とにそれぞれ設けられ、互いに車体左右方向に離間して略平行となるように配置され、その前端部に相対的に小径の円筒部材８２が、また後端部に相対的に大径の円筒部材８５がそれぞれプレート部材９０，９０を貫通して取り付けられている。また、この２つの円筒部材８２、８５のそれぞれの軸線の離間距離は、前記パワープラントブラケット７５の連結孔７３ａ，７３ａ及び前記サブフレームブラケット８０の連結孔８０ｃ，８０ｃのそれぞれの中心部の離間距離と略同じとされている。
【００５１】
前記２つの円筒部材８２、８５の内側には、それぞれ円筒状のゴムブッシュ８６（円筒部材８５のもののみ図示）が嵌合され、さらに該ゴムブッシュ８６の中心部には、車体左右方向に貫通するようにそれぞれ略同形状のパイプ部材８７（円筒部材８５のもののみ図示）が固着されている。このパイプ部材８７は、車体左右方向の長さがサブフレームブラケット側面部８０ｂ，８０ｂの凹部８０ｄ，８０ｄの車体左右方向の離間距離よりも若干、短くされ、内径は該両側面部８０ｂ，８０ｂの連結孔８０ｃ，８０ｃと略同径とされている。
【００５２】
次に、このように構成されたトルクロッド７０の組み付けについて説明する。まず、トルクロッド７０の前端部をパワープラントブラケット７５に連結する場合には、該パワープラントブラケット７５の２枚の板状部材７３、７３の間にトルクロッド７０の前端部を位置付け、このトルクロッド７０前端部のパイプ部材の軸線と板状部材７３，７３の連結孔７３ａ，７３ａの中心とを略一致させる。そして、該連結孔７３ａ，７３ａ及びパイプ部材を一緒に貫通する連結ボルト７９とナット（図示せず）とによって、該パイプ部材を前記２枚の板状部材７３，７３に対して回動自在に連結する。
【００５３】
また、トルクロッド７０の後端部をサブフレームブラケット８０に連結する場合には、まず、トルクロッド７０の後端部をサブフレームブラケット８０の両側面部８０ｂ，８０ｂ間の上方に位置付ける。そして、該トルクロッド７０の後端部を下方へ移動させて、該側面部８０ｂ，８０ｂの連結孔８０ｃ，８０ｃの中心とパイプ部材８７の軸線とを略一致させる。
【００５４】
この際、前記したようにサブフレームブラケット８０の側面部８０ｂ，８０ｂの上部が車体外方へ開くように傾斜しているので、トルクロッド７０後端部のパイプ部材８７が前記連結孔８０ｃ，８０ｃに対して相対的に車体左右方向へずれていても、前記連結孔８０ｃ，８０ｃに対応する位置へ案内される。さらに、該側面部８０ｂ，８０ｂの凹部８０ｄ，８０ｄが上方ほどに幅広に形成されているので、トルクロッド７０後端部のパイプ部材８７が前記連結孔８０ｃ，８０ｃに対して相対的に前後方向へずれていても、前記連結孔８０ｃ，８０ｃに対応する位置へ案内される。つまり、サブフレームブラケット８０の側面部８０ｂ，８０ｂの傾斜部と凹部８０ｄ，８０ｄとが、トルクロッド７０後端部をサブフレーム連結部８０ｃ，８０ｃに対応する位置へ案内する案内部となる。そして、前記連結孔８０ｃ，８０ｃ及び前記トルクロッド７０の後端部のパイプ部材８７を一緒に貫通する連結ボルト８１とナット（図示せず）とによって、該パイプ部材８７を前記サブフレームブラケット８０の側面部８０ｂ，８０ｂに対して回動自在に連結する。
【００５５】
以上説明したように、この車両１では、パワープラント２のロール慣性主軸Ｘの近傍に配設した一対のマウント部材６０、６１によりパワープラント２の振動を減衰させ、かつトルクロッド７０によりパワープラント２のロール方向の揺動を規制して、パワープラント２を支持することができる。
【００５６】
すなわち、前記エンジン６のアイドル時には、トルク変動によりパワープラント２全体がロール慣性主軸Ｘの周りに揺動するが、この車両１ではトルクロッド７０をロール慣性主軸Ｘに対し周方向へ向けているため、該パワープラント２の揺動に伴う上下方向の振動がトルクロッド７０を介して車体１６へ伝達されることはない。また、トルクロッド７０の前端部と後端部とを、車体上下方向から見て、パワープラント２の重心Ｇを通る直線上に位置付けているので、該トルクロッド７０からの反力によってパワープラント２に新たにヨーイング方向の振動が発生することもない。
【００５７】
また、この車両１の発進時には、パワープラント２全体が上方へ変位しつつ、そのパワープラント２の上部が後方へ大きく変位しようとし、このときトルクロッド７０の前端部はパワープラント２とともに上方に変位することになる。ここで、上述したように、トルクロッド７０は前端側ほど下方へ傾斜するように配置されているので、該トルクロッド７０の前端部は、上方への変位に伴い前方へも変位することになり、このようなトルクロッド７０の前端部の変位によって、パワープラント全体が前方へ変位する。つまり、車両１の発進時には、トルクロッド７０によりパワープラント２の上部の後方への変位を抑制することができるので、その分、マウント部材６０、６１の弾性係数を低くして乗員の乗り心地感を向上できる。
【００５８】
次に、この車両１が正面衝突したときのトルクロッド７０の作用について、図９に基づいて説明する。尚、図９は、衝突後の車体１６の前部の状態を概略的に示す図３に相当するものである。
【００５９】
まず、衝突時の衝撃により、クラッシュボックス（この図には示さない）が車体前後方向に変形して、その後、フロントサイドフレーム１１、１２はその中間部分が上側へ変位するように折れ曲がり、これに伴い、前記サブフレーム３２のサイドメンバ部３５、３６はその前側部材と後側部材との溶接部分を起点として、該溶接部分が下側へ変位するように折れ曲がる。ここで、サブフレーム３２の前側が上方へ傾斜しているので、サイドメンバ部３５、３６の溶接部分を確実に下側へ変位させることができる。
【００６０】
そして、そのようにフロントサイドフレーム１１、１２とサブフレーム３２
のサイドメンバ部３５、３６とが折れ曲がることにより、それらの車体前側の連結部分がパワープラント２とのオフセット分、後方へ変位して、前記した衝突による直接的な衝撃がパワープラント２に作用するよりも早く、前記サブフレームブラケット８０の連結孔８０ｃ，８０ｃが前記パワープラントブラケット７５の連結孔７３ａ，７３ａよりも下側に位置するようになる。このことで、パワープラント２が前記した衝突による直接的な衝撃を受けて後退するときには、トルクロッド７０がその後端部周りに回動して、車体前後方向で反転する。つまり、トルクロッド７０がパワープラント２の後退を妨げることがなくなり、このパワープラント２の後退による衝撃吸収性を十分に高めることができる。しかも、このときに、パワープラント２はトルクロッド７０を介して下方へ導かれるため、ダッシュパネル１０の下方に潜り込むことになり、該パワープラント２の後退量をより大きくできる。
【００６１】
（他の実施形態）
尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その他の種々の実施形態を包含するものである。すなわち、前記実施形態では、パワープラントブラケット７５をミッションケース７に設けるようにしているが、これに限らず、例えばエンジン６のシリンダブロック等に設けるようにしてもよい。
【００６２】
また、前記実施形態では、サブフレーム３２の前側の部材と後側の部材との溶接部分を起点として該サブフレーム３２が折れ曲がるようにしているが、これに限らず、この折れ曲がりの起点としては、例えば前記したサブフレーム３２の屈曲部や、切り欠き等の脆弱部であってもよい。
【００６３】
また、前記実施形態では、サブフレームブラケット８０の側面部８０ｂ，８０ｂに、トルクロッド７０の後端部を連結孔８０ｃ，８０ｃに対応する位置へ案内する案内部を設けているが、パワープラントブラケット７５に、トルクロッド７０の前端部を連結孔７３ａ，７３ａに対応する位置へ案内する案内部を設けるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
以上説明したように、本発明にかかるパワープラント支持構造は、例えば、車両のパワープラントを支持する場合に適用できる。
【符号の説明】
【００６５】
２ パワープラント
４ 車室
５ エンジンルーム
６ エンジン
１１、１２ フロントサイドフレーム
１６ 車体
３２ サブフレーム
６０、６１ マウント部材
７０ トルクロッド
７３ａ 連結孔（パワープラント連結部）
８０ｃ 連結孔（サブフレーム連結部）
８０ｄ 凹部（案内部）
Ｘ ロール慣性主軸
Ｇ 重心
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パワープラントを車体に支持する構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種のパワープラント支持構造として、例えば、特開平８−３３２８５８号公報に開示されるように、エンジンの出力軸が車幅方向を指向するようにパワープラントを車体のエンジンルーム内に横置きに搭載するものにおいて、該パワープラントの車幅方向両端部をロール慣性主軸の近傍に位置する一対のマウント部材によってそれぞれ支持するとともに、そのパワープラントを車体前後方向に延びるトルクロッドによって、車体に連結するようにしたものが知られている。
【０００３】
前記トルクロッドのパワープラント側は、パワープラントの重心直下近傍に設けられたパワープラント連結部に連結される一方、該トルクロッドの車体側は、該パワープラント連結部と同じ高さとなるようにその後方のクロスメンバに設けられた車体側の連結部に連結されている。そして、ロール慣性主軸の近傍に設けられた２つのマウント部材によって、主にパワープラントが発生する上下方向の振動を減衰させる一方、トルクロッドによって、前記ロール慣性主軸周りのパワープラントの揺動を規制することができる。
【０００４】
ところで、エンジンのアイドル時等には、パワープラントはロール慣性主軸を中心として揺動し、該パワープラントの下部のパワープラント連結部はロール慣性主軸に対し周方向に変位することになる。これに対し、前記従来例では、パワープラント連結部をパワープラントの重心直下近傍に配置してトルクロッドをロール慣性主軸の周方向に指向させているので、パワープラントの揺動によってトルクロッドへ作用する荷重が主に該トルクロッドの長手方向の成分のみとなり、このことで、パワープラントの揺動による上下方向の振動がトルクロッドを介して車体側へ伝達されることを防止して、乗員の乗り心地感を向上させることができるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−３３２８５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、前記従来例のような構造では、車両の発進時等にパワープラント上部の変位が大きくなるという問題がある。すなわち、車両の発進時等には、駆動輪側から作用する反力によってパワープラント全体にリングギヤ周りのモーメントが生じ、パワープラントは全体として上方に変位しつつ、特にその上部が車体後方へ大きく変位しようとする。このとき、前記従来例の如く水平に配置されているトルクロッドは、パワープラントと共に回動して該パワープラントの上部の車体後方への変位を助長する傾向があり、このため、前記したパワープラントの大きな変位によって、補機類等と車体側の部材とが接触することを回避するために、両者の間隙を広くしたり、あるいは、マウント部材の弾性係数を高くして、該マウント部材によってパワープラントの変位を規制する等の対策をしなければならない。
【０００７】
そしてそのように、パワープラントの補機類等と車体側の部材との間隙を広くすると、エンジンルームのスペース効率が悪化するという不具合が生じる。また、マウント部材の弾性係数を高くするとパワープラントが発生する振動を十分に減衰することができなくなり、乗員の乗り心地感が悪化するという問題が生じる。
【０００８】
さらに、前記従来例のトルクロッドは、車体が前面衝突したときに、トルクロッドのパワープラント側が下方へ変位してパワープラントを下向きに引っ張るという作用を有するものの、そのようなトルクロッド自体がパワープラントの後退を妨げて、該パワープラントの車体後方への移動による衝撃吸収性を損なうことがある。
【０００９】
本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、パワープラントと車体とを連結するトルクロッドの配設構造に工夫を凝らし、乗員の乗り心地感を良好に維持しつつ、パワープラントの大きな変位を抑制するとともに、併せて、衝突時のパワープラントの車体後方への移動量を十分に確保できるようにして、衝撃吸収性を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明では、パワープラントをエンジンルーム内にロール慣性主軸の近傍で支持するとともに、揺動を抑えるためのトルクロッドを、長手方向がロール慣性主軸に対し周方向を向き、かつ前端部が後端部よりも低くなるように傾斜した状態で配置した。
【００１１】
具体的には、請求項１の発明では、車室の車体前方側に設けられたエンジンルーム内に、エンジンの出力軸が車幅方向を指向するように配設されたパワープラントを３つの部材を介して支持したパワープラント支持構造を前提とする。そして、前記パワープラントの車幅方向両端部におけるロール慣性主軸の近傍をそれぞれ前記エンジンルーム構成部材に対して支持する一対のマウント部材と、車体前後方向に延びるように配設され、前端部がパワープラント連結部に回動自在に連結される一方、後端部が車体に回動自在に連結されたトルクロッドとを備え、このトルクロッドを、その長手方向が前記ロール慣性主軸に対し周方向となるように、かつ該トルクロッドの前端部が後端部よりも車体下方に位置するように傾斜した状態で設ける構成とする。
【００１２】
この構成により、パワープラントのロール慣性主軸の近傍に配設するマウント部材によりパワープラントの振動を減衰しつつ、トルクロッドによりロール方向の揺動を規制して、パワープラントを支持することができる。
【００１３】
また、例えばアイドル時には、パワープラントの揺動によってパワープラント連結部がロール慣性主軸に対し周方向に変位することになるが、この変位を受けるトルクロッドが、その長手方向をロール慣性主軸の周方向に向けて設けられているので、該トルクロッドには主に長手方向の引張及び圧縮荷重が作用するのみとなる。従って、パワープラントの揺動による上下振動がトルクロッドを介して車体側へ伝達されることはない。
【００１４】
一方、例えば車両の発進時には、パワープラントは駆動輪からの反力を受けてリングギヤ周りに大きく公転しようとする。すなわち、パワープラントは全体として上方に変位しつつ、特にその上部が車体後方へ大きく変位しようとするが、このとき、前記の如く傾斜した状態とされているトルクロッドは、その前端部がパワープラントとともに上方に変位することによって、車体前方にも変位することになる。言い換えると、トルクロッドがパワープラント全体を車体前方へ変位させることになり、これにより、前記したパワープラント上部の車体後方への変位を抑制することができる。つまり、この発明では、トルクロッドの傾斜配置によって車両の発進時等におけるパワープラント上部の大きな変位を抑制することができ、その分、マウント部材の弾性係数を低くして乗員の乗り心地感を向上させることが可能になる。
【００１５】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、前記トルクロッドの前端部と後端部とが、車体上下方向から見て、パワープラントの重心を通る車体前後方向の直線上に配置されているものとする。
【００１６】
この構成では、車体上下方向から見て、パワープラントの重心を通る直線上にトルクロッドの前端部と後端部とを位置させたので、このトルクロッドからの反力によってパワープラントに新たにヨーイング方向の振動が発生することを防止できる。
【００１７】
請求項３の発明では、請求項１又は２の発明において、前端部が前記パワープラントよりも車体前方側に所定量オフセットした位置でエンジンルーム構成部材に連結され、後端部が前記パワープラントよりも車体後方側の位置でエンジンルーム構成部材に連結されたサブフレーム部材が設けられていて、前記トルクロッドの後端部は、前記サブフレーム部材に設けられたサブフレーム連結部に回動自在に連結されている。そして、前記サブフレーム部材を、車体前後方向の衝撃を受けて変形するときに車体下方に折れ曲がり、前端部が前記オフセット分、車体後方に変形してパワープラントが後退し始める前に、前記サブフレーム連結部を前記パワープラント連結部よりも車体下方に位置付けるように構成する。
【００１８】
このことで、パワープラントとサブフレームとを連結するトルクロッドが車両の衝突時等にパワープラントの後退を妨げないようになるので、このパワープラントの後退による衝撃吸収性を十分に高めることができる。
【００１９】
請求項４の発明では、請求項３の発明において、前記サブフレーム部材が、前記エンジンルームの下部に設けられているものとする。このことで、例えば車両の衝突時には、エンジンルーム下部に設けられたサブフレーム部材が車体下方に向かって折れ曲がり、トルクロッドを介してパワープラントが車室の下方へ導かれるようになる。これにより、パワープラントは、エンジンルームの車室側の壁部の下に潜り込んで、より大きく後退できるようになる。
【００２０】
請求項５の発明では、請求項３又は４の発明において、前記パワープラント連結部とサブフレーム連結部とのうちの少なくとも一方の近傍には、トルクロッドを取り付けるときに、該トルクロッドの前端部あるいは後端部を前記パワープラント連結部あるいはサブフレーム連結部に案内する案内部が設けられているものとする。
【００２１】
このものによると、トルクロッドをパワープラントと車体とに取り付けるときに、該トルクロッドの前端部又は後端部が、パワープラント及びサブフレームの連結部のうち少なくとも一方に対して案内部により案内されるため、トルクロッドの取り付けを容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１の発明に係るパワープラント支持構造によると、パワープラントをロール慣性主軸マウントとする場合に、トルクロッドをロール慣性主軸に対し周方向を向くように配置して、アイドル時のパワープラントからの上下振動の伝達を抑制して、乗員の乗り心地感を向上できる。さらに、前記トルクロッドを傾斜させて配置したことにより、例えば車両の発進時に、パワープラント上部の車体後方への変位を抑制することができ、ひいては乗員の乗り心地感をさらに向上できる。
【００２３】
請求項２の発明によると、トルクロッドを車体上下方向から見て、パワープラントの重心を通る直線上に位置させることで、パワープラントに新たにヨーイング方向の振動が発生することを防止できる。
【００２４】
請求項３の発明によると、車両の衝突時にトルクロッドが反転可能となることで、衝撃の吸収性を十分に高めることができる。
【００２５】
請求項４の発明によると、サブフレーム部材をエンジンルームの下部に設けたので、衝突時にはパワープラントを車室の下方へ導いて、エンジンルームの車室側の壁部の下に潜り込ませ、より大きく後退させることができる。
【００２６】
請求項５の発明によると、連結部の近傍に設けた案内部によりトルクロッドの取り付けが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態に係る車体の前部構造を示す側面図である。
【図２】車体の前部構造を示す斜視図である。
【図３】車体の右側のフロントサイドフレーム等を省略した状態で車体の前部構造を示す側面図である。
【図４】車体の前部構造を示す正面図である。
【図５】車体の前部構造を示す平面図である。
【図６】トルクロッドの取り付け構造を示す斜視図である。
【図７】サブフレームブラケットの構造を示す斜視図である。
【図８】サブフレームブラケットの構造を示す正面図である。
【図９】衝突後の車体前部の状態を示す図３相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２９】
図１及び図２は、本発明の実施形態に係る車両１の前部構造を示すものである。この車両１は、前側にパワープラント２を搭載し該パワープラント２によって前輪３を駆動するようにした、いわゆるフロントエンジンフロントドライブの車両である。すなわち、図１に示すように、車両１の略中央部に位置する車室４の前方に該車室４と隣接してエンジンルーム５が設けられ、該エンジンルーム５内に前記パワープラント２を搭載している。図２に示すように、このパワープラント２は、エンジンルーム５に搭載された状態で、車体後方から前方へ向かって見て、車体右側にエンジン６、車体左側に変速装置及び差動装置を収容したミッションケース７が配置されている。
【００３０】
前記エンジンルーム５は、車室４の前側を仕切るように設けられたダッシュパネル１０の前側に位置し、かつ該ダッシュパネル１０の車体左右方向の両側からそれぞれ前方へ延びる一対のフロントサイドフレーム１１、１２に挟まれている。このダッシュパネル１０は、車室４のフロアパネル１３の前端縁部から上方へ延びるように形成され、その上端部は図示しないフロントウインドウ下部のカウル１４に接続されている。また、前記一対のフロントサイドフレーム１１、１２は、それぞれ略矩形状の閉断面を有し、ダッシュパネル１０の下端部から前方へ向かって上方へ傾斜して延び、該ダッシュパネル１０の上下方向の略中央部に対応する位置まで達した後に、そこから略水平にパワープラント２の前端部よりも前方へ延びるように形成されている。さらに、この一対のフロントサイドフレーム１１、１２のそれぞれの前端部には、ラジエータを支持するラジエータサポート１５が取り付けられている。また、エンジンルーム５の上部は、ボンネット１７により覆われる一方、下部は開放されている。
【００３１】
また、前記一対のフロントサイドフレーム１１、１２のそれぞれの前端部には、衝突時の衝撃により車体前後方向の圧縮荷重を受けて変形して、このことにより衝撃を吸収するクラッシュボックス１８、１９が取り付けられている。さらに、この左右両側のクラッシュボックス１８、１９の前端部には、フロントバンパー２０の内部に位置するバンパーレインフォースメント２１の車体左右方向の両端部がそれぞれ固定されている。
【００３２】
さらに、前記一対のフロントサイドフレーム１１、１２の上方には、左右前輪３の車体内方側の上方を覆うようにそれぞれフェンダエプロン２５、２６が配設されている。このフェンダエプロン２５、２６は、下端部が前記フロントサイドフレーム１１、１２の上面に接続されており、このフロントサイドフレーム１１、１２の上面から上方へ延びるように形成されるとともに、後端部がダッシュパネル１０の前面に接続されている。さらに、このフェンダエプロン２５、２６の上部には、左右前輪３を支持するサスペンション装置２７（車体右側のみ図示する）の上端部が固定されるサスペンションタワー３０、３１がそれぞれ形成されている。
【００３３】
次に、前記フロントサイドフレーム１１、１２の下方に位置するサブフレーム３２について、図３〜図５に基づいて説明する。尚、図３は、車体１６の前部側面図を示すものであり、また、図４及び図５は、それぞれ車体１６の前部正面図及び平面図を示すものである。前記サブフレーム３２は、鋼板製とされパワープラント２やサスペンションアーム３３（車体右側のみ図示する）等を支持するものであり、図５に示すように全体として略矩形状の一体構造とされている。このサブフレーム３２は、車体前後方向に延びる一対のサイドメンバ部３５、３６と、該一対のサイドメンバ部３５、３６のそれぞれの前端部に連続しかつ車体左右方向に略水平に延びるフロントメンバ部３７とからなる。さらに、このサブフレーム３２は、その後側に前記一対のサイドメンバ部３５、３６のそれぞれの後端側と接続されて車体左右方向に略水平に延びるサスペンションクロスメンバ部３８を備えている。
【００３４】
図３及び図５に示すように、前記サブフレーム３２のサイドメンバ部３５、３６の前端は、前記パワープラント２よりも前方側に所定量オフセットした位置で前記一対のフロントサイドフレーム１１、１２にそれぞれ連結されている。一方、該サブフレーム３２のサイドメンバ部３５、３６の後端は、前記パワープラント２よりも後方側の位置で前記一対のフロントサイドフレーム１１、１２にそれぞれ連結されている。
【００３５】
前記サブフレーム３２のフロントサイドフレーム１１、１２への取り付けについて、詳しくは、前記サブフレーム３２の前側の左右の隅部には、該隅部の上面から車体外方へかつ前方へ向かって緩やかに傾斜しながら、上方へ突出するように取付ブラケット４０、４１が設けられている。この取付ブラケット４０、４１の下端部は、前記サブフレーム３２に溶接される一方、上端部には、軸線が上下方向に延びる円筒部４２、４３が設けられ、この円筒部４２、４３の内側には円筒状のゴムブッシュ（図示せず）が嵌合されている。さらに、このゴムブッシュには、前記円筒部４２、４３と同軸に位置するようにパイプ部材（図示せず）が固着されており、そのパイプ部材を軸線方向に貫通するボルト４８、４９によって該パイプ部材の上端部がフロントサイドフレーム１１、１２に締結されるようになっている。
【００３６】
一方、サブフレーム３２の後側には、該サブフレーム３２をフロントサイドフレーム１１、１２に取り付けるための取付部５０、５１が、サブフレーム３２の車体左右方向の両側においてそれぞれサスペンションクロスメンバ部３８の後端部より後方へ突出するように設けられている。この取付部５０、５１にも、前記したサブフレーム３２の前側の取付ブラケット４０、４１の上端部と同様に円筒部５２、５３が設けられ、この円筒部５２、５３の内側にゴムブッシュ５４、５５が嵌合されている。そして、該ゴムブッシュ５４、５５にパイプ部材５６、５７が固着されていて、このパイプ部材５６、５７の上端部がフロントサイドフレーム１１、１２の下面に締結されるようになっている。
【００３７】
また、図３に示すように、前記サブフレーム３２のサイドメンバ部３５、３６は、それぞれ、後端部から車体前後方向の略中央部まで略水平に延びるように形成された後側の部材と、この後側の部材に溶接された前側の部材とからなり、この前側の部材は、溶接部分から略水平に延びてそこから前方へ向かって上方へ傾斜するように屈曲してさらにその傾斜方向に沿って前端まで延びている。
【００３８】
次に、この車両１のパワープラント２の構成について説明する。このパワープラント２のエンジン６は、クランク軸が延びる方向に４つのシリンダが直線的に並ぶ直列４気筒のガソリンエンジンである。また、このエンジン６は、クランク軸が略車幅方向を向くように車体１６に対して横置きとされ、図示しないが、エンジン６の出力は、クランク軸から変速装置の入力軸へ伝達され、該変速装置の出力軸から、左右のドライブシャフトに駆動力を伝えるリングギヤへと伝達される。該左右のドライブシャフトの車体内方側の端部とリングギヤとの間には差動装置が配設され、また、該左右のドライブシャフトの車体外方の端部には、それぞれ左右前輪３が配置されている。前記変速装置と差動装置とを収容したミッションケース７は、エンジン６のシリンダブロックの左側面に締結されている。
【００３９】
このように構成されたパワープラント２は、エンジンルーム５においていわゆるロール慣性主軸マウントとされている。このロール慣性主軸は、図４及び図５に符号Ｘとして示すように、パワープラント２の重心Ｇを通り略車体左右方向に延びるものである。前記ロール慣性主軸マウントについて、詳しくは、パワープラント２の車体左右方向の両端部におけるロール慣性主軸Ｘの近傍をそれぞれ前記フロントサイドフレーム１１、１２に対して、一対のマウント部材６０、６１を介して弾性支持することにより、主にパワープラント２が発生する上下方向の振動を減衰させている。
【００４０】
この一対のマウント部材６０、６１のうちの車体右側に位置するマウント部材６１は、エンジン６のチェーンケースに固定されるエンジン側ブラケット６２と、車体右側のフロントサイドフレーム１２の上部に固定される車体側ブラケット６３と、該エンジン側及び車体側ブラケット６２、６３の間に介在され、例えばゴム等の振動を減衰する部材とを備えるものである。一方、車体左側に位置するマウント部材６０は、ミッションケース７の上面に固定されるミッション側ブラケット６５と、車体左側のフロントサイドフレーム１１の上面及び車体内方の側面に固定される車体側ブラケット６６と、該ミッション側及び車体側ブラケット６５、６６の間に介在され、振動を減衰する部材とを備えるものである。
【００４１】
一方、前記パワープラント２の下部には、該パワープラント２のロール慣性主軸Ｘ周りの揺動を規制するためのトルクロッド７０が連結されている。このトルクロッド７０の前端部は、前記パワープラント２のミッションケース７の下部に連結される一方、後端部は前記サブフレーム３２のサスペンションクロスメンバ部３８に連結されるようになっている。
【００４２】
前記トルクロッド７０の連結構造について、図６〜図８に基づいて詳しく説明する。尚、図６は、トルクロッド７０の取り付け構造を示す斜視図であり、また、図７及び図８は、それぞれ、サブフレーム３２のサスペンションクロスメンバ部３８におけるトルクロッド７０の連結部位近傍の斜視図及び正面図を示したものである。
【００４３】
図６に示すように、前記パワープラント２のミッションケース７の下部には、前記ロール慣性主軸Ｘよりも後方の部位に、トルクロッド７０の前端部を連結するパワープラントブラケット７５が設けられている。このパワープラントブラケット７５は、車体左右方向から見て、略三角形状とされた２枚の板状部材７３，７３と、該２枚の板状部材７３，７３の間に配置され、該２枚の板状部材７３，７３を互いに車体左右方向に所定距離だけ離間させるカラー部材７４，７４とを備えている。前記２枚の板状部材７３，７３は、１つの頂部が下方へ位置するように配置され、その状態で上側に位置する２つの頂部近傍が、該板状部材７３，７３と前記カラー部材７４，７４とを一緒に貫通する固定ボルト７６，７６によって、ミッションケース７のエンジン６側の側面部に設けられた固定部７８に締結されている。
【００４４】
そして、前記パワープラントブラケット７５の２枚の板状部材７３，７３の下側に位置する頂部近傍には、車体左右方向から見て、略同心となるように形成された連結孔（パワープラント連結部）７３ａ，７３ａがそれぞれ設けられ、詳細は後述するが、この２つの連結孔７３ａ，７３ａとトルクロッド７０の前端部とを一緒に貫通するボルト７９によって、該トルクロッド７０の前端部がパワープラントブラケット７５に連結されている。この状態で、トルクロッド７０の前端部は、車体上下方向から見て、パワープラント２の重心Ｇを通る直線上に配置されている（図５参照）。言い換えると、ミッションケース７の固定部７８の形状は、トルクロッド７０の前端部を前記重心Ｇを通る直線上に配置するように決定されている。
【００４５】
一方、前記サブフレーム３２のサスペンションクロスメンバ部３８には、図６〜図８に示すように、トルクロッド７０の後端部と連結するとともに前側が開放した略コ字形状のサブフレームブラケット８０が設けられている。このサブフレームブラケット８０の後面部８０ａは、前記サブフレーム３２のサスペンションクロスメンバ部３８の車体左右方向略中央部に取り付けられ、その後面部８０ａの車体左右方向の両端部からは、それぞれ前方へ向かって延びるとともに互いに平行な一対の側面部８０ｂ，８０ｂが形成されている。その一対の側面部８０ｂ，８０ｂには、それぞれ前記パワープラントブラケット７５の連結孔７３ａ，７３ａと略同形状の連結孔（サブフレーム連結部）８０ｃ，８０ｃがそれぞれ設けられ、詳細は後述するが、このサブフレームブラケット８０の連結孔８０ｃ，８０ｃとトルクロッド７０の後端部とを一緒に貫通するボルト８１によって、該トルクロッド７０の後端部がサブフレームブラケット８０に連結されている。
【００４６】
さらに、サブフレームブラケット８０の一対の側面部８０ｂの上部は、図８に示すように、それぞれ上端部に向かうほど互いに大きく離れるように傾斜した傾斜部が形成されている。また、図７に示すように、前記側面部８０ｂは、前記連結孔８０ｃの下側から前記傾斜部の下縁部に亘って、車体外方へ向かって窪んで、上方ほど車体前後方向の幅が広くなるように形成された浅い凹部８０ｄを備えている。
【００４７】
前記したサブフレームブラケット８０との連結状態で、トルクロッド７０の後端部は、車体上下方向から見て、パワープラント２の重心Ｇを通る直線上に配置されている（図５参照）。言い換えると、サブフレームブラケット８０のサスペンションクロスメンバ部３８に対する車体左右方向の配設位置は、トルクロッド７０の後端部を前記重心Ｇを通る直線上に配置するように決定されている。
【００４８】
また、前記サブフレームブラケット８０の連結孔８０ｃ，８０ｃは、前記パワープラントブラケット７５の連結孔７３ａ，７３ａよりも上方に位置しており、このことで、図３に示すように、トルクロッド７０は、前記パワープラント２のロール慣性主軸２に対し周方向を指向し、かつ前端部が後端部に比べ下方に位置するように傾斜した状態で配置されるようになる。言い換えると、前記各連結孔７３ａ、８０ｃの位置は、トルクロッド７０を前記の如く配置できるように決定されている。
【００４９】
また、前記トルクロッド７０の前傾の度合は、詳細については後述する車両１の衝突時に、前記サブフレーム３２が下方に向かって折れ曲がって、パワープラントブラケット７５が下方に変位することにより、パワープラント２に直接的に衝撃が作用する前に該トルクロッド７０の前端部が後端部に比べて上方に位置する程度の傾斜状態とされている。
【００５０】
次に、前記トルクロッド７０の構造について詳細に説明すると、該トルクロッド７０は、互いに直径の異なる２つの円筒部材８２、８５と、この両円筒部材８２、８５を軸線が車体左右方向に延びるように位置付けかつ互いに車体前後方向に所定距離だけ離して、一体的に連結する２枚のプレート部材９０，９０とからなる。該プレート部材９０，９０は、トルクロッド７０の左側と右側とにそれぞれ設けられ、互いに車体左右方向に離間して略平行となるように配置され、その前端部に相対的に小径の円筒部材８２が、また後端部に相対的に大径の円筒部材８５がそれぞれプレート部材９０，９０を貫通して取り付けられている。また、この２つの円筒部材８２、８５のそれぞれの軸線の離間距離は、前記パワープラントブラケット７５の連結孔７３ａ，７３ａ及び前記サブフレームブラケット８０の連結孔８０ｃ，８０ｃのそれぞれの中心部の離間距離と略同じとされている。
【００５１】
前記２つの円筒部材８２、８５の内側には、それぞれ円筒状のゴムブッシュ８６（円筒部材８５のもののみ図示）が嵌合され、さらに該ゴムブッシュ８６の中心部には、車体左右方向に貫通するようにそれぞれ略同形状のパイプ部材８７（円筒部材８５のもののみ図示）が固着されている。このパイプ部材８７は、車体左右方向の長さがサブフレームブラケット側面部８０ｂ，８０ｂの凹部８０ｄ，８０ｄの車体左右方向の離間距離よりも若干、短くされ、内径は該両側面部８０ｂ，８０ｂの連結孔８０ｃ，８０ｃと略同径とされている。
【００５２】
次に、このように構成されたトルクロッド７０の組み付けについて説明する。まず、トルクロッド７０の前端部をパワープラントブラケット７５に連結する場合には、該パワープラントブラケット７５の２枚の板状部材７３、７３の間にトルクロッド７０の前端部を位置付け、このトルクロッド７０前端部のパイプ部材の軸線と板状部材７３，７３の連結孔７３ａ，７３ａの中心とを略一致させる。そして、該連結孔７３ａ，７３ａ及びパイプ部材を一緒に貫通する連結ボルト７９とナット（図示せず）とによって、該パイプ部材を前記２枚の板状部材７３，７３に対して回動自在に連結する。
【００５３】
また、トルクロッド７０の後端部をサブフレームブラケット８０に連結する場合には、まず、トルクロッド７０の後端部をサブフレームブラケット８０の両側面部８０ｂ，８０ｂ間の上方に位置付ける。そして、該トルクロッド７０の後端部を下方へ移動させて、該側面部８０ｂ，８０ｂの連結孔８０ｃ，８０ｃの中心とパイプ部材８７の軸線とを略一致させる。
【００５４】
この際、前記したようにサブフレームブラケット８０の側面部８０ｂ，８０ｂの上部が車体外方へ開くように傾斜しているので、トルクロッド７０後端部のパイプ部材８７が前記連結孔８０ｃ，８０ｃに対して相対的に車体左右方向へずれていても、前記連結孔８０ｃ，８０ｃに対応する位置へ案内される。さらに、該側面部８０ｂ，８０ｂの凹部８０ｄ，８０ｄが上方ほどに幅広に形成されているので、トルクロッド７０後端部のパイプ部材８７が前記連結孔８０ｃ，８０ｃに対して相対的に前後方向へずれていても、前記連結孔８０ｃ，８０ｃに対応する位置へ案内される。つまり、サブフレームブラケット８０の側面部８０ｂ，８０ｂの傾斜部と凹部８０ｄ，８０ｄとが、トルクロッド７０後端部をサブフレーム連結部８０ｃ，８０ｃに対応する位置へ案内する案内部となる。そして、前記連結孔８０ｃ，８０ｃ及び前記トルクロッド７０の後端部のパイプ部材８７を一緒に貫通する連結ボルト８１とナット（図示せず）とによって、該パイプ部材８７を前記サブフレームブラケット８０の側面部８０ｂ，８０ｂに対して回動自在に連結する。
【００５５】
以上説明したように、この車両１では、パワープラント２のロール慣性主軸Ｘの近傍に配設した一対のマウント部材６０、６１によりパワープラント２の振動を減衰させ、かつトルクロッド７０によりパワープラント２のロール方向の揺動を規制して、パワープラント２を支持することができる。
【００５６】
すなわち、前記エンジン６のアイドル時には、トルク変動によりパワープラント２全体がロール慣性主軸Ｘの周りに揺動するが、この車両１ではトルクロッド７０をロール慣性主軸Ｘに対し周方向へ向けているため、該パワープラント２の揺動に伴う上下方向の振動がトルクロッド７０を介して車体１６へ伝達されることはない。また、トルクロッド７０の前端部と後端部とを、車体上下方向から見て、パワープラント２の重心Ｇを通る直線上に位置付けているので、該トルクロッド７０からの反力によってパワープラント２に新たにヨーイング方向の振動が発生することもない。
【００５７】
また、この車両１の発進時には、パワープラント２全体が上方へ変位しつつ、そのパワープラント２の上部が後方へ大きく変位しようとし、このときトルクロッド７０の前端部はパワープラント２とともに上方に変位することになる。ここで、上述したように、トルクロッド７０は前端側ほど下方へ傾斜するように配置されているので、該トルクロッド７０の前端部は、上方への変位に伴い前方へも変位することになり、このようなトルクロッド７０の前端部の変位によって、パワープラント全体が前方へ変位する。つまり、車両１の発進時には、トルクロッド７０によりパワープラント２の上部の後方への変位を抑制することができるので、その分、マウント部材６０、６１の弾性係数を低くして乗員の乗り心地感を向上できる。
【００５８】
次に、この車両１が正面衝突したときのトルクロッド７０の作用について、図９に基づいて説明する。尚、図９は、衝突後の車体１６の前部の状態を概略的に示す図３に相当するものである。
【００５９】
まず、衝突時の衝撃により、クラッシュボックス（この図には示さない）が車体前後方向に変形して、その後、フロントサイドフレーム１１、１２はその中間部分が上側へ変位するように折れ曲がり、これに伴い、前記サブフレーム３２のサイドメンバ部３５、３６はその前側部材と後側部材との溶接部分を起点として、該溶接部分が下側へ変位するように折れ曲がる。ここで、サブフレーム３２の前側が上方へ傾斜しているので、サイドメンバ部３５、３６の溶接部分を確実に下側へ変位させることができる。
【００６０】
そして、そのようにフロントサイドフレーム１１、１２とサブフレーム３２
のサイドメンバ部３５、３６とが折れ曲がることにより、それらの車体前側の連結部分がパワープラント２とのオフセット分、後方へ変位して、前記した衝突による直接的な衝撃がパワープラント２に作用するよりも早く、前記サブフレームブラケット８０の連結孔８０ｃ，８０ｃが前記パワープラントブラケット７５の連結孔７３ａ，７３ａよりも下側に位置するようになる。このことで、パワープラント２が前記した衝突による直接的な衝撃を受けて後退するときには、トルクロッド７０がその後端部周りに回動して、車体前後方向で反転する。つまり、トルクロッド７０がパワープラント２の後退を妨げることがなくなり、このパワープラント２の後退による衝撃吸収性を十分に高めることができる。しかも、このときに、パワープラント２はトルクロッド７０を介して下方へ導かれるため、ダッシュパネル１０の下方に潜り込むことになり、該パワープラント２の後退量をより大きくできる。
【００６１】
（他の実施形態）
尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その他の種々の実施形態を包含するものである。すなわち、前記実施形態では、パワープラントブラケット７５をミッションケース７に設けるようにしているが、これに限らず、例えばエンジン６のシリンダブロック等に設けるようにしてもよい。
【００６２】
また、前記実施形態では、サブフレーム３２の前側の部材と後側の部材との溶接部分を起点として該サブフレーム３２が折れ曲がるようにしているが、これに限らず、この折れ曲がりの起点としては、例えば前記したサブフレーム３２の屈曲部や、切り欠き等の脆弱部であってもよい。
【００６３】
また、前記実施形態では、サブフレームブラケット８０の側面部８０ｂ，８０ｂに、トルクロッド７０の後端部を連結孔８０ｃ，８０ｃに対応する位置へ案内する案内部を設けているが、パワープラントブラケット７５に、トルクロッド７０の前端部を連結孔７３ａ，７３ａに対応する位置へ案内する案内部を設けるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
以上説明したように、本発明にかかるパワープラント支持構造は、例えば、車両のパワープラントを支持する場合に適用できる。
【符号の説明】
【００６５】
２ パワープラント
４ 車室
５ エンジンルーム
６ エンジン
１１、１２ フロントサイドフレーム
１６ 車体
３２ サブフレーム
６０、６１ マウント部材
７０ トルクロッド
７３ａ 連結孔（パワープラント連結部）
８０ｃ 連結孔（サブフレーム連結部）
８０ｄ 凹部（案内部）
Ｘ ロール慣性主軸
Ｇ 重心
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室の車体前方側に設けられたエンジンルーム内に、エンジンの出力軸が車幅方向を指向するように配設されたパワープラントを３つの部材を介して支持したパワープラント支持構造において、
前記パワープラントの車幅方向両端部におけるロール慣性主軸の近傍をそれぞれ前記エンジンルーム構成部材に対して支持する一対のマウント部材と、
車体前後方向に延びるように配設され、前端部がパワープラント連結部に回動自在に連結される一方、後端部が車体に回動自在に連結されたトルクロッドとを備え、
前記トルクロッドは、その長手方向が前記ロール慣性主軸に対し周方向となるように、かつ該トルクロッドの前端部が後端部よりも車体下方に位置するように傾斜した状態で設けられていることを特徴とするパワープラント支持構造。
【請求項２】
請求項１において、
前記トルクロッドの前端部と後端部とが、車体上下方向から見て、パワープラントの重心を通る車体前後方向の直線上に配置されていることを特徴とするパワープラント支持構造。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前端部が前記パワープラントよりも車体前方側に所定量オフセットした位置でエンジンルーム構成部材に連結され、後端部が前記パワープラントよりも車体後方側の位置でエンジンルーム構成部材に連結されたサブフレーム部材が設けられ、
前記トルクロッドの後端部は、前記サブフレーム部材に設けられたサブフレーム連結部に回動自在に連結され、
前記サブフレーム部材は、車体前後方向の衝撃を受けて変形するときに車体下方に折れ曲がり、前端部が前記オフセット分、車体後方に変形してパワープラントが後退し始める前に、前記サブフレーム連結部を前記パワープラント連結部よりも車体下方に位置付けるように構成されていることを特徴とするパワープラント支持構造。
【請求項４】
請求項３において、
前記サブフレーム部材は、前記エンジンルームの下部に設けられていることを特徴とするパワープラント支持構造。
【請求項５】
請求項３又は４において、
前記パワープラント連結部とサブフレーム連結部とのうちの少なくとも一方の近傍には、トルクロッドを取り付けるときに、該トルクロッドの前端部あるいは後端部を前記パワープラント連結部あるいはサブフレーム連結部に案内する案内部が設けられていることを特徴とするパワープラント支持構造。
【請求項１】
車室の車体前方側に設けられたエンジンルーム内に、エンジンの出力軸が車幅方向を指向するように配設されたパワープラントを３つの部材を介して支持したパワープラント支持構造において、
前記パワープラントの車幅方向両端部におけるロール慣性主軸の近傍をそれぞれ前記エンジンルーム構成部材に対して支持する一対のマウント部材と、
車体前後方向に延びるように配設され、前端部がパワープラント連結部に回動自在に連結される一方、後端部が車体に回動自在に連結されたトルクロッドとを備え、
前記トルクロッドは、その長手方向が前記ロール慣性主軸に対し周方向となるように、かつ該トルクロッドの前端部が後端部よりも車体下方に位置するように傾斜した状態で設けられていることを特徴とするパワープラント支持構造。
【請求項２】
請求項１において、
前記トルクロッドの前端部と後端部とが、車体上下方向から見て、パワープラントの重心を通る車体前後方向の直線上に配置されていることを特徴とするパワープラント支持構造。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前端部が前記パワープラントよりも車体前方側に所定量オフセットした位置でエンジンルーム構成部材に連結され、後端部が前記パワープラントよりも車体後方側の位置でエンジンルーム構成部材に連結されたサブフレーム部材が設けられ、
前記トルクロッドの後端部は、前記サブフレーム部材に設けられたサブフレーム連結部に回動自在に連結され、
前記サブフレーム部材は、車体前後方向の衝撃を受けて変形するときに車体下方に折れ曲がり、前端部が前記オフセット分、車体後方に変形してパワープラントが後退し始める前に、前記サブフレーム連結部を前記パワープラント連結部よりも車体下方に位置付けるように構成されていることを特徴とするパワープラント支持構造。
【請求項４】
請求項３において、
前記サブフレーム部材は、前記エンジンルームの下部に設けられていることを特徴とするパワープラント支持構造。
【請求項５】
請求項３又は４において、
前記パワープラント連結部とサブフレーム連結部とのうちの少なくとも一方の近傍には、トルクロッドを取り付けるときに、該トルクロッドの前端部あるいは後端部を前記パワープラント連結部あるいはサブフレーム連結部に案内する案内部が設けられていることを特徴とするパワープラント支持構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−２７４９１２（Ｐ２０１０−２７４９１２Ａ）
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５３０５９（Ｐ２０１０−１５３０５９）
【出願日】平成２２年７月５日（２０１０．７．５）
【分割の表示】特願２０００−４０１０７０（Ｐ２０００−４０１０７０）の分割
【原出願日】平成１２年１２月２８日（２０００．１２．２８）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月５日（２０１０．７．５）
【分割の表示】特願２０００−４０１０７０（Ｐ２０００−４０１０７０）の分割
【原出願日】平成１２年１２月２８日（２０００．１２．２８）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
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