車両用冷却水リザーブタンクの支持構造
【課題】既存の部品によりダイナミックダンパを構成してパワートレインから車体に伝わる振動を低減するとともに、ダイナミックダンパの共振周波数を容易に調整できる車両用冷却水リザーブタンクの支持構造を実現する。
【解決手段】エンジンを有するパワートレインをマウントブラケット１６で車体に支持し、マウントブラケット１６にリザーブタンクブラケット３７を介して冷却水リザーブタンク３５を取り付けた車両用リザーブタンク３５の支持構造において、冷却水リザーブタンク３５及びその内部に貯留される冷却水をウエイトとするとともにリザーブタンクブラケット３７を弾性体とするダイナミックダンパを構成し、ダイナミックダンパの共振周波数をエンジンがアイドリング運転時に発生する振動の周波数に略一致させる。
【解決手段】エンジンを有するパワートレインをマウントブラケット１６で車体に支持し、マウントブラケット１６にリザーブタンクブラケット３７を介して冷却水リザーブタンク３５を取り付けた車両用リザーブタンク３５の支持構造において、冷却水リザーブタンク３５及びその内部に貯留される冷却水をウエイトとするとともにリザーブタンクブラケット３７を弾性体とするダイナミックダンパを構成し、ダイナミックダンパの共振周波数をエンジンがアイドリング運転時に発生する振動の周波数に略一致させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は車両用冷却水リザーブタンクの支持構造に係り、特に、エンジンの冷却水を貯留する冷却水リザーブタンクおよびリザーブタンクブラケットを利用してパワートレインから車体に伝わるアイドリング振動の低減を図った車両用冷却水リザーブタンクの支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両においては、エンジンルームに配置したエンジンとトランスミッションからなるパワートレインをマウント装置により車体に弾性的に支持し、車体に伝達される振動を抑制している。マウント装置は、パワートレインに取り付けられるパワートレイン側マウントブラケットと、車体を構成するサイドメンバ等に取り付けられる車体側マウントブラケットと、パワートレイン側マウントブラケットおよび車体側マウントブラケットを弾性的に連結するブッシュマウントとからなる。
また、車両は、エンジンルームにエンジン用の補機類を配置している。例えば、車両は、エンジンルームにエンジン・補機に電力を供給するためのバッテリや、温度上昇に伴う冷却水の膨張空間の確保および蒸発等による冷却水の損失を補うための冷却水用リザーブタンクを配置している。
【０００３】
バッテリの支持構造には、バッテリが載置されたバッテリトレイを、緩衝体を介してマウント装置の車体側マウントブラケットに取り付けたものがある（特許文献１）。冷却水リザーブタンクの支持構造には、リザーブタンクが取り付けられたリザーブタンクブラケットを、マウント装置の車体側マウントブラケットに取り付けたものがある（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−２００４５１号公報
【特許文献２】特開２００５−８２０６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１には、バッテリ、バッテリトレイ、緩衝体によって構成した振動系の共振によって、エンジンのアイドル運転時に車体に発生する振動を低減することが記載されているが、バッテリの重量は自由に調整できないため、緩衝体の形状のみで共振周波数を調整しなければならないという不都合がある。
一方、前記特許文献２には、車体側マウントブラケットに冷却水リザーブタンクをリザーブタンクブラケットで取り付けることが記載されているが、冷却水リザーブタンクが車体側マウントブラケットと干渉しないように配設するものであり、パワートレインの振動の低減を図るものではなかった。
【０００６】
この発明は、既存の部品によりダイナミックダンパを構成してパワートレインから車体に伝わる振動を低減するとともに、ダイナミックダンパの共振周波数を容易に調整できる車両用冷却水リザーブタンクの支持構造を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、エンジンを有するパワートレインをマウントブラケットで車体に支持し、前記マウントブラケットにリザーブタンクブラケットを介して冷却水リザーブタンクを取り付けた車両用リザーブタンクの支持構造において、前記冷却水リザーブタンク及びその内部に貯留される冷却水をウエイトとするとともに前記リザーブタンクブラケットを弾性体とするダイナミックダンパを構成し、前記ダイナミックダンパの共振周波数を前記エンジンがアイドリング運転時に発生する振動の周波数に略一致させたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明の車両用冷却水リザーブタンクの支持構造は、冷却水リザーブタンク及び冷却水をウエイトとし、リザーブタンクブラケットを弾性体とするダイナミックダンパを構成したため、このダイナミックダンパよって車体に伝わるエンジンのアイドリング振動を低減することができる。
また、この発明の車両用冷却水リザーブタンクの支持構造は、冷却水リザーブタンクとその内部に貯留される冷却水をウエイトとしたため、冷却水リザーブタンクの形状や冷却水量を変更することでウエイトの重量や重心の位置を自由に調整でき、弾性体となるリザーブタンクブラケットの形状設定の自由度を向上させることができる。
よって、この発明の車両用冷却水リザーブタンクの支持構造では、既存の部品によってダイナミックダンパを構成してパワートレインから車体に伝わるアイドリング振動を低減できるとともに、ダイナミックダンパの共振周波数を容易に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は車両用冷却水リザーブタンクの支持構造の側面図である。（実施例）
【図２】図２は車両用冷却水リザーブタンクの支持構造の斜視図である。（実施例）
【図３】図３はリザーブタンクブラケットの斜視図である。（実施例）
【図４】図４（Ａ）は冷却水リザーブタンクの正面側斜視図、図４（Ｂ）は冷却水リザーブタンクの背面側斜視図である。（実施例）
【図５】図５は車両のエンジンルーム内の平面図である。（実施例）
【図６】図６はパワープラントのマウント装置部分の拡大平面図である。（実施例）
【図７】図７はパワープラントのマウント装置部分の拡大正面図である。（実施例）
【図８】図８はパワープラントのマウント装置部分の拡大側面図である。（実施例）
【発明を実施するための形態】
【００１０】
この発明は、冷却水リザーブタンク及び冷却水をウエイトとし、リザーブタンクブラケットを弾性体として構成するダイナミックダンパの共振周波数をエンジンがアイドリング運転時に発生する振動の周波数に略一致させたことで、パワートレインから車体に伝わる振動を低減し、ダイナミックダンパの共振周波数を容易に調整できるようにするものである。
以下、図に基づいて、この発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００１１】
図１〜図８は、この発明の実施例を示すものである。図５〜図８において、１は車両、２・３は左右一対のサイドフレーム、４・５は左右一対のサイドパネル、６はクロスメンバ、７はダッシュパネル、８はフロアパネル、９はエンジンルーム、１０はエンジン、１１はトランスミッション、１２はパワートレインである。車両１は、エンジンルーム９に横置きのエンジン１０及びエンジン１０の左側に連結したトランスミッション１１を有するパワートレイン１２を配置している。
パワートレイン１２は、右のマウント装置１３によってエンジン１０を右のサイドフレーム２に支持するとともに、左のマウント装置１４によってトランスミッション１１を左のサイドフレーム３に支持し、さらに、後のマウント装置によってトランスミッション１１を後側のロアクロスメンバに支持している。左のマウント装置１４は、後述する冷却水リザーブタンク３５を支持するための対象構造であるため、以下においては左のマウント装置１４について説明する。
【００１２】
パワートレイン９の左のマウント装置１４は、図１・図２に示すように、車体を構成する左のサイドフレーム３側に配置している。マウント装置１４は、パワートレイン１２のトランスミッション１１に取り付けられるパワートレイン側マウントブラケット１５と、左のサイドフレーム３及び左のサイドパネル５に取り付けられる車体側マウントブラケット１６と、パワートレイン側マウントブラケット１５および車体側マウントブラケット１６を弾性的に連結するブッシュマウント１７とからなる。
前記パワートレイン側マウントブラケット１５は、一体的に形成され、一端側を後述するブッシュマウント１７の内筒２１に固定し、他端側をトランスミッション１１に取り付けられる。前記車体側マウントブラケット１６は、サイドフレーム３に取り付けられる第１車体側マウントブラケット１８と、後述するブッシュマウント１７の外筒２に固定される第２車体側マウントブラケット１９と、第２車体側マウントブラケット１９に固定されてサイドパネル５に取り付けられる第３車体側マウントブラケット２０とからなる。
前記ブッシュマウント１７は、内筒２１と、内筒２１の外周に同軸心上に配置されて前記車体側マウントブラケット１６の第２車体側マウントブラケット１９が固定される外筒２２と、内筒２１および外筒２２を連結する防振ゴム２３とを備える。ブッシュマウント１７は、内筒２１および外筒２２を軸線が車両１の左右方向に延びるように配置し、内筒２１にパワートレイン側マウントブラケット１５を固定し、外筒２２に車体側マウントブラケット１６の第２車体側マウントブラケット１９を固定している。
【００１３】
前記第１車体側マウントブラケット１８は、上面部２４と立面部２５とにより逆Ｌ字形状に形成され、上面部２４と立面部２５とをサイドフレーム３に取り付ている。
前記第２車体側マウントブラケット１９は、車両１の前後方向において対向して車両上下方向に延びる一対の縦壁部２６・２７と、一対の縦壁部２６・２７の各上端を連結する平坦な上壁部２８とにより、開口側が車両１の下方向に指向する側面視で逆Ｕ字形状に形成される。第２車体側マウントブラケット１９は、車両上下方向に延びる一対の縦壁部２６・２７の各下端を、第１車体側マウントブラケット１８の上面部２４と立面部２５とに溶接等で固定している。第２車体側マウントブラケット１９は、一対の縦壁部２６・２７の内側および上壁部２８の下側に軸線が車両１の左右方向に延びるように配置した前記ブッシュマウント１７の外筒２２を固定している。また、第２車体側マウントブラケット１９は、上壁部２８の上側にバッテリトレイを取り付けるバッテリブラケット２９を固定している。
前記第３車体側マウントブラケット２０は、開口側が車両１の右方向に指向する平面視で横Ｕ字形状に形成され、開口側端を第２車体側マウントブラケット１９の上壁部２８の下側に固定している。
【００１４】
前記車両１は、図５に示すように、エンジン１０とトランスミッション１１の前側であってクロスメンバ６の下側にエンジン１０の冷却水を冷却するラジエータ３０を配置している。ラジエータ３０には、エンジン１０から昇温した冷却水を導入するインレットホース３１と、放冷した冷却水をエンジン１０に供給するアウトレットホース３２とが接続されている。
また、ラジエータ３０は、圧力キャップ３３にリザーブホース３４の一端側を接続している。リザーブホース３４の他端側は、冷却水リザーブタンク３５のタンクキャップ３６に接続している。冷却水リザーブタンク３５は、リザーブホース３４を介してラジエータ３０に接続され、温度上昇に伴う冷却水の膨張空間の確保および蒸発等による冷却水の損失を補う。冷却水リザーブタンク３５は、左のマウント装置１４の車体側マウントブラケット１６にリザーブタンクブラケット３７を介して取り付けている。
【００１５】
車両１は、図５に示すように、エンジン１０とトランスミッション１１からなるパワートレイン１２をエンジンルーム９に横置きに配置し、パワートレイン１２の右端部・左端部（マウント装置１３・マウント装置１４）と後端部（不図示）の３点を車体に弾性支持している。右・左の各マウント装置１３・１４は、図１に示すように、パワートレイン１２の重心Ｇよりも高い位置に配置され、パワートレイン１２を吊り下げ支持している。後端部のマウント装置は、パワートレイン１２の動きを抑制する。
上記のように右端部・左端部のマウント装置１３・１４によってパワートレイン１２を吊り下げ支持しているため、エンジン１０のアイドル運転時に左右のマウント装置１３・１４は車両前後方向に振動する。
この発明は、振動を抑制するための冷却水リザーブタンク３５の支持構造として、図１・図２に示すように、左のマウント装置１４の車体側マウントブラケット１６をエンジン１０のアイドリング振動が車両前後方向に入力する位置に配置し、マウント装置１４にリザーブタンクブラケット３７を介して取り付けられる冷却水リザーブタンク３５をダイナミックダンパ３８として機能させることによって、エンジン１０がアイドリング運転している時に車体側マウントブラケット１６に発生するアイドリング振動を減衰させるものである。
【００１６】
例えば、エンジン１０が４サイクル４気筒で、アイドリング運転時のエンジン回転数を７５０ｒｐｍとした場合、エンジン１０の燃焼によって発生する振動の周波数は２５Ｈｚとなる。そのため、ダイナミックダンパ３８の共振周波数を２５Ｈｚに設定する。ダイナミックダンパ３８の共振周波数は、ｆ＝1/2π√k/mによって求められる。ｍはウエイトの重量であり、ｋは弾性体の動バネ定数である。
冷却水リザーブタンク３５の支持構造では、冷却水を含めた冷却水リザーブタンク３５をウエイトとし、リザーブタンクブラケット３７を弾性体としたダイナミックダンパ３８を構成する。具体的には、冷却水を含む冷却水リザーブタンク３５の重量ｍを５５７ｇに設定し、この際、弾性体の動バネ定数ｋを１３４．５kN/mmに設定した。
リザーブタンクブラケット３５は、マウント装置１４の車体側マウントブラケット１６ヘの取付点から冷却水リザーブタンク３５の重心までの距離とその断面形状を適宜選択することで、動バネ定数ｋを上記値（１３４．５kN/mm）に設定することができる。
【００１７】
以下、具体的な部品である冷却水リザーブタンク３５およびリザーブタンクブラケット３７の構造について説明する。
前記冷却水リザーブタンク３５は、図４に示すように、ダイナミックダンパ３８のウエイトとして機能させるため、冷却水リザーブタンク３５および冷却水の合計重量を設定値（例えば、前記５５７ｇ）となるように設定する。
また、冷却水リザーブタンク３５は、ウエイトの重量だけでなく、冷却水リザーブタンク３５の重心位置が、リザーブタンクブラケット３７の動バネ定数を設定値（例えば、前記１３４．５kN/mm）に設定するうえでマウントブラケット３７から最適な距離になるよう、冷却水リザーブタンク３５の形状を設定する。
【００１８】
前記リザーブタンクブラケット３７は、ダイナミックダンパ３８の弾性体として機能させるために、図３に示すように、水平面で車両上下方向下側の第１リザーブタンクブラケット３９と、車両上下方向上側の第２リザーブタンクブラケット４０とに分割している。
第１リザーブタンクブラケット３９は、第２リザーブクンクブラケット４０よりも厚さが厚い（例えば、２．６ｍｍ程度）板材から、平面部４１とこの平面部４１から下方へ短く延びる固定部４２とを有する横Ｌ字形状に形成されている。第１リザーブタンクブラケット３９は、車体側マウントブラケット１６の前側の縦壁部２６から車両前方に突出するように、固定部４２を縦壁部２６に連結している。この第１リザーブタンクブラケット３９は、ダイナミックダンパ３８の弾性体としては機能せず、ダイナミックダンパ３８の振動を車体側マウントブラケット１６の縦壁部２６に伝える役割を果たす。
第２リザーブタンクブラケット４０は、第１リザーブタンクブラケット３９の平面部４１の上面に沿う水平部４３と、この水平部４３から湾曲して上方へ延びる鉛直部４４とからなるＬ字形状に形成されており、ダイナミックダンパ３８の弾性体として機能する。このため、第２リザーブタンクブラケット４０は、第１リザーブタンクブラケット３９よりも厚さが薄い（例えば、１．４ｍｍ程度）板材によって形成されている。鉛直部４４には、上方へ延びるリザーブタンク取付け部４５を形成している。リバースタンク取付け部４５には、冷却水リザーブタンク３５のブラケット取付け部４６が取り付けられる。
前記マウント装置１４は、パワートレイン１２の重心Ｇよりも車両上下方向で高い位置にあるため、エンジン１０のアイドリング運転により車体側マウントブラケット１６には車両前後方向の振動が発生する。そのため、第２リザーブタンクブラケット４０は、車両前後方向に振動し易い形状に形成される。具体的には、図３に示すように、水平部４３と鉛直部４４とが連続する湾曲部４７の車両幅方向両側部を車両前後方向に延びる左右のフランジ部４８・４９で連結し、車両前後方向の剛性が車両上下方向および車両左右方向の剛性に比べて低くなるような形状としている。
また、第２リザーブタンクブラケット４０は、水平部４３から湾曲部４７を経て鉛直部４４およびリザーブタンク取付け部４５に延びる複数本のビード５０を形成している。これにより、第２リザーブタンクブラケット４０は、リザーブタンクブラケット３７の車両前後における動バネ定数を設定値（例えば、前記１３４．５kN/mm）に設定している。なお、リザーブタンクブラケット３７の動バネ定数は、前記ビード５０だけでなく、前記フランジ部４８・４９、材料、板厚、肉抜き５１の形状および位置により設定する。また、第１リザーブタンクブラケット３９と第２リザーブクンクブラケット４０とは、ボルト・ナット等の固定具５２で連結される。
【００１９】
以上のように、冷却水リザーブタンク３５の支持構造においては、冷却水リザーブタンク３５及びその内部に貯留される冷却水をウエイトとするとともにリザーブタンクブラケット３７を弾性体とするダイナミックダンパ３８を構成し、ダイナミックダンパ３８の共振周波数をエンジン１０がアイドリング運転時に発生する振動の周波数に略一致させている。
これにより、この冷却水リザーブタンク３５の支持構造は、冷却水リザーブタンク３５及び冷却水をウエイトとし、リザーブタンクブラケット３７を弾性体とするダイナミックダンパ３８を構成したため、このダイナミックダンパ３８よって車体に伝わるエンジン１０のアイドリング振動を低減することができる。
また、この冷却水リザーブタンク３５の支持構造は、冷却水リザーブタンク３５とその内部に貯留される冷却水をウエイトとしたため、冷却水リザーブタンク３５の形状や冷却水量を変更することでウエイトの重量や重心の位置を自由に調整でき、弾性体となるリザーブタンクブラケット３７の形状設定の自由度を向上させることができる。
よって、この冷却水リザーブタンク３５の支持構造では、既存の部品によってダイナミックダンパ３８を構成してパワートレイン１２から車体に伝わるアイドリング振動を低減できるとともに、ダイナミックダンパ３８の共振周波数を容易に調整することができる。
【００２０】
また、冷却水リザーブタンク３５の支持構造においては、左のマウント装置１３の車体側マウントブラケット１６はエンジン１０のアイドリング振動が車両前後方向に入力する位置に配置され、車体側マウントブラケット１６の車両上下方向に延びる前側の縦壁部２６にリザーブタンクブラケット３７を連結し、ダイナミックダンパ３８の車両前後方向の共振周波数をパワートレイン１２のエンジン１０がアイドリング運転時に発生する振動の周波数に略一致するようにしている。
これにより、冷却水リザーブタンク３５の支持構造は、車体側マウントブラケット３７に対して車両前後方向に入力するパワートレイン１２のアイドリング振動をより効果的に減衰できる。
【００２１】
さらに、冷却水リザーブタンク３５の支持構造においては、リザーブタンクブラケット３７を水平面で車両上下方向下側の第１リザーブタンクブラケット３９と車両上下方向上側の第２リザーブタンクブラケット４０とに分割し、第１リザーブタンクブラケット３９を第２リザーブタンクブラケット４０よりも厚さが厚い板材から形成するとともに車体側マウントブラケット１６の縦壁部２６から車両前方に突出するように連結し、第２リザーブタンクブラケット４０を第１リザーブタンクブラケット３９の上面に沿う水平部４３とこの水平部４３から湾曲して上方へ延びる鉛直部４４とを有するＬ字形状に形成し、水平部４３および鉛直部４４の車両幅方向両側部を車両前後方向に延びるフランジ部４８・４９によって連結している。
このように、この冷却水リザーブタンク３５の支持構造は、リザーブタンクブラケット３７を水平面で車両上下方向下側の第１リザーブタンクブラケット３９と車両上下方向上側の第２リザーブタンク４０とに分割し、第１リザーブタンクブラケット３９を第２リザーブタンクブラケット４０よりも厚さが厚い板材から形成するとともに車体側マウントブラケット１６の縦壁部２６から車両前方に突出するように連結したため、冷却水リザーブタンク３５によって構成されたウエイトの車両前後方向の振動を車体側マウントブラケット１６の縦壁部２６に伝えて車体側マウントブラケット１６の車両前後方向の振動を減衰させることができる。
また、この冷却水リザーブタンク３５の支持構造は、第２リザーブタンクブラケット４０を第１リザーブタンクブラケット３８と比べ厚さが薄い板材で形成するともに水平部４３と鉛直部４４を有するＬ宇形状に形成することで、第２リザーブタンクブラケット４０を車両前後方向に振動し易くすることができる。
そして、この冷却水リザーブタンク３５の支持構造は、第２リザーブタンクブラケット４０の水平部４３および鉛直部４４の車両幅方向両側部を車両前後方向に延びるフランジ部４８・４９によって連結したため、フランジ部４８・４９の形状によってダイナミックダンパ３８の共振周波数を変更でき、ダイナミックダンパ３８の共振周波数を容易に調整することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
この発明は、既存の部品によってダイナミックダンパを構成してパワートレインから車体に伝わるアイドリング振動を低減できるとともに、ダイナミックダンパの共振周波数を容易に調整することができるものであり、エンジンの懸架系部品であるマウント装置に限らず、ダイナミックダンパが必要な箇所へ取り付けることで同様の効果を得ることができ、ＦＦＶ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｆｕｅｌ Ｖｅｈｉｃｌｅ）車におけるサブタンク始動システムのサブタンクを同様の取り付けとすることで、同様にダイナミックダンパとしての効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００２３】
１ 車両
２ 右のサイドフレーム
３ 左のサイドフレーム
９ エンジンルーム
１０ エンジン
１１ トランスミッション
１２ パワートレイン
１３ 右のマウント装置
１４ 左のマウント装置
１５ パワートレイン側マウントブラケット
１６ 車体側マウントブラケット
１７ ブッシュマウント
１８ 第１車体側マウントブラケット
１９ 第２車体側マウントブラケット
２０ 第３車体側マウントブラケット
２６ 前側の縦壁部
２７ 後側の縦壁部
２９ バッテリブラケット
３０ ラジエータ
３５ 冷却水リザーブタンク
３７ リザーブタンクブラケット
３８ ダイナミックダンパ
３９ 第１リザーブタンクブラケット
４０ 第２リザーブタンクブラケット
４３ 水平部
４４ 鉛直部
４５ リザーブタンク取付け部
４６ ブラケット取付け部
４７ 湾曲部
４８ 右のフランジ部
４９ 左のフランジ部
【技術分野】
【０００１】
この発明は車両用冷却水リザーブタンクの支持構造に係り、特に、エンジンの冷却水を貯留する冷却水リザーブタンクおよびリザーブタンクブラケットを利用してパワートレインから車体に伝わるアイドリング振動の低減を図った車両用冷却水リザーブタンクの支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両においては、エンジンルームに配置したエンジンとトランスミッションからなるパワートレインをマウント装置により車体に弾性的に支持し、車体に伝達される振動を抑制している。マウント装置は、パワートレインに取り付けられるパワートレイン側マウントブラケットと、車体を構成するサイドメンバ等に取り付けられる車体側マウントブラケットと、パワートレイン側マウントブラケットおよび車体側マウントブラケットを弾性的に連結するブッシュマウントとからなる。
また、車両は、エンジンルームにエンジン用の補機類を配置している。例えば、車両は、エンジンルームにエンジン・補機に電力を供給するためのバッテリや、温度上昇に伴う冷却水の膨張空間の確保および蒸発等による冷却水の損失を補うための冷却水用リザーブタンクを配置している。
【０００３】
バッテリの支持構造には、バッテリが載置されたバッテリトレイを、緩衝体を介してマウント装置の車体側マウントブラケットに取り付けたものがある（特許文献１）。冷却水リザーブタンクの支持構造には、リザーブタンクが取り付けられたリザーブタンクブラケットを、マウント装置の車体側マウントブラケットに取り付けたものがある（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−２００４５１号公報
【特許文献２】特開２００５−８２０６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１には、バッテリ、バッテリトレイ、緩衝体によって構成した振動系の共振によって、エンジンのアイドル運転時に車体に発生する振動を低減することが記載されているが、バッテリの重量は自由に調整できないため、緩衝体の形状のみで共振周波数を調整しなければならないという不都合がある。
一方、前記特許文献２には、車体側マウントブラケットに冷却水リザーブタンクをリザーブタンクブラケットで取り付けることが記載されているが、冷却水リザーブタンクが車体側マウントブラケットと干渉しないように配設するものであり、パワートレインの振動の低減を図るものではなかった。
【０００６】
この発明は、既存の部品によりダイナミックダンパを構成してパワートレインから車体に伝わる振動を低減するとともに、ダイナミックダンパの共振周波数を容易に調整できる車両用冷却水リザーブタンクの支持構造を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、エンジンを有するパワートレインをマウントブラケットで車体に支持し、前記マウントブラケットにリザーブタンクブラケットを介して冷却水リザーブタンクを取り付けた車両用リザーブタンクの支持構造において、前記冷却水リザーブタンク及びその内部に貯留される冷却水をウエイトとするとともに前記リザーブタンクブラケットを弾性体とするダイナミックダンパを構成し、前記ダイナミックダンパの共振周波数を前記エンジンがアイドリング運転時に発生する振動の周波数に略一致させたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明の車両用冷却水リザーブタンクの支持構造は、冷却水リザーブタンク及び冷却水をウエイトとし、リザーブタンクブラケットを弾性体とするダイナミックダンパを構成したため、このダイナミックダンパよって車体に伝わるエンジンのアイドリング振動を低減することができる。
また、この発明の車両用冷却水リザーブタンクの支持構造は、冷却水リザーブタンクとその内部に貯留される冷却水をウエイトとしたため、冷却水リザーブタンクの形状や冷却水量を変更することでウエイトの重量や重心の位置を自由に調整でき、弾性体となるリザーブタンクブラケットの形状設定の自由度を向上させることができる。
よって、この発明の車両用冷却水リザーブタンクの支持構造では、既存の部品によってダイナミックダンパを構成してパワートレインから車体に伝わるアイドリング振動を低減できるとともに、ダイナミックダンパの共振周波数を容易に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は車両用冷却水リザーブタンクの支持構造の側面図である。（実施例）
【図２】図２は車両用冷却水リザーブタンクの支持構造の斜視図である。（実施例）
【図３】図３はリザーブタンクブラケットの斜視図である。（実施例）
【図４】図４（Ａ）は冷却水リザーブタンクの正面側斜視図、図４（Ｂ）は冷却水リザーブタンクの背面側斜視図である。（実施例）
【図５】図５は車両のエンジンルーム内の平面図である。（実施例）
【図６】図６はパワープラントのマウント装置部分の拡大平面図である。（実施例）
【図７】図７はパワープラントのマウント装置部分の拡大正面図である。（実施例）
【図８】図８はパワープラントのマウント装置部分の拡大側面図である。（実施例）
【発明を実施するための形態】
【００１０】
この発明は、冷却水リザーブタンク及び冷却水をウエイトとし、リザーブタンクブラケットを弾性体として構成するダイナミックダンパの共振周波数をエンジンがアイドリング運転時に発生する振動の周波数に略一致させたことで、パワートレインから車体に伝わる振動を低減し、ダイナミックダンパの共振周波数を容易に調整できるようにするものである。
以下、図に基づいて、この発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００１１】
図１〜図８は、この発明の実施例を示すものである。図５〜図８において、１は車両、２・３は左右一対のサイドフレーム、４・５は左右一対のサイドパネル、６はクロスメンバ、７はダッシュパネル、８はフロアパネル、９はエンジンルーム、１０はエンジン、１１はトランスミッション、１２はパワートレインである。車両１は、エンジンルーム９に横置きのエンジン１０及びエンジン１０の左側に連結したトランスミッション１１を有するパワートレイン１２を配置している。
パワートレイン１２は、右のマウント装置１３によってエンジン１０を右のサイドフレーム２に支持するとともに、左のマウント装置１４によってトランスミッション１１を左のサイドフレーム３に支持し、さらに、後のマウント装置によってトランスミッション１１を後側のロアクロスメンバに支持している。左のマウント装置１４は、後述する冷却水リザーブタンク３５を支持するための対象構造であるため、以下においては左のマウント装置１４について説明する。
【００１２】
パワートレイン９の左のマウント装置１４は、図１・図２に示すように、車体を構成する左のサイドフレーム３側に配置している。マウント装置１４は、パワートレイン１２のトランスミッション１１に取り付けられるパワートレイン側マウントブラケット１５と、左のサイドフレーム３及び左のサイドパネル５に取り付けられる車体側マウントブラケット１６と、パワートレイン側マウントブラケット１５および車体側マウントブラケット１６を弾性的に連結するブッシュマウント１７とからなる。
前記パワートレイン側マウントブラケット１５は、一体的に形成され、一端側を後述するブッシュマウント１７の内筒２１に固定し、他端側をトランスミッション１１に取り付けられる。前記車体側マウントブラケット１６は、サイドフレーム３に取り付けられる第１車体側マウントブラケット１８と、後述するブッシュマウント１７の外筒２に固定される第２車体側マウントブラケット１９と、第２車体側マウントブラケット１９に固定されてサイドパネル５に取り付けられる第３車体側マウントブラケット２０とからなる。
前記ブッシュマウント１７は、内筒２１と、内筒２１の外周に同軸心上に配置されて前記車体側マウントブラケット１６の第２車体側マウントブラケット１９が固定される外筒２２と、内筒２１および外筒２２を連結する防振ゴム２３とを備える。ブッシュマウント１７は、内筒２１および外筒２２を軸線が車両１の左右方向に延びるように配置し、内筒２１にパワートレイン側マウントブラケット１５を固定し、外筒２２に車体側マウントブラケット１６の第２車体側マウントブラケット１９を固定している。
【００１３】
前記第１車体側マウントブラケット１８は、上面部２４と立面部２５とにより逆Ｌ字形状に形成され、上面部２４と立面部２５とをサイドフレーム３に取り付ている。
前記第２車体側マウントブラケット１９は、車両１の前後方向において対向して車両上下方向に延びる一対の縦壁部２６・２７と、一対の縦壁部２６・２７の各上端を連結する平坦な上壁部２８とにより、開口側が車両１の下方向に指向する側面視で逆Ｕ字形状に形成される。第２車体側マウントブラケット１９は、車両上下方向に延びる一対の縦壁部２６・２７の各下端を、第１車体側マウントブラケット１８の上面部２４と立面部２５とに溶接等で固定している。第２車体側マウントブラケット１９は、一対の縦壁部２６・２７の内側および上壁部２８の下側に軸線が車両１の左右方向に延びるように配置した前記ブッシュマウント１７の外筒２２を固定している。また、第２車体側マウントブラケット１９は、上壁部２８の上側にバッテリトレイを取り付けるバッテリブラケット２９を固定している。
前記第３車体側マウントブラケット２０は、開口側が車両１の右方向に指向する平面視で横Ｕ字形状に形成され、開口側端を第２車体側マウントブラケット１９の上壁部２８の下側に固定している。
【００１４】
前記車両１は、図５に示すように、エンジン１０とトランスミッション１１の前側であってクロスメンバ６の下側にエンジン１０の冷却水を冷却するラジエータ３０を配置している。ラジエータ３０には、エンジン１０から昇温した冷却水を導入するインレットホース３１と、放冷した冷却水をエンジン１０に供給するアウトレットホース３２とが接続されている。
また、ラジエータ３０は、圧力キャップ３３にリザーブホース３４の一端側を接続している。リザーブホース３４の他端側は、冷却水リザーブタンク３５のタンクキャップ３６に接続している。冷却水リザーブタンク３５は、リザーブホース３４を介してラジエータ３０に接続され、温度上昇に伴う冷却水の膨張空間の確保および蒸発等による冷却水の損失を補う。冷却水リザーブタンク３５は、左のマウント装置１４の車体側マウントブラケット１６にリザーブタンクブラケット３７を介して取り付けている。
【００１５】
車両１は、図５に示すように、エンジン１０とトランスミッション１１からなるパワートレイン１２をエンジンルーム９に横置きに配置し、パワートレイン１２の右端部・左端部（マウント装置１３・マウント装置１４）と後端部（不図示）の３点を車体に弾性支持している。右・左の各マウント装置１３・１４は、図１に示すように、パワートレイン１２の重心Ｇよりも高い位置に配置され、パワートレイン１２を吊り下げ支持している。後端部のマウント装置は、パワートレイン１２の動きを抑制する。
上記のように右端部・左端部のマウント装置１３・１４によってパワートレイン１２を吊り下げ支持しているため、エンジン１０のアイドル運転時に左右のマウント装置１３・１４は車両前後方向に振動する。
この発明は、振動を抑制するための冷却水リザーブタンク３５の支持構造として、図１・図２に示すように、左のマウント装置１４の車体側マウントブラケット１６をエンジン１０のアイドリング振動が車両前後方向に入力する位置に配置し、マウント装置１４にリザーブタンクブラケット３７を介して取り付けられる冷却水リザーブタンク３５をダイナミックダンパ３８として機能させることによって、エンジン１０がアイドリング運転している時に車体側マウントブラケット１６に発生するアイドリング振動を減衰させるものである。
【００１６】
例えば、エンジン１０が４サイクル４気筒で、アイドリング運転時のエンジン回転数を７５０ｒｐｍとした場合、エンジン１０の燃焼によって発生する振動の周波数は２５Ｈｚとなる。そのため、ダイナミックダンパ３８の共振周波数を２５Ｈｚに設定する。ダイナミックダンパ３８の共振周波数は、ｆ＝1/2π√k/mによって求められる。ｍはウエイトの重量であり、ｋは弾性体の動バネ定数である。
冷却水リザーブタンク３５の支持構造では、冷却水を含めた冷却水リザーブタンク３５をウエイトとし、リザーブタンクブラケット３７を弾性体としたダイナミックダンパ３８を構成する。具体的には、冷却水を含む冷却水リザーブタンク３５の重量ｍを５５７ｇに設定し、この際、弾性体の動バネ定数ｋを１３４．５kN/mmに設定した。
リザーブタンクブラケット３５は、マウント装置１４の車体側マウントブラケット１６ヘの取付点から冷却水リザーブタンク３５の重心までの距離とその断面形状を適宜選択することで、動バネ定数ｋを上記値（１３４．５kN/mm）に設定することができる。
【００１７】
以下、具体的な部品である冷却水リザーブタンク３５およびリザーブタンクブラケット３７の構造について説明する。
前記冷却水リザーブタンク３５は、図４に示すように、ダイナミックダンパ３８のウエイトとして機能させるため、冷却水リザーブタンク３５および冷却水の合計重量を設定値（例えば、前記５５７ｇ）となるように設定する。
また、冷却水リザーブタンク３５は、ウエイトの重量だけでなく、冷却水リザーブタンク３５の重心位置が、リザーブタンクブラケット３７の動バネ定数を設定値（例えば、前記１３４．５kN/mm）に設定するうえでマウントブラケット３７から最適な距離になるよう、冷却水リザーブタンク３５の形状を設定する。
【００１８】
前記リザーブタンクブラケット３７は、ダイナミックダンパ３８の弾性体として機能させるために、図３に示すように、水平面で車両上下方向下側の第１リザーブタンクブラケット３９と、車両上下方向上側の第２リザーブタンクブラケット４０とに分割している。
第１リザーブタンクブラケット３９は、第２リザーブクンクブラケット４０よりも厚さが厚い（例えば、２．６ｍｍ程度）板材から、平面部４１とこの平面部４１から下方へ短く延びる固定部４２とを有する横Ｌ字形状に形成されている。第１リザーブタンクブラケット３９は、車体側マウントブラケット１６の前側の縦壁部２６から車両前方に突出するように、固定部４２を縦壁部２６に連結している。この第１リザーブタンクブラケット３９は、ダイナミックダンパ３８の弾性体としては機能せず、ダイナミックダンパ３８の振動を車体側マウントブラケット１６の縦壁部２６に伝える役割を果たす。
第２リザーブタンクブラケット４０は、第１リザーブタンクブラケット３９の平面部４１の上面に沿う水平部４３と、この水平部４３から湾曲して上方へ延びる鉛直部４４とからなるＬ字形状に形成されており、ダイナミックダンパ３８の弾性体として機能する。このため、第２リザーブタンクブラケット４０は、第１リザーブタンクブラケット３９よりも厚さが薄い（例えば、１．４ｍｍ程度）板材によって形成されている。鉛直部４４には、上方へ延びるリザーブタンク取付け部４５を形成している。リバースタンク取付け部４５には、冷却水リザーブタンク３５のブラケット取付け部４６が取り付けられる。
前記マウント装置１４は、パワートレイン１２の重心Ｇよりも車両上下方向で高い位置にあるため、エンジン１０のアイドリング運転により車体側マウントブラケット１６には車両前後方向の振動が発生する。そのため、第２リザーブタンクブラケット４０は、車両前後方向に振動し易い形状に形成される。具体的には、図３に示すように、水平部４３と鉛直部４４とが連続する湾曲部４７の車両幅方向両側部を車両前後方向に延びる左右のフランジ部４８・４９で連結し、車両前後方向の剛性が車両上下方向および車両左右方向の剛性に比べて低くなるような形状としている。
また、第２リザーブタンクブラケット４０は、水平部４３から湾曲部４７を経て鉛直部４４およびリザーブタンク取付け部４５に延びる複数本のビード５０を形成している。これにより、第２リザーブタンクブラケット４０は、リザーブタンクブラケット３７の車両前後における動バネ定数を設定値（例えば、前記１３４．５kN/mm）に設定している。なお、リザーブタンクブラケット３７の動バネ定数は、前記ビード５０だけでなく、前記フランジ部４８・４９、材料、板厚、肉抜き５１の形状および位置により設定する。また、第１リザーブタンクブラケット３９と第２リザーブクンクブラケット４０とは、ボルト・ナット等の固定具５２で連結される。
【００１９】
以上のように、冷却水リザーブタンク３５の支持構造においては、冷却水リザーブタンク３５及びその内部に貯留される冷却水をウエイトとするとともにリザーブタンクブラケット３７を弾性体とするダイナミックダンパ３８を構成し、ダイナミックダンパ３８の共振周波数をエンジン１０がアイドリング運転時に発生する振動の周波数に略一致させている。
これにより、この冷却水リザーブタンク３５の支持構造は、冷却水リザーブタンク３５及び冷却水をウエイトとし、リザーブタンクブラケット３７を弾性体とするダイナミックダンパ３８を構成したため、このダイナミックダンパ３８よって車体に伝わるエンジン１０のアイドリング振動を低減することができる。
また、この冷却水リザーブタンク３５の支持構造は、冷却水リザーブタンク３５とその内部に貯留される冷却水をウエイトとしたため、冷却水リザーブタンク３５の形状や冷却水量を変更することでウエイトの重量や重心の位置を自由に調整でき、弾性体となるリザーブタンクブラケット３７の形状設定の自由度を向上させることができる。
よって、この冷却水リザーブタンク３５の支持構造では、既存の部品によってダイナミックダンパ３８を構成してパワートレイン１２から車体に伝わるアイドリング振動を低減できるとともに、ダイナミックダンパ３８の共振周波数を容易に調整することができる。
【００２０】
また、冷却水リザーブタンク３５の支持構造においては、左のマウント装置１３の車体側マウントブラケット１６はエンジン１０のアイドリング振動が車両前後方向に入力する位置に配置され、車体側マウントブラケット１６の車両上下方向に延びる前側の縦壁部２６にリザーブタンクブラケット３７を連結し、ダイナミックダンパ３８の車両前後方向の共振周波数をパワートレイン１２のエンジン１０がアイドリング運転時に発生する振動の周波数に略一致するようにしている。
これにより、冷却水リザーブタンク３５の支持構造は、車体側マウントブラケット３７に対して車両前後方向に入力するパワートレイン１２のアイドリング振動をより効果的に減衰できる。
【００２１】
さらに、冷却水リザーブタンク３５の支持構造においては、リザーブタンクブラケット３７を水平面で車両上下方向下側の第１リザーブタンクブラケット３９と車両上下方向上側の第２リザーブタンクブラケット４０とに分割し、第１リザーブタンクブラケット３９を第２リザーブタンクブラケット４０よりも厚さが厚い板材から形成するとともに車体側マウントブラケット１６の縦壁部２６から車両前方に突出するように連結し、第２リザーブタンクブラケット４０を第１リザーブタンクブラケット３９の上面に沿う水平部４３とこの水平部４３から湾曲して上方へ延びる鉛直部４４とを有するＬ字形状に形成し、水平部４３および鉛直部４４の車両幅方向両側部を車両前後方向に延びるフランジ部４８・４９によって連結している。
このように、この冷却水リザーブタンク３５の支持構造は、リザーブタンクブラケット３７を水平面で車両上下方向下側の第１リザーブタンクブラケット３９と車両上下方向上側の第２リザーブタンク４０とに分割し、第１リザーブタンクブラケット３９を第２リザーブタンクブラケット４０よりも厚さが厚い板材から形成するとともに車体側マウントブラケット１６の縦壁部２６から車両前方に突出するように連結したため、冷却水リザーブタンク３５によって構成されたウエイトの車両前後方向の振動を車体側マウントブラケット１６の縦壁部２６に伝えて車体側マウントブラケット１６の車両前後方向の振動を減衰させることができる。
また、この冷却水リザーブタンク３５の支持構造は、第２リザーブタンクブラケット４０を第１リザーブタンクブラケット３８と比べ厚さが薄い板材で形成するともに水平部４３と鉛直部４４を有するＬ宇形状に形成することで、第２リザーブタンクブラケット４０を車両前後方向に振動し易くすることができる。
そして、この冷却水リザーブタンク３５の支持構造は、第２リザーブタンクブラケット４０の水平部４３および鉛直部４４の車両幅方向両側部を車両前後方向に延びるフランジ部４８・４９によって連結したため、フランジ部４８・４９の形状によってダイナミックダンパ３８の共振周波数を変更でき、ダイナミックダンパ３８の共振周波数を容易に調整することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
この発明は、既存の部品によってダイナミックダンパを構成してパワートレインから車体に伝わるアイドリング振動を低減できるとともに、ダイナミックダンパの共振周波数を容易に調整することができるものであり、エンジンの懸架系部品であるマウント装置に限らず、ダイナミックダンパが必要な箇所へ取り付けることで同様の効果を得ることができ、ＦＦＶ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｆｕｅｌ Ｖｅｈｉｃｌｅ）車におけるサブタンク始動システムのサブタンクを同様の取り付けとすることで、同様にダイナミックダンパとしての効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００２３】
１ 車両
２ 右のサイドフレーム
３ 左のサイドフレーム
９ エンジンルーム
１０ エンジン
１１ トランスミッション
１２ パワートレイン
１３ 右のマウント装置
１４ 左のマウント装置
１５ パワートレイン側マウントブラケット
１６ 車体側マウントブラケット
１７ ブッシュマウント
１８ 第１車体側マウントブラケット
１９ 第２車体側マウントブラケット
２０ 第３車体側マウントブラケット
２６ 前側の縦壁部
２７ 後側の縦壁部
２９ バッテリブラケット
３０ ラジエータ
３５ 冷却水リザーブタンク
３７ リザーブタンクブラケット
３８ ダイナミックダンパ
３９ 第１リザーブタンクブラケット
４０ 第２リザーブタンクブラケット
４３ 水平部
４４ 鉛直部
４５ リザーブタンク取付け部
４６ ブラケット取付け部
４７ 湾曲部
４８ 右のフランジ部
４９ 左のフランジ部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンを有するパワートレインをマウントブラケットで車体に支持し、
前記マウントブラケットにリザーブタンクブラケットを介して冷却水リザーブタンクを取り付けた車両用リザーブタンクの支持構造において、
前記冷却水リザーブタンク及びその内部に貯留される冷却水をウエイトとするとともに前記リザーブタンクブラケットを弾性体とするダイナミックダンパを構成し、
前記ダイナミックダンパの共振周波数を前記エンジンがアイドリング運転時に発生する振動の周波数に略一致させたことを特徴とする車両用冷却水リザーブタンクの支持構造。
【請求項２】
前記マウントブラケットは前記エンジンのアイドリング振動が車両前後方向に入力する位置に配置され、
前記マウントブラケットの車両上下方向に延びる縦壁部に前記リザーブタンクブラケットを連結し、
前記ダイナミックダンパの車両前後方向の共振周波数を前記パワートレインのエンジンがアイドリング運転時に発生する振動の周波数に略一致するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の車両用冷却水リザーブタンクの支持構造。
【請求項３】
前記リザーブタンクブラケットを水平面で車両上下方向下側の第１リザーブタンクブラケットと車両上下方向上側の第２リザーブタンクブラケットとに分割し、
前記第１リザーブタンクブラケットを第２リザーブタンクブラケットよりも厚さが厚い板材から形成するとともに前記マウントブラケットの縦壁部から車両前方に突出するように連結し、
前記第２リザーブタンクブラケットを第１リザーブタンクブラケットの上面に沿う水平部とこの水平部から湾曲して上方へ延びる鉛直部とを有するＬ字形状に形成し、前記水平部および前記鉛直部の車両幅方向両側部を車両前後方向に延びるフランジ部によって連結したことを特徴とする請求項２に記載の車両用冷却水リザーブタンクの支持構造。
【請求項１】
エンジンを有するパワートレインをマウントブラケットで車体に支持し、
前記マウントブラケットにリザーブタンクブラケットを介して冷却水リザーブタンクを取り付けた車両用リザーブタンクの支持構造において、
前記冷却水リザーブタンク及びその内部に貯留される冷却水をウエイトとするとともに前記リザーブタンクブラケットを弾性体とするダイナミックダンパを構成し、
前記ダイナミックダンパの共振周波数を前記エンジンがアイドリング運転時に発生する振動の周波数に略一致させたことを特徴とする車両用冷却水リザーブタンクの支持構造。
【請求項２】
前記マウントブラケットは前記エンジンのアイドリング振動が車両前後方向に入力する位置に配置され、
前記マウントブラケットの車両上下方向に延びる縦壁部に前記リザーブタンクブラケットを連結し、
前記ダイナミックダンパの車両前後方向の共振周波数を前記パワートレインのエンジンがアイドリング運転時に発生する振動の周波数に略一致するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の車両用冷却水リザーブタンクの支持構造。
【請求項３】
前記リザーブタンクブラケットを水平面で車両上下方向下側の第１リザーブタンクブラケットと車両上下方向上側の第２リザーブタンクブラケットとに分割し、
前記第１リザーブタンクブラケットを第２リザーブタンクブラケットよりも厚さが厚い板材から形成するとともに前記マウントブラケットの縦壁部から車両前方に突出するように連結し、
前記第２リザーブタンクブラケットを第１リザーブタンクブラケットの上面に沿う水平部とこの水平部から湾曲して上方へ延びる鉛直部とを有するＬ字形状に形成し、前記水平部および前記鉛直部の車両幅方向両側部を車両前後方向に延びるフランジ部によって連結したことを特徴とする請求項２に記載の車両用冷却水リザーブタンクの支持構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−３０６０４（Ｐ２０１２−３０６０４Ａ）
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１６９２２１（Ｐ２０１０−１６９２２１）
【出願日】平成２２年７月２８日（２０１０．７．２８）
【出願人】（０００００２０８２）スズキ株式会社 (3,196)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月２８日（２０１０．７．２８）
【出願人】（０００００２０８２）スズキ株式会社 (3,196)
【Ｆターム（参考）】
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