JP5716361B2 - エンジンルーム構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両のエンジンルーム構造であり、特にエンジンマウント付近の構造に関するものである。

一般的な車両のエンジンは、エンジンマウントによって懸架されている。エンジンマウントは、走行中に生じるエンジンの慣性重量を支え、またエンジンの稼動に伴う振動を吸収する機能を有している。エンジンマウントはエンジンマウントブラケット（以下、「ブラケット部」と略称する。）を介してエンジンルーム内の側部に取り付けられている。エンジンマウントおよびブラケット部にかかる荷重は非常に大きいため、これらは高剛性に設計される。

ブラケット部は、エンジンマウントおよびエンジンの設置に必要な高さ（上下方向の寸法）を有し、それらが十全に支持できる剛性を有するように設計される。一般に、ブラケット部は剛性の高いサイドメンバに結合することでエンジンマウント等の支持剛性の向上が図られている。ここで近年では、車両の小型化や低重心化のためにサイドメンバの設置位置は低くなる傾向にある。これに応じながらエンジンを従来の高さに設置するためにはブラケット部を高くしなければならない。しかし、ブラケット部を剛性を確保したまま高くすると重量の著しい増加を招き、近年の燃費向上を目的とした車両重量の軽減化に反してしまう。

ここでブラケット部以外の部材、例えばストラットタワーは、複数の部材と連結してそれらに荷重を逃がすことでサスペンションの支持剛性を確保している。そこで、ブラケット部にも複数の部材に跨って取り付ける技術が提案されている。例えば特許文献１のエンジンマウント取付部（ブラケット部）は、サイドフレーム（サイドメンバ）やエプロン部（フェンダエプロン）、およびサスペンションタワー部（ストラットタワー）に跨って設置されている。特許文献１によると、ブラケット部に作用する荷重を複数の面や部材に分散させることでエンジンマウントの支持剛性を向上できるとされている。

特開２００７−２４５８６４号公報

しかし、特許文献１のブラケット部は重量の軽量化を視野にいれていず、サイドフレームからフェンダエプロンおよびストラットタワーまでにわたる比較的大型な構成となっている。ブラケット部は、車両の燃費向上およびエンジンルーム内のスペース確保の観点から、小型かつ軽量であることが望ましい。

また、特許文献１のように複数の面や部材にブラケット部を３次元的に接触させて設置する場合、ブラケット部の設置位置は画一的に定まってしまう。しかしブラケット部の設置位置は本来はエンジンマウントおよびエンジンの位置によって定めるものであり、実際の組付時にブラケット部の設置位置は調節される場合がある。この場合、特許文献１の構成では、ブラケット部と各部材との接触箇所を部分的に変形させる修正作業が必要となる。しかし、変形は部材内に残留応力を生じさせるため、車体の品質に影響を与えるおそれがある。また、エンジンマウント側でのエンジンの設置位置の調節が必要となる場合もある。その場合、エンジンマウントの防振用の封入ゴムの可動範囲を増加させる等の処理が行われるが、本来は不必要な処理を行うため製造工程の遅れやコスト増加が懸念される。

本発明は、このような課題に鑑み、エンジンマウントに対する支持剛性が高く、容易にエンジンマウントの設置位置を調節可能であって、車両の軽量化に資することが可能なエンジンルーム構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明にかかるエンジンルーム構造の代表的な構成は、車両のエンジンルームの側面部と、側面部からエンジンルーム側に広がる平面状の底面部と、側面部のエンジンルーム側に接続されていて底面部から上方に延びている筒状のストラットタワーと、側面部、底面部およびストラットタワー前面部の３面で形成される角部を、上方から見て略長方形の空間で密閉するように設けられたブラケット部であって、その天面にエンジンマウントが接続されるブラケット部と、を備えるエンジンルーム構造において、ブラケット部は、その縁に沿って、側面部およびストラットタワー前面部にそれぞれ接触する２つのフランジ、および底面部に接触する他の２つのフランジからなる計４つのフランジを有し、４つのフランジのそれぞれは、上方から見た略長方形の少なくとも一対の対角に相当する位置で、隣り合う他のフランジとＬ字型に連結されていることを特徴とする。

上記ブラケット部は、側面部、底面部およびストラットタワー前面部の３面に４つのフランジで接触して閉断面を形成する。これにより、上記ブラケット部は、自体にかかる車両前後方向および車両幅方向のいずれの荷重も効率よく分散でき、高い支持剛性を発揮可能となっている。また、従来のブラケット部は剛性の高いサイドメンバに跨って設置されていたところ、上記ブラケット部はサイドメンバに頼らずとも高い支持剛性が発揮できる。そのため、上記ブラケット部は従来のブラケット部よりも小型に設計可能となっていて、車体重量を軽減し、エンジンルーム内にスペースの余裕を生むことが可能となっている。

当該エンジンルーム構造では、Ｌ字型に連結されているのは、それぞれ、側面部およびストラットタワー前面部にそれぞれ接触する２つのフランジと、底面部に接触する他の２つのフランジとであり、ストラットタワー前面部に接触するＬ字型のフランジは他方のＬ字型のフランジよりも高い位置に設けられるとよい。

上記ブラケット部によれば、車両後方へかかる荷重はストラットタワーへ、車外方向へかかる荷重は側面部へ効率よく分散できる。したがって、ブラケット部の支持剛性はさらに向上する。

上記課題を解決するために、本発明にかかるエンジンルーム構造の他の代表的な構成は、車両のエンジンルームの側面部と、側面部からエンジンルーム側に広がる平面状の底面部と、側面部のエンジンルーム側に接続されていて底面部から上方に延びている筒状のストラットタワーと、側面部、底面部およびストラットタワー前面部の３面で形成される角部を、上方から見て略長方形の空間で密閉するように設けられたブラケット部であって、その天面にエンジンマウントが接続されるブラケット部と、を備えるエンジンルーム構造において、ストラットタワーは、その前側に底面部よりも一段高い段差面を有し、ブラケット部は、その縁に沿って、段差面に接触する第１のフランジと、ブラケット部の前側で底面部に接触する第２のフランジとを有し、段差面は、段差面に第１のフランジを接触させかつ底面部に第２のフランジを接触させた状態でのブラケットの車両前後方向への移動を許容する形状を有することを特徴とする。

上記ブラケット部の設置位置は画一的には定められていず、車両前後方向に微調節可能となっている。すなわち、設置位置を調節するにあたって形状に修正を施す必要性が低くなっている。これらによって当該エンジンルーム構造の組付作業は容易かつ低廉となっている。

上記のブラケット部はさらに、その縁に沿って、ブラケット部の車内側で底面部に接触する第３のフランジと、側面部に接触する第４のフランジとを有し、第１ないし第４のフランジのそれぞれは、上方から見た略長方形の少なくとも一対の対角に相当する位置で、隣り合う他のフランジとＬ字型に連結されているとよい。

上記ブラケット部によれば、車両前後方向および車両幅方向のいずれの荷重も効率よく分散して高い支持剛性を発揮可能である。

上記の第１ないし第４のフランジは、上方から見た略長方形を描くように連結されているとよい。これにより、ブラケット部は自体にかかる荷重をさらに効率よく分散して高い支持剛性が発揮できる。

上記構成によれば、エンジンマウントに対する支持剛性が高く、容易にエンジンマウントの設置位置を調節可能であって、車両の軽量化に資することが可能なエンジンルーム構造を提供可能である。

本実施形態にかかるエンジンルーム構造を適用する車両を示す図である。 図１のエンジンルーム構造を示す図である。 図２のブラケット部を上方から見た図である。 図２（ａ）のエンジンルーム構造のＡ−Ａ断面図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、本実施形態にかかるエンジンルーム構造１００を適用する車両１０２を示す図である。図１に示すように、エンジンルーム構造１００はエンジンルーム１０３内の側部の前輪（不図示）の近傍に設けられる。エンジンルーム構造１００には、エンジン（不図示）がエンジンマウント１０４（図２（ａ）参照）を介して懸架される。なお、本実施形態で説明に用いるエンジンルーム構造１００は車両１０２の右側用であるが、左側用のエンジンルーム構造１０６も同様の機能を有している。

図２は、図１のエンジンルーム構造１００を示す図である。図２（a）は図１のエンジンルーム構造１００の拡大図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のブラケット部１１４を上方へ移動させた図である。図２（a）に示すように、エンジンルーム構造１００は、フェンダエプロン１１０とストラットタワー１１２、およびブラケット部１１４を含んで構成されている。フェンダエプロン１１０とストラットタワー１１２は共に前輪のフェンダを形成していて、ブラケット部１１４にはエンジンマウント１０４が連結される。

フェンダエプロン１１０は前輪の車内側でエンジンルーム１０３（図１参照）を外部から仕切る泥除けとして機能する。フェンダエプロン１１０の上端側はダッシュサイドパネル１１６に接続していて、エンジンルーム１０３の側面部１１８を形成している。側面部１１８の下方はエンジンルーム側（車内側）に広がって底面部１２０を形成している。なお、底面部１２０はエンジンルーム１０３の底面ではなく、ブラケット部１１４の底面となる面である。

ストラットタワー１１２は筒状になっていて、内部で前輪のサスペンション（不図示）を支持する。ストラットタワー１１２は側面部１１８の車内側に接続されていて、底面部１２０から上方へ延びている。図２（ｂ）に示すように、ストラットタワー１１２はその車両前側の前面部１２１の下部に底面部１２０よりも一段高い段差面１２２を有している。段差面１２２には、ブラケット部１１４の後述する第１フランジ１３０が接続する。

ブラケット部１１４は、天面１２４にエンジンマウント１０４を連結する連結部１２６を有している。ブラケット部１１４にはエンジンマウント１０４を介してエンジンの慣性重量および振動がかかるため、高い支持剛性が必要である。

本実施形態では、ブラケット部１１４は側面部１１８、底面部１２０およびストラットタワー１１２の前面部１２１の３面で形成される角部を空間Ｅ１で密閉するように設けられる。このようにブラケット部１１４は、フェンダエプロン１１０とストラットタワー１１２とに跨って設置されていて、自体にかかる荷重をこれらに分散させることが可能となっている。

ブラケット部１１４は、その縁に沿って、計４つのフランジを有している。第１フランジ１３０は、ブラケット部１１４の車両後側で車幅方向に延び、ストラットタワー１１２の段差面１２２に接触する。第２フランジ１３２はブラケット部１１４の車両前側で車幅方向に延び、底面部１２０に接触する。第３フランジ１３４は、ブラケット部１１４の車内側で車両前後方向に延び、底面部１２０に接触する。第４フランジ１３６は、ブラケット部１１４の車外側で車両前後方向に延び、側面部１１８に接触する。

図３は、図２のブラケット部１１４を上方から見た図である。図３に示すように、ブラケット部１１４は上方から見て略長方形の形状となっている。したがって、図２（ｂ）に示した空間Ｅ１も上方から見て略長方形となる。第１フランジ１３０と第４フランジ１３６、および第２フランジ１３２と第３フランジ１３４のそれぞれは、少なくとも一対の対角に相当する位置で、隣り合う他のフランジとＬ字型（第１Ｌ字型フランジ１４０、第２Ｌ字型フランジ１４２）に連結されている。

図２（ａ）に示すように、側面部１１８およびストラットタワー１１２の前面部１２１（段差面１２２）に接触する第１Ｌ字型フランジ１４０は、第２Ｌ字型フランジ１４２よりも高い位置に設けられている。これにより、車両後方および車外方向へかかる荷重は第１Ｌ字型フランジ１４０を介してストラットタワー１１２または側面部１１８へ効率よく分散可能となっている。これらのように、２つのＬ字型フランジが異なる高さ、特に後側の第１Ｌ字型フランジ１４０が高い位置に設けられていることで荷重の分散効率が向上するため、ブラケット部１１４の支持剛性は向上している。

再び図３を参照する。図３に示すように、本実施形態では、第１フランジ１３０から第４フランジ１３６は、上方から見て略長方形を描くようにブラケット部１１４の縁に沿って連結している。これにより、ブラケット部１１４は、車両前後方向および車両幅方向のいずれの方向の荷重も効率よく分散可能となっている。

これら第１フランジ１３０から第４フランジ１３６によって、図２（ａ）のブラケット部１１４は側面部１１８、底面部１２０、段差面１２２に接触して閉断面を形成している。これにより、ブラケット部１１４は、車両前後方向および車両幅方向のいずれの荷重も効率よく分散でき、高い支持剛性を発揮可能となっている。また従来は、ブラケット部を剛性の高いサイドメンバ１４４（図１参照）に跨るよう設置していたところ、本実施形態のブラケット部１１４はサイドメンバ１４４に頼らずとも高い支持剛性を発揮可能となっている。そのため、上記ブラケット部１１４は従来のブラケット部よりも小型に設計可能であり、車体重量を軽減し、エンジンルーム内にスペースの余裕を生むことが可能となっている。

図４は、図２（ａ）のエンジンルーム構造１００のＡ−Ａ断面図である。このＡ−Ａ断面は、車両１０２の前後方向に沿った縦断面である。図４に示す段差面１２２の形状は、段差面１２２に第１フランジ１３０が接触しかつ底面部１２０に第２フランジ１３２が接触した状態のブラケット部１１４の車両前後方向への移動を許容する形状となっている。詳細には、図４に示すＡ−Ａ断面において、段差面１２２の線分Ｌ１と、段差面１２２から第１フランジ１３０と第２フランジ１３２との距離分離れた底面部１２０の線分Ｌ２とは、略平行、もしくは略同じ曲率を有している。

上記構成によって、ブラケット部１１４の設置位置は画一的には定まっていず、車両前後方向に微調節可能となっている。したがって、連結部１２６がエンジンマウント１０４（図２（ａ）参照）の設置位置に合うようにブラケット部１１４の位置調節をするにあたって、ブラケット部１１４の形状に修正作業を施す必要性が低くなっている。したがって、当該エンジンルーム構造１００の組付作業は容易かつ低廉となっている。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、車両のエンジンルーム構造であり、特にエンジンマウント付近の構造として利用することができる。

Ｅ１ …空間、Ｌ１ …線分、Ｌ２ …線分、１００ …エンジンルーム構造、１０２ …車両、１０３ …エンジンルーム、１０４ …エンジンマウント、１０６ …エンジンルーム構造、１１０ …フェンダエプロン、１１２ …ストラットタワー、１１４ …ブラケット部、１１６ …ダッシュサイドパネル、１１８ …側面部、１２０ …底面部、１２１ …前面部、１２２ …段差面、１２４ …天面、１２６ …連結部、１３０ …第１フランジ、１３２ …第２フランジ、１３４ …第３フランジ、１３６ …第４フランジ、１４０ …Ｌ字型フランジ、１４２ …Ｌ字型フランジ、１４４ …サイドメンバ

Claims (3)

1. 車両のエンジンルームの側面部と、
   前記側面部からエンジンルーム側に広がる平面状の底面部と、
   前記側面部のエンジンルーム側に接続されていて前記底面部から上方に延びている筒状のストラットタワーと、
   前記側面部、底面部およびストラットタワー前面部の３面で形成される角部を、上方から見て略長方形の空間で密閉するように設けられたブラケット部であって、その天面にエンジンマウントが接続されるブラケット部と、を備えるエンジンルーム構造において、
   前記ストラットタワーは、その前側に前記底面部よりも一段高い段差面を有し、
   前記ブラケット部は、その縁に沿って、前記段差面に接触する第１のフランジと、該ブラケット部の前側で前記底面部に接触する第２のフランジとを有し、
   前記段差面は、該段差面に第１のフランジを接触させかつ前記底面部に第２のフランジを接触させた状態での前記ブラケットの車両前後方向への移動を許容する形状を有することを特徴とするエンジンルーム構造。
2. 前記ブラケット部はさらに、その縁に沿って、該ブラケット部の車内側で前記底面部に接触する第３のフランジと、前記側面部に接触する第４のフランジとを有し、
   前記第１ないし第４のフランジのそれぞれは、前記上方から見た略長方形の少なくとも一対の対角に相当する位置で、隣り合う他のフランジとＬ字型に連結されていることを特徴とする請求項１に記載のエンジンルーム構造。
3. 前記第１ないし第４のフランジは、前記上方から見た略長方形を描くように連結されていることを特徴とする請求項２に記載のエンジンルーム構造。

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