专利名称：动力总成安装结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种动力总成安装结构，该动力总成安装结构适用于把动力总成，例如发动机安装到车辆上。
背景技术：
通常，在车辆中，发动机和变速器(它们在下文中将一起被称作“动力总成”)通过弹性构件，如安装件固定连接在车身上，车身包括一对沿车辆纵向延伸的侧梁，用于在该对侧梁之间进行连接的横梁以及其它构件。已经知道日本已注册实用新型第2578792号中披露了一种技术，就是将动力总成安装在这样的车辆上的通常结构的一种实例。
然而，动力总成在工作时会陷入振动或摆动状态，并且由于这种原因，用于安装该动力总成的构件需要具备刚性以承受源于诸如这种振动或摆动的负载。在这种情况下，尽管解决该问题的一种方案可以包括通过增加构成该构件的组成部分的板厚来增加刚性的方法，但是使用该方法会出现一个问题，就是车辆的重量会相应增加。另外一种途径是采用具有较高刚性的材料用作构成该构件的组成部分。然而，采用高比强度(specific strength)的材料会造成成本的增加。
发明内容
本发明就是考虑到消除这些问题而开发出来的，因此，本发明的目的在于提供一种动力总成安装结构，其可以可靠地支撑安装在车辆上的动力总成且构造简单。
为此目的，根据本发明，提供了一种动力总成安装结构，用于在车辆上安装动力总成，该动力总成安装结构包括一对沿车辆纵向设置的侧梁，一个两端分别固定在侧梁上，并且沿车辆横向设置在该对侧梁之间的横梁，以及一个连接动力总成和横梁的杆，该横梁形成与所述杆输入的负载的方向相对的凸状弯曲。
相比于横梁形成直线形状的情况，这可以显著地增强抵抗输入负载的刚度，从而使得可以用简单的结构将车辆动力总成安装在车身上。
此外，根据本发明的动力总成安装结构制成使动力总成具有摆动的特性，当从动力总成输出的扭矩增加时，该特性倾向于以如下方式进行摆动动力总成上连接杆的连接点朝向所述横梁移动，制成这样，横梁形成朝向动力总成的凸状弯曲，并且横梁还形成与当动力总成摆动时连接点移动的方向相反的凸状弯曲。
这使得即使在动力总成随动力总成输出扭矩增加而摆动的情况下，动力总成也可以可靠地固定。
此外，在这种情况下，尽管由于动力总成摆动特性所产生的负载通过杆沿与横梁凸面的胀大方向相反的方向输入到横梁上，但是横梁完全可以承受源于其摆动的负载。
再者，根据本发明动力总成安装结构制成使动力总成具有摆动特性，当从动力总成输出的扭矩增加时，该特性倾向于以如下方式进行摆动动力总成上的连接杆的连接点朝向横梁移动。
这样，无需考虑横梁下的零件等的布置就可以保证车辆的离地高度(离地间隙)。
图1为示意性地示出了根据本发明的一个实施例的动力总成安装结构的平面图；图2为示出了根据本发明的一个实施例的动力总成安装结构的构造的主视正视图；以及图3(a)到3(c)为示意图，用于说明在根据本发明的一个实施例的动力总成安装结构中影响具有凸面结构的横梁的力矩。
具体实施例方式
参照图1到3，在下文中将对根据本发明的动力总成安装结构进行描述。图1为示意地示出了动力总成安装结构的平面图，图2所示为该动力总成安装结构的正视图，图3(a)到3(c)为用于说明负载输入到横梁时的状态的示意图。
如图1所示，一对侧梁1和1沿车辆的纵向延伸，并且横梁2沿车辆的横向设置，该横梁的两端固定在前述的侧梁1和1上。此外，由发动机3和变速器4组成的动力总成5位于右侧梁1和左侧梁1之间且位于横梁2的后方。此外，防摆动杆(杆)6设置在横梁2和动力总成5之间，从而在动力总成5和横梁2之间建立起连接。
在该结构中，如图2所示，在主视图中，该对侧梁1和1中的每一个都是一个部件，该部件截面为大致的U形且向上打开(在其顶部具有开口)。该对侧梁1和1限定车身的两侧。
此外，在横梁2的两个端部制出孔7和7，并且螺栓(焊接螺栓)9和9焊接在侧梁1和1上与孔7和7对应的位置，以使螺母8和8与插入孔7和7中的螺栓9和9相啮合，从而将横梁2固定到侧梁1和1上。
此外，杆固定座10用于以杆可转动的方式固定防摆动杆6，该杆固定座设置在横梁2的下表面上从而向下突出。
如图1所示，防摆动杆6的一端6a通过弹性构件，如橡胶制成的衬套连接到横梁2的杆固定座10上，从而防摆动杆6可以转动，而它的另一端6b通过防摆动杆支架11(动力总成5上与杆6连接的连接点)连接、固定到动力总成5上，以使其可以转动。另外，尽管没有示出，动力总成的两侧都通过发动机安装架和变速器安装架(它们在下文中将被一起称作“动力总成安装架”)弹性支撑。
而且，在如图1所示的平面图中，横梁2形成朝向动力总成5(也就是，在本实施例中，朝向车辆的后部)的凸状构造(朝着该动力总成呈凸状弯曲)，并且在图2的正视图中，横梁朝上呈凸状弯曲。横梁2形成朝向车辆后方的凸状构造原因如下通常，随着司机踩下加速踏板(也就是与发动机速度的增加一致)，发动机(或动力总成)会在预定的方向上摇摆(摆动)。在这种情况下，发动机(动力总成)的摇摆运动的中心不仅根据发动机特性和尺寸，重量等数据而改变，而且根据动力总成安装架的位置，弹簧常数等因素而改变。因此，虽然通过调整发动机设计，动力总成安装架的特性等可以使摆动量最小化，但是在对发动机或动力总成安装件的设置中并不太注重摆动量的最小化，这是因为要优先满足输出特性，减震特性和其它特性的要求。而且，即使设置部件以使摆动量最小化，在实践中也很难完全防止发动机的摆动。
因此，在本实施例中，为了抑制上面提到的发动机的摆动，通过使用防摆动杆6将横梁2与动力总成5相互连接。这会有助于抑制(限制)发动机3的摆动。
然而，在该结构中，在发动机发生摆动的情况下，与发动机摆动所产生的力矩相应的压缩负载或拉伸负载作用在防摆动杆6上。
在该实施例中，采用摆动模式以使当发动机速度提高时，固定在动力总成5上的防摆动杆支架11的位置向前移动，并因此在摆动运动发生时，压缩负载(参见图1中箭头A)作用在防摆动杆6上。
在这种情况下，“摆动模式”表示一种特性(摆动特性)，动力总成5在摆动时显示出该特性，从而可以响应从动力总成5输出的扭矩的增加，使带有防摆动杆6的动力总成5的连接点(即防摆动杆支架11)向横梁2侧移动(被移位)。
在下文中将参照图3(a)到3(c)，对两种力矩之间的差别进行说明，一种力矩是当负载W输入到一般的直线型横梁102上时该直线型横梁中产生的力矩，另一种力矩是当负载W施加到根据本实施例的凸状横梁2上时该凸状横梁中产生的力矩。
首先，如图3(a)和图3(c)所示，当集中负载W输入到普通的直线型横梁102上时，力矩M1作用在普通的横梁102上，该力矩M1在集中负载W施加处呈最大值。另一方面，如图3(b)和3(c)所示，当集中负载W(与通过防摆动杆6输入的负载一致)作用到根据本实施例的凸状横梁2上时，力矩M2作用在其上，该力矩M2在集中负载W施加处显示最大值，并且在这种情况下，力矩M2的最大值M2max比力矩M1的最大值M1max低。
这是由于从支撑点R2和R2(相应于横梁2与侧梁1和1的连接点)处施加了支撑点反作用力F和F，该反作用力朝着横梁2的中部支撑凸状横梁2，由此产生了抵消力矩M3。
也就是，当横梁2形成与负载W输入方向相对的凸状弯曲的结构(沿与负载输入方向相反的方向胀大，或者呈凸状弯曲以靠近动力总成5)时，在横梁2与侧梁1和1的连接点处产生支撑点反作用力，从而可减小施加到横梁2的力矩。这与抵消力矩作用在横梁2以增强抵抗输入到横梁2上的负载的刚度的情况相当。
换句话说，当从动力总成5输入到杆6上的负载为图1所示的压缩负载时，如图1中的平面图所示，横梁2形成朝向动力总成5凸状弯曲，这样可以显著增强刚性。
这就是横梁2形成朝向车辆后方弯曲的凸状结构的原因。
在该实施例中，杆固定座10设置在横梁2上，可以呈相对于横梁2中心沿车辆横向稍微向车辆右侧移位(偏移)的状态，同样地，动力总成5和防摆动杆6之间的连接呈稍微向车辆右侧移位(偏移)的状态。制造成这样是考虑到动力总成5的摆动特性以及发动机的重心相对于车辆中心在其横向上向右偏移。因此，横梁2与防摆动杆6之间的连接点(也就是设置杆固定座10的位置)和防摆动杆6与动力总成5之间的连接点(也就是，设置杆支架11的位置)根据动力总成5摆动特性或其重心位置适当地改变是合适的。
由于根据本实施例的车身结构按照上面所述进行配置，所以可得到以下效果。
首先，在图1所示的平面图中，尽管当由于动力总成5的摆动运动所产生的压缩负载沿防摆动杆6的轴线方向作用在横梁2上时有力矩作用在横梁2上，但是由于横梁2形成对着输入负载方向的凸状弯曲(如图3(b)和3(c)所示)，在点R2和R2(也就是，侧梁1和1的与横梁2的两个端部分别相对应的部分)处产生支撑点反作用力F和F，该反作用力支撑横梁2从而在横梁2上作用有抵消力矩M3。因此，横梁2形成与负载方向相反的凸状结构可以提供明显高于直线型横梁的刚度，从而可以可靠地支撑安装在车辆上的动力总成。
此外，由于在防摆动杆6上沿防摆动杆6的轴线方向作用有压缩负载，且在平面图中，横梁2形成朝向动力总成5弯曲的凸状结构，所以横梁2可以表现出足够的刚度从而可以承受从动力总成5输入的负载。
再者，在主视图中，由于横梁2向上呈凸状弯曲，那么举例来说，即便当如本实施例这样使杆固定座10等位于横梁2下方时，也可保证车辆的离地高度。
可以理解，本发明不受上述实施例的限制，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、变化，均应包含在本发明的保护范围之内。
例如，虽然在上述实施例中，横梁2在平面图中形成朝向动力总成5呈凸状弯曲，在主视图中向上呈凸状弯曲，但这是为了模仿本实施例中的发动机(或动力总成5)的摆动模式，如果发动机摆动模式与本实施例中的情况不同，那么针对该摆动模式来形成横梁也是可以接受的。
也就是，至少横梁2可以形成与源于发动机的摆动的负载方向相对呈凸状弯曲。
权利要求
1.一种动力总成安装结构，用于将动力总成安装在车辆上，所述动力总成安装结构包括一对侧梁，沿所述车辆的纵向设置；横梁，其两端分别固定到所述侧梁上，所述横梁沿所述车辆的横向设置在所述一对侧梁之间；以及杆，连接在所述动力总成与所述横梁之间；所述横梁形成与通过所述杆输入的负载的方向相对的凸状弯曲。
2.根据权利要求1所述的动力总成安装结构，其中所述动力总成具有摆动特性，该特性倾向于以如下方式进行摆动当从所述动力总成输出的扭矩增加时，所述动力总成上连接所述杆的连接点朝向所述横梁移动。
3.根据权利要求2所述的动力总成安装结构，其中所述横梁形成与当所述动力总成摆动时所述连接点移动的方向相对的凸状弯曲。
4.一种动力总成安装结构，用于将动力总成安装在车辆上，所述动力总成安装结构包括一对侧梁，沿所述车辆的纵向设置；横梁，其两端分别固定到所述侧梁上，所述横梁沿所述车辆横向设置在所述一对侧梁之间；以及杆，连接在所述动力总成与所述横梁之间；所述横梁形成在平面图中朝向所述动力总成的凸状弯曲。
5.根据权利要求4所述的动力总成安装结构，其中所述动力总成具有摆动特性，该特性倾向于以如下方式进行摆动当从所述动力总成输出的扭矩增加时，所述动力总成上连接所述杆的连接点朝向所述横梁移动。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的动力总成安装结构，其中，所述横梁形成在主视图中向上的凸状弯曲。
全文摘要
本发明涉及了一种用于将动力总成，包括发动机和变速器设置在车辆上的动力总成安装结构。动力总成安装结构包括一对沿车辆纵向设置的侧梁，一个两端固定到该侧梁上，从而沿车辆横向设置在该对侧梁之间的横梁，以及一个设置用来在动力总成和横梁之间进行连接的杆。该横梁相对于通过杆输入的负载方向形成凸状弯曲。因此，横梁可以表现出足够的刚度以承受从动力总成输入的负载。
文档编号B62D21/00GK1672969SQ20051005698
公开日2005年9月28日 申请日期2005年3月24日 优先权日2004年3月25日
发明者黑川博幸, 黄田义则 申请人:三菱自动车工业株式会社, 三菱自动车工程株式会社