CN102395484B - 电动机驱动式车辆用的驱动单元隔振保持装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电动机驱动式车辆用的驱动单元隔振保持装置。与以往的内燃机用支架装置完全不同的、特别适合用在电动汽车中的新型构造的驱动单元隔振保持装置。该电动机驱动式车辆用的驱动单元隔振保持装置兼备下述结构。(i)副车架构造，即，驱动单元(12)借助第一隔振装置(32、32、32、32)由副车架(14)隔振支承，并且副车架(14)借助第二隔振装置(42、44、46)由车辆车身(16)隔振支承。(ii)在驱动单元(12)的转矩反作用力的输入方向上，第一隔振装置(32、32、32、32)的弹簧常数的总值大于第二隔振装置(42、44、46)的弹簧常数的总值。(iii)与驱动单元(12)的转矩辊轴(40)和第一隔振装置(32、32、32、32)的距离的平均值相比，转矩辊轴(40)和第二隔振装置(42、44、46)的距离的平均值较大。

Description

电动机驱动式车辆用的驱动单元隔振保持装置

技术领域

本发明涉及一种在采用了电动机为驱动源的电动汽车中将驱动用电动机单元隔振保持于车辆车身的新型构造的驱动单元隔振保持装置。

背景技术

近年来，以对于环境问题的关心的高涨等为背景，作为内燃机的替代物，有人提出采用将电动机用作驱动源的蓄电池汽车、燃料电池汽车等电动汽车。

另外，在上述被提出的电动汽车中，对仅将以往的含有内燃发动机的动力单元改变成含有电动机的驱动单元后得到的构造进行了研究。因而，将驱动单元安装到车辆车身上的支架装置能够直接采用例如与下述装置的构造大致相同的构造，即，如日本特开平7-156663号公报(专利文献1)等所述，以往的含有内燃发动机的动力单元的支架装置。

但本发明人经研究后得出下述结论，即，在采用了与以往的含有内燃发动机用的支架装置大致相同构造的电动汽车用的驱动单元隔振保持装置中，想要在电动汽车中实现作为目标的隔振性能是极其困难的。可认为导致出现该情况的技术性理由是：电动机和内燃机不仅在构造上不同，而且在输出特性等方面也存在较大不同，因此在所要求的隔振特性、用于实现该隔振特性的较佳的隔振保持装置方面有较大不同。

详细而言，例如电动机在低速旋转区域中产生较大的转矩，另一方面内燃发动机在高速旋转区域产生较大的转矩，因此施加于隔振保持装置的驱动转矩反作用力的特性存在很大差异。此外，在内燃发动机用支架装置中，要求在车辆停止时相对于空转振动具有隔振性能，但在电动汽车用的驱动单元中，由于根本不存在空转状态，因此其隔振保持装置不需要具有相对于空转振动的隔振性能。而且，在电动机中，根据磁铁数量或线圈数量，电动机的输出轴每旋转一周发生数次～数十次由输出的转矩变动引起的振动，相对于此，在4循环的内燃发动机中，曲轴每旋转两周才发生一次上述振动。因此，由转矩变动引起的振动的频率存在很大不同，所要求的隔振特性存在很大差异。经过上述这样的研究，也能从技术上理解本发明人所得到的见解，即，将以往的含有内燃发动机的动力单元的支承构造应用在含有电动机的驱动单元的保持构造中是不合适的。

专利文献1：日本特开平7-156663号公报

发明内容

本发明是以上述情况为背景而做成的，其欲解决的问题在于提供一种与以往的内燃机用动力单元支架装置完全不同的、特别适合用在电动汽车中的新型构造的驱动单元隔振保持装置。

下面说明为了解决上述那样的问题而做成的本发明的技术方案，只要可以，能够以任意的组合来采用下述各结构。

本发明的第一技术方案提供一种电动机驱动式车辆用的驱动单元隔振保持装置，该装置将含有驱动用电动机的驱动单元隔振保持于车辆车身，其特征在于，上述驱动单元借助第一隔振装置隔振支承于副车架，并且该副车架借助第二隔振装置隔振支承于上述车辆车身，在该驱动用电动机的转矩反作用力的输入方向上，比该第二隔振装置的弹簧常数大地设定该第一隔振装置的弹簧常数，并且比该驱动单元的转矩辊轴与该第一隔振装置的距离的平均值大地设定该转矩辊轴与该第二隔振装置的距离的平均值。

在第一技术方案中，在电动机驱动式车辆中，既能够实现提高驱动转矩的传递效率，又能够实现优异的隔振性能。即，在以电动机为驱动源的驱动单元中，与以往的采用了内燃发动机的动力单元不同，在停车时不会发生空转振动。在本发明的驱动单元隔振保持装置中，着眼于上述那样的电动机驱动式车辆的特别的振动特性等，通过牺牲相当于内燃发动机的空转振动的中频率振动的隔振性能，能够提高驱动转矩的传递效率；通过设定第一隔振装置和第二隔振装置特定的配置位置、这些隔振装置的弹簧常数，能够高度地达到将驱动单元的刚体共振频率设定成高频率的效果。

更详细而言，在与驱动单元的转矩辊轴的分开距离较小的第一隔振装置中，通过较大地设定转矩反作用力的输入方向的弹簧常数，能够增强相对于转矩反作用力的支承弹簧刚性。由此，能够减小由转矩反作用力引起的驱动单元的摆动等位移，从而能够将驱动转矩高效地传递到车辆轮子，提高加速性能、加速响应性能等。

即，在以往的内燃发动机用的支架装置中，当较大地设定被夹装在动力单元与副车架之间的隔振装置中的转矩反作用力方向的弹簧常数时，不能发挥满足对所产生的20～40Hz左右的空转振动、低速旋转时的发动机振动的隔振性能，没有实用性。这意味着在内燃发动机中，随着作功，转矩变动非常大，为了将空转、低速旋转时的振动传递率抑制为实用等级，必须将该动力单元的隔振装置的共振频率设定得低于空转振动频率。但在本发明的适用对象即电动机驱动式车辆中，本身不存在空转状态，除此之外在低速旋转时转矩变动也极小，且低速旋转时的转矩变动频率也比内燃发动机高很多。因此，在电动机驱动式车辆用的驱动单元隔振保持装置中，能够良好地维持相对于由转矩变动引起的行驶低频噪音等振动的隔振性能，并且能够较大地设定第一隔振装置中的转矩反作用力方向的弹簧常数。因此，能够获得如上所述的驱动转矩的传递效率优异的电动机驱动式车辆用的驱动单元隔振保持装置。

另外，第二隔振装置的转矩反作用力的输入方向的弹簧常数小于第一隔振装置的弹簧常数，但由于第二隔振装置与转矩辊轴的分开距离较大，因此在相对于转矩反作用力的支承弹簧刚性方面，第一隔振装置的弹簧特性比第二隔振装置更具支配性。而且，在副车架的构造上，第二隔振装置的输入载荷大于第一隔振装置的输入载荷，因此为了确保耐载荷性能，也将第二隔振装置的弹簧常数设定成某一程度的大小。因此，相对于驱动转矩反作用力而言，能够有效地发挥第一隔振装置的支承弹簧刚性，从而能够达到如上所述的优异的驱动转矩的传递效率。

而且，通过较大地设定第一隔振装置的转矩反作用力的输入方向上的弹簧常数，对于以驱动单元作为质量且包括第一隔振装置而构成的由弹簧弹性支承的振动系统，能够将由该振动系统构成的驱动单元的刚体共振频率设定成高频率。因此，对于在自车轮(车辆轮子)输入的起振力的作用下产生于驱动单元的刚体共振，也能避免在车辆的实用速度区域产生由该共振引起的振动，从而能够谋求进一步提高车辆隔振性能。

在本发明的第二技术方案中，在第一技术方案的电动机驱动式车辆用的驱动单元隔振保持装置的基础上，由配置在车辆前侧和后侧的多个上述第二隔振装置将上述副车架隔振支承于上述车辆车身，并且使该前侧的第二隔振装置对上述驱动单元的支承弹簧特性和该后侧的第二隔振装置对该驱动单元的支承弹簧特性彼此不同，从而复合地产生该副车架中的俯仰共振和跳动共振。

采用本技术方案，通过使副车架中的俯仰共振(以沿车辆左右方向延伸的轴作为摆动轴的车辆前后方向上的摆动共振)和跳动共振(车辆上下方向上的共振)积极地复合，能够抑制俯仰共振和跳动共振的各振动等级的峰值。即，能够使由俯仰共振和跳动共振中的任意一方产生的振动能量分散到另一方，从而能够避免由明显的振动峰值等级引起的车辆隔振性能的变差。

特别是在本发明中，由于第二隔振装置中的距转矩辊轴的距离比第一隔振装置的该距离大，并且利用第一隔振装置确保转矩反作用力的支承弹簧刚性，所以能够确保较大的第二隔振装置中的弹簧特性的设计自由度。因此，易于进行俯仰共振和跳动共振的彼此的调谐，从而能够更加有效地实现降低基于两个振动的复合的，上述振动。

在本发明的第三技术方案中，在第二技术方案的电动机驱动式车辆用的驱动单元隔振保持装置的基础上，在上述副车架中的俯仰振动和跳动振动的复合而成的基本振动中，使振动模式的节偏倚向车辆的前侧和后侧中的任意一侧，并且配置在车辆前侧和后侧的多个上述第二隔振装置中的、距该振动模式的节的分开距离较大的该第二隔振装置与距该振动模式的节的分开距离较小的该第二隔振装置相比，在俯仰振动和跳动振动的输入方向上呈现高衰减特性。

采用本技术方案，能够相对于副车架的基本振动(振幅较大的共振)高效地发挥振幅位移较大的第二隔振装置的高衰减效果，从而能够减小副车架的共振位移，减小车辆振动。特别是，通过使副车架的共振复合而积极地确保前侧的第二隔振装置与后侧的第二隔振装置的振幅比，能够以产生大振幅的第二隔振装置更加有效地获得高衰减效果。

在本发明的第四技术方案中，在第一～三技术方案中任意一项所述的技术方案的电动机驱动式车辆用的驱动单元隔振保持装置的基础上，上述驱动单元借助上述第一隔振装置被承载于上述副车架上，不但该驱动单元的驱动转矩反作用力作用于该副车架上，而且该驱动单元的重量也作用于该副车架上。

在本技术方案中，驱动单元的几乎所有重量经由副车架被车辆车身支承。在这种由副车架支承驱动单元的支承构造中，由于借助第二隔振装置弹性支承于车辆车身的副车架的重量较大，因此随着副车架的共振的车辆振动的增大容易构成问题，但通过应用本发明，能够提高隔振性能，特别是通过与第二、第三技术方案组合，能够有效抑制随着副车架的共振的振动。

在本发明的第五技术方案中，在第一～三技术方案中任意一项所述的技术方案的电动机驱动式车辆用的驱动单元隔振保持装置的基础上，该驱动单元隔振保持装置形成为在上述车辆轮子的轮圈内安装有上述驱动单元的轮内马达构造，该驱动单元借助车轮悬挂构件连结支承于上述副车架，并且利用悬挂隔振装置构成上述第一隔振装置，该悬挂隔振装置配置在将该驱动单元的转矩反作用力从该车轮悬挂构件传递到该副车架的部位上。

采用本技术方案，利用与以往的内燃发动机的动力单元支承构造完全不同的电动机的驱动单元支承构造即轮内马达构造，能够实现应用了副车架构造的新型且有用的驱动单元的保持机构。特别是，由于在轮内马达构造中也能采用副车架构造，因此在由第一隔振装置和第二隔振装置形成的双重隔振机构的作用下，不仅能够有效抑制从驱动单元传递到车辆车身的振动，甚至能够有效抑制从路面经过车轮输入到车辆车身的振动。而且，通过使第一隔振装置和第二隔振装置位于特定的配置位置、以及具有特定的弹簧特性，能够相对于驱动转矩反作用力确保充分的支承弹簧刚性而达到优异的驱动转矩传递效率，并且能够实现优异的隔振性能。

在本发明的第六技术方案中，在第五技术方案的电动机驱动式车辆用的驱动单元隔振保持装置的基础上，弹簧和安装在上述车辆车轮与车辆车身之间的减振器中的至少一方借助上述副车架安装在该车辆车身上。

采用本技术方案，能够巧妙地利用上述轮内马达构造所采用的副车架构造来有效减小从车轮经由减振器、弹簧传递到车辆车身的路面振动等。

采用本发明，在将驱动单元隔振连结于副车架的第一隔振装置和将副车架隔振连结于车辆车身的第二隔振装置中，通过使该第一隔振装置和第二隔振装置具有特定的弹簧特性、以及位于特定的配置位置，既能提高驱动转矩向车轮传递的传递效率，对于在电动机驱动式车辆中构成问题的振动，又能实现优异的隔振性能。

附图说明

图1是概略地表示作为本发明的第一实施方式的驱动单元隔振保持装置的剖视图。

图2是概略地表示驱动单元隔振保持装置的主要部分的立体图。

图3是以两自由度系统表示副车架的模式图。

图4是概略地表示作为本发明的第二实施方式的驱动单元隔振保持装置的立体图。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的实施方式。

在图1中，作为本发明的第一实施方式，表示用在电动机驱动式车辆中的驱动单元隔振保持装置10。在该驱动单元隔振保持装置中，形成为轮内马达构造的驱动单元12借助副车架14隔振保持于车辆车身16。

在驱动单元12中具有附设有变速用齿轮机构的电动机18。该电动机18的电动机外壳以收容在车轮20的轮子22的轮圈的内周侧的状态配置在该内周侧，且由安装有制动钳的车轮支承构件(转向节侧构件)24支承该电动机外壳。并且，如日本特开2006-248417号公报、日本特开2005-22554号公报等所述的那样，电动机18的输出轴借助变速用齿轮机构与轮子22相连结，能够将驱动力从电动机18传递到车轮20。

另外，车轮支承构件24借助车轮悬挂构件26安装在车辆车身16上。在车辆车身16的供车轮悬挂构件26安装的部分上安装有副车架14，车轮支承构件24借助车轮悬挂构件26与副车架14相连结。即，车轮支承构件24利用车轮悬挂构件26且借助副车架14安装在车辆车身16上。

该副车架14是由铁等形成的高刚性构件，如图2所示在车辆前后方向上具有规定长度。另外，副车架14包括沿车辆前后方向延伸的基座部28、和在该基座部28的车辆前后方向中间部分向上方突出的塔状部30。当然，副车架14的具体形状是依据车辆车身、悬挂机构等而适当设定的，不限定于本实施方式。

并且，在副车架14的车辆前后方向的中间部分设置有多个用于安装车轮悬挂构件26的安装部31a，并且在副车架14的车辆前后方向两端附近和上端部附近分别设置有用于向车辆车身16安装副车架14的安装部31b。

详细而言，车轮悬挂构件26的安装部31a在基座部28上沿车辆前后方向隔开规定间隔地设置有2个，在塔状部30上沿车辆前后方向隔开规定距离地设置有2个，共设置有4个安装部31a。另一方面，向车辆车身16安装副车架14的安装部31b设置在基座部28的车辆前后方向的两端部分和塔状部30的上端部分，共设置有3个安装部31b。

另外，在车轮悬挂构件26的各安装部31a上均安装有作为悬挂隔振装置的悬挂衬套32。这些悬挂衬套32均可以采用日本特开2007-245890号公报等所述的公知构件，例如可以形成为下述构造，即，与内部轴配件的外周侧分开地配置外部筒配件，并且利用主体橡胶弹性体将上述内部轴配件和外部筒配件彼此连结起来。

通过使悬挂衬套32的内部轴配件朝向车辆前后方向地利用副车架14支承悬挂衬套32，将上述悬挂衬套32安装在各安装部31a上。另外，车轮悬挂构件26与外部筒配件相连结。根据以往公知的各种悬挂机构，利用适当的臂等构成车轮悬挂构件26。

例如如图所示，车轮悬挂构件26包括构成双叉臂式悬挂机构的上部臂34和下部臂36。这些上部臂34和下部臂36呈大致为A形或L形的臂形状，且基端侧的两处均固定在悬挂衬套32的外部筒配件上。另外，上部臂34和下部臂36的各前端侧借助球接头安装在车轮支承构件24上。由此，车轮20借助车轮悬挂构件26与副车架14相连结，且沿车辆前后方向被定位而沿车辆上下方向能摆动且能操纵地被支承。

另外，本实施方式的悬挂机构具有支柱(strut)构造。即，朝向斜上方延伸的可伸缩式减振器38的下端固定在车轮支承构件24上，该减振器38的上端安装在副车架14的塔状部30的上端附近。另外，依据需要，在减振器38的上端部的、供向塔状部30安装的安装部位夹装有适当的上部支承件。该上部支承件均可以采用日本特开2001-193781号公报等所公开的公知构件。

另外，虽未图示，但根据公知的支柱构造，在减振器38上安装有螺旋弹簧、空气弹簧等，利用该螺旋弹簧的作用力，与副车架14相连结的车轮20弹性地支承车重。当然，如公知的那样，构成支柱构造的减振器38支承车辆的上下方向载荷，并不承受车轮20的旋转方向等的反作用力(驱动反作用力、制动反作用力、侧偏力等)。

即，含有电动机18的驱动单元12借助构成车轮悬挂构件26的上部臂34、下部臂36和减振器38与副车架14相连结而被隔振保持于该副车架14。并且，由于减振器38不分担车轮20的旋转方向的反作用力等，因此绕驱动单元12的转矩辊轴线40的驱动转矩反作用力从上部臂34和下部臂36经由各悬挂衬套32、32、32、32作用于副车架14。总之，作为车轮悬挂构件26的隔振装置除了包括各悬挂衬套32、32、32、32之外，还包括上部支承件，但在将转矩反作用力的输入方向上的弹簧常数等特性视作问题的本发明的第一隔振装置中仅包括各悬挂衬套32、32、32、32，不包括上部支承件等。

另一方面，在副车架14的供将该副车架14向车辆车身16安装的三个安装部31b上安装有作为第二隔振装置的副车架支架42、44、46。这些副车架支架42、44、46的详细构造是依据所要求的隔振特性等而决定的，没有限定。

例如如图所示，安装在基座部28的车辆前侧端部的安装部31b上的副车架支架42和安装在基座部28的车辆后侧端部的安装部31b上的副车架支架44均能利用下述筒状隔振装置构成，即，与内部轴配件的外周侧分开地配置外部筒配件，由主体橡胶弹性体连结内部轴配件和外部筒配件而形成的筒状隔振装置。通过将外部筒配件压入固定在形成于基座部28的安装孔中，能够使副车架支架42、44的支架中心轴线位于车辆上下方向地安装上述副车架支架42、44，通过将该内部轴配件固定在车辆车身16上，将该副车架支架42、44安装在车辆车身16上。另外，在第一安装配件48和第二安装配件50的彼此面对的面之间夹装橡胶弹性体52，从而将安装在塔状部30上端的副车架支架46固定在两个安装配件48、50之间。并且，以下述方式进行安装，即，将第一安装配件48安装在塔状部30的上端和车辆车身16中的在高度方向上的面对部分的一方，将第二安装配件50安装在另一方。

于是，从驱动单元12经由车轮悬挂构件26作用于副车架14的驱动转矩反作用力，经由副车架支架42、44、46作用于车辆车身16而由车辆车身16负担该驱动转矩反作用力。

这里，绕着在电动机18的作用下从驱动单元12作用于车轮20的驱动转矩的反作用力的中心轴线即转矩辊轴线40，在构成第一隔振装置的悬挂衬套32、32、32、32与构成第二隔振装置的副车架支架42、44、46之间设定特定的弹簧常数的相对关系和配置位置的相对关系。

详细而言，首先在设定弹簧常数的相对关系时，构成第一隔振装置的悬挂衬套32、32、32、32中的绕转矩辊轴线40的弹簧常数的总值比构成第二隔振装置的副车架支架42、44、46中的绕转矩辊轴线40的弹簧常数的总值大。即，对于橡胶支架，通常以载荷重量越大弹簧常数越大的方式进行设定。但在本实施方式中，与该设定方式相反，比副车架支架42、44、46的弹簧常数的总值大地设定重量小于副车架14的、安装在上部臂34和下部臂36的安装部位上的悬挂衬套32、32、32、32的弹簧常数的总值。更优选在承受驱动转矩反作用力的任意隔振装置单体中，在绕转矩辊轴线40的方向上，均比副车架支架42、44、46的弹簧常数大地设定悬挂衬套32、32、32、32的弹簧常数。另外，在悬挂衬套32、32、32、32中，绕转矩辊轴线40的载荷输入方向是与作为车辆的大致上下方向的大致轴向垂直的方向，在副车架支架42、44中，绕转矩辊轴线40的载荷输入方向是作为车辆的大致上下方向的大致轴向，在副车架支架46中，绕转矩辊轴线40的载荷输入方向是作为车辆的大致前后方向的、与第一安装配件48和第二安装配件50的相对方向大致正交的方向。

接下来，在设定配置位置的相对关系时，比构成第二隔振装置的副车架支架42、44、46距转矩辊轴线40的分开距离的平均值小地设定构成第一隔振装置的悬挂衬套32、32、32、32距转矩辊轴线40的分开距离的平均值。更优选在承受驱动转矩反作用力的任意隔振装置单体中，悬挂衬套32、32、32、32距转矩辊轴线40的分开距离均比副车架支架42、44、46距转矩辊轴线40的该分开距离小。另外，分开距离是在各隔振装置中，转矩辊轴线40与沿以转矩辊轴线40为中心的圆的大致切线方向延伸的弹性主轴线的距离，用与转矩辊轴线40正交的直线上的距离来表示该分开距离。

关于利用副车架支架42、44、46的副车架14的弹性支承特性时，更优选以下述方式设定上述各副车架支架42、44、46的弹簧特性，即，使与转矩辊轴线40大致平行且以沿车辆左右方向延伸的摆动轴为中心产生于副车架14的俯仰振动(旋转运动)、和作为车辆上下方向的平移的往返运动产生于副车架14的跳动振动复合的方式。详细而言，例如合成三个副车架支架42、44、46的弹簧常数而使该弹簧常数单纯化，将副车架14假设成如图3所示由形成为车辆前后方向的两端弹性支承的两自由度振动系统的刚体梁。在将前方支架的支承弹簧常数设定为k1、将后方支架的支承弹簧常数设定为k2、将从重心G到前方支架的距离设定为L1、将从重心G到后方支架的距离设定为L2时，满足下述算式地进行设定即可。

L1×k1≠L2×k2

更优选在示意性地表示使俯仰振动和跳动振动复合后形成的副车架14的图3的振动系统中，使配置于在其基本振动中振幅变大的端部侧的支架的衰减系数大于配置在振幅变小的端部侧的支架的衰减系数。例如利用下述方法能够实现该更优选的方式，即，利用由衰减特性彼此不同的橡胶材料构成的主体橡胶弹性体来形成车辆前侧的副车架支架42和车辆后侧的副车架支架44，或者使车辆前后侧的支架构造不同。详细而言，利用下述方法能够有效地实现上述更优选的方式，即，在振幅大的端部侧采用专利第4110567号公报等所述那样的流体封入式副车架支架，另一方面在振幅小的端部侧采用专利第3932025号公报等所述那样的实心型副车架支架。

另外，在该副车架14的振动系统中，优选作为基本频率的低频侧的共振频率设定在30Hz～350Hz的范围内，更优选该共振频率设定成为40Hz～200Hz的基本频率。当副车架14的基本频率低于30Hz时，对于自车轮20施加的起振力，副车架14的共振可能构成问题，另一方面，当副车架14的基本频率大于350Hz时，对于由电动机18的驱动转矩引起的低频噪音等，可能很难充分地获得振动绝缘效果。

这里，在图3中示意性地表示的副车架14的振动系统中，能够利用下式求得共振频率(ω)。

${\mathrm{\ω}}^2=1/2(\mathrm{kx}/M+\mathrm{k\θ}/J)\±\sqrt{(1/4{(\mathrm{kx}/M-\mathrm{k\θ}/J)}^2+{\mathrm{kx\θ}}^2/\mathrm{MJ})}$

其中，kx是上下方向的弹簧常数(kN/m)，由k1+k2求得kx。M是包括载荷重量在内的副车架的总质量(Kg)。kθ是旋转弹簧常数，由k1×L1²+k2×L2²求得kθ。J是包括载荷物在内的副车架中的绕重心的惯性力矩(Kg·m²)。x是重心(G)的上下方向位移，θ是绕重心(G)的旋转角，由k1×L1-k2×L2求得kxθ。

因此，通过调节副车架支架42、44、46的弹簧常数、配置位置，能够将复合振动所表现出的两个共振频率(ω)调谐成作为上述目标的频率区域。

另外，副车架14的两端部分的跳动振动的振幅(A)和俯仰振动的振幅(θ)的振幅比(A/θ)如下式所示。

A/θ＝kxθ/(kx-Mω²)＝(kθ-Jω²)/kxθ

因此，通过根据复合振动所表现出的两个共振频率(ω)中的振幅较大的基本振动的振幅比求出振动模式，判断是否可以较大地设定副车架14的前侧和后侧的任意隔振装置中的衰减系数。详细而言，在本实施方式中，较大地设定前方的副车架支架42和后方的副车架支架44中的远离俯仰振动的模式的节的支架中的衰减系数是有效的。

采用上述构造的驱动单元隔振保持装置10，在电动机驱动式车辆中，既能实现提高驱动转矩向车轮20的传递效率，又能实现优异的隔振性能。

即，首先在作为第一隔振装置的悬挂衬套32、32、32、32中，通过较大地设定在驱动转矩反作用力的输入方向上的弹簧常数，能够抑制驱动单元12的旋转驱动力因被第一隔振装置吸收而下降。由此，驱动单元12的旋转驱动力能够高效地传递到车轮20，从而能够谋求提高能量转换效率、操作感。

另外，通过较大地设定作为第一隔振装置的将驱动单元12连结支承于副车架14的悬挂衬套32、32、32、32的弹簧常数，能够较高地设定以驱动单元12为质量的刚体共振频率。此外，以作为第二隔振装置的包括载荷重量在内的副车架14为质量的刚体共振频率如上所述也设定成30Hz以上、更优选设定成40Hz以上。由此，在以驱动单元12为质量的刚体振动和以包括载荷重量在内的副车架14为质量的刚体振动中，均能避免随着共振而引起的振动状况变差。

即，在低速旋转时产生20Hz左右的转矩变动而引起的起振力的内燃发动机中，需要将动力单元的支承弹簧系统的共振频率设定为10Hz左右而在20Hz左右的频率区域中实现低弹簧特性，相对于此，在以电动机18作为驱动源的驱动单元12中，转矩变动本身较小且频率较高。因此，驱动单元12和副车架14的任意刚体振动的共振频率(固有振动频率)也能避免出现随着共振而引起的振动状况变差，并且能够将该共振频率设定为30Hz以上的高频区域。

结果，对于由驱动转矩变动引起的振动、噪声，相对于驱动单元12、副车架14的固有振动频率f0，能够在

以上的频率区域获得有效的隔振效果(振动绝缘效果)。另一方面，在低于驱动单元12、副车架14的固有振动频率f0的低频区域中，能够确保相对于驱动转矩反作用力的高弹簧刚性，从而能够提高驱动效率，并且能够抑制例如随着车辆越过台阶等而引起的驱动单元12、副车架14的位移而进行减振，从而也能谋求提高隔振性能。另外，对于由自车轮20施加的起振力引起的驱动单元12、副车架14的振动，由于在通常的速度区域中车轮20为30转/秒以下，因此也能避免因来自车轮20的起振力在驱动单元12、副车架14的刚体共振的作用下被增强而使隔振性能下降。

另外，比悬挂衬套32的弹簧常数小地设定副车架支架42、44、46的弹簧常数，但在距驱动单元12的转矩辊轴线40的平均距离方面，比悬挂衬套32的该平均距离大地设定副车架支架42、44、46的该平均距离，从而能够防止驱动单元12的驱动转矩反作用力被副车架支架42、44、46吸收。

而且，由于副车架14的跳动振动与俯仰振动复合，因此也能避免在共振峰值的频率区域中的隔振性能的大幅下降。加之，在副车架支架42、44中的在复合共振振动时的振幅较大的一方采用高衰减支架，从而能够更加有效地抑制共振峰值，进一步谋求提高隔振性能。

在图4中，作为本发明的第二实施方式，表示用在电动机驱动式车辆中的驱动单元隔振保持装置60。在该驱动单元隔振保持装置60中，驱动单元62被承载支承于副车架64上，且借助该副车架64隔振保持于汽车的车辆车身66。总之在本实施方式中，与第一实施方式所示的轮内马达构造不同，通过使驱动单元62承载支承于车辆车身66上，利用驱动轴(drive shaft)等将驱动单元62的驱动力传递给车轮。

驱动单元62包括附设有变速用齿轮机构68的电动机70。另一方面，副车架64是由铁等形成的高刚性构件，副车架64沿车辆前后方向具有规定长度，且例如形成为框体形状等。

并且，副车架64以沿车辆前后方向具有规定长度的状态安装在车辆车身66上，驱动单元62以驱动单元62的输出轴朝向车辆横向的状态被承载地安装在副车架64上。另外，虽在图4中未清楚表示，但电动机70的输出轴是与变速用齿轮机构68相连结的，与以往的具有内燃机的横置发动机的FF型汽车等相同，变速用齿轮机构68的输出轴借助驱动轴等与车轮相连接，能够将驱动力传递给车轮。

另外，在驱动单元62中的供将驱动单元62向副车架64安装的各安装部上分别安装有作为第一隔振装置的各电动机支架72、72、72。于是，驱动单元62的几乎所有重量经由这些多个电动机支架72、72、72而施加于副车架64，从而将驱动单元62隔振支承于副车架64。

此外，在副车架64上的车辆前侧和后侧安装有作为第二隔振装置的左右一对前侧副车架支架74、74和左右一对后侧副车架支架76、76。并且，副车架64借助这些副车架支架74、74、76、76隔振支承于车辆车身。总之，利用均为多个的电动机支架72和副车架支架74、76对驱动单元62进行双重隔振而利用车辆车身66隔振支承该驱动单元62。

另外，例如作为以往的具有内燃机的动力单元用发动机支架而公知的例如专利第4135915号公报等所述那样的实心型橡胶支架、专利第3767323号公报等所述那样的流体封入式支架等，在调节了这些支架的弹簧常数后能够将这些支架应用为电动机支架72。

另一方面，作为副车架支架74、76，例如可以采用与第一实施方式的副车架支架(42、44)的构造相同的支架。

这里，关于绕驱动单元62的转矩辊轴线78的弹簧常数，比副车架支架74、76的该弹簧常数的总值大地设定各电动机支架72的该弹簧常数的总值。即，在驱动单元62的转矩反作用力的作用方向上，三个电动机支架72、72、72的弹簧常数的总值大于四个副车架支架74、74、76、76的弹簧常数的总值。

另外，关于距驱动单元62的转矩辊轴线78的分开距离的平均值，比三个电动机支架72、72、72的该平均值大地设定四个副车架支架74、74、76、76的该平均值。

此外，前侧副车架支架74和后侧副车架支架76与第一实施方式相同，也以在包括驱动单元62等的载荷重量在内的副车架64中复合地产生跳动振动和俯仰振动的方式设置该副车架支架74、76。此外，根据副车架64的振动模式，在副车架64的前侧和后侧，将在基本振动中振幅变大的一方的副车架支架的衰减系数设定成比另一方的副车架支架大的衰减系数。

另外，跳动振动和俯仰振动的复合条件、在基本振动中的振幅的大小与第一实施方式相同，也能利用图3所示的两自由度系统的振动模式简单地求得。另外，当在前侧副车架支架74和后侧副车架支架76中使一方的衰减效果高于另一方的衰减效果的情况下，通过采用流体封入式支架作为一方的支架，能够容易地设定较高的衰减系数。

在该种形成为基于本实施方式的构造的驱动单元隔振保持装置60中，与上述第一实施方式的驱动单元隔振保持装置10相同，也能发挥从驱动单元62向车轮的转矩传递效率的提高效果，并且也能避免由承载驱动单元62的副车架64的刚体共振引起的振动状况变差、发挥通过进行使在高频区域中的电动机转矩变动引起的噪声变小等操作而获得的隔振性能的提高效果。

以上详细说明了本发明的实施方式，但本发明并不限定于该详细说明。例如，作为驱动单元的保持构造，也可以依据需要而追加安装转矩杆。在该情况下，转矩杆的一端安装在驱动单元上。另一方面，转矩杆的另一端可以安装在车辆车身上，但更优选安装在副车架上。由此，能够更高程度地同时确保转矩反作用力和确保隔振性能。

另外，通过使车辆前侧和后侧的副车架支架的衰减特性不同，如上述实施方式所述，能够抑制振动的最大能量，但在没有特别问题的情况下，也可以用特性相同的支架作为多个副车架支架等。

另外，副车架的构造、悬挂构件的构造、驱动单元的布局等均是例示，没有特别限定。详细而言，例如在上述第二实施方式中横置地设置驱动单元，但有时也使驱动单元的输出轴处于车辆前后方向上地纵置驱动单元。

此外，对于上述第一实施方式中的减振器38，也可以不借助副车架14地将该减振器38的上端部或外插在该减振器38上的螺旋弹簧的上端部直接安装在车辆车身16上，支承在车辆车身16上。这是因为，减振器38、外插在该减振器38上的螺旋弹簧本来并不传递驱动转矩反作用力。

另外，本发明的应用范围并不限定于电动汽车用的驱动单元隔振保持装置，例如也可以应用在电动机驱动式的火车、自动两轮车等中。

附图标记说明

10、60、驱动单元隔振保持装置；12、62、驱动单元；14、64、副车架；16、66、车辆车身；18、70、电动机；20、车轮；26、车轮悬挂构件；32、悬挂衬套(第一隔振装置、悬挂隔振装置)；34、上部臂；36、下部臂；38、减振器；40、78、转矩辊轴；42、44、46、74、76、副车架支架(第二隔振装置)；72、电动机支架(第一隔振装置)。

Claims (5)

1.一种电动机驱动式车辆用的驱动单元隔振保持装置，该驱动单元隔振保持装置（10、60）将含有驱动用电动机（18、70）的驱动单元（12、62）隔振保持于车辆车身（16、66），其特征在于，

上述驱动单元（12、62）借助第一隔振装置（32、72）隔振支承于副车架（14、64），并且该副车架（14、64）借助第二隔振装置（42、44、46、74、76）隔振支承于上述车辆车身（16、66），在该驱动用电动机（18、70）的转矩反作用力的输入方向上，比该第二隔振装置（42、44、46、74、76）的弹簧常数大地设定该第一隔振装置（32、72）的弹簧常数，并且比该驱动单元（12、62）的转矩辊轴（40、78）与该第一隔振装置（32、72）的距离的平均值大地设定该转矩辊轴（40、78）与该第二隔振装置（42、44、46、74、76）的距离的平均值，

由配置在车辆前侧和后侧的多个上述第二隔振装置（42、44、74、76）将上述副车架（14、64）隔振支承于上述车辆车身（16、66），并且使该前侧的第二隔振装置（42、74）对上述驱动单元（12、62）的支承弹簧特性和该后侧的第二隔振装置（44、76）对该驱动单元（12、62）的支承弹簧特性彼此不同，从而复合地产生该副车架（14、64）中的俯仰共振和跳动共振。

2.根据权利要求1所述的电动机驱动式车辆用的驱动单元隔振保持装置，其中，

在上述副车架（14、64）中的俯仰振动和跳动振动复合而成的基本振动中，使振动模式的节偏倚向车辆的前侧和后侧中的任意一侧，并且配置在车辆前侧和后侧的多个上述第二隔振装置（42、44、74、76）中的、距该振动模式的节的分开距离较大的该第二隔振装置，与距该振动模式的节的分开距离较小的该第二隔振装置相比，在俯仰振动和跳动振动的输入方向上呈现高衰减特性。

3.根据权利要求1或2所述的电动机驱动式车辆用的驱动单元隔振保持装置，其中，

上述驱动单元（12、62）借助上述第一隔振装置（32、72）被承载于上述副车架（14、64）上，不但该驱动单元（12、62）的驱动转矩反作用力作用于该副车架（14、64）上，而且该驱动单元（12、62）的重量也作用于该副车架（14、64）上。

4.根据权利要求1或2所述的电动机驱动式车辆用的驱动单元隔振保持装置，其中，

该驱动单元隔振保持装置（10）形成为在上述车辆轮子的轮圈内安装有上述驱动单元（12）的轮内马达构造，该驱动单元（12）借助车轮悬挂构件（26）连结支承于上述副车架（14），并且利用悬挂隔振装置（32）构成上述第一隔振装置，该悬挂隔振装置（32）配置在将该驱动单元（12）的转矩反作用力从该车轮悬挂构件传递到该副车架（14）的部位上。

5.根据权利要求4所述的电动机驱动式车辆用的驱动单元隔振保持装置，其中，

弹簧和安装在上述车辆车轮与车辆车身之间的减振器中的至少一方借助上述副车架（14）安装在该车辆车身（16）上。

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