CN102673354B - 用于电动车辆的动力单元悬架结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于电动车辆(1)的动力单元悬架结构。动力单元(4)安装于车辆的后部，马达(2)和马达减速器(3)共用的轴(C)沿车辆宽度方向布置，并且副车架(8)设置于动力单元(4)的周围，前横车架(11)布置成在车辆前视图中重叠在动力单元(4)的前部上，并且布置成与马达(2)的轴(C)平行，侧车架(9、10)布置成在车辆侧视图中重叠在动力单元(4)的侧部上，并且动力单元(4)的左侧部和右侧部经由设置于侧车架(9、10)的悬架支架(13、14)、圆形安装橡胶件(15、16)以及马达侧安装支架(17、18)悬架于车体。

Description

用于电动车辆的动力单元悬架结构
技术领域
本发明涉及一种安装在电动车辆后部的电动单元的悬架结构。
背景技术
近年来，考虑到地球环境，伴随着具有汽油发动机的车辆，已经提供了利用马达(电动机)的驱动力行驶的电动车辆(EV)。包括马达和马达减速器的动力单元安装在电动车辆的后部。
由于这种动力单元具有相对大的体积和重量，所以传统的电动车辆在诸如后地板等的车体下部包括刚性高的特定结构以便悬架动力单元(例如，参见日本特许第4508260号公报、日本特开2008-222032号公报、日本特开2008-195259号公报以及日本特开2003-72392号公报)。作为示例，在车体下部中用于悬架动力单元的车架设置于动力单元的周围。
然而，在上述传统电动车辆的用于悬架动力单元的结构中，动力单元、车架以及车体的相对位置的确定，以及动力单元悬架于车体的悬架部的位置的确定，并未充分考虑到行驶时在车辆上下方向、宽度方向和前后方向上产生的载荷，以及驱动或者减速时由于马达的扭矩变化而产生的在车辆上下方向上的转动载荷。因此，不能有效地吸收这些载荷，并且不能降低对车体的振动传播。
在传统的悬架结构中，当前方冲击载荷或者后方冲击载荷被施加到车辆时，并且当这些载荷不能被有效地吸收时，动力单元悬架于车体的悬架部中的橡胶套件可能破损，或者动力单元可能与车辆前部中的结构接触。
此外，在传统的悬架结构中，当侧向的冲击载荷被施加到车辆时，车辆的侧部中的结构易于与动力单元接触，并且马达的高压电缆和马达电极端子可能破损。
发明内容
考虑到该情况完成了本发明，本发明的目的是提供一种用于电动车辆的动力单元悬架结构，该悬架结构能够有效地吸收行驶时在车辆上下方向、宽度方向和前后方向上产生的载荷以及在驱动或者减速时由于马达的扭矩变化而产生的围绕马达轴的转动载荷，能够减小动力单元的振动以降低对车体的振动传播，能够降低动力单元与周围结构之间的接触，并且能够防止马达的高压电缆和马达电极端子的破损。
为了解决传统技术中的问题，本发明提供了一种用于电动车辆的动力单元悬架结构，其中，包括马达和马达减速器的动力单元安装于所述车辆的后部，所述马达和所述马达减速器所共用的轴沿车辆宽度方向布置，并且用于将所述动力单元悬架于车体的车架设置在所述动力单元的周围，其中，所述车架的在所述车辆宽度方向上延伸的前部被布置成在所述车辆的前视图中重叠在所述动力单元的前部上，并且被布置成与所述马达的所述轴平行，所述车架的在车辆前后方向上延伸的侧部被布置成在所述车辆的侧视图中重叠在所述动力单元的侧部上，并且所述动力单元的左、右侧部经由设置于所述车架的所述侧部的悬架支架、中心位于所述马达的所述轴的延长线上的圆形安装橡胶件以及马达侧安装支架被悬架于所述车体。
在本发明中，所述车架的在所述车辆宽度方向上延伸的后部被布置成相对于所述车架的所述前部和所述侧部位于所述车辆的上部，并且所述车架的所述后部包括向所述车辆上方延伸的倾斜部以及被悬架于所述车体的悬架部。
此外，在本发明中，马达侧安装支架被布置于所述车架的所述后部的从所述车架的一个侧部向所述车辆上方延伸的所述倾斜部，或者被布置于所述车架的一个侧部，并且被布置成在所述车辆的侧视图中重叠在与所述马达的电极引线部上。
在本发明中，所述动力单元周围的后地板具有前部、高于所述前部的后部以及设置于所述前部和所述后部之间并且朝所述车辆的后部向上延伸的斜面部，并且所述动力单元的所述前部被悬架于所述后地板的所述前部或者所述斜面部。
此外，在本发明中，在所述动力单元的车辆前侧，所述动力单元的所述车辆宽度方向上的中央在与所述马达的所述轴的中心相同高度的位置被悬架于所述车架的所述前部，并且所述动力单元的车辆后侧在比所述车架靠所述车辆的后方的位置经由长形支架被悬架于所述车体。
在本发明中，安装支架被设置于位于所述动力单元的所述车辆后侧的车体悬架部，并且靠近横向杆的支撑构件的位于沿所述车辆宽度方向延伸的第一加强构件与沿所述车辆前后方向延伸的第二加强构件的交叉部附近的连接部。
在本发明中，在所述车架的所述后部具有两个以上的车体悬架点，所述两个以上的车体悬架点在所述车辆宽度方向上将所述动力单元的中心夹在中间，并且所述车体悬架点中的至少两个在所述车辆前后方向上错开设置，所述横向杆的所述支撑构件所在的一侧的所述车体悬架点布置于所述车辆的后部，并且位于所述车架的所述后部的所述倾斜部附近的左、右L形竖直部的设有所述横向杆的所述支撑构件的那一个L形竖直部被布置于所述车辆的后部。
如上所述，根据本发明的用于电动车辆的动力单元悬架结构，提供了如下的一种用于电动车辆的动力单元悬架结构，其中，包括马达和马达减速器的动力单元安装于所述车辆的后部，所述马达和所述马达减速器所共用的轴沿车辆宽度方向布置，并且用于将所述动力单元悬架于车体的车架设置在所述动力单元的周围，其中，所述车架的在所述车辆宽度方向上延伸的前部被布置成在所述车辆的前视图中重叠在所述动力单元的前部上，并且被布置成与所述马达的所述轴平行，所述车架的在车辆前后方向上延伸的侧部被布置成在所述车辆的侧视图中重叠在所述动力单元的侧部上，并且所述动力单元的左、右侧部经由设置于所述车架的所述侧部的悬架支架、中心位于所述马达的所述轴的延长线上的圆形安装橡胶件以及马达侧安装支架被悬架于所述车体。因此，能够获得如下优点。
具体地，根据本发明的动力单元悬架结构，行驶时在车辆上下方向、宽度方向和前后方向上产生的对动力单元的载荷能够被悬架于将马达的轴夹在中间的左、右悬架部处，并且能够被车架的在动力单元旁边延伸的侧部接收。
因此，在本发明的悬架结构中，动力单元的悬架部上的载荷主要是在车辆上下方向、宽度方向和前后方向上，由此，降低了使圆形安装橡胶件的圆形面扭转的不规则变形。这能够提高载荷的吸收效率，能够降低由于动力单元的振动而引起的对车体的振动传播，并且能够延长圆形安装橡胶件的寿命。
根据本发明的动力单元悬架结构，由于驱动或者减速时马达的扭矩变化而产生的围绕马达轴的转动载荷通过圆形安装橡胶件的圆形面的扭转而被吸收。这能够有效地吸收转动载荷。
此外，根据本发明的动力单元悬架结构，即使当前方冲击载荷或后方冲击载荷被施加到车辆时，该载荷也是压缩圆形安装橡胶件的力。这能够有效地吸收冲击载荷，防止动力单元悬架部于车体的悬架部中的安装橡胶件等破损，并且车架的前部能够降低动力单元与车辆前部中的结构之间的接触。
另一方面，在本发明中，所述车架的在所述车辆宽度方向上延伸的后部被布置成相对于所述车架的所述前部和所述侧部位于所述车辆的上部，并且所述车架的所述后部包括向所述车辆上方延伸的倾斜部以及被悬架于所述车体的悬架部。在车辆的侧视图中车架总体上为L形，L形弯曲部的变形能够吸收来自动力单元的振动，这能够降低动力单元的振动并且降低车室内的噪声。
在本发明中，马达侧安装支架被布置于所述车架的所述后部的从所述车架的一个侧部向所述车辆上方延伸的所述倾斜部，或者被布置于所述车架的一个侧部，并且被布置成在所述车辆的侧视图中重叠在与所述马达的电极引线部上。因此，马达侧安装支架能够减少马达电极端子的暴露，防止了侧向冲击载荷施加到车辆时车辆的侧部中的结构和动力单元之间的直接接触，并且能够降低马达的高压电缆与马达电极端子的破损。
此外，在本发明中，所述动力单元周围的后地板具有前部、高于所述前部的后部以及设置于所述前部和所述后部之间并且朝所述车辆的后部向上延伸的斜面部，并且所述动力单元的所述前部被悬架于所述后地板的所述前部或者所述斜面部。因此，在车辆侧视图中大致为L形的车架和台阶状的后地板在车辆侧视图中形成了矩形形状，由此增加了动力单元的悬架刚性。
在本发明中，在所述动力单元的车辆前侧，所述动力单元的所述车辆宽度方向上的中央在与所述马达的所述轴的中心相同高度的位置被悬架于所述车架的所述前部，并且所述动力单元的车辆后侧在比所述车架靠所述车辆的后方的位置经由长形支架被悬架于所述车体。这能够有效地吸收在驱动马达或者使马达减速时产生的绕着马达轴的摇动和转动载荷。此外，动力单元的车辆后侧仅悬架于车体，而不是悬架于车架。因此，车体的刚性能够防止动力单元的大的摇动，并且当载荷从后方被施加至车辆时，载荷先被施加到车体而后再被施加到车架，由此延迟了由于长形支架等脱落而在动力单元上产生的载荷。
结果，能够以动力单元的马达轴为基准来布置车架结构以确定悬架位置。这允许载荷由各悬架部接收，并且实现有效的载荷吸收。
此外，在本发明中，安装支架被设置于位于所述动力单元的所述车辆后侧的车体悬架部，并且靠近横向杆的支撑构件的位于沿所述车辆宽度方向延伸的第一加强构件与沿所述车辆前后方向延伸的第二加强构件的交叉部附近的连接部。这能够提高车体悬架部的刚度，并且提供了与上述发明相同的优点。
在本发明中，在所述车架的所述后部具有两个以上的车体悬架点，所述两个以上的车体悬架点在所述车辆宽度方向上将所述动力单元的中心夹在中间，并且所述车体悬架点中的至少两个在所述车辆前后方向上错开设置，所述横向杆的所述支撑构件所在的一侧的所述车体悬架点布置于所述车辆的后部，并且位于所述车架的所述后部的所述倾斜部附近的左、右L形竖直部的设有所述横向杆的所述支撑构件的那一个L形竖直部被布置于所述车辆的后部。因此，当冲击载荷从后方施加到车辆时，载荷首先被施加到与马达的高压端子相反的一侧的部分，由此延迟了高压端子向车辆前方的移动。
因此，根据本发明的悬架结构，能够减少高压端子与高压端子前方部件之间的接触，以减少高压端子的破损。
附图说明
图1是从车辆下方观察的动力单元悬架于应用了根据本发明的实施方式的电动车辆用动力单元悬架结构的车体后部的状态的立体图。
图2是从车辆上方观察图1中的动力单元被悬架的状态的俯视图。
图3是从车辆的左侧观察图1中的动力单元被悬架的状态的侧视图。
图4是从车辆的右侧观察图1中的动力单元被悬架的状态的侧视图。
图5是从车辆后侧的下方倾斜地观察图1中的动力单元被悬架的状态的立体图。
具体实施方式
现在，将基于示出的实施方式详细地说明本发明。
图1至图5示出根据本发明的实施方式的用于电动车辆的动力单元悬架结构。
应用了根据本发明的实施方式的动力单元悬架结构的车辆为电动车辆1。电动车辆1是诸如商用车等的后驱动车辆，并且利用被供给了电力的马达(电动机)的驱动力行驶。如图1至5所示，包括马达2和马达减速器3的动力单元4搭载在电动车辆1的后部。马达2和马达减速器3共用的轴C沿车辆宽度方向布置。
动力单元4被构造成使得马达减速器3被连接到马达2的车辆宽度方向上的左侧，并且动力单元的长度方向在车辆宽度方向上。如图4所示，为马达2供给电力的电池组5在车辆中布置于动力单元4的前方。在图1至图5中，箭头F示出车辆前方，附图标记L表示车辆左侧，并且附图标记R表示车辆右侧。
在本实施方式的电动车辆1的车体的下部，位于车辆前部的前地板6和位于车辆后部且连接到前地板6的后地板7被设置成沿车辆前后方向和车辆宽度方向延伸。用于将动力单元4支撑于车体的后地板7的用于悬架的副车架(车架)8设置于后地板7下方。
如图1、图3至图5所示，后地板7包括前部7a、比前部7a高一个台阶的后部7b、以及设置于前部7a与后部7b之间并且朝车辆后部向上徐徐倾斜的斜面部7c，并且从车辆侧面看该后地板7总体上具有台阶形状。动力单元4的前部被悬架于后地板7的前部7a或者斜面部7c的下方，而动力单元4的后部被悬架在位于后地板7的高位处的后部7b的下方。后地板7的斜面部7c在车辆前后方向上比平坦的前部7a和后部7b短，并且该斜面部在前后具有弯曲部。因此，斜面部7c比其他部分的刚性高，并且能够降低从马达2发出的声音以及从电极部的突起部发出的声音透过后地板7的传播。
稍后说明的用于操作马达电极端子安装部的开口(未示出)设置于后地板7的后部7b，并且位于马达2的上方。该开口的大小和形状不影响连接和拆除高压电缆等的可操作性以及后地板7的刚性。
如图1至5所示，该实施方式中的副车架8包括在车辆前后方向上延伸的一对左、右侧车架(车架侧部)9和10以及在车辆宽度方向上延伸以连接侧车架9和10的一对前、后横车架(车架前后部)11和12。副车架8具有封闭形状使得该车架包围动力单元4。
前横车架11布置成在车辆前视图中重叠在动力单元4的前部上，并且布置成平行于马达2的轴C。侧车架9和10布置成在车辆侧视图中重叠在动力单元4的侧部上。
后横车架12向上升高，并且相对于前横车架11、侧车架9和10布置在车辆的上部。后横车架12包括：在车辆中向上延伸的倾斜部12a；以及被悬架于车体中的后地板7的悬架部12b。因此，副车架8在车辆侧视图中总体上为大致L形，并且在车辆前后方向的中间部具有大致L形的可变形弯曲部。此外，在车辆侧视图中为大致L形的副车架8与台阶状后地板7在车辆侧视图中形成矩形形状。
另外，在侧车架9和10中，稍后说明的马达侧安装支架布置于后横车架12的从车辆右侧的侧车架10向上延伸的倾斜部12a，或者布置于车辆右侧的侧车架10，并且布置成在车辆侧视图中重叠在马达2的电极引线部上。
如图1至5所示，在该实施方式中，动力单元4的左、右侧部经由设置于副车架8的侧车架9和10的悬架支架13和14、中心均位于马达2的轴C的延长线上的圆形安装橡胶件15和16、以及马达侧安装支架17和18悬架于车体的后地板7。马达侧安装支架17和18包括：主体部17a和18a，其在设有马达减速器3和马达2的一侧具有分叉部，并且分别安装于马达减速器3和马达2的侧部上的两个位置；以及悬架部17b和18b，其在车辆前后方向上延伸并且分别悬架于侧车架9和10。
在动力单元4的车辆前侧，动力单元4的车辆宽度方向上的中央在与马达2的轴C的中央相同高度的位置悬架于副车架8的前横车架11。如图1、图2和图4所示，由前横车架11支撑的马达侧前安装支架19设置于马达2的前部。马达侧前安装支架19包括：主体部19a，其在设有马达2的一侧具有分叉部，并且安装于马达2的前部上的两个位置；以及悬架部19b，其在车辆宽度方向上延伸并且悬架于前横车架11。
此外，如图3至图5所示，动力单元4的车辆后侧并未安装于副车架8，而是经由长形支架20在车辆的比副车架8的后横车架12靠后方的位置悬架于车体的后地板7。此外，安装支架25设置于动力单元4的车辆后侧上的车体悬架部，并且靠近横向杆23的支撑构件24的位于沿车辆宽度方向延伸的第一加强构件21与沿车辆前后方向延伸的第二加强构件22的交叉部附近的连接部。
长形支架20在车辆前后方向上延伸，并且向车辆后方倾斜地升高。长形支架20的基端被安装到动力单元4的后部，而长形支架20的末端由安装支架25支撑。安装支架25具有用于安装长形支架20的末端的开口，该开口形成为具有大致倒U形截面，并且安装支架25被固定到第一加强构件21的下表面。
第一加强构件21和第二加强构件22被接合到后地板7的下表面。横向杆23沿车辆宽度方向布置于车体与车轴(未示出)之间以支撑车轮的横向反作用力。横向杆23的一端由从后地板7的下表面向车辆下方延伸的支撑支架26的下端可转动地支撑，而另一端由车轴(未示出)可转动地支撑。
同时，如图2所示，在该实施方式中，在位于副车架8的后部的后横车架12上具有两个以上的车体悬架点27和28，该车体悬架点27和28在车辆宽度方向上将动力单元4的中心夹在中间，并且车体悬架点27和28中的至少2个在车辆前后方向上错开设置(offset)。此外，位于设有横向杆23的支撑构件24一侧的车体悬架点27相对于相反侧的车体悬架点28布置于车辆的后部。位于副车架8的后横车架12的倾斜部12a附近的左、右L形竖直部中的设有横向杆23的支撑构件24的那一个布置于车辆的后部。
这样，在根据本发明的实施方式的用于电动车辆1的动力单元悬架结构中，副车架8的前横车架11布置成在车辆前视图中重叠在动力单元4的前部上，并且布置成与马达2的轴C平行。副车架8的侧车架9和10布置成在车辆侧视图中重叠在动力单元4的侧部上，动力单元4的左、右侧部经由设置于副车架8的侧车架9和10的悬架支架13和14、中心均位于马达2的轴C的延长线上的圆形安装橡胶件15和16、以及马达侧安装支架17和18悬架于后地板7。这减小了动力单元4与车辆前部中的结构之间的接触，使得行驶时在车辆各个方向上产生的对动力单元4的载荷悬架在将马达2的轴C夹在中间的左、右悬架部处，并且使得该载荷被副车架8的在动力单元4旁边延伸的侧车架9和10接收。
此外，在该实施方式的悬架结构中，在驱动马达2或者使马达2减速时产生的绕着轴C的转动载荷等，或者在前后方向上对车辆的冲击载荷，能够被圆形安装橡胶件15和16等的弹性变形有效地吸收。
因此，根据该实施方式的悬架结构，由于动力单元4的振动而产生的对车体的振动的传播能够被降低以提高车辆的内部舒适度。此外，能够防止圆形安装橡胶件15和16破损，增加了圆形安装橡胶件15和16的耐久性和寿命。
此外，在该实施方式的动力单元悬架结构中，马达侧安装支架18布置于后横车架12的从车辆右侧的侧车架10向上延伸的倾斜部12a，或者布置于车辆右侧的侧车架10，并且在车辆侧视图中布置成重叠在马达2的电极引线部上。这样，即使在车辆受到横向的冲击载荷时，也能够防止车辆侧部中的结构和动力单元4之间的接触，并且能够降低马达2的高压电缆与马达电极端子的破损。此外，在车辆侧视图中大致L形的副车架8和台阶状后地板7在车辆侧视图中形成了矩形形状，由此增加了动力单元4的悬架部的刚性。
此外，在该实施方式的悬架结构中，在车辆前侧动力单元4的车辆宽度方向上的中央在与马达2的轴C的中心相同的高度位置被悬架于副车架8的前横车架11，并且动力单元4的仅车辆后侧经由长形支架20在车辆的比后横车架12靠后方的位置悬架于车体，并且经由安装支架25被悬架，该安装支架25靠近横向杆23的支撑构件24的位于第一加强构件21与第二加强构件22的交叉部附近的连接部。这能够有效地吸收驱动或者减速时产生的马达2的摆动载荷(oscillation load)，并且车体的刚性能够防止动力单元4产生大的摆动。此外，在该实施方式的悬架结构中，在沿车辆宽度方向的后横车架12上具有两个以上的车体悬架点27和28，该车体悬架点27和28将动力单元4的中心夹在中间并且在车辆前后方向上错开设置。位于具有横向杆23的支撑构件24一侧的车体悬架点27布置于车辆后部。在后横车架12的倾斜部12a附近的支撑构件24的L形竖直部布置于车辆后部。由此，当冲击载荷从后方施加到车辆时，载荷首先施加到与马达2的高压端子相反一侧的部分，由此，延迟了车辆的高压端子向前的移动，降低了高压端子与高压端子前方的部件之间的接触，并且降低了高压端子的破损。
上面说明了本发明的实施方式，但是本发明不限于所述实施方式，基于本发明的技术概念也能够进行各种变型或改变。

Claims (4)

1.一种用于电动车辆的动力单元悬架结构，其中，包括马达和马达减速器的动力单元安装于所述车辆的后部，所述马达和所述马达减速器所共用的轴沿车辆宽度方向布置，并且用于将所述动力单元悬架于车体的车架设置在所述动力单元的周围，
其中，所述车架的在所述车辆宽度方向上延伸的前部被布置成在所述车辆的前视图中重叠在所述动力单元的前部上，并且被布置成与所述马达的所述轴平行，所述车架的在车辆前后方向上延伸的侧部被布置成在所述车辆的侧视图中重叠在所述动力单元的侧部上，并且
所述动力单元的左、右侧部经由设置于所述车架的所述侧部的悬架支架、中心位于所述马达的所述轴的延长线上的圆形安装橡胶件以及马达侧安装支架被悬架于所述车体，
在所述动力单元的车辆前侧，所述动力单元的所述车辆宽度方向上的中央在与所述马达的所述轴的中心相同高度的位置被悬架于所述车架的所述前部，并且所述动力单元的车辆后侧在比所述车架靠所述车辆的后方的位置经由长形支架被悬架于所述车体，
安装支架被设置于位于所述动力单元的所述车辆后侧的车体悬架部，并且靠近横向杆的支撑构件的位于沿所述车辆宽度方向延伸的第一加强构件与沿所述车辆前后方向延伸的第二加强构件的交叉部附近的连接部，
在所述车架的所述后部具有两个以上的车体悬架点，所述两个以上的车体悬架点在所述车辆宽度方向上将所述动力单元的中心夹在中间，并且所述车体悬架点中的至少两个在所述车辆前后方向上错开设置，所述横向杆的所述支撑构件所在的一侧的所述车体悬架点布置于所述车辆的后部，并且位于所述车架的所述后部的倾斜部附近的左、右L形竖直部的设有所述横向杆的所述支撑构件的那一个L形竖直部被布置于所述车辆的后部。
2.根据权利要求1所述的用于电动车辆的动力单元悬架结构，其特征在于，所述车架的在所述车辆宽度方向上延伸的后部被布置成相对于所述车架的所述前部和所述侧部位于所述车辆的上部，并且所述车架的所述后部包括向所述车辆上方延伸的所述倾斜部以及被悬架于所述车体的悬架部。
3.根据权利要求2所述的用于电动车辆的动力单元悬架结构，其特征在于，马达侧安装支架被布置于所述车架的所述后部的从所述车架的一个侧部向所述车辆上方延伸的所述倾斜部，或者被布置于所述车架的一个侧部，并且被布置成在所述车辆的侧视图中重叠在与所述马达的电极引线部上。
4.根据权利要求2所述的用于电动车辆的动力单元悬架结构，其特征在于，所述动力单元周围的后地板具有前部、高于所述前部的后部以及设置于所述前部和所述后部之间并且朝所述车辆的后部向上延伸的斜面部，并且所述动力单元的所述前部被悬架于所述后地板的所述前部或者所述斜面部。
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