CN112512844A - 轮毂电动机驱动装置用悬架结构 - Google Patents

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Abstract

轮毂电动机驱动装置用悬架结构具备:沿上下方向延伸且下端部与轮毂电动机驱动装置(10)连结的悬架构件(41);与悬架构件(41)的上端部(45)连结来对车身侧元件(101)进行支承的弹性构件(52);以及夹设在悬架构件(41)的上端部(45)与车身侧元件(101)之间来使上端部(45)与车身侧元件(101)之间的车宽方向或车辆前后方向的相对位移衰减的衰减机构(55m、57)。

Description

轮毂电动机驱动装置用悬架结构
技术领域
本发明涉及将轮毂电动机驱动装置向车身侧元件安装的悬架装置。
背景技术
将车轮侧元件向车身侧元件安装的悬架装置容许车轮侧元件沿上下方向弹跳/回弹。因此,车轮侧元件也称为簧下。而且,悬架装置具有沿特定的方向、例如车宽方向或车辆前后方向产生振幅的共振模式。
当悬架装置以簧下为激振点而在特定的方向上共振时,上述的共振会向车身侧元件传递,导致车身的乘坐感恶化。因此,优选降低簧下的振动。
作为降低从车轮经由悬架装置的下臂向车身侧元件传递的振动的撑杆式悬架装置,已知有日本特开2002-181121号公报(专利文献1)记载的装置。在专利文献1的撑杆式悬架装置中,在下臂与车身侧元件的连结部位夹有防振装置。根据专利文献1,从悬架装置的簧下向车身输入的振动、特别是在车轮与路面之间产生的道路噪声由防振装置来衰减。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2002-181121号公报图12
发明内容
发明的概要
发明要解决的课题
专利文献1的结构衰减的道路噪声是因车轮的下部被路面沿车宽方向激振而产生的。车轮的下部中的接地于路面的部位即激振点相较于撑杆更接近于下臂。因此,为了降低道路噪声向车身的传递,如专利文献1那样将防振装置相较于撑杆更靠下臂地设置是有效的。
然而,本发明人发现:在将电动机配置于车轮内部而利用该电动机来驱动该车轮的轮毂电动机的情况下,与专利文献1不同的振动从车轮经由悬架装置向车身侧元件传递。
即,需要与道路噪声不同地另行采取对策,以使轮毂电动机自身的振动难以向车身传递。作为代表性的轮毂电动机自身的振动,存在由齿轮的啮合产生的振动。
图3是表示在悬架装置的簧下连结有轮毂电动机驱动装置的实施方式的整体图。参照图3,该悬架装置具有配置于上侧的撑杆41和配置于下侧的下臂81。轮毂电动机驱动装置10生成的车宽方向的激振力V1(向左箭头的力及未图示的向右方向的力)相较于下臂81更接近撑杆41下端部(也称为撑杆固定件)。因此,在图3所示的实施方式中,从轮毂电动机驱动装置10经由撑杆41朝向车身101的振动增大。因此,作为应对经由下臂的振动传递的对策的专利文献1的结构的话,无法充分降低从轮毂电动机向车身侧元件传递的振动。
本发明鉴于上述的实际情况而作成,其目的在于提供一种降低轮毂电动机自身的振动向车身传递的悬架结构。
用于解决课题的方案
为了该目的,本发明涉及的轮毂电动机驱动装置用悬架结构具备:悬架构件,其沿上下方向延伸,下端部与轮毂电动机驱动装置连结;弹性构件,其与上述悬架构件的上端部连结,对车身侧元件进行支承;以及衰减机构,其夹设在悬架构件的上端部与车身侧元件之间来使悬架构件的上端部与车身侧元件之间的车宽方向或车辆前后方向的相对位移衰减。
根据上述的本发明,通过衰减机构使从轮毂电动机驱动装置经由悬架构件向车身侧元件传递的车宽方向或车辆前后方向的振动衰减。而且,能够防止悬架构件的上端部沿车宽方向或车辆前后方向振动的共振模式。
本发明能够适用于各种方式的悬架装置。作为本发明的一方案,悬架构件是能够沿上下方向伸缩的冲击吸收器。并且,轮毂电动机驱动装置用悬架结构还具备悬架臂,该悬架臂沿车宽方向延伸,该悬架臂的车宽方向外侧端与轮毂电动机驱动装置连结且车宽方向内侧端与车身侧元件连结,该悬架臂能够在上下方向上摆动。根据上述的方案,在具备冲击吸收器作为撑杆并具备悬架臂作为下臂的撑杆式悬架装置中,从轮毂电动机驱动装置经由撑杆向车身侧元件传递的车宽方向或车辆前后方向的振动被衰减。作为另一方案,悬架构件是单体的螺旋弹簧或单体的减振器。
衰减机构只要是机械要素即可,没有特别限定。作为本发明的一方案,衰减机构是沿车宽方向或车辆前后方向延伸且能够沿该延伸方向伸缩的减振器。根据上述的方案,能够相对于弹性构件另行地设定减振器来使悬架构件与车身侧元件之间的相对位移衰减。作为上述的减振器,可列举例如具有缸、活塞及活塞杆的嵌套式的减振器。作为另一方案,可以使用嵌套式的减振器以外的衰减机构。
作为本发明的另一方案,弹性构件及衰减机构构成液封衬套。根据上述的方案,能够将弹性构件及衰减机构紧凑地集中起来。
本发明的轮毂电动机驱动装置对电动车辆的前轮或后轮进行驱动。换言之,轮毂电动机驱动装置可以配置在转向轮的内部,也可以配置在非转向轮的内部。本发明的一方案的轮毂电动机驱动装置用悬架结构还具备设置在液封衬套与车身侧元件之间的滚动轴承,轮毂电动机驱动装置配置在转向轮的内部且能够与该转向轮一起转向,液封衬套及悬架构件根据轮毂电动机驱动装置的转向而转动。根据上述的方案,即使根据轮毂电动机驱动装置的转向角而激振力的朝向改变,也能够使该激振力有效地衰减。作为另一方案,液封衬套可以安装固定于车身侧元件。
发明效果
这样,根据本发明的悬架结构,能够降低轮毂电动机自身的振动向车身传递的情况。
附图说明
图1是表示与本发明的悬架结构连结的轮毂电动机驱动装置的展开剖视图。
图2是表示轮毂电动机驱动装置的内部的示意性的剖视图。
图3是表示本发明的第一实施方式的悬架结构的整体图。
图4是表示电动车辆的直行状态下的车轮的朝向的俯视图。
图5是表示该实施方式的液封衬套的横向剖视图。
图6是表示该实施方式的液封衬套的纵向剖视图。
图7是表示撑杆的共振模式的一例的说明图。
图8是表示撑杆的共振模式的另一例的说明图。
图9是表示本发明的第二实施方式的悬架结构的整体图。
图10是表示该实施方式的减振器及弹性衬套的纵向剖视图。
图11是表示本发明的第三实施方式的悬架结构的减振器及弹性衬套的纵向剖视图。
图12是表示该实施方式的液封衬套的横向剖视图。
图13是表示电动车辆的转弯行驶状态下的车轮的朝向的俯视图。
图14是表示与图13对应的液封衬套的转动位置的横向剖视图。
具体实施方式
以下,基于附图来详细说明本发明的实施方式。图3是表示本发明的第一实施方式的整体图,表示沿车辆前后方向观察的状态。图4是表示该实施方式的俯视图。需要说明的是,图3及图4示出电动车辆的直行状态,表示车轮的转向角为0°的情况。参照图3,在车身101的车宽方向两侧(也称为左右两侧)分别形成有车轮罩102。在车轮罩102的空间内配置有车轮轮子W、轮胎T、轮毂电动机驱动装置10、撑杆41及下臂81(也称为臂构件或悬架臂)。撑杆41及下臂81分别为悬架构件,构成撑杆式悬架装置。车轮轮子W、轮胎T及轮毂电动机驱动装置10连结于悬架装置的簧下,能弹跳/回弹。车身101连结于悬架装置的簧上。
车轮轮子W与轮毂电动机驱动装置10的轮毂圈结合。轮胎T与车轮轮子W的外周嵌合。车轮轮子W及轮胎T构成车轮。
撑杆41是沿上下方向延伸的冲击吸收器,是在沿一方向延伸的减振器42上大致同轴地组合有螺旋弹簧43的结构。减振器42为具有缸、活塞及活塞杆的嵌套式,沿上下方向延伸。减振器42能够沿延伸方向伸缩。螺旋弹簧43也能够沿延伸方向伸缩。撑杆41的上端经由液封衬套51与车身101连结。撑杆41的下端与轮毂电动机驱动装置10连结。具体而言,通过螺栓等结合机构将撑杆41的下端部安装固定于轮毂电动机驱动装置10的支架构件17。需要说明的是,结合机构只要是机械要素即可,没有特别限定。
参照图4,下臂81沿车宽方向延伸,具有车宽方向外侧端82及车宽方向内侧端83、84。参照图3,下臂81的车宽方向外侧端82经由球窝接头80与轮毂电动机驱动装置10(具体而言支架构件17)连结。下臂81的车宽方向内侧端84经由弹性衬套86而能够摆动地与副车架91连结。弹性衬套86为圆筒体,沿上下方向延伸。副车架91包括相面对的一对板材,在上述板材间设置弹性衬套86。螺栓87穿过弹性衬套86的中心孔。螺栓87的轴部贯通副车架91的一对板材,与螺母88螺合。螺栓87的头部卡止于副车架91的一方的板材的外侧。螺母88卡止于副车架91的另一方的板材的外侧。由此,弹性衬套86被安装固定于副车架91,下臂81的车宽方向内侧端84与副车架91连结。
图4所示的另一车宽方向内侧端83也经由弹性衬套85能够摆动地与副车架91连结。弹性衬套85是沿车辆前后方向延伸的圆筒体。弹性衬套85与副车架91的结合也基于螺栓及螺母等结合机构。由此,下臂81能够以车宽方向内侧端83、84为基端且以车宽方向外侧端82为自由端地沿上下方向摆动。
如图3所示,撑杆41配置在轮毂电动机驱动装置10的上侧。下臂81配置在轮毂电动机驱动装置10的下侧。副车架91安装在车身101的下部。车身101及副车架91在从轮毂电动机驱动装置10、撑杆41及下臂81观察时安装于车身侧,因此也称为车身侧元件。
在轮毂电动机驱动装置10竖立设置有沿车辆前后方向延伸的臂部18。臂部18的根部与后述的支架构件17结合。臂部18的前端与未图示的转向装置的横拉杆连结。横拉杆将臂部18的前端沿车宽方向推拉。由此,轮毂电动机驱动装置10与车轮轮子W及轮胎T一起转向。轮毂电动机驱动装置10的转向轴线K是将撑杆41的上端与球窝接头80连结的直线。
图1是表示与本发明的悬架结构连结的轮毂电动机驱动装置的展开剖视图。图2是表示轮毂电动机驱动装置的内部的示意性的剖视图,表示与车轮的轴线正交的剖面。如图1所示,轮毂电动机驱动装置10具备:在车轮的中心设置的轮毂轴承部11;对车轮进行驱动的电动机部21;以及将电动机部21的旋转减速之后向轮毂轴承部11传递的减速部31。电动机部21及减速部31从轮毂轴承部11的轴线O偏置配置。轴线O沿车宽方向延伸,与车轴一致。就轴线O方向上的位置而言,轮毂轴承部11配置于轮毂电动机驱动装置10的轴线方向的一侧(外部侧),电动机部21配置于轮毂电动机驱动装置10的轴线方向的另一侧(内部侧),减速部31配置在比电动机部21靠轴线方向的一侧的位置,减速部31的轴线方向位置与轮毂轴承部11的轴线方向位置重叠。
如图3所示,轮毂电动机驱动装置10配置于车轮轮子W的内空区域。轮毂轴承部11及减速部31收容于车轮轮子W的内空区域。电动机部21从车轮轮子W的内空区域向轴线方向的另一侧(内部侧)突出,但是作为未图示的变形例,电动机部21也可以收容于车轮轮子W的内空区域。
轮毂轴承部11设为旋转内圈/固定外圈,具有与车轮轮子W结合的作为动圈(轮毂圈)的内圈12、在内圈12的外径侧同轴地配置的作为静圈的外圈13、以及配置于内圈12与外圈13之间的环状空间的多个滚动体14。
在外圈13通过螺栓19等结合机构安装固定有支架构件17。而且,支架构件17经由螺栓20等结合机构而安装固定于减速部31的主体壳体39的正面部分39f。正面部分39f是主体壳体39中的将减速部31的轴线O方向的一端覆盖的壳体壁部。
电动机部21具有电动机旋转轴22、转子23、定子24及电动机壳体29,并按此顺序从电动机部21的轴线M向外径侧依次配置。电动机部21是内转子、外定子形式的径向间隙电动机,但也可以是其他的形式的电动马达。例如,虽然未图示,但是电动机部21可以是轴向间隙电动机。电动机壳体29包围定子24的外周。电动机壳体29的轴线M方向的一端与减速部31的主体壳体39的背面部分39b结合。电动机壳体29的轴线M方向的另一端由板状的电动机壳体罩29v密封。背面部分39b是主体壳体39中的将减速部31的轴线O方向的另一端覆盖的壳体壁部。
主体壳体39、电动机壳体29及电动机壳体罩29v构成作为轮毂电动机驱动装置10的外廓的壳体,也简称为壳体。
电动机旋转轴22的两端部经由滚动轴承27、28而分别旋转自如地支承于主体壳体39的背面部分39b、电动机部21的电动机壳体罩29v。
成为电动机旋转轴22及转子23的旋转中心的轴线M与轮毂轴承部11的轴线O平行地延伸。即,电动机部21以从轮毂轴承部11的轴线O分离的方式偏置配置。例如图2所示,电动机部的轴线M从轴线O向车辆前后方向偏置,具体而言配置在比轴线O靠车辆前方的位置。
减速部31具有:与电动机部21的电动机旋转轴22同轴地结合的输入轴32;在输入轴32的外周面上同轴地设置的输入齿轮33;多个中间齿轮34、36;与这些中间齿轮34、36的中心结合的中间轴35;与轮毂轴承部11的内圈12连结的输出轴38;在输出轴38的外周面上同轴设置的输出齿轮37;以及收容上述多个齿轮及旋转轴的主体壳体39。主体壳体39由于成为减速部31的外廓,因此也称为减速部壳体。
输入齿轮33为外齿的斜齿轮。输入轴32为中空结构,电动机旋转轴22的轴线方向的一端部22e插入该输入轴32的中空孔32h内并花键嵌合(也包括锯齿嵌合,下同)成无法相对旋转。输入轴32在输入齿轮33的两端侧经由滚动轴承32a、32b分别旋转自如地支承于主体壳体39的正面部分39f及背面部分39b。
成为减速部31的中间轴35的旋转中心的轴线N与轴线O平行地延伸。中间轴35的两端经由滚动轴承35a、35b而旋转自如地支承于主体壳体39的正面部分39f及背面部分39b。第一中间齿轮34同轴地设置于中间轴35的轴线N方向的另一端部。第二中间齿轮36同轴地设置于中间轴35的轴线N方向的中央区域。
第一中间齿轮34及第二中间齿轮36为外齿的斜齿轮,第一中间齿轮34的直径比第二中间齿轮36的直径大。大径的第一中间齿轮34配置在比第二中间齿轮36靠轴线N方向的另一侧的位置,与小径的输入齿轮33啮合。小径的第二中间齿轮36配置在比第一中间齿轮34靠轴线N方向的一侧的位置,与大径的输出齿轮37啮合。
如图2所示,中间轴35的轴线N配置在比轴线O及轴线M靠上方的位置。而且,中间轴35的轴线N配置在比轴线O靠车辆前方且比轴线M靠车辆后方的位置。减速部31是具有沿车辆前后方向空出间隔地配置且相互平行地延伸的轴线O、N、M的三轴的平行轴齿轮减速器,以两个等级减速。需要说明的是,作为未图示的变形例,减速部31可以是具有多个中间轴的多级的平行轴齿轮减速器。
返回图1进行说明,输出齿轮37为外齿的斜齿轮,同轴地设置在输出轴38的轴线O的中央部。输出轴38沿轴线O延伸。输出轴38的轴线O方向的一端部插入内圈12的中心孔而嵌合成无法相对旋转。输出轴38的轴线O方向的中央部在比内圈12的轴线O方向的另一端部靠外径侧的位置处经由滚动轴承38a而旋转自如地支承于主体壳体39的正面部分39f。输出轴38的轴线O方向的另一端部经由滚动轴承38b而旋转自如地支承于主体壳体39的背面部分39b。
如图1所示,减速部31通过小径的驱动齿轮与大径的从动齿轮的啮合、即输入齿轮33与第一中间齿轮34的啮合以及第二中间齿轮36与输出齿轮37的啮合,将输入轴32的旋转减速之后向输出轴38传递。减速部31的从输入轴32至输出轴38的旋转要素构成将电动机部21的旋转向轮毂轴承部11的内圈12传递的驱动传递路径。
主体壳体39除了包括到此为止说明的正面部分39f及背面部分39b之外,还包括筒状部分。该筒状部分以包围相互平行地延伸的轴线O、N、M的方式覆盖减速部31的内部部件。板状的正面部分39f从轴线方向的一侧覆盖减速部31的内部部件,与筒状部分的一端结合。板状的背面部分39b从轴线方向的另一侧覆盖减速部31的内部部件,与筒状部分的另一端结合。主体壳体39的背面部分39b还是与电动机壳体29结合并将减速部31的内部空间及电动机部21的内部空间分隔的隔壁。电动机壳体29支承于主体壳体39,从主体壳体39向轴线方向的另一侧突出。
主体壳体39对减速部31的内部空间进行划分,将减速部31的全部的旋转要素(旋转轴及齿轮)收容于内部空间。如图2所示,主体壳体39的下部作为贮油部39t。贮油部39t的高度位置与电动机部21的下部的高度位置重叠。在主体壳体39的占据内部空间的下部的贮油部39t贮存有对电动机部21及减速部31进行润滑的润滑油。
输入轴32、中间轴35、输出轴38由上述的滚动轴承进行两端支承。这些滚动轴承32a、35a、38a、32b、35b、38b为径向轴承。
当从轮毂电动机驱动装置10外部向电动机部21供给电力时,电动机部21的转子23旋转,从电动机旋转轴22向减速部31输出旋转。减速部31将从电动机部21向输入轴32输入的旋转减速后从输出轴38向轮毂轴承部11输出。轮毂轴承部11的内圈12以与输出轴38相同的转速旋转,对安装固定于内圈12的车轮轮子W进行驱动。
在减速部31产生以上述的齿轮彼此的啮合为激振源的振动。特别是由于斜齿轮彼此的啮合而使轴线M、N、O方向、即车宽方向的振动变得显著。
图7及图8是表示撑杆的共振模式的例子的说明图。在图7所示的一例中,以车轮的轮子中心(轴线O上的车轮中心)为支点,撑杆41越靠上端侧越向车宽方向振动。在图8所示的另一例中,以轴线O为支点,撑杆41越靠上端侧越向车辆前后方向振动。本实施方式的轮毂电动机驱动装置10如到此为止说明那样具有斜齿轮,因此轴线O方向的振动变得显著。因此,应留意图7所示的共振模式。
图5是表示将撑杆上端与车身连结的液封衬套(液体封入式衬套)的横向剖视图。图6是表示撑杆上端部及液封衬套的纵向剖视图。液封衬套51具有环状的弹性构件52、外筒53、内筒54、盘构件56、58及固定构件59。
在外筒53与内筒54之间夹有环状的弹性构件52。弹性构件52能够弹性变形,容许外筒53与内筒54之间的相对位移。
弹性构件52为伴有轴线方向厚度及径向厚度的橡胶制,在弹性构件52的外周面中的轴线方向的中央部形成有沿周向连续的大小的凹槽。较大的凹槽配置于周向一侧区域及周向另一侧区域,分别设为液室55m、55n。较小的凹槽设为将液室55m,55n的周向端彼此连接的节流孔57、57。节流孔57、57配置在分离了180°的周向位置。
外筒53为金属制的圆筒体,与弹性构件52的外周面紧贴,覆盖上述的液室55m、节流孔57、液室55n、节流孔57。由此,液室55m、节流孔57、液室55n、节流孔57成为一连串的封闭空间。
内筒54基本上为圆筒形状,但是在分离了180°的周向位置形成有向外径侧突出的突起54p、54q。内筒54为树脂制或金属制,比弹性构件52硬。突起54p、54q及内筒54的外周面与弹性构件52紧贴。弹性构件52的径向厚度在与突起54p、54q不同的周向位置处大,但是在与突起54p、54q相同的周向位置处由于突起54p、54q而减小。需要说明的是,各节流孔57配置在与突起54p、54q相同的周向位置。
液封衬套51由于具有弹性构件52,因此作为弹性衬套发挥功能。参照图5,液封衬套51在横穿一对突起54p、54q的方向上难以发生弹性变形,在横穿一对液室55m、55n的方向上容易发生弹性变形。
液封衬套51由于具有液室55m、55n及节流孔57,因此作为衰减机构发挥功能。当从撑杆41向内筒54输入车宽方向的激振力V2(向左箭头)而使内筒54在横穿一对液室55m、55n的方向(左右方向)上振动时,一个液室的容积增大且另一个液室的容积减少,充满在液室55m、55n中的液体如小箭头所示那样通过细的节流孔57。由此,该振动衰减。需要说明的是,向左箭头的激振力V2对应于向左箭头的激振力V1(图3)。
这样,本实施方式的液封衬套51兼具弹性衬套的功能及衰减机构的功能。
如图5所示,在本实施方式中,一对突起54p沿车辆前后方向配置,一对液室55m、55n沿车宽方向配置。由此,液封衬套51使车宽方向的振动显著地衰减。
如图6所示,从一侧及另一侧将盘构件56、58分别嵌合于内筒54的中心孔。盘构件56、58的底部彼此由例如紧固部58k连结。盘构件56、58的侧壁部为从底部立起的圆筒形状,与内筒54的内周面嵌合。盘构件56、58的缘部从侧壁部的顶缘向外径侧扩大,与弹性构件52的一端面及另一端面接触。由此,弹性构件52及内筒54在盘构件56与盘构件58之间被防脱而无法沿轴线方向移动。
外筒53的外周面遍及整周地与圆筒形状的固定构件59嵌合。在固定构件59的轴线方向下端形成有凸缘部59f。在弹性构件52的轴线方向下端形成有凸缘部52f。凸缘部52f与凸缘部59f的下表面接触。
在车身101中的对车轮罩102的上部进行划分的板上形成有供固定构件59穿过的开口。该开口从车身板的下表面贯通至上表面。固定构件59的凸缘部59f与车身板(车身101)的下表面接触。
在凸缘部59f沿周向空出间隔地形成有多个贯通孔,在车身101中的与凸缘部59f重叠的部位也形成有多个贯通孔。在各贯通孔穿过螺栓60。螺栓60的轴部贯通凸缘部59f的贯通孔及车身101的贯通孔,与螺母61螺合。由此,固定构件59被安装固定于车身101。
在盘构件56、58的底部形成有供撑杆41的上端穿过的贯通孔。在撑杆41的上端、具体而言减振器42的上端形成有向上的环状台阶44,以环状台阶44为界而形成为端部比中央部细。当上述的尖细上端部45穿过盘构件56、58的底部贯通孔时,撑杆41上端的环状台阶44与下侧的盘构件58的底部接触。
在从上侧的盘构件56的底部向上方突出的撑杆41的尖细上端部45形成有外螺纹,供螺母46螺合。由此,撑杆41的上端部与液封衬套51连结。
在凸缘部52f的下表面设有推力轴承62。推力轴承62具有上侧滚道盘63、滚动体64及下侧滚道盘65。上侧滚道盘63及下侧滚道盘65为环状的圆板。上侧滚道盘63固定于凸缘部52f的下表面。滚动体64是夹设在上侧滚道盘63及下侧滚道盘65之间的多个滚子。在下侧滚道盘65的外周缘形成有向下突出的环状的缘部,兼用作被设为向下姿势的托盘状的上螺旋弹簧片。并且,下侧滚道盘65支承于螺旋弹簧43的上端。
当轮毂电动机驱动装置10转向时,减振器42的下端部及螺旋弹簧43也绕着转向轴线K(图3)转动。并且,推力轴承62的上侧滚道盘63及下侧滚道盘65相对转动。
在此附带说的话,减振器限动件47嵌入固定于下侧的盘构件58。减振器限动件47是沿减振器42的活塞杆延伸的大致圆筒形状的构件,对撑杆41的弹跳量进行限制。
本实施方式的轮毂电动机驱动装置用悬架结构具备:沿上下方向延伸且下端部与轮毂电动机驱动装置10连结的能够伸缩的撑杆41;与撑杆41的尖细上端部45连结来支承车身101的弹性构件52;夹设于撑杆41的尖细上端部45与车身101之间来使尖细上端部45与车身101之间的车宽方向的相对位移衰减的作为衰减机构的液室55m、55n及节流孔57。通过上述的衰减机构,从轮毂电动机驱动装置经由撑杆41向车身101传递的车宽方向的振动衰减。
液封衬套51能够使图5所示的车宽方向的振动衰减,因此能抑制图7所示的车宽方向的共振模式。本实施方式的液封衬套51能够在将轮毂电动机驱动装置10与车身101连结的撑杆41中使从轮毂电动机驱动装置10向车身101传递的振动衰减。根据本实施方式,能够在具备轮毂电动机驱动装置10的电动车辆中防止乘坐性能的恶化。
作为未图示的变形例,可以将液封衬套51的一对液室55m、55n沿车辆前后方向配置。根据上述的变形例,能够抑制图8所示的车辆前后方向的共振模式。
另外,如图3所示,本实施方式还具备下臂81,下臂81沿车宽方向延伸,下臂81的车宽方向外侧端82与轮毂电动机驱动装置10连结且车宽方向内侧端84与车身侧的副车架91连结,下臂81能够向上下方向摆动。由此,在撑杆式悬架装置中,能够抑制轮毂电动机驱动装置10的振动经由撑杆41向车身101传递的情况。
另外,如图5所示,在本实施方式中,弹性构件52、液室55m、55n及节流孔57(衰减机构)构成液封衬套51。由此,能够将弹性构件及衰减机构紧凑地集中起来。
另外,本实施方式的轮毂电动机驱动装置10具备作为平行轴齿轮减速器的减速部31,减速部31具有多个作为斜齿轮的齿轮33、34、36、37,因此由于多个齿轮彼此的啮合而生成轴线O方向的振动。另一方面,液封衬套51使车宽方向的振动衰减。由此,能够防止轮毂电动机驱动装置10的振动经由撑杆41向车身101传递的情况。
接下来,说明本发明的第二实施方式。图9是表示本发明的第二实施方式的悬架结构的整体图,表示从车辆后方观察的状态。图10是将图9中的包含撑杆上端部的区域放大示出的纵向剖视图,是撑杆上端部、减振器端部及弹性衬套的纵向剖视图。关于第二实施方式,针对与前述的实施方式相同的结构标注同一符号而省略说明,以下针对不同的结构进行说明。在第二实施方式中,取代上述的液封衬套,而如图10所示具备弹性衬套66。弹性衬套66为大致圆筒形状,夹设在撑杆41上端部与车身101之间。
弹性衬套66具有夹设在外筒53与内筒54之间的弹性构件67,但是不具有液室及节流孔。弹性构件67为橡胶制的圆筒形状。在弹性构件67的轴线方向下端形成有凸缘部67f。凸缘部67f的上表面与固定构件59的凸缘部59f接触。在凸缘部67f的下表面固定推力轴承62的上侧滚道盘63。
返回图9来说明,在车身101与撑杆41之间架设减振器68。减振器68为具有缸、活塞及活塞杆的嵌套式,沿一方向伸缩的同时使该伸缩运动衰减。本实施方式的减振器68以沿车宽方向延伸的姿势设置。在车身101中的比撑杆41靠车宽方向内侧的位置竖立设置有臂103。臂103朝向上方突出。臂103的上下方向位置与弹性衬套66的上下方向位置重叠。减振器68的一端经由枢轴104能够转动地连结于臂103的前端。减振器68的另一端经由枢轴105能够转动地连结于撑杆41的上端。
参照图10,托架69能够转动地连结于减振器68的另一端。在托架69形成有沿上下方向贯通的贯通孔,撑杆41的尖细上端部45穿过该贯通孔。需要说明的是,尖细上端部45穿过筒状的套环48的中心孔,螺母46、套环48、托架69串行配置。
螺母49螺合于在尖细上端部45的外周形成的外螺纹,由此,托架69被安装固定在套环48与螺母49之间。
图9所示的第二实施方式的轮毂电动机驱动装置用悬架结构中,沿一方向延伸且能够在该延伸方向上进行伸缩的减振器68作为衰减机构来使车身101与撑杆41之间的车宽方向的相对位移衰减。由此,抑制图7所示的车宽方向的共振模式,在搭载轮毂电动机驱动装置10的电动车辆中防止乘坐性能的恶化。
接下来,说明本发明的第三实施方式。图11是表示本发明的第三实施方式的悬架结构的撑杆上端部及液封衬套的纵向剖视图。图12是表示该实施方式的液封衬套的横向剖视图。第三实施方式的悬架装置及轮毂电动机驱动装置与图3相同。关于第三实施方式,针对与前述的实施方式相同的结构标注同一符号而省略说明,以下针对不同的结构进行说明。在第三实施方式中,取代前述的推力轴承62(图6)而在液封衬套51的外周面设置滚动轴承71,利用滚动轴承71将车身101支承为转动自如。
如图11所示,第三实施方式的滚动轴承具有两列滚动体72、73。第一列滚动体72夹设在外筒53的外周面与固定构件59的内周面之间。如图12所示,滚动体72沿周向配置多个,构成以外筒53的外周面为内侧滚道面并以固定构件59的内周面为外侧滚道面的径向轴承的滚子。
如图11所示,在外筒53的下端形成有凸缘部53f。第二列滚动体73夹设在凸缘部53f的上表面与凸缘部59f的下表面之间。滚动体72沿周向配置多个,构成以凸缘部59f为上侧滚道盘并以凸缘部53f为下侧滚道盘的推力轴承的滚子。
第三实施方式的轮毂电动机驱动装置与撑杆41一起转向时,液封衬套51也与撑杆41一起转动。关于电动车辆的直行状态及转弯状态下的液封衬套51的转动位置,以下进行说明。
参照图4,在电动车辆的直行状态下,液封衬套51处于图12所示的转动位置,液室55m、55n位于车宽方向内侧及外侧,突起54p、54q位于车辆前方及后方。因此,液封衬套51的转动位置与前述的第一实施方式的图5同样,在图3及图4所示的直行状态下,液封衬套51使激振力V1(图3)有效地衰减。
图13是表示电动车辆的转弯行驶状态下的车轮的朝向的俯视图。在悬架装置的簧下设置的轮毂电动机驱动装置10及车轮(轮胎T)以转向角α转向时,由轮毂电动机驱动装置10生成的轴线O方向的激振力V1相对于车宽方向以角度α倾斜。而且,激振力V1成为将车宽方向的分力Va与车辆前后方向的分力Vb合成所得的力。
图14是与图13对应的表示第三实施方式的液封衬套的转动位置的横向剖视图。如图14所示,第三实施方式的液封衬套51根据轮毂电动机驱动装置的转向角α而转动,对应于激振力V2的方向。因此,无论转向角α的大小如何,液封衬套51都成为与轮毂电动机驱动装置10的轴线O相同的朝向,使激振力V1高效地衰减。
具备轮毂电动机驱动装置10的电动车辆不需要如以往的车辆那样在左右一对的前轮之间确保发动机室,能够将各前轮的车轮罩102向车宽方向内侧扩张。因此,能够使前轮的最大转向角比发动机车辆大。第三实施方式在转向角α增大的轮毂电动机驱动装置用悬架装置中是有益的。特别是在最大转向角超过45°的电动车辆中是有益的。
第三实施方式的轮毂电动机驱动装置用悬架结构还具备设置在液封衬套51与车身101之间的滚动轴承71,液封衬套51与撑杆41及轮毂电动机驱动装置10一起转向。由此,无论轮毂电动机驱动装置10的转向角α如何,通过液封衬套51都能够使轮毂电动机驱动装置10的轴线O方向的振动有效地衰减。
此外,为了比较来对第一实施方式进行补充说明,根据图5所示的第一实施方式,由于液封衬套51安装固定于车身101,因此无论车轮的转向角α的大小如何,液封衬套51的转动位置都不变。因此,图13所示的车宽方向的分力Va被衰减,但是车辆前后方向的分力Vb未被衰减而向车身101传递。特别是转向角α越大,则分力Vb越大,向车身101传递的振动越显著。
以上,参照附图,说明了本发明的实施方式,但是本发明没有限定为图示的实施方式的结构。对于图示的实施方式,可以在与本发明相同的范围内或等同的范围内施加各种修正或变形。例如可以从上述的一实施方式中提取一部分的结构,从上述的另一实施方式中提取另一部分的结构,将这些提取的结构组合。
工业实用性
本发明的轮毂电动机驱动装置在电动机动车及混合动力车辆中能有利地利用。
符号说明
10轮毂电动机驱动装置,11轮毂轴承部,12内圈,13外圈,14、72、73滚动体,17支架构件,21电动机部,31减速部,33输入齿轮(斜齿轮),34第一中间齿轮(斜齿轮),36第二中间齿轮(斜齿轮),37输出齿轮(斜齿轮),41撑杆,42减振器,43螺旋弹簧,47减振器限动件,51液封衬套,52弹性构件,53外筒,54内筒,54p、54q突起,55m、55n液室,56、58盘构件,57节流孔,59固定构件,62推力轴承,66弹性衬套,68减振器,81下臂,82车宽方向外侧端,83、84车宽方向内侧端,91副车架,101车身,102车轮罩,K转向轴线,T轮胎(车轮),V1、V2激振力,W车轮轮子。

Claims (6)

1.一种轮毂电动机驱动装置用悬架结构,其具备:
悬架构件,其沿上下方向延伸,且下端部与轮毂电动机驱动装置连结;
弹性构件,其与所述悬架构件的上端部连结,对车身侧元件进行支承;以及
衰减机构,其夹设在所述悬架构件的所述上端部与所述车身侧元件之间来使所述上端部与所述车身侧元件之间的车宽方向或车辆前后方向的相对位移衰减。
2.根据权利要求1所述的轮毂电动机驱动装置用悬架结构,其中,
所述悬架构件是能够沿上下方向伸缩的冲击吸收器,
所述轮毂电动机驱动装置用悬架结构还具备悬架臂,所述悬架臂沿车宽方向延伸,所述悬架臂的车宽方向外侧端与轮毂电动机驱动装置连结且车宽方向内侧端与所述车身侧元件连结,所述悬架臂能够在上下方向上摆动。
3.根据权利要求1或2所述的轮毂电动机驱动装置用悬架结构,其中,
所述衰减机构是沿车宽方向或车辆前后方向延伸且能够沿该延伸方向伸缩的减振器。
4.根据权利要求1或2所述的轮毂电动机驱动装置用悬架结构,其中,
所述弹性构件及所述衰减机构构成液封衬套。
5.根据权利要求4所述的轮毂电动机驱动装置用悬架结构,其中,
所述轮毂电动机驱动装置用悬架结构还具备设置在所述液封衬套与所述车身侧元件之间的滚动轴承,
所述轮毂电动机驱动装置配置在转向轮的内部且能够与该转向轮一起转向,
所述液封衬套及所述悬架构件根据所述轮毂电动机驱动装置的转向而转动。
6.根据权利要求1~4中任一项所述的轮毂电动机驱动装置用悬架结构,其中,
所述轮毂电动机驱动装置具备多个斜齿轮。
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