CN1328080C - 用于横置发动机的支承结构布置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种支承结构布置，所述支承结构用于在车体上支承具有与车辆纵向轴线(11)成直角水平放置的曲柄轴(15)的横置发动机(16)，支承结构包括发动机机架，该发动机机架包括至少一个倾斜液压支承件(20)，其中封装有工作流体(33)并最大阻尼产生轴线(30)相对于垂直线倾斜预定角度，并且所述倾斜液压支承件设置在动力装置(54)的整个宽度之内，该动力装置包括横置发动机和与该发动机水平同轴结合的变速器(53)并具有质心(57)，倾斜液压支承件布置在与所述动力装置的所述质心相同的高度处，或者，所述至少一个倾斜液压支承件是多个，并且这些倾斜液压支承件的高度的平均值与所述动力装置的质心的高度相同。

Description

用于横置发动机的支承结构布置
技术领域
本发明涉及一种支承结构布置，用于支承具有与车辆纵向轴线成直角水平布置的曲柄轴的发动机。
背景技术
一般来说，作为用于支承机动车发动机的发动机机架，如例如在日本专利(已审查)特公昭63-61533中所披露的一样，已知有其中封装有液体的结构。
下面将参照图17和图18对该传统的发动机机架进行说明。
在图17中，参考标号101表示上底板，参考标号102表示下底板，参考标号103表示用于将上底板101连接在发动机上的螺栓，参考标号104表示固定在车架上的支承体，参考标号105和106表示橡胶弹性体，参考标号R1表示上液体腔室，参考标号R2表示下液体腔室，并且参考标号107表示重合作为连接上下液体腔室R1和R2的孔。在上述方式中，设有橡胶弹性体105和106以及液体腔室R1和R2的安装结构被称为液压支承件(hydro mount)。
当通过螺栓103使支承体104固定并且沿着垂直方向向上底板101施加振动时，存储在上液体腔室R1中的液体通过孔107向下液体腔室R2运动，或者下液体腔室R2中的液体向上液体腔室R1运动。此时，通过孔107使施加给液体的振动能量衰减。橡胶弹性体105和106也用作弹性体，以衰减部分振动能量。
因此，通过液体和橡胶弹性体使由垂直振动所引起的振动能量衰减。这是液压支承件的基本操作。
在图18中，参考标号R3表示左液体腔室，参考标号R4表示右液体腔室，参考标号108表示外环，和参考标号109表示在橡胶弹性体105中按照沿着外环108的内表面延伸的方式形成的连通孔。
当通过螺栓103固定支承体104并且沿着横向方向向上底板101施加振动时，存储在左液体腔室R3中的液体通过转移孔109向右液体腔室R4运动，或者右液体腔室R4中的液体向左液体腔室R3运动。此时，通过转移孔109使施加给液体的振动能量衰减。橡胶弹性体105和106也用作弹性体，以衰减部分振动能量。
因为上述专利特公昭63-61533中描述的液压支承件不仅能衰减垂直振动，而且也衰减水平振动，因此它优选用于发动机机架。但是为了形成左、右液体腔室R3和R4以及转移孔109，需要高超的制造技术。另外，由于形状总体上是复杂的，所以为了安置具有固定容积的左、右液体腔室R3和R4，需要总体上提高了外径的大小和尺寸的大小。
另外，由于转移孔109较长，因此认为经过长时间使用等而导致的橡胶老化会改变截面积。当截面积发生变化时，节流特征发生变化。因此，日本专利特公昭63-61533中描述的液压支承件在耐久性方面存在缺陷。
美国专利US4679649A公开了一种如其权利要求1的前序部分中公开了的支承结构。在这种公开结构中，发动机机架设置在发动机下方并远离发动机的质心。通过这种布置，发动机机架并不能实现减震性能。
为了提供一种与传统的液压支承件具有类似尺寸和结构、但是可以衰减垂直振动和纵向(或横向)振动并且具有更好耐用性的发动机机架，本申请的发明人进行了研究。通过这些研究，本发明人提供一种倾斜液压支承件，通过在液压支承件的上部倾斜锥形橡胶，该装置可以衰减一定程度的纵向振动。
本发明人相信，通过相对于横置发动机设计一种倾斜的液压支承件的结构，该倾斜的液压支承件可以弥补减震性能的不足，由此相比较传统装置而言可以提高减震性能。
对于上述研究，本发明人还增加了有关倾斜的液压支承件的布局或者排列的另一项研究，相信通过在横置发动机上设计它的布局，该倾斜的液压支承件可以相对于传统装置而言具有的有限减震性能改进。由此发现，根据一定的条件，通过设置一种廉价且结构简单的液压支承件，可以获得所需的减震性能。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供一种支承结构布置，所述支承结构用于在车体上支承具有与车辆纵向轴线成直角水平放置的曲柄轴的横置发动机，
所述支承结构包括发动机机架，该发动机机架包括至少一个倾斜液压支承件，其中封装有工作流体并且最大阻尼产生轴线相对于垂直线倾斜预定角度，并且所述倾斜液压支承件设置在包括横置发动机和变速器的动力装置的整个宽度之内，该动力装置具有质心，
其特征在于，所述倾斜液压支承件布置在与所述动力装置的所述质心相同的高度处，
或者，所述至少一个倾斜液压支承件是多个，并且这些倾斜液压支承件的高度的平均值与所述动力装置的质心的高度相同。
由于包括在发动机机架中的至少一个倾斜液压支承件具有相对于垂直线倾斜的最大阻尼产生轴线，该倾斜的封装有液体的机架可以衰减垂直振幅和纵向振幅。构成材料与普通垂直型液压支承件没有很大不同，因此可以防止制造成本增加，并且还可以防止尺寸增加。
但是，为了补偿倾斜液压支承件的性能，该结构应该构成为使机架在动力装置中布置在整个宽度之内。考虑到纵向振动以这种方式作用于倾斜液压支承件上，即围绕动力装置的质心组合纵向平行运动(平行于车体的纵向轴线的向前和向后运动)和偏转运动。当将倾斜液压支承件布置在动力装置中的整个宽度之内时，可以使偏转运动足够小，并且可以增加在那个角度处的纵向平行运动。对应于纵向平行运动的增加，施加在倾斜液压支承件上的纵向振幅变大。因此，可以充分实现倾斜液压支承件的衰减性能。
由于采用了倾斜液压支承件并且设计该布置位置，因此实际上能够提供优选用于横置发动机的发动机支承结构。
如果在动力装置的质心和倾斜液压支承件之间存在高度差，则产生发动机的俯仰力矩，其大小与高度差成比例，并且减小了液压支承件的纵向位移。然后，可以如此布置该结构，从而通过消除高度差来使得施加在倾斜液压支承件上的纵向力变大，由此可以实现液压支承件的衰减力。
当倾斜液压机架的数目为复数时，不必使所有倾斜机架与动力装置的质心对准，使在所有倾斜机架的高度平均值与质心对准就足够了。这是因为与高度差相对应产生的力矩相互抵消。
另外，由于各个倾斜液压支承件可以比较自由地选择它们的高度，从而提高了倾斜液压支承件的布置自由度。
在优选形式中，如在俯视图中所看到的一样倾斜液压支承件布置在穿过动力装置的质心的车辆纵向轴线上或其附近。
考虑到纵向振动以这种方式作用于倾斜液压支承件上，即围绕动力装置的质心组合纵向平行运动和偏转运动。当将倾斜液压支承件布置在穿过动力装置质心的车辆纵向轴线上或其附近时，偏转运动接近于零。这使得能够有效地将发动机的纵向平行运动传递给液压支承件，并且还有效地实现了倾斜液压支承件的衰减性能。
这些倾斜液压支承件在平面图中可以布置在穿过动力装置质心的车辆纵向轴线的左右侧中，并且可以将在车辆纵向轴线和左倾斜液压支承件之间的距离设定为基本等于在车辆纵向轴线和右倾斜液压支承件之间的距离。
当倾斜液压支承件的数目为复数时，就不必将所有倾斜机架布置在穿过动力装置质心的车辆纵向轴线上或其附近，使车辆纵向轴线和左倾斜液压支承件之间的距离与在车辆纵向轴线和右倾斜液压支承件之间的距离对准就足够了。这是因为左右力矩相互抵消了。
还有，由于可以比较自由地选择在横向方向上远离质心的布置位置，所以可以增加倾斜液压支承件的布置自由度。
在优选形式中，如在侧视图中所看到的一样，倾斜液压支承件布置在穿过动力装置的质心的车辆横轴的左右侧，并且这些左右倾斜液压支承件如此布置，从而使最大阻尼产生轴线形成V形或者倒转的V形。
橡胶受到重复的负载，并且橡胶在受到来自发动机的热量的情况下由于蠕变现象而涨大。倾斜液压支承件在顶部倾斜锥形橡胶。由于永久应变，所以锥形橡胶的顶面纵向运动，即沿着车辆的向前或向后方向运动。因此，倾斜液压支承件的接收表面向前或向后移动，并且水平发动机的位置改变。这种改变会造成从发动机传递给车体的振动的增加。
在这方面，由于一对倾斜液压支承件彼此相对或者背对背地布置，所以可以消除纵向运动，并且防止产生出问题。
优选的是，倾斜液压支承件相对于车辆纵向轴线倾斜，并且倾斜角度不小于10度。
倾斜角度的大小确定了沿着倾斜液压支承件的纵向方向的衰减性能的大小。当倾斜角度小于10度，则沿着纵向方向的衰减性能变得过小，从而必须将倾斜角设定为等于或大于10度。
倾斜角可以在15度至35度之间的范围内。
如果倾斜角等于或大于15度，则沿着纵向方向的衰减性能增加。但是，随着沿着纵向方向的衰减性能增加，所以沿着垂直方向的衰减性能降低。因此，将倾斜角度的上限设定为35度。
当在动力装置的谐振频率中的沿着车辆纵向轴线的分量被称为动力装置的纵向谐振频率时，可以将至少一个倾斜液压支承件的阻尼峰值频率设定为接近动力装置的纵向谐振频率。
在各种频带中的振动可以施加在发动机机架上。其中，动力装置的纵向谐振频率是最重要的频率。通过提供至少一个倾斜液压支承件来抑制动力装置纵向摇摆是有效的，该液压支承件对应于上述的纵向谐振频率，由此抑制了车体沿着纵向方向振动。
在优选形式中，设有多个倾斜液压支承件，将第一倾斜液压支承件的峰值频率设定为接近动力装置的纵向谐振频率，并且将第二倾斜液压支承件的阻尼峰值频率设定为比第一倾斜液压支承件高至少2Hz。
第一倾斜液压支承件的阻尼峰值频率与动力装置的纵向谐振频率对准的原因如上面所述一样。
在施加在发动机机架上的各种振动中，从轮胎通过悬挂装置施加在发动机机架上的非悬挂纵向谐振频率是第二重要的。通过在投入实际应用的车辆中的实际测量知道该非悬挂纵向谐振频率比动力装置的纵向谐振频率高2至15Hz。因此，可以将第二倾斜液压支承件的峰值频率设定为比第一倾斜液压支承件高至少2Hz。
可以通过多个倾斜液压支承件来与动力装置的纵向谐振频率和非悬挂纵向谐振频率这两个相对应，并且进一步改善了乘坐舒适性。
附图说明
下面将参照附图只是以实施例的方式对本发明的某些优选实施方案进行详细说明，其中：
图1是表示纵向发动机和横置发动机之间的比较示意图；
图2A和图2B是表示本发明的倾斜液压支承件的截面图；
图3是垂直液压支承件的截面图；
图4A和图4B是表示根据本发明第一实施方案的用于横置发动机的发动机机架的示意图；
图5A和图5B是表示第一实施方案的操作的示意图；
图6A和图6B是表示根据本发明第二实施方案的用于横置发动机的发动机机架的示意图；
图7A和图7B是表示第二实施方案的操作的示意图；
图8A和图8B是表示根据本发明第三实施方案的用于横置发动机的发动机机架的示意图；
图9A和图9B是表示根据本发明第四实施方案的用于横置发动机的发动机机架的示意图；
图10A和图10B是表示根据本发明第五实施方案的用于横置发动机的发动机机架的示意图；
图11A和图11B是表示根据本发明第六实施方案的用于横置发动机的发动机机架的示意图；
图12A和图12B是表示第六实施方案的操作的示意图；
图13是表示减震特征的分析曲线图；
图14是表示本发明第七实施方案的曲线图；
图15是表示本发明第八实施方案的曲线图；
图16是本发明第九实施方案的示意图；
图17是表示传统的液压支承件的截面图；
图18是沿着图17的线18-18剖开的截面图。
具体实施方式
首先，由于本发明在横置发动机的假设之下，所以首先对横置发动机进行说明，接着对液压支承件的详细结构进行说明，之后对优选用于该横置发动机的液压支承件的示例性布置进行说明。
现在参照图1A和1B，为了进行比较这些图分别示意性地示出了具有纵向发动机和横置发动机的车辆10。
布置有平行于车辆纵向轴线11设置的曲柄轴12的发动机被称为纵向发动机13。由于往复式发动机的特性，所以沿着曲柄轴12的振动如箭头①所示一样变小，并且如箭头②所示一样沿着与曲柄轴12垂直的方向的振动变大。
也就是说，在纵向发动机13中，即使在发动机机架沿着车辆纵向方向的弹簧常数被设定为高值，振动导致的噪音恶化也是小的，由此可以增大沿着车辆纵向的弹簧常数。通过增大沿着车辆纵向的弹簧常数，可以抑制车体因为路面的反作用力而沿着纵向发生振荡。
已经知道，驾驶车辆行驶在路面上的人对车体的纵向振动会有一种不舒服的感觉。
考虑到上述人的特性，当车辆设有纵向发动机时，减少了沿着车体13的纵向的振荡，从而使该振荡足以能够被旅客所接受。因此在纵向发动机13中，不必特别衰减沿着箭头①的纵向振荡，也就是说常规的橡胶机架和常规的液压支承件足以用于发动机机架。
参考图1B，设置横置发动机从而使曲柄轴15垂直指向车辆纵向轴线11，将其称之为横置发动机16。根据往复式发动机的特征，如箭头③所示沿着曲柄轴15的振动减小，如箭头④所示沿着与曲柄轴15正交方向的振动增大。
也就是说，横置发动机16大大增加了沿着车辆10的纵向的振动。该振动通过发动机机架(未示出)传递给车体，并且以声音和振动的形式从车体传递给旅客。因此，不可能将发动机机架沿着车体纵向的弹簧常数设定为高值。在不可能提高发动机机架沿着车辆纵向的弹簧常数的情况下，因为路面的反作用力而增大了沿着车体纵向的振荡。
驾驶车辆行驶在路面上的人对人体的纵向振动会有一种不舒服的感觉。
因此，横置发动机16需要一种特殊的发动机机架，它甚至可以衰减如箭头④所示的纵向振动。
以下参照图2A和图2B，对本发明的该特殊发动机机架，即倾斜的液压支承件的实施方案进行说明。
由于图2B对应于将图2A的结构关于垂直轴旋转180度而获得的结构，因此图2B中的结构与图2A中的结构相同。
参照图2A，倾斜液压支承件20包括：与车体B的一侧面连接的底部金属配件21、安装在底部金属配件21上的圆柱形金属配件22、安装在圆柱形金属配件22上的隔膜23、将隔膜23的边缘压在圆柱形金属配件22上的中间板24、形成在中间板24中的孔25和橡胶板26、安装在中间板24上的肘管金属配件27、安装在肘管金属配件27上的锥形橡胶28、一体地插入锥形橡胶28中心的中心金属配件29、通过螺栓与中心金属配件29连接的连接金属配件31、一体地形成在连接金属配件31中的螺栓32以及封装在内部中的工作流体33。
肘管指的是一弯管，并且肘管金属配件22为其中由底面(水平面)和顶面(倾斜面)形成的夹角θ大约为20度的弯管。由于锥形橡胶28、中心金属配件29和连接金属配件31安装在上述肘管金属配件22的顶面上，所以螺栓32的中心线和中心金属配件29的中心线形成一夹角θ。
当将底部金属配件21连接在车体B上并且将发动机16安装在连接金属配件31上以便通过螺栓32连接时，锥形橡胶28的中心线相对于垂直线(螺栓32的中心线)以夹角θ倾斜。
沿着锥形橡胶28的中心线产生最大液体运动。即，锥形橡胶28的中心线与最大阻尼产生轴线一致。然后，锥形橡胶28的中心线被称为“最大阻尼产生轴线30”。由于最大阻尼产生轴线30以角度θ倾斜，所以倾斜液压支承件20可以沿着“垂直和纵向方向”产生衰减现象。
在该图中，参考标号34表示一中心线，该中心线在倾斜的封装有液体的支承件20的高度穿过在锥形橡胶的弹性中心。在讨论倾斜液压支承件20的高度的情况中，可以使用高度中心线34。
现在参照图3，该图示出垂直型液压支承件的剖视图。在本发明的结构布置中，由于存在常规的垂直型液压支承件与倾斜液压支承件结合使用的情况，所以将对其结构进行说明。
垂直型液压支承件40包括：与车体B的侧面连接的底部金属配件41、一体形成在底部金属配件41上的圆柱形金属配件42、安装在圆柱形金属配件42上的隔膜43、使隔膜43的边缘压在圆柱形金属配件42上的环44、跨在环44上的孔板45和45以及橡胶板46、安装在环44上的锥形橡胶47、一体插入锥形橡胶47中心的中心金属配件48、一体形成在中心金属配件48中的螺栓49以及封装在内部中的工作流体50。
当将底部金属配件41连接在车体B上并且将发动机16安装在金属配件48上以便通过螺栓49连接时，可以使“垂直振荡”衰减。
接下来将对发动机机架的示例性布置进行说明。在本发明中，发动机机架采用三种机架组件的组合，包括参照图2A和2B所述的倾斜液压支承件20、参照图3所述的垂直型液压支承件40以及橡胶机架。在该情况中，由于橡胶机架是通用部件，所以省略了该结构的详细说明。该结构这样制成，即，弹性橡胶是主要部件，其中没有密封任何液体，并且衰减性能大约为垂直型液压支承件40的十分之一。
在图4A和4B和下面的附图中，倾斜液压支承件20由方框中的V的符号和从上右角倾斜伸出的箭头表示。垂直型液压支承件40由方框中的V符号表示。橡胶机架60由方框符号表示。另外，在那些附图中，参考符号x表示车辆的后面；参考符号y表示车辆的右面；以及参考符号z表示车辆的上面。
现在，参照示出了根据本发明第一实施方案的横置发动机机架的俯视图的图4A和示出了沿着箭头b-b方向看的发动机机架的图4B。
在图4A中，参考标号16表示横置发动机，参考标号53表示连接在该发动机16上的变速器，参考标号54表示通过将发动机16和变速器53组合而获得的动力装置，参考标号55和55表示驱动轴，参考标号56和56表示驱动轮，并且参考标号57表示动力装置54的质心。
也就是说，这里示出了一种公知的结构，该结构改变了横置发动机16产生的动力以便通过驱动轴55和55传送给驱动轮56和56。
然后，按照围绕着动力装置54这样的方式布置两个倾斜液压支承件20和20、一个垂直型液压支承件40以及两个橡胶机架60和60。
如在图4B中所示，橡胶机架60和60支承变速器53。
接下来，参照表示一对比例的图5A和表示第一实施方案的图5B。
在图5A中，倾斜液压支承件20布置在动力装置54的整个宽度W之外。由于围绕着质心57组合了纵向平行运动和偏转运动，所以认为动力装置54的纵向振动(沿着X方向的振动)被施加在倾斜液压支承件20上。
由于沿着横向方向从质心57到倾斜液压支承件20的距离L1较大，所以偏转运动增加，并且纵向平行运动反而降低。由于在倾斜液压支承件20中沿着纵向方向的位移随着纵向平行运动的降低而减小，所以就不可能通过液压支承件20充分地产生衰减能力。
在图5B中，沿着横向方向从质心57到倾斜液压支承件20的距离L2减小。也就是说，至少一个倾斜液压支承件20布置在动力装置54的整个宽度之内。因此，距离L2变得较小，并且在倾斜液压支承件20中沿着纵向方向的位移增加，并且衰减量增加。
由于倾斜液压支承件20主要衰减了垂直振动并且对于纵向振动具有较小的衰减能力，所以可以通过使距离L2变小并且增大沿着纵向方向的位移来促进采用倾斜液压支承件20的效果。
也就是说，根据第一实施方案，提供了一种用于横置发动机的支承结构，该结构支承如此布置的横置发动机16，从而使曲柄轴通过发动机机架与车辆纵向轴线11垂直并且与车体侧面水平地取向，其特征在于，发动机机架包括至少一个倾斜液压支承件20，其中封装有工作流体并且最大阻尼产生轴线相对于垂直线成预定夹角地倾斜，并且倾斜液压支承件20布置在包括有横置发动机16和变速器53的动力装置54的整个宽度W之内。
回到图2，由于包括在发动机机架中的至少一个倾斜液压支承件20构成为最大阻尼轴线30相对于垂直线以θ倾斜，所以可以衰减垂直振幅和纵向振幅。构成材料与在图3中所示的传统垂直型液压支承件40相差不是很大，由此可以限制制造成本的增加，并且还抑制了尺寸增加。
另外，为了满足倾斜液压支承件20的性能，如在图5B中所示一样将液压支承件20布置在动力装置54的整个宽度W之内。
纵向振动以这种方式作用于倾斜液压支承件20上，即围绕动力装置54的质心57组合纵向平行运动和偏转运动。
当将液压支承件20布置在动力装置54的整个宽度W内部时，可以使偏转运动足够小，并且纵向平行运动变大，从而施加在倾斜液压支承件20上的纵向振动变大，并且可以充分地示出了倾斜液压支承件20的衰减能力。
这样就可以通过采用液压支承件20并且设计布置位置来提供优选用于横置发动机16的发动机支承结构。
现在参照示出了根据本发明第二实施方案的横置发动机机架的俯视图的图6A以及说明了沿着箭头b-b方向看到的发动机机架的图6B。由于在这些附图中所使用的参考标号与在图4A和4B中所使用的相同，所以其说明将省略。
如在图6A中所示一样，倾斜液压支承件20布置在动力装置54的后面并且位于整个宽度W内部。垂直型液压支承件40布置在动力装置54的前面。
另外，如在图6B中所示一样，按照与穿过动力装置54的质心57的水平线58基本一致的方式确定倾斜液压支承件20的高度。倾斜液压支承件20的高度中心线是在图2中由数字34表示的直线。使中心线34与水平线58一致或与之接近。
现在，参照说明了第二实施方案的操作的图7A和7B。更具体地说，图7A示出了对比例的俯视图，而图7B示出了本实施方案。
如在图7A中所示一样，示例性的倾斜液压支承件20布置在比质心57低距离H1的位置处。在质心57中的纵向振动(沿着x轴线方向的振动)随着距离H1的增加而力矩变大，以施加在倾斜液压支承件20上。由于存在倾斜液压支承件20，所以认为动力装置54对应于支承点而围绕着倾斜液压支承件20转动。
在图7B中，由于倾斜液压支承件20的高度与质心57的高度对准，所以可以使倾斜液压支承件20完全承受纵向振动。由于倾斜液压支承件20的存在，所以动力装置54不会与支承点对应而围绕着倾斜液压支承件20转动。
也就是说，在第二实施方案中，倾斜液压支承件20的特征在于，该倾斜液压支承件20布置在与动力装置54的质心57基本上相同的高度处。
在动力装置54的质心57和倾斜液压支承件20之间存在高度差的情况中，其大小与高度差成比例的纵向力施加在倾斜液压支承件20上。
然后在第二实施方案中，通过取消高度差增大了施加在倾斜液压支承件20上的纵向力，从而产生出液压支承件的衰减能力。
接下来参照示出了根据本发明第三实施方案的用于横置发动机的发动机机架的俯视图的图8A和沿着图8A的箭头b-b的方向看到的发动机机架的图8B。
如在图8A中所示一样，倾斜液压支承件20F和20R布置在动力装置54的前面和后面。这些倾斜液压支承件20F和20R布置在动力装置54的整个宽度W之内。
如在图8B中所示一样，后倾斜液压支承件20R布置在位于质心57上方距离H2的位置处，并且前倾斜液压支承件20F布置在位于质心57下面距离H3的位置处。
在距离H2基本上等于距离H3的情况中，可以抵消这些力矩，并且可以使倾斜液压支承件20F和20R完全承受纵向振动。
也就是说，第三实施方案的特征在于设有多个倾斜液压支承件20F和20R，并且在这些倾斜液压支承件20F和20R的平均高度基本等于动力装置54的质心57的高度。
在倾斜液压支承件的数目为复数的情况中，不必使所有倾斜机架与动力装置的质心的水平面对准，只要使所有倾斜机架高度的平均值与质心的高度对准就足够了。这是因为根据高度差产生出的力矩可相互抵消。
根据第三实施方案，由于各个倾斜液压支承件可以比较自由地选择高度，所以提高了在布置倾斜液压支承件的自由度。
下面参照示出了横置发动机的发动机机架的比较例的顶视图的图9A和示出了根据本发明第四实施方案的用于横置发动机的发动机机架的顶视图的图9B。
图9A类似于图5B。倾斜液压支承件20位于动力装置54的整个宽度W内部，但是沿着横向方向到质心57的距离L3较大，近似于整个宽度W的一半。虽然这是允许的尺寸，但是产生出与距离L3成比例的较大偏转运动，并且将较小的纵向振动施加在倾斜液压支承件20上。因此，不可能产生足够的阻尼能力。
在图9B中，倾斜液压支承件20布置成能够使得沿着横向方向从质心57到倾斜液压支承件20的距离L4接近零。与图9A相比，沿着纵向方向的输入在倾斜液压支承件20中变得更大，可以产生较大衰减，并且降低了发动机的振动。
也就是说，第四实施方案的特征在于倾斜液压支承件20在平面图中布置在穿过动力装置54的质心57的车辆纵向轴线11上或其附近。
纵向振动以这种方式作用于倾斜液压支承件上，即围绕动力装置的质心将纵向平行运动和偏转运动组合。当将倾斜液压支承件布置在穿过动力装置的质心的车辆纵向轴线上或其附近时，偏转运动近似为零，可以有效地将发动机的纵向平行运动传送给液压支承件，并且还能有效地产生倾斜液压支承件的衰减性能。
但是，鉴于该布置，存在这样的情况，即，难以根据排气管道、车体、副车架或变速箱的间隙关系而将倾斜液压支承件20设置在穿过动力装置54的质心57的车辆纵向轴线11上或其附近。在那时，下一个实施方案是有效的。
图10A和10B为根据本发明第五实施方案的用于横置发动机的发动机机架的视图。
在图10A和10B中，倾斜液压支承件20和20围绕着质心57布置在左右侧，并且将沿着横向方向从质心57到左右倾斜液压支承件20和20的距离L5和L6设定为基本相同。通过设定成基本相同，从而可以抵消预期将对应于支承点在左右发动机机架周围产生的左右偏转运动。因此，可以获得与将倾斜液压支承件20设置在穿过质心57的车辆纵向轴线11上或其附近的情况相同的效果。
也就是说，第五实施方案的特征在于，倾斜液压支承件在平面图中布置在穿过动力装置质心的车辆纵向轴线的左右侧，并且将从车辆纵向轴线到左倾斜液压支承件的距离设定为与从车辆纵向轴线到右倾斜液压支承件的距离基本上相同。
当倾斜液压支承件的数目为复数，则不必将所有倾斜机架布置在穿过动力装置质心的车辆纵向轴线上或其附近，使从车辆纵向轴线到左倾斜液压支承件的距离与从车辆纵向轴线到右倾斜液压支承件的距离对准就足够了。这是因为左右力矩被抵消。
根据第五实施方案，由于可以比较自由地选择沿着横向方向距离质心的布置位置，从而可以提高布置倾斜液压支承件的自由度。
接下来参照示出了根据本发明第六实施方案的用于横置发动机的发动机机架的图11A和11B。
在图11A中，倾斜液压支承件20和20按照倒V形的方式布置在动力装置54的前后侧。
在图11B中，倾斜液压支承件20和20按照V形的方式布置在动力装置54的前后侧。
接下来，将参照示出了作为比较例的发动机机架的图12A和示出了根据本发明第六实施方案的发动机机架的图12B对根据本发明第六实施方案的用于横置发动机的发动机机架的操作进行说明。
在图12A的比较例中，前后倾斜液压支承件20和20两者都倾斜以便向前上升。因此，产生出动力装置54的纵向振动以便如由箭头A所示一样向前下降。在包括在倾斜液压支承件20和20中的锥形橡胶涨大的情况中，动力装置54向前少量永久偏移，并且发动机16的曲柄轴向前移动。在防振措施上动力装置从预定位置向前或向后移动不是优选的。
在该视图中，根据图12B中的结构，由于一对倾斜液压支承件20和20以相对的方式布置，所以锥形橡胶的永久应变被消除，从而动力装置54不会永久向前或向后移动。
也就是说，第六实施方案的特征在于，倾斜液压支承件20和20如在图12B中所示一样在平面图中布置在穿过动力装置54的质心57的车辆横轴(沿着穿过点57的前后方向延伸的轴线)的前后侧(在图上的左右侧)中，并且前倾斜液压支承件和左倾斜液压支承件20和20如此布置，从而使最大阻尼产生轴线30和30形成V形或倒V形。
当将重复负载施加在橡胶上并且来自发动机的热量施加在其上时，橡胶由于蠕变现象而涨大。在倾斜液压支承件中，在顶部中的锥形橡胶倾斜。由于上述永久应变，锥形橡胶的顶面纵向运动，即在车辆的向前或向后方向少量运动。因此，倾斜液压支承件的支承表面在前面或后面中移动，并且横置发动机的位置改变。存在这样一个可能性，这种变化导致从发动机传递给车体的振动增加。
在该视图中，根据第六实施方案，由于一对倾斜液压支承件按照相对的方式或背对背的方式布置，所以可以抵消向前和向后运动，这使得能够防止产生问题。
接下来，将对根据本发明的倾斜液压支承件20的衰减性能进行说明。
图13为分析阻尼性能所需要的曲线图，其中水平轴线x对应于纵向方向，而垂直轴线z对应于垂直方向。θ为倾斜角，Ki(0)为沿着阻尼轴线的方向的弹性损失(loss spring)，Ki(x)为沿着纵向方向的弹性损失，而Ki(z)为沿着垂直方向的弹性损失。
从该图中可以看出，建立了公式Ki(x)＝Ki(0)×sinθ。
相反，当将沿着阻尼轴线的方向的振幅设定为L(0)，且沿着纵向的振幅设定为L(x)时，则按照同样的方式建立公式L(x)＝L(0)×sinθ。
如果沿着纵向的能量衰减量为E(x)，该E(x)与Ki(x)×L(x)成正比。由于建立了公式Ki(x)＝Ki(0)×sinθ，L(x)＝L(0)×sinθ，因此沿着纵向的能量衰减量为E(x)与Ki(0)×sinθ×L(0)×sinθ＝E(0)×sin2θ成正比。
为了方便起见，将沿着纵向的能量衰减量表示为E(x)＝E×sin2θ。
关于垂直方向，只需将x变为z和将sinθ变为cosθ，因此将沿着垂直方向的能量衰减量表示为E(z)＝E×cos2θ。
现在参考图14的曲线图，显示了本发明的第七实施方案，其中水平轴表示θ，垂直轴表示能量衰减量。通过公式E(x)＝E×sin2θ获得曲线E(x)。
由于设置发动机机架来主要衰减垂直振动，因此主操作是垂直振动衰减，副操作是纵向振动衰减，即使在倾斜液压支承件20中也是如此。
根据经验，希望确保3.0％的纵向振动衰减。由于在垂直轴上的0.03对应于3.0％，如果以倾斜角θ表示的话，则θ＝10度为下限。
然后，根据第七实施方案，倾斜液压支承件的特征在于，倾斜液压支承件沿着车辆纵向轴线倾斜，并且倾斜角不小于10度。
倾斜角的大小确定了沿着倾斜液压支承件的纵向方向的衰减性能的大小。当倾斜角低于10度时，沿着纵向方向的衰减性能变得过小。因此，必须将倾斜角设定为等于或大于10度。
现在参照说明根据本发明第八实施方案的图15的曲线图，其中水平轴线表示θ，垂直轴线表示衰减能量的量。向上倾斜曲线通过公式E(x)＝E×sin2θ，并且向下倾斜曲线由公式E(z)＝E×cos2θ获得。
当车辆在不规则路面上行驶时，车体的垂直加速度和纵向加速度之间的关系随着路面形状和悬挂系统的规格而改变。但是，根据本发明人的研究，垂直加速度和纵向加速度之间的比例在15∶1和2∶1的范围内是恰当的。
在比例为2∶1时，数字1为纵向分量，并且垂直分量不会再降低。这是因为发动机机架最初构成为用来衰减垂直振动。
比例15∶1对应于倾斜角15度，并且比例2∶1对应于倾斜角35度。
也就是说，第八实施方案的特征在于，倾斜角在15度和35度之间的范围内。
如果倾斜角等于或大于15度，则进一步提高了沿着纵向方向的衰减性能。但是，沿着垂直方向的衰减性能随着沿着纵向方向的衰减性能的增加而降低。因此，将倾斜角的上限设定为35度。
图16为根据本发明第九实施方案的示意图。倾斜液压支承件20F和20R布置在动力装置54的前后侧。
倾斜液压支承件20F和20R布置用来衰减除了垂直振动之外的纵向振动。因此，倾斜液压支承件20F和20R中的至少一个最好这样构成，从而使得衰减特性的阻尼峰值频率类似于具有横置发动机的动力装置的纵向谐振频率。如此设置倾斜液压支承件20F和20R，从而在具有横置发动机的动力装置的纵向谐振频率为L时，阻尼峰值频率与在0.6L至1.5L的范围中(优选在0.7L至1.3L的范围中)的频率对准。
也就是说，第九实施方案的特征在于，在动力装置的谐振频率中沿着车辆纵向轴线的分量被称为纵向谐振频率的情况中，至少一个倾斜液压支承件的峰值频率设定为接近动力装置的纵向谐振频率。
各种频带中的振动施加在发动机机架上。其中，动力装置的纵向谐振频率是最重要的频率，并且它在抑制发动机沿着纵向方向振荡并且抑制车体沿着纵向方向振动的方面中是有效的，因此提供与上述纵向谐振频率相对应的至少一个倾斜液压支承件。
另外，本申请的发明人发现，在如所示一样布置前后倾斜液压支承件20F和20R的情况中，例如将后倾斜液压支承件20R的阻尼峰值频率设定为接近动力装置的纵向谐振频率，但是前倾斜液压支承件20F可以根据另一种设定而带来新的效果。
在施加在发动机机架上的各种振动中，从轮胎通过悬挂装置施加的非悬挂纵向谐振频率变得重要。由于在投入到实际应用的车辆中实际测量的结果，非悬挂的纵向谐振频率被确认为高于动力装置的纵向谐振频率的2-15Hz。因此，将前倾斜液压支承件20F的阻尼峰值频率设定为比后倾斜液压支承件20R高至少2Hz。
也就是说，根据第十实施方案，该倾斜液压支承件的特征在于，设有多个倾斜液压支承件，将第一倾斜液压支承件的峰值频率设定为接近动力装置的纵向谐振频率，并且第二倾斜液压支承件的峰值频率比第一倾斜液压支承件高至少2Hz。
在该情况中，虽然倾斜液压支承件20基于在图2A和2B中所述的结构，但是可以通过使在图3中所述的垂直型液压支承件40整个倾斜角度θ来代替倾斜液压支承件20。
但是，由于通过使垂直型液压支承件40整个倾斜角度θ来使螺栓49倾斜，所以必须在发动机的侧面中形成斜面以便提供倾斜的螺栓孔，由此增加了发动机的成本。根据在图2中的结构，倾斜液压支承件20导致轻微的成本增加，但是可以将发动机侧保持在普通的结构中。

Claims (8)

1.一种支承结构布置，所述支承结构用于在车体上支承具有与车辆纵向轴线(11)成直角水平放置的曲柄轴(15)的横置发动机(16)，
所述支承结构包括发动机机架，该发动机机架包括至少一个倾斜液压支承件(20)，其中封装有工作流体(33)并且最大阻尼产生轴线(30)相对于垂直线倾斜预定角度，并且所述倾斜液压支承件设置在动力装置(54)的整个宽度之内，该动力装置(54)包括横置发动机和与该发动机水平同轴结合的变速器(53)并具有质心(57)，
其特征在于，所述倾斜液压支承件(20)布置在与所述动力装置(54)的所述质心(57)相同的高度处，
或者，所述至少一个倾斜液压支承件(20)是多个，并且这些倾斜液压支承件的高度的平均值与所述动力装置(54)的质心(57)的高度相同。
2.如权利要求1所述的支承结构布置，其特征在于，所述倾斜液压支承件(20)布置在穿过所述动力装置(54)的质心(57)的车辆纵向轴线(11)上。
3.如权利要求1所述的支承结构布置，其特征在于，所述倾斜液压支承件(20)布置在穿过所述动力装置(54)的质心(57)的车辆纵向轴线(11)的左右侧，并且在车辆纵向轴线和左液压支承件之间的距离设定为与在车辆纵向轴线和右液压支承件之间的距离相等。
4.如权利要求1或3所述的支承结构布置，其特征在于，所述倾斜液压支承件(20)布置在穿过所述动力装置(54)的质心(57)的车辆横轴的前后侧，并且所述的前、后倾斜液压支承件布置成使最大阻尼产生轴线(30)形成V形或者倒V形。
5.如权利要求1至3中任一项所述的支承结构布置，其特征在于，所述倾斜液压支承件(20)相对于车辆纵向轴线(11)倾斜，并且倾斜角不小于10度。
6.如权利要求5所述的支承结构布置，其特征在于，所述倾斜角在15度和35度之间的范围内。
7.如权利要求1所述的支承结构布置，其特征在于，所述至少一个倾斜液压支承件(20)的阻尼峰值频率设定为与动力装置(54)的谐振频率中沿着车辆纵向轴线(11)的分量对应，从而削弱动力装置的谐振频率的所述分量。
8.如权利要求7所述的支承结构布置，其特征在于，所述至少一个倾斜液压支承件(20)包括第一倾斜液压支承件和第二倾斜液压支承件，所述第一倾斜液压支承件的阻尼峰值频率设定为与动力装置(54)的谐振频率的所述分量对应，并且所述第二倾斜液压支承件的阻尼峰值频率设定为比所述第一倾斜液压支承件高至少2Hz。
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