WO2010098165A1 - モータ支持構造 - Google Patents

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WO2010098165A1
WO2010098165A1 PCT/JP2010/051043 JP2010051043W WO2010098165A1 WO 2010098165 A1 WO2010098165 A1 WO 2010098165A1 JP 2010051043 W JP2010051043 W JP 2010051043W WO 2010098165 A1 WO2010098165 A1 WO 2010098165A1
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WO
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motor
motor support
frame
support member
vehicle body
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Inventor
厚 蛭間
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日産自動車株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K5/00Arrangement or mounting of internal-combustion or jet-propulsion units
    • B60K5/12Arrangement of engine supports
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/11Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted with resilient means for suspension, e.g. of wheels or engine; sub-frames for mounting engine or suspensions

Definitions

  • the present invention relates to a motor support structure.
  • the left and right side frames are connected by a front cross member and a suspension cross member, and the power train is supported by an engine mount provided on the left and right side frames and the suspension cross member.
  • the vibration of the motor extends to a higher frequency region. Therefore, if the motor is mounted with a mount structure that assumes the engine, the natural vibrations of the side frames and suspension cross members are excited in a high frequency range that did not occur in the engine, and the quietness and vibration control may be reduced. There is.
  • An object of the present invention is to suppress a decrease in silence and vibration damping when a motor is used in a power train.
  • a motor support structure includes a vehicle body member constituting a part of a vehicle body, left and right side frames extending in the vehicle longitudinal direction below the vehicle body member, and the vehicle body.
  • Front and rear cross frames that extend in the left-right direction of the vehicle body below the members and are connected to the front end sides and the rear end sides of the left and right side frames, as viewed from above the vehicle body, and the side frames and the A portion where the cross frame intersects is a crossing portion, a frame support member fixed to the crossing portion and elastically supporting the side frame and the cross frame via an internal elastic body, and the left side and the left side as viewed from above the vehicle body.
  • the vibration of the motor is distributed and transmitted to the side frame and the cross frame via the motor support member, the side frame side connection member, and the cross frame side connection member. Vibration transmission to the vehicle body member is suppressed. Therefore, compared with the engine, it is possible to prevent a decrease in silence and vibration damping when the vehicle is driven by a motor.
  • FIG. 1 is a plan view of the motor support structure.
  • FIG. 2 is a perspective view of the motor support structure.
  • FIG. 3 is a vehicle front view showing the right bracket.
  • FIG. 4 is a vehicle right side view showing the right bracket.
  • FIG. 5 shows vibration transmission to the vehicle body.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating the annular mode.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating the drum mode.
  • FIG. 1 is a plan view of the motor support structure 10.
  • FIG. 2 is a perspective view of the motor support structure 10.
  • the pair of left and right front side members 1 extend in the longitudinal direction of the vehicle body, and the rear side thereof is bent or curved so as to be under the dash panel 2.
  • a motor 3 for driving the vehicle is mounted, and a cross frame-like subframe 4 as viewed in plan is disposed below the front side member 1.
  • the motor 3 constitutes a rotational drive source of the power train, and is disposed within a range surrounded by the cross beam-like subframe 4 when viewed from above the vehicle.
  • the cross-shaped subframe 4 is provided with a front cross frame 11 and a rear cross frame 12 extending in the left-right direction of the vehicle body, and a left side frame 13 and a right side frame 14 extending in the vehicle body front-rear direction.
  • An annular structure is formed by (continuously providing).
  • the cross-shaped subframe 4 has four corners, that is, an intersection between the front cross frame 11 and the left side frame 13, an intersection between the left side frame 13 and the rear cross frame 12, and the rear cross frame 12 and the right side.
  • the intersecting portion with the frame 14 and the intersecting portion between the right side frame 14 and the front cross frame 11 are elastically supported by the insulator 15 on the lower surface of the front side member 1, respectively.
  • the insulators 15 at the four corners are set so that the left and right rigidity difference is smaller than the front and rear rigidity difference.
  • the intersection is a portion where the front and rear cross frames 11, 12 and the left and right side frames 13, 14 intersect.
  • the front and rear cross frames are viewed from above the vehicle. 11 and 12 extending in the vehicle left-right direction while maintaining the width in the vehicle front-rear direction, and the left and right side frames 13 and 14 extending in the vehicle front-rear direction while maintaining the width in the vehicle left-right direction
  • a range that overlaps the set area is defined as an intersection.
  • the cross-shaped subframe 4 may be formed by separately forming and joining the front and rear cross frames 11 and 12 and the left and right side frames 13 and 14, or the front and rear sides.
  • the cross frames 11 and 12 and the left and right side frames 13 and 14 may be integrally formed.
  • the left side surface of the motor 3 is elastically supported by the subframe 4 via the left bracket 21 and the left insulator 31 (first motor support member).
  • the right side surface is elastically supported by the subframe 4 via the right bracket 22 and the right insulator 32 (second motor support member).
  • the rear rear surface is elastically supported by the subframe 4 via the rear bracket 23 and the rear insulator 33 (third motor support member).
  • the left and right and rear insulators 31, 32, and 33 have elastic bodies, and the motor 3 is elastically supported by the elastic bodies.
  • the fixing points of the rear insulator 33 with respect to the motor 3 are arranged above the fixing points of the left and right insulators 31 and 32 with respect to the motor 3.
  • the left insulator 31 is connected to the front cross frame 11 by connecting one end side flange 31A to the front cross frame 11 and connected to the left side frame 13 by connecting the other end side flange 31B to the front side cross frame 11.
  • the motor 3 is elastically supported between one end side and the other end side.
  • the left insulator 31 is supported at a position near the intersection 16 between the front cross frame 11 and the left side frame 13, that is, at the left end side of the front cross frame 11 and the front end side of the left side frame 13.
  • a rear protruding portion 41 is formed that protrudes toward the left insulator 31, that is, toward the inner side of the subframe 4 (rear side of the vehicle body), and one end side flange 31A of the left insulator 31 is Then, the front cross frame 11 is connected via the rear protrusion 41.
  • a right protruding portion 42 that protrudes toward the left insulator 31, that is, toward the inner side of the subframe 4 (the vehicle body right side) is formed.
  • the flange 31 ⁇ / b> B is connected to the left side frame 13 via the right protrusion 42.
  • the rear protrusion 41 may be formed integrally with the front cross frame 11, or may be configured separately from the front cross frame 11 and connected to the front cross frame 11.
  • the right protrusion 42 may be formed integrally with the left side frame 13 or may be configured separately from the left side frame 13 and connected to the left side frame 13.
  • the right insulator 32 is connected to the front cross frame 11 and the right side frame 14 by connecting one end side flange 32A to the front side cross frame 11 and connecting the other end side flange 32B to the right side frame 14 when viewed in plan.
  • the motor 3 is elastically supported between one end side and the other end side.
  • the right insulator 32 is supported at a position near the intersection 17 between the front cross frame 11 and the right side frame 14, that is, at the right end side of the front cross frame 11 and the front end side of the right side frame 14.
  • a rear protruding portion 43 is formed that protrudes toward the right insulator 32, that is, toward the inner side of the subframe 4 (rear side of the vehicle body), and one end side flange 32A of the right insulator 32 is , And connected to the front cross frame 11 via the rear protrusion 43.
  • a left protruding portion 44 that protrudes toward the right insulator 32, that is, toward the inner side of the subframe 4 (the vehicle body left side) is formed.
  • the flange 32 ⁇ / b> B is connected to the right side frame 14 via the left protrusion 44.
  • the rear protrusion 43 may be formed integrally with the front cross frame 11, or may be configured separately from the front cross frame 11 and connected to the front cross frame 11.
  • the left protrusion 44 may be formed integrally with the right side frame 14, or may be formed separately from the right side frame 14 and connected to the right side frame 14.
  • the rear insulator 33 is fixed to the approximate center of the rear cross frame 12.
  • left insulator 31 (and the right insulator 32) are disposed at both ends in the vehicle width direction on the front side of the motor 3 when viewed from above the vehicle, and the left side frame 13 (and the right side frame than the front cross frame 11). 14).
  • connecting portion 41A (connecting portion 43A) to the front cross frame 11 in the rear projecting portion 41 (or rear projecting portion 43) is the left side frame 13 (or right side) in the right projecting portion 42 (or left projecting portion 44). Compared to the connecting portion 42A (connecting portion 44A) with respect to the side frame 14), it is disposed at a position closer to the intersecting portion 16 (or the intersecting portion 17).
  • FIG. 3 is a front view of the vehicle showing the right bracket 22. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG.
  • the right bracket 22 does not support the abdomen (lower surface) of the motor 3 but supports the right end in the vehicle width direction.
  • FIG. 4 is a vehicle right side view showing the right bracket 22. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG.
  • the motor 3 has a motor rotation shaft 3a in the vehicle width direction
  • the right bracket 22 (the right insulator 32) is a right end portion in the vehicle width direction of the motor 3 and a position spaced radially from the motor rotation shaft 3a. Elastically support.
  • the right bracket 22 (right insulator 32) elastically supports the front side of the vehicle body from the motor rotation shaft 3a.
  • the right bracket 22 has been described, but the left bracket 21 (left insulator 31) may have the same configuration.
  • the vibration of the motor 3 extends to a higher frequency region. Therefore, when the motor 3 is mounted with a mount structure that assumes an engine, the natural vibrations of the subframe 4, the left side frame 13, the right side frame 14, and the like are excited in a high frequency region that did not occur in the engine, and quietness is achieved. And vibration control may be reduced.
  • the motor is passed through the left insulator 31 (right insulator 32) and the left bracket 21 (right bracket 22) in this order with respect to the intersecting portion 16 (17), which is a portion having high rigidity of the subframe 4. 3 is elastically supported. Thereby, the vibration of the motor 3 is distributed to the transmission to the front cross frame 11 and the transmission to the left side frame 13 (right side frame 14), and each is transmitted to a position with high rigidity with respect to the bending mode. It becomes difficult to excite the vehicle vertical direction bending mode deformation that is the elastic primary mode of the front cross frame 11 and the left side frame 13 (right side frame 14). That is, since vibration transmission to the vehicle body side via the front side member 1 is suppressed, it is possible to prevent a reduction in silence and vibration damping.
  • FIG. 5 shows vibration transmission to the vehicle body.
  • intersection 16 is positioned in the vicinity of the insulator 15, the left insulator 31 (right insulator 32) and the insulator 15 are close to each other. In this way, the vibration from the motor 3 can be efficiently absorbed by the proximity of the two elastic bodies. That is, as shown in FIG. 5, since a double vibration isolation effect is obtained, vibration transmission to the vehicle body via the front side member 1 is suppressed, and a reduction in quietness and vibration control can be prevented.
  • the left insulator 31 (right insulator 32) is supported at two points so as to bypass the front cross frame 11 and the left side frame 13 (right side frame 14).
  • the bending stiffness and natural vibration frequency in the direction can be increased. Therefore, even if vibration of the motor 3 is input, deformation of the front cross frame 11 and the left side frame 13 (right side frame 14) is less likely to be excited, and vibration transmission to the vehicle body via the front side member 1 is suppressed. It is possible to prevent a decrease in silence and vibration control.
  • a rear protrusion 41 that protrudes toward the left insulator 31 (right insulator 32) is formed on the left end side (right end side) of the front cross frame 11, and the left side frame 13 (right side side)
  • a right protruding portion 42 left protruding portion 44
  • the left insulator 31 is connected to the rear protrusion 41 and the right protrusion 42, and the right insulator 32 is connected to the rear protrusion 43 and the left protrusion 44.
  • left and right insulators 31 and 32 (motor-side support members) and the insulator 15 (single-side elastic body) are connected to the left protruding portion 44 (side frame side connecting member) and the right protruding portion 42 (side frame side connecting member). Member), rear protrusions 41 and 43 (cross frame side connecting members), left side frame 13 and right side frame 14, front side cross frame 11 and rear side cross frame 12, and the intersections (16, 17). Since the vibration of the motor 3 is transmitted to a position having high rigidity with respect to the bending mode, the transmission of vibration to the vehicle body member is suppressed, and the quietness and damping performance are reduced. Can be prevented.
  • the left insulator 31 elastically supports the left side of the motor 3, and the right insulator 32 elastically supports the right side of the motor 3.
  • the insulators 15 at the four corners are set so that the left and right rigidity difference is smaller than the front and rear rigidity difference. Since the left insulator 31 (the right insulator 32) is disposed in the vicinity of the insulator 15, the rigidity obtained by combining the rigidity of the insulator 15 and the rigidity of the left insulator 31 (the right insulator 32) acts on the vehicle body.
  • the vibration mode in which the motor 3 itself vibrates can be easily controlled by external inputs such as the vibration of the motor 3 and the road surface, and it is possible to prevent a decrease in quietness and vibration control.
  • the left and right insulators 31 and 32 are arranged on the front side of the motor 3. Thereby, since each of the left side and right side insulators 31 and 32 can be fixed to the vicinity of the crossing parts 16 and 17 which are high rigidity parts in the sub-frame 4, it is possible to suppress a decrease in silence and vibration damping.
  • each of the left and right insulators 31 and 32 is disposed at both ends of the motor 3 in the vehicle width direction. Thereby, it is possible to avoid the left and right insulators 31 and 32 from interfering with the motor 3 when the front part of the vehicle body is deformed rearward due to contact with an obstacle. In other words, the energy at the time of contact can be effectively absorbed by the front side member 1 and the subframe 4 by the front side member 1 and the subframe 4 without absorbing the energy absorption effect at the time of contact.
  • each of the left and right insulators 31 and 32 is disposed at a position closer to the left and right side frames 13 and 14 than the front cross frame 11.
  • the front cross frame 11 may be set so as not to increase rigidity so as to protect pedestrians.
  • the left and right side frames 13, 14 are more than the front cross frame 11,
  • the rigidity is relatively high. Accordingly, by moving the left and right insulators 31 and 32 closer to the left and right side frames 13 and 14 having higher rigidity, the amount of movement of the left and right insulators 31 and 32 can be reduced, and vibration can be easily absorbed. Become.
  • the connecting portions 41A and 43A of the rear projecting portions 41 and 43 are closer to the intersecting portions 16 and 17 than the connecting portions 42A and 44A of the right and left projecting portions 42 and 44.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating the annular mode.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating the drum mode.
  • the excitation modes that have a great influence on the vehicle sound vibration performance are the ring mode and the drum mode.
  • the ring mode is a mode in which a circle expands or contracts
  • the drum mode is a mode in which curtain resonance occurs like a drum. Therefore, in order to minimize the influence of the annular mode, it is better not to arrange the fixing position (mounting position) of the right bracket 22 on the abdomen (lower surface) of the motor 3. In order to avoid the influence of the drum mode as much as possible, it is better not to arrange the fixing position (mounting position) of the right bracket 22 in the vicinity of the motor rotation shaft 3a.
  • the right bracket 22 first supports the right end in the vehicle width direction (see FIG. 3). Thereby, the influence of the vibration mainly by the drum mode can be reduced. Further, the right bracket 22 supports a position separated in the radial direction with respect to the motor rotation shaft 3a at the right end of the motor 3 in the vehicle width direction (see FIG. 4). Thereby, the influence of the vibration mainly by the ring mode can be reduced. In addition, the right insulator 32 can also be reduced in size by supporting the vehicle body front side rather than the motor rotating shaft 3a.
  • the motor 3 is mounted at three places in total by two insulators (left insulator 31 and right insulator 32) provided on the front side of the motor 3 and one insulator (rear insulator 33) provided on the rear side of the motor 3. Therefore, the motor 3 can be stably supported.
  • the fixing point of the rear insulator 33 with respect to the motor 3 is arranged above the fixing points of the left and right insulators 31 and 32 with respect to the motor 3.
  • the vertical vibrations of the motor 3 can be effectively absorbed by the insulators 31 and 32 that support the motor 3 from below and the insulator 33 that supports the motor 3 from above.
  • the insulator supported at two points by the cross frame and the side frame is disposed at two locations, but is not limited to this, and may be disposed at only one location, You may arrange
  • the motor 3 corresponds to the “motor”
  • the front side member 1 corresponds to the “body member”
  • the front cross frame 11 and the rear cross frame 12 correspond to the “cross frame”
  • the left side frame 13 and The right side frame 14 corresponds to a “side frame”.
  • the insulator 15 corresponds to the “frame support member”
  • the intersections 16 and 17 correspond to the “intersection”
  • the insulators 31 and 32 correspond to the “motor support member”
  • the insulator 31 corresponds to the “first motor support”.
  • the insulator 32 corresponds to a “second motor support member”.
  • the rear protrusions 41 and 43 correspond to “cross frame side connection portions”
  • the right protrusion portion 42 and the left protrusion portion 44 correspond to “side frame side connection members”.
  • the insulator 33 corresponds to a “third motor support member”.
  • a vehicle body member constituting a part of the vehicle body, a left side and a right side frame extending in the vehicle front-rear direction below the vehicle body member, a vehicle body left-right direction below the vehicle body member, and the left side
  • the front and rear cross frames connected to the front end sides and the rear end sides of the right side frame, and a portion where the side frame and the front cross frame intersect with each other when viewed from above the vehicle body.
  • a frame support member that is fixed to a part and elastically supports the side frame and the cross frame via an internal elastic body, the left and right side frames, and the front and rear cross frames as viewed from above the vehicle body.
  • a motor that drives the vehicle and is disposed within the enclosed range, and a front side of the motor is provided with the side frame and the A motor support member that elastically supports by fixing to both side cross frames, a side frame side connection member that fixes the motor support member to the side frame by connecting the side frame and the motor support member, and A cross frame side connecting member that fixes the motor support member to the front cross frame by connecting the front cross frame and the motor support member.
  • the vibration of the motor is distributed and transmitted to the side frame and the cross frame via the motor support member, the side frame side connecting member, and the cross frame side connecting member.
  • the drive is a motor, it is possible to prevent a decrease in quietness and vibration control with respect to the engine.
  • the motor support member is disposed on the front side of the motor as viewed from above the vehicle.
  • the motor support member is disposed on one end side in the vehicle width direction of the motor as viewed from above the vehicle.
  • contact energy can be effectively absorbed by the vehicle body member, the cross frame, and the side frame without interfering with the absorption of the contact energy by the motor support member interfering with the motor at the time of forward contact of the vehicle.
  • the motor support member is disposed at a position closer to the side frame than the front cross frame.
  • connection part with respect to the front cross frame in the cross frame side connection member is disposed at a position closer to the intersection part compared with the connection part with respect to the side frame in the side frame side connection member.
  • the motor has a motor rotation shaft in the vehicle width direction, and the motor support member is elastic at a position spaced in a radial direction with respect to the motor rotation shaft at an end portion of the motor in the vehicle width direction. To support.
  • the motor support member elastically supports the front side of the vehicle body with respect to the motor rotation shaft as viewed from above the vehicle body.
  • the motor support member includes a first motor support member fixed to both the left side frame and the front cross frame, and a second motor support fixed to both the right side frame and the front cross frame.
  • a third motor support member that is fixed to the rear cross frame and elastically supports the rear side of the motor via an inherent elastic body.
  • the fixing point of the third motor support member with respect to the motor is disposed above the fixing points of the first and second motor support members with respect to the motor.
  • Japanese Patent Application 2009-046945 (Filing date: February 27, 2009) and Japanese Patent Application 2009-257850 (Filing date: November 11, 2009) are incorporated here to protect against mistranslations and omissions. Is done.
  • the vibration of the motor is distributed and transmitted to the side frame and the cross frame via the motor support member, the side frame side connection member, and the cross frame side connection member. Vibration transmission to the vehicle body member is suppressed. Therefore, compared with the engine, it is possible to prevent a decrease in silence and vibration damping when the vehicle is driven by a motor.

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Abstract

車体部材と、車体部材の下方で車体前後方向に延在するサイドフレームと、車体部材の下方で車体左右方向に延在し、サイドフレームの前端側同士及び後端側同士に連結されるクロスフレームと、車体上方から見て、サイドフレームとクロスフレームとが交わる部位を交差部とし、交差部に固定され、弾性体を介してサイドフレーム及びクロスフレームを弾性支持するフレーム支持部材と、車体上方から見て、サイドフレーム並びにクロスフレームによって囲まれた範囲内に配置され、モータと、モータの前側を、弾性体を介してサイドフレーム及び前側クロスフレームの双方に固定することで弾性支持するモータ支持部材と、サイドフレームとモータ支持部材とを連結することでサイドフレームにモータ支持部材を固定するサイドフレーム側連結部材と、前側クロスフレームとモータ支持部材とを連結することで前側クロスフレームにモータ支持部材を固定するクロスフレーム側連結部材と、を備える。

Description

モータ支持構造
 本発明は、モータ支持構造に関するものである。
 エンジン及びトランスミッションからなるパワートレインのマウント構造において、左右のサイドフレーム同士を、フロントクロスメンバ及びサスペンションクロスメンバで連結し、左右のサイドフレーム及びサスペンションクロスメンバに設けたエンジンマウントによってパワートレインを支持するものがあった(特許文献1参照)。
特開2000-120770号公報
 ところで、エンジンに比べるとモータの振動は、より高周波領域にまで及ぶ。したがって、エンジンを想定したマウント構造で、モータをマウントすると、エンジンでは発生しなかった高い周波数領域で、サイドフレームやサスペンションクロスメンバの固有振動が励起され、静粛性や制振性が低下する可能性がある。
 本発明の課題は、パワートレインにモータを採用した場合の静粛性や制振性の低下を抑制することである。
 前記目的を達成するために、本発明に係るモータ支持構造は、車体の一部を構成する車体部材と、該車体部材の下方で車体前後方向に延在する左側及び右側サイドフレームと、前記車体部材の下方で車体左右方向に延在し、前記左側及び右側サイドフレームの前端側同士及び後端側同士に連結される前側及び後側クロスフレームと、車体上方から見て、前記サイドフレームと前記クロスフレームとが交わる部位を交差部とし、当該交差部に固定され、内在する弾性体を介して前記サイドフレーム及び前記クロスフレームを弾性支持するフレーム支持部材と、車体上方から見て、前記左側及び右側サイドフレーム、並びに前記前側及び後側クロスフレームによって囲まれた範囲内に配置され、車両を駆動するモータと、前記モータの前側を、内在する弾性体を介して前記サイドフレーム及び前記前側クロスフレームの双方に固定することで弾性支持するモータ支持部材と、前記サイドフレームと前記モータ支持部材とを連結することで前記サイドフレームに前記モータ支持部材を固定するサイドフレーム側連結部材と、前記前側クロスフレームと前記モータ支持部材とを連結することで前記前側クロスフレームに前記モータ支持部材を固定するクロスフレーム側連結部材と、を備えることを特徴とする。
 本発明に係るモータ支持構造によれば、モータの振動が、モータ支持部材、サイドフレーム側連結部材、及びクロスフレーム側連結部材を介して、サイドフレームとクロスフレームとに分散して伝達されるので、車体部材への振動伝達が抑制される。したがって、エンジンと比較して、車両駆動がモータとなったときの静粛性や制振性の低下を防ぐことができる。
図1は、モータ支持構造の平面図である。 図2は、モータ支持構造の斜視図である。 図3は、右側ブラケットを示す車両正面図である。 図4は、右側ブラケットを示す車両右側面図である。 図5は、車体への振動伝達を示す。 図6は、円環モードについて説明した図である。 図7は、太鼓モードについて説明した図である。
 以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
 ≪構成≫
 図1は、モータ支持構造10の平面図である。
 図2は、モータ支持構造10の斜視図である。
 左右一対のフロントサイドメンバ1は、車体前後方向に延在し、その後側が、ダッシュパネル2の下に潜るように屈曲又は湾曲している。車両を駆動するモータ3がマウントされ且つ平面で見て井桁状のサブフレーム4を、フロントサイドメンバ1の下方に配設する。モータ3は、パワートレインの回転駆動源を構成し、車両上方から見て、井桁状のサブフレーム4で囲まれた範囲内に配置される。
 井桁状のサブフレーム4は、車体左右方向に延在する前側クロスフレーム11及び後側クロスフレーム12と、車体前後方向に延在する左側サイドフレーム13及び右側サイドフレーム14と、を連なるように設ける(連設する)ことで、環状構造が形成される。井桁状のサブフレーム4は、その四隅を、つまり前側クロスフレーム11と左側サイドフレーム13との交差部、左側サイドフレーム13と後側クロスフレーム12との交差部、後側クロスフレーム12と右側サイドフレーム14との交差部、及び右側サイドフレーム14と前側クロスフレーム11との交差部を、夫々、インシュレータ15によって、フロントサイドメンバ1の下面に弾性支持する。四隅のインシュレータ15は、前後の剛性差よりも左右の剛性差の方が小さくなるように設定する。
 ここで交差部とは、前側及び後側クロスフレーム11、12と、左側及び右側サイドフレーム13、14とが交わる部位であり、本実施形態では、車両上方から見て、前側及び後側クロスフレーム11、12をその車両前後方向の幅を維持したまま車両左右方向に延在させた領域と、左側及び右側サイドフレーム13、14をその車両左右方向の幅を維持したまま車両前後方向に延在させた領域とが重複する範囲を、交差部とする。また、井桁状のサブフレーム4は、前側及び後側クロスフレーム11、12と、左側及び右側サイドフレーム13、14とを別々に作成し、接合して形成してもよいし、前側及び後側クロスフレーム11、12と、左側及び右側サイドフレーム13、14とを一体的に形成してもよい。
 モータ3の左側の側面は、左側ブラケット21及び左側インシュレータ31(第一モータ支持部材)を介して、サブフレーム4に弾性支持する。また、右側の側面は、右側ブラケット22及び右側インシュレータ32(第二モータ支持部材)を介して、サブフレーム4に弾性支持する。また、後側背面は、後側ブラケット23及び後側インシュレータ33(第三モータ支持部材)を介して、サブフレーム4に弾性支持する。左側及び右側、後側インシュレータ31、32、33は、弾性体を有し、この弾性体によってモータ3を弾性支持する。モータ3に対する後側インシュレータ33の固定点は、モータ3に対する左側及び右側インシュレータ31、32の固定点よりも上側に配置される。
 左側インシュレータ31は、平面で見て、一端側フランジ31Aを前側クロスフレーム11に連結し、他端側フランジ31Bを左側サイドフレーム13に連結することで、前側クロスフレーム11及び左側サイドフレーム13によって二点支持し、その一端側と他端側との間でモータ3を弾性支持している。左側インシュレータ31は、前側クロスフレーム11と左側サイドフレーム13との交差部16に近い位置、つまり前側クロスフレーム11の左端側、及び左側サイドフレーム13の前端側で支持する。
 前側クロスフレーム11の左端側には、左側インシュレータ31に向かって、つまりサブフレーム4の内側(車体後側)に向かって突出する後方突出部41を形成し、左側インシュレータ31の一端側フランジ31Aは、その後方突出部41を介して前側クロスフレーム11に連結する。一方、左側サイドフレーム13の前端側には、左側インシュレータ31に向かって、つまりサブフレーム4の内側(車体右側)に向かって突出する右方突出部42を形成し、左側インシュレータ31の他端側フランジ31Bは、その右方突出部42を介して左側サイドフレーム13に連結する。
 なお、後方突出部41は、前側クロスフレーム11と一体形成してもよいし、或いは前側クロスフレーム11とは別体で構成し、この前側クロスフレーム11に連結するようにしてもよい。同様に、右方突出部42は、左側サイドフレーム13と一体形成してもよいし、或いは左側サイドフレーム13とは別体で構成し、この左側サイドフレーム13に連結するようにしてもよい。
 右側インシュレータ32は、平面で見て、一端側フランジ32Aを前側クロスフレーム11に連結し、他端側フランジ32Bを右側サイドフレーム14に連結することで、前側クロスフレーム11及び右側サイドフレーム14によって二点支持し、その一端側と他端側との間でモータ3を弾性支持している。右側インシュレータ32は、前側クロスフレーム11と右側サイドフレーム14との交差部17に近い位置、つまり前側クロスフレーム11の右端側、及び右側サイドフレーム14の前端側で支持する。
 前側クロスフレーム11の右端側には、右側インシュレータ32に向かって、つまりサブフレーム4の内側(車体後側)に向かって突出する後方突出部43を形成し、右側インシュレータ32の一端側フランジ32Aは、その後方突出部43を介して前側クロスフレーム11に連結する。一方、右側サイドフレーム14の前端側には、右側インシュレータ32に向かって、つまりサブフレーム4の内側(車体左側)に向かって突出する左方突出部44を形成し、右側インシュレータ32の他端側フランジ32Bは、その左方突出部44を介して右側サイドフレーム14に連結する。
 なお、後方突出部43は、前側クロスフレーム11と一体形成してもよいし、或いは前側クロスフレーム11とは別体で構成し、この前側クロスフレーム11に連結するようにしてもよい。同様に、左方突出部44は、右側サイドフレーム14と一体形成してもよいし、或いは右側サイドフレーム14とは別体で構成し、この右側サイドフレーム14に連結するようにしてもよい。
 後側インシュレータ33は、後側クロスフレーム12の略中央に固定する。
 また、左側インシュレータ31(及び右側インシュレータ32)は、車両上方から見て、モータ3の前側における車幅方向の両端側に配置され、且つ前側クロスフレーム11よりも左側サイドフレーム13(及び右側サイドフレーム14)に近接した位置に配置される。
 また、後方突出部41(又は後方突出部43)における前側クロスフレーム11に対する連結部41A(連結部43A)は、右方突出部42(又は左方突出部44)における左側サイドフレーム13(又は右側サイドフレーム14)に対する連結部42A(連結部44A)と比較して、交差部16(又は交差部17)に近接した位置に配置される。
 図3は、右側ブラケット22を示す車両正面図である。即ち図3は、図2のIII-IIIに沿って見た断面図である。
 右側ブラケット22は、モータ3における腹部(下面)を支持するのではなく、車幅方向の右端部を支持する。
 図4は、右側ブラケット22を示す車両右側面図である。即ち図4は、図2のIV-IVに沿って見た断面図である。
 モータ3は、車幅方向のモータ回転軸3aを有し、右側ブラケット22(右側インシュレータ32)は、モータ3における車幅方向の右端部で、モータ回転軸3aに対して径方向に離間した位置を弾性支持する。具体的には、モータ回転軸3aよりも車体前側を右側ブラケット22(右側インシュレータ32)は弾性支持する。
 なお、図3及び図4では、右側ブラケット22について説明したが、左側ブラケット21(左側インシュレータ31)についても同様の構成としてもよい。
 ≪作用≫
 エンジンに比べるとモータ3の振動は、より高周波領域にまで及ぶ。したがって、エンジンを想定したマウント構造で、モータ3をマウントすると、エンジンでは発生しなかった高い周波数領域で、サブフレーム4、左側サイドフレーム13及び右側サイドフレーム14等の固有振動が励起され、静粛性や制振性が低下する可能性がある。
 そこで、本実施形態では、サブフレーム4の剛性が高い部位である交差部16(17)に対して、左側インシュレータ31(右側インシュレータ32)、左側ブラケット21(右側ブラケット22)を順に介して、モータ3を弾性支持する。これにより、モータ3の振動は、前側クロスフレーム11への伝達と左側サイドフレーム13(右側サイドフレーム14)への伝達とに分散され、夫々が曲げモードに対する剛性の高い位置に伝達されるので、前側クロスフレーム11及び左側サイドフレーム13(右側サイドフレーム14)の弾性一次モードである車両上下方向曲げモード変形を励起しにくくなる。すなわち、フロントサイドメンバ1を介した車体側への振動伝達が抑制されるので、静粛性や制振性の低下を防げる。
 図5は、車体への振動伝達を示す。
 交差部16(交差部17)が、インシュレータ15の近傍に位置することで、左側インシュレータ31(右側インシュレータ32)とインシュレータ15とが近接することになる。こうして、二つの弾性体が近接することで、モータ3からの振動を効率よく吸収できる。すなわち、図5に示すように、二重防振効果が得られるので、フロントサイドメンバ1を介した車体側への振動伝達が抑制され、静粛性や制振性の低下を防げる。
 また、左側インシュレータ31(右側インシュレータ32)は、前側クロスフレーム11及び左側サイドフレーム13(右側サイドフレーム14)をバイパスするように二点支持されるので、交差部16(交差部17)の車体上下方向の曲げ剛性及び固有振動周波数を大きくできる。したがって、モータ3の振動が入力されても、前側クロスフレーム11及び左側サイドフレーム13(右側サイドフレーム14)の変形が励起されにくくなり、フロントサイドメンバ1を介した車体側への振動伝達が抑制され、静粛性や制振性の低下を防げる。
 また、モータ3が小型化すると、モータ3と前側クロスフレーム11及び左側サイドフレーム13(右側サイドフレーム14)との離隔距離が長くなってしまう。そこで、前側クロスフレーム11の左端側(右端側)には、左側インシュレータ31(右側インシュレータ32)に向かって突出する後方突出部41(後方突出部43)を形成し、左側サイドフレーム13(右側サイドフレーム14)の前側には、左側インシュレータ31(右側インシュレータ32)に向かって突出する右方突出部42(左方突出部44)を形成する。そして、これら後方突出部41と右方突出部42とに左側インシュレータ31を連結し、後方突出部43と左方突出部44とに右側インシュレータ32を連結する。これにより、モータ3が小型化しても、左側ブラケット21(右側ブラケット22)を大型化したり、左側インシュレータ31(右側インシュレータ32)の取付け点を変更する必要がなくなり、利便性が向上する。特に、左側ブラケット21(右側ブラケット22)を大型化すると、剛性及び固有振動周波数の低下によって振動伝達の抑制効果が低下するので、左側ブラケット21(右側ブラケット22)の大型化を回避することで、静粛性や制振性の低下を防げる。
 また、左側及び右側インシュレータ31、32(モータ側支持部材)及びインシュレータ15(単体側弾性体)を、左方突出部44(サイドフレーム側連結部材)と、右方突出部42(サイドフレーム側連結部材)と、後方突出部41、43(クロスフレーム側連結部材)と、左側サイドフレーム13及び右側サイドフレーム14と、前側クロスフレーム11及び後側クロスフレーム12と、前記交差部(16、17)とで形成する四角形の周上に配置することにより、モータ3の振動が曲げモードに対する剛性の高い位置に伝達されるので、車体部材への振動伝達が抑制され、静粛性や制振性の低下を防ぐことができる。
 また、左側インシュレータ31は、モータ3の左側を弾性支持し、右側インシュレータ32は、モータ3の右側を弾性支持する。四隅のインシュレータ15は、前後の剛性差よりも左右の剛性差の方が小さくなるように設定される。インシュレータ15の近傍に左側インシュレータ31(右側インシュレータ32)を配設しているので、インシュレータ15の剛性と左側インシュレータ31(右側インシュレータ32)の剛性とが合成された剛性が車体に対して作用する。したがって、剛性差の小さい左右のインシュレータ15、15に対して、左側インシュレータ31(右側インシュレータ32)を配設した方が、インシュレータ15及び左側インシュレータ31(右側インシュレータ32)の合成された剛性の、位置による差が小さくなり、モータ3の支持剛性について位置による偏りが小さくなる。したがって、モータ3が回転時に、モータ3を車体左右方向の軸に沿って回転させることができ、モータ3が回転時の車両左右方向軸に対するモータ3の傾きによる操縦安定性の悪化を抑制できる。また、モータ3の振動や路面などの外部入力により、モータ3自身が振動する振動モードを容易にコントロールでき、静粛性や制振性の低下を防げる。
 また、左側及び右側インシュレータ31、32の夫々を、モータ3における前側に配置している。これにより、サブフレーム4において剛性が高い部位である交差部16、17の近傍へ左側及び右側インシュレータ31、32の夫々を固定できるので、静粛性や制振性の低下を抑制できる。
 また、左側及び右側インシュレータ31、32の夫々は、モータ3における車幅方向の両端側に配置している。これにより、障害物との接触によって車体前部が後方に変形するときに、左側及び右側インシュレータ31、32が、モータ3に対して干渉することを回避できる。すなわち、接触時のエネルギー吸収効果を低減することがなく、フロントサイドメンバ1やサブフレーム4によって接触時のエネルギーを効果的に左側及び右側インシュレータ31、32の夫々は吸収できる。
 また、左側及び右側インシュレータ31、32の夫々は、前側クロスフレーム11よりも左側及び右側サイドフレーム13、14に近接した位置に配置している。前側クロスフレーム11は、歩行者保護のために、あまり剛性を高めないように設定されることがあり、この場合には、前側クロスフレーム11よりも左側及び右側サイドフレーム13、14の方が、剛性は相対的に高い。したがって、左側及び右側インシュレータ31、32を、より剛性の高い左側及び右側サイドフレーム13、14に近接させることで、左側及び右側インシュレータ31、32の移動量を減らすことができ、振動を吸収させやすくなる。
 また、サブフレーム4において、後方突出部41、43の連結部41A、43Aは、右方及び左方の突出部42、44の連結部42A、44Aと比較して、交差部16、17に近接させていることで、剛性が相対的に低い前側クロスフレーム11への振動伝達を抑制できる。したがって、交差部16、17に設けたインシュレータ15で振動を効果的に吸収できる。逆に言えば、その分、歩行者保護の対応で前側クロスフレーム11の剛性を抑制できる。
 図6は、円環モードについて説明した図である。
 図7は、太鼓モードについて説明した図である。
 モータ3において、車両音振性能に影響が大きい加振モードは、円環モードと、太鼓モードである。円環モードは、円が広がったり、縮まったりするモードであり、太鼓モードは、太鼓のように幕共振が発生するモードである。したがって、円環モードの影響を極力受けないようにするためには、モータ3の腹部(下面)には、右側ブラケット22の固定位置(マウント位置)を配置しない方がよい。また、太鼓モードの影響を極力受けないようにするためには、モータ回転軸3aの近傍には、右側ブラケット22の固定位置(マウント位置)を配置しない方がよい。
 そこで、右側ブラケット22は、先ず車幅方向の右端部を支持する(図3参照)。これにより、主に太鼓モードによる加振の影響を軽減できる。また、右側ブラケット22は、モータ3における車幅方向の右端部で、モータ回転軸3aに対して径方向に離間した位置を支持する(図4参照)。これにより、主に円環モードによる加振の影響を軽減できる。なお、モータ回転軸3aよりも車体前側を支持することで、右側インシュレータ32を小型化することもできる。
 また、モータ3の前側に設けた二つのインシュレータ(左側インシュレータ31、右側インシュレータ32)と、モータ3の後側に設けた一つのインシュレータ(後側インシュレータ33)により、計三箇所でモータ3のマウントを行っているので、モータ3を安定して支持できる。
 また、モータ3に対する後側インシュレータ33の固定点は、モータ3に対する左側及び右側インシュレータ31、32の固定点よりも上側に配置している。これにより、モータ3を下側から支持するインシュレータ31、32と、モータ3を上側から支持するインシュレータ33とによって、モータ3の上下振動を効果的に吸収できる。
 本実施形態では、クロスフレーム及びサイドフレームによって二点支持されるインシュレータを、二箇所に配設しているが、これに限定されるものではなく、一箇所だけに配設してもよいし、三箇所以上に配設してもよい。
 以上より、モータ3が「モータ」に対応し、フロントサイドメンバ1が「車体部材」に対応し、前側クロスフレーム11及び後側クロスフレーム12が「クロスフレーム」に対応し、左側サイドフレーム13及び右側サイドフレーム14が「サイドフレーム」に対応する。また、インシュレータ15が「フレーム支持部材」に対応し、交差部16、17が「交差部」に対応し、インシュレータ31、32が「モータ支持部材」に対応し、インシュレータ31が「第一モータ支持部材」に対応し、インシュレータ32が「第二モータ支持部材」に対応する。また、後方突出部41、43が「クロスフレーム側連結部」に対応し、右方突出部42、左方突出部44が「サイドフレーム側連結部材」に対応する。また、インシュレータ33が「第三モータ支持部材」に対応する。
(1)車体の一部を構成する車体部材と、該車体部材の下方で車体前後方向に延在する左側及び右側サイドフレームと、前記車体部材の下方で車体左右方向に延在し、前記左側及び右側サイドフレームの前端側同士及び後端側同士に連結される前側及び後側クロスフレームと、車体上方から見て、前記サイドフレームと前記前側クロスフレームとが交わる部位を交差部とし、当該交差部に固定され、内在する弾性体を介して前記サイドフレーム及び前記クロスフレームを弾性支持するフレーム支持部材と、車体上方から見て、前記左側及び右側サイドフレーム、並びに前記前側及び後側クロスフレームによって囲まれた範囲内に配置され、車両を駆動するモータと、前記モータの前側を、内在する弾性体を介して前記サイドフレーム及び前記前側クロスフレームの双方に固定することで弾性支持するモータ支持部材と、前記サイドフレームと前記モータ支持部材とを連結することで前記サイドフレームに前記モータ支持部材を固定するサイドフレーム側連結部材と、前記前側クロスフレームと前記モータ支持部材とを連結することで前記前側クロスフレームに前記モータ支持部材を固定するクロスフレーム側連結部材と、を備える。
 これにより、モータの振動が、モータ支持部材とサイドフレーム側連結部材及びクロスフレーム側連結部材を介してサイドフレームとクロスフレームとに分散伝達されるので、車体部材への振動伝達が抑制され、車両駆動がモータとなったときのエンジンに対する静粛性や制振性の低下を防ぐことができる。
(2)前記モータ支持部材は、車両上方から見て、前記モータにおける前側に配置される。
 これにより、モータ支持部材を、剛性が高い部位である交差部の近傍へ固定できるので、静粛性や制振性の低下を抑制できる。
(3)前記モータ支持部材は、車両上方から見て、前記モータにおける車幅方向の一端側に配置される。
 これにより、車両の前方接触時にモータ支持部材がモータに干渉することで接触エネルギーの吸収を阻害することがなく、車体部材とクロスフレームとサイドフレームとで効果的に接触エネルギーを吸収できる。
(4)前記モータ支持部材は、前記前側クロスフレームよりも前記サイドフレームに近接した位置に配置される。
 これにより、モータ支持部材の弾性体の移動量を減らすことができ、振動を吸収させやすくなる。
(5)前記クロスフレーム側連結部材における前記前側クロスフレームに対する連結部は、前記サイドフレーム側連結部材における前記サイドフレームに対する連結部と比較して、前記交差部に近接した位置に配置される。
 これにより、比較的剛性の低い前側クロスフレームへの振動伝達を極力減らすことで、フレーム支持部材の弾性体に効率よく振動が伝達され、効率よく吸収可能になる。また、歩行者保護の対応で前側クロスフレームの剛性を抑制することもできる。
(6)前記モータは、車幅方向のモータ回転軸を有し、前記モータ支持部材は、前記モータにおける車幅方向の端部で、前記モータ回転軸に対して径方向に離間した位置に弾性支持する。
 これにより、モータの車幅方向端部やそれ以外の部分の変形による加振の影響を受けないようにすることができ、振動伝達を軽減できる。
(7)前記モータ支持部材は、車体上方から見て、前記モータ回転軸よりも車体前側を弾性支持する。
 これにより、モータ支持部材を小型化できる。
(8)前記モータ支持部材は、前記左側サイドフレーム及び前記前側クロスフレームの双方に固定される第一モータ支持部材と、前記右側サイドフレーム及び前記前側クロスフレームの双方に固定される第二モータ支持部材と、を備え、前記後側クロスフレームに固定され、内在する弾性体を介して前記モータの後側を弾性支持する第三モータ支持部材を備える。
 これにより、モータを少ない数の支持部材で安定して支持できる。
(9)前記モータに対する前記第三モータ支持部材の固定点は、前記モータに対する前記第一及び第二モータ支持部材の固定点よりも上側に配置される。
 これにより、モータの上下振動を効果的に吸収できる。
 日本国特許出願2009-046945(出願日2009年2月27日)と日本国特許出願2009-257850(出願日2009年11月11日)の全内容がここに援用され、誤訳や記載漏れから保護される。
 本発明に係るモータ支持構造によれば、モータの振動が、モータ支持部材、サイドフレーム側連結部材、及びクロスフレーム側連結部材を介して、サイドフレームとクロスフレームとに分散して伝達されるので、車体部材への振動伝達が抑制される。したがって、エンジンと比較して、車両駆動がモータとなったときの静粛性や制振性の低下を防ぐことができる。

Claims (9)

  1.  車体の一部を構成する車体部材と、
     該車体部材の下方で車体前後方向に延在する左側及び右側サイドフレームと、
     前記車体部材の下方で車体左右方向に延在し、前記左側及び右側サイドフレームの前端側同士及び後端側同士に連結される前側及び後側クロスフレームと、
     車体上方から見て、前記サイドフレームと前記クロスフレームとが交わる部位を交差部とし、当該交差部に固定され、内在する弾性体を介して前記サイドフレーム及び前記クロスフレームを弾性支持するフレーム支持部材と、
     車体上方から見て、前記左側及び右側サイドフレーム、並びに前記前側及び後側クロスフレームによって囲まれた範囲内に配置され、車両を駆動するモータと、
     前記モータの前側を、内在する弾性体を介して前記サイドフレーム及び前記前側クロスフレームの双方に固定することで弾性支持するモータ支持部材と、
     前記サイドフレームと前記モータ支持部材とを連結することで前記サイドフレームに前記モータ支持部材を固定するサイドフレーム側連結部材と、
     前記前側クロスフレームと前記モータ支持部材とを連結することで前記前側クロスフレームに前記モータ支持部材を固定するクロスフレーム側連結部材と、を備えることを特徴とするモータ支持構造。
  2.  前記モータ支持部材は、前記車両上方から見て、前記モータにおける前側に配置されることを特徴とする請求項1に記載のモータ支持構造。
  3.  前記モータ支持部材は、前記車両上方から見て、前記モータにおける車幅方向の一端側に配置されることを特徴とする請求項1又は2に記載のモータ支持構造。
  4.  前記モータ支持部材は、前記前側クロスフレームよりも前記サイドフレームに近接した位置に配置されることを特徴とする請求項1~3の何れか一項に記載のモータ支持構造。
  5.  前記クロスフレーム側連結部材における前記前側クロスフレームに対する連結部は、前記サイドフレーム側連結部材における前記サイドフレームに対する連結部と比較して、前記交差部に近接した位置に配置されることを特徴とする請求項1~4の何れか一項に記載のモータ支持構造。
  6.  前記モータは、車幅方向のモータ回転軸を有し、
     前記モータ支持部材は、前記モータにおける車幅方向の端部で、前記モータ回転軸に対して径方向に離間した位置を弾性支持することを特徴とする請求項1~5の何れか一項に記載のモータ支持構造。
  7.  前記モータ支持部材は、車体上方から見て、前記モータ回転軸よりも車体前側を弾性支持することを特徴とする請求項6に記載のモータ支持構造。
  8.  前記モータ支持部材は、前記左側サイドフレーム及び前記前側クロスフレームの双方に固定される第一モータ支持部材と、前記右側サイドフレーム及び前記前側クロスフレームの双方に固定される第二モータ支持部材とを、備え、
     前記後側クロスフレームに固定され、内在する弾性体を介して前記モータの後側を弾性支持する第三モータ支持部材を備えることを特徴とする請求項1~7の何れか一項に記載のモータ支持構造。
  9.  前記モータに対する前記第三モータ支持部材の固定点は、前記モータに対する前記第一及び第二モータ支持部材の固定点よりも上側に配置されることを特徴とする請求項8に記載のモータ支持構造。
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