(57)【要約】【課題】車両の振動を好適に抑制できるマウント構造を提供する。【解決手段】マウント構造１は、駆動源を含む被支持部３をマウント部５によって車体１０に支持するものであり、駆動源の回転軸と直交する直交面において、フロントマウント５ａとリアマウント５ｂが左右に並ぶように配置される。フロントマウント５ａは、被支持部３を車体１０側に略固定し、リアマウント５ｂは、被支持部３を上記直交面において車体１０に対し予め規制された移動方向に移動可能とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の駆動源を含む被支持部をマウント部によって車体に支持するマウント構造であって、
前記駆動源の回転軸と直交する直交面において、複数の前記マウント部が左右に並ぶように配置され、
前記マウント部が、
前記直交面において、前記被支持部を予め規制された移動方向に前記車体に対し移動可能とする第１のマウントと、
前記被支持部を前記車体側に取付ける第２のマウントと、
を含み、
前記移動方向は、水平方向および鉛直方向に対し傾斜していることを特徴とするマウント構造。
【請求項２】
前記第２のマウントは、前記被支持部を前記車体側に略固定するものであることを特徴とする請求項１記載のマウント構造。
【請求項３】
前記直交面の左右が、車両の前後に対応することを特徴とする請求項１または請求項２記載のマウント構造。
【請求項４】
前記第１のマウントは、前記車体に対し前記移動方向に移動可能であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のマウント構造。
【請求項５】
前記第１のマウントは、前記車体側に固定されたレールに沿って移動可能であることを特徴とする請求項４に記載のマウント構造。
【請求項６】
前記第１のマウントは、前記車体側に固定され、
前記被支持部が、前記移動方向に移動可能に前記第１のマウントに取付けられたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のマウント構造。
【請求項７】
前記第１のマウントは、前記被支持部が前記移動方向に移動する際の抵抗を、前記被支持部が前記直交面内で前記移動方向と直交する方向に移動する際の抵抗より小さくしたものであることを特徴とする請求項６に記載のマウント構造。
【請求項８】
前記被支持部の重心から前記第１のマウントまでの水平方向の離間距離が、前記被支持部の重心から前記第２のマウントまでの水平方向の離間距離よりも大きく、
前記移動方向は、前記第２のマウント側が下となるように傾斜し、
前記移動方向と水平方向がなす角度のうち小さい方の角度が、45度以下であることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載のマウント構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両におけるマウント構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のモータやエンジン等の駆動源はマウント部により車体に取付けられる。このマウント部には、車両加速時のトルクや慣性力に対する反力が作用し、車両の振動等の原因となる。
【０００３】
このような振動を低減する方法として、モータ等の重心とマウント部の間の離間距離を大きくし、上記の反力を低減する方法が考えられる。また特許文献１、２には、車両振動を抑制するために、マウント部の変位量や車両の速度に応じてパワートレインの出力をコントロールして車体に伝達される力を低減する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2009-257130号公報
【特許文献２】特開2017-40190号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前者の方法では、スペースが制限された車両内部で十分な離間距離が取れない場合がある。また、後者の方法はマウント部の反力自体が小さくなるわけではないため、マウント部の変位上昇の度に出力をコントロールすることで車両の加速性が損なわれる恐れがある。
【０００６】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、車両の振動を好適に抑制できるマウント構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述した課題を解決するための本発明は、車両の駆動源を含む被支持部をマウント部によって車体に支持するマウント構造であって、前記駆動源の回転軸と直交する直交面において、複数の前記マウント部が左右に並ぶように配置され、前記マウント部が、前記直交面において、前記被支持部を予め規制された移動方向に前記車体に対し移動可能とする第１のマウントと、前記被支持部を前記車体側に取付ける第２のマウントと、を含み、前記移動方向は、水平方向および鉛直方向に対し傾斜していることを特徴とするマウント構造である。
【０００８】
本発明では、モータやエンジンなどの駆動源を含むパワートレイン構成要素を被支持部とし、これを上記の第１のマウント（可動マウント）と第２のマウントで支持することで、車両加速時のトルク等に対して被支持部が略回転運動を行うように支持される。これにより、被支持部の移動方向の反力のみがマウント部に生じるため、反力を低減して車両の振動が抑制される。本発明では被支持部が移動するための小さな移動スペースを確保できればよいので、車両内部のスペースが大きくない場合でも適用可能であり、また反力自体が低減されるため、モータ等のコントロールにより車両の加速性が損なわれる恐れもない。
【０００９】
前記第２のマウントは、前記被支持部を前記車体側に略固定するものであることが望ましい。
これにより、被支持部の変位が大きくなるのを防ぐことができる。
【００１０】
前記直交面の左右が、車両の前後に対応することが望ましい。
これにより、車両加速時のトルクや慣性力に対する反力を可動マウントによって低減することができる。
【００１１】
前記第１のマウントは、前記車体に対し前記移動方向に移動可能とすることができる。例えば前記第１のマウントは、前記車体側に固定されたレールに沿って移動可能とする。
これにより、簡易且つ省スペースな構成で可動マウントを実現できる。
【００１２】
あるいは、前記第１のマウントは、前記車体側に固定され、前記被支持部が、前記移動方向に移動可能に前記第１のマウントに取付けられてもよい。例えば前記第１のマウントは、前記被支持部が前記移動方向に移動する際の抵抗を、前記被支持部が前記直交面内で前記移動方向と直交する方向に移動する際の抵抗より小さくしたものとする。
これによっても、簡易且つ省スペースな構成で可動マウントを実現できる。
【００１３】
前記被支持部の重心から前記第１のマウントまでの水平方向の離間距離が、前記被支持部の重心から前記第２のマウントまでの水平方向の離間距離よりも大きく、前記移動方向は、前記第２のマウント側が下となるように傾斜し、前記移動方向と水平方向がなす角度のうち小さい方の角度が、45度以下であることが望ましい。
このように被支持部の移動方向を調整することにより、マウント部の反力を好適に低減することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、車両の振動を好適に抑制できるマウント構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】マウント構造１の概念図。
【図２】マウント構造１を表すモデル。
【図３】入力荷重と入力トルクを示すグラフ。
【図４】反力を示すグラフ。
【図５】傾斜角θと反力の関係を示すグラフ。
【図６】リアマウント５ｂの変位を示すグラフ。
【図７】フロントマウント５ａ、リアマウント５ｂおよび被支持部３の位置と傾斜角θとの関係を示すグラフ。
【図８】マウント構造１ａの概念図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面に基づいて本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１７】
（１．マウント構造１）
図１は本発明の実施形態に係るマウント構造１の概念図である。このマウント構造１は車両内部に設けられ、被支持部３をフロントマウント５ａ、リアマウント５ｂによって車体１０に支持するものである。車両の種類は特に限定されない。以降、フロントマウント５ａ、リアマウント５ｂを総称してマウント部５ということがある。
【００１８】
本実施形態において、被支持部３は、モータ、エンジンなどの駆動源を含むパワートレイン構成要素であり、必要に応じてモータ等の駆動力を車輪に伝達する減速機等の駆動力伝達機構を含む。
【００１９】
マウント部５（フロントマウント５ａとリアマウント５ｂ）は、筒体５１と取付材５３を一体に構成したものであり、被支持部３から延びる柱状部材３１が筒体５１内に挿入され、筒体５１内の残りの空間が防振ゴムなどの弾性材５２で埋められる。なお、弾性材５２の剛性は方向によらず一定で等方性を有し、フロントマウント５ａとリアマウント５ｂの間でも同じである。
【００２０】
取付材５３は、マウント部５を車体１０側に取付けるものである。「車体１０側」とは車体１０および車体１０に固定された部材（後述するレール１１など）を含む。車体１０は車両のボディー部分や当該ボディー部分と一体に構成されたフレーム等の部材を含む。
【００２１】
フロントマウント５ａとリアマウント５ｂは、被支持部３の下部を略同じ高さで支持する。本実施形態では、フロントマウント５ａとリアマウント５ｂが、駆動源の回転軸と直交する直交面において、左右に並ぶように配置される。上記回転軸の方向は図１の紙面法線方向に対応し、上記直交面は図１に示す面である。
【００２２】
また、車両の前後は図１の左右に対応し、車両は図１の左方向に進行するものとする。フロントマウント５ａは車両の前側に設けられ、リアマウント５ｂは車両の後側に設けられる。マウント部５は全体で例えば３個あるいは４個設けられる。例えばフロントマウント５ａは車両幅方向に２個設けられ、リアマウント５ｂは車両幅方向に１個あるいは２個設けられる。車両幅方向は車両前後方向と平面において直交する方向であり、本実施形態では上記回転軸の方向に対応する。
【００２３】
本実施形態では、リアマウント５ｂ（第１のマウント）が、上記の直交面において、被支持部３を予め規制された所定の移動方向に車体１０に対し移動可能とする可動マウントである。
【００２４】
本実施形態では、リアマウント５ｂの取付材５３を、車体１０に固定されたレール１１に沿って移動可能とする。すなわち、レール１１は上記の移動方向を規制する部材であり、レール１１の延設方向（図１の矢印Ｄ参照）が移動方向となる。なお、レール１１に沿って移動するスライダ（不図示）に取付材５３を取付けてもよい。
【００２５】
レール１１はフロントマウント５ａ側が下となるように水平方向および鉛直方向に対し傾斜して配置され、その傾斜角は、事前に予測した入力に対してマウント部５の反力が最小となるように予め設定される。
【００２６】
一方、フロントマウント５ａ（第２のマウント）は、被支持部３を車体１０側に取付ける通常の（可動マウントでない）マウントである。フロントマウント５ａは前記のように被支持部３を予め規制された移動方向に移動可能とするものでなく、フロントマウント５ａの位置では被支持部３が車体１０側に略固定される。略固定とは、前記の弾性材５２の伸縮により被支持部３が車体１０に対し移動することを許容しつつ固定を行うという意味を含む。
【００２７】
（２．リアマウント５ｂによる反力低減効果）
図２は上記のマウント構造１を表わすモデルであり、被支持部３の重心からフロントマウント５ａまでの水平方向の離間距離をa、被支持部３の重心からリアマウント５ｂまでの水平方向の離間距離をbとし、フロントマウント５ａおよびリアマウント５ｂの高さと被支持部３の重心の高さの差をcとしたものである。被支持部３の重心からリアマウント５ｂまでの水平方向の離間距離ｂは、被支持部３の重心からフロントマウント５ａまでの水平方向の離間距離ａよりも大きい。
【００２８】
リアマウント５ｂの移動方向（被支持部３の移動方向）は、フロントマウント５ａ側が下となるように水平方向および鉛直方向に対して傾斜している。ここで、リアマウント５ｂの移動方向と水平方向が成す角のうち小さい方の角度を傾斜角θとする。
【００２９】
このようなモデルにおいて、被支持部３の重心に図３（ａ）に示す入力トルクAと図３（ｂ）に示す入力荷重Bを同時に作用させる。これらのトルクと荷重は車両加速時のトルクと慣性力に対応するものであり、マウント構造１に最大の力を作用させるため、トルクが０の状態から最大トルクをステップ状に作用させた場合を模擬している。最大トルクはモータやエンジン等の駆動源の仕様に応じた値である。
【００３０】
図４は、従来のようにフロントマウント５ａとリアマウント５ｂを車体１０側に略固定した場合（「固定」）と、本実施形態のようにリアマウント５ｂを予め規制された移動方向に移動可能とした場合（「可動」）について、上記の入力トルクと入力荷重を同時に作用させた場合の反力（フロントマウント５ａとリアマウント５ｂの反力の合力）を示したグラフである。図４（ａ）は車両上下方向の反力（「上下方向力」）についてのグラフであり、図４（ｂ）は車両前後方向の反力（「前後方向力」）についてのグラフである。ここで、傾斜角θは３０度としている。
【００３１】
図４から、リアマウント５ｂを移動可能とする場合、従来のケースに比べて反力を低減できていることがわかる。例えば反力のピーク振幅については4〜6割の低減効果が確認できる。
【００３２】
（３．傾斜角θと反力）
図５は傾斜角θと反力の関係を示すグラフであり、傾斜角θを変化させながら、前記の入力トルクと入力荷重を同時に作用させた場合の反力のピーク振幅を算出した結果を示したものである。
【００３３】
図５より、車両上下方向の反力は30度付近で最小、車両前後方向の反力は40度付近で最小となり、反力を低減する観点から傾斜角θは適値を有することがわかる。また、車両前後方向、車両上下方向のいずれかである程度の反力低減効果を得るためには、傾斜角θを45度以下とすることが望ましい。例えば車両前後方向、車両上下方向のどちらの反力を低減したいかによって、傾斜角θは車両上下方向の反力に対する適値（30度）以上、車両前後方向の反力に対する適値（40度）以下の範囲で調整することができる。
【００３４】
（４．リアマウント５ｂの変位）
傾斜角θを30度とし、前記の入力トルクと入力荷重を同時に作用させた場合のリアマウント５ｂの変位を図６に示す。図６より、リアマウント５ｂの変位は車両前後方向に10mm程度、車両上下方向に8mm程度のため、大きなスペースを必要としないことがわかる。例えば車両前後方向の変位はbの7%程度であった。
【００３５】
（５．フロントマウント５ａ、リアマウント５ｂおよび被支持部３の位置と傾斜角θの関係）
フロントマウント５ａ、リアマウント５ｂおよび被支持部３の位置と傾斜角θとの関係を図７に示す。図７（ａ）は、前記の入力トルクと入力荷重を同時に作用させた場合の車両上下方向の反力のピーク振幅が最小となる傾斜角θを、x=b/aの値を変えつつ算出したものである。図７（ｂ）は、同じく前記の入力トルクと入力荷重を同時に作用させた場合の車両前後方向の反力のピーク振幅が最小となる傾斜角θを、y=c/(a+b)の値を変えつつ算出したものである。
【００３６】
図７（ａ）、（ｂ）に示すように、車両上下方向の反力を最小とする最適な傾斜角θはx=b/aを変数とする2次関数で近似でき、車両前後方向の反力を最小とする最適な傾斜角θはy=c/(a+b)を変数とする2次関数で近似できる。よって、前記と同様、傾斜角θを車両上下方向の反力に対する適値以上、車両前後方向の反力に対する適値以下の範囲で調整する場合、フロントマウント５ａ、リアマウント５ｂおよび被支持部３の位置に応じた傾斜角θは、例えば図７（ａ）に示す2次関数の値θ=-10.319x2+62.386x-50.457以上とし、図７（ｂ）に示す2次関数の値θ=-8.3652y2-53.051y+54.828以下とする。
【００３７】
なお、図７（ａ）、（ｂ）のグラフは、フロントマウント５ａとリアマウント５ｂの剛性（弾性材５２の剛性）を変化させた場合においても同じであった。
【００３８】
以上説明したように、本実施形態によれば、モータやエンジンなどの駆動源を含むパワートレイン構成要素を被支持部３とし、これを前記のフロントマウント５ａとリアマウント５ｂで支持することで、車両加速時のトルク等に対する前後運動等を抑え、被支持部３がフロントマウント５ａを中心とする略回転運動を行うように支持される。これにより、被支持部３（リアマウント５ｂ）の移動方向の反力のみがマウント部５に生じるため、反力を低減して車体１０への伝達力を減らすことが可能となり、車両の振動が抑制される。本実施形態では被支持部３が移動するための小さな移動スペースを確保できればよいので、車両内部のスペースが大きくない場合でも適用することが可能であり、また反力自体が低減されるため、モータ等のコントロールにより車両の加速性が損なわれる恐れもない。
【００３９】
また本実施形態では、フロントマウント５ａとリアマウント５ｂが、駆動源の回転軸と直交する直交面の左右に並ぶように配置され、この左右が車両の前後に対応するので、車両加速時のトルクや慣性力に対する反力を低減することができる。
【００４０】
特に本実施形態では、前記の傾斜角θを45度以下に調整することにより、マウント部５の反力を好適に低減することができる。
【００４１】
また本実施形態では、リアマウント５ｂが車体１０側に固定されたレール１１に沿って車体１０に対し移動するので、簡易且つ省スペースな構成で可動マウントを実現できる。
【００４２】
しかしながら、本発明はこれに限らない。例えば本実施形態ではリアマウント５ｂを可動マウントとし、フロントマウント５ａを通常のマウントとしているが、逆にリアマウント５ｂを通常のマウントとし、フロントマウント５ａを可動マウントとしてもよい。また、場合によってはフロントマウント５ａとリアマウント５ｂの両方を可動マウントとすることも可能である。この場合は例えば各マウントの移動方向を他方のマウント側が下となるようにするが、被支持部３の変位が大きくなるので、これを防ぐという点では本実施形態のように一方を通常のマウントとするほうが好ましい。
【００４３】
さらに、本実施形態ではリアマウント５ｂの移動方向が直線状であるが、当該移動方向は水平方向および鉛直方向に対し傾斜していれば曲線状であってもよく、例えば前記のマウント構造１では曲線状のレール１１を用いればよい。
【００４４】
加えて、本実施形態では駆動源の回転軸が車両幅方向に配置されるが、回転軸は車両前後方向に配置されてもよい。この場合も、車両加速時のトルクによる反力を低減することができる。
【００４５】
また、前記の弾性材５２の代わりに、特開2014−20419号公報のように方向に応じて剛性が異なる弾性材を用いることで、被支持部３の移動方向を規制することも可能である。
【００４６】
図８のマウント構造１ａはその例であり、この例ではリアマウント５ｃが車体１０側に固定され、被支持部３が予め規制された移動方向（図８の矢印Ｄ参照）に移動可能にリアマウント５ｃに取付けられる。
【００４７】
図８の例では前記の弾性材５２の代わりに弾性材５５ａ、５５ｂが設けられ、弾性材５５ａの剛性は弾性材５５ｂの剛性より小さい。弾性材５５ａは上記移動方向に沿って柱状部材３１を挟んだ両側に設けられる。弾性材５５ｂは、駆動源の回転軸と直交する直交面（図８に示す面）において上記移動方向と直交する方向に沿って柱状部材３１を挟んだ両側に設けられる。
【００４８】
これにより、被支持部３が上記移動方向に移動する際の抵抗を、被支持部３がこれと直交する方向に移動する際の抵抗より小さくし、被支持部３が予め規制された移動方向に移動可能となる。この場合では、剛性の異なる弾性材５５ａ、５５ｂが被支持部３の移動方向を規制する部材として機能し、簡易且つ省スペースな構成で可動マウントを実現できる。
【００４９】
以上、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００５０】
１、１ａ：マウント構造
３：被支持部
５：マウント部
５ａ：フロントマウント
５ｂ、５ｃ：リアマウント
１０：車体
１１：レール
５１：筒体
５２、５５ａ、５５ｂ：弾性材
５３：取付材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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