(57)【要約】【課題】パワープラントを支持する弾性支持体の設定を容易にするとともに、パワープラントから車体への振動伝達を抑制する。【解決手段】走行駆動用のモータ２及び減速機７からなるパワープラント１０を搭載する車両のパワープラントマウント構造であって、車両のサイドフレーム３に支持されたＥＶフレーム２０と、サイドフレーム３に対してＥＶフレーム２０を弾性支持する第１のゴムブッシュ２７と、パワープラント１０を重心上の慣性主軸方向である車両左右方向に互いに離間した位置で、ＥＶフレーム２０に対してパワープラント１０の重量を弾性支持する一対の第２のゴムブッシュ２９と、サスフレーム３０に対してパワープラント１０を弾性支持してパワープラント１０のロール方向の移動を抑制するロールロッド３１と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行駆動用のパワープラントを搭載する車両のパワープラントマウント構造であって、
支持フレームと、
車体に対して前記支持フレームを弾性支持する第１の弾性支持体と、
前記パワープラントの慣性主軸方向に互いに離間した位置で、前記支持フレームに対して前記パワープラントの重量を弾性支持する一対の第２の弾性支持体と、
前記車体に対して前記パワープラントを弾性支持して当該パワープラントのロール方向の移動を抑制する第３の弾性支持体と、
を備えたことを特徴とする車両のパワープラントマウント構造。
【請求項２】
前記第１の弾性支持体は、前記第２の弾性支持体より剛性が高いことを特徴とする請求項１に記載の車両のパワープラントマウント構造。
【請求項３】
前記支持フレームに前記パワープラントの補機が固定されることを特徴とする請求項１または２に記載の車両のパワープラントマウント構造。
【請求項４】
前記パワープラントは、前記支持フレームより下方に配置されるとともに、
前記第２の弾性支持体は、前記支持フレームの上方で前記パワープラントを弾性支持することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の車両のパワープラントマウント構造。
【請求項５】
前記支持フレームは、車両左右方向に互いに離間した一対のサイドフレームの間を車両左右方向に延び、両端部が夫々前記第１の弾性支持体を介して前記サイドフレームに支持され、
前記パワープラントは、前記一対のサイドフレームの間に配置され、
前記第２の弾性支持体は、前記パワープラントの車両左右方向外方で前記パワープラントを弾性支持することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両のパワープラントマウント構造。
【請求項６】
前記支持フレームは、車両左右方向に延びかつ車両前後方向に互いに離間して配置された２本のクロスメンバを有し、
前記パワープラントの重心の車両前後方向位置が前記２本のクロスメンバの間に位置し、
前記第２の弾性支持体は、前記２本のクロスメンバの車両前後方向の間で前記パワープラントを支持することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両のパワープラントマウント構造。
【請求項７】
前記パワープラントは、前記慣性主軸方向が車両左右方向に一致するように配置されることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の車両のパワープラントマウント構造。
【請求項８】
前記パワープラントは、走行駆動用のモータと減速機とを含んで構成されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の車両のパワープラントマウント構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のパワープラントの車体に対するマウント構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば電気自動車に走行駆動源として搭載されるモータ等のパワープラントは、その駆動時において振動が車体へ伝達することを抑えるために、ゴム等の弾性支持体を介して車体に固定されていることが一般的である。
例えば、特許文献１では、車両の左右のサイドメンバに部品搭載フレームに架け渡して固定し、当該部品搭載フレーム、及び車体に固定されたセンタメンバに、モータマウント（弾性支持体）を介してモータを弾性支持し、部品搭載フレームの下方にモータを配置している。また、特許文献１では、部品搭載フレームの上部に、モータの駆動制御をするコントロールユニットを固定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−３１０２５２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、モータ等のパワープラントのように振動を発生し、かつ比較的重い機器を支持する方法として、各種支持方法が開発されている。
例えば、パワープラントの重心を囲む３点以上の位置で荷重を支持する重心支持方式や、パワープラントの重心上で慣性主軸方向に並ぶ２点でパワープラントの荷重を支持し、１点でパワープラントのロール方向の支持を行うペンデュラム方式が知られている。
【０００５】
上記のようなペンデュラム方式では、パワープラントの重量を２個の弾性支持体で支持し、パワープラントの駆動時の反力を別の弾性支持体で支持するので、重量及びパワープラントの駆動反力に合わせて、夫々の弾性支持体の剛性等の仕様を容易に適切なものに設定することができる。
しかしながら、ペンデュラム方式では、２個の弾性支持体でモータの重量を支持するので、３個以上の弾性支持体で支持する重心支持方式に対して、入力荷重が大きくなり剛性を高くしなければならず、よって振動の減衰性能が低下して、車体への振動の伝達が増加する虞がある。そこで、このようなペンデュラム方式において、パワープラントから車体への振動の伝達をより抑えたマウント構造が要求されている。
【０００６】
本発明は、この様な問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、
弾性支持体の設定がし易く、かつ車体への振動の伝達を抑えた車両のパワープラントマウント構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、請求項１の車両のパワープラントマウント構造は、走行駆動用のパワープラントを搭載する車両のパワープラントマウント構造であって、支持フレームと、前記車体に対して前記支持フレームを弾性支持する第１の弾性支持体と、前記パワープラントの慣性主軸方向に互いに離間した位置で、前記支持フレームに対して前記パワープラントの重量を弾性支持する一対の第２の弾性支持体と、前記車体に対して前記パワープラントを弾性支持して当該パワープラントのロール方向の移動を抑制する第３の弾性支持体と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２の車両のパワープラントマウント構造は、請求項１において、前記第１の弾性支持体は、前記第２の弾性支持体より剛性が高いことを特徴とする。
また、請求項３の車両のパワープラントマウント構造は、請求項１または２において、前記支持フレームに前記パワープラントの補機が固定されることを特徴とする。
また、請求項４の車両のパワープラントマウント構造は、請求項１〜３のいずれか１項において、前記パワープラントは、前記支持フレームより下方に配置されるとともに、前記第２の弾性支持体は、前記支持フレームの上方で前記パワープラントを弾性支持することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項５の車両のパワープラントマウント構造は、請求項１〜４のいずれか１項において、前記支持フレームは、車両左右方向に互いに離間した一対のサイドフレームの間を車両左右方向に延び、両端部が夫々前記第１の弾性支持体を介して前記サイドフレームに支持され、前記パワープラントは、前記一対のサイドフレームの間に配置され、前記第２の弾性支持体は、前記パワープラントの車両左右方向外方で前記パワープラントを弾性支持することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項６の車両のパワープラントマウント構造は、請求項１〜５のいずれか１項において、前記支持フレームは、車両左右方向に延びかつ車両前後方向に互いに離間して配置された２本のクロスメンバを有し、前記パワープラントの重心の車両前後方向位置が前記２本のクロスメンバの間に位置し、前記第２の弾性支持体は、前記２本のクロスメンバの車両前後方向の間で前記パワープラントを支持することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項７の車両のパワープラントマウント構造は、請求項１から６のいずれか１項において、前記パワープラントは、前記慣性主軸方向が車両左右方向に一致するように配置されることを特徴とする。
また、請求項８の車両のパワープラントマウント構造は、請求項１から７のいずれか１項において、前記パワープラントは、走行駆動用のモータと減速機とを含んで構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、車両に搭載されたパワープラントは、一対の第２の弾性支持体によって慣性主軸方向に離間した位置で重量が支持されるとともに、第３の弾性支持体によってパワープラントのロール方向の移動が抑制されるので、所謂ペンデュラム方式によりパワープラントの重量とロールを第２の弾性支持体と第３の弾性支持体とで別々に支持することができ、この第２の弾性支持体及び第３の弾性支持体の剛性等の仕様の設定が容易となる。
【００１３】
更に、パワープラントは第２の弾性支持体を介して支持フレームに支持され、かつ支持フレームが第１の弾性支持体を介して車体に支持されるので、パワープラントの重量を二重の弾性支持体で支持することになり、パワープラントから車体への振動伝達を抑制することができる。
また、請求項２の発明によれば、第１の弾性支持体が第２の弾性支持体より剛性が高いので、支持フレームの移動を抑えて、支持フレームの周囲の隙間を少なくし、かつ支持フレームとパワープラントとの間の振動の伝達を第２の弾性支持体によって十分に抑制することができる。
【００１４】
また、請求項３の発明によれば、支持フレームにパワープラントの補機が搭載されるので、パワープラントの補機を車体に対して弾性支持することができ、補機が振動を発生しても、補機から車体への振動の伝達を抑制することができる。また、支持フレームに重量物が固定されるので、慣性質量が増加して支持フレームの振動を抑制することができ、パワープラントから車体への振動伝達を更に抑制することができる。
【００１５】
また、請求項４の発明によれば、パワープラントと第２の弾性支持体による支持フレームへの支持位置とが上下方向に離間して配置されるので、例えパワープラントが水平方向に移動しようとしても、第２の弾性支持体において少ない支持力でパワープラントの移動を抑えることができる。したがって、第２の弾性支持体の剛性を低く設定することができ、第２の弾性支持体を介してのパワープラントから車体への振動伝達を更に抑制することができる。
【００１６】
また、請求項５の発明によれば、第２の弾性支持体によりパワープラントの左右方向外方でパワープラントを支持するので、当該支持位置が支持フレームの左右端部のサイドフレームの支持位置近傍になるので、支持フレームの必要強度を抑制することができる。
また、請求項６の発明によれば、パワープラントの重心の車両前後方向位置及び第２の弾性支持体によるパワープラントの支持位置が、支持フレームの２本のクロスメンバの間、即ち支持フレームの前後方向中間部に位置するので、パワープラントの重心と第２の弾性支持体によるパワープラントの支持位置との車両前後方向のオフセット距離を短くし、第２の弾性支持体によるパワープラントの重量の支持を効率的に行うことができ、第２の弾性支持体の剛性を更に低く設定して振動伝達を更に抑制することができる。
【００１７】
また、請求項７の発明によれば、パワープラントの慣性主軸方向が車両左右方向であるので、パワープラントを横置きに搭載する車両において、パワープラントを支持する各弾性支持体の設定を容易にするとともに、パワープラントから車体への振動伝達を抑制することができる。
また、請求項８の発明によれば、モータを走行駆動源とする電気自動車において、モータ及び減速機からなるパワープラントを支持する各弾性支持体の設定を容易にするとともに、パワープラントから車体への振動伝達を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係るパワープラントマウント構造を採用した車両前部の内部構造を示す上面図である。
【図２】本実施形態に係る車両前部の内部構造を示す前面図である。
【図３】本実施形態に係る車両前部の内部構造を示す側面図である。
【図４】本実施形態に係る車両のパワープラントの支持構造を示す平面図である。
【図５】本実施形態に係るＥＶフレームの支持部の構造を示す断面図である。
【図６】本実施形態に係るパワープラントの支持部の構造を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るパワープラントマウント構造を採用した車両前部の内部構造を示す上面図である。図２は、本実施形態に係る車両前部の内部構造を示す前面図である。図３は、本実施形態に係る車両前部の内部構造を示す側面図である。図４は、本実施形態に係る車両のパワープラントの支持構造を示す平面図である。
【００２０】
図１〜４に示すように、本発明の一実施形態に係るパワープラントマウント構造を採用した車両１は、走行駆動源としてモータ２を備えた電気自動車である。
車両１には、左右方向に互いに離間して車両前後方向に延びる１対のサイドフレーム３（車体）が備えられている。
サイドフレーム３は、車両前後方向中央部では車室４の下方に位置し、車室４の前方で上方に斜めに屈曲している。更に、サイドフレーム３は、車両の左右前輪５の間で略水平に伸び、前端部でクロスメンバ６によって互いに接続されている。
【００２１】
車両前部において、１対のサイドフレーム３の間には、モータ２及び減速機７が一体になって構成されたパワープラント１０が搭載されている。
モータ２及び減速機７は、サイドフレーム３の下方に、車両左右方向に並ぶように配置される。減速機７の出力軸は、車両の左右前輪５を駆動するフロントドライブシャフト１１であって、車両左右方向に延びるように配置される。また、図示しないモータ２の出力軸及び減速機７の入力軸も、フロントドライブシャフト１１と平行に、車両左右方向に延びるように配置される。
【００２２】
パワープラント１０は、ＥＶフレーム２０（支持フレーム）を介してサイドフレーム３に支持される。
ＥＶフレーム２０は、車両前後方向に離間して左右のサイドフレーム３の間を架け渡すように車両左右方向に延びる２本の左右メンバ２１（クロスメンバ）と、左右のサイドフレーム３の夫々の内側近傍で車両前後方向に延び、２本の左右メンバ２１を接続する２本の前後メンバ２２とにより構成されている。
【００２３】
ＥＶフレーム２０の上部には、モータ２を駆動制御するインバータ２５（補機）と、当該インバータ２５を介してモータ２を駆動するため電力を供給するバッテリや当該バッテリを充電するための急速充電器等の補機２６が固定されている。
なお、インバータ２５や補機２６のケースは、２本の左右メンバ２１の両方に固定されており、ＥＶフレーム２０の強度部材の一部として利用される。
【００２４】
ＥＶフレーム２０は、２本の左右メンバ２１の両端部で夫々、第１のゴムブッシュ２７（第１の弾性支持体）を介してサイドフレーム３に支持されている。
パワープラント１０には、その重心位置Ｇの上部の左右側面から左右外側上方に斜めに伸びる２本のモータ支持ブラケット２８が固定されている。モータ支持ブラケット２８の先端は更に上方に延び、ＥＶフレーム２０の上方で第２のゴムブッシュ２９（第２の弾性支持体）を介して前後メンバ２２に支持されている。
【００２５】
また、パワープラント１０の後方には、車両左右方向に延び、左右のサイドフレーム３に固定されるサスフレーム３０（車体）が設けられている。
パワープラント１０は、車両前後方向に延びるロールロッド３１（第３の弾性支持体）を介して、サスフレーム３０に支持されている。ロールロッド３１は、両端に弾性材を有する棒状部材であり、サスフレーム３０に対するパワープラント１０の若干の上下左右方向の移動を許容しつつ、軸線方向（車両前後方向）の移動を抑制する。ロールロッド３１の前端は、パワープラント１０の重心位置Ｇの下方に接続されている。
【００２６】
図５は、本実施形態に係るＥＶフレーム２０の支持部の構造を示す断面図である。
図５に示すように、第１のゴムブッシュ２７は、略円筒状に形成され、サイドフレーム３に締結された上下方向に延びるボルト３５が挿入されて支持される。第１のゴムブッシュ２７の側面は、ＥＶフレーム２０の左右メンバ２１の端部に支持される。したがって、ＥＶフレーム２０とサイドフレーム３とは、上下方向に軸線が延びるように配置された円筒状の第１のゴムブッシュ２７を介して接続され、ＥＶフレーム２０の荷重を第１のゴムブッシュ２７が軸線方向に伸縮して支持する構成となっている。
【００２７】
これにより、ＥＶフレーム２０は、左右前後の４か所で、第１のゴムブッシュ２７を介して、サイドフレーム３に略上下方向に移動可能に弾性支持される。
図６は、本実施形態に係るパワープラント１０の支持部の構造を示す断面図である。
ＥＶフレーム２０の前後メンバ２２には、その前後方向略中央部に、夫々ブッシュ支持ブラケット３６が立設するようにボルト３７で締結されている。ブッシュ支持ブラケット３６の上部には、ブッシュ支持用筒体３８が備えられている。ブッシュ支持用筒体３８は、軸線が車両左右方向に延びるように配置される。また、ブッシュ支持用筒体３８の上部には、長板状の固定ブラケット３９の一端が固定されている。固定ブラケット３９の他端は、車体にボルト４０で締結され、ブッシュ支持ブラケット３６の倒れを防止する。
【００２８】
ブッシュ支持用筒体３８には、略円筒状の第２のゴムブッシュ２９が挿入されて固定されている。第２のゴムブッシュ２９には、モータ支持ブラケット２８に固定される軸部４１が挿入されており、軸部４１の上下方向の移動を弾性支持しつつ、軸部４１の回転を抑制する。
したがって、パワープラント１０は、左右方向に軸線が延びるように配置された円筒状の第２のゴムブッシュ２９を介してＥＶフレーム２０に支持され、パワープラント１０の荷重を第２のゴムブッシュ２９の下部で弾性支持する構造となっている。
【００２９】
以上のような構造の車両１では、モータ２及び減速機７からなるパワープラント１０が、車体に対して、一対の第１のゴムブッシュ２７及び第２のゴムブッシュ２９を介して重心Ｇの上方で車両左右方向（慣性主軸方向）に互いに離間した位置で重量を支持されるとともに、ロールロッド３１を介してロール方向の移動が抑制される。これにより、所謂ペンデュラム方式によりパワープラント１０の重量とロールを第１のゴムブッシュ２７及び第２のゴムブッシュ２９とロールロッド３１とで別々に支持することができる。ロールロッド３１は、略パワープラント１０のロール方向のみの力を受けるので、推定される当該ロール方向の力に合わせて、ロールロッド３１の剛性等の仕様の設定を容易に行うことができる。
【００３０】
また、パワープラント１０の重量は、直列に配置した第１のゴムブッシュ２７及び第２のゴムブッシュ２９で支持されるので、第１のゴムブッシュ２７及び第２のゴムブッシュ２９についても剛性等の仕様の設定を容易に行うことができる。
更に、パワープラント１０は第２のゴムブッシュ２９を介してＥＶフレーム２０に支持され、かつＥＶフレーム２０が第１のゴムブッシュ２７を介してサイドフレーム３に支持されるので、パワープラント１０の重量を弾性支持体で二重に支持することになり、ＥＶフレーム２０の質量による慣性効果も相まって、パワープラント１０のサイドフレーム３への振動伝達を抑制することができる。
【００３１】
このように、モータ２を走行駆動源とし、モータ２及び減速機７を車両左右方向に並べて配置する電気自動車において、モータ２及び減速機７からなるパワープラント１０を弾性支持する各弾性支持体（第１のゴムブッシュ２７、第２のゴムブッシュ２９、ロールロッド３１）の仕様の設定を容易にするとともに、パワープラント１０から車体への振動伝達を抑制することができる。
【００３２】
また、第１のゴムブッシュ２７が第２のゴムブッシュ２９より剛性が高く（弾性率が高く）設定されているので、ＥＶフレーム２０の移動を抑えることができ、よってＥＶフレーム２０上に配置されたインバータ２５や補機２６の移動を抑えることができ、これらの機器の周囲で必要される隙間を抑えて搭載スペースの低減を図ることができる。
また、ＥＶフレーム２０にインバータ２５や補機２６が搭載されるので、これらの補機２６等を車体に対して弾性支持することができ、インバータ２５から発生する振動の車体への伝達を抑制することができる。また、ＥＶフレーム２０にインバータ２５や補機２６が固定されることで、ＥＶフレーム２０とともに移動する質量、即ち慣性質量が増加し、ＥＶフレーム２０において振動が低減され、パワープラント１０のサイドフレーム３への振動伝達を更に抑制することができる。
【００３３】
また、ＥＶフレーム２０にインバータ２５が搭載されることで、インバータ２５が車体に搭載される場合と比較して、モータ２とインバータ２５との相対移動を抑えることができる。よって、モータ２とインバータ２５とを接続する配線の移動を抑え、当該配線の保護を図ることができる。
また、本実施形態では、パワープラント１０がＥＶフレーム２０の下方に位置し、第２のゴムブッシュ２９がＥＶフレーム２０より上方に配置されるので、パワープラント１０と第２のゴムブッシュ２９によるＥＶフレーム２０への支持位置が上下方向に離間して配置される。これにより、例えパワープラント１０が車両前後方向に移動しようとしても、少ない支持力でパワープラントの移動を抑えることができる。したがって、第２のゴムブッシュ２９の剛性を低く設定することができ、第２のゴムブッシュ２９を介してのパワープラント１０から車体への振動伝達を更に抑制することができる。
【００３４】
また、パワープラント１０に固定されたモータ支持ブラケット２８が車両左右方向外方に延び、その先端で第２のゴムブッシュ２９によって支持されるので、第２のゴムブッシュ２９によるパワープラント１０の支持位置がＥＶフレーム２０の左右方向両端部に近い位置となる。これにより、第１のゴムブッシュ２７によるＥＶフレーム２０の支持位置と第２のゴムブッシュ２９によるパワープラント１０の支持位置とが近い位置となり、よってＥＶフレーム２０の応力を低減して、ＥＶフレーム２０の必要強度を低下させることができる。
【００３５】
また、パワープラント１０の重心Ｇの車両前後方向位置及び第２のゴムブッシュ２９によるパワープラント１０の支持位置が、ＥＶフレーム２０の２本の左右メンバ２１の間、即ちＥＶフレーム２０の前後方向中間部に位置するので、パワープラント１０の重心Ｇと第２のゴムブッシュ２９によるパワープラント１０の支持位置との車両前後方向のオフセット距離を短くし、第２のゴムブッシュ２９によるパワープラント１０の重量の支持を効率的に行うことができ、第２のゴムブッシュ２９の剛性を更に低く設定して振動伝達を抑制することができる。
【００３６】
なお、本願発明は、上記実施形態の構成に限定されるものではない。
例えば、後部にパワープラントを搭載した車両に本発明を適用してもよいし、エンジン等のようなモータ以外のパワープラントに対して本発明を適用してもよい。また、各弾性支持体の形状や、支持構造の細部等は、上記実施形態以外の構成であってもよい。本願発明は、パワープラントの車両への搭載構造として広く適用することができる。
【符号の説明】
【００３７】
２  モータ
３  サイドフレーム（車体）
７  減速機
１０  パワープラント
２０  ＥＶフレーム（支持フレーム）
２７  第１のゴムブッシュ（第１の弾性支持体）
２９  第２のゴムブッシュ（第２の弾性支持体）
３１  ロールロッド（第３の弾性支持体）
２１  左右メンバ（クロスメンバ）
２５  インバータ（補機）
２６  補機
３０  サスフレーム（車体）
【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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