车辆扭矩杆和用于动力单元的支撑结构的制作方法
【专利摘要】一种车辆扭矩杆(23)，包括：扭矩杆主体(24)，该扭矩杆主体(24)沿其纵向方向具有一个端部和另一端部，该一个端部接合至动力单元(12)，该另一端部接合至车身侧接合部(84)，扭矩杆主体(24)通过车身侧接合部(84)联接和支撑动力单元(12)；在扭矩杆主体(24)的沿纵向方向的中间部上设置有配重构件(200)。
【专利说明】车辆扭矩杆和用于动力单元的支撑结构
【技术领域】
[0001]本发明涉及车辆的扭矩杆和用于动力单元的支撑结构。
【背景技术】
[0002]日本专利申请公报N0.2010-274912 (JP2010-274912A)公开了一种动力装置支撑
结构。在该结构中，动力装置的后下部经由扭矩杆由悬置横向构件联接及支撑。尽管动力装置中的振动主要由与滚动惯性主轴相邻的一对安装座构件来衰减，但扭矩杆抑制动力装置中的滚动惯性主轴周围的振动。
[0003]这里，在车辆的扭矩杆具有多个共振模式的情况下，在扭矩杆的端部中安装振动控制块和/或振动吸收橡胶的常规方法仅降低了部分共振模式中的振动。在降低振动方面仍存在提升的空间。
【发明内容】
[0004]本发明提供了车辆扭矩杆和用于动力单元的支撑结构，通过该车辆扭矩杆和支撑结构，即使在发生多个共振模式的情况下也能够降低振动。
[0005]根据本发明的第一方面的车辆扭矩杆包括:扭矩杆主体，该扭矩杆主体在其纵向方向上具有一个端部和另一端部，该一个端部接合至动力单元，该另一端部接合至车身侧接合部，扭矩杆主体通过车身侧接合部联接及支撑动力单元；和配重构件，该配重构件设置在扭矩杆主体的纵向方向上的中间部上。
[0006]扭矩杆具有由从动力单元传来的振动引起的多个共振模式。通过设置在扭矩杆主体的纵向方向上的中间部上的配重构件，将所述多个共振模式中的平移共振模式的共振频率改变至较低频率。然而即使在配重构件设置在扭矩杆主体的纵向方向上的中间部上的情况下，所述多个共振模式中的转动共振模式的共振频率也没有显著的改变，或改变很小。
[0007]S卩，通过在扭矩杆主体的中间部上设置配重构件，能够在不显著地改变或几乎不改变转动共振模式的共振频率的情况下，极大地改变平移共振模式的共振频率。以此方式，将平移共振模式的共振频率与转动共振模式的共振频率分开，使得能够降低扭矩杆主体中的振动。
[0008]在根据第一方面的车辆扭矩杆中，扭矩杆主体可包括弯曲起始部，该弯曲起始部相对于配重构件设置在纵向方向上的一个端部侧上或另一端部侧上，并构造成当发生引起扭矩杆主体弯曲变形的车辆碰撞时成为弯曲变形的起始点。弯曲起始部可为扭矩杆主部被弯曲之处的弯曲部。
[0009]由于扭矩杆主体包括弯曲起始部，该弯曲起始部相对于配重构件设置在纵向方向上的一个端部侧上或另一端部侧上并构造成成为弯曲变形的起始点，因此扭矩杆主体可从弯曲起始点开始弯曲和变形，而配重构件并不阻碍该变形。扭矩杆主体的从弯曲起始部开始的弯曲变形有效地吸收车辆碰撞时的冲击。因此，与在扭矩杆主体中无弯曲起始部的构型相比，确保了在车辆碰撞时的冲击的有效吸收。[0010]在根据第一方面的车辆扭矩杆中，配重构件可具有凹部，并且扭矩杆主体可插入到该凹部中并且固定至配重构件。
[0011]当配重构件的凹部配合到扭矩杆主体上以固定时，容易地将配重构件设置在扭矩杆主体的中间部上。
[0012]在根据第一方面的车辆扭矩杆中，扭矩杆主体的重心的位置和配重构件的重心的位置在纵向方向、和沿与纵向方向垂直的平面截取的横截面中的至少一者上可以大致彼此重合。
[0013]在根据第一方面的车辆扭矩杆中，扭矩杆主体可具有U形横截面，U形横截面在当扭矩杆主体经受弯曲变形时扭矩杆主体变得凸出的一侧上敞开。
[0014]在扭矩杆主体具有在弯曲起始部的突出侧上敞开的U形横截面的情况下，与在凸出侧无开口的构型相比，扭矩杆主体更容易从弯曲起始部开始弯曲和变形。这提升了在车辆碰撞时的冲击吸收性能。因此，与在凸出侧无开口的构型相比，提升了在车辆碰撞时的冲击吸收性能。
[0015]根据本发明的第二方面的用于动力单元的支撑结构包括:车身侧接合部，该车身侧接合部设置在动力单元的车辆纵向方向上的后侧或前侧处，动力单元容置在车辆的动力单元室中；以及根据第一方面的车辆扭矩杆，车辆扭矩杆通过车身侧接合部联接和支撑动力单元。
[0016]从动力单元传来的振动在扭矩杆中产生多个共振模式。根据需要调整配重构件的配重将平移共振模式的共振频率与转动共振模式的共振频率分开(分散)，从而减小了扭矩杆主体中的振动以提升声振(NV)性能。
[0017]另外，在车辆正面碰撞或车辆后部碰撞时，扭矩杆主体弯曲和变形，由此吸收了车辆碰撞中的冲击。
[0018]在根据第二方面的用于动力单元的支撑结构中，动力单元可包括与连接至驱动轮的传动轴同轴地布置的驱动轴。
[0019]当动力单元具有驱动轴与传动轴同轴地设置——即所谓单轴构型——的构型时，保证了动力单元的车辆纵向方向上的后侧或前侧与主体侧接合部之间的较大空间。因此，能够增大车辆扭矩杆的扭矩杆主体——其通过主体侧接合部联接和支撑动力单元——的长度，使得能够增大扭矩杆主体的变形行程并且能够提高车辆碰撞时的冲击吸收性能。
[0020]另一方面，当扭矩杆主体的长度增大时，平移共振模式的共振频率与转动共振模式的共振频率趋于变得彼此接近或为相同的频率，这加剧了振动。即，长的扭矩杆主体倾向于使NV性能劣化。然而，当配重构件设置在扭矩杆主体的纵向方向上的中间部上，且平移共振模式的共振频率与转动共振模式的共振频率分开，扭矩杆主体中的振动被降低，并且提升了 NV性能。因此，确保了碰撞能量的有效吸收并同时提升了 NV性能。
[0021]根据本发明的第三方面的用于动力单元的支撑结构包括:车身侧接合部，该车身侧接合部设置在动力单元的车辆纵向方向上的后侧和前侧处，动力单元容置在车辆的动力单元室中；以及根据第一方面的车辆扭矩杆，车辆扭矩杆通过车身侧接合部联接和支撑动力单元，其中，扭矩杆主体具有在车辆竖向方向上的下侧敞开的U形横截面。配重构件可具有配合在扭矩杆主体上的凹部并以该凹部在车辆竖向方向上的下侧敞开的状态固定至扭矩杆主体部。[0022]当车辆竖向方向上的下侧敞开时，与车辆竖向方向上的上侧敞开的构型不同，防止了例如，水、泥及类似物的存留，并因而防止了因存留的水、泥、和类似物体而引起的生锈、腐蚀及类似的麻烦。
[0023]在根据第三方面用于动力单元的支撑结构中，扭矩杆主体可包括弯曲起始部，该弯曲起始部相对于配重构件设置在纵向方向上的一个端部侧或另一端部侧上，并构造成当车辆碰撞时成为弯曲变形的起始点，使得车辆竖向方向上的下侧变得凸出。
[0024]该构型允许扭矩杆主体从弯曲起始部开始弯曲和变形。由于扭矩杆主体的车辆竖向方向上的下侧一即当弯曲变形时扭矩杆主体变得凸出的一侧一是敞开的，因而与在该凸出侧上无开口的构型相比，扭矩杆主体更容易从弯曲起始部开始弯曲和变形。这提升了在车辆碰撞时的冲击吸收性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]将参照附图在本发明的示例性实施方式的以下详细描述中描述本发明的特征、优点、技术意义及工业意义，在附图中，相同的附图标记代表相同的元件，并且其中:
[0026]图1为示意性图示车辆前部的侧视图，该车辆前部包括根据本发明的实施方式的用于马达单元的支撑结构；
[0027]图2为示意性图示图1中示出的马达单元及其周围部分的放大立体图；
[0028]图3A为根据本发明的实施方式的扭矩杆的放大平面图；
[0029]图3B为根据本发明的实施方式的扭矩杆的侧视图；
[0030]图3C为沿图3B的线C-C截取的横截面图；
[0031]图4为图示根据本发明的实施方式的扭矩杆的放大立体图；
[0032]图5A至图5F为图示在图4中示出的扭矩杆中发生的六种类型的共振模式的说明性简图；以及
[0033]图6为用于往复式发动机与图1中示出的马达单元之间尺寸比较的侧视图。【具体实施方式】
[0034]以下将参照附图给出本发明的一个实施方式的描述。在每个附图中，箭头UP、箭头FR和箭头OUT分别指向车辆竖向方向上的上侧、车辆长度或纵向方向上的前侧以及车辆宽度或横向方向上的外侧(右侧)。本实施方式使用了由电动马达驱动的车辆，即所谓电动车辆。
[0035]如图1中所图示，根据本发明的一个实施方式的动力单元的支撑结构10包括马达单元12、悬置构件后部84以及扭矩杆23。悬置构件后部84设置在马达单元12的车辆纵向方向上的后侧。扭矩杆23通过悬置构件后部84联接及支撑马达单元12。
[0036]在本实施方式中，马达单元12用于驱动前轮，并容置在车辆的前部中的马达室(动力单元室)26中。如图2中图示的，马达单元12包括电动马达28、驱动桥30和马达壳体32，该马达壳体32容置电动马达28并与驱动桥30 —体地形成。电动马达28包括驱动轴(输出轴)34，该驱动轴34的轴向方向与车辆宽度方向重合。
[0037]驱动桥30包括太阳齿轮36、小齿轮38、内齿轮40、行星齿轮42和差动齿轮44。太阳齿轮36设置在驱动轴34的轴向方向上的中间部处。小齿轮38与太阳齿轮36啮合。小齿轮38设置在公转轴46的一个端部处，该公转轴46设置成与驱动轴34相平行。驱动轴34和公转轴46插入到内齿轮40的内部中。
[0038]内齿轮40与驱动轴34同轴地设置，并且与行星齿轮42啮合，该行星齿轮42设置在公转轴46的轴向方向上的中间部处。差动齿轮44包括3个小齿轮48、50和52。小齿轮48设置在驱动轴34的一个端部处，而小齿轮50设置在一个传动轴54的一个端部处。传动轴54与驱动轴34同轴地设置，并联接至一个前轮(驱动轮)56。
[0039]公转轴46具有另一端部，该端部处形成有弯曲部58。弯曲部58弯曲成使得其延长线与驱动轴34的延长线相交。弯曲部58具有远端部，小齿轮52固定至该远端部。该小齿轮52与各个小齿轮48和50相啮合。驱动轴34具有另一端部，在该另一端部处一体地形成有另一传动轴60。该另一传动轴60与驱动轴34同轴地设置。传动轴60联接至另一前轮(驱动轮)62。
[0040]因此，前述马达单元12具有被称为单轴构型的构型，在该单轴构型中，驱动轴(输出轴)34与传动轴54和60同轴地设置。
[0041]如图1中图示的，该马达单元12为使得横向构件18固定至每个前侧构件16的第一水平部74，并且马达单元12经由马达安装座64固定至横向构件18。更具体地，该马达安装座64包括:安装座主体66，该安装座主体66固定至马达单元12 ;衬套68，该衬套68由安装座主体66支撑并由橡胶制成；以及支架70，该支架70将衬套68与第一水平部74联
接在一起。
[0042]横向构件18设置在马达单元12的车辆竖向方向上的上侧，并在车辆宽度方向上延伸。横向构件18具有端部，该端部布置在车辆宽度方向上的外侧处，联接至第一水平部74的后部。在横向构件18的车辆竖向方向上的上侧上设置有逆变器20，该逆变器20为向马达单元12(电动马达28)供给电力的高压部件。
[0043]在马达单元12的车辆纵向方向上的前侧处，设置有散热器72 (冷却模块)。散热器72在车辆纵向方向上设置在前侧构件16 (第一水平部74)和随后描述的悬置构件前部80的前侧。散热器72布置成使得其厚度方向与车辆纵向方向重合，并且散热器72形成为在车辆竖向方向和车辆宽度方向上延伸的扁平的箱形。
[0044]散热器72的下端部72A在车辆竖向方向上位于马达单元12的上端部12A与下端部12B之间。散热器72的上端部72B在车辆纵向方向上位于逆变器20的上端部20A的上侧。
[0045]空气压缩机14用于向空调单元(未示出)的主体供给压缩空气，并在马达单元12的车辆纵向方向上的后侧处与马达单元12 —体地安装。空气压缩机14可用于向燃料电池(未不出)供给压缩空气。
[0046]每个前侧构件16相对于马达单元12设置在车辆宽度方向上的外侧处，并且在车辆纵向方向上延伸。虽然在图1中，仅示出了前侧构件16中的一个，但前侧构件16设置在马达单元12的车辆宽度方向上的两侧。
[0047]该前侧构件16包括第一水平部74，倾斜部76和第二水平部78，该第一水平部74在车辆纵向方向上延伸。倾斜部76形成在第一水平部74的车辆纵向方向上的后侧处，并且在朝向车辆后侧的方向上相对于车辆向下侧倾斜。第二水平部78形成在倾斜部76的车辆纵向方向上的后侧处，并在车辆纵向方向上延伸。[0048]前述横向构件18在车辆纵向方向上设置在马达单元12的前端部12C与后端部12D之间。逆变器20在车辆纵向方向上布置在横向构件18的前端部18A与后端部18B之间。即，整个横向构件18在车辆纵向方向上与马达单元12的车辆纵向方向上的前端部12C与后端部12D之间的中间部重叠。同时，整个逆变器20在车辆纵向方向上与横向构件18的车辆纵向方向上的前端部18A与后端部18B之间的中间部重叠。
[0049]在图1中，长度LI表示逆变器20的车辆纵向方向上的长度，而长度L2表示横向构件18的车辆纵向方向上的长度。长度L3表不马达单兀12的车辆纵向方向上的长度。长度L3比长度L2长，而长度L2比长度LI长(LI < L2 < L3)。
[0050]悬置构件22设置在前侧构件16的车辆竖向方向上的下侧处。悬置构件22包括悬置构件前部80、悬置构件侧轨82和悬置构件后部84。悬置构件前部80在车辆宽度方向上延伸，并形成悬置构件22的前部。每个悬置构件侧轨82在车辆纵向方向上延伸，并形成悬置构件22的侧部。悬置构件后部84在车辆宽度方向上延伸，并形成悬置构件22的后部。
[0051]悬置构件前部80设置在马达单元12的下部的车辆纵向方向上的前侧，而每个悬置构件侧轨82相对于马达单元12的下部设置在车辆宽度方向上的外侧。尽管在图1中，仅图示了悬置构件侧轨82中的一个，但悬置构件侧轨82设置在悬置构件22的两个侧部处。
[0052]悬置构件后部84设置在马达单元12的下部的车辆纵向方向上的后侧处。悬置构件后部84包括C形横截面，该C形横截面包括上壁部86、下壁部88和后壁部90。
[0053]悬置构件前部80的车辆宽度方向上的每个外端部经由在车辆竖向方向上延伸的支架92固定至其中一个第一水平部74的前部。悬置构件后部84的车辆宽度方向上的每个外端部经由在车辆竖向方向上延伸的支架94固定至其中一个第二水平部78的车辆纵向方向上的中间部。在悬置构件后部84的车辆纵向方向上的后侧处设置有仪表板91，该仪表板91在车辆竖向方向上延伸并提供马达室26与车厢27之间的分隔。
[0054]悬置构件侧轨82的、相对于悬置构件侧轨82的后部位于车辆纵向方向上的前侧处的部分为在车辆纵向方向上延伸的水平部96。悬置构件侧轨82的后部为倾斜部98，该倾斜部98在朝向车辆后侧的方向上朝向车辆上侧倾斜。另外，悬置构件后部84同样对应于倾斜部98的该倾斜而倾斜，使得悬置构件后部84的、在其车辆纵向方向上的前侧处的开口 100朝向车辆的前侧和车辆的下侧敞开。
[0055]如以上所描述的，扭矩杆23的纵向方向与车辆的纵向方向重合，并且通过悬置构件后部(车身侧接合部)84联接和支撑马达单元12。
[0056]如图3A至图3C和图4中所图示的，扭矩杆23包括扭矩杆主体24和配重构件200，该配重构件200设置在扭矩杆主体24的纵向方向上的中间部上。
[0057]扭矩杆主体24的前端部24A呈贯通方向与车辆宽度方向重合的圆筒状,该前端部24A中穿过有衬套102和轴部103，其中衬套102由橡胶制成，轴部103的轴向方向与车辆宽度方向重合。扭矩杆主体24的后端部24B呈贯通方向与车辆竖向方向重合的圆筒状,后端部24B中设置有衬套106和轴部108，衬套106由橡胶制成，轴部108的轴向方向与车辆竖向方向重合。在该实施方式中，后端部24B的圆筒的直径大于前端部24A的圆筒的直径。
[0058]如图1中所图示的，扭矩杆主体24的前端部24A的轴部103的两个轴向端部经由支架104固定至马达单元12的后表面的下端部。扭矩杆主体24的后端部24B容置在悬置构件后部84中。轴部108的上轴向端部和下轴向端部分别固定至上壁部86和下壁部88。[0059]扭矩杆主体24包括相对于纵向方向上(沿轴向方向或车辆纵向方向)的中间部位于车辆纵向方向上的后侧处的弯曲部112(参见图3B和图4)。在本实施方式中，弯曲部112形成在与以上描述的悬置构件侧轨82中水平部96与倾斜部98之间的弯曲部110相对应的位置处。当碰撞载荷从车辆纵向方向上的前侧施加至扭矩杆23时，该弯曲部112成为朝向扭矩杆主体24的车辆竖向方向上的下侧弯曲变形的起始点。弯曲部112进行了弯曲以形成朝向车辆竖向方向上的下侧的凸起形状。
[0060]如图3A至图3C和图4中所示，扭矩杆主体24的位于弯曲部112的车辆纵向方向上的前侧处的部分为在车辆纵向方向上延伸的水平部114。扭矩杆主体24的位于弯曲部112的车辆纵向方向上的后侧的部分为倾斜部116，该倾斜部116在朝向车辆纵向方向上的后侧的方向上朝向车辆竖向方向上的上侧延伸。
[0061]如图3C中所图示的，扭矩杆主体24的位于前端部24A与后端部24B之间的主体部24C包括一对侧壁部118和120和上壁部122，所述一对侧壁部118和120在车辆宽度方向上面对彼此，上壁部122在所述一对侧壁部118和120的上端部处联接所述一对侧壁部118和120，使得主体部24C形成为具有倒U形横截面。即，扭矩杆主体24的主体部24C具有朝向车辆竖向方向上的下侧敞开的U形横截面。主体部24C在主体部24C的纵向方向上的整个长度上具有恒定的横截面。
[0062]如在图3A至图3C与图4中所图示，配重构件200设置在扭矩杆主体24的水平部114上，与弯曲部112的车辆纵向方向上的前侧相邻。配重构件200设置在扭矩杆主体24的纵向方向上(沿轴向方向上、或车辆纵向方向)的中间部上。
[0063]从不同角度来看，配重构件200设置在扭矩杆主体24 (其主体部24C)的沿纵向方向(沿轴向方向，或车辆纵向方向)截取的纵截面中的形心(重心)处或形心附近。另外，本实施方式设计成使得在纵向方向上(沿轴向方向，或车辆纵向方向)扭矩杆主体24(其主体部24C)的形心(重心)与配重构件200的形心(重心)重合或大致重合。
[0064]如图3C中所示，配重构件200包括多个板状的质量阻尼器202，所述质量阻尼器202沿扭矩杆主体24的纵向方向堆叠。每个质量阻尼器202的轮廓为当沿纵向方向观察时大致呈横向较长的八边形。质量阻尼器202具有凹部204，该凹部204呈近似矩形形状并在车辆竖向方向上的下侧处敞开，换言之，在与扭矩杆主体24的开口侧相同的一侧处敞开。每个质量阻尼器202安装成使得凹部204从车辆的车辆竖向方向的上侧装配到扭矩杆主体24上，并通过焊接而结合，由此将各个质量阻尼器202 (配重构件200)固定至扭矩杆主体24。
[0065]另外，本实施方式设计成使得扭矩杆主体24的横截面的形心(重心)的位置与配重构件200的横截面的形心(重心)的位置重合或近似重合，所述横截面沿着与扭矩杆主体24的纵向方向相垂直的平面截取。这些形心(重心)位置图示为点G。
[0066]接下来，将给出根据本发明的一个实施方式的操作和效果的描述。
[0067]扭矩杆23的扭矩杆主体24包括弯曲部112，弯曲变形从该弯曲部112开始。因此，当车辆发生正面碰撞时,扭矩杆23 (扭矩杆主体24)从作为起始点的弯曲部112弯曲和变形，使得扭矩杆23变得向车辆竖向方向上的下方凸出。这提高了扭矩杆23在车辆发生正面碰撞时的冲击吸收性能。
[0068]配重构件200相对于弯曲部112设置在车辆纵向方向上的前侧处。因此，配重构件200并不阻碍扭矩杆主体24的弯曲变形。
[0069]另外，扭矩杆23的扭矩杆主体24具有U形横截面，该U形横截面在凸出侧上(在车辆竖向方向上的下侧上)敞开。因此，与凸出侧不敞开的构型相比较，该构型允许扭矩杆主体24更容易地弯曲和变形。这提高了在车辆碰撞中的冲击吸收性能。
[0070]弯曲部112设置成使得凸出侧定位在车辆竖向方向上的下侧上。扭矩杆主体24和配重构件200各自呈在车辆竖向方向上的下侧一弯曲部112朝向该侧凹进一敞开的形状。因此，这防止了，例如，水、泥等存留在扭矩杆主体24和配重构件200的内侧，因而防止了因存留的水、泥等而产生的生锈、腐蚀等。
[0071]如图2中所图示，用于驱动前轮的马达单元12具有以下构型:其中驱动轴(输出轴)34与传动轴54和60同轴地设置，被称为单轴构型。因此，如图1中所图示，马达单元12的单轴构型保证了位于马达单元12的车辆纵向方向上的后侧处的空间124。另外，由于扭矩杆23设置在马达单元12的后侧处的、通过马达单元12的单轴构型来保证的空间124中，使得确保了车辆纵向方向上的足够的长度。
[0072]另外，在该实施方式中，马达单元12固定至横向构件18，该横向构件18经由马达安装座64固定至前侧构件16的第一水平部74。悬置构件后部84固定至前侧构件16的第二水平部78。因此，例如与马达单元12或悬置构件后部84固定至前侧构件16的倾斜部76的构型相比，确保了将马达单元12与悬置构件后部84相连接的扭矩杆23具有更长的长度。
[0073]因此，由于扭矩杆23 (扭矩杆主体24)在纵向方向上较长，因而确保了较大的变形行程，有效地吸收车辆发生正面碰撞时的冲击。即，由于根据本实施方式的扭矩杆23在纵向方向上较长，因而提高了冲击吸收性能(冲击衰减性能)。
[0074]这里,马达单元12 (电动马达28)的振动、驱动桥30的各种齿轮的齿轮噪声、空气压缩机14的脉动振动等传输至扭矩杆23。所传输的这些振动在扭矩杆23中产生多个共振模式。
[0075]具体地，根据本实施方式的扭矩杆23具有如图5A至图5F中所图示的六种类型的共振模式。图5A至图5F的各个附图均为相同的附图，并且除了图的尺寸之外，与图4中的附图也是相同的附图。出于该原因，为避免附图的复杂化，仅在图5A中给出了尽可能少的附图标记，而其它附图中未给出附图标记。
[0076]图5A图不了竖向移位的共振模式,其中后端部24B在车辆竖向方向上移位。图5B图示了横向移位的共振模式，其中前端部24A在车辆宽度方向上移位。图5C示出转动移位(倾斜)的共振模式，其中以沿纵向方向的轴线为转动轴线发生转动。图图示了转动移位(横偏)的共振模式，其中以沿车辆竖向方向穿过中间部(配重构件200)的轴线为转动轴线发生转动。图5E图示了在沿纵向方向的方向上前后移位的共振模式。图5F图示了转动移位(滚动)的共振模式，其中以沿车辆宽度方向穿过中间部(配重构件200)的轴线为转动轴线发生转动。
[0077]六种类型的共振模式包括图5A、5B和5E中的三种平移共振模式以及图5C、?和5F中的三种转动共振模式。
[0078]沿纵向方向形成扭矩杆主体使得平移共振模式的共振频率和转动共振模式的共振频率彼此接近或为相同的频率。因此，该振动倾向于变大。即，长扭矩杆主体倾向于使声振(NV)性能劣化。
[0079]然而，根据本实施方式的扭矩杆23包括位于扭矩杆主体24的纵向方向上的中间部上的配重构件200。与未设置配重构件200的情况相比，通过位于扭矩杆主体24的纵向方向上的中间部上的配重构件200，将上述多个共振模式中的平移共振模式的共振频率改变为较低的频率。然而，即使在配重构件200设置在扭矩杆主体24的纵向方向上的中间部上的情况下，多个共振模式中的转动共振模式的共振频率并未显著改变或几乎无转变(改变较小)。
[0080]S卩，通过在扭矩杆主体24的纵向方向上的中间部上设置配重构件200，在不显著地改变转动共振模式的共振频率(或几乎不改变转动共振模式的共振频率)的情况下显著地改变平移共振模式的共振频率。
[0081]因此，根据本实施方式的扭矩杆23通过在扭矩杆主体24的纵向方向上的中间部上设置配重构件200以及适当地调整配重构件200的重量，而将平移共振模式的共振频率与转动共振模式的共振频率充分分尚(分散)，从而减小了振动。因此，与未设置配重构件200的情况相比，减小了扭矩杆主体24中的振动，并提升了 NV性能。
[0082]在本实施方式中，配重构件200的重量通过调整质量阻尼器202的数目而能够容易地调整。
[0083]因此，根据本实施方式的用于动力单元的支撑结构确保了碰撞能量的有效吸收并同时提升了 NV性能。
[0084]这里，根据本实施方式的车辆被假定为由电动马达28驱动的电动车辆。如图6中所图示的，带电动马达28的马达单元12的单元本体比往复发动机500的本体小。
[0085]在以由往复发动机500驱动的发动机车辆的车身为基础的、由马达单元12 (电动马达28)驱动的电动车辆的情况下，当扭矩杆安装在与对于往复发动机500而言相同的车身侧接合部502上时，该扭矩杆较长(参见附图中L4(发动机侧接合部503与车身侧接合部502之间的距离)与L5(支架(马达侧接合部)104与车身侧接合部502之间的距离)的比较)。如以上所描述的，使扭矩杆较长提升了冲击吸收性能，尽管其倾向于使NV性能劣化。然而，本发明的应用使得能够提升NV性能。
[0086]因此，甚至在使用由往复发动机500驱动的发动机车辆的车身作为基础的电动车辆的情况下，也能够提升NV性能。还能够使用发动机车辆和电动车辆的共用车身。
[0087]本发明不限于以上所描述的一个实施方式。
[0088]例如，尽管在前述实施方式中，在本发明中用作弯曲起始部的弯曲部112具有朝向车辆竖向方向上的下侧凸出的弯曲形状，但弯曲起始点也可以使用任何其它形状或构型(诸如凹口形状、隆起形状和孔形状)，只要当碰撞载荷从车辆的前侧施加到扭矩杆23 (扭矩杆主体24)时，该形状或构型提供扭矩杆主体24的弯曲变形的起始点即可。扭矩杆主体24的(凸出侧上的)弯曲方向可为与朝向车辆竖向方向上的下侧的方向不同的方向。
[0089]尽管弯曲部112设置在配重构件200的车辆纵向方向上的后侧处，但本发明不限于该构型。弯曲部112可设置在配重构件200的车辆纵向方向上的前侧上。
[0090]例如，尽管在前述实施方式中，马达单元12用于驱动前轮并且容置在车辆的前部中的马达室26中，但本发明并不限于该构型。马达单元12可用于驱动后轮并可容置在车辆的后部中的马达室中。[0091]例如，尽管在前述实施方式中，扭矩杆23的另一端部固定至悬置构件后部84，但本发明并不限于该构型。该另一端部可固定至车辆车身的任何部分。
[0092]尽管在前述实施方式中，扭矩杆23设置成使得其纵向方向与车辆纵向方向重合，但本发明不限于该构型。例如，扭矩杆23可设置成使得其纵向方向与车辆宽度方向重合。
[0093]例如，尽管在前述实施方式中，动力单元为包括电动马达28的马达单元12，但本发明不限于该构型。例如，动力单元可为往复发动机。本发明可应用至包括等于或多于两种不同动力源的所谓混合动力车辆。
[0094]能够进行多种改型而不偏离本发明的技术精神和范围。
【权利要求】
1.一种车辆扭矩杆，其特征在于包括: 扭矩杆主体，所述扭矩杆主体在所述扭矩杆主体的纵向方向上具有一个端部和另一端部，所述一个端部接合至动力单元，所述另一端部接合至车身侧接合部，所述扭矩杆主体将所述动力单元联接并支撑于所述车身侧接合部；以及 配重构件，所述配重构件设置在所述扭矩杆主体的所述纵向方向上的中间部上。
2.根据权利要求1所述的车辆扭矩杆,其中， 所述扭矩杆主体包括弯曲起始部，所述弯曲起始部相对于所述配重构件设置在所述纵向方向上的一个端部侧或另一端部侧，并且所述弯曲起始部构造成当发生引起所述扭矩杆主体的弯曲变形的车辆碰撞时成为所述弯曲变形的起始点。
3.根据权利要求2所述的车辆扭矩杆，其中， 所述弯曲起始部为弯曲部，所述扭矩杆主体在所述弯曲部处进行了弯曲。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的车辆扭矩杆，其中， 所述配重构件具有凹部，所述扭矩杆主体插入到所述凹部中并固定至所述配重构件。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的车辆扭矩杆，其中， 所述扭矩杆主体的重心的位置和所述配重构件的重心的位置在所述纵向方向、和沿与所述纵向方向垂直的平面截取的横截面中的至少一者上大致彼此重合。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的车辆扭矩杆，其中， 所述扭矩杆主体具有U形横截面，所述U形横截面在当所述扭矩杆主体经受弯曲变形时所述扭矩杆主体变得凸出的一侧敞开。
7.一种用于动力单元的支撑结构，其特征在于包括: 车身侧接合部，所述车身侧接合部设置在动力单元的车辆纵向方向上的后侧或前侧处，所述动力单元容置在车辆的动力单元室中；以及 根据权利要求1至6中的任一项所述的车辆扭矩杆，所述车辆扭矩杆将所述动力单元联接并支撑于所述车身侧接合部。
8.根据权利要求7所述的用于动力单元的支撑结构，其中， 所述动力单元包括与连接至驱动轮的传动轴同轴地设置的驱动轴。
9.一种用于动力单元的支撑结构，其特征在于包括: 车身侧接合部，所述车身侧接合部设置在动力单元的车辆纵向方向上的后侧或前侧处，所述动力单元容置在车辆的动力单元室中；以及 根据权利要求6所述的车辆扭矩杆，所述车辆扭矩杆将所述动力单元联接并支撑于所述车身侧接合部，其中 所述扭矩杆主体具有在车辆竖向方向上的下侧敞开的U形横截面。
10.根据权利要求9所述的用于动力单元的支撑结构，其中， 所述配重构件具有配合到所述扭矩杆主体上的凹部，并且所述配重构件以所述凹部在所述车辆竖向方向上的下侧敞开的状态固定至所述扭矩杆主体。
11.根据权利要求9或10所述的用于动力单元的支撑结构，其中， 所述扭矩杆主体包括弯曲起始部，所述弯曲起始部相对于所述配重构件设置在所述纵向方向上的一个端部侧或另一端部侧，并且所述弯曲起始部构造成在车辆碰撞时成为弯曲变形的起始点，使得所述车辆竖向方向上的下侧变得凸出。
【文档编号】B60K1/00GK103974842SQ201280057784
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2012年11月19日 优先权日:2011年11月25日
【发明者】上林拓, 佐村俊树 申请人:丰田自动车株式会社