CN110341461A - 轮内电动机驱动装置的动力线配线结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供轮内电动机驱动装置的动力线配线结构，在利用轮内电动机驱动车轮的电动车辆中，不会导致悬架装置的非簧载质量的过大增加地降低车轮的噪声及振动。设于具备轮内电动机驱动装置(10)、车身侧构件、将轮内电动机驱动装置(10)与车身侧构件连结的悬架装置(41)、搭载于车身侧构件的电力供给部、一端与电力供给部连接且另一端与轮内电动机驱动装置连接的动力线(51)的车辆的本发明的动力线配线结构具备：夹紧机构(52)，其把持动力线(51)的中途部分；弹性构件(53)，其安装固定于在轮内电动机驱动装置固定的悬架构件(41d)而对夹紧机构(52)进行支承。弹性构件(53)及夹紧机构(52)附设于轮内电动机驱动装置(10)而构成将动力线(51)作为质量体的动态阻尼器。

Description

轮内电动机驱动装置的动力线配线结构

技术领域

本发明涉及配置于车轮内部且对该车轮进行驱动的轮内电动机驱动装置。

背景技术

车轮一边旋转一边与路面接触，成为路面的凹凸及轮胎的胎面花纹的冲撞引起的噪声源及振动源。当该噪声及振动传递至车身时，乘坐舒适性变差。

作为传递至车身的振动、噪声的降低技术，例如日本特开平11-141601号公报(专利文献1)记载的那样，关于浮动轮的麦弗逊支柱式悬架，有在车轮支承构件上安装动态阻尼器的结构。车轮的振动从车轮支承构件经由悬架臂、悬架环、支柱、悬架弹簧、悬架阻尼器等悬架构件向车身输入，因此，路径复杂且具有多个。因此，在以往技术中，意图在车轮支承构件上安装动态阻尼器而在振动向各路径分散之前抑制谐振从而有效地降低振动。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-141601号公报

在利用轮内电动机驱动车轮的电动车辆中，除了从路面向车轮输入的振动之外，还产生轮内电动机自身的振动，因此与以往的具备浮动轮的车辆相比，振动较大。因此，在将专利文献1记载的以往技术应用于轮内电动机的情况下，为了抑制轮内电动机的振动，与以往技术相比需要增大动态阻尼器的重量而提高振动抑制效果。

但是，在与浮动轮相比非簧载质量较大的轮内电动机车辆中，当安装动态阻尼器时，非簧载质量会进一步增加，可能导致牺牲悬架特性而乘坐舒适性反而变差。因此，就轮内电动机车辆而言，需要不增加非簧载质量而能降低振动的技术。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而做成的，其目的在于提高在利用轮内电动机驱动车轮的电动车辆中不会导致非簧载质量的过大增加而降低车轮的噪声及振动的技术。

用于解决课题的手段

为了实现该目的，本发明的轮内电动机驱动装置的动力线配线结构的前提在于设于具备轮内电动机驱动装置、车身侧构件、将轮内电动机驱动装置与车身侧构件连结的悬架装置、搭载于车身侧构件的电力供给部、以及一端与电力供给部连接且另一端与轮内电动机驱动装置连接的动力线的车辆。并且，动力线配线结构具备：夹紧机构，其把持动力线的中途部分；弹性构件，其安装固定于悬架装置中的以不能相对移动的方式固定于轮内电动机驱动装置的悬架构件或轮内电动机驱动装置的壳体，而对夹紧机构进行支承，弹性构件及夹紧机构将动力线作为质量体而构成动态阻尼器。

根据这样的本发明，动力线及夹紧机构被弹性构件弹性地支承，包含金属的重量较大的动力线作为动态阻尼器的质量体(块)发挥功能。利用这样的动态阻尼器功能，能够降低由车轮与路面的接触引起的振动及轮内电动机驱动装置自身的振动经由悬架装置向副框架及车身主体的车身侧构件传递。另外，根据本发明，通过使由动力线及夹紧机构的质量与弹性构件的刚性决定的谐振频率带与进行谐振的簧下部件(例如悬架装置的悬架环、悬架臂)的谐振频率带相符，从而能够有效地抑制簧下部件的谐振。另外，根据本发明，由于将既设的动力线利用为动态阻尼器，因此，悬架装置的非簧载质量不会增加。因此，不会牺牲悬架特性。

作为本发明的一方案，夹紧机构具有：捆束多个动力线的弹性带；与弹性构件结合的基底构件；能装卸地安装于基底构件且与基底构件一起夹持弹性带的保持构件。根据这样的方案，由于还具有弹性带，因此，动力线被弹性带进一步弹性地支承，能够提高动力线的耐久性。

作为本发明的优选的方案，安装弹性构件的悬架构件是沿上下方向延伸的支柱的下端区域，弹性构件安装固定于支柱的下端区域。根据这样的方案，能够降低经由支柱的振动。作为另一方案，弹性构件也可以安装于轮内电动机驱动装置。

夹紧机构的配置布局优选与轮内电动机驱动装置的形状对应。在轮内电动机驱动装置与车轴在车辆前后方向上偏置地配置的情况下，夹紧机构优选与轮内电动机驱动装置向车辆前后方向相反侧偏置地配置。作为本发明的优选的方案，夹紧机构在车辆前后方向上配置于支柱的前方或后方。作为另一方案，夹紧机构也可以配置于支柱的车宽方向内侧。

发明效果

这样，根据本发明，能够降低车轮的噪声及振动与轮内电动机驱动装置的噪声及振动向车身侧构件传递。另外，能够防止这样的振动引起的悬架装置的谐振，从而能够防止乘坐舒适性变差。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式的侧视图。

图2是将该实施方式的弹性构件以及夹紧机构取出进行表示的立体图。

图3是将该实施方式的弹性构件以及夹紧机构取出进行表示的剖视图。

图4是例示出该实施方式的谐振模式的侧视图。

图5是表示本发明的另一实施方式的侧视图。

附图标记说明

10轮内电动机驱动装置、17悬架托架、41支柱、41b托架、41d支柱下端区域、51动力线、52夹紧机构、53弹性构件、54弹性带、55基底构件、55p板部、56保持构件、K转向轴线、O轴线、T轮胎、W轮圈。

具体实施方式

以下，基于附图详细地说明本发明的实施方式。图1是表示本发明的一实施方式的动力线的配线结构的侧视图，表示从车宽方向内侧观察的状态。轮圈W的轮辋部划分出车轮的内部空间区域。在轮圈W的内部空间区域配置有轮内电动机驱动装置10。在轮圈W的外周嵌合由假想线所示的轮胎T。轮圈W以及轮胎T构成车轮。轮内电动机驱动装置10与轮圈W连结而对车轮进行驱动。

轮内电动机驱动装置10具备旋转电机(马达)、轮毂轴承以及平行轴齿轮减速机。轮毂轴承的轴线O与车轴一致。旋转电机从轴线O向车辆前方偏置地配置。因此，轮内电动机驱动装置10从轴线O观察向车辆前方偏置。

轮内电动机驱动装置10经由悬架装置与未图示的车身侧构件连结。所谓车身侧构件是指从进行说明的构件观察安装于车身侧的构件，从悬架装置观察例如是副框架或车身主体。图1所示的悬架装置为支柱式悬架装置，作为悬架构件而具备支柱41以及未图示的下臂。

支柱41为配置于轮内电动机驱动装置10的上侧且沿上下方向延伸的悬架构件，具体而言为组合阻尼器等衰减机构以及螺旋弹簧等弹性机构而成的吸震器。当从悬架构件观察安装于簧下部件的轮内电动机驱动装置10在上下方向上弹跳及反弹时，支柱41在上下方向上伸缩，从而使轮内电动机驱动装置10的弹跳及反弹衰减。支柱41的未图示的上端与车身侧构件连结。支柱41的下端安装固定于轮内电动机驱动装置10的悬架托架17。包含支柱41的下端的支柱下端区域41d例如是嵌套式阻尼器的外筒构件，是占据支柱41的下端区域的一个部件。支柱下端区域41d相对于轮内电动机驱动装置10不进行相对移动。

如图1所示，悬架托架17为大致C字状，通过螺栓18安装固定于构成轮内电动机驱动装置10的外廓的壳体。悬架托架17的上端部17b位于轮内电动机驱动装置10的上部，通过螺栓等的固定机构固定于支柱下端区域41d。悬架托架17的下端部17d位于轮内电动机驱动装置10的下部，借助球窝接头(图略)与下臂(图略)连结。该下臂相对于轮内电动机驱动装置10能够进行相对移动，在上下方向上摆动。

悬架托架17的上下方向中央区域17c沿上下方向延伸，将上端部17b与下端部17d结合。上下方向中央区域17c与成为车轮的旋转中心的轴线O的上下方向位置重叠。在上下方向中央区域17c设有拉杆臂19。拉杆臂19沿车辆前后方向延伸。在本说明书中，车辆前方(也简称为前方)是指电动车辆进行前进行驶的方向，车辆后方(也简称为后方)是电动车辆进行后退行驶的方向。需要说明的是，悬架托架17配置于轮内电动机驱动装置10的后方。拉杆臂19从上下方向中央区域17c向后方突出。悬架托架17、拉杆臂19以及后述的夹紧机构52的配置在车辆前后方向上为与轮内电动机驱动装置10的偏置方向相反的一侧。

球窝接头的球窝中心配置于悬架托架17的下端部17d。支柱41的上端与通过球窝接头的球窝中心的假想直线构成转向轴线K。当未图示的转向装置将拉杆臂19沿车宽方向推拉时，以转向轴线K为中心，轮内电动机驱动装置10与轮圈W一起转向。

在轮内电动机驱动装置10与车身侧构件之间配设有多个动力线51。在本实施方式中，具有三条动力线51。这些动力线51从搭载于车身侧构件(图略)的电力供给部向轮内电动机驱动装置10供给三相交流电力。

各动力线51的未图示的一端与搭载于车身侧构件的变换器(图略)连接。各动力线51的另一端与设于轮内电动机驱动装置10的上部的端子箱22连接。

从端子箱22延伸的各动力线51以穿过比支柱下端区域41d及悬架托架17靠车宽方向外侧的位置而沿车辆前后方向延伸、在比悬架托架17靠车辆后方的位置改变方向后向上方延伸、进一步随着朝向车宽方向内侧而从上方向下方改变方向的方式配设为倒U字状。三根动力线51在中途部位被夹紧机构52捆束。由夹紧机构52支承的动力线51的中途部位是动力线51中的上侧封闭、下侧开放的倒U字状配线区域中的、远离轮内电动机驱动装置10的端部。夹紧机构52被弹性构件53支承。弹性构件53在一侧固定于夹紧机构52，在另一侧固定于支柱下端区域41d。

夹紧机构52借助弹性构件53及支柱下端区域41d固定于轮内电动机驱动装置10，因此，从悬架装置观察成为簧下部件的构成元件。因此，夹紧机构52与轮内电动机驱动装置10一起转向，且在上下方向上进行弹跳及反弹。

需要说明的是，在夹紧机构52与支柱下端区域41d之间仅夹设弹性构件53。在夹紧机构52与轮内电动机驱动装置10之间未设置任何构件，夹紧机构52被与轮内电动机驱动装置10隔离。

弹性构件53伴随动力线51与轮内电动机驱动装置10的相对移动而进行弹性变形。具体而言，在轮内电动机驱动装置10沿上下方向进行弹跳、回弹或绕转向轴线K进行转向时，动力线51被矫直，弹性构件53发生弹性变形。

图2是从该实施方式取出夹紧机构及弹性构件进行表示的立体图。图3是从该实施方式取出夹紧机构及弹性构件进行表示的剖视图。为了容易理解弹性构件的形状，在图2及图3中，对弹性构件施加剖面线。夹紧机构52具有包围各动力线51的弹性带54、夹着弹性带54而固定的一对基底构件55及保持构件56。弹性带54由橡胶、弹性体、海绵等的容易弹性变形的材料形成。在弹性带54设有供各动力线51穿过的贯通孔。各贯通孔沿上下方向延伸。在一个弹性带设有三条贯通孔，通过使动力线51分别穿过各贯通孔，从而三根动力线51被捆束。

基底构件55及保持构件56由金属或塑料等不发生变形的材料形成。在基底构件55的中央部以及保持构件56的中央部设有供弹性带54嵌合的凹部。以基底构件55及保持构件56的凹部彼此面对的方式使基底构件55与保持构件56正面对合，在这样的凹部设置弹性带54时，弹性带54被基底构件55及保持构件56包围。另外，各动力线51从基底构件55及保持构件56向上方及下方延伸。

在保持构件56的两端部形成有供螺栓57穿过的贯通孔。在基底构件55的两端部形成有与螺栓57螺合的内螺纹。基底构件55与保持构件56的端部彼此通过螺栓57及内螺纹等固定机构连结固定。由此，弹性带54及各动力线51被保持为被基底构件55与保持构件56夹持。

在基底构件55的一端部设有一对板部55p。一对板部55p从基底构件55向上方及下方突出。各板部55p通过螺栓58连结固定于弹性构件53的前端板53q。

在弹性构件53的前端侧固定有前端板53q。在弹性构件53的根部侧固定有根部板53r。弹性构件53由橡胶等容易发生弹性变形的材料形成。因此，当弹性构件53发生弹性变形时，前端板53q相对于根部板53r发生位移。根部板53r通过螺栓59等固定机构连结固定于托架41b。需要说明的是，在图3中，夸张地表示弹性构件53的弹性变形。

托架41b是配置于比悬架托架17靠上方的位置、与支柱下端区域41d结合的构件，且与支柱下端区域41d在车辆前后方向上偏置地配置。

本实施方式的夹紧机构52不是仅支承动力线51，还与弹性构件53一起作为轮内电动机驱动装置10的动态阻尼器发挥功能。

即，夹紧机构52保持动力线51的中途部位，因此，支承动力线51的倒U字状区域的重量的一半与从夹紧机构52向下方延伸的区域的重量。由此，能够将既存的动力线51利用为动态阻尼器的质量体。弹性构件53固定于与轮内电动机驱动装置10结合的部件(支柱下端区域41d)，对夹紧机构52进行支承。

根据本实施方式，动力线51、夹紧机构52以及弹性构件53相结合地作为动态阻尼器发挥功能，因此能够降低在轮内电动机驱动装置10侧生成的车轮的噪声源及振动源。另外，由于将现有部件利用为动态阻尼器，因此，不需要重新安装专用的动态阻尼器，能够抑制成本及重量。

另外，本实施方式的夹紧机构52由弹性构件53支承于支柱41，因此，即使在轮内电动机驱动装置10的转向时等对动力线51施加力学上的负荷，弹性构件53也会挠曲而缓和负荷，从而动力线51的耐久性提高。另外，即使在电动车辆行驶时从悬架装置的簧下部件侧向动力线51输入振动，动力线51相对于该激振输入引起的振动的耐久性也提高。

另外，本实施方式的弹性构件53设于被安装固定于轮内电动机驱动装置10的悬架构件(支柱下端区域41d)，因此，在车轮的噪声及振动经由悬架装置传递至车身侧构件之前，能够降低该噪声及振动。

图4是例示本实施方式的谐振模式的示意图。作为一个谐振模式，悬架装置的支柱41以轮内电动机驱动装置10的轴线O为支点在车辆前后方向上振动。在图4所示的谐振模式下，越靠支柱41的上端侧，振幅越变大，导致对车身侧构件传递不适的振动。

根据本实施方式，在支柱41设置作为动态阻尼器的弹性构件53及夹紧机构52，因此，能够有效地降低图4所示的谐振模式，乘坐舒适性不会变差。通过使由动力线51及夹紧机构52的质量与弹性构件53的刚性决定的谐振频率带与产生谐振的部件(支柱41或悬架托架17等)的谐振频率带相符，能够有效地抑制该部件的谐振。

下面，说明本发明的另一实施方式。图5是表示本发明的另一实施方式的侧视图。关于另一实施方式，对与前述的实施方式共通的构成标注相同的附图标记而省略说明，对不同的结构，以下进行说明。在另一实施方式中，代替上述的支柱下端区域41d而在悬架托架17安装固定弹性构件53。由此，多个动力线51借助弹性构件53支承于轮内电动机驱动装置10的悬架托架17。在夹紧机构52与轮内电动机驱动装置10之间仅夹设弹性构件53。在夹紧机构52与支柱下端区域41d之间未设置任何构件，夹紧机构52与支柱41隔离。

根据另一实施方式，弹性构件53固定于悬架托架17的上端部17b，因此，能够获得与图1所示的实施方式相同的效果。也就是说，能够降低车轮的噪声及振动，从而降低图4所示的谐振模式。

需要说明的是，虽未图示，但作为变形例，也可以将弹性构件53固定于轮内电动机驱动装置10的壳体。

以上，参照附图对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不局限附图所示的实施方式。对于附图所示的实施方式，在与本发明的相同范围或等同范围内，能够追加各种修改或变形。例如，也可以从上述的一个实施方式中抽出一部分结构、从上述的另一实施方式中抽出另一部分的结构、将这些抽出的结构组合。

工业实用性

本发明在电动汽车及混合动力车辆中被有利地利用。

Claims (4)

1.一种轮内电动机驱动装置的动力线配线结构，其设于车辆，所述车辆具备轮内电动机驱动装置、车身侧构件、将所述轮内电动机驱动装置与所述车身侧构件连结的悬架装置、搭载于所述车身侧构件的电力供给部、以及一端与所述电力供给部连接且另一端与所述轮内电动机驱动装置连接的动力线，

所述轮内电动机驱动装置的动力线配线结构具备：

夹紧机构，其把持所述动力线的中途部分；以及

弹性构件，其安装固定于所述悬架装置中的以不能相对移动的方式固定于所述轮内电动机驱动装置的悬架构件或所述轮内电动机驱动装置的壳体，而对所述夹紧机构进行支承，

所述弹性构件及所述夹紧机构将所述动力线作为质量体而构成动态阻尼器。

2.根据权利要求1所述的轮内电动机驱动装置的动力线配线结构，其中，

所述夹紧机构具有：捆束多个动力线的弹性带；与所述弹性构件结合的基底构件；能装卸地安装于所述基底构件且与所述基底构件一起夹持所述弹性带的保持构件。

3.根据权利要求1或2所述的轮内电动机驱动装置的动力线配线结构，其中，

所述悬架构件为沿上下方向延伸的支柱的下端区域，

所述弹性构件安装固定于所述支柱的所述下端区域。

4.根据权利要求3所述的轮内电动机驱动装置的动力线配线结构，其中，

所述夹紧机构在车辆前后方向上配置于所述支柱的前方或后方。