JP2024102736A - 防振装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電気モータを含むパワーユニットを自動車の車体に支持させる防振装置において、高周波振動の伝達を抑制する。【解決手段】防振装置（マウント装置１）は、車体側の部材にリジッドに固定されるスリーブ４１と、スリーブに外挿される挿入孔５６を有する中間マス５と、スリーブと中間マスとの間の筒状の空間に充填されかつ、スリーブと中間マスとを連結する第１弾性体４２と、中間マスの上下及び前後を囲む非円形の枠体であって、内側に中間マスが収容される中空部７を有すると共に、外側にパワーユニット８が取り付けられる取付部６２を有する枠体６と、枠体の内面と中間マスとを上下方向に連結する第２弾性体４３であって、第１弾性体よりもばね定数が大きい第２弾性体と、を備えている。【選択図】図６

Description

ここに開示する技術は、防振装置に関する。

特許文献１には、防振装置としてのブッシュ装置が記載されている。従来のブッシュ装置は、電動車両のフレームに取り付けられ、走行用の電気モータを含む被支持体を支持する。従来のブッシュ装置は、二重ラバーマウントシステムを採用している。

より具体的に、従来のブッシュ装置は、外筒と、内筒と、外側弾性体と、内側弾性体と、中間板と、マス部材とを備えている。外筒は、円筒形であって、被支持体に取り付けられる。内筒も、円筒形であって、外筒の内側に位置している。内筒は、フレームに取り付けられる。外側弾性体は、外筒と内筒との間において、外筒側に位置している。内側弾性体は、外筒と内筒との間において、内筒側に位置している。中間板は、円筒形であって、外筒及び内筒と同心となるように、外側弾性体と内側弾性体との間に位置している。中間板の両端は、ブッシュ装置の軸方向について、外筒よりも外方に突出している。マス部材は、中間板の両端それぞれに取り付けられている。中間板及びマス部材は、二重ラバーマウントシステムの中間マスである。

電動車両において電気モータは高速回転する。電気モータによって生じる高周波振動は、フレームに伝達することによって車室内の騒音になる。二重ラバーマウントシステムは、電気モータによって生じた高周波振動のフレームへの伝達を抑制できる。

特開２０１５－１７８８５４号公報

例えば車両に搭載する電気モータの定格出力がさらに大きくなる、及び／又は、車室内の騒音レベルの目標値がさらに低下する（つまり、車室内の騒音をさらに小さくすることが要求される）場合、防振装置は、高周波振動の伝達をさらに抑制しなければならない。二重ラバーマウントシステムを採用する防振装置においては、（１）中間マスの質量を大きくする、及び／又は、（２）中間マスと車体側の部材とを連結する弾性体のばね定数を小さくすることが、高周波振動の伝達率をさらに下げる。

従来のブッシュ装置において中間マスの質量を大きくしようとすれば、外筒の外に位置しているマス部材を大きくしなければならない。ブッシュ装置が大型化してしまうという問題がある。

一方、従来のブッシュ装置では、内筒、外側弾性体、内側弾性体、及び、中間板が、円筒形の外筒の内側に位置している。形状の制約を受ける従来のブッシュ装置が、被支持体を支持できる剛性を確保することと、中間体と内筒とを連結する内側弾性体のばね定数を小さくすることとを両立することは難しい。

ここに開示する技術は、電気モータを含むパワーユニットを自動車の車体に支持させる防振装置において、高周波振動の伝達を抑制する。

ここに開示する技術は、自動車の車体に取り付けられかつ、電気モータを含むパワーユニットを前記車体に支持させる防振装置に係る。この防振装置は、
車体側の部材に螺合されるボルトによって前記部材にリジッドに固定されるスリーブであって、前記部材から車幅方向に延びるスリーブと、
前記スリーブに外挿される挿入孔を有する中間マスと、
前記スリーブと前記中間マスとの間の筒状の空間に充填されかつ、前記スリーブと前記中間マスとを連結する第１弾性体と、
前記車幅方向に直交する上下方向及び前後方向について、前記中間マスの上下及び前後を囲む非円形の枠体であって、内側に前記中間マスが収容される中空部を有すると共に、外側に前記パワーユニットが取り付けられる取付部を有する枠体と、
前記枠体の内面と前記中間マスとを前記上下方向に連結する第２弾性体であって、前記第１弾性体よりもばね定数が大きい第２弾性体と、を備えている。

この防振装置は、スリーブと、中間マスと、第１弾性体と、枠体と、第２弾性体とを備えている。車体側の部材に固定されるスリーブと、パワーユニットが取り付けられる枠体との間には、第１弾性体、中間マス、及び、第２弾性体が介在している。第１弾性体及び第２弾性体は、例えば硬質ゴム製である。振動源であるパワーユニットと、振動源を支持する車体側の部材との間の振動の伝達経路は、第２弾性体、中間マス、及び、第１弾性体によって形成される。防振装置は、二重ラバーマウントシステムを採用している。防振装置は、高周波振動の伝達抑制に有利である。

この防振装置の枠体は、従来のブッシュ装置とは異なり、非円形である。非円形の枠体の内側の中空部に、中間マスが収容される。枠体が非円形であるため、枠体の形状の制約を受けずに、中間マスの形状を定めることができる。防振装置全体の大きさをできるだけ小さくしながら、中間マスの質量を大きくすることが、容易に実現する。中間マスの質量が大きい防振装置は、高周波振動の伝達抑制にさらに有利である。

枠体が非円形であるため、枠体の内面と中間マスとを上下方向に連結する第２弾性体の大きさを大きくできる。大きい第２弾性体は、パワーユニットを支持するための高い剛性を確保できる。

中間マスとスリーブとを連結する第１弾性体は、中間マスとスリーブとの間の筒状の空間に充填されている。例えば第１弾性体の、車幅方向に直交する方向の厚みを薄くすることによって、第１弾性体のばね定数は小さくなる。小さいばね定数は、高周波振動の伝達抑制を向上させる。

第２弾性体のばね定数が、第１弾性体のばね定数よりも大きいことは、防振装置において、パワーユニットの支持剛性の確保と、高周波振動の車体側への伝達抑制とを両立させる。この防振装置は、電気モータを含むパワーユニットが搭載された自動車において、車室内の騒音レベルを低下できる。

前記第１弾性体の、前記車幅方向に直交する方向の厚みは、前記第２弾性体の厚みよりも薄い、としてもよい。

厚みの薄い第１弾性体は、ばね定数が相対的に小さい。厚みの薄い第１弾性体は、防振装置における、高周波振動の車体側への伝達を抑制できる。厚みの分厚い第２弾性体は、ばね定数が相対的に大きい。厚みの分厚い第２弾性体は、防振装置における、パワーユニットの支持剛性を確保する。

前記中間マスは、前記上下方向及び前記前後方向に広がる矩形状であり、
前記中空部は、前記上下方向及び前記前後方向に広がる矩形状の収容部を含んでいる、としてもよい。

上下方向及び前後方向に広がる矩形状の中間マスは、従来のブッシュ装置における円筒形の中間体よりも質量を大きくできる。枠体の中空部が矩形状の中間マスに対応する形状であることにより、防振装置の大型化を避けつつ、防振装置における高周波振動の伝達抑制が実現する。

前記枠体は、前記中空部を形成する壁を有し、
前記壁には、前記中空部と前記枠体の外部とを連通させる貫通孔が形成され、
前記中間マスは、前記貫通孔を通って前記枠体の外側へ突出する突起部を有している、としてもよい。

中間マスは、枠体の内側に収まる形状であることに限らず、壁の貫通孔を通って、枠体の外側へ突出していてもよい。突起部を有する中間マスは、その質量がさらに大きくなる。防振装置の全体形状を大きく変更することなく、中間マスの質量の調整が可能である。

前記の防振装置は、高周波振動の伝達を抑制できる。

図１は、パワーユニットが搭載された自動車のパワーユニットルームを示している。 図２は、パワーユニットを支持するマウント装置を示している。 図３は、マウント装置の分解図である。 図４は、車幅方向の軸に沿って見たマウント装置である。 図５は、図４のＶ－Ｖ断面図である。 図６は、図５のVI－VI断面図である。 図７は、マウント装置の振動伝達率の特性を示している。 図８は、パワーユニットの駆動時に、第１ストッパ及び第２ストッパが当たる方向を示している。 図９は、マウント装置の変形例を示している。 図１０は、図９のＸ－Ｘ断面図である。 図１１は、マウント装置の変形例を示している。

以下、防振装置の実施形態について、図面を参照しながら説明する。ここで説明する防振装置は例示である。

（全体構造）
図１は、ここに開示する防振装置が取り付けられた自動車のパワーユニットルーム９を示している。尚、以下の説明においては、自動車を基準に、前後方向、左右方向、及び、上下方向を定める。つまり、図１における紙面下側が前（ＦＲ）、紙面上側が後（ＲＲ）、紙面左側が右（ＲＴ）、紙面右側が左（ＬＴ）であり、紙面に直交する方向が上下方向（ＵＰ，ＬＷ）である。自動車の左右方向は車幅方向と言い換えることができ、前後方向及び上下方向はそれぞれ、車幅方向に直交する方向である。

パワーユニットルーム９は、自動車の前部に位置している。ダッシュパネル９１は、前後方向について、パワーユニットルーム９と車室９０とを隔てている。

パワーユニットルーム９には、フロントサイドフレーム９２が、位置している。フロントサイドフレーム９２は、ダッシュパネル９１の前側において車両前後方向に延びている。フロントサイドフレーム９２は、車室９０のフロア下に位置するフレームに接続されている。フロントサイドフレーム９２は、車幅方向の左と右とのそれぞれに位置している。

パワーユニット８は、パワーユニットルーム９内に位置している。パワーユニット８は、電気モータ８１を含んでいる。電気モータ８１は、自動車が走行するための駆動力を発生する。自動車は、電動車両である。

電気モータ８１は、右のフロントサイドフレーム９２の近くに位置している。電気モータ８１のシャフトは、車幅方向に沿って延びる（図８も参照）。

電気モータ８１のシャフトは、減速機８２に接続されている。減速機８２は、電気モータ８１の左隣に位置している。減速機８２は、右のフロントサイドフレーム９２と左のフロントサイドフレーム９２との中間に位置している。

電気モータ８１と減速機８２とは、互いに結合されて一体化している。減速機８２は、パワーユニット８に含まれる。減速機８２は、電気モータ８１の回転出力を減速して、駆動輪へ出力する。この自動車の駆動輪は、前輪である。

パワーユニット８は、二つのフロントサイドフレーム９２と、サスペンションクロスメンバ９３とに支持されている。サスペンションクロスメンバ９３は、パワーユニット８の後側において、車幅方向に延びている。サスペンションクロスメンバ９３は、左右のフロントサイドフレーム９２に固定されている。

パワーユニット８の支持タイプは、いわゆるペンデュラムタイプである。二つのマウント装置１と、一つのトルクロッド１０と、が、パワーユニット８を支持している。マウント装置１は、防振装置の一例である。フロントサイドフレーム９２は、車体又は車体側の部材の一例である。

二つのマウント装置１はそれぞれ、右のフロントサイドフレーム９２と、左のフロントサイドフレーム９２とに取り付けられている。

右のマウント装置１は、電気モータ８１の右端の上部に固定されている（図２も参照）。左のマウント装置１は、接続部材８３の左端に固定されている。接続部材８３は、減速機８２と左のフロントサイドフレーム９２とを互いに接続している。接続部材８３は、パワーユニット８に含まれる。二つのマウント装置１はそれぞれ、パワーユニット８の上部における右端及び左端を吊り下げるように支持している。

トルクロッド１０は、サスペンションクロスメンバ９３に取り付けられている。トルクロッド１０は、サスペンションクロスメンバ９３から前方へ延びている。図８にも示すように、トルクロッド１０の前端は、パワーユニット８の後部の下部に固定されている。

二つのマウント装置１は、パワーユニット８を支持すると共に、パワーユニット８から車体側の部材への振動伝達を抑制する。また、パワーユニット８の駆動によって自動車が加速する際に、図８に白抜きの矢印で示すように、パワーユニット８の上端は、回転反力により、後方へ変位しようとするのに対し、パワーユニット８の下端は、前方へ変位しようとする。二つのマウント装置１は、パワーユニット８の上端の後方への変位に対抗する。また、トルクロッド１０は、パワーユニット８の下端の前方への変位に対抗する。また、パワーユニット８の制動によって自動車が減速する際に、図８の矢印とは逆に、パワーユニット８の上端は、前方へ変位しようとするのに対し、パワーユニット８の下端は、後方へ変位しようとする。二つのマウント装置１は、パワーユニット８の上端の前方への変位に対抗する。また、トルクロッド１０は、パワーユニット８の下端の後方への変位に対抗する。

尚、図１の例において、二つのマウント装置１は同じ構造を有している。右のマウント装置１の構造と、左のマウント装置の構造とは異なっていてもよい。以下においては、右のフロントサイドフレーム９２に取り付けられたマウント装置１について、その構造を詳細に説明する。

（マウント装置の構造）
図２は、マウント装置１の斜視図である。図３は、マウント装置１の分解図である。図４は、マウント装置１を車幅方向の軸に沿って見た側面図である。図５は、マウント装置１の断面図（図４のＶ－Ｖ断面）であり、図６は、マウント装置１の断面図(図５のVI－VI断面)である。マウント装置１は、二重ラバーマウントシステムを採用している。

マウント装置１は、第１ブラケット２を備えている。第１ブラケット２は、フロントサイドフレーム９２にリジッドに固定される。マウント装置１はまた、第２ブラケット４を備えている。第２ブラケット４は、第１ブラケット２に支持される。パワーユニット８は、第２ブラケット４に取り付けられる。

第１ブラケット２は、支持部２１を有している。支持部２１は、フロントサイドフレーム９２に対して、車幅方向の内側に位置している。支持部２１は、フロントサイドフレーム９２の上面に対応する位置から、下方に広がっている。図３又は５に示すように、支持部２１は、締結孔２１１を有している。締結孔２１１には、取付ボルト３０が螺合する。取付ボルト３０は、第２ブラケット４を第１ブラケット２に取り付けるためのボルトである。取付ボルト３０は、車幅方向に延びる。締結孔２１１は、支持部２１の中央部に位置している。締結孔２１１は、車幅方向の内方に向かって開口している。

第１ブラケット２は、固定部を有している。より詳細に、第１ブラケット２は、第１固定部２２及び第２固定部２３を有している。第１固定部２２は、支持部２１の上部から前方に向かって延びており、第２固定部２３は、支持部２１の上部から後方に向かって延びている。第１固定部２２及び第２固定部２３はそれぞれ、フロントサイドフレーム９２の上面に、ボルト２２１、２３１によってリジッドに固定される。

第１ブラケット２はまた、第３固定部２４を有している。第３固定部２４は、支持部２１から上方に向かって延びている。第３固定部２４の上端部は、サスペンションハウジング９４に、ボルト２４１によってリジッドに固定される。第３固定部２４の位置は、前後方向については第１固定部２２及び第２固定部２３の間でかつ、車幅方向については、第１固定部２２及び第２固定部２３よりも外側である（図４及び５も参照）。尚、サスペンションハウジング９４は、図１に示すように、フロントサイドフレーム９２と、エプロンレインフォースメント９５との間に位置しかつ、フロントサイドフレーム９２及びエプロンレインフォースメント９５の両方に固定されている。エプロンレインフォースメント９５は、フロントサイドフレーム９２よりも車幅方向の外側で、前後方向に延びている。サスペンションハウジング９４は、車体又は車体側の部材の一例である。

第１ブラケット２は、第１バー２５と第２バー２６との二つのバーを有している。第１バー２５は、締結孔２１１よりも前側に位置し、第２バー２６は、締結孔２１１よりも後側に位置している。第１バー２５及び第２バー２６は、前後方向に間隔を空けて位置している。

第１バー２５及び第２バー２６はそれぞれ、支持部２１の下部から、車幅方向の内方に向かって延びている。第１バー２５及び第２バー２６は、上下方向について同じ位置に位置している。第１バー２５及び第２バー２６は、締結孔２１１よりも低い位置に位置している。

第１バー２５は、横断面が四角形である。第１バー２５は、第１前面３１、第１後面３２、第１上面３３及び第１下面３４を有している。第２バー２６は、横断面が四角形である。第２バー２６は、第２前面３５、第２後面３６、第２上面３７及び第２下面３８を有している。

第２ブラケット４は、スリーブ４１を有している。図例のスリーブ４１は、円筒である。スリーブ４１の横断面形状は、円に限定されない。スリーブ４１の中心孔には、取付ボルト３０が挿入される。スリーブ４１は、取付ボルト３０が締結孔２１１に螺合されることによって、第１ブラケット２の支持部２１に固定される。図５に示すように、スリーブ４１の端面は、支持部２１に当たる。スリーブ４１は、支持部２１から車幅方向に延びる。

第２ブラケット４は、中間マス５を有している。中間マス５は、二重ラバーマウントシステムにおいて、振動源と振動源を支持する支持部材との間に介在する中間マスを構成する。中間マス５は、例えば金属製である。中間マス５は、図５に示すように、車幅方向について所定の厚みを有している。

中間マス５は、図４に示すように、車幅方向の軸に沿って見たときに矩形状を有している。より詳細に、中間マス５は、前面５１と後面５２とを有している。前面５１は、前方を向く面であって、上下方向及び車幅方向に広がっている。図例の前面５１は、平面であるが、前面５１は平面に限らない。前面５１は、例えば前方に向かって膨らんだ曲面であってもよい。後面５２は、後方を向く面であって、上下方向及び車幅方向に広がっている。車幅方向の軸に沿って見たときに、後面５２は、前面５１に対して平行である。図例の後面５２は、平面であるが、後面５２は平面に限らない。後面５２は、例えば後方に向かって膨らんだ曲面であってもよい。

中間マス５は、下面５３を有している。下面５３は、下方を向く面であって、前後方向及び車幅方向に広がっている。下面５３と前面５１、及び、下面５３と後面５２はつながっている。中間マス５において、下面５３と前面５１との間、及び、下面５３と後面５２との間は、車幅方向の軸に沿って見たときに湾曲している。尚、図例の下面５３は、平面であるが、下面５３は平面に限らない。下面５３は、例えば下方に向かって膨らんだ曲面であってもよい。また、後述の上面５４のように、下面５３は傾斜していてもよい。

中間マス５は、上面５４を有している。上面５４は、上方を向く面であって、前後方向及び車幅方向に広がっている。上面５４と前面５１、及び、上面５４と後面５２はつながっている。上面５４は、前面５１との接続位置から後方に向かうに従い次第に高くなるよう傾斜している。上面５４はまた、後面５２との接続位置から前方に向かうに従い次第に高くなるよう傾斜している。上面５４は、前後方向の中央部が最も高い。

尚、図例の中間マス５は、車幅方向の軸に沿って見た場合に、上下方向の長さが前後方向の長さよりも長い。中間マス５の形状は、任意である。

図５及び６に示すように、中間マス５は、突起部５５を有している。突起部５５は、上面５４の中央から上方に突出している。突起部５５は、中間マス５の質量調整を行う。突起部５５の大きさは、適宜設定される。

中間マス５は、挿入孔５６を有している。挿入孔５６は、中間マス５の中心部に位置している。挿入孔５６は、中間マス５を車幅方向に貫通している。挿入孔５６は、スリーブ４１に外挿される。挿入孔５６は、断面円形状であり、スリーブ４１の外径よりも大きい内径を有している。挿入孔５６がスリーブ４１に外挿された状態において、スリーブ４１の外周面と挿入孔５６の内周面とは、車幅方向に延びる円筒状の空間を形成する。尚、挿入孔５６の形状は、断面円形状に限定されない。挿入孔５６の形状は、スリーブ４１の形状に応じて定めることができる。

第２ブラケット４は、第１弾性体４２を有している。第１弾性体４２は、図５及び６に示すように、スリーブ４１の外周面と挿入孔５６の内周面との間の円筒状の空間に充填されている。第１弾性体４２は、スリーブ４１と中間マス５とを連結している。第１弾性体４２の、車幅方向に直交する方向の厚み、言い換えると、円筒状の第１弾性体４２の径方向の厚みＴ１は、比較的薄い（図５参照）。第１弾性体４２は、例えば硬質ゴム製である。

第２ブラケット４は、枠体６を有している。枠体６は、中間マス５の上下及び前後を囲む。枠体６は、本体部６１を有している。枠体６はまた、二つの取付部６２を有している。本体部６１は、前後方向の中央に位置している。二つの取付部６２は、本体部６１から前方及び後方へ突出するように、本体部６１と一体化している。図６に示すように、二つの取付部６２はそれぞれ、上下方向に貫通するボルト孔６２１を有している。二つの取付部６２は、ボルト６２２によって、パワーユニット８の上面に取り付けられる（図２及び３も参照）。

本体部６１は、中空部７を有している。中空部７は、本体部６１を車幅方向に貫通している。中間マス５は、中空部７に収容される。図例の中空部７は、中央部７１と、二つの拡張部７２とを有している。

中央部７１は、本体部６１における前後方向の中央に位置している。中間マス５は、中央部７１に収容される。中央部７１は、車幅方向の軸に沿って見た場合に、矩形状の中間マス５に対応して、矩形状を有している（図６の二点鎖線参照）。

本体部６１は、中央部７１の一部を形成する面として、二つの第１対向面６３を有している。第１対向面６３の一つは、中間マス５の上部において、前面５１に対し前後方向に対向している。もう一つの第１対向面６３は、中間マス５の上部において、後面５２に対し前後方向に対向している。二つの第１対向面６３は共に、上下方向及び車幅方向に広がる平面である。第１対向面６３と前面５１とは平行であって、第１対向面６３と前面５１との間には、所定の隙間が設けられている。同様に、第１対向面６３と後面５２とは平行であって、第１対向面６３と後面５２との間には、所定の隙間が設けられている。尚、第１対向面６３は、上下方向に広がる平面に限らない。

本体部６１はまた、中央部７１の一部を形成する面として、二つの連結面６４と接合面６５とを有している（図６参照）。各連結面６４は、各第１対向面６３と接合面６５とを連結する。前側の連結面６４は、前側の第１対向面６３から上方に向かうに従って前方に傾斜している。後側の連結面６４は、後側の第１対向面６３から上方に向かうに従って後方に傾斜している。

接合面６５は、中間マス５の上方に位置している。接合面６５は、前側の連結面６４から後方に向かうに従って上向きに傾斜した第１傾斜面と、後側の連結面６４から前方に向かうに従って上向きに傾斜した第２傾斜面と、第１傾斜面と第２傾斜面との間において前後方向に水平に延びる面と、を含んでいる。第１傾斜面、第２傾斜面、及び、水平面を含む接合面６５は、傾斜した上面５４と突起部５５とを有する中間マス５との間に、所定以上の隙間の確保を可能にする。

第２ブラケット４は、第２弾性体４３を有している。第２弾性体４３は、本体部６１の接合面６５と、中間マス５の上面５４とを、上下方向に連結する。第２弾性体４３は、例えば硬質ゴムからなる。第２弾性体４３は、枠体６を通じてパワーユニット８を支持すると共に、パワーユニット８の振動を、枠体６から中間マス５へ伝達させる。前述したように、接合面６５と上面５４との隙間は、所定以上である。第２弾性体４３の、車幅方向に直交する方向（例えば上下方向）の厚みＴ２は、第１弾性体４２の厚みＴ１よりも大きい（図５参照）。十分な厚みを有する第２弾性体４３は、パワーユニット８を支持するための高い剛性を確保できる。

第２ブラケット４はまた、第１ストッパ４４を有している。第１ストッパ４４は、例えば硬質ゴム製である。第１ストッパ４４は、枠体６の第１対向面６３と中間マス５の前面５１との間、及び、第１対向面６３と後面５２との間に介在している。図例の第２ブラケット４において、第１ストッパ４４は、前面５１及び後面５２に取り付けられている。第１ストッパ４４は、第２弾性体４３と連続している。第１ストッパ４４は、前面５１から前方に突出している。第１ストッパ４４はまた、後面５２から後方に突出している。図４の拡大図に示すように、第１ストッパ４４と第１対向面６３との隙間は、例えばＬ１（第１隙間）である。尚、後側の第１ストッパ４４と第１対向面６３との隙間も、第１隙間Ｌ１である。後述するように、第２ブラケット４が第１ブラケット２に対して前後方向に相対変位した際に、第１ストッパ４４は、第１対向面６３に当たる場合がある。第１ストッパ４４は、第１ブラケット２と第２ブラケット４との間のメタルタッチを抑制する。

枠体６の二つの拡張部７２は、中央部７１の下部において、中央部７１の前側及び後側のそれぞれに位置している。二つの拡張部７２はそれぞれ、中央部７１に連通している。中空部７は、車幅方向の軸に沿って見た場合に、逆Ｔ字状を成している。

第２ブラケット４が第１ブラケット２に支持されている状態において、前側の拡張部７２には、第１バー２５の先端部が挿入され、後側の拡張部７２には、第２バー２６の先端部が挿入される。

前側の拡張部７２は、車幅方向の軸に沿って見て矩形状である。前側の拡張部７２は、第２対向面７３を有している。第２対向面７３は、第１バー２５の第１前面３１に対して、前後方向に対向する。第２対向面７３と第１前面３１との間には、所定の隙間が形成される。

第２ブラケット４は、第２ストッパ７４を有している。第２ストッパ７４は、例えば硬質ゴム製である。第２ストッパ７４は、第１バー２５と第２対向面７３との間に介在している。図例のマウント装置１において、第２ストッパ７４は、第２対向面７３に取り付けられている。第２ストッパ７４は、第２対向面７３から後方に突出している。図４の拡大図に示すように、第２ストッパ７４と第１バー２５の第１前面３１との隙間は、例えばＬ２（第２隙間）である。第２隙間Ｌ２は、前述した第１隙間Ｌ１よりも大きい。後述するように、第２ブラケット４が第１ブラケット２に対して相対的に後方へ変位した際に、第２ストッパ７４は、第１前面３１に当たる場合がある。第２ストッパ７４は、第１ブラケット２と第２ブラケット４との間のメタルタッチを抑制する。

前側の拡張部７２は、二つの第３対向面７５を有している。第３対向面７５の一つは、第１バー２５の第１上面３３に対して、上下方向に対向する。もう一つの第３対向面７５は、第１下面３４に対して、上下方向に対向する。第３対向面７５と第１上面３３との間、及び、第３対向面７５と第１下面３４との間には、所定の隙間が形成される。

第２ブラケット４は、第３ストッパ７６を有している。第３ストッパ７６も、例えば硬質ゴム製である。第３ストッパ７６は、第１バー２５と第３対向面７５との間に介在している。図例のマウント装置１において、第３ストッパ７６は、二つの第３対向面７５のそれぞれに取り付けられている。第３ストッパ７６は、第３対向面７５から下方又は上方に突出している。図４の拡大図に示すように、第３ストッパ７６と第１上面３３又は第１下面３４との隙間は、例えばＬ３である。Ｌ３はＬ２と同じであってもよいし、Ｌ２と異なっていてもよい。後述するように、第２ブラケット４が第１ブラケット２に対して上下方向に相対変位した際に、第３ストッパ７６は、第１上面３３又は第１下面３４に当たる場合がある。第３ストッパ７６も、第１ブラケット２と第２ブラケット４との間のメタルタッチを抑制する。

後側の拡張部７２は、前側の拡張部７２に対して、前後方向に対称に形成されている。後側の拡張部７２は、車幅方向の軸に沿って見て矩形状である。後側の拡張部７２は、第２対向面７３を有している。第２対向面７３は、第２バー２６の第２後面３６に対して、前後方向に対向する。第２対向面７３と第２後面３６との間には、所定の隙間が形成される。

第２ブラケット４は、第２ストッパ７４を有している。第２ストッパ７４は、例えば硬質ゴム製である。第２ストッパ７４は、第２バー２６と第２対向面７３との間に介在している。図例のマウント装置１において、第２ストッパ７４は、第２対向面７３に取り付けられている。第２ストッパ７４は、第２対向面７３から前方に突出している。第２ストッパ７４と第２後面３６との隙間は、例えばＬ２である。後述するように、第２ブラケット４が第１ブラケット２に対して相対的に前方へ変位した際に、第２ストッパ７４は、第２後面３６に当たる場合がある。

後側の拡張部７２も、二つの第３対向面７５を有している。第３対向面７５の一つは、第２バー２６の第２上面３７に対して、上下方向に対向する。もう一つの第３対向面７５は、第２下面３８に対して、上下方向に対向する。第３対向面７５と第２上面３７との間、及び、第３対向面７５と第２下面３８との間には、所定の隙間が形成される。

第２ブラケット４は、第３ストッパ７６を有している。第３ストッパ７６は、例えば硬質ゴム製である。第３ストッパ７６は、第２バー２６と第３対向面７５との間に介在している。図例のマウント装置１において、第３ストッパ７６は、二つの第３対向面７５のそれぞれに取り付けられている。第３ストッパ７６は、第３対向面７５から下方又は上方に突出している。第３ストッパ７６と第２上面３７又は第２下面３８との隙間は、例えばＬ３である。後述するように、第２ブラケット４が第１ブラケット２に対して上下方向に相対変位した際に、第３ストッパ７６は、第２上面３７又は第２下面３８に当たる場合がある。

第２ブラケット４は、例えば、加硫接着により一体成形することができる。つまり、スリーブ４１、中間マス５、及び、枠体６をそれぞれ金型に入れると共に、金型内に硬質ゴムを充填して加熱することにより、スリーブ４１、中間マス５、第１弾性体４２、枠体６、第２弾性体４３、第１ストッパ４４、第２ストッパ７４、及び、第３ストッパ７６を含む第２ブラケット４を製造できる。

（マウント装置の特性）
マウント装置１は、前述したように、二重ラバーマウントシステムを採用している。つまり、パワーユニット８からの振動は、枠体６、第２弾性体４３、中間マス５、第１弾性体４２、及び、スリーブ４１を経て、車体側の部材にリジッドに固定された第１ブラケット２に伝達する。パワーユニット８と車体側の部材との間に、第２弾性体４３及び第１弾性体４２を間に挟んで中間マス５が介在している。中間マス５は、その慣性効果によって、車体側への振動伝達を抑制する。

図７は、マウント装置の特性を例示している。図７の横軸は周波数であり、縦軸はパワーユニット８から車体への振動伝達率である。振動伝達率が１を下回ると、パワーユニット８から車体への振動伝達が抑制される。

図７の左下に示されるマウント装置は、中間マスを備えない従来のマウント装置である。従来のマウント装置の特性は、図７において実線で示される。

図７の右上に示されるマウント装置は、中間マスを備えるマウント装置であり、図１～６及び８に示されるマウント装置１（及び、後述の図９～１１に示されるマウント装置１００、１０１）を含む。中間マスを備えるマウント装置の特性は、図７において破線又は二点鎖線で示される。中間マスを備えるマウント装置は、第２次の共振点を有する。しかし、白抜きの矢印で示すように、中間マスを備えるマウント装置は、高周波振動の伝達を、従来のマウント装置よりも抑制できる。

電動車両において電気モータ８１は高速回転する。パワーユニット８によって生じる高周波振動が車体に伝達すると、車室内の騒音になる。中間マス５を備えるマウント装置１は、パワーユニット８によって生じた高周波振動の、車体への伝達を抑制できる。マウント装置１は、電動車両において、電気モータ８１を含むパワーユニット８のマウント装置に適している。

二重ラバーマウントシステムにおいて、（１）中間マスの質量を大きくする、及び／又は、（２）中間マスと車体側の部材とを連結する弾性体（つまり、第１弾性体４２に対応）の、ばね定数を小さくすることによって、マウント装置の特性は、図７の破線から二点鎖線へと変化する。（１）及び／又は（２）を実現するマウント装置は、高周波振動の伝達をさらに抑制できる。

図１～６のマウント装置１では、第１弾性体４２の厚みＴ１が相対的に薄い。第１弾性体４２のばね定数は小さい。マウント装置１では、前述した（２）中間マスと車体側の部材とを連結する弾性体のばね定数を小さくすることが実現されている。

また、マウント装置１は、枠体６が非円形である。中間マス５が収容される中空部７の中央部７１は、車幅方向の軸に沿って見て矩形状を有している。マウント装置１は、従来のブッシュ装置のような円筒形状の制約がない。マウント装置１の中間マス５は、従来のブッシュ装置の中間マスに比べて大型である。マウント装置１では、前述した（１）中間マスの質量を大きくすることも実現されている。

従って、マウント装置１は、高周波振動の伝達を抑制できる。マウント装置１は、例えば電気モータ８１の定格出力が大きくても、車室内の騒音レベルを低く抑えることができる。

マウント装置１は、前述した（２）中間マスと車体側の部材とを連結する弾性体のばね定数を小さくすることが実現されているため、中間マス５の質量を大幅に大きくしなくても、所望の特性を確保することができる。（１）及び（２）の両方の実現は、マウント装置１全体の小型化に有利である。

マウント装置１において第１弾性体４２のばね定数が小さいだけでは、マウント装置１は、パワーユニット８の支持剛性を確保できない。しかし、マウント装置１は、中空部７の中央部７１が矩形状であるため、パワーユニット８の重量を支える方向について、第２弾性体４３の厚みＴ２を分厚くできる。マウント装置１は、十分な支持剛性を確保できる。

マウント装置１はまた、パワーユニット８をペンデュラムタイプによって支持する。図８に示すように、パワーユニット８の駆動によって自動車が加速する際に、パワーユニット８の上端は、回転反力により、後方へ変位しようとする。パワーユニット８の制動によって自動車が減速する際に、パワーユニット８の上端は、前方へ変位しようとする。マウント装置１の第２ブラケット４は、パワーユニット８の駆動又は制動に起因して、第１ブラケット２に対して前後方向に相対変位する。マウント装置１において、パワーユニット８の重量を支える方向と、パワーユニット８の駆動又は制動に起因する振動を抑制する方向とは、異なる。

第２ブラケット４が第１ブラケット２に対して後方へ相対変位すると、図８の拡大図に白抜きの矢印で示すように、枠体６における前側の第１対向面６３が、前側の第１ストッパ４４に当たる。第２ブラケット４が、それ以上に相対変位することが抑制される。また、第２ブラケット４が第１ブラケット２に対して前方へ相対変位すると、後側の第１ストッパ４４が、後側の第１対向面６３に当たる。第２ブラケット４が、それ以上に相対変位することが抑制される。

第１ストッパ４４は、第２ブラケット４の枠体６と中間マス５との間に介在しているため、枠体６と中間マス５との間の相対変位を規制する一方で、中間マス５とスリーブ４１との間の相対変位は規制しない。第１ストッパ４４が相対変位を規制した後も、第１弾性体４２によって連結されている中間マス５とスリーブ４１との間のばね定数は、小さいばね定数のままである。小さいばね定数を維持することは、二重ラバーマウントシステムにおいて、中間マスの慣性効果を損なわない。マウント装置１は、第２ブラケット４と第１ブラケット２との間の大きな相対変位を抑制しながら、中間マス５の慣性効果によって、高周波振動の伝達を抑制できる。

ここで、内燃機関を搭載しない電動車両においては、内燃機関のアイドル振動が発生しないため、第１隙間Ｌ１は小さくできる。尚、電動車両においては、第１隙間Ｌ１を無くすことも可能である。この場合、第２弾性体４３が、接合面６５から、連結面６４及び第１対向面６３まで拡大することによって、枠体６の第１対向面６３と中間マス５の前面５１及び後面５２とが連結される。しかし、第２弾性体４３が拡大すると、枠体６と中間マス５との間において振動も伝達しやすくなる。その結果、自動車の走行中に、路面不整等に起因する振動が車体側の部材に伝わりやすくなるという不都合が生じる。第２弾性体４３は、接合面６５と中間マス５の上面５４とのみを連結、換言すれば、パワーユニット８の重量を支える方向について枠体６と中間マス５とを連結し、枠体６と中間マス５との間の、パワーユニット８の振動方向についての第１隙間Ｌ１を確保した方が、自動車のＮＶＨ性能には有利である。

また、第１隙間Ｌ１は大きくすることもできる。第１隙間Ｌ１と第２隙間Ｌ２とは同じであってもよい。しかし、第１隙間Ｌ１を小さくすることは、ドライバーのペダル操作に対する車両のレスポンスの向上に有利である。つまり、第１隙間Ｌ１が小さいと、ドライバーがアクセルペダルを踏み込んだ加速初期時に、パワーユニット８の回転反力によって枠体６が中間マス５と速やかに当接する。枠体６と中間マス５との当接は、枠体６と中間マス５との間の第２弾性体４３のばね定数を、実質的に大きくする。加速初期時にマウント装置１のばねが硬くなったことと等価になるから、加速レスポンスが向上する。

小さい第１隙間Ｌ１は、中間マス５とスリーブ４１との間の小さなばね定数を維持することによる高周波振動の伝達抑制と、自動車のＮＶＨ性能の向上と、枠体６と中間マス５との間の大きなばね定数による車両のレスポンスの向上と、を全て達成する。

例えば悪路走行時、及び／又は、急加速又は急減速時により、第２ブラケット４と第１ブラケット２との間の、前後方向についての相対変位がさらに大きくなった場合、第１ストッパ４４は、その相対変位を規制することができない。これに対し、第２ストッパ７４は、第２ブラケット４と第１ブラケット２との間の、前後方向についての大きな相対変位を規制できる。

つまり、第２ブラケット４が第１ブラケット２に対して前後方向に相対変位する場合に、図８の拡大図に黒い矢印で示すように、第２ストッパ７４が、第１バー２５に対して前後方向に当たる。または、第２ストッパ７４が、第２バー２６に対して前後方向に当たる。第２ブラケット４は、それ以上に第１ブラケット２に対して前後方向に相対変位することが規制される。第２ストッパ７４の第２隙間Ｌ２は、第１ストッパ４４の第１隙間Ｌ１よりも大きいため、基本的には、第１ストッパ４４が先に第１対向面６３に当たり、その後、第２ストッパ７４が第１バー２５又は第２バー２６に当たる。尚、パワーユニット８の変位によっては、第１ストッパ４４が第１対向面６３に当たらないが、第２ストッパ７４が第１バー２５又は第２バー２６に当たる場合もある。

また、第２ブラケット４と第１ブラケット２とが、上下方向について相対変位した場合、図８の拡大図に黒い矢印で示すように、第３ストッパ７６が、第１バー２５に対して上下方向に当たる。または、第３ストッパ７６が、第２バー２６に対して上下方向に当たる。第２ブラケット４は、それ以上に第１ブラケット２に対して上下方向に相対変位することが規制される。第１バー２５及び第２バー２６は、前後方向の相対変位と、上下方向の相対変位との両方を規制する。機能の共用化は、マウント装置１の大型化を抑制する。

従って、マウント装置１は、中間マス５とスリーブ４１との間の第１弾性体４２による小さいばね定数を維持して、高周波振動の伝達を抑制しながら、第１ストッパ４４、第２ストッパ７４及び第３ストッパ７６によって、パワーユニット８と車体側の部材との間の大きな相対変位を抑制できる。つまり、複数種類のストッパは、マウント装置１において、中間マス５の慣性効果による高周波振動の伝達抑制と、第２ブラケット４と第１ブラケット２との間の大きな相対変位の抑制とを両立させる。

ばね定数が小さい第１弾性体４２は、厚みが薄いため、荷重の繰り返し作用に対する耐久性が著しく劣るようになる。マウント装置１の第１ストッパ４４、第２ストッパ７４及び第３ストッパ７６は、第１弾性体４２に大きな荷重が作用して内部に歪が発生する頻度を低減させる。

ここで、第１ストッパ４４と第２ストッパ７４とは、上下方向に位置がずれている。第１ストッパ４４及び第２ストッパ７４は、それぞれの機能を独立して発揮できる。また、図６に示すように、第１バー２５と第２バー２６とは、中間マス５に対して上下方向に重なる位置に位置している。この構造は、マウント装置１を上下方向に小型化させる。

（マウント装置の変形例）
図９及び１０は、中間マスに関する変形例を示している。図９及び１０のマウント装置１００の中間マス５０は、マウント装置１の中間マス５よりも質量が大きい。具体的に、第２ブラケット４の枠体６は、中間マス５の上側の上壁６６及び下側の下壁６７を有している。貫通孔６８が、上壁６６を上下方向に貫通して形成されている。

中間マス５０の突起部５５０は、上方へ大きく延びている。突起部５５０の先端部は、貫通孔６８を通って、枠体６の外側へ突出している。中間マス５０は、その質量が、図５等の中間マス５よりも大きい。中間マス５０は、枠体６の内側に収まる形状であることに限らない。中間マス５０の一部が枠体６からはみ出ることによって、マウント装置１００の全体形状を大きく変更することなく、中間マス５０の質量を大きく変更することができる。

尚、下壁６７に、貫通孔が形成されてもよい。中間マスは、その貫通孔を通って下方へ突出する突起部を有してもよい。また、上壁６６及び下壁６７の両方に、貫通孔が形成されてもよい。中間マスは、それらの貫通孔を通って、上方及び下方へ突出する突起部を有してもよい。

図１１は、第１ストッパに関する変形例を示している。図１１のマウント装置１０１の第１ストッパ４４０は、中間マス５ではなく、枠体６の第１対向面６３に取り付けられている。前側の第１ストッパ４４０は、第１対向面６３から後方に突出し、後側の第１ストッパ４４０は、第１対向面６３から前方に突出している。第１ストッパ４４０は、中間マス５の前面５１又は後面５２に対して、所定の隙間を空けて対向している。このマウント装置１の第１ストッパ４４０も、図６のマウント装置１の第１ストッパ４４と同じ機能を発揮する。

尚、第２ストッパは、第１バー２５の第１前面３１及び第２バー２６の第２後面３６に取り付けられてもよい。また、第３ストッパは、第１バー２５の第１上面３３及び第１下面３４、並びに、第２バー２６の第２上面３７及び第２下面３８に取り付けられてもよい。

１ マウント装置（防振装置）
１００ マウント装置
１０１ マウント装置
２ 第１ブラケット
２１１ 締結孔
２５ 第１バー
２６ 第２バー
３０ 取付ボルト
４ 第２ブラケット
４１ スリーブ
４２ 第１弾性体
４３ 第２弾性体
４４ 第１ストッパ
４４０ 第１ストッパ
５ 中間マス
５０ 中間マス
５５０ 突起部
５６ 挿入孔
６ 枠体
６２ 取付部
６３ 第１対向面
６６ 上壁
６７ 下壁
６８ 貫通孔
７ 中空部
７１ 中央部
７２ 拡張部
７３ 第２対向面
７４ 第２ストッパ
７５ 第３対向面
７６ 第３ストッパ
８ パワーユニット
８１ 電気モータ
９２ フロントサイドフレーム（車体）
９４ サスペンションハウジング（車体）

Claims (4)

1. 自動車の車体に取り付けられかつ、電気モータを含むパワーユニットを前記車体に支持させる防振装置であって、
   車体側の部材に螺合されるボルトによって前記部材にリジッドに固定されるスリーブであって、前記部材から車幅方向に延びるスリーブと、
   前記スリーブに外挿される挿入孔を有する中間マスと、
   前記スリーブと前記中間マスとの間の筒状の空間に充填されかつ、前記スリーブと前記中間マスとを連結する第１弾性体と、
   前記車幅方向に直交する上下方向及び前後方向について、前記中間マスの上下及び前後を囲む非円形の枠体であって、内側に前記中間マスが収容される中空部を有すると共に、外側に前記パワーユニットが取り付けられる取付部を有する枠体と、
   前記枠体の内面と前記中間マスとを前記上下方向に連結する第２弾性体であって、前記第１弾性体よりもばね定数が大きい第２弾性体と、を備えている、防振装置。
2. 請求項１に記載の防振装置において、
   前記第１弾性体の、前記車幅方向に直交する方向の厚みは、前記第２弾性体の厚みよりも薄い、防振装置。
3. 請求項１又は２に記載の防振装置において、
   前記中間マスは、前記上下方向及び前記前後方向に広がる矩形状であり、
   前記中空部は、前記上下方向及び前記前後方向に広がる矩形状の収容部を含んでいる、防振装置。
4. 請求項３に記載の防振装置において、
   前記枠体は、前記中空部を形成する壁を有し、
   前記壁には、前記中空部と前記枠体の外部とを連通させる貫通孔が形成され、
   前記中間マスは、前記貫通孔を通って前記枠体の外側へ突出する突起部を有している、防振装置。