JP2020132119A

JP2020132119A - 車両

Info

Publication number: JP2020132119A
Application number: JP2019032797A
Authority: JP
Inventors: 大介 ▲高▼本; Daisuke Takamoto; 圭一朗松竹; Keiichiro Matsutake
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2019-02-26
Filing date: 2019-02-26
Publication date: 2020-08-31
Anticipated expiration: 2039-02-26
Also published as: JP7178292B2

Abstract

【課題】本発明は、振動源となる機器類を取り付けるための部品点数を低減させ、組み付け性を向上させることができる車両の提供を目的とした。【解決手段】本発明の車両１０は、駆動装置ユニット２０と、振動機器集約ユニット３０と、複数のクロスメンバ４２とを有し、駆動装置ユニット２０が、少なくとも一のクロスメンバ４２を含む駆動装置側支持部５０により支持されており、振動機器集約ユニット３０が、少なくとも一のクロスメンバ４２を含む機器側支持部５２により支持されており、一のクロスメンバ４２が、駆動装置側支持部５０及び機器側支持部５２を構成するクロスメンバ４２として兼用されていることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、モータから出力された回転力を動力として駆動する車両に関する。

従来、モータから出力された回転力を動力として駆動する電動車両（ＥＶ車）が提供されている。電動車両では、インバータやウォーターポンプ、あるいはバキュームポンプなど、高周波で振動する複数の機器類（振動機器）が設けられている。

従来では、バキュームポンプなどそれぞれの振動機器の振動対策として、防振ゴムなどの緩衝部材を介して各振動機器と車体とを取り付けるなど、何らかの振動対策が講じられていた。例えば、下記特許文献１には、車室内にバキュームポンプの振動音が影響することがなく、音振性能を向上することができる電気自動車のバキューム配管構造が開示されている。

特開平１０−３２９７０１号公報

しかしながら、振動部品のそれぞれについて緩衝部材を設ける、あるいは振動部品のそれぞれに振動対策を講じるとすると、必要となる部材が増加の一途を辿り、コストが増加するといった問題がある。また、それぞれの振動機器のための配管等を車体に配設する必要があり、組み付けの作業性が悪いといったことが指摘されていた。そのため、これらの振動する機器類を車体に取り付けるための部品点数の削減や組み付け性の向上が求められていた。

そこで本発明は、振動源となる機器類を取り付けるための部品点数を低減させ、組み付け性を向上させることができる車両の提供を目的とした。

上述の課題を解決するため、本発明の発明者は、高周波で振動する複数の機器を集約してひとつのユニット体（振動機器集約ユニット）とし、車体に取り付けることを検討した。ここで、従来では、駆動装置ユニットを車両の前後方向に配置された少なくとも二つのクロスメンバにより支持されていた。本発明の発明者が鋭意検討したところ、駆動装置ユニットを支持するクロスメンバのうちのひとつを、振動機器集約ユニットを支持するクロスメンバとして兼用させると、車両全体としてクロスメンバを削減することができるとの知見に至った。

さらに、振動機器を集約してユニット化し、ひとつのユニットとして車体に取り付けると、防振ゴムなどの緩衝部材やこれを取り付けるためのブラケット等の部品点数を削減することに加え、機器類の高周波音を低減することができるとの知見が得られた。

上述の知見に基づき提供される本発明の車両は、少なくとも一対のサイドメンバを備える車両であって、駆動源及び減速機構を備える駆動装置ユニットと、作動することにより振動を発する複数の機器が集約された振動機器集約ユニットと、一対の前記サイドメンバと交差するように配置される複数のクロスメンバとを有し、前記駆動装置ユニットが、少なくとも一の前記クロスメンバを含む駆動装置側支持部により支持されており、前記振動機器集約ユニットが、少なくとも一の前記クロスメンバを含む機器側支持部により支持されており、一の前記クロスメンバが、前記駆動装置側支持部及び前記機器側支持部を構成する前記クロスメンバとして兼用されていることを特徴とするものである。

本発明の車両によれば、駆動装置ユニットを支持するクロスメンバのうちのひとつを、振動機器集約ユニットを支持するクロスメンバとして兼用することで、車両全体としてクロスメンバを削減することができる。また、振動機器を集約してユニット化し、ひとつのユニットとして車体に取り付けることで、防振ゴムなどの緩衝部材やこれを取り付けるためのブラケット等の部品点数を削減することに加え、機器類の高周波音を低減することができる。さらに、複数の振動機器を集約してユニット化し、車体に取り付けることで、振動機器ごとの配管を車体に配設する作業の必要性が低下し、組み付け性を向上させることが期待できる。

また、本発明の車両は、前記駆動装置ユニット及び前記振動機器集約ユニットの双方又は一方が、前記駆動装置側支持部及び前記機器側支持部が含まれる支持構造部に対して、複数の取付部材を介して取り付けられているものであることが望ましい。

上述の構成によれば、駆動装置ユニット側と振動機器集約ユニット側とを、別々に取り外すことができる。その結果、修理やメンテナンス等のサービス作業において、駆動ユニット及び電子機器ユニットの双方を取り外すことを要さず、作業性を向上させることができる。

さらに、本発明の車両は、前記機器側支持部が、前記駆動装置側支持部及び前記機器側支持部を構成する前記クロスメンバとして兼用されている兼用メンバと、前記兼用メンバとは異なる他の前記クロスメンバと、前記兼用メンバと当該他の前記クロスメンバとを連結する連結メンバとを備え、前記兼用メンバには、少なくとも一の緩衝部材が取り付けられており、少なくとも一の前記連結メンバが、前記兼用メンバの長手方向において前記緩衝部材が設けられる位置と一致するように設けられていることが望ましい。

上述の構成によれば、防振ゴムなど緩衝部材同士の着力点の剛性を向上させることができる。

本発明によれば、振動源となる機器類を取り付けるための部品点数を低減させ、組み付け性を向上させることができる車両を提供することができる。

本発明の実施形態に係る車両を示す模式図である。図１の車両の要部を示す模式図である。図１の車両の断面を示す模式図である。（ａ）は、図１のＡ１−Ａ１’線断面図、（ｂ）は図１のＡ２−Ａ２’線断面図である。

以下、本発明の実施形態に係る車両１０について図面を参照しつつ説明する。

図１に示すとおり、車両１０は、モータ２２及びモータ２２の回転動力を駆動輪８２に伝達するトランスアクスル２４をユニット化した駆動装置ユニット２０を備えている。

また、車両１０は、作動することで振動を発生するインバータ（ＩＮＶ）や電動ウォーターポンプ（Ｗ／Ｐ）等の複数の振動機器３２を備えている。複数の振動機器３２は、相互に連結されて振動機器集約ユニット３０としてひとつのユニット体を形成している。

さらに、車両１０は、車体１２を備えている。車体１２には、一対のサイドメンバ１４が設けられている。図１に示すとおり、サイドメンバ１４は、車両１０の前後方向Ｘに延びるように設けられている。また、サイドメンバ１４は、車両１０の幅方向Ｙの両側にそれぞれ配置されており、対をなしている。

図２に示すとおり、車両１０には、駆動装置ユニット２０や振動機器集約ユニット３０を支持するための支持構造部４０が設けられている。支持構造部４０は、クロスメンバ４２や連結メンバ４８等の複数のメンバにより形成されている。車両１０の前後方向Ｘ（縦方向）に沿うように配置されるサイドメンバ１４に対して、クロスメンバ４２は長手方向が車両１０の幅方向Ｙ（横方向）に沿うように配置されている。

また、支持構造部４０には、モータ２２や振動機器３２が発する振動を吸収あるいは遮断して、車体１２側への振動の伝達を抑制するための複数の防振ゴム７０（緩衝部材）が取り付けられている。

なお、以下の説明において、車両１０の前後方向Ｘのうち、前方側を単に「フロントＦ側」と記載し、後方側を単に「リアＲ側」と記載して説明する場合がある。

駆動装置ユニット２０は、駆動源であるモータ２２と、モータ２２の出力を駆動輪８２に伝達する減速機構等を備えるトランスアクスル２４とを備えている。駆動装置ユニット２０は、モータ２２と、トランスアクスル２４とが連結されてひとつのユニット体とされている。

車両１０は、トランスアクスル２４を介して、モータ２２により出力される回転動力を駆動車軸８０及び駆動輪８２に伝達して駆動可能とされている。

モータ２２は、車両走行用の動力を駆動輪８２に向けて出力するモータ機能に加え、発電機能をも有する、いわゆるモータジェネレータとされている。モータ２２により出力された回転動力はトランスアクスル２４に伝達される。

トランスアクスル２４は、減速機構を構成する複数のギアや軸体を介して、モータ２２の回転動力を差動歯車機構により一対の駆動輪８２の各々に分配して伝達する。差動歯車機構は、一対の駆動輪８２の相互間に回転差が生じた場合には、その回転差を許容しつつ動力伝達を行う。トランスアクスル２４は、減速機構及び差動歯車機構がトランスアクスルハウジングに収容された構成とされている。

図１に示すとおり、本実施形態の車両１０では、駆動装置ユニット２０がフロントＦ側に配置され、駆動装置ユニット２０よりもリアＲ側に振動機器集約ユニット３０が配置されている。

振動機器集約ユニット３０は、上述のとおり複数の振動機器３２が集約されたユニット体である。本実施形態の車両１０では、インバータ（ＩＮＶ）、車載充電器（ＯＢＣ）、電動ウォーターポンプ（Ｗ／Ｐ）などの、高周波で振動する複数の振動機器３２が集約されて、振動機器集約ユニット３０を形成している。

支持構造部４０は、駆動装置ユニット２０や振動機器集約ユニット３０を支持しつつ車体１２に連結するために設けられている。上述のとおり、支持構造部４０は、複数のクロスメンバ４２、及び複数の連結メンバ４８を備えている。

クロスメンバ４２は、サイドメンバ１４と交差するように設けられている。より具体的には、クロスメンバ４２は、長手方向の両端が一対のサイドメンバ１４のそれぞれに連結されている。言い方を換えれば、クロスメンバ４２は、一方のサイドメンバ１４から他方のサイドメンバ１４に至るように車両１０の幅方向Ｙを横断するように配置されている。

なお、以下の説明において、三つのクロスメンバ４２のうち、フロントＦ側に設けられたクロスメンバ４２を「第一クロスメンバ４２ａ」と、リアＲ側に設けられたクロスメンバ４２を「第三クロスメンバ４２ｃ」と、第一クロスメンバ４２ａと第三クロスメンバ４２ｃとの間に設けられたクロスメンバ４２を「第二クロスメンバ４２ｂ」と、それぞれ記載して説明する場合がある。

連結メンバ４８は、第二クロスメンバ４２ｂ及び第三クロスメンバ４２ｃを連結するように設けられている。本実施形態の車両１０では、三つの連結メンバ４８が設けられている。

支持構造部４０には、第一クロスメンバ４２ａ及び第二クロスメンバ４２ｂにより、駆動装置ユニット２０を支持する駆動装置側支持部５０が形成されている。また、支持構造部４０には、第二クロスメンバ４２ｂ、第三クロスメンバ４２ｃ、及び複数の連結メンバ４８により、振動機器集約ユニット３０を支持する機器側支持部５２が形成されている。

このように、複数のクロスメンバ４２のうち、第二クロスメンバ４２ｂは、駆動装置ユニット２０と振動機器集約ユニット３０とを支持するクロスメンバ４２として兼用される兼用メンバ４４とされている。また、言い方を変えれば、兼用メンバ４４（第二クロスメンバ４２ｂ）は、駆動装置側支持部５０及び機器側支持部５２の双方を構成するクロスメンバ４２として機能している。これにより、車両１０は、駆動装置ユニット２０を支持するクロスメンバ４２を二つ設け、これとは別に振動機器集約ユニット３０を支持するクロスメンバ４２を二つ設ける場合と比較して、クロスメンバ４２を削減して部品点数を減少させることができる。

駆動装置側支持部５０の構成について、より詳細に説明する。図２に示すとおり、第一クロスメンバ４２ａは、両端にそれぞれ防振ゴム７０（防振ゴム７０ａ及び防振ゴム７０ｂ）が設けられており、防振ゴム７０を介してサイドメンバ１４に連結されている。

また、第二クロスメンバ４２ｂ（兼用メンバ４４）は、両端に設けられた第二ブラケット４５を介してサイドメンバ１４に締結されて取り付けられている。図２に示すとおり、第二クロスメンバ４２ｂは、第二ブラケット４５に取り付けられた四つの防振ゴム７０（防振ゴム７０ｅ，７０ｆ，７０ｇ，７０ｈ）を介してサイドメンバ１４に対して連結されている。

さらに、第二クロスメンバ４２ｂには、長手方向の中間部に二つの中間ブラケット４６ａ，４６ｂが設けられており、駆動装置ユニット２０は、防振ゴム７０ｃ，７０ｄを介して中間ブラケット４６ａ，４６ｂに連結されている。このように、駆動装置ユニット２０は、フロントＦ側及びリアＲ側のそれぞれにおいて、複数の防振ゴム７０を介して車体１２に対して連結されている。

また、駆動装置ユニット２０は、複数のボルト等の取付部材（図示を省略）を介して駆動装置側支持部５０に取り付けられている。具体的には、図２に示すとおり、駆動装置側支持部５０には、取付部材を着脱可能とされた五箇所の駆動装置側締結位置Ｐａ（駆動装置側締結位置Ｐａ１〜Ｐａ５）が設けられており、取付部材をそれぞれの駆動装置側締結位置Ｐａに着脱させて駆動装置ユニット２０を取り付け及び取り外しを行うことができる。

より具体的に説明すると、図２に示すとおり、第一クロスメンバ４２ａの第一ブラケット４３には、ボルト等の取付部材を着脱可能とされた駆動装置側締結位置Ｐａ１，Ｐａ２，Ｐａ３が設けられており、これらにボルト等の取付部材を締結させて駆動装置ユニット２０のトランスアクスル２４側を着脱可能とされている。また、第二クロスメンバ４２ｂの中間ブラケット４６ａ，４６ｂには、それぞれ駆動装置側締結位置Ｐａ４，Ｐａ５が設けられており、駆動装置側締結位置Ｐａ４，Ｐａ５に取付部材を挿通させて締結させることにより、駆動装置ユニット２０のモータ２２側を取り付けることができる。このように、駆動装置ユニット２０は、トランスアクスル２４側、及びモータ２２側のそれぞれにおいて、駆動装置側支持部５０に対して着脱可能とされている。

次いで、機器側支持部５２の構成について、より詳細に説明する。上述のとおり、第二クロスメンバ４２ｂ（兼用メンバ４４）は、第二ブラケット４５を介してサイドメンバ１４に締結されて取り付けられている。

また、図２に示すとおり、第三クロスメンバ４２ｃは、長手方向の両端に第三ブラケット４７が設けられており、第三ブラケット４７は防振ゴム７０（防振ゴム７０ｉ，７０ｊ）を介してサイドメンバ１４に取り付けられている。

さらに、三つの連結メンバ４８は、両端が第二クロスメンバ４２ｂから第三クロスメンバ４２ｃに至るように設けられている。三つの連結メンバ４８は、クロスメンバ４２と交差するように略平行に配置されており、二つのクロスメンバ４２（第二クロスメンバ４２ｂと第三クロスメンバ４２ｃ）の橋渡しするように設けられている。

より具体的に説明すると、図２に示すとおり、三つの連結メンバ４８ａ，４８ｂ，４８ｃのうち、連結メンバ４８ｂ及び連結メンバ４８ｃは、中間ブラケット４６ａ，４６ｂに連結されている。連結メンバ４８ｂは、一端が中間ブラケット４６ａに連結され、他端が第三クロスメンバ４２ｃに連結されている。また、連結メンバ４８ｃは、一端が中間ブラケット４６ｂに連結され、他端が第三クロスメンバ４２ｃに連結されている。

このように、連結メンバ４８ｂ，４８ｃは、第二クロスメンバ４２ｂの長手方向において、防振ゴム７０が設けられた位置（中間ブラケット４６ａ，４６ｂが設けられた位置）と一致するように設けられている。そのため、車両１０は、防振ゴム７０など緩衝部材同士の着力点の剛性を向上させることができる。具体的には、複数（例えば二つ）の防振ゴム７０が車両１０の前後方向Ｘに連結され、ねじれなどに対する剛性を高めることができる。

図２に示すとおり、機器側支持部５２には、三つの連結メンバ４８のそれぞれに、取付部材を下方から挿通して着脱可能な機器側締結位置Ｐｂ１，Ｐｂ２，Ｐｂ３が設けられている。また、機器側支持部５２には、第三クロスメンバ４２ｃの両端に、取付部材を下方又は側方から挿通して着脱可能な機器側締結位置Ｐｂ４，Ｐｂ５がそれぞれ設けられている。

図３（ａ）に示すとおり、振動機器集約ユニット３０は、機器側締結位置Ｐｂにボルト等の取付部材を挿通させて締結することにより、機器側支持部５２に対して取り付けることができる。より具体的には、振動機器集約ユニット３０は、機器側締結位置Ｐｂ１，Ｐｂ２，Ｐｂ３に取付部材を挿通させて締結させることによりフロントＦ側が機器側支持部５２に対して取り付けられる。

また、図３（ｂ）に示すとおり、振動機器集約ユニット３０は、機器側締結位置Ｐｂ４，Ｐｂ５に取付部材を挿通させて第三クロスメンバ４２ｃをサイドメンバ１４に対して取り付けることができる。

別の言い方をすれば、振動機器集約ユニット３０は、フロントＦ側において機器側締結位置Ｐｂ１，Ｐｂ２，Ｐｂ３に取付部材を締結することで、機器側支持部５２に対して連結メンバ４８に積置された状態で前後方向Ｘに位置決めされる。また、振動機器集約ユニット３０は、リアＲ側において機器側締結位置Ｐｂ４，Ｐｂ５に取付部材を介して第三クロスメンバ４２ｃを取り付けることにより、連結メンバ４８及び振動機器集約ユニット３０が下方から支持された状態となる。これにより、振動機器集約ユニット３０は、機器側支持部５２に対して支持される。

また、振動機器集約ユニット３０は、上述の逆に、機器側締結位置Ｐｂ１〜Ｐｂ５に締結された取付部材を取り外すことにより、機器側支持部５２から取り外すことができる。

このように、車両１０では、駆動装置ユニット２０と、振動機器集約ユニット３０とを、支持構造部４０に対してそれぞれ別に取り付け及び取り外しを行うことができる。そのため、車両１０では、メンテナンスや修理の際に、駆動装置ユニット２０、あるいは振動機器集約ユニット３０をそれぞれ取り外すことができる。そのため、車両１０は、メンテナンスや修理のサービスにおいて、駆動装置ユニット２０及び振動機器集約ユニット３０の双方を取り外すことを要さず、作業性を向上させることができる。

また、上述のとおり、車両１０では、駆動装置ユニット２０を支持するクロスメンバ４２のうちのひとつを、振動機器集約ユニット３０を支持するクロスメンバ４２として兼用することで、車両１０全体としてクロスメンバ４２を削減することができる。また、振動機器３２を集約してユニット化し、ひとつのユニットとして車体１２に取り付けることで、防振ゴム７０などの緩衝部材やこれを取り付けるためのブラケット等の部品点数を削減することに加え、機器類の高周波音を低減することができる。さらに、複数の振動機器３２を集約してユニット化し、車体１２に取り付けることで、振動機器３２ごとの配管を車体１２に配設する作業の必要性が低下し、組み付け性を向上させることが期待できる。

以上、本発明の実施形態に係る車両１０について説明したが、本発明の車両はこれに限定されない。具体的には、上述の実施形態では、インバータ、車載充電器、及び電動ウォーターポンプを集約して振動機器集約ユニット３０を形成した例を示したが、振動機器の数や種類は上述の実施形態に限定されない。例えば、本発明の車両の振動機器集約ユニットを構成する振動機器は、バキュームポンプ、コンプレッサ等、他の振動機器であってもよい。

また、本発明の車両の振動機器集約ユニットは、二つの振動機器を集約したものであってもよいし、さらに多くの振動機器を集約したものであってもよい。

さらに、上述の実施形態では、三つのクロスメンバを備える支持構造部を一例として説明したが、本発明の車両はこれに限定されない。例えば、本発明の車両は、少なくとも二のクロスメンバを有するものであればよい。また、クロスメンバは、パイプ状のものであってもよいし、Ｌ型、あるいはＨ型等の断面形状を有するものであってもよい。

さらに、上述の実施形態では、駆動装置ユニットを四つの防振ゴム（緩衝部材）を介して車体に取り付けられる例を示したが、本発明の車両はこれに限定されない。例えば、駆動装置ユニットは、三つの緩衝部材を介して車体に取り付けられるものであってもよいし、五以上の緩衝部材を介して車体に取り付けられるものであってもよい。

本発明は、例えば電気自動車やハイブリッド車のように、動力源としてモータを採用しつつ減速機構を設けた車両全般において好適に利用できる。

１０車両
１２車体
１４サイドメンバ
２０駆動装置ユニット
２２モータ
２４トランスアクスル
３０振動機器集約ユニット
３２振動機器
４０支持構造部
４２クロスメンバ
４２ａ第一クロスメンバ（クロスメンバ）
４２ｂ第二クロスメンバ（クロスメンバ）
４２ｃ第三クロスメンバ（クロスメンバ）
４４兼用メンバ
４８連結メンバ
４８ａ連結メンバ
４８ｂ連結メンバ
４８ｃ連結メンバ
５０駆動装置側支持部
５２機器側支持部
７０防振ゴム（緩衝部材）

Claims

少なくとも一対のサイドメンバを備える車両であって、
駆動源及び減速機構を備える駆動装置ユニットと、
作動することにより振動を発する複数の機器が集約された振動機器集約ユニットと、
一対の前記サイドメンバと交差するように配置される複数のクロスメンバとを有し、
前記駆動装置ユニットが、少なくとも一の前記クロスメンバを含む駆動装置側支持部により支持されており、
前記振動機器集約ユニットが、少なくとも一の前記クロスメンバを含む機器側支持部により支持されており、
一の前記クロスメンバが、前記駆動装置側支持部及び前記機器側支持部を構成する前記クロスメンバとして兼用されていることを特徴とする車両。