JP2020203656A - 駆動ユニット支持装置 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動ユニットを大型化した場合であっても、より安全に且つコスト上昇を招くことなく駆動ユニットをフレームに支持することのできる駆動ユニット支持装置を提供する。【解決手段】本発明の駆動ユニット支持装置(1)は、駆動ユニット(2)をラダーフレーム(5,5’)に支持する一対の連結部(10)を備え、一対の連結部(10)は、サイドレール(3)に連結するサイドレール側連結部(11)と、サイドレール側連結部(11)と駆動ユニット(2)のハウジング(2a)とを連結する駆動ユニット側連結部(12)とを含み、サイドレール側連結部(11)は、駆動ユニット側連結部(12)を挟持する挟持部(11c)を、車両の車幅方向において複数有する。【選択図】図２

Description

本発明は駆動ユニット支持装置、特にモータと変速機構とを含む駆動ユニットを支持するための駆動ユニット支持装置に関する。

近年、環境負荷低減の観点から、トラック等の商用車の分野において、内燃機関を備えず電動モータのみによって駆動する電動トラックの開発が行われている。例えば特許文献１には、駆動源としてのモータと、複数のギアからなる減速機構等の動力伝達機構とを備え、当該動力伝達機構を介して、モータの駆動力をディファレンシャルギアに伝達することのできる駆動ユニット（モータパワーユニット）が記載されている。

国際公開第２０１４／１４８４１０号

ところで、特許文献１に記載の駆動ユニットを電動トラックに搭載するためには、当該駆動ユニットを電動トラックのフレームに支持することが考えられる。具体的には、当該駆動ユニットのモータ側をクロスメンバに吊り下げて支持する手段と、駆動ユニットの車幅方向の両端部を、ブラケットを介して一対のサイドレールに支持する手段とが考えられる。

しかしながら、駆動ユニットのモータ側をクロスメンバに吊り下げて支持する手段を採用した場合、モータの大型化又はインバータとモータの一体化等により当該駆動ユニットのサイズが大きくなると、クロスメンバと駆動ユニットとの間に十分なクリアランスを確保することが難しく、安全上の観点から好ましくない。

他方、駆動ユニットの車幅方向の両端部を、ブラケットを介して一対のサイドレールに支持する手段を採用した場合、電動トラックの車格（特に車幅）が異なると一対のサイドレールの間隔も異なるため、車格の異なる電動トラック毎にブラケットを用意する必要がある。これにより、当該ブラケットの仕様が増加してしまい、設計上及び生産上のコストが上昇する。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、駆動ユニットを大型化した場合であっても、より安全に且つコスト上昇を招くことなく当該駆動ユニットをフレームに支持することのできる駆動ユニット支持装置を提供することにある。

本発明は以下の態様又は適用例として実現することができる。
本適用例に係る駆動ユニット支持装置は、ラダーフレームを有する車両の少なくとも駆動源であるモータと、該モータと前記車両の駆動輪との間の回転数比を変更する変速機構とを含む駆動ユニットを支持するための駆動ユニット支持装置であって、前記ラダーフレームを構成する一対のサイドレールの各々と前記駆動ユニットのハウジングとを連結することにより、前記駆動ユニットを前記ラダーフレームに支持する一対の連結部を備え、前記一対の連結部は、前記サイドレールに連結するサイドレール側連結部と、該サイドレール側連結部と前記ハウジングとを連結する駆動ユニット側連結部とを含み、前記サイドレール側連結部の少なくともいずれか一方は、前記駆動ユニット側連結部を挟持する挟持部を、前記車両の車幅方向において複数有することを特徴とする。
本適用例に係る駆動ユニット支持装置によれば、サイドレール側連結部が、駆動ユニット側連結部を挟持する挟持部を車両の車幅方向において複数有している。このため、電動トラックの車格（特に車幅）に応じて一対のサイドレールの間隔が異なる場合であっても、駆動ユニット側連結部を挟持するサイドレール側連結部の挟持部の位置を変更することで、駆動ユニットをラダーフレームに支持することができる。従って、車格の異なる電動トラック毎に異なる仕様のサイドレール側連結部を用意する必要がなく、設計上及び生産上のコスト上昇の抑制を図ることができる。

また、駆動ユニットは一対の連結部を介してサイドレールに支持されるため、駆動ユニットをクロスメンバに支持する必要がない。このため、クロスメンバと駆動ユニットとの間に十分なクリアランスを確保することができ、より安全に駆動ユニットをラダーフレームに支持することができる。

従って、駆動ユニットを大型化した場合であっても、より安全に且つコスト上昇を招くことなく駆動ユニットをフレームに支持することができる。

本発明の実施形態に係る駆動ユニット支持装置を、駆動ユニット、左側サイドレール、及びクロスメンバとともに車両側方から示す側面図である。 図１の駆動ユニット支持装置、駆動ユニット、一対のサイドレール、及びクロスメンバを車両前方（図１の矢視Ａ方向）から示す図である。 図１の駆動ユニット支持装置、駆動ユニット、一対のサイドレール、及びクロスメンバを車両前方（図１の矢視Ａ方向）から示す図であって、図１、２に示すラダーフレームよりも幅広（車幅方向に広い）に形成されたラダーフレームの一対のサイドレールに駆動ユニットが支持されている状態を示す図である。

以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る駆動ユニット支持装置１を、駆動ユニット２、左側サイドレール３ａ、及びクロスメンバ４とともに車両側方から示す側面図である。図２は、図１の駆動ユニット支持装置１、駆動ユニット２、一対のサイドレール３、及びクロスメンバ４を車両前方（図１の矢視Ａ方向）から示す図である。

なお、説明の便宜上、駆動ユニット支持装置１が適用される車両の進行方向を基準に運転者から見て「前」、「後」、「左」、「右」をそれぞれ定義し、重力を基準に「上」、「下」を定義する。即ち、各図に示される矢印「前」及び「後」は、車両の前進方向及び後進方向を示し、矢印「左」及び「右」は車両の左右（車幅）方向を示し、矢印「上」及び「下」は車両の上下方向を示している。

本発明の実施形態に係る駆動ユニット支持装置１は、ラダーフレーム５を有する車両、例えば電動トラックに適用され、駆動ユニット２をラダーフレーム５に支持するように構成されている。

図１及び図２に示すように、駆動ユニット２は、車両の少なくとも駆動源であるモータ２０と、モータ２０と車両の駆動輪（図示せず）との間の回転数比を変更する変速機構２１と、モータ２０の回転数等を制御するように構成されたインバータ２２とを有している。ここで、モータ２０、変速機構２１、及びインバータ２２は、駆動ユニット２のハウジング２ａ内に収容され、駆動ユニット２として一体的に構成されている。ハウジング２ａは、モータ２０を収容する部分であるモータハウジング部２ｂと、変速機構２１を収容する部分である変速機構ハウジング部２ｃと、インバータ２２を収容する部分であるインバータハウジング部２ｄとから構成されている。変速機構ハウジング部２ｃは、変速機構２１の少なくとも一部分を左側から覆うカバー部２ｅを有している。カバー部２ｅは、モータハウジング部２ｂの一部分を左側から覆うように、前方に突出した前側端部２ｆを有している。前側端部２ｆには、当該前側端部２ｆを左右方向（車幅方向）に貫通するカバー部貫通孔２ｇが形成されている。駆動ユニット２において、モータ２０は前側に配置され、変速機構２１はモータ２０の後側に配置され、インバータ２２はモータ２０の上側に配置されている。なお、モータ２０、変速機構２１、及びインバータ２２の配置はこれに限るものではない。また、駆動ユニット２のハウジング２ａには、変速機構２１に連結された図示しない差動装置が収容されていてもよい。

モータ２０は、車両に搭載された図示しないバッテリから供給された電力によって回転して駆動力を発生する。変速機構２１は、図示しない複数のギアを有しており、入力側のギアにモータ２０の回転軸が連結され、出力側のギアに差動装置のディファレンシャルギア（図示せず）が連結される。変速機構２１は、モータ２０から入力される高回転低トルクを低回転高トルクに変換（減速）して、ディファレンシャルギアに所定のトルクを伝達するように構成されている。差動装置は、変速機構２１から入力されるトルクを、車両の走行状態に応じて所定の比率で減速するとともに左右一対のドライブシャフトにそれぞれ分配して左右の各車輪に伝達するように構成されている。

ラダーフレーム５は、車両の前後方向に延在した一対のサイドレール３と、一対のサイドレール３の間に配設された複数のクロスメンバ４とを有している。車両のラダーフレーム５上には、図示しないキャブ及び荷台等が搭載される。

一対のサイドレール３は、左右方向（車幅方向）に所定の間隔を有して設けられており、車幅方向において左側に位置する左側サイドレール３ａと、車幅方向において右側に位置する右側サイドレール３ｂとを有している。図２に示すように、左側サイドレール３ａは、断面コ字状の部材であり、上下方向に延在する平板状の部分であるレール基部３ｃと、レール基部３ｃの上端部から右側に向かって水平に延在する平板状の部分であるレール上側部３ｄと、レール基部３ｃの下端部から右側に向かって水平に延在する平板状の部分であるレール下側部３ｅとを有している。また、レール基部３ｃには、当該レール基部３ｃを左右方向（車幅方向）に貫通するレール基部貫通孔３ｆが２つ形成されている。なお、本発明の実施形態では、レール基部貫通孔３ｆの数が２つの場合を説明したが、レール基部貫通孔３ｆの数はこれに限るものではない。ここで、右側サイドレール３ｂは、車幅方向中央を延びる図示しない軸線を基準に、左側サイドレール３ａと線対称な形状であるため、その説明を省略する。一対のサイドレール３の断面形状はコ字状に限定されるものではなく、例えば断面Ｉ字状であってもよい。

クロスメンバ４は、左右方向（車幅方向）に延在する平板状の部材であり、前後方向に所定の間隔を有して複数設けられている。クロスメンバ４は、当該クロスメンバ４の左側端部４ａ及び右側端部４ｂの夫々が、一対のサイドレール３（左側サイドレール３ａ及び右側サイドレール３ｂ）の各々のレール基部３ｃに溶接等により固定されている。なお、クロスメンバ４は、サイドレール３に固定される両端部分がＶ字状に拡開して形成された部材であってもよいし、断面形状がＩ字状をなす部材であってもよく、特に形状が限定されるものではない。

次いで、本発明の実施形態に係る駆動ユニット支持装置１の構成について説明する。図１及び図２に示すように、駆動ユニット支持装置１は、ラダーフレーム５を構成する一対のサイドレール３の各々と駆動ユニット２のハウジング２ａとを連結することにより、駆動ユニット２をラダーフレーム５に支持する一対の連結部１０を有している。一対の連結部１０は、サイドレール３に連結するサイドレール側連結部１１と、サイドレール側連結部１１と駆動ユニット２のハウジング２ａとを連結する駆動ユニット側連結部１２とを含んでいる。

図２に示すように、サイドレール側連結部１１は、左側サイドレール３ａに連結する左側サイドレール側連結部１１ａと、右側サイドレール３ｂに連結する右側サイドレール側連結部１１ｂとを有している。サイドレール側連結部１１（左側サイドレール側連結部１１ａ及び右側サイドレール側連結部１１ｂ）の少なくともいずれか一方は、駆動ユニット側連結部１２を挟持する挟持部１１ｃを、車両の車幅方向（左右方向）において複数有している。

具体的には、図２に示すように、左側サイドレール側連結部１１ａは、上下方向に延在する平板状の部分である固定部１１ｄと、固定部１１ｄの下側端部から更に下側に向かって延在する平板状の部分である第１の挟持端部１１ｅと、第１の挟持端部１１ｅよりも右側において第１の挟持端部１１ｅと平行に延在する平板状の部分である第２の挟持端部１１ｆと、第２の挟持端部１１ｆよりも右側において第２の挟持端部１１ｆと平行に延在する平板状の部分である第３の挟持端部１１ｇと、第１の挟持端部１１ｅと第２の挟持端部１１ｆと第３の挟持端部１１ｇとの各々の上側端部を接続するように左右方向に延在する平板状の部分である接続端部１１ｈとを有している。このように、左側サイドレール側連結部１１ａにおいては、第１の挟持端部１１ｅと第２の挟持端部１１ｆと接続端部１１ｈとにより第１の挟持部１１ｉが形成されており、且つ、第２の挟持端部１１ｆと第３の挟持端部１１ｇと接続端部１１ｈとにより第２の挟持部１１ｊが形成されている。即ち、挟持部１１ｃは、第１の挟持部１１ｉと第２の挟持部１１ｊとを有しており、第１の挟持部１１ｉ及び第２の挟持部１１ｊは、前側、後側、及び下側が開放して形成されている。なお、挟持部１１ｃの数は２つに限られるものではなく、３つ以上であってもよい。

また、左側サイドレール側連結部１１ａにおいて、第１の挟持端部１１ｅ、第２の挟持端部１１ｆ、及び第３の挟持端部１１ｇの各々には、当該第１の挟持端部１１ｅ、第２の挟持端部１１ｆ、及び第３の挟持端部１１ｇの各々を左右方向（車幅方向）に貫通する第１の挿入孔１１ｋ、第２の挿入孔１１ｍ、及び第３の挿入孔１１ｎが形成されている。また、左側サイドレール側連結部１１ａの固定部１１ｄには、当該固定部１１ｄを左右方向（車幅方向）に貫通する固定部挿入孔１１ｏが形成されている。当該固定部挿入孔１１ｏ及び左側サイドレール３ａのレール基部貫通孔３ｆには締結部材６のボルトが挿入され、左側サイドレール側連結部１１ａは、ボルト及びナット等からなる締結部材６を用いて左側サイドレール３ａのレール基部３ｃに固定されている。本実施形態において、右側サイドレール側連結部１１ｂは、車幅方向中央を延びる図示しない軸線を基準に、左側サイドレール側連結部１１ａと線対称な形状であるため、その説明を省略する。なお、右側サイドレール側連結部１１ｂは、車幅方向中央を延びる図示しない軸線を基準に、左側サイドレール側連結部１１ａと線対称な形状でなくてもよい。

図２に示すように、駆動ユニット側連結部１２は、左側サイドレール側連結部１１ａに連結する左側駆動ユニット側連結部１２ａと、右側サイドレール側連結部１１ｂに連結する右側駆動ユニット側連結部１２ｂとを有している。

左側駆動ユニット側連結部１２ａは、所謂ラバーブッシュ７として構成されている。左側駆動ユニット側連結部１２ａ（ラバーブッシュ７）は、変速機構ハウジング部２ｃのカバー部２ｅに形成されたカバー部貫通孔２ｇに圧入等により固定されている。

ラバーブッシュ７は、図２に示すように中空円筒状の部材であり、当該ラバーブッシュ７を左右方向（車幅方向）に貫通するラバーブッシュ貫通孔７ａを有している。ヒンジピン８が、第１の挟持端部１１ｅの第１の挿入孔１１ｋ及び第２の挟持端部１１ｆの第２の挿入孔１１ｍと、ラバーブッシュ貫通孔７ａとに挿入されて、ヒンジピン８とナット９とが締結される。これにより、左側駆動ユニット側連結部１２ａ（ラバーブッシュ７）は、ヒンジピン８を介して、左側サイドレール側連結部１１ａの第１の挟持部１１ｉにおいて回転自在に支持される。

右側駆動ユニット側連結部１２ｂは、図２に示すように、左右方向（車幅方向）に延在する部分である固定腕部１２ｃと、当該固定腕部１２ｃの右側の端部分から上方向に延在する部分である支持腕部１２ｄと、ラバーブッシュ１７とを有している。支持腕部１２ｄには、当該支持腕部１２ｄを左右方向（車幅方向）に貫通する支持腕部貫通孔１２ｅが形成されており、当該支持腕部貫通孔１２ｅにラバーブッシュ１７が圧入等により固定されている。右側駆動ユニット側連結部１２ｂは、固定腕部１２ｃの左側の端部分において、ハウジング２ａのモータハウジング部２ｂにボルト等により固定されている。また、右側駆動ユニット側連結部１２ｂは、支持腕部１２ｄにおいて、右側サイドレール側連結部１１ｂの第１の挟持部１１ｉに取り付けられている。具体的には、右側駆動ユニット側連結部１２ｂは、ラバーブッシュ１７を左右方向（車幅方向）に貫通するラバーブッシュ貫通孔１７ａ、第１の挟持端部１１ｅの第１の挿入孔１１ｋ、及び第２の挟持端部１１ｆの第２の挿入孔１１ｍに挿入されたヒンジピン８をナット９で固定することにより、右側サイドレール側連結部１１ｂに回転自在に支持されている。

また、図１及び図２に示すように、変速機構ハウジング部２ｃには、当該変速機構ハウジング部２ｃと一体に形成された２つの支持部２ｈが形成されている。支持部２ｈの各々には、当該支持部２ｈを左右方向（車幅方向）に貫通する支持部貫通孔２ｉが形成されており、当該支持部貫通孔２ｉにラバーブッシュ１１７が圧入等により固定されている。また、クロスメンバ４には、支持部２ｈの各々に対応するブラケット３０が、ボルト及びナット等からなる締結部材を用いて固定されている。支持部２ｈは、ラバーブッシュ１１７を左右方向（車幅方向）に貫通するラバーブッシュ貫通孔１１７ａに挿入されたヒンジピン１８をナット１９で固定することにより、ブラケット３０に回転自在に支持されている。支持部２ｈに固定されたラバーブッシュ１１７とブラケット３０との間のヒンジピン１８を介した支持態様は、左側駆動ユニット側連結部１２ａ（ラバーブッシュ７）と左側サイドレール側連結部１１ａとの間のヒンジピン８を介した支持態様と同様であるので、その説明を省略する。なお、本発明の実施形態では、支持部２ｈの数が２つの場合を説明したが、支持部２ｈの数はこれに限るものではない。

次いで、本発明の実施形態に係る駆動ユニット支持装置１の作用、効果について説明する。図３は、図１の駆動ユニット支持装置１、駆動ユニット２、一対のサイドレール３、及びクロスメンバ４を車両前方（図１の矢視Ａ方向）から示す図であって、図１、２に示すラダーフレーム５よりも幅広（車幅方向に広い）に形成されたラダーフレーム５’の一対のサイドレール３に駆動ユニット２が支持されている状態を示す図である。

即ち、図３に示す態様においては、一対のサイドレール３を構成する左側サイドレール３ａと右側サイドレール３ｂとの左右方向（車幅方向）の間隔が、図２に示した左側サイドレール３ａと右側サイドレール３ｂとの左右方向（車幅方向）の間隔よりも大きく設定されている。また、図３に示す態様は、上述した図２に示す態様に対して、駆動ユニット側連結部１２がサイドレール側連結部１１の第２の挟持部１１ｊに支持されている点で異なる。以下、上述の図２に示す態様と異なる部分について説明する。

左側駆動ユニット側連結部１２ａ（ラバーブッシュ７）を左側サイドレール側連結部１１ａの第２の挟持部１１ｊに支持する場合、図３に示すように、ヒンジピン８を、第２の挟持端部１１ｆの第２の挿入孔１１ｍ及び第３の挟持端部１１ｇの第３の挿入孔１１ｎと、ラバーブッシュ７に形成されたラバーブッシュ貫通孔７ａとに挿入して、ヒンジピン８とナット９とが締結される。これにより、左側駆動ユニット側連結部１２ａ（ラバーブッシュ７）は、ヒンジピン８を介して、左側サイドレール側連結部１１ａの第２の挟持部１１ｊにおいて回転自在に支持される。

また、右側駆動ユニット側連結部１２ｂは、支持腕部１２ｄにおいて、右側サイドレール側連結部１１ｂの第２の挟持部１１ｊに取り付けられている。具体的には、右側駆動ユニット側連結部１２ｂは、ラバーブッシュ貫通孔１７ａ、第２の挟持端部１１ｆの第２の挿入孔１１ｍ、及び第３の挟持端部１１ｇの第３の挿入孔１１ｎに挿入されたヒンジピン８をナット９で固定することにより、右側サイドレール側連結部１１ｂの第２の挟持部１１ｊに回転自在に支持されている。

このように、本発明の実施形態に係る駆動ユニット支持装置１によれば、サイドレール側連結部１１（左側サイドレール側連結部１１ａ及び右側サイドレール側連結部１１ｂ）は、駆動ユニット側連結部１２を挟持する挟持部１１ｃを、車両の車幅方向（左右方向）において複数有している。即ち、サイドレール側連結部１１は、車幅方向（左右方向）に並んで配置された第１の挟持部１１ｉと第２の挟持部１１ｊとを有している。このため、ラダーフレーム５、５’のように、電動トラックの車格（特に車幅）に応じて一対のサイドレール３（左側サイドレール３ａ及び右側サイドレール３ｂ）の間隔が異なる場合であっても、駆動ユニット側連結部１２を支持するサイドレール側連結部１１の挟持部１１ｃを第１の挟持部１１ｉと第２の挟持部１１ｊとの間で切り換えることで、駆動ユニット２を一対のサイドレール３に支持することができる。よって、車格の異なる電動トラック毎に異なる仕様のサイドレール側連結部１１を用意する必要がなく、設計上及び生産上のコスト上昇を抑制することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に係る駆動ユニット支持装置１に限定されるものではなく、本発明の概念及び特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含む。例えば、上記実施形態では、左側駆動ユニット側連結部１２ａと右側駆動ユニット側連結部１２ｂとが異なる構成である場合を説明したが、左側駆動ユニット側連結部１２ａと右側駆動ユニット側連結部１２ｂとは同じ構成であってもよい。また、上記実施形態における各構成要素の形状、材料、配置、サイズ等は、本発明の具体的態様によって適宜変更され得る。

１ 駆動ユニット支持装置
２ 駆動ユニット
２ａ ハウジング
３ サイドレール
５、５’ ラダーフレーム
１０ 連結部
１１ サイドレール側連結部
１１ｃ 挟持部
１２ 駆動ユニット側連結部
２０ モータ
２１ 変速機構

Claims (1)

1. ラダーフレームを有する車両の少なくとも駆動源であるモータと、該モータと前記車両の駆動輪との間の回転数比を変更する変速機構とを含む駆動ユニットを支持するための駆動ユニット支持装置であって、
   前記ラダーフレームを構成する一対のサイドレールの各々と前記駆動ユニットのハウジングとを連結することにより、前記駆動ユニットを前記ラダーフレームに支持する一対の連結部を備え、
   前記一対の連結部は、前記サイドレールに連結するサイドレール側連結部と、該サイドレール側連結部と前記ハウジングとを連結する駆動ユニット側連結部とを含み、
   前記サイドレール側連結部の少なくともいずれか一方は、前記駆動ユニット側連結部を挟持する挟持部を、前記車両の車幅方向において複数有することを特徴とする駆動ユニット支持装置。

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