JP5827424B2 - モータ搭載構造 - Google Patents

Description

本発明は、自動車において、車輪を駆動するモータを車体に取り付けるためのモータ搭載構造に関する。

車輪を駆動する電動モータの搭載構造として、前後に延びる左右一対のフロントサイドフレーム（フロントサイドメンバ）の間に左右に延びるクロスメンバを掛け渡し、このクロスメンバにモータを支持させたものがある（例えば、特許文献１）。この搭載構造では、フロントサイドフレームと、フロントサイドフレームに設けられたダンパハウジング（サスペンションタワー）とにボルト締結されるブラケットを介してクロスメンバは左右のフロントサイドフレームに取り付けられている。ブラケットは、フロントサイドフレームから左右方向における内側に突出し、クロスメンバの左右端部はブラケットの突出端にボルト締結されている。

特開２０１１−１８９７９０号公報

車輪を駆動するモータは、回転駆動に応じて車輪及びドライブシャフトを介して地面から反力を受ける。そのため、モータを支持する構造体には、モータに生じる回転モーメント（トルク）に抗し得る剛性が必要になる。特に、モータとクロスメンバとの接合部（マウント部）は、比較的大きな回転モーメントが加わるため、重要となる。

本発明は、以上の背景を鑑みてなされたものであって、車輪を駆動するモータを車体に取り付けるためのモータ搭載構造において、モータの支持剛性を高めることを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は、骨格メンバを組み合わせてなる車体（１）に、車輪を駆動するモータ（６０）を取り付けるためのモータ搭載構造であって、前記モータが第１マウント部材（７１）を介して前記骨格メンバ（４３）に取り付けられ、前記骨格メンバは受容孔（１０１）を有し、前記第１マウント部材は少なくとも一部が前記受容孔に突入することを特徴とする。

この構成によれば、第１マウント部材が骨格メンバの断面内に突入するため、第１マウントと骨格メンバとの重なり（噛み合い）が大きくなり、結合構造が一層強固になる。これにより、第１マウント部材と骨格メンバとの接合部での局所的な応力発生が抑制され、モータから生じる回転モーメントが骨格メンバによって確実に支持されるようになる。これにより、モータの高出力化が可能になる。

上記の発明において、前記第１マウント部材は、前記受容孔に一部が挿入される第１外筒部材（９１）と、前記第１外筒部材の外面から突出し、前記受容孔の外方において前記骨格メンバに第１ボルト（１０４）によって締結される第１締結部（９２）と、前記第１外筒部材の内部にゴム（９３）を介して支持され、前記モータ側の部材に接合される第１内筒部材（９４）とを有し、前記骨格メンバには、前記第１ボルトを受容し、支持するカラー（１０３）が接合されていてもよい。

この構成によれば、骨格メンバの受容孔の外方にカラーを設けることによって骨格メンバの受容孔近傍の剛性が高められる。また、第１マウント部材は、第１締結部において第１ボルト及びカラーを介して骨格メンバに締結されるため、第１外筒部材の軸方向長さを変更することによって受容孔に対する挿入量を調整することができる。

上記の発明において、前記第１内筒部材は、第２ボルト（９８）によって前記モータ側の部材（７０）に接合され、前記受容孔は貫通孔であり、前記第１ボルト及び前記第２ボルトは、螺進方向が同じであってもよい。

この構成によれば、骨格メンバ及び第１締結部の締結と、第１内筒部材とモータ側の部材との締結とを同じ方向から行うことができるため、組み付け作業性がよい。受容孔を貫通孔にすることによって、受容孔を通して第１内筒部材が露出するため、第１ボルト及び第２ボルトの螺進方向を合わせることができる。

上記の発明において、前記骨格メンバは、前後に延びる左右一対のサイドメンバ（６）と、左右に延びて前記左右一対のサイドメンバに接合される第１クロスメンバ（４３）及び前記第１クロスメンバよりも後方に配置された第２クロスメンバ（２６）とを有し、前記モータの回転軸（６０Ａ）は、左右方向に延在し、前後方向において前記第１クロスメンバと前記第２クロスメンバとの間に配置され、前記モータの前部は、前記第１マウント部材を介して前記第１クロスメンバに支持され、前記モータの後部は、第２マウント部材を介して前記第２クロスメンバに支持されてもよい。

この構成によれば、回転軸が左右方向に延在するモータが、その前後に配置された第１クロスメンバ及び第２クロスメンバに支持されるため、モータに回転モーメントが生じる場合にも安定性良く支持される。そのため、モータの高出力化が可能になる。

上記の発明において、前記第２マウント部材は、前記モータを支持する第２内筒部材（１１４）と、ゴム（１１３）を介して前記第２内筒部材を受容する第２外筒部材（１１１）と、前記第２外筒部材の外面から突出し、前記第２クロスメンバに第３ボルト（１２２）によって締結される第２締結部（１１２）とを有し、前記第２内筒部材の軸線方向と前記第３ボルトの軸線方向とは略垂直に配置され、前記第２マウント部材は、前記第２クロスメンバに下方から前記第３ボルトによって締結されてもよい。

この構成によれば、第２マウント部材は第２クロスメンバの下方に配置されるため、モータの後部が第２クロスメンバの下方へと延出することができ、スペースの有効利用及び車体のコンパクト化が可能になる。

上記の発明において、前後に延びると共に、前方に進むにつれて上方に進むように傾斜したトンネルフレーム（４３）の前端部（４３Ａ）が前記第２クロスメンバの後部に接合され、前記第２締結部は、更に前記トンネルフレームに第４ボルト（１２７）によって締結されてもよい。

この構成によれば、第２クロスメンバはトンネルフレームによって剛性が高められるため、モータの支持剛性がより一層向上する。また、第２クロスメンバ及びトンネルフレームの前端部の下方には、スペースが形成されるため、このスペースにモータの後端部を配置することによってスペースの有効利用及び車体のコンパクト化が可能になる。

上記の発明において、前記モータの前部には、前方かつ左右方向において互いに離間する方向に延びる左右一対のモータ支持ステイ（７０）が接合され、各モータ支持ステイの前端部は前記第１マウント部材を介して前記第１クロスメンバに支持されてもよい。

この構成によれば、左右一対の第１マウント部材間の距離が左右方向に大きくなり、モータの支持安定性が向上する。また、左右一対の第１マウント部材は、第１クロスメンバのより端部側（左右のサイドメンバ側）に配置されるため、第１クロスメンバの内でより剛性が高い部分に配置される。

上記の発明において、前記第１締結部は、少なくとも３つ以上設けられ、少なくとも２つ以上の前記第１締結部が前記第１外筒部材の中心に対して近い側の前記サイドメンバ側に設けられてもよい。

この構成によれば、第１マウント部材は、第１クロスメンバのより端部側（左右のサイドメンバ側）に配置されるため、第１クロスメンバの内でより剛性が高い部分に配置される。

上記の発明において、左右方向から見て、前記第１マウント部材と前記第２マウント部材とを結ぶ仮想線が、前記モータのハウジングを通過してもよい。

この構成によれば、モータの回転軸が、前記第１マウント部材と前記第２マウント部材とを結ぶ仮想線に近接し、第１クロスメンバ及び第２クロスメンバによるモータの支持剛性が向上する。

以上の構成によれば、車輪を駆動するモータを車体に取り付けるためのモータ搭載構造において、モータの支持剛性を高めることができる。

実施形態に係る車体の前部構造の斜視図 車体の前部構造を拡大して示す斜視図 モータが搭載された車体の前部構造を示す斜視図 モータが搭載された車体の前部構造を底面側から見た模式図 モータが搭載された車体の前部構造を示す側面図 モータ搭載構造の前部を示す斜視図 図６のVII−VII断面図 モータ搭載構造の後部を示す断面図（図４のVIII−VIII断面図） モータ搭載構造の後部を示す断面図（図４のIX−IX断面図）

以下、図面を参照して、本発明に係る車体構造を適用した車体について説明する。車体１は、四輪自動車に適用される。以下の説明では、車体１の前進方向を前方とし、前方を向いた状態を基準として左右、上下を定める（図１参照）。

以下に説明する車体１を構成する各要素（例えば、後述するフロントサイドフレーム６）は、特に明記しない限り、鋼やアルミニウム合金を素材とした圧延材のプレス材や押出材、鋳造材から形成されている。各要素は、プレス材や押出材、鋳造材を互いに接合することによって形成されていてもよい。各要素について、横断面（長手方向に直交する断面）が閉断面を有する部材とは、筒状体やパイプ材を含み、プレス材を接合することによって横断面を閉断面としたものや、成形時から横断面が閉断面に形成された押出材を含む。また、接合との用語は、スポット溶接やアーク溶接（ＴＩＧ溶接、ＭＩＧ溶接）、レーザ溶接等の溶接や、ボルトやＳＰＲ（Self-Piercing Riveting）による締結、摩擦攪拌接合、接着剤による接着等の公知の結合手段による結合を含む。

（車体の前部構造）
図１は実施形態に係る車体１の前部構造２の斜視図であり、図２は車体１の前部構造２を拡大して示す斜視図であり、図３はモータが搭載された車体の前部構造を示す斜視図である。図１〜図３に示すように、車体１の前部構造は、左右対称の構造を有する。車体１の前部を構成する前部構造２は、それぞれ車体１の前部を前後に延びる左右一対のフロントサイドフレーム６と、左右一対のフロントアッパメンバ７と、左右一対のフロントアンダーフレーム８とを有している。各フロントアッパメンバ７は各フロントサイドフレーム６よりも上方かつ左右方向における外側（車外側）に配置されており、各フロントアンダーフレーム８は各フロントサイドフレーム６よりも下方かつ左右方向における内側（中央側）に配置されている。フロントサイドフレーム６、フロントアッパメンバ７、及びフロントアンダーフレーム８は、横断面（長手方向に直交する断面）が四角形の閉断面を呈する押出材である。押出材は、剛性を高めるために、内部に閉断面を複数の部屋に区画する隔壁を有していてもよい。

図２に示すように、左右のフロントサイドフレーム６は、前側から、略水平に前後に延びたフロントサイドフレーム前部６Ａと、フロントサイドフレーム前部６Ａに対して若干傾斜し、後方に進むにつれて下方に進むフロントサイドフレーム中間部６Ｂと、フロントサイドフレーム中間部６Ｂに対して屈曲し、後方に進むにつれて下方に進むフロントサイドフレーム後部６Ｃとを有している。フロントサイドフレーム前部６Ａ、フロントサイドフレーム中間部６Ｂ、及びフロントサイドフレーム後部６Ｃは、それぞれ押出材から形成され、互いに接合されている。フロントサイドフレーム前部６Ａの後端部とフロントサイドフレーム中間部６Ｂの前部とは、互いに角度を有するように突き合わされ、接合されている。フロントサイドフレーム後部６Ｃの前端部は、フロントサイドフレーム中間部６Ｂの後端部の下面に接合されている。これにより、フロントサイドフレーム中間部６Ｂの後端部は、端面が後方へと露出している。

フロントアッパメンバ７は、前後方向における中間部において屈曲し、前部が後部に対して左右方向における内側（中央側）に傾斜している。フロントアッパメンバ７の前部及び後部は押出材から形成され、中間部において互いに接合されている。

フロントアンダーフレーム８は、前後方向における中間部がプレス材等の剛性が高い部材から形成され、中間部の前後に接合された前部及び後部が中間部よりも剛性が低い押出材から形成されている。

図１及び図２に示すように、各フロントサイドフレーム６、各フロントアッパメンバ７、及び各フロントアンダーフレーム８の前側には、長方形の枠形に形成され、枠形により形成される開口が前後を向くフロントバルクヘッド１０が設けられている。フロントバルクヘッド１０は、上下に延びる左右一対のバルクヘッドサイドフレーム１１と、左右に延び、その両端部において各バルクヘッドサイドメンバの上端部に接合されたバルクヘッドアッパフレーム１２と、左右に延び、その両端部において各バルクヘッドサイドメンバの下端部に接合されたバルクヘッドロアフレーム１３とを有している。フロントバルクヘッド１０を構成する各要素は、横断面が四角形の閉断面を呈する押出材から形成されている。

左右のフロントサイドフレーム６の前端部は、左右において対応するバルクヘッドサイドフレーム１１の上下方向（長手方向）における中間部の後面に突き当たる形（直交する形）で接合されている。左右のフロントアッパメンバ７の前端部は、バルクヘッドアッパフレーム１２の左端部又は右端部の後面に突き当たる形で接合されている。左右のフロントアンダーフレーム８の前端は、バルクヘッドロアの左右両端部からそれぞれ内側に偏倚した部分に接合されている。図１〜図３に示すように、各フロントアンダーフレーム８の前端部は各フロントサイドフレーム６の前端部よりも左右方向において内側に配置され、各フロントアッパメンバ７の前端部は各フロントサイドフレーム６の前端部よりも左右方向において外側に配置されている。

図１に示すように、各バルクヘッドサイドフレーム１１の上下方向における中間部には、前後に延びるバンパステイ１５の後端部がそれぞれ接合されている。各バンパステイ１５は、横断面が閉断面に形成された押出材であり、その前端部は、左右に延びるフロントバンパビーム１６の左端部近傍又は右端部近傍に接合されている。フロントバンパビーム１６は、横断面が閉断面に形成された押出材であってよい。

図１〜図３に示すように、左右において対応するフロントアッパメンバ７とフロントサイドフレーム中間部６Ｂとの間には前ダンパハウジング２０が掛け渡されている。前ダンパハウジング２０は、フロントアッパメンバ７に接合される皿状の前ダンパベース２１と、半筒形に形成され、上縁部が前ダンパベース２１の縁部に沿って接合される一方、下縁部がフロントサイドフレーム６に接合された前ダンパ側壁２２と、前ダンパ側壁２２の前後にそれぞれ設けられ、上端部がフロントアッパメンバ７に接合される一方、直線状に延びて下端部がフロントサイドフレーム６に接合された一対の前ダンパ補強メンバ２３とを有している。

前ダンパベース２１は、アルミニウム合金の鋳造材である。なお、他の実施形態では、前ダンパベース２１は鋼材のプレス材であってもよい。前ダンパベース２１には、フロントサスペンション（不図示）のダンパユニット（不図示）の上端部が取り付けられる。

前ダンパ側壁２２部は、アルミニウム合金の押出材であり、横断面が複数の部屋を形成するように内部に長手方向に延びる複数の隔壁を有している。前後一対の前ダンパ補強メンバ２３は、それぞれアルミニウム合金の押出材であり、横断面が四角形の閉断面を形成している。前後一対の前ダンパ補強メンバ２３は、その側縁において前ダンパベース２１及び前ダンパ側壁２２部に接合されている。

左右のフロントサイドフレーム中間部６Ｂの後端部は、左右に延びるダッシュボードクロスメンバ２６（第２クロスメンバ）にそれぞれ接合されている。ダッシュボードクロスメンバ２６は、横断面が上下に長い長方形の閉断面に形成された押出材である。ダッシュボードクロスメンバ２６の下壁部２６Ａ及び上壁部２６Ｂは略水平に配置され、下壁部２６Ａ及び上壁部２６Ｂの間には閉断面を上下２つの部屋に区画する隔壁２６Ｃが設けられている。各フロントサイドフレーム中間部６Ｂの後端部は、ダッシュボードクロスメンバ２６の左右両端部の前面に前方から突き当たる形で接合されている。

図１〜図３に示すように、ダッシュボードクロスメンバ２６の左右両端部は、左右一対のダッシュサイドメンバ２７によって左右のフロントピラー２８に連結されている。フロントピラー２８は、車室の前部における左右両端を画定する部材であり、上下に延びたフロントピラーロア２８Ａと、フロントピラーロア２８Ａの上端部から上方かつ後方に傾斜して延びるフロントピラーアッパ２８Ｂとを有している。フロントピラーロア２８Ａ及びフロントピラーアッパ２８Ｂは、それぞれ横断面が閉断面に形成された押出材から形成されている。左右のダッシュサイドメンバ２７は、横断面が閉断面に形成された押出材から形成されている。左右のダッシュサイドメンバ２７は、その前端部がダッシュボードクロスメンバ２６の左右両端部に接合され、前端部から後方かつ左右方向における外側に直線状に延び、後端部において左右一対のフロントピラーロア２８Ａの上下方向における中間部に接合されている。各フロントピラーロア２８Ａの上端部は、対応するフロントアッパメンバ７の後端部に接合されている。

各フロントピラーロア２８Ａの下端部は、車体１の側部下方を前後に延びる左右一対のサイドシル３０の前端部に接合されている。サイドシル３０は、横断面が閉断面に形成されている。各サイドシル３０の前端部は、左右において対応するフロントアンダーフレーム８の後端部に左右一対のフロアフレーム３２を介して連結されている。各フロアフレーム３２は、横断面が閉断面に形成された押出材から形成され、その後端部が各サイドシル３０の前端部に接合され、前方かつ左右方向における内側に延び、前端部において対応するフロントアンダーフレーム８の後端部に接合されている。また、各フロアフレーム３２の長手方向における中間部には、左右において対応するフロントサイドフレーム後部６Ｃの後端部が接合されている。

図１〜図３に示すように、左右のサイドシル３０の間であって、車体１の左右方向における中央部には、前後に延びるトンネルフレーム３４が設けられている。トンネルフレーム３４は、前側に設けられたトンネルフレーム前部３４Ａと、後側に設けられたトンネルフレーム後部３４Ｂとを有している。トンネルフレーム前部３４Ａとトンネルフレーム後部３４Ｂとは、それぞれプレス材から形成され、横断面が下方に向けて開口する溝形となっている。トンネルフレーム後部３４Ｂは前後に延在し、その前端部にトンネルフレーム前部３４Ａの後端部が接合されている。

図３に示すように、トンネルフレーム前部３４Ａは、後端部から前方かつ上方に延び、前端部に前側を向くフランジ部３４Ｃを有する。トンネルフレーム前部３４Ａの前端部の下面には、補強板３４Ｄが接合されている（図５、図８及び図９参照）。補強板３４Ｄは、トンネルフレーム前部３４Ａの溝形を覆うように配置されている。トンネルフレーム前部３４Ａと補強板３４Ｄとは、互いに協働して閉断面構造を形成する。補強板３４Ｄの前縁部は、フランジ部３４Ｃよりも前方に延出している。

フランジ部３４Ｃがダッシュボードクロスメンバ２６の左右方向における中央部の後面に突き当たるように接合され、補強板３４Ｄの前端部がダッシュボードクロスメンバ２６の左右方向における中央部の下面に接合されることによって、トンネルフレーム３４の前端部はダッシュボードクロスメンバ２６に接合される。

左右のフロントアンダーフレーム８の後端部は、フロアセンタフレーム３６によってトンネルフレーム前部３４Ａの後端部に連結されている。フロアセンタフレーム３６は、横断面が閉断面に形成された押出材から形成され、左右一対設けられている。フロアセンタフレーム３６は、前端部においてフロントアンダーフレーム８の後端部に接合され、後方かつ左右方向における内側に延び、後端部においてトンネルフレーム前部３４Ａの後端部に接合されている。

図１に示すように、左右のフロントピラーロア２８Ａの間には、プレス材からなる板状のダッシュボードロア３８が設けられている。ダッシュボードロア３８は、主面が概ね前後を向くように配置され、下端部がトンネルフレーム前部３４Ａのフランジ部３４Ｃ、左右のフロアフレーム３２及び左右のフロアセンタフレーム３６の後部に接合され、左右側縁が左右のフロントピラーロア２８Ａにそれぞれ接合されている。ダッシュボードロア３８の前面には、左右のフロントサイドフレーム後部６Ｃと、左右のダッシュサイドメンバ２７と、ダッシュボードクロスメンバ２６とが接合されている。ダッシュボードロア３８の上縁には、前方へと延びる板状のダッシュボードアッパ３９が設けられている。

図１〜図３に示すように、前後方向において、フロントバルクヘッド１０と左右の前ダンパハウジング２０との間には、左右のフロントサイドフレーム６、左右のフロントアッパメンバ７、左右のフロントアンダーフレーム８を接合するように枠形に形成された前枠構造体４０が設けられている。前枠構造体４０は、フロントアッパクロスメンバ４１、フロントロアクロスメンバ４２、フロントミドルクロスメンバ（第１クロスメンバ）４３、左右一対のフロントアッパサイドメンバ４４、及び左右一対のフロントロアサイドメンバ４５を有し、枠形によって形成される開口が前後を向くように配置されている。

フロントアッパクロスメンバ４１は、横断面が四角形の閉断面をなす押出材からなり、左右方向に延びている。フロントアッパクロスメンバ４１の左右両端部は、前側面及び後側面が上面よりも上方に延出させるように延長片４１Ａが突設されている。フロントアッパクロスメンバ４１は、延長片４１Ａを含む左右両端部が左右のフロントアッパメンバ７の左右方向における内側の側面に突き当たる形で接合されている。

フロントロアクロスメンバ４２は、横断面が前後に長い長方形の閉断面をなす押出材からなり、左右に延びている。フロントロアクロスメンバ４２は、左右両端部がフロントアンダーフレーム８の中間部の左右方向における内側の側面に突き当たる形で接合されている。

フロントミドルクロスメンバ４３は、左右一対の端側フロントミドルクロスメンバ４３Ａと、左右一対の端側フロントミドルクロスメンバ４３Ａを連結する中央フロントミドルクロスメンバ４３Ｂとを有する。左右一対の端側フロントミドルクロスメンバ４３Ａ及び中央フロントミドルクロスメンバ４３Ｂは、横断面が上下に長い長方形の閉断面に形成された押出材である。

端側フロントミドルクロスメンバ４３Ａは、内部には隔壁４３Ｅを有し、内部空間が上下に２分されている。端側フロントミドルクロスメンバ４３Ａは、左右のフロントサイドフレーム中間部６Ｂの左右方向における内側の側面に接合され、左右方向における内側に突出している。

中央フロントミドルクロスメンバ４３Ｂは、前壁部４３Ｃ及び後壁部４３Ｄがそれぞれ上下方向に延在している。中央フロントミドルクロスメンバ４３Ｂは、左右端部を除いて内部に隔壁４３Ｅを有し、内部空間が上下に２分されている。中央フロントミドルクロスメンバ４３Ｂの左右の端部は、隔壁４３Ｅを有さないことによって、端側フロントミドルクロスメンバ４３Ａを受容可能になっている。

中央フロントミドルクロスメンバ４３Ｂの左右両端には、左右の端側フロントミドルクロスメンバ４３Ａが嵌め込まれ、溶接やＳＰＲ、ボルト等によって接合されている。

各フロントアッパサイドメンバ４４は、横断面が四角形の閉断面に形成された押出材であり、下端部がフロントサイドフレーム中間部６Ｂの上面に突き当たる形で接合され、上方かつ左右方向における外側に延び、上端部がフロントアッパメンバ７の左右両端部の下面に突き当たる形で接合されている。各フロントロアサイドメンバ４５は、横断面が四角形の閉断面に形成された押出材であり、下端部がフロントアンダーフレーム８の中間部の上面に突き当たる形で接合され、上方に延び、上端部が左右一対の端側フロントミドルクロスメンバ４３Ａの下面に突き当たる形で接合されている。

平面視において、フロントアッパクロスメンバ４１、フロントミドルクロスメンバ４３、左右のフロントアッパサイドメンバ４４、及び左右のフロントロアサイドメンバ４５は、前後方向において互いに一致する（重なる）ように配置されている。一方、フロントロアクロスメンバ４２は、平面視において、前枠構造体４０を構成するフロントアッパクロスメンバ４１等の他の部材よりも後方に偏倚して配置されている。前枠構造体４０によって画成される前後を向く開口は、フロントミドルクロスメンバ４３によって上下に２分割されている。

図２に示すように、各フロントサイドフレーム６とダッシュボードクロスメンバ２６とは、筋交いのように掛け渡される左右一対の第１フロント補強メンバ４７によって連結されている。各第１フロント補強メンバ４７は、横断面が四角形の閉断面に形成された押出材からなる。第１フロント補強メンバ４７の後端部は、ダッシュボードクロスメンバ２６の左右方向における中間部の前側面であって、トンネルフレーム前部３４Ａの前方に位置する部分に突き当たる形で接合されている。詳細には、第１フロント補強メンバ４７の後端部は、前後方向において、トンネルフレーム前部３４Ａの前端部の左右両側部に対応する部分に配置されている。各第１フロント補強メンバ４７は、後端部から前方かつ左右方向における外側に直線状に延び、前端部が左右において対応するフロントサイドフレーム中間部６Ｂの、前後方向に前ダンパハウジング２０及びフロントミドルクロスメンバ４３の間に位置し、左右方向における内側の側面に突き当たる形で接合されている。

図２に示すように、左右の前ダンパベース２１とダッシュボードロア３８の左右方向における中央部とは、筋交いのように掛け渡される左右一対の第２フロント補強メンバ４８によって連結されている。各第１フロント補強メンバ４７は、横断面が四角形の閉断面に形成された押出材からなる。各第２フロント補強メンバ４８の後端部は、ダッシュボードロア３８の左右方向における中央部に接合されるブラケット４９にボルト締結されている。各第２フロント補強メンバ４８は、後端部から前方かつ左右方向における外側へと直線状に延び、前端部が前ダンパベース２１に一体形成された受座にボルト締結されている。

（モータの搭載構造）
図４はモータが搭載された車体の前部構造を底面側から見た模式図であり、図５はモータが搭載された車体の前部構造を示す側面図である。図３〜図５に示すように、車輪の駆動に使用される電動モータ６０は、回転軸６０Ａが左右方向に延在するように車体１に対して配置される。モータ６０のハウジング６２は、略円筒状に形成され、図示しない回転子を受容するハウジング本体部６３を有している。ハウジング本体部６３は、その軸線が左右方向に延在するように車体１に対して配置される。ハウジング本体部６３の左右の両端部６４は、左右方向における中央部に対して段違いに縮径されている。これにより、ハウジング本体部６３の外面の左側部分に左方を向く平面である前締結座６５が形成されている。同様に、ハウジング本体部６３の外面の右側部分に右方を向く平面である前締結座６５が形成されている。以上のように、ハウジング本体部６３は、左右一対の前締結座６５を有している。

ハウジング本体部６３の後部の左右両側部分には、それぞれ後方へと突出した左右一対の後締結座６６が形成されている。各後締結座６６は、その突出端に後方を向く締結面を有している。ハウジング本体部６３の左右の後締結座６６の間に位置する部分には、後方へと突出した後部突出部６８が形成されている。後部突出部６８には、例えば電子部品等が収容されている。

図４に示すように、モータ６０は、左右一対のモータステイ部材７０及び前マウント部材７１を介して中央フロントミドルクロスメンバ４３Ｂに支持され、左右一対の後マウント部材７３を介してダッシュボードクロスメンバ２６及びトンネルフレーム前部３４Ａに支持されている。

図４及び図５に示すように、モータ６０の回転軸６０Ａは、左右方向に延び、前後方向において中央フロントミドルクロスメンバ４３Ｂとダッシュボードクロスメンバ２６との間に配置されている。より詳細には、モータ６０の回転軸６０Ａは、前後方向において前ダンパハウジング２０と重なる位置に配置されている。

モータステイ部材７０は、金属の鋳造材であり、モータ６０の左右の前締結座６５に締結されるモータ締結部７６と、モータ締結部７６から前方に、上方かつ左右方向における外方に延びるアーム部７７と、アーム部７７の前端部に設けられ、前マウント部材７１に締結される前マウント締結部７８とを有している。

モータ締結部７６は、左右方向において内側を向く平面を有し、その平面において前締結座６５に面接触する。左右方向からモータ締結部７６を貫通し、前締結座６５に形成された雌ねじ孔（不図示）に螺合するボルト７９によって、モータ締結部７６は前締結座６５に締結される。ボルト７９は、モータ６０の回転軸６０Ａを中心とした周方向に沿って複数個所（本実施形態では３つ）設けられている。各ボルト７９の軸線は、左右方向に延在している。モータ締結部７６は、モータ６０に締結された状態において、モータ６０の周方向に延在している。

左右のアーム部７７は、後部から前部へと進むにつれて、左右方向において互いに離間するように延びている。すなわち、左右のアーム部７７の前端部間の距離は、後端部間の距離よりも大きくなっている。アーム部７７は、モータ締結部７６に連続する後部から前マウント締結部７８に連続する前部に進むにつれて、上下方向における幅が小さくなっている。これにより、アーム部７７は、図５に示すように側方から見て三角形状に形成されている。アーム部７７の上縁から左右方向における外方に突出すると共に上縁に沿って延びる上縁リブ８１と、アーム部７７の下縁から左右方向における外方に突出すると共に下縁に沿って延びる下縁リブ８２と、上縁リブ８１及び下縁リブ８２の間に配置された複数の連結リブ８３とを有している。これらの上縁リブ８１、下縁リブ８２及び連結リブ８３は、アーム部７７を軽量化しつつ剛性を高める目的で設けられている。

前マウント締結部７８は、軸線が前後に延びる円柱形状をなし、後端部においてアーム部７７に連続している。アーム部７７の上縁リブ８１及び下縁リブ８２は前マウント締結部７８の後端部に連続している。前マウント締結部７８の前端面には、前後に延びる軸線を有し、有底孔である雌ねじ孔８６が構成されている。

以上のように構成されたモータステイ部材７０は、前マウント締結部７８が、モータ締結部７６に対して、上下方向において上方かつ左右方向において外側に配置される。

図６はモータ搭載構造の前部を示す斜視図であり、図７は図６のVII−VII断面図である。図６及び図７に示すように、前マウント部材７１は、両端が開口した円筒形状の前外筒部材９１と、前外筒部材９１の外周面から径方向外方に突出した少なくとも１つの前締結部９２と、前外筒部材９１の内部に支持された環状のゴムブッシュ９３と、両端が開口した円筒形状をなし、前外筒部材９１の内部にゴムブッシュ９３を介して同軸に支持された前内筒部材９４とを有している。前マウント部材７１は、前外筒部材９１及び前内筒部材９４の軸線が前後に延びるように、中央フロントミドルクロスメンバ４３Ｂに取り付けられる。

前締結部９２は、本実施形態では３つ設けられており、それぞれ前方を向く締結面を有している。各前締結部９２の締結面は、前外筒部材９１の軸線と直交し、前外筒部材９１の前後方向における中間部に位置する１つの平面上に配置されている。各前締結部９２の締結面には、前後に貫通する雌ねじ孔９６が形成されている。他の実施形態では、前締結部９２の雌ねじ孔９６は有底孔であってもよい。

前内筒部材９４は、軸線方向（前後方向）において前外筒部材９１より長く、前外筒部材９１から前後に突出している。前内筒部材９４の後端面がモータステイ部材７０の前マウント締結部７８の前端面に対向した状態において、前内筒部材９４の内部を前方から通過し、前マウント締結部７８の雌ねじ孔８６に螺合するボルト９８によって前内筒部材９４とモータステイ部材７０とは締結される。

中央フロントミドルクロスメンバ４３Ｂの左右の端部近傍には、後壁部４３Ｄから前壁部４３Ｃへと前後に貫通した断面円形の受容孔１０１がそれぞれ形成されている。受容孔１０１は、軸線方向（前後方向）において直径が変化していてもよい。本実施形態では、受容孔１０１は、後壁部４３Ｄにおける開口端の直径が、前壁部４３Ｃにおける開口端の直径より大きい。中央フロントミドルクロスメンバ４３Ｂの内部に設けられた隔壁４３Ｅは、受容孔１０１と重なる部分が取り除かれている。受容孔１０１は、前外筒部材９１を受容可能な大きさに形成されており、前外筒部材９１ががた付きなく嵌合する大きさに形成されていてもよい。

中央フロントミドルクロスメンバ４３Ｂの受容孔１０１の周囲には、中央フロントミドルクロスメンバ４３Ｂを前後に貫通する円筒形のカラー１０３が、接合されている。カラー１０３は、第１マウント部材の前締結部９２に対応する位置に設けられており、本実施形態では３つ設けられている。本実施形態では、カラー１０３は、中央フロントミドルクロスメンバ４３Ｂの前壁部４３Ｃから前方に突出し、後壁部４３Ｄから後方に突出するように設けられている。他の実施形態では、カラー１０３の前端面及び後端面がフロントクロスメンバの前壁部４３Ｃ及び後壁部４３Ｄの外面と面一となるように設けられてもよい。３つのカラー１０３の内２つは、受容孔１０１に対して左右方向における外側、すなわちフロントサイドフレーム側に設けられ、残りの１つは受容孔１０１に対して左右方向における中央側に設けられている。

外筒部材は、中央フロントミドルクロスメンバ４３Ｂの後方から受容孔１０１に挿入される。このとき、各前締結部９２の締結面が中央フロントミドルクロスメンバ４３Ｂに設けられた各カラー１０３の後端面に突き当たることによって、外筒部材の受容孔１０１に対する挿入長さが定まる。各カラー１０３を前方から貫通し、前締結部９２の雌ねじ孔９６に螺合するボルト１０４によって、カラー１０３と前締結部９２とは締結される。すなわち、第１マウント部材の外筒部材は、カラー１０３を介して中央フロントミドルクロスメンバ４３Ｂに連結される。

前締結部９２がカラー１０３に締結された状態で、外筒部材及び前内筒部材９４の前端部は、受容孔１０１内に位置する。すなわち、外筒部材及び前内筒部材９４の前端部は、中央フロントミドルクロスメンバ４３Ｂが形成する閉断面内に位置している。外筒部材及び前内筒部材９４の前端位置は、外筒部材及び前内筒部材９４の軸方向長さ及び外筒部材に対する前締結部９２の位置を変更することによって適宜変更することができる。例えば、外筒部材の前端部は、中央フロントミドルクロスメンバ４３Ｂの前壁部４３Ｃにまで到達してもよく、前壁部４３Ｃを通過して前方に突出してもよい。また、外筒部材の前端部を中央フロントミドルクロスメンバ４３Ｂの前壁に接合してもよい。

受容孔１０１が中央フロントミドルクロスメンバ４３Ｂを前後に貫通しているため、前マウント部材７１が中央フロントミドルクロスメンバ４３Ｂに対して配置された状態で、前内筒部材９４は受容孔１０１を通して前方に露出する。このため、前内筒部材９４とモータステイ部材７０とを締結するボルト９８を、受容孔１０１を通して取り付けることができる。これにより、前内筒部材９４とモータステイ部材７０とを締結するボルト９８と、各カラー１０３と前締結部９２とを締結するボルト１０４の取付方向（螺進方向）が一致し、取付作業が容易になる。

図８はモータ搭載構造の後部を示す断面図（図４のVIII−VIII断面図）であり、図９はモータ搭載構造の後部を示す断面図（図４のIX−IX断面図）である。図８及び図９に示すように、後マウント部材７３は、両端が開口した円筒形状の後外筒部材１１１と、後外筒部材１１１の外周面から径方向外方に突出した少なくとも１つの後締結部１１２と、後外筒部材１１１の内部に支持された環状のゴムブッシュ１１３と、両端が開口した円筒形状をなし、後外筒部材１１１の内部にゴムブッシュ１１３を介して同軸に支持された後内筒部材１１４とを有している。後マウント部材７３は、後外筒部材１１１及び後内筒部材１１４の軸線が前後に延びるように、ダッシュボードクロスメンバ２６及びトンネルフレーム前部３４Ａに取り付けられる。

図４、図８及び図９に示すように、後マウント部材７３の後締結部１１２は、本実施形態では３つ設けられており、それぞれ上方を向く締結面を有している。各後締結部１１２の締結面と直交する軸線は、後外筒部材１１１の軸線と垂直になる。後外筒部材１１１は、ダッシュボードクロスメンバ２６の下方であって、左右方向においてトンネルフレーム前部３４Ａの左右端部に対応する位置に、軸線が前後を向くように配置される。３つの後締結部１１２のうち２つの後締結部１１２は、後外筒部材１１１の前後に延びる軸線に対して左右方向における内側に配置され、残りの１つの後締結部１１２は後外筒部材１１１の軸線に対して左右方向における外側に配置される。後外筒部材１１１の軸線に対して左右方向における内側に配置された２つの後締結部１１２は、前後に配置され、前側の後締結部１１２はダッシュボードクロスメンバ２６の下壁部２６Ａに対向し、後側の後締結部１１２はトンネルフレーム前部３４Ａに対向する。各後締結部１１２の締結面には、上下に貫通する貫通孔１１６が形成されている。

図８及び図９に示すように、ダッシュボードクロスメンバ２６の後締結部１１２と対向する部分には、ダッシュボードクロスメンバ２６を上下に貫通するように２つの第１ナット部材１２１が溶接等により接合されている。第１ナット部材１２１は円筒状をなし、軸線が上下に延びるように配置されている。第１ナット部材１２１の内面には、雌ねじが形成されている。各第１ナット部材１２１は、その上端部がダッシュボードクロスメンバ２６の上壁部２６Ｂの外面と面一になるように配置され、その下端部がダッシュボードクロスメンバ２６の下壁部２６Ａから下方へと突出している。ダッシュボードクロスメンバ２６の下方に配置された２つの後締結部１１２は、対向する第１ナット部材１２１の下端部に突き当たるように配置される。この状態で、２つの後締結部１１２の貫通孔１１６には、下方からボルト１２２が挿通され、ボルト１２２が第１ナット部材１２１に螺合することによって、２つの後締結部１１２と第１ナット部材１２１とが締結される。

図９に示すように、トンネルフレーム前部３４Ａの後締結部１１２と対向する部分には、補強板３４Ｄ及びトンネルフレーム前部３４Ａを上下に貫通するように第２ナット部材１２５が補強板３４Ｄ及びトンネルフレーム前部３４Ａに接合されている。第２ナット部材１２５は円筒状をなし、軸線が上下に延びるように配置されている。第２ナット部材１２５の内面には、雌ねじが形成されている。第２ナット部材１２５は、その上端部がトンネルフレーム前部３４Ａの上面と面一になるように配置され、その下端部が補強板３４Ｄの下面から下方へと突出している。すなわち、第２ナット部材１２５は、トンネルフレーム前部３４Ａ及び補強板３４Ｄによって画成される閉断面を上下に横切るように設けられている。トンネルフレーム前部３４Ａの下方に配置された後締結部１１２は、対向する第２ナット部材１２５の下端部に突き当たるように配置される。この状態で、後締結部１１２の貫通孔１１６には、下方からボルト１２７が挿通され、ボルト１２７が第２ナット部材１２５に螺合することによって、後締結部１１２と第２ナット部材１２５とが締結される。

以上のように、後マウント部材７３の後外筒部材１１１は、２つの後締結部１１２及び第１ナット部材１２１を介してダッシュボードクロスメンバ２６に締結され、１つの後締結部１１２及び第２ナット部材１２５を介してトンネルフレーム前部３４Ａに締結される。

後マウント部材７３の後内筒部材１１４は、後外筒部材１１１と軸線方向における長さが概ね同じであり、その前端面は後外筒部材１１１の前端面と前後方向において同じ位置に配置されている。各後内筒部材１１４の前端面は、モータ６０の各後締結座６６と対向して配置される。ボルト１２８が、後内筒部材１１４の内孔を後方から前方に通過し、後締結座６６に形成された有底の雌ねじ孔１２９に螺合することによって、後内筒部材１１４は後締結座６６に締結される。

以上のモータ６０の搭載構造では、モータ６０の回転軸６０Ａは、上下方向において中央フロントミドルクロスメンバ４３Ｂ及びダッシュボードクロスメンバ２６よりも下方に配置され、フロントロアクロスメンバ４２よりも上方に配置される。また、図５に示すように、左右方向から見て、前マウント部材７１の中心（詳細には、前内筒部材９４の中心）と後マウント部材７３の中心（詳細には、後内筒部材１１４の中心）との中心を結ぶ仮想線Ａが、モータ６０のハウジング６２を通過するように、モータ６０の位置が設定されている。仮想線Ａがモータ回転軸６０Ａと近接することによって、モータ回転軸Ａ回りの回転モーメントに対する支持剛性が向上する。

左右一対のモータステイ部材７０は、前側に進むほど互いに離間するように左右方向において外側に広がるため、左右の前マウント部材７１間の距離が大きくなり、モータ６０の安定性が向上する。フロントミドルクロスメンバ４３は、左右端部において左右のフロントサイドフレーム中間部６Ｂに接合されているため、左右端部側ほど剛性が高い。そのため、各前マウント部材７１間の距離が大きくなることによって、各前マウント部材７１は中央フロントミドルクロスメンバ４３Ｂ内において、より剛性が高い部分に配置されるようになり、モータの支持剛性が向上する。

左右一対のモータステイ部材７０は、モータ６０に締結される後端部が前端部に対して下方に変位しているため、モータ６０を中央フロントミドルクロスメンバ４３Ｂ、フロントサイドフレーム中間部６Ｂ、及びダッシュボードクロスメンバ２６より下方に配置することができ、モータとこれらの部材との干渉を避けることができる。

モータ６０は、ハウジング６２の一部である後部突出部６８がトンネルフレーム前部３４Ａの下方に配置されている。そのため、上方へと傾斜して延びたトンネルフレーム前部３４Ａの下方に形成される空間にモータ６０の一部を配置し、空間を有効利用することができる。

前マウント部材７１は、前外筒部材９１及び前内筒部材９４の前端部を中央フロントミドルクロスメンバ４３Ｂの断面内（外形内）に突入させる構造としたため、前マウント部材７１と中央フロントミドルクロスメンバ４３Ｂとの重なりを大きくして接合部の剛性を高めることができる。また、前外筒部材９１及び前内筒部材９４の軸線方向への延長化が可能になり、前外筒部材９１による前内筒部材９４の支持安定性を向上させることができる。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。本実施形態では、前マウント部材７１を中央フロントミドルクロスメンバ４３Ｂに、後壁部４３Ｄ側から接合する構造としたが、他の実施形態では、前マウント部材７１を中央フロントミドルクロスメンバ４３Ｂに、下壁部側から接合する構造としてもよい。また、本実施形態では、モータ６０のハウジング６２がモータステイ部材７０を介して前マウント部材７１に接合される構造としたが、モータステイ部材７０を省略し、前マウント部材７１の前内筒部材９４とハウジング６２とを直接に接合する構造としてもよい。

また、以上の実施形態では、本発明のモータ搭載構造を、前輪を駆動するモータに適用した例について説明したが、本発明のモータ搭載構造は後輪を駆動するモータに適用することができる。例えば、車体後部に、前後に延びる左右一対のリヤフレーム（サイドメンバ）を有する車体後部構造に対して、左右に延び、左右のリヤフレームを連結する前後一対のクロスメンバを設け、これらの前後一対のクロスメンバに前マウント部材及び後マウント部材を設けることによって、上記実施形態と同様のモータ搭載構造を構成することができる。

１…車体、６…フロントサイドフレーム（サイドメンバ）、７…フロントアッパメンバ、８…フロントアンダーフレーム、１０…フロントバルクヘッド、２０…前ダンパハウジング、２６…ダッシュボードクロスメンバ（第２クロスメンバ）、２７…ダッシュサイドメンバ、３０…サイドシル、３４…トンネルフレーム、３４Ａ…トンネルフレーム前部、３４Ｄ…補強板、４０…前枠構造体、４１…フロントアッパクロスメンバ、４２…フロントロアクロスメンバ、４３…フロントミドルクロスメンバ（第１クロスメンバ）、４３Ａ…端側フロントミドルクロスメンバ、４３Ｂ…中央フロントミドルクロスメンバ、４４…フロントアッパサイドメンバ、４５…フロントロアサイドメンバ、６０…電動モータ、６０Ａ…回転軸、６２…ハウジング、６３…ハウジング本体部、６５…前締結座、６６…後締結座、７０…モータステイ部材、７１…前マウント部材（第１マウント部材）、７３…後マウント部材（第２マウント部材）、７６…モータ締結部、７７…アーム部、７８…前マウント締結部、９１…前外筒部材（第１外筒部材）、９２…前締結部（第１締結部）、９３…ゴムブッシュ、９４…前内筒部材（第１内筒部材）、１０１…受容孔、１０３…カラー、１１１…後外筒部材（第２外筒部材）、１１２…後締結部（第２締結部）、１１３…ゴムブッシュ、１１４…後内筒部材（第２内筒部材）、１２１…第１ナット部材、１２５…第２ナット部材、Ａ…仮想線

Claims (6)

1. 骨格メンバを組み合わせてなる車体に、車輪を駆動するモータを取り付けるためのモータ搭載構造であって、
   前記骨格メンバは、前後に延びる左右一対のサイドメンバと、左右に延びて前記左右一対のサイドメンバに接合される第１クロスメンバ及び前記第１クロスメンバよりも後方に配置された第２クロスメンバとを有し、
   前記モータの回転軸は、左右方向に延在し、前後方向において前記第１クロスメンバと前記第２クロスメンバとの間に配置され、
   前記モータの前部には、前方かつ左右方向において互いに離間する方向に延びる左右一対のモータ支持ステイが接合され、各モータ支持ステイの前端部が第１マウント部材を介して前記第１クロスメンバに支持され、
   前記モータの後部は、第２マウント部材を介して前記第２クロスメンバに支持され、
   前記第１マウント部材は、前記第１クロスメンバに形成された受容孔に一部が挿入される第１外筒部材と、前記第１外筒部材の外面から突出し、前記受容孔の外方において前記第１クロスメンバに第１ボルトによって締結される第１締結部と、前記第１外筒部材の内部にゴムを介して支持され、前記モータ支持ステイに接合される第１内筒部材とを有し、
   前記第１クロスメンバには、前記第１ボルトを受容し、支持するカラーが接合されていることを特徴とするモータ搭載構造。
2. 前記第１内筒部材は、第２ボルトによって前記モータ支持ステイに接合され、
   前記受容孔は貫通孔であり、
   前記第１ボルト及び前記第２ボルトは、螺進方向が同じであることを特徴とする請求項１に記載のモータ搭載構造。
3. 前記第２マウント部材は、前記モータを支持する第２内筒部材と、ゴムを介して前記第２内筒部材を受容する第２外筒部材と、前記第２外筒部材の外面から突出し、前記第２クロスメンバに第３ボルトによって締結される第２締結部とを有し、前記第２内筒部材の軸線方向と前記第３ボルトの軸線方向とは略垂直に配置され、前記第２クロスメンバに下方から前記第３ボルトによって締結されることを特徴とする請求項１に記載のモータ搭載構造。
4. 前後に延びると共に、前方に進むにつれて上方に進むように傾斜したトンネルフレームの前端部が前記第２クロスメンバの後部に接合され、
   前記第２締結部は、更に前記トンネルフレームに第４ボルトによって締結されることを特徴とする請求項１に記載のモータ搭載構造。
5. 前記第１締結部は、少なくとも３つ以上設けられ、少なくとも２つ以上の前記第１締結部が前記第１外筒部材の中心に対して近い側の前記サイドメンバ側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のモータ搭載構造。
6. 左右方向から見て、前記第１マウント部材と前記第２マウント部材とを結ぶ仮想線が、前記モータのハウジングを通過することを特徴とする請求項１に記載のモータ搭載構造。

Images