JP6149721B2 - ハイブリッド車両用ユニットの取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド車両用ユニットの取付構造に関し、特に、耐久性を向上させるための改良に関する。

例えば、前置エンジン前輪駆動型ハイブリッド車両用ユニットにおいて、電動機を収容するケースにボス部が形成され、そのボス部に取り付けられたマウントを介してボデーに懸架される取付構造が知られている。例えば、特許文献１に記載された電気自動車用トランスアクスルケースがその一例である。この技術によれば、トランスアクスルケースが複数のマウントを介してボデーに懸架されることで、前記トランスアクスルケースの開口部が、荷重が伝達する領域の外部に配置されるため、前記トランスアクスルケースの支持に関する強度低下が抑制される。

特開２０１３−６７２５３号公報

ところで、前記従来の技術において、車両が前方衝突した場合には、トランスミッションに対しては後方方向へ、マウント（ボデー）に対しては前方方向への力が働くことで、それらが相互に離れようとする力が働く。このため、前記ボス部の近傍では前記ケースに負荷がかかり、耐久性が低下するおそれがあった。このような課題は、ハイブリッド車両用変速機の更なる耐久性向上を意図して本発明者等が鋭意研究を継続する過程において、新たに見出したものである。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、耐久性を向上させるハイブリッド車両用ユニットの取付構造を提供することにある。

斯かる目的を達成するために、本第１発明の要旨とするところは、電動機を収容するケースから外側へボス部が一体に突き出され、そのボス部に取り付けられたマウントを介してボデーに懸架されるハイブリッド車両用ユニットにおいて、車両前進方向を前方として、前記ボス部よりも前方側に、前記車両の前方衝突時の荷重が入力された場合に前記マウントが前記ケースに対して前記前方側へ移動することを許容する脆弱部を備えたことを特徴とする取付構造である。

このように、前記第１発明によれば、車両前進方向を前方として、前記ボス部よりも前方側に、前記車両の前方衝突時の荷重が入力された場合に前記マウントが前記ケースに対して前記前方側へ移動することを許容する脆弱部を備えたものであることから、車両が前方衝突した場合に、前記マウントの前方方向への移動が許容されているため、破損範囲を前記ボス部に収めることができ、破損が広範囲に及ぶことを好適に抑制できる。すなわち、耐久性を向上させるハイブリッド車両用ユニットの取付構造を提供することができる。

前記第１発明に従属する本第２発明の要旨とするところは、前記ケースは、そのケースから一体に突き出されたフランジ部において隣り合う部材に締結され、前記ボス部は、前記フランジ部との間に前記脆弱部が介在することにより前記フランジ部と離隔させられている。このようにすれば、前記ボス部と前記フランジ部との間が前記脆弱部により離隔されていることで、車両が前方衝突した場合における破損範囲をより確実に前記ボス部に収めることができる。

前記第１発明又は第２発明に従属する本第３発明の要旨とするところは、前記ケースは、前記脆弱部よりも前記前方側に肉厚部を備えたものである。このようにすれば、前記ボス部周辺を相対的に強度が弱い部位とすることができ、車両が前方衝突した場合における破損範囲をより確実に前記ボス部に収めることができる。

本発明が好適に適用されるハイブリッド車両の構成を概略的に示す図である。 本発明が好適に適用されるハイブリッド車両用ユニットの一例であるトランスアクスルの構成を例示する斜視図である。 図２のトランスアクスルケースにおけるマウントの取付部位近傍を拡大して示す斜視図である。 図３に示す本実施例の取付構造との比較のために、従来のハイブリッド車両用ユニットの取付構造について説明する斜視図である。

前記ハイブリッド車両用ユニットは、好適には、電動機、終減速機、及び動力分割機構等の構成が共通のトランスアクスルケース内に収容されたハイブリッド車両用トランスアクスルである。すなわち、前記ハイブリッド車両用ユニットの取付構造は、好適には、電動機を収容するケースにボス部が形成され、そのボス部に取り付けられたマウントを介してボデーに懸架されるトランスアクスル（トランスアクスルケース）の取付構造に好適に適用されるものである。

前記ハイブリッド車両用ユニットの取付構造において、好適には、車両前進方向を前方として、相対的に前方側に設けられた前記ボス部は、そのボス部の前方側に前記脆弱部を備えているが、前方側以外の方向すなわち相対的に後方側或いは側方側に設けられた前記ボス部は、そのボス部の前方側に前記脆弱部を備えていない。

以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明が好適に適用されるハイブリッド車両１０の構成を概略的に示す図である。図１においては、車両前進方向を矢印ＦＲで示している。この図１に示すように、本実施例のハイブリッド車両１０は、エンジン１２と、トランスアクスル１４と、左右１対の車軸１６ｌ、１６ｒ（以下、特に区別しない場合には単に車軸１６という）と、駆動輪である左右１対の前輪１８ｌ、１８ｒ（以下、特に区別しない場合には単に前輪１８という）と、左右１対の後輪２０ｌ、２０ｒ（以下、特に区別しない場合には単に後輪２０という）とを、備えている。すなわち、前記ハイブリッド車両１０は、前置エンジン前輪駆動車両（ＦＦ型車両）の一例である。

図２は、前記トランスアクスル１４の構成を例示する斜視図であり、一部を省略して示している。図２においては、車両前進方向を矢印ＦＲで、車両上方（鉛直上方向）を矢印ＵＰで、車両左手方向を矢印ＬＨで、それぞれ示している。前記トランスアクスル１４は、例えば、終減速機及び後述する動力分割機構等の構成が共通のトランスアクスルケース２２（以下、単にケース２２という）内に収容された装置である。前記ケース２２は、複数（図２においては４つ）のマウント２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ（以下、特に区別しない場合には単にマウント２４という）を介して前記ハイブリッド車両１０のボデー２６に懸架されている。前記ケース２２は、好適には、前記複数のマウント２４を介して前記ボデー２６における車体フレームに懸架されている。

前記ハイブリッド車両１０は、例えば、図１及び図２に示すように、矢印ＦＲで示す車両前進方向を前方として、前記ケース２２に対して車両前方側に取り付けられた前方マウント（ＦＲマウント）２４ａと、前記ケース２２に対して車両後方側に取り付けられた後方マウント（ＲＲマウント）２４ｂと、前記ケース２２に対して車両左方側に取り付けられた左方マウント（ＬＨマウント）２４ｃと、前記ケース２２に対して車両右方側に取り付けられた右方マウント（ＲＨマウント）２４ｄとを、備えている。前記ケース２２は、５つ以上のマウントを介して前記ボデー２６に懸架されたものであってもよい。或いは、３つ以下のマウントを介して前記ボデー２６に懸架されたものであってもよい。

前記ハイブリッド車両１０は、走行用の駆動源として、例えば液体燃料の燃焼により駆動力を発生させるガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関である前記エンジン１２と、電気エネルギにより駆動力を発生させる電動機ＭＧとを、備えている。前記電動機ＭＧは、駆動用電気機器に相当するものであり、前記トランスアクスル１０内に収容されている。単数乃至複数（本実施例においては単数）の電動機ＭＧが、前記トランスアクスル１０内に収容されている。前記電動機ＭＧは、少なくとも電気エネルギにより駆動力を発生させる駆動モータとして機能するものであるが、発電機としても機能するもの（モータジェネレータ）であってもよい。

前記トランスアクスル１０には、好適には、動力分割機構が収容されている。この動力分割機構は、例えば、複数の回転要素を備え、それら複数の回転要素が前記エンジン１２、前記電動機ＭＧ、及び図示しない出力回転部材にそれぞれ連結された差動機構である。前記動力分割機構は、好適には、前記エンジン１２から出力された駆動力を、前記電動機ＭＧの発電用の駆動力と、駆動輪である前記前輪１８側に伝達される車両の走行用の駆動力とに分割する。前記動力分割機構は、好適には、前記電動機ＭＧの運転状態が制御されることにより、複数の回転要素それぞれの回転速度の差動状態が制御される電気式差動部として機能する。

図３は、本実施例のハイブリッド車両１０において、前記ケース２２における前記マウント２４の取付部位近傍を拡大して示す斜視図である。この図３に示すように、前記ケース２２における前記マウント２４の取付部位には、前記ケース２２の外側（外部）に向かって突出する円筒状のボス部２８が形成されている。好適には、各マウント２４に対応して複数のボス部２８が形成されている。前記ボス部２８の軸芯にはねじ穴（雌ねじ）３０が形成されている。前記マウント２４は、前記ボス部２８に対してボルト等の締結具により締結されている。更に、前記マウント２４が前記ボデー２６の車体フレーム等に対してボルト等の締結具により締結されている。これにより、前記ケース２２は、前記ボス部２８に取り付けられた前記マウント２４を介して前記ボデー２６に懸架されている。すなわち、本実施例においては、前記トランスアクスル１４が、前記電動機ＭＧを収容する前記ケース２２に前記ボス部２８が形成され、そのボス部２８に取り付けられた前記マウント２４を介して前記ボデー２６に懸架されるハイブリッド車両用ユニットに相当する。

以下、図３等を用いて、本発明の一実施例であるハイブリッド車両用ユニットの取付構造すなわち前記トランスアクスル１４の取付構造について説明する。ここで、前記ハイブリッド車両１０において、好適には、前記マウント２４ａ〜２４ｄの全てが、以下に詳述する本実施例の取付構造とされたものであるが、少なくとも１つ（例えば前方マウント２４ａ）が本実施例の取付構造とされたものであってもよい。すなわち、前記マウント２４ａ〜２４ｄの何れかが、図４を用いて後述するような従来の取付構造とされたものであってもよい。

図３に示すように、前記ケース２２は、その端縁部にフランジ部３２を備えている。このフランジ部３２は、前記ケース２２から外側（外部）に向かって鍔状に突出して設けられた突出縁部である。前記フランジ部３２は、前記ボス部２８の近傍に設けられている。前記ボス部２８及び前記フランジ部３２は、前記ケース２２の一部として、例えばアルミダイキャスト等により一体に形成されたものである。前記ケース２２は、そのケース２２に形成された前記フランジ部３２において隣り合う部材に締結されている。例えば、前記ケース２２は、前記フランジ部３２において、図示しないボルト等の締結具により図示しないエンジンケースに固定されている。

図３においては、前記ハイブリッド車両１０の前進方向を太い破線矢印で、上下方向（鉛直上下方向）を太い矢印で、それぞれ示している。図３に示すように、前記ケース２２は、太い破線矢印で示す車両前進方向を前方として、前記ボス部２８の前方側に、前記マウント２４が前記ケース２２に対して前方側へ移動することを許容する脆弱部３４を備えている。前記脆弱部３４は、換言すれば、前記ボス部２８に対して前方側に形成された、周囲の部分に比べて強度が低い低強度部である。この脆弱部３４は、好適には、前記ボス部２８と前記フランジ部３２との間に形成された薄肉部である。好適には、図３に示すように、前記ボス部２８の側面（円筒面）と前記フランジ部３２との間には肉の設けられていない部分が存在し、この部分が前記脆弱部３４に相当する。すなわち、前記ボス部２８は、前記フランジ部３２と一体に設けられ、且つ前記脆弱部３４において前記フランジ部３２と離隔されるものである。前記ボス部２８は、好適には、車両前進方向を前方として、側方側及び後方側においては、前記脆弱部３４を備えていない。すなわち、前記ボス部２８の側方側或いは後方側においては、後述する図４に示すように前記フランジ部３２と一体的に形成されている。

前記ケース２２において、好適には、各マウント２４に対応して設けられた複数の前記ボス部２８のうち、車両前進方向を前方として、相対的に前方側に設けられた前記ボス部２８は、そのボス部２８の前方側に前記脆弱部３４を備えている。一方、前方側以外の方向すなわち相対的に後方側或いは側方側に設けられた前記ボス部２８は、そのボス部２８の前方側に前記脆弱部３４を備えていない。すなわち、前記ケース２２において、好適には、相対的に前方側に設けられた前記ボス部２８は、前記フランジ部３２と離間して形成され、相対的に後方側に設けられた前記ボス部２８は、後述する図４に示すように前記フランジ部３２と一体的に形成されている。

前記ケース２２は、好適には、前記脆弱部３４の近傍に肉厚部３６を備えたものである。この肉厚部３６は、例えば、車両前進方向を前方として、前記脆弱部３４の前方側における前記ケース２２の肉厚（厚み寸法）が周囲よりも厚く形成された部分に相当する。換言すれば、前記ケース２２においては、図３に太い破線で囲繞して示すように、前記脆弱部３４の前方側における少し離れた位置にリブが形成されており、このリブが前記肉厚部３６に相当する。すなわち、本実施例のハイブリッド車両１０において、前記ケース２２は、好適には、車両前進方向を前方として、前記脆弱部３４の前方側に肉厚部３６を備えたものである。

図４は、前述した本実施例の取付構造との比較のために、従来のハイブリッド車両用ユニットの取付構造について説明する斜視図である。この図４において、前述した本実施例のカバー２２と共通する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。図４に示すように、従来のハイブリッド車両用ユニットの取付構造においては、前記ボス部２８と前記フランジ部３２との間に脆弱部３４が形成されておらず、前記ボス部２８の側面（円筒面）と前記フランジ部３２とが一体的に連続して構成されている。すなわち、前記ボス部２８の側面と前記フランジ部３２との間に連続部３８が設けられている。換言すれば、前記ボス部２８の周囲が所謂ゴロ肉とされている。更に、図４に太い破線で囲繞して示すように、前記ボス部２８の前方側に前記肉厚部３６が設けられていない。車両が前方衝突した場合には、前記ケース２２に対しては後方方向へ、前記マウント２４（ボデー２６）に対しては前方方向への力が働くことで、それらが相互に離れようとする力が働く。このため、図４に示すような従来の取付構造においては、前記ボス部２８周りがゴロ肉となっていることで、車両の前方衝突時の大きな荷重入力によって破損範囲が広がりやすい。すなわち、図４に太い破線矢印で示すように、車両の前方衝突時の大きな荷重が前記連続部３８を介して前記フランジ部３２側にまで及び、そのフランジ部３２側にまで破損が広がるおそれがある。

図４に示す従来の取付構造に対し、図３に示す本実施例の取付構造では、前記ケース２２において、前記ボス部２８の前方側の肉があえて減らされ（薄肉とされ）、強度が弱い前記脆弱部３４とされている。すなわち、前記ケース２２における前記マウント２４の取付部（締結部）において、図３に太い矢印で示す上下方向の強度を確保しつつ、太い破線矢印で示す衝突時の荷重入力方向の強度をあえて低下させている。斯かる構成により、車両の前方衝突時において太い破線矢印で示す方向へ荷重がかかった場合、その荷重方向に前記ボス部２８が破損し易くなる。ここで、前記ボス部２８と前記フランジ部３２との間は、前記脆弱部３４により離間させられているため、前記ボス部２８の破損は前記フランジ部３２側にまで及ばず、前記ボス部２８にて収まる。すなわち、前記ボス部２８をあえて車両の前方衝突時の荷重入力方向に破損し易く構成していることで、振動や騒音の抑制効果、十分な車体剛性等を確保しつつ、前記ケース２２全体の耐久性低下を好適に抑制することができる。

前記ケース２２において、前記ボス部２８の前方側においてそのボス部２８が前記フランジ部３２と離間して形成され、前記ボス部２８の側方側或いは後方側においては前記フランジ部３２と一体的に形成された構成においては、更に好適に振動や騒音抑制効果、車体剛性の確保等を実現できる。一般に、正突、斜突、ＯＤＢ（Offset Deformable Barrier）等、車両の前突系の衝突形態においては、前記トランスアクスル１４は後方側へ、前記マウント２４と接続されたメンバは前方側へ相対的に動くため、前記マウント２４が締結された前記ボス部２８の前方側に荷重が入力される。このため、車両前進方向に対して左右に取り付けられる前記マウント２４ｃ、２４ｄについては、前方向のみ強度を低下させれば本発明の一応の効果を奏する。その他の部位における前記マウント２４に関しても同様に、車両の前方衝突時に荷重が入力される方向である前方側のみ強度を低下させれば本発明の一応の効果を奏する。

前記ケース２２において、薄肉化した部分である前記脆弱部３４の近傍であってその脆弱部３４の前方側に肉厚部（リブ）３６を設けた構成においては、周囲の構成に比べて前記脆弱部３４の相対的な強度をより低下させることができる。これにより、前記ボス部２８周辺における強度が弱い部分（最弱部位）を、より確実に前記ボス部２８の円筒形状とねじ嵌合部（ねじ穴３０とボルトとの螺合部）に誘導でき、車両の前方衝突時においてより確実に破損を前記ボス部２８に収めることができる。

このように、本実施例によれば、車両前進方向を前方として、前記ボス部２８の前方側に、前記マウント２４が前記ケース２２に対して前方側へ移動することを許容する脆弱部３４を備えたものであることから、車両が前方衝突した場合に、前記マウント２４の前方方向への移動が許容されているため、破損範囲を前記ボス部２８に収めることができ、破損が広範囲に及ぶことを好適に抑制できる。すなわち、耐久性を向上させる前記トランスアクスル１４の取付構造を提供することができる。

前記ケース２２は、そのケース２２に形成されたフランジ部３２において隣り合う部材に締結され、前記ボス部２８は、前記フランジ部３２と一体に設けられ、且つ前記脆弱部３４において前記フランジ部３２と離隔されるものであるため、前記ボス部２８と前記フランジ部３２との間が前記脆弱部３４により離隔されていることで、車両が前方衝突した場合における破損範囲をより確実に前記ボス部２８に収めることができる。

前記ケース２２は、前記脆弱部３４の前方側に肉厚部３６を備えたものであるため、前記ボス部２８周辺を相対的に強度が弱い部位とすることができ、車両が前方衝突した場合における破損範囲をより確実に前記ボス部２８に収めることができる。

以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。

１０：ハイブリッド車両、１４：トランスアクスル（ハイブリッド車両用ユニット）、２４：マウント、２６：ボデー、２８：ボス部、３２：フランジ部、３４：脆弱部、３６：肉厚部、ＭＧ：電動機

Claims (3)

1. 電動機を収容するケースから外側へボス部が一体に突き出され、該ボス部に取り付けられたマウントを介してボデーに懸架されるハイブリッド車両用ユニットにおいて、
   車両前進方向を前方として、前記ボス部よりも前方側に、前記車両の前方衝突時の荷重が入力された場合に前記マウントが前記ケースに対して前記前方側へ移動することを許容する脆弱部を備えた
   ことを特徴とする取付構造。
2. 前記ケースは、該ケースから一体に突き出されたフランジ部において隣り合う部材に締結され、
   前記ボス部は、前記フランジ部との間に前記脆弱部が介在することにより前記フランジ部と離隔させられている
   請求項１に記載の取付構造。
3. 前記ケースは、前記脆弱部よりも前記前方側に肉厚部を備えたものである
   請求項１又は２に記載の取付構造。

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