JP6380444B2 - ハイブリッド車及び車両 - Google Patents

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Description

本発明は、車体前後方向に延びるプロペラシャフトを備えたハイブリッド車等の車両に関する。
近年、駆動源としてエンジンと駆動モータとを備え、エンジンの出力と駆動モータの出力の少なくとも一方によって車両を駆動するようにしたハイブリット車が実用化されており、車体前部にエンジンが配置されると共に車体後部に後輪用の差動装置が配置され、プロペラシャフトが車体前後方向に延びるように配設された四輪駆動車や後輪駆動車のハイブリッド車が知られている。
例えば特許文献１には、車体前部にエンジンが配置されると共に車体後部に後輪用の差動装置が配設され、プロペラシャフトが車体前後方向に延びるように配設され、プロペラシャフトの後部に駆動モータが配置された四輪駆動車のハイブリッド車が開示されている。
特開２００７−２２３５８８号公報
前記特許文献１に記載されるハイブリッド車では、プロペラシャフトが、該プロペラシャフトの中央部を回転自在に支持する軸受部と該軸受部を車体に支持する支持ブラケットとを介して車体に支持されると共に、プロペラシャフトの後部に配置された駆動モータが車体に支持されることから、プロペラシャフトと駆動モータとをそれぞれ車体に支持するために支持部品や組付工数などが多くなり、プロペラシャフトの支持構造を簡素化することが望まれる。
そこで、本発明は、車体前後方向に延びるプロペラシャフトを備えたハイブリッド車等の車両において、車体に対するプロペラシャフトの支持構造を簡素化することを課題とする。
前記課題を解決するため、本発明は、次のように構成したことを特徴とする。
まず、本願の請求項１に記載の発明は、車体前部及び車体後部の一方に配置されたエンジンと、車体前後方向に延びて前記エンジンの出力を車体前部及び車体後部の他方に配置された車輪に伝達するプロペラシャフトと、該プロペラシャフトを駆動可能に設けられると共に車体に支持される駆動モータとを備え、前記プロペラシャフトが前記駆動モータの出力を車体前部及び車体後部の少なくとも一方に配置された車輪に伝達するハイブリッド車であって、前記プロペラシャフトは、該プロペラシャフトの車体前後方向の中央部が前記駆動モータに支持されることにより前記駆動モータを介して車体に支持され、車体のフロアパネルに、車幅方向に延びるフロアクロスメンバが接合され、前記駆動モータが車体のフロアパネルに取り付けられて支持される支持部と前記フロアクロスメンバとは、車体前後方向に少なくとも部分的に重複して配置されていることを特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、前記駆動モータは、前記フロアパネルの車幅方向の中央部に設けられて下方が開放されたトンネル部の内側に配置されると共に前記トンネル部に取り付けられて支持され、前記フロアパネルに接合される前記フロアクロスメンバ内に、該フロアクロスメンバ内を仕切る補強部材が前記フロアクロスメンバ及び前記フロアパネルに接合されて配設され、前記補強部材は、前記トンネル部近傍に配置されていることを特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、前記請求項２に記載の発明において、前記フロアパネルのトンネル部の車幅方向両側に、車体前後方向に延びるトンネルフレームが設けられ、
前記補強部材は、前記トンネルフレームと車幅方向に少なくとも一部が重複して配置されていることを特徴とする。
また、請求項４に記載の発明は、前記請求項１から請求項３の何れか１項に記載の発明において、前記駆動モータは、ステータとロータとを有するモータ部と、該モータ部が収納されるケース部と、該ケース部の車体前後方向の両端部に設けられた軸受部とを備え、前記プロペラシャフトは、前記軸受部に挿通されて前記軸受部に支持されることにより前記駆動モータを介して車体に支持されていることを特徴とする。
また、請求項５に記載の発明は、前記請求項４に記載の発明において、前記駆動モータは、前記ケース部内に前記モータ部のロータの回転を減速して前記プロペラシャフトに伝達する減速機構部を備え、前記モータ部と前記減速機構部とは、前記プロペラシャフト上に車体前後方向に並んで配設されていることを特徴とする。
また、請求項６に記載の発明は、前記請求項１から請求項５の何れか１項に記載の発明において、前記ハイブリッド車は、前記エンジンが車体前部に配置されて前記エンジンの出力を車体前部に配置された車輪に伝達するフロントエンジン・フロントドライブ車ベースの四輪駆動車であり、前記プロペラシャフトは、車体前部に配置された車輪の車軸上に配設されて車体後部に配置された車輪に伝達する駆動力を取り出すトランスファと、車体後部に配置されて車体前部に配置された車輪と車体後部に配置された車輪とに配分する駆動力を調整するカップリングとを連結するように設けられていることを特徴とする。
また、請求項７に記載の発明は、前記請求項１から請求項５の何れか１項に記載の発明において、前記ハイブリッド車は、前記エンジンが車体前部に配置されて前記エンジンの出力を車体後部に配置された車輪に伝達するフロントエンジン・リアドライブ車又はフロントエンジン・リアドライブ車ベースの四輪駆動車であり、前記プロペラシャフトは、前記エンジンに連結されて車体前部に配置された変速機と、車体後部に配置された車輪用の差動装置とを連結するように設けられていることを特徴とする。
また、請求項８に記載の発明は、前記請求項１から請求項７の何れか１項に記載の発明において、前記エンジンが、車体前部に配置され、前記エンジンより車体後方側に排気処理装置が配設され、車体後部に配置された車輪の車軸より車体前方側に燃料タンクが配設され、前記駆動モータは、車体前後方向における前記排気処理装置と前記燃料タンクとの間においてフロアパネルの車幅方向の中央部に設けられて下方が開放されたトンネル部の内側に配置されていることを特徴とする。
また、請求項９に記載の発明は、前記請求項１から請求項７の何れか１項に記載の発明において、前記エンジンが、車体前部に配置され、前記エンジンより車体後方側に排気処理装置が配設され、車体後部に配置された車輪の車軸より車体前方側にバッテリが配設され、前記駆動モータは、車体前後方向における前記排気処理装置と前記バッテリとの間においてフロアパネルの車幅方向の中央部に設けられて下方が開放されたトンネル部の内側に配置されていることを特徴とする。
さらに、請求項１０に記載の発明は、車体前部及び車体後部の一方に配置されたエンジンと、車体前後方向に延びて前記エンジンの出力を車体前部及び車体後部の他方に配置された車輪に伝達するプロペラシャフトと、該プロペラシャフトにより駆動可能に設けられると共に車体に支持される発電機とを備えた車両であって、前記プロペラシャフトは、該プロペラシャフトの車体前後方向の中央部が前記発電機に支持されることにより前記発電機を介して車体に支持され、車体のフロアパネルに、車幅方向に延びるフロアクロスメンバが接合され、前記発電機が車体のフロアパネルに取り付けられて支持される支持部と前記フロアクロスメンバとは、車体前後方向に少なくとも部分的に重複して配置されていることを特徴とする。
本願の請求項１に記載の発明によれば、ハイブリッド車に、車体前部及び車体後部の一方に配置されたエンジンと、エンジンの出力を車体前部及び車体後部の他方に配置された車輪に伝達するプロペラシャフトと、プロペラシャフトを駆動可能に設けられると共に車体に支持される駆動モータとが備えられ、プロペラシャフトは、車体前後方向の中央部が駆動モータに支持されることにより駆動モータを介して車体に支持され、駆動モータが車体のフロアパネルに取り付けられて支持される支持部と車体のフロアパネルに接合されて車幅方向に延びるフロアクロスメンバとは、車体前後方向に少なくとも部分的に重複して配置される。
これにより、車体前後方向に延びるプロペラシャフトを備えたハイブリッド車において、車体に支持される駆動モータを介してプロペラシャフトを車体に支持させることができるので、プロペラシャフトと駆動モータとをそれぞれ車体に支持させる場合に比して、車体に対するプロペラシャフトの支持構造を簡素化することができる。また、プロペラシャフトの車体前後方向の中央部が支持されるので、プロペラシャフトを安定して支持させることができる。
また、請求項２に記載の発明によれば、駆動モータは、フロアパネルのトンネル部の内側に配置されると共にトンネル部に取り付けられて支持され、フロアクロスメンバ内に、該フロアクロスメンバ内を仕切る補強部材がフロアクロスメンバ及びフロアパネルに接合されて配設され、補強部材は、トンネル部近傍に配置されることにより、前記効果を有効に得ることができる。
また、請求項３に記載の発明によれば、フロアパネルのトンネル部の車幅方向両側に、車体前後方向に延びるトンネルフレームが設けられ、補強部材は、トンネルフレームと車幅方向に少なくとも一部が重複して配置されることにより、前記効果をより有効に得ることができる。
また、請求項４に記載の発明によれば、駆動モータに、ステータとロータとを有するモータ部と、モータ部が収納されるケース部と、ケース部の車体前後方向の両端部に設けられた軸受部とが備えられ、プロペラシャフトは、軸受部に挿通されて駆動モータを介して車体に支持されることにより、前記効果を具体的に実現することができる。
また、請求項５に記載の発明によれば、駆動モータは、ケース部内に減速機構部を備え、モータ部と減速機構部とは、プロペラシャフト上に車体前後方向に並んで配設されることにより、減速機構部によってトルクを増大させることができるので駆動モータの小型化を図ることができると共に、モータ部と減速機構部とを並んで配設することで駆動モータの径方向寸法を抑制することができ、駆動モータの車載性を向上させることができる。
また、請求項６に記載の発明によれば、ハイブリッド車は、フロントエンジン・フロントドライブ車ベースの四輪駆動車であり、プロペラシャフトは、車体前部に配置されたトランスファと、車体後部に配置されたカップリングとを連結するように設けられることにより、エンジン横置き式の四輪駆動のハイブリッド車において、前記効果を有効に得ることができる。
また、請求項７に記載の発明によれば、ハイブリッド車は、フロントエンジン・リアドライブ車又はフロントエンジン・リアドライブ車ベースの四輪駆動車であり、プロペラシャフトは、車体前部に配置された変速機と、車体後部に配置された車輪用の差動装置とを連結するように設けられることにより、エンジン縦置き式の二輪駆動又は四輪駆動のハイブリッド車において、前記効果を有効に得ることができる。
また、請求項８に記載の発明によれば、駆動モータは、車体前後方向における排気処理装置と燃料タンクとの間でフロアパネルに設けられたトンネル部の内側に配置されることにより、車体前部に配置されたエンジンより車体後方側に排気処理装置が配設されると共に車体後部に配置された車輪の車軸より車体前方側に燃料タンクが配設されるハイブリッド車において、車体前後方向における排気処理装置と燃料タンクとの間に配置される駆動モータを用いてプロペラシャフトを安定して支持させることができる。
また、請求項９に記載の発明によれば、駆動モータは、車体前後方向における排気処理装置とバッテリとの間でフロアパネルに設けられたトンネル部の内側に配置されることにより、車体前部に配置されたエンジンより車体後方側に排気処理装置が配設されると共に車体後部に配置された車輪の車軸より車体前方側にバッテリが配設されるハイブリッド車において、車体前後方向における排気処理装置とバッテリとの間に配置される駆動モータを用いてプロペラシャフトを安定して支持させることができる。
さらに、請求項１０に記載の発明によれば、車両に、車体前部及び車体後部の一方に配置されたエンジンと、エンジンの出力を車体前部及び車体後部の他方に配置された車輪に伝達するプロペラシャフトと、プロペラシャフトにより駆動可能に設けられると共に車体に支持される発電機とが備えられ、プロペラシャフトは、車体前後方向の中央部が発電機に支持されることにより発電機を介して車体に支持され、駆動モータが車体のフロアパネルに取り付けられて支持される支持部と車体のフロアパネルに接合されて車幅方向に延びるフロアクロスメンバとは、車体前後方向に少なくとも部分的に重複して配置される。
これにより、車体前後方向に延びるプロペラシャフトを備えた車両において、車体に支持される発電機を介してプロペラシャフトを車体に支持させることができるので、プロペラシャフトと発電機とをそれぞれ車体に支持させる場合に比して、車体に対するプロペラシャフトの支持構造を簡素化することができる。また、プロペラシャフトの車体前後方向の中央部が支持されるので、プロペラシャフトを安定して支持させることができる。
本発明の第１実施形態に係るハイブリッド車の概略構成図である。 ハイブリッド車を模式的に示す図である。 ハイブリッド車の駆動モータ及びその近傍を示す下面図である。 図３におけるＹ４−Ｙ４線に沿ったハイブリッド車の断面図である。 図３におけるＹ５−Ｙ５線に沿ったハイブリッド車の断面図である。 駆動モータの支持構造を示す図である。 本発明の第２実施形態に係るハイブリッド車の概略構成図である。
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係るハイブリッド車の概略構成図である。本発明の第１実施形態に係るハイブリッド車は、エンジンが車体前部に配置されてエンジンの出力を車体前部に配置された車輪に伝達するフロントエンジン・フロントドライブ車ベースのエンジン横置き式の四輪駆動車である。
図１に示すように、本発明の第１実施形態に係るハイブリッド車の車体１０は、駆動源として車体前部に配置されたエンジン１４と、エンジン１４に連結されてエンジン１４の出力を車体前部に配置された車輪（前輪）１２Ｆと車体後部に配置された車輪（後輪）１２Ｒとに伝達するための変速機１６と、変速機１６からの駆動力を左右の前輪１２Ｆに車軸１８を介して伝達する前輪用の差動装置２０と、前輪１２Ｆの車軸１８上に配設されて後輪１２Ｒに伝達する駆動力を取り出すトランスファ２２と、トランスファ２２に連結されて車体前後方向に延びるプロペラシャフト３０と、車体後部においてプロペラシャフト３０に連結されて前輪１２Ｆと後輪１２Ｒとに配分する駆動力を調整するカップリング２８と、カップリング２８に連結されてトランスファ２２からの駆動力を左右の後輪１２Ｒに車軸２４を介して伝達する後輪用の差動装置２６とを有している。なお、変速機１６と前輪用の差動装置２０とはトランスミッションケース１７に備えられている。
車体１０はまた、駆動源として車体前後方向の中央部に配置された駆動モータ４０を備え、駆動モータ４０は、プロペラシャフト３０を駆動可能に設けられている。駆動モータ４０の出力は、プロペラシャフト３０からカップリング２８及び後輪用の差動装置２６を介して後輪１２Ｒに伝達されると共に、プロペラシャフト３０からトランスファ２２及び前輪用の差動装置２０を介して前輪１２Ｆに伝達されるようになっている。
本実施形態では、エンジン１４の出力は、前輪１２Ｆに伝達されると共に後輪１２Ｒにも伝達可能に構成され、駆動モータ４０の出力は、前輪１２Ｆ及び後輪１２Ｒの少なくとも一方に伝達可能に構成されている。エンジン１４及び駆動モータ４０の作動は、図示しない制御ユニットによって制御される。
カップリング２８は、電磁式等のカップリングが用いられ、エンジン１４及び駆動モータ４０の少なくとも一方の出力について前輪１２Ｆと後輪１２Ｒに配分する駆動力を調整するように構成されている。カップリング２８によって前輪１２Ｆと後輪１２Ｒとの駆動力の配分は前輪：後輪＝１００：０〜５０：５０まで可変できるようになっている。なお、カップリング２８の作動は、前記制御ユニットによって制御される。
プロペラシャフト３０は、後述するように、駆動モータ４０と共に、車室の底面を構成する車体構成部材であるフロアパネルの車幅方向の中央部に設けられて下方が開放されたトンネル部の内側に配置され、プロペラシャフト３０の前端部がトランスファ２２に第１自在継手３５を介して連結され、プロペラシャフト３０の後端部がカップリング２８に第２自在継手３６を介して連結されている。
プロペラシャフト３０は、車体前方側から第１分割シャフト３１、第２分割シャフト３２及び第３分割シャフト３３に分割されて構成され、第１分割シャフト３１と第２分割シャフト３２とが第３自在継手３７を介して連結され、第２分割シャフト３２と第３分割シャフト３３とが第４自在継手３８を介して連結されている。
第１自在継手３５、第２自在継手３６、第３自在継手３７として、十字軸形継手が用いられ、自在継手３５、３６、３７はそれぞれ、自在継手３５、３６、３７で連結される２つの部材の回転軸を屈曲可能に構成されると共に、自在継手３５、３６、３７で連結される２つの部材で回転伝達可能に構成されている。
一方、第４自在継手３８として、スライド式等速ボールジョイントが用いられ、自在継手３８は、自在継手３８で連結される２つの部材の回転軸を屈曲可能に構成されると共に、自在継手３８で連結される２つの部材で回転伝達可能に構成されている。自在継手３８はまた、自在継手３８の少なくとも一部が、自在継手３８で連結される２つの部材の一方と共に他方側に移動して他方の内部に嵌入されることにより、自在継手３８で連結される２つの部材の全体が軸方向に伸縮可能に構成されている。
駆動モータ４０は、プロペラシャフト３０の車体前後方向の中央部上に、具体的にはプロペラシャフト３０の第２分割シャフト３２の車体前後方向の中央部上に配置されている。プロペラシャフト３０は、プロペラシャフト３０の車体前後方向の中央部、具体的には第２分割シャフト３２の中央部が駆動モータ４０に支持されることにより駆動モータ４０を介して車体１０に支持されている。
図２は、ハイブリッド車を模式的に示す図である。図２に示すように、車体１０はまた、エンジン１４から車体後方側に延びる排気管５０を備え、排気管５０は、プロペラシャフト３０の近傍においてフロアパネル２のトンネル部４の内側に配置されている。
排気管５０には、エンジン１４より車体後方側において、エンジン１４の排気ガスを処理する排気処理装置として排気ガスに含まれる粒子状物質（ＰＭ）を捕集するＧＰＦ（ガソリンパティキュレータフィルタ）５２と、排気ガスを大気に放出するときの音を低減するサイレンサ５４とが車体前方側から順に配設されている。
ＧＰＦ５２は、フロアパネル２のトンネル部４の内側に配置されて車体前後方向においてトランスファ２２と駆動モータ４０との間に配置されている。サイレンサ５４は、車体後部において後輪用の差動装置２６の車体後方側に配置されている。
車体１０はまた、エンジン１４に供給する燃料を貯蔵する燃料タンク５６と、駆動モータ４０に供給する電力を貯蔵するバッテリ５８とを備えている。駆動モータ４０はまた、プロペラシャフト３０により駆動可能に構成され、車両の減速時にプロペラシャフト３０により駆動されて回生発電を行い、発電した電力をバッテリ５８に供給できるようになっている。
燃料タンク５６とバッテリ５８とはそれぞれ、後輪１２Ｒの車軸２４より車体前方側に配置され、車体前後方向において駆動モータ４０とカップリング２８との間に配置されている。燃料タンク５６とバッテリ５８とは、車体後部において車幅方向に並んで配置されている。
本実施形態では、駆動モータ４０は、車体前後方向におけるＧＰＦ５２と燃料タンク５６との間においてフロアパネル２の車幅方向の中央部に設けられたトンネル部４の内側に配置されている。また、駆動モータ４０は、車体前後方向におけるＧＰＦ５２とバッテリ５８との間においてフロアパネル２の車幅方向の中央部に設けられたトンネル部４の内側に配置されている。
次に、駆動モータ４０及びプロペラシャフト３０の車体１０への支持構造について説明する。
図３は、ハイブリッド車の駆動モータ及びその近傍を示す下面図であり、図４は、図３におけるＹ４−Ｙ４線に沿ったハイブリッド車の断面図、図５は、図３におけるＹ５−Ｙ５線に沿ったハイブリッド車の断面図、図６は、駆動モータの支持構造を示す図である。
図３に示すように、駆動モータ４０及びプロペラシャフト３０は、フロアパネル２のトンネル部４の内側に配置されている。車体１０では、プロペラシャフト３０の第２分割シャフト３２は、駆動モータ４０内を貫通して駆動モータ４０に支持され、駆動モータ４０は、駆動モータ４０の車体前後方向の両端部がそれぞれ支持ブラケット７０を介してフロアパネル２のトンネル部４に支持されている。
駆動モータ４０は、図４に示すように、第１ケース部材４１、第２ケース部材４２、第３ケース部材４３及び第４ケース部材４４によって分割して構成されたケース部４５を備え、ケース部４５の車体前後方向の両端部には車体前方側及び車体後方側に延びる筒状部４６が設けられている。
ケース部４５の車体前後方向の両端部の内周面にそれぞれ軸受部４７が配設され、軸受部４７にプロペラシャフト３０の第２分割シャフト３２が挿通されて支持されている。第２分割シャフト３２は、車体前方側の第１シャフト３２ａと車体後方側の第２シャフト３２ｂとに分割して構成され、第１シャフト３２ａがケース部４５の車体前方側に設けられた軸受部４７に回転可能に支持され、第２シャフト３２ｂがケース部４５の車体後方側に設けられた軸受部４７に回転可能に支持されている。
第２分割シャフト３２は、第１シャフト３２ａの車体前方側にスプライン嵌合された連結部材３２ｃと、第２シャフト３２ｂの車体後方側にスプライン嵌合された連結部材３２ｄとを備え、第１シャフト３２ａに連結された連結部材３２ｃが第３自在継手３７に連結され、第２シャフト３２ｂに連結された連結部材３２ｄが第４自在継手３８に連結されている。
駆動モータ４０はまた、ケース部４５内に、ケース部４５に固定されたステータ４８と、ステータ４８の径方向内側に配置されたロータ４９とを有するモータ部５０を備えている。モータ部５０のロータ４９には、ロータ４９と一体回転するようにロータ４９の径方向内側にロータシャフト５１が固定されている。
ステータ４８は、磁性体からなるステータコアに複数のコイルが巻回されて構成されている。ロータ４９は、筒状の磁性体で構成されており、ステータ４８に電力が供給されたときに生じる磁力により回転するようになっている。
ロータシャフト５１は、プロペラシャフト３０の第２分割シャフト３２の外側に嵌合され、ロータシャフト５１の車体前後方向の両端部がそれぞれ軸受部５２を介してケース部４５、具体的には第２ケース部材４２及び第３ケース部材４３にそれぞれ回転可能に支持されている。
駆動モータ４０はまた、ケース部４５内に、モータ部５０のロータ４９の回転を減速してプロペラシャフト３０に伝達する減速機構部５３を備えている。減速機構部５３は、モータ部５０の車体後方側に配置され、減速機構部５３とモータ部５０とは、プロペラシャフト３０上に車体前後方向に並んで配設されている。
減速機構部５３は、プラネタリギヤセット（遊星歯車機構）ＰＧを備え、プラネタリギヤセットＰＧは、キャリヤに支持されたピニオンがサンギヤとリングギヤに直接噛合するシングルピニオン型であって、回転要素として、サンギヤ５３ａと、リングギヤ５３ｂと、キャリヤ５３ｃとを有している。
サンギヤ５３ａは、車体前方側に配置されたロータシャフト５１にスプライン嵌合されてロータシャフト５１と一体回転され、リングギヤ５３ｂは、ケース部４５、具体的には第３ケース部材４３にスプライン嵌合されて固定され、キャリヤ５３ｃは、車体後方側に延びるスリーブ５３ｄが第１シャフト３２ａ及び第２シャフト３２ｂにそれぞれスプライン嵌合されて第１シャフト３２ａ及び第２シャフト３２ｂと一体回転されるようになっている。これにより、ロータ５１の回転が減速機構部５２を介して減速してプロペラシャフト３０に伝達されるようになっている。
駆動モータ４０にはまた、ケース部４５にオイル貯留部５４が設けられ、オイル貯留部５４にモータ部５０を冷却すると共に減速機構部５３や軸受部４７、５２等を潤滑するためのオイルが貯留されている。オイル貯留部５４に貯留されたオイルは、油路５５を介して減速機構部５３の車体後方側に配設されたギヤ式のオイルポンプ５６に供給され、オイルポンプ５６から駆動モータ４０の各潤滑箇所に供給されるようになっている。駆動モータ４０には、ケース部４５の車体前後方向の両端部に軸受部４７の車体前方側及び車体後方側にオイルシール５７が設けられ、ケース部４５内にオイルが封入されるようになっている。
車体１０はまた、駆動モータ４０を車体に支持する支持ブラケット７０を備え、ケース部４５の車体前後方向の両端部にそれぞれ設けられた筒状部４６がそれぞれ支持ブラケット７０によって車体のフロアパネル２のトンネル部４に支持されている。
図５及び図６では、駆動モータ４０の車体前方側の支持構造について示している。図５及び図６に示すように、支持ブラケット７０は、駆動モータ４０のケース部４５に設けられた筒状部４６の外周に圧入により嵌め合わせられる円筒部７１と、円筒部７１から外方に径方向に水平方向に延びる２つのフランジ部７２とを備え、円筒部７１と２つのフランジ部７２とは一体的に形成されている。支持ブラケット７０のフランジ部７２にはそれぞれ、フランジ部７２を貫通する開口部７２ａが形成され、開口部７２ａにマウント部材８０が固定して取り付けられている。
マウント部材８０は、筒状の外筒部材８１と、筒状の内筒部材８２と、外筒部材８１と内筒部材８２との間に設けられて外筒部材８１と内筒部材８２とに結合される筒状の弾性部材８３とを備えている。
内筒部材８２は、金属材料を用いて形成され、内筒部材８２の軸方向の両端部には径方向に外方に延びる環状の上側プレート部材８４及び下側プレート部材８８５が結合されている。下側プレート部材８５の上側プレート部材８４側にはまた、ゴム等の弾性材料からなる環状の弾性体８６が固定して取り付けられている。
外筒部材８１は、金属材料を用いて形成され、上側プレート部材８４と下側プレート部材８５との間に配置され、支持ブラケット７０のフランジ部７２の開口部７２ａに挿入されてフランジ部７２に溶接等によって結合されている。外筒部材８１はまた、内筒部材８２に結合された上側プレート部材８４側の端部に径方向外方に延びるフランジ部８１ａを備え、フランジ部８１ａの上側プレート部材８４側に、ゴム等の弾性材料からなる環状の弾性体８７が固定して取り付けられている。
弾性部材８３は、ゴム等の弾性材料を用いて形成され、上側プレート部材８４と下側プレート部材８５との間に配置され、外周側が外筒部材８１に結合され、内周側が内筒部材８１に結合されている。マウント部材８０はまた、取付ブラケット９０を介して内筒部材８２がフロアパネル２のトンネル部４に固定して取り付けられている。
取付ブラケット９０は、図６に示すように、略水平方向に延びると共に略矩形状に形成された底面部９１と、底面部９１の車体前方側から略垂直方向に上方に延びる前側縦面部９２と、底面部９１の車体後方側から略垂直方向に延びる後側縦面部９３と、底面部９１の車幅方向内方側から略垂直方向に延びる内側縦面部９４とを備え、底面部９１には、図５に示すように、略中央にボルト挿通穴９１ａが形成されると共にボルト挿通穴９１ａに対応して底面部９１の上側にナットＮが溶接されている。
取付ブラケット９０はまた、底面部９１の車幅方向外方側からフロアパネル２のトンネル部４に沿って下方に延びるフランジ部９５と、前側縦面部９２の車幅方向外方側からフロアパネル２のトンネル部４に沿って車体前方側に延びるフランジ部９６と、後側縦面部９３の車幅方向外方側からフロアパネル２のトンネル部４に沿って車体後方側に延びるフランジ部９７と、内側縦面部９４の上方側からフロアパネル２のトンネル部４に沿って上方側に延びるフランジ部９８とを備えている。
図６に示すように、支持ブラケット７０のフランジ部７２に固定されたマウント部材８０は、取付ブラケット９０の底面部９１に上側プレート部材８４を重ね合わせ、その後に、締結ボルトＢを下側プレート部材８５の下方側から内筒部材８２及びボルト挿通穴９１ａを通じてナットＮと螺合させることにより、取付ブラケット９０の底面部９１に取り付けられる。
マウント部材８０が底面部９１に取り付けられた取付ブラケット９０は、取付ブラケット９０のフランジ部９５、９６、９７、９８がそれぞれ、フロアパネル２のトンネル部４に溶接等によって接合されることにより車体１０に取り付けられる。
支持ブラケット７０の両側のフランジ部７２に固定されたマウント部材８０がそれぞれ、取付ブラケット９０を介して車体１０に取り付けられることにより、駆動モータ４０の車体前方側が車体１０に支持されている。
駆動モータ４０の車体後方側についても、駆動モータ４０の車体前方側と同様に、ケース部４５の車体後方側の端部に設けられた筒状部４６が支持ブラケット７０に支持され、支持ブラケット７０の両側のフランジ部７２に固定されたマウント部材８０がそれぞれ、取付ブラケット９０を介して車体１０に取り付けられることにより、駆動モータ４０の車体後方側が車体１０に支持されている。
このようにして、プロペラシャフト３０、具体的には第２分割シャフト３２の車体前後方向の中央部が駆動モータ４０のケース部４５に回転可能に支持され、駆動モータ４０が車体１０に支持されている。プロペラシャフト３０は、該プロペラシャフトの車体前後方向の中央部が駆動モータ４０に支持されることにより駆動モータ４０を介して車体１０に支持されている。
車体１０はまた、図３及び図６に示すように、フロアパネル２のトンネル部４の車幅方向の両側に、断面ハット状に形成されたフロアクロスメンバ６が車幅方向に延びるように接合されている。フロアクロスメンバ６内には、フロアクロスメンバ６内を仕切る仕切面部７ａを備えた補強部材７が配設され、補強部材７は、仕切面部７ａの上辺部及び下辺部にそれぞれ設けられたフランジ部７ｂ、７ｃがフロアクロスメンバ６及びフロアパネル２にそれぞれ接合されてフロアパネル２を補強するようになっている。
また、図６に示すように、フロアパネル２のトンネル部４の車幅方向の両側には、フロアパネル２の下面に断面ハット状に形成されたトンネルフレーム８が車体前後方向に延びるように接合されてフロアパネル２を補強するようになっている。
本実施形態では、プロペラシャフト３０が３つの分割シャフト３１、３２、３３に分割して構成されているが、プロペラシャフト３０を１つのシャフトによって構成することも可能である。かかる場合についても、駆動モータ４０は、プロペラシャフト３０の車体前後方向の中央部上に配置され、プロペラシャフト３０の車体前後方向の中央部が駆動モータ４０に支持されて駆動モータ４０を介して車体１０に支持される。
本実施形態では、車体前部に配置されたエンジン１４と、エンジン１４の出力を後輪１２Ｒに伝達するプロペラシャフト３０と、プロペラシャフト３０を駆動可能に設けられると共に車体１０に支持される駆動モータ４０とを備えたハイブリッド車１０について、プロペラシャフト３０を駆動モータ４０に支持させて駆動モータ４０を介して車体１０に支持させているが、車体後部に配置されたエンジンと、エンジンの出力を前輪に伝達するプロペラシャフトと、プロペラシャフトを駆動可能に設けられると共に車体に支持される駆動モータとを備えたハイブリッド車についても同様に、プロペラシャフトを駆動モータに支持させて駆動モータを介して車体に支持させることが可能である。
このように、本実施形態に係るハイブリッド車１０には、車体前部及び車体後部の一方に配置されたエンジン１４と、エンジン１４の出力を車体前部及び車体後部の他方に配置された車輪１２Ｒに伝達するプロペラシャフト３０と、プロペラシャフト３０を駆動可能に設けられると共に車体１０に支持される駆動モータ４０とが備えられ、プロペラシャフト３０は、車体前後方向の中央部が駆動モータ４０に支持されることにより駆動モータ４０を介して車体１０に支持されている。
これにより、車体前後方向に延びるプロペラシャフト３０を備えたハイブリッド車１０において、車体１０に支持される駆動モータ４０を介してプロペラシャフト３０を車体１０に支持させることができるので、プロペラシャフトと駆動モータとをそれぞれ車体に支持させる場合に比して、車体１０に対するプロペラシャフト３０の支持構造を簡素化することができる。また、プロペラシャフト３０の車体前後方向の中央部が支持されるので、プロペラシャフト３０を安定して支持させることができる。
また、駆動モータ４０は、ケース部４５内に減速機構部５３を備え、モータ部５０と減速機構部５３とは、プロペラシャフト３０上に車体前後方向に並んで配設されることにより、減速機構部５３によってトルクを増大させることができるので駆動モータ４０の小型化を図ることができると共に、モータ部５０と減速機構部５３とを並んで配設することで駆動モータ４０の径方向寸法を抑制することができ、駆動モータ４０の車載性を向上させることができる。
また、駆動モータ４０は、車体前後方向における排気処理装置５２と燃料タンク５６との間でフロアパネル２に設けられたトンネル部４の内側に配置されることにより、車体前部に配置されたエンジン１４より車体後方側に排気処理装置５２が配設されると共に車体後部に配置された車輪１２Ｒの車軸２４より車体前方側に燃料タンク５６が配設されるハイブリッド車１０において、車体前後方向における排気処理装置５２と燃料タンク５６との間に配置される駆動モータ４０を用いてプロペラシャフト３０を安定して支持させることができる。
また、駆動モータ４０は、車体前後方向における排気処理装置５２とバッテリ５８との間でフロアパネル２に設けられたトンネル部４の内側に配置されることにより、車体前部に配置されたエンジン１４より車体後方側に排気処理装置５２が配設されると共に車体後部に配置された車輪１２Ｒの車軸２４より車体前方側にバッテリ５８が配設されるハイブリッド車１０において、車体前後方向における排気処理装置５２とバッテリ５８との間に配置される駆動モータ４０を用いてプロペラシャフト５０を安定して支持させることができる。
本実施形態では、車体前後方向に延びるプロペラシャフト３０を備えたハイブリッド車１０において、プロペラシャフト３０の中央部が駆動モータ４０に支持されることによりプロペラシャフト３０が駆動モータ４０を介して車体１０に支持されているが、駆動モータ４０に代えて発電機を備えた車両において、プロペラシャフトを発電機に支持させることにより発電機を介して車体に支持させることも可能である。
このように、車体前部及び車体後部の一方に配置されたエンジン１４と、エンジン１４の出力を車体前部及び車体後部の他方に配置された車輪１２Ｒに伝達するプロペラシャフト３０と、プロペラシャフト３０により駆動可能に設けられると共に車体１０に支持される発電機とが備えられた車両において、プロペラシャフト３０を、該プロペラシャフト３０の車体前後方向の中央部を発電機に支持させることにより発電機を介して車体１０に支持させることも可能である。
かかる場合についても、車体前後方向に延びるプロペラシャフトを備えた車両において、車体に支持される発電機を介してプロペラシャフトを車体に支持させることができるので、プロペラシャフトと発電機とをそれぞれ車体に支持させる場合に比して、車体に対するプロペラシャフトの支持構造を簡素化することができる。また、プロペラシャフトの車体前後方向の中央部が支持されるので、プロペラシャフトを安定して支持させることができる。
第１実施形態に係るハイブリッド車１０は、フロントエンジン・フロントドライブ車ベースの四輪駆動車であるが、フロントエンジン・リアドライブ車ベースの四輪駆動車についても同様に、駆動モータを介してプロペラシャフトを車体に支持させることが可能である。
図７は、本発明の第２実施形態に係るハイブリッド車の概略構成図である。本発明の第２実施形態に係るハイブリッド車は、エンジンが車体前部に配置されてエンジンの出力を車体後部に配置された車輪に伝達するフロントエンジン・リアドライブ車ベースのエンジン縦置き式の四輪駆動車であり、第１実施形態に係るハイブリッド車と同様の構成については同一符号を付して説明を省略する。
図７に示すように、本発明の第２実施形態に係るハイブリッド車の車体１０´は、駆動源として車体前部に配置されたエンジン１４と、エンジン１４に連結されてエンジン１４の出力を前輪１２Ｆと後輪１２Ｒとに伝達するための変速機１６と、変速機１６からの駆動力を左右の後輪１２Ｒに車軸２４を介して伝達する後輪用の差動装置２６と、変速機１６と後輪用の差動装置２６とを連結して車体前後方向に延びるリアプロペラシャフト３０´とを有している。
車体１０´はまた、変速機１６に連結されて前輪１２Ｆに伝達する駆動力を取り出すトランスファ２２´と、トランスファ２２´に備えられて前輪１２Ｆと後輪１２Ｒとに配分する駆動力を調整するカップリング２８´と、トランスファ２２´に連結されて車体前方に延びるフロントプロペラシャフト３０´´と、フロントプロペラシャフト３０´´に連結されてトランスファ２２´からの駆動力を左右の前輪１２Ｆに車軸１８を介して伝達する前輪用の差動装置２０とを有している。
リアプロペラシャフト３０´の前端部は、トランスファ２２´に第１自在継手３５´を介して連結され、リアプロペラシャフト３０´の後端部は、後輪用の差動装置２６に第２自在継手３６´を介して連結されている。また、フロントプロペラシャフト３０´´の前端部は、前輪用の差動装置２０に第３自在継手３７´を介して連結され、フロントプロペラシャフト３０´´の後端部は、トランスファ２２´に第４自在継手３８´を介して連結されている。
車体１０´はまた、駆動源として車体前後方向の中央部に配置された駆動モータ４０を備え、駆動モータ４０は、リアプロペラシャフト３０´を駆動可能に設けられている。駆動モータ４０の出力は、リアプロペラシャフト３０´から後輪用の差動装置２６を介して後輪１２Ｒに伝達されると共に、リアプロペラシャフト３０´からトランスファ２２´、フロントプロペラシャフト３０´´は、前輪用の差動装置２０を介して前輪１２Ｆに伝達されるようになっている。
車体１０´についても、車体１０と同様に、駆動モータ４０は、プロペラシャフト３０´の車体前後方向の中央部上に、具体的にはリアプロペラシャフト３０´の車体前後方向の中央部上に配置されている。プロペラシャフト３０´は、プロペラシャフト３０´の車体前後方向の中央部が駆動モータ４０に支持されることにより駆動モータ４０を介して車体１０´に支持されている。
本実施形態では、車体前部に配置されたエンジン１４と、エンジン１４の出力を後輪１２Ｒに伝達するプロペラシャフト３０´と、プロペラシャフト３０´を駆動可能に設けられると共に車体１０´に支持される駆動モータ４０とを備えたハイブリッド車１０´について、プロペラシャフト３０´を駆動モータ４０に支持させて駆動モータ４０を介して車体１０に支持させているが、車体後部に配置されたエンジンと、エンジンの出力を前輪に伝達するプロペラシャフトと、プロペラシャフトを駆動可能に設けられると共に車体に支持される駆動モータとを備えたハイブリッド車についても同様に、プロペラシャフトを駆動モータに支持させて駆動モータを介して車体に支持させることが可能である。
また、第２実施形態に係るハイブリッド車１０´は、フロントエンジン・リアドライブ車ベースの四輪駆動車であるが、エンジンが車体前部に配置されてエンジンの出力を車体後部に配置された車輪に伝達するフロントエンジン・リアドライブの二輪駆動車についても同様に、プロペラシャフトを駆動モータに支持させて駆動モータを介して車体に支持させることが可能である。
このように、本実施形態に係るハイブリッド車１０´についても、車体前部及び車体後部の一方に配置されたエンジン１４と、エンジン１４の出力を車体前部及び車体後部の他方に配置された車輪１２Ｒに伝達するプロペラシャフト３０´と、プロペラシャフト３０´を駆動可能に設けられると共に車体１０に支持される駆動モータ４０とが備えられ、プロペラシャフト３０´は、車体前後方向の中央部が駆動モータ４０に支持されることにより駆動モータ４０を介して車体１０´に支持されている。
これにより、車体前後方向に延びるプロペラシャフト３０´を備えたハイブリッド車１０´において、車体１０´に支持される駆動モータ４０を介してプロペラシャフト３０´を車体１０´に支持させることができるので、プロペラシャフトと駆動モータとをそれぞれ車体に支持させる場合に比して、車体１０´に対するプロペラシャフト３０´の支持構造を簡素化することができる。また、プロペラシャフト３０´の車体前後方向の中央部が支持されるので、プロペラシャフト３０´を安定して支持させることができる。
本実施形態では、車体前後方向に延びるプロペラシャフト３０´を備えたハイブリッド車１０´において、プロペラシャフト３０´の中央部が駆動モータ４０に支持されることによりプロペラシャフト３０´が駆動モータ４０を介して車体１０´に支持されているが、駆動モータ４０に代えて発電機を備えた車両において、プロペラシャフトを発電機に支持させることにより発電機を介して車体に支持させることも可能である。
前述した実施形態では、プロペラシャフトは、プロペラシャフトの車体前後方向の中央部が支持されているが、プロペラシャフトの車体前後方向の中央部から車体前側又は車体後側にオフセットした部分を支持させるようにしてもよく、プロペラシャフトを安定して支持できる範囲で、プロペラシャフトの車体前後方向の中央部から車体前側又は車体後側にオフセットした部分を含むプロペラシャフトの車体前後方向の略中央部を支持させることが可能である。
本発明は、例示された実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能である。
以上のように、本発明によれば、プロペラシャフトを備えたハイブリッド車等の車両において、車体に対するプロペラシャフトの支持構造を簡素化することが可能となるから、この種の車両の製造産業分野において好適に利用される可能性がある。
２ フロアパネル
４ トンネル部
１０、１０´ 車体
１２Ｆ、１２Ｒ 車輪
１４ エンジン
１６ 変速機
２０、２６ 差動装置
２２、２２´ トランスファ
２８、２８´ カップリング
３０、３０´、３０´´ プロペラシャフト
４０ 駆動モータ
４５ ケース部
４７、５２ 軸受部
４８ ステータ
４９ ロータ
５０ モータ部
５２ 排気処理装置
５３ 減速機構部
５６ 燃料タンク
５８ バッテリ

Claims (10)

  1. 車体前部及び車体後部の一方に配置されたエンジンと、車体前後方向に延びて前記エンジンの出力を車体前部及び車体後部の他方に配置された車輪に伝達するプロペラシャフトと、該プロペラシャフトを駆動可能に設けられると共に車体に支持される駆動モータとを備え、前記プロペラシャフトが前記駆動モータの出力を車体前部及び車体後部の少なくとも一方に配置された車輪に伝達するハイブリッド車であって、
    前記プロペラシャフトは、該プロペラシャフトの車体前後方向の中央部が前記駆動モータに支持されることにより前記駆動モータを介して車体に支持され、
    車体のフロアパネルに、車幅方向に延びるフロアクロスメンバが接合され、
    前記駆動モータが車体のフロアパネルに取り付けられて支持される支持部と前記フロアクロスメンバとは、車体前後方向に少なくとも部分的に重複して配置されている、
    ことを特徴とするハイブリッド車。
  2. 前記駆動モータは、前記フロアパネルの車幅方向の中央部に設けられて下方が開放されたトンネル部の内側に配置されると共に前記トンネル部に取り付けられて支持され、
    前記フロアパネルに接合される前記フロアクロスメンバ内に、該フロアクロスメンバ内を仕切る補強部材が前記フロアクロスメンバ及び前記フロアパネルに接合されて配設され、
    前記補強部材は、前記トンネル部近傍に配置されている、
    ことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車。
  3. 前記フロアパネルのトンネル部の車幅方向両側に、車体前後方向に延びるトンネルフレームが設けられ、
    前記補強部材は、前記トンネルフレームと車幅方向に少なくとも一部が重複して配置されている、
    ことを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド車。
  4. 前記駆動モータは、ステータとロータとを有するモータ部と、該モータ部が収納されるケース部と、該ケース部の車体前後方向の両端部に設けられた軸受部とを備え、
    前記プロペラシャフトは、前記軸受部に挿通されて前記軸受部に支持されることにより前記駆動モータを介して車体に支持されている、
    ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載のハイブリッド車。
  5. 前記駆動モータは、前記ケース部内に前記モータ部のロータの回転を減速して前記プロペラシャフトに伝達する減速機構部を備え、前記モータ部と前記減速機構部とは、前記プロペラシャフト上に車体前後方向に並んで配設されている、
    ことを特徴とする請求項４に記載のハイブリッド車。
  6. 前記ハイブリッド車は、前記エンジンが車体前部に配置されて前記エンジンの出力を車体前部に配置された車輪に伝達するフロントエンジン・フロントドライブ車ベースの四輪駆動車であり、
    前記プロペラシャフトは、車体前部に配置された車輪の車軸上に配設されて車体後部に配置された車輪に伝達する駆動力を取り出すトランスファと、車体後部に配置されて車体前部に配置された車輪と車体後部に配置された車輪とに配分する駆動力を調整するカップリングとを連結するように設けられている、
    ことを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載のハイブリッド車。
  7. 前記ハイブリッド車は、前記エンジンが車体前部に配置されて前記エンジンの出力を車体後部に配置された車輪に伝達するフロントエンジン・リアドライブ車又はフロントエンジン・リアドライブ車ベースの四輪駆動車であり、
    前記プロペラシャフトは、前記エンジンに連結されて車体前部に配置された変速機と、車体後部に配置された車輪用の差動装置とを連結するように設けられている、
    ことを特徴とする請求項１から請求項６の何れか１項に記載のハイブリッド車。
  8. 前記エンジンが、車体前部に配置され、
    前記エンジンより車体後方側に排気処理装置が配設され、
    車体後部に配置された車輪の車軸より車体前方側に燃料タンクが配設され、
    前記駆動モータは、車体前後方向における前記排気処理装置と前記燃料タンクとの間においてフロアパネルの車幅方向の中央部に設けられて下方が開放されたトンネル部の内側に配置されている、
    ことを特徴とする請求項１から請求項７の何れか１項に記載のハイブリッド車。
  9. 前記エンジンが、車体前部に配置され、
    前記エンジンより車体後方側に排気処理装置が配設され、
    車体後部に配置された車輪の車軸より車体前方側にバッテリが配設され、
    前記駆動モータは、車体前後方向における前記排気処理装置と前記バッテリとの間においてフロアパネルの車幅方向の中央部に設けられて下方が開放されたトンネル部の内側に配置されている、
    ことを特徴とする請求項１から請求項７の何れか１項に記載のハイブリッド車。
  10. 車体前部及び車体後部の一方に配置されたエンジンと、車体前後方向に延びて前記エンジンの出力を車体前部及び車体後部の他方に配置された車輪に伝達するプロペラシャフトと、該プロペラシャフトにより駆動可能に設けられると共に車体に支持される発電機とを備えた車両であって、
    前記プロペラシャフトは、該プロペラシャフトの車体前後方向の中央部が前記発電機に支持されることにより前記発電機を介して車体に支持され、
    車体のフロアパネルに、車幅方向に延びるフロアクロスメンバが接合され、
    前記発電機が車体のフロアパネルに取り付けられて支持される支持部と前記フロアクロスメンバとは、車体前後方向に少なくとも部分的に重複して配置されている、
    ことを特徴とする車両。
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