JP6714096B2 - 車両 - Google Patents

Description

本発明は、車両に関する。

従来より、モータ（電動機）により車輪が駆動される車両である電動車両が知られている（例えば、特許文献１参照）。モータは、車両の左右各輪を駆動するモータの出力軸の延びる方向が、水平方向であって車幅方向に一致する位置関係で配置される。

特開平１１−１８０１７２号公報

モータの出力軸の延びる方向が、水平方向であって車幅方向に一致する位置関係でモータが配置される場合には、モータの直径が大きくなるにつれて、モータの出力軸が配置される位置が高くなり、モータが、鉛直方向において大きくなる。このため、モータを有する車両の低重心化を図ることは困難であった。また、フロントコンパートメントの上部における容積を大きく確保することは困難であった。

本発明は上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、電動機を有する車両の低重心化を図ることが可能であり、且つ、フロントコンパートメントの上部における容積を大きく確保することが可能な車両を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明は、車両（例えば、後述の車両３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、３Ｅ、３Ｆ）の左車輪（例えば、後述の左前輪ＬＷｆ）及び右車輪（例えば、後述の右前輪ＲＷｆ）を駆動し、回転子（例えば、後述の回転子３０１）と固定子（例えば、後述の固定子３０２）とを有する電動機（例えば、後述の電動機３００）と、３つの回転要素を有し、該３つの回転要素の回転数が共線図において単一の直線上に並ぶ共線関係を満たすように構成された差動機構（例えば、後述の差動機構４００）と、を備え、前記差動機構は、前記電動機と前記左車輪及び前記右車輪との動力伝達径路上に配置され、前記３つの回転要素を、前記共線図における並び順に、第１回転要素（例えば、後述の左サイドギヤ４０２）、第２回転要素（例えば、後述のデフケース４０３）、第３回転要素（例えば、後述の右サイドギヤ４０４）としたときに、前記第１回転要素は、前記左車輪又は前記右車輪の何れか一方である一方輪（例えば、後述の左前輪ＬＷｆ）に機械的に接続され、前記第２回転要素は、前記電動機に機械的に接続され、前記第３回転要素は、前記左車輪又は前記右車輪の何れか他方である他方輪（例えば、後述の右前輪ＲＷｆ）に機械的に接続され、前記電動機は、前記回転子の回転軸線が前記車両の上下方向に延びるように配置されると共に、前記電動機と前記差動機構との動力伝達径路上に配置される第１動力伝達部材（例えば、後述のかさ歯歯車３０４、中間シャフト３２１、デフリング４０１）よりも、前記回転子が下方に位置するように配置され、更に、前記電動機の少なくとも一部が、鉛直方向視で、前記第１回転要素と前記一方輪との動力伝達径路上に配置される第２動力伝達部材（例えば、後述の左フロントドライブシャフト５０１）、前記第３回転要素と前記他方輪との動力伝達径路上に配置される第３動力伝達部材（例えば、後述の右フロントドライブシャフト５０２）、又は、前記差動機構と、オーバーラップするように、前記第２動力伝達部材、前記第３動力伝達部材、又は、前記差動機構、の下方に配置される車両を提供する。

これにより、第２動力伝達部材又は第３動力伝達部材又は差動機構の下方のスペースが、電動機を配置するスペースとして有効に活用される。また、電動機と、差動機構と、第２動力伝達部材と、第３動力伝達部材とが、車両の上下方向において、コンパクトに配置される。
このため、電動機が上下方向における低い位置に配置される。これにより、より低重心とすることが可能となる。
また、電動機は、回転子の回転軸線が車両の上下方向に延びるように配置されるため、電動機の回転子の半径方向が水平方向に一致する。このため、薄型大径モータを電動機とてして使用することが可能となる。即ち、薄型大径の電動機を低重心に配置することができる。また、車両のデザインと走行性能を損なわず、乗員空間を大きく確保することができる。

この場合、前記第１動力伝達部材は、前記動力伝達径路上で前記電動機側に配置される第１回転体（例えば、後述のかさ歯歯車３０４）と、前記動力伝達径路上で前記差動機構側に配置される第２回転体（例えば、後述のデフリング４０１）と、前記第１回転体と前記第２回転体との間に介装される第３回転体（例えば、後述の中間シャフト３２１）とを含み、前記第３回転体は、前記第２動力伝達部材又は第３動力伝達部材の延在方向に延在するように配置され、前記電動機の少なくとも一部は、前記第２動力伝達部材又は前記第３動力伝達部材の下方に配置されることが好ましい。

これにより、第３回転体は、第２動力伝達部材又は第３動力伝達部材の延在方向に延在するように配置されているため、前方視で差動機構に対し、電動機が車幅方向にオフセットする位置関係となる。このため、車両の前部におけるスペースを有効活用することが可能となる。また、車両の前後方向において、電動機と、差動機構と、第２動力伝達部材と、第３動力伝達部材とを、コンパクトに配置することが可能となる。

また、車幅方向視で、前記電動機の上端は、前記差動機構の下端よりも上方に位置するように配置されることが好ましい。これにより、電動機と、差動機構と、第２動力伝達部材と、第３動力伝達部材とが、車両の上下方向において、よりコンパクトに配置される。このため、フロントコンパートメントの上部の容積（荷室容量）を大きく取ることができる。また、薄型大径の電動機を有する車両の低重心化を図ることが可能となる。

また、車幅方向視で、前記第２回転体の軸心は、前記電動機の上端よりも上方且つ第１動力伝達部材の上端よりも下方に位置するように配置されることが好ましい。これにより、車両の上下方向において、電動機と、差動機構と、第１動力伝達部材とがよりコンパクトに配置される。このため、フロントコンパートメントの上部の容積（荷室容量）を、より大きく取ることができる。また、薄型大径の電動機を有する車両の低重心化を図ることが可能となる。

また、車幅方向視で、前記車両の前後方向において、前記車両の前後方向中央に対する一方側の前記電動機の端部と、前記前後方向中央に対する他方側の前記電動機の端部と、の間に、前記第１動力伝達部材及び前記差動機構が位置するように前記電動機が配置されていることが好ましい。これにより、車両の前後方向において、電動機と、第１動力伝達部材と、差動機構とが、コンパクトに配置される。このため、車両のデザインと走行性能を損なわず、乗員空間を大きく確保することができる。

本発明によれば、電動機を有する車両の低重心化を図ることが可能であり、且つ、フロントコンパートメントの上部における容積を大きく確保することが可能な車両を提供することにある。

本発明の第１実施形態に係る車両３を示す概略平面図である。 本発明の第１実施形態に係る車両３を示す概略側面図である。 本発明の第１実施形態に係る車両３を示すスケルトン展開図である。 本発明の第１実施形態に係る車両３の電動機３００の減速機構３０５のサンギヤ３１０、キャリア３１３、リングギヤ３１２の関係を示す共線図である。 本発明の第２実施形態に係る車両３Ａを示すスケルトン展開図である。 本発明の第２実施形態に係る車両３Ａの電動機３００の減速機構３０５Ａのサンギヤ３１０、キャリア３１３Ａ、リングギヤ３１２Ａの関係を示す共線図である。 本発明の第３実施形態に係る車両３Ｂを示す概略側面図である。 本発明の第４実施形態に係る車両３Ｃを示す概略側面図である。 本発明の第５実施形態に係る車両３Ｄを示す概略側面図である。 本発明の第５実施形態に係る車両３Ｄを示すスケルトン展開図である。 本発明の第６実施形態に係る車両３Ｅを示す概略側面図である。 本発明の第７実施形態に係る車両３Ｆを示す概略側面図である。 本発明の第８実施形態に係る車両の電動機３００Ｇの減速機構３０５Ｇを示す概略平面図である。 本発明の第８実施形態に係る車両３Ｇを示すスケルトン展開図である。 本発明の第８実施形態に係る車両の電動機３００Ｇのサンギヤ３１０Ｇ、リングギヤ３１２Ｇ、キャリア３１３Ｇの関係を示す共線図である。

以下、本発明の第１実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、第２実施形態以降の説明において、第１実施形態と共通する構成等については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る車両３を示す概略平面図である。図２は、本発明の第１実施形態に係る車両３を示す概略側面図である。図３は、本発明の第１実施形態に係る車両３を示すスケルトン展開図である。図４は、本発明の第１実施形態に係る車両３の電動機３００の減速機構３０５のサンギヤ３１０、キャリア３１３、リングギヤ３１２の関係を示す共線図である。図１、図２においては、図中の左側が車両３の前方側であり、図中の右側が車両３の後方側である。

図１に示すように、本実施形態に係る車両３は、回転子３０１（図３参照）と固定子３０２とを有するモータにより構成される電動機３００を動力源として左右前輪ＬＷｆ、ＲＷｆを駆動させる電動車両（電気自動車（ＥＶ））である。

車両３は、電動機３００を備える駆動装置と、電動機３００を制御する制御部としての電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という。）６と、ＰＤＵ（パワードライブユニット）８と、バッテリ９と、を備える。駆動装置は、出力軸３０３、かさ歯歯車３０４を含む電動機３００と、デフリング４０１を含む差動機構４００と、の中間シャフト３２１と、左フロントドライブシャフト５０１と、右フロントドライブシャフト５０２と、を備えている。電動機３００は、車両３の前部に設けられている。電動機３００は、かさ歯歯車３０４と、中間シャフト３２１と、差動機構４００、左フロントドライブシャフト５０１、右フロントドライブシャフト５０２を介して前輪Ｗｆ（ＲＷｆ，ＬＷｆ）を駆動する。

電動機３００は、例えば、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相を有する、より大径の３相交流モータであり、バッテリ９に蓄えられた電力により、車両３を走行させるためのトルクを発生する。電動機３００は、インバータを備えるＰＤＵ８を介してバッテリ９に接続されている。運転手がアクセルペダル、ブレーキペダルを踏み込むことにより、ＥＣＵ６からの制御信号がＰＤＵ８に入力されることで、バッテリ９から電動機３００への電力供給と、電動機３００からバッテリ９へのエネルギー回生と、が制御される。

また、前輪Ｗｆ（ＲＷｆ，ＬＷｆ）、後輪Ｗｒ（ＲＷｒ，ＬＷｒ）の各々には、図示しない摩擦ブレーキが設けられている。この摩擦ブレーキは、例えば、油圧式のディスクブレーキで構成される。運転手がブレーキペダルを踏み込むと、踏込力が油圧シリンダ等を介してブレーキパッドに増幅して伝達され、各駆動輪に取り付けられているブレーキディスクとブレーキパッドとの間に摩擦力が生じることで、各駆動輪の制動が行われる。

次に、本実施形態に係る車両３の駆動装置の各部の構成について説明する。
図２、図３に示すように、電動機３００においては、回転子３０１の回転軸線、及び、回転軸線に一致する位置に配置された電動機３００の出力軸３０３が、車両３の上下方向に延びるように配置されている。電動機３００の回転子３０１は、減速機構３０５を介して、電動機３００の出力軸３０３に接続されている。電動機３００の出力軸３０３は、デフリング４０１の軸心よりも前方側に配置されている。
具体的には、減速機構３０５は、サンギヤ３１０と、プラネタリピニオンギヤ３１１（以下、プラネタリピニオンとも称す）と、リングギヤ３１２とを有する遊星歯車機構により構成されており、電動機３００の回転子３０１には、回転子３０１と同軸的な位置関係で一体回転可能にサンギヤ３１０が設けられている。

サンギヤ３１０は、プラネタリピニオン３１１に噛合っており、プラネタリピニオン３１１は、リングギヤ３１２に噛合っている。リングギヤ３１２は、回転子３０１と固定子３０２とを収容する不図示のケースに対して固定されている。プラネタリピニオン３１１を自転かつ公転可能に支持するキャリア３１３は、電動機３００の出力軸３０３と一体回転可能に設けられている。サンギヤ３１０、キャリア３１３、リングギヤ３１２は、図４に示すように、それらの回転数が速度共線図（共線図とも称す）において、この並び順で単一の直線上に並ぶ共線関係を満たすように構成されている。ここで、共線図は、遊星歯車機構における各回転要素の間の回転数（回転速度）の関係を示す図であって、共線図において、値０を示す横線から縦軸の白丸までの距離は、各回転要素の回転数を表す。また、共線図において、横軸における各回転要素の間隔は、各回転要素間の回転数比を表す。電動機３００の出力軸３０３の端部には、かさ歯歯車３０４が電動機３００の出力軸３０３と同軸的な位置関係を有して、電動機３００の出力軸３０３と一体回転可能に設けられている。

中間シャフト３２１は、左フロントドライブシャフト５０１、右フロントドライブシャフト５０２の延在方向に沿って延在するように配置されている。即ち、中間シャフト３２１は、車両３の車幅方向（車両３の左右方向であり、図１における上下方向）に延びる位置関係で配置されており、中間シャフト３２１の両端部には、それぞれかさ歯歯車３２２、はす歯歯車３２３が中間シャフト３２１と同軸的に一体回転可能に設けられている。中間シャフト３２１の一端部のかさ歯歯車３２２は、電動機３００の出力軸３０３のかさ歯歯車３０４と噛合っている。デフリング４０１は、差動機構４００のデフケース４０３に設けられたはす歯歯車により構成されるリングギヤを有している。デフリング４０１の前部は、中間シャフト３２１の他端部のはす歯歯車３２３の後部と噛合っている。これにより、デフリング４０１は、電動機３００に機械的に接続されている。従って、かさ歯歯車３０４と、中間シャフト３２１と、デフリング４０１は、電動機３００の回転子３０１のトルクを差動機構４００へ伝達する。電動機３００の回転子３０１は、図２に示すように、上下方向（鉛直方向）において、かさ歯歯車３０４、中間シャフト３２１、及び、デフリング４０１よりも下方に位置するように配置されている。

図３に示すように、差動機構４００は左サイドギヤ４０２と、デフケース４０３と、右サイドギヤ４０４と、ディファレンシャルピニオン４０５と、を有しており、電動機３００と、左前輪ＬＷｆ及び右前輪ＲＷｆと、の動力伝達径路上に配置されている。

左サイドギヤ４０２は、左フロントドライブシャフト５０１を介して、左前輪ＬＷｆに機械的に接続されている。右サイドギヤ４０４は、右フロントドライブシャフト５０２を介して、右前輪ＲＷｆに機械的に接続されている。デフケース４０３は、ディファレンシャルピニオン４０５を自転かつ公転可能に支持する。ディファレンシャルピニオン４０５は、それぞれ左サイドギヤ４０２及び右サイドギヤ４０４に噛合っている。左サイドギヤ４０２、デフケース４０３、右サイドギヤ４０４の３つの回転数（回転速度）は、この並び順で不図示の共線図において、単一の直線上に並ぶ共線関係を満たすように、差動機構４００は構成されている。なお、図３は、車両３の後方視によるスケルトン展開図であり、図３においては、図１、図２と異なり、差動機構４００のみを展開する形で描画している。すなわち、実際には、かさ歯歯車３０４と左フロントドライブシャフト５０１及び右フロントドライブシャフト５０２とは、略同一高さに配置されている。

図１に示すように、電動機３００の後部は、鉛直方向視（平面視）で、左フロントドライブシャフト５０１及び差動機構４００とオーバーラップしており、図２に示すように、左フロントドライブシャフト５０１及び差動機構４００の下方に配置されている。そして、図２に示すように、電動機３００の上端、即ち、電動機３００の出力軸３０３の上端部は、車幅方向視（側方視）で、差動機構４００のデフリング４０１の下端よりも上方に位置するように、電動機３００は配置されている。更に、車幅方向視で、デフリング４０１の軸心は、電動機３００の上端よりも上方であって、且つ、かさ歯歯車３０４、中間シャフト３２１、及び、デフリング４０１の上端よりも下方に位置するように、電動機３００は配置されている。更に、車幅方向視で、電動機３００の回転子３０１の一部は、差動機構４００の一部よりも下方に位置しており、より詳細には、差動機構４００のデフリング４０１の下端は、回転子３０１（図３参照）の上端よりも下方に位置するように、電動機３００は配置されている。

また、図１、図２に示すように、電動機３００の回転子３０１（図３参照）の回転軸線に一致する電動機３００の出力軸３０３の軸心は、左フロントドライブシャフト５０１、右フロントドライブシャフト５０２（図１参照）、及び、差動機構４００よりも、車両３の前後方向中央に対する一方側（本実施形態では前方側）に位置するように、電動機３００は配置されている。そして、車両３の前後方向において、車両３の中央寄りの左右前輪ＬＷｆ、ＲＷｆの端部（本実施形態では左右前輪ＬＷｆ、ＲＷｆの後端）は、車両３の中央寄りの電動機３００の端部（本実施形態では電動機３００の後端）よりも、車両３の中央寄り（本実施形態では後方側）に位置している。また、車幅方向視で、差動機構４００の前端は、電動機３００の前端よりも後方側に位置し、差動機構４００の後端は、電動機３００の後端よりも前方側に位置する。また、電動機３００は、車幅方向視で、左フロントドライブシャフト５０１の下方に配置されている。より具体的には、電動機３００は、車幅方向視で、左フロントドライブシャフト５０１、右フロントドライブシャフト５０２よりも、回転子３０１が下方に位置するように配置されている。

本実施形態によれば、以下の効果が奏される。
本実施形態では、左前輪ＬＷｆ及び右前輪ＲＷｆは、車両３の前後方向中央に対し一方側としての前方側に偏倚して配置されている。
電動機３００は、回転子３０１の回転軸線が車両３の上下方向に延びるように配置されると共に、電動機３００と差動機構４００との動力伝達径路上に配置されるかさ歯歯車３０４、中間シャフト３２１、デフリング４０１よりも、回転子３０１が下方に位置するように配置され、更に、電動機３００の回転子３０１の回転軸線が、左サイドギヤ４０２と左前輪ＬＷｆとの動力伝達径路上に配置される左フロントドライブシャフト５０１、右サイドギヤ４０４と右前輪ＲＷｆとの動力伝達径路上に配置される右フロントドライブシャフト５０２、及び、差動機構４００よりも、車両３の前後方向中央に対する一方側としての前方側に位置するよう配置される。

これにより、車両３の前部の衝突時のクラッシュストロークが増加する。このため、より乗員空間を保護することが可能となる。
また、かさ歯歯車３０４、中間シャフト３２１、デフリング４０１よりも、回転子３０１が下方に位置するように配置されるため、電動機３００が上下方向における低い位置に配置される。このため、車両３をより低重心とすることが可能となる。また、電動機ではなくエンジンで前輪が駆動される車両におけるエンジンルームに相当するフロントコンパートメントの上部側の容積（空間容量）を確保することができる。
また、電動機３００は、回転子３０１の回転軸線が車両３の上下方向に延びるように配置されるため、電動機３００の回転子３０１の半径方向が水平方向に一致する構成となる。このため、より大径モータを電動機３００とてして使用することが可能となる。また、車両３のデザインや走行性能を損なわず、フロントコンパートメントの容積（空間容量）を確保することが可能である。

また、左フロントドライブシャフト５０１、右フロントドライブシャフト５０２は、電動機３００の後端部よりも、車両３の前後方向における後方に位置している。これにより、車両３のより前端寄りに電動機３００が配置される。この結果、車両３の前部の衝突時のクラッシュストロークを、更に増加させることができ、更に乗員空間を保護することが可能となる。

また、電動機３００は、左フロントドライブシャフト５０１、右フロントドライブシャフト５０２、差動機構４００よりも、回転子３０１が下方に位置するように配置される。このため、電動機３００が上下方向における、より低い位置に配置される。このため、車両３をより低重心とすることが可能となる。また、フロントコンパートメントの上部側の容積（空間容量）を確保することができる。

また、電動機３００の一部は、鉛直方向視で、左フロントドライブシャフト５０１及び差動機構４００とオーバーラップするように、下方に配置されている。
これにより、左フロントドライブシャフト５０１及び差動機構４００の下方のスペースが、電動機３００を配置するスペースとして有効に活用される。また、電動機３００と、左フロントドライブシャフト５０１及び差動機構４００とが、車両３の上下方向において、コンパクトに配置される。このため、電動機３００が上下方向における低い位置に配置される。これにより、より低重心とすることが可能となる。

また、車両３の前後方向において、車両３の中央寄りの左前輪ＬＷｆ及び右前輪ＲＷｆの端部（左前輪ＬＷｆ及び右前輪ＲＷｆの後端）は、車両３の中央寄りの電動機３００の端部（電動機３００の後端）よりも、車両３の中央寄りに位置している。これにより、電動機３００が極力前方に配置される。これにより、車両３の前部の衝突時のクラッシュストロークが増加する。この結果、より乗員空間を保護することが可能となる。

また、電動機３００は、回転子３０１の回転軸線が車両３の上下方向に延びるように配置されると共に、電動機３００と差動機構４００との動力伝達径路上に配置される電動機３００の出力軸３０３のかさ歯歯車３０４、中間シャフト３２１、デフリング４０１よりも、回転子３０１が下方に位置するように配置され、更に、電動機３００の少なくとも一部が、鉛直方向視で、左サイドギヤ４０２と左前輪ＬＷｆとの動力伝達径路上に配置される左フロントドライブシャフト５０１、差動機構４００の下方に配置される。

これにより、左フロントドライブシャフト５０１、差動機構４００の下方のスペースが、電動機３００を配置するスペースとして有効に活用される。また、電動機３００と、差動機構４００と、左フロントドライブシャフト５０１とが、車両３の上下方向において、コンパクトに配置される。

このため、電動機３００が上下方向における低い位置に配置される。これにより、より低重心とすることが可能となる。

また、中間シャフト３２１は、左フロントドライブシャフト５０１及び右フロントドライブシャフト５０２の延在方向に沿って延在するように配置される。
電動機３００は、車幅方向視で、左フロントドライブシャフト５０１の下方に配置される。

これにより、前方視で差動機構４００に対し、電動機３００が車幅方向にオフセットする位置関係となる。このため、車両３の前部におけるスペースを有効活用することが可能となる。また、車両３の前後方向において、電動機３００と、差動機構４００と、左フロントドライブシャフト５０１と、右フロントドライブシャフト５０２とを、コンパクトに配置することが可能となる。

また、車幅方向視で、電動機３００の上端は、差動機構４００の下端よりも上方に位置するように配置される。これにより、電動機３００と、差動機構４００と、左フロントドライブシャフト５０１と、右フロントドライブシャフト５０２とが、車両３の上下方向において、よりコンパクトに配置される。このため、フロントコンパートメントの上部側の容積（空間容量）を確保することができる。また、より大径の電動機３００を有する車両３の低重心化を図ることが可能となる。

また、車幅方向視で、デフリング４０１の軸心は、電動機３００の上端よりも上方且つ電動機３００の出力軸３０３のかさ歯歯車３０４、中間シャフト３２１、デフリング４０１の上端よりも下方に位置するように配置される。これにより、車両３の上下方向において、電動機３００と、差動機構４００と、かさ歯歯車３０４、中間シャフト３２１、及び、デフリング４０１とがよりコンパクトに配置される。このため、フロントコンパートメントの上部側の容積（空間容量）を、確保することができる。また、より大径の電動機３００を有する車両３の低重心化を図ることが可能となる。

また、車幅方向視で、車両３の前後方向において、車両３の前後方向中央に対する一方側である前方側の電動機３００の端部と、車両３の前後方向中央に対する他方側である後方側の電動機３００の端部と、の間に、かさ歯歯車３０４、中間シャフト３２１、デフリング４０１が位置するように電動機３００が配置されている。
これにより、車両３の前後方向において、電動機３００、かさ歯歯車３０４、中間シャフト３２１、デフリング４０１、及び差動機構４００がコンパクトに配置される。このため、車両３のデザインと走行性能を損なわず、乗員空間を大きく確保することができる。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態に係る車両３Ａは、第１実施形態に係る車両３と比べて、電動機３００における回転子３０１から出力軸３０３までの減速機構３０５Ａのみが異なる。図５は、本発明の第２実施形態に係る車両３Ａを示すスケルトン展開図である。図６は、本発明の第２実施形態に係る車両３Ａの電動機３００の減速機構３０５Ａのサンギヤ３１０、キャリア３１３Ａ、リングギヤ３１２Ａの関係を示す共線図である。
具体的には、サンギヤ３１０は、プラネタリピニオン３１１に噛合っており、プラネタリピニオン３１１は、リングギヤ３１２Ａに噛合っている。プラネタリピニオン３１１を自転可能且つ公転可能に支持するキャリア３１３Ａは、回転子３０１と固定子３０２とを収容する不図示のケースに対して固定されている。電動機３００の出力軸３０３は、リングギヤ３１２Ａと一体回転可能に設けられている。サンギヤ３１０、キャリア３１３Ａ、リングギヤ３１２Ａは、図４に示すように、それらの回転数が速度共線図（共線図とも称す）において、この並び順で単一の直線上に並ぶ共線関係を満たすように構成されている。

［第３実施形態］
本発明の第３実施形態に係る車両３Ｂは、第１実施形態に係る車両３と比べて、左フロントドライブシャフト５０１及び右フロントドライブシャフト５０２に対する電動機３００の位置が異なる。図７は、本発明の第３実施形態に係る車両３Ｂを示す概略側面図である。

具体的には、電動機３００の回転子３０１の回転軸線に一致する電動機３００の出力軸３０３の軸心は、左フロントドライブシャフト５０１、右フロントドライブシャフト５０２（図１参照）、及び、差動機構４００よりも、車両３の前後方向中央に対する他方側（本実施形態では後方側）に位置するように、電動機３００は配置されている。デフリング４０１の後部は、中間シャフト３２１の他端部のはす歯歯車３２３の前部と噛合っている。このため、中間シャフト３２１は、左フロントドライブシャフト５０１及び右フロントドライブシャフト５０２に対して、車両３Ｂの前後方向における後方側に配置されている。また、電動機３００の出力軸３０３は、デフリング４０１の軸心よりも後方側に配置されている。

［第４実施形態］
本発明の第４実施形態に係る車両３Ｃは、第１実施形態に係る車両３と比べて、中間シャフト３２１を有していない点が異なる。また、デフリング４０１Ｃは、かさ歯歯車により構成されている点が異なる。図８は、本発明の第４実施形態に係る車両３Ｃを示す概略側面図である。

車両３Ｃは、中間シャフト３２１を有していないため、電動機３００の出力軸３０３のかさ歯歯車３０４の後部と、デフリング４０１Ｃのリングギヤの前部とが直接噛合う構成を有している。このため、電動機３００の後部の左側の部分は、鉛直方向視（平面視）で、左フロントドライブシャフト５０１とオーバーラップしており、左フロントドライブシャフト５０１の下方に配置されている。また、電動機３００の後部の右側の部分は、鉛直方向視（平面視）で、右フロントドライブシャフト５０２とオーバーラップしており、右フロントドライブシャフト５０２の下方に配置されている。また、電動機３００の後部の中央の部分は、鉛直方向視（平面視）で、差動機構４００とオーバーラップしており、差動機構４００の下方に配置されている。
上記構成により、中間シャフト３２１が不要となるため、電動機３００から差動機構４００までの動力の伝達についての構成部品が減り、車両３Ｃの小型化、軽量化、低廉化を図ることが可能となる。また、歯車同士が噛み合う箇所が減るので、電動機３００からのトルクの伝達効率を向上（トルクの損失を低減）させることが可能となる。

［第５実施形態］
本発明の第５実施形態に係る車両３Ｄは、第１実施形態に係る車両３と比べて、中間シャフト３２１の延びる方向が異なる。また、デフリング４０１Ｄは、かさ歯歯車により構成されている点、及び、はす歯歯車３２３に代えて、デフリング４０１Ｄに噛合うかさ歯歯車３２３Ｄが用いられる点が異なる。
図９は、本発明の第５実施形態に係る車両３Ｄを示す概略側面図である。図１０は、本発明の第５実施形態に係る車両３Ｄを示すスケルトン展開図である。

なお、図１０においては、説明の便宜上、差動機構４００に接続された左フロントドライブシャフト５０１及び右フロントドライブシャフト５０２を、これらの長手方向が図１０の上下方向に指向する位置関係となるように、差動機構４００を展開して図示している。実際には、左フロントドライブシャフト５０１及び右フロントドライブシャフト５０２は、図１０の紙面の手前方側（表側）と奥側（裏側）とを結ぶ方向に延びている。なお、図１０は、車両３の車幅方向視によるスケルトン展開図であるが、図１０において、左フロントドライブシャフト５０１及び右フロントドライブシャフト５０２が現われるように、図１、図２とは異なり、差動機構４００のみを展開する形で描画している。

具体的には、中間シャフト３２１は、車両３Ｄの前後方向に沿って延在するように配置されている。このため、電動機３００の全体は、左フロントドライブシャフト５０１、右フロントドライブシャフト５０２よりも、車両３Ｄの前後方向中央に対する一方側である前方側に位置するよう配置されている。また、左フロントドライブシャフト５０１及び右フロントドライブシャフト５０２は、車両３の後方側における電動機３００の端部よりも、車両３の後方側に位置するように、電動機３００は配置されている。

本実施形態によれば、以下の効果が奏される。
本実施形態では、中間シャフト３２１は、車両３Ｄの前後方向に沿って延在するように配置される。

これにより、中間シャフト３２１が車体の前後方向に延びるように配置される。このため、側方視で差動機構４００に対し、電動機３００がオフセットした位置関係となる。このため、電動機３００が車両３Ｄの前端寄りに配置される。この結果、車両３Ｄの前部の衝突時のクラッシュストロークを、より増加させることができ、より乗員空間を保護することが可能となる。

また、左フロントドライブシャフト５０１及び右フロントドライブシャフト５０２は、車両３の後方側における電動機３００の端部よりも、車両３の後方側に位置するように、電動機３００は配置されている。
これにより、電動機３００が車両３Ｄの、より前端寄りに配置される。この結果、車両３Ｄの前部の衝突時のクラッシュストロークを、更に増加させることができ、更に乗員空間を保護することが可能となる。

［第６実施形態］
本発明の第６実施形態に係る車両３Ｅは、第１実施形態に係る車両３と比べて、電動機３００は後輪Ｗｒ（ＲＷｒ，ＬＷｒ）を駆動する点、車両３Ｅの前後方向中央に対する一方側が後方側を意味する点が異なる。図１１は、本発明の第６実施形態に係る車両３Ｅを示す概略側面図である。

具体的には、差動機構４００において、左サイドギヤ４０２（図３等参照）は、左リアドライブシャフト５０３を介して、左後輪ＬＷｒに機械的に接続されている。右サイドギヤ４０４（図３等参照）は、図示しない右リアドライブシャフトを介して、右後輪ＲＷｒ（図１等参照）に機械的に接続されている。また、デフリング４０１の後部は、中間シャフト３２１の他端部のはす歯歯車３２３の前部と噛合っている。このため、中間シャフト３２１は、左リアドライブシャフト５０３及び図示しない右リアドライブシャフトよりも、車両３Ｅの前後方向における前方側（中央側）に配置されている。

これにより、電動機３００が車両３Ｅの、より後端寄りに配置される。このため、車両３Ｅの後部の衝突時のクラッシュストロークを、より増加させることができ、より乗員空間を保護することが可能となる。

［第７実施形態］
本発明の第７実施形態に係る車両３Ｆは、第６実施形態に係る車両３Ｅと比べて、中間シャフト３２１に対する左リアドライブシャフト５０３及び図示しない右リアドライブシャフトの位置が異なる。図１２は、本発明の第７実施形態に係る車両３Ｆを示す概略側面図である。

具体的には、差動機構４００において、デフリング４０１の前部は、中間シャフト３２１の他端部のはす歯歯車３２３の後部と噛合っている。このため、中間シャフト３２１は、左リアドライブシャフト５０３及び図示しない右リアドライブシャフトよりも、車両３Ｆの前後方向における後方側に配置されている。

［第８実施形態］
本発明の第８実施形態に係る車両は、第１実施形態に係る車両３と比べて、電動機３００Ｇの減速機構３０５Ｇの構成が異なる。
図１３は、本発明の第８実施形態に係る車両の電動機３００Ｇの減速機構３０５Ｇを示す概略平面図である。図１４は、本発明の第８実施形態に係る車両３Ｇを示すスケルトン展開図である。図１５は、本発明の第８実施形態に係る車両の電動機３００Ｇのサンギヤ３１０Ｇ、リングギヤ３１２Ｇ、キャリア３１３Ｇの関係を示す共線図である。

具体的には、電動機３００Ｇの減速機構３０５Ｇは、図１３、図１４に示すように、ダブルピニオン形の遊星歯車により構成されてもよい。これにより、第１実施形態のリングギヤ３１２に相当するリングギヤ３１２Ｇが、図１５に示すように、共線図において中央に位置して、回転数比が等分される。即ち、第１実施形態におけるサンギヤ３１０、キャリア３１３、リングギヤ３１２は、本実施形態におけるサンギヤ３１０Ｇ、リングギヤ３１２Ｇ、キャリア３１３Ｇにそれぞれ相当する。
サンギヤ３１０Ｇは、プラネタリピニオン（ダブルピニオン）３１１Ｇの一方のピニオンに噛合っており、プラネタリピニオン３１１Ｇの他方のピニオンは、一方のピニオン及びリングギヤ３１２Ｇに噛合っている。リングギヤ３１２Ｇは、回転子３０１と固定子３０２とを収容する不図示のケースに対して固定されている。電動機３００の出力軸３０３は、プラネタリピニオン３１１Ｇを自転可能且つ公転可能に支持するキャリア３１３Ｇと一体回転可能に設けられている。サンギヤ３１０Ｇ、リングギヤ３１２Ｇ、キャリア３１３Ｇは、図１５に示すように、それらの回転数が速度共線図（共線図とも称す）において、この並び順で単一の直線上に並ぶ共線関係を満たすように構成されている。

このように、電動機３００Ｇの減速機構３０５Ｇは、ダブルピニオン形の遊星歯車により構成されているため、回転数比の設定等の設計の自由度を高めることが可能となる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。

例えば、電動機が駆動する左車輪及び右車輪は、上記各実施形態において駆動する左前輪及び右前輪、又は、左後輪及び右後輪のいずれか一方に限定されない。具体的には、本実施形態では、電動機３００が左前輪ＬＷｆ及び右前輪ＲＷｆを駆動する、図２に示す第１実施形態に対して、電動機３００が左後輪ＬＷｒ及び右後輪ＲＷｒを駆動する、図１１に示す第６実施形態を示し、また、電動機３００が左前輪ＬＷｆ及び右前輪ＲＷｆを駆動する、図７に示す第３実施形態に対して、電動機３００が左後輪ＬＷｒ及び右後輪ＲＷｒを駆動する、図１２に示す第７実施形態を示した。これらに対して、図８に示す第４実施形態、及び、図９に示す第５実施形態においては、電動機３００が左前輪ＬＷｆ及び右前輪ＲＷｆを駆動する構成のみを記載したが、このように、電動機３００が左前輪ＬＷｆ及び右前輪ＲＷｆを駆動していた構成に代えて、電動機３００が左後輪ＬＷｒ及び右後輪ＲＷｒを駆動するように構成してもよい。また、図２に示す構成と図１１に示す構成とを組合せて、左右前輪及び左右後輪の四輪を駆動するように構成してもよい。

また、電動機３００の回転子３０１の回転軸線と、左フロントドライブシャフト５０１、右フロントドライブシャフト５０２、又は、差動機構４００との、車両３の前後方向における位置関係は、上記実施形態における位置関係に限定されない。
例えば、電動機３００の回転子３０１の回転軸線が、左フロントドライブシャフト５０１、右フロントドライブシャフト５０２、及び差動機構４００よりも、車両３の前後方向中央に対する一方側（車両３の前後方向中央から離れる側である前方側）に位置している、図２に示す第１実施形態に対して、電動機３の回転子３０１の回転軸線が、左フロントドライブシャフト５０１、右フロントドライブシャフト５０２、及び差動機構４００よりも、車両３の前後方向中央に対する他方側（本実施形態では後方側）に位置している、図７に示す第３実施形態を示した。同様に、図８に示す第４実施形態に対して、電動機３００の回転子３０１の回転軸線が、左フロントドライブシャフト５０１、右フロントドライブシャフト５０２、及び差動機構４００に対して、車両３の前後方向中央に対する他方側（車両３の前後方向中央に近い側である後方側）に位置するように、電動機３００が配置されてもよい。
また、電動機３００の少なくとも一部は、左フロントドライブシャフト５０１、又は、右フロントドライブシャフト５０２、又は差動機構４００に対して、車両３の前後方向中央に対する一方側に位置するよう配置されていればよい。

また、電動機３００の少なくとも一部は、鉛直方向視で、左フロントドライブシャフト５０１、右フロントドライブシャフト５０２、又は、差動機構４００とオーバーラップするように、左フロントドライブシャフト５０１、右フロントドライブシャフト５０２、又は、差動機構４００の下方に配置されていればよい。
また、電動機３００の少なくとも一部は、車幅方向視で、左フロントドライブシャフト５０１又は右フロントドライブシャフト５０２の下方に配置されていればよい。

また、電動機３００において、回転子３０１の回転を出力軸３０３に減速して伝達させる減速機構は、本実施形態における減速機構３０５、３０５Ａ、３０５Ｇに限定されない。

また、車両の各部の構成は、本実施形態による車両３の各部の構成に限定されない。例えば、差動機構４００は、左サイドギヤ４０２と、デフケース４０３と、右サイドギヤ４０４と、ディファレンシャルピニオン４０５と、を有していたが、この構成に限定されない。例えば、差動機構は、ダブルピニオン形の遊星歯車により構成されてもよい。これにより、第１実施形態のデフケース４０３に相当するリングギヤが、共線図において中央に位置して、左サイドギヤ４０２又は右サイドギヤ４０４に相当するサンギヤ又はキャリアが左右前輪に機械的に接続される。

また、図２に示す第１実施形態では、回転子３０１の回転軸線が略鉛直方向上下に延びるように電動機３００を配置したが、鉛直方向に対して回転軸線が交差するよう傾けて上下に延びるように電動機３００を配置してもよい。

また、上記実施形態における車両３は、電動機３００としてのモータを動力源として左右前輪ＬＷｆ、ＲＷｆ、又は、左右後輪ＬＷｒ、ＲＷｒを駆動させる電動車両（電気自動車（ＥＶ））であったが、これに限定されない。例えば、車両は、エンジン等の内燃機関と電動機とを有して電動機が車輪（左右前輪、左右後輪）を駆動するハイブリッド自動車（ＨＥＶ）や、エンジン等の内燃機関と電動機とを有して電動機が車輪（左右前輪、左右後輪）を駆動し、車外の電源から差込プラグを介して、バッテリへ充電することが可能なプラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ）や、燃料電池によって発電された電気を用いて電動機を駆動し、電動機が車輪（左右前輪、左右後輪）を駆動する燃料電池自動車（ＦＣＶ）や、燃料電池によって発電された電気と、車外の電源から差込プラグを介してバッテリへ充電した電気とを用いて電動機を駆動し電動機が車輪（左右前輪、左右後輪）を駆動するプラグイン燃料電池自動車（ＰＦＣＶ）等であってもよい。

３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、３Ｅ、３Ｆ…車両
３００、３００Ｇ…電動機
３０１…回転子
３０２…固定子
３０４…かさ歯歯車
３２１…中間シャフト
４００…差動機構
４０１…デフリング
４０２…左サイドギヤ
４０３…デフケース
４０４…右サイドギヤ
５０１…左フロントドライブシャフト
５０２…右フロントドライブシャフト
５０３…左リアドライブシャフト
ＬＷｆ、ＲＷｆ…左右前輪（左車輪、右車輪、一方輪、他方輪）

Claims (5)

1. 車両の左車輪及び右車輪を駆動し、回転子と固定子とを有する電動機と、
   ３つの回転要素を有し、該３つの回転要素の回転数が共線図において単一の直線上に並ぶ共線関係を満たすように構成された差動機構と、を備え、
   前記差動機構は、プロペラシャフトが設けられていない前記電動機と前記左車輪及び前記右車輪との動力伝達径路上に配置され、前記差動機構には、前記電動機の出力軸の上端部からトルクが伝達され、
   前記３つの回転要素を、前記共線図における並び順に、第１回転要素、第２回転要素、第３回転要素としたときに、
   前記第１回転要素は、前記左車輪又は前記右車輪の何れか一方である一方輪に機械的に接続され、
   前記第２回転要素は、前記電動機に機械的に接続され、
   前記第３回転要素は、前記左車輪又は前記右車輪の何れか他方である他方輪に機械的に接続され、
   前記電動機は、前記回転子の回転軸線が前記車両の上下方向に延びるように配置されると共に、前記電動機と前記差動機構との動力伝達径路上に配置される第１動力伝達部材よりも、前記回転子が下方に位置するように配置され、更に、
   前記電動機の少なくとも一部が、鉛直方向視で、
   前記第１回転要素と前記一方輪との動力伝達径路上に配置される第２動力伝達部材、
   前記第３回転要素と前記他方輪との動力伝達径路上に配置される第３動力伝達部材、
   又は、前記差動機構と、オーバーラップするように、
   前記第２動力伝達部材、前記第３動力伝達部材、又は、前記差動機構、の下方に配置される車両。
2. 前記第１動力伝達部材は、
   前記動力伝達径路上で前記電動機側に配置される第１回転体と、
   前記動力伝達径路上で前記差動機構側に配置される第２回転体と、
   前記第１回転体と前記第２回転体との間に介装される第３回転体とを含み、
   前記第３回転体は、前記第２動力伝達部材又は第３動力伝達部材の延在方向に延在するように配置され、
   前記電動機の少なくとも一部は、前記第２動力伝達部材又は前記第３動力伝達部材の下方に配置される請求項１に記載の車両。
3. 車幅方向視で、前記電動機の上端は、前記差動機構の下端よりも上方に位置するように配置される請求項２に記載の車両。
4. 車幅方向視で、前記第２回転体の軸心は、前記電動機の上端よりも上方且つ第１動力伝達部材の上端よりも下方に位置するように配置される請求項３に記載の車両。
5. 車幅方向視で、前記車両の前後方向において、前記車両の前後方向中央に対する一方側の前記電動機の端部と、前記前後方向中央に対する他方側の前記電動機の端部と、の間に、前記第１動力伝達部材及び前記差動機構が位置するように前記電動機が配置される請求項１〜４のいずれかに記載の車両。

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