JP7212657B2 - 車両 - Google Patents

Description

本発明は、車両に関する。

従来、エンジン及び／又は駆動用モータによって駆動輪を駆動させて走行可能な車両が提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。

上記特許文献１には、後輪駆動用のエンジンを備える車両が開示されており、エンジンの駆動力がプロペラシャフトを介して後輪に伝達されることにより車両が走行可能であること、が記載されている。また、上記特許文献１には、車室を構成するフロアパネルにおける車幅方向の中央部には車両上方に向けてへこんだ凹部が形成されており、この凹部の下方にプロペラシャフトが配置されていること、が記載されている。

上記特許文献２には、前輪駆動用の電動モータと、後輪駆動用の電動モータとを備える車両が開示されている。また、上記特許文献２には、前輪駆動用の電動モータ及び後輪駆動用の電動モータを備えるとともに、さらに前輪駆動用のエンジンを備える車両が開示されている。

特開２０２０－１３２１１４号公報 ＷＯ２０１１／０８３６８０号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の車両のように駆動源として駆動用モータが非搭載である従来の車両（ベース車両）を、上記特許文献２に記載の車両のように駆動源を電動化させるためには、ベース車両の構造を大きく変更する必要がある。例えば、電動アクスルの新規開発、電動アクスルと車体とを適切に支持するマウント構造、及び電動アクスルを搭載するためのフロア構造や懸架構造等の構造変更が必要となる。このため、車両を電動化するためには、開発費や設備投資費等のコストが増大するという問題点がある。

本発明は、上記問題点を解消すべくなされたものであって、車両の電動化に伴う開発費及び設備投資費が増大するのを抑制した車両を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、次のように構成されている。

（１）本発明による車両は、駆動用モータと、駆動輪と、前記駆動用モータから出力される駆動力を前記駆動輪に対して伝達するプロペラシャフトと、車室のフロア面を構成するフロア部材とを備え、前記フロア部材は、車両の前後方向に沿って延びるとともに、前記車室側に向けてへこむように形成された凹部を有し、前記駆動用モータの少なくとも一部及び前記プロペラシャフトが、前記凹部に配置され、前記駆動用モータが、車体に対して固定された保持部材によって保持されていること、を特徴とする。

上記構成によれば、既存で設けられているプロペラシャフトが配置されるフロア部材の凹部を利用して、この凹部に駆動用モータの少なくとも一部を配置した状態で保持部材により保持することができる。これにより、マウント構造、フロア構造、及び懸架構造等を従来の車両（ベース車両）から大きく変更する必要がなくなるため、車両の駆動源を電動化するにあたりベース車両を流用することができる。このため、車両の電動化に伴う開発費及び設備投資費が増大するのを抑制することができる。また、上記構成によれば、駆動用モータから出力される駆動力がプロペラシャフトを介して駆動輪に伝達されるため、駆動用モータを直接アクスルに取り付けることが不要になる。このため、バネ下重量を低減させることができるとともに、操縦安定性及び乗り心地をベース車両と同等とすることができる。

（２）本発明による車両において、前記車体は、前記車両の幅方向に対して間隔を隔てて配置され、前記車両の前後方向に沿って延びる一対のサイドメンバであり、前記保持部材は、前記一対のサイドメンバを接続するように固定されているとよい。このように構成すれば、サイドメンバに対して固定された保持部材によって、容易に駆動用モータを保持することができる。また、上記構成によれば、車両の幅方向において保持部材が突っ張り棒としての役割を有するため、車両における側方からの衝撃に対する強度を向上させることができる。

（３）上記サイドメンバを備える車両において、前記保持部材は、前記車両の幅方向に沿って延びるように形成され、前記保持部材における前記車両の幅方向の端部は、前記一対のサイドメンバの各々に対して前記車両の前後方向に沿って複数の固定点において固定され、前記複数の固定点のうち最も前方に位置する第一固定点と最も後方に位置する第二固定点との間の距離が、前記駆動用モータにおける前記車両の前後方向の長さよりも大きいとよい。このように構成すれば、第一固定点と第二固定点との間の距離が駆動用モータにおける車両の前後方向の長さよりも小さい場合と比較して、駆動用モータから発生する車両のピッチ方向に対する振動を抑制することができる。

（４）この場合、好ましくは、前記複数の固定点の各々は、締結部材により締結固定された締結点であるとよい。このように構成すれば、保持部材とサイドメンバとが締結部材により強固に固定されるため、保持部材により駆動用モータをサイドメンバに対して強固に保持することができる。

（５）本発明による車両において、前記保持部材は、ゴムマウントを介して前記車体に対して固定されているとよい。このように構成すれば、保持部材及び車体に伝達される振動について、ゴムマウントにより振動伝達特性を調整することができる。

（６）本発明による車両において、前記保持部材は、前記駆動用モータの下方を覆うように配置されているとよい。このように構成すれば、悪路走行時及び浸水時等の走行状況において駆動用モータを保護することができる。

（７）本発明による車両において、前記駆動用モータは、前記駆動力を出力する出力軸を有し、前記出力軸の軸線が前記車両の前後方向に沿うように配置されているとよい。このように構成すれば、駆動用モータの出力軸をフロア部材の凹部に対して直接配置することができる。このため、駆動用モータを凹部に配置するために凹部の形状を変更することが不要になり、また、駆動用モータを凹部に配置するために別部材を設けることが不要になる。

本発明に係る態様によれば、車両の電動化に伴う開発費及び設備投資費が増大するのを抑制した車両を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る車両の構成を図解的に示す平面図である。 （ａ）は図１のＡ－Ａ線に沿った断面図であり、（ｂ）は図１のＢ－Ｂ線に沿った断面図である。 本発明の一実施形態に係る保持部材とサイドメンバとの締結点を示す拡大図である。

以下、添付図面を参照して、本発明に係る車両の実施形態を説明する。これらの図は模式図であって、必ずしも大きさを正確な比率で記したものではない。また、図中、同様の構成部品は、同様の符号を付して示す。

図１に示すように、本実施形態による車両１００の前方には、エンジンルーム１が設けられている。エンジンルーム１には、主にエンジン２、減速機３、トランスファ、及びドライブシャフト４等が配置されている。エンジン２には、減速機３が接続されている。減速機３には、ドライブシャフト４が接続されている。ドライブシャフト４は、車両１００における幅方向（以下、車幅方向とも言う）に延びている。ドライブシャフト４における車幅方向の端部には、それぞれ、前方駆動輪５０が配置されている。上記の構成により、エンジン２の駆動力が減速機３、及びドライブシャフト４等を介して前方駆動輪５０に伝達される。なお、前輪駆動及び後輪駆動等のいわゆる２ＷＤやプロペラシャフトにより後軸に動力を伝達する必要がない車両の場合には、適宜トランスファを省略することが可能である。

車両１００の下方には、一対のサイドメンバ５が設けられている。なお、サイドメンバ５は、本発明の「車体」の一例である。一対のサイドメンバ５は、それぞれ、車幅方向において互いに間隔を隔てて配置されている。これらの一対のサイドメンバ５は、車両１００における前後方向に延びるとともに、車両１００の中心線Ｃに対して左右対称に形成されている。また、一対のサイドメンバ５は、車両１００の前後方向において、前部５ａと、後部５ｂと、前部５ａ及び後部５ｂの間に位置する中間部５ｃとを有している。中間部５ｃは、前部５ａ及び後部５ｂよりも外方に向かって広がるように形成されている。

一対のサイドメンバ５の中間部５ｃの間には、電動モータ７が配置されている。なお、電動モータ７は、本発明の「駆動用モータ」の一例である。電動モータ７は、後述する後方駆動輪５１を駆動するものである。また、電動モータ７は、駆動力が出力される出力軸７１を有している。この出力軸７１の軸線は、車両１００の前後方向に沿うように配置されている。

図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、一対のサイドメンバ５の上方には、フロア部材６が設けられている。フロア部材６は、一対のサイドメンバ５に跨がって、サイドメンバ５の上面に溶接等によって接合されている。フロア部材６の上方には、車室（図示せず）が設けられている。車室の前方の端部には、車幅方向に横並びの運転席及び助手席からなる前部座席（図示せず）が配置されている。フロア部材６は、少なくとも前部座席の足下から車室の後方の端部までフラットに延びて、車室のフロア面としてフラットなフロア面を構成している。

なお、「フラット」とは、大略的にフラットであればよい。例えば、フロア部材６が大略的にフラットに延びていれば、そのフロア部材６に補強のためのビード（凹凸）が形成されていてもよい。

図１に示すように、電動モータ７の出力軸７１の後方の端部には、車両１００の前後方向に沿って延びるプロペラシャフト８が接続されている。プロペラシャフト８には、リアアクスル９（ドライブシャフト）が接続されている。リアアクスル９は、車幅方向に沿って延びている。リアアクスル９における車幅方向の端部には、それぞれ、後方駆動輪５１が配置されている。上記の構成により、電動モータ７の駆動力がプロペラシャフト８及びリアアクスル９を介して後方駆動輪５１に伝達される。

図１、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、フロア部材６には、凹部６ａが形成されている。凹部６ａは、車両１００の前後方向に沿って延びるとともに、車室側に向けてへこむように形成されている。より詳細には、凹部６ａは車両１００の下方から上方に向かって先細りするテーパ状に形成されている。また、凹部６ａにおける幅方向の長さは、電動モータ７における幅方向の長さよりも大きい。

フロア部材６の凹部６ａには、電動モータ７及びプロペラシャフト８が配置されている。電動モータ７は、凹部６ａに対して予め固定部材等により固定されていてもよい。電動モータ７は、保持部材１０によって下方から保持されている。保持部材１０は、電動モータ７の下方を覆うように配置されている。また、保持部材１０は、主に金属からなるとともに、フラットな形状を有している。保持部材１０は、補強のためのビード（凹凸）等が形成されていてもよい。

図１に示すように、保持部材１０は、車幅方向に沿って延びるように形成されているとともに、一対のサイドメンバ５を接続するように固定されている。また、保持部材１０は、第一保持部１１及び第二保持部１２を有している。第一保持部１１及び第二保持部１２は、車両１００における中心線Ｃから外方に向かって、前後方向に対して２つに分離するように形成されている。

図３に示すように、第一保持部１１及び第二保持部１２における車幅方向の端部１１ａ及び端部１２ａは、それぞれ、サイドメンバ５における車両１００の前後方向に沿って２つの締結点（固定点）Ｅ１及びＥ２において固定されている。保持部材１０（第一保持部１１及び第二保持部１２）とサイドメンバ５との固定方法の一例としては、ボルト及びナット等の締結部材により締結固定する方法等が挙げられる。

図１及び図２（ａ）に示すように、第一保持部１１の端部１１ａは、第一締結点Ｅ１において、サイドメンバ５の中間部５ｃに対して締結部材によりゴムマウント１３を介して締結固定されている。同様に、第二保持部１２の端部１２ａは、第二締結点Ｅ２において、サイドメンバ５の中間部５ｃに対して締結部材によりゴムマウント１３を介して締結固定されている。なお、保持部材１０（第一保持部１１及び第二保持部１２）とサイドメンバ５との固定方法の他の例としては、溶接等により固定する方法であってもよい。

図３に示すように、第一締結点Ｅ１は、車両１００の前後方向において最も前方に位置している。一方、第二締結点Ｅ２は、車両１００の前後方向において最も後方に位置している。第一締結点Ｅ１と第二締結点Ｅ２との間の距離Ｄは、電動モータ７における車両１００の前後方向の長さＬよりも大きい。

上記説明した実施形態によれば、以下の効果（１）～（６）を得ることができる。

（１）上記実施形態による車両１００は、既存で設けられているプロペラシャフト８が配置されるフロア部材６の凹部６ａを利用して、この凹部６ａに電動モータ７を配置した状態で保持部材１０により保持することができる。これにより、マウント構造、フロア構造、及び懸架構造等を従来の車両（ベース車両）から大きく変更する必要がなくなるため、車両１００の駆動源を電動化するにあたりベース車両を流用することができる。このため、車両１００の電動化に伴う開発費及び設備投資費が増大するのを抑制することができる。また、上記実施形態によれば、電動モータ７から出力される駆動力がプロペラシャフト８を介して後方駆動輪５１に伝達されるため、電動モータ７を直接リアアクスル９に取り付けることが不要になる。このため、バネ下重量を低減させることができるとともに、操縦安定性及び乗り心地をベース車両と同等とすることができる。また、上記実施形態によれば、サイドメンバ５に対して固定された保持部材１０によって、容易に電動モータ７を保持することができる。

（２）上記実施形態による車両１００において、一対のサイドメンバ５を接続するように保持部材１０を固定した。このため、車幅方向において保持部材１０が突っ張り棒としての役割を有するため、車両１００における側方からの衝撃に対する強度を向上させることができる。

（３）上記実施形態による車両１００において、車両１００の前後方向において、最も前方に位置する第一締結点Ｅ１と最も後方に位置する第二締結点Ｅ２との間の距離Ｄを、電動モータ７における車両の前後方向の長さＬよりも大きくした。このため、第一締結点Ｅ１と第二締結点Ｅ２との間の距離Ｄが、電動モータ７における車両１００の前後方向の長さＬよりも小さい場合と比較して、電動モータ７から発生する車両１００のピッチ方向に対する振動を抑制することができる。また、上記実施形態によれば、保持部材１０とサイドメンバ５とが締結部材により強固に固定されるため、保持部材１０により電動モータ７をサイドメンバ５に対して強固に保持することができる。

（４）上記実施形態による車両１００において、ゴムマウント１３を介して保持部材１０をサイドメンバ５に対して固定した。このため、保持部材１０及びサイドメンバ５に伝達される振動について、ゴムマウント１３により振動伝達特性を調整することができる。

（５）上記実施形態による車両１００において、電動モータ７の下部を覆うように保持部材１０を配置した。このため、悪路走行時及び浸水時等の走行状況において電動モータ７を保護することができる。

（６）上記実施形態による車両１００において、電動モータ７の出力軸７１の軸線が車両の前後方向に沿うように電動モータ７を配置した。このため、電動モータ７の出力軸７１をフロア部材６の凹部６ａに対して直接配置することができる。これにより、電動モータ７を凹部６ａに配置するために凹部６ａの形状を変更することが不要になり、また、電動モータ７を凹部６ａに配置するために別部材を設けることが不要になる。

上記実施形態は、以下のように変更した構成とすることもできる。

上記実施形態では、電動モータにより後方駆動輪を駆動させる例を示したが、本発明はこれに限られない。例えば、電動モータにより前方駆動輪を駆動させる場合には、フロア部材の凹部において電動モータの出力軸を前方に向けて配置するとともに、プロペラシャフト及びトランスファを介して、前方駆動輪に駆動力を伝達するように構成するとよい。

上記実施形態では、車体の一例としてのサイドメンバに対して固定された保持部材によって電動モータを保持する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、保持部材によって電動モータを保持することが可能であれば、クロスメンバ（車幅方向に延びる車体構成部材）やその他の車体を構成する部材等に保持部材を固定すると良い。

上記実施形態では、フロア部材の凹部に電動モータの全部を配置する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、保持部材によって電動モータを保持することが可能であれば、電動モータの少なくとも一部をフロア部材の凹部に配置すると良い。

上記実施形態では、保持部材とサイドメンバとを２つの締結点（第一締結点及び第二締結点）において締結固定する例を示したが、本発明はこれに限られない。例えば、保持部材とサイドメンバとの締結力を大きくする場合には、締結力の大きさに応じて締結点を３つ以上にするとよい。

上記実施形態では、保持部材とサイドメンバとを固定するための固定方法の一例として締結部材により締結固定する例を示したが、本発明はこれに限られない。例えば、保持部材とサイドメンバとの固定方法に応じて、溶接、接着、プレス、及びその他の固定方法を適用すると良い。

上記実施形態では、保持部材とサイドメンバとをゴムマウントを介して固定する例を示したが、本発明はこれに限られない。例えば、保持部材とサイドメンバとを適切に固定することが可能であれば、ゴムマウント以外の緩衝部材及び防振部材でも適用可能である。

上記実施形態では、電動モータの出力軸の軸線が車両の前後方向に沿うように配置される例を示したが、本発明はこれに限られない。例えば、電動モータをフロア部材の凹部に配置することが可能であれば、電動モータの出力軸の軸線が車幅方向に沿うように配置されていてもよい。

上記実施形態は、いずれも本発明の適応の例示であり、特許請求の範囲に記載の範囲内におけるその他いかなる実施形態も、発明の技術的範囲に含まれることは当然のことである。

５ ：サイドメンバ、車体
６ ：フロア部材
６ａ ：凹部
７ ：電動モータ（駆動用モータ）
８ ：プロペラシャフト
１０ ：保持部材
１１ ：第一保持部
１２ ：第二保持部
１３ ：ゴムマウント
５０ ：前方駆動輪
５１ ：後方駆動輪
７１ ：出力軸
１００ ：車両
Ｅ１ ：第一締結点（第一固定点）
Ｅ２ ：第二締結点（第二固定点）

Claims (1)

1. 駆動用モータと、
   駆動輪と、
   前記駆動用モータから出力される駆動力を前記駆動輪に対して伝達するプロペラシャフトと、
   車室のフロア面を構成するフロア部材とを備え、
   前記フロア部材は、車両の前後方向に沿って延びるとともに、前記車室側に向けてへこむように形成された凹部を有し、
   前記駆動用モータの少なくとも一部及び前記プロペラシャフトが、前記凹部に配置され、
   前記駆動用モータが、車体に対して固定された保持部材によって保持されており、
   前記車体は、前記車両の幅方向に対して間隔を隔てて配置され、前記車両の前後方向に沿って延びる一対のサイドメンバであり、
   前記保持部材は、前記一対のサイドメンバの各々に対して前記車両の前後方向に沿って複数の固定点において固定され、
   前記複数の固定点のうち最も前方に位置する第一固定点と最も後方に位置する第二固定点との間の距離が、前記駆動用モータにおける前記車両の前後方向の長さよりも大きいこと、を特徴とする車両。

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