JPWO2014057514A1

JPWO2014057514A1 - 電動車両

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Publication number: JPWO2014057514A1
Application number: JP2014540641A
Authority: JP
Inventors: 松田　義基; 義基松田; 琢磨野崎
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2012-10-10
Filing date: 2012-10-10
Publication date: 2016-08-25
Anticipated expiration: 2032-10-10
Also published as: US9533570B2; US20150274013A1; CN104684753B; JP5923176B2; CN104684753A; WO2014057514A1

Abstract

本発明に係る電動車両（１）は、左右の駆動輪（４）を回転駆動するため駆動力を発生する電気モータ（１９）と、電気モータ（１９）の電源であるバッテリ（２２，２３）と電気モータ（１９）に交流電力を供給するインバータ（２１）と、左右の駆動輪（４）の間に配置されたディファレンシャル装置（２６）と、電気モータ（１９）により発生された駆動力をディファレンシャル装置（２６）に伝達する動力伝達機構（２５）と、を備える。ディファレンシャル装置（２６）、動力伝達機構（２５）及び電気モータ（１９）が車幅方向に直線状に並べられ、電気モータ（１９）が車両（１）の車幅中央（ＷＣ）に対して車幅方向一側に偏在すると共に、インバータ（２１）が車両（１）の車幅中央（ＷＣ）に対して車幅方向前記一側に偏在している。

Description

本発明は、左右の駆動輪を回転駆動する電気モータを備えた電動車両に関する。

特許文献１に開示されるように、電動四輪車等の左右の駆動輪を有した電動車両では、電気モータにより発生された駆動力がディファレンシャル装置を介して左右の駆動輪に伝達される。一方、電動車両は、バッテリ及びインバータ等、電気モータの駆動のため様々な電気機器が搭載される。

特開２０１１−７３５８２号公報

電気モータからディファレンシャル装置に至るパワーユニットが大型化すると、これら電気機器を配置するスペースをうまく確保することができなくなる。すると、電気機器同士を接続する配線が長くなり過ぎてしまい、それにより結線作業の煩雑化を招く。

そこで本発明は、電動車両のパワーユニットをコンパクトにまとめ、電動車両に搭載される電気機器同士を接続する配線を短くすることを目的とする。

本発明は上記目的を達成すべくなされたものであり、本発明に係る電動車両は、左右の駆動輪を回転駆動するため駆動力を発生する電気モータと、前記電気モータの電源であるバッテリと、前記電気モータに交流電力を供給するインバータと、前記左右の駆動輪の間に配置されたディファレンシャル装置と、前記電気モータにより発生された駆動力を前記ディファレンシャル装置に伝達する動力伝達機構と、を備え、前記ディファレンシャル装置、前記動力伝達機構及び前記電気モータが、車幅方向に直線状に並べられ、前記電気モータが車両の車幅中央に対して車幅方向一側に偏在すると共に、前記インバータが車両の車幅中央に対して車幅方向前記一側に偏在している。

前記構成によれば、ディファレンシャル装置、動力伝達機構及び電気モータのユニット（以下「パワーユニット」とも称する）が前後方向にコンパクトにまとまる。電気モータは、ディファレンシャル装置から車幅方向に離れて配置され、車両の車幅中央に対して車幅方向一側に偏在するところ、インバータが当該一側に偏在している。このため、インバータを電気モータに接続してインバータからの交流を流す配線を、短くすることができる。

前記バッテリが、前記電気モータと前後方向に隣接すると共に前記インバータと車幅方向に隣接してもよい。

パワーユニットは車幅方向に直線状に並ぶので、パワーユニットの前又は後には、比較的大きいスペースが確保されるし、インバータが電気モータと共に車幅方向一側に偏在するので、インバータの車幅方向他側にも、比較的大きいスペースが確保される。バッテリを電気モータと前後方向に隣接させる共にインバータと車幅方向に隣接させると、バッテリを比較的大きいスペースに配置することができる。よって、バッテリを大型化することができる。

前記インバータの少なくとも一部が、前記左右の駆動輪のうち車幅方向前記一側の駆動輪の内側面よりも、車幅方向前記一側へと突出し、前記バッテリが、前記インバータの車幅方向他側で前記インバータと隣接し、車幅方向において前記左右の駆動輪の間に配置されてもよい。

前記構成によれば、インバータが、車両の車幅中央から車幅方向一側（すなわち車幅方向外方）に遠ざかるので、インバータの車幅方向他側で、バッテリを配置するためのスペースが広く確保される。よって、バッテリを大型化することができる。

前記左右の駆動輪から前後方向に離れた他の車輪と、前記電気モータにより発生された駆動力を前記他の車輪に分配する動力分配装置と、前記動力分配装置から前記他の車輪に駆動力を伝達するドライブシャフトと、を備え、前記動力分配装置が、前記ディファレンシャル装置の車幅方向他側に配置され、前記ドライブシャフトが、前記動力分配装置から前記他の車輪に向け、車両の車幅中央に対して車幅方向前記他側で前後方向に延びてもよい。

前記構成によれば、左右の駆動輪から前後方向に離れた車輪を駆動して車両を走行させることができる。そのためにドライブシャフトが設けられるところ、このドライブシャフトは、車幅方向において電気モータ及びインバータが配置されている側とは反対側で、前後方向に延びている。よって、ドライブシャフトがパワーユニット、インバータ及びこれらの間を繋ぐ配線と干渉するおそれを考慮する必要がなく、ドライブシャフトの配置自由度が高くなる。なお、バッテリをパワーユニット及びインバータに隣接させている場合には、ドライブシャフトをバッテリと干渉しないように配置することも簡単になる。

前記左右の駆動輪が、車幅方向の両側において前後方向に延びるリーフスプリングを介して車体に接続されてもよい。

前記構成によれば、例えば車体と左右の駆動輪それぞれとの間にコイルスプリング式のサスペンションを設けた場合と対比して、左右の駆動輪の周辺領域、特に左右の駆動輪の間の領域や駆動輪よりも上方の領域に、広くスペースを確保することができる。このため、パワーユニット及びインバータを車両の車幅中央に対して車幅方向一側に偏在させたり、パワーユニットを車幅方向に直線状に並べたりするというレイアウトを、容易に実現することができる。

前記左右の駆動輪が左右の後輪であり、前記電気モータの前端が前記後輪の前端部付近に位置し、前記バッテリの後端が前記後輪の前端部付近に位置してもよい。

前記構成によれば、電気モータの全部又は大部分が左右の後輪の前端部よりも後方のスペースに配置され、パワーユニットと左右の駆動輪とが前後方向に集約配置される。これにより後輪の前方に広いスペースが確保されるところ、バッテリの前端は後輪の前端部付近に位置しており、当該スペースがバッテリの配置に有効活用される。このようにバッテリをパワーユニットに近接させることで、バッテリとパワーユニットとが前後方向に集約配置され、バッテリを大型化可能になる。

前記バッテリに対し冷却風を車幅方向に流す冷却風ラインを備えてもよい。

前記構成によれば、バッテリを空冷することができ、バッテリの性能劣化を抑えることができる。

冷却風が前記冷却風ラインに沿って前記他側から前記一側に向けて流れ、前記インバータは、前記バッテリの車幅方向前記一側で前記バッテリに隣接し、前記冷却風ラインの冷却風流れ方向において前記バッテリよりも風下に配置されてもよい。

前記構成によれば、バッテリを空冷するための冷却風を用いてインバータを空冷することができる。インバータはバッテリよりも風下に配置されるので、インバータで熱せられた風がバッテリに吹き付けられるのを防ぐことができ、バッテリの性能劣化を抑えることができる。

前記バッテリの車幅方向前記一側に、前記インバータと隣接して、電装品が配置されてもよい。

前記構成によれば、バッテリを空冷するための冷却風を用いて、インバータと共に電装品を空冷することができる。

以上の説明から明らかように、本発明によれば、電動車両のパワーユニットをコンパクトにまとめることができ、電動車両に搭載される電気機器同士を接続する配線を短くすることができる。

本発明の実施形態に係るユーティリティビークルを示す斜視図である。図１のユーティリティビークルを示す平面図である。本発明の実施形態の第１変形例に係るユーティリティビークルの駆動輪周辺の平面図である。本発明の実施形態の第２変形例に係るユーティリティビークルの駆動輪周辺の平面図である。本発明の実施形態の第３変形例に係るユーティリティビークルの駆動輪周辺の平面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、同一の又は相当する要素には全ての図を通じて同一の符号を付して重複する説明を省略する。以下の方向の概念は、電動四輪車に搭乗した運転者から見る方向を基準としており、左右方向は車両の車幅方向と一致し、前後方向は車両の車長方向と一致する。

図１は、本発明の実施形態に係るユーティリティビークル１を示す斜視図である。図１に示すように、ユーティリティビークル１は、内燃機関を備えず、電力を供給する電源から回転動力を発生して車輪を駆動する電動車両である。ユーティリティビークル１は、車体２の前部に左右一対の前輪３を備え、後部に左右一対の後輪４を備えている。前輪３及び後輪４は、いわゆるバルーンタイヤを有している。左右の前輪３の間のフロント空間Ｓ１はボンネット５により上方から覆われている。ボンネット５の後方である車体前後方向の中央付近には、運転者及び同乗者が着座する横長のシート６が設けられている。車体２には、フロント空間Ｓ１とシート６が配置された搭乗空間Ｓ２とを仕切るダッシュボード７が設けられている。車体２には、ボンネット５の左右両側からシート６の斜め後下方のフロアフレーム１１にわたって、シート６が配置された搭乗空間Ｓ２を囲むキャビンフレーム８（ＲＯＰＳ）が設けられている。

キャビンフレーム８は金属製の円筒パイプであり、搭乗空間Ｓ２の前後左右及び上部を開放するように形成されている。車体２には、搭乗空間Ｓ２の後方において荷台９が設けられている。荷台９は、平面視四角形の底壁と、底壁の四辺から上方に突出する側壁とを有しており、上方に開放されている。荷台９は、手動又は自動で後傾するようにバンク可能である。

図２は、図１のユーティリティビークル１を示す平面図である。なお、図２は、シート６及び荷台９（図１参照）を取り外した状態を示している。図２に示すように、車体２は、シート６（図１参照）を下方から支持するシートフレーム１２を有している。シートフレーム１２には、前後に延びる左右一対のリヤフレーム１３の前端部が接続されており、リヤフレーム１３は、荷台９（図１参照）を下方から支持する。左右のリヤフレーム１３の後側部分は、車幅方向に延びるクロスメンバ１４により互いに接続されている。後輪４には、車幅方向に延びる車軸１６が接続されており、左右の後輪４のハブ１５を左右に連結する連結部材１７が車軸１６の後方で車幅方向に延びている。

左右のリヤフレーム１３の下面にはそれぞれ、前後に延びる左右一対のリーフスプリング１８が設けられている。リーフスプリング１８は、板ばねであり、車体２の車幅方向外側部分に配置されて下方に湾曲している。リーフスプリング１８は、前後方向の両端部においてリヤフレーム１３に固定され、前後方向の中央部（すなわち、下方に湾曲した部分）においてリヤフレーム１３の下方に配置されたハブ１５の外面に連結されている。このように、左右の後輪４は、ハブ１５及びリーフスプリング１８を介して、車体２（詳細にはリヤフレーム１３）に連結され、路面から後輪４に伝わる振動及び衝撃がリーフスプリング１８で緩衝される。

車体２には、後輪４を（四輪駆動時には前輪３も）駆動するため駆動力を発生する電気モータ１９と、電気モータ１９を制御するためのインバータ２１と、インバータ２１に供給する電力を蓄えた第１及び第２バッテリユニット２２，２３とが設けられている。バッテリユニット２２，２３は、その左部の外面（本例では上面）に外部充電コネクタ（図示せず）を接続するための充電口２２ａ，２３ａを有している。電気モータ１９、インバータ２１、第１及び第２バッテリユニット２２，２３は、ダッシュボード７よりも後方に設けられている。

これらのうち第１バッテリユニット２２以外の電装品１９，２１，２３は、キャビンフレーム８よりも後方で且つ荷台９（図１参照）で覆われた下方に配置されている。第１バッテリユニット２２は、シート６（図１参照）の下方のシートフレーム１２で囲まれた空間に配置されている。

電気モータ１９には、動力伝達機構２５が接続されており、動力伝達機構２５には、第１ディファレンシャル装置２６が接続されている。動力伝達機構２５は、電気モータ１９が発生した駆動力を変速し、第１ディファレンシャル装置２６に伝達する。動力伝達機構２５は、例えばＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）であり、その他の変速機構であってもよい。また、動力伝達機構２５は、電気モータ１９が発生した駆動力を単に所定の減速比で減速するだけの減速機であってもよいし、変速機構と単純な減速機構とが組み合わされていてもよい。また、動力伝達機構２５は、車両の進行方向を切り換えるため、その出力軸（図示せず）の回転方向を切り換える前後進切替機構を含んでいてもよい。第１ディファレンシャル装置２６は、車幅方向において左右の後輪４の間に配置されており、差動歯車（図示せず）を収容している。差動歯車の入力は動力伝達機構２５の出力軸に接続される。差動歯車の出力は左右に対を成しており、該一対の出力が左右の車軸１６それぞれに接続されている。

上記構成のユーティリティビークル１においては、第１及び第２バッテリユニット２２，２３に蓄えられた電力がインバータ２１で交流に変換され、変換された交流がインバータ２１から電気モータ１９に供給され、電気モータ１９が駆動力を発生する。電気モータ１９により発生された駆動力は、動力伝達機構２５、第１ディファレンシャル装置２６及び左右の車軸１６を介して左右の後輪４に伝達され、これにより後輪４が回転駆動される。

一方、車幅方向において左右の前輪３の間には、第２ディファレンシャル装置２７が配置されており、左右の前輪３は、左右一対の車軸２８それぞれを介して第２ディファレンシャル装置２７に接続されている。第２ディファレンシャル装置２７は、フロント空間Ｓ１内に収容され、平面視で車両の車幅方向における中心線（以下、「車幅中央ＷＣ」とも称する）上に位置している。

第１ディファレンシャル装置２６には、動力分配装置２９が接続されており、動力分配装置２９は、ドライブシャフト３０を介して第２ディファレンシャル装置２７に接続されている。ドライブシャフト３０は、前後に離れた第１及び第２ディファレンシャル装置２６，２７を互いに接続するため、前後に延びている。これにより、動力伝達機構２５から第１ディファレンシャル装置２６に入力されようとする駆動力が、動力分配装置２９、ドライブシャフト３０、第２ディファレンシャル装置２６及び左右の車軸２７を介して前輪３にも分配される。なお、動力分配装置２９は、前輪３にも駆動力を分配するか否かを切り換えるクラッチ（図示せず）を含み、クラッチの作動によって後輪４のみを駆動する状態と、四輪３，４を駆動する状態とを切り換えることができる。

以下、図２を参照しながら、第１ディファレンシャル装置２６、動力伝達機構２５、電気モータ１９及びその周辺の機器及び装置の配置について説明する。以降の説明では、第１ディファレンシャル装置２６、動力伝達機構２５及び電気モータ１９から成るユニットを「パワーユニット」と称する場合がある。

図２に示すように、第１ディファレンシャル装置２６は、車幅方向において左右の後輪３の間に配置され、車幅中央ＷＣ上に位置する。第１ディファレンシャル装置２６は、平面視で車軸１６よりも前側に突出する部分を有しており、当該部分の車幅方向一側（本例では左側）に、動力伝達機構２５が接続されている。動力伝達機構２５の車幅方向一側（本例では左側）に、電動モータ１９が接続されている。

このようにして、第１ディファレンシャル装置２６、動力伝達機構２５及び電気モータ１９は、車幅方向に直線状に並べられ、この順で車幅中央ＷＣから車幅方向一側（本例では左側）に向けて延びている。よって、パワーユニットが前後方向及び上下方向にコンパクトにまとまる。動力伝達機構２５及び電気モータ１９は、左側の車軸１６の前側に配置され、当該車軸１６と前後方向に隣接している。

第１ディファレンシャル装置２６は、車幅中央ＷＣ上に位置している。電気モータ１９は、この第１ディファレンシャル装置２６と動力伝達機構２５を車幅方向に挟むように配置され、第１ディファレンシャル装置２６から車幅方向に離れている。このため、電気モータ１９は、車幅中央ＷＣに対して車幅方向一側（本例では左側）に偏在している。

偏在配置の実現のため、電気モータ１９の出力軸（図示せず）は、車幅方向に指向しており、車幅方向他側（本例では右側）に突出して動力伝達機構２５の入力に接続されている。このような軸配置により、パワーユニットの長手方向が車幅方向に延びるように配置しやすくなる。前述したとおり、本実施形態では後輪４の緩衝装置にリーフスプリング１８を採用している。リーフスプリング１８は、車体２の車幅方向外側部分に配置されて前後に延びている。本実施形態ではリーフスプリング１８がリヤフレーム１３と平面視で重なって前後に延びており、リヤフレーム１３から車幅方向への突出量が小さい。このため、リーフスプリング１８よりも車幅方向内側に大きな空間を確保することができる。特に、緩衝装置にコイルスプリングを適用する場合と対比して、後輪４の周辺領域、特に左右の後輪３の間の領域や後輪３よりも上方の領域に、広いスペースを確保することができる。このため、パワーユニットを車幅方向に直線状に並べたり、電気モータ１９を車幅方向一側に偏在させたりするレイアウトを容易に実現することができ、電気モータ１９をリヤフレーム１３に近接させることができる。

そして、インバータ２１が、車幅中央ＷＣに対して車幅方向一側（本例では左側）、すなわち電気モータ１９と同じ側に偏在している。本実施形態では、インバータ２１が電気モータ１９の前側に配置され、電気モータ１９と前後方向に隣接している。インバータ２１は、後輪４よりも前側に配置されている。このため、インバータ２１を電気モータ１９に接続する配線３１を短くすることができ、当該配線の結線作業が簡便になるし、インバータ２１と電気モータ１９との間で電圧降下が生じたりサージ電流が生じたりするのを抑えることができる。配線３１は、インバータ２１のうち電気モータ１９と対向する後面から取り出されているので、当該配線３１を良好に短くすることができる。また、本実施形態では、インバータ２１、電気モータ１９及びバッテリユニット２２，２３がいずれもダッシュボード７よりも後方に配置されているので、ダッシュボード７を跨ぐように配線を配置する必要がなく、結線作業が簡単になるし配線長さを短くすることができる。

パワーユニットは車幅方向に直線状に並ぶので、パワーユニットの前又は後には、比較的大きいスペースが確保される。本実施形態では、前述のとおり、動力伝達機構２５及び電気モータ１９が車幅方向一側（本例では左側）の車軸１６の前側に隣接しており、そのため、パワーユニットの前側に、大きいスペースが確保されている。インバータ２１は、電気モータ１９と共に車幅方向一側（本例では左側）に偏在しているので、インバータ２１を電気モータ１９と前後方向に隣接させながらも、パワーユニットの前に確保されたスペースがインバータ２１で占有されるのを極力回避している。

このようにして、パワーユニットの前側且つインバータ２１の車幅方向他側（本例では右側）には、大きなスペースが確保される。第２バッテリユニット２３は、電気モータ１９と前後方向に隣接すると共にインバータ２１と車幅方向に隣接している。すなわち、第２バッテリユニット２３は、パワーユニット及びインバータ２１に囲まれたスペースに収容されている。当該スペースは、パワーユニットの直線的レイアウトやインバータ２１の偏在配置により広くなっているので、第２バッテリユニット２３を容易に大型化することができ、それによりユーティリティビークル１の航続距離が長くなる。

特に、本実施形態では、インバータ２１の略全部が、車幅方向一側（本例では左側）の後輪４の内側面４ａよりも車幅方向一側（本例では左側）に突出している。インバータ２１の全部が、車幅方向一側（本例では左側）のリヤフレーム１３よりも車幅方向一側（本例では左側）に配置されている。このように、パワーユニットと左右のリヤフレーム１３とで囲まれたスペースは、インバータ２１の配置に利用されていない。そこで、このスペースを、第２バッテリユニット２３の配置にそっくりそのまま活用している。このため、第２バッテリユニット２３を容易に大型化することができるし、当該スペースへの取付け作業も、他の機器又は装置との干渉を考慮する必要性がなくなって簡便になる。また、左右に梁状に延びる金属製フレーム３２を用いて、第２バッテリユニット２３をリヤフレーム１３で支持しやすくなる。よって、第２バッテリユニット２３が大型且つ重量物であっても、第２バッテリユニット２３を車体２で安定的に支持することができる。

更に、パワーユニットの前端が、後輪４の前端部付近に位置している。つまり、パワーユニットの全部又は大部分が後輪４の前端よりも後方のスペースに配置され、パワーユニットの前側のスペースを前後方向に極力広くすることができる。そして、第２バッテリユニット２３の後端が、後輪４の前端部付近に位置している。つまり、第２バッテリユニット２３が、広く確保されたスペースを前後方向に有効活用して配置されている。このように、前後方向にコンパクトにまとめられたパワーユニットを極力後方に配置し且つ第２バッテリユニット２３をパワーユニットと前後方向に近接させたことにより、第２バッテリユニット２３を前後方向に良好に大型化することができる。

このように、バッテリユニット２２，２３は前後方向において前輪３及び後輪４の間に配置され、車両全体の前後方向中央部分に配置される。このため、車両の重心を前後方向中央部分に配置しやすくなり、それにより走行安定性を向上することができる。また、パワーユニットの全部又は大部分が後輪４の車軸１６よりも前方に配置されるので、荷台９をバンクしたときに荷台９とパワーユニットとの干渉を防ぐことができる。

逆に、動力分配装置２９は、第１ディファレンシャル装置２６の車幅方向他側（本例では右側）に接続され、車幅中央ＷＣに対して車幅方向他側（本例では右側）に偏在している。そのため、ドライブシャフト３０は、車幅中央ＷＣよりも車幅方向他側（本例では右側）の領域で、動力分配装置２９から前輪３（詳細には第２ディファレンシャル装置２７）に向けて前後方向に延在している。動力分配装置２９を上記のとおり配置したので、ドライブシャフト３０が、動力伝達機構２５や電気モータ１９やインバータ２１や電気モータ１９とインバータ２１の間の配線等と干渉するおそれを考慮しなくてもよくなり、ドライブシャフト３０の配置自由度が高くなる。本実施形態では、動力分配装置２９も、第１ディファレンシャル装置２６、動力伝達機構２５及び電気モータ１９と共に車幅方向に直線状に並べられている。これにより、ドライブシャフト３０を車幅中央ＷＣからなるべく車幅方向他側（本例では右側）に遠ざけて配置することができる。

また、本実施形態においては、第１バッテリユニット２２は、バッテリ２２ｂとバッテリ２２ｂを収容するケーシング２２ｃとを有し、第２バッテリユニット２３も、これと同様にバッテリ２３ｂ及びケーシング２３ｃを有している。ユーティリティビークル１は、ケーシング２２ｃ，２３ｃ内のバッテリ２２ｂ，２３ｂに対して冷却風を流す冷却風ライン４０を有している。ケーシング２２ｃ、冷却風をケーシング２２ｃ，２３ｃ内に取り入れるための流入口２２ｄ，２３ｄと、冷却風をケーシング２２ｃ，２３ｃから流出させるための流出口２２ｅ，２３ｅとを有しており、流入口２２ｄ，２３ｄは、ケーシング２２ｃ，２３ｃの車幅方向他側部（本例では右部）に設けられ、流出口２２ｅ，２３ｅは、ケーシング２２ｃ，２３ｃの車幅方向一側部（本例では左部）に設けられている。

第２バッテリユニット２３の車幅方向他側には、エアクリーナ４１が配置されており、エアクリーナ４１には、その前側に冷却ファン４２が接続されている。エアクリーナ４１及び冷却ファン４２は、車幅方向他側（本例では右側）のリヤフレーム１３よりも車幅方向他側（本例では右側）、すなわち、車幅方向外側に配置されている。冷却ファン４２の車幅方向一側部（本例では左側部）からは流入ダクト４３が延びている。流入ダクト４３は途中で分岐しており、分岐された２つの端部が、第１バッテリユニット２２の流入口２２ｄと第２バッテリユニット２３の流入口２３ｄとにそれぞれ接続されている。

冷却ファン４２が作動すると、外気がエアクリーナ４１に取り込まれ、エアクリーナ４１で清浄化されたエアが冷却ファン４２から吐き出される。冷却ファン４３からのエアは、ダクトを介して第１バッテリユニット２２のケーシング２２ｃ内に流入し、また、第２バッテリユニット２３のケーシング２３ｃ内に流入する。冷却ファン４２は、後からエアを取り込み、車幅方向一側（本例では左側）に向けてエアを吐き出す。このため、シロッコファンを好適に適用することができる。

ケーシング２２ｃ，２３ｃ内に流入したエアは、流入口２２ｄ，２３ｄから流出口２２ｅ，２３ｅに向けて、ケーシング２２ｃ，２３ｃ内で車幅方向に流れていく。この過程で、ケーシング２２ｃ，２３ｃ内のバッテリ２２ｂ，２３ｂに対し、冷却風が車幅方向に流れていき、冷却風がバッテリ２２ｂ，２３ｂと熱交換してバッテリ２２ｂ，２３ｂが空冷される。このようにバッテリ２２ｂ，２３ｂを空冷することができるので、バッテリ２２ｂ，２３ｂの性能劣化を防ぐことができる。

第１バッテリユニット２２の流出口２２ｅ及び第２バッテリユニット２３の流出口２３ｅにはそれぞれ、風上側で二股に分岐した流出ダクト４４の端部が接続されている。流出ダクト４４の風下端部は合流されてインバータ２１の近傍で開口している。このように、冷却風ライン４０は、エアクリーナ４１、冷却ファン４２、流入ダクト４３、第１バッテリユニット２２のケーシング２２ｃ、第２バッテリユニット２３のケーシング２３ｃ及び流出ダクト４４によって構成されており、冷却風は、バッテリ２２ｂ，２３ｂを通過する部分において、冷却風ライン４０に沿って車幅方向他側（本例では右側）から一側（本例では一側）に向けて流れていく。そして、インバータ２１には、バッテリ２２ｂ，２３ｂとの熱交換後のエアが流出ダクト４４から吹き付けられる。

インバータ２１は、バッテリ２２ｂ，２３ｂよりも高熱になりやすい装置であり、バッテリ２２ｂ，２３ｂとの熱交換後のエアであってもインバータ２１を好適に冷却することができる。逆に、インバータ２１で一次的に空冷し、この空冷後のエアでバッテリ２２ｂ，２３ｂを二次的に空冷する場合には、インバータ２１で熱せられたエアがバッテリ２２ｂ，２３ｂに吹き付けられることとなり、バッテリ２２ｂ，２３ｂを好適に冷却することができないおそれもある。本実施形態では、このようなおそれを回避することができる。冷却風ラインに沿って冷却風が車幅方向他側（本例では右側）から一側（本例では左側）に向けて流れるようにし、インバータ２１を第１及び第２バッテリユニット２２，２３の車幅方向一側に配置していることで、インバータ２１が冷却風ライン４０の風下側に配置されることとなり、このような空冷システムが実現される。

そして、本実施形態では、インバータ２１の近傍に電装品３５が配置されており、この電装品３５も、インバータ２１と同様にして、第１及び第２バッテリユニット２２，２３の車幅方向一側（本例では左側）に配置されている。この電装品３５には、例えば、インバータ２１を制御するための制御基板などが含まれる。この電装品にも、バッテリ２２との熱交換後のエアを流出ダクト４４から吹き付けることができ、インバータ２１と共に電装品３５を空冷することができる。

なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲でその構成を変更、追加、又は削除することができる。

図３〜図５は、本発明の実施形態の第１〜第３変形例に係るユーティリティビークル１の駆動輪周辺の平面図である。図３〜図５に示すように、パワーユニット及びバッテリの配置は、上記実施形態のものに限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で適宜変更可能である。

上記実施形態では、インバータ２１がバッテリユニット２３の車幅方向一側に配置され、且つ後輪４よりも前側に配置されているが、図３〜図５に示すように、インバータ２１はバッテリユニット２３の後方に配置されてもよい。このとき、図３に示すように、インバータ２１を電気モータ１９の車幅方向一側に配置してもよい。図４に示すように、インバータ２１を前後方向において電気モータ１９とバッテリユニット２３との間に配置してもよい。図５に示すように、インバータ２１を電気モータ１９と上下方向に重なるように配置してもよい。いずれにせよ、第１〜第３変形例においても、第１ディファレンシャル装置２６、動力伝達機構２５及び電気モータ１９が車幅方向に直線状に並べられており、電気モータ１９が車幅中央に対して車幅方向一側に偏在している。インバータ２１も電気モータ１９と同様にして車幅方向一側に偏在しており、上記実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

また、上記実施形態においては、２つのバッテリユニットを個別に車両に搭載可能としたが、バッテリユニットの個数は特に限定されないし、２つのバッテリユニットが一体として形成されていてもよい。また、上記実施形態では、四輪駆動及び二輪駆動を切り換え可能な車両に適用するものとしたが、後輪のみを駆動して前輪を駆動しない車両にも本発明を適用可能である。この場合、上記実施形態における動力分配装置２９及びドライブシャフト３０は不要となる。また、パワーユニットは、車体後部に配置される場合に限られず、例えば前輪の駆動のため車体前部に配置されていてもよい。

また、上記実施形態においては、本発明に係る電動車両をユーティリティビークル１に適用するとしたが、左右の駆動輪を備える電動式の車両であれば、ユーティリティビークルに限らず本発明を適用可能であり、従動輪を１輪のみとした電動三輪車にも本発明を適用可能である。また、電気モータの駆動力で走行可能な車両であれば本発明を適用可能であり、そのため、電気モータを走行駆動源の一部として備えるハイブリッド式の車両にも本発明を適用可能である。ただし、電気モータの他に走行駆動源を持たない純粋な電動車両には本発明を好適に適用可能である。

本発明は、パワーユニット（電気モータ、動力伝達機構及びディファレンシャル装置等からなるユニット）をコンパクトにまとめることができ、電気機器同士を接続する配線を短くすることができるとの作用効果を奏し、同様構成のパワーユニットを備える電動車両に適用すると有益である。

ＷＣ車幅中央
１ユーティリティビークル（電動車両）
２車体
３前輪（他の駆動輪）
４後輪（駆動輪）
４ａ内側面
１８リーフスプリング
１９電気モータ
２１インバータ
２２，２３バッテリユニット
２２ｂ，２３ｂバッテリ
２５動力伝達機構
２６第１ディファレンシャル装置
２７第２ディファレンシャル装置
２９動力分配装置
３０ドライブシャフト
３５電装品
４０冷却風ライン

第１ディファレンシャル装置２６には、動力分配装置２９が接続されており、動力分配装置２９は、ドライブシャフト３０を介して第２ディファレンシャル装置２７に接続されている。ドライブシャフト３０は、前後に離れた第１及び第２ディファレンシャル装置２６，２７を互いに接続するため、前後に延びている。これにより、動力伝達機構２５から第１ディファレンシャル装置２６に入力されようとする駆動力が、動力分配装置２９、ドライブシャフト３０、第２ディファレンシャル装置２６及び左右の車軸２８を介して前輪３にも分配される。なお、動力分配装置２９は、前輪３にも駆動力を分配するか否かを切り換えるクラッチ（図示せず）を含み、クラッチの作動によって後輪４のみを駆動する状態と、四輪３，４を駆動する状態とを切り換えることができる。

図２に示すように、第１ディファレンシャル装置２６は、車幅方向において左右の後輪４の間に配置され、車幅中央ＷＣ上に位置する。第１ディファレンシャル装置２６は、平面視で車軸１６よりも前側に突出する部分を有しており、当該部分の車幅方向一側（本例では左側）に、動力伝達機構２５が接続されている。動力伝達機構２５の車幅方向一側（本例では左側）に、電動モータ１９が接続されている。

偏在配置の実現のため、電気モータ１９の出力軸（図示せず）は、車幅方向に指向しており、車幅方向他側（本例では右側）に突出して動力伝達機構２５の入力に接続されている。このような軸配置により、パワーユニットの長手方向が車幅方向に延びるように配置しやすくなる。前述したとおり、本実施形態では後輪４の緩衝装置にリーフスプリング１８を採用している。リーフスプリング１８は、車体２の車幅方向外側部分に配置されて前後に延びている。本実施形態ではリーフスプリング１８がリヤフレーム１３と平面視で重なって前後に延びており、リヤフレーム１３から車幅方向への突出量が小さい。このため、リーフスプリング１８よりも車幅方向内側に大きな空間を確保することができる。特に、緩衝装置にコイルスプリングを適用する場合と対比して、後輪４の周辺領域、特に左右の後輪４の間の領域や後輪４よりも上方の領域に、広いスペースを確保することができる。このため、パワーユニットを車幅方向に直線状に並べたり、電気モータ１９を車幅方向一側に偏在させたりするレイアウトを容易に実現することができ、電気モータ１９をリヤフレーム１３に近接させることができる。

冷却ファン４２が作動すると、外気がエアクリーナ４１に取り込まれ、エアクリーナ４１で清浄化されたエアが冷却ファン４２から吐き出される。冷却ファン４２からのエアは、ダクトを介して第１バッテリユニット２２のケーシング２２ｃ内に流入し、また、第２バッテリユニット２３のケーシング２３ｃ内に流入する。冷却ファン４２は、後からエアを取り込み、車幅方向一側（本例では左側）に向けてエアを吐き出す。このため、シロッコファンを好適に適用することができる。

そして、本実施形態では、インバータ２１の近傍に電装品３５が配置されており、この電装品３５も、インバータ２１と同様にして、第１及び第２バッテリユニット２２，２３の車幅方向一側（本例では左側）に配置されている。この電装品３５には、例えば、インバータ２１を制御するための制御基板などが含まれる。この電装品にも、バッテリ２２ｂとの熱交換後のエアを流出ダクト４４から吹き付けることができ、インバータ２１と共に電装品３５を空冷することができる。

Claims

左右の駆動輪を回転駆動するため駆動力を発生する電気モータと、
前記電気モータの電源であるバッテリと、
前記電気モータに交流電力を供給するインバータと、
前記左右の駆動輪の間に配置されたディファレンシャル装置と、
前記電気モータにより発生された駆動力を前記ディファレンシャル装置に伝達する動力伝達機構と、を備え、
前記ディファレンシャル装置、前記動力伝達機構及び前記電気モータが、車幅方向に直線状に並べられ、
前記電気モータが車両の車幅中央に対して車幅方向一側に偏在すると共に、前記インバータが車両の車幅中央に対して車幅方向前記一側に偏在している、電動車両。
前記バッテリが、前記電気モータと前後方向に隣接すると共に前記インバータと車幅方向に隣接する、請求項１に記載の電動車両。
前記インバータの少なくとも一部が、前記左右の駆動輪のうち車幅方向前記一側の駆動輪の内側面よりも、車幅方向前記一側へと突出し、
前記バッテリが、前記インバータの車幅方向他側で前記インバータに隣接し、車幅方向において前記左右の駆動輪の間に配置される、請求項１又は２に記載の電動車両。
前記左右の駆動輪から前後方向に離れた他の車輪と、
前記電気モータにより発生された駆動力を前記他の車輪に分配する動力分配装置と、
前記動力分配装置で取り出された駆動力を前記他の車輪に伝達するドライブシャフトと、を備え、
前記動力分配装置が、前記ディファレンシャル装置の車幅方向他側に配置され、前記ドライブシャフトが、前記動力分配装置から前記他の車輪に向け、車両の車幅中央に対して車幅方向前記他側で前後方向に延びる、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電動車両。
前記左右の駆動輪が、車幅方向の両側において前後方向に延びるリーフスプリングを介して車体に接続される、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電動車両。
前記左右の駆動輪が左右の後輪であり、
前記電気モータの前端が前記後輪の前端部付近に位置すると共に、前記バッテリの後端が前記後輪の前端部付近に位置する、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電動車両。
前記バッテリに対し冷却風を車幅方向に流す冷却風ラインを備える、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の電動車両。
冷却風が前記冷却風ラインに沿って前記他側から前記一側に向けて流れ、
前記インバータは、前記バッテリの車幅方向前記一側で前記バッテリに隣接し、冷却風の流れ方向において前記バッテリよりも風下に配置される、請求項７に記載の電動車両。
前記バッテリの車幅方向前記一側に、前記インバータと隣接して、電装品が配置される、請求項８に記載の電動車両。