WO2017170078A1 - ハイブリッド車及び車両 - Google Patents
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Abstract
本発明の一態様に係るハイブリッド車は車体前部に配置されたエンジン(14)と、エンジン(14)の出力を車体後部に配置された車輪(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に支持される駆動モータ(40)とを備え、プロペラシャフト(30)が駆動モータ(40)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(12F、12R)に伝達するハイブリッド車(10)において、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)を介して車体に支持されている。
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。
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、本願の第1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ていることを特徴とする。
また、第2の発明は、前記第1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、第3の発明は、前記第2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、第4の発明は、前記第1から第3の発明のいずれかにおいて、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、第5の発明は、前記第1から第3の発明のいずれかにおいて、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、第6の発明は、前記第1から第5の発明のいずれかにおいて、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、第7の発明は、前記第1から第5の発明のいずれかにおいて、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、第8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ていることを特徴とする。
本願の第1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、第2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、第3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、第4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、第5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、第6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、第7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、第8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。
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60を備え、排気管60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60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)62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64とが車体前方側から順に配設されている。
GPF62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64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66と、駆動モータ40に供給する電力を貯蔵するバッテリ68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68に供給できるようになっている。
燃料タンク66とバッテリ68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66とバッテリ68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GPF62と燃料タンク66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GPF62とバッテリ68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49の回転が減速機構部53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85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82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5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5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62と燃料タンク66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62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66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62と燃料タンク66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62とバッテリ68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62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68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62とバッテリ68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。
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
53 減速機構部
62 排気処理装置
66 燃料タンク
68 バッテリ
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
53 減速機構部
62 排気処理装置
66 燃料タンク
68 バッテリ
Claims (8)
- 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ている、
ことを特徴とするハイブリッド車。 - 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に記載のハイブリッド車。 - 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2に記載のハイブリッド車。 - 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3の何れか1項に記載のハイブリッド車。 - 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3の何れか1項に記載のハイブリッド車。 - 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5の何れか1項に記載のハイブリッド車。 - 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5の何れか1項に記載のハイブリッド車。 - 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ている、
ことを特徴とする車両。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 2017774619 Country of ref document: EP |
|
ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2017774619 Country of ref document: EP Effective date: 20180913 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 17774619 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |