WO2021145100A1 - 電動車両の駆動装置 - Google Patents

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WO2021145100A1
WO2021145100A1 PCT/JP2020/045612 JP2020045612W WO2021145100A1 WO 2021145100 A1 WO2021145100 A1 WO 2021145100A1 JP 2020045612 W JP2020045612 W JP 2020045612W WO 2021145100 A1 WO2021145100 A1 WO 2021145100A1
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WO
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output shaft
shift
shaft
electric motor
input shaft
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PCT/JP2020/045612
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昇悟 竹田
Original Assignee
ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility

Definitions

  • the present invention relates to a drive device for an electric vehicle equipped with two drive motors.
  • electric vehicles such as EVs (electric vehicles) and PHEVs (plug-in hybrid electric vehicles) are known to be equipped with a plurality of electric motors (motors, rotary electric vehicles) as drive sources.
  • a structure of a vehicle drive device in which electric motors are individually connected to each of the left and right drive wheels and the left and right electric motors are arranged mirror-symmetrically has been proposed.
  • Such a structure is useful for reducing the size of the drive device in the vehicle length direction (vehicle front-rear direction), and can contribute to improving the mountability on the vehicle (see Patent Document 1).
  • a large electric motor with high output can be installed as compared with a passenger car such as a sedan or a station wagon. Therefore, it is difficult to downsize the drive device, and there is a problem that the mountability on the vehicle tends to deteriorate. On the other hand, if only mountability is emphasized, it becomes difficult to adopt a large-sized electric motor with high output.
  • the drive source is changed from an internal combustion engine (engine) to an electric motor at the vehicle development stage
  • the layout and specifications of the equipment other than the changed parts can be maintained as they are from the viewpoint of suppressing the cost increase. It is preferable to do so.
  • the size of various devices such as the electric motor and the inverter attached thereto is limited by the size of the internal combustion engine before the change. Therefore, the mountability on the vehicle becomes more severe.
  • the disclosed technology was devised in view of such issues, and one of the purposes is to improve the mountability of the drive device mounted on the electric vehicle.
  • the disclosed electric vehicle drive device is a first electric motor that is arranged inside a pair of left and right side members in an electric vehicle having a chassis frame and supplies driving force from a first output shaft extending in the vehicle length direction.
  • a second electric motor which is arranged inside the pair of left and right side members and supplies driving force from a second output shaft extending in the vehicle length direction, and a first shift input shaft connected to the first output shaft.
  • a second shift input shaft connected to the second output shaft, a shift section that shifts the driving force input from the first shift input shaft and the second shift input shaft, and the shift section.
  • It has a speed change output shaft that outputs the driving force, a speed change mechanism provided between the first electric machine and the second electric machine, and a propeller extending in the vehicle length direction and connected to the speed change output shaft. It includes a shaft and a differential that is connected to the propeller shaft and distributes driving force to the left and right drive wheels.
  • Each of the first motor and the second motor is arranged within a range sandwiched between the pair of left and right side members in a top view. As a result, interference between the in-vehicle device arranged outside the side member and the first electric motor and the second electric motor is prevented, and the mountability of the drive device is improved. Further, the transmission mechanism is arranged so as to be adjacent to each of the first electric motor and the second electric motor in the vehicle length direction. As a result, the increase in the dimensions of the drive device in the vehicle width direction is suppressed, the space saving of the drive device is improved, and the mountability of the drive device is further improved.
  • the second motor is arranged at a position where the second motor is lined up in the vehicle length direction with respect to the first motor.
  • the increase in the dimensions of the drive device in the vehicle width direction is further suppressed, and the space saving and mountability of the drive device are further improved.
  • the first output shaft and the second output shaft are arranged coaxially.
  • the first shift input shaft and the second shift input shaft are arranged coaxially.
  • the second electric motor is arranged at a position where the second electric motor is arranged in the vehicle width direction with respect to the first electric motor.
  • the first shift input shaft and the second shift input shaft may be arranged on the front side of the shift mechanism, and the shift output shaft may be arranged on the rear side of the shift mechanism.
  • the first electric motor and the second electric motor are arranged adjacent to the front side of the transmission mechanism, and the propeller shaft is connected to the rear side of the transmission mechanism.
  • the shift output shaft is arranged below the first shift input shaft and the second shift input shaft.
  • the space saving and mountability of the drive device are further improved.
  • the inclination angle of the propeller shaft is reduced, and the rotational fluctuation (torque fluctuation) of the power transmission path is suppressed. Therefore, the vibration characteristics of the drive device are improved.
  • the propeller shaft is connected to the speed change output shaft of the speed change mechanism and the differential input shaft of the differential via joints provided at both ends, and the axis of the speed change output shaft and the differential input shaft. Is arranged parallel to the axis of. As a result, the rotational fluctuation (torque fluctuation) of the power transmission path is further suppressed, and the vibration characteristics of the drive device are further improved.
  • the first electric motor and the second electric motor are arranged in a backward leaning posture with reference to the side member.
  • the axis of the shift output shaft and the axis of the differential input shaft are brought closer to parallel. It will be. Therefore, the rotational fluctuation (torque fluctuation) of the power transmission path is easily suppressed, and the vibration characteristics of the drive device during the traveling of the electric vehicle (when a load is applied to the chassis frame) are further improved. ..
  • FIG. 1 It is a perspective view of the vehicle to which the drive device as the 1st Example is applied. It is a figure which shows the drive device shown in FIG. 1, (A) is a top view of the drive device including a chassis frame, and (B) is a side view of the drive device (a view in which one side member is omitted). It is a skeleton diagram which shows the structure of the drive device shown in FIG. (A) to (C) are schematic views for explaining the structure of the transmission mechanism shown in FIG. It is a top view of the drive device as a 2nd Example. It is a skeleton diagram which shows the structure of the drive device shown in FIG. It is a schematic diagram for demonstrating the structure of the speed change mechanism shown in FIG.
  • FIGS. 1 to (B) are views for explaining a drive device as a modification, (A) is a top view of the drive device including a chassis frame, and (B) is a side view of the drive device (one of them). ( Figure with side members omitted).
  • FIG. 1 is a perspective view of a vehicle 10 to which a drive device as a first embodiment is applied.
  • the vehicle 10 is a truck whose body is supported by a frame, and a power train, wheels, a cab 11, a luggage compartment 12, and the like are attached to the chassis frame 1 (ladder frame).
  • the chassis frame 1 is a frame member formed in a ladder shape, and has a structure in which a pair of left and right side members 2 extending in the vehicle length direction (vehicle front-rear direction) are connected by a cross member 3 in the vehicle width direction.
  • a bumper, an underlamp protector, or the like may be attached to the front end portion and the rear end portion of the chassis frame 1.
  • the pair of left and right side members 2 are arranged at intervals in the vehicle width direction.
  • the shape of the side members 2 in the top view of the vehicle 10 is substantially linear, and the left and right side members 2 are arranged at a substantially constant interval in the vehicle width direction.
  • the side member 2 has a length extending from the front end portion to the rear end portion of the vehicle 10 over almost the entire length in the vehicle length direction.
  • the cross member 3 is a member that connects the left and right side members 2 in the vehicle width direction, and is arranged at a plurality of locations at intervals in the vehicle length direction.
  • This vehicle 10 is an electric vehicle equipped with a plurality of electric motors (electric motors) that generate at least a driving force for driving the vehicle 10.
  • the electric vehicle referred to here includes an electric truck, a hybrid truck, an electric bus, a hybrid bus, and the like.
  • the vehicle 10 shown in FIG. 1 is an EV (Electric Vehicle) type truck equipped with a first electric vehicle 4 and a second electric vehicle 5. Both the first electric motor 4 and the second electric motor 5 are arranged inside the pair of left and right side members 2, and both have an output shaft extending in the vehicle length direction.
  • EV Electric Vehicle
  • the first electric motor 4 and the second electric motor 5 are permanent magnet synchronous motors each equipped with a rotor and a stator.
  • the operating states of the first electric motor 4 and the second electric motor 5 can be individually controlled by the inverters installed in each of the first electric motor 4 and the second electric motor 5.
  • the inverter is a converter (DC-AC inverter) that converts DC power stored in a battery (not shown) mounted on the vehicle 10 into AC power and supplies it to each of the first motor 4 and the second motor 5.
  • the inverter may be separately attached to each of the first electric motor 4 and the second electric motor 5.
  • FIG. 2A is a top view of the drive device including the chassis frame 1 of the vehicle 10, and FIG. 2B is a side view in which one side member 2 is omitted.
  • the second motor 5 is arranged at a position aligned with respect to the first motor 4 in the vehicle length direction.
  • the layout of the first electric motor 4 and the second electric motor 5 has a rotationally symmetric shape when viewed from above.
  • the first motor 4 located on the front side of the vehicle 10 is fixed to the substantially central position of the cross member 3 on the rear side via the rubber mount 15, and the second motor 5 located on the rear side is the cross member 3 on the front side. It is fixed at a substantially central position of the above via a rubber mount 15.
  • the positions of the centers of gravity of the first electric motor 4 and the second electric motor 5 in the top view substantially coincide with the center positions of the rotational symmetry.
  • FIG. 3 is an outline diagram showing the structure of the drive device.
  • the first output shaft 21 from which the driving force of the first electric motor 4 is output is arranged so as to extend rearward from the first electric motor 4.
  • the second output shaft 22 from which the driving force of the second motor 5 is output is arranged so as to extend forward from the second motor 5.
  • the first output shaft 21 and the second output shaft 22 are arranged in parallel, preferably coaxially.
  • a transmission mechanism 6 is provided between the first electric motor 4 and the second electric motor 5.
  • the rotational driving force input to the transmission mechanism 6 is output after shifting (accelerating or decelerating) inside the transmission mechanism 6. By such a shift, the rotation speed and torque of the rotational driving force are changed.
  • the speed change mechanism 6 is provided with a first shift input shaft 23, a second shift input shaft 24, a shift unit 25, and a shift output shaft 30.
  • the first shift input shaft 23 is a shaft connected to the first output shaft 21 of the first motor 4
  • the second shift input shaft 24 is a shaft connected to the second output shaft 22 of the second motor 5.
  • the first shift input shaft 23 and the second shift input shaft 24 may be provided separately, but in the example shown in FIG. 3, they are integrally formed.
  • shift input shafts 23 and 24 when it is not necessary to distinguish between the first shift input shaft 23 and the second shift input shaft 24, they are simply referred to as shift input shafts 23 and 24.
  • the speed change input shafts 23 and 24 are rotatably pivotally supported with respect to the casing (exterior member, housing) of the speed change mechanism 6 via the bearing 14. Further, the connection form between the shift input shafts 23 and 24 and the first output shaft 21 and the second output shaft 22 is spline coupling.
  • the rotation direction of the driving force output by the first electric motor 4 (rotational direction with respect to the first electric motor 4) is the rotational direction of the driving force output by the second electric motor 5.
  • the direction is opposite to the rotation direction (rotation direction when the second motor 5 is used as a reference).
  • the rotation direction of the driving force supplied from each is the shift input shaft. Matching at 23 and 24, the torque transmitted from each of the first output shaft 21 and the second output shaft 22 is added.
  • the shifting unit 25 shifts the driving force input from the shifting input shafts 23 and 24.
  • the transmission unit 25 includes, for example, a gear train or a clutch for shifting (accelerating or decelerating) the driving force.
  • the speed change output shaft 30 is a shaft that outputs the driving force changed by the speed change unit 25, and is rotatably supported with respect to the casing of the speed change mechanism 6 via the bearing 14.
  • the transmission 25 shown in FIG. 3 includes a first gear 26, a transmission intermediate shaft 27, a second gear 28, a third gear 29, and a fourth gear 31.
  • the first gear 26 is a gear fixed to the shift input shafts 23 and 24.
  • the speed change intermediate shaft 27 is, for example, a shaft arranged parallel to the speed change input shafts 23 and 24, and is rotatably pivotally supported with respect to the casing of the speed change mechanism 6 via a bearing 14.
  • the second gear 28 is a gear that meshes with the first gear 26 and is fixed to the transmission intermediate shaft 27.
  • the gear ratio (gear ratio) of the second gear 28 to the first gear 26 is set to a value larger than, for example, 1.0. As a result, the rotation speed of the shift intermediate shaft 27 is lower than the rotation speed of the shift input shafts 23 and 24, and the torque is increased.
  • the third gear 29 is a gear fixed to the transmission intermediate shaft 27 at a position different from that of the second gear 28.
  • the fourth gear 31 is a gear that meshes with the third gear 29 and is fixed to the speed change output shaft 30.
  • the gear ratio of the fourth gear 31 to the third gear 29 is set to a value larger than, for example, 1.0.
  • the rotation speed of the shift output shaft 30 is smaller than the rotation speed of the shift intermediate shaft 27, and the torque is further increased.
  • the driving force that has passed through the transmission mechanism 6 is transmitted to the propeller shaft 7.
  • FIGS. 4 (A) to 4 (C) are schematic views illustrating the positional relationship between the shift input shafts 23 and 24 built in the transmission mechanism 6, the shift intermediate shaft 27, and the shift output shaft 30.
  • the shift output shaft 30 of the first embodiment is arranged below the shift input shafts 23 and 24.
  • FIG. 4A when the shift intermediate shaft 27 and the shift output shaft 30 are aligned vertically below the shift input shafts 23 and 24, the dimensions of the shift mechanism 6 in the vehicle width direction are reduced. sell.
  • FIGS. 4 (B) and 4 (C) when the position of the shift intermediate shaft 27 is shifted in the vehicle width direction, not only the dimension in the vehicle width direction but also the dimension in the vertical direction can be reduced. Further, as shown in FIGS.
  • the propeller shaft 7 is a shaft-shaped member that is connected to the speed change output shaft 30 of the speed change mechanism 6 and extends in the vehicle length direction. As shown in FIG. 3, a front joint 32 is attached to the front end of the propeller shaft 7, and a rear joint 33 is attached to the rear end of the propeller shaft 7. These joints 32 and 33 are connectors for making the rotation axis of the rotational driving force variable, and are, for example, universal joints.
  • the rotational driving force transmitted from the speed change output shaft 30 is input to the propeller shaft 7 via the front joint 32. Further, the rotational driving force input to the propeller shaft 7 is transmitted to the differential 8 via the rear joint 33.
  • the differential 8 is a differential device that absorbs the difference in the number of rotations of the left and right wheels while transmitting the driving force to the left and right drive wheels 9 to drive the vehicle 10.
  • the differential 8 is connected to two axles connected to the drive wheels 9 and a propeller shaft 7.
  • the two axles are oriented substantially perpendicular to the propeller shaft 7.
  • the differential input shaft 34 connected to the propeller shaft 7 via the rear joint 33 extends in the vehicle length direction.
  • the axis of the differential input shaft 34 is arranged parallel to the axis of the shift output shaft 30 of the transmission mechanism 6. Further, in FIG.
  • each of the first electric motor 4 and the second electric motor 5 is arranged within a range sandwiched between the pair of left and right side members 2 in a top view. As a result, it is possible to prevent interference between the in-vehicle device arranged outside the side member 2 and the first electric motor 4 and the second electric motor 5. Therefore, it is possible to improve the mountability of the drive device on the vehicle 10.
  • the transmission mechanism 6 is arranged so as to be adjacent to each of the first electric motor 4 and the second electric motor 5 in the vehicle length direction.
  • Each of the first electric motor 4 and the second electric motor 5 outputs the driving force to the transmission mechanism 6 from the first output shaft 21 and the second output shaft 22 extending in the vehicle length direction. As a result, it is possible to suppress an increase in the dimensions of the drive device in the vehicle width direction, and it is possible to improve space saving and space utilization efficiency. Therefore, the mountability of the drive device on the vehicle 10 can be further improved.
  • the second motor 5 is arranged at a position where the second motor 5 is aligned with the first motor 4 in the vehicle length direction.
  • the first electric motor 4 is arranged on the front side of the vehicle 10
  • the second electric motor 5 is arranged on the rear side thereof.
  • the loads of the first motor 4 and the second motor 5 acting on the side member 2 are easily distributed in the vehicle length direction, it is possible to stabilize the fixed state and the mounting state of the first motor 4 and the second motor 5. can. Therefore, the mountability of the drive device on the vehicle 10 can be further improved.
  • the shift output shaft 30 is arranged below the first shift input shaft 23 and the second shift input shaft 24.
  • a part of the propeller shaft 7 connected to the speed change output shaft 30 can be arranged so as to lap (overlap) with the first electric motor 4 and the second electric motor 5 in a top view. Therefore, it is possible to easily shorten the dimension of the drive device in the vehicle length direction, and it is possible to improve the space saving and mountability of the drive device.
  • the inclination angles ⁇ 1 and ⁇ 2 of the propeller shaft 7 can be reduced. As a result, the rotational fluctuation (torque fluctuation) of the power transmission path can be suppressed, and the vibration characteristics of the drive device can be improved.
  • the axis of the shift output shaft 30 can be set.
  • the axis of the differential input shaft 34 can be arranged in parallel.
  • the first motor 4 and the second motor 5 are arranged rotationally symmetrically in a top view, and are fixed to each of the cross members 3 provided in front of and behind the drive device.
  • the center of gravity of the drive device in the top view can be positioned at substantially the center of the first motor 4 and the second motor 5, and the weight can be easily balanced.
  • workability when attaching the drive device to the chassis frame 1 can be improved.
  • FIG. 5 is a top view of the drive device as the second embodiment.
  • the second motor 5 is arranged at a position where the second motor 5 is aligned with the first motor 4 in the vehicle width direction.
  • the first electric motor 4 and the second electric motor 5 are arranged so as to be adjacent to each other in the vehicle width direction.
  • the first motor 4 and the second motor 5 are fixed to the front cross member 3 via the rubber mount 15.
  • the layout of the first motor 4 and the second motor 5 is preferably symmetrical (mirror plane symmetric) in terms of top view in consideration of weight balance.
  • FIG. 6 is a skeleton diagram showing the structure of the drive device.
  • the first output shaft 21 from which the driving force of the first electric motor 4 is output is arranged so as to extend rearward from the first electric motor 4.
  • the second output shaft 22 from which the driving force of the second motor 5 is output is also arranged so as to extend rearward from the second motor 5.
  • the first output shaft 21 and the second output shaft 22 are arranged in parallel.
  • the first output shaft 21 and the second output shaft 22 extend from the front side of the transmission mechanism 6 toward the inside thereof.
  • the rotational driving force input to the transmission mechanism 6 is output after shifting (accelerating or decelerating) inside the transmission mechanism 6.
  • the transmission mechanism 6 When paying attention to the position in the vehicle width direction, the transmission mechanism 6 is provided between the first electric motor 4 and the second electric motor 5. As shown in FIG. 5, the transmission mechanism 6 is arranged so as to be adjacent to the rear of each of the first electric motor 4 and the second electric motor 5, and the rubber mount 15 is placed at the center position of the cross member 3 on the rear side of the transmission mechanism 6. It is fixed through. Preferably, the transmission mechanism 6 is arranged substantially at the center of the first electric motor 4 and the second electric motor 5 in the vehicle width direction. When the first electric motor 4 and the second electric motor 5 are arranged symmetrically in the top view, if the position of the transmission mechanism 6 is set substantially in the center of the left and right side members 2, the weight balance is further improved.
  • the transmission mechanism 6 is provided with a first shift input shaft 41, a second shift input shaft 42, a shift unit 43, and a shift output shaft 50.
  • the first shift input shaft 41 is a shaft connected to the first output shaft 21 of the first motor 4
  • the second shift input shaft 42 is a shaft connected to the second output shaft 22 of the second motor 5. be.
  • the first shift input shaft 41 and the second shift input shaft 42 are separately provided and arranged in parallel.
  • the first shift input shaft 41 and the second shift input shaft 42 are rotatably pivotally supported with respect to the casing of the transmission mechanism 6 via the bearing 14.
  • the first shift input shaft 41 and the second shift input shaft 42 are arranged on the front side inside the transmission mechanism 6.
  • the transmission unit 43 shifts the driving force input from the first shift input shaft 41 and the second shift input shaft 42.
  • the transmission unit 43 includes, for example, a gear train or a clutch for shifting (accelerating or decelerating) the driving force.
  • the speed change output shaft 50 is a shaft that outputs the driving force changed by the speed change unit 43, and is rotatably supported with respect to the casing of the speed change mechanism 6 via the bearing 14.
  • the speed change output shaft 50 is arranged on the rear side inside the speed change mechanism 6.
  • the transmission 43 shown in FIG. 6 includes a first gear 44, a second gear 45, a transmission intermediate shaft 46, a third gear 47, a fourth gear 48, and a fifth gear 49.
  • the first gear 44 is a gear fixed to the first shift input shaft 41
  • the second gear 45 is a gear fixed to the second shift input shaft 42
  • the shift intermediate shaft 46 is, for example, a shaft arranged parallel to the first shift input shaft 41 and the second shift input shaft 42, and is rotatable with respect to the casing of the transmission mechanism 6 via the bearing 14. Be provided.
  • the third gear 47 is a gear that meshes with both the first gear 44 and the second gear 45 and is fixed to the transmission intermediate shaft 46.
  • the gear ratio of the third gear 47 to the first gear 44 is set to be the same as the gear ratio of the third gear 47 to the second gear 45, for example, a value larger than 1.0. As a result, the rotation speed of the shift intermediate shaft 46 is smaller than the rotation speed of the first shift input shaft 41 and the second shift input shaft 42, and the torque is increased.
  • the fourth gear 48 is a gear fixed to the transmission intermediate shaft 46 at a position different from that of the third gear 47.
  • the fifth gear 49 is a gear that meshes with the fourth gear 48 and is fixed to the speed change output shaft 50.
  • the gear ratio of the fifth gear 49 to the fourth gear 48 is set to a value larger than, for example, 1.0. As a result, the rotation speed of the shift output shaft 50 is smaller than the rotation speed of the shift intermediate shaft 46, and the torque is further increased.
  • the driving force that has passed through the transmission mechanism 6 is transmitted to the propeller shaft 7.
  • the rotation direction of the driving force output by the first motor 4 (rotation direction with respect to the first motor 4) and the output by the second motor 5
  • the rotation direction of the driving force (the rotation direction with respect to the second motor 5) is set in the same direction.
  • FIG. 7 is a schematic diagram illustrating the positional relationship between the first shift input shaft 41, the second shift input shaft 42, the shift intermediate shaft 46, and the shift output shaft 50 built in the transmission mechanism 6.
  • the shift output shaft 50 of the second embodiment is arranged below each of the first shift input shaft 41, the second shift input shaft 42, and the shift intermediate shaft 46.
  • the shift intermediate shaft 46 is arranged below the first shift input shaft 41 and the second shift input shaft 42 at substantially the center of the first shift input shaft 41 and the second shift input shaft 42 in the vehicle width direction.
  • the shift output shaft 50 is arranged vertically below the shift intermediate shaft 46. With such a layout, the position of the center of gravity of the first shift input shaft 41 and the second shift input shaft 42 in the vehicle width direction coincides with the position of the center of gravity of the shift output shaft 50 in the vehicle width direction, and the weight balance is improved.
  • the second motor 5 is arranged at a position where the second motor 5 is aligned with the first motor 4 in the vehicle width direction.
  • the first shift input shaft 41 and the second shift input shaft 42 are arranged on the front side of the transmission mechanism 6, and the shift output shaft 50 is arranged on the rear side.
  • the position of the shift output shaft 50 is set from the position of the first shift input shaft 41 and the second shift input shaft 42. It becomes easy to move (offset, shift), and the degree of freedom in the layout of the driving force transmission path can be increased. Further, since the interference between the first electric motor 4 and the second electric motor 5 and the propeller shaft 7 is less likely to occur, the space saving and the mountability of the drive device can be further improved.
  • FIG. 8A is diagrams for explaining a driving device as a modified example.
  • the first electric motor 4 and the second electric motor 5 may be fixed to the left and right side members 2 via the rubber mount 15 and the bracket 13. According to such a configuration, there is an effect of suppressing fluctuation of the drive device in the vehicle width direction.
  • the first motor 4 and the second motor 5 may be arranged so as to be in a backward tilted posture with the side member 2 as a reference.
  • the axis lines of the speed change output shafts 30 and 50 and the axis lines of the differential input shaft 34 are parallel to each other. Will approach. Therefore, it is possible to easily suppress the rotational fluctuation of the power transmission path, and it is possible to further improve the vibration characteristics of the drive device when the vehicle 10 is traveling (when a load is applied to the chassis frame 1).
  • This configuration is suitable for use in a vehicle 10 such as a truck, a dump truck, a concrete mixer truck, a feed carrier, a tank lorry, a dust truck, etc., in which a larger load can be applied to the chassis frame 1 as compared with a passenger car.
  • a vehicle 10 such as a truck, a dump truck, a concrete mixer truck, a feed carrier, a tank lorry, a dust truck, etc.
  • Appendix 1 In an electric vehicle having a chassis frame, the first electric motor, which is arranged inside a pair of left and right side members and supplies driving force from the first output shaft, A second motor, which is arranged inside the pair of left and right side members and supplies driving force from the second output shaft, The first shift input shaft connected to the first output shaft, the second shift input shaft connected to the second output shaft, and the drive input from the first shift input shaft and the second shift input shaft.
  • a shift unit that shifts force and a shift output shaft that is arranged at a position offset downward from the first shift input shaft and the second shift input shaft and outputs the driving force shifted by the shift unit.
  • a propeller shaft that extends in the direction of the vehicle length and is connected to the transmission output shaft, A differential that is connected to the propeller shaft and distributes driving force to the left and right drive wheels, A drive device for an electric vehicle, which is characterized by being equipped with.
  • the propeller shaft is connected to the speed change output shaft of the speed change mechanism and the differential input shaft of the differential via joints provided at both ends.
  • the shift output shaft is arranged parallel to the first shift input shaft and the second shift input shaft, and is arranged vertically below the first shift input shaft and the second shift input shaft.
  • the shift output shaft is arranged at a position offset downward with respect to the first output shaft and the second output shaft.
  • one end of the propeller shaft connected to the shift output shaft moves downward as compared with the case where the shift output shaft is not offset downward. Therefore, the inclination angle of the propeller shaft with respect to the road surface is reduced, the rotational fluctuation (torque fluctuation) of the power transmission path is suppressed, and the vibration characteristics of the drive device are improved.
  • the rotational fluctuation (torque fluctuation) of the power transmission path is further suppressed, and the vibration characteristics of the drive device are further improved.
  • torque fluctuation torque fluctuation
  • the vibration characteristics of the drive device are further improved.
  • the theoretical rotational fluctuation becomes zero, and the vibration characteristics of the drive device are further improved.

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Abstract

【課題】電動車両の駆動装置に関し、電動車両への搭載性を改善する。 【解決手段】開示の電動車両の駆動装置は、シャシフレーム１を有する電動車両１０において左右一対のサイドメンバ２の内側に配置され、車長方向に延在する第一出力軸２１から駆動力を供給する第一電動機４と、車長方向に延在する第二出力軸２２から駆動力を供給する第二電動機５とを備える。第一電動機４と第二電動機５との間には、第一出力軸２１に接続される第一変速入力軸２３と、第二出力軸２２に接続される第二変速入力軸２４と、駆動力を変速する変速部２５と、駆動力を出力する変速出力軸３０とを有する変速機構６が設けられる。また、車長方向に延在して変速出力軸３０に接続されるプロペラシャフト７と、左右の駆動輪９に駆動力を配分するデファレンシャル８とを備える。

Description

電動車両の駆動装置
　本発明は、二つの駆動用電動機を搭載した電動車両の駆動装置に関する。
　従来、EV（電気自動車）やPHEV（プラグインハイブリッド電気自動車）などの電動車両において、複数の電動モータ（電動機，回転電機）を駆動源として備えたものが知られている。例えば、左右の駆動輪の各々に対して個別に電動モータを接続し、左右の電動モータを鏡対称に配置した車両用駆動装置の構造が提案されている。このような構造は、車長方向（車両前後方向）についての駆動装置のサイズを小さくする上で有用であり、車両への搭載性を改善するのに寄与しうる（特許文献１参照）。
特開2010-048379号公報
　ボディがフレームによって支持される形式の大型車両（例えばトラックやバスなど）においては、セダンやステーションワゴンなどの乗用車と比較して、高出力かつ大型の電動モータが搭載されうる。そのため、駆動装置のダウンサイジングが難しく、車両への搭載性が悪化しやすいという課題がある。一方、搭載性のみを重視してしまうと、高出力で大型の電動モータを採用することが困難になる。
　また、車両の開発段階において、駆動源を内燃機関（エンジン）から電動モータへと変更するような場合には、コストの上昇を抑制する観点から変更箇所以外の機器のレイアウトや仕様をそのまま維持できるようにすることが好ましい。しかしこの場合、電動モータやこれに付随するインバータなどの各種装置のサイズが、変更前の内燃機関のサイズによって制限されてしまう。したがって、車両への搭載性はより厳しいものとなる。
　開示の技術は、このような課題に鑑みて創案されたものであり、電動車両に搭載される駆動装置の搭載性を改善することを目的の一つとする。
　（１）開示の電動車両の駆動装置は、シャシフレームを有する電動車両において左右一対のサイドメンバの内側に配置され、車長方向に延在する第一出力軸から駆動力を供給する第一電動機と、前記左右一対のサイドメンバの内側に配置され、車長方向に延在する第二出力軸から駆動力を供給する第二電動機と、前記第一出力軸に接続される第一変速入力軸と、前記第二出力軸に接続される第二変速入力軸と、前記第一変速入力軸及び前記第二変速入力軸から入力された駆動力を変速する変速部と、前記変速部で変速された駆動力を出力する変速出力軸とを有し、前記第一電動機と前記第二電動機との間に設けられる変速機構と、車長方向に延在し、前記変速出力軸に接続されるプロペラシャフトと、前記プロペラシャフトに接続され、左右の駆動輪に駆動力を配分するデファレンシャルと、を備える。
　前記第一電動機及び前記第二電動機の各々は、上面視で前記左右一対のサイドメンバに挟まれる範囲内に配置される。これにより、サイドメンバよりも外側に配置される車載装置と前記第一電動機及び前記第二電動機との干渉が防止され、前記駆動装置の搭載性が改善される。また、前記変速機構は、前記第一電動機及び前記第二電動機の各々に対して車長方向に隣接するように配置される。これにより、前記駆動装置の車幅方向における寸法の増大が抑制され、前記駆動装置の省スペース性が向上するとともに、前記駆動装置の搭載性がさらに改善される。
　（２）好ましくは、前記第二電動機が、前記第一電動機に対し車長方向に並ぶ位置に配置される。これにより、前記駆動装置の車幅方向における寸法の増大がさらに抑制され、前記駆動装置の省スペース性及び搭載性がさらに改善される。
　（３）上記の場合に、前記第一出力軸と前記第二出力軸とが同軸に配置されることが好ましい。換言すれば、前記第一変速入力軸と前記第二変速入力軸とが同軸に配置されることが好ましい。これにより、前記変速機構の構造が簡素化され、前記駆動装置のダウンサイジングが容易となり、前記駆動装置の省スペース性及び搭載性がさらに改善される。
　（４）また、好ましくは、前記第二電動機が、前記第一電動機に対し車幅方向に並ぶ位置に配置される。これにより、前記駆動装置の車長方向における寸法の増大がさらに抑制され、前記駆動装置の省スペース性及び搭載性がさらに改善される。
　（５）上記の場合に、前記第一変速入力軸及び前記第二変速入力軸が、前記変速機構の前側に配置され、前記変速出力軸が、前記変速機構の後側に配置されることが好ましい。換言すれば、前記第一電動機及び前記第二電動機が前記変速機構の前側に隣接配置され、前記プロペラシャフトが前記変速機構の後側に接続されることが好ましい。これにより、前記変速出力軸の位置を前記第一変速入力軸や前記第二変速入力軸の位置から移動させる（オフセットさせる，ずらす）ことが容易となり、駆動力伝達経路のレイアウトの自由度が増加する。また、前記第一電動機及び前記第二電動機と前記プロペラシャフトとの干渉が生じにくくなることから、前記駆動装置の省スペース性及び搭載性がさらに改善される。
　（６）好ましくは、前記変速出力軸が、前記第一変速入力軸及び前記第二変速入力軸よりも下方に配置される。これにより、前記変速機構の車長方向の寸法を短縮しやすくなり、前記駆動装置の省スペース性及び搭載性がさらに改善される。また、前記変速出力軸の位置を下方に移動させることで、前記プロペラシャフトの傾斜角が減少し、動力伝達経路の回転変動（トルク変動）が抑制される。したがって、前記駆動装置の振動特性が改善される。
　（７）好ましくは、前記プロペラシャフトが、両端に設けられる継手を介して前記変速機構の前記変速出力軸と前記デファレンシャルのデフ入力軸とに接続され、前記変速出力軸の軸線と前記デフ入力軸の軸線とが平行に配置される。これにより、前記動力伝達経路の回転変動（トルク変動）がさらに抑制され、前記駆動装置の振動特性がさらに改善される。
　（８）好ましくは、前記第一電動機及び前記第二電動機が、前記サイドメンバを基準として後傾姿勢で配置される。これにより、前記シャシフレームに作用した荷重によって前記第一出力軸及び前記第二出力軸が前傾方向に傾斜した場合に、前記変速出力軸の軸線と前記デフ入力軸の軸線とが平行に近づくことになる。したがって、前記動力伝達経路の回転変動（トルク変動）が抑制されやすくなり、前記電動車両の走行時（前記シャシフレームに荷重が作用しているとき）における前記駆動装置の振動特性がさらに改善される。
　開示の技術によれば、駆動装置の電動車両への搭載性を改善できる。
第一実施例としての駆動装置が適用された車両の斜視図である。 図１に示す駆動装置を示す図であり、(A)はシャシフレームを含む駆動装置の上面図、(B)は駆動装置の側面図（片方のサイドメンバが省略された図）である。 図１に示す駆動装置の構造を示す骨子図である。 (A)～(C)は、図３に示す変速機構の構造を説明するための模式図である。 第二実施例としての駆動装置の上面図である。 図５に示す駆動装置の構造を示す骨子図である。 図５に示す変速機構の構造を説明するための模式図である。 (A)～(B)は、変形例としての駆動装置を説明するための図であり、(A)はシャシフレームを含む駆動装置の上面図、(B)は駆動装置の側面図（片方のサイドメンバが省略された図）である。
　図面を参照して、実施形態としての電動車両の駆動装置について説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。
［１．第一実施例］
（構成）
　図１は、第一実施例としての駆動装置が適用された車両１０の斜視図である。この車両１０は、ボディがフレームによって支持される形式のトラックであり、シャシフレーム１（ラダーフレーム）に対してパワートレーンや車輪，キャブ１１，荷室１２などが取り付けられる。シャシフレーム１とは梯子状に形成されたフレーム部材であり、車長方向（車両前後方向）に延設される左右一対のサイドメンバ２の間をクロスメンバ３で車幅方向に連結した構造を持つ。なお、シャシフレーム１の前端部及び後端部には、例えばバンパやアンダーランプロテクタなどが取り付けられる場合がある。
　左右一対のサイドメンバ２は、車幅方向に間隔をあけて配置される。車両１０の上面視におけるサイドメンバ２の形状はほぼ直線状であり、左右のサイドメンバ２が車幅方向にほぼ一定の間隔をあけて配置される。サイドメンバ２は、車両１０の前端部から後端部にかけて、車長方向のほぼ全長にわたる長さを持つ。また、クロスメンバ３は、左右のサイドメンバ２の間を車幅方向に連結する部材であり、車長方向に間隔をあけて複数箇所に配置される。
　この車両１０は、少なくとも車両１０を走行させるための駆動力を生成する複数の電動機（電動モータ）が搭載された電動車両である。ここでいう電動車両には、電動トラック，ハイブリッドトラック，電動バス，ハイブリッドバスなどが含まれる。図１に示す車両１０は、第一電動機４と第二電動機５とが搭載されたEV（Electric Vehicle）式トラックである。第一電動機４及び第二電動機５は、いずれも左右一対のサイドメンバ２の内側に配置され、いずれも車長方向に延在する出力軸を有する。
　第一電動機４及び第二電動機５は、それぞれが回転子と固定子とを具備した永久磁石同期型モータである。第一電動機４及び第二電動機５の作動状態は、第一電動機４及び第二電動機５の各々に内装されるインバータによって個別に制御されうる。インバータは、車両１０に搭載される図示しないバッテリに蓄えられた直流電力を交流電力に変換して第一電動機４及び第二電動機５の各々に供給する変換器（DC-ACインバータ）である。なお、インバータは、第一電動機４及び第二電動機５の各々に別装されてもよい。
　図２(A)は、車両１０のシャシフレーム１を含む駆動装置の上面図であり、図２(B)は、片方のサイドメンバ２が省略された側面図である。これらの図では、第二電動機５が第一電動機４に対し車長方向に並ぶ位置に配置されている。また、第一電動機４及び第二電動機５のレイアウトは、上面視で回転対称形状とされている。例えば、車両１０の前方側に位置する第一電動機４が後側のクロスメンバ３の略中央位置にラバーマウント１５を介して固定され、後方側に位置する第二電動機５が前側のクロスメンバ３の略中央位置にラバーマウント１５を介して固定される。これにより、上面視における第一電動機４及び第二電動機５の重心位置が、回転対称の中心位置にほぼ一致する。
　図３は、駆動装置の構造を示す骨子図である。第一電動機４の駆動力が出力される第一出力軸２１は、第一電動機４から後方に向かって延出するように配置される。一方、第二電動機５の駆動力が出力される第二出力軸２２は、第二電動機５から前方に向かって延出するように配置される。これらの第一出力軸２１及び第二出力軸２２は平行に配置され、好ましくは同軸に配置される。また、第一電動機４と第二電動機５との間には、変速機構６が設けられる。変速機構６に入力された回転駆動力は、変速機構６の内部で変速（増速または減速）された後に出力される。このような変速により、回転駆動力の回転数及びトルクが変更される。
　図３に示すように、変速機構６には、第一変速入力軸２３，第二変速入力軸２４，変速部２５，変速出力軸３０が設けられる。第一変速入力軸２３は、第一電動機４の第一出力軸２１に接続される軸であり、第二変速入力軸２４は、第二電動機５の第二出力軸２２に接続される軸である。第一変速入力軸２３及び第二変速入力軸２４は別設されうるが、図３に示す例では一体に形成されている。以下、第一変速入力軸２３及び第二変速入力軸２４を区別する必要がない場合には、単に変速入力軸２３，２４と表記する。変速入力軸２３，２４は、ベアリング１４を介して、変速機構６のケーシング（外装部材，ハウジング）に対して回転可能に枢支される。また、変速入力軸２３，２４と第一出力軸２１，第二出力軸２２との接続形態は、スプライン結合とされる。
　車両１０を前進させる駆動力の回転方向について、第一電動機４が出力する駆動力の回転方向（第一電動機４を基準としたときの回転方向）は、第二電動機５が出力する駆動力の回転方向（第二電動機５を基準としたときの回転方向）とは逆方向とされる。一方、二つの電動機４，５を対向させて、互いに逆回転する第一出力軸２１及び第二出力軸２２を同軸に配置することで、各々から供給される駆動力の回転方向が変速入力軸２３，２４で整合し、第一出力軸２１及び第二出力軸２２の各々から伝達されるトルクが加算されることになる。
　変速部２５は、変速入力軸２３，２４から入力された駆動力を変速するものである。変速部２５には、例えば駆動力を変速（増速または減速）するためのギヤ列やクラッチなどが内蔵される。また、変速出力軸３０は、変速部２５で変速された駆動力を出力する軸であり、ベアリング１４を介して、変速機構６のケーシング対して回転可能に枢支される。図３に示す変速部２５には、第一ギヤ２６，変速中間軸２７，第二ギヤ２８，第三ギヤ２９，第四ギヤ３１が含まれる。
　第一ギヤ２６は、変速入力軸２３，２４に固定されるギヤである。変速中間軸２７は、例えば変速入力軸２３，２４に対して平行に配置された軸であり、ベアリング１４を介して、変速機構６のケーシングに対して回転可能に枢支される。第二ギヤ２８は、第一ギヤ２６と噛み合い、変速中間軸２７に対して固定されるギヤである。第一ギヤ２６に対する第二ギヤ２８のギヤ比（歯車比）は、例えば1.0よりも大きい値に設定される。これにより、変速中間軸２７の回転速度が変速入力軸２３，２４の回転速度よりも減少するとともに、トルクが増大する。
　第三ギヤ２９は、第二ギヤ２８とは異なる位置で変速中間軸２７に対して固定されるギヤである。また、第四ギヤ３１は、第三ギヤ２９に噛み合い、変速出力軸３０に固定されるギヤである。第三ギヤ２９に対する第四ギヤ３１のギヤ比は、例えば1.0よりも大きい値に設定される。これにより、変速出力軸３０の回転速度が変速中間軸２７の回転速度よりも減少し、トルクがさらに増大する。変速機構６を通過した駆動力は、プロペラシャフト７に伝達される。
　図４(A)～(C)は、変速機構６に内蔵される変速入力軸２３，２４と変速中間軸２７と変速出力軸３０との位置関係を例示する模式図である。第一実施例の変速出力軸３０は、変速入力軸２３，２４よりも下方に配置される。図４(A)に示すように、変速入力軸２３，２４の鉛直下方に変速中間軸２７と変速出力軸３０とを整列させた場合には、変速機構６の車幅方向の寸法が削減されうる。図４(B),(C)に示すように、変速中間軸２７の位置を車幅方向にずらした場合には、車幅方向の寸法だけでなく上下方向の寸法が削減されうる。また、図４(A),(B)に示すように、変速出力軸３０を変速入力軸２３，２４の鉛直下方
に配置した場合には、変速入力軸２３，２４の車幅方向の重心位置が変速出力軸３０の車幅方向の重心位置に一致し、重量バランスが良好となる。
　プロペラシャフト７は、変速機構６の変速出力軸３０に接続されて、車長方向に延在する軸状の部材である。図３に示すように、プロペラシャフト７の前端部には前方継手３２が取り付けられ、プロペラシャフト７の後端部には後方継手３３が取り付けられる。これらの継手３２，３３は回転駆動力の回転軸を可変とするための接続具であり、例えば、ユニバーサルジョイントなどである。変速出力軸３０から伝達される回転駆動力は、前方継手３２を介してプロペラシャフト７に入力される。また、プロペラシャフト７に入力された回転駆動力は、後方継手３３を介してデファレンシャル８に伝達される。
　デファレンシャル８は、左右の駆動輪９に駆動力を伝達して車両１０を走行させつつ、左右輪の回転数差を吸収する差動装置である。デファレンシャル８には、駆動輪９に接続される二本の車軸とプロペラシャフト７とが接続される。二本の車軸は、プロペラシャフト７に対してほぼ垂直に配向される。図３に示すように、後方継手３３を介してプロペラシャフト７に接続されるデフ入力軸３４は、車長方向に延設される。好ましくは、デフ入力軸３４の軸線が変速機構６の変速出力軸３０の軸線に対して平行に配置される。また、図３中に、変速出力軸３０に対するプロペラシャフト７の傾斜角θ1と、デフ入力軸３４に対するプロペラシャフト７の傾斜角θ2とを図示する。これらの傾斜角θ1，θ2は、デフ入力軸３４の軸線が変速機構６の変速出力軸３０の軸線に対して平行である場合に同一角度となる。
（作用，効果）
　（１）第一実施例では、第一電動機４及び第二電動機５の各々が、上面視で左右一対のサイドメンバ２に挟まれる範囲内に配置される。これにより、サイドメンバ２よりも外側に配置される車載装置と第一電動機４及び第二電動機５との干渉を防止することができる。したがって、駆動装置の車両１０への搭載性を改善することができる。
　また、変速機構６は、第一電動機４及び第二電動機５の各々に対して車長方向に隣接するように配置される。第一電動機４及び第二電動機５の各々は、車長方向に延在する第一出力軸２１，第二出力軸２２から駆動力を変速機構６へと出力する。これにより、駆動装置の車幅方向における寸法の増大を抑制することができ、省スペース性や空間利用効率を高めることができる。したがって、駆動装置の車両１０への搭載性をさらに改善することができる。
　（２）第一実施例では、第二電動機５が第一電動機４に対し車長方向に並ぶ位置に配置される。例えば、図２(A), (B)に示すように、車両１０の前方側に第一電動機４が配置され、その後方側に第二電動機５が配置される。このようなレイアウトにより、駆動装置の車幅方向における寸法の増大をさらに抑制することができ、駆動装置の省スペース性及び搭載性をさらに改善することができる。例えば、他の車載装置がサイドメンバ２の外側だけでなく内側にも配置される場合であっても、車載装置と第一電動機４及び第二電動機５との干渉を防止することができ、駆動装置の車両１０への搭載性を改善することができる。
　また、サイドメンバ２に作用する第一電動機４及び第二電動機５の荷重が車長方向に分散されやすくなるため、第一電動機４及び第二電動機５の固定状態や取付状態を安定させることができる。したがって、駆動装置の車両１０への搭載性をさらに改善することができる。
　（３）第一実施例において、第一電動機４の第一出力軸２１と第二電動機５の第二出力軸２２とを同軸に配置すれば、第一出力軸２１に接続される第一変速入力軸２３と第二出力軸２２に接続される第二変速入力軸２４とを一体化することができる。これにより、変速機構６の構造を簡素化することができ、駆動装置を容易に小型化（ダウンサイジング）することができる。したがって、駆動装置の省スペース性及び搭載性をさらに改善することができる。
　（４）第一実施例では、変速出力軸３０が第一変速入力軸２３及び第二変速入力軸２４よりも下方に配置される。これにより、変速出力軸３０に接続されるプロペラシャフト７の一部分を上面視で第一電動機４や第二電動機５とラップ（重複）するように配置することができる。したがって、駆動装置の車長方向の寸法を短縮しやすくすることができ、駆動装置の省スペース性や搭載性を改善することができる。また、変速出力軸３０の位置を下方に移動させることで、プロペラシャフト７の傾斜角θ1，θ2を減少させることができる。これにより、動力伝達経路の回転変動（トルク変動）を抑制することができ、駆動装置の振動特性を改善することができる。
　（５）また、変速出力軸３０に対するプロペラシャフト７の傾斜角θ1と、デフ入力軸３４に対するプロペラシャフト７の傾斜角θ2とを同一角度に設定することで、変速出力軸３０の軸線とデフ入力軸３４の軸線とを平行に配置させることができる。これにより、例えば継手３２，３３としてユニバーサルジョイントを使用した場合であっても、理論上の回転変動をゼロにすることができる。したがって、駆動装置の振動特性をさらに改善することができる。
　（６）図２(A)に示す駆動装置は、第一電動機４及び第二電動機５が上面視で回転対称に配置され、駆動装置の前後に設けられるクロスメンバ３の各々に固定される。このようなレイアウトにより、上面視における駆動装置の重心を第一電動機４及び第二電動機５のほぼ中央に位置させることができ、容易に重量バランスをとることができる。これにより、駆動装置をシャシフレーム１に取り付ける際の作業性を向上させることができる。また、重量バランスの不均衡に起因する位置ズレを防止することができる。したがって、駆動装置の搭載性をさらに改善することができる。
［２．第二実施例］
（構成）
　図５は、第二実施例としての駆動装置の上面図である。第二実施例では、第二電動機５が第一電動機４に対して車幅方向に並ぶ位置に配置される。言い換えれば、第一電動機４及び第二電動機５が、車幅方向に隣接するように配置される。例えば、第一電動機４と第二電動機５とが前側のクロスメンバ３にラバーマウント１５を介して固定される。第一電動機４及び第二電動機５のレイアウトは、重量バランスを考慮して、好ましくは上面視で左右対称（鏡面対称）形状とされる。
　図６は、駆動装置の構造を示す骨子図である。第一電動機４の駆動力が出力される第一出力軸２１は、第一電動機４から後方に向かって延出するように配置される。同様に、第二電動機５の駆動力が出力される第二出力軸２２も、第二電動機５から後方に向かって延出するように配置される。これらの第一出力軸２１及び第二出力軸２２は平行に配置される。第一出力軸２１及び第二出力軸２２は、変速機構６の前面側からその内部に向かって延設される。変速機構６に入力された回転駆動力は、変速機構６の内部で変速（増速または減速）された後に出力される。
　車幅方向の位置について着目した場合、変速機構６は、第一電動機４と第二電動機５との間に設けられる。図５に示すように、変速機構６は第一電動機４及び第二電動機５の各々の後方に隣接するように配置され、変速機構６の後側のクロスメンバ３の中央位置にラバーマウント１５を介して固定される。好ましくは、車幅方向における第一電動機４及び第二電動機５のほぼ中央に、変速機構６が配置される。第一電動機４及び第二電動機５が上面視で左右対称に配置される場合、変速機構６の位置を左右のサイドメンバ２のほぼ中央に設定すれば、重量バランスがさらに良好となる。
　図６に示すように、変速機構６には、第一変速入力軸４１，第二変速入力軸４２，変速部４３，変速出力軸５０が設けられる。第一変速入力軸４１は、第一電動機４の第一出力軸２１に接続される軸であり、第二変速入力軸４２は、第二電動機５の第二出力軸２２に接続される軸である。これらの第一変速入力軸４１及び第二変速入力軸４２は別設され、平行に配置される。第一変速入力軸４１及び第二変速入力軸４２は、ベアリング１４を介して、変速機構６のケーシングに対して回転可能に枢支される。第一変速入力軸４１及び第二変速入力軸４２は、変速機構６の内部において前側に配置される。
　変速部４３は、第一変速入力軸４１及び第二変速入力軸４２から入力された駆動力を変速するものである。変速部４３には、例えば駆動力を変速（増速または減速）するためのギヤ列やクラッチなどが内蔵される。変速出力軸５０は、変速部４３で変速された駆動力を出力する軸であり、ベアリング１４を介して、変速機構６のケーシング対して回転可能に枢支される。変速出力軸５０は、変速機構６の内部において後側に配置される。図６に示す変速部４３には、第一ギヤ４４，第二ギヤ４５，変速中間軸４６，第三ギヤ４７，第四ギヤ４８，第五ギヤ４９が含まれる。
　第一ギヤ４４は第一変速入力軸４１に固定されるギヤであり、第二ギヤ４５は第二変速入力軸４２に固定されるギヤである。変速中間軸４６は、例えば第一変速入力軸４１及び第二変速入力軸４２に対して平行に配置された軸であり、ベアリング１４を介して、変速機構６のケーシングに対して回転可能に枢支される。第三ギヤ４７は第一ギヤ４４及び第二ギヤ４５の双方に対して噛み合い、変速中間軸４６に対して固定されるギヤである。第一ギヤ４４に対する第三ギヤ４７のギヤ比は、例えば1.0よりも大きい値で、第二ギヤ４５に対する第三ギヤ４７のギヤ比と同一に設定される。これにより、変速中間軸４６の回転速度が第一変速入力軸４１及び第二変速入力軸４２の回転速度よりも減少し、トルクが増大する。
　第四ギヤ４８は、第三ギヤ４７とは異なる位置で変速中間軸４６に固定されるギヤである。また、第五ギヤ４９は、第四ギヤ４８に噛み合い、変速出力軸５０に固定されるギヤである。第四ギヤ４８に対する第五ギヤ４９のギヤ比は、例えば1.0よりも大きい値に設定される。これにより、変速出力軸５０の回転速度が変速中間軸４６の回転速度よりも減少し、トルクがさらに増大する。変速機構６を通過した駆動力は、プロペラシャフト７に伝達される。
　車両１０を前進させる駆動力の回転方向について、本実施形態では第一電動機４が出力する駆動力の回転方向（第一電動機４を基準としたときの回転方向）と、第二電動機５が出力する駆動力の回転方向（第二電動機５を基準としたときの回転方向）とが同一方向に設定される。同一方向に回転する第一出力軸２１及び第二出力軸２２を平行に配置することで、各々から供給される駆動力の回転方向が変速中間軸４６で整合し、第一出力軸２１及び第二出力軸２２の各々から伝達されるトルクが加算されることになる。
　図７は、変速機構６に内蔵される第一変速入力軸４１と第二変速入力軸４２と変速中間軸４６と変速出力軸５０との位置関係を例示する模式図である。第二実施例の変速出力軸５０は、第一変速入力軸４１，第二変速入力軸４２，変速中間軸４６の各々よりも下方に配置される。変速中間軸４６は、第一変速入力軸４１及び第二変速入力軸４２の下方において、車幅方向について第一変速入力軸４１及び第二変速入力軸４２のほぼ中央に配置される。変速出力軸５０は、変速中間軸４６の鉛直下方に配置される。このようなレイアウトにより、第一変速入力軸４１及び第二変速入力軸４２の車幅方向の重心位置が変速出力軸５０の車幅方向の重心位置に一致し、重量バランスが良好となる。
（作用，効果）
　（１）第二実施例では、第二電動機５が第一電動機４に対して車幅方向に並ぶ位置に配置される。これにより、駆動装置の車長方向における寸法の増大をさらに抑制することができ、駆動装置の省スペース性及び搭載性をさらに改善することができる。
　（２）第二実施例では、第一変速入力軸４１及び第二変速入力軸４２が変速機構６の前側に配置され、変速出力軸５０が後側に配置される。このように、駆動力が入力される面と出力される面とを前後方向に離隔させることで、変速出力軸５０の位置を第一変速入力軸４１や前記第二変速入力軸４２の位置から移動させる（オフセットさせる，ずらす）ことが容易となり、駆動力伝達経路のレイアウトの自由度を増加させることができる。また、第一電動機４及び第二電動機５とプロペラシャフト７との干渉が生じにくくなることから、駆動装置の省スペース性及び搭載性をさらに改善することができる。
［３．変形例］
　本件の実施例（第一実施例及び第二実施例）では、変速出力軸３０，５０が変速入力軸２３，２４よりも下方に配置された構造を例示したが、変速出力軸３０，５０を変速入力軸２３，２４よりも上方に配置してもよいし、変速入力軸２３，２４に対して水平方向に隣接するように配置してもよい。少なくとも、変速入力軸２３，２４と変速部２５，４３と変速出力軸３０，５０とを有する変速機構６を第一電動機４と第二電動機５との間に配置することで、本件の実施例と同様の効果を奏する駆動装置を実現できる。
　図８(A)～(B)は、変形例としての駆動装置を説明するための図である。図８(A)に示すように、第一電動機４及び第二電動機５は、ラバーマウント１５、ブラケット１３を介して左右のサイドメンバ２に固定してもよい。このような構成によれば、駆動装置の車幅方向の変動を抑制する効果がある。
　また、図８(B)に示すように、サイドメンバ２を基準として第一電動機４，第二電動機
５が後傾姿勢になるように配置してもよい。これにより、シャシフレーム１に作用した荷重によって第一出力軸２１及び第二出力軸２２が前傾方向に傾斜した場合に、変速出力軸３０，５０の軸線とデフ入力軸３４の軸線とが平行に近づくことになる。したがって、動力伝達経路の回転変動を抑制しやすくすることができ、車両１０の走行時（シャシフレーム１に荷重が作用しているとき）における駆動装置の振動特性をさらに改善することができる。この構成は、例えばトラック，ダンプカー，コンクリートミキサー車，飼料運搬車，タンクローリー，塵芥車など、乗用車と比較してシャシフレーム１に大きな荷重が作用しうる車両１０に用いて好適である。
　上述の実施形態に関連する発明の別形態として、以下の付記を開示する。
（付記１）
　シャシフレームを有する電動車両において左右一対のサイドメンバの内側に配置され、第一出力軸から駆動力を供給する第一電動機と、
　前記左右一対のサイドメンバの内側に配置され、第二出力軸から駆動力を供給する第二電動機と、
　前記第一出力軸に接続される第一変速入力軸と、前記第二出力軸に接続される第二変速入力軸と、前記第一変速入力軸及び前記第二変速入力軸から入力された駆動力を変速する変速部と、前記第一変速入力軸及び前記第二変速入力軸よりも下方にオフセットした位置に配置されるとともに前記変速部で変速された駆動力を出力する変速出力軸とを有する変速機構と、
　車長方向に延在し、前記変速出力軸に接続されるプロペラシャフトと、
　前記プロペラシャフトに接続され、左右の駆動輪に駆動力を配分するデファレンシャルと、
を備えたことを特徴とする、電動車両の駆動装置。
（付記２）
　前記プロペラシャフトが、両端に設けられる継手を介して前記変速機構の前記変速出力軸と前記デファレンシャルのデフ入力軸とに接続され、
　前記変速出力軸の軸線と前記デフ入力軸の軸線とが平行に配置される
ことを特徴とする、付記１記載の電動車両の駆動装置。
（付記３）
　前記変速出力軸が、前記第一変速入力軸及び前記第二変速入力軸に対して平行に配置されるとともに、前記第一変速入力軸及び前記第二変速入力軸の鉛直下方に配置される
ことを特徴とする、付記１または２記載の電動車両の駆動装置。
（付記４）
　前記第一電動機及び前記第二電動機が、前記サイドメンバを基準として後傾姿勢で配置される
ことを特徴とする、付記１～３のいずれか１項に記載の電動車両の駆動装置。
　付記１に記載の電動車両の駆動装置では、前記変速出力軸が前記第一出力軸及び前記第二出力軸に対して下方にオフセットした位置に配置される。これにより、前記変速出力軸を下方にオフセットさせない場合と比較して、前記変速出力軸に接続される前記プロペラシャフトの一端が下方へ移動する。したがって、路面に対する前記プロペラシャフトの傾斜角度が減少し、動力伝達経路の回転変動（トルク変動）が抑制され、前記駆動装置の振動特性が改善される。
　付記２に記載の電動車両の駆動装置では、前記動力伝達経路の回転変動（トルク変動）がさらに抑制され、前記駆動装置の振動特性がさらに改善される。例えば、前記継手としてユニバーサルジョイントを使用した場合であっても、理論上の回転変動がゼロになり、駆動装置の振動特性がさらに改善される。
　付記３に記載の電動車両の駆動装置では、前記変速出力軸が前記第一変速入力軸及び前記第二変速入力軸に対して平行に配置されるため、一般的なギヤを用いて駆動力の回転数及びトルクを変更することが可能であり、変速機構の内部構造が簡素化される。また、前記第一変速入力軸及び前記第二変速入力軸の車幅方向の重心位置が前記変速出力軸の車幅方向の重心位置に一致し、重量バランスがさらに改善される。
　付記４に記載の電動車両の駆動装置では、前記シャシフレームに作用した荷重によって前記第一出力軸及び前記第二出力軸が前傾方向に傾斜した場合に、前記変速出力軸の軸線と前記デフ入力軸の軸線とが平行に近づくことになる。したがって、前記動力伝達経路の回転変動（トルク変動）が抑制されやすくなり、前記電動車両の走行時（前記シャシフレームに荷重が作用しているとき）における前記駆動装置の振動特性がさらに改善される。
１　シャシフレーム（ラダーフレーム）
２　サイドメンバ
３　クロスメンバ
４　第一電動機
５　第二電動機
６　変速機構
７　プロペラシャフト
８　デファレンシャル
９　駆動輪
１０　車両
１１　キャブ
１２　荷室
１３　ブラケット
１４　ベアリング
１５　ラバーマウント
２１　第一出力軸
２２　第二出力軸
２３　第一変速入力軸
２４　第二変速入力軸
２５　変速部
２６　第一ギヤ
２７　変速中間軸
２８　第二ギヤ
２９　第三ギヤ
３０　変速出力軸
３１　第四ギヤ
３２　前方継手
３３　後方継手
３４　デフ入力軸
４１　第一変速入力軸
４２　第二変速入力軸
４３　変速部
４４　第一ギヤ
４５　第二ギヤ
４６　変速中間軸
４７　第三ギヤ
４８　第四ギヤ
４９　第五ギヤ
５０　変速出力軸

Claims (8)

  1. 　シャシフレームを有する電動車両において左右一対のサイドメンバの内側に配置され、車長方向に延在する第一出力軸から駆動力を供給する第一電動機と、
    　前記左右一対のサイドメンバの内側に配置され、車長方向に延在する第二出力軸から駆動力を供給する第二電動機と、
    　前記第一出力軸に接続される第一変速入力軸と、前記第二出力軸に接続される第二変速入力軸と、前記第一変速入力軸及び前記第二変速入力軸から入力された駆動力を変速する変速部と、前記変速部で変速された駆動力を出力する変速出力軸とを有し、前記第一電動機と前記第二電動機との間に設けられる変速機構と、
    　車長方向に延在し、前記変速出力軸に接続されるプロペラシャフトと、
    　前記プロペラシャフトに接続され、左右の駆動輪に駆動力を配分するデファレンシャルと、
    を備えたことを特徴とする、電動車両の駆動装置。
  2. 　前記第二電動機が、前記第一電動機に対し車長方向に並ぶ位置に配置される
    ことを特徴とする、請求項１記載の電動車両の駆動装置。
  3. 　前記第一出力軸と前記第二出力軸とが同軸に配置される
    ことを特徴とする、請求項２記載の電動車両の駆動装置。
  4. 　前記第二電動機が、前記第一電動機に対し車幅方向に並ぶ位置に配置される
    ことを特徴とする、請求項１記載の電動車両の駆動装置。
  5. 　前記第一変速入力軸及び前記第二変速入力軸が、前記変速機構の前面側に配置され、
    　前記変速出力軸が、前記変速機構の後面側に配置される
    ことを特徴とする、請求項４記載の電動車両の駆動装置。
  6. 　前記変速出力軸が、前記第一変速入力軸及び前記第二変速入力軸よりも下方に配置される
    ことを特徴とする、請求項１～５のいずれか１項に記載の電動車両の駆動装置。
  7. 　前記プロペラシャフトが、両端に設けられる継手を介して前記変速機構の前記変速出力軸と前記デファレンシャルのデフ入力軸とに接続され、
    　前記変速出力軸の軸線と前記デフ入力軸の軸線とが平行に配置される
    ことを特徴とする、請求項１～６のいずれか１項に記載の電動車両の駆動装置。
  8. 　前記第一電動機及び前記第二電動機が、前記サイドメンバを基準として後傾姿勢で配置される
    ことを特徴とする、請求項１～７のいずれか１項に記載の電動車両の駆動装置。
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