(57)【要約】【課題】乗員空間を広く確保しながら、後突時において駆動装置ユニットを適切に保護することができる車両を提供する。【解決手段】車両１は、後輪５を駆動する駆動装置ユニット３０と、左右方向に延設され、駆動装置ユニット３０を支持する後クロスメンバ５８と、を備える。駆動装置ユニット３０は、前後方向の最大長さＬ１が車幅方向の最大長さＬ２よりも長い。駆動装置ユニット３０の後端部３０ｒは、後輪５のホイール後端部５ｒよりも後方、且つ、後クロスメンバ５８のフレーム後端部５８ｒよりも前方に位置する。【選択図】図３
2020040576.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
後輪を駆動する駆動装置ユニットと、
左右方向に延設され、該駆動装置ユニットを支持する後クロスメンバと、を備える車両であって、
前記駆動装置ユニットは、前後方向の最大長さが車幅方向の最大長さよりも長く、
前記駆動装置ユニットの後端部は、前記後輪のホイール後端部よりも後方、且つ、前記後クロスメンバの後端部よりも前方に位置する、車両。
【請求項２】
請求項１に記載の車両であって、
前記駆動装置ユニットは、前記後輪を駆動する電動機を有し、
前記電動機の回転軸心は、後輪車軸よりも後方に位置し、
前記駆動装置ユニットの重心は、前記後輪車軸よりも後方に位置する、車両。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の車両であって、
前記車両は、
車室の下方であって、フロアパネルの下方に設けられるバッテリと、
前記バッテリ及び前記駆動装置ユニットの車幅方向外側であって、前後方向に延びる一対のサイドメンバと、を備え、
前記一対のサイドメンバは、前記バッテリの後方、且つ、後輪車軸よりも前方に脆弱部を有する、車両。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両であって、
前記駆動装置ユニットは、一対のサイドメンバ間に配置され、
前記駆動装置ユニットと前記一対のサイドメンバとの間には、前後方向に延びる通風路が設けられている、車両。
【請求項５】
請求項４に記載の車両であって、
前記駆動装置ユニットは、
電動機を収容する駆動装置と、
前記電動機を制御する電動機制御装置と、を備え、
前記電動機制御装置の冷却流路に接続される冷却配管が、前記通風路に配置されている、車両。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両であって、
前記駆動装置ユニットは、前記駆動装置ユニットを囲むように矩形形状を有し、前記後クロスメンバを含むサブフレームに支持され、
前記駆動装置ユニットは、
電動機を収容する駆動装置と、
前記電動機を制御する電動機制御装置と、を備え、
前記電動機制御装置は、前記サブフレームよりも上方に位置する、車両。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれか１項に記載の車両であって、
前記駆動装置ユニットは、フロアパネルの下方に設けられる、車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、後輪を駆動する駆動装置ユニットを備える車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、後輪を駆動する電気モータを有するパワープラントを搭載した車両において、パワープラントをフロントブラケット及びリアブラケットを介してサブフレームに固定し、さらに前端部がパワープラントに接続されるとともに後端部がサブフレームに接続されるワイヤ部材を設けることが記載されている。特許文献１によれば、この構成により、電気自動車の前方または後方が衝突した場合であっても、電気モータの前方に設けられた電源に電気モータが衝突する事態を防ぐことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２２７０８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の車両では、衝突対策部品の数が多く製造コストが嵩む要因となる。また、電気モータの後方とサブフレームとの間に十分なスペースを必要とするため、乗員空間が狭くなる虞があった。
【０００５】
本発明は、乗員空間を広く確保しながら、後突時において駆動装置ユニットを適切に保護することができる車両を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、
後輪を駆動する駆動装置ユニットと、
左右方向に延設され、該駆動装置ユニットを支持する後クロスメンバと、を備える車両であって、
前記駆動装置ユニットは、前後方向の最大長さが車幅方向の最大長さよりも長く、
前記駆動装置ユニットの後端部は、前記後輪のホイール後端部よりも後方、且つ、前記後クロスメンバの後端部よりも前方に位置する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、駆動装置ユニットの後端部が、後輪のホイール後端部よりも後方に位置するので、乗員空間である車室を広く確保することができる。
また、駆動装置ユニットの後端部が、後クロスメンバの後端部よりも前方に位置するので、駆動装置ユニットを車両後部に配置した場合であっても、後突時に後クロスメンバにより駆動装置ユニットを保護することができる。さらに、駆動装置ユニットを前後方向の最大長さを車幅方向の最大長さよりも長くすることで、車両骨格部材の変形を許容することができ、駆動装置ユニットをより確実に保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態の車両の全体構造を示す概略側面図である。
【図２】図１の車両の床下構造を示す平面図である。
【図３】図１の車両の駆動装置ユニット及びその周辺の平面図である。
【図４】図１の車両の駆動装置ユニット及びその周辺の斜視図である。
【図５】図１の車両の駆動装置ユニット及びその周辺の底面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の車両の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとし、以下の説明において、前後、左右、上下は、操縦者から見た方向に従い記載し、また、図面に車両の前方をＦｒ、後方をＲｒ、左側をＬ、右側をＲ、上方をＵ、下方をＤ、として示す。
【００１０】
［車両の全体構造］
図１及び図２に示すように、本発明の一実施形態の車両１は、フロアパネル２とダッシュパネル３とにより車室１０とその前方のフロントルーム２０とに区画形成されている。車室１０には、前部座席１１及び後部座席１２が設けられている。後部座席１２の後方におけるフロアパネル２の下方には、駆動装置ユニット３０が設けられている。駆動装置ユニット３０は、後輪５を駆動する。つまり、この車両１は、後輪５を駆動輪とし、前輪４を従動輪としている。各前輪４及び各後輪５は、それぞれサスペンション支持部６に支持される不図示のサスペンションを介して車体フレーム５０に支持されている。
【００１１】
車体フレーム５０は、前後方向に延設される左右一対のサイドメンバ５１、５２と、左右方向に延設されサイドメンバ５１、５２間を連結する複数のクロスメンバ５３と、駆動装置ユニット３０を囲むように矩形形状を有するサブフレーム５４と、サブフレーム５４のさらに後方に位置するリアクロスメンバ５９と、を備える。サブフレーム５４は、両サイドメンバ５１、５２に支持された一対のサブサイドメンバ５５、５６と、両サブサイドメンバ５５、５６間を繋ぐ前クロスメンバ５７及び後クロスメンバ５８と、を備える。
【００１２】
［駆動装置ユニット］
図３及び図４に示すように、駆動装置ユニット３０は、後マウント部５４２を介して左右方向に延設された後クロスメンバ５８に固定されるとともに、一対の前マウント部５４１を介して左右方向に延設された前クロスメンバ５７に固定されている。駆動装置ユニット３０は、電動機としてのモータＭＯＴを収容する駆動装置３１と、モータＭＯＴを制御する電動機制御装置としてのＰＣＵ（Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）３２と、を備える。駆動装置３１とＰＣＵ３２とは、図示しないバスバを介して電気的に接続されている。
【００１３】
駆動装置３１には、変速機（不図示）が設けられ、モータＭＯＴのトルクが変速機を介して後輪車軸５ａに伝達され、後輪車軸５ａから後輪５に伝達される。駆動装置３１及びＰＣＵ３２は、上面視で車両１の幅方向に並んで配置されている。また、ＰＣＵ３２は、サブフレーム５４よりも上方に配置されている。
【００１４】
図２も参照して、ＰＣＵ３２は、フロントルーム２０に設けられたジャンクションボックス８０とＰＣＵケーブル８２を介して電気的に接続される。ＰＣＵケーブル８２は、ジャンクションボックス８０から延びる第１ケーブル８２１とＰＣＵ３２から延びる第２ケーブル８２２とを有し、第１ケーブル８２１と第２ケーブル８２２とが、バッテリ６０と駆動装置ユニット３０との間に位置するクロスメンバ５３（以下、このクロスメンバ５３をサポートクロスメンバ５３Ａと呼ぶ）の下面に固定されたジョイントボックス８を介して互いに接続される。なお、図２中、符号８１は、ジャンクションボックス８０とバッテリ６０とを電気的に接続するバッテリケーブルである。
【００１５】
図３及び図５に示すように、駆動装置ユニット３０は、前後方向の最大長さＬ１が車幅方向の最大長さＬ２よりも長く、駆動装置ユニット３０の後端部３０ｒは、後輪５のホイール後端部５ｒよりも後方、且つ、後クロスメンバ５８のフレーム後端部５８ｒよりも前方に位置する。即ち、駆動装置ユニット３０の後端部３０ｒが後クロスメンバ５８とオーバーラップしている。駆動装置ユニット３０の後端部３０ｒが後クロスメンバ５８とオーバーラップしているので、駆動装置ユニット３０の後方荷重をサブフレーム５４の後クロスメンバ５８でしっかりと受け止めることができる。なお、後輪５のホイール後端部５ｒは、タイヤが装着されるホイールの後端部である。
【００１６】
図１に戻って、モータＭＯＴの回転軸心Ｃは、左右の後輪５を連結する後輪車軸５ａよりも後方に位置し、駆動装置ユニット３０の重心Ｇ２も、後輪車軸５ａよりも後方に位置する。後輪車軸５ａよりも後方に回転軸心Ｃが位置するように剛体であるモータＭＯＴを配置することで、乗員空間である車室１０を後突時の衝撃からより確実に保護することができる。また、駆動装置ユニット３０の重心Ｇ２を後輪車軸５ａよりも後方に位置させることで、後輪５を押し付ける荷重が増大する。これにより、駆動装置ユニット３０に対する後輪車軸５ａの上下方向の相対変位が抑制され、後輪車軸５ａへの荷重伝達を安定化できる。また、後輪５を押し付ける荷重が増大することで加速性能を向上させることができる。なお、図１において、モータＭＯＴの回転軸心Ｃを駆動装置ユニット３０の重心Ｇ２としているが、実際に駆動装置ユニット３０の重心Ｇ２は、モータＭＯＴの回転軸心Ｃからずれることがある。
【００１７】
［バッテリ］
車室１０の下方には、図１に示すように、複数のバッテリモジュール６０ａから構成されるバッテリ６０が配置されている。バッテリ６０はバッテリケース６１に収容されてフロアパネル２の下方に配置されている。バッテリ６０の重心Ｇ１は、左右の前輪４を連結する前輪車軸４ａに対し後方に位置し、後輪車軸５ａに対し前方に位置している。
【００１８】
ここで、図２に示すように、バッテリ６０及び駆動装置ユニット３０の車幅方向外側であって、前後方向に延びる一対のサイドメンバ５１、５２には、バッテリ６０の後方、且つ、後輪車軸５ａよりも前方に脆弱部５０ｗが設けられている。バッテリ６０と後輪車軸５ａとの間に位置するサイドメンバ５１、５２に比べて他の部分のサイドメンバ５１、５２の強度をより高くすることで、後突時に駆動装置ユニット３０及びバッテリ６０を保護しながら、脆弱部５０ｗを積極的に潰すことにより衝撃を吸収することができる。
【００１９】
［通風路］
また、図３に示すように、駆動装置ユニット３０と一対のサイドメンバ５１、５２との間には、前後方向に延びる通風路４０が設けられている。駆動装置ユニット３０は、前後方向の最大長さＬ１が車幅方向の最大長さＬ２よりも長いので、駆動装置ユニット３０と一対のサイドメンバ５１、５２との間の隙間を広く確保できる。なお、上記したように駆動装置ユニット３０がフロアパネル２で覆われることで走行風の流路が形成され、走行風の拡散による冷却性能の低下を抑制できる。このように駆動装置ユニット３０と一対のサイドメンバ５１、５２との間に通風路４０が設けられることで、通風路４０を通る走行風によって駆動装置ユニット３０を冷却することができる。また、駆動装置ユニット３０から車体に伝わるラジオノイズを低減することができる。
【００２０】
上記したように、ＰＣＵ３２はサブフレーム５４よりも上方に配置されるので、管理温度の厳しいＰＣＵ３２に確実に走行風を当てることができ、冷却性能を向上できる。
【００２１】
また、駆動装置ユニット３０とサイドメンバ５１との間に形成される通風路４０には、ＰＣＵ３２の冷却流路に接続される冷却配管７１が配置され、駆動装置ユニット３０とサイドメンバ５２との間に形成される通風路４０には、駆動装置３１の冷却流路に接続される冷媒管９１が配置される。通風路４０に冷却配管７１及び冷媒管９１を配置することで、冷媒を走行風によって冷却できる。特に、管理温度の厳しいＰＣＵ３２の冷却配管７１を通風路４０に配置することで、冷却性能を向上できる。以下、ＰＣＵ３２を冷却する第１冷却装置７０と、駆動装置３１を冷却する第２冷却装置９０と、について説明する。
【００２２】
［第１冷却装置］
図１に示すように、フロントルーム２０には、ＰＣＵ３２を冷却する第１冷却装置７０が設けられている。第１冷却装置７０は、車両１の最前面に設けられたラジエータを備える。図２に示すように、第１冷却装置７０とＰＣＵ３２とは、フロアパネル２とバッテリ６０（バッテリケース６１）との間に配置された冷却配管７１により接続されている。ＰＣＵ３２は、第１冷却装置７０によって冷却された冷媒が冷却配管７１を通して循環供給されることで冷却される。
【００２３】
［第２冷却装置］
図３及び図４に示すように、フロアパネル２の下方であってサブフレーム５４とバッテリ６０との間には、駆動装置３１を冷却する第２冷却装置９０が配置されている。第２冷却装置９０はラジエータを備えている。第２冷却装置９０は、冷媒管９１を介して駆動装置３１に接続されている。駆動装置３１は、第２冷却装置９０によって冷却された冷媒（ＡＴＦ）が冷媒管９１を通して循環供給されることで冷却される。
【００２４】
このように、第１冷却装置７０と第２冷却装置９０とを車両１の前後方向に分けて配置することにより、一方の排熱が他方へ伝わることを抑制することができる。また、より管理温度が厳しく冷却性能を求められるＰＣＵ３２を冷却する第１冷却装置７０をフロントルーム２０に配置し、走行風が当たり易くすることにより適切に冷却を行うことができる。一方、排熱温度が高い駆動装置３１を冷却する第２冷却装置９０をフロアパネル２の下に配置することで、フロントルーム２０内の温度上昇を抑制できる。
【００２５】
なお、前述した実施形態は、適宜、変形、改良、等が可能である。
【００２６】
本明細書には少なくとも以下の事項が記載されている。なお、括弧内には、上記した実施形態において対応する構成要素等を示しているが、これに限定されるものではない。
【００２７】
（１）  後輪（後輪５）を駆動する駆動装置ユニット（駆動装置ユニット３０）と、
左右方向に延設され、該駆動装置ユニットを支持する後クロスメンバ（後クロスメンバ５８）と、を備える車両（車両１）であって、
前記駆動装置ユニットは、前後方向の最大長さ（Ｌ１）が車幅方向の最大長さ（Ｌ２）よりも長く、
前記駆動装置ユニットの後端部（後端部３０ｒ）は、前記後輪のホイール後端部（ホイール後端部５ｒ）よりも後方、且つ、前記後クロスメンバの後端部（フレーム後端部５８ｒ）よりも前方に位置する、車両。
【００２８】
（１）によれば、駆動装置ユニットの後端部が、後輪のホイール後端部よりも後方に位置するので、乗員空間である車室を広く確保することができる。また、駆動装置ユニットの後端部が、後クロスメンバの後端部よりも前方に位置するので、駆動装置ユニットを車両後部に配置した場合であっても、後突時に後クロスメンバにより駆動装置ユニットを保護することができる。
また、駆動装置ユニットを前後方向の最大長さを車幅方向の最大長さよりも長くすることで、車両骨格部材の変形を許容することができ、駆動装置ユニットをより確実に保護することができる。
【００２９】
（２）  （１）に記載の車両であって、
前記駆動装置ユニットは、前記後輪を駆動する電動機（モータＭＯＴ）を有し、
前記電動機の回転軸心（回転軸心Ｃ）は、後輪車軸（後輪車軸５ａ）よりも後方に位置し、
前記駆動装置ユニットの重心（重心Ｇ２）は、前記後輪車軸よりも後方に位置する、車両。
【００３０】
（２）によれば、後輪車軸よりも後方に回転軸心が位置するように剛体である電動機を配置することで、乗員空間である車室を後突時の衝撃からより確実に保護することができる。また、駆動装置ユニットの重心を後輪車軸よりも後方に位置させることで、後輪を押し付ける荷重が増大する。これにより、駆動装置ユニットに対する後輪車軸の上下方向の相対変位が抑制され、後輪車軸への荷重伝達を安定化できる。また、後輪を押し付ける荷重が増大することで加速性能を向上させることができる。
【００３１】
（３）  （１）又は（２）に記載の車両であって、
前記車両は、
車室（車室１０）の下方であって、フロアパネル（フロアパネル２）の下方に設けられるバッテリ（バッテリ６０）と、
前記バッテリ及び前記駆動装置ユニットの車幅方向外側であって、前後方向に延びる一対のサイドメンバ（サイドメンバ５１、５２）と、を備え、
前記一対のサイドメンバは、前記バッテリの後方、且つ、後輪車軸（後輪車軸５ａ）よりも前方に脆弱部（脆弱部５０ｗ）を有する、車両。
【００３２】
（３）によれば、駆動装置ユニット及びバッテリを保持する位置のサイドメンバの強度を、バッテリと後輪車軸との間に位置するサイドメンバの強度より強くすることで、後突時に駆動装置ユニット及びバッテリを保護しながら、脆弱部を積極的に潰すことにより衝撃を吸収することができる。
【００３３】
（４）  （１）〜（３）のいずれかに記載の車両であって、
前記駆動装置ユニットは、一対のサイドメンバ（サイドメンバ５１、５２）間に配置され、
前記駆動装置ユニットと前記一対のサイドメンバとの間には、前後方向に延びる通風路（通風路４０）が設けられている、車両。
【００３４】
（４）によれば、通風路を通る走行風によって駆動装置ユニットを冷却することができる。また、駆動装置ユニットから車体に伝わるラジオノイズを低減することができる。
【００３５】
（５）  （４）に記載の車両であって、
前記駆動装置ユニットは、
電動機を収容する駆動装置（駆動装置３１）と、
前記電動機を制御する電動機制御装置（ＰＣＵ３２）と、を備え、
前記電動機制御装置の冷却流路に接続される冷却配管（冷却配管７１）が、前記通風路に配置されている、車両。
【００３６】
（５）によれば、管理温度の厳しい電動機制御装置の冷却配管を通風路に配置することで、冷却性能を向上できる。
【００３７】
（６）  （１）〜（５）のいずれかに記載の車両であって、
前記駆動装置ユニットは、前記駆動装置ユニットを囲むように矩形形状を有し、前記後クロスメンバを含むサブフレーム（サブフレーム５４）に支持され、
前記駆動装置ユニットは、
電動機を収容する駆動装置（駆動装置３１）と、
前記電動機を制御する電動機制御装置（ＰＣＵ３２）と、を備え、
前記電動機制御装置は、前記サブフレームよりも上方に位置する、車両。
【００３８】
（６）によれば、管理温度の厳しい電動機制御装置に確実に走行風を当てることができ、冷却性能を向上できる。
【００３９】
（７）  （４）〜（６）のいずれかに記載の車両であって、
前記駆動装置ユニットは、フロアパネル（フロアパネル２）の下方に設けられる、車両。
【００４０】
（７）によれば、駆動装置ユニットがフロアパネルで覆われることで走行風の流路が形成され、走行風の拡散による冷却性能の低下を抑制できる。
【符号の説明】
【００４１】
１  車両
２  フロアパネル
５  後輪
５ａ  後輪車軸
５ｒ  ホイール後端部
１０  車室
３０  駆動装置ユニット
３０ｒ  後端部
３１  駆動装置
３２  ＰＣＵ（電動機制御装置）
４０  通風路
５０ｗ  脆弱部
５１  サイドメンバ
５２  サイドメンバ
５４  サブフレーム
５８  後クロスメンバ
５８ｒ  フレーム後端部
６０  バッテリ
７１  冷却配管
Ｃ  回転軸心
Ｇ２  駆動装置ユニットの重心
Ｌ１  駆動装置ユニットの前後方向の最大長さ
Ｌ２  駆動装置ユニットの車幅方向の最大長さ
ＭＯＴ  モータ（電動機）
【図１】
2020040576.tif 000003
【図２】
2020040576.tif 000004
【図３】
2020040576.tif 000005
【図４】
2020040576.tif 000006
【図５】
2020040576.tif 000007