(57)【要約】【課題】走行駆動用のモータから車体に伝達する振動を抑制するとともに、モータのトルク反力を適切に支持する。【解決手段】駆動ユニット１０は、バッテリ２１と、バッテリケース２２と、モータ１２と、モータハウジング４１と、複数のマウント１４と、を備える。バッテリケース２２は、バッテリ２１を収容する。モータハウジング４１は、モータ１２を収容する。バッテリケース２２は、車両１の左右方向に延びる複数の支持フレーム２３によって支持されている。複数の支持フレーム２３は、車両１の後部において車体を構成する左右のリヤサイドフレームに固定されている。複数のマウント１４は、バッテリケース２２と、モータハウジング４１と、を連結する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリと、
前記バッテリを収容するバッテリ外装部材と、
前記バッテリと電力を授受するモータと、
前記モータを収容するモータ外装部材と、
前記バッテリ外装部材と前記モータ外装部材とを連結する少なくとも１つの連結部材と、
を備える、
ことを特徴とする駆動ユニット。
【請求項２】
前記連結部材は、
前記バッテリ外装部材又は前記モータ外装部材に設けられる、
ことを特徴とする請求項１に記載の駆動ユニット。
【請求項３】
前記バッテリ及び前記モータは、車両に搭載され、前記車両の上下方向における車体フロアの下方に配置され、
前記連結部材は、前記車両の前後方向における前記バッテリ外装部材の後端部と、前記モータ外装部材とを連結する、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の駆動ユニット。
【請求項４】
前記車体フロアと前記モータ外装部材とを連結する少なくとも１つの第２の連結部材を備える、
ことを特徴とする請求項３に記載の駆動ユニット。
【請求項５】
前記連結部材及び前記第２の連結部材は、前記車両の左右方向から見て前記前後方向に平行に配置される、
ことを特徴とする請求項４に記載の駆動ユニット。
【請求項６】
前記バッテリ及び前記モータは、車両に搭載され、前記車両の上下方向における車体フロアの下方に配置され、
前記連結部材は、前記車両の前後方向における前記バッテリ外装部材の前端部と、前記モータ外装部材とを連結する、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の駆動ユニット。
【請求項７】
前記前端部と前記モータ外装部材との間に配置されるトルクロッドを備え、
前記連結部材は、前記トルクロッドを介して、前記前端部と前記モータ外装部材とを連結する、
ことを特徴とする請求項６に記載の駆動ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車幅方向に延びる駆動軸を有する走行駆動用のモータと、車体の左右のサイドフレームに対してモータの駆動軸を弾性的に支持するマウントと、モータの外周部とクロスメンバとを連結するトルクロッドと、を備える電気自動車のモータマウント構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。このモータマウント構造において、マウントはモータの微振動を遮断し、トルクロッドはモータの駆動反力による回転変位を抑制する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−３１９１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来技術に係るモータマウント構造によれば、モータの駆動軸を支持するマウントは、所定以上の衝撃荷重が作用する場合にモータの支持を積極的に解除する脆弱性を有するように形成されている。これに伴い、所望の支持強度及び剛性を確保することができないおそれがある。また、マウントまたはトルクロッドが連結されるクロスメンバは、マウントが連結される左右のサイドフレームに支持されているので、モータの振動を車体に対して十分に遮断することができないおそれがある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、走行駆動用のモータから車体に伝達する振動を抑制するとともに、モータのトルク反力を適切に支持することが可能な駆動ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明は以下の態様を採用した。
（１）本発明の一態様に係る駆動ユニットは、バッテリ（例えば、実施形態でのバッテリ２１）と、前記バッテリを収容するバッテリ外装部材（例えば、実施形態でのバッテリケース２２）と、前記バッテリと電力を授受するモータ（例えば、実施形態でのモータ１２）と、前記モータを収容するモータ外装部材（例えば、実施形態でのモータハウジング４１）と、前記バッテリ外装部材と前記モータ外装部材とを連結する少なくとも１つの連結部材（例えば、実施形態でのマウント１４、第１のマウント１４ａ）と、を備える。
【０００７】
（２）上記（１）に記載の駆動ユニットでは、前記連結部材は、前記バッテリ外装部材又は前記モータ外装部材に設けられてもよい。
【０００８】
（３）上記（１）又は（２）に記載の駆動ユニットでは、前記バッテリ及び前記モータは、車両（例えば、実施形態での車両１）に搭載され、前記車両の上下方向における車体フロア（例えば、実施形態での車体フロア７１）の下方に配置され、前記連結部材は、前記車両の前後方向における前記バッテリ外装部材の後端部（例えば、実施形態での後端部２２ａ）と、前記モータ外装部材とを連結されてもよい。
【０００９】
（４）上記（３）に記載の駆動ユニットは、前記車体フロアと前記モータ外装部材とを連結する少なくとも１つの第２の連結部材（例えば、実施形態での第２のマウント１４ｂ）を備えてもよい。
【００１０】
（５）上記（４）に記載の駆動ユニットでは、前記連結部材及び前記第２の連結部材は、前記車両の左右方向から見て前記前後方向に平行に配置されてもよい。
【００１１】
（６）上記（１）又は（２）に記載の駆動ユニットでは、前記バッテリ及び前記モータは、車両（例えば、実施形態での車両１）に搭載され、前記車両の上下方向における車体フロア（例えば、実施形態での車体フロア７１）の下方に配置され、前記連結部材は、前記車両の前後方向における前記バッテリ外装部材の前端部（例えば、実施形態での前端部２２ｂ）と、前記モータ外装部材とを連結されてもよい。
【００１２】
（７）上記（６）に記載の駆動ユニットは、前記前端部と前記モータ外装部材との間に配置されるトルクロッド（例えば、実施形態でのトルクロッド７５）を備え、前記連結部材は、前記トルクロッドを介して、前記前端部と前記モータ外装部材とを連結してもよい。
【発明の効果】
【００１３】
上記（１）によれば、バッテリは駆動ユニットにおいて相対的に大きな質量を有することから、バッテリを収容するバッテリ外装部材は高い剛性を確保するように構成される。このバッテリ外装部材に対して、連結部材は、モータ外装部材を直接的に連結する。これにより、モータの起振力はバッテリ及びバッテリ外装部材によって吸収され、モータから外部に伝達する振動及び振動音の発生を抑制することができる。さらに、連結部材は、バッテリ及びバッテリ外装部材によって、モータのトルク反力を適切に支持することができる。
また、バッテリ及びモータが一体化されることにより、バッテリ及びモータなどの高電圧部品を外部から入力される衝撃に対して保護することができるとともに、高電圧部品間を電気的に接続する高圧配線が長くなることを抑制し、電気抵抗損失の増大を抑制することができる。
【００１４】
さらに、上記（２）の場合、連結部材をバッテリ外装部材又はモータ外装部材に設けることができるので、バッテリ及びモータのレイアウトの多様性及び容易性を向上させることができる。
【００１５】
さらに、上記（３）の場合、後輪駆動の車両において、モータのトルク反力をバッテリ及びバッテリ外装部材によって適切に支持することができる。
【００１６】
さらに、上記（４）の場合、モータから車体に伝達する振動及び振動音の発生を抑制することができるとともに、モータのトルク反力を、より一層、適切に支持することができる。
【００１７】
さらに、上記（５）の場合、バッテリ及びバッテリ外装部材によるモータの起振力の吸収及びモータのトルク反力の支持を、より一層、促進することができる。
【００１８】
さらに、上記（６）の場合、前輪駆動の車両において、モータのトルク反力をバッテリ及びバッテリ外装部材によって適切に支持することができることができる。
【００１９】
さらに、上記（７）の場合、モータのトルク反力を、トルクロッドによって、より一層、適切に支持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る駆動ユニットを搭載する車両の一部の構成を模式的に示す図であって、車両の左右方向の左側から見た図である。
【図２】本発明の実施形態に係る駆動ユニットを搭載する車両の一部の構成を模式的に示す図であって、車両の上下方向の上方から見た図である。
【図３】本発明の実施形態に係る駆動ユニットのマウントの構成を模式的に示す図である。
【図４】本発明の実施形態の第１変形例に係る駆動ユニットのマウントの構成を模式的に示す図である。
【図５】本発明の実施形態の第２変形例に係る駆動ユニットを搭載する車両の一部の構成を模式的に示す図であって、車両の左右方向の左側から見た図である。
【図６】本発明の実施形態の第３変形例に係る駆動ユニットを搭載する車両の一部の構成を模式的に示す図であって、車両の左右方向の左側から見た図である。
【図７】本発明の実施形態の第４変形例に係る駆動ユニットを搭載する車両の一部の構成を模式的に示す図であって、車両の左右方向の左側から見た図である。
【図８】本発明の実施形態の第５変形例に係る駆動ユニットを搭載する車両の一部の構成を模式的に示す図であって、車両の左右方向の左側から見た図である。
【図９】本発明の実施形態の第６変形例に係る駆動ユニットを搭載する車両の一部の構成を模式的に示す図であって、車両の左右方向の左側から見た図である。
【図１０】本発明の実施形態の第７変形例に係る駆動ユニットを搭載する車両の一部の構成を模式的に示す図であって、車両の左右方向の左側から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の駆動ユニットの一実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
本発明の駆動ユニットは、例えば、車両１に搭載されている。車両１は、例えば、電気自動車、ハイブリッド車両、及び燃料電池車両などの電動車両である。電気自動車は、バッテリを動力源として駆動する。ハイブリッド車両は、バッテリ及び内燃機関を動力源として駆動する。燃料電池車両は、燃料電池を駆動源として駆動する。
【００２２】
図１は、本発明の実施形態に係る駆動ユニット１０を搭載する車両１の一部の構成を模式的に示す図であって、車両の左右方向の左側から見た図である。図２は、本発明の実施形態に係る駆動ユニット１０を搭載する車両１の一部の構成を模式的に示す図であって、車両の上下方向の上方から見た図である。図３は、本発明の実施形態に係る駆動ユニット１０のマウント１４の構成を模式的に示す図である。
図１及び図２に示すように、駆動ユニット１０は、例えば、パワーユニット（ＰＵ）１１と、モータ（ＭＯＴ）１２と、制御ユニット（ＣＵ）１３と、複数のマウント１４と、を備える。
【００２３】
パワーユニット１１は、例えば、車両１の乗員席２の後方に配置されている。パワーユニット１１は、バッテリ２１と、バッテリ２１を収容するバッテリケース２２と、を備える。バッテリ２１は、車両１の動力源である高圧の蓄電装置である。バッテリ２１は、例えば、バッテリケース２２内に収容される複数のバッテリモジュールを備える。バッテリモジュールは、直列に接続される複数のバッテリセルを備える。
バッテリケース２２は、例えば、複数の支持フレーム２３によって支持されている。複数の支持フレーム２３は、車両１の左右方向に延びるように形成されている。複数の支持フレーム２３は、車両１の後部において車体を構成する左右のリヤサイドフレーム３１Ｌ，３１Ｒに固定されている。
【００２４】
モータ１２は、車両１の走行駆動用の回転電機である。モータ１２の回転軸は、例えば、車両１の後輪３に連結されている。モータ１２は、バッテリ２１から供給される電力によって回転駆動力（力行動作）を発生させる。モータ１２は、回転軸に入力される回転駆動力によって発電電力を発生させてもよい。例えば、モータ１２は、内燃機関の回転動力が伝達可能に構成されてもよい。
モータ１２は、例えば、３相交流のブラシレスＤＣモータである。モータ１２は、界磁用の永久磁石を有する回転子と、回転子を回転させる回転磁界を発生する固定子と、を備える。モータ１２は、制御ユニット１３から出力される３相交流電流により回転駆動される。モータ１２は、モータハウジング４１の内部に収容されている。
【００２５】
制御ユニット１３は、例えば、直流電力と交流電力との相互変換を行うインバータ、バッテリ２１とインバータとの間などにおいて電圧を昇圧又は降圧する電圧変換器、インバータ及び電圧変換器を制御するゲートドライバ、並びに通電電流を測定する電流センサ等を備える。
制御ユニット１３は、ユニットケース４２の内部に収容されている。ユニットケース４２は、例えば、モータハウジング４１の上部に配置され、モータハウジング４１に一体的に固定されている。
【００２６】
複数のマウント１４は、バッテリケース２２とモータハウジング４１とを連結する。複数のマウント１４は、例えば、バッテリケース２２に設けられている。複数のマウント１４は、例えば、モータハウジング４１に設けられる複数のマウントブラケット４３に固定される。
図３に示すように、各マウント１４は、例えば、バッテリケース２２に固定される基台５１と、基台５１に設けられるマウント部５２と、を備える。マウント部５２は、例えば、ねじ又はボルトなどの締結部材によって、モータハウジング４１のマウントブラケット４３に固定される。
【００２７】
上述したように、本実施形態の駆動ユニット１０によれば、複数のマウント１４は、車両１において相対的に大きな質量を有するバッテリ２１のために高い剛性を有するように構成されるバッテリケース２２に対して、モータハウジング４１を直接的に連結する。これにより、モータ１２の起振力はパワーユニット１１によって吸収され、モータ１２から車体に伝達する振動及び振動音の発生を抑制することができる。さらに、複数のマウント１４は、モータ１２のトルク反力をパワーユニット１１によって適切に支持することができる。
また、モータ１２及びバッテリ２１は一体化されることにより保護部材も一体化でき、モータ１２及びバッテリ２１などの高電圧部品を外部から入力される衝撃に対して容易に保護することができるとともに、高電圧部品間を電気的に接続する高圧配線が長くなることを抑制し、電気抵抗損失の増大を抑制することができる。
【００２８】
以下に、上述した実施形態の変形例について説明する。
上述した実施形態において、複数のマウント１４は、バッテリケース２２に設けられるとしたが、これに限定されず、モータハウジング４１に設けられてもよい。
図４は、本発明の実施形態の第１変形例に係る駆動ユニット１０のマウント１４の構成を模式的に示す図である。
図４に示すように、第１変形例に係る駆動ユニット１０において、複数のマウント１４は、モータハウジング４１に設けられている。各マウント１４は、例えば、モータハウジング４１に固定される基台６１と、基台６１に設けられるマウント部６２と、を備える。マウント部６２は、例えば、ねじ又はボルトなどの締結部材によって、バッテリケース２２のマウントブラケット６３に固定される。
第１変形例によれば、複数のマウント１４を、バッテリケース２２又はモータハウジング４１に設けることができ、バッテリ２１及びモータ１２のレイアウトの多様性及び容易性を向上させることができる。
【００２９】
上述した実施形態において、パワーユニット１１は、車両１の乗員席２の後方に配置されるとしたが、これに限定されない。例えば、パワーユニット１１は、車両１の車体フロア７１の下方に配置されてもよい。
図５は、本発明の実施形態の第２変形例に係る駆動ユニット１０を搭載する車両１の一部の構成を模式的に示す図であって、車両１の左右方向の左側から見た図である。
図５に示すように、第２変形例に係る駆動ユニット１０において、パワーユニット１１及びモータ１２は、車両１の後部における車体フロア７１の下方に配置されている。
【００３０】
複数のマウント１４のうち第１のマウント１４ａは、バッテリケース２２の後端部２２ａと、モータハウジング４１に設けられるマウントブラケット４３と、を連結する。例えば、第１のマウント１４ａは、バッテリケース２２の後端部２２ａに固定される基台５１と、基台５１に設けられるマウント部５２とを備える。
複数のマウント１４のうち第２のマウント１４ｂは、車体フロア７１と、モータハウジング４１に設けられるマウントブラケット４３と、を連結する。例えば、第２のマウント１４ｂは、車体フロア７１に固定される基台５１と、基台５１に設けられるマウント部５２とを備える。
第２変形例によれば、後輪駆動の車両１において、モータ１２から車体に伝達する振動及び振動音の発生を抑制することができるとともに、モータ１２のトルク反力をパワーユニット１１によって適切に支持することができる。
【００３１】
なお、上述した第２変形例において、例えば車両１のホイールベースの拡大等に応じて、マウント１４の基台５１又はマウントブラケット４３が長く形成されてもよい。
図６は、本発明の実施形態の第３変形例に係る駆動ユニット１０を搭載する車両１の一部の構成を模式的に示す図であって、車両１の左右方向の左側から見た図である。
図６に示すように、第３変形例に係る駆動ユニット１０において、第１のマウント１４ａの基台５１は、例えば車両１の後部におけるホイールベースの拡大等に応じて、第２変形例に比べて、より長く形成されている。
第３変形例によれば、マウント１４の基台５１又はマウントブラケット４３が長くなることによって、共振周波数が低下する場合であっても、パワーユニット１１の質量によって、モータ１２の微振動が増幅されて車体に伝達されることを抑制し、モータ１２に対する所望の振動遮断性を確保することができる。
【００３２】
なお、上述した第２変形例及び第３変形例において、第１のマウント１４ａ及び第２のマウント１４ｂは、車両１の前後方向に平行に配置されてもよい。
図７は、本発明の実施形態の第４変形例に係る駆動ユニット１０を搭載する車両１の一部の構成を模式的に示す図であって、車両１の左右方向の左側から見た図である。
図７に示すように、第３変形例に係る駆動ユニット１０において、第１のマウント１４ａ及び第２のマウント１４ｂは、車両１の左右方向から見て車両１の前後方向に平行に配置されている。
【００３３】
第１のマウント１４ａは、バッテリケース２２の後端部２２ａに設けられるマウントブラケット６３と、モータハウジング４１と、を連結する。例えば、第１のマウント１４ａは、モータハウジング４１の前端部に固定される基台６１と、基台６１に設けられるマウント部６２とを備える。
第２のマウント１４ｂは、車体フロア７１に設けられるマウントブラケット６３と、モータハウジング４１と、を連結する。例えば、第２のマウント１４ｂは、モータハウジング４１の後端部に固定される基台６１と、基台６１に設けられるマウント部６２とを備える。マウント部６２は、例えば、車両１の上下方向に延びる棒状部材７３と、棒状部材７３に設けられる取付部材７４とを介して、車体フロア７１のマウントブラケット６３と連結される。
第４変形例によれば、パワーユニット１１によるモータ１２の起振力の吸収及びモータ１２のトルク反力の支持を、より一層、促進することができる。
【００３４】
なお、上述した第２変形例及び第３変形例において、第１のマウント１４ａ及び第２のマウント１４ｂは、車体フロア７１の下方において、バッテリケース２２の複数の異なる部位と、モータハウジング４１と、を連結してもよい。
図８は、本発明の実施形態の第５変形例に係る駆動ユニット１０を搭載する車両１の一部の構成を模式的に示す図であって、車両１の左右方向の左側から見た図である。
図８に示すように、第５変形例に係る駆動ユニット１０において、第１のマウント１４ａ及び第２のマウント１４ｂは、モータハウジング４１を囲むように配置されるバッテリケース２２における複数の異なる部位と、モータハウジング４１に設けられるマウントブラケット４３と、を連結する。
例えば、第１のマウント１４ａは、バッテリケース２２の後面２２Ａに固定される基台５１と、基台５１に設けられるマウント部５２とを備える。第２のマウント１４ｂは、バッテリケース２２の下面２２Ｂに固定される基台５１と、基台５１に設けられるマウント部５２とを備える。
【００３５】
なお、上述した第２変形例から第５変形例において、パワーユニット１１は、車両１の乗員席２の後方に配置されるとしたが、これに限定されない。例えば、パワーユニット１１は、車両１の前部に配置されてもよい。
図９は、本発明の実施形態の第６変形例に係る駆動ユニット１０を搭載する車両１の一部の構成を模式的に示す図であって、車両１の左右方向の左側から見た図である。
図９に示すように、第６変形例に係る駆動ユニット１０において、パワーユニット１１及びモータ１２は、車両１の前部における車体フロア７１の下方に配置されている。モータ１２の回転軸は、車両１の前輪４に連結されている。
【００３６】
複数のマウント１４は、例えば、車両１の前後方向に延びるトルクロッド７５を介して、バッテリケース２２の前端部２２ｂと、モータハウジング４１に設けられるマウントブラケット４３と、を連結する。例えば、各マウント１４は、バッテリケース２２の前端部２２ｂに固定されるケース側ブラケット７７を備える。トルクロッド７５の第１端部はケース側ブラケット７７に連結され、トルクロッド７５の第２端部はモータハウジング４１のマウントブラケット４３に連結されている。
また、例えば、モータハウジング４１の上端部は、車体フロア７１に固定される取付部材７９に連結されている。
第５変形例によれば、前輪駆動の車両１において、モータ１２から車体に伝達する振動及び振動音の発生を抑制することができるとともに、モータ１２のトルク反力をパワーユニット１１によって適切に支持することができる。
【００３７】
なお、上述した第６変形例において、駆動ユニット１０は複数のパワーユニット１１を備えてもよい。
図１０は、本発明の実施形態の第７変形例に係る駆動ユニット１０を搭載する車両１の一部の構成を模式的に示す図であって、車両１の左右方向の左側から見た図である。
図１０に示すように、第７変形例に係る駆動ユニット１０は、第１のパワーユニット１１ａ及び第２のパワーユニット１１ｂを備える。
第１のパワーユニット１１ａ及びモータ１２は、車両１の前部における車体フロア７１の下方に配置されている。複数のマウント１４は、例えば、車両１の前後方向に延びるトルクロッド７５を介して、第１のパワーユニット１１ａのバッテリケース２２の前端部２２ｂと、モータハウジング４１に設けられるマウントブラケット４３と、を連結する。
第２のパワーユニット１１ｂは、車体フロア７１において取付部材７９が固定される部位の上方に配置されている。
第６変形例によれば、複数のパワーユニット１１によるモータ１２の起振力の吸収及びモータ１２のトルク反力の支持を、より一層、促進することができる。
【００３８】
本発明の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００３９】
１…車両、１１…パワーユニット、１２…モータ、１３…制御ユニット、１４…マウント（連結部材）、１４ａ…第１のマウント（連結部材）、１４ｂ…第２のマウント（連結部材）、２１…バッテリ、２２…バッテリケース（バッテリ外装部材）、２２ａ…後端部、２２ｂ…前端部、４１…モータハウジング（モータ外装部材）、７１…車体フロア、７５…トルクロッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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