(57)【要約】【課題】駆動ユニット及び駆動ユニット支持装置の信頼性を確保しつつ、これらの小型化を図りながら、駆動ユニットの車両前方にスペースを確保することができる駆動ユニット支持装置を提供する。【解決手段】駆動ユニット支持装置１は、ラダーフレーム２を備える車両の駆動ユニット８の支持装置であって、駆動ユニット８は、車両の駆動源であるモータ１０と、モータ１０の駆動力が減速機構２０を介して伝達される差動装置１４とを含み、ラダーフレーム２を構成するクロスメンバ６に駆動ユニット８のハウジング２５を連結することにより、駆動ユニット８をラダーフレーム２に支持する連結部２８を備え、連結部２８は、モータ１０がクロスメンバ６の下方に位置するようにハウジング２５をクロスメンバ６に連結支持する。【選択図】図１
2019189171.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラダーフレームを備える車両の駆動ユニットの支持装置であって、
前記駆動ユニットは、前記車両の駆動源であるモータと、前記モータの駆動力が減速機構を介して伝達される差動装置とを含み、
前記ラダーフレームを構成するクロスメンバに前記駆動ユニットのハウジングを連結することにより、前記駆動ユニットを前記ラダーフレームに支持する連結部を備え、
前記連結部は、前記モータが前記クロスメンバの下方に位置するように前記ハウジングを前記クロスメンバに連結支持する、駆動ユニット支持装置。
【請求項２】
前記連結部は、前記クロスメンバと前記駆動ユニットのハウジングとが、車高方向においてオーバーラップする領域に設けられる、請求項１に記載の駆動ユニット支持装置。
【請求項３】
前記連結部は、回転支持部を含む、請求項１又は２に記載の駆動ユニット支持装置。
【請求項４】
前記回転支持部は、弾性ブッシュを含む、請求項３に記載の駆動ユニット支持装置。
【請求項５】
前記連結部は複数設けられる、請求項１から４の何れか一項に記載の駆動ユニット支持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動ユニット支持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車等の電動車両の駆動ユニットは、車両の駆動源であるモータと、モータの駆動力が減速機構を介して伝達される差動装置とを備えることが知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１４／１４８４１０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、環境負荷低減の観点から、トラック等の商用車の分野においても、内燃機関を備えない電動トラック等の電動商用車の開発が行われている。このような電動商用車のリアアクスルに特許文献１に記載される駆動ユニットを搭載する場合、減速機構は差動装置に連結する一方、モータ側は車両のフレーム側に支持する必要がある。
【０００５】
しかしながら、商用車においては、乗用車に比して、車両走行時における振動等の路面入力や、駆動トルクに起因するトルク反力が大きいため、駆動ユニット及び駆動ユニット支持装置の信頼性を確保する必要がある。
【０００６】
また、駆動ユニットの車両前方にはモータに電力供給するバッテリを設ける必要がある。電動商用車においては、所望の走行距離を実現するための十分なバッテリ容量を確保する観点から、可能な限り、駆動ユニット及び駆動ユニット支持装置の小型化を図り、駆動ユニットの車両前方にバッテリを搭載するためのスペースを確保する必要がある。
【０００７】
本発明はこのような問題の少なくとも一部を解決するためになされたもので、その目的とするところは、駆動ユニット及び駆動ユニット支持装置の信頼性を確保しつつ、これらの小型化を図りながら、駆動ユニットの車両前方にスペースを確保することができる駆動ユニット支持装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様又は適用例として実現することができる。
【０００９】
本適用例に係る駆動ユニット支持装置は、ラダーフレームを備える車両の駆動ユニットの支持装置であって、駆動ユニットは、車両の駆動源であるモータと、モータの駆動力が減速機構を介して伝達される差動装置とを含み、ラダーフレームを構成するクロスメンバに駆動ユニットのハウジングを連結することにより、駆動ユニットをラダーフレームに支持する連結部を備え、連結部は、モータがクロスメンバの下方に位置するようにハウジングをクロスメンバに連結支持する。
【００１０】
これにより、駆動ユニットに作用する路面入力及びトルク反力は、ハウジングから連結部を介してクロスメンバに円滑に伝達され、クロスメンバの剛性により緩衝される。従って、路面入力及びトルク反力による駆動ユニット及び駆動ユニット支持装置への影響を低減することができ、駆動ユニット及び駆動ユニット支持装置の信頼性を確保することができる。
【００１１】
しかも、モータがクロスメンバの下方に位置するようにハウジングをクロスメンバで支持するため、ハウジングがクロスメンバの前方の別途の支持部材で支持する場合に比して、支持部材に対して高い信頼性が要求されず、かつ、駆動ユニット及び駆動ユニット支持装置との小型化を図りながら、駆動ユニットの車両前方にスペースを確保することができる。従って、このスペースにモータに電力を供給するための大容量のバッテリを配置することができる。
【００１２】
さらには、モータハウジングとクロスメンバとの間に連結部を設けるだけで、様々な車格に対応可能な部品点数の少ない駆動ユニット支持装置を実現することができる。
【００１３】
また、本適用例に係る駆動ユニット支持装置において、連結部は、クロスメンバと駆動ユニットのハウジングとが、車高方向においてオーバーラップする領域に設けられても良い。
【００１４】
また、本適用例に係る前述した連結部は、回転支持部を含んでいても良い。これにより、駆動ユニットに作用する路面入力及びトルク反力は、回転支持部においてモータハウジングの若干の動きを伴いながら、連結部において円滑に緩衝される。従って、駆動ユニット及び駆動ユニット支持装置の信頼性をより一層確実に確保することができる。
【００１５】
また、本適用例に係る前述した回転支持部は、弾性ブッシュを含んでいても良い。これにより、路面入力及びトルク反力によってモータハウジング及び連結部が受ける振動や衝撃は、弾性ブッシュの弾性力によっても吸収される。従って、駆動ユニット及び駆動ユニット支持装置の信頼性をより一層確実に確保することができる。
【００１６】
また、本適用例に係る駆動ユニット支持装置において、前述した連結部は複数設けられていても良い。これにより、路面入力やトルク反力によって駆動ユニット及び連結部が受ける振動や衝撃をより効果的に緩衝される。従って、駆動ユニット及び駆動ユニット支持装置の信頼性をより一層確実に確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る駆動ユニット支持装置の概略を車両側方から示す図である。
【図２】図１の駆動ユニット支持装置を車両前方から示す図である。
【図３】車両走行時において、（ａ）は図１の駆動ユニット支持装置を適用したときのモータハウジングに作用する力を示す図であり、（ｂ）は従来の駆動ユニット支持装置を適用したときのモータハウジングに作用する力を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面に基づき本発明の一実施形態について説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態に係る駆動ユニット支持装置１の概略を車両側方から示す。なお、図１は、特徴部分の説明上、後述する一対のサイドレール４を側視したときに奥側のサイドレール４のみが見える視点で示している。また、図２は、駆動ユニット支持装置１を車両前方から示す。
【００２０】
駆動ユニット支持装置１が適用される車両は、例えば、走行用駆動源としてモータを備える電動トラックであって、ラダーフレーム２上に図示しないキャブ及び荷台等が搭載される。ラダーフレーム２は、車両前後方向Ｘに延在した左右一対のサイドレール４と、サイドレール４間に配設される複数のクロスメンバ６とを備える。
【００２１】
一対のサイドレール４は、車幅方向Ｙに所定間隔を有して設けられる。クロスメンバ６は、方向Ｙに延在し、両端が各サイドレール４に接続され、方向Ｘに所定間隔を有するように複数設けられている。そして、ラダーフレーム２の下方には車両の駆動ユニット８が設けられる。
【００２２】
クロスメンバ６の形状は、後述される連結部２８を介して駆動ユニット８を支持できる限り、特に限定されず、クロスメンバ６には、例えば、平板状のアリゲータ型を適用可能である。また、図示はしないが、クロスメンバ６は、中央部分の厚みが最も薄く、両端部がより厚みを有する形状であっても良い。
【００２３】
駆動ユニット８は、車両の走行用駆動源であるモータ１０と、モータ１０に連結されるギアボックス１２と、ギアボックス１２に連結される差動装置１４とを備える。モータ１０は、車両に搭載された図示しないバッテリから供給される電力によって駆動することにより駆動力を発生する。
【００２４】
差動装置１４にはドライブシャフト１６が連結されている。ギアボックス１２内には複数のギア２２ａ、２２ｂ等を有する減速機構２０が収容されている。各ギア２２ａ、２２ｂの径は、車両に要求される減速比が実現可能なように設定される。モータ１０の回転軸１８は、ギアボックス１２の入力側のギア２２ａに連結されている。
【００２５】
減速機構２０は、モータ１０側から入力される高回転低トルクを減速することで、低回転高トルクに変換して出力可能である。差動装置１４は、ディファレンシャルギア２４を備え、減速機構２０の出力側のギア２２ｂがディファレンシャルギア２４に係合することにより、減速機構２０で減速された出力が差動装置１４に入力される。
【００２６】
このように、モータ１０の駆動力は、減速機構２０を介して差動装置１４に伝達される。差動装置１４は、車両の走行状態に応じて、ギアボックス１２側から入力される動力を、所定比率で左右一対の出力軸を介して左右一対のドライブシャフト１６ひいては車輪に伝達する。これにより、車両の走行が実現される。
【００２７】
ここで、モータ１０、ギアボックス１２、及び差動装置１４は、駆動ユニット８のハウジング２５内に収容され、駆動ユニット８として一体的に構成されている。そして、駆動ユニット支持装置１は、ラダーフレーム２を構成するクロスメンバ６に、ハウジング２５を構成するモータハウジング２６を連結することにより、駆動ユニット８をラダーフレーム２に支持する連結部２８を備えている。
【００２８】
連結部２８は、モータ１０がクロスメンバ６の下方に位置するようにモータハウジングをクロスメンバ６に連結支持する。クロスメンバ６の下方にモータ１０を位置付けたことにより、ラダーフレーム２の下方であって駆動ユニット８の車両前方に、図１に示す領域Ａのスペースが確保される。従って、モータ１０に電力を供給するバッテリを領域Ａに配置可能となる。
【００２９】
ここで、クロスメンバ６の下方にモータ１０を位置付けるとは、モータ１０の少なくとも一部が、車高方向Ｚにおいてクロスメンバ６とオーバーラップするように設けることである。
【００３０】
連結部２８は、少なくとも、車高方向Ｚにおいてモータ１０とクロスメンバ６がオーバーラップするように設けられる。例えば、図１に示すようにモータハウジング２６の周面頂部２６ａに形成される。また、図示はしないが、モータハウジング２６の周面頂部２６ａに隣接する減速機構２０のハウジング部分であって、車高方向Ｚにおいてクロスメンバ６とオーバーラップする位置に連結部２８が形成されていても良い。
【００３１】
従って、連結部２８は、図１に示すように、クロスメンバ６と、車高方向Ｚにおいてクロスメンバ６とオーバーラップする駆動ユニット８のハウジング２５（モータハウジング２６、若しくは、後述される連結部４２が取り付けられる減速機構２０のハウジング）と、を連結するように設けられる。これにより、クロスメンバ６の下方にモータ１０を位置付けることができる。
【００３２】
また、連結部２８は、モータハウジング２６と一体に形成された回転支持部３０と、クロスメンバ６に取り付けられるブラケット３２とを備えることができる。
【００３３】
ブラケット３２は、ボルト及びナット等からなる締結部材３４でクロスメンバ６に取り付けられる。また、ボルト及びナット等からなるヒンジピン３６が設けられ、回転支持部３０には挿入孔３０ａが形成され、挿入孔３０ａにはラバーブッシュ（弾性ブッシュ）３８が配置されている。ヒンジピン３６は、ラバーブッシュ３８を介してブラケット３２に回転自在に支持される。
【００３４】
このように構成される回転支持部３０は、ラバーブッシュ３８を介してヒンジピン３６が回転することにより、ブラケット３２ひいてはクロスメンバ６に対し、モータハウジング２６、すなわちモータ１０を含む駆動ユニット８の方向Ｘの若干の変位入力を、ヒンジピン３６における回転運動に変換したり、ラバーブッシュ３８により吸収したりすることができる。
【００３５】
さらに、連結部２８は、駆動ユニット８を単に支持するだけでなく、モータ１０ひいては駆動ユニット８に作用する各種入力を駆動ユニット８以外に伝達し、緩衝し、又は吸収する機能を有している。
【００３６】
なお、図１に示すように、駆動ユニット８は、ギアボックス１２の後部と差動装置１４とが各サイドレール４に支持部材４０によってそれぞれ支持されている。支持部材４０は連結部２８と同様の構成であっても良い。また、図２に示すように、駆動ユニット８は、ギアボックス１２の前部が連結部２８と同様の連結部４２によってクロスメンバ６の下方に支持されている。このように、モータハウジング２６の連結部２８以外にも、連結部２８と同様の連結部を１つ以上設けても良い。このような複数の連結部により、駆動ユニット８のハウジング２５をクロスメンバ６やサイドレール４に連結支持させても良い。
【００３７】
図３は、車両走行時において、（ａ）は図１の駆動ユニット支持装置１を適用したときのモータハウジング２６に作用する力を示す図であり、（ｂ）は、本発明が適用なかった場合の駆動ユニット支持装置４４を適用したときのモータハウジング２６に作用する力を示す図である。
【００３８】
図３（ａ）に示すように、車両走行時、モータハウジング２６には、車輪からドライブシャフト１６を介して、路面の凹凸等に起因した振動を伴う路面入力Ｆが方向Ｚに作用する。しかし、モータハウジング２６は、クロスメンバ６の下方において、クロスメンバ６に連結部２８で連結されている。
【００３９】
このため、主にZ方向における入力要素からなる路面入力Ｆは、クロスメンバ６の直下に配置された連結部２８を介して、クロスメンバ６に円滑に伝達される。これにより、駆動ユニット８のハウジングや連結部２８（４２）に応力が集中することを防ぐことができる。これにより、連結部２８に不要な応力集中を回避することができ、連結部２８に対する剛性要求を低減でき、連結部における信頼性を容易に確保することができる。
【００４０】
さらに、車両走行時、モータハウジング２６には、モータ１０の回転軸１８の駆動トルクＴに起因する回転軸１８とは逆回転方向のトルク反力Ｔｒが作用する。しかし、モータハウジング２６は、クロスメンバ６の下方において、クロスメンバ６に連結部２８で連結されている。
【００４１】
このため、トルク反力Ｔｒは、路面入力Ｆと同様に、クロスメンバ６の直下に配置された連結部２８を介して、クロスメンバ６に円滑に伝達される。これにより、駆動ユニット８のハウジングや連結部２８（４２）に応力が集中することを防ぐことができる。これにより、連結部２８に不要な応力集中を回避することができ、連結部２８に対する剛性要求を低減でき、連結部における信頼性を容易に確保することができる。
【００４２】
これに対し、図３（ｂ）に示すように、本実施形態に係るような連結部２８を用いない場合、駆動ユニット支持装置４４は、例えば、Ｌ字形状の連結部４６を有しており、連結部４６はサイドレール４の下方においてモータハウジング２６の側部を支持する必要がある。従って、路面入力Ｆと反力Ｆｒ、駆動トルクＴとトルク反力Ｔｒは、方向Ｘにおいてずれた位置に作用するため、路面入力Ｆ及び駆動トルクＴの吸収がラダーフレーム２において円滑に行われない。
【００４３】
具体的には、路面入力Ｆと反力Ｆｒは、L字形状の連結部４６の屈曲部分に応力として集中するため、連結部４６において高い剛性が要求される。よって、連結部４６の信頼性が低下するおそれがある。また、車両前後方向Ｘにおいて、連結部４６を含む駆動ユニット支持装置４４の全長が大きくなるため、駆動ユニット支持装置４４の小型化を図ることができない。
【００４４】
また、図示はしないが、駆動ユニット支持装置４４がＬ字形状の連結部４６を介してクロスメンバ６に連結される場合も同様に、本発明に係る駆動ユニット支持装置１の技術的効果を得ることはできない。
【００４５】
以上のように本実施形態の駆動ユニット支持装置１は、モータ１０がクロスメンバ６の下方に位置するように駆動ユニット８をクロスメンバ６に連結支持する連結部２８を備える。これにより、駆動ユニット８に作用する路面入力Ｆや、モータ１０の駆動時にモータハウジング２６の周辺に発生するトルク反力Ｆｒは、連結部２８を介してクロスメンバ６に円滑に伝達され、ラダーフレーム２の中でも剛性が高く応力吸収能力が高いクロスメンバ６によって主として吸収することができる。従って、駆動ユニット８及び駆動ユニット支持装置１の信頼性を確保することができる。
【００４６】
しかも、モータ１０がクロスメンバ６の下方に位置するようにし、クロスメンバ６と駆動ユニット８との間の領域に連結部２８を設けたことにより、駆動ユニット８と、駆動ユニット支持装置１との小型化を図りながら、駆動ユニット８の車両前方に領域Ａのスペースを確保することができる。従って、領域Ａにモータ１０に電力を供給するための大容量のバッテリを配置することができる。
【００４７】
さらには、モータハウジング２６とクロスメンバ６との間に連結部２８を設けるだけで、様々な車格に対応可能な部品点数の少ない駆動ユニット支持装置１を実現することができる。
【００４８】
また、連結部２８は回転支持部３０を備える。これにより、モータハウジング２６に作用するトルク反力Ｔは、回転支持部３０においてモータハウジング２６の若干の動きを伴いながら、連結部２８において緩衝される。従って、モータハウジング２６ひいては駆動ユニット８と、駆動ユニット支持装置１とのトルク反力Ｔによる破損が防止され、駆動ユニット８及び駆動ユニット支持装置１の信頼性を確保することができる。
【００４９】
また、回転支持部３０はラバーブッシュ３８を備える。これにより、路面入力Ｆ及びトルク反力Ｔによってモータハウジング２６及び連結部２８が受ける振動や衝撃は、ラバーブッシュ３８の弾性力によっても吸収される。従って、モータハウジング２６ひいては駆動ユニット８と、駆動ユニット支持装置１との破損がさらに確実に防止され、駆動ユニット８及び駆動ユニット支持装置１の信頼性をより一層確実に確保することができる。
【００５０】
また、前述したように、駆動ユニット８をラダーフレーム２に支持する連結部を複数設けても良い。具体的には、モータハウジング２６をクロスメンバ６に連結支持する連結部２８以外に、前述した連結部４２や、連結部２８と同様の構成となる支持部材４０等を設けても良い。
【００５１】
これにより、路面入力Ｆやトルク反力Ｔによって駆動ユニット８及び駆動ユニット支持装置１が受ける振動や衝撃をより一層効果的に緩衝することができる。従って、駆動ユニット８及び駆動ユニット支持装置１の信頼性をより一層確実に確保することができる。
【００５２】
本発明は上記実施形態に制約されるものではなく、種々の変形が可能である。
【００５３】
例えば、上記実施形態では、連結部２８は、モータハウジング２６と一体に形成された回転支持部３０を備えている。しかし、これに限らず、回転支持部３０を有するブラケットをモータハウジング２６に取り付けて連結部２８を構成しても良い。
【００５４】
また、上記実施形態では、連結部２８は、回転支持部３０とブラケット３２、とから構成され、回転支持部３０はラバーブッシュ３８を介したヒンジピン３６によりモータハウジング２６の動きが許容される。しかし、連結部２８及び回転支持部３０は、前述した構成に限定されるものではない。また、ラバーブッシュ３８はラバー以外の弾性体からなる弾性ブッシュであれば良い。
【００５５】
また、上記実施形態では、駆動ユニット８のハウジング２５を構成するモータハウジング２６と、クロスハウジング６との間に連結部２８が形成される。しかし、これに限らず、例えば、仮に、ギアボックス１２とモータ１０とを一体のハウジングで構成した場合を想定すると、モータハウジング２６ではなく駆動ユニット８のハウジング２５に連結部２８を形成すれば良い。
【００５６】
また、上記実施形態では、走行用駆動源としてモータ１０のみを有する電動トラックを例に説明したが、内燃機関をモータ１０と併用するハイブリッド式の電動トラックにも駆動ユニット支持装置１を適用可能である。また、電動トラックに限らず、モータ１０を備える商用車全般にも駆動ユニット支持装置１を適用可能である。
【００５７】
また、上記実施形態では、減速機構２０を有する駆動ユニット８を例に説明したが、本発明に係る駆動ユニット８は、多段変速機構を備える駆動ユニットであっても良い。
【符号の説明】
【００５８】
１  駆動ユニット支持装置
２  ラダーフレーム
６  クロスメンバ
８  駆動ユニット
１０  モータ
１４  差動装置
２０  減速機構
２５  ハウジング
２６  モータハウジング（ハウジング）
２８  連結部
３０  回転支持部
３８  ラバーブッシュ（弾性ブッシュ）
【図１】
2019189171.tif 000003
【図２】
2019189171.tif 000004
【図３】
2019189171.tif 000005