(57)【要約】【課題】小型化を図る。【解決手段】駆動装置３１は、電動モータ２９とその出力軸をアクスル２７に連結するディファレンシャル３０とからなる。電動モータ２９はアクスル２７に対し前側に配されており、さらに駆動装置３１の前端部がトルクロッド３２を介して横フレーム２３Ｂに連結され揺動可能に支持されている。これにより、アクスル２７が上下動した際の駆動装置３１の前部側（電動モータ２９側）の上下方向の変位量を小さくできる。従って、駆動装置３１の前部側についてその逃がしスペースを小さくすることができるため、車両の小型化を図ることができる。【選択図】　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータとこの電動モータの出力軸を車軸に連結するディファレンシャルとを一体に備えた駆動装置を搭載した電動車両であって、
前記電動モータは前記車軸に対し概ね前後方向に並んで配置されるとともに、前記駆動装置は前後方向における前記車軸とは反対側の端部が連結部を介して車体フレームに連結され揺動自在に支持されていることを特徴とする電動車両。
【請求項２】
一端が前記車体フレームに固定され、他端が前記車軸を支持した片持ち状の板ばねが前後方向に沿って左右一対設けられたものにおいて、前記駆動装置が前記一対の板ばねの間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電動車両。
【請求項３】
前記連結部は、概ね垂直方向に延びたトルクロッドの上端部を前記車体フレーム側に、下端部を前記電動モータ側にそれぞれ転動自在に連結した構成とされていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電動車両。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動車両に関し、特に電動モータをディファレンシャルを介して車軸に連結して構成された駆動装置を備えた電動車両に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動車両に搭載される駆動装置は、一般的な構成としては、電動モータとその駆動力をアクスル（車軸）に伝達するディファレンシャルとを備えており、電動モータがアクスルに並ぶように配され、ディファレンシャルが電動モータの出力軸とアクスルとを連結した形態となっている。駆動装置全体はアクスルに対して一体的に取り付けられており、車両に備えられた懸架装置によって間接的に支持されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成では、走行中の路面の凹凸等によってアクスルが上方にバウンドした際には、駆動装置の全体がアクスルの変位量と同じだけ上方へ変位する。そのため、車両には、駆動装置の上方に駆動装置全体を逃がすスペースを確保する必要があり、これが車両の小型化の妨げとなっていた。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、小型化を図ることの可能な電動車両を提供するところにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための請求項１の発明に係る電動車両は、電動モータとこの電動モータの出力軸を車軸に連結するディファレンシャルとを一体に備えた駆動装置を搭載した電動車両であって、前記電動モータは前記車軸に対し概ね前後方向に並んで配置されるとともに、前記駆動装置は前後方向における前記車軸とは反対側の端部が連結部を介して車体フレームに連結され揺動自在に支持されているところに特徴を有する。
【０００５】
請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、一端が前記車体フレームに固定され、他端が前記車軸を支持した片持ち状の板ばねが前後方向に沿って左右一対設けられたものにおいて、前記駆動装置が前記一対の板ばねの間に配置されているところに特徴を有する。
【０００６】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載ものにおいて、前記連結部は、概ね垂直方向に延びたトルクロッドの上端部を前記車体フレーム側に、下端部を前記電動モータ側にそれぞれ転動自在に連結した構成とされているところに特徴を有する。
【０００７】
【発明の作用および効果】
請求項１の発明によれば、駆動装置の一端部（電動モータ側の端部）を連結部を介して車体フレームに連結して揺動可能に支持させることにより、車軸が上下動した際における電動モータ側部分の上下方向の変位量を小さくできる。従って、駆動装置の電動モータ側部分について、その逃がしスペースを小さくすることができるため、車両の小型化を図ることができる。
【０００８】
請求項２の発明によれば、駆動装置を一対の板ばねの間に配置することで、板ばね間のスペースを有効に利用できるため、車両の小型化を図ることができる。
【０００９】
請求項３の発明によれば、連結部は、概ね垂直方向に延びており、その両端部がいわゆるユニバーサルジョイントにより、車体フレームと駆動装置とに連結されているため、駆動装置のピッチ方向（上下方向）への変位を抑えつつ、駆動装置のローリング又はヨー方向への変位を許容することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に本発明を一人乗り用の牽引車両に適用した一実施形態について図１から図８を参照して説明する。本実施形態の牽引車両１０は、図１及び図２に示すように、前輪１１を操舵輪、後輪１２を駆動輪とした電動４輪車である。牽引車両１０の前側下部には、前後方向に伸びる梯子状をなした前部フレーム１３が設けられ、その後側に前部フレーム１３よりも高い位置に上下２段の棚状をなす後部フレーム１４が設けられている。後部フレーム１４の下段には、駆動用のバッテリ１５が図示４個載置されている。後部フレーム１４の上段には、前側に座席１６が取り付けられ、その後側のスペースが荷台となっている。後部フレーム１４下段の後端部には、コの字形をなした連結金具１８が取り付けられ、これに上方から下方へピン１９が差し込まれて保持されるようになっている。一方、この牽引車両１０によって牽引される台車２０の前端部からは、貫通孔を備えた連結板２１が突設されており、この連結板２１の先端を連結金具１８の両端部間に差し入れるとともに、ピン１９を連結板２１の貫通孔に貫通させた状態で保持することで、台車２０と牽引車両１０とが連結状態となる。
【００１１】
前部フレーム１３の後端部には、図３及び図４にも示すように、前後一対の横フレーム２３Ａ，２３Ｂが車体の幅方向に張り出して設けられ、その両端部にそれぞれ細長い板状をなすメインリーフ２４（本発明の「板ばね」に相当）の一端部が固定されている（なお、メインリーフ２４は、懸架装置２５の一部を構成しているが、懸架装置２５の詳細な構成については後述する）。一対のメインリーフ２４は、互いに平行をなして後方へ向けて片持ち状に伸びており、その自由端である後端部にゴムブッシュ２６を介して後輪１２のアクスル２７（本発明の「車軸」に相当）を回動可能に支持している。これらの一対のメインリーフ２４の間に挟まれた領域には、電動モータ２９とディファレンシャル３０とを一体に備えた駆動装置３１が配設されている。電動モータ２９は、外形略円柱状をなし、その軸中心とアクスル２７とが平行をなすように、アクスル２７の前側位置に配置されている。ディファレンシャル３０は、電動モータ２９の右端に設けられた出力軸（図示せず）と一対のアクスル２７の端部とを内部に設けられたギア（図示せず）により連結したもので、前後にやや細長い形態をなしている。
【００１２】
後側の横フレーム２３Ｂには、後面側の幅方向のほぼ中央位置にトルクロッド３２（本発明の「連結部」に相当）が取り付けられており、このトルクロッド３２を介して電動モータ２９の前端側、左右方向の中央よりやや右側（ディファレンシャル３０側）位置が揺動可能に支持されている。トルクロッド３２は、概ね垂直方向に延びており、その上端部がボールジョイント３２Ａを介して横フレーム２３Ｂに転動可能に連結され、下端部がボールジョイント３２Ｂを介して電動モータ２９側に転動可能に連結されている。
【００１３】
続いて懸架装置２５の構造と動作について説明する。
前後一対の横フレーム２３Ａ，２３Ｂの左右両端部の間には、それぞれ前後方向に沿って取付フレーム３４が架設され、図６にも示すように、その下側にスペーサ３５、上側補助リーフ３６、メインリーフ２４、下側補助リーフ３７が順に重ね合わせられた状態でボルト３８によって互いに固定されている。メインリーフ２４は、アクスル２７を支持した自由端側が上下に撓み変形可能となっている。下側補助リーフ３７は、メインリーフ２４より長さ寸法がやや短い板状をなしており、その一端部がメインリーフ２４の固定端とともに固定され、メインリーフ２４の長手方向に沿って片持ち状に延びて、その自由端側が上下に撓み変形可能となっている。上側補助リーフ３６は、下側補助リーフ３７よりもさらに長さ寸法の短い板状をなし、その一端部がメインリーフ２４の固定端とともに固定されている。上側補助リーフ３６のもう一方の端部は、上向きに（メインリーフ２４から離間する側）に反っており、その下面が滑らかな凸状面３６Ａとなっている。
【００１４】
図７の曲線Ｓ１は、この懸架装置２５のばね特性を示している。乗員の乗っていない空車状態（Ｓａ）では、メインリーフ２４は自由端側が水平姿勢よりも下側に撓んだ姿勢となり、下側補助リーフ３７はメインリーフ２４により下側に撓み変形される。
【００１５】
空車状態より乗員一人が乗車した積車状態（Ｓｂ）においては、メインリーフ２４及び下側補助リーフ３７が概ね水平姿勢をなすとともに、下側補助リーフ３７についてはその自由端に対してメインリーフ２４からの荷重が加わらない自然状態となるように設定されている。このとき、メインリーフ２４は、上側補助リーフ３６の凸状面３６Ａとは非接触の状態であり、上側補助リーフ３６との接触領域の後端が図８のＦ１にある。ここで、図７のＳ２は、メインリーフ２４が上下の補助リーフ３６，３７の作用を受けずにＦ１を支点として上下に撓み変形すると仮定した場合のばね特性を示しており、即ち線形のばね特性（ばね定数がほぼ一定）となっている。
【００１６】
この積車状態（Ｓｂ）から、走行中の路面の凹凸等によって、アクスル２７が上方へバウンドした場合には、メインリーフ２４がまず図８のＦ１を支点として上方へ撓み変形する。このとき、メインリーフ２４の自由端側は、下側補助リーフ３７より離間してその作用を受けないため、前述のばね特性Ｓ２に従って撓み変形する。
【００１７】
メインリーフ２４が図７のＳｃを越えて上方へ撓み変形すると、メインリーフ２４が支点Ｆ１付近から上側補助リーフ３６の凸状面３６Ａに接触して、その接触領域の後端位置に撓み変形の支点が変位する。メインリーフ２４のストローク量（撓み変形量）が大きくなるにつれ、凸状面３６Ａとの接触領域の後端、即ち撓み変形の支点が固定端側から自由端側（図８の右側）へと連続的に変位する。そのため、懸架装置２５のばね定数が徐々に増加し、ばね特性Ｓ１はＳ２から上方へ徐々に離間するような曲線を描くことになる。
【００１８】
メインリーフ２４の撓み変形が最上点に達すると、メインリーフ２４は反動で下側に戻り、上側補助リーフ３６の凸状面３６Ａから離間した後、積車状態（Ｓｂ）に至ると、メインリーフ２４の下面に下側補助リーフ３７の全体が当接する。そして、ここからメインリーフ２４と下側補助リーフ３７とが一体になって下側（リバウンド側）へ撓み変形する。このため、メインリーフ２４がリバウンド側へ撓み変形する場合において、懸架装置２５全体のばね定数はメインリーフ２４単体のばね定数よりも増加し、そのばね特性Ｓ１はＳ２から離間する曲線を描くことになる。
【００１９】
続いて、バウンド時及びリバウンド時における駆動装置３１の動作を説明する。前述したように、駆動装置３１は、電動モータ２９の前端側がトルクロッド３２によって支持されており、ディファレンシャル３０の後部がアクスル２７側に支持されている。アクスル２７が上下に変位したときには、図４又は図５に示すように、駆動装置３１がおおよそトルクロッド３２の下端部付近を中心として回動する。そのため、駆動装置３１の後部側は、アクスル２７とほぼ同じだけ上下に変位するのに対し、駆動装置３１の前部側（電動モータ２９側）の上下の変位量が後部側に比べて小さくなる。
本実施形態では駆動装置３１の荷重が後輪１２側のアクスル２７にかかるため、重量物を牽引するような場合にも走行性を確保することができる。
【００２０】
以上のように本実施形態によれば、駆動装置３１における電動モータ２９側の端部をトルクロッド３２を介して横フレーム２３Ｂに連結し揺動可能に支持させることにより、アクスル２７が上下動した際の電動モータ２９側部分の上下方向の変位量を小さくできる。従って、駆動装置３１の前部側についてその逃がしスペースを小さくすることができるため、車両の小型化を図ることができる。
【００２１】
また、駆動装置３１を左右一対のメインリーフ２４の間に挟まれた位置に配置することで、メインリーフ２４間のスペースを有効に利用できるため、車両の小型化を図ることができる。また、懸架装置２５として片持ち状のメインリーフ２４を用いることにより、両端を車体フレームに支持する両持ちタイプの板ばねを設ける場合に比べ、車体フレームの前後方向の長さ寸法を小さくすることができる。
【００２２】
また、トルクロッド３２は、概ね垂直方向に延びており、その両端部がいわゆるユニバーサルジョイントにより、横フレーム２３Ｂと電動モータ２９とに連結されているため、駆動装置３１のピッチ方向（上下方向）への変位を抑えつつ、駆動装置３１のローリング又はヨー方向への変位を許容することができる。即ち、トルクロッド３２による駆動装置３１の支持がアクスル２７を介して後輪１２の路面への追従性を妨げることがない。
【００２３】
本発明の技術的範囲は、上記した実施形態によって限定されるものではなく、例えば、次に記載するようなものも本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、駆動装置を車軸の前側に配置したが、本発明によれば、駆動装置を車軸の後側に配置するようにしても良い。また、本発明は、前輪駆動車にも適用することができる。
（２）懸架装置としては、コイルばねやアブソーバなど、その他の方式のものを用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態における牽引車両を示す側面図
【図２】牽引車両の平面図
【図３】懸架装置及び駆動装置の平面図
【図４】バウンド時における懸架装置及び駆動装置の動作を示す側面図
【図５】リバウンド時における懸架装置及び駆動装置の動作を示す側面図
【図６】懸架装置の拡大側面図
【図７】懸架装置のばね特性を示す説明図
【図８】バウンド時におけるメインリーフの動作を示す模式図
【符号の説明】
１０…牽引車両（電動車両）
２３Ａ，２３Ｂ…横フレーム（車体フレーム）
２４…メインリーフ（板ばね）
２５…懸架装置
２７…アクスル（車軸）
２９…電動モータ
３０…ディファレンシャル
３１…駆動装置
３２…トルクロッド（連結部）
【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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