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JPWO2015083699A1 - 車両 - Google Patents

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Abstract

車両（３）は、サブフレーム（１３）に対しブラケット（８１Ａ、８１Ｂ）及び支持部（８２Ａ、８２Ｂ）を介して支持される後輪駆動装置（１）を有する。後輪駆動装置（１）は、後輪駆動装置（１）から鉛直方向に対し傾斜して延出し、又は水平方向に延出し、該後輪駆動装置（１）に対し所定以上の外力が加わって該後輪駆動装置（１）搭載物が所定以上変位したときに、サブフレーム（１３）の接合フランジ（１３ｅ）の上面（１３ｆ）に当接するよう形成される延出部（９３Ａ、９３Ｂ）を有する。

Description

本発明は、骨格部材に対し支持手段を介して支持される搭載物を有する車両に関する。
電気自動車やハイブリッド自動車などの電動車両は、搭載物として車両駆動用の電動機を備えている。車両駆動用の電動機等は、重量物であるため衝突時に乗員空間側に変位すると、力学的に悪影響を及ぼす虞があった。
そのため、従来より衝突時に車両の搭載物の変位を制御する技術が提案されている。例えば、特許文献１に記載の車両では、パワーユニットのバッテリユニット側を車体に支持するブラケットにバッテリユニット側の脆弱部を形成し、バッテリユニット反対側を車体に支持するブラケットに反対側の脆弱部を形成している。また、バッテリユニット側の脆弱部を、車両前後方向一端側の衝突時の車体一端部から入力される衝撃荷重が、車両前後方向他端側の衝突時の車体他端部から入力される衝撃荷重より小さい衝撃荷重で破断させ、反対側の脆弱部を、車両前後方向一端側の衝突時のバッテリユニット側ブラケット脆弱部が破断するよりも早い段階で破断させ、車両前後方向他端側の衝突時のバッテリユニット側ブラケット脆弱部が破断する衝撃荷重より大きい荷重で破断させている。これにより、パワーユニットは、傾いた姿勢のまま、車体から離脱する。この傾いた姿勢により、パワーユニットは、たとえバッテリユニットに至っても、バッテリユニットの上面を乗り上げながら変位して、バッテリユニットと真正面からぶつかるのが避けられることが記載されている。
日本国特開２００９−６１９１５号公報
しかしながら、衝突時にブラケットを破断させ搭載物の変位を制御するのは難しい。すなわち、ブラケットの破断後は搭載物の挙動を予測しにくく、搭載物の支持手段は極力破断させずに搭載物を脱落させないことが好ましい。
本発明は、衝突時に搭載物の変位を抑制し、搭載物の脱落を抑制可能な車両を提供する。
本発明は以下の態様を提供するものである。
第１態様は、
車両（例えば、後述の実施形態の車両３）の骨格部材（例えば、後述の実施形態のサブフレーム１３）に対し支持手段（例えば、後述の実施形態のブラケット８１Ａ、８１Ｂ、支持部８２Ａ、８２Ｂ）を介して支持される搭載物（例えば、後述の実施形態の後輪駆動装置１）を有する車両であって、
該搭載物は、該搭載物から鉛直方向に対し傾斜して延出し、又は水平方向に延出し、該搭載物に対し所定以上の外力が加わって該搭載物が所定以上変位したときに、前記骨格部材の鉛直方向上方を向く面（例えば、後述の実施形態の上面１３ｆ）に当接するよう形成される延出部（例えば、後述の実施形態の延出部９３Ａ、９３Ｂ）を有することを特徴とする。
また、第２態様は、第１態様に記載の構成に加えて、
前記搭載物は前記車両の前後方向中央に対し、一方側（例えば、後述の実施形態の後側）に偏倚して配置され、
前記骨格部材は、前記車両の前後方向に延在する一対の前後骨格部材（例えば、後述の実施形態のサブサイドフレーム１３Ａ、１３Ｂ）と、前記車両の左右方向に延在し、前記一対の前後骨格部材に固定される左右骨格部材（例えば、後述の実施形態の前方クロスフレーム１３Ｃ）を有し、
前記搭載物は、前記左右骨格部材よりも前記一方側に配置され、
前記延出部は、前記搭載物から前記前後方向の他方側（例えば、後述の実施形態の前側）に延出し、該搭載物に対し前記一方側から所定以上の外力が加わって、前記搭載物が前記他方側に所定以上変位したときに前記左右骨格部材の鉛直方向上方を向く面に当接するよう形成されることを特徴とする。
また、第３態様は、第２態様に記載の構成に加えて、
前記左右骨格部材と並列に前記搭載物を挟むように設けられ、前記一対の前後骨格部材に固定される他の左右骨格部材（例えば、後述の実施形態の後方クロスフレーム１３Ｄ）を更に備えることを特徴とする。
また、第４態様は、第３態様に記載の構成に加えて、
前記支持手段は、第１支持手段（例えば、後述の実施形態の支持部８２Ａ、８２Ｂ）と第２支持手段（例えば、後述の実施形態のブラケット８１Ａ、８１Ｂ）を有し、
前記搭載物の、前記第１支持手段と前記第２支持手段に固定される固定部（例えば、後述の実施形態の後方固定部９２Ａ、９２Ｂ、前方固定部９１Ａ、９１Ｂ）のうち、相対的に前記一方側寄りに位置する第1固定部（例えば、後述の実施形態の後方固定部９２Ａ、９２Ｂ）が、前記他方側寄りに位置する第２固定部（例えば、後述の実施形態の前方固定部９１Ａ、９１Ｂ）よりも鉛直方向で高い位置に形成されることを特徴とする。
また、第５態様は、第１〜４態様のいずれかに記載の構成に加えて、
前記延出部は、前記搭載物の左右方向中央に対し、左側および右側にそれぞれ配置される二つの延出部を含むことを特徴とする。
また、第６態様は、第５態様に記載の構成に加えて、
前記二つの延出部は、前記左右方向中央に対し、略対称位置となるよう配置されることを特徴とする。
また、第７態様は、第２〜４態様のいずれかの構成に加えて、
前記左右骨格部材は、該左右骨格部材から前記搭載物に向かって延出する他の延出部（例えば、後述の実施形態の接合フランジ１３ｅ）を有することを特徴とする。
また、第８態様は、第１態様に記載の構成に加えて、
前記骨格部材は、前記車両の前後方向に延在する一対の前後骨格部材（例えば、後述の実施形態のサブサイドフレーム１３Ａ、１３Ｂ）を有し、
前記延出部は、前記搭載物から前記車両の左右方向左側に延出する第１延出部（例えば、後述の実施形態の延出部９３Ｂ）と、左右方向右側に延出する第２延出部（例えば、後述の実施形態の延出部９３Ａ）と、を含み、
該第1延出部及び該第２延出部は、該搭載物に対し所定以上の外力が加わって該搭載物が所定以上鉛直方向下方に変位したときに、前記一対の前後骨格部材の鉛直方向上方を向く面にそれぞれ当接するよう形成されることを特徴とする。
また、第９態様は、第１〜８態様のいずれかに記載の構成に加えて、
前記延出部は、略水平方向に延出することを特徴とする。
また、第１０態様は、第１〜９態様のいずれかに記載の構成に加えて、
前記延出部は、先端からさらに延出する突起部（例えば、後述の実施形態の突起部９４）を有することを特徴とする。
また、第１１態様は、第１〜１０態様のいずれかに記載の構成に加えて、
前記搭載物は、前記車両の車輪（例えば、後述の実施形態の後輪Ｗｒ）を駆動する電動機（例えば、後述の実施形態の第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂ）であることを特徴とする。
第１態様によれば、衝突時等に、車両に対し所定以上の外力が入力されたときに、延出部が骨格部材の上を向く面に当接することで、搭載物の変位を抑制し、搭載物が骨格部材から脱落することを抑制できる。
第２態様によれば、搭載物を一方側に偏倚して配置する場合には、一方側からの外力の入力によって、より大きな変位が生じるので、他方側に延出する延出部を形成することで、搭載物を左右骨格部材に確実に当接させることができる。
第３態様によれば、他の左右骨格部材によって他方側からの衝撃を緩和できる。さらに、前後左右四面を骨格部材で囲まれるので、搭載物近傍の剛性が向上する。
第４態様によれば、搭載物を一方側に偏倚して配置する場合、電動機の一方側から外力が加わると大きな外力が作用する虞があるが、支持手段の固定部の位置関係を、一方側寄りに位置する第１固定部を他方側寄りに位置する第２固定部よりも鉛直方向で高い位置とすることで、一方側からの外力の入力時に、一方側を上方に、他方側を下方とするモーメントが発生するので、電動機の変位方向を乗員空間から離れる方向とすることができ、衝突時の安全性能を向上させることができる。
第５態様によれば、左右に延出部を備えるので、当接後に搭載物の姿勢（バランス）を崩しにくい。
第６態様によれば、左右略鏡対称となるように延出部が配置されるので、当接後に搭載物の姿勢をさらに崩しにくい。
第７態様によれば、左右骨格部材側からも延出させることで、搭載物の延出部が左右骨格部材に当接しやすい。
第８態様によれば、前後方向の変位量によらず、搭載物を前後骨格部材に確実に当接させることができる。また、前後骨格部材を左右に二つ備えるので、当接後に搭載物の姿勢を崩しにくい。
第９態様によれば、当接後に搭載物がより脱落しにくくなる。
第１０態様によれば、延出部が骨格部材に引っかかりやすくなり搭載物がより脱落しにくくなる。
第１１態様によれば、重量物である電動機の落下を抑制できる。
本発明の一実施形態であるハイブリッド車両の概略構成を示すブロック図である。 電動機を有する後輪駆動装置の縦断面図である。 図２に示す後輪駆動装置の上部部分拡大断面図である。 支持装置で支持された後輪駆動装置を前側斜め下方から見た斜視図である。 支持装置で支持された後輪駆動装置を後側斜め上方から見た斜視図である。 支持装置で支持された後輪駆動装置の断面図である。 支持装置で支持された後輪駆動装置の端部の断面図である。 変形例に係る支持装置で支持された後輪駆動装置の側方端部を簡略化した断面図である。 他の変形例に係る支持装置で支持された後輪駆動装置を後側斜め上方から見た斜視図である。
以下、本実施形態の車両についてハイブリッド車両を例に説明する。
図１に示す車両３は、内燃機関４と電動機５が直列に接続された駆動装置６（以下、前輪駆動装置と呼ぶ。）を車両前部に有するハイブリッド車両であり、この前輪駆動装置６の動力がトランスミッション７を介して前輪Ｗｆに伝達される一方で、この前輪駆動装置６と別に、車両後部のフロアパネル（不図示）よりも下方に設けられた駆動装置１（以下、後輪駆動装置と呼ぶ。）の動力が後輪Ｗｒ（ＲＷｒ、ＬＷｒ）に伝達されるようになっている。後輪駆動装置１は、第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂを備え、第１電動機２Ａの動力が左後輪ＬＷｒに伝達され、第２電動機２Ｂの動力が右後輪ＲＷｒに伝達される。前輪駆動装置６の電動機５と後輪駆動装置１の第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂは、バッテリ９に接続され、バッテリ９からの電力供給と、バッテリ９へのエネルギー回生が可能となっている。
図２は、後輪駆動装置１の全体の縦断面図を示すものであり、図３は、図２の上部部分拡大断面図である。後輪駆動装置１の筺体であるケース１１は、車幅方向（以下、車両の左右方向とも称す）略中央部に配置される中央ケース１１Ｍと、中央ケース１１Ｍを挟むように中央ケース１１Ｍの左右に配置される左側方ケース１１Ａ、及び右側方ケース１１Ｂと、から構成され、全体が略円筒状に形成される。ケース１１の内部には、後輪Ｗｒ用の車軸１０Ａ、１０Ｂと、車軸駆動用の第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂと、この第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂの駆動回転を減速する第１及び第２変速機としての第１及び第２遊星歯車式減速機１２Ａ、１２Ｂとが、同一の回転軸線ｘ上にそれぞれ並んで配置されている。この車軸１０Ａ、第１電動機２Ａ及び第１遊星歯車式減速機１２Ａは左後輪ＬＷｒを駆動制御し、車軸１０Ｂ、第２電動機２Ｂ及び第２遊星歯車式減速機１２Ｂは右後輪ＲＷｒを駆動制御する。車軸１０Ａ、第１電動機２Ａ及び第１遊星歯車式減速機１２Ａと、車軸１０Ｂ、第２電動機２Ｂ及び第２遊星歯車式減速機１２Ｂは、ケース１１内で車幅方向に左右対称に配置されている。
側方ケース１１Ａ、１１Ｂの中央ケース１１Ｍ側には、それぞれ径方向内側に延びる隔壁１８Ａ、１８Ｂが設けられ、側方ケース１１Ａ、１１Ｂと隔壁１８Ａ、１８Ｂとの間には、それぞれ第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂが配置される。また、中央ケース１１Ｍと隔壁１８Ａ、１８Ｂとに囲まれた空間には、第１及び第２遊星歯車式減速機１２Ａ、１２Ｂが配置されている。なお、図２に示すように、本実施形態では、左側方ケース１１Ａと中央ケース１１Ｍは、第１電動機２Ａ及び第１遊星歯車式減速機１２Ａを収容する第１ケース１１Ｌを構成し、また、右側方ケース１１Ｂと中央ケース１１Ｍは、第２電動機２Ｂ及び第２遊星歯車式減速機１２Ｂを収容する第２ケース１１Ｒを構成している。そして、第１ケース１１Ｌは、第１電動機２Ａと動力伝達経路の少なくとも一方の潤滑及び／又は冷却に供される液状媒体としてのオイルを貯留する左貯留部ＲＬを有し、第２ケース１１Ｒは、第２電動機２Ｂと動力伝達経路の少なくとも一方の潤滑及び／又は冷却に供されるオイルを貯留する右貯留部ＲＲを有する。
後輪駆動装置１には、ケース１１の内部と外部を連通するブリーザ装置４０が設けられ、内部の空気が過度に高温・高圧とならないように内部の空気をブリーザ室４１を介して外部に逃がすように構成される。ブリーザ室４１は、ケース１１の鉛直方向上部に配置され、中央ケース１１Ｍの外壁と、中央ケース１１Ｍ内に左側方ケース１１Ａ側に略水平に延設された第１円筒壁４３と、右側方ケース１１Ｂ側に略水平に延設された第２円筒壁４４と、第１及び第２円筒壁４３、４４の内側端部同士をつなぐ左右分割壁４５と、第１円筒壁４３の左側方ケース１１Ａ側先端部に当接するように取り付けられたバッフルプレート４７Ａと、第２円筒壁４４の右側方ケース１１Ｂ側先端部に当接するように取り付けられたバッフルプレート４７Ｂと、により形成された空間により構成される。
ブリーザ室４１の下面を形成する第１及び第２円筒壁４３、４４と左右分割壁４５は、第１円筒壁４３が第２円筒壁４４より径方向内側に位置し、左右分割壁４５が、第２円筒壁４４の内側端部から縮径しつつ屈曲しながら第１円筒壁４３の内側端部まで延設され、さらに径方向内側に延設されて略水平に延設された第３円筒壁４６に達する。第３円筒壁４６は、第１円筒壁４３と第２円筒壁４４の両外側端部より内側に且つその略中央に位置している。
中央ケース１１Ｍには、バッフルプレート４７Ａ、４７Ｂが、第１円筒壁４３と中央ケース１１Ｍの外壁との間の空間又は第２円筒壁４４と中央ケース１１Ｍの外壁との間の空間を第１遊星歯車式減速機１２Ａ又は第２遊星歯車式減速機１２Ｂからそれぞれ区画するように固定されている。
また、中央ケース１１Ｍには、ブリーザ室４１と外部とを連通する外部連通路４９がブリーザ室４１の鉛直方向上面に接続される。外部連通路４９のブリーザ室側端部４９ａは、鉛直方向下方を指向して配置されている。従って、オイルが外部連通路４９を通って外部に排出されるのが抑制される。
第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂは、ステータ１４Ａ、１４Ｂがそれぞれ側方ケース１１Ａ、１１Ｂに固定され、このステータ１４Ａ、１４Ｂの内周側に環状のロータ１５Ａ、１５Ｂがステータ１４Ａ、１４Ｂに対して相対回転可能に配置されている。ロータ１５Ａ、１５Ｂの内周部には車軸１０Ａ、１０Ｂの外周を囲繞する円筒軸１６Ａ、１６Ｂが結合され、この円筒軸１６Ａ、１６Ｂが車軸１０Ａ、１０Ｂと同軸上に相対回転可能となるように側方ケース１１Ａ、１１Ｂの端部壁１７Ａ、１７Ｂと隔壁１８Ａ、１８Ｂに軸受１９Ａ、１９Ｂを介して支持されている。また、円筒軸１６Ａ、１６Ｂの一端側の外周であって端部壁１７Ａ、１７Ｂには、ロータ１５Ａ、１５Ｂの回転位置情報を第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂの制御コントローラ（図示せず）にフィードバックするためのレゾルバ２０Ａ、２０Ｂが設けられている。
また、第１及び第２遊星歯車式減速機１２Ａ、１２Ｂは、サンギヤ２１Ａ、２１Ｂと、サンギヤ２１Ａ、２１Ｂの外周側に位置するリングギヤ２４Ａ、２４Ｂと、サンギヤ２１Ａ，２１Ｂ及びリングギヤ２４Ａ、２４Ｂに噛合される複数のプラネタリギヤ２２Ａ、２２Ｂと、これらのプラネタリギヤ２２Ａ、２２Ｂを支持するプラネタリキャリア２３Ａ、２３Ｂと、を備え、サンギヤ２１Ａ、２１Ｂから第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂの駆動力が入力され、減速された駆動力がプラネタリキャリア２３Ａ、２３Ｂを通して車軸１０Ａ、１０Ｂに出力されるようになっている。
サンギヤ２１Ａ、２１Ｂは円筒軸１６Ａ、１６Ｂに一体に形成されている。また、プラネタリギヤ２２Ａ、２２Ｂは、サンギヤ２１Ａ、２１Ｂに直接噛合される大径の第１ピニオン２６Ａ、２６Ｂと、この第１ピニオン２６Ａ、２６Ｂよりも小径の第２ピニオン２７Ａ、２７Ｂを有する２連ピニオンであり、これらの第１ピニオン２６Ａ、２６Ｂと第２ピニオン２７Ａ、２７Ｂが同軸にかつ軸方向にオフセットした状態で一体に形成されている。このプラネタリギヤ２２Ａ、２２Ｂはニードルベアリング３１Ａ、３１Ｂを介してプラネタリキャリア２３Ａ、２３Ｂのピニオンシャフト３２Ａ、３２Ｂに支持され、プラネタリキャリア２３Ａ、２３Ｂは、軸方向内側端部が径方向内側に伸びて車軸１０Ａ、１０Ｂにスプライン嵌合され一体回転可能に支持されるとともに、軸受３３Ａ、３３Ｂを介して隔壁１８Ａ、１８Ｂに支持されている。
リングギヤ２４Ａ、２４Ｂは、その内周面が小径の第２ピニオン２７Ａ、２７Ｂに噛合されるギヤ部２８Ａ、２８Ｂと、ギヤ部２８Ａ、２８Ｂより小径でケース１１の中間位置で互いに対向配置される小径部２９Ａ、２９Ｂと、ギヤ部２８Ａ、２８Ｂの軸方向内側端部と小径部２９Ａ、２９Ｂの軸方向外側端部を径方向に連結する連結部３０Ａ、３０Ｂとを備えて構成されている。
ギヤ部２８Ａ、２８Ｂは、中央ケース１１Ｍの左右分割壁４５の内径側端部に形成された第３円筒壁４６を挟んで軸方向に対向している。小径部２９Ａ、２９Ｂは、その外周面がそれぞれ後述する一方向クラッチ５０のインナーレース５１とスプライン嵌合し、リングギヤ２４Ａ、２４Ｂは一方向クラッチ５０のインナーレース５１と一体回転するように互いに連結されて構成されている。
第２遊星歯車式減速機１２Ｂ側であって、ケース１１を構成する中央ケース１１Ｍの第２円筒壁４４とリングギヤ２４Ｂのギヤ部２８Ｂとの間には、リングギヤ２４Ｂに対する制動手段を構成する油圧ブレーキ６０が第１ピニオン２６Ｂと径方向でオーバーラップし、第２ピニオン２７Ｂと軸方向でオーバーラップするように配置されている。油圧ブレーキ６０は、第２円筒壁４４の内周面にスプライン嵌合された複数の固定プレート３５と、リングギヤ２４Ｂのギヤ部２８Ｂの外周面にスプライン嵌合された複数の回転プレート３６が軸方向に交互に配置され、これらのプレート３５，３６が環状のピストン３７によって締結及び解放操作されるようになっている。ピストン３７は、中央ケース１１Ｍの左右分割壁４５と第３円筒壁４６間に形成された環状のシリンダ室に進退自在に収容されており、さらに第３円筒壁４６の外周面に設けられた受け座３８に支持される弾性部材３９によって、常時、固定プレート３５と回転プレート３６とを解放する方向に付勢される。
また、さらに詳細には、左右分割壁４５とピストン３７の間はオイルが直接導入される作動室Ｓとされ、作動室Ｓに導入されるオイルの圧力が弾性部材３９の付勢力に勝ると、ピストン３７が前進（右動）し、固定プレート３５と回転プレート３６とが相互に押し付けられて締結することとなる。また、弾性部材３９の付勢力が作動室Ｓに導入されるオイルの圧力に勝ると、ピストン３７が後進（左動）し、固定プレート３５と回転プレート３６とが離間して解放することとなる。なお、油圧ブレーキ６０はオイルポンプ７０（図４参照）に接続されている。
この油圧ブレーキ６０の場合、固定プレート３５がケース１１を構成する中央ケース１１Ｍの左右分割壁４５から伸びる第２円筒壁４４に支持される一方で、回転プレート３６がリングギヤ２４Ｂのギヤ部２８Ｂに支持されているため、両プレート３５、３６がピストン３７によって押し付けられると、両プレート３５、３６間の摩擦締結によってリングギヤ２４Ｂに制動力が作用し固定される。その状態からピストン３７による締結が解放されると、リングギヤ２４Ｂの自由な回転が許容される。なお、上述したように、リングギヤ２４Ａ、２４Ｂは互いに連結されているため、油圧ブレーキ６０が締結することによりリングギヤ２４Ａにも制動力が作用し固定され、油圧ブレーキ６０が解放することによりリングギヤ２４Ａも自由な回転が許容される。
また、軸方向で対向するリングギヤ２４Ａ、２４Ｂの連結部３０Ａ、３０Ｂ間にも空間部が確保され、その空間部内に、リングギヤ２４Ａ、２４Ｂに対し一方向の動力のみを伝達し他方向の動力を遮断する一方向クラッチ５０が配置されている。一方向クラッチ５０は、インナーレース５１とアウターレース５２との間に多数のスプラグ５３を介在させたものであって、そのインナーレース５１がスプライン嵌合によりリングギヤ２４Ａ、２４Ｂの小径部２９Ａ、２９Ｂと一体回転するように構成されている。またアウターレース５２は、第３円筒壁４６により位置決めされるとともに、回り止めされている。
一方向クラッチ５０は、車両３が第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂの動力で前進する際に係合してリングギヤ２４Ａ、２４Ｂの回転をロックするように構成されている。より具体的に説明すると、一方向クラッチ５０は、第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂ側の順方向（車両３を前進させる際の回転方向）の回転動力が後輪Ｗｒ側に入力されるときに係合状態となるとともに第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂ側の逆方向の回転動力が後輪Ｗｒ側に入力されるときに非係合状態となり、後輪Ｗｒ側の順方向の回転動力が第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂ側に入力されるときに非係合状態となるとともに後輪Ｗｒ側の逆方向の回転動力が第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂ側に入力されるときに係合状態となる。
また、中央ケース１１Ｍの前方側面１１ｃには、図４に示すように、補機であるオイルポンプ７０が固定されている。オイルポンプ７０は、例えば、トロコイドポンプであり、位置センサレス・ブラシレス直流モータなどの不図示の電動機によって駆動されて左右貯留部ＲＬ、ＲＲに貯留するオイルを吸引し、ケース１１及び車軸１０Ａ、１０Ｂなどの各機構部品に設けられた潤滑流路７９Ａ、７９Ｂを介して各部を潤滑及び冷却する。
このように本実施形態の後輪駆動装置１では、第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂと後輪Ｗｒとの動力伝達経路上に一方向クラッチ５０と油圧ブレーキ６０とが並列に設けられている。なお、油圧ブレーキ６０は、車両の走行状態や一方向クラッチ５０の係合・非係合状態に応じて、オイルポンプ７０から供給されるオイルの圧力により、解放状態、弱締結状態、締結状態に制御される。例えば、車両３が第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂの力行駆動により前進する時（低車速時、中車速時）は、一方向クラッチ５０が締結するため動力伝達可能な状態となるが油圧ブレーキ６０が弱締結状態に制御されることで、第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂ側からの順方向の回転動力の入力が一時的に低下して一方向クラッチ５０が非係合状態となった場合にも、第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂ側と後輪Ｗｒ側とで動力伝達不能になることが抑制される。また、車両３が内燃機関４及び/又は電動機５の力行駆動により前進する時（高車速時）は、一方向クラッチ５０が非係合となりさらに油圧ブレーキ６０が解放状態に制御されることで、第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂの過回転が防止される。一方、車両３の後進時や回生時には、一方向クラッチ５０が非係合となるため油圧ブレーキ６０が締結状態に制御されることで、第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂ側からの逆方向の回転動力が後輪Ｗｒ側に出力され、又は後輪Ｗｒ側の順方向の回転動力が第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂ側に入力される。
続いて、後輪駆動装置１の支持構造について図４〜７を参照しながら詳細に説明する。
後輪駆動装置１は、図１からも明らかなように、車両３の前後方向中央に対し、後側に偏倚して配置されており、後輪駆動装置１の前方かつ上方が乗員空間Ｃ（図６参照。）となっている。後輪駆動装置１は、図４及び図５に示すように、前後方向に延びる一対のサイドフレーム８０Ａ、８０Ｂに支持されたサブフレーム１３に支持されている。サブフレーム１３は、車両３の前後方向に延在する一対のサブサイドフレーム１３Ａ、１３Ｂと、車両３の左右方向に延在し一対のサブサイドフレーム１３Ａ、１３Ｂに固定される前方クロスフレーム１３Ｃ及び後方クロスフレーム１３Ｄとにより形成された略矩形状の枠体であり、中央に後輪駆動装置１が配置される空間が形成される。
図６に示すように、前方クロスフレーム１３Ｃには、車両３の左右方向の中心から対称位置に一対のブラケット８１Ａ、８１Ｂがボルトで固定されている。また、後方クロスフレーム１３Ｄには、左右方向において一対のブラケット８１Ａ、８１Ｂと対応する位置に、支持部８２Ａ、８２Ｂが貫通している。ブラケット８１Ａ、８１Ｂ及び後方クロスフレーム１３Ｄの支持部８２Ａ、８２Ｂには、弾性体８３を介してボルト８４が挿通する取付部材８５が固定されている。
サブフレーム１３に支持される後輪駆動装置１のケース１１には、一対のブラケット８１Ａ、８１Ｂに対応するように前方側面１１ｃに、雌ねじが形成された前方固定部９１Ａ、９１Ｂが突出形成され、後方クロスフレーム１３Ｄの支持部８２Ａ、８２Ｂに対応するように後方側面１１ｄに、雌ねじが形成された後方固定部９２Ａ、９２Ｂが突出形成されている。
ここで、図５に示すように、ケース１１の左右方向両端部には、上面１１ｅに前方に向かって略水平方向に延びる二つの延出部９３Ａ、９３Ｂが、後輪駆動装置１の左右方向中央に対し略対称位置となるように設けられており、延出部９３Ａ、９３Ｂの先端部に形成された突起部９４が所定の隙間を介して前方クロスフレーム１３Ｃと対向する。前方クロスフレーム１３Ｃには、後輪駆動装置１に向かって接合フランジ１３ｅが後側に略水平に伸びており、突起部９４は、後述するように、接合フランジ１３ｅの上面１３ｆに対し、前後方向に隙間Ｓ１分後側に配置され、隙間Ｓ２分上方に配置される。
また、後輪駆動装置１のケース１１に形成された前方固定部９１Ａ、９１Ｂと後方固定部９２Ａ、９２Ｂのうち、車両３において後輪駆動装置１が配置される側、即ち後側に位置する後方固定部９２Ａ、９２Ｂが、前側に位置する前方固定部９１Ａ、９１Ｂよりも鉛直方向で高い位置に形成されている。
そして、後輪駆動装置１をサブフレーム１３の内部に配置し、ケース１１の前方固定部９１Ａ、９１Ｂをブラケット８１Ａ、８１Ｂに対向させ、ケース１１の後方固定部９２Ａ、９２Ｂを後方クロスフレーム１３Ｄの支持部８２Ａ、８２Ｂに対向させるようにして、取付部材８５の外側からボルト８４を締結することで、後輪駆動装置１がサブフレーム１３に固定される。このとき、ケース１１に形成された延出部９３Ａ、９３Ｂは、図７に示すように、先端の突起部９４が前方クロスフレーム１３Ｃの接合フランジ１３ｅに対し、前後方向に隙間Ｓ１分後方に配置され、接合フランジ１３ｅの上面１３ｆに対し隙間Ｓ２分上方に配置され、接合フランジ１３ｅから離間している。
サブフレーム１３に固定された後輪駆動装置１は、前方固定部９１Ａ、９１Ｂの中心（ボルト穴の中心）と後方固定部９２Ａ、９２Ｂの中心（ボルト穴の中心）とを通る仮想直線ｙが、後側から前側に向かって上方から下方（図６中右下）に傾斜している。仮想直線ｙは、水平面に対し例えば、０．５°〜５°傾斜していることが好ましい。
このように車両３の後側に配置された後輪駆動装置１を後側から前側に向かって上方から下方に前下がりに傾けて配置することで、後輪駆動装置１への影響が大きい後側からの衝突（以下、後突と呼ぶ。）時に所定以上の外力が加わると、後側を上方に、前側を下方とする図６に示す時計回りのモーメントＭが発生する。そして、後突時の外力とモーメントＭとにより後輪駆動装置１は図６の矢印Ｔで示す方向、すなわち乗員空間から離れる方向に変位する。このとき、後輪駆動装置１の変位に伴って、前方クロスフレーム１３Ｃの接合フランジ１３ｅに対し、前後方向に隙間Ｓ１分後方に配置され、隙間Ｓ２分上方に配置された延出部９３Ａ、９３Ｂの突起部９４が接合フランジ１３ｅの上面１３ｆに当接する。これにより、後輪駆動装置１の変位が接合フランジ１３ｅにより規制されるとともに、後輪駆動装置１は、ブラケット８１Ａ、８１Ｂと接合フランジ１３ｅに支持される。これにより、ブラケット８１Ａ、８１Ｂと接合フランジ１３ｅとで後輪駆動装置１からの荷重を分担することができ、ブラケット８１Ａ、８１Ｂの破断が抑制される。なお、延出部９３Ａ、９３Ｂの突起部９４と接合フランジ１３ｅの上面１３ｆとは、通常時は当接せず後輪駆動装置１が所定以上変位したときのみ当接するので、通常時の後輪駆動装置１の振動等が車両側である前方クロスフレーム１３Ｃに不要に伝達されることがない。
また、第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂの回転軸線ｘから後方固定部９２Ａ、９２Ｂの先端部までの距離Ｌ１が、回転軸線ｘから前方固定部９１Ａ、９１Ｂの先端部までの距離Ｌ２よりも短くなっているので、後輪駆動装置１が移動する際に、時計回りのモーメントＭが発生しても、長尺側が乗員空間から離れるので乗員空間への影響をより抑制することができる。
このように本実施形態によれば、後輪駆動装置１から前側に延出する延出部９３Ａ、９３Ｂが、後側に偏倚して配置された後輪駆動装置１に対し後側から所定以上の外力が加わって後輪駆動装置１が前側に所定以上変位したときに前方クロスフレーム１３Ｃの接合フランジ１３ｅの上面１３ｆに当接するよう形成されるので、後突時のような車両３に対し所定以上の外力が入力されたときに、後輪駆動装置１の変位を抑制し、後輪駆動装置１がサブフレーム１３から脱落することが抑制される。また、ブラケット８１Ａ、８１Ｂと接合フランジ１３ｅとで後輪駆動装置１からの荷重を分担することができるので、ブラケット８１Ａ、８１Ｂの破断が抑制される。
また、サブフレーム１３は、前方クロスフレーム１３Ｃに加えて、前方クロスフレーム１３Ｃと並列に一対のサブサイドフレーム１３Ａ、１３Ｂに固定される後方クロスフレーム１３Ｄを備えるので、後突時の衝撃を緩和できる。さらに、後輪駆動装置１の前後左右四面をサブフレーム１３で囲まれるので、後輪駆動装置１近傍の剛性が向上する。
また、後輪駆動装置１の後方固定部９２Ａ、９２Ｂが、前方固定部９１Ａ、９１Ｂよりも鉛直方向で高い位置に形成されるので、後突時に、後側を上方に、前側を下方とするモーメントＭが発生するので、後輪駆動装置１の変位方向を乗員空間から離れる方向とすることができ、衝突時の安全性能を向上させることができる。
また、後輪駆動装置１の左右方向中央に対し、左側および右側に二つの延出部９３Ａ、９３Ｂを有するので、延出部９３Ａ、９３Ｂが接合フランジ１３ｅの上面１３ｆに当接した後に後輪駆動装置１の姿勢を崩しにくい。なお、延出部９３Ａ、９３Ｂは二つに限らず、一つでもよく、三つ以上設けられていてもよい。左右略鏡対称となるように延出部９３Ａ、９３Ｂが配置されることで、当接後により後輪駆動装置１の姿勢を崩しにくい。
また、延出部９３Ａ、９３Ｂは略水平方向に延出するので、当接後に後輪駆動装置１がより脱落しにくくなる。さらに、延出部９３Ａ、９３Ｂは、先端からさらに延出する突起部９４を有するので、延出部９３Ａ、９３Ｂが前方クロスフレーム１３Ｃに引っかかりやすくなり後輪駆動装置１がより脱落しにくくなる。なお、延出部９３Ａ、９３Ｂは略水平方向に限らず、鉛直方向に対し傾斜していればよく、突起部９４が形成されていなくてもよい。
また、前方クロスフレーム１３Ｃから後輪駆動装置１に向かって延出する接合フランジ１３ｅが設けられているので、後輪駆動装置１の延出部９３Ａ、９３Ｂが前方クロスフレーム１３Ｃに当接しやすい。なお、前方クロスフレーム１３Ｃは、必ずしも接合フランジ１３ｅを有する必要はなく、図８に示すように、後輪駆動装置１の延出部９３Ａ、９３Ｂが、後突時に前方クロスフレーム１３Ｃの鉛直方向で上を向く面である上面に当接するように配置されてもよい。この場合、所定以上の外力が加わっていない状態では、後輪駆動装置１の延出部９３Ａ、９３Ｂは、前方クロスフレーム１３Ｃに対し、前後方向に隙間Ｓ１分後方に配置され、前方クロスフレーム１３Ｃの上面１３ｆに対し隙間Ｓ２分上方に配置され、前方クロスフレーム１３Ｃから離間している。図８に記載の例では、延出部９３Ａ、９３Ｂに突起部９４が形成されていない場合を示している。
なお、上記した後輪駆動装置１の支持構造は、後輪駆動装置１に限らず、前輪駆動装置６に適用してもよい。この場合、上面１１ｅに後方に向かって延びる延出部９３Ａ、９３Ｂを設け、延出部９３Ａ、９３Ｂの先端部又は先端部に形成された突起部９４が所定の隙間を介して後方クロスフレーム１３Ｄと対向するように配置する。
また、上記実施形態では、ケース１１の左右方向両端部の上面１１ｅに前方に向かって略水平方向に延びる延出部９３Ａ、９３Ｂを例示したが、二つの延出部９３Ａ、９３Ｂを左右方向において互いに反対方向に延出させてもよい。すなわち、図９に示すように、ケース１１の左端部に配置された延出部９３Ｂを上方に向かって延出させた後、左方に屈曲させて、サブサイドフレーム１３Ｂに対し、所定の隙間分上方に配置させるとともに、ケース１１の右端部に配置された延出部９３Ａを上方に向かって延出させた後、右方に屈曲させて、サブサイドフレーム１３Ａに対し、所定の隙間分上方に配置させる。
このように延出部９３Ａ、９３Ｂを形成することで、後突時の外力とモーメントＭとにより後輪駆動装置１は図６の矢印Ｔで示す方向、すなわち乗員空間から離れる方向に変位すると、後輪駆動装置１の鉛直方向下方への変位に伴って、サブサイドフレーム１３Ａ、１３Ｂに対し、所定の隙間分上方に配置された延出部９３Ａ、９３Ｂがサブサイドフレーム１３Ａ、１３Ｂの上面に当接する。これにより、後輪駆動装置１の鉛直方向下方への変位がサブサイドフレーム１３Ａ、１３Ｂにより規制されるとともに、後輪駆動装置１は、ブラケット８１Ａ、８１Ｂとサブサイドフレーム１３Ａ、１３Ｂに支持される。これにより、ブラケット８１Ａ、８１Ｂとサブサイドフレーム１３Ａ、１３Ｂとで後輪駆動装置１からの荷重を分担することができ、ブラケット８１Ａ、８１Ｂの破断が抑制される。
なお、この場合、後輪駆動装置１の前後方向の変位量によらず、後輪駆動装置１をサブサイドフレーム１３Ａ、１３Ｂに確実に当接させることができる。また、サブサイドフレーム１３Ａ、１３Ｂが左右に設けられているので、当接後に後輪駆動装置１の姿勢を崩しにくい。
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
例えば、本実施形態では、適用車両としてハイブリッド車両について説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、例えば、モータのみを駆動源とする電気自動車であってもよい。
また、上記実施形態では、搭載物として第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂ及び第１及び第２遊星歯車式減速機１２Ａ、１２Ｂを含む後輪駆動装置１を例示したが、１つ又は２つ以上の電動機であってもよく、変速機であってもよく、車両に搭載される搭載物であれば特に限定されるものではない。
なお、本出願は、２０１３年１２月２日出願の日本特許出願（特願２０１３−２４９６１７）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
１ 後輪駆動装置（搭載物）
２Ａ 第１電動機（電動機）
２Ｂ 第２電動機（電動機）
３ 車両
１３ サブフレーム（骨格部材）
１３ｅ 接合フランジ
１３Ａ、１３Ｂ サブサイドフレーム（前後骨格部材）
１３Ｃ 前方クロスフレーム（左右骨格部材）
１３Ｄ 後方クロスフレーム（他の左右骨格部材）
１３ｆ 上面
８１Ａ、８１Ｂ ブラケット（第２支持手段）
８２Ａ、８２Ｂ 支持部（第１支持手段）
９１Ａ、９１Ｂ 前方固定部（第２固定部）
９２Ａ、９２Ｂ 後方固定部（第１固定部）
９３Ａ、９３Ｂ 延出部
９４ 突起部
Ｗｒ 後輪（車輪）
本発明は以下の態様を提供するものである。
第１態様は、
車両（例えば、後述の実施形態の車両３）の骨格部材（例えば、後述の実施形態のサブフレーム１３）に対し支持手段（例えば、後述の実施形態のブラケット８１Ａ、８１Ｂ、支持部８２Ａ、８２Ｂ）を介して支持され、前記搭載物は前記車両の前後方向中央に対し、一方側（例えば、後述の実施形態の後側）に偏倚して配置される搭載物（例えば、後述の実施形態の後輪駆動装置１）を有する車両であって、
前記骨格部材は、前記車両の前後方向に延在する一対の前後骨格部材（例えば、後述の実施形態のサブサイドフレーム１３Ａ、１３Ｂ）と、前記車両の左右方向に延在し、前記一対の前後骨格部材に固定される左右骨格部材（例えば、後述の実施形態の前方クロスフレーム１３Ｃ）を有し、
前記支持手段は、前記左右骨格部材に固定され、
前記搭載物は、前記左右骨格部材よりも前記一方側に配置され、
該搭載物は、該搭載物から鉛直方向に対し傾斜して延出し、又は水平方向に延出する延出部（例えば、後述の実施形態の延出部９３Ａ、９３Ｂ）を有し、
前記延出部は、前記搭載物から前記前後方向の他方側（例えば、後述の実施形態の前側）に延出し、該搭載物に対し前記一方側から所定以上の外力が加わって、前記搭載物が前記他方側に所定以上変位したときに前記左右骨格部材の鉛直方向上方を向く面（例えば、後述の実施形態の上面１３ｆ）に当接するよう形成されることを特徴とする。
また、第２態様は、第１態様に記載の構成に加えて、
前記延出部は、該搭載物に対し前記一方側から所定以上の外力が加わって、前記搭載物が前記他方側に所定以上変位したときに、前記搭載物が前記支持手段によって支持された状態で前記左右骨格部材の鉛直方向上方を向く面に当接するよう形成されることを特徴とする。
また、第３態様は、第１又は２態様に記載の構成に加えて、
前記左右骨格部材と並列に前記搭載物を挟むように設けられ、前記一対の前後骨格部材に固定される他の左右骨格部材（例えば、後述の実施形態の後方クロスフレーム１３Ｄ）を更に備えることを特徴とする。
また、第７態様は、第１〜４態様のいずれかの構成に加えて、
前記左右骨格部材は、該左右骨格部材から前記搭載物に向かって延出する他の延出部（例えば、後述の実施形態の接合フランジ１３ｅ）を有することを特徴とする。
また、第８態様は、第１〜７態様に記載の構成に加えて、
前記支持手段は、前記左右骨格部材の下方に固定されることを特徴とする。
第１及び２態様によれば、衝突時等に、車両に対し所定以上の外力が入力されたときに、延出部が骨格部材の上を向く面に当接することで、搭載物の変位を抑制し、搭載物が骨格部材から脱落することを抑制できる。
また、搭載物を一方側に偏倚して配置する場合には、一方側からの外力の入力によって、より大きな変位が生じるので、他方側に延出する延出部を形成することで、搭載物を左右骨格部材に確実に当接させることができる。

Claims (11)

  1. 車両の骨格部材に対し支持手段を介して支持される搭載物を有する車両であって、
    該搭載物は、該搭載物から鉛直方向に対し傾斜して延出し、又は水平方向に延出し、該搭載物に対し所定以上の外力が加わって該搭載物が所定以上変位したときに、前記骨格部材の鉛直方向上方を向く面に当接するよう形成される延出部を有することを特徴とする車両。
  2. 前記搭載物は前記車両の前後方向中央に対し、一方側に偏倚して配置され、
    前記骨格部材は、前記車両の前後方向に延在する一対の前後骨格部材と、前記車両の左右方向に延在し、前記一対の前後骨格部材に固定される左右骨格部材を有し、
    前記搭載物は、前記左右骨格部材よりも前記一方側に配置され、
    前記延出部は、前記搭載物から前記前後方向の他方側に延出し、該搭載物に対し前記一方側から所定以上の外力が加わって、前記搭載物が前記他方側に所定以上変位したときに前記左右骨格部材の鉛直方向上方を向く面に当接するよう形成されることを特徴とする請求項１に記載の車両。
  3. 前記左右骨格部材と並列に前記搭載物を挟むように設けられ、前記一対の前後骨格部材に固定される他の左右骨格部材を更に備えることを特徴とする請求項２に記載の車両。
  4. 前記支持手段は、第１支持手段と第２支持手段を有し、
    前記搭載物の、前記第１支持手段と前記第２支持手段に固定される固定部のうち、相対的に前記一方側寄りに位置する第1固定部が、前記他方側寄りに位置する第２固定部よりも鉛直方向で高い位置に形成されることを特徴とする請求項３に記載の車両。
  5. 前記延出部は、前記搭載物の左右方向中央に対し、左側および右側にそれぞれ配置される二つの延出部を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両。
  6. 前記二つの延出部は、前記左右方向中央に対し、略対称位置となるよう配置されることを特徴とする請求項５に記載の車両。
  7. 前記左右骨格部材は、該左右骨格部材から前記搭載物に向かって延出する他の延出部を有することを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の車両。
  8. 前記骨格部材は、前記車両の前後方向に延在する一対の前後骨格部材を有し、
    前記延出部は、前記搭載物から前記車両の左右方向左側に延出する第１延出部と、左右方向右側に延出する第２延出部と、を含み、
    該第1延出部及び該第２延出部は、該搭載物に対し所定以上の外力が加わって該搭載物が所定以上鉛直方向下方に変位したときに、前記一対の前後骨格部材の鉛直方向上方を向く面にそれぞれ当接するよう形成されることを特徴とする請求項１に記載の車両。
  9. 前記延出部は、略水平方向に延出することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の車両。
  10. 前記延出部は、先端からさらに延出する突起部を有することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の車両。
  11. 前記搭載物は、前記車両の車輪を駆動する電動機であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の車両。
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