JP7058066B2

JP7058066B2 - 車両

Info

Publication number: JP7058066B2
Application number: JP2019237317A
Authority: JP
Inventors: 美ゆき梶原
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2019-12-26
Filing date: 2019-12-26
Publication date: 2022-04-21
Anticipated expiration: 2039-12-26
Also published as: MY204741A; JP2021104764A

Description

本発明は、トランスアクスルを備える車両に関する。

従来、トランスアクスルを車両に取り付ける懸架構造として、種々の技術が開示されている。トランスアクスルは、マウントを介して車両に取り付けられている。例えば、下記特許文献１には、障害物にマウントブラケットが干渉することを抑制することができる車両用懸架構造が開示されている。

特開２０１９－１１１９１４号公報

ここで、近年では、発電用の第一電動機（ＭＧ１）と駆動用の第二電動機（ＭＧ２）との二つの電動機を備え、エンジンにより第一電動機を駆動させて発電し、その電力の供給を受けて第二電動機が駆動して走行するハイブリッド車（シリーズ式ハイブリッド車）が提供されている。

上記のようなハイブリッド車のトランスアクスルでは、上部にＰＣＵが設けられており、車体に取り付ける際に、上方にマウントを接続することが出来ず、マウントとの接続位置に制約がある。具体的に説明すると、車体にトランスアクスルを取り付ける際には、トランスアクスルと車体との間に設けられるマウントに対してトランスアクスルを接続することとなる。ここで、小型車の場合、トランスアクスルが車体に対してギリギリまで近接して配置されることがあり、ボルト締結などの際に工具を進入させるスペースを確保することが困難であるといった問題がある。

その一方、車体とトランスアクスルとの間の隙間を大きくして工具を進入させるスペースを確保することとすると、車両が大型化するという問題がある。

そこで本発明は、トランスアクスルの車体への取り付けの際の工具の進入スペースを確保しつつ、車両の大型化を抑制することができる車両の提供を目的とした。

ここで、ＡＴ車やＣＶＴ車の場合、トランスアクスルとマウントとの締結部は、ケース体をまたぐようにしてトランスアクスルの上部に設けることができる。一方、ハイブリッド車のトランスアクスルでは、上部にＰＵＣが設けられている。そのため、ＰＣＵの下部となる位置（トランスアクスルの上部）にマウントを配置させることが困難である。そのため、ハイブリッド車のトランスアクスルでは、マウントとの締結部が、トランスアクスル側方となる部分（例えば車両左側のリアカバー）に設けられている。

また、このようなハイブリッド車では、トランスアクスルを車体に取り付ける際、トランスアクスルを車体の下方から上方に持ち上げた上で取り付けられる。そのため、リアカバーに設けられたマウントとの締結部（マウント台座部）に対して、車両の下方から工具を進入させ、マウントとの締結を行う必要がある。

ここで、本発明の発明者が検討したところ、工具を進入させるための直線状に延びる工具避けの窪みをケース体に設けることとすれば、トランスアクスルを車体に取り付ける際に工具を進入させることができるとの知見に至った。また、これにより、工具を進入させるために車体とトランスアクスルとの隙間を大きく取る必要がなく、車両の小型化を実現することができるとの知見に至った。

また、ケース体のうち、マウントが取り付けられる部分の面（例えばケース体の側面となる壁面）は、電動機の軸線方向に配置される面となり、凹凸となる形状が少なく（比較的平坦な面が多い）、剛性の確保に課題があった。本発明の発明者がさらに検討したところ、壁面に対して縦に（上下方向に）延びる窪みを設けることとすれば、窪みが壁面のリブとして機能し、ケース体の剛性の向上が期待できるとの知見に至った。

上述の知見に基づき提供される本発明の車両は、電動機を収容するケース体を備えるトランスアクスルを有し、前記ケース体が、車体に設けられたマウントに取り付けるための台座となるマウント台座部と、前記ケース体の窪みとして形成され、前記マウント台座部から連なるように下方に向けて延びる凹溝部と、を備え、前記マウント台座部が、前記ケース体の上方面の少なくとも一部をなしていることを特徴とするものである。

本発明の車両によれば、トランスアクスルをマウントに締結させる際に、縦方向に延びるように形成された凹溝部に工具を進入させ、工具をマウント台座部に到達させることができる。その結果、本発明の車両は、車体とトランスアクスルとの間の隙間を大きくすることなく工具を進入させることが可能となり、車両の小型化に貢献することができる。

また、本発明の車両によれば、凹溝部をケース体のリブとして機能させ、ケース体の折れ方向に対する剛性アップが期待できる。さらに、本発明の車両では、凹溝部がマウント台座部と連なるように設けられている。これにより、本発明の車両は、凹溝部の折れ方向に対してマウント台座部がリブのような役割を果たし、さらにケース体の剛性アップが見込まれる。

また、本発明の車両は、前記トランスアクスルが、複数の前記電動機を備えるものであり、前記ケース体の側面には、第一の前記電動機を軸支する第一軸支部と、第二の前記電動機を軸支する第二軸支部と、が形成されており、前記凹溝部が、前記第一軸支部と前記第二軸支部との間を隔てるように形成されているものであるとよい。

上述の構成によれば、ケース体において特に剛性の低下が懸念される部分（電動機の軸線方向の面であって車体と対向する面）に凹溝部を設け、リブとして機能させることができる。その結果、本発明の車両は、さらにケース体の剛性を向上させることができる。

さらに、本発明の射流は、前記凹溝部が、前記ケース体の内側から外側に向けて広がるテーパ状の断面形状を備えているものであるとよい。

上述の構成によれば、凹溝部のリブとしての機能をさらに向上させることができる。具体的に説明すると、凹溝部の窪みをテーパ状に広がるような形状とし、リブに相当する面を斜め方向に配置すれば（斜めリブ面）、折れ方向に対して斜めリブ面が踏ん張るように作用する。これにより、本発明の車両は、折れ方向に対する剛性アップが期待できる。

さらに、本発明の車両は、前記ケース体の側面のうち、前記凹溝部が形成される面であって車体と対向するように配置される面を壁面とし、前記マウント台座部の前記壁面側の外縁を外縁端とした場合、前記マウント台座部は、前記壁面がなす仮想平面と前記外縁端が面一あるいは前記仮想平面よりも内側となるように設けられているものであるとよい。

上述の構成によれば、マウント台座部が壁面から突出しないように構成することができる（マウント台座部が側方面よりはみ出ないようにすることができる）。その結果、本発明の車両は、トランスアクスルと車体との間の隙間を可能な限り狭めることができる。

本発明によれば、トランスアクスルの車体への取り付けの際の工具の進入スペースを確保しつつ、車両の大型化を抑制することができる車両を提供することができる。

本発明の実施形態に係る車両、及び車両に設けられたトランスアクスルの概念図である。図１のトランスアクスルの正面視における側面図である。図１のトランスアクスルの左側面図である。図１のトランスアクスルのリアカバーを示す図である。（ａ）は上方側から視認した場合の斜視図、（ｂ）は下方側から視認した場合の斜視図である。図１のトランスアクスルのリアカバーを示す図である。（ａ）は平面図、（ｂ）は第一凹溝部の断面図、（ｃ）は底面図である。図１のトランスアクスルを車体に取り付ける動作を示す模式図である。

以下、本発明の実施形態に係る車両Ｖについて、図面を参照しつつ説明する。図１に示すとおり、車両Ｖには、トランスアクスル１０が設けられている。また、車両Ｖは、エンジン３（図６参照）やバッテリ（図示を省略）などを備えている。

車両Ｖは、いわゆるシリーズ式ハイブリッド車とされている。具体的には、車両Ｖは、エンジン３を動力源として後述する第一電動機１４を駆動させ、第一電動機１４の駆動により後述する第二電動機１６を駆動させて走行可能とされている。車両Ｖは、エンジンを停止させてバッテリを動力源とし、第二電動機１６を駆動させて走行（ＥＶ走行）することができる。

なお、本発明の車両は、シリーズ式ハイブリッド車に限定されず、パラレル式ハイブリッド車、ＡＴ車、電気自動車などに好適に採用することができる。

なお、以下の説明では、トランスアクスル１０を車両Ｖに搭載した状態における上下方向を、単に「上下方向Ｈ」又は「高さ方向Ｈ」と記載して説明する。また、高さ方向Ｈにおいて、上方を単に「上方Ｕｐ」と、下方を単に「下方Ｌｗ」と記載して説明する。

また、以下の説明では、トランスアクスル１０を車両Ｖに搭載した状態において、車両Ｖの前後方向を、単に「前後方向Ｘ」と記載して説明する。また、前後方向Ｘにおいて、前方を単に「前方Ｆｒ」と、後方を単に「後方Ｒｒ」と記載して説明する。

さらに、以下の説明では、トランスアクスル１０を車両Ｖに搭載した状態において、車両Ｖの幅方向を、単に「幅方向Ｗ」と記載して説明する。

図１に示すとおり、トランスアクスル１０は、トランスアクスルハウジング４０、第一電動機１４（電動機）、第二電動機１６（電動機）、デファレンシャル機構２０を備えている。

第一電動機１４（ＭＧ１）は、モータジェネレータからなる。第一電動機１４には、インバータなどを内蔵する発電機コントローラが接続されている。なお、図示を省略するが、発電機コントローラは、トランスアクスル１０の上部に搭載されている。第一電動機１４から出力される交流電力は、発電機コントローラにより直流電力に変換されて、その直流電力が電池に供給されることにより、電池が充電される。第一電動機１４は、エンジン３（図１では図示を省略）の駆動により回転動力が伝達されて駆動する。

第二電動機１６（ＭＧ２）は、モータジェネレータからなる。第二電動機１６には、インバータなどを内蔵するモータコントローラが接続されている。なお、図示を省略するが、発電機コントローラは、トランスアクスル１０の上部に搭載されている。モータコントローラには、電池が接続されている。電池から出力される直流電力がモータコントローラに供給され、その直流電力がモータコントローラにより交流電力に変換されて、交流電力が第二電動機１６に供給されることにより、第二電動機１６が駆動される。

なお、以下の説明では、第一電動機１４（ＭＧ１）及び第二電動機１６（ＭＧ２）を総称して、単に「電動機１２」と記載して説明する場合がある。

また、トランスアクスル１０の第一電動機１４及び第二電動機１６は、いずれも軸線が幅方向Ｗに沿うように配置されており、以下の説明において、電動機１２の軸線が延びる方向（幅方向Ｗ）を、「軸線方向Ａ」と記載して説明する場合がある。

デファレンシャル機構２０は、左右の駆動輪を駆動する左右一対のドライブシャフト（図示を省略）の間の差動を許容するとともに、これら左右一対のドライブシャフトに回転動力を伝達するように構成されている。図１に示すとおり、デファレンシャル機構２０には、デフリングギア２２、デファレンシャルギア２４を含む複数のギアにより構成されている。

第二電動機１６から動力伝達軸３０に伝達された動力は、キャリアギア３６やカウンタギア３８を介してデファレンシャル機構２０のデフリングギア２２に伝達され、デファレンシャル機構２０から駆動輪２に伝達される。これにより、駆動輪２が回転し、車両Ｖが走行する。

トランスアクスルハウジング４０（ケース体）は、第一電動機１４や第二電動機１６等を収容するための収容体である。図２に示すとおり、トランスアクスルハウジング４０（ケース体）は、三つの構成部材によりひとつの収容体をなしている。より具体的に説明すると、トランスアクスルハウジング４０は、第一構成体４１、第二構成体４２、及び第三構成体４３により構成されている。

なお、以下の説明では、第一構成体４１を「ケース４１」と記載して説明する場合がある。また、第二構成体４２を「リアカバー４２」と記載して説明する場合がある。さらに、第三構成体４３を「ハウジング４３」と記載して説明する場合がある。

図２に示すとおり、ケース４１は、トランスアクスルハウジング４０において幅方向Ｗの中間部分を形成している。図１に示すとおり、ケース４１には、隔壁部４４が形成されており、隔壁部４４によりモータ室４５となる空間と、ギア室４６となる空間とが仕切られている。また、図１に示すとおり、リアカバー４２は、ケース４１のモータ室４５側に取り付けられている。さらに、ハウジング４３は、ギア室４６側に取り付けられている。

以下の説明では、ケース４１、リアカバー４２、及びハウジング４３を総称して、「トランスアクスルハウジング４０」（ケース体）と記載して説明する場合がある。

なお、本実施形態では、トランスアクスルハウジング４０を三つの構成部材により構成されるものとした例を示したが、二つ、あるいは四つ以上の構成体により形成されるものであってもよい。

トランスアクスルハウジング４０のうち、ケース４１にリアカバー４２が取り付けられるとこにより形成される空間（モータ室４５）には、第一電動機１４及び第二電動機１６が収容されている。

図２に示すとおり、リアカバー４２は、トランスアクスル１０の両側方のうち、エンジン３が設けられた側とは反対側（左側）のトランスアクスルハウジング４０を形成している。

図３に示すとおり、リアカバー４２には、台座部６０、軸支部５０、第一凹溝部６６、及び第二凹溝部６８が形成されている。なお、以下の説明では、リアカバー４２の側面（トランスアクスル１０の左側面を形成する面）を、「壁面５４」と記載して説明する場合がある。なお、壁面５４は、トランスアクスル１０が車両Ｖに搭載された状態において、車体５と対向するように配置される。

図３に示すとおり、リアカバー４２には、電動機１２を支持する二つの軸支部５０が設けられている。二つの軸支部５０のうちの一方である第一軸支部５１は、第一電動機１４を支持しており、他方である第二軸支部５２は、第二電動機１６を支持している。

図３に示すとおり、二つの軸支部５０は、リアカバー４２の壁面５４において離間するように形成されている。より具体的には、二つの軸支部５０は、二つの電動機１２の軸が離れて配置されている距離の分離間している。

台座部６０（マウント台座部）は、マウント４との接続部分の台座として設けられている。図３に示すとおり、台座部６０は、リアカバー４２の上方面４２ａとして形成されている。より具体的に説明すると、台座部６０は、トランスアクスルハウジング４０における上方面の少なくとも一部を形成している。

図５に示すとおり、台座部６０には、上下方向Ｈに貫通する複数の貫通孔が形成されている。複数の貫通孔のうち、一つはボルト孔６２とされている。また、複数の貫通孔のうち二つは、ピン孔６３とされている。ボルト孔６２は、マウント４に締結される際に、ボルトが挿通される。また、ピン孔６３は、トランスアクスル１０とマウント４とを締結する際の回り止めピンが挿通される。

ここで、図５（ａ）に示すとおり、台座部６０は、壁面５４側の外縁を外縁端６０ａとした場合に、外縁端６０ａが、壁面がなす仮想平面Ｆと略面一となるように設けられている。これにより、車両Ｖでは、台座部６０が壁面５４から外側に突出しないように構成することができる（台座部６０がトランスアクスル１０の側方面の稜線よりはみ出ないようにすることができる）。その結果、車両Ｖは、トランスアクスル１０と車体５との間の隙間を可能な限り狭めることができる。

図４に示すとおり、第一凹溝部６６は、壁面５４の線状の窪みとして形成されている。図４（ｂ）に示すとおり、第一凹溝部６６は、リアカバー４２を上下方向Ｈに縦断するように形成されている。また、図４（ｂ）に示すとおり、第一凹溝部６６は、上方Ｕｐ側が台座部６０と連続するように形成されており、下方Ｌｗ側が壁面５４の下方に至るように形成されている。また、第一凹溝部６６は、第一軸支部５１と第二軸支部５２との間に形成されており、第一電動機１４側となる第一領域Ｒ１と、第二電動機１６側となる第二領域Ｒ２とを隔てるように（区画するように）形成されている。

壁面５４は、トランスアクスル１０の側面を形成する他の面（前後方向の面や右側の面）と比較して、リブのような機能を果たす凹凸となる部分が少なく、平坦な部分が多い。車両Ｖでは、他の側面と比較して凹凸が少ない壁面５４に対し、上下方向Ｈに延びる窪み（第一凹溝部６６）を設け、壁面５４のリブとして機能させている。これにより、壁面５４の剛性を向上させることができる。

図５（ｂ）に示すとおり、第一凹溝部６６は、概ね「Ｖ字状」の断面とされており、トランスアクスルハウジング４０の内側から外側に向けて広がるテーパ状の断面形状を備えている。

図５（ａ）に示すとおり、第一凹溝部６６を形成する面であって前後方向Ｘに対して傾斜する二つの面（斜めの面）のうち、第一領域Ｒ１側の面を第一テーパ面６６ａとし、第二領域Ｒ２側の面を第二テーパ面６６ｂとすると、第一テーパ面６６ａのほうが大きく傾いている。より具体的には、第一テーパ面６６ａの軸線方向Ａに対する傾き（車両Ｖの幅方向Ｗに対する傾斜角度）を角度θ１とし、第二テーパ面６６ｂの軸線方向Ａに対する傾きを角度θ２とすると、角度θ１のほうが角度θ２よりも大きい。

このように、車両Ｖでは、第一凹溝部６６の左右の傾斜面の傾きが異なるものとされている。これにより、車両Ｖでは、壁面５４のリブとして作用する第一凹溝部６６において、第二テーパ面６６ｂに対して第一テーパ面６６ａが踏ん張るように作用させ、さらに壁面５４の折れ方向に対する剛性を向上させることができる。

このように、トランスアクスル１０では、第一凹溝部６６を壁面５４のリブとして機能させることで、壁面５４の上下方向Ｈの曲げや横方向の曲げ（折れ方向）に対する剛性を向上させることができる。

また、第一凹溝部６６は、後で詳述するとおり、トランスアクスル１０を車体５に取り付ける際に、マウント４と台座部６０とを締結する際に、工具を進入させる通り道となる。

図４（ｂ）に示すとおり、第二凹溝部６８は、壁面５４の線状の窪みとして形成されている。第二凹溝部６８は、上下方向Ｈに延びるように形成されている。第二凹溝部６８は、台座部６０と第一軸支部５１とを連結するように形成されている。これにより、トランスアクスル１０では、第一凹溝部６６に加え、第二凹溝部６８を壁面５４のリブとして機能させることで、壁面５４の上下方向Ｈの曲げに対する剛性を向上させることができる。

＜トランスアクスルの車体への取り付け時の締結について＞
続いて、トランスアクスル１０を車体５に取り付ける際の動作について説明する。

図６（ａ）に示すとおり、トランスアクスル１０は、エンジン３が取り付けられた状態で車体５に対して取り付けられる。図６（ａ）に示すとおり、本実施形態の車両Ｖでは、トランスアクスル１０とエンジン３とが接続されたユニット体１００を、車両Ｖの下方Ｌｗから進入させ、上方Ｕｐに持ち上げて車体５に取り付けられる。なお、トランスアクスル１０の上部には、図示を省略したＰＣＵが設けられている。

図６（ｂ）に示すとおり、本実施形態の車両Ｖでは、ユニット体１００が三つのマウント４を介して支持される、いわゆる三点懸架方式とされている。具体的に説明すると、ユニット体１００は、左右のサイドメンバ６にそれぞれ取り付けられたマウント４と、トルクロッド７に取り付けられたマウント４を介して支持されている。

車両Ｖの右側のサイドメンバ６のマウント４にはエンジン３が接続され、左側のサイドメンバ６のマウント４にはトランスアクスル１０が接続される。

ここで、車両Ｖが小型車などである場合、トランスアクスル１０を配置させるスペースに制約があり、トランスアクスル１０が車体５の際まで近接して（ギリギリの位置に）配置される。具体的には、左側のマウント４が設けられているサイドメンバ６と、トランスアクスル１０（リアカバー４２）との間は、工具を進入させるスペースを設けることができないほど近接して配置される場合がある。

ここで、本実施形態のトランスアクスル１０では、リアカバー４２に第一凹溝部６６が形成されている。そのため、トランスアクスル１０とマウント４とを締結する場合に、工具Ｔ（ストレート工具）を第一凹溝部６６に進入させ、工具Ｔを台座部６０まで到達させることができる（図６（ｂ）参照）。このように、第一凹溝部６６は、いわば工具Ｔを進入させる進入領域を形成している。

これにより、車両Ｖでは、車体５へのトランスアクスル１０の締結時の工具Ｔを進入させるスペースを確保しつつ、車体５のギリギリまでトランスアクスル１０を配置させることができる。その結果、車両Ｖの小型化に貢献することができる。

また、上述のとおり、第一凹溝部６６をリアカバー４２の壁面５４のリブとして機能させることができる。別の観点から説明すると、トランスアクスル１０では、組み付けの際の工具進入路として形成された第一凹溝部６６を、リアカバー４２の壁面５４の剛性を向上させるリブとして機能させることができる。

以上、本発明の実施形態に係る車両Ｖについて説明したが、本発明の車両は上述の実施形態に限定されない。

例えば、上述の実施形態の車両Ｖでは、リアカバー４２に第二凹溝部６８を設けた例を示したが、リアカバー４２の内側面にリブを設けるなどして剛性が確保可能である場合には、第二凹溝を設けないものとしてもよい。

本発明は、ハイブリッド車などの電動車両のトランスアクスルとして、好適に採用することができる。

Ｖ車両
１０トランスアクスル
４０トランスアクスルハウジング（ケース体）
４２リアカバー（ケース体）
４２ａ上方面
５０軸支部
５１第一軸支部（軸支部）
５２第二軸支部（軸支部）
５４壁面
６０台座部（マウント台座部）
６６第一凹溝部（凹溝部）

Claims

電動機を収容するケース体を備えるトランスアクスルを有し、
前記ケース体が、
車体に設けられたマウントに取り付けるための台座となるマウント台座部と、
前記ケース体の窪みとして形成され、前記マウント台座部から連なるように下方に向けて延びる凹溝部と、を備え、
前記マウント台座部が、前記ケース体の上方面の少なくとも一部をなしており、
前記トランスアクスルが、複数の前記電動機を備えるものであり、
前記ケース体の側面には、第一の前記電動機を軸支する第一軸支部と、第二の前記電動機を軸支する第二軸支部と、が形成されており、
前記凹溝部が、前記第一軸支部と前記第二軸支部との間を隔てるように形成されていることを特徴とする、車両。