電動式後輪駆動装置を備えた車体後部構造
【課題】この発明は、電動式後輪駆動装置を強固に支持しつつ、これと複数のラテラルアームを有するサスペンション装置とを干渉が生じることなく並設させることができる車体後部構造を提供することを目的とする。
【解決手段】サブフレーム４の前部ラテラルメンバ４Ｆが、その中央部に、平面視で車両前向きに屈曲して突出した前方突出部４１を有し、後輪駆動装置７では、車両前方側から後方側に向けて電動モータ７１、減速ギヤユニット７２、ディファレンシャルギヤユニット７３の順に、これらが車両平面視で重ならずに車両正面視で上下方向に重なるように車両前後方向に一列に配列され、後輪駆動装置７の前部が、前部ラテラルメンバ４Ｆの前方突出部４１に、後部が後部ラテラルメンバ４Ｒに支持されて、前部ラテラルメンバ４Ｆ及び後部ラテラルメンバ４Ｒの間に前後方向に延在するよう配置される。
【解決手段】サブフレーム４の前部ラテラルメンバ４Ｆが、その中央部に、平面視で車両前向きに屈曲して突出した前方突出部４１を有し、後輪駆動装置７では、車両前方側から後方側に向けて電動モータ７１、減速ギヤユニット７２、ディファレンシャルギヤユニット７３の順に、これらが車両平面視で重ならずに車両正面視で上下方向に重なるように車両前後方向に一列に配列され、後輪駆動装置７の前部が、前部ラテラルメンバ４Ｆの前方突出部４１に、後部が後部ラテラルメンバ４Ｒに支持されて、前部ラテラルメンバ４Ｆ及び後部ラテラルメンバ４Ｒの間に前後方向に延在するよう配置される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、リヤサイドフレームの下部に、複数のサスペンションラテラルアームの取付け基部をなすサブフレームが配設される車体後部構造に関し、特に、電動モータを有する電動式後輪駆動装置を備えたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両の後輪を駆動させる方式として、例えば、下記特許文献１のように、電動モータの回転駆動力を利用したいわゆる電動式のものが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
このように、後輪の駆動方式を電動式とした場合、後輪駆動装置としては、電動モータと、該電動モータの出力軸の回転数を減じてトルクを増大させる減速ギヤユニットと、ディファレンシャルギヤユニットとを基本的な構成要素として有したものが用いられている。
【０００４】
下記特許文献１では、後輪駆動装置を配設するにあたり、これを車体後部の下部において後輪懸架用のリヤサスペンション装置と並設させている。
【０００５】
そして、下記特許文献１では、リヤサスペンション装置として、左右のトレーリングアームを連結すべく車幅方向に延在するクロスビームを設けた所謂カップルドビーム式のトーションビームサスペンションが採用されている。
【０００６】
この場合、リヤサスペンション装置として、トーションビームサスペンションを採用していることにより、車体後部の下部の車体フロア下方では、主にクロスビームが車幅方向に延設されるのみとなっている。このため、車体後部の下部において、後輪駆動装置の設置スペースを確保することが可能になっている。
【０００７】
ところで、車輪を懸架するサスペンション装置としては、この他にも、例えば、ホイールサポートが複数のサスペンションラテラルアームに支持されるものがある。
【０００８】
このような構成をなすリヤサスペンション装置を車両に搭載するにあたっては、これを車体後部の下部に配設された専用のフレーム部材を介して車体に取付ける必要がある。下記特許文献２では、前記ラテラルアームの取付け基部をなすフレーム部材として、車幅方向両側部にて車両前後方向に延在する左右部と、車幅方向に延在する前後のラテラル（クロス）メンバとを略枠状に組合わせたサブフレームが開示されている。
【特許文献１】特開２００５−９６６７６号公報
【特許文献２】特開２００７−８３９０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ここで、上述したような複数のラテラルアームを有するリヤサスペンション装置を車体後部に配設したものにおいて、前記特許文献１と同様電動式の後輪駆動装置を車体後部の下部にて並設することが考えられる。
【００１０】
しかしながら、この場合、車体後部では、前記複数のサスペンションラテラルアームが配設され、さらには、前後左右にわたってサブフレームの各メンバが配設されていることにより、後輪駆動装置を配設しようとしても、前記ラテラルアームやサブフレームと干渉する懸念があり、後輪駆動装置の配設スペースを確保することは困難である。
【００１１】
そこで、後輪駆動装置の構成要素となる電動モータ、減速ギヤユニット、ディファレンシャルギヤユニットを車両平面視で重なるように上下方向に積み重ねてユニット化し、これを前記サブフレームの各メンバにより囲まれた車幅方向中央部の領域内に収納させることで、後輪駆動装置とラテラルアームとの干渉、及び後輪駆動装置とサブフレームとの干渉を回避するように構成することも考えられる。
【００１２】
しかしながら、この場合、車高が高く設定された車種であって、車体フロアの床面を高くすることによりフロア下方の高さを確保できるものに限られてしまい、車高が低い車種では、サスペンション装置と後輪駆動装置との並設を実現できないという欠点がある。
【００１３】
また、上述した後輪駆動装置を車体後部の下部に配設するにあたっては、電動モータの駆動に伴う反力や、後輪の回転時においてディファレンシャルギヤユニット側に作用する反力等に抗して後輪駆動装置を強固に支持する必要がある。
【００１４】
この発明は、電動式後輪駆動装置を強固に支持しつつ、これと複数のラテラルアームを有するサスペンション装置とを干渉が生じることなく並設させることができる車体後部構造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】
【００１５】
この発明の電動式後輪駆動装置を備えた車体後部構造は、左右後輪ホイールハウスの車内側を前後に延在する左右一対のリヤサイドフレームの下部に、複数のサスペンションラテラルアームの取付け基部をなしつつ、車幅方向にわたって延在するサブフレームが、左右それぞれ前後に離間した少なくとも２箇所ずつで締結固定される一方、電動モータと、該電動モータの出力軸の回転数を減じてトルクを増大させる減速ギヤユニットと、該減速ギヤユニットの出力の向きを後輪のドライブシャフト延在方向に変換するディファレンシャルギヤユニットとを有する後輪駆動装置が備えられ、前記サブフレームは、その前部で左右部を連結する前部ラテラルメンバと、その後部で前記左右部を連結する後部ラテラルメンバとを有するとともに、前記前部ラテラルメンバが、その中央部に、車両平面視で車両前向きに屈曲して突出した前方突出部を有しており、前記後輪駆動装置では、車両前方側から後方側に向けて前記電動モータ、前記減速ギヤユニット、前記ディファレンシャルギヤユニットの順に、これらが車両平面視で重ならずに車両正面視で上下方向に重なるように一列に配列され、前記後輪駆動装置は、その前部が、前記前部ラテラルメンバの前方突出部に、後部が前記後部ラテラルメンバにそれぞれ支持されて、これら前部ラテラルメンバ及び後部ラテラルメンバの間に前後方向に延在するよう配置されるものである。
【００１６】
この構成によれば、電動モータ、減速ギヤユニット、及びディファレンシャルギヤユニットを、車両平面視で重ならずに車両正面視で上下方向に重なるように車両前後方向に(車幅方向中央部において)一列に配列することにより、後輪駆動装置の上下方向の幅を抑えつつ、サスペンションラテラルアームとの干渉を回避することができ、車高の程度に関わりなくこれを車体後部の下部に配設することができる。
さらに、サブフレームは、元々リヤサスペンション装置を支持すべく高い剛性を有している。従って、サブフレームの前方突出部により、後輪駆動装置との干渉を回避しながらこれを強固に支持することができる。
このため、電動式後輪駆動装置を強固に支持しつつ、これと複数のラテラルアームを有するサスペンション装置とを干渉が生じることなく並設させることができる。
【００１７】
この発明の一実施態様においては、前記電動モータの出力軸と、前記減速ギヤユニットからの出力を受ける前記ディファレンシャルギヤユニットの入力軸とが車両前後方向を指向しており、前記前方突出部には、前記電動モータの出力軸側の基部を固定するモータ固定部が形成されるとともに、前記電動モータは、前記前方突出部から前方に突出した状態で支持され、前記電動モータの基部は、前記モータ固定部に対して着脱自在とされるものである。
【００１８】
この構成によれば、電動モータの基部が、モータ固定部に対して着脱自在とされることにより、電動モータ故障時の脱着交換が容易になるだけでなく、世界各地の市場の車両走行環境等に応じて電動モータを仕様の異なるものに容易に変更して生産することができる。
【００１９】
この発明の一実施態様においては、前記電動モータの出力軸と、前記減速ギヤユニットからの出力を受ける前記ディファレンシャルギヤユニットの入力軸とが車両前後方向を指向しており、前記後輪駆動装置に沿ってその左右に前記前方突出部の左右辺部が前後方向に延在しているものである。
【００２０】
この構成によれば、車両前後方向に延在した後輪駆動装置の前部を、サブフレーム以外の部材を利用することなく支持することができる。
【００２１】
この発明の一実施態様においては、前記前方突出部の前辺部は、前記電動モータ又は前記減速ギヤユニットの下方で左右に延在するものである。
【００２２】
この構成によれば、後輪駆動装置と路面との間に前方突出部が介在することになるため、後輪駆動装置が路面と干渉することを防止できる。また、前方突出部の前方への突出量を抑制することができるため、前部ラテラルメンバの軽量化、つまりはサブフレームの軽量化を図ることができる。
【００２３】
この発明の一実施態様においては、前記前方突出部が、前記サブフレームの前記リヤサイドフレームへの締結部より前方に位置し、前記サブフレームの直前の車体フロア下方に配置される燃料タンクの中央後部に形成された後ろ向き凹部に入り込むように配設されるものである。
【００２４】
この構成によれば、車両前後方向に延在する後輪駆動装置と燃料タンクとの干渉を回避することが可能になる一方、後向き凹部の左右の部位を相対的に車両後方のサブフレーム近傍まで突出させることにより、燃料タンクの容量を確保することができる。
【発明の効果】
【００２５】
この発明によれば、電動モータ、減速ギヤユニット、及びディファレンシャルギヤユニットを、車両平面視で重ならずに車両正面視で上下方向に重なるように車両前後方向に(車幅方向中央部において)一列に配列することにより、後輪駆動装置の上下方向の幅を抑えつつ、サスペンションラテラルアームとの干渉を回避することができ、車高の程度に関わりなくこれを車体後部の下部に配設することができる。
さらに、サブフレームの前方突出部により、後輪駆動装置との干渉を回避しながらこれを強固に支持することができる。
このため、電動式後輪駆動装置を強固に支持しつつ、これと複数のラテラルアームを有するサスペンション装置とを干渉が生じることなく並設させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳述する。
（第１実施形態）
まず、図１〜図８に示す第１実施形態について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る車体後部構造を示す底面図であり、図２は、後輪駆動装置の支持構造を示す斜視図、図３は、後輪駆動装置の構造及び支持構造を概念的に示す概略平面図である。
【００２７】
図１に示すように、本実施形態に係る車体後部構造では、図中二点鎖線で示す左右後輪用のホイールハウス１、１の車内側において、リヤサイドフレーム２、２（車体剛性部材）を、車両前後方向に延在するように設け、このリヤサイドフレーム２と、車体後部のフロアパネルを構成するリヤフロア３との間には、車両の前後方向に延びる閉断面を形成している。
【００２８】
また、図１に示すように、左右一対のリヤサイドフレーム２、２の下部には、サブフレーム４（いわゆるサスペンションクロスメンバ）を取付けている。
【００２９】
このサブフレーム４は、車両の前後方向に延びる左右の側部クロスメンバ４Ｓ、４Ｓと、前部において車幅方向に延び、側部クロスメンバ４Ｓ、４Ｓの前部を連結する前部ラテラルメンバ４Ｆと、後部において車幅方向に延び、側部クロスメンバ４Ｓ、４Ｓの後部を連結する後部ラテラルメンバ４Ｒとにより、底面視で略枠状に組合わされたサブフレームであって、このサブフレーム４には後述するリヤサスペンション装置５のサスペンションラテラルアームをなすアッパーアーム５１、ロアアーム５２、及びトーコントロールリンク５３を介して、左右の後輪を懸架している。
【００３０】
ここで、リヤサスペンション装置５は、後輪を回転自在に支持するホイールサポート５４と、ホイールサポート５４から車両前方向に延びて、前端がリヤサイドフレーム２に揺動自在に取付けられたトレーリングアーム５５とを備えている。
【００３１】
ホイールサポート５４には、複数のアーム取付部が形成されており、このアーム取付部には、上述したアッパーアーム５１、ロアアーム５２、トーコントロールリンク５３の車幅方向外側端部が取付けられている。
【００３２】
ホイールサポート５４の上側には、アッパーアーム５１用の取付部が設けられており、この取付部に車幅方向に延びるアッパーアーム５１の車幅方向外側端部が揺動自在に支持されている。アッパーアーム５１の車幅方向内側端部は、図１では図示を省略しているが、サブフレーム４の側部クロスメンバ４Ｓに揺動自在に取付けられている。
【００３３】
また、ホイールサポート５４の下側には、ロアアーム５２用の取付部が設けられており、この取付部に車幅方向に延びるロアアーム５２の車幅方向外側端部が揺動自在に支持されている。ロアアーム５２の車幅方向内側端部は、サブフレーム４の後部ラテラルメンバ４Ｒに揺動自在に取付けられている。
【００３４】
また、ホイールサポート５４には、トーコントロールリンク５３用の取付部が形成されており、この取付部に車幅方向に延びるトーコントロールリンク５３の車幅方向外側端部が揺動自在に支持されている。トーコントロールリンク５３の車幅方向内側端部は、サブフレーム４の前部ラテラルメンバ４Ｆに揺動自在に取付けられている。なお、トーコントロールリンク５３は、左右の車輪２の開き具合を調整する役割を有している。
【００３５】
リヤサスペンション装置５では、このトーコントロールリンク５３が平面視でアッパーアーム５１及びロアアーム５２の前方に配置され、平面視で３つのリンクが略平行に並んだＥ字状に配置されている。
【００３６】
なお、図１中符号５６で示す部材は、ダンパーであり、ホイールサポート５４の下方には、ダンパー５６を取付けるための取付部が形成されている。
【００３７】
ところで、サブフレーム４は、上述したようにアッパーアーム５１、ロアアーム５２、トーコントロールリンク５３の車体側取付け基部を成すとともに、車体底部、詳しくは左右のリヤサイドフレーム２、２下部に、前後に離間した２箇所ずつで図１〜図３に示すブッシュマウント６、６、…を介して締結固定されている。
【００３８】
上述のブッシュマウント６は、図２に示すように、外筒６ａと、スリーブ６ｂと、これら両者６ａ、６ｂ間に介設したゴム部材６ｃとを備えており、ボルト等の締結部材を、ブッシュマウント６のスリーブ６ｂに貫通し、締付けることで、サブフレーム４のラテラルメンバ４Ｆ、４Ｒは、複数のブッシュマウント６、６、…を介してリヤサイドフレーム２、２に支持されている。
【００３９】
また、本実施形態では、上述したようにサブフレーム４を略枠状に組合せて形成することにより、前後のラテラルメンバ４Ｆ、４Ｒ及び側部メンバ４Ｓ、４Ｓに囲まれた閉領域Ａ１が形成されており、この閉領域Ａ１内には、後輪を独立して回転駆動するための後輪駆動装置７が配設されている。
【００４０】
後輪駆動装置７は、主に後輪の駆動源となる電動モータ７１と、該電動モータ７駆動時の出力軸７１ａ（図１、図３参照）の回転数を減じてトルクを増大させる減速ギヤユニット７２と、該減速ギヤユニット７２からの出力の向きを後輪のドライブシャフト８延在方向に変換するディファレンシャルギヤユニット（以下、デフギヤユニットと略記する。）７３とを有する電動式の駆動装置である。
【００４１】
このうち、電動モータ７１の片側にはコネクタＣが取付けられている。このコネクタＣに対し、給電線及び信号線をなすワイヤハーネスＷＨ（図２参照）を接続することで、電動モータ７１は車両に搭載された不図示の電源及びモータ制御装置に接続され、回転駆動可能な状態となる。
【００４２】
また、サブフレーム４及び後輪駆動装置７の直前のリヤフロア３の下方には、燃料タンク９が配設されている。そして、その中央部には、他の部位よりも底面が上方に隆起したトンネル部９１が車両前後方向に延在するように形成されており、該トンネル部９１の凹部空間には、排気管１０が配設されている。
【００４３】
排気管１０は、車両前部からトンネル部９１を通って車両後方に延び、その下流端にて消音手段としてのメインサイレンサ１１に接続されている。なお、このメインサイレンサ１１に接続されているパイプ部材はテールパイプ１２である。
【００４４】
本実施形態では、上述した後輪駆動装置７によって、エンジン（不図示）の駆動力を後輪に伝達する伝達部材としてのプロペラシャフトが省略されており、これによって、燃料タンク９のトンネル部９１における排気管１０の配設スペースを大きく確保することが可能になっている。
【００４５】
ここで、後輪駆動装置７の構成、及びその支持構造について詳細に説明する。
【００４６】
後輪駆動装置７は、図１〜図３に示すように、車両前方側から後方側に向けて電動モータ７１、減速ギヤユニット７２、デフギヤユニット７３の順に、これらが車両平面視で重ならずに車両正面視で上下方向に重なるように車両前後方向に(車幅方向中央部において)一列に配列されており、かつ電動モータ７１の出力軸７１ａ、減速ギヤユニット７２の出力軸７２ａ、及び該出力軸７２ａの出力を受けるデフギヤユニット７３の入力軸７３ａが車両前後方向を指向するように（車両前後方向に略一致するように）配列されている。
【００４７】
また、電動モータ７１の後端側及び減速ギヤユニット７２の前端側にはそれぞれフランジ部７１ｂ、７２ｂが設けられており、これらが重ね合わされて互いに締結されている。これにより、電動モータ７１と減速ギヤユニット７２とが一体化され、前側ユニット部７４が構成されている。
【００４８】
さらに、前側ユニット部７４の後方では、減速ギヤユニット７２とデフギヤユニット７３との間にて、出力軸７２ａと入力軸７３ａとがカップリング７５を介して連結されている。
【００４９】
また、本実施形態では、図１〜図３に示すように、サブフレーム４の前部ラテラルメンバ４Ｆが、その中央部に平面視で車両前向きに屈曲して突出した前方突出部４１を有しており、カップリング７５より前方に位置する前側ユニットが、その前端部が前方突出部４１の前辺部４１ａに近接して、前方突出部４１に包囲されるように配置されている。
【００５０】
前方突出部４１は、サブフレーム４（前部ラテラルメンバ４Ｆ）のリヤサイドフレーム２、２への締結部よりも前方に位置しており、燃料タンク９の中央後部に形成された後向き凹部９２に入り込むように配置されている。
【００５１】
図４は、前側ユニット部を拡大して示す平面図であり、図５は、前側ユニット部の前部ラテラルメンバへの取付けを説明するための分解斜視図である。後輪駆動装置７において、カップリング７５の前方側では、図１、図２、図４、図５に示すように、減速ギヤユニット７２の車幅方向両端部に車外側に延びるアーム部７２ｃが形成されるとともに、その先端部には、ブッシュマウント７６が配設されている。そして、前部ラテラルメンバ４Ｆの前方突出部４１には、後輪駆動装置７に沿ってその左右で車両前後方向に延在する左右辺部４１ｂ、４１ｂが形成され、そこには、ブッシュマウント７６に対応して車幅方向内側に突出する支持突部４１ｃが形成されている。
【００５２】
ブッシュマウント７６は、外筒７６ａと、スリーブ７６ｂと、これら両者７６ａ、７６ｂ間に介設したゴム部材７６ｃとを備えており、図５に示すように、ボルトＢ１等の締結部材を、ブッシュマウント７６のスリーブ７６ｂ及び支持突部４１ｃの締結孔４１ｄに貫通し、締付けることで、電動モータ７１が配設された前側ユニット部７４の左右２箇所を、ブッシュマウント７６を介して前方突出部４１の左右辺部４１ｂに支持させている。
【００５３】
図６は、デフギヤユニットの後部ラテラルメンバへの取付けを説明するための分解斜視図である。後輪駆動装置７において、カップリング７５の後方側では、ボルトＢ２等の締結部材により、デフギヤユニット７３の上面部が、図１、図２、図６に示すように支持アーム７７に締結されるとともに、この支持アーム７７の左右両端部に形成されたブッシュマウント７７Ａ、７７Ａを介して後部ラテラルメンバ４Ｒに支持されている。
【００５４】
ブッシュマウント７７Ａは、外筒７７ａと、スリーブ７７ｂと、これら両者７７ａ、７７ｂ間に介設したゴム部材７７ｃとを備えており、ボルトＢ３等の締結部材を、図６に示すように、ブッシュマウント７７Ａのスリーブ７７ｂ、及び後部ラテラルメンバ４Ｒの車幅方向中央部に取付けられた支持ブラケット１３の２つの締結孔１３ａ、１３ａに貫通し、締付けることで、デフギヤユニット７３上面部の左右２箇所を、ブッシュマウント７７Ａ及び支持ブラケット１３を介して後部ラテラルメンバ４Ｒに支持させている。
【００５５】
また、デフギヤユニット７３の前端部には、車両前後方向に延在しつつ、比較的曲げ剛性が大きく設定された後輪用パワープラントフレーム（以下、後輪用ＰＰＦと略記する。）７８の基部７８ａが取付けられており、デフギヤユニット７３は、図１〜図３、及び図７に示すように、この後輪用ＰＰＦ７８を介して前部ラテラルメンバ４Ｆに連結され、支持されている。
【００５６】
具体的には、後輪用ＰＰＦ７８の前端部において、図７に示すように、外筒７８ｂと、スリーブ７８ｃと、これら両者７８ｂ、７８ｃ間に介設したゴム部材７８ｄとを備えたブッシュマウント７８Ａが配設される一方、前方突出部４１の左右辺部４１ｂの片側（ここでは右側）には、図１、図２、図７に示すように、車両前方に突出しつつ締結孔４１ｆが形成された支持突部４１ｅが配設されている。
【００５７】
そして、図７に示すように、ボルトＢ４等の締結部材を、ブッシュマウント７８Ａのスリーブ７８ｃ及び、支持突部４１ｅの締結孔４１ｆに貫通し、締付けることで、デフギヤユニット７３の前端部を、ブッシュマウント７８Ａを介して左右辺部４１ｂに支持させている。
【００５８】
そして、このブッシュマウント７８Ａによるデフギヤユニット７３の支持位置は、図１〜図３に示すように、ブッシュマウント７６による前側ユニット部７４の支持位置の近傍に設定されている。
【００５９】
このように、本実施形態に係る車体後部構造では、前部ラテラルメンバ４Ｆにおいてその中央部に前方突出部４１を有するとともに、車両前方側から後方側に向けて電動モータ７１、減速ギヤユニット７２、デフギヤユニット７３が、車幅方向中央部において、車両平面視で重ならずに車両正面視で上下方向に重なるように一列に配列された後輪駆動装置７を備えている。そして、この後輪駆動装置７の前部が、前部ラテラルメンバ４Ｆの前方突出部４１、後部が、後部ラテラルメンバ４Ｒにそれぞれ支持され、後輪駆動装置７は、これら前部ラテラルメンバ４Ｆ及び後部ラテラルメンバ４Ｒの間に前後方向に延在するよう配置されている。
【００６０】
ここで、後輪駆動装置７において、電動モータ７１、減速ギヤユニット７２、デフギヤユニット７３を、車両平面視で重ならずに車両正面視で上下方向に重なるように車両前後方向に(車幅方向中央部において)一列に配列することにより、後輪駆動装置７の上下方向の幅を抑えつつ、複数のラテラルアーム（アッパーアーム５１、ロアアーム５２、トーコントロールリンク５３）との干渉を回避することができ、車高の程度に関わりなくこれを車体後部の下部に配設することができる。
【００６１】
さらに、サブフレーム４は、元々リヤサスペンション装置５を支持すべく高い剛性を有している。従って、サブフレーム４の前方突出部４１により、後輪駆動装置７との干渉を回避しながらこれを強固に支持することができる。
【００６２】
このため、電動式の後輪駆動装置７を強固に支持しつつ、これとラテラルアーム（アッパーアーム５１、ロアアーム５２、トーコントロールリンク５３）を有するサスペンション装置５とを干渉が生じることなく並設させることができる。
【００６３】
また、電動モータ７１の入力軸７１ａ及びデフギヤユニット７３の出力軸７３ａを、車両前後方向を指向するように配列し、後輪駆動装置７に沿ってその左右に左右辺部４１ｂ、４１ｂを延在させるように構成したことで、車両前後方向に延在した後輪駆動装置７の前部を、サブフレーム４以外の部材を利用することなく支持することができる。
【００６４】
また、サブフレーム４（前部ラテラルメンバ４Ｆ）のリヤサイドフレーム２、２への締結部よりも前方に位置する前方突出部４１を入り込ませる後向き凹部９２を燃料タンク９の中央後部に形成することで、車両前後方向に延在する後輪駆動装置７と燃料タンク９との干渉を回避することが可能になる一方、後向き凹部９２の左右の部位を相対的に車両後方のサブフレーム４近傍まで突出させることにより、燃料タンク９の容量を確保することができる。
【００６５】
ところで、上述したように車両前方側から電動モータ７１、減速ギヤユニット７２、デフギヤユニット７３を一列に配列した場合、後輪駆動装置７の作動時、電動モータ７１が出力軸７２ａを図８中太矢印αで示すようにＸ軸回りに回転駆動することで、電動モータ７１側では、この回転駆動に伴う反力α′(図８中太矢印で示す)が作用する一方、ドライブシャフト８が図８中太矢印βで示すようにＹ軸周りに回転することで、デフギヤユニット７３側では、この後輪の回転に起因する反力β′が作用する。
【００６６】
このように、車両走行時に、後輪駆動装置７にはその前後に異なる向きの力が作用するため、この中間部に大きな応力集中を生じる。このため、後輪駆動装置７を一つのケーシングの内部に電動モータ７１、減速ギヤユニット７２、及びデフギヤユニット７３を収容して単一の剛体として構成する場合には、そのケーシングを応力集中に耐えるよう強固にする必要があり、厚肉化等により過大な重量増加が予想されるため、実質上困難となる。
【００６７】
一方、電動モータ７１、減速ギヤユニット７２、デフギヤユニット７３の３つを一体化せずに別個に配置した場合は、特に、これらの間で駆動力を伝達する出力軸７１ａ、７２ａ、及び入力軸７３ａには、図中太矢印β′で示す力が作用して、これらが例えば車両側面視で山形に曲げられる状態となる(ワインドアップ現象)。
【００６８】
この場合、入出力軸７１ａ〜７３ａで偏角及び偏心が生じてしまい、電動モータ７１の駆動力を後輪にうまく伝達させることが困難になるという問題が生じる。
【００６９】
そこで、本実施形態では、減速ギヤユニット７２とデフギヤユニット７３との間にカップリング７５を備えている。これにより、後輪駆動装置７における応力集中の影響を抑制しながら電動モータ７１、減速ギヤユニット７２、デフギヤユニット７３をアッセンブリすることが可能になり、各入出力軸７１ａ、７２ａ、７３ａ同士がなす偏角及び偏心をカップリング７５で吸収することで、電動モータ７１の駆動力を後輪に確実に伝達させることが可能になる。
【００７０】
さらに、本実施形態のように、後輪駆動装置７の前後部を、前部、後部ラテラルメンバ４Ｆ、４Ｒによって支持することにより、カップリング７５の前後で後輪駆動装置７を適切に支持することができる。このため、電動モータ７１の駆動に伴う反力や、後輪の回転時にデフギヤユニット７３側に作用する反力によって発生する振動を、車室等の車体側に伝達させないようにすることができる。
【００７１】
そして、ブッシュマウント６、６、…を介してサブフレーム４を支持していることにより、上述した振動が車体側へ伝達されることを確実に防止できる。
【００７２】
また、カップリング７５より前側の前側ユニット部７４を前部ラテラルメンバ４Ｆに支持させ、カップリング７５より後側のデフギヤユニット７３を後部ラテラルメンバ４Ｒに支持させることにより、前後のいずれかに荷重が偏ること無く安定的に後輪駆動装置７を支持することができる。
【００７３】
また、カップリング７５を境界にして考えた時に、デフギヤユニット７３側と前部ラテラルメンバ４Ｆとを後輪用ＰＰＦ７８で連結することで、後輪用ＰＰＦ７８の大きな曲げ剛性により、カップリング７５の前後における相対変位を規制し、前側ユニット部７４に対する後輪回転時におけるデフギヤユニット７３のワインドアップ現象（上下方向の首振り現象）を抑制することができる。このため、電動モータ７１の回転駆動に対する後輪駆動の応答性を向上させることができる。
【００７４】
さらに、後輪用ＰＰＦ７８を前部ラテラルメンバ４Ｆに連結することで、デフギヤユニット７３側の振動の影響を前側ユニット部７４に与えることを防止できる。
【００７５】
また、特に図３にて概念的に示すように、カップリング７５の前方側の前側ユニット部７４をブッシュマウント７６により２箇所で支持しているため、この２つの支持点を適切に設定することで、電動モータ７１の回転駆動に起因する、前部ユニット７４がＸ軸周りに回ろうとする挙動を、その両側位置で効果的に阻止することができる。
【００７６】
さらに、本実施形態では、特に図３にて概念的に示すように、カップリング７５の後方側のデフギヤユニット７３側を、ブッシュマウント７７Ａ、７７Ａの２箇所に加え、後輪用ＰＰＦ７８により合計３箇所で支持している。ブッシュマウント７７Ａ、７７Ａは、後輪の回転に起因してデフギヤユニット７３の前部が持ち上がろうとするときの回転軸の近くを支持し、後輪用ＰＰＦ７８によりこの持ち上がろうとする挙動を長いモーメントアームで効果的に阻止することにより、前記振動を確実に抑制できる。
【００７７】
なお、各ブッシュマウント６、７６、７７Ａ、７８Ａについて、その軸方向は、振動を吸収する方向や、力が作用する方向に応じて適切な向きに設定することができる。
【００７８】
（第２実施形態）
次に、図９〜図１２に示す第２実施形態について説明する。図９は、第２実施形態に係る後輪駆動装置の支持構造を示す斜視図、図１０は、後輪駆動装置の構造及び支持構造を概念的に示す概略平面図、図１１は、電動モータを拡大して示す平面図、図１２は、電動モータの前部ラテラルメンバへの取付けを説明するための分解斜視図である。なお、図９〜図１２において、第１実施形態と同様の構成要素については、同一の番号を付して説明を省略する。
【００７９】
本実施形態に係る後輪駆動装置１０７では、図９、図１０に示すように、カップリング１７５の前方側に電動モータ１７１のみが配設される一方、カップリング１７５の後方側においては、減速ギヤユニット１７２とデフギヤユニット１７３とが連結され、後側ユニット部１７４を構成している。本実施形態では、電動モータ１７１と減速ギヤユニット１７２との間、具体的には、出力軸１７１ａと入力軸１７２ａとの間にカップリング１７５が配設されている。
【００８０】
そして、電動モータ１７１に対する後輪の回転時におけるデフギヤユニット１７３のワインドアップ現象を抑制すべく、後側ユニット部１７４のうち減速ギヤユニット１７２の上面部が、ボルトＢ５、Ｂ５により後輪用ＰＰＦ１７８に締結され、後側ユニット部１７４は、図９、図１０に示すように、後輪用ＰＰＦ１７８を介して前部ラテラルメンバ４Ｆに連結され、支持されている。
【００８１】
なお、後輪用ＰＰＦ１７８においても、前端部には図９に示すようにブッシュマウント１７８Ａが配設されており、これが、後輪用ＰＰＦ７８と同様前方突出部４１の左右辺部４１ｂに形成された支持突部４１ｅに締結されている。
【００８２】
また、カップリング１７５の前方側では、図１１に示すように、電動モータ１７１の車幅方向両端部において、車幅方向外側に延びるアーム部１７１ｃが取付けられるとともに、その先端部には、外筒１７６ａと、スリーブ１７６ｂと、ゴム部材１７６ｃを備えたブッシュマウント１７６が配設されている。
【００８３】
そして、図１２に示すように、ボルトＢ６等の締結部材を、ブッシュマウント１７６のスリーブ１７６ｂ及び支持突部４１ｃの締結孔４１ｄに貫通し、締付けることで、電動モータ１７１の左右２箇所を、ブッシュマウント１７６を介して前方突出部４１の左右辺部４１ｂに支持させている。
【００８４】
また、本実施形態においても、カップリング１７５より前方に位置する前側ユニットが、その前端部が前方突出部４１の前辺部４１ａに近接して、前方突出部４１に包囲されるように配置されている。
【００８５】
他方、カップリング１７５の後方側では、第１実施形態と同様、図９、図１０に示すように、デフギヤユニット１７３の上面部が支持アーム７７に締結され、この支持アーム７７のブッシュマウント７７Ａ、７７Ａを介して後部ラテラルメンバ４Ｒに支持されている。
【００８６】
このような構成であっても、上述した第１実施形態と同様、サブフレーム４で後輪駆動装置１０７を強固に支持しつつも、この後輪駆動装置１０７とリヤサスペンション装置５とを干渉が生じることなく並設させることができる。
【００８７】
また、電動モータ１７１と減速ギヤユニット１７２との間にカップリング１７５を備えることにより、後輪駆動装置１０７における応力集中の影響を抑制しながら電動モータ１７１、減速ギヤユニット１７２、デフギヤユニット１７３をアッセンブリすることが可能になる。そして、出力軸１７１ａ、入力軸１７２ａ、１７３ａ（図１０参照）間の偏角及び偏心をカップリング１７５で吸収することができ、電動モータ１７１の駆動力を後輪に確実に伝達させることが可能になる。
【００８８】
また、特に図１０にて概念的に示すように、カップリング１７５の前方側の電動モータ１７１をブッシュマウント１７６により２箇所で支持しているため、この２つの支持点を適切に設定することで、電動モータ１７１の回転駆動に起因する、これがＸ軸周りに回ろうとする挙動を、その両側位置で効果的に阻止することができる。
【００８９】
さらに、カップリング１７５の後方側の後側ユニット部１７４を、ブッシュマウント７７Ａ、７７Ａの２箇所に加え、後輪用ＰＰＦ１７８により合計３箇所で支持している。ブッシュマウント７７Ａ、７７Ａは、後輪の回転に起因してデフギヤユニット１７３の前部が持ち上がろうとするときの回転軸の近くを支持し、後輪用ＰＰＦ１７８によりこの持ち上がろうとする挙動を長いモーメントアームで効果的に阻止することにより、前記振動を確実に抑制できる。
【００９０】
なお、その他の作用効果は、上述した第１実施形態と同様である。
【００９１】
（第３実施形態）
ところで、上述した各実施形態では、前方突出部４１の前辺部４１ａに、電動モータ７１、１７１が後方から近接した配置になっているが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば、図１３、図１４に示すサブフレーム２０４のように、前部ラテラルメンバ２０４Ｆに形成された前方突出部２４１の前辺部２４１ａを電動モータ７１、減速ギヤユニット７２の下方にて左右に延在させ、この前辺部２４１ａの上方を電動モータ７１が越えて前方に延出するようにしてもよい。なお、図１３、図１４において第１実施形態と同様の構成要素については、同一の番号を付して説明を省略する。
【００９２】
本実施形態の場合、前方突出部２４１では、図示のように、左右部２４１ｂ、２４１ｂが前方に向かうにつれて下方に傾斜するように形成されている。
【００９３】
このような構成により、後輪駆動装置７（電動モータ７１）と路面との間に前方突出部２４１が介在することになるため、後輪駆動装置７（電動モータ７１）が路面と干渉することを防止できる。また、前方突出部２４１の前方への突出量を抑制することができるため、前部ラテラルメンバ２０４Ｆの軽量化、つまりはサブフレーム２０４の軽量化を図ることができる。
【００９４】
なお、その他の作用効果は、上述した第１実施形態と同様である。
【００９５】
また、図１３に示す各部位２４１ｃ、２４１ｅは、第１実施形態における支持突部４１ｃ、４１ｅに対応するものであり、その作用等は略同様である。
【００９６】
（第４実施形態）
また、上述した各実施形態では、カップリング７５、１７５の前方側を、ブッシュマウント７６、１７６を介して前方突出部４１、２４１に支持させるような構成となっているが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば、図１５〜図１８に示す後輪駆動装置３０７のように、カップリング３７５の前方側の電動モータ３７１を、サブフレーム３０４の前部ラテラルメンバ３０４Ｆに形成された前方突出部３４１に直接締結固定することによって後輪駆動装置３０７の前側を支持するようにしてもよい。なお、図１５〜図１８において第１実施形態と同様の構成要素については、同一の番号を付して説明を省略する。
【００９７】
本実施形態では、前方突出部３４１の中央前辺部に、図１６に示すような締結孔３４１ｇ及び貫通孔３４１ｈが形成されることにより、モータ固定部３４１ａが設定されている。そして、このモータ固定部３４１ａにて電動モータ３７１の出力軸３７１ａ側の基部が固定されることにより、電動モータ３７１は、図示のように前方突出部３４１からさらに前方に突出した状態で支持されている。
【００９８】
具体的には、電動モータ３７１の基部において締結孔３７１ｄが複数形成されたフランジ部３７１ｂが設けられており、図１５〜図１７に示すように、ボルト等の締結部材Ｂ７、Ｂ７、…を、電動モータ３７１の締結孔３７１ｄ及びモータ固定部３４１ａの締結孔３４１ｇに貫通し、締付けることで、電動モータ３７１をモータ固定部３４１ａに固定することができるようになっている。
【００９９】
また、本実施形態では、電動モータ３７１の出力軸３７１ａ（図１６、図１７参照）、減速ギヤユニット３７２の出力軸３７２ａ、及びデフギヤユニット７３の入力軸３７３ａ（図１６参照）が、車両前後方向を指向するように配列されており、そのうち電動モータ３７１がモータ固定部３４１ａに固定された状態では、出力軸３７１ａが貫通孔３４１ｈを貫通して後方に延出している。これにより、出力軸３７１ａを後方の減速ギヤユニット３７２に接続することが可能になっている。
【０１００】
また、締結部材Ｂ７の締結を外すことにより電動モータ３７１を前方突出部３４１から取外すことが可能になっており、つまりは、電動モータ３７１の基部が、モータ固定部３４１ａに対して着脱自在とされている。これにより、電動モータ故障時の脱着交換が容易になるだけでなく、世界各地の市場の車両走行環境等に応じて電動モータ３７１を仕様の異なるものに容易に変更して生産することができる。
【０１０１】
例えば、道路状況が良い国に輸出する車(モデル)の場合、例えば降雪路の発進時にアシスト的に後輪を駆動させれば用が足りるので、小さいトルクの小型の電動モータを採用すればよいが、舗装されていない道路が多い国に輸出する車の場合は、時には泥濘路から脱出に後輪を駆動するため、これを応える大きなトルクの大型の電動モータを採用する必要がある。
【０１０２】
電動モータ３７１を交換可能にした本実施形態の構成は、一つの生産ライン上で電動モータの仕様が異なる複数の仕向国の車を生産する場合に、電動モータの取付け工程の複雑化のみでこれに対応できるという効果がある。
【０１０３】
ところで、前方突出部３４１には、図１５、図１８に示すように、モータ固定部３４１ａの近傍にて支持突部４１ｅに対応する支持突部３４１ｅが備えられており、デフギヤユニット３７３が、後輪用ＰＰＦ３７８を介して前部ラテラルメンバ３０４Ｆに連結され、支持されている。
【０１０４】
デフギヤユニット３７３の前端部には、電動モータ３７１、減速ギヤユニット３７２に対する後輪の回転時におけるワインドアップ現象を抑制すべく後輪用ＰＰＦ３７８の基部３７８ａが取付けられる一方、後輪用ＰＰＦ３７８の前側では、外筒３７８ｂと、スリーブ３７８ｃと、ゴム部材３７８ｄとを備えたブッシュマウント３７８Ａが配設され、図１８に示すように、ボルトＢ８等の締結部材を、ブッシュマウント３７８Ａのスリーブ３７８ｂ及び、支持突部３４１ｅの締結孔３４１ｆに貫通し、締付けることで、デフギヤユニット３７３の前端部を、ブッシュマウント３７８Ａを介して前方突出部３４１に支持させている。
【０１０５】
なお、その他の作用効果は、上述した第１実施形態と同様である。
【０１０６】
（第５実施形態）
また、上述した各実施形態では、後輪駆動装置７等における応力集中の影響を抑制すべく、その構成部材をカップリング７５等によって連結することとしたが、上述した反力の影響が小さく、応力集中の発生が支障を来たす程度のものでない場合には、必ずしもカップリング７５等による連結は必要ではない。例えば、図１９、図２０に示す後輪駆動装置４０７のように、電動モータ４７１と、減速ギヤユニット３７２と、デフギヤユニット４７３とを直接連結するようにしてもよい。なお、図１９、図２０において上述した各実施形態と同様の構成要素については、同一の番号を付して説明を省略する。
【０１０７】
本実施形態では、図１９、図２０に示すように、後輪駆動装置４０７の電動モータ４７１のフランジ部４７１ｂを、締結部材Ｂ９によって、サブフレーム４０４の前部ラテラルメンバ４０４Ｆに形成された前方突出部４４１（モータ固定部４４１ａ）に締結固定するとともに、デフギヤユニット４７３を、締結部材Ｂ１０（図２０参照）によって後部ラテラルメンバ４０４Ｒに直接締結固定している。
【０１０８】
なお、図２０に示すように、車両前後方向を指向するように配設された部材４７１ａ、４７３ａは、それぞれ電動モータ４７１の出力軸、デフギヤユニット４７３の入力軸である。
【０１０９】
（その他の実施形態）
なお、上述した各実施形態では、リヤサスペンション装置５として、複数のラテラルアームが平面視でＥ字状に配置したものを採用した場合について説明したが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではなく、リヤサスペンション装置が複数のラテラルアームを有し、かつこれらの取付け基部をなすサブフレームが車体後部の下部に配設されるものであればよい。
【０１１０】
この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の複数のサスペンションラテラルアームは、アッパーアーム５１、ロアアーム５２、及びトーコントロールリンク５３に対応し、
以下同様に、
左右部は、側部クロスメンバ４Ｓに対応するも、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】この発明の第１実施形態に係る車体後部構造を示す底面図。
【図２】後輪駆動装置の支持構造を示す斜視図。
【図３】後輪駆動装置の構造及び支持構造を概念的に示す概略平面図。
【図４】前側ユニット部を拡大して示す平面図。
【図５】前側ユニット部の前部ラテラルメンバへの取付けを説明するための分解斜視図。
【図６】デフギヤユニットの後部ラテラルメンバへの取付けを説明するための分解斜視図。
【図７】後輪用パワープラントフレームの前部ラテラルメンバへの取付けを説明するための分解斜視図。
【図８】後輪の回転時における後輪駆動装置の挙動を説明するための図。
【図９】この発明の第２実施形態に係る後輪駆動装置の支持構造を示す斜視図。
【図１０】後輪駆動装置の構造及び支持構造を概念的に示す概略平面図。
【図１１】電動モータを拡大して示す平面図。
【図１２】電動モータの前部ラテラルメンバへの取付けを説明するための分解斜視。
【図１３】この発明の第３実施形態に係る後輪駆動装置の支持構造を示す斜視図。
【図１４】後輪駆動装置の構造及び支持構造を概念的に示す概略平面図。
【図１５】この発明の第４実施形態に係る後輪駆動装置の支持構造を示す斜視図。
【図１６】後輪駆動装置の構造及び支持構造を概念的に示す概略平面図。
【図１７】電動モータの前方突出部への取付けを説明するための分解斜視図。
【図１８】デフギヤユニットの後部ラテラルメンバへの取付け、及び後輪用パワープラントフレームの前部ラテラルメンバへの取付けを説明するための分解斜視図。
【図１９】この発明の第５実施形態に係る後輪駆動装置の支持構造を示す斜視図。
【図２０】後輪駆動装置の構造及び支持構造を概念的に示す概略平面図。
【符号の説明】
【０１１２】
１…ホイールハウス
２…リヤサイドフレーム
４、２０４、３０４、４０４…サブフレーム
４Ｆ、２０４Ｆ、３０４Ｆ、４０４Ｆ…前部ラテラルメンバ
４Ｒ、４０４Ｒ…後部ラテラルメンバ
４Ｓ…側部クロスメンバ
７、１０７、３０７、４０７…後輪駆動装置
４１、２４１、３４１、４４１…前方突出部
５１…アッパーアーム
５２…ロアアーム
５３…トーコントロールリンク
７１、１７１、３７１、４７１…電動モータ
７２、１７２、３７２、４７２…減速ギヤユニット
７３、１７３、３７３、４７３…ディファレンシャルギヤユニット
９２…後ろ向き凹部
３４１ａ、４４１ａ…モータ固定部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、リヤサイドフレームの下部に、複数のサスペンションラテラルアームの取付け基部をなすサブフレームが配設される車体後部構造に関し、特に、電動モータを有する電動式後輪駆動装置を備えたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両の後輪を駆動させる方式として、例えば、下記特許文献１のように、電動モータの回転駆動力を利用したいわゆる電動式のものが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
このように、後輪の駆動方式を電動式とした場合、後輪駆動装置としては、電動モータと、該電動モータの出力軸の回転数を減じてトルクを増大させる減速ギヤユニットと、ディファレンシャルギヤユニットとを基本的な構成要素として有したものが用いられている。
【０００４】
下記特許文献１では、後輪駆動装置を配設するにあたり、これを車体後部の下部において後輪懸架用のリヤサスペンション装置と並設させている。
【０００５】
そして、下記特許文献１では、リヤサスペンション装置として、左右のトレーリングアームを連結すべく車幅方向に延在するクロスビームを設けた所謂カップルドビーム式のトーションビームサスペンションが採用されている。
【０００６】
この場合、リヤサスペンション装置として、トーションビームサスペンションを採用していることにより、車体後部の下部の車体フロア下方では、主にクロスビームが車幅方向に延設されるのみとなっている。このため、車体後部の下部において、後輪駆動装置の設置スペースを確保することが可能になっている。
【０００７】
ところで、車輪を懸架するサスペンション装置としては、この他にも、例えば、ホイールサポートが複数のサスペンションラテラルアームに支持されるものがある。
【０００８】
このような構成をなすリヤサスペンション装置を車両に搭載するにあたっては、これを車体後部の下部に配設された専用のフレーム部材を介して車体に取付ける必要がある。下記特許文献２では、前記ラテラルアームの取付け基部をなすフレーム部材として、車幅方向両側部にて車両前後方向に延在する左右部と、車幅方向に延在する前後のラテラル（クロス）メンバとを略枠状に組合わせたサブフレームが開示されている。
【特許文献１】特開２００５−９６６７６号公報
【特許文献２】特開２００７−８３９０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ここで、上述したような複数のラテラルアームを有するリヤサスペンション装置を車体後部に配設したものにおいて、前記特許文献１と同様電動式の後輪駆動装置を車体後部の下部にて並設することが考えられる。
【００１０】
しかしながら、この場合、車体後部では、前記複数のサスペンションラテラルアームが配設され、さらには、前後左右にわたってサブフレームの各メンバが配設されていることにより、後輪駆動装置を配設しようとしても、前記ラテラルアームやサブフレームと干渉する懸念があり、後輪駆動装置の配設スペースを確保することは困難である。
【００１１】
そこで、後輪駆動装置の構成要素となる電動モータ、減速ギヤユニット、ディファレンシャルギヤユニットを車両平面視で重なるように上下方向に積み重ねてユニット化し、これを前記サブフレームの各メンバにより囲まれた車幅方向中央部の領域内に収納させることで、後輪駆動装置とラテラルアームとの干渉、及び後輪駆動装置とサブフレームとの干渉を回避するように構成することも考えられる。
【００１２】
しかしながら、この場合、車高が高く設定された車種であって、車体フロアの床面を高くすることによりフロア下方の高さを確保できるものに限られてしまい、車高が低い車種では、サスペンション装置と後輪駆動装置との並設を実現できないという欠点がある。
【００１３】
また、上述した後輪駆動装置を車体後部の下部に配設するにあたっては、電動モータの駆動に伴う反力や、後輪の回転時においてディファレンシャルギヤユニット側に作用する反力等に抗して後輪駆動装置を強固に支持する必要がある。
【００１４】
この発明は、電動式後輪駆動装置を強固に支持しつつ、これと複数のラテラルアームを有するサスペンション装置とを干渉が生じることなく並設させることができる車体後部構造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】
【００１５】
この発明の電動式後輪駆動装置を備えた車体後部構造は、左右後輪ホイールハウスの車内側を前後に延在する左右一対のリヤサイドフレームの下部に、複数のサスペンションラテラルアームの取付け基部をなしつつ、車幅方向にわたって延在するサブフレームが、左右それぞれ前後に離間した少なくとも２箇所ずつで締結固定される一方、電動モータと、該電動モータの出力軸の回転数を減じてトルクを増大させる減速ギヤユニットと、該減速ギヤユニットの出力の向きを後輪のドライブシャフト延在方向に変換するディファレンシャルギヤユニットとを有する後輪駆動装置が備えられ、前記サブフレームは、その前部で左右部を連結する前部ラテラルメンバと、その後部で前記左右部を連結する後部ラテラルメンバとを有するとともに、前記前部ラテラルメンバが、その中央部に、車両平面視で車両前向きに屈曲して突出した前方突出部を有しており、前記後輪駆動装置では、車両前方側から後方側に向けて前記電動モータ、前記減速ギヤユニット、前記ディファレンシャルギヤユニットの順に、これらが車両平面視で重ならずに車両正面視で上下方向に重なるように一列に配列され、前記後輪駆動装置は、その前部が、前記前部ラテラルメンバの前方突出部に、後部が前記後部ラテラルメンバにそれぞれ支持されて、これら前部ラテラルメンバ及び後部ラテラルメンバの間に前後方向に延在するよう配置されるものである。
【００１６】
この構成によれば、電動モータ、減速ギヤユニット、及びディファレンシャルギヤユニットを、車両平面視で重ならずに車両正面視で上下方向に重なるように車両前後方向に(車幅方向中央部において)一列に配列することにより、後輪駆動装置の上下方向の幅を抑えつつ、サスペンションラテラルアームとの干渉を回避することができ、車高の程度に関わりなくこれを車体後部の下部に配設することができる。
さらに、サブフレームは、元々リヤサスペンション装置を支持すべく高い剛性を有している。従って、サブフレームの前方突出部により、後輪駆動装置との干渉を回避しながらこれを強固に支持することができる。
このため、電動式後輪駆動装置を強固に支持しつつ、これと複数のラテラルアームを有するサスペンション装置とを干渉が生じることなく並設させることができる。
【００１７】
この発明の一実施態様においては、前記電動モータの出力軸と、前記減速ギヤユニットからの出力を受ける前記ディファレンシャルギヤユニットの入力軸とが車両前後方向を指向しており、前記前方突出部には、前記電動モータの出力軸側の基部を固定するモータ固定部が形成されるとともに、前記電動モータは、前記前方突出部から前方に突出した状態で支持され、前記電動モータの基部は、前記モータ固定部に対して着脱自在とされるものである。
【００１８】
この構成によれば、電動モータの基部が、モータ固定部に対して着脱自在とされることにより、電動モータ故障時の脱着交換が容易になるだけでなく、世界各地の市場の車両走行環境等に応じて電動モータを仕様の異なるものに容易に変更して生産することができる。
【００１９】
この発明の一実施態様においては、前記電動モータの出力軸と、前記減速ギヤユニットからの出力を受ける前記ディファレンシャルギヤユニットの入力軸とが車両前後方向を指向しており、前記後輪駆動装置に沿ってその左右に前記前方突出部の左右辺部が前後方向に延在しているものである。
【００２０】
この構成によれば、車両前後方向に延在した後輪駆動装置の前部を、サブフレーム以外の部材を利用することなく支持することができる。
【００２１】
この発明の一実施態様においては、前記前方突出部の前辺部は、前記電動モータ又は前記減速ギヤユニットの下方で左右に延在するものである。
【００２２】
この構成によれば、後輪駆動装置と路面との間に前方突出部が介在することになるため、後輪駆動装置が路面と干渉することを防止できる。また、前方突出部の前方への突出量を抑制することができるため、前部ラテラルメンバの軽量化、つまりはサブフレームの軽量化を図ることができる。
【００２３】
この発明の一実施態様においては、前記前方突出部が、前記サブフレームの前記リヤサイドフレームへの締結部より前方に位置し、前記サブフレームの直前の車体フロア下方に配置される燃料タンクの中央後部に形成された後ろ向き凹部に入り込むように配設されるものである。
【００２４】
この構成によれば、車両前後方向に延在する後輪駆動装置と燃料タンクとの干渉を回避することが可能になる一方、後向き凹部の左右の部位を相対的に車両後方のサブフレーム近傍まで突出させることにより、燃料タンクの容量を確保することができる。
【発明の効果】
【００２５】
この発明によれば、電動モータ、減速ギヤユニット、及びディファレンシャルギヤユニットを、車両平面視で重ならずに車両正面視で上下方向に重なるように車両前後方向に(車幅方向中央部において)一列に配列することにより、後輪駆動装置の上下方向の幅を抑えつつ、サスペンションラテラルアームとの干渉を回避することができ、車高の程度に関わりなくこれを車体後部の下部に配設することができる。
さらに、サブフレームの前方突出部により、後輪駆動装置との干渉を回避しながらこれを強固に支持することができる。
このため、電動式後輪駆動装置を強固に支持しつつ、これと複数のラテラルアームを有するサスペンション装置とを干渉が生じることなく並設させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳述する。
（第１実施形態）
まず、図１〜図８に示す第１実施形態について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る車体後部構造を示す底面図であり、図２は、後輪駆動装置の支持構造を示す斜視図、図３は、後輪駆動装置の構造及び支持構造を概念的に示す概略平面図である。
【００２７】
図１に示すように、本実施形態に係る車体後部構造では、図中二点鎖線で示す左右後輪用のホイールハウス１、１の車内側において、リヤサイドフレーム２、２（車体剛性部材）を、車両前後方向に延在するように設け、このリヤサイドフレーム２と、車体後部のフロアパネルを構成するリヤフロア３との間には、車両の前後方向に延びる閉断面を形成している。
【００２８】
また、図１に示すように、左右一対のリヤサイドフレーム２、２の下部には、サブフレーム４（いわゆるサスペンションクロスメンバ）を取付けている。
【００２９】
このサブフレーム４は、車両の前後方向に延びる左右の側部クロスメンバ４Ｓ、４Ｓと、前部において車幅方向に延び、側部クロスメンバ４Ｓ、４Ｓの前部を連結する前部ラテラルメンバ４Ｆと、後部において車幅方向に延び、側部クロスメンバ４Ｓ、４Ｓの後部を連結する後部ラテラルメンバ４Ｒとにより、底面視で略枠状に組合わされたサブフレームであって、このサブフレーム４には後述するリヤサスペンション装置５のサスペンションラテラルアームをなすアッパーアーム５１、ロアアーム５２、及びトーコントロールリンク５３を介して、左右の後輪を懸架している。
【００３０】
ここで、リヤサスペンション装置５は、後輪を回転自在に支持するホイールサポート５４と、ホイールサポート５４から車両前方向に延びて、前端がリヤサイドフレーム２に揺動自在に取付けられたトレーリングアーム５５とを備えている。
【００３１】
ホイールサポート５４には、複数のアーム取付部が形成されており、このアーム取付部には、上述したアッパーアーム５１、ロアアーム５２、トーコントロールリンク５３の車幅方向外側端部が取付けられている。
【００３２】
ホイールサポート５４の上側には、アッパーアーム５１用の取付部が設けられており、この取付部に車幅方向に延びるアッパーアーム５１の車幅方向外側端部が揺動自在に支持されている。アッパーアーム５１の車幅方向内側端部は、図１では図示を省略しているが、サブフレーム４の側部クロスメンバ４Ｓに揺動自在に取付けられている。
【００３３】
また、ホイールサポート５４の下側には、ロアアーム５２用の取付部が設けられており、この取付部に車幅方向に延びるロアアーム５２の車幅方向外側端部が揺動自在に支持されている。ロアアーム５２の車幅方向内側端部は、サブフレーム４の後部ラテラルメンバ４Ｒに揺動自在に取付けられている。
【００３４】
また、ホイールサポート５４には、トーコントロールリンク５３用の取付部が形成されており、この取付部に車幅方向に延びるトーコントロールリンク５３の車幅方向外側端部が揺動自在に支持されている。トーコントロールリンク５３の車幅方向内側端部は、サブフレーム４の前部ラテラルメンバ４Ｆに揺動自在に取付けられている。なお、トーコントロールリンク５３は、左右の車輪２の開き具合を調整する役割を有している。
【００３５】
リヤサスペンション装置５では、このトーコントロールリンク５３が平面視でアッパーアーム５１及びロアアーム５２の前方に配置され、平面視で３つのリンクが略平行に並んだＥ字状に配置されている。
【００３６】
なお、図１中符号５６で示す部材は、ダンパーであり、ホイールサポート５４の下方には、ダンパー５６を取付けるための取付部が形成されている。
【００３７】
ところで、サブフレーム４は、上述したようにアッパーアーム５１、ロアアーム５２、トーコントロールリンク５３の車体側取付け基部を成すとともに、車体底部、詳しくは左右のリヤサイドフレーム２、２下部に、前後に離間した２箇所ずつで図１〜図３に示すブッシュマウント６、６、…を介して締結固定されている。
【００３８】
上述のブッシュマウント６は、図２に示すように、外筒６ａと、スリーブ６ｂと、これら両者６ａ、６ｂ間に介設したゴム部材６ｃとを備えており、ボルト等の締結部材を、ブッシュマウント６のスリーブ６ｂに貫通し、締付けることで、サブフレーム４のラテラルメンバ４Ｆ、４Ｒは、複数のブッシュマウント６、６、…を介してリヤサイドフレーム２、２に支持されている。
【００３９】
また、本実施形態では、上述したようにサブフレーム４を略枠状に組合せて形成することにより、前後のラテラルメンバ４Ｆ、４Ｒ及び側部メンバ４Ｓ、４Ｓに囲まれた閉領域Ａ１が形成されており、この閉領域Ａ１内には、後輪を独立して回転駆動するための後輪駆動装置７が配設されている。
【００４０】
後輪駆動装置７は、主に後輪の駆動源となる電動モータ７１と、該電動モータ７駆動時の出力軸７１ａ（図１、図３参照）の回転数を減じてトルクを増大させる減速ギヤユニット７２と、該減速ギヤユニット７２からの出力の向きを後輪のドライブシャフト８延在方向に変換するディファレンシャルギヤユニット（以下、デフギヤユニットと略記する。）７３とを有する電動式の駆動装置である。
【００４１】
このうち、電動モータ７１の片側にはコネクタＣが取付けられている。このコネクタＣに対し、給電線及び信号線をなすワイヤハーネスＷＨ（図２参照）を接続することで、電動モータ７１は車両に搭載された不図示の電源及びモータ制御装置に接続され、回転駆動可能な状態となる。
【００４２】
また、サブフレーム４及び後輪駆動装置７の直前のリヤフロア３の下方には、燃料タンク９が配設されている。そして、その中央部には、他の部位よりも底面が上方に隆起したトンネル部９１が車両前後方向に延在するように形成されており、該トンネル部９１の凹部空間には、排気管１０が配設されている。
【００４３】
排気管１０は、車両前部からトンネル部９１を通って車両後方に延び、その下流端にて消音手段としてのメインサイレンサ１１に接続されている。なお、このメインサイレンサ１１に接続されているパイプ部材はテールパイプ１２である。
【００４４】
本実施形態では、上述した後輪駆動装置７によって、エンジン（不図示）の駆動力を後輪に伝達する伝達部材としてのプロペラシャフトが省略されており、これによって、燃料タンク９のトンネル部９１における排気管１０の配設スペースを大きく確保することが可能になっている。
【００４５】
ここで、後輪駆動装置７の構成、及びその支持構造について詳細に説明する。
【００４６】
後輪駆動装置７は、図１〜図３に示すように、車両前方側から後方側に向けて電動モータ７１、減速ギヤユニット７２、デフギヤユニット７３の順に、これらが車両平面視で重ならずに車両正面視で上下方向に重なるように車両前後方向に(車幅方向中央部において)一列に配列されており、かつ電動モータ７１の出力軸７１ａ、減速ギヤユニット７２の出力軸７２ａ、及び該出力軸７２ａの出力を受けるデフギヤユニット７３の入力軸７３ａが車両前後方向を指向するように（車両前後方向に略一致するように）配列されている。
【００４７】
また、電動モータ７１の後端側及び減速ギヤユニット７２の前端側にはそれぞれフランジ部７１ｂ、７２ｂが設けられており、これらが重ね合わされて互いに締結されている。これにより、電動モータ７１と減速ギヤユニット７２とが一体化され、前側ユニット部７４が構成されている。
【００４８】
さらに、前側ユニット部７４の後方では、減速ギヤユニット７２とデフギヤユニット７３との間にて、出力軸７２ａと入力軸７３ａとがカップリング７５を介して連結されている。
【００４９】
また、本実施形態では、図１〜図３に示すように、サブフレーム４の前部ラテラルメンバ４Ｆが、その中央部に平面視で車両前向きに屈曲して突出した前方突出部４１を有しており、カップリング７５より前方に位置する前側ユニットが、その前端部が前方突出部４１の前辺部４１ａに近接して、前方突出部４１に包囲されるように配置されている。
【００５０】
前方突出部４１は、サブフレーム４（前部ラテラルメンバ４Ｆ）のリヤサイドフレーム２、２への締結部よりも前方に位置しており、燃料タンク９の中央後部に形成された後向き凹部９２に入り込むように配置されている。
【００５１】
図４は、前側ユニット部を拡大して示す平面図であり、図５は、前側ユニット部の前部ラテラルメンバへの取付けを説明するための分解斜視図である。後輪駆動装置７において、カップリング７５の前方側では、図１、図２、図４、図５に示すように、減速ギヤユニット７２の車幅方向両端部に車外側に延びるアーム部７２ｃが形成されるとともに、その先端部には、ブッシュマウント７６が配設されている。そして、前部ラテラルメンバ４Ｆの前方突出部４１には、後輪駆動装置７に沿ってその左右で車両前後方向に延在する左右辺部４１ｂ、４１ｂが形成され、そこには、ブッシュマウント７６に対応して車幅方向内側に突出する支持突部４１ｃが形成されている。
【００５２】
ブッシュマウント７６は、外筒７６ａと、スリーブ７６ｂと、これら両者７６ａ、７６ｂ間に介設したゴム部材７６ｃとを備えており、図５に示すように、ボルトＢ１等の締結部材を、ブッシュマウント７６のスリーブ７６ｂ及び支持突部４１ｃの締結孔４１ｄに貫通し、締付けることで、電動モータ７１が配設された前側ユニット部７４の左右２箇所を、ブッシュマウント７６を介して前方突出部４１の左右辺部４１ｂに支持させている。
【００５３】
図６は、デフギヤユニットの後部ラテラルメンバへの取付けを説明するための分解斜視図である。後輪駆動装置７において、カップリング７５の後方側では、ボルトＢ２等の締結部材により、デフギヤユニット７３の上面部が、図１、図２、図６に示すように支持アーム７７に締結されるとともに、この支持アーム７７の左右両端部に形成されたブッシュマウント７７Ａ、７７Ａを介して後部ラテラルメンバ４Ｒに支持されている。
【００５４】
ブッシュマウント７７Ａは、外筒７７ａと、スリーブ７７ｂと、これら両者７７ａ、７７ｂ間に介設したゴム部材７７ｃとを備えており、ボルトＢ３等の締結部材を、図６に示すように、ブッシュマウント７７Ａのスリーブ７７ｂ、及び後部ラテラルメンバ４Ｒの車幅方向中央部に取付けられた支持ブラケット１３の２つの締結孔１３ａ、１３ａに貫通し、締付けることで、デフギヤユニット７３上面部の左右２箇所を、ブッシュマウント７７Ａ及び支持ブラケット１３を介して後部ラテラルメンバ４Ｒに支持させている。
【００５５】
また、デフギヤユニット７３の前端部には、車両前後方向に延在しつつ、比較的曲げ剛性が大きく設定された後輪用パワープラントフレーム（以下、後輪用ＰＰＦと略記する。）７８の基部７８ａが取付けられており、デフギヤユニット７３は、図１〜図３、及び図７に示すように、この後輪用ＰＰＦ７８を介して前部ラテラルメンバ４Ｆに連結され、支持されている。
【００５６】
具体的には、後輪用ＰＰＦ７８の前端部において、図７に示すように、外筒７８ｂと、スリーブ７８ｃと、これら両者７８ｂ、７８ｃ間に介設したゴム部材７８ｄとを備えたブッシュマウント７８Ａが配設される一方、前方突出部４１の左右辺部４１ｂの片側（ここでは右側）には、図１、図２、図７に示すように、車両前方に突出しつつ締結孔４１ｆが形成された支持突部４１ｅが配設されている。
【００５７】
そして、図７に示すように、ボルトＢ４等の締結部材を、ブッシュマウント７８Ａのスリーブ７８ｃ及び、支持突部４１ｅの締結孔４１ｆに貫通し、締付けることで、デフギヤユニット７３の前端部を、ブッシュマウント７８Ａを介して左右辺部４１ｂに支持させている。
【００５８】
そして、このブッシュマウント７８Ａによるデフギヤユニット７３の支持位置は、図１〜図３に示すように、ブッシュマウント７６による前側ユニット部７４の支持位置の近傍に設定されている。
【００５９】
このように、本実施形態に係る車体後部構造では、前部ラテラルメンバ４Ｆにおいてその中央部に前方突出部４１を有するとともに、車両前方側から後方側に向けて電動モータ７１、減速ギヤユニット７２、デフギヤユニット７３が、車幅方向中央部において、車両平面視で重ならずに車両正面視で上下方向に重なるように一列に配列された後輪駆動装置７を備えている。そして、この後輪駆動装置７の前部が、前部ラテラルメンバ４Ｆの前方突出部４１、後部が、後部ラテラルメンバ４Ｒにそれぞれ支持され、後輪駆動装置７は、これら前部ラテラルメンバ４Ｆ及び後部ラテラルメンバ４Ｒの間に前後方向に延在するよう配置されている。
【００６０】
ここで、後輪駆動装置７において、電動モータ７１、減速ギヤユニット７２、デフギヤユニット７３を、車両平面視で重ならずに車両正面視で上下方向に重なるように車両前後方向に(車幅方向中央部において)一列に配列することにより、後輪駆動装置７の上下方向の幅を抑えつつ、複数のラテラルアーム（アッパーアーム５１、ロアアーム５２、トーコントロールリンク５３）との干渉を回避することができ、車高の程度に関わりなくこれを車体後部の下部に配設することができる。
【００６１】
さらに、サブフレーム４は、元々リヤサスペンション装置５を支持すべく高い剛性を有している。従って、サブフレーム４の前方突出部４１により、後輪駆動装置７との干渉を回避しながらこれを強固に支持することができる。
【００６２】
このため、電動式の後輪駆動装置７を強固に支持しつつ、これとラテラルアーム（アッパーアーム５１、ロアアーム５２、トーコントロールリンク５３）を有するサスペンション装置５とを干渉が生じることなく並設させることができる。
【００６３】
また、電動モータ７１の入力軸７１ａ及びデフギヤユニット７３の出力軸７３ａを、車両前後方向を指向するように配列し、後輪駆動装置７に沿ってその左右に左右辺部４１ｂ、４１ｂを延在させるように構成したことで、車両前後方向に延在した後輪駆動装置７の前部を、サブフレーム４以外の部材を利用することなく支持することができる。
【００６４】
また、サブフレーム４（前部ラテラルメンバ４Ｆ）のリヤサイドフレーム２、２への締結部よりも前方に位置する前方突出部４１を入り込ませる後向き凹部９２を燃料タンク９の中央後部に形成することで、車両前後方向に延在する後輪駆動装置７と燃料タンク９との干渉を回避することが可能になる一方、後向き凹部９２の左右の部位を相対的に車両後方のサブフレーム４近傍まで突出させることにより、燃料タンク９の容量を確保することができる。
【００６５】
ところで、上述したように車両前方側から電動モータ７１、減速ギヤユニット７２、デフギヤユニット７３を一列に配列した場合、後輪駆動装置７の作動時、電動モータ７１が出力軸７２ａを図８中太矢印αで示すようにＸ軸回りに回転駆動することで、電動モータ７１側では、この回転駆動に伴う反力α′(図８中太矢印で示す)が作用する一方、ドライブシャフト８が図８中太矢印βで示すようにＹ軸周りに回転することで、デフギヤユニット７３側では、この後輪の回転に起因する反力β′が作用する。
【００６６】
このように、車両走行時に、後輪駆動装置７にはその前後に異なる向きの力が作用するため、この中間部に大きな応力集中を生じる。このため、後輪駆動装置７を一つのケーシングの内部に電動モータ７１、減速ギヤユニット７２、及びデフギヤユニット７３を収容して単一の剛体として構成する場合には、そのケーシングを応力集中に耐えるよう強固にする必要があり、厚肉化等により過大な重量増加が予想されるため、実質上困難となる。
【００６７】
一方、電動モータ７１、減速ギヤユニット７２、デフギヤユニット７３の３つを一体化せずに別個に配置した場合は、特に、これらの間で駆動力を伝達する出力軸７１ａ、７２ａ、及び入力軸７３ａには、図中太矢印β′で示す力が作用して、これらが例えば車両側面視で山形に曲げられる状態となる(ワインドアップ現象)。
【００６８】
この場合、入出力軸７１ａ〜７３ａで偏角及び偏心が生じてしまい、電動モータ７１の駆動力を後輪にうまく伝達させることが困難になるという問題が生じる。
【００６９】
そこで、本実施形態では、減速ギヤユニット７２とデフギヤユニット７３との間にカップリング７５を備えている。これにより、後輪駆動装置７における応力集中の影響を抑制しながら電動モータ７１、減速ギヤユニット７２、デフギヤユニット７３をアッセンブリすることが可能になり、各入出力軸７１ａ、７２ａ、７３ａ同士がなす偏角及び偏心をカップリング７５で吸収することで、電動モータ７１の駆動力を後輪に確実に伝達させることが可能になる。
【００７０】
さらに、本実施形態のように、後輪駆動装置７の前後部を、前部、後部ラテラルメンバ４Ｆ、４Ｒによって支持することにより、カップリング７５の前後で後輪駆動装置７を適切に支持することができる。このため、電動モータ７１の駆動に伴う反力や、後輪の回転時にデフギヤユニット７３側に作用する反力によって発生する振動を、車室等の車体側に伝達させないようにすることができる。
【００７１】
そして、ブッシュマウント６、６、…を介してサブフレーム４を支持していることにより、上述した振動が車体側へ伝達されることを確実に防止できる。
【００７２】
また、カップリング７５より前側の前側ユニット部７４を前部ラテラルメンバ４Ｆに支持させ、カップリング７５より後側のデフギヤユニット７３を後部ラテラルメンバ４Ｒに支持させることにより、前後のいずれかに荷重が偏ること無く安定的に後輪駆動装置７を支持することができる。
【００７３】
また、カップリング７５を境界にして考えた時に、デフギヤユニット７３側と前部ラテラルメンバ４Ｆとを後輪用ＰＰＦ７８で連結することで、後輪用ＰＰＦ７８の大きな曲げ剛性により、カップリング７５の前後における相対変位を規制し、前側ユニット部７４に対する後輪回転時におけるデフギヤユニット７３のワインドアップ現象（上下方向の首振り現象）を抑制することができる。このため、電動モータ７１の回転駆動に対する後輪駆動の応答性を向上させることができる。
【００７４】
さらに、後輪用ＰＰＦ７８を前部ラテラルメンバ４Ｆに連結することで、デフギヤユニット７３側の振動の影響を前側ユニット部７４に与えることを防止できる。
【００７５】
また、特に図３にて概念的に示すように、カップリング７５の前方側の前側ユニット部７４をブッシュマウント７６により２箇所で支持しているため、この２つの支持点を適切に設定することで、電動モータ７１の回転駆動に起因する、前部ユニット７４がＸ軸周りに回ろうとする挙動を、その両側位置で効果的に阻止することができる。
【００７６】
さらに、本実施形態では、特に図３にて概念的に示すように、カップリング７５の後方側のデフギヤユニット７３側を、ブッシュマウント７７Ａ、７７Ａの２箇所に加え、後輪用ＰＰＦ７８により合計３箇所で支持している。ブッシュマウント７７Ａ、７７Ａは、後輪の回転に起因してデフギヤユニット７３の前部が持ち上がろうとするときの回転軸の近くを支持し、後輪用ＰＰＦ７８によりこの持ち上がろうとする挙動を長いモーメントアームで効果的に阻止することにより、前記振動を確実に抑制できる。
【００７７】
なお、各ブッシュマウント６、７６、７７Ａ、７８Ａについて、その軸方向は、振動を吸収する方向や、力が作用する方向に応じて適切な向きに設定することができる。
【００７８】
（第２実施形態）
次に、図９〜図１２に示す第２実施形態について説明する。図９は、第２実施形態に係る後輪駆動装置の支持構造を示す斜視図、図１０は、後輪駆動装置の構造及び支持構造を概念的に示す概略平面図、図１１は、電動モータを拡大して示す平面図、図１２は、電動モータの前部ラテラルメンバへの取付けを説明するための分解斜視図である。なお、図９〜図１２において、第１実施形態と同様の構成要素については、同一の番号を付して説明を省略する。
【００７９】
本実施形態に係る後輪駆動装置１０７では、図９、図１０に示すように、カップリング１７５の前方側に電動モータ１７１のみが配設される一方、カップリング１７５の後方側においては、減速ギヤユニット１７２とデフギヤユニット１７３とが連結され、後側ユニット部１７４を構成している。本実施形態では、電動モータ１７１と減速ギヤユニット１７２との間、具体的には、出力軸１７１ａと入力軸１７２ａとの間にカップリング１７５が配設されている。
【００８０】
そして、電動モータ１７１に対する後輪の回転時におけるデフギヤユニット１７３のワインドアップ現象を抑制すべく、後側ユニット部１７４のうち減速ギヤユニット１７２の上面部が、ボルトＢ５、Ｂ５により後輪用ＰＰＦ１７８に締結され、後側ユニット部１７４は、図９、図１０に示すように、後輪用ＰＰＦ１７８を介して前部ラテラルメンバ４Ｆに連結され、支持されている。
【００８１】
なお、後輪用ＰＰＦ１７８においても、前端部には図９に示すようにブッシュマウント１７８Ａが配設されており、これが、後輪用ＰＰＦ７８と同様前方突出部４１の左右辺部４１ｂに形成された支持突部４１ｅに締結されている。
【００８２】
また、カップリング１７５の前方側では、図１１に示すように、電動モータ１７１の車幅方向両端部において、車幅方向外側に延びるアーム部１７１ｃが取付けられるとともに、その先端部には、外筒１７６ａと、スリーブ１７６ｂと、ゴム部材１７６ｃを備えたブッシュマウント１７６が配設されている。
【００８３】
そして、図１２に示すように、ボルトＢ６等の締結部材を、ブッシュマウント１７６のスリーブ１７６ｂ及び支持突部４１ｃの締結孔４１ｄに貫通し、締付けることで、電動モータ１７１の左右２箇所を、ブッシュマウント１７６を介して前方突出部４１の左右辺部４１ｂに支持させている。
【００８４】
また、本実施形態においても、カップリング１７５より前方に位置する前側ユニットが、その前端部が前方突出部４１の前辺部４１ａに近接して、前方突出部４１に包囲されるように配置されている。
【００８５】
他方、カップリング１７５の後方側では、第１実施形態と同様、図９、図１０に示すように、デフギヤユニット１７３の上面部が支持アーム７７に締結され、この支持アーム７７のブッシュマウント７７Ａ、７７Ａを介して後部ラテラルメンバ４Ｒに支持されている。
【００８６】
このような構成であっても、上述した第１実施形態と同様、サブフレーム４で後輪駆動装置１０７を強固に支持しつつも、この後輪駆動装置１０７とリヤサスペンション装置５とを干渉が生じることなく並設させることができる。
【００８７】
また、電動モータ１７１と減速ギヤユニット１７２との間にカップリング１７５を備えることにより、後輪駆動装置１０７における応力集中の影響を抑制しながら電動モータ１７１、減速ギヤユニット１７２、デフギヤユニット１７３をアッセンブリすることが可能になる。そして、出力軸１７１ａ、入力軸１７２ａ、１７３ａ（図１０参照）間の偏角及び偏心をカップリング１７５で吸収することができ、電動モータ１７１の駆動力を後輪に確実に伝達させることが可能になる。
【００８８】
また、特に図１０にて概念的に示すように、カップリング１７５の前方側の電動モータ１７１をブッシュマウント１７６により２箇所で支持しているため、この２つの支持点を適切に設定することで、電動モータ１７１の回転駆動に起因する、これがＸ軸周りに回ろうとする挙動を、その両側位置で効果的に阻止することができる。
【００８９】
さらに、カップリング１７５の後方側の後側ユニット部１７４を、ブッシュマウント７７Ａ、７７Ａの２箇所に加え、後輪用ＰＰＦ１７８により合計３箇所で支持している。ブッシュマウント７７Ａ、７７Ａは、後輪の回転に起因してデフギヤユニット１７３の前部が持ち上がろうとするときの回転軸の近くを支持し、後輪用ＰＰＦ１７８によりこの持ち上がろうとする挙動を長いモーメントアームで効果的に阻止することにより、前記振動を確実に抑制できる。
【００９０】
なお、その他の作用効果は、上述した第１実施形態と同様である。
【００９１】
（第３実施形態）
ところで、上述した各実施形態では、前方突出部４１の前辺部４１ａに、電動モータ７１、１７１が後方から近接した配置になっているが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば、図１３、図１４に示すサブフレーム２０４のように、前部ラテラルメンバ２０４Ｆに形成された前方突出部２４１の前辺部２４１ａを電動モータ７１、減速ギヤユニット７２の下方にて左右に延在させ、この前辺部２４１ａの上方を電動モータ７１が越えて前方に延出するようにしてもよい。なお、図１３、図１４において第１実施形態と同様の構成要素については、同一の番号を付して説明を省略する。
【００９２】
本実施形態の場合、前方突出部２４１では、図示のように、左右部２４１ｂ、２４１ｂが前方に向かうにつれて下方に傾斜するように形成されている。
【００９３】
このような構成により、後輪駆動装置７（電動モータ７１）と路面との間に前方突出部２４１が介在することになるため、後輪駆動装置７（電動モータ７１）が路面と干渉することを防止できる。また、前方突出部２４１の前方への突出量を抑制することができるため、前部ラテラルメンバ２０４Ｆの軽量化、つまりはサブフレーム２０４の軽量化を図ることができる。
【００９４】
なお、その他の作用効果は、上述した第１実施形態と同様である。
【００９５】
また、図１３に示す各部位２４１ｃ、２４１ｅは、第１実施形態における支持突部４１ｃ、４１ｅに対応するものであり、その作用等は略同様である。
【００９６】
（第４実施形態）
また、上述した各実施形態では、カップリング７５、１７５の前方側を、ブッシュマウント７６、１７６を介して前方突出部４１、２４１に支持させるような構成となっているが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば、図１５〜図１８に示す後輪駆動装置３０７のように、カップリング３７５の前方側の電動モータ３７１を、サブフレーム３０４の前部ラテラルメンバ３０４Ｆに形成された前方突出部３４１に直接締結固定することによって後輪駆動装置３０７の前側を支持するようにしてもよい。なお、図１５〜図１８において第１実施形態と同様の構成要素については、同一の番号を付して説明を省略する。
【００９７】
本実施形態では、前方突出部３４１の中央前辺部に、図１６に示すような締結孔３４１ｇ及び貫通孔３４１ｈが形成されることにより、モータ固定部３４１ａが設定されている。そして、このモータ固定部３４１ａにて電動モータ３７１の出力軸３７１ａ側の基部が固定されることにより、電動モータ３７１は、図示のように前方突出部３４１からさらに前方に突出した状態で支持されている。
【００９８】
具体的には、電動モータ３７１の基部において締結孔３７１ｄが複数形成されたフランジ部３７１ｂが設けられており、図１５〜図１７に示すように、ボルト等の締結部材Ｂ７、Ｂ７、…を、電動モータ３７１の締結孔３７１ｄ及びモータ固定部３４１ａの締結孔３４１ｇに貫通し、締付けることで、電動モータ３７１をモータ固定部３４１ａに固定することができるようになっている。
【００９９】
また、本実施形態では、電動モータ３７１の出力軸３７１ａ（図１６、図１７参照）、減速ギヤユニット３７２の出力軸３７２ａ、及びデフギヤユニット７３の入力軸３７３ａ（図１６参照）が、車両前後方向を指向するように配列されており、そのうち電動モータ３７１がモータ固定部３４１ａに固定された状態では、出力軸３７１ａが貫通孔３４１ｈを貫通して後方に延出している。これにより、出力軸３７１ａを後方の減速ギヤユニット３７２に接続することが可能になっている。
【０１００】
また、締結部材Ｂ７の締結を外すことにより電動モータ３７１を前方突出部３４１から取外すことが可能になっており、つまりは、電動モータ３７１の基部が、モータ固定部３４１ａに対して着脱自在とされている。これにより、電動モータ故障時の脱着交換が容易になるだけでなく、世界各地の市場の車両走行環境等に応じて電動モータ３７１を仕様の異なるものに容易に変更して生産することができる。
【０１０１】
例えば、道路状況が良い国に輸出する車(モデル)の場合、例えば降雪路の発進時にアシスト的に後輪を駆動させれば用が足りるので、小さいトルクの小型の電動モータを採用すればよいが、舗装されていない道路が多い国に輸出する車の場合は、時には泥濘路から脱出に後輪を駆動するため、これを応える大きなトルクの大型の電動モータを採用する必要がある。
【０１０２】
電動モータ３７１を交換可能にした本実施形態の構成は、一つの生産ライン上で電動モータの仕様が異なる複数の仕向国の車を生産する場合に、電動モータの取付け工程の複雑化のみでこれに対応できるという効果がある。
【０１０３】
ところで、前方突出部３４１には、図１５、図１８に示すように、モータ固定部３４１ａの近傍にて支持突部４１ｅに対応する支持突部３４１ｅが備えられており、デフギヤユニット３７３が、後輪用ＰＰＦ３７８を介して前部ラテラルメンバ３０４Ｆに連結され、支持されている。
【０１０４】
デフギヤユニット３７３の前端部には、電動モータ３７１、減速ギヤユニット３７２に対する後輪の回転時におけるワインドアップ現象を抑制すべく後輪用ＰＰＦ３７８の基部３７８ａが取付けられる一方、後輪用ＰＰＦ３７８の前側では、外筒３７８ｂと、スリーブ３７８ｃと、ゴム部材３７８ｄとを備えたブッシュマウント３７８Ａが配設され、図１８に示すように、ボルトＢ８等の締結部材を、ブッシュマウント３７８Ａのスリーブ３７８ｂ及び、支持突部３４１ｅの締結孔３４１ｆに貫通し、締付けることで、デフギヤユニット３７３の前端部を、ブッシュマウント３７８Ａを介して前方突出部３４１に支持させている。
【０１０５】
なお、その他の作用効果は、上述した第１実施形態と同様である。
【０１０６】
（第５実施形態）
また、上述した各実施形態では、後輪駆動装置７等における応力集中の影響を抑制すべく、その構成部材をカップリング７５等によって連結することとしたが、上述した反力の影響が小さく、応力集中の発生が支障を来たす程度のものでない場合には、必ずしもカップリング７５等による連結は必要ではない。例えば、図１９、図２０に示す後輪駆動装置４０７のように、電動モータ４７１と、減速ギヤユニット３７２と、デフギヤユニット４７３とを直接連結するようにしてもよい。なお、図１９、図２０において上述した各実施形態と同様の構成要素については、同一の番号を付して説明を省略する。
【０１０７】
本実施形態では、図１９、図２０に示すように、後輪駆動装置４０７の電動モータ４７１のフランジ部４７１ｂを、締結部材Ｂ９によって、サブフレーム４０４の前部ラテラルメンバ４０４Ｆに形成された前方突出部４４１（モータ固定部４４１ａ）に締結固定するとともに、デフギヤユニット４７３を、締結部材Ｂ１０（図２０参照）によって後部ラテラルメンバ４０４Ｒに直接締結固定している。
【０１０８】
なお、図２０に示すように、車両前後方向を指向するように配設された部材４７１ａ、４７３ａは、それぞれ電動モータ４７１の出力軸、デフギヤユニット４７３の入力軸である。
【０１０９】
（その他の実施形態）
なお、上述した各実施形態では、リヤサスペンション装置５として、複数のラテラルアームが平面視でＥ字状に配置したものを採用した場合について説明したが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではなく、リヤサスペンション装置が複数のラテラルアームを有し、かつこれらの取付け基部をなすサブフレームが車体後部の下部に配設されるものであればよい。
【０１１０】
この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の複数のサスペンションラテラルアームは、アッパーアーム５１、ロアアーム５２、及びトーコントロールリンク５３に対応し、
以下同様に、
左右部は、側部クロスメンバ４Ｓに対応するも、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】この発明の第１実施形態に係る車体後部構造を示す底面図。
【図２】後輪駆動装置の支持構造を示す斜視図。
【図３】後輪駆動装置の構造及び支持構造を概念的に示す概略平面図。
【図４】前側ユニット部を拡大して示す平面図。
【図５】前側ユニット部の前部ラテラルメンバへの取付けを説明するための分解斜視図。
【図６】デフギヤユニットの後部ラテラルメンバへの取付けを説明するための分解斜視図。
【図７】後輪用パワープラントフレームの前部ラテラルメンバへの取付けを説明するための分解斜視図。
【図８】後輪の回転時における後輪駆動装置の挙動を説明するための図。
【図９】この発明の第２実施形態に係る後輪駆動装置の支持構造を示す斜視図。
【図１０】後輪駆動装置の構造及び支持構造を概念的に示す概略平面図。
【図１１】電動モータを拡大して示す平面図。
【図１２】電動モータの前部ラテラルメンバへの取付けを説明するための分解斜視。
【図１３】この発明の第３実施形態に係る後輪駆動装置の支持構造を示す斜視図。
【図１４】後輪駆動装置の構造及び支持構造を概念的に示す概略平面図。
【図１５】この発明の第４実施形態に係る後輪駆動装置の支持構造を示す斜視図。
【図１６】後輪駆動装置の構造及び支持構造を概念的に示す概略平面図。
【図１７】電動モータの前方突出部への取付けを説明するための分解斜視図。
【図１８】デフギヤユニットの後部ラテラルメンバへの取付け、及び後輪用パワープラントフレームの前部ラテラルメンバへの取付けを説明するための分解斜視図。
【図１９】この発明の第５実施形態に係る後輪駆動装置の支持構造を示す斜視図。
【図２０】後輪駆動装置の構造及び支持構造を概念的に示す概略平面図。
【符号の説明】
【０１１２】
１…ホイールハウス
２…リヤサイドフレーム
４、２０４、３０４、４０４…サブフレーム
４Ｆ、２０４Ｆ、３０４Ｆ、４０４Ｆ…前部ラテラルメンバ
４Ｒ、４０４Ｒ…後部ラテラルメンバ
４Ｓ…側部クロスメンバ
７、１０７、３０７、４０７…後輪駆動装置
４１、２４１、３４１、４４１…前方突出部
５１…アッパーアーム
５２…ロアアーム
５３…トーコントロールリンク
７１、１７１、３７１、４７１…電動モータ
７２、１７２、３７２、４７２…減速ギヤユニット
７３、１７３、３７３、４７３…ディファレンシャルギヤユニット
９２…後ろ向き凹部
３４１ａ、４４１ａ…モータ固定部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右後輪ホイールハウスの車内側を前後に延在する左右一対のリヤサイドフレームの下部に、複数のサスペンションラテラルアームの取付け基部をなしつつ、車幅方向にわたって延在するサブフレームが、左右それぞれ前後に離間した少なくとも２箇所ずつで締結固定される一方、
電動モータと、
該電動モータの出力軸の回転数を減じてトルクを増大させる減速ギヤユニットと、
該減速ギヤユニットの出力の向きを後輪のドライブシャフト延在方向に変換するディファレンシャルギヤユニットとを有する後輪駆動装置が備えられ、
前記サブフレームは、その前部で左右部を連結する前部ラテラルメンバと、その後部で前記左右部を連結する後部ラテラルメンバとを有するとともに、
前記前部ラテラルメンバが、その中央部に、車両平面視で車両前向きに屈曲して突出した前方突出部を有しており、
前記後輪駆動装置では、車両前方側から後方側に向けて前記電動モータ、前記減速ギヤユニット、前記ディファレンシャルギヤユニットの順に、これらが車両平面視で重ならずに車両正面視で上下方向に重なるように一列に配列され、
前記後輪駆動装置は、その前部が、前記前部ラテラルメンバの前方突出部に、
後部が前記後部ラテラルメンバにそれぞれ支持されて、これら前部ラテラルメンバ及び後部ラテラルメンバの間に前後方向に延在するよう配置される
電動式後輪駆動装置を備えた車体後部構造。
【請求項２】
前記電動モータの出力軸と、前記減速ギヤユニットからの出力を受ける前記ディファレンシャルギヤユニットの入力軸とが車両前後方向を指向しており、
前記前方突出部には、前記電動モータの出力軸側の基部を固定するモータ固定部が形成されるとともに、
前記電動モータは、前記前方突出部から前方に突出した状態で支持され、
前記電動モータの基部は、前記モータ固定部に対して着脱自在とされる
請求項１記載の電動式後輪駆動装置を備えた車体後部構造。
【請求項３】
前記電動モータの出力軸と、前記減速ギヤユニットからの出力を受ける前記ディファレンシャルギヤユニットの入力軸とが車両前後方向を指向しており、
前記後輪駆動装置に沿ってその左右に前記前方突出部の左右辺部が前後方向に延在している
請求項１記載の電動式後輪駆動装置を備えた車体後部構造。
【請求項４】
前記前方突出部の前辺部は、前記電動モータ又は前記減速ギヤユニットの下方で左右に延在する
請求項３記載の電動式後輪駆動装置を備えた車体後部構造。
【請求項５】
前記前方突出部は、前記サブフレームの前記リヤサイドフレームへの締結部より前方に位置し、
前記サブフレームの直前の車体フロア下方に配置される燃料タンクの中央後部に形成された後ろ向き凹部に入り込むように配設される
請求項２〜４のいずれか一項に記載の電動式後輪駆動装置を備えた車体後部構造。
【請求項１】
左右後輪ホイールハウスの車内側を前後に延在する左右一対のリヤサイドフレームの下部に、複数のサスペンションラテラルアームの取付け基部をなしつつ、車幅方向にわたって延在するサブフレームが、左右それぞれ前後に離間した少なくとも２箇所ずつで締結固定される一方、
電動モータと、
該電動モータの出力軸の回転数を減じてトルクを増大させる減速ギヤユニットと、
該減速ギヤユニットの出力の向きを後輪のドライブシャフト延在方向に変換するディファレンシャルギヤユニットとを有する後輪駆動装置が備えられ、
前記サブフレームは、その前部で左右部を連結する前部ラテラルメンバと、その後部で前記左右部を連結する後部ラテラルメンバとを有するとともに、
前記前部ラテラルメンバが、その中央部に、車両平面視で車両前向きに屈曲して突出した前方突出部を有しており、
前記後輪駆動装置では、車両前方側から後方側に向けて前記電動モータ、前記減速ギヤユニット、前記ディファレンシャルギヤユニットの順に、これらが車両平面視で重ならずに車両正面視で上下方向に重なるように一列に配列され、
前記後輪駆動装置は、その前部が、前記前部ラテラルメンバの前方突出部に、
後部が前記後部ラテラルメンバにそれぞれ支持されて、これら前部ラテラルメンバ及び後部ラテラルメンバの間に前後方向に延在するよう配置される
電動式後輪駆動装置を備えた車体後部構造。
【請求項２】
前記電動モータの出力軸と、前記減速ギヤユニットからの出力を受ける前記ディファレンシャルギヤユニットの入力軸とが車両前後方向を指向しており、
前記前方突出部には、前記電動モータの出力軸側の基部を固定するモータ固定部が形成されるとともに、
前記電動モータは、前記前方突出部から前方に突出した状態で支持され、
前記電動モータの基部は、前記モータ固定部に対して着脱自在とされる
請求項１記載の電動式後輪駆動装置を備えた車体後部構造。
【請求項３】
前記電動モータの出力軸と、前記減速ギヤユニットからの出力を受ける前記ディファレンシャルギヤユニットの入力軸とが車両前後方向を指向しており、
前記後輪駆動装置に沿ってその左右に前記前方突出部の左右辺部が前後方向に延在している
請求項１記載の電動式後輪駆動装置を備えた車体後部構造。
【請求項４】
前記前方突出部の前辺部は、前記電動モータ又は前記減速ギヤユニットの下方で左右に延在する
請求項３記載の電動式後輪駆動装置を備えた車体後部構造。
【請求項５】
前記前方突出部は、前記サブフレームの前記リヤサイドフレームへの締結部より前方に位置し、
前記サブフレームの直前の車体フロア下方に配置される燃料タンクの中央後部に形成された後ろ向き凹部に入り込むように配設される
請求項２〜４のいずれか一項に記載の電動式後輪駆動装置を備えた車体後部構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１０−１３７８０５（Ｐ２０１０−１３７８０５Ａ）
【公開日】平成２２年６月２４日（２０１０．６．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３１８１６２（Ｐ２００８−３１８１６２）
【出願日】平成２０年１２月１５日（２００８．１２．１５）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月２４日（２０１０．６．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月１５日（２００８．１２．１５）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
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