電気自動車の車体構造
【課題】モータを備えた電気自動車において、車両の重心を低くするとともに、低ヨー慣性モーメントのレイアウトを達成する技術を提供する。
【解決手段】左右の前輪をそれぞれ駆動するための左右のモータ部３ａ，３ｂと、各々左右の前輪に連結され、各モータ部３ａ，３ｂから出力された動力を左右の前輪にそれぞれ伝達する左右の減速ギヤ部５ａ，５ｂと、左右の前輪のサスペンション装置Ｓ，Ｓをそれぞれ支持するサスペンションクロスメンバ９と、左右のモータ部３ａ，３ｂに電力を供給するためのバッテリ部１１と、を備えた電気自動車１の車体構造である。左右のモータ部３ａ，３ｂは、左右の減速ギヤ部５ａ，５ｂの後方で、ロータシャフトが車両前後方向に延びるようにそれぞれ配設され、且つ、サスペンションクロスメンバ９上にそれぞれ搭載されている。
【解決手段】左右の前輪をそれぞれ駆動するための左右のモータ部３ａ，３ｂと、各々左右の前輪に連結され、各モータ部３ａ，３ｂから出力された動力を左右の前輪にそれぞれ伝達する左右の減速ギヤ部５ａ，５ｂと、左右の前輪のサスペンション装置Ｓ，Ｓをそれぞれ支持するサスペンションクロスメンバ９と、左右のモータ部３ａ，３ｂに電力を供給するためのバッテリ部１１と、を備えた電気自動車１の車体構造である。左右のモータ部３ａ，３ｂは、左右の減速ギヤ部５ａ，５ｂの後方で、ロータシャフトが車両前後方向に延びるようにそれぞれ配設され、且つ、サスペンションクロスメンバ９上にそれぞれ搭載されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータを備えた電気自動車の車体構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
モータを備えた電気自動車において、従来から、様々なモータの配置構造が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、駆動モータユニットの前側が前側モータマウントを介してサスペンションメンバ（サスペンションクロスメンバ）に取り付けられた電気自動車において、駆動モータユニットの前方斜め上方に、前側モータマウントよりも上方かつ前方に空気コンプレッサを配設した駆動モータ取付構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１６１２６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、最大トルクや最高回転速度等のモータの出力特性は、総磁束、巻線数等のモータの大きさにより規定されるところ、上記特許文献１のものでは、単一の大きいモータがサスペンションクロスメンバ上に取り付けられていることから、車両の重心が高くなるおそれがある。
【０００６】
また、特許文献１のものは、駆動モータと駆動ギヤとの車両前後方向における位置が同じであることから、モータの配置位置がヨー慣性モーメント発生中心から遠くなるという問題がある。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、モータを備えた電気自動車において、車両の重心を低くするとともに、低ヨー慣性モーメントのレイアウトを達成する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明では、モータを２つにしてモータ一個当たりの大きさを小さくするとともに、これらのモータをヨー慣性モーメント発生中心に近づけるような位置に配置している。
【０００９】
第１の発明は、左右の駆動輪をそれぞれ駆動するための左右のモータと、各々上記左右の駆動輪に連結され、当該各モータから出力された動力を当該左右の駆動輪にそれぞれ伝達する左右の減速ギヤと、当該左右の駆動輪のサスペンション装置をそれぞれ支持するサスペンションクロスメンバと、当該左右のモータに電力を供給するためのバッテリと、を備えた電気自動車の車体構造であって、上記左右のモータは、上記左右の減速ギヤよりも車両前後方向内側で、その出力軸が車両前後方向に延びるようにそれぞれ配設され、且つ、上記サスペンションクロスメンバ上にそれぞれ取り付けられていることを特徴とするものである。
ところで、最大トルクや最高回転速度等のモータの出力特性は、総磁束、巻線数等のモータの大きさにより規定される。したがって、モータ１個当たりの大きさを小さくすると、モータの出力特性が低下することになる。
【００１０】
ここで、第１の発明では、モータが、左右の前輪に対して１つずつ、すなわち、２つ設けられているので、モータを１つしか設けていない場合に比べてモータ１個当たりの高さを低くしつつ、同等の出力特性を維持することができる。これにより、質量の大きいモータの重心を低位置にレイアウトして、車両の重心を低くすることができる。
【００１１】
また、左右のモータがサスペンションクロスメンバ上にそれぞれ取り付けられていることから、これら左右のモータを安定支持して、モータの出力を効率よく左右の駆動輪に伝達することができる。
【００１２】
さらに、左右のモータは、左右の減速ギヤの後方にそれぞれ配設されることで、その配置位置がヨー慣性モーメント発生中心に近づくことから、低ヨー慣性モーメントのレイアウトを達成することができる。
【００１３】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記左右のモータの出力軸の回転方向が互いに逆向きであることを特徴とするものである。
【００１４】
第２の発明によれば、左右のモータは出力軸が車両前後方向に延びるようにそれぞれ配設され、且つ、これら左右のモータの出力軸の回転方向が互いに逆向きであることから、一方のモータによって生じる、車両正面視で時計回りの捩れと、他方のモータによって生じる、車両正面視で反時計回りの捩れとを互いに相殺させることができる。
【００１５】
第３の発明は、上記第２の発明において、上記左右のモータは、連結された一体構造をなすものであることを特徴とするものである。
【００１６】
第３の発明によれば、左右のモータ相互間で互いのトルク反力を低減することができる。
【００１７】
第４の発明は、上記第２の発明において、上記バッテリは、上記左右のモータの間で上記サスペンションクロスメンバ上に取り付けられ、且つ、上記左右のモータと連結されていることを特徴とするものである。
【００１８】
第４の発明によれば、左右のモータが、これらの間でサスペンションクロスメンバ上に取り付けられたバッテリと連結されることにより、左右のモータから生ずる捩れをバッテリ（バッテリケース）で吸収させることができる。
【００１９】
第５の発明は、上記第２の発明において、上記左右のモータを駆動するためのインバータをさらに備え、上記インバータは、上記左右のモータの間で上記サスペンションクロスメンバ上に取り付けられ、且つ、上記左右のモータと連結されていることを特徴とするものである。
【００２０】
第５の発明によれば、モータを駆動するためのインバータが左右のモータに近接配置されることにより、当該インバータからモータへの電力供給を容易に行うことができる。また、左右のモータが、これらの間でサスペンションクロスメンバ上に取り付けられたインバータと連結されることにより、左右のモータから生ずる捩れをインバータで吸収させることができる。
【００２１】
第６の発明は、上記第４の発明において、上記左右のモータを駆動するためのインバータをさらに備え、上記インバータは、上記左右のモータの間で上記サスペンションクロスメンバ上に、直接又は上記バッテリを介して取り付けられていることを特徴とするものである。
【００２２】
第６の発明によれば、第４の発明の効果に加えて、インバータが左右のモータに近接配置されることにより、当該インバータからモータへの電力供給を容易に行うことができる。
【００２３】
第７の発明は、上記第１〜第６のいずれか１つの発明において、車幅方向中央部を車両前後方向に延び且つ上方に膨出するように形成されたフロアトンネル内に設けられた、上記バッテリを搭載するためのバッテリ搭載フレームをさらに備え、上記サスペンションクロスメンバと上記バッテリ搭載フレームとが連結されていることを特徴とするものである。
【００２４】
第７の発明によれば、モータが取り付けられたサスペンションクロスメンバと、バッテリ搭載フレームとを連結することにより、車体剛性が高まるので、モータ及びバッテリを安定支持することができる。
【００２５】
第８の発明は、上記第１〜第７のいずれか１つの発明において、上記駆動輪は前輪であり、上記サスペンションクロスメンバには、上記左右の減速ギヤの前方、且つ、車両前後方向から見て当該左右の減速ギヤの中間に、ステアリングホイールと連結されるステアリングギヤボックスが配設されていることを特徴とするものである。
【００２６】
第８の発明によれば、ステアリングギヤボックスが、車両前後方向から見て当該左右の減速ギヤの中間に配設されているので、操舵性が向上するとともに、右ハンドル仕様車と左ハンドル仕様車とでケーブルの配設を変えるだけで、ステアリングギヤボックスの共通化を図ることができる。
【００２７】
第９の発明は、上記第１〜第８のいずれか１つの発明において、上記左右の減速ギヤの間に、上記モータから出力された動力により駆動される補機が配設されていることを特徴とするものである。
【００２８】
第９の発明によれば、ウォータポンプやコンプレッサといった補機をモータから出力された動力によって駆動させることにより、補機による電力消費を抑制して、航行距離を延長することが可能となる。
【００２９】
第１０の発明は、上記第１〜第９のいずれか１つの発明において、上記駆動輪は前輪であり、上記サスペンションクロスメンバの上方の空間が、収容部として用いられることを特徴とするものである。
【００３０】
第１０の発明によれば、車両前部に収容部が形成されるので、後方駐車した場合等における荷室へのアクセス性が向上する。
【発明の効果】
【００３１】
本発明に係る電気自動車の車体構造によれば、モータが２つ設けられているので、モータの出力特性を維持しつつ、モータを１つしか設けていない場合に比べて、モータ一個当たりの高さが低くなる。これにより、質量の大きいモータの重心を低位置にレイアウトして、車両の重心を低くすることができる。
【００３２】
また、左右のモータは、各々左右の駆動輪に連結された左右の減速ギヤの後方にそれぞれ配設されることで、その配置位置がヨー慣性モーメント発生中心に近づくことから、低ヨー慣性モーメントのレイアウトを達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る車体構造を有する電気自動車を模式的に示す平面図である。
【図２】電気自動車を模式的に示す側面図である。
【図３】モータ、減速ギヤ、バッテリ、インバータ、サスペンション装置が取り付けられたサスペンションクロスメンバ及びバッテリ搭載フレームを示す斜視図である。
【図４】モータ、減速ギヤ、バッテリ、インバータ、サスペンション装置が取り付けられたサスペンションクロスメンバ及びバッテリ搭載フレームを示す図であり、同図（ａ）は平面図であり、同図（ｂ）は側面図である。
【図５】モータ、減速ギヤ、バッテリ、インバータ、サスペンションクロスメンバ及びバッテリ搭載フレームの分解斜視図である。
【図６】モータ、減速ギヤ、バッテリ、インバータをサスペンションクロスメンバに取り付けるためのマウント部材の分解斜視図である。
【図７】モータ、減速ギヤ、バッテリ、インバータをマウント部材によってサスペンションクロスメンバに取り付けた状態を示す図であり、同図（ａ）は平面図であり、同図（ｂ）は側面図である。
【図８】変形例１に係るサスペンションクロスメンバを示す斜視図である。
【図９】変形例１に係るサスペンションクロスメンバを示す平面図である。
【図１０】変形例２に係るサスペンションクロスメンバ及びバッテリ搭載フレームを示す斜視図である。
【図１１】サスペンションクロスメンバとバッテリ搭載フレームとの連結部を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３５】
図１は、本発明に係る車体構造を有する電気自動車を模式的に示す平面図であり、図２は、電気自動車を模式的に示す側面図である。なお、図１では、図を見易くするためにフロアトンネル１９、ダッシュパネル３５、前後のシート４１ａ，４１ｂ、ブレーキユニット７７等を図示省略している。また、図２では、図を見易くするために、フレーム部材６７ａ，６７ｂ、フロアサイドフレーム２５ａ，２５ｂ等を図示省略しているとともに、連結部材３３にハッチングを付して示してある。
【００３６】
この電気自動車１は、左右の前輪（駆動輪）１５ａ，１５ｂをそれぞれ駆動するための左右のモータ部（モータ）３ａ，３ｂを動力源として備えており、エンジン及びモータを動力源とする所謂パラレルハイブリッド車両とは異なり、当該電気自動車１が動くための動力は全てモータ部３ａ，３ｂに頼るようになっている。この電気自動車１では、左右の前輪１５ａ，１５ｂが、図１及び図２の二点鎖線で示す従来の前輪１１５ａ，１１５ｂよりも前側に取り付けられており、これによりホイールベース（前輪１５ａ，１５ｂの駆動軸７５，７５と後輪１５ｃ，１５ｄの駆動軸との距離）が長くなっている。
【００３７】
また、この電気自動車１では、図１及び図２に示すように、車室Ｒの前壁を構成するダッシュパネル３５の前方で車両前後方向に延びるフロントサイドフレーム２１ａ，２１ｂが車幅方向に間隔をあけて左右両側に配設されている一方、車体後部で前後方向に延びるリアサイドフレーム２３ａ，２３ｂが車幅方向に間隔をあけて左右両側に配設されている。フロントサイドフレーム２１ａ，２１ｂ同士はバンパーレインフォースメント２９で連結されている一方、リアサイドフレーム２３ａ，２３ｂ同士は後側クロスメンバ３１で連結されている。
【００３８】
これらフロントサイドフレーム２１ａ，２１ｂとリアサイドフレーム２３ａ，２３ｂとは、車幅方向中央部で車両前後方向に延びる左右のフロアサイドフレーム２５ａ，２５ｂによって接続されているとともに、サイドシルを形成するフレーム部材６７ａ，６７ｂにそれぞれ接続されている。また、左右のフロアサイドフレーム２５ａ，２５ｂの間には、車両前後方向に延びるフロアトンネル１９が、上方に膨出するように形成されている。
【００３９】
電気自動車１は、モータ部３ａ，３ｂの他に、各々左右の前輪１５ａ，１５ｂに連結され、且つ、各モータ部３ａ，３ｂから出力された動力を左右の前輪１５ａ，１５ｂにそれぞれ伝達する左右の減速ギヤ部（減速ギヤ）５ａ，５ｂと、左右の前輪１５ａ，１５ｂのストラット式のサスペンション装置Ｓ，Ｓをそれぞれ支持するサスペンションクロスメンバ９と、左右のモータ部３ａ，３ｂに電力を供給するためのバッテリ部（バッテリ）１１と、当該バッテリ部１１を搭載するためのバッテリ搭載フレーム１７と、左右のモータ部３ａ，３ｂを駆動するためのインバータ部（インバータ）１３と、を備えている。
【００４０】
図３は、モータ部、減速ギヤ部、バッテリ部、インバータ部、サスペンション装置が搭載されたサスペンションクロスメンバ及びバッテリ搭載フレームを示す斜視図であり、図４（ａ）は平面図であり、図４（ｂ）は側面図である。また、図５は、モータ部、減速ギヤ部、バッテリ部、インバータ部、サスペンションクロスメンバ及びバッテリ搭載フレームの分解斜視図である。なお、図４（ｂ）では、図を見易くするためにサスペンション装置Ｓ，Ｓを図示省略している。
【００４１】
各サスペンション装置Ｓ，Ｓは、ダンパ（ショックアブソーバ）８７と、コイルスプリング８９と、コントロールアーム７と、前輪１５ａ（１５ｂ）を回転自在に支持するナックル４３と、を備えたストラット式のサスペンション装置であって、以下のようにして車体本体側に連結されている。すなわち、コントロールアーム７の車幅方向外側の端部は、不図示のボールジョイントを介してナックル４３に揺動自在に連結されている。そして、コントロールアーム７は、車幅方向内側では前側アーム部と後側アーム部とに分岐しており、これら前側アーム部及び後側アーム部は、サスペンションクロスメンバ９の内部に挿入され、不図示のラバーブッシュ等を介してサスペンションクロスメンバ９に回動自在に枢支されている。
【００４２】
また、ナックル４３は、ブレーキユニット７７によって制動されるブレーキディスク４５を介して前輪１５ａ（１５ｂ）に取り付けられる一方、駆動軸７５が回転自在なるようにダンパ８７に連結されている。これにより、ナックル４３は、コントロールアーム７とダンパ８７とによって上下方向に揺動可能に支持される一方、前輪１５ａ（１５ｂ）を回転自在に支持するようになっている。
【００４３】
さらに、サスペンション装置Ｓ，Ｓは、サスペンションクロスメンバ９の前端部中央に配置され且つステアリングホイール５１ｂと連結されているステアリングギアボックス４７と、このステアリングギアボックス４７から車幅方向外方に延びてナックル４３，４３に取り付けられるタイロッド４９，４９と、を有している。これにより、ステアリングホイール５１ｂから入力された回転運動は、ステアリングギアボックス４７によって往復運動に変換され、タイロッド４９，４９を介して左右の前輪１５ａ，１５ｂを操舵するようになっている。
【００４４】
このように、ステアリングギアボックス４７を車幅方向中央部に配置することにより、より詳しくは、ステアリングギアボックス４７を、左右の減速ギヤ部５ａ，５ｂの前方、且つ、車両前後方向から見て当該左右の減速ギヤ部５ａ，５ｂの中間に配設することにより、右ハンドル仕様車（ステアリングホイール５１ｂ参照）と左ハンドル仕様車（ステアリングホイール５１ａ参照）とでステアリングギアボックス４７の共通化を図ることができるとともに、左右均等な操舵力を発生させて操舵性を向上させることが可能となる。
【００４５】
これらのサスペンション装置Ｓ，Ｓをそれぞれ支持するサスペンションクロスメンバ９には、図５に示すように、車幅方向両端部に、上方に開口して車両前後方向に延びる凹部が形成されているとともに、車幅方向中央部に、当該サスペンションクロスメンバ９の後端まで延びる溝部９ｃが形成されている。左右の凹部は、左右の減速ギヤケース６５ａ，６５ｂを取り付けるための前側凹部９ａ，９ａと、左右のモータケース６３ａ，６３ｂを取り付けるための後側凹部９ｂ，９ｂとからなっており、車幅方向における後側凹部９ｂ，９ｂの幅は、車幅方向における前側凹部９ａ，９ａの幅よりも狭くなっている。また、サスペンションクロスメンバ９の後端部には、各々車幅方向に延びる貫通孔９ｅを有する、当該サスペンションクロスメンバ９を上記バッテリ搭載フレーム１７に回動可能に連結するための左右一対のブラケット９ｄ，９ｄが形成されている。
【００４６】
上記各減速ギヤ部５ａ，５ｂは、減速ギヤケース６５ａ，６５ｂと、当該各減速ギヤケース６５ａ，６５ｂに収容される複数のギヤ（図示せず）とを有している。左右の減速ギヤ部５ａ，５ｂは、減速ギヤケース６５ａ，６５ｂの下端部が左右の前側凹部９ａ，９ａにそれぞれ嵌められることでサスペンションクロスメンバ９上に搭載されるとともに、後述する第１及び第２マウント部材５５，５９によって当該サスペンションクロスメンバ９に取り付けられている。これら左右の減速ギヤ部５ａ，５ｂは、各々左右の前輪１５ａ，１５ｂに連結されおり、各モータ部３ａ，３ｂから出力された動力を左右の前輪１５ａ，１５ｂにそれぞれ伝達するようになっている。
【００４７】
これら左右の減速ギヤ部５ａ，５ｂの間には、フェールセーフ用のクラッチ５３が設けられている。このクラッチ５３は、２つのモータ部３ａ，３ｂが正常に機能している場合には切断されており、各モータ部３ａ，３ｂから出力された動力を各前輪１５ａ，１５ｂに個別に伝達させるが、一方のモータ（例えば右側モータ部３ｂ）が故障した場合には繋がるようになっており、他方のモータ（例えば左側モータ部３ａ）から出力された動力を左右両方の前輪１５ａ，１５ｂに伝達させるように構成されている。これにより、モータのフェールセーフ性を向上させることが可能となっている。
【００４８】
上記各モータ部３ａ，３ｂは、モータケース６３ａ，６３ｂと、不図示のステータ、ロータと、ロータシャフト（出力軸）３ｃ，３ｄとを有している。左右のモータ部３ａ，３ｂは、モータケース６３ａ，６３ｂの下端部が左右の後側凹部９ｂ，９ｂにそれぞれ嵌められることでサスペンションクロスメンバ９上に搭載されるとともに、減速ギヤ部５ａ，５ｂと同様、第１及び第２マウント部材５５，５７によって当該サスペンションクロスメンバ９に取り付けられている。より詳しくは、これらのモータ部３ａ，３ｂは、図４（ａ）に示すように、左右の減速ギヤ部５ａ，５ｂの後方（車両前後方向内側）で、ロータシャフト３ｃ，３ｄが車両前後方向に延びるようにそれぞれ配設されている。このように、モータ部３ａ，３ｂを減速ギヤ部５ａ，５ｂの後方にそれぞれ配設することで、ヨー慣性モーメントが低減されて走行性能が向上する。
【００４９】
ところで、最大トルクや最高回転速度等のモータの出力特性は、総磁束、巻線数等のモータの大きさにより規定される。したがって、モータ１個当たりの大きさを小さくすると、モータの出力特性が低下することになる。そして、本実施形態では、モータ部３ａ，３ｂが２つ設けられているので、モータを１つしか設けていない場合に比べてモータ１個当たりの高さを低くしつつ、同等の出力特性を維持することができる。このように、質量の大きいモータ部３ａ，３ｂの重心を低くすることで、車両の重心が下がって走行性能が向上することになる。
【００５０】
さらに、左右のモータ部３ａ，３ｂは、そのロータシャフト３ｃ，３ｄの回転方向が互いに逆向きになるように設定されている。より詳しくは、左側モータ部３ａは、そのロータシャフト３ｃが車両正面視で反時計回りに回転することで、図３に示す白抜き矢印の方向に捩れを生じさせる一方、右側モータ部３ｂは、そのロータシャフト３ｄが車両正面視で時計回りに回転することで、図３に示す黒抜き矢印の方向に捩れを生じさせるが、左右のモータ部３ａ，３ｂをそのロータシャフト３ｃ，３ｄの回転方向が互いに逆向きになるように配置することにより、これらの捩れを相殺させることができる。
【００５１】
上記バッテリ搭載フレーム１７は、図２及び図５に示すように、フロアトンネル１９内で車両前後方向に延びる前側搭載部２７と、後部シート４１ｂの下で車幅方向に延びる後側搭載部３７とを有しており、平面視で略Ｔ字状に形成されている。前側搭載部２７は、車両前後方向に延びる矩形状の底板部２７ａと、この底板部２７ａの車幅方向両側縁部から上方に延びる側板部２７ｂ，２７ｂと、両側板部２７ｂ，２７ｂの上縁からそれぞれ車幅方向外側に延びるフランジ部２７ｃ，２７ｃと、底板部２７ａの底面における車両前後方向中央部から車幅方向外側に延びる、車幅方向両端部に貫通孔２７ｅ，２７ｅがそれぞれ形成された連結板２７ｄとを有している。一方、後側搭載部３７は、車幅方向に延びる略矩形状の底板部３７ａと、前側搭載部２７の底板部２７ａと連結している部分を除くこの底板部３７ａの周縁部から上方に延びる側板部３７ｂと、両側板部３７ｂの上縁からそれぞれ外側に延びる、７つの貫通孔３７ｄ，３７ｄ，…が形成された略Ｃ字状のフランジ部３７ｃとを有している。
【００５２】
これら前側搭載部２７及び後側搭載部３７が一体に形成されたバッテリ搭載フレーム１７は、前側搭載部２７の連結板２７ｄが貫通孔２７ｅ，２７ｅに挿通されたボルト（図示せず）で上記フロアサイドフレーム２５ａ，２５ｂに締結されるとともに、後側搭載部３７のフランジ部３７ｃが貫通孔３７ｄ，３７ｄ，…に挿通されたボルト（図示せず）で上記リアサイドフレーム２３ａ，２３ｂに締結されることによって、車体に強固に取り付けられている。このように、バッテリ搭載フレーム１７を車体にボルト締結することにより、車体剛性を高めることが可能となる。
【００５３】
また、前側搭載部２７の側板部２７ｂ，２７ｂの前端部には、上記サスペンションクロスメンバ９を回動可能に連結するための、車幅方向に延びる貫通孔２７ｇをそれぞれ有する左右一対のブラケット２７ｆ，２７ｆが形成されている。これら左右一対のブラケット２７ｆ，２７ｆは、サスペンションクロスメンバ９とバッテリ搭載フレーム１７とを連結する際、左右のブラケット２７ｆ，２７ｆの外面がサスペンションクロスメンバ９の左右のブラケット９ｄ，９ｄの内面と対向するようになっている。そうして、前側搭載部２７の左側ブラケット２７ｆの貫通孔２７ｇとサスペンションクロスメンバ９の左側ブラケット９ｄの貫通孔９ｅとに挿通されたヒンジボルト９９と、前側搭載部２７の右側ブラケット２７ｆの貫通孔２７ｇとサスペンションクロスメンバ９の右側ブラケット９ｄの貫通孔９ｅとに挿通されたヒンジボルト９９とによって、サスペンションクロスメンバ９とバッテリ搭載フレーム１７とは回動可能に連結されている。
【００５４】
このように、サスペンションクロスメンバ９とバッテリ搭載フレーム１７とを連結することで、車体剛性がさらに上がるとともに、モータ部３ａ，３ｂやサスペンション装置Ｓ，Ｓからの揺れをバッテリ搭載フレーム１７で吸収することが可能となる。また、サスペンションクロスメンバ９は、ヒンジボルト９９，９９を枢軸として、バッテリ搭載フレーム１７に対して回動可能に連結されているので、サスペンション装置Ｓ，Ｓの緩衝装置としての機能を阻害し難くなっている。
【００５５】
バッテリ部１１は、バッテリケース７１と、当該バッテリケース７１に収納された充電式電池とを有している。このバッテリ部１１は、図３及び図５に示すように、車両前後方向に延びるバッテリ前側部１１ｂと、当該バッテリ前側部１１ｂの前端からさらに車両前後方向前側に延びるバッテリ先端部１１ａと、当該バッテリ前側部１１ｂの後端と連続し、車幅方向に延びるバッテリ後側部１１ｃとを有しており、平面視で略Ｔ字状に形成されている。バッテリ前側部１１ｂ及びバッテリ後側部１１ｃは、それぞれバッテリ搭載フレーム１７の前側及び後側搭載部２７，３７に搭載されている。一方、バッテリ先端部１１ａは、下端部が溝部９ｃに嵌められることで、左右のモータ部３ａ，３ｂの間でサスペンションクロスメンバ９上に搭載されている。また、このバッテリ先端部１１ａは、後述の如く、第２マウント部材５７によって左右のモータ部３ａ，３ｂと連結されている。
【００５６】
上記インバータ部１３は、インバータケース７３と、当該インバータケース７３に収容された、直流電力を三相交流に変換してモータ部３ａ，３ｂへ供給するインバータ回路を実装したプリント基板等を有している。このインバータ部１３は、図３に示すように、左右のモータ部３ａ，３ｂの間で、サスペンションクロスメンバ９上にバッテリ先端部１１ａを介して取り付けられている。インバータ部１３は、後述する第３マウント部材５９，５９によって左右のモータ部３ａ，３ｂと連結されている。このように、インバータ部１３をモータ部３ａ，３ｂの近傍に配置することにより、インバータ部１３からモータ部３ａ，３ｂへの電力供給を容易に行うことができるとともに、インバータ部１３とモータ部３ａ，３ｂとを同一の冷却経路で冷却することが可能となる。
【００５７】
次に、モータ部３ａ，３ｂ、減速ギヤ部５ａ，５ｂ、バッテリ部１１及びインバータ部１３をサスペンションクロスメンバ９に取り付けるためのマウント部材５５，５７，５９について、図６及び図７を用いて説明する。なお、図６及び図７以外の図では、図を見易くするために、マウント部材５５，５７，５９は図示省略している。
【００５８】
マウント部材は、減速ギヤケース６５ａ，６５ｂの車両前後方向前側に配置される第１マウント部材５５と、モータケース６３ａ，６３ｂの左右両側に配置される第２マウント部材５７，５７と、インバータケース７３の左右両側に配置される第３マウント部材５９，５９とからなっている。
【００５９】
第１マウント部材５５は、略凸字状の底壁部５５ａと、この底壁部５５ａの車幅方向両端部から上方にそれぞれ延びる外側壁部５５ｂ，５５ｂと、これら外側壁部５５ｂ，５５ｂの後端部から車幅方向内側にそれぞれ延びる竪壁部５５ｃ，５５ｃと、これら竪壁部５５ｃ，５５ｃの内側端部から後方にそれぞれ延びる内側壁部５５ｄ，５５ｄと、竪壁部５５ｃ，５５ｃの上端部から前方にそれぞれ延びる頂壁部５５ｅ，５５ｅとを備えている。
【００６０】
この第１マウント部材５５は、外側壁部５５ｂ，５５ｂの外側面が減速ギヤケース６５ａ，６５ｂの段差部６５ｃ，６５ｃに、竪壁部５５ｃ，５５ｃの後側面が減速ギヤケース６５ａ，６５ｂの前面に、内側壁部５５ｄ，５５ｄの外側面が減速ギヤケース６５ａ，６５ｂの内側面にそれぞれ接触した状態でサスペンションクロスメンバ９に配置されている。そうして、第１マウント部材５５は、底壁部５５ａに形成された貫通孔５５ｆ，５５ｆに挿通されたボルト（図示せず）によって、サスペンションクロスメンバ９に締結されている一方、頂壁部５５ｅ，５５ｅに形成された貫通孔５５ｇ，５５ｇに挿通されたボルト（図示せず）によって、減速ギヤケース６５ａ，６５ｂに形成されたブラケット６５ｄ，６５ｄに締結されている。
【００６１】
各第２マウント部材５７，５７は、略コ字状の底壁部５７ａと、この底壁部５７ａの車両前後方向に延びる中央部位の内側端部から上方に延びる外側壁部５７ｂと、この外側壁部５７ｂの前端部から車幅方向内側に延びる前側壁部５７ｃと、この前側壁部５７ｃの内側端部から前方に延びる支持壁部５７ｄと、外側壁部５７ｂの後端部から車幅方向内側に延びる後側壁部５７ｅと、この後側壁部５７ｅの内側端部から後方に延びる内側壁部５７ｆと、外側壁部５７ｂの上端部から車幅方向外側に延びる頂壁部５７ｇとを備えている。
【００６２】
第２マウント部材５７，５７は、支持壁部５７ｄ，５７ｄの内側面が減速ギヤケース６５ａ，６５ｂの外側面に、前側壁部５７ｃ，５７ｃの後側面がモータケース６３ａ，６３ｂの前側面に、外側壁部５７ｂ，５７ｂの内側面がモータケース６３ａ，６３ｂの外側側面に、後側壁部５７ｅ，５７ｅの前側面がモータケース６３ａ，６３ｂの後側面に、内側壁部５７ｆ，５７ｆの内側面がバッテリ先端部１１ａの外側側面にそれぞれ接触した状態でサスペンションクロスメンバ９に配置されている。そうして、各第２マウント部材５７，５７は、底壁部５７ａに形成された貫通孔５７ｈ，５７ｈ，…に挿通されたボルト（図示せず）によってサスペンションクロスメンバ９に締結されている一方、頂壁部５７ｇに形成された貫通孔５７ｉ，５７ｉに挿通されたボルト（図示せず）によってモータケース６３ａ，６３ｂに形成されたブラケット６３ｃに締結されている。
【００６３】
各第３マウント部材５９，５９は、矩形状の底壁部５９ａと、この底壁部５９ａの内側端部から上方に延びる竪壁部５９ｂとを備えている。第３マウント部材５９，５９は、底壁部５９ａ，５９ａの下面がモータケース６３ａ，６３ｂの上面に、竪壁部５９ｂ，５９ｂの内側面がインバータケース７３の外側側面にそれぞれ接触した状態で配置されており、底壁部５９ａ，５９ａに形成された貫通孔５９ｃ，５９ｃ，５９ｃに挿通されたボルト（図示せず）によってモータケース６３ａ，６３ｂに締結されている一方、竪壁部５９ｂ，５９ｂに形成された貫通孔５９ｄ，５９ｄに挿通されたボルト（図示せず）によってインバータケース７３に締結されている。
【００６４】
以上のように第１〜第３マウント部材５５，５７，５９を配置することで、減速ギヤ部５ａ，５ｂ及びモータ部３ａ，３ｂは、第１マウント部材５５の竪壁部５５ｃ，５５ｃと、第２マウント部材５７，５７の後側壁部５７ｅ，５７ｅとで挟まれることによって、車両前後方向においてサスペンションクロスメンバ９に取り付けられているとともに、互いに連結されている。さらに、減速ギヤ部５ａ，５ｂは、第１マウント部材５５の外側及び内側壁部５５ｂ，５５ｂ，５５ｄ，５５ｄと、第２マウント部材５７，５７の支持壁部５７ｄ，５７ｄとで挟まれることによって、また、モータ部３ａ，３ｂ及びバッテリケース７１は、第２マウント部材５７，５７の外側壁部５７ｂ，５７ｂと内側壁部５７ｆ，５７ｆとで挟まれることによって、車幅方向においてサスペンションクロスメンバ９に取り付けられている。また、モータ部３ａ，３ｂとインバータ部１３とは、各第３マウント部材５９，５９で連結される。このように、左右のモータ部３ａ，３ｂがバッテリ部１１及びインバータ部１３と連結されることにより、モータ部３ａ，３ｂにより生じる捩れがバッテリケース７１及びインバータケース７３で吸収される。なお、モータケース６３ａ，６３ｂ、減速ギヤケース６５ａ，６５ｂ及び第１〜第３マウント部材５５，５７，５９と、サスペンションクロスメンバ９とは、例えば両者の間に不図示のラバーシートを介在させることにより、モータ部３ａ，３ｂや減速ギヤ部５ａ，５ｂの振動がサスペンションクロスメンバ９に伝わり難い構造となっている。
【００６５】
以上のように構成された、本実施形態の車体構造では、モータ部３ａ，３ｂ、バッテリ部１１等の重量物が車幅方向中央部に配置されることかロール慣性モーメントが低減されるので、走行性能が向上する。
【００６６】
また、上述の如くモータ部３ａ，３ｂを減速ギヤ部５ａ，５ｂの上方ではなくその後方に配設するとともに、モータ部３ａ，３ｂの高さを低くすることにより、図２に示すように、サスペンションクロスメンバ９の上方に空間３９が形成されることになる。このように、サスペンションクロスメンバ９の上方に空間３９が形成されることにより、歩行者保護性能が向上し、且つ、左右のフロントサイドフレーム２１ａ，２１ｂを、従来の車両に比して車幅方向内側に配置するとともに、フロントサイドフレーム２１ａ，２１ｂを大断面とすることが可能となる。
【００６７】
そして、左右のフロントサイドフレーム２１ａ，２１ｂが車幅方向内側に配置されることにより、ホイールベースを長くしているにも拘わらず最小回転半径が確保されるとともに、フロントサイドフレーム２１ａ，２１ｂが大断面化されることにより、衝突安全性能が向上する。
【００６８】
さらに、図１に示すように、ボンネット８１との間に空間を形成するように、左右のフロントサイドフレーム２１ａ，２１ｂを矩形板状の連結部材３３で連結すれば、サスペンションクロスメンバ９の上方の空間３９を、当該連結部材３３がその底面を構成するトランクルーム（収容部）として用いることが可能となる。また、本実施形態の車体構造は、左右のフロントサイドフレーム２１ａ，２１ｂを連結部材３３で連結することにより、一方のフロントサイドフレーム（例えば左側のフロントサイドフレーム２１ａ）に入力された衝撃荷重を他方のフロントサイドフレーム（例えば右側のフロントサイドフレーム２１ｂ）に伝達することが可能となるので、フルラップ衝突時のみならずオフセット衝突時においても衝撃が良好に吸収される構造となっている。
【００６９】
ところで、電気自動車においては、走行風を後方へ逃がしたり、不図示のラジエータ及び電動ファンの後方に生じる熱やモータ部３ａ，３ｂ、インバータ部１３及びブレーキなどで生じる熱を逃がしたり、モータルーム内における熱のこもりによる熱害を防止したりする必要がある。しかしながら、サスペンションクロスメンバ９の上方にトランクルームを設けた場合、モータルームの空間が狭くなり、グリルから入った空気を逃がすための流路（空気の通り道及び通気口）が狭くなる。
【００７０】
ここで、本実施形態の車体構造では、上述の如く、左右の前輪１５ａ，１５ｂを従来の前輪１１５ａ，１１５ｂよりも前側に取り付けることで、図１及び図２に示すように、前輪１５ａ，１５ｂのタイヤとサイドシルの間に空間１５ｅ，１５ｆを設けている。これにより、空気の通り道が確保されるので、白抜き矢印の方向からグリルを通ってモータルームに入った空気が、図中の太線矢印で示すようにこの空間１５ｅ，１５ｆから抜けることにより、モータルーム内の空気抵抗を低減することができるとともに、ラジエータ、電動ファン、モータ部３ａ，３ｂ、インバータ部１３及びブレーキなどで生じる熱を逃がすことができる。
【００７１】
−効果−
本実施形態によれば、モータ部３ａ，３ｂが２つ設けられているので、モータ部３ａ，３ｂの出力特性を維持しつつ、モータ部３ａ，３ｂを１つしか設けていない場合に比べて、モータ部３ａ，３ｂ一個当たりの高さが低くなる。これにより、質量の大きいモータ部３ａ，３ｂを低位置にレイアウトして、電気自動車１の重心を低くすることができる。
【００７２】
また、左右のモータ部３ａ，３ｂがサスペンションクロスメンバ９上にそれぞれ取り付けられていることから、これら左右のモータ部３ａ，３ｂを安定支持して、モータ部３ａ，３ｂの出力を効率よく左右の前輪１５ａ，１５ｂに伝達することができる。
【００７３】
さらに、左右のモータ部３ａ，３ｂは、各々左右の前輪１５ａ，１５ｂに連結された左右の減速ギヤ部５ａ，５ｂの後方にそれぞれ配設されることで、その配置位置がヨー慣性モーメント発生中心に近づくことから、低ヨー慣性モーメントのレイアウトを達成することができる。
【００７４】
また、左右のモータ部３ａ，３ｂはロータシャフト３ｃ，３ｄが車両前後方向に延びるようにそれぞれ配設され、且つ、これら左右のモータ部３ａ，３ｂのロータシャフト３ｃ，３ｄの回転方向が互いに逆向きであることから、左側モータ部３ａによって生じる、車両正面視で時計回りの捩れと、右側モータ部３ｂによって生じる、車両正面視で反時計回りの捩れとを互いに相殺させることができる。
【００７５】
さらに、左右のモータ部３ａ，３ｂが、これらの間でサスペンションクロスメンバ９上に取り付けられたバッテリ部１１と連結されることにより、左右のモータ部３ａ，３ｂから生ずる捩れをバッテリケース７１で吸収させることができる。
【００７６】
また、モータ部３ａ，３ｂを駆動するためのインバータ部１３が左右のモータ部３ａ，３ｂに近接配置されることにより、当該インバータ部１３からモータ部３ａ，３ｂへの電力供給を容易に行うことができる。加えて、左右のモータ部３ａ，３ｂが、これらの間でサスペンションクロスメンバ９上に取り付けられたインバータ部１３と連結されることにより、左右のモータ部３ａ，３ｂから生ずる捩れをインバータケース７３で吸収させることができる。
【００７７】
さらに、モータ部３ａ，３ｂが取り付けられたサスペンションクロスメンバ９と、バッテリ搭載フレーム１７とを連結することにより、車体剛性が高まるので、モータ部３ａ，３ｂ及びバッテリ部１１を安定支持することができる。
【００７８】
また、ステアリングギアボックス４７が、車両前後方向から見て当該左右の減速ギヤ部５ａ，５ｂの中間に配設されているので、操舵性が向上するとともに、右ハンドル仕様車と左ハンドル仕様車とでケーブルの配設を変えるだけで、ステアリングギアボックス４７の共通化を図ることができる。
【００７９】
さらに、サスペンションクロスメンバ９の上方の空間３９を収容部として用いることにより、後方駐車した場合等における、荷室へのアクセス性が向上する。
【００８０】
（変形例１）
上記実施形態では、左右の減速ギヤ部５ａ，５ｂの間にフェールセーフ用のクラッチ５３を設けたが、これに限らず、以下に述べるようにしてもよい。なお、この変形例１の車体構造は、ウォータポンプ６１が配設されていることを除いて上記実施形態のものと同じなので、以下、同一部材には同一の符号を付してその説明は省略する。
【００８１】
そして、変形例１では、図８に示すように、左右の減速ギヤ部５ａ，５ｂの間に、クラッチ５３のみならず、クラッチ５３の後方に当該クラッチ５３に隣接するようにウォータポンプ（補機）６１が配設されている。このウォータポンプ６１は、モータ部３ａ，３ｂから出力された動力により駆動される。具体的には、クラッチ５３及びウォータポンプ６１の車幅方向右側には、図９に示すように、第１歯車６９ａと、この第１歯車６９ａと噛み合う第２歯車６９ｂとを備えた動力伝達装置６９が設けられている。そうして、第１歯車６９ａが右側減速ギヤ部５ｂとクラッチ５３とを連結する駆動軸と繋がっている一方、第２歯車６９ｂがウォータポンプ６１と繋がっている。これにより、ウォータポンプ６１は、モータ部３ａ，３ｂから出力された動力によって駆動するので、ウォータポンプ６１による電力消費を抑制して、航行距離を延長することが可能となる。
【００８２】
なお、クラッチ５３の前方に当該クラッチ５３に隣接するようにウォータポンプ６１を配設してもよいし、また、クラッチ５３及びウォータポンプ６１の車幅方向左側に動力伝達装置を設けてもよい。
【００８３】
（変形例２）
上記実施形態では、左右のモータ部３ａ，３ｂの間にインバータ部１３及びバッテリ先端部１１ａを配置したが、これに限らず、以下に述べるようにしてもよい。なお、この変形例２の車体構造では、インバータ部１３及びバッテリ先端部１１ａがサスペンションクロスメンバ９上に取り付けられていないことを除いて、上記実施形態のものと同じなので、以下、同一部材には同一の符号を付してその説明は省略する。
【００８４】
そして、変形例２では、図１０に示すように、左右のモータ部３ａ，３ｂは、左右のモータケース６３ａ，６３ｂが連結継手８３によって連結された一体構造をなすものである。このようにすれば、簡単な構造で、左右のモータ部３ａ，３ｂ相互間で互いのトルク反力を低減することができる。
【００８５】
（その他の実施形態）
本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。
【００８６】
上記実施形態では、本発明の車体構造を車両前側に適用したが、これに限らず、車両後側に適用してもよい。
【００８７】
また、上記実施形態では、サスペンションクロスメンバ９を、ヒンジボルト９９，９９を枢軸としてバッテリ搭載フレーム１７に対して回動可能に連結したが、これに限らず、例えば、図１１に示すように、サスペンションクロスメンバ９の後端部に水平且つ後方に延びるブラケット９ｆを形成し、当該ブラケット９ｆとバッテリ搭載フレーム１７とを、上側取付部８５ａと下側取付部８５ｂとをゴム弾性体８５ｃで連結した防振装置８５を介して連結するようにしてもよい。
【００８８】
さらに、上記実施形態では、バッテリ先端部１１ａを介してインバータ部１３をサスペンションクロスメンバ９上に取り付けるようにしたが、これに限らず、例えば、インバータ部１３をサスペンションクロスメンバ９上に直接取り付けるようにしてもよい。
【００８９】
また、上記実施形態では、左右のフロントサイドフレーム２１ａ，２１ｂを矩形板状の連結部材３３で連結したが、これに限らず、例えば、クロスメンバで連結するようにしてもよい。
【００９０】
さらに、上記変形例１では、補機として、左右の減速ギヤ部５ａ，５ｂの間にウォータポンプ６１を配設したが、これに限らず、例えば、空調用コンプレッサを配設してもよい。
【００９１】
このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
以上説明したように、本発明は、モータを備えた電気自動車の車体構造等について有用である。
【符号の説明】
【００９３】
１ 電気自動車
３ａ 左側モータ部（モータ）
３ｂ 右側モータ部（モータ）
３ｃ ロータシャフト（出力軸）
３ｄ ロータシャフト（出力軸）
５ａ 左側減速ギヤ部（減速ギヤ）
５ｂ 右側減速ギヤ部（減速ギヤ）
９ サスペンションクロスメンバ
１１ バッテリ部
１３ インバータ部（インバータ）
１５ａ 左側の前輪（駆動輪）
１５ｂ 右側の前輪（駆動輪）
１７ バッテリ搭載フレーム
１９ フロアトンネル
３９ 空間
４７ ステアリングギアボックス
５１ｂ ステアリングホイール
６１ ウォータポンプ（補機）
Ｓ サスペンション装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータを備えた電気自動車の車体構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
モータを備えた電気自動車において、従来から、様々なモータの配置構造が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、駆動モータユニットの前側が前側モータマウントを介してサスペンションメンバ（サスペンションクロスメンバ）に取り付けられた電気自動車において、駆動モータユニットの前方斜め上方に、前側モータマウントよりも上方かつ前方に空気コンプレッサを配設した駆動モータ取付構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１６１２６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、最大トルクや最高回転速度等のモータの出力特性は、総磁束、巻線数等のモータの大きさにより規定されるところ、上記特許文献１のものでは、単一の大きいモータがサスペンションクロスメンバ上に取り付けられていることから、車両の重心が高くなるおそれがある。
【０００６】
また、特許文献１のものは、駆動モータと駆動ギヤとの車両前後方向における位置が同じであることから、モータの配置位置がヨー慣性モーメント発生中心から遠くなるという問題がある。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、モータを備えた電気自動車において、車両の重心を低くするとともに、低ヨー慣性モーメントのレイアウトを達成する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明では、モータを２つにしてモータ一個当たりの大きさを小さくするとともに、これらのモータをヨー慣性モーメント発生中心に近づけるような位置に配置している。
【０００９】
第１の発明は、左右の駆動輪をそれぞれ駆動するための左右のモータと、各々上記左右の駆動輪に連結され、当該各モータから出力された動力を当該左右の駆動輪にそれぞれ伝達する左右の減速ギヤと、当該左右の駆動輪のサスペンション装置をそれぞれ支持するサスペンションクロスメンバと、当該左右のモータに電力を供給するためのバッテリと、を備えた電気自動車の車体構造であって、上記左右のモータは、上記左右の減速ギヤよりも車両前後方向内側で、その出力軸が車両前後方向に延びるようにそれぞれ配設され、且つ、上記サスペンションクロスメンバ上にそれぞれ取り付けられていることを特徴とするものである。
ところで、最大トルクや最高回転速度等のモータの出力特性は、総磁束、巻線数等のモータの大きさにより規定される。したがって、モータ１個当たりの大きさを小さくすると、モータの出力特性が低下することになる。
【００１０】
ここで、第１の発明では、モータが、左右の前輪に対して１つずつ、すなわち、２つ設けられているので、モータを１つしか設けていない場合に比べてモータ１個当たりの高さを低くしつつ、同等の出力特性を維持することができる。これにより、質量の大きいモータの重心を低位置にレイアウトして、車両の重心を低くすることができる。
【００１１】
また、左右のモータがサスペンションクロスメンバ上にそれぞれ取り付けられていることから、これら左右のモータを安定支持して、モータの出力を効率よく左右の駆動輪に伝達することができる。
【００１２】
さらに、左右のモータは、左右の減速ギヤの後方にそれぞれ配設されることで、その配置位置がヨー慣性モーメント発生中心に近づくことから、低ヨー慣性モーメントのレイアウトを達成することができる。
【００１３】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記左右のモータの出力軸の回転方向が互いに逆向きであることを特徴とするものである。
【００１４】
第２の発明によれば、左右のモータは出力軸が車両前後方向に延びるようにそれぞれ配設され、且つ、これら左右のモータの出力軸の回転方向が互いに逆向きであることから、一方のモータによって生じる、車両正面視で時計回りの捩れと、他方のモータによって生じる、車両正面視で反時計回りの捩れとを互いに相殺させることができる。
【００１５】
第３の発明は、上記第２の発明において、上記左右のモータは、連結された一体構造をなすものであることを特徴とするものである。
【００１６】
第３の発明によれば、左右のモータ相互間で互いのトルク反力を低減することができる。
【００１７】
第４の発明は、上記第２の発明において、上記バッテリは、上記左右のモータの間で上記サスペンションクロスメンバ上に取り付けられ、且つ、上記左右のモータと連結されていることを特徴とするものである。
【００１８】
第４の発明によれば、左右のモータが、これらの間でサスペンションクロスメンバ上に取り付けられたバッテリと連結されることにより、左右のモータから生ずる捩れをバッテリ（バッテリケース）で吸収させることができる。
【００１９】
第５の発明は、上記第２の発明において、上記左右のモータを駆動するためのインバータをさらに備え、上記インバータは、上記左右のモータの間で上記サスペンションクロスメンバ上に取り付けられ、且つ、上記左右のモータと連結されていることを特徴とするものである。
【００２０】
第５の発明によれば、モータを駆動するためのインバータが左右のモータに近接配置されることにより、当該インバータからモータへの電力供給を容易に行うことができる。また、左右のモータが、これらの間でサスペンションクロスメンバ上に取り付けられたインバータと連結されることにより、左右のモータから生ずる捩れをインバータで吸収させることができる。
【００２１】
第６の発明は、上記第４の発明において、上記左右のモータを駆動するためのインバータをさらに備え、上記インバータは、上記左右のモータの間で上記サスペンションクロスメンバ上に、直接又は上記バッテリを介して取り付けられていることを特徴とするものである。
【００２２】
第６の発明によれば、第４の発明の効果に加えて、インバータが左右のモータに近接配置されることにより、当該インバータからモータへの電力供給を容易に行うことができる。
【００２３】
第７の発明は、上記第１〜第６のいずれか１つの発明において、車幅方向中央部を車両前後方向に延び且つ上方に膨出するように形成されたフロアトンネル内に設けられた、上記バッテリを搭載するためのバッテリ搭載フレームをさらに備え、上記サスペンションクロスメンバと上記バッテリ搭載フレームとが連結されていることを特徴とするものである。
【００２４】
第７の発明によれば、モータが取り付けられたサスペンションクロスメンバと、バッテリ搭載フレームとを連結することにより、車体剛性が高まるので、モータ及びバッテリを安定支持することができる。
【００２５】
第８の発明は、上記第１〜第７のいずれか１つの発明において、上記駆動輪は前輪であり、上記サスペンションクロスメンバには、上記左右の減速ギヤの前方、且つ、車両前後方向から見て当該左右の減速ギヤの中間に、ステアリングホイールと連結されるステアリングギヤボックスが配設されていることを特徴とするものである。
【００２６】
第８の発明によれば、ステアリングギヤボックスが、車両前後方向から見て当該左右の減速ギヤの中間に配設されているので、操舵性が向上するとともに、右ハンドル仕様車と左ハンドル仕様車とでケーブルの配設を変えるだけで、ステアリングギヤボックスの共通化を図ることができる。
【００２７】
第９の発明は、上記第１〜第８のいずれか１つの発明において、上記左右の減速ギヤの間に、上記モータから出力された動力により駆動される補機が配設されていることを特徴とするものである。
【００２８】
第９の発明によれば、ウォータポンプやコンプレッサといった補機をモータから出力された動力によって駆動させることにより、補機による電力消費を抑制して、航行距離を延長することが可能となる。
【００２９】
第１０の発明は、上記第１〜第９のいずれか１つの発明において、上記駆動輪は前輪であり、上記サスペンションクロスメンバの上方の空間が、収容部として用いられることを特徴とするものである。
【００３０】
第１０の発明によれば、車両前部に収容部が形成されるので、後方駐車した場合等における荷室へのアクセス性が向上する。
【発明の効果】
【００３１】
本発明に係る電気自動車の車体構造によれば、モータが２つ設けられているので、モータの出力特性を維持しつつ、モータを１つしか設けていない場合に比べて、モータ一個当たりの高さが低くなる。これにより、質量の大きいモータの重心を低位置にレイアウトして、車両の重心を低くすることができる。
【００３２】
また、左右のモータは、各々左右の駆動輪に連結された左右の減速ギヤの後方にそれぞれ配設されることで、その配置位置がヨー慣性モーメント発生中心に近づくことから、低ヨー慣性モーメントのレイアウトを達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る車体構造を有する電気自動車を模式的に示す平面図である。
【図２】電気自動車を模式的に示す側面図である。
【図３】モータ、減速ギヤ、バッテリ、インバータ、サスペンション装置が取り付けられたサスペンションクロスメンバ及びバッテリ搭載フレームを示す斜視図である。
【図４】モータ、減速ギヤ、バッテリ、インバータ、サスペンション装置が取り付けられたサスペンションクロスメンバ及びバッテリ搭載フレームを示す図であり、同図（ａ）は平面図であり、同図（ｂ）は側面図である。
【図５】モータ、減速ギヤ、バッテリ、インバータ、サスペンションクロスメンバ及びバッテリ搭載フレームの分解斜視図である。
【図６】モータ、減速ギヤ、バッテリ、インバータをサスペンションクロスメンバに取り付けるためのマウント部材の分解斜視図である。
【図７】モータ、減速ギヤ、バッテリ、インバータをマウント部材によってサスペンションクロスメンバに取り付けた状態を示す図であり、同図（ａ）は平面図であり、同図（ｂ）は側面図である。
【図８】変形例１に係るサスペンションクロスメンバを示す斜視図である。
【図９】変形例１に係るサスペンションクロスメンバを示す平面図である。
【図１０】変形例２に係るサスペンションクロスメンバ及びバッテリ搭載フレームを示す斜視図である。
【図１１】サスペンションクロスメンバとバッテリ搭載フレームとの連結部を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３５】
図１は、本発明に係る車体構造を有する電気自動車を模式的に示す平面図であり、図２は、電気自動車を模式的に示す側面図である。なお、図１では、図を見易くするためにフロアトンネル１９、ダッシュパネル３５、前後のシート４１ａ，４１ｂ、ブレーキユニット７７等を図示省略している。また、図２では、図を見易くするために、フレーム部材６７ａ，６７ｂ、フロアサイドフレーム２５ａ，２５ｂ等を図示省略しているとともに、連結部材３３にハッチングを付して示してある。
【００３６】
この電気自動車１は、左右の前輪（駆動輪）１５ａ，１５ｂをそれぞれ駆動するための左右のモータ部（モータ）３ａ，３ｂを動力源として備えており、エンジン及びモータを動力源とする所謂パラレルハイブリッド車両とは異なり、当該電気自動車１が動くための動力は全てモータ部３ａ，３ｂに頼るようになっている。この電気自動車１では、左右の前輪１５ａ，１５ｂが、図１及び図２の二点鎖線で示す従来の前輪１１５ａ，１１５ｂよりも前側に取り付けられており、これによりホイールベース（前輪１５ａ，１５ｂの駆動軸７５，７５と後輪１５ｃ，１５ｄの駆動軸との距離）が長くなっている。
【００３７】
また、この電気自動車１では、図１及び図２に示すように、車室Ｒの前壁を構成するダッシュパネル３５の前方で車両前後方向に延びるフロントサイドフレーム２１ａ，２１ｂが車幅方向に間隔をあけて左右両側に配設されている一方、車体後部で前後方向に延びるリアサイドフレーム２３ａ，２３ｂが車幅方向に間隔をあけて左右両側に配設されている。フロントサイドフレーム２１ａ，２１ｂ同士はバンパーレインフォースメント２９で連結されている一方、リアサイドフレーム２３ａ，２３ｂ同士は後側クロスメンバ３１で連結されている。
【００３８】
これらフロントサイドフレーム２１ａ，２１ｂとリアサイドフレーム２３ａ，２３ｂとは、車幅方向中央部で車両前後方向に延びる左右のフロアサイドフレーム２５ａ，２５ｂによって接続されているとともに、サイドシルを形成するフレーム部材６７ａ，６７ｂにそれぞれ接続されている。また、左右のフロアサイドフレーム２５ａ，２５ｂの間には、車両前後方向に延びるフロアトンネル１９が、上方に膨出するように形成されている。
【００３９】
電気自動車１は、モータ部３ａ，３ｂの他に、各々左右の前輪１５ａ，１５ｂに連結され、且つ、各モータ部３ａ，３ｂから出力された動力を左右の前輪１５ａ，１５ｂにそれぞれ伝達する左右の減速ギヤ部（減速ギヤ）５ａ，５ｂと、左右の前輪１５ａ，１５ｂのストラット式のサスペンション装置Ｓ，Ｓをそれぞれ支持するサスペンションクロスメンバ９と、左右のモータ部３ａ，３ｂに電力を供給するためのバッテリ部（バッテリ）１１と、当該バッテリ部１１を搭載するためのバッテリ搭載フレーム１７と、左右のモータ部３ａ，３ｂを駆動するためのインバータ部（インバータ）１３と、を備えている。
【００４０】
図３は、モータ部、減速ギヤ部、バッテリ部、インバータ部、サスペンション装置が搭載されたサスペンションクロスメンバ及びバッテリ搭載フレームを示す斜視図であり、図４（ａ）は平面図であり、図４（ｂ）は側面図である。また、図５は、モータ部、減速ギヤ部、バッテリ部、インバータ部、サスペンションクロスメンバ及びバッテリ搭載フレームの分解斜視図である。なお、図４（ｂ）では、図を見易くするためにサスペンション装置Ｓ，Ｓを図示省略している。
【００４１】
各サスペンション装置Ｓ，Ｓは、ダンパ（ショックアブソーバ）８７と、コイルスプリング８９と、コントロールアーム７と、前輪１５ａ（１５ｂ）を回転自在に支持するナックル４３と、を備えたストラット式のサスペンション装置であって、以下のようにして車体本体側に連結されている。すなわち、コントロールアーム７の車幅方向外側の端部は、不図示のボールジョイントを介してナックル４３に揺動自在に連結されている。そして、コントロールアーム７は、車幅方向内側では前側アーム部と後側アーム部とに分岐しており、これら前側アーム部及び後側アーム部は、サスペンションクロスメンバ９の内部に挿入され、不図示のラバーブッシュ等を介してサスペンションクロスメンバ９に回動自在に枢支されている。
【００４２】
また、ナックル４３は、ブレーキユニット７７によって制動されるブレーキディスク４５を介して前輪１５ａ（１５ｂ）に取り付けられる一方、駆動軸７５が回転自在なるようにダンパ８７に連結されている。これにより、ナックル４３は、コントロールアーム７とダンパ８７とによって上下方向に揺動可能に支持される一方、前輪１５ａ（１５ｂ）を回転自在に支持するようになっている。
【００４３】
さらに、サスペンション装置Ｓ，Ｓは、サスペンションクロスメンバ９の前端部中央に配置され且つステアリングホイール５１ｂと連結されているステアリングギアボックス４７と、このステアリングギアボックス４７から車幅方向外方に延びてナックル４３，４３に取り付けられるタイロッド４９，４９と、を有している。これにより、ステアリングホイール５１ｂから入力された回転運動は、ステアリングギアボックス４７によって往復運動に変換され、タイロッド４９，４９を介して左右の前輪１５ａ，１５ｂを操舵するようになっている。
【００４４】
このように、ステアリングギアボックス４７を車幅方向中央部に配置することにより、より詳しくは、ステアリングギアボックス４７を、左右の減速ギヤ部５ａ，５ｂの前方、且つ、車両前後方向から見て当該左右の減速ギヤ部５ａ，５ｂの中間に配設することにより、右ハンドル仕様車（ステアリングホイール５１ｂ参照）と左ハンドル仕様車（ステアリングホイール５１ａ参照）とでステアリングギアボックス４７の共通化を図ることができるとともに、左右均等な操舵力を発生させて操舵性を向上させることが可能となる。
【００４５】
これらのサスペンション装置Ｓ，Ｓをそれぞれ支持するサスペンションクロスメンバ９には、図５に示すように、車幅方向両端部に、上方に開口して車両前後方向に延びる凹部が形成されているとともに、車幅方向中央部に、当該サスペンションクロスメンバ９の後端まで延びる溝部９ｃが形成されている。左右の凹部は、左右の減速ギヤケース６５ａ，６５ｂを取り付けるための前側凹部９ａ，９ａと、左右のモータケース６３ａ，６３ｂを取り付けるための後側凹部９ｂ，９ｂとからなっており、車幅方向における後側凹部９ｂ，９ｂの幅は、車幅方向における前側凹部９ａ，９ａの幅よりも狭くなっている。また、サスペンションクロスメンバ９の後端部には、各々車幅方向に延びる貫通孔９ｅを有する、当該サスペンションクロスメンバ９を上記バッテリ搭載フレーム１７に回動可能に連結するための左右一対のブラケット９ｄ，９ｄが形成されている。
【００４６】
上記各減速ギヤ部５ａ，５ｂは、減速ギヤケース６５ａ，６５ｂと、当該各減速ギヤケース６５ａ，６５ｂに収容される複数のギヤ（図示せず）とを有している。左右の減速ギヤ部５ａ，５ｂは、減速ギヤケース６５ａ，６５ｂの下端部が左右の前側凹部９ａ，９ａにそれぞれ嵌められることでサスペンションクロスメンバ９上に搭載されるとともに、後述する第１及び第２マウント部材５５，５９によって当該サスペンションクロスメンバ９に取り付けられている。これら左右の減速ギヤ部５ａ，５ｂは、各々左右の前輪１５ａ，１５ｂに連結されおり、各モータ部３ａ，３ｂから出力された動力を左右の前輪１５ａ，１５ｂにそれぞれ伝達するようになっている。
【００４７】
これら左右の減速ギヤ部５ａ，５ｂの間には、フェールセーフ用のクラッチ５３が設けられている。このクラッチ５３は、２つのモータ部３ａ，３ｂが正常に機能している場合には切断されており、各モータ部３ａ，３ｂから出力された動力を各前輪１５ａ，１５ｂに個別に伝達させるが、一方のモータ（例えば右側モータ部３ｂ）が故障した場合には繋がるようになっており、他方のモータ（例えば左側モータ部３ａ）から出力された動力を左右両方の前輪１５ａ，１５ｂに伝達させるように構成されている。これにより、モータのフェールセーフ性を向上させることが可能となっている。
【００４８】
上記各モータ部３ａ，３ｂは、モータケース６３ａ，６３ｂと、不図示のステータ、ロータと、ロータシャフト（出力軸）３ｃ，３ｄとを有している。左右のモータ部３ａ，３ｂは、モータケース６３ａ，６３ｂの下端部が左右の後側凹部９ｂ，９ｂにそれぞれ嵌められることでサスペンションクロスメンバ９上に搭載されるとともに、減速ギヤ部５ａ，５ｂと同様、第１及び第２マウント部材５５，５７によって当該サスペンションクロスメンバ９に取り付けられている。より詳しくは、これらのモータ部３ａ，３ｂは、図４（ａ）に示すように、左右の減速ギヤ部５ａ，５ｂの後方（車両前後方向内側）で、ロータシャフト３ｃ，３ｄが車両前後方向に延びるようにそれぞれ配設されている。このように、モータ部３ａ，３ｂを減速ギヤ部５ａ，５ｂの後方にそれぞれ配設することで、ヨー慣性モーメントが低減されて走行性能が向上する。
【００４９】
ところで、最大トルクや最高回転速度等のモータの出力特性は、総磁束、巻線数等のモータの大きさにより規定される。したがって、モータ１個当たりの大きさを小さくすると、モータの出力特性が低下することになる。そして、本実施形態では、モータ部３ａ，３ｂが２つ設けられているので、モータを１つしか設けていない場合に比べてモータ１個当たりの高さを低くしつつ、同等の出力特性を維持することができる。このように、質量の大きいモータ部３ａ，３ｂの重心を低くすることで、車両の重心が下がって走行性能が向上することになる。
【００５０】
さらに、左右のモータ部３ａ，３ｂは、そのロータシャフト３ｃ，３ｄの回転方向が互いに逆向きになるように設定されている。より詳しくは、左側モータ部３ａは、そのロータシャフト３ｃが車両正面視で反時計回りに回転することで、図３に示す白抜き矢印の方向に捩れを生じさせる一方、右側モータ部３ｂは、そのロータシャフト３ｄが車両正面視で時計回りに回転することで、図３に示す黒抜き矢印の方向に捩れを生じさせるが、左右のモータ部３ａ，３ｂをそのロータシャフト３ｃ，３ｄの回転方向が互いに逆向きになるように配置することにより、これらの捩れを相殺させることができる。
【００５１】
上記バッテリ搭載フレーム１７は、図２及び図５に示すように、フロアトンネル１９内で車両前後方向に延びる前側搭載部２７と、後部シート４１ｂの下で車幅方向に延びる後側搭載部３７とを有しており、平面視で略Ｔ字状に形成されている。前側搭載部２７は、車両前後方向に延びる矩形状の底板部２７ａと、この底板部２７ａの車幅方向両側縁部から上方に延びる側板部２７ｂ，２７ｂと、両側板部２７ｂ，２７ｂの上縁からそれぞれ車幅方向外側に延びるフランジ部２７ｃ，２７ｃと、底板部２７ａの底面における車両前後方向中央部から車幅方向外側に延びる、車幅方向両端部に貫通孔２７ｅ，２７ｅがそれぞれ形成された連結板２７ｄとを有している。一方、後側搭載部３７は、車幅方向に延びる略矩形状の底板部３７ａと、前側搭載部２７の底板部２７ａと連結している部分を除くこの底板部３７ａの周縁部から上方に延びる側板部３７ｂと、両側板部３７ｂの上縁からそれぞれ外側に延びる、７つの貫通孔３７ｄ，３７ｄ，…が形成された略Ｃ字状のフランジ部３７ｃとを有している。
【００５２】
これら前側搭載部２７及び後側搭載部３７が一体に形成されたバッテリ搭載フレーム１７は、前側搭載部２７の連結板２７ｄが貫通孔２７ｅ，２７ｅに挿通されたボルト（図示せず）で上記フロアサイドフレーム２５ａ，２５ｂに締結されるとともに、後側搭載部３７のフランジ部３７ｃが貫通孔３７ｄ，３７ｄ，…に挿通されたボルト（図示せず）で上記リアサイドフレーム２３ａ，２３ｂに締結されることによって、車体に強固に取り付けられている。このように、バッテリ搭載フレーム１７を車体にボルト締結することにより、車体剛性を高めることが可能となる。
【００５３】
また、前側搭載部２７の側板部２７ｂ，２７ｂの前端部には、上記サスペンションクロスメンバ９を回動可能に連結するための、車幅方向に延びる貫通孔２７ｇをそれぞれ有する左右一対のブラケット２７ｆ，２７ｆが形成されている。これら左右一対のブラケット２７ｆ，２７ｆは、サスペンションクロスメンバ９とバッテリ搭載フレーム１７とを連結する際、左右のブラケット２７ｆ，２７ｆの外面がサスペンションクロスメンバ９の左右のブラケット９ｄ，９ｄの内面と対向するようになっている。そうして、前側搭載部２７の左側ブラケット２７ｆの貫通孔２７ｇとサスペンションクロスメンバ９の左側ブラケット９ｄの貫通孔９ｅとに挿通されたヒンジボルト９９と、前側搭載部２７の右側ブラケット２７ｆの貫通孔２７ｇとサスペンションクロスメンバ９の右側ブラケット９ｄの貫通孔９ｅとに挿通されたヒンジボルト９９とによって、サスペンションクロスメンバ９とバッテリ搭載フレーム１７とは回動可能に連結されている。
【００５４】
このように、サスペンションクロスメンバ９とバッテリ搭載フレーム１７とを連結することで、車体剛性がさらに上がるとともに、モータ部３ａ，３ｂやサスペンション装置Ｓ，Ｓからの揺れをバッテリ搭載フレーム１７で吸収することが可能となる。また、サスペンションクロスメンバ９は、ヒンジボルト９９，９９を枢軸として、バッテリ搭載フレーム１７に対して回動可能に連結されているので、サスペンション装置Ｓ，Ｓの緩衝装置としての機能を阻害し難くなっている。
【００５５】
バッテリ部１１は、バッテリケース７１と、当該バッテリケース７１に収納された充電式電池とを有している。このバッテリ部１１は、図３及び図５に示すように、車両前後方向に延びるバッテリ前側部１１ｂと、当該バッテリ前側部１１ｂの前端からさらに車両前後方向前側に延びるバッテリ先端部１１ａと、当該バッテリ前側部１１ｂの後端と連続し、車幅方向に延びるバッテリ後側部１１ｃとを有しており、平面視で略Ｔ字状に形成されている。バッテリ前側部１１ｂ及びバッテリ後側部１１ｃは、それぞれバッテリ搭載フレーム１７の前側及び後側搭載部２７，３７に搭載されている。一方、バッテリ先端部１１ａは、下端部が溝部９ｃに嵌められることで、左右のモータ部３ａ，３ｂの間でサスペンションクロスメンバ９上に搭載されている。また、このバッテリ先端部１１ａは、後述の如く、第２マウント部材５７によって左右のモータ部３ａ，３ｂと連結されている。
【００５６】
上記インバータ部１３は、インバータケース７３と、当該インバータケース７３に収容された、直流電力を三相交流に変換してモータ部３ａ，３ｂへ供給するインバータ回路を実装したプリント基板等を有している。このインバータ部１３は、図３に示すように、左右のモータ部３ａ，３ｂの間で、サスペンションクロスメンバ９上にバッテリ先端部１１ａを介して取り付けられている。インバータ部１３は、後述する第３マウント部材５９，５９によって左右のモータ部３ａ，３ｂと連結されている。このように、インバータ部１３をモータ部３ａ，３ｂの近傍に配置することにより、インバータ部１３からモータ部３ａ，３ｂへの電力供給を容易に行うことができるとともに、インバータ部１３とモータ部３ａ，３ｂとを同一の冷却経路で冷却することが可能となる。
【００５７】
次に、モータ部３ａ，３ｂ、減速ギヤ部５ａ，５ｂ、バッテリ部１１及びインバータ部１３をサスペンションクロスメンバ９に取り付けるためのマウント部材５５，５７，５９について、図６及び図７を用いて説明する。なお、図６及び図７以外の図では、図を見易くするために、マウント部材５５，５７，５９は図示省略している。
【００５８】
マウント部材は、減速ギヤケース６５ａ，６５ｂの車両前後方向前側に配置される第１マウント部材５５と、モータケース６３ａ，６３ｂの左右両側に配置される第２マウント部材５７，５７と、インバータケース７３の左右両側に配置される第３マウント部材５９，５９とからなっている。
【００５９】
第１マウント部材５５は、略凸字状の底壁部５５ａと、この底壁部５５ａの車幅方向両端部から上方にそれぞれ延びる外側壁部５５ｂ，５５ｂと、これら外側壁部５５ｂ，５５ｂの後端部から車幅方向内側にそれぞれ延びる竪壁部５５ｃ，５５ｃと、これら竪壁部５５ｃ，５５ｃの内側端部から後方にそれぞれ延びる内側壁部５５ｄ，５５ｄと、竪壁部５５ｃ，５５ｃの上端部から前方にそれぞれ延びる頂壁部５５ｅ，５５ｅとを備えている。
【００６０】
この第１マウント部材５５は、外側壁部５５ｂ，５５ｂの外側面が減速ギヤケース６５ａ，６５ｂの段差部６５ｃ，６５ｃに、竪壁部５５ｃ，５５ｃの後側面が減速ギヤケース６５ａ，６５ｂの前面に、内側壁部５５ｄ，５５ｄの外側面が減速ギヤケース６５ａ，６５ｂの内側面にそれぞれ接触した状態でサスペンションクロスメンバ９に配置されている。そうして、第１マウント部材５５は、底壁部５５ａに形成された貫通孔５５ｆ，５５ｆに挿通されたボルト（図示せず）によって、サスペンションクロスメンバ９に締結されている一方、頂壁部５５ｅ，５５ｅに形成された貫通孔５５ｇ，５５ｇに挿通されたボルト（図示せず）によって、減速ギヤケース６５ａ，６５ｂに形成されたブラケット６５ｄ，６５ｄに締結されている。
【００６１】
各第２マウント部材５７，５７は、略コ字状の底壁部５７ａと、この底壁部５７ａの車両前後方向に延びる中央部位の内側端部から上方に延びる外側壁部５７ｂと、この外側壁部５７ｂの前端部から車幅方向内側に延びる前側壁部５７ｃと、この前側壁部５７ｃの内側端部から前方に延びる支持壁部５７ｄと、外側壁部５７ｂの後端部から車幅方向内側に延びる後側壁部５７ｅと、この後側壁部５７ｅの内側端部から後方に延びる内側壁部５７ｆと、外側壁部５７ｂの上端部から車幅方向外側に延びる頂壁部５７ｇとを備えている。
【００６２】
第２マウント部材５７，５７は、支持壁部５７ｄ，５７ｄの内側面が減速ギヤケース６５ａ，６５ｂの外側面に、前側壁部５７ｃ，５７ｃの後側面がモータケース６３ａ，６３ｂの前側面に、外側壁部５７ｂ，５７ｂの内側面がモータケース６３ａ，６３ｂの外側側面に、後側壁部５７ｅ，５７ｅの前側面がモータケース６３ａ，６３ｂの後側面に、内側壁部５７ｆ，５７ｆの内側面がバッテリ先端部１１ａの外側側面にそれぞれ接触した状態でサスペンションクロスメンバ９に配置されている。そうして、各第２マウント部材５７，５７は、底壁部５７ａに形成された貫通孔５７ｈ，５７ｈ，…に挿通されたボルト（図示せず）によってサスペンションクロスメンバ９に締結されている一方、頂壁部５７ｇに形成された貫通孔５７ｉ，５７ｉに挿通されたボルト（図示せず）によってモータケース６３ａ，６３ｂに形成されたブラケット６３ｃに締結されている。
【００６３】
各第３マウント部材５９，５９は、矩形状の底壁部５９ａと、この底壁部５９ａの内側端部から上方に延びる竪壁部５９ｂとを備えている。第３マウント部材５９，５９は、底壁部５９ａ，５９ａの下面がモータケース６３ａ，６３ｂの上面に、竪壁部５９ｂ，５９ｂの内側面がインバータケース７３の外側側面にそれぞれ接触した状態で配置されており、底壁部５９ａ，５９ａに形成された貫通孔５９ｃ，５９ｃ，５９ｃに挿通されたボルト（図示せず）によってモータケース６３ａ，６３ｂに締結されている一方、竪壁部５９ｂ，５９ｂに形成された貫通孔５９ｄ，５９ｄに挿通されたボルト（図示せず）によってインバータケース７３に締結されている。
【００６４】
以上のように第１〜第３マウント部材５５，５７，５９を配置することで、減速ギヤ部５ａ，５ｂ及びモータ部３ａ，３ｂは、第１マウント部材５５の竪壁部５５ｃ，５５ｃと、第２マウント部材５７，５７の後側壁部５７ｅ，５７ｅとで挟まれることによって、車両前後方向においてサスペンションクロスメンバ９に取り付けられているとともに、互いに連結されている。さらに、減速ギヤ部５ａ，５ｂは、第１マウント部材５５の外側及び内側壁部５５ｂ，５５ｂ，５５ｄ，５５ｄと、第２マウント部材５７，５７の支持壁部５７ｄ，５７ｄとで挟まれることによって、また、モータ部３ａ，３ｂ及びバッテリケース７１は、第２マウント部材５７，５７の外側壁部５７ｂ，５７ｂと内側壁部５７ｆ，５７ｆとで挟まれることによって、車幅方向においてサスペンションクロスメンバ９に取り付けられている。また、モータ部３ａ，３ｂとインバータ部１３とは、各第３マウント部材５９，５９で連結される。このように、左右のモータ部３ａ，３ｂがバッテリ部１１及びインバータ部１３と連結されることにより、モータ部３ａ，３ｂにより生じる捩れがバッテリケース７１及びインバータケース７３で吸収される。なお、モータケース６３ａ，６３ｂ、減速ギヤケース６５ａ，６５ｂ及び第１〜第３マウント部材５５，５７，５９と、サスペンションクロスメンバ９とは、例えば両者の間に不図示のラバーシートを介在させることにより、モータ部３ａ，３ｂや減速ギヤ部５ａ，５ｂの振動がサスペンションクロスメンバ９に伝わり難い構造となっている。
【００６５】
以上のように構成された、本実施形態の車体構造では、モータ部３ａ，３ｂ、バッテリ部１１等の重量物が車幅方向中央部に配置されることかロール慣性モーメントが低減されるので、走行性能が向上する。
【００６６】
また、上述の如くモータ部３ａ，３ｂを減速ギヤ部５ａ，５ｂの上方ではなくその後方に配設するとともに、モータ部３ａ，３ｂの高さを低くすることにより、図２に示すように、サスペンションクロスメンバ９の上方に空間３９が形成されることになる。このように、サスペンションクロスメンバ９の上方に空間３９が形成されることにより、歩行者保護性能が向上し、且つ、左右のフロントサイドフレーム２１ａ，２１ｂを、従来の車両に比して車幅方向内側に配置するとともに、フロントサイドフレーム２１ａ，２１ｂを大断面とすることが可能となる。
【００６７】
そして、左右のフロントサイドフレーム２１ａ，２１ｂが車幅方向内側に配置されることにより、ホイールベースを長くしているにも拘わらず最小回転半径が確保されるとともに、フロントサイドフレーム２１ａ，２１ｂが大断面化されることにより、衝突安全性能が向上する。
【００６８】
さらに、図１に示すように、ボンネット８１との間に空間を形成するように、左右のフロントサイドフレーム２１ａ，２１ｂを矩形板状の連結部材３３で連結すれば、サスペンションクロスメンバ９の上方の空間３９を、当該連結部材３３がその底面を構成するトランクルーム（収容部）として用いることが可能となる。また、本実施形態の車体構造は、左右のフロントサイドフレーム２１ａ，２１ｂを連結部材３３で連結することにより、一方のフロントサイドフレーム（例えば左側のフロントサイドフレーム２１ａ）に入力された衝撃荷重を他方のフロントサイドフレーム（例えば右側のフロントサイドフレーム２１ｂ）に伝達することが可能となるので、フルラップ衝突時のみならずオフセット衝突時においても衝撃が良好に吸収される構造となっている。
【００６９】
ところで、電気自動車においては、走行風を後方へ逃がしたり、不図示のラジエータ及び電動ファンの後方に生じる熱やモータ部３ａ，３ｂ、インバータ部１３及びブレーキなどで生じる熱を逃がしたり、モータルーム内における熱のこもりによる熱害を防止したりする必要がある。しかしながら、サスペンションクロスメンバ９の上方にトランクルームを設けた場合、モータルームの空間が狭くなり、グリルから入った空気を逃がすための流路（空気の通り道及び通気口）が狭くなる。
【００７０】
ここで、本実施形態の車体構造では、上述の如く、左右の前輪１５ａ，１５ｂを従来の前輪１１５ａ，１１５ｂよりも前側に取り付けることで、図１及び図２に示すように、前輪１５ａ，１５ｂのタイヤとサイドシルの間に空間１５ｅ，１５ｆを設けている。これにより、空気の通り道が確保されるので、白抜き矢印の方向からグリルを通ってモータルームに入った空気が、図中の太線矢印で示すようにこの空間１５ｅ，１５ｆから抜けることにより、モータルーム内の空気抵抗を低減することができるとともに、ラジエータ、電動ファン、モータ部３ａ，３ｂ、インバータ部１３及びブレーキなどで生じる熱を逃がすことができる。
【００７１】
−効果−
本実施形態によれば、モータ部３ａ，３ｂが２つ設けられているので、モータ部３ａ，３ｂの出力特性を維持しつつ、モータ部３ａ，３ｂを１つしか設けていない場合に比べて、モータ部３ａ，３ｂ一個当たりの高さが低くなる。これにより、質量の大きいモータ部３ａ，３ｂを低位置にレイアウトして、電気自動車１の重心を低くすることができる。
【００７２】
また、左右のモータ部３ａ，３ｂがサスペンションクロスメンバ９上にそれぞれ取り付けられていることから、これら左右のモータ部３ａ，３ｂを安定支持して、モータ部３ａ，３ｂの出力を効率よく左右の前輪１５ａ，１５ｂに伝達することができる。
【００７３】
さらに、左右のモータ部３ａ，３ｂは、各々左右の前輪１５ａ，１５ｂに連結された左右の減速ギヤ部５ａ，５ｂの後方にそれぞれ配設されることで、その配置位置がヨー慣性モーメント発生中心に近づくことから、低ヨー慣性モーメントのレイアウトを達成することができる。
【００７４】
また、左右のモータ部３ａ，３ｂはロータシャフト３ｃ，３ｄが車両前後方向に延びるようにそれぞれ配設され、且つ、これら左右のモータ部３ａ，３ｂのロータシャフト３ｃ，３ｄの回転方向が互いに逆向きであることから、左側モータ部３ａによって生じる、車両正面視で時計回りの捩れと、右側モータ部３ｂによって生じる、車両正面視で反時計回りの捩れとを互いに相殺させることができる。
【００７５】
さらに、左右のモータ部３ａ，３ｂが、これらの間でサスペンションクロスメンバ９上に取り付けられたバッテリ部１１と連結されることにより、左右のモータ部３ａ，３ｂから生ずる捩れをバッテリケース７１で吸収させることができる。
【００７６】
また、モータ部３ａ，３ｂを駆動するためのインバータ部１３が左右のモータ部３ａ，３ｂに近接配置されることにより、当該インバータ部１３からモータ部３ａ，３ｂへの電力供給を容易に行うことができる。加えて、左右のモータ部３ａ，３ｂが、これらの間でサスペンションクロスメンバ９上に取り付けられたインバータ部１３と連結されることにより、左右のモータ部３ａ，３ｂから生ずる捩れをインバータケース７３で吸収させることができる。
【００７７】
さらに、モータ部３ａ，３ｂが取り付けられたサスペンションクロスメンバ９と、バッテリ搭載フレーム１７とを連結することにより、車体剛性が高まるので、モータ部３ａ，３ｂ及びバッテリ部１１を安定支持することができる。
【００７８】
また、ステアリングギアボックス４７が、車両前後方向から見て当該左右の減速ギヤ部５ａ，５ｂの中間に配設されているので、操舵性が向上するとともに、右ハンドル仕様車と左ハンドル仕様車とでケーブルの配設を変えるだけで、ステアリングギアボックス４７の共通化を図ることができる。
【００７９】
さらに、サスペンションクロスメンバ９の上方の空間３９を収容部として用いることにより、後方駐車した場合等における、荷室へのアクセス性が向上する。
【００８０】
（変形例１）
上記実施形態では、左右の減速ギヤ部５ａ，５ｂの間にフェールセーフ用のクラッチ５３を設けたが、これに限らず、以下に述べるようにしてもよい。なお、この変形例１の車体構造は、ウォータポンプ６１が配設されていることを除いて上記実施形態のものと同じなので、以下、同一部材には同一の符号を付してその説明は省略する。
【００８１】
そして、変形例１では、図８に示すように、左右の減速ギヤ部５ａ，５ｂの間に、クラッチ５３のみならず、クラッチ５３の後方に当該クラッチ５３に隣接するようにウォータポンプ（補機）６１が配設されている。このウォータポンプ６１は、モータ部３ａ，３ｂから出力された動力により駆動される。具体的には、クラッチ５３及びウォータポンプ６１の車幅方向右側には、図９に示すように、第１歯車６９ａと、この第１歯車６９ａと噛み合う第２歯車６９ｂとを備えた動力伝達装置６９が設けられている。そうして、第１歯車６９ａが右側減速ギヤ部５ｂとクラッチ５３とを連結する駆動軸と繋がっている一方、第２歯車６９ｂがウォータポンプ６１と繋がっている。これにより、ウォータポンプ６１は、モータ部３ａ，３ｂから出力された動力によって駆動するので、ウォータポンプ６１による電力消費を抑制して、航行距離を延長することが可能となる。
【００８２】
なお、クラッチ５３の前方に当該クラッチ５３に隣接するようにウォータポンプ６１を配設してもよいし、また、クラッチ５３及びウォータポンプ６１の車幅方向左側に動力伝達装置を設けてもよい。
【００８３】
（変形例２）
上記実施形態では、左右のモータ部３ａ，３ｂの間にインバータ部１３及びバッテリ先端部１１ａを配置したが、これに限らず、以下に述べるようにしてもよい。なお、この変形例２の車体構造では、インバータ部１３及びバッテリ先端部１１ａがサスペンションクロスメンバ９上に取り付けられていないことを除いて、上記実施形態のものと同じなので、以下、同一部材には同一の符号を付してその説明は省略する。
【００８４】
そして、変形例２では、図１０に示すように、左右のモータ部３ａ，３ｂは、左右のモータケース６３ａ，６３ｂが連結継手８３によって連結された一体構造をなすものである。このようにすれば、簡単な構造で、左右のモータ部３ａ，３ｂ相互間で互いのトルク反力を低減することができる。
【００８５】
（その他の実施形態）
本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。
【００８６】
上記実施形態では、本発明の車体構造を車両前側に適用したが、これに限らず、車両後側に適用してもよい。
【００８７】
また、上記実施形態では、サスペンションクロスメンバ９を、ヒンジボルト９９，９９を枢軸としてバッテリ搭載フレーム１７に対して回動可能に連結したが、これに限らず、例えば、図１１に示すように、サスペンションクロスメンバ９の後端部に水平且つ後方に延びるブラケット９ｆを形成し、当該ブラケット９ｆとバッテリ搭載フレーム１７とを、上側取付部８５ａと下側取付部８５ｂとをゴム弾性体８５ｃで連結した防振装置８５を介して連結するようにしてもよい。
【００８８】
さらに、上記実施形態では、バッテリ先端部１１ａを介してインバータ部１３をサスペンションクロスメンバ９上に取り付けるようにしたが、これに限らず、例えば、インバータ部１３をサスペンションクロスメンバ９上に直接取り付けるようにしてもよい。
【００８９】
また、上記実施形態では、左右のフロントサイドフレーム２１ａ，２１ｂを矩形板状の連結部材３３で連結したが、これに限らず、例えば、クロスメンバで連結するようにしてもよい。
【００９０】
さらに、上記変形例１では、補機として、左右の減速ギヤ部５ａ，５ｂの間にウォータポンプ６１を配設したが、これに限らず、例えば、空調用コンプレッサを配設してもよい。
【００９１】
このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
以上説明したように、本発明は、モータを備えた電気自動車の車体構造等について有用である。
【符号の説明】
【００９３】
１ 電気自動車
３ａ 左側モータ部（モータ）
３ｂ 右側モータ部（モータ）
３ｃ ロータシャフト（出力軸）
３ｄ ロータシャフト（出力軸）
５ａ 左側減速ギヤ部（減速ギヤ）
５ｂ 右側減速ギヤ部（減速ギヤ）
９ サスペンションクロスメンバ
１１ バッテリ部
１３ インバータ部（インバータ）
１５ａ 左側の前輪（駆動輪）
１５ｂ 右側の前輪（駆動輪）
１７ バッテリ搭載フレーム
１９ フロアトンネル
３９ 空間
４７ ステアリングギアボックス
５１ｂ ステアリングホイール
６１ ウォータポンプ（補機）
Ｓ サスペンション装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右の駆動輪をそれぞれ駆動するための左右のモータと、各々上記左右の駆動輪に連結され、当該各モータから出力された動力を当該左右の駆動輪にそれぞれ伝達する左右の減速ギヤと、当該左右の駆動輪のサスペンション装置をそれぞれ支持するサスペンションクロスメンバと、当該左右のモータに電力を供給するためのバッテリと、を備えた電気自動車の車体構造であって、
上記左右のモータは、上記左右の減速ギヤよりも車両前後方向内側で、その出力軸が車両前後方向に延びるようにそれぞれ配設され、且つ、上記サスペンションクロスメンバ上にそれぞれ取り付けられていることを特徴とする電気自動車の車体構造。
【請求項２】
請求項１記載の電気自動車の車体構造において、
上記左右のモータの出力軸の回転方向が互いに逆向きであることを特徴とする電気自動車の車体構造。
【請求項３】
請求項２記載の電気自動車の車体構造において、
上記左右のモータは、連結された一体構造をなすものであることを特徴とする電気自動車の車体構造。
【請求項４】
請求項２記載の電気自動車の車体構造において、
上記バッテリは、上記左右のモータの間で上記サスペンションクロスメンバ上に取り付けられ、且つ、上記左右のモータと連結されていることを特徴とする電気自動車の車体構造。
【請求項５】
請求項２記載の電気自動車の車体構造において、
上記左右のモータを駆動するためのインバータをさらに備え、
上記インバータは、上記左右のモータの間で上記サスペンションクロスメンバ上に取り付けられ、且つ、上記左右のモータと連結されていることを特徴とする電気自動車の車体構造。
【請求項６】
請求項４記載の電気自動車の車体構造において、
上記左右のモータを駆動するためのインバータをさらに備え、
上記インバータは、上記左右のモータの間で上記サスペンションクロスメンバ上に、直接又は上記バッテリを介して取り付けられていることを特徴とする電気自動車の車体構造。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載の電気自動車の車体構造において、
車幅方向中央部を車両前後方向に延び且つ上方に膨出するように形成されたフロアトンネル内に設けられた、上記バッテリを搭載するためのバッテリ搭載フレームをさらに備え、
上記サスペンションクロスメンバと上記バッテリ搭載フレームとが連結されていることを特徴とする電気自動車の車体構造。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１つに記載の電気自動車の車体構造において、
上記駆動輪は前輪であり、
上記サスペンションクロスメンバには、上記左右の減速ギヤの前方、且つ、車両前後方向から見て当該左右の減速ギヤの中間に、ステアリングホイールと連結されるステアリングギヤボックスが配設されていることを特徴とする電気自動車の車体構造。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１つに記載の電気自動車の車体構造において、
上記左右の減速ギヤの間に、上記モータから出力された動力により駆動される補機が配設されていることを特徴とする電気自動車の車体構造。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１つに記載の電気自動車の車体構造において、
上記駆動輪は前輪であり、
上記サスペンションクロスメンバの上方の空間が、収容部として用いられることを特徴とする電気自動車の車体構造。
【請求項１】
左右の駆動輪をそれぞれ駆動するための左右のモータと、各々上記左右の駆動輪に連結され、当該各モータから出力された動力を当該左右の駆動輪にそれぞれ伝達する左右の減速ギヤと、当該左右の駆動輪のサスペンション装置をそれぞれ支持するサスペンションクロスメンバと、当該左右のモータに電力を供給するためのバッテリと、を備えた電気自動車の車体構造であって、
上記左右のモータは、上記左右の減速ギヤよりも車両前後方向内側で、その出力軸が車両前後方向に延びるようにそれぞれ配設され、且つ、上記サスペンションクロスメンバ上にそれぞれ取り付けられていることを特徴とする電気自動車の車体構造。
【請求項２】
請求項１記載の電気自動車の車体構造において、
上記左右のモータの出力軸の回転方向が互いに逆向きであることを特徴とする電気自動車の車体構造。
【請求項３】
請求項２記載の電気自動車の車体構造において、
上記左右のモータは、連結された一体構造をなすものであることを特徴とする電気自動車の車体構造。
【請求項４】
請求項２記載の電気自動車の車体構造において、
上記バッテリは、上記左右のモータの間で上記サスペンションクロスメンバ上に取り付けられ、且つ、上記左右のモータと連結されていることを特徴とする電気自動車の車体構造。
【請求項５】
請求項２記載の電気自動車の車体構造において、
上記左右のモータを駆動するためのインバータをさらに備え、
上記インバータは、上記左右のモータの間で上記サスペンションクロスメンバ上に取り付けられ、且つ、上記左右のモータと連結されていることを特徴とする電気自動車の車体構造。
【請求項６】
請求項４記載の電気自動車の車体構造において、
上記左右のモータを駆動するためのインバータをさらに備え、
上記インバータは、上記左右のモータの間で上記サスペンションクロスメンバ上に、直接又は上記バッテリを介して取り付けられていることを特徴とする電気自動車の車体構造。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載の電気自動車の車体構造において、
車幅方向中央部を車両前後方向に延び且つ上方に膨出するように形成されたフロアトンネル内に設けられた、上記バッテリを搭載するためのバッテリ搭載フレームをさらに備え、
上記サスペンションクロスメンバと上記バッテリ搭載フレームとが連結されていることを特徴とする電気自動車の車体構造。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１つに記載の電気自動車の車体構造において、
上記駆動輪は前輪であり、
上記サスペンションクロスメンバには、上記左右の減速ギヤの前方、且つ、車両前後方向から見て当該左右の減速ギヤの中間に、ステアリングホイールと連結されるステアリングギヤボックスが配設されていることを特徴とする電気自動車の車体構造。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１つに記載の電気自動車の車体構造において、
上記左右の減速ギヤの間に、上記モータから出力された動力により駆動される補機が配設されていることを特徴とする電気自動車の車体構造。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１つに記載の電気自動車の車体構造において、
上記駆動輪は前輪であり、
上記サスペンションクロスメンバの上方の空間が、収容部として用いられることを特徴とする電気自動車の車体構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−１９５０５６（Ｐ２０１１−１９５０５６Ａ）
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６５０４４（Ｐ２０１０−６５０４４）
【出願日】平成２２年３月１９日（２０１０．３．１９）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１９日（２０１０．３．１９）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
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