JP6493183B2 - 車両構造 - Google Patents

Description

本発明は、燃料電池が搭載される車両構造に関する。

燃料タンクが、後部座席の車両下方かつフロアの車両下方に配置された車両用燃料タンクの取付構造が開示されている（特許文献１参照）。

特開２００９−１４９１４０号公報

上記した従来例に記載の燃料タンクは、燃料電池で発電した電力により走行する燃料電池搭載車両に適用可能とされている。この場合、燃料タンクには、燃料電池を作動させるための水素ガス等の気体燃料が高圧状態で収容される。加えて、後部座席の車両後側におけるフロアの上には、二次電池が配置されることがある。更に、フロアの車両下方における燃料タンクの車両後方には、後輪を駆動するための駆動モータが配置されることがある。このような燃料電池搭載車両において、後面衝突への対策が望まれている。

本発明は、後面衝突時における、二次電池及び駆動モータへの影響を抑制できる車両構造を提供することを目的とする。

請求項１に係る車両構造は、車両のフロアの車両下方にタンクブラケットを介して固定された燃料タンクと、前記フロアの車両下方かつ前記燃料タンクの車両後方に設けられると共に、モータマウントを介して後輪用のサスペンションメンバに固定された前記後輪用の駆動モータと、を備え、前記タンクブラケット及び前記モータマウントが、車両前後方向に並んで配置されている。

この車両構造では、タンクブラケット及びモータマウントが、車両前後方向に並んで配置されている。したがって、後面衝突時に車両の後端に入力された衝突荷重が、フロアの後部から、駆動モータ、モータマウント及びタンクブラケットを経由して、フロアの前部へ伝達される。これによりフロアの変形、特にモータマウントとタンクブラケットとの間の部分の変形が抑制されるので、燃料タンクへの駆動モータの接触が抑制される。また、フロアの変形が抑制されることで、該フロアの上に二次電池が搭載される場合でも、後面衝突時における該二次電池への影響が抑制される。

本発明に係る車両構造によれば、後面衝突時における、二次電池及び駆動モータへの影響を抑制できる車両構造を提供することができる、という優れた効果が得られる。

本実施形態に係る車両構造を示す側断面図である。 本実施形態に係る車両構造において、タンクブラケットとモータマウントの配置を示す平面図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づき説明する。図面において、矢印ＦＲは車両前方を示し、矢印ＵＰは車両上方を示し、矢印ＲＨは車両右方向を示している。

図１において、本実施形態に係る車両構造Ｓは、例えば燃料電池（図示せず）を搭載した車両１０の構造に係り、燃料タンク１２と、駆動モータ１４と、を有している。

燃料タンク１２は、車両１０のフロア１６の車両下方にタンクブラケット２６を介して固定されている。この燃料タンク１２は、燃料電池に供給する水素ガス等の気体燃料を、高圧状態で収容するための容器である。

ここで、フロア１６は、車両１０のボデー１８の床部を構成する部位であり、例えばフロアパネル２０を有している。フロアパネル２０の下面側には、例えば補強部材２２〜２５が設けられている。フロアパネル２０と補強部材２２〜２５との間は、それぞれ閉断面構造とされている。補強部材２２，２３は、燃料タンク１２の車両前方側近傍に位置している。補強部材２４は、燃料タンク１２と駆動モータ１４との間に位置している。タンクブラケット２６は、補強部材２４の位置に設けられている。そして、補強部材２５は、駆動モータ１４の車両後方側近傍に位置している。

フロア１６の上には、例えば後席３０が設けられている。燃料タンク１２は、この後席３０の車両下方に配置されている。具体的には、燃料タンク１２は、例えば略円筒形に構成され、支持部材３６と固定部材３８とにより、車両上下方向に挟持固定されている。支持部材３６は、燃料タンク１２の車両下方側に配置され、固定部材３８は、燃料タンク１２の車両上方側に配置されている。支持部材３６の前端部は、補強部材２２にボルト締結されている。支持部材３６の後端部は、タンクブラケット２６にボルト締結されている。支持部材３６における後端部と燃料タンク１２との間の下面側には、補強部材４２が設けられている。

固定部材３８の前端部は、支持部材３６に回転支持されている。固定部材３８の後端部は、ボルト３９を用いて、補強部材４２に対して締結されている。この後端部の締結により、燃料タンク１２に対する支持部材３６及び固定部材３８の挟持力を生じさせている。

フロア１６の中部（区間ｂの部分）の上には、二次電池３２が搭載されている。区間ｂは、フロア１６における後席３０の車両後方側近傍を含む。フロア１６の後端は、ボデー１８の後端２８に結合されており、二次電池３２と後端２８との間は、例えば収納スペース３４となっている。後端２８は、例えばロアバックパネルである。図１では、区間ｂの後端と、ボデー１８の後端２８との間の部分を区間ａとしている。

駆動モータ１４は、後輪用の駆動手段であり、フロア１６の車両下方かつ燃料タンク１２の車両後方に設けられている。換言すれば、駆動モータ１４は、フロア１６の中部（区間ｂの部分）の下に位置している。また、モータマウント４４を介して後輪用のサスペンションメンバ４６に固定されている。駆動モータ１４は、左右のドライブシャフト５４を介して、左右の後輪（図示せず）をそれぞれ駆動するようになっている。駆動モータ１４の後端は、二次電池３２の後端よりも車両後方側に位置している。図２に示されるように、モータマウント４４は、駆動モータ１４の前部の車幅方向外側に１箇所ずつ設けられており、駆動モータ１４とサスペンションメンバ４６との間に介在し、該駆動モータ１４を防振支持している。

サスペンションメンバ４６は、縦メンバ４８と、横メンバ５０，５２とを結合して設けられている。縦メンバ４８は、湾曲しつつ車両前後方向に延びており、車両１０の左右に一対設けられている。横メンバ５０は、縦メンバ４８の前部同士を車幅方向に連結している。モータマウント４４は、該横メンバ５０に位置している。また、横メンバ５２は、縦メンバ４８の後部同士を車幅方向に連結している。サスペンションメンバ４６は、ボデー１８（図１）に取り付けられている。

タンクブラケット２６及びモータマウント４４は、車両前後方向に並んで配置されている。具体的には、タンクブラケット２６及びモータマウント４４は、車両平面視で車両前後方向に並んで配置されている（図２）と共に、車両側面視でも車両前後方向に並んで配置されている。タンクブラケット２６は、モータマウント４４の車両前側に設けられている。タンクブラケット２６とモータマウント４４とは、後面衝突時の衝突荷重がモータマウント４４からタンクブラケット２６に効率的に伝達されるように、互いに近接して設けられている。

図１では、フロア１６の前部を区間ｃとしている。区間ｃとは、区間ｂの前端から、補強部材２２付近までの部分である。燃料タンク１２は、この区間ｃに位置している。なお、フロア１６の前部、中部及び後部とは、フロア１６のうち、後席３０が配置される位置から車両後方側の領域での車両前後方向の区分であり、前席等（図示せず）が配置される領域を含まない。

（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図１において、本実施形態に係る車両構造Ｓでは、後面衝突時に、相手車両を模したバリア４０から車両１０のボデー１８の後端２８に衝突荷重Ｆが入力されると、フロア１６の後部（区間ａの部分）が車両前後方向に圧縮変形して、ボデー１８の後端２８が車両前方へ移動する。図１中に二点鎖線で示されるように、この後端２８が駆動モータ１４に接触することにより、衝突荷重Ｆが該駆動モータ１４へ矢印Ａ方向に伝達される。駆動モータ１４の後端は、二次電池３２の後端よりも車両後方側に位置しているので、ボデー１８の後端２８は、二次電池３２よりも先に駆動モータ１４に接触し易い。これにより、二次電池３２への衝突荷重Ｆの入力が抑制される。

続いて、駆動モータ１４に伝達された衝突荷重Ｆは、モータマウント４４へ矢印Ｂ方向に伝達される。図１、図２に示されるように、タンクブラケット２６及びモータマウント４４は、車両前後方向に並んで配置されると共に互いに近接して設けられているので、フロア１６の中部（区間ｂの部分）が殆ど変形しない間に、モータマウント４４がタンクブラケット２６に接触する。これにより、衝突荷重Ｆは、モータマウント４４からタンクブラケット２６へ矢印Ｃ方向に伝達される。このように、車両１０のボデー１８の後端２８に入力された衝突荷重Ｆは、フロア１６の後部から、駆動モータ１４、モータマウント４４及びタンクブラケット２６を経由して、フロア１６の前部（区間ｃの部分）へ伝達される。

タンクブラケット２６に伝達された衝突荷重Ｆにより、フロア１６の前部（区間ｃの部分）が車両前後方向に圧縮変形する。燃料タンク１２は変形し難いため、該燃料タンク１２を挟持している支持部材３６及び固定部材３８、並びにフロアパネル２０の一部が変形する。

このようにして、フロア１６の中部（区間ｂの部分）の変形、特にモータマウント４４とタンクブラケット２６との間の部分の変形が抑制され、駆動モータ１４と燃料タンク１２との間の距離が確保されるので、該燃料タンク１２への駆動モータ１４の接触が抑制される。また、フロア１６の中部（区間ｂの部分）の変形が抑制されることで、ボデー１８の後端２８と二次電池３２との間の距離が確保されるので、衝突荷重Ｆが二次電池３２に伝達されることが抑制される。よって、本実施形態によれば、後面衝突時における二次電池及び駆動モータ１４への影響を抑制することができる。

［他の実施形態］
以上、本発明の実施形態の一例について説明したが、本発明の実施形態は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

１０ 車両
１２ 燃料タンク
１４ 駆動モータ
１６ フロア
２６ タンクブラケット
４４ モータマウント
４６ サスペンションメンバ
Ｓ 車両構造

Claims (1)

1. 車両のフロアの車両下方にタンクブラケットを介して固定された燃料タンクと、
   前記フロアの車両下方かつ前記燃料タンクの車両後方に設けられると共に、モータマウントを介して後輪用のサスペンションメンバに固定された前記後輪用の駆動モータと、を備え、
   前記タンクブラケット及び前記モータマウントが、車両前後方向に並んで配置されている車両構造。