CN106103249B - 电动车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供电动车辆。为了凭借简单的构造抑制燃料电池组进入乘员室内，在形成于乘员室(2)的后侧的收容室(3)内收容燃料电池组(6)。在相比燃料电池组靠前侧并且相比燃料电池组靠下方的位置配置受力部件(11)，在车辆碰撞时在受力部件作用向后的力。当由于车辆碰撞而作用于受力部件的向后的力大于预先设定的上限值时，将该向后的力变换为向上的力并将向上的力向燃料电池组的前侧底面(6BF)传递，由此在车辆碰撞时，燃料电池组的前侧端部(6FE)相对于燃料电池组的后侧端部(6RE)被抬起。

Description

电动车辆
技术领域
本发明涉及电动车辆。
背景技术
已知有在形成于乘员室的车辆前方的收容室内收容车辆驱动用电动马达并且在电动马达上方收容燃料电池组的电动车辆，其中，燃料电池组形成为近似长方体形状，并且形成高度比长度以及宽度小的扁平状，此外，燃料电池组以燃料电池组的长度方向轴线指向车辆宽度方向并且燃料电池组的宽度方向轴线指向车辆长度方向的方式配置在收容室内(参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开2002-367637号公报
然而，如果电动车辆例如在其前端发生碰撞从而对燃料电池组作用沿车辆长度方向向内的力，则担心燃料电池组向乘员室移动，进入乘员室内。
发明内容
根据本发明，提供一种在形成于乘员室的车辆长度方向外侧的收容室内收容燃料电池组的电动车辆，燃料电池组形成为近似长方体形状并且形成为高度比长度以及宽度小的扁平状，燃料电池组以燃料电池组的面中的最大的2个面构成燃料电池组的顶面以及底面的方式配置于收容室内，在相比燃料电池组靠车辆长度方向外侧并且相比燃料电池组靠下方的位置配置受力部件，由此在车辆碰撞时在受力部件作用沿车辆长度方向向内的力，上述燃料电池组还具备力传递机构，当由于车辆碰撞而作用于受力部件的沿车辆长度方向向内的力比预先设定的上限值大时，上述力传递机构将该向内的力变换为向上的力，并且将该向上的力向燃料电池组的车辆长度方向外侧底面传递，由此在车辆碰撞时，燃料电池组的车辆长度方向外侧端部相对于燃料电池组的车辆长度方向内侧端部被抬起。
尽管为简单的构造却能够抑制燃料电池组进入乘员室内。
附图说明
图1为电动车辆的局部纵剖视图。
图2为电动车辆的局部俯视图。
图3为电动马达、燃料电池组以及压缩机的概要主视图。
图4为燃料电池组的概要立体图。
图5为对力传递机构的作用进行说明的概要图。
图6为对力传递机构的作用进行说明的概要图。
图7为表示本发明的其他实施例的图。
图8为表示本发明的其他实施例的图。
图9为对图7以及图8的实施例中的力传递机构的作用进行说明的概要图。
图10为本发明的其他实施例的图。
图11为对图10的实施例中的力传递机构的作用进行说明的概要图。
图12为本发明的其他实施例的图。
图13为对图12的实施例中的力传递机构的作用进行说明的概要图。
图14为本发明的其他实施例的电动车辆的局部俯视图。
图15为本发明的其他实施例的电动车辆的局部纵剖视图。
具体实施方式
参照图1～图3，电动车辆1具备乘员室2、以及形成在乘员室2的车辆长度方向外侧、即前侧的收容室3。在图1所示的实施例中，收容室3通过前围板(dash board)4被从乘员室2分离。在该收容室3、特别是收容室3的底部收容固定被收容在外壳内的车辆驱动用的电动马达5。另外，在电动马达5上方的收容室3内收容燃料电池组6。燃料电池组6产生电能，并将该电能向电动马达5供给。其结果，电动车辆1被驱动。另外，在收容室3的底部还收容有悬架构件(suspension member)7。
此外，在图1以及图2中，1F表示车辆外侧端部即前端，8表示发动机罩。因此，收容室3由车辆前端1F、前围板4以及发动机罩8划分形成。另外，在图1以及图2中，9S表示驱动轴，9W表示车轮。进而，在图1～图3中，VL表示车辆长度方向，VW表示车辆宽度方向，VH表示车辆高度方向。在此，车辆长度方向VL以及车辆宽度方向VW为水平方向，车辆高度方向VH为铅垂方向。
燃料电池组6由将多个燃料电池单电池层叠而成的层叠体、以及收容该层叠体的外壳形成。如图4所示，燃料电池组6形成为近似长方体状。另外，燃料电池组6的高度SH比燃料电池组6的长度SL以及宽度SW小，因此燃料电池组6形成扁平状。即，燃料电池组6具备彼此大致平行地扩展的第1面6a以及第2面6b、彼此大致平行地扩展的第3面6c以及第4面6d、彼此大致平行地扩展的第5面6e以及第6面6f。在此，第1面6a以及第2面6b分别由长度SL以及宽度SW划分形成，第3面6c以及第4面6d分别由燃料电池组6的长度SL以及高度SH划分形成，第5面6e以及第6面6f分别由燃料电池组6的宽度SW以及高度SH划分形成。第1面6a以及第2面6b在燃料电池组6的面中最大，第3面6c以及第4面6d比第5面6e以及第6面6f大。此外，燃料电池组6的各面6a、6b、6c、6d、6e、6f不必为平坦，也存在包含少许凹凸的情况。另外，燃料电池单电池沿燃料电池组6的长度方向轴线ASL(图2、3)层叠。在其他实施例中，燃料电池单电池沿燃料电池组6的宽度方向轴线ASW(图2、3)层叠。
在图1～图3所示的实施例中，燃料电池组6以燃料电池组6的长度方向轴线ASL指向车辆宽度方向VW并且燃料电池组6的宽度方向轴线ASW指向车辆长度方向VL的方式配置在收容室3内。在这种情况下，燃料电池组6的最大的第1面6a以及第2面6b分别构成燃料电池组6的顶面6T以及底面6B。另外，燃料电池组6的第3面6c、6d分别构成燃料电池组6的前面6F以及后面6R，燃料电池组6的第5面6e以及第6面6f分别构成燃料电池组6的侧面6S、6S。另外，在这种情况下，燃料电池组6的高度方向轴线ASH指向车辆高度方向VH。
燃料电池组6经由电池组支承件10例如支承于电动马达5上。电池组支承件10包括：从燃料电池组6的车辆前侧端部6FE延伸至电动马达5的例如一对前侧电池组支承件10F、从燃料电池组6的车辆后侧端部6RE延伸至电动马达5的例如一对后侧电池组支承件10R。在这种情况下，前侧电池组支承件10F与燃料电池组6的连结强度比后侧电池组支承件10R与燃料电池组6的连结强度小。换言之，前侧电池组支承件10F相比后侧电池组支承件10R更易从燃料电池组6脱离。此外，在其他实施例中，燃料电池组6被支承于悬架构件7(图1)上。
在图1～图3所示的实施例中，进而在相比燃料电池组6、电动马达5以及悬架构件7靠车辆前侧并且相比燃料电池组6靠下方的位置配置受力部件11。受力部件11形成为近似圆筒状，如图3所示，受力部件11的长度方向轴线ARL被配置为指向车辆宽度方向VW。
在图1～图3所示的实施例中，受力部件11由电动车辆1的辅机构成。该辅机由用于向燃料电池组6供给空气的压缩机、向燃料电池组6供给冷却水的冷却水泵以及用于压力输送车辆1的空气调节器的制冷剂的压缩机中的至少一个构成。另外，受力部件11例如经由一对受力部件保持件12保持于电动马达5。在其他实施例中，受力部件11被保持于悬架构件7(图1)。
在这种情况下，受力部件11相比燃料电池组6、电动马达5以及悬架构件7配置在车辆前侧，因此当电动车辆1在前端1F发生碰撞时，在受力部件11上作用沿车辆长度方向VL朝内、即朝后的力。
进而，电动车辆1还具备力传递机构A，当由于车辆碰撞而作用于受力部件11的沿车辆长度方向VL向内的力比预先设定的上限值大时，力传递机构A将该向内的力变换为向上的力并且将该向上的力向燃料电池组6的底面的前侧部分、即前侧底面6BF传递。
在图1～图3所示的实施例中，力传递机构A具备安装于电动马达5的前侧的引导部件13。引导部件13例如由一对导轨构成。另外，引导部件13包括：随着趋向车辆长度方向VL向内即向后而向上倾斜的倾斜部13SLP；以及在倾斜部13SLP的车辆长度方向VL内侧、即后侧沿车辆长度方向VL延伸的平坦部13FL。在其他实施例中，引导部件13被安装于悬架构件7(图1)的前侧。
进而参照图1～图4，在燃料电池组6的底面6B以及前面6F设置有滑动部14。滑动部14在燃料电池组6的底面6B沿燃料电池组6的宽度方向乃至车辆长度方向VL延伸。滑动部14例如由一体地形成于燃料电池组6的外壳的一对凸状部构成。在这种情况下，这些凸状部作为提高燃料电池组6的刚性的加强肋发挥作用。在其他实施例中，滑动部14由与燃料电池组6分开形成并安装于燃料电池组6的导轨构成。
此外，如上所述，如果电动车辆1在其前端发生碰撞，会在受力部件11上作用沿车辆长度方向VL向内的力。换言之，在燃料电池组6不直接作用沿车辆长度方向VL向内的力。其结果，抑制燃料电池组6向乘员室2内进入。
在图1～图4所示的实施例中，当由于车辆碰撞而作用于受力部件11的沿车辆长度方向VL向内的力的大小大于上述的上限值时，受力部件11从受力部件保持件12脱离。其结果，如图5所示，受力部件11沿车辆长度方向VL向内移动，与安装于电动马达5的引导部件13的倾斜部13SLP抵接。
接着，受力部件11由引导部件13的倾斜部13SLP引导，即在倾斜部13SLP上滑动，沿车辆长度方向VL向内移动并且向上移动。接着，受力部件11与燃料电池组6的前侧底面6BF、特别是滑动部14抵接。其结果，在燃料电池组6的前侧底面6BF作用向上的力。换言之，作用于受力部件11的沿车辆长度方向VL向内的力的一部分被变换为向上的力，并且该向上的力向燃料电池组6的前侧底面6BF传递。
在此，如上所述，前侧电池组支承件10F相比后侧电池组支承件10R更易从燃料电池组6脱离。其结果，如图6所示，燃料电池组6的前侧端部6FE相对于燃料电池组6的后侧端部6RE被抬起。即，燃料电池组6被立起。
如果这样燃料电池组6被立起，则受力部件11能够进一步沿车辆长度方向VL向内以及向上移动。接着，受力部件11在引导部件13以及滑动部14上滑动，并且进一步沿车辆长度方向VL向内以及向上移动。其结果，向燃料电池组6进一步传递沿车辆长度方向VL向内的力以及向上的力，燃料电池组6被进一步立起。
接着，如果受力部件11到达引导部件13的平坦部13FL，则受力部件11在平坦部13FL上进一步沿车辆长度方向VL向内移动。因此，向燃料电池组6传递沿车辆长度方向向内、即向后的力。其结果，燃料电池组6以被立起的状态进一步向后移动。
这样由于受力部件11将燃料电池组6立起，因此很好地吸收车辆碰撞时的沿车辆长度方向VL向内的力。另外，如果燃料电池组6被立起，则燃料电池组6的较大的顶面6T将与乘员室2相面对。因此，与燃料电池组6未立起的情况、即燃料电池组6的狭小的后面6R与乘员室2相面对的情况相比，燃料电池组6不易进入乘员室2内。即，凭借简单的构造便可抑制燃料电池组6向乘员室2内进入。
此外，受力部件11沿车辆长度方向VL向内移动至哪个位置根据由于车辆碰撞而作用于受力部件11的沿车辆长度方向VL向内的力的大小而变动。
另外，受力部件11具有足够的刚性，从而即使由于车辆碰撞而被作用大于上述的上限值的沿车辆长度方向VL向内的力也不至变形，燃料电池组6乃至滑动部14具有即便作用传递来的向上的力也不至变形的刚性。此外，在图1～图4所示的实施例中，由于滑动部14由凸状部乃至加强肋形成，因此也可以说在受力部件11抵接的燃料电池组6的前侧底面6BF形成肋状部位14。
图7以及图8中示出本发明的其他实施例。
在图7以及图8所示的实施例中，力传递机构A具备支承受力部件11的例如一对受力部件支承件20。在这种情况下，受力部件支承件20的一端20a与受力部件11连结，受力部件支承件20的另一端20b与电动马达5连结。即，受力部件11经由受力部件支承件20通过电动马达5支承。另外，受力部件支承件20从受力部件11到电动马达5越向后越向下倾斜。在其他实施例中，受力部件支承件20的另一端20b与悬架构件7连结。
力传递机构A还具备在受力部件11与燃料电池组6的前侧底面6BF之间延伸的力传递部件21。在图7以及图8所示的实施例中，力传递部件21由例如一对棒状部件构成。力传递部件21从受力部件11到燃料电池组6越向后越向上倾斜。此外，在图7以及图8中，省略电池组支承件10的图示。
如果由于车辆碰撞而在受力部件11作用比上述上限值大的向后的力，则受力部件支承件20在其一端20a以及另一端20b发生弯曲乃至变形。其结果，如图9所示，受力部件11以受力部件支承件20的另一端20b为中心向后旋转。因此，受力部件11向后移动并且向上移动。
其结果，经由力传递部件21向燃料电池组6的前侧底面6BF传递向上的力。在这种情况下，力传递部件21在其两端弯曲。因此，燃料电池组6的前侧端部6FE相对于燃料电池组6的后侧端部6RE被抬起。即，燃料电池组6被立起。
在此，如图9所示，在铅垂面内，在受力部件支承件20与力传递部件21之间形成角度θ。如此一来可以预见，在图7以及图8所示的实施例中，如果由于车辆碰撞而大于上述上限值的向后的力作用于受力部件11，则角度θ增大，由此向燃料电池组6传递向上的力。
图10中示出本发明的其他实施例。
图10所示的实施例同图7以及图8所示的实施例的结构上的区别为受力部件11由受力部件支承件20的一端20a构成。换言之，受力部件11与受力部件支承件20一体形成。
如果由于车辆碰撞而在受力部件11作用比上述上限值大的向后的力，则如图11所示，受力部件11以受力部件支承件20的另一端20b为中心向后旋转。因此，受力部件11向后移动并且向上移动，经由力传递部件21向燃料电池组6的前侧底面6BF传递向上的力。如此一来，燃料电池组6的前侧端部6FE相对于燃料电池组6的后侧端部6RE被抬起。
图12中示出本发明的其他实施例。
图12所示的实施例同图7以及图8所示的实施例的结构上的区别为未设置力传递部件21以及在燃料电池组6设置有图1～图4所示的滑动部14。
如果由于车辆碰撞而在受力部件11作用比上述上限值大的向后的力，则受力部件支承件20在其一端20a以及另一端20b弯曲。其结果，如图13所示，受力部件11以受力部件支承件20的另一端20b为中心向后旋转。因此，受力部件11向后移动并且向上移动。
接着，受力部件11与燃料电池组6的前侧底面6BF抵接。其结果，在燃料电池组6的前侧底面6BF作用向上的力，因此向上的力向燃料电池组6的前侧底面6BF传递。接着，受力部件11在滑动部14上滑动并进一步沿车辆长度方向VL向内以及向上移动。其结果，燃料电池组6立起。
在以上叙述的实施例中，收容室3形成在乘员室2的前侧。在其他实施例中，收容室3被形成在乘员室2的后侧，在该收容室3内收容燃料电池组6。在这种情况下，力传递机构A在由于车辆碰撞而作用于受力部件11的向前的力比上限值大时将该向前的力变换为向上的力，并且将向上的力向燃料电池组6的后侧底面传递。其结果，在车辆碰撞时，燃料电池组6的后侧端部6RE相对于燃料电池组6的前侧端部6FE被抬起。
在以上叙述的实施例中，燃料电池组6以燃料电池组6的长度方向轴线ASL指向车辆宽度方向VW并且燃料电池组6的宽度方向轴线ASW指向车辆长度方向VL的方式配置于收容室3内。在图14所示的实施例中，燃料电池组6以燃料电池组6的长度方向轴线ASL指向车辆长度方向VL并且燃料电池组6的宽度方向轴线ASW指向车辆宽度方向VW的方式配置于收容室3内。在这种情况下，燃料电池组6的第5面6e以及第6面6f分别构成燃料电池组6的前面6F以及后面6R，燃料电池组6的第3面6c以及第4面6d分别构成燃料电池组6的侧面6S、6S。在其他实施例中，在俯视视角中，以燃料电池组6的长度方向轴线ASL以及宽度方向轴线ASL相对于车辆长度方向VL以及车辆宽度方向VW倾斜的方式配置燃料电池组6。
另外，在以上叙述的实施例中，以燃料电池组6的长度方向轴线ASL或者宽度方向轴线ASL指向车辆长度方向VL的方式配置燃料电池组6。即，以燃料电池组6的车辆长度方向外侧端部6FE以及车辆长度方向内侧端部6FR处于几乎相同的高度位置的方式配置燃料电池组6。在图15所示的实施例中，以燃料电池组6的长度方向轴线ASL或者宽度方向轴线ASL相对于车辆长度方向VL倾斜为越沿车辆长度方向向外越向上的方式配置燃料电池组6。即，以燃料电池组6的车辆长度方向外侧端部6FE比车辆长度方向内侧端部6FR高的方式配置燃料电池组6。如此一来，在车辆碰撞时，燃料电池组6可靠地立起。
将以上叙述的各实施例涵盖在内进行表现，得出燃料电池组6以燃料电池组6的面中的最大的2个面6a、6b构成燃料电池组6的顶面6T以及底面6B的方式配置在收容室3内。
本申请主张日本专利申请第2014-060767号的权利，并在此援引其全部公开内容。
其中，附图标记说明如下：
1：电动车辆；2：乘员室；3：收容室；5：电动马达；6：燃料电池组；7：悬架构件；11：受力部件；13：引导部件。

Claims (8)

1.一种电动车辆，在形成于乘员室的车辆长度方向外侧的收容室内收容燃料电池组，其中，
燃料电池组形成为近似长方体形状并且形成为高度比长度以及宽度小的扁平状，燃料电池组以燃料电池组的面中的最大的2个面构成燃料电池组的顶面以及底面的方式配置于收容室内，在相比燃料电池组靠车辆长度方向外侧并且相比燃料电池组靠下方的位置配置受力部件，由此在车辆碰撞时在受力部件作用沿车辆长度方向向内的力，所述燃料电池组还具备力传递机构，当由于车辆碰撞而作用于受力部件的沿车辆长度方向向内的力比预先设定的上限值大时，所述力传递机构将该向内的力变换为向上的力并且将该向上的力向燃料电池组的车辆长度方向外侧底面传递，由此在车辆碰撞时，燃料电池组的车辆长度方向外侧端部相对于燃料电池组的车辆长度方向内侧端部被抬起，
所述受力部件由所述电动车辆的辅机构成。
2.根据权利要求1所述的电动车辆，其中，
在所述收容室内的所述燃料电池组下方收容车辆驱动用电动马达或者悬架构件，所述受力部件相比该电动马达或者悬架构件配置在车辆长度方向外侧，所述力传递机构具备安装于电动马达或者悬架构件的引导部件，该引导部件沿车辆长度方向越向内越向上倾斜，当由于车辆碰撞而在所述受力部件作用比所述上限值大的沿车辆长度方向向内的力时，受力部件由引导部件引导并向上移动，进而与所述燃料电池组的车辆长度方向外侧底面抵接，由此向燃料电池组传递向上的力。
3.根据权利要求1所述的电动车辆，其中，
在所述收容室内的所述燃料电池组下方收容车辆驱动用电动马达或者悬架构件，所述受力部件相比该电动马达或者悬架构件配置在车辆长度方向外侧，所述力传递机构具备支承受力部件的受力部件支承件，该受力部件支承件的一端与受力部件连结并且受力部件支承件的另一端与电动马达或者悬架构件连结，该受力部件支承件从受力部件到电动马达或者悬架构件沿车辆长度方向越向内越向下倾斜，当由于车辆碰撞而在受力部件作用比所述上限值大的沿车辆长度方向向内的力时，受力部件以受力部件支承件的所述另一端为中心沿车辆长度方向向内旋转，由此受力部件向上移动。
4.根据权利要求3所述的电动车辆，其中，
所述力传递机构具备在所述受力部件与所述燃料电池组的车辆长度方向外侧底面之间延伸的力传递部件，该力传递部件从受力部件到燃料电池组沿车辆长度方向越向内越向上倾斜，当由于车辆碰撞致使受力部件向上移动时，经由该力传递部件向燃料电池组的车辆长度方向外侧底面传递向上的力。
5.根据权利要求3所述的电动车辆，其中，
当由于车辆碰撞致使所述受力部件向上移动时，所述受力部件与所述燃料电池组的车辆长度方向外侧底面抵接，由此向燃料电池组传递向上的力。
6.根据权利要求1所述的电动车辆，其中，
所述辅机由用于向燃料电池组供给空气的压缩机、向燃料电池组供给冷却水的冷却水泵以及用于压力输送车辆的空气调节器的制冷剂的压缩机中的至少一个构成。
7.根据权利要求3或4所述的电动车辆，其中，
所述受力部件由所述受力部件支承件的所述一端构成。
8.根据权利要求2或5所述的电动车辆，其中，
在所述受力部件抵接的所述燃料电池组的车辆长度方向外侧底面形成肋状部位。
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