JP2020019452A - 電動車両 - Google Patents

Abstract

【課題】ケース内部への水の浸入を抑制することができる電動車両を提供すること。【解決手段】電動車両１は、電動モータ１１と、電動モータ１１の駆動力を後輪車軸４０ａに伝達する機構とがケース１０ａに収容されたトランスアクスル１０が、車両後部に配置され、気体燃料を貯蔵するための第二、第三水素タンク４，５が、車両前後方向においてトランスアクスル１０の前側および後側の少なくとも一側に、各々の長手方向が車幅方向となるように配置され、第二、第三水素タンク４，５は、車両上下方向においてトランスアクスル１０よりも上側に配置され、かつ、トランスアクスル１０および第二、第三水素タンク４，５は、車両上下方向と車両前後方向とにおいて、それぞれ重なるように配置されている。【選択図】図１

Description

本発明は、電動車両に関する。

電動モータと、当該電動モータの駆動力を後輪車軸に伝達する機構とがケースに収容された駆動装置が、車両後部に配置された電動車両が知られている（例えば特許文献１参照）。上記特許文献１には、気体燃料を貯蔵するためのタンクが、車両前後方向において駆動装置の前側および後側に、かつ各々の長手方向が車幅方向となるように配置された構成が開示されている。

特開２０１８−０６９９５７号公報

従来の電動車両では、例えば浸水路を前進走行および後進走行する際に、跳ね上がった水が駆動装置のケース上部にまで至り、ケース上部に設けられたブリーザからケース内部に水が浸入するおそれがあった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ケース内部への水の浸入を抑制することができる電動車両を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る電動車両は、電動モータと、前記電動モータの駆動力を後輪車軸に伝達する機構とがケースに収容された駆動装置が、車両後部に配置され、気体燃料を貯蔵するためのタンクが、車両前後方向において前記駆動装置の前側および後側の少なくとも一側に、かつ各々の長手方向が車幅方向となるように配置された電動車両であって、前記タンクは、車両上下方向において前記駆動装置よりも上側に配置され、かつ、前記駆動装置および前記タンクは、前記車両上下方向と前記車両前後方向とにおいて、それぞれ重なるように配置されていることを特徴とする。

これにより、本発明に係る電動車両は、例えば浸水路を前進走行または後進走行する際に跳ね上がった水が駆動装置のケース上部に至る途中で、その水の進路をタンクによって塞ぐことができる。

本発明に係る電動車両によれば、浸水路を前進走行または後進走行する際に跳ね上がった水の進路をタンクによって塞ぐことができるため、ケース上部に設けられたブリーザからケース内部に水が浸入することを抑制することができる。

図１は、本発明の実施形態に係る電動車両を模式的に示す図である。 図２は、本発明の実施形態に係る電動車両のトランスアクスルの概略構成を説明するスケルトン図である。 図３は、本発明の実施形態に係る電動車両において、第二水素タンクとトランスアクスルとの位置関係を示す図である。 図４は、図３のＡ部を拡大したものを模式的に示す図である。 図５は、本発明の実施形態に係る電動車両において、第三水素タンクとトランスアクスルとの位置関係を示す図である。 図６は、図５のＤ部を拡大したものを模式的に示す図である。 図７は、本発明の実施形態に係る電動車両において、第二水素タンクおよび第三水素タンクと、トランスアクスルとの位置関係を示す図である。

本発明の実施形態に係る電動車両について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

本実施形態に係る電動車両１は、後輪駆動の燃料電池車両であり、図１に示すように、車両前部に配置される燃料電池スタック２と、第一〜第三水素タンク（タンク）３，４，５と、車両後部に配置されるトランスアクスル（駆動装置）１０と、従動輪としての前輪３０と、駆動輪としての後輪４０と、を備えている。

燃料電池スタック２は、ダッシュパネル（図示省略）によって車室と区画される、車両
前部に設けられた収容室内に収容されている。燃料電池スタック２は、第一〜第三水素タンク３，４，５から供給される水素と空気中の酸素との化学反応を利用して、電動車両１を駆動させる電気エネルギーを発生させる発電装置であり、固体高分子電解質膜の両面に水素極触媒および酸素極触媒をそれぞれ塗布した電極複合体をセパレーターで挟んだセルを、複数積層することによって形成されている。

燃料電池スタック２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ（図示省略）およびインバータ（図示省略）を介して、後記する電動モータ１１に電気的に接続されている。これにより、燃料電池スタック２からの電圧が、ＤＣ／ＤＣコンバータによって昇圧された後、ＤＣ／ＤＣコンバータからの直流電流がインバータによって交流電流に変換されて電動モータ１１へ供給されるようになっている。

第一水素タンク３は、車両の中央部において、長手方向が車両前後方向となるように配置されている。また、第二水素タンク４は、車両の前側において、長手方向が車幅方向となるように配置されている。また、第三水素タンク５は、車両の後側において、長手方向が車幅方向となるように配置されている。これら第一〜第三水素タンク３，４，５は、互いに配管（図示省略）で接続されており、その内部に充填された水素を、燃料電池スタック２に供給するように構成されている。

トランスアクスル１０は、図２に示すように、駆動源としての電動モータ１１と、第一減速ギヤ対１９，２１と、第二減速ギヤ対２２，２６と、差動歯車装置２５と、を有しており、これらを一つのケース（トランスアクスルケース）１０ａに収容して一体化したものである。このトランスアクスル１０は、図１に示すように、後輪車軸４０ａを跨ぐように車両後部に配置されており、電動モータ１１で発生した駆動力を、第一減速ギヤ対１９，２１、第二減速ギヤ対２２，２６および差動歯車装置２５を介して後輪車軸４０ａに伝達するように構成されている。また、ケース１０ａ上部には、大気と繋がる通気部であるブリーザ６が設けられている。

電動モータ１１は、ロータ軸１２と、当該ロータ軸１２の外周を囲むようにケース１０ａに固定されたステータ１３と、を有している。ロータ軸１２は、その両端に装着された一対の軸受１４，１５を介してケース１０ａに回転可能に支持されている。このロータ軸１２と接続された出力軸１６は、その両端に装着された一対の軸受１７，１８を介してケース１０ａに回転可能に支持されており、ロータ軸１２と一体となって回転する。

第一減速ギヤ対１９，２１は、出力軸１６の一端部（電動モータ１１と反対側の端部）に設けられた小径のカウンタドライブギヤ１９と、出力軸１６と平行なカウンタ軸２０の一端部（電動モータ１１と反対側の端部）に設けられ、当該カウンタドライブギヤ１９と噛み合う大径のカウンタドリブンギヤ２１と、で構成されている。なお、カウンタ軸２０は、その両端に装着された一対の軸受２３，２４を介してケース１０ａに回転可能に支持されている。

第二減速ギヤ対２２，２６は、カウンタ軸２０の他端部（電動モータ１１側の端部）に設けられた小径のファイナルドライブギヤ２２と、デファレンシャルケース２５ａの外周部に一体的に固定され、当該ファイナルドライブギヤ２２と噛み合う大径のファイナルドリブンギヤ２６と、で構成されている。デファレンシャルケース２５ａおよびこれに一体的に固定されたファイナルドリブンギヤ２６は、デファレンシャルケース２５ａの軸方向両端部に装着された一対の軸受２７，２８を介してケース１０ａに回転可能に支持されている。

差動歯車装置２５は、デファレンシャルケース２５ａと、当該デファレンシャルケース２５ａ内に収容された所謂傘歯車式の差動機構２５ｂと、を有していて、回転速度差を許容しつつ一対の後輪車軸４０ａに駆動力を伝達するように構成されている。

ここで、前記したように、従来の電動車両では、例えば浸水路を前進走行および後進走行する際に、跳ね上がった水が駆動装置のケース上部にまで至り、ケース上部に設けられたブリーザからケース内部に水が浸入するおそれがあった。また、ケース内部に水が浸入すると、ケース内部の潤滑油と混ざるため、潤滑油の潤滑性能が低下する可能性もあった。そこで、本実施形態に係る電動車両１では、浸水路走行時にトランスアクスル１０内に水が浸入することがないように、第二、第三水素タンク４，５とトランスアクスル１０との位置関係に工夫を加えた。以下、第二、第三水素タンク４，５とトランスアクスル１０との位置関係の例について、図３〜図７を参照しながら説明する。

例えば浸水路を前進走行する際の水の浸入を抑制するには、第二水素タンク４とトランスアクスル１０とを、図３のように配置する。同図における電動車両１は、第二水素タンク４が、車両上下方向においてトランスアクスル１０よりも上側に配置され、かつ、トランスアクスル１０および第二水素タンク４が、車両上下方向と車両前後方向とにおいて、それぞれ重なるように配置されている。具体的には図４のＢに示すように、トランスアクスル１０のケース１０ａの上面１０１よりも第二水素タンク４の下面４１が下に位置しており、かつ、同図のＣに示すように、トランスアクスル１０のケース１０ａの前面１０２よりも第二水素タンク４の後面４２が後ろに位置している。

これにより、例えば浸水路を前進走行する際に、図３の（１）に示すように、車両の床下から水が浸入し、第二水素タンク４やトランスアクスル１０が配置されるラゲッジルーム（図示省略）下のスペースに水が跳ね上がってきたとしても、同図の（２）に示すように、跳ね上がってくる水の経路上に第二水素タンク４が配置されているため、水の進路を塞ぐことができる。

また、例えば浸水路を後進走行する際の水の浸入を抑制するには、第三水素タンク５とトランスアクスル１０とを、図５のように配置する。同図における電動車両１は、第三水素タンク５が、車両上下方向においてトランスアクスル１０よりも上側に配置され、かつ、トランスアクスル１０および第三水素タンク５が、車両上下方向と車両前後方向とにおいて、それぞれ重なるように配置されている。具体的には図６のＥに示すように、トランスアクスル１０のケース１０ａの上面１０１よりも第三水素タンク５の下面５１が下に位置しており、かつ、図６のＦに示すように、トランスアクスル１０のケース１０ａの後面１０３よりも第三水素タンク５の前面５２が前に位置している。

これにより、図３の場合と同様に、車両の床下から水が浸入し、第三水素タンク５やトランスアクスル１０が配置されるラゲッジルーム（図示省略）下のスペースに水が跳ね上がってきたとしても、跳ね上がってくる水の経路上に第三水素タンク５が配置されているため、水の進路を塞ぐことができる。

なお、図３〜図６では、第二、第三水素タンク４，５のいずれか一方とトランスアクスル１０との位置関係に着目したが、例えば図７に示すように、第二、第三水素タンク４，５の両方を、車両上下方向においてトランスアクスル１０よりも上側に配置し、かつ、トランスアクスル１０および第二、第三水素タンク４，５を、車両上下方向と車両前後方向とにおいて、それぞれ重なるように配置してもよい。これにより、車両前方と車両後方の双方からの水の浸入を同時に抑制することができる。

以上説明したような本実施形態に係る電動車両１によれば、例えば浸水路を前進走行または後進走行する際に跳ね上がった水がトランスアクスル１０のケース１０ａ上部に至る途中で、その水の進路を第二、第三水素タンク４，５によって塞ぐことができる。従って、ケース１０ａ上部に設けられたブリーザ６からケース１０ａ内部に水が浸入することを抑制することができる。また、ケース１０ａ内部の潤滑油に水が混ざることによる潤滑性能の低下についても抑制することができる。

以上、本発明に係る電動車両について、発明を実施するための形態により具体的に説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、特許の範囲の記載に基づいて広く解釈されなければならない。また、これらの記載に基づいて種々変更、改変等したものも本発明の趣旨に含まれることはいうまでもない。

１ 電動車両
２ 燃料電池スタック
３ 第一水素タンク（タンク）
４ 第二水素タンク（タンク）
５ 第三水素タンク（タンク）
６ ブリーザ
１０ トランスアクスル（駆動装置）
１０ａ ケース（トランスアクスルケース）
１１ 電動モータ
１２ ロータ軸
１３ ステータ
１４，１５，１７，１８，２３，２４，２７，２８ 軸受
１６ 出力軸
１９ カウンタドライブギヤ（第一減速ギヤ対）
２０ カウンタ軸
２１ カウンタドリブンギヤ（第一減速ギヤ対）
２２ ファイナルドライブギヤ（第二減速ギヤ対）
２５ 差動歯車装置
２５ａ デファレンシャルケース
２５ｂ 差動機構
２６ ファイナルドリブンギヤ（第二減速ギヤ対）
３０ 前輪
４０ 後輪
４０ａ 後輪車軸

Claims (1)

1. 電動モータと、前記電動モータの駆動力を後輪車軸に伝達する機構とがケースに収容された駆動装置が、車両後部に配置され、気体燃料を貯蔵するためのタンクが、車両前後方向において前記駆動装置の前側および後側の少なくとも一側に、かつ各々の長手方向が車幅方向となるように配置された電動車両であって、
   前記タンクは、車両上下方向において前記駆動装置よりも上側に配置され、かつ、前記駆動装置および前記タンクは、前記車両上下方向と前記車両前後方向とにおいて、それぞれ重なるように配置されていることを特徴とする電動車両。

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