JP7091705B2 - vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、熱交換器を進行方向に対して後部に備える車両に関するものである。 The present invention relates to a vehicle having a heat exchanger at the rear in the direction of travel.
特許文献1には、燃料電池の燃料ガスを貯蔵するタンクを車両の進行方向に対して後部(以下、車両後部)に搭載した車両が開示されている。 Patent Document 1 discloses a vehicle in which a tank for storing fuel gas of a fuel cell is mounted at the rear portion (hereinafter referred to as the rear portion of the vehicle) with respect to the traveling direction of the vehicle.
ところで、特許文献1の車両において、熱交換器を車両後部に配置する場合、より具体的には、冷媒が導入される熱交換器本体と、熱交換器本体の下方を覆うアンダカバーとを備えた熱交換器を、熱交換器本体に導く外気を車両の進行方向に対して後方から取り入れ、熱交換器本体に導かれた外気を車両の下方に排出するように車両後部の床下に配置する場合、熱交換器が路面と干渉し、熱交換器が破損するという課題があった。 By the way, in the vehicle of Patent Document 1, when the heat exchanger is arranged at the rear of the vehicle, more specifically, the heat exchanger main body into which the refrigerant is introduced and the undercover covering the lower part of the heat exchanger main body are provided. The heat exchanger is placed under the floor at the rear of the vehicle so that the outside air guided to the heat exchanger body is taken in from behind with respect to the traveling direction of the vehicle and the outside air guided to the heat exchanger body is discharged to the lower part of the vehicle. In this case, there is a problem that the heat exchanger interferes with the road surface and the heat exchanger is damaged.
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、熱交換器を車両の進行方向に対して後部に備える車両において、路面干渉による熱交換器の破損を抑制できる構造を提供することにある。 The present invention has been made in the background of the above circumstances, and an object of the present invention is to prevent damage to the heat exchanger due to road surface interference in a vehicle having a heat exchanger at the rear in the traveling direction of the vehicle. The purpose is to provide a structure that can be suppressed.
第1発明の要旨とするところは、(a)車両の進行方向に対して後部に、燃料ガスを貯留するタンクおよび熱交換器を備えた車両であって、(b)前記熱交換器は、冷媒が導入される熱交換器本体と、前記熱交換器本体の下方を覆うアンダカバーとを備え、前記熱交換器本体に導く外気を車両の進行方向に対して後方から取り入れ、前記熱交換器本体に導かれた外気を車両の下方に排出するように車両の床下に配置され、(c)前記タンクは、前記熱交換器の車幅方向の側方に、車幅方向に見たときに前記熱交換器に対して重なるように、且つ、最下端面が前記熱交換器の前記アンダカバーの最下端面よりも低くなるように配置されていることを特徴とする。
また、第2発明の要旨とするところは、第1発明において、前記熱交換器のうち車幅方向に見たときに前記タンクと重なる部位は、前記タンクに対して車幅方向で20cm以下の位置に配置されていることを特徴とする。
The gist of the first invention is (a) a vehicle provided with a tank for storing fuel gas and a heat exchanger at the rear in the traveling direction of the vehicle, and (b) the heat exchanger is A heat exchanger main body into which a refrigerant is introduced and an undercover that covers the lower part of the heat exchanger main body are provided, and outside air leading to the heat exchanger main body is taken in from the rear with respect to the traveling direction of the vehicle, and the heat exchanger is taken in. It is arranged under the floor of the vehicle so as to exhaust the outside air guided to the main body to the lower part of the vehicle. It is characterized in that it is arranged so as to overlap with the heat exchanger and the lowermost end surface thereof is lower than the lowermost end surface of the undercover of the heat exchanger.
Further, the gist of the second invention is that, in the first invention, the portion of the heat exchanger that overlaps with the tank when viewed in the vehicle width direction is 20 cm or less in the vehicle width direction with respect to the tank. It is characterized by being arranged in a position.
第1発明の車両によれば、タンクは、熱交換器の車幅方向の側方に、車幅方向に見たときに熱交換器に対して重なるように、且つ、最下端面が、熱交換器のアンダカバーの最下端面よりも低くなるように配置されているため、熱交換器よりも先にタンクが路面と干渉し、熱交換器が路面と干渉することを抑制することができる。よって、熱交換器の路面との干渉による破損を抑制することができる。 According to the vehicle of the first invention, the tank is on the side of the heat exchanger in the vehicle width direction so as to overlap the heat exchanger when viewed in the vehicle width direction, and the lowermost end surface thereof is heat. Since it is arranged so as to be lower than the lowermost end surface of the undercover of the exchanger, it is possible to prevent the tank from interfering with the road surface and the heat exchanger from interfering with the road surface before the heat exchanger. .. Therefore, damage due to interference with the road surface of the heat exchanger can be suppressed.
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following examples, the drawings are appropriately simplified or modified, and the dimensional ratios and shapes of each part are not always drawn accurately.
図1は、車両用クーラ装置10が搭載された車両12を左側から見た概略側面図である。この車両12は、燃料電池により発電して図示しない電動モータにより駆動力を発生し、後輪14を回転駆動して走行する燃料電池式の電気自動車である。また、車両進行方向(すなわち車両前後方向)において後輪14よりも車両後方側に、燃料電池の燃料ガスである水素が貯留される水素タンク16および車両用クーラ装置10が配設されている。この車両用クーラ装置10は、冷媒であるオイルを外気との熱交換によって冷却する熱交換器であり、その冷却されたオイルが電動モータやトランスアクスル、電源装置等に供給されてそれ等の冷却に用いられる。電動モータおよびトランスアクスルを含む車両用駆動装置18も、車両進行方向において後輪14の近傍に配設されており、本実施例の車両12は、駆動力源後置式の後輪駆動車両である。車両用クーラ装置10は、車両12の左右両側に一対配置されているが、実質的に同じ構成で左右対称に配置されているだけであるため、車両左側の車両用クーラ装置10について具体的に説明する。
FIG. 1 is a schematic side view of a
図2は、車両左側に配設された車両用クーラ装置10および水素タンク16を車両12の左側から見た側面図である。図3は、図2の車両用クーラ装置10および水素タンク16を、車両前側の斜め左下から見た斜視図であり、車両用クーラ装置10と水素タンク16との位置関係を説明する図である。
FIG. 2 is a side view of the
車両用クーラ装置10は、車両12のフロアパネル20の床下(下側)に配置され、金属製のクーラ取付ブラケット22を介してフロアパネル20の下面に取り付けられている。車両用クーラ装置10は、冷媒であるオイルが導入されるクーラ本体24と、そのクーラ本体24に外気を導き入れる吸気ダクト26と、クーラ本体24の下方を覆うように配置されて後輪14による路面からの泥跳ね等からクーラ本体24を保護するアンダカバー28とを備えている。フロアパネル20は車体に相当し、アンダカバー28は、クーラ本体24から下方へ放出された放出空気を受け入れて下方へ排出する排気ダクトを兼ねている。フロアパネル20に固定されるクーラ取付ブラケット22についても車体と見做すことができる。なお、クーラ本体24が、本発明の熱交換器本体に対応している。
The
クーラ本体24は、アルミ鋳物等の金属製で、外形が平板形状、具体的には扁平な直方体形状を成しており、クーラ本体24の上面30および下面32が略水平で且つ上面30および下面32の一辺(例えば長辺)が車両進行方向と略平行になる姿勢で配置されている。クーラ本体24は、冷媒であるオイルが流通させられる流路(配管)が平板形状の全域に設けられており、四角形の上面30の略全域から導入された外気が流路の周囲を流通させられて四角形の下面32の略全域から下方へ放出されることにより、その外気との熱交換によって流路内のオイルを冷却する。クーラ本体24の前側面(図2において紙面左側面)には、図示しない一対の連結ポートが設けられ、電動モータ等の冷却対象にオイルを供給する供給配管、および電動モータ等の冷却対象からオイルが戻される戻し配管が接続されるようになっている。
The
クーラ本体24は、金属製の締結ボルト40により前記クーラ取付ブラケット22に取り付けられている。クーラ取付ブラケット22には、車両前側の2箇所、および車両後側の2箇所に、吸気ダクト26を跨ぐようにそれぞれ吸気ダクト26の外側から下方へ延び出すアーム部42が設けられ、アーム部42は、クーラ本体24に設けられたL字型の金属ブラケットと重ね合わされて、締結ボルト40およびナットにより金属ブラケットに締結されるようになっている。クーラ取付ブラケット22は、図示しない金属製の固定ボルトによりフロアパネル20に固定されている。
The
吸気ダクト26は、ポリプロピレン(PP)等の合成樹脂材料にて構成されているとともに中空形状を成しており、クーラ本体24の上側に配設されている。吸気ダクト26の後側部分は、クーラ本体24から車両後方側へ延び出しており、外気を取り込む吸気口50が後向きに開口するように設けられているとともに、後バンパー52に設けられた開口54内に挿入されて車両後端部付近まで達している。また、吸気ダクト26は、全体として扁平な中空の直方体形状を成している。
The
吸気ダクト26の車両前側部分、すなわちクーラ本体24の上面30上に重ね合わされた部分は、クーラ本体24に対して外気を導入するために下向きに開口する導入部60として機能する。導入部60は、クーラ本体24の上面30の略全域を覆っており、吸気ダクト26からクーラ本体24の上面30の略全域、例えば冷媒流路が設けられた部分の80%以上の範囲に外気が導入される。導入部60とクーラ本体24の上面30との間には、四角枠形状のパッキン等のシール部材62が配設されており、そのシール部材62を介して導入部60が上面30に密着させられている。図2の太線矢印は、車両用クーラ装置10において、車両12の進行方向で後方に位置する吸気ダクト26の吸気口50から取り入れられた外気が、導入部60を経てクーラ本体24の内部へ導かれ、クーラ本体24内を通過して車両12の下方へ排出されるまでの流通経路を表している。
The vehicle front side portion of the
排気ダクトを兼ねているアンダカバー28は、ポリプロピレン(PP)等の合成樹脂材料にて構成されており、クーラ本体24の下側に配設されている。クーラ本体24の下方に位置する中間部分80は、排気ダクトとしても機能する部分で、クーラ本体24の下面32から放出された放出空気を下方へ流通させて外部へ排出する排気口82が、アンダカバー28を車両上下方向に貫通するように設けられている。排気口82は、クーラ本体24の下面32に対応する四角枠形状を成している。また、排気口82の内側には、後輪14による路面からの泥跳ね等からクーラ本体24を保護するために、車両12の幅方向と略平行に複数枚のフィン86(図3参照)が設けられている。
The undercover 28, which also serves as an exhaust duct, is made of a synthetic resin material such as polypropylene (PP), and is arranged under the cooler
上記排気口82の上端開口部すなわち放出空気の受入れ側の開口部とクーラ本体24の下面32との間には、四角枠形状のパッキン等のシール部材88が配設されており、そのシール部材88を介して排気口82が下面32に密着させられており、下面32の略全域、例えば冷媒流路が設けられた部分の80%以上の範囲、から放出される放出空気が排気口82内に受け入れられる。シール部材88は単一の環状の部材であっても良いが、複数に分割された部材を環状(四角枠形状)に組み合わせて用いることもできる。
A
排気口82の排出側の開口部分、すなわち四角枠形状の下端開口部は、図2の白抜き矢印で示す車両走行時の気流Aにより負圧とされ、クーラ本体24の下面32から放出される放出空気が、太線矢印で示すように排気口82から下方へ排出されるとともに、前記吸気ダクト26の吸気口50内に新たな外気が吸入されてクーラ本体24内に導入される。すなわち、本実施例の車両用クーラ装置10は差圧導風式のクーラ装置であり、上記排気口82は排気流路に相当する。
The opening on the discharge side of the
アンダカバー28の前側部分は、クーラ本体24等を保護するためにクーラ本体24よりも車両前方側へ突き出しているとともに、車両走行時の気流Aによって排気口82を負圧にするため、排気口82の下端よりも下方へ突き出している。アンダカバー28の後側部分は、車両走行時の空気抵抗を低減するためにクーラ本体24よりも車両後方側へ延び出しており、吸気口50と同様に車両後端部付近まで達している。
The front part of the undercover 28 protrudes toward the front side of the vehicle from the
水素タンク16は、フロアパネル20の下側に配置されており、図3に示されるように、一対のタンク取付ブラケット90、92を介して車両12の車体、例えばフロアパネル20や図示しないクロスメンバ等に固定されている。図3は、車両用クーラ装置10と水素タンク16との位置関係を説明する図で、車両前側の斜め左下から見た斜視図である。この図3の車両用クーラ装置10は、車両左側に配設されたものであるが、水素タンク16を挟んで反対側(車両右側)にも略対称的に右側の車両用クーラ装置10が配設されている。すなわち、車両12の車幅方向において水素タンク16の左右両側(側方)に一対の車両用クーラ装置10が配置されている。これら一対の車両用クーラ装置10は、それぞれ水素タンク16の近傍、例えば水素タンク16との最近接部位における水平方向の離間距離が20cm以下となるような位置関係で配設されている。
The
図3では、水素タンク16の左端部、および車両用クーラ装置10の車両前側の右端部が、最近接部位に相当する。図2および図3に示すように、水素タンク16および車両用クーラ装置10を車両12の側方から、すなわち車幅方向に見たとき、水素タンク16が、車両用クーラ装置10の前方側の一部に重なるように配置されている。また、車両12の進行方向において、車両用クーラ装置10の前方側の端部が、水素タンク16の前方側の端部よりも後方側に位置するように配置されている。
In FIG. 3, the left end portion of the
また、水素タンク16は、水平線に対して垂直な方向(鉛直方向)において、その最下端面が車両用クーラ装置10のアンダカバー28の最下端面よりも低い位置に配置されている。具体的には、タンク取付ブラケット90、92を含めた水素タンク16の最下端面が、一対の車両用クーラ装置10のアンダカバー28の最下端面よりも、鉛直方向で例えば50mm程度低くなる位置関係で配設されている。従って、走行路面に凹凸等が存在しても、アンダカバー28よりも先に水素タンク16が路面の凹凸等と干渉させられ、車両用クーラ装置10への下方からの衝撃荷重の入力が抑制される。水素タンク16は金属製で、下方からの衝撃荷重に対してアンダカバー28およびクーラ本体24の何れよりも強度が高い高強度部品であり、衝撃荷重が水素タンク16、更にはフロアパネル20等の車体によって受け止められることにより、アンダカバー28、更にはクーラ本体24が、路面との干渉によって損傷することが抑制される。
Further, the
このように、水素タンク16は、車両用クーラ装置10の車幅方向の側方に、車幅方向に見たときに車両用クーラ装置10に対して重なるように、且つ、最下端面が、車両用クーラ装置10のアンダカバー28の最下端面よりも低くなるように配置されているため、路面に凹凸等が存在しても、アンダカバー28よりも先に水素タンク16が路面と干渉し易くなる。これにより、アンダカバー28が路面と干渉することが抑制され、路面との干渉によるクーラ本体24の破損が抑制される。また、水素タンク16は、燃料電池式の電気自動車である車両12が元々備えている部品であるため、新たな部品を追加することなく、下方からの衝撃荷重によるクーラ本体24の損傷を簡便に抑制できる。
As described above, the
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the present invention is also applicable to other aspects.
例えば、前述の実施例では、車両12の車幅方向で水素タンク16の左右両側に一対の車両用クーラ装置10が配置されていたが、水素タンク16の左右の一方に車両用クーラ装置10が配置されるものであっても構わない。
For example, in the above-described embodiment, the pair of vehicle
また、前述の実施例では、車幅方向に見たとき、水素タンク16と車両用クーラ装置10の前方側の一部とが重なるものであったが、水素タンク16と車両用クーラ装置10の全体とが重なるものであっても構わない。
Further, in the above-described embodiment, when viewed in the vehicle width direction, the
また、前述の実施例では、フロアパネル20の下側に車両用クーラ装置10が配置されていたが、本発明は必ずしも車両用クーラ装置10に限定されるものではなく、車両用クーラ装置10に代わって、熱交換器としてのラジエータが設けられるものであっても構わない。これに関連して、車両用クーラ装置10は、冷媒としてオイルを冷却するものであったが、オイルに代わって冷却液(クーラント)を冷却するものであっても構わない。
Further, in the above-described embodiment, the vehicle
また、前述の実施例では、フロアパネル20の下側に水素が貯留される水素タンク16が配置されていたが、タンクに貯留される燃料は水素に限定されるものではなく、例えばメタノールなど他の燃料が貯留されるタンクがフロアパネル20の下側に配置されるものであっても構わない。
Further, in the above-described embodiment, the
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。 It should be noted that the above is only one embodiment, and the present invention can be carried out in a mode in which various changes and improvements are made based on the knowledge of those skilled in the art.
10:車両用クーラ装置(熱交換器)
12:車両
16:水素タンク(タンク)
24:クーラ本体(熱交換器本体)
28:アンダカバー
10: Vehicle cooler device (heat exchanger)
12: Vehicle 16: Hydrogen tank (tank)
24: Cooler body (heat exchanger body)
28: Undercover
Claims (2)
前記熱交換器は、冷媒が導入される熱交換器本体と、前記熱交換器本体の下方を覆うアンダカバーとを備え、前記熱交換器本体に導く外気を車両の進行方向に対して後方から取り入れ、前記熱交換器本体に導かれた外気を車両の下方に排出するように車両の床下に配置され、
前記タンクは、前記熱交換器の車幅方向の側方に、車幅方向に見たときに前記熱交換器に対して重なるように、且つ、最下端面が前記熱交換器の前記アンダカバーの最下端面よりも低くなるように配置されている
ことを特徴とする車両。 A vehicle equipped with a tank for storing fuel gas and a heat exchanger at the rear of the vehicle in the direction of travel.
The heat exchanger includes a heat exchanger main body into which a refrigerant is introduced and an undercover that covers the lower part of the heat exchanger main body, and guides the outside air to the heat exchanger main body from behind with respect to the traveling direction of the vehicle. It is taken in and placed under the floor of the vehicle so that the outside air guided to the heat exchanger body is discharged to the lower part of the vehicle.
The tank is arranged sideways in the vehicle width direction of the heat exchanger so as to overlap the heat exchanger when viewed in the vehicle width direction, and the lowermost end surface thereof is the undercover of the heat exchanger. A vehicle characterized by being placed so that it is lower than the bottom edge of the vehicle.
ことを特徴とする請求項1の車両。The vehicle according to claim 1, characterized in that.
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