JP7189716B2 - 車両 - Google Patents

Description

本発明は、車両に関する。

近年、車両内で内燃機関により占有される空間の低減及び燃費向上の目的で、車両に搭載される内燃機関として、レシプロエンジンと比較して小型化及び軽量化しやすいタービンエンジンを適用する技術が提案されている。例えば、特許文献１では、電動車両において、バッテリに蓄電される電力を発電する発電機を駆動するための内燃機関としてタービンエンジンを適用する技術が開示されている。

特開２０１５－１８２６２８号公報

タービンエンジンを車両に搭載する場合、タービンエンジンは、具体的には、車両の車両前後方向の一側のフレーム部材に取り付けられ、例えばエンジンルーム内等に配置される。ゆえに、車両の衝突時に、タービンエンジンに衝突荷重が入力されることによりタービンエンジンが破損するおそれがある。ここで、タービンエンジンの回転数は、例えばレシプロエンジンの回転数と比較して高いので、車両の衝突時に、タービンエンジンが破損した場合、タービンエンジンの一部が高速な飛散速度で周囲に飛散するおそれがある。

そこで、タービンエンジンが車両の衝突時に破損することを抑制するために、例えば、タービンエンジン自体の強度を高く設定する、又は、タービンエンジンに衝突荷重が入力されることを抑制する保護機構（例えば、衝突荷重を優先的に受ける後述する延在部材を有する機構）をタービンエンジンに設けること等の措置がとられることが考えられる。しかしながら、このような措置をとることによって、タービンエンジンを車両前後方向に潰れにくくすることができるものの、一方で、タービンエンジンの周囲において、衝突荷重を吸収する機能を有するフレーム部材が車両前後方向に潰れにくくなってしまう。それにより、車両の衝突時における衝突荷重の吸収量が減少してしまう。特に、タービンエンジンはその軸方向に比較的長いので、例えばタービンエンジンを当該軸方向が車両前後方向に沿うように配置する場合、上記のような措置をとることに起因して衝突荷重を吸収する機能を有するフレーム部材が車両前後方向に潰れにくくなりやすい。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、車両の衝突時に衝突荷重を適切に吸収することが可能な、新規かつ改良された車両を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、タービンエンジンを備える車両であって、前記タービンエンジンの回転軸は、車両前後方向に延在しており、前記タービンエンジンは、前記車両の前側のフレーム部材に取り付けられ、タービンエンジン本体と、前記タービンエンジン本体の前端に形成される吸気口と、前記タービンエンジン本体の後端と接続される排気管と、を有し、前記排気管における前記タービンエンジン本体側には、前記排気管における他の部分よりも潰れやすい脆弱部が形成され、前記排気管は、前記タービンエンジン本体の後端から車両前後方向に沿って後方に延びた後に、下方に垂下しており、前記脆弱部は、前記排気管において、前記タービンエンジン本体の後端から車両前後方向に沿って後方に延びている部分に形成されている、車両が提供される。

前記脆弱部は、車室を画成するトーボードの前方に位置してもよい。

前記脆弱部は、前記車両の衝突時に、衝突荷重によって車両前後方向に潰れてもよい。

前記脆弱部は、蛇腹状であってもよい。

前記車両の衝突時に前記タービンエンジンに衝突荷重が入力されることを抑制する保護機構を備えてもよい。

前記保護機構は、前記タービンエンジンと接続され、前記タービンエンジンの車両前後方向の前側の端部より前側まで車両前後方向に延在する延在部材を有してもよい。

前記保護機構は、前記フレーム部材又は当該フレーム部材と接続される他のフレーム部材を補強する補強部材を有してもよい。

前記タービンエンジンが前記車両の衝突時に前記フレーム部材に対して相対的に車両前後方向に移動可能な状態で、前記タービンエンジンを前記フレーム部材に取り付ける取付機構を備えてもよい。

前記取付機構は、前記車両の衝突時に、前記タービンエンジンの前記フレーム部材に対する車両上下方向及び車両左右方向における相対的な移動を規制してもよい。

前記取付機構は、前記タービンエンジンと接続される取付部材を有し、前記取付部材には、ネジ挿通孔が車両上下方向に貫通して車両前後方向に延びて形成され、前記取付部材は、前記ネジ挿通孔に挿通されたボルトによって前記フレーム部材に締結されてもよい。

以上説明したように本発明によれば、車両の衝突時に衝突荷重を適切に吸収することが可能となる。

本発明の第１の実施形態に係る車両の概略構成を示す模式図である。 同実施形態に係る車両のエンジンルーム内の概略構成を示す平面模式図である。 同実施形態に係る車両のタービンエンジン及び当該タービンエンジンの周囲の部材を後側から見た模式図である。 同実施形態に係る車両のタービンエンジン及び当該タービンエンジンの周囲の部材を左側から見た模式図である。 図２～図４の例と異なる保護機構を備える車両のエンジンルーム内の概略構成を示す平面模式図である。 同実施形態に係る車両の衝突時におけるタービンエンジン及び当該タービンエンジンの周囲の部材の様子を示す模式図である。 本発明の第２の実施形態に係る車両のエンジンルーム内の概略構成を示す平面模式図である。 同実施形態に係る車両のタービンエンジン及び当該タービンエンジンの周囲の部材を左側から見た模式図である。 同実施形態に係る車両の衝突時におけるタービンエンジン及び当該タービンエンジンの周囲の部材の様子を示す模式図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

なお、本明細書では、車両前後方向は車両の進行方向に沿った方向を意味し、車両上下方向は鉛直方向に沿った方向を意味し、車両左右方向は車両前後方向及び車両上下方向と直交する方向を意味する。具体的には、車両前後方向の前側は進行方向側に対応し、車両前後方向の後側は進行方向に対して逆側に対応する。また、車両上下方向の上側は鉛直上方向側に対応し、車両上下方向の下側は鉛直下方向側に対応する。また、車両左右方向の左側は進行方向を向いた状態における左方向側に対応し、車両左右方向の右側は進行方向を向いた状態における右方向側に対応する。

＜１．第１の実施形態＞
図１～図６を参照して、本発明の第１の実施形態に係る車両１について説明する。

［構成］
まず、図１～図５を参照して、本実施形態に係る車両１の構成について説明する。

図１は、車両１の概略構成を示す模式図である。

図１に示すように、車両１は、タービンエンジン１１０を備える。さらに、車両１は、発電機１２０と、バッテリ１３０と、駆動モータ１４０とを備える。具体的には、車両１は、駆動モータ１４０を駆動源として走行可能である。また、車両１は、発電機１２０により発電される電力を用いてバッテリ１３０を充電することによって、航続距離を延長可能である。

タービンエンジン１１０は、燃焼により生じる高温かつ高圧のガスによりタービンを回転駆動することにより回転エネルギを生成する内燃機関である。タービンエンジン１１０は、車両１の車両前後方向の一側のフレーム部材に取り付けられている。タービンエンジン１１０は、後述するように、タービンエンジン本体及び当該タービンエンジン本体の車両前後方向の後側と接続される排気管を有している。

本実施形態では、タービンエンジン１１０において、排気管におけるタービンエンジン本体側には、排気管における他の部分よりも潰れやすい脆弱部が形成されている。それにより、車両１の衝突時に衝突荷重を適切に吸収することが実現される。

タービンエンジン１１０は、具体的には、後述するように、車両１の前側のフレーム部材に取り付けられており、エンジンルーム１２内に配置されている。エンジンルーム１２は、車両１内の空間のうち車室１１を画成するトーボード２１よりも前側の空間に相当する。なお、タービンエンジン１１０の構成の詳細については、後述にて説明する。

発電機１２０は、タービンエンジン１１０から出力される動力により駆動されて発電する。例えば、発電機１２０は、タービンエンジン１１０の回転軸とギヤ又はチェーン等を介して接続されており、タービンエンジン１１０から出力される動力は、ギヤ又はチェーン等を介して発電機１２０に入力されるようになっている。なお、発電機１２０は、タービンエンジン１１０の回転軸と同軸上に配置され、当該回転軸と直接的に接続されていてもよい。発電機１２０は、例えば、エンジンルーム１２内に配置されている。

バッテリ１３０は、電力を充放電可能な二次電池である。バッテリ１３０としては、例えば、リチウムイオン電池、リチウムイオンポリマー電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池又は鉛蓄電池が用いられるが、これら以外の電池が用いられてもよい。バッテリ１３０は、発電機１２０と接続されており、発電機１２０により発電される電力がバッテリ１３０に供給されることによって、バッテリ１３０が充電されるようになっている。バッテリ１３０は、例えば、車室１１の下方に配置されている。

駆動モータ１４０は、車両１の駆動輪を駆動させるための動力を出力可能なモータである。駆動モータ１４０としては、例えば、多相交流式（例えば、三相交流式）のモータが用いられる。駆動モータ１４０は、図示しないインバータを介してバッテリ１３０と接続されており、バッテリ１３０に蓄電されている電力を用いて動力を生成する。駆動モータ１４０は、例えば、エンジンルーム１２内に配置されている。

以下、図２～図５を参照して、エンジンルーム１２内の構成についてより詳細に説明する。

図２は、車両１のエンジンルーム１２内の概略構成を示す平面模式図である。図３は、車両１のタービンエンジン１１０及び当該タービンエンジン１１０の周囲の部材を後側から見た模式図であり、具体的には、図２のＡ－Ａ断面における断面図である。図４は、車両１のタービンエンジン１１０及び当該タービンエンジン１１０の周囲の部材を左側から見た模式図であり、具体的には、図２のＢ－Ｂ断面における断面図である。

図２～図４に示すように、エンジンルーム１２内には、左右一対のフロントサイドメンバ３１，３１と、フロントクロスメンバ３２とが設けられている。フロントサイドメンバ３１，３１及びフロントクロスメンバ３２は、車両１の前側のフレーム部材に相当する。なお、フロントサイドメンバ３１，３１及びフロントクロスメンバ３２を含む車両１のフレーム部材は、例えば、ステンレス等の鉄系材料によって形成されている。

フロントサイドメンバ３１，３１は、それぞれエンジンルーム１２内の左端部及び右端部において、車両前後方向に延在している。フロントサイドメンバ３１の前端部は、エネルギ吸収部材であるクラッシュボックス２３を介してフロントバンパビーム２２と接続されている。なお、フロントサイドメンバ３１の後端部は、車両１における他のフレーム部材と接続されている。

フロントクロスメンバ３２は、車両左右方向に延在しており、フロントサイドメンバ３１，３１の間に架設されている。具体的には、フロントクロスメンバ３２の右端部が右側のフロントサイドメンバ３１と接続され、フロントクロスメンバ３２の左端部が左側のフロントサイドメンバ３１と接続されている。

タービンエンジン１１０は、タービンエンジン本体１１１及びタービンエンジン本体１１１の車両前後方向の後側と接続される排気管１１２を有する。タービンエンジン本体１１１の車両前後方向の前側の端部には、吸気口１１１ａが形成されており、タービンエンジン本体１１１の内部には、回転軸１１１ｄを介して接続されている圧縮機１１１ｂ及びタービン１１１ｃが設けられている。回転軸１１１ｄは、車両前後方向に延在しており、回転軸１１１ｄの前側に圧縮機１１１ｂが固定されており、回転軸１１１ｄの後側にタービン１１１ｃが固定されている。

このようなタービンエンジン１１０では、外気が吸気口１１１ａから吸入され、圧縮機１１１ｂにより圧縮される。そして、高圧となった空気と図示しない燃料口から供給される燃料とが混合され、燃焼される。そして、燃焼により生じる高温かつ高圧のガスは、タービン１１１ｃを回転駆動するとともに、排気管１１２に送られ、排気管１１２を通って車外に排出される。

本実施形態では、タービンエンジン１１０において、上述したように、排気管１１２におけるタービンエンジン本体１１１側には、排気管１１２における他の部分よりも潰れやすい脆弱部１１２ａが形成されている。脆弱部１１２ａは、例えば、図２及び図４に示すように、蛇腹状である。なお、脆弱部１１２ａは、排気管１１２における他の部分よりも潰れやすくなっていればよく、蛇腹状である例に限定されない。例えば、脆弱部１１２ａとして、複数の細長い部材どうしが互いに交差して重ね合されているメッシュ状の部分が適用されてもよい。

具体的には、排気管１１２の経路は、タービンエンジン本体１１１の車両前後方向の後側から車両前後方向に沿って後方に延びた後に、下方に垂下し、トーボード２１の下方に向けて延びている。脆弱部１１２ａは、具体的には、図４に示すように、排気管１１２において、タービンエンジン本体１１１の車両前後方向の後側から車両前後方向に沿って後方に延びている部分に形成されている。

脆弱部１１２ａは、上記のように、排気管１１２において車両前後方向に沿って延びている部分に形成されているので、車両１の衝突時に、衝突荷重によって車両前後方向に潰される。衝突荷重をより効果的に吸収する観点では、このように、脆弱部１１２ａは、車両１の衝突時に、衝突荷重によって車両前後方向に潰れることが好ましい。

ここで、タービンエンジン本体１１１は、具体的には、トーボード２１の前方に位置する。また、脆弱部１１２ａは、上記のように、タービンエンジン本体１１１の車両前後方向の後側から後方に延びている部分に形成されている。ゆえに、脆弱部１１２ａは、トーボード２１の前方に位置している。排気管１１２がトーボード２１に衝突することをより適切に抑制する観点では、このように、脆弱部１１２ａは、トーボード２１の前方に位置することが好ましい。

車両１は、タービンエンジン１１０を車両前後方向の前側のフレーム部材に取り付ける取付機構１５０をさらに備える。タービンエンジン１１０は、具体的には、取付機構１５０によって、車両１の前側のフレーム部材であるフロントクロスメンバ３２に取り付けられている。このように、フロントクロスメンバ３２は、タービンエンジン１１０が取り付けられるフレーム部材の一例に相当する。

取付機構１５０は、具体的には、図２～図４に示すように、タービンエンジン１１０と接続される取付部材１５１と、ボルト１５２とを有する。

取付部材１５１には、ネジ挿通孔１５１ａが車両上下方向に貫通して形成されており、取付部材１５１は、ネジ挿通孔１５１ａに挿通されたボルト１５２によってフロントクロスメンバ３２に締結される。ネジ挿通孔１５１ａは、具体的には、略円柱形状を有している。

具体的には、取付部材１５１は、タービンエンジン１１０のタービンエンジン本体１１１の左方及び右方にそれぞれ設けられる。各取付部材１５１は、互いに直交する２つの平板部を含み、略Ｌ字形状の横断面形状を有する。例えば、各取付部材１５１は、ステンレス等の鉄系材料によって形成されている。各取付部材１５１において、一方の平板部はフロントクロスメンバ３２の上面に載置され、他方の平板部は後述する延在部材１６１を介してタービンエンジン１１０のタービンエンジン本体１１１と接続される。ネジ挿通孔１５１ａは、各取付部材１５１におけるフロントクロスメンバ３２の上面に載置される平板部に形成される。例えば、図２に示すように、各取付部材１５１において、２つのネジ挿通孔１５１ａが車両前後方向に並んで形成される。なお、フロントクロスメンバ３２における各ネジ挿通孔１５１ａに対応する位置には、ボルト１５２が螺合されるネジ孔が形成されている。

そして、各ネジ挿通孔１５１ａにボルト１５２が上方から挿通されて、ボルト１５２の先端側がフロントクロスメンバ３２に螺合される。それにより、取付部材１５１がフロントクロスメンバ３２に締結され、タービンエンジン１１０がフロントクロスメンバ３２に取り付けられる。なお、図２及び図３では、タービンエンジン１１０がフロントクロスメンバ３２における車両左右方向の中央側に取り付けられる例が示されているが、タービンエンジン１１０はフロントクロスメンバ３２における車両左右方向の中央側以外の部分に取り付けられていてもよい。

車両１は、車両１の衝突時にタービンエンジン１１０に衝突荷重が入力されることを抑制する保護機構１６０をさらに備える。保護機構１６０は、具体的には、図２～図４に示すように、タービンエンジン１１０と接続される延在部材１６１を有する。延在部材１６１は、タービンエンジン１１０の車両前後方向の前側の端部より前側まで車両前後方向に延在する。

具体的には、延在部材１６１は、タービンエンジン１１０のタービンエンジン本体１１１の左方及び右方にそれぞれ設けられる。各延在部材１６１は、棒形状を有しており、例えば、ステンレス等の鉄系材料によって形成されている。各延在部材１６１は、タービンエンジン１１０のタービンエンジン本体１１１の左側部及び右側部とそれぞれ接続されており、タービンエンジン本体１１１の後端部の側方からタービンエンジン本体１１１の前端部の側方より前方までに亘って車両前後方向に延在している。また、延在部材１６１は、タービンエンジン１１０の前側のフレーム部材と比較して高剛性になっている。

上記のように、延在部材１６１は、タービンエンジン１１０の車両前後方向の前側の端部より前側まで車両前後方向に延在している。それにより、車両１の衝突時において、フロントサイドメンバ３１，３１におけるタービンエンジン１１０より前側の部分が圧壊して車両前後方向に潰れた際に、相対的にタービンエンジン１１０に近づく方向に移動するフロントバンパビーム２２等の部材をタービンエンジン１１０よりも先に延在部材１６１に接触させることができる。ゆえに、延在部材１６１によって衝突荷重を受けることができるので、タービンエンジン１１０に衝突荷重が入力されることを抑制することができる。

なお、上記では、図２～図４を参照して、延在部材１６１を有する保護機構１６０がタービンエンジン１１０に設けられる例を説明したが、保護機構１６０は、このような例に限定されない。図５は、図２～図４の例と異なる保護機構２６０を備える車両１のエンジンルーム１２内の概略構成を示す平面模式図である。

保護機構２６０は、具体的には、図５に示すように、タービンエンジン１１０が取り付けられるフレーム部材又は当該フレーム部材と接続される他のフレーム部材を補強する補強部材２６１を有する。

具体的には、補強部材２６１は、タービンエンジン１１０が取り付けられるフレーム部材であるフロントクロスメンバ３２と接続される他のフレーム部材であるフロントサイドメンバ３１を補強する。補強部材２６１は、左側及び右側のフロントサイドメンバ３１，３１にそれぞれ設けられる。フロントサイドメンバ３１は、具体的には、中空の筒形状を有しており、各補強部材２６１は、フロントサイドメンバ３１の内周面又は外周面に貼りつけられ、車両前後方向に延びて形成される。例えば、各補強部材２６１は、鉄系材料又はアルミニウム系材料等の金属材料によって形成されている。なお、各補強部材２６１の形状及び材質は特に限定されない。

また、各補強部材２６１は、具体的には、車両前後方向において、タービンエンジン１１０のタービンエンジン本体１１１の後端部より後側からタービンエンジン本体１１１の前端部より前側までに亘って延在している。それにより、フロントサイドメンバ３１，３１のうち、車両前後方向において、タービンエンジン１１０のタービンエンジン本体１１１の後端部と対応する位置からタービンエンジン本体１１１の前端部と対応する位置までに亘る部分が補強される。

上記のように、フロントサイドメンバ３１，３１は、補強部材２６１によって、補強されている。具体的には、フロントサイドメンバ３１，３１のうち、車両前後方向において、タービンエンジン１１０のタービンエンジン本体１１１の後端部と対応する位置からタービンエンジン本体１１１の前端部と対応する位置までに亘る部分が補強されている。それにより、車両１の衝突時において、フロントサイドメンバ３１，３１のうち補強部材２６１により補強されている上記の部分が圧壊することを抑制しつつ、上記の部分によって衝突荷重を受けることができるので、タービンエンジン１１０に衝突荷重が入力されることを抑制することができる。

［動作］
次に、図６を参照して、本実施形態に係る車両１の動作について説明する。

図６は、車両１の衝突時におけるタービンエンジン１１０及び当該タービンエンジン１１０の周囲の部材の様子を示す模式図である。なお、図６では、保護機構として、保護機構１６０が備えられている例が示されている。

車両１の衝突時（具体的には、車両１の前部が車両１の前方の障害物と衝突した時）には、クラッシュボックス２３及びフロントサイドメンバ３１，３１等の衝突荷重を吸収する機能を有する部材に衝突荷重が入力され、各部材が圧壊して車両前後方向に潰れる。例えば、図６では、右側のフロントサイドメンバ３１が圧壊している様子が示されている。

ここで、タービンエンジンを備える車両では、上述したように、タービンエンジンの破損を抑制するための措置がとられる場合がある。例えば、車両１では、このような措置の１つとして、保護機構１６０が設けられている。このことに起因して、例えば、フロントサイドメンバ３１，３１におけるフロントクロスメンバ３２との接続部分が、車両前後方向に潰れにくくなっている。

一方、本実施形態では、上述したように、排気管１１２におけるタービンエンジン本体１１１側には、排気管１１２における他の部分よりも潰れやすい脆弱部１１２ａが形成されている。ゆえに、車両１の衝突時においてタービンエンジン本体１１１が後方に移動した際に、排気管１１２が後方のトーボード２１に向けて移動することを抑制しつつ、脆弱部１１２ａを衝突荷重によって潰させることができる。例えば、図６では、タービンエンジン本体１１１が図４と比較して後方に移動しているものの、排気管１１２の後方への移動が抑制されている様子が示されている。

上記のように、本実施形態によれば、車両１の衝突時に、排気管１１２が後方のトーボード２１に向けて移動することを抑制しつつ、脆弱部１１２ａを衝突荷重によって潰させることができる。それにより、排気管１１２がトーボード２１に衝突し、車室１１内に侵入することを抑制しつつ、衝突荷重を脆弱部１１２ａに吸収させることができる。

［効果］
次に、本実施形態に係る車両１の効果について説明する。

本実施形態に係る車両１では、タービンエンジン１１０は、車両１の前側のフレーム部材としてのフロントクロスメンバ３２に取り付けられる。また、タービンエンジン１１０の排気管１１２におけるタービンエンジン本体１１１側には、排気管１１２における他の部分よりも潰れやすい脆弱部１１２ａが形成される。それにより、車両１の衝突時に、排気管１１２が後方のトーボード２１に向けて移動することを抑制しつつ、脆弱部１１２ａを衝突荷重によって潰させることができる。ゆえに、排気管１１２がトーボード２１に衝突し、車室１１内に侵入することを抑制しつつ、衝突荷重を脆弱部１１２ａに吸収させることができる。よって、車両１の衝突時に衝突荷重を適切に吸収することができる。ゆえに、衝突荷重の吸収量を確保しつつ、タービンエンジン１１０の破損を抑制するための措置をとることができるので、安全性を適切に確保することができる。

また、本実施形態に係る車両１では、脆弱部１１２ａは、車室１１を画成するトーボード２１の前方に位置することが好ましい。それにより、車両１の衝突時においてタービンエンジン本体１１１が後方に移動した際に、排気管１１２が後方のトーボード２１に向けて移動することをより適切に抑制することができる。ゆえに、排気管１１２がトーボード２１に衝突し、車室１１内に侵入することをより適切に抑制することができる。

また、本実施形態に係る車両１では、脆弱部１１２ａは、車両１の衝突時に、衝突荷重によって車両前後方向に潰れることが好ましい。それにより、脆弱部１１２ａを衝突荷重の方向に沿った方向に潰させることができる。ゆえに、衝突荷重をより効果的に吸収することができる。

また、本実施形態に係る車両１は、車両１の衝突時にタービンエンジン１１０に衝突荷重が入力されることを抑制する保護機構１６０，２６０を備えることが好ましい。それにより、タービンエンジン１１０を車両前後方向に潰れにくくすることを適切に実現することができるので、タービンエンジン１１０の破損を適切に抑制することができる。

また、本実施形態に係る車両１では、保護機構は、タービンエンジン１１０と接続され、タービンエンジン１１０の車両前後方向の前側の端部より前側まで車両前後方向に延在する延在部材１６１を有することが好ましい。それにより、タービンエンジン１１０を車両前後方向に潰れにくくすることをより適切に実現することができるので、タービンエンジン１１０の破損をより適切に抑制することができる。

また、本実施形態に係る車両１では、保護機構は、タービンエンジン１１０が取り付けられるフレーム部材（例えば、フロントクロスメンバ３２）又は当該フレーム部材と接続される他のフレーム部材（例えば、フロントサイドメンバ３１）を補強する補強部材２６１を有することが好ましい。それにより、タービンエンジン１１０を車両前後方向に潰れにくくすることをより適切に実現することができるので、タービンエンジン１１０の破損をより適切に抑制することができる。

＜２．第２の実施形態＞
図７～図９を参照して、本発明の第２の実施形態に係る車両２について説明する。

［構成］
まず、図７及び図８を参照して、本実施形態に係る車両２の構成について説明する。

本実施形態に係る車両２では、上述した車両１と比較して、取付機構の構成について異なる。ゆえに、車両２における取付機構以外の構成要素については、説明を省略する。

図７は、車両２のエンジンルーム１２内の概略構成を示す平面模式図である。図８は、車両２のタービンエンジン１１０及び当該タービンエンジン１１０の周囲の部材を左側から見た模式図であり、具体的には、図７のＣ－Ｃ断面における断面図である。なお、図７及び図８では、保護機構として、保護機構１６０が備えられている例が示されている。

図７及び図８に示すように、車両２は、車両１と同様に、タービンエンジン１１０を車両前後方向の前側のフレーム部材に取り付ける取付機構２５０を備える。

ここで、本実施形態に係る取付機構２５０は、上述した取付機構１５０と異なり、タービンエンジン１１０が車両２の衝突時に車両前後方向の前側のフレーム部材に対して相対的に車両前後方向に移動可能な状態で、タービンエンジン１１０を当該フレーム部材に取り付ける。なお、タービンエンジン１１０は、具体的には、車両１と同様に、取付機構２５０によって、車両１の前側のフレーム部材であるフロントクロスメンバ３２に取り付けられている。

取付機構２５０は、具体的には、図７及び図８に示すように、タービンエンジン１１０と接続される取付部材２５１と、ボルト１５２とを有する。

取付部材２５１は、上述した取付機構１５０の取付部材１５１と同様に、車両上下方向に貫通して取付部材２５１に形成されたネジ挿通孔２５１ａに挿通されたボルト１５２によってフロントクロスメンバ３２に締結される。

ここで、取付機構２５０の取付部材２５１では、上述した取付機構１５０の取付部材１５１と異なり、ネジ挿通孔２５１ａは、車両前後方向に延びて形成されている。ネジ挿通孔２５１ａにおいて、具体的には、車両前後方向の長さが車両左右方向の長さと比較して長くなっている。なお、取付部材２５１におけるネジ挿通孔２５１ａ以外の部分の形状及び周囲の部材との位置関係については、上述した取付機構１５０の取付部材１５１と同様であるので、説明を適宜省略する。

フロントクロスメンバ３２における各ネジ挿通孔２５１ａに対応する位置には、ボルト１５２が螺合されるネジ孔が形成されており、各ネジ挿通孔２５１ａにボルト１５２が上方から挿通されて、ボルト１５２の先端側がフロントクロスメンバ３２に螺合される。それにより、取付部材２５１がフロントクロスメンバ３２に締結され、タービンエンジン１１０がフロントクロスメンバ３２に取り付けられる。

車両１の衝突時には、取付部材２５１とフロントクロスメンバ３２とが締結される部分に衝突荷重が入力されることによって、例えばボルト１５２が緩むこと等に起因して、取付部材２５１のフロントクロスメンバ３２への締結が解除される。ここで、ボルト１５２が挿通されているネジ挿通孔２５１ａは、上述したように、車両前後方向に延びて形成されているので、取付部材２５１はフロントクロスメンバ３２に対して相対的に車両前後方向に移動可能となる。それにより、タービンエンジン１１０がフロントクロスメンバ３２に対して相対的に車両前後方向に移動可能となる。

また、上記のように取付部材２５１のフロントクロスメンバ３２への締結が解除された際、タービンエンジン１１０のフロントクロスメンバ３２に対する車両上下方向の移動は、ボルト１５２の頭によって規制される。また、タービンエンジン１１０のフロントクロスメンバ３２に対する車両左右方向の移動は、ボルト１５２がネジ挿通孔２５１ａの車両左右方向の両側の内側面と当接することによって規制される。取付機構２５０は、タービンエンジン１１０が他の部材に衝突して破損することを抑制する観点では、上記のように、タービンエンジン１１０のフロントクロスメンバ３２に対する車両上下方向及び車両左右方向における相対的な移動を規制することが好ましい。

［動作］
次に、図９を参照して、本実施形態に係る車両２の動作について説明する。

図９は、車両２の衝突時におけるタービンエンジン１１０及び当該タービンエンジン１１０の周囲の部材の様子を示す模式図である。なお、図９では、保護機構として、保護機構１６０が備えられている例が示されている。

車両２の衝突時（具体的には、車両２の前部が車両２の前方の障害物と衝突した時）には、上述したように、クラッシュボックス２３及びフロントサイドメンバ３１，３１等の衝突荷重を吸収する機能を有する部材に衝突荷重が入力され、各部材が圧壊して車両前後方向に潰れる。例えば、図９では、図６と同様に、右側のフロントサイドメンバ３１が圧壊している様子が示されている。

本実施形態では、上述したように、タービンエンジン１１０は、取付機構２５０によって、車両２の衝突時にフロントクロスメンバ３２に対して相対的に車両前後方向に移動可能な状態で、フロントクロスメンバ３２に取り付けられている。それにより、車両２の衝突時に、タービンエンジン１１０は、フロントクロスメンバ３２に対して相対的に車両前後方向に移動可能となる。具体的には、上述したように、取付部材２５１とフロントクロスメンバ３２とが締結される部分に衝突荷重が入力されることにより、取付部材２５１のフロントクロスメンバ３２への締結が解除されることによって、タービンエンジン１１０がフロントクロスメンバ３２に対して相対的に車両前後方向に移動可能となる。例えば、図９では、タービンエンジン１１０がフロントクロスメンバ３２に対して相対的に車両前後方向に移動している様子が示されている。

上記のように、本実施形態によれば、車両２の衝突時に、タービンエンジン１１０をフロントクロスメンバ３２に対して相対的に車両前後方向に移動可能とすることができる。それにより、タービンエンジン１１０がフロントクロスメンバ３２に固定されている場合と比較して、フロントサイドメンバ３１，３１を車両前後方向に潰れやすくすることができる。具体的には、フロントサイドメンバ３１，３１におけるフロントクロスメンバ３２との接続部分を車両前後方向に潰れやすくすることができる。ゆえに、車両１の衝突時に、フロントサイドメンバ３１，３１を、フロントクロスメンバ３２との接続部分を含む広範囲に亘って、適切に圧壊させることができるので、フロントサイドメンバ３１，３１のクラッシュストロークを増大させることができる。

［効果］
次に、本実施形態に係る車両２の効果について説明する。

本実施形態に係る車両２は、タービンエンジン１１０が車両２の衝突時にフロントクロスメンバ３２に対して相対的に車両前後方向に移動可能な状態で、タービンエンジン１１０をフロントクロスメンバ３２に取り付ける取付機構２５０を備える。それにより、車両２の衝突時に、タービンエンジン１１０をフロントクロスメンバ３２に対して相対的に車両前後方向に移動可能とすることができる。ゆえに、タービンエンジン１１０がフロントクロスメンバ３２に固定されている場合と比較して、衝突荷重を吸収する機能を有するフレーム部材としてのフロントサイドメンバ３１，３１を車両前後方向に潰れやすくすることができるので、フロントサイドメンバ３１，３１のクラッシュストロークを増大させることができる。よって、車両２の衝突時に衝突荷重をさらに適切に吸収することができる。

また、本実施形態に係る車両２では、取付機構２５０は、車両２の衝突時に、タービンエンジン１１０のフロントクロスメンバ３２に対する車両上下方向及び車両左右方向における相対的な移動を規制することが好ましい。それにより、車両２の衝突時に、タービンエンジン１１０が当該タービンエンジン１１０の周囲に配置されている他の部材に衝突して破損することを抑制することができる。具体的には、タービンエンジン１１０の他の部材との衝突が抑制されることによって、タービンエンジン１１０のタービンエンジン本体１１１内で高速に回転しているタービン１１１ｃがタービンエンジン本体１１１のハウジングの内壁と接触することを抑制することができるので、タービンエンジン１１０が破損することを抑制することができる。

また、本実施形態に係る車両２では、取付機構２５０は、タービンエンジン１１０と接続される取付部材２５１を有し、取付部材２５１には、ネジ挿通孔２５１ａが車両上下方向に貫通して車両前後方向に延びて形成され、取付部材２５１は、ネジ挿通孔２５１ａに挿通されたボルト１５２によってフロントクロスメンバ３２に締結されることが好ましい。それにより、車両２の衝突時に、タービンエンジン１１０をフロントクロスメンバ３２に対して相対的に車両前後方向に移動可能とすることを適切に実現することができる。さらに、車両２の衝突時に、タービンエンジン１１０のフロントクロスメンバ３２に対する車両上下方向及び車両左右方向における相対的な移動を規制することを適切に実現することができる。

＜３．むすび＞
以上説明したように、本発明の各実施形態に係る車両１，２では、タービンエンジン１１０は、車両１，２の前側のフレーム部材としてのフロントクロスメンバ３２に取り付けられる。また、タービンエンジン１１０の排気管１１２におけるタービンエンジン本体１１１側には、排気管１１２における他の部分よりも潰れやすい脆弱部１１２ａが形成される。それにより、車両１，２の衝突時に、排気管１１２が後方のトーボード２１に向けて移動することを抑制しつつ、脆弱部１１２ａを衝突荷重によって潰させることができる。ゆえに、排気管１１２がトーボード２１に衝突し、車室１１内に侵入することを抑制しつつ、衝突荷重を脆弱部１１２ａに吸収させることができる。よって、車両１，２の衝突時に衝突荷重を適切に吸収することができる。ゆえに、衝突荷重の吸収量を確保しつつ、タービンエンジン１１０の破損を抑制するための措置をとることができるので、安全性を適切に確保することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は応用例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記では、図１を参照して、車両１の走行を実現するためのシステムについて説明したが、本発明に係る車両の走行を実現するためのシステムは、このような例に限定されない。例えば、本発明に係る車両は、タービンエンジン１１０を駆動源として走行可能な車両であってもよい。また、例えば、本発明に係る車両において、駆動モータ１４０が複数設けられていてもよい。

また、例えば、上記では、図２～図４を参照して、車両１のエンジンルーム１２内のフレーム部材について説明したが、本発明に係る車両のエンジンルーム内のフレーム部材の数、寸法、形状及び配置は、このような例に限定されない。例えば、本発明に係る車両のエンジンルーム内において、エンジンルーム内のフレーム部材として、上記で説明した部材以外の部材が追加されてもよい。

また、例えば、上記では、図２～図４、図７及び図８を参照して、取付機構１５０，２５０の構成について説明したが、本発明に係る車両に設けられる取付機構の構成は、このような例に限定されない。

具体的には、本発明に係る車両に設けられる取付機構は、取付機構１５０，２５０に対して取付部材の数、寸法、形状又は配置を変更したものであってもよい。例えば、取付部材は、タービンエンジン１１０とフロントクロスメンバ３２の間において、タービンエンジン１１０より左方から右方までに亘って延在する平板状の部材であってもよい。その場合、当該取り付け部材におけるタービンエンジン１１０より左方及び右方に伸びる部分にネジ挿通孔が形成され得る。また、取付部材に形成されるネジ挿通孔の数、寸法、形状及び配置は、上述した例に限定されない。例えば、ネジ挿通孔の車両前後方向の長さは、当該ネジ挿通孔に２つ以上のボルトを挿通し得る程度に長くなっていてもよい。

また、タービンエンジン１１０を車両の衝突時に車両前後方向の前側のフレーム部材に対して相対的に車両前後方向に移動可能とする取付機構として、ボルトを用いた締結を利用する取付機構２５０を説明したが、ボルトを用いた締結を利用する機構と異なる機構によって上記の機能が実現されてもよい。例えば、本発明に係る車両に設けられる取付機構は、タービンエンジン１１０とフロントクロスメンバ３２とを接続する接着剤又は樹脂ブッシュ等の比較的脆弱な部材（具体的には、車両の衝突時に衝突荷重によって破断する程度に脆弱な部材）と、タービンエンジン１１０を車両前後方向に案内するガイド部とを有するものであってもよい。その場合、車両の衝突時に、衝突荷重によって上記の比較的脆弱な部材が破断することによって、タービンエンジン１１０をフロントクロスメンバ３２に対して相対的に車両前後方向に移動可能にすることができる。

また、例えば、上記では、図２～図４を参照して、保護機構１６０の延在部材１６１について説明したが、本発明に係る車両に設けられる延在部材の数、寸法、形状及び配置は、このような例に限定されない。例えば、本発明に係る車両に設けられる延在部材は、タービンエンジン１１０のタービンエンジン本体１１１の下方に設けられていてもよい。また、例えば、図２～図４を参照して説明した取付部材１５１と延在部材１６１とが同一材料により一体として形成される場合のように、本発明に係る車両に設けられる取付部材が延在部材としての機能を有していてもよい。

また、例えば、上記では、図２～図４を参照して、排気管１１２に形成される脆弱部１１２ａについて説明したが、本発明に係る車両に設けられるタービンエンジンの排気管に形成される脆弱部の構成は、このような例に限定されない。例えば、本発明に係るタービンエンジンの排気管におけるタービンエンジン本体側の材質又は厚みを他の部分と異ならせることによって脆弱部が形成されてもよい。

１，２ 車両
１１ 車室
１２ エンジンルーム
２１ トーボード
２２ フロントバンパビーム
２３ クラッシュボックス
３１ フロントサイドメンバ
３２ フロントクロスメンバ
１１０ タービンエンジン
１１１ タービンエンジン本体
１１１ａ 吸気口
１１１ｂ 圧縮機
１１１ｃ タービン
１１１ｄ 回転軸
１１２ 排気管
１１２ａ 脆弱部
１２０ 発電機
１３０ バッテリ
１４０ 駆動モータ
１５０，２５０ 取付機構
１５１，２５１ 取付部材
１５１ａ，２５１ａ ネジ挿通孔
１５２ ボルト
１６０，２６０ 保護機構
１６１ 延在部材
２６１ 補強部材

Claims (10)

1. タービンエンジンを備える車両であって、
   前記タービンエンジンの回転軸は、車両前後方向に延在しており、
   前記タービンエンジンは、前記車両の前側のフレーム部材に取り付けられ、タービンエンジン本体と、前記タービンエンジン本体の前端に形成される吸気口と、前記タービンエンジン本体の後端と接続される排気管と、を有し、
   前記排気管における前記タービンエンジン本体側には、前記排気管における他の部分よりも潰れやすい脆弱部が形成され、
   前記排気管は、前記タービンエンジン本体の後端から車両前後方向に沿って後方に延びた後に、下方に垂下しており、
   前記脆弱部は、前記排気管において、前記タービンエンジン本体の後端から車両前後方向に沿って後方に延びている部分に形成されている、
   車両。
2. 前記脆弱部は、車室を画成するトーボードの前方に位置する、
   請求項１に記載の車両。
3. 前記脆弱部は、前記車両の衝突時に、衝突荷重によって車両前後方向に潰れる、
   請求項１又は２に記載の車両。
4. 前記脆弱部は、蛇腹状である、
   請求項１～３のいずれか一項に記載の車両。
5. 前記車両の衝突時に前記タービンエンジンに衝突荷重が入力されることを抑制する保護機構を備える、
   請求項１～４のいずれか一項に記載の車両。
6. 前記保護機構は、前記タービンエンジンと接続され、前記タービンエンジンの車両前後方向の前側の端部より前側まで車両前後方向に延在する延在部材を有する、
   請求項５に記載の車両。
7. 前記保護機構は、前記フレーム部材又は当該フレーム部材と接続される他のフレーム部材を補強する補強部材を有する、
   請求項５又は６に記載の車両。
8. 前記タービンエンジンが前記車両の衝突時に前記フレーム部材に対して相対的に車両前後方向に移動可能な状態で、前記タービンエンジンを前記フレーム部材に取り付ける取付機構を備える、
   請求項１～７のいずれか一項に記載の車両。
9. 前記取付機構は、前記車両の衝突時に、前記タービンエンジンの前記フレーム部材に対する車両上下方向及び車両左右方向における相対的な移動を規制する、
   請求項８に記載の車両。
10. 前記取付機構は、前記タービンエンジンと接続される取付部材を有し、
    前記取付部材には、ネジ挿通孔が車両上下方向に貫通して車両前後方向に延びて形成され、
    前記取付部材は、前記ネジ挿通孔に挿通されたボルトによって前記フレーム部材に締結される、
    請求項８又は９に記載の車両。

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