KR101152053B1 - 하이브리드 차량 - Google Patents

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KR101152053B1
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신야 구보타
하루미 다케도미
가즈유키 구마쿠라
미츠시게 고토
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혼다 기켄 고교 가부시키가이샤
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Abstract

하이브리드 차량의 바닥 패널(41) 밑에 배치된 연료 탱크(42)의 바로 후방이며, 좌우의 리어 사이드 프레임(12) 사이에 있는 화물실의 바닥 밑에, 적어도 배터리 모듈을 포함하는 전장 부품을 수납하는 케이스(14)를 배치하고, 케이스(14)의 좌우 일측에 캐니스터(48)를 배치한다. 캐니스터(48)를 리어 사이드 프레임(12)의 좌우 방향 외단보다도 내측이며, 케이스(14)의 후단보다도 전방에 배치했기 때문에, 차체 후방부의 화물실의 용량을 확보하면서, 차량에 측방 충돌이 발생했을 때에는 리어 사이드 프레임(12)으로 케이스(14) 및 캐니스터(48)를 충격으로부터 보호하고, 차량에 후방 충돌이 발생했을 때에는 케이스(14)로 연료 탱크(42) 및 캐니스터(48)를 충격으로부터 보호할 수 있다.

Description

하이브리드 차량{HYBRID VEHICLE}
본 발명은, 바닥 패널의 하방에 배치된 연료 탱크의 바로 후방이며, 좌우의 리어 사이드 프레임 사이에 있는 화물실의 바닥 밑에, 적어도 배터리 모듈을 포함하는 전장 부품을 수납하는 케이스를 배치하고, 상기 케이스의 좌우 일측에 캐니스터를 배치한 하이브리드 차량에 관한 것이다.
하이브리드 차량의 모터를 구동하는 배터리를, 차체 후방부의 화물실의 바닥 위에 배치한 것이, 하기 특허 문헌 1에 의해 공지되어 있다.
또한 리어 시트의 후방의 화물실에 배터리를 배치하고, 그 후방에 스페어 타이어를 배치한 하이브리드 차량에 있어서, 후방으로부터 충돌을 받았을 때에 스페어 타이어가 전진하여 배터리를 손상시키지 않도록, 전진하는 스페어 타이어를 비스듬히 상향으로 안내하는 가이드 부재를 마련한 것이, 하기 특허 문헌 2에 의해 공지되어 있다.
특허 문헌 1: 일본 특허 공개 제2005-205953호 공보 특허 문헌 2: 일본 특허 공개 제2004-262412호 공보
그런데, 하이브리드 차량의 리어 시트의 하방에 연료 탱크를 배치하고, 또한 차체 후방부의 화물실의 용적을 확보하기 위해서 그 화물실의 바닥 밑에 스페어 타이어 및 배터리를 배치한 경우, 차량의 충돌에 의해 배터리, 연료 탱크 및 그 연료 탱크의 부속품인 캐니스터 등이 손상될 가능성이 있기 때문에, 이들 부품을 충돌의 충격으로부터 보호할 필요가 있다. 또한 차량에 후방 충돌이 발생한 경우에 충돌의 충격으로 스페어 타이어가 전진해도, 스페어 타이어를 안내하는 특별한 가이드 부재를 마련하지 않고서, 전방의 연료 탱크를 손상으로부터 보호하는 것이 바람직하다.
본 발명은 전술한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 차체 후방부의 화물실의 용량을 확보하면서, 전장 부품을 수납하는 케이스, 연료 탱크 및 캐니스터를 충돌의 충격으로부터 보호하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따르면, 바닥 패널의 하방에 배치된 연료 탱크의 바로 후방이며, 좌우의 리어 사이드 프레임 사이에 있는 화물실의 바닥 밑에, 적어도 배터리 모듈을 포함하는 전장 부품을 수납하는 케이스를 배치하고, 상기 케이스의 좌우 일측에 캐니스터를 배치한 하이브리드 차량으로서, 상기 캐니스터는, 상기 리어 사이드 프레임의 좌우 방향 외단보다도 내측이며, 상기 케이스의 후단보다도 전방에 배치되는 것을 제1 특징으로 하는 하이브리드 차량이 제안된다.
또한 본 발명에 따르면, 상기 제1 특징에 더하여, 상기 캐니스터의 후방에 그 캐니스터에 도입되는 공기를 여과하는 에어 필터를 구비하고, 상기 에어 필터는 상기 캐니스터의 후방으로의 투영 범위 밖에 배치되는 것을 제2 특징으로 하는 하이브리드 차량이 제안된다.
또한 본 발명에 따르면, 상기 제2 특징에 더하여, 상기 에어 필터의 후단은, 상기 케이스의 후단보다도 후방에 배치되는 것을 제3 특징으로 하는 하이브리드 차량이 제안된다.
또한 본 발명에 따르면, 상기 제1 또는 제2 특징에 더하여, 상기 케이스의 좌우 방향 타측에 소음 장치(silencer)를 구비하고, 상기 소음 장치의 후단은, 상기 케이스의 후단보다도 후방에 배치되는 것을 제4 특징으로 하는 하이브리드 차량이 제안된다.
또한 본 발명에 따르면, 상기 제1 또는 제2 특징에 더하여, 상기 케이스의 후방에 소음 장치를 구비하고, 상기 소음 장치는 상기 케이스의 후방으로의 투영 범위 내에 배치되는 것을 제5 특징으로 하는 하이브리드 차량이 제안된다.
또한 본 발명에 따르면, 상기 제1 또는 제2 특징에 더하여, 상기 전장 부품은, 상기 케이스의 하부에 배치되는 배터리 모듈과, 상기 케이스의 상부에 배치되는 인버터를 포함하고, 상기 케이스의 후방부에 상기 배터리 모듈로부터 상기 인버터에 냉각풍을 안내하는 중간 덕트가 배치되는 것을 제6 특징으로 하는 하이브리드 차량이 제안된다.
또한 본 발명에 따르면, 상기 제6 특징에 더하여, 상기 캐니스터의 후단은, 상기 중간 덕트의 전단보다도 전방에 배치되는 것을 제7 특징으로 하는 하이브리드 차량이 제안된다.
또한 본 발명에 따르면, 상기 제1 또는 제2 특징에 더하여, 상기 케이스는 상기 좌우의 리어 사이드 프레임에 현수 프레임을 통해 현수 지지되어 있고, 상기 전장 부품 및 상기 캐니스터는 상기 현수 프레임의 후단보다도 전방에 배치되는 것을 제8 특징으로 하는 하이브리드 차량이 제안된다.
또한 본 발명에 따르면, 상기 제1 또는 제2 특징에 더하여, 상기 연료 탱크와 상기 케이스 사이에, 좌우 양단이 상기 좌우의 리어 사이드 프레임에 접속된 보강 프레임을 구비하는 것을 제9 특징으로 하는 하이브리드 차량이 제안된다.
또한 본 발명에 따르면, 상기 제1 또는 제2 특징에 더하여, 상기 케이스의 후방에 물품 수납 용기가 마련되는 것을 제10 특징으로 하는 하이브리드 차량이 제안된다.
또한 본 발명에 따르면, 상기 제1 또는 제2 특징에 더하여, 상기 케이스의 상방에 스페어 타이어가 배치되고, 상기 스페어 타이어의 하면은 상기 연료 탱크의 상면과 동일하거나 그보다 높은 위치에 배치되며, 상기 스페어 타이어의 후단은 상기 케이스의 후단보다도 후방에 배치되는 것을 제11 특징으로 하는 하이브리드 차량이 제안된다.
또한 본 발명에 따르면, 상기 제11 특징에 더하여, 상기 케이스의 상면에 충격에 의해 분리되는 브래킷을 마련하고, 상기 브래킷에 상기 스페어 타이어를 지지한 것을 제12 특징으로 하는 하이브리드 차량이 제안된다.
또한 본 발명에 따르면, 상기 제11 특징에 더하여, 상기 연료 탱크의 상방에 상기 바닥 패널을 사이에 두고 배치된 리어 시트와, 상기 케이스에 냉각풍을 도입하는 흡기 덕트와, 상기 케이스로부터 냉각풍을 배출하는 배기 덕트를 구비하고, 상기 스페어 타이어의 전방부와 상기 리어 시트의 시트 쿠션 사이에, 상기 흡기 덕트 및 상기 배기 덕트의 상기 케이스에 대한 접속부가 배치되는 것을 제13 특징으로 하는 하이브리드 차량이 제안된다.
또한 본 발명에 따르면, 상기 제13 특징에 더하여, 상기 흡기 덕트 및 상기 배기 덕트의 상기 케이스에 대한 접속부와 상기 리어 시트의 시트 쿠션 사이에, 상기 좌우의 리어 사이드 프레임을 접속하는 크로스 멤버가 배치되는 것을 제14 특징으로 하는 하이브리드 차량이 제안된다.
또한 본 발명에 따르면, 바닥 패널의 하방에 배치된 연료 탱크의 바로 후방이며, 좌우의 리어 사이드 프레임 사이에 있는 화물실의 바닥 밑에, 적어도 배터리 모듈을 포함하는 전장 부품을 수납하는 케이스를 배치하고, 상기 케이스의 좌우 일측에 캐니스터를 배치한 하이브리드 차량으로서, 상기 캐니스터는, 상기 리어 사이드 프레임의 좌우 방향 외단보다도 내측이며, 상기 케이스의 후단보다도 전방에 배치되고, 상기 캐니스터에 도입되는 공기를 여과하는 에어 필터는, 상기 캐니스터의 후방으로의 투영 범위 밖에 배치되며, 상기 전장 부품은, 상기 케이스의 하부에 배치되는 배터리 모듈과, 상기 케이스의 상부에 배치되는 인버터를 포함하고, 상기 케이스의 후방부에 상기 배터리 모듈로부터 상기 인버터에 냉각풍을 안내하는 중간 덕트가 배치되며, 상기 캐니스터의 후단은, 상기 중간 덕트의 전단보다도 전방에 배치되는 것을 제15 특징으로 하는 하이브리드 차량이 제안된다.
또한 본 발명에 따르면, 바닥 패널의 하방에 배치된 연료 탱크의 바로 후방이며, 좌우의 리어 사이드 프레임 사이에 있는 화물실의 바닥 밑에, 적어도 배터리 모듈을 포함하는 전장 부품을 수납하는 케이스를 배치하고, 상기 케이스의 좌우 일측에 캐니스터를 배치한 하이브리드 차량으로서, 상기 캐니스터는, 상기 리어 사이드 프레임의 좌우 방향 외단보다도 내측이며, 상기 케이스의 후단보다도 전방에 배치되고, 상기 케이스의 상방에 스페어 타이어가 배치되며, 상기 스페어 타이어의 하면은 상기 연료 탱크의 상면과 동일하거나 그보다 높은 위치에 배치되고, 상기 스페어 타이어의 후단은 상기 케이스의 후단보다도 후방에 배치되며, 상기 연료 탱크의 상방에 상기 바닥 패널을 사이에 두고 배치된 리어 시트와, 상기 케이스에 냉각풍을 도입하는 흡기 덕트와, 상기 케이스로부터 냉각풍을 배출하는 배기 덕트를 구비하고, 상기 스페어 타이어의 전방부와 상기 리어 시트의 시트 쿠션 사이에, 상기 흡기 덕트 및 상기 배기 덕트의 상기 케이스에 대한 접속부가 배치되고, 상기 접속부와 상기 리어 시트의 시트 쿠션 사이에, 상기 좌우의 리어 사이드 프레임을 접속하는 크로스 멤버가 배치되는 것을 제16 특징으로 하는 하이브리드 차량이 제안된다.
또한, 실시형태의 방수 케이스(14)는 본 발명의 케이스에 대응한다.
본 발명의 제1 특징에 따르면, 하이브리드 차량의 바닥 패널의 하방에 배치된 연료 탱크의 바로 후방이며, 좌우의 리어 사이드 프레임 사이에 있는 화물실의 바닥 밑에, 적어도 배터리 모듈을 포함하는 전장 부품을 수납하는 케이스를 배치하고, 케이스의 좌우 일측에 캐니스터를 배치할 때에, 그 캐니스터를 리어 사이드 프레임의 좌우 방향 외단보다도 내측이며, 케이스의 후단보다도 전방에 배치했기 때문에, 차량에 측방 충돌이 발생했을 때에는 리어 사이드 프레임으로 케이스 및 캐니스터를 보호하고, 차량에 후방 충돌이 발생했을 때에는 케이스로 캐니스터 및 연료 탱크를 보호할 수 있다.
또한 본 발명의 제2 특징에 따르면, 캐니스터에 도입되는 공기를 여과하는 에어 필터를, 캐니스터의 후방으로의 투영 범위 밖에 배치했기 때문에, 차량에 후방 충돌이 발생하여 에어 필터가 전방으로 이동해도, 그 에어 필터가 캐니스터를 손상시키는 것을 방지할 수 있다.
또한 본 발명의 제3 특징에 따르면, 에어 필터의 후단을 케이스의 후단보다도 후방에 배치했기 때문에, 충돌의 충격을 에어 필터에 의해 흡수하여 케이스의 손상을 경감할 수 있다.
또한 본 발명의 제4 특징에 따르면, 케이스의 좌우 방향 타측에 마련한 소음 장치의 후단을 케이스의 후단보다도 후방에 배치했기 때문에, 충돌의 충격을 소음 장치에 의해 흡수하여 케이스의 손상을 경감할 수 있다.
또한 본 발명의 제5 특징에 따르면, 케이스의 후방에 마련한 소음 장치를 그 케이스의 후방으로의 투영 범위 내에 배치했기 때문에, 차량에 후방 충돌이 발생했을 때의 충격을 소음 장치의 찌그러짐에 의해 흡수하여 케이스를 보호할 수 있다.
또한 본 발명의 제6 특징에 따르면, 전장 부품이 케이스의 하부에 배치되는 배터리 모듈과, 케이스의 상부에 배치되는 인버터를 포함하고, 케이스의 후방부에 배터리 모듈로부터 인버터에 냉각풍을 안내하는 중간 덕트를 배치했기 때문에, 차량에 후방 충돌이 발생했을 때의 충격을 중간 덕트의 찌그러짐에 의해 흡수하여 전장 부품을 보호할 수 있다.
또한 본 발명의 제7 특징에 따르면, 캐니스터의 후단을 중간 덕트의 전단보다도 전방에 배치했기 때문에, 차량에 후방 충돌이 발생했을 때의 충격을 중간 덕트의 찌그러짐에 의해 흡수하여 캐니스터를 보호할 수 있다.
또한 본 발명의 제8 특징에 따르면, 케이스를 좌우의 리어 사이드 프레임에 현수 프레임을 통해 현수 지지하고, 전장 부품 및 캐니스터를 현수 프레임의 후단보다도 전방에 배치했기 때문에, 차량에 후방 충돌이 발생했을 때에 현수 프레임으로 전장 부품 및 캐니스터를 보호할 수 있다.
또한 본 발명의 제9 특징에 따르면, 연료 탱크와 케이스 사이에 좌우 양단이 좌우의 리어 사이드 프레임에 접속된 보강 프레임을 마련했기 때문에, 차량에 후방 충돌이 발생했을 때에 보강 프레임으로 연료 탱크를 보호할 수 있다.
또한 본 발명의 제10 특징에 따르면, 케이스의 후방에 물품 수납 용기를 마련했기 때문에, 차량에 후방 충돌이 발생했을 때에 물품 수납 용기를 크러셔블 존(crushable zone)으로 하여 케이스를 보호할 수 있다.
또한 본 발명의 제11 특징에 따르면, 케이스의 상방에 스페어 타이어를 배치하고, 그 하면을 연료 탱크의 상면과 동일하거나 그보다 높은 위치로 하며, 그 후단을 케이스의 후단보다도 후방으로 했기 때문에, 차량에 후방 충돌이 발생했을 때에 스페어 타이어로 케이스를 보호하고, 충돌의 충격으로 전진하는 스페어 타이어가 연료 탱크에 상처를 입히는 것을 방지할 수 있다.
또한 본 발명의 제12 특징에 따르면, 케이스의 상면에 충격에 의해 분리되는 브래킷을 마련하고, 그 브래킷에 스페어 타이어를 지지했기 때문에, 차량에 후방 충돌이 발생하여 스페어 타이어에 충격이 가해졌을 때, 브래킷이 케이스로부터 분리되어 그 케이스의 손상을 방지할 수 있다.
또한 본 발명의 제13 특징에 따르면, 연료 탱크의 상방에 바닥 패널을 사이에 두고 배치된 리어 시트와, 케이스에 냉각풍을 도입하는 흡기 덕트와, 케이스로부터 냉각풍을 배출하는 배기 덕트를 마련하고, 스페어 타이어의 전방부와 리어 시트의 시트 쿠션 사이에, 흡기 덕트 및 배기 덕트의 케이스에 대한 접속부를 배치했기 때문에, 차량에 후방 충돌이 발생하여 스페어 타이어가 전방으로 이동했을 때, 흡기 덕트 및 배기 덕트에 의해 충돌의 충격을 흡수하여 시트 쿠션의 손상을 방지할 수 있다.
또한 본 발명의 제14 특징에 따르면, 흡기 덕트 및 배기 덕트의 케이스에 대한 접속부와 리어 시트의 시트 쿠션 사이에, 좌우의 리어 사이드 프레임을 접속하는 크로스 멤버를 배치했기 때문에, 충돌의 충격이 시트 쿠션에 전달되는 것을 크로스 멤버에 의해 저지할 수 있다.
또한 본 발명의 제15 특징에 따르면, 하이브리드 차량의 바닥 패널의 하방에 배치된 연료 탱크의 바로 후방이며, 좌우의 리어 사이드 프레임 사이에 있는 화물실의 바닥 밑에, 적어도 배터리 모듈을 포함하는 전장 부품을 수납하는 케이스를 배치하고, 케이스의 좌우 일측에 캐니스터를 배치할 때에, 그 캐니스터를 리어 사이드 프레임의 좌우 방향 외단보다도 내측이며, 케이스의 후단보다도 전방에 배치했기 때문에, 차량에 측방 충돌이 발생했을 때에는 리어 사이드 프레임으로 케이스 및 캐니스터를 보호하고, 차량에 후방 충돌이 발생했을 때에는 케이스로 캐니스터 및 연료 탱크를 보호할 수 있다. 또한 캐니스터에 도입되는 공기를 여과하는 에어 필터를, 캐니스터의 후방으로의 투영 범위 밖에 배치했기 때문에, 차량에 후방 충돌이 발생하여 에어 필터가 전방으로 이동해도, 그 에어 필터가 캐니스터를 손상시키는 것을 방지할 수 있다. 또한, 전장 부품이 케이스의 하부에 배치되는 배터리 모듈과, 케이스의 상부에 배치되는 인버터를 포함하고, 케이스의 후방부에 배터리 모듈로부터 인버터에 냉각풍을 안내하는 중간 덕트를 배치했기 때문에, 차량에 후방 충돌이 발생했을 때의 충격을 중간 덕트의 찌그러짐에 의해 흡수하여 전장 부품을 보호할 수 있을 뿐만 아니라, 캐니스터의 후단을 중간 덕트의 전단보다도 전방에 배치했기 때문에, 차량에 후방 충돌이 발생했을 때의 충격을 중간 덕트의 찌그러짐에 의해 흡수하여 캐니스터를 보호할 수 있다.
또한 본 발명의 제16 특징에 따르면, 하이브리드 차량의 바닥 패널의 하방에 배치된 연료 탱크의 바로 후방이며, 좌우의 리어 사이드 프레임 사이에 있는 화물실의 바닥 밑에, 적어도 배터리 모듈을 포함하는 전장 부품을 수납하는 케이스를 배치하고, 케이스의 좌우 일측에 캐니스터를 배치할 때에, 그 캐니스터를 리어 사이드 프레임의 좌우 방향 외단보다도 내측이며, 케이스의 후단보다도 전방에 배치했기 때문에, 차량에 측방 충돌이 발생했을 때에는 리어 사이드 프레임으로 케이스 및 캐니스터를 보호하고, 차량에 후방 충돌이 발생했을 때에는 케이스로 캐니스터 및 연료 탱크를 보호할 수 있다. 또한 케이스의 상방에 스페어 타이어를 배치하고, 그 하면을 연료 탱크의 상면과 동일하거나 그보다 높은 위치로 하며, 그 후단을 케이스의 후단보다도 후방으로 했기 때문에, 차량에 후방 충돌이 발생했을 때에 스페어 타이어로 케이스를 보호하고, 충돌의 충격으로 전진하는 스페어 타이어가 연료 탱크에 상처를 입히는 것을 방지할 수 있다. 또한, 연료 탱크의 상방에 바닥 패널을 사이에 두고 배치된 리어 시트와, 케이스에 냉각풍을 도입하는 흡기 덕트와, 케이스로부터 냉각풍을 배출하는 배기 덕트를 마련하고, 스페어 타이어의 전방부와 리어 시트의 시트 쿠션 사이에, 흡기 덕트 및 배기 덕트의 케이스에 대한 접속부를 배치했기 때문에, 차량에 후방 충돌이 발생하여 스페어 타이어가 전방으로 이동했을 때, 흡기 덕트 및 배기 덕트에 의해 충돌의 충격을 흡수하여 시트 쿠션의 손상을 방지할 수 있고, 또한 흡기 덕트 및 배기 덕트의 케이스에 대한 접속부와 리어 시트의 시트 쿠션 사이에, 좌우의 리어 사이드 프레임을 접속하는 크로스 멤버를 배치했기 때문에, 충돌의 충격이 시트 쿠션에 전달되는 것을 크로스 멤버에 의해 저지할 수 있다.
도 1은 제1 실시형태에 따른 차량용 전원 장치의 전체 사시도이다(제1 실시형태).
도 2는 도 1의 화살표 2 방향에서 본 도면이다(제1 실시형태).
도 3은 도 2의 화실표 3 방향에서 본 도면이다(제1 실시형태).
도 4는 도 2의 4-4선 단면도이다(제1 실시형태).
도 5는 도 3의 5-5선 단면도이다(제1 실시형태).
도 6은 도 5의 6-6선 단면도이다(제1 실시형태).
도 7은 도 5의 화살표 7 방향에서 본 도면이다(제1 실시형태).
도 8은 제2 실시형태에 따른 상기 도 2에 대응하는 도면이다(제2 실시형태).
도 9는 도 8의 화살표 9 방향에서 본 도면이다(제2 실시형태).
도 10은 제3 실시형태에 따른 상기 도 2에 대응하는 도면이다(제3 실시형태).
이하, 본 발명의 실시형태를 첨부 도면에 기초하여 설명한다.
제1 실시형태
도 1 내지 도 7은 본 발명의 제1 실시형태를 도시하는 것이다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 하이브리드 차량의 모터·제너레이터를 작동시키는 전원 장치는, 차체 후방부의 트렁크 룸의 하방에 스페어 타이어(51)를 수납하는 타이어 팬(11; tire pan)을 이용하여 수납된다. 하방으로 오목하게 형성되는 용기형의 타이어 팬(11)은, 그 좌우 측부 가장자리가 좌우의 리어 사이드 프레임(12, 12)에 접속된다. 전원 장치는 상면이 개방된 용기형의 방수 케이스(14)와, 그 상면 개구부를 폐색하는 평판형의 덮개 부재(15)를 구비하고 있고, 방수 케이스(14)와 덮개 부재(15) 사이에 끼워져 차폭 방향으로 연장되는 전후 한 쌍의 현수 프레임(16, 16)의 차폭 방향 양단부가, 좌우의 리어 사이드 프레임(12, 12)의 상면에 볼트(17…)로 고정된다. 따라서, 전원 장치는 전후 한 쌍의 현수 프레임(16, 16)을 통해 좌우의 리어 사이드 프레임(12, 12)에 현수 지지되게 된다.
덮개 부재(15)의 앞 가장자리는 전방측의 현수 프레임(16)의 위치에서 끝나고, 그 전방의 방수 케이스(14) 내에 덕트 부재(18)가 수납된다. 덕트 부재(18)의 상면에는, 차 실내의 공기를 방수 케이스(14) 내에 냉각풍으로서 흡입하는 흡기 덕트(19)의 하류단과, 냉각을 끝낸 냉각풍을 방수 케이스(14) 내로부터 배출하는 배기 덕트(20)의 상류단이 접속되어 있고, 흡기 덕트(19)는 방수 케이스(14)의 좌측 전방부로부터 차체 좌측 전방 상방으로 연장되며, 배기 덕트(20)는 방수 케이스(14)의 우측 전방부로부터 차체의 우측면을 후방으로 연장되어 있다. 배기 덕트(20)의 하류단에는 전동식의 냉각팬(21; cooling fan)이 마련되어 있고, 이 냉각팬(21)이 발생하는 부압으로 흡기 덕트(19) 내에 냉각풍이 흡입된다. 또한, 흡기 덕트(19)로부터 배출된 냉각풍은, 트렁크 룸의 내장재와 리어 펜더 사이에 배출되어, 일부는 차 실내로 복귀되고 일부는 차 밖으로 배출된다.
도 5 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 방수 케이스(14)의 바닥부에는 제1 냉각풍 통로(39)를 구성하는 하부 배터리 케이스(22) 및 상부 배터리 케이스(23)가, 이들 사이에 공간을 형성하도록 배치된다. 복수의 배터리 셀을 차폭 방향으로 직렬로 접속한 막대형의 배터리 모듈(24…)이, 전후 방향으로 7열, 상하 방향으로 2단으로 배열되고, 좌우 한 쌍의 U자형의 하부 배터리 지지 프레임(25, 25)과, 이들의 상단에 결합된 좌우 한 쌍의 I자형의 상부 배터리 지지 프레임(26, 26)으로 묶여진 상태로, 상기 하부 배터리 케이스(22) 및 상부 배터리 케이스(23)의 내부에 수납된다.
각각의 상부 배터리 지지 프레임(26)의 상면에 마련한 좌우 한 쌍의 브래킷(27, 27)과 현수 프레임(16)이, 외주에 칼라(28, 28)를 끼워 맞춘 장척(長尺)의 볼트(29, 29)와, 그 하단에 나사 결합하는 너트(30, 30)로 접속된다. 따라서, 합계 14개의 배터리 모듈(24…)은 4개의 볼트(29…)에 의해 전후의 현수 프레임(16)에 현수 지지되게 된다.
상부 배터리 케이스(23)의 상면에, 하부 전장 부품 케이스(31) 및 상부 전장 부품 케이스(32)가 고정되어 있고, 그 내부에 전장 부품인 인버터(33)나 DC-DC 컨버터(34)가 차폭 방향 좌우에 병치된다. 이에 따라, 인버터(33) 및 DC-DC 컨버터(34)를 콤팩트하게 배치할 수 있다.
상부 배터리 케이스(23)의 상면과 하부 전장 부품 케이스(31)의 하면 사이에는 제2 냉각풍 통로(40)가 형성되어 있고, 배터리 모듈(24…)을 냉각한 냉각풍을 제2 냉각풍 통로(40)로 유도하기 위해서, 방수 케이스(14)의 후방부에 U자형으로 만곡되는 중간 덕트(36)가 마련된다. 중간 덕트(36)의 입구 개구(36a)는 제1 냉각풍 통로(39)의 하류단에 연통되고, 중간 덕트(36)의 출구 개구(36b)는 제2 냉각풍 통로(40)의 상류단에 연통된다. 이와 같이 중간 덕트(36)를 제1 냉각풍 통로(39)의 하류단으로부터 제2 냉각풍 통로(40)의 상류단으로 매끄럽게 만곡되는 U자형으로 형성했기 때문에, 냉각풍을 제1 냉각풍 통로(39)로부터 제2 냉각풍 통로(40)로 원활하게 안내할 수 있다.
인버터(33)나 DC-DC 컨버터(34)로부터 각각 하방으로 연장되는 히트 싱크(37, 38)가 제2 냉각풍 통로(40)에 면해 있다. 이와 같이 인버터(33) 및 DC-DC 컨버터(34)의 하면으로부터 하방으로 연장되는 히트 싱크(37, 38)를 제2 냉각풍 통로(40)에 면하게 했기 때문에, 냉각풍의 유통 저항을 증가시키지 않고서 인버터(33) 및 DC-DC 컨버터(34)를 효율적으로 냉각할 수 있다.
도 1 내지 도 4에 도시하는 바와 같이, 타이어 팬(11)의 전방에 바닥 패널(41)이 연속해 있고, 그 하면에 연료 탱크(42)가 배치되며, 그 상면에 시트 쿠션(43) 및 시트 백(44)을 구비하는 리어 시트(45)가 배치된다. 흡기 덕트(19)의 전단의 흡기구(19a)는, 시트 백(44)의 좌단에 있어서 차 실내에 개구된다. 방수 케이스(14)의 상면, 즉 덮개 부재(15)의 높이와, 연료 탱크(42)의 상단의 높이는 대략 동일하게 되어 있고, 방수 케이스(14)의 전면과 연료 탱크(42)의 후면 사이에, 좌우의 리어 사이드 프레임(12, 12) 사이를 접속하는 보강 프레임(46)이 차폭 방향으로 배치된다. 또한 흡기 덕트(19) 및 배기 덕트(20)가 덕트 부재(18)에 접속되는 부분과, 리어 시트(45)의 시트 쿠션(43)의 후단 사이에, 좌우의 리어 사이드 프레임(12, 12) 사이를 접속하는 크로스 멤버(47)가 차폭 방향으로 배치된다.
연료 탱크(42)가 발생한 증발 연료를 일시적으로 차지(charge)하는 캐니스터(48)가 방수 케이스(14)의 좌측부에 지지되고, 캐니스터(48)에 차지된 증발 연료를 엔진의 흡기 통로에 퍼지하기 위해서, 캐니스터(48)에 흡입하는 외기를 여과하는 에어 필터(49)가, 캐니스터(48)의 후방에 있어서 좌측의 리어 사이드 프레임(12)의 하면에 지지된다. 차체 전후 방향으로 보아, 캐니스터(48)의 좌단은 좌측의 리어 사이드 프레임(12)의 좌단보다도 차폭 방향 내측에 배치되고, 에어 필터(49)는 캐니스터(48)의 차체 후방으로의 투영 범위보다도 차폭 방향 외측으로 벗어난 위치에 배치된다(도 4 참조). 또한 차폭 방향으로 보아, 캐니스터(48)의 후단은 방수 케이스(14)의 후단보다도 전방에 배치된다(도 2 참조). 또한, 방수 케이스(14)의 우측부에는 배기 소음을 저감하는 소음 장치(50)가 지지되어 있고, 그 소음 장치(50)의 후단은 방수 케이스(14)의 후단보다도 후방에 배치된다(도 3 참조).
도 2 내지 도 6에 도시하는 바와 같이, 방수 케이스(14)의 덮개 부재(15)의 상면에 스페어 타이어(51)가 지지된다. 후측의 현수 프레임(16)의 후방에 있어서, 좌우의 리어 사이드 프레임(12, 12) 사이를 스페어 타이어 지지 프레임(52)이 가교하고 있고, 전단이 덮개 부재(15)의 전방부 상면에 용접된(W1) 브래킷(53)의 후단이, 스페어 타이어 지지 프레임(52)에 용접된다(W2). 덮개 부재(15)의 상면으로부터 부상(浮上)한 브래킷(53)의 전후 방향 중간부에 용접 너트(54)를 구비하는 부착부(55)가 마련되어 있고, 그 용접 너트(54)에 나사 결합하는 나비 나사(56)로 스페어 타이어(51)가 브래킷(53) 상에 고정된다. 이때, 스페어 타이어(51)의 후방부의 좌우 2부위가, 스페어 타이어 지지 프레임(52)에 마련한 2개의 수납 부재(57, 57)에 지지된다. 스페어 타이어(51)의 상방에는 화물실(58)의 하면을 구획하는 착탈 가능한 바닥판(59)이 배치되고, 그 후방부 하면에는 소품을 수납하는 물품 수납 용기(60)가 배치된다. 즉, 스페어 타이어(51) 및 방수 케이스(14)는, 화물실(58)이 아니라, 화물실(58)의 바닥판(59)의 하방에 배치되어 있다.
스페어 타이어(51)를 수납한 상태에서, 그 후단은 방수 케이스(14)의 후단보다도 후방으로 돌출한다. 또한 스페어 타이어(51)의 전단은, 흡기 덕트(19) 및 배기 덕트(20)가 덕트 부재(18)에 접속되는 부분을 사이에 두고, 크로스 멤버(47)의 후방에 면해 있다.
다음으로, 상기 구성을 구비한 본 발명의 실시형태의 작용에 대해서 설명한다.
하이브리드 차량의 모터·제너레이터를 구동하면, 배터리 모듈(24…), 인버터(33) 및 DC-DC 컨버터(34)로 이루어지는 전장 부품이 발열한다. 냉각팬(21)을 구동하면, 그 상류측에 발생한 부압에 의해 흡기 덕트(19)로부터 차 실내의 공기가 냉각풍으로서 덕트 부재(18) 내에 흡입된다. 냉각풍은 덕트 부재(18)로부터 방수 케이스(14)의 제1 냉각풍 통로(39)에 유입되고, 그곳을 전방으로부터 후방으로 흐르는 동안에 배터리 모듈(24…)을 냉각한 후, 중간 덕트(36)에 의해 상향으로 U턴하여 제2 냉각풍 통로(40)를 후방으로부터 전방으로 흐르고, 그 동안에 히트 싱크(37, 38)에 접촉하여 인버터(33) 및 DC-DC 컨버터(34)를 냉각한다. 이렇게 해서 냉각을 끝낸 냉각풍은 덕트 부재(18)로부터 배기 덕트(20)에 유입되고, 냉각팬(21)을 통과한 후에 차 실내 및 차 실외로 나뉘어 배출된다.
그런데, 차량이 측방 충돌 또는 후방 충돌을 받았을 때, 캐니스터(48), 배터리 모듈(24…), 인버터(33) 및 DC-DC 컨버터(34)는 다음과 같이 보호된다. 즉, 도 4로부터 명백하듯이, 차체 후면에서 보아 캐니스터(48)는 좌측의 리어 사이드 프레임(12)보다도 차폭 방향 내측에 배치되어 있기 때문에, 측방 충돌의 충격을 상기 리어 사이드 프레임으로 받아내어 캐니스터(48)의 손상을 방지할 수 있다. 물론, 좌우의 리어 사이드 프레임(12, 12)은, 이들 사이에 배치된 방수 케이스(14)의 내부의 배터리 모듈(24…), 인버터(33) 및 DC-DC 컨버터(34)를 보호하는 기능을 발휘한다. 또한 차체 측면에서 보아 캐니스터(48)의 후단[도 2 및 도 3의 라인(L1) 참조]은, 방수 케이스(14)의 후단[도 2 및 도 3의 라인(L2) 참조]보다도 전방에 배치되어 있기 때문에, 후방 충돌의 충격을 방수 케이스(14)의 후방부에 의해 흡수하여 캐니스터(48)의 손상을 방지할 수 있다.
특히, 방수 케이스(14)의 내부의 중간 덕트(36)(도 5 참조)는 캐니스터(48)의 후단보다도 후방에 배치되어 있기 때문에, 이 중간 덕트(36)가 찌그러져 충돌 에너지를 효과적으로 흡수함으로써, 그 전방의 캐니스터(48), 배터리 모듈(24…), 인버터(33), DC-DC 컨버터(34)의 보호를 도모할 수 있다. 또한, 방수 케이스(14)를 현수 지지하는 전후의 현수 프레임(16, 16) 중, 후측의 현수 프레임(16)의 전방에 캐니스터(48), 배터리 모듈(24…), 인버터(33), DC-DC 컨버터(34)가 배치되어 있기 때문에, 이들의 보호가 한층 확실한 것이 된다.
또한 방수 케이스(14)의 좌측에 배치된 에어 필터(49) 및 우측에 배치된 소음 장치(50)의 후단은, 방수 케이스(14)의 후단보다도 후방으로 돌출되어 있기 때문에, 후방 충돌의 충격을 에어 필터(49) 및 소음 장치(50)의 찌그러짐에 의해 흡수하여, 방수 케이스(14)의 손상을 경감할 수 있을 뿐만 아니라, 방수 케이스(14)의 후방에 배치된 물품 수납 용기(60)도 크러셔블 존으로서 기능함으로써 후방 충돌의 충격을 흡수한다. 또한 에어 필터(49)는 캐니스터(48)의 후방 투영 범위로부터 벗어나 배치되어 있기 때문에(도 4 참조), 후방 충돌에 의해 에어 필터(49)가 전진해도 캐니스터(48)에 충돌하는 일이 없어, 캐니스터(48)의 손상을 방지할 수 있다.
또한 방수 케이스(14)의 상면에 스페어 타이어(51)가 지지되어 있기 때문에, 후방 충돌을 받았을 때에 스페어 타이어(51)가 전방으로 이동하는 경우가 있으나, 스페어 타이어(51)의 하면의 높이는 연료 탱크(42)의 상면의 높이와 동등하거나 그 이상이기 때문에, 전진하는 스페어 타이어(51)에 의해 연료 탱크(42)가 손상되는 일은 없다. 또한 연료 탱크(42)의 후방부에는 보강 프레임(46)이 차폭 방향으로 배치되어 있기 때문에, 후방 충돌의 충격을 보강 프레임(46)으로 받아내어 연료 탱크(42)를 한층 확실하게 보호할 수 있다.
또한 방수 케이스(14)의 전단의 덕트 부재(18)에의 흡기 덕트(19) 및 배기 덕트(20)의 접속부가, 리어 시트(45)의 시트 쿠션(43)과 스페어 타이어(51)의 전단 사이에 배치되어 있기 때문에, 후방 충돌의 충격으로 스페어 타이어(51)가 전진해도, 흡기 덕트(19) 및 배기 덕트(20)의 접속부가 찌그러져 전진하는 스페어 타이어(51)의 충격을 흡수하여, 리어 시트(45)를 보호할 수 있다. 이때, 리어 시트(45)의 시트 쿠션(43)의 후방에는 차폭 방향으로 연장되는 크로스 멤버(47)가 배치되어 있기 때문에, 이 크로스 멤버(47)로 리어 시트(45)를 한층 확실하게 보호할 수 있다.
또한, 스페어 타이어(51)는 방수 케이스(14)의 덮개 부재(15)의 상면에 파단 가능하게 용접한(W1, W2) 브래킷(53)에 지지되어 있기 때문에, 후방 충돌의 충격이 스페어 타이어(51)에 가해졌을 때, 브래킷(53)이 용접(W1, W2)에 있어서 덮개 부재(15)로부터 용이하게 분리됨으로써, 덮개 부재(15)에 연속해 있는 방수 케이스(14)의 손상을 방지할 수 있다.
제2 실시형태
다음으로, 도 8 및 도 9에 기초하여 본 발명의 제2 실시형태를 설명한다.
제1 실시형태에서는, 소음 장치(50)가 방수 케이스(14)의 우측방에 배치되어 있었으나, 제2 실시형태에서는, 소음 장치(50')가 방수 케이스(14)의 후방에, 보다 구체적으로는 방수 케이스(14)의 후방으로의 투영 범위 내에 배치되어 있다. 따라서, 차량이 후방 충돌을 받았을 때에 소음 장치(50')가 보다 확실하게 찌그러져, 충돌 에너지를 효과적으로 흡수하여 방수 케이스(14)의 보호를 도모할 수 있다.
제3 실시형태
다음으로, 도 10에 기초하여 본 발명의 제3 실시형태를 설명한다.
제1 및 제2 실시형태에서는, 방수 케이스(14)의 상방에 스페어 타이어(51)를 배치하고 있으나, 제3 실시형태에서는 상기 스페어 타이어(51)의 수납 스페이스를 물품 수납부(61)로서 이용하고 있다.
즉, 제3 실시형태에 있어서, 화물실(58)의 하면을 구획하는 바닥판(59)을 바닥판(62)의 위치로 이동시킴으로써, 화물실(58)의 공간을 확대시킬 수 있다. 또한 바닥판(59)을 접음으로써, 물품 수납 용기(60)에 액세스할 수 있다.
이 제3 실시형태의 그 외의 구성은 제1 및 제2 실시형태의 구성과 동일하며, 동일한 작용 효과를 달성할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시형태를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 그 요지를 일탈하지 않고서 여러 가지 설계 변경을 행하는 것이 가능하다.
예컨대, 실시형태에서는 하이브리드 차량을 예시하였으나, 본 발명은 전기 자동차에 대해서도 적용할 수 있다.
12: 리어 사이드 프레임 14: 방수 케이스(케이스)
16: 현수 프레임 18: 덕트 부재
19: 흡기 덕트 20: 배기 덕트
24: 배터리 모듈 33: 인버터
36: 중간 덕트 41: 바닥 패널
42: 연료 탱크 43: 시트 쿠션
45: 리어 시트 46: 보강 프레임
47: 크로스 멤버 48: 캐니스터
49: 에어 필터 50: 소음 장치
50': 소음 장치 51: 스페어 타이어
53: 브래킷 58: 화물실
60: 물품 수납 용기

Claims (16)

  1. 바닥 패널(41)의 하방에 배치된 연료 탱크(42)의 바로 후방이며, 좌우의 리어 사이드 프레임(12) 사이에 있는 화물실(58)의 바닥 밑에, 적어도 배터리 모듈(24)을 포함하는 전장 부품을 수납하는 케이스(14)를 배치하고, 상기 케이스(14)의 좌우 일측에 캐니스터(48)를 배치한 하이브리드 차량으로서,
    상기 캐니스터(48)는, 상기 리어 사이드 프레임(12)의 좌우 방향 외단보다도 내측이며, 상기 케이스(14)의 후단보다도 전방에 배치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
  2. 제1항에 있어서, 상기 캐니스터(48)의 후방에 그 캐니스터(48)에 도입되는 공기를 여과하는 에어 필터(49)를 구비하고, 상기 에어 필터(49)는 상기 캐니스터(48)의 후방으로의 투영 범위 밖에 배치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
  3. 제2항에 있어서, 상기 에어 필터(49)의 후단은, 상기 케이스(14)의 후단보다도 후방에 배치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 케이스(14)의 좌우 방향 타측에 소음 장치(50)를 구비하고, 상기 소음 장치(50)의 후단은, 상기 케이스(14)의 후단보다도 후방에 배치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 케이스(14)의 후방에 소음 장치(50')를 구비하고, 상기 소음 장치(50')는 상기 케이스(14)의 후방으로의 투영 범위 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전장 부품은, 상기 케이스(14)의 하부에 배치되는 배터리 모듈(24)과, 상기 케이스(14)의 상부에 배치되는 인버터(33)를 포함하고, 상기 케이스(14)의 후방부에 상기 배터리 모듈(24)로부터 상기 인버터(33)에 냉각풍을 안내하는 중간 덕트(36)가 배치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
  7. 제6항에 있어서, 상기 캐니스터(48)의 후단은, 상기 중간 덕트(36)의 전단보다도 전방에 배치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 케이스(14)는 상기 좌우의 리어 사이드 프레임(12)에 현수 프레임(16)을 통해 현수 지지되어 있고, 상기 전장 부품 및 상기 캐니스터(48)는 상기 현수 프레임(16)의 후단보다도 전방에 배치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 연료 탱크(42)와 상기 케이스(14) 사이에, 좌우 양단이 상기 좌우의 리어 사이드 프레임(12)에 접속된 보강 프레임(46)을 구비하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 케이스(14)의 후방에 물품 수납 용기(60)가 마련되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 케이스(14)의 상방에 스페어 타이어(51)가 배치되고, 상기 스페어 타이어(51)의 하면은 상기 연료 탱크(42)의 상면과 동일하거나 그보다 높은 위치에 배치되며, 상기 스페어 타이어(51)의 후단은 상기 케이스(14)의 후단보다도 후방에 배치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
  12. 제11항에 있어서, 상기 케이스(14)의 상면에 충격에 의해 분리되는 브래킷(53)을 마련하고, 상기 브래킷(53)에 상기 스페어 타이어(51)를 지지한 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
  13. 제11항에 있어서, 상기 연료 탱크(42)의 상방에 상기 바닥 패널(41)을 사이에 두고 배치된 리어 시트(45)와, 상기 케이스(14)에 냉각풍을 도입하는 흡기 덕트(19)와, 상기 케이스(14)로부터 냉각풍을 배출하는 배기 덕트(20)를 구비하고, 상기 스페어 타이어(51)의 전방부와 상기 리어 시트(45)의 시트 쿠션(43) 사이에, 상기 흡기 덕트(19) 및 상기 배기 덕트(20)의 상기 케이스(14)에 대한 접속부가 배치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
  14. 제13항에 있어서, 상기 흡기 덕트(19) 및 상기 배기 덕트(20)의 상기 케이스(14)에 대한 접속부와 상기 리어 시트(45)의 시트 쿠션(43) 사이에, 상기 좌우의 리어 사이드 프레임(12)을 접속하는 크로스 멤버(47)가 배치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
  15. 바닥 패널(41)의 하방에 배치된 연료 탱크(42)의 바로 후방이며, 좌우의 리어 사이드 프레임(12) 사이에 있는 화물실(58)의 바닥 밑에, 적어도 배터리 모듈(24)을 포함하는 전장 부품을 수납하는 케이스(14)를 배치하고, 상기 케이스(14)의 좌우 일측에 캐니스터(48)를 배치한 하이브리드 차량으로서,
    상기 캐니스터(48)는, 상기 리어 사이드 프레임(12)의 좌우 방향 외단보다도 내측이며, 상기 케이스(14)의 후단보다도 전방에 배치되고, 상기 캐니스터(48)에 도입되는 공기를 여과하는 에어 필터(49)는, 상기 캐니스터(48)의 후방으로의 투영 범위 밖에 배치되며,
    상기 전장 부품은, 상기 케이스(14)의 하부에 배치되는 배터리 모듈(24)과, 상기 케이스(14)의 상부에 배치되는 인버터(33)를 포함하고, 상기 케이스(14)의 후방부에 상기 배터리 모듈(24)로부터 상기 인버터(33)에 냉각풍을 안내하는 중간 덕트(36)가 배치되며, 상기 캐니스터(48)의 후단은, 상기 중간 덕트(36)의 전단보다도 전방에 배치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
  16. 바닥 패널(41)의 하방에 배치된 연료 탱크(42)의 바로 후방이며, 좌우의 리어 사이드 프레임(12) 사이에 있는 화물실(58)의 바닥 밑에, 적어도 배터리 모듈(24)을 포함하는 전장 부품을 수납하는 케이스(14)를 배치하고, 상기 케이스(14)의 좌우 일측에 캐니스터(48)를 배치한 하이브리드 차량으로서,
    상기 캐니스터(48)는, 상기 리어 사이드 프레임(12)의 좌우 방향 외단보다도 내측이며, 상기 케이스(14)의 후단보다도 전방에 배치되고,
    상기 케이스(14)의 상방에 스페어 타이어(51)가 배치되며, 상기 스페어 타이어(51)의 하면은 상기 연료 탱크(42)의 상면과 동일하거나 그보다 높은 위치에 배치되고, 상기 스페어 타이어(51)의 후단은 상기 케이스(14)의 후단보다도 후방에 배치되며,
    상기 연료 탱크(42)의 상방에 상기 바닥 패널(41)을 사이에 두고 배치된 리어 시트(45)와, 상기 케이스(14)에 냉각풍을 도입하는 흡기 덕트(19)와, 상기 케이스(14)로부터 냉각풍을 배출하는 배기 덕트(20)를 구비하고, 상기 스페어 타이어(51)의 전방부와 상기 리어 시트(45)의 시트 쿠션(43) 사이에, 상기 흡기 덕트(19) 및 상기 배기 덕트(20)의 상기 케이스(14)에 대한 접속부가 배치되며, 상기 접속부와 상기 리어 시트(45)의 시트 쿠션(43) 사이에, 상기 좌우의 리어 사이드 프레임(12)을 접속하는 크로스 멤버(47)가 배치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
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