電気自動車のモータルーム内構成部品搭載構造

【課題】電気自動車のモータルーム内構成部品搭載構造を提供する。
【解決手段】本発明は、一対のサイドメンバ４から立設し、懸架装置の緩衝装置を固定するストラットタワー５と、ダッシュパネル３と、から区画され、燃料電池モジュール２０を設置する電気自動車のモータルームにおいて、前記サイドメンバ間及び前記ストラットタワー間にそれぞれ掛け渡される複数のマウントメンバ６を備え、前記燃料電池モジュールを前記マウントメンバに固定することを特徴とする電気自動車のモータルーム内構成部品搭載構造である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車のモータルーム内構成部品搭載構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電気自動車のモータルーム内構成部品搭載構造として特許文献１に記載の技術がある。この技術は、電気自動車のバキュームポンプに接続するバキューム配管の配置に関するもので、バキューム配管をコントロールユニットを搭載するマウントメンバに配策するものである。ここで、マウントメンバはストラットタワーとサイドメンバに固定される。
【０００３】
また特許文献２に記載の技術は、部品車載フレームの上面にコントロールユニットとモータ補機類を固定し、下面にモータユニットを固定したユニットアッセンブリをサイドメンバに固定するものである。
【０００４】
特許文献３に記載の技術は、サイドメンバに跨って結合し、前後にオフセットして配置される一対のクロスメンバに前後に跨ってコントロールユニットを取り付け、コントロールユニットの底部に棚部を車幅方向に延設し、モータルーム内の部品をこの棚部を介してクロスメンバに取り付けたものである。
【特許文献１】特開平１０−３２９７０１号公報
【特許文献２】特開平８−３１０２５２号公報
【特許文献３】特開平８−６７１５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、これら特許文献に開示の従来技術では、モータルーム内にコントローラやモータ等を搭載する場合の技術であって、モータの電力供給源としての燃料電池をモータルーム内に搭載することを前提としておらず、コントローラ等とともに燃料電池を搭載する場合には、これら従来技術では、コントローラ等の下端をマウントメンバに固定しているのみとなり、燃料電池をマウントメンバに強固に固定することができないという問題がある。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、電気自動車のモータルーム内にコントロ−ラとともに燃料電池を搭載する場合に、燃料電池やコントローラを確実に搭載することができる電気自動車のモータルーム内構成部品搭載構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、車両前後方向に延設される一対のサイドメンバと、このサイドメンバから立設し、懸架装置の緩衝装置を固定するストラットタワーと、客室との隔壁としてのダッシュパネルと、から区画され、車両の駆動源としてのモータと、このモータに電力を供給する燃料電池スタックと、前記モータ及び前記燃料電池スタックの運転状態を制御するコントローラとを備える燃料電池モジュールを設置する電気自動車のモータルームにおいて、前記サイドメンバ間及び前記ストラットタワー間にそれぞれ掛け渡される複数のマウントメンバを備え、前記燃料電池モジュールを前記マウントメンバに固定することを特徴とする電気自動車のモータルーム内構成部品搭載構造である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、燃料電池モジュールをサイドメンバ間及びストラットタワー間に掛け渡されるマウントメンバに固定することで、マウントメンバ設置によるモータルーム内のスペースの減少を抑制しつつ、マウントメンバに燃料電池モジュールを強固に固定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、本発明の燃料電池車のモータルーム内構成部品搭載構造を適用するモータルームの構成図である。
【００１０】
図１において、１は車両駆動源のモータを搭載するモータルームであり、モータルーム１は左右一対のフードリッジパネル２と、フードリッジパネル２後端側に接合され、客室を区画するダッシュパネル３、およびラジエータを支持する図示しないラジエータコアサポートパネルとで区画される。左右のフードリッジパネル２の下部には前後方向に延設された強度骨格部材としてのサイドメンバ４が接合されるとともに、フードリッジパネル２とダッシュパネル３との連接部近傍のフードリッジパネル２には、図示しないフロントサスペンションを構成するショックアブソーバを支持する上下方向の強度骨格部材であるストラットタワー５が配置される。
【００１１】
図２、図３は、本発明の第１の実施形態の燃料電池ユニットを搭載するために設置するマウントメンバを説明する図である。図２は、モータルーム１の正面図（ストラットタワー５の断面図）であり、図３は、平面図である。
【００１２】
ここで、マウントメンバは、燃料電池スタックを含む燃料電池ユニット２１、燃料電池の運転状態を制御するとともに、車両を駆動する駆動用モータの運転状態を制御するコントローラ２２及び駆動用モータ２３をモジュール化した燃料電池モジュール２０をモータルーム１内に設置、固定するために用いる構造部材である。
【００１３】
本実施形態のマウントメンバは、左右方向に計４本設置され、具体的にはストラットタワー５間に掛け渡される第１マウントメンバ６ａと、サイドメンバ４間に掛け渡され、サイドメンバ上面に設置される第２マウントメンバ６ｂと、同じくサイドメンバ４間に掛け渡され、サイドメンバ下面に前後にオフセットして設置される２本の第３、第４マウントメンバ６ｃ、６ｄとから構成される。
【００１４】
第１、第２マウントメンバ６ａ、６ｂはモータルーム１の上方から取付可能に構成され、対して第３、第４マウントメンバ６ｃ、６ｄはモータルーム１の下方からサイドメンバ４に取付可能に構成される。次に、燃料電池モジュール２０の固定手順としては、第３、第４マウントメンバを６ｃ、６ｄをサイドメンバ４の下面に取り付け、燃料電池モジュール２０をモータルーム１上方より第３、第４マウントメンバ６ｃ、６ｄに設置、固定し、その後第１、第２マウントメンバ６ａ、６ｂをストラットタワー５及びサイドメンバ４の上面に固定の上、燃料電池モジュール２０を第１、第２マウントメンバ６ａ、６ｂに固定する。または、まず、第１、第２マウントメンバ６ａ、６ｂを固定し、燃料電池モジュール２０を下方より第１、第２マウントメンバ６ａ、６ｂに設置、固定し、最後に第３、第４マウントメンバ６ｃ、６ｄを固定するようにしてもよい。このような方法により、燃料電池モジュール２０の上下をマウントメンバを用いて固定することで、燃料電池モジュール２０をモータルーム１内に強固に固定することができる。
【００１５】
さらに、燃料電池モジュ−ル２０の他の固定方法として、ラジエータコアサポートパネルを脱着可能としておき、ラジエータコアサポートパネルを脱離し、第３、第４マウントメンバ６ｃ、６ｄを取り付けた状態で、燃料電池モジュール２０を前方からモータルーム１内に設置する方法がある。この場合、第３、第４マウントメンバ６ｃ、６ｄに渡って平板状のメンバを設け、燃料電池モジュール２０が前方から後方へと平板上のメンバ上を滑べって所定位置まで移動する。そして、第３、第４マウントメンバ６ｃ、６ｄに固定され、その後第１、第２マウントメンバ６ａ、６ｂを設置、固定することで燃料電池モジュール２０がモータルーム１に確実に固定できる。また、燃料電池モジュール２０を滑らせて移動できるため、作業性が向上する効果が期待できる。また、モータルーム１へ燃料電池モジュール２０を上方から設置する場合には、フードが邪魔となり、また下方から設置する場合にはサイドメンバ４の間隔により燃料電池モジュール２０の大きさが限定される。これに対して、車両前方から設置する場合には、燃料電池モジュール２０の大きさに対する規制が他方向より設置する場合に比して小さく、より大きなモジュールをモータルーム１内に設置することが可能となる。
【００１６】
このように本実施形態においては、モータルーム内に左右方向に掛け渡されるマウントメンバをストラットタワー５間、サイドメンバー４間に複数設け、このマウントメンバに燃料電池モジュール２０を固定することで、確実に燃料電池モジュール２０の上部と下部とを固定することができる。また、第１から第４マウントメンバ６ａ〜６ｄをサイドメンバ４間やストラットタワー５間の設置することにより車体剛性を向上することができる。
【００１７】
さらに第１、第２マウントメンバ６ａ、６ｂはモータルーム１上方から、第３、第４マウントメンバ６ｃ、６ｄはモータルーム１下方から取り付けられるため、これらマウントメンバ６ａ〜６ｄの取付作業性を向上することができる。
【００１８】
また、第３、第４マウントメンバ６ｃ、６ｄをサイドメンバ４下面に取り付けるため、燃料電池モジュール２０の設置スペースを減少させることがない。
【００１９】
図４、図５は、第２の実施形態のマウントメンバを説明する図である。この実施形態のマウントメンバの構成の第１の実施形態との相違は、車両前後方向に延設する前後マウントメンバ７ａを第３、第４マウントメンバ６ｃ、６ｄ間に追加し、井桁状に構成した点である。この構成は、前述した燃料電池モジュール２０を前方からモータルーム１内に設置する場合の平板状のメンバに代えてこの前後マウントメンバ７ａを用いることで、同様の効果を維持しつつ、軽量化を図ることができるものである。
【００２０】
図６から図８は、第３の実施形態としてのマウントメンバを説明する図である。この実施形態のマウントメンバの構成は、第２の実施形態のマウントメンバに対して、第１、第２マウントメンバ６ａ、６ｂと第３、第４マウントメンバ６ｃ、６ｄ間に上下に延設された第１、第２上下マウントメンバ８ａ、８ｂを追加したことを特徴とする。
【００２１】
また、これまでの実施形態では第２マウントメンバ６ｂは棒状であったが、この実施形態では、下向きに開口するコの字形状のマウントメンバ６ｅに変更する。このマウントメンバ６ｅとその下方に位置する第３マウントメンバ６ｃとを上下方向に連結する第１上下マウントメンバ８ａを左右に一対設ける。また、第１マウントメンバ６ａとその下方に位置する第４マウントメンバ６ｄとを上下方向に連結する第２上下マウントメンバ８ｂを左右に一対設ける。さらに第１上下マウントメンバ８ａ間を左右方向に連結する左右マウントメンバ９を設ける。このように、上下、左右方向にマウントメンバを追加することで、マウントメンバの剛性を高め、結果として車体剛性を向上することができる。また、マウントメンバが大型化し、かつ剛性が高まることにより、マウントメンバを燃料電池モジュール２０の構造部材として用いて、燃料電池モジュール２０の簡素化、軽量化を図ることができる。なお、第２上下マウントメンバ８ｂ間にも左右マウントメンバを設けるようにしてもよい。
【００２２】
また、燃料電池モジュール２０の前方に第１上下マウントメンバ８ａ及び左右メンバマウント９が配置されるため、これらにより燃料電池モジュール２０の衝突時の安全性を高めることができる。この第１上下マウントメンバ８ａは、車両前端に位置する図示しないラジエータ近傍に位置するため、ラジエータの給排水の配管をマウントするために用いることも可能であり、モータルーム１内のスペースを有効に活用することができる。
【００２３】
また、燃料電池モジュール２０は、モータルーム１内に配設されたマウントメンバにボルト等に用いて固定される。ここで、ボルトの向きを前後方向または上下方向に統一とすることで作業性を向上することができる。
【００２４】
図９は、第１上下マウントメンバ８ａと第３マウントメンバ６ｃとを連結する構成を説明する図である。第３マウントメンバ６ｃにコの字状のブラケット１０を固定し、このブラケット１０間に第１上下マウントメンバ８ａを配置して、図示しないボルトにより固定する構成である。
【００２５】
図１０は、モータルーム１内に配置される燃料電池モジュール２０の構成を説明する外観図である。燃料電池モジュール２０は、前述のように燃料電池ユニット２１とコントローラ２２と駆動用モータ２３とから構成される。燃料電池スタックを含む燃料電池ユニット２１は、これら構成の中で最も大きく、車両前方に配置する。そしてコントローラ２２は燃料電池ユニット２１の後方に接続され、駆動用モータ２３はこれらの下部に配置される。
【００２６】
モータルーム１内への配置の手順としては、まず駆動用モータ２３とコントローラ２２とを配置して、駆動用モータ２３とコントローラ２２間の配線を繋ぐ。燃料電池ユニット２１の配置前であり、モータルーム１内には十分なスペースがあり、配線結合の作業性がよく、また駆動用モータ２３とコントローラ２２は上下方向に隣接しており、配線も短くすることができる。配線結合後に燃料電池ユニット２１をモータルーム１内に配置して、コントローラ２２と固定する。
【００２７】
燃料電池ユニット２１は燃料電池スタックを内装するためのケースを備え、一方、コントローラ２２も内部に配置されるＣＰＵ等の電子部品を格納するケースを備え、これらケースがモータルーム１内の配設されたマウントメンバに固定される。ここで、これらケースが十分な剛性を備えることで、構造部材として機能し、結果として車体剛性を向上することができる。
【００２８】
コントローラ２２と駆動用モータ２３とを設置した後に、燃料電池ユニット２１をモータルーム１の上下方向または前方より所定位置に配置するため、燃料電池ユニット２１脱着時の作業性がよく、メンテナンス性を向上することができる。燃料電池ユニット２１とコントローラ２２とを接続する配線は、それぞれの上面に設けられた接続端子を接続するため、前後方向で燃料電池モジュール２０からはみ出すことがなく、衝突時に配線や接続端子を損傷することがなく、安全性を高めることができる。さらには接続端子を燃料電池ユニット２１とコントローラ２２の上面に配置することで、配線の接続が容易となり、作業性を向上することができる。
【００２９】
以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明と均等であることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明を適用するモータルームの構成図である。
【図２】第１の実施形態のマウントメンバの構成を説明する正面図である。
【図３】第１の実施形態のマウントメンバの構成を説明する平面図である。
【図４】第２の実施形態のマウントメンバの構成を説明する正面図である。
【図５】第２の実施形態のマウントメンバの構成を説明する平面図である。
【図６】第３の実施形態のマウントメンバの構成を説明する正面図である。
【図７】第３の実施形態のマウントメンバの構成を説明する平面図である。
【図８】第３の実施形態のマウントメンバの構成を説明する、図７のＡ−Ａ断面図である。
【図９】第１上下マウントメンバと第３マウントメンバとの連結を説明する図である。
【図１０】モータルームに設置される燃料電池モジュールの外観図である。
【符号の説明】
【００３１】
１：モータルーム
２：フードリッジパネル
３：ダッシュパネル
４：サイドメンバー
５：ストラットタワー
６ａ、６ｂ：第１、第２マウントメンバ
６ｃ、６ｄ：第３、第４マウントメンバ
７ａ：前後マウントメンバ
８ａ、８ｂ：第１、第２上下マウントメンバ
９：左右メンバマウント
１０：ブラケット
２０：燃料電池モジュール
２１：燃料電池ユニット
２２：コントローラ
２３：駆動用モータ

【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前後方向に延設される一対のサイドメンバと、
このサイドメンバから立設し、懸架装置の緩衝装置を固定するストラットタワーと、
客室との隔壁としてのダッシュパネルと、から区画され、
車両の駆動源としてのモータと、このモータに電力を供給する燃料電池スタックと、前記モータ及び前記燃料電池スタックの運転状態を制御するコントローラとを備える燃料電池モジュールを設置する電気自動車のモータルームにおいて、
前記サイドメンバ間及び前記ストラットタワー間にそれぞれ掛け渡される複数のマウントメンバを備え、
前記燃料電池モジュールを前記マウントメンバに固定することを特徴とする電気自動車のモータルーム内構成部品搭載構造。
【請求項２】
前記燃料電池モジュールの上部及び下部を前記マウントメンバに固定することを特徴とする請求項１に記載の電気自動車のモータルーム内構成部品搭載構造。
【請求項３】
前記マウントメンバは、前記ストラットタワー間に掛け渡される第１マウントメンバと、
前記サイドメンバの上面に上方向から取り付けられる第２マウントメンバと、
前記サイドメンバの下面に下方向から取り付けられ、前後にオフセットして配置される第３、第４マウントメンバとからなることを特徴とする請求項１に記載の電気自動車のモータルーム内構成部品搭載構造。
【請求項４】
前記第３、第４マウントメンバを前後に連結する前後連結部材を設けたことを特徴とする請求項３に記載の電気自動車のモータルーム内構成部品搭載構造。
【請求項５】
前記前後連結部材は、平板状に形成されることを特徴とする請求項４に記載の電気自動車のモータルーム内構成部品搭載構造。
【請求項６】
前記前後連結部材は、左右方向にオフセット配置された一対の棒状部材であることを特徴とする請求項４に記載の電気自動車のモータルーム内構成部品搭載構造。
【請求項７】
前記第２マウントメンバとその下方に配置される前記第３マウントメンバとを上下に連結し、左右方向にオフセット配置された一対の第１上下連結部材と、
前記第１マウントメンバとその下方に配置される前記第４マウントメンバとを上下に連結し、左右方向にオフセット配置された一対の第２上下連結部材と、
前記第１上下連結部材間、及び前記第２上下連結部材間の少なくとも一方を左右方向に連結する左右連結部材とを設けたことを特徴とする請求項４に記載の電気自動車のモータルーム内構成部品搭載構造。
【請求項８】
前記燃料電池スタックと前記コントローラは前後方向に連結され、前記燃料電池スタックが前側に、前記コントローラが後側に位置し、前記ダッシュパネルと間隙を持って配置され、
前記燃料電池スタックと前記コントローラとを結ぶ配線がそれぞれの上面で接続されることを特徴とする請求項１に記載の電気自動車のモータルーム内構成部品搭載構造。
【請求項９】
前記モータは、前記燃料電池スタック及び前記コントローラの下方に設置され、前記モータと前記コントローラを結ぶ配線が上下方向に配線されることを特徴とする請求項８に記載の電気自動車のモータルーム内構成部品搭載構造。

【図１】