(57)【要約】【課題】車両後部に配置されたモータ駆動ユニットの前側に燃料タンクが配置される燃料電池車両において、後方衝突時にモータ駆動ユニット内のモータが露出するのを抑制する。【解決手段】電動モータ１１等がケース１０ａに収容されたトランスアクスル１０が車両後部１ｂに配置され、且つ、第２水素タンク４がトランスアクスル１０の車両前後方向前側に配置される燃料電池車両１である。トランスアクスル１０の車幅方向右側および左側と車体とをそれぞれ弾性的に接続する防振マウント５１，５５を備えている。電動モータ１１は、ケース１０ａ内で車両前後方向前側寄り且つ車幅方向右側寄りに配置されている。後方衝突時に所定値以上の衝突荷重がトランスアクスル１０に作用した場合に、防振マウント５５によるトランスアクスル１０と車体との接続が解かれ、且つ、防振マウント５１がトランスアクスル１０を車体に対し当該防振マウント５１回りに水平回動可能に支持する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池の発電電力によって駆動されるモータと、当該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モータ駆動ユニットが、当該後輪車軸を跨ぐように車両後部に配置され、且つ、当該燃料電池に供給される燃料ガスを貯蔵する燃料タンクが、当該モータ駆動ユニットの車両前後方向前側に配置される燃料電池車両であって、
上記モータ駆動ユニットの車幅方向一方側と車体とを弾性的に接続する第１支持部と、上記モータ駆動ユニットの車幅方向他方側と車体とを弾性的に接続する第２支持部と、を備え、
上記モータは、上記ケース内で車両前後方向前側寄り且つ車幅方向一方側寄りに配置されており、
上記第１および第２支持部は、後方衝突時に所定値以上の衝突荷重が上記モータ駆動ユニットに作用した場合に、上記第２支持部による上記モータ駆動ユニットと車体との接続が解かれ、且つ、上記第１支持部が上記モータ駆動ユニットを車体に対し当該第１支持部回りに水平回動可能に支持するように構成されていることを特徴とする燃料電池車両。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料電池車両において、
上記第１支持部は、上記モータ駆動ユニット側と車体側とを接続する第１弾性体を有する防振装置で構成され、
上記第２支持部は、上記モータ駆動ユニット側と車体側とを接続する第２弾性体を有する防振装置で構成され、
上記第１弾性体は、上記第２弾性体よりも衝突荷重に対して破断し難く構成されていることを特徴とする燃料電池車両。
【請求項３】
請求項１に記載の燃料電池車両において、
上記第１支持部は、上記モータ駆動ユニット側と車体側とを接続する弾性体を有する、複数の防振装置で構成され、
上記第２支持部は、上記第１支持部を構成する防振装置よりも少ない数の防振装置で構成されていることを特徴とする燃料電池車両。
【請求項４】
請求項１に記載の燃料電池車両において、
上記第１支持部は、上記モータ駆動ユニット側と車体側とを接続する弾性体を有する第１防振装置で構成され、
上記第１防振装置は、上記モータ駆動ユニットを当該第１防振装置回りに水平回動させる回動構造を有していることを特徴とする燃料電池車両。
【請求項５】
請求項４に記載の燃料電池車両において、
上記第１防振装置は、上記モータ駆動ユニットの車幅方向一方側および車体のいずれか一方と接続され且つ上下方向に延びる外筒と、上記モータ駆動ユニットの車幅方向一方側および車体のいずれか他方と接続され且つ当該外筒に挿通される軸部材と、を有しており、
上記弾性体は、上記外筒の内周面と上記軸部材の外周面とを接続していることを特徴とする燃料電池車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池車両に関し、特に、モータと当該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モータ駆動ユニットが、後輪車軸を跨ぐように車両後部に配置される燃料電池車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、燃料電池の発電電力によって駆動されるモータと、当該モータの駆動力を後輪車軸に伝達する機構（減速ギヤや差動歯車装置等）と、を１つのケースに収容して一体化したモータ駆動ユニットを搭載した燃料電池車両が知られている。
【０００３】
このような燃料電池車両では、燃料電池に供給される燃料ガスを貯蔵する燃料タンクが必要であり、また、航続距離を伸ばすためには、より多くの燃料ガスを積載する必要があるが、相対的に大きな燃料タンクを搭載すると、車両スペースの有効活用を阻害するため、相対的に小さな複数の燃料タンクを分散して搭載するのが一般的である。そうして、これら複数の燃料タンクとモータ駆動ユニットとの位置関係に関しては、従来から様々なレイアウトが提案されている。
【０００４】
例えば特許文献１（特に図４）には、モータ駆動ユニットが後輪車軸を跨ぐように車両後部に配置された燃料電池車両において、車両中央部に、長手方向が車両前後方向となるように１つの燃料タンクが配置されるとともに、モータ駆動ユニットの前後に、各々長手方向が車幅方向となるように２つの燃料タンクが配置されるレイアウトが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２０１５／１８５１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、モータ駆動ユニットが後輪車軸を跨ぐように車両後部に配置された燃料電池車両では、後方衝突の際、衝突荷重がモータ駆動ユニットに直接的に作用することによって、モータ駆動ユニット（例えばケースの後部）が破損するおそれがある。
【０００７】
また、上記特許文献１のもののように、燃料タンクがモータ駆動ユニットの後側に配置されている燃料電池車両では、後方衝突の際、一般的に高強度部品で構成される燃料タンクによってモータ駆動ユニットよりも先に衝突荷重を受けることができるものの、衝突により前側に移動した燃料タンクがモータ駆動ユニットに当接することで、モータ駆動ユニットが破損するおそれがある。
【０００８】
そうして、例えばケースが破損した場合には、感電等を防ぐために本来被覆やカバー等により保護されるべき、モータ駆動ユニット内の高電圧部位（例えばモータ等）が剥き出しになり（露出し）、かかる高電圧部位に触れることができる状態が生じるおそれや、露出した高電圧部位が周辺部品と当接することで破損するおそれがある。
【０００９】
そこで、ケースの後側が破損しても、高電圧部位であるモータが露出するのを抑えるために、モータをケース内で車両前後方向前側寄りに配置することが考えられる。
【００１０】
しかしながら、燃料タンクがモータ駆動ユニットの前側に配置されている燃料電池車両では、衝突荷重がモータ駆動ユニットに、直接的に作用する場合であれ、後側の燃料タンクを介して間接的に作用する場合であれ、前側に押されたモータ駆動ユニットが前側の燃料タンクに当接し、ケース内で前側寄りに配置されたモータの周辺部位が破損して、高電圧部位であるモータが露出するおそれがある。
【００１１】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車両後部に配置されたモータ駆動ユニットの前側に燃料タンクが配置される燃料電池車両において、後方衝突時にモータ駆動ユニット内のモータが露出するのを抑制する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するため、本発明に係る燃料電池車両では、モータ駆動ユニットにおけるモータの周辺部位に衝突荷重が作用するのを抑えるべく、後方衝突時におけるモータ駆動ユニットの変位をコントロールするようにしている。
【００１３】
具体的には、本発明は、燃料電池の発電電力によって駆動されるモータと、当該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モータ駆動ユニットが、当該後輪車軸を跨ぐように車両後部に配置され、且つ、当該燃料電池に供給される燃料ガスを貯蔵する燃料タンクが、当該モータ駆動ユニットの車両前後方向前側に配置される燃料電池車両を対象としている。
【００１４】
そして、上記燃料電池車両は、上記モータ駆動ユニットの車幅方向一方側と車体とを弾性的に接続する第１支持部と、上記モータ駆動ユニットの車幅方向他方側と車体とを弾性的に接続する第２支持部と、を備え、上記モータは、上記ケース内で車両前後方向前側寄り且つ車幅方向一方側寄りに配置されており、上記第１および第２支持部は、後方衝突時に所定値以上の衝突荷重が上記モータ駆動ユニットに作用した場合に、上記第２支持部による上記モータ駆動ユニットと車体との接続が解かれ、且つ、上記第１支持部が上記モータ駆動ユニットを車体に対し当該第１支持部回りに水平回動可能に支持するように構成されていることを特徴とするものである。
【００１５】
なお、本発明において「水平回動」とは、鉛直軸回りの回動を指し、平面視でモータ駆動ユニットが時計回りまたは反時計回りに回動することを指す。
【００１６】
この構成によれば、モータがケース内で車両前後方向前側寄りに配置されていることから、後方衝突の際、衝突荷重がモータ駆動ユニットの車両前後方向後側に作用することによって、仮にケースの後部が破損しても、高電圧部位であるモータが露出するのを抑えることができる。
【００１７】
また、後方衝突時に所定値未満の衝突荷重がモータ駆動ユニットに作用した場合には、第２支持部によるモータ駆動ユニットと車体との接続が解かれないので、第１および第２支持部によるモータ駆動ユニットの車体への弾性的な支持を維持して、モータ駆動ユニットが車両前後方向前側へ変位するのを抑えることができる。これにより、燃料タンクへの当接によるケース前部の破損が抑えられるので、モータが露出するのを抑えることができる。
【００１８】
一方、後方衝突時に所定値以上の衝突荷重がモータ駆動ユニットに作用した場合には、第２支持部によるモータ駆動ユニットと車体との接続が解かれるが、第１支持部がモータ駆動ユニットを車体に対し当該第１支持部回りに水平回動可能に支持するので、車幅方向一方側を中心としてモータ駆動ユニットを水平回動させることができる。このように、モータ駆動ユニットが車幅方向一方側を中心として水平回動すると、モータ駆動ユニットの車両前後方向前側で且つ車幅方向他方側の部位が燃料タンクに当接し、これにより、衝撃が吸収されることになる。このとき、仮にケースの車両前後方向前側で且つ車幅方向他方側の部位が破損しても、モータはケース内で車幅方向一方側寄りに配置されているので、高電圧部位であるモータが露出するのを抑えることができる。
【００１９】
以上のように、本発明によれば、後方衝突の際、モータ駆動ユニットを燃料タンクに当接させて衝撃を吸収しつつ、モータ駆動ユニットにおけるモータの周辺部位が破損するのを抑えることで、高電圧部位であるモータが露出するのを回避することができる。これにより、かかる高電圧部位に触れることができる状態が生じたり、露出した高電圧部位が周辺部品と当接することで破損したりするのを抑えることができる。
【００２０】
次に、後方衝突時に所定値以上の衝突荷重がモータ駆動ユニットに作用した場合に、第２支持部によるモータ駆動ユニットと車体との接続が解かれ、且つ、第１支持部がモータ駆動ユニットを車体に対して水平回動可能に支持する構成例について説明する。
【００２１】
先ず、一つの構成例として、上記第１支持部は、上記モータ駆動ユニット側と車体側とを接続する第１弾性体を有する防振装置で構成され、上記第２支持部は、上記モータ駆動ユニット側と車体側とを接続する第２弾性体を有する防振装置で構成され、上記第１弾性体は、上記第２弾性体よりも衝突荷重に対して破断し難く構成されていることが好ましい。
【００２２】
この構成によれば、モータ駆動ユニット側と車体側とを接続する第１弾性体（例えばゴム弾性体）を有する防振装置（防振マウント）で第１支持部を構成するとともに、モータ駆動ユニット側と車体側とを接続する第２弾性体（例えばゴム弾性体）を有する防振装置で第２支持部を構成することから、モータ駆動ユニットの車幅方向一方側および他方側と車体とを弾性的に接続することができる。
【００２３】
また、第１弾性体は第２弾性体よりも衝突荷重に対して破断し難く構成されていることから、後方衝突時に所定値以上の衝突荷重がモータ駆動ユニットに作用して第２弾性体が破断した場合、換言すると、第２支持部によるモータ駆動ユニットと車体との接続が解かれた場合に、破断していない第１弾性体を有する防振装置によって、モータ駆動ユニットを車体に対し水平回動可能に支持することができる。
【００２４】
なお、第１弾性体を第２弾性体よりも衝突荷重に対して破断し難くすることは、例えば、第１弾性体と第２弾性体との引張荷重やせん断荷重に対する有効断面積が等しい場合には、第１弾性体の引裂強度を第２弾性体の引裂強度よりも高くすることで容易に実現することができる。また、例えば、第１弾性体の引裂強度と第２弾性体の引裂強度とが等しい場合には、第１弾性体の有効断面積を第２弾性体の有効断面積よりも大きくすることで、容易に第１弾性体を第２弾性体よりも衝突荷重に対して破断し難くすることができる。
【００２５】
また、他の構成例として、上記第１支持部は、上記モータ駆動ユニット側と車体側とを接続する弾性体を有する、複数の防振装置で構成され、上記第２支持部は、上記第１支持部を構成する防振装置よりも少ない数の防振装置で構成されていることが好ましい。
【００２６】
この構成では、モータ駆動ユニットの車幅方向一方側を複数の防振装置で弾性的に支持するとともに、モータ駆動ユニットの車幅方向他方側を相対的に少ない数の防振装置で弾性的に支持することから、衝突荷重がモータ駆動ユニットに作用した場合に、モータ駆動ユニットの車幅方向他方側の弾性体を先に破断させることができる。これにより、車幅方向他方側の防振装置によるモータ駆動ユニットと車体との接続が解かれた場合に、弾性体が破断していない、車幅方向一方側の複数の防振装置によって、モータ駆動ユニットを車体に対し水平回動可能に支持することができる。
【００２７】
さらに、他の構成例として、上記第１支持部は、上記モータ駆動ユニット側と車体側とを接続する弾性体を有する第１防振装置で構成され、上記第１防振装置は、上記モータ駆動ユニットを当該第１防振装置回りに水平回動させる回動構造を有していることが好ましい。
【００２８】
この構成によれば、衝突荷重がモータ駆動ユニットに作用した場合に、第２支持部によるモータ駆動ユニットと車体との接続が解かれるのみならず、第１支持部においてモータ駆動ユニット側と車体側とを接続する弾性体が破断しても、回動構造が残るので、モータ駆動ユニットを車体に対し水平回動可能に支持することができる。
【００２９】
そうして、回動構造を有する防振装置の具体例としては、上記第１防振装置は、上記モータ駆動ユニットの車幅方向一方側および車体のいずれか一方と接続され且つ上下方向に延びる外筒と、上記モータ駆動ユニットの車幅方向一方側および車体のいずれか他方と接続され且つ当該外筒に挿通される軸部材と、を有しており、上記弾性体は、上記外筒の内周面と上記軸部材の外周面とを接続していることが好ましい。
【００３０】
この構成によれば、モータ駆動ユニットの車幅方向一方側および車体のいずれか一方と接続される外筒の内周面と、モータ駆動ユニットの車幅方向一方側および車体のいずれか他方と接続される軸部材の外周面とが、弾性体を介して接続されているので、モータ駆動ユニットの車幅方向一方側と車体とを弾性的に接続することができる。
【００３１】
また、軸部材が上下方向に延びる外筒に挿通されていることから、衝突荷重がモータ駆動ユニットに作用して弾性体が破断した場合でも、外筒を中心としてその内側で軸部材が回動する構造、または、軸部材を中心としてその外側で外筒が回動する構造が残ることになるので、モータ駆動ユニットを車体に対し水平回動可能に支持することができる。
【発明の効果】
【００３２】
以上説明したように、本発明に係る燃料電池車両によれば、車両後部に配置されたモータ駆動ユニットの前側に燃料タンクが配置される燃料電池車両において、後方衝突時にモータ駆動ユニット内のモータが露出するのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態１に係る燃料電池車両を模式的に示す図である。
【図２】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】トランスアクスルの支持構造を模式的に示す図である。
【図４】後方衝突時におけるトランスアクスルの変位を模式的に説明する図である。
【図５】実施形態２に係るトランスアクスルの支持構造を模式的に示す図である。
【図６】実施形態３に係るトランスアクスルの支持構造を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。なお、図１、図３（ａ）、図４、図５（ａ）および図６（ａ）の黒塗り矢印は車両前方を示している。
【００３５】
（実施形態１）
−全体構成−
図１は、本実施形態に係る燃料電池車両１を模式的に示す図である。この燃料電池車両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１ａに配置される燃料電池スタック２と、燃料電池スタック２に供給される燃料ガスを貯蔵する燃料タンクとしての第１〜第３水素タンク３，４，５と、車両後部１ｂに配置されるトランスアクスル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。
【００３６】
燃料電池スタック（燃料電池）２は、ダッシュパネル（図示せず）によって車室と区画される、車両前部１ａ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１〜第３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、燃料電池車両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。
【００３７】
この燃料電池スタック２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ（図示せず）およびインバータ（図示せず）を介して後述する電動モータ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。
【００３８】
一般的に燃料電池車両の航続距離（１回の燃料補給等で走行可能な最大距離）を伸ばすためには、より多く燃料ガスを燃料電池車両に積載する必要があるが、相対的に大きな燃料タンクを搭載すると、車両スペースの有効活用を阻害する。このため、本実施形態の燃料電池車両１では、相対的に小さな３つの水素タンクを３カ所に分けて搭載するようにしている。具体的には、燃料電池車両１は、車両中央部に車両前後方向に延びるように配置される第１水素タンク３と、トランスアクスル１０の車両前後方向前側に車幅方向に延びるように配置される第２水素タンク４と、トランスアクスル１０の車両前後方向後側に車幅方向に延びるように配置される第３水素タンク５と、を備えている。これら第１〜第３水素タンク３，４，５は、互いに配管（図示せず）で接続されていて、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。
【００３９】
各水素タンク３，４，５は、高強度部品で構成されていて（例えば、金属や硬質樹脂などで形成された内壁層と、繊維強化プラスチック等を幾重にも巻回することで形成された外壁層とを備えていて）、ガス内圧や車両衝突時の外力によって容易に変形しないような高剛性を備えている。また、第１〜第３水素タンク３，４，５は、例えば支持バンド（図示せず）を介してそれぞれ車体に吊り下げられている。なお、支持バンドによる吊り下げはあくまでも例示であり、第１〜第３水素タンク３，４，５を、例えば、ゴム等の弾性体を有するマウント（図示せず）を介して車体に取り付けてもよい。
【００４０】
図２は、トランスアクスル１０の概略構成を説明するスケルトン図である。トランスアクスル（モータ駆動ユニット）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１減速ギヤ対１９，２１と、第２減速ギヤ対２２，２６と、差動歯車装置２５と、を有していて、これらを例えばアルミダイキャスト製の１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１ｂに配置されていて、電動モータ１１で発生した駆動力を、第１減速ギヤ対１９，２１、第２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。
【００４１】
トランスアクスル１０は、図１に示すように、トランスアクスルケース１０ａの車幅方向右側（一方側）と車体とを弾性的に接続する第１支持部ＲＨと、トランスアクスルケース１０ａの車幅方向左側（他方側）と車体とを弾性的に接続する第２支持部ＬＨと、トランスアクスルケース１０ａの車両前後方向後側と車体とを弾性的に接続する第３支持部ＲＲと、によって車体に対して３点支持されている。これにより、電動モータ１１駆動時に発生するトランスアクスル１０の振動が減衰され、その振動が車体に伝達されるのを抑制することが可能となっている。
【００４２】
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トランスアクスルケース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を介してトランスアクスルケース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を介してトランスアクスルケース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。なお、電動モータ１１は、トランスアクスルケース１０ａ内において、図１の破線で示すように、車両前後方向前側寄りで且つ車幅方向右側（一方側）寄りの位置に配置されている。
【００４３】
第１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を介してトランスアクスルケース１０ａに回転可能に支持されている。
【００４４】
第２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を介してトランスアクスルケース１０ａに回転可能に支持されている。
【００４５】
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。
【００４６】
以上のように構成された燃料電池車両１では、第１〜第３水素タンク３，４，５から水素が供給されることで燃料電池スタック２が発電し、燃料電池スタック２からの電気エネルギーによって電動モータ１１が駆動し、電動モータ１１で発生した駆動力が、第１減速ギヤ対１９，２１および第２減速ギヤ対２２，２６を介して差動歯車装置２５へ伝達され、差動歯車装置２５から一対の後輪車軸４０ａを介して後輪４０に伝達されるようになっている。
【００４７】
−トランスアクスルの支持構造−
ところで、本実施形態のように、トランスアクスル１０が後輪車軸４０ａを跨ぐように車両後部１ｂに配置され、且つ、第２および第３水素タンク４，５がトランスアクスル１０の前後にそれぞれ配置される燃料電池車両１では、後方衝突の際、高強度部品で構成される第３水素タンク５によってトランスアクスル１０よりも先に衝突荷重を受けることができるものの、衝突により車両前後方向前側に移動した第３水素タンク５がトランスアクスル１０に当接することで、トランスアクスル１０（例えばトランスアクスルケース１０ａの後部）が破損する場合がある。
【００４８】
また、衝突により車両前後方向前側に移動した第３水素タンク５がトランスアクスル１０に当接することで、車両前後方向前側に押されたトランスアクスル１０が車両前後方向前側の第２水素タンク４に当接し、トランスアクスル１０（例えばトランスアクスルケース１０ａの前部）が破損する場合がある。
【００４９】
そうして、例えばトランスアクスルケース１０ａが破損した場合には、感電等を防ぐために本来被覆やカバー等により保護されるべき、トランスアクスル１０内の高電圧部位（例えば電動モータ１１等）が露出し、かかる高電圧部位に触れることができる状態が生じる場合や、露出した高電圧部位が周辺部品と当接することで破損する場合がある。
【００５０】
そこで、本実施形態では、トランスアクスル１０における電動モータ１１の周辺部位に衝突荷重が作用するのを抑えるべく、後方衝突時におけるトランスアクスル１０の変位をコントロールするようにしている。具体的には、本実施形態の燃料電池車両１では、電動モータ１１をトランスアクスルケース１０ａ内で車両前後方向前側寄り且つ車幅方向右側寄りに配置するとともに、後方衝突時に所定値以上の衝突荷重がトランスアクスル１０に作用した場合に、第２支持部ＬＨによるトランスアクスル１０と車体との接続が解かれ、且つ、第１支持部ＲＨが、トランスアクスル１０を車体に対し当該第１支持部ＲＨ回りに水平回動可能に支持するように、第１支持部ＲＨおよび第２支持部を構成している。なお、「水平回動」とは、鉛直軸回りの回動を指し、平面視でトランスアクスル１０が時計回りまたは反時計回りに回動することを指す。
【００５１】
以下、後方衝突時に所定値以上の衝突荷重がトランスアクスル１０に作用した場合に、第２支持部ＬＨによるトランスアクスル１０と車体との接続が解かれ、且つ、第１支持部ＲＨがトランスアクスル１０を車体に対し当該第１支持部ＲＨ回りに水平回動可能に支持する具体的な構成について説明する。
【００５２】
図３は、トランスアクスル１０の支持構造を模式的に示す図であり、同図（ａ）は平面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のｂ−ｂ線の矢視断面図である。図３に示すように、トランスアクスル１０は、第１支持部ＲＨおよび第２支持部ＬＨを介して平面視略矩形状のサブフレーム（車体）６に接続されているとともに、第３支持部ＲＲを介してビーム部材（図示せず）に接続されている。サブフレーム６は、各々ゴム弾性体７ａを有する４つの防振マウント７を介して、車幅方向両端部でそれぞれ車両前後方向に延びるリアサイドメンバ（車体）８に接続されている。
【００５３】
トランスアクスルケース１０ａの車幅方向右側とサブフレーム６とを接続する第１支持部ＲＨは、車両前後方向に対向するストッパ部５２ａを有するトランスアクスル１０側の取付プレート５２と、サブフレーム６側の取付プレート５３と、これらを接続する第１ゴム弾性体５４と、を備える防振マウント（防振装置）５１で構成されている。
【００５４】
また、トランスアクスルケース１０ａの車幅方向左側とサブフレーム６とを接続する第２支持部ＬＨは、車両前後方向に対向するストッパ部５６ａを有するトランスアクスル１０側の取付プレート５６と、サブフレーム６側の取付プレート５７と、これらを接続する第２ゴム弾性体５８と、を備える防振マウント（防振装置）５５で構成されている。
【００５５】
さらに、トランスアクスルケース１０ａの車両前後方向後側とビーム部材とを弾性的に接続する第３支持部ＲＲは、鉛直軸回りの振動と上下方向の振動とを制振するトルクロッド５９等で構成されている。
【００５６】
このような構成により、電動モータ１１が駆動することでトランスアクスル１０が振動しても、その振動が第１ゴム弾性体５４や第２ゴム弾性体５８やトルクロッド５９によって制振されるとともに、第１ゴム弾性体５４および第２ゴム弾性体５８がそれぞれストッパ部５２ａ，５６ａに当接することで、トランスアクスル１０の車両前後方向における過度の変位が抑えられるようになっている。加えて、トランスアクスル１０が弾性的に接続されるサブフレーム６も、ゴム弾性体７ａを有する防振マウント７を介してリアサイドメンバ８に接続されていることから、本実施形態のトランスアクスル１０の支持構造は所謂二重防振となっており、トランスアクスル１０の振動の車体への伝達が確実に抑制されるようになっている。
【００５７】
さらに、第１ゴム弾性体５４は、第２ゴム弾性体５８よりも衝突荷重に対して破断し難く構成されている。より詳しくは、後方衝突時に所定値以上の衝突荷重がトランスアクスル１０に作用した場合に、第２ゴム弾性体５８は破断するのに対し、第１ゴム弾性体５４は破断せず、第１支持部ＲＨのみでトランスアクスル１０の弾性的な支持を維持するように構成されている。
【００５８】
このように、第１ゴム弾性体５４を第２ゴム弾性体５８よりも衝突荷重に対して破断し難くすることは、例えば、第１ゴム弾性体５４の引裂強度と第２ゴム弾性体５８の引裂強度とが等しい場合、換言すると、第１ゴム弾性体５４の材質と第２ゴム弾性体５８の材質とが同じである場合には、図３（ａ）に示すように、第１ゴム弾性体５４の引張荷重やせん断荷重に対する有効断面積を第２ゴム弾性体５８の有効断面積よりも大きくすることで、容易に実現することができる。より具体的には、実験やシミュレーション等に基づき、第３水素タンク５およびトランスアクスル１０を車両前後方向前側に変位させるような衝突荷重（所定値）を算出し、この算出された衝突荷重と第１および第２ゴム弾性体５４，５８の引裂強度とに基づき、防振マウント５１，５５に要求される防振性能を考慮しながら、第１ゴム弾性体５４については引裂かれないような有効断面積を選択し、第２ゴム弾性体５８については引裂かれるような有効断面積を選択すればよい。
【００５９】
なお、所定値以上の衝突荷重がトランスアクスル１０に作用した場合には、第３支持部ＲＲも破損するように構成されている。
【００６０】
以上のような構成により、後方衝突の際、衝突荷重がトランスアクスル１０に作用することによって、仮にトランスアクスルケース１０ａの後部が破損しても、電動モータ１１がトランスアクスルケース１０ａ内で車両前後方向前側寄りに配置されていることから、高電圧部位である電動モータ１１が露出するのを抑えることができる。
【００６１】
また、後方衝突時に所定値未満の衝突荷重がトランスアクスル１０に作用した場合には、第２ゴム弾性体５８は破断せず、第２支持部ＬＨによるトランスアクスル１０と車体６，８との接続が解かれないので、第１支持部ＲＨおよび第２支持部ＬＨによるトランスアクスル１０の車体６，８への弾性的な支持を維持して、トランスアクスル１０が車両前後方向前側に変位するのを抑えることができる。これにより、第２水素タンク４への当接によるトランスアクスルケース１０ａ前部の破損が抑えられるので、電動モータ１１が露出するのを抑えることができる。
【００６２】
一方、図４（ａ）の白抜き矢印で示すように後続車両１００に追突され、所定値以上の衝突荷重がトランスアクスル１０に作用した場合には、第２ゴム弾性体５８が破断して第２支持部ＬＨによるトランスアクスル１０と車体との接続が解かれることになる。もっとも、この場合には、第１ゴム弾性体５４が破断することなく残った第１支持部ＲＨが、トランスアクスル１０を車体に対し当該第１支持部ＲＨ回りに水平回動可能に支持するので、図４（ｂ）の白抜き矢印で示すように、車幅方向右側を中心としてトランスアクスル１０を時計回りに水平回動させることができる。このように、トランスアクスル１０が車幅方向右側を中心として時計回りに水平回動すると、トランスアクスル１０の車両前後方向前側で且つ車幅方向左側の部位１０ｂが第２水素タンク４に当接し、これにより、衝撃が吸収されることになる。このとき、電動モータ１１はトランスアクスルケース１０ａ内で車幅方向右側寄りに配置されているので、仮にトランスアクスルケース１０ａの車両前後方向前側で且つ車幅方向左側の部位１０ｂが破損しても、高電圧部位である電動モータ１１が露出するのを抑えることができる。
【００６３】
別の言い方をすれば、本実施形態では、所定値以上の衝突荷重がトランスアクスル１０に作用した場合に、電動モータ１１に近い部位を中心としてトランスアクスル１０を水平回動させて、トランスアクスル１０における電動モータ１１から遠い部位１０ｂを第２水素タンク４に当接させることで、電動モータ１１の周辺部位が破損するのを抑えるようにしている。
【００６４】
以上のように、本実施形態によれば、後方衝突の際、トランスアクスル１０を第２水素タンク４に当接させて衝撃を吸収しつつ、トランスアクスルケース１０ａにおける電動モータ１１の周辺部位が破損するのを抑えることで、高電圧部位である電動モータ１１が露出するのを回避することができる。これにより、電動モータ１１に触れることができる状態が生じたり、露出した電動モータ１１が周辺部品と当接することで破損したりするのを抑えることができる。
【００６５】
（実施形態２）
本実施形態は、第１支持部ＲＨおよび第２支持部ＬＨが同じ防振マウント６１で構成されている点が、上記実施形態１と異なるものである。以下、実施形態１と異なる点を中心に説明する。
【００６６】
図５は、トランスアクスル１０の支持構造を模式的に示す図であり、同図（ａ）は平面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のｂ−ｂ線の矢視断面図である。図５に示すように、トランスアクスルケース１０ａの車幅方向右側（一方側）とサブフレーム６とを接続する第１支持部ＲＨは、上下に設けられた２つの防振マウント（防振装置）６１，６１で構成されている。各防振マウント６１は、車両前後方向に対向するストッパ部６２ａを有するトランスアクスル１０側の取付プレート６２と、サブフレーム６側の取付プレート６３と、これらを接続する第３ゴム弾性体６４と、を備えている。
【００６７】
一方、トランスアクスルケース１０ａの車幅方向左側（他方側）とサブフレーム６とを接続する第２支持部ＬＨは、第１支持部ＲＨを構成する防振マウント６１，６１よりも少ない数の、すなわち、１つの防振マウント６１で構成されている。
【００６８】
このような構成により、トランスアクスル１０が振動しても、その振動が第３ゴム弾性体６４やトルクロッド５９によって制振されるとともに、第３ゴム弾性体６４がストッパ部６２ａに当接することで、トランスアクスル１０の車両前後方向における過度の変位が抑えられるようになっている。
【００６９】
さらに、第３ゴム弾性体６４は、後方衝突時に所定値以上の衝突荷重がトランスアクスル１０に作用した場合に、１つの防振マウント６１で構成される第２支持部ＬＨでは破断するのに対し、２つの防振マウント６１，６１で構成される第１支持部ＲＨでは破断しないように、その引張荷重やせん断荷重に対する有効断面積および引裂強度が設定されている。
【００７０】
これにより、後方衝突時に所定値以上の衝突荷重がトランスアクスル１０に作用した場合には、上記図４で示したのと同様に、第３ゴム弾性体６４が破断して第２支持部ＬＨによるトランスアクスル１０と車体との接続が解かれる一方、第１支持部ＲＨでは、第３ゴム弾性体６４が破断せず、２つの防振マウント６１，６１がトランスアクスル１０を車体に対し水平回動可能に支持するので、車幅方向右側を中心としてトランスアクスル１０を時計回りに水平回動させることができる。これにより、トランスアクスルケース１０ａにおける電動モータ１１の周辺部位が、第２水素タンク４に当接するのを抑えて、高電圧部位である電動モータ１１が露出するのを抑えることができる。
【００７１】
なお、トランスアクスル１０を車体に対し第１支持部ＲＨ回りに水平回動させるには、本実施形態の如く、平面視で１つの回動中心を形成するように、２つの防振マウント６１，６１を上下に設けるのが好ましい。
【００７２】
（実施形態３）
本実施形態は、第１支持部ＲＨが回動構造を有している点が、上記実施形態１と異なるものである。以下、実施形態１と異なる点を中心に説明する。
【００７３】
図６は、トランスアクスル１０の支持構造を模式的に示す図であり、同図（ａ）は平面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のｂ−ｂ線の矢視断面図である。図６に示すように、トランスアクスルケース１０ａの車幅方向右側とサブフレーム６とを接続する第１支持部ＲＨは、取付部７２ａを介してトランスアクスルケース１０ａの車幅方向右側に取り付けられる、上下方向に延びる外筒７２と、外筒７２に挿通される軸部材７３と、軸部材７３を回転不能に支持するとともにサブフレーム６側に取り付けられる断面略Ｃ字状の取付部材７４と、外筒７２の内周面と軸部材７３の外周面とを接続する第４ゴム弾性体７５と、を備える防振マウント（第１防振装置）７１で構成されている。
【００７４】
一方、トランスアクスルケース１０ａの車幅方向左側とサブフレーム６とを接続する第２支持部ＬＨは、車両前後方向に対向するストッパ部８２ａを有するトランスアクスル１０側の取付プレート８２と、サブフレーム６側の取付プレート８３と、これらを接続する第５ゴム弾性体８４と、を備える防振マウント（防振装置）８１で構成されている。
【００７５】
このような構成により、トランスアクスル１０が振動しても、その振動が第４ゴム弾性体７５や第５ゴム弾性体８４やトルクロッド５９によって制振されるとともに、軸部材７３が外筒７２に対しストッパとして機能したり、第５ゴム弾性体８４がストッパ部６２ａに当接したりすることで、トランスアクスル１０の車両前後方向における過度の変位が抑えられるようになっている。
【００７６】
さらに、第４ゴム弾性体７５および第５ゴム弾性体８４は、後方衝突時に所定値以上の衝突荷重がトランスアクスル１０に作用した場合に破断するように、引張荷重やせん断荷重に対する有効断面積および引裂強度がそれぞれ設定されている。
【００７７】
これにより、後方衝突時に所定値以上の衝突荷重がトランスアクスル１０に作用した場合には、第５ゴム弾性体８４が破断して第２支持部ＬＨによるトランスアクスル１０と車体との接続が解かれる。一方、第１支持部ＲＨでは、第４ゴム弾性体７５が破断しても、トランスアクスル１０側に取り付けられた外筒７２が、サブフレーム６側に回転不能に取り付けられた軸部材７３を中心として回動可能な構造が残ることになる。つまり、第１支持部ＲＨでは、第４ゴム弾性体７５が破断しても、上下に延びる軸部材７３とその周りを回動する外筒７２とが、トランスアクスル１０を車体に対し水平回動可能に支持するので、車幅方向右側を中心としてトランスアクスル１０を時計回りに水平回動させることができる。これにより、トランスアクスルケース１０ａにおける電動モータ１１の周辺部位が、第２水素タンク４に当接するのを抑えて、高電圧部位である電動モータ１１が露出するのを抑えることができる。
【００７８】
（その他の実施形態）
本発明は、実施形態に限定されず、その精神または主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。
【００７９】
上記各実施形態では、トランスアクスル１０が車幅方向右側を中心として時計回りに水平回動するように第１支持部ＲＨおよび第２支持部ＬＨを配置したが、これに限らず、トランスアクスル１０が車幅方向左側を中心として反時計回りに水平回動するように第１支持部ＲＨおよび第２支持部ＬＨを配置してもよい。
【００８０】
また、上記各実施形態では、第１支持部ＲＨ、第２支持部ＬＨおよび第３支持部ＲＲによって、トランスアクスル１０を車体に対して３点支持するようにしたが、後方衝突時に所定値以上の衝突荷重がトランスアクスル１０に作用した場合に、第２支持部ＬＨによるトランスアクスル１０と車体との接続が解かれ、且つ、第１支持部ＲＨがトランスアクスル１０を車体に対し水平回動可能に支持するという機能を阻害しないのであれば、これに限らず、例えばトランスアクスル１０を車体に対して２点または４点以上で支持してもよい。
【００８１】
さらに、上記実施形態１では、第１ゴム弾性体５４の有効断面積を第２ゴム弾性体５８の有効断面積よりも大きくすることで、第１ゴム弾性体５４を第２ゴム弾性体５８よりも衝突荷重に対して破断し難くしたが、これに限らず、例えば、第１ゴム弾性体５４と第２ゴム弾性体５８との有効断面積が等しい場合には、第１ゴム弾性体５４の引裂強度が第２ゴム弾性体５８の引裂強度よりも高くなるように両者の材料を選定することで、第１ゴム弾性体５４を第２ゴム弾性体５８よりも衝突荷重に対して破断し難くしてもよい。
【００８２】
また、上記実施形態３では、外筒７２をトランスアクスル１０側に取り付けるとともに、軸部材７３をサブフレーム６側に取り付けたが、これに限らず、軸部材７３をトランスアクスル１０側に取り付けるとともに、外筒７２をサブフレーム６側に取り付けてもよい。
【００８３】
さらに、上記実施形態３では、外筒７２と軸部材７３とで回動構造を構成したが、これに限らず、例えば、上下方向に見てＵ字状の部材と、水平方向に見てＵ字状の部材とを、互いの開放部を対向させて嵌め合せ、両者を弾性体で接続することで、回動構造を構成してもよい。
【００８４】
また、上記各実施形態では、水素と酸素との化学反応を利用して発電する燃料電池スタック２を備える燃料電池車両１に本発明を適用したが、これに限らず、水素以外の燃料ガスと酸素以外の酸化剤ガスとの化学反応を利用して発電する燃料電池を備える燃料電池車両に本発明を適用してもよい。
【００８５】
このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明によると、後方衝突時にモータ駆動ユニット内のモータが露出するのを抑制することができるので、車両後部に配置されたモータ駆動ユニットの前側に燃料タンクが配置される燃料電池車両に適用して極めて有益である。
【符号の説明】
【００８７】
１          燃料電池車両
１ｂ        車両後部
２          燃料電池スタック（燃料電池）
４          第２水素タンク（燃料タンク）
６          サブフレーム（車体）
８          リアサイドメンバ（車体）
１０        トランスアクスル（モータ駆動ユニット）
１０ａ      トランスアクスルケース
１１        電動モータ
１９，２１  第１減速ギヤ対（機構）
２２，２６  第２減速ギヤ対（機構）
２５        差動歯車装置（機構）
４０ａ      後輪車軸
５１        防振マウント（防振装置）
５４        第１ゴム弾性体
５５        防振マウント（防振装置）
５８        第２ゴム弾性体
６１        防振マウント（防振装置）
６４        第３ゴム弾性体
７１        防振マウント（第１防振装置）
７２        外筒
７３        軸部材
７５        第４ゴム弾性体（弾性体）
ＲＨ        第１支持部
ＬＨ        第２支持部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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