JP4494333B2 - 燃料電池自動車 - Google Patents
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Description
これにより、燃料電池スタックは、前後のサブクロスフレームと左右のサブセンターフレームによって方形状に組まれた強固な骨格部に支持されることとなる。
これにより、各センターフレームがサブセンターフレームによってそれぞれ補強されるとともに、左右のセンターフレームがサブクロスフレームを介して相互に補強されることとなる。
これにより、サイドフレームの側方から外部加重が入力されると、その加重がサブクロスフレームを介してサブセンターフレーム上のサブクロスフレームとの結合点に伝達されるとともに、傾斜フレームを介してサブセンターフレームの延長部にも伝達されることとなる。
これにより、燃料電池スタックを取り付けるためのブラケットが左右のセンターフレームを相互に連結する補強部材として機能するようになる。
図1〜図4に示すように、燃料電池自動車には車体前部から車体後部に亘りフロアパネル1下に車体骨格部材を形成する左右一対のサイドフレーム2が設けられている。車体左右のサイドフレーム2は車体前後方向に沿って配置されており、各サイドフレーム2の外側壁3にはアウトリガー4を介してサイドシル5が接合されている。サイドシル5の後端部はイクステンション6を介してサイドフレーム2の後部に合流するように接続されている。サイドフレーム2には車幅方向に車体骨格部材であるクロスメンバ7,8,9が接続されている。
車体後部にはサイドフレーム2に下側から図示しない車輪及びサスペンションを一体で備えたリヤサブフレーム16が取り付けられ、このリヤサブフレーム16には燃料電池スタック12の燃料である水素を貯留する水素タンク17及び蓄電池18が取り付けられている。
このように構成されたサイドフレーム2上であってサイドシル5,5間に亘る部位にフロアパネル1が接合されている。フロアパネル1の前端部は前側に立ち上がりダッシュロア1aへと連なり、フロアパネル1の後端部は前記リヤサブフレーム16の水素タンク17上部を覆う位置まで延出している。
各サブセンターフレーム44とサブサイドフレーム43との間には前側と後側に中間パイプ47,47が所定間隔をもって接続されている。
特に、この燃料電池自動車においては、燃料電池スタック12の重心Gをフロアレベルの上側に位置させることで車両の側方からの荷重入力に対し燃料電池スタック12を保護することができると共に、センターコンソール23によって居住空間と燃料電池スタック12とを区分けすることができる。
さらに、この実施形態においては、横断面が縦長になるようにして燃料電池スタック12をコンソールボックス23内に収容するようにしているため、車室空間内におけるコンソールボックス23の占有幅をより小さく抑えるのに有利となっている。
そして、この実施形態では、サブフレーム40はサブセンターフレーム44とサブクロスフレーム41,42の各交点でセンターフレーム27に結合されているため、サブクロスフレーム41,42とサブセンターフレーム44,44による前述の長方形状の骨格部構造によってセンターフレーム27,27の剛性を効率良く高めることができる。さらに、燃料電池スタック12を支持するサブクロスフレーム41,42は車幅方向中央側のセンターフレーム27と車幅方向外側のサイドフレーム2,2に結合されているため、車体側方からの加重入力に対して燃料電池スタック12をより確実に保護することができる。
この実施形態の燃料電池自動車は、基本的な構造は前述した実施形態とほぼ同様であるが、燃料電池スタック12をサブフレーム140に取り付けるためのブラケット148,149の取付構造と、サブフレーム140のフレーム要素の接合部構造が前述の実施形態のものと異なっている。なお、ここで説明する他の実施形態においては、前述の実施形態と同一部分に同一符号付して重複する説明を一部省略するものとする。
サブサイドフレーム143とガセットパイプ146は、いずれも、断面ハット状のプレート材143a,143bと146a,146bの両縁のフランジ部が相互にスポット溶接された基本構造とされ、サブサイドフレーム143とガセットパイプ146の接合部では、サブサイドフレーム143のプレート材143a,143bの外面にガセットパイプ146のプレート材146a,146bが重合され、重合された4枚のプレート材143a,143b,146a,146bのフランジ部が同時にスポット溶接されている。そして、サブサイドフレーム143とガセットパイプ146の接合部のうちの、車幅方向内側のコーナー部分には方形状の開口85が形成され、この開口部分にサブクロスフレーム142の端部が挿入されて、同フレーム142がサブサイドフレーム143とガセットパイプ146にミグ溶接によって固定されている。なお、図16中、sは、スポット溶接部分を示し、mは、ミグ溶接部分を示す。
また、サブフレーム140とブラケット148,149は同材質の材料によって形成することも可能であるが、それぞれ特性の異なる材料によって形成して、それぞれ役割に応じた適正材料によって支持強度を担うようにしても良い。
2…サイドフレーム
12…燃料電池スタック
23…センターコンソール
27,127…センターフレーム
40,140…サブフレーム
41,42,141,142…サブクロスフレーム
44,144…サブセンターフレーム
46,146…ガセットパイプ(傾斜パイプ)
48,49,148,149…ブラケット
Claims (6)
- 燃料電池スタックがサブフレームを介して車両のフロアパネルの下方に取り付けられる燃料電池自動車において、
車幅方向の略中央位置で前記フロアパネルを、車両の左右のフロントシート間で上方に膨出して形成したセンターコンソールと、
車幅方向の略中央位置に車両前後方向に沿って配置されて、前記センターコンソールを支持する左右一対のセンターフレームを設け、
前記センターフレームよりも車幅方向外側位置に車両前後方向に沿って配置された左右一対のサイドフレームを設け、
前記サブフレームに搭載した燃料電池スタックが前記センターコンソールの内側に収容されるよう、前記サブフレームを前記センターフレームと前記サイドフレームとに結合したことを特徴とする燃料電池自動車。 - 前記サブフレームを、車幅方向に延出する車体前側と後側のサブクロスフレームと、車体前後方向に延出する車体左側と右側のサブセンターフレームと、を備えた構成とし、これらのサブクロスフレームとサブセンターフレームとに囲まれた領域に、前記燃料電池スタックを取り付けたことを特徴とする請求項1に記載の燃料電池自動車。
- 前記サブフレームを、前記サブセンターフレームとサブクロスフレームとの各交点で、前記センターフレームに結合したことを特徴とする請求項2に記載の燃料電池自動車。
- 前記各サブクロスフレームを前記左右のサイドフレーム間に亘って延在させるとともに、前記各サブクロスフレームの両端部を前記左右のサイドフレームに連結したことを特徴とする請求項2または3に記載の燃料電池自動車。
- 前記サブセンターフレームをサブクロスフレームとの結合点から延長し、
前記サイドフレーム側に連結される前記サブクロスフレームの端部と、前記サブセンターフレームの前記結合点からの延長部とを結合する傾斜フレームを設けたことを特徴とする請求項4に記載の燃料電池自動車。 - 前記燃料電池スタックを前記サブフレームに取り付けるためのブラケットを設け、このブラケットが前記サブフレームと左右のセンターフレームの間に挟持されるように、前記サブフレームを左右のセンターフレームにそれぞれ結合したことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の燃料電池自動車。
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