JP6197241B2 - 車体前部構造 - Google Patents

Description

本発明は、車体前部構造に関する。

従来、エンジンとフロントサイドフレームとを引張りバンドで連結し、オフセット衝突時にエネルギーを吸収するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、左右のフロントサイドフレーム間に掛け渡したエンジン飛び出し防止メンバを有しているものが知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開昭６３−２６３１３５号公報 米国特許第４０７３３５７号明細書

しかし、特許文献１および特許文献２に記載の車体前部構造では、種々の形態の衝突時のエネルギーの吸収に際し、改善の余地がある。
すなわち、特許文献１では、オフセット衝突時（フロントサイドフレームの外側に衝突するスモールオーバーラップ衝突（微小ラップ）時）にはエンジン（パワーユニット）の前方移動を抑えるが、車体前部の全面に衝突するフルフラット衝突時には引張りバンドがエネルギー吸収に寄与しない。
また、特許文献２では、フルフラット衝突時にもエンジン飛び出し防止メンバでエネルギー吸収が可能だが、エンジン飛び出し防止メンバのパワーユニットおよび車体に対する締結部の応力集中が懸念される。

そこでこの発明は、パワーユニットと車体とを結合する連結部材を備える車体前部構造において、スモールオーバーラップ衝突時およびフルフラット衝突時の何れの場合にも連結部材でエネルギー吸収を可能にし、かつ連結部材のパワーユニットおよび車体に対する締結部の応力集中を回避することを目的とする。

上記課題の解決手段として、請求項１に記載した発明は、パワーユニット（例えば、実施形態のパワーユニット１０１）と車体（例えば、実施形態の車体１０３）とを結合する帯状の金属板からなる連結部材（例えば、実施形態の連結部材１０）を備え、前記連結部材は、板状の底部（例えば、実施形態の底部１１）と、前記底部に該底部の周縁を折り曲げた折曲り部（例えば、実施形態の折曲り部１２）を介して連なり、連続する環状に形成される周壁部（例えば、実施形態の周壁部１３）と、を有し、長手方向で前記底部が上方または下方に凸のＶ字状に形成されていることを特徴とする。

請求項２に記載した発明は、前記底部には、上方または下方に屈曲する上下方向折曲り部（例えば、実施形態の上下方向折曲り部１６ａ，１６ｂ，１６ｃ）が形成され、前記連結部材は、前記折曲り部における前記上下方向折曲り部に一致した位置に、前記環状の周壁部を残して孔（例えば、実施形態の孔１７）を形成する孔形成部（例えば、実施形態の孔形成部１７Ａ）が設けられていることを特徴とする。
請求項３に記載した発明は、前記連結部材は、前記車体のフロントサイドフレーム（例えば、実施形態のフロントサイドフレーム１１４）に対する前記パワーユニットのマウント部（例えば、実施形態のマウント部１０２）と前記車体のダンパハウジング（例えば、実施形態のダンパハウジング１０４）とを前後方向につないでいることを特徴とする。
請求項４に記載した発明は、前記連結部材は、平面視で前記底部の前記上下方向折曲り部と異なる位置に左右方向折曲り部（例えば、実施形態の左右方向折曲り部１８）を形成するとともに、前記左右方向折曲り部に前記上下方向折曲り部と交差しないビード形状（例えば、実施形態のビード形状１９ａ，１９ｂ）を形成していることを特徴とする。
請求項５に記載した発明は、前記連結部材の一方の締結部（例えば、実施形態の後締結部１５）は、前記ダンパハウジングの内側壁（例えば、実施形態の内側壁１０５）に固定された連結ブラケット（例えば、実施形態の連結ブラケット１０６）に締結され、前記連結ブラケットは、前記ダンパハウジングに固定される側壁部（例えば、実施形態の側壁部１１１）と、前記側壁部の下端を車体幅方向の中心側へ折り曲げて締結座面（例えば、実施形態の締結座面１１２）を形成する横壁部（例えば、実施形態の横壁部１１３）と、を備え、前記側壁部は、前後に複数の固定部（例えば、実施形態の固定部１０７，１０８，１０９）を有し、前記複数の固定部は、それぞれ上下方向に延び、かつ前方側の固定部から順に、中心軸（例えば、実施形態の中心軸ＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３）を後方に徐々に傾斜させて並び、前記複数の固定部の間に、上下方向のビード（例えば、実施形態のビード１１０ａ，１１０ｂ）が形成されていることを特徴とする。
請求項６に記載した発明は、前記連結部材の一方の締結部（例えば、実施形態の後締結部１５）は、前記ダンパハウジングに固定された連結ブラケット（例えば、実施形態の連結ブラケット１０６）に締結され、前記連結ブラケットは、電子部品（例えば、実施形態の電子部品１１８）のケーブル（例えば、実施形態のケーブル１１９）に対する逃げ形状（例えば、実施形態の逃げ形状１２０）と、前記ケーブルのバンドクリップ（例えば、実施形態のバンドクリップ１２１）を取り付ける取り付け座面（例えば、実施形態の取り付け座面１２２）と、を有していることを特徴とする。
請求項７に記載した発明は、前記連結部材の他方の締結部（例えば、実施形態の前締結部１４）は、前記パワーユニットの前記マウント部に締結され、前記一方の締結部と同じ上下高さ（例えば、実施形態の上下高さＴ１）に配置されていることを特徴とする。
請求項８に記載した発明は、前記パワーユニットの前記マウント部は、前記フロントサイドフレームに、該フロントサイドフレームの前方側の折曲り部（例えば、実施形態の折曲り部１１５）の前後で固定される前締結部（例えば、実施形態の前締結部１１６）と後締結部（例えば、実施形態の後締結部１１７）とを有していることを特徴とする。
請求項９に記載した発明は、前記パワーユニットは、燃料電池スタック（例えば、実施形態の燃料電池スタック１２３）、モータ（例えば、実施形態のモータ１２４）、およびトランスミッション（例えば、実施形態のトランスミッション１２５）を備え、かつ前記フロントサイドフレームに固定されるサブフレーム（例えば、実施形態のサブフレーム１２８）上に搭載され、前記燃料電池スタックは、前記マウント部と前記サブフレームのスタックサブフレーム締結部（例えば、実施形態のスタックサブフレーム締結部１２６）とに固定され、前記モータおよび前記トランスミッションは、前記サブフレームのモータ・ミッションサブフレーム締結部（例えば、実施形態のモータ・ミッションサブフレーム締結部１２７ａ，１２７ｂ）に固定され、前記フロントサイドフレームは、前方からの衝突時には左右に折れ変形し、前記サブフレームは、前方からの衝突時には下方に凸のＶ字状に折れ変形して前記フロントサイドフレームから脱落可能とされていることを特徴とする。
請求項１０に記載した発明は、前記パワーユニットは、前記燃料電池スタックを前記モータおよび前記トランスミッションの上方に配置し、前方にパワーコントロールユニット（例えば、実施形態のパワーコントロールユニット１２９）を配置していることを特徴とする。

請求項１に記載した発明によれば、帯板状の連結部材が底部の周縁に折曲り部および周壁部を有しているので、連結部材に十分な強度を持たせ、変形によるエネルギーの吸収量を増加させることができる。
また、フルフラット衝突時には、連結部材がＶ字状に折りたたみながら変形してエネルギーを吸収するので、締結部の応力集中を抑制することができるとともに、フロントサイドフレームの変形を阻害しないのでエネルギー吸収量を増加できる。
また、スモールオーバラップ衝突時には、連結部材がＶ字形状をフラットに伸ばしながら変形してエネルギーを吸収するので、同じく締結部の応力集中を抑制することができるとともに、パワーユニットの前方への飛び出しを抑制できる。
このように、スモールオーバーラップ衝突時およびフルフラット衝突時の何れの場合にも連結部材でエネルギー吸収を可能にし、かつ連結部材のパワーユニットおよび車体に対する締結部の応力集中を回避することができる。しかも、エネルギー吸収量を増加できるとともにパワーユニットの前方への飛び出しを抑制できる。さらに、連結部材は連続する環状に形成される周壁部を有するので、パワーユニットの支持剛性を有してパワーユニットの振動を抑制できる。

請求項２に記載した発明によれば、環状の周壁部によって連結部材によるパワーユニットの支持剛性を失うことなく、衝突時に連結部材が変形する際に上下方向折曲り部を折り曲げの起点とする低強度部を設定することができるので、フルフラット衝突時の連結部材のＶ字状の折りたたみ変形を容易にして、フロントサイドフレームの変形を一層阻害しないので、フロントサイドフレームのエネルギー吸収量を増加できる。
請求項３に記載した発明によれば、前記パワーユニットのマウント部と前記車体のダンパハウジングとの間に十分な変形空間を設定できるので、フルフラット衝突時には、連結部材は、Ｖ字状に折りたたみながら変形することにより、フロントサイドフレームの変形時のエネルギーの吸収を阻害しないとともに、スモールオーバラップ衝突時には、連結部材は、Ｖ字形状をフラットに伸ばしながら変形することにより、パワーユニットの前方への飛び出しを抑制することができる。
請求項４に記載した発明によれば、連結部材の上下方向折曲り部の変形を阻害することなく、連結部材を左右方向に変位させて、パワーユニットおよび周辺部品の配置スペースを確保することができる。
請求項５に記載した発明によれば、連結部材を締結する連結ブラケットをダンパハウジングに溶接で固定する場合でも、溶接部のせん断方向の荷重によって支持強度を向上させ、パワーユニットの飛び出しをより一層抑制することができる。
請求項６に記載した発明によれば、パワーユニットの搭載空間へのケーブルの張り出しを抑え、パワーユニットの搭載空間を有効利用することができる。
請求項７に記載した発明によれば、前後方向の衝突に対して、連結部材は、フルフラット衝突時には、Ｖ字状に折りたたみながら変形することが容易になり、スモールオーバラップ衝突時には、Ｖ字形状をフラットに伸ばしながら変形することが容易になるので、効果的にエネルギーを吸収することができる。
請求項８に記載した発明によれば、スモールオーバラップ衝突時に、フロントサイドフレームが折曲り部で折れた際には、マウント部の前締結部と後締結部とが同様に破断するので、マウント部の車幅方向の移動が抑えられ、連結部材は前後方向の姿勢が維持される。これにより、ダンパハウジングからの連結ブラケットの剥離を抑制し、強いせん断方向の荷重によって連結ブラケットおよび連結部材を支持して、パワーユニットの飛び出しをより一層抑制することができる。
請求項９に記載した発明によれば、フルフラット衝突時およびスモールオーバラップ衝突時において、パワーユニットを搭載する前記サブフレームがフロントサイドフレームから脱落するので、パワーユニットが後退してダッシュロアを室内側に変形させることを抑制することができる。
請求項１０に記載した発明によれば、パワーユニットおよびパワーコントロールユニットを効率よく配置し、パワーユニットの搭載空間を有効利用することができる。

この発明の一実施形態における車体前部構造の右側を車幅方向内側から見た斜視図である。 上記車体前部構造の右側を車幅方向内側から見た側面図である。 上記車体前部構造の右側の連結部材の斜視図である。 上記連結部材の平面図である。 図４のＶ−Ｖ断面図である。 上記車体前部構造の右側の平面図である。 上記車体前部構造の右側の連結部材および連結ブラケットの斜視図である。 上記車体前部構造の右側の連結部材、連結ブラケットおよびマウント部を車幅方向内側から見た側面図である。 上記車体前部構造の右側の連結部材周辺のケーブルの配策を示す斜視図である。 上記車体前部構造のパワーユニット周りの斜視図である。 上記パワーユニット周りの図１０とは異なる方向から見た斜視図である。 上記車体前部構造の平面図である。 上記車体前部構造の下面図である。 （ａ）は上記車体前部構造のフルフラット衝突時の平面図、（ｂ）は前記連結部材のフルフラット衝突時の変形を示す側面図である。 （ａ）は上記車体前部構造のスモールオーバーラップ衝突時の平面図、（ｂ）は前記連結部材のスモールオーバーラップ衝突時の変形を示す側面図である。

以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明における前後左右等の向きは、特に記載が無ければ以下に説明する車両における向きと同一とする。また以下の説明に用いる図中適所には、車両前方を示す矢印ＦＲ、車両左方を示す矢印ＬＨ、車両上方を示す矢印ＵＰが示されている。

図１に示すように、本実施形態の車体前部構造は、パワーユニット１０１に有するマウント部１０２と車体１０３を構成するダンパハウジング１０４とを結合する連結部材１０を備えている。

ここで、図２、図１２に示すように、車体１０３の前部において、車室Ｒ２の前方に配置されるエンジンルーム（モータールーム）Ｒ１の車体幅方向（左右方向）の両側部には、車両前後方向に延びるフロントサイドフレーム１１４と、フロントサイドフレーム１１４の上方にサスペンションダンパの上端部を支持するダンパハウジング１０４と、が設けられている。車室Ｒ２とエンジンルームＲ１との間にはダッシュロアＤＬが配置されている。

エンジンルームＲ１の上部の車体幅方向の両側部には、車両前後方向に延びるアッパメンバ１１４ａが設けられている。アッパメンバ１１４ａは、フロントサイドフレーム１１４の上方かつ車体幅方向外側に位置し、これらアッパメンバ１１４ａおよびフロントサイドフレーム１１４に渡るようにダンパハウジング１０４が設けられている。左右アッパメンバ１１４ａの前部間にはラジエータコアサポート１１４ｂが架設されている。アッパメンバ１１４ａの前部は下方に湾曲し、フロントサイドフレーム１１４の前部の車体幅方向外側に配置されて、これらが互いに結合されている。フロントサイドフレーム１１４の前方には、バンパビームエクステンション１１４ｄを介してフロントバンパビーム１１４ｃが結合されて、連続する環状に形成される周壁部を構成している。

図１に戻り、連結部材１０は、あらかじめ定められた厚み寸法を有する帯状の金属板であって、鋼板のプレス成型により一体形成されている。連結部材１０は、板状の底部１１と、底部１１に該底部１１の周縁を折り曲げた折曲り部１２を介して連なる周壁部１３と、を有している。周壁部１３は、底部１１の周縁に沿って連続する無端状に形成されている。

連結部材１０は、適宜屈曲しつつ前後方向に延在している。連結部材１０は、前端部に有する前締結部１４をマウント部１０２に締結し、後端部に有する後締結部１５をダンパハウジング１０４に締結している。マウント部１０２には前締結部１４を締結するマウント側締結部１０２ａが設けられ、ダンパハウジング１０４には後締結部１５を締結する連結ブラケット１０６が接合されている。

図３に示すように、連結部材１０は、底部１１の前端部側、前後中間部および後端部側の三箇所に、上下方向折曲り部１６ａ，１６ｂ，１６ｃを有している。具体的に、前締結部１４の後端には上方に凸の第一上下方向折曲り部１６ａが形成され、後締結部１５の前端には同じく上方に凸の第三上下方向折曲り部１６ｃが形成されている。連結部材１０の前後締結部１４，１５は略水平に設けられており、前後締結部１４，１５間の中間部には下方に凸の第二上下方向折曲り部１６ｂが形成されている。前後締結部１４，１５の間は、上下に浅いＶ字状をなすＶ字形状部１６Ｖとされている。
なお、Ｖ字形状部１６Ｖは、長手方向で下方に凸のＶ字状に形成されるのに代えて、上方に凸の逆Ｖ字状に形成されてもよい。

図４に示すように、連結部材１０は、平面視で底部１１の上下方向折曲り部１６ａ，１６ｂ，１６ｃと異なる位置に、所定角度で左右に折り曲がる左右方向折曲り部１８が形成されている。左右方向折曲り部１８は、Ｖ字形状部１６Ｖにおける第一上下方向折曲り部１６ａおよび第二上下方向折曲り部１６ｂの間に設けられている。左右方向折曲り部１８には、第一上下方向折曲り部１６ａおよび第二上下方向折曲り部１６ｂと交差しないビード形状１９ａが形成されている。Ｖ字形状部１６Ｖにおける第二上下方向折曲り部１６ｂおよび第三上下方向折曲り部１６ｃの間には、第二上下方向折曲り部１６ｂおよび第三上下方向折曲り部１６ｃと交差しないビード形状１９ｂが形成されている。これらビード形状１９ａ、１９ｂは、連結部材１０の上下方向折曲り部１６ａ，１６ｂ，１６ｃの折り曲げ変形を邪魔することなく強度剛性を向上できる。

図４、図５に示すように、連結部材１０は、底部１１の周縁の折曲がり部１２における底部１１の各上下方向折曲り部１６ａ，１６ｂ，１６ｃに一致した位置に、それぞれ孔１７を形成する孔形成部１７Ａを備えている。孔１７は、折曲り部１２の折曲角度の二等分線Ｃ１を中心とした円形状にピアス加工されている。孔１７は、周壁部１３を残す大きさに形成されている。

図６、図７に示すように、連結部材１０の前締結部１４は、マウント部１０２の上面の締結部にボルト締結されている。また、連結部材１０の後締結部１５がボルト締結される連結ブラケット１０６は、ダンパハウジング１０４の内側壁１０５に溶接により結合されている。連結ブラケット１０６は、内側壁１０５に沿う側壁部１１１と、側壁部１１１の下端から車体幅方向内側に屈曲して延びる横壁部１１３と、を備えている。横壁部１１３は、連結部材１０の後締結部１５が締結されるナットを下面に有する締結座面１１２を形成している。

側壁部１１１は、前後に並ぶ前固定部１０７、中間固定部１０８および後固定部１０９を有している。各固定部１０７，１０８，１０９は、上下に並ぶ複数のスポット溶接部ＳＰを有するとともに、スポット溶接部ＳＰの並びで規定される中心軸ＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３は、前方側の固定部から順に徐々に後方へ傾斜している。前後に並ぶ中心軸ＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３の間には、上下に延びるビード１１０ａ，１１０ｂが形成されている。

図８に示すように、パワーユニット１０１のマウント部１０２は、フロントサイドフレーム１１４の前方側の折曲り部１１５の前後に固定される前締結部１１６と後締結部１１７とを有している。ここで、フロントサイドフレーム１１４は、衝突時に折り曲げ変形する前方側の折曲り部１１５の他、連結部材１０の後端よりも後方に前後中間部の折曲り部１１５ａを有し、ダッシュロアＤＬ近傍に後方側の折曲り部（不図示）を有している。これらの折曲り部を起点にフロントサイドフレーム１１４が左右に屈曲して衝突エネルギーの吸収可能である。

連結部材１０の前後締結部１４，１５は、互いに略同じ上下高さＴ１に配置されている。連結部材１０は、パワーユニット１０１のフロントサイドフレーム１１４へのマウント部１０２とダンパハウジング１０４の連結ブラケット１０６とを前後方向につないでおり、マウント部１０２と連結ブラケット１０６との間にＶ字形状部１６Ｖを配置している。

図９に示すように、連結ブラケット１０６は、その近傍に配置されたリレー等の電子部品１１８から延びるケーブル１１９に隣接する部位に、フランジ末端をダンパハウジング１０４の内側壁１０５側に折り曲げた逃げ形状部１２０を形成している。また、連結ブラケット１０６は、逃げ形状部１２０の近傍に、ケーブル１１９を保持するバンドクリップ１２１の取り付け座面１２２を形成している。

図１０、図１１に示すように、パワーユニット１０１は、燃料電池スタック１２３、モータ１２４、トランスミッション１２５を備えている。すなわち、本実施形態の車両は燃料電池車両とされている。

燃料電池スタック１２３は、フロントサイドフレーム１１４の左右マウント部１０２に前部の左右両側を弾性的に支持され、スタックサブフレーム締結部１２６により後下部の左右中間部を支持されている。モータ１２４およびトランスミッション１２５は、前後のモータ・ミッションサブフレーム締結部１２７ａ，１２７ｂに前部及び後部をそれぞれ支持されている。スタックサブフレーム締結部１２６およびモータ・ミッションサブフレーム締結部１２７ａ，１２７ｂは、平面視で井桁状のサブフレーム１２８に設けられている。

図１２、図１３に示すように、サブフレーム１２８は、フロントサイドフレーム１１４に下方から連結されるもので、このサブフレーム１２８上にパワーユニット１０１が搭載されている。パワーユニット１０１は、燃料電池スタック１２３をモータ１２４およびトランスミッション１２５の上方に配置し、前方にパワーコントロールユニット（ＰＣＵ）１２９を配置する。

サブフレーム１２８は、平面視の四隅に位置するフレーム結合部１２８ａをフロントサイドフレーム１１４に結合する。フロントサイドフレーム１１４は、前方からの衝突で三箇所の折曲り部を起点に略水平に左右方向で三点折れ変形する。一方、サブフレーム１２８は、前後分割構成をなしており、前方からの衝突で下方に凸のＶ字状に折れ変形し、パワーユニット１０１とともにフロントサイドフレーム１１４から下方へ脱落する。

図１４（ａ）、図１４（ｂ）に示すように、障害物Ｓ１とのフルフラット衝突時には、フロントサイドフレーム１１４が変形してエネルギーを吸収するとともに、やがてパワーユニット１０１に前方からの荷重が入力され、パワーユニット１０１が車体１０３に対して図中矢印Ｆ１で示す如く後方へ移動する。その際、連結部材１０は、図中矢印Ｆ２で示す後方荷重により、Ｖ字形状部１６Ｖを折りたたみながら変形することで、衝突時のエネルギーを吸収し、前後締結部１４，１５の応力集中を抑制する。このとき、フロントサイドフレーム１１４の左右の変形に対して突っ張らないので、フロントサイドフレーム１１４によるエネルギーの吸収を阻害しない。

図１５（ａ）、図１５（ｂ）に示すように、障害物Ｓ２とのスモールオーバラップ衝突時には、アッパメンバ１１４ａを連結する荷重伝達部材１１４ｘに荷重入力し、左右一方のフロントサイドフレーム１１４が変形してエネルギーを吸収するとともに、パワーユニット１０１には前方からの荷重が入力されず、慣性によりパワーユニット１０１が車体１０３に対して図中矢印Ｆ３で示す如く前方へ移動する。その際、連結部材１０は、図中矢印Ｆ４で示す前方荷重により、Ｖ字形状部１６Ｖをフラットに伸ばしながら変形することで、衝突時のエネルギーを吸収し、前後締結部１４，１５の応力集中を抑制するとともに、パワーユニット１０１が車体１０３に対して前方に飛び出すことを抑制できる。

図８に示すように、上記した前突時に、フロントサイドフレーム１１４が左右に屈曲変形する際にも、マウント部１０２の前締結部１１６および後締結部１１７がフロントサイドフレーム１１４に、前方側の折曲り部１１５の前後で固定されていることから、マウント部１０２の前後締結部１１６，１１７の破断が同様になされる。これにより、前突時にパワーユニット１０１のマウント部１０２が車体幅方向に移動し難く、連結部材１０が前後方向の姿勢を維持し、ダンパハウジング１０４の連結ブラケット１０６も同様に姿勢を維持する。よって、連結ブラケット１０６は、ダンパハウジング１０４の内側壁１０５に対して剥離方向ではなく、強いせん断方向の荷重で支持され、連結部材１０の支持荷重が高まる。

以上説明したように、本実施形態の車体前部構造によれば、帯状の金属板からなる連結部材１０が、板状の底部１１と、底部１１に該底部１１の周縁を折り曲げた折曲り部１２を介して連なり、連続する環状に形成される周壁部１３と、を有し、長手方向で底部１１が上方または下方にＶ字状に形成されているので、折曲り部１２および周壁部１３により連結部材１０に十分な強度剛性を持たせ、変形によるエネルギーの吸収量を増加させることができるとともに、パワーユニット１０１の支持剛性が高まりパワーユニット１０１の振動を低減できる。また、フルフラット衝突時には、連結部材１０がＶ字状に折りたたみながら変形してエネルギーを吸収するので、各締結部１４，１５の応力集中を抑制することができるとともに、フロントサイドフレーム１１４の変形時のエネルギーの吸収を阻害しない。また、スモールオーバラップ衝突時には、連結部材１０がＶ字形状をフラットに伸ばしながら変形してエネルギーを吸収するので、同じく各締結部１４，１５の応力集中を抑制することができるとともに、パワーユニット１０１の前方への飛び出しを抑制することができる。
このように、スモールオーバーラップ衝突時およびフルフラット衝突時の何れの場合にも連結部材１０でエネルギー吸収を可能にし、かつ連結部材１０のパワーユニット１０１および車体１０３に対する各締結部１４，１５の応力集中を回避することができるとともに、上述の車体の振動低減、衝突性能を高めることができる。

また、上記車体前部構造によれば、連結部材１０は、折曲り部１２における上下方向折曲り部１６ａ，１６ｂ，１６ｃに一致した位置に、環状の周壁部１３を残して孔１７を形成する孔形成部１７Ａが設けられているので、環状の周壁部１３によって連結部材１０によるパワーユニット１０１の支持剛性を失うことなく、衝突時に連結部材１０が変形する際に上下方向折曲り部１６ａ，１６ｂ，１６ｃを折り曲げの起点とする低強度部を設定することができるので、フルフラット衝突時の連結部材１０のＶ字状の折りたたみ変形を容易にして、フロントサイドフレーム１１４の変形を一層阻害しないので、フロントサイドフレーム１１４のエネルギー吸収量を増加できる。

また、上記車体前部構造によれば、連結部材１０は、車体１０３のフロントサイドフレーム１１４に対するパワーユニット１０１のマウント部１０２と車体１０３のダンパハウジング１０４とを前後方向につないでいるので、前記パワーユニット１０１のマウント部１０２と前記車体１０３のダンパハウジング１０４との間に十分な変形空間を設定して、フルフラット衝突時には、連結部材１０は、Ｖ字状に折りたたみながら変形することにより、フロントサイドフレーム１１４の変形時のエネルギーの吸収を阻害しないとともに、スモールオーバラップ衝突時には、Ｖ字形状をフラットに伸ばしながら変形することにより、パワーユニット１０１の前方への飛び出しを抑制することができる。

また、上記車体前部構造によれば、連結部材１０は、平面視で底部１１の上下方向折曲り部１６ａ，１６ｂ，１６ｃと異なる位置の左右方向折曲り部１８を形成するとともに、左右方向折曲り部１８に上下方向折曲り部１６ａ，１６ｂ，１６ｃと交差しないビード形状１９ａ，１９ｂを形成しているので、連結部材１０の上下方向折曲り部１６ａ，１６ｂ，１６ｃの変形を阻害することなく、連結部材１０を左右方向に変位させて、パワーユニット１０１および周辺部品の配置スペースを確保することができる。

また、上記車体前部構造によれば、連結部材１０の後締結部１５は、ダンパハウジング１０４の内側壁１０５に固定された連結ブラケット１０６に締結され、連結ブラケット１０６は、ダンパハウジング１０４に固定される側壁部１１１と、側壁部１１１の下端を車体幅方向の中心側へ折り曲げて締結座面１１２を形成する横壁部１１３と、を備え、側壁部１１１は、前後に複数の固定部１０７，１０８，１０９を有し、複数の固定部１０７，１０８，１０９は、それぞれ上下方向に延び、かつ前方側の固定部から順に、中心軸ＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３を後方に徐々に傾斜させて並び、複数の固定部１０７，１０８，１０９の間に、上下方向のビード１１０ａ，１１０ｂが形成されているので、連結部材１０を締結する連結ブラケット１０６をダンパハウジング１０４に溶接で固定する場合でも、溶接部ＳＰのせん断方向の荷重によって支持強度を向上させ、パワーユニット１０１の飛び出しをより一層抑制することができる。

また、上記車体前部構造によれば、連結部材１０の後締結部１５は、ダンパハウジング１０４に固定された連結ブラケット１０６に締結され、連結ブラケット１０６は、電子部品１１８のケーブル１１９に対する逃げ形状１２０と、ケーブル１１９のバンドクリップ１２１を取り付ける取り付け座面１２２と、を有しているので、パワーユニット１０１の搭載空間へのケーブル１１９の張り出しを抑え、パワーユニット１０１の搭載空間を有効利用することができる。

また、上記車体前部構造によれば、連結部材１０の前締結部１４は、パワーユニット１０１のマウント部１０２に締結され、後締結部１５と同じ上下高さＴ１に配置されているので、連結部材１０は、フルフラット衝突時には、Ｖ字状に折りたたみながら変形することが容易になり、スモールオーバラップ衝突時には、Ｖ字形状をフラットに伸ばしながら変形することが容易になるので、効果的にエネルギーを吸収することができる。

また、上記車体前部構造によれば、パワーユニット１０１のマウント部１０２は、フロントサイドフレーム１１４の前方側の折曲り部１１５の前後で固定される前締結部１１６と後締結部１１７とを有しているので、スモールオーバラップ衝突時に、フロントサイドフレーム１１４が折曲り部１１５で折れた際には、マウント部１０２の前締結部１１６と後締結部１１７とが同様に破断するので、マウント部１０２の車体幅方向の移動が抑えられ、連結部材１０は前後方向の姿勢が維持される。これにより、ダンパハウジング１０４からの連結ブラケット１０６の剥離を抑制し、強いせん断荷重によって連結ブラケット１０６および連結部材１０を支持して、パワーユニット１０１の飛び出しをより一層抑制することができる。

また、上記車体前部構造によれば、パワーユニット１０１は、燃料電池スタック１２３、モータ１２４、およびトランスミッション１２５を備え、かつフロントサイドフレーム１１４に固定されるサブフレーム１２８上に搭載され、燃料電池スタック１２３は、マウント部１０２とサブフレーム１２８のスタックサブフレーム締結部１２６とに固定され、モータ１２４およびトランスミッション１２５は、サブフレーム１２８のモータ・ミッションサブフレーム締結部１２７ａ，１２７ｂに固定され、フロントサイドフレーム１１４は、前方からの衝突時には左右に折れ変形し、サブフレーム１２８は、前方からの衝突時には下方に凸のＶ字に折れ変形してフロントサイドフレーム１１４から脱落可能とされているので、フルフラット衝突時およびスモールオーバラップ衝突時において、パワーユニット１０１が後退してダッシュロアＤＬを室内側に変形させることを抑制することができる。

また、上記車体前部構造によれば、パワーユニット１０１は、燃料電池スタック１２３をモータ１２４およびトランスミッション１２５の上方に配置し、前方にパワーコントロールユニット１２９を配置しているので、パワーユニット１０１およびパワーコントロールユニット１２９を効率よく配置し、パワーユニット１０１の搭載空間を有効利用することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば、パワーユニットの車体幅方向外側に張り出すマウント部と車体の車体幅方向内側に張り出すダンパハウジングとを連結部材で連結する構成に限らず、他部位間を連結する構成でもよい。また、燃料電池車両に限らず、内燃機関を備えるエンジン車両、燃料電池に代わり二次電池を備える電動車両、エンジンおよびモータを備えるハイブリッド車両に適用してもよい。
そして、上記各実施形態における構成は本発明の一例であり、当該発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、連続する環状に形成される周壁部は、長手方向の端部の一部に切欠きがあったとしても、上述の作用効果を奏する場合、本発明に含まれる。

１０ 連結部材
１１ 底部
１２ 折曲り部
１３ 周壁部
１４ 前締結部（他方の締結部）
１５ 後締結部（一方の締結部）
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ 上下方向折曲り部
１７ 孔
１７Ａ 孔形成部
１８ 左右方向折曲り部
１９ａ，１９ｂ ビード形状
１０１ パワーユニット
１０２ マウント部
１０３ 車体
１０４ ダンパハウジング
１０５ 内側壁
１０６ 連結ブラケット
１０７，１０８，１０９ 固定部
１１０ａ，１１０ｂ ビード
１１１ 側壁部
１１２ 締結座面
１１３ 横壁部
１１４ フロントサイドフレーム
１１５ 前方の折曲り部
１１６ 前締結部
１１７ 後締結部
１１８ 電子部品
１１９ ケーブル
１２０ 逃げ形状１２０
１２１ バンドクリップ
１２２ 取り付け座面
１２３ 燃料電池スタック
１２４ モータ
１２５ トランスミッション
１２６ スタックサブフレーム締結部
１２７ａ，１２７ｂ モータ・ミッションサブフレーム締結部
１２８ サブフレーム
１２９ パワーコントロールユニット
ＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３ 中心軸
Ｔ１ 上下高さ

Claims (10)

1. パワーユニットと車体とを結合する帯状の金属板からなる連結部材を備え、
   前記連結部材は、板状の底部）と、前記底部に該底部の周縁を折り曲げた折曲り部を介して連なり、連続する環状に形成される周壁部と、を有し、長手方向で前記底部が上方または下方に凸のＶ字状に形成されていることを特徴とする車体前部構造。
2. 前記底部には、上方または下方に屈曲する上下方向折曲り部が形成され、
   前記連結部材は、前記折曲り部における前記上下方向折曲り部に一致した位置に、前記環状の周壁部を残して孔を形成する孔形成部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車体前部構造。
3. 前記連結部材は、前記車体のフロントサイドフレームに対する前記パワーユニットのマウント部と前記車体のダンパハウジングとを前後方向につないでいることを特徴とする請求項１又は２に記載の車体前部構造。
4. 前記連結部材は、平面視で前記底部の前記上下方向折曲り部と異なる位置に左右方向折曲り部を形成するとともに、前記左右方向折曲り部に前記上下方向折曲り部と交差しないビード形状を形成していることを特徴とする請求項２に記載の車体前部構造。
5. 前記連結部材の一方の締結部は、前記ダンパハウジングの内側壁に固定された連結ブラケットに締結され、
   前記連結ブラケットは、前記ダンパハウジングに固定される側壁部と、前記側壁部の下端を車体幅方向の中心側へ折り曲げて締結座面を形成する横壁部）と、を備え、
   前記側壁部は、前後に複数の固定部を有し、
   前記複数の固定部は、それぞれ上下方向に延び、かつ前方側の固定部から順に、中心軸を後方に徐々に傾斜させて並び、
   前記複数の固定部の間に、上下方向のビードが形成されていることを特徴とする請求項３に記載の車体前部構造。
6. 前記連結部材の一方の締結部は、前記ダンパハウジングに固定された連結ブラケットに締結され、
   前記連結ブラケットは、電子部品のケーブルに対する逃げ形状と、前記ケーブルのバンドクリップを取り付ける取り付け座面と、を有していることを特徴とする請求項３に記載の車体前部構造。
7. 前記連結部材の他方の締結部は、前記パワーユニットの前記マウント部に締結され、前記一方の締結部は、前記他方の締結部と同じ上下高さ（例えば、実施形態の上下高さＴ１）に配置されていることを特徴とする請求項６に記載の車体前部構造。
8. 前記パワーユニットの前記マウント部は、前記フロントサイドフレームに、該フロントサイドフレームの前方側の折曲り部の前後で固定される前締結部と後締結部とを有していることを特徴とする請求項７に記載の車体前部構造。
9. 前記パワーユニットは、燃料電池スタック、モータ、およびトランスミッションを備え、かつ前記フロントサイドフレームに固定されるサブフレーム上に搭載され、
   前記燃料電池スタックは、前記マウント部と前記サブフレームのスタックサブフレーム締結部とに固定され、
   前記モータおよび前記トランスミッションは、前記サブフレームのモータ・ミッションサブフレーム締結部に固定され、
   前記フロントサイドフレームは、前方からの衝突時には左右に折れ変形し、
   前記サブフレームは、前方からの衝突時には下方に凸のＶ字状に折れ変形して前記フロントサイドフレームから脱落可能とされていることを特徴とする請求項３に記載の車体前部構造。
10. 前記パワーユニットは、前記燃料電池スタックを前記モータおよび前記トランスミッションの上方に配置し、前方にパワーコントロールユニットを配置していることを特徴とする請求項９に記載の車体前部構造。

Images