DE102019130075A1

DE102019130075A1 - Tragrahmen für eine Brennstoffzelle und ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102019130075A1
Application number: DE102019130075.4A
Authority: DE
Inventors: Yugo Ichida
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-11-15
Filing date: 2019-11-07
Publication date: 2020-05-20
Also published as: US20200161672A1; JP7070356B2; JP2020082744A; US11063272B2; CN111186315A

Abstract

Ein Tragrahmen (100A, 100B, 100C, 100D) enthält ein erstes Bauteil (110, 110C), ein zweites Bauteil (120, 120C, 120D) und ein drittes Bauteil (130, 130C, 130D), die jeweils eine Oberfläche (101) aufweisen. Das erste Bauteil (110, 110C) ist durch Einpassen mit dem zweiten Bauteil (120, 120C, 120D) verbunden, und das erste Bauteil (110, 110C) ist durch Einpassen mit dem dritten Bauteil (130, 130C, 130D) verbunden. In jedem der Verbindungsabschnitte (140, 140C) ist eines der Bauteile, die miteinander verbunden sind, als ein erstes Verbindungsbauteil (151; 151C) definiert und das andere der Bauteile als ein zweites Verbindungsbauteil (152; 152C) definiert. Ein seitlicher Endabschnitt (123, 133) des ersten Verbindungsbauteils (151; 151C) verfügt auf einer Seite, die dem zweiten Verbindungsbauteil (152; 152C) zugewandt ist, über einen Verlängerungsabschnitt (124a, 124b, 134a, 134b). Der Verlängerungsabschnitt (124a, 124b, 134a, 134b) weist eine flache Form auf und der Verlängerungsabschnitt (124a, 124b, 134a, 134b) verfügt über einen eingepassten Abschnitt (141; 141C), der durch einen vertieften Abschnitt gebildet wird. Ein seitlicher Endabschnitt des zweiten Verbindungsbauteils (152; 152C) verfügt auf einer Seite, die dem ersten Verbindungsbauteil (151; 151C) zugewandt ist, über einen Einpassabschnitt (142; 142C), der ausgebildet ist, um in den eingepassten Abschnitt (141; 141C) zu passen.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich auf einen Tragrahmen für eine Brennstoffzelle und ein Fahrzeug.
Beschreibung des Stands der Technik
Die japanische ungeprüfte Offenlegungsschrift Nr. 2017-074819 ( JP 2017-074819 A ) beschreibt zum Beispiel einen Tragrahmen, auf dem eine Brennstoffzelle, die in einem Fahrzeug angeordnet werden soll, platziert ist. In der in JP 2017-074819 A beschriebenen Technik verfügt der Tragrahmen über einen Teil, der in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung des Fahrzeugs von einem Brennstoffzellenstapel nach vorne hervorsteht, um einen Aufprall zum Zeitpunkt einer Fahrzeugkollision davon abzuhalten, direkt auf die Brennstoffzelle ausgeübt zu werden.
Kurzfassung der Erfindung
Der Tragrahmen, der die Brennstoffzelle trägt, kann sich je nach Größe der auf dem Tragrahmen zu platzierenden Brennstoffzelle vergrößern. Allerdings ist es schwierig, in einem Fall, in dem der Tragrahmen mit einer großen Größe durch ein eingebautes Bauteil, das durch Extrudieren oder Ähnlichem eines, zum Beispiel, metallischen Materials hergestellt wird, gebildet wird, eine Herstellungsvorrichtung herzustellen, die für diese Größe geeignet ist und dies kann hohe Kosten erfordern. Ferner ist es in einem Fall, in dem solch ein eingebautes Bauteil durch Gießen hergestellt wird, nicht einfach, eine geforderte Festigkeitsbedingung zu erfüllen, da ein Gussteil dazu neigt, im Vergleich zu einem eingebauten Bauteil, das durch andere Herstellungsverfahren hergestellt wird, keine hohe Zähigkeit aufzuweisen. Es ist wünschenswert, dass ein Tragrahmen, der eine Brennstoffzelle in einem Fahrzeug trägt, unabhängig von seiner Größe einfach mit einer hohen Festigkeit hergestellt wird.
Die Technik dieser Erfindung ist durch die folgenden Aspekte umsetzbar.
Ein erster Aspekt bietet einen Tragrahmen, der in einem Fahrzeug, das mit einer Brennstoffzelle ausgestattet ist, verwendet wird und ausgebildet ist, um die Brennstoffzelle zu tragen. Ein Tragrahmen enthält ein erstes Bauteil, ein zweites Bauteil und ein drittes Bauteil. Das erste Bauteil weist eine Oberfläche auf, die einen Teil einer Anbringungsfläche, auf der die Brennstoffzelle platziert werden soll, bildet, wobei sich die Oberfläche entlang einer ersten Richtung und einer zweiten Richtung, die senkrecht zu der ersten Richtung ist, erstreckt. Das zweite Bauteil ist mit einer ersten Seite des ersten Bauteils in der zweiten Richtung zusammengefügt, wobei das zweite Bauteil eine Oberfläche aufweist, die einen Teil der Anbringungsfläche bildet und sich entlang der ersten Richtung und der zweiten Richtung erstreckt. Das dritte Bauteil ist mit einer zweiten Seite des ersten Bauteils in der zweiten Richtung zusammengefügt, wobei das dritte Bauteil eine Oberfläche aufweist, die einen Teil der Anbringungsfläche bildet und sich entlang der ersten Richtung und der zweiten Richtung erstreckt. Eine Position, an der das erste Bauteil mit dem zweiten Bauteil verbunden ist, und eine Position, an der das erste Bauteil mit dem dritten Bauteil verbunden ist, werden als Verbindungsabschnitte definiert. In den Verbindungsabschnitten ist das erste Bauteil durch Einpassen in eine Richtung entlang der zweiten Richtung strukturell mit dem zweiten Bauteil verbunden und das erste Bauteil durch Einpassen in die Richtung entlang der zweiten Richtung strukturell mit dem dritten Bauteil verbunden. Eines der Bauteile, die jeweils in den Verbindungsabschnitten miteinander verbunden sind, ist als ein erstes Verbindungsbauteil definiert und das andere der Bauteile ist als ein zweites Verbindungsbauteil definiert. Ein seitlicher Endabschnitt des ersten Verbindungsbauteils verfügt auf einer Seite, die dem zweiten Verbindungsbauteil zugewandt ist, über einen Verlängerungsabschnitt. Der Verlängerungsabschnitt weist eine flache Form auf, die sich entlang der ersten Richtung und der zweiten Richtung erstreckt, und überlagert einen Teil des zweiten Verbindungsbauteils in einer dritten Richtung, die senkrecht zu der ersten Richtung und der zweiten Richtung ist. Der Verlängerungsabschnitt enthält einen eingepassten Abschnitt, der durch einen vertieften Abschnitt, der durch Ausschneiden eines Teils des Verlängerungsabschnittes entlang der zweiten Richtung geformt wird, gebildet wird. Ein seitlicher Endabschnitt des zweiten Verbindungsbauteils verfügt auf einer Seite, die dem ersten Verbindungsbauteil zugewandt ist, über einen Einpassabschnitt, der ausgebildet ist, um in den eingepassten Abschnitt in die Richtung entlang der zweiten Richtung zu passen.
Mit dem Tragrahmen des vorliegenden Aspekts kann der Tragrahmen durch Verbinden einer Mehrzahl an getrennten Bauteilen durch Einpassen der Bauteile in die Richtung entlang der zweiten Richtung geformt werden. Dementsprechend kann der Tragrahmen einfach hergestellt werden, selbst wenn sich der Tragrahmen vergrößert. Ferner erhöhen eine Struktur, in welcher der Verlängerungsabschnitt des ersten Verbindungsbauteils einen Teil des zweiten Verbindungsbauteils in der dritten Richtung überlagert, und eine Struktur, in welcher der Einpassabschnitt in den eingepassten Abschnitt passt, die Festigkeit des Tragrahmens. Insbesondere durch das Zusammenwirken zwischen dem eingepassten Abschnitt und dem Einpassabschnitt im Verbindungsabschnitt wird die Festigkeit des Tragrahmens in der ersten Richtung erhöht. Dies hält das erste Bauteil entsprechend davon ab, zum Zeitpunkt einer Kollision oder Ähnlichem des Fahrzeugs von dem zweiten Bauteil und dem dritten Bauteil weg in eine Richtung entlang der ersten Richtung verschoben zu werden. Ferner kann der eingepasste Abschnitt, der eine Einpassstruktur im Verbindungsabschnitt bildet, einfach durch einen vertieften Abschnitt in einer Form, die durch Zuschneiden des flachgeformten Verlängerungsabschnittes erhalten wird, gebildet werden. Dies ermöglicht es, den Herstellungsprozess des Tragrahmens zu vereinfachen.
In dem Tragrahmen nach dem oben genannten Aspekt kann der eingepasste Abschnitt eine erste Sperrfläche enthalten, die der ersten Richtung zugewandt ist. Der Einpassabschnitt kann eine zweite Sperrfläche enthalten, die der ersten Sperrfläche in der ersten Richtung zugewandt ist. Eine Breite des eingepassten Abschnitts in der ersten Richtung kann größer sein als eine Breite des Einpassabschnitts in der ersten Richtung. Das erste Verbindungsbauteil kann mit dem zweiten Verbindungsbauteil in einem Zustand, in dem die erste Sperrfläche die zweite Sperrfläche berührt, zusammengefügt sein.
In dem Tragrahmen des vorliegenden Aspekts passt der Einpassabschnitt aufgrund eines Breitenunterschieds zwischen dem eingepassten Abschnitt und dem Einpassabschnitt in den eingepassten Abschnitt, was eine Vereinfachung der Anordnung des Tragrahmens ermöglicht. Ferner berührt die erste Sperrfläche die zweite Sperrfläche. Dementsprechend ist es möglich, selbst wenn der Tragrahmen einen Aufprall in eine Richtung, die von der zweiten Sperrfläche in Richtung der ersten Sperrfläche gerichtet ist, empfängt, eine Verschiebung in diese Richtung zwischen dem ersten Verbindungsbauteil und dem zweiten Verbindungsbauteil zu hemmen. Dies hemmt dementsprechend eine Situation, in der ein Zusammenfügungsabschnitt zwischen den Bauteilen aufgrund der Verschiebung zwischen den Bauteilen gebrochen ist.
In dem Tragrahmen des oben genannten Aspekts kann der Verlängerungsabschnitt ein erster Verlängerungsabschnitt sein. Der seitliche Endabschnitt des ersten Verbindungsbauteils kann ferner auf der Seite, die dem zweiten Verbindungsbauteil zugewandt ist, über einen zweiten Verlängerungsabschnitt verfügen. Der zweite Verlängerungsabschnitt kann mit dem ersten Verlängerungsabschnitt in die dritte Richtung ausgerichtet sein und eine flache Form aufweisen, die sich entlang der ersten Richtung und der zweiten Richtung erstreckt. Das zweite Verbindungsbauteil kann ein Paar an seitlichen Wandabschnitten enthalten, die auf den gegenüberliegenden Seiten des Einpassabschnitts in der ersten Richtung angeordnet sind, wobei die seitlichen Wandabschnitte ausgebildet sind, um zwischen den ersten Verlängerungsabschnitt und den zweiten Verlängerungsabschnitt zu passen, und einem Umfangsteil des eingepassten Abschnitts in der dritten Richtung zugewandt sind. Der Einpassabschnitt kann gestufte Oberflächen aufweisen, die aus den seitlichen Wandabschnitten entlang der dritten Richtung hervorstehen. Der eingepasste Abschnitt kann eine Innenumfangsfläche aufweisen, die einem Teil der gestuften Oberflächen in der ersten Richtung zugewandt ist.
In dem Tragrahmen des vorliegenden Aspekts passen die seitlichen Wandabschnitte zwischen ein Paar an Verlängerungsabschnitten, sodass die Verbindungsbauteile enger verbunden sind, wodurch sich die Festigkeit des Tragrahmens erhöht. Ferner kann der Einpassabschnitt einfach als ein Teil, das aus einem Paar an seitlichen Wandabschnitten hervorsteht, gebildet werden.
In dem Tragrahmen des oben genannten Aspekts kann eine Dicke des ersten Verlängerungsabschnitts in der dritten Richtung gleich einer Höhe der gestuften Oberflächen relativ zu den seitlichen Wandabschnitten in der dritten Richtung sein.
Mit dem Tragrahmen des vorliegenden Aspekts ist es möglich, eine Stufe, welche in die dritte Richtung hervorsteht, davon abzuhalten, in einem Grenzbereich zwischen dem Einpassabschnitt und dem eingepassten Abschnitt geformt zu werden. Dies ermöglicht es dementsprechend eine Situation zu hemmen, in welcher der Tragrahmen beschädigt wird, weil sich eine Komponente, welche um die Brennstoffzelle platziert ist, zum Zeitpunkt einer Kollision oder Ähnlichem des Fahrzeugs in solch einer Stufe verfängt.
In dem Tragrahmen des vorliegenden Aspekts kann ein seitlicher Endabschnitt des zweiten Verbindungsbauteils auf der Seite, die dem ersten Verbindungsbauteil zugewandt ist, über einen Abdeckwandabschnitt verfügen. Der Abdeckwandabschnitt kann eine Plattenform aufweisen, die sich entlang der ersten Richtung und der zweiten Richtung erstreckt, und kann den Verlängerungsabschnitt in der dritten Richtung derart überlagern, dass der Abdeckwandabschnitt den Verlängerungsabschnitt und den eingepassten Abschnitt bedeckt. Der Einpassabschnitt kann eine Wandfläche aufweisen, die sich mit dem Abdeckwandabschnitt überschneidet und sich entlang der zweiten Richtung und der dritten Richtung erstreckt, und kann durch einen Einpasswandabschnitt gebildet sein. Der eingepasste Abschnitt kann eine Innenumfangsfläche aufweisen, die einem Teil der Wandfläche des Einpasswandabschnitts in der ersten Richtung zugewandt ist.
Mit dem Tragrahmen des vorliegenden Aspekts kann der Einpassabschnitt einfach durch den Einpasswandabschnitt erzielt werden.
In dem Tragrahmen des oben genannten Aspekts kann ein Fußteil des Verlängerungsabschnitts über einen gestuften Abschnitt verfügen, der einer distalen Oberfläche des Abdeckwandabschnitts in der zweiten Richtung zugewandt ist und eine Höhe aufweist, die gleich einer Dicke des Abdeckwandabschnitts in der dritten Richtung ist.
Mit dem Tragrahmen des vorliegenden Aspekts ist es möglich, eine Stufe, die entlang der dritten Richtung hervorsteht, davon abzuhalten, in einem Grenzbereich zwischen dem Abdeckwandabschnitt und einem Fußende des Verlängerungsabschnitts geformt zu werden. Dies ermöglicht es dementsprechend eine Situation zu hemmen, in welcher der Tragrahmen beschädigt wird, weil sich eine Komponente, welche um die Brennstoffzelle platziert ist, zum Zeitpunkt einer Kollision oder Ähnlichem des Fahrzeugs in solch einer Stufe verfängt.
In dem Tragrahmen des oben genannten Aspekts kann ein zusätzliches Bauteil, das einen Teil der Anbringungsfläche bildet und eine obere Wandfläche, die sich entlang der ersten Richtung und der zweiten Richtung erstreckt, aufweist, mit zumindest einem von einer Seite des zweiten Bauteils, der Seite gegenüber einer Seite, die dem ersten Bauteil zugewandt ist, und einer Seite des dritten Bauteils, der Seite gegenüber einer Seite, die dem ersten Bauteil zugewandt ist, verbunden sein.
Mit dem Tragrahmen des vorliegenden Aspekts ist es möglich, die Dimension des Tragrahmens durch das zusätzliche Bauteil einfach zu verändern.
Ein zweiter Aspekt ist als ein Fahrzeug geboten. Das Fahrzeug enthält den Tragrahmen nach einem der oben genannten Aspekte und die Brennstoffzelle. Der Tragrahmen ist derart an einer Position platziert, die einer Vorderseite oder einer Rückseite des Fahrzeugs nahe ist, dass die erste Richtung einer Vorwärts-Rückwärts-Richtung des Fahrzeugs entspricht, und die zweite Richtung einer Rechts-Links-Richtung des Fahrzeugs entspricht. Die Brennstoffzelle ist auf der Anbringungsfläche an einer Position einwärts von Enden des Tragrahmens in die erste Richtung und die zweite Richtung befestigt.
Mit dem Fahrzeug des vorliegenden Aspekts ist es möglich, die Brennstoffzelle durch den Tragrahmen zu schützen. Die Technik dieser Erfindung ist auch in verschiedenen anderen Formen als dem Tragrahmen und dem Fahrzeug umsetzbar. Zum Beispiel ist die Technik dieser Erfindung auch in Form von einem Bauteil, das einen Tragrahmen bildet, einem Herstellverfahren für einen Tragrahmen oder ein Fahrzeug, einem Verfahren zum Tragen einer Brennstoffzelle durch einen Tragrahmen, einer Tragstruktur für eine Brennstoffzelle, usw. umsetzbar.
Figurenliste
Die Merkmale und Vorteile sowie die technische und wirtschaftliche Bedeutung beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, in der gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, und wobei:

1 eine schematische Ansicht ist, die eine Ausbildung eines Fahrzeugs aufzeigt, das einen Tragrahmen nach einer ersten Ausführungsform enthält;
2 eine schematische Perspektivansicht des Tragrahmens nach der ersten Ausführungsform ist;
3 eine schematisch aufgelöste Perspektivansicht des Tragrahmens nach der ersten Ausführungsform ist;
4 eine schematische Draufsicht des Tragrahmens nach der ersten Ausführungsform ist;
5 ein schematischer Querschnitt eines Verbindungsabschnitts des Tragrahmens nach der ersten Ausführungsform ist;
6 eine schematische Perspektivansicht eines Tragrahmens nach einer zweiten Ausführungsform ist;
7 eine schematisch aufgelöste Perspektivansicht des Tragrahmens nach der zweiten Ausführungsform ist;
8 eine schematische Draufsicht des Tragrahmens nach der zweiten Ausführungsform ist;
9 eine schematische Perspektivansicht eines Tragrahmens nach einer dritten Ausführungsform ist;
10 eine schematisch aufgelöste Perspektivansicht des Tragrahmens nach der dritten Ausführungsform ist;
11 ein schematischer Querschnitt eines Verbindungsabschnitts des Tragrahmens nach der dritten Ausführungsform ist;
12 eine schematische Perspektivansicht eines Tragrahmens nach einer vierten Ausführungsform ist;
13 eine schematisch aufgelöste Perspektivansicht des Tragrahmens nach der vierten Ausführungsform ist; und
14 eine schematische Ansicht ist, die eine Ausbildung eines Fahrzeugs nach einer Modifikation aufzeigt.

Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen
Ausführungsform
1 ist eine schematische Ansicht, die eine Ausbildung eines Fahrzeugs 10 aufzeigt, das einen Tragrahmen 100A nach einer ersten Ausführungsform enthält. Das Fahrzeug 10 enthält eine Brennstoffzelle 11. Die Brennstoffzelle 11 wird vom Tragrahmen 100A getragen und erzeugt durch eine elektrochemische Reaktion von Reaktionsgasen elektrische Leistung. In der ersten Ausführungsform ist die Brennstoffzelle 11 eine Festpolymer-Brennstoffzelle. Zu beachten ist, dass die Brennstoffzelle 11 nicht auf die Festpolymer-Brennstoffzelle beschränkt ist und verschiedene Arten von Brennstoffzellen als die Brennstoffzelle 11 eingesetzt werden können. Zum Beispiel kann eine Festoxid-Brennstoffzelle als die Brennstoffzelle 11 eingesetzt werden. Im Fahrzeug 10 wird einem Motor von der Brennstoffzelle 11 erzeugte elektrische Leistung als eine Antriebskraftquelle für das Fahrzeug 10 oder anderem Zubehör und elektrischen Komponenten des Fahrzeugs 10 zugeführt. Die von der Brennstoffzelle 11 erzeugte elektrische Leistung kann zur Leistungszufuhr nach außen verwendet werden. Zu beachten ist, dass das Fahrzeug 10 über einen Gaszufuhrabschnitt, der ausgebildet ist, um der Brennstoffzelle 11 ein Reaktionsgas zuzuführen, eine Sekundärbatterie, in der von der Brennstoffzelle 11 erzeugte elektrische Leistung gespeichert ist, wobei die Sekundärbatterie als eine Leistungsquelle sowie die Brennstoffzelle 11 verwendet wird, und so weiter verfügt, allerdings werden eine Veranschaulichung und detaillierte Beschreibungen davon hier weggelassen.
In der ersten Ausführungsform ist der Tragrahmen 100A im Inneren eines vorderen Raums 12, der in einer Position nahe der Vorderseite des Fahrzeugs 10 platziert ist, angeordnet. Der vordere Raum 12 ist vor einer Fahrzeugkabine, in der ein Fahrzeuginsasse sitzt, platziert. Das Fahrzeug 10 enthält ein Paar an Fahrzeugrahmen 20, die ein Rahmengerüst des Fahrzeugs 10 im vorderen Raum 12 bilden. Die Fahrzeugrahmen 20 sind auf der rechten und linken Seite des Fahrzeugs 10 angeordnet und entlang der Vorwärts-Rückwärts-Richtung platziert. Der Tragrahmen 100A ist durch einen Befestigungsabschnitt 21 auf den Fahrzeugrahmen 20 befestigt. Der Befestigungsabschnitt 21 kann über einen Dämpfungsmechanismus verfügen, der ausgebildet ist, um Schwingungsübertragungen von den Fahrzeugrahmen 20 auf den Tragrahmen 100A zu hemmen.
Der Tragrahmen 100A weist eine flache Form auf und enthält eine Anbringungsfläche 101, auf der die Brennstoffzelle 11 platziert ist. In der vorliegenden Spezifikation kennzeichnet eine „flache Form“ eine Form, die zwei Plattenoberflächen aufweist, die sich entlang zwei Richtungen, die senkrecht zueinander sind, erstrecken und einander zugewandt sind, und eine Dicke der Form, die eine Dimension zwischen den zwei Plattenoberflächen ist, ist kleiner als Dimensionen der Formen entlang der zwei Richtungen. Zu beachten ist, dass „zwei Plattenoberflächen“ nicht unbedingt perfekt flache Oberflächen sind und als Oberflächen als ein Ganzes erfasst werden können. Die Oberflächen können gekrümmt sein und eine unebene Struktur, ein Durchgangsloch, eine Schnittlinie und Ähnliches können auf den Oberflächen geformt sein. Die unebene Struktur enthält zum Beispiel einen hervorstehenden Abschnitt, einen vertieften Abschnitt, eine Rille, eine Stufe, und Ähnliches. Die Brennstoffzelle 11 ist durch Befestigungsbauteile, wie zum Beispiel Bolzen, an der Anbringungsfläche 101 des Tragrahmens 100A in einem Zustand befestigt, in dem die Brennstoffzelle 11 zum Beispiel in einem Gehäuse oder Ähnlichem gelagert ist.
In 1 sind Pfeile D1, D2, D3, die drei Richtungen, die senkrecht zueinander sind, kennzeichnen, derart aufgezeigt, dass sie dem Tragrahmen 100A entsprechen. In der nachfolgenden Beschreibung werden die durch die Pfeile D1, D2, D3 jeweils gekennzeichneten Richtungen als „erste Richtung D1“, „zweite Richtung D2“ und „dritte Richtung D3“ bezeichnet. Die erste Richtung D1 und die zweite Richtung D2 sind Richtungen entlang der Anbringungsfläche 101 des Tragrahmens 100A. Die dritte Richtung D3 ist eine Richtung, die senkrecht zu der Anbringungsfläche 101 ist und einer Dickenrichtung des Tragrahmens 100A entspricht. Die Pfeile D1, D2, D3 sind in anderen Figuren (auf die später Bezug genommen wird) derart aufgezeigt, dass sie 1 entsprechen. Zu beachten ist, dass eine Richtung „entlang“ der ersten Richtung D1 die erste Richtung D1 und deren Gegenrichtung enthält. Dies gilt auch für eine Richtung entlang der zweiten Richtung D2 und eine Richtung entlang der dritten Richtung D3.
In dem Fahrzeug 10 ist der Tragrahmen 100A derart platziert, dass die erste Richtung D1 der Vorwärts-Rückwärts-Richtung des Fahrzeugs 10 entspricht, die zweite Richtung D2 der Rechts-Links-Richtung des Fahrzeugs 10 entspricht, und die dritte Richtung D3 der Höhenrichtung des Fahrzeugs 10 entspricht. Genauer gesagt entspricht die erste Richtung D1 einer Richtung, die von der Rückseite zu der Vorderseite des Fahrzeugs 10 gerichtet ist, die zweite Richtung D2 einer Richtung, die von der linken Seite zu der rechten Seite des Fahrzeugs 10 gerichtet ist und die dritte Richtung D3 einer Richtung, die von der Unterseite zu der Oberseite des Fahrzeugs 10 gerichtet ist. In der nachfolgenden Beschreibung kennzeichnet „Vorderseite“ die erste Richtung D1 und „Rückseite“ die Gegenrichtung der ersten Richtung D1. Außerdem kennzeichnet „rechte Seite“ die Seite mit der zweiten Richtung D2 und „linke Seite“ die Gegenseite der zweiten Richtung D2. Ferner kennzeichnet „Oberseite“ die dritte Richtung D3 und „Unterseite“ die Gegenrichtung der dritten Richtung D3.
Mit Bezug auf 2, 3, 4 und 5 wird eine spezifische Ausbildung des Tragrahmens 100A der ersten Ausführungsform beschrieben. 2 ist eine schematische Perspektivansicht, welche die Seite des Tragrahmens 100A mit der Anbringungsfläche 101 aufzeigt. In 2 wird ein Bereich, in dem die Brennstoffzelle 11 auf dem Tragrahmen 100A platziert ist, in einer abwechselnd langen und kurzen gestrichelten Linie aufgezeigt. 3 ist eine schematisch aufgelöste Perspektivansicht des Tragrahmens 100A. 4 ist eine schematische Draufsicht der Seite des Tragrahmens 100A mit der Anbringungsfläche 101, wenn die Seite mit der Anbringungsfläche 101 planar betrachtet wird. 5 ist ein schematischer Querschnitt des Tragrahmens 100A entlang einer Linie V-V in 4.
Nun wird Bezug auf 2, 3 und 4 genommen. Der Tragrahmen 100A enthält ein erstes Bauteil 110, ein zweites Bauteil 120 und ein drittes Bauteil 130, die in der zweiten Richtung D2 arrangiert sind. Das erste Bauteil 110 ist in der Mitte in die zweite Richtung D2 platziert und das zweite Bauteil 120 und das dritte Bauteil 130 sind auf den gegenüberliegenden Seiten des ersten Bauteils 110 in der zweiten Richtung D2 arrangiert. Das zweite Bauteil 120 ist auf der rechten Seite (einer ersten Seite) des ersten Bauteils 110 platziert und das dritte Bauteil 130 ist auf der linken Seite (einer zweiten Seite) des ersten Bauteils 110 platziert.
Eine Position, an der das erste Bauteil 110 mit dem zweiten Bauteil 120 verbunden ist, und eine Position, an der das erste Bauteil 110 mit dem dritten Bauteil 130 verbunden ist, werden als Verbindungsabschnitte 140 definiert. Drei Bauteile 110, 120, 130 sind in einem Zustand zusammengefügt, in dem sie an den Verbindungsabschnitten 140 strukturell verbunden sind. Hierdurch werden die drei Bauteile 110, 120, 130 miteinander verbaut, um den Tragrahmen 100A zu bilden. In dem Fahrzeug 10 sind das zweite Bauteil 120 und das dritte Bauteil 130 jeweils an den Fahrzeugrahmen 20 befestigt, sodass das erste Bauteil 110 von dem zweiten Bauteil 120 und dem dritten Bauteil 130 getragen wird.
In der ersten Ausführungsform werden die Bauteile 110, 120, 130 durch Extrudieren eines metallischen Materials geformt, sodass ihre Zähigkeit erhöht wird. Ferner sind die Bauteile 110, 120, 130 in der ersten Ausführungsform aus Aluminium, das leicht und einfach bearbeitet ist, oder einer Aluminiumlegierung, die 50 % oder mehr an Gewicht des Gesamtinhalts an Aluminium beinhaltet. In der ersten Ausführungsform werden die Bauteile 110, 120, 130 in einen hohlen Gehäusekörper geformt, sodass ihr Gewicht reduziert wird.
Zu beachten ist, dass die Bauteile 110, 120, 130 in Modifikationen aus einem anderen metallischen Material als Aluminium und einer Aluminiumlegierung sein können, zum Beispiel aus Edelstahl. Ferner werden die Bauteile 110, 120, 130 womöglich nicht in einen hohlen Gehäusekörper geformt.
Die Bauteile 110, 120, 130 weisen eine flache Form auf, die drei Seiten entlang drei Richtungen D1, D2, D3 aufweist. Die Längsrichtung des zweiten Bauteils 120 und des dritten Bauteils 130 entspricht der ersten Richtung D1. Die Dimensionen des zweiten Bauteils 120 und des dritten Bauteils 130 in der ersten Richtung D1 sind größer als die Dimension des ersten Bauteils 110 in der ersten Richtung D1. In der ersten Ausführungsform sind die Dimensionen des zweiten Bauteils 120 und des dritten Bauteils 130 in der ersten Richtung D1 im Wesentlichen gleich. Zu beachten ist, dass jeweilige Außenumfangsenden des zweiten Bauteils 120 und des dritten Bauteils 130 über vertiefte Abschnitte verfügen können, um Störungen mit anderen Komponenten im Fahrzeug 10 zu vermeiden.
Wie in 2 und 4 aufgezeigt, ist das erste Bauteil 110 an einer vorderen Endposition des zweiten Bauteils 120 und des dritten Bauteils 130 platziert. Eine Position einer vorderen Endoberfläche 110f des ersten Bauteils 110 ist mit einer Position einer vorderen Endoberfläche 120f des zweiten Bauteils 120 und einer vorderen Endoberfläche 130f des dritten Bauteils 130 in die erste Richtung D1 ausgerichtet. Hintere Endabschnitte des zweiten Bauteils 120 und des dritten Bauteils 130 erstrecken sich vom ersten Bauteil 110 aus nach hinten. Dementsprechend wird im Tragrahmen 100A ein Raum, der sandwichartig zwischen dem zweiten Bauteil 120 und dem dritten Bauteil 130 aufgenommen ist, in einem Bereich hinter dem ersten Bauteil 110 geformt. Aufgrund des Raums wird ein zu verwendendes Material reduziert, sodass das Gewicht des Tragrahmens 100A reduziert wird.
Nun wird Bezug auf 2 und 3 genommen. Das erste Bauteil 110 weist eine erste Oberfläche 111 und eine zweite Oberfläche 112 auf, die einander in der dritten Richtung D3 zugewandt sind und sich entlang der ersten Richtung D1 und der zweiten Richtung D2 erstrecken. Das zweite Bauteil 120 weist eine erste Oberfläche 121 und eine zweite Oberfläche 122 auf, die einander in der dritten Richtung D3 zugewandt sind und sich entlang der ersten Richtung D1 und der zweiten Richtung D2 erstrecken. Das dritte Bauteil 130 weist eine erste Oberfläche 131 und eine zweite Oberfläche 132 auf, die einander in der dritten Richtung D3 zugewandt sind und sich entlang der ersten Richtung D1 und der zweiten Richtung D2 erstrecken. Die erste Oberfläche 111 des ersten Bauteils 110, die erste Oberfläche 121 des zweiten Bauteils 120 und die erste Oberfläche 131 des dritten Bauteils 130 sind im Tragrahmen 100A nach oben gerichtet und bilden einen Teil der Anbringungsfläche 101. Die zweite Oberfläche 112 des ersten Bauteils 110, die zweite Oberfläche 122 des zweiten Bauteils 120 und die zweite Oberfläche 132 des dritten Bauteils 130 bilden einen Teil einer Rückfläche des Tragrahmens 100A, die nach unten gerichtet ist. Die Oberflächen 111, 121, 131, welche die Anbringungsfläche 101 bilden, weisen Bolzenlöcher auf, an denen Bolzen, welche die Brennstoffzelle 11 befestigen, festgemacht werden, allerdings werden eine Veranschaulichung und detaillierte Beschreibungen davon zur Vereinfachung hier weggelassen.
Nun wird Bezug auf 2 genommen. Die Brennstoffzelle 11 ist in der ersten Richtung D1 und der zweiten Richtung D2 an einem teilweise innerhalb liegenden Ende der Anbringungsfläche 101 des Tragrahmens 100A befestigt. Das heißt, die Brennstoffzelle 11 wird hinter den vorderen Endabschnitten der Bauteile 110, 120, 130 platziert und wird außerdem vor den hinteren Endabschnitten des zweiten Bauteils 120 und des dritten Bauteils 130 platziert. Ferner wird die Brennstoffzelle 11 auf der linken Seite eines rechten Endabschnitts des zweiten Bauteils 120 platziert und wird außerdem auf der rechten Seite eines linken Endabschnitts des dritten Bauteils 130 platziert.
Somit ist die Brennstoffzelle 11 auf dem Tragrahmen 100A an einer Position einwärts von den Enden des Tragrahmens 100A in der ersten Richtung D1 und der zweiten Richtung D2 befestigt. Hierdurch können hervorstehende Teile des Tragrahmens 100A, die aus der Brennstoffzelle 11 nach außen hervorstehen, zum Zeitpunkt einer Kollision des Fahrzeugs 10 die Brennstoffzelle 11 vor Berührung mit Umfangskomponenten schützen, wodurch es möglich wird, die Brennstoffzelle 11 davon abzuhalten, durch die Umfangskomponenten beschädigt zu werden.
Nun wird Bezug auf 2 genommen. In dem Verbindungsabschnitt 140 ist das erste Bauteil 110 mit dem zweiten Bauteil 120 strukturell verbunden und das erste Bauteils 110 mit dem dritten Bauteil 130 strukturell verbunden. In den Verbindungsabschnitten 140 werden die gegenüberliegenden Endteile des ersten Bauteils 110 in der zweiten Richtung D2 in jeweilige Endabschnitte des zweiten Bauteils 120 und des dritten Bauteils 130 eingesetzt, die dem ersten Bauteil 110 entlang der zweiten Richtung in eingepasster Weise zugewandt sind.
In der nachfolgenden Beschreibung ist eines der Bauteile, die im Verbindungsabschnitt 140 miteinander verbunden sind, als „erstes Verbindungsbauteil 151“ definiert und das andere der Bauteile ist als „zweites Verbindungsbauteil 152“ definiert. Das heißt, das zweite Bauteil 120 und das dritte Bauteil 130 können jeweils als „erstes Verbindungsbauteil 151“ definiert werden und das erste Bauteil 110 kann als „zweites Verbindungsbauteil 152“ definiert werden. Alternativ kann das erste Bauteil 110 als „erstes Verbindungsbauteil 151“ definiert werden und das zweite Bauteil 120 und das dritte Bauteil 130 können jeweils als „zweites Verbindungsbauteil 152“ definiert werden. In der ersten Ausführungsform sind das zweite Bauteil 120 und das dritte Bauteil 130 das erste Verbindungsbauteil 151 und das erste Bauteil 110 ist das zweite Verbindungsbauteil 152. Ein Einpassabschnitt 142 (später beschrieben) wird im ersten Bauteil 110 geformt. Ein eingepasster Abschnitt 141 (später beschrieben) wird sowohl im zweiten Bauteil 120 als auch im dritten Bauteil 130 geformt. Der eingepasste Abschnitt 141 und der Einpassabschnitt 142 können das erste Bauteil 110 davon abhalten, derart zu verformen, dass das erste Bauteil 110 von dem zweiten Bauteil 120 und dem dritten Bauteil 130 weg in eine Richtung entlang der ersten Richtung D1 verschoben wird.
Nun wird Bezug auf 3 genommen. Ein linksseitiger Endabschnitt 123 des zweiten Bauteils 120 als das erste Verbindungsbauteil 151 verfügt über ein Paar an Verlängerungsabschnitten 124a, 124b, die auf der Seite mit dem ersten Bauteil 110 geformt sind und sich parallel zueinander entlang der zweiten Richtung D2 erstrecken. Die Verlängerungsabschnitte 124a, 124b weisen jeweils eine flache Form entlang der ersten Richtung D1 und der zweiten Richtung D2 auf. Zwischen den Verlängerungsabschnitten 124a, 124b wird eine Rille 125 entlang der ersten Richtung D1 geformt.
Ähnlich wie bei dem zweiten Bauteil 120 verfügt ein rechtsseitiger Endabschnitt 133 des dritten Bauteils 130 als das erste Verbindungsbauteil 151 über ein Paar an Verlängerungsabschnitten 134a, 134b, gleich den Verlängerungsabschnitten 124a, 124b des zweiten Bauteils 120. Ferner wird zwischen den Verlängerungsabschnitten 134a, 134b eine Rille 135 entlang der ersten Richtung D1 geformt.
In der ersten Ausführungsform sind die ersten Verlängerungsabschnitte 124a, 134a in oberen Enden der seitlichen Endabschnitte 123, 133 platziert und die zweiten Verlängerungsabschnitte 124b, 134b sind in unteren Enden der seitlichen Endabschnitte 123, 133 platziert. In der ersten Ausführungsform sind die Verlängerungsabschnitte 124a, 124b, 134a, 134b entlang der ersten Richtung D1 geformt. In Modifikationen können die Verlängerungsabschnitte 124a, 124b, 134a, 134b in einem Teil der seitlichen Endabschnitte 123, 133 geformt sein.
Die Verlängerungsabschnitte 124a, 124b, 134a, 134b verfügen über jeweilige eingepasste Abschnitte 141 an jeweiligen Positionen, die rechtwinkligen hervorstehenden Abschnitten 113 (später beschrieben) des ersten Bauteils 110 in der zweiten Richtung D2 zugewandt sind. In der ersten Ausführungsform werden die eingepassten Abschnitte 141 als rechtwinklige vertiefte Abschnitte in einer Form geformt, die durch Zuschneiden entsprechender Teile der Verlängerungsabschnitte 124a, 124b, 134a, 134b entlang der zweiten Richtung D2 geformt wird.
Die Oberflächen 111, 112 des ersten Bauteils 110 als das zweite Verbindungsbauteil 152 verfügen über jeweilige rechtwinklige hervorstehende Abschnitte 113, die eine rechtwinklige Form aufweisen und in der Mitte entlang der ersten Richtung D1 geformt sind, um mit einer Stufe entlang der dritten Richtung D3 hervorzustehen. Die rechtwinkligen hervorstehenden Abschnitte 113 erstrecken sich entlang der zweiten Richtung D2. Die rechtwinkligen hervorstehenden Abschnitte 113 werden auf den Oberflächen 111, 112 über der zweiten Richtung D2 geformt. Die rechtwinkligen hervorstehenden Abschnitte 113 sind sandwichartig zwischen einem Paar an seitlichen Wandabschnitten 115 in der ersten Richtung D1 aufgenommen. Die gegenüberliegenden Endteile des rechtwinkligen hervorstehenden Abschnitts 113 in der zweiten Richtung D2 bilden die Einpassabschnitte 142.
Nun wird Bezug auf 2 genommen. Die Einpassabschnitte 142 werden derart entlang der zweiten Richtung D2 in die eingepassten Abschnitte 141, die im ersten Verbindungsbauteil 151 angeordnet sind, eingesetzt, dass die Einpassabschnitte 142 in die eingepassten Abschnitte 141 passen. Die auf den gegenüberliegenden Seiten der Einpassabschnitte 142 in der ersten Richtung D1 platzierten seitlichen Wandabschnitte 115 werden in die Rillen 125, 135 eingesetzt, die derart im ersten Verbindungsbauteil 151 geformt werden, dass die seitlichen Wandabschnitte 115 in die Rillen 125, 125 passen. Somit sind die seitlichen Wandabschnitte 115 in der dritten Richtung D3 den Verlängerungsabschnitten 124a, 124b, 134a, 134b zugewandt, die Umfangsteile der eingepassten Abschnitte 141 bilden.
Nun wird Bezug auf 3 genommen. Der eingepasste Abschnitt 141 enthält eine erste Sperrfläche 143 derart auf einer Innenumfangsfläche, dass die erste Sperrfläche 143 nach vorne gerichtet ist. Der Einpassabschnitt 142 enthält eine gestufte Oberfläche, die entlang der dritten Richtung D3 hervorsteht. Der Einpassabschnitt 142 enthält eine zweite Sperrfläche 144 derart auf der gestuften Oberfläche, dass die zweite Sperrfläche 144 nach hinten gerichtet und der ersten Sperrfläche 143 in der ersten Richtung D1 zugewandt ist. Wenn das erste Bauteil 110 im Tragrahmen 100A einen Aufprall von der Vorderseite empfängt, berührt die zweite Sperrfläche 144 des Einpassabschnitts 142 die erste Sperrfläche 143 des eingepassten Abschnitts 141 flächig, sodass eine weitere Bewegung des ersten Bauteils 110 gestoppt wird. Dies hemmt entsprechend das Auftreten von Abscherung entlang der Vorwärts-Rückwärts-Richtung, wobei die Abscherung verursacht wird, wenn das erste Bauteil 110 relativ zum zweiten Bauteil 120 und zum dritten Bauteil 130 nach hinten verschoben wird. Somit wird die Festigkeit infolge eines Aufpralls von der Vorderseite des Fahrzeugs 10 im Tragrahmen 100A der ersten Ausführungsform erhöht. Dies ermöglicht es, solch eine Situation zu hemmen, sodass aufgrund eines Aufpralls von der Vorderseite des Fahrzeugs 10 die Ordnung der Bauteile 110, 120, 130, die den Tragrahmen 100A bilden, bricht und die Bauteile 110, 120, 130 zerlegt werden.
In dem Fahrzeug 10 der ersten Ausführungsform ist der Tragrahmen 100A im Innern des vorderen Raums 12 an einer Position nahe der Vorderseite des Fahrzeugs 10 platziert und der Tragrahmen 100A empfängt wahrscheinlicher einen Aufprall von der Vorderseite in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 10. Mit dem Fahrzeug 10 nach der ersten Ausführungsform ist es aufgrund der zuvor genannten Verbesserung der Festigkeit des Tragrahmens 100A in Bezug auf einen Aufprall von der Vorderseite möglich, einen höheren Effekt zu erzielen.
Ferner weist das erste Bauteil 110 im Tragrahmen 100A, wie oben beschrieben, einen Teil auf, der aus der Brennstoffzelle 11 nach vorne hervorsteht. Im Tragrahmen 100A wird die Rückwärtsbewegung des ersten Bauteils 110 gehemmt, wenn der Tragrahmen 100A einen Aufprall von der Vorderseite des Fahrzeugs 10 empfängt, wodurch das erste Bauteil 110 davon abgehalten wird, sich zu einer Position einwärts von der Brennstoffzelle 11 zu bewegen. Aus diesem Grund kann das Ende des ersten Bauteils 110, das von der Brennstoffzelle 11 nach vorne hervorsteht, selbst wenn das Fahrzeug 10 eine Kollision von der Vorderseite aufweist, verhindern, dass eine Umfangskomponente von vor der Brennstoffzelle 11 zu der Seite mit der Brennstoffzelle 11 geschoben und mit der Brennstoffzelle 11 in Berührung gebracht wird. Dies hält die Brennstoffzelle 11 dementsprechend davon ab, zum Zeitpunkt einer Kollision des Fahrzeugs 10 beschädigt zu werden.
Nun wird Bezug auf 5 genommen. Die nachfolgende Beschreibung über den Verbindungsabschnitt 140 zwischen dem ersten Bauteil 110 und dem zweiten Bauteil 120 gilt auch für den Verbindungsabschnitt 140 zwischen dem ersten Bauteil 110 und dem dritten Bauteil 130. Zu beachten ist, dass „gleich“ in der folgenden Beschreibung einen Fehlerbereich von zum Beispiel ungefähr 3 % bis 5 % erlaubt.
In der ersten Ausführungsform ist eine Dicke H in einem Teil, in dem die eingepassten Abschnitte 141 des zweiten Bauteils 120 geformt werden, gleich einer Dicke A in einem Teil, in dem die Einpassabschnitte 142 des ersten Bauteils 110 geformt werden. Das heißt, H = A ist festgelegt. Ferner weisen die Verlängerungsabschnitte 124a, 124b in der ersten Ausführungsform die gleiche Plattendicke t1 auf und die Plattendicke t1 entspricht einer Tiefe des eingepassten Abschnitts 141 in der dritten Richtung D3. Ferner weisen Bestandteile der Einpassabschnitte 142 auf der Seite mit der ersten Oberfläche 111 und auf der Seite mit der zweiten Oberfläche 112 die gleiche Plattendicke t2 auf und die Plattendicke t2 entspricht einer Höhe der gestuften Oberfläche des Einpassabschnitts 142 relativ zu den seitlichen Wandabschnitten 115 in der dritten Richtung D3. Im Tragrahmen 100A der ersten Ausführungsform sind zwei Plattendicken t1, t2 einander gleich. Das heißt, t1 = t2 ist festgelegt.
Somit werden eine Oberfläche eines Umfangsteils des eingepassten Abschnitts 141 und eine Deckfläche des Einpassabschnitts 142 in dessen Hervorstehrichtung an der gleichen Position in die dritte Richtung D3 ausgerichtet, wodurch eine Bildung einer Stufe, die entlang der dritten Richtung D3 in einem Grenzbereich zwischen dem eingepassten Abschnitt 141 und dem Einpassabschnitt 142 hervorsteht, gehemmt wird. Dies hält den Tragrahmen 100A dementsprechend davon ab, aufgrund einer Umfangskomponente und Ähnlichem, das sich zum Zeitpunkt einer Kollision des Fahrzeugs 10 oder Ähnlichem in solch einer Stufe verfangen hat, beschädigt zu werden.
Im Tragrahmen 100A der ersten Ausführungsform ist eine Dicke B des seitlichen Wandabschnitts 115 in der dritten Richtung D3 nicht mehr als eine Breite h der Rille 125 in der dritten Richtung D3. Ferner ist im Tragrahmen 100A der ersten Ausführungsform die Breite h der Rille 125 in der dritten Richtung D3 nicht mehr als ein Wert, der durch Subtrahieren der Plattendicke t1 der Verlängerungsabschnitte 124a, 124b von der Dicke H in dem Teil, in dem die eingepassten Abschnitte 141 des zweiten Bauteils 120 geformt werden, erhalten wird. Das heißt, im Tragrahmen 100A ist eine Beziehung von H - 2 × t1 ≥ h ≥ B erfüllt. Somit kann ein Ende des ersten Bauteils 110 in der zweiten Richtung D2 einfach in die Rille 125 des zweiten Bauteils 120 passen, sodass der Tragrahmen 100A einfach zusammengesetzt werden kann.
Hier wird, um das Einsetzen des Einpassabschnitts 142 in den eingepassten Abschnitt 141 in der zweiten Richtung D2 zu erleichtern, bevorzugt, dass eine Breite C des Einpassabschnitts 142 in der ersten Richtung D1 nicht mehr ist als eine Breite L des eingepassten Abschnitts 141 in der ersten Richtung D1. Das heißt, es wird bevorzugt, dass L ≥ C festgelegt wird. Im Tragrahmen 100A der ersten Ausführungsform ist die Breite C des Einpassabschnitts 142 in der ersten Richtung D1 kleiner als die Breite L des eingepassten Abschnitts 141 in der ersten Richtung D1. Das heißt, L > C ist festgelegt.
Ferner werden im Tragrahmen 100A der ersten Ausführungsform in einem Zustand, in dem die erste Sperrfläche 143 und die zweite Sperrfläche 144 einander auf der Rückseite des Einpassabschnitts 142 berühren, das erste Bauteil 110 und das zweite Bauteil 120 durch Zusammenfügen befestigt. In der ersten Ausführungsform werden das erste Bauteil 110 und das zweite Bauteil 120 durch Schweißen zusammengefügt. Dementsprechend wird ein Spalt CL zwischen der Vorderseite des Einpassabschnitts 142 und einer Innenwandoberfläche des eingepassten Abschnitts 141 geformt. Eine Breite des Spalts CL in der ersten Richtung D1 kann unter Berücksichtigung eines Herstellungsfehlers zum Beispiel ungefähr 1 mm bis 3 mm sein.
Im Tragrahmen 100A nach der ersten Ausführungsform berühren die erste Sperrfläche 143 und die zweite Sperrfläche 144 einander, selbst wenn der Tragrahmen 100A einen Aufprall von der Vorderseite empfängt, wodurch das erste Bauteil 110 davon abgehalten wird, sich rückwärts entlang der ersten Richtung D1 relativ zum zweiten Bauteil 120 zu bewegen. Dies hemmt dementsprechend ein Auftreten einer Abscherkraft zwischen dem ersten Bauteil 110 und dem zweiten Bauteil 120, wodurch ein Zusammenfügungsabschnitt zwischen dem ersten Bauteil 110 und dem zweiten Bauteil 120 davon abgehalten wird, durch solch eine Abscherkraft zu brechen. Dies hält den Tragrahmen 100A davon ab, zerlegt zu werden.
Wie oben beschrieben, wird der Tragrahmen 100A der ersten Ausführungsform derart hergestellt, dass die Bauteile 110, 120, 130 individuell hergestellt und dann zusammengesetzt werden. Aus diesem Grund kann der Tragrahmen 100A in Übereinstimmung mit der Größe der zu tragenden Brennstoffzelle 11 einfach vergrößert werden. Ferner wird im Tragrahmen 100A der ersten Ausführungsform die Festigkeit infolge eines Aufpralls von der Vorderseite durch Zusammenfügen des zweiten Bauteils 120 und des dritten Bauteils 130 mit dem ersten Bauteil 110 und dem Zusammenwirken zwischen zwei Sperrflächen 143, 144 erhöht. Dies hemmt Bruchschäden, wie zum Beispiel Zerlegung und Verformung, des Tragrahmens 100A aufgrund des Aufpralls von der Vorderseite zum Zeitpunkt einer Kollision des Fahrzeugs 10. Dementsprechend ist es zum Zeitpunkt einer Kollision des Fahrzeugs 10 möglich, die Brennstoffzelle 11 davon abzuhalten, vom Tragrahmen 100A abzufallen, oder um eine Verringerung der Schutzleistung des Tragrahmens 100A, nämlich die Brennstoffzelle 11 vor einer Umfangskomponente zu schützen, zu hemmen. Dementsprechend ist es mit dem Tragrahmen 100A möglich, die Gewährleistung von gesetzlich vorgesehener Sicherheit in Bezug auf ein mit einer Brennstoffzelle ausgestattetes Fahrzeug zu erleichtern. Zusätzlich werden im Tragrahmen 100A der ersten Ausführungsform die eingepassten Abschnitte 141 und die Einpassabschnitte 142, die eine Einpassstruktur zur Erhöhung der Festigkeit in der ersten Richtung D1 bilden, durch einfache Bearbeitung eines plattenförmigen Bauteils geformt, das durch Extrudieren eines metallischen Materials hergestellt wird. Somit können Bauteile zum Zeitpunkt des Formens solch einer Einpassstruktur einfach gehandhabt werden, zum Beispiel, und somit kann der Tragrahmen 100A einfach hergestellt werden. Dies ermöglicht es, Herstellungskosten zu reduzieren. Zusätzlich ist es mit dem Tragrahmen 100A der ersten Ausführungsform und dem den Tragrahmen 100A enthaltenden Fahrzeug 10 möglich, verschiedene in der ersten Ausführungsform beschriebene Effekte hervorzubringen.
Ausführungsform
Mit Bezug auf 6, 7 und 8 wird eine Ausbildung eines Tragrahmens 100B einer zweiten Ausführungsform beschrieben. 6 ist eine schematische Perspektivansicht des Tragrahmens 100 B nach der zweiten Ausführungsform. 7 ist eine schematisch aufgelöste Perspektivansicht des Tragrahmens 100B nach der zweiten Ausführungsform. 8 ist eine schematische Draufsicht der Anbringungsfläche 101 des Tragrahmens 100B der zweiten Ausführungsform, wenn die Anbringungsfläche 101 planar betrachtet wird.
Der Tragrahmen 100B der zweiten Ausführungsform ist im gleichen Fahrzeug 10, das in der ersten Ausführungsform beschrieben wird, angeordnet und trägt die Brennstoffzelle 11. Eine Ausbildung des Tragrahmens 100B der zweiten Ausführungsform ist im Wesentlichen gleich der Ausbildung des Tragrahmens 100A der ersten Ausführungsform, mit Ausnahme folgender Punkte. Im Tragrahmen 100B der zweiten Ausführungsform ist das erste Bauteil 110 an einer anderen Position als jener in der ersten Ausführungsform an dem zweiten Bauteil 120 und dem dritten Bauteil 130 befestigt. Ferner werden im Tragrahmen 100B der zweiten Ausführungsform drei Bauteile 160, 170, 180 hinzugefügt.
Nun wird Bezug auf 6 genommen. Im Tragrahmen 100B der zweiten Ausführungsform ist das erste Bauteil 110 an einer Position hinter den vorderen Endabschnitten des zweiten Bauteils 120 und des dritten Bauteils 130 befestigt. Im Tragrahmen 100B ist das erste Bauteil 110 derart mit dem zweiten Bauteil 120 und dem dritten Bauteil 130 zusammengefügt, dass das erste Bauteil 110 an den Verbindungsabschnitten 140 strukturell mit dem zweiten Bauteil 120 und dem dritten Bauteil 130 verbunden ist, ähnlich wie in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform.
Im Tragrahmen 100B werden die drei Bauteile 160, 170, 180 vor dem ersten Bauteil 110 hinzugefügt. Die Bauteile 160, 170, 180 sind aus einem metallischen Material wie Aluminium oder einer Aluminiumlegierung. In der zweiten Ausführungsform werden die Bauteile 160, 170, 180 durch Extrudieren hergestellt.
Nun wird Bezug auf 6 und 8 genommen. Das vierte Bauteil 160 ist zwischen dem zweiten Bauteil 120 und dem dritten Bauteil 130 vor dem ersten Bauteil 110 angeordnet. Nun wird Bezug auf 7 genommen. Das vierte Bauteil 160 ist ein flachgeformtes Bauteil, das eine erste Oberfläche 161 und eine zweite Oberfläche 162 aufweist, die sich entlang der ersten Richtung D1 und der zweiten Richtung D2 erstrecken. Die erste Oberfläche 161 des vierten Bauteils 160 bildet einen Teil der Anbringungsfläche 101 des Tragrahmens 100B. Die zweite Oberfläche 162 ist auf der gegenüberliegenden Seite der ersten Oberfläche 161 platziert und bildet einen Teil einer Rückfläche des Tragrahmens 100B, wobei die Rückfläche nach unten ausgerichtet ist. In der zweiten Ausführungsform wird das vierte Bauteil 160 in einen hohlen Gehäusekörper geformt, sodass das Gewicht des vierten Bauteils 160 reduziert wird.
Nun wird Bezug auf 7 genommen. Das vierte Bauteil 160 enthält einen rechtwinkligen Tragabschnitt 165, der in Richtung des zweiten Bauteils 120 hervorsteht, und einen rechtwinkligen Tragabschnitt 166, der in Richtung des dritten Bauteils 130 hervorsteht, derart, dass der Tragabschnitt 165 und der Tragabschnitt 166 auf den gegenüberliegenden Seitenflächen des vierten Bauteils 160 in der zweiten Richtung D2 angeordnet sind. Der rechte Tragabschnitt 165 wird derart in die Rille 125 des zweiten Bauteils 120 entlang der zweiten Richtung D2 eingesetzt, dass der rechte Tragabschnitt 165 in die Rille 125 passt. Der linke Tragabschnitt 166 wird derart in die Rille 135 des dritten Bauteils 130 entlang der zweiten Richtung D2 eingesetzt, dass der linke Tragabschnitt 166 in die Rille 135 passt. Durch das Einpassen der Tragabschnitte 165, 166 in die Rillen 125, 135 wird das vierte Bauteil 160, wie in 6 aufgezeigt, von dem zweiten Bauteil 120 und dem dritten Bauteil 130 getragen.
Nun wird Bezug auf 8 genommen. Eine Position einer vorderen Endoberfläche 160f des vierten Bauteils 160 ist mit einer Position der vorderen Endoberfläche 120f des zweiten Bauteils 120 und der vorderen Endoberfläche 130f des dritten Bauteils 130 in die erste Richtung D1 ausgerichtet. Ferner berührt eine hintere Endoberfläche 160r des vierten Bauteils 160 die vordere Endoberfläche 110f des ersten Bauteils 110 flächig. Das heißt, das vierte Bauteil 160 wird von dem ersten Bauteil 110 in der ersten Richtung D1 getragen. Wie das erste Bauteil 110, weist das vierte Bauteil 160 eine Funktion zur Erhöhung der Festigkeit des Tragrahmens 100B in Bezug auf einen Aufprall von der Vorderseite auf.
Nun wird Bezug auf 6 genommen. In der zweiten Ausführungsform sind die erste Oberfläche 161 des vierten Bauteils 160, eine Deckfläche 113s des rechtwinkligen hervorstehenden Abschnitts 113 des ersten Bauteils 110, die erste Oberfläche 121 des zweiten Bauteils 120 und die erste Oberfläche 131 des dritten Bauteils 130 an der gleichen Position in die dritte Richtung D3 ausgerichtet. Ein vorderer Endabschnitt der Brennstoffzelle 11 ist auf der ersten Oberfläche 161 des vierten Bauteils 160 platziert. Die erste Oberfläche 161 des vierten Bauteils 160 kann ein Bolzenloch aufweisen, an dem ein Bolzen, der die Brennstoffzelle 11 befestigt, festgemacht wird.
Nun wird Bezug auf 6 und 7 genommen. Das fünfte Bauteil 170 ist vor dem zweiten Bauteil 120, dem dritten Bauteil 130 und dem vierten Bauteil 160 angeordnet. Das fünfte Bauteil 170 ist ein rechtwinkliges säulenförmiges Bauteil, dessen Längsrichtung entlang der zweiten Richtung D2 verläuft, und angeordnet, um sich von dem vorderen Endabschnitt des zweiten Bauteils 120 zu dem vorderen Endabschnitt des dritten Bauteils 130 zu erstrecken. Das fünfte Bauteil 170 ist vor einem Bereich angeordnet, in dem die Brennstoffzelle 11 befestigt ist.
Eine Außenumfangskontur eines Bereichs des fünften Bauteils 170 weist in einer Richtung, die senkrecht zu dessen Längsrichtung ist, eine wesentliche L-Form auf. Das fünfte Bauteil 170 weist eine erste Zusammenfügungsoberfläche 171, die nach hinten gerichtet ist, und eine zweite Zusammenfügungsoberfläche 172, die nach unten gerichtet ist und sich von einem oberen Ende der ersten Zusammenfügungsoberfläche 171 nach hinten erstreckt, auf. Die erste Zusammenfügungsoberfläche 171 ist mit den vorderen Endoberflächen 120f, 130f, 160f des zweiten Bauteils 120, des dritten Bauteils 130 und des vierten Bauteils 160 zusammengefügt. Die zweite Zusammenfügungsoberfläche 172 ist auf den vorderen Endabschnitten des zweiten Bauteils 120, des dritten Bauteils 130 und des vierten Bauteils 160 platziert und ist mit diesen vorderen Endabschnitten zusammengefügt.
Da das fünfte Bauteil 170 angeordnet ist, um sich entlang der zweiten Richtung D2 zu erstrecken, ist es möglich, den Tragrahmen 100B davon abzuhalten, aufgrund einer Verschiebung des zweiten Bauteils 120 und des dritten Bauteils 130 durch einen Aufprall von einer Richtung entlang der zweiten Richtung D2 verformt zu werden. Ferner wird die Festigkeit des Tragrahmens 100B in Bezug auf einen Aufprall in der Richtung entlang der zweiten Richtung D2 durch das fünfte Bauteil, das entlang der zweiten Richtung D2 angeordnet ist, erhöht. In der zweiten Ausführungsform wird das fünfte Bauteil 170 in einen hohlen Gehäusekörper geformt. Dadurch wird das Gewicht des fünften Bauteils 170 reduziert. Ferner fungiert das fünfte Bauteil 170 als eine zerdrückbare Zone, die einen Aufprall durch Zerdrücken abfängt, wenn der Tragrahmen 100B den Aufprall von der Vorderseite empfängt.
Nun wird Bezug auf 6 und 7 genommen. Das sechste Bauteil 180 ist mit der Vorderseite des fünften Bauteils 170 zusammengefügt. Das sechste Bauteil 180 wird in einen hohlen Gehäusekörper geformt. Die Dimension des sechsten Bauteils 180 in der zweiten Richtung D2 ist kleiner als die Dimension des fünften Bauteils 170 in der zweiten Richtung D2. Das sechste Bauteil 180 ist in der Mitte des fünften Bauteils 170 in der zweiten Richtung D2 angeordnet, um nach vorne hervorzustehen. Das sechste Bauteil 180 fungiert als eine zerdrückbare Zone, die einen Aufprall durch Zerdrücken abfängt, wenn der Tragrahmen 100B den Aufprall von der Vorderseite empfängt.
Wie oben beschrieben werden im Tragrahmen 100B der zweiten Ausführungsform dessen Festigkeit und Langlebigkeit infolge eines Aufpralls durch die drei Bauteile 160, 170, 180, die vor dem ersten Bauteil 110 angeordnet sind, erhöht. Zusätzlich ist es mit dem Tragrahmen 100B der zweiten Ausführungsform und dem den Tragrahmen 100B enthaltenden Fahrzeug 10 möglich, verschiedene Effekte ähnlich denen, die in der ersten Ausführungsform beschrieben sind, hervorzubringen.
Ausführungsform
Mit Bezug auf 9, 10 und 11 wird eine Ausbildung eines Tragrahmens 100C einer dritten Ausführungsform beschrieben. 9 ist eine schematische Perspektivansicht, welche die Seite mit der Anbringungsfläche 101 des Tragrahmens 100C der dritten Ausführungsform aufzeigt. 10 ist eine schematisch aufgelöste Perspektivansicht des Tragrahmens 100C nach der dritten Ausführungsform. 11 ist ein schematischer Querschnitt des Tragrahmens 100C der dritten Ausführungsform entlang einer Linie XI-XI in 9.
Nun wird Bezug auf 9 und 10 genommen. Der Tragrahmen 100C der dritten Ausführungsform ist im gleichen Fahrzeug 10, das in der ersten Ausführungsform beschrieben wird, angeordnet und trägt die Brennstoffzelle 11. Eine Ausbildung des Tragrahmens 100C der dritten Ausführungsform ist im Wesentlichen gleich der Ausbildung des Tragrahmens 100B der zweiten Ausführungsform, mit Ausnahme folgender Punkte. Der Tragrahmen 100C der dritten Ausführungsform enthält anstatt der in der oberen Ausführungsform beschriebenen Bauteile 110, 120, 130, 160 die Bauteile 110C, 120C, 130C, 160C.
Ausbildungen des ersten Bauteils 110C, des zweiten Bauteils 120C und des dritten Bauteils 130C der dritten Ausführungsform in den Verbindungsabschnitten 140C sind anders als die Ausbildungen der in der ersten Ausführungsform beschriebenen Verbindungsabschnitte 140. In der nachfolgenden Beschreibung ist eines der Bauteile, die im Verbindungsabschnitt 140C miteinander verbunden sind, als „erstes Verbindungsbauteil 151C“ definiert und das andere der Bauteile ist als „zweites Verbindungsbauteil 152C“ definiert. In der dritten Ausführungsform sind das zweite Bauteil 120C und das dritte Bauteil 130C das erste Verbindungsbauteil 151C und das erste Bauteil 110C ist das zweite Verbindungsbauteil 152C.
Nun wird Bezug auf 10 genommen. In dem zweiten Bauteil 120C und dem dritten Bauteil 130C als die ersten Verbindungsbauteile 151C der dritten Ausführungsform werden die Verlängerungsabschnitte 124a, 124b, 134a, 134b an anderen Positionen geformt als jene, die in dem zweiten Bauteil 120 und dem dritten Bauteil 130 in der ersten Ausführungsform angeordnet sind. Im zweiten Bauteil 120C ist der erste Verlängerungsabschnitt 124a an einer Position angeordnet, die von der ersten Oberfläche 121 nach unten abweicht, sodass ein gestufter Abschnitt 126a entlang der dritten Richtung D3 über einem Fußende (einem Fußteil) des ersten Verlängerungsabschnitts 124a geformt wird, und der erste Verlängerungsabschnitt 124a erstreckt sich von dem seitlichen Endabschnitt 123 zu der Seite mit dem ersten Bauteil 110C entlang der zweiten Richtung D2. Der zweite Verlängerungsabschnitt 124b ist an einer Position angeordnet, die von der zweiten Oberfläche 122 nach oben abweicht, sodass ein gestufter Abschnitt 126b entlang der dritten Richtung D3 unter einem Fußende des zweiten Verlängerungsabschnitts 124b geformt wird, und der zweite Verlängerungsabschnitt 124b erstreckt sich von dem seitlichen Endabschnitt 123 zu der Seite mit dem ersten Bauteil 110C entlang der zweiten Richtung D2. Ähnlich wird im dritten Bauteil 130C der erste Verlängerungsabschnitt 134a an einer Position geformt, die von der ersten Oberfläche 131 nach unten abweicht, sodass ein gestufter Abschnitt 136a über einem Fußende des ersten Verlängerungsabschnitts 134a geformt wird. Ferner wird der zweite Verlängerungsabschnitt 134b an einer Position geformt, die von der zweiten Oberfläche 132 nach oben abweicht, sodass ein gestufter Abschnitt 136b unter einem Fußende des zweiten Verlängerungsabschnitts 134b geformt wird.
Ein eingepasster Abschnitt 141C in der dritten Ausführungsform im Verbindungsabschnitt 140C der dritten Ausführungsform wird durch eine Mehrzahl an vertieften Abschnitten in einer Schlitzform entlang der zweiten Richtung D2 in jedem der Verlängerungsabschnitte 124a, 124b, 134a, 134b gebildet. Eine Breite des eingepassten Abschnitts 141C in der ersten Richtung D1 ist kleiner als eine Tiefe, mit welcher der eingepasste Abschnitt 141C entlang der zweiten Richtung D2 zugeschnitten wird. Eine Mehrzahl an eingepassten Abschnitten 141C ist entlang der ersten Richtung D1 arrangiert. Zu beachten ist, dass die Referenzfigur ein Beispiel aufzeigt, in dem zwei eingepasste Abschnitte 141C geformt werden. Eine Oberfläche, die nach vorne in eine Innenumfangsfläche des eingepassten Abschnitts 141C gerichtet ist, bildet die erste Sperrfläche 143.
Das erste Bauteil 110C als das zweite Verbindungsbauteil 152C in der dritten Ausführungsform verfügt nicht über die in der ersten Ausführungsform beschriebenen rechtwinkligen hervorstehenden Abschnitte 113. Die erste Oberfläche 111 und die zweite Oberfläche 112 des ersten Bauteils 110C werden durch eine flache Oberfläche gebildet. Das erste Bauteil 110C enthält ein Paar an Abdeckwandabschnitten 118a, 188b auf jeder der gegenüberliegenden Seiten des ersten Bauteils 110C in der zweiten Richtung D2. Die Abdeckwandabschnitte 118a, 118b erstrecken sich in Richtung des zweiten Bauteils 120 oder des dritten Bauteils 130 als das erste Verbindungsbauteil 151C entlang der zweiten Richtung D2. Die Abdeckwandabschnitte 118a, 118b sind flachgeformte Teile, die sich entlang der ersten Richtung D1 und der zweiten Richtung D2 erstrecken, und in einem oberen Ende und einem unteren Ende einer jeden seitlichen Endoberfläche des ersten Bauteils 110 platziert.
Eine Mehrzahl an Einpasswandabschnitten 142C, die einen Einpassabschnitt im Verbindungsabschnitt 140C der dritten Ausführungsform bilden, ist zwischen den Abdeckwandabschnitten 118a, 118b angeordnet. Der Einpasswandabschnitt 142C überschneidet sich mit den Abdeckwandabschnitten 118a, 118b und weist zwei Wandflächen 145 auf, die sich entlang der zweiten Richtung D2 und der dritten Richtung D3 erstrecken.
Im Tragrahmen 100C werden die Verlängerungsabschnitte 124a, 124b und die Verlängerungsabschnitte 134a, 134b der jeweiligen ersten Verbindungsbauteile 151C entlang der zweiten Richtung D2 zwischen den Abdeckwandabschnitten 118a, 118b, die auf den gegenüberliegenden Seiten des zweiten Verbindungsbauteils 152C in der zweiten Richtung D2 angeordnet sind, eingesetzt. Die Einpasswandabschnitte 142C werden derart in die eingepassten Abschnitte 141C entlang der zweiten Richtung D2 eingesetzt, dass die Einpasswandabschnitte 142C in die eingepassten Abschnitte 141C passen.
Die ersten Abdeckwandabschnitte 118a sind über den ersten Verlängerungsabschnitten 124a, 134a angeordnet, um die ersten Verlängerungsabschnitte 124a, 134a und die eingepassten Abschnitte 141C der ersten Verbindungsbauteile 151C zu bedecken. Ferner sind die zweiten Abdeckwandabschnitte 118b unter den zweiten Verlängerungsabschnitten 124b, 134b angeordnet, um die zweiten Verlängerungsabschnitte 124b, 134b und die eingepassten Abschnitte 141C der ersten Verbindungsbauteile 151C zu bedecken. Dies hält das erste Bauteil 110C dementsprechend davon ab, von dem zweiten Bauteil 120C und dem dritten Bauteil 130C in einer Richtung entlang der dritten Richtung D3 abzufallen.
Nun wird Bezug auf 9 und 10 genommen. Das vierte Bauteil 160C der dritten Ausführungsform verfügt über ein Paar an Trag-Wandabschnitten 168a, 168b auf jeder der gegenüberliegenden Seitenflächen des vierten Bauteils 160C in der zweiten Richtung D2. Ähnlich wie die Abdeckwandabschnitte 118a, 118b des ersten Bauteils 110C erstrecken sich die Trag-Wandabschnitte 168a, 168b in der zweiten Richtung D2 und überlagern bzw. überlappen die Verlängerungsabschnitte 124a, 124b, 134a, 134b in der dritten Richtung D3. Dementsprechend wird das vierte Bauteil 160C zwischen dem zweiten Bauteil 120C und dem dritten Bauteil 130C getragen, sodass es möglich ist, das vierte Bauteil 160C davon abzuhalten, von dem zweiten Bauteil 120C und dem dritten Bauteil 130C in einer Richtung entlang der dritten Richtung D3 abzufallen.
Nun wird Bezug auf 11 genommen. Die nachfolgende Beschreibung über den Satz des ersten Bauteils 110C und des zweiten Bauteils 120C gilt auch für den Satz des ersten Bauteils 110C und des dritten Bauteils 130C. Wie oben beschrieben, passt jeder der Einpasswandabschnitte 142C in einen entsprechenden eingepassten Abschnitt 141C. Ein Teil einer Wandfläche 145 aus zwei in jedem der Einpasswandabschnitte 142C enthaltenen Wandflächen, die nach hinten ausgerichtet ist, bildet die zweite Sperrfläche 144.
Im Tragrahmen 100C wird die erste Sperrfläche 143, wenn der Tragrahmen 100C einen Aufprall von der Vorderseite empfängt, von der zweiten Sperrfläche 144 empfangen, sodass es möglich ist, das erste Bauteil 110C davon abzuhalten, nach hinten relativ zu dem zweiten Bauteil 120C verschoben zu werden. Dies hält den Tragrahmen 100C dementsprechend davon ab, aufgrund einer Verschiebung des ersten Bauteils 110C und des zweiten Bauteils 120C durch den Aufprall von der Vorderseite des Fahrzeugs 10 zu verformen oder zerlegt zu werden.
Hier ist eine Breite C des Einpasswandabschnitts 142C als der Einpassabschnitt in der ersten Richtung D1 kleiner als eine Breite L des eingepassten Abschnitts 141C in der ersten Richtung D1. Das heißt, L > C ist festgelegt. Dies erleichtert das Einsetzen des Einpasswandabschnitts 142C in den eingepassten Abschnitt 141C. Ferner ist das erste Bauteil 110C im Tragrahmen 100C der dritten Ausführungsform mit dem zweiten Bauteil 120C und dem dritten Bauteil 130C in einem Zustand zusammengefügt, in dem die erste Sperrfläche 143 und die zweite Sperrfläche 144 einander auf der Rückseite des Einpassabschnitts 142C berühren. Dementsprechend ist es möglich, solch eine Situation, in der das erste Bauteil 110C nach hinten relativ zu dem zweiten Bauteil 120C verschoben wird und Zusammenfügungsabschnitte des ersten Bauteils 110C mit dem zweiten und dritten Bauteil 120C, 130C brechen, wenn der Tragrahmen 100C einen Aufprall von der Vorderseite empfängt, zu hemmen.
Im Tragrahmen 100C sind die gestuften Abschnitte 126a, 126b des zweiten Bauteils 120C jeweils distalen Oberflächen der Abdeckwandabschnitte 118a, 118b in der zweiten Richtung D2 zugewandt. Ferner sind die Höhen der gestuften Abschnitte 126a, 126b gleich der Dicken der Abdeckwandabschnitte 118a, 118b in der dritten Richtung D3. Dies gilt auch für die gestuften Abschnitte 136a, 136b des dritten Bauteils 130C. Dementsprechend ist es im Tragrahmen 100C möglich, Stufen, die in die dritte Richtung D3 hervorstehen, davon abzuhalten, in einem Grenzbereich zwischen der ersten Oberfläche 111 des ersten Bauteils 110C und der ersten Oberfläche 121 des zweiten Bauteils 120C und einem Grenzbereich zwischen der ersten Oberfläche 111 des ersten Bauteils 110C und der ersten Oberfläche 131 des dritten Bauteils 130C geformt zu werden. Außerdem ist es möglich, solche Stufen davon abzuhalten, in einem Grenzbereich zwischen der zweiten Oberfläche 112 des ersten Bauteils 110C und der zweiten Oberfläche 122 des zweiten Bauteils 120C und einem Grenzbereich zwischen der zweiten Oberfläche 112 des ersten Bauteils 110C und der zweiten Oberfläche 132 des dritten Bauteils 130C geformt zu werden. Dementsprechend ist es im Tragrahmen 100C möglich, einen Bruchschaden, der aufgrund einer Umfangskomponente und Ähnlichem, das sich zum Zeitpunkt einer Kollision des Fahrzeugs 10 oder Ähnlichem in solch einer Stufe zwischen dem ersten Bauteil 110C und dem zweiten Bauteil 120C oder dem dritten Bauteil 130C verfangen hat, verursacht wurde, zu hemmen.
Nun wird Bezug auf 9 und 11 genommen. Die erste Oberfläche 161 und die zweite Oberfläche 162 des vierten Bauteils 160C sind benachbart zu den ersten Oberflächen 111, 121, 131 und den zweiten Oberflächen 112, 122, 132 der drei Bauteile 110C, 120C, 130C und deren Positionen in der dritten Richtung sind miteinander ausgerichtet. Dies hält eine Stufe dementsprechend davon ab, in einem Grenzbereich zwischen dem vierten Bauteil 160C und jedem der Bauteile 110C, 120C, 130C, die benachbart zu dem vierten Bauteil 160C sind, geformt zu werden. Dies hemmt einen Bruchschaden, der aufgrund einer Umfangskomponente und Ähnlichem, das sich zum Zeitpunkt einer Kollision des Fahrzeugs 10 oder Ähnlichem in solch einer Stufe verfangen hat, verursacht wird, entsprechend.
Wie oben beschrieben, wird mit dem Tragrahmen 100C der dritten Ausführungsform die Festigkeit infolge eines Aufpralls von der Vorderseite durch die Ausbildung des Verbindungsabschnittes 140C erhöht, ähnlich wie beim Tragrahmen 100A der ersten Ausführungsform. Ferner werden im Tragrahmen 100C der dritten Ausführungsform die eingepassten Abschnitte 141C und die Einpassabschnitte 142C, die eine Einpassstruktur zur Erhöhung der Festigkeit in der ersten Richtung D1 bilden, durch einfache Bearbeitung eines plattenförmigen Bauteils geformt, das durch Extrudieren eines metallischen Materials hergestellt wird. Dies macht es möglich, den Herstellungsprozess des Tragrahmens 100C zu vereinfachen. Zusätzlich ist es mit dem Tragrahmen 100C der dritten Ausführungsform und dem den Tragrahmen 100C enthaltenden Fahrzeug 10 möglich, verschiedene Effekte ähnlich denen, die in obigen Ausführungsform beschrieben sind, hervorzubringen.
Ausführungsform
Mit Bezug auf 12 und 13 wird eine Ausbildung eins Tragrahmens 100D einer vierten Ausführungsform beschrieben. 12 ist eine schematische Perspektivansicht, welche die Seite mit der Anbringungsfläche 101 des Tragrahmens 100D der vierten Ausführungsform aufzeigt. 13 ist eine schematisch aufgelöste Perspektivansicht des Tragrahmens 100D nach der vierten Ausführungsform. 13 zeigt zur Vereinfachung lediglich einen Teil des Tragrahmens 100D nach der vierten Ausführungsform auf.
Der Tragrahmen 100D der vierten Ausführungsform ist im gleichen Fahrzeug 10, das in der ersten Ausführungsform beschrieben wird, angeordnet und trägt die Brennstoffzelle 11. Eine Ausbildung des Tragrahmens 100D der vierten Ausführungsform ist im Wesentlichen gleich der Ausbildung des Tragrahmens 100C der dritten Ausführungsform, mit Ausnahme folgender Punkte. Der Tragrahmen 100D enthält anstatt des zweiten Bauteils 120C und des dritten Bauteils 130C der dritten Ausführungsform ein zweites Bauteil 120D und ein drittes Bauteil 130D der vierten Ausführungsform. Ferner ist in der vierten Ausführungsform eine Mehrzahl an zusätzlichen Bauteilen 190 mit den gegenüberliegenden Seiten des Tragrahmens 100D in der zweiten Richtung D2 verbunden. Das zusätzliche Bauteil 190 ist mit dem zweiten Bauteil 120D oder dem dritten Bauteil 130D in einem Zustand zusammengefügt, in dem das zusätzliche Bauteil 190 durch einen zusätzlichen Verbindungsabschnitt 200 ähnlich dem in der dritten Ausführungsform beschriebenen Verbindungsabschnitt 140C strukturell mit dem zweiten Bauteil 120D oder dem dritten Bauteil 130D verbunden ist.
Nun wird Bezug auf 12 genommen. In der vierten Ausführungsform wird ein Paar an Verlängerungsabschnitten 124a, 124b zu jeder der gegenüberliegenden Seiten des zweiten Bauteils 120D in der zweiten Richtung D2 hinzugefügt und ein Paar an Verlängerungsabschnitten 134a, 134b wird zu jeder der gegenüberliegenden Seiten des dritten Bauteils 130D in der zweiten Richtung D2 hinzugefügt. Die Verlängerungsabschnitte 124a, 124b, die auf einem rechtsseitigen Endabschnitt 128 des zweiten Bauteils 120D angeordnet sind, erstrecken sich in Richtung der rechten Seite entlang der zweiten Richtung D2. Die Verlängerungsabschnitte 134a, 134b, die auf einem linksseitigen Endabschnitt 138 des dritten Bauteils 130D angeordnet sind, erstrecken sich in Richtung der linken Seite entlang der zweiten Richtung D2.
Nun wird Bezug auf 12 und 13 genommen. Jeder der Verlängerungsabschnitte 124a, 124b, 134a, 134b verfügt über eine Mehrzahl an zusätzlichen eingepassten Abschnitten 201, mit denen das zusätzliche Bauteil 190 verbunden ist. Der zusätzliche eingepasste Abschnitt 201 wird durch einen schlitzförmigen vertieften Abschnitt entlang der zweiten Richtung D2 gebildet, ähnlich wie der eingepasste Abschnitt 141C. Eine Innenwandoberfläche des zusätzlichen eingepassten Abschnitts 201 enthält eine erste zusätzliche Sperrfläche 211, die nach vorne gerichtet ist.
In dem zweiten Bauteil 120D und dem dritten Bauteil 130D sind die zusätzlichen Bauteile 190 verbunden, indem sie in die erste Richtung D1 arrangiert werden. Manche der zusätzlichen Bauteile 190 weisen in der ersten Richtung D1 eine andere Dimension auf. Da die zusätzlichen Bauteile 190 verbunden sind, erhöht sich die Dimension in der zweiten Richtung D2. Die zusätzlichen Bauteile 190 sind aus einem metallischen Material, wie zum Beispiel Aluminium oder einer Aluminiumlegierung. Die zusätzlichen Bauteile 190 werden zum Beispiel durch Extrudieren hergestellt. Zu beachten ist, dass die Anzahl an zusätzlichen Bauteilen 190 in der ersten Richtung D1 in Übereinstimmung mit einer Setup-Bedingung des Tragrahmens 100D entsprechend veränderbar ist. Zum Beispiel kann ein zusätzliches Bauteil 190 in Modifikationen mit sowohl dem zweiten Bauteil 120D als auch dem dritten Bauteil 130D derart verbunden sein, dass das zusätzliche Bauteil 190 gesetzt ist, um die gleiche Dimension wie jenes des zweiten Bauteils 120D und des dritten Bauteils 130D in der ersten Richtung D1 aufzuweisen.
Nun wird Bezug auf 12 und 13 genommen. Das zusätzliche Bauteil 190 enthält ein Paar an flachgeformten zusätzlichen Wandabschnitten 191a, 191b, die auf der Oberseite und der Unterseite des zusätzlichen Bauteils 190 arrangiert sind. Der erste zusätzliche Wandabschnitt 191a, welcher auf der Oberseite platziert ist, weist eine allgemein quadratische obere Wandfläche 192 auf, die sich entlang der ersten Richtung D1 und der zweiten Richtung D2 erstreckt und nach oben gerichtet ist. Der zweite zusätzliche Wandabschnitt 191b, welcher auf der Unterseite platziert ist, weist eine allgemein quadratische untere Wandfläche 193 auf, die sich entlang der ersten Richtung D1 und der zweiten Richtung D2 erstreckt und nach unten gerichtet ist. Jeder der zusätzlichen Wandabschnitte 191a, 191b überlagert einen entsprechenden der Verlängerungsabschnitte 124a, 124b, 134a, 134b in der dritten Richtung D3, um einen entsprechenden der Verlängerungsabschnitte 124a, 124b, 134a, 134b und die zusätzlichen eingepassten Abschnitte 201 zu bedecken.
Nun wird Bezug auf 12 genommen. Der obere Wandabschnitt 192 des ersten zusätzlichen Wandabschnitts 191a ist benachbart zu einer entsprechenden der ersten Oberflächen 121, 131 des zweiten Bauteils 120D und des dritten Bauteils 130D und ist mit der entsprechenden der ersten Oberflächen 121, 131 in der dritten Richtung D3 ausgerichtet. Dies hält eine Stufe davon ab, auf der Anbringungsfläche 101 geformt zu werden und hemmt ein Auftreten eines aufgrund der Stufe verursachten Bruchschadens. Die obere Wandfläche 192 des ersten zusätzlichen Wandabschnitts 191a bildet einen Teil der Anbringungsfläche 101 des Tragrahmens 100D. Der erste zusätzliche Wandabschnitt 191 kann ein Bolzenloch aufweisen, an dem ein Bolzen, der die Brennstoffzelle 11 befestigt, festgemacht ist. Unterdessen kann der zweite zusätzliche Wandabschnitt 191b ein Durchgangsloch oder Ähnliches für den Befestigungsabschnitt 21, der den Tragrahmen 100D am Fahrzeugrahmen 20 befestigt, aufweisen. In dem zusätzlichen Verbindungsabschnitt 200 der vierten Ausführungsform wird ein Bereich, in dem das Bolzenloch und das Durchgangsloch für den Befestigungsabschnitt 21 geformt werden, durch die zusätzlichen Wandabschnitte 191a, 191b erhöht, wodurch ein Freiheitsgrad zur Anbringung eines Layouts der Brennstoffzelle 11 im Fahrzeug 10 erhöht wird.
Nun wird Bezug auf 12 und 13 genommen. Zusätzliche Einpasswandabschnitte 202 sind zwischen den zusätzlichen Wandabschnitten 191a, 191b angeordnet. Der zusätzliche Einpasswandabschnitt 202 enthält zwei Wandflächen 205, die sich entlang der zweiten Richtung D2 und der dritten Richtung D3 erstrecken und einander zugewandt sind. Der zusätzliche Einpasswandabschnitt 202 wird derart entlang der zweiten Richtung D2 in einen entsprechenden der zusätzlichen eingepassten Abschnitte 201 eingesetzt, dass der zusätzliche Einpasswandabschnitt 202 in den entsprechenden der zusätzlichen eingepassten Abschnitte 201 passt.
Die Wandfläche 205 des zusätzlichen Einpasswandabschnitts 202 enthält eine zweite zusätzliche Sperrfläche 212. Wenn der zusätzliche Einpasswandabschnitt 202 in den zusätzlichen eingepassten Abschnitt 201 passt, ist die zweite zusätzliche Sperrfläche 212 der ersten zusätzlichen Sperrfläche 211 des zusätzlichen eingepassten Abschnitts 201 in der ersten Richtung D1 zugewandt. Wenn der Tragrahmen 100D einen Aufprall von der Vorderseite empfängt, wird die zweite zusätzliche Sperrfläche 212 durch die erste zusätzliche Sperrfläche 211 empfangen, sodass eine Rückwärtsbewegung des zusätzlichen Bauteils 190 eingeschränkt wird. Dementsprechend ist es möglich, den Tragrahmen 100D davon abzuhalten, aufgrund eines solchen Aufpralls zu verformen oder zerlegt zu werden.
In der vierten Ausführungsform ist das zusätzliche Bauteil 190 in einem Zustand, in dem die erste zusätzliche Sperrfläche 211 die zweite zusätzliche Sperrfläche 212 flächig berührt, mit dem zweiten Bauteil 120D oder dem dritten Bauteil 130D zusammengefügt. Dies hemmt entsprechend eine Situation, in der, wenn der Tragrahmen 100D wie oben beschrieben einen Aufprall von der Vorderseite empfängt, das zusätzliche Bauteil 190 nach hinten verschoben wird und ein Zusammenfügungsabschnitt zwischen dem zusätzlichen Bauteil 190 und dem zweiten Bauteil 120D oder dem dritten Bauteil 130D bricht.
Wie oben beschrieben, kann sich der Tragrahmen 100D mit dem Tragrahmen 100D der vierten Ausführungsform durch Hinzufügen der zusätzlichen Bauteile 190 einfach an die Dimension in der zweiten Richtung D2 der Brennstoffzelle 11, die auf dem Tragrahmen 100D platziert werden soll, oder die Breitendimension des Fahrzeugs 10, in dem der Tragrahmen 100D angeordnet ist, anpassen. Ferner hemmt die Ausbildung des zusätzlichen Verbindungsabschnittes 200, ähnlich wie die Ausbildung im Verbindungsabschnitt 140C, eine Verringerung der Festigkeit des Tragrahmens 100D in Bezug auf einen Aufprall von der Vorderseite aufgrund des Hinzufügens des zusätzlichen Bauteils 190. Zusätzlich ist es mit dem Tragrahmen 100D der vierten Ausführungsform und dem den Tragrahmen 100D enthaltenden Fahrzeug 10 möglich, verschiedene in den oberen Ausführungsformen beschriebene Effekte hervorzubringen.
Modifikationen:
In den oberen Ausführungsformen beschriebene verschiedene Ausbildungen können zum Beispiel wie folgt modifiziert werden. Jede der unten beschriebenen Modifikationen ist ein Beispiel für die Ausführung der Technik dieser Anmeldung, ähnlich der oberen Ausführungsformen.
- Modifikation 1:
Nun wird Bezug auf 14 genommen. Wie in 14 aufgezeigt, kann der Tragrahmen 100A der ersten Ausführungsform an einer Position nahe der Rückseite des Fahrzeugs 10 in einem Zustand platziert sein, in dem die erste Richtung D1 einer Richtung entspricht, die im Fahrzeug 10 von der Vorderseite nach hinten gerichtet ist. Mit dieser Ausbildung, wenn der Tragrahmen 100A einen Aufprall von der Rückseite des Fahrzeugs 10 empfängt, hält die Ausbildung des Verbindungsabschnittes 140 das erste Bauteil 110 des Tragrahmens 100A davon ab, nach vorne relativ zu dem zweiten Bauteil 120 und dem dritten Bauteil 130 verschoben zu werden. Ähnlich können auch die Tragrahmen 100B, 100C, 100D der oberen Ausführungsformen an einer Position nahe der Rückseite des Fahrzeugs 10 angeordnet sein.
- Modifikation 2:
In der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform kann das erste Bauteil 110 über die eingepassten Abschnitte 141 verfügen, sodass das erste Bauteil 110 als das erste Verbindungsbauteil 151 dient, und das zweite Bauteil 120 und das dritte Bauteil 130 können über die Einpassabschnitte 142 verfügen, sodass das zweite Bauteil 120 und das dritte Bauteil 130 als die zweiten Verbindungsbauteile 152 dienen. Ähnlich kann das erste Bauteil 110C in der dritten Ausführungsform und der vierten Ausführungsform über die eingepassten Abschnitte 141C verfügen, sodass das erste Bauteil 110C als das erste Verbindungsbauteil 151C dient, und das zweite Bauteil 120C und das dritte Bauteil 130C können über die Einpasswandabschnitte 142C verfügen, sodass das zweite Bauteil 120C und das dritte Bauteil 130C als die zweiten Verbindungsbauteile 152C dienen.
- Modifikation 3:
In jeder der oberen Ausführungsformen weisen die Bauteile 110, 120, 130 womöglich nicht die gleiche Dimension in der dritten Richtung D3 auf und können andere Dimensionen aufweisen. Ferner können die zweiten Bauteile 120, 120C, 120D in der ersten Richtung D1 oder der zweiten Richtung D2 andere Dimensionen aufweisen als die dritten Bauteile 130, 130C, 130D.
- Modifikation 4:
In jeder der oberen Ausführungsformen kann das erste Verbindungsbauteil 151, 151C mit dem zweiten Verbindungsbauteil 152, 152C in einem Zustand zusammengefügt sein, in dem ein Spalt zwischen der ersten Sperrfläche 143 und der zweiten Sperrfläche 144 angeordnet ist. Ferner kann ein weiteres Bauteil zwischen der ersten Sperrfläche 143 und der zweiten Sperrfläche 144 angeordnet sein.
- Modifikation 5:
Das in der zweiten Ausführungsform beschriebene fünfte Bauteil 170 und sechste Bauteil 180 oder das in der vierten Ausführungsform beschriebene zusätzliche Bauteil 190 können zu dem Tragrahmen 100A der ersten Ausführungsform hinzugefügt werden. Anstatt der Ausbildung des Verbindungsabschnittes 140 kann die Ausbildung des Verbindungsabschnittes 140C in der dritten Ausführungsform auf den Tragrahmen 100A der ersten Ausführungsform angewandt werden. Im Tragrahmen 100D der vierten Ausführungsform kann der zusätzliche Verbindungsabschnitt 200 ähnlich wie der in der ersten Ausführungsform beschriebene Verbindungsabschnitt 140 ausgebildet sein. Im Tragrahmen 100D der vierten Ausführungsform können sowohl das zusätzliche Bauteil 190 auf der Seite mit dem zweiten Bauteil 120D als auch das zusätzliche Bauteil 190 auf der Seite mit dem dritten Bauteil 130D weggelassen werden.
- Modifikation 6:
In jeder der oberen Ausführungsformen können der eingepasste Abschnitt 141, 141C und der Einpassabschnitt 142 oder der Einpasswandabschnitt 142C lediglich auf der Seite mit der Anbringungsfläche 101 angeordnet sein oder können lediglich auf der Rückfläche gegenüber der Anbringungsfläche 101 angeordnet sein. In der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform kann ein jeder der Verlängerungsabschnitte 124a, 124b weggelassen werden.
Weiteres:
Die Technik dieser Anmeldung ist nicht auf die oberen Ausführungsformen, Beispiele und Modifikationen beschränkt und ist in verschiedenen Ausbildungen umsetzbar, ohne vom Kern der Anmeldung abzuweichen. Zum Beispiel können die technischen Merkmale der Ausführungsformen, Beispiele und Modifikationen entsprechend der technischen Merkmale der in der Kurzfassung der Erfindung beschriebenen Aspekte ersetzt oder entsprechend kombiniert werden, um manche oder alle der oben beschriebenen Probleme zu lösen, oder um manche oder alle der oberen Effekte zu erzielen. Ferner können technische Merkmale entsprechend gelöscht werden, wenn die technischen Merkmale in der vorliegenden Spezifikation als unwesentlich beschrieben wurden oder wenn die technischen Merkmale in der vorliegenden Spezifikation nicht als wesentlich beschrieben wurden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2017074819 [0002]
JP 2017074819 A [0002]

Claims

Tragrahmen (100A; 100B; 100C; 100D), der in einem Fahrzeug (10), das mit einer Brennstoffzelle (11) ausgestattet ist, verwendet wird und ausgebildet ist, um die Brennstoffzelle (11) zu tragen, wobei der Tragrahmen aufweist: ein erstes Bauteil (110; 110C) mit einer Oberfläche, die einen Teil einer Anbringungsfläche (101), auf der die Brennstoffzelle (11) platziert werden soll, bildet, wobei sich die Oberfläche entlang einer ersten Richtung und einer zweiten Richtung, die senkrecht zu der ersten Richtung ist, erstreckt; ein zweites Bauteil (120; 120C; 120D), das mit einer ersten Seite des ersten Bauteils (110; 110C) in der zweiten Richtung zusammengefügt ist, wobei das zweite Bauteil eine Oberfläche aufweist, die einen Teil der Anbringungsfläche (101) bildet und sich entlang der ersten Richtung und der zweiten Richtung erstreckt; und ein drittes Bauteil (130; 130C; 130D), das mit einer zweiten Seite des ersten Bauteils (110; 110C) in der zweiten Richtung zusammengefügt ist, wobei das dritte Bauteil eine Oberfläche aufweist, die einen Teil der Anbringungsfläche (101) bildet und sich entlang der ersten Richtung und der zweiten Richtung erstreckt, wobei eine Position, an der das erste Bauteil (110; 110C) mit dem zweiten Bauteil (120; 120C; 120D) verbunden ist, und eine Position, an der das erste Bauteil (110; 1 10C) mit dem dritten Bauteil (130; 130C; 130D) verbunden ist, als Verbindungsabschnitte (140; 140C) definiert werden; in den Verbindungsabschnitten (140; 140C) das erste Bauteil (110; 110C) durch Einpassen in eine Richtung entlang der zweiten Richtung strukturell mit dem zweiten Bauteil (120; 120C; 120D) verbunden ist, und das erste Bauteil (110; 110C) durch Einpassen in die Richtung entlang der zweiten Richtung strukturell mit dem dritten Bauteil (130; 130C; 130D) verbunden ist; eines der Bauteile, die jeweils in den Verbindungsabschnitten (140; 140C) miteinander verbunden sind, als ein erstes Verbindungsbauteil (151; 151C) definiert ist und das andere der Bauteile als ein zweites Verbindungsbauteil (152; 152C) definiert ist; ein seitlicher Endabschnitt (123, 133) des ersten Verbindungsbauteils (151; 151C) auf einer Seite, die dem zweiten Verbindungsbauteil (152; 152C) zugewandt ist, über einen Verlängerungsabschnitt (124a, 124b, 134a, 134b) verfügt; der Verlängerungsabschnitt (124a, 124b, 134a, 134b) eine flache Form aufweist, die sich entlang der ersten Richtung und der zweiten Richtung erstreckt, und einen Teil des zweiten Verbindungsbauteils (152; 152C) in einer dritten Richtung, die senkrecht zu der ersten Richtung und der zweiten Richtung ist, überlagert; der Verlängerungsabschnitt (124a, 124b, 134a, 134b) einen eingepassten Abschnitt (141; 141C) enthält, der durch einen vertieften Abschnitt, der durch Ausschneiden eines Teils des Verlängerungsabschnittes (124a, 124b, 134a, 134b) entlang der zweiten Richtung geformt wird, gebildet wird; und ein seitlicher Endabschnitt des zweiten Verbindungsbauteils (152; 152C) auf einer Seite, die dem ersten Verbindungsbauteil (151; 151C) zugewandt ist, über einen Einpassabschnitt (142; 142C) verfügt, der ausgebildet ist, um in den eingepassten Abschnitt (141; 141C) in der Richtung entlang der zweiten Richtung zu passen.
Tragrahmen nach Anspruch 1, wobei: der eingepasste Abschnitt (141; 141C) eine erste Sperrfläche (143) enthält, die der ersten Richtung zugewandt ist; der Einpassabschnitt (142; 142C) eine zweite Sperrfläche (144) enthält, die der ersten Sperrfläche (143) in der ersten Richtung zugewandt ist; eine Breite des eingepassten Abschnitts (141; 141C) in der ersten Richtung größer ist als eine Breite des Einpassabschnitts (142; 142C) in der ersten Richtung; und das erste Verbindungsbauteil (151; 151C) mit dem zweiten Verbindungsbauteil (152; 152C) in einem Zustand, in dem die erste Sperrfläche (143) die zweite Sperrfläche (144) berührt, zusammengefügt ist.
Tragrahmen nach Anspruch 1 oder 2, wobei: der Verlängerungsabschnitt ein erster Verlängerungsabschnitt (124a, 134a) ist; der seitliche Endabschnitt (123, 133) des ersten Verbindungsbauteils (151; 151C) auf der Seite, die dem zweiten Verbindungsbauteil (152; 152C) zugewandt ist, ferner über einen zweiten Verlängerungsabschnitt (124b, 134b) verfügt; der zweite Verlängerungsabschnitt (124b, 134b) mit dem ersten Verlängerungsabschnitt (124a, 134a) in die dritte Richtung ausgerichtet ist und eine flache Form aufweist, die sich entlang der ersten Richtung und der zweiten Richtung erstreckt; das zweite Verbindungsbauteil (152; 152C) ein Paar an seitlichen Wandabschnitten (115) enthält, die auf gegenüberliegenden Seiten des Einpassabschnitts (142; 142C) in der ersten Richtung angeordnet sind, wobei die seitlichen Wandabschnitte (115) ausgebildet sind, um zwischen den ersten Verlängerungsabschnitt (124a, 134a) und den zweiten Verlängerungsabschnitt (124b, 134b) zu passen, und einem Umfangsteil des eingepassten Abschnitts (141; 141C) in der dritten Richtung zugewandt sind; der Einpassabschnitt (142; 142C) gestufte Oberflächen aufweist, die aus den seitlichen Wandabschnitten (115) entlang der dritten Richtung hervorstehen; und der eingepasste Abschnitt (141; 141C) eine Innenumfangsfläche aufweist, die einem Teil der gestuften Oberflächen in der ersten Richtung zugewandt ist.
Tragrahmen nach Anspruch 3, wobei eine Dicke des ersten Verlängerungsabschnitts (124a, 134a) in der dritten Richtung gleich einer Höhe der gestuften Oberflächen relativ zu den seitlichen Wandabschnitten (115) in der dritten Richtung ist.
Tragrahmen nach Anspruch 1 oder 2, wobei: der seitliche Endabschnitt des zweiten Verbindungsbauteils (152C) auf der Seite, die dem ersten Verbindungsbauteil (151C) zugewandt ist, über einen Abdeckwandabschnitt (118a, 118b) verfügt; der Abdeckwandabschnitt (118a, 118b) eine Plattenform aufweist, die sich entlang der ersten Richtung und der zweiten Richtung erstreckt, und den Verlängerungsabschnitt (124a, 124b, 134a, 134b) in der dritten Richtung derart überlagert, dass der Abdeckwandabschnitt (118a, 118b) den Verlängerungsabschnitt (124a, 124b, 134a, 134b) und den eingepassten Abschnitt (141C) bedeckt; der Einpassabschnitt (142C) eine Wandfläche (145) aufweist, die sich mit dem Abdeckwandabschnitt (118a, 118b) überschneidet und sich entlang der zweiten Richtung und der dritten Richtung erstreckt, und durch einen Einpasswandabschnitt gebildet ist; und der eingepasste Abschnitt (141C) eine Innenumfangsfläche (143) aufweist, die einem Teil der Wandfläche (145) des Einpasswandabschnitts in der ersten Richtung zugewandt ist.
Tragrahmen nach Anspruch 5, wobei ein Fußteil des Verlängerungsabschnitts (124a, 124b, 134a, 134b) über einen gestuften Abschnitt (126a, 126b, 136a, 136b) verfügt, der einer distalen Oberfläche des Abdeckwandabschnitts (118a, 118b) in der zweiten Richtung zugewandt ist und eine Höhe aufweist, die gleich einer Dicke des Abdeckwandabschnitts (118a, 118b) in der dritten Richtung ist.
Tragrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei ein zusätzliches Bauteil (190), das einen Teil der Anbringungsfläche (101) bildet und eine obere Wandfläche (192), die sich entlang der ersten Richtung und der zweiten Richtung erstreckt, aufweist, mit zumindest einem von einer Seite des zweiten Bauteils (120D), der Seite gegenüber einer Seite, die dem ersten Bauteil (110C) zugewandt ist, und einer Seite des dritten Bauteils (130D), der Seite gegenüber einer Seite, die dem ersten Bauteil (110C) zugewandt ist, verbunden ist.
Fahrzeug (10), aufweisend: den Tragrahmen (100A; 100B; 100C; 100D) nach einem der Ansprüche 1 bis 7; und die Brennstoffzelle (11), wobei: der Tragrahmen (100A; 100B; 100C; 100D) derart an einer Position, die einer Vorderseite oder einer Rückseite des Fahrzeugs (10) nahe ist, platziert ist, dass die erste Richtung einer Vorwärts-Rückwärts-Richtung des Fahrzeugs entspricht, und die zweite Richtung einer Rechts-Links-Richtung des Fahrzeugs entspricht; und die Brennstoffzelle (11) auf der Anbringungsfläche (101) an einer Position einwärts von Enden des Tragrahmens (100A; 100B; 100C; 100D) in die erste Richtung und die zweite Richtung befestigt ist.