JP4494333B2 - Fuel cell vehicle - Google Patents

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Description

この発明は燃料電池自動車に関するものである。   The present invention relates to a fuel cell vehicle.

燃料電池自動車においては、複数の燃料電池セルを積層して燃料電池スタックが形成され、その燃料電池スタックがフロアパネルの下方等に搭載されている。この種の燃料電池自動車として、燃料電池スタックをサブフレームに取り付け、このサブフレームを車体下方側から車両のサイドフレーム等の車体骨格部材に結合したものが案出されている(例えば、特許文献1等参照)。
特開2003−182624号公報
In a fuel cell vehicle, a fuel cell stack is formed by stacking a plurality of fuel cells, and the fuel cell stack is mounted below a floor panel or the like. As a fuel cell vehicle of this type, a fuel cell stack is attached to a subframe, and the subframe is coupled to a vehicle body frame member such as a vehicle side frame from the lower side of the vehicle body (for example, Patent Document 1). Etc.).
JP 2003-182624 A

しかし、この従来の燃料電池自動車の場合、燃料電池スタックがフロアパネルの下面側で車幅方向に広範囲に亙って配置されるため、フロアパネル全体の高さの上昇や、乗員の着座スペースの圧迫等の不具合を招く。   However, in the case of this conventional fuel cell vehicle, since the fuel cell stack is arranged over a wide range in the vehicle width direction on the lower surface side of the floor panel, the height of the entire floor panel is increased and the seating space for the passenger is reduced. It causes problems such as pressure.

また、この種の燃料電池自動車においては、燃料電池セルを車体前後方向に積層することも検討されているが、この場合には、燃料電池スタックの積層方向と直交する車両側方からの荷重入力に対して、燃料電池スタックを確実に保護することが課題となる。   In addition, in this type of fuel cell vehicle, stacking of fuel cells in the longitudinal direction of the vehicle body has also been studied, but in this case, load input from the side of the vehicle perpendicular to the stacking direction of the fuel cell stack is considered. On the other hand, it is a problem to reliably protect the fuel cell stack.

そこでこの発明は、フロアパネルの全高の上昇や車室内の着座スペースの圧迫等によって車室内の快適性を損なうことなく、外部からの荷重入力に対して燃料電池スタックを確実に保護し得る燃料電池自動車を提供しようとするものである。   Accordingly, the present invention provides a fuel cell that can reliably protect the fuel cell stack against load input from the outside without impairing the comfort of the passenger compartment by raising the overall height of the floor panel or pressing the seating space in the passenger compartment. It is intended to provide a car.

上記の課題を解決するための手段として、請求項1に記載の発明は、燃料電池スタック(例えば、後述の実施形態における燃料電池スタック12)がサブフレーム(例えば、後述の実施形態におけるサブフレーム40)を介して車両のフロアパネル(例えば、後述の実施形態におけるフロアパネル1)の下方に取り付けられる燃料電池自動車において、車幅方向の略中央位置で前記フロアパネルを、車両の左右のフロントシート間で上方に膨出して形成したセンターコンソール(例えば、後述の実施形態におけるセンターコンソール23)と、車幅方向の略中央位置に車両前後方向に沿って配置されて、前記センターコンソールを支持する左右一対のセンターフレーム(例えば、後述の実施形態におけるセンターフレーム27)を設け、前記センターフレームよりも車幅方向外側位置に車両前後方向に沿って配置された左右一対のサイドフレーム(例えば、後述の実施形態におけるサイドフレーム2)を設け、前記サブフレームに搭載した燃料電池スタックが前記センターコンソールの内側に収容されるよう、前記サブフレームを前記センターフレームと前記サイドフレームとに連結するようにした。 As means for solving the above problems, the invention according to claim 1 is directed to a fuel cell stack (for example, a fuel cell stack 12 in an embodiment described later) having a subframe (for example, a subframe 40 in an embodiment described later). ) Through a vehicle floor panel (for example, a floor panel 1 in an embodiment described later), the floor panel is placed at a substantially central position in the vehicle width direction between the left and right front seats of the vehicle. A center console (for example, a center console 23 in an embodiment described later) formed by bulging upward and a pair of left and right that are disposed along the vehicle longitudinal direction at a substantially central position in the vehicle width direction and support the center console. provided the center frame (e.g., center frame 27 will be described in the exemplary embodiment), the Centers frame right and left pair of side frames disposed along the longitudinal direction of the vehicle in the vehicle width direction outer side position than (e.g., side frame 2 will be described in the exemplary embodiment) is provided, a fuel cell stack mounted on said subframe the The sub frame is connected to the center frame and the side frame so as to be accommodated inside the center console .

これにより、燃料電池スタックは、左右のシート間で上方に膨出したセンターコンソールの内側に車体前後方向に沿って配置されるようになり、また、燃料電池スタックを支持するサブフレームは、燃料電池スタックの直近両側においてセンターフレームに結合されるようになる。   As a result, the fuel cell stack is arranged along the vehicle body front-rear direction inside the center console that bulges upward between the left and right seats, and the subframe that supports the fuel cell stack is a fuel cell It will be connected to the center frame on both sides of the stack.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記サブフレームを、車幅方向に延出する車体前側と後側のサブクロスフレーム(例えば、後述の実施形態におけるサブクロスフレーム41,42)と、車体前後方向に延出する車体左側と右側のサブセンターフレーム(例えば、後述の実施形態におけるサブセンターフレーム44)と、を備えた構成とし、これらのサブクロスフレームとサブセンターフレームとに囲まれた領域に、前記燃料電池スタックを取り付けるようにした。
これにより、燃料電池スタックは、前後のサブクロスフレームと左右のサブセンターフレームによって方形状に組まれた強固な骨格部に支持されることとなる。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the sub-frame is divided into front and rear sub-cross frames extending in the vehicle width direction (for example, a sub-cross frame in an embodiment described later). 41, 42), and left and right vehicle body left and right sub-center frames (for example, a sub-center frame 44 in an embodiment described later), and these sub-cross frames and sub-centers. The fuel cell stack is attached to a region surrounded by the frame.
As a result, the fuel cell stack is supported by a strong skeleton that is assembled in a square shape by the front and rear sub-cross frames and the left and right sub-center frames.

請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記サブフレームを、前記サブセンターフレームとサブクロスフレームとの各交点で、前記センターフレームに結合するようにした。
これにより、各センターフレームがサブセンターフレームによってそれぞれ補強されるとともに、左右のセンターフレームがサブクロスフレームを介して相互に補強されることとなる。
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the subframe is coupled to the center frame at each intersection of the subcenter frame and the subcross frame.
As a result, the center frames are reinforced by the sub center frames, and the left and right center frames are reinforced by the sub cross frames.

請求項4に記載の発明は、請求項2または3に記載の発明において、前記各サブクロスフレームを前記左右のサイドフレーム間に亘って延在させるとともに、前記各サブクロスフレームの両端部を前記左右のサイドフレームに連結するようにした。 The invention according to claim 4, Oite to the invention of claim 2 or 3, with extend across between said respective sub-cross frame of the right and left side frames, the end portions of the respective sub-cross frame Are connected to the left and right side frames.

請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の発明において、前記サブセンターフレームをサブクロスフレームとの結合点から延長し、前記サイドフレーム側に連結される前記サブクロスフレームの端部と、前記サブセンターフレームの前記結合点からの延長部とを結合する傾斜フレーム(例えば、後述の実施形態におけるガセットパイプ46)を設けるようにした。
これにより、サイドフレームの側方から外部加重が入力されると、その加重がサブクロスフレームを介してサブセンターフレーム上のサブクロスフレームとの結合点に伝達されるとともに、傾斜フレームを介してサブセンターフレームの延長部にも伝達されることとなる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the present invention, the sub-center frame is extended from a coupling point with the sub-cross frame, and an end portion of the sub-cross frame coupled to the side frame side is provided. In addition, an inclined frame (for example, a gusset pipe 46 in an embodiment described later) for connecting the sub-center frame to the extension from the connection point is provided.
As a result, when an external weight is input from the side of the side frame, the weight is transmitted to the coupling point with the sub cross frame on the sub center frame via the sub cross frame, and the sub weight is transmitted via the inclined frame. It is also transmitted to the extension part of the center frame.

請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか1項に記載の発明において、前記燃料電池スタックを前記サブフレームに取り付けるためのブラケットを設け、このブラケットが前記サブフレームと左右のセンターフレームの間に挟持されるように、前記サブフレームを左右のセンターフレームにそれぞれ結合するようにした。
これにより、燃料電池スタックを取り付けるためのブラケットが左右のセンターフレームを相互に連結する補強部材として機能するようになる。
The invention described in claim 6 is the invention according to any one of claims 1 to 5, a bracket for mounting the fuel cell stack to the subframe provided, the bracket of the right and left and the sub-frame The sub-frames are respectively coupled to the left and right center frames so as to be sandwiched between the center frames.
Thereby, the bracket for attaching the fuel cell stack functions as a reinforcing member for connecting the left and right center frames to each other.

この発明によれば、燃料電池スタックが左右のフロントシート間においてセンターコンソールの内側に車体前後方向に沿って配置されるため、燃料電池スタックの少なくとも一部をフロアレベルの上側に位置させることで外部からの荷重入力に対し燃料電池スタックを有利に保護することができると共に、センターコンソールによって居住空間と燃料電池スタックとを区分することができる。また、フロアパネルの全高の上昇や車室内の着座スペースの圧迫を無くすことができるので、車室内の快適性を損なうことがない。しかも、燃料電池スタックを支持するサブフレームが車体前後方向に沿い、センターコンソールを支持するセンターフレームに結合されるため、外部からの荷重入力に対して燃料電池スタックを確実に保護することができる。   According to the present invention, since the fuel cell stack is disposed between the left and right front seats along the vehicle longitudinal direction inside the center console, at least a part of the fuel cell stack is positioned on the upper side of the floor level. The fuel cell stack can be advantageously protected against load input from the vehicle, and the living space and the fuel cell stack can be separated by the center console. Further, since the height of the floor panel can be prevented from rising and the seating space in the passenger compartment can be pressed, the comfort in the passenger compartment is not impaired. In addition, since the subframe that supports the fuel cell stack extends in the longitudinal direction of the vehicle body and is coupled to the center frame that supports the center console, the fuel cell stack can be reliably protected against external load input.

さらに、この発明によれば、燃料電池スタックを搭載するサブフレームが車両前後方向に沿うセンターフレームとサイドフレームの両方に連結されるため、特に、車体側方からの荷重入力に対して燃料電池スタックを確実に保護することができる。 Furthermore, according to the present invention, since the sub-frame on which the fuel cell stack is mounted is connected to both the center frame and the side frame along the vehicle front-rear direction, the fuel cell stack particularly with respect to load input from the side of the vehicle body Can be reliably protected.

請求項2に記載の発明によれば、燃料電池スタックが、前後のサブクロスフレームと左右のサブセンターフレームによって方形状に組まれた強固な骨格部に支持されるため、燃料電池スタックの支持剛性を高めることができるとともに、外部からの加重入力に対して燃料電池スタックをより確実に保護することができる。 According to the second aspect of the present invention, since the fuel cell stack is supported by the strong skeleton formed in a square shape by the front and rear sub-cross frames and the left and right sub-center frames, the support rigidity of the fuel cell stack In addition, the fuel cell stack can be more reliably protected against externally applied load.

請求項3に記載の発明によれば、サブフレームが、サブセンターフレームとサブクロスフレームとの各交点でセンターフレームに結合されるため、サブフレームによってセンターフレームの剛性を効率良く高めることができる。 According to the third aspect of the invention, since the sub frame is coupled to the center frame at each intersection of the sub center frame and the sub cross frame, the rigidity of the center frame can be efficiently increased by the sub frame.

請求項4に記載の発明によれば、サブセンターフレームとともに燃料電池スタックを支持するサブクロスフレームがセンターフレームとサイドフレームの両方に連結されるため、車体側方からの加重入力に対して燃料電池スタックをより確実に保護することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, since the sub-cross frame that supports the fuel cell stack together with the sub-center frame is connected to both the center frame and the side frame, the fuel cell is applied to the weighted input from the side of the vehicle body. The stack can be protected more reliably.

請求項5に記載の発明によれば、サイドフレームに入力された車体側方からの外部加重を、サブクロスフレームと傾斜フレームを介してセンターフレームの長手方向に離間した部位に分散させて伝達することができるため、センターフレームの断面の大型化を招くことなく、車体側方からの入力加重に対するセンターフレームの強度を高めることができる。したがって、この発明においては、センターフレームの断面積や重量の増大を抑制することができるため、部品配置の自由度の向上と車両の軽量化を図ることができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the external weight input to the side frame from the side of the vehicle body is distributed and transmitted to the parts spaced apart in the longitudinal direction of the center frame via the sub-cross frame and the inclined frame. Therefore, the strength of the center frame with respect to the input load from the side of the vehicle body can be increased without increasing the size of the cross section of the center frame. Therefore, in the present invention, an increase in the cross-sectional area and weight of the center frame can be suppressed, so that it is possible to improve the degree of freedom of component placement and reduce the weight of the vehicle.

請求項6に記載の発明によれば、サブフレームとセンターフレームによるブラケットの挟み込みによってブラケットの取付剛性を確実に高めることができるうえ、ブラケットが左右のセンターフレームを相互に連結する補強部材として機能することから、部品点数の増加や重量増加を招くことなく、左右のセンターフレームの剛性を効率良く高めることができる。 According to the sixth aspect of the present invention, the mounting rigidity of the bracket can be reliably increased by sandwiching the bracket between the subframe and the center frame, and the bracket functions as a reinforcing member for connecting the left and right center frames to each other. Therefore, the rigidity of the left and right center frames can be efficiently increased without causing an increase in the number of parts or an increase in weight.

次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1〜図4に示すように、燃料電池自動車には車体前部から車体後部に亘りフロアパネル1下に車体骨格部材を形成する左右一対のサイドフレーム2が設けられている。車体左右のサイドフレーム2は車体前後方向に沿って配置されており、各サイドフレーム2の外側壁3にはアウトリガー4を介してサイドシル5が接合されている。サイドシル5の後端部はイクステンション6を介してサイドフレーム2の後部に合流するように接続されている。サイドフレーム2には車幅方向に車体骨格部材であるクロスメンバ7,8,9が接続されている。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 to 4, the fuel cell vehicle is provided with a pair of left and right side frames 2 that form a vehicle body skeleton member below the floor panel 1 from the front of the vehicle body to the rear of the vehicle body. The left and right side frames 2 are disposed along the longitudinal direction of the vehicle body, and side sills 5 are joined to the outer walls 3 of the side frames 2 via the outriggers 4. The rear end portion of the side sill 5 is connected to the rear portion of the side frame 2 via an extension 6. Cross members 7, 8, 9 that are vehicle body skeleton members are connected to the side frame 2 in the vehicle width direction.

車体前部のモータルーム10にはフロントサブフレーム11が設けられ、ここに燃料電池スタック12に空気を送給するコンプレッサ13と走行用の駆動モータ14からなるポンプモータユニット15が配置されている。
車体後部にはサイドフレーム2に下側から図示しない車輪及びサスペンションを一体で備えたリヤサブフレーム16が取り付けられ、このリヤサブフレーム16には燃料電池スタック12の燃料である水素を貯留する水素タンク17及び蓄電池18が取り付けられている。
このように構成されたサイドフレーム2上であってサイドシル5,5間に亘る部位にフロアパネル1が接合されている。フロアパネル1の前端部は前側に立ち上がりダッシュロア1aへと連なり、フロアパネル1の後端部は前記リヤサブフレーム16の水素タンク17上部を覆う位置まで延出している。
A front subframe 11 is provided in the motor room 10 at the front of the vehicle body, and a pump motor unit 15 including a compressor 13 for supplying air to the fuel cell stack 12 and a driving motor 14 for traveling is disposed.
A rear subframe 16 integrally provided with a wheel and a suspension (not shown) from the lower side is attached to the side frame 2 at the rear of the vehicle body. A hydrogen tank that stores hydrogen as fuel of the fuel cell stack 12 is attached to the rear subframe 16. 17 and a storage battery 18 are attached.
The floor panel 1 is joined to a portion on the side frame 2 configured as described above and extending between the side sills 5 and 5. The front end portion of the floor panel 1 rises to the front and continues to the dash lower 1a, and the rear end portion of the floor panel 1 extends to a position covering the upper portion of the hydrogen tank 17 of the rear subframe 16.

フロアパネル1上には、フロントシート20とリヤシート21が配置され、左右のフロントシート20間には、ダッシュロア1aの下端部からリヤシート21の近傍まで延出するセンターコンソール23が車室内上方に膨出するようにしてフロアパネル1に形成されている。   A front seat 20 and a rear seat 21 are disposed on the floor panel 1, and a center console 23 that extends from the lower end of the dash lower 1 a to the vicinity of the rear seat 21 swells above the vehicle interior between the left and right front seats 20. The floor panel 1 is formed so as to protrude.

図4に示すように、センターコンソール23の左右の側壁25の付根側の立ち上がり部24には、略三角形状の断面を形成するようにレインフォース26が下面側から接合され、これによってセンターコンソール23の側壁25下端が補強されている。一方、車体幅方向の略中央位置には、閉断面構造の左右一対のセンターフレーム27が車体前後方向に延出して設けられている。このセンターフレーム27の上方にはセンターコンソール23の各側壁25の下端が配置され、各センターフレーム27の上面に前記レインフォース26が結合されることで前記センターコンソール23が支持されている。   As shown in FIG. 4, a reinforcement 26 is joined from the lower surface side to the rising portion 24 on the root side of the left and right side walls 25 of the center console 23 so as to form a substantially triangular cross section. The lower end of the side wall 25 is reinforced. On the other hand, a pair of left and right center frames 27 having a closed cross-sectional structure are provided so as to extend in the longitudinal direction of the vehicle body at a substantially central position in the vehicle body width direction. A lower end of each side wall 25 of the center console 23 is disposed above the center frame 27, and the center console 23 is supported by coupling the reinforcement 26 to the upper surface of each center frame 27.

また、両側のセンターフレーム27の車幅方向外側に位置されている左右のサイドフレーム2とその上面に接続されるフロアパネル1との内側コーナー部分には、車体前後方向に沿った閉断面構造を成す補強フレーム28が接合されている。そして、この左右のサイドフレーム2に一体化された補強フレーム28と、前記各センターフレーム27の下面には後述するサブフレーム40が結合され、このサブフレーム40に搭載された燃料電池スタック12と補機類19とがセンターコンソール23内に配置されるようになっている。   In addition, a closed cross-sectional structure along the longitudinal direction of the vehicle body is formed at the inner corners of the left and right side frames 2 positioned on the outer side in the vehicle width direction of the center frames 27 on both sides and the floor panel 1 connected to the upper surface thereof. The reinforcing frame 28 to be formed is joined. A reinforcing frame 28 integrated with the left and right side frames 2 and a lower frame 40 (described later) are coupled to the lower surface of each center frame 27, and the fuel cell stack 12 mounted on the sub frame 40 is complemented. The machine 19 is arranged in the center console 23.

図5に示すように、サブフレーム40は、前記アウトリガー4に対応した位置に配置され車幅方向に延出する前サブクロスフレーム41と後サブクロスフレーム42を備えている。前後のサブクロスフレーム41,42の間には、これらのサブクロスフレーム41,42の左右の端部同士を連結するサブサイドフレーム43,43が設けられている。このサブサイドフレーム43,43は前記サイドフレーム2の内側壁に沿って補強フレーム28下に配置される。尚、図5中FRはフロント側を示す。   As shown in FIG. 5, the sub-frame 40 includes a front sub-cross frame 41 and a rear sub-cross frame 42 that are arranged at positions corresponding to the outriggers 4 and extend in the vehicle width direction. Between the front and rear sub-cross frames 41 and 42, sub-side frames 43 and 43 that connect the left and right ends of the sub-cross frames 41 and 42 are provided. The sub side frames 43 and 43 are disposed below the reinforcing frame 28 along the inner wall of the side frame 2. In FIG. 5, FR indicates the front side.

各サブサイドフレーム43の内側には前記センターフレーム27の下側に位置するサブセンターフレーム44が車体前後方向に沿って配置されている。この各サブセンターフレーム44の前端部は前サブクロスフレーム41に結合され、各サブセンターフレーム44の後縁部は後サブクロスフレーム42に結合されており、各サブセンターフレーム44は更に後サブクロスフレーム42との結合点を超えて後方側に延長している。左右のサブセンターフレーム44の後端部は車幅方向に配置されたエンドパイプ45によって連結され、エンドパイプ45の左右の端部と後サブクロスフレーム42の左右の端部は、斜めに配置されたガセットパイプ46(傾斜パイプ)によって連結されている。ガセットパイプ46は、アウトリガー4に対し側部から衝撃荷重が入力された場合には、その衝撃荷重を燃料電池スタック12から遠ざける方向に逃がすように配置されており、側突時の衝撃荷重が燃料電池スタック12に作用しづらくなっている。
各サブセンターフレーム44とサブサイドフレーム43との間には前側と後側に中間パイプ47,47が所定間隔をもって接続されている。
Inside each sub-side frame 43, a sub-center frame 44 positioned below the center frame 27 is disposed along the vehicle body longitudinal direction. The front end of each sub-center frame 44 is coupled to the front sub-cross frame 41, the rear edge of each sub-center frame 44 is coupled to the rear sub-cross frame 42, and each sub-center frame 44 is further connected to the rear sub-cross frame. It extends rearward beyond the connection point with the frame 42. The rear end portions of the left and right sub-center frames 44 are connected by end pipes 45 disposed in the vehicle width direction, and the left and right end portions of the end pipe 45 and the left and right end portions of the rear sub-cross frame 42 are disposed obliquely. Are connected by a gusset pipe 46 (inclined pipe). The gusset pipe 46 is arranged so as to release the impact load in a direction away from the fuel cell stack 12 when an impact load is input from the side to the outrigger 4. It is difficult to act on the battery stack 12.
Intermediate pipes 47, 47 are connected between the sub-center frames 44 and the sub-side frames 43 at a predetermined interval on the front side and the rear side.

サブフレーム40上のサブサイドフレーム43と前後のサブクロスフレーム41,42との連結部には、車体側の補強フレーム28に対する取付点Pが設定され、サブセンターフレーム44と前後のサブクロスフレーム41,42との連結部には車体側のセンターフレーム27に対する取付点Pが設定され、エンドパイプ45とガセットパイプ46とサブセンターフレーム44との連結部には車体側のセンターフレーム27に対する取付点Pが設定されている。これら10箇所の取付点P,P,…において、前記サブフレーム40が車体のセンターフレーム27及び補強フレーム28に下方からボルト、ナットにより締め付け固定され、サイドフレーム2の上下幅寸法内に収まるようになっている。このように、補強フレーム28の下側であって、サイドフレーム2の上下幅寸法内に収まるようにサブフレーム40が取付けられているので、サブフレーム40の上下幅寸法の分、フロアパネル1の低床化を図ることができる。   An attachment point P with respect to the reinforcing frame 28 on the vehicle body side is set at a connection portion between the sub-side frame 43 on the sub-frame 40 and the front and rear sub-cross frames 41, 42. , 42 is set to an attachment point P for the center frame 27 on the vehicle body side, and an attachment point P for the center frame 27 on the vehicle body side is connected to the connection portion of the end pipe 45, the gusset pipe 46 and the sub center frame 44. Is set. At these ten attachment points P, P,..., The sub-frame 40 is fastened and fixed to the center frame 27 and the reinforcement frame 28 of the vehicle body from below with bolts and nuts, and fits within the vertical width of the side frame 2. It has become. As described above, the subframe 40 is attached to the lower side of the reinforcement frame 28 so as to be within the vertical width dimension of the side frame 2. The floor can be lowered.

また、サブフレーム40の前後のサブクロスフレーム41,42間には、左右のサブセンターフレーム44間に納まるように燃料電池スタック12が配置されている。この燃料電池スタック12はサブクロスフレーム41,42に夫々固定したブラケット48,49(図6,図7参照)を介してサブフレーム40に固定されている。また、エンドパイプ45と後サブクロスフレーム42には、サブセンターフレーム44間に位置されるように燃料電池スタック12の補機類19が取り付けられている。具体的には、補機類19は下側から酸素系補機類、その上に水素系補機類、更に上に燃料電池スタック12のシステムを管理するECUの順に配置されている。   In addition, the fuel cell stack 12 is disposed between the sub-cross frames 41 and 42 before and after the sub-frame 40 so as to fit between the left and right sub-center frames 44. The fuel cell stack 12 is fixed to the subframe 40 via brackets 48 and 49 (see FIGS. 6 and 7) fixed to the subcross frames 41 and 42, respectively. Further, the auxiliary equipment 19 of the fuel cell stack 12 is attached to the end pipe 45 and the rear sub-cross frame 42 so as to be positioned between the sub-center frames 44. Specifically, the auxiliary machines 19 are arranged in the order of oxygen-based auxiliary machines from the lower side, a hydrogen-based auxiliary machine on the oxygen-based auxiliary machine, and an ECU for managing the system of the fuel cell stack 12 on the upper side.

サブフレーム40は、以上のように構成されているが、このサブフレーム40の前後のサブクロスフレーム41,42や左右のサブセンターフレーム44、エンドパイプ45等の構成要素間はボルト結合や溶接等によって結合されている。特に、ボルト結合によって構成要素間を結合する場合には、例えば、図8,図9に示すような結合部構造を採用することも可能である。   The sub-frame 40 is configured as described above, and components such as the sub-cross frames 41 and 42 before and after the sub-frame 40, the left and right sub-center frames 44, and the end pipe 45 are connected by bolts, welding, and the like. Are bound by. In particular, when components are coupled by bolt coupling, for example, a coupling portion structure as shown in FIGS. 8 and 9 can be employed.

図8,図9は、一方のサブセンターフレーム44と後サブクロスフレーム42の結合部構造を一例として示すものである。この結合部では、サブセンターフレーム44に車幅方向に貫通する貫通孔60を形成し、この貫通孔60に後サブクロスフレーム42を嵌合して両者の交差部をボルト61とナット62で結合した概略構造となっている。さらに詳細には、図9に示すようにサブセンターフレーム44の下面側からは、後サブクロスフレーム42の上壁に達する補強用のカラー63を嵌入した状態でボルト61を挿入し、ボルト61の先端部を後サブクロスフレーム42とサブセンターフレーム44の上壁、更に車体側のセンターフレーム27まで貫通させた状態でセンターフレーム27の上面側からナット62を締め込むようになっている。この構造の場合、後サブクロスフレーム42とサブセンターフレーム44がボルト61とナット62によって結合されることに加え、両フレーム42,44が相互に嵌合されるため、結合部の強度と剛性がより一層高まり、更に、センターフレーム27も同時に共締め固定するようにしているため、組み付け工数も削減される。   FIGS. 8 and 9 show an example of the connecting portion structure of one sub-center frame 44 and the rear sub-cross frame 42. In this connecting portion, a through hole 60 penetrating in the vehicle width direction is formed in the sub center frame 44, and the rear sub cross frame 42 is fitted into the through hole 60, and the crossing portion of both is connected by a bolt 61 and a nut 62. It has a schematic structure. More specifically, as shown in FIG. 9, from the lower surface side of the sub center frame 44, a bolt 61 is inserted in a state where a reinforcing collar 63 reaching the upper wall of the rear sub cross frame 42 is fitted. A nut 62 is tightened from the upper surface side of the center frame 27 in a state where the front end portion is penetrated to the upper wall of the rear sub-cross frame 42 and the sub-center frame 44 and further to the center frame 27 on the vehicle body side. In this structure, the rear sub-cross frame 42 and the sub-center frame 44 are coupled by the bolt 61 and the nut 62, and the frames 42 and 44 are fitted to each other. Since the center frame 27 is also fastened and fixed at the same time, the number of assembling steps can be reduced.

ところで、燃料電池スタック12は、略長方形状の複数の燃料電池セル(以下、「単セル」と呼ぶ)を積層して一体ブロック状にしたものであり、積層方向の端部である前端部と後端部には、図6,図7に示すように金属製のエンドプレート12FE、12REが取り付けられ、このエンドプレート12FE,12REによって積層された単セルを挟み込んで締め付け固定されている。こうして構成された燃料電池スタック12は、前述のようにブラケット48,49を介してサブクロスフレーム41,42に固定されるが、このときスタック12は単セルのなす略長方形状の長辺が上下方向を向くようにしてサブフレーム40に搭載される。したがって、燃料電池スタック12はこれによって横断面が縦長になり、サブフレーム40が前述のように車体下面側に取り付けられた状態において、センターコンソール23の横幅の狭い横断面内に収容することが可能となっている。   By the way, the fuel cell stack 12 is formed by stacking a plurality of substantially rectangular fuel cell cells (hereinafter referred to as “single cells”) into an integrated block shape, and includes a front end portion that is an end portion in the stacking direction. As shown in FIGS. 6 and 7, metal end plates 12FE and 12RE are attached to the rear end portion, and the single cells stacked by the end plates 12FE and 12RE are sandwiched and fixed. The fuel cell stack 12 configured in this way is fixed to the sub-cross frames 41 and 42 via the brackets 48 and 49 as described above. At this time, the stack 12 has a long side of a substantially rectangular shape formed by a single cell. It is mounted on the subframe 40 so as to face the direction. Accordingly, the fuel cell stack 12 has a vertically long cross section, and can be accommodated in the narrow cross section of the center console 23 in a state where the subframe 40 is attached to the lower surface of the vehicle body as described above. It has become.

また、前部側のエンドプレート12FEには,図6に示すように冷却水の給排通路30a,30bが設けられ、後部側のエンドプレート12REには,図7に示すように水素系の給排口31a,31b(一方は前述の水素タンク17に接続されている。)と酸素系の給排口32a,32b(一方は前述のコンプレッサ13に接続されている。)が夫々対角位置に設けられている。   The front end plate 12FE is provided with cooling water supply / discharge passages 30a and 30b as shown in FIG. 6, and the rear end plate 12RE is supplied with a hydrogen-based supply as shown in FIG. The exhaust ports 31a and 31b (one is connected to the above-described hydrogen tank 17) and the oxygen-based supply / discharge ports 32a and 32b (one is connected to the above-described compressor 13) are diagonally positioned. Is provided.

ここで、この車両に搭載される燃料電池のシステムについて簡単に説明すると、この燃料電池においては、図10に示すように燃料電他スタック12の後方側から水素と酸素(コンプレッサ13によって加圧された空気)が導入され、この導入された水素と酸素が各セル内のアノードとカソードに供給されると、両ガスの反応によって発電が行われるようになっている。また、燃料電他スタック12の前方側からは冷却水が循環供給され、前述のガスの反応の際に発生する熱を冷却水によって冷却するようになっている。なお、各セルのアノードに供給される水素は図示しないエゼクタによって未反応分が再循環して用いられるが、ここで完全に反応しきらなかった残留水素を含む排出ガスは希釈ボックスで希釈されて車外に排出される。   Here, the fuel cell system mounted on this vehicle will be briefly described. In this fuel cell, as shown in FIG. 10, hydrogen and oxygen (compressed by the compressor 13) are provided from the rear side of the fuel cell other stack 12. When the introduced hydrogen and oxygen are supplied to the anode and cathode in each cell, power generation is performed by the reaction of both gases. Further, cooling water is circulated and supplied from the front side of the fuel cell and other stacks 12 so that the heat generated during the reaction of the gas is cooled by the cooling water. The hydrogen supplied to the anode of each cell is used after the unreacted portion is recycled by an ejector (not shown), but the exhaust gas containing residual hydrogen that has not completely reacted here is diluted in a dilution box. It is discharged outside the car.

また、図5に示すようにサブフレーム40の車体左側の中間パイプ47,47間にはDC−DCコンバータ51が取り付けられ、車体右側の中間パイプ47,47間には水素タンク17内の水素の燃焼等によって発熱を行うヒータ50が取り付けられている。DC−DCコンバータ51は電圧調整をための電装機器であり、その電力変換ケーブル70が中間パイプ47の上面に沿い、更に車体左側のセンターフレーム27とサブセンターフレーム44の対向面を跨いでセンターフレーム27の車幅方向内側に沿って配線されている。また、ヒータ50は冷寒始動時に燃料電池スタック12内に温水を供給するためのものであり、その配管71が中間パイプ47の上面に沿い、更に車体右側のセンターフレーム27とサブセンターフレーム44の対向面を跨いで燃料電池スタック12に接続されている。   Further, as shown in FIG. 5, a DC-DC converter 51 is attached between the intermediate pipes 47 and 47 on the left side of the vehicle body of the subframe 40, and the hydrogen in the hydrogen tank 17 is interposed between the intermediate pipes 47 and 47 on the right side of the vehicle body. A heater 50 that generates heat by combustion or the like is attached. The DC-DC converter 51 is an electrical equipment for adjusting the voltage. The power conversion cable 70 extends along the upper surface of the intermediate pipe 47 and further straddles the opposing surface of the center frame 27 and the sub center frame 44 on the left side of the vehicle body. 27 is wired along the inner side in the vehicle width direction. The heater 50 is for supplying hot water into the fuel cell stack 12 at the time of cold start. The pipe 71 extends along the upper surface of the intermediate pipe 47, and further the center frame 27 and the sub center frame 44 on the right side of the vehicle body. The fuel cell stack 12 is connected across the opposing surface.

図5,図11に示すように、車体右側のセンターフレーム27とサブセンターフレーム44の対向面には相互に対向する窪み部72,73が形成され、この窪み部72,73間に形成される貫通孔にヒータ50の配管71が挿通されている。車体左側のセンターフレーム27とサブセンターフレーム44の対向面には同様の窪み部72,73(図5中にサブセンターフレーム44側の窪み部73のみ図示)が形成され、その窪み部72,73間の貫通孔に電力変換ケーブル70が挿通されている。なお、図11において、Gは、燃料電池スタック12の重心を示す。   As shown in FIGS. 5 and 11, recesses 72, 73 facing each other are formed on the opposing surfaces of the center frame 27 and the sub-center frame 44 on the right side of the vehicle body, and formed between the recesses 72, 73. A pipe 71 of the heater 50 is inserted through the through hole. Similar recesses 72 and 73 (only the recess 73 on the sub center frame 44 side is shown in FIG. 5) are formed on the opposing surfaces of the center frame 27 and the sub center frame 44 on the left side of the vehicle body. The power conversion cable 70 is inserted in the through hole therebetween. In FIG. 11, G indicates the center of gravity of the fuel cell stack 12.

この燃料電池自動車は、以上のように左右のフロントシート20,20間に部分的に膨出したセンターコンソール23内に燃料電池スタック12が収容されるため、フロアパネル1の全体の高さを低く抑え、かつ、居住空間内の着座スペースを圧迫することなく、燃料電池スタック12を居住空間外となるフロアパネル1下にコンパクトに配置することができる。つまり、燃料電池スタック12を配置するために居住空間内に大きく膨出するのはセンターコンソール23部分のみであり、しかも、センターコンソール23部分はその上方にアームレスト等が配置されて乗員にとって居住空間内への膨出が気にならない部分であるため、センターコンソール23の膨出による圧迫感や違和感を乗員に与えることがない。
特に、この燃料電池自動車においては、燃料電池スタック12の重心Gをフロアレベルの上側に位置させることで車両の側方からの荷重入力に対し燃料電池スタック12を保護することができると共に、センターコンソール23によって居住空間と燃料電池スタック12とを区分けすることができる。
さらに、この実施形態においては、横断面が縦長になるようにして燃料電池スタック12をコンソールボックス23内に収容するようにしているため、車室空間内におけるコンソールボックス23の占有幅をより小さく抑えるのに有利となっている。
In the fuel cell vehicle, since the fuel cell stack 12 is housed in the center console 23 that is partially bulged between the left and right front seats 20, as described above, the overall height of the floor panel 1 is reduced. The fuel cell stack 12 can be compactly arranged below the floor panel 1 outside the living space without being suppressed and pressing the seating space in the living space. That is, only the center console 23 part bulges in the living space in order to arrange the fuel cell stack 12, and the center console 23 part has an armrest or the like disposed above the center console 23 part so that the occupant is in the living space. Since this is a part where the bulge does not bother, the occupant is not given a feeling of pressure or discomfort due to the bulge of the center console 23.
In particular, in this fuel cell vehicle, the center of gravity G of the fuel cell stack 12 is positioned above the floor level, so that the fuel cell stack 12 can be protected against load input from the side of the vehicle, and the center console. The living space and the fuel cell stack 12 can be separated by 23.
Furthermore, in this embodiment, since the fuel cell stack 12 is accommodated in the console box 23 so that the cross section is vertically long, the occupied width of the console box 23 in the passenger compartment space is further reduced. It is advantageous to.

また、この燃料電池自動車の場合、燃料電池スタック12を支持するサブフレーム40が、フロアパネル1下において車体前後方向に沿う車体左右のサイドフレーム2,2とセンターフレーム27,27に夫々取り付けられているため、車体骨格部材に対して燃料電池スタック12を充分な強度をもって支持させることができる。特に、サブフレーム40の車幅方向外側は断面が大きく強度的に有利なサイドフレーム2,2に結合され、サブフレーム40の車幅方向内側は燃料電池スタック12の直近位置でセンターフレーム27,27に結合されているため、燃料電池スタック12の積層方向と直交する車体側方からの荷重入力に対して燃料電池スタック12を有効に保護することができる。   In the case of this fuel cell vehicle, the subframe 40 that supports the fuel cell stack 12 is attached to the left and right side frames 2 and 2 and the center frames 27 and 27 along the longitudinal direction of the vehicle body below the floor panel 1. Therefore, the fuel cell stack 12 can be supported with sufficient strength with respect to the vehicle body skeleton member. In particular, the outer side in the vehicle width direction of the sub frame 40 is coupled to side frames 2 and 2 having a large cross section and advantageous in strength. Therefore, the fuel cell stack 12 can be effectively protected against load input from the side of the vehicle body perpendicular to the stacking direction of the fuel cell stack 12.

また、サブフレーム40は、センターコンソール23の側壁下端を支持するセンターフレーム27自体の曲げ方向の強度を高めることができるため、側方荷重入力時におけるセンターコンソール23の変形や燃料電池スタック12に対するずれを有効に抑えることができる。   Further, since the subframe 40 can increase the strength in the bending direction of the center frame 27 itself that supports the lower end of the side wall of the center console 23, the deformation of the center console 23 and the displacement with respect to the fuel cell stack 12 when a side load is input. Can be effectively suppressed.

この実施形態の場合、サブクロスフレーム41,42と左右のサブセンターフレーム44,44によって囲まれた長方形状の強固な骨格部の内側に燃料電池スタック12が取り付けられているため、燃料電池スタック12の支持剛性を高めることができるうえ、車体側部からの加重入力に対して燃料電池スタック12をより確実に保護することができる。
そして、この実施形態では、サブフレーム40はサブセンターフレーム44とサブクロスフレーム41,42の各交点でセンターフレーム27に結合されているため、サブクロスフレーム41,42とサブセンターフレーム44,44による前述の長方形状の骨格部構造によってセンターフレーム27,27の剛性を効率良く高めることができる。さらに、燃料電池スタック12を支持するサブクロスフレーム41,42は車幅方向中央側のセンターフレーム27と車幅方向外側のサイドフレーム2,2に結合されているため、車体側方からの加重入力に対して燃料電池スタック12をより確実に保護することができる。
In the case of this embodiment, the fuel cell stack 12 is attached to the inside of a rectangular solid skeleton surrounded by the sub-cross frames 41 and 42 and the left and right sub-center frames 44 and 44. In addition, the fuel cell stack 12 can be more reliably protected against weighted input from the side of the vehicle body.
In this embodiment, the sub-frame 40 is coupled to the center frame 27 at each intersection of the sub-center frame 44 and the sub-cross frames 41 and 42, so that the sub-frames 41 and 42 and the sub-center frames 44 and 44 are used. The rigidity of the center frames 27 and 27 can be efficiently increased by the above-described rectangular skeleton structure. Further, since the sub-cross frames 41 and 42 that support the fuel cell stack 12 are coupled to the center frame 27 on the center side in the vehicle width direction and the side frames 2 and 2 on the outside in the vehicle width direction, weight input from the side of the vehicle body In contrast, the fuel cell stack 12 can be more reliably protected.

また、この実施形態においては、サブフレーム40の後サブクロスフレーム42の両端部と、サブセンターフレーム44,44の後端部(エンドパイプ45の両端部)を斜めに連結するガセットパイプ46が設けられているため、車両側方からサイドフレーム2に入力された衝撃加重を、サブクロスフレーム41,42とガセットパイプ46を介してセンターフレーム27の長手方向に離間した複数箇所に分散して伝達することができる。したがって、センターフレーム27の断面の大型化を招くことなく、側方荷重に対するセンターフレーム27の強度を高めることができることから、充分な車体強度を保ったままセンターフレーム27の断面を小型化し、部品配置の自由度の向上と車両の軽量化を図ることができる。そして、特に、ガセットパイプ46は、後サブクロスフレーム42の端部と、サブセンターフレーム44上の燃料電池スタック12の搭載位置から離間した部位とを斜めに連結し、側方からの衝突加重を燃料電池スタック12から遠ざける方向に逃がすことができるため、燃料電池スタック12をより有利に保護することができる。   Further, in this embodiment, there are provided gusset pipes 46 that obliquely connect both end portions of the rear sub cross frame 42 of the sub frame 40 and the rear end portions of the sub center frames 44, 44 (both end portions of the end pipe 45). Therefore, the impact load input to the side frame 2 from the side of the vehicle is distributed and transmitted to a plurality of locations separated in the longitudinal direction of the center frame 27 via the sub-cross frames 41 and 42 and the gusset pipe 46. be able to. Therefore, since the strength of the center frame 27 against a lateral load can be increased without causing an increase in the size of the cross section of the center frame 27, the cross section of the center frame 27 can be reduced in size while maintaining a sufficient body strength. The degree of freedom can be improved and the vehicle weight can be reduced. In particular, the gusset pipe 46 obliquely connects the end portion of the rear sub-cross frame 42 and a portion spaced from the mounting position of the fuel cell stack 12 on the sub-center frame 44, and applies a collision load from the side. Since it can escape in the direction away from the fuel cell stack 12, the fuel cell stack 12 can be more advantageously protected.

つづいて、図12〜図19に示すこの発明の他の実施形態について説明する。
この実施形態の燃料電池自動車は、基本的な構造は前述した実施形態とほぼ同様であるが、燃料電池スタック12をサブフレーム140に取り付けるためのブラケット148,149の取付構造と、サブフレーム140のフレーム要素の接合部構造が前述の実施形態のものと異なっている。なお、ここで説明する他の実施形態においては、前述の実施形態と同一部分に同一符号付して重複する説明を一部省略するものとする。
Next, another embodiment of the present invention shown in FIGS. 12 to 19 will be described.
The basic structure of the fuel cell vehicle of this embodiment is substantially the same as that of the above-described embodiment, but the mounting structure of brackets 148 and 149 for mounting the fuel cell stack 12 to the subframe 140, and the subframe 140 The joint structure of the frame element is different from that of the previous embodiment. In other embodiments described here, the same reference numerals are given to the same portions as those of the above-described embodiments, and a part of overlapping description is omitted.

サブフレーム140の基本構成は、前述の実施形態とほぼ同様であるが、燃料電池スタック12をサブフレーム140に取り付けるためのブラケット148,149は、図12,図13に示すようにサブフレーム140側に結合される取付ベース部80が左右のサブセンターフレーム144,144の上方に跨るように延出し、それぞれサブクロスフレーム141,142の上面とサブセンターフレーム44,44の一部上面とに重合されている。そして、ブラケット148,149の各取付ベース部80は、図13に示すように複数のボルト81…,82…によってサブクロスフレーム141,142に結合されている。なお、図13は、前サブクロスフレーム141側のブラケット148の取付構造を示し、後サブクロスフレーム142側のブラケット149の取付構造は直接示されていないが、後サブクロスフレーム142側のブラケット149の取付部も前サブクロスフレーム141側のブラケット148の取付部とほぼ同様の構造となっている。したがって、図13においては、後サブクロスフレーム142側のブラケット149の取付部の対応部分に符号を括弧に入れて付すものとする。   The basic configuration of the subframe 140 is substantially the same as that of the above-described embodiment, but brackets 148 and 149 for attaching the fuel cell stack 12 to the subframe 140 are arranged on the side of the subframe 140 as shown in FIGS. The mounting base portion 80 coupled to the upper portion extends over the left and right sub-center frames 144 and 144, and is superposed on the upper surfaces of the sub-cross frames 141 and 142 and partial upper surfaces of the sub-center frames 44 and 44, respectively. ing. Each mounting base portion 80 of the brackets 148, 149 is coupled to the sub-cross frames 141, 142 by a plurality of bolts 81, 82, as shown in FIG. FIG. 13 shows the mounting structure of the bracket 148 on the front sub-cross frame 141 side, and the mounting structure of the bracket 149 on the rear sub-cross frame 142 side is not directly shown, but the bracket 149 on the rear sub-cross frame 142 side is shown. The mounting portion of FIG. 6 has substantially the same structure as the mounting portion of the bracket 148 on the front sub-cross frame 141 side. Therefore, in FIG. 13, the reference numerals are attached in parentheses to the corresponding portions of the mounting portion of the bracket 149 on the rear sub-cross frame 142 side.

この実施形態のサブフレーム140は、後述するように各フレーム要素が重合され、重合されたフレーム要素が適宜溶接固定されている。サブクロスフレーム141,142の各上下面には左右のサブセンターフレーム144,144がそれぞれ重合され、その各重合部が車体骨格部材であるセンターフレーム127にボルト82…とナット83…で結合されるようになっている。こうしてサブフレーム140がセンターフレーム127に結合されるとき、前記ブラケット148,149の各端部は、図14,図15に示すようにサブフレーム140とセンターフレーム127の間にそれぞれ挟み込まれ、その状態においてボルト82…とナット83…によって共締め固定される。なお、各ブラケット148,149は、左右のサブセンターフレーム127,127よりも幅方向内側位置においてサブクロスフレーム141,142に単独でボルト81によって結合されている。   In the sub-frame 140 of this embodiment, each frame element is superposed as will be described later, and the superposed frame elements are appropriately fixed by welding. The left and right sub-center frames 144 and 144 are respectively superimposed on the upper and lower surfaces of the sub-cross frames 141 and 142, and the respective overlapping portions are coupled to the center frame 127, which is a vehicle body frame member, by bolts 82 and nuts 83. It is like that. Thus, when the subframe 140 is coupled to the center frame 127, the end portions of the brackets 148 and 149 are sandwiched between the subframe 140 and the center frame 127 as shown in FIGS. Are fastened together by bolts 82 and nuts 83. The brackets 148 and 149 are respectively coupled to the sub-cross frames 141 and 142 by bolts 81 at the inner side in the width direction than the left and right sub-center frames 127 and 127.

また、この実施形態の場合、サブフレーム140のフレーム要素同士は基本的に溶接によって接合されている。図16〜図19は、サブフレーム140の接合部構造の一例を示すものであり、ここではサブサイドフレーム143、後サブクロスフレーム142、ガセットパイプ146の三者の接合部とその周辺部が描かれている。
サブサイドフレーム143とガセットパイプ146は、いずれも、断面ハット状のプレート材143a,143bと146a,146bの両縁のフランジ部が相互にスポット溶接された基本構造とされ、サブサイドフレーム143とガセットパイプ146の接合部では、サブサイドフレーム143のプレート材143a,143bの外面にガセットパイプ146のプレート材146a,146bが重合され、重合された4枚のプレート材143a,143b,146a,146bのフランジ部が同時にスポット溶接されている。そして、サブサイドフレーム143とガセットパイプ146の接合部のうちの、車幅方向内側のコーナー部分には方形状の開口85が形成され、この開口部分にサブクロスフレーム142の端部が挿入されて、同フレーム142がサブサイドフレーム143とガセットパイプ146にミグ溶接によって固定されている。なお、図16中、sは、スポット溶接部分を示し、mは、ミグ溶接部分を示す。
In the case of this embodiment, the frame elements of the subframe 140 are basically joined by welding. FIGS. 16 to 19 show an example of the joint structure of the sub-frame 140. Here, the joint part of the three parts of the sub-side frame 143, the rear sub-cross frame 142, and the gusset pipe 146 and its peripheral part are depicted. It is.
Each of the sub-side frame 143 and the gusset pipe 146 has a basic structure in which the flange portions at both edges of the plate members 143a, 143b and 146a, 146b having a hat-shaped cross section are spot welded to each other. At the joint portion of the pipe 146, the plate materials 146a, 146b of the gusset pipe 146 are superposed on the outer surfaces of the plate materials 143a, 143b of the sub-side frame 143, and the flanges of the four plate materials 143a, 143b, 146a, 146b obtained by superposition are superposed. The parts are spot welded simultaneously. A square-shaped opening 85 is formed at a corner portion on the inner side in the vehicle width direction in the joint portion between the sub-side frame 143 and the gusset pipe 146, and the end portion of the sub-cross frame 142 is inserted into this opening portion. The frame 142 is fixed to the sub-side frame 143 and the gusset pipe 146 by MIG welding. In FIG. 16, s indicates a spot welded portion, and m indicates a MIG welded portion.

この実施形態の場合にも、前述の実施形態と同様にサブフレーム140には、後サブクロスフレーム142の両端部とサブセンターフレーム144,144の後端部を斜めに連結するガセットパイプ146が設けられているため、車両側方から入力される衝撃荷重をセンターフレーム27上の長手方向に離間した複数箇所に分散支持されることができる。そして、燃料電池スタック12から離間する方向に伝達荷重を分散させることができるため、燃料電池スタック12をより有利に保護することができる。   Also in this embodiment, the gusset pipe 146 that diagonally connects both ends of the rear sub-cross frame 142 and the rear ends of the sub-center frames 144 and 144 is provided in the sub-frame 140 as in the above-described embodiment. Therefore, the impact load input from the side of the vehicle can be distributed and supported at a plurality of locations on the center frame 27 spaced apart in the longitudinal direction. Since the transmission load can be dispersed in the direction away from the fuel cell stack 12, the fuel cell stack 12 can be more advantageously protected.

また、この実施形態の燃料電池自動車においては、燃料電池スタック12をサブフレーム140に取り付けるためのブラケット148,149の取付ベース部80が左右のサブセンターフレーム144,144の上方に跨るように形成されるとともに、その取付ベース部80の両端部がセンターフレーム127とサブフレーム140で挟み込まれるようにしてセンターフレーム127にボルト82とナット82で結合されているため、ブラケット148,149を高い剛性をもって車体に取り付けることができるうえ、ブラケット148,149によって左右のセンターフレーム127,127を補強することができる。したがって、この実施形態においては、部品点数の増加や重量の大幅増加を招くことなく、左右のセンターフレーム127,127の剛性を効率良く高めることができる。
また、サブフレーム140とブラケット148,149は同材質の材料によって形成することも可能であるが、それぞれ特性の異なる材料によって形成して、それぞれ役割に応じた適正材料によって支持強度を担うようにしても良い。
In the fuel cell vehicle of this embodiment, the mounting base portion 80 of the brackets 148 and 149 for mounting the fuel cell stack 12 to the subframe 140 is formed so as to straddle the left and right subcenter frames 144 and 144. In addition, since both ends of the mounting base portion 80 are sandwiched between the center frame 127 and the subframe 140 and are coupled to the center frame 127 with bolts 82 and nuts 82, the brackets 148 and 149 are attached to the vehicle body with high rigidity. In addition, the left and right center frames 127 and 127 can be reinforced by the brackets 148 and 149. Therefore, in this embodiment, the rigidity of the left and right center frames 127 and 127 can be efficiently increased without causing an increase in the number of parts or a significant increase in weight.
The subframe 140 and the brackets 148 and 149 can be formed of the same material, but each of them is formed of a material having different characteristics so that the support strength is provided by an appropriate material according to the role. Also good.

なお、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、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、以上の実施形態においては、サブフレーム40の車幅方向の両端部を、補強フレーム28を介してサイドフレーム2に結合するようにしたが、サブフレーム40をサイドフレーム2に直接結合するようにしても良い。また、サブフレーム40の具体的な構造も上述の実施形態のものに限るものでなく、種々の態様が採用可能である。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various design change is possible in the range which does not deviate from the summary. For example, in the above embodiment, both ends of the sub-frame 40 in the vehicle width direction are coupled to the side frame 2 via the reinforcing frame 28, but the sub-frame 40 is coupled directly to the side frame 2. Anyway. Further, the specific structure of the subframe 40 is not limited to that of the above-described embodiment, and various aspects can be adopted.

この発明の一実施形態の車両の側面説明図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Side explanatory drawing of the vehicle of one Embodiment of this invention. 同実施形態の車両の平面説明図。Plane explanatory drawing of the vehicle of the embodiment. 同実施形態の車両を裏面から見た斜視図。The perspective view which looked at the vehicle of the embodiment from the back. 図2のA−A線に沿うフロアパネルの断面図。Sectional drawing of the floor panel which follows the AA line of FIG. この発明の一実施形態のサブフレームの平面図。The top view of the sub-frame of one Embodiment of this invention. 同実施形態の燃料電池スタックの前部側の構造を示す斜視図。The perspective view which shows the structure of the front part side of the fuel cell stack of the embodiment. 同実施形態の燃料電池スタックの後部側の構造を示す斜視図。The perspective view which shows the structure of the rear part side of the fuel cell stack of the embodiment. 同実施形態のサブフレームの結合部構造を示す部分破断斜視図。The partially broken perspective view which shows the coupling | bond part structure of the sub-frame of the embodiment. 図8のB−B線に沿う断面図。Sectional drawing which follows the BB line of FIG. この発明の一実施形態の燃料電池システムを示す概略構成図。1 is a schematic configuration diagram showing a fuel cell system according to an embodiment of the present invention. 図3のC−C線に沿う断面図。Sectional drawing which follows the CC line | wire of FIG. この発明の他の実施形態のサブフレームの平面図。The top view of the sub-frame of other embodiment of this invention. 同実施形態の燃料電池スタックの前部側の構造を示す斜視図。The perspective view which shows the structure of the front part side of the fuel cell stack of the embodiment. 図12のD−D線に沿う断面図。Sectional drawing which follows the DD line | wire of FIG. 図12のE−E線に沿う断面図。Sectional drawing which follows the EE line | wire of FIG. 図12のF部の拡大平面図FIG. 12 is an enlarged plan view of a portion F in FIG. 図16のH矢視図。The H arrow line view of FIG. 図16のI−I線に沿う断面図。Sectional drawing which follows the II line | wire of FIG. 図16のJ−J線に沿う断面図。Sectional drawing which follows the JJ line of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1…フロアパネル
2…サイドフレーム
12…燃料電池スタック
23…センターコンソール
27,127…センターフレーム
40,140…サブフレーム
41,42,141,142…サブクロスフレーム
44,144…サブセンターフレーム
46,146…ガセットパイプ(傾斜パイプ)
48,49,148,149…ブラケット

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Floor panel 2 ... Side frame 12 ... Fuel cell stack 23 ... Center console 27, 127 ... Center frame 40,140 ... Sub frame 41, 42, 141, 142 ... Sub cross frame 44, 144 ... Sub center frame 46, 146 ... Gusset pipe (inclined pipe)
48, 49, 148, 149 ... Bracket

Claims (6)

燃料電池スタックがサブフレームを介して車両のフロアパネルの下方に取り付けられる燃料電池自動車において、
車幅方向の略中央位置で前記フロアパネルを、車両の左右のフロントシート間で上方に膨出して形成したセンターコンソールと、
車幅方向の略中央位置に車両前後方向に沿って配置されて、前記センターコンソールを支持する左右一対のセンターフレームを設け、
前記センターフレームよりも車幅方向外側位置に車両前後方向に沿って配置された左右一対のサイドフレームを設け、
前記サブフレームに搭載した燃料電池スタックが前記センターコンソールの内側に収容されるよう、前記サブフレームを前記センターフレームと前記サイドフレームとに結合したことを特徴とする燃料電池自動車。
In a fuel cell vehicle in which a fuel cell stack is mounted below a vehicle floor panel via a subframe,
A center console formed by bulging upwards between the left and right front seats of the vehicle at a substantially central position in the vehicle width direction;
A pair of left and right center frames that support the center console are provided at a substantially central position in the vehicle width direction along the vehicle longitudinal direction.
A pair of left and right side frames arranged along the vehicle front-rear direction are provided at positions outside the center frame in the vehicle width direction,
A fuel cell vehicle characterized in that the subframe is coupled to the center frame and the side frame so that a fuel cell stack mounted on the subframe is accommodated inside the center console.
前記サブフレームを、車幅方向に延出する車体前側と後側のサブクロスフレームと、車体前後方向に延出する車体左側と右側のサブセンターフレームと、を備えた構成とし、これらのサブクロスフレームとサブセンターフレームとに囲まれた領域に、前記燃料電池スタックを取り付けたことを特徴とする請求項1に記載の燃料電池自動車。The sub-frame is configured to include a front-side and rear-side sub-cross frame that extends in the vehicle width direction, and a left-side and right-side sub-center frame that extends in the vehicle front-rear direction, and these sub-crosses The fuel cell vehicle according to claim 1, wherein the fuel cell stack is attached to a region surrounded by a frame and a sub-center frame. 前記サブフレームを、前記サブセンターフレームとサブクロスフレームとの各交点で、前記センターフレームに結合したことを特徴とする請求項2に記載の燃料電池自動車。The fuel cell vehicle according to claim 2, wherein the sub frame is coupled to the center frame at each intersection of the sub center frame and a sub cross frame. 前記各サブクロスフレームを前記左右のサイドフレーム間に亘って延在させるとともに、前記各サブクロスフレームの両端部を前記左右のサイドフレームに連結したことを特徴とする請求項2または3に記載の燃料電池自動車。The each sub cross frame extends between the left and right side frames, and both ends of each sub cross frame are connected to the left and right side frames. Fuel cell vehicle. 前記サブセンターフレームをサブクロスフレームとの結合点から延長し、Extending the sub-center frame from the coupling point with the sub-cross frame;
前記サイドフレーム側に連結される前記サブクロスフレームの端部と、前記サブセンターフレームの前記結合点からの延長部とを結合する傾斜フレームを設けたことを特徴とする請求項4に記載の燃料電池自動車。5. The fuel according to claim 4, further comprising an inclined frame that couples an end portion of the sub-cross frame coupled to the side frame side and an extension portion of the sub-center frame from the coupling point. Battery car.
前記燃料電池スタックを前記サブフレームに取り付けるためのブラケットを設け、このブラケットが前記サブフレームと左右のセンターフレームの間に挟持されるように、前記サブフレームを左右のセンターフレームにそれぞれ結合したことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の燃料電池自動車。A bracket for attaching the fuel cell stack to the subframe is provided, and the subframe is coupled to the left and right center frames so that the bracket is sandwiched between the subframe and the left and right center frames. The fuel cell vehicle according to claim 1, wherein the fuel cell vehicle is a vehicle.
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