JP4503502B2 - 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。 The present invention relates to a fuel cell vehicle.
燃料電池自動車の中には、燃料電池スタックを車室空間内(乗員の居住空間内)に搭載することで、塵埃や汚水に晒されることを防止すると共にメンテナンスの便を考慮したものがある(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、燃料電池スタックを乗員の居住空間内に配置した場合には、乗員が容易に燃料電池スタックに触れられないようにこの燃料電池スタックを居住空間と隔絶するための部材が別途必要となってしまい、その結果、車体重量が増加してしまう。また、燃料電池自動車では、通常の自動車としての衝突安全対策に加えて、燃料電池スタックを保護するために様々な対策を施す必要があるが、燃料電池スタックが車室内に配置されていると、これを保護するための各種部材が必要となり、したがって、車室内の乗員居住空間を狭くしてしまう問題がある。 However, when the fuel cell stack is disposed in the occupant's living space, a member for isolating the fuel cell stack from the occupant space is necessary so that the occupant cannot easily touch the fuel cell stack. As a result, the weight of the vehicle body increases. In addition, in the fuel cell vehicle, in addition to the collision safety measures as a normal vehicle, it is necessary to take various measures to protect the fuel cell stack, but when the fuel cell stack is arranged in the vehicle interior, Various members are required to protect this, and therefore there is a problem of narrowing the passenger living space in the passenger compartment.
そこで、この発明は、燃料電池スタックを車室外側に配置しつつ、燃料電池スタックを保護することができる燃料電池自動車を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a fuel cell vehicle capable of protecting the fuel cell stack while disposing the fuel cell stack outside the vehicle compartment.
上記目的を達成するために、請求項1に記載した発明は、車体前後方向に単位燃料電池を積層してなる燃料電池スタック(例えば、後述する実施形態における燃料電池スタック12)を車体のフロアパネル(例えば、後述する実施形態におけるフロアパネル1)下に配置した燃料電池自動車において、前記フロアパネルにはダッシュロア(例えば、後述する実施形態におけるダッシュロア1a)の下端部から車体後部に向かう左右のフロントシート(例えば、後述する実施形態におけるフロントシート20,20)、リヤシート(例えば、後述する実施形態におけるリヤシート21,21)間に、上方に膨出するフロアトンネル(例えば、後述する実施形態におけるフロアトンネル22)を形成し、前記フロアトンネルには前記左右のフロントシート間に車体前後方向に延出し更に上方に膨出するセンターコンソール(例えば、後述する実施形態におけるセンターコンソール23)を形成し、前記センターコンソール内に前記燃料電池スタックを配置し、前記燃料電池スタックは、車体前後方向に配置されたシートレール(例えば、後述する実施形態におけるシートレール33)とほぼ平行となるように前記単位燃料電池を車体前後方向に複数積層して構成し、前記シートレールを、前記燃料電池スタックの上下方向略中央部付近とほぼ同等の高さに配置し、前記センターコンソールの側壁(例えば、後述する実施の形態における側壁25)の内面に、前記単位燃料電池の積層範囲に亘って車体前後方向に延びる閉断面構造部の補強フレーム(例えば、後述する実施形態における補強フレーム55)を設けたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention provides a fuel cell stack (for example, a
請求項2に記載した発明は、請求項1に記載の発明において、前記センターコンソールの前端および後端はフロアトンネル(例えば、後述する実施形態におけるフロアトンネル22)に連続し、このセンターコンソールの前端および後端に連続する前記フロアトンネルの上面と同等の高さに前記補強フレーム(例えば、後述する実施形態における補強フレーム55)を設けたことを特徴とする。
請求項3に記載した発明は、請求項2に記載の発明において、前記センターコンソールの前端と前記フロアトンネルとが連続する部分に補強用の前部スティフナー(例えば、後述する実施形態における前部スティフナー58)を重合し、前記センターコンソールの後端と前記フロアトンネルとが連続する部分に補強用の後部スティフナー(例えば、後述する実施形態における後部スティフナー59)を重合し、前記前部スティフナーの後端部と前記補強フレームの前端部を側面視で重ね、前記後部スティフナーの前端部と前記補強フレームの後端部を側面視で重ねたことを特徴とする。
請求項4に記載した発明は、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の発明において、前記補強フレームに、前記センターコンソールの前記側壁との間に閉断面構造部を形成するビード(例えば、後述する実施形態におけるビード57)を、車体前後方向に延出して設けたことを特徴とする。
請求項5に記載した発明は、請求項4に記載の発明において、前記補強フレームに、前記ビードを上下に隔てて一対設けたことを特徴とする。
請求項6に記載した発明は、請求項1から請求項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の積層方向両端部に設けたエンドプレート(例えば、後述する実施形態におけるエンドプレート12FE,12RE)が、前記補強フレームと側面視で重複することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the front end and the rear end of the center console are continuous with a floor tunnel (for example, a
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, a reinforcing front stiffener (for example, a front stiffener in an embodiment described later) is provided at a portion where the front end of the center console and the floor tunnel are continuous. 58), a rear stiffener for reinforcement (for example, a
According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects of the present invention, a bead that forms a closed cross-section structure portion between the reinforcing frame and the side wall of the center console. (For example, a
The invention described in
The invention described in
請求項1から請求項6に記載した発明によれば、車両側面衝突時の過大な入力荷重によって、シートレールがセンターコンソールの側壁を介して燃料電池スタックに衝接する場合に、燃料電池スタックとシートレールがほぼ平行に配置されているので、シートレールはその平行状態を維持しながら燃料電池スタックに衝接する。その結果、シートレールの一部が燃料電池スタックに局所的に衝接することがなく、燃料電池スタックの局部的な損傷を防止することができる。
さらに、シートレールが燃料電池スタックの上下方向略中央部付近とほぼ同等の高さに配置しているので、シートレールが燃料電池スタックに衝接したときに燃料電池スタックを回転させようとするモーメントが発生しにくく、燃料電池スタックを確実に保護することができる。
また、センターコンソールの側壁の内面には単位燃料電池の積層範囲に亘って車体前後方向に延出する補強フレームが設けられているので、フロントシートがセンターコンソールの側面を局部的に押圧した場合にも、その押圧力を補強フレームの全長に亘って分散させることができ、センターコンソールの強度を高めることができる。その結果、車両側面衝突時にセンターコンソールが変形し難くなり、燃料電池スタックに作用する荷重を小さくして、燃料電池スタックを確実に保護することができる。
また、車両側面衝突時の過大な入力荷重によって万が一センターコンソールの側面が凹む場合にも、補強フレームが存在していない部分が変形することによって補強フレームが殆ど変形せずに平行移動して燃料電池スタックのほぼ全長に亘って衝接するので、荷重を分散させることができ、荷重集中を防止して、燃料電池スタックを確実に保護することができる。さらに、単位燃料電池を車体前後方向に積層した積層範囲に渡って補強部材を配置しているので、例えば複数の単位燃料電池の一部が車幅方向にずれたりするような局部的な損傷を防止するでき、燃料電池スタックを保護することができる。
したがって、燃料電池スタックをフロアレベル上側に位置させつつもフロアパネル下の車室外側に配置することで乗員の居住空間と隔絶し、かつセンターコンソールを燃料電池スタックを保護する部材として有効利用して、車両側面衝突時に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 first to sixth aspects of the present invention, when the seat rail hits the fuel cell stack through the side wall of the center console due to an excessive input load at the time of a vehicle side collision, the fuel cell stack and the seat Since the rails are arranged substantially in parallel, the seat rails abut against the fuel cell stack while maintaining the parallel state. As a result, a part of the seat rail does not locally contact the fuel cell stack, and local damage of the fuel cell stack can be prevented.
Furthermore, since the seat rail is arranged at a height substantially equal to the vicinity of the central portion in the vertical direction of the fuel cell stack, the moment to rotate the fuel cell stack when the seat rail hits the fuel cell stack. Is unlikely to occur, and the fuel cell stack can be reliably protected.
In addition, the inner surface of the side wall of the center console is provided with a reinforcing frame extending in the longitudinal direction of the vehicle over the stacking range of the unit fuel cells, so when the front seat presses the side of the center console locally However, the pressing force can be distributed over the entire length of the reinforcing frame, and the strength of the center console can be increased. As a result, it becomes difficult for the center console to be deformed at the time of a vehicle side collision, and the load acting on the fuel cell stack can be reduced to reliably protect the fuel cell stack.
Even if the side surface of the center console is recessed due to an excessive input load at the time of a vehicle side collision, the portion where the reinforcing frame does not exist is deformed, so that the reinforcing frame moves in parallel with almost no deformation. Since the contact is made over almost the entire length of the stack, the load can be dispersed, the load concentration can be prevented, and the fuel cell stack can be reliably protected. Furthermore, since the reinforcing member is disposed over the stacking range in which the unit fuel cells are stacked in the longitudinal direction of the vehicle body, for example, local damage such as a part of the plurality of unit fuel cells being displaced in the vehicle width direction is caused. And the fuel cell stack can be protected.
Therefore, while the fuel cell stack is positioned on the upper floor level, the fuel cell stack is placed outside the passenger compartment below the floor panel, so that it is isolated from the occupant's living space, and the center console is effectively used as a member for protecting the fuel cell stack. The fuel cell stack can be reliably protected at the time of a vehicle side collision.
請求項2に記載した発明によれば、前記補強フレームを、センターコンソールの前端および後端に連続するフロアトンネルの上面と同等の高さに設けているので、車両前面衝突時や車両後面衝突時に、補強フレームがセンターコンソールの車体前後方向の強度を強め、センターコンソールが車幅方向に折れるのを防止して、燃料電池スタックを確実に保護することができる。
請求項3に記載した発明によれば、前部スティフナーの後端部と補強フレームの前端部を側面視で重ね、後部スティフナーの前端部と補強フレームの後端部を側面視で重ねているので、車両前面衝突時や車両後面衝突時に、補強フレームがセンターコンソールの車体前後方向の強度を強め、センターコンソールが車幅方向に折れるのを防止して、燃料電池スタックを確実に保護することができる。
請求項4および請求項5に記載した発明によれば、補強フレームに、センターコンソールの側壁との間に閉断面構造部を形成するビードを、車体前後方向に延出して設けているので、補強フレームが強度的に有利となり、その結果、車両側面衝突時にセンターコンソールが変形し難くなり、燃料電池スタックに作用する荷重を小さくして、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 invention described in
According to the invention described in
According to the invention described in
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、燃料電池自動車は、水素と酸素との電気化学反応によって発電を行う燃料電池スタック12を車体のフロア下に搭載するもので、燃料電池スタック12により生じた電力で駆動モータ14を駆動して走行する。燃料電池スタック12は、単位電池(単位燃料電池)を多数積層してなる周知の固体高分子膜型燃料電池(PEMFC)であり、そのアノード側に燃料ガスとして水素ガスを供給し、カソード側に酸化剤ガスとして酸素を含む空気を供給することで、電気化学反応により電力を生成すると共に水を生成する。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1 to FIG. 4, a fuel cell vehicle has a
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。左右のサイドフレーム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。
The fuel cell vehicle is provided with a pair of left and
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
A
The
フロアパネル1にはダッシュロア1aの下端部から車体後部に向かう左右のフロントシート20、リヤシート21間に、上方に膨出するフロアトンネル22が形成されている。そして、このフロアトンネル22には左右のフロントシート20,20間に車体前後方向に延出し更に上方に膨出するセンターコンソール23が形成されている。
A
図4に示すように、フロアトンネル22の左右の立ち上がり部24から、センターコンソール23の側壁(側面)25に至る下面部位には三角形状の断面を形成するレインフォース26が接合され、フロアトンネル22及びセンターコンソール23を補強している。レインフォース26の下面には車体前後方向に沿って閉断面構造のセンターフレーム27が接合され、前記サイドフレーム2の内側壁とフロアパネル1とのコーナー部分には車体前後方向に沿って閉断面構造の補強フレーム28が接合されている。そして、これらセンターフレーム27と補強フレーム28との下面にはサブフレーム40が取り付けられ、このサブフレーム40に搭載された燃料電池スタック12及び補機類19がセンターコンソール23内、つまり車室外側であるフロアパネル1下に配置されている。
As shown in FIG. 4, a
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。前後サブクロスフレーム41,42間には、これら前後サブクロスフレーム41,42の左右の端部同士を接合するサブサイドフレーム43,43が設けられ、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下に配置されるものである。尚、図5中FRはフロント側を示す。
As shown in FIG. 5, the
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に接続され、サブセンターフレーム44の後端部は後サブクロスフレーム42に接合され、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よりも後方に延出している。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により接合されている。
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
サブフレーム40の前後サブクロスフレーム41,42間であって左右のサブセンターフレーム44間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は前後サブクロスフレーム41,42に固定したブラケット48,49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との間にはサブセンターフレーム44間に燃料電池スタック12の補機類19が配置されている。具体的には、図6に示すように前記補機類19は下側から酸素系補機類19a、その上に水素系補機類19b、更に上に燃料電池スタック12のシステムを管理するECU19cの順に配置されている。
左側の前後中間パイプ47,47間にはDC−DCコンバータ51が、右側の前後中間パイプ47,47間にはヒーター50が各々載置されている。燃料電池スタック12の前方、つまりセンターコンソール23内の前端側には、コンタクタボックス52が配置されている。このコンタクタボックス52は、例えばサブフレーム40上には搭載されず、サブフレーム40の直前の両センターフレーム27間に渡って設けられた図示しない支持フレームに直接固定されている(図2参照)。
The
A DC-DC converter 51 is placed between the left front and rear
そして、サブサイドフレーム43と前後サブクロスフレーム41,42との取付部には、車体のサイドフレームの補強フレーム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と前後サブクロスフレーム41,42との取付部には車体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との取付部には車体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。
The attachment point P between the
図6、図7に示すように、フロントシート20下のフロアパネル1には上方に膨出するシート支持部29が左右に形成され、各々に山形断面形状の前側シートブラケット30が取り付けられ、シート支持部29の後方に位置するフロアパネル1面には後方に下がるクランク形状の後側シートブラケット31が取り付けられている。一方、フロントシート20のシートクッション20C裏面にはシートフレーム32が設けられ、このシートフレーム32の両側部下面に、フロントシート20を車体前後方向に移動可能にするシートレール33が取り付けられている。そして、シートレール33の前端部が前側シートブラケット30に取り付けられ、シートレール33の後端部が後側シートブラケット31に取り付けられ、フロントシート20がフロアパネル1に固定されている。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
フロアトンネル22はフロントシート20に着座する乗員の足元付近の第1水平部39aからセンターコンソール23を連続形成し、センターコンソール23は第1水平部39aから後方上部に向かって立ち上がる第1傾斜面34を備え、フロントシート20のシートクッション20Cの上縁位置で水平に延出する第1上壁部35が第1傾斜面34に連続して形成されている。ここで、第1上壁部35の高さはシートクッション20Cの上縁とほぼ同一の高さに設定されている。そして、センターコンソール23はシートバック20Bの前面の手前で更に立ち上がりシートクッション20Cの座面Zよりも高い位置に第2傾斜面36を形成し、更にシートバック20Bを前後方向で横断する水平な第2上壁部37に連続し、この第2上壁部37を経て後方に下がり前記第1上壁部35よりもやや低い位置に形成されたフロアトンネル22の第2水平部39bに連なっている。尚、図中38は窪み部を示す。つまり、センターコンソール23の前端および後端はフロアトンネル22に連続している。
ここで、フロントシート20のシートクッション20Cは、側面視で前記燃料電池スタック12の配置位置に重なるように配置されている。また、前記第2上壁部37はシートバック20Bの前面から後面を跨ぐ位置に配置されている。
The
Here, the
前記センターコンソール23の第1上壁部35下方から第2上壁部37の前部下方に亘って燃料電池スタック12が配置され、残りの第2上壁部37の後部からフロアトンネル22の第2水平部39bに亘る部位に燃料電池スタック12の補機類19のうち酸素系補機類19a、水素系補機類19bが配置されている。ここで、第2上壁部37の直下には燃料電池スタック12及び水素系補機類19bの上方に空間部53が形成され、ここに燃料電池スタック12のECU19c及び水素センサが配置されている。尚、センターコンソール23の上部には第1上壁部35の後半部、第2傾斜面36及び第2上壁部37の上方でこれらを覆う位置にアームレスト54が配置されている。
The
ここで、前記燃料電池スタック12は車体前後方向に沿って単セル(単位燃料電池)を多数積層した構造のものであって、積層方向の端部である前端部と後端部には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。したがって、燃料電池スタック12は車体前後方向に配置されたシートレール33とほぼ平行となるように配置され、シートレール33は、燃料電池スタック12の上下方向略中央部付近、つまり燃料電池スタック12の重心Gの位置(図6参照)とほぼ同等の高さに、前側がやや上方に傾斜した姿勢で配置されることとなる。
また、燃料電池スタック12の積層方向の端部である後端部のエンドプレート12REは前記シートレール33の延在範囲に配置されており、シートレール33の後端とエンドプレート12REは側面視で重複する位置となっている。尚、破線はシートレール33の前端移動位置を示し、このときにシートレール33の前端と燃料電池スタック12の積層方向の端部である前端部のエンドプレート12FEは側面視で重複する。
Here, the
The rear end plate 12RE, which is the end in the stacking direction of the
センターコンソール23の両側壁25内面には燃料電池スタック12における単セルの積層範囲に亘って車体前後方向に延出する補強フレーム55がセンターコンソール23の第1傾斜面34の前端部下方からフロアトンネル22の第2水平部39bの前端部下方に至る範囲に設けられている。この補強フレーム55はパネル材56をセンターコンソール23の側壁25の内面に重合して形成したもので、具体的にはパネル材56の上下に所定間隔を隔てて車体前後方向に延出する一対のビード57を設けこのビード57とセンターコンソール23の側壁25の内面との間に2条の閉断面構造部からなる補強フレーム55を形成したものである。補強フレーム55の上下方向中央は燃料電池スタック12の重心Gの位置よりも高い位置に配置され、具体的には補強フレーム55における下側の閉断面構造部の略中央部がフロアトンネル22の第1水平部39aとほぼ同等の高さに設定され、上側の閉断面構造部の略中央部がフロアトンネル22の第2水平部39b(すなわち窪み部38の下面)とほぼ同等の高さに設定されている。
On the inner surfaces of both
フロアトンネル22の第1水平部39aと、センターコンソール23の第1傾斜面34の前端部に亘る位置には、センターコンソール23の上壁23Uから側壁25の上部を覆い前記補強フレーム55の前端部に重なるようにして、補強用の前部スティフナー58が重合されている。また、フロアトンネル22の第2水平部39bにもその上壁から側壁の上部を覆い前記補強フレーム55の後端部に重なるようにして、補強用の後部スティフナー59が重合されている。
The front end portion of the reinforcing
センターコンソール23の第1上壁部35の後端部から第2傾斜面36、第2上壁部37及びフロアトンネル22の第2水平部39bの手前に亘る位置にセンターコンソール23の上壁23Uから側壁25の上部を覆い補強用の上部レインフォース60が重合されている。この上部レインフォース60は前記第2傾斜面36との間に所定間隔を隔てて取り付けられ、センターコンソール23との間にセンターコンソール23の側壁25同士を接続するように車幅方向に延出する閉断面構造のクロスメンバ部61を形成している。また、上部レインフォース60には車幅方向に延出する一対のビード62が形成され、このビード62とセンターコンソール23との間にセンターコンソール23の側壁25同士を接続するように車幅方向に延出する2条の閉断面構造部からなるクロスビード63が形成されている。前記クロスビード63は、シートクッション20Cの座面Zより高い位置であって、側面視でフロントシート20のシートバック20Bの側面20Sと重なるように、シートバック20Bの側方に配置されている。また、前記クロスビード63の配置位置は、側面視で前記燃料電池スタック12後方にオフセットしている。
The
上記実施形態によれば、図7に示すように、車両側面衝突時に車体側方から入力荷重(矢印で示す)が作用し、この荷重が右側のフロントシート20に作用すると、右側のフロントシート20がシートフレーム32ごと車体幅方向中央部に移動してセンターコンソール23の右側の側壁25を外側から押圧する。ところが、この側壁25に作用する押圧力はクロスビード63とクロスメンバ部61により受け止められ、閉断面構造であって座屈に対して強度的に有利なため、座屈しないでセンターコンソール23の左側の側壁25を押圧するように伝達され、更に左側のフロントシート20に作用する。
したがって、車両側面衝突時の衝撃力を左右のフロントシート20に分散させて作用させることで燃料電池スタック12に直接的に作用する荷重を小さくして燃料電池スタック12を確実に保護することができる。
According to the above embodiment, as shown in FIG. 7, when a vehicle side collision occurs, an input load (indicated by an arrow) acts from the side of the vehicle body, and when this load acts on the right
Therefore, by dispersing and applying the impact force at the time of a vehicle side collision to the left and right front seats 20, the load directly acting on the
とりわけクロスビード63はフロントシート20のシートクッション20Cの座面Zよりも高い位置に配置されていることにより、このクロスビード63の側方に位置しているシートバック20Bの側面20Sから作用する荷重により下部が支持されたフロントシート20には車室内側に向かって倒れるようにしてモーメントが作用するが、このモーメントを力学的に有利な高い位置でクロスビード63により受けることができ、腕が長い分だけ荷重を小さくすることができる。その結果、車両側面衝突時の衝撃力をクロスビード63が強度的に有利な座屈方向で、かつ小さな荷重で受けることができ、クロスビード63を小型化して車体重量の増加を最小限に抑えることができる。
In particular, since the
そして、クロスビード63がフロントシート20のシートバック20Bの側面20Sに対応する位置に配置されているため、車両側面衝突時に作用する荷重は、一方のフロントシート20から確実にクロスビード63に作用し、更にこのクロスビード63から他方のフロントシート20のシートバック20Bを介して当該フロントシート20に確実に作用する。よって左右何れの方向から衝撃力が作用した場合でも、これを左右のフロントシート20で荷重分担して確実に燃料電池スタック12を保護することができる。
また、車両側面衝突時に、車体側部から一方のフロントシート20に過大な衝撃力が作用しクロスビード63が座屈した場合であっても、このクロスビード63の配置部位の側方には燃料電池スタック12は存在せず、燃料電池スタック12に損傷を与えることはない。
And since the
Further, even when an excessive impact force acts on one of the
さらに、側壁25内面には単セルの積層範囲に亘って車体前後方向に延出する補強フレーム55が設けられているので、シートフレーム32がセンターコンソール23の右側の側壁を局部的に押圧した場合にも、その押圧力を補強フレーム55の全長に亘って分散させることができ、センターコンソール23の強度を高めることができる。特に、補強フレーム55はビード57を設けたことによってセンターコンソール23の内面との間に閉断面構造を形成しているので、強度的に有利である。その結果、車両側面衝突時にセンターコンソール23が変形し難くなり、燃料電池スタック12に作用する荷重を小さくして、燃料電池スタック12を確実に保護することができる。
Furthermore, since the reinforcing
また、車両側面衝突時の過大な入力荷重によって万が一センターコンソール23の側壁25が凹む場合にも、補強フレーム55が存在していない部分が変形することによって補強フレーム55が殆ど変形せずに平行移動して燃料電池スタック12に衝接する。このとき、補強フレーム55は燃料電池スタック12における単セルの積層範囲に亘って配置されているので、補強フレーム55が燃料電池スタック12の全長に亘って衝接することで荷重を分散させることができ、荷重集中を防止して、燃料電池スタック12を確実に保護することができる。
さらに、多数の単セルを車体前後方向に積層した積層範囲に渡って補強フレーム55を配置しているので、例えば多数ある単セルの一部が車幅方向にずれたりするような局部的な損傷を防止することができ、燃料電池スタック12を保護することができる。
In addition, even if the
Further, since the reinforcing
さらに、車両側面衝突時の過大な入力荷重によって、センターコンソール23の側壁25を介して右側のシートレール33が燃料電池スタック12に衝接する場合には、燃料電池スタック12とシートレール33がほぼ平行に配置されているので、シートレール33はその平行状態を維持しながらその全長が燃料電池スタック12に衝接する。したがって、シートレール33の一部が燃料電池スタック12に局所的に衝接することがないので、燃料電池スタック12の局部的な損傷を防止することができる。また、シートレール33の後端と燃料電池スタック12の後端側のエンドプレート12REが側面視で重複して位置することから、シートレール33の全長が燃料電池スタック12に衝接する場合にも、シートレール33の後端がエンドプレート12REに衝接し、強度的に強い部材であるエンドプレート12REによって荷重の多くを受け止めることができる。したがって、シートレール33が燃料電池スタック12の単位セルを損傷するのを阻止することができ、その結果、燃料電池スタック12を確実に保護することができる。また、シートレール33が燃料電池スタック12の重心Gの位置とほぼ同等の高さに位置しているので、シートレール33が燃料電池スタック12に衝接したときに燃料電池スタック12を回転させようとするモーメントが発生しにくく、燃料電池スタック12を確実に保護することができる。
Further, when the
また、補強フレーム55が、センターコンソール23の前端であるフロアトンネル22の第1水平部39aおよびセンターコンソール23の後端であるフロアトンネル22の第2水平部39bの上面と同等の高さに設けられ、補強フレーム55の前端部が第1水平部39aに設けた前部スティフナー58と重なり、補強フレーム55の後端部が第2水平部39bに設けた後部スティフナー59と重なっているので、車両前面衝突時や車両後面衝突時に、補強フレーム55がセンターコンソール23の車体前後方向の強度を強め、センターコンソール23が車幅方向に折れるのを防止して、燃料電池スタック12を確実に保護することができる。
Further, the reinforcing
したがって、燃料電池スタック12をポジション的にはフロアレベル上側であって車室空間内のフロントシート20間に位置させつつもフロアパネル1下である車室外側に配置することで乗員の居住空間と隔絶し、かつセンターコンソール23を燃料電池スタック12を保護する部材として有効利用して、車両衝突時に燃料電池スタック12を確実に保護することができる。
Accordingly, the
1 フロアパネル
12 燃料電池スタック
20 フロントシート
22 フロアトンネル
23 センターコンソール
25 側壁(側面)
55 補強フレーム
1
55 Reinforcement frame
Claims (6)
前記フロアパネル(1)にはダッシュロア(1a)の下端部から車体後部に向かう左右のフロントシート(20,20)、リヤシート(21,21)間に、上方に膨出するフロアトンネル(22)を形成し、前記フロアトンネル(22)には前記左右のフロントシート(20,20)間に車体前後方向に延出し更に上方に膨出するセンターコンソール(23)を形成し、
前記センターコンソール(23)内に前記燃料電池スタック(12)を配置し、
前記燃料電池スタック(12)は、車体前後方向に配置されたシートレール(33)とほぼ平行となるように前記単位燃料電池を車体前後方向に複数積層して構成し、
前記シートレール(33)を、前記燃料電池スタック(12)の上下方向略中央部付近とほぼ同等の高さに配置し、
前記センターコンソール(23)の側壁(25)の内面に、前記単位燃料電池の積層範囲に亘って車体前後方向に延びる閉断面構造部の補強フレーム(55)を設け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 (12) formed by laminating unit fuel cells in the longitudinal direction of the vehicle body is arranged under the floor panel (1) of the vehicle body,
The floor panel (1) has a floor tunnel (22) that bulges upward between the left and right front seats (20, 20) and rear seats (21, 21) from the lower end of the dash lower (1a) toward the rear of the vehicle body. The floor tunnel (22) is formed with a center console (23) extending in the longitudinal direction of the vehicle body between the left and right front seats (20, 20) and further bulging upward,
Said fuel cell stack (12) disposed in the center in the console (23),
The fuel cell stack (12) is configured by stacking a plurality of the unit fuel cells in the vehicle body longitudinal direction so as to be substantially parallel to the seat rail (33) arranged in the vehicle body longitudinal direction,
The seat rail (33) is disposed at a height substantially equal to the vicinity of the substantially central portion in the vertical direction of the fuel cell stack (12),
A fuel cell characterized in that a reinforcing frame (55) having a closed cross-section structure portion extending in the longitudinal direction of the vehicle body over the stacking range of the unit fuel cells is provided on the inner surface of the side wall (25) of the center console (23). Car.
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