JP6380286B2 - 燃料電池車 - Google Patents

Description

本発明は、燃料電池車に関する。

燃料電池と燃料電池に供給される燃料を貯留したタンクとを備え、燃料電池の電力により走行する燃料電池車が知られている。例えば、特許文献１には、車体の前方側に燃料電池が配置され、燃料電池の後方側に隣接してタンクが配置されている。

特表２００８−５１８８２７号公報

このようにタンクの前方側に隣接して燃料電池などの前方側部材が配置されていると、車体の前面衝突時に前方側部材が後退してタンクに衝突して、クラッシュストロークを確保できない可能性がある。

本発明は、前面衝突時のクラッシュストロークを確保した燃料電池車を提供する。

本発明は、車体と、前記車体に搭載された走行用のモータと、燃料電池に供給される燃料を貯蔵し、車体前方側に口金部を有したタンクと、前記モータに供給される電力を発電する前記燃料電池、及び前記燃料電池からの電力を変換して前記モータに供給する電力変換器、の何れか一方であり、前記タンクよりも車体前方側に間隔を空けて配置され、前記タンクと水平方向に部分的に重なる前方側部材と、前記前方側部材を前記車体に締結し、所定以上の荷重が作用した場合に破断又は変形する締結部と、前記口金部に支持された被支持部と、前記前方側部材の後側面及び下側面に沿った支持部と、前記被支持部から前記支持部に向けて水平方向よりも斜め上方に延びた延在部と、を含む案内部材と、を備え、前記車体の前面衝突時に前記締結部が破断又は変形して前記前方側部材が車体後方側に移動する場合、前記前方側部材が車体後方側へ移動するにつれて、前記延在部は前記被支持部を支点として車体前方側から車体後方側に回転し、前記支持部は前記前方側部材を前記タンクの上方側に案内する、燃料電池車を提供する。これにより、前方側部材がタンクに衝突するまでの距離を確保でき、クラッシュストロークを確保できる。

前記タンクを前記車体のフロアパネルの下面側に固定したバンドと、前記バンドの両端を前記フロアパネルに固定した固定部と、前記固定部よりも内側で前記バンドを前記フロアパネルに固定し、前記固定部よりも脆弱な脆弱固定部と、を備え、前記案内部材を介して前記前方側部材から前記タンクに下方側へ所定以上の荷重が加わった場合に、前記固定部は破断せずに前記脆弱固定部が破断して前記タンクの下方側への移動を許容するように前記バンドが変形してもよい。

前記被支持部は、前記口金部の外周面の上方側に係合した切欠部が形成されていてもよい。

前記被支持部及び支持部は、それぞれヒンジ部を介して回転可能に前記延在部に接続されていてもよい。

前記締結部が破断及び変形していない場合には、前記前方側部材は、前記締結部に加えて、前記タンクに支持された前記案内部材により支持されていてもよい。

本発明によれば、前面衝突時のクラッシュストロークを確保した燃料電池車を提供できる。

本実施例の燃料電池車の概略図である。 車両の前方側の内部構成を示した側面図である。 燃料電池周辺の上面図である。 燃料電池周辺の正面図である。 案内部剤の説明図である。 図４のＡ−Ａ断面図である。 図４のＢ−Ｂ断面図である。 前面衝突時の燃料電池、案内部材、及びタンクの挙動の説明図である。 タンクの前方側を固定するバンドの説明図である。 タンクの前方側を固定するバンドの説明図である。 タンクの後方側を固定するバンドの説明図である。 第１変形例の案内部材の説明図である。 前面衝突時の燃料電池、案内部材、及びタンクの挙動の説明図である。 第２変形例の案内部材の説明図である。 図１０のＣ−Ｃ断面図である。 第３変形例の案内部材の説明図である。 図１２のＤ−Ｄ断面図である。 オフセット衝突時の燃料電池の挙動の説明図である。 タンクの前方側にコンバータが配置される場合の説明図である。 タンクの前方側にＰＣＵが配置される場合の説明図である。 第４変形例の案内部材の説明図である。

図１は、本実施例の燃料電池車１（以下、車両１と称する）の概略図である。車両１の車体２には、車体前方側に前輪Ｗｆが搭載され、車体後方側に後輪Ｗｒと後輪Ｗｒを駆動する走行用のモータＭとが搭載されている。尚、本明細書では、車体前方側、車体後方側を、それぞれ単に前方側、後方側と称する。車両１は、後輪駆動である。車体２の中央部に位置する搭乗室４よりも車体前方側には、フロントルーム３が設けられている。フロントルーム３内には、燃料電池スタック（以下、燃料電池と称する）５０が配置されている。燃料電池５０は、モータＭに供給される電力を発電する。

搭乗室４よりも車体後方側には、ＤＣ−ＤＣコンバータ６０（以下、コンバータと称する）、パワーコントロールユニット（以下、ＰＣＵと称する）７０、及びモータＭが搭載されている。コンバータ６０は、燃料電池５０の電力を昇圧してＰＣＵ７０へ出力する。ＰＣＵ７０は、コンバータ６０を介して供給された燃料電池５０からの電力を、交流に変換してモータＭに供給するインバータである。コンバータ６０及びＰＣＵ７０は、モータＭの上方側に配置されている。車体２の中央部には、燃料電池５０に供給される燃料である水素ガスを貯蔵したタンク２０及び３０が搭載されている。タンク２０及び３０は、車体２の前方側から後方側に並び、それぞれ長手方向が車体２の前後方向、車幅方向となるように配置されている。タンク２０は、燃料電池５０に供給される燃料を貯蔵し、車体前方側に口金部２２を有したタンクの一例である。

図２は、車両１の前方側の内部構成を示した側面図である。フロアパネル１１は、搭乗室４の床に相当する。フロアパネル１１よりも前方側には、フロントサスペンションメンバ（以下、サスペンションメンバと称する）４０が配置されている。サスペンションメンバ４０は、金属製であり下面視で略矩形枠状であり、不図示のフロントサイドメンバに吊り下げられている。サスペンションメンバ４０は、前輪Ｗｆに加わる衝撃を吸収する不図示のショックアブソーバを支持している。サスペンションメンバ４０は、車幅方向に延び車体２の前方側及び後方側にそれぞれ位置した前方クロス部４２及び後方クロス部４５と、前方クロス部４２から後方側に延びて後方クロス部４５に連続した一対のサイドレール部４３、４４とを含む。前方クロス部４２及びサイドレール部４４には、詳しくは後述するマウント部ｍ１及びｍ２がそれぞれ設けられている。サスペンションメンバ４０は、車体２の一部を構成している部材である。

タンク２０は、フロアパネル１１の略中央に前後方向に沿ったセンタートンネルパネル１３の下面側に、金属製のバンド８０及び８０ａにより固定されている。バンド８０は、バンド８０ａよりも前方側に位置している。タンク３０は、センタートンネルパネル１３よりも後方側にあり車幅方向に沿ったフロアトンネル１４の下面側にバンド８０ａにより固定されている。

タンク２０は、タンク本体部２１、口金部２２及び２３を含む。タンク本体部２１の中心軸線は、車体２の前後方向に延びている。口金部２２及び２３は、タンク本体部２１の前方側及び後方側にそれぞれ設けられタンク本体部２１の中心軸線上に設けられている。口金部２２及び２３はタンク本体部２１内と連通した略円筒状であるが、口金部２２及び２３の一方は燃料電池５０に配管を介して接続され、他方は不図示のプラグにより塞がれている。口金部２２は、根元部の径よりも先端部の径が大きい形状であるがこれに限定されない。タンク３０も同様に、タンク本体部３１、口金部３２を含む。

タンク２０と燃料電池５０との間には、案内部材９０が配置されているが、詳しくは後述する。カバーＣＶは、サスペンションメンバ４０やタンク２０及び３０の下方側を覆うようにフロアパネル１１の下面に固定され、燃料電池５０やタンク２０及び３０を保護している。

燃料電池５０は、タンク２０よりも前方側に間隔を空けて配置され、タンク２０と水平方向に部分的に重なっている前方側部材の一例である。具体的には、燃料電池５０及びタンク２０を車体２の前方側から見た場合には、燃料電池５０の下方側の一部とタンク２０の上方側が重なって見える。燃料電池５０は、このような高さ位置でマウント機構Ｍ１及びＭ２により支持されて、サスペンションメンバ４０に締結されている。マウント機構Ｍ１及びＭ２は、燃料電池５０を車体２に締結し、所定以上の荷重が作用した場合に破断又は変形する締結部の一例である。

図３Ａは、燃料電池５０周辺の上面図である。図３Ｂは、燃料電池５０周辺の正面図である。尚、図３Ａにおいては、燃料電池５０に加えてタンク２０及び案内部材９０を示している。燃料電池５０は、上側面５１、前側面５２、右側面５３、左側面５４、後側面５５、及び下側面５６を有した略直方体状である。上側面５１及び下側面５６は、水平面と略平行である。前側面５２及び後側面５５は、車幅方向に沿った鉛直面に略平行である。右側面５３及び左側面５４は、車体２の前後方向に沿った鉛直面に略平行である。前側面５２及び後側面５５は、燃料電池５０内で積層された複数のセルを挟む一対のエンドプレートに相当する。燃料電池５０及びタンク２０は水平方向で部分的に重なるように配置されている。

燃料電池５０の前側面５２及び左側面５４は、それぞれマウント機構Ｍ１及びＭ２により支持されている。マウント機構Ｍ１は、マウント部ｍ１に固定されたマウントブラケットＢ１と、マウントブラケットＢ１にインシュレータＩ１を介して支持され前側面５２に固定されたマウントブラケットＢ１１と、を含む。マウント機構Ｍ２は、マウント部ｍ２により固定されたマウントブラケットＢ２と、マウントブラケットＢ２にインシュレータＩ２を介して支持され左側面５４に固定されたマウントブラケットＢ２２と、を含む。マウントブラケットＢ１１、Ｂ２２は、例えばボルトにより燃料電池５０に固定されている。インシュレータＩ１、Ｉ２は、弾性変形するゴムを含み、サスペンションメンバ４０から燃料電池５０に伝達する振動を吸収する。

マウントブラケットＢ１、Ｂ１１、Ｂ２、及びＢ２２は、アルミ製又は鉄製であり、車体２が前面衝突して所定以上の大きさの衝撃が加わった場合には破断又はサスペンションメンバ４０と共に塑性変形する。尚、マウントブラケットＢ１１及びＢ２２を燃料電池５０に固定しているボルトや、インシュレータＩ１及びＩ２、マウントブラケットＢ１及びＢ２、マウント部ｍ１及びｍ２の何れかを、前面衝突時に破断又は塑性変形するように脆弱に形成してもよい。このようにマウント機構Ｍ１及びＭ２が破断又は変形することにより、前面衝突時の衝撃が吸収される。前面衝突時にマウント機構Ｍ１及びＭ２が破断又は変形することにより、燃料電池５０は後退することが可能となる。この際に、案内部材９０は燃料電池５０をタンク２０の上方側へと案内する。案内部材９０について以下に説明する。

図４は、案内部材９０の説明図である。図５Ａは、図４のＡ−Ａ断面図である。図５Ｂは、図４のＢ−Ｂ断面図である。案内部材９０は、金属製であり、例えばアルミよりも剛性のある鉄製であるが、これに限定されない。案内部材９０は、棒体９１、受け板９２、支え板９３、及び押え板９４を含む。棒体９１は、押え板９４から受け板９２に向けて水平方向よりも斜め上方に車体２の前後方向に沿って延びたように配置されている。棒体９１は、中空の円筒状であるが、これに限定されず、中空の角筒状や中実の棒状であってもよい。棒体９１の長さは、口金部２２の先端から燃料電池５０の後側面５５までの水平方向の距離Ｌｘよりも長く設定されている。棒体９１の傾斜角度は、水平方向に対して、例えば１０〜５０度、好ましくは２０〜４５度である。棒体９１は、被支持部から支持部に向けて水平方向よりも斜め上方に延びた延在部の一例である。

受け板９２は、棒体９１の前方側の端部に設けられ、車体２の前後方向に略垂直な平板状であり、燃料電池５０の後側面５５に接触している。支え板９３は、受け板９２の下方側に連続し、受け板９２に対して略直角に折り曲げられ、燃料電池５０の下側面５６に接触している。即ち、受け板９２及び支え板９３は、それぞれ燃料電池５０の後側面５５及び下側面５６を支持している。受け板９２及び支え板９３は、一枚の板状の部材が側面視で略Ｌ字状となるように略直角に折り曲げられた形状であり、詳しくは後述するが変形可能に薄肉に形成されている。また、詳しくは後述するが、支え板９３から、受け板９２及び棒体９１の接続箇所の下方側までの鉛直方向での長さＨは、棒体９１の延びた方向での棒体９１の長さよりも短い。受け板９２及び支え板９３の幅は、棒体９１の径よりも大きい。受け板９２及び支え板９３は、前方側部材の後側面及び下側面に沿った支持部の一例である。

押え板９４は、棒体９１の後方側の端部に設けられ、板状に形成されている。押え板９４の下端には、口金部２２の上方側の外周面に沿った円弧状の切欠部９５が形成されている。切欠部９５が口金部２２の外周面に係合して、押え板９４は口金部２２上に支持されている。また、押え板９４は、口金部２２の根元部付近の、タンク本体部２１の前方側の湾曲した面に接触している。押え板９４の幅は、棒体９１の径よりも大きい。受け板９２及び押え板９４は、棒体９１に溶接により接合されていてもよいし、一体に成形されていてもよい。押え板９４は、口金部２２に支持された被支持部の一例である。

押え板９４が口金部２２の上方側で支持された状態で受け板９２が後側面５５に接触している。このため、案内部材９０が燃料電池５０及びタンク２０間から脱落することが抑制されている。また、支え板９３が下側面５６に接触しているため、案内部材９０の上方側へ離脱、及び案内部材９０の棒体９１の軸方向周りの回転が抑制されている。また、受け板９２が後側面５５に接触し押え板９４がタンク２０のタンク本体部２１の前方側に接触しているため、案内部材９０の前後方向の移動が抑制される。また、押え板９４の切欠部９５が口金部２２の上方側の外周面と係合しているため、押え板９４の車幅方向での口金部２２からの離脱が抑制される。以上により、例えば車両１の走行により案内部材９０に振動が伝達した場合であっても、案内部材９０の脱落が抑制される。尚、案内部材９０のがたつきを防止する観点からは、受け板９２、支え板９３、及び押え板９４はそれぞれ後側面５５、下側面５６、及びタンク本体部２１の前方側の曲面に常に接触していることが望ましいが、これに限定されない。

次に、案内部材９０が設けられていない場合での前面衝突時の燃料電池５０の挙動について説明する。案内部材９０が設けられていない場合に、車体２が前面衝突してマウント機構Ｍ１及びＭ２が破断して燃料電池５０に後方側への荷重が作用した場合を想定する。この場合、燃料電池５０はその重量によって水平方向よりも斜め下方側に後退して、燃料電池５０の後側面５５が口金部２２に衝突する可能性がある。この場合のクラッシュストロークは、後退開始前の燃料電池５０の後側面５５から口金部２２の先端までの水平方向の距離Ｌｘに相当する。また、例えば前面衝突によりマウント機構Ｍ１及びＭ２が変形して、燃料電池５０が口金部２２には接触しないように水平方向に後退した場合は、燃料電池５０はタンク本体部２１の前方側に衝突する。この場合のクラッシュストロークは、後退開始前の燃料電池５０の後側面５５からタンク本体部２１の前方側までの水平方向の距離Ｌｙに相当する。このようにクラッシュストロークが短い場合には、前面衝突時の衝撃を吸収しにくいという問題がある。

本実施例では、案内部材９０により前面衝突時でのクラッシュストロークを確保している。図６は、前面衝突時の燃料電池５０、案内部材９０、及びタンク２０の挙動の説明図である。前面衝突によりマウント機構Ｍ１及びＭ２が破断又は変形して燃料電池５０に後方側への荷重が作用して後退する場合を想定する。この場合、燃料電池５０が後退するにつれて、棒体９１は、押え板９４を支点として受け板９２及び支え板９３が上方側に移動するように回転しようとする。棒体９１が押え板９４から受け板９２へ水平方向より斜め上方側に延びており、押え板９４がタンク本体部２１の前方側に接触して案内部材９０の後方側への移動が規制されているからである。

また、受け板９２及び支え板９３は薄肉に形成されているため、棒体９１の回転している途中で変形する。例えば、図６に示した例では、受け板９２の棒体９１と接続されている部分より上方側が後側面５５から離れるように折れ曲がる。棒体９１が略鉛直姿勢になると、支え板９３により支持された下側面５６は、口金部２２の略鉛直上方側に位置する。ここで、支え板９３が口金部２２に接触しないように、上述した長さＨと棒体９１の長さとが設定されている。具体的には、棒体９１の長さは上述した長さＨよりも長く設定され、これを実現するように棒体９１の角度や棒体９１と受け板９２との接続箇所の位置も設定されている。尚、本実施例のように口金部２２の先端部の径が口金部２２の根元部の径よりも大きい場合には、燃料電池５０と口金部２２との接触を回避するために、棒体９１は上述した長さＨよりもある程度余裕を持って長く設定されていることが望ましい。

また、詳しくは後述するが、棒体９１が回転している途中で案内部材９０を介して燃料電池５０からタンク２０に下方側へ所定以上の荷重が加わることにより、タンク２０の前方側が下方側に移動する。タンク２０の前方側が下方側に移動しつつ燃料電池５０が更に後退することにより、棒体９１が鉛直姿勢から後方側に倒れるように回転しながら押え板９４が口金部２２から離れる。また、燃料電池５０の後退と棒体９１の回転により、支え板９３が下側面５６に接触しながら受け板９２が後側面５５から離れるように変形し、棒体９１はタンク本体部２１の上方側に衝突する。この場合のクラッシュストロークは、後退開始前の燃料電池５０の後側面５５から棒体９１がタンク本体部２１に接触した際の後側面５５までの水平方向の距離Ｌに相当し、上述した距離Ｌｘよりも長い。このようにして、燃料電池５０はタンク２０の上方側に案内されるため、クラッシュストロークを確保できる。

次に、タンク２０の前方側の下方側への移動について説明する。タンク２０の前方側は、図２に示したようにバンド８０によりフロアパネル１１に固定されている。図７Ａ及び図７Ｂは、タンク２０の前方側を固定するバンド８０の説明図である。バンド８０は、タンク２０のタンク本体部２１の外周に沿った湾曲部８１と、湾曲部８１の両側から連続して直線状に延びてフロアパネル１１の下面に固定された直状部８２とを含む。湾曲部８１から離れた直状部８２の端部は、ボルトＢと不図示のナットによりフロアパネル１１に固定されている。また、２つのボルトＢよりも内側にあり湾曲部８１に近い直状部８２の部分は、ボルトＳＢと不図示のナットによりフロアパネル１１に固定されている。

ボルトＳＢは、ボルトＢよりも細く脆弱である。このため、前面衝突時に後退している燃料電池５０から案内部材９０を介してタンク２０に下方側への所定以上の荷重が加わると、湾曲部８１も同様に下方側への荷重を受けてボルトＳＢのみが破断する。ボルトＳＢのみが破断すると、直状部８２の両端部のみがボルトＢのみによってフロアパネル１１に固定された状態となる。この状態で、タンク２０へ加わった下方側への荷重により、湾曲部８１が下方側に移動して湾曲部８１及び直状部８２が変形する。このため、タンク２０の前方側は下方側に移動する。ボルトＢは、バンド８０の両端をフロアパネル１１に固定した固定部の一例である。ボルトＳＢは、固定部よりも内側でバンド８０をフロアパネル１１に固定し、固定部よりも脆弱な脆弱固定部の一例である。

図７Ｃは、タンク２０の後方側を固定するバンド８０ａの説明図である。バンド８０ａの直状部８２ａは、直状部８２よりも短く、ボルトＢのみにより固定されている。このため、タンク２０に下方側へ所定以上の荷重が作用した場合であっても、ボルトＢは破断せずに、バンド８０ａはタンク２０を同じ高さ位置で保持する。従って、タンク２０に下方側へ所定以上の荷重が作用した場合には、バンド８０のみが変形して、タンク２０の前方側が下方側に移動する。

以上のように、前面衝突時には案内部材９０により燃料電池５０がタンク２０の上方側に案内され、かつバンド８０のみが変形してタンク２０の前方側が下方側に移動する。このように、燃料電池５０が水平方向に後退してタンク２０に衝突することを回避でき、燃料電池５０がタンク２０に接触するまでの距離を確保して、クラッシュストロークを確保できる。これにより、前面衝突時の衝撃を効率的に吸収できる。

また、案内部材９０は、金属製であり、簡易な構造であるため、製造コストの増大を抑制しつつ、クラッシュストロークを確保できる。

また、前面衝突時にバンド８０が変形してタンク２０の前方側が下方側の移動した場合であっても、タンク２０の後方側はバンド８０ａによりフロアパネル１１に固定されている。このため、前面衝突時においても、タンク２０がフロアパネル１１に固定された状態を維持できる。

前面衝突前のマウント機構Ｍ１及びＭ２が破断及び変形していない状態では、燃料電池５０は、マウント機構Ｍ１及びＭ２と共に案内部材９０により支持されている。このため、燃料電池５０を安定して支持することができる。

尚、例えば押え板９４の一部を口金部２２に溶接してもよい。この場合、棒体９１が回転している途中で押え板９４が口金部２２から破断する、又は、押え板９４が変形することが望ましい。また、案内部材９０は、燃料電池５０の後退に伴って変形はするが破断はしない程度の剛性を有していることが望ましい。

次に、案内部材の変形例について説明する。尚、上記実施例と同一の構成については同一の符号を付することにより、重複する説明を省略する。図８は、第１変形例の案内部材９０ａの説明図である。図９は、前面衝突時の燃料電池５０、案内部材９０ａ、及びタンク２０の挙動の説明図である。案内部材９０ａの受け板９２及び押え板９４は、それぞれヒンジ部ｈ１及びｈ２を介して棒体９１ａに回転可能に接続されている。ヒンジ部ｈ１及びｈ２の回転軸の方向は、車幅方向である。図９に示すように、燃料電池５０が後退し始めると、受け板９２及び支え板９３がそれぞれ後側面５５及び下側面５６に接触し押え板９４がタンク本体部２１の前方側の面に接触した状態を維持しつつ、棒体９１ａが回転する。棒体９１ａが鉛直姿勢から後方側に倒れるように回転してタンク２０の前方側が下方側に移動することにより、押え板９４は口金部２２から離脱する。このように、受け板９２及び押え板９４はそれぞれヒンジ部ｈ１及びｈ２を介して棒体９１ａに対して回転するため、棒体９１ａの回転がスムーズに行われる。従って、燃料電池５０をタンク２０の上方側にスムーズに案内することができる。また、受け板９２及び押え板９４が棒体９１ａに対して回転可能であるため、案内部材９０ａを燃料電池５０及びタンク２０間に設置する作業も容易である。

図１０は、第２変形例の案内部材９０ｂの説明図である。図１１は、図１０のＣ−Ｃ断面図である。案内部材９０ｂの押え板９４ｂは、口金部２２の先端にボルトＢ９により固定されている。また、押え板９４ｂは、薄肉な板状に形成されており、棒体９１は押え板９４ｂを支点として棒体９１が回転するように、押え板９４ｂは変形可能である。従って、前面衝突時には、燃料電池５０の後退に伴って、押え板９４ｂに対して棒体９１が回転して、燃料電池５０がタンク２０の上方側に案内される。また、案内部材９０ｂはタンク２０にボルトＢ９により固定されているため、マウント機構Ｍ１及びＭ２が破断及び変形していない状態では、マウント機構Ｍ１及びＭ２、及び案内部材９０ｂにより燃料電池５０を安定して支持できる。

図１２は、第３変形例の案内部材９０ｃの説明図である。図１２は、上面図であり、案内部材９０ｃに加えてサスペンションメンバ４０、燃料電池５０、タンク２０を示している。図１３は、図１２のＤ−Ｄ断面図である。案内部材９０ｃは、棒体９１ｃ１及び９１ｃ２、受け板９２ｃ、支え板９３ｃ、押え板９４ｃ１及び９４ｃ２、を含む。押え板９４ｃ１及び９４ｃ２は、それぞれ棒体９１ｃ１及び９１ｃ２の後方側の端部に設けられ、互いに接合はされていない。押え板９４ｃ１及び９４ｃ２には、口金部２２の外周面に沿った円弧状の切欠部９５ｃ１及び９５ｃ２が形成されている。切欠部９５ｃ１及び９５ｃ２は、協働で口金部２２の外周面の略半周に沿った円弧状である。従って、切欠部９５ｃ１及び９５ｃ２のそれぞれは、中心角が略９０度の円弧状である。

受け板９２ｃは、棒体９１ｃ１及び９１ｃ２の前方側の端部に設けられている。換言すると、受け板９２ｃには、２つの棒体９１ｃ１及び９１ｃ２が接続されている。棒体９１ｃ１及び９１ｃ２は、それぞれ押え板９４ｃ１及び９４ｃ２から受け板９２ｃに向けて車幅方向に離れるように延びている。このため、受け板９２ｃ及び支え板９３ｃは、上述した受け板９２及び支え板９３よりも、車幅方向での幅が大きく形成されている。

次に、車体２がオフセット衝突した場合について説明する。図１４は、オフセット衝突時の燃料電池５０の挙動の説明図である。オフセット衝突時には、燃料電池５０には回転しながら後退する。図１４の例では、燃料電池５０は反時計方向に回転しようとするため、燃料電池５０及びタンク２０間に配置された棒体９１ｃ１が受ける荷重は、燃料電池５０及びタンク２０間に配置された棒体９１ｃ２が受ける荷重よりも大きい。このため、棒体９１ｃ１が押え板９４ｃ１を支点として回転して、燃料電池５０はタンク２０の上方側に案内される。

これに対して、棒体９１ｃ２には棒体９１ｃ１よりも大きな荷重は受けないため、棒体９１ｃ１により燃料電池５０がタンク２０の上方側に案内されている間に押え板９４ｃ２は口金部２２から離脱する。また、オフセット衝突時に燃料電池５０が上面視で時計方向に回転しながら後退する場合は、棒体９１ｃ２により燃料電池５０はタンク２０の上方側に案内される。このようにオフセット衝突時での燃料電池５０の挙動に対応するように、２つの棒体９１ｃ１及び９１ｃ２が設けられている。尚、オフセット衝突ではない前面衝突の場合には、棒体９１ｃ１及び９１ｃ２が回転して燃料電池５０をタンク２０の上方側に案内する。

次に、電力変換器がタンク２０の前方側に配置される場合について説明する。図１５Ａは、タンク２０の前方側にコンバータ６０が配置される場合の説明図である。図１５Ｂは、タンク２０の前方側にＰＣＵ７０が配置される場合の説明図である。何れの場合においても、案内部材９０によりクラッシュストロークを確保できる。尚、この場合、燃料電池５０は、車体２の後方側のモータＭの上側に配置してもよい。図１５Ａに示した例では、コンバータ６０は前方側部材の一例である。図１５Ｂに示した例では、ＰＣＵ７０は前方側部材の一例である。このように、燃料電池５０のみならず、ある程度重量があり車両前後方向にある程度の長さを有したコンバータ６０やＰＣＵ７０がタンク２０の前方側に配置される場合に、案内部材９０〜９０ｃの何れかを採用することによりクラッシュストロークを確保できる。

尚、上記実施例及び変形例では、タンク２０の前方側をフロアパネル１１に固定するバンド８０は、タンク２０の下方側の移動を許容するが、このような構成に限定されない。即ち、タンク２０の前方側についても、後方側と同様に、バンド８０ａによりフロアパネル１１に固定され、タンク２０の前方側の下方側の移動が規制されていてもよい。この場合であっても、案内部材９０が回転することにより燃料電池５０等の前方側部材をタンク２０の上方側に案内でき、クラッシュストロークを確保できるからである。

図１６は、第４変形例の案内部材９０ｄの説明図である。案内部材９０ｄは、タンク２０と、タンク２０の後方側に配置されたクロスメンバ１８との間に配置されている。クロスメンバ１８は、タンク２０の口金部２３よりも後方側であって上方側に位置している。クロスメンバ１８は、角筒状であるがこれに限定されない。ここで、クロスメンバ１８は、車体２の一部を構成する部材であり、不図示の一対のサイドメンバを車幅方向に繋いでいる。一対のサイドメンバは、車体２の一部を構成する部材であり、車幅方向に間隔を空けて前後方向に延びている。

案内部材９０ｄは、棒体９１、受け板９２ｄ、支え板９３ｄ、押え板９４を含む。押え板９４は、口金部２３上に配置されている。受け板９２ｄ及び支え板９３ｄは、それぞれクロスメンバ１８の前側面と下側面とを支持している。

タンク２０の前方側はバンド８０ａによりフロアパネル１１に固定され、後方側はバンド８０により固定されている。従って、例えば前面衝突時に何らかの部材がタンク２０に衝突してタンク２０に後方側へ荷重が作用した場合には、案内部材９０ｄが受け板９２ｄ又は支え板９３ｄを支点として回転する。これにより、タンク２０は案内部材９０ｄにより下方側への荷重が作用して、タンク２０の後方側のバンド８０が前述したようにタンク２０の下方側に移動を許容するように変形する。更に案内部材９０ｄが回転するため、タンク２０は水平方向に後退することが規制される。これにより、タンク２０は斜め下方側に後退するように案内される。従って、前面衝突時にタンク２０が水平方向に直線状に後退してタンク３０に最短距離で衝突することが抑制される。このため、案内部材９０ｄが設けられていない場合と比較して、クラッシュストロークを確保できる。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１ 燃料電池車
２ 車体
１１ フロアパネル
２０ タンク
２２ 口金部
４０ フロントサスペンションメンバ
５０ 燃料電池
５５ 後側面
５６ 下側面
８０ バンド
９０ 案内部材
９１ 棒体（延在部）
９２ 受け板（支持部）
９３ 支え板（支持部）
９４ 押え板（被支持部）
９５ 切欠部
Ｂ ボルト（固定部）
ＳＢ ボルト（脆弱固定部）
Ｍ１、Ｍ２ マウント機構（締結部）

Claims (5)

1. 車体と、
   前記車体に搭載された走行用のモータと、
   燃料電池に供給される燃料を貯蔵し、車体前方側に口金部を有したタンクと、
   前記モータに供給される電力を発電する前記燃料電池、及び前記燃料電池からの電力を変換して前記モータに供給する電力変換器、の何れか一方であり、前記タンクよりも車体前方側に間隔を空けて配置され、前記タンクと水平方向に部分的に重なる前方側部材と、
   前記前方側部材を前記車体に締結し、所定以上の荷重が作用した場合に破断又は変形する締結部と、
   前記口金部に支持された被支持部と、前記前方側部材の後側面及び下側面に沿った支持部と、前記被支持部から前記支持部に向けて水平方向よりも斜め上方に延びた延在部と、を含む案内部材と、を備え、
   前記車体の前面衝突時に前記締結部が破断又は変形して前記前方側部材が車体後方側に移動する場合、前記前方側部材が車体後方側へ移動するにつれて、前記延在部は前記被支持部を支点として車体前方側から車体後方側に回転し、前記支持部は前記前方側部材を前記タンクの上方側に案内する、燃料電池車。
2. 前記タンクを前記車体のフロアパネルの下面側に固定したバンドと、
   前記バンドの両端を前記フロアパネルに固定した固定部と、
   前記固定部よりも内側で前記バンドを前記フロアパネルに固定し、前記固定部よりも脆弱な脆弱固定部と、を備え、
   前記案内部材を介して前記前方側部材から前記タンクに下方側へ所定以上の荷重が加わった場合に、前記固定部は破断せずに前記脆弱固定部が破断して前記タンクの下方側への移動を許容するように前記バンドが変形する、請求項１の燃料電池車。
3. 前記被支持部は、前記口金部の外周面の上方側に係合した切欠部が形成されている、請求項１又は２の燃料電池車。
4. 前記被支持部及び支持部は、それぞれヒンジ部を介して回転可能に前記延在部に接続されている、請求項１又は２の燃料電池車。
5. 前記締結部が破断及び変形していない場合には、前記前方側部材は、前記締結部に加えて、前記タンクに支持された前記案内部材により支持される、請求項１乃至４の何れかの燃料電池車。
   

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