JP6769388B2 - Vehicle front structure - Google Patents
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Description
本発明は、車両前部構造に関する。 The present invention relates to a vehicle front structure.
車両の前部にあるモータルーム(エンジンコンパートメント)内に燃料電池を搭載するとともに、燃料電池に隣接させて高電圧ユニット(高電圧部品)を配置した車両前部構造を開示している。 It discloses a vehicle front structure in which a fuel cell is mounted in a motor room (engine compartment) at the front of the vehicle and a high-voltage unit (high-voltage component) is arranged adjacent to the fuel cell.
しかし、上記公報開示の技術には、つぎの問題点がある。
車両の衝突時における燃料電池と高電圧部品との干渉について記載がない。そのため、車両の衝突時における高電圧部品の破損を抑制する点において改善の余地がある。
However, the technique disclosed in the above publication has the following problems.
There is no description about the interference between the fuel cell and high-voltage parts in the event of a vehicle collision. Therefore, there is room for improvement in suppressing damage to high-voltage parts in the event of a vehicle collision.
本発明の目的は、車両の衝突時における高電圧部品の破損を従来よりも抑制できる、車両前部構造を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a vehicle front structure capable of suppressing damage to high-voltage parts at the time of a vehicle collision.
上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
(1) 車両前部に設けられる燃料電池と、
少なくとも2つのブロックを上下方向に重ねて配置し上下方向に隣り合うブロック同士を互いに結合したブロック部を有する高電圧部品と、
を有し、
前記高電圧部品のブロック部の前記燃料電池側の側面に、配線保護のために配置したブラケットが設けられており、該ブラケットは、前記隣り合うブロック同士の結合部に対向するフランジを有する、車両前部構造。
The present invention that achieves the above object is as follows.
(1) The fuel cell installed at the front of the vehicle and
A high-voltage component having a block portion in which at least two blocks are arranged vertically and adjacent blocks are connected to each other in the vertical direction.
Have,
A bracket arranged for wiring protection is provided on the side surface of the block portion of the high-voltage component on the fuel cell side, and the bracket has a flange facing the joint portion between the adjacent blocks. Front structure.
上記(1)の車両前部構造によれば、つぎの効果を得ることができる。
高電圧部品のブロック部の燃料電池側の側面に、ブラケットが設けられており、このブラケットが、ブロック部の隣り合うブロック同士の結合部に対向するフランジを有する。そのため、車両の前面衝突時であって燃料電池からの荷重が高電圧部品に伝わる時、燃料電池からの荷重を、ブラケットのフランジを介してブロック同士の結合部に伝達させることができる。ここで、一般的にブロック同士の結合部(ブロック同士の境目)は、他の部位に比べて板厚が厚くされている。よって、燃料電池からの荷重を、板厚が厚い箇所(高剛性箇所)で受け持つことができる。その結果、車両の衝突時における高電圧部品の破損を効果的に抑制できる。
According to the vehicle front structure of (1) above, the following effects can be obtained.
A bracket is provided on the side surface of the block portion of the high-voltage component on the fuel cell side, and this bracket has a flange facing the joint portion between adjacent blocks of the block portion. Therefore, when the load from the fuel cell is transmitted to the high-voltage component at the time of a frontal collision of the vehicle, the load from the fuel cell can be transmitted to the joint portion between the blocks via the flange of the bracket. Here, in general, the joint portion between blocks (the boundary between blocks) is thicker than other portions. Therefore, the load from the fuel cell can be handled at a thick plate (high rigidity). As a result, damage to high-voltage components during a vehicle collision can be effectively suppressed.
以下に、図面を参照して、本発明実施例の車両前部構造10を説明する。なお、図中UPは上方を示し、FRは車両前方を示し、OUTは車両幅方向外側を示す。なお、以下、特に説明する場合を除き、上下、前後の各方向は、それぞれ、車両の上下、前後の各方向を表すものとする。 The vehicle front structure 10 of the embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the figure, UP indicates the upper side, FR indicates the front of the vehicle, and OUT indicates the outside in the vehicle width direction. Unless otherwise specified below, each of the up-down and front-rear directions shall represent the up-down and front-rear directions of the vehicle, respectively.
車両前部構造10は、図1に示すように、燃料電池20と、高電圧部品30と、ブラケット40と、を有する。
As shown in FIG. 1, the vehicle front structure 10 includes a
燃料電池20は、燃料電池スタックを含み、さらには燃料電池のガス系(燃料ガス、酸化ガス、ガス供給系、ガス排出系、ガス循環系)および燃料電池の冷媒系(冷媒循環系)を含んでおり、それゆえ、燃料電池ユニット(高電圧ユニット)といってもよい。
The
燃料電池20は、車両前部に設けられる車両のエンジンコンパートメント(モータルームといってもよい)50に搭載されている。燃料電池20は、エンジンコンパートメント50と車室とを隔てるダッシュパネル51より前方で、エンジンコンパートメント50内における左右両側で前後方向に延びる一対のフロントサイドメンバ52の間に搭載されている。
The
フロントサイドメンバ52より車幅方向外側かつ上側には、前後方向に延びるエプロンアッパメンバ53が配置されている。そして、フロントサイドメンバ52とエプロンアッパメンバ53との間にわたってサスペンションタワー54が配置されている。
An apron
高電圧部品30は、たとえば、燃料電池20が発生させる直流電力を交流電力に変換するインバータである。高電圧部品30は、エンジンコンパートメント50に配置されている。高電圧部品30は、サスペンションタワー54の後側かつダッシュパネル51の前側で、フロントサイドメンバ52上に配置されている。高電圧部品30は、燃料電池20の後端部の車幅方向外側面21に対向する位置またはその近傍に配置されており、該車幅方向外側面21から車幅方向外側に間隔をおいて配置されている。高電圧部品30は、たとえば、サスペンションタワー54、エプロンアッパメンバ53、フロントサイドメンバ52などに、取付け部30aにて固定して取付けられている。
The high-
高電圧部品30は、図2、図3に示すように、ブロック部32を有する。ブロック部32は、少なくとも2つの金属製のブロック31を上下方向に重ねて配置し上下方向に隣り合うブロック31同士を互いに結合したものからなる。ブロック31は、少なくとも2つ以上設けられていればよい。以下、本発明実施例および図示例では、ブロック31が上中下の3ブロック31a、31b、31cからなる場合を例にとって説明する。
The
上中下の3つのブロック31a、31b、31cは、それぞれ、鋳造品である。上ブロック31aは、3つのブロック31のうち最も上側にあるブロックであり、中ブロック31bは、3つのブロック31のうち真中にあるブロックであり、下ブロック31cは、3つのブロック31のうち最も下側にあるブロックである。上ブロック31aと中ブロック31bは、上下方向に隣り合っており、互いに結合されている。中ブロック31bと下ブロック31cは、上下方向に隣り合っており、互いに結合されている。そして、上中下の3つのブロック31a、31b、31cで、単一のブロック部32を構成する。
The upper, middle, and
上ブロック31aと中ブロック31bとは、上ブロック31aの下端部と中ブロック31bの上端部とを互いに締結等することで互いに結合されている。また、中ブロック31bと下ブロック31cとは、中ブロック31bの下端部と下ブロック31cの上端部とを互いに締結等することで互いに結合されている。上下方向に隣り合うブロック31同士の結合部34におけるブロック板厚は、図4に示すように、(i)締結荷重に耐える必要がある、(ii)締結のために外向きフランジ等を設ける必要がある、等のため、一般的に、その他のブロック部分(図5参照)に比べて厚肉とされている。そのため、結合部34の剛性は、その他のブロック部分に比べて高められている。
The
図1に示すように、上中下の3つのブロック31a、31b、31cで構成されるブロック部32は、平面視で、略矩形状であり長手方向Lと該長手方向と直交する方向である短手方向Sを有する。長手方向Lは、車幅方向と略平行な方向であり、車幅方向から10°程度だけ、車幅方向中央側が車幅方向外側より前側に傾いた方向である。短手方向Sは、車両前後方向と略平行な方向であり、車両前後方向から10°程度だけ、前側が後側より車幅方向外側に傾いた方向である。図2、図3に示すように、ブロック部32は、燃料電池20側から見た側面視で、下端部とその近傍がその他の部分に比べて幅狭とされているが略矩形状である。
As shown in FIG. 1, the
ブロック部32が平面視においても側面視においても略矩形状であるため、ブロック部32の形状は、略直方体状である。そして、車幅方向中央側の側面である燃料電池20側の側面(以下、燃料電池対向面という)32aが、燃料電池20の後端部の車幅方向外側面21に対向している。そのため、ブラケット40を介した燃料電池20からの荷重は、ブロック部32の角部ではない側面21部位にかかる。
Since the
ブラケット40は、高電圧部品30のブロック部32の燃料電池対向面32aに固定して取付けられている。ブラケット40は、高電圧部品30から延びる図示略の配線の保護のために設けられている。ブラケット40は、燃料電池20から離れた位置に設けられている。ブラケット40は、たとえば、金属製プレス成形品であり、板金をプレス曲げ加工して成形されている。
The
ブラケット40は、板状部41と、板状部41の前後両端部からブロック部32の燃料電池対向面32aに向って延びる一対の延び部42と、ブロック部32の燃料電池対向面32aに取付けられる取付け部43と、フランジ44と、を有する。
The
板状部41は、ブロック部32の燃料電池対向面32aに対して略平行な板部分である。板状部41は、ブロック部32の燃料電池対向面32aとの間に隙間を有している。延び部42は、板状部41から、板状部41および燃料電池対向面32aの面直方向に延びている。延び部42の延び方向先端部は、燃料電池対向面32aに接触していてもよく非接触であってもよい。
The plate-shaped
取付け部43は、延び部42の延び方向先端部から折れ曲がって燃料電池対向面32aと略平行な方向に延びている。取付け部43は、1個のみ設けられていてもよく、2個以上(複数)設けられていてもよい。取付け部43は、ブロック部32の燃料電池対向面32aに締結等で固定されており、これにより、ブラケット40はブロック部32の燃料電池対向面32aに固定して取付けられる。
The mounting
フランジ44は、延び部42の延び方向先端部から折れ曲がって燃料電池対向面32aと略平行な方向に延びている。フランジ44は、燃料電池対向面32aに接触していてもよく非接触であってもよい。フランジ44は、取付け部43とは異なる位置に設けられている。フランジ44は、上下方向に隣り合うブロック31同士の結合部34に対向する位置に設けられている。フランジ44は、(i)上ブロック31aと中ブロック31bとの結合部34に対向する位置に設けられていてもよく、(ii)中ブロック31bと下ブロック31cとの結合部34に対向する位置に設けられていてもよく、(iii)上ブロック31aと中ブロック31bとの結合部34に対向する位置と、中ブロック31bと下ブロック31cとの結合部34に対向する位置と、の両方に設けられていてもよい。フランジ44は、一対の延び部42の、片方のみに設けられていてもよく両方に設けられていてもよい。
The
ここで、前面衝突が発生していない通常時と、前面衝突が発生した前面衝突時について、説明する。 Here, a normal time in which a frontal collision has not occurred and a frontal collision in which a frontal collision has occurred will be described.
(a)通常時
図1に示すように、燃料電池20は変位(移動)しておらず、高電圧部品30およびブラケット40は、燃料電池20から離れた位置にある。
(A) Normal time As shown in FIG. 1, the
(b)前面衝突時
前面衝突の態様によっては、図6に示すように、燃料電池20が横方向(車両幅方向外側)に変位することがある。この場合、燃料電池20の後端部の車幅方向外側面21が高電圧部品30およびブラケット40に接近する方向に移動し、ブラケット40に当たる。そのため、ブラケット40が燃料電池20により押されるとともに、高電圧部品30がブラケット40を介して燃料電池20により車両幅方向外側に押される。このとき、ブラケット40にはフランジ44が設けられているため、フランジ44が上下方向に隣り合うブロック31同士の結合部34を押し込む。
(B) At the time of frontal collision Depending on the mode of frontal collision, the
つぎに、本発明実施例の効果を説明する。
前面衝突時に燃料電池20が車幅方向外側に変位してブラケット40に当たり、ブラケット40を介して衝突荷重が高電圧部品30に負荷されたとき、ブロック部32の側壁に車両幅方向外側への曲げの入力(ブロック部32の内側は引張の応力)が発生する。引張応力の発生入力が大きいとブロック部32が割れるおそれがある。
しかし、本発明実施例では、ブラケット40がフランジ44を有しているため、燃料電池20からの荷重を、ブラケット40のフランジ44を介して結合部34に伝達させることができる。ここで、上述したように、一般的に、ブロック同士の結合部34(ブロック同士の境目)は、他の部位に比べて板厚が厚くされている。よって、燃料電池20からの荷重を、板厚が厚い箇所(高剛性箇所)で受け持つことができる。その結果、高電圧部品30の曲げ入力時の引張応力を低減でき、車両の衝突時における高電圧部品30の破損を効果的に抑制できる。
Next, the effects of the examples of the present invention will be described.
At the time of a frontal collision, the
However, in the embodiment of the present invention, since the
配線保護のために設けられるブラケット40にフランジ44を設けているため、高電圧部品30の形状変更は不用である。そのため、各ブロック31の成形型の変更等は不用であり、コスト上有利である。
Since the
10 車両前部構造
20 燃料電池
21 燃料電池の後端部の車幅方向外側面
30 高電圧部品
31 ブロック
31a 上ブロック
31b 中ブロック
31c 下ブロック
32 ブロック部
32a 燃料電池対向面
34 結合部
30a 取付け部
40 ブラケット
41 板状部
42 延び部
43 取付け部
44 フランジ
50 エンジンコンパートメント
51 ダッシュパネル
52 フロントサイドメンバ
53 エプロンアッパメンバ
54 サスペンションタワー
L 長手方向
S 短手方向
10
Claims (1)
少なくとも2つのブロックを上下方向に重ねて配置し上下方向に隣り合うブロック同士を互いに結合したブロック部を有する高電圧部品と、
を有し、
前記高電圧部品のブロック部の前記燃料電池側の側面に、配線保護のために配置したブラケットが設けられており、該ブラケットは、前記隣り合うブロック同士の結合部に対向するフランジを有する、車両前部構造。 The fuel cell installed at the front of the vehicle and
A high-voltage component having a block portion in which at least two blocks are arranged vertically and adjacent blocks are connected to each other in the vertical direction.
Have,
A bracket arranged for wiring protection is provided on the side surface of the block portion of the high-voltage component on the fuel cell side, and the bracket has a flange facing the joint portion between the adjacent blocks. Front structure.
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