(57)【要約】【課題】スタックフレームが燃料タンクと衝突したことによる燃料タンクの破損を抑制する燃料電池車両の提供。【解決手段】燃料電池スタック５０１ｄを搭載しつつ、車室５０１ｂの前側に位置するスタックフレーム１００と、スタックフレーム１００の後方に位置する燃料タンクＰ１とを備える燃料電池車両である。スタックフレーム１００は、中央メンバ２と、中央メンバ２の右側縁部に接合された右側メンバ１と、中央メンバ２の左側縁部に接合された左側メンバ３と、フロントクロスメンバ４とを備える。フロントクロスメンバ４は、中央メンバ２、右側メンバ１、及び左側メンバ３の前側縁部に接合されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池スタックを搭載しつつ、車室前側に位置するスタックフレームと、当該スタックフレームの後方に位置する燃料タンクとを備える燃料電池車両であって
前記スタックフレームは、中央メンバと、前記中央メンバの右側縁部に接合された右側メンバと、前記中央メンバの左側縁部に接合された左側メンバと、フロントクロスメンバとを備え、
前記フロントクロスメンバは、前記中央メンバ、前記右側メンバ、及び前記左側メンバの前側縁部に接合されており、
前記中央メンバと前記右側メンバとの間の接合部の前端部と、前記中央メンバと前記左側メンバとの間の接合部の前端部とは、前記フロントクロスメンバと、前記中央メンバ、前記右側メンバ、及び前記左側メンバの前側縁部との接合部と重なる、
燃料電池車両。
【請求項２】
前記中央メンバの後端部は、前記右側メンバの後端部、及び前記左側メンバの後端部よりも前方に位置している、
ことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池車両。
【請求項３】
前記スタックフレームは、前記中央メンバと、前記右側メンバと、前記左側メンバと、前記フロントクロスメンバとからなる、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料電池車両。
【請求項４】
前記燃料タンクは、前記右側メンバと前記左側メンバとの間の距離よりも長い幅を有する前端部を備える、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の燃料電池車両。
【請求項５】
前記フロントクロスメンバの前側に配置されたクラッシュボックスをさらに備え、
前記クラッシュボックスは、前記中央メンバと前記右側メンバとの間の接合線の延長線と、前記中央メンバと前記左側メンバとの間の接合線の延長線との間に位置する、
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の燃料電池車両。
【請求項６】
前記中央メンバと前記右側メンバとの間の接合部と、前記中央メンバと前記左側メンバとの間の接合部とが、前記燃料タンクの外壁、前記右側メンバ及び前記左側メンバと比較して機械的強度が小さい、
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車両。
【請求項７】
燃料電池スタックを搭載しつつ、車室後側に位置するスタックフレームと、当該スタックフレームの前側に位置する燃料タンクとを備える燃料電池車両であって
前記スタックフレームは、中央メンバと、前記中央メンバの右側縁部に接合された右側メンバと、前記中央メンバの左側縁部に接合された左側メンバと、リヤクロスメンバとを備え、
前記リヤクロスメンバは、前記中央メンバ、前記右側メンバ、及び前記左側メンバの後側縁部に接合されており、
前記中央メンバと前記右側メンバとの間の接合部の後端部と、前記中央メンバと前記左側メンバとの間の接合部の後端部とは、前記リヤクロスメンバと、前記中央メンバ、前記右側メンバ、及び前記左側メンバの後側縁部との接合部と重なる、
燃料電池車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は燃料電池車両に関し、特に燃料電池スタックを保持したスタックフレームを備える燃料電池車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、燃料電池スタックをスタックフレームの上側に固定したまま、車室前側に搭載した燃料電池車両が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１４４８５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本願発明者等は、車両内のスペースを確保しつつ航続距離を延長させるため、燃料タンクを搭乗員の下方に配置した燃料電池車両を想起し、これを検討した。
【０００５】
本願発明者等は、上記した技術について以下の課題を発見した。
燃料電池車両が前面衝突等によって衝撃を受けた場合、燃料タンクとスタックフレームとが衝突し、燃料タンクが破損するおそれがある。燃料タンクがスタックフレームの角部に衝突した場合、燃料タンクが破損しやすい。
【０００６】
本発明は、燃料電池車両が衝撃を受けて、燃料タンクとスタックフレームとが衝突したことによる燃料タンクの破損を抑制するものとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施の形態の１つに係る燃料電池車両は、
燃料電池スタックを搭載しつつ、車室前側に位置するスタックフレームと、当該スタックフレームの後方に位置する燃料タンクとを備える燃料電池車両であって
前記スタックフレームは、中央メンバと、前記中央メンバの右側縁部に接合された右側メンバと、前記中央メンバの左側縁部に接合された左側メンバと、フロントクロスメンバとを備え、
前記フロントクロスメンバは、前記中央メンバ、前記右側メンバ、及び前記左側メンバの前側縁部に接合されており、
前記中央メンバと前記右側メンバとの間の接合部の前端部と、前記中央メンバと前記左側メンバとの間の接合部の前端部とは、前記フロントクロスメンバと、前記中央メンバ、前記右側メンバ、及び前記左側メンバの前側縁部との接合部と重なる。
【０００８】
このような構成によれば、燃料電池車両が衝撃を受けて、燃料タンクがスタックフレームに衝突しても、まず、右側メンバと左側メンバとが燃料タンクに当たり、左側メンバの後側及び右側メンバの後側は、それぞれ中央メンバから離れる方向に力を受ける。中央メンバと右側メンバとの間の接合部の前端部と、中央メンバと左側メンバとの間の接合部の前端部は、フロントクロスメンバと、中央メンバ、右側メンバ、及び左側メンバの前側縁部との接合部と重なる。中央メンバと右側メンバとの間の接合部の後端部と、中央メンバと左側メンバとの間の接合部の後端部は、破壊の起点となり、左側メンバ及び右側メンバは、中央メンバから離れて、燃料タンクの動きに倣って移動する。燃料タンクがスタックフレームの角部に衝突する場合と比較して、燃料タンクが破損し難い。よって、燃料タンクの破損を抑制することができる。
【０００９】
また、前記中央メンバの後端部は、前記右側メンバの後端部、及び前記左側メンバの後端部よりも前方に位置していることを特徴としてもよい。また、前記スタックフレームは、前記中央メンバと、前記右側メンバと、前記左側メンバと、前記フロントクロスメンバとからなることを特徴としてもよい。また、前記燃料タンクは、前記右側メンバと前記左側メンバとの間の距離よりも長い幅を有する前端部を備えることを特徴としてもよい。
【００１０】
このような構成によれば、燃料タンクが中央メンバに当たらないまま右側メンバと左側メンバとに当たり易くなり、左側メンバの後側及び右側メンバの後側は、それぞれ中央メンバから離れる方向に力を受け易くなる。よって、左側メンバ及び右側メンバは、中央メンバから離れて、燃料タンクの動きに倣って移動しやすくなり、燃料タンクはさらに破損し難い。
【００１１】
また、前記フロントクロスメンバの前側に配置されたクラッシュボックスをさらに備え、
前記クラッシュボックスは、前記中央メンバと前記右側メンバとの間の接合線の延長線と、前記中央メンバと前記左側メンバとの間の接合線の延長線との間に位置することを特徴としてもよい。
【００１２】
このような構成によれば、フロントクロスメンバの中央が、中央メンバと接合したまま、フロントクロスメンバの両端部が右側メンバと左側メンバとから離れるように変形する。そのため、左側メンバ及び右側メンバは、燃料タンクの動きに倣って移動しやすくなり、燃料タンクはさらに破損し難い。
【００１３】
また、前記中央メンバと前記右側メンバとの間の接合部と、前記中央メンバと前記左側メンバとの間の接合部とが、前記燃料タンクの外壁、前記右側メンバ及び前記左側メンバと比較して機械的強度が小さいことを特徴としてもよい。
【００１４】
このような構成によれば、そのため、フロントクロスメンバが、中央メンバと接合したまま、右側メンバと左側メンバとの接合を解くように変形する。そのため、左側メンバ及び右側メンバは、中央メンバから離れる燃料タンクの動きに倣って移動しやすくなり、燃料タンクはさらに破損し難い。
【００１５】
本発明の実施の形態の１つに係る燃料電池車両は、
燃料電池スタックを搭載しつつ、車室後側に位置するスタックフレームと、当該スタックフレームの前側に位置する燃料タンクとを備える燃料電池車両であって
前記スタックフレームは、中央メンバと、前記中央メンバの右側縁部に接合された右側メンバと、前記中央メンバの左側縁部に接合された左側メンバと、リヤクロスメンバとを備え、
前記リヤクロスメンバは、前記中央メンバ、前記右側メンバ、及び前記左側メンバの後側縁部に接合されており、
前記中央メンバと前記右側メンバとの間の接合部の後端部と、前記中央メンバと前記左側メンバとの間の接合部の後端部とは、前記リヤクロスメンバと、前記中央メンバ、前記右側メンバ、及び前記左側メンバの後側縁部との接合部と重なる。
【００１６】
このような構成によれば、燃料電池車両が衝撃を受けて、燃料タンクがスタックフレームに衝突しても、まず、右側メンバと左側メンバとが燃料タンクに当たり、左側メンバの前側及び右側メンバの前側は、それぞれ中央メンバから離れる方向に力を受ける。
中央メンバと右側メンバとの間の接合部の後端部と、中央メンバと左側メンバとの間の接合部の後端部は、リヤクロスメンバと、中央メンバ、右側メンバ、及び左側メンバの後側縁部との接合部と重なる。中央メンバと右側メンバとの間の接合部の前端部と、中央メンバと左側メンバとの間の接合部の前端部は、破壊の起点となり、左側メンバ及び右側メンバは、中央メンバから離れて、燃料タンクの動きに倣って移動する。燃料タンクがスタックフレームの角部に衝突する場合と比較して、燃料タンクが破損し難い。燃料タンクの破損を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、燃料電池車両が衝撃を受けて、スタックフレームが燃料タンクと衝突したことによる燃料タンクの破損を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施の形態１に係る燃料電池車両を示す概略図である。
【図２】実施の形態１に係る燃料電池車両の要部の構成の一具体例を示す上面図である。
【図３】実施の形態１に係る燃料電池車両の要部の構成を模式的に示す上面図である。
【図４】実施の形態１に係る燃料電池車両の要部の構成を模式的に示す側面図である。
【図５】実施の形態１に係る燃料電池車両が衝突した場合の要部の動作を模式的に示す上面図である。
【図６】実施の形態１に係る燃料電池車両が衝突した場合の要部の動作を模式的に示す側面図である。
【図７】実施の形態２に係る燃料電池車両を示す概略図である。
【図８】実施の形態２に係る燃料電池車両の要部の構成を模式的に示す上面図である。
【図９】実施の形態２に係る燃料電池車両の要部の構成を模式的に示す側面図である。
【図１０】実施の形態２に係る燃料電池車両が衝突した場合の要部の動作を模式的に示す上面図である。
【図１１】実施の形態２に係る燃料電池車両が衝突した場合の要部の動作を模式的に示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を適用した具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。
【００２０】
（実施の形態１）
図１〜図６を参照して実施の形態１に係る燃料電池車両について説明する。図１は、実施の形態１に係る燃料電池車両を示す概略図である。図２は、実施の形態１に係る燃料電池車両の要部の構成の一具体例を示す上面図である。図３は、実施の形態１に係る燃料電池車両の要部の構成を模式的に示す上面図である。図４は、実施の形態１に係る燃料電池車両の要部の構成を模式的に示す側面図である。図４は、図３に示す燃料電池車両の要部の構成を模式的に示す側面図である。図５は、実施の形態１に係る燃料電池車両が衝突した場合の要部の動作を模式的に示す上面図である。図６は、実施の形態１に係る燃料電池車両が衝突した場合の要部の動作を模式的に示す側面図である。
【００２１】
なお、当然のことながら、図１及びその他の図面に示した三次元直交座標は、上下方向、左右方向、及び前後方向を示し、構成要素の位置関係を説明するための便宜的なものである。通常、上が鉛直上向き、前後左右に延びる平面が水平面であり、図面間で共通である。図１は、燃料電池車両５０１をその上側から視た図である。図２、図３、及び５は、スタックフレーム１００をその上側から視た図である。図４及び図６は、スタックフレーム１００をその左側から視た図である。図１では、分かり易さのため、スタックフレーム１００、燃料タンクＰ１、及び車両部品Ｐ２は、実線を用いて示した。
【００２２】
図１に示すように、燃料電池車両５０１は、前側コンパートメント５０１ａと、車室５０１ｂと、後側コンパートメント５０１ｃとを備える。前側コンパートメント５０１ａは、車室５０１ｂの前方に配置されており、後側コンパートメント５０１ｃは、車室５０１ｂの後方に配置されている。車室５０１ｂは、搭乗員が搭乗するスペースである。燃料電池車両５０１は、例えば、図示しない４つの車輪を備え、当該４つの車輪は、燃料電池車両５０１の四隅にそれぞれ設けられている。
【００２３】
スタックフレーム１００は、前側コンパートメント５０１ａに配置されている。スタックフレーム１００は、燃料電池スタック５０１ｄを搭載する。すなわち、燃料電池スタック５０１ｄは、スタックフレーム１００の上側に位置する。
【００２４】
燃料タンクＰ１は、スタックフレーム１００の後方に配置されていればよい。燃料タンクＰ１は、具体的には、車室５０１ｂの下側、又は、前側コンパートメント５０１ａの後側に配置されている。なお、燃料電池車両５０１が前面衝突すると、燃料タンクＰ１は損傷を受けないようにするため、前進移動するよう配置されている。燃料タンクＰ１は、例えば、水素を貯蔵する。
【００２５】
車両部品Ｐ２は、前側コンパートメント５０１ａに配置されており、スタックフレーム１００の前側に位置する。車両部品Ｐ２は、燃料電池車両に搭載されている部品であればよく、例えば、ラジエータのファンモータ、フロントバンパーリーンホース等である。車両部品Ｐ２は、クラッシュボックス５と比較して剛性が高いとよい。車両部品Ｐ２の近傍には、多種多様な車両部品、例えば、フロントサイドメンバー等が配置されている。
【００２６】
図２及び図３に示すように、スタックフレーム１００は、本体部１０と、クラッシュボックス５とを備える。スタックフレーム１００は、本体部１０のみを備えてもよい。
【００２７】
本体部１０は、右側メンバ１と、中央メンバ２と、左側メンバ３と、フロントクロスメンバ４とを備える。本体部１０は、右側メンバ１と、中央メンバ２と、左側メンバ３と、フロントクロスメンバ４のみを備えてもよい。
【００２８】
右側メンバ１と、中央メンバ２と、左側メンバ３とは、右側から左側にこの順に並んで配置されている。右側メンバ１と左側メンバ３とは、中央メンバ２を挟む。右側メンバ１と左側メンバ３との距離は、燃料タンクＰ１の幅Ｌ３よりも小さい。右側メンバ１と左側メンバ３との距離は、中央メンバ２の幅Ｌ２と同じ長さである。燃料タンクＰ１の前側端部は、前後方向に対して傾斜する斜面Ｐ１ｂを有するとよい。中央メンバ２の後端部２ａは、右側メンバ１の後端部１ａ、及び左側メンバ３の後端部３ａよりも前方に位置している。図４に示すように、中央メンバ２の後端部２ａは、燃料タンクＰ１の上端Ｐ１ａよりも上方に位置するとよい。右側メンバ１と、中央メンバ２と、左側メンバ３とは、板状体であればよく、具体的には、アルミニウム合金からなる押出部材である。
【００２９】
右側メンバ１と中央メンバ２とは、接合線Ｗ１に沿ってＦＳＷ（摩擦攪拌接合）によって接合されて、右側メンバ１と中央メンバ２との接合部Ｗ１２が形成されている。中央メンバ２と左側メンバ３とは、接合線Ｗ２に沿ってＦＳＷによって接合されて、中央メンバ２と左側メンバ３との接合部Ｗ２３が形成されている。図１に示す接合線Ｗ１、Ｗ２の一例は、隣り合い、並行して延びる。よって、右側メンバ１は、中央メンバ２の右側縁部に接合されており、左側メンバ３は、中央メンバ２の左側縁部に接合されている。
【００３０】
フロントクロスメンバ４は、左右方向に延びる棒状体であればよい。フロントクロスメンバ４は、右側メンバ１と、中央メンバ２と、左側メンバ３と、接合線Ｗ３に沿ってＦＳＷによって接合されている。フロントクロスメンバ４は、中央メンバ２、右側メンバ１、及び左側メンバ３の前側縁部に接合され、接合部Ｗ４０が形成されている。フロントクロスメンバ４は、右側端部４ａと、中央部４ｂと、左側端部４ｃとを備え、この順に右から左に連続して延びる。右側端部４ａは、右側メンバ１に接合し、中央部４ｂは、中央メンバ２に接合し、左側端部４ｃは、左側メンバ３に接合している。
【００３１】
中央メンバ２と右側メンバ１との接合部Ｗ１２の前端部Ｗ１２ａと、中央メンバ２と左側メンバ３との間の接合部Ｗ２３の前端部Ｗ２３ａは、フロントクロスメンバ４と、中央メンバ２、右側メンバ１、及び左側メンバ３の前側縁部との接合部Ｗ４０と重なる。言い換えると、前端部Ｗ１２ａ、Ｗ２３ａは、接合線Ｗ３と重なる。
【００３２】
接合部Ｗ１２の後端部Ｗ１２ｂは、接合部Ｗ１２の中央部Ｗ１２ｅと比較して機械的強度が低い。同様に、接合部Ｗ２３の後端部Ｗ２３ｂは、接合部Ｗ２３の中央部Ｗ２３ｅと比較して機械的強度が低い。同様に、接合部Ｗ４０の右側端部Ｗ４０ａ、及び左側端部Ｗ４０ｃは、接合部Ｗ４０の中央部Ｗ４０ｂと比較して機械的強度が低い。
【００３３】
中央メンバ２と右側メンバ１との接合部Ｗ１２の機械的強度と、中央メンバ２と左側メンバ３との接合部Ｗ２３の機械的強度とは、燃料タンクＰ１の外壁の機械的強度と比較して低いとよい。また、右側メンバ１及び左側メンバ３の機械的強度は、燃料タンクＰ１の外壁の機械的強度よりも高いとよい。
【００３４】
なお、上記したように、右側メンバ１と、中央メンバ２と、左側メンバ３と、フロントクロスメンバ４とを接合するためにＦＳＷを用いたが、他の多種多様な接合方法を用いることできる。他の多種多様な接合方法として、例えば、レーザ溶接、アーク溶接等の溶接方法が挙げられる。
【００３５】
また、本体部１０の底面側においても、右側メンバ１と、中央メンバ２と、左側メンバ３と、フロントクロスメンバ４とが、接合線Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３と同様な接合線に沿ってそれぞれ接合されているとよく、接合部Ｗ１２、Ｗ２３、Ｗ４０と同様な接合部が形成されているとよい。スタックフレーム１００の上方から視た場合、この形成された接合部は、接合部Ｗ１２、Ｗ２３、Ｗ４０と重なる。
【００３６】
クラッシュボックス５は、フロントクロスメンバ４の前側に配置されている。クラッシュボックス５は、フロントクロスメンバ４を介して本体部１０の前側端部に取り付けられている。クラッシュボックス５は、本体部１０と比較して、衝撃を受けた場合に変形しやすく、衝撃エネルギーを吸収する。クラッシュボックス５は、例えば、断面四角形状の筒状体である。図２に示すように、クラッシュボックス５は、中央メンバ２と右側メンバ１との間の接合線Ｗ１の延長線Ｗ１ｂと、中央メンバ２と左側メンバ３との間の接合線Ｗ２の延長線Ｗ２ｂとの間に位置する。すなわち、クラッシュボックス５の幅Ｌ１は、延長線Ｗ１ｂと延長線Ｗ２ｂとの距離未満である。言い換えると、幅Ｌ１は、中央メンバ２の幅Ｌ２よりも小さい。
【００３７】
（動作）
次に、図３〜図６を参照して、燃料電池車両５０１が前面衝突する等して、スタックフレーム１００は、前方から大きな衝撃を受けた場合の、燃料電池車両５０１の各構成の動作について説明する。
【００３８】
図３及び図４に示すように、例えば、燃料電池車両５０１が前面衝突する等して、スタックフレーム１００が、前方から大きな衝撃を受ける。具体的には、車両部品Ｐ２がクラッシュボックス５の先端部５ａに押し当たって、クラッシュボックス５が、車両部品Ｐ２と本体部１０とに挟まれて圧縮変形する。一方、燃料タンクＰ１が前進し、右側メンバ１と、左側メンバ３とに接触する。なお、燃料タンクＰ１の前側端部の斜面Ｐ１ｂが右側メンバ１と左側メンバ３との後端における中央メンバ２側の角部１ｂ、３ｂに当たるとよい。
【００３９】
図５に示すように、右側メンバ１と、左側メンバ３とは、燃料タンクＰ１によって、中央メンバ２から離れる方向に力を受ける。
【００４０】
上記したように、接合部Ｗ１２の後端部Ｗ１２ｂは、接合部Ｗ１２の中央部Ｗ１２ｅと比較して機械的強度が低い。また、接合部Ｗ１２の前端部Ｗ１２ａは、接合線Ｗ３と重なるため、後端部Ｗ１２ｂと比較して機械的強度が高い。よって、後端部Ｗ１２ｂが接合部Ｗ１２の破壊の起点となり易い。右側メンバ１は、中央メンバ２との接合を解き、右側メンバ１の後側は、中央メンバ２から離れる。
【００４１】
同様に、接合部Ｗ２３の後端部Ｗ２３ｂは、接合部Ｗ２３の中央部Ｗ２３ｅと比較して機械的強度が低い。また、接合部Ｗ１２の前端部Ｗ２３ａは、接合線Ｗ３と重なるため、後端部Ｗ２３ｂと比較して機械的強度が高い。よって、後端部Ｗ２３ｂが接合部Ｗ２３の破壊の起点となり易い。左側メンバ３は、中央メンバ２との接合を解き、左側メンバ３の後側は、中央メンバ２から離れる。
【００４２】
同様に、接合部Ｗ４０の右側端部Ｗ４０ａ、及び左側端部Ｗ４０ｃは、接合部Ｗ４０の中央部Ｗ４０ｂと比較して機械的強度が低い。よって、右側端部Ｗ４０ａ、及び左側端部Ｗ４０ｃは、接合部Ｗ４０の破壊の起点となり易い。そのため、フロントクロスメンバ４の中央部４ｂは、中央メンバ２との接合を維持しながら、フロントクロスメンバ４の右側端部４ａは、右側メンバ１から離れるように変形し、右側メンバ１との接合を解く。また、フロントクロスメンバ４の左側端部４ｃは、左側メンバ３から離れるように変形し、左側メンバ３との接合を解く。言い換えると、右側端部４ａ、及び左側端部４ｃは、それぞれ中央部４ｂに対して屈曲し、フロントクロスメンバ４は略Ｃ字状に変形する。これによって、右側メンバ１と、左側メンバ３とは、燃料タンクＰ１から中央メンバ２から離れるように変形しやすくなる。
【００４３】
図６に示すように、燃料タンクＰ１は、さらに前進移動して、中央メンバ２の後端部２ａの下側を通過し、本体部１０の下方にまで移動する。
【００４４】
以上より、右側メンバ１と、左側メンバ３とは、燃料タンクＰ１の動きに倣って、変形する。そのため、このような場合、燃料タンクＰ１がスタックフレーム１００と衝突しても、右側メンバ１と左側メンバ３とが中央メンバ２と接合したままである場合と比較して、破損し難い。従って、スタックフレーム１００が燃料タンクＰ１と衝突したことによる燃料タンクＰ１の破損を抑制することができる。
【００４５】
また、本実施形態にかかる中央メンバ２の後端部２ａは、右側メンバ１の後端部１ａ、及び左側メンバ３の後端部３ａよりも前方に位置している。また、本実施形態にかかるスタックフレーム１００は、中央メンバ２と、右側メンバ１と、左側メンバ３と、フロントクロスメンバ４とからなる。また、本実施形態にかかる燃料タンクＰ１は、右側メンバ１と左側メンバ３との間の距離よりも長い幅Ｌ３を有する前端部を備える。これらによって、右側メンバ１と左側メンバ３とが燃料タンクＰ１に当たり易くなり、左側メンバ３の後側及び右側メンバ１の後側は、それぞれ中央メンバ２から離れる方向に力を受け易くなる。よって、左側メンバ３及び右側メンバ１は、中央メンバ２から離れて、燃料タンクＰ１の動きに倣って移動しやすくなり、燃料タンクＰ１がさらに破損し難い。
【００４６】
また、本実施形態にかかる燃料電池車両５０１は、フロントクロスメンバ４の前側に配置されたクラッシュボックス５をさらに備える。また、図２に示すように、本実施形態にかかるクラッシュボックス５は、中央メンバ２と右側メンバ１との間の接合線Ｗ１の延長線Ｗ１ｂと、中央メンバ２と左側メンバ３との間の接合線Ｗ２の延長線Ｗ２ｂとの間に位置する。これらによって、フロントクロスメンバ４の中央部４ｂが、中央メンバ２と接合したまま、右側端部４ａが右側メンバ１から離れ、左側端部４ｃが左側メンバ３とから離れるように変形し易くなる。そのため、右側メンバ１及び左側メンバ３は、燃料タンクＰ１の動きに倣って移動し易くなり、燃料タンクＰ１がさらに破損し難い。
【００４７】
また、本実施形態にかかる中央メンバ２と右側メンバ１との間の接合部Ｗ１２と、中央メンバ２と左側メンバ３との間の接合部Ｗ２３とが、燃料タンクＰ１の外壁、右側メンバ１及び左側メンバ３と比較して機械的強度が小さい。そのため、右側メンバ１と中央メンバ２との接合部Ｗ１２と、左側メンバ３と中央メンバ２との接合部Ｗ２３とは、燃料タンクＰ１の外壁、右側メンバ１及び左側メンバ３と比較して破壊しやすい。そのため、右側メンバ１及び左側メンバ３は、中央メンバ２から離れて燃料タンクＰ１の動きに倣って移動しやすくなり、燃料タンクＰ１がさらに破損し難い。
【００４８】
（実施の形態２）
図７〜図１１を参照して実施の形態２に係る燃料電池車両について説明する。実施の形態２に係る燃料電池車は、スタックフレームの位置を除いて、実施の形態１に係る燃料電池車と略同じ構成を備える。図７は、実施の形態２に係る燃料電池車両を示す概略図である。図８は、実施の形態２に係る燃料電池車両の要部の構成を模式的に示す上面図である。図９は、実施の形態２に係る燃料電池車両の要部の構成を模式的に示す側面図である。図９は、図８に示す燃料電池車両の要部の構成を模式的に示す側面図である。図１０は、実施の形態２に係る燃料電池車両が衝突した場合の要部の動作を模式的に示す上面図である。図１１は、実施の形態２に係る燃料電池車両が衝突した場合の要部の動作を模式的に示す側面図である。
【００４９】
図７は、燃料電池車両５０２をその上側から視た図である。図８及び図１０は、スタックフレーム２００をその上側から視た図である。図９及び図１１は、スタックフレーム２００をその左側から視た図である。図７では、分かり易さのため、スタックフレーム２００、燃料タンクＰ２１、及び車両部品Ｐ２２は、実線を用いて示した。
【００５０】
図７に示すように、燃料電池車両５０２は、図１に示す燃料電池車両５０１と同様に、前側コンパートメント５０１ａと、車室５０１ｂと、後側コンパートメント５０１ｃとを備える。燃料電池車両５０２は、例えば、図示しない４つの車輪を備え、当該４つの車輪は、燃料電池車両５０２の四隅にそれぞれ設けられている。
【００５１】
スタックフレーム２００は、後側コンパートメント５０１ｃに配置されている。スタックフレーム２００は、燃料電池スタック５０２ｄを搭載する。すなわち、燃料電池スタック５０２ｄは、スタックフレーム２００の上側に位置する。
【００５２】
燃料タンクＰ２１は、スタックフレーム２００の前方に配置されていればよい。燃料タンクＰ２１は、具体的には、車室５０１ｂの下側、又は、後側コンパートメント５０１ｃの前側に配置されている。なお、燃料電池車両５０２が追突されると、燃料タンクＰ２１は損傷を受けないようにするため、後退移動するよう配置されている。燃料タンクＰ２１は、燃料タンクＰ１と同じ構成を有する。
【００５３】
車両部品Ｐ２２は、後側コンパートメント５０１ｃに配置されており、スタックフレーム２００の後側に位置する。車両部品Ｐ２２は、燃料電池車両に搭載されている部品であればよく、例えば、リヤバンパーリーンホース等である。車両部品Ｐ２２は、クラッシュボックス５と比較して剛性が高いとよい。
【００５４】
図８に示すように、スタックフレーム２００は、スタックフレーム１００と同じ構成を備えるが、スタックフレーム１００と、左右方向が同じ、かつ、前後方向が逆になるように配置されている。よって、スタックフレーム２００は、スタックフレーム１００の構成と符号が異なる構成を備えるが、前後方向が逆であることを除いて、実質的には同じ構成である。例えば、中央メンバ２は、図３に示す後端部２ａと同じ構成の前端部２ｂを備える。リヤクロスメンバ２４は、フロントクロスメンバ４と同じ構成を有する一方、前後方向が逆となるように配置されている。また、中央メンバ２と右側メンバ１との接合部Ｗ１２は、図３に示す前端部Ｗ１２ａと同じ構成である後端部Ｗ１２ｃを備える。また、中央メンバ２と左側メンバ３との間の接合部Ｗ２３は、図３に示す前端部Ｗ２３ａと同じ構成である後端部Ｗ２３ｃを備える。
【００５５】
中央メンバ２と右側メンバ１との接合部Ｗ１２の後端部Ｗ１２ｃと、中央メンバ２と左側メンバ３との間の接合部Ｗ２３の後端部Ｗ２３ｃは、リヤクロスメンバ２４と、中央メンバ２、右側メンバ１、及び左側メンバ３の後側縁部との接合部Ｗ４０と重なる。言い換えると、後端部Ｗ１２ｃ、Ｗ２３ｃは、接合線Ｗ３と重なる。
【００５６】
接合部Ｗ１２の後端部Ｗ１２ｃは、接合部Ｗ１２の中央部Ｗ１２ｅと比較して機械的強度が低い。同様に、接合部Ｗ２３の後端部Ｗ２３ｃは、接合部Ｗ２３の中央部Ｗ２３ｅと比較して機械的強度が低い。
【００５７】
クラッシュボックス５は、リヤクロスメンバ２４の後側に配置されている。クラッシュボックス５は、リヤクロスメンバ２４を介して本体部１０の後側端部に取り付けられている。
【００５８】
なお、スタックフレーム２００は、後側コンパートメント５０１ｃに配置するため、適宜、後側コンパートメント５０１ｃやその周辺の構成に合せるべく、スタックフレーム１００と異なる構成を備えてもよい。
【００５９】
（動作）
次に、図８〜図１１を参照して、燃料電池車両５０２が追突される等して、スタックフレーム１００は、後方から大きな衝撃を受けた場合の、燃料電池車両５０２の各構成の動作について説明する。
【００６０】
図８及び図９に示すように、例えば、燃料電池車両５０２が追突される等して、スタックフレーム２００が、後方から大きな衝撃を受ける。具体的には、車両部品Ｐ２２がクラッシュボックス５の先端部５ａに押し当たって、クラッシュボックス５が、車両部品Ｐ２２と本体部１０とに挟まれて圧縮変形する。一方、燃料タンクＰ２１が後退し、右側メンバ１と、左側メンバ３とに接触する。なお、燃料タンクＰ２１の後側端部の斜面Ｐ１ｂが右側メンバ１と左側メンバ３との前端における中央メンバ２側の角部１ｂ、３ｂに当たるとよい。
【００６１】
図１０に示すように、右側メンバ１と、左側メンバ３とは、燃料タンクＰ２１によって、中央メンバ２から離れる方向に力を受ける。
【００６２】
上記したように、接合部Ｗ１２の前端部Ｗ１２ｄは、接合部Ｗ１２の中央部Ｗ１２ｅと比較して機械的強度が低い。また、接合部Ｗ１２の後端部Ｗ１２ｃは、接合線Ｗ３と重なるため、前端部Ｗ１２ｄと比較して機械的強度が高い。よって、前端部Ｗ１２ｄが接合部Ｗ１２の破壊の起点となり易い。右側メンバ１は、中央メンバ２との接合を解き、右側メンバ１の前側は、中央メンバ２から離れる。
【００６３】
同様に、接合部Ｗ２３の前端部Ｗ２３ｄは、接合部Ｗ１２の中央部と比較して機械的強度が低い。また、接合部Ｗ１２の後端部Ｗ２３ｃは、接合線Ｗ３と重なるため、前端部Ｗ２３ｄと比較して機械的強度が高い。よって、前端部Ｗ２３ｄが接合部Ｗ２３の破壊の起点となり易い。左側メンバ３は、中央メンバ２との接合を解き、左側メンバ３の前側は、中央メンバ２から離れる。
【００６４】
同様に、接合部Ｗ４０の右側端部Ｗ４０ａ、及び左側端部Ｗ４０ｃは、接合部Ｗ４０の中央部Ｗ４０ｂと比較して機械的強度が低い。よって、右側端部Ｗ４０ａ、及び左側端部Ｗ４０ｃは、接合部Ｗ４０の破壊の起点となり易い。そのため、リヤクロスメンバ２４の中央部４ｂは、中央メンバ２との接合を維持しながら、リヤクロスメンバ２４の右側端部４ａは、右側メンバ１から離れるように変形し、右側メンバ１との接合を解く。また、リヤクロスメンバ２４の左側端部４ｃは、左側メンバ３から離れるように変形し、左側メンバ３との接合を解く。言い換えると、右側端部４ａ、及び左側端部４ｃは、それぞれ中央部４ｂに対して屈曲し、リヤクロスメンバ２４は略Ｃ字状に変形する。これによって、右側メンバ１と、左側メンバ３とは、燃料タンクＰ２１から中央メンバ２から離れるように変形しやすくなる。
【００６５】
図１１に示すように、燃料タンクＰ２１は、さらに後退移動して、中央メンバ２の前端部２ｂの下側を通過し、本体部１０の下方にまで移動する。
【００６６】
以上より、右側メンバ１と、左側メンバ３とは、燃料タンクＰ２１の動きに倣って、変形する。そのため、このような場合、燃料タンクＰ２１がスタックフレーム２００と衝突しても、右側メンバ１と左側メンバ３とが中央メンバ２と接合したままである場合と比較して、破損し難い。従って、スタックフレーム２００が燃料タンクＰ２１と衝突したことによる燃料タンクＰ２１の破損を抑制することができる。
【００６７】
また、本実施形態にかかる中央メンバ２の前端部２ｂは、右側メンバ１の前端部１ｃ、及び左側メンバ３の前端部３ｃよりも後方に位置している。また、本実施形態にかかるスタックフレーム２００は、中央メンバ２と、右側メンバ１と、左側メンバ３と、リヤクロスメンバ２４とからなる。また、本実施形態にかかる燃料タンクＰ２１は、中央メンバ２の幅Ｌ２よりも長い幅Ｌ３を有する前端部を備える。これらによって、右側メンバ１と左側メンバ３とが燃料タンクＰ２１に当たり易くなり、左側メンバ３の前側及び右側メンバ１の前側は、それぞれ中央メンバ２から離れる方向に力を受けやすくなる。よって、左側メンバ３及び右側メンバ１は、中央メンバ２から離れて燃料タンクＰ２１の動きに倣って移動しやすくなり、燃料タンクＰ２１がさらに破損し難い。
【００６８】
また、本実施形態にかかる燃料電池車両５０２は、リヤクロスメンバ２４の前側に配置されたクラッシュボックス５をさらに備える。また、図２に示すように、本実施形態にかかるクラッシュボックス５は、中央メンバ２と右側メンバ１との間の接合線Ｗ１の延長線Ｗ１ｂと、中央メンバ２と左側メンバ３との間の接合線Ｗ２の延長線Ｗ２ｂとの間に位置する。これらによって、リヤクロスメンバ２４の中央部４ｂが、中央メンバ２と接合したまま、リヤクロスメンバ２４の右側端部４ａが右側メンバ１から離れ、リヤクロスメンバ２４の左側端部４ｃが左側メンバ３とから離れるように変形し易くなる。そのため、右側メンバ１及び左側メンバ３は、燃料タンクＰ２１の動きに倣って移動し易くなり、燃料タンクＰ２１がさらに破損し難い。
【００６９】
また、本実施形態にかかる中央メンバ２と右側メンバ１との間の接合部Ｗ１２と、中央メンバ２と左側メンバ３との間の接合部Ｗ２３とが、燃料タンクＰ２１の外壁、右側メンバ１及び左側メンバ３と比較して機械的強度が小さい。そのため、右側メンバ１と中央メンバ２との接合部Ｗ１２と、左側メンバ３と中央メンバ２との接合部Ｗ２３とは、燃料タンクＰ２１の外壁、右側メンバ１及び左側メンバ３と比較して破壊しやすい。そのため、右側メンバ１及び左側メンバ３は、中央メンバ２から離れる燃料タンクＰ２１の動きに倣って移動しやすくなり、燃料タンクＰ２１がさらに破損し難い。
【００７０】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００７１】
１００、２００  スタックフレーム
１  右側メンバ
１ａ  後端部                              １ｂ  角部
１ｃ  前端部
２  中央メンバ
２ａ  後端部                              ２ｂ  前端部
３  左側メンバ
３ａ  後端部                              ３ｃ  前端部
４  フロントクロスメンバ                  ２４  リヤクロスメンバ
４ａ  右側端部                            ４ｂ  中央部
４ｃ  左側端部
５  クラッシュボックス                    ５ａ  先端部
１０  本体部
５０１、５０２  燃料電池車両
５０１ａ  前側コンパートメント            ５０１ｂ  車室            
５０１ｃ  後側コンパートメント            ５０１ｄ、５０２ｄ  燃料電池スタック  
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３  幅
Ｐ１  燃料タンク
Ｐ１ａ  上端                              Ｐ１ｂ  斜面
Ｐ２  車両部品
Ｐ２１  燃料タンク                        Ｐ２２  車両部品
Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３  接合線                  Ｗ１ｂ、Ｗ２ｂ  延長線
Ｗ１２、Ｗ２３、Ｗ４０  接合部  
Ｗ１２ａ  前端部                          Ｗ１２ｂ  後端部
Ｗ１２ｃ  後端部                          Ｗ１２ｄ  前端部
Ｗ１２ｅ  中央部
Ｗ２３ａ  前端部                          Ｗ２３ｂ  後端部
Ｗ２３ｃ  後端部                          Ｗ２３ｄ  前端部
Ｗ２３ｅ  中央部
Ｗ４０ａ  右側端部                        Ｗ４０ｂ  中央部
Ｗ４０ｃ  左側端部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2020121654.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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