(57)【要約】【課題】燃料電池の支持フレームを高い強度で簡易に構成できる技術を提供する。【解決手段】支持フレームは、第１方向と第２方向とに沿った面を有する第１部材、第２部材、第３部材と、を備える。前記支持フレームには、前記第１部材と前記第２部材の組、および、前記第１部材と第３部材の組をそれぞれ前記第２方向に沿った方向への嵌合により連結する連結部が設けられている。前記連結部が連結している一方の部材を第１連結部材と呼び、他方の部材を第２連結部材と呼ぶ。前記連結部は、前記第１連結部材の前記第２連結部材に対向する側端部に、前記第１方向と前記第２方向とに沿った平板状の部位として設けられている延出部と、前記延出部に設けられた前記第２方向に沿った凹部によって構成される嵌合受部と、前記第２連結部材の前記第１連結部材に対向する側端部に設けられ、前記嵌合受部に対して前記第２方向に沿って嵌まる嵌合部と、を備える。【選択図】図３
2020082744.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池を搭載する車両に用いられ、前記燃料電池を支持する支持フレームであって、
前記燃料電池が載置される載置面の一部を構成し、第１方向と、前記第１方向に直交する第２方向と、に沿って配置される面を有する第１部材と、
前記第２方向における前記第１部材の両側に接合されており、前記載置面の一部を構成し、前記第１方向と前記第２方向とに沿って配置される面を有する第２部材、および、第３部材と、
を備え、
前記第１部材と前記第２部材の組、および、前記第１部材と前記第３部材の組をそれぞれ、前記第２方向に沿った方向への嵌合により構造的に連結している連結部が設けられており、
前記連結部が連結している一方の部材を第１連結部材と呼び、他方の部材を第２連結部材と呼ぶとき、前記連結部は、
前記第１連結部材の前記第２連結部材に対向する側端部に、前記第１方向と前記第２方向とに沿った平板状の部位として設けられ、前記第２連結部材の一部に、前記第１方向と前記第２方向とに直交する第３方向に重なって配置される延出部と、
前記延出部の一部を前記第２方向に沿って切り欠いた凹部によって構成される嵌合受部と、
前記第２連結部材の前記第１連結部材に対向する側端部に設けられ、前記嵌合受部に対して前記第２方向に沿った方向に嵌まる嵌合部と、
を備える、支持フレーム。
【請求項２】
請求項１記載の支持フレームであって、
前記嵌合受部は、前記第１方向に向く第１係止面を有し、
前記嵌合部は、前記第１方向において前記第１係止面と面する第２係止面を有し、
前記嵌合受部の前記第１方向における幅は、前記嵌合部の前記第１方向における幅より大きく、
前記第１連結部材と前記第２連結部材とは、前記第１係止面と前記第２係止面とが接触している状態で接合されている、支持フレーム。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の支持フレームであって、
前記延出部は、第１の延出部であり、
前記連結部は、さらに、前記第１連結部材の前記第２連結部材に対向する側端部に、前記第１の延出部と前記第３方向に並んでいる前記第１方向と前記第２方向とに沿った平板状の部位である第２の延出部を備え、
前記第２連結部材は、前記嵌合部の前記第１方向における両側に設けられ、前記第１の延出部と前記第２の延出部の間に嵌まり、前記第３方向において前記嵌合受部の周縁部に面する一対の側壁部を有し、
前記嵌合部は、前記一対の側壁部に対して前記第３方向に沿って段差を有して突出しており、
前記嵌合受部は、前記第１方向において前記嵌合部が有する段差面の一部と前記第１方向において面する内周面を有している、支持フレーム。
【請求項４】
請求項３記載の支持フレームであって、
前記第１の延出部の前記第３方向における厚みは、前記段差面の前記第３方向における高さと等しい、支持フレーム。
【請求項５】
請求項１または請求項２記載の支持フレームであって、
前記第２連結部材は、前記第１連結部材に対向する側端部において、前記第１方向と前記第２方向とに沿った板状の部位として設けられ、前記延出部と前記嵌合受部とを覆うように前記第３方向において前記延出部に重なる覆壁部を有し、
前記嵌合部は、前記覆壁部に交差している前記第２方向と前記第３方向とに沿った壁面を有し、前記嵌合受部に嵌まる嵌合壁部によって構成され、
前記嵌合受部は、前記第１方向において前記嵌合壁部の前記壁面の一部と面する内周面を有する、支持フレーム。
【請求項６】
請求項５記載の支持フレームであって、
前記延出部の基端には、前記覆壁部の前記第２方向における先端面に面し、前記覆壁部の前記第３方向における厚みと等しい高さを有する段差部が形成されている、支持フレーム。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の支持フレームであって、
前記第２部材の前記第１部材とは反対側と、前記第３部材の前記第１部材とは反対側の少なくとも一方には、前記載置面の一部を構成し、前記第１方向と前記第２方向とに沿って配置される上面を有する追加部材が連結されている、支持フレーム。
【請求項８】
車両であって、
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の支持フレームと、
前記燃料電池と、
を備え、
前記支持フレームは、前記車両の前方または後方に寄った位置において、前記第１方向が前記車両の前後方向に一致し、前記第２方向が前記車両の左右方向に一致するように設置され、
前記燃料電池は、前記載置面において、前記第１方向および前記第２方向における前記支持フレームの端部より奥まった位置に固定されている、車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、燃料電池の支持フレームおよび燃料電池車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、車両に搭載される燃料電池が載置される支持フレームが開示されている。特許文献１の技術では、車両衝突時の衝撃が直接的に燃料電池に及ぶことを抑制するために、支持フレームに燃料電池スタックよりも車両前方方向に突出した部位を設けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−０７４８１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
燃料電池を支持する支持フレームは、載置される燃料電池のサイズによっては大型化する可能性がある。しかしながら、サイズの大きい支持フレームを、例えば金属材料の押出成形などによって作製された一体的な部材によって構成する場合には、そのサイズに適合する製造装置の製造自体に困難をともない、多大なコストが生じる可能性がある。また、鋳造によりそうした一体的な部材を作製する場合、鋳造物には、他の製造方法で作製されたものに比較して高い靭性が得られない傾向があるため、求められる強度条件を満たすことは容易ではない。車両において燃料電池を支持する支持フレームは、そのサイズにかかわらず、高い強度で簡易に構成できることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の技術は、以下の形態として実現することが可能である。
（１）第１の形態は、燃料電池を搭載する車両に用いられ、前記燃料電池を支持する支持フレームとして提供される。この形態の支持フレームは、前記燃料電池が載置される載置面の一部を構成し、第１方向と、前記第１方向に直交する第２方向と、に沿って配置される面を有する第１部材と、前記第２方向における前記第１部材の両側に接合されており、前記載置面の一部を構成し、前記第１方向と前記第２方向とに沿って配置される面を有する第２部材、および、第３部材と、を備える。前記支持フレームには、前記第１部材と前記第２部材の組、および、前記第１部材と前記第３部材の組をそれぞれ、前記第２方向に沿った方向への嵌合により構造的に連結している連結部が設けられている。前記連結部が連結している一方の部材を第１連結部材と呼び、他方の部材を第２連結部材と呼ぶとき、前記連結部は、前記第１連結部材の前記第２連結部材に対向する側端部に、前記第１方向と前記第２方向とに沿った平板状の部位として設けられ、前記第２連結部材の一部に、前記第１方向と前記第２方向とに直交する第３方向に重なって配置される延出部と、前記延出部の一部を前記第２方向に沿って切り欠いた凹部によって構成される嵌合受部と、前記第２連結部材の前記第１連結部材に対向する側端部に設けられ、前記嵌合受部に対して前記第２方向に沿って嵌まる嵌合部と、を備える。
この形態の支持フレームによれば、分割された複数の部材を、各部材の第２方向に沿った方向への嵌合により連結することによって支持フレームを構成できるため、支持フレームのサイズが大型化しても、製造を容易化できる。また、第１連結部材の延出部と第２連結部材の一部とが第３方向における重なり合う構造と、嵌合部と嵌合受部とが嵌合する構造と、を含む連結部によって連結された状態で、各部材同士が接合されるため、支持フレームの強度が高められている。特に、連結部における嵌合受部と嵌合部の係合によって、第１方向における支持フレームの強度が高められており、車両の衝突時などに、第１部材が、第２部材および第３部材に対して第１方向に沿った方向に位置ずれすることが抑制される。また、連結部の嵌合構造を構成する嵌合受部を、平板状の延出部を切り欠いたような形状の凹部によって簡易に構成できるため、支持フレームの製造工程を簡易化することができる。
（２）上記形態の支持フレームにおいて、前記嵌合受部は、前記第１方向に向く第１係止面を有し、前記嵌合部は、前記第１方向において前記第１係止面と面する第２係止面を有し、前記嵌合受部の前記第１方向における幅は、前記嵌合部の前記第１方向における幅より大きく、前記第１連結部材と前記第２連結部材とは、前記第１係止面と前記第２係止面とが接触している状態で接合されてよい。
この形態の支持フレームによれば、嵌合受部と嵌合部の幅の違いにより、嵌合受部への嵌合部の嵌合が容易化されるため、支持フレームの組み立てを容易化することができる。また、第１係止面と第２係止面とが接触しているため、支持フレームが第２係止面から第１係止面に向かう方向の衝撃を受けたとしても、第１連結部材と第２連結部材との間に当該方向の位置ずれが生じることが抑制される。そのため、そうした部材間の位置ずれによって、部材間の接合部が破壊されてしまうことが抑制される。
（３）上記形態の支持フレームにおいて、前記延出部は、第１の延出部であり、前記連結部は、さらに、前記第１連結部材の前記第２連結部材に対向する側端部に、前記第１の延出部と前記第３方向に並んでいる前記第１方向と前記第２方向とに沿った平板状の部位である第２の延出部を備え、前記第２連結部材は、前記嵌合部の前記第１方向における両側に設けられ、前記第１の延出部と前記第２の延出部の間に嵌まり、前記第３方向において前記嵌合受部の周縁部に面する一対の側壁部を有し、前記嵌合部は、前記一対の側壁部に対して前記第３方向に沿って段差を有して突出しており、前記嵌合受部は、前記嵌合部が有する段差面の一部に前記第１方向に面する内周面を有してよい。
この形態の支持フレームによれば、一対の延出部の間に側壁部が嵌まることによって、連結部材同士がより緊密に連結され、支持フレームの強度が高められる。また、嵌合部を、一対の側壁部から突出した部位として簡易に構成できる。
（４）上記形態の支持フレームにおいて、前記第１の延出部の前記第３方向における厚みは、前記段差面の前記第３方向における高さと等しくてよい。
この形態の支持フレームによれば、嵌合部と嵌合受部との境界に、第３方向に沿って突出する段差が形成されることを抑制できる。よって、車両の衝突時などに、燃料電池の周辺に配置されている部品が、そうした段差に引っ掛かることによって支持フレームが破損することを抑制できる。
（５）上記形態の支持フレームにおいて、前記第２連結部材は、前記第１連結部材に対向する側端部において、前記第１方向と前記第２方向とに沿った板状の部位として設けられ、前記延出部と前記嵌合受部とを覆うように前記第３方向において前記延出部に重なる覆壁部を有し、前記嵌合部は、前記覆壁部に交差している前記第２方向と前記第３方向とに沿った壁面を有し、前記嵌合受部に嵌まる嵌合壁部によって構成され、前記嵌合受部は、前記第１方向において前記嵌合壁部の前記壁面の一部と面する内周面を有してよい。
この形態の支持フレームによれば、嵌合部を嵌合壁部によって簡易に実現することができる。
（６）上記形態の支持フレームにおいて、前記延出部の基端には、前記覆壁部の前記第２方向における先端面に面し、前記覆壁部の前記第３方向における厚みと等しい高さを有する段差部が形成されてよい。
この形態の支持フレームによれば、覆壁部と延出部の基端部との境界に、第３方向に沿って突出する段差が形成されることを抑制できる。よって、車両の衝突時などに、燃料電池の周辺に配置されている部品が、そうした段差に引っ掛かることによって支持フレームが破損することを抑制できる。
（７）上記形態の支持フレームにおいて、前記第２部材の前記第１部材とは反対側と、前記第３部材の前記第１部材とは反対側の少なくとも一方には、前記載置面の一部を構成し、前記第１方向と前記第２方向とに沿って配置される上面を有する追加部材が連結されてよい。
この形態の支持フレームによれば、追加部材によって、支持フレームの寸法を、簡易に変更することができる。
（８）第２の形態は、車両として提供される。この形態の車両は、上記形態のいずれかに記載の支持フレームと、前記燃料電池と、を備える。前記支持フレームは、前記車両の前方または後方に寄った位置において、前記第１方向が前記車両の前後方向に一致し、前記第２方向が前記車両の左右方向に一致するように設置され、前記燃料電池は、前記載置面において、前記第１方向および前記第２方向における前記支持フレームの端部より奥まった位置に固定されている。
この形態の車両によれば、支持フレームによって燃料電池を保護することができる。
本開示の技術は、支持フレームや車両以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、支持フレームを構成する部材、支持フレームや燃料電池車両の製造方法、支持フレームに燃料電池を支持させる方法、燃料電池の支持構造等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１実施形態の支持フレームを備える車両の構成を示す概略図。
【図２】第１実施形態の支持フレームの概略斜視図。
【図３】第１実施形態の支持フレームの概略分解斜視図。
【図４】第１実施形態の支持フレームの概略平面図。
【図５】第１実施形態の支持フレームの連結部における概略断面図。
【図６】第２実施形態の支持フレームの概略斜視図。
【図７】第２実施形態の支持フレームの概略分解斜視図。
【図８】第２実施形態の支持フレームの概略平面図。
【図９】第３実施形態の支持フレームの概略斜視図。
【図１０】第３実施形態の支持フレームの概略分解斜視図。
【図１１】第３実施形態の支持フレームの連結部における概略断面図。
【図１２】第４実施形態の支持フレームの概略斜視図。
【図１３】第４実施形態の支持フレームの概略分解斜視図。
【図１４】他の実施形態における車両の構成を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
１．第１実施形態：
図１は、第１実施形態における支持フレーム１００Ａを備える車両１０の構成を示す概略図である。車両１０は、燃料電池１１を備える。燃料電池１１は、支持フレーム１００Ａによって支持され、反応ガスの電気化学反応によって発電する。第１実施形態では、燃料電池１１は、固体高分子形燃料電池である。ただし、燃料電池１１としては、固体高分子形燃料電池に限らず、種々のタイプの燃料電池を採用することが可能である。例えば、燃料電池１１としては、固体酸化物形燃料電池が採用されてもよい。車両１０では、燃料電池１１が発電する電力は、車両１０の駆動力源であるモータや、車両１０の他の補機類、電装品に供給される。燃料電池１１の発電する電力は、外部給電に用いられてもよい。なお、車両１０には、反応ガスを燃料電池１１に供給するガス供給部や、燃料電池１１の発電する電力を蓄電し、燃料電池１１とともに電力源として用いられる二次電池などが搭載されるが、それらの図示や詳細な説明は省略する。
【０００８】
第１実施形態では、支持フレーム１００Ａは、車両１０の前方に寄った位置にあるフロントルーム１２内に設置されている。フロントルーム１２は、乗員が乗り込む車室よりも前方側に位置する。車両１０は、フロントルーム１２に、車両１０の骨格を構成し、車両１０の左右両側に設けられ、前後方向に沿って配置される一対の車両フレーム２０を有する。支持フレーム１００Ａは、一対の車両フレーム２０の上に、固定部２１を介して固定される。固定部２１には、車両フレーム２０から支持フレーム１００Ａへの振動の伝達を抑制するための減衰機構が設けられていてもよい。
【０００９】
支持フレーム１００Ａは、平板状の形状を有しており、燃料電池１１が載置される載置面１０１を有する。本明細書において、「平板状」とは、互いに直交する二方向に沿った互いに対向する２つの板面を有し、当該２つの板面の間の寸法である厚みが、前記の二方向における寸法よりも小さい形状を意味する。なお、前記の「２つの板面」は、完全な平面である必要はなく、全体として面として把握できればよい。当該面は湾曲していてもよいし、当該面内には、凹凸構造や、貫通孔、切れ目などが形成されていてもよい。凹凸構造には、例えば、凸部や、凹部、溝、段差などが含まれる。燃料電池１１は、例えばケースなどに収納された状態で、支持フレーム１００Ａの載置面１０１に、例えば、ボルトなどの固定部材によって固定される。
【００１０】
図１には、互いに直交する三方向を示す矢印Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３が支持フレーム１００Ａに対応させて図示されている。以下では、矢印Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３が示す方向をそれぞれ、「第１方向Ｄ１」、「第２方向Ｄ２」、および、「第３方向Ｄ３」と呼ぶ。第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２は、支持フレーム１００Ａの載置面１０１に沿った方向である。第３方向Ｄ３は、載置面１０１に直交する方向であり、支持フレーム１００Ａの厚み方向に相当する。矢印Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３は、後に参照する他の図においても図１と対応するように図示されている。なお、第１方向Ｄ１に「沿った」方向には、第１方向Ｄ１と、その反対方向と、が含まれる。第２方向Ｄ２に沿った方向、および、第３方向Ｄ３に沿った方向についても同様である。
【００１１】
支持フレーム１００Ａは、車両１０において、第１方向Ｄ１が車両１０の前後方向に一致し、第２方向Ｄ２が車両１０の左右方向に一致し、第３方向Ｄ３が車両１０の高さ方向に一致するように設置されている。より具体的には、第１方向Ｄ１は、車両１０の後方から前方に向かう方向に一致し、第２方向Ｄ２は車両１０の左側から右側に向かう方向に一致し、第３方向Ｄ３は、車両１０の底部から上部に向かう方向に一致する。以下の説明において、「前方」というときは、第１方向Ｄ１を意味し、「後方」と言うときには、第１方向Ｄ１とは反対の方向を意味する。「右側」と言うときは、第２方向Ｄ２側を意味し、「左側」と言うときには第２方向Ｄ２とは反対側を意味する。「上方」と言うときは、第３方向Ｄ３を意味し、「下方」と言うときは、第３方向Ｄ３とは反対の方向を意味する。
【００１２】
図２、図３、図４、および、図５を参照して、第１実施形態の支持フレーム１００Ａの詳細な構成を説明する。図２は、支持フレーム１００Ａの載置面１０１側を示す概略斜視図である。図２には、支持フレーム１００Ａ上に燃料電池１１が配置される領域を一点鎖線で図示してある。図３は、支持フレーム１００Ａの概略分解斜視図である。図４は、支持フレーム１００Ａの載置面１０１側を平面視したときの概略平面図である。図５は、図４に示す５−５切断における支持フレーム１００Ａの概略断面図である。
【００１３】
図２、図３、および、図４を参照する。支持フレーム１００Ａは、第２方向Ｄ２に配列される３つの部材１１０，１２０，１３０を備えている。第１部材１１０は、第２方向Ｄ２において中央に位置し、第２部材１２０および第３部材１３０は、第２方向Ｄ２において第１部材１１０の両側に配列されている。第２部材１２０は、第１部材１１０の右側に配置され、第３部材１３０は、第１部材１１０の左側に配置される。
【００１４】
これら３つの部材１１０，１２０，１３０は、後述する連結部１４０を介して構造的に連結された状態で接合されることによって一体化されて、支持フレーム１００Ａを構成する。車両１０にでは、第２部材１２０および第３部材１３０はそれぞれ、上述した車両フレーム２０に固定され、第１部材１１０は第２部材１２０および第３部材１３０に支持された状態となる。
【００１５】
第１実施形態では、各部材１１０，１２０，１３０は、金属材料の押出成形によって作製されていることによって、その靭性が高められている。また、第１実施形態では、各部材１１０，１２０，１３０は、軽量で加工が容易なアルミニウム、あるいは、アルミニウムを全体の５０重量％以上含有するアルミニウム合金によって構成される。第１実施形態では、各部材１１０，１２０，１３０は中空の箱体として構成されていることによって軽量化されている。
【００１６】
なお、他の実施形態では、各部材１１０，１２０，１３０は、例えば、ステンレス鋼など、アルミニウムおよびアルミニウム合金以外の金属材料によって構成されてもよい。また、各部材１１０，１２０，１３０は中空の箱体によって構成されていなくてもよい。
【００１７】
各部材１１０，１２０，１３０は、３方向Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３に沿った辺を有する平板状の形状を有している。第２部材１２０と第３部材１３０の長手方向は、第１方向Ｄ１に一致する。第２部材１２０と第３部材１３０の第１方向Ｄ１における寸法は、第１部材１１０の第１方向Ｄ１における寸法より大きい。第１実施形態では、第２部材１２０と第３部材１３０の第１方向Ｄ１における寸法はほぼ同じである。なお、第２部材１２０と第３部材１３０には、それぞれの外周端部に、車両１０の他の部品との干渉を避けるための凹部が設けられていてもよい。
【００１８】
図２および図４に示すように、第１部材１１０は、第２部材１２０と第３部材１３０の前方側の端部位置に配置されている。第１部材１１０の前方端面１１０ｆの位置は、第２部材１２０の前方端面１２０ｆおよび第３部材の前方端面１３０ｆの位置と第１方向Ｄ１において揃っている。第２部材１２０と第３部材１３０の後方端部は、第１部材１１０よりも後方に延び出ている。これによって、支持フレーム１００Ａでは、第１部材１１０の後方側の領域に、第２部材１２０と第３部材１３０とに挟まれた空間が形成されている。この空間によって、支持フレーム１００Ａは、使用材料が低減され、軽量化されている。
【００１９】
図２および図３を参照する。各部材１１０，１２０，１３０は、第３方向Ｄ３に対向し、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２とに沿った第１面１１１，１２１，１３１および第２面１１２，１２２，１３２を有する。第１部材１１０の第１面１１１、第２部材１２０の第１面１２１、および、第３部材１３０の第１面１３１はそれぞれ、上方に向き、載置面１０１の一部を構成する。第１部材１１０の第２面１１２、第２部材１２０の第２面１２２、および、第３部材１３０の第２面１３２はそれぞれ、支持フレーム１００Ａの下方に向く裏面の一部を構成する。載置面１０１を構成する各面１１１，１２１，１３１には、燃料電池１１を固定するためのボルトが締結されるボルト穴が形成されているが、便宜上、その図示および詳細な説明は省略する。
【００２０】
図２を参照する。燃料電池１１は、支持フレーム１００Ａの載置面１０１において、第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２における端部より内側に固定される。つまり、燃料電池１１は、各部材１１０，１２０，１３０の前方端部より後方に位置し、第２部材１２０および第３部材１３０の後方端部より前方に位置している。また、燃料電池１１は、第２部材１２０の右側端部よりも左側に位置し、第３部材１３０の左側端部よりも右側に位置する。
【００２１】
このように、燃料電池１１は、支持フレーム１００Ａ上において、第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２において、支持フレーム１００Ａの端部よりも奥まった位置に固定されている。これにより、車両１０の衝突時には、燃料電池１１よりも外方に突出している支持フレーム１００Ａの突出部位によって、燃料電池１１を、周辺部品の接触から保護することができ、そうした周辺部品による燃料電池１１の破損が抑制される。
【００２２】
図２を参照する。支持フレーム１００Ａには、第１部材１１０と第２部材１２０の組と、第１部材１１０と第３部材１３０の組のそれぞれを構造的に連結する連結部１４０が設けられている。連結部１４０は、第１部材１１０の第２方向Ｄ２における両端の部位が、第２部材１２０と第３部材１３０の第１部材１１０に対向する端部部位に、第２方向Ｄ２に沿って差し込まれて嵌まっている構造によって構成されている。
【００２３】
以下では、連結部１４０が連結する一方の部材を「第１連結部材１５１」とも呼び、他方の部材を「第２連結部材１５２」とも呼ぶ。第１実施形態では、第２部材１２０および第３部材１３０が第１連結部材１５１であり、第１部材１１０が第２連結部材１５２である。連結部１４０は、第１部材１１０が、第２部材１２０および第３部材１３０に対して第１方向Ｄ１に沿った方向にずれる変形を抑制するために、以下に説明する嵌合受部１４１と、嵌合部１４２と、を有する。
【００２４】
図３を参照する。第１連結部材１５１である第２部材１２０の左側の側端部１２３には、第１部材１１０側に第２方向Ｄ２に沿って並列に延び出ている一対の延出部１２４ａ，１２４ｂが設けられている。一対の延出部１２４ａ，１２４ｂのそれぞれは、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２とに沿った平板状の部位によって構成されている。一対の延出部１２４ａ，１２４ｂの間には、第１方向Ｄ１に沿った溝部１２５が形成されている。
【００２５】
第２部材１２０と同じく第１連結部材１５１である第３部材１３０の右側の側端部１３３には、第２部材１２０の一対の延出部１２４ａ，１２４ｂと同様な一対の延出部１３４ａ，１３４ｂが設けられている。また、一対の延出部１３４ａ，１３４ｂの間には、第１方向Ｄ１に沿った溝部１３５が形成されている。
【００２６】
第１実施形態では、第１の延出部１２４ａ，１３４ａは、側端部１２３，１３３の上端に位置し、第２の延出部１２４ｂ，１３４ｂは、側端部１２３，１３３の下端に位置する。第１実施形態では、各延出部１２４ａ，１２４ｂ，１３４ａ，１３４ｂは、第１方向Ｄ１にわたって形成されている。他の実施形態では、各延出部１２４ａ，１２４ｂ，１３４ａ，１３４ｂは、側端部１２３，１３３の一部にのみ形成されていてもよい。
【００２７】
各延出部１２４ａ，１２４ｂ，１３４ａ，１３４ｂには、第２方向Ｄ２において第１部材１１０の後述する矩形凸部１１３に対向する位置に、連結部１４０を構成する嵌合受部１４１が形成されている。第１実施形態の嵌合受部１４１は、各延出部１２４ａ，１２４ｂ，１３４ａ，１３４ｂの一部を第２方向Ｄ２に沿って切り欠いたような形状の矩形状の凹部として形成されている。
【００２８】
第２連結部材１５２である第１部材１１０の各面１１１，１１２には、第１方向Ｄ１における中央に、第３方向Ｄ３に沿って段差を有して突出している矩形状の矩形凸部１１３が形成されている。矩形凸部１１３は、第２方向Ｄ２に沿っている。矩形凸部１１３は、各面１１１，１１２において第２方向Ｄ２にわたって形成されている。矩形凸部１１３は、第１方向Ｄ１において一対の側壁部１１５に挟まれている。矩形凸部１１３の第２方向Ｄ２における両端の部位が、連結部１４０の嵌合部１４２を構成する。
【００２９】
図２を参照する。第２連結部材１５２に設けられた嵌合部１４２は、第２連結部材１５２に設けられている嵌合受部１４１に対して第２方向Ｄ２に沿って挿入されて嵌まる。第１方向Ｄ１において嵌合部１４２の両側に位置する一対の側壁部１１５は、第１連結部材１５１が有する溝部１２５，１３５に挿入されて嵌まり、嵌合受部１４１の周縁部を構成する延出部１２４ａ，１２４ｂ，１３４ａ，１３４ｂに第３方向Ｄ３において面する。
【００３０】
図３を参照する。嵌合受部１４１は、その内周面に、前方に向く第１係止面１４３を含む。また、嵌合部１４２は、その段差面に、後方に向き、第１係止面１４３と第１方向Ｄ１に面する第２係止面１４４を有する。支持フレーム１００Ａによれば、第１部材１１０が前方からの衝撃を受けたときに、嵌合受部１４１の第１係止面１４３に、嵌合部１４２の第２係止面１４４が面接触し、それ以上の移動が止められる。そのため、第１部材１１０が、第２部材１２０および第３部材１３０に対して後方に位置ずれすることによる前後方向に沿ったせん断の発生が抑制される。このように、第１実施形態の支持フレーム１００Ａでは、車両１０の前方からの衝撃に対する強度が高められている。よって、車両１０の前方からの衝撃によって、支持フレーム１００Ａを構成する各部材１１０，１２０，１３０の配列が崩れて分解してしまうことが抑制される。
【００３１】
第１実施形態の車両１０では、支持フレーム１００Ａは、車両１０の前方に寄った位置にあるフロントルーム１２に設置されており、車両１０の進行方向である前方からの衝撃を受ける可能性が高い。第１実施形態の車両１０であれば、前述したような支持フレーム１００Ａにおける前方からの衝撃に対する強度の向上によって、より高い効果を得ることができる。
【００３２】
また、支持フレーム１００Ａでは、上述したように、第１部材１１０が燃料電池１１より前方に突出している部位を有している。支持フレーム１００Ａであれば、上記のように、車両１０の前方からの衝撃を受けたときに、第１部材１１０が後方に移動することが抑制されているため、第１部材１１０が燃料電池１１より奥まった位置に移動することが抑制される。そのため、車両１０が前方からの衝突を受けたとしても、燃料電池１１から前方に突出している第１部材１１０の端部によって、燃料電池１１の前方から周辺部品が燃料電池１１の方に押されて燃料電池１１に接触することを防ぐことができる。よって、車両１０の衝突時における燃料電池１１の破損が抑制される。
【００３３】
図５を参照する。以下の第１部材１１０と第２部材１２０との間に設けられた連結部１４０についての説明は、第１部材１１０と第３部材１３０との間に設けられた連結部１４０に対しても同様に当て嵌まる。なお、以下の説明にいて「等しい」というときは、例えば、３〜５％程度の誤差範囲を許容するものとする。
【００３４】
第１実施形態では、第２部材１２０の嵌合受部１４１が形成されている部位における厚みＨと、第１部材１１０の嵌合部１４２が形成されている部位における厚みＡとは等しい。つまり、Ｈ＝Ａである。また、第１実施形態では、各延出部１２４ａ，１２４ｂの板厚ｔ１は等しく、その板厚ｔ１は嵌合受部１４１の第３方向Ｄ３における深さに相当する。さらに、第１面１１１側と第２面１１２側のそれぞれにおける嵌合部１４２の構成部位の板厚ｔ２は等しく、その板厚ｔ２は、嵌合部１４２が有する段差面の第３方向Ｄ３における高さに相当する。第１実施形態の支持フレーム１００Ａでは、それら２つの板厚ｔ１，ｔ２は等しい。つまり、ｔ１＝ｔ２である。
【００３５】
これによって、嵌合受部１４１の周縁部表面と嵌合部１４２の突出方向における上面との第３方向Ｄ３における位置がそろい、嵌合受部１４１と嵌合部１４２との境界に、第３方向Ｄ３に沿って突出する段差が形成されることが抑制される。よって、車両１０の衝突時などに、そうした段差に周辺の部品等が引っ掛かることによる支持フレーム１００Ａの破損が抑制される。
【００３６】
第１実施形態の支持フレーム１００Ａでは、側壁部１１５の第３方向Ｄ３における厚みＢは、溝部１２５の第３方向Ｄ３における幅ｈ以下である。また、第１実施形態の支持フレーム１００Ａでは、溝部１２５の第３方向Ｄ３における幅ｈは、第２部材１２０の嵌合受部１４１が形成されている部位における厚みＨから各延出部１２４ａ，１２４ｂの板厚ｔ１を減算した値以下である。つまり、支持フレーム１００Ａでは、Ｈ−２×ｔ１≧ｈ≧Ｂの関係が満たされている。これによって、第２部材１２０の溝部１２５に対して第１部材１１０の第２方向Ｄ２における端部を容易に嵌め込むことができるため、支持フレーム１００Ａの組み立てが容易化される。
【００３７】
ここで、嵌合受部１４１に対する嵌合部１４２の第２方向Ｄ２への挿入を容易化するためには、嵌合部１４２の第１方向Ｄ１における幅Ｃは、嵌合受部１４１の第１方向Ｄ１における幅Ｌ以下であることが望ましい。つまり、Ｌ≧Ｃであることが望ましい。第１実施形態の支持フレーム１００Ａでは、嵌合部１４２の第１方向Ｄ１における幅Ｃは、嵌合受部１４１の第１方向Ｄ１における幅Ｌより小さい。つまり、Ｌ＞Ｃである。
【００３８】
また、第１実施形態の支持フレーム１００Ａでは、嵌合部１４２の後方側において第１係止面１４３と第２係止面１４４とが接触した状態で第１部材１１０と第２部材１２０とが接合されて固定されている。第１実施形態では、第１部材１１０と第２部材１２０とは溶接によって接合されている。これによって、嵌合部１４２の前方側には、嵌合受部１４１の内壁面との間の隙間ＣＬが形成される。この隙間ＣＬの第１方向Ｄ１における幅は、製造誤差を考慮して、例えば、１〜３ｍｍ程度としてよい。
【００３９】
第１実施形態の支持フレーム１００Ａによれば、前方から衝撃を受けたとしても、第１係止面１４３と第２係止面１４４とが接触した状態であるため、第１部材１１０が第２部材１２０に対して第１方向Ｄ１に沿って後方に移動することが抑制される。よって、第１部材１１０と第２部材１２０との間のせん断力の発生が抑制され、そうしたせん断力によって、第１部材１１０と第２部材１２０との間の接合部が破壊されることが抑制され、支持フレーム１００Ａの分解が抑制される。
【００４０】
以上のように、第１実施形態の支持フレーム１００Ａは、複数の部材１１０，１２０，１３０を個々に作製して組み立てることによって作製される。そのため、支持する燃料電池１１のサイズに合わせて、そのサイズを容易に大型化することができる。また、第１実施形態の支持フレーム１００Ａでは、第２部材１２０および第３部材１３０に対する第１部材１１０の接合と、連結部１４０が有する２つの係止面１４３，１４４の係合と、によって、前方からの衝撃に対する強度が高められている。そのため、車両１０の衝突時における前方からの衝撃による支持フレーム１００Ａの分解や変形などの破損が抑制される。よって、車両１０の衝突時に、支持フレーム１００Ａから燃料電池１１が外れることや、支持フレーム１００Ａによる周辺部品に対する燃料電池１１の保護性能の低下などが抑制される。よって、支持フレーム１００Ａによれば、燃料電池車両に対して法規で定められた安全性の確保が容易化される。加えて、第１実施形態の支持フレーム１００Ａでは、第１方向Ｄ１における強度を高めるための嵌合構造を構成する嵌合受部１４１や嵌合部１４２が、金属材料の押出成形によって作製された板状の部材の簡易な加工によって形成されている。これにより、例えば、そうした嵌合構造を形成する際の部材の取り回しが容易化されるなど、支持フレーム１００Ａの製造が容易化される。よって、その製造コストの低減が可能である。その他に、第１実施形態の支持フレーム１００Ａおよびそれを備える車両１０によれば、第１実施形態中で説明した種々の作用効果を奏することができる。
【００４１】
２．第２実施形態：
図６、図７、および、図８を参照して、第２実施形態の支持フレーム１００Ｂの構成を説明する。図６は、第２実施形態の支持フレーム１００Ｂの概略斜視図である。図７は、第２実施形態の支持フレーム１００Ｂの概略分解斜視図である。図８は、第２実施形態の支持フレーム１００Ｂの載置面１０１を平面視したときの概略平面図である。
【００４２】
第２実施形態の支持フレーム１００Ｂは、第１実施形態で説明したのと同じ車両１０に搭載され、燃料電池１１を支持する。第２実施形態の支持フレーム１００Ｂの構成は、以下の点以外は、第１実施形態の支持フレーム１００Ａの構成とほぼ同じである。第２実施形態の支持フレーム１００Ｂでは、第１部材１１０が第２部材１２０および第３部材１３０に固定される位置が異なっている。また、第２実施形態の支持フレーム１００Ｂでは、３つの部材１６０，１７０，１８０が追加されている。
【００４３】
図６を参照する。第２実施形態の支持フレーム１００Ｂでは、第１部材１１０は、第２部材１２０および第３部材１３０の前方端部よりも後方の奥まった位置に固定されている。支持フレーム１００Ｂでは、第１部材１１０は、第２部材１２０および第３部材１３０に対して、第１実施形態で説明したのと同様な構成の連結部１４０を介して、構造的に連結された上で、接合されている。
【００４４】
支持フレーム１００Ｂでは、第１部材１１０の前方に、３つの部材１６０，１７０，１８０が追加されている。各部材１６０，１７０，１８０は、アルミニウムやアルミニウム合金などの金属材料によって構成される。第２実施形態では、各部材１６０，１７０，１８０は、押し出し成形によって作製される。
【００４５】
図６および図８を参照する。第４部材１６０は、第１部材１１０の前方において、第２部材１２０と第３部材１３０との間に設置されている。図７を参照する。第４部材１６０は、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２とに沿った第１面１６１と第２面１６２とを有する平板状の部材である。第４部材１６０の第１面１６１は、支持フレーム１００Ｂの載置面１０１の一部を構成する。第２面１６２は、第１面１６１とは反対側に位置し、支持フレーム１００Ｂの下方に向く裏面の一部を構成する。第２実施形態では、第４部材１６０は、中空の箱体として構成されていることによって軽量化されている。
【００４６】
図７を参照する。第４部材１６０は、第２方向Ｄ２における両側の側面のそれぞれに、第２部材１２０に向かって突出する矩形状の支持部１６５と、第３部材１３０に向かって突出する矩形状の支持部１６６と、が設けられている。右側の支持部１６５は、第２部材１２０の溝部１２５に第２方向Ｄ２に沿って挿入されて嵌まる。左側の支持部１６６は、第３部材１３０の溝部１３５に第２方向Ｄ２に沿って挿入されて嵌まる。これら支持部１６５，１６６の溝部１２５，１３５への嵌合により、第４部材１６０は、図６に示すように、第２部材１２０および第３部材１３０に支持される。
【００４７】
図８を参照する。第４部材１６０の前方端面１６０ｆの位置は、第２部材１２０の前方端面１２０ｆの位置および第３部材１３０の前方端面１３０ｆの位置と、第１方向Ｄ１において揃っている。また、第４部材１６０の後方端面１６０ｒは、第１部材１１０の前方端面１１０ｆと面接触している。つまり、第４部材１６０は、第１方向Ｄ１において第１部材１１０に支持されている。第４部材１６０は、第１部材１１０とともに、前方からの衝撃に対する支持フレーム１００Ｂの強度を高める機能を有している。
【００４８】
図６を参照する。第２実施形態では、第４部材１６０の第１面１６１は、第１部材１１０の矩形凸部１１３が有する上面１１３ｓと、第２部材１２０の第１面１２１と、第３部材１３０の第１面１３１と、第３方向Ｄ３における位置が揃っている。第４部材１６０の第１面１６１上には、燃料電池１１の前方側の端部が配置される。第４部材１６０の第１面１６１には、燃料電池１１を固定するためのボルトが締結されるボルト穴が形成されていてもよい。
【００４９】
図６および図７を参照する。第２部材１２０、第３部材１３０、および、第４部材１６０の前方には、第５部材１７０が設置されている。第５部材１７０は、第２方向Ｄ２を長手方向とする矩形柱状の部材であり、第２部材１２０の前方端部から第３部材１３０の前方端部にわたって架設されている。第５部材１７０は、燃料電池１１が固定される領域よりも前方に設置されている。
【００５０】
第５部材１７０の長手方向に垂直な断面の外周輪郭形状は、略Ｌ字形である。第５部材１７０は、後方に向く第１接合面１７１と、第１接合面１７１の上端から後方に向かって延び出ている下方に向く第２接合面１７２と、を有する。第１接合面１７１は、第２部材１２０、第３部材１３０、および、第４部材１６０のそれぞれの前方端面１２０ｆ，１３０ｆ，１６０ｆに接合されている。第２接合面１７２は、第２部材１２０と第３部材１３０と第４部材１６０の前方端部の上に配置されて接合されている。
【００５１】
第５部材１７０が第２方向Ｄ２に沿って架設されていることによって、第２方向Ｄ２に沿った方向からの衝撃によって第２部材１２０および第３部材１３０の配置が歪んで、支持フレーム１００Ｂが変形してしまうことが抑制される。また、第２方向Ｄ２に沿った第５部材１７０によって、支持フレーム１００Ｂの第２方向Ｄ２に沿った方向の衝撃に対する強度が高められている。第２実施形態では、第５部材１７０は、中空の部材として構成されている。これによって、第５部材１７０は軽量化されている。また、第５部材１７０は、支持フレーム１００Ｂが前方からの衝撃を受けたときに潰れて、その衝撃を吸収するクラッシャブルゾーンとして機能する。
【００５２】
図６および図７を参照する。第６部材１８０は、第５部材１７０の前方に接合されている。第６部材１８０は、矩形状の中空箱体として構成されている。第６部材１８０の第２方向Ｄ２における寸法は、第５部材１７０の第２方向Ｄ２における寸法よりも小さい。第６部材１８０は、第５部材１７０の第２方向Ｄ２における中央において、前方に向かって突出するように設置されている。第６部材１８０は、支持フレーム１００Ｂが前方からの衝撃を受けたときに潰れて、その衝撃を吸収するクラッシャブルゾーンとして機能する。
【００５３】
以上のように、第２実施形態の支持フレーム１００Ｂによれば、第１部材１１０の前方に設けられた３つの部材１６０，１７０，１８０によって、衝撃に対する強度や耐久性が高められている。その他に、第２実施形態の支持フレーム１００Ｂおよびそれを備える車両１０によれば、第１実施形態において説明したのと同様な種々の作用効果を奏することができる。
【００５４】
３．第３実施形態：
図９、図１０、および、図１１を参照して、第３実施形態の支持フレーム１００Ｃの構成を説明する。図９は、第３実施形態の支持フレーム１００Ｃの載置面１０１側を示す概略斜視図である。図１０は、第３実施形態の支持フレーム１００Ｃの概略分解斜視図である。図１１は、第３実施形態の支持フレーム１００Ｃの図９に示すＸＩ−ＸＩ切断における概略断面図である。
【００５５】
図９および図１０を参照する。第３実施形態の支持フレーム１００Ｃは、第１実施形態で説明したのと同じ車両１０に搭載され、燃料電池１１を支持する。第３実施形態の支持フレーム１００Ｃの構成は、以下に説明する点以外は、第２実施形態の支持フレーム１００Ｂの構成とほぼ同じである。第３実施形態の支持フレーム１００Ｃは、上記の実施形態で説明した４つの部材１１０，１２０，１３０，１６０の代わりに、４つの部材１１０Ｃ，１２０Ｃ，１３０Ｃ，１６０Ｃを備えている。
【００５６】
第３実施形態の第１部材１１０Ｃ、第２部材１２０Ｃ、および、第３部材１３０Ｃには、第１実施形態で説明した連結部１４０とは構成が異なる第３実施形態の連結部１４０Ｃが設けられている以下では、連結部１４０Ｃが連結する一方の部材を「第１連結部材１５１Ｃ」とも呼び、他方の部材を「第２連結部材１５２Ｃ」とも呼ぶ。第３実施形態では、第２部材１２０Ｃおよび第３部材１３０Ｃが第１連結部材１５１Ｃであり、第１部材１１０Ｃが第２連結部材１５２Ｃである。
【００５７】
図１０を参照する。第３実施形態の第１連結部材１５１Ｃである第２部材１２０Ｃおよび第３部材１３０Ｃでは、一対の延出部１２４ａ，１２４ｂ，１３４ａ，１３４ｂの形成位置が、第１実施形態の第２部材１２０および第３部材１３０とは異なっている。第２部材１２０Ｃでは、第１の延出部１２４ａは、その基端の上方に第３方向Ｄ３に沿った段差部１２６ａが形成されるように第１面１２１より下方にずれた位置において、側端部１２３から第２方向Ｄ２に沿って第１部材１１０Ｃ側に延び出ている。第２の延出部１２４ｂは、その基端の下方に第３方向Ｄ３に沿った段差部１２６ｂが形成されるように第２面１２２より上方にずれた位置において、側端部１２３から第２方向Ｄ２に沿って第１部材１１０Ｃ側に延び出ている。第３部材１３０Ｃにおいても同様に、第１の延出部１３４ａは、その基端の上方に段差部１３６ａが形成されるように第１面１３１より下方にずれた位置に形成されている。また、第２の延出部１３４ｂは、その基端の下方に段差部１３６ｂが形成されるように第２面１３２より上方にずれた位置に形成されている。
【００５８】
第３実施形態の連結部１４０Ｃを構成する第３実施形態の嵌合受部１４１Ｃは、それら各延出部１２４ａ，１２４ｂ，１３４ａ，１３４ｂにおいて、第２方向Ｄ２に沿ったスリット状の複数の凹部として形成されている。嵌合受部１４１Ｃは、第１方向Ｄ１における幅が第２方向に沿って切れ込んでいる深さよりも小さい。嵌合受部１４１Ｃは、複数個が、第１方向Ｄ１に配列されている。なお、参照図では、２つの嵌合受部１４１Ｃが形成されている構成が例示されている。嵌合受部１４１Ｃの内周面のうち、前方に向く面が、第１係止面１４３を構成する。
【００５９】
第３実施形態の第２連結部材１５２Ｃである第１部材１１０Ｃは、第１実施形態で説明した矩形凸部１１３が設けられていない。第１部材１１０Ｃの第１面１１１および第２面１１２は、平坦面によって構成されている。第１部材１１０Ｃは、第２方向Ｄ２における両側のそれぞれに、第２方向Ｄ２に沿って、第１連結部材１５１Ｃである第２部材１２０または第３部材１３０に向かって延び出ている一対の覆壁部１１８ａ，１１８ｂを有している。一対の覆壁部１１８ａ，１１８ｂはそれぞれ、第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２に沿った板状部位であり、第１部材１１０の側端面における上端と下端とに位置する。
【００６０】
一対の覆壁部１１８ａ，１１８ｂの間には、第３実施形態の連結部１４０Ｃの嵌合部を構成する複数の嵌合壁部１４２Ｃが設けられている。嵌合壁部１４２Ｃは、覆壁部１１８ａ，１１８ｂに交差し、第２方向Ｄ２と第３方向Ｄ３とに沿った２つの壁面１４５を有している。
【００６１】
支持フレーム１００Ｃでは、第２連結部材１５２Ｃの第２方向Ｄ２における両側に設けられた一対の覆壁部１１８ａ，１１８ｂの間に、第１連結部材１５１Ｃの一対の延出部１２４ａ，１２４ｂ，１３４ａ，１３４ｂが第２方向Ｄ２に沿って差し込まれる。そして、嵌合壁部１４２Ｃが、嵌合受部１４１Ｃに第２方向Ｄ２に沿って挿入されて嵌まる。
【００６２】
第１の覆壁部１１８ａは、第１連結部材１５１Ｃの第１の延出部１２４ａ，１３４ａと複数の嵌合受部１４１Ｃとを覆うように、第１の延出部１２４ａ，１３４ａの上に重なる。また、第２の覆壁部１１８ｂは、第１連結部材１５１Ｃの第２の延出部１２４ｂ，１３４ｂと複数の嵌合受部１４１Ｃとを覆うように、第２の延出部１２４ｂ，１３４ｂの下に重なる。これによって、第１部材１１０Ｃが第２部材１２０Ｃおよび第３部材１３０Ｃから第３方向Ｄ３に沿った方向に脱落することが抑制される。
【００６３】
図９および図１０を参照する。第３実施形態の第４部材１６０Ｃは、第２方向Ｄ２における両側の側面のそれぞれに、一対の支持壁部１６８ａ，１６８ｂが設けられている。一対の支持壁部１６８ａ，１６８ｂは、第１部材１１０Ｃの一対の覆壁部１１８ａ，１１８ｂと同様に、第２方向Ｄ２に延び出て、一対の延出部１２４ａ，１２４ｂ，１３４ａ，１３４ｂに対して第３方向Ｄ３において重なり合う。これによって、第４部材１６０Ｃは、第２部材１２０Ｃおよび第３部材１３０Ｃの間に支持され、第２部材１２０Ｃおよび第３部材１３０Ｃから第３方向Ｄ３に沿った方向に脱落することが抑制される。
【００６４】
図１１を参照する。以下の第１部材１１０と第２部材１２０の組についての説明は、第１部材１１０と第３部材１３０の組に対しても同様に当て嵌まる。上述したように、各嵌合壁部１４２Ｃは、複数の嵌合受部１４１Ｃのうち、対応する１つに嵌まる。各嵌合壁部１４２Ｃが有する２つの壁面１４５のうち、後方側に向く壁面１４５の一部が、第２係止面１４４を構成する。
【００６５】
支持フレーム１００Ｃによれば、前方から衝撃を受けたときに、第１係止面１４３が第２係止面１４４に受け止められるため、第１部材１１０Ｃが、第２部材１２０Ｃに対して後方に位置ずれすることが抑制される。よって、車両１０の前方からの衝撃によって、第１部材１１０Ｃと第２部材１２０Ｃの配列が崩れて、支持フレーム１００Ｃが変形してしまうことや、分解してしまうことが抑制される。
【００６６】
ここで、嵌合部である嵌合壁部１４２Ｃの第１方向Ｄ１における幅Ｃは、嵌合受部１４１Ｃの第１方向Ｄ１における幅Ｌより小さい。つまり、Ｌ＞Ｃである。これによって、嵌合受部１４１Ｃに対する嵌合壁部１４２Ｃの挿入が容易化されている。また、第３実施形態の支持フレーム１００Ｃでは、第１部材１１０Ｃは、嵌合壁部１４２Ｃの後方側において第１係止面１４３と第２係止面１４４とが接触した状態で、第２部材１２０Ｃおよび第３部材１３０Ｃに接合されている。これによって、支持フレーム１００Ｃが前方から衝撃を受けたときに、第１部材１１０Ｃが、第２部材１２０Ｃに対して後方へ位置ずれして、各部材１１０Ｃ，１２０Ｃ，１３０Ｃの間の接合部が破壊されることが抑制される。
【００６７】
支持フレーム１００Ｃでは、第２部材１２０Ｃの段差部１２６ａ，１２６ｂはそれぞれ、覆壁部１１８ａ，１１８ｂの第２方向Ｄ２における先端面に面する。また、第２部材１２０Ｃの段差部１２６ａ，１２６ｂの第３方向Ｄ３における高さは、覆壁部１１８ａ，１１８ｂの第３方向Ｄ３における厚みに等しい。第３部材１３０Ｃの段差部１３６ａ，１３６ｂについても同様である。これによって、支持フレーム１００Ｃでは、第１部材１１０Ｃの第１面１１１と、第２部材１２０Ｃの第１面１２１および第３部材１３０Ｃの第１面１３１と、の境界に、第３方向Ｄ３に沿って突出する段差が形成されることが抑制されている。また、第１部材１１０Ｃの第２面１１２と、第２部材１２０Ｃの第２面１２２および第３部材１３０Ｃの第２面１３２と、の境界においても同様に、そうした段差が形成されることが抑制されている。よって、支持フレーム１００Ｃによれば、車両１０の衝突時などに、そうした部材１１０Ｃ，１２０Ｃ，１３０Ｃ間の段差に周辺の部品等が引っ掛かることによって生じる破損が抑制される。
【００６８】
図９および図１１を参照する。第４部材１６０Ｃの第１面１６１および第２面１６２は、上述した３つの部材１１０Ｃ，１２０Ｃ，１３０Ｃのそれぞれの第１面１１１，１２１，１３１および第２面１１２，１２２，１３２と隣接しており、かつ、第３方向Ｄ３における位置が揃っている。これによって、第４部材１６０Ｃと、隣接する各部材１１０Ｃ，１２０Ｃ，１３０Ｃとの境界に段差が形成されることが抑制されている。そのため、車両１０の衝突時などに、そうした段差に周辺の部品等が引っ掛かることによって生じる破損が抑制される。
【００６９】
以上のように、第３実施形態の支持フレーム１００Ｃによれば、第１実施形態の連結部１４０とは異なる構成の連結部１４０Ｃによって、第１実施形態の支持フレーム１００Ｃと同様に、前方からの衝撃に対する強度が高められている。また、第３実施形態の支持フレーム１００Ｃによれば、第１方向Ｄ１における強度を高めるための嵌合構造を構成する嵌合受部１４１Ｃや嵌合壁部１４２Ｃを、金属材料の押出成形によって作製された板状の部材の簡易な加工によって形成される。よって、支持フレーム１００Ｃの製造工程を容易化することができる。その他に、第３実施形態の支持フレーム１００Ｃおよびそれを備える車両１０によれば、上記の各実施形態において説明したのと同様な種々の作用効果を奏することができる。
【００７０】
４．第４実施形態：
図１２および図１３を参照して、第４実施形態の支持フレーム１００Ｄの構成を説明する。図１２は、第４実施形態の支持フレーム１００Ｄの載置面１０１側を示す概略斜視図である。図１３は、第４実施形態の支持フレーム１００Ｄの概略分解斜視図である。図１３では、便宜上、第４実施形態の支持フレーム１００Ｄの一部のみを図示している。
【００７１】
第４実施形態の支持フレーム１００Ｄは、第１実施形態で説明したのと同じ車両１０に搭載され、燃料電池１１を支持する。第４実施形態の支持フレーム１００Ｄの構成は、以下の点以外は、第３実施形態の支持フレーム１００Ｃの構成とほぼ同じである。第４実施形態の支持フレーム１００Ｄでは、第３実施形態の第２部材１２０Ｃおよび第３部材１３０Ｃの代わりに、第４実施形態の第２部材１２０Ｄおよび第３部材１３０Ｄを備えている。また、第４実施形態の支持フレーム１００Ｄの第２方向Ｄ２における両側には、複数の追加部材１９０が連結されている。追加部材１９０は、第２部材１２０Ｄまたは第３部材１３０Ｄに対して、第３実施形態で説明した連結部１４０Ｃと同様な構造の追加連結部２００によって構造的に連結された状態で接合される。
【００７２】
図１２を参照する。第４実施形態の第２部材１２０Ｄおよび第３部材１３０Ｄは、第２方向Ｄ２における両外側に、一対の延出部１２４ａ，１２４ｂ，１３４ａ，１３４ｂが追加されている。第２部材１２０Ｄの右側の側端部１２８には、一対の延出部１２４ａ，１２４ｂが、第２方向Ｄ２に沿って右側に向かって延び出ている。第３部材１３０Ｄの左側の側端部１３８には、一対の延出部１３４ａ，１３４ｂが、第２方向Ｄ２に沿って左側に向かって延び出ている。
【００７３】
図１２および図１３を参照する。各延出部１２４ａ，１２４ｂ，１３４ａ，１３４ｂには、追加部材１９０を連結するための追加連結部２００を構成する複数の追加嵌合受部２０１が、追加部材１９０の連結位置に設けられている。追加嵌合受部２０１は、連結部１４０Ｃの嵌合受部１４１Ｃと同様な第２方向Ｄ２に沿ったスリット状の凹部によって構成されている。追加嵌合受部２０１の内壁面は、前方に向く第１追加係止面２１１を含む。
【００７４】
第２部材１２０Ｄおよび第３部材１３０Ｄには、複数の追加部材１９０が、第１方向Ｄ１に配列されて連結される。複数の追加部材１９０には、第１方向Ｄ１における寸法が異なるものが含まれる。支持フレーム１００Ｄは、追加部材１９０の連結により、第２方向Ｄ２における寸法が拡大される。各追加部材１９０は、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金などの金属材料によって構成される。各追加部材１９０は、例えば、押出成形によって作製される。なお、第１方向Ｄ１に配列される追加部材１９０の個数や、第１方向Ｄ１における追加部材１９０の寸法は、支持フレーム１００Ｄの設置条件に応じて適宜変更可能である。例えば、他の実施形態では、追加部材１９０は、第２部材１２０Ｄおよび第３部材１３０Ｄと第１方向Ｄ１における寸法を合わせて、第２部材１２０Ｄおよび第３部材１３０のそれぞれに１つずつ連結されるものとしてもよい。
【００７５】
図１２および図１３を参照する。各追加部材１９０は、上下に配列された平板状の一対の追加壁部１９１ａ，１９１ｂを有する。上方に配置される第１の追加壁部１９１ａは、第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２に沿って配置され、略四角形状の上方に向く上壁面１９２を有する。下方に配置される第２の追加壁部１９１ｂは、第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２に沿って配置され、略四角形状の下方に向く下壁面１９３を有する。各追加壁部１９１ａ，１９１ｂは、対応する延出部１２４ａ，１２４ｂ，１３４ａ，１３４ｂと追加嵌合受部２０１を覆うように、対応する延出部１２４ａ，１２４ｂ，１３４ａ，１３４ｂに対して第３方向Ｄ３に重なる。
【００７６】
図１２を参照する。第１の追加壁部１９１ａの上壁面１９２は、第２部材１２０Ｄおよび第３部材１３０Ｄの第１面１２１，１３１に隣接しており、かつ、第３方向Ｄ３における位置が揃っている。これによって、載置面１０１に段差が形成されることが抑制され、当該段差を起点とする破損の発生が抑制される。第１の追加壁部１９１ａの上壁面１９２は、支持フレーム１００Ｄの載置面１０１の一部を構成する。第１の追加壁部１９１ａには、燃料電池１１を固定するための締結ボルトを締結するためのボルト穴が設けられてもよい。一方、第２の追加壁部１９１ｂには、支持フレーム１００Ｄを車両フレーム２０に固定する固定部２１のための貫通孔等が設けられていてもよい。第４実施形態の追加連結部２００の構成によれば、追加壁部１９１ａ，１９１ｂによって、そうしたボルト穴や固定部２１のための貫通孔の形成領域が増加するため、車両１０における燃料電池１１の搭載レイアウトの自由度が高められる。
【００７７】
図１２および図１３を参照する。一対の追加壁部１９１ａ，１９１ｂの間には、追加連結部２００を構成する追加嵌合壁部２０２が設けられている。追加嵌合壁部２０２は、第２方向Ｄ２および第３方向Ｄ３に沿った２つの互いに対向する壁面２０５を有している。追加嵌合壁部２０２は、第２方向Ｄ２に沿って、複数の追加嵌合受部２０１のうち、対応する１つに挿入されて嵌まる。
【００７８】
追加嵌合壁部２０２の壁面２０５は、第２追加係止面２１２を含む。第２追加係止面２１２は、追加嵌合壁部２０２が追加嵌合受部２０１に嵌まったときに、追加嵌合受部２０１の第１追加係止面２１１に、第１方向Ｄ１において面する。追加部材１９０は、支持フレーム１００Ｄが前方からの衝撃を受けたときに、第２追加係止面２１２が第１追加係止面２１１に受け止められることによって、後方への移動が規制される。よって、そうした衝撃により、支持フレーム１００Ｄの変形や分解が生じることが抑制される。
【００７９】
第４実施形態では、第１追加係止面２１１と第２追加係止面２１２とを面接触させた状態で、追加部材１９０が第２部材１２０Ｄまたは第３部材１３０Ｄに接合されている。よって、上述したような前方からの衝撃を受けたときに、追加部材１９０が後方に位置ずれして、追加部材１９０と第２部材１２０Ｄ、第３部材１３０Ｄとの間の接合部が破壊されることが抑制される。
【００８０】
以上のように、第４実施形態の支持フレーム１００Ｄによれば、追加部材１９０を追加することによって、載置される燃料電池１１の第２方向Ｄ２における寸法や、搭載される車両１０の幅寸法に簡易に適応させることができる。また、連結部１４０Ｃと同様な構造の追加連結部２００によって、追加部材１９０を追加したことによる前方からの衝撃に対する支持フレーム１００Ｄの強度が低下することが抑制される。その他に、第４実施形態の支持フレーム１００Ｄおよびそれを備える車両１０によれば、上記の各実施形態において説明した種々の作用効果を奏することができる。
【００８１】
５．他の実施形態：
上記の各実施形態で説明した種々の構成は、例えば、以下のように改変することが可能である。以下に説明する他の実施形態はいずれも、上記の各実施形態と同様に、本開示の技術を実施するための形態の一例として位置づけられる。
【００８２】
・他の実施形態１：
図１４を参照する。上記の第１実施形態の支持フレーム１００Ａは、図１４に示すように、第１方向Ｄ１が車両１０の前方から後方に向かう方向に一致する状態で、車両１０の後方に寄った位置に設置されてもよい。この構成によれば、支持フレーム１００Ａが、車両１０の後方からの衝撃を受けたときに、連結部１４０によって、支持フレーム１００Ａの第１部材１１０が、第２部材１２０および第３部材１３０に対して前方に位置ずれすることが抑制される。上記の各実施形態の支持フレーム１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄについても、同様に、車両１０の後方に寄った位置に設置されてもよい。
【００８３】
・他の実施形態２：
上記の第１実施形態および第２実施形態において、第１部材１１０に嵌合受部１４１を設けて第１連結部材１５１とし、第２部材１２０および第３部材１３０に嵌合部１４２を設けて第２連結部材１５２としてもよい。同様に、第３実施形態および第４実施形態において、第１部材１１０Ｃに嵌合受部１４１Ｃを設けて第１連結部材１５１Ｃとし、第２部材１２０Ｃおよび第３部材１３０Ｃに嵌合壁部１４２Ｃを設けて第２連結部材１５２Ｃとしてもよい。
【００８４】
・他の実施形態３：
上記の各実施形態において、各部材１１０，１２０，１３０は、第３方向Ｄ３における寸法はそろっていなくてもよく、異なる寸法で構成されていてもよい。また、第２部材１２０，１２０Ｃ，１２０Ｄは、第３部材１３０，１３０Ｃ，１３０Ｄとは第１方向Ｄ１や第２方向Ｄ２における寸法が異なっていてもよい。
【００８５】
・他の実施形態４：
上記の各実施形態において、第１連結部材１５１，１５１Ｃと第２連結部材１５２，１５２Ｃとは、第１係止面１４３と第２係止面１４４との間に隙間が設けられた状態で接合されていてもよい。また、第１係止面１４３と第２係止面１４４との間に、別の部材が介在していてもよい。
【００８６】
・他の実施形態５：
上記の第１実施形態の支持フレーム１００Ａに、第２実施形態で説明した第５部材１７０や第６部材１８０、第４実施形態で説明した追加部材１９０が追加されてもよい。上記の第１実施形態の支持フレーム１００Ａに、連結部１４０の代わりに、第３実施形態の連結部１４０Ｃの構成を適用してもよい。上記の第４実施形態の支持フレーム１００Ｄにおいて、追加連結部２００を、第１実施形態で説明した連結部１４０と同様な構造によって構成してもよい。上記の第４実施形態の支持フレーム１００Ｄにおいて、第２部材１２０Ｄ側の追加部材１９０と第３部材１３０Ｄ側の追加部材１９０のいずれか一方が省略されてもよい。
【００８７】
・他の実施形態６：
上記の各実施形態において、連結部１４０，１４０Ｃを構成する嵌合受部１４１，１４１Ｃや、嵌合部１４２、嵌合壁部１４２Ｃは、載置面１０１側のみに設けられていてもよいし、載置面１０１の裏面側にのみ設けられていてもよい。上記の第１実施形態や第２実施形態において、一対の延出部１２４ａ，１２４ｂのうちのいずれか一方が省略されてもよい。
【００８８】
６．その他：
本開示の技術は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須ではないと説明されているものに限らず、その技術的特徴が本明細書中に必須であると説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【符号の説明】
【００８９】
１０…車両、１１…燃料電池、１２…フロントルーム、２０…車両フレーム、２１…固定部、１００Ａ…支持フレーム、１００Ｂ…支持フレーム、１００Ｃ…支持フレーム、１００Ｄ…支持フレーム、１０１…載置面、１１０…第１部材、１１０Ｃ…第１部材、１１０ｆ…前方端面、１１１…第１面、１１２…第２面、１１３…矩形凸部、１１３ｓ…上面、１１５…一対の側壁部、１１８ａ…第１の覆壁部、１１８ｂ…第２の覆壁部、１２０…第２部材、１２０Ｃ…第２部材、１２０Ｄ…第２部材、１２０ｆ…前方端面、１２１…第１面、１２２…第２面、１２３…側端部、１２４ａ…第１の延出部、１２４ｂ…第２の延出部、１２５…溝部、１２６ａ…段差部、１２６ｂ…段差部、１２８…側端部、１３０…第３部材、１３０Ｃ…第３部材、１３０Ｄ…第３部材、１３０ｆ…前方端面、１３１…第１面、１３２…第２面、１３３…側端部、１３４ａ…第１の延出部、１３４ｂ…第２の延出部、１３５…溝部、１３６ａ…段差部、１３６ｂ…段差部、１３８…側端部、１４０…連結部、１４０Ｃ…連結部、１４１…嵌合受部、１４１Ｃ…嵌合受部、１４２…嵌合部、１４２Ｃ…嵌合壁部、１４３…第１係止面、１４４…第２係止面、１４５…壁面、１５１…第１連結部材、１５１Ｃ…第１連結部材、１５２…第２連結部材、１５２Ｃ…第２連結部材、１６０…第４部材、１６０Ｃ…第４部材、１６０ｆ…前方端面、１６０ｒ…後方端面、１６１…第１面、１６２…第２面、１６５…支持部、１６６…支持部、１６８ａ，１６８ｂ…一対の支持壁部、１７０…第５部材、１７１…第１接合面、１７２…第２接合面、１８０…第６部材、１９０…追加部材、１９１ａ…第１の追加壁部、１９１ｂ…第２の追加壁部、１９２…上壁面、１９３…下壁面、２００…追加連結部、２０１…追加嵌合受部、２０２…追加嵌合壁部、２０５…壁面、２１１…第１追加係止面、２１２…第２追加係止面、ＣＬ…隙間
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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