(57)【要約】【課題】衝突時の燃料電池への衝撃荷重の入力をより低減する。【解決手段】フロントコンパートメント１０に収容される燃料電池３０と、燃料電池３０の車両前方側に取り付けられたクラッシュボックス３１と、フロントコンパートメント１０の中で燃料電池３０の車両前方側に配置されたラジェータファン２４と、を含む車両前部構造１００であって、ラジェータファン２４とクラッシュボックスとを車両前後方向に対向するように配置する。【選択図】図２
2020062956.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前方のフロントコンパートメントに収容される燃料電池と、
前記燃料電池の車両前方側に取り付けられた衝撃吸収部材と、
前記フロントコンパートメントの中で前記燃料電池の車両前方側に配置されたラジェータファンと、を含む車両前部構造であって、
前記ラジェータファンと前記衝撃吸収部材とは、車両前後方向に対向するように配置されていること、
を特徴とする車両前部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池を車両前方のフロントコンパートメントに収容した車両の前部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、燃料電池を車両前方のフロントコンパートメントに収容することが検討されている。この場合、前突した際に燃料電池を車両から脱落させずに燃料電池に対する衝撃荷重の入力を緩和する必要がある。このため、燃料電池を回転可能に支持し、一部に脆弱部を有するマウントを用い、衝突の際に脆弱部が破断して燃料電池が回転移動することにより燃料電池への衝撃荷重の入力を低減する構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、特許文献１では、燃料電池の前面にクラッシュボックスのような衝撃吸収部材を設けて衝突エネルギーを吸収する構造が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−１０３７８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、燃料電池の前方には樹脂製部品のように剛性の低い部材が配置される場合が多い。この場合、燃料電池の前面にクラッシュボックスを設けても、クラッシュボックスの前方に配置されている部材の剛性が低いため、衝突時の荷重でクラッシュボックスが潰れず、燃料電池への衝撃荷重の入力を十分に低減することができない場合がある。
【０００５】
そこで、本発明は、衝突時の燃料電池への衝撃荷重の入力をより低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の車両前部構造は、車両前方のフロントコンパートメントに収容される燃料電池と、前記燃料電池の車両前方側に取り付けられた衝撃吸収部材と、前記フロントコンパートメントの中で前記燃料電池の車両前方側に配置されたラジェータファンと、を含む車両前部構造であって、前記ラジェータファンと前記衝撃吸収部材とは、車両前後方向に対向するように配置されていること、を特徴とする。
【０００７】
ラジェータファンは、金属製で剛性が高いので、衝突時の衝撃力によって車両後方に移動した際に燃料電池の前面に取り付けられている衝撃吸収部材を潰して、所望のエネルギー吸収量を得ることができる。これにより、衝突時の燃料電池への衝撃荷重の入力をより低減することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、衝突時の燃料電池への衝撃荷重の入力をより低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態における車両前部構造の平面図である。
【図２】実施形態における車両前部構造の立断面図であり、図１のＡ−Ａ断面である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら実施形態の車両前部構造１００について説明する。なお、各図に示す矢印ＦＲ、矢印ＵＰ、矢印ＲＨは、車両の前方向（進行方向）、上方向、右方向をそれぞれ示している。また、各矢印ＦＲ、ＵＰ、ＲＨの反対方向は、車両後方向、下方向、左方向を示す。以下、単に前後、左右、上下の方向を用いて説明する場合は、特に断りのない限り、車両前後方向の前後、車両左右方向（車両幅方向）の左右、車両上下方向の上下を示すものとする。
【００１１】
図１に示すように、車両前部構造１００は、車両前方のフロントコンパートメント１０に収容される燃料電池３０と、燃料電池３０の車両前方側に取り付けられた衝撃吸収部材であるクラッシュボックス３１と、フロントコンパートメント１０の中で燃料電池３０の車両前方側に配置されたラジェータファン２４とを含んでいる。
【００１２】
フロントコンパートメント１０の内部には、車両前後方向に延びる左右一対のフロントサイドメンバ１１が配置されている。フロントサイドメンバ１１の前端の車両幅方向外側には三角ガセット１２が取り付けられており、左右のフロントサイドメンバ１１と三角ガセット１２の前端にはそれぞれクラッシュボックス１３が取り付けられている。左右のクラッシュボックス１３の前端には、車両幅方向に延びるバンパリーンフォース１４が取り付けられている。
【００１３】
左右のフロントサイドメンバ１１には、サスペンションメンバ１６が取り付けられている。サスペンションメンバ１６は、車両幅方向に延びる前側のクロスメンバ１６ａと、後側のクロスメンバ１６ｂと、前後の各クロスメンバ１６ａ，１６ｂを車両前後方向に接続する左右のサイドレール部１６ｃとで構成される矩形枠状の部材である。図２に示すように、サスペンションメンバ１６は、ポスト１７で左右のフロントサイドメンバ１１に吊り下げ固定されている。
【００１４】
燃料電池３０はサスペンションメンバ１６の上にフロントマウント３２、リアマウント３４を介して搭載されている。フロントマウント３２は、燃料電池３０を車両のピッチ方向に回転可能に支持しており、後ろ側に脆弱部３３を備えている。リアマウント３４は略円筒形で脆弱部（図示せず）を有している。燃料電池３０に衝撃力が入力された場合には、フロントマウント３２の脆弱部３３とリアマウント３４の脆弱部とが破断し、燃料電池３０がフロントマウント３２を回転中心として車両のピッチ方向に回転して衝撃エネルギーを吸収する。
【００１５】
燃料電池３０の車両前方側には衝撃吸収部材であるクラッシュボックス３１が取付らけれている。クラッシュボックス３１は、略四角筒形状の金属製部材で、外面に車両幅方向、或いは、車両上下方向に延びるビードが配置されたものである。衝撃力が加わった場合には、ビードを曲げの起点として車両前後方向に潰れて衝撃エネルギーを吸収する。
【００１６】
図２に示すように、左右のフロントサイドメンバ１１の前端には、それぞれラジェータサポート１５が取り付けられている。左右のラジェータサポート１５の下端は車両幅方向に延びる下部ラジェータサポート１５ａで接続されている。
【００１７】
また、フロントコンパートメント１０の内部の上側には車両前後方向に延びる左右一対のアッパメンバ１８が配置されている。アッパメンバ１８の車両前方側は、車両前後方向から車両幅方向内側に向って湾曲し、その先端には車両幅方向に延びる上部ラジェータサポート１５ｂが取り付けられている。
【００１８】
下部ラジェータサポート１５ａと上部ラジェータサポート１５ｂとの間には、車両前方から、金属製の空調機器用の熱交換器２３と、ラジェータ２２と、ファンフレーム２１とが取付られている。ファンフレーム２１にはラジェータファン２４が取付られている。ラジェータファン２４は、金属製のケーシングの中にブレードとブレードを駆動するファンモータとが取り付けられた高剛性部材である。
【００１９】
図１，２示すように、ラジェータファン２４は、燃料電池３０の車両前方で、燃料電池３０の前方に取り付けられたクラッシュボックス３１と高さ、車両幅方向の位置が同一で、クラッシュボックス３１と車両前後方向に対向するように配置されている。
【００２０】
以上のように構成された車両前部構造１００を有する車両が前方衝突した際には、衝突により熱交換器２３、ラジェータ２２、ファンフレーム２１が後退し、これに伴ってラジェータファン２４が後退してくる。そしてラジェータファン２４が燃料電池３０のクラッシュボックス３１に当たる。ラジェータファン２４は、ケーシングやモータなど剛性の高い部材で構成されているので、燃料電池３０のクラッシュボックス３１を押しつぶす。これにより衝撃エネルギーが吸収されて燃料電池３０に入力される衝撃荷重が低減される。更に、ラジェータファン２４が後退して燃料電池３０に当たると、燃料電池３０のフロントマウント３２の脆弱部３３とリアマウント３４の脆弱部とが破断し、燃料電池３０がフロントマウント３２を回転中心として車両後方に回転して衝撃エネルギーを吸収する。このように、実施形態の車両前部構造１００は、燃料電池３０への衝撃荷重の入力を低減することができる。
【００２１】
また、前方衝突の際に、燃料電池３０に車両前方に向う慣性力が加わる場合がある。この場合には、燃料電池３０のフロントマウント３２の脆弱部３３とリアマウント３４の脆弱部とが破断し、燃料電池３０がフロントマウント３２を回転中心として車両前方に回転して衝撃エネルギーを吸収する。この際、燃料電池３０は車両前方に向って移動する。そして、燃料電池３０の前方のクラッシュボックス３１が剛性の高いラジェータファン２４に当たるとクラッシュボックス３１が潰れて衝撃エネルギーを吸収する。これにより、燃料電池３０に入力される衝撃荷重を低減することができる。
【００２２】
以上、説明した実施形態の車両前部構造１００では、衝撃吸収部材としてクラッシュボックス３１を用いることとして説明したが、衝撃力を吸収可能な部材であれば、ゴム、ばね、ダッシュポット等を用いて車両前部構造１００を構成してもよい。
【符号の説明】
【００２３】
１０  フロントコンパートメント、１１  フロントサイドメンバ、１２  三角ガセット、１３  クラッシュボックス、１４  バンパリーンフォース、１５  ラジェータサポート、１５ａ  下部ラジェータサポート、１５ｂ  上部ラジェータサポート、１６  サスペンションメンバ、１６ａ，１６ｂ  クロスメンバ、１６ｃ  サイドレール部、１７  ポスト、１８  アッパメンバ、２１  ファンフレーム、２２  ラジェータ、２３  熱交換器、２４  ラジェータファン、３０  燃料電池、３１  クラッシュボックス（衝撃吸収部材）、３２  フロントマウント、３３  脆弱部、３４  リアマウント、１００  車両前部構造。
【図１】
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【図２】
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