(57)【要約】【課題】  車両前面衝突時におけるエクステンションサイドメンバの耐衝撃特性を高める。  【解決手段】  燃料電池スタック１３およびその補機類１５からなるフロア下ユニット部品１７を搭載するユニットフレーム１１を、左右のエクステンションサイドメンバ５の下壁に沿って、これら各下壁に跨って結合配置するとともに、ユニットフレーム１１の車体前方側の端部１１ｂを、フロントサイドメンバ１とエクステンションサイドメンバ５との互い結合部である重ね合わせ部１０に配置する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロントコンパートメントの左右両側部にて車体前後方向に延在配置したフロントサイドメンバの車体後側部に、フロアパネルの車幅方向両側部の下面に廻り込んで接合されて車体前後方向に延在するエクステンションサイドメンバを設けた車体フロア構造において、フロア下ユニット部品を搭載するユニットフレームを、左右の前記エクステンションサイドメンバの下壁に沿って、これら各下壁に跨って結合配置するとともに、前記ユニットフレームの車体前方側の端部を、前記フロントサイドメンバと前記エクステンションサイドメンバとの結合部に配置したことを特徴とする車体フロア構造。
【請求項２】
前記ユニットフレームの車体前方側の端部を、前記フロントサイドメンバに取り付けたサスペンションメンバより車体後方側に配置したことを特徴とする請求項１に記載の車体フロア構造。
【請求項３】
前記フロア下ユニット部品は燃料電池を含み、この燃料電池の排出ガス出口に接続する排出配管を、前記サスペンションメンバと前記ユニットフレームとの間から前記ユニットフレームの車幅方向側方に沿って配置したことを特徴とする請求項２に記載の車体フロア構造。
【請求項４】
前記ユニットフレームと前記排出配管との間に、前記燃料電池と前記フロントコンパートメントに配置する電気部品とを接続する電線を、車体前後方向の長さ寸法が電線の同方向寸法より長い取付具に取り付けた状態で前記排出配管に沿って配索したことを特徴とする請求項３に記載の車体フロア構造。
【請求項５】
前記サスペンションメンバと前記ユニットフレームとの間に設けた前記電線は、前記排出配管の上部を通って前記フロントコンパートメントの電気部品に接続されていることを特徴とする請求項４に記載の車体フロア構造。
【請求項６】
前記排出配管は、前記ユニットフレームの車両前方側部分と車幅方向側方部分との間の屈曲部位が、着脱可能な別配管であることを特徴とする請求項３ないし５のいずれか１項に記載の車体フロア構造。
【請求項７】
前記着脱可能な別配管は、弾性部材で構成したことを特徴とする請求項６に記載の車体フロア構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両フロア下に、フロア下ユニット部品を搭載するユニットフレームを備えた車体フロア構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の車体フロア構造としては、例えば下記特許文献１に記載されているように、フロア下ユニット部品を搭載するユニットフレームを、フロントサイドメンバの車体後方に連続する左右のエクステンションサイドメンバの車幅方向内側の側壁に沿って配置しているものがある。
【特許文献１】特開２００３−２２６２６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記した従来の車体フロア構造では、ユニットフレームをエクステンションサイドメンバの車幅方向内側の側壁に沿って配置しているため、車両の前面衝突時には、エクステンションサイドメンバの車体前方側のフロントサイドメンバとの結合部付近が車両上下方向に折れ曲がり、かつエクステンションサイドメンバ自身についても車両上下方向に折れ曲がる虞があり、耐衝撃特性が悪化するという問題がある。
【０００４】
そこで、本発明は、車両前面衝突時におけるエクステンションサイドメンバの耐衝撃特性を高めることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、フロントコンパートメントの左右両側部にて車体前後方向に延在配置したフロントサイドメンバの車体後側部に、フロアパネルの車幅方向両側部の下面に廻り込んで接合されて車体前後方向に延在するエクステンションサイドメンバを設けた車体フロア構造において、フロア下ユニット部品を搭載するユニットフレームを、左右の前記エクステンションサイドメンバの下壁に沿って、これら各下壁に跨って結合配置するとともに、前記ユニットフレームの車体前方側の端部を、前記フロントサイドメンバと前記エクステンションサイドメンバとの結合部に配置したことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、車両前面衝突時におけるエクステンションサイドメンバとフロントサイドメンバとの結合部付近の車両上下方向の強度および、エクステンションサイドメンバ自身の車両上下方向の強度が高まり、車両前面衝突時におけるエクステンションサイドメンバの耐衝撃特性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【０００８】
図１は、本発明の一実施形態を示す車体フロア構造の側面図、図２は同底面図、図３は同斜視図である。なお、図１，２，３中の矢印ＦＲで示す方向が車体前方である。
【０００９】
フロントコンパートメントＦＣの左右両側部に、車体前後方向に延在する車体骨格部材であるフロントサイドメンバ１を設けている。フロントサイドメンバ１の車体後側部は、図１に示すように下方に屈曲する屈曲部１ａを備え、屈曲部１ａの端部をエクステンションサイドメンバ５に接続している。エクステンションサイドメンバ５は、フロントパネル３（図４参照）の左右両側部の下面に廻り込んで接合されて車体前後方向に延在するフロア骨格メンバを構成している。
【００１０】
上記したエクステンションサイドメンバ５は、図３に示すように逆ハット形断面に形成してあって、上部両側縁のフランジ５ａを介してフロアパネル３の下面に接合してある。
【００１１】
本実施形態では、フロントサイドメンバ１とエクステンションサイドメンバ５とを、ジョイントメンバ７を介して連結している。
【００１２】
ジョイントメンバ７は、エクステンションサイドメンバ５と同様に逆ハット形断面に形成してあって、上部両側縁のフランジ７ａを介してフロアパネル３の下面に接合してあり、フロントサイドメンバ１の屈曲部１ａの後端部とエクステンションサイドメンバ５の前端部とを互いに重ね合わせた状態で、この重ね合わせ部１０（図１参照）の上に接合してある。
【００１３】
図１，２に示すように左右の各エクステンションサイドメンバ５の下面には、その下壁に沿って、これら各下壁に跨ってユニットフレーム１１を結合配置している。ユニットフレーム１１は、図３に示すように、燃料電池スタック１３やその補機類１５を有するフロア下ユニット部品１７を、左右のエクステンションサイドメンバ５相互間に搭載している。なお、このフロア下ユニット部品１７は、図１，２では省略している。
【００１４】
ユニットフレーム１１は、図２に示すように、左右のエクステンションサイドメンバ５に沿って配置するサイドフレーム１７を備えている。サイドフレーム１７は、その車体前方側がエクステンションサイドメンバ５の形状に沿って内側に屈曲している屈曲フレーム１７ａを備え、この左右の屈曲フレーム１７ａ相互を補機搭載フレーム１９で連結している。
【００１５】
補機搭載フレーム１９は、車幅方向に延びて屈曲フレーム１７ａの前端相互を連結する前フレーム１９ａと、その後方の後フレーム１９ｂと、前，後各フレーム１９ａ，１９ｂ相互を連結する複数の連結フレーム１９ｃとをそれぞれ備え、前記図３に示した補機類１５を図示しないボルトなどにより締結固定して搭載する。
【００１６】
上記した屈曲フレーム１７ａ後方のサイドフレーム１７の内側には、燃料電池スタック１３を受けるユニット取付ブラケット２１を設けている。また、左右のサイドフレーム１７の車体後端部相互は、後端連結フレーム２３によって連結している。
【００１７】
図４は、図３のＡ−Ａ断面図で、フロアパネル３の下面に取り付けたエクステンションサイドメンバ５のさらに下面に、ユニットフレーム１１を締結ボルト２５により締結固定した状態を示す。締結ボルト２５は、ユニットフレーム１１の下面に設けたボルト挿入孔１１ａから挿入する。
【００１８】
ユニットフレーム１１の車幅方向内側には、断面Ｌ字形の前記したユニット取付ブラケット２１を取り付け、ユニット取付ブラケット２１の上に燃料電池スタック１３の側部に設けたブラケット２９を載せた状態でボルト・ナット３１を用いて締結固定する。
【００１９】
図５は、図３の車体フロア構造を、図２と同様に車体下面から見た底面図で、アンダカバー３３により下面が覆われているユニットフレーム１１の車体前方側の端部１１ｂは、サスペンションメンバ３５より車体後方側に位置している。サスペンションメンバ３５は、図１に示すように、その車体後端側を、後方連結部３７を介してフロントサイドメンバ１の車体後端部付近に連結し、その車体前端部付近を、前方連結部３９を介してフロントサイドメンバ１の屈曲部１ａより車体前方側に連結している。
【００２０】
上記した燃料電池スタック１３は、燃料である水素と空気の供給を受けて発電するが、その発電時に排出する排出ガスの排出口に接続する排出配管４１を、図５に示すようにユニットフレーム１１とサスペンションメンバ３５との間からユニットフレーム１１の車幅方向側方に沿って配置している。
【００２１】
また、図５のＢ−Ｂ断面図である図６に示すように、ユニットフレーム１１とその車体前方に位置する排出配管４１との間には、強電ハーネス４３を配置している。強電ハーネス４３は、燃料電池スタック１３と前記したフロントコンパートメントＦＣに配置する電気部品とを接続する電線の一部である。
【００２２】
上記した強電ハーネス４３を、ユニットフレーム１１および排出配管４１にそれぞれ取り付けた断面Ｌ字形のブラケット４５，４７の内側に配置する。すなわち、これら各ブラケット４５，４７は、車体前後方向の長さ寸法が強電ハーネス４３の同方向寸法（直径）より長い取付具を構成しており、また強電ハーネス４３に沿って車幅方向に延長して設けている。
【００２３】
また、車体前方のフロントコンパートメントＦＣから排出配管４１の後方に配索する強電ハーネス４３ａは、図６に示すように、排出配管４１の上部を通っている。
【００２４】
上記した排出配管４１は、図５に示すようにユニットフレーム１１の車両前方側部分４９と車幅方向側方部分５１との間の屈曲部位５３を、着脱可能な別配管とするとともに、弾性部材で構成したゴムホースとしている。
【００２５】
上記した実施形態による車体フロア構造によれば、ユニットフレーム１１を、左右のエクステンションサイドメンバ５の下壁に沿って、これら各下壁に跨って結合配置しているので、エクステンションサイドメンバ５は、車体上下方向の折れ曲がりに対して剛性が高まっている。このため車両の前面衝突時にて衝突入力があっても、エクステンションサイドメンバ５が車両上下方向に折れ曲がり変形するのを防止することができる。
【００２６】
また、ユニットフレーム１１の車体前方側の端部１１ｂを、フロントサイドメンバ１とエクステンションサイドメンバ５との結合部である重ね合わせ部１０に配置しているので、この結合部付近での上記衝突時による車両上下方向および車幅方向の折れ曲がり変形を防止することができる。
【００２７】
以上より、エクステンションサイドメンバ１１自身の車両上下方向の折れ曲がり強度および、エクステンションサイドメンバ５とフロントサイドメンバ１１との結合部付近の車両上下方向および車幅方向の折れ曲がり強度が高まり、車両前面衝突時におけるエクステンションサイドメンバ１１の耐衝撃特性を高めることができる。
【００２８】
また、ユニットフレーム１１をサスペンションメンバ３５より車体後方側に配置しているので、ユニットフレーム１１の車体前端側を、サスペンションメンバ３５に干渉させないように屈曲させるなど形状を変化させる必要がなくなり、ユニットフレーム１１の形状を簡素化することができる。
【００２９】
さらに、燃料電池スタック１３からの排出ガスを流す排出配管４１を、ユニットフレーム１１とサスペンションメンバ３５との間に配置した上で、この配置スペースを利用して強電ハーネス４３を、ブラケット４５，４７相互間に配置したので、前記した前面衝突時での強電ハーネス４３の損傷を、専用の保護部材を設けることなく、すなわち質量およびコストの上昇を抑えつつ防止することができる。
【００３０】
また、フロントコンパートメントＦＣから排出配管４１の後方に配索する強電ハーネス４３ａは、排出配管４１の上部を通っているので、車両走行時での路上から跳ね上がる小石などの異物や、障害物との干渉を排出配管４１によって防止することができる。ユニットフレーム１１とサスペンションメンバ３５との間の排出配管４３についても、上記した異物や障害物から、ブラケット４５，４７が保護する。
【００３１】
また、排出配管４１は、その車両前方側部分４９と車幅方向側方部分５１との間の屈曲部位５３を、着脱可能な別配管としているので、排出配管４１の脱着作業が、１本の連続した配管を用いる場合に比較して容易となり、排出配管４１を取り外さないと作業ができない燃料電池スタック１３内のフィルタなどの部品交換作業性が向上する。
【００３２】
さらに、上記した別配管とした屈曲部位５３をゴムホースとすることで、排出配管４１を取り付ける際の車両前方側部分４９と車幅方向側方部分５１との間の位置ずれを吸収することができ、取り付け作業性が向上する。  
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態を示す車体フロア構造の側面図である。
【図２】図１の車体フロア構造の底面図である。
【図３】図１の車体フロア構造の斜視図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。
【図５】図３の車体フロア構造を車体下面から見た底面図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
ＦＣ  フロントコンパートメント  
１  フロントサイドメンバ
３  フロアパネル
５  エクステンションサイドメンバ
１０  重ね合わせ部（フロントサイドメンバとエクステンションサイドメンバとの結合部）
１１  ユニットフレーム
１３  燃料電池スタック（フロア下ユニット部品）
１５  補機類（フロア下ユニット部品）
１７  フロア下ユニット部品
３５  サスペンションメンバ
４１  排出配管
４３，４３ａ  強電ハーネス（電線）
４５，４７  ブラケット（取付具）
４９  排出配管の車両前方側部分
５１  排出配管の車幅方向側方部分
５３  屈曲部位（排出配管の別配管）
【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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