(57)【要約】【課題】車体剛性を低下を招くことなく、ラジエータの冷却効率を高めることができる車両の前部車体構造を提供する。【解決手段】車体前部に配置されたバルクヘッドを、上部に配置されたバルクヘッドアッパフレーム１４と、下部に配置されたバルクヘッドロアフレームと、両側部に配置されたバルクヘッドサイドフレームとを連結して枠状に形成し、冷却用のラジエータ３１を前記バルクヘッド後方で左右に配置されたフロントサイドメンバ間に配置し、前記バルクヘッドアッパフレーム１４を断面Ｌ字形状のフロントプレート１９とリヤプレート２０とを下縁フランジ２３と上縁フランジ２６とで接合して閉断面構造に形成し、バルクヘッドアッパフレーム１４の前壁２２と後壁２５に車幅方向に沿って前ビード２９、後ビード３０を設けると共にラジエータ３１の冷却風導入口３２，３３を開口形成したことを特徴とする。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体前部に配置されたバルクヘッドを、上部に配置されたバルクヘッドアッパフレームと、下部に配置されたバルクヘッドロアフレームと、両側部に配置されたバルクヘッドサイドフレームとを連結して枠状に形成し、冷却用のラジエータを前記バルクヘッド後方で左右に配置されたフロントサイドメンバ間に配置し、前記バルクヘッドアッパフレームを断面Ｌ字形状の２枚の鋼板材を前下方フランジと後上方フランジとで接合して閉断面構造に形成し、このバルクヘッドアッパフレームの前壁と後壁に車幅方向に沿ってビードを設けると共にラジエータの冷却風導入口を開口形成したことを特徴とする車両の前部車体構造。
【請求項２】
前記フロントサイドメンバの外側にバルクヘッドサイドフレームを配置したことを特徴とする請求項１記載の車両の前部車体構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の前部車体構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の前部には、その後方に配置されたラジエータを保護する等のためにバルクヘッドを設けたものがある。このバルクヘッドはラジエータの周囲を取り囲むようにしたものであり、ラジエータの前側に配置されている関係で、バルクヘッドの形状等がラジエータの冷却性能に影響を及ぼすものとなる。
【０００３】
つまり、車両の車体前部の剛性を確保するためにバルクヘッドの各部材の断面形状を大きくすると、後方に位置するラジエータに供給される走行風の通過面積が減少するため冷却性能が低下し、逆に、バルクヘッドを構成する部材の断面形状を小さくすると、ラジエータの冷却性能は確保できるがバルクヘッドの強度剛性を確保するために別途補強材等が必要となり、車体重量の増加につながるという問題がある。
そのため、バルクヘッドの上辺部を構成する断面コの字状のバルクヘッドアッパフレームに下側から切り欠き部を設け、ここにレインフォースを取り付けて前後に開放された閉断面のダクト部を設けたものが提案されている。
【特許文献１】実開平０３−１１３２２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術にあっては、ダクト部のみが閉断面構造に形成されているため強度剛性が低いという問題がある、また、閉断面構造のダクト部を形成するために、レインフォースを設ける必要があり部品点数が増加するという問題がある。更に、ラジエータが大型のものである場合には、バルクヘッドの剛性を確保するために、ダクト部を小さくせざるを得ず、したがって、後方に導くための冷却風通路面積が小さくなり、ダクト部の後方に位置するインタークーラの冷却効率が低下するという問題がある。
【０００５】
そこで、この発明は、車体剛性の低下を招くことなく、ラジエータの冷却効率を高めることができる車両の前部車体構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載した発明は、車体前部に配置されたバルクヘッド（例えば、実施形態におけるバルクヘッド１３）を、上部に配置されたバルクヘッドアッパフレーム（例えば、実施形態におけるバルクヘッドアッパフレーム１４）と、下部に配置されたバルクヘッドロアフレーム（例えば、実施形態におけるバルクヘッドロアフレーム１５）と、両側部に配置されたバルクヘッドサイドフレーム（例えば、実施形態におけるバルクヘッドサイドフレーム１６）とを連結して枠状に形成し、冷却用のラジエータ（例えば、実施形態におけるラジエータ３１）を前記バルクヘッド後方で左右に配置されたフロントサイドメンバ（例えば、実施形態におけるフロントサイドメンバ３）間に配置し、前記バルクヘッドアッパフレームを断面Ｌ字形状の２枚の鋼板材（例えば、実施形態におけるフロントプレート１９とリヤプレート２０）を前下方フランジ（例えば、実施形態における下縁フランジ２３）と後上方フランジ（例えば、実施形態における上縁フランジ２６）とで接合して閉断面構造に形成し、このバルクヘッドアッパフレームの前壁（例えば、実施形態における前壁２２）と後壁（例えば、実施形態における後壁２５）に車幅方向に沿ってビード（例えば、実施形態における前ビード２９，後ビード３０）を設けると共にラジエータの冷却風導入口（例えば、実施形態における冷却風導入口３２，３３）を開口形成したことを特徴とする。
このように構成することで、閉断面構造に形成され、前壁と後壁にビードを設けたバルクヘッドアッパフレームによりバルクヘッドの強度剛性を確保しつつ、バルクヘッドアッパフレームを大きな閉断面構造に形成したとしても、前壁と後壁に開口形成された冷却風導入口により十分に冷却風を後方に位置するラジエータに供給することができる。
【０００７】
請求項２に記載した発明は、前記フロントサイドメンバの外側にバルクヘッドサイドフレームを配置したことを特徴とする。
このように構成することで、より大型のラジエータの配置を確保することが可能となる。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載した発明によれば、閉断面構造に形成され、前壁と後壁にビードを設けたバルクヘッドアッパフレームによりバルクヘッドの強度剛性を確保しつつ、バルクヘッドアッパフレームを大きな閉断面構造に形成したとしても、前壁と後壁に開口形成された冷却風導入口により十分に冷却風を後方に位置するラジエータに供給することができるため、車体前部の強度剛性を確保しつつ、ラジエータの冷却性能を高めることができる効果がある。
請求項２に記載した発明によれば、より大型のラジエータの配置を確保することが可能となるため、冷却効率を高めることができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図３はこの発明の実施形態の燃料電池車両の前部を示している。図において１はダッシュパネルを示し、このダッシュパネル１の前側にはパワープラントルーム２が隔成されている。ダッシュパネル１の下縁には図示しないフロアパネルＦが接合され、フロアパネルＦの下面に前後方向に渡ってフロントサイドメンバ３が接合されている。フロントサイドメンバ３とフロアパネルＦとの間に車体前後方向に沿う車体骨格部が形成されている。フロントサイドメンバ３の前端部は、ダッシュパネル１の下縁から上方に立ち上がりパワープラントルーム２の下部を前方に向かって延出している。この延出部４は閉断面構造に形成され車体骨格部としてパワープラントである図示しない燃料電池車両のモータ、高圧電装ユニット等を支持する部材として機能している。
【００１０】
５はフロントピラーを示し、このフロントピラー５の下端にはアーチ状のアッパメンバ６の上端部が溶接接合されている。尚、この溶接にはスポット溶接等様々な溶接形態を採用することができる（以下、同様）。アッパメンバ６はホイールハウスの外枠を構成するものであって、フロントピラー５と共に車体骨格部を構成するものである。このアッパメンバ６の下端部には車幅方向内側に延びてフロントサイドメンバ３の外壁７に溶接接合されるクロスレインフォース８が設けられている。
アッパメンバ６の上壁９の中央部にはパワープラントルーム２内に向かってクッションユニットが取り付けられるダンパハウジング１０が溶接接合されていて、ダンパハウジング１０の下端フランジ部１１がフロントサイドメンバ３の上壁１２に溶接接合されている。
【００１１】
１３は車体前部に配置されたバルクヘッドを示している。このバルクヘッド１３は上部に車幅方向に沿って配置されたバルクヘッドアッパフレーム１４と、下部に車幅方向に沿って配置されたバルクヘッドロアフレーム１５と、両側部に上下方向に沿って配置されたバルクヘッドサイドフレーム１６とを連結して横に長い四角形の枠状に形成されたものである。バルクヘッドアッパフレーム１４の両端部とバルクヘッドサイドフレーム１６の上端部との接合部には、アッパメンバ６の中途部との間に、ジョイントフレーム１７が接続され、バルクヘッドサイドフレーム１６の内壁１８には前記フロントサイドメンバ３の外壁７が連結固定されている。尚、バルクヘッドアッパフレーム１４の中央部はフードロックの取付部として構成されている。
【００１２】
図４〜図６に示すように、バルクヘッドアッパフレーム１４は、プレス成形された２枚の断面Ｌ字形状の鋼板材を溶接接合して形成されている。具体的には図６に示すように、バルクヘッドアッパフレーム１４は前部に位置するフロントプレート１９と後部に位置するリヤプレート２０とを接合して閉断面構造に形成されている。
フロントプレート１９は上壁２１と前壁２２と前壁２２の下縁に前側に延びる下縁フランジ２３を備え、リヤプレート２０は下壁２４と後壁２５と後壁２５の上縁に後方に延びる上縁フランジ２６を備えている。そして、フロントプレート１９の上壁２１の後縁２７にリヤプレート２０の上縁フランジ２６が溶接接合され、リヤプレート２０の下壁２４の前縁２８にフロントプレート１９の下縁フランジ２３が溶接接合されている。
【００１３】
バルクヘッドアッパフレーム１４の前壁を構成するフロントプレート１９の前壁２２とリヤプレート２０の後壁２５には、これらを前後方向で貫通する位置に燃料電池冷却用のラジエータ３１の冷却風導入口３２，３３が各々車幅方向に所定間隔をもって開口形成されている。ここで冷却風導入口３２，３３は長方形状に形成されたもので、フロントプレート１９の前壁２２とリヤプレート２０の後壁２５に各々車幅方向に４箇所形成されている。
そして、これら冷却風導入口３２，３３の周囲には、フロントプレート１９の前壁２２に外側から内側に有段成形された断面波形の前ビード２９が形成され、リヤプレート２０の後壁２５にも外側から内側に有段成形された断面波形の後ビード３０が形成されている。ここで、前ビード２９と後ビード３０とは冷却風導入口３２，３３を補強する機能を有するが、前ビード２９と後ビード３０のうち主として車幅方向に沿う部分はバルクヘッドアッパフレーム１４の曲げ方向での強度を高める部位として機能している。
【００１４】
図２、図３に示すように、バルクヘッドサイドフレーム１６及びバルクヘッドロアフレーム１５は、ハット型断面形状のアウタパネル３４とインナパネル３５とを溶接接合して閉断面構造に形成された部材である。アウタパネル３４とインナパネル３５とはバルクヘッド１３の側部から下部にかけてコの字状に連続して形成され、バルクヘッドサイドフレーム１６及びバルクヘッドロアフレーム１５を構成している。
そして、バルクヘッドサイドフレーム１６の上下方向中央部にフロントサイドメンバ３の外壁７の上下フランジ３６が接合されていて（図１，４参照）、バルクヘッドサイドフレーム１６とバルクヘッドロアフレーム１５とのコーナー部に渡る部位にはラジエータ３１を固定するためのＬ字形状の支持ブラケット３７がインナパネル３５に重合された状態で左右一対取り付けられている。
【００１５】
図５に示すように、ジョイントフレーム１７は共に断面Ｌ字形のアウタプレート３８とインナプレート３９とを溶接接合して形成されている。アウタプレート３８の縦壁４０の下縁フランジ４１にインナプレート３９の下壁４２の外縁４３が溶接接合され、アウタプレート３８の上壁４４の内縁４５にインナプレート３９の縦壁４６の上縁フランジ４７が溶接接合されて閉断面構造に形成されている。そして、ジョイントフレーム１７のアウタプレート３８の後端フランジ４８がアッパメンバ６の上壁４９に溶接接合され（図２参照）、ジョイントフレーム１７の前端部では、アウタプレート３８の上壁４４の端末がバルクヘッドアッパフレーム１４のフロントプレート１９の上壁２１に溶接接合され、アウタプレート３８の縦壁４０の前縁はバルクヘッドアッパフレーム１４のフロントプレート１９の端末フランジ５０に溶接接合されている。
ここで、ジョイントフレーム１７のアウタプレート３８の上壁４４とバルクヘッドアッパフレーム１４のフロントプレート１９の上壁２１とはボルト５１によっても締め付け固定されている。
【００１６】
図４に示すように、バルクヘッドサイドフレーム１６のインナパネル３５は上端部で平坦な形状から中央部が内側に膨出するハット型断面形状に形状変化しており、この部分で両側部が、バルクヘッドアッパフレーム１４のフロントプレート１９の端末フランジ５０にジョイントフレーム１７のアウタプレート３８（縦壁４０の前縁）と共に溶接されている（図５参照）。
そして、図１、図６、図７に示すように、このように構成されたバルクヘッド１３の後方であって、フロントサイドメンバ３，３間に燃料電池冷却用のラジエータ３１が配置され、このラジエータ３１が両支持ブラケット３７に支持されると共に各フロントサイドメンバ３に支持されている。
【００１７】
上記実施形態によれば、バルクヘッド１３の側部を構成するバルクヘッドサイドフレーム１６をフロントサイドメンバ３の車幅方向外側に配置することでバルクヘッド１３の幅方向の寸法を大きく確保できるため、その後方に配置するラジエータ３１の熱交換面積を大きく確保でき、冷却性能を増加することができる。
【００１８】
バルクヘッドアッパフレーム１４をフロントプレート１９とリヤプレート２０により閉断面構造に形成し、バルクヘッドロアフレーム１５、バルクヘッドサイドフレーム１６もインナプレート３９とアウタプレート３８により閉断面構造に形成してこれらを連続して形成したため、バルクヘッド１３の強度剛性を十分に確保できる。したがって、フードロックの取付部となるバルクヘッドアッパフレーム１４の支持剛性も高められる。
とりわけ、バルクヘッドアッパフレーム１４とバルクヘッドサイドフレーム１６との接合部分に閉断面構造のジョイントフレーム１７が互いに重なり合うようにして接合されているためバルクヘッド１３の強度剛性はより高いものとできる。
【００１９】
また、フロントプレート１９とリヤプレート２０により閉断面構造に形成されたバルクヘッドアッパフレーム１４の断面形状を大きく確保しても、冷却風導入口３２，３３を形成してあり、ここからラジエータ３１に十分に冷却風を導入することができるため、冷却風の導入に悪影響を与えることはなく、バルクヘッドアッパフレーム１４の強度剛性を十分に確保したまま、ラジエータ３１の冷却効率を向上させることができる。更に、冷却風導入口３２，３３の周囲に前後ビード２９，３０を設け、とりわけ前後ビード２９，３０の車幅方向に沿う部分がバルクヘッドアッパフレーム１４の曲げ方向での剛性を高めることができるため、このバルクヘッドアッパフレーム１４の強度剛性を十分に確保できる。その結果、バルクヘッド１３の剛性、ひいては車体前部の強度剛性を高めることができる。
【００２０】
また、バルクヘッドアッパフレーム１４を構成しているフロントプレート１９とリヤプレート２０との接合部分においては、前側下部ではリヤプレート２０の下壁２４の前縁２８を含むフロントプレート１９の下縁フランジ２３との接合部分が前側から導入される冷却風の導風板として機能し、後側上部ではフロントプレート１９の上壁２１の後縁２７を含むリヤプレート２０の上縁フランジ２６との接合部分がラジエータ３１の後方から排出される温風の巻き込み防止板として機能する。よって、ラジエータ３１への温風の巻き込みを防止しラジエータ３１へ冷却風を効果的に取り入れることで、この点でもラジエータ３１の冷却効果を高めることができる。
【００２１】
したがって、車体造形上の理由からエンジンフードを低く抑えなければならないような制約がある場合に、通常ではラジエータの３１の上下寸法を小さくしなければならず、冷却性能を確保することが困難であるが、本構造を採用することで、ラジエータ３１の冷却面積を大きく取り冷却性能を十分に確保できるので、設計上の自由度を高めることができる。
【００２２】
尚、この発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、前ビード２９、後ビード３０の断面形状は断面波形に限られるものではない。また、冷却風導入口３２，３３の周囲に前ビード２９、後ビード３０を設けた場合について説明したが、各冷却風導入口３２，３３の形成部位とは別の部位に独立して車幅方向にビードを設けるようにしてもよい。また、ラジエータは燃料電池冷却用に限られず、エンジン、モータ、エアコン、コンデンサの冷却用であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明の実施形態の全体斜視図である。
【図２】この発明の実施形態の要部斜視図である。
【図３】この発明の実施形態の側面図である。
【図４】この発明の実施形態の要部拡大斜視図である。
【図５】図４の要部を別の方向から見た拡大斜視図である。
【図６】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図７】この発明の実施形態の正面図である。
【符号の説明】
【００２４】
３  フロントサイドメンバ
１３  バルクヘッド
１４  バルクヘッドアッパフレーム
１５  バルクヘッドロアフレーム
１６  バルクヘッドサイドフレーム
１９  フロントプレート（鋼板材）
２０  リヤプレート（鋼板材）
３１  ラジエータ
２２  前壁
２３  下縁フランジ（前下方フランジ）
２５  後壁
２６  後縁フランジ（後上方フランジ）
２９  前ビード
３０  後ビード
３２，３３  冷却風導入口
【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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