CN108215879B - 燃料电池车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种燃料电池车辆,在燃料电池车辆发生碰撞时抑制燃料电池模块与罐的碰撞。燃料电池车辆具备燃料电池模块、车体框架、包括将燃料电池模块的前方侧安装于车体框架的前方侧安装部和将后方侧安装于车体框架的后方侧安装部在内的多个安装部、及相对于燃料电池模块配置于后方侧的罐,车体框架的前方部分构成为,在车辆长度方向上被施加了载荷的情况下,能够向上方侧移动,后方侧安装部构成为,在车辆长度方向上被施加了载荷的情况下,比前方侧安装部容易断裂。

Description

燃料电池车辆
技术领域
本发明涉及搭载有燃料电池的燃料电池车辆。
背景技术
作为燃料电池车辆,提出了在设置于乘员室的前方的收纳室中收纳有包含燃料电池组的燃料电池模块且在设置于乘员室的地板下的氢罐室中收纳有贮藏氢气的罐的构造的燃料电池车辆(参照专利文献1)。在专利文献1的燃料电池车辆中,燃料电池模块经由装配部件安装于悬架梁。若该装配部件在碰撞发生时遭到破坏,则燃料电池模块的后方侧会向比氢罐室靠下方的退避空间移动。通过这样的燃料电池模块的位置、姿势的变化,燃料电池模块避免与罐碰撞。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2015-231319号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是,在专利文献1的燃料电池车辆中,在由于碰撞时的冲击而解除罐与车体框架的固定,罐由于惯性力而向前方移动了的情况下,罐有可能与燃料电池模块碰撞。在罐与燃料电池模块发生了碰撞的情况下,罐有可能损伤。因而,希望有一种能够在燃料电池车辆的碰撞发生时抑制燃料电池模块与罐的碰撞的技术。
用于解决课题的技术方案
本发明是为了解决上述课题的至少一部分而完成的,可以作为以下的方式来实现。
(1)根据本发明的一方式,提供一种燃料电池车辆。该燃料电池车辆具备:燃料电池模块,包含燃料电池组;车体框架,安装有所述燃料电池模块;多个安装部,将所述燃料电池模块安装于所述车体框架,包括前方侧安装部和后方侧安装部,所述前方侧安装部将所述燃料电池模块中的所述燃料电池车辆的车辆长度方向的前方侧安装于所述车体框架,所述后方侧安装部将所述燃料电池模块中的所述车辆长度方向的后方侧安装于所述车体框架;及罐,相对于所述燃料电池模块配置于所述车辆长度方向上的后方侧,贮藏向所述燃料电池组供给的气体;在所述车体框架中安装了所述前方侧安装部的前方部分构成为,在所述车辆长度方向上被施加了载荷的情况下,能够向车辆高度方向的上方侧移动;所述后方侧安装部构成为,在所述车辆长度方向上被施加了载荷的情况下,比所述前方侧安装部容易断裂。
根据该方式的燃料电池车辆,在伴随于碰撞而在车辆长度方向上被施加了载荷的情况下,使车体框架的前方部分向车辆高度方向的上方侧移动,另外,后方侧安装部构成为比前方侧安装部容易断裂,因此,能够使后方侧安装部断裂而使燃料电池模块与车体框架的前方侧一起向上方移动,即使相对于燃料电池模块配置于后方侧的罐由于惯性力而向车辆长度方向的前方移动,也能够抑制燃料电池模块与罐的碰撞。
(2)在上述方式的燃料电池车辆中,可以是,所述后方侧安装部具有:第一安装部件,连接于所述车体框架;及第二安装部件,分别连接于所述第一安装部件和所述燃料电池模块;所述第一安装部件与所述第二安装部件的连接部和所述第二安装部件与所述燃料电池模块的连接部在铅垂方向上观察时互相分离地配置。根据上述实施方式的燃料电池车辆,由于第一安装部件与第二安装部件的连接部和第二安装部件与燃料电池模块的连接部在铅垂方向上观察时互相分离地配置,所以在碰撞发生时连接于燃料电池模块的第二安装部件要伴随于车体框架的前方部分向上方的移动而向上方移动时,能够在第一安装部件与第二安装部件的连接部和第二安装部件与燃料电池模块的连接部之间(也就是说,在第二安装部件处)产生大的力矩,而容易使第二安装部件断裂。
(3)在上述方式的燃料电池车辆中,可以是,所述前方侧安装部具有:第三安装部件,连接于所述车体框架;及第四安装部件,分别连接于所述第三安装部件和所述燃料电池模块;所述第三安装部件与所述第四安装部件的连接部和所述第四安装部件与所述燃料电池模块的连接部在铅垂方向上观察时互相分离地配置;所述第一安装部件与所述第二安装部件的连接部和所述第二安装部件与所述燃料电池模块的连接部之间的距离比所述第三安装部件与所述第四安装部件的连接部和所述第四安装部件与所述燃料电池模块的连接部之间的距离大。根据该方式的燃料电池车辆,由于第一安装部件与第二安装部件的连接部和第二安装部件与燃料电池模块的连接部之间的距离比第三安装部件与第四安装部件的连接部和第四安装部件与燃料电池模块的连接部之间的距离大,所以在碰撞发生时,能够在第二安装部件处与第三安装部件相比产生更大的力矩,从而更容易使第二安装部件断裂。
(4)在上述方式的燃料电池车辆中,可以是,所述后方侧安装部具有:第一安装部件,连接于所述车体框架;及第二安装部件,分别连接于所述第一安装部件和所述燃料电池模块;所述前方侧安装部具有:第三安装部件,连接于所述车体框架;及第四安装部件,分别连接于所述第三安装部件和所述燃料电池模块;所述第二安装部件的刚性比所述第四安装部件的刚性低。根据该方式的燃料电池车辆,由于第二安装部件的刚性比第四安装部件的刚性低,所以在碰撞发生时能够使第二安装部件比第四安装部件容易断裂。
(5)在上述方式的燃料电池车辆中,可以是,所述后方侧安装部具有:第一安装部件,连接于所述车体框架;及第二安装部件,分别连接于所述第一安装部件和所述燃料电池模块;所述前方侧安装部具有:第三安装部件,连接于所述车体框架;及第四安装部件,分别连接于所述第三安装部件和所述燃料电池模块;所述第一安装部件的刚性比所述第三安装部件的刚性低。根据该方式的燃料电池车辆,由于第一安装部件的刚性比第三安装部件的刚性低,所以在碰撞发生时能够使第一安装部件比第三安装部件容易断裂。
(6)在上述方式的燃料电池车辆中,可以是,所述燃料电池模块还包括从铅垂下方支撑所述燃料电池组的板状的支撑框架;所述后方侧安装部具有:第一安装部件,连接于所述车体框架;及第二安装部件,分别连接于所述第一安装部件和所述支撑框架;所述前方侧安装部具有:第三安装部件,连接于所述车体框架;及第四安装部件,分别连接于所述第三安装部件和所述支撑框架;在所述支撑框架中,与所述第二安装部件连接的部分的刚性比与所述第四安装部件连接的部分的刚性低。根据该方式的燃料电池车辆,由于在支撑框架中与第二安装部件连接的部分的刚性比与第四安装部件连接的部分的刚性低,所以在碰撞发生时,能够在支撑框架中使与第二安装部件连接的部分比与第四安装部件连接的部分容易断裂。
(7)在上述方式的燃料电池车辆中,可以是,所述燃料电池模块还包括从铅垂下方支撑所述燃料电池组的板状的支撑框架;所述后方侧安装部具有:第一安装部件,连接于所述车体框架;第二安装部件,分别连接于所述第一安装部件和所述支撑框架;及后方侧连接部件,用于将所述第二安装部件连接于所述支撑框架;所述前方侧安装部具有:第三安装部件,连接于所述车体框架;第四安装部件,分别连接于所述第三安装部件和所述支撑框架;及前方侧连接部件,用于将所述第四安装部件连接于所述支撑框架;所述后方侧连接部件与所述支撑框架的接触面积比所述前方侧连接部件与所述支撑框架的接触面积小。根据该方式的燃料电池车辆,由于后方侧连接部件与支撑框架的接触面积比前方侧连接部件与支撑框架的接触面积小,所以在伴随于碰撞而向后方侧连接部件与支撑框架的连接部分施加了载荷的情况下,能够使该连接部分更容易断裂。
(8)在上述方式的燃料电池车辆中,可以是,所述燃料电池模块还包括从铅垂下方支撑所述燃料电池组的板状的支撑框架;所述后方侧安装部具有:第一安装部件,连接于所述车体框架;第二安装部件,分别连接于所述第一安装部件和所述支撑框架;及后方侧连接部件,用于将所述第二安装部件连接于所述支撑框架;所述前方侧安装部具有:第三安装部件,连接于所述车体框架;第四安装部件,分别连接于所述第三安装部件和所述支撑框架;及前方侧连接部件,用于将所述第四安装部件连接于所述支撑框架;所述后方侧连接部件的刚性比所述前方侧连接部件的刚性低。根据该方式的燃料电池车辆,由于后方侧连接部件的刚性比前方侧连接部件的刚性低,所以在伴随于碰撞而被施加了载荷的情况下,能够使后方侧连接部件更容易断裂。
本发明也可以以各种形态来实现。例如,可以以燃料电池车辆的制造方法、燃料电池车辆中的燃料电池模块与车体框架的固定方法、搭载有燃料电池模块的燃料电池车辆中的碰撞时的燃料电池模块的移动方法等形态实现。
附图说明
图1是以剖视的方式示出作为本发明的一实施方式的燃料电池车辆的概略结构的说明图。
图2是示出搭载于燃料电池车辆的燃料电池系统的概略结构的框图。
图3是示出燃料电池模块的概略结构的剖视图。
图4是示出外壳及支撑框架的结构的立体图。
图5是示意性地示出前方侧安装部的详细结构的说明图。
图6是示意性地示出后方侧安装部的详细结构的说明图。
图7是示意地示出碰撞发生时的第一室内的状况的剖视图。
图8是示意地示出碰撞发生时的后方侧安装部的状况的说明图。
图9是示出第二实施方式的燃料电池模块中的支撑框架的详细结构的剖视图。
图10是示出第三实施方式中的前方侧安装部的剖视图。
图11是示出第四实施方式中的悬架梁的剖视图。
具体实施方式
A.第一实施方式:
A1.车辆整体结构:
图1是以剖视的方式示出作为本发明的一实施方式的燃料电池车辆500的概略结构的说明图。在图1中,表示出没有发生碰撞的平常时的、燃料电池车辆500的车辆宽度方向LH的中央位置处的、沿着车辆的前方方向FD及后方方向RD的剖面。在本实施方式中,将前方方向FD和后方方向RD合称作“车辆长度方向”。燃料电池车辆500搭载燃料电池模块100作为电力源,通过驱动作为动力源的电动机M来驱动后轮RW。此外,在图1中,除了车辆宽度方向LH、前方方向FD及后方方向RD之外,还图示了重力方向即铅垂下方G。图1中的表示各方向的标号及箭头对应于其他图中的表示各方向的标号及箭头。
在燃料电池车辆500形成有第一室510、第二室520及第三室530。第一室510位于燃料电池车辆500中的前方方向FD侧。第二室520位于比第一室510靠后方方向RD侧处,且位于燃料电池车辆500中的铅垂下方G侧。第三室530位于比第一室510靠后方方向RD处,且位于第二室520的上方侧。第一室510与第二室520及第三室530由前围板DB区划。第二室520与第三室530由地板FP区划。
第一室510收纳悬架梁550和包含燃料电池模块100的燃料电池系统(后述的燃料电池系统200)的至少一部分构成要素。悬架梁550是将车辆长度方向作为长度方向的柱状部件,配置于比燃料电池模块100靠铅垂下方G侧处。虽然省略了图示,但大致相同的形状的悬架梁550在车辆宽度方向LH上隔开规定的宽度而配置。也就是说,在车辆宽度方向LH上隔开规定的宽度而配置的一对悬架梁550收纳于第一室510。各悬架梁550具有在沿着车辆长度方向的中途发生弯折的形状。具体地说,悬架梁550的前方部分和后方部分均与车辆长度方向大致平行地配置。悬架梁550的前方部分位于比悬架梁550的后方部分靠上方处。悬架梁550的中央部分具有以随着从与前方部分的连接部分朝向与后方部分的连接部分而位于下方的方式平缓地倾斜的形状。通过具有这样的形状,悬架梁550构成为在发生了碰撞的情况(即,从车辆长度方向被施加了载荷的情况)下,前方部分能够向上方移动。悬架梁550的后方方向RD的端部固定于未图示的纵梁。纵梁是构成车体框架即车辆的骨架的一部分的部件,是将车辆长度方向作为长度方向的柱状部件。另一方面,悬架梁550的前方方向FD的端部开放。悬架梁550及未图示的纵梁均由钢材形成。此外,悬架梁550相当于权利要求中的车体框架的下位概念。
燃料电池模块100具备燃料电池组101及支撑框架150。此外,如后所述,燃料电池模块100还具备外壳(后述的外壳130),但在图1中省略。燃料电池组101是包含层叠的多个单电池(后述的单电池11)的层叠体。支撑框架150是从下方支撑燃料电池组101的板状部件。此外,包含燃料电池组101及支撑框架150的燃料电池模块100的详细结构将在后面描述。如图1所示,燃料电池模块100在车辆长度方向上朝向罐20而向下方倾斜地配置。换言之,燃料电池模块100以随着朝向后方方向RD而位于下方的方式相对于水平方向倾斜地配置。由于燃料电池模块100这样倾斜地配置,所以燃料电池组101内的水会利用重力向后方方向RD聚集而容易从燃料电池组101排出。
燃料电池模块100的后方侧通过后方侧安装部401而安装于悬架梁550。后方侧安装部401具备第一安装部件410和第二安装部件420。
第一安装部件410连接于悬架梁550。第一安装部件410也称作后装配件。在本实施方式中,第一安装部件410具有在金属制的壳体中收纳有弹性部件的构造。例如,可以设为在铝制的中空的壳体的中空部分填充有柱状的橡胶制部件的构造。当然,也可以取代铝而由钛等其他任意种类的金属形成壳体,还可以取代柱状的橡胶制部件而将树脂、弹簧等其他任意种类的弹性部件收纳于壳体。
第二安装部件420连接于第一安装部件410和燃料电池模块100(更准确地说是支撑框架150)。第二安装部件420也称作后装配件托架。第二安装部件420由弯折的金属制的薄板部件形成。在本实施方式中,第二安装部件420由铝形成。关于第二安装部件420的外观形状将在后面描述。
燃料电池模块100的前方侧通过前方侧安装部402而安装于悬架梁550。前方侧安装部402具备第三安装部件430和第四安装部件440。第三安装部件430称作前装配件,具有与上述的第一安装部件410同样的构造。不过,第三安装部件430的形状与第一安装部件410的形状不同。第四安装部件440由金属制的块状的部件形成,称作所谓的前装配件托架。在本实施方式中,第四安装部件440由铝形成。关于第四安装部件440的外观形状将在后面描述。此外,第一安装部件410与第三安装部件430也可以具有互相不同的构造。
在本实施方式中,后方侧安装部401构成为在被施加了车辆长度方向的载荷的情况下比前方侧安装部402容易断裂。另外,在本实施方式中,后方侧安装部401的刚性比前方侧安装部402的刚性低。关于这样的断裂容易度及刚性的差异的原因,将在后面描述。
第二室520收纳贮藏氢气的罐20。第二室520在燃料电池车辆500的地面下形成于比第一室510靠后方方向RD处。另外,第二室520在车辆宽度方向LH的大致中央处沿着车辆长度方向形成。第二室520的顶棚部分由第三室530的地板FP形成。第三室530的地面中与第二室520对应的部分比该地面的其他部分向铅垂上方突出。这样,第二室520具有与搭载有发动机的车辆中的配置有驱动轴的中央通道同样的形状。此外,在第二室520中,除了罐20之外还收纳有未图示的线束等。
第三室530是供乘员乘坐的厢室,如图1中虚线所示,设置有多个座席。第三室530大致位于由一对前轮FW和一对后轮RW夹着的区域。第三室530和第一室510由前围板DB区划。
A2.燃料电池系统的结构:
图2是示出搭载于燃料电池车辆500的燃料电池系统200的概略结构的框图。燃料电池系统200除了具备上述的燃料电池组101及罐20之外,还具备气液分离器29、空气压缩机30、切断阀24、喷射器25、排气排水阀26、循环泵27、三通阀33、压力调整阀34、燃料气体供给路21、燃料气体循环路22、燃料气体排出路23、氧化剂气体供给路31、氧化剂气体排出路32、旁通流路35及DC-DC转换器210。除此之外,燃料电池系统200还具备使冷却介质经由燃料电池组101而循环的未图示的机构。
燃料电池组101具备层叠的多个单电池11,另外,在其层叠方向SD的两端部具备一对端板110、120。各单电池11是固体高分子型燃料电池,通过向隔着固体高分子电解质膜设置的阳极侧催化剂电极层供给的燃料气体与向阴极侧催化剂电极层供给的氧化剂气体的电化学反应而产生电力。在第一实施方式中,燃料气体是氢气,氧化剂气体是空气。燃料电池组101以端板110位于前方方向FD且端板120位于后方方向RD的方式设置。催化剂电极层构成为包含担载有催化剂(例如铂(Pt))的碳粒子和电解质。在单电池11中的两电极侧的催化剂电极层的外侧配置有由多孔质体形成的气体扩散层。作为多孔质体,例如可以使用碳纸及碳布等碳多孔质体或金属网及发泡金属等金属多孔质体。在燃料电池组101的内部沿着单电池11的层叠方向SD形成有用于使燃料气体、氧化剂气体及冷却介质流通的歧管(图示省略)。此外,单电池11不限于固体高分子型燃料电池,也可以是固体氧化物型燃料电池等任意种类的燃料电池。
一对端板110、120具有夹持包含多个单电池11的层叠体的功能。一对端板110、120中的端板120具有向形成在燃料电池组101内的歧管供给燃料气体、氧化剂气体及冷却介质的功能及提供用于将这些介质排出的流路的功能。相对于此,端板110不具有这些功能。端板110及端板120均具有厚度方向与层叠方向SD一致的大致板状的外观形状。
罐20贮藏有高压氢,将作为燃料气体的氢气经由燃料气体供给路21向燃料电池组101供给。罐20具有大致圆筒形的外观形状,如图1所示,以长度方向与车辆长度方向一致的方式收纳于第二室520。切断阀24配置于罐20中的燃料气体的排出口附近,根据来自未图示的控制部的指示,对来自罐20的氢气的供给的执行与停止进行切换。喷射器25配置于燃料气体供给路21,调整向燃料电池组101的氢气的供给量(流量)及压力。气液分离器29与燃料电池组101内的燃料气体排出用歧管连接,将从该歧管排出的废气中包含的水分离并排出,并且将分离出水之后的气体(燃料气体)排出。循环泵27配置于燃料气体循环路22,将从气液分离器29排出的燃料气体(分离出水之后的燃料气体)向燃料气体供给路21输送。排气排水阀26配置于燃料气体排出路23,对来自气液分离器29的水及废气的排出的执行与停止进行切换。空气压缩机30对燃料电池组101供给作为氧化剂气体的空气。三通阀33配置于氧化剂气体供给路31,对从空气压缩机30供给的空气的整体量中的向氧化剂气体供给路31供给的量和向旁通流路35供给的量进行调整。压力调整阀34配置于氧化剂气体排出路32中的与燃料电池组101的连接部分,通过调整燃料电池组101中的阴极排出侧的压力(所谓的背压),来调整各单电池11中的阴极侧压力。
对燃料电池系统200中的燃料气体的流通进行说明。从罐20供给的氢气经由燃料气体供给路21向燃料电池组101供给。从燃料电池组101排出的废气(阳极侧废气)向气液分离器29供给,废气中包含的水的至少一部分被分离。分离出水之后的废气(即燃料气体)经由燃料气体循环路22及循环泵27返回燃料气体供给路21,再次向燃料电池组101供给。此外,从气液分离器29除了排出从废气分离出的水之外,还将向气液分离器29供给的废气中的一部分废气经由排气排水阀26向燃料气体排出路23排出。燃料气体排出路23与氧化剂气体排出路32连接,排出到燃料气体排出路23的水及阳极侧废气与从燃料电池组101排出的水及阴极侧废气一起经由氧化剂气体排出路32向大气排出。由于燃料气体排出路23与向大气开放的氧化剂气体排出路32连通,而在气液分离器29的内部施加有比大气压高的背压,所以隔着排气排水阀26而存在压力差。因此,在打开了排气排水阀26的情况下,通过上述的压力差,废气从气液分离器29向燃料气体排出路23排出。
对燃料电池系统200中的氧化剂气体的流通进行说明。从空气压缩机30供给的空气(压缩空气)经由氧化剂气体供给路31向燃料电池组101供给。此时,能够通过调整三通阀33的开度来调整向燃料电池组101的空气的供给量。从燃料电池组101排出的废气(阴极侧废气)及水经由压力调整阀34向氧化剂气体排出路32排出。氧化剂气体排出路32如上述那样与燃料气体排出路23连接,另外也与旁通流路35连接。因此,从燃料电池组101排出的阴极侧废气与通过燃料气体排出路23而排出的阳极侧废气及水和通过旁通流路35而排出的空气一起向大气排出。
在此,如上所述,燃料电池组101以随着朝向后方方向RD而位于下方的方式相对于水平方向倾斜地配置,所以在燃料电池组101中端板120位于铅垂最下方G。因此,燃料电池组101内的水通过各种歧管而按照重力朝向端板120,从而促进从燃料电池组101内排水。
燃料电池组101中的一对集电板103F、103R与DC-DC转换器210电连接。在集电板103F与端板110之间配置有绝缘板102F。同样,在集电板103R与端板120之间配置有绝缘板102R。DC-DC转换器210与电动机M电连接,将燃料电池组101的输出电压升压并向电动机M供给。
上述的排气排水阀26、空气压缩机30、循环泵27及其他各阀的动作由未图示的控制部控制。该控制部例如可以构成为具有存储有控制用程序的ROM(Read Only Memory:只读存储器)、读出该ROM并执行的CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)、及作为CPU的工作区域而利用的RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)。
A3.燃料电池模块的结构:
图3是示出燃料电池模块100的概略结构的剖视图。在图3中,示出了与图1同样的位置处的燃料电池模块100的剖面。燃料电池模块100除了具备上述的燃料电池组101及支撑框架150之外,还具备外壳130。
燃料电池组101除了具备上述的层叠的多个单电池11、一对端板110、120及一对集电板103F、103R之外,还具备一对绝缘板102F、102R。一对集电板103F、103R作为综合电极发挥功能。集电板103F在多个单电池11中的位于最前方的单电池11的前方方向FD侧与该单电池11接触地配置。集电板103R在多个单电池11中的位于最后方的单电池11的后方方向RD侧与该单电池11接触地配置。一对绝缘板102F、102R是由绝缘性材料形成的板状部件。绝缘板102F由端板110和集电板103F夹着,使端板110与集电板103F之间电绝缘。同样,绝缘板102R由端板120和集电板103R夹着,使端板120与集电板103R之间电绝缘。
外壳130收纳燃料电池组101中的除了端板120之外的其他部分。换言之,外壳130以端板120露出的状态收纳燃料电池组101。在第一实施方式中,外壳130由铝(Al)形成。此外,不限于铝,也可以由碳素钢、钛(Ti)或这些金属的合金形成。或者,也可以是不锈钢(SUS)。另外,不限于金属,也可以由树脂等形成。
图4是示出外壳130及支撑框架150的结构的立体图。在图4中,上侧表示收纳有燃料电池组101的状态下的外壳130的外观立体图,下侧表示支撑框架150的外观立体图。另外,在图4中,也表示出连接于支撑框架150的第二安装部件420及第四安装部件440。
外壳130具有后方方向RD的端部开口且内部成为了空洞的筒状的外观形状。在外壳130的内部的空间收纳燃料电池组101中的除了端板120之外的其他部分。在外壳130的后方方向RD的端部形成有以向外周方向扩张的方式形成的凸缘部132。在该凸缘部132形成有未图示的多个螺纹孔。在端板120与外壳130接触的状态下,上述的端板120的螺纹孔的位置与外壳130的螺纹孔的位置一致而互相连通。通过将螺钉160插入该连通的螺纹孔而进行螺纹接合,端板120与外壳130互相紧固连结。
在外壳130的底部的四角分别形成有固定部131。固定部131在大致水平方向上突出,在中央部分形成有在厚度方向上贯通的贯通孔。
支撑框架150具有板状的外观形状。另外,支撑框架150具有中空构造。在支撑框架150(更准确地说是形成支撑框架150的壁部)形成有在厚度方向上贯通的四个贯通孔159。这些贯通孔159形成于相对于上述的外壳130的固定部131的贯通孔与铅垂下方G对应的位置。通过在支撑框架150的上表面载置外壳130,将未图示的螺栓插入固定部131的贯通孔和支撑框架150的贯通孔159,并将该螺栓与配置于支撑框架150的底面的未图示的螺母进行螺纹接合,来将外壳130紧固连结于支撑框架150。另外,在支撑框架150上除了上述四个贯通孔159之外还形成有未图示的四个贯通孔。在图4中,表示出装配于这四个贯通孔的帽325、345。
第四安装部件440具有与车辆长度方向平行的截面为L字状的外观形状,与支撑框架150的前方方向FD的两个角接触地配置。第四安装部件440与支撑框架150通过后述的前方侧连接部件(前方侧连接部件340)而互相连接。在第四安装部件440的车辆宽度方向LH的外侧端面形成有螺纹孔441。
第二安装部件420与支撑框架150的下表面壁部(后述的下表面壁部152)中的后方方向RD的两个角的附近接触地配置。在第二安装部件420形成有在厚度方向上贯通的贯通孔425。
以下,对包含上述的第四安装部件440的前方侧安装部402的详细结构及包含第二安装部件420的后方侧安装部401的详细结构进行说明。
A4.安装部的详细结构:
图5是示意性地示出前方侧安装部402的详细结构的说明图。在图5中,表示出向后方方向RD观察时的外壳130、支撑框架150及前方侧安装部402。在图5中,外壳130表示为向后方方向RD观察时的外观形状。另外,支撑框架150以省略前方方向FD的端部的壁部的方式表示出。另外,前方侧安装部402表示为通过第三安装部件430与第四安装部件440的接合部分的与车辆宽度方向LH平行的截面。
支撑框架150具备上表面壁部151和下表面壁部152,在上表面壁部151的上表面载置有燃料电池组101。在上表面壁部151与下表面壁部152之间形成有内部空间154。在第三安装部件430中的上方侧形成有在厚度方向(与车辆宽度方向LH平行的方向)上贯通的贯通孔,第三安装部件430以该贯通孔与上述的第四安装部件440的螺纹孔441连通的方式配置。通过将螺栓330插入该互相连通的第三安装部件430的贯通孔和螺纹孔441,并将螺栓330的顶端与螺纹孔441螺纹接合,来将第三安装部件430与第四安装部件440互相连接。
第四安装部件440通过前方侧连接部件340而连接于支撑框架150的下表面壁部152。此外,前方侧连接部件340和螺栓330实际上并不存在于与车辆宽度方向LH平行的单个平面上,但为了方便图示而表示在同一剖面上。在上表面壁部151中的前方侧连接部件340的铅垂上方部分形成有贯通孔,上述的帽345嵌入该贯通孔。前方侧连接部件340由螺栓341及螺母342构成。在第四安装部件440上,以在车辆宽度方向LH上并列的方式形成有与铅垂下方G平行的方向的两个贯通孔。另外,在下表面壁部152中与第四安装部件440连接的位置,以在车辆宽度方向LH上并列的方式形成有在厚度方向(与铅垂下方G平行的方向)上贯通下表面壁部152的两个贯通孔。第四安装部件440以上述的第四安装部件440的两个贯通孔与下表面壁部152的两个贯通孔互相连通的方式配置。两个螺栓341插入第四安装部件440的两个贯通孔和下表面壁部152的两个贯通孔。螺栓341的顶端配置于内部空间154,与同样配置于内部空间154的螺母342进行螺纹接合。由此,第四安装部件440连接于支撑框架150。如图5所示,在车辆长度方向上观察时,前方侧连接部件340的螺栓341的轴与螺栓330的轴交叉。
图6是示意性地示出后方侧安装部401的详细结构的说明图。在图6中,表示出向前方方向FD观察时的燃料电池组101、外壳130、支撑框架150及后方侧安装部401。在图6中,燃料电池组101表示为向前方方向FD观察时的概略的外观形状。另外,支撑框架150以省略后方方向RD的端部的壁部的方式表示出。另外,后方侧安装部401表示为通过第一安装部件410与第二安装部件420的接合部分的与车辆宽度方向LH平行的剖面。
在第一安装部件410的上表面形成有铅垂下方G的螺纹孔,第一安装部件410以该螺纹孔与上述的第二安装部件420的贯通孔425连通的方式配置。通过将螺栓310插入该互相连通的第一安装部件410的螺纹孔和第二安装部件420的贯通孔425,并将螺栓310的顶端与第一安装部件410的螺纹孔进行螺纹接合,从而将第一安装部件410与第二安装部件420互相连接。
第二安装部件420通过后方侧连接部件320而连接于支撑框架150的下表面壁部152。在上表面壁部151中的后方侧连接部件320的铅垂上方部分形成有贯通孔,上述的帽325嵌入该贯通孔。后方侧连接部件320由螺栓321和螺母322构成。第二安装部件420具备第一台座部421、第二台座部422及倾斜部423。第一台座部421与支撑框架150的下表面壁部152平行地配置,通过后方侧连接部件320而连接于支撑框架150。在第一台座部421形成有贯通孔。另外,在下表面壁部152中与第二安装部件420连接的位置形成有在厚度方向(与铅垂下方G平行的方向)上贯通下表面壁部152的贯通孔。螺栓321插入上述的第一台座部421的贯通孔和下表面壁部152的贯通孔。螺栓321的顶端配置于内部空间154,与同样地配置于内部空间154的螺母322进行螺纹接合。由此,第二安装部件420连接于支撑框架150。如图6所示,在车辆长度方向上观察时,后方侧连接部件320的螺栓321的轴与螺栓310的轴互相平行。
如图6所示,第一安装部件410与第二安装部件420的连接部p1和第二安装部件420与支撑框架150的连接部p2之间的距离da1比图5所示的距离da2大。在本实施方式中,连接部p1是螺栓310上的点,且是相当于第一安装部件410与第二安装部件420的边界的点。在本实施方式中,连接部p2是螺栓321上的点,且是相当于第二安装部件420与支撑框架150的边界的点。图5所示的距离da2是第三安装部件430与第四安装部件440的连接部p3和第四安装部件440与支撑框架150的连接部p4之间的距离。在本实施方式中,连接部p3是螺栓330上的点,且是相当于第三安装部件430与第四安装部件440的边界的点。在本实施方式中,连接部p4是安装于第四安装部件440的两个螺栓341中的远离第三安装部件430一侧的螺栓341上的点,且是相当于第四安装部件440与支撑框架150的边界的点。此外,也可以将连接部p4设为安装于第四安装部件440的两个螺栓341中的靠近第三安装部件430一侧的螺栓341上的点。在该情况下,距离da1与距离da2的差异更大。在图5、6中,将距离da1、da2表示为沿着车辆宽度方向LH的距离,但这些距离da1、da2也包含有以车辆长度方向为成分的距离。
如上所述,在前方侧安装部402中,第三安装部件430与第四安装部件440的连接部(连接部p3)和第四安装部件440与支撑框架150的连接部(连接部p4)之间的距离da2比距离da1小。除此之外,在车辆长度方向上观察时,前方侧连接部件340的螺栓341的轴与螺栓330的轴交叉。相对于此,在后方侧安装部401中,第一安装部件410与第二安装部件420的连接部(连接部p1)和第二安装部件420与支撑框架150的连接部(连接部p2)之间的距离da1比距离da2大。除此之外,在车辆长度方向上观察,后方侧连接部件320的螺栓321的轴与螺栓310的轴互相平行。通过这样的结构,在本实施方式中,后方侧安装部401构成为,与前方侧安装部402相比,在被施加了车辆长度方向的载荷的情况下更容易断裂。另外,在本实施方式中,后方侧安装部401的刚性被设定为比前方侧安装部402的刚性低。
A5.碰撞发生时的动作:
图7是示意性地示出碰撞发生时的第一室510内的状况的剖视图。在图7中,表示出前方碰撞发生时的燃料电池车辆500的前方方向FD侧,而燃料电池车辆500的后方方向RD侧省略。另外,在图7中,以剖视的方式示出与图1同样的位置处的燃料电池车辆500的概略结构。此外,在图7中,为了方便图示而省略了前轮FW。
在燃料电池车辆500与前方的碰撞对象物900发生了碰撞的情况下,会从碰撞对象物900向悬架梁550施加后方方向RD的载荷。另外,由于悬架梁550的后方方向RD的端部固定于未图示的纵梁,所以会从纵梁向悬架梁550施加前方方向FD的惯性力。这样,当从前方方向FD和后方方向RD被施加了载荷时,悬架梁550在车辆长度方向上受到压缩而变形。此时,以悬架梁550的形状(即,前方部分位于比后方部分靠上方处且中央部分随着朝向后方方向RD而向铅垂下方G侧倾斜的形状)为起因,悬架梁550的前方部分会向上方移动。另外,此时,在本实施方式中,后方侧安装部401(第二安装部件420)断裂,前方侧安装部402不断裂,所以燃料电池模块100与经由前方侧安装部402连接的悬架梁550的前方部分一起向上方移动。由于碰撞的冲击,第一室510整体也在车辆长度方向上受到压缩,所以向上方移动的燃料电池模块100的后方方向RD的端部会与前围板DB接触。因而,在本实施方式中,燃料电池模块100保持着大致相同的姿势向上方移动。此外,关于第二安装部件420的断裂,将在后面描述详情。
当由于碰撞发生而解除了燃料电池系统200向车体框架的固定时,如在图7中标有影线的箭头TG所示,罐20通过惯性力而向前方移动。此时,罐20以侵入在车辆宽度方向LH上分离配置的一对悬架梁550之间的方式移动。但是,如上所述,由于燃料电池模块100移动到了上方,所以罐20与燃料电池模块100的碰撞得以避免。
图8是示意性地示出碰撞发生时的后方侧安装部401的状况的说明图。在图8中,与图6同样地表示出向前方方向FD观察时的燃料电池组101、外壳130、支撑框架150及后方侧安装部401。此外,在图8中,为了方便图示而仅将向前方方向FD观察时的左侧的一部分放大示出。
当碰撞发生时,如上所述,伴随于悬架梁550的前方方向FD侧向上方的移动,燃料电池模块100要向上方移动。因而,在第二安装部件420中,在与燃料电池模块100(支撑框架150)连接的一侧,更具体地说,在安装有包含上述的连接部p2的后方侧连接部件320的部分,施加铅垂上方的载荷F1。另一方面,由于悬架梁550的后方方向RD的端部固定于纵梁,所以连接于悬架梁550的后方方向RD侧的第一安装部件410要与纵梁及悬架梁550的后方方向RD一起停留在该位置。因而,在第二安装部件420中,在与第一安装部件410连接的一侧,更具体地说,在安装有包含上述的连接部p1的螺栓310的部分,经由螺栓310而从第一安装部件410施加铅垂下方G的载荷F2。如上所述,由于连接部p1与连接部p2之间的距离da1比较大,所以当互相相反方向的载荷F1、F2施加于第二安装部件420的两端时,会向第二安装部件420施加大的力矩(弯曲力矩)M1。第二安装部件420由薄板部件形成,刚性比较低,所以当受到力矩M1时,例如会如图8所示那样在倾斜部423处产生断裂。
另一方面,在前方侧安装部402中,由于连接部p1与连接部p2之间的距离da2比较小,所以即使在第二安装部件420断裂前被施加了向上方的载荷和向下方的载荷,也只不过会向第四安装部件440施加比较小的力矩。除此之外,第四安装部件440具有块状的形状,刚性比较高,所以即使被施加了小的力矩也能抑制断裂。因此,悬架梁550与燃料电池模块100的前方方向FD侧的固定不被解除,燃料电池模块100如上所述那样与悬架梁550的前方部分一起向上方移动。
根据以上说明的第一实施方式的燃料电池车辆500,在伴随于碰撞而在车辆长度方向上被施加了载荷的情况下,使悬架梁550的前方部分向上方侧移动,另外,后方侧安装部401构成为比前方侧安装部402容易断裂,因此,能够使后方侧安装部401(具体地说是使第二安装部件420)断裂而使燃料电池模块100与悬架梁550的前方侧一起向上方移动。因此,即使相对于燃料电池模块100配置于后方方向RD侧的罐20由于惯性力而向前方方向FD移动,也能够抑制燃料电池模块100与罐20的碰撞。除此之外,由于使第二安装部件420断裂,所以能够避免悬架梁550的变形(压缩)受到后方侧安装部401及前方侧安装部402阻碍,能够利用悬架梁550的变形来吸收碰撞时的冲击。
另外,由于第一安装部件410与第二安装部件420的连接部(连接部p1)和第二安装部件420与燃料电池模块100的连接部(连接部p2)在铅垂方向上观察时互相分离配置,所以在碰撞发生时连接于燃料电池模块100的第二安装部件420要伴随于悬架梁550的前方部分向上方的移动而向上方移动时,能够在第一安装部件410与第二安装部件420的连接部(连接部p1)和第二安装部件420与燃料电池模块100的连接部(连接部p2)之间(也就是说,在第二安装部件420处)产生大的力矩,使第二安装部件420容易断裂。
另外,由于第一安装部件410与第二安装部件420的连接部(连接部p1)和第二安装部件420与燃料电池模块100的连接部(连接部p2)之间的距离da1比第三安装部件430与第四安装部件440的连接部(连接部p3)和第四安装部件440与燃料电池模块100的连接部(连接部p4)之间的距离da2大,所以在碰撞发生时能够在第二安装部件420处与第四安装部件440相比产生更大的力矩,使第二安装部件420更容易断裂。
B.第二实施方式:
图9是示出第二实施方式的燃料电池模块中的支撑框架150a的详细结构的剖视图。在图9中,表示出与车辆长度方向平行的、通过后方侧安装部401及前方侧安装部402的位置处的剖面。此外,在图9中,省略了燃料电池组101及外壳130。第二实施方式的燃料电池车辆在取代支撑框架150而具备支撑框架150a这一点,与第一实施方式的燃料电池车辆500不同。第二实施方式的燃料电池车辆中的其他结构与第一实施方式的燃料电池车辆500相同,所以,对相同的结构要素标注相同的标号,省略其详细的说明。
如图9所示,在第二实施方式的支撑框架150a的下表面壁部152上,在前方侧安装部402的螺栓341贯通的部分形成有肋155。相对于此,在下表面壁部152中后方侧安装部401的螺栓321贯通的部分没有形成肋。因而,在支撑框架150a中,与第二安装部件420连接的部分的刚性比与第四安装部件440连接的部分的刚性低。
具有以上结构的第二实施方式的燃料电池车辆具有与第一实施方式的燃料电池车辆500同样的效果。即,在支撑框架150a中,由于与第二安装部件420连接的部分的刚性比与第四安装部件440连接的部分的刚性低,所以能够使得在碰撞发生时在支撑框架150a中与第二安装部件420连接的部分比与第四安装部件440连接的部分容易断裂。因此,在碰撞发生时,能够解除燃料电池模块100的后方方向RD侧与悬架梁550的间接的连接,能够使燃料电池模块100与悬架梁550的前方部分一起向上方移动。此外,第二实施方式中的后方侧安装部401和支撑框架150a中的与后方侧连接部件320连接的部分相当于权利要求中的后方侧安装部的下位概念。另外,第二实施方式中的前方侧安装部402和在支撑框架150a中形成有肋155并与前方侧连接部件340连接的部分相当于权利要求中的前方侧安装部的下位概念。
C.第三实施方式:
图10是示出第三实施方式中的前方侧安装部402a的剖视图。在图10中,除了前方侧安装部402a之外,还表示出支撑框架150及后方侧安装部401。不过,在图10中,省略了燃料电池组101及外壳130。在图10中,与图9同样,表示出与车辆长度方向平行、通过后方侧安装部401及前方侧安装部402a的位置处的剖面。
第三实施方式的燃料电池车辆在取代前方侧安装部402而具备前方侧安装部402a这一点上与第一实施方式的燃料电池车辆500不同。第三实施方式的前方侧安装部402a在取代前方侧连接部件340而具备前方侧连接部件340a这一点上与第一实施方式的前方侧安装部402不同。第三实施方式的前方侧安装部402a中的其他构成要素与第一实施方式的前方侧安装部402相同,所以对相同的构成要素标注相同的标号,省略其详细的说明。
第三实施方式的前方侧连接部件340a仅在除了螺栓341及螺母342之外还具备垫圈343这一点上与第一实施方式的前方侧连接部件340不同。垫圈343插入到支撑框架150的下表面壁部152与螺栓341之间。因而,前方侧连接部件340a与支撑框架150(下表面壁部152)的接触面积比较大。相对于此,后方侧连接部件320不具备垫圈,所以后方侧连接部件320与支撑框架150(下表面壁部152)的接触面积比较小。在本实施方式中,后方侧连接部件320与支撑框架150的接触面积比前方侧连接部件340a与支撑框架150的接触面积小。
根据这样的接触面积的不同,在伴随于碰撞而对后方侧安装部401及前方侧安装部402a施加了图8所示的载荷F1、F2那样的上下两个方向的载荷的情况下,在支撑框架150中,与安装有前方侧连接部件340a的部分相比,会在安装有后方侧连接部件320的部分作用更大的压力。因而,能够使在支撑框架150中与后方侧连接部件320连接的部分容易断裂。因此,在碰撞发生时,能够解除燃料电池模块100的后方方向RD侧与悬架梁550的间接的连接,能够使燃料电池模块100与悬架梁550的前方部分一起向上方移动。
具有以上结构的第三实施方式的燃料电池车辆具有与第一实施方式的燃料电池车辆500同样的效果。除此之外,由于后方侧连接部件320与支撑框架150的接触面积比前方侧连接部件340a与支撑框架150的接触面积小,所以能够在伴随于碰撞而向后方侧连接部件320与支撑框架150的连接部分施加了载荷的情况下使该连接部分更容易断裂。此外,第三实施方式中的后方侧安装部401和支撑框架150中的与后方侧连接部件320的连接部分相当于权利要求中的后方侧安装部的下位概念。另外,第三实施方式中的前方侧安装部402a和支撑框架150中的与前方侧连接部件340a的连接部分相当于权利要求中的前方侧安装部的下位概念。
从上述的第三实施方式及第一、第二实施方式也能够理解到,可以将构成为在车辆长度方向上被施加了载荷的情况下后方侧安装部比前方侧安装部更容易断裂的燃料电池车辆应用于本发明的燃料电池车辆。
D.第四实施方式:
图11是示出第四实施方式中的悬架梁550a的剖视图。在图11中,仅示出悬架梁550a的前方方向FD侧的一部分,省略了后方方向RD侧的一部分。在图11中,除了悬架梁550a之外,还表示出燃料电池模块100、后方侧安装部401及前方侧安装部402。在图11中,与图10同样地表示出与车辆长度方向平行的、通过后方侧安装部401及前方侧安装部402的位置处的剖面。
如图1所示,第一实施方式的悬架梁550的截面形状是弯折的形状。相对于此,第四实施方式的悬架梁550a的截面形状是直线状的形状。
悬架梁550a具备主部556、转动部558及轴部559。主部556具有板状的外观形状。在主部556安装有后方侧安装部401。在主部556中的前方方向FD的端部形成有支撑部557。支撑部557形成为与主部556的其他部分相比厚度(与铅垂下方G平行的长度)较小的部分。支撑部557从下方支撑转动部558的后方方向RD的端部。支撑部557的上表面与车辆长度方向平行。
转动部558具有板状的外观形状。转动部558的后方方向RD的端部的截面形成为半圆状。在平常时,转动部558的后方方向RD侧与支撑部557的上表面接触地配置,所以如图11所示,转动部558的截面与主部556的截面均将车辆长度作为长边方向,互相在车辆长度方向上连续。在转动部558的前方方向FD侧的上表面安装有前方侧安装部402。
在转动部558的后方方向RD的端部沿着车辆宽度方向LH形成有贯通孔,轴部559插入该贯通孔。轴部559的车辆宽度方向LH的两端固定于未图示的主部556的壁部。该壁部与支撑部557的车辆宽度方向LH的两端相连,具有与车辆长度方向和铅垂下方G分别平行的平面。转动部558能够以该轴部559为轴进行旋转。不过,由于在转动部558的后方方向RD的端部的下方存在支撑部557,所以转动部558能够朝向上方旋转,但不能朝向下方旋转。通过具有这样的构造,悬架梁550a的前方部分构成为在车辆长度方向上被施加了载荷的情况下能够向上方侧移动。
在具有这样的结构的悬架梁550a的车辆中,当发生前方碰撞时,转动部558要以轴部559为轴而朝向上方旋转,前方侧安装部402要向上方移动。与第一实施方式同样,向后方侧安装部401的第二安装部件420中的安装有后方侧连接部件320的螺栓321的部分施加铅垂上方的载荷,向第二安装部件420中的安装有螺栓310的部分施加向下方的载荷。因而,第四实施方式的燃料电池车辆具有与第一实施方式的燃料电池车辆500同样的效果。
E.变形例:
E1.变形例1:
在各实施方式中,为了使后方侧安装部401的刚性比前方侧安装部402的刚性低,而使第一安装部件410与第二安装部件420的连接部(连接部p1)和第二安装部件420与燃料电池模块100的连接部(连接部p2)之间的距离da1比第三安装部件430与第四安装部件440的连接部(连接部p3)和第四安装部件440与燃料电池模块100的连接部(连接部p4)之间的距离da2大,但是,也可以取代这样的连接部间的距离的差异,或者除了连接部间的距离的差异之外,通过以下的各方案来使后方侧安装部401的刚性比前方侧安装部402的刚性低。
作为第一方案,可以使第一安装部件410的刚性比第三安装部件430的刚性低。该刚性的调整例如可以通过第一安装部件410和第三安装部件430中的至少一方的壳体的厚度来调整。通过减小厚度,能够降低刚性。另外,例如,也可以通过壳体的材料的种类来调整。另外,例如还可以用发泡橡胶形成填充于壳体内的橡胶部件,通过每单位体积的空孔的量(空孔体积)来调整。通过增大每单位体积的空孔的量(空孔体积),能够降低刚性。
作为第二方案,可以使第二安装部件420的刚性比第四安装部件440的刚性低。在上述的各实施方式中,第二安装部件420的刚性也构成为比第四安装部件440的刚性小,但该刚性的差异也可以利用其他方法来实现。例如,可以使第四安装部件440的形状为与第二安装部件420同样的形状,同时使第二安装部件420的厚度比第四安装部件440的厚度小。另外,例如,也可以使第二安装部件420与第四安装部件440为互相同样的形状及同样的厚度,同时在第四安装部件440的一部分设置肋或者在第二安装部件420的一部分设置贯通孔,由此使第二安装部件420的刚性相对地比第四安装部件440的刚性低。
作为第三方案,也可以是,作为后方侧连接部件320的螺栓321,使用在JIS(Japanese Industrial Standards:日本工业标准)的强度分类中比较低的分类的螺栓,作为前方侧连接部件340的螺栓341,使用比较高的分类的螺栓,由此使后方侧安装部401的刚性比前方侧安装部402的刚性低。
在采用上述变形例1的第一至第三方案的情况下,也可以构成为连接部间的距离没有差异。另外,此时的在铅垂方向上观察到的连接部间的距离也可以是零。
E2.变形例2:
在各实施方式中,燃料电池模块100安装于悬架梁550,但是,不限于悬架梁550,也可以安装于构成车体框架的其他任意部件(梁)。例如,燃料电池模块100也可以间接地安装于纵梁或横梁。
E3.变形例3:
在各实施方式中,第二室520形成为在车辆长度方向上延伸,但本发明不限定于此。也可以形成为在车辆宽度方向LH上延伸。另外,也可以将第二室520构成为在车辆长度方向及车辆宽度方向LH这两个方向上都延伸的空间。另外,收纳的罐20在第二室520中可以以任何朝向收纳。另外,也可以是罐20的前方方向FD的一部分在平常时配置于第一室510。另外,也可以不进行第一室510与第二室520的区划而形成为一个厢室。
E4.变形例4:
各实施方式中的燃料电池车辆500的结构说到底只是一例,可以进行各种变更。例如,后方侧安装部401及前方侧安装部402、402a的数量不是分别限定为两个,可以是任意的数量。也可以从燃料电池模块100中省略外壳130。也可以除了电动机M之外还具备汽油发动机等内燃机作为动力源。燃料电池模块100在车辆长度方向上也可以不是朝向罐20而向下方倾斜地配置,例如也可以水平地配置。
E5.变形例5:
在各实施方式中,在碰撞发生时,悬架梁550、550a的后方方向RD侧停留在原来的位置,但也可以与前方方向FD侧同样地向上方移动,另外也可以向下方移动。在这样的结构中,在碰撞发生时,由于悬架梁550、550a的前方部分向上方移动,所以也发挥与各实施方式同样的效果。
本发明不限于上述的实施方式及变形例,能够在不脱离其主旨的范围内以各种结构来实现。例如,与发明内容一栏所记载的各方式中的技术特征对应的实施方式、变形例中的技术特征可以为了解决上述课题的一部分或全部或者为了达成上述效果的一部分或全部而适当地进行替换、组合。另外,若该技术特征在本说明书中没有作为必要技术特征进行说明,则也可以适当删除。
标号说明
11…单电池
20…罐
21…燃料气体供给路
22…燃料气体循环路
23…燃料气体排出路
24…切断阀
25…喷射器
26…排气排水阀
27…循环泵
29…气液分离器
30…空气压缩机
31…氧化剂气体供给路
32…氧化剂气体排出路
33…三通阀
34…压力调整阀
35…旁通流路
100…燃料电池模块
101…燃料电池组
102F、102R…绝缘板
103F、103R…集电板
110、120…端板
130…外壳
131…固定部
132…凸缘部
150、150a…支撑框架
151…上表面壁部
152…下表面壁部
154…内部空间
155…肋
159…贯通孔
160…螺钉
200…燃料电池系统
210…DC-DC转换器
310…螺栓
320…后方侧连接部件
321…螺栓
322…螺母
325…帽
330…螺栓
340、340a…前方侧连接部件
341…螺栓
342…螺母
343…垫圈
345…帽
401…后方侧安装部
402、402a…前方侧安装部
410…第一安装部件
420…第二安装部件
421…第一台座部
422…第二台座部
423…倾斜部
425…贯通孔
430…第三安装部件
440…第四安装部件
441…螺纹孔
500…燃料电池车辆
510…第一室
520…第二室
530…第三室
550、550a…悬架梁
556…主部
557…支撑部
558…转动部
559…轴部
900…碰撞对象物
DB…前围板
F1、F2…载荷
FD…前方方向
FP…地板
FW…前轮
G…铅垂下方
LH…车辆宽度方向
M…电动机
M1…力矩
RD…后方方向
RW…后轮
SD…层叠方向
TG…箭头
da1、da2…距离
p1~p4…连接部

Claims (10)

1.一种燃料电池车辆,其中,具备:
燃料电池模块,包含燃料电池组;
车体框架,安装有所述燃料电池模块;
多个安装部,将所述燃料电池模块安装于所述车体框架,包括前方侧安装部和后方侧安装部,所述前方侧安装部将所述燃料电池模块中的所述燃料电池车辆的车辆长度方向的前方侧安装于所述车体框架,所述后方侧安装部将所述燃料电池模块中的所述车辆长度方向的后方侧安装于所述车体框架;及
罐,相对于所述燃料电池模块配置于所述车辆长度方向上的后方侧,贮藏向所述燃料电池组供给的气体,
在所述车体框架中安装了所述前方侧安装部的前方部分构成为,在所述车辆长度方向上被施加了载荷的情况下,能够向车辆高度方向的上方侧移动,
所述后方侧安装部构成为,在所述车辆长度方向上被施加了载荷的情况下,比所述前方侧安装部容易断裂。
2.根据权利要求1所述的燃料电池车辆,
所述后方侧安装部具有:
第一安装部件,连接于所述车体框架;及
第二安装部件,分别连接于所述第一安装部件和所述燃料电池模块,
所述第一安装部件与所述第二安装部件的连接部和所述第二安装部件与所述燃料电池模块的连接部在铅垂方向上观察时互相分离地配置。
3.根据权利要求2所述的燃料电池车辆,
所述前方侧安装部具有:
第三安装部件,连接于所述车体框架;及
第四安装部件,分别连接于所述第三安装部件和所述燃料电池模块,
所述第三安装部件与所述第四安装部件的连接部和所述第四安装部件与所述燃料电池模块的连接部在铅垂方向上观察时互相分离地配置,
所述第一安装部件与所述第二安装部件的连接部和所述第二安装部件与所述燃料电池模块的连接部之间的距离比所述第三安装部件与所述第四安装部件的连接部和所述第四安装部件与所述燃料电池模块的连接部之间的距离大。
4.根据权利要求1所述的燃料电池车辆,
所述后方侧安装部具有:
第一安装部件,连接于所述车体框架;及
第二安装部件,分别连接于所述第一安装部件和所述燃料电池模块,
所述前方侧安装部具有:
第三安装部件,连接于所述车体框架;及
第四安装部件,分别连接于所述第三安装部件和所述燃料电池模块,
所述第二安装部件的刚性比所述第四安装部件的刚性低。
5.根据权利要求2所述的燃料电池车辆,
所述后方侧安装部具有:
第一安装部件,连接于所述车体框架;及
第二安装部件,分别连接于所述第一安装部件和所述燃料电池模块,
所述前方侧安装部具有:
第三安装部件,连接于所述车体框架;及
第四安装部件,分别连接于所述第三安装部件和所述燃料电池模块,
所述第二安装部件的刚性比所述第四安装部件的刚性低。
6.根据权利要求3所述的燃料电池车辆,
所述后方侧安装部具有:
第一安装部件,连接于所述车体框架;及
第二安装部件,分别连接于所述第一安装部件和所述燃料电池模块,
所述前方侧安装部具有:
第三安装部件,连接于所述车体框架;及
第四安装部件,分别连接于所述第三安装部件和所述燃料电池模块,
所述第二安装部件的刚性比所述第四安装部件的刚性低。
7.根据权利要求1~权利要求6中任一项所述的燃料电池车辆,
所述后方侧安装部具有:
第一安装部件,连接于所述车体框架;及
第二安装部件,分别连接于所述第一安装部件和所述燃料电池模块,
所述前方侧安装部具有:
第三安装部件,连接于所述车体框架;及
第四安装部件,分别连接于所述第三安装部件和所述燃料电池模块,
所述第一安装部件的刚性比所述第三安装部件的刚性低。
8.根据权利要求1~权利要求6中任一项所述的燃料电池车辆,
所述燃料电池模块还包括从铅垂下方支撑所述燃料电池组的板状的支撑框架,
所述后方侧安装部具有:
第一安装部件,连接于所述车体框架;及
第二安装部件,分别连接于所述第一安装部件和所述支撑框架,
所述前方侧安装部具有:
第三安装部件,连接于所述车体框架;及
第四安装部件,分别连接于所述第三安装部件和所述支撑框架,
在所述支撑框架中,与所述第二安装部件连接的部分的刚性比与所述第四安装部件连接的部分的刚性低。
9.根据权利要求1~权利要求6中任一项所述的燃料电池车辆,
所述燃料电池模块还包括从铅垂下方支撑所述燃料电池组的板状的支撑框架,
所述后方侧安装部具有:
第一安装部件,连接于所述车体框架;
第二安装部件,分别连接于所述第一安装部件和所述支撑框架;及
后方侧连接部件,用于将所述第二安装部件连接于所述支撑框架,
所述前方侧安装部具有:
第三安装部件,连接于所述车体框架;
第四安装部件,分别连接于所述第三安装部件和所述支撑框架;及
前方侧连接部件,用于将所述第四安装部件连接于所述支撑框架,
所述后方侧连接部件与所述支撑框架的接触面积比所述前方侧连接部件与所述支撑框架的接触面积小。
10.根据权利要求1~权利要求6中任一项所述的燃料电池车辆,
所述燃料电池模块还包括从铅垂下方支撑所述燃料电池组的板状的支撑框架,
所述后方侧安装部具有:
第一安装部件,连接于所述车体框架;
第二安装部件,分别连接于所述第一安装部件和所述支撑框架;及
后方侧连接部件,用于将所述第二安装部件连接于所述支撑框架,
所述前方侧安装部具有:
第三安装部件,连接于所述车体框架;
第四安装部件,分别连接于所述第三安装部件和所述支撑框架;及
前方侧连接部件,用于将所述第四安装部件连接于所述支撑框架,
所述后方侧连接部件的刚性比所述前方侧连接部件的刚性低。
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