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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer Brennstoffzelle.
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2. Beschreibung des einschlägigen
Standes der Technik
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Fahrzeuge
mit einer Brennstoffzelle wurden bereits entwickelt. Bei solchen
Fahrzeugen ist eine Brennstoffzelle an einem Fahrzeugaufbau angebracht.
Beispielsweise beschreiben die japanischen Patentoffenlegungsschriften
Nr.
JP-A-2004-122972 und
Nr.
JP-A-2004-187485 ,
dass eine Brennstoffzelle auf dem Boden in einer Position unter
einem Sitz angeordnet ist. Der Raum unter dem Sitz wird dadurch
effektiv genutzt, so dass mehr Platz für einen Passagier
verfügbar ist.
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Normalerweise
werden Sitze nach hinten und nach vorne verschoben, um die Sitzpositionen der
Passagiere einzustellen. Wenn eine Brennstoffzelle gemäß der
Beschreibung in den japanischen Patentoffenlegungsschriften Nr.
JP-A-2004-122972 und
Nr.
JP-A-2004-187485 am
Boden in einer Position unter dem Sitz angebracht ist, kann die
Brennstoffzelle somit bei einer Verschiebung des Sitzes freigelegt
werden und die Positionierung der Beine des Passagiers behindern.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung stellt ein Fahrzeug mit einer Brennstoffzelle zur Verfügung,
wobei durch eine effektive Nutzung des Platzes unter einem Sitz
mehr Platz für einen Passagier verfügbar gemacht
wird, und die Brennstoffzelle die Positionierung der Beine des Passagiers
selbst dann nicht behindert, wenn der Sitz verschoben wird.
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Ein
Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer Brennstoffzelle.
Das Fahrzeug weist einen Sitz auf, der relativ zu einem Fahrzeugaufbau bewegt
wird, um die Sitzposition eines Passagiers einzustellen. Die Brennstoffzelle
ist unter dem Sitz angeordnet und zusammen mit dem Sitz bewegbar.
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Gemäß dem
Aspekt der Erfindung ist die Brennstoffzelle nicht am Fahrzeugaufbau
befestigt, sondern am Sitz angebracht. Wenn der Sitz verschoben
wird, um die Sitzposition einzustellen, wird die Brennstoffzelle
daher zusammen mit dem Sitz bewegt. Auch wenn der Sitz verschoben
wird, wird die Brennstoffzelle daher nicht freigelegt. Mit anderen Worten
wird in dem Fahrzeug mit einer Brennstoffzelle gemäß dem
Aspekt der Erfindung mehr Platz für den Passagier verfügbar
gemacht, indem der Raum unter dem Sitz effektiv genutzt wird, während
gleichzeitig die Brennstoffzelle die Positionierung der Beine des
Passagiers auch dann nicht behindert, wenn der Sitz verschoben wird.
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Das
Fahrzeug gemäß dem Aspekt der Erfindung kann ferner
einen Brennstoffgas-Zuführabschnitt aufweisen, der der
Brennstoffzelle ein vorgegebenes Brennstoffgas zuführt.
Der Brennstoffgas-Zuführabschnitt kann am Fahrzeug befestigt sein,
und die Brennstoffzelle und der Brennstoffgas-Zuführabschnitt
können durch ein flexibles Rohr, das verformbar und ausziehbar
ist, miteinander verbunden sein.
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Beispiele
für den Brennstoffgas-Zuführabschnitt umfassen
einen Brennstofftank zum Bevorraten von Brennstoffgas und eine Brennstoffgas-Erzeugungsvorrichtung
zum Erzeugen von Brennstoffgas aus einem vorgegebenen Ausgangsmaterial.
Beispiele für das flexible Rohr, das verformbar und ausziehbar
ist, umfassen ein Faltenbalgrohr.
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Die
Brennstoffzelle und der Brennstoffgas-Zuführabschnitt sind
durch das flexible Rohr, das verformbar und ausziehbar ist, miteinander
verbunden. Somit kann das Brennstoffgas infolge einer Verformung
und einer Verlängerung bzw. Verkürzung des flexiblen
Rohrs selbst dann vom Brennstoffgas-Zuführabschnitt zur
Brennstoffzelle zugeführt werden, wenn die Brennstoffzelle
bewegt wird, während der Brennstoffgas-Zuführabschnitt
am Fahrzeug befestigt ist. Da der Brennstoffgas-Zuführabschnitt
am Fahrzeug befestigt ist, ist es nicht länger erforderlich,
einen Raum zu reservieren, in dem sich der Brennstoffgas-Zuführabschnitt
entsprechend der Verschiebung der Brennstoffzelle bewegt. Daher
benötigt der Brennstoffgas-Zuführabschnitt vergleichsweise
wenig Platz.
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Das
Fahrzeug gemäß dem Aspekt der Erfindung kann einen
Brennstoffgas-Zuführabschnitt aufweisen, der der Brennstoffzelle
ein vorgegebenes Brennstoffgas zuführt. Der Brennstoffgas-Zuführabschnitt
kann relativ zum Fahrzeugaufbau bewegbar sein, die Brennstoffzelle
und der Brennstoffgas-Zuführabschnitt können durch
ein Rohr miteinander verbunden sein, und der Brennstoffgas-Zuführabschnitt kann
entsprechend der Bewegung des Sitzes und der Brennstoffzelle bewegt
werden.
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Das
flexible Rohr besitzt eine Tendenz zur Materialermüdung,
wenn es ausgezogen bzw. zusammengeschoben und verformt wird. Es
muss daher etwas unternommen werden, um eine angemessene Festigkeit
des flexiblen Rohrs sicher zu stellen. Der Brennstoffgas-Zuführabschnitt
bewegt sich entsprechend der Bewegung der Brennstoffzelle, so dass
eine durch die Verlängerung bzw. Verkürzung und
die Verformung des Rohrs hervorgerufene Materialermüdung
verhindert wird. Dies führt zu einer verbesserten Zuverlässigkeit
der Festigkeit des Rohrs.
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Bei
einem Fahrzeug mit einer der vorstehend beschriebenen Strukturen
kann der Sitz mit einer unter dem Sitz angeordneten Aufstellplatte
versehen sein, und die Brennstoffzelle kann auf der Aufstellplatte
angebracht sein.
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Bei
einem Fahrzeug mit einer der vorstehend beschriebenen Strukturen
kann die Brennstoffzelle unter einem Vordersitz angeordnet sein,
und der Brennstoffgas-Zuführabschnitt kann unter einem Rücksitz
angeordnet sein.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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Diese
und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer beispielhaften Ausführungsform
unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung, in der gleiche
Bezugszeichen verwendet werden, um gleiche bzw. ähnliche
Bestandteile zu bezeichnen; es zeigt:
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1 eine
schematische Ansicht zur Erläuterung des Aufbaus eines
Fahrzeugs 100 gemäß einer erfindungsgemäßen
Ausführungsform;
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2A eine
Ansicht zur Erläuterung des Aufbaus eines Vordersitzes 10,
und
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2B eine
Ansicht zur Erläuterung der Position, in der eine Brennstoffzelle 30 angeordnet
ist;
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3 eine
schematische Ansicht zur Erläuterung des Aufbaus eines
Fahrzeugs 100A gemäß einem ersten modifizierten
Beispiel der Ausführungsform; und
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4A eine
Ansicht zur Erläuterung des Aufbaus eines Vordersitzes 10A gemäß einem
zweiten modifizierten Beispiel der Ausführungsform, und 4B eine
Ansicht zur Erläuterung der Position, in der die Brennstoffzelle 30 bei
dem zweiten modifizierten Beispiel angeordnet ist.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
DER BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Im
Nachfolgenden wird eine erfindungsgemäße Ausführungsform
in der folgenden Reihenfolge beschrieben.
- A. Aufbau des
Fahrzeugs
- B. Modifizierte Beispiele der Ausführungsform
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A. Aufbau des Fahrzeugs:
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1 ist
eine schematische Ansicht zur Erläuterung des Aufbaus eines
Fahrzeugs 100 gemäß einer erfindungsgemäßen
Ausführungsform. Das Fahrzeug 100 ist mit einer
Brennstoffzelle 30 versehen. Ein Motor (nicht gezeigt)
wird von elektrischer Leistung angetrieben, die durch eine elektrochemische
Umsetzung von als Brennstoffgas verwendetem Wasserstoff, der von
einem Wasserstofftank 40 zugeführt wird, und von
Luftsauerstoff erzeugt wird, und Räder werden durch die
von dem Motor abgegebene Leistung gedreht, so dass das Fahrzeug 100 fährt.
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Das
Fahrzeug 100 weist einen Vordersitz 10 und einen
Rücksitz 20 auf. Der Vordersitz 10 wird
bezogen auf einen Fahrzeugaufbau nach hinten und nach vorne verschoben,
um die Sitzposition eines Passagiers einzustellen. Der Rücksitz 20 ist
an einem Boden 60 befestigt. Bei dem Fahrzeug 100 gemäß der
erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die
Brennstoffzelle 30 in dem Raum unter dem Vordersitz 10 angeordnet,
um mehr Platz für den Passagier zur Verfügung
zu stellen. Der Vordersitz 10 und die Anordnungsposition
der Brennstoffzelle 30 werden weiter unten im Detail beschrieben.
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Gemäß der
erfindungsgemäßen Ausführungsform ist
der Wasserstofftank 40 am Boden 60 in einer Position
unter dem Rücksitz 20 angebracht. Als Alternative
kann der Wasserstofftank 40 in einer anderen Position im
Fahrzeug 100 angeordnet sein. Die Brennstoffzelle 30 und
der Wasserstofftank 40 sind durch ein flexibles Rohr 50,
das verformbar und ausziehbar ist, miteinander verbunden. Bei der
erfindungsgemäßen Ausführungsform wird
ein Faltenbalgrohr als das flexible Rohr 50 verwendet.
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Die 2A und 2B zeigen
den Aufbau des Vordersitzes 10 und die Position, an der
die Brennstoffzelle 30 angeordnet ist. 2A ist
eine Seitenansicht des Sitzes 10, und 2B ist
eine Rückansicht des Sitzes 10.
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Gemäß der
Darstellung in den 2A und 2B ist
der Vordersitz 10 mit einem Fussabschnitt 12 und
einem Rollenabschnitt 14 versehen. Ausserdem ist eine Schiene 16 auf
dem Boden 60 verlegt. Beim Entriegeln eines Anschlags (nicht
gezeigt) kann der mit dem Fussabschnitt 12 verbundene Rollenabschnitt 14 auf
der Schiene 16 verschoben werden, wodurch die Position
des Vordersitzes 10 verändert wird.
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Bei
der erfindungsgemäßen Ausführungsform
ist ein Raum für die Brennstoffzelle 30 unter
der Unterseite des Vordersitzes 10 frei gelassen. Die Brennstoffzelle 30 ist
in diesem Raum angeordnet und mit Schrauben (nicht gezeigt) und
Mutter (nicht gezeigt) an der Unterseite des Vordersitzes 10 befestigt.
Es ist zu beachten, dass die Abmessung der Oberseite der Brennstoffzelle 30 so
eingestellt ist, dass sie kleiner als die Abmessung der Unterseite des
Vordersitzes 10 ist, so dass die in dem Fahrzeug 100 angeordnete
Brennstoffzelle 30 nicht freigelegt wird.
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Bei
dem vorstehend beschriebenen Fahrzeug 100 ist die Brennstoffzelle 30 am
Vordersitz 10 angebracht. Wenn der Vordersitz 10 nach
hinten oder vorne verschoben wird, wird die Brennstoffzelle 30 daher
ebenfalls zusammen mit dem Vordersitz 10 verschoben. Anders
als in einem Fall, in dem die Brennstoffzelle 30 in einer
Position unter dem Vordersitz 10 am Boden 60 befestigt
ist, wird die Brennstoffzelle 30 daher auch dann nicht
freigelegt, wenn der Vordersitz 10 verschoben wird. Mit
anderen Worten ist in dem Fahrzeug 100 mit der Brennstoffzelle 30 gemäß der
erfindungsgemäßen Ausführungsform mehr
Platz für den Passagier verfügbar, indem der Raum
unter dem Vordersitz 10 effektiv genutzt wird, während
gleichzeitig die Brennstoffzelle 30 die Positionierung
der Beine des Passagiers auch dann nicht behindert, wenn der Vordersitz 10 verschoben
wird.
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Ausserdem
wird in dem Fahrzeug 100 gemäß der erfindungsgemäßen
Ausführungsform das flexible Rohr 50, das verformbar
und ausziehbar ist, als ein Rohr zum Verbinden der Brennstoffzelle 30 mit
dem Wasserstofftank 40 verwendet. Daher kann die Brennstoffzelle 30 bewegt
werden, während der Wasserstofftank 40 am Fahrzeug 100 befestigt
ist. Hierdurch nimmt der Wasserstofftank 40 vergleichsweise
wenig Platz ein.
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B. Modifzierte Beispiele
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Auch
wenn im Vorstehenden die erfindungsgemäße Ausführungsform
beschrieben wurde, ist die Erfindung dennoch nicht auf die vorstehend
beschriebene Ausführungsform beschränkt. Die Erfindung
kann in verschiedenen anderen Ausführungsform verwirklicht
werden, die im Schutzumfang der Erfindung liegen. Beispielsweise
kann die Ausführungsform folgendermaßen modifiziert
sein.
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B1. Erstes modifiziertes Beispiel
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3 ist
eine schematische Ansicht zur Erläuterung des Aufbaus eines
Fahrzeugs 100A gemäß einem ersten modifizierten
Beispiel der Ausführungsform. Der Vordersitz 10,
der Rücksitz 20 und die Positionen, in denen die
Brennstoffzelle 30 und der Wasserstofftank 40 angeordnet
sind, sind bei dem Fahrzeug 100A und dem Fahrzeug 100 gleich.
Das Fahrzeug 100A unterscheidet sich aber von dem Fahrzeug 100 dadurch,
dass der Wasserstofftank 40 mithilfe eines Gleitmechanismus
(nicht gezeigt) bezogen auf den Aufbau des Fahrzeugs 100A bewegbar
ist, und die Brennstoffzelle 30 und der Wasserstofftank 40 durch
ein Rohr 50A verbunden sind. Wenn der Vordersitz 10 bei
dieser Anordnung verschoben wird, wird auch der Wasserstofftank 40 zusammen
mit dem Vordersitz 10 und der Brennstoffzelle 30 verschoben.
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Bei
dem Fahrzeug 100A mit der Brennstoffzelle 30 gemäß dem
ersten modifizierten Beispiel der Ausführungsform ist mehr
Platz für den Passagier verfügbar, indem der Raum
unter dem Vordersitz 10 effektiv genutzt wird, während
gleichzeitig die Brennstoffzelle 30 die Positionierung
der Beine des Passagiers nicht behindert.
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Ausserdem
bewegt sich der Wasserstofftank 40 in dem Fahrzeug 100A entsprechend
der Verschiebung des Vordersitzes 10 und der Brennstoffzelle 30.
Dadurch kann eine Materialermüdung des Rohrs 50A infolge
seiner Verformung verhindert werden, was zu einer verbesserten Zuverlässigkeit
der Festigkeit des Rohrs führt.
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B2. Zweites modifiziertes Beispiel
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Bei
der vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen
Ausführungsform ist die Brennstoffzelle 30 an
der Unterseite des Vordersitzes 10 befestigt. Die Anbringungsposition
der Brennstoffzelle 30 ist jedoch nicht hierauf beschränkt.
Die 4A und 4B sind
Ansichten zur Erläuterung des Aufbaus eines Vordersitzes 10A gemäß einem
zweiten modifizierten Beispiel der Ausführungsform sowie
der Anbringungsposition der Brennstoffzelle 30 bei dem zweiten
modifizierten Beispiel. Gemäß der Darstellung
in den 4A und 4B ist
der Vordersitz 10A gemäß dem zweiten
modifizierten Beispiel mit einer Aufstellplatte 13 versehen.
Die Aufstellplatte 13 ist unter dem Vordersitz 10A angeordnet.
Die Brennstoffzelle 30 ist auf der Aufstellplatte 13 angeordnet und
an der Aufstellplatte 13 angebracht.
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Bei
dem Fahrzeug mit der Brennstoffzelle 30 gemäß dem
zweiten modifizierten Beispiel der Ausführungsform ist
mehr Platz für den Passagier verfügbar, indem
der Raum unter dem Vordersitz 10 effektiv genutzt wird,
während gleichzeitig die Brennstoffzelle 30 die
Positionierung der Beine des Passagiers auch dann nicht behindert,
wenn der Vordersitz 10 verschoben wird.
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B3. Drittes modifiziertes Beispiel:
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Bei
dem Fahrzeug 100 gemäß der erfindungsgemäßen
Ausführungsform und dem Fahrzeug 100A gemäß dem
ersten modifizierten Beispiel der Ausführungsform ist die
Brennstoffzelle 30 am Vordersitz 10 angebracht.
Die Anbringungsposition der Brennstoffzelle 30 ist jedoch
nicht hierauf beschränkt. Der Wasserstofftank 40 kann
in einer anderen Position im Fahrzeug angeordnet sein. In diesem
Fall kann der Rücksitz 20 nach hinten und nach
vorne verschiebbar sein, und die Brennstoffzelle 30 kann
an der Unterseite des Rücksitzes 20 angebracht
sein.
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B4. Viertes modifiziertes Beispiel:
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Das
Fahrzeug 100 gemäß der erfindungsgemäßen
Ausführungsform und das Fahrzeug 100A gemäß dem
ersten modifizierten Beispiel der Ausführungsform sind
mit dem Wasserstofftank 40 versehen, aus dem Wasserstoff
zur Brennstoffzelle 30 zugeführt wird. Die Wasserstoffversorgungsquelle
ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Statt des Wasserstofftanks 40 kann
in dem Fahrzeug beispielsweise eine Wasserstofferzeugungsvorrichtung
angeordnet sein, die Wasserstoff aus einem vorgegebenen Ausgangsmaterial
erzeugt.
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B5. Fünftes modifiziertes Beispiel
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Bei
dem Fahrzeug 100 gemäß der vorstehend
beschriebenen erfindungsgemäßen Ausführungsform
wird das flexible Rohr 50, das verformbar und ausziehbar
ist, als das Rohr zum Verbinden der Brennstoffzelle 30 mit
dem Wasserstofftank 40 verwendet. Zusätzlich zu
diesem Rohr können ein anderes Rohr oder ein mit der Brennstoffzelle
verbundener Draht, z. B. ein zum Kühlen eines Brennstoffgas-Ausgabeabschnitts
und der Brennstoffzelle verwendetes Rohr und ein Stromkabel ein
flexibles Rohr und ein flexibler Draht sein, die verformbar und
ausziehbar sind.
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Bei
dem Fahrzeug gemäß dem fünften modifizierten
Beispiel der Ausführungsform ist mehr Platz für
den Passagier verfügbar, indem der Raum unter dem Sitz
effektiv genutzt wird, während gleichzeitig die Brennstoffzelle
die Positionierung der Beine des Passagiers nicht behindert.
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Bei
der vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen
Ausführungsform kann der Sitz mithilfe des die Rollen aufweisenden
Gleitmechanismus relativ zum Fahrzeugaufbau verschoben werden. Der Sitz
kann entweder manuell oder elektrisch relativ zum Fahrzeugaufbau
verschoben werden.
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B6: Sechste Ausführungsform
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Bei
der erfindungsgemäßen Ausführungsform
ist der Rücksitz 20 am Boden 60 befestigt.
Der Rücksitz 20 braucht jedoch nicht immer am
Boden 60 befestigt zu sein. Wie schon im Falle des Vordersitzes 10 kann
auch der Rücksitz 20 relativ zum Fahrzeugaufbau
nach hinten und nach vorne verschoben werden, um die Sitzposition
des Passagiers einzustellen. Ferner kann der unter dem Rücksitz 20 angeordnete
Wasserstofftank 40 relativ zum Fahrzeugaufbau bewegbar
sein, so dass der Wasserstofftank 40 zusammen mit dem Rücksitz 40 verschoben
wird. Die Brennstoffzelle 30 und der Wasserstofftank 40 können
durch das flexible Rohr 50, das verformbar und ausziehbar
ist, miteinander verbunden sein. D. h., die unter dem Vordersitz 10 angeordnete
Brennstoffzelle 30 und die unter dem Rücksitz 20 angeordnete
Wasserstoffversorgungsquelle (der Wasserstofftank 40) können
entsprechend den Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen
des Vordersitzes 10 bzw. des Rücksitzes 20 zusammen
mit dem Vordersitz 10 und dem Rücksitz 20 bewegt
werden. Somit behindern die Brennstoffzelle 30 und der
Wasserstofftank 40 die Positionierung der Beine des Passagiers
auch dann nicht, wenn der Abstand zwischen dem Vordersitz 10 und
dem Rücksitz 20 durch Verschieben des Vordersitzes 10 und
des Rücksitzes 20 geändert wird, und
der Passagier kann die Sitzposition flexibel einstellen.
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Zusammenfassung Fahrzeug mit
Brennstoffzelle
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Ein
Fahrzeug (100) weist einen Vordersitz (10) auf,
der bezogen auf einen Fahrzeugaufbau nach hinten und nach vorne
verschoben wird, um die Sitzposition eines Passagiers einzustellen.
Eine Brennstoffzelle (30) ist an der Unterseite des Vordersitzes
(10) angebracht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2004-122972
A [0002, 0003]
- - JP 2004-187485 A [0002, 0003]