JP2004063173A - Structure of fuel cell - Google Patents

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JP2004063173A
JP2004063173A JP2002217541A JP2002217541A JP2004063173A JP 2004063173 A JP2004063173 A JP 2004063173A JP 2002217541 A JP2002217541 A JP 2002217541A JP 2002217541 A JP2002217541 A JP 2002217541A JP 2004063173 A JP2004063173 A JP 2004063173A
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Japan
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fuel cell
cell stack
collision
vehicle
hook
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JP2002217541A
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Japanese (ja)
Inventor
Kuninori Tanaka
田中　邦典
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel cell stack absorbing collision energy caused by collision of a vehicle. <P>SOLUTION: The fuel cell stack 1 is held in monobloc structure with a fastening bolt 3 having a releasing mechanism 60. The releasing mechanism 60 releases constraint of an end plate 2 and cells 9 of a fuel cell in the collision of the vehicle, and accelerates disassembly of the fuel cell stack 1. The cells 9 of the fuel cell absorb kinetic energy of a collision body 20 by deforming. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は衝突のエネルギーを吸収する燃料電池の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平８−１９２６３９は燃料電池スタックを搭載した車両が衝突時に受ける衝撃を吸収する車両の構造を開示している。この車両の構造では、燃料電池スタックを収納するケースが所定方向に屈曲して衝突による圧縮力を吸収するようにサイドフレームが形成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この従来技術の燃料電池スタックでは、２枚のエンドプレートの間に積層された多数の燃料電池セルはボルトにより強固に保持されている。このため、この燃料電池スタックは一つの剛体を形成し、車両の衝突時に、衝撃吸収部材として機能しない。
【０００４】
したがって、本発明の目的は車両の衝突による衝撃を吸収する燃料電池スタックを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
車両のサイドメンバに支持された燃料電池スタックは、２枚のエンドプレート、エンドプレートの間に積層された多数の燃料電池セル、積層された多数の燃料電池セルをエンドプレートの間に拘束する部材とを備える。拘束部材には、車両の衝突に伴う衝撃により、燃料電池セルの拘束を解除する機構を設けた。
【０００６】
【発明の効果】
燃料電池セルの拘束部材に解除機構を設けたことにより、燃料電池セルの間に間隙を生じさせ、燃料電池セルをつぶし易くする。これにより、衝突物の衝突エネルギーを吸収する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１を参照すると、燃料電池スタック１は２枚のエンドプレート２、エンドプレート２の間に積層された多数の燃料電池セル９、およびエンドプレート２と燃料電池セル９を束ねて締め付けるボルト３を備える。
【０００８】
燃料電池スタック１の両端にはエンドプレート２が配置され、エンドプレート２の間に挟まれた燃料電池セル９は双方のエンドプレート２で押さえつけられるように、拘束部材である締め付けボルト３により締め付けられる。各エンドプレート２には締め付けボルト３が通るボルト穴１０が設けられ、締め付けボルト３は２箇所のボルト穴１０を通して位置決めされる。ボルト穴１０から突出した締め付けボルト３の端部３ａには、フック４を挟んでナット１１がねじ込まれる。所定の締め付け圧力に締め付けられた締め付けボルト３は、燃料電池セル９間からガスが漏れないように、燃料電池セル９を与圧する。この締め付けボルト３の本数および取り付け位置は、図１に示した本数および取り付け位置に限定されず、燃料電池スタック１のサイズ等により変化する。
【０００９】
フック４は、図２に示すように、一方が開口したコの字型に形成される。この開口形状により、フック４の強度が低下し、車両が衝突した衝撃でフック４は締め付けボルト３から外れる。締め付けボルト３の端部３ａは締め付けボルト３よりも小径であり、ここにねじ込まれるナット１１の直径はボルト穴１０の直径よりも小さくなるように形成される。したがって、締め付けボルト３の締め付け力がフック４とエンドプレート２との接触面のみから伝達される。衝撃によりフック４が外れたとき、締め付けボルト３は締め付け力をエンドプレート２に伝達する部分を失い、エンドプレート２と燃料電池セル９を締め付け力から解放する。したがって、このフック４は車両の衝突などによる大きな衝撃が加わったとき、締め付けボルト３による拘束を解除する機構である。
【００１０】
この燃料電池スタック１は、燃料電池セル９の積層方向が車両の幅方向となるように、車両のフロントコンパートメントに収納される。従来のガソリンエンジンを支持するマウントと同一の構造を持つ搭載マウント８は、前部にバンパー６を備えるサイドメンバ５に剛的に結合される。搭載マウント８は燃料電池スタック１の両端のエンドプレート２をその上で支持する。燃料電池スタック１はこの搭載マウント８を介して、車両の左右のサイドメンバ５と結合している。燃料電池スタック１は燃料電池セル９の積層方向が車両の前後方向、即ち車両の進行方向、と直交するように搭載される。
【００１１】
燃料電池スタック１の後方で、サイドメンバ５から車両の中心方向に突出した燃料電池支持点７は、燃料電池スタック１を後方から支持する。燃料電池支持点７は燃料電池スタック１に前方から圧縮力が加わったとき、燃料電池スタック１のエンドプレート２に反力を付与し、燃料電池スタック１が後方に移動しないようにする。
【００１２】
ここで、図３を参照して、車両に衝突物２０が衝突したときの燃料電池スタック１の変形を説明する。図３Ａに示すように、衝突物２０がバンパー６にぶつかった直後では、衝突による圧縮力がサイドメンバ５に加えられ、サイドメンバ５の前部は変形する。この衝突により燃料電池スタック１に衝撃が加わると、強度的に最も弱いフック４が変形して締め付けボルト３から外れる。そうなると、エンドプレート２および燃料電池セル９は締め付けボルト３による拘束から解放され、各燃料電池セル９の間に隙間が生じる。
【００１３】
図３Ｂに示すように、衝突物２０が燃料電池スタック１まで進入すると、各燃料電池セル９は潰れ、衝突物２０の衝突エネルギーを吸収する。
【００１４】
各燃料電池セル９が密着した状態では、燃料電池セル９は一つの剛体の塊となるため、潰れにくい。これに対し、燃料電池セル９が屈曲できる間隙があると、燃料電池セル９は潰れやすくなる。したがって、衝撃により締め付けによる拘束を解除することで、各燃料電池セル９間に隙間を生じさせ、燃料電池セル９を潰しやすくし、衝突物を受け止めやすくする。
【００１５】
このように、燃料電池セルを拘束する部材に解除機構を設けることで、車両の衝突による圧縮力を燃料電池セルで吸収し、乗員側に衝撃が伝達されないようにすることができる。
【００１６】
次に、図４を参照して、本発明の第２の実施形態を説明する。この実施形態によると、燃料電池スタック１は第１の実施形態に加え、衝突時でも燃料電池セル９とエンドプレート２を保持しつづける部材であるブラケット１５を備える。
【００１７】
この実施形態による燃料電池セル９は、一方の端部から長手方向に突出したアーム１６とアーム１６の端部に取り付けられたローラー１７を備える。ブラケット１５にはこのローラー１７を収容するレール１９を備え、燃料電池セル９がローラー１７を中心として自在に回転できるように、ローラー１７はこのレール１９の間に通される。
【００１８】
ブラケット１５は両端にヒンジ部４１を備え、ヒンジ部４１はエンドプレート２をヒンジ部４１を中心として回転自在に保持する。また、ヒンジ部４１はバネ１８を備え、このバネ１８は各燃料電池セル９を圧着させるため、エンドプレート２を与圧する。これにより、衝突時でも、燃料電池スタック１の後部ではエンドプレート２および燃料電池セル９が積層方向に分解しない。
【００１９】
ここで、燃料電池スタック１の衝突が加わる側を、以下、自由端４０と呼ぶ。締め付けボルト３は、自由端４０が開かないように燃料電池セル９をエンドプレート２の間で拘束するため、自由端４０付近に取り付けられる。締め付けボルト３にはエンドプレート２とナット１１の間にバネ３０、ワッシャ３１、およびフック４を介装する。
【００２０】
燃料電池スタック１は自由端４０が車両の前方を向くように設置されている。この実施形態によると、燃料電池スタック１は搭載マウント８の代わりにヒンジ部４１で結合されたマウント取り付け部４５で支持される。したがって、エンドプレート２は搭載マウント８により拘束されず、拘束が解除されたとき、左右方向に自在に回転することができる。
【００２１】
燃料電池スタック１に衝突物２０が衝突したとき、その衝撃により締め付けボルト３のフック４が外れ、自由端４０が締め付けボルト３の拘束から解放される。同時に、燃料電池スタック１のエンドプレート２はヒンジ部４１を中心に外側に開き、各燃料電池セル９の間に間隙を生み出す。各燃料電池セル９はローラー１７を中心に回転可能なため、衝突物２０の進入方向に対して同軸上に潰れず、斜めとなるように潰れる。そうすると、燃料電池セル９は潰れやすくなり、より大きな衝突エネルギーを吸収できる。
【００２２】
この実施形態では、図５に示すように、車両の進行方向に対して燃料電池セル９の積層方向を傾かせて設置することもできる。図６および図７に示すように、燃料電池セル９を傾かせて配置することにより、燃料電池セル９は衝突物２０と斜めに衝突する。したがって、燃料電池セル９は潰れやすくなり、衝突エネルギーをより多く吸収できる。
【００２３】
このように燃料電池セルの衝突反対側を拘束しつづける部材を設けることで、燃料電池セルを潰す方向を制御し、潰れを促進できる。
【００２４】
次に、図８を参照して、本発明の第３の実施形態を説明する。この実施形態によると、燃料電池スタック１は第２の実施形態に加え、衝突時に自由端４０を開くように内部から助勢する弾性体としての助勢スプリング５０を備える。助勢スプリング５０は締め付けボルト３と平行に圧縮された状態でエンドプレート２との間に垂直に配置される。
【００２５】
図９Ｂに示すように、衝突物２０が燃料電池スタック１に衝突したとき、締め付けボルト３のフック４が外れ、自由端４０が拘束から解放される。圧縮されていた助勢スプリング５０は、図９Ｃで示すように、自由端４０を強制的に開くように両端のエンドプレート２を外側に押し開く。これにより、燃料電池セル９間に間隙を生じさせ、燃料電池セル９が潰れやすくする。したがって、衝撃エネルギーをより多く吸収することが可能となる。
【００２６】
このように弾性部材で自由端４０を強制的に開くことにより、衝突物を受け入れやすくし、燃料電池セル９間に間隙を生じさせ、衝撃エネルギーをより多く吸収することができる。
【００２７】
次に、図１０を参照して、本発明の第４の実施形態を説明する。この実施形態によると、燃料電池スタック１は締め付けボルト３の解除機構６０として、フック４と連動するワイヤ６１を備える。このワイヤ６１は、一端が車体の所定の取付部材６３に連結され、途中に滑車６６を介し、他端がフック４の開口側と反対側に連結される。取付部材６３はコンパートメント内の他の部品の配置位置により異なる。ワイヤ６１は所定の張力で張られ、燃料電池スタック１の前に配置され車体側に結合されたラジエターなどの部材６２と接している。
【００２８】
車両の衝突により、燃料電池スタック１の前に配置された部材６２がワイヤ６１を押すように燃料電池スタック１側に移動したとき、ワイヤ６１に過剰な張力が加わり、フック４が締め付けボルト３から外れる。これにより、燃料電池スタック１は分解されやすくなり、燃料電池セル９の潰れによる衝撃エネルギーの吸収が促進される。また、燃料電池スタック２の前方に配置された部品６３が衝突により実際に移動するまで、燃料電池スタック１の分解を防ぐことができる。したがって、軽い衝突による燃料電池スタック１の分解を防止することができる。
【００２９】
このように、締め付けボルト３の解除機構６０としてワイヤ６１を備えることにより、軽い衝突による燃料電池セル９の拘束の解除を防止できる。
【００３０】
次に、図１１を参照して、本発明の第５の実施形態を説明する。この実施形態によると、燃料電池スタック１は締め付けボルト３の解除機構６０として、フック４、フック４と連動するアクチュエータ６３、および車両の衝突を検知する衝突加速度センサ６４を備える。
【００３１】
このアクチューター６３はワイヤなどでフック４の開口部の反対側に結合されている。衝突加速度センサ６４はイナーシャスイッチなど衝突による加速度を検知するもので、衝突加速度センサ６４が衝突を検知したとき、図示しないコントロ−ラが出力してアクチュエータ６３を作動させ、フック４を締め付けボルト３から外す。　これにより、車両の衝突時などに燃料電池スタック１を分解することができ、第４の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００３２】
このように、締め付けボルト３の解除機構６０として、アクチュエータ６３および衝突加速度センサ６４を備えることにより、軽い衝突では燃料電池セル９の拘束を解除するのを防止できる。
【００３３】
本発明を、構造的と方法的特徴に関してある程度特定的な言葉で説明したが、本明細書に開示した手段は本発明を実施する好ましい形態を含むものであり、本発明はこれら図示し記載された特定の特徴に制限されないことを理解されたい。したがって、本発明は、均等の原則に従って適切に解釈される特許請求の範囲に記載された範囲内におけるいかなる形態または変更についても含むものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による燃料電池スタックの構造を説明する概略構成図である。
【図２】本発明による解除機構の構成図である。
【図３】Ａは車両の前方に衝突物がぶつかったときの燃料電池スタックを説明する図である。Ｂは衝突物が車両に進入したときの燃料電池スタックを説明する図である。
【図４】本発明の第２の実施形態による燃料電池スタックの構造を説明する概略構成図である。
【図５】本発明の第２の実施形態による車両の進行方向に対して角度を持って設置された燃料電池スタックの構造を説明する概略構成図である。
【図６】本発明の第２の実施形態による車両の進行方向に対して角度を持って設置された燃料電池スタックが衝突により分解する過程を説明する図である。
【図７】本発明の第２の実施形態による車両の進行方向に対して角度を持って設置された燃料電池スタックが衝突により分解するもう一つの過程を説明する図である。
【図８】本発明の第３の実施形態による燃料電池スタックの構造を説明する概略構成図である。
【図９】本発明の第３の実施形態による燃料電池スタックが衝突により分解する過程を説明する図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態による燃料電池スタックの構造を説明する概略構成図である。
【図１１】本発明の第５の実施形態による燃料電池スタックの構造を説明する概略構成図である。
【符号の説明】
１　　燃料電池スタック
２　　エンドプレート
３　　締め付けボルト（拘束部材）
４　　フック（解除機構）
５　　サイドメンバ
８　　搭載マウント
９　　燃料電池セル
１０　ボルト穴
１１　ナット
５０　助勢スプリング（弾性体）
６０　解除機構
６３　衝突加速度検出センサ（解除機構）
６４　アクチュエータ（解除機構）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel cell structure that absorbs collision energy.
[0002]
[Prior art]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-19239 discloses a structure of a vehicle that absorbs the impact of a vehicle equipped with a fuel cell stack at the time of a collision. In this vehicle structure, the side frame is formed such that the case accommodating the fuel cell stack is bent in a predetermined direction to absorb a compressive force due to a collision.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In this conventional fuel cell stack, many fuel cells stacked between two end plates are firmly held by bolts. For this reason, this fuel cell stack forms one rigid body and does not function as a shock absorbing member at the time of a vehicle collision.
[0004]
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a fuel cell stack that absorbs the impact of a vehicle collision.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
A fuel cell stack supported by a side member of a vehicle includes two end plates, a number of fuel cells stacked between the end plates, and a member that restrains the number of stacked fuel cells between the end plates. And The restraint member was provided with a mechanism for releasing restraint of the fuel cell unit by an impact accompanying a vehicle collision.
[0006]
【The invention's effect】
By providing the release mechanism in the restraining member of the fuel cell, a gap is generated between the fuel cells, and the fuel cells are easily crushed. Thereby, the collision energy of the collision object is absorbed.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Referring to FIG. 1, the fuel cell stack 1 includes two end plates 2, a number of fuel cells 9 stacked between the end plates 2, and a bolt 3 for binding and tightening the end plates 2 and the fuel cells 9. Prepare.
[0008]
End plates 2 are disposed at both ends of the fuel cell stack 1, and the fuel cells 9 sandwiched between the end plates 2 are tightened by tightening bolts 3 as restraining members so that the fuel cells 9 are pressed by both end plates 2. . Each end plate 2 is provided with a bolt hole 10 through which a tightening bolt 3 passes, and the tightening bolt 3 is positioned through two bolt holes 10. A nut 11 is screwed into the end 3a of the fastening bolt 3 protruding from the bolt hole 10 with the hook 4 interposed therebetween. The tightening bolt 3 tightened to a predetermined tightening pressure pressurizes the fuel cell 9 so that gas does not leak from between the fuel cells 9. The number and mounting position of the fastening bolts 3 are not limited to the number and mounting position shown in FIG. 1, and vary depending on the size of the fuel cell stack 1 and the like.
[0009]
As shown in FIG. 2, the hook 4 is formed in a U-shape with one opening. Due to this opening shape, the strength of the hook 4 is reduced, and the hook 4 comes off from the fastening bolt 3 by the impact of the vehicle collision. The end 3a of the tightening bolt 3 has a smaller diameter than the tightening bolt 3, and the diameter of the nut 11 screwed into the end 3a is formed to be smaller than the diameter of the bolt hole 10. Therefore, the tightening force of the tightening bolt 3 is transmitted only from the contact surface between the hook 4 and the end plate 2. When the hook 4 comes off due to the impact, the tightening bolt 3 loses the portion for transmitting the tightening force to the end plate 2, and releases the end plate 2 and the fuel cell 9 from the tightening force. Therefore, the hook 4 is a mechanism for releasing the restraint by the tightening bolt 3 when a large impact is applied due to a vehicle collision or the like.
[0010]
The fuel cell stack 1 is housed in the front compartment of the vehicle such that the stacking direction of the fuel cells 9 is in the width direction of the vehicle. A mounting mount 8 having the same structure as a mount supporting a conventional gasoline engine is rigidly connected to a side member 5 having a bumper 6 at a front portion. The mounting mount 8 supports the end plates 2 at both ends of the fuel cell stack 1 thereon. The fuel cell stack 1 is connected to left and right side members 5 of the vehicle via the mounting mount 8. The fuel cell stack 1 is mounted such that the stacking direction of the fuel cells 9 is orthogonal to the front-back direction of the vehicle, that is, the traveling direction of the vehicle.
[0011]
A fuel cell support point 7 projecting from the side member 5 toward the center of the vehicle behind the fuel cell stack 1 supports the fuel cell stack 1 from behind. When a compressive force is applied to the fuel cell stack 1 from the front, the fuel cell support point 7 applies a reaction force to the end plate 2 of the fuel cell stack 1 so that the fuel cell stack 1 does not move backward.
[0012]
Here, the deformation of the fuel cell stack 1 when the collision object 20 collides with the vehicle will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 3A, immediately after the collision object 20 collides with the bumper 6, a compressive force due to the collision is applied to the side member 5, and the front portion of the side member 5 is deformed. When an impact is applied to the fuel cell stack 1 due to this collision, the hook 4 having the weakest strength is deformed and comes off the fastening bolt 3. Then, the end plate 2 and the fuel cells 9 are released from the restraint by the fastening bolts 3, and a gap is generated between the fuel cells 9.
[0013]
As shown in FIG. 3B, when the collision object 20 enters the fuel cell stack 1, each fuel cell 9 is crushed and absorbs the collision energy of the collision object 20.
[0014]
In a state where the fuel cells 9 are in close contact with each other, the fuel cells 9 are formed into a single rigid body, and therefore are not easily crushed. On the other hand, if there is a gap in which the fuel cell 9 can be bent, the fuel cell 9 is easily crushed. Therefore, by releasing the restraint by the tightening by the impact, a gap is generated between the fuel cells 9, the fuel cells 9 are easily crushed, and the collision object is easily received.
[0015]
As described above, by providing the release mechanism on the member that restrains the fuel cell, the compression force due to the collision of the vehicle can be absorbed by the fuel cell, and the impact can be prevented from being transmitted to the occupant side.
[0016]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. According to this embodiment, the fuel cell stack 1 includes, in addition to the first embodiment, a bracket 15 that is a member that keeps holding the fuel cell 9 and the end plate 2 even in the event of a collision.
[0017]
The fuel cell unit 9 according to this embodiment includes an arm 16 protruding in the longitudinal direction from one end and a roller 17 attached to the end of the arm 16. The bracket 15 is provided with a rail 19 for accommodating the roller 17, and the roller 17 is passed between the rails 19 so that the fuel cell 9 can freely rotate about the roller 17.
[0018]
The bracket 15 includes hinge portions 41 at both ends, and the hinge portions 41 hold the end plate 2 rotatably about the hinge portions 41. The hinge portion 41 includes a spring 18, and the spring 18 presses the end plate 2 to press the fuel cells 9. Thus, even at the time of a collision, the end plate 2 and the fuel cell 9 are not disassembled in the stacking direction at the rear of the fuel cell stack 1.
[0019]
Here, the side where the collision of the fuel cell stack 1 is applied is hereinafter referred to as a free end 40. The fastening bolt 3 is attached near the free end 40 to restrain the fuel cell 9 between the end plates 2 so that the free end 40 does not open. A spring 30, a washer 31, and a hook 4 are interposed between the end plate 2 and the nut 11 on the fastening bolt 3.
[0020]
The fuel cell stack 1 is installed such that the free end 40 faces the front of the vehicle. According to this embodiment, the fuel cell stack 1 is supported by the mount mounting part 45 connected by the hinge part 41 instead of the mounting mount 8. Therefore, the end plate 2 is not restricted by the mounting mount 8 and can freely rotate in the left-right direction when the restriction is released.
[0021]
When the collision object 20 collides with the fuel cell stack 1, the hook 4 of the fastening bolt 3 is released by the impact, and the free end 40 is released from the restraint of the fastening bolt 3. At the same time, the end plate 2 of the fuel cell stack 1 opens outward around the hinge portion 41 to create a gap between the fuel cells 9. Since each fuel cell 9 is rotatable around the roller 17, it does not collapse coaxially with the direction of entry of the collision object 20, but collapses obliquely. Then, the fuel cell 9 is easily crushed, and can absorb a larger collision energy.
[0022]
In this embodiment, as shown in FIG. 5, the fuel cells 9 may be installed with the stacking direction of the fuel cells 9 inclined with respect to the traveling direction of the vehicle. As shown in FIGS. 6 and 7, by arranging the fuel cell 9 at an angle, the fuel cell 9 collides obliquely with the collision object 20. Therefore, the fuel cell unit 9 is easily crushed, and can absorb more collision energy.
[0023]
By providing the member that keeps restraining the side opposite to the collision of the fuel cell as described above, the direction in which the fuel cell is crushed can be controlled, and the crush can be promoted.
[0024]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. According to this embodiment, the fuel cell stack 1 includes, in addition to the second embodiment, an assisting spring 50 as an elastic body that assists from inside to open the free end 40 in the event of a collision. The supporting spring 50 is vertically arranged between the end plate 2 and the compression spring in a state of being compressed in parallel with the tightening bolt 3.
[0025]
As shown in FIG. 9B, when the collision object 20 collides with the fuel cell stack 1, the hook 4 of the fastening bolt 3 is released, and the free end 40 is released from the restraint. The compressed supporting spring 50 pushes the end plates 2 at both ends outward so as to forcibly open the free end 40 as shown in FIG. 9C. Thereby, a gap is generated between the fuel cells 9 and the fuel cells 9 are easily crushed. Therefore, it becomes possible to absorb more impact energy.
[0026]
By forcibly opening the free end 40 with the elastic member in this manner, it is possible to easily receive a collision object, create a gap between the fuel cells 9, and absorb more impact energy.
[0027]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. According to this embodiment, the fuel cell stack 1 is provided with the wire 61 interlocked with the hook 4 as the release mechanism 60 of the fastening bolt 3. One end of the wire 61 is connected to a predetermined attachment member 63 of the vehicle body, and the other end is connected to a side opposite to the opening side of the hook 4 via a pulley 66 on the way. The mounting member 63 differs depending on the arrangement position of other components in the compartment. The wire 61 is stretched with a predetermined tension, and is in contact with a member 62 such as a radiator arranged in front of the fuel cell stack 1 and connected to the vehicle body.
[0028]
When the member 62 disposed in front of the fuel cell stack 1 moves toward the fuel cell stack 1 so as to push the wire 61 due to the collision of the vehicle, excessive tension is applied to the wire 61 and the hook 4 is disengaged from the fastening bolt 3. Come off. Thereby, the fuel cell stack 1 is easily disassembled, and absorption of impact energy due to the collapse of the fuel cell 9 is promoted. Further, the disassembly of the fuel cell stack 1 can be prevented until the component 63 disposed in front of the fuel cell stack 2 actually moves by collision. Therefore, it is possible to prevent the fuel cell stack 1 from being disassembled due to a light collision.
[0029]
Thus, by providing the wire 61 as the release mechanism 60 of the fastening bolt 3, it is possible to prevent release of the restraint of the fuel cell 9 due to a light collision.
[0030]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. According to this embodiment, the fuel cell stack 1 includes the hook 4, the actuator 63 interlocked with the hook 4, and the collision acceleration sensor 64 for detecting a collision of the vehicle, as the release mechanism 60 of the fastening bolt 3.
[0031]
The actuator 63 is connected to the opposite side of the opening of the hook 4 by a wire or the like. The collision acceleration sensor 64 detects acceleration due to a collision such as an inertia switch. When the collision acceleration sensor 64 detects a collision, a controller (not shown) outputs and activates the actuator 63, and the hook 4 is tightened from the bolt 3. remove. Thereby, the fuel cell stack 1 can be disassembled at the time of a vehicle collision or the like, and the same effect as in the fourth embodiment can be obtained.
[0032]
In this manner, by providing the actuator 63 and the collision acceleration sensor 64 as the release mechanism 60 of the fastening bolt 3, it is possible to prevent the restraint of the fuel cell 9 from being released in a light collision.
[0033]
Although the invention has been described in language more or less specific as to structural and methodical features, the means disclosed herein are intended to include preferred forms of practicing the invention and the invention is not limited to those illustrated and described. It should be understood that the invention is not limited to any particular feature. Thus, it is intended that the present invention covers any forms or modifications within the scope of the appended claims appropriately interpreted in accordance with the doctrine of equivalents.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating the structure of a fuel cell stack according to the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of a release mechanism according to the present invention.
FIG. 3A is a diagram illustrating a fuel cell stack when a collision object collides in front of a vehicle. B is a diagram illustrating the fuel cell stack when a collision object enters the vehicle.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram illustrating a structure of a fuel cell stack according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram illustrating a structure of a fuel cell stack installed at an angle to a traveling direction of a vehicle according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a view illustrating a process in which a fuel cell stack installed at an angle to a traveling direction of a vehicle according to a second embodiment of the present invention is disassembled by collision.
FIG. 7 is a view illustrating another process in which a fuel cell stack installed at an angle to a traveling direction of a vehicle according to a second embodiment of the present invention is disassembled by a collision.
FIG. 8 is a schematic configuration diagram illustrating a structure of a fuel cell stack according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a view illustrating a process in which a fuel cell stack according to a third embodiment of the present invention is disassembled by collision.
FIG. 10 is a schematic configuration diagram illustrating a structure of a fuel cell stack according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a schematic configuration diagram illustrating a structure of a fuel cell stack according to a fifth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel cell stack 2 End plate 3 Tightening bolt (restraint member)
4 Hook (release mechanism)
5 Side member 8 Mounting mount 9 Fuel cell 10 Bolt hole 11 Nut 50 Supporting spring (elastic body)
60 Release mechanism 63 Collision acceleration detection sensor (release mechanism)
64 actuator (release mechanism)

Claims (8)

車両のサイドメンバに支持された燃料電池スタックにおいて、
２枚のエンドプレートと、
前記エンドプレートの間に積層された多数の燃料電池セルと、
前記積層された多数の燃料電池セルを前記エンドプレートの間に拘束する部材とを備え、
前記拘束部材に、前記車両の衝突に伴う衝撃により、前記燃料電池セルの拘束を解除する機構を設けたことを特徴とする燃料電池スタック。In a fuel cell stack supported by a side member of a vehicle,
Two end plates,
A number of fuel cells stacked between the end plates,
A member for restraining the stacked multiple fuel cells between the end plates,
A fuel cell stack, wherein the restraining member is provided with a mechanism for releasing restraint of the fuel cell by an impact caused by the collision of the vehicle. 前記解除機構は、一方向に開口したフックであり、前記フックは衝撃が加わると変形して前記拘束部材から脱落して拘束を解除することを特徴とする請求項１に記載の燃料電池スタック。2. The fuel cell stack according to claim 1, wherein the release mechanism is a hook that opens in one direction, and the hook is deformed when an impact is applied, falls off from the restraining member, and releases the restraint. 3. 前記燃料電池スタックは、前記拘束解除時でも、前記燃料電池セルの衝突反対側を開かないように拘束し続ける部材をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池スタック。The fuel cell stack according to claim 1, wherein the fuel cell stack further includes a member that continues to restrain the fuel cell unit from opening on the side opposite to the collision even when the restraint is released. 前記拘束部材解除時に前記エンドプレートの衝突側が自在に開くように、前記両方のサイドメンバと燃料電池スタックを衝突反対側で互いに結合する構造を備えることを特徴とする請求項３に記載の燃料電池スタック。4. The fuel cell according to claim 3, further comprising a structure in which the two side members and the fuel cell stack are connected to each other on the side opposite to the collision so that the collision side of the end plate is freely opened when the restraining member is released. 5. stack. 前記燃料電池セルの積層方向が車両の進行方向に対して直交、または、傾きを有するように配置されたことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池スタック。The fuel cell stack according to claim 1, wherein the stacking direction of the fuel cells is arranged so as to be orthogonal or inclined with respect to the traveling direction of the vehicle. 前記エンドプレートの間に圧縮されて配置された弾性体を備え、前記弾性体は、前記拘束解除時に、前記燃料電池セル間に隙間を生じさせるように前記エンドプレートを押し開くことを特徴とする請求項３に記載の燃料電池スタック。An elastic body is provided which is compressed and arranged between the end plates, and the elastic body pushes and opens the end plate so as to generate a gap between the fuel cells when the restraint is released. The fuel cell stack according to claim 3. 前記解除機構は、衝突による車体または車両の部品の変位を前記フックに伝達し、前記フックを前記部材から外すような連動機構を備えることを特徴とする請求項２に記載の燃料電池スタック。3. The fuel cell stack according to claim 2, wherein the release mechanism includes an interlocking mechanism that transmits a displacement of the vehicle body or a part of the vehicle due to the collision to the hook and removes the hook from the member. 4. 前記解除機構は、衝突による加速度を検出するセンサと前記フックに力を付与するアクチュエータを備え、前記センサが衝突を検出したとき、前記アクチェエータは前記フックを前記拘束部材から外すことを特徴とする請求項２に記載の燃料電池スタック。The release mechanism includes a sensor that detects acceleration due to a collision and an actuator that applies a force to the hook, and the actuator removes the hook from the restraining member when the sensor detects a collision. Item 3. The fuel cell stack according to Item 2.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007145309A (en) * 2005-10-25 2007-06-14 Nissan Motor Co Ltd Fuel cell mounted electric vehicle
JP2010503159A (en) * 2006-09-07 2010-01-28 エネルディ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング Housing for housing at least one fuel cell stack
US7971670B2 (en) 2005-10-25 2011-07-05 Nissan Motor Co., Ltd. Fuel cell electric vehicle
US8408345B2 (en) 2010-02-15 2013-04-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Moving body equipped with fuel cell
WO2013111669A1 (en) * 2012-01-26 2013-08-01 本田技研工業株式会社 Fuel cell vehicle
JP2014083875A (en) * 2012-10-19 2014-05-12 Honda Motor Co Ltd Vehicle-mounted fuel cell power plant
US9564647B2 (en) 2010-01-22 2017-02-07 Honda Motor Co., Ltd. Fuel cell system
US10033062B2 (en) 2014-01-31 2018-07-24 Honda Motor Co., Ltd. Fuel cell stack and mount structure therefor
JP2020104598A (en) * 2018-12-26 2020-07-09 トヨタ自動車株式会社 Fuel cell vehicle
US10923755B2 (en) 2014-01-31 2021-02-16 Honda Motor Co., Ltd. Mount structure for fuel cell stack

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7971670B2 (en) 2005-10-25 2011-07-05 Nissan Motor Co., Ltd. Fuel cell electric vehicle
JP2007145309A (en) * 2005-10-25 2007-06-14 Nissan Motor Co Ltd Fuel cell mounted electric vehicle
JP2010503159A (en) * 2006-09-07 2010-01-28 エネルディ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング Housing for housing at least one fuel cell stack
US9564647B2 (en) 2010-01-22 2017-02-07 Honda Motor Co., Ltd. Fuel cell system
DE112010005267B4 (en) * 2010-02-15 2016-11-03 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Movable body equipped with a fuel cell
US8408345B2 (en) 2010-02-15 2013-04-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Moving body equipped with fuel cell
WO2013111669A1 (en) * 2012-01-26 2013-08-01 本田技研工業株式会社 Fuel cell vehicle
JP5695220B2 (en) * 2012-01-26 2015-04-01 本田技研工業株式会社 Fuel cell vehicle
JPWO2013111669A1 (en) * 2012-01-26 2015-05-11 本田技研工業株式会社 Fuel cell vehicle
CN104066609B (en) * 2012-01-26 2015-08-12 本田技研工业株式会社 Fuel-cell vehicle
CN104066609A (en) * 2012-01-26 2014-09-24 本田技研工业株式会社 Fuel cell vehicle
US9539897B2 (en) 2012-01-26 2017-01-10 Honda Motor Co., Ltd. Fuel cell vehicle
JP2014083875A (en) * 2012-10-19 2014-05-12 Honda Motor Co Ltd Vehicle-mounted fuel cell power plant
US10033062B2 (en) 2014-01-31 2018-07-24 Honda Motor Co., Ltd. Fuel cell stack and mount structure therefor
US10923755B2 (en) 2014-01-31 2021-02-16 Honda Motor Co., Ltd. Mount structure for fuel cell stack
JP2020104598A (en) * 2018-12-26 2020-07-09 トヨタ自動車株式会社 Fuel cell vehicle

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