【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料電池の搭載構造に関し、更に詳しくは、燃料電池本体のみの脱着が可能な燃料電池の搭載構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年においては、電気自動車の駆動源等に燃料電池が採用されている。この燃料電池は、燃料ガス及び酸化ガスを供給して電気科学的に発電させる発電手段であり、クリーンでエネルギー効率に優れたものとして注目を集めている。この燃料電池を備えた燃料電池システムを自動車等の車両に搭載する場合には、フロアパネル下部に配置することが多い（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００３−１７１０７公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の燃料電池の搭載構造においては、燃料電池を含む燃料電池システム全体をフロアパネル下部に搭載しており、燃料電池本体のみを脱着する構造にはなっていない。このため、燃料電池を車両に搭載する場合は、燃料電池システム全体をフロアパネル下部に取り付けなければならず、燃料電池の搭載作業は大掛かりで非常に困難な作業であった。
【０００５】
そこで、本発明は、燃料電池システムにおける燃料電池本体のみを脱着自在にすると共に、簡単な作業で燃料電池を車両に搭載できる燃料電池の搭載構造を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明に係る燃料電池の搭載構造においては、燃料電池が搭載されるフレーム部材に設けられた取付軸を、車両のフロアパネルの下面側に支持することによって、フレーム部材を取付軸を介してフロアパネルに回動自在に支持し、前記フレーム部材に燃料電池を固定することによって、燃料電池をフロアパネルの下部に搭載したことを特徴とする。
【０００７】
【発明の効果】
本発明によれば、フレーム部材がフロアパネルに回動自在に支持されているため、重量物である燃料電池の搭載作業を軽減することができる。また、フロアパネルにおけるフレーム部材の近傍部に燃料電池の補機類（例えば、酸化ガス供給装置や燃料ガス供給装置等）を配設しておけば、フレーム部材を回動させた状態で、燃料電池と補機類との位置関係が定まるため、燃料電池の補機類に対する位置ズレが低減できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【０００９】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態による燃料電池の搭載構造を概略的に示す側面図である。
【００１０】
車体１の下部にはフロアパネル２０が配設されており、該フロアパネル２０の下部側に、燃料電池３と燃料電池３の補機類２とからなる燃料電池システム１１が配設されている。この補機類２は、例えば酸化ガス供給装置等から構成されており、前方側に補機類２が配置され、該補機類２の後方側に燃料電池３が配置される。
【００１１】
また、燃料電池３は、燃料電池搭載用のフレーム部材である燃料電池フレーム４に取り付けられており、該燃料電池フレーム４は、回転軸５を介して車体１のフロアパネル２０の下部に回動自在に支持されている。そして、回転軸５は、燃料電池フレーム４の前端部に設けられており、燃料電池フレーム４の後部側が前記回転軸５を中心にして上下方向（図１の矢印方向）に回動するように構成されている。
【００１２】
ここで、詳細には図示しないが、回転軸５を燃料電池フレーム４に設け、この回転軸５に係合する軸受けをフロアパネル２０に設けても良く、軸受けを燃料電池フレーム４に設け、回転軸５をフロアパネル２０に設けることもできる。なお、フロアパネル２０の後部には、燃料電池フレーム４を回動させて燃料電池３を所定の位置にガイドする手段として案内面６を設けている。
【００１３】
本実施形態において燃料電池３を車両に搭載する手順を図１を用いて簡単に説明する。
【００１４】
まず、同図の実線に示すように、燃料電池フレーム４を回転軸５を中心に回動させ、下端側の仮保持位置まで降ろし、この状態で、燃料電池３を燃料電池フレーム４に載せる。次いで、同図の矢印に示すように、燃料電池フレーム４を上方に回動させて、二点鎖線で示す上端側の車載位置まで上昇させ、図外の係止手段を介して燃料電池フレーム４を車体１に係止及び保持させる。
【００１５】
前記構成を有する第１実施形態による燃料電池の搭載構造によれば、以下の作用効果を奏する。
【００１６】
燃料電池３を燃料電池フレーム４に取り付けた状態で、燃料電池フレーム４を回転軸５を中心に回動させることによって、燃料電池３を車両に搭載するように構成したため、重量の大きい燃料電池３を車両に搭載する重作業を大幅に軽減することができる。また、燃料電池３の仮保持を可能とし、燃料電池３の搭載位置までの移動と位置合わせが容易になる。
【００１７】
また、フロアパネル２０の後部に案内面６を形成しているため、燃料電池３を案内面６に沿って位置合わせを行いつつ、車両に搭載することが可能となる。
【００１８】
また、燃料電池フレーム４が回転軸５を介してフロアパネル２０に支持されているので、燃料電池３と補機類２との位置ズレを低減できる。よって、例えば、補機類２に酸化ガス配管を有する酸化ガス供給装置を設ければ、この酸化ガス配管と燃料電池３との位置合わせを迅速かつ確実に行うことができる。
【００１９】
［第２実施形態］
次いで、第２実施形態による燃料電池の搭載構造について説明するが、前記第１実施形態と同一構造の部位については同一符号を付してその説明を省略する。
【００２０】
図２は、本発明の第２実施形態による燃料電池の搭載構造の概略を示す側面図である。本実施形態においては、図２の実線で示す燃料電池フレーム４の仮保持位置を保持するフレーム保持手段としてチェーン７を設けている。このチェーン７は、一端が車体１に設けたフック２１に係止されると共に、他端が燃料電池フレーム４の後端部に固定されている。前記チェーン７が伸びきったときに燃料電池フレーム４が最下端の仮保持位置に保持されるため、チェーン７の長さを変更して前記仮保持位置を適宜調整することができる。また、フレーム保持手段として、チェーン７の替わりに伸縮率の小さい、例えばワイヤ等を用いることもできる。
【００２１】
さらに、燃料電池フレーム４の後端部には、燃料電池フレーム４に対して直交する方向に延びる燃料電池ストッパ８を設けている。この燃料電池ストッパ８は、燃料電池フレーム４に一体に形成しても良いが、別体に成形したのち、燃料電池フレーム４の後端部に取り付けても良い。このように、ストッパ部材である燃料電池ストッパ８は、燃料電池フレーム４が仮保持位置に保持された状態において、燃料電池３が落下しないように燃料電池３を保持できるものであれば良い。
【００２２】
本実施形態において燃料電池３を車両に搭載する手順を図２を用いて簡単に説明する。
【００２３】
まず、同図の実線に示すように、燃料電池フレーム４を回転軸５を中心に回動させ、下端側の仮保持位置まで降ろす。ここで、チェーン７が延びきったときに燃料電池フレーム４が仮保持位置になるように、チェーン７の長さを予め調整しておく。そして、この仮保持状態で、燃料電池３を燃料電池フレーム４に載せ、第１実施形態と同様に、燃料電池フレーム４を上端側の車載位置まで上昇させ、図外の係止手段を介して係止及び保持させる。
【００２４】
前記構成を有する第２実施形態による燃料電池の搭載構造によれば、以下の作用効果を奏する。
【００２５】
燃料電池フレーム４の仮保持位置をチェーン７によって確実に保持できるため、燃料電池３の燃料電池フレーム４への搭載作業を更に効率的に行うことができる。
【００２６】
また、燃料電池フレーム４の後端部に燃料電池ストッパ８を設けているため、燃料電池フレーム４を上下に回動させる過程において燃料電池３の落下を防止でき、さらに、燃料電池フレーム４を上端の車載位置まで上げて燃料電池３の位置合わせする際にも、燃料電池３が燃料電池フレーム４上で下方へ滑ることを防止し、位置決め性を向上させることができる。
【００２７】
［第３実施形態］
次いで、第３実施形態による燃料電池の搭載構造について説明するが、前記第１及び第２実施形態と同一構造の部位については同一符号を付してその説明を省略する。
【００２８】
図３は、本発明の第３実施形態による燃料電池の搭載構造を概略的に示す側面図である。
【００２９】
同図に示すように、燃料電池フレーム４を下端の仮保持位置に保持するフレーム保持手段として、伸縮せず、かつ充分な可撓性を有するワイヤ９を設け、燃料電池フレーム４を回動させる駆動手段として、ワイヤ９を巻きとるワイヤリール１０を車体１に設けている。
【００３０】
前記ワイヤ９は、一端が燃料電池フレーム４の後端部に固定され、他端が前記ワイヤリール１０に保持されており、燃料電池３を搭載した燃料電池フレーム４を支持している。また、ワイヤリール１０は、車体１に支持されており、図外の駆動装置による駆動力で同図の矢印方向及びこの矢印方向の反対方向の双方に回動することができる。そして、同図の矢印方向にワイヤリール１０が回動するとワイヤ９が巻き取られ、矢印の反対方向に回動すると、ワイヤ９が巻き戻されるように構成されている。なお、このワイヤリール１０は、一般的に車載されている車載工具であるジャッキアップ用工具を用いて巻き取り及び巻き戻しが可能に構成されている。
【００３１】
本実施形態において燃料電池３を車両に搭載する手順を図３を用いて簡単に説明する。
【００３２】
まず、ワイヤリール１０を同図の矢印方向の反対方向に回動させ燃料電池フレーム４を下端側の仮保持位置まで降ろす。この仮保持状態で、燃料電池３を燃料電池フレーム４に載せる。次いで、ワイヤリール１０を矢印方向に回動させると、燃料電池フレーム４が回転軸５を中心に回動し、上端側の車載位置まで上昇する。そして、図外の係止手段を介して燃料電池フレーム４を車体１に対して係止及び保持させる。
【００３３】
前記構成を有する第３実施形態による燃料電池の搭載構造によれば、以下の作用効果を奏する。
【００３４】
本実施形態によれば、一般に車載されるジャッキアップ用工具を用いて、燃料電池フレーム４を昇降作動させることができる。このように、特殊工具や助力装置等を特別に用意しなくても、燃料電池フレーム４の昇降作業が容易となり、燃料電池３のメンテナンス作業を容易にすることができる。
【００３５】
また、本実施形態においては、ワイヤ９を介して燃料電池フレーム４を支持すると共に駆動手段としてワイヤリール１０を設けているが、これに代えて、燃料電池フレーム４をチェーンによって支持すると共に、このチェーンをモータ等によって巻き取る装置を駆動手段として適用することもできる。ここで、チェーンの巻き取り装置が、一般の車載工具を用いて操作が可能であれば、前記ワイヤリール１０と同様の効果を得られるものである。
【００３６】
［第４実施形態］
次いで、第４実施形態による燃料電池の搭載構造について説明するが、前記第１〜第３実施形態と同一構造の部位については同一符号を付してその説明を省略する。
【００３７】
図４は、本実施形態による燃料電池フレーム４を示している。これまでも説明してきたように、燃料電池フレーム４の前端部には、回転軸５が設けられており、該回転軸５を中心に燃料電池フレーム４が上下に回動自在に構成されている。また、燃料電池フレーム４の後端部には、ゴム製の小さなタイヤ１６が回動自在に軸支されている。このタイヤ１６は、燃料電池フレーム４の接地部近傍に設けた図外の車軸に対して自由に回転するように構成されている。
【００３８】
前記構成を有する第４実施形態における燃料電池の搭載構造によれば、以下の作用効果を奏する。
【００３９】
回転軸５が燃料電池フレーム４の前端部に設けられているため、例えば、車両走行中に車体１に大きな荷重が入力することによって、燃料電池フレーム４の後端側が降下し、燃料電池フレーム４が路面に接触した場合に、燃料電池フレーム４がこの接触によって路面から受ける荷重が小さくなる。即ち、仮に、回転軸５を燃料電池フレーム４の後端部に設けると、燃料電池フレーム４は後端部を中心に回動自在に支持されるが、車両走行中に燃料電池フレーム４が回動して前端側が降下すると、燃料電池フレーム４が路面に対して突っ張るため、路面から非常に大きな荷重を受ける。このように、回転軸５を燃料電池フレーム４の前端部に設けると、車両が前進している場合において接触時の影響を大幅に軽減させることができる。
【００４０】
また、燃料電池フレーム４の後端部にタイヤ１６が設けられているため、燃料電池フレーム４が落下した場合に、燃料電池フレーム４が受ける路面接触時の影響を大幅に軽減させることができる。
【００４１】
［第５実施形態］
次いで、第５実施形態による燃料電池の搭載構造について説明するが、前記第１〜第４実施形態と同一構造の部位については同一符号を付してその説明を省略する。
【００４２】
図５及び図６は、本発明の第５実施形態による燃料電池の搭載構造を概略的に示す側面図であり、図７は図６の要部を拡大して示す断面図である。
【００４３】
本実施形態においては、補機類２内に空気供給装置を設けると共に、該空気供給装置の後部に空気配管１２を連結している。また、図７に示すように、この空気配管１２の後端部には酸化ガス供給口である空気供給口２３が形成されており、後端面には溝２２が形成されている。この溝２２は、断面略矩形状に形成されており、後端面に周状に亘って連続して形成され、この溝２２内には、Ｏリング１３が嵌め込まれている。また、燃料電池３の前端部には、酸化ガス受け口である空気受け口２４が形成されており、燃料電池フレーム４が回動して車載位置に配置されたときに、空気受け口２４が空気供給口２３に対応する位置に配置され、これらの空気受け口２４及び空気供給口２３によって、空気流路が形成されている。なお、前記Ｏリング１３は、空気配管１２側の空気供給口２３の後端面と燃料電池３側の空気受け口２４の前端面とを確実に密着させている。
【００４４】
本実施形態において燃料電池３を車両に搭載する手順を図５〜図７を用いて簡単に説明する。
【００４５】
まず、ワイヤリール１０を矢印とは反対方向に回動させ燃料電池フレーム４を下端側の仮保持位置まで降ろし、燃料電池３を燃料電池フレーム４に載せる。次いで、ワイヤリール１０を矢印方向に回動させると、燃料電池フレーム４が上端側の車載位置まで上昇する。すると、図７に示すように、燃料電池３側の空気受け口２４が、車体１側に設けた空気配管１２の空気供給口２３に係合し、これらの空気受け口２４及び空気供給口２３によって、空気流路が形成される。そして、この状態で、図外の係止手段を介して燃料電池フレーム４を車体１に対して係止及び保持させる。
【００４６】
前記構成を有する第５実施形態による燃料電池の搭載構造によれば、以下の作用効果を奏する。
【００４７】
本実施形態によれば、燃料電池フレーム４をワイヤリール１０を用いて車載位置まで上昇させると、燃料電池３が補機類２と空気配管１２に位置合わせされる。ここで、前述したように、燃料電池フレーム４の回動によって、燃料電池３の空気受け口２４を空気配管１２の空気供給口２３に接続することができるため、燃料電池３を車両に搭載する車載作業で、空気配管の接続作業を同時に行うことができる。
【００４８】
なお、燃料電池システムにおいて、空気配管１２は他の流体の配管に対して太いため、空気配管１２の長さを短縮することは燃料電池３を搭載するスペース効率の面でメリットが大きい。また、一般に、空気は漏れにくく、仮に漏れたとしてもその影響が小さいので、本実施形態による空気流路の接続方法を採用するのに適している。ただし、この接続方法は空気配管に限定するわけではなく、必要に応じて冷却水等の他の流体に適用してもよい。
【００４９】
［第６実施形態］
次いで、第６実施形態による燃料電池の搭載構造について説明するが、前記第１〜第５実施形態と同一構造の部位については同一符号を付してその説明を省略する。
【００５０】
図８は、本発明の第６実施形態による燃料電池の搭載構造を概略的に示す側面図である。
【００５１】
本実施形態においては、燃料電池システム３３が、補機類２、燃料電池３及び水素供給装置１４から構成されており、また、燃料電池３の後端部に、水素配管１５と、該水素配管１５の端部に取り付けられた水素受け口（燃料ガス受け口）２６とが設けられている。また、燃料電池３の後方に水素供給装置１４が配設され、該水素供給装置１４の前部には水素配管２７を介して、燃料ガス供給口である水素供給口２５が設けられている。この水素供給口２５は、前記水素受け口２６に接続自在に構成されており、これらの水素供給口２５及び水素受け口２６が互いに接続されると、水素配管２７、水素供給口２５、水素受け口２６及び水素配管１５で燃料ガス流路が構成される。この燃料ガス流路は、前記空気配管１２に形成される空気流路とは別の接続部位に形成されている。さらに、図８に示すように、水素受け口２６は水素供給口２５に対して締結ボルト２８を介して固定されており、図示しないが、水素受け口２６と水素供給口２５とは接続時のシール部材としてＯリングによってシールされている。
【００５２】
本実施形態において燃料電池３を車両に搭載する手順を図８を用いて簡単に説明する。
【００５３】
まず、燃料電池フレーム４を下端側の仮保持位置まで降ろし、燃料電池３を燃料電池フレーム４に載せたのち、図８の矢印に示すように、燃料電池フレーム４を上端側の車載位置まで上昇させる。すると、燃料電池３側の水素受け口２６が、車体１側に設けた水素配管２７の水素供給口２５に接続され、これらの水素受け口２６及び水素供給口２５によって燃料ガス流路が形成される。こののち、締結ボルト２８によって水素受け口２６を水素供給口２５に固定させる。さらに、この状態で、図外の係止手段を介して燃料電池フレーム４を車体１に対して係止及び保持させる。
【００５４】
前記構成を有する第６実施形態による燃料電池の搭載構造によれば、以下の作用効果を奏する。
【００５５】
燃料電池フレーム４を車載位置に至るまで上方に回動させると、燃料電池３の前部が空気配管１２に接続されて空気流路が形成されると共に、水素受け口２６が水素供給口２５に接続されて燃料ガス流路が形成される。このように、水素供給装置１４と燃料電池３の水素配管１５との接続を、空気流路の形成とは別の作業として実施するので接続の確実性を高めることができる。また、水素受け口２６と水素供給口２５との接続部を見えやすい部位に配置できるので、目視による燃料ガスの漏れチェックを容易に行うことができる。
【００５６】
なお、本実施形態による接続方法は水素配管に限定するわけではなく、空気配管を含め、必要に応じて他の流体に適用してもよい。その場合、例えば同様の配管を燃料電池の後方に並べてもよいし、燃料電池の左右側面に配置するなどしてもよい。
【００５７】
［第７実施形態］
次いで、第７実施形態による燃料電池の搭載構造について説明するが、前記第１〜第６実施形態と同一構造の部位については同一符号を付してその説明を省略する。
【００５８】
図９は、本発明の第７実施形態による燃料電池の搭載構造を概略的に示す側面図である。本実施形態においては、水素供給装置１４に接続されている水素配管３１における水素供給装置１４側の根本部、及び燃料電池３に接続されている水素配管３２における燃料電池３側の根本部をそれぞれフレキシブル配管３０，２９に構成している。
【００５９】
本実施形態によれば、フレキシブル配管２９，３０の自由度によって、水素供給装置１４と燃料電池３の水素配管３２との間の変位を吸収するので、接続の確実性をより一層高めることができる。また、燃料電池３が固定された状態でも、フレキシブル配管２９，３０の自由度の範囲で水素供給装置１４と水素配管３２との接続部の間隔を離すことができるので、Ｏリング等のシール部材のメンテナンスを容易にすることもできる。
【００６０】
なお、本発明に係る燃料電池の搭載構造は、前述した実施形態に限定されることなく、本発明の技術思想に基づいて種々の変更及び変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による燃料電池の搭載構造を概略的に示す側面図である。
【図２】本発明の第２実施形態による燃料電池の搭載構造を概略的に示す側面図である。
【図３】本発明の第３実施形態による燃料電池の搭載構造を概略的に示す側面図である。
【図４】本発明の第４実施形態における燃料電池フレームの概略を拡大して示す側面図である。
【図５】本発明の第５実施形態による燃料電池の搭載構造を概略的に示す側面図である。
【図６】図５の要部を拡大した側面図である。
【図７】図６における空気受け口と空気供給口との接続部近傍を拡大した断面図である。
【図８】本発明の第６実施形態による燃料電池の搭載構造の要部を概略的に示す側面図である。
【図９】本発明の第７実施形態による燃料電池の搭載構造の要部を概略的に示す側面図である。
【符号の説明】
３…燃料電池
４…燃料電池フレーム（フレーム部材）
５…取付軸部
７…チェーン（フレーム保持手段）
８…燃料電池ストッパ（ストッパ部材）
９…ワイヤ（フレーム保持手段）
１０…ワイヤリール（駆動手段）
２０…フロアパネル
２３…空気供給口（酸化ガス供給口）
２４…空気受け口（酸化ガス受け口）
２５…水素供給口（燃料ガス供給口）
２６…水素受け口（燃料ガス受け口）
２９，３０…フレキシブル配管[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel cell mounting structure, and more particularly, to a fuel cell mounting structure in which only a fuel cell main body can be detached.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, a fuel cell has been used as a drive source of an electric vehicle or the like. This fuel cell is a power generation means that supplies fuel gas and oxidizing gas to generate electric power electrochemically, and has attracted attention as a clean and energy-efficient one. When a fuel cell system equipped with this fuel cell is mounted on a vehicle such as an automobile, it is often arranged below a floor panel (for example, see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2003-17107 A
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional fuel cell mounting structure, the entire fuel cell system including the fuel cell is mounted on the lower portion of the floor panel, and the structure is not such that only the fuel cell body is detached. For this reason, when mounting a fuel cell on a vehicle, the entire fuel cell system must be attached to the lower part of the floor panel, and mounting the fuel cell is a large-scale and very difficult operation.
[0005]
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a fuel cell mounting structure in which only a fuel cell main body in a fuel cell system can be freely attached and detached, and the fuel cell can be mounted on a vehicle by a simple operation.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the fuel cell mounting structure according to the present invention, the mounting shaft provided on the frame member on which the fuel cell is mounted is supported on the lower surface side of the floor panel of the vehicle. The fuel cell is mounted on a lower portion of the floor panel by rotatably supporting the member on a floor panel via a mounting shaft and fixing the fuel cell to the frame member.
[0007]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the frame member is rotatably supported by the floor panel, the work of mounting the heavy fuel cell can be reduced. Also, if auxiliary equipment (for example, an oxidizing gas supply device or a fuel gas supply device) for a fuel cell is provided in the vicinity of the frame member on the floor panel, the fuel can be supplied while the frame member is rotated. Since the positional relationship between the battery and the accessories is determined, the positional shift of the fuel cell with respect to the accessories can be reduced.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0009]
[First Embodiment]
FIG. 1 is a side view schematically showing a fuel cell mounting structure according to a first embodiment of the present invention.
[0010]
A floor panel 20 is provided below the vehicle body 1, and a fuel cell system 11 including the fuel cell 3 and the auxiliary equipment 2 of the fuel cell 3 is provided below the floor panel 20. . The auxiliary equipment 2 includes, for example, an oxidizing gas supply device. The auxiliary equipment 2 is disposed on the front side, and the fuel cell 3 is disposed on the rear side of the auxiliary equipment 2.
[0011]
Further, the fuel cell 3 is mounted on a fuel cell frame 4 which is a frame member for mounting the fuel cell, and the fuel cell frame 4 pivots via a rotating shaft 5 to a lower portion of a floor panel 20 of the vehicle body 1. It is freely supported. The rotating shaft 5 is provided at the front end of the fuel cell frame 4 so that the rear side of the fuel cell frame 4 rotates in the vertical direction (the direction of the arrow in FIG. 1) about the rotating shaft 5. It is configured.
[0012]
Here, although not shown in detail, the rotating shaft 5 may be provided on the fuel cell frame 4, and a bearing engaged with the rotating shaft 5 may be provided on the floor panel 20. The shaft 5 can be provided on the floor panel 20. A guide surface 6 is provided at the rear of the floor panel 20 as means for guiding the fuel cell 3 to a predetermined position by rotating the fuel cell frame 4.
[0013]
A procedure for mounting the fuel cell 3 in a vehicle in the present embodiment will be briefly described with reference to FIG.
[0014]
First, as shown by the solid line in the figure, the fuel cell frame 4 is rotated about the rotating shaft 5 and lowered to the temporary holding position on the lower end side, and the fuel cell 3 is placed on the fuel cell frame 4 in this state. Next, as shown by an arrow in the figure, the fuel cell frame 4 is rotated upward to a vehicle-mounted position on the upper end side indicated by a two-dot chain line, and the fuel cell frame 4 is Is locked and held by the vehicle body 1.
[0015]
According to the mounting structure of the fuel cell according to the first embodiment having the above configuration, the following operation and effect can be obtained.
[0016]
Since the fuel cell 3 is mounted on the vehicle by rotating the fuel cell frame 4 about the rotating shaft 5 in a state where the fuel cell 3 is mounted on the fuel cell frame 4, the heavy fuel cell 3 The heavy work of mounting the vehicle on the vehicle can be greatly reduced. Further, the fuel cell 3 can be temporarily held, and the movement to the mounting position of the fuel cell 3 and the alignment can be easily performed.
[0017]
Further, since the guide surface 6 is formed at the rear portion of the floor panel 20, the fuel cell 3 can be mounted on a vehicle while being positioned along the guide surface 6.
[0018]
Further, since the fuel cell frame 4 is supported by the floor panel 20 via the rotating shaft 5, the positional deviation between the fuel cell 3 and the auxiliary equipment 2 can be reduced. Therefore, for example, if the auxiliary equipment 2 is provided with an oxidizing gas supply device having an oxidizing gas pipe, the positioning between the oxidizing gas pipe and the fuel cell 3 can be performed quickly and reliably.
[0019]
[Second embodiment]
Next, the mounting structure of the fuel cell according to the second embodiment will be described. Parts having the same structure as in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
[0020]
FIG. 2 is a side view schematically showing a fuel cell mounting structure according to a second embodiment of the present invention. In the present embodiment, a chain 7 is provided as a frame holding means for holding a temporary holding position of the fuel cell frame 4 shown by a solid line in FIG. The chain 7 has one end locked to a hook 21 provided on the vehicle body 1 and the other end fixed to the rear end of the fuel cell frame 4. Since the fuel cell frame 4 is held at the lowermost temporary holding position when the chain 7 is fully extended, the temporary holding position can be appropriately adjusted by changing the length of the chain 7. Further, as the frame holding means, for example, a wire or the like having a small expansion / contraction ratio can be used instead of the chain 7.
[0021]
Further, a fuel cell stopper 8 is provided at a rear end of the fuel cell frame 4 so as to extend in a direction perpendicular to the fuel cell frame 4. The fuel cell stopper 8 may be formed integrally with the fuel cell frame 4, or may be formed separately and then attached to the rear end of the fuel cell frame 4. As described above, the fuel cell stopper 8 serving as the stopper member only needs to be able to hold the fuel cell 3 so that the fuel cell 3 does not drop when the fuel cell frame 4 is held at the temporary holding position.
[0022]
A procedure for mounting the fuel cell 3 in the vehicle in the present embodiment will be briefly described with reference to FIG.
[0023]
First, as shown by the solid line in the figure, the fuel cell frame 4 is rotated about the rotating shaft 5 and lowered to the temporary holding position on the lower end side. Here, the length of the chain 7 is adjusted in advance so that the fuel cell frame 4 is at the temporary holding position when the chain 7 is completely extended. Then, in this temporary holding state, the fuel cell 3 is placed on the fuel cell frame 4, and the fuel cell frame 4 is raised to the vehicle-mounted position on the upper end side in the same manner as in the first embodiment. Lock and hold.
[0024]
According to the fuel cell mounting structure of the second embodiment having the above-described configuration, the following operation and effect can be obtained.
[0025]
Since the temporary holding position of the fuel cell frame 4 can be reliably held by the chain 7, the work of mounting the fuel cell 3 on the fuel cell frame 4 can be performed more efficiently.
[0026]
Further, since the fuel cell stopper 8 is provided at the rear end of the fuel cell frame 4, the fuel cell 3 can be prevented from dropping in the process of rotating the fuel cell frame 4 up and down. When the fuel cell 3 is positioned up to the vehicle-mounted position, the fuel cell 3 can be prevented from sliding down on the fuel cell frame 4 and the positioning performance can be improved.
[0027]
[Third embodiment]
Next, the mounting structure of the fuel cell according to the third embodiment will be described. Parts having the same structure as those of the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0028]
FIG. 3 is a side view schematically showing a fuel cell mounting structure according to a third embodiment of the present invention.
[0029]
As shown in the figure, as the frame holding means for holding the fuel cell frame 4 in the temporary holding position at the lower end, a wire 9 which does not expand and contract and has sufficient flexibility is provided, and the fuel cell frame 4 is rotated. As the driving means, a wire reel 10 for winding the wire 9 is provided on the vehicle body 1.
[0030]
One end of the wire 9 is fixed to the rear end of the fuel cell frame 4, and the other end is held by the wire reel 10, and supports the fuel cell frame 4 on which the fuel cell 3 is mounted. The wire reel 10 is supported by the vehicle body 1 and can rotate in both directions indicated by arrows in FIG. 1 and directions opposite to the directions indicated by arrows in FIG. The wire 9 is taken up when the wire reel 10 rotates in the direction of the arrow in the drawing, and the wire 9 is rewound when the wire reel 10 rotates in the direction opposite to the arrow. The wire reel 10 is configured to be capable of winding and rewinding using a jack-up tool, which is a vehicle-mounted tool generally mounted on a vehicle.
[0031]
A procedure for mounting the fuel cell 3 in a vehicle in the present embodiment will be briefly described with reference to FIG.
[0032]
First, the wire reel 10 is rotated in the direction opposite to the direction of the arrow in the figure to lower the fuel cell frame 4 to the temporary holding position on the lower end side. In this temporary holding state, the fuel cell 3 is mounted on the fuel cell frame 4. Next, when the wire reel 10 is rotated in the direction of the arrow, the fuel cell frame 4 rotates about the rotation shaft 5 and rises to the vehicle-mounted position on the upper end side. Then, the fuel cell frame 4 is locked and held to the vehicle body 1 via locking means (not shown).
[0033]
According to the fuel cell mounting structure according to the third embodiment having the above-described configuration, the following operation and effect can be obtained.
[0034]
According to the present embodiment, the fuel cell frame 4 can be moved up and down using a jack-up tool that is generally mounted on a vehicle. In this way, the lifting and lowering work of the fuel cell frame 4 becomes easy and the maintenance work of the fuel cell 3 can be made easier without specially preparing special tools, assisting devices and the like.
[0035]
Further, in the present embodiment, the fuel cell frame 4 is supported via the wire 9 and the wire reel 10 is provided as a driving means. However, instead of this, the fuel cell frame 4 is supported by a chain and A device for winding a chain by a motor or the like can be applied as a driving unit. Here, if the chain winding device can be operated using a general on-board tool, the same effect as that of the wire reel 10 can be obtained.
[0036]
[Fourth embodiment]
Next, the mounting structure of the fuel cell according to the fourth embodiment will be described. Parts having the same structure as those of the first to third embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
[0037]
FIG. 4 shows the fuel cell frame 4 according to the present embodiment. As described above, the rotating shaft 5 is provided at the front end of the fuel cell frame 4, and the fuel cell frame 4 is configured to be rotatable up and down around the rotating shaft 5. . A small rubber tire 16 is rotatably supported at the rear end of the fuel cell frame 4. The tire 16 is configured to freely rotate with respect to an axle (not shown) provided near the ground portion of the fuel cell frame 4.
[0038]
According to the fuel cell mounting structure of the fourth embodiment having the above-described configuration, the following operation and effect can be obtained.
[0039]
Since the rotating shaft 5 is provided at the front end of the fuel cell frame 4, for example, when a large load is input to the vehicle body 1 during running of the vehicle, the rear end of the fuel cell frame 4 is lowered, and When the fuel cell comes into contact with the road surface, the load that the fuel cell frame 4 receives from the road surface due to this contact decreases. That is, if the rotating shaft 5 is provided at the rear end of the fuel cell frame 4, the fuel cell frame 4 is supported rotatably around the rear end, but the fuel cell frame 4 rotates while the vehicle is running. When the fuel cell frame 4 moves and the front end side descends, the fuel cell frame 4 bears against the road surface, and receives a very large load from the road surface. As described above, when the rotating shaft 5 is provided at the front end of the fuel cell frame 4, the influence of contact when the vehicle is moving forward can be greatly reduced.
[0040]
Further, since the tire 16 is provided at the rear end of the fuel cell frame 4, when the fuel cell frame 4 falls, the influence of the fuel cell frame 4 upon road surface contact can be significantly reduced.
[0041]
[Fifth Embodiment]
Next, the mounting structure of the fuel cell according to the fifth embodiment will be described. Parts having the same structure as those of the first to fourth embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
[0042]
5 and 6 are side views schematically showing a mounting structure of a fuel cell according to a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of FIG.
[0043]
In the present embodiment, an air supply device is provided in the auxiliary equipment 2, and an air pipe 12 is connected to a rear portion of the air supply device. As shown in FIG. 7, an air supply port 23 serving as an oxidizing gas supply port is formed at the rear end of the air pipe 12, and a groove 22 is formed at the rear end face. The groove 22 is formed to have a substantially rectangular cross section, and is formed continuously on the rear end surface over the circumference. The O-ring 13 is fitted into the groove 22. At the front end of the fuel cell 3, an air receiving port 24, which is an oxidizing gas receiving port, is formed. When the fuel cell frame 4 is turned to be mounted on the vehicle, the air receiving port 24 becomes an air supply port. 23, and the air receiving port 24 and the air supply port 23 form an air flow path. The O-ring 13 ensures that the rear end face of the air supply port 23 on the air pipe 12 side and the front end face of the air receiving port 24 on the fuel cell 3 are in close contact with each other.
[0044]
A procedure for mounting the fuel cell 3 in a vehicle in the present embodiment will be briefly described with reference to FIGS.
[0045]
First, the wire reel 10 is rotated in the direction opposite to the arrow to lower the fuel cell frame 4 to the temporary holding position at the lower end, and the fuel cell 3 is mounted on the fuel cell frame 4. Next, when the wire reel 10 is rotated in the direction of the arrow, the fuel cell frame 4 rises to the vehicle-mounted position on the upper end side. Then, as shown in FIG. 7, the air receiving port 24 on the fuel cell 3 side engages with the air supply port 23 of the air pipe 12 provided on the vehicle body 1 side, and the air receiving port 24 and the air supply port 23 An air flow path is formed. Then, in this state, the fuel cell frame 4 is locked and held to the vehicle body 1 via locking means (not shown).
[0046]
According to the mounting structure of the fuel cell according to the fifth embodiment having the above configuration, the following operation and effect can be obtained.
[0047]
According to the present embodiment, when the fuel cell frame 4 is raised to the vehicle-mounted position using the wire reel 10, the fuel cell 3 is aligned with the auxiliary devices 2 and the air pipe 12. Here, as described above, the rotation of the fuel cell frame 4 allows the air receiving port 24 of the fuel cell 3 to be connected to the air supply port 23 of the air pipe 12, so that the fuel cell 3 is mounted on a vehicle. The work of connecting the air pipes can be performed simultaneously.
[0048]
In the fuel cell system, since the air pipe 12 is thicker than other fluid pipes, shortening the length of the air pipe 12 has a great advantage in terms of space efficiency for mounting the fuel cell 3. In general, air hardly leaks, and even if it leaks, its influence is small, so that it is suitable to adopt the air flow path connecting method according to the present embodiment. However, this connection method is not limited to the air piping, and may be applied to other fluids such as cooling water as needed.
[0049]
[Sixth embodiment]
Next, the mounting structure of the fuel cell according to the sixth embodiment will be described. Parts having the same structure as those of the first to fifth embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
[0050]
FIG. 8 is a side view schematically showing a fuel cell mounting structure according to a sixth embodiment of the present invention.
[0051]
In the present embodiment, the fuel cell system 33 includes the accessories 2, the fuel cell 3, and the hydrogen supply device 14, and has a hydrogen pipe 15 and a hydrogen pipe 15 at the rear end of the fuel cell 3. A hydrogen receiving port (fuel gas receiving port) 26 attached to the end of the fuel cell 15 is provided. A hydrogen supply device 14 is provided behind the fuel cell 3, and a hydrogen supply port 25 serving as a fuel gas supply port is provided at a front portion of the hydrogen supply device 14 via a hydrogen pipe 27. The hydrogen supply port 25 is configured to be freely connectable to the hydrogen receiving port 26. When the hydrogen supply port 25 and the hydrogen receiving port 26 are connected to each other, the hydrogen pipe 27, the hydrogen supply port 25, the hydrogen receiving port 26, The hydrogen gas pipe 15 forms a fuel gas flow path. This fuel gas flow path is formed at a different connection portion from the air flow path formed in the air pipe 12. Further, as shown in FIG. 8, the hydrogen receiving port 26 is fixed to the hydrogen supplying port 25 via a fastening bolt 28. Although not shown, the hydrogen receiving port 26 and the hydrogen supplying port 25 are connected to each other by a sealing member. As an O-ring.
[0052]
The procedure for mounting the fuel cell 3 in the vehicle in the present embodiment will be briefly described with reference to FIG.
[0053]
First, the fuel cell frame 4 is lowered to the temporary holding position on the lower end side, the fuel cell 3 is placed on the fuel cell frame 4, and then the fuel cell frame 4 is raised to the in-vehicle position on the upper end side as shown by the arrow in FIG. Let it. Then, the hydrogen receiving port 26 on the fuel cell 3 side is connected to the hydrogen supply port 25 of the hydrogen pipe 27 provided on the vehicle body 1 side, and the hydrogen receiving port 26 and the hydrogen supply port 25 form a fuel gas flow path. After that, the hydrogen receiving port 26 is fixed to the hydrogen supply port 25 by the fastening bolt 28. Further, in this state, the fuel cell frame 4 is locked and held to the vehicle body 1 via locking means (not shown).
[0054]
According to the mounting structure of the fuel cell according to the sixth embodiment having the above configuration, the following operation and effect can be obtained.
[0055]
When the fuel cell frame 4 is pivoted upward to the vehicle-mounted position, the front part of the fuel cell 3 is connected to the air pipe 12 to form an air flow path, and the hydrogen receiving port 26 is connected to the hydrogen supply port 25. Thus, a fuel gas flow path is formed. As described above, since the connection between the hydrogen supply device 14 and the hydrogen pipe 15 of the fuel cell 3 is performed as a separate operation from the formation of the air flow path, the reliability of the connection can be increased. In addition, since the connecting portion between the hydrogen receiving port 26 and the hydrogen supply port 25 can be arranged at an easily visible portion, it is possible to easily check the fuel gas leakage visually.
[0056]
Note that the connection method according to the present embodiment is not limited to the hydrogen piping, and may be applied to other fluids as necessary, including an air piping. In that case, for example, similar pipes may be arranged behind the fuel cell, or may be arranged on the left and right side surfaces of the fuel cell.
[0057]
[Seventh embodiment]
Next, the mounting structure of the fuel cell according to the seventh embodiment will be described. Parts having the same structure as those of the first to sixth embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
[0058]
FIG. 9 is a side view schematically illustrating a fuel cell mounting structure according to a seventh embodiment of the present invention. In the present embodiment, a root portion on the hydrogen supply device 14 side in the hydrogen pipe 31 connected to the hydrogen supply device 14 and a root portion on the fuel cell 3 side in the hydrogen pipe 32 connected to the fuel cell 3 are respectively described. Flexible pipes 30 and 29 are provided.
[0059]
According to the present embodiment, the displacement between the hydrogen supply device 14 and the hydrogen pipe 32 of the fuel cell 3 is absorbed by the degrees of freedom of the flexible pipes 29 and 30, so that the connection reliability can be further improved. . Further, even when the fuel cell 3 is fixed, the connection between the hydrogen supply device 14 and the hydrogen pipe 32 can be separated within the range of the degree of freedom of the flexible pipes 29 and 30, so that a sealing member such as an O-ring can be used. Maintenance can be facilitated.
[0060]
In addition, the mounting structure of the fuel cell according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes and modifications can be made based on the technical idea of the present invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view schematically showing a mounting structure of a fuel cell according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view schematically showing a fuel cell mounting structure according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a side view schematically showing a fuel cell mounting structure according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an enlarged side view schematically showing a fuel cell frame according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a side view schematically showing a fuel cell mounting structure according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an enlarged side view of a main part of FIG. 5;
FIG. 7 is an enlarged sectional view of the vicinity of a connection portion between an air receiving port and an air supply port in FIG. 6;
FIG. 8 is a side view schematically showing a main part of a fuel cell mounting structure according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a side view schematically showing a main part of a fuel cell mounting structure according to a seventh embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
3: Fuel cell 4: Fuel cell frame (frame member)
5 mounting shaft 7 chain (frame holding means)
8. Fuel cell stopper (stopper member)
9 ... wire (frame holding means)
10. Wire reel (drive means)
20: floor panel 23: air supply port (oxidizing gas supply port)
24 ... Air port (oxidizing gas port)
25 ... hydrogen supply port (fuel gas supply port)
26 ... Hydrogen port (fuel gas port)
29, 30 ... Flexible piping
