JP2007131115A - 車両の燃料電池用防振マウント - Google Patents

Abstract

【課題】上下方向及び水平方向に大きな振動入力が作用する車両の燃料電池用防振マウントにおいて、かかる振動入力に耐えて防振機能を発揮することができる構造を提供する。
【解決手段】燃料電池スタック１に取り付けられる上側取付部材１２と、車体側のスタック受け面３に取り付けられる下側取付部材１４と、両取付部材間に介設されたゴム状弾性体からなる防振基体１６とを備える防振マウント１０であって、上側取付部材１２に下方に突出する軸部１８を設けるとともに、下側取付部材１４に軸部１８を上方から受け入れる開口部２６を設けて、軸部の外周面１８ａと開口部の内周面２６ａとの間に防振基体の第１弾性部３０を介設し、上側取付部材１２に軸部の外周面から軸直角方向に突出するフランジ部２０を設けて、該フランジ部とこれに対向する下側取付部材１４の開口部周りの上面２６ｂとの間に防振基体の第２弾性部３２を介設する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、車両用燃料電池を支持するために用いられる燃料電池用防振マウントに関するものである。

近年、燃料電池を搭載した自動車の開発が進められており、燃料電池を車体に支持するためのマウント構造についても種々提案がなされている（下記特許文献１，２参照）。

一般に、燃料電池は、アノード、カソード及び電解質膜からなる単位セルをセパレータを介して複数組積層することにより燃料電池スタックとして構成されている。かかる燃料電池を防振マウントを介して車体に取り付けた場合、防振マウントには、車両の上下方向とこれに直交する水平方向に大きな振動入力が作用する。

そのため、車両に用いる燃料電池用防振マウントにおいては、このような大きな振動入力に耐える構造が要求される。
特開２００１−３０７７１号公報 特開２００４−２４７１３９号公報

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、上下方向及び水平方向に大きな振動入力が作用する車両の燃料電池用防振マウントにおいて、かかる振動入力に耐えて防振機能を発揮することができるものを提供することを目的とする。

本発明に係る車両の燃料電池用防振マウントは、燃料電池側に取り付けられる上側取付部材と、車体側に取り付けられる下側取付部材と、前記上側取付部材と下側取付部材の間に介設されたゴム状弾性体からなる防振基体とを備えてなり、前記上側取付部材が下方に突出する軸部を有し、前記下側取付部材が前記軸部を上方から受け入れる開口部を有して、前記軸部の外周面と前記開口部の内周面との間に前記防振基体の第１弾性部が介設され、前記上側取付部材が前記軸部の外周面から軸直角方向に突出するフランジ部を有して、該フランジ部とこれに対向する前記下側取付部材の前記開口部周りの上面との間に前記防振基体の第２弾性部が介設されたものである。

本発明の防振マウントであると、上側取付部材の軸部と下側取付部材の開口部との間に介設された防振基体の第１弾性部により、車両の左右方向や前後方向等の水平方向における高いばね特性が発揮される。また、上側取付部材のフランジ部とこれに対向する下側取付部材の開口部周りの上面との間に介設された防振基体の第２弾性部により、車両の上下方向における高いばね特性が発揮される。そのため、車両の上下方向及び水平方向に作用する大きな振動入力に耐えることができ、車両の燃料電池用防振マウントとして優れた防振支持機能を発揮することができる。

以下に本発明の実施形態に係る防振マウントを図面に基づいて説明する。

図１は本発明の一実施形態に係る防振マウント１０の平面図、図２はその側面図、図３及び図４はその縦断面図である。

この防振マウント１０は、燃料電池自動車において燃料電池スタックを車体に対して取り付け、支持するための防振装置であり、図５，６に示すように、直方体状をなす燃料電池スタック１の下面の複数箇所に配設されて、燃料電池スタック１を防振的に支承するものである。詳細には、燃料電池スタック１の車両前端部において車両左右方向の中央部に１つと、燃料電池スタック１の車両後端部において車両左右方向の両端部に各１つの、合計３つの防振マウント１０で燃料電池スタック１を支持するように構成されている。

燃料電池スタック１の構造については図示していないが、アノード、カソード及び電解質膜からなる単位セルをセパレータを介して複数組積層してなる固体高分子電解質型の燃料電池など公知の各種燃料電池を用いることができる。

図３に示すように、防振マウント１０は、燃料電池スタック１の下面２に取り付けられる金属等の剛性材料からなる上側取付部材１２と、車体側のスタック受け面３に取り付けられる金属等の剛性材料からなる下側取付部材１４と、これら上側取付部材１２と下側取付部材１４の間に介設されて両者を弾性的に連結するゴム状弾性体からなる防振基体１６とを備えてなる。

上側取付部材１２は、軸方向を上下方向に向けて下方に突出する軸部１８と、該軸部１８の上端部外周面から軸直角方向（即ち、軸方向に垂直な方向）の外方に突出するフランジ部２０と、該フランジ部２０の上面から突出する取付部としてのボルト２２とを備えて構成されている。

軸部１８は、この実施形態では、中空部２４を備える円筒状をなして形成されている。また、フランジ部２０は、図１，２に示すように、前後方向よりも左右方向が長く設定された平板状をなしており、その下面から上記軸部１８が下方に延設され、上面が燃料電池スタック１の下面に当接固定されるように構成されている（図３参照）。また、ボルト２２は、燃料電池スタック１の下面に設けられたボルト穴４に螺合することで燃料電池スタック１に締結固定されるものであり、軸部１８と同軸に上方に突設されている。

下側取付部材１４は、上側取付部材１２の軸部１８を上方から受け入れる開口部２６を備える比較的厚肉の板状部材であり、図１に示すように、車両左右方向に細長い長方形状をなしている。そして、左右方向の中央部に円形の上記開口部２６が設けられるとともに、左右方向の両端部に下方に突出する取付部としてのボルト２８がそれぞれ設けられ、このボルト２８によりスタック受け面３に締結固定されるよう構成されている（図３参照）。

防振基体１６は、図３，４に示すように、上側取付部材１２の軸部１８の外周を取り囲む筒状の第１弾性部３０と、その上端部から外向きに延設されて上側取付部材１２のフランジ部２０の下面に配されたリング板状の第２弾性部３２とで構成されている。

詳細には、第１弾性部３０は、上側取付部材１２の軸部１８の外周面１８ａと、その外周を所定の間隙をおいて取り囲む下側取付部材１４の開口部２６の内周面２６ａとの間に介設されている。また、第２弾性部３２は、上側取付部材１２のフランジ部２０の下面と、これに軸方向に対向配置された下側取付部材１４の開口部２６周りの上面２６ｂとの間に介設されている。そして、第１弾性部３０と第２弾性部３２は一体に連続して形成されている。なお、第２弾性部３２を形成するために、上側取付部材１２のフランジ部２０は、下側取付部材１４の開口部２６を越えてその外方に延設されている。また、防振基体１６は、燃料電池スタック１と車体側のスタック受け面３との間を絶縁するために、電気絶縁性のゴム状弾性体により形成されることが好ましい。

この実施形態では、製造性を考慮して、上側取付部材１２と下側取付部材１４と防振基体１６が次のようにして結合されている。

すなわち、図３，４に示すように、下側取付部材１４の開口部２６に圧入される筒状部材３４が設けられ、この筒状部材３４と上側取付部材１２とが防振基体１６の加硫成形により一体に結合されている。筒状部材３４は、上側取付部材１２の軸部１８を取り囲む円筒状をなし、その上端部に外向きのフランジ３６を備えている。そして、筒状部材３４の内周面と軸部１８の外周面とに防振基体１６の第１弾性部３０が加硫接着され、筒状部材３４のフランジ３６の上面と上側取付部材１２のフランジ部２０の下面とに防振基体１６の第２弾性部３２が加硫接着されている。

このようにして一体に成形された上側取付部材１２と防振基体１６と筒状部材３４とからなる部材を、下側取付部材１４の開口部２６に上方から圧入して固定することで、防振マウント１０が形成されている。なお、開口部２６の上側の開口周縁部２６ｃはテーパ面状に面取りされており、上記部材を圧入しやすくしている。

以上よりなる本実施形態の燃料電池用防振マウント１０であると、上側取付部材１２の軸部１８と下側取付部材１４の開口部２６との間に介設された防振基体１６の第１弾性部３０により、左右方向や前後方向等の水平方向における高いばね特性が発揮される。すなわち、車両水平方向において高い静ばね定数が得られる。

また、上側取付部材１２のフランジ部２０と下側取付部材１４の開口部周りの上面２６ｂとの間に介設された防振基体１６の第２弾性部３２により、上下方向における高いばね特性が発揮される。すなわち、車両上下方向において高い静ばね定数が得られる。

そのため、一般の防振マウントと比較して上下方向及び左右方向に非常に高いばね特性が要求される燃料電池用防振マウントにおいて、これらのばね特性を満足することができ、上下方向及び左右方向に作用する大きな振動入力に耐えることができる。

なお、上下方向における静ばね定数（Ｚ）と左右方向における静ばね定数（Ｙ）の比は、Ｚ：Ｙ＝１：１．２程度であることが好ましく、即ち、左右方向のばね定数の方が上下方向のばね定数よりも高いことが好ましい。そのため、上記のように軸部１８を上下方向に配置してその周りの開口部２６との間に第１弾性部３０を介設させる構造を基本として、これにより左右方向での高いばね定数を得ている。その一方で、上下方向のばね定数も高めるためにフランジ状の第２弾性部３２を設けている。

以上のように、本発明の防振マウントであると、上下方向及び水平方向に作用する大きな振動入力に対して耐えることができるので、燃料電池自動車などの車両において燃料電池を支持するための防振マウントとして利用することができる。

本発明の一実施形態に係る燃料電池用防振マウントの平面図である。 同防振マウントの側面図である。 図１のIII−III線断面図である。 図１のIV−IV線断面図である。 同防振マウントの燃料電池に対する取付位置を示す平面図である。 図５のVI方向から見た側面図である。

符号の説明

１０…防振マウント、１２…上側取付部材、１４…下側取付部材、１６…防振基体、１８…軸部、１８ａ…軸部の外周面、２０…フランジ部、２６…開口部、２６ａ…開口部の内周面、２６ｂ…開口部周りの上面、３０…第１弾性部、３２…第２弾性部、１…燃料電池スタック、３…スタック受け面（車体側）

Claims (1)

1. 燃料電池側に取り付けられる上側取付部材と、車体側に取り付けられる下側取付部材と、前記上側取付部材と下側取付部材の間に介設されたゴム状弾性体からなる防振基体とを備えてなり、
   前記上側取付部材が下方に突出する軸部を有し、前記下側取付部材が前記軸部を上方から受け入れる開口部を有して、前記軸部の外周面と前記開口部の内周面との間に前記防振基体の第１弾性部が介設され、
   前記上側取付部材が前記軸部の外周面から軸直角方向に突出するフランジ部を有して、該フランジ部とこれに対向する前記下側取付部材の前記開口部周りの上面との間に前記防振基体の第２弾性部が介設された
   ことを特徴とする車両の燃料電池用防振マウント。
   

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