JP2008142177A - 電動車イスのボンベ設置構造 - Google Patents

Abstract

【課題】電動車イスに搭載される水素吸蔵合金ボンベの水素受給プラグが、車体側のソケットから抜けることを防止する。
【解決手段】燃料電池システムを駆動用電源として搭載する電動車イス１に、その燃料電池システムへ燃料を供給する水素吸蔵合金ボンベ１０を前記電動車イス１に設けた架台５に着脱自在に搭載した電動車イスのボンベ設置構造において、前記水素吸蔵合金ボンベ１０は筒状を成し、その水素吸蔵合金ボンベ１０の前端１０ａに設けた水素受給プラグ１１が前記電動車イス１側に設けたソケット２０に嵌ることにより燃料電池システムへ水素が供給可能となり、前記架台５に、前記供給可能状態の前記水素吸蔵合金ボンベ１０の後端１０ｂに当接しその当接状態を保持する機能を備えた蓋９を設けた。蓋９が水素吸蔵合金ボンベ１０の移動を拘束するので、電動車イス１の振動等により、水素受給プラグ１１がソケット２０から抜けることを防止し得る。
【選択図】図１

Description

この発明は、走行装置の駆動用電源として燃料電池システムを搭載した電動車イスの燃料ボンベ設置構造に関するものである。

近年、走行装置の駆動用電源として燃料電池システムを採用した身障者向けあるいは高齢者向け電動車イスが実用化されつつある。
電動車イスに燃料電池システムを搭載する場合、例えば、図５に示すように、シートの座面部３直下の前後輪２，２に挟まれた部分に燃料電池本体８を配置し、その燃料電池本体８に燃料の水素を供給するための水素吸蔵合金ボンベ１０を車イスのいずれかの場所に固定する。図５では、その水素吸蔵合金ボンベ１０を車イスの背もたれ部４の後方に配置している。

水素吸蔵合金ボンベ１０は、その前端１０ａに設けた水素受給プラグ１１が、いわゆるクイック接続機構によって車体側に設けたソケット２０に係脱できるようになっている。
例えば、本発明の実施形態の説明図である図３は、そのクイック接続機構の一例を示すものであり、この構成によれば、水素吸蔵合金ボンベ１０側の前記水素受給プラグ１１は、車体側のソケット２０に抜き差し自在であり、その水素受給プラグ１１をソケット２０に差し込むことにより、両者はシールリング２１を介して気密に接続されるようになっている。

ソケット２０の構成は、その底部内周に環状凹溝２２と凹球面２３が形成され、前記シールリング２１は、その環状凹溝２２内に嵌められている。ソケット２０の内周は、その凹球面２３よりもやや上方にテーパー段部２４を有し、そのテーパー段部２４は上方に向かうに従って内径が大きくなっている。そのテーパー段部２４の上部に凹部２５が形成されている。また、その凹部２５には、押しバネ２６を介してボールプランジャー２７が収納されている。

水素受給プラグ１１の先端は前記ソケット２０の底部（小径部）に嵌り、その先端で球面１３を形成し、大径部の肩部１４にはテーパー面が形成され、このテーパー面に当接したボールプランジャー２７が外側に押しつけられるようになっている。

押しバネ２６の付勢力に抗して水素吸蔵合金ボンベ１０を押し込むと、水素受給プラグ１１の外周面に形成した環状溝１２にボールプランジャー２７が嵌まって水素受給プラグ１１が抜け止めされる。この状態で、水素受給プラグ１１の水素供給通路１１ａは、車体側のソケット２０の水素供給通路２０ａに気密に連通し、水素吸蔵合金ボンベ１０から燃料電池本体８へ水素が供給可能となる。

また、図４に示す架台５に設けられたレバー６を押し込むことにより、ソケット２０と一体の係止部材７を介して、そのソケット２０を水素吸蔵合金ボンベ１０をから引き離す方向へ移動させ、押しバネ２６の付勢力に抗して水素受給プラグ１１をソケット２０から引き抜くことができる。
なお、前記レバー６の操作によらず、水素吸蔵合金ボンベ１０をソケット２０から引き離す方向へ引張ることにより、水素受給プラグ１１をソケット２０から引き抜くようにした構成も採用できる。

しかし、上記ボンベ設置構造によれば、電動車イスが走行する際の振動等により、水素吸蔵合金ボンベ１０の水素受給プラグ１１がソケット２０が抜けてしまうことがある。水素受給プラグ１１がソケット２０から抜けると燃料の供給が途絶え、走行不能な状態となるので好ましくない。

そこで、この発明は、電動車イスに搭載される水素吸蔵合金ボンベの水素受給プラグが、車体側のソケットから抜けることを防止することを課題とする。

上記の課題を解決するために、この発明は、水素吸蔵合金ボンベの水素受給プラグが車体側のソケットから抜けないよう、その水素吸蔵合金ボンベがソケットから離れる方向に動くのを押える蓋を設けたものである。
蓋が水素吸蔵合金ボンベの移動を拘束するので、車イスの振動等により、水素吸蔵合金ボンベの水素受給プラグがソケットから抜けることを防止し得る。

具体的な構成は、燃料電池システムを駆動用電源として搭載する電動車イスに、その燃料電池システムへ燃料を供給する水素吸蔵合金ボンベを前記電動車イスに設けた架台に着脱自在に搭載した電動車イスのボンベ設置構造において、前記水素吸蔵合金ボンベは筒状を成し、その水素吸蔵合金ボンベの前端に設けた水素受給プラグが前記電動車イス側に設けたソケットに嵌ることにより水素吸蔵合金ボンベから前記燃料電池システムへ水素が供給可能となり、前記架台に、前記供給可能状態の前記水素吸蔵合金ボンベの後端に当接しその当接状態を保持する機能を備えた蓋を設けたものである。

この構成において、前記蓋が、弾性部材を介して前記水素吸蔵合金ボンベの後端に当接する構成とすることができる。
蓋が弾性部材を介して水素吸蔵合金ボンベに当接すれば、その弾性部材が、車イスの振動等によって生じる水素吸蔵合金ボンベと蓋との間の衝撃を吸収し、水素受給プラグとソケットとの接続（前記供給可能状態）を弾力をもって維持し得る。また、蓋と水素吸蔵合金ボンベとが直接触れることによる「がたつき音」の発生や傷の発生を防止し得る。

また、これらの各構成において、前記架台に、前記蓋を前記当接状態に施錠する手段を設けることができる。
このようにすれば、車イスの停車時、駐車時等における水素吸蔵合金ボンベの盗難防止に役立つ。

この発明は、電動車イスに搭載した水素吸蔵合金ボンベが、車体側のソケットから離れる方向に動くのを押える蓋を設けたので、水素受給プラグがソケットから抜けることを防止し得る。

一実施形態を図面に基づいて説明する。電動車イス１の主たる構成、及び水素吸蔵合金ボンベ１０の水素受給プラグ１１と車体側のソケット２０とを係脱可能とするクイック接続機構の構成は、従来例と同様であるので、以下、燃料である水素を燃料電池本体８に供給する水素吸蔵合金ボンベ１０の設置構造を中心に説明する。

燃料電池本体８は、座面部３下部において電動車イス１のフレームに固定されている。また、水素吸蔵合金ボンベ１０を保持する架台５は、その燃料電池本体８の後方、背もたれ部４の背面側に設けられている。架台５は、筒状の水素吸蔵合金ボンベ１０をすっぽりと収納できる筒状の形態を成し、その周面全周を閉塞している。この架台５が、背もたれ部４のフレーム等に適宜の手段で固定されて、水素吸蔵合金ボンベ１０を縦置き状態で着脱可能に搭載できるようになっている。

また、その架台５内には、搭載された水素吸蔵合金ボンベ１０が横方向にがたつかないように、その水素吸蔵合金ボンベ１０の周面に接するブッシュ等（図示せず）を適宜設けてもよい。

さらに、架台５の上部には、ヒンジ機構により開閉自在の蓋９が設けられている。その蓋９の下面には、ゴム部材（弾性部材）１９が取り付けられている。架台５には、鍵１５が設けられており、その蓋９が前記架台５の上部を閉じた状態で施錠できるようになっている。

水素吸蔵合金ボンベ１０を装着する際は、図１（ａ）に示すように、その水素吸蔵合金ボンベ１０を、前記水素受給プラグ１１が下向きになるように架台５内に降ろしていく。
クイック接続機構の構成は、図３に示すとおりであり、水素受給プラグ１１の前記テーパー状の肩部１４にボールプランジャー２７が当接し、その後さらに水素吸蔵合金ボンベ１０を押し込むと、水素受給プラグ１１の外周面が押しバネ２６の付勢力に抗してボールプランジャー２７を外側へ押しながら、水素受給プラグ１１の外周面に形成した環状溝１２にボールプランジャー２７が嵌まって水素受給プラグ１１が抜け止めされる。
この状態で、水素受給プラグ１１の水素供給通路１１ａは、車体側のソケット２０の水素供給通路２０ａに気密に連通し、水素吸蔵合金ボンベ１０から燃料電池本体８へ水素が供給可能となる。

このように水素吸蔵合金ボンベ１０が所定の位置（前記燃料電池本体８への水素の供給可能状態）に収納された後、蓋９を閉める。蓋９を閉めれば、架台５の上部が閉じられ、その蓋９に取り付けたゴム部材１９が水素吸蔵合金ボンベ１０の後端１０ｂに当接して、架台５に設けた係止機構により、蓋９がその位置で動かないように係止される。
この係止機構として、例えば、図２に示すように、架台５側に設けた係止部材１５ａを、蓋９側に設けた被係止部材１５ｂに手動で係止して、その係止により蓋９の開放をロックするようにしてもよいし、その他、ばね等の弾性力により架台５側に設けた係止部材が蓋９側に設けた被係止部材に係止して、その係止により蓋９の開放をロックするようにしてもよい。蓋９の係止機構は、周知の構造を採用し得る。
このように、蓋９が架台５の上部を閉じた状態に保持されているので、その水素吸蔵合金ボンベ１０がソケット２０から離れる方向へ移動することを防止する。
特に、走行中の電動車イスが路面の段差を乗り越える際、水素吸蔵合金ボンベ１０には、上方へ飛び上がるような力が作用するが、その力が、仮に、前記ボールプランジャー２７による抜け止めの許容値を超えても、蓋９がその水素吸蔵合金ボンベ１０の飛び上がりを阻止することができる。

また、蓋９がゴム部材１９を介して水素吸蔵合金ボンベ１０の後端１０ｂに当接するので、そのゴム部材１９が、電動車イス１の振動等によって生じる水素吸蔵合金ボンベ１０と蓋９との間の衝撃を吸収する。このため、水素受給プラグ１１とソケット２０との接続（前記供給可能状態）を弾力をもって維持し得るとともに、蓋９と水素吸蔵合金ボンベ１０とが直接触れることによる「がたつき音」の発生や傷の発生を防止し得る。

また、その蓋９を、前記鍵１５により架台５の上部を閉じた状態に施錠すれば、電動車イス１の停車時、駐車時等における水素吸蔵合金ボンベ１０の盗難防止に寄与し得る。
蓋９を、前記架台５の上部を閉じた状態（蓋９が水素吸蔵合金ボンベ１０の後端１０ｂに当接した状態）に施錠する手段としては、例えば、一般的に普及している南京錠、シリンダ錠など周知の鍵１５を使用してよい。また、前記施錠する手段が、前記蓋９の係止機構を兼ねてもよい。

水素吸蔵合金ボンベ１０を取り外す際は、前記鍵１５を解錠して蓋９を開放した後、架台５に設けられたレバー６を押し込むことにより、係止部材７を介してソケット２０を水素吸蔵合金ボンベ１０から引き離す方向へ移動させ、押しバネ２６の付勢力に抗して水素受給プラグ１１をソケット２０から引き抜くことができる。

なお、クイック接続機構として、他の周知の機構を採用することもできる。また、水素吸蔵合金ボンベ１０は重量が重く、その自重により水素受給プラグ１１がソケット２０側に強く押圧されるので、特に、上記のように水素吸蔵合金ボンベ１０を縦置きにした場合は、ボールプランジャー２７等による抜け止め手段を省略した構成も考えられる。

また、上記実施形態では、蓋９に取り付ける弾性部材１９としてゴム部材を用いたが、コイルバネ等の他の弾性部材１９を取り付けても良い。
さらに、他の実施形態として、図４に示すように、弾性部材１９を設けない構成も採用し得る。この構成では、蓋９と水素吸蔵合金ボンベ１０の後端１０ｂとが直接接触するようにしている。

また、架台５の構成は、上記実施形態のように周面全周を閉塞した筒状のものに限定されず、例えば、フレーム枠で形成した架台５を採用して水素吸蔵合金ボンベ１０が外部に露出するようにしてもよい。

一実施形態を示し、（ａ）は水素吸蔵合金ボンベを着脱する際、（ｂ）は水素吸蔵合金ボンベを搭載した状態を示す説明図 図１の要部拡大図 水素吸蔵合金ボンベの水素受給プラグと車体側のソケットとの接続状態を示す要部拡大図 他の実施形態を示す全体図 従来例の全体図

符号の説明

１ 電動車イス
３ 座面部
４ 背もたれ部
５ 架台
６ レバー
７ 係止部材
８ 燃料電池本体
９ 蓋
１０ 水素吸蔵合金ボンベ
１０ａ 前端
１０ｂ 後端
１１ 水素受給プラグ
１５ 鍵（施錠する手段）
１９ ゴム部材（弾性部材）
２０ ソケット
２７ ボールプランジャー

Claims (3)

1. 燃料電池システムを駆動用電源として搭載する電動車イス１に、その燃料電池システムへ燃料を供給する水素吸蔵合金ボンベ１０を前記電動車イス１に設けた架台５に着脱自在に搭載した電動車イスのボンベ設置構造において、
   前記水素吸蔵合金ボンベ１０は筒状を成し、その水素吸蔵合金ボンベ１０の前端１０ａに設けた水素受給プラグ１１が前記電動車イス１側に設けたソケット２０に嵌ることにより水素吸蔵合金ボンベ１０から前記燃料電池システムへ水素が供給可能となり、前記架台５に、前記供給可能状態の前記水素吸蔵合金ボンベ１０の後端１０ｂに当接しその当接状態を保持する機能を備えた蓋９を設けたことを特徴とする電動車イスのボンベ設置構造。
2. 前記蓋９は、弾性部材を介して前記水素吸蔵合金ボンベ１０の後端１０ｂに当接することを特徴とする請求項１に記載の電動車イスのボンベ設置構造。
3. 前記架台５に、前記蓋９を前記当接状態に施錠する手段を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の電動車イスのボンベ設置構造。

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