JP2009091047A

JP2009091047A - 燃料電池ユニットの支持構造

Info

Publication number: JP2009091047A
Application number: JP2007260156A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Tanaka; 秀幸田中; Hiroshi Arisawa; 広志有澤
Original assignee: Toyota Industries Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-10-03
Filing date: 2007-10-03
Publication date: 2009-04-30

Abstract

【課題】単純な構造を有しながらも燃料電池及び燃料電池を作動または冷却するための部品の防振性の確保及び電気的隔離を実現することができる燃料電池ユニットの支持構造を提供することを課題とする。
【解決手段】燃料電池ユニットのケーシング２内に、燃料電池及び燃料電池を作動または冷却するための部品が収容されると共に、ケーシング２は固定手段３を介して機台フレーム４に対し所定間隔だけ上方に固定支持されており、各固定手段３の第１固定部材５と第２固定部材６との間に位置するゴム部材７により燃料電池ユニット全体の防振性が確保される。また、ゴム部材７が電気的絶縁性を有するため、ケーシング２と機台フレーム４との間が電気的に絶縁される。したがって、ケーシング２内に収容されている全ての部品の防振性の確保及び電気的隔離が達成される。
【選択図】図２

Description

この発明は、燃料電池ユニットの支持構造に係り、特に燃料電池が収容された燃料電池ユニットを産業車両の機台フレームに支持するための構造に関する。

近年、燃料電池を駆動源として搭載する燃料電池型フォークリフト等の産業車両が開発されている。ところで、一般に、走行時などに振動及び揺れが生じるため、上述のように燃料電池を産業車両に搭載して使用する場合には、地面等に燃料電池を定置して使用する場合に比べて、防振性に配慮する必要がある。

例えば、特許文献１には、防振性を向上させるように、燃料電池の下面を複数の緩衝部材により支持する支持構造が開示されている。

特開２００１−３０７７１号公報特開２００７−１３１１１５号公報

ところが、特に産業車両では、サスペンション等の緩衝装置が装備されないことが多く、そのため乗用車等よりも機台に大きな振動が生じることが知られており、したがって、燃料電池だけでなく、燃料電池を作動させるための水素タンク及びエアコンプレッサ等の多数の部品もそれぞれ防振性を向上させる必要がある。しかし、これらの部品をそれぞれ上述の特許文献１の支持構造を用いて支持すると、部品点数が増加し、複雑な構造になると共にコストが嵩むという問題があった。

また、一般に、燃料電池に冷却水通路を介して冷却水循環ポンプ及びラジエータを接続し、冷却水循環ポンプにより燃料電池とラジエータとの間に冷却水を循環させることで燃料電池を冷却することができるが、燃料電池が発電して高電圧になったときに、冷却水を介して冷却水通路及びラジエータ等の部品も高電圧になるおそれがある。
そこで、燃料電池、冷却水通路及びラジエータ等の部品をそれぞれ設置面に対して電気的絶縁性の部材で支持して電気的に隔離する構成とすると、部品点数が増加して複雑な構造になってしまう。

この発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、単純な構造を有しながらも燃料電池及び燃料電池を作動または冷却するための部品の防振性の確保及び電気的隔離を実現することができる燃料電池ユニットの支持構造を提供することを目的とする。

この発明に係る燃料電池ユニットの支持構造は、燃料電池が収容された燃料電池ユニットを産業車両の機台フレームに支持するための燃料電池ユニットの支持構造において、燃料電池ユニットのケーシングを機台フレームに対して固定するための固定手段を備え、固定手段は、大径筒状部とこの大径筒状部の外周面から径方向外方に突出して機台フレームに連結される第１フランジ部とを有する第１固定部材と、第１固定部材の大径筒状部の内径よりも小さい外径を有して大径筒状部内に配置される小径筒状部とこの小径筒状部の外周面から径方向外方に向かって突出形成された第２フランジ部を有する第２固定部材と、第２固定部材の小径筒状部内に通されると共に第２固定部材の第２フランジ部を燃料電池ユニットのケーシングに当接させるように第２固定部材をケーシングに固定するボルトと、弾力性及び電気的絶縁性を有すると共に、第１固定部材の大径筒状部の内周面と第２固定部材の小径筒状部の外周面との間、及び第１固定部材の第１フランジ部と第２固定部材の第２フランジ部との間にそれぞれ配置されて第１固定部材に対し第２固定部材を離間しながら支持するゴム部材とを有するものである。

固定手段を用いることにより、燃料電池ユニットのケーシングの下面を機台フレームに対して固定することができる。

この発明によれば、単純な構造を有しながらも、燃料電池及び燃料電池を作動または冷却するための部品の防振性の確保及び電気的隔離を実現することができる。

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１に、この発明の実施の形態に係る燃料電池ユニットの支持構造が装備された燃料電池型フォークリフトの構成を示す。フォークリフトの運転席１の下方に、破線で示されるような燃料電池ユニットＵが配置されている。燃料電池ユニットＵは、筐体状のケーシング２を有し、ケーシング２内に、このフォークリフトの駆動源となる図示しない燃料電池が収容されている。また、４つの固定手段３により、ケーシング２の下面がその四隅でフォークリフトの機台フレームに対し固定支持されている。
なお、図示されないが、ケーシング２内には、燃料電池が収容されると共に、水素タンク、水素供給用レギュレータ、エアコンプレッサ、加湿モジュール、キャパシタ及びバッテリ等の燃料電池を作動させるための部品と、冷却水循環ポンプ、ラジエータ、ファン及びファンモータ等の燃料電池を冷却するための部品とが収容されている。

それぞれの固定手段３は、図２に示されるように、このフォークリフトの機台フレーム４に固定される第１固定部材５と、第１固定部材５内に配置される第２固定部材６と、第１固定部材５及び第２固定部材６の間に配置されるゴム部材７と、第２固定部材６内に挿通されて燃料電池ユニットＵのケーシング２に固定されるボルト８を有する。

ここで、第１固定部材５は、図３に示されるように、貫通孔９ａが形成された円筒状の大径筒状部９を有し、大径筒状部９の上端には、大径筒状部９の外周面からその径方向外方に向かって延びるように平板状の第１フランジ部１０が突出形成されている。この第１固定部材５は、第１フランジ部１０に設けられる一対のボルト挿通孔１１にそれぞれ通されるボルト１２を介して、機台フレーム４に連結されている。

また、第２固定部材６は、図４に示されるように、貫通孔１３ａが形成された円筒状の小径筒状部１３を有し、この小径筒状部１３は、第１固定部材５の大径筒状部９の内径、すなわち第１固定部材５の貫通孔９ａの径よりも小さい外径を有するように形成されている。小径筒状部１３の上端には、小径筒状部１３の外周面からその径方向外方に向かって延びるように平板状の第２フランジ部１４が突出形成されている。

第２固定部材６の小径筒状部１３は、第１固定部材５の大径筒状部９内に、この大径筒状部９とほぼ同一の軸を有するように配置されると共に、第２固定部材６の第２フランジ部１４は、第１固定部材５の第１フランジ部１０よりも上方に配置されている。また、大径筒状部９の内周面と小径筒状部１３の外周面との間、並びに第１フランジ部１０の上面と第２フランジ部１４の下面との間にゴム部材７が配置されており、ゴム部材７により第２固定部材６が第１固定部材５に対し離間されながら支持されている。このゴム部材７は、弾力性及び電気的絶縁性を有するゴム等からなり、ゴム部材７を介して、第１固定部材５と第２固定部材６とが互いに絶縁されている。

また、第２固定部材６の第２フランジ部１４の上面に燃料電池ユニットＵのケーシング２の下面が当接するように載置されている。さらに、第２固定部材６の小径筒状部１３内に、ケーシング２とは反対側から、すなわち下方からボルト８が挿通されると共に、ボルト８の先端部がケーシング２に設けられた図示しないボルト孔等に締結され固定されることにより、第２固定部材６がケーシング２に対し固定されている。したがって、固定手段３を介して、燃料電池ユニットＵのケーシング２が機台フレーム４に固定されている。
なお、固定手段３により、ケーシング２は機台フレーム４に対し所定間隔だけ上方に位置するように支持される。

次に、この実施の形態に係る燃料電池ユニットの支持構造の作用について説明する。
燃料電池ユニットＵのケーシング２は４つの固定手段３を介して機台フレーム４に対し所定間隔だけ上方に固定支持され、各固定手段３の第１固定部材５と第２固定部材６との間にはゴム部材７が配置されているため、機台フレーム４に生じた振動が各固定手段３のゴム部材７により吸収されることにより、燃料電池ユニットＵ全体の防振性が確保される。
したがって、この燃料電池ユニットＵのケーシング２内に収容されている全ての部品、すなわち、図示しない燃料電池、水素タンク、水素供給用レギュレータ、エアコンプレッサ、加湿モジュール、キャパシタ及びバッテリ等の燃料電池を作動させるための部品と、冷却水循環ポンプ、ラジエータ、ファン及びファンモータ等の燃料電池を冷却するための部品の防振性をそれぞれ確保することができる。

また、各固定手段３の第１固定部材５と第２固定部材６との間はゴム部材７により電気的に絶縁されているため、燃料電池ユニットＵのケーシング２と機台フレーム４との間も絶縁される。これにより、ケーシング２内に収容されている、燃料電池、水素タンク、水素供給用レギュレータ、エアコンプレッサ、加湿モジュール、キャパシタ及びバッテリ等の燃料電池を作動させるための部品と、冷却水循環ポンプ、ラジエータ、ファン及びファンモータ等の燃料電池を冷却するための部品と機台フレーム４との間も電気的に絶縁される。
したがって、単純な構造でありながらも、燃料電池及び燃料電池を作動または冷却するための部品の防振性の確保及び電気的隔離を実現することができる。

なお、上述の実施の形態では、第２固定部材６の小径筒状部１３内に下方からボルト８を挿通してケーシング２に固定したが、その代わりに、ケーシング２の下面に上方からボルトを挿通すると共にこのボルトを第２固定部材６の小径筒状部１３内に上方から挿通し、ボルトの先端部にナットを締結することにより、第２固定部材６をケーシング２の下面に固定することもできる。

また、上述の実施の形態では、ケーシング２の下面を４つの固定手段３により機台フレーム４に固定支持したが、３つ以下の固定手段３を用いて、あるいは５つ以上の固定手段３を用いてケーシング２の下面を機台フレーム４に対して固定支持することもできる。
ケーシング２の下面の代わりに、ケーシング２の側面または上面を固定手段３を用いてフォークリフトの対応する機台フレームに対して固定支持することもできる。また、ケーシング２の下面、側面及び上面のうち少なくとも２つの面を固定手段３を用いて固定支持してもよい。
なお、この発明は、フォークリフトに限らず、燃料電池が収容された燃料電池ユニットＵを駆動源として搭載する産業車両に適用することができる。

この発明の実施の形態に係る燃料電池ユニットの支持構造が装備された燃料電池型フォークリフトの構成を示す図である。この発明の実施の形態に係る燃料電池ユニットの支持構造を示す断面図である。実施の形態における第１固定部材を示す斜視図である。実施の形態における第２固定部材を示す斜視図である。

符号の説明

１運転席、２ケーシング、３固定手段、４機台フレーム、５第１固定部材、６第２固定部材、７ゴム部材、８ボルト、９大径筒状部、９ａ，１３ａ貫通孔、１０第１フランジ部、１１ボルト挿通孔、１２ボルト、１３小径筒状部、１４第２フランジ部、Ｕ燃料電池ユニット。

Claims

燃料電池が収容された燃料電池ユニットを産業車両の機台フレームに支持するための燃料電池ユニットの支持構造において、
前記燃料電池ユニットのケーシングを前記機台フレームに対して固定するための固定手段を備え、前記固定手段は、
大径筒状部とこの大径筒状部の外周面から径方向外方に突出して前記機台フレームに連結される第１フランジ部とを有する第１固定部材と、
前記第１固定部材の大径筒状部の内径よりも小さい外径を有して前記大径筒状部内に配置される小径筒状部とこの小径筒状部の外周面から径方向外方に向かって突出形成された第２フランジ部を有する第２固定部材と、
前記第２固定部材の小径筒状部内に通されると共に前記第２固定部材の第２フランジ部を前記燃料電池ユニットのケーシングに当接させるように前記第２固定部材を前記ケーシングに固定するボルトと、
弾力性及び電気的絶縁性を有すると共に、前記第１固定部材の大径筒状部の内周面と前記第２固定部材の小径筒状部の外周面との間、及び前記第１固定部材の第１フランジ部と前記第２固定部材の第２フランジ部との間にそれぞれ配置されて前記第１固定部材に対し前記第２固定部材を離間しながら支持するゴム部材と
を有することを特徴とする燃料電池ユニットの支持構造。
前記固定手段により、前記燃料電池ユニットのケーシングの下面が前記機台フレームに対して固定される請求項１に記載の燃料電池ユニットの支持構造。