JP2014101058A - Fuel cell vehicle - Google Patents

Fuel cell vehicle Download PDF

Info

Publication number
JP2014101058A
JP2014101058A JP2012255156A JP2012255156A JP2014101058A JP 2014101058 A JP2014101058 A JP 2014101058A JP 2012255156 A JP2012255156 A JP 2012255156A JP 2012255156 A JP2012255156 A JP 2012255156A JP 2014101058 A JP2014101058 A JP 2014101058A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vehicle
fuel cell
cell stack
length direction
fuel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2012255156A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideharu Naito
秀晴 内藤
Seishi Yoshinaga
成志 好永
Yusuke Nara
由介 奈良
Hidetada Kojima
秀忠 小嶋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP2012255156A priority Critical patent/JP2014101058A/en
Publication of JP2014101058A publication Critical patent/JP2014101058A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a fuel cell stack from being removed from a mount mechanism as much as possible when an external load is applied to a vehicle.SOLUTION: A fuel cell vehicle 10 includes a mount mechanism 84 on which a fuel cell stack 14 is mounted. The mount mechanism 84 includes a rear side holding part 88 which fixes the rear side of the fuel cell stack 14 to a vehicle body frame 86; and a front side holding part 90 which is attached to a vehicle body sub frame 86a forming the vehicle body frame 86 and holds the front side of the fuel cell stack 14, the front side holding part 90 bending its shape when an external load is applied to maintain a function for holding the front side of the fuel cell stack 14.

Description

本発明は、燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学反応により発電する燃料電池を有し、複数の前記燃料電池が積層される燃料電池スタックを、車両フロントボックス内の車体フレームに搭載する燃料電池車両に関する。   The present invention includes a fuel cell that generates power by an electrochemical reaction between a fuel gas and an oxidant gas, and a fuel cell stack in which a plurality of the fuel cells are stacked is mounted on a vehicle body frame in a vehicle front box. Regarding vehicles.

例えば、固体高分子型燃料電池は、高分子イオン交換膜からなる電解質膜の両側に、それぞれアノード電極及びカソード電極を配設した電解質膜・電極構造体(MEA)を、セパレータによって挟持した発電セルを備えている。この種の燃料電池は、通常、所定の数の発電セルを積層することにより、車載用燃料電池スタックとして使用されている。   For example, a polymer electrolyte fuel cell is a power generation cell in which an electrolyte membrane / electrode structure (MEA) in which an anode electrode and a cathode electrode are arranged on both sides of an electrolyte membrane made of a polymer ion exchange membrane is sandwiched by separators. It has. This type of fuel cell is usually used as an in-vehicle fuel cell stack by stacking a predetermined number of power generation cells.

上記の燃料電池スタックが搭載された燃料電池車両では、例えば、前方からの衝撃(外部荷重)が燃料電池スタックに作用した際には、前記燃料電池スタック等の各部品を保護する必要がある。   In a fuel cell vehicle equipped with the above fuel cell stack, for example, when an impact (external load) from the front acts on the fuel cell stack, it is necessary to protect each component such as the fuel cell stack.

このため、例えば、特許文献1に開示されている燃料電池車両の補機搭載構造が知られている。この補機搭載構造は、図12に示すように、モータルーム1内の下部に駆動モータ2を設けている。   For this reason, for example, an auxiliary equipment mounting structure for a fuel cell vehicle disclosed in Patent Document 1 is known. In this auxiliary machine mounting structure, as shown in FIG. 12, a drive motor 2 is provided in the lower part of the motor room 1.

駆動モータ2の上方には、パワーマネジャ3が、4本のマウンティングメンバ4を介してサイドメンバ5に固定されている。駆動モータ2及びパワーマネジャ3の車両前方側には、車幅方向に沿って補機取付フレーム6が橋渡しされ、この補機取付フレーム6に車両の補機が搭載されている。   Above the drive motor 2, a power manager 3 is fixed to the side member 5 via four mounting members 4. An auxiliary machine mounting frame 6 is bridged along the vehicle width direction on the vehicle front side of the drive motor 2 and the power manager 3, and the auxiliary machine of the vehicle is mounted on the auxiliary machine mounting frame 6.

特開2004−243892号公報JP 2004-243892 A

上記の特許文献1では、パワーマネジャ3は、4本のマウンティングメンバ4を介してサイドメンバ5に固定されている。このため、車両の衝突時等、外部荷重が付与された際、パワーマネジャ3の後退量と、サイドメンバ5にマウントされている4本のマウンティングメンバ4の部位の後退量とに、差が発生し易い。従って、マウンティングメンバ4に過度の荷重が付与されるおそれがある。これにより、マウンティングメンバ4が破断するおそれがあり、パワーマネジャ3を保持することができないという問題がある。   In the above-mentioned Patent Document 1, the power manager 3 is fixed to the side member 5 via the four mounting members 4. For this reason, when an external load is applied, such as when a vehicle collides, there is a difference between the amount of retraction of the power manager 3 and the amount of retraction of the four mounting members 4 mounted on the side members 5. Easy to do. Therefore, an excessive load may be applied to the mounting member 4. As a result, the mounting member 4 may be broken, and there is a problem that the power manager 3 cannot be held.

本発明は、この種の問題を解決するものであり、車両に外部荷重が付与された際、燃料電池スタックがマウント機構から離脱することを可及的に抑制するとともに、構成を簡素化することが可能な燃料電池車両を提供することを目的とする。   The present invention solves this type of problem, and suppresses the fuel cell stack from detaching from the mount mechanism as much as possible when an external load is applied to the vehicle, and simplifies the configuration. It is an object of the present invention to provide a fuel cell vehicle capable of achieving the above.

本発明は、燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学反応により発電する燃料電池を有し、複数の前記燃料電池が積層される燃料電池スタックを、車両フロントボックス内の車体フレームに搭載する燃料電池車両に関するものである。   The present invention includes a fuel cell that generates power by an electrochemical reaction between a fuel gas and an oxidant gas, and a fuel cell stack in which a plurality of the fuel cells are stacked is mounted on a vehicle body frame in a vehicle front box. It relates to vehicles.

この燃料電池車両は、燃料電池スタックが搭載されるマウント機構を備えている。そして、マウント機構は、燃料電池スタックの車両車長方向後方を、車体フレームに対して固定する後方保持部と、前記燃料電池スタックの車両車長方向前方を保持するとともに、外部荷重が付与された際、形状を変形させ且つ前記燃料電池スタックの保持機能を維持する前方保持部と、を設けている。   This fuel cell vehicle includes a mount mechanism on which the fuel cell stack is mounted. The mount mechanism holds the rear of the fuel cell stack in the vehicle vehicle length direction with respect to the vehicle body frame, holds the front of the fuel cell stack in the vehicle vehicle length direction, and is applied with an external load. At this time, a front holding portion that deforms the shape and maintains the holding function of the fuel cell stack is provided.

また、この燃料電池車両では、前方保持部は、燃料電池スタックの車両車長方向前方を、車体フレームに固定する屈曲変形可能なリンク構造と、車長方向に移動自在なスライド構造と、を有することが好ましい。   Further, in this fuel cell vehicle, the front holding portion has a link structure that can be bent and deformed to fix the front of the fuel cell stack in the vehicle vehicle length direction to the vehicle body frame, and a slide structure that is movable in the vehicle length direction. It is preferable.

さらに、この燃料電池車両では、リンク構造は、車両車長方向前方への屈曲角度が、車両車長方向後方への屈曲角度よりも大きな角度に設定されることが好ましい。   Further, in this fuel cell vehicle, it is preferable that the link structure is set such that the bending angle forward in the vehicle vehicle length direction is larger than the bending angle backward in the vehicle vehicle length direction.

さらにまた、この燃料電池車両では、前方保持部は、燃料電池スタックの車両車長方向前方を、車体フレームに固定する伸縮可能なシリンダ構造と、前記シリンダ構造内の流体を開放させる流体開放構造と、前記シリンダ構造を、車長方向に移動可能なスライド構造と、を有することが好ましい。   Furthermore, in this fuel cell vehicle, the front holding portion includes an extendable cylinder structure that fixes the front of the fuel cell stack in the vehicle vehicle length direction to the vehicle body frame, and a fluid release structure that releases the fluid in the cylinder structure. The cylinder structure preferably includes a slide structure that is movable in the vehicle length direction.

本発明によれば、燃料電池車両に車両車長方向前方からマウント機構に外部荷重が付与された際、前記マウント機構を構成する前方保持部には、前記外部荷重が作用する。   According to the present invention, when an external load is applied to the mount mechanism from the front in the vehicle longitudinal direction of the fuel cell vehicle, the external load acts on the front holding portion constituting the mount mechanism.

ここで、前方保持部は、車両車長方向後方に変形するとともに、燃料電池スタックの車両車長方向前方の保持機能を維持している。このため、車両に外部荷重が付与された際、燃料電池スタックがマウント機構から離脱することを可及的に抑制するとともに、構成を簡素化することが可能になる。   Here, the front holding portion is deformed rearward in the vehicle vehicle length direction and maintains the holding function of the fuel cell stack in the vehicle vehicle length direction front. For this reason, when an external load is applied to the vehicle, it is possible to suppress the separation of the fuel cell stack from the mount mechanism as much as possible, and to simplify the configuration.

本発明の第1の実施形態に係る燃料電池車両の要部側面説明図である。It is principal part side surface explanatory drawing of the fuel cell vehicle which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 前記燃料電池車両の要部分解斜視説明図である。It is a principal part disassembled perspective explanatory drawing of the said fuel cell vehicle. 前記燃料電池車両を構成する燃料電池スタック及び筐体の要部分解斜視説明図である。It is a fuel cell stack which comprises the said fuel cell vehicle, and the principal part disassembled perspective explanatory drawing of a housing | casing. 前記燃料電池スタックを構成する燃料電池の要部分解斜視図である。It is a principal part disassembled perspective view of the fuel cell which comprises the said fuel cell stack. 前記燃料電池車両に設けられるマウント機構を構成する前方保持部の分解斜視説明図である。It is a disassembled perspective explanatory drawing of the front holding part which comprises the mount mechanism provided in the said fuel cell vehicle. 前記前方保持部の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of the said front holding | maintenance part. 外部荷重が付与された際の前記前方保持部の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of the said front holding | maintenance part when an external load is provided. 本発明の第2の実施形態に係る燃料電池車両の要部側面説明図である。It is principal part side explanatory drawing of the fuel cell vehicle which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 前記燃料電池車両に設けられるマウント機構を構成する前方保持部の要部分解斜視説明図である。It is a principal part disassembled perspective explanatory drawing of the front holding part which comprises the mount mechanism provided in the said fuel cell vehicle. 本発明の第3の実施形態に係る燃料電池車両の要部側面説明図である。It is principal part side explanatory drawing of the fuel cell vehicle which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 外部荷重が付与された際のマウント機構を構成する前方保持部の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of the front holding part which comprises the mount mechanism at the time of an external load being provided. 特許文献1に開示されている補機搭載構造の平面説明図である。It is a plane explanatory view of the auxiliary equipment mounting structure currently indicated by patent documents 1.

図1及び図2に示すように、本発明の第1の実施形態に係る燃料電池車両10は、車両フロントボックス(所謂、モータルーム)12に収容される燃料電池スタック14を備える。   As shown in FIGS. 1 and 2, the fuel cell vehicle 10 according to the first embodiment of the present invention includes a fuel cell stack 14 accommodated in a vehicle front box (so-called motor room) 12.

燃料電池スタック14は、筐体16内に収容されるとともに、図3に示すように、複数の燃料電池18が燃料電池車両10の車長方向(矢印L方向)に交差する車幅方向(矢印H方向)に積層されて構成される。   The fuel cell stack 14 is housed in a housing 16 and, as shown in FIG. 3, a vehicle width direction (arrow) in which a plurality of fuel cells 18 intersect the vehicle length direction (arrow L direction) of the fuel cell vehicle 10. (H direction).

図3に示すように、燃料電池スタック14は、複数の燃料電池18が、立位姿勢で水平方向(矢印H方向)に積層される。複数の燃料電池18の積層方向一端には、第1ターミナルプレート20a、第1絶縁プレート22a及び第1エンドプレート24aが外方に向かって順次配設される。燃料電池18の積層方向他端には、第2ターミナルプレート20b、第2絶縁プレート22b及び第2エンドプレート24bが外方に向かって順次配設される。   As shown in FIG. 3, in the fuel cell stack 14, a plurality of fuel cells 18 are stacked in the horizontal direction (in the direction of arrow H) in a standing posture. At one end in the stacking direction of the plurality of fuel cells 18, a first terminal plate 20a, a first insulating plate 22a, and a first end plate 24a are sequentially disposed outward. At the other end in the stacking direction of the fuel cell 18, a second terminal plate 20b, a second insulating plate 22b, and a second end plate 24b are sequentially disposed outward.

第1エンドプレート24aの中央部からは、第1ターミナルプレート20aに接続された第1出力端子26aが延在する。第2エンドプレート24bの中央部からは、第2ターミナルプレート20bに接続された第2出力端子26bが延在する。   A first output terminal 26a connected to the first terminal plate 20a extends from the central portion of the first end plate 24a. A second output terminal 26b connected to the second terminal plate 20b extends from the center of the second end plate 24b.

第1エンドプレート24aと第2エンドプレート24bの各長辺間には、連結バー(締結部材)28の両端がねじ30により固定される。第1エンドプレート24aと第2エンドプレート24bの各短辺間には、連結バー28の両端がねじ30により固定される。各連結バー28により、燃料電池スタック14の複数の積層された燃料電池18に積層方向(矢印H方向)の締め付け荷重が付与される。   Both ends of a connecting bar (fastening member) 28 are fixed by screws 30 between the long sides of the first end plate 24a and the second end plate 24b. Both ends of the connecting bar 28 are fixed by screws 30 between the short sides of the first end plate 24a and the second end plate 24b. Each connecting bar 28 applies a tightening load in the stacking direction (arrow H direction) to the plurality of stacked fuel cells 18 of the fuel cell stack 14.

図4に示すように、燃料電池18は、横長の長方形状を有するとともに、電解質膜・電極構造体40が、第1セパレータ42及び第2セパレータ44に挟持される。第1セパレータ42及び第2セパレータ44は、例えば、鋼板、ステンレス鋼板、アルミニウム板、あるいはめっき処理鋼板等の金属セパレータやカーボンセパレータにより構成される。   As shown in FIG. 4, the fuel cell 18 has a horizontally long rectangular shape, and the electrolyte membrane / electrode structure 40 is sandwiched between the first separator 42 and the second separator 44. The 1st separator 42 and the 2nd separator 44 are comprised by metal separators and carbon separators, such as a steel plate, a stainless steel plate, an aluminum plate, or a plating treatment steel plate, for example.

燃料電池18の矢印L方向(図4中、水平方向)の一端縁部には、積層方向である矢印H方向に互いに連通して、酸化剤ガス、例えば、酸素含有ガスを供給するための酸化剤ガス入口連通孔46a、及び燃料ガス、例えば、水素含有ガスを排出するための燃料ガス出口連通孔48bが、矢印T方向(鉛直方向)に配列して設けられる。   One end edge of the fuel cell 18 in the arrow L direction (horizontal direction in FIG. 4) communicates with each other in the arrow H direction, which is the stacking direction, to oxidize for supplying an oxidant gas, for example, an oxygen-containing gas An agent gas inlet communication hole 46a and a fuel gas outlet communication hole 48b for discharging a fuel gas, for example, a hydrogen-containing gas, are arranged in the arrow T direction (vertical direction).

燃料電池18の矢印L方向の他端縁部には、矢印H方向に互いに連通して、燃料ガスを供給するための燃料ガス入口連通孔48a、及び酸化剤ガスを排出するための酸化剤ガス出口連通孔46bが、矢印T方向に配列して設けられる。   The other end edge of the fuel cell 18 in the arrow L direction communicates with each other in the arrow H direction, and a fuel gas inlet communication hole 48a for supplying fuel gas and an oxidant gas for discharging oxidant gas. The outlet communication holes 46b are arranged in the arrow T direction.

燃料電池18の矢印T方向の上端縁部には、冷却媒体を供給するための一対の冷却媒体入口連通孔50aが設けられるとともに、前記燃料電池18の矢印T方向の下端縁部には、前記冷却媒体を排出するための一対の冷却媒体出口連通孔50bが設けられる。   A pair of cooling medium inlet communication holes 50a for supplying a cooling medium is provided at the upper end edge in the arrow T direction of the fuel cell 18, and the lower end edge in the arrow T direction of the fuel cell 18 A pair of cooling medium outlet communication holes 50b for discharging the cooling medium is provided.

第1セパレータ42の電解質膜・電極構造体40に向かう面42aには、酸化剤ガス入口連通孔46aと酸化剤ガス出口連通孔46bとに連通する酸化剤ガス流路52が設けられる。第2セパレータ44の電解質膜・電極構造体40に向かう面44aには、燃料ガス入口連通孔48aと燃料ガス出口連通孔48bとに連通する燃料ガス流路54が設けられる。   An oxidant gas flow path 52 communicating with the oxidant gas inlet communication hole 46a and the oxidant gas outlet communication hole 46b is provided on the surface 42a of the first separator 42 facing the electrolyte membrane / electrode structure 40. A fuel gas passage 54 communicating with the fuel gas inlet communication hole 48 a and the fuel gas outlet communication hole 48 b is provided on the surface 44 a of the second separator 44 facing the electrolyte membrane / electrode structure 40.

互いに隣接する燃料電池18を構成する第1セパレータ42の面42bと、第2セパレータ44の面44bとの間には、冷却媒体入口連通孔50aと冷却媒体出口連通孔50bとを連通する冷却媒体流路56が設けられる。   A cooling medium that connects the cooling medium inlet communication hole 50a and the cooling medium outlet communication hole 50b between the surface 42b of the first separator 42 and the surface 44b of the second separator 44 that constitute the fuel cells 18 adjacent to each other. A flow path 56 is provided.

第1セパレータ42及び第2セパレータ44には、それぞれシール部材58、60が、一体的又は個別に設けられる。シール部材58、60は、例えば、EPDM、NBR、フッ素ゴム、シリコーンゴム、フロロシリコーンゴム、ブチルゴム、天然ゴム、スチレンゴム、クロロプレーン、又はアクリルゴム等のシール材、クッション材、あるいはパッキン材等の弾性を有するシール部材を使用する。   The first separator 42 and the second separator 44 are respectively provided with seal members 58 and 60 integrally or individually. The sealing members 58 and 60 are made of, for example, EPDM, NBR, fluorine rubber, silicone rubber, fluorosilicone rubber, butyl rubber, natural rubber, styrene rubber, chloroplane, acrylic rubber, or other sealing material, cushioning material, packing material, etc. A sealing member having elasticity is used.

電解質膜・電極構造体40は、例えば、パーフルオロスルホン酸の薄膜に水が含浸された固体高分子電解質膜62と、前記固体高分子電解質膜62を挟持するカソード電極64及びアノード電極66とを備える。   The electrolyte membrane / electrode structure 40 includes, for example, a solid polymer electrolyte membrane 62 in which a perfluorosulfonic acid thin film is impregnated with water, and a cathode electrode 64 and an anode electrode 66 that sandwich the solid polymer electrolyte membrane 62. Prepare.

カソード電極64及びアノード電極66は、カーボンペーパ等からなるガス拡散層と、白金合金が表面に担持された多孔質カーボン粒子が前記ガス拡散層の表面に一様に塗布されて形成される電極触媒層とを有する。電極触媒層は、固体高分子電解質膜62の両面に形成されている。   The cathode electrode 64 and the anode electrode 66 are an electrode catalyst formed by uniformly applying a gas diffusion layer made of carbon paper or the like and porous carbon particles having a platinum alloy supported on the surface thereof to the surface of the gas diffusion layer. And having a layer. The electrode catalyst layers are formed on both surfaces of the solid polymer electrolyte membrane 62.

図3に示すように、筐体16は、燃料電池18の長辺側に長さ方向(矢印H方向)に沿って、分割面を有する複数、例えば、2つの分割部材70a、70bを有する。分割部材70a、70bは、例えば、アルミニウム製板材をプレス成形した部材、鋼板(ステンレス鋼板)をプレス成形した部材等により構成される。なお、筐体16は、2つの分割部材70a、70bの形状に限定されるものではなく、全体として前記筐体16としての形状を有すればよく、種々の形状を有する複数の分割部材を採用することができる。   As shown in FIG. 3, the housing 16 has a plurality of, for example, two split members 70 a and 70 b having split surfaces along the length direction (arrow H direction) on the long side of the fuel cell 18. The divided members 70a and 70b are configured by, for example, a member obtained by press-molding an aluminum plate material, a member obtained by press-forming a steel plate (stainless steel plate), or the like. Note that the housing 16 is not limited to the shape of the two divided members 70a and 70b, and may have a shape as the housing 16 as a whole, and a plurality of divided members having various shapes are employed. can do.

分割部材70aの長さ方向に延在する開口側端部には、それぞれ外方(上下方向)に突出するフランジ部72a、72aが設けられ、前記フランジ部72aは、分割面を構成する。各フランジ部72aには、複数の孔部74aが所定間隔ずつ離間して設けられる。   Flange portions 72a and 72a projecting outward (vertical direction) are provided at the opening side end portions extending in the length direction of the dividing member 70a, and the flange portion 72a constitutes a dividing surface. Each flange portion 72a is provided with a plurality of hole portions 74a separated by a predetermined interval.

分割部材70bは、同様に、長さ方向に延在する開口側端部に、外方に突出するフランジ部72bが設けられ、前記フランジ部72bにより分割面が構成される。   Similarly, the split member 70b is provided with an outwardly projecting flange portion 72b at an opening side end portion extending in the length direction, and the flange portion 72b constitutes a split surface.

各フランジ部72bには、各孔部74aに同軸上に配置される複数の孔部74bが形成される。それぞれ同軸上に配置される孔部74a、74bには、ボルト76が一体に挿入され、前記ボルト76にナット77が螺合することにより、分割部材70a、70b同士が一体に接合される。   Each flange portion 72b is formed with a plurality of hole portions 74b disposed coaxially with each hole portion 74a. Bolts 76 are integrally inserted into the holes 74a and 74b arranged coaxially, and the nuts 77 are screwed into the bolts 76, so that the divided members 70a and 70b are joined together.

第1エンドプレート24aには、酸化剤ガス入口連通孔46a、酸化剤ガス出口連通孔46b、燃料ガス入口連通孔48a及び燃料ガス出口連通孔48bに連通する酸化剤ガス供給マニホールド80a、酸化剤ガス排出マニホールド80b、燃料ガス供給マニホールド82a及び燃料ガス排出マニホールド82bが取り付けられる。   The first end plate 24a includes an oxidant gas inlet communication hole 46a, an oxidant gas outlet communication hole 46b, an oxidant gas supply manifold 80a communicating with the fuel gas inlet communication hole 48a and the fuel gas outlet communication hole 48b, and an oxidant gas. A discharge manifold 80b, a fuel gas supply manifold 82a, and a fuel gas discharge manifold 82b are attached.

第2エンドプレート24bには、一対の冷却媒体入口連通孔50a及び一対の冷却媒体出口連通孔50bに連通する一対の冷却媒体供給マニホールド(図示せず)及び一対の冷却媒体排出マニホールド(図示せず)が取り付けられる   The second end plate 24b includes a pair of cooling medium inlet communication holes 50a, a pair of cooling medium supply manifolds (not shown) communicating with the pair of cooling medium outlet communication holes 50b, and a pair of cooling medium discharge manifolds (not shown). ) Is attached

なお、上記の構成に代えて、第1エンドプレート24aに、全てのマニホールド(酸化剤ガス供給マニホールド80a、酸化剤ガス排出マニホールド80b、燃料ガス供給マニホールド82a、燃料ガス排出マニホールド82b、一対の冷却媒体供給マニホールド及び一対の冷却媒体排出マニホールド)を設けてもよい。   Instead of the above configuration, all the manifolds (oxidant gas supply manifold 80a, oxidant gas discharge manifold 80b, fuel gas supply manifold 82a, fuel gas discharge manifold 82b, and a pair of cooling media are provided on the first end plate 24a. A supply manifold and a pair of cooling medium discharge manifolds) may be provided.

図1及び図2に示すように、燃料電池車両10は、燃料電池スタック14が搭載されるマウント機構84を備える。マウント機構84は、燃料電池スタック14の車両車長方向後方を、車両側構成部材である車体フレーム86に対して移動不能に固定する後方保持部88と、前記車体フレーム86を構成する車体サブフレーム86aに取り付けられ、前記燃料電池スタック14の車両車長方向前方を保持するとともに、外部荷重Fが付与された際、形状を屈曲変形させ且つ前記燃料電池スタック14の保持機能を維持する前方保持部90とを設ける。   As shown in FIGS. 1 and 2, the fuel cell vehicle 10 includes a mount mechanism 84 on which the fuel cell stack 14 is mounted. The mounting mechanism 84 includes a rear holding portion 88 that fixes the fuel cell stack 14 rearward in the vehicle vehicle length direction with respect to the vehicle body frame 86 that is a vehicle side component member, and a vehicle body subframe that constitutes the vehicle body frame 86. 86a is a front holding portion that holds the front of the fuel cell stack 14 in the longitudinal direction of the vehicle and that is bent and deformed when an external load F is applied and maintains the holding function of the fuel cell stack 14. 90.

後方保持部88は、筐体16の後端側下部両側に固定される一対の固定部材92を備える。各固定部材92は、孔部92aを有し、前記孔部92aにボルト94が挿入されるとともに、前記ボルト94が車体フレーム86にねじ込まれることにより、後方保持部88が前記車体フレーム86に移動不能に固定される。なお、後方保持部88は、ブラケットを介して車体サブフレーム86aに移動不能に固定してもよい。また、燃料電池スタック14自体を直接車体フレーム86に固定してもよい。   The rear holding portion 88 includes a pair of fixing members 92 that are fixed to both sides of the lower portion on the rear end side of the housing 16. Each fixing member 92 has a hole 92 a, and a bolt 94 is inserted into the hole 92 a, and when the bolt 94 is screwed into the vehicle body frame 86, the rear holding portion 88 moves to the vehicle body frame 86. Fixed to impossible. Note that the rear holding portion 88 may be fixed to the vehicle body subframe 86a through a bracket so as not to move. Further, the fuel cell stack 14 itself may be directly fixed to the vehicle body frame 86.

前方保持部90は、燃料電池スタック14の車両車長方向前方を、車体サブフレーム86aに固定する屈曲変形可能なリンク構造96と、車長方向に移動自在なスライド構造98とを有する。   The front holding unit 90 includes a link structure 96 that can be bent and deformed and fixed to the vehicle body sub-frame 86a in front of the fuel cell stack 14 in the vehicle vehicle length direction, and a slide structure 98 that is movable in the vehicle length direction.

図5に示すように、リンク構造96は、筐体16の前方側底部に対し、幅方向(矢印H方向)略中央部に固定される上部リンク部材100と、前記上部リンク部材100に揺動(回動)可能に連結される下部リンク部材102とを備える。なお、上部リンク部材100は、筐体16の車幅方向両側に2本設けてもよい。スライド構造98は、下部リンク部材102と、車体サブフレーム86aに設けられた取り付け部104とにより構成される。   As shown in FIG. 5, the link structure 96 swings to the upper link member 100 that is fixed to a substantially central portion in the width direction (arrow H direction) with respect to the front bottom portion of the housing 16. And a lower link member 102 connected so as to be capable of (rotating). Two upper link members 100 may be provided on both sides of the casing 16 in the vehicle width direction. The slide structure 98 includes a lower link member 102 and an attachment portion 104 provided on the vehicle body subframe 86a.

具体的には、上部リンク部材100は、一端側(上端側)に筐体16の底部にねじ止めされる板状固定部100aを一体に有する。上部リンク部材100は、板状固定部100aとは反対側の他端(下端)に、それぞれ所定の傾斜角度を有する係合面106a、106bが形成される。係合面106a、106bの間には、孔部108が設けられる。   Specifically, the upper link member 100 integrally has a plate-like fixing portion 100a that is screwed to the bottom portion of the housing 16 on one end side (upper end side). In the upper link member 100, engagement surfaces 106a and 106b having predetermined inclination angles are formed at the other end (lower end) opposite to the plate-like fixing portion 100a. A hole 108 is provided between the engagement surfaces 106a and 106b.

下部リンク部材102の上部リンク部材100側の一端部には、それぞれ所定の角度を有する係合面110a、110bが設けられる。下部リンク部材102の一端部には、板状部112aが膨出形成され、前記板状部112aに孔部114が形成される。下部リンク部材102の他端部には、板状部112bが膨出形成され、前記板状部112bに幅方向(矢印L方向)に平行して長尺な長孔116が形成される。   Engagement surfaces 110a and 110b each having a predetermined angle are provided at one end of the lower link member 102 on the upper link member 100 side. A plate-like portion 112a is bulged and formed at one end of the lower link member 102, and a hole 114 is formed in the plate-like portion 112a. A plate-like portion 112b bulges out at the other end of the lower link member 102, and a long elongated hole 116 is formed in the plate-like portion 112b in parallel with the width direction (arrow L direction).

下部リンク部材102の板状部112a、112bとは反対側の側面に、板部材118が配置される。板部材118は、一端部側に下部リンク部材102の孔部114と同軸上に孔部120を設けるとともに、他端部側に、長孔116に対向して長孔122が形成される。なお、下部リンク部材102と板部材118とは、一体で構成してもよい。   A plate member 118 is disposed on the side surface of the lower link member 102 opposite to the plate-like portions 112a and 112b. The plate member 118 is provided with a hole 120 coaxially with the hole 114 of the lower link member 102 on one end side, and a long hole 122 is formed on the other end side so as to face the long hole 116. Note that the lower link member 102 and the plate member 118 may be integrally formed.

下部リンク部材102の板状部112aと板部材118の上部との間に、上部リンク部材100が介装されるとともに、孔部114、108及び120にボルト124が一体に挿入され、ナット126が前記ボルト124に螺合する。なお、ボルト124に代えて、軸方向に移動しないピン(図示せず)を用いてもよい。   The upper link member 100 is interposed between the plate-like portion 112a of the lower link member 102 and the upper portion of the plate member 118, and the bolts 124 are integrally inserted into the holes 114, 108 and 120, and the nut 126 is inserted. Screwed onto the bolt 124. In place of the bolt 124, a pin (not shown) that does not move in the axial direction may be used.

取り付け部104には、孔部128が形成されるとともに、前記取り付け部104は、下部リンク部材102の板状部112bと板部材118とに挟持される。長孔116、孔部128及び長孔122にボルト130が一体に挿入されるとともに、前記ボルト130には、ナット132が螺合する。なお、ボルト130に代えて、軸方向に移動しないピン(図示せず)を用いてもよい。   A hole 128 is formed in the attachment portion 104, and the attachment portion 104 is sandwiched between the plate-like portion 112 b and the plate member 118 of the lower link member 102. A bolt 130 is integrally inserted into the long hole 116, the hole 128, and the long hole 122, and a nut 132 is screwed into the bolt 130. Instead of the bolt 130, a pin (not shown) that does not move in the axial direction may be used.

図6に示すように、リンク構造96では、通常の取り付け状態において、上部リンク部材100の係合面106a、106bと、下部リンク部材102の係合面110a、110bとは、互いに離間する。その際、係合面106a、110aのなす角度α1°は、係合面106b、110bのなす角度α2°よりも大きな角度に設定される(α1°>α2°)。すなわち、下部リンク部材102は、上部リンク部材100に対して、前方側に大きく屈曲変形可能(二点差線参照)である一方、後方側には、屈曲変形が規制される。   As shown in FIG. 6, in the link structure 96, the engagement surfaces 106a and 106b of the upper link member 100 and the engagement surfaces 110a and 110b of the lower link member 102 are separated from each other in a normal attachment state. At this time, the angle α1 ° formed by the engagement surfaces 106a and 110a is set to be larger than the angle α2 ° formed by the engagement surfaces 106b and 110b (α1 °> α2 °). That is, the lower link member 102 can be largely bent and deformed forward (see the two-dot chain line) with respect to the upper link member 100, while the bending deformation is restricted on the rear side.

図7に示すように、外部荷重Fが付与された際、車体サブフレーム86aが折れ曲がる又は潰れることにより、燃料電池スタック14側を直線的に後退させることができる。車体サブフレーム86aが折れ曲がる又は潰れることで、長孔116、122は、矢印T方向に沿って延在する姿勢に配置される。従って、スライド構造98は、矢印T方向に縮小可能である。   As shown in FIG. 7, when the external load F is applied, the vehicle body subframe 86a is bent or crushed, so that the fuel cell stack 14 side can be receded linearly. When the vehicle body subframe 86a is bent or crushed, the long holes 116 and 122 are arranged in a posture extending along the arrow T direction. Therefore, the slide structure 98 can be reduced in the arrow T direction.

図1に示すように、車体フレーム86には、走行用モータ134の他、必要に応じて各種機器が配設される。車体サブフレーム86aには、燃料電池冷却用ラジエータ136等が配置される。   As shown in FIG. 1, the body frame 86 is provided with various devices as necessary in addition to the traveling motor 134. A fuel cell cooling radiator 136 and the like are disposed on the vehicle body subframe 86a.

このように構成される燃料電池車両10の動作について、以下に説明する。   The operation of the fuel cell vehicle 10 configured as described above will be described below.

先ず、図3及び図4に示すように、酸化剤ガス供給マニホールド80aから酸化剤ガス入口連通孔46aに酸素含有ガス等の酸化剤ガスが供給されるとともに、燃料ガス供給マニホールド82aから燃料ガス入口連通孔48aに水素含有ガス等の燃料ガスが供給される。さらに、冷却媒体供給マニホールドから冷却媒体入口連通孔50aに純水やエチレングリコール、オイル等の冷却媒体が供給される。   First, as shown in FIGS. 3 and 4, an oxidant gas such as an oxygen-containing gas is supplied from the oxidant gas supply manifold 80a to the oxidant gas inlet communication hole 46a, and the fuel gas inlet from the fuel gas supply manifold 82a. A fuel gas such as a hydrogen-containing gas is supplied to the communication hole 48a. Further, a cooling medium such as pure water, ethylene glycol, or oil is supplied from the cooling medium supply manifold to the cooling medium inlet communication hole 50a.

このため、図4に示すように、酸化剤ガスは、酸化剤ガス入口連通孔46aから第1セパレータ42の酸化剤ガス流路52に導入される。酸化剤ガスは、矢印L方向に移動しながら、電解質膜・電極構造体40を構成するカソード電極64に供給される。   Therefore, as shown in FIG. 4, the oxidant gas is introduced into the oxidant gas flow path 52 of the first separator 42 from the oxidant gas inlet communication hole 46a. The oxidant gas is supplied to the cathode electrode 64 constituting the electrolyte membrane / electrode structure 40 while moving in the arrow L direction.

一方、燃料ガスは、燃料ガス入口連通孔48aから第2セパレータ44の燃料ガス流路54に導入される。この燃料ガスは、矢印L方向に移動しながら、電解質膜・電極構造体40を構成するアノード電極66に供給される。   On the other hand, the fuel gas is introduced into the fuel gas channel 54 of the second separator 44 from the fuel gas inlet communication hole 48a. This fuel gas is supplied to the anode electrode 66 constituting the electrolyte membrane / electrode structure 40 while moving in the direction of arrow L.

従って、電解質膜・電極構造体40では、カソード電極64に供給される酸化剤ガスと、アノード電極66に供給される燃料ガスとが、電極触媒層内で電気化学反応により消費され、発電が行われる。これにより、走行用モータ134に電力が供給されるため、燃料電池車両10は、走行可能になる。   Therefore, in the electrolyte membrane / electrode structure 40, the oxidant gas supplied to the cathode electrode 64 and the fuel gas supplied to the anode electrode 66 are consumed by an electrochemical reaction in the electrode catalyst layer to generate power. Is called. As a result, since electric power is supplied to the traveling motor 134, the fuel cell vehicle 10 can travel.

次いで、カソード電極64に供給されて消費された酸化剤ガスは、酸化剤ガス出口連通孔46bに沿って矢印H方向に流通し、酸化剤ガス排出マニホールド80bから排出される(図3参照)。一方、アノード電極66に供給されて消費された燃料ガスは、燃料ガス出口連通孔48bに沿って矢印H方向に流通し、燃料ガス排出マニホールド82bから排出される。   Next, the oxidant gas consumed by being supplied to the cathode electrode 64 flows in the direction of arrow H along the oxidant gas outlet communication hole 46b, and is discharged from the oxidant gas discharge manifold 80b (see FIG. 3). On the other hand, the consumed fuel gas supplied to the anode electrode 66 flows in the direction of arrow H along the fuel gas outlet communication hole 48b, and is discharged from the fuel gas discharge manifold 82b.

また、一対の冷却媒体入口連通孔50aに供給された冷却媒体は、第1セパレータ42及び第2セパレータ44間の冷却媒体流路56に導入された後、矢印T方向に流通する。この冷却媒体は、電解質膜・電極構造体40を冷却した後、一対の冷却媒体出口連通孔50bを流通し、冷却媒体排出マニホールドから排出される。   The cooling medium supplied to the pair of cooling medium inlet communication holes 50 a is introduced into the cooling medium flow path 56 between the first separator 42 and the second separator 44, and then flows in the direction of arrow T. The cooling medium cools the electrolyte membrane / electrode structure 40, then flows through the pair of cooling medium outlet communication holes 50b, and is discharged from the cooling medium discharge manifold.

燃料電池車両10では、上記のように、燃料電池スタック14から電力が供給されて走行される。その際、図1に示すように、燃料電池車両10に前方から矢印Lb方向に衝撃である外部荷重Fが加わると、前記燃料電池車両10の前方部分が内部に変形し易い。   The fuel cell vehicle 10 travels while being supplied with electric power from the fuel cell stack 14 as described above. At that time, as shown in FIG. 1, when an external load F that is an impact is applied to the fuel cell vehicle 10 from the front in the direction of the arrow Lb, the front portion of the fuel cell vehicle 10 is easily deformed inside.

この場合、第1の実施形態では、燃料電池スタック14が搭載されるマウント機構84は、後方保持部88と前方保持部90とを備えている。後方保持部88は、一対の固定部材92が車体フレーム86に移動不能な状態で固定される。前方保持部90は、リンク構造96及びスライド構造98を備えている。   In this case, in the first embodiment, the mount mechanism 84 on which the fuel cell stack 14 is mounted includes a rear holding portion 88 and a front holding portion 90. The rear holding portion 88 is fixed in a state in which the pair of fixing members 92 cannot move to the vehicle body frame 86. The front holding unit 90 includes a link structure 96 and a slide structure 98.

このため、燃料電池車両10に外部荷重Fが付与されて、車体サブフレーム86aが車両車長方向後方に変形すると、前記車体サブフレーム86aと燃料電池スタック14との距離が近づく。   Therefore, when an external load F is applied to the fuel cell vehicle 10 and the vehicle body subframe 86a is deformed rearward in the vehicle vehicle length direction, the distance between the vehicle body subframe 86a and the fuel cell stack 14 approaches.

ここで、リンク構造96では、上部リンク部材100と下部リンク部材102とは、ボルト124を支点にして互いに回動(揺動)自在に連結されている。従って、図6中、二点鎖線に示すように、下部リンク部材102は、上部リンク部材100に対して前方に揺動(屈曲変形)する。これにより、車体サブフレーム86aに付与された外部荷重Fは、燃料電池スタック14に、直接、伝達されることがなく、リンク構造96の屈曲変形によって吸収することができる。   Here, in the link structure 96, the upper link member 100 and the lower link member 102 are connected to each other so as to be rotatable (swingable) with a bolt 124 as a fulcrum. Accordingly, as shown by a two-dot chain line in FIG. 6, the lower link member 102 swings forward (bend deformation) with respect to the upper link member 100. Thus, the external load F applied to the vehicle body subframe 86a is not directly transmitted to the fuel cell stack 14, but can be absorbed by the bending deformation of the link structure 96.

しかも、前方保持部90は、スライド構造98を構成している。このため、車体サブフレーム86aが内方に変形する際、下部リンク部材102及び板部材118は、長孔116、122とボルト130との係合作用下に、下部側が前記車体サブフレーム86aに対して車長方向(矢印L方向)に位置調整される。   Moreover, the front holding portion 90 constitutes a slide structure 98. Therefore, when the vehicle body sub-frame 86a is deformed inward, the lower link member 102 and the plate member 118 are engaged with the elongated holes 116 and 122 and the bolts 130, and the lower side is relative to the vehicle body sub-frame 86a. The position is adjusted in the vehicle length direction (arrow L direction).

従って、リンク構造96は、確実に屈曲変形して外部荷重Fを確実に吸収することが可能になる。これにより、燃料電池スタック14がマウント機構84から離脱することなく、取り付け部104及び車体サブフレーム86aに連結された状態が維持されるという効果が得られる。   Therefore, the link structure 96 can be reliably bent and deformed to reliably absorb the external load F. Thereby, the effect that the state connected with the attaching part 104 and the vehicle body sub-frame 86a is maintained, without removing the fuel cell stack 14 from the mount mechanism 84 is acquired.

図8は、本発明の第2の実施形態に係る燃料電池車両140の要部側面説明図である。なお、第1の実施形態に係る燃料電池車両10と同一の構成要素には、同一の参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。また、以下に説明する第3の実施形態においても同様に、その詳細な説明は省略する。   FIG. 8 is an explanatory side view of a main part of a fuel cell vehicle 140 according to the second embodiment of the present invention. Note that the same components as those of the fuel cell vehicle 10 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. Similarly, in the third embodiment described below, detailed description thereof is omitted.

燃料電池車両140は、燃料電池スタック14が搭載されるマウント機構142を備える。マウント機構142は、後方保持部88と、車体サブフレーム86aに取り付けられ、燃料電池スタック14の車両車長方向前方を保持するとともに、外部荷重Fが付与された際、形状を伸縮変形させ且つ前記燃料電池スタック14の保持機能を維持する前方保持部144とを設ける。   The fuel cell vehicle 140 includes a mount mechanism 142 on which the fuel cell stack 14 is mounted. The mount mechanism 142 is attached to the rear holding portion 88 and the vehicle body subframe 86a, holds the front of the fuel cell stack 14 in the vehicle vehicle length direction, and expands and contracts in shape when an external load F is applied. A front holding portion 144 that maintains the holding function of the fuel cell stack 14 is provided.

前方保持部144は、図8及び図9に示すように、燃料電池スタック14の車両車長方向前方を車体サブフレーム86aに固定する伸縮可能なシリンダ構造146と、前記シリンダ構造146内の流体を開放させる流体開放構造148と、前記シリンダ構造146を車長方向に移動可能なスライド構造150とを有する。   As shown in FIGS. 8 and 9, the front holding portion 144 includes an extendable cylinder structure 146 that fixes the front of the fuel cell stack 14 in the vehicle vehicle length direction to the vehicle body subframe 86 a, and fluid in the cylinder structure 146. A fluid release structure 148 to be opened and a slide structure 150 capable of moving the cylinder structure 146 in the vehicle length direction are provided.

シリンダ構造146は、シリンダ部152と、前記シリンダ部152に対して進退可能に配置されるロッド部154とを備える。シリンダ部152の上端部には、筐体16の底面に固定される板状固定部152aが一体に設けられるとともに、内部には流体、例えば、エア又はオイルが導入される。   The cylinder structure 146 includes a cylinder portion 152 and a rod portion 154 that is disposed so as to be movable back and forth with respect to the cylinder portion 152. A plate-like fixing portion 152a fixed to the bottom surface of the housing 16 is integrally provided at the upper end portion of the cylinder portion 152, and a fluid such as air or oil is introduced into the inside thereof.

シリンダ部152の側部には、流体開放構造148を構成するチャンバ部156が膨出形成される。チャンバ部156は、シリンダ部152内に連通しており、前記チャンバ部156の側部には、該チャンバ部156を外部に開放させる破断部158が取り付けられる。   A chamber portion 156 constituting the fluid release structure 148 is formed to bulge out on the side portion of the cylinder portion 152. The chamber portion 156 communicates with the cylinder portion 152, and a breaking portion 158 that opens the chamber portion 156 to the outside is attached to a side portion of the chamber portion 156.

破断部158は、例えば、図示しないアクチュエータを介して駆動され、チャンバ部156に突き刺さることにより、前記チャンバ部156を外方に開放させる。なお、破断部158は、燃料電池車両140内に配置され、衝突時に、前記破断部158をチャンバ部156に突き立てる機械的構造を採用してもよい。   The breaking portion 158 is driven, for example, via an actuator (not shown), and pierces the chamber portion 156 to open the chamber portion 156 outward. The breaking portion 158 may be disposed in the fuel cell vehicle 140 and may adopt a mechanical structure that pushes the breaking portion 158 against the chamber portion 156 at the time of collision.

ロッド部154の先端部には、スライド構造150を構成する取り付け部160が設けられ、前記取り付け部160には、車長方向に延在する長孔162が形成される。車体サブフレーム86aには、取り付け部160の両側に配置される支持板部164が設けられ、前記支持板部164には、孔部166が形成される。   An attachment portion 160 constituting the slide structure 150 is provided at the distal end portion of the rod portion 154, and the attachment portion 160 is formed with a long hole 162 extending in the vehicle length direction. The vehicle body sub-frame 86a is provided with support plate portions 164 disposed on both sides of the attachment portion 160, and the support plate portion 164 has holes 166 formed therein.

一対の支持板部164間には、取り付け部160が配置される。この状態で、孔部166、長孔162及び孔部166にボルト168が一体に挿入され、前記ボルト168にナット170が螺合する。なお、ボルト168に代えて、軸方向に移動しないピン(図示せず)を用いてもよい。   A mounting portion 160 is disposed between the pair of support plate portions 164. In this state, the bolt 168 is integrally inserted into the hole 166, the long hole 162, and the hole 166, and the nut 170 is screwed into the bolt 168. Instead of the bolt 168, a pin (not shown) that does not move in the axial direction may be used.

このように構成される第2の実施形態では、燃料電池車両140に前方から外部荷重Fが付与されて、車体サブフレーム86aが内部に変形する際、破断部158を介してチャンバ部156が外部に開放される。このため、シリンダ部152内に封入されていたエア又はオイルが外部に放出され、ダンパ機能が解除される。   In the second embodiment configured as described above, when the external load F is applied to the fuel cell vehicle 140 from the front and the vehicle body subframe 86a is deformed to the inside, the chamber portion 156 is externally connected via the fracture portion 158. Released. For this reason, the air or oil enclosed in the cylinder part 152 is discharged | emitted outside, and a damper function is cancelled | released.

従って、ロッド部154は、シリンダ部152の内部側に進入するとともに、スライド構造150を設置する取り付け部160が内方にスライドする。これにより、前方保持部144は、伸縮変形するとともに、燃料電池スタック14の車両車長方向前方の保持機能を維持している。   Accordingly, the rod portion 154 enters the inside of the cylinder portion 152, and the attachment portion 160 on which the slide structure 150 is installed slides inward. As a result, the front holding portion 144 expands and contracts and maintains the front holding function of the fuel cell stack 14 in the vehicle vehicle length direction.

このため、燃料電池車両140に外部荷重Fが付与された際、燃料電池スタック14がマウント機構142から離脱することなく、取り付け部160及び車体サブフレーム86aに連結された状態が維持される等、上記の第1の実施形態と同様の効果が得られる。   For this reason, when an external load F is applied to the fuel cell vehicle 140, the fuel cell stack 14 is not detached from the mount mechanism 142, and the state where the fuel cell stack 14 is connected to the attachment portion 160 and the vehicle body subframe 86a is maintained. The same effect as the first embodiment is obtained.

図10は、本発明の第3の実施形態に係る燃料電池車両180の要部側面説明図である。   FIG. 10 is an explanatory side view of a main part of a fuel cell vehicle 180 according to the third embodiment of the present invention.

燃料電池車両180は、燃料電池スタック14が搭載されるマウント機構182を備える。マウント機構182は、後方保持部88と、車体サブフレーム86aに取り付けられ、燃料電池スタック14の車両車長方向前方を保持するとともに、外部荷重Fが付与された際、形状を伸縮変形させ且つ前記燃料電池スタック14の保持機能を維持する前方保持部184とを設ける。   The fuel cell vehicle 180 includes a mount mechanism 182 on which the fuel cell stack 14 is mounted. The mount mechanism 182 is attached to the rear holding portion 88 and the vehicle body subframe 86a, holds the front of the fuel cell stack 14 in the vehicle vehicle length direction, and expands and contracts in shape when an external load F is applied. A front holding portion 184 that maintains the holding function of the fuel cell stack 14 is provided.

前方保持部184は、燃料電池スタック14の車両車長方向前方を、車体サブフレーム86aに固定する屈曲変形可能なリンク構造186と、車長方向に移動自在なスライド構造98とを有する。   The front holding portion 184 has a link structure 186 that can be bent and deformed and fixed to the vehicle body sub-frame 86a in front of the fuel cell stack 14 in the vehicle vehicle length direction, and a slide structure 98 that is movable in the vehicle length direction.

リンク構造186は、上部リンク部材100、下部リンク部材102及び前記上部リンク部材100と前記下部リンク部材102との間に配設される中間リンク部材188とを備える。上部リンク部材100と中間リンク部材188との連結構造及び前記中間リンク部材188と下部リンク部材102との連結構造は、第1の実施形態の前記上部リンク部材100と前記下部リンク部材102との連結構造と同様である。   The link structure 186 includes an upper link member 100, a lower link member 102, and an intermediate link member 188 disposed between the upper link member 100 and the lower link member 102. The connection structure between the upper link member 100 and the intermediate link member 188 and the connection structure between the intermediate link member 188 and the lower link member 102 are the connection between the upper link member 100 and the lower link member 102 of the first embodiment. The structure is the same.

そこで、図11に示すように、外部荷重Fが付与された際、車体サブフレーム86aが折れ曲がる又は潰れることにより、燃料電池スタック14側を直線的に後退させることができる。しかも、分割部材が増加されるため、より大きく燃料電池スタック14の前方の変形に対応することが可能になり、前記燃料電池スタック14を一層確実に保護することができるという効果が得られる。   Therefore, as shown in FIG. 11, when the external load F is applied, the vehicle body sub-frame 86a is bent or crushed, whereby the fuel cell stack 14 side can be receded linearly. In addition, since the number of dividing members is increased, it is possible to cope with the deformation ahead of the fuel cell stack 14 more greatly, and the effect that the fuel cell stack 14 can be more reliably protected is obtained.

10、140、180…燃料電池車両 12…車両フロントボックス
14…燃料電池スタック 18…燃料電池
24a、24b…エンドプレート 40…電解質膜・電極構造体
42、44…セパレータ 46a…酸化剤ガス入口連通孔
46b…酸化剤ガス出口連通孔 48a…燃料ガス入口連通孔
48b…燃料ガス出口連通孔 50a…冷却媒体入口連通孔
50b…冷却媒体出口連通孔 52…酸化剤ガス流路
54…燃料ガス流路 56…冷却媒体流路
62…固体高分子電解質膜 64…カソード電極
66…アノード電極 84、142、182…マウント機構
86…車体フレーム 86a…車体サブフレーム
88…後方保持部 90、144、184…前方保持部
92…固定部材 96、186…リンク構造
98、150…スライド構造 100…上部リンク部材
102…下部リンク部材 104、160…取り付け部
106a、106b、110a、110…係合面
116、122、162…長孔 118…板部材
146…シリンダ構造 148…流体開放構造
152…シリンダ部 154…ロッド部
156…チャンバ部 164…支持板部
188…中間リンク部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 140, 180 ... Fuel cell vehicle 12 ... Vehicle front box 14 ... Fuel cell stack 18 ... Fuel cells 24a, 24b ... End plate 40 ... Electrolyte membrane electrode assembly 42, 44 ... Separator 46a ... Oxidant gas inlet communication hole 46b ... Oxidant gas outlet communication hole 48a ... Fuel gas inlet communication hole 48b ... Fuel gas outlet communication hole 50a ... Cooling medium inlet communication hole 50b ... Cooling medium outlet communication hole 52 ... Oxidant gas flow channel 54 ... Fuel gas flow channel 56 ... Cooling medium flow path 62 ... Solid polymer electrolyte membrane 64 ... Cathode electrode 66 ... Anode electrode 84, 142, 182 ... Mount mechanism 86 ... Car body frame 86a ... Car body sub-frame 88 ... Rear holding part 90, 144,184 ... Holding front Portion 92 ... Fixing member 96, 186 ... Link structure 98, 150 ... Slide structure 100 ... Upper link Material 102 ... Lower link member 104, 160 ... Mounting portion 106a, 106b, 110a, 110 ... Engagement surface 116, 122, 162 ... Long hole 118 ... Plate member 146 ... Cylinder structure 148 ... Fluid release structure 152 ... Cylinder portion 154 ... Rod portion 156 ... Chamber portion 164 ... Support plate portion 188 ... Intermediate link member

Claims (4)

燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学反応により発電する燃料電池を有し、複数の前記燃料電池が積層される燃料電池スタックを、車両フロントボックス内の車体フレームに搭載する燃料電池車両であって、
前記燃料電池スタックが搭載されるマウント機構を備え、
前記マウント機構は、前記燃料電池スタックの車両車長方向後方を、前記車体フレームに対して固定する後方保持部と、
前記燃料電池スタックの車両車長方向前方を保持するとともに、外部荷重が付与された際、形状を変形させ且つ前記燃料電池スタックの保持機能を維持する前方保持部と、
を設けることを特徴とする燃料電池車両。
A fuel cell vehicle having a fuel cell that generates electricity by an electrochemical reaction between a fuel gas and an oxidant gas, and mounting a fuel cell stack in which a plurality of the fuel cells are stacked on a vehicle body frame in a vehicle front box. ,
A mounting mechanism on which the fuel cell stack is mounted;
The mount mechanism includes a rear holding portion that fixes the rear of the fuel cell stack in the vehicle vehicle length direction with respect to the vehicle body frame;
A front holding portion that holds the front of the fuel cell stack in the vehicle longitudinal direction and deforms the shape when an external load is applied, and maintains the holding function of the fuel cell stack;
A fuel cell vehicle comprising:
請求項1記載の燃料電池車両において、前記前方保持部は、前記燃料電池スタックの前記車両車長方向前方を、前記車体フレームに固定する屈曲変形可能なリンク構造と、
車長方向に移動自在なスライド構造と、
を有することを特徴とする燃料電池車両。
2. The fuel cell vehicle according to claim 1, wherein the front holding portion has a link structure that can be bent and deformed to fix a front of the fuel cell stack in the vehicle vehicle length direction to the vehicle body frame,
A slide structure that can move in the vehicle length direction,
A fuel cell vehicle comprising:
請求項2記載の燃料電池車両において、前記リンク構造は、前記車両車長方向前方への屈曲角度が、前記車両車長方向後方への屈曲角度よりも大きな角度に設定されることを特徴とする燃料電池車両。   3. The fuel cell vehicle according to claim 2, wherein the link structure has a bending angle forward in the vehicle vehicle length direction larger than a bending angle backward in the vehicle vehicle length direction. Fuel cell vehicle. 請求項1記載の燃料電池車両において、前記前方保持部は、前記燃料電池スタックの前記車両車長方向前方を、前記車体フレームに固定する伸縮可能なシリンダ構造と、
前記シリンダ構造内の流体を開放させる流体開放構造と、
前記シリンダ構造を、車長方向に移動可能なスライド構造と、
を有することを特徴とする燃料電池車両。
2. The fuel cell vehicle according to claim 1, wherein the front holding portion is a telescopic cylinder structure that fixes the front of the fuel cell stack in the vehicle vehicle length direction to the vehicle body frame;
A fluid release structure for releasing fluid in the cylinder structure;
A slide structure capable of moving the cylinder structure in a vehicle length direction;
A fuel cell vehicle comprising:
JP2012255156A 2012-11-21 2012-11-21 Fuel cell vehicle Pending JP2014101058A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012255156A JP2014101058A (en) 2012-11-21 2012-11-21 Fuel cell vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012255156A JP2014101058A (en) 2012-11-21 2012-11-21 Fuel cell vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2014101058A true JP2014101058A (en) 2014-06-05

Family

ID=51023976

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012255156A Pending JP2014101058A (en) 2012-11-21 2012-11-21 Fuel cell vehicle

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2014101058A (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015115321A1 (en) * 2014-01-31 2015-08-06 本田技研工業株式会社 Fuel cell stack and mount structure therefor
WO2015146267A1 (en) * 2014-03-24 2015-10-01 トヨタ自動車株式会社 Electric vehicle
DE102014210924A1 (en) * 2014-06-06 2015-12-17 Volkswagen Aktiengesellschaft motor vehicle
JP2017081209A (en) * 2015-10-22 2017-05-18 本田技研工業株式会社 Mount structure of fuel cell stack
DE102017102238A1 (en) 2016-02-17 2017-08-17 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha fuel cell vehicle
US9941495B2 (en) 2016-03-07 2018-04-10 Honda Motor Co., Ltd. Vehicle mount structure for fuel cell stack
JP2018103783A (en) * 2016-12-26 2018-07-05 トヨタ自動車株式会社 Fuel cell mounting structure
JP2020029190A (en) * 2018-08-23 2020-02-27 本田技研工業株式会社 Mount structure of fuel cell stack
US10923755B2 (en) 2014-01-31 2021-02-16 Honda Motor Co., Ltd. Mount structure for fuel cell stack
JP2021041890A (en) * 2019-09-13 2021-03-18 トヨタ自動車株式会社 Fuel battery mounting structure

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10033062B2 (en) 2014-01-31 2018-07-24 Honda Motor Co., Ltd. Fuel cell stack and mount structure therefor
JPWO2015115321A1 (en) * 2014-01-31 2017-03-23 本田技研工業株式会社 Fuel cell stack and its mounting structure
US10923755B2 (en) 2014-01-31 2021-02-16 Honda Motor Co., Ltd. Mount structure for fuel cell stack
WO2015115321A1 (en) * 2014-01-31 2015-08-06 本田技研工業株式会社 Fuel cell stack and mount structure therefor
WO2015146267A1 (en) * 2014-03-24 2015-10-01 トヨタ自動車株式会社 Electric vehicle
JP2015182605A (en) * 2014-03-24 2015-10-22 トヨタ自動車株式会社 electric vehicle
DE102014210924A1 (en) * 2014-06-06 2015-12-17 Volkswagen Aktiengesellschaft motor vehicle
JP2017081209A (en) * 2015-10-22 2017-05-18 本田技研工業株式会社 Mount structure of fuel cell stack
DE102017102238B4 (en) * 2016-02-17 2021-01-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel cell vehicle
US9834079B2 (en) 2016-02-17 2017-12-05 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel cell vehicle
DE102017102238A1 (en) 2016-02-17 2017-08-17 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha fuel cell vehicle
US9941495B2 (en) 2016-03-07 2018-04-10 Honda Motor Co., Ltd. Vehicle mount structure for fuel cell stack
JP2018103783A (en) * 2016-12-26 2018-07-05 トヨタ自動車株式会社 Fuel cell mounting structure
JP2020029190A (en) * 2018-08-23 2020-02-27 本田技研工業株式会社 Mount structure of fuel cell stack
JP7054661B2 (en) 2018-08-23 2022-04-14 本田技研工業株式会社 Fuel cell stack mount structure
JP2021041890A (en) * 2019-09-13 2021-03-18 トヨタ自動車株式会社 Fuel battery mounting structure
JP7201558B2 (en) 2019-09-13 2023-01-10 トヨタ自動車株式会社 Fuel cell mounting structure

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9539897B2 (en) Fuel cell vehicle
JP2014101058A (en) Fuel cell vehicle
US9371009B2 (en) Mount structure for fuel cell stack
US10033062B2 (en) Fuel cell stack and mount structure therefor
US9079508B2 (en) Fuel cell vehicle
US9711819B2 (en) Mount structure for fuel cell stack
US9941495B2 (en) Vehicle mount structure for fuel cell stack
US20150270562A1 (en) Fuel cell vehicle
JP6208050B2 (en) Fuel cell stack mounting structure
JP2013112271A (en) Fuel cell vehicle
US20200091541A1 (en) Fuel cell module and method of mounting the fuel cell module
JP2013193724A (en) Fuel cell system
JP6255048B2 (en) Fuel cell vehicle
US9236628B2 (en) Fuel cell system
JP5940973B2 (en) Fuel cell vehicle
US10923755B2 (en) Mount structure for fuel cell stack
JP5884745B2 (en) Fuel cell vehicle and in-vehicle method
JP2013189159A (en) Fuel cell vehicle
JP2014101032A (en) Fuel cell vehicle
JP2017081208A (en) Fuel cell vehicle
JP2009277425A (en) Fuel cell stack
JP2014235947A (en) Mounting structure for fuel cell stack
JP2005149839A (en) Fuel cell unit