JP2018101473A - Fuel cell vehicle - Google Patents

Fuel cell vehicle Download PDF

Info

Publication number
JP2018101473A
JP2018101473A JP2016245330A JP2016245330A JP2018101473A JP 2018101473 A JP2018101473 A JP 2018101473A JP 2016245330 A JP2016245330 A JP 2016245330A JP 2016245330 A JP2016245330 A JP 2016245330A JP 2018101473 A JP2018101473 A JP 2018101473A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel cell
vehicle
cell module
tank
surface wall
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.)
Granted
Application number
JP2016245330A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6740889B2 (en
Inventor
大祐 石川
Daisuke Ishikawa
大祐 石川
道彦 増田
Michihiko Masuda
道彦 増田
有吾 市田
Yugo Ichida
有吾 市田
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.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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 Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2016245330A priority Critical patent/JP6740889B2/en
Publication of JP2018101473A publication Critical patent/JP2018101473A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6740889B2 publication Critical patent/JP6740889B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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

Landscapes

  • Fuel Cell (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress collision of a fuel cell module and a tank, when collision occurs in a fuel cell vehicle.SOLUTION: A fuel cell vehicle includes a fuel cell module having a fuel cell stack, a tank for storing gas supplied to the fuel cell stack, a fuel cell housing chamber for housing the fuel cell module, a tank housing chamber formed on the rear side in the vehicle length direction for the fuel cell housing chamber in the underfloor of fuel cell vehicle and housing the tank, a body frame partially placed in the fuel cell housing chamber, and a fixing member connected with the fuel cell module and fixing it to the body frame, where the rigidity of connection of the fuel cell module and the fixing member is higher than that of the fixing member.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、燃料電池を搭載した燃料電池車両に関する。   The present invention relates to a fuel cell vehicle equipped with a fuel cell.

燃料電池車両として、乗員室の前方に設けられた収容室に燃料電池スタックを含む燃料電池モジュールが収容され、乗員室の床下に設けられた水素タンク室に水素ガスが貯蔵されたタンクが収容された構造の燃料電池車両が提案されている(特許文献1参照)。特許文献1の燃料電池車両において、燃料電池モジュールは、サスペンションメンバに固定部材(マウント部品)を介して取り付けられている。この固定部品が衝突発生時に破壊されることにより、燃料電池モジュールは、水素タンク室もより下方の退避空間に移動してタンクとの衝突を免れる。   As a fuel cell vehicle, a fuel cell module including a fuel cell stack is accommodated in an accommodation chamber provided in front of the passenger compartment, and a tank in which hydrogen gas is stored is accommodated in a hydrogen tank chamber provided under the floor of the passenger compartment. A fuel cell vehicle having a structure as described above has been proposed (see Patent Document 1). In the fuel cell vehicle of Patent Document 1, the fuel cell module is attached to the suspension member via a fixing member (mounting component). When this fixed part is destroyed when a collision occurs, the fuel cell module moves to the lower retreat space of the hydrogen tank chamber to avoid collision with the tank.

特開2015−231319号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-231319

しかし、特許文献1の燃料電池車両では、衝突に伴う外力が燃料電池モジュールおよび固定部材に加えられた際に、燃料電池モジュールと固定部材との接続部が塑性変形するに留まり、固定部材が破壊されないことが起こり得る。この場合、衝突に伴う外力によってサスペンションメンバが下方に移動すると、サスペンションメンバと共に燃料電池モジュールも下方に移動するものの、退避空間までは移動できず、タンクと衝突するおそれがある。このような問題は、サスペンションメンバに限らずサイドメンバやクロスメンバなど、車体フレームの任意の部分に燃料電池モジュールが固定部材により固定されている構成において生じ得る。このため、燃料電池車両の衝突発生時に、燃料電池モジュールとタンクとの衝突を抑制可能な技術が望まれている。   However, in the fuel cell vehicle of Patent Document 1, when an external force accompanying a collision is applied to the fuel cell module and the fixing member, the connecting portion between the fuel cell module and the fixing member remains plastically deformed, and the fixing member is broken. It can happen that it is not. In this case, when the suspension member moves downward due to the external force accompanying the collision, the fuel cell module also moves downward together with the suspension member, but cannot move to the retreat space and may collide with the tank. Such a problem may occur in a configuration in which the fuel cell module is fixed to an arbitrary part of the vehicle body frame by a fixing member, such as a side member and a cross member, as well as the suspension member. For this reason, there is a demand for a technique that can suppress the collision between the fuel cell module and the tank when the collision of the fuel cell vehicle occurs.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms.

本発明の一形態によれば、燃料電池車両が提供される。この燃料電池車両は、燃料電池スタックを含む燃料電池モジュールと;前記燃料電池スタックに供給されるガスを貯蔵するタンクと;前記燃料電池モジュールを収容する燃料電池収容室と;前記燃料電池車両の床下において前記燃料電池収容室に対して前記燃料電池車両の車両長さ方向における後方側に形成され、前記タンクを収容するタンク収容室と;前記燃料電池収容室に自身の一部が配置された車体フレームと;前記燃料電池モジュールに接続され、前記燃料電池モジュールを前記車体フレームに固定する固定部材と;を備え;前記燃料電池モジュールと前記固定部材との接続部の剛性は、前記固定部材の剛性に比べて高い。   According to one aspect of the present invention, a fuel cell vehicle is provided. The fuel cell vehicle includes a fuel cell module including a fuel cell stack; a tank that stores gas supplied to the fuel cell stack; a fuel cell storage chamber that houses the fuel cell module; and an underfloor of the fuel cell vehicle A tank housing chamber that is formed on the rear side in the vehicle length direction of the fuel cell vehicle with respect to the fuel cell housing chamber and houses the tank; and a vehicle body in which a part of the fuel cell housing chamber is disposed. A frame; and a fixing member that is connected to the fuel cell module and fixes the fuel cell module to the vehicle body frame; a rigidity of a connection portion between the fuel cell module and the fixing member is a rigidity of the fixing member Higher than

この形態の燃料電池車両によれば、燃料電池モジュールと固定部材との接続部の剛性は、固定部材の剛性に比べて高いので、燃料電池車両の衝突が発生した場合に、接続部が塑性変形するよりも前に固定部材の破壊が生じる可能性を高めることができ、燃料電池モジュールの車体フレームへの固定を解除する可能性を高めることができる。このため、衝突に伴う外力により車体フレームが下方に移動する場合であっても、本体フレームと共に燃料電池モジュールが下方に移動することを抑制でき、燃料電池モジュールとタンクとの衝突の発生を抑制できる。   According to the fuel cell vehicle of this embodiment, the rigidity of the connecting portion between the fuel cell module and the fixing member is higher than the rigidity of the fixing member. Therefore, when the collision of the fuel cell vehicle occurs, the connecting portion is plastically deformed. It is possible to increase the possibility that the fixing member is broken before the fixing, and to increase the possibility that the fixing of the fuel cell module to the vehicle body frame is released. For this reason, even when the vehicle body frame moves downward due to an external force accompanying a collision, the fuel cell module can be prevented from moving downward together with the main body frame, and the occurrence of a collision between the fuel cell module and the tank can be suppressed. .

本発明は、種々の形態で実現することも可能である。例えば、燃料電池車両の製造方法、燃料電池車両における燃料電池モジュールと車体フレームとの固定方法、燃料電池モジュールを車体フレームに固定するための固定部材等の形態で実現することができる。   The present invention can be realized in various forms. For example, it can be realized in the form of a method for manufacturing a fuel cell vehicle, a method for fixing a fuel cell module and a body frame in the fuel cell vehicle, a fixing member for fixing the fuel cell module to the body frame, and the like.

本発明の一実施形態としての燃料電池車両の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the fuel cell vehicle as one Embodiment of this invention. 燃料電池車両に搭載されている燃料電池システムの概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the fuel cell system mounted in the fuel cell vehicle. 燃料電池モジュールの概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of a fuel cell module. ケースおよび支持フレームの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of a case and a support frame. 図4に示す5−5断面を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows the 5-5 cross section shown in FIG. 燃料電池車両の衝突発生時の取付機構近傍の様子を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the mode of the attachment mechanism vicinity at the time of collision of a fuel cell vehicle. 比較例における衝突発生時の取付機構近傍の様子を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the mode of the attachment mechanism vicinity at the time of the collision generation | occurrence | production in a comparative example. 第2実施形態の取付機構近傍を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows the attachment mechanism vicinity of 2nd Embodiment. 第3実施形態の取付機構近傍を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows the attachment mechanism vicinity of 3rd Embodiment.

A.第1実施形態:
A1.車両全体構成:
図1は、本発明の一実施形態としての燃料電池車両500の概略構成を示す断面図である。図1では、衝突が発生していない平常時における、燃料電池車両500の車両幅方向LHの中央位置での、車両の前方方向FDおよび後方方向RDに沿った断面を表している。以降では、前方方向FDと後方方向RDとを、合せて「車両長さ方向」と呼ぶ。燃料電池車両500は、燃料電池モジュール100を電力源として搭載し、動力源であるモータMが駆動することにより、後輪RWが駆動される。なお、図1では、車両幅方向LH、前方方向FD、および後方方向RDに加えて、重力方向、すなわち、鉛直下方Gを図示している。図1における各方向を示す符号および矢印は、他の図における各方向を示す符号および矢印に対応する。
A. First embodiment:
A1. Overall vehicle configuration:
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a fuel cell vehicle 500 as an embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a cross section along the forward direction FD and the backward direction RD of the vehicle at the center position in the vehicle width direction LH of the fuel cell vehicle 500 at the normal time when no collision occurs. Hereinafter, the front direction FD and the rear direction RD are collectively referred to as “vehicle length direction”. The fuel cell vehicle 500 includes the fuel cell module 100 as an electric power source, and the rear wheel RW is driven by driving a motor M that is a power source. In addition, in FIG. 1, in addition to the vehicle width direction LH, the front direction FD, and the rear direction RD, the gravity direction, that is, the vertically downward G is illustrated. Symbols and arrows indicating directions in FIG. 1 correspond to symbols and arrows indicating directions in other drawings.

燃料電池車両500には、乗員室510と、燃料電池収容室520と、タンク収容室530が形成されている。   In the fuel cell vehicle 500, a passenger compartment 510, a fuel cell accommodation chamber 520, and a tank accommodation chamber 530 are formed.

乗員室510は、乗員が乗る部屋であり、図1において破線で示すように、複数の座席が設けられている。乗員室510は、一対の前輪FWと一対の後輪RWとに挟まれた領域にほぼ位置している。   The passenger compartment 510 is a room in which an occupant rides, and is provided with a plurality of seats as indicated by broken lines in FIG. The passenger compartment 510 is substantially located in a region sandwiched between the pair of front wheels FW and the pair of rear wheels RW.

燃料電池収容室520は、サスペンションメンバ550と、燃料電池モジュール100を含む燃料電池システム(後述の燃料電池システム200)の少なくとも一部の構成要素とを収容する。サスペンションメンバ550は、図示しないサイドメンバに固定されている。燃料電池モジュール100は、燃料電池スタック101および支持フレーム150を備える。なお、後述するように燃料電池モジュール100は、さらにケース(後述のケース130)を備えているが、図1では省略されている。燃料電池スタック101は、積層された複数の単セル(後述の単セル11)を含む積層体である。支持フレーム150は、燃料電池スタック101を下方から支える板状の部材である。なお、燃料電池スタック101および支持フレーム150を含む燃料電池モジュール100の詳細構成は、後述する。図1に示すように、燃料電池モジュール100は、車両長さ方向において、タンク20に向かう側へと下方に傾斜して配置されている。換言すると、燃料電池モジュール100は、後方方向RDに向かうにつれて下方に位置するように、水平方向に対して傾斜して配置されている。このように燃料電池モジュール100が傾斜して配置されているのは、燃料電池スタック101内の水を、重力を利用して後方方向RDに集めて燃料電池スタック101から容易に排出するためである。   The fuel cell accommodation chamber 520 accommodates the suspension member 550 and at least a part of components of a fuel cell system (a fuel cell system 200 described later) including the fuel cell module 100. The suspension member 550 is fixed to a side member (not shown). The fuel cell module 100 includes a fuel cell stack 101 and a support frame 150. As will be described later, the fuel cell module 100 further includes a case (a case 130 described later), which is omitted in FIG. The fuel cell stack 101 is a stacked body including a plurality of stacked single cells (single cells 11 described later). The support frame 150 is a plate-like member that supports the fuel cell stack 101 from below. The detailed configuration of the fuel cell module 100 including the fuel cell stack 101 and the support frame 150 will be described later. As shown in FIG. 1, the fuel cell module 100 is disposed so as to be inclined downward toward the tank 20 in the vehicle length direction. In other words, the fuel cell module 100 is disposed so as to be inclined with respect to the horizontal direction so as to be positioned downward in the backward direction RD. The reason why the fuel cell module 100 is arranged in an inclined manner is that water in the fuel cell stack 101 is collected in the backward direction RD using gravity and easily discharged from the fuel cell stack 101. .

燃料電池モジュール100は、マウントブラケットおよびマウント部材により、サスペンションメンバ550に固定されている。具体的には、フロントマウント部材430およびフロントマウントブラケット410により、燃料電池モジュール100の前方方向FDの端部がサスペンションメンバ550に固定されている。また、リアマウント部材440およびリアマウントブラケット420により、燃料電池モジュール100の後方方向RDの端部がサスペンションメンバ550に固定されている。フロントマウント部材430およびリアマウント部材440は、サスペンションメンバ550に接続されている。フロントマウントブラケット410は、フロントマウント部材430と燃料電池モジュール100(より正確には支持フレーム150)とに接続されている。リアマウントブラケット420は、リアマウント部材440と燃料電池モジュール100(より正確には支持フレーム150)とに接続されている。   The fuel cell module 100 is fixed to the suspension member 550 by a mount bracket and a mount member. Specifically, the front end FD of the fuel cell module 100 is fixed to the suspension member 550 by the front mount member 430 and the front mount bracket 410. Further, the rear mount member 440 and the rear mount bracket 420 fix the end portion of the fuel cell module 100 in the rearward direction RD to the suspension member 550. The front mount member 430 and the rear mount member 440 are connected to the suspension member 550. The front mount bracket 410 is connected to the front mount member 430 and the fuel cell module 100 (more precisely, the support frame 150). The rear mount bracket 420 is connected to the rear mount member 440 and the fuel cell module 100 (more precisely, the support frame 150).

タンク収容室530は、水素ガスを貯蔵するタンク20を収容する。タンク収容室530は、燃料電池車両500の床下において燃料電池収容室520に対して後方方向RDに形成されている。また、タンク収容室530は、車両幅方向LHの略中央において車両長さ方向に沿って形成されている。タンク収容室530の天井部分は、乗員室510のフロアパネルにより形成されている。乗員室510の床においてタンク収容室530に対応する部分は、かかる床の他の部分に比べて鉛直上方に突出している。このように、タンク収容室530は、エンジンを搭載した車両におけるドライブシャフトが配置されたセンタートンネルと同様な構造を有している。なお、タンク収容室530には、タンク20に加えて、図示しないワイヤーハーネスなどが収容されている。   The tank storage chamber 530 stores the tank 20 that stores hydrogen gas. The tank storage chamber 530 is formed in the rearward direction RD with respect to the fuel cell storage chamber 520 under the floor of the fuel cell vehicle 500. The tank storage chamber 530 is formed along the vehicle length direction at the approximate center in the vehicle width direction LH. The ceiling portion of the tank storage chamber 530 is formed by the floor panel of the passenger compartment 510. A portion corresponding to the tank housing chamber 530 on the floor of the passenger compartment 510 protrudes upward in the vertical direction as compared with other portions of the floor. Thus, the tank storage chamber 530 has a structure similar to that of the center tunnel in which the drive shaft is arranged in a vehicle equipped with an engine. In addition to the tank 20, a wire harness (not shown) and the like are accommodated in the tank accommodation chamber 530.

A2.燃料電池システムの構成:
図2は、燃料電池車両500に搭載されている燃料電池システム200の概略構成を示すブロック図である。燃料電池システム200は、上述の燃料電池スタック101に加えて、気液分離器29と、タンク20と、エアコンプレッサ30と、遮断弁24と、インジェクタ25と、排気排水弁26と、循環ポンプ27と、三方弁33と、圧力調整弁34と、燃料ガス供給路21と、燃料ガス循環路22と、燃料ガス排出路23と、酸化剤ガス供給路31と、酸化剤ガス排出路32と、バイパス流路35と、DC−DCコンバータ210とを備える。その他、燃料電池システム200は、燃料電池スタック101を介して冷却媒体を循環させる図示しない機構を備えている。
A2. Configuration of fuel cell system:
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the fuel cell system 200 mounted on the fuel cell vehicle 500. In addition to the fuel cell stack 101 described above, the fuel cell system 200 includes a gas-liquid separator 29, a tank 20, an air compressor 30, a shut-off valve 24, an injector 25, an exhaust / drain valve 26, and a circulation pump 27. A three-way valve 33, a pressure regulating valve 34, a fuel gas supply path 21, a fuel gas circulation path 22, a fuel gas discharge path 23, an oxidant gas supply path 31, and an oxidant gas discharge path 32, A bypass channel 35 and a DC-DC converter 210 are provided. In addition, the fuel cell system 200 includes a mechanism (not shown) that circulates the cooling medium through the fuel cell stack 101.

燃料電池スタック101は、積層された複数の単セル11を備え、また、その積層方向の両端部に一対のエンドプレート110,120を備える。各単セル11は、固体高分子型燃料電池であり、固体高分子電解質膜を挟んで設けられるアノード側触媒電極層に供給される燃料ガスと、カソード側触媒電極層に供給される酸化剤ガスとの電気化学反応により電力を発生する。第1実施形態において、燃料ガスは水素ガスであり、酸化剤ガスは空気である。燃料電池スタック101は、エンドプレート110が前方方向FDに位置し、エンドプレート120が後方方向RDに位置するように設置されている。触媒電極層は、触媒、例えば、白金(Pt)を担持したカーボン粒子や電解質を含んで構成される。単セル11において両電極側の触媒電極層の外側には、多孔質体により形成されたガス拡散層が配置されている。多孔質体としては、例えば、カーボンペーパーおよびカーボンクロス等のカーボン多孔質体や、金属メッシュおよび発泡金属等の金属多孔質体が用いられる。燃料電池スタック101の内部には、燃料ガス、酸化剤ガス、および冷却媒体を流通させるためのマニホールド(図示省略)が単セル11の積層方向SDに沿って形成されている。なお、単セル11は、固体高分子型燃料電池に限らず、固体酸化物型燃料電池など任意の種類の燃料電池であってもよい。   The fuel cell stack 101 includes a plurality of unit cells 11 stacked, and includes a pair of end plates 110 and 120 at both ends in the stacking direction. Each single cell 11 is a solid polymer fuel cell, and a fuel gas supplied to an anode side catalyst electrode layer provided with a solid polymer electrolyte membrane interposed therebetween, and an oxidant gas supplied to a cathode side catalyst electrode layer Electric power is generated by an electrochemical reaction with In the first embodiment, the fuel gas is hydrogen gas, and the oxidant gas is air. The fuel cell stack 101 is installed such that the end plate 110 is positioned in the forward direction FD and the end plate 120 is positioned in the backward direction RD. The catalyst electrode layer includes a catalyst, for example, carbon particles supporting platinum (Pt) and an electrolyte. In the single cell 11, a gas diffusion layer formed of a porous body is disposed outside the catalyst electrode layers on both electrode sides. As the porous body, for example, carbon porous bodies such as carbon paper and carbon cloth, and metal porous bodies such as metal mesh and foam metal are used. A manifold (not shown) for circulating fuel gas, oxidant gas, and cooling medium is formed in the fuel cell stack 101 along the stacking direction SD of the single cells 11. The single cell 11 is not limited to a polymer electrolyte fuel cell, but may be any type of fuel cell such as a solid oxide fuel cell.

一対のエンドプレート110,120は、複数の単セル11を含む積層体を挟持する機能を有する。一対のエンドプレート110,120のうち、エンドプレート120は、燃料電池スタック101内に形成されたマニホールドに、燃料ガス、酸化剤ガス、および冷却媒体を供給する機能、および、これらの媒体を排出するための流路を提供する機能を有する。これに対して、エンドプレート110は、かかる機能を有しない。エンドプレート110およびエンドプレート120は、いずれも厚さ方向が、積層方向SDと一致する略板状の外観形状を有する。   The pair of end plates 110 and 120 have a function of sandwiching a stacked body including a plurality of single cells 11. Of the pair of end plates 110 and 120, the end plate 120 functions to supply fuel gas, oxidant gas, and cooling medium to a manifold formed in the fuel cell stack 101, and discharges these media. A function of providing a flow path. On the other hand, the end plate 110 does not have such a function. Each of the end plate 110 and the end plate 120 has a substantially plate-like appearance shape whose thickness direction coincides with the stacking direction SD.

タンク20は、高圧水素を貯蔵しており、燃料ガスとしての水素ガスを、燃料ガス供給路21を介して燃料電池スタック101に供給する。図1に示すように、タンク20は、略円筒形の外観形状を有し、長手方向が車両長さ方向と一致するようにタンク収容室530に収容されている。循環ポンプ27は、燃料ガス循環路22に配置されており、気液分離器29から排出された燃料ガス(水が分離された後の燃料ガス)を燃料ガス供給路21に送る。遮断弁24は、タンク20における燃料ガスの排出口近傍に配置され、タンク20からの水素ガスの供給の実行と停止とを切り替える。インジェクタ25は、燃料ガス供給路21に配置され、燃料電池スタック101への水素ガスの供給量(流量)および圧力を調整する。気液分離器29は、燃料電池スタック101内の燃料ガス排出用マニホールドと接続され、かかるマニホールドから排出されるオフガスに含まれる水を分離して排出すると共に、水が分離された後のガス(燃料ガス)を排出する。排気排水弁26は、燃料ガス排出路23に配置されており、気液分離器29からの水およびオフガスの排出の実行と停止とを切り替える。エアコンプレッサ30は、燃料電池スタック101に対して酸化剤ガスとしての空気を供給する。三方弁33は、酸化剤ガス供給路31に配置されており、エアコンプレッサ30から供給される空気の全体量のうち、酸化剤ガス供給路31に供給する量と、バイパス流路35に供給する量とを調整する。圧力調整弁34は、酸化剤ガス排出路32に配置されており、燃料電池スタック101におけるカソード排出側の圧力(いわゆる背圧)を調整する。   The tank 20 stores high-pressure hydrogen, and supplies hydrogen gas as fuel gas to the fuel cell stack 101 via the fuel gas supply path 21. As shown in FIG. 1, the tank 20 has a substantially cylindrical external shape, and is accommodated in the tank accommodating chamber 530 so that the longitudinal direction coincides with the vehicle length direction. The circulation pump 27 is disposed in the fuel gas circulation path 22, and sends the fuel gas discharged from the gas-liquid separator 29 (the fuel gas after water is separated) to the fuel gas supply path 21. The shut-off valve 24 is arranged in the vicinity of the fuel gas discharge port in the tank 20 and switches between execution and stop of the supply of hydrogen gas from the tank 20. The injector 25 is disposed in the fuel gas supply path 21 and adjusts the supply amount (flow rate) and pressure of hydrogen gas to the fuel cell stack 101. The gas-liquid separator 29 is connected to a fuel gas discharge manifold in the fuel cell stack 101, separates and discharges water contained in the off-gas discharged from the manifold, and gas after water is separated ( Fuel gas). The exhaust drain valve 26 is disposed in the fuel gas discharge path 23 and switches between executing and stopping the discharge of water and off-gas from the gas-liquid separator 29. The air compressor 30 supplies air as an oxidant gas to the fuel cell stack 101. The three-way valve 33 is arranged in the oxidant gas supply path 31, and supplies the oxidant gas supply path 31 among the total amount of air supplied from the air compressor 30 and the bypass flow path 35. Adjust the amount. The pressure adjusting valve 34 is disposed in the oxidant gas discharge path 32 and adjusts the pressure (so-called back pressure) on the cathode discharge side in the fuel cell stack 101.

燃料電池システム200における燃料ガスの流通について説明する。タンク20から供給される水素ガスは燃料ガス供給路21を介して燃料電池スタック101に供給される。燃料電池スタック101から排出されるオフガス(アノード側オフガス)は、気液分離器29に供給され、オフガスに含まれる水の少なくとも一部が分離される。水が分離された後のオフガス(すなわち、燃料ガス)は燃料ガス循環路22および循環ポンプ27を介して燃料ガス供給路21に戻され、再び燃料電池スタック101に供給される。なお、気液分離器29からは、オフガスから分離された水に加えて、気液分離器29に供給されるオフガスのうちの一部のオフガスが排気排水弁26を介して燃料ガス排出路23に排出される。燃料ガス排出路23は酸化剤ガス排出路32と接続されており、燃料ガス排出路23に排出された水およびアノード側オフガスは、燃料電池スタック101から排出される水およびカソード側オフガスと共に酸化剤ガス排出路32を介して大気へと排出される。燃料ガス排出路23は、大気開放されている酸化剤ガス排出路32と連通しているのに対して、気液分離器29の内部には、大気圧よりも高い背圧が加えられているため、排気排水弁26を挟んで圧力差が存在する。したがって、排気排水弁26が開けられた場合に、上述の圧力差によって、気液分離器29から燃料ガス排出路23へとオフガスが排出される。   The fuel gas distribution in the fuel cell system 200 will be described. Hydrogen gas supplied from the tank 20 is supplied to the fuel cell stack 101 via the fuel gas supply path 21. Off-gas (anode-side off-gas) discharged from the fuel cell stack 101 is supplied to the gas-liquid separator 29, and at least a part of water contained in the off-gas is separated. The off gas (that is, the fuel gas) after the water is separated is returned to the fuel gas supply path 21 via the fuel gas circulation path 22 and the circulation pump 27 and is supplied to the fuel cell stack 101 again. From the gas-liquid separator 29, in addition to the water separated from the off-gas, a part of the off-gas supplied to the gas-liquid separator 29 passes through the exhaust drain valve 26 to the fuel gas discharge path 23. To be discharged. The fuel gas discharge path 23 is connected to the oxidant gas discharge path 32, and the water and anode side off-gas discharged to the fuel gas discharge path 23 together with the water and cathode-side off gas discharged from the fuel cell stack 101 are oxidized. The gas is discharged to the atmosphere via the gas discharge path 32. The fuel gas discharge path 23 communicates with the oxidant gas discharge path 32 that is open to the atmosphere, whereas a back pressure higher than the atmospheric pressure is applied to the inside of the gas-liquid separator 29. Therefore, there is a pressure difference across the exhaust drain valve 26. Therefore, when the exhaust / drain valve 26 is opened, off-gas is discharged from the gas-liquid separator 29 to the fuel gas discharge path 23 due to the pressure difference described above.

燃料電池システム200における酸化剤ガスの流通について説明する。エアコンプレッサ30から供給される空気(圧縮空気)は、酸化剤ガス供給路31を介して燃料電池スタック101に供給される。このとき、三方弁33の開度を調整することにより燃料電池スタック101への供給量を調整できる。燃料電池スタック101から排出されるオフガス(カソード側オフガス)および水は、圧力調整弁34を介して酸化剤ガス排出路32に排出される。酸化剤ガス排出路32は、上述のように燃料ガス排出路23と接続されており、また、バイパス流路35とも接続されている。したがって、燃料電池スタック101から排出されたカソード側オフガスは、燃料ガス排出路23を通って排出されるアノード側オフガスおよび水と、バイパス流路35を通って排出される空気と共に、大気へと排出される。   The flow of the oxidant gas in the fuel cell system 200 will be described. Air (compressed air) supplied from the air compressor 30 is supplied to the fuel cell stack 101 via the oxidant gas supply path 31. At this time, the supply amount to the fuel cell stack 101 can be adjusted by adjusting the opening degree of the three-way valve 33. Off-gas (cathode-side off-gas) and water discharged from the fuel cell stack 101 are discharged to the oxidant gas discharge path 32 via the pressure adjustment valve 34. The oxidant gas discharge path 32 is connected to the fuel gas discharge path 23 as described above, and is also connected to the bypass flow path 35. Therefore, the cathode-side off gas discharged from the fuel cell stack 101 is discharged to the atmosphere together with the anode-side off gas and water discharged through the fuel gas discharge passage 23 and the air discharged through the bypass passage 35. Is done.

ここで、上述のように、燃料電池スタック101は、後方方向RDに向かうにつれて下方に位置するように、水平方向に対して傾斜して配置されているため、燃料電池スタック101においてエンドプレート120が最も鉛直下方Gに位置することとなる。したがって、燃料電池スタック101内の水は、各種マニホールドを通って重力にしたがってエンドプレート120へと向かうこととなり、燃料電池スタック101内からの排水が促される。   Here, as described above, since the fuel cell stack 101 is disposed to be inclined with respect to the horizontal direction so as to be positioned downward in the backward direction RD, the end plate 120 is disposed in the fuel cell stack 101. It will be located in the lowest vertical G. Therefore, the water in the fuel cell stack 101 travels toward the end plate 120 according to gravity through various manifolds, and drainage from the fuel cell stack 101 is promoted.

燃料電池スタック101における一対の集電板103F,103Rは、DC−DCコンバータ210と電気的に接続されている。DC−DCコンバータ210は、モータMと電気的に接続されており、燃料電池スタック101の出力電圧を昇圧してモータMに供給する。   The pair of current collecting plates 103F and 103R in the fuel cell stack 101 are electrically connected to the DC-DC converter 210. The DC-DC converter 210 is electrically connected to the motor M, boosts the output voltage of the fuel cell stack 101 and supplies the boosted voltage to the motor M.

上述した排気排水弁26、エアコンプレッサ30、循環ポンプ27、およびその他の各弁の動作は、図示しない制御部により制御される。この制御部は、例えば、制御用プログラムが記憶されているROM(Read Only Member)と、かかるROMを読み出して実行するCPU(Central Processing Unit)と、CPUのワークエリアとして利用されるRAM(Random Access Memory)とを有する構成としてもよい。   The operations of the exhaust / drain valve 26, the air compressor 30, the circulation pump 27, and other valves described above are controlled by a control unit (not shown). The control unit includes, for example, a ROM (Read Only Member) in which a control program is stored, a CPU (Central Processing Unit) that reads and executes the ROM, and a RAM (Random Access) that is used as a work area of the CPU. Memory).

A3.燃料電池モジュールの構成:
図3は、燃料電池モジュール100の概略構成を示す断面図である。図3では、図1と同様な位置での燃料電池モジュール100の断面を示している。燃料電池モジュール100は、上述の燃料電池スタック101および支持フレーム150に加えて、ケース130を備える。
A3. Fuel cell module configuration:
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the fuel cell module 100. FIG. 3 shows a cross section of the fuel cell module 100 at the same position as in FIG. The fuel cell module 100 includes a case 130 in addition to the fuel cell stack 101 and the support frame 150 described above.

燃料電池スタック101は、上述した積層された複数の単セル11と、一対のエンドプレート110,120と、一対の集電板103F,103Rとに加えて、一対の絶縁板102F,102Rとを備える。一対の集電板103F,103Rは、総合電極として機能する。集電板103Fは、複数の単セル11のうち、最も前方に位置する単セル11の前方方向FD側において、かかる単セル11に接して配置されている。集電板103Rは、複数の単セル11のうち、最も後方に位置する単セル11の後方方向RD側において、かかる単セル11に接して配置されている。一対の絶縁板102F,102Rは、絶縁性材料により形成された板状部材である。絶縁板102Fは、エンドプレート110と集電板103Fとに挟まれており、エンドプレート110と集電板103Fとの間の電気的接続を抑制する。同様に、絶縁板102Rは、エンドプレート120と集電板103Rとに挟まれており、エンドプレート120と集電板103Rとの間の電気的接続を抑制する。   The fuel cell stack 101 includes a plurality of unit cells 11 stacked as described above, a pair of end plates 110 and 120, and a pair of current collecting plates 103F and 103R, and a pair of insulating plates 102F and 102R. . The pair of current collector plates 103F and 103R functions as a comprehensive electrode. The current collecting plate 103 </ b> F is disposed in contact with the single cell 11 on the forward direction FD side of the single cell 11 positioned at the foremost position among the plurality of single cells 11. The current collector plate 103 </ b> R is disposed in contact with the single cell 11 on the rearward direction RD side of the rearmost single cell 11 among the plurality of single cells 11. The pair of insulating plates 102F and 102R are plate-like members formed of an insulating material. The insulating plate 102F is sandwiched between the end plate 110 and the current collector plate 103F, and suppresses electrical connection between the end plate 110 and the current collector plate 103F. Similarly, the insulating plate 102R is sandwiched between the end plate 120 and the current collector plate 103R, and suppresses electrical connection between the end plate 120 and the current collector plate 103R.

ケース130は、燃料電池スタック101のうちのエンドプレート120を除く他の部分を収容する。換言すると、ケース130は、エンドプレート120が露出した状態で燃料電池スタック101を収容する。第1実施形態において、ケース130は、アルミニウム(Al)により形成されている。なお、アルミニウムに限らず、ステンレス(SUS)や、チタン(Ti)や、これらの金属の合金により形成されてもよい。また、金属に限らず、樹脂等により形成されてもよい。   The case 130 accommodates other parts of the fuel cell stack 101 except for the end plate 120. In other words, the case 130 accommodates the fuel cell stack 101 with the end plate 120 exposed. In the first embodiment, the case 130 is made of aluminum (Al). In addition, not only aluminum but stainless steel (SUS), titanium (Ti), or an alloy of these metals may be used. Moreover, not only a metal but you may form by resin etc.

図4は、ケース130および支持フレーム150の構成を示す斜視図である。図4において、上側は燃料電池スタック101を収容した状態のケース130の外観斜視図を表し、下側は支持フレーム150の外観斜視図を表している。また、図4では、支持フレーム150に接続されているフロントマウントブラケット410およびリアマウントブラケット420も表されている。   FIG. 4 is a perspective view showing configurations of the case 130 and the support frame 150. In FIG. 4, the upper side shows an external perspective view of the case 130 in a state where the fuel cell stack 101 is accommodated, and the lower side shows an external perspective view of the support frame 150. FIG. 4 also shows a front mount bracket 410 and a rear mount bracket 420 connected to the support frame 150.

ケース130は、後方方向RDの端が開口して、内部が空洞となった筒状の外観形状を有する。ケース130の内部の空間には、燃料電池スタック101のうちのエンドプレート120を除くその他の部分が収容される。ケース130の後方方向RDの端には、上方に折り曲げられたように形成された鍔部132が形成されている。かかる鍔部132を含むケース130の端面には、図示しない複数のネジ孔が形成されている。また、エンドプレート120において上述の複数のネジ孔と対応する位置にはそれぞれ図示しないネジ孔が形成されている。したがって、エンドプレート120とケース130とが接した状態で、上述のエンドプレート120のネジ孔とケース130のネジ孔とが連通する。この連通したネジ孔にネジ160が挿入されて螺合することにより、エンドプレート120とケース130とは、互いに締結される。   The case 130 has a cylindrical external shape that is open at the end in the rearward direction RD and has a hollow inside. In the space inside the case 130, other parts of the fuel cell stack 101 other than the end plate 120 are accommodated. At the end in the rearward direction RD of the case 130, a flange portion 132 formed so as to be bent upward is formed. A plurality of screw holes (not shown) are formed on the end surface of the case 130 including the flange 132. In the end plate 120, screw holes (not shown) are formed at positions corresponding to the plurality of screw holes. Therefore, in a state where the end plate 120 and the case 130 are in contact with each other, the screw hole of the end plate 120 and the screw hole of the case 130 communicate with each other. The end plate 120 and the case 130 are fastened to each other by inserting and screwing the screw 160 into the communicating screw hole.

ケース130の底部の四隅には、それぞれ固定部131が形成されている。固定部131は、略水平方向に突出し、中央部分に厚さ方向に貫く貫通孔が形成されている。   Fixing portions 131 are formed at the four corners of the bottom of the case 130, respectively. The fixing portion 131 protrudes in a substantially horizontal direction, and a through hole is formed in the center portion so as to penetrate in the thickness direction.

支持フレーム150は、板状の外観形状を有する。支持フレーム150は、6つの壁部からなる中空の六面体の内部空間に、図示しない補強用の支柱が配置された構造を有する。支持フレーム150には、厚さ方向に貫く4つの貫通孔159が形成されている。これらの貫通孔159は、上述のケース130の固定部131の貫通孔と鉛直下方Gに対応する位置に形成されている。支持フレーム150の上面にケース130が載置され、固定部131の貫通孔と支持フレーム150の貫通孔159とに図示しないボルトが挿入され、かかるボルトが支持フレーム150の底面に配置された図示しないナットと螺合することにより、ケース130が支持フレーム150に締結される。   The support frame 150 has a plate-like appearance. The support frame 150 has a structure in which reinforcing struts (not shown) are arranged in an internal space of a hollow hexahedron composed of six wall portions. The support frame 150 is formed with four through holes 159 penetrating in the thickness direction. These through holes 159 are formed at positions corresponding to the through holes of the fixing portion 131 of the case 130 and the vertically downward G. The case 130 is placed on the upper surface of the support frame 150, bolts (not shown) are inserted into the through holes of the fixing portion 131 and the through holes 159 of the support frame 150, and the bolts are arranged on the bottom surface of the support frame 150 (not shown). The case 130 is fastened to the support frame 150 by screwing with the nut.

図4に示すように、支持フレーム150の上面には、4つの連結カラー部材450が露出している。連結カラー部材450は、支持フレーム150をフロントマウントブラケット410およびリアマウントブラケット420に取り付けるための取付機構(後述の取付機構490)の一部を構成する。   As shown in FIG. 4, four connecting collar members 450 are exposed on the upper surface of the support frame 150. The connecting collar member 450 constitutes a part of an attachment mechanism (an attachment mechanism 490 described later) for attaching the support frame 150 to the front mount bracket 410 and the rear mount bracket 420.

A4.取付機構の詳細構造:
図5は、図4に示す5−5断面を拡大して示す断面図である。図5では、支持フレーム150およびリアマウントブラケット420の一部を省略している。図5に示すように、支持フレーム150は、自身の上面を形成する上面壁部151と、自身の下面を形成する下面壁部152と、支柱部153とを備える。上面壁部151と下面壁部152とはいずれも薄板状の形状を有し、支持フレーム150の厚さ方向TDに沿って所定の距離だけ離れて互いに平行に配置されている。支柱部153は、細長い板状の外観形状を有し、上面壁部151と下面壁部152とで挟まれた内部空間154に配置されている。支柱部153は、上面壁部151と下面壁部152とにそれぞれ接続され、内部空間154を複数の空間に仕切る。支柱部153により支持フレーム150の強度を向上させている。
A4. Detailed structure of mounting mechanism:
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the 5-5 cross section shown in FIG. In FIG. 5, a part of the support frame 150 and the rear mount bracket 420 is omitted. As shown in FIG. 5, the support frame 150 includes an upper surface wall portion 151 that forms its upper surface, a lower surface wall portion 152 that forms its lower surface, and a support column 153. Both the upper surface wall 151 and the lower surface wall 152 have a thin plate shape, and are arranged in parallel to each other at a predetermined distance along the thickness direction TD of the support frame 150. The column portion 153 has an elongated plate-like appearance and is disposed in an internal space 154 sandwiched between the upper surface wall portion 151 and the lower surface wall portion 152. The support columns 153 are connected to the upper surface wall 151 and the lower surface wall 152, respectively, and partition the internal space 154 into a plurality of spaces. The strength of the support frame 150 is improved by the support column 153.

上面壁部151および下面壁部152には、互いに厚さ方向TDに対応する位置にそれぞれ4つの貫通孔が形成され、各貫通孔が形成された部分に取付機構490が配置されている。図5では、上面壁部151に形成されている貫通孔155と、下面壁部152に形成されている貫通孔156とが、厚さ方向TDにおいて対応しており、これらの貫通孔155,156が形成された部分に取付機構490が配置されている。   In the upper surface wall 151 and the lower surface wall 152, four through holes are formed at positions corresponding to each other in the thickness direction TD, and an attachment mechanism 490 is disposed at a portion where each through hole is formed. In FIG. 5, the through holes 155 formed in the upper surface wall portion 151 correspond to the through holes 156 formed in the lower surface wall portion 152 in the thickness direction TD, and these through holes 155, 156. An attachment mechanism 490 is disposed in the portion where the is formed.

リアマウントブラケット420は、屈曲した薄板状の部材であり、本実施形態では、アルミニウム(Al)により形成されている。リアマウントブラケット420は、第1台座部421と、第2台座部422と、傾斜部423とを備える。第1台座部421は、支持フレーム150の下面壁部152と平行に配置され、取付機構490により支持フレーム150に接続される。第1台座部421には、貫通孔425が形成されている。リアマウントブラケット420は、貫通孔425が支持フレーム150の貫通孔156と連通するように配置された状態で、支持フレーム150と接続される。第2台座部422は、図1に示すリアマウント部材440と接続されている。なお、リアマウントブラケット420は、請求項における固定部材の下位概念に相当する。傾斜部423は、第1台座部421と第2台座部422とを接続する。図4,5に示すように、傾斜部423は、鉛直下方Gに向かうにつれて車両幅方向LHおよび鉛直下方Gに向かうように配置されている。   The rear mount bracket 420 is a bent thin plate member, and is formed of aluminum (Al) in the present embodiment. The rear mount bracket 420 includes a first pedestal portion 421, a second pedestal portion 422, and an inclined portion 423. The first pedestal portion 421 is disposed in parallel with the lower surface wall portion 152 of the support frame 150 and is connected to the support frame 150 by the attachment mechanism 490. A through hole 425 is formed in the first pedestal portion 421. The rear mount bracket 420 is connected to the support frame 150 in a state where the through hole 425 is disposed so as to communicate with the through hole 156 of the support frame 150. The second pedestal portion 422 is connected to the rear mount member 440 shown in FIG. The rear mount bracket 420 corresponds to a subordinate concept of the fixing member in the claims. The inclined portion 423 connects the first pedestal portion 421 and the second pedestal portion 422. As shown in FIGS. 4 and 5, the inclined portion 423 is arranged so as to go in the vehicle width direction LH and in the vertical downward direction G as it goes in the vertical downward direction G.

取付機構490は、ボルト310と、ナット320と、上述の連結カラー部材450とを備える。ボルト310は、下方から上方に向かってリアマウントブラケット420の貫通孔425および下面壁部152の貫通孔156に挿入されている。ボルト310の軸部311の先端は、内部空間154内に位置している。ナット320は、内部空間154内に配置され、ボルト310と螺合している。ナット320の下面における中央部分、すなわち、ナット320のネジ孔の近傍部分は下方に突出しており、貫通孔156に嵌め込まれている。図5に示すように、ボルト310の鍔部分とナット320における底面とで、下面壁部152と第1台座部421とが挟み込まれ、互いに接合される。本実施形態において、ボルト310およびナット320は、いずれも鉄により形成されている。   The attachment mechanism 490 includes a bolt 310, a nut 320, and the connecting collar member 450 described above. The bolt 310 is inserted into the through hole 425 of the rear mount bracket 420 and the through hole 156 of the lower surface wall portion 152 from below to above. The tip of the shaft portion 311 of the bolt 310 is located in the internal space 154. The nut 320 is disposed in the internal space 154 and is screwed with the bolt 310. A central portion on the lower surface of the nut 320, that is, a portion in the vicinity of the screw hole of the nut 320 protrudes downward and is fitted in the through hole 156. As shown in FIG. 5, the lower wall portion 152 and the first pedestal portion 421 are sandwiched between the flange portion of the bolt 310 and the bottom surface of the nut 320 and joined to each other. In this embodiment, both the bolt 310 and the nut 320 are made of iron.

連結カラー部材450は、有底円筒状の外観形状を有する。連結カラー部材450は、円筒部452と、蓋部451とを有する。円筒部452は、円筒状の外観形状を有し、貫通孔155に上方から挿入されている。円筒部452は、ナット320の上方の端部を環状に覆う。ナット320において円筒部452により覆われた重なり部321は、円筒部452に溶接されている。円筒部452の内側の空間には、ボルト310の先端が収容されている。蓋部451は、薄い円柱状の外観形状を有し、平面視形状における直径は、貫通孔155の直径よりも大きい。蓋部451の中央部分は、円筒部452の上端に連なり、円筒部452の内側の空間を上方において閉塞している。蓋部451の周縁部分は、上面壁部151の上面における貫通孔155の周囲部分と接している。本実施形態において、連結カラー部材450は、アルミニウムにより形成されている。   The connecting collar member 450 has a bottomed cylindrical appearance. The connecting collar member 450 has a cylindrical portion 452 and a lid portion 451. The cylindrical portion 452 has a cylindrical appearance and is inserted into the through hole 155 from above. The cylindrical portion 452 covers the upper end of the nut 320 in an annular shape. The overlapping portion 321 covered with the cylindrical portion 452 in the nut 320 is welded to the cylindrical portion 452. In the space inside the cylindrical portion 452, the tip of the bolt 310 is accommodated. The lid 451 has a thin columnar appearance, and the diameter in plan view is larger than the diameter of the through hole 155. The central portion of the lid portion 451 is connected to the upper end of the cylindrical portion 452 and closes the space inside the cylindrical portion 452 upward. The peripheral portion of the lid portion 451 is in contact with the peripheral portion of the through hole 155 on the upper surface of the upper surface wall portion 151. In the present embodiment, the connecting collar member 450 is made of aluminum.

このような取付機構490は、以下のようにして支持フレーム150およびリアマウントブラケット420に組み付けられる。先ず、ナット320と連結カラー部材450とを溶接して複合部材を得て、かかる複合部材を上面壁部151の上面側から貫通孔155に挿入する。その後、ボルト310を、リアマウントブラケット420の貫通孔425および下面壁部152の貫通孔156に挿入して、ナット320と螺合させる。   Such an attachment mechanism 490 is assembled to the support frame 150 and the rear mount bracket 420 as follows. First, the nut 320 and the connecting collar member 450 are welded to obtain a composite member, and the composite member is inserted into the through hole 155 from the upper surface side of the upper surface wall portion 151. Thereafter, the bolt 310 is inserted into the through hole 425 of the rear mount bracket 420 and the through hole 156 of the lower surface wall portion 152 and screwed into the nut 320.

取付機構490によりリアマウントブラケット420が支持フレーム150に接続されることにより、リアマウントブラケット420と支持フレーム150との接続部CP1の剛性は、リアマウントブラケット420自体の剛性に比べて高められている。これは、支持フレーム150(下面壁部152)とリアマウントブラケット420(第1台座部421)とを挟み込んで固定するボルト310およびナット320が、連結カラー部材450を介して上面壁部151に接しているため、接続部CP1に外力が加えられた場合に、かかる力を下面壁部152に加えて上面壁部151にも伝えることができるからである。   By connecting the rear mount bracket 420 to the support frame 150 by the mounting mechanism 490, the rigidity of the connection portion CP1 between the rear mount bracket 420 and the support frame 150 is higher than the rigidity of the rear mount bracket 420 itself. . This is because the bolt 310 and the nut 320 that sandwich and fix the support frame 150 (the lower surface wall portion 152) and the rear mount bracket 420 (the first pedestal portion 421) are in contact with the upper surface wall portion 151 via the connecting collar member 450. Therefore, when an external force is applied to the connection portion CP1, the force can be transmitted to the upper surface wall 151 in addition to the lower surface wall 152.

図6は、燃料電池車両500の衝突発生時の取付機構490近傍の様子を模式的に示す説明図である。図6では、図5と同じ位置での断面を示している。例えば、燃料電池車両500の前方衝突が発生し、その衝撃によりサスペンションメンバ550が下方に移動した場合、図6に示すように、リアマウントブラケット420には、下向きの外力Fが加えられる。このとき、取付機構490にも下向きの力が伝わることとなる。具体的には、まず、リアマウントブラケット420に接しているボルト310に下向き力が伝わり、かかる力の一部は、ボルト310と螺合するナット320に伝わる。ナット320に伝わった力のうちの一部は、ナット320と接している下面壁部152に伝わると同時に、重なり部321を介して連結カラー部材450にも伝わることとなる。連結カラー部材450に伝えられた下向きの力は、蓋部451から上面壁部151に伝わることとなる。このように、衝突に伴って取付機構490に伝えられる下向きの力のうちの一部は、下面壁部152と上面壁部151とにそれぞれ伝わることとなる。このため、接続部CP1の塑性変形、例えば、下面壁部152においてナット320と接している部分およびその近傍部分が塑性変形することが抑制される。   FIG. 6 is an explanatory view schematically showing the state in the vicinity of the attachment mechanism 490 when a collision of the fuel cell vehicle 500 occurs. 6 shows a cross section at the same position as in FIG. For example, when a forward collision of the fuel cell vehicle 500 occurs and the suspension member 550 moves downward due to the impact, a downward external force F is applied to the rear mount bracket 420 as shown in FIG. At this time, a downward force is also transmitted to the attachment mechanism 490. Specifically, first, a downward force is transmitted to the bolt 310 that is in contact with the rear mount bracket 420, and a part of the force is transmitted to the nut 320 that is screwed with the bolt 310. A part of the force transmitted to the nut 320 is transmitted to the lower surface wall portion 152 in contact with the nut 320 and simultaneously transmitted to the connecting collar member 450 via the overlapping portion 321. The downward force transmitted to the connecting collar member 450 is transmitted from the lid portion 451 to the upper surface wall portion 151. In this way, part of the downward force transmitted to the attachment mechanism 490 due to the collision is transmitted to the lower surface wall portion 152 and the upper surface wall portion 151, respectively. For this reason, the plastic deformation of the connecting portion CP1, for example, the portion in contact with the nut 320 in the lower wall portion 152 and the vicinity thereof are suppressed from being plastically deformed.

これに対して、リアマウントブラケット420の剛性は、接続部CP1の剛性よりも低いので、接続部CP1の塑性変形が生じる前に、図6に示すように、リアマウントブラケット420が破断する。なお、図6では、リアマウントブラケット420において、傾斜部423が破断しているが、傾斜部423に代えて、また、傾斜部423に加えて、第1台座部421または第2台座部422が破断する場合もある。このようにリアマウントブラケット420が破断することにより、支持フレーム150は、サスペンションメンバ550への間接的な固定状態から開放される。したがって、サスペンションメンバ550の下方の移動に伴って、換言すると、サスペンションメンバ550に引きずられて、燃料電池モジュール100が下方に移動することが抑制される。このため、衝突時の衝撃によりタンク20が固定部材から外れて慣性力により前方方向FDに移動した場合であっても、燃料電池モジュール100とタンク20との衝突が抑制される。例えば、衝突時の衝撃によってサスペンションメンバ550が車両長さ方向に潰される(圧縮される)場合、平常時におけるサスペンションメンバ550の形状にしたがって、サスペンションメンバ550の前方側が上方に移動し、後方側が下方に移動することが想定される。この場合、サスペンションメンバ550の後方側において支持フレーム150とサスペンションメンバ550との固定が解かれるため、燃料電池モジュール100は、サスペンションメンバ550の前方側の移動に伴って上方に移動する。このような場合には、燃料電池モジュール100とタンク20との衝突がより確実に抑止されることとなる。   On the other hand, since the rigidity of the rear mount bracket 420 is lower than the rigidity of the connection portion CP1, the rear mount bracket 420 is broken as shown in FIG. 6 before the plastic deformation of the connection portion CP1 occurs. In FIG. 6, in the rear mount bracket 420, the inclined portion 423 is broken, but instead of the inclined portion 423, the first pedestal portion 421 or the second pedestal portion 422 is added to the inclined portion 423. It may break. As the rear mount bracket 420 is broken in this manner, the support frame 150 is released from the indirectly fixed state to the suspension member 550. Therefore, as the suspension member 550 moves downward, in other words, the fuel cell module 100 is restrained from being dragged by the suspension member 550 and moving downward. For this reason, even when the tank 20 is detached from the fixed member due to an impact at the time of collision and is moved in the forward direction FD by the inertial force, the collision between the fuel cell module 100 and the tank 20 is suppressed. For example, when the suspension member 550 is crushed (compressed) in the vehicle length direction due to an impact at the time of a collision, the front side of the suspension member 550 moves upward and the rear side downwards according to the shape of the suspension member 550 in a normal state. It is assumed that In this case, since the support frame 150 and the suspension member 550 are unfixed on the rear side of the suspension member 550, the fuel cell module 100 moves upward as the suspension member 550 moves forward. In such a case, the collision between the fuel cell module 100 and the tank 20 is more reliably suppressed.

図7は、比較例における衝突発生時の取付機構近傍の様子を模式的に示す説明図である。比較例の取付機構890は、ボルト810とナット820とのみから構成されている。ボルト810およびナット820の配置位置は、第1実施形態のボルト310およびナット320の配置位置と同じである。すなわち、リアマウントブラケット420は、取付機構890により、下面壁部152に取り付けられている。比較例の取付機構890は、支持フレーム150のうち、下面壁部152のみに接しているため、外力が加えられた場合に上面壁部151には力が伝えられない。このため、接続部CP10の剛性は低く、リアマウントブラケット420の剛性よりも低い。   FIG. 7 is an explanatory view schematically showing a state in the vicinity of the attachment mechanism when a collision occurs in the comparative example. The attachment mechanism 890 of the comparative example includes only bolts 810 and nuts 820. The arrangement position of the bolt 810 and the nut 820 is the same as the arrangement position of the bolt 310 and the nut 320 of the first embodiment. That is, the rear mount bracket 420 is attached to the lower surface wall 152 by the attachment mechanism 890. Since the attachment mechanism 890 of the comparative example is in contact with only the lower surface wall 152 of the support frame 150, no force is transmitted to the upper surface wall 151 when an external force is applied. For this reason, the rigidity of the connecting portion CP10 is low and lower than the rigidity of the rear mount bracket 420.

このような比較例の構成において、衝突が発生してリアマウントブラケット420に下向きの外力Fが加えられた場合、接続部CP10の剛性はリアマウントブラケット420の剛性よりも低いため、リアマウントブラケット420が破断するよりも前に、接続部CP10の塑性変形が発生する。具体的には、取付機構890に伝えられた下向きの力のうち、多くの部分がナット820を介して下面壁部152に伝えられる。このため、下面壁部152において、ナット320と接する部分およびその近傍部分が下方に移動するように塑性変形し、リアマウントブラケット420に加えられた力は、かかる変形により吸収される。したがって、リアマウントブラケット420の破断は生じず、サスペンションメンバ550の後方側と燃料電池モジュール100との固定状態は維持されることとなる。このため、燃料電池モジュール100の後方側は、サスペンションメンバ550の後方側の移動に伴って下方に移動し、タンク20と衝突するおそれがある。   In such a configuration of the comparative example, when a collision occurs and a downward external force F is applied to the rear mount bracket 420, the rigidity of the connection portion CP10 is lower than the rigidity of the rear mount bracket 420. Prior to breaking, plastic deformation of the connecting portion CP10 occurs. Specifically, most of the downward force transmitted to the attachment mechanism 890 is transmitted to the lower surface wall 152 via the nut 820. For this reason, the bottom wall 152 is plastically deformed so that the portion in contact with the nut 320 and the vicinity thereof move downward, and the force applied to the rear mount bracket 420 is absorbed by the deformation. Therefore, the rear mount bracket 420 is not broken, and the fixed state between the rear side of the suspension member 550 and the fuel cell module 100 is maintained. For this reason, the rear side of the fuel cell module 100 moves downward as the suspension member 550 moves rearward, and may collide with the tank 20.

これに対して、上述のように、第1実施形態における接続部CP1は、リアマウントブラケット420よりも高い剛性を有するため、衝突発生時に、接続部CP1の塑性変形が生じる前にリアマウントブラケット420の破断が生じる。このため、燃料電池モジュール100における少なくとも後方側は、サスペンションメンバ550への間接的な固定が解かれ、サスペンションメンバ550の後方側の移動に伴って下方に移動せず、燃料電池システム200と衝突することが抑制される。   On the other hand, as described above, the connection portion CP1 in the first embodiment has higher rigidity than the rear mount bracket 420, and therefore, when the collision occurs, the rear mount bracket 420 before the plastic deformation of the connection portion CP1 occurs. Breaking occurs. For this reason, at least the rear side of the fuel cell module 100 is indirectly fixed to the suspension member 550, and does not move downward as the suspension member 550 moves rearward, but collides with the fuel cell system 200. It is suppressed.

以上説明した第1実施形態の燃料電池車両500によれば、燃料電池モジュール100とリアマウントブラケット420との接続部CP1の剛性は、リアマウントブラケット420の剛性に比べて高いので、燃料電池車両500の衝突が発生した場合に、接続部CP1が塑性変形するよりも前にリアマウントブラケット420の破壊が生じる可能性を高めることができ、燃料電池モジュール100のサスペンションメンバ550への固定を解除する可能性を高めることができる。このため、衝突に伴う外力によりサスペンションメンバ550が下方に移動する場合であっても、かかる移動に従って燃料電池モジュール100が移動することを抑制でき、燃料電池モジュール100とタンク20との衝突の発生を抑制できる。   According to the fuel cell vehicle 500 of the first embodiment described above, the rigidity of the connection portion CP1 between the fuel cell module 100 and the rear mount bracket 420 is higher than the rigidity of the rear mount bracket 420. In the event of a collision, it is possible to increase the possibility that the rear mount bracket 420 will be broken before the connecting portion CP1 is plastically deformed, and it is possible to release the fixation of the fuel cell module 100 to the suspension member 550. Can increase the sex. For this reason, even when the suspension member 550 moves downward due to an external force caused by the collision, it is possible to suppress the movement of the fuel cell module 100 according to the movement, and the occurrence of a collision between the fuel cell module 100 and the tank 20 can be prevented. Can be suppressed.

B.第2実施形態:
図8は、第2実施形態の取付機構490a近傍を拡大して示す断面図である。図8では、第1実施形態の図6と同じ位置での断面を示している。第2実施形態の燃料電池車両は、支持フレーム150に代えて支持フレーム150aを備える点、および取付機構490に代えて取付機構490aを備える点において、第1実施形態の燃料電池車両500と異なる。第2実施形態の燃料電池車両におけるその他の構成は、第1実施形態の燃料電池車両500と同じであるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
B. Second embodiment:
FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view showing the vicinity of the attachment mechanism 490a of the second embodiment. In FIG. 8, the cross section in the same position as FIG. 6 of 1st Embodiment is shown. The fuel cell vehicle according to the second embodiment differs from the fuel cell vehicle 500 according to the first embodiment in that a support frame 150a is provided instead of the support frame 150 and an attachment mechanism 490a is provided instead of the attachment mechanism 490. Since other configurations in the fuel cell vehicle of the second embodiment are the same as those of the fuel cell vehicle 500 of the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

第2実施形態の支持フレーム150aは、上面壁部151および下面壁部152に代えて、上面壁部151aおよび下面壁部152aを備える点において、第1実施形態の支持フレーム150と異なる。支持フレーム150aにおけるその他の構成は、支持フレーム150と同じであるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。   The support frame 150a of the second embodiment is different from the support frame 150 of the first embodiment in that it includes an upper surface wall 151a and a lower surface wall 152a instead of the upper surface wall 151 and the lower surface wall 152. Since the other structure in the support frame 150a is the same as the support frame 150, the same code | symbol is attached | subjected to the same component and the detailed description is abbreviate | omitted.

上面壁部151aには、貫通孔155に代えて、貫通孔155aが形成されている。貫通孔155aの内周面には、ネジ山が形成されている。下面壁部152aは、貫通孔156に代えて貫通孔156aを備える点において、第1実施形態の下面壁部152と異なる。貫通孔156aは、直径が小さく、後述するボルト310aの軸部311aの直径よりも若干大きい程度である。   Instead of the through hole 155, a through hole 155a is formed in the upper surface wall portion 151a. A thread is formed on the inner peripheral surface of the through hole 155a. The lower wall portion 152a is different from the lower wall portion 152 of the first embodiment in that a through hole 156a is provided instead of the through hole 156. The through hole 156a has a small diameter and is slightly larger than a diameter of a shaft portion 311a of a bolt 310a described later.

第2実施形態の取付機構490aは、ボルト310に代えてボルト310aを備える点と、ナット320に代えてナット320aを備える点と、連結カラー部材450が省略されている点とにおいて、第1実施形態の取付機構490と異なる。第2実施形態の取付機構490aにおけるその他の構成は、第1実施形態の取付機構490と同じであるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。   The mounting mechanism 490a of the second embodiment is the first implementation in that the bolt 310a is provided instead of the bolt 310, the nut 320a is provided instead of the nut 320, and the connecting collar member 450 is omitted. Different from the mounting mechanism 490 of the form. Since the other structure in the attachment mechanism 490a of 2nd Embodiment is the same as the attachment mechanism 490 of 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected to the same component and the detailed description is abbreviate | omitted.

ボルト310aは、軸部311に代えて軸部311aを備える点において、第1実施形態のボルト310と異なり、その他の構成は、ボルト310と同じである。軸部311aは、第1実施形態の軸部311に比べて長く、その先端は、支持フレーム150aの外部(上面壁部151aよりも上方)に露出している。   The bolt 310 a is different from the bolt 310 of the first embodiment in that it includes a shaft portion 311 a instead of the shaft portion 311, and other configurations are the same as the bolt 310. The shaft portion 311a is longer than the shaft portion 311 of the first embodiment, and the tip thereof is exposed to the outside of the support frame 150a (above the upper surface wall portion 151a).

ナット320aは、下面におけるネジ孔近傍が突出していない点と、上方側の端部(後端部322)の直径が下方側の端部の直径よりも大きい点と、後端部322の外周面は支持フレーム150aの外部に露出している点と、後端部322の内周面には、支持フレーム150aの貫通孔155aに形成されたネジ山と螺合するネジ山323が形成されている点とにおいて、第1実施形態のナット320と異なり、その他の構成は、ナット320と同じである。ナット320aの下面(先端面)は下面壁部152aに接している。   The nut 320a has a point where the vicinity of the screw hole on the lower surface does not protrude, a point where the diameter of the upper end (rear end 322) is larger than the diameter of the lower end, and the outer peripheral surface of the rear end 322 Are exposed to the outside of the support frame 150a, and an inner peripheral surface of the rear end 322 is formed with a screw thread 323 that is screwed with a screw thread formed in the through hole 155a of the support frame 150a. Unlike the nut 320 of the first embodiment, other configurations are the same as the nut 320. The bottom surface (tip surface) of the nut 320a is in contact with the bottom wall portion 152a.

このような構造を有する取付機構490aにおいて、接続部CP2の剛性は、第1実施形態の接続部CP1と同様に、リアマウントブラケット420の剛性に比べて高い。これは、接続部CP2に外力が加えられた場合に、かかる力を上面壁部151aと下面壁部152aとに伝えることができるからである。具体的には、第1実施形態と同様に、リアマウントブラケット420に対して下向きの外力が加えられた場合、まず、リアマウントブラケット420に接しているボルト310aに下向きの力が伝わり、かかる力の一部は、ボルト310aと螺合するナット320aに伝わる。ナット320aに伝わった力のうちの一部は、ナット320aと接している下面壁部152aに伝わると同時に、ナット320aと螺合している上面壁部151aにも伝わることとなる。このように接続部CP2に伝えられる下向きの力が取付機構490aにより上面壁部151aおよび下面壁部152aに分散されるため、接続部CP2の塑性変形が生じるよりも前にリアマウントブラケット420の破断が生じることとなる。このため、第1実施形態と同様に、衝突時の衝撃によりタンク20が固定部材から外れて慣性力により前方に移動した場合であっても、燃料電池モジュール100とタンク20との衝突が抑制される。   In the attachment mechanism 490a having such a structure, the rigidity of the connection portion CP2 is higher than the rigidity of the rear mount bracket 420, similarly to the connection portion CP1 of the first embodiment. This is because when an external force is applied to the connecting portion CP2, the force can be transmitted to the upper surface wall portion 151a and the lower surface wall portion 152a. Specifically, as in the first embodiment, when a downward external force is applied to the rear mount bracket 420, first, the downward force is transmitted to the bolt 310a that is in contact with the rear mount bracket 420, and the applied force. A part of is transmitted to the nut 320a screwed with the bolt 310a. A part of the force transmitted to the nut 320a is transmitted to the lower surface wall 152a in contact with the nut 320a and at the same time to the upper surface wall 151a screwed with the nut 320a. Thus, the downward force transmitted to the connection portion CP2 is distributed to the upper surface wall portion 151a and the lower surface wall portion 152a by the mounting mechanism 490a. Will occur. For this reason, as in the first embodiment, even when the tank 20 is detached from the fixed member due to the impact at the time of collision and moved forward by the inertial force, the collision between the fuel cell module 100 and the tank 20 is suppressed. The

以上説明した第2実施形態の燃料電池車両は、第1実施形態の燃料電池車両500と同様な効果を有する。   The fuel cell vehicle according to the second embodiment described above has the same effects as the fuel cell vehicle 500 according to the first embodiment.

C.第3実施形態:
図9は、第3実施形態の取付機構490b近傍を拡大して示す断面図である。図9では、第1実施形態の図6と同じ位置での断面を示している。第3実施形態の燃料電池車両は、支持フレーム150aに代えて支持フレーム150bを備える点、および取付機構490aに代えて取付機構490bを備える点において、第2実施形態の燃料電池車両と異なる。第3実施形態の燃料電池車両におけるその他の構成は、第2実施形態の燃料電池車両と同じであるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
C. Third embodiment:
FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view showing the vicinity of the attachment mechanism 490b of the third embodiment. In FIG. 9, the cross section in the same position as FIG. 6 of 1st Embodiment is shown. The fuel cell vehicle according to the third embodiment is different from the fuel cell vehicle according to the second embodiment in that a support frame 150b is provided instead of the support frame 150a and an attachment mechanism 490b is provided instead of the attachment mechanism 490a. Since other configurations in the fuel cell vehicle of the third embodiment are the same as those of the fuel cell vehicle of the second embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

第3実施形態の支持フレーム150bは、上面壁部151aに代えて、第1実施形態の上面壁部151を備える点において、第2実施形態の支持フレーム150aと異なる。第3実施形態の支持フレーム150bにおけるその他の構成は、第2実施形態の支持フレーム150aと同じであるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。   The support frame 150b of the third embodiment is different from the support frame 150a of the second embodiment in that it includes the upper surface wall 151 of the first embodiment instead of the upper surface wall 151a. Since the other structure in the support frame 150b of 3rd Embodiment is the same as the support frame 150a of 2nd Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected to the same component and the detailed description is abbreviate | omitted.

第3実施形態の取付機構490bは、ナット320aに代えてナット320bを備える点と、溶接部460を追加して備える点とにおいて、第2実施形態の取付機構490aと異なる。第3実施形態の取付機構490bにおけるその他の構成は、第2実施形態の取付機構490aと同じであるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。   The attachment mechanism 490b of the third embodiment differs from the attachment mechanism 490a of the second embodiment in that a nut 320b is provided instead of the nut 320a and a welded portion 460 is additionally provided. Since the other structure in the attachment mechanism 490b of 3rd Embodiment is the same as the attachment mechanism 490a of 2nd Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected to the same component and the detailed description is abbreviate | omitted.

ナット320bは、後端部322に代えて後端部322aを備える点において第2実施形態のナット320aと異なり、その他の構成は、第2実施形態のナット320aと同じである。したがって、ナット320bの下面(先端面)は、下面壁部152aに接している。後端部322aは、上面壁部151と螺合していない点と、上面壁部151と接しておらず、上面壁部151との間に所定の空隙gが形成されている点とにおいて、第2実施形態の後端部322と異なる。   The nut 320b differs from the nut 320a of the second embodiment in that it includes a rear end 322a instead of the rear end 322, and the other configuration is the same as the nut 320a of the second embodiment. Therefore, the lower surface (front end surface) of the nut 320b is in contact with the lower surface wall 152a. The rear end 322a is not screwed with the upper surface wall 151, and is not in contact with the upper surface wall 151, and a predetermined gap g is formed between the upper surface wall 151 and the rear end 322a. Different from the rear end 322 of the second embodiment.

溶接部460は、後端部322aの外径方向端部と接して囲むように配置され、上面壁部151の上面と接している。溶接部460は、後端部322aと上面壁部151とを、空隙gが生じた状態で接合する。溶接部460は、ナット320bおよび上面壁部151とは異なる部材を後端部322aの外径方向端部近傍に配置し、かかる部材を上面壁部151および後端部322aにそれぞれレーザー溶接することにより形成してもよい。また、例えば、後端部322aおよび上面壁部151のうちの少なくとも一方に対してレーザー光を照射して溶解させ、他方と接合させてもよい。   The welded portion 460 is disposed so as to be in contact with and surround the outer diameter direction end portion of the rear end portion 322a, and is in contact with the upper surface of the upper surface wall portion 151. The welded portion 460 joins the rear end portion 322a and the upper surface wall portion 151 in a state where the gap g is generated. The welded portion 460 is configured such that a member different from the nut 320b and the upper surface wall portion 151 is disposed in the vicinity of the outer diameter direction end portion of the rear end portion 322a, and the member is laser welded to the upper surface wall portion 151 and the rear end portion 322a, respectively. May be formed. Further, for example, at least one of the rear end 322a and the upper surface wall 151 may be melted by irradiating with laser light and bonded to the other.

このような構造を有する取付機構490bでは、接続部CP3の剛性は、第1実施形態の接続部CP1と同様に、リアマウントブラケット420の剛性に比べて高い。これは、接続部CP3に外力が加えられた場合に、かかる力を上面壁部151と下面壁部152aとに伝えることができるからである。具体的には、第1実施形態および第2実施形態と同様に、リアマウントブラケット420に対して下向きの外力が加えられた場合、まず、リアマウントブラケット420に接しているボルト310aに下向きの力が伝わり、かかる力の一部は、ボルト310aと螺合するナット320bに伝わる。ナット320bに伝わった力のうちの一部は、ナット320bと接している下面壁部152aに伝わると同時に、ナット320bと接している溶接部460を介して上面壁部151にも伝わることとなる。このように接続部CP3に伝えられる下向きの力が取付機構490bにより上面壁部151および下面壁部152aに分散されるため、接続部CP3の塑性変形が生じるよりも前にリアマウントブラケット420の破断が生じることとなる。このため、第1実施形態および第2実施形態と同様に、衝突時の衝撃によりタンク20が固定部材から外れて慣性力により前方に移動した場合であっても、燃料電池モジュールとタンク20との衝突が抑制される。   In the attachment mechanism 490b having such a structure, the rigidity of the connection portion CP3 is higher than the rigidity of the rear mount bracket 420, similarly to the connection portion CP1 of the first embodiment. This is because when an external force is applied to the connecting portion CP3, the force can be transmitted to the upper surface wall portion 151 and the lower surface wall portion 152a. Specifically, as in the first and second embodiments, when a downward external force is applied to the rear mount bracket 420, first, a downward force is applied to the bolt 310a in contact with the rear mount bracket 420. Is transmitted, and a part of the force is transmitted to the nut 320b screwed with the bolt 310a. A part of the force transmitted to the nut 320b is transmitted to the lower surface wall 152a in contact with the nut 320b and at the same time to the upper surface wall 151 through the welded portion 460 in contact with the nut 320b. . Thus, the downward force transmitted to the connection portion CP3 is distributed to the upper surface wall portion 151 and the lower surface wall portion 152a by the mounting mechanism 490b, so that the rear mount bracket 420 is broken before the plastic deformation of the connection portion CP3 occurs. Will occur. Therefore, as in the first embodiment and the second embodiment, even when the tank 20 is detached from the fixed member due to an impact at the time of collision and moved forward by an inertial force, the fuel cell module and the tank 20 Collisions are suppressed.

以上説明した第3実施形態の燃料電池車両は、第1実施形態の燃料電池車両500および第2実施形態の燃料電池車両と同様な効果を有する。   The fuel cell vehicle according to the third embodiment described above has the same effects as the fuel cell vehicle 500 according to the first embodiment and the fuel cell vehicle according to the second embodiment.

D.変形例:
D1.変形例1:
各実施形態では、燃料電池モジュール100は、フロントマウントブラケット410、リアマウントブラケット420、フロントマウント部材430、およびリアマウント部材440を介してサスペンションメンバ550に固定されていたが、サスペンションメンバ550に限らず、車体フレームを構成する任意の部材(メンバ)に、固定されていてもよい。例えば、燃料電池モジュール100は、サイドメンバまたはクロスメンバに、間接的に固定されていてもよい。
D. Variation:
D1. Modification 1:
In each embodiment, the fuel cell module 100 is fixed to the suspension member 550 via the front mount bracket 410, the rear mount bracket 420, the front mount member 430, and the rear mount member 440, but is not limited to the suspension member 550. Further, it may be fixed to any member (member) constituting the body frame. For example, the fuel cell module 100 may be indirectly fixed to the side member or the cross member.

D2.変形例2:
各実施形態においてタンク収容室530は、車両長さ方向に延びて形成されていたが、本発明はこれに限定されない。車両幅方向LHに延びて形成されていてもよい。また、タンク収容室530を車両長さ方向および車両幅方向LHのいずれの方向にも延びる空間として構成してもよい。また、収容されるタンク20は、タンク収容室530においてどのような向きで収容されてもよい。
D2. Modification 2:
In each embodiment, the tank storage chamber 530 extends in the vehicle length direction, but the present invention is not limited to this. It may be formed extending in the vehicle width direction LH. In addition, the tank storage chamber 530 may be configured as a space extending in both the vehicle length direction and the vehicle width direction LH. Further, the tank 20 to be stored may be stored in any direction in the tank storage chamber 530.

D3.変形例3:
各実施形態では、取付機構490,490a,490bが上面壁部151,151aと、下面壁部152,152aとに接するように構成されることにより、接続部CP1,CP2,CP3の剛性を、リアマウントブラケット420の剛性よりも高くなるようにしていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、下面壁部152,152aを、上面壁部151,151aに比べて剛性の高い材料により形成する方法や、貫通孔156,156aの近傍に支柱部153を多数設ける方法等により、接続部CP1,CP2,CP3の剛性を、リアマウントブラケット420の剛性よりも高くなるようにしてもよい。
D3. Modification 3:
In each embodiment, the attachment mechanisms 490, 490a, 490b are configured to be in contact with the upper surface wall portions 151, 151a and the lower surface wall portions 152, 152a, so that the rigidity of the connection portions CP1, CP2, CP3 is reduced. Although the rigidity is higher than the rigidity of the mounting bracket 420, the present invention is not limited to this. For example, the connection portion CP1 may be formed by a method in which the lower wall portions 152, 152a are formed of a material having higher rigidity than the upper wall portions 151, 151a, a method in which a large number of support columns 153 are provided in the vicinity of the through holes 156, 156a, and the like. , CP2 and CP3 may be higher than the rigidity of the rear mount bracket 420.

D4.変形例4:
各実施形態において、支持フレーム150,150a,150bは、厚さ方向TDに2つの壁部(上面壁部151,151aと、下面壁部152,152a)を有していたが、3つ以上の壁部を有してもよい。このような構成においても、厚さ方向TDに並んだ複数の壁部のうちの2以上の壁部に接するように取付機構490,490a,490bが配置されることにより、接続部CP1,CP2,CP3の剛性を、リアマウントブラケット420の剛性よりも高くすることができる。
D4. Modification 4:
In each embodiment, the support frames 150, 150a, and 150b have two wall portions (the upper surface wall portions 151 and 151a and the lower surface wall portions 152 and 152a) in the thickness direction TD. You may have a wall part. Even in such a configuration, the attachment mechanisms 490, 490a, 490b are arranged so as to be in contact with two or more of the plurality of wall portions arranged in the thickness direction TD, whereby the connection portions CP1, CP2, The rigidity of CP3 can be made higher than the rigidity of the rear mount bracket 420.

D5.変形例5:
各実施形態における燃料電池車両500の構成は、あくまでも一例であり、種々変更可能である。例えば、取付機構490,490a,490bの数は4つに限らず任意の数としてもよい。燃料電池モジュール100からケース130を省略してもよい。モータMに加えて、ガソリンエンジン等の内燃機関を動力源として備えてもよい。燃料電池モジュール100は、車両長さ方向において、タンク20に向かう側へと下方に傾斜して配置されていなくてもよく、例えば、水平に配置されていてもよい。
D5. Modification 5:
The configuration of the fuel cell vehicle 500 in each embodiment is merely an example, and various changes can be made. For example, the number of attachment mechanisms 490, 490a, 490b is not limited to four and may be any number. The case 130 may be omitted from the fuel cell module 100. In addition to the motor M, an internal combustion engine such as a gasoline engine may be provided as a power source. The fuel cell module 100 does not have to be inclined downward toward the tank 20 in the vehicle length direction. For example, the fuel cell module 100 may be horizontally arranged.

本発明は、上述の実施形態および変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and can be realized with various configurations without departing from the spirit of the present invention. For example, the technical features in the embodiments and the modifications corresponding to the technical features in each embodiment described in the summary section of the invention are to solve some or all of the above-described problems, or In order to achieve part or all of the effects, replacement or combination can be performed as appropriate. Further, if the technical feature is not described as essential in the present specification, it can be deleted as appropriate.

11…単セル
20…タンク
21…燃料ガス供給路
22…燃料ガス循環路
23…燃料ガス排出路
24…遮断弁
25…インジェクタ
26…排気排水弁
27…循環ポンプ
29…気液分離器
30…エアコンプレッサ
31…酸化剤ガス供給路
32…酸化剤ガス排出路
33…三方弁
34…圧力調整弁
35…バイパス流路
100…燃料電池モジュール
101…燃料電池スタック
102F,102R…絶縁板
103F,103R…集電板
110,120…エンドプレート
130…ケース
131…固定部
132…鍔部
150,150a,150b…支持フレーム
151,151a…上面壁部
152,152a…下面壁部
153…支柱部
154…内部空間
155,155a…貫通孔
156,156a…貫通孔
159…貫通孔
160…ネジ
200…燃料電池システム
210…DC−DCコンバータ
310,310a…ボルト
311,311a…軸部
320,320a,320b…ナット
321…重なり部
322,322a…後端部
323…ネジ山
410…フロントマウントブラケット
420…リアマウントブラケット
421…第1台座部
422…第2台座部
423…傾斜部
425…貫通孔
430…フロントマウント部材
440…リアマウント部材
450…連結カラー部材
451…蓋部
452…円筒部
460…溶接部
490,490a,490b…取付機構
500…燃料電池車両
510…乗員室
520…燃料電池収容室
530…タンク収容室
550…サスペンションメンバ
810…ボルト
820…ナット
890…取付機構
CP1,CP2,CP3,CP10…接続部
F…外力
FD…前方方向
FW…前輪
G…鉛直下方
LH…車両幅方向
M…モータ
RD…後方方向
RW…後輪
SD…積層方向
TD…方向
g…空隙
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Single cell 20 ... Tank 21 ... Fuel gas supply path 22 ... Fuel gas circulation path 23 ... Fuel gas discharge path 24 ... Shut-off valve 25 ... Injector 26 ... Exhaust drain valve 27 ... Circulation pump 29 ... Gas-liquid separator 30 ... Air Compressor 31 ... Oxidant gas supply path 32 ... Oxidant gas discharge path 33 ... Three-way valve 34 ... Pressure regulating valve 35 ... Bypass flow path 100 ... Fuel cell module 101 ... Fuel cell stack 102F, 102R ... Insulating plates 103F, 103R ... Collection Electrical plate 110, 120 ... End plate 130 ... Case 131 ... Fixed part 132 ... Gutter part 150, 150a, 150b ... Support frame 151, 151a ... Upper surface wall part 152, 152a ... Lower surface wall part 153 ... Post part 154 ... Internal space 155 , 155a ... through hole 156, 156a ... through hole 159 ... through hole 160 ... screw 2 DESCRIPTION OF SYMBOLS 0 ... Fuel cell system 210 ... DC-DC converter 310, 310a ... Bolt 311, 311a ... Shaft part 320, 320a, 320b ... Nut 321 ... Overlapping part 322, 322a ... Rear end part 323 ... Screw thread 410 ... Front mount bracket 420 ... rear mount bracket 421 ... first pedestal part 422 ... second pedestal part 423 ... inclined part 425 ... through hole 430 ... front mount member 440 ... rear mount member 450 ... connecting collar member 451 ... lid part 452 ... cylindrical part 460 ... welding 490, 490a, 490b ... mounting mechanism 500 ... fuel cell vehicle 510 ... passenger compartment 520 ... fuel cell housing chamber 530 ... tank housing chamber 550 ... suspension member 810 ... bolt 820 ... nut 890 ... mounting mechanism CP1, CP2, CP3, CP10 ... connection Part F ... External force FD ... Front direction FW ... Front wheel G ... Vertical downward LH ... Vehicle width direction M ... Motor RD ... Rear direction RW ... Rear wheel SD ... Lamination direction TD ... Direction g ... Gap

Claims (1)

燃料電池車両であって、
燃料電池スタックを含む燃料電池モジュールと、
前記燃料電池スタックに供給されるガスを貯蔵するタンクと、
前記燃料電池モジュールを収容する燃料電池収容室と、
前記燃料電池車両の床下において前記燃料電池収容室に対して前記燃料電池車両の車両長さ方向における後方側に形成され、前記タンクを収容するタンク収容室と、
前記燃料電池収容室に自身の一部が配置された車体フレームと、
前記燃料電池モジュールに接続され、前記燃料電池モジュールを前記車体フレームに固定する固定部材と、
を備え、
前記燃料電池モジュールと前記固定部材との接続部の剛性は、前記固定部材の剛性に比べて高い、
燃料電池車両。
A fuel cell vehicle,
A fuel cell module including a fuel cell stack;
A tank for storing gas supplied to the fuel cell stack;
A fuel cell housing chamber for housing the fuel cell module;
A tank storage chamber that is formed on the rear side in the vehicle length direction of the fuel cell vehicle with respect to the fuel cell storage chamber under the floor of the fuel cell vehicle, and stores the tank;
A vehicle body frame in which a part of the fuel cell housing chamber is disposed;
A fixing member connected to the fuel cell module and fixing the fuel cell module to the vehicle body frame;
With
The rigidity of the connecting portion between the fuel cell module and the fixing member is higher than the rigidity of the fixing member.
Fuel cell vehicle.
JP2016245330A 2016-12-19 2016-12-19 Fuel cell vehicle Active JP6740889B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016245330A JP6740889B2 (en) 2016-12-19 2016-12-19 Fuel cell vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016245330A JP6740889B2 (en) 2016-12-19 2016-12-19 Fuel cell vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018101473A true JP2018101473A (en) 2018-06-28
JP6740889B2 JP6740889B2 (en) 2020-08-19

Family

ID=62714409

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016245330A Active JP6740889B2 (en) 2016-12-19 2016-12-19 Fuel cell vehicle

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6740889B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7384754B2 (en) 2020-06-23 2023-11-21 株式会社豊田自動織機 fuel cell unit

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004161092A (en) * 2002-11-12 2004-06-10 Honda Motor Co Ltd Car body alignment of fuel battery system
JP2008262849A (en) * 2007-04-13 2008-10-30 Ebara Ballard Corp Fuel cell system
WO2010137147A1 (en) * 2009-05-28 2010-12-02 トヨタ自動車株式会社 Fuel cell system, and vehicle
JP2011162108A (en) * 2010-02-12 2011-08-25 Toyota Motor Corp Vehicle
JP2012018761A (en) * 2010-07-06 2012-01-26 Toyota Motor Corp Fuel cell mounting structure
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
JP2015168307A (en) * 2014-03-06 2015-09-28 本田技研工業株式会社 Fuel cell stack mount structure
JP2015231319A (en) * 2014-06-06 2015-12-21 トヨタ自動車株式会社 Electric vehicle

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004161092A (en) * 2002-11-12 2004-06-10 Honda Motor Co Ltd Car body alignment of fuel battery system
JP2008262849A (en) * 2007-04-13 2008-10-30 Ebara Ballard Corp Fuel cell system
WO2010137147A1 (en) * 2009-05-28 2010-12-02 トヨタ自動車株式会社 Fuel cell system, and vehicle
JP2011162108A (en) * 2010-02-12 2011-08-25 Toyota Motor Corp Vehicle
JP2012018761A (en) * 2010-07-06 2012-01-26 Toyota Motor Corp Fuel cell mounting structure
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
JP2015168307A (en) * 2014-03-06 2015-09-28 本田技研工業株式会社 Fuel cell stack mount structure
JP2015231319A (en) * 2014-06-06 2015-12-21 トヨタ自動車株式会社 Electric vehicle

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7384754B2 (en) 2020-06-23 2023-11-21 株式会社豊田自動織機 fuel cell unit

Also Published As

Publication number Publication date
JP6740889B2 (en) 2020-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6622180B2 (en) Fuel cell vehicle
JP6344342B2 (en) Fuel cell vehicle
KR101981865B1 (en) Fuel cell vehicle
JP5382553B2 (en) Fuel cell assembly
US9283838B2 (en) Fuel cell system protection in a vehicle
US10181616B2 (en) Fuel cell vehicle
JP6307541B2 (en) In-vehicle mount structure for fuel cell stack
US11260760B2 (en) Fuel cell vehicle
JP2010280294A (en) Fuel cell vehicle
JP2013112271A (en) Fuel cell vehicle
CN110027415B (en) Fuel cell vehicle
JP2014101058A (en) Fuel cell vehicle
JP6740889B2 (en) Fuel cell vehicle
CN108688491B (en) Fuel cell vehicle
JP7413986B2 (en) Fuel cell module and its manufacturing method
CN115214389A (en) Fuel cell vehicle
JP2007317510A (en) Fuel cell system
JP2010125962A (en) On-vehicle fuel cell system
JP2010282805A (en) Fuel cell system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190122

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20191120

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191203

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200123

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200623

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200706

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6740889

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151