JP4650010B2 - On-vehicle fuel cell mounting structure - Google Patents
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Description
本発明は、燃料電池ケースに収納された状態で車両に搭載される車載型燃料電池の車両搭載構造に関する。 The present invention relates to a vehicle mounting structure for a vehicle-mounted fuel cell that is mounted on a vehicle while being housed in a fuel cell case.
電気自動車の駆動用電源として、水素を燃料として発電する車載型燃料電池が知られている。燃料電池を車両に搭載するに際しては、内部保温性、高電圧安定性、電磁シールド性等の確保が求められ、また、飛び石や、水や泥のはねから燃料電池を保護する必要もある。このため、通常、車載型の燃料電池は、燃料電池ケースに収納された状態で車両に搭載されている。燃料電池ケースの車両への搭載方法に関しては、従来、種々の方法が提案されている。例えば、特許文献1に記載された従来技術では、車両のフロアパネルの下に燃料電池ケースを配置し、ボルトを用いてフロアフレームの底壁に燃料電池ケースを固定している。
一般に、燃料電池ケースは、薄い金属板を加工して形成されている。このため、燃料電池ケース自体の剛性はあまり高くなく、車両から強い振動や捩りが入力された場合には変形してしまう可能性がある。燃料電池ケースの変形を防止して内部に収納されている燃料電池を保護するためには、燃料電池ケースを何等かの補強部材で補強することで燃料電池ケースの剛性を高めることが望ましい。 In general, the fuel cell case is formed by processing a thin metal plate. For this reason, the rigidity of the fuel cell case itself is not so high, and it may be deformed when strong vibration or torsion is input from the vehicle. In order to prevent deformation of the fuel cell case and protect the fuel cell housed therein, it is desirable to increase the rigidity of the fuel cell case by reinforcing the fuel cell case with some reinforcing member.
しかしながら、新たに補強部材を設けるとなると、部品点数の増加によりコストの増大や重量の増大を招いてしまう。さらに、新たに設ける補強部材の分、燃料電池ケースを搭載するための必要スペースが大きくなるため、スペースに制約があるフロアパネル下への搭載が困難になってしまう可能性もある。 However, if a new reinforcing member is provided, an increase in the number of parts causes an increase in cost and weight. Furthermore, since the necessary space for mounting the fuel cell case is increased by the amount of the newly provided reinforcing member, it may be difficult to mount it under the floor panel where the space is limited.
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、部品点数を増加させることなく燃料電池ケースの剛性を高めることを可能にした車載型燃料電池の車両搭載構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a vehicle-mounted fuel cell mounting structure that can increase the rigidity of a fuel cell case without increasing the number of components. With the goal.
第1の発明は、上記の目的を達成するため、燃料電池ケースに収納された状態で車両に搭載される車載型燃料電池の車両搭載構造であって、
前記燃料電池ケースは車両のフロアパネル下に配置され、
前記フロアパネルを補強するフロア補強部材が前記燃料電池ケースを補強する補強部材として兼用されていることを特徴としている。
In order to achieve the above object, a first invention is a vehicle-mounted fuel cell mounting structure mounted on a vehicle in a state of being housed in a fuel cell case,
The fuel cell case is disposed under a vehicle floor panel,
The floor reinforcing member that reinforces the floor panel is also used as a reinforcing member that reinforces the fuel cell case.
第2の発明は、第1の発明において、前記燃料電池ケースの上方に、シートを前記フロアパネルに固定するシート用レールが配置され、
前記シート用レールは前記燃料電池ケースを補強する補強部材として兼用されていることを特徴としている。
According to a second invention, in the first invention, a seat rail for fixing a seat to the floor panel is disposed above the fuel cell case,
The seat rail is also used as a reinforcing member for reinforcing the fuel cell case.
第3の発明は、第2の発明において、前記シート用レールと前記フロア補強部材とは前記フロアパネルを挟んで結合されていることを特徴としている。 According to a third aspect, in the second aspect, the seat rail and the floor reinforcing member are coupled to each other with the floor panel interposed therebetween.
第4の発明は、第1又は第2の発明において、前記フロアパネルが前記燃料電池ケースの一部を構成していることを特徴としている。 A fourth invention is characterized in that, in the first or second invention, the floor panel constitutes a part of the fuel cell case.
また、第5の発明は、上記の目的を達成するため、燃料電池ケースに収納された状態で車両に搭載される車載型燃料電池の車両搭載構造であって、
車両のフロアパネルが前記燃料電池ケースの一部を構成していることを特徴としている。
Further, a fifth invention is a vehicle mounting structure of an in-vehicle fuel cell mounted on a vehicle in a state of being housed in a fuel cell case in order to achieve the above object,
A vehicle floor panel constitutes a part of the fuel cell case.
第1の発明によれば、フロアパネルを補強するフロア補強部材が燃料電池ケースを補強する補強部材として兼用されるので、部品点数を増加させることなく燃料電池ケースの剛性を高めることができる。 According to the first invention, since the floor reinforcing member that reinforces the floor panel is also used as the reinforcing member that reinforces the fuel cell case, the rigidity of the fuel cell case can be increased without increasing the number of components.
第2の発明によれば、シート用レールも燃料電池ケースを補強する補強部材として兼用されるので、燃料電池ケースの剛性をより高めることができる。 According to the second invention, since the seat rail is also used as a reinforcing member for reinforcing the fuel cell case, the rigidity of the fuel cell case can be further increased.
第3の発明によれば、シート用レールとフロア補強部材とがフロアパネルを挟んで結合されることで、燃料電池ケースの剛性はさらに高められる。 According to the third invention, the rigidity of the fuel cell case can be further increased by coupling the seat rail and the floor reinforcing member with the floor panel interposed therebetween.
第4の発明によれば、フロアパネルが燃料電池ケースの一部として利用されるので、全体の部品点数をより削減することができる。 According to the fourth invention, since the floor panel is used as a part of the fuel cell case, the total number of parts can be further reduced.
また、第5の発明によれば、燃料電池ケースの一部が車両のフロアパネルで構成されるので、フロアパネルの剛性を利用して燃料電池ケースの剛性を高めることができるとともに、全体の部品点数を削減することができる。 According to the fifth aspect of the invention, since a part of the fuel cell case is constituted by the floor panel of the vehicle, the rigidity of the fuel cell case can be increased by utilizing the rigidity of the floor panel, and the entire components The score can be reduced.
以下、図1乃至図3を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本発明の実施の形態としての車載型燃料電池の車両搭載構造を示す側面図、図2は、図1において各構成部品を分解して示した分解側面図である。図3は、図1に示す車載型燃料電池の車両搭載構造を車両の前方から見た正面図である。これらの図に示すように、燃料電池ケース10は車両のフロアパネル2の下に配置されている。燃料電池ケース10は、風呂桶型のロアケース10bと、ロアケース10bの蓋であるアッパケース10aとから構成されている。ロアケース10bとアッパケース10aとの間には、燃料電池ケース10の内部の気密性を確保するためにガスケット16が挟まれている。燃料電池ケース10内に収納された燃料電池(燃料電池スタック)14は、ロアケース10bの底にインシュレータを介して固定されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
FIG. 1 is a side view showing a vehicle mounting structure of an in-vehicle fuel cell as an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an exploded side view showing the components in FIG. FIG. 3 is a front view of the vehicle-mounted fuel cell mounting structure shown in FIG. 1 as viewed from the front of the vehicle. As shown in these drawings, the
フロアパネル2の下面には、フロアパネル2を補強するためのフロア補強部材6f,6rが車両の前後方向に向けて取り付けられている。本実施形態では、フロア補強部材6f,6rは途中で二つに分断されており、車両前側のフロア補強部材6fと車両後側のフロア補強部材6rとの間に燃料電池ケース10が収められている。
燃料電池ケース10には、ロアケース10bを車両の前後方向に取り巻くように補強部材8が取り付けられている。ロアケース10bの底面、及び車両前後方向の両側面は、補強部材8に接合されている。ロアケース10bと補強部材8との接合方法は、溶接でもよく、ボルトとナットによる締結でもよい。
A reinforcing
また、フロアパネル2の上であって燃料電池ケース10の真上に当たる位置には、シート28をフロアパネル2に固定するためのシート用レール4が配置されている。本実施形態では、左右のシート28の下にそれぞれ1個の燃料電池ケース10が配置されている。シート用レール4は、1つのシート28に2本ずつ備えられ、その長手方向を車両の前後方向に向けて配置されている。前記のフロア補強部材6f,6rは各シート用レール4の真下に配置され、フロア補強部材6f,6rの車両横方向位置に合わせてロアケース10bに対する補強部材8の接合位置が調整されている。
A seat rail 4 for fixing the
ロアケース10bに結合された補強部材8とフロア補強部材6f,6rとは、燃料電池ケース10を所定の搭載位置に配置したときに、上下に重なり合うようになっている。補強部材8とフロア補強部材6f,6rの各重なり部分には、ボルト穴が形成されている。このボルト穴はフロアパネル2にも通じており、シート用レール4にもボルト穴が設けられている。燃料電池ケース10を固定する場合には、図2に示すように、補強部材8,フロア補強部材6f,フロアパネル2,シート用レール4の順に各ボルト穴にボルト20を通してナット24と締結し、また、補強部材8,フロア補強部材6r,フロアパネル2,シート用レール4の順に各ボルト穴にボルト22を通してナット26と締結する。補強部材8とフロア補強部材6f,6rとが結合され、フロアパネル2を介してフロア補強部材6f,6rとシート用レール4とが結合されることにより、燃料電池ケース10は、その周囲を補強部材8とシート用レール4により囲まれることになる。
The reinforcing
上記の構造によれば、燃料電池ケース10を剛性の高い補強部材8とシート用レール4により囲むことができるので、車両からの振動等の入力によって燃料電池ケース10が変形することを防止することができる。つまり、燃料電池ケース10の剛性を高めることができる。
According to the above structure, since the
また、上記の構造では、補強部材8は前後のフロア補強部材6f,6rを接続しており、フロアパネル2を補強する補強部材も兼ねている。言い換えれば、フロアパネル2を補強するフロア補強部材の一部が、燃料電池ケース10を補強する補強部材8として兼用されている。この補強部材8は、第1の発明における「燃料電池ケースを補強する補強部材として兼用されるフロア補強部材」に相当している。このように、フロア補強部材の一部を補強部材8として兼用し、また、既存のシート用レール4を補強部材として兼用することにより、燃料電池ケース10を補強するための専用の補強部材を新たに追加する必要がない。つまり、上記の構造によれば、部品点数を増加させることなく燃料電池ケース10の剛性を高めることができる。
In the above structure, the reinforcing
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、次のように変形して実施してもよい。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the following modifications may be made.
上記実施の形態では、左右のシート28の下にそれぞれ燃料電池ケース10を配置しているが(計2個)、燃料電池ケース10が大型の場合には、図4の正面図に示すように、左右のシート28の下に1個の燃料電池ケース10を配置することもできる。また、図4では、計4つのシート用レール4の全てを補強部材として用いているが、左右両端のシート用レール4のみを補強部材として用いるようにしてもよい。
In the above embodiment, the
また、図5の分解側面図に示すように、専用のアッパケースを省略し、フロアパネル2の下面2aをロアケース10bの蓋として兼用してもよい。フロアパネル2の下面2aとロアケース10bとの間には気密性を確保するためのガスケット16を介装する。このように、フロアパネル2を燃料電池ケース10の一部として利用することで、全体の部品点数をより削減することが可能になる。
Further, as shown in the exploded side view of FIG. 5, the dedicated upper case may be omitted, and the
また、上記実施の形態では、ロアケース10bの底に燃料電池スタック10を取り付けているが、アッパケース10aの裏面に燃料電池14を取り付けるようにしてもよい。図5に示す変形例の場合であれば、フロアパネル2の下面2aに燃料電池14を取り付けるようにしてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the
2 フロアパネル
4 シート用レール
6f,6r フロア補強部材
8 補強部材(フロア補強部材)
10 燃料電池ケース
10a アッパケース
10b ロアケース
14 燃料電池
16 ガスケット
20,22 ボルト
24,26 ナット
28 シート
2 Floor panel 4
DESCRIPTION OF
Claims (2)
車両のフロアパネル下に配置された、前記車載型燃料電池を収納するための燃料電池ケースと、
前記燃料電池ケースの搭載位置の前後に設けられて前記フロアパネルを補強する固定の補強部材と、
前記燃料電池ケースの対向する一対の側面と底面とを取り囲むコの字状の補強部材であって、両端を前記前後の固定補強部材に結合される着脱可能な補強部材と、
前記フロアパネルを挟んで前記着脱可能な補強部材に結合されるシート固定用のレールと、
を備えることを特徴とする車載型燃料電池の車両搭載構造。 A vehicle mounting structure for vehicle mounting type fuel cell,
A fuel cell case disposed under the floor panel of the vehicle for housing the in-vehicle fuel cell;
A fixed reinforcing member provided before and after the mounting position of the fuel cell case to reinforce the floor panel;
A U-shaped reinforcing member that surrounds a pair of opposing side surfaces and a bottom surface of the fuel cell case, the removable reinforcing member having both ends coupled to the front and rear fixed reinforcing members;
A rail for fixing the seat that is coupled to the detachable reinforcing member across the floor panel;
Vehicle mounting structure of a vehicle-mounted type fuel cell comprising: a.
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