JP5227015B2 - Fuel cell stack - Google Patents

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Description

この発明は、燃料電池スタックに関する。   The present invention relates to a fuel cell stack.

電解質膜の両面に電極を配置して成る発電体を、セパレータを介在させて複数積層した積層体を有する燃料電池スタックでは、従来から、燃料ガスや酸化剤ガスの漏洩を防止するためや、電極の接触抵抗を低減させるために、燃料電池スタックの積層方向に、締結荷重が加えられている。例えば、積層体の両端にエンドプレートを備え、テンションプレートを介して両端のエンドプレートを締結することにより、積層体の積層方向に締結荷重を加える方法がある。   In a fuel cell stack having a laminate in which a plurality of power generators each having electrodes disposed on both sides of an electrolyte membrane are stacked with a separator interposed therebetween, conventionally, in order to prevent leakage of fuel gas or oxidant gas, In order to reduce the contact resistance, a fastening load is applied in the stacking direction of the fuel cell stack. For example, there is a method in which end plates are provided at both ends of a laminate, and end plates at both ends are fastened via a tension plate to apply a fastening load in the stacking direction of the laminate.

ところで、燃料電池スタックを構成する発電体やセパレータ等のスタック構成部品は、燃料電池スタックの発電時の発熱により膨張する。一方、テンションプレートには、発電時の熱はほとんど伝わらないため、ほとんど膨張しない。すなわち、燃料電池スタックの運転時でも、燃料電池スタックの積層方向において、テンションプレートは伸張(膨張)しないため、燃料電池スタックの両端が固定された状態で、各スタック構成部品が膨張することになり、積層体の積層方向にかかる荷重(以下、「面圧」ともいう。)が増大することがあった。   Incidentally, stack components such as a power generator and a separator constituting the fuel cell stack expand due to heat generated during power generation of the fuel cell stack. On the other hand, the tension plate hardly expands because heat during power generation is hardly transmitted. That is, even during operation of the fuel cell stack, the tension plate does not expand (expand) in the stacking direction of the fuel cell stack, so that each stack component expands with both ends of the fuel cell stack fixed. In some cases, a load (hereinafter, also referred to as “surface pressure”) applied in the stacking direction of the stacked body increases.

また、燃料電池スタックの運転・停止に伴い、電解質膜、電極のクリープにより、それぞれの厚さが減少することがある。そのような場合には、積層体の積層方向にかかる荷重が小さくなり、電極の接触抵抗が増加したり、シール性が低下する場合がある。   In addition, with the operation / stop of the fuel cell stack, the respective thickness may decrease due to the creep of the electrolyte membrane and the electrode. In such a case, the load applied in the stacking direction of the stacked body is reduced, and the contact resistance of the electrode may increase or the sealing performance may decrease.

そこで、複数のコイルスプリングを2枚のプレートで挟んだスプリングモジュールを、積層体とエンドプレートとの間に配置して、積層体の積層方向に対する伸縮に対応してスプリングモジュールが伸縮することにより、積層体の積層方向にかかる面圧を調整する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。   Therefore, a spring module in which a plurality of coil springs are sandwiched between two plates is disposed between the laminated body and the end plate, and the spring module expands and contracts in response to expansion and contraction in the stacking direction of the laminated body. A technique for adjusting the surface pressure applied in the stacking direction of the stack has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

特開2004−288618号公報JP 2004-288618 A

しかしながら、上記した積層体において、例えば、電極の製造誤差により、電極の面方向において、厚さの不均一が生じることがある。同様に、電解質膜、セパレータにも、それぞれ、面方向において、厚さの不均一が生じることがある。そのように厚さが不均一な部品を積層することにより、積層体の一端の積層面が、他端の積層面に対して傾斜した状態になることがある。   However, in the above-described laminated body, for example, due to an electrode manufacturing error, a thickness non-uniformity may occur in the surface direction of the electrode. Similarly, the electrolyte membrane and the separator may each have non-uniform thickness in the surface direction. By stacking components having such a non-uniform thickness, the stacked surface at one end of the stacked body may be inclined with respect to the stacked surface at the other end.

また、発電時に、電極、電解質膜、セパレータ等の積層体の各構成部材において、それぞれの面方向に、偏った熱分布が生じると、積層方向に均一に膨張しないため、積層体の一端の積層面が、他端の積層面に対して傾斜した状態になることがある。   Also, during power generation, in each component of the laminated body such as electrodes, electrolyte membranes, separators, etc., if a biased heat distribution occurs in the respective surface direction, it does not expand uniformly in the laminating direction. The surface may be inclined with respect to the laminated surface at the other end.

このような場合に、上記したスプリングモジュールでは、2枚のプレートが、積層面方向にずれるおそれがある。そうすると、スプリングが、積層方向と平行に伸縮しないで、積層方向に対して傾斜して伸縮するため、積層体に対して、積層方向に、所望の荷重が得られないおそれがあった。また、積層方向に垂直な方向に不要な荷重がかかるおそれがある。   In such a case, in the above-described spring module, the two plates may be displaced in the direction of the stacking surface. As a result, the spring does not expand and contract in parallel with the stacking direction, but tilts and expands and contracts with respect to the stacking direction, so that a desired load may not be obtained in the stacking direction with respect to the stacked body. In addition, an unnecessary load may be applied in a direction perpendicular to the stacking direction.

なお、このような問題は、コイルスプリングを用いる場合に限定されず、皿バネ、ゴム、スポンジ等、種々の弾性体を用いて、積層体の積層方向にかかる面圧を調整する部材に共通する問題である。本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、積層体にかかる面圧を調整する技術を提供することを目的とする。   Such a problem is not limited to the case of using a coil spring, and is common to members that adjust the surface pressure applied in the stacking direction of the stacked body using various elastic bodies such as a disc spring, rubber, sponge, and the like. It is a problem. This invention is made | formed in view of such a subject, and it aims at providing the technique which adjusts the surface pressure concerning a laminated body.

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、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
本発明の一形態は、電解質膜の両面に電極が配置されて成る発電体が、複数積層されて成る積層体と、前記積層体の端部に配置され、前記積層体の積層方向に伸縮可能な伸縮部材と、を備える燃料電池スタックであって、前記伸縮部材は、第1のプレートと、前記第1のプレートと対向して配置される第2のプレートと、前記第1のプレートと前記第2のプレートとの間に配置される弾性体と、前記第2のプレートから突設されるシャフトと、を備え、前記第1のプレートには、前記シャフトが挿通される貫通孔が形成され、前記貫通孔の直径は前記シャフトの直径より大きく、前記シャフトが、前記貫通孔に対して斜めに移動することが可能である。この形態の燃料電池スタックによれば、伸縮部材の第1のプレートの備える貫通孔に、第2のプレートから突設されるシャフトが挿通されるため、対向する第1のプレートと第2のプレートとの面方向の位置がずれたり、互いのプレートの対向する角度が大きく傾くのを抑制することができる。
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 or application examples.
In one embodiment of the present invention, a power generation body in which electrodes are disposed on both surfaces of an electrolyte membrane is disposed by stacking a plurality of layers, and disposed at an end portion of the multilayer body, and can be expanded and contracted in the stacking direction of the multilayer body. A stretchable member comprising: a first plate; a second plate disposed opposite to the first plate; the first plate; An elastic body disposed between the second plate and a shaft protruding from the second plate, and the first plate has a through-hole through which the shaft is inserted. The diameter of the through hole is larger than the diameter of the shaft, and the shaft can move obliquely with respect to the through hole. According to the fuel cell stack of this embodiment, since the shaft protruding from the second plate is inserted into the through hole provided in the first plate of the elastic member, the first plate and the second plate that face each other. It is possible to prevent the position in the surface direction from shifting or the angle at which the plates face each other from being greatly inclined.

[適用例1] 電解質膜の両面に電極が配置されて成る発電体が、複数積層されて成る積層体と、前記積層体の端部に配置され、前記積層体の積層方向に伸縮可能な伸縮部材と、を備える燃料電池スタックであって、
前記伸縮部材は、
第1のプレートと、
前記第1のプレートと対向して配置される第2のプレートと、
前記第1のプレートと前記第2のプレートとの間に配置される弾性体と、
前記第2のプレートから突設されるシャフトと、
を備え、
前記第1のプレートには、
前記シャフトが挿通される貫通孔が形成されることを特徴とする燃料電池スタック。
Application Example 1 A power generating body in which electrodes are disposed on both surfaces of an electrolyte membrane is a stacked body in which a plurality of layers are stacked, and an expansion / contraction that is disposed at an end of the stacked body and can expand and contract in the stacking direction of the stacked body. A fuel cell stack comprising members,
The elastic member is
A first plate;
A second plate disposed opposite the first plate;
An elastic body disposed between the first plate and the second plate;
A shaft protruding from the second plate;
With
The first plate includes
A fuel cell stack, wherein a through hole through which the shaft is inserted is formed.

本発明の燃料電池スタックによれば、伸縮部材の第1のプレートの備える貫通孔に、第2のプレートから突設されるシャフトが挿通されるため、対向する第1のプレートと第2のプレートとの面方向の位置がずれたり、互いのプレートの対向する角度が大きく傾くのを抑制することができる。   According to the fuel cell stack of the present invention, since the shaft protruding from the second plate is inserted into the through-hole provided in the first plate of the elastic member, the first plate and the second plate that face each other. It is possible to prevent the position in the surface direction from shifting or the angle at which the plates face each other from being greatly inclined.

なお、弾性体は、弾性を有する部材であればよい。例えば、コイルバネ、皿バネ、板バネ等の種々のバネ、ゴム、スポンジ等の種々の弾性体を用いることができる。   In addition, the elastic body should just be a member which has elasticity. For example, various springs such as a coil spring, a disc spring, and a leaf spring, and various elastic bodies such as rubber and sponge can be used.

[適用例2] 適用例1に記載の燃料電池スタックにおいて、
前記第2のプレートは、前記第1のプレートよりも、前記積層体側に位置することを特徴とする燃料電池スタック。
[Application Example 2] In the fuel cell stack according to Application Example 1,
The fuel cell stack, wherein the second plate is located closer to the stacked body than the first plate.

[適用例3] 適用例1または2に記載の燃料電池スタックにおいて、
前記伸縮部材は、
前記貫通孔の内周を覆う貫通孔被覆部材をさらに備え、
前記貫通孔被覆部材の前記シャフトに対する摩擦係数は、前記第1のプレートの前記貫通孔の前記シャフトに対する摩擦係数よりも小さいことを特徴とする燃料電池スタック。
[Application Example 3] In the fuel cell stack according to Application Example 1 or 2,
The elastic member is
Further comprising a through-hole covering member covering the inner periphery of the through-hole,
The fuel cell stack, wherein a friction coefficient of the through hole covering member with respect to the shaft is smaller than a friction coefficient of the through hole of the first plate with respect to the shaft.

このようにすると、貫通孔被覆部材を備えない場合に比べて、シャフトと接触することにより生じる摩擦力が小さくなるため、その摩擦力により積層体に余分な荷重がかかるのを抑制することができる。また、シャフトと第1のプレートの貫通孔とが直接接触することにより、その接触部分が削れたりして、伸縮部材が劣化するのを抑制することができる。   In this case, the frictional force generated by contact with the shaft is smaller than when no through-hole covering member is provided, so that it is possible to suppress an extra load from being applied to the laminate due to the frictional force. . Moreover, when a shaft and the through-hole of a 1st plate contact directly, the contact part can be scraped off and it can suppress that an expansion-contraction member deteriorates.

なお、摩擦係数は、動摩擦係数、静止摩擦係数いずれか一方でもよく、その両方によって規定してもよい。   Note that the friction coefficient may be either a dynamic friction coefficient or a static friction coefficient, or may be defined by both.

[適用例4] 適用例3に記載の燃料電池スタックにおいて、
前記貫通孔被覆部材は、樹脂製であることを特徴とする燃料電池スタック。
[Application Example 4] In the fuel cell stack according to Application Example 3,
The fuel cell stack, wherein the through hole covering member is made of resin.

[適用例5] 適用例1ないし4のいずれか1つに記載の燃料電池スタックにおいて、
前記伸縮部材は、
前記シャフトが前記貫通孔から抜けないように留める留め具をさらに備え、
前記第1のプレートは、
前記貫通孔と連通すると共に、前記留め具の少なくとも一部が入る凹部を、さらに備えることを特徴とする燃料電池スタック。
Application Example 5 In the fuel cell stack according to any one of Application Examples 1 to 4,
The elastic member is
A fastener for fastening the shaft so as not to come out of the through hole;
The first plate is
The fuel cell stack further comprising a recess communicating with the through hole and receiving at least a part of the fastener.

留め具としては、例えば、ボルト、ねじ、ピン等を用いることができる。留め具により、シャフトが貫通孔から抜けないため、伸縮部材が一体化される。そして、第1のプレートが、留め具の少なくとも一部が入る凹部を備えるため、留め具が第1のプレートよりも突出する突出量を低減させることができる。   As the fastener, for example, a bolt, a screw, a pin or the like can be used. Since the shaft does not come out of the through hole by the fastener, the elastic member is integrated. And since the 1st plate is provided with the recessed part into which at least one part of a fastener enters, the amount of protrusions from which a fastener protrudes rather than the 1st plate can be reduced.

[適用例6] 適用例1ないし5のいずれか1つに記載の燃料電池スタックにおいて、
前記弾性体は、
コイルバネであり、
前記第1および第2のプレートには、
対向する各対向面に開口する、凹状のバネ穴が形成され、
前記バネ穴は、
その底面から、前記開口部に向かって拡径していることを特徴とする燃料電池スタック。
Application Example 6 In the fuel cell stack according to any one of Application Examples 1 to 5,
The elastic body is
A coil spring,
The first and second plates include
A concave spring hole is formed that opens on each facing surface.
The spring hole is
A fuel cell stack, wherein the diameter of the fuel cell stack increases from the bottom surface toward the opening.

バネ穴が、その底面から開口部に向かって拡径していることにより、例えば、コイルバネが、第1のプレートまたは第2のプレートに対して、斜めに伸縮する場合に、バネ穴の内側の面に当たり難くなる。そのため、コイルバネがバネ穴に接触することにより、コイルバネが磨耗するのを抑制することができる。   Since the diameter of the spring hole is increased from the bottom surface toward the opening, for example, when the coil spring expands and contracts obliquely with respect to the first plate or the second plate, It becomes difficult to hit the surface. For this reason, the coil spring can be prevented from being worn by contacting the spring hole.

[適用例7] 適用例1ないし5のいずれか1つに記載の燃料電池スタックにおいて、
前記弾性体は、
コイルバネであり、
前記第1および第2のプレートには、
対向する各対向面に開口する、凹状のバネ穴が形成されると共に、
前記バネ穴の内周を覆うバネ穴被覆部材をさらに備え、
前記バネ穴被覆部材の前記コイルバネに対する摩擦係数は、前記第1および第2のプレートに設けられる前記バネ穴の前記コイルバネに対する摩擦係数よりも小さいことを特徴とする燃料電池スタック。
Application Example 7 In the fuel cell stack according to any one of Application Examples 1 to 5,
The elastic body is
A coil spring,
The first and second plates include
A concave spring hole is formed in each facing surface, and a concave spring hole is formed.
A spring hole covering member that covers the inner periphery of the spring hole;
A fuel cell stack, wherein a coefficient of friction of the spring hole covering member with respect to the coil spring is smaller than a coefficient of friction of the spring hole provided in the first and second plates with respect to the coil spring.

このようにすると、例えば、コイルバネが、第1のプレートまたは第2のプレートに対して、斜めに伸縮する場合に、仮に、コイルバネとバネ穴被覆部材とが接触したとしても、コイルバネとバネ穴とが直接接触する場合に比べて、コイルバネに生じる摩擦力が小さくなるため、コイルバネが磨耗するのを抑制することができる。   In this case, for example, when the coil spring expands and contracts obliquely with respect to the first plate or the second plate, even if the coil spring and the spring hole covering member come into contact, the coil spring and the spring hole Since the frictional force generated in the coil spring is smaller than in the case of direct contact, it is possible to suppress the coil spring from being worn.

[適用例8] 適用例7に記載の燃料電池スタックにおいて、
前記バネ穴被覆部材は、樹脂製であることを特徴とする燃料電池スタック。
[Application Example 8] In the fuel cell stack according to Application Example 7,
The fuel cell stack, wherein the spring hole covering member is made of resin.

なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、燃料電池スタック、その燃料電池スタックを備える燃料電池システム、その燃料電池システムを搭載した移動体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, the present invention can be realized in the form of a fuel cell stack, a fuel cell system including the fuel cell stack, a moving body equipped with the fuel cell system, and the like. Can do.

A.第1の実施例:
A1.実施例の構成:
図1は、本発明の第1の実施例としての燃料電池スタック100Aの構成を示す説明図である。燃料電池スタック100Aは、水素と空気とを用いて発電を行う固体高分子型の燃料電池であり、図1に示すように、一端からエンドプレート11、絶縁板12、集電板13、積層体14、集電板15、絶縁板16、スプリング部材30、プレッシャプレート17、エンドプレート18の順に積層されて構成される。
A. First embodiment:
A1. Example configuration:
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the configuration of a fuel cell stack 100A as a first embodiment of the present invention. The fuel cell stack 100A is a solid polymer type fuel cell that generates power using hydrogen and air. As shown in FIG. 1, an end plate 11, an insulating plate 12, a current collecting plate 13, and a laminate are provided from one end. 14, a current collector plate 15, an insulating plate 16, a spring member 30, a pressure plate 17, and an end plate 18 are stacked in this order.

そして、テンションプレート19を、ボルト20によって、エンドプレート11、18に締結すると共に、アジャストスクリュー21によってプレッシャプレート17を所定の押圧力で押圧することにより、燃料電池スタック100Aは、積層体14に、積層方向(図中のX方向)の所定の押圧力がかかった状態で保持されている。エンドプレート18の略中心には、アジャストスクリュー21が入る貫通孔が設けられており、その内周にはねじ山が形成されている。そして、アジャストスクリュー21の外周にもねじ山が形成されており、アジャストスクリュー21のねじ山を、エンドプレート18の貫通孔の内周に形成されたねじ山に螺合させることにより、アジャストスクリュー21の位置が固定されて、所定の押圧力でプレッシャプレート17を押圧する。なお、集電板13、15には、それぞれ出力端子(図示しない)が設けられており、燃料電池スタック100Aで発電した電力を出力可能となっている。   Then, the tension plate 19 is fastened to the end plates 11 and 18 with bolts 20 and the pressure plate 17 is pressed with a predetermined pressing force with the adjusting screw 21, whereby the fuel cell stack 100 </ b> A is attached to the stacked body 14. It is held in a state where a predetermined pressing force is applied in the stacking direction (X direction in the figure). A through hole into which the adjustment screw 21 is inserted is provided at the approximate center of the end plate 18, and a screw thread is formed on the inner periphery thereof. A thread is also formed on the outer periphery of the adjustment screw 21, and the thread of the adjustment screw 21 is screwed to a thread formed on the inner periphery of the through hole of the end plate 18, thereby adjusting the screw 21. Is fixed, and the pressure plate 17 is pressed with a predetermined pressing force. Each of the current collecting plates 13 and 15 is provided with an output terminal (not shown) so that the power generated by the fuel cell stack 100A can be output.

積層体14は、図示するように、MEA(Membrane‐Electrode Assembly:膜電極接合体)14mとセパレータ14sとを交互に積層して構成される。MEA14mは、イオン交換膜からなる電解質膜と、この電解質膜の両面にそれぞれ配置されたアノード、カソードと、アノード、カソードに積層される拡散層と、から成る。セパレータ14sには、アノードに燃料ガスとしての水素、カソードに酸化剤ガスとしての空気を供給するためのガス流路、および燃料電池冷却用の冷却水を流すための冷却水流路が形成される。本実施例におけるMEA14mが請求項における発電体に、スプリング部材30が請求項における伸縮部材に、それぞれ、相当する。   As shown in the figure, the laminated body 14 is configured by alternately laminating MEA (Membrane-Electrode Assembly) 14m and separators 14s. The MEA 14m includes an electrolyte membrane made of an ion exchange membrane, an anode and a cathode respectively disposed on both surfaces of the electrolyte membrane, and a diffusion layer laminated on the anode and the cathode. The separator 14s is formed with a gas flow path for supplying hydrogen as a fuel gas to the anode and air as an oxidant gas to the cathode, and a cooling water flow path for flowing cooling water for cooling the fuel cell. In this embodiment, the MEA 14m corresponds to the power generator in the claims, and the spring member 30 corresponds to the elastic member in the claims.

A1−1.スプリング部材30の構成:
図2はスプリング部材30の全体構成を示す斜視図、図3は図2におけるA−A切断面を模式的に示す説明図である。図2、3に示すように、スプリング部材30は、アッパープレート31と、ロアープレート32と、複数のコイルスプリング33と、シャフト34と、ワッシャ37と、ボルト38と、を主に備える。
A1-1. Configuration of the spring member 30:
FIG. 2 is a perspective view showing the overall configuration of the spring member 30, and FIG. 3 is an explanatory view schematically showing an AA cut surface in FIG. As shown in FIGS. 2 and 3, the spring member 30 mainly includes an upper plate 31, a lower plate 32, a plurality of coil springs 33, a shaft 34, a washer 37, and a bolt 38.

図示するように、アッパープレート31は、積層体14の積層面形状と同様の略長方形状を成す、アルミ製の平板である。アッパープレート31には、シャフト34が挿通される貫通孔35が、4つの角付近と、中心付近に、計6箇所形成されている。貫通孔35の内周は、POM(ポリアセタール)製の被覆部材36で覆われている。なお、貫通孔35は、略円柱状の空洞を成し、その直径は、シャフト34の断面の直径よりも若干大きい。   As shown in the drawing, the upper plate 31 is an aluminum flat plate having a substantially rectangular shape similar to the laminated surface shape of the laminated body 14. The upper plate 31 is formed with a total of six through holes 35 through which the shaft 34 is inserted, near four corners and near the center. The inner periphery of the through hole 35 is covered with a covering member 36 made of POM (polyacetal). The through hole 35 forms a substantially cylindrical cavity, and its diameter is slightly larger than the diameter of the cross section of the shaft 34.

被覆部材36は、略リング状を成し、その両端には、外側に張り出した爪36nが形成されており、被覆部材36を、アッパープレート31の貫通孔35に押し込めることにより、図3に示すように、爪36nがアッパープレート31に引っ掛かり、貫通孔35の内周を覆う状態になる。   The covering member 36 has a substantially ring shape, and claws 36n projecting outward are formed at both ends thereof. The covering member 36 is pushed into the through hole 35 of the upper plate 31 to be shown in FIG. As described above, the claw 36n is caught by the upper plate 31 and covers the inner periphery of the through hole 35.

また、アッパープレート31の、ロアープレート32と対向する対向面には、コイルスプリング33の一端が嵌合されるバネ穴39uが複数、穿設されている。   In addition, a plurality of spring holes 39u into which one end of the coil spring 33 is fitted are formed on the facing surface of the upper plate 31 that faces the lower plate 32.

ロアープレート32は、アッパープレート31と同様の略長方形状を成す、アルミ製の平板である。そして、ロアープレート32の、アッパープレート31と対向する対向面には、コイルスプリング33の他端が嵌合されるバネ穴39lが、上記した39uと同数個、穿設されている。   The lower plate 32 is an aluminum flat plate having a substantially rectangular shape similar to the upper plate 31. The lower plate 32 is provided with the same number of spring holes 39l as the above-described 39u on the opposite surface of the lower plate 32 that faces the upper plate 31 to which the other end of the coil spring 33 is fitted.

コイルスプリング33は、バネ鋼から成る。バネ鋼としては、例えば、JIS G 4801に規定される、シリコンマンガン鋼鋼材(SUP6、SUP7)、マンガンクロム鋼鋼材(SUP9、SUP9A)、クロムバナジウム鋼鋼材(SUP10)、マンガンクロムボロン鋼鋼材(SUP11A)、シリコンクロム鋼鋼材(SUP12)、クロムモリブデン鋼鋼材(SUP13)を、用いることができる。   The coil spring 33 is made of spring steel. Examples of the spring steel include silicon manganese steel (SUP6, SUP7), manganese chrome steel (SUP9, SUP9A), chrome vanadium steel (SUP10), manganese chrome boron steel (SUP11A) specified in JIS G 4801. ), Silicon chrome steel (SUP12), and chrome molybdenum steel (SUP13).

シャフト34は、ニッケル−リン合金メッキが施された鉄製の中空円柱であり、ロアープレート32の4つの角付近と、中心付近の、計6箇所から突設されている。スプリング部材30の完成時には、シャフト34は、貫通孔35に挿通されている。なお、シャフト34の内周には、ねじ山が形成されており、ナットとしての機能も果たす。   The shaft 34 is an iron hollow cylinder plated with nickel-phosphorus alloy, and protrudes from a total of six locations near the four corners and near the center of the lower plate 32. When the spring member 30 is completed, the shaft 34 is inserted into the through hole 35. A screw thread is formed on the inner periphery of the shaft 34 and also functions as a nut.

図3に示すように、ロアープレート32のバネ穴39lにコイルスプリング33の一端を嵌合させると共に、コイルスプリング33の他端をアッパープレート31のバネ穴39uに嵌合させる。そして、貫通孔35に挿通されたシャフト34の内周に形成されているねじ山にボルト38を螺合させることにより、シャフト34を介して、アッパープレート31とロアープレート32とが締結される。   As shown in FIG. 3, one end of the coil spring 33 is fitted into the spring hole 391 of the lower plate 32 and the other end of the coil spring 33 is fitted into the spring hole 39 u of the upper plate 31. Then, the upper plate 31 and the lower plate 32 are fastened via the shaft 34 by screwing the bolts 38 into the threads formed on the inner periphery of the shaft 34 inserted through the through hole 35.

シャフト34とボルト38との間には、ワッシャ37が挟まれており、ワッシャ37の直径は、貫通孔35の直径より大きいため、ボルト38を締めることにより、シャフト34は貫通孔35から抜けなくなり、スプリング部材30は、一体化される。なお、シャフト34の長さを変更すると、コイルスプリング33の単体時の高さ(図中X方向の長さ)を変更することができる。   A washer 37 is sandwiched between the shaft 34 and the bolt 38. Since the diameter of the washer 37 is larger than the diameter of the through hole 35, the shaft 34 cannot be removed from the through hole 35 by tightening the bolt 38. The spring member 30 is integrated. In addition, if the length of the shaft 34 is changed, the height (length in the X direction in the figure) of the coil spring 33 when it is a single unit can be changed.

本実施例におけるアッパープレート31が、請求項における第1のプレートに、ロアープレート32が請求項における第2のプレートに、コイルスプリング33が請求項における弾性体に、シャフト34が請求項におけるシャフトに、貫通孔35が請求項における貫通孔に、被覆部材36が請求項における貫通孔被覆部材に、それぞれ相当する。   In this embodiment, the upper plate 31 is the first plate in the claims, the lower plate 32 is the second plate in the claims, the coil spring 33 is the elastic body in the claims, and the shaft 34 is the shaft in the claims. The through hole 35 corresponds to the through hole in the claims, and the covering member 36 corresponds to the through hole covering member in the claims.

A2.実施例の動作:
次に、本実施例の燃料電池スタック100Aにおけるスプリング部材30の動作について、図4に基づいて、説明する。図4は、燃料電池スタック100Aの図1におけるX1部拡大図である。図4(a)は、燃料電池スタック100Aの運転停止中、(b)は燃料電池スタック100Aの運転中を示している。
A2. Example operation:
Next, the operation of the spring member 30 in the fuel cell stack 100A of the present embodiment will be described based on FIG. FIG. 4 is an enlarged view of a portion X1 in FIG. 1 of the fuel cell stack 100A. 4A shows that the operation of the fuel cell stack 100A is stopped, and FIG. 4B shows that the fuel cell stack 100A is in operation.

図4(a)に示すように、燃料電池スタック100Aの運転停止中は、積層体14は、伸縮していない、初期長さ(積層方向(X方向)の長さ)であるため、スプリング部材30も初期状態である。すなわち、ワッシャ37がアッパープレート31に接触する位置にある。   As shown in FIG. 4 (a), during the operation stop of the fuel cell stack 100A, the stacked body 14 is not stretched and has an initial length (length in the stacking direction (X direction)). 30 is also an initial state. That is, the washer 37 is in a position where it contacts the upper plate 31.

燃料電池スタック100Aの運転中は、発電に伴う発熱により、積層体14の各構成部品が膨張するため、積層体14の積層方向の長さが長くなる。そうすると、積層体14は、スプリング部材30のロアープレート32を押すが、アッパープレート31は、プレッシャプレート17により押さえつけられており、位置が略固定されているため、コイルスプリング33が収縮する。すなわち、積層体14とエンドプレート18との間にスプリング部材30を配置することにより、積層体14の積層方向の長さの変化を、スプリング部材30が吸収している。したがって、スプリング部材30を配置しない場合と比べると、積層体14が伸縮した場合に、積層体14にかかる荷重(面圧)を、所定の荷重範囲内に収めることができる。   During operation of the fuel cell stack 100A, each component of the stacked body 14 expands due to heat generated by power generation, so the length of the stacked body 14 in the stacking direction becomes long. Then, the laminated body 14 pushes the lower plate 32 of the spring member 30, but the upper plate 31 is pressed by the pressure plate 17 and the position is substantially fixed, so that the coil spring 33 contracts. That is, by disposing the spring member 30 between the laminate 14 and the end plate 18, the spring member 30 absorbs the change in the length of the laminate 14 in the stacking direction. Therefore, compared with the case where the spring member 30 is not disposed, the load (surface pressure) applied to the stacked body 14 when the stacked body 14 expands and contracts can be kept within a predetermined load range.

A3.実施例の効果:
本実施例の燃料電池スタック100Aの効果を、比較例の燃料電池スタック100Pと比較して説明する。図5は、燃料電池スタック100Aの効果を説明するための説明図、図6は、比較例の燃料電池スタック100Pに用いられるスプリング部材30Pの構成を示す説明図、図7は、燃料電池スタック100Pの構成を説明するための部分拡大図である。
A3. Effects of the embodiment:
The effect of the fuel cell stack 100A of the present embodiment will be described in comparison with the fuel cell stack 100P of the comparative example. FIG. 5 is an explanatory view for explaining the effect of the fuel cell stack 100A, FIG. 6 is an explanatory view showing a configuration of a spring member 30P used in the fuel cell stack 100P of the comparative example, and FIG. 7 is a fuel cell stack 100P. It is the elements on larger scale for demonstrating the structure of this.

比較例の燃料電池スタック100Pは、第1の実施例の燃料電池スタック100Aにおけるスプリング部材30に代えて、スプリング部材30Pを用いている。燃料電池スタック100Pは、スプリング部材30P以外の構成は、第1の実施例の燃料電池スタック100Aと同様であるため、燃料電池スタック100Pの全体構成の説明を省略する。なお、図6、7において、第1の実施例と同一の構成には、同一の符号を付している。   The fuel cell stack 100P of the comparative example uses a spring member 30P instead of the spring member 30 in the fuel cell stack 100A of the first embodiment. Since the configuration of the fuel cell stack 100P other than the spring member 30P is the same as that of the fuel cell stack 100A of the first embodiment, description of the overall configuration of the fuel cell stack 100P is omitted. In FIGS. 6 and 7, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.

図6に示すように、スプリング部材30Pは、アッパープレート31Pと、ロアープレート32Pと、複数のコイルスプリング33と、を主に備える。アッパープレート31Pは、第1の実施例のアッパープレート31と同様の略長方形状を成す、アルミ製の平板であり、第1の実施例と同様に、ロアープレート32Pと対向する対向面には、コイルスプリング33の一端が嵌合されるバネ穴39uが複数、穿設されている。ロアープレート32Pは、アッパープレート31Pと同様の略長方形状を成す、アルミ製の平板である。そして、ロアープレート32Pの、アッパープレート31Pと対向する対向面には、第1の実施例のロアープレート32と同様に、コイルスプリング33の他端が嵌合されるバネ穴39lが、上記した39uと同数個、穿設されている。コイルスプリング33の両端が、各バネ穴39u、39lに嵌合されると、位置決め固定されることにより、スプリング部材30Pは一体化されている。   As shown in FIG. 6, the spring member 30 </ b> P mainly includes an upper plate 31 </ b> P, a lower plate 32 </ b> P, and a plurality of coil springs 33. The upper plate 31P is an aluminum flat plate having a substantially rectangular shape similar to that of the upper plate 31 of the first embodiment. Similar to the first embodiment, the upper surface of the upper plate 31P is opposed to the lower plate 32P. A plurality of spring holes 39u into which one end of the coil spring 33 is fitted are formed. The lower plate 32P is an aluminum flat plate having a substantially rectangular shape similar to the upper plate 31P. Further, on the opposite surface of the lower plate 32P facing the upper plate 31P, the spring hole 39l into which the other end of the coil spring 33 is fitted is provided on the opposite surface of the lower plate 32 of the first embodiment. The same number is drilled. When both ends of the coil spring 33 are fitted into the spring holes 39u and 39l, the spring member 30P is integrated by being positioned and fixed.

燃料電池スタック100Pの運転中に、発電に伴う発熱による熱分布に、積層体14の積層面方向の偏りがあると、積層体14が均一に膨張しないことがある。例えば、図7に示すように、積層体14の積層面が、アッパープレート31に対して傾斜して膨張すると、ロアープレート32Pが傾斜した状態で押される。そのため、図示するように、アッパープレート31Pの面方向に対して、ロアープレート32Pが、図中のZ軸方向にずれるおそれがある。   During operation of the fuel cell stack 100P, if the heat distribution due to heat generated by power generation has a deviation in the stacking surface direction of the stack 14, the stack 14 may not expand uniformly. For example, as shown in FIG. 7, when the laminated surface of the laminated body 14 is inclined and expanded with respect to the upper plate 31, the lower plate 32P is pushed in an inclined state. Therefore, as illustrated, the lower plate 32P may be displaced in the Z-axis direction in the drawing with respect to the surface direction of the upper plate 31P.

そうすると、コイルスプリング33が、積層方向(X方向)に対して斜めに縮む。そのため、コイルスプリング33の伸縮によりコイルスプリング33がロアープレート32Pを押す押圧力は、図7に実線矢印で示すように、積層方向に対して、傾いている。すなわち、積層体14の積層面を押す押圧力が、図7に破線矢印で示すように分散されるため、積層体14の積層方向に沿った所望の荷重を得ることができなくなるおそれがある。また、積層方向に垂直な方向(Z方向)に、不要な荷重がかかるおそれがある。   Then, the coil spring 33 contracts obliquely with respect to the stacking direction (X direction). Therefore, the pressing force with which the coil spring 33 pushes the lower plate 32P due to the expansion and contraction of the coil spring 33 is inclined with respect to the stacking direction as indicated by the solid arrow in FIG. That is, since the pressing force that pushes the laminated surface of the laminated body 14 is dispersed as shown by the broken line arrows in FIG. 7, there is a possibility that a desired load along the lamination direction of the laminated body 14 cannot be obtained. In addition, an unnecessary load may be applied in a direction (Z direction) perpendicular to the stacking direction.

それに対し、本実施例の燃料電池スタック100Aにおいて、スプリング部材30は、シャフト34が貫通孔35に挿通された状態で一体化されている。そのため、図5に示すように、たとえ、積層体14が上記と同様に膨張して、その積層面が、アッパープレート31の対向面に対して傾斜した状態になり、ロアープレート32の対向面がアッパープレート31の対向面に対して傾斜した状態になったとしても、その傾きやずれは、貫通孔35とシャフト34によって制限される。   On the other hand, in the fuel cell stack 100A of the present embodiment, the spring member 30 is integrated in a state where the shaft 34 is inserted through the through hole 35. Therefore, as shown in FIG. 5, even if the laminated body 14 expands in the same manner as described above, the laminated surface is inclined with respect to the opposed surface of the upper plate 31, and the opposed surface of the lower plate 32 is Even if it is inclined with respect to the opposing surface of the upper plate 31, the inclination and deviation are limited by the through hole 35 and the shaft 34.

そのため、図5に実線矢印で示すように、コイルスプリング33の伸縮によりコイルスプリング33がロアープレート32を押す押圧力は、積層方向(X方向)に対して少ししか傾いていない。すなわち、図5に破線矢印で示すように、コイルスプリング33がロアープレート32を押す押圧力は、ほとんど分散されず、積層方向にかかっている。したがって、積層体14の積層方向(X方向)に沿った荷重が低減するのを抑制することができる。また、積層方向に垂直な方向(Z方向)に、不要な荷重がかかるのを、抑制することができる。なお、図5、7において、説明を明瞭にするために、積層体14の傾きおよびロアープレート32のずれを、若干大きめに記載している。   Therefore, as indicated by solid line arrows in FIG. 5, the pressing force by which the coil spring 33 presses the lower plate 32 due to the expansion and contraction of the coil spring 33 is slightly inclined with respect to the stacking direction (X direction). That is, as indicated by broken line arrows in FIG. 5, the pressing force with which the coil spring 33 presses the lower plate 32 is hardly dispersed and is applied in the stacking direction. Therefore, it can suppress that the load along the lamination direction (X direction) of the laminated body 14 reduces. Moreover, it can suppress that an unnecessary load is applied to the direction (Z direction) perpendicular | vertical to a lamination direction. 5 and 7, the inclination of the laminated body 14 and the displacement of the lower plate 32 are shown slightly larger for the sake of clarity.

また、図5に示すように、シャフト34が、貫通孔35に対して斜めに移動する場合には、貫通孔35とシャフト34とが接触して、貫通孔35の角が削れたり、接触する際の摩擦力により、積層体14に対して余分な荷重がかかるおそれがある。この問題に対して、貫通孔35の直径を大きくして、シャフト34と貫通孔35とが接触しないようにすることが考えられる。しかしながら、貫通孔35の直径を大きくすると、シャフト34が積層体14の積層面方向に動ける範囲が広がるため、アッパープレート31とロアープレート32とのずれ量が大きくなるおそれがある。   Further, as shown in FIG. 5, when the shaft 34 moves obliquely with respect to the through hole 35, the through hole 35 and the shaft 34 come into contact with each other, and the corners of the through hole 35 are scraped or contacted. There is a possibility that an extra load is applied to the laminate 14 due to the frictional force. To solve this problem, it is conceivable to increase the diameter of the through hole 35 so that the shaft 34 and the through hole 35 do not come into contact with each other. However, when the diameter of the through-hole 35 is increased, the range in which the shaft 34 can move in the direction of the stacking surface of the stacked body 14 is widened, which may increase the amount of deviation between the upper plate 31 and the lower plate 32.

それに対し、本実施例のスプリング部材30は、貫通孔35の内周を被覆する被覆部材36を備えている。アルミ製のアッパープレート31に設けられた貫通孔35のニッケルーリン合金めっきの鉄製シャフト34に対する摩擦係数(静止摩擦係数、動摩擦係数を含む)よりも、POM製の被覆部材36のシャフト34に対する摩擦係数の方が小さい。そのため、図5に示すように、シャフト34が被覆部材36に接した状態になったとしても、その接触部に働く摩擦力が、被覆部材36がない場合と比べると、小さくなる。したがって、その摩擦力により、積層体14に余分な荷重がかかるのを低減させることができる。また、その摩擦力により、貫通孔35の開口部の角が削れて、スプリング部材30が劣化するのを、被覆部材36を備えることにより、抑制することができる。   On the other hand, the spring member 30 of this embodiment includes a covering member 36 that covers the inner periphery of the through hole 35. The friction coefficient of the POM covering member 36 with respect to the shaft 34 rather than the friction coefficient (including the static friction coefficient and the dynamic friction coefficient) with respect to the nickel-phosphorus alloy-plated iron shaft 34 of the through hole 35 provided in the aluminum upper plate 31 Is smaller. Therefore, as shown in FIG. 5, even when the shaft 34 is in contact with the covering member 36, the frictional force acting on the contact portion is smaller than that without the covering member 36. Therefore, it is possible to reduce an extra load on the laminate 14 due to the frictional force. Further, it is possible to suppress the deterioration of the spring member 30 due to the frictional force by cutting the corner of the opening portion of the through hole 35 by providing the covering member 36.

B.第2の実施例:
B1.実施例の構成:
図8は、本実施例の燃料電池スタック100Bの構成を示す説明図である。本実施例の燃料電池スタック100Bは、図示するように、第1の実施例の燃料電池スタック100Aにおけるスプリング部材30に代えて、スプリング部材30Bを用いているが、それ以外の構成は、第1の実施例の燃料電池スタック100Aの構成と同様である。そのため、第1の実施例の燃料電池スタック100Aと同一の構成には、同一の符号を付して、その説明を省略する。
B. Second embodiment:
B1. Example configuration:
FIG. 8 is an explanatory diagram showing the configuration of the fuel cell stack 100B of the present embodiment. As shown in the figure, the fuel cell stack 100B of the present embodiment uses a spring member 30B instead of the spring member 30 in the fuel cell stack 100A of the first embodiment. The configuration is the same as that of the fuel cell stack 100A of the embodiment. Therefore, the same reference numerals are given to the same components as those of the fuel cell stack 100A of the first embodiment, and the description thereof is omitted.

B1−1.スプリング部材30Bの構成:
図9はスプリング部材30Bの全体構成を示す斜視図、図10は図9におけるA−A切断面を模式的に示す説明図である。図9、10に示すように、スプリング部材30Bは、アッパープレート31Bと、ロアープレート32と、複数のコイルスプリング33と、シャフト34Bと、ワッシャ37と、ボルト38と、を主に備える。本実施例のスプリング部材30Bにおいて、アッパープレート31Bの構成と、シャフト34Bの長さが第1の実施例のスプリング部材30と異なるが、それ以外の構成は、第1の実施例のスプリング部材30の構成と同様であるため、第1の実施例と同一の符号を付して、その説明を省略する。
B1-1. Configuration of the spring member 30B:
FIG. 9 is a perspective view showing the overall configuration of the spring member 30B, and FIG. 10 is an explanatory view schematically showing an AA cut surface in FIG. As shown in FIGS. 9 and 10, the spring member 30 </ b> B mainly includes an upper plate 31 </ b> B, a lower plate 32, a plurality of coil springs 33, a shaft 34 </ b> B, a washer 37, and a bolt 38. In the spring member 30B of the present embodiment, the configuration of the upper plate 31B and the length of the shaft 34B are different from those of the spring member 30 of the first embodiment, but other configurations are the same as in the spring member 30 of the first embodiment. Therefore, the same reference numerals as those in the first embodiment are used, and the description thereof is omitted.

アッパープレート31Bは、図9に示すように、第1の実施例と同様の略長方形状を成す、アルミ製の平板である。第1の実施例のアッパープレート31と同様の箇所に、貫通孔35Bが設けられている。さらに、アッパープレート31Bには、貫通孔35Bと連通し、貫通孔35Bと同心の略円柱状の空洞を成し、その円の直径が貫通孔35Bよりも大きく、エンドプレート18側の面に開口する凹部40が設けられている。凹部40の直径は、ワッシャ37の直径よりも、若干大きい。なお、本実施例におけるワッシャ37とボルト38が、実施例における留め具に相当し、凹部40が請求項における凹部に相当する。   As shown in FIG. 9, the upper plate 31 </ b> B is an aluminum flat plate having a substantially rectangular shape similar to that of the first embodiment. A through hole 35B is provided at the same location as the upper plate 31 of the first embodiment. Further, the upper plate 31B communicates with the through-hole 35B, forms a substantially cylindrical cavity concentric with the through-hole 35B, and has a larger diameter than the through-hole 35B and opens on the end plate 18 side surface. A recess 40 is provided. The diameter of the recess 40 is slightly larger than the diameter of the washer 37. In addition, the washer 37 and the bolt 38 in this embodiment correspond to the fastener in the embodiment, and the recess 40 corresponds to the recess in the claims.

そして、第1の実施例のスプリング部材30と同様に、ロアープレート32のバネ穴39lにコイルスプリング33の一端を嵌合させると共に、コイルスプリング33の他端をアッパープレート31Bのバネ穴39uに嵌合させ、貫通孔35に挿通されたシャフト34Bに、ワッシャ37を介してボルト38を締結させることにより、スプリング部材30Bは、一体化される。このとき、図10に示すように、ボルト38の頭部は、凹部40に埋もれて、アッパープレート31Bのエンドプレート18側の面から、突出しない。一体化された状態で、本実施例のスプリング部材30Bにおけるアッパープレート31Bとロアープレート32間の距離は、第1の実施例のスプリング部材30におけるアッパープレート31とロアープレート32間の距離と等しい。   Then, like the spring member 30 of the first embodiment, one end of the coil spring 33 is fitted into the spring hole 391 of the lower plate 32 and the other end of the coil spring 33 is fitted into the spring hole 39u of the upper plate 31B. The spring member 30B is integrated by fastening the bolt 38 to the shaft 34B inserted through the through hole 35 via the washer 37. At this time, as shown in FIG. 10, the head of the bolt 38 is buried in the recess 40 and does not protrude from the surface of the upper plate 31B on the end plate 18 side. In the integrated state, the distance between the upper plate 31B and the lower plate 32 in the spring member 30B of this embodiment is equal to the distance between the upper plate 31 and the lower plate 32 in the spring member 30 of the first embodiment.

B2.実施例の動作:
次に、本実施例の燃料電池スタック100Bにおけるスプリング部材30Bの動作について、図11に基づいて、説明する。図11は、燃料電池スタック100Bの図8におけるX1部拡大図である。図11(a)は、燃料電池スタック100Bの運転停止中、(b)は燃料電池スタック100Bの運転中を示している。
B2. Example operation:
Next, the operation of the spring member 30B in the fuel cell stack 100B of the present embodiment will be described based on FIG. FIG. 11 is an enlarged view of a portion X1 in FIG. 8 of the fuel cell stack 100B. 11A shows that the operation of the fuel cell stack 100B is stopped, and FIG. 11B shows that the fuel cell stack 100B is in operation.

図11(a)に示すように、燃料電池スタック100Bの運転停止中は、積層体14は、伸縮していない、初期長さ(積層方向(X方向)の長さ)であるため、スプリング部材30Bも初期状態である。すなわち、ボルト38の頭部が、凹部40に埋もれて、ボルト38の頭部上面がアッパープレート31Bのエンドプレート18側の面と一致する位置にある。   As shown in FIG. 11A, during the operation stop of the fuel cell stack 100B, the stacked body 14 is not expanded and contracted and has an initial length (length in the stacking direction (X direction)). 30B is also an initial state. That is, the head of the bolt 38 is buried in the recess 40, and the top surface of the head of the bolt 38 is in a position that coincides with the surface of the upper plate 31B on the end plate 18 side.

燃料電池スタック100Bの運転中は、発電に伴う発熱により、積層体14の各構成部品が膨張するため、積層体14の積層方向の長さが長くなる。そうすると、積層体14は、スプリング部材30Bのロアープレート32を押すが、アッパープレート31Bは、プレッシャプレート17により押さえつけられており、位置が略固定されているため、コイルスプリング33が収縮する。図11(b)に示すように、コイルスプリング33が収縮した分だけ、シャフト34Bは、アッパープレート31Bから突出する。   During operation of the fuel cell stack 100B, each component of the stacked body 14 expands due to heat generated by power generation, so that the length of the stacked body 14 in the stacking direction increases. Then, the laminated body 14 pushes the lower plate 32 of the spring member 30B, but the upper plate 31B is pressed by the pressure plate 17 and the position is substantially fixed, so that the coil spring 33 contracts. As shown in FIG. 11B, the shaft 34B protrudes from the upper plate 31B by the amount that the coil spring 33 contracts.

B3.実施例の効果:
本実施例の燃料電池スタック100Aの効果を、第1の実施例の燃料電池スタック100Aと比較して説明する。例えば、第1の実施例において、図4に示すように、積層体14が膨張した場合に、積層体14は、最大で、積層方向(図中のX方向)に長さLsだけ長くなるものとし、ボルト38の頭部上面とアッパープレート31との距離をLhとする。積層体14が最大限膨張した場合に、ボルト38の頭部上面とエンドプレート18との間に、距離Lrの余裕を持たせるものとすると、エンドプレート18とアッパープレート31との距離L1を、少なくとも長さ(Ls+Lh+Lr)分は、空けておくことが好ましい。それだけ空けておくと、積層体14が最大限膨張した際に、ボルト38の頭部がエンドプレート18に接触しないため、積層体14に対してエンドプレート18による荷重はかからない。
B3. Effects of the embodiment:
The effect of the fuel cell stack 100A of the present embodiment will be described in comparison with the fuel cell stack 100A of the first embodiment. For example, in the first embodiment, as shown in FIG. 4, when the laminated body 14 expands, the laminated body 14 becomes a maximum length Ls in the lamination direction (X direction in the figure). And the distance between the upper surface of the head of the bolt 38 and the upper plate 31 is Lh. When the laminated body 14 expands to the maximum extent, if a margin of a distance Lr is provided between the upper surface of the head of the bolt 38 and the end plate 18, the distance L1 between the end plate 18 and the upper plate 31 is It is preferable to leave at least the length (Ls + Lh + Lr). If it is left as it is, the head of the bolt 38 does not come into contact with the end plate 18 when the laminated body 14 is expanded to the maximum, so that no load is applied to the laminated body 14 by the end plate 18.

一方、第2の実施例において、図11に示すように、積層体14が膨張した場合に、最大で、積層方向に長さLsだけ長くなるものとし、第1の実施例と同様に、積層体14が最大限膨張した場合に、ボルト38の頭部上面とエンドプレート18との間に、距離Lrの余裕を持たせるものとすると、エンドプレート18とアッパープレート31Bとの距離L2を、長さ(Ls+Lr)分だけ、空けておけばよい。それだけ空けておけば、積層体14が最大限膨張した際に、エンドプレート18による荷重は、かからない。   On the other hand, in the second embodiment, as shown in FIG. 11, when the laminated body 14 expands, the maximum length is increased by the length Ls in the stacking direction. When the body 14 is expanded to the maximum extent, if a margin of a distance Lr is provided between the upper surface of the head of the bolt 38 and the end plate 18, the distance L2 between the end plate 18 and the upper plate 31B is increased. It is only necessary to leave as much as (Ls + Lr). If it is left as much as it is, the load by the end plate 18 will not be applied when the laminate 14 expands to the maximum extent.

上記したように、第1の実施例と第2の実施例では、スプリング部材30、30B以外は、同一の構成であり、また、スプリング部材30、30Bの初期状態における、アッパープレート31(31B)、ロアープレート32間の距離は等しい。そのため、アッパープレート31(31B)とエンドプレート18との間の距離によって、燃料電池スタック100A、100B全体の積層方向の長さが決まる。よって、第2の実施例の燃料電池スタック100Bは、その積層方向の長さを、第1の実施例の燃料電池スタック100Aよりも、Lh分短くすることができる。すなわち、本実施例におけるスプリング部材30Bでは、アッパープレート31Bに、ボルト38の頭部が埋もれるような凹部40が形成されていることによって、第1の実施例の燃料電池スタック100Aよりも、燃料電池スタック100Bを小型化することができる。   As described above, the first and second embodiments have the same configuration except for the spring members 30 and 30B, and the upper plate 31 (31B) in the initial state of the spring members 30 and 30B. The distance between the lower plates 32 is equal. Therefore, the length in the stacking direction of the entire fuel cell stacks 100A and 100B is determined by the distance between the upper plate 31 (31B) and the end plate 18. Therefore, the fuel cell stack 100B of the second embodiment can be made shorter in the stacking direction by Lh than the fuel cell stack 100A of the first embodiment. That is, in the spring member 30B in the present embodiment, the concave portion 40 is formed in the upper plate 31B so that the head of the bolt 38 is buried, so that the fuel cell is more than the fuel cell stack 100A of the first embodiment. The stack 100B can be reduced in size.

C.第3の実施例:
本実施例の燃料電池スタックは、第1の実施例の燃料電池スタック100Aにおけるスプリング部材30に代えて、スプリング部材30Cを用いているが、それ以外の構成は、第1の実施例の燃料電池スタック100Aの構成と同様である。そのため、以下に、スプリング部材30Cについて、図12に基づいて説明する。なお、第1の実施例におけるスプリング部材30と同一の構成には、同一の符号を付して、その説明を省略する。
C. Third embodiment:
The fuel cell stack of the present embodiment uses a spring member 30C instead of the spring member 30 in the fuel cell stack 100A of the first embodiment, but the other configuration is the fuel cell of the first embodiment. The configuration is the same as that of the stack 100A. Therefore, hereinafter, the spring member 30C will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure same as the spring member 30 in a 1st Example, and the description is abbreviate | omitted.

C1.スプリング部材30Cの構成:
図12は、スプリング部材30Cの一部を拡大して、断面構成を示す説明図である。本実施例におけるスプリング部材30Cは、第1の実施例におけるスプリング部材30と同様に、アッパープレート31Cと、ロアープレート32Cと、複数のコイルスプリング33と、シャフト34と、ワッシャ37と、ボルト38と、を主に備える。本実施例のアッパープレート31Cが第1の実施例のアッパープレート31と異なるのは、バネ穴39uの内側を覆う、POM(ポリアセタール)製のバネ穴被覆部材41uを備えることであり、また、本実施例のロアープレート32Cが第1の実施例のロアープレート32と異なるのは、バネ穴39lの内側を覆う、POM製のバネ穴被覆部材41lを備えることである。なお、本実施例におけるバネ穴被覆部材41u、41lが、請求項におけるバネ穴被覆部材に相当する。
C1. Configuration of the spring member 30C:
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a cross-sectional configuration by enlarging a part of the spring member 30C. Similar to the spring member 30 in the first embodiment, the spring member 30C in the present embodiment includes an upper plate 31C, a lower plate 32C, a plurality of coil springs 33, a shaft 34, a washer 37, and a bolt 38. Is mainly provided. The upper plate 31C of this embodiment is different from the upper plate 31 of the first embodiment in that it includes a POM (polyacetal) spring hole covering member 41u that covers the inside of the spring hole 39u. The lower plate 32C of the embodiment is different from the lower plate 32 of the first embodiment in that it includes a spring hole covering member 41l made of POM that covers the inside of the spring hole 39l. The spring hole covering members 41u and 41l in the present embodiment correspond to the spring hole covering members in the claims.

C2.実施例の効果:
上記したように、本実施例におけるスプリング部材30Cでは、アッパープレート31Cとロアープレート32Cの備えるバネ穴39u、39lは、それぞれ、POM製のバネ穴被覆部材41u、41lに覆われている。上記したように、コイルスプリング33はバネ鋼製、アッパープレート31C、32Cはアルミ製である。コイルスプリング33のバネ穴被覆部材41u、41lに対する摩擦係数は、コイルスプリング33のアッパープレート31C、32Cのバネ穴39u、39lに対する摩擦係数よりも小さい。そのため、仮に、積層体14が傾斜して膨張して、コイルスプリング33が斜めに収縮し、バネ穴被覆部材41u、41lと接触して変位しても、バネ穴39u、39lと接触して変位する場合に比べて、コイルスプリング33に生じる摩擦力が小さくなる。したがって、摩擦によりバネが磨耗するのを抑制することができる。
C2. Effects of the embodiment:
As described above, in the spring member 30C according to the present embodiment, the spring holes 39u and 39l provided in the upper plate 31C and the lower plate 32C are covered with the spring hole covering members 41u and 41l made of POM, respectively. As described above, the coil spring 33 is made of spring steel, and the upper plates 31C and 32C are made of aluminum. The friction coefficient of the coil spring 33 with respect to the spring hole covering members 41u and 41l is smaller than the friction coefficient of the coil spring 33 with respect to the spring holes 39u and 39l of the upper plates 31C and 32C. Therefore, even if the laminated body 14 is inclined and expands, and the coil spring 33 contracts obliquely and displaces in contact with the spring hole covering members 41u and 41l, it displaces in contact with the spring holes 39u and 39l. Compared with the case where it does, the frictional force which arises in the coil spring 33 becomes small. Therefore, it is possible to suppress the wear of the spring due to friction.

D.第4の実施例:
本実施例の燃料電池スタックは、第1の実施例の燃料電池スタック100Aにおけるスプリング部材30に代えて、スプリング部材30Dを用いているが、それ以外の構成は、第1の実施例の燃料電池スタック100Aの構成と同様である。そのため、以下に、スプリング部材30Dについて、図13に基づいて説明する。なお、第1の実施例におけるスプリング部材30と同一の構成には、同一の符号を付して、その説明を省略する。
D. Fourth embodiment:
The fuel cell stack of the present embodiment uses a spring member 30D instead of the spring member 30 in the fuel cell stack 100A of the first embodiment, but the other configuration is the fuel cell of the first embodiment. The configuration is the same as that of the stack 100A. Therefore, below, spring member 30D is demonstrated based on FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure same as the spring member 30 in a 1st Example, and the description is abbreviate | omitted.

D1.スプリング部材30Dの構成:
図13は、スプリング部材30Dの一部を拡大して、断面構成を示す説明図である。本実施例におけるスプリング部材30Dは、第1の実施例におけるスプリング部材30と同様に、アッパープレート31Dと、ロアープレート32Dと、複数のコイルスプリング33と、シャフト34と、ワッシャ37と、ボルト38と、を主に備える。本実施例のスプリング部材30Dが第1の実施例のスプリング部材30と異なるのは、アッパープレート31Dに設けられるバネ穴39uDと、ロアープレート32Dに設けられるバネ穴39lDの形状である。図示するように、本実施例のバネ穴39uD、39lDは、その開口部の角に丸みを付けている。
D1. Configuration of the spring member 30D:
FIG. 13 is an explanatory diagram showing a cross-sectional configuration by enlarging a part of the spring member 30D. Similar to the spring member 30 in the first embodiment, the spring member 30D in the present embodiment includes an upper plate 31D, a lower plate 32D, a plurality of coil springs 33, a shaft 34, a washer 37, and a bolt 38. Is mainly provided. The spring member 30D of this embodiment is different from the spring member 30 of the first embodiment in the shapes of a spring hole 39uD provided in the upper plate 31D and a spring hole 39lD provided in the lower plate 32D. As shown in the figure, the spring holes 39uD and 391D of this embodiment have rounded corners of the openings.

D2.実施例の効果:
上記したように、本実施例におけるスプリング部材30Dでは、アッパープレート31Dとロアープレート32Dの備えるバネ穴39uD、39lDは、それぞれ、その開口部の角に丸みを付けている。そのため、仮に、積層体14が傾斜して膨張して、コイルスプリング33が斜めに収縮しても、バネ穴39uD、39lDと接触し難くなる。したがって、摩擦によりバネが磨耗するのを抑制することができる。
D2. Effects of the embodiment:
As described above, in the spring member 30D in the present embodiment, the spring holes 39uD and 391D provided in the upper plate 31D and the lower plate 32D are rounded at the corners of the openings. Therefore, even if the laminated body 14 is inclined and expands and the coil spring 33 contracts obliquely, it is difficult to contact the spring holes 39uD and 391D. Therefore, it is possible to suppress the wear of the spring due to friction.

E.変形例:
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
E. Variations:
The present invention is not limited to the above-described examples and embodiments, and can be implemented in various modes without departing from the gist thereof. For example, the following modifications are possible.

(1)上記した実施例において、アッパープレート31とロアープレート32との間に配置される弾性体として、コイルスプリング33を用いたが、これに限定されず、例えば、皿バネ、ゴム、スポンジ等、種々の弾性体を用いることができる。このような弾性体を用いる場合にも、上記した実施例のようにすることによって、同様の効果を得ることができる。   (1) In the above-described embodiment, the coil spring 33 is used as the elastic body disposed between the upper plate 31 and the lower plate 32. However, the present invention is not limited to this, for example, a disc spring, rubber, sponge, etc. Various elastic bodies can be used. Even when such an elastic body is used, the same effect can be obtained by using the above-described embodiment.

(2)また、上記した実施例において、アルミ製のアッパープレート31、ロアープレート32、鉄製のシャフト34、バネ鋼製のコイルスプリング33、POM製の被覆部材36、バネ穴被覆部材41u、41lを用いているが、それらの材料に限定されない。例えば、被覆部材36としては、被覆部材36のシャフト34に対する摩擦係数が、アッパープレート31の貫通孔35のシャフト34に対する摩擦係数よりも小さくなるような材料を選定すればよく、プラスチックに限定されず、ゴム材であってもよいし、セラミックや、金属であってもよい。   (2) In the above-described embodiment, the upper plate 31 made of aluminum, the lower plate 32, the shaft 34 made of iron, the coil spring 33 made of spring steel, the covering member 36 made of POM, and the spring hole covering members 41u and 41l. Although used, it is not limited to those materials. For example, the covering member 36 may be selected from a material whose friction coefficient with respect to the shaft 34 of the covering member 36 is smaller than the friction coefficient with respect to the shaft 34 of the through hole 35 of the upper plate 31, and is not limited to plastic. It may be a rubber material, ceramic, or metal.

(3)上記した実施例において、スプリング部材30は、積層体14とエンドプレート18との間に配置されているが、例えば、積層体14とエンドプレート11との間に配置してもよいし、2つのスプリング部材30を、積層体14とエンドプレート11との間と、積層体14とエンドプレート18との間の両方に配置してもよい。さらに、エンドプレート11やエンドプレート18に代えて、スプリング部材30を配置するようにしてもよい。そのようにすると、燃料電池スタック100全体の積層方向の長さを短くすることができる。   (3) In the above-described embodiment, the spring member 30 is disposed between the stacked body 14 and the end plate 18. However, for example, the spring member 30 may be disposed between the stacked body 14 and the end plate 11. The two spring members 30 may be disposed both between the laminate 14 and the end plate 11 and between the laminate 14 and the end plate 18. Further, the spring member 30 may be disposed in place of the end plate 11 and the end plate 18. By doing so, the length of the entire fuel cell stack 100 in the stacking direction can be shortened.

(4)上記した実施例において、シャフト34は、ロアープレート32の4つの角付近と、中心付近に、計6箇所形成されて、貫通孔35もアッパープレート31の同様の箇所に設けられているが、これらの個数および配置は、上記した実施例に限定されない。例えば、シャフト34をロアープレート32の中心に1本、貫通孔35をアッパープレート31の中心に1箇所だけ設けるようにしてもよい。このようにしても、アッパープレート31とロアープレート32とが、大きくずれることを抑制することができる。   (4) In the above-described embodiment, the shaft 34 is formed at a total of six locations near the four corners and the center of the lower plate 32, and the through holes 35 are also provided at the same locations on the upper plate 31. However, the number and arrangement of these are not limited to the above-described embodiments. For example, one shaft 34 may be provided at the center of the lower plate 32 and only one through hole 35 may be provided at the center of the upper plate 31. Even if it does in this way, it can control that upper plate 31 and lower plate 32 shift greatly.

(5)また、上記第4の実施例において、バネ穴39uD、39lDの開口部の角に丸みを付けたものを示したが、例えば、39uD、39lDの形状を、底面から開口部に向けてテーパ状に拡径するような形状(穴の形状が、円錐台形状)にしてもよい。このようにしても、コイルスプリング33が斜めに伸縮する場合に、バネ穴39uD、39lDと接触し難くなるため、摩擦によりバネが磨耗するのを抑制することができる。   (5) In the fourth embodiment, the corners of the openings of the spring holes 39uD and 39lD are rounded. For example, the shapes of 39uD and 39lD are directed from the bottom to the opening. A shape that expands in a tapered shape (the shape of the hole is a truncated cone shape) may be used. Even if it does in this way, when the coil spring 33 expands and contracts diagonally, it becomes difficult to contact the spring holes 39uD and 391D, so that it is possible to prevent the spring from being worn by friction.

(6)上記した実施例において、ロアープレート32が、アッパープレート31よりも積層体14側に位置しているが、アッパープレート31が、ロアープレート32よりも積層体14側に位置するようにしてもよい。その場合、積層体14が膨張すると、コイルスプリング33が縮んで、シャフト34がアッパープレート31から、積層体14の方に向かって突出する。そのため、例えば、アッパープレート31とロアープレート32を、積層体14の積層面の大きさよりも大きく形成して、その周縁部にシャフト34を突設し、スプリング部材30を構成した場合に、シャフト34が積層体14の周囲に配置されるようにする。そうすれば、シャフト34が積層体14の方に向かって突出しても、積層体14に当たったりすることがない。そして、ロアープレート32とエンドプレート18との間に空間を設ける必要がなくなるため、燃料電池スタック100の積層方向(図中のX方向)の長さを短くすることができる。   (6) In the above-described embodiment, the lower plate 32 is positioned closer to the laminated body 14 than the upper plate 31, but the upper plate 31 is positioned closer to the laminated body 14 than the lower plate 32. Also good. In that case, when the laminated body 14 expands, the coil spring 33 contracts and the shaft 34 protrudes from the upper plate 31 toward the laminated body 14. Therefore, for example, when the upper plate 31 and the lower plate 32 are formed larger than the size of the laminated surface of the laminated body 14, the shaft 34 is projected from the peripheral portion thereof, and the spring member 30 is configured, the shaft 34 Is arranged around the laminate 14. Then, even if the shaft 34 protrudes toward the laminated body 14, it does not hit the laminated body 14. Further, since it is not necessary to provide a space between the lower plate 32 and the end plate 18, the length of the fuel cell stack 100 in the stacking direction (X direction in the figure) can be shortened.

(7)上記した実施例において、アッパープレート31にバネ穴39lを、ロアープレート32にバネ穴39uを設けて、コイルスプリング33の位置を決めているが、例えば、アッパープレート31、ロアープレート32に、突起を設けて、その突起をコイルスプリング33の輪に挿すことによって、コイルスプリング33の位置を決めるようにしてもよい。   (7) In the above embodiment, the spring hole 39l is provided in the upper plate 31 and the spring hole 39u is provided in the lower plate 32 to determine the position of the coil spring 33. For example, the upper plate 31 and the lower plate 32 are provided with The position of the coil spring 33 may be determined by providing a protrusion and inserting the protrusion into a ring of the coil spring 33.

(8)上記した実施例において、シャフト34が貫通孔35から抜けないように留める留め具として、ワッシャ37とボルト38を用いているが、留め具はこれに限定されない。例えば、その頭部が貫通孔35の開口面積よりも大きいボルトのみを用いてもよい。このようにしても、ボルトの頭部が、アッパープレート31に引っ掛かって、シャフト34が貫通孔35から抜けないように留めることができる。また、シャフト34の長さ方向に垂直に貫通孔を設け、その貫通孔に、ピンを挿し、そのピンにより、シャフト34が貫通孔35から抜けないように留めるようにしてもよい。   (8) In the above-described embodiment, the washer 37 and the bolt 38 are used as the fastener that prevents the shaft 34 from coming out of the through hole 35, but the fastener is not limited to this. For example, only a bolt whose head is larger than the opening area of the through hole 35 may be used. Even in this case, the head of the bolt can be caught by the upper plate 31 so that the shaft 34 does not come out of the through hole 35. Alternatively, a through hole may be provided perpendicular to the length direction of the shaft 34, a pin may be inserted into the through hole, and the shaft 34 may be secured so as not to come out of the through hole 35 by the pin.

本発明の第1の実施例としての燃料電池スタック100Aの構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of 100 A of fuel cell stacks as 1st Example of this invention. スプリング部材30の全体構成を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing an overall configuration of a spring member 30. 図2におけるA−A切断面を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the AA cut surface in FIG. 燃料電池スタック100Aの図1におけるX1部拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of a portion X1 in FIG. 1 of a fuel cell stack 100A. 燃料電池スタック100Aの効果を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the effect of fuel cell stack 100A. 比較例の燃料電池スタック100Pに用いられるスプリング部材30Pの構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the spring member 30P used for the fuel cell stack 100P of a comparative example. 燃料電池スタック100Pの構成を説明するための部分拡大図である。It is the elements on larger scale for demonstrating the structure of the fuel cell stack 100P. 発明の第2の実施例としての燃料電池スタック100Bの構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the fuel cell stack 100B as 2nd Example of invention. スプリング部材30Bの全体構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the whole structure of the spring member 30B. 図9におけるA−A切断面を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the AA cut surface in FIG. 燃料電池スタック100Bの図8におけるX1部拡大図である。FIG. 9 is an enlarged view of part X1 in FIG. 8 of the fuel cell stack 100B. スプリング部材30Cの一部を拡大して断面構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which expands a part of spring member 30C, and shows a cross-sectional structure. スプリング部材30Dの一部を拡大して断面構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which expands a part of spring member 30D and shows a cross-sectional structure.

符号の説明Explanation of symbols

11、18…エンドプレート
12、16…絶縁板
13、15…集電板
14…積層体
14m…MEA
14s…セパレータ
17…プレッシャプレート
19…テンションプレート
20…ボルト
21…アジャストスクリュー
30、30B、30C、30D、30P…スプリング部材
31、31B、31C、31D、31P…アッパープレート
32、32C、32D、32P…ロアープレート
33…コイルスプリング
34、34B…シャフト
35、35B…貫通孔
36…被覆部材
36n…爪
37…ワッシャ
38…ボルト
39l、39u、39lD、39uD…バネ穴
40…凹部
41l、41u…バネ穴被覆部材
100、100A、100B、100P…燃料電池スタック
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11, 18 ... End plate 12, 16 ... Insulation plate 13, 15 ... Current collecting plate 14 ... Laminated body 14m ... MEA
14s ... Separator 17 ... Pressure plate 19 ... Tension plate 20 ... Bolt 21 ... Adjust screw 30, 30B, 30C, 30D, 30P ... Spring member 31, 31B, 31C, 31D, 31P ... Upper plate 32, 32C, 32D, 32P ... Lower plate 33 ... Coil spring 34, 34B ... Shaft 35, 35B ... Through hole 36 ... Cover member 36n ... Claw 37 ... Washer 38 ... Bolt 39l, 39u, 39lD, 39uD ... Spring hole 40 ... Recessed 41l, 41u ... Spring hole covered Member 100, 100A, 100B, 100P ... Fuel cell stack

Claims (8)

電解質膜の両面に電極が配置されて成る発電体が、複数積層されて成る積層体と、前記積層体の端部に配置され、前記積層体の積層方向に伸縮可能な伸縮部材と、を備える燃料電池スタックであって、
前記伸縮部材は、
第1のプレートと、
前記第1のプレートと対向して配置される第2のプレートと、
前記第1のプレートと前記第2のプレートとの間に配置される弾性体と、
前記第2のプレートから突設されるシャフトと、
を備え、
前記第1のプレートには、
前記シャフトが挿通される貫通孔が形成され、前記貫通孔の直径は前記シャフトの直径より大きく、前記シャフトが、前記貫通孔に対して斜めに移動することが可能であることを特徴とする燃料電池スタック。
A power generation body in which electrodes are disposed on both surfaces of an electrolyte membrane includes a multilayer body in which a plurality of layers are stacked, and a telescopic member that is disposed at an end of the multilayer body and can expand and contract in the stacking direction of the multilayer body. A fuel cell stack,
The elastic member is
A first plate;
A second plate disposed opposite the first plate;
An elastic body disposed between the first plate and the second plate;
A shaft protruding from the second plate;
With
The first plate includes
The shaft through hole is formed to be inserted, the diameter of the through hole is larger than the diameter of said shaft, said shaft, characterized in can der Rukoto be moved obliquely with respect to the through hole Fuel cell stack.
請求項1に記載の燃料電池スタックにおいて、
前記第2のプレートは、前記第1のプレートよりも、前記積層体側に位置することを特徴とする燃料電池スタック。
The fuel cell stack according to claim 1, wherein
The fuel cell stack, wherein the second plate is located closer to the stacked body than the first plate.
請求項1または2に記載の燃料電池スタックにおいて、
前記伸縮部材は、
前記貫通孔の内周を覆う貫通孔被覆部材をさらに備え、
前記貫通孔被覆部材の前記シャフトに対する摩擦係数は、前記第1のプレートの前記貫通孔の前記シャフトに対する摩擦係数よりも小さいことを特徴とする燃料電池スタック。
The fuel cell stack according to claim 1 or 2,
The elastic member is
Further comprising a through-hole covering member covering the inner periphery of the through-hole,
The fuel cell stack, wherein a friction coefficient of the through hole covering member with respect to the shaft is smaller than a friction coefficient of the through hole of the first plate with respect to the shaft.
請求項3に記載の燃料電池スタックにおいて、
前記貫通孔被覆部材は、樹脂製であることを特徴とする燃料電池スタック。
The fuel cell stack according to claim 3,
The fuel cell stack, wherein the through hole covering member is made of resin.
請求項1ないし4のいずれか1つに記載の燃料電池スタックにおいて、
前記伸縮部材は、
前記シャフトが前記貫通孔から抜けないように留める留め具をさらに備え、
前記第1のプレートは、
前記貫通孔と連通すると共に、前記留め具の少なくとも一部が入る凹部を、さらに備えることを特徴とする燃料電池スタック。
The fuel cell stack according to any one of claims 1 to 4,
The elastic member is
A fastener for fastening the shaft so as not to come out of the through hole;
The first plate is
The fuel cell stack further comprising a recess communicating with the through hole and receiving at least a part of the fastener.
請求項1ないし5のいずれか1つに記載の燃料電池スタックにおいて、
前記弾性体は、
コイルバネであり、
前記第1および第2のプレートには、
対向する各対向面に開口する、凹状のバネ穴が形成され、
前記バネ穴は、
その底面から、前記開口部に向かって拡径していることを特徴とする燃料電池スタック。
The fuel cell stack according to any one of claims 1 to 5,
The elastic body is
A coil spring,
The first and second plates include
A concave spring hole is formed that opens on each facing surface.
The spring hole is
A fuel cell stack, wherein the diameter of the fuel cell stack increases from the bottom surface toward the opening.
請求項1ないし5のいずれか1つに記載の燃料電池スタックにおいて、
前記弾性体は、
コイルバネであり、
前記第1および第2のプレートには、
対向する各対向面に開口する、凹状のバネ穴が形成されると共に、
前記バネ穴の内周を覆うバネ穴被覆部材をさらに備え、
前記バネ穴被覆部材の前記コイルバネに対する摩擦係数は、前記第1および第2のプレートに設けられる前記バネ穴の前記コイルバネに対する摩擦係数よりも小さいことを特徴とする燃料電池スタック。
The fuel cell stack according to any one of claims 1 to 5,
The elastic body is
A coil spring,
The first and second plates include
A concave spring hole is formed in each facing surface, and a concave spring hole is formed.
A spring hole covering member that covers the inner periphery of the spring hole;
A fuel cell stack, wherein a coefficient of friction of the spring hole covering member with respect to the coil spring is smaller than a coefficient of friction of the spring hole provided in the first and second plates with respect to the coil spring.
請求項7に記載の燃料電池スタックにおいて、
前記バネ穴被覆部材は、樹脂製であることを特徴とする燃料電池スタック。
The fuel cell stack according to claim 7,
The fuel cell stack, wherein the spring hole covering member is made of resin.
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