JP5741981B2 - 燃料電池車両 - Google Patents

Description

本発明は、燃料電池車両に関する。

近年、将来の石油枯渇や地球温暖化に対する対策として、燃料電池システムから供給される電力によって走行する燃料電池車両の開発が進められている。このような燃料電池車両は、複数の燃料電池セルを直列接続してなる燃料電池スタックと、燃料電池スタックの出力電圧を昇圧して電力を出力する昇圧コンバータとを搭載している。

乗員の着座スペースを広く確保するために、上記燃料電池スタックと昇圧コンバータはいずれもフロアパネルの下方の空間内に配置されるのが一般的である。そこで、下記特許文献１に記載されているように、燃料電池スタックと昇圧コンバータとを一つの筺体内に収納した上で、当該筺体をフロアパネルの下方の空間内に配置することも考えられる。

しかし、フロアパネルの下方には、側面衝突時における車両の変形を抑制するための保護柱が、車両の左右方向に沿って配置されている。従って、一つの大きな筺体に燃料電池スタックと昇圧コンバータを収納した場合には、当該筺体と保護柱とが干渉してしまうため、そのような筺体をフロアパネルの下方の空間内に配置することは難しい。

保護柱との干渉を避けるためには、燃料電池スタックを昇圧コンバータとは別のケース（燃料電池ケース）内に収納した上で、当該ケースを保護柱よりも車両の後方側に配置し、昇圧コンバータを当該保護柱よりも車両の前方側に配置する必要がある。尚、昇圧コンバータを燃料電池スタックよりも車両の前方側に配置するのは、昇圧コンバータから出力される電力を、車両の前方に配置されたトラクションモーターに対し供給する必要があるためである。

上記のように配置された燃料電池スタックと昇圧コンバータは、両者の間、すなわち、保護柱の上方又は下方の空間において互いに電気的に接続される必要がある。ところで、燃料電池スタックの質量は昇圧コンバータの質量よりも大きいため、燃料電池スタックと昇圧コンバータとはそれぞれの振動系（固有振動数）が互いに異なっている。このため、電気的な接続部分の耐久性のみを考慮すれば、両者をフレキシブルな編組バスバーにより接続することも考えられる。しかし、編組バスバーは高価なものであるため、コストの上昇を抑制する観点からは、板状のバスバーを使用することが望ましい。

このため、現実的な構成としては、燃料電池ケースと昇圧コンバータとを保護柱の上方又は下方の空間において互いに締結固定し、両者ができるだけ一体となって振動する（両者の振動系を一致させる）ようにした上で、板状のバスバーにより両者を電気的に接続するような構成とすることが望ましい。

特開２００７−２０７５８２号公報

ところが、車両の左右方向に沿って配置されている保護柱の上方及び下方の空間はいずれも狭く、十分な高さを確保することが難しい。その結果、燃料電池ケースと昇圧コンバータとを当該空間において互いに締結固定する場合、両者が個別に振動してしまうことを抑制するために十分な強度を確保することは困難である。

例えば、保護柱の上方を車両前方に向かって延びる第一締結部を燃料電池ケースに形成し、保護柱の上方を車両後方に向かって延びる第二締結部を昇圧コンバータに形成した上で、第一締結部の先端と第二締結部の先端とをつき当てた状態で互いに締結固定する構成が考えられる。この場合、締結面は鉛直方向に沿って形成されることとなるが、先述のように、保護柱の上方においては締結面の鉛直方向に沿った長さを十分に確保することが難しい。このため、当該方向におけるボルト間の距離が短くなり、十分な締結強度を確保することができない。更に、この場合は締結のためのボルトを水平方向に挿入する必要があるため、フロントパネル上方側からの締結作業が行いづらいという問題も生じる。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両の左右方向に沿って配置されている保護柱の上方又は下方の空間において、燃料電池ケースと昇圧コンバータとを十分な強度で互いに締結固定することのできる燃料電池車両を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明に係る燃料電池車両は、燃料電池スタックと、前記燃料電池スタックを内部に収納する燃料電池ケースと、前記燃料電池ケースよりも車両の前方側に配置され、前記燃料電池スタックの出力電圧を昇圧して電力を出力する昇圧コンバータと、を搭載した燃料電池車両において、前記燃料電池ケースと前記昇圧コンバータとの間には、車両の左右方向に沿って保護柱が配置されており、前記燃料電池ケースの一部である第一締結部と、前記昇圧コンバータの一部である第二締結部とが、前記保護柱よりも上方又は下方の空間において鉛直方向に重ねられた状態で互いに締結固定されていることを特徴としている。

本発明では、燃料電池ケースの一部である第一締結部と、昇圧コンバータの一部である第二締結部とが、保護柱よりも上方又は下方の空間において鉛直方向に重ねられた状態で互いに締結固定されている。これにより、両者の締結面は鉛直方向ではなく水平方向に沿ったものとなる。従って、十分な高さを確保することのできない保護柱の上方又は下方の空間においても、締結面を広く形成し、燃料電池ケースと昇圧コンバータとの締結強度を十分に確保することができる。

また、締結面が水平方向に沿ったものとなるため、締結のためのボルトは鉛直方向に挿入されることとなる。これにより、フロントパネル上方側からの締結作業を容易に行うことも可能となる。

また本発明に係る燃料電池車両では、前記第一締結部が前記第二締結部よりも下方となるように重ねられた状態で、前記第一締結部と前記第二締結部とが互いに締結固定されていることも好ましい。

燃料電池スタックを収納した燃料電池ケースは、質量及び形状のいずれにおいても昇圧コンバータよりも大きい。このため、燃料電池車両にこれらを搭載する作業を行う際は、先に燃料電池ケースを搭載し、その後、昇圧コンバータを位置合わせ等しながら搭載することが望ましい。

この好ましい態様では、第一締結部が第二締結部よりも下方となるように重ねられた状態で、第一締結部と第二締結部とが互いに締結固定される。これにより、質量及び形状が大きい燃料電池ケースを先に搭載し、それに続いて昇圧コンバータを搭載することとなるため、搭載の作業を容易に行うことができる。

また本発明に係る燃料電池車両では、前記第一締結部は、前記昇圧コンバータに向かって突出した凸部を有し、前記第二締結部は、前記燃料電池ケースとは逆側に向かって後退した凹部を有しており、前記第一締結部と前記第二締結部とは、前記凸部と前記凹部とを嵌合させた状態で互いに締結固定されていることも好ましい。

この好ましい態様では、燃料電池ケースの第一締結部は前記昇圧コンバータに向かって突出した凸部を有しており、昇圧コンバータの第二締結部は燃料電池ケースとは逆側に向かって後退した凹部を有している。このような構成により、昇圧コンバータを燃料電池ケースに対して締結固定する際においては、第二締結部の凹部を第一締結部の凸部に嵌合させることで両者の位置合わせを行うことができる。すなわち、第二締結部の凹部が第一締結部の凸部によってガイドされるため、昇圧コンバータを燃料電池ケースに対して位置合わせしながら締結固定する作業を容易に行うことが可能となる。

また本発明に係る燃料電池車両では、前記凸部は、車両の上方から下方に行くに従って、車両の左右方向に沿った長さが徐々に長くなるように形成されていることも好ましい。

昇圧コンバータを燃料電池ケースに対して締結固定する際においては、第二締結部の凹部を第一締結部の凸部に嵌合させることで、車両の左右方向における両者の位置合わせを行う。このため、当該位置合わせを高い精度で行うためには、車両の左右方向において凸部と凹部との隙間が小さい状態で嵌合するような構成とすることが望ましい。しかし、凸部と凹部との隙間が小さいと、両者を嵌合させる作業自体が却って行いづらくなるという問題が生じる。

この好ましい態様では、車両の左右方向に沿った凸部の長さが、車両の上方から下方に行くに従って徐々に長くなるように形成されている。昇圧コンバータを、先に設置された燃料電池ケースに対して締結固定する際、締結固定した最終状態における位置よりも高い位置において凸部と凹部とを嵌合させると、車両の左右方向における両者の隙間が大きいため、両者を容易に嵌合させることができる。その後、凸部と凹部とが嵌合した状態のまま昇圧コンバータを下方に移動させると、凸部と凹部との隙間は次第に小さくなっていき（昇圧コンバータが正確な位置に向けて導かれることとなり）、最終的には両者の隙間は小さくなる。このように、この好ましい態様によれば、昇圧コンバータと燃料電池ケースとを高い精度で位置合わせして締結固定する作業を容易に行うことができる。

また本発明に係る燃料電池車両では、前記凸部の内部には内部空間が形成されていることも好ましい。

この好ましい態様では、凸部の内部に形成された内部空間を、配線や配管等のための空間として有効に利用することが可能となる。

また本発明に係る燃料電池車両では、前記内部空間には、前記燃料電池スタックから電力を取り出すためのバスバーの一部が配置されていることも好ましい。

この好ましい態様では、燃料電池スタックから電力を取り出して昇圧コンバータに供給するためのバスバーの一部を、凸部の内部に形成された内部空間に配置する。凸部の内部に形成された内部空間を、バスバーを引き回すための空間として利用することにより、燃料電池車両内の限られた空間をより有効に利用することが可能となる。

また本発明に係る燃料電池車両では、前記内部空間には、前記燃料電池スタックの制御を行うための制御ユニットが配置されていることも好ましい。

この好ましい態様では、燃料電池スタックの制御を行うための制御ユニットを、凸部の内部に形成された内部空間に配置する。凸部の内部に形成された内部空間を、制御ユニットを収納するための空間として利用することにより、燃料電池車両内の限られた空間をより有効に利用することが可能となる。

本発明によれば、車両の左右方向に沿って配置されている保護柱の上方又は下方の空間において、燃料電池ケースと昇圧コンバータとを十分な強度で互いに締結固定することのできる燃料電池車両を提供することができる。

本発明の一実施形態である燃料電池車両の構成を、上面視において模式的に示した図である。 図１に示した燃料電池車両に搭載される燃料電池ケースの外観を示した斜視図である。 図１に示した燃料電池車両に搭載されるＤＣ−ＤＣコンバータの外観を示した斜視図である。 図１に示した燃料電池車両に搭載されるＤＣ−ＤＣコンバータの外観を示した斜視図である。 図１に示した燃料電池車両に搭載されるＤＣ−ＤＣコンバータの内部構造を上面視で模式的に示した図である。 図１に示した燃料電池車両における、燃料電池ケースとＤＣ−ＤＣコンバータの配置を説明するための図である。 図４におけるＡ−Ａ断面を示した断面図である。 ＦＤＣバスバーとＦＣバスバーとの締結固定部分の構成を説明するための断面図である。 燃料電池ケースとＤＣ−ＤＣコンバータとの締結方法について、従来の構成と比較して説明するための模式図である。 ＤＣ−ＤＣコンバータを燃料電池ケースに締結固定した状態を示す上面図である。 別の実施形態に係る燃料電池車両に搭載されるＤＣ−ＤＣコンバータの一部を示した下面図である。 別の実施形態に係る燃料電池に搭載されるＤＣ−ＤＣコンバータの外観を示した斜視図である。 図１２に示したＤＣ−ＤＣコンバータのうち、ＦＤＣフランジ近傍における構成を説明するための模式的な断面図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

まず、図１を参照しながら、本発明の一実施形態である燃料電池車両の構成を説明する。図１は、本発明の一実施形態である燃料電池車両の構成を、上面視において模式的に示した図である。図１に示されるように、燃料電池車両１は、燃料電池装置２と、燃料タンク３と、ＤＣ−ＤＣコンバータ４と、インバータ５と、トラクションモーター６と、ラジエータ７によって構成されている。

尚、以下の説明においては、特に断らない限り「前方」とは燃料電池車両１の前進方向（図１等においてＦＲとして示す方向）のことを示し、「後方」とは燃料電池車両１の後進方向のことを示す。また、「右側」とは燃料電池車両１の前進方向を向いた場合の右側のことを示し、「左側」とは燃料電池車両１の前進方向を向いた場合の左側のことを示す。

燃料電池装置２は、燃料電池車両１を走行させるための電力を発生させる装置であって、燃料電池車両１のフロアパネルの下方に配置されている。また、燃料電池装置２の一部（上部）は、運転席８と助手席９との間に形成されたセンタートンネルの内部に配置されている。

燃料電池装置２は、複数の燃料電池セル（単セル）を積層し電気的に直列接続してなる燃料電池スタックを、燃料電池ケース２００の内部に収納した構成となっている。単セルは、例えば高分子電解質型燃料電池であって、イオン交換膜からなる電解質膜の一方の面に空気極を有し、他方の面に燃料極を有し、さらに空気極および燃料極を両側から挟み込むように一対のセパレータを有する構造となっている。この場合、一方のセパレータの水素ガス通路に水素ガスが供給され、他方のセパレータの酸化ガス通路に酸化ガスが供給され、これらの反応ガスが化学反応することで電力が発生する。

複数の単セルは、燃料電池車両１の左右方向に沿って積層されている。燃料電池ケース２００のうち単セルの積層方向の一端部（燃料電池車両１の右側における端部）には、燃料ガス供給ポンプ等の補機類を内部に収納した補機ユニットＡＵが接続固定されている。

燃料タンク３は、燃料電池装置２に供給する水素ガスを貯えておくためのタンクであって、燃料電池車両１の後方部に配置されている。燃料タンク３から燃料電池装置２に供給される水素ガスの流量は、アクセル開度等によって定まる要求電力に応じて、図示しない制御装置及び流量調整弁等により制御されている。

ＤＣ−ＤＣコンバータ４は、直流の電圧変換器であり、燃料電池装置２から入力された電力を、その直流電圧（燃料電池スタックの出力電圧）を昇圧してからインバータ５に出力する機能を有する。本実施形態においては、ＤＣ−ＤＣコンバータ４は、燃料電池車両１のフロアパネルの下方で、且つ運転席８と助手席９との間に形成されたセンタートンネルの内部に配置されている。ＤＣ−ＤＣコンバータ４は、ＦＤＣ容器４００の内部に収納された状態で、燃料電池装置２よりも前方側に配置されている。

フロアパネルの下方には、側面衝突時における車両の変形を抑制するための保護柱ＰＬが、燃料電池車両１の左右方向に沿って配置されている。尚、保護柱ＰＬはフロアパネルの下方に複数本配置されているが、図１においてはその一部のみを示している。

その結果、フロアパネルの下方の空間は、燃料電池車両１の前後方向に沿って連続して広い空間を確保することができない。このため、図１に示したように、燃料電池ケース２００は保護柱ＰＬよりも後方側に配置する一方で、ＤＣ−ＤＣコンバータ４は当該保護柱ＰＬよりも前方側に配置している。すなわち、燃料電池ケース２００とＤＣ−ＤＣコンバータ４は、一本の保護柱ＰＬを挟んだ状態で、燃料電池車両１の前後方向に沿って並ぶように配置されている。

図１においては、燃料電池ケース２００とＤＣ−ＤＣコンバータ４との位置関係を模式的に示す便宜のため、両者が離間したように描いている。しかし実際には、ＤＣ−ＤＣコンバータ４は、フロアパネルの下方の空間のうち保護柱ＰＬよりも上方において、燃料電池ケース２００に対し締結固定されている。また、このように締結固定された部分において、両者は電気的にも接続された状態となっている。この具体的な締結固定方法や電気的な接続方法については、後に詳しく説明する。

インバータ５は、ＤＣ−ＤＣコンバータ４から出力された直流電力を三相交流電力に変換し、トラクションモーター６に供給する機能を有する。インバータ５は、燃料電池装置２の出力電圧よりも大きい６５０Ｖの入力電圧を受けて動作する仕様となっている。ＤＣ−ＤＣコンバータ４は、燃料電池装置２とインバータ５との間に配置されることで、燃料電池装置２の出力電圧と、インバータ５が動作可能な入力電圧との差を埋める役割を果たしている。

トラクションモーター６は、インバータ５から出力される三相交流電力の供給を受け、燃料電池車両１を走行させるための駆動力を発生させる電磁モーターである。トラクションモーター６が発生させる駆動力は、図示しない制御装置がアクセル開度等に基づいて要求電力を算出し、かかる要求電力基づいて、燃料電池装置２の出力電力及びインバータ５の出力電力を制御することにより調整される。

ラジエータ７は、燃料電池車両１を構成する燃料電池装置２、ＤＣ−ＤＣコンバータ４、トラクションモーター６等の冷却を行うための装置である。ラジエータ７は、冷却対象であるそれぞれの装置との間で、図１には図示しない配管を通じて冷媒を循環させるものである。燃料電池車両１のバンパフェイス部分に設けられた通風口１０から導入した外気が、ラジエータ７を通過する冷媒から熱を奪うことにより、各装置の冷却が行われる。このため、ラジエータ７は車両の最前方に配置されている。

続いて、図２を参照しながら、燃料電池ケース２００の具体的な形状について説明する。図２に示したように、燃料電池ケース２００は略直方形状のケースであって、その長手方向が燃料電池車両１の左右方向に沿うように配置されている。燃料電池ケース２００の内部には、複数の単セルが燃料電池車両１の左右方向に沿って積層された状態で収納されている。

燃料電池ケース２００の側面に接続固定された補機ユニットＡＵは、燃料電池車両１の側面から見た場合において燃料電池ケース２００と略同一の外形を有している。このため、燃料電池ケース２００と補機ユニットＡＵとは、両者で一つの略直方形状をなしているということができる。

燃料電池ケース２００のうち前方側の端部近傍には、燃料電池ケース２００の上面よりも低い位置において水平なＦＣ側シール面２０３が形成されている。ＦＣ側シール面２０３には、長辺が燃料電池車両１の左右方向に沿うように形成された略長方形状の貫通孔２０４が形成されている。燃料電池装置２が発電した電力をＤＣ−ＤＣコンバータ４に向けて出力するための端子である二つのバスバー（ＦＣバスバー２０１、２０２）が、燃料電池車両１の左右方向に並ぶように配置されており、これらは貫通孔２０４から上方に向けて突出している。ＦＣバスバー２０１、２０２の先端且つ中央寄りの部分には、それぞれ締結用ボルト穴２２０、２２１が形成されている。

燃料電池ケース２００の上方部分であって、燃料電池車両１の左右方向における中央部分（換言すれば、燃料電池ケース２００と補機ユニットＡＵとを含めた略直方形状の中央部分）には、安全装置であるサービスプラグＳＰが配置されている。サービスプラグＳＰは、図示しない引き抜きプラグを有しており、作業者が引き抜きプラグを引き抜くと、燃料電池装置２とＦＣバスバー２０１、２０２とが電気的に遮断された状態とすることができる。サービスプラグＳＰは、燃料電池ケース２００の上方に向けて突出しており、その一部が燃料電池車両１のセンタートンネルの内部空間に配置されている。

サービスプラグＳＰとＦＣバスバー２０１、２０２とは、図示しない内部バスバーにより接続されている。当該内部バスバーは、燃料電池ケース２００の外部に露出することのないよう、ＦＣバスバーケース２０５の内部に収納されている。ＦＣバスバーケース２０５は、燃料電池ケース２００の上面から前方側側面に亘るように配置されており、サービスプラグＳＰと燃料電池ケースとの間に配置される第一水平部２０５ａと、第一水平部２０５ａの前方側端部から下方に向けて延びる垂直部２０５ｂと、垂直部２０５ｂの下端から前方側に向けて延びる第二水平部２０５ｃとを有している。第一水平部２０５ａ、垂直部２０５ｂ、及び第二水平部２０５ｃは、いずれも内部に空間が形成されており、互いに連通している。

尚、ＦＣバスバーケース２０５のうち垂直部２０５ｂの内部の空間には、内部バスバーを配置することに加え、燃料電池スタックの発電の制御等、燃料電池装置２の動作全般の制御を行うための制御ユニットを更に配置してもよい。また、他の構成機器を配置し、ＦＣバスバーケース２０５の内部の空間を有効に利用してもよい。

左右方向に沿った垂直部２０５ｂの幅は、第一水平部２０５ａの幅よりも広く、燃料電池ケース２００全体の幅よりも狭い。また、垂直部２０５ｂの左側側面及び左側側面は、いずれも上端部が中央側に向かうように僅かに傾斜している。このため、左右方向に沿った垂直部２０５ｂの長さ（幅）は、上方から下方に行くに従って徐々に長くなっている。

垂直部２０５ｂの前方側側面は、燃料電池車両１の前後方向に対して垂直となっている。図２に示したように、垂直部２０５ｂが配置されることによって、燃料電池ケース２００の前方側側面の一部が前方に向けて突出した状態となっている。

第二水平部２０５ｃは、先述のＦＣ側シール面２０３及び貫通孔２０４がその上面に形成されている。貫通孔２０４から上方に突出するＦＣバスバー２０１、２０２は、第二水平部２０５ｃの内部空間内において、サービスプラグＳＰから延びる内部バスバーと接続されている。

第二水平部２０５ｃの前方側側面には、第二水平部２０５ｃの内部空間に通じるサービスホールが形成されており、サービスカバー２０６が当該サービスホールを塞いでいる。サービスホールは、第二水平部２０５ｃの内部において、ＦＣバスバー２０１等を内部バスバーに締結固定する作業を行うために形成された開口である。

サービスカバー２０６は、ボルトＢＴ１、ＢＴ２により第二水平部２０５ｃに対して固定されている。このため、第二水平部２０５ｃの前方側側面からは、ボルトＢＴ１、ＢＴ２が前方側に向かって突出している。

燃料電池ケース２００には、第二水平部２０５ｃを左右両側から挟むように締結ベース２０７、２０８が形成されている。締結ベース２０７は、第二水平部２０５ｃの右側に位置しており、ＦＣ側シール面２０３と同一の高さにおいて水平な締結面２０９を有している。締結面２０９には、内部が雌螺子加工された三か所のボルト挿入穴２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃが形成されている。このうち、ボルト挿入穴２１０ａ、２１０ｂは、燃料電池車両１の前後方向に沿う列を成すように形成されている。一方、締結面２０９において最も後方側に形成されたボルト挿入穴２１０ｃは、ボルト挿入穴２１０ａ、２１０ｂの成す列よりも内側（左側）となる位置に形成されている。また、締結面２０９のうち、ボルト挿入穴２１０ａ、２１０ｂの成す列の延長線上であって且つ後方側には、シャフト２１１の下端が固定されている。シャフト２１１は円柱形状の金属製シャフトであって、その中心軸が鉛直方向に沿うように、締結面２０９に対し垂直に固定されている。

シャフト２１１は、ボルト挿入穴２１０ａ、２１０ｂの成す列の延長線上に設ける代わりに、ボルト挿入穴２１０ｃの前方側に設けてもよい。すなわち、シャフト２１１の下端とボルト挿入穴２１０ｃとが燃料電池車両１の前後方向に沿う列を成すように、シャフト２１１を配置してもよい。

締結ベース２０７のうちボルト挿入穴２１０ａ、２１０ｂが形成されている部分の左側側面と、第二水平部２０５ｃの右側側面とは離間しており、両者の間には隙間２１２が形成されている。

締結ベース２０８は、第二水平部２０５ｃの左側に位置しており、ＦＣ側シール面２０３と同一の高さにおいて水平な締結面２１３を有している。締結面２１３には、内部が雌螺子加工された三か所のボルト挿入穴２１４ａ、２１４ｂ、２１４ｃが形成されている。このうち、ボルト挿入穴２１４ａ、２１４ｂは、燃料電池車両１の前後方向に沿う列を成すように形成されている。一方、締結面２１３において最も後方側に形成されたボルト挿入穴２１４ｃは、ボルト挿入穴２１４ａ、２１４ｂの成す列よりも内側（右側）となる位置に形成されている。また、締結面２１３のうち、ボルト挿入穴２１４ａ、２１４ｂの成す列の延長線上であって且つ後方側には、シャフト２１５の下端が固定されている。シャフト２１５は円柱形状の金属製シャフトであって、その中心軸が鉛直方向に沿うように、締結面２１３に対し垂直に固定されている。シャフト２１５の長さは、シャフト２１１の長さと同一である。

シャフト２１５は、ボルト挿入穴２１４ａ、２１４ｂの成す列の延長線上に設ける代わりに、ボルト挿入穴２１４ｃの前方側に設けてもよい。すなわち、シャフト２１５の下端とボルト挿入穴２１４ｃとが燃料電池車両１の前後方向に沿う列を成すように、シャフト２１５を配置してもよい。

締結ベース２０８のうちボルト挿入穴２１４ａ、２１４ｂが形成されている部分の右側側面と、第二水平部２０５ｃの左側側面とは離間しており、両者の間には隙間２１６が形成されている。

燃料電池ケース２００の前方側側面には、２枚のＦＣ側リブ２１７、２１８が、前方に向けて突出するように形成されている。ＦＣ側リブ２１７、２１８は互いに平行で且つ対向配置された薄板であって、締結ベース２０７及び締結ベース２０８を、その間に挟むような位置に形成されている。すなわち、ＦＣ側リブ２１７は締結ベース２０７よりも右側となる位置に形成されており、ＦＣ側リブ２１８は締結ベース２０８よりも左側となる位置に形成されている。

続いて、図３及び図４を参照しながら、ＤＣ−ＤＣコンバータ４の具体的な形状について説明する。図３及び図４は、いずれもＤＣ−ＤＣコンバータ４を示した斜視図である。

ＤＣ−ＤＣコンバータ４は、複数のリアクトル（コイル）やスイッチング回路、コンデンサ等を備えた直流の電圧変換器であって、これらをＦＤＣケース４０１及びＦＤＣカバー４０２により構成されたＦＤＣ容器４００の内部に収納している。ＦＤＣケース４０１は、その上部が開口しており、ＤＣ−ＤＣコンバータ４の構成要素を下方から支えるケースである。ＦＤＣケース４０１の上端部には、水平な上部シール面が形成されている。ＦＤＣカバー４０２は、ＦＤＣケース４０１の上部の開口部を覆う蓋であって、その下端部がＦＤＣケース４０１の上部シール面に当接した状態で、ＦＤＣケース４０１に締結固定されている。

ＦＤＣケース４０１の上端部且つ後方側には、後方に向かって水平に突出するような板状のＦＤＣフランジ４０３が形成されている。後に説明するように、ＦＤＣフランジ４０３は、ＤＣ−ＤＣコンバータ４を燃料電池ケース２００に締結固定する際において、燃料電池ケース２００の締結面２０９、２１３に対し上方から重ねられて締結固定される部分である。

ＦＤＣフランジ４０３には、上下方向に貫通する６つのボルト用貫通穴４１０ａ、４１０ｂ、４１０ｃ、４１４ａ、４１４ｂ、４１４ｃが形成されている。このうち、ボルト用貫通穴４１０ａ、４１０ｂは、ＦＤＣフランジ４０３のうち右側の端部近傍において、燃料電池車両１の前後方向に沿って並ぶように形成されている。ボルト用貫通穴４１０ｃは、ボルト用貫通穴４１０ａ、４１０ｂよりも更に後方且つ左側（中央寄り）に形成されている。また、ボルト用貫通穴４１４ａ、４１４ｂは、ＦＤＣフランジ４０３のうち左側の端部近傍において、燃料電池車両１の前後方向に沿って並ぶように形成されている。ボルト用貫通穴４１４ｃは、ボルト用貫通穴４１４ａ、４１４ｂよりも更に後方且つ右側（中央寄り）に形成されている。

これらのボルト用貫通穴４１０ａ、４１０ｂ、４１０ｃ、４１４ａ、４１４ｂ、４１４ｃは、ＤＣ−ＤＣコンバータ４を燃料電池ケース２００に締結固定した状態において、それぞれボルト挿入穴２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１４ａ、２１４ｂ、２１４ｃと上面視で同一の位置に形成されている。以上の説明で明らかなように、ＤＣ−ＤＣコンバータ４と燃料電池ケース２００とは、ボルト挿入穴２１０ａ等とボルト用貫通穴４１０ａ等とを重ねた上で、これらに上方からボルトを挿入し締結することによって互いに固定される。

ＦＤＣフランジ４０３のうち、ボルト用貫通穴４１０ａ、４１０ｂの成す列の延長線上であって且つ後方側には、シャフト用貫通穴４１１が形成されている。同様に、ＦＤＣフランジ４０３のうち、ボルト用貫通穴４１４ａ、４１４ｂの成す列の延長線上であって且つ後方側には、シャフト用貫通穴４１５が形成されている。これらのシャフト用貫通穴４１１、４１５は、ＤＣ−ＤＣコンバータ４を燃料電池ケース２００に締結固定した状態において、それぞれシャフト２１１、２１５と上面視で同一の位置に形成されている。

ＦＤＣフランジ４０３のうち左右方向の中央部には、長軸が燃料電池車両１の左右方向に沿うように形成された略長方形状の貫通穴４２０が形成されている。貫通穴４２０は、燃料電池ケース２００の貫通孔２０４と略同一の形状となるように形成されている。また、貫通穴４２０は、ＤＣ−ＤＣコンバータ４を燃料電池ケース２００に締結固定した状態において、上面視で貫通孔２０４と同一の位置に形成されている。

貫通穴４２０の内側においては、燃料電池装置２が発電した電力を受け入れるための端子である二つのバスバー（ＦＤＣバスバー４２５、４２６）が、燃料電池車両１の左右方向に並ぶように配置されている。ＦＤＣバスバー４２５、４２６は、それぞれＦＣバスバー２０１、２０２と電気的に接続されるものであって、ＦＤＣ容器４００の内側から後方側に向かって、水平に突出するように配置されている。ＦＤＣバスバー４２５、４２６は、ＤＣ−ＤＣコンバータ４を燃料電池ケース２００に締結固定した状態において、それぞれＦＣバスバー２０１、２０２と上面視で重なる位置に配置されている。ＦＤＣバスバー４２５、４２６の先端且つ中央寄りの部分には、それぞれ締結用ボルト穴４２７、４２８が形成されている。

ＦＤＣカバー４０２は、その一部が後方に向かって延出し、ＦＤＣフランジ４０３の一部を上方から覆っている。ＦＤＣカバー４０２のうち、ＦＤＣフランジ４０３に形成された貫通穴４２０の上方となる位置には、貫通穴４３０が形成されている。貫通穴４３０は、ＦＣバスバー２０１とＦＤＣバスバー４２５との締結作業、及び、ＦＣバスバー２０２とＦＤＣバスバー４２６との締結作業を上方から行うために形成されている。これらの締結作業が完了した後には、貫通穴４３０を覆うように保護カバー４４０が取り付けられる。保護カバー４４０は、ＦＣバスバー２０２等に対するアクセスを制限するためのものであって、その左右方向の両端において、ＦＤＣ容器４００に対しボルトにより締結固定される。

ＦＤＣフランジ４０３は、その後方側端部の一部（左右方向における中央部分）が燃料電池ケース２００とは逆側（前方側）に向かって後退しており、凹部４５０を形成している。換言すれば、ＦＤＣフランジ４０３の後方側端部は、燃料電池車両１の前後方向と垂直な端面４５１と、端面４５１の左右両端からそれぞれ後方に向かって突出する角部４５２、４５３とを有しているということもできる。

角部４５２と角部４５３との距離（間隔）は、ＦＣバスバーケース２０５の垂直部２０５ｂの下端部における左右方向の幅と略同一となっている。ＤＣ−ＤＣコンバータ４を燃料電池ケース２００に締結固定した状態においては、凹部４５０と垂直部２０５ｂとが嵌合した状態となる。すなわち、垂直部２０５ｂの右側側面と角部４５２の内側面が左右方向に沿って対向した状態となり、垂直部２０５ｂの左側側面と角部４５３の内側面が左右方向に沿って対向した状態となる。

ＦＤＣフランジ４０３の下方には、２枚のＦＤＣ側リブ４６０、４６１が形成されており、ＦＤＣフランジ４０３を下方から支えている。ＦＤＣ側リブ４６０は、車両の左右方向と垂直な板状に形成されており、その上部側がＦＤＣフランジ４０３の下面に接続され、その前方側がＦＤＣケース４０１の後部側側面に接続されている。ＦＤＣ側リブ４６０の厚さ（左右方向の幅）は、締結ベース２０７に形成された隙間２１２の幅よりも僅かに狭い。ＤＣ−ＤＣコンバータ４を燃料電池ケース２００に締結固定した状態においては、ＦＤＣ側リブ４６０は、隙間２１２の内部に挿入された状態となる。

ＦＤＣ側リブ４６１は、車両の左右方向と垂直な板状に形成されており、その上部側がＦＤＣフランジ４０３の下面に接続され、その前方側がＦＤＣケース４０１の後部側側面に接続されている。ＦＤＣ側リブ４６１の厚さ（左右方向の幅）は、締結ベース２０８に形成された隙間２１６の幅よりも僅かに狭い。ＤＣ−ＤＣコンバータ４を燃料電池ケース２００に締結固定した状態においては、ＦＤＣ側リブ４６１は、隙間２１６の内部に挿入された状態となる。

図５を参照し、ＦＤＣ容器４００の内部構成について簡単に説明する。図５は、ＤＣ−ＤＣコンバータ４の内部構造を上面視で模式的に示した図であって、ＤＣ−ＤＣコンバータ４のＦＤＣカバー４０２を取り外した状態を示している。図５に示したように、ＦＤＣ容器４００の内部では、電圧変換器を構成するための複数のリアクトル（コイル）やスイッチング回路、コンデンサ等をユニット化されており、当該ユニット４９０がＦＤＣケース４０１に対し３つのボルト４９１、４９２、４９３で締結固定されている。

ＦＤＣケース４０１に対するユニット４９０の締結固定は、後方側で１箇所（ボルト４９１）、前方側で２箇所（ボルト４９２、４９３）となっている。このように、後方側、すなわちＦＤＣフランジ４０３側の締結箇所を１箇所とすることによって、ＦＤＣフランジ４０３に形成されたボルト用貫通穴４１０ａ等に近接することなく、ユニット４９０を固定するための締結箇所を配置することが可能となっている。

次に、図６等を参照しながら、燃料電池車両１のフロアパネルの下方に燃料電池ケース２００及びＤＣ−ＤＣコンバータ４を配置し、両者を締結固定する手順について説明する。図６は、燃料電池車両１における、燃料電池ケース２００とＤＣ−ＤＣコンバータ４の配置を説明するための図である。

ＤＣ−ＤＣコンバータ４を配置するよりも前に、先ず燃料電池ケース２００をフロアパネルの下方の所定位置に配置し固定する。燃料電池ケース２００は、ＦＣ側シール面２０３を前方側に向けた状態で配置され、フロアパネルの下方において車体フレーム等に対し締結固定される。このときの燃料電池ケース２００の位置は、燃料電池車両１の左右方向に沿って配置されている保護柱ＰＬのうちの一本（図６においては図示せず）が、締結ベース２０７及び締結ベース２０８の鉛直下方に存在するような位置となっている。

燃料電池ケース２００を所定位置に固定した後、ＤＣ−ＤＣコンバータ４を配置する。ＤＣ−ＤＣコンバータ４は、ＦＤＣフランジ４０３を燃料電池ケース２００側（後方側）に向けた上で、ＦＤＣフランジ４０３を上方から締結ベース２０７、２０８、及びＦＣ側シール面２０３に被せるように配置される。

具体的には、まず、ＦＤＣフランジ４０３の凹部４５０を、垂直部２０５ｂの上端部近傍に対して嵌合させる。既に説明したように、左右方向に沿った垂直部２０５ｂの長さ（幅）は、上方から下方に行くに従って徐々に長くなっている。また、角部４５２と角部４５３との距離（間隔）は、ＦＣバスバーケース２０５の垂直部２０５ｂの下端部における左右方向の幅と略同一となっている。このため、凹部４５０を垂直部２０５ｂの上端部近傍に対して嵌合させた状態においては、凹部４５０と垂直部２０５ｂとは左右方向にガタがある状態となっている。このようなガタがあるため、凹部４５０を垂直部２０５ｂの上端部近傍に対して嵌合させる作業（左右方向の大まかな位置合わせ）を容易に行うことが可能となっている。

また、角部４５２と角部４５３は、それぞれの先端においてテーパー部４５４、４５５が形成されている。その結果、角部４５２と角部４５３との距離（間隔）は、後方側に行く程広くなっている。このため、当該テーパー部４５４、４５５によって凹部４５０が垂直部２０５ｂに嵌合するように案内されることとなり、凹部４５０を垂直部２０５ｂの上端部近傍に対して嵌合させる作業はさらに容易なものとなっている。

更に、角部４５２の先端、及び角部４５３の先端は、上面視でＲ形状となっている。このため、凹部４５０を垂直部２０５ｂの上端部近傍に対して嵌合させる作業中、角部４５２等の先端が誤って燃料電池ケース２００にぶつかったとしても、燃料電池ケース２００を傷つけてしまうことが抑制される。

その後、ＦＤＣフランジ４０３の凹部４５０と垂直部２０５ｂとが嵌合した状態を維持しながら、ＤＣ−ＤＣコンバータ４を徐々に下し、ＦＤＣフランジ４０３を締結ベース２０７、２０８に近づけていく。その過程で、シャフト２１１がシャフト用貫通穴４１１に挿通され、シャフト２１５がシャフト用貫通穴４１５に挿通される。

図７は、図４におけるＡ−Ａ断面を示す断面図である。図７に示したように、シャフト用貫通穴４１５は、内面が垂直ではなく傾斜するように形成されている。シャフト用貫通穴４１５は、その上端部においては略円形状の開口となっており、その下端部においては、長軸が前後方向に沿って配置された楕円形状の開口となっている。シャフト用貫通穴４１５の内面のうち前方側は、上方に行くに従って後方側に近づくように傾斜しており、シャフト用貫通穴４１５の内面のうち後方側は、上方に行くに従って前方側に近づくように傾斜している。また、シャフト用貫通穴４１５の内面は、後方側の傾斜角度が前方側の傾斜角度よりも緩やかとなるように形成されている。

シャフト用貫通穴４１１の断面については図示していないが、シャフト用貫通穴４１１もシャフト用貫通穴４１５と同様に形成されている。すなわち、シャフト用貫通穴４１１の内面は、後方側の傾斜角度が前方側の傾斜角度よりも緩やかとなるように形成されている。

シャフト用貫通穴４１１、４１５が上記のように形成されているため、ＦＤＣフランジ４０３を締結ベース２０７、２０８に近づけていく過程で、シャフト２１１、２１５がそれぞれシャフト用貫通穴４１１、４１５に確実に挿通される。

尚、シャフト用貫通穴４１１、４１５の内面が、後方側の傾斜角度が前方側の傾斜角度よりも緩やかとなるように形成されているのは、以下の理由による。すなわち、ＤＣ−ＤＣコンバータ４を下していく過程において、ＤＣ−ＤＣコンバータ４が所定位置よりも後方側にずれてしまう自由度は（ＦＤＣフランジ４０３の端面４５１が垂直部２０５ｂに突き当たるため）比較的小さい。このため、シャフト用貫通穴４１１、４１５の内面において前方側の傾斜角度が急であっても、シャフト２１１、２１５はそれぞれシャフト用貫通穴４１１、４１５から外れることなく、これらの内部に確実に導かれることとなる。

これに対し、ＤＣ−ＤＣコンバータ４が所定位置よりも前方側にずれてしまう自由度は比較的大きい。そこで、本実施形態においては、シャフト用貫通穴４１１、４１５の内面において前方側の傾斜角度を緩やかにすることで、許容されるずれ量を大きくしている。その結果、シャフト２１１、２１５はそれぞれシャフト用貫通穴４１１、４１５から外れることなく、これらの内部に確実に導かれる。

図６に戻って説明を続ける。シャフト２１１がシャフト用貫通穴４１１に挿通され、シャフト２１５がシャフト用貫通穴４１５に挿通された後は、ＦＤＣ−ＤＣコンバータ４がシャフト２１１、２１５に導かれて位置合わせされながら、燃料電池ケース２００の締結ベース２０７、２０８に近づいて行く。その際、燃料電池車両１の左右方向における凹部４５０と垂直部２０５ｂとの隙間は次第に小さくなっていくため、ＤＣ−ＤＣコンバータ４は、凹部４５０と嵌合する垂直部２０５ｂによっても所定の位置（燃料電池ケース２００に対して締結固定される位置）に導かれる。

更に、ＦＤＣ側リブ４６０が締結ベース２０７に形成された隙間２１２に侵入し、ＦＤＣ側リブ４６１が締結ベース２０８に形成された隙間２１６に侵入する。このため、ＤＣ−ＤＣコンバータ４は、隙間２１２、２１６によっても所定の位置（燃料電池ケース２００に対して締結固定される位置）に導かれる。

このように、ＤＣ−ＤＣコンバータ４は、シャフト２１１、２１５、垂直部２０５ｂ、及び隙間２１２、２１６によって導かれながら下降していき、最終的には、ＦＤＣフランジ４０３の下面が締結ベース２０７の締結面２０９、及び締結ベース２０８の締結面２１３に当接した状態となる。この状態においては、ＦＤＣフランジ４０３に形成されたボルト用貫通穴４１０ａ、４１０ｂ、４１０ｃの位置は、上面視で、締結ベース２０７に形成されたボルト挿入穴２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃの位置とそれぞれ一致している
同様に、ＦＤＣフランジ４０３に形成されたボルト用貫通穴４１４ａ、４１４ｂ、４１４ｃの位置は、上面視で、締結ベース２０８に形成されたボルト挿入穴２１４ａ、２１４ｂ、２１４ｃの位置とそれぞれ一致している。

また、ＦＤＣバスバー４２５は、その下面がＦＣバスバー２０１の上面に接触した状態となっており、締結用ボルト穴４２７と締結用ボルト穴２２０との位置が上面視で一致している。同様に、ＦＤＣバスバー４２６は、その下面がＦＣバスバー２０２の上面に接触した状態となっており、締結用ボルト穴４２８と締結用ボルト穴２２１との位置が上面視で一致している。この状態で、締結用ボルト穴４２７、４２８に対してそれぞれボルトＢＴ３、ＢＴ４（図示せず）を挿入し締結する。その結果、ＦＤＣバスバー４２５とＦＣバスバー２０１が電気的に接続され、ＦＤＣバスバー４２６とＦＣバスバー２０２が電気的に接続される。

ＦＤＣバスバー４２５とＦＣバスバー２０１との接続部の構成について、図８を参照しながら説明する。図８は、ＦＤＣバスバー４２５とＦＣバスバー２０１との締結固定部分の構成を説明するための断面図である。尚、ＦＤＣバスバー４２６とＦＣバスバー２０２との接続部の構成については、以下に説明するＦＤＣバスバー４２５とＦＣバスバー２０１との接続部の構成と同様であるため、その説明を省略する。

図８に示したように、ＦＣバスバー２０１は、鉛直方向に沿って延びるように配置された第一部分２０１ａと、第一部分２０１ａの上端から後方側に向かって水平に延びるように配置された第二部分２０１ｂとを有している。第二部分２０１ｂは、既に説明した締結用ボルト穴２２０が形成されている部分である。

第二部分２０１ｂの下方には、バスバー支持柱２８０が備えられている。バスバー支持柱２８０は、上面視の形状が第二部分２０１ｂと略同一の柱であって、その下端が燃料電池ケース２００に対して固定されている。バスバー支持柱２８０の上端は水平面となっており、鉛直方向に沿って固定用ボルト穴２９０が形成されている。固定用ボルト穴２９０は、上面視において締結用ボルト穴２２０と略同一の形状となっており、締結用ボルト穴２２０と同一の位置において形成されている。固定用ボルト穴２９０の内周面には、雌螺子加工が施されている。

ＤＣ−ＤＣコンバータ４を下して行き、燃料電池ケース２００に対して締結固定するための所定位置に配置した状態においては、図８に示したように、ＦＤＣバスバー４２５の下面がＦＣバスバー２０１の上面に接触した状態となっており、締結用ボルト穴４２７、締結用ボルト穴２２０、及び固定用ボルト穴２９０の位置が、全て上面視で一致している。この状態で、ボルトＢＴ３を上方から固定用ボルト穴に挿入し締結する。その結果、ＦＤＣバスバー４２５とＦＣバスバー２０１は、バスバー支持柱２８０に固定された状態で互いに電気的に接続される。

ＦＤＣバスバー４２５のうち、ＦＣバスバー２０１に接触する部分よりも前方側の部分には、図８に示す断面において上方に向けて弧を描くように突出した湾曲部ＲＳが形成されている。これにより、ＦＤＣバスバー４２５は、湾曲部ＲＳにおいて弾性変形しやすくなっており、湾曲部ＲＳから後方の部分が上下に動きやすくなっている。このため、ＦＤＣバスバー４２５の下面の高さとＦＣバスバー２０１の上面の高さとが、組み立て誤差等によって正確に一致しない場合であっても、ＦＤＣバスバー４２５を湾曲部において変形させ、両者の高さを容易に一致させることができる。

ここで、図５等に示したように、ＦＤＣバスバー４２５の左右両側には落下防止壁ＷＬ１、ＷＬ２が設けられている。落下防止壁ＷＬ１、ＷＬ２は、いずれも鉛直方向の沿った板状の部材であって、ＦＤＣバスバー４２５の先端近傍まで延びている。また、落下防止壁ＷＬ１と落下防止壁ＷＬ２との間隔（左右方向の間隔）は、後方側で狭くなっている。更に、落下防止壁ＷＬ１、ＷＬ２の上端部の高さは、ＦＤＣバスバー４２５の上面の高さよりも高い。

このような落下防止壁ＷＬ１、ＷＬ２を設けることにより、ボルトＢＴ３を締結する作業を行った際において、誤ってボルトＢＴ３が下方に落下してしまうことを防止している。尚、締結用ボルト穴４２７から前方側においては、落下防止壁ＷＬ１と落下防止壁ＷＬ２との間隔が広い。このため、ボルトＢＴ３を締結する作業において、落下防止壁ＷＬ１、ＷＬ２が作業の邪魔となってしまうことはない。

尚、図８に示したように、ＦＣバスバー２０１の厚さは、ＦＤＣバスバー４２５の厚さよりも厚い。これは、燃料電池装置２の発電熱の影響によってＦＣバスバー２０１の方が高温となりやすく、バスバーの断面積を大きくして電気抵抗を下げる必要があるためである。

以上において説明したように、本実施形態に係る燃料電池車両１においては、燃料電池ケース２００の一部である締結ベース２０７、２０８と、ＤＣ−ＤＣコンバータ４の一部であるＦＤＣフランジ４０３とが、保護柱ＰＬよりも上方の空間において鉛直方向に重ねられた状態で互いに締結固定されている。これにより、両者の締結面は鉛直方向ではなく水平方向に沿ったものとなる。従って、十分な高さを確保することのできない保護柱ＰＬの上方の空間においても、締結面を広く形成し、燃料電池ケース２００とＤＣ−ＤＣコンバータ４との締結強度を十分に確保することができる。尚、本実施形態では、締結ベース２０７、２０８とＦＤＣフランジ４０３とを保護柱ＰＬよりも上方の空間において締結したが、保護柱ＰＬよりも下方の空間において締結してもよく、この場合も上記と同様の効果を奏する。

図９を参照しながら更に説明する。図９は、燃料電池ケース２００とＤＣ−ＤＣコンバータ４との締結方法について、従来の構成と比較して説明するための模式図である。

図９の（Ａ）に示した従来の構成では、保護柱ＰＬの上方を車両前方に向かって延びる締結部Ｆ１を燃料電池ケースに形成し、保護柱ＰＬの上方を車両後方に向かって延びる締結部Ｆ２をＤＣ−ＤＣコンバータ４に形成した上で、Ｆ１の先端とＦ２の先端とをつき当てた状態で互いに締結固定していた。この場合、締結面ＦＳは鉛直方向に沿って形成されることとなるが、保護柱ＰＬの上方においては締結面ＦＳの鉛直方向に沿った長さを十分に確保することが難しい。このため、当該方向におけるボルト間の距離（Ｌ１）が短くなり、十分な締結強度を確保することができない。更に、この場合は締結のためのボルトを水平方向に挿入する必要があるため、フロントパネル上方側からの締結作業が行いづらいという問題もある。

これに対し、図９の（Ｂ）に示した本実施形態の構成では、締結部Ｆ１と締結部Ｆ２とを、保護柱ＰＬよりも上方の空間において鉛直方向に重ねた状態で互いに締結固定している。両者の締結面ＦＳは鉛直方向ではなく水平方向に沿ったものとなり、当該方向におけるボルト間の距離（Ｌ２）を長くすることができるため、十分な締結強度を確保することができる。

また、図９の（Ａ）に示した従来の構成では、締結のためのボルトは水平方向に挿入されることとなる。このため、フロントパネル上方側からの締結作業が行いづらい。これに対し、図９の（Ｂ）に示した本実施形態の構成では、締結のためのボルトは鉛直方向に挿入されることとなる。このため、フロントパネル上方側からの締結作業を容易に行うことができる。

尚、別の実施形態として、図９の（Ｃ）に示すように、締結部Ｆ１と締結部Ｆ２との締結面が斜めとなるような構成とすることもできる。この場合、締結部Ｆ１側に形成されるボルト穴の先端が燃料電池ケース側に近づいてしまうことを考慮すれば、締結面ＦＳが水平面に対して成す角度θは４５度よりも小さいことが望ましい。

本実施形態に係る燃料電池車両１は、燃料電池ケース２００の締結ベース２０７、２０８の近傍において、ＤＣ−ＤＣコンバータ４に向かって突出したＦＣバスバーケース２０５の垂直部２０５ｂ（凸部）を有している。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ４のＦＤＣフランジ４０３は、燃料電池ケース２００とは逆側に向かって後退した凹部４５０を有している。このような構成により、ＤＣ−ＤＣコンバータ４を燃料電池ケース２００に対して締結固定する際においては、ＦＤＣフランジ４０３の凹部４５０を垂直部２０５ｂ（凸部）に嵌合させることで、ＤＣ−ＤＣコンバータ４と燃料電池ケース２００との位置合わせを行うことができる。すなわち、凹部４５０が垂直部２０５ｂ（凸部）によってガイドされるため、ＤＣ−ＤＣコンバータ４を燃料電池ケース２００に対して位置合わせしながら締結固定する作業を容易に行うことが可能となる。

尚、締結ベース２０７、２０８、及び凸部は、それぞれ別体のものとして形成してもよいが、これらを全て一体のものとして形成してもよい。例えば、ボルト挿入穴２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１４ａ、２１４ｂ、２１４ｃが形成された水平な（一つの）締結フランジを燃料電池ケース２００に形成した上で、当該締結フランジの上面部分に凸部を形成し、ＦＤＣフランジ４０３の凹部４５０と当該凸部を嵌合させるような構成としてもよい。

以下では、燃料電池車両１の構成のうち、以上において説明した部分以外の構成について、補足的に説明する。図１０は、ＤＣ−ＤＣコンバータ４を燃料電池ケース２００に締結固定した状態を示す上面図である。図１０に示したように、補機ユニットＡＵには、燃料ガス供給ポンプ等の補機類にバッテリからの電力を供給するためのワイヤーハーネスＷＨが接続されている。バッテリは燃料電池車両１の前方側に配置されており、ワイヤーハーネスＷＨは補機ユニットＡＵから前方側に向けて引き回す必要がある。しかし、補機ユニットＡＵが配置された燃料電池車両１の右側は、排気管等多数の配管Ｐが配置されているため、ワイヤーハーネスＷＨを引き回すことができない。

そこで、燃料電池車両１では、ＦＤＣカバー４０２の後方側に傾斜部ＩＮＣを設けている。ワイヤーハーネスＷＨは、当該傾斜部ＩＮＣの上方の空間を経由して燃料電池車両１の左側に渡され、ＤＣ−ＤＣコンバータ４の左側を通って前方に向かうように配置されている。このように、ＦＤＣカバー４０２の後方側に傾斜部ＩＮＣを設けることによって、ワイヤーハーネスＷＨを引き回すための空間を確保している。

図４を再び参照すると、ＦＤＣケース４０１の後方側側面であって、ＦＤＣフランジ４０３の下方側には、後方側に向かって突出するような２枚の板状突起４０６、４０７が形成されている。板状突起４０６、４０７は、燃料電池ケース２００のサービスカバー２０６を締結固定するボルトＢＴ１、ＢＴ２と対応する位置に形成されており、ＤＣ−ＤＣコンバータ４を燃料電池ケース２００に締結固定した状態においては、板状突起４０６、４０７の先端は、それぞれボルトＢＴ１、ＢＴ２と近接している。

このため、ＤＣ−ＤＣコンバータ４を燃料電池ケース２００に締結固定した状態のまま、それぞれボルトＢＴ１、ＢＴ２を緩めると、ボルトＢＴ１、ＢＴ２の先端が板状突起４０６、４０７の先端にそれぞれ干渉する。すなわち、ＤＣ−ＤＣコンバータ４を燃料電池ケース２００に締結固定した状態のまま、ボルトＢＴ１、ＢＴ２を取り外されてしまうことを防止する構成となっている。

図４に示したように、ＦＤＣフランジ４０３の下方側の面には、貫通穴４２０の周囲を囲むようにＯリング溝ＧＲが形成されている。Ｏリング溝ＧＲは、ＦＤＣフランジ４０３の下面側から肉抜きすることによって形成されている。Ｏリング溝ＧＲにはゴム製のＯリングＲＧ（図示せず）が挿入され、ＤＣ−ＤＣコンバータ４を燃料電池ケース２００に締結固定すると、ＯリングＲＧの下部が上部シール面に当接する。これにより、ＤＣ−ＤＣコンバータ４と燃料電池ケース２００との締結隙間を通じて、外部から水が浸入してしまうことを防止している。

尚、Ｏリング溝ＧＲを上部シール面側に形成することも考えられるが、その場合は、Ｏリング溝ＧＲの内部に水がたまった状態となってしまう可能性がある。このため、Ｏリング溝ＧＲは、本実施形態のようにＦＤＣフランジ４０３の下面側に形成する方が望ましい。

燃料電池車両１では、ＤＣ−ＤＣコンバータ４を燃料電池ケース２００に締結固定した後は、Ｏリング溝ＧＲの内部にＯリングＲＧが挿入されているかどうかを外部から視認することができない。しかし、組み立て作業時においてＯリングＲＧの挿入忘れが発生する可能性を考慮すれば、ＤＣ−ＤＣコンバータ４を締結固定した状態においても、ＯリングＲＧの有無を外部から視認できるほうが望ましい。これを可能にするような構成の例を、図１１に示す。図１１は、別の実施形態に係る燃料電池車両に搭載されるＤＣ−ＤＣコンバータ４ａの一部（ＦＤＣフランジ４０３）を示した下面図である。ＤＣ−ＤＣコンバータ４ａは、ＦＤＣフランジ４０３の形状のみにおいてＤＣ−ＤＣコンバータ４と異なっており、他はＤＣ−ＤＣコンバータ４と同一である。

図１１（Ａ）に示したように、ＤＣ−ＤＣコンバータ４ａは、ＦＤＣフランジ４０３のうちＯリング溝ＧＲの外側の部分において鉛直方向に貫く貫通穴ＶＨが形成されている。また、ＯリングＲＧは、その外周側の一部から貫通穴ＶＨに向かって延びる延出部ＥＸを有しており、延出部ＥＸの先端が、上面視において貫通穴ＶＨの内側に位置している。このような構成とすることにより、ＤＣ−ＤＣコンバータ４を燃料電池ケース２００に締結固定した後においても、ＦＤＣフランジ４０３の上面側から貫通穴ＶＨの内部を覗き込むことで、ＯリングＲＧの有無を目視により確認することができる。

また、図１１（Ｂ）に示したように、延出部ＥＸが後方側に向かって延び、その先端がＦＤＣフランジ４０３の端面４５１を超える位置まで延びるように形成してもよい。このような構成であれば、ＦＤＣフランジ４０３に貫通穴ＶＨを形成しなくても、ＦＤＣフランジ４０３の上面側から、ＯリングＲＧの有無を目視により確認することができる。

本実施形態に係る燃料電池車両１のＤＣ−ＤＣコンバータ４では、図１０等に示したように、ＦＤＣカバー４０２の一部が後方に向かって延出しＦＤＣフランジ４０３の一部を上方から覆っており、保護カバー４４０はＦＤＣカバー４０２に対して取り付けられている。別の実施形態として、図１２に示したように、保護カバー４４０をＦＤＣフランジ４０３に対して直接取り付けるような構成としてもよい。図１２は、別の実施形態に係る燃料電池車両に搭載されるＤＣ−ＤＣコンバータ４ｂの外観を示した斜視図である。図１２に示したように、ＤＣ−ＤＣコンバータ４ｂは、ＦＤＣフランジ４０３及びその近傍におけるＦＤＣカバー４０２の形状においてＤＣ−ＤＣコンバータ４と異なっており、その他についてはＤＣ−ＤＣコンバータ４と同一である。

図１３は、ＤＣ−ＤＣコンバータ４ｂのうち、ＦＤＣフランジ４０３近傍における構成を説明するための模式的な断面図であって、左右方向と垂直な面に沿って切断した状態を模式的に示している。図１３に示したように、ＦＤＣフランジ４０３のうちＦＤＣカバー４０２の後方側端部よりも更に後方側には、上方からバスバー（ＦＤＣバスバー４２５等）の締結作業を行うための貫通穴ＦＨが形成されおり、当該貫通穴ＦＨを、ＦＤＣフランジ４０３の上面に直接取り付けられた保護カバー４４０が上方から覆っている。

また、ＦＤＣフランジ４０３の下面側には、ＦＣバスバー２０１とＦＤＣバスバー４２５、及び、ＦＣバスバー２０２とＦＤＣバスバー４２６と締結するための締結空間ＦＳＰが形成されている。締結空間ＦＳＰは、上面視において貫通穴ＦＨを包含するように形成されている。また、締結空間ＦＳＰの下端は、ＦＣバスバー２０１、２０２を受け入れるために開放されており、開口ＵＨを形成している。更に、締結空間ＦＳＰは、ＦＤＣ容器４００の内部から後方に向かって突出するＦＤＣバスバー４２５、４２６を受け入れるために、その前方側においてＦＤＣ容器４００の内部と連通している。

図１３に示したように、開口ＵＨの前方側端部（Ｘ１）は、ＦＤＣ容器４００の内部空間の後方側端部（Ｘ２）よりも前方側に位置している。すなわち、締結空間ＦＳＰは、ＦＤＣ容器４００の内部空間に対して前後方向において一部がオーバーラップするように形成されている。このため、ＦＤＣケース４０１とＦＤＣフランジ４０３とを樹脂成型により一体形成するにあたっては、締結空間ＦＳＰ、貫通穴ＦＨ、及び、ＦＤＣケース４０１の内部空間を形成するための型抜き方向が上下方向のみでよく、左右方向の型抜きを行う必要がない。その結果、ＦＤＣケース４０１を容易に作成することができる。

以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

１：燃料電池車両
２：燃料電池装置
３：燃料タンク
４，４ａ，４ｂ：ＤＣ−ＤＣコンバータ
５：インバータ
６：トラクションモーター
７：ラジエータ
８：運転席
９：助手席
１０：通風口
２００：燃料電池ケース
２０１、２０２：ＦＣバスバー
２０１ａ：第一部分
２０１ｂ：第二部分
２０３：ＦＣ側シール面
２０４：貫通穴
２０５：ＦＣバスバーケース
２０５ａ：第一水平部
２０５ｂ：垂直部
２０５ｃ：第二水平部
２０６：サービスカバー
２０７，２０８：締結ベース
２０９，２１３：締結面
２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃ，２１４ａ，２１４ｂ，２１４ｃ：ボルト挿入穴
２１１，２１５：シャフト
２１２，２１６：隙間
２１７，２１８：ＦＣ側リブ
２２０，２２１：締結用ボルト穴
２８０：バスバー支持柱
２９０：固定用ボルト穴
４００：ＦＤＣ容器
４０１：ＦＤＣケース
４０２：ＦＤＣカバー
４０３：ＦＤＣフランジ
４０６，４０７：板状突起
４１０ａ，４１０ｂ，４１０ｃ，４１４ａ，４１４ｂ，４１４ｃ：ボルト用貫通穴
４１１,４１５：シャフト用貫通穴
４２０：貫通穴
４２５,４２６：ＦＤＣバスバー
４２７，４２８：締結用ボルト穴
４３０：貫通穴
４４０：保護カバー
４５０：凹部
４５１：端面
４５２，４５３：角部
４５４，４５５：テーパー部
４６０，４６１：ＦＤＣ側リブ
４９０：ユニット
４９１，４９２，４９３：ボルト
ＡＵ：補機ユニット
ＥＸ：延出部
Ｆ１，Ｆ２：締結部
ＦＨ：貫通穴
ＦＳ：締結面
ＦＳＰ：締結空間
ＧＲ：リング溝
ＩＮＣ：傾斜部
ＰＬ：保護柱
ＲＧ：リング
ＲＳ：湾曲部
ＳＰ：サービスプラグ
ＵＨ：開口
ＶＨ：貫通穴
ＷＨ：ワイヤーハーネス
ＷＬ１，ＷＬ２，ＷＬ３：落下防止壁
ＢＴ１，ＢＴ２，ＢＴ３，ＢＴ４：ボルト
Ｐ：配管

Claims (7)

1. 燃料電池スタックと、
   前記燃料電池スタックを内部に収納する燃料電池ケースと、
   前記燃料電池ケースよりも車両の前方側に配置され、前記燃料電池スタックの出力電圧を昇圧して電力を出力する昇圧コンバータと、
   を搭載した燃料電池車両において、
   前記燃料電池ケースと前記昇圧コンバータとの間には、車両の左右方向に沿って保護柱が配置されており、
   前記燃料電池ケースの一部である第一締結部と、前記昇圧コンバータの一部である第二締結部とが、前記保護柱よりも上方又は下方の空間において鉛直方向に重ねられた状態で互いに締結固定されていることを特徴とする燃料電池車両。
2. 前記第一締結部が前記第二締結部よりも下方となるように重ねられた状態で、前記第一締結部と前記第二締結部とが互いに締結固定されていることを特徴とする、請求項１に記載の燃料電池車両。
3. 前記第一締結部は、前記昇圧コンバータに向かって突出した凸部を有し、
   前記第二締結部は、前記燃料電池ケースとは逆側に向かって後退した凹部を有しており、
   前記第一締結部と前記第二締結部とは、前記凸部と前記凹部とを嵌合させた状態で互いに締結固定されていることを特徴とする、請求項２に記載の燃料電池車両。
4. 前記凸部は、車両の上方から下方に行くに従って、車両の左右方向に沿った長さが徐々に長くなるように形成されていることを特徴とする、請求項３に記載の燃料電池車両。
5. 前記凸部の内部には内部空間が形成されていることを特徴とする、請求項３又は請求項４に記載の燃料電池車両。
6. 前記内部空間には、前記燃料電池スタックから電力を取り出すためのバスバーの一部が配置されていることを特徴とする、請求項５に記載の燃料電池車両。
7. 前記内部空間には、前記燃料電池スタックの制御を行うための制御ユニットが配置されていることを特徴とする、請求項５に記載の燃料電池車両。

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