JP6269680B2 - 燃料電池車両および燃料電池スタックの車載方法 - Google Patents
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Description
この燃料電池車両によれば、
i)剛性の高いマウント部に隣り合ってリブが設けられたことで、スタックケース全体の剛性が高まること、
ii)スタックケースにリブが設けられたことで、スタックケースの平坦面が分割され、各面の面積が低減されること、
iii)制振材が備えられたこと、
の一つまたはいくつかの組み合わせによって、振動と共に騒音を充分に抑制することができるという効果を奏する。
A.構成:
図1は、本発明の一実施形態としての燃料電池車両の全体構成を示す説明図である。燃料電池車両100は、四隅に右左の前車輪FR、FL、右左の後輪RR、RLを備え、燃料電池システム10を床下に搭載する。図中における「前後左右」の矢印は、燃料電池車両100を基準にして定めた向きである。以下、前側、後ろ側、右側、左側と呼ぶときは、「前後左右」の矢印に示す方向を意味する。なお、車両の左右方向は、車幅方向と呼ぶことがある。
以上のように構成された燃料電池車両100によれば、剛性の高い各マウント41〜43に隣り合って第1ないし第4のリブ51〜54が設けられていることから、スタックケース20全体の剛性が高いものとなる。また、第1ないし第4のリブ51〜54が設けられたことで、スタックケース20の平坦面が分割され、各面の面積が低減されることによって、制振性が高められている。さらに、隣り合うリブ51〜54の間に制振材60が備えられていることによって、制振性は一層高められている。したがって、これらの特徴の一つまたはいくつかの組み合わせによって、振動と共に騒音を充分に抑制することができるという効果を奏する。また、燃料電池車両100によれば、スタックケース20に第1ないし第4のリブ51〜54が設けられていることで、スタックケース20の振れの共振周波数を高周波側へ移動させることができる。また、第1ないし第4のリブ51〜54の間に設ける制振材60をアルミシートを含む材料とすることで、上記高周波での制振性を高めることができる。換言すれば、高周波を制振するアルミニウムを用いた制振材を選択することができ、高周波での制振性を高めることができる。したがって、騒音・振動をより抑制することができ、また軽量化も図ることができる。
・変形例1:
前記実施形態では、マウント部は、マウント、マウントボルト、絶縁弾性体、および補強用のリブを含む構成としたが、本発明では、これら全てを必ず含む必要はない。例えば、補強用リブを除いた構成としてもよいし、絶縁弾性体と補強用リブを除いた構成としてもよい。さらに、マウント部は、スタックケースを車体に固定できる構成であれば、他の形状の部材、例えばリベットなどを用いた構成とすることもできる。複数のマウントは全て同じ形式にする必要はなく、設置される場所や部材に応じて、変更して差し支えない。
前記実施形態では、スタックケース20をスタックフレーム30に固定し、スタックフレーム30を車体フレームに固定することで、スタックケース20を車体に固定する構成としたが、本発明ではこれに限られない。スタックケースを車体フレームに直接固定する構成としてもよいし、サイドフレームとサイドフレームの間にスタックフレームを固定する構成としてもよい。要は、スタックケースを車体に固定しうる構成であればいずれの構成としてもよい。
前記実施形態では、スタックケースを車体に固定するマウント部を3つとしたが、3つに限る必要はなく、例えば、1つ、2つ、4つ等の他の数としてよい。また、前記実施形態では、スタックケースを車体に固定する全てのマウント部にリブを付設するようにしていたが、これに換えて、全てのマウント部のうちの一部に対してだけリブを付設する構成としてもよい。例えば、前記実施形態においてマウント43に付設された第3および第4のリブ53、54の少なくとも一方を取り除いた構成とすることもできるし、前記実施形態においてマウント41、42に付設された第1および第2のリブ51、52の少なくとも一方を取り除いた構成とすることもできる。
前記実施形態では、隣り合うリブ51〜54の間に制振材60を備える構成としたが、必ずしもリブとリブの間に制振材を備えた構成でなくてもよい。例えば、スタックケースに1本のリブを設けた構成では、そのリブの横に制振材を配設した構成とすることができる。配設される範囲も、制振材は、リブとリブとの間を完全に覆うように敷き詰めた構成であってもいいし、リブの配設部を除く面の一部分を覆うように敷き詰めた構成であってもよい。要は、制振材は、スタックケースの上面におけるリブの配設部を除く面の少なくとも一部に配設された構成であれば、どのような配設位置であってもよい。また、リブおよび制振材は、スタックケースの上面だけでなく、スタックケースの前面、後面等の側面にも配置された構成とすることもできる。
前記実施形態では、制振材60はブチルゴムの上にアルミシートを貼り付けた構成、すなわち、ブチル層とアルミニウム層とを含む構成としたが、これに代えて、ブチル層だけによって構成される材料としてもよいし、アルミニウム層を樹脂層に換えた材料としてもよい。すなわち、制振材60は、ブチル層を少なくとも含んだ種々の構成とすることもできる。また、弾性材料であれば、ブチル以外の材料、例えばシリコンゴムや発泡体などを用いることも差し支えない。
前記各実施形態および各変形例では、燃料電池に固体高分子型燃料電池を用いたが、リン酸型燃料電池、溶融炭酸塩型燃料電池、固体酸化物形燃料電池等、種々の燃料電池に本発明を適用してもよい。
15…燃料電池スタッフ
17…発電セル
18,19…エンドプレート
20…スタックケース
20a、20b…壁面
20c…上面
30…スタックフレーム
41〜43…マウント
51〜54…第1ないし第4のリブ
60…制振材
80…コンバータケース
90…補機カバー
100…燃料電池車両
FR、FL…前輪
RR、RL…後輪
Claims (6)
- 燃料電池スタックを搭載する燃料電池車両であって、
前記燃料電池スタックを収容するスタックケースと、
前記スタックケースを車体に固定する少なくとも1つのマウント部と、
前記スタックケースに一体に設けられ、前記マウント部の隣接位置から延伸して前記スタックケースの上面を渡るように配設されたリブと、
前記スタックケースの上面の少なくとも一部に、前記リブの配設部を除いて、配設された制振材と、
を備える、燃料電池車両。 - 請求項1に記載の燃料電池車両であって、
前記スタックケースは、前記燃料電池スタックに備えられる複数の発電セルの積層方向が車幅方向と一致するように固定され、
前記マウント部は、前記スタックケースの車両前側と後ろ側との少なくとも一方に設けられ、
前記リブは、車両前後方向に沿って形成された、燃料電池車両。 - 請求項2に記載の燃料電池車両であって、
前記マウント部と前記リブの組は、複数、備えられ、
前記複数のマウント部のうちの一部は、前記スタックケースの車両前側に設けられ、
前記複数のマウント部のうちの前記一部を除く残りは、前記スタックケースの車両うしろ側に設けられた、燃料電池車両。 - 請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の燃料電池車両であって、
前記制振材は、ブチル層を少なくとも含む、燃料電池車両。 - 請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の燃料電池車両であって、
前記マウント部は、前記スタックケースの車両前後方向前側に一つ、うしろ側に二つ設けられており、前記うしろ側の二つのマウント部は、車両幅方向に隔たって設けられ、
前記前側の一つのマウント部は、前記車両幅方向において、前記うしろ側の二つのマウント部の中間に設けられた
燃料電池車両。 - 燃料電池スタックを燃料電池車両に搭載する車載方法であって、
前記燃料電池スタックを収容するスタックケースの縁部に、マウント部を設けると共に、前記スタックケースの上面に、前記マウント部の隣接位置から続くリブを、前記スタックケースに一体に、かつ車両前後方向に沿って設け、
前記スタックケースの上面の少なくとも一部に、前記リブの配設部を除いて制振材を配設し、
前記スタックケースを、前記燃料電池スタックを収容した状態で、前記マウント部によって車体に固定する
燃料電池スタックの車載方法。
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