(57)【要約】  燃料電池式産業車両の水素タンク固定構造であって、燃料電池（２６）を収容した燃料電池ユニット（１９）が車体（１１）に設けたバッテリの収容室（１７）に搭載され、燃料電池ユニット（１９）の内部に重量調整用のウエイト部材（３２）および断面円筒状の水素タンク（３０）が収容され、ウエイト部材（３２）の上面に水素タンク（３０）の外周面（３７）に倣う断面円弧状のタンク支持面（３６）が形成され、水素タンク（３０）は、タンク支持面（３６）に支持され、水素タンク（３０）の外周面（３７）の周方向に張設される固定バンド（４０）によって固定されることを特徴とする。
2014123040.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池を収容した燃料電池ユニットが車体に設けたバッテリの収容室に搭載され、
前記燃料電池ユニットの内部に重量調整用のウエイト部材および断面円筒状の水素タンクが収容され、
前記ウエイト部材の上面に前記水素タンクの外周面に倣う断面円弧状のタンク支持面が形成され、
前記水素タンクは、前記タンク支持面に支持され、前記水素タンクの外周面の周方向に張設される固定バンドによって固定される、燃料電池式産業車両の水素タンク固定構造。
【請求項２】
前記タンク支持面は、膨張時の前記水素タンクの外周面に倣って形成されている、
請求項１記載の燃料電池式産業車両の水素タンク固定構造。
【請求項３】
前記タンク支持面は、前記水素タンクの径方向が前記車体の前後方向と一致するように設定され、
前記燃料電池ユニットは、前記ウエイト部材における前記タンク支持面の一方の端部に接近して設けられる壁部材を備え、
前記タンク支持面の他方の端部には、前記タンク支持面において最深となる最深点から前記タンク支持面の他方の端部までの端部高さが設定され、
前記端部高さは、前記水素タンクが受ける前後方向の外力が所定値以下では、前記固定バンドによるバンド保持力と併せて、前記外力を受ける前記水素タンクの前記タンク支持面からの離脱が回避される高さに設定されている、
請求項１又は２記載の燃料電池式産業車両の水素タンク固定構造。
【請求項４】
前記固定バンドは、前記ウエイト部材における前記タンク支持面の他方の端部に固定されるウエイト側端部と、前記壁部材に固定される壁側端部を備え、
前記ウエイト側端部又は前記壁側端部は着脱可能である、
請求項３記載の燃料電池式産業車両の水素タンク固定構造。
【請求項５】
燃料電池式産業車両のための断面円筒状の水素タンクを固定する水素タンク固定構造であって、前記燃料電池式産業車両の車体には、バッテリの収容室が設けられ、前記収容室は、燃料電池と前記水素タンクとを収容した燃料電池ユニットを搭載し、
前記水素タンク固定構造は、
前記燃料電池ユニットの内部に収容された重量調整用のウエイト部材と；
前記ウエイト部材の上面に前記水素タンクの外周面に倣うように形成された断面円弧状のタンク支持面であって、前記タンク支持面は、前記水素タンクを支持することと；
前記水素タンクの外周面の周方向に張設される固定バンドと
を備え、
前記水素タンクは、前記固定バンドによって固定される、水素タンク固定構造。
【請求項６】
燃料電池式産業車両のための水素タンク固定構造を有する燃料電池ユニットであって、前記燃料電池ユニットは、前記燃料電池式産業車両の車体に設けられたバッテリの収容室に搭載され、前記燃料電池ユニットは、
内部に収容された断面円筒状の水素タンクと；
内部に収容された燃料電池と；
内部に収容された重量調整用のウエイト部材と；
前記ウエイト部材の上面に前記水素タンクの外周面に倣うように形成された断面円弧状のタンク支持面であって、前記タンク支持面は、前記水素タンクを支持することと；
前記水素タンクの外周面の周方向に張設される固定バンドと
を備え、
前記水素タンクは、前記固定バンドによって固定される、燃料電池ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、燃料電池式産業車両の水素タンク固定構造および燃料電池ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、クリーンなエネルギ源として燃料電池が注目されている。この燃料電池によって発電された電力を駆動源とする産業車両が提案されている。
例えば、産業車両の一種であるフォークリフトでは、バッテリを搭載可能とするバッテリ室を備え、バッテリ室に収容されたバッテリを駆動源として走行し、荷役作業を行うバッテリフォークリフトが存在する。【０００３】
近年では、バッテリ室に搭載可能な燃料電池ユニットを用意し、バッテリに換えて燃料電池ユニットをバッテリ室に搭載し、燃料電池を駆動源として走行し、荷役作業を行う燃料電池フォークリフトが存在する。【０００４】
つまり、バッテリに換えて燃料電池ユニットを搭載することによって、バッテリフォークリフトの機台を、燃料電池フォークリフトとして転用することが可能である。
この種の燃料電池フォークリフトは、バッテリを燃料電池ユニットに置き換えることから、「バッテリリプレイスメント型燃料電池フォークリフト」と称されている。【０００５】
この種の燃料電池フォークリフトの機台は、バッテリフォークリフトの電力供給源（バッテリ）以外の構成を利用している。
水素を燃料とする燃料電池の場合、水素が充填された水素タンクを燃料電池式産業車両に搭載する必要がある。【０００６】
バッテリリプレイスメント型燃料電池フォークリフトでは、水素タンクは、燃料電池ユニット内に収容される。
車両に燃料電池用の水素タンクを固定するタンク固定構造に関する従来技術としては、例えば、特開２０１１−８８５５０号公報に開示された車両用ガスタンク支持構造が知られている。【０００７】
この車両用ガスタンク支持構造は、ガスタンクの軸方向を車体の車幅方向に揃えてガスタンクを搭載するサブフレームを備える。
サブフレームは、ガスタンクの車長方向前方側でガスタンクを固定するとともに、サブフレームには、車幅方向に延在するサブフレーム側クロスメンバが設けられている。【０００８】
サブフレーム側クロスメンバは、車体フレームを構成する車体側クロスメンバに固定される。
この車両用ガスタンク支持構造は、ガスタンクを良好に保持するとともにフレーム断面積を小さく設定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１１−８８５５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特開２０１１−８８５５０号公報に開示された車両用ガスタンク支持構造は、乗用車の車両のフレームにバンドによって固定する構造を開示しているに過ぎない。【００１１】
バッテリリプレイスメント型の燃料電池式産業車両では、燃料電池ユニット内における水素タンクの衝撃対策、燃料電池ユニットの重量調整や燃料電池ユニット内のスペースの有効活用が、求められている。【００１２】
特開２０１１−８８５５０号公報に開示された車両用ガスタンク支持構造では、燃料電池ユニット内における水素タンクの衝撃対策、燃料電池ユニットの重量調整や燃料電池ユニット内のスペースの有効活用といった要請に対応することは不可能である。【００１３】
本発明の目的は、燃料電池ユニット内の水素タンクの耐衝撃性能を向上するとともに、燃料電池ユニットの重量調整および燃料電池ユニット内のスペースの有効活用を図ることができる燃料電池式産業車両の水素タンク固定構造の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の一側面によれば、燃料電池を収容した燃料電池ユニットが車体に設けたバッテリの収容室に搭載され、前記燃料電池ユニットの内部に重量調整用のウエイト部材および断面円筒状の水素タンクが収容され、前記ウエイト部材の上面に前記水素タンクの外周面に倣う断面円弧状のタンク支持面が形成され、前記水素タンクは、前記タンク支持面に支持され、前記水素タンクの外周面の周方向に張設される固定バンドによって固定される。【００１５】
本発明では、水素タンクは、燃料電池ユニット内においてウエイト部材のタンク支持面に支持され、さらに、固定バンドによって固定される。
従って、水素タンクは、タンク支持面によって支持され、固定バンドによって固定されることから、燃料電池ユニット内における水素タンクの耐衝撃性能を向上することができる。【００１６】
また、燃料電池ユニット内にウエイト部材が設けられることによって、燃料電池ユニットの重量調整と、ウエイト部材の上面に断面円弧状のタンク支持面を形成したことによって、燃料電池ユニット内のスペースの有効活用を図ることができる。【００１７】
一態様としては、上記の燃料電池式産業車両の水素タンク固定構造において、前記タンク支持面は、膨張時の前記水素タンクの外周面に倣って形成されている。
この場合、水素タンクの外周面はタンク支持面にわたって支持され、水素タンクの外周面において荷重が集中することが回避され、水素タンクの変形を防止することができる。【００１８】
一態様としては、上記の燃料電池式産業車両の水素タンク固定構造において、前記タンク支持面は、前記水素タンクの径方向が前記車体の前後方向と一致するように設定され、前記燃料電池ユニットは、前記ウエイト部材における前記タンク支持面の一方の端部に接近して設けられる壁部材を備え、前記タンク支持面の他方の端部には、前記タンク支持面において最深となる最深点から前記タンク支持面の他方の端部までの端部高さが設定され、前記端部高さは、前記水素タンクが受ける前後方向の外力が所定値以下では、前記固定バンドによるバンド保持力と併せて、前記外力を受ける前記水素タンクの前記タンク支持面からの離脱が回避される高さに設定されている。【００１９】
この場合、水素タンクが前後方向の所定値以下の外力を受けても、固定バンドのバンド保持力と併せて外力に対抗することができる。したがって、水素タンクがこの外力を受けても、水素タンクがタンク支持面から離脱することはない。【００２０】
一態様としては、上記の燃料電池式産業車両の水素タンク固定構造において、前記固定バンドは、前記ウエイト部材における前記タンク支持面の他方の端部に固定されるウエイト側端部と、前記壁部材に固定される壁側端部を備え、前記ウエイト側端部又は前記壁側端部は着脱可能である。【００２１】
この場合、固定バンドがタンク支持面の他方の端部と壁部材との間において固定されるから、固定バンドの長さを短くすることができる。
また、水素タンクに壁部材へ向けて離脱しようとする外力が水素タンクに作用しても水素タンクの離脱は壁部材によって規制され、水素タンクがタンク支持面から離脱することはない。【００２２】
本発明の他の側面によれば、燃料電池式産業車両のための断面円筒状の水素タンクを固定する水素タンク固定構造であって、前記燃料電池式産業車両の車体には、バッテリの収容室が設けられ、前記収容室は、燃料電池と前記水素タンクとを収容した燃料電池ユニットを搭載し、前記水素タンク固定構造は、前記燃料電池ユニットの内部に収容された重量調整用のウエイト部材と；前記ウエイト部材の上面に前記水素タンクの外周面に倣うように形成された断面円弧状のタンク支持面であって、前記タンク支持面は、前記水素タンクを支持することと；前記水素タンクの外周面の周方向に張設される固定バンドとを備え、前記水素タンクは、前記固定バンドによって固定される。【００２３】
本発明の他の側面によれば、燃料電池式産業車両のための水素タンク固定構造を有する燃料電池ユニットであって、前記燃料電池ユニットは、前記燃料電池式産業車両の車体に設けられたバッテリの収容室に搭載され、前記燃料電池ユニットは、内部に収容された断面円筒状の水素タンクと；内部に収容された燃料電池と；内部に収容された重量調整用のウエイト部材と；前記ウエイト部材の上面に前記水素タンクの外周面に倣うように形成された断面円弧状のタンク支持面であって、前記タンク支持面は、前記水素タンクを支持することと；前記水素タンクの外周面の周方向に張設される固定バンドとを備え、前記水素タンクは、前記固定バンドによって固定される。
本開示の他の特徴と利点は、以下の詳細な説明と、本開示の特徴を説明するために付随する図面とによって明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
本開示の新規であると思われる特徴は、特に、添付した請求の範囲において明らかである。目的と利益を伴う本開示は、以下に示す現時点における好ましい実施形態の説明を添付した図面とともに参照することで、理解されるであろう。
【図１】図１は、本発明の実施形態に係るフォークリフトの側面図を示す。
【図２】図２は、燃料電池ユニットの平面図を示す。
【図３（ａ）】図３（ａ）は、燃料電池ユニットの正面図を示す。
【図３（ｂ）】図３（ｂ）は、燃料電池ユニットの側面図を示す。
【図４】図２におけるＡ−Ａ線矢視図を示す。
【図５】水素タンクに作用する外力とバンド保持力の関係を示す説明図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下では、本発明の実施形態に係る燃料電池式産業車両の水素タンク固定構造が、図面を参照して説明される。
本実施形態では、燃料電池式産業車両としての燃料電池フォークリフトに水素タンク固定構造を適用した例が、説明される。
【００２６】
方向を特定する「前後」、「左右」および「上下」は、燃料電池フォークリフトのオペレータが運転席の運転シートに着座して、燃料電池フォークリフトの前進側を向いた状態を基準として、示される。
【００２７】
図１に示すように、燃料電池式産業車両としての燃料電池フォークリフト（以下、単に「フォークリフト」と表記する。）１０は、車体１１の前部に荷役装置１２を備える。
車体１１の中央付近には運転席１３が設けられている。
【００２８】
車体１１の前部には前輪としての駆動輪１４が設けられ、車体１１の後部には後輪としての操舵輪１５が設けられている。
車体１１の後部にはカウンタウエイト１６が設けられいる。カウンタウエイト１６は、車両重量の調整と車体１１における重量バランスを図るためのものである。
【００２９】
本実施形態のフォークリフト１０は、車体１１に搭載された走行モータ（図示せず）を備える。走行モータ（図示せず）は、電力によって駆動する。
車体１１における運転席１３の下方には、燃料電池ユニット１９を収容する収容室１７が形成されている。燃料電池ユニット１９は、燃料電池システムをユニット化したものである。
【００３０】
本実施形態のフォークリフト１０は、バッテリリプレイスメント式のフォークリフトであり、フォークリフト１０は、鉛バッテリを電力供給源とするバッテリフォークリフトの収容室１７に、多数のバッテリセルを備えた鉛バッテリのバッテリケース１８に替えて燃料電池ユニット１９を収容している。
【００３１】
本実施形態の燃料電池ユニット１９は、バッテリケース１８との互換性を有する。
図２に示すように、本実施形態では、燃料電池ユニット１９は、箱状のユニットケース２０を備える。
【００３２】
ユニットケース２０は、底板２１と、車両の前後方向に底板２１から立設された壁部材２２、２３と、車両の幅方向となる左右に底板２１から立設された壁部材２４、２５と、天板（図示せず）とを備える。
【００３３】
ユニットケース２０の内部には、燃料電池システムが収容されている。
燃料電池システムは、酸化剤ガスと燃料ガスとの電気化学反応で電力を発生する燃料電池を備える。
【００３４】
燃料電池は、酸化剤ガスと燃料ガスの供給を受けて発電する複数の単セルを積層したスタック構造となるように構成されている。
燃料電池は、水素を含有する燃料ガスと酸素を含有する酸化剤ガスの供給を受け、水素と酸素による電気化学反応で電力を発生させる。
【００３５】
燃料電池において得られた直流電力は、ＤＣ／ＤＣコンバータ（図示せず）によって降圧され、フォークリフト１０の駆動源等に電力を供給するとともに、余剰電力はキャパシタや二次電池等の蓄電装置（図示せず）に充電される。
【００３６】
燃料電池システムは、燃料電池のほか、水素タンク３０、蓄電装置および制御装置等の機器を備える。これらの機器は、ユニットケース２０内に収容されている。
本実施形態では、図２に示すように、水素タンク３０を除く燃料電池システムの機器は、第１機器群２６および第２機器群２７である。
【００３７】
第１機器群２６は、ユニットケース２０の前部側に配置されている。第１機器群２６は、燃料電池や、燃料電池を冷却するためのラジエータや、酸化剤ガスを供給するエアポンプなどの機器から構成されている。
【００３８】
第２機器群２７は、水素タンク３０とともに第１機器群２６の後方に配置されている。第２機器群２７は、電力を蓄えることができる蓄電装置から主に構成されている。
水素タンク３０は、断面円筒状であって高圧の水素が充填されるタンクである。水素タンク３０の軸方向の端部には、タンクバルブ３１が設けられている。
【００３９】
タンクバルブ３１には燃料電池と接続される配管（図示せず）が設けられている。この配管を通じて水素ガスが、水素タンク３０から燃料電池に供給される。
水素タンク３０は、水素ガスが満充填されている状態では非充填状態と比べて膨張する。例えば、タンク径は、膨張によって数パーセント程度大きくなる。
【００４０】
本実施形態では、ユニットケース２０内に重量調整用のウエイト部材３２が収容されている。
ウエイト部材３２は、燃料電池ユニット１９の重量を調整するための部材である。
バッテリリプレイスメント式のフォークリフト１０では、燃料電池ユニット１９を搭載した状態において車体１１の重量バランスを図るために、バッテリケース１８の重量と燃料電池ユニット１９の重量とを同じにする必要がある。バッテリケース１８と燃料電池ユニット１９の重量を比較すると、バッテリケース１８の方の重量が大きい。そのため、燃料電池ユニット１９の重量をバッテリケース１８の重量と同じにするために、燃料電池ユニット１９内にウエイト部材３２が設けられる。
【００４１】
図３（ａ）、図３（ｂ）、図４に示すように、本実施形態のウエイト部材３２は、下部ウエイト３３と上部ウエイト３４とを備える。
図４に示すように、下部ウエイト３３は底板２１にボルト３５によって固定され、下部ウエイト３３の後面は後方の壁部材２３に接近して設けられている。
【００４２】
下部ウエイト３３の上面には、水素タンク３０を支持する断面円弧状のタンク支持面３６が、形成されている。
図４に示すように、タンク支持面３６は、水素ガスが充填されることで水素タンク３０が膨張した状態における水素タンク３０の外周面３７に倣うように、形成されている。
【００４３】
このため、膨張時の水素タンク３０の外周面３７は、タンク支持面３６から局所的な集中荷重を受けることはない。また外周面３７は、非膨張時においても集中荷重を受け難くなっている。
【００４４】
本実施形態のタンク支持面３６の周方向の長さは、水素タンク３０の外周面３７における周方向の長さの約１／３に設定されている。
タンク支持面３６の後端３８は、タンク支持面３６の一方の端部に相当し、タンク支持面３６の前端３９は、タンク支持面３６の他方の端部に相当する。
【００４５】
タンク支持面３６は、水素タンク３０の径方向が車体１１の前後方向と一致するように、設定されている。したがって、水素タンク３０の軸方向は、車体の左右方向（幅方向）と一致している。
【００４６】
下部ウエイト３３は、重量調整のためのウエイトとしての機能と、水素タンク３０の下部を保護する機能とを備えている。
タンク支持面３６に設置される水素タンク３０の外周面３７に沿って、金属製の固定バンド４０が張設される。固定バンド４０の第１端（前端）は、下部ウエイト３３の前面にボルト４１によって固定されている。
【００４７】
本実施形態は、２本の固定バンド４０を備える。
固定バンド４０の第２端（後端）には、通孔４３を備えた連結具４２が設けられている。
【００４８】
固定バンド４０の第１端はウエイト側端部に相当し、固定バンド４０の第２端は壁側端部に相当する。
一方、後部の壁部材２３の前面側には連結具４２を固定するための固定部材４４が固定されており、固定部材４４にはねじ孔４５が形成されている。
【００４９】
連結具４２の通孔４３にボルト４６を通してボルト４６を固定部材４４のねじ孔４５に螺入することによって、固定部材４４に連結具４２が連結される。
ボルト４６はコイルスプリング４７を備える。固定部材４４に連結具４２が連結される状態のコイルスプリング４７のバネ荷重は、水素タンク３０の膨張時や非膨張時において、固定バンド４０による水素タンク３０に対する一定の保持力を付与する。
【００５０】
ボルト４１を取り外すことによって、連結具４２の固定状態を解除することができる。固定バンド４０の連結具４２は、固定部材４４に対して着脱可能である。
水素タンク３０の上方には、上部ウエイト３４が配置される。上部ウエイト３４は、下部ウエイト３３にボルト（図示せず）で接合されている。
【００５１】
上部ウエイト３４の下面４８は、上部ウエイト３４が下部ウエイト３３に接合された状態において、水素タンク３０の外周面３７と干渉しない形状に形成されている。
上部ウエイト３４には、連結具４２、ボルト４６と干渉しないようにする空間４９が形成されている。
【００５２】
上部ウエイト３４には、第１機器群２６や、第２機器群２７とは別の電子部品５１等を設けることが可能な空間５０が形成されている。
上部ウエイト３４は、重量調整のためのウエイトとしての機能と、水素タンク３０の上部を保護する機能とを備える。
【００５３】
本実施形態では、図５に示すように、水素タンク３０のタンク径は、Ｄ（ｍｍ）と称されている。
ボルト４６に設けられたコイルスプリング４７のバネ荷重が作用する箇所は荷重ポイントＰ１と称され、固定バンド４０のウエイト側端部寄りにおいて荷重が作用する箇所は荷重ポイントＰ２と称されている。
【００５４】
さらに、下部ウエイト３３におけるタンク支持面３６の前端３９は、荷重ポイントＰ３と称されている。
タンク支持面３６において最深となる最深点Ｑからタンク支持面３６の前端３９までの高さは、端部高さＨ（ｍｍ）として設定されている。
【００５５】
ボルト４６に設けられたコイルスプリング４７によるバネ荷重は、Ａ（Ｎ）と称され、水素タンク３０を前方へ向かわせようとする外力はＢ（Ｎ）と称されている。
荷重ポイントＰ１におけるバネ荷重Ａ（Ｎ）の向きと水平方向が成す角度をＸ（ｄｅｇ）と称すると、荷重ポイントＰ２における固定バンド４０の締め付け荷重は、Ａ（Ｎ）となる。
【００５６】
荷重ポイントＰ２における固定バンド４０の締め付け荷重Ａ（Ｎ）の方向と水平方向が成す角度は、Ｙ（ｄｅｇ）と称される。
荷重ポイントＰ３において荷重が作用する方向と垂直方向が成す角度は、Ｚ（ｄｅｇ）と称される。
【００５７】
荷重ポイントＰ１のバネ荷重Ａ（Ｎ）について水平成分Ｈ１（Ｎ）と垂直成分Ｖ１（Ｎ）とをそれぞれ求めると、
Ｖ１＝ＡｓｉｎＸ、Ｈ１＝ＡｃｏｓＸ
となる。
【００５８】
荷重ポイントＰ２における固定バンド４０の締め付け荷重Ａ（Ｎ）について水平成分Ｈ２（Ｎ）と垂直成分Ｖ２（Ｎ）とをそれぞれ求めると、
Ｖ２＝ＡｓｉｎＹ、Ｈ２＝ＡｃｏｓＹ
となる。
【００５９】
従って、固定バンド４０による締結力の垂直成分合力Ｖｔ（Ｎ）は、
Ｖｔ＝ＡｓｉｎＸ＋ＡｓｉｎＹ
となり、固定バンド４０による締結力の水平成分合力Ｈｔ（Ｎ）は、
Ｈｔ＝ＡｃｏｓＸ＋ＡｃｏｓＹ
となる。
【００６０】
荷重ポイントＰ２における水平成分のバンド保持力をＣ（Ｎ）と称すると、バンド保持力Ｃは、水平成分合力Ｈｔを除いた値から、垂直成分合力ＶｔにｔａｎＺで積をした値となる。つまり、バンド保持力Ｃは、水平成分合力Ｈｔとの値と、垂直成分合力ＶｔにｔａｎＺで積をした値との和である。そのため、
Ｃ＝ｔａｎＺ・（ＡｓｉｎＸ＋ＡｓｉｎＹ）＋（ＡｃｏｓＸ＋ＡｃｏｓＹ）
となる。
【００６１】
上記式を移行すると、
ｔａｎＺ＝［Ｃ−（ＡｃｏｓＸ＋ＡｃｏｓＹ）］／（ＡｓｉｎＸ＋ＡｓｉｎＹ）
となる。
【００６２】
以下では、上記式からａｒｃｔａｎ（アークタンジェント）を用いて角度Ｚを求める。すなわち、以下のように上記式を変形する。
Ｚ＝ａｒｃｔａｎ｛［Ｃ−（ＡｃｏｓＸ＋ＡｃｏｓＹ）］／（ＡｓｉｎＸ＋ＡｓｉｎＹ）｝
なお、バンド保持力Ｃについては、想定される外力Ｂに対して十分な安全率Ｆ（倍）を設定して目標値が、算出される。つまり、
Ｃ＝Ｂ・Ｆ
によって、Ｃが算出される。したがって、上記ａｒｃｔａｎの式から角度Ｚの値を算出する。
【００６３】
次に、算出された角度Ｚの値から端部高さＨ（ｍｍ）が計算される。
タンク半径がＤ／２（ｍｍ）であるから、タンク半径Ｄ／２にｃｏｓＺを積した値をタンク半径Ｄ／２から差し引く。
【００６４】
Ｈ＝Ｄ／２−Ｄ／２・ｃｏｓＺ
端部高さＨが大きいほど、外力への対抗という観点で有利である。そのため、ユニットケース２０におけるスペースの制約の条件において、可能な限り大きく端部高さＨを設定することが好ましい。
【００６５】
上記式の計算により、端部高さＨは、水素タンク３０が受ける前後方向の外力Ｂ（Ｎ）に対抗するバンド保持力Ｃがタンク支持面３６からの水素タンク３０の離脱（水素タンク３０が前端３９を乗り越えること）を防止することができるように、設定されている。バンド保持力Ｃは、固定バンド４０によって水素タンク３０に対して生成される力である。
【００６６】
次に、本実施形態に係る水素タンク固定構造の作用が説明される。
本実施形態のフォークリフト１０は、サスペンションを備えていないため、走行時においては振動・衝撃等によって水素タンク３０に対して前後方向の外力が作用する場合がある。
【００６７】
水素タンク３０に対して前方から後方への外力が作用する場合、後方への外力が大きくても水素タンク３０の後方には壁部材２３が接近して設けられている。そのため、水素タンク３０がタンク支持面３６から離脱することはない。
【００６８】
水素タンク３０に対して後方から前方への外力が作用する場合、図５に示すように、外力Ｂが一定値以下であれば、バンド保持力Ｃが水素タンク３０をタンク支持面３６から離脱させることはない。
【００６９】
本実施形態に係る水素タンク固定構造は、以下の作用効果を奏する。
（１）水素タンク３０は、燃料電池ユニット１９内においてウエイト部材３２のタンク支持面３６によって支持され、さらに、固定バンド４０によによって固定される。従って、タンク支持面３６によって支持され、かつ固定バンド４０によって固定されることから、燃料電池ユニット１９内における水素タンク３０の耐衝撃性能は、向上する。
（２）水素タンク固定構造は、ユニットケース２０内の重量を調整するためのウエイト部材３２によって水素タンク３０が支持されるように構成とされた。これにより、水素タンク３０の周りを覆うようにウエイト部材３２が配置されるため、ユニットケース２０内のスペース、特に水素タンク３０周りスペースの有効活用を図ることができる。
（３）水素タンク３０の外周面３７は、タンク支持面３６にわたって支持され、水素タンク３０の外周面３７において荷重の集中が回避される。そのため、水素タンク３０の変形を防止することができる。
（４）水素タンク３０が前後方向の所定値以下の外力Ｂを受けても、水素タンク３０は、固定バンド４０の固定力と併せて外力Ｂに対抗することができる。したがって、この外力Ｂが、水素タンク３０をタンク支持面３６から離脱させることはない。
（５）固定バンド４０がタンク支持面３６の前端３９と壁部材２３との間において固定されるため、固定バンド４０の長さを短くすることができる。
【００７０】
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨の範囲内で種々の変更されること可能であり、例えば、次のように変更されてもよい。
○  上記の実施形態は、燃料電池式産業車両としての燃料電池フォークリフトを例示したが、燃料電池フォークリフトに制限されない。別例では、産業車両は、フォークリフトや牽引車等の荷役車両の他に、建設車両でもよく、バッテリと交換可能なバッテリリプレイスメント式の燃料電池ユニットを備えたものであればよい。
○  上記の実施形態は、２本の固定バンドによって水素タンクをウエイト部材に保持するように構成されたが、固定バンドの本数は２本に限定されない。例えば、３本の固定バンドが使用されてもよく、あるいは、バンド幅が十分に大きい固定バンドであれば、１本の固定バンドを使用することも可能である。
○  上記の実施形態では、ウエイト部材は上部ウエイトと下部ウエイトとから構成された。別例では、ウエイト部材は、単一でもよいし３つ以上のウエイトから構成されてもよい。ユニットケースにおけるウエイト部材の位置は後部でなく前部であってもよく、ウエイト部材の前後左右の位置は、他の機器との重量バランスに応じて設定されればよい。
○  上記の実施形態では、ウエイト部材のタンク支持面に水素タンクが支持された。別例では、水素タンクの外周面における傷発生防止や滑り止めのために、タンク支持面と水素タンクの外周面の間にゴムシートが介在してもよい。ゴムシートが介在する場合でも、タンク支持面の形状は、膨張時の水素タンクの外周面に倣う形状に設定される。
【符号の説明】
【００７１】
１０  フォークリフト
１１  車体
１２  荷役装置
１７  収容室
１８  バッテリケース
１９  燃料電池ユニット
２０  ユニットケース
２６  第１機器群
２７  第２機器群
３０  水素タンク
３２  ウエイト部材
３３  下部ウエイト
３４  上部ウエイト
３５  ボルト
３６  タンク支持面
３７  外周面
３８  後端
３９  前端
４０  固定バンド
４２  連結具
４４  固定部材
４６  ボルト
４７  コイルスプリング
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３  荷重ポイント
Ｑ  最深点
Ａ  バネ荷重、締め付け荷重
Ｂ  外力
Ｃ  バンド保持力
Ｄ  タンク径
Ｆ  安全率
Ｈ１  水平成分（Ｐ１）
Ｈ２  水平成分（Ｐ２）
Ｖ１  垂直成分（Ｐ１）
Ｖ２  垂直成分（Ｐ２）
Ｈｔ  水平成分合力
Ｖｔ  垂直成分合力
Ｘ  角度（Ｐ１）
Ｙ  角度（Ｐ２）
Ｚ  角度（Ｐ３）
【図１】
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【図２】
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【図３（ａ）】
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【図３（ｂ）】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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