(57)【要約】【課題】車両を駆動するために用いられる種々の機器を搭載するための機器搭載部を車両の床面部に備える車両において、車両が他の物体と衝突したときの、機器搭載部を構成する部材の変形や、破損を抑制する。【解決手段】搭載部１００は、車両のフロアパネル１２と、フロアパネル１２の下方に締結されるカバー１４とを備えており、これらによって、燃料電池スタック１１０の収納空間が形成される。そして、燃料電池スタック１１０の収納空間において、フロアパネル１２は、車両１０の床面（水平面）とのなす角度が鋭角であって、収納空間の幅が鉛直上方ほど狭くなるように傾斜が設けられた内壁を構成するように形成される。そして、搭載部１００の上記傾斜が設けられた内壁と燃料電池スタック１１０とは、少なくとも一部において、面で接する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両を駆動するために用いられる所定の機器を搭載するための機器搭載部を前記車両の床面部に備える車両であって、
前記機器搭載部は、前記機器を収納する収納空間を構成する収納空間構成部材を備え、
前記収納空間構成部材は、前記収納空間内において、前記車両の床面とのなす角度が鋭角となるように傾斜が設けられた内壁を有しており、
前記機器は、前記収納空間構成部材の前記傾斜が設けられた内壁の少なくとも一部と、面で当接する形状を有している、車両。
【請求項２】
請求項１記載の車両であって、
前記傾斜は、前記車両の少なくとも前方側に設けられている、車両。
【請求項３】
請求項１または２記載の車両であって、
前記収納空間構成部材は、
前記車両のフロアパネルと、
前記フロアパネルに締結されるカバーと、を含み、
前記フロアパネル、および、前記カバーのうちの少なくとも一方が、前記傾斜が設けられた内壁を有している、車両。
【請求項４】
請求項１または２記載の車両であって、
前記収納空間構成部材は、
前記傾斜が設けられた内壁を有する前記車両のフロアパネルと、
前記フロアパネルの下方に締結されるカバーと、を含み、
前記フロアパネルと前記カバーとの締結力は、前記カバーに対して、鉛直下方に所定値以上の力が作用したときに、前記フロアパネルと前記カバーとが離脱するように設定されている、車両。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の車両であって、
前記車両に対して略水平方向に外力が作用したときに、前記内壁、および、前記機器に対して作用する力を吸収するための緩衝材が、前記機器と前記内壁との間に介装されている、車両。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の車両であって、
前記機器は、燃料電池、バッテリ、燃料タンクのうちの少なくとも１つを含む、車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に関し、詳しくは、車両を駆動するために用いられる所定の機器を、車両の床面部に搭載する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電源として燃料電池を含む燃料電池システムを搭載した電気車両が開発されている。そして、従来、このような電気車両に、燃料電池システムを構成する各種機器（例えば、燃料電池等）を搭載するための種々の技術が提案されている。
【０００３】
例えば、下記特許文献１には、燃料電池搭載型電気自動車において、燃料電池システムを構成する燃料電池を含む各種機器の一部を、所定の順序で車両の床下に配設することによって、車両の挙動安定性を向上させるとともに、車両が正面衝突したり、後方から追突されたりした場合でも、燃料電池が破損しにくいようにする技術が記載されている。この技術では、燃料電池システムボックス内に、燃料電池を収容するとともに、燃料電池システムボックス内における燃料電池の車両前方側と車両後方側に、温調手段、および、加湿手段を配置する。そして、この燃料電池システムボックスを、車両の前後方向の中央の位置に配設する。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１８２３７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１に記載された技術では、車両が衝突したときの衝撃力が、想定外に強い場合には、燃料電池システムボックス内に固定されていた燃料電池等が、固定位置から離脱して燃料電池システムボックスの内壁に激突し、燃料電池システムボックスを変形させ、さらには、破損させることが考えられる。このような課題は、上記特許文献１に記載された技術のように、燃料電池搭載型電気自動車の床下（床面部）に、燃料電池システムボックスを搭載する場合に限られず、車両（燃料電池搭載型電気自動車以外の車両を含む）を駆動するために用いられる種々の機器（燃料電池以外の機器を含む）を車両の床面部に搭載する場合についても共通する。
【０００６】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、車両を駆動するために用いられる種々の機器を搭載するための機器搭載部を車両の床面部に備える車両において、車両が他の物体と衝突したときの、機器搭載部を構成する部材の変形や、破損を抑制することを目的とする。なお、「車両の床面部」とは、車両の床面の直上、あるいは、床面の直下、あるいは、床面と同じ高さにおける所定の部位を意味している。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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。
【０００８】
［適用例１］車両を駆動するために用いられる所定の機器を搭載するための機器搭載部を前記車両の床面部に備える車両であって、前記機器搭載部は、前記機器を収納する収納空間を構成する収納空間構成部材を備え、前記収納空間構成部材は、前記収納空間内において、前記車両の床面とのなす角度が鋭角となるように傾斜が設けられた内壁を有しており、前記機器は、前記収納空間構成部材の前記傾斜が設けられた内壁の少なくとも一部と、面で当接する形状を有していることを要旨とする。
【０００９】
上記機器を収納する収納空間を構成する収納空間構成部材の変形や、破損は、収納空間構成部材の内壁面に対して垂直に作用する力によるものである。本適用例では、収納空間構成部材の内壁と所定の機器とが面で当接しているので、例えば、車両の他の物体との衝突によって、車両に対して略水平方向に外力が作用したとき、上記内壁面と上記機器との当接部において、機器から収納空間構成部材には、車両に対して略水平方向（上記外力と逆方向）の慣性力が作用する。そして、本適用例では、収納空間構成部材が、収納空間内において、車両の床面とのなす角度が鋭角となるように傾斜が設けられた内壁を有しているので、この内壁面に作用した上記慣性力は、上記内壁面に対して垂直な分力と、上記内壁面に対して水平な分力とに分解される。したがって、上記内壁面に対して垂直な分力の大きさは、上記慣性力の大きさよりも小さくなる。また、本適用例では、上記内壁面と上記機器とが面で当接しているので、上記内壁面に作用する単位面積当たりの力を小さくすることができる。この結果、収納空間構成部材の変形や、破損を抑制することができる。なお、本適用例において、「所定の機器」として、種々の機器を適用可能であり、例えば、車両を電気自動車とした場合には、燃料電池や、バッテリや、燃料タンク等が挙げられる。また、本適用例は、「所定の機器」として、比較的重量が重い機器を適用する場合に効果が高い。上記慣性力は、上記機器の重量に比例するからである。
【００１０】
［適用例２］適用例１の車両において、前記傾斜は、前記車両の少なくとも前方側に設けられているようにしてもよい。車両が衝突するのは、前方からの衝突が多いからである。なお、上記車両において、前記傾斜は、さらに、前記車両の後方や、側方や、斜め方向に設けられているようにしてもよい。こうすることによって、あらゆる方向からの衝突に対応することができる。
【００１１】
［適用例３］適用例１または適用例２の車両において、前記収納空間構成部材は、前記車両のフロアパネルと、前記フロアパネルに締結されるカバーと、を含み、前記フロアパネル、および、前記カバーのうちの少なくとも一方が、前記傾斜が設けられた内壁を有しているようにしてもよい。こうすることによって、車両の床面部に、上記機器搭載部を容易に形成することができる。なお、車両のフロアパネルには、従前から、比較的剛性が高い部材が適用されているため、このフロアパネルを上記傾斜が設けられた内壁を有する収納空間構成部材として適用することによって、上記カバーを上記傾斜が設けられた内壁を有する収納空間構成部材として適用するよりも、収納空間構成部材の変形や、破損を抑制することができる。
【００１２】
［適用例４］適用例１または適用例２の車両において、前記収納空間構成部材は、前記傾斜が設けられた内壁を有する前記車両のフロアパネルと、前記フロアパネルの下方に締結されるカバーと、を含み、前記フロアパネルと前記カバーとの締結力は、前記カバーに対して、鉛直下方に所定値以上の力が作用したときに、前記フロアパネルと前記カバーとが離脱するように設定されているようにしてもよい。
【００１３】
上述したいずれかの適用例の車両では、先に説明したように、例えば、車両の他の物体との衝突によって、車両に対して略水平方向に外力が作用したとき、機器から収納空間構成部材には慣性力が作用する。そして、上記内壁面と上記機器との当接部において、上記機器には、この慣性力の上記内壁面に対して垂直な分力の抗力が作用する。そして、上記内壁面に、車両の床面とのなす角度が鋭角となるように傾斜が設けられているので、この抗力は、上記慣性力と逆方向の水平分力と、鉛直下方向きの垂直分力とに分解される。そして、本適用例では、フロアパネルとカバーとの締結力が、カバーに対して、鉛直下方に所定値以上の力が作用したときに、フロアパネルとカバーとが離脱するように設定されているので、車両の衝突時等に、カバーに対して、鉛直下方に所定値以上の力が作用したとき、すなわち、上記抗力の鉛直下方向きの垂直分力が所定値以上になったときに、上記機器、および、カバーを車両本体から落下させることできる。したがって、車両の搭乗者の安全性を向上させることができる。
【００１４】
［適用例５］適用例１ないし適用例４のいずれかの車両において、前記車両に対して略水平方向に外力が作用したときに、前記内壁、および、前記機器に対して作用する力を吸収するための緩衝材が、前記機器と前記内壁との間に介装されているようにすることが好ましい。こうすることによって、緩衝材によって、先に説明した慣性力を吸収し、上記収納空間構成部材の変形や、破損を、さらに抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、実施例に基づき説明する。
Ａ．第１実施例：
Ａ１．車両の構成：
図１は、本発明の第１実施例としての車両の概略構成を示す説明図である。この車両１０は、燃料電池（後述する燃料電池スタック１１０）によって発電される電力や、バッテリから出力される電力によって、モータを駆動し、その動力によって、車輪を回転させて走行する電気自動車である。なお、燃料電池スタック１１０によって発電された電力は、バッテリに蓄電することも可能である。
【００１６】
この車両１０は、燃料電池スタック１１０を搭載するための搭載部１００を、車両１０の床面部に備えている。図示するように、本実施例では、搭載部１００は、車両１０に備えられた座席シートの下部に配置されているものとした。なお、図示は省略しているが、車両１０の床下部や、居室の前部や後部の居室以外の空間には、燃料電池スタック１１０を含む燃料電池システムを構成する構成部品、すなわち、水素タンクや、エアコンプレッサや、ラジエータや、希釈器や、気液分離器や、各種配管等や、燃料電池システムを制御するための制御ユニットや、バッテリや、モータや、その他の電装部品等が配置されている。燃料電池スタック１１０は、本発明における所定の機器に相当し、搭載部１００は、本発明における機器搭載部に相当する。搭載部１００の詳細については、後述する。
【００１７】
Ａ２．燃料電池スタック：
図２は、第１実施例における燃料電池スタック１１０の外観を示す斜視図である。この燃料電池スタック１１０は、図示するように、複数の単セル１１２を積層して形成される。単セル１１２の積層数は、燃料電池スタック１１０に要求される出力に応じて任意に設定可能である。
【００１８】
この燃料電池スタック１１０において、複数の単セル１１２の積層体の積層方向の両端には、図示しない集電板、および、絶縁板が、それぞれこの順に配置されており、さらに、これらの両端には、エンドプレート１１４ａ，１１４ｂが配置されている。なお、エンドプレート１１４ａ、１１４ｂは、剛性を確保するため、鋼等の金属によって形成されている。また、集電板は、緻密質カーボンや銅板などガス不透過な導電性部材によって形成されている。この集電板には、それぞれ図示しない出力端子が設けられており、燃料電池スタック１１０で発電した電力を出力可能となっている。また、絶縁板は、ゴムや樹脂等の絶縁性部材によって形成されている。
【００１９】
そして、本実施例の燃料電池スタック１１０では、エンドプレート１１４ａは、図示するように、辺Ｓ１〜Ｓ６を有する六角形の平面形状を有している。本実施例では、この六角形において、辺Ｓ１と辺Ｓ２とは、互いに平行であり、上側の辺Ｓ１の長さは、下側の辺Ｓ２の長さよりも短い。また、左右の辺Ｓ３と辺Ｓ４とは、互いに平行、かつ、同じ長さであって、それぞれ辺Ｓ２と垂直に交わる。また、辺Ｓ１と辺Ｓ５とのなす角度は、辺Ｓ１と辺Ｓ６とのなす角度と同じ角度であり、鈍角である。エンドプレート１１４ｂの形状は、エンドプレート１１４ａの形状と同一である。また、本実施例では、各単セル１１２は、エンドプレート１１４ａ，１１４ｂと相似であって、エンドプレート１１４ａ，１１４ｂよりも小さい平面形状を有している。したがって、エンドプレート１１４ａ，１１４ｂは、複数の１１２単セル１１２の積層体の外周面から突出している。そして、後述するように、エンドプレート１１４ａ，１１４ｂの外周部には、外部からの衝撃を吸収する緩衝材としての機能を有するマウントゴムがそれぞれ設置される。
【００２０】
なお、図示、および、詳細な説明は省略するが、エンドプレート１１４ａには、図示しない燃料ガス供給口や、燃料ガス排出口や、酸化剤ガス供給口や、酸化剤ガス排出口や、冷却水供給口や、冷却水排出口が設けられている。また、燃料電池スタック１１０内部には、燃料ガスとしての水素や、酸化剤ガスとしての空気や、冷却水を、それぞれ各単セル１１２に分配して供給するための複数の供給マニホールドや、各単セル１１２のアノードおよびカソードからそれぞれ排出されるアノードオフガスおよびカソードオフガスや、冷却水を集合させて燃料電池スタック１１０の外部に排出するための複数の排出マニホールドが形成されている。
【００２１】
また、燃料電池スタック１１０は、スタック構造のいずれかの箇所における接触抵抗の増加等による電池性能の低下を抑制したり、燃料電池スタック１１０の内部を流れるガスや、冷却水の漏洩を防止したりするために、スタック構造の積層方向に締結荷重が加えられ、図示しない締結部材によって締結されている。
【００２２】
Ａ３．搭載部の構造：
図３は、第１実施例における搭載部１００の概略構造を示す説明図である。図３（ａ）に、搭載部１００を車両１０の左側から見たときの断面図（図３（ｂ）におけるＡ−Ａ断面図）を示した。図３（ａ）において、左側が車両１０の前方であり、右側が車両１０の後方であり、上側が車両１０の上方であり、下側が車両１０の下方である。また、図３（ｂ）に、搭載部１００を車両１０の上方から見たときの断面図（図３（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図）を示した。図３（ｂ）において、左側が車両１０の前方であり、右側が車両１０の後方であり、上側が車両１０の右側であり、下側が車両１０の左側である。
【００２３】
なお、ここでは、搭載部１００の内部空間（収納空間）に、エンドプレート１１４ａ，１１４ｂの外周部にそれぞれマウントゴム１１６ａ，１１６ｂが設置された燃料電池スタック１１０が収納されている様子を示した。また、本実施例では、車両１０の左右方向を、燃料電池スタック１１０における複数の単セル１１２の積層方向として配置して、搭載部１００の内部の収納空間に、燃料電池スタック１１０を収納するものとした。燃料電池スタック１１０において、単セル１１２は、数百層積層され、積層方向の長さが比較的長くなる場合があるので、燃料電池スタック１１０をこのように配置することによって、座席シートの下部の比較的狭い空間を有効利用して、車両１０に燃料電池スタック１１０を搭載することができる。
【００２４】
図３（ａ）に示したように、本実施例の搭載部１００は、車両１０のフロアパネル１２と、フロアパネル１２の下方に締結されるカバー１４とを備えており、これらによって、燃料電池スタック１１０の収納空間が形成されている。そして、フロアパネル１２とカバー１４とは、複数のボルト１６、および、ナット１８によって締結されている。フロアパネル１２、および、１４カバー１４は、本発明における収納空間構成部材に相当する。なお、本実施例では、フロアパネル１２とカバー１４との締結力は、後述するように、カバー１４に対して、鉛直下方に所定値以上の力が作用したときに、複数のボルト１６、および、ナット１８、あるいは、カバー１４が破損して、フロアパネル１２とカバー１４とが離脱するように設定されているものとした。
【００２５】
図３（ａ）から分かるように、搭載部１００において、フロアパネル１２は、先に示した燃料電池スタック１１０のエンドプレート１１４ａ，１１４ｂにおける辺Ｓ１、辺Ｓ５、辺Ｓ６（図２参照）に対応し、マウントゴム１１６ａ，１１６ｂの外周面と当接する形状を有している。つまり、フロアパネル１２、および、カバー１４によって構成される収納空間において、フロアパネル１２は、車両１０の床面（水平面）とのなす角度が鋭角であって、収納空間の幅が鉛直上方ほど狭くなるように傾斜が設けられた内壁を構成している。また、カバー１４には、燃料電池スタック１１０のエンドプレート１１４ａ，１１４ｂにおける辺Ｓ２、辺Ｓ３、辺Ｓ４（図２参照）に対応し、燃料電池スタック１１０（マウントゴム１１６ａ，１１６ｂを含む）が嵌合される凹部１４ｃが形成されている。
【００２６】
また、図３（ｂ）に示したように、搭載部１００において、フロアパネル１２には、燃料電池スタック１１０における複数の単セル１１２の積層体の外周面から突出したエンドプレート１１４ａ、および、マウントゴム１１６ａが嵌合されるリブ部１２Ｒａと、エンドプレート１１４ｂ、および、マウントゴム１１６ｂが嵌合されるリブ部１２Ｒｂとが形成されている。そして、リブ部１２Ｒａの内壁面とマウントゴム１１６ａとは当接する。また、リブ部１２Ｒｂの内壁面とマウントゴム１１６ｂとは当接する。こうすることによって、車両１０における燃料電池スタック１１０の設置位置の位置決めを容易に行うことができる。また、燃料電池スタック１１０の、車両の左右方向への横ズレを防止することもできる。
【００２７】
なお、フロアパネル１２は、燃料電池スタック１１０を設置したときに、フロアパネル１２と単セル１１２との間に空隙ができるように形成されている。こうすることによって、燃料電池スタック１１０の単セル１１２との絶縁を確保することができる。本実施例では、燃料電池スタック１１０において、エンドプレート１１４ａ，１１４ｂの外周部にそれぞれマウントゴム１１６ａ，１１６ｂを設置するものとしたが、さらに、複数の単セル１１２の積層体の少なくとも一部の外周部にもマウントゴムを設置するようにしてもよい。
【００２８】
Ａ４．作用、および、効果：
図４は、車両１０が搭載部１００を備えることによる作用、および、効果を示す説明図である。ここでは、車両１０が前方から衝突した場合について説明する。図４（ａ）に示したように、車両１０が前方から衝突した場合には、フロアパネル１２における先述した傾斜が設けられた前方の内壁面上の任意の点Ｐには、衝突時の車両１０の加速度や、燃料電池スタック１１０の重量に応じた慣性力Ｆが、衝突方向と逆方向、すなわち、車両前方に作用する。なお、この慣性力Ｆは、緩衝材としてのマウントゴム１１６ａ，１１６ｂによって、一部、吸収されている。また、実際には、フロアパネル１２と燃料電池スタック１１０（マウントゴム１１６ａ，１１６ｂ）との間には、摩擦力が作用するが、ここでは、図示、および、理解を容易にするために、この摩擦力については、説明を省略する。
【００２９】
そして、この慣性力Ｆは、搭載部１００におけるフロアパネル１２の内壁面に対して垂直な分力Ｆｐと、フロアパネル１２の内壁面に対して平行な分力Ｆｓとに分解される。したがって、フロアパネル１２を変形させる力として作用する分力Ｆｐの大きさは、慣性力Ｆの大きさよりも小さくなる。先に説明したように、本実施例の搭載部１００では、フロアパネル１２における先述した傾斜が設けられた内壁が、車両１０の前方と後方との双方に形成されているので、上述した作用は、車両１０が後方から追突された場合にも、前方から衝突した場合と同様に生じる。したがって、本実施例の車両１０によれば、車両１０の前方、あるいは、後方からの衝突時に、搭載部１００を構成するフロアパネル１２の変形や破損を抑制することができる。
【００３０】
第１実施例の搭載部１００では、さらに、以下に説明する効果も奏する。すなわち、図４（ａ）に示したように、燃料電池スタック１１０上の点Ｐには、先述した慣性力Ｆの分力Ｆｐと向きが逆であって、同じ大きさの抗力ｆｐが作用する。この抗力ｆｐは、車両１０の後方向きの水平分力ｆｐｘと、車両１０の鉛直下方向きの垂直分力ｆｐｙとに分解される。本実施例の搭載部１００では、先に説明したように、フロアパネル１２とカバー１４との締結力が、カバー１４に対して、鉛直下方に所定値以上の力が作用したときに、複数のボルト１６、および、ナット１８、あるいは、カバー１４が破損して、フロアパネル１２とカバー１４とが離脱するように設定されている。したがって、図４（ａ）に示した鉛直下方向きの垂直分力ｆｐｙ（ｆｐｙの総和）と燃料電池スタック１１０の重力Ｇとの和が、車両１０の衝突等によって、フロアパネル１２とカバー１４との締結力よりも大きくなると、図４（ｂ）に示したように、フロアパネル１２と１４カバー１４とが離脱して、カバー１４、および、燃料電池スタック１１０が落下する。したがって、本実施例の車両１０によれば、このような作用によって、燃料電池スタック１１０が車両１０の室内で移動することがないので、車両１０の搭乗者の安全性を向上させることができる。
【００３１】
Ｂ．第２実施例：
第２実施例の車両１０は、燃料電池スタックの搭載部の構造、および、燃料電池スタックの形状等が、第１実施例の車両１０と異なること以外は、第１実施例の車両１０と同じである。以下、第２実施例の車両１０において、第１実施例の車両１０と異なる部分について説明する。
【００３２】
図５は、第２実施例における搭載部１００Ａの概略構造を示す説明図である。図５（ａ）に、搭載部１００Ａを車両１０の左側から見たときの断面図（図５（ｂ）におけるＡ−Ａ断面図）を示した。図５（ａ）において、左側が車両１０の前方であり、右側が車両１０の後方であり、上側が車両１０の上方であり、下側が車両１０の下方である。また、図５（ｂ）に、搭載部１００Ａを車両１０の上方から見たときの断面図（図５（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図）を示した。図５（ｂ）において、左側が車両１０の前方であり、右側が車両１０の後方であり、上側が車両１０の右側であり、下側が車両１０の左側である。
【００３３】
図から分かるように、本実施例では、燃料電池スタック１１０Ａの外形形状は、ほぼ直方体である。そして、この燃料電池スタック１１０Ａは、第１実施例の燃料電池スタック１１０の外形形状とほぼ同じ六角柱状の形状を有するスタックケース１２０内に収納されている。ただし、スタックケース１２０は、第１実施例における燃料電池スタック１１０におけるエンドプレート１１４ａ，１１４ｂの形状に相当する突出する部分は有していない。そして、燃料電池スタック１１０Ａは、絶縁性材料からなる複数のマウント部材１３０を介して、スタックケース１２０内に固定されている。本実施例では、燃料電池スタック１１０Ａが収納されたスタックケース１２０が、本発明における所定の機器に相当する。
【００３４】
また、本実施例の燃料電池スタック１１０Ａは、第１実施例の搭載部１００と同様に、車両１０のフロアパネル１２Ａと、フロアパネル１２Ａの下方に締結されるカバー１４Ａとを備えており、これらによって、燃料電池スタック１１０Ａの収納空間が形成されている。そして、フロアパネル１２Ａとカバー１４Ａとは、複数のボルト１６、および、ナット１８によって締結されている。なお、本実施例においても、フロアパネル１２Ａとカバー１４Ａとの締結力は、第１実施例と同様に、カバー１４Ａに対して、鉛直下方に所定値以上の力が作用したときに、複数のボルト１６、および、ナット１８、あるいは、カバー１４Ａが破損して、フロアパネル１２Ａとカバー１４Ａとが離脱するように設定されている。
【００３５】
図５（ａ）から分かるように、搭載部１００Ａにおいて、フロアパネル１２Ａ、および、カバー１４Ａは、スタックケース１２０と当接する形状を有している。つまり、第１実施例と同様に、フロアパネル１２Ａ、および、カバー１４Ａによって構成される収納空間において、フロアパネル１２Ａは、車両１０の床面（水平面）とのなす角度が鋭角であって、収納空間の幅が鉛直上方ほど狭くなるように傾斜が設けられた内壁を構成している。また、カバー１４Ａには、第１実施例の搭載部１００におけるカバー１４に形成された凹部１４ｃに対応し、スタックケース１２０が嵌合される凹部１４Ａｃが形成されている。
【００３６】
また、図５（ｂ）に示したように、搭載部１００Ａにおいて、フロアパネル１２Ａには、スタックケース１２０の上側の面、および、側面の一部（斜面）が嵌合される凹部１２Ａｃが形成されている。こうすることによって、車両１０におけるスタックケース１２０の設置位置の位置決めを容易に行うことができる。また、スタックケース１２０の、車両の左右方向への横ズレを防止することもできる。
【００３７】
なお、本実施例では、スタックケース１２０は、フロアパネル１２Ａ、および、カバー１４Ａによって構成される収納空間に、緩衝材を介装せずに設置されるものとしたが、フロアパネル１２Ａ、および、カバー１４Ａと、スタックケース１２０との間に、ゴムやウレタン等からなる緩衝材を介装するようにしてもよい。
【００３８】
以上説明した第２実施例の車両１０によっても、搭載部１００Ａが、第１実施例における搭載部１００とほぼ同様の構造を有しているので、車両１０の前方、あるいは、後方からの衝突時に、フロアパネル１２Ａを変形させる力として作用する力（図４における慣性力Ｆの分力Ｆｐ）を、慣性力Ｆ（図４参照）よりも小さくすることができる。したがって、搭載部１００Ａを構成するフロアパネル１２Ａの変形や、破損を抑制することができる。
【００３９】
また、第２実施例の車両１０においても、フロアパネル１２Ａとカバー１４Ａとの締結力が、カバー１４Ａに対して、鉛直下方に所定値以上の力が作用したときに、複数のボルト１６、および、ナット１８、あるいは、カバー１４Ａが破損して、フロアパネル１２Ａとカバー１４Ａとが離脱するように設定されている。したがって、第１実施例と同様に、車両１０の衝突時等に、スタックケース１２０が車両１０の室内で移動することがないので、車両１０の搭乗者の安全性を向上させることができる。
【００４０】
Ｃ．変形例：
以上、本発明のいくつかの実施の形態について説明したが、本発明はこのような実施の形態になんら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々なる態様での実施が可能である。例えば、以下のような変形が可能である。
【００４１】
Ｃ１.変形例１：
図６は、第１実施例の変形例としての搭載部１００Ｂの概略構造を示す説明図である。
図６（ａ）に、搭載部１００Ｂを車両１０の前方から見たときの断面図（図６（ｂ）におけるＡ−Ａ断面図）を示した。図６（ａ）において、左側が車両１０の右側であり、右側が車両１０の左側であり、上側が車両１０の上方であり、下側が車両１０の下方である。また、図６（ｂ）に、搭載部１００Ｂを車両１０の上方から見たときの断面図（図６（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図）を示した。図６（ｂ）において、左側が車両１０の右側であり、右側が車両１０の左側であり、上側が車両１０の後方であり、下側が車両１０の前方である。
【００４２】
搭載部１００Ｂに収納される燃料電池スタック１１０は、第１実施例における１１０と同じである。ただし、本変形例では、第１実施例と、燃料電池スタック１１０の配置方向が異なっている。すなわち、車両１０の前後方向を、燃料電池スタック１１０における複数の単セル１１２の積層方向として配置して、搭載部１００Ｂの内部の収納空間に、燃料電池スタック１１０を収納するものとした。このため、本変形例の搭載部１００Ｂは、以下に説明する構造を有している。
【００４３】
図６（ａ）に示したように、本変形例の搭載部１００Ｂは、車両１０のフロアパネル１２Ｂと、フロアパネル１２Ｂの下方に締結されるカバー１４Ｂとを備えており、これらによって、燃料電池スタック１１０の収納空間が形成されている。そして、第１実施例における搭載部１００と同様に、フロアパネル１２Ｂとカバー１４Ｂとは、複数のボルト１６、および、ナット１８によって締結されている。なお、本変形例においても、フロアパネル１２Ｂとカバー１４Ｂとの締結力は、第１実施例と同様に、カバー１４Ｂに対して、鉛直下方に所定値以上の力が作用したときに、複数のボルト１６、および、ナット１８、あるいは、カバー１４Ｂが破損して、フロアパネル１２Ｂとカバー１４Ｂとが離脱するように設定されている。
【００４４】
また、図６（ａ）から分かるように、搭載部１００Ｂにおいて、フロアパネル１２Ｂは、先に示した燃料電池スタック１１０のエンドプレート１１４ａ，１１４ｂにおける辺Ｓ１、辺Ｓ５、辺Ｓ６（図２参照）に対応し、マウントゴム１１６ａ，１１６ｂの外周面と当接する形状を有している。つまり、フロアパネル１２Ｂ、および、カバー１４Ｂによって構成される収納空間において、フロアパネル１２Ｂは、車両１０の床面（水平面）とのなす角度が鋭角であって、収納空間の幅が鉛直上方ほど狭くなるように傾斜が設けられた内壁を構成している。また、カバー１４Ｂには、燃料電池スタック１１０のエンドプレート１１４ａ，１１４ｂにおける辺Ｓ２、辺Ｓ３、辺Ｓ４（図２参照）に対応し、燃料電池スタック１１０（マウントゴム１１６ａ，１１６ｂを含む）が嵌合される凹部１４Ｂｃが形成されている。
【００４５】
また、図６（ｂ）に示したように、搭載部１００Ｂにおいて、フロアパネル１２Ｂには、燃料電池スタック１１０における複数の単セル１１２の積層体の外周面から突出したエンドプレート１１４ａ、および、マウントゴム１１６ａが嵌合されるリブ部１２ＢＲａと、エンドプレート１１４ｂ、および、マウントゴム１１６ｂが嵌合されるリブ部１２ＢＲｂとが形成されている。そして、リブ部１２ＢＲａの内壁面とマウントゴム１１６ａとは当接する。また、リブ部１２ＢＲｂの内壁面とマウントゴム１１６ｂとは当接する。こうすることによって、車両１０における燃料電池スタック１１０の設置位置の位置決めを容易に行うことができる。
【００４６】
以上説明した本変形例の搭載部１００Ｂを備える車両１０によれば、搭載部１００Ｂが、第１実施例における搭載部１００とほぼ同様の構造を有しているので、車両１０の側面からの衝突時に、フロアパネル１２Ｂを変形させる力として作用する力（図４における慣性力Ｆの分力Ｆｐ）を、慣性力Ｆ（図４参照）よりも小さくすることができる。したがって、搭載部１００Ｂを構成するフロアパネル１２Ｂの変形や、破損を抑制することができる。
【００４７】
また、本変形例の車両１０においても、フロアパネル１２Ｂとカバー１４Ｂとの締結力が、カバー１４Ｂに対して、鉛直下方に所定値以上の力が作用したときに、複数のボルト１６、および、ナット１８、あるいは、カバー１４Ｂが破損して、フロアパネル１２Ｂとカバー１４Ｂとが離脱するように設定されている。したがって、第１実施例と同様に、車両１０の衝突時等に、燃料電池スタック１１０が車両１０の室内で移動することがないので、車両１０の搭乗者の安全性を向上させることができる。
【００４８】
Ｃ２．変形例２：
上記第１実施例では、搭載部１００において、フロアパネル１２が、車両１０の床面（水平面）とのなす角度が鋭角であって、燃料電池スタック１１０の収納空間の幅が鉛直上方ほど狭くなるように傾斜が設けられた内壁を構成しているものとしたが、本発明は、これに限られない。
【００４９】
図７は、第１実施例の他の変形例としての搭載部１００Ｃの概略構造を示す説明図である。図３と同様に、搭載部１００Ｃを車両１０の左側から見たときの断面図を示した。図７において、左側が車両１０の前方であり、右側が車両１０の後方であり、上側が車両１０の上方であり、下側が車両１０の下方である。
【００５０】
図示するように、本変形例の搭載部１００Ｃは、車両１０のフロアパネル１２Ｃと、フロアパネル１２Ｃの上方に締結されるカバー１４Ｃとを備えており、これらによって、燃料電池スタック１１０の収納空間が形成されている。搭載部１００Ｃに収納される燃料電池スタック１１０は、第１実施例における１１０と同じである。そして、フロアパネル１２Ｃとカバー１４Ｃとは、複数のボルト１６、および、ナット１８によって締結されている。
【００５１】
図３（ａ）との比較から分かるように、搭載部１００において、カバー１４Ｃは、先に示した燃料電池スタック１１０のエンドプレート１１４ａ，１１４ｂにおける辺Ｓ１、辺Ｓ５、辺Ｓ６（図２参照）に対応し、マウントゴム１１６ａ，１１６ｂの外周面と当接する形状を有している。つまり、フロアパネル１２Ｃ、および、カバー１４Ｃによって構成される収納空間において、カバー１４Ｃは、車両１０の床面（水平面）とのなす角度が鋭角であって、収納空間の幅が鉛直上方ほど狭くなるように傾斜が設けられた内壁を構成している。また、カバー１４Ｃには、燃料電池スタック１１０のエンドプレート１１４ａ，１１４ｂにおける辺Ｓ２、辺Ｓ３、辺Ｓ４（図２参照）に対応し、燃料電池スタック１１０（マウントゴム１１６ａ，１１６ｂを含む）が嵌合される凹部１２Ｃｃが形成されている。
【００５２】
以上説明した搭載部１００Ｃを備える車両１０によっても、搭載部１００Ｃが、第１実施例における搭載部１００とほぼ同様の構造を有しているので、車両１０の前方、あるいは、後方からの衝突時に、カバー１４Ｃを変形させる力として作用する力（図４における慣性力Ｆの分力Ｆｐに相当）を、慣性力Ｆ（図４参照）よりも小さくすることができる。したがって、搭載部１００Ａを構成するカバー１４Ｃの変形や、破損を抑制することができる。
【００５３】
なお、カバー１４Ｃの形状は、図７に示した形状に限られない。図８は、第１実施例の他の変形例としての搭載部１００Ｄの概略構造を示す説明図である。図７と同様に、搭載部１００Ｄを車両１０の左側から見たときの断面図を示した。図８において、左側が車両１０の前方であり、右側が車両１０の後方であり、上側が車両１０の上方であり、下側が車両１０の下方である。
【００５４】
図７と図８との比較から分かるように、図７に示した搭載部１００Ｃと、図８に示した搭載部１００Ｄとでは、カバー１４Ｃ，１４Ｄの形状が互いに異なっている。すなわち、図８に示したように、搭載部１００Ｄにおけるカバー１４Ｄは、搭載部１００Ｃにおけるカバー１４Ｃと同様に、フロアパネル１２Ｃ、および、カバー１４Ｄによって構成される収納空間において、カバー１４Ｄは、車両１０の床面（水平面）とのなす角度が鋭角であって、収納空間の幅が鉛直上方ほど狭くなるように傾斜が設けられた内壁を有しているが、カバー１４Ｃよりも厚さが厚い部分を有している。搭載部１００Ｃ、および、搭載部１００Ｄにおいて、この他については同じである。こうすることによっても、図７に示した搭載部１００Ｃと同じ効果を得ることができる。
【００５５】
つまり、搭載部１００Ｃ，１００Ｄにおいて、燃料電池スタック１１０の収納空間を構成するカバー１４Ｃ，１４Ｄは、車両１０の床面（水平面）とのなす角度が鋭角であって、収納空間の幅が鉛直上方ほど狭くなるように傾斜が設けられた内壁を有するようにすればよい。これらは、先に説明した搭載部１００，１００Ａ、１００Ｂにおけるフロアパネル１２，１２Ａ，１２Ｂについても同様である。
【００５６】
Ｃ３．変形例３：
先に説明した第１実施例、および、第２実施例における搭載部１００，１００Ａ、変形例における搭載部１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄは、燃料電池スタック１１０、あるいは、スタックケース１２０に対して、車両１０の前後方向、あるいは、左右方向からの衝突に対応する構造を備えるものとしたが、本発明は、これに限られない。搭載部が、燃料電池スタック１１０、あるいは、スタックケース１２０に対して、車両１０の前後方向、および、左右方向、さらには、斜め方向からの衝突に対応可能な構造としてもよい。したがって、搭載部の内壁の一部を、車両１０の床面（水平面）とのなす角度が鋭角であって、収納空間の幅が鉛直上方ほど狭くなるような形状、例えば、多角錐台や、円錐台の側面の形状にするようにしてもよい。この場合、燃料電池スタックや、スタックケースの形状を、上述した搭載部の内壁の形状に対応し、内壁面と面で当接するように形成することが好ましい。
【００５７】
Ｃ４．変形例４：
上記第１実施例等における燃料電池スタック１１０では、図２に示したように、六角形の平面形状を有する１１４ａ，１１４ｂと、六角形の平面形状を有す単セル１１２とを積層するものとしたが、燃料電池スタックを、他の形状としてもよい。
【００５８】
図９は、変形例としての燃料電池スタック１１０Ｂの外観を示す斜視図である。この燃料電池スタック１１０Ｂは、図示するように、矩形の平面形状を有する複数の単セル１１２Ａを積層して形成される。そして、複数の単セル１１２Ａの積層体の両端には、集電板、および、絶縁板が、それぞれこの順に配置されており、さらに、これらの両端に、第１実施例におけるエンドプレート１１４ａ，１１４ｂと同じ六角形の平面形状を有するエンドプレート１１４ａ，１１４ｂが配置される。そして、エンドプレート１１４ａ，１１４ｂの外周部には、第１実施例と同様に、マウントゴム１１６ａ，１１６ｂが、それぞれ設置される。このような燃料電池スタック１１０Ａによっても、第１実施例における燃料電池スタック１１０と同様の効果を得ることができる。
【００５９】
また、図１０は、他の変形例としての燃料電池スタック１１０Ｃの外観を示す斜視図である。この燃料電池スタック１１０Ｃは、図示するように、第２実施例における直方体の外形形状を有する燃料電池スタック１１０Ａにおけるエンドプレートの外周部に、第１実施例の燃料電池スタック１１０における六角形の平面形状を有するエンドプレート１１４ａ，１１４ｂとほぼ同じ外形形状を有するマウントゴム１１６Ｃａ，１１６Ｃｂが設置されている。このような燃料電池スタック１１０Ｃによっても、第１実施例における燃料電池スタック１１０と同様の効果を得ることができる。
【００６０】
Ｃ５．変形例５：
上記第１実施例、および、第２実施例では、搭載部１００，１００Ａにおいて、カバー１４，１４Ａに、凹部１４ｃ，１４Ａｃを設けるものとしたが、これを省略してもよい。この場合、燃料電池スタック１１０や、スタックケース１２０の形状を、搭載部１００，１００Ａの内部形状に対応して、略台形柱とすればよい。
【００６１】
Ｃ６．変形例６：
上記実施例、および、変形例では、車両１０の搭載部に、燃料電池スタックを搭載する場合について説明したが、本発明は、これに限られない。本発明は、バッテリや、燃料タンク、モータ等、車両１０を駆動するための他の機器を搭載するための搭載部に適用可能である。
【００６２】
Ｃ７．変形例７：
上記実施例では、車両１０において、搭載部は、座席シートの下部に配置されているものとしたが、本発明は、これに限られない。１０における搭載部の配置位置は、任意に設定可能である。ただし、車両１０の走行安定性の観点から、搭載部は、車両１０の重量バランスを考慮して配置されるようにすることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１実施例としての車両の概略構成を示す説明図である。
【図２】第１実施例における燃料電池スタック１１０の外観を示す斜視図である。
【図３】第１実施例における搭載部１００の概略構造を示す説明図である。
【図４】車両１０が搭載部１００を備えることによる作用および効果を示す説明図である。
【図５】第２実施例における搭載部１００Ａの概略構造を示す説明図である。
【図６】第１実施例の変形例としての搭載部１００Ｂの概略構造を示す説明図である。
【図７】第１実施例の他の変形例としての搭載部１００Ｃの概略構造を示す説明図である。
【図８】第１実施例の他の変形例としての搭載部１００Ｄの概略構造を示す説明図である。
【図９】変形例としての燃料電池スタック１１０Ｂの外観を示す斜視図である。
【図１０】他の変形例としての燃料電池スタック１１０Ｃの外観を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６４】
１０…車両
１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ…フロアパネル
１２Ｒａ，１２Ｒｂ，１２ＢＲａ，１２ＢＲｂ…リブ部
１２Ａｃ，１２Ｃｃ…凹部
１４，１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ…カバー
１４ｃ，１４Ａｃ，１４Ｂｃ…凹部
１６…ボルト
１８…ナット
１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ…搭載部
１１０，１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃ…燃料電池スタック
１１２，１１２Ａ…単セル
１１４ａ，１１４ｂ…エンドプレート
１１６ａ，１１６ｂ，１１６Ｃａ，１１６Ｃｂ…マウントゴム
１２０…スタックケース
１３０…マウント部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2008260382.tif 000008
【図７】
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【図８】
2008260382.tif 000010
【図９】
2008260382.tif 000011
【図１０】
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