(57)【要約】【課題】車輌が衝突しても、水素ボンベへのダメージの少ない車輌用水素ボンベ搭載装置を提供することを目的とする。【解決手段】車輌用水素ボンベ搭載装置１０は、燃料電池車輌１のロールバー３ａから突出したケース１２および水素ボンベ１１上に載置されるカバー１５を備えている。ケース１２の凹部１２ｃに水素ボンベ１１の下端部１１ｆが収容されるように、水素ボンベ１１を立てた状態で設置する。その後、各々の水素ボンベ１１のバルブ１１ｂに形成された互いに平行な二面１１ｂ１に、カバー１５の係合溝１５ｃを嵌合させた後、カバー１５の突出部１５ａをボンベ本体１１ａの上端部１１ｅに装着する。カバー１５の複数の貫通孔１５ｄにスクリューを挿通した後、サポートパイプ１３のねじ孔１３ａに螺合させてカバー１５をサポ−トパイプ１３に固定することによって、水素ボンベ１１はシートバック４ｂの後方に、シートバック４ｂに平行になるように、その上方を車輌後方に傾けて立った状態で車輌１に搭載される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端が閉じた円筒状のボンベ本体と、前記ボンベ本体の一端部に設けられ、開閉可能なバルブを含んだ水素ボンベの車輌への搭載装置であって、
前記水素ボンベを車輌のシートバック後方に立てて搭載することを特徴とする車輌用水素ボンベ搭載装置。
【請求項２】
前記水素ボンベを前記シートバックに対して略平行になるように傾斜させて搭載することを特徴とする請求項１記載の車輌用水素ボンベ搭載装置。
【請求項３】
前記シートバックの後方に設置されているロールバーに保持部材を連結し、前記水素ボンベを前記保持部材に固定することによって車輌に搭載することを特徴とする請求項１または請求項２記載の車輌用水素ボンベ搭載装置。
【請求項４】
前記保持部材は前記ロールバーに固定され前記水素ボンベの下端部を受けるケースと、前記ボンベ本体の上端部に載置されるとともに、前記ロールバーに連結され前記水素ボンベを押圧するカバーを含み、前記カバーには前記水素ボンベの軸周りの回転を防止する回り止め機構が備えられていることを特徴とする請求項３記載の車輌用水素ボンベ搭載装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料電池車輌に使用される車輌用水素ボンベ搭載装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
燃料電池車輌に使用される車輌用水素ボンベ搭載装置に関する従来技術として、車輌のフロア下のフレームに保持部材を介して複数の水素ボンベを車輌進行方向に対して横向きに搭載したものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３７０５５０公報（第８頁、第２図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
通常、水素ボンベの開閉可能なバルブは、ボンベ本体の一端部に設置されているため、上述した従来技術による車輌用水素ボンベ搭載装置においては、水素ボンベを車輌に搭載した状態において、車輌を上方より投影した場合の車輌の輪郭部にバルブが位置する状態となる。水素ボンベはバルブの部位が強度的に最も弱く、この部位が車輌の輪郭部に位置すると、車輌の衝突の際に水素ボンベがダメージを受けやすかった。
【０００５】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、車輌が衝突しても、水素ボンベへのダメージの少ない車輌用水素ボンベ搭載装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、両端が閉じた円筒状のボンベ本体と、前記ボンベ本体の一端部に設けられ、開閉可能なバルブを含んだ水素ボンベの車輌への搭載装置であって、前記水素ボンベを車輌のシートバック後方に立てて搭載することを特徴とする車輌用水素ボンベ搭載装置とした。
【０００７】
請求項２の発明は、前記水素ボンベを前記シートバックに対して略平行になるように傾斜させて搭載することを特徴とする請求項１記載の車輌用水素ボンベ搭載装置とした。
【０００８】
請求項３の発明は、前記シートバックの後方に設置されているロールバーに保持部材を連結し、前記水素ボンベを前記保持部材に固定することによって車輌に搭載することを特徴とする請求項１または請求項２記載の車輌用水素ボンベ搭載装置とした。
【０００９】
請求項４の発明は、前記保持部材は前記ロールバーに固定され前記水素ボンベの下端部を受けるケースと、前記ボンベ本体の上端部に載置されるとともに、前記ロールバーに連結され前記水素ボンベを押圧するカバーを含み、前記カバーには前記水素ボンベの軸周りの回転を防止する回り止め機構が備えられていることを特徴とする請求項３記載の車輌用水素ボンベ搭載装置とした。
【００１０】
【発明の作用及び効果】
＜請求項１の発明＞
水素ボンベを車輌に立てて搭載することにより、車輌を上方より投影した場合の車輌の輪郭部にバルブが位置することがなくなり、車輌の衝突時にも水素ボンベのバルブがダメージを受けることがない。また、水素ボンベを車輌に立てて搭載することにより、バルブが車輌の比較的上方に配置されるため、車輌が衝突してもバルブが衝突相手側車輌よりも高位置にあることが多く、バルブがダメージを受けにくい。
【００１１】
＜請求項２の発明＞
シートバックは通常後方に若干傾いているため、シートバック上端から下ろした鉛直面とシートバックの背面によって囲まれることにより、シートバック後方に略三角形状のデッドスペースが形成される。水素ボンベをシートバックに対して略平行になるように傾斜させて配置することにより、このデッドスペースを上手に利用して、無駄なスペースをとることなく水素ボンベを搭載でき、前後方向、上下方向の水素ボンベの突出が少なくなるため外観が向上する。また、直立させた場合に比較して傾斜させた分、水素ボンベの重心を低くすることができ、安定した設置ができる。車輌についても重心が低くなることから車輌の安定性も向上する。
【００１２】
＜請求項３の発明＞
シートバックの後方に設置されているロールバーに連結された保持部材を介して水素ボンベを車輌に搭載することにより、特別な強度部材を設けなくても水素ボンベを車輌に立てて設置できる。
【００１３】
＜請求項４の発明＞
ロールバーに取付けられたケースと水素ボンベの上端部に載置されたカバーとによって水素ボンベを上下に挟んで固定しているため、車輌の振動等に対しても安定して水素ボンベを車輌に固定できる。また、カバーには水素ボンベの軸周りの回転を防止する回り止め機構が備えられていることによって、更に安定して水素ボンベを車輌に固定できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図１乃至図５によって説明する。図１は本発明による車輌用水素ボンベ搭載装置１０によって水素ボンベ１１を搭載した燃料電池車輌１の側面図である。図において車輌１は、前輪２Ｆおよび後輪２Ｒ上にボデー３が備えられ、ボデー３の床面上には乗員用のシート４が設置されている。シート４はシートクッション４ａおよびシートクッション４ａ上に可倒性を備えて設置されたシートバック４ｂを含んでいる。
【００１５】
また、ボデー３はシート４の後方に設置されたロールバー３ａを含んでおり、ロールバー３ａの上方にはヘッドレスト５が取付けられている。ボデー３の床面上には燃料電池システム６が取付けられ、左右の後輪２Ｒには駆動用モータ７が連結されている。また、車輌後方のボデー３上にはモータコントローラ８が設置されている。水素ボンベ１１は、両端が閉じられ、かつ円筒形をしたボンベ本体１１ａと、ボンベ本体１１ａの一端部に設置され、開閉されることによってボンベ本体１１ａの内外を断続可能なバルブ１１ｂを備えている。
【００１６】
以下、水素ボンベ１１を車輌に搭載するための車輌用水素ボンベ搭載装置１０について詳説する。車輌用水素ボンベ搭載装置１０は４本の水素ボンベ１１を搭載するもので、シートバック４ｂの後方に位置するようにロールバー３ａに連結されている。図５に明瞭に示したように、車輌用水素ボンベ搭載装置１０は主に、ロールバー３ａの下方に連結されたケース１２と、左右のロールバー３ａを連結してケース１２の上方に位置するサポートパイプ１３と、サポートパイプ１３とケース１２とを上下方向に連結する２本の連結パイプ１４と、水素ボンベ１１のボンベ本体１１ａの上端部１１ｅに載置されるカバー１５とによって構成されている。これらは、本発明の保持部材に該当する。
【００１７】
ケース１２は、２本のロールバー３ａから後方に突出したケースパイプ１２ａ上にケース板１２ｂが取付けられたもので、ケース板１２ｂの上面には４本の水素ボンベ１１の下端部１１ｆを受け入れる凹部１２ｃが並設されている。カバー１５は、平板に水素ボンベ１１の上端部１１ｅと合致する４個の突出部１５ａが並設されたものであり、各突出部１５ａ上には、対向する互いに平行な側面１５ｂを備えた係合溝１５ｃが、周辺部から突出部１５ａの頂点まで延びている（図３示）。カバー１５の係合溝１５ｃは、本発明の回り止め機構に該当する。
【００１８】
係合溝１５ｃの互いに対向した側面１５ｂ間の距離は、水素ボンベ１１のバルブ１１ｂの円筒形状をした部位の２箇所を取り除いて形成された互いに平行な二面１１ｂ１と嵌合するだけの大きさとされている。カバー１５の周辺部には複数の貫通孔１５ｄが形成されており、サポートパイプ１３には、カバー１５の貫通孔１５ｄに挿通されたスクリュー（図示せず）が螺合するねじ孔１３ａが形成されている。
【００１９】
シートバック４ｂの背面には、図４に示すようにクランプ１６が取付けられている。クランプ１６は水素ボンベ１１のバルブ１１ｂに接続されたフレキシブルホース１１ｃを固定するもので、シートバック４ｂに取付けられた基体１６ａに四対の可撓体１６ｂが一体に形成されたものである。各々の一対の可撓体１６ｂを互いに離れるように撓ませて、可撓体１６ｂ間にフレキシブルホース１１ｃを挿入することによって、４本のフレキシブルホース１１ｃがクランプ１６によって１箇所にて束ねられ、フレキシブルホース１１ｃの中にたるみが発生するものがあっても、クランプ１６に束ねられることによってたるみが解消される。
【００２０】
図２に示すように、フレキシブルホース１１ｃの先端には雄コネクタ１１ｄが取付けられており、水素ボンベ１１が車輌１に搭載される場合に、フレキシブルホース１１ｃがクランプ１６に取付けられた後、雄コネクタ１１ｄが燃料電池システム６に取付けられた雌コネクタ６ａに結合される。車輌１において燃料電池システム６は、モータコントローラ８を介して駆動用モータ７と連結され、水素ボンベ１１から供給された燃料用水素によって発電して、駆動用モータ７に電力を供給する。
【００２１】
次に水素ボンベ１１を車輌１に搭載する場合の搭載方法について説明する。４本の水素ボンベ１１を、各々のバルブ１１ｂが上方になり、更に、フレキシブルホース１１ｃが車輌前方（シートバック４ｂ側）を向くように立てた状態で、ケース１２の凹部１２ｃに水素ボンベ１１の下端部１１ｆが収容されるように設置する。その後、フレキシブルホース１１ｃをクランプ１６の可撓体１６ｂ間に挟持させるとともに、各々の水素ボンベ１１のバルブ１１ｂに形成された互いに平行な二面１１ｂ１に、カバー１５の係合溝１５ｃを嵌合させた後、カバー１５の突出部１５ａをボンベ本体１１ａの上端部１１ｅに装着する。
【００２２】
その後、カバー１５の複数の貫通孔１５ｄにスクリュー（図示せず）を挿通した後、サポートパイプ１３のねじ孔１３ａに螺合させてカバー１５をサポ−トパイプ１３に固定し、カバー１５によってボンベ本体１１ａの上端部１１ｅを押圧する。フレキシブルホース１１ｃの先端にある雄コネクタ１１ｄを燃料電池システム６の雌コネクタ６ａに結合させた後、水素ボンベ１１のバルブ１１ｂを開状態にして燃料電池システム６への水素供給を行う。図に示したように、水素ボンベ１１は、車輌用水素ボンベ搭載装置１０を用いて車輌１に搭載された状態で、シートバック４ｂの後方に、シートバック４ｂに平行になるように、その上方を車輌後方に傾けて立った状態となる。
【００２３】
上述した実施形態によれば、水素ボンベ１１をシートバック４ｂの後方に立てて搭載したことにより、車輌１を上方より投影した場合の車輌１の輪郭部にバルブ１１ｂが位置することがなくなり、車輌１の衝突時にもバルブ１１ｂがダメージを受けることがない。また、水素ボンベ１１を車輌１に立てて搭載することにより、バルブ１１ｂが車輌１の比較的上方に配置されるため、車輌１が衝突してもバルブ１１ｂが衝突相手側車輌よりも高位置にあることが多く、バルブ１１ｂがダメージを受けにくい。
【００２４】
更に、水素ボンベ１１をシートバック４ｂに対して平行になるように車輌後方に傾斜させて配置したことにより、シートバック４ｂ上端から下ろした鉛直線とシートバック４ｂの背面によって形成された、シートバック４ｂ後方にある略三角形状のデッドスペースを上手に利用して、無駄なスペースをとることなく水素ボンベ１１を設置でき、前後方向、上下方向の水素ボンベ１１の突出が少なくなるため外観が向上する。また、直立させた場合に比較して傾斜させた分、水素ボンベ１１の重心を低くすることができ、安定した設置ができる。車輌１についても重心が低くなることから車輌１の安定性も向上する。
【００２５】
本実施形態においては、シートバック４ｂの後方に設置されているロールバー３ａに取付けられたケース１２とカバー１５とによって水素ボンベ１１を上下に挟んで固定しているため、特別な強度部材を設けなくても水素ボンベ１１を車輌１に立てて設置できるとともに、車輌１の振動等に対しても安定して水素ボンベ１１を車輌１に固定できる。また、カバー１５の係合溝１５ｃがバルブ１１ｂに形成された互いに平行な二面１１ｂ１と係合することによって、水素ボンベ１１の軸周りの回転を防止しているため、更に安定して水素ボンベ１１を車輌１に固定できる。
【００２６】
＜他の実施形態＞
本発明は上述した記載および図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、以下のもの以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）水素ボンベは必ずしも車輌に４本搭載しなければならないわけではなく、燃料電池システムの燃料消費能力にあわせて任意の本数を搭載すればよい。
（２）カバーに備えられた水素ボンベの回り止め機構は、必ずしも水素ボンベに形成された平行な二面に係合する係合溝である必要はなく、平坦な一面同士の係合、あるいは多角形同士の嵌合によるものなど、あらゆる機構が適用可能である。
（３）カバーとサポートパイプとの連結はスクリューによる螺合に限らず、公知の方法による係合、嵌合によるものでもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態による車輌用水素ボンベ搭載装置を用いて水素ボンベを搭載した車輌の側面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】カバーを水素ボンベに搭載するところを説明するためのもので、図２の上視図である。
【図４】本実施形態によるフレキシブルホース用クランプの拡大図である。
【図５】図１の要部斜視図である。
【符号の説明】
１…燃料電池車輌
３ａ…ロールバー
４…シート
４ｂ…シートバック
１０…車輌用水素ボンベ搭載装置
１１…水素ボンベ
１１ａ…ボンベ本体
１１ｂ…バルブ
１１ｂ１…平行な二面
１１ｅ…上端部
１１ｆ…下端部
１２…ケース
１５…カバー
１５ｃ…係合溝
【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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