(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池を備えた燃料電池車において、
タンク長手方向が車両前後方向となるように配置されており、ガスが充填される第１のタンクと、
該第１のタンクの車両前後方向の後方に、タンク長手方向が車両左右方向となるように配置される、ガスが充填される第２のタンクと、
前記第１のタンクおよび前記第２のタンクに設けられたガス放出用のバルブと、
前記バルブを経由して前記燃料電池へ供給されるガスを減圧する減圧弁と、
当該燃料電池車の車両の両側に設けられたサイドメンバーと、
前記第２のタンクの後方に配置され、車輪を駆動するモーターと、
をさらに備えており、
ガス流路において、前記第２のタンクの下流には前記第１のタンクがなく、
前記減圧弁は、前記第２のタンクの車両前後方向の後端より後方かつ前記モーターの車両前後方向の後端よりも前方であって、尚かつ、モーターの車両左右方向における側壁の車両前後方向への延長線と前記サイドメンバーとの間の領域であって、前記第２のタンクの前記バルブ側に配置されており、
かつ、前記減圧弁は、前記サイドメンバーに対して固定用部材を介して、当該サイドメンバーから内側に離れた位置に固定されている、燃料電池車。
【請求項２】
前記第１のタンクは、センタートンネル内に配置されている、請求項１に記載の燃料電池車。
【請求項３】
前記第２のタンクは、後席の下に配置されている、請求項１または２に記載の燃料電池車。
【請求項４】
前記モーターによって後輪を駆動させる、請求項１から３のいずれか一項に記載の燃料電池車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池車に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池車として、水素燃料を貯蔵した第１のタンクをタンク長手方向が車両前後方向になるように配置し、第１のタンクの後ろに第２のタンクをタンク長手方向が車両左右方向となるように配置し、さらに第２のタンクの後方にモーターを配置したものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、燃料電池車には、タンクから燃料電池に燃料ガスを供給する際にガスを減圧させるべく、減圧弁が設けられている。一般に燃料電池車では、タンクからのガスは高圧であるため減圧弁までの流路は高圧用配管を用いている。高圧用配管は強度が必要なため、体積が大きく、コストが高い。そのため、車両内のスペース確保およびコスト低減のため、減圧弁は、タンクから減圧弁に至る高圧用配管の配管長をできるだけ短くすることを考慮して配置されることが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】独国特許出願公開第ＤＥ１０２００９０３９０７９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、タンクから減圧弁に至る燃料供給配管の配管長を短くするべく、減圧弁がタンクとタンクの間に配置される場合があり、この場合には、車両の前後方向の衝突時に減圧弁が衝撃を受けて損傷するおそれがあった。特に、タンク長手方向が車両前後方向となるようにタンクが配置されると、タンクからの面圧が高くなるため、減圧弁の損傷の可能性が高くなるおそれがあった。
【０００６】
そこで、本発明は、車両の前後方向等の衝突時に減圧弁が損傷するおそれを低減した燃料電池車を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題を解決するべく本発明は、燃料電池を備えた燃料電池車において、
タンク長手方向が車両前後方向となるように配置されており、ガスが充填される第１のタンクと、
該第１のタンクの車両前後方向の後方に、タンク長手方向が車両左右方向となるように配置される、ガスが充填される第２のタンクと、
前記第１のタンクおよび前記第２のタンクに設けられたガス放出用のバルブと、
前記バルブを経由して前記燃料電池へ供給されるガスを減圧する減圧弁と、
当該車両の両側に設けられたサイドメンバーと、
前記第２のタンクの後方に配置され、車輪を駆動するモーターと、
を備えており、
ガス流路において、前記第２のタンクの下流には前記第１のタンクがなく、
前記減圧弁は、前記第２のタンクの車両前後方向の後端より後方かつ前記モーターの車両前後方向の後端よりも前方であって、尚かつ、モーターの車両左右方向における側壁の車両前後方向への延長線と前記サイドメンバーとの間の領域であって、前記第２のタンクの前記バルブ側に配置されている、というものである。
【０００８】
この燃料電池車によると、車両前後方向の衝突が生じた際、減圧弁がモーターと第２のタンクとの間に挟まれにくい。また、後突時に直接減圧弁が衝撃を受けずにモーターが衝撃を吸収できる。したがって、減圧弁が直接衝撃を受けることを回避することが可能となることから、当該減圧弁が損傷するおそれが低減する。また、衝突からの損傷を抑制しつつ、第２のタンクと減圧弁とを結ぶ配管をできるだけ短くすることができる。
【０００９】
前記減圧弁は、前記サイドメンバーに固定されていてもよい。
【００１０】
このように減圧弁をサイドメンバーに固定することによりサイドメンバーの変形に伴って減圧弁を移動させることができるので、減圧弁が側突物にあたることを抑制できる。
【００１１】
この場合、前記減圧弁は、前記サイドメンバーに、固定用部材を介して固定されていてもよい。
【００１２】
これにより、衝突物がサイドメンバーに当たった際の衝撃が減圧弁に直接伝わることを抑制できる。
【００１３】
また、前記減圧弁は、前記固定用部材により、前記サイドメンバーから内側に離れた位置に固定されていてもよい。
【００１４】
これにより、減圧弁が側突物に当たることをより抑制できる。
【００１５】
前記第１のタンクは、センタートンネル内に配置されていてもよい。
【００１６】
これにより、車内スペースを効率よく利用できる。
【００１７】
前記第２のタンクは、後席の下に配置されていてもよい。
【００１８】
これにより、モーターを搭載する後方部分のスペースをより確保できる。
【００１９】
燃料電池車は、前記モーターによって後輪を駆動させるものであってもよい。
【００２０】
これにより、モーターから駆動輪への伝達距離を短くすることができるため、駆動機構を小型化できる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、車両の前後方向等の衝突時に減圧弁が損傷するおそれを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態における燃料電池車の構成の概略を示す側面図である。
【図２】燃料電池車の構成の概略を示す平面図である。
【図３】図２のIII-III線における断面構造の概略を示す図である。
【図４】減圧弁およびその周辺の構成を拡大して示す平面図である。
【図５】図４のV-V線における断面図である。
【図６】リアタンクの下流に３ウェイ（ｗａｙ）バルブを配置した構造の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。
【００２４】
本実施形態の燃料電池車１００は後輪駆動車であり、フロントタンク１、リアタンク２、減圧弁３、サイドメンバー４、モーター５、車輪（前輪６Ｆ、後輪６Ｒ）、燃料電池１０などを備える。
【００２５】
フロントタンク１およびリアタンク２は燃料となる水素ガスが充填される容器である。本実施形態の燃料電池車１００において、フロントタンク１は、フロアパネルＦＰの下のセンタートンネルＣＴ内に縦置きされ、タンク長手方向が車両前後方向（進行・後退方向）となっている（図２、図３参照）。リアタンク２は、フロントタンク１の後方に、タンク長手方向が車両左右方向となるように横置きされている（図２参照）。フロントタンク１とリアタンク２をこのようにＴ字形にした配列は、車両内のスペース効率等の点で好適である。
【００２６】
フロントタンク１およびリアタンク２には、それぞれ、ガス放出用のバルブ１Ｖ，２Ｖが設けられている（図２等参照）。フロントタンク１とリアタンク２とは、第１の高圧配管８Ｈ１によって接続されている。また、リアタンク２は、減圧弁３と、第２の高圧配管８Ｈ２によって接続されている。さらに、フロントタンク１には、水素ガスの充填口１１と繋がるガス充填用配管１４が接続されている。このような構造にすると、比較的大型になりがちなフロントタンク１に対して先に冷却された水素ガスを導入できることから、大型なために温度上昇しがちなフロントタンク１の温度上昇を抑制することができる。
【００２７】
減圧弁３は、フロントタンク１からバルブ１Ｖを通じて燃料電池１０へ供給される水素ガス、およびリアタンク２からバルブ２Ｖを通じて燃料電池１０へ供給される水素ガスを減圧する。減圧された水素ガスは、中圧配管８Ｍを通じて燃料電池１０へ供給される（図１、図２参照）。
【００２８】
サイドメンバー４は、当該燃料電池車１００の両側に設けられる、車両前後方向へ延びる部材である（図１、図２参照）。本実施形態のサイドメンバー４は、燃料電池車１００の前部および後部が車幅方向に窄まる形状となるように曲折した形状である（図２参照）。
【００２９】
モーター５は、車輪を駆動する駆動源である。本実施形態における燃料電池車１００は、該モーター５によって後輪６Ｒを駆動する後輪駆動車である（図１等参照）。また、本実施形態のモーター５は、リアタンク２の後方に配置されている（図１、図２参照）。なお、本明細書でいう「モーター」には、当該モーターのカバーやケーシング、筐体なども含まれる。
【００３０】
ここで、本実施形態の減圧弁３は、所定の領域、すなわち、リアタンク２の後端２ｒよりも後方かつモーター５の後端５ｒよりも前方であって、尚かつ、モーター５の側壁５ｓの車両前後方向への延長線５Ｅとサイドメンバー４との間である領域Ａの中に配置されている（図２、図４参照）。こうした配置とすることで、例えば後突（当該燃料電池車１００の後ろから追突される、等）が生じたとしても、モーター５とリアタンク２との間に減圧弁３が挟まれることがない。例えば、モーター５としては筐体が硬かったり重量が嵩んだりするものが用いられることがあるが、そのような場合でも、モーター５がぶつかって減圧弁３が大きく損傷するといった事態を回避することができる。
【００３１】
しかも、本実施形態では上述のように減圧弁３をリアタンク２の後方へ配置するので、リアタンク２の前方側に、乗車時のフットスペース確保といった形で、乗降性や居住性を向上させるための空間を得やすい。
【００３２】
また、本実施形態の減圧弁３は、サイドメンバー４に固定され、モーター５の側壁５ｓの車両前後方向への延長線５Ｅとサイドメンバー４との間の領域内に位置している（図２等参照）。これによれば、例えば側突（当該燃料電池車１００の側方から追突される、等）時、サイドメンバー４が変形したとしても、該変形に伴って減圧弁３自体もサイドメンバー４とともに移動することで、減圧弁３が側突物などの他部材に当たることが抑止される。
【００３３】
減圧弁３をサイドメンバー４に固定する方法や形態は特に限定されないが、一例を示すと、本実施形態では、ブラケット（固定用部材）７を介して減圧弁３をサイドメンバー４に固定している（図４、図５等参照）。これにより、衝突時の衝撃が減圧弁３に直接伝わることを抑制することができる。このブラケット７は、その一端側を、ボルト１２によってサイドメンバー４の例えば底面に締結され、その他端側に、減圧弁３が例えばボルト１３によって締結されている。それぞれの締結点は１箇所でもよい。なお、ブラケット７は減圧弁３を固定するための部材の一例にすぎず、この他、板状の部材、あるいはその他の形状の片持ち部材など、各種形状の部材をブラケット７の代わりに利用することができる。
【００３４】
なお、長めのブラケット７を採用する等により、減圧弁３をサイドメンバー４から内側へさらに離れた位置に固定することも好適である。こうした場合には、側突等が生じたときに減圧弁３が側突物などの他部材に当たることをさらに抑止することが可能となる。
【００３５】
また、減圧弁３は、燃料電池車１００の左右方向（幅方向）において、左右のどちらにも配置可能だが、リアタンク２のバルブ２Ｖのある側に配置されていることが好ましい。こうした場合には、配管の引き回し方にもよるが、第２の高圧配管８Ｈ２など、水素ガス用の配管の長さをより短くすることが可能となる。また、バルブ１Ｖ（またはバルブ２Ｖ）から減圧弁３を経由して燃料電池１０に至る構造である場合の配管（第１の高圧配管８Ｈ１、第２の高圧配管８Ｈ２および中圧配管８Ｍ）の経路長（合計長さ）が最短となる位置に減圧弁３を配置することも好適である。
【００３６】
また、特に詳しい説明はしないが、リアタンク２の下流に３ウェイ（ｗａｙ）バルブ９を配置する構造とすることもできる（図６参照）。なお、図６中では高圧配線を符号８Ｈで示している。
【００３７】
ここまで説明したように、本実施形態の燃料電池車１００によると、車両前後方向の衝突が生じた際、減圧弁３がモーター５とリアタンク２との間に挟まれにくい。したがって、減圧弁３が直接衝撃を受けることを回避可能であることから、当該減圧弁３が損傷するおそれが低減する。
【００３８】
なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば本実施形態においては、モーター５によって後輪を駆動させる燃料電池車１００について説明したがこれは一例にすぎず、この他、例えば前輪駆動（ＡＷＤ）などにおいても本発明を適用することができることはいうまでもない。
【００３９】
また、上述した実施形態では、２本のタンク（フロントタンク１、リアタンク２）がＴ字形に配列された燃料電池車１００を例に説明したが、これは、車両スペースを有効活用するための配列の一例にすぎない。すなわち、上述した燃料電池車１００は、フロントタンク１をフロア下に縦置きしてスペース効率を向上させ、リアタンク２を後席下に横置きして車両後方部分のスペースをより確保できるようにしたものであるが（図１等参照）、これはタンク配列の好適な一例にすぎず、これ以外の配列とした燃料電池車１００においても本発明を適用することは当然に可能である。
【００４０】
また、上述した実施形態では、フロントタンク１を車両前後方向に向けて縦置きし、リアタンク２を車両左右方向に向けて横置きした例を示したが、ここでいう車両前後方向が、厳密な意味での前後方向のみならず、設計等に応じて僅かに左右方向に傾けたような場合にも、本発明の適用が妨げられないことはいうまでもない。したがって、フロントタンク１の配置は、タンク長手方向が厳密な意味で前後方向に一致している場合には限られない。車両左右方向に向けて横置きしたリアタンク２についても同様である。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、燃料電池を備えた燃料電池車に適用して好適なものである。
【符号の説明】
【００４２】
１…フロントタンク（第１のタンク）
１Ｖ…バルブ
２…リアタンク（第２のタンク）
２ｒ…リアタンクの後端
２Ｖ…バルブ
３…減圧弁
４…サイドメンバー
５…モーター
５ｒ…モーターの後端
５ｓ…モーターの側壁
５Ｅ…モーターの側壁の車両前後方向への延長線
６Ｆ…前輪（車輪）
６Ｒ…後輪（車輪）
７…ブラケット（固定用部材）
８Ｈ１…第１の高圧配管（配管）
８Ｈ２…第２の高圧配管（配管）
８Ｍ…中圧配管（配管）
１０…燃料電池
１００…燃料電池車
Ａ…減圧弁の設置領域
ＣＴ…センタートンネル
Ｅ…モーターの側壁５ｓの車両前後方向への延長線
【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】
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