(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池スタックに連結される排気管の前記燃料電池スタックからサイレンサにつながる中間部を前側排気管部と後側排気管部とに分割するとともに、これら前側排気管部と後側排気管部とを車体前後方向に対し直交する方向にオフセットして配設し、これら前側排気管部と後側排気管部とを弾性材料からなる第１の連結管で連結しており、
燃料電池スタックの連結管部と前記排気管とを車体前後方向に対し直交する方向にオフセットして配設し、これら連結管部と排気管とを弾性材料からなる第２の連結管で連結していて、
前記排気管を水素タンク下に配置し、前記前側排気管部と前記後側排気管部とを水平方向でオフセットするとともに、燃料電池スタックの前記連結管部と前記排気管とを上下方向でオフセットしてなることを特徴とする燃料電池車の排気管構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料電池車の排気管構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関自動車の排気管構造に関する技術として、例えば、特開平８−１１４１１７号公報に記載されたものがある。この公報に記載されたものを含む従来の排気管構造では、排気管は主として鋼管等からなっており剛体構造となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、燃料電池スタックを搭載し、燃料電池スタックによって発電した電力で電動モータを駆動し車輪を回転させて走行する燃料電池車においても、燃料電池スタックから発生させられる排気ガスの発生音を消音するために排気管を燃料電池スタックに取り付ける必要があるが、上記のような剛体構造である従来の排気管をそのまま利用すると、例えば後方からの車両の追突時に、排気管が燃料電池スタックに追突の力を少なからず伝達してしまい、好ましくない場合があるという問題があった。
【０００４】
したがって、本発明は、後方からの車両の追突時に排気管が燃料電池スタックに力を伝えてしまうことを防止できる燃料電池車の排気管構造の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１記載の燃料電池車の排気管構造は、燃料電池スタック（例えば実施の形態における燃料電池スタック１５）に連結される排気管（例えば実施の形態における排気管１６）の前記燃料電池スタックからサイレンサ（例えば実施の形態におけるサイレンサ１７）につながる中間部（例えば実施の形態における中間部２０）を前側排気管部（例えば実施の形態における前側排気管部２１）と後側排気管部（例えば実施の形態における後側排気管部２２）とに分割するとともに、これら前側排気管部と後側排気管部とを車体前後方向に対し直交する方向にオフセットして配設し、これら前側排気管部と後側排気管部とを弾性材料からなる第１の連結管（例えば実施の形態における連結管３１）で連結しており、燃料電池スタックの連結管部（例えば実施の形態における連結管部３６）と前記排気管とを車体前後方向に対し直交する方向にオフセットして配設し、これら連結管部と排気管とを弾性材料からなる第２の連結管（例えば実施の形態における連結管３８）で連結していて、前記排気管を水素タンク（例えば実施の形態における水素タンク１１）下に配置し、前記前側排気管部と前記後側排気管部とを水平方向でオフセットするとともに、燃料電池スタックの前記連結管部と前記排気管とを上下方向でオフセットしてなることを特徴としている。
【０００６】
燃料電池スタックが発生させる排気ガスは低温であることを利用して、前側排気管部と後側排気管部とを弾性材料からなる第１の連結管で連結させる構造にすることで、後方からの車両の追突時に後側排気管部が前方に移動しても、弾性材料からなる第１の連結管を変形させて、後側排気管部の前方移動を許容しつつ前側排気管部にこれらが連結されていることによって力が伝わることを防ぐ。また、前側排気管部と後側排気管部とを車体前後方向に対し直交する方向にオフセットして配設するため、後側排気管部が前方に移動しても、これが前側排気管部に直接当たって力が伝わることを防ぐ。
【０００８】
さらに燃料電池スタックの連結管部と排気管とを弾性材料からなる第２の連結管で連結させる構造にすることで、後方からの車両の追突時に後側排気管部が前方に移動し、弾性材料からなる第１の連結管の変形では吸収しきれずに、前側排気管部が移動しても、弾性材料からなる第２の連結管を変形させて、前側排気管部の前方移動を許容しつつ燃料電池スタックにこれらが連結されていることによって力が伝わることを防ぐ。また、連結管部と排気管とを車体前後方向に対し直交する方向にオフセットして配設するため、排気管が前方に移動しても、これが燃料電池スタックの連結管部に直接当たって力が伝わることを防ぐ。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態の燃料電池車の排気管構造を図面を参照して以下に説明する。
図１および図２に示すように、燃料電池車には、燃料電池に供給するための水素を蓄える略円筒状の水素タンク１１が複数具体的には二つ設けられている。これらの水素タンク１１は、それぞれ、車体１２の後部の下部具体的には図示せぬリアシートの下側となる位置に車幅方向に軸線を配置して設けられており、互いに車幅方向および高さ方向の位置を合わせ、車体前後方向に位置をずらして設けられている。ここで、これら水素タンク１１は、図３に示すように、サスペンション部材５０とともに枠状のサブフレーム５１に予め取り付けられ、この状態でサブフレーム５１とともに車体メインフレーム１３に固定される。
【００１２】
前側の水素タンク１１のさらに前方には、燃料電池スタック１５が設けられており、両水素タンク１１の下側には、燃料電池スタック１５のカソード側の排気ガスを車体後方に導くためのカソード側出口排気管である排気管１６と、燃料電池スタック１５のアノード側の排気ガスを車体後方に導くためのアノード側出口排気管である排気管１８とが車体後方に延びるように延在している。そして、後側の水素タンク１１のさらに後方には、排気管１６のサイレンサ１７が設けられている。
【００１３】
そして、本実施形態において、燃料電池スタック１５に連結される排気管１６の燃料電池スタック１５からサイレンサ１７につながる中間部２０が、前側排気管部２１と後側排気管部２２とに前後に二分割されている。
【００１４】
前側排気管部２１は、前側の水素タンク１１の下側において車体前後方向に沿う主管部２４と、この主管部２４よりも前側に設けられた、前側ほど上側に位置するように傾斜する前側管部２５と、主管部２４よりも後側に設けられた、後側ほど車体側方側に位置するように傾斜する後側管部２６とを有する形状をなしている。
【００１５】
後側排気管部２２は、後側の水素タンク１１の下側において車体前後方向に沿う前側管部２８と、この前側管部２８よりも後側に設けられ、湾曲してサイレンサ１７につながる湾曲管部２９とを有する形状をなしている。
【００１６】
ここで、前側排気管部２１と後側排気管部２２とは、少なくとも近接する端部同士が、車体前後方向に対し直交する方向、具体的には車幅方向にオフセットして配設されている。すなわち、前側排気管部２１と後側排気管部２２とは、少なくとも近接する端部同士が、車体前後方向に対し直交する方向、具体的には車幅方向に位置をずらして配設されている。そして、これに加えて、前側排気管部２１と後側排気管部２２とは、全体として車体前後方向にも位置をずらして配置されている。
【００１７】
これら前側排気管部２１と後側排気管部２２とは、弾性材料、具体的には全体に繊維が埋め込まれたＥＰＤＭ系ゴム材料からなる連結管（第１の連結管）３１で連結されている。この連結管３１は、一端側が前側排気管部２１の後側管部２６に嵌合された状態でこの後側管部２６に固定バンド３２で固定されており、他端側も後側排気管部２２の前側管部２８に嵌合された状態でこの前側管部２８に固定バンド３３で固定されている。
【００１８】
燃料電池スタック１５の車体後面３５の下部には、排気管１６の前側排気管部２１を連結させるための連結管部３６が後方に突出して設けられており、この連結管部３６と排気管１６の前側排気管部２１とは、少なくとも近接する端部同士が、車体前後方向に対し直交する方向、具体的には高さ方向にオフセットして配設されている。すなわち、燃料電池スタック１５の連結管部３６と排気管１６の前側排気管部２１とは、少なくとも近接する端部同士が、車体前後方向に対し直交する方向、具体的には高さ方向に位置をずらして配設されている。そして、これに加えて、燃料電池スタック１５の連結管部３６と排気管１６の前側排気管部２１とは、全体として車体前後方向にも位置をずらして配置されている。
【００１９】
これら燃料電池スタック１５の連結管部３６と排気管１６の前側排気管部２１とは、弾性材料、具体的には全体に繊維が埋め込まれたＥＰＤＭ系ゴム材料からなる連結管（連結管，第２の連結管）３８で連結されている。この連結管３８は、一端側が燃料電池スタック１５の連結管部３６に嵌合された状態でこの連結管部３６に固定バンド３９で固定されており、他端側も排気管１６の前側排気管部２１の前側管部２５に嵌合された状態でこの前側管部２５に固定バンド４０で固定されている。
【００２０】
サイレンサ１７は、円筒を軸直交方向に扁平させた形状をなしており、軸線方向が車幅方向に沿うように、言い換えれば全体として車幅方向に沿うように配置されている。
【００２１】
以上に述べた本実施形態の燃料電池車の排気管構造によれば、燃料電池スタック１５が発生させる排気ガスは低温であることを利用して、排気管１６の前側排気管部２１と後側排気管部２２とを弾性材料からなる連結管３１で連結させる構造にすることで、後方からの車両の追突時に後側排気管部２２が前方に移動しても、弾性材料からなる連結管３１を変形させて、後側排気管部２２の前方移動を許容しつつ前側排気管部２１にこれらが連結されていることによって力が伝わることを防ぐ。また、前側排気管部２１と後側排気管部２２とを車体前後方向に対し直交する方向にオフセットして配設するため、後側排気管部２２が前方に移動しても、これが前側排気管部２１に直接当たって力が伝わることを防ぐ。したがって、後方からの車両の追突時に排気管１６が燃料電池スタック１５に力を伝えてしまうことを防止できる。
【００２２】
しかも、さらに燃料電池スタック１１の連結管部３６と排気管１６の前側排気管部２１とを弾性材料からなる連結管３８で連結させる構造にしているため、後方からの車両の追突時に後側排気管部２２が前方に移動し、弾性材料からなる連結管３１の変形では吸収しきれずに、前側排気管部２１が移動しても、弾性材料からなる連結管３８を変形させて、前側排気管部２１の前方移動を許容しつつ燃料電池スタック１１にこれらが連結されていることによって力が伝わることを防ぐ。また、連結管部３６と排気管１６の前側排気管部２１とを車体前後方向に対し直交する方向にオフセットして配設するため、排気管１６の前側排気管部２１が前方に移動しても、これが燃料電池スタック１５の連結管部３６に直接当たって力が伝わることを防ぐ。したがって、後方からの車両の追突時に排気管１６が燃料電池スタック１１に力を伝えてしまうことを確実に防止できる。
【００２３】
なお、以上においては、前側排気管部２１と後側排気管部２２とを車体前後方向に対し直交する方向にオフセットして配設し弾性材料からなる連結管３１で連結するとともに、燃料電池スタック１５の連結管部３６と排気管１６とを車体前後方向に対し直交する方向にオフセットして配設し弾性材料からなる連結管３８で連結する構造を例にとり説明したが、前側排気管部２１と後側排気管部２２とを車体前後方向に対し直交する方向にオフセットして配設し弾性材料からなる連結管３１で連結する一方、燃料電池スタック１５と排気管１６とを弾性材料からなる連結管を介することなく連結する構造としたり、燃料電池スタック１５の連結管部３６と排気管１６とを車体前後方向に対し直交する方向にオフセットして配設し弾性材料からなる連結管３８で連結する一方、排気管１６の中間部２０に弾性材料からなる連結管を介在させない構造としたりすることも可能である。
【００２４】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の請求項１記載の燃料電池車の排気管構造によれば、燃料電池スタックが発生させる排気ガスは低温であることを利用して、前側排気管部と後側排気管部とを弾性材料からなる第１の連結管で連結させる構造にすることで、後方からの車両の追突時に後側排気管部が前方に移動しても、弾性材料からなる第１の連結管を変形させて、後側排気管部の前方移動を許容しつつ前側排気管部にこれらが連結されていることによって力が伝わることを防ぐ。また、前側排気管部と後側排気管部とを車体前後方向に対し直交する方向にオフセットして配設するため、後側排気管部が前方に移動しても、これが前側排気管部に直接当たって力が伝わることを防ぐ。したがって、後方からの車両の追突時に排気管が燃料電池スタックに力を伝えてしまうことを防止できる。
【００２５】
さらに燃料電池スタックの連結管部と排気管とを弾性材料からなる第２の連結管で連結させる構造にすることで、後方からの車両の追突時に後側排気管部が前方に移動し、弾性材料からなる第１の連結管の変形では吸収しきれずに、前側排気管部が移動しても、弾性材料からなる第２の連結管を変形させて、前側排気管部の前方移動を許容しつつ燃料電池スタックにこれらが連結されていることによって力が伝わることを防ぐ。また、連結管部と排気管とを車体前後方向に対し直交する方向にオフセットして配設するため、排気管が前方に移動しても、これが燃料電池スタックの連結管部に直接当たって力が伝わることを防ぐ。したがって、後方からの車両の追突時に排気管が燃料電池スタックに力を伝えてしまうことを確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態の燃料電池車の排気管構造等を示す側断面図である。
【図２】  本発明の一実施形態の燃料電池車の排気管構造等を示す底面図である。
【図３】  本発明の一実施形態の燃料電池車の排気管構造が適用された車体後部構造を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１５  燃料電池スタック
１６  排気管
１７  サイレンサ
２０  中間部
２１  前側排気管部
２２  後側排気管部
３１  連結管（第１の連結管）
３６  連結管部
３８  連結管（第２の連結管）
【図１】
0003908073.tif 000002
【図２】
0003908073.tif 000003
【図３】
0003908073.tif 000004