(57)【要約】      （修正有）【課題】燃料電池ユニットを搭載した車両において、車体と燃料電池ユニットとの間の電気的な接続を十分に確保する。【解決手段】車両であって、前記車両の車体における床部の少なくとも一部を構成し、重力方向上側に突出するとともに前記車両の前方から後方へと延びた突出部１１２が、形成された導電性の板状部材１１０と、前記板状部材１１０の重力方向下側に設けられ、燃料電池を収納した燃料電池ユニット２００と、重力方向から見て前記突出部１１２が存在する範囲内において、前記燃料電池ユニット２００から前記板状部材１１０までの間を電気的に接続するアース線２１２と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両であって、
前記車両の車体における床部の少なくとも一部を構成し、重力方向上側に突出するとともに前記車両の前方から後方へと延びた突出部が、形成された導電性の板状部材と、
前記板状部材の重力方向下側に設けられ、燃料電池を収納した燃料電池ユニットと、
重力方向から見て前記突出部が存在する範囲内において、前記燃料電池ユニットから前記板状部材までの間を電気的に接続するアース線と
を備える車両。
【請求項２】
請求項１に記載の車両であって、
前記板状部材は、
前記突出部の一部を貫通する貫通孔と、
前記貫通孔より重力方向上側に位置し、前記燃料電池ユニットから前記貫通孔を通じて延びた前記アース線が締結される締結部と
を有する、車両。
【請求項３】
前記アース線は、重力方向から見て前記突出部が存在する範囲内において、前記燃料電池ユニットの部位のうち前記突出部側の部位から、前記板状部材までの間を電気的に接続する、請求項１または請求項２に記載の車両。
【請求項４】
前記突出部は、前記車両の車幅方向における中央に位置する、請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の車両。
【請求項５】
前記突出部は、前記車両の車幅方向において座席同士の間に位置する、請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、車両では、直流電源の正極および負極のうち一方を車体（ボディ）へと電気的に接続することによって、導電性を有する車体を電気配線に利用する構成（いわゆる、ボディーアース）が採用されている。特許文献１，２には、燃料電池を搭載した車両においてボディーアースが採用され、燃料電池を収容した燃料電池ユニットを車体へと電気的に接続することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３１９２７７号公報
【特許文献２】特開２００９−２９８２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１，２の車両では、車体が変形するような衝撃を受けた場合においても車体と燃料電池ユニットとの間の電気的な接続を確保することについて十分に考慮されていなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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なされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
【０００６】
（１）本発明の一形態によれば、車両が提供される。この車両は、前記車両の車体における床部の少なくとも一部を構成し、重力方向上側に突出するとともに前記車両の前方から後方へと延びた突出部が、形成された導電性の板状部材と；前記板状部材の重力方向下側に設けられ、燃料電池を収納した燃料電池ユニットと；重力方向から見て前記突出部が存在する範囲内において、前記燃料電池ユニットから前記板状部材までの間を電気的に接続するアース線と；を備える。この形態によれば、車体の床部において比較的に剛性が高い突出部によって、車体が変形することによるアース線の損傷を防止できる。
【０００７】
（２）上記形態の車両において、前記板状部材は、前記突出部の一部を貫通する貫通孔と；前記貫通孔より重力方向上側に位置し、前記燃料電池ユニットから前記貫通孔を通じて延びた前記アース線が締結される締結部と；を有してもよい。この形態によれば、車体の床部の外側から貫通孔を介して侵入した水が締結部に到達することを防止できる。その結果、締結部における錆の発生を抑制できる。
【０００８】
（３）上記形態の車両において、前記アース線は、重力方向から見て前記突出部が存在する範囲内において、前記燃料電池ユニットの部位のうち前記突出部側の部位から、前記板状部材までの間を電気的に接続してもよい。この形態によれば、燃料電池ユニットと突出部との間に挟まれた領域にアース線を配置できる。その結果、アース線の損傷をいっそう防止できる。
【０００９】
（４）上記形態の車両において、前記突出部は、前記車両の車幅方向における中央に位置してもよい。この形態によれば、車両が側方からの衝撃を受けた場合における突出部の変形を抑制できる。その結果、アース線の損傷をいっそう防止できる。
【００１０】
（５）上記形態の車両において、前記突出部は、前記車両の車幅方向において座席同士の間に位置してもよい。この形態によれば、車体のうち衝撃に対して比較的に変形しにくい座席同士の間に突出部が位置するため、アース線の損傷をいっそう防止できる。
【００１１】
本発明の形態は、車両に限るものではなく、例えば、燃料電池ユニットと車体とを電気的に接続する構造、並びに、燃料電池ユニットと車体とを電気的に接続する方法などの種々の形態に適用することも可能である。また、本発明は、前述の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において様々な形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】車両の概略構成を示す説明図である。
【図２】板状部材を示す拡大図である。
【図３】車両の断面形状を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、車両１０の概略構成を示す説明図である。図１には、相互に直交するＸＹＺ軸が図示されている。図１のＸＹＺ軸におけるＸ軸は、車両１０を後方から見た場合に車両１０の左側から車両１０の右側に向かう座標軸である。図１のＸＹＺ軸におけるＹ軸は、車両１０の前方から後方に向かう座標軸である。図１のＸＹＺ軸におけるＺ軸は、重力方向の下方から上方に向かう座標軸である。図１のＸＹＺ軸は、他の図のＸＹＺ軸に対応する。
【００１４】
車両１０は、車体１００と、燃料電池ユニット２００とを備える。車両１０は、燃料電池ユニット２００で生成した電力を用いて走行する。
【００１５】
車両１０の燃料電池ユニット２００は、燃料電池スタック２１０を収納した装置である。燃料電池スタック２１０は、反応ガスの電気化学反応によって発電する複数のセルを積層したスタック構造を有する。本実施形態では、燃料電池スタック２１０は、水素ガスおよび空気の供給を受けて、水素と酸素との電気化学反応によって発電する。
【００１６】
車両１０の車体１００は、車両１０の外殻を構成する。本実施形態では、車体１００は、モノコック構造を有する。他の実施形態では、車体１００は、フレーム構造を有してもよい。車体１００には、座席１４２，１４４，１４６、並びに、車輪１７２，１７４，１７６，１７８が設けられている。
【００１７】
座席１４２，１４４，１４６は、乗客が着席可能に構成されている。座席１４２は、車体１００の右側（＋Ｘ軸方向側）に位置する。座席１４４は、車体１００の左側（−Ｘ軸方向側）に位置する。座席１４６は、座席１４２および座席１４４より後方（＋Ｙ軸方向側）に位置する。
【００１８】
車輪１７２，１７４，１７６，１７８は、燃料電池ユニット２００で生成された電力を用いて駆動される。車輪１７２は、車体１００の前方右側（＋Ｘ軸方向側かつ−Ｙ軸方向側）に位置する。車輪１７４は、車体１００の前方左側（−Ｘ軸方向側かつ−Ｙ軸方向側）に位置する。車輪１７６は、車体１００の後方右側（＋Ｘ軸方向側かつ＋Ｙ軸方向側）に位置する。車輪１７８は、車体１００の後方左側（−Ｘ軸方向側かつ＋Ｙ軸方向側）に位置する。他の実施形態では、車両１０の駆動輪は、前方に位置する車輪１７２，１７４のみであってもよいし、後方に位置する車輪１７６，１７８のみであってもよい。
【００１９】
車両１０の車体１００は、薄板を成型した板状部材１１０を備える。板状部材１１０は、車体１００における床部の少なくとも一部を構成する。本実施形態では、板状部材１１０は、車体１００における床部の一部を構成する。他の実施形態では、板状部材１１０は、車体１００における床部の全体を構成してもよい。板状部材１１０の重力方向下側（−Ｚ軸方向側）には、燃料電池ユニット２００が設けられている。
【００２０】
板状部材１１０は、導電性を有する。本実施形態では、板状部材１１０は、導電性を有する金属（例えば、鉄合金、アルミ合金など）から成る部材である。他の実施形態では、板状部材１１０は、導電性を有する炭素繊維を用いた部材であってもよい。
【００２１】
図２は、板状部材１１０を示す部分拡大図である。図３は、車両１０の断面形状を示す断面図である。図３の断面図は、図１の矢視Ｆ３−Ｆ３から見た車両１０の断面を示す。
【００２２】
板状部材１１０には、突出部１１２が形成されている。突出部１１２は、板状を成す板状部材１１０の部位のうち、重力方向上側（＋Ｚ軸方向側）に突出するとともに車両１０の前方から後方へと延びた部位である。本実施形態では、突出部１１２は、車両１０の車幅方向（Ｘ軸方向）における中央に位置する。本実施形態では、突出部１１２は、車両１０の車幅方向（Ｘ軸方向）において座席１４２と座席１４４との間に位置する。
【００２３】
板状部材１１０には、燃料電池ユニット２００から延びたアース線２１２が接続されている。本実施形態では、アース線２１２は、線状を成す導体を絶縁体で被覆した絶縁電線である。アース線２１２は、重力方向（Ｚ軸方向）から見て突出部１１２が存在する範囲Ｒｘ，Ｒｙの内側において、燃料電池ユニット２００から板状部材１１０までの間を電気的に接続する。範囲Ｒｘは、Ｘ軸方向において突出部１１２が存在する範囲であり、範囲Ｒｙは、Ｙ軸方向において突出部１１２が存在する範囲である。
【００２４】
アース線２１２は、燃料電池スタック２１０から電気的に絶縁された状態で、燃料電池ユニット２００と電気的に接続されている。
【００２５】
アース線２１２は、燃料電池ユニット２００に設けられた導出部２１６を通じて、燃料電池ユニット２００から導出されている。導出部２１６は、燃料電池ユニット２００とアース線２１２との接続部への水の侵入を防止する防水構造を有する。本実施形態では、導出部２１６は、燃料電池ユニット２００の部位のうち突出部１１２側の部位に位置する。
【００２６】
本実施形態では、板状部材１１０には、突出部１１２の一部を貫通する貫通孔１１４が形成されている。本実施形態では、貫通孔１１４は、車両１０の車幅方向（Ｘ軸方向）における突出部１１２の中央に位置する。
【００２７】
板状部材１１０には、締結部１１６が形成されている。締結部１１６には、アース線２１２が締結される。本実施形態では、締結部１１６は、貫通孔１１４より重力方向上側（＋Ｚ軸方向側）に位置する。本実施形態では、締結部１１６には、燃料電池ユニット２００から貫通孔１１４を通じて延びたアース線２１２が締結される。本実施形態では、締結部１１６は、突出部１１２の一部を重力方向上側（＋Ｚ軸方向側）に突出させた部位である。他の実施形態では、締結部１１６は、突出部１１２とは異なる部材を突出部１１２に取り付けた部位であってもよい。
【００２８】
本実施形態では、アース線２１２は、アースボルト１１８によって、締結部１１６に締結される。他の実施形態では、アース線２１２は、コネクタによって締結部１１６に締結されてもよいし、溶接によって締結部１１６に締結されてもよい。
【００２９】
図３に示すように、燃料電池ユニット２００は、燃料電池スタック２１０および導出部２１６の他、スタックケース２２０と、ロアカバー２２２と、絶縁板２２６と、スタックマニホールド２３０と、絶縁板２３６と、エンドプレート２４０と、補機２５０と、補機カバー２５２とを備える。
【００３０】
燃料電池ユニット２００のスタックケース２２０は、箱状を成す導体である。スタックケース２２０の内側には、燃料電池スタック２１０が収容される。本実施形態では、スタックケース２２０は、アルミニウム合金から成る。本実施形態では、アース線２１２は、スタックケース２２０に締結されている。
【００３１】
燃料電池ユニット２００のロアカバー２２２は、板状を成す導体である。ロアカバー２２２は、スタックケース２２０の開口部に取り付けられ、スタックケース２２０の内側に燃料電池スタック２１０を密閉する。本実施形態では、ロアカバー２２２は、鉄合金から成る。
【００３２】
燃料電池ユニット２００の絶縁板２２６は、燃料電池スタック２１０とエンドプレート２４０との間に配置される絶縁体である。絶縁板２２６は、燃料電池スタック２１０とエンドプレート２４０との間を電気的に絶縁する。
【００３３】
燃料電池ユニット２００のスタックマニホールド２３０は、板状を成す導体である。スタックマニホールド２３０には、燃料電池スタック２１０へ反応ガスおよび冷却媒体を流通させる種々の流路が形成されている。スタックマニホールド２３０は、スタックケース２２０に取り付けられている。本実施形態では、スタックマニホールド２３０は、アルミニウム合金から成る。
【００３４】
燃料電池ユニット２００の絶縁板２３６は、燃料電池スタック２１０とスタックマニホールド２３０との間に配置される絶縁体である。絶縁板２３６は、燃料電池スタック２１０とスタックマニホールド２３０との間を電気的に絶縁する。
【００３５】
燃料電池ユニット２００のエンドプレート２４０は、絶縁板２２６を介して燃料電池スタック２１０をスタックケース２２０の内側に保持する。
【００３６】
燃料電池ユニット２００の補機２５０は、燃料電池スタック２１０に水素および空気を供給する。本実施形態では、補機２５０は、スタックマニホールド２３０に取り付けられている。
【００３７】
燃料電池ユニット２００の補機カバー２５２は、補機２５０を覆う導体である。本実施形態では、補機カバー２５２は、スタックマニホールド２３０に取り付けられている。本実施形態では、補機カバー２５２は、アルミニウム合金から成る。
【００３８】
以上説明した実施形態によれば、車体１００の床部において比較的に剛性が高い突出部１１２によって、車体１００が変形することによるアース線２１２の損傷を防止できる。
【００３９】
また、貫通孔１１４より重力方向上側に位置する締結部１１６に、燃料電池ユニット２００から貫通孔１１４を通じて延びたアース線２１２が締結される。そのため、車体１００の床部の外側から貫通孔１１４を介して侵入した水が締結部１１６に到達することを防止できる。その結果、締結部１１６における錆の発生を抑制できる。
【００４０】
また、アース線２１２は、重力方向から見て突出部１１２が存在する範囲Ｒｘ，Ｒｙの内側において、燃料電池ユニット２００の部位のうち突出部１１２側の部位から板状部材１１０までの間を電気的に接続する。そのため、燃料電池ユニット２００と突出部１１２との間に挟まれた領域にアース線２１２を配置できる。その結果、アース線２１２の損傷をいっそう防止できる。
【００４１】
また、突出部１１２は、車両１０の車幅方向（Ｘ軸方向）における中央に位置する。そのため、車両１０が側方（Ｘ軸方向）からの衝撃を受けた場合における突出部１１２の変形を抑制できる。その結果、アース線２１２の損傷をいっそう防止できる。
【００４２】
また、突出部１１２は、車両１０の車幅方向（Ｘ軸方向）において座席１４２と座席１４４との間に位置する。そのため、車体１００のうち衝撃に対して比較的に変形しにくい座席同士の間に突出部１１２が位置するため、アース線２１２の損傷をいっそう防止できる。
【００４３】
本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部または全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部または全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１０…車両
１００…車体
１１０…板状部材
１１２…突出部
１１４…貫通孔
１１６…締結部
１１８…アースボルト
１４２，１４４…座席
１４６…座席
１７２，１７４，１７６，１７８…車輪
２００…燃料電池ユニット
２１０…燃料電池スタック
２１２…アース線
２１６…導出部
２２０…スタックケース
２２２…ロアカバー
２２６…絶縁板
２３０…スタックマニホールド
２３６…絶縁板
２４０…エンドプレート
２５０…補機
２５２…補機カバー
【図１】
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【図２】
2016094026.tif 000004
【図３】
2016094026.tif 000005