(57)【要約】      （修正有）【課題】振動をより低減することができる燃料電池ケースを提供する。【解決手段】燃料電池に固定される燃料電池取付構造体３０と、燃料電池取付構造体３０が取り付けられ、燃料電池を収容するケース本体３２とを備え、燃料電池取付構造体３０は、燃料電池のエンドプレート２４に第１ボルト８２で固定される座台３４と、ケース本体３２に固定される座板３６と、座台３４と座板３６とを絶縁して一体化する絶縁基体３８とを含み、絶縁基体３８は、ボルト８２を挿入するボルト穴が形成され、ケース本体３２の外方に突出する首部４４を有し、ケース本体３２は、燃料電池取付構造体３０の首部４４を避ける開口と、燃料電池取付構造体３０の首部４４を覆うカバー７２とを有し、燃料電池を収納する燃料電池ケースであって、絶縁基体３８に設けられる圧電素子４６と、圧電素子４６に接続され抵抗器を含むシャント回路４８とを有する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池に固定される燃料電池取付構造体と、
燃料電池取付構造体が取り付けられ、燃料電池を収容するケース本体と、
を備え、
燃料電池取付構造体は、
燃料電池のエンドプレートに第１ボルトで固定される座台と、
ケース本体に固定される座板と、
座台と座板とを絶縁して一体化する絶縁基体と、
を含み、
絶縁基体は、第１ボルトを挿入するボルト穴が形成され、ケース本体の外方に突出する首部を有し、
ケース本体は、燃料電池取付構造体の首部を避ける開口と、
燃料電池取付構造体の首部を覆うカバーと、
を有し、
燃料電池を収納する燃料電池ケースであって、
絶縁基体に設けられる第１圧電素子と、
第１圧電素子に接続され、抵抗器を含む第１電気回路と、
を有することを特徴とする燃料電池ケース。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料電池ケースであって、
第１圧電素子は、座台と座板と間に設けられることを特徴とする燃料電池ケース。
【請求項３】
請求項１または２に記載の燃料電池ケースであって、
ケース本体に設けられる第２圧電素子と、
第２圧電素子に接続され、抵抗器を含む第２電気回路と、
を有することを特徴とする燃料電池ケース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池ケースに係り、特に、燃料電池に固定される燃料電池取付構造体と、燃料電池取付構造体が取り付けられ、燃料電池を収容するケース本体と、を備える燃料電池ケースに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は、高効率と優れた環境特性を有する電池として近年脚光を浴びている。燃料電池は、一般的に、燃料ガスである水素に、酸化剤ガスである空気中の酸素を電気化学反応させて、電気エネルギを作りだしている。そして、水素と酸素とが電気化学反応した結果、水が生成される。
【０００３】
燃料電池の種類には、リン酸型、溶融炭酸塩型、固体電解質型、アルカリ型、固体高分子型等がある。この中でも、常温で起動しかつ起動時間が速い等の利点を有する固体高分子型の燃料電池が注目されている。このような固体高分子型の燃料電池は、移動体、例えば、車両等の動力源として用いられている。
【０００４】
固体高分子型の燃料電池は、複数の単セル、集電板、エンドプレート等を積層して組み立てられる。そして、燃料電池は、防塵や防水等を確保するために燃料電池ケースに収納される。燃料電池が収納された燃料電池ケースは、例えば、フレーム等で車両ボディに固定される。
【０００５】
特許文献１には、燃料電池スタックケースに、燃料電池スタックを車両の振動から保護する機能を有する振動吸収固定機構を備えることが記載されている。そして、ラバーマウント部品用取り付け用ボスを備え、車両に固定したラバーマウント部品にこれを連結することにより、燃料電池アセンブリを車両に取り付けている。これにより、スタックケースに伝わる車両の振動を緩やかなものとすることができることが記載されている。
【０００６】
特許文献２には、インペラを備えた遠心式の水素ポンプのマウント構造であって、ポンプベースを第１マウント部材を介して設置固定すると共にポンプ本体をインペラの径方向に沿う方向の振動を吸収する第２マウント部材を介してポンプベースに固定することが記載されている。
【０００７】
特許文献３には、燃料電池システムにおいて、燃料電池と、燃料電池に流れるガスの流量を制御する制御バルブと、制御バルブを燃料電池の外面に保持する保持部材とを備え、保持部材は、震動減衰部材を含むことが記載されている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−１２７７８７号公報
【特許文献２】特開２００４−１６２６７１号公報
【特許文献３】特開２００５−３１０５５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、燃料電池は、燃料電池ケースとの間の電気絶縁性を確保する等のために燃料電池マウント等の燃料電池取付構造体で支持されて、燃料電池ケースのケース本体に取り付けられる。また、燃料電池には、例えば、ポンプやバルブの補機部品が取り付けられる場合がある。
【００１０】
ここで、燃料電池に取り付けられた補機部品で振動が発生すると、燃料電池取付構造体に振動が伝搬されて車両ボディに達する可能性がある。それにより、車内音等が大きくなり、車内の静粛性が低下する場合がある。また、車両ボディからの振動が燃料電池取付構造体に伝搬されて燃料電池に達する可能性がある。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、振動をより低減させることができる燃料電池ケースを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る燃料電池ケースは、燃料電池に固定される燃料電池取付構造体と、燃料電池取付構造体が取り付けられ、燃料電池を収容するケース本体と、を備え、燃料電池取付構造体は、燃料電池のエンドプレートに第１ボルトで固定される座台と、ケース本体に固定される座板と、座台と座板とを絶縁して一体化する絶縁基体と、を含み、絶縁基体は、第１ボルトを挿入するボルト穴が形成され、ケース本体の外方に突出する首部を有し、ケース本体は、燃料電池取付構造体の首部を避ける開口と、燃料電池取付構造体の首部を覆うカバーと、を有し、燃料電池を収納する燃料電池ケースであって、絶縁基体に設けられる第１圧電素子と、第１圧電素子に接続され、抵抗器を含む第１電気回路と、を有することを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る燃料電池ケースにおいて、第１圧電素子は、座台と座板と間に設けられることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る燃料電池ケースは、ケース本体に設けられる第２圧電素子と、第２圧電素子に接続され、抵抗器を含む第２電気回路と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
上記のように本発明に係る燃料電池ケースによれば、振動による機械的エネルギを熱エネルギに変換することにより、振動をより低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態につき、詳細に説明する。図１は、燃料電池ケース１０を示す図である。図１に示す燃料電池ケース１０には、燃料電池２０が収容されている。まず、燃料電池２０について説明する。燃料電池２０は、複数の単セル２２や集電板等を積層した燃料電池スタックと、燃料電池スタックの両端に置かれるエンドプレート２４、２６と、を含んで構成される。
【００１７】
単セル２２は、電解質膜と、触媒層と、ガス拡散層と、セパレータとを含んで構成される。このうち電解質膜と、触媒層と、ガス拡散層とを一体化したものは、一般的に、膜電極接合体(Ｍｅｍｂｒａｎｅ  Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ：ＭＥＡ)と呼ばれている。
【００１８】
電解質膜は、アノード極側で発生した水素イオンをカソード極側まで移動させる機能等を有している。電解質膜の材料は、化学的に安定であるフッ素系樹脂、例えば、パーフルオロカーボンスルホン酸等のイオン交換膜が使用される。
【００１９】
触媒層は、アノード極側での水素の酸化反応や、カソード極側での酸素の還元反応を促進する機能を有している。触媒層は、触媒と触媒の担体とを含んで構成される。触媒は、反応させる電極面積を大きくするため、一般的に粒子状にして、触媒の担体に付着して使用される。触媒には、水素の酸化反応や酸素の還元反応について、小さい活性化過電圧を有する白金族元素である白金等が使用される。触媒の担体としては、カーボン材料、例えば、カーボンブラック等が使用される。
【００２０】
ガス拡散層は、水素ガス等の燃料ガスや空気等の酸化剤ガスを触媒層に拡散させる機能や、電子を移動させる機能等を有している。ガス拡散層には、導電性を有する材料であるカーボン繊維織布、カーボン紙等を使用することができる。そして、膜電極接合体は、電解質膜と、触媒層と、ガス拡散層とを積層してヒートプレス等することにより製造される。
【００２１】
セパレータは、膜電極接合体に積層され、隣設する単セル２２における燃料ガスと酸化剤ガスとを分離する機能を有している。また、セパレータは、隣設する単セル２２を電気的に接続する機能を有している。セパレータには、燃料ガスや酸化剤ガスが流れるガス流路や、単セル２２を冷却する、例えば、ＬＬＣ（Ｌｏｎｇ  Ｌｉｆｅ  Ｃｏｏｌａｎｔ）や冷却水等の冷却媒体を流す冷却媒体流路等が形成されている。セパレータは、導電性を有する材料であるチタンやステンレス鋼等の金属材料や炭素材料等で成形される。
【００２２】
集電板は、積層される複数の単セル２２で生じた直流電流を取り出す機能を有している。集電板には、導電性を有する材料であるステンレス鋼や銅等の金属材料や炭素材料等が使用される。また、集電板は、ステンレス鋼や銅等の金属シート材に金メッキを施して使用される。
【００２３】
エンドプレート２４、２６は、燃料電池スタックの両端に配置される。エンドプレート２４、２６は、例えば、ステンレス鋼等の金属材料により成形される。エンドプレート２４、２６には、燃料ガス、酸化剤ガス及び冷却媒体を供給するための供給口または排出するための排出口が設けられる。
【００２４】
次に、燃料電池ケース１０について説明する。燃料電池ケース１０は、燃料電池２０に固定される燃料電池取付構造体３０と、燃料電池取付構造体３０が取り付けられ、燃料電池２０を収容するケース本体３２と、を備えている。
【００２５】
燃料電池取付構造体３０は、ケース本体３２に取り付けられ、燃料電池ケース１０と燃料電池２０との間を絶縁する機能を有している。また、燃料電池取付構造体３０は、燃料電池２０が加振されたときに振動を吸収する機能を有している。燃料電池取付構造体３０は、例えば、一方のエンドプレート２４の下面における一方の端と、一方のエンドプレート２４の下面における他方の端と、他方のエンドプレート２６の下面における略中央とを支持する位置に取り付けられる。このように、燃料電池２０を３点支持することにより、燃料電池２０のねじれ等を抑制し、積層された単セル２２のずれによる冷却水の液漏れ等を防止することができる。勿論、他の条件次第では、燃料電池取付構造体３０の配置は、上記配置に限定されることはない。
【００２６】
図２は、燃料電池取付構造体３０の構成を示す図であり、図２（Ａ）は、燃料電池取付構造体３０の平面図であり、図２（Ｂ）は、燃料電池取付構造体３０の断面図である。燃料電池取付構造体３０は、燃料電池２０のエンドプレート２４、２６に第１ボルトで固定される座台３４と、ケース本体３２に固定される座板３６と、座台３４と座板３６とを絶縁して一体化する絶縁基体３８と、を含んで構成される。
【００２７】
座台３４は、燃料電池２０のエンドプレート２４、２６に当接するフランジ部と、第１ボルトを挿入する円筒部３９とを有している。また、座板３６には、ケース本体３２に固定する第２ボルト４０が２箇所に設けられる。座台３４と座板３６とは、例えば、鉄合金やアルミニウム合金等の金属材料を用いて成形される。
【００２８】
絶縁基体３８は、座台３４と座板３６とを絶縁して一体化する機能を有している。絶縁基体３８には、第１ボルトが挿入される座台３４の円筒部３９を入れるボルト穴４２が形成される。絶縁基体３８は、ケース本体３２の外方に突出する首部４４を有している。
【００２９】
絶縁基体３８には、座台３４と座板３６とを絶縁するため絶縁性材料が用いられる。また、絶縁基体３８には、燃料電池が加振されたときに振動を吸収して減衰させるために、ゴム材料等の弾性材料を用いることが好ましい。燃料電池取付構造体３０は、例えば、座台３４と座板３６とが置かれた金型内に、絶縁基体３８の原料である未加硫ゴムを射出して架橋させることにより一体として成形される。
【００３０】
第１圧電素子４６は、絶縁基体３８に設けられ、振動による機械的エネルギを吸収するエネルギ吸収体としての機能を有している。圧電素子（ピエゾ素子）は、機械的エネルギと電気的エネルギを相互変換することができる素子である。圧電素子は、振動や圧力等が加えられることにより生じる歪を電圧に変換し、逆に電圧を加えると歪が生じる性質を有している。例えば、燃料電池２０で生じた振動が燃料電池取付構造体３０に伝搬されると、絶縁基体３８が変形することにより第１圧電素子４６が変形するので、第１圧電素子４６は、燃料電池取付構造体３０に伝搬された振動による機械的エネルギを電気エネルギに変換することができる。第１圧電素子４６は、例えば、絶縁基体３８の首部４４に設けられる。第１圧電素子４６は、絶縁基体３８に、１箇所だけでなく複数箇所配置されてもよい。
【００３１】
第１圧電素子４６には、ジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）やチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等の圧電材料を用いることができる。勿論、第１圧電素子４６は、上記圧電材料に限定されることはない。また、第１圧電素子４６は、例えば、シート状、フィルム状等で使用される。勿論、第１圧電素子４６の形状は、上記形状に限定されることはない。
【００３２】
第１圧電素子４６は、座台３４と座板３６と間に設けられることが好ましい。燃料電池２０の荷重は、燃料電池取付構造体３０における座台３４と座板３６との間を介してケース本体３２へ伝達される。そのため、座台３４と座板３６と間に第１圧電素子４６を設けることにより、振動による機械的エネルギを電気エネルギに効率よく変換できるからである。第１圧電素子４６は、例えば、円筒状等の筒状に成形され、座台３４と座板３６との間に配置されて、絶縁基体３８で一体として設けられる。勿論、他の条件次第では、第１圧電素子４６の配置は、上記配置に限定されることはない。
【００３３】
第１シャント回路４８は、第１圧電素子４６に接続され、抵抗器を含む第１電気回路としての機能を有している。第１シャント回路４８は抵抗器を含んで構成されるので、第１圧電素子４６により振動による機械的エネルギから変換された電気エネルギは、第１シャント回路４８の抵抗器で熱エネルギに変換される。第１シャント回路４８は、例えば、抵抗器とコイルとを含んで構成されてもよい。複数の第１圧電素子４６が絶縁基体３８に設けられる場合には、複数の第１シャント回路４８が設けられる。そして、各々の第１圧電素子４６について、各々の第１シャント回路４８が接続される。また、第１シャント回路４８は、例えば、ケース本体３２等に配置される。
【００３４】
絶縁基体３８には、燃料電池ケース１０の外側から水等が浸入するのを抑えるため、ケース本体３２側に複数のシール部材５０、５２、５４が設けられる。シール部材５０、５２、５４は、ゴム材料等の弾性材料で成形されることが好ましい。シール部材５０、５２、５４が弾性変形することにより、水等をシールできるからである。勿論、他の条件次第では、シール部材５０、５２、５４は、弾性材料に限定されることはない。
【００３５】
シール部材５０、５２、５４は、例えば、絶縁基体３８のケース本体３２側に突起を設けることにより絶縁基体３８と一体として形成される。絶縁基体３８はゴム材料等で形成されているので、絶縁基体３８のケース本体３２側に形成された突起が弾性変形することにより水の浸入を抑えることができる。また、絶縁基体３８のケース本体３２側にシール溝を形成して、Ｏリング等のゴム材料で成形されたシール部材５０、５２、５４をシール溝に嵌め込むようにしてもよい。更に、シール部材５０、５２、５４は、絶縁基体３８に接着剤等で接合されてもよい。なお、他の条件次第では、シール部材５０、５２、５４は、ケース本体３２に取り付けられてもよい。
【００３６】
図３は、シール部材５０、５２、５４の配置を示す図である。図３は、図２に示す燃料電池取付構造体３０をケース本体３２側から見た模式図であり、シール部材５０、５２、５４は、絶縁基体３８に複数箇所設けられる。シール部材５０は絶縁基体３８の外周に設けられ、シール部材５２は絶縁基体３８における首部４４の外周に設けられる。これにより、水等が絶縁基体３８の外側から燃料電池ケース１０の内側に浸入することを防ぐことができる。また、シール部材５４は、第２ボルト４０の外周に設けられることが好ましい。シール部材５４を第２ボルト４０の外周に設けることにより、第２ボルト４０の周りからケース本体３２の内側への水の浸入を更に抑えることができるのでシール性が向上する。図３では、第２ボルト４０は２箇所に設けられているので、シール部材５４も２箇所に設けられる。
【００３７】
ケース本体３２は、燃料電池取付構造体３０が取り付けられ、燃料電池２０を収容する機能を有している。図４は、燃料電池２０を収容するケース本体３２を示す図である。ケース本体３２は２つに分割されており、図４は、ケース本体３２の下側部分を示している。ケース本体３２には、フランジ部５６が設けられ、フランジ部５６には、上側部分と下側部分とをボルト等の締結部材で締結するための複数の締結孔５８が設けられている。ケース本体３２は、例えば、鉄合金やアルミニウム合金等の金属材料を用いて塑性加工等により成形することができる。勿論、ケース本体３２は、２つに分割されることなく、一体として成形されてもよい。
【００３８】
ケース本体３２の内面は、絶縁性を有するゴム材料や合成樹脂材料等が被覆されることが好ましい。ケース本体３２の内面に絶縁性材料が被覆されることにより、燃料電池２０と燃料電池ケース１０との絶縁性が確保できるからである。また、ケース本体３２には、アース線等のケーブルを取り出すケーブル孔６０が設けられる。
【００３９】
ケース本体３２には、燃料電池取付構造体３０の取付位置に補強材６２が設けられることが好ましい。ケース本体３２における燃料電池取付構造体３０の取付位置に、燃料電池２０の荷重が集中して負荷されるからである。燃料電池取付構造体３０が、例えば、ケース本体３２に３箇所取り付けられる場合には、３箇所の取付位置に燃料電池２０の荷重が集中するため、３箇所の取付位置に補強材６２を設けることによりケース本体３２を補強することができる。補強材６２には、鉄合金やアルミニウム合金等の金属材料で成形されたリブ等が用いられる。そして、補強材６２は、ケース本体３２と、例えば、溶接等で接合される。
【００４０】
ケース本体３２には、燃料電池取付構造体３０の首部４４を避ける開口６４が形成される。ケース本体３２に燃料電池取付構造体３０が、例えば、３箇所取り付けられる場合には、開口６４は、ケース本体３２に３箇所形成される。開口６４は、例えば、略円形状または略多角形状に形成される。そして、ケース本体３２に形成された開口６４の近傍には、第２ボルト４０を挿入するための第２ボルト穴６６が、例えば、２箇所に設けられる。開口６４や第２ボルト穴６６は、一般的な金属材料の機械加工でケース本体３２を穿孔して形成することができる。
【００４１】
第２圧電素子６８は、ケース本体３２に設けられ、振動による機械的エネルギを吸収するエネルギ吸収体としての機能を有している。例えば、燃料電池２０で生じた振動がケース本体３２に伝搬されると、ケース本体３２が変形することにより第２圧電素子６８が変形するので、第２圧電素子６８は、ケース本体３２に伝搬された振動による機械的エネルギを電気エネルギに変換する。第２圧電素子６８は、ケース本体３２に、１箇所だけでなく複数箇所配置されてもよい。
【００４２】
第２圧電素子６８は、ケース本体３２における変位量のより大きい部位に設けられることが好ましい。第２圧電素子６８は、例えば、ケース本体３２の底面に設けられる。第２圧電素子６８は、ケース本体３２と、例えば、接着等で接合される。第２圧電素子６８には、例えば、上述した第１圧電素子４６と同様の圧電材料が用いられる。第２圧電素子６８は、例えば、シート状、フィルム状等で使用される。
【００４３】
第２シャント回路７０は、第２圧電素子６８に接続され、抵抗器を含む第２電気回路としての機能を有している。第２シャント回路７０は、抵抗器を含んで構成されるので、第２圧電素子６８で振動により機械的エネルギから変換された電気エネルギは、第２シャント回路７０の抵抗器で熱エネルギに変換される。第２シャント回路７０は、例えば、抵抗器とコイルとを含んで構成されてもよい。複数の第２圧電素子６８がケース本体３２に設けられる場合には、複数の第２シャント回路７０が設けられる。そして、各々の第２圧電素子６８について、各々の第２シャント回路７０が接続される。第２シャント回路７０は、例えば、ケース本体３２等に配置される。
【００４４】
ケース本体３２には、燃料電池取付構造体３０の首部４４を覆うカバーが設けられる。図５は、燃料電池取付構造体３０の首部４４を覆うカバー７２を示す断面図である。カバー７２を設けることにより、ケース本体３２外側からケース本体３２内側への水や塵等の浸入を防止することができる。また、燃料電池取付構造体３０の首部４４には、燃料電池２０のエンドプレート２４、２６に締結される第１ボルトがボルト穴４２に挿入されるため、カバー７２を設けることにより第１ボルトとの接触を防止することができる。カバー７２は、図５に示すように、燃料電池取付構造体３０の首部４４を収めるカバー本体７４と、カバー本体７４の周りに設けられるフランジ７６と、を有している。また、フランジ７６には、第２ボルト４０を挿通するための第２ボルト穴７８が２箇所に設けられる。カバー７２は、例えば、鉄合金シートやアルミニウム合金シート等をプレス加工等の塑性加工で一体として成形される。
【００４５】
図６は、ケース本体３２にカバー７２を取り付ける取付方法を示す図である。カバー７２は、図６に示すように、ケース本体３２の内側から取り付けられる。カバー本体７４は、ケース本体３２に形成された開口６４に嵌め込まれる。そして、カバー７２のフランジ７６は、ケース本体３２の内面に固定される。また、カバー７２は、フランジ７６に設けられた第２ボルト穴７８がケース本体３２に設けられた第２ボルト穴６６と略一致するように取り付けられる。このように、カバー本体７４をケース本体３２の開口６４に嵌め込んで、フランジ７６をケース本体３２の内面に当接させることにより、カバー７２がケース本体３２に位置決めされる。そして、カバー７２は、ケース本体３２に溶接等で固定される。
【００４６】
図７は、カバー７２が取り付けられたケース本体３２を示す断面図であり、図７（Ａ）は、図６のＡ−Ａ断面図であり、図７（Ｂ）は、図６のＢ−Ｂ断面図である。図７（Ａ）または図７（Ｂ）に示すように、カバー本体７４がケース本体３２に設けられた開口６４に嵌め込まれて、フランジ７６がケース本体３２の内面と当接することにより、カバー７２の位置決めがなされる。この時、フランジ７６に設けられた第２ボルト穴７８は、ケース本体３２に設けられた第２ボルト穴６６と略一致する。そして、フランジ７６と、ケース本体３２の内面との溶接部８０は、絶縁基体３８に形成されたシール部材５０、５２、５４が設けられる位置を避けて設けられることが好ましい。これにより、シール部材５０、５２、５４と溶接部８０とが重なり合うことを避けることができるので、シール部材５０、５２、５４によるシール性が向上する。フランジ７６と、ケース本体３２の内面との溶接部８０は、例えば、図７（Ａ）または図７（Ｂ）に示すように、フランジ７６の外周に設けられる。
【００４７】
次に、燃料電池ケース１０に燃料電池２０を取り付ける方法について説明する。
【００４８】
図８は、燃料電池２０を燃料電池取付構造体３０でケース本体３２に取り付けた状態を示す断面図である。カバー７２は、予め、上述したように、フランジ７６がケース本体３２の内面と溶接で固定され、ケース本体３２に取り付けられている。まず、燃料電池取付構造体３０の座台３４に挿入された第１ボルト８２を燃料電池２０のエンドプレート２４に締結し、燃料電池取付構造体３０を燃料電池２０に固定する。次に、カバー本体７４に燃料電池取付構造体３０の首部４４を収容し、燃料電池取付構造体３０の座板３６に設けられた２つの第２ボルト４０を、カバー７２のフランジ７６とケース本体３２とに設けられた第２ボルト穴６６、７８に挿入する。そして、第２ボルト４０とナット８４とで、燃料電池２０に固定された燃料電池取付構造体３０をケース本体３２に固定する。これにより、燃料電池２０に固定された燃料電池取付構造体３０がケース本体３２に取り付けられ、燃料電池２０が燃料電池ケース１０に収容される。
【００４９】
次に、上記構成における燃料電池ケース１０の作用について説明する。
【００５０】
車両または燃料電池２０で発生した振動は、燃料電池取付部材３０へ伝搬される。振動が燃料電池取付構造体３０へ伝搬されると、燃料電池取付構造体３０の絶縁基体３８が変形する。そして、絶縁基体３８が変形することにより、絶縁基体３８に設けられた第１圧電素子４６が変形する。第１圧電素子４６は、圧電効果（ピエゾ効果）により振動による機械的エネルギを電気エネルギに変換する。そして、第１圧電素子４６により変換された電気エネルギは、第１圧電素子４６に接続された第１シャント回路４８により熱エネルギに変換される。これにより燃料電池取付構造体３０に伝搬された振動が減衰され制振される。
【００５１】
また、上記振動がケース本体３２へ伝搬される場合には、ケース本体３２が変形する。そして、ケース本体３２が変形することにより、ケース本体３２に設けられた第２圧電素子６８が変形する。第２圧電素子６８は、圧電効果により振動による機械的エネルギを電気エネルギに変換する。第２圧電素子６８により変換された電気エネルギは、第２圧電素子６８に接続された第２シャント回路７０により熱エネルギに変換される。これによりケース本体３２に伝搬された振動が減衰され制振される。
【００５２】
なお、燃料電池２０へ水素ポンプやバルブ等の補機部品を取り付ける補機部品取付構造体に圧電素子を設けて、補機部品で発生する振動を抑制することができる。図９は、補機部品取付構造体８８を示す図であり、図９（Ａ）は、補機部品８６を燃料電池２０へ取り付ける補機部品取付構造体８８を示す図であり、図９（Ｂ）は、補機部品取付構造体８８の断面図である。
【００５３】
補機部品取付構造体８８は、燃料電池２０にボルト８９で固定されるブラケット９０と、ゴム材料等で成形された弾性部材９２と、を含んで構成される。弾性部材９２には、図９（Ｂ）に示すように、第３圧電素子９４が設けられる。第３圧電素子９４には、例えば、第１圧電素子４６と同様の圧電素子が用いられる。そして、第３圧電素子９４は、第３シャント回路９６に接続される。第３シャント回路９６は、抵抗器を含む第３電気回路としての機能を有している。第３シャント回路９６は、例えば、補機部品ケース等に配置される。なお、複数の第３圧電素子９４が弾性部材９２に設けられる場合には、複数の第３シャント回路９６が設けられる。そして、各々の第３圧電素子９４について、各々の第３シャント回路９６が接続される。
【００５４】
補機部品８６で発生した振動は、補機部品取付構造体８８へ伝搬される。振動が補機部品取付構造体８８へ伝搬されると、補機部品取付構造体８８の弾性部材９２が変形する。そして、弾性部材９２が変形することにより、弾性部材９２に設けられた第３圧電素子９４が変形する。第３圧電素子９４は、圧電効果により振動による機械的エネルギを電気エネルギに変換する。第３圧電素子９４により変換された電気エネルギは、第３シャント回路９６により熱エネルギに変換される。これにより補機部品取付構造体８８に伝搬された振動が減衰され制振される。
【００５５】
以上、上記構成によれば、燃料電池取付構造体に伝搬された振動による機械的エネルギを、絶縁基体に設けられた圧電素子で電気エネルギに変換し、圧電素子に接続されたシャント回路で電気エネルギを熱エネルギへ変換することにより、燃料電池ケースの振動を低減することができる。それにより、燃料電池ケースが取り付けられる車両ボディの振動が低減することで、車内音がより小さくなり、静粛性がより向上する。また、燃料電池ケースからの放射音も抑制される。
【００５６】
上記構成によれば、ケース本体に伝搬された振動による機械的エネルギを、ケース本体に設けられた圧電素子で電気エネルギに変換し、圧電素子に接続されたシャント回路で電気エネルギを熱エネルギへ変換することにより、燃料電池ケースの振動を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施の形態において、燃料電池ケースを示す図である。
【図２】本発明の実施の形態において、燃料電池取付構造体の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態において、シール部材の配置を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態において、燃料電池を収容するケース本体を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態において、燃料電池取付構造体の首部を覆うカバーを示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態において、ケース本体にカバーを取り付ける取付方法を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態において、カバーが取り付けられたケース本体を示す断面図である。
【図８】本発明の実施の形態において、燃料電池を燃料電池取付構造体でケース本体に取り付けた状態を示す断面図である。
【図９】本発明の実施の形態において、補機部品取付構造体を示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０  燃料電池ケース、２０  燃料電池、２２  単セル、２４，２６  エンドプレート、３０  燃料電池取付構造体、３２  ケース本体、３４  座台、３６  座板、３８  絶縁基体、３９  円筒部、４０  第２ボルト、４２  ボルト穴、４４  首部、４６  第１圧電素子、４８  第１シャント回路、５０，５２，５４  シール部材、５６  フランジ部、５８  締結孔、６０  ケーブル孔、６２  補強材、６４  開口、６６，７８  第２ボルト穴、６８  第２圧電素子、７０  第２シャント回路、７２  カバー、７４  カバー本体、７６  フランジ、８０  溶接部、８２  第１ボルト、８４  ナット、８６  補機部品、８８  補機部品取付構造体、９０  ブラケット、９２  弾性部材、９４  第３圧電素子、９６  第３シャント回路。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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