(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用の燃料電池を該燃料電池の下面でその下側且つ車体側の支持体に組み付けるための組付装置であって、
(イ)該燃料電池に固定される内筒金具、(ロ)前記支持体に固定される外筒金具及び、(ハ)それら内筒金具と外筒金具との間に介設された、水平方向及び垂直方向に可撓性を有する、ゴム弾性体にて構成した筒状の絶縁部材を備えたマウント部材と
該マウント部材を前記内筒金具又は外筒金具において前記燃料電池又は支持体に締結する締結部材と
を有しており、
該内筒金具は、筒部と該筒部より径方向外方に延び出す第１固定部を、該外筒金具は、筒部と該筒部より径方向外方に延び出す第２固定部とを有しているとともに、前記筒状の絶縁部材が該外筒金具及び内筒金具の各筒部間に挟まれて径方向の圧縮力を受ける筒部と、前記第１固定部と第２固定部との間に挟まれて軸方向の圧縮力を受ける鍔状部とを有しているとともに、
該絶縁部材は、前記第１固定部の少なくとも外周端面まで回り込んで該外周端面を被覆する被覆部、前記外筒金具における前記筒部の該第１固定部とは反対側の軸方向端面及び外周面まで回り込んで、それら軸方向端面全体及び外周面の少なくとも一部を被覆する被覆部を有しており、
更に該ゴム弾性体にて構成した絶縁部材は、前記筒部と前記鍔状部及び前記被覆部が一体成形されているとともに、肉厚が２〜８ｍｍ，ゴム硬さが６３度以下５０度以上とされて体積抵抗率１．０×１０８Ω・ｃｍ以上とされていることを特徴とする自動車用燃料電池の組付装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は自動車用の燃料電池を車体側に組み付けるための組付装置に関する。
【０００２】
【発明の背景】
従来より、自動車においてはエンジンをマウント部材（エンジンマウント）を介して車体側に組付け、同時にそのマウント部材を介して防振支持することが行われている。これはエンジン自体が振動発生源となること等による。
【０００３】
これに対して自動車に搭載される燃料電池の場合、それ自体振動を発生するものではなく、また自動車の走行中等において燃料電池が動いて位置が変化すると、燃料電池の電位が高電位であることから周辺の金属製の部材との間で放電を起こす恐れがある。
従って燃料電池を車体側に組み付けるにあたっては、むしろこれを剛固定することが望ましい。
【０００４】
しかしながら燃料電池を車体側の支持体にボルト等の締結部材で直接締結し剛固定すると、相手側の支持体におけるボルトや締結孔の組付位置等に位置誤差があったとき（通常大なり小なりの位置誤差があるのが普通である）、良好にボルト等による締結、即ち燃料電池の組付けを行うことができず、そこで無理な組付けを行うと締結孔周辺等に応力集中が生じて後における亀裂発生の原因になる恐れがある。
【０００５】
従って自動車に搭載される燃料電池の組付装置としてはそのような位置誤差，組付誤差を吸収できることが求められる。
また上記のように燃料電池は高電位のものであるため、周辺の金属製の部材との間で放電を起こし易く、特に組付装置にて車体側に組み付けるに際しその組付部分での放電を可及的に防止することが必要である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の自動車用燃料電池組付装置はこのような課題を解決するために案出されたものである。
而して請求項１のものは、自動車用の燃料電池を該燃料電池の下面でその下側且つ車体側の支持体に組み付けるための組付装置であって、(イ)該燃料電池に固定される内筒金具、(ロ)前記支持体に固定される外筒金具及び、(ハ)それら内筒金具と外筒金具との間に介設された、水平方向及び垂直方向に可撓性を有する、ゴム弾性体にて構成した筒状の絶縁部材を備えたマウント部材と、該マウント部材を前記内筒金具又は外筒金具において前記燃料電池又は支持体に締結する締結部材と、を有しており、該内筒金具は、筒部と該筒部より径方向外方に延び出す第１固定部を、該外筒金具は、筒部と該筒部より径方向外方に延び出す第２固定部とを有しているとともに、前記筒状の絶縁部材が該外筒金具及び内筒金具の各筒部間に挟まれて径方向の圧縮力を受ける筒部と、前記第１固定部と第２固定部との間に挟まれて軸方向の圧縮力を受ける鍔状部とを有しているとともに、該絶縁部材は、前記第１固定部の少なくとも外周端面まで回り込んで該外周端面を被覆する被覆部、前記外筒金具における前記筒部の該第１固定部とは反対側の軸方向端面及び外周面まで回り込んで、それら軸方向端面全体及び外周面の少なくとも一部を被覆する被覆部を有しており、更に該ゴム弾性体にて構成した絶縁部材は、前記筒部と前記鍔状部及び前記被覆部が一体成形されているとともに、肉厚が２〜８ｍｍ，ゴム硬さが６３度以下５０度以上とされて体積抵抗率１．０×１０８Ω・ｃｍ以上とされていることを特徴とする。
【０００７】
【作用及び発明の効果】
上記のように本発明の自動車用燃料電池の組付装置は、燃料電池に固定される内筒金具，車体側の支持体に固定される外筒金具，それらの間に介設され水平方向及び垂直方向に可撓性を有する、ゴム弾性体にて構成した絶縁部材を備えたマウント部材を、内筒金具，外筒金具において締結部材により燃料電池及び支持体のそれぞれに固定するようになしたもので、この自動車用燃料電池の組付装置にあっては、燃料電池に固定される内筒金具と支持体に固定される外筒金具との間に絶縁部材が介設してあるため、燃料電池と支持体との間で放電が生じるのを防止することができる。
【０００８】
またその絶縁部材は水平方向及び垂直方向に可撓性を有するものであるため、ボルト等の締結部材の組付位置や締結孔等の位置誤差があったとしても絶縁部材の可撓性によってこれを吸収でき、従って燃料電池を支障なく良好に支持体に組付けることができる。
【０００９】
本発明では、内筒金具及び外筒金具をそれぞれ、筒部とこれより径方向外方に延び出す第１固定部又は第２固定部とを有するものとなし、それら内筒金具及び外筒金具の各筒部間に絶縁部材における筒部を挟み込んでこれにより径方向の圧縮力を受けるようになし、また内筒金具における第１固定部と外筒金具における第２固定部との間に絶縁部材の鍔状部を挟み込んで、そこにおいて軸方向の圧縮力を受けるようになす。
【００１０】
このようにすることによって燃料電池の組付けの際に位置誤差を吸収するに必要な最小限の可撓性を絶縁部材に持たせつつ、その絶縁部材を介して燃料電池を硬く支持体により支持させることができる。
本発明ではまた、絶縁部材を第１固定部の少なくとも外周端面まで回り込ませて、その外周端面を絶縁部材にて被覆しておく。
このようにすることで第１固定部の外周端面からの、つまり燃料電池側の内筒金具からの放電を良好に防止することができる。
【００１１】
更に上記絶縁部材は、外筒金具における筒部の上記第１固定部と反対側の軸方向端面及び外周面まで回り込ませて、それら軸方向端面及び外周面の少なくとも一部を被覆しておく。
このようにすることで燃料電池に固定の内筒金具或いは内筒金具に挿通されたボルト等締結部材と外筒金具との間での放電を良好に防止することができる。
【００１２】
本発明において、上記絶縁部材を構成するゴム弾性体には通常補強材として微粉末状のカーボンが添加混合され、而してそのカーボン量が多くなると通例これに伴ってゴム弾性体における電気絶縁性が低下する。
但し電気絶縁性の大小は単にカーボン量では定まらず、カーボン粉末の粒子径，ストラクチャー等の要因によって影響される。
本発明者の研究によると、それらの要因は結局ゴム硬さの大小の形で現れ、そしてゴム硬さ６３度以下とすることで良好な電気絶縁性（体積抵抗率）１．０×１０８Ω・ｃｍ以上が得られることが判明した。
そこで本発明においてはゴム硬さ６３度以下（ＪＩＳ  Ｋ6301のスプリング式硬さ試験（Ａ形）によるゴム硬さ）とする。
但しゴム弾性体としての強度を保つ上で、ゴム硬さを５０度以上とする。
【００１３】
また絶縁部材をゴム弾性体にて構成する場合において、走行中における燃料電池の動きをできるだけ規制するためその肉厚を８ｍｍ以下とする。望ましくは７ｍｍ以下としておく。
但し肉厚をあまり薄くすると、燃料電池の組付けに際して位置誤差を十分吸収できなくなるため、その肉厚は２ｍｍ以上としておく。
【００１４】
【実施例】
次に本発明の実施例を図面に基づいて詳しく説明する。
図１において、１０は自動車に搭載される燃料電池で、１２はフレーム等車体側の部材としての支持体である。
この例において、燃料電池１０はその取付面（裏面）の３箇所に分散配置されたマウント部材１４を介して支持体１２に組み付けられている。
尚、この例において３つのマウント部材１４は何れも同じものが用いられている。但し各マウント部材１４として異なった形態のものを用いることもできる。
【００１５】
マウント部材１４は、図３及び図４に示しているように内筒金具（第１固定金具）１６と、外筒金具（第２固定金具）１８と、それらの間に挟まれた絶縁部材としてのゴム弾性体２０とを有している。
内筒金具１６は、円筒部２２と円筒部２２の上端から径方向外方に延び出す板状の第１固定部２４とを有している。
【００１６】
この第１固定部２４の上面には平面形状が長方形状をなす突出部２６が設けられている。
内筒金具１６はこの突出部２６を燃料電池１０の裏面に当接させる状態に固定される。その固定は、内筒金具１６を挿通してボルト（締結部材）２８を燃料電池１０の裏面にねじ込むことで行われる。
【００１７】
尚、内筒金具１６における第１固定部２４の上面には、図２にも明らかに示しているように位置決突起３０が設けてあり、その位置決突起３０が、燃料電池１０の裏面の位置決穴３２内部に入り込むことによって、内筒金具１６の回転方向位置即ちマウント部材１４全体の回転方向位置が規定される。
【００１８】
一方、外筒金具１８は円筒部３４と円筒部３４の上端から径方向外方に延び出す板状の第２固定部３６とを有している。
外筒金具１８における第２固定部３６には、図３及び図４中左右両端部に貫通孔３８が形成されていて、そこにボルト（締結部材）４０が図中下向きに嵌め込み固定されている。
【００１９】
マウント部材１４は、その本体部を支持体１２の挿入穴４６に挿入させた状態で外筒金具１８における第２固定部３６が、支持体１２の締結孔４２を挿通する締結部材としてのボルト４０及びこれにねじ込まれたナット４４により支持体１２に固定される。
【００２０】
他方、ゴム弾性体２０は円筒部４８と円筒部４８の上端から径方向外方に延び出した、平面形状が円形状の鍔状部５０を有しており、そのゴム弾性体２０における円筒部４８が、内筒金具１６及び外筒金具１８における円筒部２２，３４の間に径方向に挟まれ、また鍔状部５０が、内筒金具１６及び外筒金具１８における第１固定部２４と第２固定具３６との間に軸方向に挟まれる状態で、それら内筒金具１６及び外筒金具１８に加硫接着により一体に固着されている。
【００２１】
尚この実施例において、ゴム弾性体２０における円筒部４８は外筒金具１８における円筒部３４と実質的に同じ軸方向長を有しており（この円筒部３４は内筒金具１６の円筒部２２よりも軸方向長が短い）、またゴム弾性体２０における鍔状部５０は内筒金具１６の第１固定部２４と実質的に同じ外径を有している。
即ちゴム弾性体２０の円筒部４８は、外筒金具１８の円筒部３４の下端まで実質上延びており、更にゴム弾性体２０の鍔状部５０は、内筒金具１６の第１固定部２４の実質的に外周端まで径方向に延びている。
【００２２】
従ってゴム弾性体２０は、内筒金具１６と外筒金具１８とが径方向（水平方向）に相対変位するとき、円筒部４８が径方向に圧縮弾性変形してその相対変位を許容する一方、その際の大きな抵抗力によってそれら内筒金具１６と外筒金具１８との径方向の相対変位を可及的に小さく抑制する。
【００２３】
また内筒金具１６と外筒金具１８とが軸方向に相対変位するとき、特に内筒金具１６が外筒金具１８に対して下向きに相対変位するとき、ゴム弾性体２０の鍔状部５０が軸方向（上下方向）に圧縮弾性変形してその相対変位を許容するとともに、その際の大きな抵抗力によって、内筒金具１６と外筒金具１８との軸方向の相対変位を可及的に小さく抑制する。
【００２４】
従ってゴム弾性体２０は、燃料電池１０と支持体１２との間の水平方向及び上下方向の組付誤差を許容しながら、組付後においてそれらの相対変位を可及的に小さく抑制する。
尚本例において、ゴム弾性体２０のゴム硬さは６０度である（ＪＩＳ  Ｋ6301のスプリング式硬さ試験（Ａ形）によるゴム硬さ）。
またゴム弾性体２０は、円筒部４８及び鍔状部５０ともにその肉厚が４ｍｍ程度とされている。
【００２５】
本例においては、内筒金具１６における第１固定部２４の外周端面までゴム弾性体２０が回り込んでいてそこに被覆部５２が形成されており、その被覆部５２によって第１固定部２４の外周部端面全体が被覆されている。
更にまた、外筒金具１８における円筒部３４の下端面及び外周面全体にゴム弾性体２０が回り込んでいてそこに被覆部５４，５６が形成されており、それら被覆部５４，５６によって外筒金具１８における円筒部３４の下端面及び外周面全体が被覆されている。
【００２６】
尚、外筒金具１８における円筒部３４には貫通の連結孔５８が形成されており、その連結孔５８においてゴム弾性体２０における円筒部４８と被覆部５６とが連結されている。
【００２７】
以上のような本例の燃料電池１０の組付装置は、位置誤差を吸収して燃料電池１０を良好に組み付けることができるとともに、燃料電池１０側からの放電を防止することができる。その際、ゴム弾性体２０における被覆部５４，５６は、内筒金具１６における円筒部２２及びこれと接触するボルト２８と、これに近接した外筒金具１８の円筒部３４との間で放電が生じるのを効果的に防止する。
【００２８】
またマウント部材１４を燃料電池１０裏面の３箇所に分散配置し、それらマウント部材１４によって燃料電池１０を３点支持するようになしてあるので、燃料電池１０を安定して支持することができるとともに、燃料電池１０の荷重を３箇所のマウント部材１４に良好に分散させることができる。
【００２９】
図５はマウント部材１４の他の形態例を示したものである。
同図に示すマウント部材１４は、外筒金具１８が隆起部６０を有しており、更に上記実施例のものに比べて内筒金具１６における第１固定部２４の上面に上記のような突出部２６が形成されておらず、第１固定部２４の上面が全体的に燃料電池１０の裏面に当接するようになっている。
【００３０】
更にまた、図５（Ａ）に示しているように内筒金具１６における第１固定部２４の平面形状が、左右に円弧状の凹陥部６２を有する形状をなしており、その凹陥部６２にボルト４０の頭部が一部入り込んでいる点で、上記実施例のものと異なっている。
他の構成については上記実施例のものと基本的に同様であり、符号のみを示して更なる詳しい説明は省略する。
【００３１】
図６はマウント部材１４の更に他の形態例（参考例）を示している。
図示のようにこの例では内筒金具１６，外筒金具１８及びゴム弾性体２０のそれぞれが有底円筒形状をなしており、内筒金具１６における底部６４と外筒金具１８における底部６６との間に、ゴム弾性体２０の底部６８が軸方向に挟み込まれている。
【００３２】
更に内筒金具１６における円筒部２２の上端からは第１固定部７０が径方向に延び出していて、その第１固定部７０がボルト４０により燃料電池１０に固定されている。
また一方、外筒金具１８における底部６６にはボルト２８が図中下向きに取り付けられており、そのボルト２８と図示を省略するナットとによって支持体１２に外筒金具１８が固定されている。
【００３３】
この例においても外筒金具１８における円筒部３４の端面及び外周面までゴム弾性体２０が回り込んでおり、そこに被覆部５４，５６が形成されていて、それら被覆部５４，５６により、外筒金具１８における端面及び外周面の全体が被覆されている。
【００３４】
以上の例においても、燃料電池１０の組付けに際しての位置誤差を吸収するに必要な最小限の可撓性をゴム弾性体２０に持たせることができるとともに、支持体１２によって燃料電池２０を硬く支持した状態とすることができる。
【００３５】
この例の場合、内筒金具１６における第１固定部７０及びボルト４０と、外筒金具１８における円筒部３４とが近接して位置することとなるが、外筒金具１８における円筒部３４の端面及び外周面が被覆部５４，５６によって被覆されているため、それらの間で放電が生ずるのが効果的に防止される。
【００３６】
以上本発明の実施例を詳述したがこれはあくまで一例示である。
例えば上記例示したマウント部材はあくまで一形態例を示したに過ぎず、これを他の様々な形態で構成することが可能であるなど、本発明はその主旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  自動車に搭載される燃料電池を本発明の一実施例である組付装置にて支持体に組み付けた状態を示す図である。
【図２】  図１におけるマウント部材の斜視図である。
【図３】  同じ実施例のマウント部材の平面図及び正面断面図を周辺部とともに示す図である。
【図４】  同じ実施例のマウント部材を燃料電池及び支持体と切り放した状態で示す図である。
【図５】  マウント部材の他の形態例を示す図である。
【図６】  マウント部材の更に他の形態例（参考例）を示す図である。
【符号の説明】
１０  燃料電池
１２  支持体
１４  マウント部材
１６  内筒金具（第１固定金具）
１８  外筒金具（第２固定金具）
２０  ゴム弾性体（絶縁部材）
２２  円筒部（筒部）
２４  第１固定部
２８  ボルト（締結部材）
３４  円筒部（筒部）
３６  第２固定部
４０  ボルト（締結部材）
４４  ナット（締結部材）
４８  円筒部（筒部）
５０  鍔状部
５２，５４，５６  被覆部
６４，６６，６８  底部
７０  第１固定部
【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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