(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の後部に設けられる水素タンクを外周部に巻回される複数のバンドで車体フレームに固定するとともに、
前記複数のバンドの締結部を互いに位相を合わせた状態で前記水素タンクの前側に設け、
前記締結部の前側に該締結部に近接するように、車体側の段差部に傾斜させてブラケットを設けてなり、
該ブラケットには、該ブラケットと前記水素タンクとの隙間であって前記複数のバンドの締結部同士の間位置に、前記水素タンクに対向して水素センサが傾斜面部に取り付けられていて、
前記締結部は、前記水素タンクの外側へ突出する、ボルト締結される締結板部を前記ブラケットに向けて前記水素センサより低く設け、
前記締結部は、前記ブラケットより剛性が高いことを特徴とする水素センサ取付構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水素タンクに近接して水素センサを取り付ける水素センサ取付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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関する技術として、本出願人は、先の出願を行っている（特願２００１−２５８６９８）。この出願には、水素タンクの外周部に巻回される複数のバンドで水素タンクを車体フレームに固定する構造が記載されている。ところで、この種の燃料電池車においては、水素タンクに近接して水素センサを配置するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した水素センサを車両の衝突時においても保護するために、この水素センサを別途の剛性の高い保護ケース等で保護することを考えたが、このように構成すると部品点数が多くなりコスト増になってしまうという問題の発生が予想された。
【０００４】
したがって、本発明は、部品点数を増大させることなく低コストで水素センサを車両の衝突時において保護することができる水素センサ取付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記載の水素センサ取付構造は、車体の後部に設けられる水素タンク（例えば実施の形態における水素タンク１１ａ）を外周部に巻回される複数のバンド（例えば実施の形態におけるバンド１６）で車体フレーム（例えば実施の形態におけるサブフレーム１２）に固定するとともに、前記複数のバンドの締結部（例えば実施の形態における締結部２１）を互いに位相を合わせた状態で前記水素タンクの前側に設け、前記締結部の前側に該締結部に近接するように、車体側の段差部（例えば実施の形態における段差部５１）に傾斜させてブラケット（例えば実施の形態におけるブラケット５２）を設けてなり、該ブラケットには、該ブラケットと前記水素タンクとの隙間であって前記複数のバンドの締結部同士の間位置に、前記水素タンクに対向して水素センサ（例えば実施の形態における水素センサ５５）が傾斜面部（例えば実施の形態における傾斜面部５３）に取り付けられていて、前記締結部は、前記水素タンクの外側へ突出する、ボルト締結される締結板部（例えば実施の形態における締結板部３７）を前記ブラケットに向けて前記水素センサより低く設け、前記締結部は、前記ブラケットより剛性が高いことを特徴としている。
【０００６】
これにより、車両の衝突時において水素タンクが車体側に近接するように移動する場合に、締結部が車体側に当接すると、この締結部が水素タンクと車体との間に介在してこれらの当接を防止し、これらの間に空間を確保することになる。よって、複数の締結部の間位置に配置された水素センサは、この空間に位置することになり、水素タンクと車体とで挟まれて破損することが防止される。このように、水素タンクの車体フレームへの取付用のバンドの締結部によって水素センサを保護する構造であるため、保護専用の部材が不要となる。
【０００８】
また、後方からの車両の衝突時において水素タンクが前方に移動して車体側の段差部に傾斜して設けられたブラケットに近接するように移動する場合に、水素タンクの前側に設けられた締結部が車体側のブラケットに当接し、この締結部が水素タンクとブラケットとの間に介在してこれらの当接を防止し、これらの間に空間を確保することになる。よって、複数の締結部の間位置に配置された水素センサは、この空間に位置することになり、水素タンクと車体とで挟まれて破損することが防止される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態の水素センサ取付構造を図面を参照して以下に説明する。本実施形態の水素センサ取付構造は、燃料電池車の車体後部構造に適用されるもので、この車体後部構造は、本出願人が先に出願を行っている「特願２００１−２５８６９８」に記載されたものとほぼ同様のものである。
【００１０】
すなわち、図１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複数具体的には二つの水素タンク１１ａ，１１ｂが、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床下位置に設けられている。これら水素タンク１１ａ，１１ｂは、図２に示すように、それぞれ、車幅方向に軸線を配置し、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た状態で、枠状のサブフレーム１２に左右のサスペンション部材１３とともに予め取り付けられ、この状態でサブフレーム１２とともに車体メインフレーム１４に固定される。
【００１１】
水素タンク１１ａ，１１ｂには、それぞれの外径側の外周部にバンド１６が巻回されており、このバンド１６の一部がサブフレーム１２に固定されることによって、水素タンク１１ａ，１１ｂはサブフレーム１２に固定される。水素タンク１１ａ，１１ｂには、それぞれに対し軸線方向に位置をずらして複数具体的には二本のバンド１６が巻回されている。
【００１２】
ここで、前後の水素タンク１１ａ，１１ｂに巻回されるバンド１６は、ほぼ同様の構成となっているため、車体前側の水素タンク１１ａに巻回されるバンド１６について図３および図４を参照してさらに説明する。
【００１３】
水素タンク１１ａに巻回されるバンド１６は、長さ方向に複数具体的には二つの長さの異なるバンド部材１８，１９に分割された形状をなしており、各バンド部材１８，１９の端部同士を締結部２０，２１によって連結させることで一つのバンド１６とされる。
【００１４】
図４に示すように、一方のバンド部材１８の一端部と他方のバンド部材１９の一端部とを連結させる締結部２０は、一方のバンド部材１８の一端部に固定される略Ｌ字型のステー２３と、他方のバンド部材１９の一端部に固定される略Ｌ字型のステー２４と、これらステー２３，２４同士を連結させる締結具２５とを有している。
【００１５】
両ステー２３，２４は、ともに、固定板部２６と、この固定板部２６に対しほぼ直交する方向に延出する締結板部２７と、固定板部２６および締結板部２７の連続する端縁部同士を連結させるこれら固定板部２６および締結板部２７に対し直交する一対のリブ板部２８と、締結板部２７の固定板部２６に対し反対側に固定されたナット部材２９とを有しており、ステー２３は一方のバンド部材１８の一端部に先端側に締結板部２７を配置した状態で固定され、ステー２４は他方のバンド部材１９の一端部に先端側に締結板部２７を配置した状態で固定されている。
【００１６】
締結具２５は、ボルト部材３１およびナット部材３２を有している。
そして、締結具２５は、両ステー２３，２４の対向する両締結板部２７のナット部材２９にボルト部材３１を螺合させて締め付けることでボルト部材３１の頭部３０とステー２４のナット部材２９とでステー２４を固定するとともに、このボルト部材３１にナット部材３２を螺合させ締め付けることでナット部材３２とステー２３のナット部材２９とでステー２３を固定することになる。その結果、締結具２５は、両ステー２３，２４の対向する両締結板部２７同士の相対移動を規制し、一方のバンド部材１８の一端部と他方のバンド部材１９の一端部とを連結させる。
【００１７】
一方のバンド部材１８の他端部と他方のバンド部材１９の他端部とを連結させる締結部２１は、一方のバンド部材１８の他端部に固定される略Ｌ字型のステー３３と、他方のバンド部材１９の他端部に固定される略Ｌ字型のステー３４と、これらステー３３，３４同士を連結させる締結具３５とを有している。
【００１８】
両ステー３３，３４は、ともに、固定板部３６と、この固定板部３６に対しほぼ直交する方向に延出する形状の締結板部３７と、固定板部３６および締結板部３７の連続する端縁部同士を連結させるこれら固定板部３６および締結板部３７に対し直交する一対のリブ板部３８とを有しており、ステー３３は一方のバンド部材１８の他端部に先端側に締結板部３７を配置した状態で固定され、ステー３４は他方のバンド部材１９の他端部に先端側に締結板部３７を配置した状態で固定されている。
【００１９】
締結具３５は、ボルト４０、ナット４１、座金４２およびスプリング４３を有している。
そして、締結具３５は、ボルト４０に座金４２およびスプリング４３を設けた状態で、両ステー３３，３４の対向する両締結板部３７にボルト４０を挿通させた後、このボルト４０にナット４１を螺合させ締め付けることで、ボルト４０の頭部４４、座金４２およびスプリング４３と、ナット４１とで両ステー３３，３４の対向する両締結板部３７同士の離間を規制し、その結果、一方のバンド部材１８の他端部と他方のバンド部材１９の他端部とを連結させる。このとき、締結具３５はスプリング４３の付勢力で両締結板部３７同士を近接する方向に付勢する。
【００２０】
そして、車体前側の水素タンク１１ａにおいては、長さの長いバンド部材１８を水素タンク１１ａの下側に巻き付けるとともにこのバンド部材１８の中間位置に固定されたステー４６をサブフレーム１２に固定する一方、長さの短いバンド部材１９を水素タンク１１ａの上側に巻き付けて、締結部２０を締結し、締結部２１を締結する。これに合わせて必要により他の固定機構等を用いることで、水素タンク１１ａがサブフレーム１２に固定される。また、同様にして車体後側の水素タンク１１ｂもサブフレーム１２に固定される。そして、サスペンション部材１３とともにサブフレーム１２に固定された状態の水素タンク１１ａ，１１ｂがサブフレーム１２とともに車体メインフレーム１４に固定される。
【００２１】
このとき、車体前側の水素タンク１１ａに設けられた両バンド１６は、スプリング４３を有する締結部２１を水素タンク１１ａの前側の上部に位置させるとともに、スプリングを持たない締結部２０を水素タンク１１ａの後側の上部に位置させることになり、このようにして水素タンク１１ａに設けられた両バンド１６は、互いの締結部２０同士の位相（水素タンク１１ａの中心軸線回りの位相）を合わせるとともに互いの締結部２１同士の位相（水素タンク１１ａの中心軸線回りの位相）を合わせている。しかも、両締結部２１はスプリング４３を上方かつ斜め後方に突出させる姿勢となっている。
【００２２】
そして、水素タンク１１ａに設けられた両側のバンド１６の車体前側の締結部２１を覆うように、リアフロア５０の車体前側の段差部５１が配置されることになる。このリアフロア５０の段差部５１の水素タンク１１ａ側には、さらにブラケット５２が取り付けられることになる。このブラケット５２の車幅方向の中間所定範囲には、上方に位置するほど後方に位置するように傾斜する傾斜面部５３が形成されており、この傾斜面部５３は、水素タンク１１ａの両側のバンド１６の締結具３５の前側かつ上側にこの締結具３５のスプリング４３に沿いかつ近接するように配置されている。
【００２３】
本実施形態において、上記したブラケット５２の傾斜面部５３には水素タンク１１ａに対向して水素センサ５５が取り付けられている。この水素センサ５５は、被検出ガスである水素が白金等の触媒に接触した際に燃焼する熱を利用し、水素の燃焼により高温となった検出素子と雰囲気温度下の温度補償素子との間に電気抵抗の差が生じることを利用して水素ガスを検出するもので、図５に示すように、両外側に突出するフランジ部５６を有し両フランジ部５６間の中央にガス検知部５７を有するボディ部５８と、ブラケット５２に取り付けられる図示せぬソケットに嵌合することで車体側の配線と電気的に接続するコネクタ部５９とを有している。
【００２４】
ブラケット５２の傾斜面部５３の水素センサ取付位置には、上下に離間して一対のボルト部材６１が水素タンク１１ａ側に突出するように固定されており、水素センサ５５は、これらボルト部材６１を両フランジ部５６に形成された図示せぬ取付穴に挿通させた後、これらボルト部材６１にナット部材６２を螺合させることによって、ブラケット５２の傾斜面部５３に取り付けられる。
【００２５】
このようにして、ブラケット５２に取り付けられた状態で水素センサ５５は、図４に示すように、そのガス検知部５７を水素タンク１１ａに対向させるように斜め下方に向けた状態でブラケット５２と水素タンク１１ａとの隙間に配置される。ここで、水素センサ５５は、図３に示すように、車体における車幅方向の中央位置に設けられ、その結果、水素タンク１１ａの両バンド１６の締結部２１同士の間位置に配置されている。そして、水素タンク１１ａがブラケット５２に近接するように前方に相対移動したとき、水素タンク１１ａがブラケット５２に当接する前に、水素タンク１１ａよりも外径側に突出する両側のバンド１６の締結部２１がブラケット５２に当接し、その結果、ブラケット５２と両側の締結部２１と水素タンク１１ａとの間に空間が確保される。そして、この空間に水素センサ５５が全体として収まるように傾斜面部５３における所定位置に水素センサ５５が取り付けられている。
【００２６】
以上に述べた本実施形態の水素センサ取付構造によれば、後方からの車両の衝突時においてサブフレーム１２とともに車体前側の水素タンク１１ａが車体側のブラケット５２に近接するように前方に移動する場合に、水素タンク１１ａの締結部２１がブラケット５２に当接すると、この締結部２１が水素タンク１１ａとブラケット５２との間に介在してこれらの当接を防止し、これらの間に空間を確保することになる（勿論、締結部２１の剛性はブラケット５２の剛性より高く設定されている）。よって、両締結部２１の間位置に配置された水素センサ５５は、この空間に位置することになり、水素タンク１１ａとブラケット５２とで挟まれて破損することが防止される。このように、水素タンク１１ａのサブフレーム１２への取付用のバンド１６の締結部２１によって水素センサ５５を保護する構造であるため、保護専用の部材が不要となる。したがって、部品点数を増大させることなく低コストで水素センサ５５を車両の衝突時において保護することができる。
【００２７】
しかも、水素タンク１１ａの前側に締結部２１が設けられ、水素タンク１１ａの前側に対向するブラケット５２に水素センサ５５が取り付けられているため、水素タンク１１ａが車体の後部に設けられ、後方からの車両の衝突による影響が最も大きい場合に、水素センサ５５を最も効果的に保護することができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の請求項１記載の水素センサ取付構造によれば、車両の衝突時において水素タンクが車体側に近接するように移動する場合に、締結部が車体側に当接すると、この締結部が水素タンクと車体との間に介在してこれらの当接を防止し、これらの間に空間を確保することになる。よって、複数の締結部の間位置に配置された水素センサは、この空間に位置することになり、水素タンクと車体とで挟まれて破損することが防止される。このように、水素タンクの車体フレームへの取付用のバンドの締結部によって水素センサを保護する構造であるため、保護専用の部材が不要となる。したがって、部品点数を増大させることなく低コストで水素センサを車両の衝突時において保護することができる。
【００２９】
また、後方からの車両の衝突時において水素タンクが前方に移動して車体側に近接するように移動する場合に、水素タンクの前側に設けられた締結部が車体側に当接し、この締結部が水素タンクと車体との間に介在してこれらの当接を防止し、これらの間に空間を確保することになる。よって、複数の締結部の間位置に配置された水素センサは、この空間に位置することになり、水素タンクと車体とで挟まれて破損することが防止される。したがって、水素タンクが車体の後部に設けられていて、後方からの車両の衝突による影響が最も大きい場合に、水素センサを最も効果的に保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態の水素センサ取付構造が適用される燃料電池車の車体後部構造を示す斜視図である。
【図２】  本発明の一実施形態の水素センサ取付構造が適用される燃料電池車の車体後部構造を示す分解斜視図である。
【図３】  本発明の一実施形態の水素センサ取付構造を示す斜視図である。
【図４】  本発明の一実施形態の水素センサ取付構造を示す側断面図である。
【図５】  本発明の一実施形態の水素センサ取付構造を示す拡大斜視図である。
【符号の説明】
１１ａ  水素タンク
１２  サブフレーム（車体フレーム）
１６  バンド
２１  締結部
５５  水素センサ
【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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