燃料電池車
【課題】大幅な重量増加を招くことなく燃料電池を保護することが可能な燃料電池車を提供する。
【解決手段】車室Ｑ２内に配置される左右のシート３間のフロアパネル１が車室Ｑ２内側に突出したセンタトンネル２内に燃料電池１０を配置した燃料電池車Ｖにおいて、側面視において左右のシート３と重なる燃料電池１０の左右の両側面および上面にかけて補強するプロテクタ３０が設けられている。燃料電池１０の後方には、燃料電池１０に対して反応ガスを給排する燃料電池補機ユニット２０が設けられ、プロテクタ３０が燃料電池１０と燃料電池補機ユニット２０とに取り付けられている。
【解決手段】車室Ｑ２内に配置される左右のシート３間のフロアパネル１が車室Ｑ２内側に突出したセンタトンネル２内に燃料電池１０を配置した燃料電池車Ｖにおいて、側面視において左右のシート３と重なる燃料電池１０の左右の両側面および上面にかけて補強するプロテクタ３０が設けられている。燃料電池１０の後方には、燃料電池１０に対して反応ガスを給排する燃料電池補機ユニット２０が設けられ、プロテクタ３０が燃料電池１０と燃料電池補機ユニット２０とに取り付けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池がセンタトンネル内に配置された燃料電池車に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池車では、左右のシート間に床面が車室内に突出するセンタトンネル内の床下に燃料電池を配置したものが種々提案されている。この種の燃料電池車では、側面衝突によってセンタトンネルがシートによる荷重を受けたとしても、燃料電池を保護することが要求されている。そこで、センタトンネルの壁面に荷重伝達部材を設けて、左右のいずれか一方に発生したシート荷重がセンタトンネルに作用したときに、そのシート荷重を他方のシートに分散させる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１５５８８号公報（段落００２５、図６および図７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、燃料電池は、衝突の影響が少ない車体中央に配置され、衝撃に対して守られてはいるが、側面衝突などの燃料電池に対する保護要求が高まっており、例えば、シートバックからの過大なシート荷重に対して十分な耐久性を確保しようとすると、車体側の対応では大幅な重量増加を招くという問題があった。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するものであり、大幅な重量増加を招くことなく燃料電池を保護することが可能な燃料電池車を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、車室内に配置される左右のシート間の床部が車室内側に突出し、前記突出した床部の床下に燃料電池を配置した燃料電池車において、側面視において前記左右のシートと重なる前記燃料電池の左右の両側面および上面にかけて補強する補強部材を設けたことを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、燃料電池の左右の両側面と上面を覆う形状（略コ字形状）の補強部材を燃料電池に取り付けることにより、側面衝突によって過大なシート荷重を受けて、突出した床部（いわゆるセンタトンネル）が変形したとしても、補強部材によって燃料電池を保護することが可能になる。しかも、車体側（床部側）を補強する必要がないので、大幅な重量増加を招くことはない。このように、シート荷重を受ける領域に補強部材を設けることで、大幅な重量増加を招くことなく、燃料電池を保護することが可能になる。
【０００８】
また、前記燃料電池の後方に、前記燃料電池に対して反応ガスを給排する燃料電池補機ユニットを備え、前記補強部材は、前記燃料電池と前記燃料電池補機ユニットに取り付けられることを特徴とする。
【０００９】
これによれば、補強部材を燃料電池と燃料電池補機ユニットに取り付けて閉断面とすることで剛性を高めることが可能になる。しかも、補強部材を燃料電池補機ユニットに取り付けることで、燃料電池補機ユニット側にシート荷重を分散させることができ、燃料電池をより確実に保護することが可能になる。
【００１０】
また、前記補強部材は、外パネル、内パネルおよびリブによって囲まれる中空部を有することを特徴とする。
【００１１】
これによれば、過大なシート荷重が床部を介して補強部材に作用したとしても、中空部からなる断面が潰れることで、シート荷重（衝撃）を吸収して（緩和させて）、燃料電池を保護することが可能になる。
【００１２】
また、前記補強部材は、前記燃料電池補機ユニットにボルトを介して固定され、前記外パネルには、前記ボルトを挿通可能な開口が形成されていることを特徴とする。
【００１３】
これによれば、プロテクタの取付時に、ボルトを中空部内に収容することが可能になるので、車室内に突出する床部（センタトンネル）のスペースの拡大を抑えることが可能になる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、大幅な重量増加を招くことなく燃料電池を保護することが可能な燃料電池車を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態の燃料電池車の床下の構造を示す側面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線における断面図である。
【図３】燃料電池を示す外観斜視図である。
【図４】燃料電池車に搭載される燃料電池システムの一例を示すシステム図である。
【図５】プロテクタを燃料電池に装着した状態を示す斜視図である。
【図６】燃料電池に装着する前のプロテクタの分解斜視図である。
【図７】図５のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図８】燃料電池側のプロテクタの保持構造を示す切欠斜視図である。
【図９】側面衝突時のプロテクタの変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態について、図１〜図９を参照して説明する。
図１および図２に示すように、本実施形態の燃料電池車（以下、車両と略記する）Ｖは、燃料電池１０および燃料電池補機ユニット２０（図１参照）にプロテクタ３０を取り付けたものが車両Ｖの床下Ｑ１に配置されている。すなわち、燃料電池１０および燃料電池補機ユニット２０は、左右のシート３の間（運転席と助手席との間、図２参照）のフロアパネル（床部）１が車室Ｑ２内に突出して形成されたセンタトンネル２内に配置されている。
【００１７】
センタトンネル２は、フロアパネル１とともに、鋼板をプレス成型することによって構成され、燃料電池１０および燃料電池補機ユニット２０を覆う突部２ａと、突部２ａの後方に上方に張り出した略四角箱型（側断面視で略山型）の突部２ｂとを有し、左右方向の中央部において前後方向に延びて形成されている。また、センタトンネル２は、燃料電池１０の前方および後方が、燃料電池１０の高さよりも低くなるように形成されている。よって、突部２ｂが、センタトンネル２内で最も高い位置となっている。
【００１８】
このようなセンタトンネル２内には、前方に燃料電池１０が配置され、その後方に燃料電池補機ユニット２０が配置され、燃料電池１０の後側の部分と燃料電池補機ユニット２０の前側の部分にプロテクタ３０が取り付けられている。プロテクタ３０の前後方向の長さは、左右からの側面視において、例えば、シート３のシートバック３ａと重なる位置になるように設定されている（図１参照）。つまり、側面衝突によって、シートバック３ａに内蔵されている金属製のフレームによる荷重（シート荷重）が燃料電池１０に作用する可能性のある領域を含むように設定されている。なお、プロテクタ３０の前後方向の長さは、シート３の前後方向のスライド位置も考慮して設定される。
【００１９】
また、燃料電池１０および燃料電池補機ユニット２０は、サブフレーム４上にボルト（不図示）を介して固定され、サブフレーム４がフロアパネル１に固定されている。詳述すると、サブフレーム４は、例えば、車両の前後方向に延びるフレーム４ａ，４ａ（図２参照）と、左右方向（車幅方向）に延びるフレーム４ｂ，４ｃ，４ｄとが井桁状に組まれて構成され、サブフレーム４が、フロアパネル１のフレーム１ａ，１ａにボルト（図示せず）を介して着脱可能に固定されている。
【００２０】
なお、センタトンネル２の突部２ｂ内の最も高い位置に水素センサ５が、ブラケットなどを介して取り付けられている。この水素センサ５は、燃料電池１０およびその周辺の配管の接続部分からの水素漏れを検知するものであり、例えば、接触燃焼式や半導体式のセンサなどで構成されている。また、図示していないが、突部２ｂ内には、水素センタ５とプロテクタ３０との間に、燃料電池１０のセル電圧を検出する検出装置などが設けられている。
【００２１】
図３に示すように、燃料電池１０は、複数の単セル１１（図５参照）が厚み方向に積層されて、単セル１１の積層方向（前後方向）の両端がアルミなどの金属性の一対のエンドプレート１１ａ，１１ｂで挟持されて構成されている。また、積層された単セル１１の上面、下面、左側面および右側面には、サイドプレート１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆが設けられ、サイドプレート１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆがヒンジ部１１ｓ，１１ｓ，・・・を介してエンドプレート１１ａ，１１ｂと連結されることで、各単セル１１がエンドプレート１１ａ，１１ｂによって押圧された状態で保持されている。
【００２２】
各単セル１１は、固体高分子からなる電解質膜がアノードとカソードとで挟持され、さらにその外側が、燃料ガス（水素、反応ガス）が流れるアノード流路１０ａ（図４参照）及び酸化ガス（空気、反応ガス）が流れるカソード流路１０ｂ（図４参照）が設けられている一対のセパレータで挟まれて構成されている。
【００２３】
また、燃料電池１０は、一方（後方）のエンドプレート１１ａに、水素を導入する水素導入部１１ａ１、空気を導入する空気導入部１１ａ２、水素オフガスを導出する水素オフガス導出部１１ａ３、空気オフガスを導出する空気オフガス導出部１１ａ４を備えている。これら水素導入部１１ａ１、空気導入部１１ａ２、水素オフガス導出部１１ａ３および空気オフガス導出部１１ａ４が、燃料電池補機ユニット２０と接続されている。なお、図示していないが、前記セパレータには、燃料電池１０を冷却する冷媒が通流する冷媒流路が形成され、冷媒流路とラジエータとの間で冷媒が循環するように構成されている。
【００２４】
例えば、図４に示す燃料電池システムＦ１では、燃料電池１０の水素導入部１１ａ１が、高圧水素タンク１２と、配管ａ１、遮断弁１３、配管ａ２、エゼクタ１４および配管ａ３を介して接続されている。水素導出部１１ａ３は、配管ａ４を介してエゼクタ１４の吸気ポートと接続されている。また、配管ａ４は、配管ａ５を介してパージ弁１５と接続されている。また、遮断弁１３およびパージ弁１５は、電磁作動式のものであり、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１９によって適宜開閉制御される。なお、パージ弁１５は、例えば、定期的に開弁され、アノード循環系（配管ａ３，ａ４、アノード流路１０ａ）に残留する不純物（窒素、生成水）を外部に排出するようになっている。
【００２５】
また、燃料電池１０の空気導入部１１ａ２は、エアコンプレッサ１６と、配管ｃ１、加湿器１７、配管ｃ２を介して接続されている。空気導出部１１ａ４は、配管ｃ３、加湿器１７、配管ｃ４を介して背圧弁１８と接続されている。エアコンプレッサ１６は、例えばモータで駆動される機械式の過給器であり、ＥＣＵ１９によってモータの回転速度が制御される。加湿器１７は、例えば、水透過性を有する複数の中空糸膜を束ねた中空糸膜束を備え、各中空糸膜の内側と外側の一方にエアコンプレッサ１６からの低湿潤な（乾燥した）空気が、他方に燃料電池１０のカソードから排出された空気オフガスに含まれる水蒸気（高湿潤な空気）によって加湿されるようになっている。背圧弁１８は、ＥＣＵ１９によって、カソードに供給される空気の圧力（カソード圧）を制御する。例えば、アクセルペダルの踏み込み量（スロットル開度）に応じてカソード圧が制御される。
【００２６】
なお、ＥＣＵ１９は、水素センサ５と接続され、例えば、水素センサ５から得られる検出値が所定の水素濃度を超えたと判断したときに、運転者に警告を発したり、燃料電池１０の発電を停止して、燃料電池車Ｖを停止するように制御する。
【００２７】
図５に示すように、燃料電池補機ユニット２０においては、例えば、アルミニウム合金などの鋳物で形成された加湿器１７（図４参照）のハウジング２１が燃料電池補機ユニット２０の外観をなしている。このハウジング２１は、加湿器１７の中空糸膜束の主要部分が収納される下部ハウジング２１ａ、加湿器１７で加湿された空気を空気導入部１１ａ２に導入する上部ハウジング２１ｂなどを有している。
【００２８】
下部ハウジング２１ａは、複数のブラケット２１ｃ，２１，２１ｃ（一部不図示）を介してサブフレーム４にボルト（不図示）を用いて固定されている。上部ハウジング２１ｂの上端部には、後記するプロテクタ３０をボルトＢ２で固定するためのボス２１ｂ１，２１ｂ１が左右に間隔を空けて上方に突出して形成されている。
【００２９】
なお、ハウジング２１は、加湿器１７のハウジングに限定されるものではなく、例えば、加湿器１７と背圧弁１８の各ハウジングが組み合わされたものであってもよく、あるいは加湿器１７、背圧弁１８、エゼクタ１４の各ハウジングが組み合わされたものであってもよく、あるいは加湿器１７、背圧弁１８、エゼクタ１４、パージ弁１５の各ハウジングが組み合わされたものであってもよい。
【００３０】
プロテクタ３０は、正面視（図２参照）または断面視において略コ字状に形成され、燃料電池１０の後部の左側面、右側面および上面を覆うように形成されている。さらに、プロテクタ３０は、燃料電池１０よりも後方に延びて形成され、燃料電池補機ユニット２０の前部を覆うように形成されている。このように、プロテクタ３０の断面を略コ字状としたことにより、燃料電池１０の上部から容易に組み付けることが可能になっている。
【００３１】
また、燃料電池１０から燃料電池補機ユニット２０まで延びたプロテクタ３０は、左右の両側からボルトＢ１，Ｂ１を介して下部ハウジング２０ａに後記する固定部材３３を介して固定され、上部からボルトＢ２，Ｂ２を介して上部ハウジング２０ｂに固定される。このように、プロテクタ３０は、鋳物などのハウジング２１からなる高剛性の部分にボルトＢ１，Ｂ２を介して固定されるようになっている。
【００３２】
図６および図７に示すように、プロテクタ３０は、左プレート３１と、右プレート３２と、固定部材３３とで構成されている。
【００３３】
左プレート３１は、断面Ｌ字型に形成された外パネル３１ａおよび内パネル３１ｂと、リブ３１ｃ１〜３１ｃ７とで構成され、燃料電池１０および燃料電池補機ユニット２０の左側の上面および左側面に沿って配置されている。
【００３４】
外パネル３１ａと内パネル３１ｂとは所定の間隔を空けて配置され、リブ３１ｃ１〜３１ｃ７を介して外パネル３１ａと内パネル３１ｂとが接合されている。また、内パネル３１ｂは、その上側の内端部が外パネル３１ａよりも短く形成されている。また、内パネル３１ｂは、そのＬ字型の角部が、上面部３１ｂ１と側面部３１ｂ２に対して傾斜して形成されている。
【００３５】
リブ３１ｃ１は、外側に向けて上昇するように傾斜して形成されている。リブ３１ｃ２は、リブ３１ｃ１よりも上側に位置し、リブ３１ｃ１と同様な向きで傾斜して形成されている。リブ３１ｃ３は、リブ３１ｃ２よりも上側に位置し、リブ３１ｃ２とは逆に内側に向けて上昇するように傾斜して形成されている。リブ３１ｃ４は、角部の近傍に位置し、水平方向に延びて形成されている。リブ３１ｃ５は、角部の近傍に位置し、鉛直方向に延びて形成されている。リブ３１ｃ６は、リブ３１ｃ５よりも内方（右側）に位置し、外側が内側よりも内方（右側）に位置するように傾斜して形成されている。リブ３１ｃ７は、リブ３１ｃ６よりも内方（右側）に位置し、鉛直方向に延びて形成されている。
【００３６】
このように、外パネル３１ａと内パネル３１ｂとリブ３１ｃ１〜３１ｃ７とによって、外パネル３１ａと内パネル３１ｂとの間に、中空部Ｓ１〜Ｓ６が形成されている（図７参照）。また、各中空部Ｓ１〜Ｓ６は、外パネル３１ａと内パネル３１ｂとの間において、前後方向の前端部から後端部にかけて連続して（連通して）形成されている。
【００３７】
また、外パネル３１ａの側面後端の下端部には、ボルトＢ１が挿通される大径の開口３１ｄが形成されている（図６参照）。この開口３１ｄは、ボルトＢ１の頭部を含めて全体を挿通でき、かつ、ボルトＢ１をハウジング２１側に締め付けできる大きさ（直径）で形成されている。また、内パネル３１ｂには、開口３１ｄと対向する位置に、ボルトＢ１のねじ部を挿通可能な挿通孔３１ｅが形成されている。なお、開口３１ｄおよび挿通孔３１ｅは、固定部材３３のねじ孔３３ｂ１と対応する位置に形成されている。
【００３８】
また、外パネル３１ａの上面には、ボルトＢ２が挿通される開口３１ｆが形成されている（図６参照）。この開口３１ｆは、ボルトＢ２の頭部を含めて全体を挿通でき、かつ、ボルトＢ２をボス２１ｂ１に締め付けできる大きさ（直径）で形成されている。また、内パネル３１ｂには、開口３１ｆと対向する位置に、ボルトＢ２のねじ部が挿通される挿通孔３１ｇが形成されている（図６参照）。なお、開口３１ｆおよび挿通孔３１ｇは、上部ハウジング２１ｂのボス２１ｂ１と対応する位置に形成されている。
【００３９】
また、内パネル３１ｂの側面には、前後方向に細長く形成された長孔（いわゆる、だるま穴）３１ｉ，３１ｊが、前後方向に間隔を空けて形成されている。この長孔３１ｉ，３１ｊは、燃料電池１０のエンドプレート１１ａに固定されたスタッド４１と、サイドプレート１１ｅに固定されたスタッド４２と対応する位置に設けられている。なお、スタッド４１，４２は、ヘッド部４１ａ，４２ａと軸部４１ｂ，４２ｂ（図８参照）とで構成され、側面視においてＴ字状に形成され、軸部４１ｂ，４２ｂがエンドプレート１１ａおよびサイドプレート１１ｅの各側面に固定されている。
【００４０】
また、長孔３１ｉ，３１ｊは、図８に示すように、スタッド４１，４２のヘッド部４１ａ，４２ａが挿通可能な径を有する円形部３１ｉ１，３１ｊ１と、軸部４１ｂ，４２ｂに対して摺動可能なスライド部３１ｉ２，３１ｊ２とを有して構成されている。プロテクタ３０を燃料電池１０に取り付ける際には、図８（ａ）に示すように、スタッド４１，４２のヘッド部４１ａ，４２ａを円形部３１ｉ１，３１ｊ１に挿通して、外パネル３１ａと内パネル３１ｂとの間の中空部Ｓ３内に挿入した後、図８（ｂ）に示すように、左プレート３１を、燃料電池１０および燃料電池補機ユニット２０に対して前方へ移動させて、スタッド４１，４２の軸部４１ｂ，４２ｂをスライド部３１ｉ２，３１ｊ２内においてスライドさせることにより、左プレート３１が燃料電池１０と係止される。
【００４１】
また、右プレート３２についても左プレート３１とほぼ対称に形成され、断面Ｌ字型の外パネル３２ａおよび内パネル３２ｂと、リブ３２ｃ１〜３２ｃ７とで構成されている。外パネル３２ａは、外パネル３１ａと重なる部分が、外パネル３２ａの厚み寸法分低く（凹んで）形成されて、外パネル３１ａと外パネル３２ａの各外面が同一平面上に設定されるように構成されている。また、右プレート３２には、左プレート３１と同様にして、開口３２ｄ、挿通孔３２ｅ、開口３２ｆ、挿通孔３２ｇ、長孔３２ｉ，３２ｊがそれぞれ形成されている。
【００４２】
このように、プロテクタ３０をスライドさせて燃料電池１０に係止できるようにしたことで、燃料電池１０を構成する単セル１１を積層したときの積層方向（前後方向）のバラツキを吸収することができ、プロテクタ３０を燃料電池１０に確実に保持できるようになる。
【００４３】
固定部材３３は、例えば、金属板を折り曲げて形成され、水平方向に延びる矩形状の基部３３ａと、基部３３ａの左右両端において鉛直下方に延びる取付部３３ｂ，３３ｂと、基部３３ａの前後方向の両端において鉛直下方に延びる折曲部３３ｃ（一方のみ図示）とを有している。各取付部３３ｂには、ボルトＢ１が螺合されるねじ孔３３ｂ１が形成されている。また、折曲部３３ｃは、その先端面（下端面）がハウジング２１の表面形状に沿って形成されている。また、固定部材３３の左右方向は、取付部３３ｂ，３３ｂの面が、プロテクタ３０の内パネル３１ｂ，３２ｂの内壁面に当接する長さで形成されている。
【００４４】
なお、本実施形態では、固定部材３３を設けた場合を例に挙げて説明しているが、これに限定されるものではなく、前記ボス２１ｂ１のように、下部ハウジング２１ａ（ハウジング２１）に直接にボスを設けて（ボスとハウジングとを鋳物などで一体に形成して）、ボルトＢ１を介してプロテクタ３０を取り付けるようにしてもよい。
【００４５】
このようにして形成された固定部材３３を燃料電池補機ユニット２０のハウジング２１に固定した後、左プレート３１の長孔３１ｉ，３１ｊと右プレート３２の長孔３２ｉ，３２ｊとにそれぞれスタッド４１，４２を挿入して、左プレート３１と右プレート３２を後方にスライドさせることで、長孔３１ｉ，３１ｊ，３２ｉ，３２ｊがスタッド４１，４２に係止される。
【００４６】
また、左プレート３１の上面の内端部と右プレート３２の上面の内端部とを重ね合わせた状態において、ボルトＢ１を開口３１ｄ，３２ｄから、挿通孔３１ｅ，３２ｅに挿入して、ねじ孔３３ｂ１，３３ｂ１に螺合することにより、左プレート３１および右プレート３２の側面が固定部材３３を介してハウジング２１に固定される。
【００４７】
また、ボルトＢ２を開口３１ｆ，３２ｆから、挿通孔３１ｇ，３２ｇに挿入して、ボス２１ｂ１，２１ｂ１に螺合することにより、左プレート３１および右プレート３２の上面がハウジング２１に固定される。このようにして、プロテクタ３０が燃料電池１０の上面と左右の側面を覆うように取り付けられることで（図５参照）、燃料電池１０が補強される。
【００４８】
このようにして、サブフレーム４に取り付けられた燃料電池１０および燃料電池補機ユニット２０にプロテクタ３０が取り付けられた後、サブフレーム４をフロアパネル１に取り付ける。これにより、プロテクタ３０によって補強された燃料電池１０がセンタトンネル２内の所定の位置に配置される。
【００４９】
ところで、本実施形態に用いられる燃料電池１０は、図３で説明したように、単セル１１の積層方向の両端をエンドプレート１１ａ，１１ｂで挟み、サイドプレート１１ｃ〜１１ｆによって保持する構成となっているので、燃料電池１０の側方からのシート荷重に対して十分な耐久性を確保することが難しい。そこで、本実施形態では、前記したプロテクタ３０を設けることにより、以下に示す効果を得ることができる。
【００５０】
すなわち、本実施形態の燃料電池車Ｖでは、プロテクタ３０を略コ字状に形成して、燃料電池１０の左右の両側面と上面を覆うことで、側面衝突によってシートバック３ａ（シートバックの内部のフレーム）が移動してセンタトンネル２の側面に衝突したとしても、その内側に位置するプロテクタ３０でシート荷重を受け止めることが可能になるので、燃料電池１０を保護することが可能になる。しかも、耐久性の確保を従来のように車体側で対応するのではなく、シートバック３ａからの荷重を受ける、限られた領域にプロテクタ３０を設けるだけでよいので、省スペースで対応することができ、大幅な重量増加を招くことがない。
【００５１】
また、本実施形態では、プロテクタ３０を燃料電池１０と燃料電池補機ユニット２０の双方に保持または固定することで、略コ字状のプロテクタ３０と燃料電池１０のエンドプレート１１ａおよび燃料電池補機ユニット２０のハウジング２１とで閉断面が形成されるので、剛性を高めることができ、燃料電池１０を効果的に保護することが可能になる。また、プロテクタ３０を、燃料電池１０から燃料電池補機ユニット２０にかけて設けることで、つまり、燃料電池１０と燃料電池補機ユニット２０との境界の水素が通流する配管の接続部分をプロテクタ３０で補強することができ、燃料電池補機ユニット２０から燃料電池１０に供給される水素（燃料）の接合部分（配管など）が他の補機に干渉したりして、水素漏れが生じるのを防止できる。
【００５２】
また、本実施形態では、プロテクタ３０を燃料電池１０だけではなく、燃料電池補機ユニット２０に固定することで、側面衝突によるシート荷重を燃料電池補機ユニット２０側に分散させることが可能になるので、燃料電池１０をさらに効果的に保護することが可能になる。
【００５３】
また、本実施形態では、外パネル３１ａ，３２ａと内パネル３１ｂ，３２ｂとリブ３１ｃ１〜３１ｃ７，３２ｃ１〜３２ｃ７によって中空部Ｓ１〜Ｓ６を備えたプロテクタ３０を構成したので、図９に示すように、燃料電池車Ｖ（図１参照）に対する側面衝突によってセンタトンネル２の側面が過大なシート荷重Ｆを受けて、センタトンネル２が大きく変形したとしても、プロテクタ３０のリブ３１ｃ２，３１ｃ３を含めて中空部Ｓ２，Ｓ３の断面が潰れることで、過大なシート荷重Ｆを吸収することができる。これにより、燃料電池１０までシート荷重Ｆが及ぶのを防止することができ、燃料電池１０を確実に保護することが可能になる。
【００５４】
また、本実施形態では、外パネル３１ａ，３２ａに開口３１ｄ，３２ｄ，３１ｆ，３２ｆを形成して、ボルト締結時に、中空部Ｓ１，Ｓ１，Ｓ６，Ｓ６にボルトＢ１，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ２を収容することで、ボルトＢ１，Ｂ２がプロテクタ３０から突出するのを防止でき、センタトンネル２内のスペースが拡大するのを抑えることが可能になる。その結果、車室内のスペースが狭まるのを防止できる。
【００５５】
なお、本発明は、前記した実施形態に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で種々変更することができる。例えば、本実施形態では、プロテクタ３０を左プレート３１と右プレート３２とで分割して構成したが、これに限定されず、一体で形成されたプロテクタ３０であってもよい。また、ボルトＢ１，Ｂ２で固定する位置や個数も、特に限定されるものではない。
【００５６】
また、プロテクタ３０を固定する場所は、ハウジング２１に限定されるものではなく、加湿器１７などの補機または補機全体を別体の金属製（高剛性）のケースで覆ってサブフレーム４に固定して、前記ケースにプロテクタ３０を固定するものであってもよい。
【００５７】
また、本実施形態では、プロテクタ３０の形状について、シートバック３ａからのシート荷重が作用する領域に対応した構成を例に挙げて説明したが、シート３の座面側の部分も考慮して、プロテクタ３０の大きさ（側面視したときの前後方向の長さなど）を考慮してもよい。
【符号の説明】
【００５８】
１ フロアパネル（床部）
２ センタトンネル
３ シート
３ａ シートバック
１０ 燃料電池
１１ａ エンドプレート
２０ 燃料電池補機ユニット
２１ ハウジング
３０ プロテクタ（補強部材）
３１ 左プレート
３２ 右プレート
３１ａ，３２ａ 外パネル
３１ｂ，３２ｂ 内パネル
３１ｃ１〜３１ｃ７、３２ｃ１〜３２ｃ７ リブ
３１ｄ，３１ｆ，３２ｄ，３２ｆ 開口
３１ｅ，３１ｇ，３２ｅ，３２ｇ 挿通孔
３３ 固定部材
Ｂ１，Ｂ２ ボルト
Ｑ１ 床下
Ｑ２ 車室
Ｓ１〜Ｓ６ 中空部
Ｖ 燃料電池車
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池がセンタトンネル内に配置された燃料電池車に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池車では、左右のシート間に床面が車室内に突出するセンタトンネル内の床下に燃料電池を配置したものが種々提案されている。この種の燃料電池車では、側面衝突によってセンタトンネルがシートによる荷重を受けたとしても、燃料電池を保護することが要求されている。そこで、センタトンネルの壁面に荷重伝達部材を設けて、左右のいずれか一方に発生したシート荷重がセンタトンネルに作用したときに、そのシート荷重を他方のシートに分散させる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１５５８８号公報（段落００２５、図６および図７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、燃料電池は、衝突の影響が少ない車体中央に配置され、衝撃に対して守られてはいるが、側面衝突などの燃料電池に対する保護要求が高まっており、例えば、シートバックからの過大なシート荷重に対して十分な耐久性を確保しようとすると、車体側の対応では大幅な重量増加を招くという問題があった。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するものであり、大幅な重量増加を招くことなく燃料電池を保護することが可能な燃料電池車を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、車室内に配置される左右のシート間の床部が車室内側に突出し、前記突出した床部の床下に燃料電池を配置した燃料電池車において、側面視において前記左右のシートと重なる前記燃料電池の左右の両側面および上面にかけて補強する補強部材を設けたことを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、燃料電池の左右の両側面と上面を覆う形状（略コ字形状）の補強部材を燃料電池に取り付けることにより、側面衝突によって過大なシート荷重を受けて、突出した床部（いわゆるセンタトンネル）が変形したとしても、補強部材によって燃料電池を保護することが可能になる。しかも、車体側（床部側）を補強する必要がないので、大幅な重量増加を招くことはない。このように、シート荷重を受ける領域に補強部材を設けることで、大幅な重量増加を招くことなく、燃料電池を保護することが可能になる。
【０００８】
また、前記燃料電池の後方に、前記燃料電池に対して反応ガスを給排する燃料電池補機ユニットを備え、前記補強部材は、前記燃料電池と前記燃料電池補機ユニットに取り付けられることを特徴とする。
【０００９】
これによれば、補強部材を燃料電池と燃料電池補機ユニットに取り付けて閉断面とすることで剛性を高めることが可能になる。しかも、補強部材を燃料電池補機ユニットに取り付けることで、燃料電池補機ユニット側にシート荷重を分散させることができ、燃料電池をより確実に保護することが可能になる。
【００１０】
また、前記補強部材は、外パネル、内パネルおよびリブによって囲まれる中空部を有することを特徴とする。
【００１１】
これによれば、過大なシート荷重が床部を介して補強部材に作用したとしても、中空部からなる断面が潰れることで、シート荷重（衝撃）を吸収して（緩和させて）、燃料電池を保護することが可能になる。
【００１２】
また、前記補強部材は、前記燃料電池補機ユニットにボルトを介して固定され、前記外パネルには、前記ボルトを挿通可能な開口が形成されていることを特徴とする。
【００１３】
これによれば、プロテクタの取付時に、ボルトを中空部内に収容することが可能になるので、車室内に突出する床部（センタトンネル）のスペースの拡大を抑えることが可能になる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、大幅な重量増加を招くことなく燃料電池を保護することが可能な燃料電池車を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態の燃料電池車の床下の構造を示す側面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線における断面図である。
【図３】燃料電池を示す外観斜視図である。
【図４】燃料電池車に搭載される燃料電池システムの一例を示すシステム図である。
【図５】プロテクタを燃料電池に装着した状態を示す斜視図である。
【図６】燃料電池に装着する前のプロテクタの分解斜視図である。
【図７】図５のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図８】燃料電池側のプロテクタの保持構造を示す切欠斜視図である。
【図９】側面衝突時のプロテクタの変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態について、図１〜図９を参照して説明する。
図１および図２に示すように、本実施形態の燃料電池車（以下、車両と略記する）Ｖは、燃料電池１０および燃料電池補機ユニット２０（図１参照）にプロテクタ３０を取り付けたものが車両Ｖの床下Ｑ１に配置されている。すなわち、燃料電池１０および燃料電池補機ユニット２０は、左右のシート３の間（運転席と助手席との間、図２参照）のフロアパネル（床部）１が車室Ｑ２内に突出して形成されたセンタトンネル２内に配置されている。
【００１７】
センタトンネル２は、フロアパネル１とともに、鋼板をプレス成型することによって構成され、燃料電池１０および燃料電池補機ユニット２０を覆う突部２ａと、突部２ａの後方に上方に張り出した略四角箱型（側断面視で略山型）の突部２ｂとを有し、左右方向の中央部において前後方向に延びて形成されている。また、センタトンネル２は、燃料電池１０の前方および後方が、燃料電池１０の高さよりも低くなるように形成されている。よって、突部２ｂが、センタトンネル２内で最も高い位置となっている。
【００１８】
このようなセンタトンネル２内には、前方に燃料電池１０が配置され、その後方に燃料電池補機ユニット２０が配置され、燃料電池１０の後側の部分と燃料電池補機ユニット２０の前側の部分にプロテクタ３０が取り付けられている。プロテクタ３０の前後方向の長さは、左右からの側面視において、例えば、シート３のシートバック３ａと重なる位置になるように設定されている（図１参照）。つまり、側面衝突によって、シートバック３ａに内蔵されている金属製のフレームによる荷重（シート荷重）が燃料電池１０に作用する可能性のある領域を含むように設定されている。なお、プロテクタ３０の前後方向の長さは、シート３の前後方向のスライド位置も考慮して設定される。
【００１９】
また、燃料電池１０および燃料電池補機ユニット２０は、サブフレーム４上にボルト（不図示）を介して固定され、サブフレーム４がフロアパネル１に固定されている。詳述すると、サブフレーム４は、例えば、車両の前後方向に延びるフレーム４ａ，４ａ（図２参照）と、左右方向（車幅方向）に延びるフレーム４ｂ，４ｃ，４ｄとが井桁状に組まれて構成され、サブフレーム４が、フロアパネル１のフレーム１ａ，１ａにボルト（図示せず）を介して着脱可能に固定されている。
【００２０】
なお、センタトンネル２の突部２ｂ内の最も高い位置に水素センサ５が、ブラケットなどを介して取り付けられている。この水素センサ５は、燃料電池１０およびその周辺の配管の接続部分からの水素漏れを検知するものであり、例えば、接触燃焼式や半導体式のセンサなどで構成されている。また、図示していないが、突部２ｂ内には、水素センタ５とプロテクタ３０との間に、燃料電池１０のセル電圧を検出する検出装置などが設けられている。
【００２１】
図３に示すように、燃料電池１０は、複数の単セル１１（図５参照）が厚み方向に積層されて、単セル１１の積層方向（前後方向）の両端がアルミなどの金属性の一対のエンドプレート１１ａ，１１ｂで挟持されて構成されている。また、積層された単セル１１の上面、下面、左側面および右側面には、サイドプレート１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆが設けられ、サイドプレート１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆがヒンジ部１１ｓ，１１ｓ，・・・を介してエンドプレート１１ａ，１１ｂと連結されることで、各単セル１１がエンドプレート１１ａ，１１ｂによって押圧された状態で保持されている。
【００２２】
各単セル１１は、固体高分子からなる電解質膜がアノードとカソードとで挟持され、さらにその外側が、燃料ガス（水素、反応ガス）が流れるアノード流路１０ａ（図４参照）及び酸化ガス（空気、反応ガス）が流れるカソード流路１０ｂ（図４参照）が設けられている一対のセパレータで挟まれて構成されている。
【００２３】
また、燃料電池１０は、一方（後方）のエンドプレート１１ａに、水素を導入する水素導入部１１ａ１、空気を導入する空気導入部１１ａ２、水素オフガスを導出する水素オフガス導出部１１ａ３、空気オフガスを導出する空気オフガス導出部１１ａ４を備えている。これら水素導入部１１ａ１、空気導入部１１ａ２、水素オフガス導出部１１ａ３および空気オフガス導出部１１ａ４が、燃料電池補機ユニット２０と接続されている。なお、図示していないが、前記セパレータには、燃料電池１０を冷却する冷媒が通流する冷媒流路が形成され、冷媒流路とラジエータとの間で冷媒が循環するように構成されている。
【００２４】
例えば、図４に示す燃料電池システムＦ１では、燃料電池１０の水素導入部１１ａ１が、高圧水素タンク１２と、配管ａ１、遮断弁１３、配管ａ２、エゼクタ１４および配管ａ３を介して接続されている。水素導出部１１ａ３は、配管ａ４を介してエゼクタ１４の吸気ポートと接続されている。また、配管ａ４は、配管ａ５を介してパージ弁１５と接続されている。また、遮断弁１３およびパージ弁１５は、電磁作動式のものであり、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１９によって適宜開閉制御される。なお、パージ弁１５は、例えば、定期的に開弁され、アノード循環系（配管ａ３，ａ４、アノード流路１０ａ）に残留する不純物（窒素、生成水）を外部に排出するようになっている。
【００２５】
また、燃料電池１０の空気導入部１１ａ２は、エアコンプレッサ１６と、配管ｃ１、加湿器１７、配管ｃ２を介して接続されている。空気導出部１１ａ４は、配管ｃ３、加湿器１７、配管ｃ４を介して背圧弁１８と接続されている。エアコンプレッサ１６は、例えばモータで駆動される機械式の過給器であり、ＥＣＵ１９によってモータの回転速度が制御される。加湿器１７は、例えば、水透過性を有する複数の中空糸膜を束ねた中空糸膜束を備え、各中空糸膜の内側と外側の一方にエアコンプレッサ１６からの低湿潤な（乾燥した）空気が、他方に燃料電池１０のカソードから排出された空気オフガスに含まれる水蒸気（高湿潤な空気）によって加湿されるようになっている。背圧弁１８は、ＥＣＵ１９によって、カソードに供給される空気の圧力（カソード圧）を制御する。例えば、アクセルペダルの踏み込み量（スロットル開度）に応じてカソード圧が制御される。
【００２６】
なお、ＥＣＵ１９は、水素センサ５と接続され、例えば、水素センサ５から得られる検出値が所定の水素濃度を超えたと判断したときに、運転者に警告を発したり、燃料電池１０の発電を停止して、燃料電池車Ｖを停止するように制御する。
【００２７】
図５に示すように、燃料電池補機ユニット２０においては、例えば、アルミニウム合金などの鋳物で形成された加湿器１７（図４参照）のハウジング２１が燃料電池補機ユニット２０の外観をなしている。このハウジング２１は、加湿器１７の中空糸膜束の主要部分が収納される下部ハウジング２１ａ、加湿器１７で加湿された空気を空気導入部１１ａ２に導入する上部ハウジング２１ｂなどを有している。
【００２８】
下部ハウジング２１ａは、複数のブラケット２１ｃ，２１，２１ｃ（一部不図示）を介してサブフレーム４にボルト（不図示）を用いて固定されている。上部ハウジング２１ｂの上端部には、後記するプロテクタ３０をボルトＢ２で固定するためのボス２１ｂ１，２１ｂ１が左右に間隔を空けて上方に突出して形成されている。
【００２９】
なお、ハウジング２１は、加湿器１７のハウジングに限定されるものではなく、例えば、加湿器１７と背圧弁１８の各ハウジングが組み合わされたものであってもよく、あるいは加湿器１７、背圧弁１８、エゼクタ１４の各ハウジングが組み合わされたものであってもよく、あるいは加湿器１７、背圧弁１８、エゼクタ１４、パージ弁１５の各ハウジングが組み合わされたものであってもよい。
【００３０】
プロテクタ３０は、正面視（図２参照）または断面視において略コ字状に形成され、燃料電池１０の後部の左側面、右側面および上面を覆うように形成されている。さらに、プロテクタ３０は、燃料電池１０よりも後方に延びて形成され、燃料電池補機ユニット２０の前部を覆うように形成されている。このように、プロテクタ３０の断面を略コ字状としたことにより、燃料電池１０の上部から容易に組み付けることが可能になっている。
【００３１】
また、燃料電池１０から燃料電池補機ユニット２０まで延びたプロテクタ３０は、左右の両側からボルトＢ１，Ｂ１を介して下部ハウジング２０ａに後記する固定部材３３を介して固定され、上部からボルトＢ２，Ｂ２を介して上部ハウジング２０ｂに固定される。このように、プロテクタ３０は、鋳物などのハウジング２１からなる高剛性の部分にボルトＢ１，Ｂ２を介して固定されるようになっている。
【００３２】
図６および図７に示すように、プロテクタ３０は、左プレート３１と、右プレート３２と、固定部材３３とで構成されている。
【００３３】
左プレート３１は、断面Ｌ字型に形成された外パネル３１ａおよび内パネル３１ｂと、リブ３１ｃ１〜３１ｃ７とで構成され、燃料電池１０および燃料電池補機ユニット２０の左側の上面および左側面に沿って配置されている。
【００３４】
外パネル３１ａと内パネル３１ｂとは所定の間隔を空けて配置され、リブ３１ｃ１〜３１ｃ７を介して外パネル３１ａと内パネル３１ｂとが接合されている。また、内パネル３１ｂは、その上側の内端部が外パネル３１ａよりも短く形成されている。また、内パネル３１ｂは、そのＬ字型の角部が、上面部３１ｂ１と側面部３１ｂ２に対して傾斜して形成されている。
【００３５】
リブ３１ｃ１は、外側に向けて上昇するように傾斜して形成されている。リブ３１ｃ２は、リブ３１ｃ１よりも上側に位置し、リブ３１ｃ１と同様な向きで傾斜して形成されている。リブ３１ｃ３は、リブ３１ｃ２よりも上側に位置し、リブ３１ｃ２とは逆に内側に向けて上昇するように傾斜して形成されている。リブ３１ｃ４は、角部の近傍に位置し、水平方向に延びて形成されている。リブ３１ｃ５は、角部の近傍に位置し、鉛直方向に延びて形成されている。リブ３１ｃ６は、リブ３１ｃ５よりも内方（右側）に位置し、外側が内側よりも内方（右側）に位置するように傾斜して形成されている。リブ３１ｃ７は、リブ３１ｃ６よりも内方（右側）に位置し、鉛直方向に延びて形成されている。
【００３６】
このように、外パネル３１ａと内パネル３１ｂとリブ３１ｃ１〜３１ｃ７とによって、外パネル３１ａと内パネル３１ｂとの間に、中空部Ｓ１〜Ｓ６が形成されている（図７参照）。また、各中空部Ｓ１〜Ｓ６は、外パネル３１ａと内パネル３１ｂとの間において、前後方向の前端部から後端部にかけて連続して（連通して）形成されている。
【００３７】
また、外パネル３１ａの側面後端の下端部には、ボルトＢ１が挿通される大径の開口３１ｄが形成されている（図６参照）。この開口３１ｄは、ボルトＢ１の頭部を含めて全体を挿通でき、かつ、ボルトＢ１をハウジング２１側に締め付けできる大きさ（直径）で形成されている。また、内パネル３１ｂには、開口３１ｄと対向する位置に、ボルトＢ１のねじ部を挿通可能な挿通孔３１ｅが形成されている。なお、開口３１ｄおよび挿通孔３１ｅは、固定部材３３のねじ孔３３ｂ１と対応する位置に形成されている。
【００３８】
また、外パネル３１ａの上面には、ボルトＢ２が挿通される開口３１ｆが形成されている（図６参照）。この開口３１ｆは、ボルトＢ２の頭部を含めて全体を挿通でき、かつ、ボルトＢ２をボス２１ｂ１に締め付けできる大きさ（直径）で形成されている。また、内パネル３１ｂには、開口３１ｆと対向する位置に、ボルトＢ２のねじ部が挿通される挿通孔３１ｇが形成されている（図６参照）。なお、開口３１ｆおよび挿通孔３１ｇは、上部ハウジング２１ｂのボス２１ｂ１と対応する位置に形成されている。
【００３９】
また、内パネル３１ｂの側面には、前後方向に細長く形成された長孔（いわゆる、だるま穴）３１ｉ，３１ｊが、前後方向に間隔を空けて形成されている。この長孔３１ｉ，３１ｊは、燃料電池１０のエンドプレート１１ａに固定されたスタッド４１と、サイドプレート１１ｅに固定されたスタッド４２と対応する位置に設けられている。なお、スタッド４１，４２は、ヘッド部４１ａ，４２ａと軸部４１ｂ，４２ｂ（図８参照）とで構成され、側面視においてＴ字状に形成され、軸部４１ｂ，４２ｂがエンドプレート１１ａおよびサイドプレート１１ｅの各側面に固定されている。
【００４０】
また、長孔３１ｉ，３１ｊは、図８に示すように、スタッド４１，４２のヘッド部４１ａ，４２ａが挿通可能な径を有する円形部３１ｉ１，３１ｊ１と、軸部４１ｂ，４２ｂに対して摺動可能なスライド部３１ｉ２，３１ｊ２とを有して構成されている。プロテクタ３０を燃料電池１０に取り付ける際には、図８（ａ）に示すように、スタッド４１，４２のヘッド部４１ａ，４２ａを円形部３１ｉ１，３１ｊ１に挿通して、外パネル３１ａと内パネル３１ｂとの間の中空部Ｓ３内に挿入した後、図８（ｂ）に示すように、左プレート３１を、燃料電池１０および燃料電池補機ユニット２０に対して前方へ移動させて、スタッド４１，４２の軸部４１ｂ，４２ｂをスライド部３１ｉ２，３１ｊ２内においてスライドさせることにより、左プレート３１が燃料電池１０と係止される。
【００４１】
また、右プレート３２についても左プレート３１とほぼ対称に形成され、断面Ｌ字型の外パネル３２ａおよび内パネル３２ｂと、リブ３２ｃ１〜３２ｃ７とで構成されている。外パネル３２ａは、外パネル３１ａと重なる部分が、外パネル３２ａの厚み寸法分低く（凹んで）形成されて、外パネル３１ａと外パネル３２ａの各外面が同一平面上に設定されるように構成されている。また、右プレート３２には、左プレート３１と同様にして、開口３２ｄ、挿通孔３２ｅ、開口３２ｆ、挿通孔３２ｇ、長孔３２ｉ，３２ｊがそれぞれ形成されている。
【００４２】
このように、プロテクタ３０をスライドさせて燃料電池１０に係止できるようにしたことで、燃料電池１０を構成する単セル１１を積層したときの積層方向（前後方向）のバラツキを吸収することができ、プロテクタ３０を燃料電池１０に確実に保持できるようになる。
【００４３】
固定部材３３は、例えば、金属板を折り曲げて形成され、水平方向に延びる矩形状の基部３３ａと、基部３３ａの左右両端において鉛直下方に延びる取付部３３ｂ，３３ｂと、基部３３ａの前後方向の両端において鉛直下方に延びる折曲部３３ｃ（一方のみ図示）とを有している。各取付部３３ｂには、ボルトＢ１が螺合されるねじ孔３３ｂ１が形成されている。また、折曲部３３ｃは、その先端面（下端面）がハウジング２１の表面形状に沿って形成されている。また、固定部材３３の左右方向は、取付部３３ｂ，３３ｂの面が、プロテクタ３０の内パネル３１ｂ，３２ｂの内壁面に当接する長さで形成されている。
【００４４】
なお、本実施形態では、固定部材３３を設けた場合を例に挙げて説明しているが、これに限定されるものではなく、前記ボス２１ｂ１のように、下部ハウジング２１ａ（ハウジング２１）に直接にボスを設けて（ボスとハウジングとを鋳物などで一体に形成して）、ボルトＢ１を介してプロテクタ３０を取り付けるようにしてもよい。
【００４５】
このようにして形成された固定部材３３を燃料電池補機ユニット２０のハウジング２１に固定した後、左プレート３１の長孔３１ｉ，３１ｊと右プレート３２の長孔３２ｉ，３２ｊとにそれぞれスタッド４１，４２を挿入して、左プレート３１と右プレート３２を後方にスライドさせることで、長孔３１ｉ，３１ｊ，３２ｉ，３２ｊがスタッド４１，４２に係止される。
【００４６】
また、左プレート３１の上面の内端部と右プレート３２の上面の内端部とを重ね合わせた状態において、ボルトＢ１を開口３１ｄ，３２ｄから、挿通孔３１ｅ，３２ｅに挿入して、ねじ孔３３ｂ１，３３ｂ１に螺合することにより、左プレート３１および右プレート３２の側面が固定部材３３を介してハウジング２１に固定される。
【００４７】
また、ボルトＢ２を開口３１ｆ，３２ｆから、挿通孔３１ｇ，３２ｇに挿入して、ボス２１ｂ１，２１ｂ１に螺合することにより、左プレート３１および右プレート３２の上面がハウジング２１に固定される。このようにして、プロテクタ３０が燃料電池１０の上面と左右の側面を覆うように取り付けられることで（図５参照）、燃料電池１０が補強される。
【００４８】
このようにして、サブフレーム４に取り付けられた燃料電池１０および燃料電池補機ユニット２０にプロテクタ３０が取り付けられた後、サブフレーム４をフロアパネル１に取り付ける。これにより、プロテクタ３０によって補強された燃料電池１０がセンタトンネル２内の所定の位置に配置される。
【００４９】
ところで、本実施形態に用いられる燃料電池１０は、図３で説明したように、単セル１１の積層方向の両端をエンドプレート１１ａ，１１ｂで挟み、サイドプレート１１ｃ〜１１ｆによって保持する構成となっているので、燃料電池１０の側方からのシート荷重に対して十分な耐久性を確保することが難しい。そこで、本実施形態では、前記したプロテクタ３０を設けることにより、以下に示す効果を得ることができる。
【００５０】
すなわち、本実施形態の燃料電池車Ｖでは、プロテクタ３０を略コ字状に形成して、燃料電池１０の左右の両側面と上面を覆うことで、側面衝突によってシートバック３ａ（シートバックの内部のフレーム）が移動してセンタトンネル２の側面に衝突したとしても、その内側に位置するプロテクタ３０でシート荷重を受け止めることが可能になるので、燃料電池１０を保護することが可能になる。しかも、耐久性の確保を従来のように車体側で対応するのではなく、シートバック３ａからの荷重を受ける、限られた領域にプロテクタ３０を設けるだけでよいので、省スペースで対応することができ、大幅な重量増加を招くことがない。
【００５１】
また、本実施形態では、プロテクタ３０を燃料電池１０と燃料電池補機ユニット２０の双方に保持または固定することで、略コ字状のプロテクタ３０と燃料電池１０のエンドプレート１１ａおよび燃料電池補機ユニット２０のハウジング２１とで閉断面が形成されるので、剛性を高めることができ、燃料電池１０を効果的に保護することが可能になる。また、プロテクタ３０を、燃料電池１０から燃料電池補機ユニット２０にかけて設けることで、つまり、燃料電池１０と燃料電池補機ユニット２０との境界の水素が通流する配管の接続部分をプロテクタ３０で補強することができ、燃料電池補機ユニット２０から燃料電池１０に供給される水素（燃料）の接合部分（配管など）が他の補機に干渉したりして、水素漏れが生じるのを防止できる。
【００５２】
また、本実施形態では、プロテクタ３０を燃料電池１０だけではなく、燃料電池補機ユニット２０に固定することで、側面衝突によるシート荷重を燃料電池補機ユニット２０側に分散させることが可能になるので、燃料電池１０をさらに効果的に保護することが可能になる。
【００５３】
また、本実施形態では、外パネル３１ａ，３２ａと内パネル３１ｂ，３２ｂとリブ３１ｃ１〜３１ｃ７，３２ｃ１〜３２ｃ７によって中空部Ｓ１〜Ｓ６を備えたプロテクタ３０を構成したので、図９に示すように、燃料電池車Ｖ（図１参照）に対する側面衝突によってセンタトンネル２の側面が過大なシート荷重Ｆを受けて、センタトンネル２が大きく変形したとしても、プロテクタ３０のリブ３１ｃ２，３１ｃ３を含めて中空部Ｓ２，Ｓ３の断面が潰れることで、過大なシート荷重Ｆを吸収することができる。これにより、燃料電池１０までシート荷重Ｆが及ぶのを防止することができ、燃料電池１０を確実に保護することが可能になる。
【００５４】
また、本実施形態では、外パネル３１ａ，３２ａに開口３１ｄ，３２ｄ，３１ｆ，３２ｆを形成して、ボルト締結時に、中空部Ｓ１，Ｓ１，Ｓ６，Ｓ６にボルトＢ１，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ２を収容することで、ボルトＢ１，Ｂ２がプロテクタ３０から突出するのを防止でき、センタトンネル２内のスペースが拡大するのを抑えることが可能になる。その結果、車室内のスペースが狭まるのを防止できる。
【００５５】
なお、本発明は、前記した実施形態に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で種々変更することができる。例えば、本実施形態では、プロテクタ３０を左プレート３１と右プレート３２とで分割して構成したが、これに限定されず、一体で形成されたプロテクタ３０であってもよい。また、ボルトＢ１，Ｂ２で固定する位置や個数も、特に限定されるものではない。
【００５６】
また、プロテクタ３０を固定する場所は、ハウジング２１に限定されるものではなく、加湿器１７などの補機または補機全体を別体の金属製（高剛性）のケースで覆ってサブフレーム４に固定して、前記ケースにプロテクタ３０を固定するものであってもよい。
【００５７】
また、本実施形態では、プロテクタ３０の形状について、シートバック３ａからのシート荷重が作用する領域に対応した構成を例に挙げて説明したが、シート３の座面側の部分も考慮して、プロテクタ３０の大きさ（側面視したときの前後方向の長さなど）を考慮してもよい。
【符号の説明】
【００５８】
１ フロアパネル（床部）
２ センタトンネル
３ シート
３ａ シートバック
１０ 燃料電池
１１ａ エンドプレート
２０ 燃料電池補機ユニット
２１ ハウジング
３０ プロテクタ（補強部材）
３１ 左プレート
３２ 右プレート
３１ａ，３２ａ 外パネル
３１ｂ，３２ｂ 内パネル
３１ｃ１〜３１ｃ７、３２ｃ１〜３２ｃ７ リブ
３１ｄ，３１ｆ，３２ｄ，３２ｆ 開口
３１ｅ，３１ｇ，３２ｅ，３２ｇ 挿通孔
３３ 固定部材
Ｂ１，Ｂ２ ボルト
Ｑ１ 床下
Ｑ２ 車室
Ｓ１〜Ｓ６ 中空部
Ｖ 燃料電池車
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室内に配置される左右のシート間の床部が車室内側に突出し、前記突出した床部の床下に燃料電池を配置した燃料電池車において、
側面視において前記左右のシートと重なる前記燃料電池の左右の両側面および上面にかけて補強する補強部材を設けたことを特徴とする燃料電池車。
【請求項２】
前記燃料電池の後方に、前記燃料電池に対して反応ガスを給排する燃料電池補機ユニットを備え、
前記補強部材は、前記燃料電池と前記燃料電池補機ユニットに取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池車。
【請求項３】
前記補強部材は、外パネル、内パネルおよびリブによって囲まれる中空部を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃料電池車。
【請求項４】
前記補強部材は、前記燃料電池補機ユニットにボルトを介して固定され、
前記外パネルには、前記ボルトを挿通可能な開口が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の燃料電池車。
【請求項１】
車室内に配置される左右のシート間の床部が車室内側に突出し、前記突出した床部の床下に燃料電池を配置した燃料電池車において、
側面視において前記左右のシートと重なる前記燃料電池の左右の両側面および上面にかけて補強する補強部材を設けたことを特徴とする燃料電池車。
【請求項２】
前記燃料電池の後方に、前記燃料電池に対して反応ガスを給排する燃料電池補機ユニットを備え、
前記補強部材は、前記燃料電池と前記燃料電池補機ユニットに取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池車。
【請求項３】
前記補強部材は、外パネル、内パネルおよびリブによって囲まれる中空部を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃料電池車。
【請求項４】
前記補強部材は、前記燃料電池補機ユニットにボルトを介して固定され、
前記外パネルには、前記ボルトを挿通可能な開口が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の燃料電池車。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−７９３４６（Ｐ２０１１−７９３４６Ａ）
【公開日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２３０７０４（Ｐ２００９−２３０７０４）
【出願日】平成２１年１０月２日（２００９．１０．２）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月２日（２００９．１０．２）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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