燃料電池駆動車両
【課題】燃料電池駆動車両のフロントボックス内のスペースを効率的に利用して燃料電池の積層枚数の増加を可能にする。
【解決手段】カウルトップ７をフロントボックス２の後端部から下向きに突出させた燃料電池駆動車両１において、フロントボックス２内に燃料電池スタック１４と、電動モータ９と、減速機１３を搭載する。燃料電池スタック１４を上向きに積層した複数の燃料電池で構成するとともに、車両の前進方向に関して後傾した状態で配置する。
【解決手段】カウルトップ７をフロントボックス２の後端部から下向きに突出させた燃料電池駆動車両１において、フロントボックス２内に燃料電池スタック１４と、電動モータ９と、減速機１３を搭載する。燃料電池スタック１４を上向きに積層した複数の燃料電池で構成するとともに、車両の前進方向に関して後傾した状態で配置する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、燃料電池をエネルギー源として走行する燃料電池駆動車両のフロントボックスへの燃料電池スタックの配置に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池をエネルギー源として走行する燃料電池駆動車両に関して、特許文献１は車両のフロントボックス内への燃料電池スタックの配置に関する提案を行っている。
具体的には、フロントボックス内において燃料電池の積層方向が垂直となるように、燃料電池スタックを搭載することを提案している。電動モータの高出力化のために、燃料電池の積層枚数を増やす場合でも、このように燃料電池スタックを配置することで、車体の前後方向及び左右方向の寸法に影響を及ぼさずに高出力化が図れるからである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１７３７９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的な乗用車タイプの車両においてフロントボックスの上方はボンネットに画成される。ボンネットとフロントガラスの間にはカウルトップが存在する。カウルトップはフロントボックス内に下向きに突出する。
【０００５】
こうした車両において、垂直方向に燃料電池を積層した燃料電池スタックをフロントボックス内に配置する場合、燃料電池の積層枚数を増やして行くと、やがて燃料電池がカウルトップと干渉する。つまり、積層枚数はカウルトップの位置に依存して決まる。
【０００６】
しかながら、カウルトップと干渉しない上限まで燃料電池を積層した場合でも、フロントボックス内のスペースにはまだ余裕があることが多い。これはカウルトップがボンネットの大半の部位よりも下向きに突出しているからである。
【０００７】
特許文献１の従来技術は、車体の前後方向及び左右方向の寸法に影響を与えないという利点はあるものの、フロントボックス内のスペースの有効利用や燃料電池の積層枚数の最大化という点では、必ずしも最良の配置とは言えない。
【０００８】
この発明は、燃料電池スタックを搭載するフロントボックス内のスペースのより効率的な利用と、燃料電池の積層枚数の一層の増加とを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以上の目的を達成するために、この発明は、後端部においてカウルトップを下向きに突出させたフロントボックスを備え、燃料電池スタックをフロントボックス内に搭載した燃料電池駆動車両において、上向きに積層した複数の燃料電池で構成される燃料電池スタックを、車両の前進方向に関して後傾した状態でフロントボックス内に配置している。
【発明の効果】
【００１０】
複数の燃料電池を上向きに積層した燃料電池スタックを後傾した状態でフロントボックス内に配置することで、フロントボックスの後端部に下向きに突出するカウルトップとの干渉を避けつつ、フロントボックス内により多くの枚数の燃料電池を積層することが可能となる。その結果、フロントボックス内のスペースを電動モータの高出力化に効率良く利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施形態による燃料電池駆動車両の要部の概略縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１を参照すると、乗用車タイプの燃料電池駆動車両１の前部には、ボンネット３により前輪４の略上方に位置してフロントボックス２が画成される。
【００１３】
フロントボックス２の後端部には車両のフロントガラス６とボンネット３の間に位置するカウルトップ７が下向きに突出する。
【００１４】
同様に、フロントボックス２の前端部にはラジエータ８が若干後傾した状態で配置される。
【００１５】
前輪４は電動モータ９により減速機１３を介して回転駆動される。減速機１３は駆動輪１０と、ベルト１１を介して駆動輪１０と連動する従動輪１２とを備える。駆動輪１０は電動モータ９の出力軸に結合し、従動輪１２の回転が前輪４に伝達される。減速機１３は電動モータ９の回転を減速して前輪４に伝達する。そのため、従動輪１２の径は駆動輪１０の径より大きく設定される。
【００１６】
電動モータ９を回転駆動する燃料電池スタック１４は上向きに積層された複数の燃料電池からなる。燃料電池スタック１４はカウルトップ７との干渉を避けるために車両の前進方向に関して後傾した状態でフロントボックス２内に固定される。
【００１７】
電動モータ９と減速機１３は燃料電池スタック１４の下方に配置される。後傾した燃料電池スタック１４の下方のスペースは前方ほど高さが高くなる。このスペースを有効に利用すべく、減速機１３は大径の従動輪１２が駆動輪１０の前方に位置するように配置される。
【００１８】
燃料電池スタック１４の上方にはさらに補機１５が配置される。補機１５は好ましくは燃料電池スタック１４と同様に後傾した状態で配置される。
【００１９】
フロントボックス２内における燃料電池スタック１４の以上の配置がもたらす作用を次に説明する。
【００２０】
この実施形態においては、上向きに積層された複数の燃料電池からなる燃料電池スタック１４を後傾状態でフロントボックス２内に配置したので、燃料電池スタック１４と、フロントボックス２の後端部において下向きに突出するカウルトップ７とが干渉しにくい環境が得られる。したがって、上向きに燃料電池を積層した燃料電池スタックを後傾させずにフロントボックス２内に配置した前記従来技術と比較して、より多く燃料電池の積層が可能となる。
【００２１】
燃料電池スタック１４の後傾角度を、カウルトップ７のフロントボックス２への突出寸法に基づき決定するならば、燃料電池の積層枚数を増加させた場合に、燃料電池スタック１４とカウルトップ７とが干渉し始める際に、燃料電池スタック１４はボンネット３とも干渉し始める。言い換えれば、燃料電池スタック１４とカウルトップ７とが干渉し始める段階では、フロントボックス２内に余計なスペースがほとんど残存せず、フロントボックス２内のスペースを燃料電池の積層枚数の増加に最大限利用することができる。
【００２２】
燃料電池スタック１４の下方には電動モータ９と減速機１３が配置されている。後傾した燃料電池スタック１４の下方に形成されるスペースの上下の寸法は車両の前方で大きく後方に向かって小さくなる。減速機１３は駆動輪１０の前方により径の大きな従動輪１２を配置しているので、電動モータ９と減速機１３は燃料電池スタック１４の下方のこのスペースに無駄なく配置することができる。
【００２３】
燃料電池スタック１４を後傾状態で配置することは、後傾したラジエータ８との干渉を避けるうえでも好ましい。
【００２４】
さらに、燃料電池スタック１４の上方に補機１５を同様に後傾状態で配置することで、カウルトップ７とボンネット３の間に形成されるスペースを有効に利用しで、燃料電池の積層枚数を減らすことなく補機１５を配置することができる。ただし、補機１５の配置は燃料電池スタック１４の上方に限らない。フロントボックス２内の任意の空きスペースに配置可能である。
【００２５】
以上のように、この実施形態は、燃料電池スタック１４を後傾した状態でフロントボックス２内に配置したので、フロントボックス２の後端部に下向きに突出するカウルトップ７との干渉をさけつつ、燃料電池スタック１４の燃料電池積層枚数を最大限に確保することができる。したがって、車体の寸法を代えずに電動モータ９の高出力化を図れる余地が拡大し、燃料電池駆動車両の出力増大要求に対する対応性を向上させる効果が得られる。
【００２６】
また、後傾した燃料電池スタック１４の下方に減速機１３と電動モータ９を配置することで、後傾した燃料電池スタック１４の下方に生じるスペースを有効に利用できる。さらに、大径の従動輪１２が駆動輪１０の前方に位置するように減速機１３を配置することで、後傾した燃料電池スタック１４の下方のスペースをより一層有効に活用できる。
【００２７】
以上のように、この発明を特定の実施形態を通じて説明して来たが、この発明は上記の実施形態に限定されるものではない。当業者にとっては、クレームの技術範囲でこれらの実施形態にさまざまな修正あるいは変更を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００２８】
１ 燃料電池駆動車両
２ フロントボックス
７ カウルトップ
８ ラジエータ
９ 電動モータ
１０ 駆動輪
１１ ベルト
１２ 従動輪
１３ 減速機
１４ 燃料電池スタック
１５ 補機
【技術分野】
【０００１】
この発明は、燃料電池をエネルギー源として走行する燃料電池駆動車両のフロントボックスへの燃料電池スタックの配置に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池をエネルギー源として走行する燃料電池駆動車両に関して、特許文献１は車両のフロントボックス内への燃料電池スタックの配置に関する提案を行っている。
具体的には、フロントボックス内において燃料電池の積層方向が垂直となるように、燃料電池スタックを搭載することを提案している。電動モータの高出力化のために、燃料電池の積層枚数を増やす場合でも、このように燃料電池スタックを配置することで、車体の前後方向及び左右方向の寸法に影響を及ぼさずに高出力化が図れるからである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１７３７９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的な乗用車タイプの車両においてフロントボックスの上方はボンネットに画成される。ボンネットとフロントガラスの間にはカウルトップが存在する。カウルトップはフロントボックス内に下向きに突出する。
【０００５】
こうした車両において、垂直方向に燃料電池を積層した燃料電池スタックをフロントボックス内に配置する場合、燃料電池の積層枚数を増やして行くと、やがて燃料電池がカウルトップと干渉する。つまり、積層枚数はカウルトップの位置に依存して決まる。
【０００６】
しかながら、カウルトップと干渉しない上限まで燃料電池を積層した場合でも、フロントボックス内のスペースにはまだ余裕があることが多い。これはカウルトップがボンネットの大半の部位よりも下向きに突出しているからである。
【０００７】
特許文献１の従来技術は、車体の前後方向及び左右方向の寸法に影響を与えないという利点はあるものの、フロントボックス内のスペースの有効利用や燃料電池の積層枚数の最大化という点では、必ずしも最良の配置とは言えない。
【０００８】
この発明は、燃料電池スタックを搭載するフロントボックス内のスペースのより効率的な利用と、燃料電池の積層枚数の一層の増加とを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以上の目的を達成するために、この発明は、後端部においてカウルトップを下向きに突出させたフロントボックスを備え、燃料電池スタックをフロントボックス内に搭載した燃料電池駆動車両において、上向きに積層した複数の燃料電池で構成される燃料電池スタックを、車両の前進方向に関して後傾した状態でフロントボックス内に配置している。
【発明の効果】
【００１０】
複数の燃料電池を上向きに積層した燃料電池スタックを後傾した状態でフロントボックス内に配置することで、フロントボックスの後端部に下向きに突出するカウルトップとの干渉を避けつつ、フロントボックス内により多くの枚数の燃料電池を積層することが可能となる。その結果、フロントボックス内のスペースを電動モータの高出力化に効率良く利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施形態による燃料電池駆動車両の要部の概略縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１を参照すると、乗用車タイプの燃料電池駆動車両１の前部には、ボンネット３により前輪４の略上方に位置してフロントボックス２が画成される。
【００１３】
フロントボックス２の後端部には車両のフロントガラス６とボンネット３の間に位置するカウルトップ７が下向きに突出する。
【００１４】
同様に、フロントボックス２の前端部にはラジエータ８が若干後傾した状態で配置される。
【００１５】
前輪４は電動モータ９により減速機１３を介して回転駆動される。減速機１３は駆動輪１０と、ベルト１１を介して駆動輪１０と連動する従動輪１２とを備える。駆動輪１０は電動モータ９の出力軸に結合し、従動輪１２の回転が前輪４に伝達される。減速機１３は電動モータ９の回転を減速して前輪４に伝達する。そのため、従動輪１２の径は駆動輪１０の径より大きく設定される。
【００１６】
電動モータ９を回転駆動する燃料電池スタック１４は上向きに積層された複数の燃料電池からなる。燃料電池スタック１４はカウルトップ７との干渉を避けるために車両の前進方向に関して後傾した状態でフロントボックス２内に固定される。
【００１７】
電動モータ９と減速機１３は燃料電池スタック１４の下方に配置される。後傾した燃料電池スタック１４の下方のスペースは前方ほど高さが高くなる。このスペースを有効に利用すべく、減速機１３は大径の従動輪１２が駆動輪１０の前方に位置するように配置される。
【００１８】
燃料電池スタック１４の上方にはさらに補機１５が配置される。補機１５は好ましくは燃料電池スタック１４と同様に後傾した状態で配置される。
【００１９】
フロントボックス２内における燃料電池スタック１４の以上の配置がもたらす作用を次に説明する。
【００２０】
この実施形態においては、上向きに積層された複数の燃料電池からなる燃料電池スタック１４を後傾状態でフロントボックス２内に配置したので、燃料電池スタック１４と、フロントボックス２の後端部において下向きに突出するカウルトップ７とが干渉しにくい環境が得られる。したがって、上向きに燃料電池を積層した燃料電池スタックを後傾させずにフロントボックス２内に配置した前記従来技術と比較して、より多く燃料電池の積層が可能となる。
【００２１】
燃料電池スタック１４の後傾角度を、カウルトップ７のフロントボックス２への突出寸法に基づき決定するならば、燃料電池の積層枚数を増加させた場合に、燃料電池スタック１４とカウルトップ７とが干渉し始める際に、燃料電池スタック１４はボンネット３とも干渉し始める。言い換えれば、燃料電池スタック１４とカウルトップ７とが干渉し始める段階では、フロントボックス２内に余計なスペースがほとんど残存せず、フロントボックス２内のスペースを燃料電池の積層枚数の増加に最大限利用することができる。
【００２２】
燃料電池スタック１４の下方には電動モータ９と減速機１３が配置されている。後傾した燃料電池スタック１４の下方に形成されるスペースの上下の寸法は車両の前方で大きく後方に向かって小さくなる。減速機１３は駆動輪１０の前方により径の大きな従動輪１２を配置しているので、電動モータ９と減速機１３は燃料電池スタック１４の下方のこのスペースに無駄なく配置することができる。
【００２３】
燃料電池スタック１４を後傾状態で配置することは、後傾したラジエータ８との干渉を避けるうえでも好ましい。
【００２４】
さらに、燃料電池スタック１４の上方に補機１５を同様に後傾状態で配置することで、カウルトップ７とボンネット３の間に形成されるスペースを有効に利用しで、燃料電池の積層枚数を減らすことなく補機１５を配置することができる。ただし、補機１５の配置は燃料電池スタック１４の上方に限らない。フロントボックス２内の任意の空きスペースに配置可能である。
【００２５】
以上のように、この実施形態は、燃料電池スタック１４を後傾した状態でフロントボックス２内に配置したので、フロントボックス２の後端部に下向きに突出するカウルトップ７との干渉をさけつつ、燃料電池スタック１４の燃料電池積層枚数を最大限に確保することができる。したがって、車体の寸法を代えずに電動モータ９の高出力化を図れる余地が拡大し、燃料電池駆動車両の出力増大要求に対する対応性を向上させる効果が得られる。
【００２６】
また、後傾した燃料電池スタック１４の下方に減速機１３と電動モータ９を配置することで、後傾した燃料電池スタック１４の下方に生じるスペースを有効に利用できる。さらに、大径の従動輪１２が駆動輪１０の前方に位置するように減速機１３を配置することで、後傾した燃料電池スタック１４の下方のスペースをより一層有効に活用できる。
【００２７】
以上のように、この発明を特定の実施形態を通じて説明して来たが、この発明は上記の実施形態に限定されるものではない。当業者にとっては、クレームの技術範囲でこれらの実施形態にさまざまな修正あるいは変更を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００２８】
１ 燃料電池駆動車両
２ フロントボックス
７ カウルトップ
８ ラジエータ
９ 電動モータ
１０ 駆動輪
１１ ベルト
１２ 従動輪
１３ 減速機
１４ 燃料電池スタック
１５ 補機
【特許請求の範囲】
【請求項１】
後端部においてカウルトップを下向きに突出させたフロントボックスを備え、燃料電池スタックをフロントボックス内に搭載した燃料電池駆動車両において、
上向きに積層した複数の燃料電池で構成される燃料電池スタックを、車両の前進方向に関して後傾した状態でフロントボックス内に配置したことを特徴とする燃料電池駆動車両。
【請求項２】
燃料電池スタックの後傾角度はカウルトップのフロントボックス内への突出寸法に応じて設定されることを特徴とする請求項１の燃料電池駆動車両。
【請求項３】
フロントボックス内の燃料電池スタックの下方のスペースに、燃料電池スタックの出力電流で運転される電動モータと電動モータの回転を減速する減速機とを配置したことを特徴とする請求項１または２の燃料電池駆動車両。
【請求項４】
減速機は、電動モータに結合した駆動輪と駆動輪の回転に従って、駆動輪と異なる軸上で回転する駆動輪より大径の従動輪とを備え、減速機は従動輪を駆動輪の前方に配置した状態で、燃料電池スタックの下方に配置されることを特徴とする請求項３の燃料電池駆動車両。
【請求項５】
燃料電池スタックと同様に後傾した補機を燃料電池スタックの上方に配置したことを特徴とする請求項１から４のいずれかの燃料電池駆動車両。
【請求項６】
フロントボックス内の、車両の前進方向に関して燃料電池スタックの前方に、後傾したラジエータをさらに備えることを特徴とする請求項１から５のいずれかの燃料電池駆動車両。
【請求項１】
後端部においてカウルトップを下向きに突出させたフロントボックスを備え、燃料電池スタックをフロントボックス内に搭載した燃料電池駆動車両において、
上向きに積層した複数の燃料電池で構成される燃料電池スタックを、車両の前進方向に関して後傾した状態でフロントボックス内に配置したことを特徴とする燃料電池駆動車両。
【請求項２】
燃料電池スタックの後傾角度はカウルトップのフロントボックス内への突出寸法に応じて設定されることを特徴とする請求項１の燃料電池駆動車両。
【請求項３】
フロントボックス内の燃料電池スタックの下方のスペースに、燃料電池スタックの出力電流で運転される電動モータと電動モータの回転を減速する減速機とを配置したことを特徴とする請求項１または２の燃料電池駆動車両。
【請求項４】
減速機は、電動モータに結合した駆動輪と駆動輪の回転に従って、駆動輪と異なる軸上で回転する駆動輪より大径の従動輪とを備え、減速機は従動輪を駆動輪の前方に配置した状態で、燃料電池スタックの下方に配置されることを特徴とする請求項３の燃料電池駆動車両。
【請求項５】
燃料電池スタックと同様に後傾した補機を燃料電池スタックの上方に配置したことを特徴とする請求項１から４のいずれかの燃料電池駆動車両。
【請求項６】
フロントボックス内の、車両の前進方向に関して燃料電池スタックの前方に、後傾したラジエータをさらに備えることを特徴とする請求項１から５のいずれかの燃料電池駆動車両。
【図１】
【公開番号】特開２０１１−１１６１９（Ｐ２０１１−１１６１９Ａ）
【公開日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１５６９８７（Ｐ２００９−１５６９８７）
【出願日】平成２１年７月１日（２００９．７．１）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月１日（２００９．７．１）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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