本发明涉及燃料电池车辆。
背景技术：
近年来，搭载有燃料电池作为新的动力源的车辆的开发不断进展。日本特开2015-231319号公报、日本特开2009-51296号公报及日本特开2017-7549号公报公开了在车辆的底板下的中央通道配置有作为燃料气体罐的氢罐的构造的燃料电池车辆。
技术实现要素：
【发明要解决的问题】
通常，在车辆的底板下，为了实现在车辆的底板下配置的部件的保护、空气动力性能、nv(noise及vibration)性能、防水性能等的提高而安装有底罩。然而，在底板下的中央通道配置氢罐的车辆中，在氢罐的下侧，无法将底罩直接固定于车辆的底板。这是因为，在车辆的底板与底罩之间配置氢罐的区域中，氢罐成为妨碍。而且，由于无法在氢罐自身上直接固定底罩，因此也无法经由氢罐向车辆的底板固定底罩。因此，与在底板下的中央通道未配置氢罐的车辆相比，在车辆的宽度方向上，将底罩固定的部位的间距可能会增大。并且，在固定间距增大时，由于与底罩接触的空气的变动或车辆的振动等而存在底罩产生晃动的可能性、安装强度下降的可能性。
【用于解决问题的手段】
为了实现上述的课题的至少一部分，本发明可以作为以下的方式来实施。
(1)根据本发明的一方式，提供一种将燃料气体罐搭载于车辆的底板下的燃料电池车辆。该燃料电池车辆具备：底板，具有向车辆的高度方向的上方突出且沿所述车辆的前后方向延伸的突出部；燃料气体罐，相对于所述突出部而配置在所述车辆的高度方向的下方，且固定于所述底板；及底罩，相对于所述燃料气体罐而配置在所述车辆的高度方向的下方。所述底罩具有固定凸部，并通过所述固定凸部而固定于所述底板，所述固定凸部相对于所述燃料气体罐在所述车辆的宽度方向的侧方处向所述车辆的高度方向的上方突出。
根据该方式的燃料电池车辆，底罩通过在燃料气体罐的车辆的宽度方向的侧方处向车辆的高度方向的上方突出的固定凸部而固定于底板。因此，能够抑制底罩的固定间距增大，能够抑制底罩的晃动的产生、安装强度的下降。
(2)在上述方式的燃料电池车辆中，可以是，具有消声器，该消声器包含于排气装置，所述排气装置相对于所述燃料气体罐而配置在所述车辆的宽度方向的侧方，且固定于所述底板，所述底罩在所述车辆的高度方向上在所述消声器的下方具有所述固定凸部，通过在所述固定凸部处固定于所述消声器，而经由所述消声器固定于所述底板。
根据该方式的燃料电池车辆，在与燃料气体罐相邻配置的排气装置所包含的消声器上固定底罩，由此能够经由消声器将底罩固定于底板。并且，用于向消声器固定底罩的固定凸部的突出量能够少于将底罩固定于底板时的固定凸部的突出量，因此能够降低制造成本。
(3)在上述方式的燃料电池车辆中，可以是，所述燃料气体罐包括沿所述燃料气体罐的周向将所述燃料气体罐覆盖的带构件，所述底罩相对于所述燃料气体罐在所述车辆的宽度方向的侧方处在所述带构件的下方具有所述固定凸部，通过以所述固定凸部固定于所述带构件，而经由所述燃料气体罐固定于所述底板。
根据该方式的燃料电池车辆，通过在沿燃料气体罐的周向将燃料气体罐覆盖的带构件上固定底罩，能够经由带构件及燃料气体罐而将底罩固定于底板。并且，用于向带构件固定底罩的固定凸部的突出量能够少于将底罩固定于底板时的固定凸部的突出量，因此能够降低制造成本。
(4)在上述方式的燃料电池车辆中，可以是，与在所述车辆的高度方向的所述底板的下方固定于所述底板的一个以上的部件相比，所述固定凸部设置于在所述车辆的宽度方向上更靠近所述燃料气体罐的位置。
根据该方式的燃料电池车辆，能够减小在燃料气体罐的侧方设置的固定凸部的间隔。
需要说明的是，本发明能够以各种方式实现，例如，除了燃料电池车辆之外，还能够以作为燃料电池车辆的底罩的固定构造的方式等实现。
附图说明
图1是概略性地表示作为本发明的第一实施方式的燃料电池车辆的结构的说明图。
图2是概略性地表示从车辆的高度方向的下方侧观察图1的燃料电池车辆的结构的说明图。
图3是概略性地表示图2的3-3向视剖面的说明图。
图4是概略性地表示图2的4-4向视剖面的说明图。
图5是概略性地表示作为本发明的第二实施方式的燃料电池车辆的结构的说明图。
图6是概略性地表示从车辆的高度方向的下方侧观察图5的燃料电池车辆的结构的说明图。
图7是概略性地表示图6的7-7向视剖面的说明图。
【符号说明】
10、10b…燃料电池车辆(车辆)
20…前车厢
30…乘员室
40…地板(底板)
41…突出部
42…非突出部
43…底板下空间
44…罐配置部
46a、46b…地板侧固定部
50…底罩
52a、52b…侧方固定凸部
52aa、52ab…侧方固定凸部
52bb…侧方固定凸部
110…燃料电池
120…燃料气体罐
124…支承构件
130…带构件
132、134…带部分
136…带固定区域
137…带固定部位
138a、138b…带侧固定部
140…消声器
150…排气管
160…托架
162…托架侧固定部
170…排气装置
t1～t4…固定部位
t3a、t3b…侧方固定部位
t3aa、t3ab…侧方固定部位
t3ba、t3bb…侧方固定部位
tp、tm、tf…十字点
vh…高度方向
vl…长度方向
vw…宽度方向
具体实施方式
a.第一实施方式：
图1是概略性地表示作为本发明的第一实施方式的燃料电池车辆10的结构的说明图。图2是概略性地表示从车辆的高度方向(重力方向)的下方侧观察图1的燃料电池车辆10的结构的说明图。需要说明的是，图1、2所示的vl表示车辆的前后方向。vh表示车辆的高度方向。vw表示车辆的宽度方向。在以后所示的图中也同样。以下，有时将车辆的前后方向标记为“长度方向”。有时将车辆的高度方向简记为“高度方向”。有时将车辆的宽度方向简记为“宽度方向”。而且，图2为了图示及说明的简便而将配置在燃料电池车辆10的下表面(底面)的底罩50省略表示。
本实施方式的燃料电池车辆10搭载有包含燃料电池110及燃料气体罐120的燃料电池系统。以下，有时将燃料电池车辆简记为“车辆”。在图1、2中，燃料电池110及燃料气体罐120以外的燃料电池系统的各种结构要素为了图示及说明的简便而省略。
车辆10是利用电力对未图示的电动机进行驱动而行驶的电动机动车。电力通过从燃料气体罐120供给的燃料气体(氢)与空气中的氧的燃料电池110中的电化学反应而产生。
燃料电池110收容于车辆10的乘员室30的前方的前车厢20。如以下说明所述，燃料气体罐120搭载于车辆10的底板下。燃料气体罐120是蓄积燃料电池110的发电利用的燃料气体(氢)的容器。而且，在燃料气体罐120，在圆筒部分的沿着长度方向vl的两侧的端部一体地设有沿着燃料气体罐120的周向将燃料气体罐120覆盖的带构件130。带构件130固定于地板40。带构件130主要具有作为燃料气体罐120的保护构件的功能。
主要由地板面板构成的车辆10的底板(地板)40在宽度方向vw的中央部分具有突出部41。突出部41比其他的部分42(以下，也称为“非突出部42”)向高度方向vh的上方突出，具有沿长度方向vl延伸的构造。在图1中，具有突出部41及非突出部42的地板40由虚线表示。在地板40的下方的空间(底板下空间)43中，突出部41的底板下的称为中央通道的空间被利用作为配置燃料气体罐120的罐配置部44。在罐配置部44配置的燃料气体罐120在燃料气体罐120的前端部及后端部通过支承构件124而固定于地板40，从而固定于车辆10。
在底板下空间43中的罐配置部44以外的空间，构成燃料电池系统的各种部件、其他构成车辆的各种部件固定而配置于地板40。这些部件的图示及说明省略。需要说明的是，在以下的说明中，“固定于地板”不仅包括直接固定于地板的情况，而且也包括经由其他的构件而固定于地板的情况。
在配置有燃料气体罐120、其他的部件的底板下空间43的高度方向vh的下方，将这些部件的下表面侧覆盖遮挡的底罩50(图1)固定于地板40、其他的车辆10的框架等的车体。为了实现在底板下空间43配置的部件的保护、及防水性能、对于在车辆下部的空间中流动的空气造成影响的空气动力性能或噪音、振动性能等的提高而安装底罩50。
底罩50优选以如下固定间距固定于地板40、框架等的车辆10的车体(车身)，该固定间距使得能够抑制以在车辆10的行驶时从在底罩50与地面之间流动的空气接受的力、车辆10的振动为起因的晃动或固定强度的下降。
在此，在图2中，十字点tp示出底罩50的固定部位的一部分的例子。并且，固定部位t1～t5示出为了抑制上述的底罩50的晃动或固定强度的下降而应沿宽度方向vw固定的部位的间隔的一例。上述的固定部位t1～t5中的中央的第三固定部位t3与燃料气体罐120的圆筒容器重叠。因此，在第三固定部位t3处，无法将底罩50固定。这种情况下，底罩50在宽度方向vw上从第二固定部位t2至第四固定部位t4之间无法固定，因此与在第三固定部位t3处能够固定的情况相比，固定间距增大。这样，在固定间距增大的情况下，存在由于从在底罩50与地面之间流动的空气受到的力、车辆的振动等而底罩产生晃动的可能性，而且，存在安装强度下降的可能性。
因此，在本实施方式中，底罩50取代不能固定的第三固定部位t3而具有在燃料气体罐120及地板40的突出部41的两侧的侧方固定部位t3a、t3b处固定于地板40的构造。侧方固定部位t3a、t3b位于第二固定部位t2与第四固定部位t4之间。而且，在燃料气体罐120设置有带构件130的部位，底罩50在燃料气体罐120及地板40的突出部41的两侧的侧方固定部位t3aa、t3ab处固定于地板40。
图3是概略性地表示图2的3-3向视剖面的说明图。图3中，纸面上方表示高度方向vh的上方，纸面下方表示高度方向vh的下方，纸面左右方向表示宽度方向vw。
在燃料气体罐120的宽度方向vw的侧方的侧方固定部位t3a、t3b处，在底罩50设有侧方固定凸部52a、52b。侧方固定凸部52a、52b以与地板40的非突出部42相接的方式向高度方向vh的上方突出。而且，在地板40的非突出部42设有与侧方固定凸部52a、52b接触的地板侧固定部46a、46b。并且，底罩50的侧方固定凸部52a、52b通过固定构件而与地板40的地板侧固定部46a、46b固定。由此，底罩50在侧方固定部位t3a、t3b处固定于地板40。需要说明的是，该固定构件为了便于图示而以简化的矩形(如单点划线所示)表示。作为固定构件，可以使用能够拆卸的螺栓、螺钉、螺栓/螺母等的用于将两个构件连结固定的各种构件。
图4是概略性地表示图2的4-4向视剖面的说明图。图4示出在燃料气体罐120中设有带构件130的部位处的侧方固定部位t3aa、t3ab的剖面，是与图3对应的图。
在燃料气体罐120中设有带构件130的部位，在侧方固定部位t3aa、t3ab配置有用于将构成带构件130的一对带部分132、134固定的带固定区域136。一对带部分132、134在带固定区域136的带固定部位137处由固定构件固定。需要说明的是，固定构件为了便于图示而以简化的矩形(如虚线所示)表示。作为该固定构件，可以使用螺栓、螺钉、螺栓/螺母等的用于将两个构件连结固定的各种构件。
于是，在侧方固定部位t3aa、t3ab处，在底罩50以在带固定部位137的外侧与带固定区域136相接的方式设有向高度方向vh的上方突出的侧方固定凸部52aa、52ab。而且，在带固定区域136的带固定部位137的外侧设有与侧方固定凸部52aa、52ab接触的带侧固定部138a、138b。并且，底罩50的侧方固定凸部52aa、52ab通过固定构件而与带构件130的带侧固定部138a、138b固定。需要说明的是，固定构件为了便于图示而以简化的矩形(如单点划线所示)表示。作为该固定构件，可以使用螺栓、螺钉、螺栓/螺母等的用于将两个构件连结固定的各种构件。而且，如图1所示，燃料气体罐120通过支承构件124而固定于地板40。因此，在燃料气体罐120中设置有带构件130的部位，底罩50也在侧方固定部位t3aa、t3ab处经由带构件130固定于地板40。
如以上说明所述，底罩50在未设置带构件130的部位，在燃料气体罐120及地板40的突出部41的两侧的侧方固定部位t3a、t3b处固定于地板40。而且，在设置有带构件130的部位，在燃料气体罐120及地板40的突出部41的两侧的侧方固定部位t3aa、t3ab处经由燃料气体罐120的带构件130及燃料气体罐120而固定于地板40。由此，与在从第二固定部位t2至第四固定部位t4之间(图2)未固定底罩50的情况相比，能够减小固定间距。其结果是，能够抑制由于从在底罩50与地面之间流动的空气受到的力、车辆10的振动等而底罩50产生晃动的可能性，而且，能够抑制安装强度的下降。
而且，设为在处于设置有带构件130的部位的侧方固定部位t3aa、t3ab，将底罩50固定于带构件130的构造。因此，能够使底罩50的侧方固定凸部52aa、52ab(图4)的突出量比直接固定于地板40时的侧方固定凸部52a、52b(图3)的突出量少，能够降低底罩50的制造成本。
需要说明的是，侧方固定部位t3a、t3b(参照图3)的位置优选为与燃料气体罐120尽可能接近的位置，以使第一侧方固定部位t3a与第二侧方固定部位t3b的间隔尽可能小。而且，侧方固定部位t3aa、t3ab(参照图4)的位置也优选为与燃料气体罐120尽可能接近的位置，以使第一侧方固定部位t3aa与第二侧方固定部位t3ab的间隔尽可能减小。由此，与在地板40的下方的底板下空间43固定于地板40的部件(未图示)中的除了燃料气体罐120及应与燃料气体罐120相邻配置的部件之外的其他的部件相比，设置于底罩50的侧方固定凸部52a、52b、52aa、52ab的位置优选设置在更靠近燃料气体罐120的位置。
需要说明的是，在上述说明中，说明了地板40的突出部41在车辆10中设置于宽度方向vw的中央部分的情况，但是没有限定于此，也可以设置在宽度方向vw的任意的部分。即使在这种情况下，也能够适用上述实施方式的固定的构造，并能够得到其效果。而且，其变形在以下的实施方式中也同样能够适用。
另外，在上述说明中，以设置带构件130且具有与之对应的固定构造的情况为例进行了说明，但是在未设置带构件130的情况下，不存在与之对应的固定构造，只要适用与未设置带构件130的部位对应的固定构造即可。需要说明的是，其变形在以下的实施方式中能够同样地适用。
b.第二实施方式：
图5是概略性地表示作为本发明的第二实施方式的燃料电池车辆10b的结构的说明图。图6是概略性地表示从车辆的高度方向(重力方向)的下方侧观察图5的燃料电池车辆10b的结构的说明图。图5是与图1对应的图，图6是与图2对应的图。
第二实施方式的燃料电池车辆10b在排气装置170与燃料气体罐120相邻配置的方面及具有与排气装置170的配置对应的底罩50的固定构造的方面，与第一实施方式的燃料电池车辆10不同。其他的构造与第一实施方式同样。以下，仅说明与第一实施方式的不同点。
如图5、6所示，与燃料气体罐120相邻地配置有排气装置170的消声器140，并配置将消声器140与燃料电池110连接的排气管150。消声器140通过托架160来支承消声器140的底部中的燃料气体罐120侧的部分，并固定于地板40的非突出部42。需要说明的是，在图6中，十字点tm表示托架160与消声器140的固定部位。十字点tf表示托架160与地板40的非突出部42的固定部位。与图2同样，十字点tp表示底罩50的固定部位的一部分。
图7是概略性地表示图6的7-7向视剖面的说明图。图7示出与燃料气体罐120相邻地配置消声器140的部位处的侧方固定部位t3ba、t3bb的剖面，是与图3、4对应的图。
第一侧方固定部位t3ba的构造与第一实施方式的第一侧方固定部位t3a(图3)相同，底罩50的第一侧方固定凸部52a与地板40的非突出部42的第一地板侧固定部46a通过固定构件而固定。
另一方面，在第二侧方固定部位t3bb配置有对消声器140进行支承并固定于地板40的托架160。在第二侧方固定部位t3bb，在底罩50设有以与托架160相接的方式向高度方向vh的上方突出的侧方固定凸部52bb。而且，在托架160设有托架侧固定部162。并且，底罩50的第二侧方固定凸部52bb通过固定构件而与托架160的托架侧固定部162固定。需要说明的是，该固定构件为了便于图示而以简化的矩形(如单点划线所示)表示。作为固定构件，可以使用能够拆卸的螺栓、螺钉、螺栓/螺母等的用于将两个构件连结固定的各种构件。而且，如图5所示，托架160固定于地板40的非突出部42。
因此，即使在排气装置170的消声器140与燃料气体罐120相邻配置的情况下，也能在侧方固定部位t3ba直接将底罩50固定于地板40，在侧方固定部位t3bb经由固定有消声器140的托架160将底罩50固定于地板40。
如以上说明所述，底罩50在排气装置170的消声器140与燃料气体罐120相邻配置的部位，在燃料气体罐120及地板40的突出部41的两侧的侧方固定部位t3ba、t3bb处固定于地板40。由此，与在从第二固定部位t2至第四固定部位t4之间(图2)未固定底罩50的情况相比，能够减小固定间距。其结果是，能够抑制由于从在底罩50与地面之间流动的空气受到的力、车辆10b的振动等而底罩50产生晃动的可能性，而且，能够抑制安装强度的下降。
另外，设为在排气装置170的消声器140与燃料气体罐120相邻配置的侧方固定部位t3bb，将固定底罩50固定于对消声器140进行支承及固定的托架160的构造。因此，能够使底罩50的侧方固定凸部52bb的突出量比直接固定于地板40时的侧方固定凸部52a的突出量减少，能够降低底罩50的制造成本。
需要说明的是，侧方固定部位t3ba、t3bb(参照图7)的位置也优选为与燃料气体罐120尽可能接近的位置，以使第一侧方固定部位t3ba与第二侧方固定部位t3bb的间隔尽可能减小。由此，与第一实施方式中说明的侧方固定凸部52a、52b、52aa、52ab同样，与在地板40的下方的底板下空间43固定于地板40的部件(未图示)中的除了燃料气体罐120及应与燃料气体罐120相邻配置的部件之外的其他的部件相比，设置于底罩50的侧方固定凸部52bb的位置也优选设置在更靠近燃料气体罐120的位置。
需要说明的是，应与燃料气体罐120相邻配置的部件是在效率方面考虑紧凑的配置而优选为优先地与燃料气体罐120相邻配置的部件。“与燃料气体罐120相邻配置”是指不隔着其他的部件，仅设有预先确定的一定的间隙而配置在燃料气体罐120的侧方。在第二实施方式中，列举与燃料电池110连接且在宽度方向vw的侧方与燃料气体罐120相邻配置的排气装置170中的尤其是消声器140作为其一例。排气装置170是与沿长度方向vl长的燃料气体罐120同样地连接于燃料电池110，且具有沿长度方向vl配置的排气管、消声器的装置，因此与燃料气体罐120相邻配置在效率方面能够成为紧凑的配置。
另外，在上述说明中，通过底罩50的第二侧方固定凸部52bb将底罩50固定于托架160，并经由托架160固定于消声器140。然而，没有限定于此，也可以在消声器140的高度方向vh的下表面直接通过第二侧方固定凸部52bb固定底罩50。因此，底罩“固定于消声器”包括直接固定于消声器的情况及经由用于将消声器固定于底板的构件(托架160)而间接固定的情况。
c.变形例：
需要说明的是，本发明并不局限于上述实施方式或变形例，在不脱离其主旨的范围内能够以各种形态实施，例如，也可以进行如下的变形。
c1.变形例1：
在上述第二实施方式中，作为应与燃料气体罐120相邻配置的部件，例示了排气装置170的消声器140。然而，应与燃料气体罐120相邻配置的部件没有限定于此。如上所述，在效率方面考虑紧凑的配置而优选为优先地与燃料气体罐120相邻配置的部件在与燃料气体罐120相邻配置的情况下，可以通过在该部件的下方设置的固定凸部而固定于底罩50。
c2.变形例2：
在上述第一、第二实施方式中，说明了与在地板40的下方的底板下空间43固定于地板40的部件中的除了燃料气体罐120及应与燃料气体罐120相邻配置的部件之外的其他的部件相比，设置于底罩50的侧方固定凸部的位置优选设置在更靠近燃料气体罐120的位置的情况。这是为了抑制固定间距增大，以使在燃料气体罐120的侧方将底罩50固定的侧方固定部位成为与燃料气体罐120尽可能接近的位置。因此，如果考虑该目的，则与在地板40的下方固定于地板40的1个以上的部件相比，设置于底罩50的侧方固定凸部优选设置于在宽度方向vw上更靠近燃料气体罐120的位置。这样，能够在比固定于地板40的1个以上的部件更靠近燃料气体罐120的位置处将底罩50固定于地板，因此能够抑制固定间距增大。
本发明并不局限于上述的实施方式，在不脱离其主旨的范围内能够以各种结构实现。例如，与发明内容一栏记载的各方式中的技术特征对应的实施方式的技术特征为了解决上述的问题的一部分或全部，或者为了实现上述的效果的一部分或全部，可以适当地进行更换或组合。而且，该技术特征只要在本说明书中不是作为必须的特征进行说明，就可以适当删除。