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公開番号2025098900
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-02
出願番号2023215319
出願日2023-12-20
発明の名称燃料電池システム
出願人日産自動車株式会社
代理人弁理士法人後藤特許事務所
主分類H01M 8/2465 20160101AFI20250625BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】寸法公差等があっても意図通りの性能を発揮し得る燃料電池システムを提供する。
【解決手段】燃料電池セルを積層した燃料電池積層体2と、燃料電池積層体2を収容する筐体3と、筐体3の上部に設けられ、筐体3内における燃料電池積層体2の動きを規制する規制機構6と、を備える燃料電池システム1において、燃料電池積層体2は、底部が固定部材4に固定され、筐体3は、底部に開口部を有する箱形状であり、規制機構6は、燃料電池積層体2の上部に押し当てられるプッシュロッド11と、プッシュロッド11を保持する球面滑り軸受10と、を備え、球面滑り軸受10は、プッシュロッド11が貫通する貫通孔を有し外周の一部に球面部7Aを有する筒体7と、球面部7Aを保持する保持部8、9と、を備え、球面部7Aの少なくとも一部は筐体3に接触している燃料電池システム。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
燃料電池セルを積層した燃料電池積層体と、
前記燃料電池積層体を収容する筐体と、
前記筐体の上部に設けられ、前記筐体内における前記燃料電池積層体の動きを規制する規制機構と、
を備える燃料電池システムにおいて、
前記燃料電池積層体は、前記底部が固定部材に固定され、
前記筐体は、底部に開口部を有する箱形状であり、
前記規制機構は、前記燃料電池積層体の上部に押し当てられるプッシュロッドと、前記プッシュロッドを保持する球面滑り軸受と、を備え、
前記球面滑り軸受は、前記プッシュロッドが貫通する貫通孔を有し外周の一部に球面部を有する筒体と、前記球面部を保持する保持部と、を備え、
前記球面部の少なくとも一部は前記筐体に接触していることを特徴とする、燃料電池システム。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
請求項１に記載の燃料電池システムにおいて、
前記保持部は、前記プッシュロッドの長手方向で前記燃料電池積層体側から前記球面部を支持する下側保持部と、前記下側保持部と対向する側から前記球面部を支持する上側保持部と、からなり、
前記下側保持部は前記筐体の上部に形成されており、
前記上側保持部は前記下側保持部とは別部材であり、
前記上側保持部が前記球面部に押し付けられることにより前記球面部の動きが制限される、燃料電池システム。
【請求項３】
請求項１に記載の燃料電池システムにおいて、
前記プッシュロッドを受ける受け部を前記燃料電池積層体の上部に備え、
前記プッシュロッドの前記燃料電池積層体側の端部は球面部となっており、
前記受け部は円錐状の凹部を有する、燃料電池システム。
【請求項４】
請求項３に記載の燃料電池システムにおいて、
前記凹部の、前記プッシュロッドの長手方向に沿った断面形状は正三角形であり、深さは前記プッシュロッドの球面部の直径と同じである、燃料電池システム。
【請求項５】
請求項４に記載の燃料電池システムにおいて、
前記プッシュロッドの外径が前記プッシュロッドの前記球面部の直径より大きく、
前記プッシュロッドの中心軸を含む断面において、前記プッシュロッドの前記球面部と前記プッシュロッドの側面とを繋ぐ直線と前記中心軸とがなす角度が、前記凹部の母線と前記中心軸とがなす角度より小さい、燃料電池システム。
【請求項６】
請求項１に記載の燃料電池システムにおいて、
前記筐体の上部は、前記規制機構を設ける部分が他の部分より上方に突出している、燃料電池システム。
【請求項７】
請求項１に記載の燃料電池システムにおいて、
前記プッシュロッドを前記燃料電池積層体に押し当てるための力を発生させるコイルばねと、
前記コイルばねの位置決めをするばねガイドと、をさらに備え、
前記ばねガイドは、前記コイルばねのセット長を調整するセット長調整機構の一部と、前記プッシュロッドが長手方向に移動する際の向きを規制する補助ガイド機構と、を備える、燃料電池システム。
【請求項８】
請求項７に記載の燃料電池システムにおいて、
前記セット長調整機構は、前記ばねガイドの一部であってねじ山を有するシャフト部と、前記シャフト部のねじ山に螺合する位置決めナットと、前記位置決めナットを保持するスプリングリテーナと、を備え、
前記スプリングリテーナは前記位置決めナットと当接するナット受け部を有し、前記ナット受け部は前記球面滑り軸受の回転中心を中心とする任意の半径を有する円弧形状を有し、かつ、前記シャフト部が貫通する貫通孔を有し、
前記貫通孔は、前記プッシュロッドの許容し得る傾きに応じた範囲での前記シャフト部の移動を許容する長孔となっている、燃料電池システム。
【請求項９】
請求項８に記載の燃料電池システムにおいて、
前記スプリングリテーナは、前記ナット受け部が前記ナット受け部の中央を中心として３６０度回転可能かつ任意の回転角度で固定可能な構成である、燃料電池システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池システムに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
複数の燃料電池を積層した燃料電池積層体を備える燃料電池システムは、外部からの入力に対して転倒等しないように固定する必要がある。特に、車載する場合には、定置用とは異なり、ロール、ピッチ、及びヨーの各方向の入力に対抗する必要があり、さらには、衝突等の際の大きな入力にも対抗する必要があるので、これらの入力に対して分解や位置ずれしないように固定する必要がある。また、システム停止時と発電時の温度差による積層方向の寸法変化を吸収する必要もある。
【０００３】
これらの要求を満たす構成として、特許文献１には燃料電池モジュールを収容する第１ケース部材と、第１ケース部材及び流体部を収容する第２ケース部材とを備える燃料電池システムが開示されている。この燃料電池システムは、第１ケース部材の上部閉塞部に設けた筒状部が第２ケース部材の上部に設けた孔部に挿入され、下端が燃料電池モジュールに固定されたポール部材を筒状部に摺動可能に挿通させた構成となっている。上記の筒状部を設けることで燃料電池モジュールを第２ケース部材内で固定し、ポール部材を摺動可能にすることで積層方向の寸法変化を吸収可能にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１２－２２１６３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、部品毎の寸法公差や組付公差等により、第１ケース部材の筒状部、第２ケースの孔部、及びポール部材の位置が設計通りになるとは限らない。そして、これらの位置がずれた状態で組み付けを行うと、ポール部材の摺動不良や、いわゆるかじりが発生して、意図通りの性能を発揮できなくなるおそれがある。
【０００６】
そこで本発明は、寸法公差等があった場合でも意図通りの性能を発揮し得る燃料電池システム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】
【０００７】
本発明のある態様によれば、燃料電池セルを積層した燃料電池積層体と、燃料電池積層体を収容する筐体と、筐体の上部に設けられ、筐体内における燃料電池積層体の動きを規制する規制機構と、を備える燃料電池システムが提供される。このシステムにおいて、燃料電池積層体は、底部が固定部材に固定され、筐体は、底部に開口部を有する箱形状であり、規制機構は、燃料電池積層体の上部に押し当てられるプッシュロッドと、プッシュロッドを保持する球面滑り軸受と、を備える。球面滑り軸受は、プッシュロッドが貫通する貫通孔を有し外周の一部に球面部を有する筒体と、球面部を保持する保持部と、を備え、球面部の少なくとも一部は筐体に接触している。
【発明の効果】
【０００８】
上記態様によれば、寸法公差等があった場合でも意図通りの性能を発揮し得る燃料電池システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、燃料電池システムの斜視透視図である。
図２は、規制機構の周辺をｙ軸方向から見た側面図である。
図３は、規制機構の分解図である。
図４は、規制機構のｚ軸を含む平面に沿った断面図である。
図５は、規制機構及び筐体の断面図である。
図６は、燃料電池積層体の受け部周辺の拡大図である。
図７は、プッシュロッドの先端が受け部に押し付けられた状態を示す断面図である。
図８は、プッシュロッドの先端及び受け部の各寸法等を説明する図である。
図９は、変形例に係る燃料電池システムの規制機構周辺の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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