CN101835650A - 高压罐搭载车辆与罐组件 - Google Patents

Abstract

提出针对使横置搭载于车辆的高压罐向下方移动的力的新的应对方案。罐搭载单元100通过罐上方侧/下方侧的卷绕带140与固定带150，在框架113与112之间横置固定高压罐T3，将该高压罐T3相对于车辆横置搭载。然后，在该高压罐T3上卷绕卷绕带140，使从卷绕带140的固定金属部件145延伸的固定带150以与卷绕带140重叠的方式与高压罐T3的周壁在其上端侧接触，固定于框架113。

Description

高压罐搭载车辆与罐组件

技术领域

本发明涉及将高压罐横置搭载于车辆地板下的车辆和将高压罐横置搭载于车辆地板下的罐组件。

背景技术

将燃料电池设为驱动源的车辆搭载以高压贮藏作为燃料的氢气或者含氢气的气体的高压罐。在将这样的高压罐搭载于车辆时，从确保乘员室内和/或后备厢容积的观点，采取将高压罐搭载于车辆地板下的方法(例如，参照特开2002-370550号公报)。

在该专利文献中，提出了防止使高压罐向上方移动的力作用时的罐脱落的方法。但是，作用于已横置搭载于车辆的高压罐的力多种多样，有时使高压罐向下方移动的力作用。在这样的情况下，能够预想到在配管于罐之间的高压配管上会施加较大的载荷的事态。

发明内容

本发明着眼于上述的课题，其目的在于提出针对使已横置搭载于车辆的高压罐向下方移动的力的新的应对方案。

本发明为了解决上述的课题的至少一部分，能够以下面的形态或者应用例而实现。

一种车辆，该车辆以罐纵长方向沿着车辆地板下的方式横置搭载高压罐，其中：

在已横置搭载的所述高压罐上卷绕有卷绕带；

使固定于该卷绕带的固定带从与所述卷绕带的固定部位延伸并固定于车辆侧。

该车辆以罐纵长方向沿着车辆地板下的方式横置搭载高压罐，其特征在于：

在横置搭载完成的所述高压罐上卷绕卷绕带；

将固定于该卷绕带的固定带从与所述卷绕带固定的固定部位延长而固定于车辆侧。

在上述结构的车辆中，通过相对于已横置搭载的高压罐使用卷绕带与固定带，将其一端固定于卷绕带的固定带在另一端固定于车辆，由此通过固定于车辆侧的固定带与已卷绕于罐的卷绕带将已横置搭载的高压罐相对于车辆连接固定。因此，即使已横置搭载的高压罐向下方移动，也能够通过卷绕带限制向下方的罐移动。因此，能够将已横置搭载的高压罐向下方移动时施加于罐间的高压配管的负载，降低由固定带实现的罐移动的限制的量。另外，在以罐纵长方向沿着车辆底板下的方式横置搭载高压罐时，除了能够与车辆底板下平行地搭载高压罐外，还能够相对于车辆底板下一定程度地倾斜搭载高压罐。

上述的车辆能够设为下面的形态。例如，能够将固定带从与卷绕带的固定部位延伸到高压罐的周壁上端侧，并固定于车辆侧。这样一来，在已横置搭载的高压罐将要向下方移动时，高压罐以从在罐周壁上端侧重叠于罐周壁的固定带离开的方式移动。即，固定带与罐周壁相对的接触在罐周壁上端侧，所以在高压罐以从固定带离开的方式向下方移动时，高压罐只不过保持原样地向下方移动而已，在高压罐上不会作用使其旋转的力。因此，高压罐不会围绕自身的罐轴自转，不会在高压配管上施加伴随着罐旋转的负载。为了如上所述那样使固定带从固定部位延伸到高压罐的周壁上端侧，除了能够将固定带与卷绕带重叠外，还能够使固定带不与卷绕带重叠地延伸到高压罐的周壁上端侧。

此时，如果在和所述卷绕带与所述固定带的所述固定部位位于所述高压罐的周壁的罐表面相对向的罐表面侧，将所述固定带固定于车辆侧，则能够可靠且容易地使固定带延伸到高压罐的上端侧周壁。

在本发明中，除了作为搭载有高压罐的车辆的结构，作为实现高压罐的向车辆的搭载的罐组件，采用下面的构成。

一种罐组件，该罐组件实现向车辆搭载高压罐，其中，具有：

一对框架，其在高压罐的两侧在罐纵长方向延伸，并在车辆地板下沿着车辆宽度方向配置且固定于所述车辆；

罐固定带，其架设于所述高压罐的两侧的所述框架，并将所述高压罐设为横置状态而固定于框架之间；

卷绕带，其卷绕于已横置固定于所述框架的所述高压罐；和

固定带，其在所述一对框架的一方的框架一侧固定于所述卷绕带，并从该固定部位向所述高压罐的周壁上端侧延伸并固定于所述一对框架的另一方的框架。

在该罐组件中，能够在设为局部装配品而预先实现针对横置的高压罐的下方移动的应对的基础上，在车辆上横置搭载高压罐。

附图说明

图1是概略表示作为本发明的实施例的车辆10的罐搭载的样子的说明图。

图2是从车辆侧方侧表示车辆10的车体后方侧的罐搭载单元100的说明图。

图3是从车体后方侧立体表示罐搭载单元100的说明图。

图4是表示向罐搭载单元100安装罐的样子的说明图。

图5是表示保护部160的安装的样子的说明图。

图6是使用局部剖视与局部放大图说明卷绕带140的说明图。

图7是使用两端的放大图说明固定带150的说明图。

图8是表示通过卷绕带140与固定带150将高压罐T3紧连固定于框架113上的样子的说明图。

具体实施方式

下面，基于实施例说明本发明的实施方式。图1是概略表示作为本发明的实施例的车辆10的罐搭载的样子的说明图，图2是从车辆侧方侧表示车辆10的车体后方侧的罐搭载单元100的说明图，图3是从车体后方侧立体表示罐搭载单元100的说明图，图4是表示向罐搭载单元100安装罐的样子的说明图。

如图1所示，车辆10以罐纵长方向为车辆宽度方向的方式，在平台F的下方横置搭载4个高压罐T1～T4。这些高压罐T1～T4以最大70MPa的高压贮藏氢气。贮藏在各罐内的氢气从高压罐T1～T4经气体配管P被向车辆10所搭载的未图示的燃料电池供给。另外，氢气通过未图示的减压阀被减压后向燃料电池供给。

高压罐T1、T2被固定在后述的罐框架上而单元化，以相同高度并列横置搭载于后轮RT的车轴的前方侧。高压罐T3、T4被固定在罐框架上而单元化，横置搭载于后轮RT的车轴的后方侧。车辆后方侧的高压罐T4被设置在比高压罐T3稍高的位置。即，通过将高压罐T3与高压罐T4以高压罐T4位于较高的位置的方式倾斜并列，能够向后轮RT的车轴的后方侧的狭小的罐搭载空间搭载罐。

这样，高压罐T3与高压罐T4倾斜并列地横置搭载，所以如果如图1所示那样从车辆后方侧施加过大的外力，则车辆后方侧的高压罐T4承受该外力将要如图中箭头T4F所示那样向斜上方移动。另一方面，位于比高压罐T4靠车辆前方侧并且比该罐低的位置的高压罐T3被将要向斜上方移动的高压罐T4按压，将要如图中箭头T3F所示那样向斜下方移动。在本实施例中，通过后述的卷绕带140与固定带150实现针对高压罐T3的向下方侧的移动的应对。

对于罐的单元化，列举高压罐T3与高压罐T4为例进行说明。如图2～图4所示，罐搭载单元100在罐纵长方向上并列具备3个框架111～113，将高压罐T4侧的框架111与框架112在两端侧通过加强框架114连结。各框架在其两端具备设为平板状的固定座115，固定座115用于使用未图示的螺栓将罐搭载单元100固定于车架。各框架为了轻量化，是将金属制管按压并弯曲而形成的，在具有强度的部位例如固定座115的内部具有加强用的金属块。

罐搭载单元100在框架111与框架112之间以罐纵长方向沿着框架的方式横置高压罐T4，在框架112与框架113之间同样横置高压罐T3。从该罐纵长方向的罐轴观察该罐，可见这样横置的高压罐T4侧的框架111位于比高压罐T4的周壁侧方更靠上部的位置，从上述罐轴观察可见，框架112与框架113位于高压罐T3的周壁侧、且在周壁上端侧。而且，为了向框架固定罐，在相邻的框架之间架设并具备罐上端侧固定带120与罐下端侧固定带130各2根。上端侧固定带120与罐下端侧固定带130都为金属制的带，上端侧固定带120为通过其两端固定于框架的定尺寸带，在由罐下端侧固定带130进行的罐的紧固固定状态下，与罐的上端周壁紧密接合。此时，高压罐T4侧的框架111如上所述从罐轴观察处于周壁侧方，高压罐T3的两侧的框架112与框架113从罐轴观察处于周壁上端，所以与高压罐T4有关的罐上端侧固定带120的带长比与高压罐T3有关的罐上端侧固定带120长，横跨高压罐T4的周壁上端侧的较宽范围紧密接合于高压罐T4。另外，在下面的说明中，罐周壁的侧方、上端侧、下端侧等周壁位置如上所述，意味着从纵长方向的罐轴观察横置的高压罐的罐周壁位置。

罐下端侧固定带130将一端固定于位于高压罐T3与高压罐T4之间的框架112，在带路径图中具有铰链部131，在自由端侧具有固定金属部件132。该固定金属部件132被接合于设置在框架111与框架113上的带固定部件116。带固定部件116以对所卡合的固定金属部件132施加弹簧117的作用力的状态将固定金属部件132固定于框架111或者框架113。因此，罐下端侧固定带130，从框架112向罐下端侧延伸，紧密接合于罐下端侧周壁而将高压罐T3或者高压罐T4向罐上端侧固定带120侧上提，同时将各罐以横置状态相对于框架111～113固定。罐下端侧固定带130在铰链部131弯折，所以使其在从该铰链部到固定金属部件132的带路径部可靠地紧密接合于罐下端侧周壁，并且将这样将带紧密接合时的作业简略化。另外，上端侧固定带120与罐下端侧固定带130在与罐周壁紧密接合侧具备未图示的带状的缓冲件。

罐搭载单元100在高压罐T4侧的框架111上具备保护部160。保护部160为金属钢板的冲压成型品，如图3所示，横跨通过上述的上端侧固定带120与罐下端侧固定带130已横置固定在框架111与框架112之间的高压罐T4的纵长方向，覆盖该罐的侧面侧的周壁。图5是表示保护部160的安装的样子的说明图。保护部160被螺栓固定在设置于框架111的3个固定托架118，设置得不与带固定部件116干涉，而且从位于比高压罐T4的周壁侧方稍靠上部的位置的框架111向高压罐T4的下端侧延伸而与罐侧面侧周壁相对。即，该保护部160在从周壁的侧方到周壁下端侧的一部分范围内遍及罐纵长方向地覆盖高压罐T4的周壁。另外，保护部160是与高压罐T4的周壁形状(圆筒形状)相仿地弯曲形成的，在罐侧具备缓冲件161。因此，保护部160如图5所示，使其缓冲件161接近罐周壁，而且与该周壁相对。另外，保护部160以其下端弯曲部162位于高压罐T4的周壁最下端的上部而与罐周壁相对的方式固定于框架111。

罐搭载单元100除了上述的用于罐固定的带外，另外具备直接卷绕安装于高压罐T3的卷绕带140和通过螺栓143固定于该卷绕带的半圆状的带轨迹的固定带150。在图4中，将卷绕带140表示在罐外部，但在向框架固定罐时，卷绕带140被预先安装在高压罐T3上。图6是使用局部剖视与局部放大图说明卷绕带140的说明图，图7是使用两端的放大图说明固定带150的说明图。

如图6所示，卷绕带140设为2层构造，在由金属制的带构成的表层带141的内表面上具备带状的缓冲层142，将表层带141的两端设为弯曲的弯曲片部141a、141b。表层带141以与高压罐T3的外径相仿的直径被赋予圆形形状，能够以相面对的弯曲片部141a与弯曲片部141b离开的方式变形，并且恢复为上述的圆形形状。在弯曲片部141b上，点焊有固定金属部件145。该固定金属部件145除了起到加强弯曲片部141b的功能外，还起到固定带150的固定部的功能，螺栓143(参照图4)从固定金属部件145侧插入螺栓孔146、147，将固定带150固定在该固定金属部件145的安装部位。

固定带150是使用弹簧钢板等的金属带，如图7所示，将一端侧设为弯曲的弯曲片部151，在该弯曲片部上点焊而具备用于加强的L字状的弯曲片152。固定带150将带另一端侧设为弯曲片部155，在该弯曲片部上点焊而具备具有螺栓孔156的固定金属部件157。固定金属部件157除了起到加强弯曲片部155的功能外，还与卷绕带140的固定金属部件145一起起到固定带150的固定部的功能。即，固定带150如图4所示，使卷绕带140的固定金属部件145与固定金属部件156接合，然后通过螺栓143与未图示的螺母，在卷绕带140的固定金属部件145的安装部位固定于卷绕带140。这样固定于卷绕带140的固定带150如图4所示，使带自由端侧的弯曲片部151位于框架113的固定座113a，通过螺栓153固定于框架113。

对于后轮RT的前方侧的高压罐T1～T2，也与上述的罐搭载单元100同样通过框架单元化而搭载。另外，高压罐T1～T2位于比后轮RT靠车辆前方侧的位置，所以异物难以接近该罐位置，所以能够将保护部160省略。另外，高压罐T1～T2被水平并列配置，并且如上所述位于比后轮RT靠车辆前方侧的位置，所以图1所示的外力不会影响到这些罐位置，能够将卷绕带140与固定带150省略。

罐搭载单元100，在如上所述那样通过罐上端侧固定带120与罐下端侧固定带130将高压罐T3与高压罐T4以横置状固定在框架上的状态下，如图2所示，被固定于后轮RT的车轴的后方侧的平台F下方的搭载区域。即，在将框架111～113的两端的固定座115固定于未图示的车架时，高压罐T3与高压罐T4以高压罐T4位于较高的位置的方式倾斜并列地横置搭载，沿着车辆宽度方向配置。而且，高压罐T4位于固定后保险杠RB与缓冲件RA的保险杠框架BF侧即车辆后方侧，保护部160与从后轮RT的车轴离开的框架111一起位于比高压罐T4更靠车辆后方侧(车辆周围侧)的位置。另外，在如上所述那样固定罐搭载单元100后，在罐下方安装有树脂制的罐盖TK。该罐盖TK使得后轮RT卷起的小石子等不会碰到罐。

在具有上述构成的本实施例的车辆10中，通过固定于框架113的固定带150与已卷绕于高压罐T3的卷绕带140，将经由罐搭载单元100已横置搭载于比后轮RT的车轴更靠车辆后方侧的位置的高压罐T3相对于框架113以及车辆紧连固定。图8是表示通过卷绕带140与固定带150将高压罐T3紧连固定于框架113上的样子的说明图。在该图8中，将罐固定的样子省略，但如图2～图4中所说明，高压罐T3通过在罐上下架设于框架112与框架113的罐上端侧固定带120与罐下端侧固定带130，横置搭载并固定于上述两框架之间。另外，在该图8中后轮RT的图示也省略，但如从图2中的高压罐T3的图示的样子可知，图8的高压罐T3的左右方向变为车辆前后方向，高压罐T3的右侧变为车辆后方侧。

而且，如图8所示，卷绕带140以其固定金属部件145位于图中的罐右方侧的罐周壁的方式卷绕于高压罐T3。固定带150，从卷绕带140的固定金属部件145延伸而与卷绕带140重叠，与该带一起与高压罐T3的周壁在其上端侧接触而延伸到框架113，被固定于该框架113。为了设为这样的带的位置关系，以将卷绕带140与固定带150暂时固定的状态先将固定带150固定于框架113。然后，以固定带150与卷绕带140一起接触罐周壁的方式，经由卷绕带140在固定带150上施加张力，将卷绕带140与固定带150固定(真正紧固)即可。

即使如图8所示那样横置搭载于框架111与框架112之间的高压罐T3受到图1所示的外力的影响而如箭头T3F那样向下方移动，高压罐T3的向下方的罐移动由固定带150的带长限制。因此，能够将已横置搭载的高压罐T3向下方移动时施加于罐间的气体配管P(参照图1)的负载降低由固定带150实现的罐移动的限制的量。

另外，在本实施例中，在通过固定带150将高压罐T3与框架113(车辆)紧连固定时，将固定带150与卷绕带140重叠，与该带一起与高压罐T3的周壁在其上端侧接触。因此，在已横置搭载的高压罐T如上所述那样如箭头T3F所示那样向下方移动时，高压罐T3从在罐周壁上端侧与卷绕带140一起重叠于罐周壁的固定带150分离。即，与罐周壁相对的固定带150的接触在罐周壁上端侧，所以在高压罐T3以从固定带150离开的方式向下方移动时，高压罐T3只不过保持原样向下方移动时，在高压罐T3没有作用使其旋转的力。因此，高压罐T3不会围绕自身的罐轴自转，在气体配管P上不会施加伴随着罐旋转的负载。

而且，为了将固定带150如上所述那样在罐周壁上端侧与卷绕带140一起重叠于罐周壁，只要实现已卷绕于高压罐T3的卷绕带140与固定带150的暂时固定、之后的卷绕带140的旋转、带彼此的固定即可，所以比较简便。

另外，在本实施例中，预先将高压罐T3～T4设为横置状态而固定于罐搭载单元100的框架111～113，在该罐搭载单元100的状态下，实现由卷绕带140与固定带150实现的针对罐下方移动的应对。因此，能够仅通过将该罐搭载单元100固定于后轮RT的车轴的后方的罐搭载区域，容易地将高压罐T3～T4横置搭载于车辆10。

进而，在本实施例中，卷绕带140能够后安装于已横置搭载完的高压罐。即，只要暂时将弯曲片部141a、141b较大地打开而将卷绕带140卷绕于高压罐，然后在卷绕带140上固定固定带150即可。因此，相对于现有的搭载完高压罐车辆安装卷绕带140与固定带150，便能够实现针对罐下方移动的应对。此时，在现有车辆上搭载罐时使用罐搭载单元100那样的罐框架时，只要在该罐框架上固定固定带150即可，在不使用罐框架时，只要将固定带150固定于车辆的适当部位例如平台F的车架上即可。

上面，通过实施例说明了本发明的实施方式，但本发明并不限定于上述的实施例和变形例的实施方式，在不脱离其宗旨的范围内能够以各种形态实施。例如，在上述的实施例中，将高压罐T1～T4作为向车辆10所搭载的燃料电池供给的氢气的氢气罐进行了说明，但也能够应用于作为车辆中的天然气罐而搭载的情况，所述车辆搭载将天然气作为燃料的发动机。

另外，对于在车辆后方侧沿着车辆宽度方向通过罐搭载单元100横置搭载高压罐T3～T4的情况进行了说明，但也能够应用于以罐沿着车辆宽度方向横置搭载的方式将罐搭载单元100固定于车辆前方侧，或者以罐沿着车辆前后方向横置搭载的方式将罐搭载单元100固定的情况。即，在这些罐搭载方式时也一样，在能够产生向下方的移动的罐上卷绕卷绕带140，然后将已固定于该卷绕带140的固定带150固定于车架、罐架即可。

Claims (4)

1.一种车辆，该车辆以罐纵长方向沿着车辆地板下的方式横置搭载高压罐，其中：

在已横置搭载的所述高压罐上卷绕有卷绕带；

使固定于该卷绕带的固定带从与所述卷绕带的固定部位延伸并固定于车辆侧。

2.如权利要求1所述的车辆，其中：所述固定带，从所述固定部位向所述高压罐的周壁上端侧延伸并固定于车辆侧。

3.如权利要求2所述的车辆，其中：在和所述卷绕带与所述固定带的所述固定部位位于所述高压罐的周壁的罐表面相对向的罐表面侧，所述固定带固定于车辆侧。

4.一种罐组件，该罐组件实现向车辆搭载高压罐，其中，具有：

一对框架，其在高压罐的两侧在罐纵长方向延伸，并在车辆地板下沿着车辆宽度方向配置且固定于所述车辆；

罐固定带，其架设于所述高压罐的两侧的所述框架，并将所述高压罐设为横置状态而固定于框架之间；

卷绕带，其卷绕于已横置固定于所述框架的所述高压罐；和

固定带，其在所述一对框架的一方的框架一侧固定于所述卷绕带，并从该固定部位向所述高压罐的周壁上端侧延伸并固定于所述一对框架的另一方的框架。

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