CN202294257U - 机动车辆 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开一种机动车辆。提供一种将燃料存储罐结合并装入机动车辆车顶中的系统。该机动车辆可以包括具有外车顶板和内车顶板的车顶组件。该车顶板可以限定腔体，该腔体伸入位于机动车辆车顶线下方的乘客室。可以将加压燃料罐设置在车顶组件的腔体中。根据本实用新型，可以最小化对诸如牵引、燃料效率和重心的性能指标的不良影响，并且，能够保护燃料罐不受碎片损害或不受环境损害。而且，通过设置横构件支撑件能够使车辆具备足够的强度和刚度。

Description

机动车辆
技术领域
本实用新型涉及一种机动车辆，更具体地说，涉及一种车辆用燃料存储系统。
背景技术
替代能源机动车辆可以通过氢气燃料或者其他可替换的压缩燃料供以动力。替代能源车辆和氢燃料电池车的一个挑战尤其是封装并且在车上存储足够的燃料，从而获得合适的汽车可行驶里程，同时仍然保持容纳货物和乘客的能力以及车辆的美观设计。例如，为了使汽车的行驶里程至少为200英里，根据储存压力，燃料电池车可能需要大约160升到235升的车辆空间用于氢气燃料。
此外，压缩燃料可以在高压下存储。例如，氢气燃料可以存储在5000英镑/每平方英寸(psi)的压力下，并且甚至可以存储在大于10000psi的压力下。为了经得住该压力，燃料存储罐可以是具有圆柱形状的压力容器，从而均匀分布压力并且增加强度。由于与传统的汽油罐不同，压力容器不能与车辆中的可用空间相符，因此，圆柱形的燃料存储罐使得封装替代燃料的难题进一步加剧。
为了用足够的容量来封装圆柱形燃料存储罐，已经考虑了许多结构。例如，可以将燃料存储罐安装在车的引擎罩下方。然而，如果不修改车辆引擎罩和其美观的外观，该设计存储的燃料可能仍然显著地少于目标燃料容量。
燃料存储罐还可以安装在车辆的货物区或乘客区。虽然这种设计可将会允许容纳更多的燃料，但是这将会对车辆的货物利用或乘客容量产生不利的影响。
实用新型内容
针对相关技术中存在的一个或多个问题，本实用新型的目的在于提供一种具有乘客室的机动车辆，该车辆能够将燃料存储罐安装在车辆车顶中。
本实用新型的实施例提供一种将燃料存储罐结合并嵌入车辆车顶中的系统。
本实用新型的实施例可以包括具有内车顶板和外车顶板的机动车辆车顶组件。该车顶板可以限定伸入机动车辆的驾驶室的壳体。另外，燃料罐可以设置在车顶组件的壳体中。
本实用新型的另一实施例可以包括车顶结构，该车顶结构限定机动车辆的车顶线。可以在车顶结构中形成腔体。而且，燃料罐可以设置在腔体中，从而，燃料罐的至少一部分位于车顶线下方。
本实用新型的再一实施例可以包括具有车身结构的机动车辆，其中，该车身结构具有车身侧板对。车顶结构可以连接该车身侧板对，并且将车辆的车顶线限定在车身侧板之间。车顶结构也可以包括设置在车顶线上方的外车顶板。适于存储加压燃料的燃油罐可以嵌入车顶结构中。当装入车顶结构中时，燃油罐的至少一部分可以设置在车顶线的下方，并且伸入乘客室。该外车顶板可以覆盖燃油罐。
根据本实用新型的又一实施例，提供一种具有乘客室的机动车辆，所述机动车辆包括：车身结构，所述车身结构包括车身侧板对；车顶结构，所述车顶结构连接所述车身侧板对，并且在所述车身侧板对之间限定车顶线，所述车顶结构包括设置在所述车顶线上方的外车顶板；燃料罐，所述燃料罐适于存储加压燃料，所述燃料罐嵌入所述车顶结构中使得所述燃料罐的至少一部分设置在所述车顶线的下方并且伸入所述乘客室，所述外车顶板覆盖所述燃料罐。
优选地，所述车顶结构进一步包括位于与所述车身侧板连接的主车顶板和所述外车顶板之间的内车顶板，所述主车顶板在所述车身侧板对之间限定所述车顶线，所述内车顶板设置在所述车顶线下方并且伸入所述乘客室。
优选地，所述外车顶板和所述内车顶板形成所述燃料罐嵌入其中的壳体。
优选地，所述内车顶板在所述乘客室中限定有顶篷。
优选地，所述主车顶板包括沿着所述车顶线形成的开口，所述内车顶板设置在所述开口中。
优选地，所述机动车辆进一步包括至少一个横向支撑件，所述横向支撑件穿过所述开口与所述车身结构连接，以加强车辆在横向方向的刚性。
根据本实用新型的又一方面，提供一种具有驾驶室的机动车辆，所述车辆包括：车顶组件，所述组件包括限定伸入所述驾驶室的壳体的内车顶板和外车顶板；以及燃料罐，设置在所述壳体中。
优选地，所述内车顶板和外车顶板包括纵向凹陷部，所述纵向凹陷部沿着所述车辆的长度限定所述壳体。
优选地，所述燃料罐沿着所述纵向定向。
优选地，所述内车顶板伸入所述驾驶室并且限定所述驾驶室的顶篷。
优选地，所述机动车辆进一步包括具有开口的主车顶板，所述内车顶板设置在所述开口中。
优选地，所述机动车辆进一步包括至少一个横向支撑件，所述横向支撑件穿过所述开口以加强所述车辆在横向方向的刚性。
根据本实用新型的又一实施例，提供一种机动车辆，包括：车顶结构，所述车顶结构限定车顶线并且具有形成在该结构中的腔体；以及燃料罐，设置在所述腔体中使得所述燃料罐的至少一部分位于所述车顶线的下方。
优选地，所述燃料罐的至少一半的体积设置在所述腔体中并且位于所述车顶线下方。
优选地，所述腔体在所述车顶线下方延伸，并且所述腔体的深度至少等于所述燃料罐的直径的一半。
优选地，所述车顶结构进一步包括覆盖所述燃料罐的外车顶板。
优选地，所述腔体被设置成容纳至少两个燃料罐。
优选地，所述机动车辆进一步包括用于在横向方向上为车辆提供刚性的至少一个横向支撑件。
优选地，所述横向支撑件是凹的，所述燃料罐安装至横向支撑件使得该横向支撑件支撑该罐的重量。
优选地，所述燃料罐沿纵向方向定向，所述燃料罐的填充装置邻近车辆的后部设置。
根据本实用新型，可以最小化对诸如牵引、燃料效率和重心的性能指标的不良影响，并且，能够保护燃料罐不受碎片损害或不受环境损害。而且，通过设置横构件支撑件能够使车辆具备足够的强度和刚度。
附图说明
图1A是具有根据本实用新型一个实施例的集成燃料罐存储系统的车辆的立体图；
图1B是具有根据本实用新型一个实施例的集成燃料罐存储系统的车辆的立体图；
图2是图1车辆的一部分的分解视图，示出了集成燃料罐存储系统；
图3是沿着图1A中3-3的主截面图，示出了集成燃料罐存储系统；以及
图4是示出了根据本实用新型的一个实施例的集成燃料罐存储系统的可替换实施例的示例性主截面图。
具体实施方式
如要求的，此处详细地公开了本实用新型的实施例，但是应该理解，所公开的实施例仅是示例性的。本实用新型可具有多种可替换形式。附图无需按比例绘制；并且一些特征可以被放大或者缩小以示出特定组件的细节。因此，本实用新型公开的具体的结构和功能细节不应被解释为限定性的，而是仅作为代表性的要素用于教导本领域技术人员以各种方式实施本实用新型。
图1A示出了具有集成到车辆10的车顶结构14中的燃料罐存储系统12的车辆10。如图1A所示，燃料罐12可由外车顶盖16覆盖，以将燃料罐12隐藏。如同诸如燃料电池或氢气内燃混合动力电动车的可替换燃料车一样，存在的挑战是：在车辆上封装足够氢气燃料以获得适于用户的合适的可行驶里程。因为与诸如压缩天然气或压缩氢气的压缩燃料气体相关的高压，可替换燃料的封装问题是复杂的，其中燃料罐通常具有圆形横截面。
图1B示出了本实用新型的一个实施例，其中去除外车顶盖16以示出集成并伸入车辆10的车顶结构14中的腔体18中的燃料存储罐12。燃料存储罐12存储在车顶组件14中，该车顶组件具有覆盖燃料罐12的外车顶盖。车顶结构组件14的腔体18可以是内车顶壳体18，该内车顶壳体伸入车辆10的乘客厢(或乘客室)中并且提供用于燃料罐12的安装部件。
容纳装入的燃料存储罐12的车顶结构组件14可以连接至车身结构22。车顶结构组件14可沿着每个车身侧板24连接至车身结构22。为了保持车辆式样，车顶结构组件14可包括主车顶板38，该主车顶板可保持传统车辆的车顶板的轮廓。主车顶板38还可以限定车辆10的车顶线26。车顶线26可以沿着其中车顶结构14结合到车身侧板24的平面。更具体的，车顶线26可以沿着其中主车顶板38结合车身侧板24的平面。
代替将罐12直接安装在车辆的车顶上，通过将燃料罐12装入车顶结构组件14中可以具有多个优势。例如，车辆10的高度可以被最小化，其中燃料罐12的至少一部分装在车顶线26下方。此外，在燃料存储罐12装入车顶结构14的情形下，可以最小化对诸如牵引、燃料效率和重心的性能指标的不良影响。进一步，直接安装于车顶的暴露的燃料存储罐会损害传统车辆的外观和设计。
图2示出了根据本实用新型的一个实施例的车顶结构14的分解图。车顶结构组件14可包括外车顶盖16。外车顶盖16可具有纵向凹陷部，该纵向凹陷部沿车辆10的长度取向并且成形为具有空气动力特征以及出于美观的目的而成形。外车顶盖16可以是轻质的，并且被设计成覆盖燃料罐12以保护燃料罐不受碎片损害或不受环境损害。
车顶结构14可包括可连接至外车顶盖16的支撑件28。支撑件28可给外车顶盖16提供刚性并且可以使外车顶盖16更轻，从而使外车顶盖16不太昂贵。支撑件28可以沿着外车顶盖16的顶部安装至外车顶盖16。支撑件还可以沿着车顶结构14的侧部安装。
车顶结构14还可包括内车顶壳体18。内车顶壳体18可以是盆，盆具有安置燃料罐12的腔体。盆18由具有沿着车辆10的长度定向的纵向凹陷部的腔体限定。腔体或盆18可形成为具有：至少一个阶梯部30，支架32可安装在该阶梯部以支撑燃料罐12；以及底板部34，进一步限定腔体以保持燃料罐12的外径。底板部34还可将顶篷36限定在乘客室20内。内车顶壳体18可由诸如铝的冲压金属制成。可替换地，内车顶壳体18可以是塑料，可以是任何用于形成盆18的其他合适材料的复合或模制。
车顶结构14还可以包括车顶板38。车顶板38可以是被形成用以限定传统车辆的车顶典型轮廓的主车顶板。此外，车顶板38还具有大致扁平平面的上车顶线部42，该车顶线部可限定车辆10的典型车顶线26。主车顶板38可具有沿车顶线部42形成的开口40。开口40的尺寸设计成容纳燃料罐12。可替换地，开口40可构造成容纳内车顶壳体18，燃料罐12适于安装在车顶壳体18中。
车顶板38可沿着侧部44连接至车身侧板24。当连接至车身侧板24时，上车顶线部42可以大致垂直于大致竖直的车身侧板24。车顶板38可以通过诸如焊接或紧固的典型连接方法连接至车身侧板24。
在本实用新型的可替换实施例中，还可以构思使车顶板38形成为整体上包括沿着上车顶线部42的内车顶壳体18。在该实施例中，车顶板38和内车顶壳体18可形成为一体件。例如，一体件车顶板38连同腔体18可通过冲压金属板形成，或者可以通过模制复合或塑料材料形成。在本实用新型的另一实施例中，可以提供用于车辆的典型车顶板，并且随后可以通过沿上车顶线部42的至少一部分形成开口40来修改该车顶板。
沿着车顶板38的前部46，车顶板38可连接至车辆10的挡风玻璃56。然而车顶板38的上车顶线部42可以是大致平面的以限定车辆的车顶线26，出于空气动力学目的以及为了保持传统车辆的车顶轮廓，车顶板38的前部46可向下倾斜。
车顶结构组件14还可包括安装在车顶板38的前部46下方的前横梁48。前横梁48可焊接或螺栓连接至侧板24以提供刚性。通常，前横梁48可连接至车身侧板的A立柱区域。前横梁48是大致平面的并且由冲压金属制成。同样地，还可以是邻近于车顶板38的后部58安装的后横梁(未示出)。
车顶结构14还可包括横构件支撑件50。横构件支撑件50是凹陷状或大致U形状。凹陷状横构件支撑件50可在车顶板38和车顶线26下方延伸并且可位于燃料罐12下方。横构件支撑件50可安装至车顶板38或安装至邻近车顶板38的车身侧板24。
在本实用新型的一个实施例中，具有横构件支撑件对50。因为车顶板38可具有可延伸穿过上车顶线部42的基本部分的开口40，因此，可能需要额外的支撑结构以保持车辆的强度和刚性。同样地，横构件支撑件50可以是横向支撑件，穿过开口40连接车身侧板24以在横向方向增加车辆刚性。横构件支撑件50可连接至邻近车辆10的B立柱和C立柱的车身侧板24，以使车辆10具备额外的强度和刚度。
横构件支撑件50还可设计成支撑燃料罐12的重量。在本实用新型的一个实施例中，横构件支撑件50可以位于内车顶壳体18的阶梯部30的下方，以支撑燃料罐12的支架32。
在本实用新型的另一实施例中，还可以构思使得车顶板38与横构件支撑件50和支架32整体成形，以容纳燃料罐12。在该实施例中，车顶结构14可不包括内车顶壳体18并且横构件支撑件50可限定用于燃料罐12的壳60。横构件支撑件50还可提供用于燃料罐支架32的安装位置。在本实用新型的另一实施例中，横构件支撑件50可以不支撑燃料罐12，并且仅向车辆提供结构强度和刚性。
如图1-4所示，燃料罐12的长度方向可沿车辆10在纵向方向上定向。在该构造中，罐12可沿罐12前部中的颈部52连接至支架32。如果罐12沿长度方向安装在车顶结构14中，燃料罐12的前部还可包括压力释放阀。燃料罐12的后部可包括螺线管和调节器54以填充罐12和分配来自罐12的燃料。这样，可以沿车辆10的后部轻易地接近罐12的活动端以填充或分配燃料，或者例如可以从后侧板燃料门62进入。
一旦组装后，车顶结构14可形成保持燃料罐12的夹层结构的车顶结构组件14。内车顶壳体18可位于车顶板38的开口40中并且被固定至车顶板38，以使得盆18在车辆10的车顶线26下方延伸并延伸进入乘客厢20中。可通过紧固件或诸如焊接的典型方法，将内车顶壳体18安装并紧固至车顶板38。然后可将燃料罐12安装在内车顶壳体18中或安装至横构件支撑件50。接着，将外车顶16紧固至车顶板38或内车顶壳体18，以覆盖燃料罐12和车顶板38中的开口40。
图3在沿着图1A中截面3-3的主截面图中示出了夹层结构的车顶结构14。外车顶盖16和内车顶壳体18可匹配在一起，以使得内车顶壳体18的纵向凹陷部和外车顶盖16形成用于燃料罐12的壳60。燃料罐12的颈部52可安装至支架32，支架32可安装至内车顶壳体18的阶梯部30。在一个实施例中，内车顶壳体18和支架32可随后安装至横构件支撑件50。外车顶盖16和内车顶壳体18可安装至车顶板38，然后车顶板38可连接至车身侧板24。
如横截面视图中进一步示出的，内车顶壳体18和横构件支撑件50可限定乘客舱20的顶篷36。通过使得燃料罐60伸入乘客舱中，燃料罐12的至少一部分可设于车辆10的车顶线26的下方。车辆10的乘客厢20可进一步包括装饰部件，该装饰部件可连接至内车顶壳体18或横构件支撑件50以使乘客厢20或顶篷36具有美观特征。
如主截面图示出的，燃料罐12可在车顶结构组件14中定位，以使得燃料罐12的至少一半的体积设置在位于车顶线26下方且在车身结构22内的腔体18中。如此，腔体18可在车顶线26下方延伸并且具有至少等于燃料罐12的一半直径的深度。同样地，燃料罐12的其他体积可设置在车顶线26上方并且由外车顶盖16覆盖。如果燃料罐12的至少一半的体积设置在车顶线26的下方，燃料罐12的圆形横截面的至少一半直径位于车顶线26的下方。如此，车辆的高度可以仅被延长燃料罐12直径的一半。
在本实用新型的一个实施例中，车顶结构14可容纳至少两个其长度方向沿车辆取向的燃料罐12，其中燃料罐12的直径尺寸使得车顶线之上和之下的燃料罐12最小化并且使得燃料容积最大化，以提供期望的行驶里程。例如，车顶结构14可容纳两个或两个以上燃料罐12，其中燃料罐12可具有大约200mm至400mm的圆周直径以及大约2000mm的长度。燃料罐12的大小和数量还可以根据车辆10的尺寸变化。
图4示出了本实用新型可替换实施例的示例性主截面图。在该实施例中，燃料罐12可具有较小直径，以使得燃料罐12不会延伸直至进入乘客舱20中或者不会超过车顶线26。如图4中示出，较多数量的直径较小的燃料罐12可位于车顶结构壳14中，以使得燃料罐12没有超过车顶线26并且大致地罐的外径延伸进入乘客厢20中。在该构造中，燃料罐的全部体积可装入车顶线26下方的车顶结构14中。
还可以构思使燃料罐12以诸如十字形的可替换构造定位。在该可替换构造中，燃料罐12可以较短，但是附加的罐12可以在横向方向上沿车辆10的长度定位。
在一个可替换的构造中，燃料罐12可进一步装入乘客厢20，以使得燃料罐12的较少部分超出车辆10的车顶线26。在该实施例中，内车顶壳体18和车辆10的吊顶(false interior)可包括针对燃料罐12设计轮廓的切槽，以向乘客提供额外的头部空间。
尽管以上描述了示例性实施例，并不表示这些实施例描述了本实用新型所有可能的形式。更确切地说，说明书中使用的词用于描述而非用于限定，并且应该理解，可以做出未脱离本发明的宗旨和范围的各种变化。此外，各种实施方式的特征可以结合起来形成本发明的更多的实施例。

Claims (10)

1.一种机动车辆，其具有乘客室，其特征在于，所述机动车辆包括：
车身结构，所述车身结构包括车身侧板对；
车顶结构，所述车顶结构连接所述车身侧板对，并且在所述车身侧板对之间限定车顶线，所述车顶结构包括设置在所述车顶线上方的外车顶板；
燃料罐，所述燃料罐适于存储加压燃料，所述燃料罐嵌入所述车顶结构中使得所述燃料罐的至少一部分设置在所述车顶线的下方并且伸入所述乘客室，所述外车顶板覆盖所述燃料罐。
2.根据权利要求1所述的机动车辆，其特征在于，所述车顶结构进一步包括位于与所述车身侧板连接的主车顶板和所述外车顶板之间的内车顶板，所述主车顶板在所述车身侧板对之间限定所述车顶线，所述内车顶板设置在所述车顶线下方并且伸入所述乘客室。
3.根据权利要求2所述的机动车辆，其特征在于，所述外车顶板和所述内车顶板形成所述燃料罐嵌入其中的壳体。
4.根据权利要求3所述的机动车辆，其特征在于，所述内车顶板在所述乘客室中限定有顶篷。
5.根据权利要求3所述的机动车辆，其特征在于，所述主车顶板包括沿着所述车顶线形成的开口，所述内车顶板设置在所述开口中。
6.根据权利要求5所述的机动车辆，其特征在于，所述机动车辆进一步包括至少一个横向支撑件，所述横向支撑件穿过所述开口与所述车身结构连接，以加强车辆在横向方向的刚性。
7.一种机动车辆，其具有驾驶室，其特征在于，所述车辆包括：
车顶组件，所述组件包括限定伸入所述驾驶室的壳体的内车顶板和外车顶板；以及
燃料罐，设置在所述壳体中。
8.根据权利要求7所述的机动车辆，其特征在于，所述内车顶板和外车顶板包括纵向凹陷部，所述纵向凹陷部沿着所述车辆的长度限定所述壳体。
9.根据权利要求7所述的机动车辆，其特征在于，所述机动车辆进一步包括具有开口的主车顶板，所述内车顶板设置在所述开口中。
10.一种机动车辆，其特征在于，包括：
车顶结构，所述车顶结构限定车顶线并且具有形成在所述车顶结构中的腔体；以及
燃料罐，设置在所述腔体中使得所述燃料罐的至少一部分位于所述车顶线的下方。
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