DE102018102837A1

DE102018102837A1 - Brennstoffzellenfahrzeug

Info

Publication number: DE102018102837A1
Application number: DE102018102837.7A
Authority: DE
Inventors: Takanori OTSURA; Shigeaki Murata
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-03-22
Filing date: 2018-02-08
Publication date: 2018-09-27
Also published as: CN108621823B; US10926628B2; US20180272863A1; JP6819391B2; JP2018158613A; CN108621823A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Brennstoffzellenfahrzeug, an dem ein Brenngastank in einem Unterboden des Fahrzeugs montiert ist. Das Brennstoffzellenfahrzeug umfasst: einen Boden, der einen vorstehenden Abschnitt hat, der in eine Höhenrichtung des Fahrzeugs nach oben ragt und entlang einer Front-Heck-Richtung des Fahrzeugs verläuft; einen Brenngastank, der in Höhenrichtung des Fahrzeugs unter dem vorstehenden Abschnitt angeordnet und am Boden befestigt ist; und eine Unterbodenabdeckung, die in Höhenrichtung des Fahrzeugs unter dem Brenngastank angeordnet ist. Die Unterbodenabdeckung hat an einer Seite des Brenngastanks in Breitenrichtung des Fahrzeugs einen Befestigungsvorsprung, der in Höhenrichtung des Fahrzeugs nach oben ragt, und ist durch den Befestigungsvorsprung am Boden befestigt.

Description

HINTERGRUND
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Brennstoffzellenfahrzeug.
Stand der Technik
Zuletzt wurde ein Fahrzeug, an dem eine Brennstoffzelle als neue Art von Stromquelle montiert ist, entwickelt. Die japanische Patentanmeldung JP 2015-231319 A , die japanische Patentanmeldung JP 2009-051296 A und die japanische Patentanmeldung JP 2017-007549 A offenbaren jeweils ein Brennstoffzellenfahrzeug mit einem Aufbau, bei dem ein Wasserstofftank als Brenngastank in einem Mitteltunnel in einem Unterboden des Fahrzeugs angeordnet ist.
Grundsätzlich ist ein Unterboden eines Fahrzeugs mit einer Unterbodenabdeckung versehen, um Komponenten, die in dem Unterboden des Fahrzeugs angeordnet sind, zu schützen, und die Geräusch-und-Vibrations-Leistung (NV-Leistung), die Wasserdichtigkeit und dergleichen zu verbessern. Jedoch kann bei einem Fahrzeug, bei dem ein Wasserstofftank in einem Mitteltunnel im Unterboden angeordnet ist, die Unterbodenabdeckung an einer Unterseite des Wasserstofftanks nicht direkt am Boden des Fahrzeugs befestigt werden. Dies liegt daran, dass in einem Bereich, in dem der Wasserstofftank zwischen dem Boden des Fahrzeugs und der Unterbodenabdeckung angeordnet ist, der Wasserstofftank die Befestigung stört. Zudem kann, da die Unterbodenabdeckung selbst nicht direkt am Wasserstofftank befestigt werden kann, die Unterbodenabdeckung nicht über bzw. mittels den/des Wasserstofftank(s) am Boden des Fahrzeugs befestigt werden. Daher kann, im Vergleich zu einem Fahrzeug, bei dem der Wasserstofftank nicht im Mitteltunnel im Unterboden angeordnet ist, ein derartiges Fahrzeug einen größeren Abstand in Breitenrichtung des Fahrzeugs bei einem Abschnitt aufweisen, der die Unterbodenabdeckung befestigt. Wenn ein derartiger Befestigungsabstand größer ist, kann es zu einem Klappern der Unterbodenabdeckung aufgrund von Vibrationen der auf die Unterbodenabdeckung treffenden Luft, der Vibrationen des Fahrzeugs und dergleichen kommen, und die Befestigungsfestigkeit kann abnehmen.
KURZFASSUNG
Um zumindest einen Teil des vorstehend beschriebenen Problems zu lösen kann die vorliegende Erfindung in den nachstehend beschriebenen Ausführungsformen ausgeführt werden.
(1) Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Brennstoffzellenfahrzeug vorgeschlagen, an dem ein Brenngastank in einem Unterboden des Fahrzeugs montiert ist. Das Brennstoffzellenfahrzeug umfasst: einen Boden, der einen vorstehenden Abschnitt hat, der in eine Höhenrichtung des Fahrzeugs nach oben ragt und entlang einer Front-Heck-Richtung des Fahrzeugs verläuft; einen Brenngastank, der in Höhenrichtung des Fahrzeugs unter dem vorstehenden Abschnitt angeordnet und am Boden befestigt ist; und eine Unterbodenabdeckung, die in Höhenrichtung des Fahrzeugs unter dem Brenngastank angeordnet ist. Die Unterbodenabdeckung hat an einer Seite des Brenngastanks in Breitenrichtung des Fahrzeugs einen Befestigungsvorsprung, der in Höhenrichtung des Fahrzeugs nach oben ragt, und ist durch den Befestigungsvorsprung am Boden befestigt.
Gemäß dem Brennstoffzellenfahrzeug dieser Ausführungsform ist die Unterbodenabdeckung mittels des Befestigungsvorsprungs, der an der Seite des Brenngastanks in Breitenrichtung des Fahrzeugs in Höhenrichtung des Fahrzeugs nach oben ragt, am Boden befestigt. Daher kann eine Zunahme des Befestigungsabstands der Unterbodenabdeckung verhindert werden, und das Erzeugen von Klappergeräuschen der Unterbodenabdeckung und die Abnahme der Befestigungsfestigkeit können verhindert werden.
(2) Bei dem Brennstoffzellenfahrzeug der vorstehend beschriebenen Ausführungsform hat das Brennstoffzellenfahrzeug einen Schalldämpfer, der in einer Abgasvorrichtung enthalten ist, die an einer Seite des Brenngastanks in Breitenrichtung des Fahrzeugs angeordnet und am Boden befestigt ist. Die Unterbodenabdeckung hat den Befestigungsvorsprung unter dem Schalldämpfer und ist über den Schalldämpfer am Boden befestigt, indem sie am Befestigungsvorsprung am Schalldämpfer befestigt ist.
Gemäß dem Brennstoffzellenfahrzeug dieser Ausführungsform kann, durch die Befestigung der Unterbodenabdeckung am Schalldämpfer, der in der Abgasvorrichtung enthalten ist, die angrenzend an den Brenngastank angeordnet ist, die Unterbodenabdeckung mittels des Schalldämpfers am Boden befestigt werden. Die Größe des Vorsprungs des Befestigungsvorsprungs zur Befestigung der Unterbodenabdeckung am Schalldämpfer kann daher ausgehend von der Größe des Vorsprungs des Befestigungsvorsprungs, wenn die Unterbodenabdeckung am Boden befestigt wird, verringert werden. Die Herstellungskosten können somit verringert werden.
(3) Bei dem Brennstoffzellenfahrzeug der vorstehend beschriebenen Ausführungsform umfasst der Brenngastank ein Riemenelement, das den Brenngastank entlang einer Umfangsrichtung des Brenngastanks abdeckt. Die Unterbodenabdeckung hat den Befestigungsvorsprung unter dem Riemenelement und auf der Seite des Brenngastanks in Breitenrichtung des Fahrzeugs und ist am Boden über den Brenngastank befestigt, indem sie am Befestigungsvorsprung am Riemenelement befestigt ist.
Gemäß dem Brennstoffzellenfahrzeug dieser Ausführungsform kann, durch die Befestigung der Unterbodenabdeckung am Riemenelement, das den Brenngastank entlang der Umfangsrichtung des Brenngastanks abdeckt, die Unterbodenabdeckung mittels des Riemenelements am Boden befestigt werden. Die Größe des Vorsprungs des Befestigungsvorsprungs zur Befestigung der Unterbodenabdeckung am Riemenelement kann daher ausgehend von der Größe des Vorsprungs des Befestigungsvorsprungs, wenn die Unterbodenabdeckung am Boden befestigt wird, verringert werden. Die Herstellungskosten können somit verringert werden.
(4) Bei dem Brennstoffzellenfahrzeug der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist der Befestigungsvorsprung an einer Stelle näher am Brenngastank in Breitenrichtung des Fahrzeugs angeordnet als eine oder mehrere Komponenten, die am Boden unter dem Boden in Höhenrichtung des Fahrzeugs befestigt sind.
Gemäß dem Brennstoffzellenfahrzeug dieser Ausführungsform kann ein Abstand zwischen den Befestigungsvorsprüngen auf der Seite des Brenngastanks kleiner ausfallen.
Die vorliegende Erfindung kann anhand verschiedener Ausführungsformen ausgeführt werden. Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung, zusätzlich zu dem Brennstoffzellenfahrzeug, als Befestigungsaufbau für die Unterbodenabdeckung des Brennstoffzellenfahrzeugs oder dergleichen ausgeführt werden.
Figurenliste

1 zeigt eine erläuternde Darstellung, die einen schematischen Aufbau eines Brennstoffzellenfahrzeugs gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 zeigt eine erläuternde Darstellung, die einen schematischen Aufbau des Brennstoffzellenfahrzeugs aus 1 von einer Unterseite in Höhenrichtung des Fahrzeugs zeigt;
3 zeigt eine erläuternde Darstellung, die eine schematische Schnittansicht entlang einer Linie 3-3 in 2 zeigt;
4 zeigt eine erläuternde Darstellung, die eine schematische Schnittansicht entlang einer Linie 4-4 in 2 zeigt;
5 zeigt eine erläuternde Darstellung, die einen schematischen Aufbau eines Brennstoffzellenfahrzeugs gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
6 zeigt eine erläuternde Darstellung, die einen schematischen Aufbau des Brennstoffzellenfahrzeugs aus 5 von einer Unterseite in Höhenrichtung des Fahrzeugs zeigt; und
7 zeigt eine erläuternde Darstellung, die eine schematische Schnittansicht entlang einer Linie 7-7 in 6 zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Erste Ausführungsform
1 ist eine erläuternde Darstellung, die einen schematischen Aufbau des Brennstoffzellenfahrzeugs 10 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 2 ist eine erläuternde Darstellung, die einen schematischen Aufbau des Brennstoffzellenfahrzeugs 10 aus 1 betrachtet von einer Unterseite in Höhenrichtung (Schwerkraftrichtung) des Fahrzeugs zeigt. Das Bezugszeichen VL in den 1 und 2 bezeichnet hierbei eine Front-Heck-Richtung des Fahrzeugs. Das Bezugszeichen VH bezeichnet eine Höhenrichtung des Fahrzeugs. Das Bezugszeichen VW bezeichnet eine Breitenrichtung des Fahrzeugs. Dies gilt in ähnlicher Weise für die nachfolgend beschriebenen Zeichnungen. Die Front-Heck-Richtung des Fahrzeugs wird nachstehend manchmal als „Längsrichtung“ bezeichnet. Die Höhenrichtung des Fahrzeugs wird manchmal einfach nur als „Höhenrichtung“ bezeichnet. Die Breitenrichtung des Fahrzeugs wird manchmal einfach nur als „Breitenrichtung“ bezeichnet. In 2 ist zur Vereinfachung der Darstellung und Beschreibung eine Unterbodenabdeckung 50, die an einer Unterseite (Bodenfläche) des Brennstoffzellenfahrzeugs 10 angeordnet ist, nicht dargestellt.
Am Brennstoffzellenfahrzeug 10 der vorliegenden Ausführungsform ist ein Brennstoffzellensystem mit einer Brennstoffzelle 110 und einem Brenngastank 120 montiert. Nachfolgend wird das Brennstoffzellenfahrzeug manchmal vereinfacht als „Fahrzeug“ bezeichnet. In den 1 und 2 sind außer der Brennstoffzelle 110 und dem Brenngastank 120 verschiedene Arten von Komponenten des Brennstoffzellensystems zur Vereinfachung der Darstellung und der Beschreibung nicht dargestellt.
Das Fahrzeug 10 ist ein elektrisches Fahrzeug, das unter Verwendung elektrischer Leistung zum Antreiben eines nicht dargestellten Motors fährt. Die elektrische Leistung wird durch eine elektrochemische Reaktion zwischen einem Brenngas (Wasserstoff), das vom Brenngastank 120 zugeführt wird, und dem Sauerstoff in der Luft in der Brennstoffzelle 110 erzeugt.
Die Brennstoffzelle 110 ist in einem Frontabteil 20 vor einer Fahrgastzelle 30 des Fahrzeugs 10 aufgenommen. Wie nachfolgend beschrieben ist, ist der Brenngastank 120 in einem Unterboden des Fahrzeugs 10 montiert. Der Brenngastank 120 ist ein Behälter, der das Brenngas (Wasserstoff), das bei der Stromerzeugung bzw. Leistungserzeugung der Brennstoffzelle 110 verwendet wird, speichert. Im Brenngastank 120 ist ein Riemenelement 130, das den Brenngastank 120 entlang der Umfangsrichtung des Brenngastanks 120 umgibt bzw. abdeckt, integral an einem Endabschnitt auf beiden Seiten entlang der Längsrichtung VL eines zylindrischen Abschnitts abgeordnet. Das Riemenelement 130 ist am Boden 40 befestigt. Das Riemenelement 130 dient hauptsächlich als Schutzelement für den Brenngastank 120.
Der Boden 40 des Fahrzeugs 10, der hauptsächlich aus einem Bodenpanel besteht, hat einen vorstehenden Abschnitt 41 in einem Mittelabschnitt der Breitenrichtung VW. Der vorstehende Abschnitt 41 hat eine Struktur, wonach dieser in Höhenrichtung VH von einem anderen Abschnitt 42 (nachfolgend auch als „nicht vorstehender Abschnitt 42“ bezeichnet) nach oben ragt und entlang der Längsrichtung VL verläuft. In 1 ist der Boden 40, der den vorstehenden Abschnitt 41 und den nicht vorstehenden Abschnitt 42 hat, durch eine gestrichelte Linie angedeutet. Ein Raum (Unterbodenraum) 43 unter dem Boden 40, der als Mitteltunnel des Unterbodens des vorstehenden Abschnitts 41 bezeichnet wird, wird als Tankanordnungsteil 44 verwendet, in welchem der Brenngastank 120 angeordnet ist. Der in dem Tankanordnungsteil 44 angeordnete Brenngastank 120 ist am Boden 40 durch ein Lagerelement 124 am vorderen Endteil und am hinteren Endteil des Brenngastanks 120 befestigt, sodass er am Fahrzeug 10 befestigt ist.
In einem anderen Raum im Unterbodenraum 43 als dem Tankanordnungsteil 44 sind verschiedene Arten von Komponenten, die als Brennstoffzellensystem bilden, und verschiedene andere Arten von Komponenten, die das Fahrzeug bilden, angeordnet und am Boden 40 befestigt. Die Darstellung und Beschreibung dieser Komponenten wird wegelassen. In der nachfolgenden Beschreibung umfasst die Bedeutung von „am Boden befestigt“ nicht nur die direkte Befestigung am Boden sondern auch die Befestigung am Boden über ein anderes Element.
In einem unteren Teil der Höhenrichtung VA des Unterbodenraums 43, in dem der Brenngastank 120 und andere Komponenten angeordnet sind, ist die Unterbodenabdeckung 50 (siehe 1), welche die Unterseite dieser Komponenten abdeckt, an der Karosserie, beispielsweise dem Boden 40, dem Rahmen des Fahrzeugs 10 und dergleichen befestigt. Die Unterbodenabdeckung 50 ist angebracht, um die im Unterbodenraum 43 angeordneten Komponenten zu schützen, und die Wasserdichtigkeit, Aerodynamik, Geräusch-und-Vibrations-Leistung und dergleichen zu verbessern, die durch die Luft beeinflusst werden, die in dem Raum im unteren Teil des Fahrzeugs strömt.
Es ist bevorzugt, dass die Unterbodenabdeckung 50 an einem Körper (Fahrzeugkarosserie) des Fahrzeugs 10 wie dem Boden 40, dem Rahmen oder dergleichen, mit einem Befestigungsabstand befestigt ist, der ein Klappern bzw. Flattern und ein Abnehmen der Befestigungsfestigkeit aufgrund einer Kraft verhindern kann, die durch die zwischen der Unterbodenabdeckung 50 und dem Untergrund während der Fahrt des Fahrzeugs 10 strömende Luft und die Vibrationen des Fahrzeugs 10 erzeugt wird.
In 2 zeigen Kreuze TP einige beispielhafte Befestigungspositionen des Unterbodens 50. Die Befestigungspositionen T1 bis T5 zeigen ein Beispiel der Abstände von Positionen, an welchen die Befestigung entlang der Breitenrichtung VW erfolgen sollte, um ein Klappern und Abnehmen der Befestigungsfestigkeit der Unterbodenabdeckung 50 wie vorstehend beschrieben zu vermeiden. Von diesen Befestigungspositionen T1 bis T5 überlappt die dritte Befestigungsposition T3 mit einem zylindrischen Behälter des Brenngastanks 120. Daher kann die Unterbodenabdeckung 50 an der dritten Befestigungsposition T3 nicht befestigt werden. In diesem Fall ist die Unterbodenabdeckung 50 von der zweiten Befestigungsposition T2 bis zur vierten Befestigungsposition T4 in Breitenrichtung VW nicht befestigt. Der Befestigungsabstand ist somit größer als derjenige, wenn eine Befestigung an der dritten Befestigungsposition T3 erfolgen könnte. Wie vorstehend beschrieben ist, kann, wenn der Befestigungsabstand groß ist, ein Klappern der Unterbodenabdeckung 50 durch die Kraft erzeugt werden, die durch die zwischen der Unterbodenabdeckung 50 und dem Untergrund während der Fahrt des Fahrzeugs 10 strömende Luft, die Vibrationen des Fahrzeugs 10 und dergleichen erzeugt wird. Zudem kann die Befestigungsfestigkeit abnehmen.
In der vorliegenden Ausführungsform hat die Unterbodenabdeckung 50 einen Aufbau, wonach diese statt an der dritten Befestigungsposition T3, an welcher keine Befestigung erfolgen kann, an Seitenbefestigungspositionen T3a, T3b auf beiden Seiten des Brenngastanks 120 und den vorstehenden Abschnitt 41 des Bodens 40 am Boden 40 befestigt wird. Die Seitenbefestigungspositionen T3a und T3b liegen zwischen der zweiten Befestigungsposition T2 und der vierten Befestigungsposition T4. In einer Position, an welcher das Riemenelement 130 am Brenngastank 120 angeordnet ist, ist die Unterbodenabdeckung 50 an Seitenbefestigungspositionen T3Aa und T3Ab an beiden Seiten des Brenngastanks 120 und des hervorstehenden Abschnitts 41 des Bodens 40 am Boden 40 befestigt.
3 ist eine erläuternde Darstellung, die eine schematische Schnittansicht entlang der Linie 3-3 aus 2 zeigt. In 3 stellt die nach oben weisende Richtung in der Zeichnung die nach oben weisende Richtung in Höhenrichtung VH dar, die nach unten weisende Richtung in der Zeichnung stellt die nach unten weisende Richtung in Höhenrichtung VH dar und die rechte und linke Richtung in den Zeichnungen stellen die Breitenrichtung VW dar.
An den Seitenbefestigungspositionen T3a und T3b auf den Seiten der Breitenrichtung VW des Brenngastanks 120 ist die Unterbodenabdeckung 50 mit Seitenbefestigungsvorsprüngen 52a, 52b ausgestaltet. Die Seitenbefestigungsvorsprünge 52a, 52b ragen in Höhenrichtung VH nach oben, sodass sie mit dem nicht vorstehenden Abschnitt 42 des Bodens 40 in Kontakt gelangen. Der nicht vorstehende Abschnitt 42 des Bodens 40 ist mit den bodenseitigen Befestigungsabschnitten 46a, 46b ausgebildet, die mit den Seitenbefestigungsvorsprüngen 52a, 52b in Kontakt stehen. Die Seitenbefestigungsvorsprünge 52a, 52b der Unterbodenabdeckung 50 sind an den bodenseitigen Befestigungsabschnitten 46a, 46b des Bodens 40 durch Befestigungselemente befestigt. Hierdurch wird die Unterbodenabdeckung 50 am Boden 40 an den Seitenbefestigungspositionen T3a, T3b befestigt. Die Befestigungselemente sind zur leichteren Darstellung vereinfacht als Rechtecke (als strichpunktierte Linien dargestellt) gezeigt. Als Befestigungselemente können verschiedene Elemente zum lösbaren Befestigen und Verbinden von zwei Elementen wie beispielsweise Schrauben, Bolzen, Schrauben und Muttern oder dergleichen verwendet werden.
4 ist eine erläuternde Darstellung, die eine schematische Schnittansicht entlang einer Linie 4-4 in 2 zeigt. 4 zeigt Querschnitte der Seitenbefestigungspositionen T3Aa, T3b, an der Stelle, wo das Riemenelement 130 am Brenngastank 120 vorgesehen ist, wobei 4 der Ansicht in 3 entspricht.
An der Stelle, an er das Riemenelement 130 im Brenngastank 120 vorgesehen ist, sind die Seitenbefestigungspositionen T3Aa, T3Ab mit einem Riemenbefestigungsbereich 136 zum Befestigung eines Paares von Riemenabschnitten 132, 134, die das Riemenelement 130 bilden, angeordnet. Das Paar Riemenabschnitte 132, 134 wird durch Befestigungselemente an einer Riemenbefestigungsposition 137 des Riemenbefestigungsbereichs 136 befestigt. Die Befestigungselemente sind zur leichteren Darstellung vereinfacht als Rechtecke (als strichpunktierte Linien dargestellt) gezeigt. Als Befestigungselemente können verschiedene Elemente zum lösbaren Befestigen und Verbinden von zwei Elementen wie beispielsweise Schrauben, Bolzen, Schrauben und Muttern oder dergleichen verwendet werden.
An den Seitenbefestigungspositionen T3Aa, T3Ab hat die Unterbodenabdeckung 50 Seitenbefestigungsvorsprünge 52Aa, 52Ab, die in Höhenrichtung VH nach oben ragen, um mit dem Riemenbefestigungsbereich 136 an der Außenseite der Riemenbefestigungsposition 137 in Kontakt zu gelangen. An der Außenseite der Riemenbefestigungsposition 137 des Riemenbefestigungsbereichs 136 sind Riemenseitenbefestigungsabschnitte 138a, 138b, die mit den Seitenbefestigungsvorsprüngen 52Aa, 52Ab in Kontakt gelangen, ausgebildet. Die Seitenbefestigungsvorsprünge 52Aa, 52Ab der Unterbodenabdeckung 50 sind an den Riemenseitenbefestigungsabschnitten 138a, 138b des Riemenelements 130 durch Befestigungselemente befestigt. Die Befestigungselemente sind zur leichteren Darstellung vereinfacht als Rechtecke (als strichpunktierte Linien dargestellt) gezeigt. Als Befestigungselemente können verschiedene Elemente zum lösbaren Befestigen und Verbinden von zwei Elementen wie beispielsweise Schrauben, Bolzen, Schrauben und Muttern oder dergleichen verwendet werden. Wie in 1 gezeigt ist, ist der Brenngastank 120 am Boden 40 durch das Lagerelement 124 befestigt. Selbst an der Stelle, an welcher das Riemenelement 130 am Brenngastank 120 angeordnet ist, ist somit die Unterbodenabdeckung 50 über das Riemenelement 130 am Boden 40 an den Seitenbefestigungspositionen T3Aa, T3Ab, befestigt.
Wie vorstehend beschrieben ist, ist die Unterbodenabdeckung 50 am Boden 40 an den Seitenbefestigungspositionen T3Aa, T3Ab an beiden Seiten des Brenngastanks 120 und den vorstehenden Abschnitt 41 des Bodens 40 an der Position befestigt, wo das Riemenelement 130 nicht vorgesehen ist. An derjenigen Position, an welcher das Riemenelement 130 vorgesehen ist, ist die Unterbodenabdeckung 50, an den Seitenbefestigungspositionen T3Aa, T3Ab an beiden Seiten des Brenngastanks 120 und den vorstehenden Abschnitt 41 des Bodens 40, am Boden 40 über das Riemenelement 130 des Brenngastanks 120 und am Brenngastank 120 befestigt. Ein Teil von der zweiten Befestigungsposition T2 zu der vierten Befestigungsposition T4 (siehe 2) kann somit mit einem kleineren Befestigungsabstand als dem Befestigungsabstand ausgestaltet werden, wenn die Unterbodenabdeckung 50 nicht befestigt ist. Als Ergebnis kann die mögliche Erzeugung eines Klapperns bzw. Flatterns der Unterbodenabdeckung 50 durch die Kraft, die durch die zwischen der Unterbodenabdeckung 50 und dem Untergrund während der Fahrt des Fahrzeugs 10 strömende Luft, die Vibrationen des Fahrzeugs 10 und dergleichen erzeugt wird, verhindert werden, und eine Abnahme der Befestigungsfestigkeit kann verhindert werden.
An den Seitenbefestigungspositionen T3Aa, T3Ab, die an den Positionen angeordnet sind, an welchen das Riemenelement 130 vorgesehen ist, ist der Aufbau derart ausgestaltet, dass die Unterbodenabdeckung 50 am Riemenelement 130 befestigt wird. Die Vorsprungsgröße der Seitenbefestigungsvorsprünge 52Aa, 52Ab der Unterbodenabdeckung 50 (siehe 4) kann somit kleiner ausfallen als die Vorsprungsgröße der Seitenbefestigungsvorsprünge 52a, 52b, wenn die Unterbodenabdeckung 50 direkt am Boden 40 befestigt wird (siehe 3). Hierdurch können die Herstellungskosten für die Unterbodenabdeckung 50 verringert werden.
Es ist bevorzugt, dass die Positionen der Seitenbefestigungspositionen T3a, T3b (siehe 3) Positionen sind, die so nah wie möglich am Brenngastank 120 liegen, sodass der Abstand zwischen der ersten Befestigungsposition T3a und der zweiten Befestigungsposition T3b so klein wie möglich ist. Es ist ferner bevorzugt, dass die Positionen der Seitenbefestigungspositionen T3Aa, T3Ab (siehe 4) Positionen sind, die so nah wie möglich am Brenngastank 120 liegen, sodass der Abstand zwischen der ersten Seitenbefestigungsposition T3Aa und der zweiten Seitenbefestigungsposition T3Ab so klein wie möglich ist. Bezüglich dieser Punkte ist bevorzugt, dass die Positionen der Seitenbesfestigungsvorsprünge 52a, 52b, 52Aa und 52Ab an der Unterbodenabdeckung 50 an Positionen vorgesehen sind, die näher am Brenngastank 120 liegen als andere Komponenten bis auf den Brenngastank 120 und die Komponenten, die von denjenigen (nicht dargestellten) Komponenten, die am Boden 40 im Unterbodenraum 43 unter dem Boden 40 angeordnet sind, angrenzend an den Brenngastank 120 angeordnet sein sollen.
In der vorstehenden Beschreibung ist der vorstehende Abschnitt 41 des Bodens 40 als im Mittelabschnitt in Breitenrichtung VW im Fahrzeug 10 ausgestaltet beschrieben. Die Position ist hierauf jedoch nicht beschränkt. Der vorstehende Abschnitt 41 kann an jeder Stelle in Breitenrichtung VW vorgesehen sein. Selbst in diesem Fall kann der Aufbau zur Befestigung gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform realisiert werden, und der damit erreichbare Effekt kann erreicht werden. Zudem kann diese Abwandlung auch auf die nachstehend beschriebenen Ausführungsformen Anwendung finden.
In der vorstehenden Ausführungsform wurde ein Fall beschrieben, bei welchem das Riemenelement 130 vorgesehen ist, und der Befestigungsaufbau entsprechend dem Riemenelement 130 ausgelegt ist, wie vorstehend beispielhaft beschrieben. Wenn jedoch kein Riemenelement 130 vorgesehen ist, kann der Befestigungsaufbau nicht entsprechend dem Riemenelement 130 ausgelegt werden, und es ist ausreichend, dass ein Befestigungsaufbau zur Anwendung kommt, welche der Position entspricht, an welcher das Riemenelement 130 nicht vorgesehen ist. Diese Abwandlung kann in gleicher Weise auf die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen Anwendung finden.
Zweite Ausführungsform
5 ist eine erläuternde Darstellung, die einen schematischen Aufbau eines Brennstoffzellenfahrzeugs 10B gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 6 ist eine erläuternde Darstellung, die einen schematischen Aufbau des Brennstoffzellenfahrzeugs 10B aus 5 betrachtet von einer Unterseite in Höhenrichtung (Schwerkraftrichtung) des Fahrzeugs zeigt. 5 entspricht 1 und 6 entspricht 2.
Das Brennstoffzellenfahrzeug 10B der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich vom Brennstoffzellenfahrzeug 10 der ersten Ausführungsform darin, dass eine Abgasvorrichtung 170 angrenzend an den Brenngastank 120 angeordnet ist, und ein Befestigungsaufbau der Unterbodenabdeckung 50 entsprechend der Anordnung der Abgasvorrichtung 170 umfasst ist. Der übrige Aufbau ist ähnlich dem der ersten Ausführungsform. Nachfolgend werden nur die unterschiedlichen Merkmale zur ersten Ausführungsform beschrieben.
Wie in den 5 und 6 gezeigt ist, ist ein Schalldämpfer 140 der Abgasvorrichtung 170 angrenzend an den Brenngastank 120 angeordnet, und es ist eine Abgasleitung 150 angeordnet, die den Schalldämpfer 140 und die Brennstoffzelle 110 verbindet. Der Schalldämpfer 140 ist am nicht vorstehenden Abschnitt 42 des Bodens 40 befestigt, während er durch eine Klammer 160 an einem Abschnitt gelagert ist, der auf Seiten des Brenngastanks 120 eines Bodenabschnitts des Schalldämpfers 140 liegt. In 6 zeigen Kreuze TM die Befestigungspositionen der Klammer 160 und des Schalldämpfers 140. Die Kreuze TF der Befestigungspositionen der Klammer 160 und des nicht vorstehenden Abschnitts 42 des Bodens 40. Die Kreuze TP zeigen ähnlich zu 2 einige der Befestigungspositionen der Unterbodenabdeckung 50.
7 ist eine erläuternde Darstellung, die eine schematische Schnittansicht entlang der Linie 7-7 aus 6 zeigt. 7 zeigt Schnittansichten der Seitenbefestigungsposition T3Ba, T3Bb an der Stelle, an welcher der Schalldämpfer 140 angrenzend an den Brenngastank 120 angeordnet ist, wobei 7 den 3 und 4 entspricht.
Der Aufbau der ersten Seitenbefestigungsposition T3Ba ist gleich dem der ersten Seitenbefestigungsposition T3a (3) der ersten Ausführungsform. Der erste Seitenbefestigungsvorsprung 52a der Unterbodenabdeckung 50 und der erste bodenseitige Befestigungsabschnitt 46a des nicht vorstehenden Abschnitts 42 des Bodens 40 sind durch das Befestigungselement befestigt.
Dem gegenüber ist die zweite Seitenbefestigungsposition T3Bb mit der Klammer 160 angeordnet, welche den Schalldämpfer 140 lagert und den Schalldämpfer 140 am Boden 40 befestigt. An der zweiten Seitenbefestigungsposition T3Bb hat die Unterbodenabdeckung 50 einen Seitenbefestigungsvorsprung 52Bb, der in Höhenrichtung VH nach oben ragt, und mit der Klammer 160 in Kontakt gelangt. An der Klammer 160 ist ein klammerseitiger Befestigungsabschnitt 162 vorgesehen. Der zweite Seitenbefestigungsvorsprung 52Bb der Unterbodenabdeckung 50 ist am klammerseitigen Befestigungsabschnitt 162 der Klammer 160 durch Befestigungselemente befestigt. Die Befestigungselemente sind zur leichteren Darstellung vereinfacht als Rechtecke (als strichpunktierte Linien dargestellt) gezeigt. Als Befestigungselemente können verschiedene Elemente zum lösbaren Befestigen und Verbinden von zwei Elementen wie beispielsweise Schrauben, Bolzen, Schrauben und Muttern oder dergleichen verwendet werden. Wie in 5 gezeigt ist, ist die Klammer 160 am nicht vorstehenden Abschnitt 42 des Bodens 40 befestigt.
Selbst wenn somit der Schalldämpfer 140 der Abgasvorrichtung 170 angrenzend an den Brenngastank 120 angeordnet ist, wird die Unterbodenabdeckung 50 direkt am Boden 40 an der Seitenbefestigungsposition T3Ba befestigt, und die Unterbodenabdeckung 50 wird am Boden 40 über die Klammer 160 befestigt, die am Schalldämpfer 140 an der Seitenbefestigungsposition T3Bb befestigt ist.
Wie vorstehend beschrieben ist, wird die Unterbodenabdeckung 50 am Boden 40 an den Seitenbefestigungspositionen T3Ba, T3Bb auf beiden Seiten des Brenngastanks 120 und den vorstehenden Abschnitt 41 des Bodens 40 an der Position befestigt, an welcher der Schalldämpfer 140 der Vorrichtung 170 angrenzend an den Brenngastank 120 angeordnet ist. Somit kann ein Teil von der zweiten Befestigungsposition T2 zur vierten Befestigungsposition T4 (siehe 2) mit einem Befestigungsabstand ausgestaltet werden, die kleiner ist als derjenige, wenn die Unterbodenabdeckung 50 nicht befestigt ist. Als Ergebnis kann die mögliche Erzeugung eines Klapperns bzw. Flatterns der Unterbodenabdeckung 50 durch die Kraft, die durch die zwischen der Unterbodenabdeckung 50 und dem Untergrund während der Fahrt des Fahrzeugs strömende Luft, die Vibrationen des Fahrzeugs 10B und dergleichen erzeugt wird, verhindert werden, und eine Abnahme der Befestigungsfestigkeit kann verhindert werden.
An der Seitenbefestigungsposition T3Bb, an welcher der Schalldämpfer 140 der Abgasvorrichtung 170 angrenzend an den Brenngastank 120 angeordnet ist, ist der Aufbau derart ausgestaltet, dass die Unterbodenabdeckung 50 an der Klammer 160 befestigt wird, die den Schalldämpfer 140 lagert und befestigt. Die Vorsprungsgröße des Seitenbefestigungsvorsprungs 52Bb der Unterbodenabdeckung 50 kann somit kleiner ausfallen als die Vorsprungsgröße eines Seitenbefestigungsvorsprungs 52a, wenn die Unterbodenabdeckung 50 direkt am Boden 40 befestigt wird. Daher können die Herstellungskosten für die Unterbodenabdeckung 50 verringert werden.
Es ist bevorzugt, dass die Positionen der Seitenbefestigungspositionen T3Ba und T3Bb (siehe 7) Positionen sind, die so nahe wie möglich am Brenngastank 120 liegen, sodass der Abstand zwischen der ersten Seitenbefestigungsposition T3Ba und der zweiten Seitenbefestigungsposition T3Bb so klein wie möglich ist. Hinsichtlich dieser Punkte ist bevorzugt, dass die Position des Seitenbefestigungsvorsprungs 52Bb an der Unterbodenabdeckung 50, ähnlich zu den Seitenbefestigungsvorsprüngen 52a, 52b, 52Aa und 52Ab der ersten Ausfiihrungsform, an einer Position vorgesehen ist, die näher am Brenngastank 120 liegt als andere Komponenten bis auf den Brenngastank 120 und die Komponenten, die von denjenigen (nicht dargestellten) Komponenten, die am Boden 40 im Unterbodenraum 43 unter dem Boden 40 angeordnet sind, angrenzend an den Brenngastank 120 angeordnet sein sollen.
Diejenigen Komponenten, die angrenzend an den Brenngastank 120 angeordnet werden sollen, sind Komponenten, die vorzugsweise angrenzend an den Brenngastank 120 unter Berücksichtigung einer effizienten und kompakten Anordnung angeordnet werden. „Angrenzend an den Brenngastank 120 angeordnet“ bezeichnet hierbei die Anordnung an einer Seite des Brenngastanks 120 ohne zwischengelagerte andere Komponenten und nur mit einem bestimmten vorgegeben Freiraum. Als ein Beispiel hiervon ist bei der zweiten Ausführungsform in der Abgasvorrichtung 170, die mit der Brennstoffzelle 110 und angrenzend an den Brenngastank 120 auf der Seite in Breitenrichtung VW angeordnet ist, insbesondere der Schalldämpfer 140 umfasst. Die Abgasvorrichtung 170 ist mit der Brennstoffzelle 110 verbunden und die Abgasleitung sowie der Schalldämpfer sind ähnlich zum Brenngastank 120, dessen Längsrichtung entlang der Längsrichtung VL verläuft, entlang der Längsrichtung VL angeordnet. Die an den Brenngastank 120 angrenzende Anordnung kann somit eine effizientere und kompaktere Anordnung ermöglichen.
In der vorstehenden Beschreibung ist die Unterbodenabdeckung 50 an der Klammer 160 am zweiten Seitenbefestigungsvorsprung 52Bb der Unterbodenabdeckung 50 befestigt, und ist am Schalldämpfer 140 über die Klammer 160 befestigt. Die Befestigung ist hierauf jedoch nicht beschränkt. Die Unterbodenabdeckung 50 kann am zweiten Seitenbefestigungsvorsprung 52Bb direkt an einer Unterseite der Höhenrichtung VH des Schalldämpfers 140 angebracht sein. „Am Schalldämpfer befestigt“ bedeutet somit, dass die Unterbodenabdeckung direkt am Schalldämpfer befestigt sein kann, sowie indirekt über ein Element (die Klammer 160) zum Befestigen des Schalldämpfers am Boden befestigt sein kann.
C Abwandlungen
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen und Abwandlungen beschränkt, und kann auf verschiedene Arten ausgeführt werden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise sind die folgenden Abwandlungen möglich.
C1. Abwandlung 1:
In der vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsform wird als diejenige Komponente, die angrenzend an den Brenngastank 120 angeordnet werden soll, beispielhaft der Schalldämpfer 140 der Abgasvorrichtung 170 genannt. Die Komponente, die angrenzend an den Brenngastank 120 angeordnet werden soll, ist hierauf jedoch nicht beschränkt. Wie vorstehend beschrieben ist, kann, wenn eine Komponente, die vorzugsweise angrenzend an den Brenngastank 120 angeordnet ist, unter Berücksichtigung einer effizienten und kompakten Anordnung angrenzend an den Brenngastank 120 angeordnet wird, die Unterbodenabdeckung 50 durch einen Befestigungsvorsprung, der unter dieser Komponente ausgestaltet ist, befestigt werden.
C2. Abwandlung 2:
Bei der vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsform wird beschrieben, dass die Position des Seitenbefestigungsvorsprungs an der Unterbodenabdeckung 50 vorzugsweise an einer Stelle vorgesehen ist, die näher am Brenngastank 120 liegt als andere Komponenten bis auf den Brenngastank 120 und die Komponenten, die von denjenigen Komponenten, die am Boden 40 im Unterbodenraum 43 unter dem Boden 40 angeordnet sind, angrenzend an den Brenngastank 120 angeordnet sein sollen. Dies dient dazu, um die Seitenbefestigungsposition, an welcher die Unterbodenabdeckung 50 an der Seite des Brenngastanks 120 befestigt ist, so nah wie möglich am Brenngastank 120 auszubilden, um eine Zunahme des Befestigungsabstands zu vermeiden. Unter Berücksichtigung dieses Zweckes ist bevorzugt, dass der Seitenbefestigungsvorsprung am Unterboden 50 an einer Stelle näher am Brenngastank 120 in Breitenrichtung VW als eine oder mehrere Komponenten vorgesehen ist, die am Boden 40 unter dem Boden 40 befestigt sind. Selbst mit einer derartigen Konfiguration kann die Unterbodenabdeckung 50 am Boden näher am Brenngastank 120 befestigt werden als eine oder mehrere Komponenten, die am Boden 40 befestigt sind. Eine Zunahme des Befestigungsabstands kann somit verhindert werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen begrenzt und kann auf vielerlei Weise umgesetzt werden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise können die technischen Merkmale der Ausführungsformen, die den technischen Merkmalen der in der Zusammenfassung der Erfindung beschrieben sind, geeignet kombiniert oder verändert werden, um einen Teil oder alle der vorstehend beschriebenen Probleme zu lösen, oder um einen Teil oder alle der vorstehend beschriebenen Effekte zu erreichen. Wenn ein technisches Merkmal hier nicht als wesentlich beschrieben ist, kann das technische Merkmal geeignet weggelassen werden.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform, die Beispiele und deren Abwandlungen beschränkt sondern kann auf vielerlei Art und Weise ausgeführt werden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise können die technischen Merkmale der Ausführungsform, der Beispiele und der Abwandlungen, welche den technischen Merkmalen eines jeden der in der KURZFASSUNG beschriebenen Aspekte entsprechen, in geeigneter Weise ersetzt oder kombiniert werden, um einen Teil oder alle der vorstehend beschriebenen Probleme zu lösen, oder um einen Teil oder alle der vorstehend beschriebenen vorteilhaften Effekte zu erzielen. Jedes der technischen Merkmale kann in geeigneter Weise weggelassen werden, sofern das technische Merkmal nicht als Wesentlich beschrieben ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2015231319 A [0002]
JP 2009051296 A [0002]
JP 2017007549 A [0002]

Claims

Brennstoffzellenfahrzeug (10; 10B), an dem ein Brenngastank (120) in einem Unterboden (40) des Fahrzeugs (10; 10B) montiert ist, wobei das Brennstoffzellenfahrzeug (10; 10B) aufweist: einen Boden (40), der einen vorstehenden Abschnitt (41) hat, der in eine Höhenrichtung (VH) des Fahrzeugs (10; 10B) nach oben ragt und entlang einer Front-Heck-Richtung (VL) des Fahrzeugs (10; 10B) verläuft; einen Brenngastank (120), der in Höhenrichtung (VH) des Fahrzeugs (10; 10B) unter dem vorstehenden Abschnitt (41) angeordnet und am Boden (40) befestigt ist; und eine Unterbodenabdeckung (50), die in Höhenrichtung (VH) des Fahrzeugs (10; 10B) unter dem Brenngastank (120) angeordnet ist, wobei die Unterbodenabdeckung (50) an einer Seite des Brenngastanks (120) in Breitenrichtung (VW) des Fahrzeugs (10; 10B) einen Befestigungsvorsprung (52a, 52b, 52Aa, 52Ab; 52Bb) hat, der in Höhenrichtung (VH) des Fahrzeugs (10; 10B) nach oben ragt, und durch den Befestigungsvorsprung (52a, 52b, 52Aa, 52Ab; 52Bb) am Boden (40) befestigt ist.
Brennstoffzellenfahrzeug (10; 10B) nach Anspruch 1, wobei das Brennstoffzellenfahrzeug (10B) einen Schalldämpfer (140) hat, der in einer Abgasvorrichtung (170) enthalten ist, die an einer Seite des Brenngastanks (120) in Breitenrichtung (VW) des Fahrzeugs (10B) angeordnet und am Boden (40) befestigt ist, und die Unterbodenabdeckung (50) den Befestigungsvorsprung (52Bb) unter dem Schalldämpfer (140) hat und am Boden (40) über den Schalldämpfer (140) befestigt ist, indem sie am Befestigungsvorsprung (52Bb) am Schalldämpfer (140) befestigt ist.
Brennstoffzellenfahrzeug (10; 10B) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Brenngastank (120) ein Riemenelement (130) umfasst, das den Brenngastank (120) entlang einer Umfangsrichtung des Brenngastanks (120) abdeckt, und die Unterbodenabdeckung (50) den Befestigungsvorsprung (52Aa, 52Ab) unter dem Riemenelement (130) und auf der Seite des Brenngastanks (120) in Breitenrichtung (VW) des Fahrzeugs (10; 10B) hat und am Boden (40) über den Brenngastank (120) befestigt ist, indem sie am Befestigungsvorsprung (52Bb) am Riemenelement (130) befestigt ist.
Brennstoffzellenfahrzeug (10; 10B) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Befestigungsvorsprung (52a, 52b, 52Aa, 52Ab; 52Bb) an einer Stelle näher am Brenngastank (120) in Breitenrichtung (VW) des Fahrzeugs (10; 10B) angeordnet ist als eine oder mehrere Komponenten, die am Boden (40) unter dem Boden (40) in Höhenrichtung (VH) des Fahrzeugs (10; 10B) befestigt sind.