JP2004026117A

JP2004026117A - 燃料タンクの配置構造

Info

Publication number: JP2004026117A
Application number: JP2002189707A
Authority: JP
Inventors: Takekuni Saito; 齋藤　武邦; Masayoshi Yamashita; 山下　雅由; Michikazu Masu; 増　美知一
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-06-28
Filing date: 2002-06-28
Publication date: 2004-01-29

Abstract

【課題】車体重量を大幅に増加することなく、側突時に車体床部の車幅方向外側端部が車幅方向内側へ屈曲するのを抑制する。
【解決手段】自動車車体１０における車室床部１２の車幅方向両端部には、それぞれ水素タンク１４が、車両前後方向に沿って配設されている。水素タンク１４は、左右のロッカ２８における閉断面内に配設されており、水素タンク１４に溶着されたリテーナ２６の車幅方向外側の取付部２６Ａは、ボルト３０とナット３２とによってロッカ２８の車幅方向外側壁部２８Ａの下部に固定されている。また、リテーナ２６の車幅方向内側の取付部２６Ｂは、ボルト３４とナット３６とによってロッカ２８の車幅方向内側壁部２８Ｂの下部に固定されている。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は燃料タンクの配置構造に関し、特に、自動車等の車両に装備される燃料タンクの配置構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車等の車両に装備される燃料タンクの配置構造おいては、その一例が特開平４−３６８２２７号に開示されている。
【０００３】
図９に示される如く、この燃料タンクの配置構造においては、自動車車体１００のフロアパネル１０２の車幅方向中央部に、車両上方に膨出され、車両前後方向に延びるトンネル部１０４が形成されている。また、トンネル部１０４の車両下側空間には、車両前後方向に沿って燃料タンク１０６が配設されており、燃料タンク１０６によって車体中央部の剛性を上げている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような燃料タンクの配置構造では、フロアパネル１０２の車幅方向中央部に燃料タンク１０６が配設されており、側突に対しては、燃料タンク１０６による衝撃荷重吸収効果は少ない。この結果、側突時に、フロアパネル１０２の車幅方向両端部に位置するロッカ部１０８が、車幅方向内側へ屈曲することで、車体１００の衝突荷重吸収性能が低下するのを防止するために、ロッカ部１０８を、板厚の増加、リインフォースメントの追加等で補強する必要がある。このため、車体１００の重量が大幅に増加する。
【０００５】
本発明は上記事実を考慮し、車体重量を大幅に増加することなく、側突時に車体床部の車幅方向外側端部が車幅方向内側へ屈曲するのを抑制することができる燃料タンクの配置構造を提供することが目的である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明における燃料タンクの配置構造は、燃料タンク本体を、車体床部の車幅方向外側端部に車体前後方向に沿って配置したことを特徴とする。
【０００７】
従って、車体床部の車幅方向外側端部に車体前後方向に沿って燃料タンク本体を配置したため、燃料タンク本体により車体床部の車幅方向外側端部を補強できる。この結果、側突時に車体床部の車幅方向外側端部が車幅方向内側へ屈曲するのを抑制できる。このため、車体床部の車幅方向外側端部を、板厚の増加、リインフォースメントの追加等で補強する必要がないため、車体重量が大幅に増加することもない。
【０００８】
請求項２記載の本発明は、請求項１に記載の燃料タンクの配置構造において、前記燃料タンク本体は水素タンクであり、ロッカ部の内部に配置されていることを特徴とする。
【０００９】
従って、ロッカ部の内部に車体前後方向に沿って水素タンク本体を配置したため、水素タンク本体によりロッカ部を補強できる。この結果、側突時にロッカ部が車幅方向内側へ屈曲するのを抑制できる。このため、ロッカ部を、板厚の増加、リインフォースメントの追加等で補強する必要がないため、車体重量が大幅に増加することもない。
【００１０】
請求項３記載の本発明は、請求項１に記載の燃料タンクの配置構造において、車体床部の車幅方向中央部にも車体前後方向に沿って燃料タンク本体を配置したことを特徴とする。
【００１１】
従って、請求項１に記載の内容に加えて、車体床部の車幅方向中央部にも車体前後方向に沿って燃料タンク本体を配置したため、燃料タンク本体により車体床部の車幅方向中央部を補強できる。この結果、燃料タンク本体により側突時に車体床部の車幅方向中央部が潰れるのを抑制できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明における燃料タンクの配置構造の第１実施形態を図１及び図２に従って説明する。
【００１３】
なお、図中矢印ＦＲは車両前方方向を、矢印ＵＰは車両上方方向を示す。
【００１４】
図１に示される如く、本実施形態では、自動車車体１０における車室床部１２の車幅方向両端部に、それぞれ燃料タンクとしての水素タンク１４が、車両前後方向に沿って配設されている。水素タンク１４は周知の構造であり、例えば、アルミ合金の外周部に樹脂繊維層を形成した構成となっている。また、水素タンク１４の前端部１４Ａは、車室床部１２の前端部１２Ａに達しており、水素タンク１４の後端部１４Ｂは、車室床部１２の後端部１２Ｂに達している。
【００１５】
従って、水素タンク１４の前端部１４Ａは、フロントシート１６より車両前方側へ延設されており、水素タンク１４の後端部１４Ｂは、リヤシート１８のシートクッション１８Ａの後端部に達している。
【００１６】
また、水素タンク１４における前端部１４Ａの近傍の外周部には、アウターリング２０が配設されており、後端部１４Ｂの近傍の外周部にも、アウターリング２０が配設されている。
【００１７】
図２に示される如く、水素タンク１４とアウターリング２０との間には、ゴム等の弾性体で構成されたマウント材２２が挟持されており、このマウント材２２により、車体側の曲げ変形及びねじり変形が水素タンク１４に伝わるのを防止することで、水素タンク１４のダンピング効果を向上させている。また、マウント材２２により、前突時及び後突時にアウターリング２０と水素タンク１４との間の相対移動が可能となり、この相対移動により衝突エネルギの一部を吸収することができると共に、前突時及び後突時に発生する水素タンク１４のダメージを少なくできるようになっている。
【００１８】
アウターリング２０の下部２０Ａには、車幅方向に沿って配設されたボデー取付用のリテーナ２６が溶着されており、リテーナ２６の両端部には上方に向って取付部２６Ａ、２６Ｂが形成されている。
【００１９】
水素タンク１４及びリテーナ２６は、左右のロッカ２８における閉断面内に配設されており、リテーナ２６の車幅方向外側の取付部２６Ａは、ボルト３０とナット３２とによってロッカ２８の車幅方向外側壁部２８Ａの下部に固定されている。また、リテーナ２６の車幅方向内側の取付部２６Ｂは、ボルト３４とナット３６とによってロッカ２８の車幅方向内側壁部２８Ｂの下部に固定されている。
【００２０】
図１に示される如く、自動車車体１０のエンジンルーム１０Ａ内における車幅方向中央部には、周知のＦＣスタック４０が配設されており、ＦＣスタック４０と左右の水素タンク１４はそれぞれパイプライン４２によって連結されている。
【００２１】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００２２】
本実施形態では、車室床部１２における車幅方向両端部のロッカ部２８の内部に車体前後方向に沿って水素タンク本体１４を配置したため、水素タンク本体１４によりロッカ部を補強できる。この結果、側突時にロッカ部２８が車幅方向内側、即ち、車室内側へ屈曲するのを抑制できる。このため、ロッカ部２８全体で衝突エネルギを吸収できるので、車両の安全性が向上する。
【００２３】
また、ロッカ部２８を、板厚の増加、リインフォースメントの追加等で補強する必要がないため、車体重量が大幅に増加することが無く、車体を軽量化できる。
【００２４】
また、本実施形態では、ロッカ部２８の内部に水素タンク本体１４を配置したため、水素タンク本体１４をシート下部等に配置する場合に比べ、効率的な室内パーケージとすることができると共に、車両の重心が低位置となり、操縦安定性が向上する。
【００２５】
なお、本実施形態では、左右のロッカ２８内にそれぞれ前後方向の長さが長い１本の水素タンク１４を配設したが、これに代えて、図３に示される如く、左右のロッカ２８内にそれぞれ、前後方向の長さが短い複数本の水素タンク１４を車両前後方向に沿って配設した構成としても良い。
【００２６】
次に、本発明における燃料タンクの配置構造の第２実施形態を図４及び図５に従って説明する。
【００２７】
なお、第１実施形態と同一部材に付いては、同一符号を付してその説明を省略する。
【００２８】
図４に示される如く、本実施形態では、自動車車体１０における車室床部１２の車幅方向中央下部にも、それぞれ燃料タンクとしての２本の水素タンク１４が、車両前後方向に沿って並行に配設されている。
【００２９】
また、これらの水素タンク１４も、前端部１４Ａが車室床部１２の前端部１２Ａに達しており、水素タンク１４の後端部１４Ｂが車室床部１２の後端部１２Ｂに達している。
【００３０】
また、これらの水素タンク１４においても、前端部１４Ａの近傍の外周部にアウターリング２０が配設されており、後端部１４Ｂの近傍の外周部にアウターリング２０が配設されている。
【００３１】
図５に示される如く、車室床部１２の車幅方向中央下部に配設された水素タンク１４とアウターリング２０との間には、第１実施形態と同様にマウント材２２が挟持されている。また、アウターリング２０の下部２０Ａには、車幅方向に沿って配設されたボデー取付用のリテーナ４４の車幅方向中間部が溶着されており、リテーナ４４の車幅方向両端部は取付部４４Ａとなっている。
【００３２】
水素タンク１４は、車室床部１２の車幅方向中央部に車両前後方向に沿って上方に膨出されたトンネル部４６のコ字状断面内に配置されており、リテーナ４４の取付部４４Ａは、ボルト４８とナット５０とによって車室床部１２の下面１２Ｃに固定されている。なお、リテーナ４４と車室床部１２の下面１２Ｃは、略面一となっており、左右のロッカ２８とトンネル部４６との間には車幅方向の延びるクロスメンバ５１が配設されている。
【００３３】
また、トンネル部４６の内部に配置された水素タンク本体１４とＦＣスタック４０はパイプライン５２によって連結されている。
【００３４】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００３５】
本実施形態では、車体床部１２のトンネル部４６におけるコ字状断面内にも車体前後方向に沿って水素タンク本体１４を配置したため、水素タンク本体１４により車体床部１２のトンネル部４６を補強できる。この結果、水素タンク本体１４により側突時に車体床部１２のトンネル部４６が潰れるのを抑制できる。
【００３６】
このため、側突時には、側突側のロッカ２８、クロスメンバ５１、トンネル部４６、クロスメンバ５１を介して反対側のロッカ２８にエネルギを伝達することで車体全体で衝突エネルギを吸収できるので、車両の安全性が第１実施形態に比べ更に向上する。
【００３７】
また、車体床部１２のトンネル部４６を、板厚の増加、リインフォースメントの追加等で補強する必要がないため、車体重量が大幅に増加することもない。
【００３８】
また、本実施形態では、ロッカ部２８の内部とトンネル部４６の内部に水素タンク本体１４を配置したため、第１実施形態に比べ全水素タンク容量を大きくすることができると共に、第１実施形態と同様に、水素タンク本体１４をシート下部等に配置する場合に比べ、効率的な室内パーケージとすることができると共に、車両の重心が低位置となり、操縦安定性が向上する。
【００３９】
また、本実施形態では、トンネル部４６の内部に水素タンク本体１４を配置したため、これらの水素タンク本体１４とＦＣスタック４０とを連結するパイプライン５２の長さを短くすることができる。
【００４０】
更に、図４に二点鎖線に示される如く、ＦＣスタック４０を車体後部１０Ｂに配置した構成においても、トンネル部４６の内部に配置した水素タンク本体１４とＦＣスタック４０とを連結するパイプライン５２の長さを短くすることができる。
【００４１】
なお、本実施形態では、フロアパネル４６のトンネル部４６Ａにおけるコ字状断面内に、燃料タンクとしての２本水素タンク１４を、車両前後方向に沿って並行に配設したが、これに代えて、図６及び図７に示される如く、フロアパネル４６のトンネル部４６Ａにおけるコ字状断面内に、直径Ｒの大きな１本の水素タンク１４を車両前後方向に沿って配設した構成としても良い。
【００４２】
また、図８に示される如く、フロアパネル４６のトンネル部４６Ａにおけるコ字状断面内に、直径Ｒが大きく、且つ、前後方向の長さが短い複数本の水素タンク１４を車両前後方向に沿って配設した構成としても良い。
【００４３】
以上に於いては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記各実施形態においては、水素タンク本体１４に対して車体前後方向の長さが短い複数個のアウターリング２０及びリテーナ４４を配設したが、これに代えて、水素タンク本体１４に対して車体前後方向の長さが長いアウターリング及びリテーナをそれぞれ１つ配設し、水素タンク本体１４を支持する構成としても良い。
【００４４】
また、上記各実施形態においては、水素タンク１４とアウターリング２０との間に、ゴム等の弾性体で構成されたマウント材２２を挟持したが、これに代えて、水素タンク１４とアウターリング２０との間にマウント材２２を挟持せず、前突時、または、後突時の荷重の一部を水素タンク１４で受け、水素タンク１４を介して車体の他の部位にエネルギを伝達する構成としても良い。
【００４５】
また、上記各実施形態においては、燃料タンクとして水素タンクを使用したが、燃料タンクは水素タンクに限定されず、ガソリンタンク、ＬＰガスタンク等の他の燃料タンクでも良い。
【００４６】
【発明の効果】
請求項１記載の本発明における燃料タンクの配置構造は、燃料タンク本体を、車体床部の車幅方向外側端部に車体前後方向に沿って配置したため、車体の重量を大幅に増加することなく、側突時に車体床部の車幅方向外側端部が車幅方向内側へ屈曲するのを抑制できるという優れた効果を有する。
【００４７】
請求項２記載の本発明は、請求項１に記載の燃料タンクの配置構造において、燃料タンク本体は水素タンクであり、ロッカ部の内部に配置されているため、車体の重量を大幅に増加することなく、側突時にロッカ部が車幅方向内側へ屈曲するのを抑制できるという優れた効果を有する。
【００４８】
請求項３記載の本発明は、請求項１に記載の燃料タンクの配置構造において、車体床部の車幅方向中央部にも車体前後方向に沿って燃料タンク本体を配置したため、請求項１に記載の効果に加えて、燃料タンク本体により側突時に車体床部の車幅方向中央部が潰れるのを抑制できるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る燃料タンクの配置構造を示す概略平面図である。
【図２】図１の２−２線に沿った拡大断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態の変形例に係る燃料タンクの配置構造を示す概略平面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る燃料タンクの配置構造を示す概略平面図である。
【図５】図４の５−５線に沿った拡大断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態の変形例に係る燃料タンクの配置構造を示す概略平面図である。
【図７】図６の７−７線に沿った拡大断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態の変形例に係る燃料タンクの配置構造を示す概略平面図である。
【図９】従来例の燃料タンクの配置構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１０　　自動車車体
１２　　車室床部
１４　　水素タンク（燃料タンク）
２０　　アウターリング
２２　　マウント材
２６　　リテーナ
２８　　ロッカ
４４　　リテーナ
４６　　トンネル部

Claims

燃料タンク本体を、車体床部の車幅方向外側端部に車体前後方向に沿って配置したことを特徴とする燃料タンクの配置構造。
前記燃料タンク本体は水素タンクであり、ロッカ部の内部に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の燃料タンクの配置構造。
車体床部の車幅方向中央部にも車体前後方向に沿って燃料タンク本体を配置したことを特徴とする請求項１に記載の燃料タンクの配置構造。