JP2005035388A

JP2005035388A - タンク搭載構造

Info

Publication number: JP2005035388A
Application number: JP2003274186A
Authority: JP
Inventors: Kazutoshi Oikawa; 和俊及川
Original assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp; Fuso Engineering Corp
Current assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp; Fuso Engineering Corp
Priority date: 2003-07-14
Filing date: 2003-07-14
Publication date: 2005-02-10

Abstract

【課題】タンクが大型化してもこれを容易に搭載でき、更に、大型化した複数のタンクをトラック等の荷台の広さを確保しつつ、容易に搭載できるタンク搭載構造を提供することにある。
【解決手段】左右１対のシャシフレーム１が車両前後方向Ｘに延在し、同シャシフレーム１の前部上方に運転台が載置され、同運転台の後方の上記左右１対のシャシフレーム１上に車幅方向Ｙに延在し枠状に形成された骨組部材４を固定し、同骨組部材４上に筒状タンクを車幅方向Ｙに延在するよう配して一体的に取り付けたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、高圧ガスを充填したタンク、特に大型化したタンクをトラック等の車体に固定するためのタンク搭載構造に関する。

圧縮天然ガス（ＣＮＧ）を燃料とするＣＮＧエンジンの搭載車では、燃料タンクに相当するＣＮＧタンクを車体上に搭載する必要がある。
例えば、実用新案登録第２６０７３８４号（特許文献１）に開示のボンベ固定具は車両のサイドフレームの外側壁面に車両前後方向に延在される複数のＣＮＧタンクを固定バンドやＬ字状の固定金具を用いてサイドフレーム側の固定フレームに締付固定している。

実用新案登録第２６０７３８４号公報

ところで特許文献１のタンク搭載構造の場合、車両のサイドフレームの外側壁面にＣＮＧタンクを搭載していることより、ＣＮＧタンクが路面に比較的近い位置に配されている。このため、ＣＮＧタンク自体が大型化すると、これをサイドフレームの外側壁面に搭載することは路面側障害物との干渉を避ける必要上、レイアウト上で困難となる。特に、燃料１回の充填による車両の走行距離増大を図ると、複数のＣＮＧタンクが大型化することにより、更に、搭載性が低下する傾向にあり、これらを解決できる技術が要望されている。

本発明はこのような要望に応えるために成されたものであり、トラック等の荷台の広さを確保しつつ、タンクが大型化してもこれを容易に搭載でき、更に、大型化した複数のタンクを容易に搭載できるタンク搭載構造を提供することを目的とする。

この発明の請求項１に係るタンク搭載構造では、上述の目的を達成するために、請求項１の発明は、左右１対のシャシフレームが車両前後方向に延在し、同シャシフレームの前部上方に運転台が載置され、同運転台の後方の上記左右１対のシャシフレーム上に車幅方向に延在し枠状に形成された骨組部材を固定し、同骨組部材にタンクを車幅方向に延在するよう配して一体的に取り付けたことを特徴とする。
好ましくは、車幅方向に延在する横向きビーム材と同横向きビーム材と交差して一体結合され下端がシャシフレームに固定される左右縦向きビーム材とで縦向き基枠を形成し、同縦向き基枠を前後に対向配備して相互に連結することで、上記骨組部材が形成されてもよい。この場合、相互に連結される前後の縦向き基枠により骨組部材が立体的に形成されるので、骨組部材内にタンクを確実に保持し、左右１対のシャシフレーム上に確実に取り付けできる。
好ましくは、上記タンクを上記骨組部材に上下に複数段に重ねて載置出来るように形成しても良い。この場合、タンクが大型化しても比較的容易に複数のタンクをシャシフレーム上に搭載できるので、トラック等の荷台の広さを確保できると共に、一回の燃料充填による車両の走行距離増大が図れる。

この発明の請求項２に係るタンク搭載構造では、請求項1記載のタンク搭載構造において、上記骨組部材を覆うカバー部材と、同カバー部材と上記骨組部材とを結合するブラケットを有し、上記骨組部材のうち、車幅方向外端部に配置される部位と上記ブラケットとの結合部及び同ブラケットと上記カバー部材との結合部のうち、少なくとも何れか一方の結合部は車両前後方向にボルト軸線を向けたボルトによって締め付けられることを特徴とする。
好ましくは、上記カバー部材は縦横複数のビーム材を箱状枠に組立てて形成しても良い。この場合、箱状枠の上記カバー部材が上記骨組部材に結合されることで、上記骨組部材の剛性をより強化できる。

この発明の請求項１によれば、左右１対のシャシフレームに固定される骨組部材の上に筒状タンクを車幅方向に延在するよう配して一体的に取り付けるので、シャシフレーム上での前後方向の占有部分を少なく抑えることができ、トラック等の荷台の広さを確保しつつ、１回の燃料充填での走行距離増大のためタンクが大型化しても比較的容易にシャシフレーム上にタンクを搭載することができ、大型化したタンクの搭載性が良い。

この発明の請求項２によれば、骨組部材のうち、車幅方向端部に配置される部位がブラケットを介して上記カバー部材と結合される場合に、骨組部材とブラケットとの結合部及び同ブラケットとカバー部材との結合部の少なくとも何れか一方の結合部が車両前後方向にボルト軸線を向けたボルトによって締め付けられるので、左右１対のシャシフレームの変位の影響を最も大きく受け、大きく変位し易い骨組部材とブラケットとカバー部材との互いの結合部の一つを車両前後方向にボルト軸線を向けたボルトによって締め付けることで結合部の一つがボルト軸線回りに相対変位でき、変位を吸収でき、結合部の破損を抑制し、耐久性を確保できる。

図１、２、３には本発明の一実施形態としてのタンク搭載構造を用いてタンクを搭載する車両の要部を示した。
この車両Ｖは圧縮天然ガス（ＣＮＧ）を燃料とするＣＮＧエンジンを搭載するトラックで、燃料タンクに相当するＣＮＧタンクを車体上に搭載している。

この車両Ｖは車両前後方向Ｘに長いはしご型のフレームＭを備える。この車両のフレームＭは車両前後方向Ｘに延在される左右１対のシャシフレーム１と、両者を一体結合すると共に車両前後方向Ｘに沿って複数配備されるクロスメンバ２とを備え、全体がはしご型に形成される。シャシフレーム１およびクロスメンバ２は肉厚鋼板で形成され、全長手方向にわたりシャシフレーム１がコ字型断面で、クロスメンバ２が閉断面及び又は開断面でそれぞれ形成され、これにより十分な剛性を確保している。

このようなフレームＭには同フレームＭの前部上方に運転台３が載置され、同運転台３の後方の左右１対のシャシフレーム１上に車幅方向Ｙに延在し枠状に形成された骨組部材４が固定される。なお、骨組部材４の後方には不図示の荷箱が搭載される。

図２、３に示すように、シャシフレーム１上に一体的に取り付けられた骨組部材４上には上下２段にタンクとしての筒状のＣＮＧタンク５が車幅方向Ｙに延在するよう配設されている。しかも、骨組部材４の外側が箱状のカバー部材６により覆われ、両者は一体的に結合され、これにより上記骨組部材４の剛性をより強化し、ＣＮＧタンク５が外部障害物と干渉することを確実に防止している。
枠状の骨組部材４は左右１対のシャシフレーム１上に車幅方向Ｙに延在して配設され、前後１対の縦向き基枠Ｂと、前後に対向配備される１対の縦向き基枠Ｂの上下複数個所を相互に一体的に結合する連結ビーム材７とで形成される。

縦向き基枠Ｂは車幅方向Ｙに延在する横向きビーム材８と、同横向きビーム材８が車両上下方向に交差して一体結合され下端がシャシフレーム１のウエブ部に締結され、上端が上方に延在している左右１対の縦向きビーム材９とで形成される。ここで横向きビーム材８はコ字型断面で剛性が強化された部材であり、各縦向きビーム材９はＬ字型断面の剛性が強化された部材である。横向きビーム材８は左右１対のシャシフレーム１の間隔より十分大きく車幅方向Ｙに延出し、十分な長さを有し、ここではフレーム１の上側近傍と、縦向きビーム材の上下方向中間部にそれぞれ配備される。フレーム１の上側近傍の横向きビーム材８とシャシフレーム１との間には剛性増強材１１が配設されている。

剛性増強材１１は断面コ字状で、ウエブ部がシャシフレーム１の外側面に沿って、車体前後方向Ｘに延在し、シャシフレーム１の剛性強化を補強している。
Ｌ字型断面の左右の各縦向きビーム材９はその下端部において、Ｌ字型断面の一辺の外側面がシャシフレーム１および剛性増強材１１の各側壁に重なり、両者はボルト止めされる。しかも横向きビーム材８のコ字型断面ウエブ部外側面と、縦向きビームＬ字型断面の他辺の外側面とも隣接し、両者はボルト止めされる。なお、左右の各縦向きビーム材９の縦方向中間部には上側の横向きビーム材８が配設され、両者はボルト止めされる。

このようにして、上下１対の横向きビーム材８と左右１対の縦向きビーム材９とが井桁状をなす縦向き基枠Ｂとして形成されている。縦向き基枠Ｂは車両前後方向Ｘに沿って前後１対配設され、前後１対の縦向き基枠Ｂの各下部は左右１対のシャシフレーム１にそれぞれボルト止めされる。しかも前後１対の縦向き基枠Ｂは上下複数個所に配備された各連結ビーム材７により相互に一体的に結合され、１対の縦向き基枠Ｂ間に比較的大型の上下１対のＣＮＧタンク５を車幅方向Ｙに延在するよう配備するための収容空間を容易に確保している。
このように前後１対の縦向き基枠Ｂと、複数の各連結ビーム材７とを左右１対のシャシフレーム１上に一体的に組付けることで骨組部材４が形成されている。

なお、骨組部材４の内部には上下に１対のＣＮＧタンク５を一体的にずれなく組込むための上下１対のボンベ受板１７が配備され、しかも、タンクの両端近傍にはそれぞれ連結ビーム材７が設けられ、連結ビーム材７を介してタンクストッパ１２が配備され、これによりＣＮＧタンク５の長手方向である車幅方向Yのずれを防止している。

図２、３に示すように、各ボンベ受板１７は上向き湾曲凹部１３が形成され、その両側端に結合フランジ１４を屈曲形成したタンク当接部ａと、左右１対の縦向きビーム材９に重ね合わされボルト止めされる側縁部１５と、前後の横向きビーム材８に載置された上でボルト止めされる下フランジ部１６（図２参照)とで周縁が形成され、全体は鋼板で形成される。

ＣＮＧタンク５は各ボンベ受板１７との対向部がベルト１８と協働することで各ボンベ受板１７側に締結される。
即ち、各ボンベ受板１７の両結合フランジ１４にはベルト１８の両端に延出形成された結合フランジ１８１が対向配備される。両結合フランジ１４、１８１は不図示のボルト穴を形成されており、両者のボルト穴を貫通する締付ボルトｂ１により締め付けられることで、各ボンベ受板１７上にＣＮＧタンク５をずれなく固定される。

骨組部材４の外側を覆うカバー部材６は、左、中、右に配される矩形枠集合体Ｄと、これら各矩形枠集合体Ｄの上下及び前後の８角を一体的に結合する縦角部材１９と、鋼板である表板ｐ（図２に２点鎖線で示す）とで形成され、全体は箱状枠を成す。なお、箱状枠は鋼板である表板ｐを取り付けることで箱状覆いを形成でき、図３に２点鎖線で示す表板ｐの一部には作業用開口ｍが形成される。
箱状のカバー部材６はそれを構成する各部材であって、内部の骨組部材４と近接する複数箇所がブラケット２１を介し相互にそれぞれボルト止めされる。

各矩形枠集合体Ｄは、図1、４、５に示すように、前後の各左右１対の縦向きビーム材９に対設され、縦向きビーム材９との間が相互にブラケット２１ａを介してボルト止めされる前後１対の直状部材２２と、前後１対の縦向きビーム材９間に平面視でコ字状を成して車幅方向Ｙ外側に突き出すように配備され縦向きビーム材９との間が相互にブラケット２１ｂを介してボルト止めされる左右のコ字状部材２３と、を備える。
ここで各矩形枠集合体Ｄ、例えば、左側の矩形枠集合体Ｄは前後の各左右１対の縦向きビーム材９にブラケット２１ａ、２１ｂを介してボルト止めされる。

更に、コ字状部材２３の車幅方向Ｙの外側端近傍部は縦角部材１９の上端とボルト止めされる（図２参照）。これに対し、図４、５に示すように、コ字状部材２３の下方端と中間高さ位置の表板ｐには（図２参照）横向きビーム材８の車幅方向Ｙの外側端近傍部が対向し、それぞれ端部ブラケット２１ｃを介してボルト止めされている。

即ち、図４、５に示すように、車幅方向Ｙに延在される横向きビーム材８の外側端近傍部には平面視でクランク状に屈曲した端部ブラケット２１ｃの一端２１２が車幅方向Ｙ内側に突き出るようにして溶接される。その端部ブラケット２１ｃの突出し端２１１側は離隔幅ｔ1を介して骨組部材４に対して前後に離れている表板ｐの内側壁に補強板ｅを介して当接する。ここで、端部ブラケット２１ｃの突出し端２１１側と補強板ｅの内側壁とは車幅方向Ｙに延出する重合面ｆ（図４、５参照）で重なる。

この重合面ｆで重なる端部ブラケット２１ｃの突出し端２１１と補強板ｅの内側壁とは重合面ｆと直交する車両前後方向Ｘにボルト軸線Ｌｂを向けたボルトｂ２によって締め付けられ、同部位が端部結合部Ｃを構成している。
この端部結合部Ｃでは、車両前後方向Ｘにボルト軸線Ｌｂを向けたボルトｂ２回りに、即ち、重合面ｆに沿って端部ブラケット２１Ｃの突出し端２１１と補強板ｅの内側壁とが相対変位を許容される状態で締結結合されている。

なお、カバー部材６の右側においても、コ字状部材２３の下方端と中間高さ位置の表板ｐ（図２参照）に対し横向きビーム材８の車幅方向Ｙの外側端近傍部がそれぞれ端部ブラケット２１ｃを介してボルト止めされ、この部位が端部結合部Ｃを構成している。この端部結合部Ｃは上述の左側の端部結合部Ｃとほぼ左右対称の構造を採るので重複説明を略す。

このため、左右１対のシャシフレーム１の捻り変位時にその影響を最も大きく受けたとしても、大きく変位し易い骨組部材４側の端部ブラケット２１ｃとカバー部材６側の補強板ｅ付きの表板ｐとがボルトｂ２によって締め付け結合されているので、この端部結合部Ｃにおいては、端部ブラケット２１ｃとカバー部材６側の補強板ｅ付きの表板ｐとがボルト軸線Ｌｂ回りに相対変位でき、相対変位を吸収でき、端部結合部Ｃの破損を抑制し、耐久性を確保できる。なお、上述の端部ブラケット２１ｃはクランク状に屈曲したものであったが、場合により、コ字状に屈曲形成されたものを代用してもよく、この場合も同様の作用効果を得ることができる。

このようなタンク搭載構造を用いて、フレームＭ上に上下1対のＣＮＧタンク５を搭載する組立て手順を次に説明する。
まず、前後1対の縦向き基枠Ｂの組立てに入る。この際、前後1対の縦向き基枠Ｂ側の各左右１対の縦向きビーム材９の各下端をシャシフレーム１にボルト止めする。

次いで、剛性増強材１１をシャシフレーム１の上面に、シャシフレーム１の外側面に沿って、載置し、縦向きビーム材９とボルト止めする。
次いで、前後の下側の横向きビーム材８を、各左右１対の縦向きビーム材９にボルト止めし、その上側に左右1対の下のボンベ受板１７を配し、これを対向する縦向きビーム材９及び横向きビーム材８にボルト止めする。更に、タンクストッパ１２付きの連結ビーム７（図２参照）をボルト止めする。

更に、左右1対のボンベ受板１７上に下側のＣＮＧタンク５を搭載し、これをベルト１８によりボンベ受板１７の上向き湾曲凹部１３に締め付け固定する。
次いで、前後１対の中間部に位置する各横向きビーム材８を、各左右１対の縦向きビーム材９にボルト止めする。この段階で前後1対の井桁状の縦向き基枠Ｂが完成する。

更に、前後の横向きビーム材８の上側に左右1対の上のボンベ受板１７を配し、これを対向する縦向きビーム材９及び横向きビーム材８にボルト止めし、タンクストッパ１２付きの連結ビーム７をボルト止めする。
更に、左右1対の上のボンベ受板１７上に上側のＣＮＧタンク５を搭載し、これをベルト１８によりボンベ受板１７上の上向き湾曲凹部１３に締め付け固定する。

この後、前後に対向配備される１対の縦向き基枠Ｂの上下複数個所を他の連結ビーム材７により一体的に結合することで骨組部材４が形成される。
骨組部材４の組立て後に、その外側にカバー部材６を一体的に取り付ける。
まず、左、中、右に配される矩形枠集合体Ｄを骨組部材４側の縦向きビーム材９にブラケット２１ａ、２１ｂを介して順次ボルト止めする。
次いで、これら各矩形枠集合体Ｄ側のコ字状部材２３の四角に縦角部材１９を一体的に結合し、箱状枠の外側に鋼板である表板ｐが締付固定され、箱状覆いであるカバー部材６が形成される。

次いで、カバー部材６側の補強板ｅ付きの表板ｐ部分を、横向きビーム材８の外側端近傍部に溶接されている端部ブラケット２１の突出し端２１１と重ね、重合面ｆで相互に圧接するようにボルト止めし、端部結合部Ｃを形成する。この端部結合部Ｃでは、ボルトｂ２は重合面ｆと直交する車両前後方向Xにボルト軸線Ｌｂを向けたものであり、ボルト軸線Ｌｂ回りに端部ブラケット２１ｃの突出し端２１１と補強板ｅ付きの表板ｐの内側壁とが重合面ｆに沿って相対変位を許容される状態で結合される。

このように各横向きビーム材８の外側端近傍部と、これに対向するカバー部材６側の補強板ｅ付きの表板ｐとの間には全て端部結合部Ｃが形成され、箱状枠の組立てが完了する。
このようなタンク搭載構造を採用することで、フレームM上に骨組部材４に支持された上下1対のＣＮＧタンク５を搭載し、その外側をカバー部材６で覆うことができ、筒状タンクが大型化しても比較的容易にシャシフレーム１上に筒状タンクを搭載することができる。

更に、筒状のＣＮＧタンク５を車幅方向に延在させ、上下方向へ複数段に載置したので、筒状タンクのシャシフレーム１上での前後方向Ｘの占有部分を少なく抑えることができ、その分荷台の広さを大きくできると共に、タンク容量を大きくできるので、１回の燃料充填における、走行距離増大が容易になり、大型化した筒状タンクの搭載性も良い。
更に、このような車両の走行時に左右１対のシャシフレーム１が捻り変位すると、その影響を車幅方向Ｙ外側端で最も大きく受けることとなる。

ここでは、大きく変位し易い部位である横向きビーム材８に溶接されているボルトブラケット２１とカバー部材６側の補強板ｅ付きの表板ｐとの端部結合部Ｃが、車両前後方向にボルト軸線Ｌｂを向けたボルトによって締め付け結合されている。このため、横向きビーム材８側の端部ブラケット２１ｃとカバー部材６側の補強板ｅ付きの表板ｐとがボルト軸線Ｌｂ回りに相対変位して、シャシフレーム１の捻り変位による端部結合部Ｃ側の相対変位を吸収でき、端部結合部Ｃの破損を確実に抑制し、耐久性を確保できる。

上述の実施形態では、骨組部材４側の横向きビーム材８にクランク状に屈曲した端部ブラケット２１ｃが溶接されているものとして説明したが、この部位のみを次のように代えた、タンク搭載構造を説明する。
図４に２点鎖線で示すように、ここでは、横向きビーム材８の車幅方向Ｙ外側端に端部ブラケット２１ｄの一端がボルトｂ３で締結され、端部ブラケット２１ｄの他端である突出し端側もカバー部材６側のカバー部材６側の補強板ｅ付きの表板ｐにボルトｂ２で結合され、これら両ボルトｂ２、ｂ３が車両前後方向Xにボルト軸線Ｌｂを向けた構成を採っている。

この場合、横向きビーム材８の車幅方向Ｙ外側端の端部と端部ブラケット２１ｃとの端部結合部Ｃが設けられ、しかも、端部ブラケット２１ｃとカバー部材６側の補強板ｅ付きの表板ｐとの端部結合部Ｃが２段に併設され、より確実にシャシフレーム１の捻り変位による端部結合部Ｃ側の相対変位を吸収でき、端部結合部Ｃの破損を確実に抑制し、耐久性を確保できる。

なお、端部ブラケット２１ｃはクランク状に屈曲していたが、コ字状に屈曲され、その一端片部側を大きく伸ばした不図示の端部ブラケットを用いてもよく、この場合も同様の作用効果が得られる。

タンク搭載構造は、タンクの長手方向を車幅方向に向けて上下に重ねて車両のシャシフレーム上に載置できる形状のものであれば、ＣＮＧタンク以外で、その他の各種のタンク、又、筒状以外の形状のタンクであってその搭載に本発明を同様に適用できる。

本発明の一実施形態としてのタンク搭載構造を装備する車両の要部切欠平面図である。図１のタンク搭載構造を装備する車両の要部後側面図である。図１のタンク搭載構造を装備する車両の要部切欠側面図である。図１のタンク搭載構造で用いる矩形枠集合体のコ字状部材と縦向きビーム材及び横向きビーム材の結合部の要部切欠平面図である。図１のタンク搭載構造で用いる矩形枠集合体のコ字状部材と縦向きビーム材及び横向きビーム材の結合部の要部切欠側面図である。

符号の説明

１シャシフレーム
３運転台
４骨組部材
５ＣＮＧタンク（筒状タンク）
６カバー部材
８横向きビーム材
９縦向きビーム材
２１ブラケット
２３コ字状部材
ｂ２ボルト
ｐ表板
Ｂ縦向き基枠
Ｃ端部結合部
Ｄ矩形枠集合体
Ｌｂボルト軸線
Ｘ車両前後方向
Ｙ車幅方向

Claims

左右１対のシャシフレームが車両前後方向に延在し、同シャシフレームの前部上方に運転台が載置され、同運転台の後方の上記左右１対のシャシフレーム上に車幅方向に延在し枠状に形成された骨組部材を固定し、同骨組部材にタンクを車幅方向に延在するよう配して一体的に取り付けたことを特徴とするタンク搭載構造。
請求項1記載のタンク搭載構造において、
上記骨組部材を覆うカバー部材と、同カバー部材と上記骨組部材とを結合するブラケットを有し、上記骨組部材のうち、車幅方向外端部に配置される部位と上記ブラケットとの結合部及び同ブラケットと上記カバー部材との結合部のうち、少なくとも何れか一方の結合部は車両前後方向にボルト軸線を向けたボルトによって締め付けられることを特徴とするタンク搭載構造。