JP2005145152A - 気体燃料自動車 - Google Patents

Abstract

【課題】 居住性を確保しつつ車体全高及び車体重心位置を低く抑えて操縦安定性の向上が得られる気体燃料自動車を提供する。
【解決手段】 左右のサイドシル４、５の間に掛け渡されたフロアパネル１０におけるリヤフロアパネル１３の車幅方向中央部に車体前後方向に連続してフロア面１３ａから下方に突出する凹状部１４及びこの凹状部１４と左右のサイドシル４、５との間にそれぞれ車体前後方向に連続してフロア面１３ａから下方に突出するビード１５、１６を形成して、リヤフロアパネル１３の下面に沿って車体前後方向に連続する燃料ボンベ収納凹部２１、２２、２３、２４を形成する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、液化天然ガス（ＬＮＧ）、圧縮天然ガス（ＣＮＧ）、水素ガス等の気体燃料を充填した燃料ボンベを車体下部に配置した気体燃料自動車に関する。

最近、自動車用エンジンの燃料として安価で取り扱い性に優れ、しかも窒素酸化物や二酸化炭素等の排出が少なく硫化酸化物が排出されないクリーンな液化天然ガス（ＬＮＧ）、圧縮天然ガス（ＣＮＧ）、水素ガス等の気体燃料が注目されている。

この種の気体燃料を使用する気体燃料自動車の燃料ボンベの搭載について種々提案されている。例えば図６に示すようにシート１０１の下部におけるフロアパネル１０２にブラケット１０３を取り付け、ブラケット１０３に円筒状の燃料ボンベ１１０を下方から保持する半割形状の保持ブラケット１０４を配置し、この保持ブラケット１０４に燃料ボンベ１１０を横にして載置し、その上側より保持ブラケット１０４に対応する半割の押さえブラケット１０５を配置し、これら押さえブラケット１０５、保持ブラケット１０４及びブラケット１０３をボルトによって一体に結合して燃料ボンベ１１０を固定する気体燃料自動車が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−６３３８６号公報

上記特許文献１に開示された気体燃料自動車にあっては、燃料ボンベ１１０をシート１０１の下部におけるフロアパネル１０２上に搭載することによって、シート１０１の後方のトランクルーム１０６の収容空間を大きく確保することができて荷物の収容性が向上すると共に、シート１０１の下部空間を有効的に利用することができる。

しかし、フロアパネル１０２とシート１０１との間に燃料ボンベ１１０を配置することから、シート１０１が高位置に配置されて乗員の着座位置が高くなることから車体全高及び車体重心位置が高くなり操縦安定性の低下が懸念される。これを回避すべく車体全高を抑制すると十分なヘッドクリアランスが確保できず居住性に影響を及ぼす。これは、シート１０１の下部範囲に燃料ボンベ１１０を配置することからその長さが規制されてしまい、容積確保のために大径の燃料ボンベ１１０を搭載した場合に顕著である。

従って、かかる点に鑑みなされた本発明の目的は、居住性を確保しつつ車体全高及び車体重心位置を低く抑えて操縦安定性の向上が得られる気体燃料自動車を提供することにある。

上記目的を達成する請求項１に記載の気体燃料自動車の発明は、左右のサイドシル間に掛け渡されたフロアパネルの下部に気体燃料が充填された燃料ボンベを搭載する気体燃料自動車において、上記フロアパネルの車幅方向中央部に車体前後方向に連続してフロア面から下方に突出する凹状部及び該凹状部と左右のサイドシルとの間にそれぞれ車体前後方向に連続してフロア面から下方に突出するビードを形成して上記凹状部と各ビードとの間にフロアパネルの下面に沿って車体前後方向に連続する燃料ボンベ収納凹部を形成したことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１の気体燃料自動車において、上記ビードとサイドシルとの間にフロアパネルの下面に沿って車体前後方向に連続する燃料ボンベ収納凹部を形成したことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２の気体燃料自動車において、上記フロアパネル上に、車幅方向中央部が上記凹状部に嵌入する凹部を有して車幅方向に延在するシートクッションを備えたシートが載置されたことを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかの気体燃料自動車において、上記凹状部及び／または各ビードの各縁部間をそれぞれ連結して閉断面を形成するプレートを有することを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜４にいずれかの気体燃料自動車において、上記凹状部及び／または各ビード内に車体前後方向に連続する配管・配線類が敷設されたことを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれかの気体燃料自動車において、上記凹状部の下方に車体前後方向に連続するプロペラシャフトが配置されたことを特徴とする。

請求項１の発明によると、フロアパネルの車幅方向中央部に車体前後方向に連続して下方に突出する凹状部及びその凹状部と左右のサイドシルとの間に車体前後方向に連続して下方に突出するビードを形成して凹状部と各ビードとの間にフロアパネルの下面に沿って車体前後方向に連続する燃料ボンベ収納凹部を形成することから、凹状部及びビードによってフロアパネルの面剛性が向上でき、かつ燃料ボンベ収納凹部を車体前後方向に十分長く形成できて小径で長い燃料ボンベの使用が可能になると共に、フロアパネルのフロア面と燃料ボンベが接近した状態で燃料ボンベが搭載されることと相俟ってフロアパネルの高さを抑制することが可能なり、居住性を確保しつつ車体全高及び車体重心位置が低く抑えられて操縦安定性が向上する。

請求項２の発明によると、請求項１に加え、各ビードとサイドシルとの間にフロアパネルの下面に沿って車体前後方向に連続する燃料ボンベ収納凹部を形成することによって、更に多くの燃料ボンベを搭載することができ、各燃料ボンベの小径化が可能になり、よりフロアパネルの高さが抑制できて居住性が向上すると共に、車体全高及び車体重心位置が低く抑えられて操縦安定性の向上を図ることができる。

請求項３の発明によると、フロアパネル上に、車幅方向中央部が凹状部に嵌入するシートクッションを備えたシートを載置することによって、シートクッションの中央席部分を低くすることができ、該部の着座位置を下げることによって後方視界の向上が図れる。また、中央席部分を下げることによってチャイルドシートの取り付け位置が明確になり、チャイルドシートを適切な状態で取り付けることができる。

請求項４の発明によると、ビードの前端をサイドシルの前端に連結されたサイドフレームに連結することによって、衝撃荷重が前方から車体前部に作用したときには、その衝撃荷重がサイドフレームからサイドシルに伝達されると共に、サイドフレームからビードの前端に伝達されて車体前後方向に連続するビードによってフロアパネル全体に伝達されて効率的に車体全体に分散できる。

請求項５の発明によると、凹部及び／またはビードと各プレートによって車体前後方向に連続する閉断面が形成されてフロアパネルの面剛性が更に向上する。

請求項６の発明によると、配管・配線類が凹状部及び／またはビードによって保護され、耐久性が向上する。

請求項７の発明によると、凹状部の下方にプロペラシャフトを配置することによって、車体前後方向に沿って搭載される燃料ボンベ間にプロペラシャフトが配置できてフロアパネルの高さが抑制でき、車体全高及び車体重心位置を低く抑えられる。

以下、本発明における気体燃料自動車の実施の形態を図を参照して説明する。

（第１実施の形態）
本発明の第１実施の形態を図１乃至図４を参照して説明する。図１は本実施の形態を概略的に示す気体燃料自動車の要部平面図、図２は気体燃料自動車の要部側面図、図３は図２のＩ−Ｉ線断面図、図４は図２のＩＩ−ＩＩ線断面図である。なお、矢印Ｆは車体前方方向を示している。

本実施の形態における気体燃料自動車１は、車室２のフロアパネル１０の下部に搭載された燃料ボンベ２５、２６、２７、２８に液化天然ガス（ＬＮＧ）、圧縮天然ガス（ＣＮＧ）、水素ガス等の気体燃料を充填し、この気体燃料で走行する。

車室２は、前部がトーボード３を介してエンジンルームと区画され、車室２の下部両側にそれぞれ車体前後方向に連続する中空状のサイドシル４、５が延在している。一方、エンジンルームの下部両側に沿って車体前後方向に連続して後端がトーボード３に当接してフロアパネル１０の下面に達するサイドフレーム６、７が設けられ、サイドシル４、５の前端がトーボード３に形成された車幅方向に延在するトルクボックス３ａを介してサイドフレーム６、７にそれぞれ結合されている。各サイドシル４、５の後端は、車体後部において車体前後方向に延在するリヤフレーム８、９の前端に連結している。これらサイドシル４、５、サイドフレーム６、７及びリヤフレーム８、９は剛性が確保された車体フレームを構成している。

フロアパネル１０は、前端縁がトーボード３の下縁に連続して両側縁が左右のサイドシル４、５に結合されると共に車幅方向中央部に車体前後方向に連続して隆起するトンネル部１１ａが形成された比較的低床のフロントフロアパネル１１と、このフロントフロアパネル１１の後端縁に段差部１２を介して前端縁が連続すると共に両側縁が左右のサイドシル４、５に結合され、かつ後部範囲がリヤフレーム８、９上に載置されて結合されたリヤフロアパネル１３によって形成されている。

リヤフロアパネル１３の前部範囲に車幅方向に連続する前部シート３１が載置され、かつリヤフロアパネル１３の中央部範囲に後部シート３２が載置され、後部シート３２の後方に荷室３３が形成されている。

リヤフロアパネル１３の車幅方向中央部には、そのフロア面１３ａから下方に折曲形成された一対の側面１４ａ、１４ｂ及び側面１４ａと１４ｂの下端を連結する底面１４ｃによって車体前後方向に連続して下方に突出するビード状で比較的広幅の凹状部１４が形成されている。

更に、リヤフロアパネル１３には、凹状部１４とサイドシル４との間に下方に突出して車体前後方向に連続するビード１５が形成され、凹状部１４とサイドシル５との間に下方に突出して車体前後方向に連続するビード１６が形成される。ビード１５及び１６は段部１２及びフロントフロアパネル１１に連続形成されてそれぞれの前端がサイドフレーム６及び７と連結している。これら凹状部１４及びビード１５、１６によってフロアパネル１０の面剛性が確保される。

また、リヤフロアパネル１３の後部シート３２が載置される部分を除いて図３に示すように、フロア面１３ａと面一になるように凹状部１４の各縁部であるフロア面１３ａと側面１４ａによる折曲部及びフロア面１３ａと側面１４ｂによる折曲部の間にプレート１７を掛け渡して溶接結合して該凹部１４及びプレート１７によって車体前後方向に連続する中空状の閉断面１４Ａを形成する。同様にビード１５及び１６においてもプレート１８、１９を各縁部間に掛け渡して連結することによって閉断面１５Ａ及び１６Ａを形成し、この閉断面１５Ａ及び１６Ａの前端がサイドフレーム６、７に連結形成される。

これらフロアパネル１０に閉断面１４Ａ、１５Ａ及び１６Ａを形成することによってフロアパネル１０の変形を拘束してフロアパネル１０の面剛性を更に向上させると共に、フロア面１３ａの平面化を図る。

フロアパネル１０に凹設された凹状部１４とビード１５、ビード１５とサイドシル４、凹状部１４とビード１６、ビード１６とサイドシル５によってリヤフロアパネル１３の下方に車体前後方向に連続する燃料ボンベ収納凹部２１、２２、２３、２４が形成される。

各燃料ボンベ収納凹部２１、２２、２３、２４に下方から収納するようにして燃料ボンベ２５、２６、２７、２８を搭載する。この各燃料ボンベ収納凹部２１、２２、２３、２４は、例えばフロアパネル１０の段差部１２近傍から後部シート３２の下方に連続する十分な長さが容易に確保でき、燃料ボンベ２５、２６、２７、２８を比較的小径で長尺なものとすることができ、その容積が確保できる。

従って、このように構成された気体燃料自動車１によると、フロアパネル１０に凹状部１４及びビード１５、１６を形成し、かつ凹状部１４、ビード１５、１６をそれぞれプレート１７、１８、１９によって閉鎖して車体前後方向に連続する閉断面１４Ａ、１５Ａ、１６Ａを形成することによってフロアパネル１０の変形が拘束されてよりフロアパネル１０の面剛性が向上する。

更に、搭載される燃料ボンベ２５と２７の間に形成された車体前後方向に連続する空間に沿ってリヤフロアパネル１３の車幅方向中央部に下方に突出する凹状部１４を配置し、かつ燃料ボンベ２５と２６の間に形成される空間及び燃料ボンベ２７と２８の間に形成される空間に沿ってそれぞれ連続するビード１５、１６を配置することからリヤフロアパネル１３のフロア面１３ａと搭載される燃料ボンベ２５、２６、２７、２８とが接近配置できる。また、凹状部１４、ビード１５、１６等によってフロアパネル１０の下方に形成される各燃料ボンベ収納凹部２１、２２、２３、２４は、車体前後方向に十分長く形成でき、小径で長い燃料ボンベ２５、２６、２７、２８の使用が可能になることと相俟って、フロアパネル１０の高さを抑制することが可能なり、居住性を確保しつつ車体全高及び車体重心位置を低く抑えられて操縦安定性が向上する。更に、左右対称に燃料ボンベ２５、２６と２７、２８が配置されて車体重量の均衡が確保できる。

また、前面衝突等によって衝撃荷重が前方から車体前部に作用したときには、その衝撃荷重がサイドフレーム６、７から左右のサイドシル４、５に伝達されると共に、サイドフレーム６、７からビード１５、１６及びプレート１８、１９によって形成された閉断面１５Ａ、１６Ａの前端に伝達されて車体前後方向に連続する閉断面１５Ａ、１６Ａを介してフロアパネル１０全体に伝達される。更に、フロアパネル１０を介して効率的に車体全体に分散伝達されて衝撃荷重が吸収され、乗員への衝撃が緩和される。

更に、フロアパネル１０の面剛性の向上に伴ってフロアパネル１０から発生する放射音が抑制されてロードノイズが低減され、フロアパネル１０の補剛及び制振材の省略或いは簡素化が可能になり、製造コストの低減及び車体の軽量化が期待できる。

また、４輪駆動車やフロントエンジンリヤドライブのいわゆるＦＲ車にあっては、図３及び図４に示しようにエンジンルームに搭載したパワーユニットから後方に配置したリヤデファレンシャル装置との間に車体前後方向に延在するプロペラシャフト３０を、燃料ボンベ収納凹部２１と２３に搭載された燃料ボンベ２５と２７によってリヤフロアパネル１３の凹状部１４の下方に車体前後方向に連続して形成された凹部２９内に配置することによって、プロペラシャフト３０の配置によるフロアパネル１０の高さ及び車体全高の増大が抑制できる。

図４に示すように後部シート３２の中央席となる車幅方向中央部が載置されるリヤフロアパネル１３の車幅方向中央部範囲には凹状部１４によって凹部が形成され、後部シート３２におけるシートクッション３４の中央席部分３４ａを低くすることができ、該部の着座位置を下げることによって後方視界の向上が図れる。また、中央席部分３４ａを一段下げることによってチャイルドシートの取り付け位置が明確になり、チャイルドシートを適切な状態で取り付けることができ、チャイルドシートを使用する乳幼児等の乗員保護がより確実になる。

（第２実施の形態）
図５を参照して本発明の第２実施の形態を説明する。図５は上記図３に対応する図１のＩ−Ｉ線断面図であり、図１乃至図４と対応する部分に同一符号を付することで該部の詳細な説明を省略し、異なる部分を主に説明する。

本実施の形態は、第１実施の形態の気体燃料自動車１において、フロアパネル１０に車体前後方向に連続形成された凹状部１４、ビード１５、１６内に配管・配線類を敷設したことを特徴とする。

例えば、凹状部１４内の下部側縁に沿って車室２内の前部に配置されたパーキングブレーキレバーから左右の後輪のブレーキ装置に至るそれぞれのパーキングブレーキケーブル４１を敷設し、プレート１７に代えて凹状部１４の側面１４ａ及び１４ｂ間に嵌合するプロテクタ４５によって車室２内側から覆う。ビード１５に燃料ボンベ２５、２６、２７、２８からエンジンに気体燃料を供給する燃料配管４２を敷設してプレート１８に代えてビード１５に嵌合するプロテクタ４６によって覆う。同様にビード１６に電気配線４３及びトランクオープナ操作レバーからトランクリッド等に取り付けられたトランクオープナに至るトランクオープナ用ケーブル４４を敷設し、プレート１９に代えてプロテクタ４７によって覆う。

この構成により、パーキングブレーキケーブル４１は凹状部１４及びプロテクタ４５に囲まれ、走行中に飛散した跳石等に対して凹状部１４によって保護され、かつ車室２内からの乗員による踏み付け等に対してはプロテクタ４５によって保護されて、破損等が回避できてパーキングケーブル４１の耐久性が確保できる。同様に燃料配管４２がビード１５及びプロテクタ４６によって保護され、かつ電気配線４３及びトランクオープナ用ケーブル４４がビード１６及びプロテクタ４７に保護されて耐久性が確保できる。なお、凹状部１４及びビード１５、１６内に敷設する配管・配線類は上記以外の他の配管・配線類を同様に敷設することができる。

従って、本実施の形態によると第１実施の形態に加え、車室２内を車体前後方向に敷設される配管・配線類を外力から保護することができる。

なお、本発明は上記第１実施の形態及び第２実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上記実施の形態ではフロアパネル１０の下部に同一形状の４本の燃料ボンベ２５、２６、２７、２８を配置したが、車幅方向外側の燃料ボンベ２６及び２８を長さが比較的短い燃料ボンベに変更する等要求により適宜変更することができる。また、４本に限定することなく他の複数本の燃料ボンベを搭載することができる。

本発明の第１実施の形態を概略的に示す気体燃料自動車の要部平面図である。 同じく、気体燃料自動車の要部側面図である。 同じく、図２のＩ−Ｉ線断面図である。 同じく、図２のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 本発明の第２実施の形態を概略説明図である。 従来の気体燃料自動車における燃料ボンベ搭載の概要を示す説明図である。

符号の説明

１ 気体燃料自動車
２ 車室
３ トーボード
４、５ サイドシル
６、７ サイドフレーム
８、９ リヤフレーム
１０ フロアパネル
１１ フロントフロアパネル
１３ リヤフロアパネル
１４ 凹状部
１４Ａ 閉断面
１５、１６ ビード
１５Ａ、１６Ａ 閉断面
１７ プレート
１８ プレート
１９ プレート
２１、２２、２３、２４ 燃料ボンベ収納凹部
２５、２６、２７、２８ 燃料ボンベ
２９ 凹部
３０ プロペラシャフト
３１ 前部シート
３２ 後部シート
４１ パーキングブレーキケーブル（配管・配線類）
４２ 燃料配管（配管・配線類）
４３ 電気配線（配管・配線類）
４４ トランクオープナ用ケーブル（配管・配線類）
４５、４６、４７ プロテクタ

Claims (7)

1. 左右のサイドシル間に掛け渡されたフロアパネルの下部に気体燃料が充填された燃料ボンベを搭載する気体燃料自動車において、
   上記フロアパネルの車幅方向中央部に車体前後方向に連続してフロア面から下方に突出する凹状部及び該凹状部と左右のサイドシルとの間にそれぞれ車体前後方向に連続してフロア面から下方に突出するビードを形成して、上記凹状部と各ビードとの間にフロアパネルの下面に沿って車体前後方向に連続する燃料ボンベ収納凹部を形成したことを特徴とする気体燃料自動車。
2. 上記ビードとサイドシルとの間にフロアパネルの下面に沿って車体前後方向に連続する燃料ボンベ収納凹部を形成したことを特徴とする請求項１に記載の気体燃料自動車。
3. 上記フロアパネル上に、車幅方向中央部が上記凹状部に嵌入する凹部を有して車幅方向に延在するシートクッションを備えたシートが載置されたことを特徴とする請求項１または２に記載の気体燃料自動車。
4. 上記ビードの前端が上記サイドシルの前端に連結されて車体前後方向に沿って延在するサイドフレームに連結されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の気体燃料自動車。
5. 上記凹状部及び／または各ビードの各縁部間をそれぞれ連結して閉断面を形成するプレートを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の気体燃料自動車。
6. 上記凹状部及び／または各ビード内に車体前後方向に連続する配管・配線類が敷設されたことを特徴とする請求項１〜４にいずれかに記載の気体燃料自動車。
7. 上記凹状部の下方に車体前後方向に連続するプロペラシャフトが配置されたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の気体燃料自動車。

Images