JP2005225477A - ガス燃料タンクの保持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 燃料タンクを支持するフレームの構造の制約を受けにくくするとともに、燃料タンクを支持するフレーム、車体側の剛性を高めることにある。
【解決手段】 燃料タンク２１内に貯えた圧縮ガス燃料をエネルギー源として走行する燃料電池車両における燃料タンク２１の保持構造において、燃料タンク２１を、ほぼ円筒で、その両端部をほぼ球面状の凸面とし、この凸面をタンク保持具５１によって挟持することで保持する構造にし、燃料タンク２１を支持するフレームのクロスメンバを不要にした。
【選択図】 図６

Description

本発明は、ガス燃料をエネルギー源とするガス燃料車両、特に燃料電池を搭載した燃料電池車両におけるガス燃料タンクの保持構造に関するものである。

搭載した燃料電池に水素と酸素とを供給することで発電し、この電気でモータを回し、モータで車輪を駆動して走行する燃料電池車両は、（１）生成物がクリーン（例えば、水素と酸素とから水を生成する。）、（２）効率が従来の石油燃料車両より高い（効率とは、例えば、燃料の段階から走行するまでの総合効率（いわゆる「ＷＥＬＬ−ＴＯ−ＷＨＥＥＬ（井戸から車輪まで）」）である。）、（３）燃料は再生可能（例えば、水を電気分解すれば、水素と酸素が出来る。）、であるために石油燃料車両の代替として盛んに開発が行われている。

上記した水素等のガス燃料を貯える従来のガス燃料タンクの保持構造として、ガス燃料タンクをバンドで固定したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００３−６３４５７公報

特許文献１の図２を以下の図１８で説明する。なお、図２の上半部は都合により省略した。また、符号は振り直した。
図１８は従来のガス燃料タンクの保持構造を示す斜視図であり、サポートフレーム２００は、左右にそれぞれ設けたフレーム部材２０１，２０２と、これらのフレーム部材２０１，２０２に渡した前フレーム部材２０３、中央フレーム部材２０４、後フレーム部材２０６からなり、前フレーム部材２０３と中央フレーム部材２０４との間に第１燃料タンク２０８を配置するとともに、前フレーム部材２０３及び中央フレーム部材２０４に一対のバンド２１１，２１１で第１燃料タンク２０８を取付け、中央フレーム部材２０４と後フレーム部材２０６との間に第２燃料タンク２１２を配置するとともに、中央フレーム部材２０４及び後フレーム部材２０６に一対のバンド２１３，２１３で第２燃料タンク２１２を取付けたことを示す。

上記の従来技術では、第１燃料タンク２０８及び第２燃料タンク２１２をバンド２１１，２１３で固定するため、サポートフレーム２００には、バンド２１１，２１３を取付けるために前フレーム部材２０３、中央フレーム部材２０４及び後フレーム部材２０６のようような、左右のフレーム部材２０１，２０２に渡すクロスビームが第１燃料タンク２０８及び第２燃料タンク２１２の近傍に必要になる。即ち、サポートフレーム２００の構造が制約を受ける。

また、第１燃料タンク２０８及び第２燃料タンク２１２が高圧タンクの場合は、強度を高めるために第１燃料タンク２０８及び第２燃料タンク２１２の重量が大きくなり、サポートフレーム２００、ひいてはサポートフレーム２００を取付ける車体側の剛性を高める必要がある。

そこで、本発明の目的は、ガス燃料タンクを支持するフレームの構造の制約を受けにくくするとともに、ガス燃料タンクを支持するフレーム、車体側の剛性を高めることにある。

請求項１に係る発明は、ガス燃料タンク内に貯えた圧縮ガス燃料をエネルギー源として走行するガス燃料車両におけるガス燃料タンクの保持構造において、ガス燃料タンクを、ほぼ円筒で、その両端部をほぼ球面状の凸面とし、この凸面を保持部材によって挟持することで保持することを特徴とする。

従来のように、ガス燃料タンクをバンドで固定する場合は、ガス燃料タンクを支持するフレームのガス燃料タンクの近傍にバンドを固定するクロスメンバが必要であったが、本発明では、ガス燃料タンクを、ほぼ円筒で、その両端部をほぼ球面状の凸面とし、この凸面を保持部材で挟持することで保持する構造にし、ガス燃料タンクを支持するフレームのクロスメンバを不要にした。
また、ガス燃料タンクを支持するフレームに保持部材を取付けて、ガス燃料タンクを支持するフレームの剛性を高めた。

請求項２に係る発明は、ガス燃料車両のトランクルーム内に、ガス燃料タンクを固定するレールを備え、このレールに保持部材を取付けたことを特徴とする。

トランクルームという既存のスペースにガス燃料タンクを固定するレールを備え、レールに保持部材を取付けたことで、特別にガス燃料タンクを設置するスペースを確保する必要がない。また、トランクルームのリッドを開けてガス燃料タンクの交換、メンテナンスができる。

請求項３に係る発明は、ガス燃料車両に設けた車体フレームで枠体状のサポートフレームを支持し、このサポートフレームにガス燃料タンクを保持したガス燃料タンクの保持構造であって、ガス燃料タンクの長手方向両端部を保持部材にて挟持することで保持し、この保持部材をサポートフレームに取付けたことを特徴とする。

従来のように、ガス燃料タンクをバンドで固定する場合は、サポートフレームのガス燃料タンクの近傍にバンドを固定するクロスメンバが必要であったが、本発明では、ガス燃料タンクの両端部を保持部材で挟持することで保持する構造にし、サポートフレームのクロスメンバを不要にした。
また、サポートフレームに保持部材を取付けて、サポートフレームの剛性を高めた。

請求項４に係る発明は、保持部材に設けたクッション材を介してガス燃料タンクの両端部を挟持したことを特徴とする。
ガス燃料タンクの両端部をクッション材を介して挟持したことで、ガス燃料タンクを弾性支持することが可能になる。

請求項５に係る発明は、ガス燃料タンクをその長手方向がほぼ平行になるように少なくとも２つ設け、これらのガス燃料タンクを共通の保持部材によって挟持することを特徴とする。
少なくとも２つのガス燃料タンクを共通の保持部材で保持することで、各ガス燃料タンクを別々の保持部材で保持するのに比べて部品数を減らした。

請求項６に係る発明は、保持部材に、ガス燃料タンクの両端部を挟持する２枚の固定板と、これらの固定板を連結する連結部材とを備えることを特徴とする。
保持部材を、２枚の固定板を連結部材で連結する構造にしたことで、保持部材を簡素な構造にすることが可能になる。

請求項７に係る発明は、ガス燃料タンクと、圧力調整のためのレギュレータ、温度・圧力センサ等のガス燃料を供給する補機類とを一つの組立体としてガス燃料車両に搭載したことを特徴とする。
ガス燃料タンクと、レギュレータ、温度・圧力センサ等のガス燃料を供給する補機類とを予め一つの組立体にしておけば、ガス燃料車両に搭載する際に搭載作業が容易になる。

請求項１に係る発明では、ガス燃料タンクのほぼ球面状の凸面とした両端部を保持部材で挟持することで保持する構造にしたため、ガス燃料タンクを支持するフレームにバンドを取付けるクロスメンバが不要になり、ガス燃料タンクを支持するフレームの構造の制約が受けにくくなり、ガス燃料タンクを支持するフレームの設計自由度を増すことができる。

また、ガス燃料タンクを支持するフレームに保持部材を取付けることにより、保持部材でガス燃料タンクを支持するフレームの剛性を高めることができ、このようなガス燃料タンクを支持するフレームをガス燃料車両の車体フレームに取付けることで、ガス燃料車両の車体フレームの剛性を向上させることができて、ガス燃料タンクの支持剛性をより高めることができる。

請求項２に係る発明では、トランクルームという既存のスペースにガス燃料タンクを固定するレールを備え、レールに保持部材を取付けたので、特別にガス燃料タンクを設置するスペースを確保する必要がなく、ガス燃料タンクの設置を簡単に行うことができる。また、トランクルームのリッドを開ければ、ガス燃料タンクの交換、メンテナンスを容易に行うことができる。

請求項３に係る発明では、ガス燃料タンクの両端部を保持部材で挟持することで保持する構造にしたため、ガス燃料タンクを支持するフレームであるサポートフレームにバンドを取付けるクロスメンバが不要になり、サポートフレームの構造の制約が受けにくくなり、サポートフレームの設計自由度を増すことができる。

また、サポートフレームに保持部材を取付けることにより、保持部材でサポートフレームの剛性を高めることができ、このようなサポートフレームをガス燃料車両の車体フレームに取付けることで、ガス燃料車両の車体フレームの剛性を向上させることができて、ガス燃料タンクの支持剛性をより高めることができる。

請求項４に係る発明では、ガス燃料タンクの両端部をクッション材を介して挟持したことで、充填したガス燃料によるガス燃料タンクの膨張を許容することができる。従って、燃料タンクに無理な力が加わるのを防止することができる。
また、車体フレーム側からガス燃料タンクに振動や衝撃が伝わるのをクッション材で緩和することができる。

請求項５に係る発明では、少なくとも２つのガス燃料タンクを共通の保持部材で保持することで、各ガス燃料タンクを別々の保持部材で保持するのに比べて部品数を減らすことができ、製造が容易で且つコストを抑えることができる。

請求項６に係る発明では、保持部材を、２枚の固定板を連結部材で連結する構造にしたことで、保持部材を容易に製造することができ、また、ガス燃料タンクの位置決めを、固定板及び連結部材という簡素な部材で確実に行うことができる。従って、保持部材のコストを低減することができる。

請求項７に係る発明では、ガス燃料タンクと、レギュレータ、温度・圧力センサ等のガス燃料を供給する補機類とを予め一つの組立体にしておくことで、ガス燃料車両に搭載する際に搭載作業を容易に行うことができ、ガス燃焼車両の生産性を向上させることができる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとし、矢印（ＦＲＯＮＴ）は車両前方を表す。
図１は本発明に係るガス燃料タンクの保持構造（第１実施形態）を採用した燃料電池車両の説明図であり、燃料電池車両１０は、リヤシート１０Ａの下方にガス、例えば高圧の水素を貯える後述する二本の燃料タンクをその長手方向がほぼ平行になるように配置し、フロントシート１０Ｂの下方の床下に燃料電池１０Ｃを配置し、左右の前輪１０Ｄの間にモータ１０Ｅを配置した四輪車であり、燃料タンクから燃料電池１０Ｃに燃料ガスを供給することで発電し、その電気をモータ１０Ｅに流し、モータ１０Ｅで前輪１０Ｄを駆動する。なお、１０Ｆは後輪である。

図２は本発明に係るガス燃料タンクを保持する車体後部構造を示す斜視図（第１実施形態）であり、燃料電池車両１０（図１参照）の車体後部に設けた左右一対のリヤフレーム１１，１２に第１クロスメンバ１３、第２クロスメンバ１４及び第３クロスメンバ１６を車両前方側から車両後方側へ順にそれぞれ渡して後部フレーム１８を形成し、この後部フレーム１８の下部に下方から水素等のガスを貯める２本の燃料タンク２１，２１を支持したサポートフレーム２３を取付けたことを示す。
後部フレーム１８は、リヤシート１０Ａ（図１参照）の下方及びその下方後方に配置したものである。

図３（ａ），（ｂ）は本発明に係る車両の車体後部構造を説明する斜視図（第１実施形態）である。
（ａ）は車体フレーム１８側の構造を示す斜視図であり、左右ドア下のサイドシルを構成する左インサイドシル３１及び右インサイドシル３２の後端にそれぞれ左インサイドシル延長部材３３及び右インサイドシル延長部材３４（不図示）を取付け、これらの左インサイドシル延長部材３３及び右インサイドシル延長部材３４にそれぞれリヤフレーム１１，１２を連結し、これらのリヤフレーム１１，１２の後部下部にリヤブラケット３６，３７をそれぞれ取付け、これらのリヤブラケット３６，３７のそれぞれの後端にバンパビーム４１を渡したことを示す。

（ｂ）は燃料タンク２１及びサポートフレーム２３側を示す斜視図であり、ほぼ筒状の燃料タンク２１，２１をタンク保持具５１で保持し、サポートフレーム２３にタンク保持具５１を取付けたことを示す。

タンク保持具５１は、燃料タンク２１，２１の両端部を挟む固定板５２，５２と、これらの固定板５２，５２を連結する３本の連結部材５３（２本の連結部材５３のみ示す。）と、連結用ボルト（不図示。詳細は後述する。）と、固定板５２及び燃料タンク２１のそれぞれの間に介在させたクッション材（不図示。詳細は後述する。）とからなる。

サポートフレーム２３は、例えば車両の後輪用サスペンションを取付ける部材でもある。
上記した燃料タンク２１，２１、タンク保持具５１及びサポートフレーム２３は、タンク保持組立体５５を構成する部材である。
図中の２１ａ，２１ａは燃料タンク２１の一端部に取付けたバルブであり、燃料タンク２１にガス燃料を充填する、又は燃料電池１０Ｃ（図１参照）へガス燃料を供給するときに開閉する。

図４は本発明に係る車体後部構造を示す側面図（第１実施形態）であり、後部フレーム１８へのタンク保持組立体５５の取付構造を示す。なお、タンク保持組立体５５の形状の把握を容易にするために、その輪郭を太線で示した。
後部フレーム１８は、左インサイドシル延長部材３３及び右インサイドシル延長部材３４の内側にそれぞれフロントブラケット５７，５８を取付け、これらのフロントブラケット５７，５８に円柱状部材６１，６１を備え、また、リヤブラケット３６，３７の内側に円柱状部材６２，６２を備える。

タンク保持組立体５５は、サポートフレーム２３の前部にボルト６３，６３を下から上に通すとともに後部フレーム１８の円柱状部材６１，６１に形成しためねじにねじ込み、サポートフレーム２３の後部にボルト６４，６４を下から上に通すとともに後部フレーム１８の円柱状部材６２，６２に形成しためねじにねじ込んで、後部フレーム１８に取付けたものである。

図５は本発明に係るタンク保持組立体を示す平面図（第１実施形態）であり、サポートフレーム２３は、後端に対して前端が車幅方向外側に位置するようにそれぞれ傾斜させて配置した左右一対の左フレーム部材６７及び右フレーム部材６８と、これらの左フレーム部材６７及び右フレーム部材６８のそれぞれの前端に取付けた前連結部材７１，７２と、左フレーム部材６７及び右フレーム部材６８のそれぞれの後端に取付けた後連結部材７３，７４と、前連結部材７１，７２間に渡した前クロスビーム７６と、後連結部材７３，７４間に渡した後クロスビーム７７とからなる。

前連結部材７１，７２及び後連結部材７３，７４は、それぞれボルト挿通穴８１を備え、これらのボルト挿通穴８１にボルト６３，６４（図４参照）を挿入してサポートフレーム２３を後部フレーム１８（図２参照）に取付ける。後連結部材７３，７４は、例えば、
後輪用サスペンションに設けた位置決めのためのリンクの先端を取付ける部材である。
前クロスビーム７６及び後クロスビーム７７は、タンク保持具５１を取付ける部材である。

このように、本発明では、燃料タンク２１の保持にバンドを使用しないため、燃料タンク２１の近傍にバンドを固定するためのクロスメンバを配置する必要がなく、サポートフレーム２３の構造に制約を受けにくく、サポートフレーム２３の構造を簡素にすることができる。

また、サポートフレーム２３にタンク保持具５１を取付ける構造であるため、タンク保持具５１でサポートフレーム２３の剛性を高めることができ、タンク保持具５１及びサポートフレーム２３で燃料タンク２１，２１を強固に保持することができる。

図６は図５の６−６線断面図であり、燃料タンク２１をクッション材８３，８３（クロスハッチングを施した部分である。）を介して固定板５２，５２で挟んで保持したことを示す。なお、８４はクッション材８３を介して燃料タンク２１を保持するために固定板５２に開けた穴部であり、この穴部８４は、燃料タンク２１の端部に形成したほぼ球面状の凸面２１ｂを保持し易くするために、内面８５をほぼ球面状の凹面とした部分である。なお、２１ｃ，２１ｃは、燃料タンク２１の外周面２１ｄより外径を大きく環状に膨出させた環状膨出部であり、燃料タンク２１を地面等に置いたときに、外周面２１ｄに傷が付かないようにするための部分である。

このように、燃料タンク２１と固定板５２との間にクッション材８３を介在させたことで、例えば、燃料タンク２１が充填した高圧のガス燃料によって膨張した場合に、クッション材８３でその膨張を吸収する、即ち燃料タンク２１の膨張を許容することができ、燃料タンク２１に無理な力が加わるのを防止することができるとともに、クッション材８３の弾性力で燃料タンク２１が膨張した状態や収縮した状態でも確実に保持することができる。また、リヤフレーム１１，１２（図２参照）側から燃料タンク２１に振動や衝撃が伝わるのをクッション材８３で緩和することができる。

以上に述べた燃料タンクの保持及び車体への搭載の要領を以下の図７〜図１０で順に説明する。
図７は本発明に係るガス燃料タンクの保持要領を示す第１作用図（第１実施形態）である。
まず、一方の固定板５２に予め３本の連結部材５３をボルト（不図示）で取付け、クッション材８３が脱落しないように固定板５２の穴部８４にクッション材８３を貼付けておく。

図８は本発明に係るガス燃料タンクの保持要領を示す第２作用図（第１実施形態）である。
燃料タンク２１，２１のそれぞれの一端を一方の固定板５２のクッション材８３（図７参照）に当て、クッション材８３を穴部８４に貼付けておいた他方の固定板５２を各連結部材５３の端部にそれぞれボルト８７で取付け、２枚の固定板５２で燃料タンク２１，２１を挟み込むようにしてタンク保持具５１で２本の燃料タンク２１，２１を保持する。なお、５２ａはボルト８７を通すために固定板５２に開けたボルト挿通穴、５３ａはボルト８７をねじ込むために連結部材５３の端部に形成しためねじである。

図９は本発明に係るタンク保持具の支持要領を示す作用図（第１実施形態）であり、複数のボルト８８をサポートフレーム２３の前クロスビーム７６に開けたボルト挿通穴９１，９１及び後クロスビーム７７に開けたボルト挿通穴９２，９２にそれぞれ通し、固定板５２，５２の下面に設けためねじ（不図示）にそれぞれねじ込むことで、燃料タンク２１，２１を保持した状態のタンク保持具５１をサポートフレーム２３に取付け、タンク保持具５１をサポートフレーム２３で支持したことを示す。

図１０は本発明に係るタンク保持組立体の支持要領を示す作用図（第１実施形態）であり、ボルト６３，６３をサポートフレーム２３の前連結部材７１，７２にそれぞれ開けたボルト挿通穴８１に通し、後部フレーム１８側のフロントブラケット５７，５８の円柱部材６１，６１にそれぞれ設けためねじ９４にねじ込み、ボルト６４，６４をサポートフレーム２３の後連結部材７３，７４にそれぞれ開けたボルト挿通穴８１に通し、後部フレーム１８側のリヤブラケット３６，３７の円柱部材６２，６２にそれぞれ設けためねじ９５にねじ込んで、タンク保持組立体５５を後部フレーム１８に取付け、タンク保持組立体５５を後部フレーム１８で支持することを示す。なお、９７，９７はフロントブラケット５７，５８と前連結部材７１，７２との間にそれぞれ介在させる取付高さ調整用のスペーサ、９８，９８はリヤブラケット３６，３７と後連結部材７３，７４との間に介在させる取付高さ調整用のスペーサである。

図１１は本発明に係るガス燃料タンクの保持構造（第２実施形態）を示す平面図であり、第１燃料タンク１０１及びこの第１燃料タンク１０１と外径が同一で全長が短い第２燃料タンク１０２をタンク保持具１０３で保持し、このタンク保持具１０３をサポートフレーム２３に取付けたことを示す。

即ち、第１燃料タンク１０１及び第２燃料タンク１０２のそれぞれの両端部を固定板１０５，１０５で挟み込むとともに、これらの固定板１０５，１０５を３本の連結部材１０６で連結することで、第１燃料タンク１０１及び第２燃料タンク１０２を保持したことを示す。

固定板１０５は、板厚をＴ１とした厚肉部１０６と、板厚をＴ１より小さいＴ２とした薄肉部１０７とを一体成形し、厚肉部１０６に穴部１０８を開け、薄肉部１０７に穴部１１１を開けた部材である。

穴部１０８は、第１燃料タンク１０１の端部に形成したほぼ球面状の凸面１０１ａを保持し易くするために、内面１１２をほぼ球面状の凹面とした部分であり、穴部１１１は、第２燃料タンク１０２の端部に形成したほぼ球面状の凸面１０２ａを保持し易くするために、内面１１３をほぼ球面状の凹面とした部分である。なお、１１５，１１６は固定板１０５と第１燃料タンク１０１、第２燃料タンク１０２との間に介在させたクッション材である。

上記の固定板１０５，１０５、３本の連結部材１０６、６本の連結用ボルト（不図示）及び４枚のクッション材１１５，１１５，１１６，１１６は、タンク保持具１０３を構成する部材である。

このように、異なる全長、即ち異なる容量の第１燃料タンク１０１及び第２燃料タンク１０２を配置すれば、車体後部の形状に応じてそのスペースを有効に利用することができるとともにガス燃料の貯蔵量を増やすことができ、第１燃料タンク１０１及び第２燃料タンク１０２にガス燃料を満たした状態からガス燃料を使い切るまでの車両の走行距離をより延ばすことができる。

図１２は本発明に係るガス燃料タンクの保持構造（第３実施形態）を採用した燃料電池車両の後部斜視図であり、ガス燃料車両としての燃料電池車両１２０は、後部に設けたトランクルーム内に燃料タンク２１を搭載した車両である。なお、１２３はトランクルームのリッドである。

図１３は本発明に係るガス燃料タンクを搭載したトランクルームを示す断面図（第３実施形態）であり、トランクルーム１２５の床１２６に左右一対のレール１２７，１２７（一方の符号１２７のみ示す。）を取付け、これらのレール１２７，１２７に、燃料タンク２１を保持した状態の保持部材としてのタンク保持具１３１を取付けたことを示す。なお、１３４はトランクルーム１２５の天井、１３５はトランクルーム１２５と隔壁１３６で隔てた客室、１３７は客室１３５内に配置した後部シート、１３８は後輪である。

図１４は本発明に係るガス燃料タンクの保持構造（第３実施形態）を示す第１斜視図であり、タンク保持具１３１は、燃料タンク２１の両端部を挟む固定板１４１，１４１と、これらの固定板１４１，１４１を連結する３本の連結部材１４２と、これらの固定板１４１と連結部材１４２とを結合する複数のボルト１４３と、固定板１４１及び燃料タンク２１のそれぞれの間に介在させるクッション材１４４とからなる。

固定板１４１は、レール１２７（図１３参照）に取付けるために側方に突出させた取付部１４６，１４６を備える。なお、１４１ａはボルト１４３を通すために固定板１４１に開けたボルト挿通穴、１４２ａはボルト１４３をねじ込むために連結部材１４２の端部に形成しためねじ、１４６ａは図示せぬボルトを通すために取付部１４６に開けたボルト挿通穴である。

図１５は本発明に係るガス燃料タンクの保持構造（第３実施形態）を示す第２斜視図であり、燃料タンク２１を保持したタンク保持具１３１を複数のボルト１４８でレール１２７，１２７に取付けることを示す。なお、１２７ａはボルト１４８を通すためにレール１２７に開けたボルト挿通穴であり、このボルト挿通穴１２７ａを通したボルト１４８はレール１２７に取付けたナット（不図示）にねじ込む。

図１６は本発明に係るガス燃料タンクの保持構造（第４実施形態）の搭載例を示す説明図（上側にブロック図、下側に斜視図を示す。）であり、燃料タンク２１，２１と、これらの燃料タンク２１，２１のそれぞれの吐出口に設けたバルブ１５１と、これらのバルブ１５１，１５１に接続したガス配管１５２と、このガス配管１５２に接続した温度・圧力センサ１５３と、この温度・圧力センサ１５３の下流側にガス配管１５４を介して接続した圧力調整用のレギュレータ１５５と、燃料タンク２１，２１を保持するタンク保持具１５６（上側のブロック図には不図示）とを一つに組み立てて、ガス燃料供給装置１６０とし、燃料電池車両に搭載する。バルブ１５１、温度・圧力センサ１５３及びレギュレータ１５５は補機類である。
そして、このガス燃料供給装置１６０のレギュレータ１５５からガス配管１６２を介して燃料電池１０Ｃへガス燃料を供給する。

上記した温度・圧力センサ１５３及びレギュレータ１５５は、２本の円筒状とした燃料タンク２１，２１の間の隙間に配置した補機類であり、これにより、ガス燃料装置１６０の小型化、コンパクト化を図ることができる。

図１７は本発明に係るガス燃料タンクの保持構造（第５実施形態）の搭載例を示す斜視図であり、圧縮ガス燃料を貯えた燃料タンク１７１と、この燃料タンク１７１を挟持することで保持するタンク保持具１７２と、このタンク保持具１７２を構成する連結部材１７３に取付けた温度・圧力センサ１７４及び圧力調整用のレギュレータ１７５と、燃料タンク１７１のガス吐出通路を開閉するバルブ１７６と、圧縮ガス燃料を燃料タンク１７１から燃料電池（不図示）へ供給するために燃料タンク１７１、バルブ１７６、温度・圧力センサ１７４、レギュレータ１７５、燃料電池のそれぞれを接続するガス配管１７７〜１８０とを一つに組み立てて、ガス燃料供給装置１９０としたことを示す。

タンク保持具１７２は、燃料タンク１７１の両端部を挟む固定板１９１，１９１と、これらの固定板１９１，１９１を連結する１本の連結部材１７３及び２本の連結部材１９３（手前側の符号１９３のみ示す。）と、固定板１９１に連結部材１７３，１９３を取付けるための複数の連結用ボルト１９４（手前側の符号１９４のみ示す。）と、燃料タンク１７１及び固定板１９１のそれぞれの間に介在させたクッション材１９６（手前側の符号１９６のみ示す。）とからなる。

連結部材１７３は、温度・圧力センサ１７４及びレギュレータ１７５を取付けるための複数のブラケット１９７を備える。
上記した温度・圧力センサ１７４及びレギュレータ１７５は、円筒状の燃料タンク１７１と、連結部材１７３との間の隙間に配置した補機類である。

以上の図３及び図６で説明したように、本発明は第１に、ガス燃料タンクとしての燃料タンク２１内に貯えた圧縮ガス燃料をエネルギー源として走行するガス燃料車両としての燃料電池車両１０（図１参照）における燃料タンク２１の保持構造において、燃料タンク２１を、ほぼ円筒で、その両端部をほぼ球面状の凸面とし、この凸面を保持部材としてのタンク保持具５１によって挟持することで保持することを特徴とする。

燃料タンク２１のほぼ球面状の凸面とした両端部をタンク保持具５１で挟持することで保持する構造にしたため、燃料タンク２１を支持するフレームとしてのサポートフレーム２３にバンドを取付けるクロスメンバが不要になり、燃料タンク２１を支持するフレーム２３の構造の制約が受けにくくなり、燃料タンク２１を支持するフレーム２３の設計自由度を増すことができる。

また、燃料タンク２１を支持するフレーム２３にタンク保持具５１を取付けることにより、タンク保持具５１で燃料タンク２１を支持するフレーム２３の剛性を高めることができ、このような燃料タンク２１を支持するフレーム２３を燃料電池車両１０の車体フレームとしての後部フレーム１８に取付けることで、燃料電池車両１０の後部フレーム１８の剛性を向上させることができて、燃料タンク２１の支持剛性をより高めることができる。

本発明は第２に、図１３で説明したように、燃料電池車両１２０のトランクルーム１２５内に、燃料タンク２１を固定するレール１２７を備え、このレール１２７に保持部材としてのタンク保持具１３１を取付けたことを特徴とする。

トランクルーム１２５という既存のスペースに燃料タンク２１を固定するレール１２７を備え、レール１２７にタンク保持具１３１を取付けたので、特別に燃料タンク２１を設置するスペースを確保する必要がなく、燃料タンク２１の設置を簡単に行うことができる。また、トランクルーム１２５のリッド１２３を開ければ、燃料タンク２１の交換、メンテナンスを容易に行うことができる。

本発明は第３に、図１及び図３で説明したように、燃料電池車両１０に設けた後部フレーム１８で枠体状のサポートフレーム２３を支持し、このサポートフレーム２３に燃料タンク２１を保持したガス燃料タンクの保持構造において、燃料タンク２１の長手方向両端部をタンク保持具５１にて挟持することで保持し、このタンク保持具５１をサポートフレーム２３に取付けたことを特徴とする。

燃料タンク２１の両端部をタンク保持具５１で挟持することで保持する構造にしたため、サポートフレーム２３にバンドを取付けるクロスメンバが不要になり、サポートフレーム２３の構造が制約を受けにくくなり、サポートフレーム２３の設計自由度を増すことができる。

また、サポートフレーム２３にタンク保持具５１を取付けることにより、タンク保持具５１でサポートフレーム２３の剛性を高めることができ、このようなサポートフレーム２３を燃料電池車両１０の後部フレーム１８に取付けることで、燃料電池車両１０の後部フレーム１８の剛性を向上させることができて、燃料タンク２１の支持剛性をより高めることができる。

本発明は第４に、図６に示したように、タンク保持具５１に設けたクッション材８３，８３を介して燃料タンク２１の両端部を挟持したことを特徴とする。
燃料タンク２１の両端部をクッション材８３を介して挟持したことで、燃料タンク２１をクッション材８３の弾性力で弾性支持することができ、充填したガス燃料による燃料タンク２１の膨張又は収縮を許容することができる。従って、燃料タンク２１に無理な力が加わるのを防止することができる。

また、後部フレーム１８（図３参照）側から燃料タンク２１に振動や衝撃が伝わるのをクッション材８３で緩和することができる。
更に、燃料タンク２１が収縮した場合でも、クッション材８３の弾性力で燃料タンク２１を確実に保持することができる。

本発明は第５に、図５に示したように、燃料タンク２１をその長手方向がほぼ平行になるように少なくとも２つ設け、これらの燃料タンク２１を共通のタンク保持具５１によって挟持することを特徴とする。

少なくとも２つの燃料タンク２１を共通のタンク保持具５１で保持することで、各燃料タンク２１を別々の保持部材で保持するのに比べて部品数を減らすことができ、製造が容易で且つコストを抑えることができる。

本発明は第６に、タンク保持具５１に、燃料タンク２１の両端部を挟持する２枚の固定板５２と、これらの固定板５２を連結する連結部材５３とを備えることを特徴とする。
タンク保持具５１を、２枚の固定板５２を連結部材５３で連結する構造にしたことで、タンク保持具５１を容易に製造することができ、また、燃料タンク２１の位置決めを、固定板５２及び連結部材５３という簡素な部材で確実に行うことができる。従って、タンク保持具５１のコストを低減することができる。

本発明は第７に、図１６で説明したように、燃料タンク２１と、圧力調整のためのレギュレータ１５５、温度・圧力センサ１５３等のガス燃料を供給する補機類とを一つの組立体、即ちガス燃料供給装置１６０として燃料電池車両に搭載したことを特徴とする。
燃料タンク２１と、レギュレータ１５５、温度・圧力センサ１５３等のガス燃料を供給する補機類とを予め一つの組立体にしておくことで、燃料電池車両に搭載する際に搭載作業を容易に行うことができ、燃焼電池車両の生産性を向上させることができる。

尚、本実施形態では、図７に示したように、タンク保持具の固定板５２，５２と３本の連結部材５３とを別体としたが、これに限らず、一方の固定板５２と３本の連結部材５３とを一体にしてもよい。これにより、タンク保持具の組立性を向上させることができ、燃料タンク２１の車両搭載性を向上させることができる。
また、図１３では、レール１２７を車両前後方向に延ばして配置したが、これに限らず、車幅方向等の車両前後方向以外の方向に延ばして配置してもよい。

本発明のガス燃料タンクの保持構造は、燃料電池車両に好適である。

本発明に係るガス燃料タンクの保持構造（第１実施形態）を採用した燃料電池車両の説明図である。 本発明に係るガス燃料タンクを保持する車体後部構造を示す斜視図（第１実施形態）である。 本発明に係る車両の車体後部構造を説明する斜視図（第１実施形態）である。 本発明に係る車体後部構造を示す側面図（第１実施形態）である。 本発明に係るタンク保持組立体を示す平面図（第１実施形態）である。 図５の６−６線断面図である。 本発明に係るガス燃料タンクの保持要領を示す第１作用図（第１実施形態）である。 本発明に係るガス燃料タンクの保持要領を示す第２作用図（第１実施形態）である。 本発明に係るタンク保持具の支持要領を示す作用図（第１実施形態）である。 本発明に係るタンク保持組立体の支持要領を示す作用図（第１実施形態）である。 本発明に係るガス燃料タンクの保持構造（第２実施形態）を示す平面図である。 本発明に係るガス燃料タンクの保持構造（第３実施形態）を採用した燃料電池車両の後部斜視図である。 本発明に係るガス燃料タンクを搭載したトランクルームを示す断面図（第３実施形態）である。 本発明に係るガス燃料タンクの保持構造（第３実施形態）を示す第１斜視図である。 本発明に係るガス燃料タンクの保持構造（第３実施形態）を示す第２斜視図である。 本発明に係るガス燃料タンクの保持構造（第４実施形態）の搭載例を示す説明図である。 本発明に係るガス燃料タンクの保持構造（第５実施形態）の搭載例を示す斜視図である。 従来のガス燃料タンクの保持構造を示す斜視図である。

符号の説明

１０，１２０…ガス燃料車両（燃料電池車両）、１８…車体フレーム（後部フレーム）、２１，１０１，１０２，１７１…ガス燃料タンク、２３…サポートフレーム、５１，１０３，１３１，１７２…保持部材（タンク保持具）。

Claims (7)

1. ガス燃料タンク内に貯えた圧縮ガス燃料をエネルギー源として走行するガス燃料車両における前記ガス燃料タンクの保持構造において、
   前記ガス燃料タンクは、ほぼ円筒で、その両端部をほぼ球面状の凸面とし、この凸面を保持部材によって挟持することで保持することを特徴とするガス燃料タンクの保持構造。
2. 前記ガス燃料車両のトランクルーム内に、前記ガス燃料タンクを固定するレールを備え、このレールに前記保持部材を取付けたことを特徴とする請求項１記載のガス燃料タンクの保持構造。
3. 前記ガス燃料車両に設けた車体フレームで枠体状のサポートフレームを支持し、このサポートフレームにガス燃料タンクを保持したガス燃料タンクの保持構造であって、
   前記ガス燃料タンクは、その長手方向両端部を保持部材にて挟持することで保持し、この保持部材を前記サポートフレームに取付けたことを特徴とする請求項１記載のガス燃料タンクの保持構造。
4. 前記ガス燃料タンクは、前記保持部材に設けたクッション材を介して両端部を挟持したことを特徴とする請求項２又は請求項３記載のガス燃料タンクの保持構造。
5. 前記ガス燃料タンクをその長手方向がほぼ平行になるように少なくとも２つ設け、これらのガス燃料タンクを共通の前記保持部材によって挟持することを特徴とする請求項２、請求項３又は請求項４記載のガス燃料タンクの保持構造。
6. 前記保持部材は、前記ガス燃料タンクの両端部を挟持する２枚の固定板と、これらの固定板を連結する連結部材とを備えることを特徴とする請求項２〜請求項５のいずれか１項記載のガス燃料タンクの保持構造。
7. 前記ガス燃料タンクと、圧力調整のためのレギュレータ、温度・圧力センサ等のガス燃料を供給する補機類とを一つの組立体として前記ガス燃料車両に搭載したことを特徴とする請求項１又は請求項５記載のガス燃料タンクの保持構造。

Images