JP2012121438A

JP2012121438A - 尿素水タンクの取付構造

Info

Publication number: JP2012121438A
Application number: JP2010273397A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kishino; 寛行岸野
Original assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Current assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Priority date: 2010-12-08
Filing date: 2010-12-08
Publication date: 2012-06-28
Anticipated expiration: 2030-12-08
Also published as: JP5769047B2

Abstract

【課題】尿素水タンク及び尿素水タンク取付構造部品の重量増加を抑え、フレーム剛性の低下を防ぎ、ハーネス及び配管の損傷防止と好適な取り回しを可能とし、車両から伝わってくる振動を好適に抑制する尿素水タンク及び尿素水タンク取付構造。
【解決手段】尿素水タンク１１５は偏平直方体形状に形成された尿素水タンク１１５の最短の高さ方向面で、ほぼ中央部を貫通するように形成された取付用貫通孔２２０と、該取付用貫通孔２２０を貫通し一端側は車体のシャシフレームに取付けられ、他端側は尿素水タンク１１５を表面側からフレーム側に押し付ける押圧プレート４７０が設けられる接合パイプ２３０とを備え、尿素水タンク１１５が接合パイプ２３０によって、車体のシャシフレーム１５０に対して片持ち支持形態で固定されることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両に搭載されたＮＯｘを還元浄化するための選択還元型触媒に対し、還元剤として添加する尿素水を貯蔵するためのタンクに関するものである。

エンジンの排気ガスの処理装置として、排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化するために尿素を用いたＳＣＲ（ＳｅｌｅｃｔｖｅＣａｔａｌｙｔｉｃＲｅｄｕｃｔｉｏｎ）触媒を使用することが実用化されている。ＳＣＲ触媒を用いた排気ガス処理装置は、排気ガスが流通する排気管の途中に、酸素共存下でも選択的に排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を還元剤と反応させる性質を備えたＳＣＲを設け、ＳＣＲ触媒の排気系上流側の排気通路中に尿素水を噴射し、排気ガス中のＮＯｘを選択的にＳＣＲ触媒に吸着させ、該尿素水中の尿素を加水分解して還元剤であるアンモニア（ＮＨ_３）をＳＣＲ触媒に供給し、前記ＳＣＲ触媒に吸着したＮＯｘを還元して窒素と水に分解して排出させることで、ＮＯｘの排出濃度を低減させる装置である。

このようなＳＣＲ触媒を用いた排気ガス処理装置を使用する車両においては、前記ＳＣＲ触媒上流側の排気通路中に噴射するための尿素水を貯留する尿素水タンクを搭載する必要がある。

図５は、車体に尿素水を貯留する尿素水タンク１０を取付けた従来図である。

ところで、ＳＣＲ触媒を用いた排気ガス処理装置を搭載した車両は、尿素水タンク１０並びに酸化触媒等を用いるので全体のシステム自体に重量増加の原因があった。特に尿素水タンク１０の取付け構造体は、重量が重いことにより、車両の走行性、燃料消費及び車両のレイアウトに影響を与えるので、その軽量化及び省スペース化が重要である。従来の尿素水タンク１０は図５に示されるように、本体フレーム２０のサイドレール３０から横に張り出したアウトリガー４０が設けられている。フレーム前後方向（車両前後方向）に配置された前側アウトリガー５０と後側アウトリガー６０が前後して設けられている。その前後した前側アウトリガー５０と後側アウトリガー６０の底部間にサポート部材７０が複数本架橋されている。上記サポート部材７０の上に尿素水タンク１０が載置部材８０によって搭載される。載置部材８０は尿素水タンク１０の下部の外周形状に沿わせてサポート部材７０の上に固設されている。そして、サポート部材７０外周形状部が尿素水タンク１０の底部の外周面部を位置決めするように載置している。尿素水タンク１０は２本の帯状のストラップ９０によって、載置部材８０と前側アウトリガー５０間に覆うように固定される取付構造が記載されている。例えば特許文献１に開示されている。

特開２００９−２０３９６７号公報

しかしながら、図５及び特許文献１に開示されている尿素水タンクの取付け構造においては、サポート部材７０、載置部材８０、固定用部材の２本のストラップ９０等の構成部品が多く、特にサポート部材７０に載置される尿素水タンク１０は重量が重く車体取付け部の補強を行う必要があった。

また、図５に示された尿素水タンク１０や特許文献１に開示されている尿素水タンクにおいては、直接、本体フレームの前側アウトリガー５０に取付ける構造は、載置部材８０を安定させるため、複数のサポート部材７０を配設する必要があり、重量及びコストが増加する。

従って、本発明はかかる従来技術の問題に鑑み、尿素水タンク及び尿素水タンク取付構造部品の重量増加を抑え、ハーネス及び配管の損傷防止と好適な取り回しを可能とする尿素水タンク取付構造を提供することを目的とする。

本発明はかかる課題を解決するため、車両に搭載されて尿素水を貯留する尿素水タンクの取付構造において、前記尿素水タンクは偏平の直方体形状に形成され、偏平を形成する直方体形状の最短の高さ方向に、直方体形状のほぼ中央部を貫通するように形成された貫通孔と、該貫通孔を貫通し一端側は車体のフレーム部材に取付けられ、他端側は前記尿素水タンクを表面側からフレーム側に押し付ける押圧部材が設けられる棒状部材とを備え、前記尿素水タンクが前記棒状部材によって、前記車体のフレーム部材に対して片持ち支持形態で固定されることを特徴とする。

このような構成にすることにより、偏平直方体形状の尿素水タンクのほぼ中央部を貫通するように形成された貫通孔に、一端側を車体側フレームに取付け、他端側を貫通孔に挿通して、他端側にて尿素水タンクを棒状部材に固定する構造としたので、尿素水タンクを取付ける部品点数が減少し、取付構造が簡素化されたので、取付装置の重量及びコスト低減が可能となる。
また、偏平直方体形状の尿素水タンクのほぼ中央部を固定するので、尿素水タンクの重心を固定することになり、車両の走行に伴う振動に対し、重心と固定部とに発生するモーメントを最小限に抑制でき、尿素水タンクの固定が安定すると共に、棒状部材のフレーム取付部に発生する応力も低減でき、当該部の補強も簡素化できる。
さらに、フレームに尿素水タンクを取付けるボルト等の締結部材がでてこないのでフレーム付近に取り回されるハーネス及び配管の損傷を防止すると共に、好適なハーネスやアクチェータ用配管等取り回しが可能となる。

また、本発明において好ましくは、前記尿素水タンクに尿素水が満タンになった際の前記尿素水タンクの重心を中心として均等ピッチで２つの前記取付け孔と２本の前記棒状部材が設けられているとよい。

このような構成にすることにより、尿素水タンクに尿素水が満タンになった際の重心を基準として、２個の取付孔と２本の棒状部材が設けられている構成なので、尿素水タンクの取付けバランスがよく、取付が安定する。

また、本発明において好ましくは、前記棒状部材の他端側に設けられた前記押圧部材と前記尿素水タンクとの間に弾性部材を介装し、前記押圧部材が前記棒状部材を介して弾性部材の側壁を押圧するとよい。

このような構成にすることにより、押圧部材が弾性部材を介して尿素水タンクを固定する構造なので、尿素水タンクに広い面積の取付け平面を確保することができ、押圧材による尿素水タンクへの損傷（メタルあたりによる損傷）及び、棒状部材ないしは尿素水タンクから伝達された振動を弾性部材で好適に吸収することが可能となる。

また、本発明において好ましくは、前記車体のフレーム部材に取付けられた閉断面形状からなるブラケット部材を介して前記棒状部材が、車体のフレーム部材に取付けられるとよい。

このような構成にすることにより、棒状部材の車体側に取付ける一端側のブラケット部材を閉断面形状としたので、フレーム剛性の低下を防ぐことが可能となる。また、フレームに尿素水タンクを取付けるボルト等の締結部材がでてこないのでフレーム付近に取り回されるハーネス及び配管の損傷を防止すると共に、好適なハーネスやアクチェータ用配管等取り回しが可能となる。

以上記載のごとく本発明によれば、尿素水タンク取付構造部品の重量増加を抑え、フレーム剛性の低下を防ぎ、ハーネス及び配管の損傷防止と好適な取り回しを可能とし、車両から伝わってくる振動を好適に抑制する尿素水タンク取付構造とすることができる。

本発明の実施形態における尿素水タンクを搭載する車両の概略説明図を示す。本発明の実施形態における尿素水タンク搭載部の斜視図である。本発明の実施形態における尿素水タンク及び尿素水タンク取付構造斜視図である。本発明の実施例を示す尿素水タンクの取付構造詳細図である。従来技術の尿素水タンク及び取付部周辺の斜視図である。

以下、本発明の第１の実施形態を、図１〜図５に基づいて説明する。尚、以下の説明では、車両の運転席に着座した状態を基準にして前後方向及び左右方向を規定する。
但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。

図１及び図２には、第１実施形態における尿素水タンク１１５は、大型リヤエンジンバス１２０の後輪軸１３０の後部に搭載されている。
この大型リヤエンジンバス１２０の車体１４０の内部に車体１４０が架装されるシャシフレーム１５０が配設されており、シャシフレーム１５０に尿素水タンク１１５は取付けられている。

図２で示されるシャシフレーム１５０は、車幅方向に間隔を有し、車両前後方向に通る「コ」の字形の開断面をなす２本のサイドレール１６０と、２本のサイドレール１６０間を締結する第１クロスメンバー１７０と、第１クロスメンバー１７０より車両前方の第２クロスメンバー１７１と、第１クロスメンバー１７０の車幅方向両外側に第１クロスメンバー１７０と連続するようにサイドレール１６０に固着された第１アウトリガー２００と、第１アウトリガー２００の後方に間隔をおいて配設されている第２アウトリガー２１０と、第１アウトリガー２００と第２アウトリガー２１０との下部を連結するサポートフレーム２０５とで構成されている。

第２アウトリガー２１０の後方にリヤエンジンバスのエンジンルームが配設され、エンジン及び駆動装置が収納されている。

図２で示される第１アウトリガー２００は、第１クロスメンバー１７０の車幅方向外側へ第１クロスメンバー１７０と一直線上の位置に矩形状に枠組みされたフレーム１８２が間隔を有した２本のサイドレール１６０，１６０夫々の外方へ延出し、サイドレール１６０を挟み込んでサイドレール１６０のウエブ面に溶着されている。矩形状のフレーム１８２全面を覆うようにリインフォースメント１８３が溶着され、サイドレール１６０のウエブ面との接合部もウエブ面にも溶着され剛性を維持している。

第２アウトリガー２１０は、２本のサイドレール１６０の上面を車幅方向に架橋された閉断面状のクロスフレーム部材１８０の両側部に矩形状の枠組み部材１８４がサイドレール１６０のウエブ面に当接するように下方へ延出して配置され、夫々がサイドレール１６０のウエブ面に溶着されている。
矩形状の枠組み部材１８４の枠の中には枠組みの剛性を維持するためにトラス状に補強部材が配設されている。

図２及び図３に示される尿素水タンク１１５と、尿素水タンク１１５の取付構造部品としてブラケット１９０は、車両後方を背にして左側でサイドレール１６０のウエブ面と、第１アウトリガー２００と、第２アウトリガー２１０と、第１アウトリガー２００と第２アウトリガー２１０の下部を連結して、下部の剛性を強化するサポートフレーム２０５とで囲われた領域に配設されている。
また、第１アウトリガー２００の枠組みを構成する外側部２０１及び、第２アウトリガー２１０の枠組みを構成する外側部２１１にはバス外形形状に形成された車体１４０が締結され、尿素水タンク１１５の搭載部は平面視において、閉断面形状となる。

図３及び図４に示される尿素水タンク１１５には、偏平の直方体形状に形成された偏平面で且つ、尿素水タンク１１５に尿素水を満タンにしたときの尿素水タンク重心位置２８０を基準にして、重心２８０の両側部に扁平部分を貫通する円筒形状の２つの取付用貫通孔２２０が設けられている。
尿素水タンク１１５は、その内部は尿素水を蓄蔵する為に密閉された容器形状を有している容器である。液量を監視する液量計２６０がタンク上部に取付けられ、尿素水を供給するための注入口部２７０を車両外方向斜め上方に向け配置している。

尿素水タンク１１５を取付けるブラケット１９０は、台形上の基本断面をしている板金プレートで、その台形形状の下辺の両端部側に取付け座面である鍔部３２０に取付孔３３０が設けられているフレームプレート３４０と、長方形形状の補強用プレート３７０と、円筒形状の棒状部材である接合パイプ２３０とで構成される。フレームプレート３４０は取付孔３３０と第１アウトリガー２００に配設された取付けステー２５０（図２参照）の取付け平面に設けられた雌ネジにボルト３６０を挿入して締結される。フレームプレート３４０の基本断面である台形断面形状の上辺と下辺との間部に補強用プレート３７０が溶着されて、フレームプレート３４０の台形形状上面を円筒形状の接合パイプ２３０が貫通して、補強用プレート３７０に当接している。そして、補強用プレート３７０と接合パイプ２３０及び、接合パイプ２３０と台形形状上面の貫通部、夫々が溶着されている。

図４で示されるように接合パイプ２３０は、円筒形状のパイプ３８０と、パイプ３８０の先端部に全周溶接された円筒形状のボス３９０とで構成されている。その先端形状はパイプ３８０の先端縁よりボス３９０の端縁が突出した凸形状となっている。
ボス３９０の取付座面４１０の中心部にはボルト５００が螺合する雌ネジ部４３０が配設されている。

上記構成によれば、尿素水タンク１１５を第１アウトリガー２００に取付けるブラケット１９０の構成部材は部品点数が少なく、尿素水タンク１１５に尿素水を満タンにした状態での重心２８０を基準にして、ブラケット１９０の接合パイプ２３０を嵌入させて取付ける構造としたので、ブラケット１９０の外嵌形状をコンパクトにすることができ、重量軽減と、部品点数減少によるコスト低減が可能となった。
また、尿素水タンク１１５は、第１アウトリガー２００にブラケット１９０を介して取付ける構造としたので、第１アウトリガー２００と第２アウトリガー２１０の下部を連結するサポートフレーム２０５は１本ですみ、部品点数の削減による部品代及び、組立工数の削減が可能となる。

尿素水タンク１１５の２つの取付用貫通孔２２０はタンク内部に尿素水が満タンになった際の、重心２８０を中心として均等ピッチで設けられている。
従って、取付構造がバランスの良い重心を捉えているので、車両の走行の際に接合パイプ２３０ないしその周辺部品（例えばアウトリガーとか取付けブラケット等）に過大な尿素水タンク１１５の重量がかかることなく、取付部周囲の補強の軽減が可能となる。

図３及び図４で示されるように尿素水タンク１１５の取付け部の構造は、円筒形状のゴムで弾性部材あるラバーバッファー４６０と、押圧部材を構成する皿形状の中央部は凹型形状で円形座面に円形の孔がありラバーバッファー４６０に当接する押圧プレート４７０及び、接合パイプ２３０の先端部に螺合するボルト５００と、ブラケット１９０とで構成されている。
そして、組付要領は、第１アウトリガー２００に取付られたブラケット１９０の接合パイプ２３０に尿素水タンク１１５の取付用貫通孔２２０を挿入して、次に、尿素水タンク１１５の表面側２８５の取付用貫通孔２２０外周部に設けられた取付座面２９０にラバーバッファー４６０を挿入する。押圧プレート４７０の押圧座面４８０をラバーバッファー４６０の面圧を受ける座面４９０に当接して、ボルト５００を接合パイプ２３０の先端に配設された雌ネジ部４３０に挿入して締結させる。

上記構成によれば、図１に示された足回りからの振動がサイドレール１６０へ伝わり、サイドレール１６０から第１アウトリガー２００を介してブラケット１９０へ伝わり、その先端である接合パイプ２３０から押圧プレート４７０の面圧受ける座面４９０介してラバーバッファー４６０で吸収される。
このため、尿素水タンク１１５に広い面積の取付け平面を確保することができ、車両側から伝達される振動を効果的に吸収することができ、尿素水タンク１１５の取付孔部周辺に発生する応力を低減することが可能となる。

また、尿素水タンク１１５は、第１アウトリガー２００にブラケット１９０を介して取付ける構造としたので、第１アウトリガー２００と第２アウトリガー２１０の下部を連結するサポートフレーム２０５は１本ですみ、部品点数の削減による部品代及び、組立工数の削減が可能となる。

尿素水タンク取付構造部品の重量増加を抑え、フレーム剛性の低下を防ぎ、ハーネス及び配管の損傷防止と好適な取り回しを可能とし、車両から伝わってくる振動を好適に抑制する尿素水タンク取付構造として使用できる。

１１５尿素水タンク
１２０車両
１９０ブラケット
２００第１アウトリガー
２１０第２アウトリガー
２２０取付用貫通孔
２３０接合パイプ
２８５タンク表面
２９０尿素水タンク取付座面
３１０タンクの裏壁面
３３０取付孔
３８０パイプ
４６０ラバーバッファー
４７０押圧プレート
５００ボルト

Claims

車両に搭載されて尿素水を貯留する尿素水タンクの取付構造において、
前記尿素水タンクは偏平の直方体形状に形成され、偏平を形成する直方体形状の最短の高さ方向に、直方体形状のほぼ中央部を貫通するように形成された貫通孔と、該貫通孔を貫通し一端側は車体のフレーム部材に取付けられ、他端側は前記尿素水タンクを表面側からフレーム側に押し付ける押圧部材が設けられる棒状部材とを備え、前記尿素水タンクが前記棒状部材によって、前記車体のフレーム部材に対して片持ち支持形態で固定されることを特徴とする尿素水タンクの取付構造。
前記尿素水タンクに尿素水が満タンになった際の前記尿素水タンクの重心を中心として２つの取付孔と２本の前記棒状部材が設けられていることを特徴とする請求項１記載の尿素水タンクの取付構造。
前記棒状部材の他端側に設けられた前記押圧部材と前記尿素水タンクとの間に弾性部材を介装し、前記押圧部材が前記棒状部材を介して弾性部材の側壁を押圧していることを特徴とする請求項１ないし２記載の尿素水タンクの取付構造。
前記車体のフレーム部材に取付けられた閉断面形状からなるブラケット部材を介して前記棒状部材が、車体のフレーム部材に取付けられることを特徴とする請求項１ないし２記載の尿素水タンクの取付構造。