JP2016168897A - タンクの取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両前後方向に並べて搭載した複数のタンクにタンク軸の端部の側から衝撃が加わった際のタンク接触の回避を図る。【解決手段】車両１０は、車両幅方向に搭載された第１タンク３０Ｆに対して、第２タンク３０Ｒをタンクが車両前後方向に沿い先端側タンク部位３０Ｒｆが第１タンク３０Ｆに向かうようにして搭載する。搭載機構４０は、第２タンク３０Ｒを受け止めるタンク支持バンド４２と、車両ボディー２０に固定されたタンク受座バンド４６とを、係合ピン４３とバンド係合機構５０のピン係合枠体５１との係合を経て係合する。この係合に際して、バンド係合機構５０は、タンク支持バンド４２に車両ボディー２０の側にタンク保持力Ｆｈを及ぼし、このタンク保持力Ｆｈを超える外力Ｆｓが後端側タンク部位３０Ｒｂに加わると、係合ピン４３とピン係合枠体５１との係合を解く。【選択図】図８

Description

本発明は、車両に関する。

タンクは、車両前後方向に並べて複数個が搭載され、それぞれのタンクは、タンク軸が車両の前後方向に沿うように、或いはタンク軸が車両の幅方向に沿うように搭載される。こうして搭載されたタンクには車両に加わった衝撃が及ぶことから、衝撃対処手法が種々提案されている（例えば、特許文献１）。

特開２００９−５１２９６号公報

上記の特許文献では、タンク軸が車両の前後方向に沿うよう複数のタンクを一列に並べて搭載し、タンク間に衝撃力緩和部材を配設することで、車両前後方向から加わる衝撃の緩和を図っている。こうして衝撃緩和を図ったとしても、車両前後方向からの衝撃は、タンク軸の端部の側からタンクに加わるため、以下に説明するように改善の余地が指摘されるに到った。

タンクのタンク軸端部は、通常、ドーム部と称される半球形状をなすため、衝撃を受ける部位がドーム部頂上となり、衝撃を受ける面積が狭い。よって、狭小な面積で大きな衝撃を受けた際には、タンクがタンク軸方向に沿って移動して、タンク同士の接触が起き得る。こうした事態は、衝撃力緩和部材の容積増による緩和能力の向上で解決できるものの、車両という限られたスペースへのタンク搭載が必要であることから、タンク接触回避の上からは限界があることが指摘されるに到った。こうしたことから、車両前後方向に並べて搭載した複数のタンクにタンク軸の端部の側から衝撃が加わった際のタンク接触の回避に有益な衝撃対処手法が要請されるに到った。

上記した課題の少なくとも一部を解決するために、本発明は、以下の形態として実施することができる。

（１）本発明の一形態によれば、車両におけるタンクの取付構造が提供される。このタンクの取付構造は、第１タンクと並んで搭載される第２タンクを、タンク軸が車両前後方向に沿い該タンク軸の一端側タンク部位が前記第１タンクに向かうようにして車両に保持する保持機構と、前記タンク軸の他端側タンク部位から前記一端側タンク部位に向かう方向の荷重が前記第２タンクに対して所定の大きさを超えて掛かると、前記一端側タンク部位が前記第１タンクと接触する以前に、前記保持機構による保持を解除する解除機構とを備える。

上記形態の車両は、第１タンクと第２タンクとを搭載するに当たり、第２タンクを、タンク軸が車両前後方向に沿うと共にこのタンク軸の一端側タンク部位が第１タンクに向かうようにするので、第１タンクと第２タンクを車両前後方向に並べて横置き搭載する。そして、上記形態の車両は、他端側タンク部位から一端側タンク部位に向かう方向の荷重が所定の大きさを超えて車両前後方向に沿って第２タンクに掛かると、一端側タンク部位が第１タンクと接触する以前に、保持を解除するので、荷重が掛かった第２タンクを車両ボディーから落下させる。よって、上記形態の車両によれば、搭載した第１タンクと第２タンクの内の第２タンクに他端側タンク部位から一端側タンク部位に向かう方向の荷重が所定の大きさを超えて掛かっても、第１タンクと第２タンクとの接触を回避でき、タンク同士の接触に伴うタンク損傷を抑制できる。

なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、タンクを搭載した車両としての形態や、車両へのタンク搭載方法等の形態でも適用できる。

実施形態に係る車両１０におけるタンク搭載の様子を平面視と側面視にて概略的に示す説明図である。 第１タンク３０Ｆと第２タンク３０Ｒの搭載の様子を概略的に示す説明図である。 第２タンク３０Ｒの搭載に用いる搭載機構４０を分解して示す説明図である。 搭載機構４０の要部の構成を拡大して示す説明図である。 搭載機構４０によるタンク搭載時の各構成部材の関係を拡大視や斜視にて示す説明図である。 搭載機構４０によるタンク搭載の様子を車両ボディー２０と関連付けて示す説明図である。 衝撃に伴う外力Ｆｓが車両後方側から加わった場合の係合ピン４３とピン係合凹所５１ｈとの係合の推移を示す説明図である。 衝撃に伴う外力Ｆｓが車両後方側から加わった場合の第２タンク３０Ｒの挙動を示す説明図である。 他の実施形態の搭載機構４０Ａを分解して示す説明図である。 アンダーボディー２０ｂにて第２タンク３０Ｒを受ける実施形態の搭載機構４０Ｂによるタンク搭載の様子を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき説明する。図１は実施形態に係る車両１０におけるタンク搭載の様子を平面視と側面視にて概略的に示す説明図である。図示するように、車両１０は、車両前方側の第１タンク３０Ｆと車両後方側の第２タンク３０Ｒの二つのタンクを車両前後方向に並べて車両ボディー２０に横置き搭載し、前輪ＦＷの側の第１タンク３０Ｆを、タンク軸が車両幅方向に沿うように搭載する。第１タンク３０Ｆと並んで後輪ＲＷの側に搭載される第２タンク３０Ｒについては、これを、タンク軸が車両前後方向に沿うように搭載する。よって、第２タンク３０Ｒは、第１タンク３０Ｆの胴体周壁に先端側タンク部位３０Ｒｆが対向し、後端側タンク部位３０Ｒｂが車両後方側に位置するよう延びて、車両ボディー２０に搭載される。以下、上記両タンクの搭載を、Ｔ字搭載レイアウトと称する。

図２は第１タンク３０Ｆと第２タンク３０Ｒの搭載の様子を概略的に示す説明図である。図示するように、第１タンク３０Ｆは、二対の上部周壁把持バンド３１と下部周壁把持バンド３２とで挟持され、各バンドをバンド両端で固定プレート３３に締結することで、支持される。そして、固定プレート３３を車両ボディー２０に、詳しくは車両ボディー２０のアンダーボディー下面に固定することで、第１タンク３０Ｆは、図１に示すようにタンク軸が車両幅方向に沿うように横置き搭載される。なお、第１タンク３０Ｆにおける搭載機構（プレート締結構造）は、本願発明の要旨と直接関係しないので、図２においては省略されている。第２タンク３０Ｒについての搭載機構４０については、図２においてはその図示を省略し、後に詳述する。

第２タンク３０Ｒは、先端側タンク部位３０Ｒｆが第１タンク３０Ｆの周壁に向くよう、二つの搭載機構４０にて搭載されている。図３は第２タンク３０Ｒの搭載に用いる搭載機構４０を分解して示す説明図であり、図４は搭載機構４０の要部の構成を拡大して示す説明図であり、図５は搭載機構４０によるタンク搭載時の各構成部材の関係を拡大視や斜視にて示す説明図であり、図６は搭載機構４０によるタンク搭載の様子を車両ボディー２０と関連付けて示す説明図である。

図３に示すように、搭載機構４０は、タンク支持バンド４２と、保持固定用ブラケット４４と、タンク受座バンド４６と、バンド係合機構５０と、タンクリリース用バンド６０とを有する。タンク支持バンド４２は、型鋼を屈曲して用いることで高強度とされ、タンク下部周壁にて第２タンク３０Ｒを受け止める。そして、タンク支持バンド４２は、後述のバンド係合機構５０により、タンク受座バンド４６と共に第２タンク３０Ｒを上下周壁に亘って挟持する。また、タンク支持バンド４２は、バンド端部４２ｅに係合ピン４３有し、この係合ピン４３を、受け止めた第２タンク３０Ｒのタンク外側に向けて延ばしている。

保持固定用ブラケット４４は、型鋼を用いることで高強度とされ、タンク側のブラケット端面に、後述のバンド係合機構５０を構成するピン係合枠体５１を備える。ピン係合枠体５１は、図３の拡大図や図４および図５に示すように、一方が開放した枠形状とされ、タンク支持バンド４２の係合ピン４３を受け止めるピン係合凹所５１ｈを有し、ピン係合凹所５１ｈの開口側を隆起した開口凸部５１ｔとする。そして、保持固定用ブラケット４４は、タンク支持バンド４２とタンク受座バンド４６との間に介在し、ピン係合枠体５１を含む後述のバンド係合機構５０により、車両ボディー２０に対する第２タンク３０Ｒの搭載に関与する。

タンク受座バンド４６は、バンド端部４６ｅを型鋼で形成することで端部強度が確保され、このバンド端部４６ｅにおいて、図６に示すように、ボルト４５とナットにより車両ボディー２０のアンダーボディー２０ｂに固定され、第２タンク３０Ｒをタンク上部周壁の側で受ける。そして、タンク受座バンド４６は、後述のバンド係合機構５０にてタンク支持バンド４２と一体となり、第２タンク３０Ｒをタンク支持バンド４２と共に挟持して保持し、第２タンク３０Ｒを車両ボディー２０に横置き搭載する。

バンド係合機構５０は、保持固定用ブラケット４４の端部に設けられたピン係合枠体５１と、タンク保持用バネ５２と、ボルト５３と、バネ受座５４とを有する。タンク保持用バネ５２は、保持固定用ブラケット４４とバネ受座５４との間に配設され、ボルト５３の下端に螺合するナットの締め付けによりバネ受座５４を介して圧縮される。よって、タンク保持用バネ５２は、車両ボディー２０（詳しくはアンダーボディー２０ｂ）に固定されたタンク受座バンド４６に向けたタンク保持力Ｆｈを保持固定用ブラケット４４に及ぼす。このタンク保持力Ｆｈは、保持固定用ブラケット４４のピン係合枠体５１のピン係合凹所５１ｈに係合した係合ピン４３（図４、図５参照）を介してタンク支持バンド４２にも及び、このタンク支持バンド４２に対してもタンク受座バンド４６（車両ボディー２０）の側にタンク保持力Ｆｈを及ぼす。こうした構成により、バンド係合機構５０は、タンク支持バンド４２の係合ピン４３と保持固定用ブラケット４４のピン係合枠体５１（詳しくは、ピン係合凹所５１ｈ）との係合を図ることで、タンク支持バンド４２とタンク受座バンド４６とを係合すると共に、第２タンク３０Ｒを車両ボディー２０に対して保持する。また、バンド係合機構５０は、タンク支持バンド４２に車両ボディー２０の側にタンク保持力Ｆｈを及ぼすことで、第２タンク３０Ｒの搭載姿勢を保持する。ボルト５３とボルト４５は、保持固定用ブラケット４４を貫通し、保持固定用ブラケット４４の上下動の案内機能を果たす。なお、図５においては、図示の都合上、タンク受座バンド４６とピン係合枠体５１とが離間して表されているが、紙面の手前側および奥側において、タンク受座バンド４６とピン係合枠体５１とは、保持固定用ブラケット４４とボルト４５により連結されている。

タンク支持バンド４２は、常時、第２タンク３０Ｒの質量を受けるが、車両ボディー２０の側にタンク保持力Ｆｈが及ぶこと、および、係合ピン４３がピン係合枠体５１のピン係合凹所５１ｈに係合して開口凸部５１ｔに受け止められることから、急ブレーキ操作を含む車両１０の通常走行期間において、係合ピン４３がピン係合凹所５１ｈから外れることはない。つまり、タンク保持力Ｆｈの大きさや開口凸部５１ｔの突出高は、車両走行期間において通常なされる急ブレーキを想定し、こうした急ブレーキに伴う慣性力が荷重として後端側タンク部位３０Ｒｂの側から先端側タンク部位３０Ｒｆに向けて第２タンク３０Ｒに掛かって第２タンク３０Ｒが車両前方側に移動しようとしても、ピン係合凹所５１ｈから係合ピン４３が外れてその係合が解かれないように、設計段階において規定されている。

タンクリリース用バンド６０は、図３に示すように、帯状の薄板鋼板（例えば、スチール鋼板）から形成され、第２タンク３０Ｒをその全周に亘って取り囲む。そして、タンクリリース用バンド６０は、図示しない締結機構にて、タンクを締め付けるよう締結されることで、タンク周壁に固定されて第２タンク３０Ｒと一体となる。タンクリリース用バンド６０は、既述したタンク支持バンド４２とタンク受座バンド４６と保持固定用ブラケット４４およびバンド係合機構５０にて第２タンク３０Ｒが搭載・保持された状態において、タンク受座バンド４６とタンク支持バンド４２より後端側タンク部位３０Ｒｂの側に位置する。タンクリリース用バンド６０は、リリース駒６２をブリッジ６２ｖにて固定して備え、このリリース駒６２を第２タンク３０Ｒの水平方向側壁から突出させる。リリース駒６２は、第２タンク３０Ｒの搭載状態において、図５および図６に示すように、タンク支持バンド４２のバンド端部４２ｅとピン係合枠体５１との間に位置し、図５に示すように、ピン当接部６２ｓを係合ピン４３に向けている。

図５に示すように、第２タンク３０Ｒは、後端側タンク部位３０Ｒｂの側においても、既述したタンク支持バンド４２とタンク受座バンド４６と保持固定用ブラケット４４およびバンド係合機構５０にて搭載・保持される。なお、後端側タンク部位３０Ｒｂの側については、第１タンク３０Ｆの搭載に用いた上部周壁把持バンド３１などにて（図２参照）、第２タンク３０Ｒを搭載・保持するようにしてもよい。

ここで、車両ボディー２０への第２タンク３０Ｒの搭載手順について簡単に説明する。まず、タンクリリース用バンド６０については、これを第２タンク３０Ｒの所定箇所に装着・固定し、バンド係合機構５０におけるタンク保持用バネ５２が伸張するように、ボルト５３の締め付けを緩めておく。次いで、タンクリリース用バンド６０を装着済みの第２タンク３０Ｒをタンク支持バンド４２で支えながらアンダーボディー２０ｂ（図６参照）の側に持ち上げ、係合ピン４３をバンド係合機構５０のピン係合枠体５１におけるピン係合凹所５１ｈに係合させる。この状態で、所定のタンク保持力Ｆｈが得られるまで、ボルト５３をナットにより締め付け、タンク保持用バネ５２を圧縮させる。これにより、車両ボディー２０への第２タンク３０Ｒの搭載が完了する。

以上説明したタンク搭載構成を備える本実施形態の車両１０によれば、次の利点がある。図７は衝撃に伴う外力Ｆｓが車両後方側から加わった場合の係合ピン４３とピン係合凹所５１ｈとの係合の推移を示す説明図であり、図８は衝撃に伴う外力Ｆｓが車両後方側から加わった場合の第２タンク３０Ｒの挙動を示す説明図である。なお、図８の下段においては、タンク周辺の図示において、要部のみを示している。

図７に示すように、外力Ｆｓが後端側タンク部位３０Ｒｂの側から第２タンク３０Ｒに加わると、第２タンク３０Ｒは、この外力Ｆｓを後端側タンク部位３０Ｒｂの側の面積狭小のドーム部頂上で受ける。こうして第２タンク３０Ｒに及んだ外力Ｆｓは、第２タンク３０Ｒを、図１に示すＴ字搭載レイアウトで搭載された第１タンク３０Ｆの側に移動させるように作用する。そして、この外力Ｆｓがバンド係合機構５０によりタンク支持バンド４２に及ぼされているタンク保持力Ｆｈを越えていると、第２タンク３０Ｒと一体のタンクリリース用バンド６０のリリース駒６２は、第２タンク３０Ｒと共に第１タンク３０Ｆの側に移動し、ピン当接部６２ｓにて係合ピン４３を開口凸部５１ｔを超えてピン係合凹所５１ｈから押し出す。これにより、バンド係合機構５０は、タンク支持バンド４２における係合ピン４３とピン係合枠体５１のピン係合凹所５１ｈとの係合を解くので、図８に示すように、外力Ｆｓが及んだ第２タンク３０Ｒを車両ボディー２０（詳しくはアンダーボディー２０ｂ：図６参照）から、少なくとも先端側タンク部位３０Ｒｆの側において落下させる。よって、本実施形態の車両１０は、図１に示すＴ字搭載レイアウトで搭載した第１タンク３０Ｆと第２タンク３０Ｒの内の第２タンク３０Ｒに後端側タンク部位３０Ｒｂの側から衝撃が加わっても、第２タンク３０Ｒの先端側タンク部位３０Ｒｆが第１タンク３０Ｆの周壁と接触する以前に、第２タンク３０Ｒの保持を解除する。こうしたことから、本実施形態の車両１０によれば、第１タンク３０Ｆと第２タンク３０Ｒとの接触を回避でき、タンク同士の接触に伴うタンク損傷を回避できる。走行中の車両１０に車両前方側から衝撃が加わり、第２タンク３０Ｒが慣性力に伴う荷重を後端側タンク部位３０Ｒｂから先端側タンク部位３０Ｒｆに向けて受けた場合も同様である。

なお、アンダーボディー２０ｂから落下した第２タンク３０Ｒが走行路面に達しないように、第２タンク３０Ｒを先端側タンク部位３０Ｒｆの側と後端側タンク部位３０Ｒｂの側において、ワイヤーやバンドにて吊り下げ可能とするようにしてもよい。こうしたワイヤーやバンドは、既述した第２タンク３０Ｒの搭載姿勢では、折り畳み或いは湾曲等しておくことができるので、タンク搭載や車両走行に支障は無い。

第２タンク３０Ｒを車両前後の２箇所で搭載機構４０にて保持して搭載している場合、車両後方側の搭載機構４０におけるピン係合凹所５１ｈのタンク軸方向の長さを車両前方側の搭載機構４０におけるピン係合凹所５１ｈより長く設定するようにしてもよい。こうすれば、第２タンク３０Ｒを先端側タンク部位３０Ｒｆの側において確実に先に落下させるようにできるので、タンク同士の接触に伴う損傷回避に有益となる。

次に、他の実施形態について説明する。図９は他の実施形態の搭載機構４０Ａを分解して示す説明図である。この実施形態の搭載機構４０Ａは、タンク支持バンド４２Ａを第２タンク３０Ｒに装着・固定している点に特徴がある。図示するように、搭載機構４０Ａのタンク支持バンド４２Ａは、既述した実施形態のタンク支持バンド４２と同様に係合ピン４３を備え、ピン装着部位４２ｃからタンク包囲バンド４２Ａｕを備える。タンク包囲バンド４２Ａｕは、一方のピン装着部位４２ｃから他方のピン装着部位４２ｃまで延びて、第２タンク３０Ｒのタンク上部周壁に掛け渡される。そして、タンク支持バンド４２Ａは、図示しない締結機構にてタンク包囲バンド４２Ａｕがタンクを締め付けるよう締結されることで、タンク支持バンド４２Ａと共に、タンク周壁に固定されて第２タンク３０Ｒと一体となる。

この実施形態の搭載機構４０Ａを備える車両１０では、タンク保持力Ｆｈを越える外力Ｆｓが後端側タンク部位３０Ｒｂの側から第２タンク３０Ｒが加わると、第２タンク３０Ｒと一体のタンク支持バンド４２Ａと係合ピン４３が第２タンク３０Ｒと共に第１タンク３０Ｆの側に移動し、係合ピン４３は、開口凸部５１ｔを超えてピン係合凹所５１ｈから飛び出す。これにより、バンド係合機構５０における係合ピン４３とピン係合枠体５１のピン係合凹所５１ｈとの係合が解かれるので、この実施形態の搭載機構４０Ａを備える車両１０によっても、Ｔ字搭載レイアウトで搭載した第１タンク３０Ｆと第２タンク３０Ｒとの接触を回避して、タンク損傷を回避できる。そして、タンクリリース用バンド６０のタンク装着が不要となるので、構成の簡便化、コスト低減を図ることができる。

図１０はアンダーボディー２０ｂにて第２タンク３０Ｒを受ける実施形態の搭載機構４０Ｂによるタンク搭載の様子を示す説明図である。図示するように、この搭載機構４０Ｂでは、アンダーボディー２０ｂにテーパー凹所２０ｃを形成し、このテーパー凹所２０ｃにて第２タンク３０Ｒをそのタンク上部周壁で受ける。そして、ボルト５３については、保持固定用ブラケット４４を案内するため、アンダーボディー２０ｂに固定されている。この搭載機構４０Ｂにて第２タンク３０Ｒを搭載した車両であっても、既述したようにタンク同士の接触を回避できる。

本発明は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、或いは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

図９に示した実施形態では、係合ピン４３を有するタンク支持バンド４２Ａをタンク包囲バンド４２Ａｕと共に第２タンク３０Ｒと一体としたが、係合ピン４３が第２タンク３０Ｒから、外観上、直に突出するようにしてもよい。このようなタンク構成とするには、第２タンク３０Ｒの製造過程における繊維強化層の巻回形成の前に、タンク下部周壁に倣って湾曲しバンド両端に係合ピン４３を延ばしているタンク支持バンドをタンクライナー外周壁に装着する。そして、このタンク支持バンドをタンクライナーと共に繊維強化層にて被覆し、係合ピン４３を繊維強化層から突出するようにすればよい。

上記した各実施形態では、第１タンク３０Ｆと第２タンク３０Ｒとを図１に示すＴ字搭載レイアウトで搭載したが、両タンクが共にタンク軸を車両前後方向に沿うようにして車両前後方向に並んで搭載されたレイアウトとしてもよい。

１０…車両
２０…車両ボディー
２０ｂ…アンダーボディー
３０Ｆ…第１タンク
３０Ｒｂ…後端側タンク部位
３０Ｒｆ…先端側タンク部位
３０Ｒ…第２タンク
３１…上部周壁把持バンド
３２…下部周壁把持バンド
３３…固定プレート
４０，４０Ａ，４０Ｂ…搭載機構
４２，４２Ａ…タンク支持バンド
４２Ａｕ…タンク包囲バンド
４２ｃ…ピン装着部位
４２ｅ…バンド端部
４３…係合ピン
４４…保持固定用ブラケット
４５…ボルト
４６…タンク受座バンド
４６ｅ…バンド端部
５０…バンド係合機構
５１…ピン係合枠体
５１ｈ…ピン係合凹所
５１ｔ…開口凸部
５２…タンク保持用バネ
５３…ボルト
５４…バネ受座
６０…タンクリリース用バンド
６２…リリース駒
６２ｓ…ピン当接部
６２ｖ…ブリッジ
ＦＷ…前輪
ＲＷ…後輪
Ｆｈ…タンク保持力
Ｆｓ…外力

Claims (1)

1. 車両におけるタンクの取付構造であって、
   第１タンクと並んで搭載される第２タンクを、タンク軸が車両前後方向に沿い該タンク軸の一端側タンク部位が前記第１タンクに向かうようにして車両に保持する保持機構と、
   前記タンク軸の他端側タンク部位から前記一端側タンク部位に向かう方向の荷重が所定の大きさを超えて前記第２タンクに対して掛かると、前記一端側タンク部位が前記第１タンクと接触する以前に、前記保持機構による保持を解除する解除機構とを備える
   タンク取付構造。

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