JP2017110620A - 尿素水タンクの配置構造 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、尿素水タンクの容量を維持しながらも車両の傾斜した場合でも尿素水の漏出を抑制し、なおかつ尿素水の給水性を確保可能な尿素水タンクの配置構造を提供することを、その目的とする。
図2、図3に示すように、車両1には、尿素水タンク21が搭載されている。尿素水タンク21は、車両が搭載するNOx触媒の還元剤となる尿素水を貯留するものである。車両1の後部2のフロア3の下方には、車両前後方向Xに延設されていて車両1の骨格を形成する第二の車両骨格部材としてのサイドメンバ4,5が車幅方向Yに間隔を空けて配置されている。サイドメンバ4とサイドメンバ5には、車幅方向Yに延設されていて車両1の骨格を形成する第一の車両骨格部材としての複数のクロスメンバ6,7,8の両端がそれぞれ連結されている。図2に示すように、サイドメンバ4,5の上面4a、5aには、フロアパネル9が固定されている。フロア3はフロアパネル9で構成されている。なお、図2ではクロスメンバ6,7,8を省略している。車両1には、図3に示すように、内燃機関に接続される排気経路の終端となるマフラー10が、サイドメンバ5側に寄せて配設されている。
尿素水タンク21は、図1に示すように、内部に尿素水を貯留する空間を備えた多面体であり、その上部21Aには、高さの異なる少なくとも第一の面22と第二の面23が形成されている。尿素水タンク21の下部(以下「タンク下部」と記す)21Bには、尿素水モータ等の尿素水搬送手段27が配設されている。タンク下部21Bには、尿素水搬送手段27と尿素水タンク21の下半分側を外方から覆うように、保護部材としてのタンクカバー26が装着されていて、尿素水搬送手段27及びタンク下部21Bを保護している。このタンクカバー26は断熱性を備えていて、マフラー10からの排熱による尿素水タンク21内の尿素水の温度上昇を抑制している。
尿素水タンク21に形成されている第一の面22と第二の面23は、共に水平面であり、車幅方向Yに向かって延在するように形成されている。第一の面22と第二の面23は、車両前後方向Xに並んで配置されている。本実施形態において、第一の面22は車両前方側、第二の面23は車両方向側に配置されている。つまり、第一の面22は第二の面23の車両前後方向Xにおける前側に配置される。第二の面23は、第一の面22よりも車両上方Zuに向かって突出するように形成されている。つまり、第一の面22は低い側の面であり、第二の面23は高い側の面であり、第二の面23は第一の面22よりも高い位置に配置されている。このため、第一の面22と第二の面23との間には段差が形成され、この段差には第一の面22と第二の面23をつなぐ連結面28が形成されている。
大気開放弁25は、尿素水タンク21の内圧が設定圧以上になるとタンク内の空気を尿素水タンク21の外部へ排出するものである。大気開放弁25は、第二の面23において、車両前後方向Xにおいては車両前方(連結面28)寄りに、車幅方向Yの中央で配置されている。大気開放弁25は、図7(a)に示すように、車両前部が車両後部よりも高くなるように車両1が上り傾斜した状態の時及び、図7(b)に示すように、車両前部が車両後部よりも低くなるように車両1が下り傾斜した状態の時に、尿素水面と第二の面23との間に形成される空間S1側に位置するように配置されている。また、大気開放弁25は、車両左部が車両右部よりも高くなるように車両1が傾斜した状態の時及び、車両右部が車両左部よりも高くなるように車両1が傾斜した状態の時に、尿素水面と第二の面23との間に形成された空間S1に位置するように配置されている。
このような配置により、大気開放弁25は車両1の前後方向Xにおける傾斜及び、車両1の車幅方向Yにおける傾斜のいずれにおいても大気開放弁25が尿素水に液没することが無い。
例えば、車両前部が車両後部よりも低くなるように車両1が下り傾斜した状態の時は、車両前部が車両後部よりも高くなるように車両1が傾斜した状態では、第一の面22が第二の面23より低い位置に配置されているため、大気開放弁25に対し尿素水面が上昇する傾向となる。上述のように、拡張部29を設けることで車両1の傾斜の状態に関わらず大気開放弁25が閉塞する事を防止することができる。尿素水タンク21は、拡張部29によって形成される空間S2分だけタンク内容量が増やされている。
本実施形態において、尿素水タンク21は、第一の面22と第二の面23に、尿素水タンク21における拡張部29側に配策された配管を備えている。ここでいう拡張部29側に配策されたとは、サイドメンバ4側から尿素水タンク21の外部へ延びるように配置した状態であり、マフラー10とは反対側に配置した状態である。
第一の面22は、図4、図5に示すように、車両1に搭載された際に、複数のクロスメンバ6〜8のうちの1つのクロスメンバ7の下端である下面7aよりも下方に位置し、かつサイドメンバ4の下端である下面4bよりも下方に位置するように形成されている。第一の面22に設けられたレベリングバルブ24の上端部24aは、サイドメンバ4の下面4bよりも下方に配置されている。このため、レベリングバルブ24の上端部24aとレベリングパイプ30とは、下面4bと下面7aとに接触しないように配策されている。クロスメンバ7は第一の面22の上方に配置される。
拡張部29は、車両下方Zdに向かって形成された窪み部としての凹部38を有している。すなわち、凹部38は拡張部29の上面29cに凹設されている。凹部38は、拡張部29の上面29cを車幅方向Yに向かって突っ切るように形成されている。凹部38は、一方の端部31aと他方の端部31bの間に位置する大気開放管31の部位を収納することが可能な大きさに、その幅と深さが形成されている。
本実施形態の配置構造では、レベリングバルブ24の上端部24aがサイドメンバ4の下面4bより下方に配置されているので、レベリングバルブ24につながるレベリングパイプ30を上下方向に湾曲して配策する必要がなく、液溜り部無しに配索することができる。このため、より確実に尿素水の給水性を確保することができる。
本実施形態の配置構造では、第一の面22と第二の面23の高低差分だけ尿素水タンク21内に空間S1が形成されるため、車両1が前後左右に傾斜した場合でも空間S1が形成される高い側の面である第二の面23に大気開放弁25を設けることで液没することが低減される。このため、尿素水の給水性の向上を図りつつも尿素水の容量維持も可能な新規な尿素水タンク21を提供することができる。
本実施形態の配置構造では、大気開放弁25が、車両1が傾斜した際に尿素水タンク21内の尿素水に液没しない位置に配置されているので、尿素水によって塞がれることが低減して、車両1が傾斜した場合でも尿素水の漏出を抑制し、より確実に尿素水の給水性の確保可能な新規な尿素水タンク21の配置構造を提供することができる。
また、拡張部29には、大気開放管31をその内部に配置可能な凹部38が形成されているので、個別に保持部材を配置することなく、大気開放管31を固定しつつ保護することができる。このため、大気開放管31の走行時のばたつきによる位置ずれを防止でき、大気開放管31の詰まりによる給水性の低下を抑制することができる。このため、車両1が傾斜した場合でも尿素水の漏出を抑制し、より確実に尿素水の給水性の確保可能な新規な尿素水タンク21の配置構造を提供することができる。
また、尿素水タンク21は車両1に搭載された際に、図6に示すようにデパーチャアングルθよりもタンク下部21Bが上方に位置するように形成されているので、車両1が上り傾斜した場合でも、下部21Bと路面40との接触を回避することができる。このため、尿素水タンク21の破損や変形を防止することができ、給水性を確保しつつも、耐久性の向上も図ることができる。
さらに、本実施形態においては、タンク下部21Bを覆う保護部材としてのタンクカバー26を備えているので、路面40からの突起物や排熱から尿素水タンク21や尿素水搬送手段27を保護することができ、尿素水タンク21の耐久性を高めることができる。
すなわち、終端部310は、車幅方向Yに位置する左右のサイドメンバ4、5間に架け渡されて連結されているクロスメンバ7の背面7bと対向するように配置されている。背面7bは、車両1の内側に面している。さらに詳しく述べると、終端部310は、クロスメンバ7と一方のサイドメンバ4との連結部に対向して近接するように配置されている。つまり、終端部310を有する大気開放管31の備えた尿素水タンク21は、終端部310がクロスメンバ7の背面7bと対向するように、より好ましくは、終端部310がクロスメンバ7と一方のサイドメンバ4との連結部Aに対向して近接するように、車両1のフロア3の下方に配置されて、車両1に搭載されている。他方の端部31b及び終端部310は、クロスメンバ7の背面7bと、背面7bと同様、車両1の内側に面しているサイドメンバ4の内面4cとによって形成される面によって、車両前方側と車両側方側から隠れるように車両1の内側に配置されている。
開口31cの開口面積は、第二の開口部312の開口面積よりも小さく形成されている。これは第一の開口部311又は第二の開口部312から終端部310内に浸入した水などの液体や異物が、開口31cに入り難くするためである。また、開口31cの開口面積は第一の開口部311の開口面積と同じ面積に形成されている。これは、開口31cと第一の開口部311との間で圧力損失が生じないようにするためである。第一の開口部311は、第二の開口部312よりも、その開口面積が大きく形成されている。
さらに、他方の端部31bや終端部310がクロスメンバ7とサイドメンバ4との接合部Aに対向して近接するように配置されているので、背面7bやサイドメンバ4の内面4cが防水壁として機能することになる。このため、車両走行時の被水領域を低減することができ、車両走行時に水や異物が大気開放管31やタンク内部に混入することを、より防止可能な新規な尿素水タンク21の配置構造を提供することができる。
終端部310は、開口31cと連通する第一の開口部311と第二の開口部312を有し、第一の開口部311は車両上方Zu側に向かって開口し、第二の開口部312は第一の開口部311と対向する車両下方Zd側に開口して配置されている。このため、終端部310に水や異物が浸入した場合でも孔313を通って車両下方Zdに排出することができるので、車両走行時に水や異物が大気開放管31やタンク内部に浸入することをより防止可能な新規な尿素水タンク21の配置構造を提供することができる。
また第一の開口部311は、第二の開口部312よりも開口面積が大きく形成されているので、終端部310の下面310cが液没した場合でも、タンク内の空気の排気性を維持することができる。
このため、万が一、開口31cから異物が浸入した場合でも、フィルタ315に異物が混入することを確実に防止することができる。また、大気開放管31の管断面積よりもフィルタ315の断面積を大きくすることで、開口31c側から尿素水が大気開放管31内に浸入した場合でも、フィルタ315が一時的なバッファとして機能することも期待でき、タンク内部への水の浸入をより確実に防止することが可能である。
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
Claims (6)
- 車両に搭載されて車幅方向に形成された第一の面と第二の面を有する尿素水タンクと、
前記第一の面に設けられて、前記尿素水タンクの内部に貯留された尿素水の液面を規制するレベリングバルブと、
前記第二の面に設けられて、前記尿素水タンクの内部の空気を大気へ開放する大気開放弁と、
を備え、
前記第二の面は、前記第一の面よりも高い位置に配置されることを特徴とする尿素水タンクの配置構造。 - 前記第二の面の上面から上方へ向けて膨設される拡張部と、
前記拡張部の上面の凹設される凹部と、
前記大気開放弁に接続される大気開放管とを有し、
前記大気開放管は前記凹部に収納される
ことを特徴とする請求項1に記載の尿素水タンクの配置構造。 - 前記車両の車幅方向に延設された第一の車両骨格部材を有し、
前記第一の面は前記第二の面の車両前後方向前側に配置されるとともに、
前記第一の車両骨格部材は前記第一の面の上方に配置される
ことを特徴とする請求項1または2に記載の尿素水タンクの配置構造。 - 前記車両の車両前後方向に延設された第二の車両骨格部材を有し、
前記レベリングバルブの上端部は前記第二の車両骨格部材の下端より下方に配置される
ことを特徴とする請求項1から3いずれか一項に記載の尿素水タンクの配置構造。 - 内燃機関と、
前記内燃機関に接続される排気通路を有し、
前記尿素水タンクは前記排気通路と車幅方向に並んで配置されるとともに、
前記拡張部は前記排気通路と車幅方向反対側に設けられる
ことを特徴とする請求項2から4いずれか一項に記載の尿素水タンクの配置構造。 - 前記第一の面と前記第二の面とを連結する連結面と、
前記第二面の上面に凸設されるとともに前記連結面と対向して配置される凸部と、
前記レベリングバルブに接続されるレベリングパイプと、を有し、
前記レベリングパイプは前記連結面と前記凸部の間に配置される
ことを特徴とする請求項3から5いずれか一項に記載の尿素水タンクの配置構造。
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