JP2017200801A

JP2017200801A - 車両

Info

Publication number: JP2017200801A
Application number: JP2016092995A
Authority: JP
Inventors: 学藤井; Manabu Fujii
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-05-06
Filing date: 2016-05-06
Publication date: 2017-11-09

Abstract

【課題】衝撃時に車両に搭載されているタンクがバンドから脱落する可能性を減少する。【解決手段】車両は、長手方向が車両の前後方向と同方向になるように配置され、胴体部の両端にドーム部を有するタンク２０と、タンクの胴体部の外周面に沿って設けられ、タンクを車両の車体フレーム６０に固定するバンド３１と、タンクの少なくとも一端のドーム部に設けられたプロテクタ４１と、を備え、プロテクタは、タンクの長手方向から見たとき、胴体部よりも外側に突出する部分を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、車両に関するものである。

特許文献１には、タンクの長手方向が車両の前後方向と一致するように配置された水素タンク（燃料ガスタンク）と、水素タンクの外周面に沿って配置されて水素タンクを支持フレームに固定するバンドとを有する燃料電池車両が記載されている。

特開２００５−２１２５１３号公報

しかしながら、従来の燃料電池車両は外部から衝撃を受ける際、燃料ガスタンクが車両内部の部材に押されてタンク長手方向に生じる衝撃力、あるいは燃料ガスタンク自身の長手方向の慣性力が、バンドの燃料ガスタンクへの長手方向の摩擦力を上回った場合に、燃料ガスタンクがバンドに対して相対移動してバンドから脱落する恐れがある。このような問題は、燃料電池車両に限らず、他の種類のタンクが搭載されている車両において生じる問題である。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。

（１）本発明の一形態によれば、車両が提供される。この車両は、長手方向が前記車両の前後方向と同方向になるように配置され、胴体部の両端にドーム部を有するタンクと、前記タンクの前記胴体部の外周面に沿って設けられ、前記タンクを前記車両の車体フレームに固定するバンドと、前記タンクの少なくとも一端の前記ドーム部に設けられたプロテクタとを備える。前記プロテクタは、前記タンクの長手方向から見たとき、前記胴体部よりも外側に突出する部分を有する。

この形態の車両によれば、タンクがバンドに対して相対移動するとき、プロテクタがバンドと干渉するので、タンクの相対移動を規制でき、タンクがバンドから脱落する可能性を減少できる。

本発明は、上記以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、車両の製造方法、タンク、タンクの製造方法等の形態で実現することができる。

本発明の第１実施形態における平常時の燃料電池車両の側面図。燃料電池車両の正面から見た燃料ガスタンクの平面図。衝撃時の燃料電池車両の側面図。第２実施形態における燃料電池車両の正面から見た燃料ガスタンクの平面図。第３実施形態における平常時の燃料電池車両の側面図。

・第１実施形態：
図１は、本発明の第１実施形態における平常時の燃料電池車両５００の側面図である。図示の便宜上、車両内部の部材を実線で表した。図１では、燃料電池車両５００の前進方向ＦＤと、横幅方向ＬＨと、鉛直方向Ｇとを示している。以降では、前進方向ＦＤに沿った方向を「前方」と呼び、前進方向ＦＤとは逆の方向を「後方」と呼び、「前方」と「後方」とを合わせて「車両の前後方向」と呼ぶ。

燃料電池車両５００は、フロントコンパートメント５１０と、センタートンネルＣＴと、車室５２０と、一対の前輪ＦＷと、一対の後輪ＲＷとを有している。フロントコンパートメント５１０は、燃料電池車両５００の前端部に位置し、一対の前輪ＦＷに挟まれた領域を含む空間として形成されている。センタートンネルＣＴは、フロア板５０の下方側に位置し、フロントコンパートメント５１０と連通して車両の前後方向に延びる空間として形成されている。車室５２０は、一対の前輪ＦＷと一対の後輪ＲＷとの間に位置し、フロア板５０を境界とした燃料電池車両５００の上部空間として形成されている。

センタートンネルＣＴ内には、燃料ガスタンク２０が配置されている。燃料ガスタンク２０は、長手方向が車両の前後方向と同方向になるように配置されている。燃料ガスタンク２０は、円筒状の胴体部２３と、胴体部２３の両端それぞれに設けられた半球状の第１ドーム部２１と第２ドーム部２２と、第２ドーム部２２に設けられたガス供給弁２４とを有する。第１ドーム部２１には、雌ねじを有する有底状の凹部（図示せず）が設けられており、プロテクタ４１の雄ねじ（図示せず）が凹部と螺合することによって、プロテクタ４１が第１ドーム部２１に固定されている。また、燃料ガスタンク２０は、第１バンド３１と第２バンド３２とによって燃料電池車両５００の車体フレーム（後述）に固定されている。第１バンド３１と第２バンド３２は、燃料ガスタンク２０の胴体部２３の外周面に沿って設けられ、それぞれの端部が車体フレームに固定されている。なお、第２バンド３２の代わりに、ガス供給弁２４にネックマウント等の固定部材を設けて燃料ガスタンク２０の後方端部を固定してもよい。また、第１バンド３１と第２バンド３２の代わりに、１つのバンドを燃料ガスタンク２０の胴体部２３の外周面に沿って設けてもよい。なお、燃料電池車両５００が水平な路面上に停車している状態では、燃料ガスタンク２０の長手方向が水平方向と一致するように設置されることが好ましい。

フロントコンパートメント５１０内には、燃料電池ユニット１０と、補機ユニット３１０，３２０，３３０とが配置されている。燃料電池車両５００が外部から衝撃を受けた場合には、外部からの衝撃力によって燃料電池ユニット１０と、補機ユニット３１０，３２０，３３０とが燃料ガスタンク２０に衝撃を与えてしまう可能性がある。プロテクタ４１は、例えば金属や樹脂、ウレタンにより形成され、燃料ガスタンク２０の第１ドーム部２１がこの衝撃によって傷や破損が生じないように衝撃を緩和する。また、プロテクタ４１は、燃料ガスタンク２０の長手方向から見たときに燃料ガスタンク２０の胴体部２３よりも外側に突出する部分を有している。この突出部分は、燃料ガスタンク２０が第１バンド３１に対して後方に相対移動する際に第１バンド３１と干渉する機能を有する。この機能については後述する。

図２は、第１実施形態における燃料電池車両５００（図１）の正面から見た燃料ガスタンク２０の平面図である。第１バンド３１は、２つの上方バンド３１ａを有し、例えば柔軟な鋼によって形成される。２つの上方バンド３１ａは、燃料ガスタンク２０の上方において、それぞれの一端部がボルト等の締結部材１３０によって締結されている。また、２つの上方バンド３１ａそれぞれの他端部はボルト３４とナット３６によって車体フレーム６０に固定されている。車体フレーム６０は、燃料電池車両５００の構造体としてのシャシ、又は、シャシに固定された支持部材であり、例えば金属等の剛性材料が使用される。車体フレーム６０は、燃料ガスタンク２０を支持し、また、ボルト１２０によってフロア板５０の取付部１００が固定されている。フロア板５０と車体フレーム６０の間に形成する空間は、センタートンネルＣＴである。なお、２つの上方バンド３１ａを用いる代わりに、１つの上方バンドで燃料ガスタンク２０の上方を固定するようにしてもよい。

プロテクタ４１は、燃料ガスタンク２０の第１ドーム部２１のほぼ全体を覆う半球状の形状であり、プロテクタ４１の中心と第１ドーム部２１の中心とが一致するように第１ドーム部２１に固定されている。プロテクタ４１の半径Ｒ４１は、燃料ガスタンク２０の胴体部２３の半径Ｒ２３よりも大きい。すなわち、プロテクタ４１は胴体部２３よりも外側に突出している。第１バンド３１が燃料ガスタンク２０の胴体部２３の外周面に沿って配置されているので、第１バンド３１の内半径は燃料ガスタンク２０の胴体部２３の半径Ｒ２３とほぼ同一である。燃料ガスタンク２０が第１バンド３１に対して後方（図２では紙面に面して垂直な方向）へ相対移動する際、プロテクタ４１の半径Ｒ４１が第１バンド３１の内半径（＝Ｒ２３）よりも大きいので、プロテクタ４１は第１バンド３１と干渉し、燃料ガスタンク２０の後方への相対移動を規制できる。

図３は、前進走行中にフロントコンパートメント５１０の前方から衝撃が加えられた際の燃料電池車両５００の側面図である。図示の便宜上、図１の平常時の燃料電池車両５００の側面図を破線で示した。衝撃時に、衝撃を受けるフロントコンパートメント５１０に配置されている燃料電池ユニット１０と補機ユニット３１０，３２０，３３０は、外部からの衝撃力によって後方に移動する。燃料電池ユニット１０と補機ユニット３２０，３３０が移動の途中で燃料ガスタンク２０のプロテクタ４１と接触し、燃料ガスタンク２０に後方方向の衝撃力を与える。この衝撃力が第１バンド３１と第２バンド３２の燃料ガスタンク２０への前方方向の摩擦力を上回ると、燃料ガスタンク２０が第１バンド３１と第２バンド３２に対して後方に相対移動してしまう。この際、プロテクタ４１が第１バンド３１と干渉して、燃料ガスタンク２０の後方への移動を規制する。この結果、燃料ガスタンク２０が第１バンド３１から脱落する可能性を減少できる。

以上のように、上記実施形態では、燃料ガスタンク２０が後方に移動するとき、プロテクタ４１が第１バンド３１と干渉するので、燃料ガスタンク２０の後方への移動を規制でき、燃料ガスタンク２０が第１バンド３１から脱落する可能性を減少できる。

・第２実施形態：
図４は、第２実施形態における燃料電池車両５００（図１）の正面から見た燃料ガスタンク２０の平面図である。図２に示す第１実施形態との違いは、プロテクタ４１ａの形状のみであり、他の構成は第１実施形態と同様である。プロテクタ４１ａは、燃料ガスタンク２０の長手方向から見たときに胴体部２３の半径Ｒ２３以下の半径を有する半球部４１ｂと、半球部４１ｂの周縁から外側に突出して設けられた４つの突出部４１ｃとを有する。これらの突出部４１ｃは、燃料ガスタンク２０の胴体部２３よりも外側に突出している。このようなプロテクタ４１ａを用いた場合にも、図３に示す衝撃時に燃料ガスタンク２０が後方へ移動する際、プロテクタ４１ａの突出部４１ｃが第１バンド３１と干渉するので、燃料ガスタンク２０の後方への移動を規制でき、燃料ガスタンク２０が第１バンド３１から脱落する可能性を減少できる。なお、突出部４１ｃは１つのみ設けてもよいし、複数設けてもよい。

・第３実施形態：
図５は、第３実施形態における平常時の燃料電池車両５００の側面図である。図１に示す第１実施形態との違いは、燃料ガスタンク２０の第２ドーム部２２にもプロテクタ４２を設けた点のみであり、他の構成は第１実施形態と同様である。燃料ガスタンク２０の第２ドーム部２２にもプロテクタ４２を設ければ、燃料ガスタンク２０が前方へ移動する場合は、プロテクタ４２が第２バンド３２と干渉するので、燃料ガスタンク２０の移動を規制でき、燃料ガスタンク２０が第２バンド３２から脱落する可能性を減少できる。

なお、以上では燃料ガスタンク２０が搭載されている燃料電池車両５００について説明したが、燃料電池車両５００に限らず、他の種類のタンクが搭載されている車両においても、本発明を適用できる。

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中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、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。

１０…燃料電池ユニット
２０…燃料ガスタンク
２１…第１ドーム部
２２…第２ドーム部
２３…胴体部
２４…ガス供給弁
３１…第１バンド
３１ａ…上方バンド
３２…第２バンド
３４…ボルト
３６…ナット
４１，４１ａ…プロテクタ
４１ｂ…半球部
４１ｃ…突出部
４２…プロテクタ
５０…フロア板
６０…車体フレーム
１００…取付部
１２０…ボルト
１３０…締結部材
３１０，３２０，３３０…補機ユニット
５００…燃料電池車両
５１０…フロントコンパートメント
５２０…車室
ＣＴ…センタートンネル
ＦＷ…前輪
ＲＷ…後輪

Claims

車両であって、
長手方向が前記車両の前後方向と同方向になるように配置され、胴体部の両端にドーム部を有するタンクと、
前記タンクの前記胴体部の外周面に沿って設けられ、前記タンクを前記車両の車体フレームに固定するバンドと、
前記タンクの少なくとも一端の前記ドーム部に設けられたプロテクタと、
を備え、
前記プロテクタは、前記タンクの長手方向から見たとき、前記胴体部よりも外側に突出する部分を有する、
車両。