JP2023064996A - fuel gas tank unit - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書に開示の技術は、燃料ガスタンクユニットに関する。 The technology disclosed in this specification relates to a fuel gas tank unit.
特許文献1には、車両に搭載される燃料ガスタンクユニットが開示されている。この燃料ガスタンクユニットは、燃料ガスタンクの外周面に沿って伸びるバンドと、バンドを車体メンバに向かって押さえつけるバネを有している。燃料ガスタンクは、内部の燃料ガスの圧力に応じて膨張・収縮する。燃料ガスタンクの膨張・収縮すると、バネの伸縮によって燃料ガスタンクの直径の変化が吸収される。これによって、バンドと燃料ガスタンクの間に隙間が生じることを防止しながら、燃料ガスタンクを車体メンバに固定できる。
特許文献1の技術では、燃料ガスタンクを車体メンバに固定するためにバネが必要である。このため、燃料ガスタンクの取付構造が大きく、取付構造によって占有されるスペースが大きいという問題がある。
The technique of
また、燃料ガスタンクの膨張・収縮の影響を避けるために、燃料ガスタンクの口金を車体メンバに接続する取付構造も存在する。しかしながら、この取付構造では、口金に取付部を設ける必要があり、口金が大型化する。その結果、燃料ガスタンクが軸方向に大型化する。 There is also a mounting structure for connecting the mouthpiece of the fuel gas tank to the vehicle body member in order to avoid the effects of expansion and contraction of the fuel gas tank. However, in this mounting structure, it is necessary to provide a mounting portion on the base, which increases the size of the base. As a result, the fuel gas tank becomes large in the axial direction.
本明細書では、省スペースで燃料ガスタンクを取付可能な技術を提案する。 This specification proposes a technology that allows a space-saving installation of a fuel gas tank.
本明細書が開示する燃料ガスタンクユニットは、車両に搭載される。この燃料ガスタンクユニットは、燃料ガスタンクと、前記燃料ガスタンクの外周面を覆っているとともに弾性体によって構成されているプロテクタと、前記プロテクタに接触した状態で固定されているとともに前記車両の車体メンバに接触した状態で固定されているフレームと、を有する。 The fuel gas tank unit disclosed in this specification is mounted on a vehicle. The fuel gas tank unit includes a fuel gas tank, a protector covering the outer peripheral surface of the fuel gas tank and made of an elastic body, and fixed in contact with the protector and in contact with a vehicle body member of the vehicle. and a frame that is fixed in a folded state.
この燃料ガスタンクユニットでは、燃料ガスタンクの外周面がプロテクタによって覆われているとともに、プロテクタがフレームによって車体メンバに接続されている。すなわち、燃料ガスタンクは、プロテクタとフレームを介して車体メンバに接続されている。プロテクタが弾性体によって構成されているので、燃料ガスタンクの膨張・収縮を、プロテクタで吸収することができる。したがって、プロテクタと燃料ガスタンクの間に隙間が生じることを防止でき、好適に燃料ガスタンクを車体メンバに固定することができる。また、このようにプロテクタを介して燃料ガスタンクを車体メンバに接続することでバネが不要となる。さらに、燃料ガスタンクの外周面を利用して燃料ガスタンクを車体メンバに固定するので、燃料ガスタンクの口金の大型化も防止できる。したがって、この燃料ガスタンクユニットによれば、省スペースで燃料ガスタンクを車体メンバに固定することができる。 In this fuel gas tank unit, the outer peripheral surface of the fuel gas tank is covered with a protector, and the protector is connected to a vehicle body member by a frame. That is, the fuel gas tank is connected to the vehicle body member via the protector and the frame. Since the protector is made of an elastic material, expansion and contraction of the fuel gas tank can be absorbed by the protector. Therefore, it is possible to prevent a gap from being formed between the protector and the fuel gas tank, and it is possible to suitably fix the fuel gas tank to the vehicle body member. Further, by connecting the fuel gas tank to the vehicle body member through the protector in this way, the spring becomes unnecessary. Furthermore, since the fuel gas tank is fixed to the vehicle body member using the outer peripheral surface of the fuel gas tank, it is possible to prevent an increase in the size of the mouthpiece of the fuel gas tank. Therefore, according to this fuel gas tank unit, the fuel gas tank can be fixed to the vehicle body member in a space-saving manner.
上記の燃料ガスタンクユニットでは、前記燃料ガスタンクが、円筒部と、前記円筒部の端部に設けられたドーム部を有していてもよい。前記プロテクタが、前記ドーム部の外周面を覆っていてもよい。 In the above fuel gas tank unit, the fuel gas tank may have a cylindrical portion and a dome portion provided at the end of the cylindrical portion. The protector may cover the outer peripheral surface of the dome portion.
燃料ガスタンクがドーム部を有する場合、ドーム部の周囲が車両においてデッドスペースとなり易い。プロテクタがドーム部の外周面を覆っていれば、ドーム部の周囲のスペースを利用して燃料ガスタンクを車両メンバに固定することができる。 When the fuel gas tank has a domed portion, the area around the domed portion tends to become a dead space in the vehicle. If the protector covers the outer peripheral surface of the dome portion, the space around the dome portion can be used to fix the fuel gas tank to the vehicle member.
上記の燃料ガスタンクユニットでは、前記フレームが、前記プロテクタから前記燃料ガスタンクの軸方向に伸びる取付部を有していてもよい。前記取付部が前記車体メンバに接触した状態で固定されていてもよい。 In the above fuel gas tank unit, the frame may have a mounting portion extending from the protector in the axial direction of the fuel gas tank. The attachment portion may be fixed in contact with the vehicle body member.
この構成によれば、ドーム部の周囲のスペースを利用して燃料ガスタンクを車両メンバに固定することができる。 According to this configuration, the fuel gas tank can be fixed to the vehicle member using the space around the dome portion.
上記の燃料ガスタンクユニットでは、前記燃料ガスタンクが、タンク本体と、前記タンク本体の中心軸に沿って前記タンク本体から突出する口金を有していてもよい。前記タンク本体の前記中心軸に平行な方向において、前記口金の基端の位置から前記取付部が突出する距離が、前記口金の基端の位置から前記口金が突出する距離よりも短くてもよい。 In the above fuel gas tank unit, the fuel gas tank may have a tank body and a mouthpiece protruding from the tank body along the central axis of the tank body. In a direction parallel to the central axis of the tank body, a distance by which the mounting portion protrudes from a base end position of the mouthpiece may be shorter than a distance by which the mouthpiece protrudes from a base end position of the mouthpiece. .
この構成によれば、取付部が口金に対して軸方向にはみ出すことを防止できる。 According to this configuration, it is possible to prevent the attachment portion from protruding in the axial direction with respect to the mouthpiece.
上記の燃料ガスタンクユニットでは、前記フレームがリング部を有していてもよい。前記リング部の内周面が、前記プロテクタの外周面に接触した状態で固定されていてもよい。 In the above fuel gas tank unit, the frame may have a ring portion. The inner peripheral surface of the ring portion may be fixed in contact with the outer peripheral surface of the protector.
この構成によれば、より安定して燃料ガスタンクを固定できる。 According to this configuration, the fuel gas tank can be fixed more stably.
上記の燃料ガスタンクユニットでは、前記フレームが、前記リング部から前記リング部の中心側に伸びる支持部を有していてもよい。前記支持部が、前記プロテクタの端面に接触した状態で固定されていてもよい。 In the above fuel gas tank unit, the frame may have a support portion extending from the ring portion toward the center of the ring portion. The support portion may be fixed in contact with the end face of the protector.
この構成によれば、より安定して燃料ガスタンクを固定できる。 According to this configuration, the fuel gas tank can be fixed more stably.
図1~4は、実施形態の燃料ガスタンクユニット10を示している。なお、図1~4において、z方向は上方向を示しており、x方向は水平な一方向を示しており、y方向は水平かつx方向に直交する方向を示している。燃料ガスタンクユニット10は、車両に搭載されている。図3の参照符号90は、車両のボディの一部を構成する車体メンバを示している。燃料ガスタンクユニット10は、車体メンバ90に固定されている。
1 to 4 show the fuel
図1、2に示すように、燃料ガスタンクユニット10は、燃料ガスタンク12を有している。燃料ガスタンク12は、タンク本体14と、2つの口金19を有している。タンク本体14は、中心軸14aを中心とする回転体形状を有しており、内部に燃料ガス(例えば、水素ガス)を貯留している。タンク本体14は、中心軸14aがy方向に沿って伸びるように車体メンバ90に固定されている。タンク本体14は、円筒形状を有する円筒部16と、2つのドーム部18を有している。円筒部16は、中心軸14aに同軸な円筒形状を有している。2つのドーム部18は、円筒部16の両端に接続されている。図2に示すように、各ドーム部18は、円筒部16からタンク本体14の端部14bに向かうに従って、中心軸14aに対して直交する方向における半径rが縮小する形状を有している。各ドーム部18は、半球形状を有している。円筒部16及び2つのドーム部18に囲まれた空間に、燃料ガスが貯留されている。各口金19は、タンク本体14の端部14bに設けられている。各口金19は、端部14bからy方向に突出している。各口金19は、弁を内蔵している。口金19を介して、タンク本体14に対する燃料ガスの出し入れを行うことができる。タンク本体14内に燃料ガスを充填すると、タンク本体14内の圧力が増加し、タンク本体14が膨張する。タンク本体14から外部に燃料ガスを放出すると、タンク本体14内の圧力が減少し、タンク本体14が収縮する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the fuel
図1、2に示すように、燃料ガスタンクユニット10は、2つのプロテクタ20を有している。各プロテクタ20は、タンク本体14の外周面を覆っている。より詳細には、各プロテクタ20は、対応するドーム部18の外周面を覆っている。2つのプロテクタ20の間には間隔が設けられている。したがって、円筒部16の外周面には、プロテクタ20が設けられていない。各プロテクタ20は、中心軸14aの周囲を一巡するリング形状を有している。各プロテクタ20は、その内周面全体でドーム部18に接している。各プロテクタ20は、ドーム部18の外周面に接触した状態で固定されている。各プロテクタ20は、弾性体によって構成されている。例えば、プロテクタ20は、弾性率が低い樹脂によって構成されていてもよいし、ゴム等により構成されていてもよいし、スポンジ状の発泡部材によって構成されていてもよい。本実施形態では、各プロテクタ20は、ポリウレタンによって構成されている。各プロテクタ20は、固定前の燃料ガスタンク12の搬送時に燃料ガスタンク12を保護する保護部材として機能する。また、各プロテクタ20は、燃料ガスタンク12を車体メンバ90に取り付ける取付構造の一部として機能する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the fuel
燃料ガスタンクユニット10は、2つのフレーム30を有している。各フレーム30は、プロテクタ20よりも剛性が高い材料(すなわち、弾性率が高い材料)によって構成されている。本実施形態では、各フレーム30は、金属によって構成されている。各フレーム30は、対応するプロテクタ20に固定されている。図2、4に示すように、フレーム30は、リング部30a、支持部30b、及び、2つの取付部30c、30dを有している。リング部30aは、中心軸14aの周囲を一巡するリング形状を有している。リング部30aの内周面は、対応するプロテクタ20の外周面20aに接触した状態で固定されている。支持部30bは、リング部30aから内周側(すなわち、中心軸14aに近い側)に向かって伸びる板状部である。支持部30bは、対応するプロテクタ20の端面20b(すなわち、燃料ガスタンク12の端部14bに近い側の表面)に接触した状態で固定されている。このように、フレーム30は、プロテクタ20の外周面20aと端面20bの両方に固定されている。したがって、フレーム30がプロテクタ20に強固に固定されている。なお、プロテクタ20は、フレーム30とは別体として製造され、フレーム30に対して接着等によって固定されてもよい。また、プロテクタ20は、インサート成形によってフレーム30と一体化した状態で製造されてもよい。図1、4に示すように、2つの取付部30c、30dは、フレーム30の端面(すなわち、燃料ガスタンク12の端部14bに近い側の表面)から中心軸14aに沿って伸びている。すなわち、取付部30c、30dは、フレーム30の端面から突出している。取付部30cには上下方向に伸びる貫通孔30hが設けられており、取付部30dには上下方向に伸びる貫通孔30iが設けられている。
The fuel
各フレーム30は、図3に示す接続構造によって車体メンバ90に接続されている。図3に示すように、車体メンバ90は、周囲に対して下方向に突出する2つの凸部92a、92bを有している。凸部92aの下面は取付部30cの上面に接しており、凸部92bの下面は取付部30dの上面に接している。取付部30cは、貫通孔30hに挿入されたボルト34aによって凸部92aに締結されている。取付部30dは、貫通孔30iに挿入されたボルト34bによって凸部92bに締結されている。このように、取付部30c、30dは、車体メンバ90に接触した状態で固定されている。
Each
以上に説明したように、燃料ガスタンク12は、プロテクタ20とフレーム30を介して車体メンバ90に固定されている。上述したように、各プロテクタ20は、弾性体によって構成されている。このため、タンク本体14が膨張・収縮するときに、各プロテクタ20はタンク本体14の膨張・収縮に追随して弾性変形する。例えば、タンク本体14の膨張によってドーム部18の半径rが拡大するときには、半径rの拡大に伴って各プロテクタ20の内径が拡大するように各プロテクタ20が弾性変形する。また、タンク本体14の収縮によってドーム部18の半径rが縮小するときには、半径rの縮小に伴って各プロテクタ20の内径が縮小するように各プロテクタ20が弾性変形する。したがって、各プロテクタ20とタンク本体14の外周面(より詳細には、ドーム部18の外周面)の間に隙間が生じることを防止できる。したがって、燃料ガスタンクユニット10によれば、燃料ガスタンク12を適切に車体メンバ90に固定することができる。
As explained above, the
また、燃料ガスタンクユニット10では、タンク本体14の変形を吸収するためのバネを用いることなく、燃料ガスタンク12を車体メンバ90に固定することができる。また、燃料ガスタンクユニット10では、タンク本体14の外周面を利用して燃料ガスタンク12を車体メンバ90に固定する。このため、口金19に、口金19を車体メンバ90に固定するための取付部を設ける必要がない。したがって、この燃料ガスタンクユニット10では、少ないスペースで燃料ガスタンク12を車体メンバ90に固定することができる。
Further, in the fuel
また、燃料ガスタンクユニット10では、プロテクタ20が、ドーム部18の外周面に設けられている。したがって、プロテクタ20とフレーム30が、ドーム部18の周囲に配置されている。車両10に燃料ガスタンク12を搭載するときに、ドーム部18の周囲の空間はデッドスペースになり易い。ドーム部18の周囲にプロテクタ20とフレーム30が設けられていることで、ドーム部18の周囲の空間を有効に利用して燃料ガスタンク12を車体メンバ90に固定することができる。したがって、より省スペースで燃料ガスタンク12を車体メンバ90に固定することができる。
Moreover, in the fuel
なお、図5に示すように、取付部30c、30dの突出量L30を、口金19の突出量L19よりも短くしてもよい。なお、突出量L30は、中心軸14aと平行な方向において、口金19の基端(すなわち、タンク本体14の端部14b)の位置から取付部30c、30dが突出する距離である。また、突出量L19は、中心軸14aと平行な方向において、口金19の基端の位置から口金19が突出する距離である。この構成によれば、燃料ガスタンクユニット10の軸方向のサイズをより小さくすることができる。また、この構成によれば、フレーム30のほぼ全体を、ドーム部18の周囲のスペース内に配置することができ、車両内のスペースをより有効に活用することができる。
In addition, as shown in FIG. 5, the protrusion amount L30 of the mounting
以上、実施形態について詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例をさまざまに変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独あるいは各種の組み合わせによって技術有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの1つの目的を達成すること自体で技術有用性を持つものである。 Although the embodiments have been described in detail above, they are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above. The technical elements described in this specification or in the drawings exhibit technical usefulness either singly or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the techniques exemplified in this specification or drawings simultaneously achieve a plurality of purposes, and achieving one of them has technical utility in itself.
10 :燃料ガスタンクユニット
12 :燃料ガスタンク
14 :タンク本体
16 :円筒部
18 :ドーム部
19 :口金
20 :プロテクタ
30 :フレーム
90 :車体メンバ
10: Fuel gas tank unit 12: Fuel gas tank 14: Tank body 16: Cylindrical part 18: Dome part 19: Base 20: Protector 30: Frame 90: Body member
Claims (6)
燃料ガスタンクと、
前記燃料ガスタンクの外周面を覆っており、弾性体によって構成されているプロテクタと、
前記プロテクタに接触した状態で固定されており、前記車両の車体メンバに接触した状態で固定されているフレームと、
を有する燃料ガスタンクユニット。 A fuel gas tank unit mounted on a vehicle,
a fuel gas tank;
a protector covering the outer peripheral surface of the fuel gas tank and made of an elastic body;
a frame fixed in contact with the protector and fixed in contact with a vehicle body member of the vehicle;
A fuel gas tank unit with
前記プロテクタが、前記ドーム部の外周面を覆っている、
請求項1に記載の燃料ガスタンクユニット。 The fuel gas tank has a cylindrical portion and a dome portion provided at the end of the cylindrical portion,
the protector covers the outer peripheral surface of the dome portion;
The fuel gas tank unit according to claim 1.
前記取付部が前記車体メンバに接触した状態で固定されている、
請求項2に記載の燃料ガスタンクユニット。 The frame has a mounting portion extending from the protector in the axial direction of the fuel gas tank,
The mounting portion is fixed in contact with the vehicle body member,
A fuel gas tank unit according to claim 2.
前記タンク本体の前記中心軸に平行な方向において、前記口金の基端の位置から前記取付部が突出する距離が、前記口金の基端の位置から前記口金が突出する距離よりも短い、
請求項3に記載の燃料ガスタンクユニット。 The fuel gas tank has a tank body and a mouthpiece protruding from the tank body along the central axis of the tank body,
In a direction parallel to the central axis of the tank body, the distance by which the mounting portion protrudes from the position of the base end of the mouthpiece is shorter than the distance by which the mouthpiece protrudes from the position of the base end of the mouthpiece.
A fuel gas tank unit according to claim 3.
前記リング部の内周面が、前記プロテクタの外周面に接触した状態で固定されている、
請求項1~4のいずれか一項に記載の燃料ガスタンクユニット。 The frame has a ring portion,
The inner peripheral surface of the ring portion is fixed in contact with the outer peripheral surface of the protector.
A fuel gas tank unit according to any one of claims 1 to 4.
前記支持部が、前記プロテクタの端面に接触した状態で固定されている、
請求項5に記載の燃料ガスタンクユニット。
The frame has a support portion extending from the ring portion toward the center of the ring portion,
The support portion is fixed in contact with the end face of the protector,
A fuel gas tank unit according to claim 5.
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