JP3474360B2 - 自動車の燃料ボンベモジュール構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、天然ガス等の気体
燃料により走行する自動車の燃料ボンベの支持構造に関
する。 【０００２】 【従来の技術】図16は、先に同一出願人が出願した特開
平７−１８６７４１号公報記載の例であり、自動車01の
車体ボディ02の後部においてリアシートバック03の後方
のトランクルーム04内にボンベ支持フレーム05に支持さ
れて２本の燃料ボンベ06，07が搭載されている。ボンベ
支持フレーム05は、リアフロア06を介して車体フレーム
08に固定される。 【０００３】ボンベ支持フレーム05は、２本の円筒形状
の燃料ボンベ06，07を支持するので、大型の一体物で構
成されており、リアシートバック03の後面に沿って上下
に燃料ボンベ06，07が位置している。 【０００４】また燃料ボンベが１本搭載される場合の従
来の支持構造を図17に示す。本ボンベ支持フレーム010
は、前後方向に長尺のサイドメンバー011 が左右に位置
し、両サイドメンバー011 ，011 間に左右方向に長尺の
クロスメンバー012，012 が前後に位置して架設され、
矩形の枠体を予め一体に形成している。 【０００５】燃料ボンベ015 は、前後のクロスメンバー
012 ，012 間に挟まれて２本の固定ベルト013 ，013 に
よって締め付け固定される。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】天然ガスを燃料にする
自動車は、ガソリン等を燃料にする量産車を改造してい
るのが現状であり、したがって車体の改造も最小限に止
め、組立も簡単であることが要求されている。 【０００７】しかるに前者の２本の燃料ボンベ06，07を
搭載する例では、燃料ボンベ06，07を支持するボンベ支
持フレーム05は大型の一体ものであり、燃料ボンベ06，
07を取り付けるに際しては、車体側に予めボンベ支持フ
レーム05を固定しておき、あとから燃料ボンベ06，07を
リアウインドを外した開口から挿入してボンベ支持フレ
ーム05に支持させることになり面倒である。 【０００８】ボンベ支持フレーム05自体が大型なので、
ボンベ支持フレーム05の取り付けが容易ではなく、既存
の車体リアフロア等の形状からボンベ支持フレーム05の
搭載もリアウインドの開口からでないと入らないことが
あると、リアウインドの開口が大きくなる等問題が多
い。 【０００９】さらに燃料ボンベを搭載後にも、燃料の配
管等を車体ボディ内の狭いスペースを利用して行なわな
ければならず作業が容易ではない。 【００１０】また後者の１本の燃料ボンベ015 を搭載す
る例も、ボンベ支持フレーム010 は、左右のサイドメン
バー011 ，011 間にクロスメンバー012 ，012 が前後に
架設されて矩形の枠体を予め一体に形成しているので、
ボンベ支持フレーム010 の車体幅方向の最大幅長ｄも大
きく、したがってボンベ支持フレーム010 と燃料ボンベ
015 とを組付けた後、車体に搭載することは車体側の間
口等から困難であり、それぞれ別個に取り付けることに
なり、作業が面倒となり、あるいは車体ボディの改造を
必要としコスト高となる。そして前者の例と同様に燃料
の配管作業が面倒である。 【００１１】本発明は、かかる点に鑑みなされたもの
で、その目的とする処は、燃料ボンベをモジュール化し
て、車体の改造をすることなく簡単に燃料ボンベを搭載
支持し、搭載後の面倒な燃料配管作業等が不要である自
動車の燃料ボンベモジュール構造を供する点にある。 【００１２】 【課題を解決するための手段および作用効果】上記目的
を達成するために、本発明は、燃料ガスを加圧して貯え
る１本の燃料ボンベを搭載する自動車において、前記燃
料ボンベに、ボンベ側支持フレームを固定するととも
に、前記燃料ボンベ周りの燃料配管および同燃料配管を
集中させたジョイントボックスを前記ボンベ側支持フレ
ームに吊設されたジョイントプレートを介して一体に取
り付けて燃料ボンベモジュールとし、リアフロアの左右
リアホイールハウス間に固着された車体側支持フレーム
に前記燃料ボンベモジュールを着脱自在に固着して前記
燃料ボンベを支持し、同時に前記ジョイントプレートが
前記リアフロアに穿設された孔を上方から塞ぎ前記リア
フロアの下方に前記ジョイントボックスのジョイントが
設けられた下部を突出させた自動車の燃料ボンベモジュ
ール構造とした。 【００１３】燃料ボンベに、支持フレームとともに、燃
料ボンベ周りの燃料配管およびジョイントボックスを一
体に取り付けて燃料ボンベモジュールとし、小型で扱い
易いように集約した状態にしているので、車体ボディを
改造することなく簡単に燃料ボンベを搭載し固定するこ
とができる。そしてリアフロアに燃料ボンベモジュール
が搭載されると、リアフロアの上方のボンベ周りの燃料
配管は済んでいて、リアフロアの下方の配管作業も容易
であり、取付作業が効率良く行え、生産性を向上し、コ
ストの低減を図ることができる。 【００１４】燃料ボンベを支持するフレームをモジュー
ル側（ボンベ側）と車体側に分割してボンベ側支持フレ
ームと車体側支持フレームとしているので、モジュール
側を小型化して取り付けを容易にすることができる。 【００１５】 【発明の実施の形態】以下本発明に係る一実施の形態に
ついて図１ないし図15に図示し説明する。図１は、本実
施の形態の自動四輪車１の後半部の一部省略した側面図
である。本自動四輪車１は、天然ガスを燃料に走行する
車両であり、天然ガスを圧縮して貯える加圧燃料ボンベ
６を１本搭載している。 【００１６】自動四輪車１の車体ボディ２は、その後半
中央寄り側部に大きく後ドアのドア開口２ａが形成さ
れ、ルーフの後方にリアウインド３が嵌め込まれ、その
下方およびさらに後方に膨出した部分にトランクルーム
４が形成されている。トランクルーム４内であって後部
座席のシートバック５の後方に１本の円筒形状をした燃
料ボンベ６が配設される。燃料ボンベ６の下にはスペア
タイヤ７が収納される。 【００１７】したがってトランクルーム４の前半部は燃
料ボンベ６が占め、仕切り板８により仕切られて後半部
が物入れとして使用することになる。その物入れの底は
開閉自在の蓋９を底板として下方スペアタイヤ７の収納
部を仕切っており、スペアタイヤ７はこの蓋９を開いて
出し入れをする。 【００１８】車体後半の底部は、車体の前後方向に指向
して延びる左右一対の車体サイドフレーム10の上にリア
フロア11が支持され、同リアフロア11の上に支持フレー
ムを介して燃料ボンベ６が固定され、スペアタイヤ７が
載置される。 【００１９】図２に示すようにリアフロア11は、概ね矩
形板状をしており、前部11ａが幾らか低く、この前部11
ａから傾斜部11ｂを経て中央部11ｃが高い位置となり、
その両側が碗状に膨出したホイールハウス12，12（図２
では左側ホイールハウス12は省略されている）が形成さ
れており、同ホイールハウス12，12が後輪14，14の上方
を覆う。 【００２０】リアフロア11の中央部11ｃの左右幅中央に
は矩形孔13が穿設されており、かかる中央部11ｃから後
半は、左右側部11ｄ，11ｄが中央部11ｃと略同じ高さで
後方へ延出し、同左右側部11ｄ，11ｄ間は凹部11ｅが形
成されている。同凹部11ｅが前記スペアタイヤ７の収納
部である。 【００２１】燃料ボンベ６を支持する支持フレームは、
車体前後方向に長尺のサイド支持フレーム15，15が左右
に一対と、車幅方向に長尺のフロント支持フレーム16と
リア支持フレーム17とが前後に一対組み合わされて構成
される。サイド支持フレーム15，15は、予めリアフロア
11の左右のホイールハウス12，12の沿って両側部11ｄ，
11ｄにボルト18ａ・ナット18ｂ，ボルト19ａ・ナット19
ｂにより前後を螺着される。 【００２２】一方フロント支持フレーム16とリア支持フ
レーム17は、燃料ボンベ６に２本の固定ベルト25，25に
より固定され、一体となって前記サイド支持フレーム1
5，15にボルト20ａ，ボルト21ａにより螺着される。図
３は、燃料ボンベ６へのフロント支持フレーム16および
リア支持フレーム17の取付構造を示す分解斜視図であ
る。 【００２３】フロント支持フレーム16は、左右固定部16
ａ，16ａから傾斜部16ｂ，16ｂを経て一段と高い位置に
ある水平中央部16ｃが形成されたブリッジ状をしてお
り、またリア支持フレーム17も同様に左右固定部17ａ，
17ａから傾斜部17ｂ，17ｂを経て水平中央部17ｃが形成
されたブリッジ状をしているが、水平中央部17ｃはフロ
ント支持フレーム16に比べ低い位置にある。 【００２４】また燃料ボンベ６を固定する固定ベルト25
は、スチール製で左右一対あり、各固定ベルト25は、半
円弧状のベルト半体26とベルト半体27とを合体させて燃
料ボンベ６を締め付け固定するもので、各ベルト半体2
6，27にはそれぞれ両端に締付用ステイ26ａ，26ｂ、締
付用ステイ27ａ，27ｂが溶接固着され、さらにそれぞれ
外周面所定箇所に取付用ステイ26ｃ，27ｃが溶接されて
突設されている。なおベルト半体26，27の内周面には摩
擦係数の大きな弾性部材が貼着されている。 【００２５】以上の固定ベルト25により燃料ボンベ６に
フロント支持フレーム16およびリア支持フレーム17を取
り付ける手順は、まずベルト半体26の取付用ステイ26ｃ
をフロント支持フレーム16の水平中央部16ｃの両側部に
ボルト28ａ・ナット28ｂにより固着して、フロント支持
フレーム16に左右のベルト半体26，26を取り付ける。同
様にリア支持フレーム17に他方の左右ベルト半体27，27
をボルト29ａ・ナット29ｂにより取り付ける。 【００２６】次に円筒形状をした燃料ボンベ６の軸心位
置を治具により設定し、それぞれフロント支持フレーム
16，リア支持フレーム17に取り付けられたベルト半体2
6，27を円筒形状をした燃料ボンベ６の外周所定位置に
周設し、相対向した下方の締付用ステー26ｂ，27ｂを締
付ボルト30・ナット31により仮締めする。 【００２７】そして次に上方の相対向した締付用ステー
26ａ，27ａを締付ボルト32・ナット33により締め付ける
とともに、下方の仮締めした締付ボルト30・ナット31も
調整しながら締め付けて、上方の締付用ステー26ａ，27
ａの締め代と下方の締付用ステー26ａ，27ａの締め代を
交互に調整しながら締め付ける。 【００２８】このように固定バンド25の上下の締め代を
調整しながら締め付けることができるので、燃料ボンベ
６の外径にバラツキがあっても、このバラツキを吸収し
て支持フレーム16，17に対する燃料ボンベ６の軸心位置
を精度良く設定することができる。また燃料ボンベ６の
外径の大小が、支持フレーム16，17に余計な応力を与え
るようなことも回避できる。 【００２９】こうして燃料ボンベ６には、固定バンド25
を介して車体幅方向に長尺の前後の支持フレーム16，17
が前後から挟むようにして取り付けられるとともに、フ
ロント支持フレーム16には図３に示すように上下に長尺
のステイブラケット36を介して矩形板状のジョイントプ
レート37が吊設される。すなわちステイブラケット36の
上部がフロント支持フレーム16の水平中央部16ｃの所定
箇所に溶接され、下端部が水平姿勢にあるジョイントプ
レート37の切り起こされた切片37ａにボルト・ナットに
より固着される。 【００３０】このジョイントプレート37には、燃料配管
が集中するジョイントボックス38が上下に貫通する形で
溶接により固着されている。ジョイントボックス38に
は、６個の燃料パイプのジョイント箇所があり、そのう
ち３個のジョイント38ａ，38ｂ，38ｃがジョイントプレ
ート37の上方にあり、残りの３個のジョイント38ｄ，38
ｅ，38ｆがジョイントプレート37の下方にある。 【００３１】一方燃料ボンベ６の左端部のボンベ口元40
には、３個のジョイント40ａ，40ｂ，40ｃが突設され、
同ジョイント40ａ，40ｂ，40ｃにそれぞれ燃料を通す充
填連結パイプ41，供給連結パイプ42，リリーフ連結パイ
プ43が接続され、充填連結パイプ41，供給連結パイプ4
2，リリーフ連結パイプ43の他端はそれぞれジョイント
ボックス38のジョイント38ａ，38ｂ，38ｃに接続される
（図４，図14参照）。 【００３２】図４に示すようにボンベ口元40は碗状カバ
ー44により気密に覆われ、碗状カバー44より延出する筒
状カバー45が、前記充填連結パイプ41，供給連結パイプ
42，リリーフ連結パイプ43の３本のパイプを内部に通し
てジョイントボックス38にまで覆い、ジョイントボック
ス38はジョイントカバー46で覆われる。 【００３３】以上のように燃料ボンベ６に固定ベルト25
により前後の支持フレーム16，17が固定され、かつジョ
イントボックス38とボンベ周りの連結パイプ41，42，43
が一体に組付けられて図４に示すような１つの燃料ボン
ベモジュール48を構成している。 【００３４】このように一体に組付けられた燃料ボンベ
モジュール48を、リアフロア11に搭載し固定するのであ
るが、前記したようにリアフロア11には左右一対のサイ
ド支持フレーム15，15が先に固着されている。 【００３５】燃料ボンベモジュール48の搭載に際して
は、図１に示すように車体ボディ２の後ドアのドア開口
２ａから挿入し（図１に燃料ボンベ６を鎖線で示す）、
さらに後方へ移動して左右のホイールハウス12，12間を
通ってサイド支持フレーム15，15上所定位置にフロント
支持フレーム16とリア支持フレーム17の左右端部16ａ，
17ａを載置し、ボルト20ａ，21ａにより固着する。 【００３６】図５ないし図11にサイド支持フレーム15，
15とフロント支持フレーム16，リア支持フレーム17のリ
アフロア11への取り付け構造を示す。図５に示すように
フロント支持フレーム16の車体幅方向長さＤｆは、リア
支持フレーム17の長さＤｒより若干長いが、左右のホイ
ールハウス12，12間の幅長Ｄｗよりは幾らか短い。 【００３７】したがってフロント支持フレーム16が一体
に組付けられた燃料ボンベモジュール48をホイールハウ
ス12，12間を通して搭載する際に干渉することはなく支
障なく搭載される。 【００３８】なお左右のサイド支持フレーム15，15の最
大幅長Ｄｓは、左右のホイールハウス12，12間の幅長Ｄ
ｗより大きく、したがって燃料ボンベモジュール48にサ
イド支持フレーム15，15も組み込むとリアフロア11上へ
の搭載が困難となる。そこで本実施の形態では、サイド
支持フレーム15，15は、先にリアフロア11に取り付けて
おくことにしている。 【００３９】このように燃料ボンベ６を車体ボディ２の
内部前方からトランクルーム４内に移動して搭載できる
ので、リアウインド３を外してその開口から挿入して搭
載するような面倒なことはする必要はなく、また干渉を
避けるため車体ボディを改造する必要もない。さらにボ
ンベ周りの配管等も一体に組付けられた燃料ボンベモジ
ュール48として搭載されるので、搭載後に配管するよう
な面倒な作業が不要であり、取り付け作業が簡単で作業
効率が極めて良い。 【００４０】いまサイド支持フレーム15の取付構造を図
５ないし図８に図示し説明する。サイド支持フレーム15
は、上下２つの長尺矩形の箱体15ａ，15ｂを互いに開口
側を合わせるようにして重ね嵌合部を溶接して一体化し
た中空の筒状部材であり、該サイド支持フレーム15を前
後方向に指向させてリアフレーム11の左右ホイールハウ
ス12，12の沿った両側部11ｄ，11ｄの所定位置に載置さ
れ、その前後にボルト18ａ，19ａを上方より貫通させ
る。なお上側箱体15ａの上面は平坦面をなし、ボルト18
ａ，19ａの頭部が位置する処だけが凹部を形成してボル
ト18ａ，19ａを螺着したときに、頭部が上面から上に突
出しないような構造となっている。 【００４１】断面がコ字状をしてその開口を上向きとし
た車体サイドフレーム10内には、前記ボルト18ａ，19ａ
の貫通部分にブラケット50，51が、水平に架設されてお
り、リアフロア11を貫通したボルト18ａ，19ａはブラケ
ット50，51も貫通してその端部にナット18ｂ，19ｂが螺
合し緊締される。なおサイド支持フレーム15の内部およ
びリアフロア11とブラケット50，51との間にはカラー5
2，53、カラー54，55が介装されている。 【００４２】このようにリアフロア11に取り付けられた
左右のサイド支持フレーム15，15に架設されるフロント
支持フレーム16とリア支持フレーム17の取付構造を図５
および図９ないし図11に図示する。 【００４３】フロント支持フレーム16もリア支持フレー
ム17も、底板16ｄ，17ｄに長尺矩形の箱体16ｅ，17ｅを
被せて溶接した中空筒状部材であり、燃料ボンベ６に燃
料ボンベモジュール48として一体化されて、左右のサイ
ド支持フレーム15，15に載置されるが、サイド支持フレ
ーム15，15は上面が平坦であるので、フロント支持フレ
ーム16もリア支持フレーム17のサイド支持フレーム15，
15上での移動自在であり、燃料ボンベモジュール48の着
脱作業を容易に行える。こうしてサイド支持フレーム1
5，15上の所定位置に載置されたフロント支持フレーム1
6もリア支持フレーム17を上方から貫通したボルト20
ａ，21ａは、サイド支持フレーム15の上側の箱体15ａを
貫通してその内面に溶接されているナット20ｂ，21ｂに
螺合し緊締される。なおフロント支持フレーム16および
リア支持フレーム17の内部にはカラー56，57が介装され
ている。 【００４４】こうして燃料ボンベモジュール48は、リア
フロア11の所定位置に確固として固定される。前記した
ように燃料ボンベモジュール48のリアフロア11上への載
置は容易であり、載置後ボルト20，21による固着作業も
簡単であり、燃料ボンベ６の取付作業は極めて効率良く
行え生産性を向上させることができる。 【００４５】なお燃料ボンベモジュール48がリアフロア
11の所定位置に固定されると、フロント支持フレーム16
に吊設されたジョイントプレート37は、リアフロア11の
中央部11ｃに穿設された矩形孔13を上方から塞ぐことに
なり、周縁をボルトで螺着しておく。したがってリアフ
ロア11の下方にジョイントボックス38の下部が突出して
いる。 【００４６】このリアフロア11より下方に突出したジョ
イントボックス38の下部に設けられたジョイント38ｄ，
38ｅ，38ｆに、トランクルーム４の外部のリアフロア11
の下方において配管される燃料の充填パイプ61，供給パ
イプ62，リリーフパイプ63がそれぞれ接続される。この
ようにリアフロア11に燃料ボンベモジュール48が搭載さ
れると、リアフロア11の上方のボンベ周りの燃料配管は
済んでいて、リアフロア11の下方の配管を上記のように
行えばよく配管作業が容易である。 【００４７】図15に示すように充填パイプ61は、リアフ
ロア11の下を配管されてリアフロア11の側壁に沿って上
方に延び、車体外板に設けられた燃料充填口65に接続さ
れ、供給パイプ62は、リアフロア11の下を配管される途
中で手動バルブ66やストレーナ67を介して機関室に入
り、圧力調整ユニット68を経て内燃機関71の吸気管に装
着されるインジェクタ71に接続されている。 【００４８】なおインジェクタ71は、インジェクタドラ
イバー72により駆動され、同インジェクタドライバー72
は、ＥＣＵ73により燃料供給タイミングを駆動制御され
る。ＥＣＵ73は、ジョイントボックス38および圧力調整
ユニット68で検出した内圧と温度情報を入力して前記イ
ンジェクタドライバー72を駆動制御するとともに、燃料
ボンベ６の供給パイプ42に通じるバルブの開閉制御等を
行っている。 【００４９】本実施の形態に係る燃料供給系は、以上の
ような燃料配管および制御系からなる。ここに燃料配管
が集中するジョイントボックス38は、図12および図13に
図示するように、シートバック５と燃料ボンベ６との間
にあって、フロント支持フレーム16によって上方から覆
われるようにして保護されている。ジョイントボックス
38の後方は、前記したように支持フレームにより確固と
して固定された燃料ボンベ６が位置して防護している構
造であり、ジョイントボックス38は確固として保護され
る。 【００５０】またフロント支持フレーム16は、シートバ
ック５と燃料ボンベ６との間にリアフロア11より上方に
高く突設されているので、燃料ボンベ６を車室から隔て
て移動を確実に防止することができる構造となってい
る。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の一実施の形態に係る自動四輪車の後半
部の一部省略した側面図である。 【図２】燃料ボンベモジュールの取付構造を説明するた
めの分解斜視図である。 【図３】燃料ボンベモジュールの分解斜視図である。 【図４】燃料ボンベモジュールの斜視図である。 【図５】リアフロアへの支持フレームの取付状態を示す
平面図である。 【図６】図５におけるVI−VI線に沿って截断した断面図
である。 【図７】図５における VII−VII 線に沿って截断した断
面図である。 【図８】図５におけるVIII−VIII線に沿って截断した断
面図である。 【図９】図５におけるIX−IX線に沿って截断した断面図
である。 【図１０】図５におけるＸ−Ｘ線に沿って截断した断面
図である。 【図１１】図５におけるXI−XI線に沿って截断した断面
図である。 【図１２】リアフロアに燃料ボンベモジュールを取り付
けた状態の正面図である。 【図１３】同側断面図である。 【図１４】燃料配管を示す説明図である。 【図１５】燃料配管および制御系の構成図である。 【図１６】従来の燃料ボンベの支持構造を示す車体後半
部の透視図である。 【図１７】また別の従来の燃料ボンベの支持構造を示す
斜視図である。 【符号の説明】 １…自動四輪車、２…車体ボディ、３…リアウインド、
４…トランクルーム、５…シートバック、６…燃料ボン
ベ、７…スペアタイヤ、８…仕切り板、９…蓋、10…車
体サイドフレーム、11…リアフロア、12…ホイールハウ
ス、13…矩形孔、14…後輪、15…サイド支持フレーム、
16…フロント支持フレーム、17…リア支持フレーム、25
…固定ベルト、26，27…ベルト半体、30…締付ボルト、
31…ナット、32…締付ボルト、33…ナット、36…ステイ
ブラケット、37…ジョイントプレート、38…ジョイント
ボックス、40…ボンベ口元、41…充填連結パイプ、42…
供給連結パイプ、43…リリーフ連結パイプ、44…碗状カ
バー、45…筒状カバー、46…ジョイントカバー、48…燃
料ボンベモジュール、50，51…ブラケット、52，53，5
4，55，56，57…カラー、61…充填パイプ、62…供給パ
イプ、63…リリーフパイプ、65…燃料充填口、66…手動
バルブ、67…ストレーナ、68…圧力調整ユニット、70…
内燃機関、71…インジェクタ、72…インジェクタドライ
バー、73…ＥＣＵ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金口 豊也 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式 会社本田技術研究所内 (56)参考文献 特開 平８−99542（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60K 15/08 B62D 25/08 F02M 21/02

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 燃料ガスを加圧して貯える１本の燃料ボ
   ンベを搭載する自動車において、 前記燃料ボンベに、ボンベ側支持フレームを固定すると
   ともに、前記燃料ボンベ周りの燃料配管および同燃料配
   管を集中させたジョイントボックスを前記ボンベ側支持
   フレームに吊設されたジョイントプレートを介して一体
   に取り付けて燃料ボンベモジュールとし、 リアフロアの左右リアホイールハウス間に固着された車
   体側支持フレームに前記燃料ボンベモジュールを着脱自
   在に固着して前記燃料ボンベを支持し、 同時に前記ジョイントプレートが前記リアフロアに穿設
   された孔を上方から塞ぎ前記リアフロアの下方に前記ジ
   ョイントボックスのジョイントが設けられた下部を突出
   させたことを特徴とする自動車の燃料ボンベモジュール
   構造。