JP3672445B2

JP3672445B2 - 圧縮天然ガスエンジン搭載バスの車体構造

Info

Publication number: JP3672445B2
Application number: JP30090098A
Authority: JP
Inventors: 田洋松; 岡可八飯; 田賢山; 好勉三; 岡清今
Original assignee: UD Trucks Corp
Current assignee: UD Trucks Corp
Priority date: 1998-10-22
Filing date: 1998-10-22
Publication date: 2005-07-20
Anticipated expiration: 2018-10-22
Also published as: JP2000127860A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧縮天然ガス（以下、本明細書では「ＣＮＧ」と記載する）を燃料とするエンジン（圧縮天然ガスエンジン：ＣＮＧエンジン）を搭載したバスの車体構造に関し、特に屋根上に搭載するＣＮＧボンベの搭載機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＣＮＧで運転されるバスは、床下部分にボンベを搭載しており、そのレイアウトには、種々の規制或いは制限がある。
【０００３】
しかし、公共の乗り物であるバスは、高福祉化の点から低床化が望まれているが、ＣＮＧボンベが床下に有ると低床化が困難である。
【０００４】
ここで、ＣＮＧボンベを屋根上に搭載することで、その様な規制や制限からは解放される。例えば、１９９６年９月３０日から１０月４日まで、マレーシアのクアラルンプール市のプトラ世界貿易センターで開催された「天然ガスを用いた自動車の９６年会議及び博覧会」に、ＣＮＧボンベが屋根上に搭載されバスが展示されている。
【０００５】
しかし、ＣＮＧボンベは重量大（１６５リットルＦＲＰ製のボンベで６５Ｋｇ、１２５リットル鋼製のボンベで１６０Ｋｇ）であるため、バスの屋根上に搭載することは、強度上の困難がある。上記した「天然ガスを用いた自動車の９６年会議及び博覧会」に展示されたバスに関しては、かかる強度上の問題をクリアするものではない。従って、重量物であるＣＮＧボンベをバスの屋根上に搭載するための構成は示されていない。
【０００６】
これに対して発明者は種々研究の結果、最近、強度上の問題を解決し、重量物であるＣＮＧボンベをバスの屋根上に搭載する技術を開発した。
【０００７】
この技術によってＣＮＧボンベを屋根上に搭載したバスが実用化されるに至ったが、屋根上にボンベが露出した状態では見栄えが悪く、また、急発進、急ブレーキや急カーブを通過する際に、ボンベの位置が移動してしまう恐れがあり、安全性の点から、さらに解決すべき問題がある。それ等の問題に対して、ボンベをカバー部材で覆うことが考えられる。
【０００８】
しかし、ボンベをカバー部材で覆うと、カバー部材の内部空間或いはボンベ周辺の空間に熱気がこもって、当該空間内部の圧力が上昇してしまうという問題が存在する。特に、気温が高い夏期においては、この問題は深刻である。
【０００９】
従来の技術では、ＣＮＧボンベを屋根上に搭載したバス自体が新規である為、上記したような問題は考慮されていない。すなわち、従来技術においては、何等解決策は提案されていない。
【００１０】
なお、その他の従来技術としては、特開平７−１１７４９６号公報にボンベ支持装置が示されており、実開平６−３９８９３号公報にリフト車にボンベを取り付ける技術が示されており、そして、実開平７−２１４２１号公報、実開平７−２４６２２号公報、及び特開平７−２２３４４７号公報に車両のフレームより下方にボンベを取り付ける技術が開示されている。しかし、これ等の技術は、強度上無理無くバスの屋根上にボンベを搭載するものではなく、ボンベをカバー部材で覆った場合にその内部に熱気がこもるという問題を解決するものではない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑みて提案されたもので、ボンベをカバー部材で覆った場合にその内部に熱気がこもるという問題、及びそれに起因して発生する種々の問題を解決できるＣＮＧエンジン搭載バスの車体構造を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明のＣＮＧエンジン搭載バスの車体構造は、ＣＮＧを燃料とするエンジンを搭載し、屋根上に燃料のＣＮＧボンベを搭載したバスにおいて、該ＣＮＧボンベを屋根上に搭載するボンベ搭載機構は、バス中心軸直角方向に伸びる複数の天井垂木を屋根板の室内側に設けて屋根板を挟んでその上方に設けた複数の第１補助部材に結合しＣＮＧボンベのバスの中心軸方向及び中心軸直交方向へ移動するのを防止する為の保護部材と、該保護部材を覆い保護部材の上部に取り付けたカバー部材とを備え、該カバー部材の前面下縁部とバスの屋根との間には間隙を設け、且つカバー部材の後面上方には空気流出部を設けていることを特徴としている。
【００１３】
このように構成された本発明によれば、バスの走行に伴って、カバー部材の前面下縁部とバスの屋根との間に形成された間隙からカバー部材内部の空間（ボンベ周辺の空間）に空気が流入し、カバー部材の後面上方に設けられている空気流出部から空気が流出する。そのため、バスの走行時にはカバー部材内部の空間（ボンベ周辺の空間）には常に空気流が発生しており、当該空間にこもった熱気は空気流によって当該空間から外部に排出される。そのため、カバー部材内部の空間（ボンベ周辺の空間）には熱気がこもってしまうことが無く、圧力が上昇することも生じない。
【００１４】
これに加えて、当該空間内に、例え燃料ガスが存在するような起こり得ない事態が仮りに発生したとしても、カバー部材の前面下縁部とバスの屋根との間に形成された間隙から流入してカバー部材の後面上方に設けられた空気流出部から流出する空気流により、当該空間内に滞留した気体は容易に排出され、大気中へ十分に拡散されるので問題が起きるようなことがない。
【００１５】
本発明の実施に際して、ボンベ搭載機構は、バスの屋根の室内側にバスの中心軸直角方向に伸び、且つ、ＣＮＧボンベの重量を支持する構造部材として機能する複数の平行に配設された天井垂木と、バスの屋根上にバスの中心軸と平行に配置され、且つ、天井垂木の全てに跨る様に平行に配置された複数の第１補強部材と、バスの中心軸と直交する方向に第１補強部材の全てに跨る様に配置され、第１補強部材が嵌合するための切欠部を形成している複数の第２補強部材とを備え、第２補強部材にはＣＮＧボンベブラケットを結合するための結合手段の一部が形成されているのが好ましい。
【００１６】
かかる構成を採用すれば、ＣＮＧボンベの重量は、ボンベブラケット、第２補強部材、及び第１補強部材を介して、構造部材として十分な強度を有する天井垂木によって保持される。すなわち、バスの屋根に設置され且つ十分な強度を有する複数の梁状の構造部材がボンベ、ボンベブラケットを支持しているので、強度上無理なくバスの屋根上にボンベを搭載することが可能である。その結果、床面より下方の空間にボンベを配置する必要性が消滅し、レイアウトの自由度が向上する。そして、低床化が容易となり、高福祉化の要請に対応出来る。
【００１７】
ここで、例えば前記第１補強部材は、リベットによってバスの屋根及び前記天井垂木に対して固定されており、また、第２補強部材とＣＮＧボンベブラケットとを結合するのにボルト・ナットを用い、第２補強部材に形成された結合手段の一部はボルト挿入用の貫通孔であるのが好ましい。
【００１８】
また、上記の通り、本発明によれば十分な強度を有する構造部材によってＣＮＧボンベがバスの屋根上の位置に搭載されるので、より安全性を向上する為に、ＣＮＧボンベは鋼製のものよりも強化樹脂（ＦＲＰ）製の軽量のボンベを採用する事が好ましい。
【００１９】
本発明の実施に際して、カバー部材の後面下縁部に切欠部を形成し、該切欠部を介してＣＮＧボンベの安全弁に連通するガス放出管がカバー部材の外部に延在しており、そのガス放出管の先端をプラグ部材によって閉塞し、そのプラグ部材はガス放出管内の圧力が所定圧力以上になるとガス放出管先端部から噴出して閉塞状態を解除するように構成するのが好ましい。
【００２０】
この様に構成すれば、安全弁が開いて（作動して）ガス放出管からガスが放出された際に、ガス放出管の先端部はカバー部材の外部に配置されているので、放出されたガスは大気中に拡散され、カバー部材内部の空間に滞留してしまうことが防止される。
【００２１】
また、プラグ部材はガス放出管内の圧力が所定圧力以上になるとガス放出管先端部から噴出する様に構成されているので、安全弁が作動してガスが放出されるとガス放出管の圧力が上昇し、プラグが噴出てガス放出管先端を開放する。そのため、安全弁が作動する（開く）様な事態が発生した際には、確実にガスが放出され、安全性が向上する。
【００２２】
ここで、カバー部材の後面下縁部に形成された切欠部が、カバー部材の後面下縁部の中央部分にあれば、ガス放出管の配置が単純化されるので好適である。
【００２３】
また、カバー部材の後面下縁部に切欠部を形成することに代えて、次の様に構成する事も出来る。すなわち、カバー部材の天井部に貫通口を形成し、ＣＮＧボンベの安全弁に連通するガス放出管の先端を、貫通口と嵌合しているプラグ部材により閉塞し、プラグ部材はガス放出管内の圧力が所定圧力以上になるとガス放出管先端部から噴出して閉塞状態を解除する様に構成する。このような構成によれば、カバー部材の後部からガス放出管を突出する必要が無くなる。
【００２４】
この際に、ガス放出管の先端近傍の領域を、可撓性が高い材料で構成すれば、ガス放出管の配置作業が容易となる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１にはバス車体２０の屋根上に構築されたＣＮＧボンベ１１の搭載機構１０及び保護部材であるガスボンベプロテクタ１５が示されている。図２をも参照し、車体２０の天井部には、バス中心軸直角方向に伸びる複数（図示例では３本）の天井垂木１が設けられ、屋根上には中心軸平行方向に伸びる複数（図示例では４本）の第１補強材２が、平行にその天井垂木１の全部を跨いで配設されている。そして、その上に、中心軸直角方向に伸びる複数（図示例では２本）の第２補強材３が、平行にその第１補強材２の全部を跨いで配設されている。
【００２６】
そして、第２補強材３には、図１には示してないが後記するボンベブラケット６が結合されてボンベ１１が搭載される。
【００２７】
図３に示すように、前記天井垂木１は、その両端部は、車体の側面板に連結されており、閉断面で形成され、構造部材として機能してボンベ１１の重量を車体側面に伝えている。図４及び図５をも参照し、第１補助部材２は、ハット状の断面で形成され、そのフランジ部は、屋根板２１を挟んで天井垂木１及び天井垂木を連結するように設けられた第３補助部材４とリベット５で締結されている。
【００２８】
第２補助部材３は、下方が開放されたコ字状断面で、第１補助部材との交点には切欠き部３ａが形成されて第１補助部材に嵌め込まれ、溶接によって結合されている。第２補助部材３の上面には、ボンベブラケット６を結合するボルト８の貫通孔３ｂが複数個穿孔されている。
【００２９】
図６には、ボンベ１１の搭載構造が示されている。ボンベ１１はバス中心軸に平行に、図示の例では２本、搭載されている。結合手段は、第２補強材３上にボルト８で結合されたボンベブラケット６の枕状部分にボンベ１１が載置され、バンド６ａで固着されている。
【００３０】
そして、前記図１に示した角パイプで形成された骨組み状のガスボンベプロテクタ１５が、第１補助部材２に固着されてこのボンベ１１の周囲を囲い、バス中心軸方向及びその直角方向へ移動するのが防止されている。
【００３１】
図７〜図１３には、ガスボンベプロテクター１５を覆ってその上部に取り付けられているカバー部材であるボンベカバー１６が示されている。このボンベカバー１６は、ボンベプロテクタ１５の上面に固着され、その前面下縁部１６ｄと屋根板２１との間には間隙ｓが設けられている。そして、上面から後面にかけてのコーナー部は窓が開けられて着脱可能なカバー板１７で覆われ、そのカバー板１７には、図８及び図９に示すようにルーバー状の空気流出部１７ａが設けられている。なお、符号１８は、点検口蓋を示している。
【００３２】
したがって、バスの走行によって、ボンベカバー１６前面下縁部１６ａと屋根板２１との間隙ｓからボンベカバー１６内部のボンベ周辺の空間に空気Ｆが流入し、ボンベカバー１６の後面上方のカバー板１７に設けられた空気流出部１７ａから流出する。そのため、走行時にはボンベカバー１６内部のボンベ周辺の空間には常に空気流が発生しており、当該空間には熱気が滞留することなく、外部に放出されている。
【００３３】
次に、図１３に示すように、ボンベカバー１６の後面下縁部には、両端部に符号Ｃで示す切欠き部１６ａが設けられ（図１３には、後記する符合Ｄで示す別の実施形態の切欠き部１６ｂも共に示してある）、ＣＮＧボンベ１１の安全弁（図示なし）に連通されたガス放出管１３が、その切欠き部１６ａを通って外部まで延在されており、その先端部は上方に屈曲されてプラグ材１４で閉塞されている。なお、このプラグ材１４は、安全弁が開弁し、放出管１３内が所定圧力以上になると抜け出し閉塞状態が開放される。
【００３４】
このように構成すれば、安全弁が開弁した場合に、ガス放出管１３からボンベカバー１６の外部に直接放出され、カバー１６内部にガスが滞留してしまうことが防止できる。
【００３５】
また、図１３には、ボンベカバー１６の後面下縁中央部分に符号Ｄで示す切欠き部１６ｂが示され、上記同様な２本の放出管１３が示されている。このように放出管１３を中央部にまとめて配設すれば、見栄えがよく、商品性を向上することができる。
【００３６】
図１４及び図１５にも、放出管１３のさらに別の実施形態が示されている。図１４に示す実施形態は、ボンベカバー１６の天井部に貫通口１６ｆが形成され、ＣＮＧボンベ１１の安全弁に連通するガス放出管１３の先端がその貫通口１６ｆと嵌合しているプラグ部材１４Ａによって閉塞されている。そのプラグ部材１４Ａは上記同様にガス放出管１３内の圧力が所定圧力以上になるとガス放出管先端部から噴出するように構成されている。
【００３７】
また、図１５に示す実施形態は、図１４とほぼ同様に構成されており、ガス放出管１３の先端部が可撓性が高い材料１３ａ（例えば蛇腹状ゴムホース）で構成されている。そして、貫通口１６ｆに放出管１３ａの端部が嵌着され、プラグ部材１４Ｂは、放出管１３ａに嵌め込まれている。このような構成によって放出管１３の配設作業を容易にすることができる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明は以上説明したように構成され、以下に示す効果を奏する。
（１）保護部材がＣＮＧボンベを囲って設けられ、バスの走行停止、方向変更、振動等に対して確実にボンベが保持され安全性が向上する。
（２）ＣＮＧボンベを覆ってカバー部材が設けられ、見栄えが向上すると共に空力特性が向上する。
（３）カバー部材内には前面下縁部から後面上方の流出部への空気流が生じて強制換気され、熱気の滞留、温度上昇が防止されて安全性が向上する。
（４）カバー部材の外部まで延在されたガス放出管によって安全弁開弁時にもカバー部材内に放出ガスが滞留することなく、外気に容易に拡散する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のバス車体の構造の実施形態を示す斜視図。
【図２】ボンベ搭載機構を示す斜視図。
【図３】天井垂木、第１、第２補助部材を示す車体の屋根部断面図。
【図４】第１、第２補助部材を示す平面図。
【図５】図４の側面図。
【図６】ボンベ、ボンベブラケットを示す正面図。
【図７】ボンベカバーを示す斜視図。
【図８】図７のＡ矢視斜視図。
【図９】図８のＢ−Ｂ断面図。
【図１０】ボンベカバーの上面図。
【図１１】図１０の側面図。
【図１２】図１０の全面図。
【図１３】ボンベカバー後部の放出管を示す斜視図。
【図１４】放出管の別の実施形態を示す断面図。
【図１５】放出管のさらに別の実施形態を示す断面図。
【符号の説明】
１・・・天井垂木
２・・・第１補強部材
３・・・第２補強部材
３ａ・・・切欠き部
６・・・ボンベブラケット
１０・・・ボンベ搭載機構
１１・・・ボンベ
１３・・・ガス放出管
１４・・・プラグ材
１５・・・ガスボンベプロテクタ（保護部材）
１６・・・ボンベカバー（カバー部材）
１６ａ、１６ｂ・・・切欠き部
１７・・・カバー板
１７ａ・・・空気流出部
２０・・・車体
２１・・・屋根板

Claims

圧縮天然ガスを燃料とするエンジンを搭載し、屋根上に燃料の圧縮天然ガスボンベを搭載したバスの車体構造において、該圧縮天然ガスボンベを屋根上に搭載するボンベ搭載機構は、バス中心軸直角方向に伸びる複数の天井垂木を屋根板の室内側に設けて屋根板を挟んでその上方に設けた複数の第１補助部材に結合し圧縮天然ガスボンベのバスの中心軸方向及び中心軸直交方向へ移動するのを防止する為の保護部材と、該保護部材を覆い保護部材の上部に取り付けたカバー部材とを備え、該カバー部材の前面下縁部とバスの屋根との間には間隙を設け、且つカバー部材の後面上方には空気流出部を設けていることを特徴とする圧縮天然ガスエンジン搭載バスの車体構造。
前記カバー部材の後面下縁部に切欠部を形成し、該切欠部を介して圧縮天然ガスボンベの安全弁に連通するガス放出管がカバー部材の外部に延在しており、そのガス放出管の先端をプラグ部材によって閉塞し、そのプラグ部材はガス放出管内の圧力が所定圧力以上になるとガス放出管先端部から噴出して閉塞状態を解除するように構成している請求項１の圧縮天然ガスエンジン搭載バスの車体構造。
前記切欠部をカバー部材の後面下縁部の中央部分に形成している請求項２の圧縮天然ガスエンジン搭載バスの車体構造。
前記カバー部材の天井部に貫通口を形成し、圧縮天然ガスボンベの安全弁に連通するガス放出管の先端をその貫通口と嵌合しているプラグ部材によって閉塞し、そのプラグ部材はガス放出管内の圧力が所定圧力以上になるとガス放出管先端部から噴出して閉塞状態を解除するように構成している請求項１の圧縮天然ガスエンジン搭載バスの車体構造。
前記ガス放出管の先端近傍の領域を可撓性が高い材料で構成している請求項４の圧縮天然ガスエンジン搭載バスの車体構造。