JP6524653B2 - Reductant tank mounting structure - Google Patents
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本発明は、内燃機関の排気に還元剤を供給する選択触媒還元システムの還元剤タンク搭載構造に関する。 The present invention relates to a reductant tank mounting structure of a selective catalytic reduction system for supplying reductant to the exhaust of an internal combustion engine.
内燃機関の排気に尿素水を噴射し、排気ガスに含まれる窒素酸化物を浄化する選択触媒還元システムがある。このシステムを車両に装備する場合、尿素水等の還元剤を貯蔵する還元剤タンクを搭載する必要がある。普通自動車など車体が小さいと、レイアウトを優先する他の車載部品があるため、還元剤タンクのためのまとまった空間を確保することが困難である。 There is a selective catalytic reduction system which injects urea water into the exhaust gas of an internal combustion engine and purifies nitrogen oxides contained in exhaust gas. When this system is mounted on a vehicle, it is necessary to mount a reductant tank for storing a reductant such as urea water. If the vehicle body is small, such as an ordinary car, it is difficult to secure a consolidated space for the reducing agent tank because there are other on-vehicle parts that give priority to the layout.
車内に通じる部分に還元剤タンクを配置すると、還元剤である尿素水が漏れた場合に悪臭が発生することがあるので、車外に還元剤タンクを配置したい。特許文献1に開示された還元剤タンク配設構造によれば、フロアパネルと該フロアパネルの下方に着脱自在に取り付けたスペアタイヤとの間に、還元剤タンクを配設している。この還元剤タンクは、スペアタイヤの取り付け位置周辺のスペースを利用して設置されている。
If a reducing agent tank is disposed in a portion leading to the inside of the vehicle, an offensive odor may be generated when the reducing agent urea water leaks, so it is desirable to arrange the reducing agent tank outside the vehicle. According to the reducing agent tank disposition structure disclosed in
ところで、タイヤが車体の下部に保持される場合、他の車両による後方衝突、排気系による熱害、飛礫によるチッピング等の外的要因による損傷を受け易い。したがって、還元剤タンクをフロアパネルとタイヤとの間に配置するということは、同様の損傷を受け易い環境に還元剤タンクを晒すことになる。 By the way, when the tire is held at the lower part of the vehicle body, it is easily damaged by external factors such as a rear collision by another vehicle, a heat damage by an exhaust system, a chipping by a spray, and the like. Thus, locating the reductant tank between the floor panel and the tire exposes the reductant tank to a similar vulnerable environment.
還元剤タンクが損傷して還元剤が漏れ出すと、システムに還元剤を供給できなくなる。還元剤が供給されないと内燃機関を再始動できないようにする安全装置がシステムに組み込まれている場合、車両の走行に支障のない軽微な衝突であっても還元剤タンクが破損すると、車両は内燃機関を再始動できなくなってしまう。したがって、還元剤タンクを車外に配置する場合、車両が走行する状況において容易に損傷しないように保護される必要がある。 If the reductant tank is damaged and the reductant leaks out, the system can not be supplied with reductant. If the system incorporates a safety device that prevents the internal combustion engine from being restarted if the reductant is not supplied, the vehicle will not be an internal combustion engine if the reductant tank is damaged even if it is a minor collision that does not affect the running of the vehicle. It will not be possible to restart the engine. Therefore, when the reductant tank is placed outside the vehicle, it needs to be protected so as not to be easily damaged in the situation where the vehicle travels.
そこで、本発明は、還元剤タンクをフロアパネルの下に配置し且つ外部から保護する還元剤タンク搭載構造を提供する。 Therefore, the present invention provides a reducing agent tank mounting structure in which the reducing agent tank is disposed below the floor panel and protected from the outside.
本発明の還元剤タンク搭載構造は、フロアパネルと、このフロアパネルの下面に設けられたタイヤキャリアと、ホイールの外側面を下方に向けタイヤキャリアでフロアパネルの下面に保持されたタイヤと、フロアパネル及びタイヤに囲われた範囲に納まるように配置され、還元剤を貯蔵する還元剤タンクと、フロアパネルの下面に設けられ、還元剤タンクを昇降自在に吊り下げる吊り具と、を具備している。 The reducing agent tank mounting structure of the present invention comprises a floor panel, a tire carrier provided on the lower surface of the floor panel, a tire with the outer surface of the wheel facing downward and the tire held on the lower surface of the floor panel by the tire carrier A reductant tank which is arranged to be contained in a range enclosed by the panel and the tire and stores the reductant, and a hanging member provided on the lower surface of the floor panel and vertically suspending the reductant tank. There is.
また、還元剤を送出するポンプモジュールをさらに備えてもよい。この場合、吊り具は、フロアパネルの下面から還元剤タンクの中心に向かって延び、ポンプモジュールは吊り具とともに還元剤タンクの中心寄りに配置されてもよい。又は、ポンプモジュールは還元剤タンクと一体に形成されてもよい。
Furthermore, it may further comprise a pump module for delivering the reducing agent. In this case, the hanger may extend from the lower surface of the floor panel toward the center of the reducing agent tank, and the pump module may be disposed near the center of the reducing agent tank together with the hanger . Alternatively, the pump module may be integrally formed with the reductant tank.
本発明の還元剤タンク搭載構造によれば、車外に還元剤タンクを配置できるとともに、還元剤タンクがフロアパネルとタイヤとにより保護されているため、軽微な衝突やチッピングを受けても還元剤タンクが損傷することはない。 According to the reducing agent tank mounting structure of the present invention, the reducing agent tank can be disposed outside the vehicle, and the reducing agent tank is protected by the floor panel and the tire. Will not be damaged.
また、吊り具をさらに備える還元剤タンク搭載構造によれば、還元剤タンクを容易に昇降できるため、還元剤を補給する際の作業性が向上する。 In addition, according to the reducing agent tank mounting structure further including the hanger, since the reducing agent tank can be easily moved up and down, the workability at the time of supplying the reducing agent is improved.
また、ポンプモジュールをさらに備える還元剤タンク搭載構造によれば、還元剤をポンプモジュールにより押し出すように送出する。そのため、還元剤が送出される配管内が加圧されるので配管が押しつぶされず、確実に還元剤を送出することができる。このとき、ポンプモジュールが還元剤タンクと一体に形成されていると、ポンプモジュールが還元剤に常に浸漬される。還元剤に尿素水を採用する場合、ポンプモジュール内部に尿素が析出してポンプモジュールが作動不良を起こすことを防止できる。 Further, according to the reducing agent tank mounting structure further including the pump module, the reducing agent is delivered to be pushed out by the pump module. Therefore, since the inside of the piping to which the reducing agent is delivered is pressurized, the piping is not crushed and the reducing agent can be reliably delivered. At this time, if the pump module is integrally formed with the reducing agent tank, the pump module is always immersed in the reducing agent. When urea water is used as the reducing agent, urea can be prevented from being deposited inside the pump module to cause the pump module to malfunction.
以下に本発明の第1の実施形態に係る還元剤タンク搭載構造10について、図1から図4を参照して説明する。図1は、車両1の後部に面一に設けられるフロアパネル2の上方から透かして見た斜視図である。還元剤タンク搭載構造10は、図1に示すように、車両1のフロアパネル2の下面に設けられている。
The reducing agent
還元剤タンク搭載構造10は、還元剤タンクの一例である還元剤タンク14をポンプモジュール42とともに吊り具43で車外に吊り下げ、範囲Tに納まるように保持している。ここで、範囲Tとは、図3に示すようにフロアパネル2と、フロアパネル2の下面に装着されたタイヤ13とに囲われた範囲である。還元剤タンク14は、フロアパネル2及びタイヤ13により外部の衝撃等から保護される。
The reducing agent
実施形態の説明の便宜上、車両1の進行方向を基準に「前(フロント)」、「後(リヤ)」、「左」及び「右」、重力を基準に「上」及び「下」を定義する。また、本実施形態では、還元剤タンク14は図1に示すように円環状に形成されている。したがって、図2から図5に示すように、還元剤タンク14の中心軸から放射状に延びる方向を径方向Rと定義する。
For convenience of the description of the embodiment, "front (front)", "rear (rear)", "left" and "right" are defined based on the traveling direction of the
還元剤タンク搭載構造10は、フロアパネル2と、タイヤキャリア12と、タイヤ13と、尿素水Wを貯蔵する還元剤タンク14とで構成されている。タイヤキャリア12は、フロアパネル2の下面に設けられている。タイヤ13は、ホイール31の外側面を下方に向けタイヤキャリア12でフロアパネル2の下面に保持されている。還元剤タンク14は、フロアパネル2及びタイヤ13に囲われた範囲Tに納まるように配置されている。
The reducing agent
図1に示すフロアパネル2の下面には、車両1の骨格部材であるクロスメンバ3と、リヤエンドクロスメンバ4と、サイドメンバ5,6と、タイヤキャリア12とが設けられている。クロスメンバ3は、後輪近傍で車幅方向に延びフロアパネル2の剛性を補強する。リヤエンドクロスメンバ4は、車両1の後端部で車幅方向に延び後方衝突を緩和する。サイドメンバ5,6は、フロアパネル2の左右両側部でそれぞれ車長方向に延びフロアパネル2の剛性を補強する。
On the lower surface of the
タイヤキャリア12は、図2に示すように、ブラケット22,23と、キャリアバー24,25と、補助キャリアバー26と、フック28とを備えている。
As shown in FIG. 2, the tire carrier 12 includes
ブラケット22,23は、骨格部材であるサイドメンバ5とクロスメンバ3とに1つずつ設けられている。なお、ブラケットは、どちらか1つでもよいし、3つ以上でもよい。
The
キャリアバー24,25は、金属からなる長尺の棒材を適宜折り曲げ加工することにより車両1の下方からタイヤ13の外側面(外サイドウォール部36)を支持可能な形状に形成され、基端部がブラケット22,23にそれぞれ回転自在に支持されている。キャリアバー24,25の先端部は互いに交差しており、キャリアバー24の先端部はキャリアバー25の先端部に支持されている。
The
補助キャリアバー26は、金属からなる長尺の棒材を適宜折り曲げ加工することによりタイヤ13の周面(トレッド部37)を支持可能な形状に形成され、フロアパネル2に溶接等により固着されている。フック28は、フロアパネル2の下面から懸架されている。基端部は伸縮自在の機構を有し、先端部は鉤状に形成されている。フック28の先端部は、キャリアバー25の先端部と係合可能に構成されている。
The
図4に示すように、タイヤ13は、ホイール31と、ホイール31の外周部に設けられたゴムタイヤ32とを備えている。ホイール31は、緩やかに湾曲する略円盤状に形成されたディスク部33と、ディスク部33の周縁から起立するリム部34とを備えており、一端が閉塞された円筒形に形成されている。ホイール31の外側面とは、車両装着時に車両外側を向く側であり、例えば、リム部34からディスク部33が延びた側である。また、ディスク部33において還元剤タンク14と対向する側と反対側に位置する面でもある。
As shown in FIG. 4, the
リム部34の外周部には、ゴムタイヤ32が設けられている。ゴムタイヤ32は、ゴム等を含む複合材から弾性を有する円環状に形成され、内サイドウォール部35と、外サイドウォール部36と、トレッド部37とを備えている。
A
図2に示すように、内外サイドウォール部35,36は、タイヤ13の回転軸に沿う方向へホイール31の幅よりもそれぞれやや外側までゴムタイヤ32の内部に充填された高圧気体により膨出している。トレッド部37は、内サイドウォール部35の外周縁と外サイドウォール部36の外周縁との間を閉じるように形成されている。
As shown in FIG. 2, the inner and outer
タイヤ13は、タイヤキャリア12によりホイール31のディスク部33側である外側面を下方に向けてフロアパネル2の下面に装着された第1のタイヤ位置A1の状態に保持されている。
The
本明細書において、フロアパネル2及びタイヤ13に囲われた範囲Tに納まるとは、図3に示すように、横置き状態のタイヤ13が第1のタイヤ位置A1に保持された状態において、ホイール31の外側面であるディスク部33と、ディスク部33の上方のリム部34と、タイヤ13の内サイドウォール部35と、フロアパネル2とで囲われた範囲の空間に包含されるこという。
In the present specification, to fall within the range T enclosed by the
図4及び図5に示すように、吊り具43は、フロアパネル2の下面に固定された巻上装置51と、巻上装置51から垂れ下げられたチェーン52と、チェーン52の垂下端に連結された円盤状のトレイ53とを備えている。巻上装置51を操作してチェーン52を巻き上げ又は巻き戻すことによりトレイ53を上昇又は下降させることができる。トレイ53の上面に、還元剤タンク14が支持されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
換言すると、還元剤タンク搭載構造10は、第1の保持手段として機能するタイヤキャリア12と、第2の保持手段として機能する吊り具43と、保持手段を少なくとも2つ備えている。図2から図5に示すように、タイヤ13は、第1の保持手段であるタイヤキャリア12によりフロアパネル2に保持され、還元剤タンク14は、第2の保持手段である吊り具43によりフロアパネル2に保持されている。タイヤキャリア12と吊り具43とは互いに独立した機構である。
In other words, the reducing agent
図2に示すように、還元剤タンク14は、尿素水Wを還元剤タンク14の外へ送出するポンプモジュール42とともに、図3に示すように車室外のタイヤ13のホイール31内とフロアパネル2に囲まれる範囲Tに納まるように配置され、尿素水Wを貯蔵している。還元剤タンク14は、耐衝撃性を有する樹脂等から形成され、底壁61と、外周壁62と、内周壁63と、上壁64とを備えた中空の略円環状である。
As shown in FIG. 2, the reducing
底壁61は、トレイ53に支持される平坦部65と、平坦部65の周縁からディスク部33に沿って延びる湾曲部66とを備えている。外周壁62は、底壁61の外周縁から延び、ホイール31の内周面及びタイヤ13の内サイドウォール部35に倣って湾曲した形状に形成されている。
The
内周壁63は、チェーン52の外周を囲うとともに、ポンプモジュール42の外形に沿って底壁61の内周縁から延びている。つまり、径方向Rにおいてポンプモジュール42はチェーン52とともに中心寄り(内側)に配置されており、吊り具43に近く、安定した位置に搭載されている。内周壁63には還元剤タンク14の内外に連通する孔71が形成され、ポンプモジュール42から底壁61の下部に延びた吸入路72が孔71に挿通されている。
The inner
上壁64は、外周壁62の上縁と内周壁63の上縁との間を閉じるように形成されている。上壁64には、尿素水Wを補給するためにフロアパネル2と対向するように注入口73が形成されている。注入口73は取り外しできるような蓋74で密封されている。
The
ポンプモジュール42は、還元剤タンク14とともに図3に示す範囲Tに納まるように配置されている。ポンプモジュール42は、フロアパネル2と還元剤タンク14の上壁64との間の空間を排気系へ延びる配管75を通じて尿素水Wを選択触媒還元システムへ供給する。
The
以上のように構成された還元剤タンク搭載構造10において、範囲Tに還元剤タンク14が配置された第1のタンク位置B1から還元剤タンク14を下ろす手順について、図2から図5を用いて説明する。
In the reducing agent
図2に示す還元剤タンク14を下ろし、還元剤タンク14に尿素水Wを補給するには、図4に示すように、フック28の基端部を伸ばし、キャリアバー25とフック28との係合を解除する。キャリアバー24,25を下方に回動させ、タイヤ13を第2のタイヤ位置A2に移動させる。
In order to lower the reducing
図5に示すように、タイヤ13をタイヤキャリア12から取り外し、吊り具43を巻き戻して還元剤タンク14を第2のタンク位置B2に移動させる。注入口73から蓋74を取り外し、尿素水Wを補給する。
As shown in FIG. 5, the
再び、範囲Tに還元剤タンク14を格納するには、吊り具43により還元剤タンク14をフロアパネル2の下面に設けられた位置決め及びフロアパネル2と上壁64との空間形成を兼ねるクッション76と当接した状態、すなわち図4に示す第1のタンク位置B1の状態まで巻き上げる。次いで、タイヤキャリア12にタイヤ13を載置し、キャリアバー24,25を上方に回動させる。キャリアバー25の先端部とフック28の先端部とを係合したのち、フック28の基端部をフロアパネル2に向かって締め上げる。こうして、タイヤ13がフロアパネル2の下面に装着された状態、すなわち、図2に示す第1のタイヤ位置A1の状態に保持される。
Again, in order to store the reducing
この状態では、上壁64の上面が内サイドウォール部35の上端面よりも低く形成されている。還元剤タンク14は、タイヤ13及びフロアパネル2に遮られ、車両1の外部から見えない。しかも、タイヤ13が、フロアパネル2の下面に設けられたクロスメンバ3、リヤエンドクロスメンバ4及びサイドメンバ5,6に対し、車高方向において少なくとも一部が重なり合っている。クロスメンバ3、リヤエンドクロスメンバ4及びサイドメンバ5,6に遮られ、タイヤ13は車両1の外部から部分的にしか見えない。
In this state, the upper surface of the
さらに、還元剤タンク14を吊り下げている吊り具43が車内でなく車外から操作する方式である場合、タイヤキャリア12にタイヤ13が装着されると、吊り具43の操作部も隠される。したがって、タイヤキャリア12を下すことなく吊り具43を操作することができず、誤った手順で操作されることを防止できる。
Furthermore, in the case where the
また、この状態では、内サイドウォール部35がフロアパネル2の下面と接触し、外サイドウォール部36がキャリアバー24,25と接触し、挟まれている。外部から加えられる上下方向の振動や衝撃は、弾性を有する内外サイドウォール部35,36により吸収される。
Further, in this state, the
以上のように構成された本実施形態の還元剤タンク搭載構造10では、図2に示すように、還元剤タンク14の周面及び下面、注入口73がタイヤ13により保護され、周囲を骨格部材であるクロスメンバ3、リヤエンドクロスメンバ4及びサイドメンバ5,6に、上面をフロアパネル2により保護されている。したがって、走行中に前輪が跳ね上げた石礫が還元剤タンク14に向かって飛来するいわゆるチッピングが生じても、タイヤ13により阻まれるため還元剤タンク14に飛礫が衝突することがない。また、還元剤タンク14の周囲がタイヤ13及びフロアパネル2により覆われているため、フロアパネル2の下面に配置されている排気系が発する熱の影響を還元剤タンク14が直接受けることがない。また、還元剤タンク14を包囲するタイヤ13の外周部は弾性を有するゴムタイヤ32で構成されているので、車両1の後方衝突等によって衝撃が加えられた場合でもゴムタイヤ32により衝撃が緩和される。
In the reducing agent
このように、還元剤タンク14は、軽微な衝撃やチッピングを受けても損傷することがないように保護されている。そのため、還元剤タンク14の損傷に起因して内燃機関を再始動できなくなることを防止できる。
In this way, the reducing
次に、第2及び第3の実施形態に係る還元剤タンク搭載構造10について説明する。なお、第1の実施形態の構成と同一又は類似の機能を有する構成は、同一の符号を付して対応する第1の実施形態の記載を参酌することとし、ここでの説明を省略する。また、下記に説明する以外の構成は、第1の実施形態と同一である。
Next, the reducing agent
[第2の実施形態]
本発明の第2の実施形態の還元剤タンク搭載構造10は、図6を参照して説明する。第2の実施形態の還元剤タンク搭載構造10は、図6に示すように、還元剤タンク14の内部に包含されるように一体に構成している点が第1の実施形態と異なる。
Second Embodiment
The reducing agent
還元剤タンク14の内部にポンプモジュール42を包含させるには、ポンプモジュール42よりも大きい注入口73を形成しポンプモジュール42を組み付けてもよいし、他の開口を形成し組み付けてもよい。この実施形態ではポンプモジュール42を包含した還元剤タンク14がトレイ53に支持されている。
In order to include the
内燃機関が長期間運転されず、ポンプモジュール42の内部に尿素の結晶が析出すると、ポンプモジュール42が作動不良を起こすおそれがある。この実施形態では、還元剤タンク14の内部でポンプモジュール42が尿素水Wに常に浸漬されているため、結晶の析出を抑制しポンプモジュール42の作動不良を防止できる。
If the internal combustion engine is not operated for a long time and crystals of urea are deposited inside the
[第3の実施形態]
本発明の第3の実施形態の還元剤タンク搭載構造10は、図7を参照して説明する。第3の実施形態の還元剤タンク搭載構造10は、タイヤキャリア12に代えて、図7に示す吊下式タイヤキャリア44でタイヤ13を第1のタイヤ位置A1に保持する点が第1の実施形態と異なる。この吊下式タイヤキャリア44は、吊り具43と略同一の構成を備え、タイヤ13をチェーンで吊り下げる。
Third Embodiment
A reducing agent
他の実施形態と同様、この実施形態は、車両上下方向に延び、タイヤ13の軸方向上に設けられた吊下式タイヤキャリア44として機能する第1の保持手段と、吊下式タイヤキャリア44と隣接する吊り具43として機能する第2の保持手段とのそれぞれ独立する2つの保持手段を備えている。
As in the other embodiments, this embodiment is a first holding means that extends in the vertical direction of the vehicle and functions as a hanging
なお、本発明の還元剤タンク搭載構造は上記した実施形態に限られない。車両が他の構造の還元剤タンクを共存してもよい。車両がフロアパネルに代えてシャシーとキャビンとを備える場合は、吊り具がタイヤの外形より高い位置に配置されてもよい。還元剤タンクの容器が樹脂製でも金属製でもよい。トレイを介して容器を吊り下げたがトレイを省略し吊り具に容器を直接吊り下げてもよい。ポンプモジュールを還元剤タンクとともに吊り下げたが車両の内部にポンプモジュールだけ配置してもよい。 The reducing agent tank mounting structure of the present invention is not limited to the above embodiment. Vehicles may coexist with reductant tanks of other constructions. In the case where the vehicle includes a chassis and a cabin instead of the floor panel, the hanger may be disposed at a position higher than the outline of the tire. The container of the reducing agent tank may be made of resin or metal. Although the container is suspended via the tray, the tray may be omitted and the container may be suspended directly on the hanger. Although the pump module is suspended together with the reducing agent tank, only the pump module may be disposed inside the vehicle.
2…フロアパネル、10…還元剤タンク搭載構造、12…タイヤキャリア(第1の保持手段)、13…タイヤ、14…還元剤タンク、31…ホイール、42…ポンプモジュール、43…吊り具(第2の保持手段)、A1…第1のタイヤ位置、T…範囲、W…尿素水(還元剤)
Claims (3)
前記フロアパネルの下面に設けられたタイヤキャリアと、
ホイールの外側面を下方に向け前記タイヤキャリアで前記フロアパネルの下面に保持されたタイヤと、
前記フロアパネル及び前記タイヤに囲われた範囲に納まるように配置され、還元剤を貯蔵する還元剤タンクと、
前記フロアパネルの下面に設けられ、前記還元剤タンクを昇降自在に吊り下げる吊り具と、を具備した
ことを特徴とする還元剤タンク搭載構造。 Floor panel,
A tire carrier provided on the lower surface of the floor panel;
A tire held on the lower surface of the floor panel by the tire carrier with the outer surface of the wheel facing downward;
A reducing agent tank which is arranged to be contained in the area enclosed by the floor panel and the tire and stores the reducing agent;
A reducing agent tank mounting structure, comprising: a hanger provided on the lower surface of the floor panel and suspending the reducing agent tank so as to be able to move up and down.
前記吊り具とともに前記還元剤タンクの中心寄りに配置され前記還元剤を前記還元剤タンクの外へ送出するポンプモジュールをさらに備えた
ことを特徴とする請求項1に記載の還元剤タンク搭載構造。 The hanger extends from the lower surface of the floor panel toward the center of the reductant tank,
The reducing agent tank mounting structure according to claim 1, further comprising: a pump module disposed near the center of the reducing agent tank together with the hanger and delivering the reducing agent to the outside of the reducing agent tank.
ことを特徴とする請求項1に記載の還元剤タンク搭載構造。 The reducing agent tank mounting structure according to claim 1 , further comprising: a pump module formed integrally with the reducing agent tank and delivering the reducing agent to the outside of the reducing agent tank.
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