JP7237103B2 - タンク取付構造 - Google Patents

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Description

本発明は、タンク取付構造に関するものである。
従来、水素ガス等のガス燃料を燃料として走行する車両が知られている。これらの車両では、フロアパネルの下方に、ガス燃料を貯蔵するタンクを固定するための技術が種々提案されている。
例えば特許文献1には、フロアパネルの下方に配置されるタンクと、タンクを前後又は上下から挟み込む一対のバンドと、を備えるタンク取付構造が開示されている。バンドが車体のフレーム部材等に固定されることにより、タンクが車体に取り付けられる。また、フロアパネルには、タンクを避けるように上方に隆起する段差部及び開口が形成されている。特許文献1に記載の技術によれば、タンクの外周部に形成された溝内にバンドを配置することにより、タンクを確実に固定できるとされている。
特開2006-123590号公報
ここで、前方の車室と後方の荷室とが分かれて構成されるタイプの車両においては、上述の開口を有するフロアパネルを適用した場合であっても、フロア後部に補強部材等を別途設置することによりフロアパネルの剛性を高く維持することが可能である。
一方、車室空間と荷室空間とが連続した1個の空間を形成するように構成された車両(例えばワンボックスカー等)が知られている。これらの車両では、フロア後部に補強部材を配置することが難しい。このため、荷室を構成するフロア後部の剛性がフロアパネルのみにより担われる場合がある。よって、このようなタイプの車両に開口を有するフロアパネルを適用した場合には、特に旋回時等において開口近傍に生じる横方向の荷重に対して、フロアパネルの剛性が低くなるおそれがあった。さらに、フロアパネルに隆起部を設けた場合には、フロアパネルの剛性がより低くなるおそれがあった。これにより、開口近傍のフロアパネルが変形し、その結果、乗員の乗り心地や操縦安定性が悪くなるおそれがあった。
したがって、特許文献1に記載の技術にあっては、車室と荷室とが連続した車両に適用された場合に、フロアパネルの剛性を高め、乗員の乗り心地及び操縦安定性を向上する点において改善の余地があった。
そこで、本発明は、車室と荷室とが連続した車両に適用された場合であっても、フロアパネルの剛性を高め、乗員の乗り心地を向上できるタンク取付構造を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するため、請求項1に記載の発明に係るタンク取付構造(例えば、実施形態におけるタンク取付構造1)は、車室(例えば、実施形態における車室9)に向けて突出する隆起部(例えば、実施形態における隆起部11)及び下方を向く開口(例えば、実施形態における開口12)が形成されたフロアパネル(例えば、実施形態におけるフロアパネル2)と、前記隆起部の内側に配置されるタンク(例えば、実施形態におけるタンク4)と、前記タンクを上方から覆う複数の上部バンド(例えば、実施形態における上部バンド5)と、前記タンクより下方に設けられ、前記上部バンドと接続される下部プレート(例えば、実施形態における下部プレート6)と、前記タンクの前後に一対設けられ、車両の車幅方向に延びるクロス部材(例えば、実施形態におけるクロス部材3)と、を備え、前記下部プレートは、前記上部バンドよりも前記車幅方向に沿う幅寸法(例えば、実施形態における幅寸法W3)が大きく、かつ前記上部バンドよりも少ない個数で設けられるとともに前記開口を覆うように設けられ、前記下部プレートの前端部(例えば、実施形態における前端部26)及び後端部(例えば、実施形態における後端部28)は、一対の前記クロス部材にそれぞれ取り付けられ、前記タンクの中心軸は、前記フロアパネルのうち前記隆起部が設けられていない基準面よりも上方に位置していることを特徴としている。
また、請求項2に記載の発明に係るタンク取付構造(例えば、実施形態におけるタンク取付構造1)は、車室(例えば、実施形態における車室9)に向けて突出する隆起部(例えば、実施形態における隆起部11)及び下方を向く開口(例えば、実施形態における開口12)が形成されたフロアパネル(例えば、実施形態におけるフロアパネル2)と、前記隆起部の内側に配置されるタンク(例えば、実施形態におけるタンク4)と、前記タンクを上方から覆う複数の上部バンド(例えば、実施形態における上部バンド5)と、前記タンクより下方に設けられ、前記上部バンドと接続される下部プレート(例えば、実施形態における下部プレート6)と、前記タンクの前後に一対設けられ、車両の車幅方向に延びるクロス部材(例えば、実施形態におけるクロス部材3)と、を備え、前記下部プレートは、前記上部バンドよりも前記車幅方向に沿う幅寸法(例えば、実施形態における幅寸法W3)が大きく、かつ前記上部バンドよりも少ない個数で設けられるとともに前記開口を覆うように設けられ、前記下部プレートの前端部(例えば、実施形態における前端部26)及び後端部(例えば、実施形態における後端部28)は、一対の前記クロス部材にそれぞれ取り付けられ、前記下部プレートは、厚み方向に複数の板部材(例えば、実施形態における第一板部材31及び第二板部材32)が重ねられることにより形成され、複数の前記板部材のうち、前記タンク側に位置する前記板部材(例えば、実施形態における第一板部材31)の厚みが最も厚いことを特徴としている。
また、請求項3に記載の発明に係るタンク取付構造(例えば、実施形態におけるタンク取付構造1)は、車室(例えば、実施形態における車室9)に向けて突出する隆起部(例えば、実施形態における隆起部11)及び下方を向く開口(例えば、実施形態における開口12)が形成されたフロアパネル(例えば、実施形態におけるフロアパネル2)と、前記隆起部の内側に配置されるタンク(例えば、実施形態におけるタンク4)と、前記タンクを上方から覆う複数の上部バンド(例えば、実施形態における上部バンド5)と、前記タンクより下方に設けられ、前記上部バンドと接続される下部プレート(例えば、実施形態における下部プレート6)と、前記タンクの前後に一対設けられ、車両の車幅方向に延びるクロス部材(例えば、実施形態におけるクロス部材3)と、を備え、前記下部プレートは、前記上部バンドよりも前記車幅方向に沿う幅寸法(例えば、実施形態における幅寸法W3)が大きく、かつ前記上部バンドよりも少ない個数で設けられるとともに前記開口を覆うように設けられ、前記下部プレートの前端部(例えば、実施形態における前端部26)及び後端部(例えば、実施形態における後端部28)は、一対の前記クロス部材にそれぞれ取り付けられ、前記下部プレートは、前方から後方へ向かうにつれて前記車幅方向に沿う幅寸法(例えば、実施形態における幅寸法W3)が広くなるように形成されていることを特徴としている。
また、請求項3に記載の発明に係るタンク取付構造(例えば、実施形態におけるタンク取付構造1)は、車室(例えば、実施形態における車室9)に向けて突出する隆起部(例えば、実施形態における隆起部11)及び下方を向く開口(例えば、実施形態における開口12)が形成されたフロアパネル(例えば、実施形態におけるフロアパネル2)と、前記隆起部の内側に配置されるタンク(例えば、実施形態におけるタンク4)と、前記タンクを上方から覆う複数の上部バンド(例えば、実施形態における上部バンド5)と、前記タンクより下方に設けられ、前記上部バンドと接続される下部プレート(例えば、実施形態における下部プレート6)と、前記タンクの前後に一対設けられ、車両の車幅方向に延びるクロス部材(例えば、実施形態におけるクロス部材3)と、を備え、前記下部プレートは、前記上部バンドよりも前記車幅方向に沿う幅寸法(例えば、実施形態における幅寸法W3)が大きく、かつ前記上部バンドよりも少ない個数で設けられるとともに前記開口を覆うように設けられ、前記下部プレートの前端部(例えば、実施形態における前端部26)及び後端部(例えば、実施形態における後端部28)は、一対の前記クロス部材にそれぞれ取り付けられ、前記フロアパネルの前記開口の前記車幅方向に沿う幅寸法(例えば、実施形態における幅寸法W1)は、前記下部プレートの前記車幅方向に沿う幅寸法(例えば、実施形態における幅寸法W3)より大きく、前記車幅方向において前記開口の両側と前記下部プレートとの間には、車載部品が収容される収容部(例えば、実施形態における収容部7)が設けられていることを特徴としている。
また、請求項に記載の発明に係るタンク取付構造は、前記下部プレートは、厚み方向に複数の板部材(例えば、実施形態における第一板部材31及び第二板部材32)が重ねられることにより形成され、複数の前記板部材のうち、前記タンク側に位置する前記板部材(例えば、実施形態における第一板部材31)の厚みが最も厚いことを特徴としている。
また、請求項に記載の発明に係るタンク取付構造は、前記下部プレートの面方向と直交する方向から見た平面視において、前記下部プレートの内周部であって、かつ複数の前記上部バンドの間に位置する部分には、肉抜き部(例えば、実施形態における肉抜き部44)が設けられていることを特徴としている。
また、請求項に記載の発明に係るタンク取付構造は、前記下部プレートは、前方から後方へ向かうにつれて前記車幅方向に沿う幅寸法(例えば、実施形態における幅寸法W3)が広くなるように形成されていることを特徴としている。
また、請求項に記載の発明に係るタンク取付構造は、前記下部プレートは、上方に突出する凸部(例えば、実施形態における凸部42)を有し、前記凸部は、前方から後方へ向かうにつれて二股に分かれるY字状に形成されていることを特徴としている。
また、請求項に記載の発明に係るタンク取付構造は、複数の前記板部材は、前記タンク側に位置する第一板部材(例えば、実施形態における第一板部材31)と、前記第一板部材よりも下方に位置する第二板部材(例えば、実施形態における第二板部材32)と、を有し、前記第一板部材は、前記車幅方向において前記上部バンドと対応する位置に、上方に突出する凸部(例えば、実施形態における凸部42)を有し、前記第二板部材は、フラットに形成されていることを特徴としている。
また、請求項10に記載の発明に係るタンク取付構造は、前記凸部の厚みは、前記第一板部材のうち前記凸部以外の部分(例えば、実施形態におけるベース部41)の厚みと比較して厚いことを特徴としている。
また、請求項11に記載の発明に係るタンク取付構造は、乗員が乗り込む前記車室の空間と、前記車室より後方に位置する荷室(例えば、実施形態における荷室10)の空間と、が連続して設けられる車両に適用されることを特徴としている。
また、請求項12に記載の発明に係るタンク取付構造は、一対の前記クロス部材のうち少なくとも一方は、車体部材に対して着脱可能に取り付けられていることを特徴としている。
また、請求項13に記載の発明に係るタンク取付構造は、前記フロアパネルの前記開口の前記車幅方向に沿う幅寸法(例えば、実施形態における幅寸法W1)は、前記下部プレートの前記車幅方向に沿う幅寸法(例えば、実施形態における幅寸法W3)より大きく、前記車幅方向において前記開口の両側と前記下部プレートとの間には、車載部品が収容される収容部(例えば、実施形態における収容部7)が設けられていることを特徴としている。
本発明の請求項1,2,3及び4に記載のタンク取付構造によれば、フロアパネルの下方にタンクが配置され、タンクは、複数の上部バンド及び下部プレートにより上下方向から挟まれる。下部プレートの前端部及び後端部は、一対のクロス部材にそれぞれ取り付けられる。これにより、車両にタンクを固定することができる。
フロアパネルは、隆起部及び開口を有し、下部プレートは、フロアパネルの開口を覆うように設けられる。さらに、下部プレートは、上部バンドよりも車幅方向に沿う幅が大きく、かつ上部バンドよりも少ない個数で設けられる。上部バンドよりも幅が広い下部プレートを用いて開口を覆うことにより、開口近傍におけるフロアパネルの剛性を高めることができる。特に、旋回時に生じる横方向の荷重に対してフロアパネルの剛性を高めることができる。これにより、例えば車室空間と荷室空間とが連続するように構成されたタイプの車両に適用された場合であっても、補強部材を別途設けることなくフロアパネル後部の剛性を十分に高く維持できる。よって、特に横方向の荷重が作用した際における開口近傍のフロアパネルの変形を抑制し、その結果、乗員の乗り心地及び操縦安定性を向上できる。また、フロアパネルの剛性が高められるので、フロアパネルに隆起部を設けることができる。これにより、隆起部の内側にタンクを収容できるので、フロア下の空間を有効に使うことができる。
さらに、剛性の高いクロス部材に下部プレートの前端部及び後端部がそれぞれ取り付けられるので、下部プレートを強固に固定することができる。よって、開口近傍のフロアパネルの剛性をより一層高めることができる。
したがって、車室と荷室とが連続した車両に適用された場合であっても、フロアパネルの剛性を高め、乗員の乗り心地及び操縦安定性を向上できるタンク取付構造を提供できる。
本発明の請求項2及び5に記載のタンク取付構造によれば、下部プレートは複数の板部材により形成されている。複数の板部材のうちタンク側に位置する板部材の厚みが最も厚くなっている。これにより、タンクの荷重を受ける板部材とそうでない板部材とでそれぞれの厚みを適切に設定し、下部プレート全体としての軽量化を図ることができる。さらに、タンクの荷重を受けるほうの板部材の厚みを厚くすることにより、タンクの荷重をより安定して受けることができる。よって、軽量化と剛性の確保を両立できる。
本発明の請求項に記載のタンク取付構造によれば、下部プレートの内周部であって、かつ複数の上部バンドの間に位置する部分には、肉抜き部が設けられている。タンクの荷重を直接受けない部分を肉抜きすることにより、剛性低下を抑制しつつ、下部プレートのさらなる軽量化を図ることができる。
本発明の請求項3及び7に記載のタンク取付構造によれば、下部プレートは、前方から後方へ向かうにつれて車幅方向に沿う幅寸法が広くなるように形成されている。これにより、下部プレートの面積を増大させ、開口近傍における横方向に対するフロアパネルの剛性を高めることができる。前端部と比較して後端部の幅寸法が大きくなることにより、特に剛性が低下し易いフロア後部の剛性を高めることができる。よって、効果的にフロアパネルの剛性を向上できる。また、下部プレートの車幅方向の端部が斜辺となるので、例えば下部プレートからクロス部材に伝達される荷重が、前後方向及び車幅方向に分配される。これにより、フロアパネルの開口近傍に生じた荷重を効率的にクロス部材に伝達できる。よって、下部プレート及びフロアパネルの変形を効果的に抑制できる。
本発明の請求項に記載のタンク取付構造によれば、下部プレートは凸部を有し、凸部は、前方から後方へ向かうにつれて二股に分かれるY字状に形成されている。これにより、下部プレートの車幅方向両側の斜辺だけでなく凸部によっても横方向の荷重を効果的に分配することができる。よって、より効果的に下部プレートの剛性を高め、横方向の荷重を支持できる。また、凸部はY字状に形成されるので、前端部と比較して幅寸法の大きい下部プレートの後端部において、剛性の高い部分をより多く設けることができる。よって、下部プレートの面全体に亘って剛性を高めることができる。
本発明の請求項に記載のタンク取付構造によれば、下部プレートを構成する複数の板部材は、タンク側に位置する第一板部材と、第一板部材よりも下方に位置する第二板部材と、を有する。第一板部材は、車幅方向において上部バンドと対応する位置に、上方に突出する凸部を有する。第一板部材に凸部が設けられることにより、凸部の頂部(上面)でタンクの荷重を受けることができる。凸部は上部バンドと対応する位置に設けられるので、車幅方向においてほぼ同等の位置で上下方向からタンクを保持できる。これにより、上部バンドと下部プレートとが車幅方向において異なる位置からタンクを保持する場合と比較して、安定にタンクを保持することができる。よって、タンクの固定強度を向上できる。
第一板部材は凸部を有する複雑な形状であるのに対し、第二板部材は、フラットに形成されている。このため、第二板部材を形成するための金型を簡素な構成とすることができる。よって、製造性を向上し、製造コストを低く抑えることができる。さらに、下部プレートは複数の部材により形成されるので、各板部材の厚みを薄くできる。よって、第二板部材と比較して複雑な形状を有する第一板部材の製造においても、厚みが厚い場合と比較して製造を容易に行うことができる。さらに、下部プレートを厚みの厚い一枚の板部材で形成する場合と比較して、下部プレート全体を軽量化できる。
本発明の請求項10に記載のタンク取付構造によれば、第一板部材の凸部の厚みは、第一板部材のうち凸部以外の部分の厚みと比較して厚い。タンクの荷重を受ける凸部の厚みを厚く形成することにより、タンクの荷重をより安定的に支持することができる。よって、タンクの固定強度を向上できる。一方、凸部以外の部分は凸部よりも薄いので、過剰な重量増加を抑制できる。したがって、必要な部分の厚みのみを厚くすることで、重量増加を抑制しつつタンクの固定強度を向上できる。
本発明の請求項11に記載のタンク取付構造によれば、乗員が乗り込む車室の空間と、車室より後方に位置する荷室の空間と、が連続して設けられる車両に対して上述のタンク取付構造が適用される。これにより、特にフロア後部の剛性が低下し易いタイプの車両に適用した場合に有用なタンク取付構造とすることができる。具体的には、例えば補強部材等によるフロアパネルの剛性確保が難しい(補強部材の配置自由度が低い)場合であっても、横方向の荷重に対する開口付近のフロアパネルの変形を効果的に抑制し、乗員の乗り心地を向上できる。
本発明の請求項12に記載のタンク取付構造によれば、前後一対のクロス部材のうち少なくとも一方は、車体部材に対して着脱可能に取り付けられている。これにより、製造時、フロアパネルの開口に対して前後方向の任意の位置にクロス部材を取り付けることができる。すなわち、例えば溶着等により車体部材にクロス部材が固定される場合と比較して、クロス部材の配置自由度を高めることができる。よって、例えばタンクのサイズや開口のサイズ等に応じてクロス部材の位置を調整することにより、フロアパネルの剛性が適切な大きさとなるように調節できる。よって、タンク取付構造の汎用性を向上できる。
本発明の請求項4及び13に記載のタンク取付構造によれば、フロアパネルの開口の幅寸法は、下部プレートの幅寸法より大きい。開口の車幅方向の両側と下部プレートとの間には、収容部が設けられている。収容部は、フロアパネルの開口と対応する位置に設けられている。これにより、開口近傍の領域を収容部として利用できる。収容部には、例えばサスペンション等の車載部品が収容される。よって、開口近傍の空間を有効に利用し、車体後部の構成をコンパクトにできる。また、車体後部における設計自由度を向上できる。
実施形態に係るタンク取付構造を車幅方向から見た断面斜視図。 実施形態に係るタンク取付構造を車幅方向から見た断面図。 実施形態に係るフロアパネルの開口を上方から見た斜視図。 図3における上部バンド等の部品の図示を省略した斜視図。 実施形態に係る下部プレートを下方から見た斜視図。 実施形態に係る下部プレートの下面図。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。以下の説明において、前後、左右及び上下の向きは、タンク取付構造1が取り付けられた車両(不図示)の前後、左右及び上下方向と一致する。また、左右方向を車幅方向という場合がある。図中の矢印FRは車体前方を指し、矢印UPは車体上方を指し、矢印LHは車体左方を指している。
(タンク取付構造)
図1は、実施形態に係るタンク取付構造1を車幅方向から見た断面斜視図である。図2は、実施形態に係るタンク取付構造1を車幅方向から見た断面図である。図2では、車両に搭載される2個のタンク4のうち後方のタンク4を拡大して図示している。
図1に示すように、タンク取付構造1は、自動車等の車両(不図示)の下部に設けられている。車両は、例えば天然ガスや水素ガス等のガス燃料を燃料として走行する天然ガス車両や、燃料ガスによって発電された電力を用いて走行する燃料電池車両等である。タンク取付構造1は、ガス燃料が充填されたタンク4を車両に搭載(固定)するための取付構造である。
本実施形態のタンク取付構造1は、例えば乗員が乗り込む車室9の空間と、車室9より後方に位置する荷室10の空間と、が連続するタイプの車両(例えばワンボックスカー等)に適用される。換言すれば、車室9と荷室10の区別がなく、フロア後部の剛性がフロアのみによって担保される車両において、フロアの剛性を確保しつつタンク4を取り付け可能となるようにタンク取付構造1が構成されている。タンク取付構造1は、フロアパネル2と、クロス部材3と、タンク4と、上部バンド5と、下部プレート6と、収容部7(図6参照)と、を備える。
(フロアパネル)
フロアパネル2は、車両の下部に設けられ、車室9の床面を構成している。フロアパネル2は、左右一対のサイドシル53(図3参照)の間に設けられている。一対のサイドシル53は、それぞれ車両の前後方向に沿って延びている。フロアパネル2の車幅方向の両端部は、それぞれサイドシル53に固定されている。
フロアパネル2は、パネル部材が折り曲げられることにより、少なくとも1個以上の隆起部(本実施形態では隆起部11及び小隆起部13)及び開口12を有するように形成されている。本実施形態において、フロアパネル2は、後方に隆起部11を有し、前方に小隆起部13を有する。小隆起部13は、車両の前後方向において車室9と対応する位置に設けられている。小隆起部13は、上方(車室9内側)へ向けて突出するとともに下方に開口している。隆起部11は、小隆起部13よりも後方に設けられている。隆起部11は、前後方向において車室9と荷室10との間の位置に設けられている。隆起部11は、上方(車室9側)へ向けて突出するとともに下方へ開く開口12を有している。隆起部11の上方への突出量は、小隆起部13の突出量より大きい。図2に示すように、隆起部11は、車幅方向から見た側面視において、上壁11aと、前壁11bと、後壁11cと、を有する矩形状に形成されている。フロアパネル2の下方であって小隆起部13及び隆起部11の内側には、詳しくは後述するタンク4がそれぞれ配置されている。
なお、以下の説明では、フロアパネル2後方の隆起部11にタンク4を取り付けるための構造をタンク取付構造1として説明し、小隆起部13に配置されるタンク4については説明を省略する場合がある。
(クロス部材)
クロス部材3は、車両の骨組みを構成する強度部材である。クロス部材3は、タンク4の前後に一対設けられている。クロス部材3は、前クロスメンバ15と、後クロスメンバ16と、を有する。
図2に示すように、前クロスメンバ15は、フロアパネル2の下方であって、隆起部11よりも前方かつ小隆起部13よりも後方に設けられている。前クロスメンバ15は、車幅方向に沿って延びている(図6も参照)。前クロスメンバ15の車幅方向の両端部は、ブラケットを介して左右一対のサイドシル53(図6参照)にそれぞれ接続されている。前クロスメンバ15の上部は、フロアパネル2の下面と接続されている。
後クロスメンバ16は、フロアパネル2の下方に設けられている。後クロスメンバ16は、前後方向において、フロアパネル2の隆起部11の後壁11cと対応する位置に設けられている。後クロスメンバ16は、車幅方向に沿って延びている。後クロスメンバ16の車幅方向の両端部は、ブラケットを介して左右一対のサイドシル53にそれぞれ接続されている。後クロスメンバ16には、前後方向に延びる連結部材17が接続されている。連結部材17の前端部は、後クロスメンバ16の下面と接続されている。連結部材17の後端部は、フロアパネル2の後部と接続された不図示のリアパネルが接続されている。よって、後クロスメンバ16は、連結部材17を介してリアパネルと接続されている。
一対のクロス部材3(前クロスメンバ15及び後クロスメンバ16)のうち少なくとも一方は、車体部材に対して着脱可能に取り付けられている。本実施形態において車体部材とは、フロアパネル2及びサイドシル53である。つまり、一対のクロス部材3は、フロアパネル2又はサイドシル53に対して着脱可能に取り付けられている。本実施形態において、前クロスメンバ15及び後クロスメンバ16の両方とも、フロアパネル2又はサイドシル53に対して着脱可能に取り付けられている。具体的に、前クロスメンバ15はフロアパネル2に着脱可能に取り付けられている。後クロスメンバ16は、サイドシル53に対して着脱可能に取り付けられている。つまり、前クロスメンバ15及び後クロスメンバ16は、フロアパネル2及びサイドシル53に対して溶接や溶着等ではなく、ボルト(不図示)で締結される構成とされていることにより、フロアパネル2に対して着脱可能となっている。
(タンク)
タンク4は、フロアパネル2の下方に設けられている。タンク4には、例えば水素ガスや天然ガス等の燃料ガスが充填されている。タンク4は円筒状に形成されている。タンク4は、円筒の中心軸が車幅方向に沿う状態で配置されている。本実施形態において、タンク4は複数(2個)設けられている。2個のタンク4の構成は同等である。2個のタンク4は、小隆起部13及び隆起部11の内側にそれぞれ配置されている。
図1に示すように、2個のタンク4は、フロアパネル2の下方において異なる高さで配置されている。具体的に、小隆起部13内に配置された前方のタンク4は、側面視において、その中心軸が、フロアパネル2のうち各隆起部11が設けられていない基準面よりも下方に位置している。側面視において、前方のタンク4は、タンク4の高さ方向における約3分の1程度が小隆起部13内に収容されている。
一方、隆起部11内に配置された後方のタンク4は、側面視において、その中心軸が、フロアパネル2の基準面よりも上方に位置している。図2に示すように、側面視において、後方のタンク4のほぼ全体が隆起部11内に収容されている。よって、隆起部11内に配置された後方のタンク4は、小隆起部13内に配置された前方のタンク4と比較して、より上方に位置している。
(上部バンド)
図3は、実施形態に係るフロアパネル2の(後方に位置する隆起部11の)開口12を上方から見た斜視図である。
図2及び図3に示すように、上部バンド5は、車幅方向に間隔をあけて複数(本実施形態では2本)設けられている。各上部バンド5は、同等の構成とされ、ともにタンク4を上方から覆っている。上部バンド5は、バンド本体21と、バンド取付部23と、を有する。
バンド本体21は、前後方向に延びる帯状に形成されている。バンド本体21は、タンク4の外周部に沿って円弧状に湾曲した状態でタンク4の外周部を覆っている。
バンド取付部23は、バンド本体21の両端部に設けられている。バンド取付部23は、バンド本体21を後述する下部プレート6に取り付けている。上部バンド5が下部プレート6に取り付けられ、下部プレート6が車体に取り付けられることにより、タンク4が車体に固定されている。なお、上部バンド5は、例えばタンク4の大きさに応じてバンド本体21の長さを調節する調節機構等を別途有していてもよい。
(下部プレート)
図4は、図3における上部バンド5等の部品の図示を省略した斜視図である。図5は、実施形態に係る下部プレート6を下方から見た斜視図である、図6は、実施形態に係る下部プレート6の下面図である。
図2及び図4に示すように、下部プレート6は、タンク4より下方に設けられている。下部プレート6は、板状に形成され、隆起部11の開口12を覆うように設けられている。図3に示すように、下部プレート6の車幅方向に沿う幅寸法W3は、上部バンド5の車幅方向に沿う幅寸法W2よりも大きい(W3>W2)。下部プレート6は、上部バンド5よりも少ない個数で設けられている。本実施形態において、下部プレート6は1個設けられている。
図6に示すように、下方から見て、下部プレート6は、前方から後方へ向かうにつれて車幅方向に沿う幅寸法W3が徐々に大きくなる台形状に形成されている。但し、前後方向のいずれの位置においても、下部プレート6の幅寸法W3は、フロアパネル2に形成された開口12の幅寸法W1よりも小さい(W3<W1)。図2に示すように、下部プレート6の前後方向における中央部には、湾曲部29が設けられている。湾曲部29は、側面視において、タンク4の外周部の形状に沿って下方に凸となるように湾曲している。
図5に示すように、下部プレート6の前端部26及び後端部28は、一対のクロス部材3にそれぞれ取り付けられている。具体的に、下部プレート6の前端部26は、前クロスメンバ15に下方から取り付けられ、ボルト等の締結部材により前クロスメンバ15に固定されている。下部プレート6の後端部28は、後クロスメンバ16に上方から取り付けられ、ボルト等の締結部材により後クロスメンバ16に固定されている。さらに、図4に示すように、下部プレート6のうち、前端部26と比較して幅広な後端部28は、ボルト55により後クロスメンバ16に締結されている。下部プレート6と後クロスメンバ16とを締結するためのボルト55は、車幅方向に間隔をあけて複数設けられている。
図2に示すように、下部プレート6は、厚み方向(上下方向)に複数の板部材が重ねられることにより形成されている。本実施形態において、下部プレート6は、第一板部材31と、第二板部材32と、の2枚の板部材を有する。第一板部材31は、タンク4側(上方側)に位置している。第二板部材32は、第一板部材31よりも下方に位置している。第一板部材31及び第二板部材32は、面方向と直交する平面視において、同等の外形状(すなわち、図6に示す台形状)となるように形成されている。
図5に示すように、下方に位置する第二板部材32は、比較的表面の凹凸が少ないフラットな板状に形成されている。なお、図5及び図6の点線は、第一板部材31に形成された凸部42の稜線を表しており、実際には下方から視認できない線である。第二板部材32は、例えばアルミニウム合金や鉄、ステンレス等の金属材料をプレス成型することにより形成されている。
図2及び図4に示すように、上方に位置する第一板部材31は、第二板部材32よりも厚みが厚く形成されている。第一板部材31は、例えばアルミニウム合金や鉄、ステンレス等の金属材料をプレス成型することにより形成されている。図4に示すように、第一板部材31は、第二板部材32と比較して表面の凹凸が多い板状に形成されている。第一板部材31は、ベース部41と、凸部42と、肉抜き部44と、水抜き孔48と、を有する。
ベース部41は、第二板部材32の表面に沿う部分であり、第一板部材31のうち下方に位置する部分である。第一板部材31と第二板部材32とが重ねられた状態で、第一板部材31のベース部41は、第二板部材32の上面と接触している。
凸部42は、ベース部41に対して上方に突出している。本実施形態において、凸部42は、車幅方向に並んで2個設けられている。各凸部42は、車幅方向において、2個の上部バンド5とそれぞれ対応する位置に設けられている。各凸部42は、前後方向に延びている。上方から見て、各凸部42は、前方から後方へ向かうにつれて二股に分かれるY字状に形成されている(図6も参照)。換言すれば、凸部42は、凸部42の前後方向における途中に設けられた分岐部47を起点として、後方に向けて分岐している。
凸部42は、第一板部材31のうち凸部42以外の部分(ベース部41)と比較して厚みが厚く形成されている。凸部42の厚みを増加させる方法としては、例えばプレス成型後に凸部42にパッチを貼り付ける方法が挙げられる。なお、その他の方法として、例えば鋳造により第一板部材31を形成することにより凸部42の厚みを増加させてもよいし、ベース部41と凸部42とで厚みが異なるようにプレス成型を施してもよい。
凸部42の前部及び後部には、上部バンド5を接続する為の複数のボルト56がそれぞれ貫通している。このボルト56を用いて、凸部42の上面に上部バンド5(図3参照)が締結固定される。上部バンド5を接続する為のボルト56は、下部プレート6を後クロスメンバ16に接続するためのボルト55よりも前方に設けられている。下部プレート6を後クロスメンバ16に接続するためのボルト55も凸部42に設けられている。
下部プレート6の内周部であって、かつ2個の上部バンド5の間に位置する部分には、肉抜き部44が設けられている。肉抜き部44は、ベース部41に設けられている。肉抜き部44は、第一板部材31のベース部41を厚み方向に貫通している。肉抜き部44は、上方から見て、前後方向に長い矩形状に形成されている。
水抜き孔48は、分岐部47と対応する位置に設けられている。水抜き孔48は、ベース部41に設けられている。水抜き孔48は、ベース部41を厚み方向に貫通している。水抜き孔48は、円形状の孔である。タンク4と下部プレート6との間に溜まった水滴は、水抜き孔48を通ってタンク4と下部プレート6との間から排出される。
図3に示すように、第一板部材31の上面には、上部バンド5に加えて、保持部材33が取り付けられる。保持部材33は、下部プレート6の上面であって、車幅方向において各上部バンド5と対応する位置にそれぞれ設けられている。保持部材33は、受部51を有する。受部51は、下部プレート6とタンク4との間に配置されるとともに、タンク4の外周部に当接する。受部51は、タンク4を固定する際の緩衝部材として機能する。これにより、下部プレート6と上部バンド5とでタンク4を上下方向から挟み、タンク4が確実に固定される。なお、上部バンド5及び下部プレート6間の空間の大きさと同等の大きさのタンク4を設置する場合、保持部材33を省略してもよい。或いは、受部51のみを設けてもよい。つまり、上部バンド5及び下部プレート6により囲まれる空間の大きさに対して小さいタンク4を設ける場合にのみ保持部材33を設けるようにしてもよい。また、保持部材33を上部バンド5側に設けてもよい。
上述した上部バンド5及び下部プレート6を用いて車両にタンク4を取り付ける手順は、以下のとおりである。まず、車体に取り付けられる前の下部プレート6に対し、保持部材33を取り付ける。次に、下部プレート6の上面にタンク4を配置した状態で、タンク4の上方から覆うようにして上部バンド5と下部プレート6とを締結する。さらに、タンク4及び上部バンド5が取り付けられた下部プレート6を、車体のフロアパネル2、前クロスメンバ15及び後クロスメンバ16にそれぞれ接続する。これにより、車両に対してタンク4が取り付けられる(搭載される)。
(収容部)
図6に示すように、下部プレート6が車体に取り付けられた状態において、下部プレート6の幅寸法W3は、フロアパネル2における開口12の幅寸法W1より小さい。収容部7は、車幅方向において開口12の両側と下部プレート6との間に設けられている。換言すれば、収容部7は、開口12のうち、下部プレート6によって覆われていない部分である。収容部7には、例えばサスペンション等の車載部品が収容される。
(作用、効果)
次に、上述のタンク取付構造1の作用、効果について説明する。
本実施形態のタンク取付構造1によれば、フロアパネル2の下方にタンク4が配置され、タンク4は、複数の上部バンド5及び下部プレート6により上下方向から挟まれる。下部プレート6の前端部26及び後端部28は、一対のクロス部材3にそれぞれ取り付けられる。これにより、車体にタンク4を固定することができる。
フロアパネル2は、隆起部11及び開口12を有し、下部プレート6は、フロアパネル2の開口12を覆うように設けられる。さらに、下部プレート6は、上部バンド5よりも車幅方向に沿う幅が大きく、かつ上部バンド5よりも少ない個数で設けられる。上部バンド5よりも幅が広い下部プレート6を用いて開口12を覆うことにより、開口12近傍におけるフロアパネル2の剛性を高めることができる。特に、旋回時に生じる横方向の荷重に対してフロアパネル2の剛性を高めることができる。これにより、例えば車室9空間と荷室10空間とが連続するように構成されたタイプの車両に適用された場合であっても、補強部材を別途設けることなくフロアパネル2後部の剛性を十分に高く維持できる。よって、特に横方向の荷重が作用した際における開口12近傍のフロアパネル2の変形を抑制し、その結果、乗員の乗り心地及び操縦安定性を向上できる。また、フロアパネル2の剛性が高められるので、フロアパネル2に隆起部11を設けることができる。これにより、隆起部11の内側にタンク4を収容できるので、フロア下の空間を有効に使うことができる。
さらに、剛性の高いクロス部材3に下部プレート6の前端部26及び後端部28がそれぞれ取り付けられるので、下部プレート6を強固に固定することができる。よって、開口12近傍のフロアパネル2の剛性をより一層高めることができる。
したがって、車室9と荷室10とが連続した車両に適用された場合であっても、フロアパネル2の剛性を高め、乗員の乗り心地及び操縦安定性を向上できるタンク取付構造1を提供できる。
下部プレート6は複数の板部材(本実施形態では第一板部材31及び第二板部材32)により形成されている。複数の板部材のうちタンク4側に位置する板部材(第一板部材31)の厚みが最も厚くなっている。これにより、タンク4の荷重を受ける第一板部材31とそうでない第二板部材32とでそれぞれの厚みを適切に設定し、下部プレート6全体としての軽量化を図ることができる。さらに、タンク4の荷重を受けるほうの第一板部材31の厚みを厚くすることにより、タンク4の荷重をより安定して受けることができる。よって、軽量化と剛性の確保を両立できる。
下部プレート6の内周部であって、かつ複数の上部バンド5の間に位置する部分には、肉抜き部44が設けられている。タンク4の荷重を直接受けない部分を肉抜きすることにより、剛性低下を抑制しつつ、下部プレート6のさらなる軽量化を図ることができる。
下部プレート6は、前方から後方へ向かうにつれて車幅方向に沿う幅寸法W3が広くなるように形成されている。これにより、下部プレート6の面積を増大させ、開口12近傍における横方向に対するフロアパネル2の剛性を高めることができる。前端部26と比較して後端部28の幅寸法W3が大きくなることにより、特に剛性が低下し易いフロア後部の剛性を高めることができる。よって、効果的にフロアパネル2の剛性を向上できる。また、下部プレート6の車幅方向の端部が斜辺となるので、例えば下部プレート6からクロス部材3に伝達される荷重が、前後方向及び車幅方向に分配される。これにより、フロアパネル2の開口12近傍に生じた荷重を効率的にクロス部材3に伝達できる。よって、下部プレート6及びフロアパネル2の変形を効果的に抑制できる。
下部プレート6は凸部42を有し、凸部42は、前方から後方へ向かうにつれて二股に分かれるY字状に形成されている。これにより、下部プレート6の車幅方向両側の斜辺だけでなく凸部42によっても横方向の荷重を効果的に分配することができる。よって、より効果的に下部プレート6の剛性を高め、横方向の荷重を支持できる。また、凸部42はY字状に形成されるので、前端部26と比較して幅寸法W3の大きい下部プレート6の後端部28において、剛性の高い部分をより多く設けることができる。よって、下部プレート6の面全体に亘って剛性を高めることができる。
下部プレート6を構成する複数の板部材は、タンク4側に位置する第一板部材31と、第一板部材31よりも下方に位置する第二板部材32と、を有する。第一板部材31は、車幅方向において上部バンド5と対応する位置に、上方に突出する凸部42を有する。第一板部材31に凸部42が設けられることにより、凸部42の頂部(上面)でタンク4の荷重を受けることができる。凸部42は上部バンド5と対応する位置に設けられるので、車幅方向においてほぼ同等の位置で上下方向からタンク4を保持できる。これにより、上部バンド5と下部プレート6とが車幅方向において異なる位置からタンク4を保持する場合と比較して、安定にタンク4を保持することができる。よって、タンク4の固定強度を向上できる。
第一板部材31は凸部42を有する複雑な形状であるのに対し、第二板部材32は、フラットに形成されている。このため、第二板部材32を形成するための金型を簡素な構成とすることができる。よって、製造性を向上し、製造コストを低く抑えることができる。さらに、下部プレート6は複数の部材により形成されるので、各板部材の厚みを薄くできる。よって、第二板部材32と比較して複雑な形状を有する第一板部材31の製造においても、厚みが厚い場合と比較して製造を容易に行うことができる。さらに、下部プレート6を厚みの厚い一枚の板部材で形成する場合と比較して、下部プレート6全体を軽量化できる。
第一板部材31の凸部42の厚みは、第一板部材31のうち凸部42以外の部分の厚みと比較して厚い。タンク4の荷重を受ける凸部42の厚みを厚く形成することにより、タンク4の荷重をより安定的に支持することができる。よって、タンク4の固定強度を向上できる。一方、凸部42以外の部分は凸部42よりも薄いので、過剰な重量増加を抑制できる。したがって、必要な部分の厚みのみを厚くすることで、重量増加を抑制しつつタンク4の固定強度を向上できる。
乗員が乗り込む車室9の空間と、車室9より後方に位置する荷室10の空間と、が連続して設けられる車両に対して上述のタンク取付構造1が適用される。これにより、特にフロア後部の剛性が低下し易いタイプの車両に適用した場合に有用なタンク取付構造1とすることができる。具体的には、例えば補強部材等によるフロアパネル2の剛性確保が難しい(補強部材の配置自由度が低い)場合であっても、横方向の荷重に対する開口12付近のフロアパネル2の変形を効果的に抑制し、乗員の乗り心地を向上できる。
第一板部材31の上面には保持部材33が取り付けられる。これにより、例えばタンク4の大きさを変更した場合であっても、上部バンド5及び下部プレート6によりタンク4を安定的に保持することができる。換言すれば、タンク4の大きさによらず上述の上部バンド5及び下部プレート6を流用できる。よって、タンク取付構造1の汎用性を向上できる。
前後一対のクロス部材3のうち少なくとも一方は、車体部材(フロアパネル2又はサイドシル53)に対して着脱可能に取り付けられている。これにより、製造時、フロアパネル2の開口12に対して前後方向の任意の位置にクロス部材3を取り付けることができる。すなわち、例えば溶着等によりフロアパネル2又はサイドシル53にクロス部材3が固定される場合と比較して、クロス部材3の配置自由度を高めることができる。よって、例えばタンク4のサイズや開口12のサイズ等に応じてクロス部材3の位置を調整することにより、フロアパネル2の剛性が適切な大きさとなるように調節できる。よって、タンク取付構造1の汎用性を向上できる。
フロアパネル2の開口12の幅寸法W1は、下部プレート6の幅寸法W3より大きい。開口12の車幅方向の両側と下部プレート6との間には、収容部7が設けられている。収容部7は、フロアパネル2の開口12と対応する位置に設けられている。これにより、開口12近傍の領域を収容部7として利用できる。収容部7には、例えばサスペンション等の車載部品が収容される。よって、開口12近傍の空間を有効に利用し、車体後部の構成をコンパクトにできる。また、車体後部における設計自由度を向上できる。
なお、本発明の技術範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上述の実施形態において、クロス部材3は、小隆起部13より前方に配置されるクロスメンバをさらに含んでもよい。
下部プレート6は、3枚以上の板部材を有してもよい。その場合、タンク4側に位置する板部材の厚みが最も厚くなるように各板部材を形成することが望ましい。
収容部7には、サスペンション以外の車載部品が収容されてもよい。
下部プレート6は、例えばボルト55を用いてフロアパネル2にも締結されてもよい。
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上述した実施形態を適宜組み合わせてもよい。
1 タンク取付構造
2 フロアパネル
3 クロス部材
4 タンク
5 上部バンド
6 下部プレート
7 収容部
9 車室
10 荷室
11 隆起部
12 開口
26 (下部プレートの)前端部
28 (下部プレートの)後端部
31 第一板部材(複数の板部材、タンク側に位置する板部材)
32 第二板部材(複数の板部材)
41 ベース部(凸部以外の部分)
42 凸部
44 肉抜き部
W1 開口の幅寸法
W3 下部プレートの幅寸法

Claims (13)

  1. 車室に向けて突出する隆起部及び下方を向く開口が形成されたフロアパネルと、
    前記隆起部の内側に配置されるタンクと、
    前記タンクを上方から覆う複数の上部バンドと、
    前記タンクより下方に設けられ、前記上部バンドと接続される下部プレートと、
    前記タンクの前後に一対設けられ、車両の車幅方向に延びるクロス部材と、
    を備え、
    前記下部プレートは、前記上部バンドよりも前記車幅方向に沿う幅寸法が大きく、かつ前記上部バンドよりも少ない個数で設けられるとともに前記開口を覆うように設けられ、
    前記下部プレートの前端部及び後端部は、一対の前記クロス部材にそれぞれ取り付けられ
    前記タンクの中心軸は、前記フロアパネルのうち前記隆起部が設けられていない基準面よりも上方に位置していることを特徴とするタンク取付構造。
  2. 車室に向けて突出する隆起部及び下方を向く開口が形成されたフロアパネルと、
    前記隆起部の内側に配置されるタンクと、
    前記タンクを上方から覆う複数の上部バンドと、
    前記タンクより下方に設けられ、前記上部バンドと接続される下部プレートと、
    前記タンクの前後に一対設けられ、車両の車幅方向に延びるクロス部材と、
    を備え、
    前記下部プレートは、前記上部バンドよりも前記車幅方向に沿う幅寸法が大きく、かつ前記上部バンドよりも少ない個数で設けられるとともに前記開口を覆うように設けられ、
    前記下部プレートの前端部及び後端部は、一対の前記クロス部材にそれぞれ取り付けられ、
    前記下部プレートは、厚み方向に複数の板部材が重ねられることにより形成され、
    複数の前記板部材のうち、前記タンク側に位置する前記板部材の厚みが最も厚いことを特徴とするタンク取付構造。
  3. 車室に向けて突出する隆起部及び下方を向く開口が形成されたフロアパネルと、
    前記隆起部の内側に配置されるタンクと、
    前記タンクを上方から覆う複数の上部バンドと、
    前記タンクより下方に設けられ、前記上部バンドと接続される下部プレートと、
    前記タンクの前後に一対設けられ、車両の車幅方向に延びるクロス部材と、
    を備え、
    前記下部プレートは、前記上部バンドよりも前記車幅方向に沿う幅寸法が大きく、かつ前記上部バンドよりも少ない個数で設けられるとともに前記開口を覆うように設けられ、
    前記下部プレートの前端部及び後端部は、一対の前記クロス部材にそれぞれ取り付けられ、
    前記下部プレートは、前方から後方へ向かうにつれて前記車幅方向に沿う幅寸法が広くなるように形成されていることを特徴とするタンク取付構造。
  4. 車室に向けて突出する隆起部及び下方を向く開口が形成されたフロアパネルと、
    前記隆起部の内側に配置されるタンクと、
    前記タンクを上方から覆う複数の上部バンドと、
    前記タンクより下方に設けられ、前記上部バンドと接続される下部プレートと、
    前記タンクの前後に一対設けられ、車両の車幅方向に延びるクロス部材と、
    を備え、
    前記下部プレートは、前記上部バンドよりも前記車幅方向に沿う幅寸法が大きく、かつ前記上部バンドよりも少ない個数で設けられるとともに前記開口を覆うように設けられ、
    前記下部プレートの前端部及び後端部は、一対の前記クロス部材にそれぞれ取り付けられ、
    前記フロアパネルの前記開口の前記車幅方向に沿う幅寸法は、前記下部プレートの前記車幅方向に沿う幅寸法より大きく、
    前記車幅方向において前記開口の両側と前記下部プレートとの間には、車載部品が収容される収容部が設けられていることを特徴とするタンク取付構造。
  5. 前記下部プレートは、厚み方向に複数の板部材が重ねられることにより形成され、
    複数の前記板部材のうち、前記タンク側に位置する前記板部材の厚みが最も厚いことを特徴とする請求項1に記載のタンク取付構造。
  6. 前記下部プレートの面方向と直交する方向から見た平面視において、前記下部プレートの内周部であって、かつ複数の前記上部バンドの間に位置する部分には、肉抜き部が設けられていることを特徴とする請求項2又は請求項5に記載のタンク取付構造。
  7. 前記下部プレートは、前方から後方へ向かうにつれて前記車幅方向に沿う幅寸法が広くなるように形成されていることを特徴とする請求項1に記載のタンク取付構造。
  8. 前記下部プレートは、上方に突出する凸部を有し、
    前記凸部は、前方から後方へ向かうにつれて二股に分かれるY字状に形成されていることを特徴とする請求項3又は請求項7に記載のタンク取付構造。
  9. 複数の前記板部材は、
    前記タンク側に位置する第一板部材と、
    前記第一板部材よりも下方に位置する第二板部材と、
    を有し、
    前記第一板部材は、前記車幅方向において前記上部バンドと対応する位置に、上方に突出する凸部を有し、
    前記第二板部材は、フラットに形成されていることを特徴とする請求項2又は請求項5に記載のタンク取付構造。
  10. 前記凸部の厚みは、前記第一板部材のうち前記凸部以外の部分の厚みと比較して厚いことを特徴とする請求項に記載のタンク取付構造。
  11. 乗員が乗り込む前記車室の空間と、前記車室より後方に位置する荷室の空間と、が連続して設けられる車両に適用されることを特徴とする請求項1に記載のタンク取付構造。
  12. 一対の前記クロス部材のうち少なくとも一方は、車体部材に対して着脱可能に取り付けられていることを特徴とする請求項1に記載のタンク取付構造。
  13. 前記フロアパネルの前記開口の前記車幅方向に沿う幅寸法は、前記下部プレートの前記車幅方向に沿う幅寸法より大きく、
    前記車幅方向において前記開口の両側と前記下部プレートとの間には、車載部品が収容される収容部が設けられていることを特徴とする請求項1に記載のタンク取付構造。
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