(57)【要約】【課題】  バンドの締め付け力を低下させつつ、水素タンクの軸線方向移動も確実に阻止する【解決手段】  水素ガスを加圧して貯蔵する略円筒状の水素タンク１０をその外周に巻き付けたリング状のバンド２０Ａ，２０Ｂにより車体に固定した燃料タンク取付構造において、水素タンク１０の外周に、軸線方向に互いに離間して対をなす突条リブ１５ａ，１５ｂを周方向に設け、この突条リブ１５ａ，１５ｂ間にバンド２０Ａを挟装した。【選択図】    図３
2006123590.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を加圧して貯蔵する略円筒状の燃料タンクをその外周に巻き付けたリング状の固定部材により車体に固定した燃料タンク取付構造において、
前記燃料タンクの外周に、軸線方向に互いに離間して対をなす突条体を周方向に設け、この突条体間の軸線方向の隙間に前記固定部材を挟装したことを特徴とする燃料タンク取付構造。
【請求項２】
前記突条体は前記燃料タンクの外周を連続して略１周するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の燃料タンク取付構造。
【請求項３】
前記突条体は燃料タンクと一体に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の燃料タンク取付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、燃料タンクの車体への取付構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車の中には、ガス燃料を燃料として内燃機関による出力で走行する天然ガス車両や、燃料ガスである水素と酸化剤ガスである酸素を供給して発電を行い、この発電電力で走行駆動用モータを駆動して走行する燃料電池車両が知られている。
この種のガス燃料車両には、圧縮した天然ガスや水素ガスを充填した燃料タンクを車体後部に搭載したものがあり、この燃料タンクの取付構造として、燃料タンクの胴部にリング状の金属製バンド（固定部材）を巻き付け、このバンドを車体に固定することにより、バンドを介して車体に取り付けているものがある。（例えば、特許文献１参照）。
さらに、前記バンドによる固定に加えて、燃料タンクの軸線方向端部のドーム部に係止する規制部材を車体に設け、燃料タンクの軸線方向への移動を確実に規制するようにしたものもある（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平９−２９０６５０号公報
【特許文献２】特開２００２−１２０５７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、前記燃料タンクをバンドで固定する場合に、燃料タンクの耐久性向上のためにバンドによる締め付け力を低下させたいという要望がある。しかしながら、バンドの締め付け力を低下させると、燃料タンクが軸線方向へ移動し易くなることが懸念される。
これに対処するために、前記特許文献２のように、バンドとは別に、燃料タンクの軸線方向移動を規制するための規制部材を車体に設けると、部品点数が増加するだけでなく、規制部材取り付け用のスペースが必要になるなど、種々の不具合が生じる。
そこで、この発明は、簡単な構造ながら、固定部材の締め付け力を低下させつつ、燃料タンクの軸線方向移動も確実に阻止することができる燃料タンク取付構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、燃料を加圧して貯蔵する略円筒状の燃料タンク（例えば、後述する実施例における水素タンク１０）をその外周に巻き付けたリング状の固定部材（例えば、後述する実施例におけるバンド２０Ａ）により車体（例えば、後述する実施例におけるサブフレーム１２２）に固定した燃料タンク取付構造において、前記燃料タンクの外周に、軸線方向に互いに離間して対をなす突条体（例えば、後述する実施例における突条リブ１５ａ，１５ｂ）を周方向に設け、この突条体間の軸線方向の隙間に前記固定部材を挟装したことを特徴とする。
このように構成することにより、突条体間の隙間に固定部材を挟装するので、燃料タンクに巻き付けた固定部材の締め付け力を低減しても、固定部材と燃料タンクにおける軸線方向相対移動を確実に阻止することができる。また、燃料タンクの位置決めが容易にできる。燃料タンクの外周に突条体を設けるだけなので、構造が簡単であり、比較的にスペースも取らずに済む。
【０００５】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記突条体は前記燃料タンクの外周を連続して略１周するように形成されていることを特徴とする。
このように構成することにより、固定部材と突条体との間における軸線方向の力の伝達が周方向のほぼ全周に亘って行われるので、燃料タンクへの局所的な軸線方向の応力集中を防止することができる。
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記突条体は燃料タンクと一体に形成されていることを特徴とする。
このように構成することにより、部品点数の増大を防止することができる。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１に係る発明によれば、燃料タンクに巻き付けた固定部材の締め付け力を低減しても、固定部材と燃料タンクにおける軸線方向相対移動を確実に阻止することができる。また、燃料タンクの位置決めが容易にできる。さらに、構造が簡単で、比較的にスペースも取らずに済む。
請求項２に係る発明によれば、燃料タンクへの局所的な軸線方向の応力集中を防止することができる。
請求項３に係る発明によれば、部品点数の増大を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、この発明に係る燃料タンク取付構造の一実施例を図１から図４の図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施例は、燃料燃料電池車両における燃料タンクの取付構造の態様である。
【０００８】
図１に示すように、この燃料燃料電池車両では、車体フロアをなすフロントフロア１０１の後縁に、後方に立ち上がるように有段成形されたリヤフロア１０２が接合されている。リヤフロア１０２の段差部１０３の裏側には車体骨格部を形成するクロスメンバ１０４が接合されている。フロントフロア１０１の下面には外側寄りに車長方向に沿って左右に車体骨格部を形成するフロアフレーム１０５，１０６が各々接合されている。
フロントフロア１０１の両側縁には左右にインサイドシル１０７，１０８が各々接合され、各インサイドシル１０７，１０８の後端部はインサイドシルイクステンション１０９，１１０が設けられている。尚、インサイドシル１０７，１０８は図示しないアウトサイドシルに接合され車体骨格部を形成する部材である。
【０００９】
各インサイドシルイクステンション１０９，１１０の内側面には各々フロントブラケット１１１，１１１が接合されている（図示の都合上、図１および図２ではインサイドシルイクステンション１１０側のフロントブラケット１１１を省略する）。
各フロントブラケット１１１は、リヤフロア１０２の下面に接合され車体骨格部を形成する部材であるリヤフレーム１１３，１１４およびクロスメンバ１０４の下面およびフロアフレーム１０５，１０６に接合されることにより、リヤフレーム１１３，１１４の前端部が、フロントブラケット１１１，１１１を介して、インサイドシル１０７，１０８とフロアフレーム１０５，１０６に接続されている。
【００１０】
各リヤフレーム１１３，１１４の後端部下面にはリヤブラケット１１７，１１８が取り付けられている。
ここで、左右のリヤフレーム１１３，１１４間には前後に２つのクロスメンバ１０４Ａ，１０４Ｂが接合され、各々の後端部、具体的にはリヤブラケット１１７，１１８にバンパビーム１２１が取り付けられている。
そして、フロントブラケット１１１，１１１とリヤブラケット１１７，１１８とに設けられた各カラーナット１１５に下方からサブフレーム１２２がボルト１２３により固定されている（図示の都合上、図１ではインサイドシルイクステンション１１０側のフロントブラケット１１１のカラーナット１１５を省略する）。
【００１１】
サブフレーム１２２は、左右のフレーム部材１２４，１２５と前後のフレーム部材１２６，１２７とにより矩形枠状に形成された部材で車幅方向にクロスビーム１２８を備え、このクロスビーム１２８により振り分けたスペースに燃料タンクとしての２つの円筒状の水素タンク１０Ａ，１０Ｂ（以下、特に区別する必要がない場合は水素タンク１０と記載する）がその軸線を車幅方向に沿わせて配置され、それぞれ固定部材としてのバンド２０Ａ，２０Ｂ（以下、特に区別する必要がない場合はバンド２０と記載する）により締め付け固定されている。燃料タンク１０の取付構造については後で詳述する。また、サブフレーム１２２にはサスペンションユニット１３３が取り付けられている。
【００１２】
そして、左右のフレーム部材１２４，１２５の前端と前部のフレーム部材１２６の両端との角部、および、左右のフレーム部材１２４，１２５の後端と後部のフレーム部材１２７の両端との角部には、前記カラーナット１１５に挿入されるボルト１２３の挿通部１３４が設けられている。
このようにして構成されたサブフレーム１２２の各挿通部１３４にボルト１２３を挿通して、このボルト１２３を左右のフロントブラケット１１１とリヤブラケット１１７，１１８とに取り付けたカラーナット１１５に挿入して締め付け固定することで、サブフレーム１２２をリヤフレーム１１３，１１４に固定している。
【００１３】
次に、水素タンク１０の取付構造について図３および図４を参照して説明する。
水素タンク１０は、アルミニウム合金製のライナー（図示略）の外側にＣＦＲＰ（炭素繊維強化樹脂）製の補強層１９を有して構成されている。図３に示すように、水素タンク１０は、円筒状をなす直胴部１１の両端に略半球状をなすドーム部１２Ａ，１２Ｂが連結されて構成されており、一方のドーム部１２Ａの頂部に設けられたガス出入口部１３に電磁弁ユニット１４が装着されている。
【００１４】
水素タンク１０の直胴部１１には、ドーム部１２Ａに近い部位に、水素タンク１０の軸線方向に互いに離間し並行に配置されて対をなす突条リブ（突条体）１５ａ，１５ｂが、周方向全周に亘ってリング状に形成されている。また、直胴部１１においてドーム部１２Ｂに近い部位にも、水素タンク１０の軸線方向に互いに離間し並行に配置されて対をなす突条リブ（突条体）１６ａ，１６ｂが、周方向全周に亘ってリング状に形成されている。すなわち、突条リブ１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂは水素タンク１０の外周を連続して略１周するように形成されている。
【００１５】
突条リブ１５ａ，１５ｂ間に形成される溝１７の幅寸法（水素タンク１０の軸線方向に沿う長さ）は全周に亘って一定であり、バンド２０Ａが隙間なく収まるように設定されている。突条リブ１６ａ，１６ｂ間に形成される溝１８の幅寸法（水素タンク１０の軸線方向に沿う長さ）も全周に亘って一定であるが、溝１８の幅寸法はバンド２０Ｂの幅寸法よりも所定寸法だけ大きく設定されており、溝１８にバンド２０Ｂが隙間を有して収まるようになっている。これら突条リブ１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂは、前述した補強層１９を他の部位よりも厚肉にすることにより形成されたものであり、したがって、突条リブ１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂは燃料タンク１０と一体に形成されている。
【００１６】
バンド２０は金属製で、周方向に２分割された第１バンド２１と第２バンド２２を連結することにより円環状になるようにされており、第１バンド２１と第２バンド２２の長手方向の各端部にそれぞれ連結用ステイ２３が設けられている。また、第１バンド２１と第２バンド２２のそれぞれ長手方向の所定部位には、サブフレーム１２２に固定するための固定用ステイ２４、２５が設けられている。
【００１７】
バンド２０Ａの第１バンド２１と第２バンド２２は、水素タンク１０の突条リブ１５ａ，１５ｂ間の溝１７に挿入され、直胴部１１の外周に沿って環状をなすように配置される。そして、相対向する第１バンド２１の連結用ステイ２３と第２バンド２２の連結用ステイ２３をボルトナットで連結する。ここで、バンド２０Ａは周方向の２箇所をボルトにより連結されて円環状にされるが、そのうちの少なくとも１箇所は、図４に示すように、第１バンド２１の連結用ステイ２３と第２バンド２２の連結用ステイ２３を挿通させたボルト２６にスプリング２７および座金２８を装着してナット２９を螺合させる。このように構成することにより、水素タンク１０の膨張、収縮に追従してバンド２０Ａを拡縮させることができ、これにより、水素タンク１０が膨張、収縮しても、ほぼ一定の締め付け力で水素タンク１０を締め付けることができる。なお、締め付け力は、スプリング２７のバネ定数とナット２９の締め込み程度によって適宜に設定することができる。なお、バンド２０Ａは、溝１７にほぼ隙間なく挿入されるので、突条リブ１５ａ，１５ｂ間に挟装されることとなる。この状態において、バンド２０Ａの両外側面は、それぞれ対向する突条リブ１５ａ，１５ｂの内側面にほぼ面当接する。
【００１８】
バンド２０Ｂの第１バンド２１と第２バンド２２は、水素タンク１０の突条リブ１６ａ，１６ｂ間の溝１８に挿入され、直胴部１１の外周に沿って環状をなすように配置される。第１バンド２１の連結用ステイ２３と第２バンド２２の連結用ステイ２３の連結についてはバンド２０Ａの場合と同じであるので説明を省略する。なお、溝１８の幅寸法をバンド２０Ｂの幅寸法よりも所定寸法だけ大きく設定し、バンド２０Ｂが溝１８に隙間を有して収まるようにしたのは、サブフレーム１２２への取付誤差を吸収することができるようにするためである。
【００１９】
そして、バンド２０Ａ，２０Ｂの第１バンド２１と第２バンド２２の固定用ステイ２４，２５を、サブフレーム１２２のフレーム部材１２６，１２７あるいはクロスビーム１２８にボルト固定することにより、水素タンク１０Ａ，１０Ｂはバンド２０Ａ，２０Ｂを介して、車体の一部をなすサブフレーム１２２に固定される。なお、バンド２０Ａ，２０Ｂをサブフレーム１２２に固定する場合には、初めにバンド２０Ａを固定した後、バンド２０Ｂを固定する。これにより、水素タンク１０のドーム部１２Ａ側を基準にして位置決めすることができ、その結果、水素タンク１０のサブフレーム１２２に対する車幅方向位置を精度よく位置決めすることができる。
【００２０】
この実施例のタンク取付構造によれば、水素タンク１０と一体に形成された突条リブ１５ａ，１５ｂ間にバンド２０Ａを隙間なく挟装するので、水素タンク１０に巻き付けたバンド２０Ａの締め付け力を低減しても、水素タンク１０とバンド２０Ａの軸線方向相対移動を確実に阻止することができ、したがって、水素タンク１０の車体に対する軸線方向移動を確実に阻止することができる。これにより、バンド２０Ｂの水素タンク１０に対する締め付け力も低減することもできる。すなわち、水素タンク１０の軸線方向移動を阻止しつつ、バンド２０Ａ，２０Ｂの締め付け力を低減することができ、水素タンク１０の耐久性を向上させることができる。
また、前述の如く水素タンク１０の位置決めが容易にできる。しかも、水素タンク１０の外周に突条リブ１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂを設けるだけなので、構造が極めて簡単であり、設置スペースも殆ど従来と変わらない。しかも、これら突条リブ１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂは水素タンク１０と一体に形成されているので、部品点数が増大することもない。
【００２１】
しかも、突条リブ１５ａ，１５ｂは水素タンク１０の外周を連続して略１周するように形成されており、その突条リブ１５ａ，１５ｂの内側面にバンド２０Ａの両側面が面当接するので、バンド２０Ａと突条リブ１５ａ，１５ｂとの間における軸線方向の力の伝達が周方向のほぼ全周に亘って行われるので、水素タンク１０への局所的な軸線方向の応力集中を防止することができ、強度上、極めて好ましく、有利である。
【００２２】
〔他の実施例〕
なお、この発明は前述した実施例に限られるものではない。
例えば、前述した実施例では、各突条リブ１５ａ，１５ｂを完全なリング状（円環状）に設けたが、周方向に所定長さを有する円弧状の突条体を、周方向に離間して分散配置し、これを軸線方向に対をなすように設けてもよい。
また、燃料タンクは水素タンクに限るものではなく、ＬＰガスタンクなどであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明に係る燃料タンク取付構造の一実施例における分解斜視図である。
【図２】前記実施例における燃料タンク取付構造の組立斜視図である。
【図３】燃料タンクとバンドの分解斜視図である。
【図４】バンドの連結部を示す拡大斜視図である。
【符号の説明】
【００２４】
１０，１０Ａ，１０Ｂ  水素タンク（燃料タンク）
１５ａ，１５ｂ  突条リブ（突条体）
２０Ａ  バンド（固定部材）
１２２  サブフレーム（車体）
【図１】
2006123590.tif 000003
【図２】
2006123590.tif 000004
【図３】
2006123590.tif 000005
【図４】
2006123590.tif 000006