(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロアパネルと、
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。
【請求項２】
前記吊り具は、前記フロアパネルの下面から前記還元剤タンクの中心に向かって延び、
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。
【請求項３】
前記還元剤タンクと一体に形成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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２６５６８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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。
【００１０】
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。
【発明の効果】
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態の還元剤タンク搭載構造を示す斜視図。
【図２】図１に示された還元剤タンクをタイヤの中心で鉛直方向に切断した断面図。
【図３】図２においてフロアパネル及びタイヤに囲われた範囲を示す模式図。
【図４】図２に示されたタイヤを第２のタイヤ位置に回動した状態の断面図。
【図５】図４に示された還元剤タンクを第２のタンク位置に下ろした状態の断面図。
【図６】本発明の第２の実施形態の還元剤タンク搭載構造を示す断面図。
【図７】本発明の第３の実施形態の還元剤タンク搭載構造を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
［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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
［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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【符号の説明】
【００５２】
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）
【図１】
0006524653.tif 000002
【図２】
0006524653.tif 000003
【図３】
0006524653.tif 000004
【図４】
0006524653.tif 000005
【図５】
0006524653.tif 000006
【図６】
0006524653.tif 000007
【図７】
0006524653.tif 000008