(57)【要約】【課題】  後面衝突時に燃料タンクおよび燃料配管を保護することができる自動車の燃料タンク配設構造の提供を図る。【解決手段】  燃料タンク４の搭載部分にはフロア剛体領域Ｓ１を設けてあるため、車両の後面衝突時にフロア剛体領域Ｓ１ではその前後方向の座屈変形が抑制されて燃料タンク４を保護できると共に、燃料タンク４とその前方の燃料消費部１４とを接続する燃料配管１５の中間部分に可撓部１５Ａを設けてあるため、燃料タンク４が多少前方へずれ動いても可撓部１５Ａの弾性変形でずれ動きを吸収して、燃料配管１５が損傷するのを回避することができる。【選択図】      図１
2005112271.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体フロアの下側に燃料タンクを搭載し、この燃料タンクの搭載部分にフロア剛体領域を設ける一方、燃料タンク搭載部分の前側で車体フロアの下側に燃料消費部を搭載し、前記フロア剛体領域からその前方部位で、前記燃料タンクと燃料消費部とを燃料配管で接続すると共に、該燃料配管の中間部分に可撓部を設けたことを特徴とする自動車の燃料タンク配設構造。
【請求項２】
車体フロアの車幅方向両側部の下面にサイドメンバを前後方向に設けると共に、燃料タンク搭載部分の後部近傍位置でこれらサイドメンバに跨ってリヤサスペンションメンバを設け、燃料タンクを該リヤサスペンションメンバの前側で前記一対のサイドメンバ間に搭載し、これらサイドメンバのリヤサスペンションメンバ結合部分からその前方の燃料タンク搭載領域に亘る範囲にレインフォースを設けて、これらリヤサスペンションメンバとサイドメンバのレインフォース配設部分とでフロア剛体領域を構成したことを特徴とする請求項１に記載の自動車の燃料タンク配設構造。
【請求項３】
サイドメンバのフロア剛体領域よりも後方部分に圧潰領域を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の自動車の燃料タンク配設構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の燃料タンク配設構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の中でも、燃料電池車両にあっては、車体フロアのリヤフロア下側に燃料タンクとしての高圧水素ガスタンクを搭載する一方、フロントフロア下側に燃料消費部としての燃料電池スタックを搭載し、これら高圧水素ガスタンクと燃料電池スタックとを金属製の燃料配管で接続するようにしている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−３７３６９７号公報（第８頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
車体フロアは、車幅方向両側部の下面に前後方向に設けたサイドメンバや、これらサイドメンバに跨って車幅方向に設けたクロスメンバ等のフロア骨格メンバで補強されていて、前記高圧水素ガスタンクや燃料電池スタックはこれらフロア骨格メンバに締結固定されているが、車両の後面衝突時にサイドメンバが前方に向けて軸方向に圧潰変形すると、この変形に伴って高圧水素ガスタンクが前方へずれ動いて、高圧水素ガスタンクや燃料配管が損傷するおそれがある。
【０００４】
そこで、本発明は車両の後面衝突時にあってもリヤフロア下側に搭載した燃料タンクおよび該燃料タンクとその前側に搭載した燃料消費部とを接続する燃料配管を保護することができる自動車の燃料タンク配設構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明にあっては、車体フロアの下側に燃料タンクを搭載し、この燃料タンクの搭載部分にフロア剛体領域を設ける一方、燃料タンク搭載部分の前側で車体フロアの下側に燃料消費部を搭載し、前記フロア剛体領域からその前方部位で、前記燃料タンクと燃料消費部とを燃料配管で接続すると共に、該燃料配管の中間部分に可撓部を設けたことを最も主要な構成としている。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、燃料タンクの搭載部分にはフロア剛体領域を設けてあるため、車両の後面衝突により車体後部に衝突荷重が入力した場合に、このフロア剛体領域ではその前後方向の座屈変形が抑制されて燃料タンクを保護できる。
【０００７】
また、この燃料タンクとその前方に搭載した燃料消費部とを接続する燃料配管は、前記フロア剛体領域から前方に配索されていて、しかも、該燃料配管の中間部分に可撓部を設けてあるため、燃料配管も全体的にフロア剛体領域で保護できることと併せて、後面衝突の衝撃で燃料タンクが多少前方へずれ動いたとしても、このずれ動きを可撓部の弾性変形により吸収して、燃料配管が損傷するのを回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態を燃料電池車両を例に採って図面と共に詳述する。
【０００９】
図１，図２は本発明の燃料タンク配設構造の実施形態を示すもので、図１は燃料タンクとしての高圧水素ガスタンク、および燃料消費部としての燃料電池スタックの配設状態を示す側面図、図２は高圧水素ガスタンクの搭載部分を下側から見た斜視図である。
【００１０】
本実施形態の燃料タンク配設構造は図１に示すように、車体フロア１のフロントフロア１Ｆに対してリヤフロア１Ｒを一段高くして有段成形してある。
【００１１】
このリヤフロア１Ｒのフロントフロア１Ｆと連設する前側部に円筒状の高圧水素ガスタンク４を搭載するための格納部２を車室Ｒ側に向けて膨出成形してあって、この格納部２の上壁面上にリヤシート３を取付けてある。
【００１２】
車体フロア１の車幅方向両側部の下面には、前後方向に閉断面の骨格部を構成するサイドメンバ５を接合配置してあって、この車体フロア１のリヤフロア１Ｒには前記格納部２に近接して前、後２つのクロスメンバ６，７を接合配置して車幅方向に延在する閉断面の骨格部を構成している。
【００１３】
クロスメンバ６，７は何れも左右のサイドメンバ５に跨って結合してあり、左右のサイドメンバ５の近傍でこれらクロスメンバ６，７に跨って連結メンバ８を結合配置してある。
【００１４】
前記高圧水素ガスタンク４は、タンク搭載フレーム９に抱持固定されていて、このタンク搭載フレーム９の前端を格納部２の前側近傍で左右のサイドメンバ５の下面に締結固定すると共に、後端を前記左右の連結メンバ８の下面に締結固定することによって、格納部２に搭載してある。
【００１５】
タンク搭載フレーム９は、高圧水素ガスタンク４の底部の前後および左右を支持する平面略井桁状の底部フレーム９Ａと、該底部フレーム９Ａに結合されて高圧水素ガスタンク４の高さ方向中間部（胴部）の前後および左右を支持する平面略井桁状の上部フレーム９Ｂとを備えている。
【００１６】
これら底部フレーム９Ａと上部フレーム９Ｂは何れも金属パイプ材で形成されていて、それらの前後方向に亘って、高圧水素ガスタンク４の略下半部を抱持する左右一対の略半円状の固定側ベルト１０を固設してあり、高圧水素ガスタンク４はこれら固定側ベルト１０上に定置した状態で、その上方から左右一対の略半円状の緊縛ベルト１１を被冠して、これら固定ベルト１０の前後上端と緊縛ベルト１１の前後下端とをボルト・ナットにより締結して、該高圧水素ガスタンク４をタンク搭載フレーム９に固定するようにしている。
【００１７】
前記固定側ベルト１０、緊縛ベルト１１は、何れも金属帯板材からなる剛体として構成してあり、高圧水素ガスタンク４の外周面に当接する内側面はゴム、樹脂等の弾性材からなるクッション部を備えている。
【００１８】
前述のようにして高圧水素ガスタンク４を固定したタンク搭載フレーム９は、その上部フレーム９Ｂの左右前端のブラケット部１２および左右後端のブラケット部１３を介して前述のようにサイドメンバ５と連結メンバ８とに跨ってボルト・ナットにより締結固定してある。
【００１９】
前記格納部２の前側のフロントフロア１Ｆの下側には、左右のサイドメンバ５に跨って燃料消費部としての燃料電池スタック１４を搭載してある。
【００２０】
そして、前記高圧水素ガスタンク４の搭載部分にフロア剛体領域Ｓ１を設ける一方、高圧水素ガスタンク４と燃料電池スタック１４とを接続した燃料配管１５の中間部分に可撓部１５Ａを設けてある。
【００２１】
燃料配管１５は金属パイプ材で形成されていて、その中間部分の可撓部１５Ａは、例えばベローズ状の金属パイプ材で構成される。
【００２２】
前記フロア剛体領域Ｓ１は、前述のように格納部２の後側近傍に前後２つのクロスメンバ６，７を設けることに加えて、左右のサイドメンバ５のこれらクロスメンバ６，７との結合部近傍の下面に突設した前後の座部５Ａ，５Ｂに車幅方向に跨ってボルト・ナットにより結合した剛体のリヤサスペンションメンバ１６を設けて、高圧水素ガスタンク４がこのリヤサスペンションメンバ１６の前側で左右のサイドメンバ５，５間に搭載されるように構成し、かつ、これらサイドメンバ５，５のリヤサスペンションメンバ１６の結合部分からその前方の高圧水素ガスタンク搭載領域、即ち、前記格納部２の前側近傍部位に亘る範囲にレインフォース１７を設けて構成される。
【００２３】
このレインフォース１７は、サイドメンバ５の内側にその内周面形状に合わせて逆ハット形断面に形成した補剛材を設けて構成する他、サイドメンバ５として差厚鋼板を用いて厚肉部を前記領域に配設することで構成することができる。
【００２４】
また、本実施形態では高圧水素ガスタンク４をタンク搭載フレーム９で抱持固定して、該タンク搭載フレーム９を介して前述のように高圧水素ガスタンク４を格納部２に搭載しているので、該タンク搭載フレーム９もフロア剛体領域Ｓ１を構成する剛体部材の１つとして機能しており、これらサイドメンバ５のレインフォース１７による補剛部分、前後２つのクロスメンバ６，７、リヤサスペンションメンバ１６、およびタンク搭載フレーム９によって高圧水素ガスタンク４の周囲を囲繞してプロテクタ構造が得られるようにしてある。
【００２５】
前記サイドメンバ５は、フロア剛体領域Ｓ１よりも後方に延出してあって、このフロア剛体領域Ｓ１よりも後方の部分は、レインフォース１７の無い圧潰領域Ｓ２としてある。
【００２６】
以上の構成により本実施形態の燃料タンク配設構造によれば、高圧水素ガスタンク４の搭載部分にはフロア剛体領域Ｓ１を設けてあるため、車両の後面衝突により車体後部に衝突荷重が入力した場合は、このフロア剛体領域ではその前後方向の座屈変形が抑制されて高圧水素ガスタンク４を保護することができる。
【００２７】
また、この高圧水素ガスタンク４とその前方に搭載した燃料電池スタック１４とを接続する燃料配管１５は、前記フロア剛体領域Ｓ１から前方に配索されていて、しかも、該燃料配管１５の中間部分には可撓部１５Ａを設けてあるため、燃料配管１５も全体的にフロア剛体領域Ｓ１によって保護できることと併せて、後面衝突の衝撃で高圧水素ガスタンク４が多少前方へずれ動いたとしても、このずれ動きを可撓部５Ａの弾性変形により吸収して、燃料配管１５が損傷するのを回避することができる。
【００２８】
本実施形態では前述のようにフロア剛体領域Ｓ１を、リヤサスペンションユニットを搭載する剛体のリヤサスペンションメンバを有効利用して、該リヤサスペンションメンバを高圧水素ガスタンク搭載部分の後部近傍位置に配設すると共に、該高圧水素ガスタンク搭載部分の左右両側に位置するサイドメンバ５の所要前後範囲をレインフォース１７で補剛することで容易に構成できるため、部品点数を極力少なくして重量の増大を抑制できると共に、コスト的におよび設計上有利に得ることができる。
【００２９】
また、サイドメンバ５のフロア剛体領域Ｓ１よりも後方部分には圧潰領域Ｓ２を設けてあるため、前記後面衝突時にサイドメンバ５の圧潰領域Ｓ２の前方への軸圧潰変形によって、衝突エネルギーを吸収して乗員はもとより、高圧水素ガスタンク４の保護効果を高めることができる。
【００３０】
ところで、本発明の燃料タンク配設構造を前記実施形態に例をとって説明したが、これに限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態を示す側面説明図。
【図２】本発明の一実施形態における燃料タンク搭載部分を下側から見た斜視図。
【符号の説明】
【００３２】
１…車体フロア
２…格納部
４…燃料タンク
５…サイドメンバ
６，７…クロスメンバ
８…連結メンバ
９…タンク搭載フレーム
１４…燃料消費部
１５…燃料配管
１５Ａ…可撓部
１６…リヤサスペンションメンバ
１７…レインフォース
Ｓ１…フロア剛体領域
Ｓ２…圧潰領域
【図１】
2005112271.tif 000003
【図２】
2005112271.tif 000004