(57)【要約】【課題】燃料ガスタンクを搭載した自動車において大きい外力が作用した場合でも燃料ガス充填口及び燃料ガス配管の損傷を抑える。【解決手段】ボディ１０には、燃料ガス充填口１２の取り付け箇所付近におけるボディ板面２０と垂直なボディ側取り付け面２２が設けられ、ブラケット１８に設けられた充填口側取り付け面２４が貫通穴２２ａ，２４ａを通された結合部材２６によってボディ側取り付け面２２に合わされて取り付けられることで、燃料ガス充填口１２がボディ１０に取り付けられる。貫通穴２４ａはボディ板面２０と垂直方向に関する長さｘ１が結合部材２６の外径ｄ１よりも大きく設定された長穴であることで、ブラケット１８に作用するボディ板面２０と垂直方向の外力が所定値Ｆ０よりも大きい場合は、燃料ガス充填口１２がボディ１０に対してボディ板面２０と垂直方向に移動するのが許容される。【選択図】図１
2007308034.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガスを蓄圧する燃料ガスタンクを搭載した自動車であって、
外部から燃料ガスが供給される燃料ガス充填口と、
燃料ガス充填口と燃料ガスタンクとを接続するための燃料ガス配管と、
燃料ガス充填口を自動車のボディに取り付けるための取り付け部材と、
を備え、
取り付け部材は、所定値よりも大きい外力が作用した場合は、燃料ガス配管の燃料ガス充填口及び燃料ガスタンクとの接続が保たれるよう、燃料ガス充填口のボディに対する移動を許容する、自動車。
【請求項２】
請求項１に記載の自動車であって、
取り付け部材は、前記所定値よりも大きい外力が作用した場合は、燃料ガス充填口の取り付け箇所付近におけるボディ板面と略垂直方向に関して、燃料ガス充填口のボディに対する移動を許容する、自動車。
【請求項３】
請求項２に記載の自動車であって、
ボディには、前記ボディ板面と略垂直で、取り付け部材が取り付けられるボディ側取り付け面が設けられ、
取り付け部材には、ボディ側取り付け面に合わされて取り付けられる充填口側取り付け面が設けられ、
前記所定値よりも大きい外力が取り付け部材に作用した場合は、充填口側取り付け面がボディ側取り付け面に対して前記ボディ板面と略垂直方向に摺動する、自動車。
【請求項４】
請求項３に記載の自動車であって、
充填口側取り付け面が、ボディ側取り付け面に結合部材により取り付けられており、
結合部材は、充填口側取り付け面及びボディ側取り付け面に形成された穴に通されており、
充填口側取り付け面及びボディ側取り付け面に形成された穴の少なくとも一方は、前記ボディ板面と略垂直方向に関する長さが結合部材の外径よりも大きく設定された長穴である、自動車。
【請求項５】
請求項１または２に記載の自動車であって、
取り付け部材は、前記所定値よりも大きい外力が作用した場合に破断する破断部を含み、破断部が破断することで燃料ガス充填口のボディに対する移動を許容する、自動車。
【請求項６】
請求項１または２に記載の自動車であって、
取り付け部材は、前記所定値よりも大きい外力が作用した場合に変形する変形部を含み、変形部が変形することで燃料ガス充填口のボディに対する移動を許容する、自動車。
【請求項７】
燃料ガスを蓄圧する燃料ガスタンクを搭載した自動車であって、
自動車のボディに取り付けられ、外部から燃料ガスが供給される燃料ガス充填口と、
燃料ガス充填口と燃料ガスタンクとを接続するための燃料ガス配管と、
を備え、
燃料ガス配管は、所定値よりも大きい外力が作用した場合に、燃料ガス充填口及び燃料ガスタンクとの接続を保つよう伸長または収縮する伸縮部を含む、自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料ガスを蓄圧する燃料ガスタンクを搭載した自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば水素ガス等の燃料ガスを蓄圧する燃料ガスタンクを搭載した自動車において、車両外部から燃料ガスタンクに燃料ガスを補給する場合は、燃料ガスタンクと燃料ガス配管を介して接続され且つ自動車のボディに取り付けられた燃料ガス充填口に車両外部の燃料ガス補給ノズルを接続して、燃料ガス補給ノズルから燃料ガス充填口を介して燃料ガスタンクに燃料ガスを供給する方式が提案されている（例えば下記特許文献１，２）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１４８９８０号公報
【特許文献２】特開２００３−２９１６６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１，２では、燃料ガスタンクには高圧の燃料ガスが蓄圧されるため、燃料ガス充填口も高圧の燃料ガスに対する耐圧を確保する必要があり、その結果、燃料ガス充填口の重量も増大する。そのため、燃料ガス充填口を自動車のボディに固定することが要求される。その一方で、例えば自動車の衝突時等、自動車に大きい外力が作用する場合には、燃料ガス配管及び燃料ガス充填口にも大きい外力が作用する。その場合に、燃料ガス充填口が自動車のボディに固定されていると、燃料ガス配管及び燃料ガス充填口に作用する応力がさらに増大するため、燃料ガス充填口と燃料ガス配管との接続部の破断等、燃料ガス充填口や燃料ガス配管の損傷を招きやすくなる。
【０００５】
本発明は、燃料ガスタンクを搭載した自動車において大きい外力が作用した場合でも燃料ガス充填口及び燃料ガス配管の損傷を抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る自動車は、上述した目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明に係る自動車は、燃料ガスを蓄圧する燃料ガスタンクを搭載した自動車であって、外部から燃料ガスが供給される燃料ガス充填口と、燃料ガス充填口と燃料ガスタンクとを接続するための燃料ガス配管と、燃料ガス充填口を自動車のボディに取り付けるための取り付け部材と、を備え、取り付け部材は、所定値よりも大きい外力が作用した場合は、燃料ガス配管の燃料ガス充填口及び燃料ガスタンクとの接続が保たれるよう、燃料ガス充填口のボディに対する移動を許容することを要旨とする。
【０００８】
本発明の一態様では、取り付け部材は、前記所定値よりも大きい外力が作用した場合は、燃料ガス充填口の取り付け箇所付近におけるボディ板面と略垂直方向に関して、燃料ガス充填口のボディに対する移動を許容することが好適である。この態様では、ボディには、前記ボディ板面と略垂直で、取り付け部材が取り付けられるボディ側取り付け面が設けられ、取り付け部材には、ボディ側取り付け面に合わされて取り付けられる充填口側取り付け面が設けられ、前記所定値よりも大きい外力が取り付け部材に作用した場合は、充填口側取り付け面がボディ側取り付け面に対して前記ボディ板面と略垂直方向に摺動することが好適である。さらに、充填口側取り付け面が、ボディ側取り付け面に結合部材により取り付けられており、結合部材は、充填口側取り付け面及びボディ側取り付け面に形成された穴に通されており、充填口側取り付け面及びボディ側取り付け面に形成された穴の少なくとも一方は、前記ボディ板面と略垂直方向に関する長さが結合部材の外径よりも大きく設定された長穴であることが好適である。
【０００９】
本発明の一態様では、取り付け部材は、前記所定値よりも大きい外力が作用した場合に破断する破断部を含み、破断部が破断することで燃料ガス充填口のボディに対する移動を許容することが好適である。また、本発明の一態様では、取り付け部材は、前記所定値よりも大きい外力が作用した場合に変形する変形部を含み、変形部が変形することで燃料ガス充填口のボディに対する移動を許容することが好適である。
【００１０】
また、本発明に係る自動車は、燃料ガスを蓄圧する燃料ガスタンクを搭載した自動車であって、自動車のボディに取り付けられ、外部から燃料ガスが供給される燃料ガス充填口と、燃料ガス充填口と燃料ガスタンクとを接続するための燃料ガス配管と、を備え、燃料ガス配管は、所定値よりも大きい外力が作用した場合に、燃料ガス充填口及び燃料ガスタンクとの接続を保つよう伸長または収縮する伸縮部を含むことを要旨とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、燃料ガス充填口を自動車のボディに取り付けるための取り付け部材は、所定値よりも大きい外力が作用した場合は、燃料ガス配管の燃料ガス充填口及び燃料ガスタンクとの接続が保たれるよう、燃料ガス充填口のボディに対する移動を許容することで、自動車に大きい外力が作用した場合でも燃料ガス充填口及び燃料ガス配管の損傷を抑えることができる。
【００１２】
また、本発明によれば、燃料ガス充填口と燃料ガスタンクとを接続するための燃料ガス配管は、所定値よりも大きい外力が作用した場合に、燃料ガス充填口及び燃料ガスタンクとの接続を保つよう伸長または収縮することで、自動車に大きい外力が作用した場合でも燃料ガス充填口及び燃料ガス配管の損傷を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態（以下実施形態という）を図面に従って説明する。
【００１４】
図１，２は、本発明の実施形態に係る自動車の概略構成を示す図であり、燃料ガス充填口１２から燃料ガスタンク１４にかけての概略構成を示す。外部から燃料ガスが供給される燃料ガス充填口１２は、ブラケット１８を介して自動車のボディ１０に取り付けられており、燃料ガスを蓄圧する燃料ガスタンク１４は、自動車の後方の床下に搭載されている。燃料ガス充填口１２と燃料ガスタンク１４の口金１４ａとは、燃料ガス配管１６により接続されている。燃料ガス配管１６は、燃料ガス充填口１２との接続部付近においては、燃料ガス充填口１２の取り付け箇所付近におけるボディ板面２０と略垂直方向（ボディ板面２０の法線と略平行方向）に延びている。なお、図１は、燃料ガス充填口１２がボディ１０に取り付けられた状態を示し、図２は、燃料ガス充填口１２がボディ１０に取り付けられる前の状態を示す。
【００１５】
車両外部から燃料ガスタンク１４に燃料ガスを補給する場合は、車両外部の燃料ガス補給ノズル（図示せず）を燃料ガス充填口１２に接続して、燃料ガス補給ノズルから燃料ガス充填口１２へ燃料ガスを供給する。供給された燃料ガスは、燃料ガス配管１６内を通って燃料ガスタンク１４に供給されて蓄圧される。ここでの燃料ガスとしては、例えば水素（Ｈ2）ガスを用いることができ、燃料ガスタンク１４に蓄圧された燃料ガス（水素ガス）は、例えば燃料電池（図示せず）のアノードガスとして用いられる。ただし、水素ガス以外の燃料ガスも利用可能である。なお、燃料ガス充填口１２には、燃料ガスの逆流を防止するために、車両外部から燃料ガスタンク１４（燃料ガス配管１６）への燃料ガスの流れを許容するとともに燃料ガスタンク１４（燃料ガス配管１６）から車両外部への燃料ガスの流れを遮断する逆止弁が内蔵されている。
【００１６】
燃料ガス充填口１２が取り付けられたブラケット１８は、例えばボルト等の結合部材２６によってボディ１０に固定されている。ボディ１０には、燃料ガス充填口１２の取り付け箇所付近におけるボディ板面２０と垂直（あるいはほぼ垂直）なボディ側取り付け面２２が設けられており、ボディ側取り付け面２２には、結合部材２６を通すための貫通穴２２ａが形成されている。ブラケット１８には、ボディ側取り付け面２２に合わされて取り付けられる充填口側取り付け面２４が設けられており、充填口側取り付け面２４には、結合部材２６を通すための貫通穴２４ａが形成されている。そして、充填口側取り付け面２４が貫通穴２２ａ，２４ａに通された結合部材２６によってボディ側取り付け面２２に合わされて取り付けられることで、ブラケット１８がボディ１０に固定される。つまり、燃料ガス充填口１２（逆止弁）がボディ１０に固定される。
【００１７】
本実施形態では、充填口側取り付け面２４に形成された貫通穴２４ａは、図１，２に示すように、ボディ板面２０と垂直方向（あるいはほぼ垂直方向）に関する長さｘ１が結合部材（ボルト）２６の外径ｄ１よりも大きく設定された長穴である。これによって、ブラケット１８に作用するボディ板面２０と垂直方向の外力が所定値Ｆ０よりも大きい場合には、図３に示すように、充填口側取り付け面２４がボディ側取り付け面２２に対してボディ板面２０と垂直方向（あるいはほぼ垂直方向）に相対的に摺動する。つまり、ボディ板面２０と垂直方向（あるいはほぼ垂直方向）に関して、燃料ガス充填口１２のボディ１０に対する相対的な移動が許容される。ここでの所定値Ｆ０は、自動車の後突（後方衝突）時にブラケット１８に作用するボディ板面２０と垂直方向の外力よりも小さくなるように設定される。そして、結合部材２６によるボディ側取り付け面２２（ボディ１０）と充填口側取り付け面２４（ブラケット１８）との締結力を調整することで、所定値Ｆ０の調整が可能である。
【００１８】
燃料ガス充填口１２と燃料ガス配管１６との接続構造の一例を図４に示す。図４に示すように、燃料ガス充填口１２に設けられた継手部１２ａ及び燃料ガス配管１６に設けられた継手部１６ａの各々にねじが形成されており、継手部１２ａ，１６ａ同士がねじにより締結されることで、燃料ガス充填口１２と燃料ガス配管１６とが接続される。また、燃料ガス充填口１２と燃料ガス配管１６とを溶接により接合することも可能である。ここでの燃料ガス充填口１２と燃料ガス配管１６との接合強度については、燃料ガス充填口１２と燃料ガス配管１６との接続部に所定値Ｆ０の外力がボディ板面２０と垂直方向に作用しても、燃料ガス充填口１２と燃料ガス配管１６との接合を十分に維持できるように設定される。なお、燃料ガス配管１６と燃料ガスタンク１４（口金１４ａ）との接続構造についても、同様の構造を適用することができる。
【００１９】
自動車の後突時等、自動車に大きい衝撃力（外力）が作用する場合には、燃料ガスタンク１４、燃料ガス配管１６、及び燃料ガス充填口１２にも大きい外力が作用する。その場合に、逆止弁が内蔵された燃料ガス充填口１２がボディ１０に固定されていると、燃料ガス配管１６及び燃料ガス充填口１２に作用する応力（ボディ板面２０と垂直方向の引張応力）がさらに増大する。そのため、燃料ガス充填口１２と燃料ガス配管１６との接続部の破断や燃料ガス配管１６と燃料ガスタンク１４（口金１４ａ）との接続部の破断等、燃料ガス充填口１２や燃料ガス配管１６の損傷を招きやすくなる。
【００２０】
これに対して本実施形態では、自動車の後突時等、自動車に大きい外力が作用して、ブラケット１８に作用するボディ板面２０と垂直方向の外力（ボディ内側への外力）が所定値Ｆ０よりも大きくなると、図３に示すように、充填口側取り付け面２４がボディ側取り付け面２２に対してボディ板面２０と垂直方向に（ボディ内側へ）摺動することで、燃料ガス充填口１２（逆止弁）がボディ１０に対してボディ板面２０と垂直方向に（ボディ内側へ）移動する。これによって、燃料ガス配管１６及び燃料ガス充填口１２に作用する応力（ボディ板面２０と垂直方向の引張応力）を低減することができるので、燃料ガス充填口１２と燃料ガス配管１６との接続部の破断、及び燃料ガス配管１６と燃料ガスタンク１４（口金１４ａ）との接続部の破断を防ぐことができる。つまり、燃料ガス配管１６の燃料ガス充填口１２及び燃料ガスタンク１４に対する接続を維持することができる。さらに、自動車の衝突後（後突後）においても、燃料ガス充填口１２がボディ１０に取り付けられた状態を維持することができる。一方、ブラケット１８に作用するボディ板面２０と垂直方向の外力（ボディ内側への外力）が所定値Ｆ０よりも小さい場合は、結合部材２６により充填口側取り付け面２４がボディ側取り付け面２２に固定された状態が維持されることで、燃料ガス充填口１２がボディ１０に固定された状態、つまり逆止弁がボディ１０に固定された状態が維持される。
【００２１】
このように、本実施形態によれば、ブラケット１８に作用するボディ板面２０と垂直方向の外力が所定値Ｆ０よりも大きい場合は、燃料ガス配管１６の燃料ガス充填口１２及び燃料ガスタンク１４との接続が保たれるよう、燃料ガス充填口１２がボディ１０に対してボディ板面２０と垂直方向に移動するのが許容される。その結果、自動車の後突時等、自動車に大きい衝撃力（外力）が作用した場合でも、燃料ガス充填口１２及び燃料ガス配管１６に作用する応力を低減することができ、燃料ガス充填口１２及び燃料ガス配管１６の損傷を抑えることができる。
【００２２】
次に、本実施形態の他の構成例について説明する。
【００２３】
本実施形態では、図５に示すように、ボディ側取り付け面２２に形成された貫通穴２２ａを、ボディ板面２０と垂直方向（あるいはほぼ垂直方向）に関する長さｘ２が結合部材２６の外径ｄ１よりも大きく設定された長穴にすることもできる。これによっても、ブラケット１８に作用するボディ板面２０と垂直方向の外力が所定値Ｆ０よりも大きい場合に、充填口側取り付け面２４（燃料ガス充填口１２）をボディ側取り付け面２２（ボディ１０）に対してボディ板面２０と垂直方向に摺動させることができる。
【００２４】
また、本実施形態では、ブラケット１８に作用するボディ板面２０と垂直方向の外力が所定値Ｆ０よりも大きい場合に結合部材２６が破断するように結合部材２６を設計することもできる。例えばボディ１０、燃料ガス充填口１２、及びブラケット１８の材質を所定値Ｆ０の外力に対する強度を十分に確保できる材質（例えば金属製）とし、結合部材２６の材質を所定値Ｆ０の外力に対して破断するよう強度の弱い材質（例えば樹脂製）とする。この場合は、結合部材２６が破断することで、燃料ガス充填口１２がボディ１０に対してボディ板面２０と垂直方向に移動する（充填口側取り付け面２４がボディ側取り付け面２２に対してボディ板面２０と垂直方向に摺動する）のが許容される。なお、この場合は、貫通穴２２ａ，２４ａを長穴にする必要はない。
【００２５】
また、本実施形態では、ピン等の結合部材２６により充填口側取り付け面２４をボディ側取り付け面２２に取り付け、ブラケット１８に作用するボディ板面２０と垂直方向の外力が所定値Ｆ０よりも大きい場合に結合部材（ピン）２６がボディ側取り付け面２２から外れるように結合部材２６を設計することもできる。この場合は、結合部材（ピン）２６がボディ側取り付け面２２から外れることで、燃料ガス充填口１２がボディ１０に対してボディ板面２０と垂直方向に移動するのが許容される。
【００２６】
また、本実施形態では、ブラケット１８に作用するボディ板面２０と垂直方向の外力が所定値Ｆ０よりも大きい場合にブラケット１８が破断するようにブラケット１８を設計することもできる。例えばボディ１０、燃料ガス充填口１２、及び結合部材２６の材質を所定値Ｆ０の外力に対する強度を十分に確保できる材質（例えば金属製）とし、ブラケット１８の材質を所定値Ｆ０の外力に対して破断するよう強度の弱い材質（例えば樹脂製）とする。また、ブラケット１８に他の部分よりも板厚の薄い部分を設け、ブラケット１８をこの板厚の薄い部分にて破断させることもできる。この場合は、ブラケット１８が破断することで、燃料ガス充填口１２がボディ１０に対してボディ板面２０と垂直方向に移動するのが許容される。
【００２７】
また、本実施形態では、図６に示すように、ブラケット１８に作用するボディ板面２０と垂直方向の外力が所定値Ｆ０よりも大きい場合にボディ板面２０と垂直方向に変形する変形部２８をブラケット１８に設けることもできる。この場合は、図７に示すように、変形部２８がボディ板面２０と垂直方向に変形（塑性変形）することで、燃料ガス充填口１２がボディ１０に対してボディ板面２０と垂直方向に移動するのが許容される。さらに、この場合は、自動車の衝突後（後突後）においても、燃料ガス充填口１２がボディ１０に取り付けられた状態を維持することができる。
【００２８】
また、本実施形態では、図８に示すように、燃料ガス配管１６に作用する軸線方向の外力が所定値Ｆ０よりも大きい場合に燃料ガス配管１６の軸線方向に伸長または収縮する蛇腹形状の伸縮部３０を燃料ガス配管１６に設けることもできる。ここでの伸縮部３０は、燃料ガス配管１６における燃料ガス充填口１２との接続部付近に設けられており、ボディ板面２０と垂直方向に伸長または収縮することができる。
【００２９】
図８に示す構成例において、自動車の後突時等、自動車に大きい外力が作用して、燃料ガス配管１６に作用するボディ板面２０と垂直方向の外力が所定値Ｆ０よりも大きくなると、燃料ガス配管１６が伸縮部３０にてボディ板面２０と垂直方向に伸長または収縮する。これによって、燃料ガス配管１６の燃料ガス充填口１２及び燃料ガスタンク１４に対する接続を保つことができ、燃料ガス充填口１２及び燃料ガス配管１６の損傷を抑えることができる。さらに、自動車の衝突後（後突後）においても、燃料ガス充填口１２がボディ１０に取り付けられた状態を維持することができる。なお、図９は、伸縮部３０が伸長した場合を示している。
【００３０】
以上の実施形態の説明では、燃料ガスタンク１４が自動車の後方の床下に搭載されているものとした。ただし、燃料ガスタンク１４の搭載箇所は、自動車の後方の床下以外であってもよい。
【００３１】
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態に係る自動車の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る自動車の概略構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る自動車の動作を説明する図である。
【図４】燃料ガス充填口と燃料ガス配管との接続構造の一例を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る自動車の他の概略構成を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る自動車の他の概略構成を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る自動車の他の動作を説明する図である。
【図８】本発明の実施形態に係る自動車の他の概略構成を示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係る自動車の他の動作を説明する図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０  ボディ、１２  燃料ガス充填口、１４  燃料ガスタンク、１６  燃料ガス配管、１８  ブラケット、２０  ボディ板面、２２  ボディ側取り付け面、２４  充填口側取り付け面、２６  結合部材、２８  変形部、３０  伸縮部。
【図１】
2007308034.tif 000003
【図２】
2007308034.tif 000004
【図３】
2007308034.tif 000005
【図４】
2007308034.tif 000006
【図５】
2007308034.tif 000007
【図６】
2007308034.tif 000008
【図７】
2007308034.tif 000009
【図８】
2007308034.tif 000010
【図９】
2007308034.tif 000011