JP2004237766A - 車両のガス燃料タンク取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】荷室空間を効率よく利用することができ、後突時の乗員の安全性を向上させる。
【解決手段】ガス燃料が充填される筒状のガス燃料タンク３を車体側に取り付ける車両のガス燃料タンク取付構造を、ガス燃料タンク３をガス燃料タンク３の幅方向に複数並べて設け、各ガス燃料タンク３の長手方向に略直交する方向に延び各ガス燃料タンク３を支持するブラケット２を、車体のフロアパネル１に固着することにより構成した。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス燃料で走行する車両のガス燃料タンク取付構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
天然ガスや水素ガス等のガス燃料を用いて走行する自動車が開発され、実用化されている。これらのガス燃料を充填するガス燃料タンクは、ガス燃料が圧縮した状態で充填されている。また、ガス燃料タンクは、加圧に耐えうるようにガソリンタンクに比べて強固に作られている。ガス燃料タンクを車体に取り付ける構造としては、リヤシート後方の荷室内に搭載するものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−１８６７４１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１のようにガス燃料タンクをリヤシート後方の荷室内に設けると、利用可能な荷室空間が減少するという問題がある。
また、車両の後突時に、ガス燃料タンクが荷室から前方に移動すると、ガス燃料タンクはリヤシートの乗員と接触する。ここで、ガス燃料タンクは強固に作られているため、ガス燃料タンクと乗員との接触は好ましくなく、ガス燃料タンクを強固に固定して一定の安全基準が確保されている。この固定構造を設けると、製造コストや車両重量が嵩むという問題があった。また、ガス燃料タンクがリヤシート後方に設けられていることから、レイアウト変更をしない限り、更なる安全性の向上を図るのは困難であった。
【０００５】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、荷室空間を効率よく利用することができ、車両後突時の乗員の安全性をより向上させるガス燃料タンク取付構造を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、ガス燃料が充填される筒状のガス燃料タンクを車体側に取り付ける車両のガス燃料タンク取付構造であって、ガス燃料タンクを幅方向に複数並べて設け、各ガス燃料タンクの長手方向に略直交する方向に延び各ガス燃料タンクを支持するブラケットを、車体のフロアパネルに固着したことを特徴とする。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、複数のガス燃料タンクは、車体のフロアパネルに固着されたブラケットによって支持される。即ち、ガス燃料タンクは、ブラケットを介してフロアパネルに直接的に取り付けられることとなる。また、ガス燃料タンクとブラケットは、互いの長手方向が略直交するように配置された状態でフロアパネルに固定される。
また、ガス燃料タンクとブラケットとがフロアパネルに固定された状態となるので、ブラケットがフロアパネルの変形を抑制する補強部材として機能することとなり、ガス燃料タンク及びブラケットにより、フロアパネルの直交する二方向の剛性が高められる。
【０００８】
従って、荷室空間はガス燃料タンクによって占有されることがなくなり、従来のものに比べ、荷室空間の使用領域が広がるので、乗員は荷室空間を効率よく利用することができる。また、ガス燃料タンクをフロアパネルに直接的に取り付けることにより、車両の後突時にガス燃料タンクが前方に移動して乗員と接触することがなくなるので、乗員の安全性を向上させることができる。
また、フロアパネルの剛性が高められることにより、フロアパネルに取り付けられる従来公知のメンバを省くことができるので、車両の重量を低減できる。また、ガス燃料タンクはブラケットを介して直接的にフロアパネルに固定されているので、フロアパネル近傍の上下方向寸法を小さくすることもできる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、ブラケットは、ガス燃料タンクのフロアパネル側を支持する第一支持部と、ガス燃料タンクのフロアパネルの反対側を支持し、第一支持部に着脱自在に固定される第二支持部と、を有することを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の作用に加え、ブラケットを第一支持部と第二支持部とに自由に分割できる。即ち、ガス燃料タンクをブラケットから取り外す場合には、第二支持部を第一支持部から離脱させればよい。
従って、ガス燃料タンクやブラケットのメンテナンス作業を容易に行うことができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、第一支持部とフロアパネルとで、閉断面を形成したことを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、第一支持部と第二支持部とで、閉断面を形成したことを特徴とする。
【００１３】
請求項３及び請求項４に記載の発明によれば、請求項１又は２の作用に加え、第一支持部とフロアパネル、第一支持部と第二支持部の少なくとも一方で閉断面を形成することによりブラケットの断面係数が増し、車両のフロアパネル廻りの剛性が更に高まる。
従って、車両の重量を増加させることなく効率的に剛性を向上させることができ、更なる車両重量の低減を図ることができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、ブラケットは、フロアパネルの左右方向に延びるように設けられ、第一支持部は、フロアパネルの下面に固着され、ブラケットに、フロアパネルの前後方向に延びるプロペラシャフトを挿通する挿通孔を形成したことを特徴とする。
【００１５】
請求項５に記載の発明によれば、請求項２〜４のいずれか一項の作用に加え、ブラケットをフロアパネルの左右方向に延びるように設けたので、フロアパネルの左右方向に延び、フロアパネルを補強するクロスメンバとして機能する。
また、プロペラシャフトはブラケットの挿通孔に挿通されるので、フロアパネルにプロペラシャフトを挿通させるフロアトンネルを形成する必要がなくなる。
【００１６】
従って、従来のようにフロアパネルを加工してフロアトンネルを形成する手間を省くことができ、車両の製造コストを低減できる。また、フロアトンネルを省くことにより、フロアパネルを略平坦に形成することができるので、荷重が集中的にかかる部分がなくなり、この結果、フロアパネル廻りの強度及び剛性を高めることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施の形態の車両のガス燃料タンク取付構造について詳細に説明する。
本発明における車両のガス燃料タンク取付構造は、フロント側にエンジンが搭載される四輪駆動の自動車に設けられる。
図１に示すように、ガス燃料タンク取付構造は、フロアパネル１と、フロアパネル１の下面側に固着されたブラケット２と、ブラケット２に支持されたガス燃料タンク３と、を備えている。
【００１８】
フロアパネル１は略板状に形成されており、プロペラシャフト４を通すためのフロアトンネルは形成されていない。フロアパネル１の左右両側には、フロアパネル１と連続し、略前後に延びるサイドシル６が形成されている。
【００１９】
ブラケット２は、ガス燃料タンク３を支持し、フロアパネル１の左右方向に延びるように配置され、その上面側が溶接等によって固着されている。本実施の形態においては、ブラケット２は、フロアパネル１のシートを取り付ける位置の下面側に配されている。ブラケット２は、図１及び図２に示すように、フロアパネル１の前後方向に三つ並んで設けられ、各ブラケット２間の間隔はほぼ等しくされている。また、フロアパネル１の最も前方側に固着されたブラケット２とダッシュパネル（図示しない）との間隔、フロアパネル１の最も後方側に固着されたブラケット２とリヤクロスメンバ（図示しない）との間隔は、それぞれブラケット２同士の間隔とほぼ等しく形成されている。
また、ブラケット２は、フロアパネル１に固着される第一支持部としての上部ブラケット２１と、上部ブラケット２１にボルト２６を介して着脱自在に固定される第二支持部としての下部ブラケット２２と、を備えている。
【００２０】
上部ブラケット２１は、略逆ハット状に形成されている。図２〜図４に示すように、この上部ブラケット２１は、ガス燃料タンク３のフロアパネル１側を支持し、下面側が長手方向に所定の間隔をおいて複数箇所で、ガス燃料タンク３の半径とほぼ等しい略半円形状に湾曲形成され、この湾曲部分がガス燃料タンク３を取り付ける上取付部２３ａとして機能している。上取付部２３ａは、ガス燃料タンク３を取り付けた場合に、ガス燃料タンク３の最上部がフロアパネル１の高さ位置より若干低く位置するように形成されている。
また、上部ブラケット２１の長手方向の中央の下面側は、略半円形状に湾曲形成され、この湾曲部分がプロペラシャフト４を挿通させる上挿通部２４ａとして機能している。また、上部ブラケット２１の下面側には、湾曲部分を避けて、下部ブラケット２２と接続するボルト孔が形成されている。また、ナット２５が、その孔とボルト孔とを一致させるようにして、溶接等により固着されている。また、上部ブラケット２１が略逆ハット状に形成され、上面側がフロアパネル１に固着されているため、フロアパネル１と上部ブラケット２１とでフロアパネル１の左右方向断面にて閉断面が形成されている。また、上部ブラケット２１の長手方向の両端部がサイドシル６に溶接等によって固着されている。
【００２１】
下部ブラケット２２は、ガス燃料タンク３のフロアパネル１の反対側を支持し、上面側が長手方向に所定の間隔をおいて複数箇所で、ガス燃料タンク３の半径とほぼ等しい略半円形状に湾曲形成され、この湾曲部分がガス燃料タンク３を取り付ける下取付部２３ｂとして機能している。
また、下部ブラケット２２の長手方向の中央部の下面側は、略半円形状に湾曲形成され、この湾曲部分がプロペラシャフト４を挿通させる下挿通部２４ｂとして機能している。また、下部ブラケット２２の上面側には、湾曲部分を避けて、上部ブラケット２１に着脱自在に接続するときにボルト２６を挿通するボルト孔が形成されている。また、下部ブラケット２２とガス燃料タンク３との間には、ガス燃料タンク３のガタつきを防ぐバンド２７が介在している。また、上部ブラケット２１と下部ブラケット２２とを接続することにより、上取付部２３ａと下取付部２３ｂとによって円形状の取付部２３が形成されている。また、上挿通部２４ａと下挿通部２４ｂとによって円形状の挿通孔２４が形成されている。
【００２２】
ガス燃料タンク３は、円筒状に形成され、その内部には天然ガスや水素ガス等のガス燃料が加圧された状態で充填されている。ガス燃料タンク３は、ガソリン車の燃料タンクに比べて肉厚が厚く形成されている。また、ガス燃料タンク３は、通常走行時では破損しないような耐久性を有している。また、ガス燃料タンク３は、フロアパネル１の前後方向に延び、ガス燃料タンク３の幅方向に複数並んで設けられ、それぞれのガス燃料タンク３が上部ブラケット２１の上取付部２３ａと下部ブラケット２２の下取付部２３ｂとに挟まれて支持されている。
【００２３】
以上のように構成された車両のガス燃料タンク取付構造の作用について説明する。
複数のガス燃料タンク３は、フロアパネル１に固着されたブラケット２によって支持される。即ち、ガス燃料タンク３は、ブラケット２を介してフロアパネル１に直接的に取り付けられることとなる。また、ガス燃料タンク３とブラケット２は、互いの長手方向が略直交するように配置された状態でフロアパネル１に固定される。
また、ガス燃料タンク３とブラケット２とがフロアパネル１に固定された状態となるので、フロアパネル１が乗員の重量等によって負荷が変わると、変形を抑制する補強部材として機能することとなり、フロアパネル１の前後方向の剛性と左右方向の剛性を高めることができる。
【００２４】
また、ブラケット２を上部ブラケット２１と下部ブラケット２２とに自由に分割できる。即ち、ガス燃料タンク３をブラケット２から取り外す場合には、ボルト２６を外して、下部ブラケット２２をフロアパネル１に固着された上部ブラケット２１から離脱させればよい。よって、ガス燃料タンク３やブラケット２のメンテナンス作業を容易に行うことができる。また、ブラケット２全体をフロアパネル１から取り外す場合に比べて、離脱に関わる下部ブラケット２２の重量の方が軽いので、作業者への負担を低減することができる。
【００２５】
また、フロアパネル１と上部ブラケット２１とで、閉断面を形成することによりブラケット２の断面係数が増し、これによって、車両のフロアパネル１廻りの剛性が高まる。よって、車両の重量を増加させることなく効率的に剛性を向上させることができ、更なる車両重量の低減を図ることができる。
【００２６】
また、ブラケット２をフロアパネル１の左右方向に延びるように設けたので、フロアパネル１の左右方向に延び、フロアパネル１を補強するクロスメンバとして機能する。
また、プロペラシャフト４はブラケット２の挿通孔２４に挿通されるので、フロアパネル１にプロペラシャフト４を挿通させるフロアトンネルを形成する必要がなくなる。
【００２７】
従って、本実施の形態における車両のガス燃料タンク取付構造によれば、荷室空間はガス燃料タンク３によって占有されることがなくなり、従来のものに比べ、荷室空間の使用領域が広がるので、乗員は荷室空間を効率よく利用することができる。また、ガス燃料タンク３をフロアパネル１に直接的に取り付けることで、車両の後突時にガス燃料タンク３が前方に移動して乗員と接触することがなくなるので、乗員の安全性を向上させることができる。
【００２８】
また、ガス燃料タンク３をフロアパネル１の前後方向に沿って設けた場合には、従来公知のサイドメンバの機能を果たし、サイドメンバを省くことができるので、車両の重量を低減できる。
これにより、フロアパネル１の下面側のサイドメンバによって占有される領域をなくし、フロアパネル１の地上からの高さを低くすることができる。即ち、フロアパネル１を比較的低い位置に設けることにより、フロアパネル１からルーフパネルまでの高さを高くすることができるので、室内空間の拡大化を図ることができる。また、フロアパネル１を低い位置に設けることで、シート等の設置位置も低くなり、車両の重心を低くすることができるので、車両の走行安定性を高めることができる。
【００２９】
また、ガス燃料タンク３は、ブラケット２を介して直接的にフロアパネル１に固定されているので、フロアパネル１近傍の上下方向寸法を小さくすることができる。
また、ガス燃料タンク３をフロアパネル１に直接的に取り付けることで、フロアパネル１の振動抑制部材として機能するので、フロアパネル１の耐久性を向上させるとともに、フロアパネル１を介して車両の室内に侵入する騒音を低減することができる。
【００３０】
また、ブラケット２にプロペラシャフト４を挿通させる挿通孔２４を設けたので、フロアパネル１にプロペラシャフト４を挿通させるフロアトンネルを形成する必要がなく、従来のようにフロアパネル１を加工してフロアトンネルを形成する手間を省くことができ、車両の製造コストを低減できる。また、フロアトンネルを省くことにより、フロアパネル１を略平坦に形成することができるので、荷重が集中的にかかる部分がなくなり、この結果、フロアパネル１廻りの強度及び剛性を高めることができる。
【００３１】
（変形例）
図５に示すように、本実施の形態の変形例におけるガス燃料タンク取付構造は、ブラケット５が前記のブラケット２と異なるものである。フロアパネル１、ガス燃料タンク３については、同様の構成を有するため、ここでは、ブラケット５について説明し、その他の構成要素については同一符号を付して説明を省略する。
ブラケット５は、フロアパネル１に固着される上部ブラケット５１と、上部ブラケット５１にボルト２６を介して着脱自在に接続される下部ブラケット５２と、を備えている。
【００３２】
上部ブラケット５１は、略ハット状に形成されている。この上部ブラケット５１は、ガス燃料タンク３のフロアパネル１側を支持し、下面側が長手方向に所定の間隔をおいて複数箇所で、ガス燃料タンク３の半径とほぼ等しい略半円形状に湾曲形成され、この湾曲部分がガス燃料タンク３を取り付ける上取付部５３ａとして機能している。上取付部５３ａは、ガス燃料タンク３を取り付けた場合に、ガス燃料タンク３の最上部がフロアパネル１の高さ位置より若干低く位置するように形成されている。
また、上部ブラケット５１の長手方向の中央の下面側は、プロペラシャフト４を挿通させることができるよう、略半円形状に湾曲され、この湾曲された部分が上挿通部５４ａとして機能している。また、上取付部５３ａの下面形状に沿って外側に向けて屈曲されたフランジ部５１ａが形成されている。また、フランジ部５１ａには、上取付部５３ａを避けて、下部ブラケット５２と接続するボルト孔が形成されている。また、ナット２５が、その孔とボルト孔とを一致させるようにして、溶接等により固着されている。また、上部ブラケット５１は、長手方向の両端部がサイドシル６に溶接等によって固着されている。
【００３３】
下部ブラケット５２は、略逆ハット状に形成され、ガス燃料タンク３のフロアパネル１の反対側を支持し、上面側が長手方向に所定の間隔をおいて複数箇所で、ガス燃料タンク３の半径とほぼ等しい略半円形状に湾曲形成され、この湾曲部分がガス燃料タンク３を取り付ける下取付部５３ｂとして機能している。また、下部ブラケット５２の長手方向の中央部の下面側は、略半円形状に湾曲形成され、この湾曲部分がプロペラシャフト４を挿通させる下挿通部５４ｂとして機能している。また、下取付部５３ｂの上面形状に沿って外側に向けて屈曲されたフランジ部５２ａが形成されている。また、フランジ部５２ａには、下取付部５３ｂを避けて、上部ブラケット５１に着脱自在に接続するときにボルト２６を挿通するボルト孔が形成されている。また、上部ブラケット５１と下部ブラケット５２とを接続することにより、フロアパネル１の左右方向断面にて閉断面が形成される。
【００３４】
このように、本実施の形態の変形例におけるガス燃料タンク取付構造においては、ブラケット２と同様の作用効果を奏するのは勿論のこと、取付部５３にフランジ部５１ａ，５２ａを形成したので、ブラケット５自体の剛性を高め、ブラケット５の変形を抑制することができる。また、ボルト孔を形成したフランジ部５１ａ，５２ａを設けたことにより、上下のブラケット５の位置合わせが容易となって、ブラケット５の外側から容易に着脱作業を行うことができる。
【００３５】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではない。例えば、ブラケット２が取り付けられている位置のフロアパネル１の上面側にシート（図示しない）を取り付けるシート取付ブラケット（図示しない）を取り付けることにより、シートからの負荷をブラケット２により受けることができる。よって、シートクロスメンバを省いて車体の軽量化、製造コストの低減、ラインの簡易化を図ることができる。
また、ガス燃料タンク３の長手方向をフロアパネル１の左右方向に沿って配置し、ブラケット２の長手方向をフロアパネル１の前後方向に沿って配置してもよい。
また、フロアパネル１と上部ブラケット２１、上部ブラケット２１と下部ブラケット２２がともに閉断面を形成するように構成してもよい。
【００３６】
また、ガス燃料タンク３の積載数量は任意であって、車種によって積載数量を変更できる。例えば、ガス燃料タンク３の数量を増加することにより、フロアパネル１の剛性、強度、耐久性を向上させるとともに、燃料補給の機会の少ない場所でのガス燃料の補給回数を減らすことができる。また、例えば、ガス燃料タンク３の数量を必要最小限にとどめることにより、車重を軽くして燃費の向上を図り、経済的な走行を実現することができる。
【００３７】
また、車両のフロント側にエンジンが搭載された四輪駆動式の自動車を例に挙げて説明したが、ＦＦ（フロントエンジンフロントドライブ）の自動車であってもよいし、ＦＲ（フロントエンジンリヤドライブ）の自動車であってもよい。なお、ＦＦの自動車の場合には、プロペラシャフト４を挿通する挿通孔２４は不要である。
【００３８】
また、ブラケット２及びガス燃料タンク３は、フロアパネル１のリヤ側に設けてもよい。特に、ＦＦの自動車においては、フロント側に重量が偏るため、リヤ側にガス燃料タンク３を設けることで、フロント側とリヤ側の重量差を減らし、車両の前後のバランスを良好にすることで、車両の走行安定性及び運動性能を向上させることができる。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、荷室空間はガス燃料タンクによって占有されることがなくなり、従来のものに比べ、荷室空間の使用領域が広がるので、乗員は荷室空間を効率よく利用することができる。また、ガス燃料タンクをフロアパネルに直接的に取り付けることにより、車両の後突時にガス燃料タンクが前方に移動して乗員と接触することがなくなるので、乗員の安全性を向上させることができる。
また、フロアパネルの剛性が高められることにより、フロアパネルに取り付けられる従来公知のメンバを省くことができるので、車両の重量を低減できる。また、ガス燃料タンクはブラケットを介して直接的にフロアパネルに固定されているので、フロアパネル近傍の上下方向寸法を小さくすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態におけるガス燃料タンク取付構造の概要図である。
【図２】ガス燃料タンク取付構造を説明する側面図である。
【図３】ガス燃料タンク取付構造を説明する断面図である。
【図４】ブラケットの斜視図である。
【図５】変形例におけるブラケットの斜視図である。
【符号の説明】
１ フロアパネル
２ ブラケット
２１ 上部ブラケット（第一支持部）
２２ 下部ブラケット（第二支持部）
２４ 挿通孔
３ ガス燃料タンク
４ プロペラシャフト

Claims (5)

1. ガス燃料が充填される筒状のガス燃料タンクを車体側に取り付ける車両のガス燃料タンク取付構造であって、
   前記ガス燃料タンクを幅方向に複数並べて設け、
   各ガス燃料タンクの長手方向に略直交する方向に延び各ガス燃料タンクを支持するブラケットを、車体のフロアパネルに固着したことを特徴とする車両のガス燃料タンク取付構造。
2. 前記ブラケットは、
   前記ガス燃料タンクの前記フロアパネル側を支持する第一支持部と、
   前記ガス燃料タンクの前記フロアパネルの反対側を支持し、前記第一支持部に着脱自在に固定される第二支持部と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載の車両のガス燃料タンク取付構造。
3. 前記第一支持部と前記フロアパネルとで、閉断面を形成したことを特徴とする請求項２に記載の車両のガス燃料タンク取付構造。
4. 前記第一支持部と前記第二支持部とで、閉断面を形成したことを特徴とする請求項２又は３に記載の車両のガス燃料タンク取付構造。
5. 前記ブラケットは、前記フロアパネルの左右方向に延びるように設けられ、
   前記第一支持部は、前記フロアパネルの下面に固着され、
   前記ブラケットに、前記フロアパネルの前後方向に延びるプロペラシャフトを挿通する挿通孔を形成したことを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の車両のガス燃料タンク取付構造。

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