Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP2019031238A - 車両下部構造 - Google Patents

車両下部構造 Download PDF

Info

Publication number
JP2019031238A
JP2019031238A JP2017154467A JP2017154467A JP2019031238A JP 2019031238 A JP2019031238 A JP 2019031238A JP 2017154467 A JP2017154467 A JP 2017154467A JP 2017154467 A JP2017154467 A JP 2017154467A JP 2019031238 A JP2019031238 A JP 2019031238A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vehicle
pressure vessel
floor panel
disposed
bottom wall
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017154467A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6809411B2 (ja
Inventor
統 澤井
Osamu Sawai
統 澤井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2017154467A priority Critical patent/JP6809411B2/ja
Priority to CN201810870822.3A priority patent/CN109383277B/zh
Priority to US16/054,424 priority patent/US10836441B2/en
Priority to DE102018119087.5A priority patent/DE102018119087A1/de
Publication of JP2019031238A publication Critical patent/JP2019031238A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6809411B2 publication Critical patent/JP6809411B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/20Floors or bottom sub-units
    • B62D25/2009Floors or bottom sub-units in connection with other superstructure subunits
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K15/00Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03Fuel tanks
    • B60K15/03006Gas tanks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K15/00Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03Fuel tanks
    • B60K15/063Arrangement of tanks
    • B60K15/067Mounting of tanks
    • B60K15/07Mounting of tanks of gas tanks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/20Floors or bottom sub-units
    • B62D25/2072Floor protection, e.g. from corrosion or scratching
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C1/00Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge
    • F17C1/005Storage of gas or gaseous mixture at high pressure and at high density condition, e.g. in the single state phase
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K15/00Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03Fuel tanks
    • B60K15/063Arrangement of tanks
    • B60K2015/0634Arrangement of tanks the fuel tank is arranged below the vehicle floor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/20Floors or bottom sub-units
    • B62D25/2009Floors or bottom sub-units in connection with other superstructure subunits
    • B62D25/2036Floors or bottom sub-units in connection with other superstructure subunits the subunits being side panels, sills or pillars

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
  • Supplying Secondary Fuel Or The Like To Fuel, Air Or Fuel-Air Mixtures (AREA)

Abstract

【課題】フロアパネルの耐荷重性を向上させることができる車両下部構造を得る。【解決手段】フロアパネル16の下側には、ロッカ部材17に支持された複数の容器本体部18が配置されている。容器本体部18は、ケース22の内部に収納されている。容器本体部18の上側には、下連結部70が配置されている。下連結部70は、ケース22の蓋部材42に当接されている。蓋部材42とフロアパネル16の間には、上連結部72が配置されている。【選択図】図3

Description

本発明は、車両下部構造に関する。
下記特許文献1には、複数の筒状タンク本体を連結して燃料タンクを構成し、当該燃料タンクを車両の搭載部位に固定する燃料タンクの固定構造が開示されている。燃料タンクとして用いられる高圧容器を車両に搭載する際に、その位置や他部との関係を考慮して、高圧容器を有効に利用する工夫が求められる。
特開2003−267067号公報
例えば、高圧タンクを車両の下部に配置する場合、フロアパネルとの関係については、何ら考慮されていなかった。フロアパネルに上側から荷重が作用した場合に、荷重が大きいと、フロアパネルが変形して歪むことも考えられる。本発明は上記事実を考慮し、フロアパネルの耐荷重性を向上させることができる車両下部構造を得ることを目的とする。
請求項1に記載の発明に係る車両下部構造は、車室の下部に設けられたフロアパネルと、前記フロアパネルの下側に配置され、車両骨格部材に支持された円筒状の高圧容器と、前記フロアパネルと前記高圧容器との間に配置され、前記フロアパネルからの荷重を前記高圧容器へ伝達する荷重伝達部材と、を備えている。
請求項1に記載の車両下部構造は、フロアパネルの下側に配置された円筒状の高圧容器を有している。高圧容器は、車両骨格部材に支持されている。一方、フロアパネルと高圧容器との間には、荷重伝達部材が配置されている。荷重伝達部材は、フロアパネルからの荷重を高圧容器へ伝達する。したがって、フロアパネル上側から荷重が入力されると、荷重伝達部材を介して高圧容器へ荷重が伝達される。高圧容器は車両骨格部材に支持されているので、高圧容器で受けられた荷重は、車両骨格部材へ伝達される。したがって、フロアパネルだけで荷重を受ける場合と比較して、耐荷重性を向上させることができる。
請求項2に記載の発明に係る車両下部構造は、前記荷重伝達部材は、弾性を有する弾性体で形成されている。
請求項2に記載の発明に係る車両下部構造では、荷重伝達部材が弾性体で形成されているので、フロアパネルからの荷重を弾性体で吸収しつつ、高圧容器へ伝達することができる。
請求項3に記載の発明に係る車両下部構造は、前記高圧容器の下面を覆うように配置され前記高圧容器を支持する支持パネルを有し、前記車両骨格部材は、車両幅方向の両外側にそれぞれ配設され、車両前後方向に沿って延在された一対のロッカ部材であり、前記支持パネルは、車両幅方向の両端部が前記ロッカ部材に連結されて前記一対のロッカ部材の間に配置されている。
請求項3に記載の車両下部構造は、支持パネルによって高圧容器の下面が覆われているので、高圧容器を車両の下側からの衝撃や異物の衝突から保護することができる。
請求項4に記載の発明に係る車両下部構造は、前記支持パネルの少なくとも一部で形成された底壁部、前記底壁部を囲むように前記底壁部上に立設された周壁、及び前記周壁の前記底壁部と反対側に配置された蓋部材と、を有する箱状のケースを有し、前記高圧容器は、前記ケースの内部に収納され、前記荷重伝達部材は、前記蓋部材の上面と前記フロアパネルとを連結する上連結部と、前記蓋部材の下面と前記高圧容器とを連結する下連結部と、を有する。
請求項4に記載の車両下部構造は、箱状のケース内に高圧容器が収納されているので、異物などがケースの内部に入り込むのを抑制することができ、高圧容器を保護することができる。
請求項5に記載の発明に係る車両下部構造は、前記高圧容器は、筒軸方向が同方向となるように前記フロアパネルに沿って複数配置されている。
請求項5に記載の車両下部構造では、複数の高圧容器を同方向に配置することにより、高密度にでき、多くの高圧容器をフロアパネルの下に配置することができる。
請求項6に記載の発明に係る車両下部構造は、前記高圧容器は、長手方向を車両前後方向として配置されている。
請求項6に記載の車両下部構造では、高圧容器の長手方向を車両前後方向として配置するので、長手方向を車幅方向として配置する場合と比較して、1本の高圧容器の長さを長くすることができる。したがって、同径の高圧容器を配置する場合、少ない本数でより多くの容量を確保することができる。
以上説明したように、請求項1に記載の本発明に係る車両下部構造は、高圧容器でフロアパネルの耐荷重性を向上させることができる。
請求項2に記載の発明に係る車両下部構造では、フロアパネルからの荷重を弾性体で吸収することができる。
請求項3及び請求項4に記載の発明に係る車両下部構造では、高圧容器を保護することができる。
請求項5及び請求項6に記載の発明に係る車両下部構造では、フロアパネルの下側のスペース効率を向上させることができる。
第1実施形態に係る車両下部構造が適用された燃料電池車両を示す概略側面図である。 第1実施形態に係る高圧容器ユニットの分解斜視図である。 第1実施形態に係る車両下部構造を車幅方向に沿って切断した状態を示す一部断面図である。 第1実施形態に係る車両下部構造を車両前後方向に沿って切断した状態を示す一部断面図である。 第1実施形態の変形例に係る高圧容器ユニットの分解斜視図である。 第2実施形態に係る高圧容器ユニットの分解斜視図である。 第2実施形態に係る車両下部構造を車幅方向に沿って切断した状態を示す一部断面図である。
[第1実施形態]
第1実施形態に係る車両前部構造が適用された燃料電池車両11について、図面を参照して説明する。なお、各図に適宜記す矢印FR、矢印UP、矢印RHは、燃料電池車両11の前方向、上方向、車両右側をそれぞれ示している。以下、単に前後、上下、左右の方向を用いて説明する場合は、特に断りのない限り、車両前後方向の前後、車両上下方向の上下、進行方向を向いた場合の車両幅方向の左右を示すものとする。
図1に示されるように、本実施形態の燃料電池車両11(以下、適宜「車両11」と称する。)は、駆動モータ12と、FCスタック(燃料電池スタック)14と、高圧容器ユニット10とを含んで構成されている。
本実施形態では一例として、駆動モータ12が車両後部に配置されており、この駆動モータ12を駆動させることで、図示しない変速機構を介して駆動モータ12からの出力が後輪13へ伝達されるように構成されている。
また、車両前部にはFCスタック14が設けられている。FCスタック14は、構成単位である単セルが複数積層されたスタック構造とされており、高電圧電源として機能する。そしてFCスタック14を構成する各単セルは、後述する高圧容器ユニット10から供給される水素ガスと、図示しないエアコンプレッサから供給される圧縮空気との電気化学反応により発電を行う。また、車両11には図示しない蓄電池が設けられている。蓄電池は、放充電可能な電池であり、ニッケル水素二次電池やリチウム水素二次電池などが用いられている。そして、この蓄電池から駆動モータ12へ電力を供給することで駆動モータ12を駆動させ、減速回生時に駆動モータ12から回生電力を回収する。
車両11の車室19の下部には、車室19の床面を構成するフロアパネル16が配置されている。また、フロアパネル16の車幅方向両外側には、車両前後方向に沿って、車両骨格部材としての一対のロッカ部材17が配置されている。ロッカ部材17は、図3に示されるように、車両幅方向の外側に位置するアウタ部17Aと、車両幅方向の内側に位置するインナ部17Bと、が接合されて閉断面構造とされている。フロアパネル16の車両外側端部16Aは、ロッカ部材17のインナ部17Bに溶接により接合されている。フロアパネル16上には、フロントシート15A及びリアシート15Bが配置されている。
フロアパネル16の車両下方側には、高圧容器ユニット10が配置されている。図2に示されるように、高圧容器ユニット10は、複数の容器本体部18と、第1配管20と、第2配管21と、ケース22と、導出管32とを含んで構成されている。
容器本体部18は、軸方向を長手方向とした長尺の略円筒状に形成されており、複数の容器本体部18が径方向に隣り合って配列されている。本実施形態では一例として、車両前後方向を軸方向として11本の容器本体部18が車両幅方向に等間隔で配置されている。
また、11本の容器本体部18は、車両前方側の端部の位置が揃えられており、車両中央側の7本の容器本体部18は軸方向に同じ長さに形成されている。容器本体部18の車両前方側の端部は、フロントシート15Aよりも前方側に配置されている。一方、車両左側の2本の容器本体部18と、車両右の2本の容器本体部18とは、他の容器本体部18と比較して車両前後方向(軸方向)の長さが短く形成されている。このため、これら4本の容器本体部18の後端部は、他の容器本体部18の後端部よりも車両前方側に位置している。容器本体部18の車両後方側の端部は、リアシート15Bの前端よりも後方側に配置されている。
容器本体部18の内、車幅方向の両端に配置されるものは、フロントシート15Aの車幅方向の中心よりも車両外側に配置されている。複数(11本)の容器本体部18が、フロアパネル16の下側に敷き詰められるように配置されている。
図2に示されるように、容器本体部18はそれぞれ、胴体部24と、口金30と、第1補強層26と、第2補強層28とを含んで構成されている。胴体部24は、軸方向の両端部が開口された円筒状に形成されており、本実施形態では一例としてアルミニウム合金により構成されている。
胴体部24の軸方向の両端部には口金30が設けられている。口金30は、車両前後方向を軸方向とし、胴体部24の軸方向外方側に向かって凸となる略半円柱状に形成されている。そして、この口金30によって胴体部24の両端部が閉塞されている。なお、本実施形態では、車両前端側の口金30と車両後端側の口金30とが同様の構成とされている。また、口金30の先端部から軸方向の外側へ接続部30Aが突設されており、この接続部30Aは開口部30Bを備えている。そして、この開口部30Bに後述する第1配管20及び第2配管21がそれぞれ接続される。
胴体部24の外周面には、第1補強層26が設けられている。第1補強層26は、炭素繊維強化樹脂(CFRP:Carbon Fiber Reinforced Plastic)で形成されている。具体的には、第1補強層26は、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂に含浸させたシート状の炭素繊維強化樹脂製を胴体部24の外周面に巻き付けて加熱することで形成されている。ここで、図示はしないが、第1補強層26の繊維方向は、胴体部24の周方向とされている。
第1補強層26の外周面には、第2補強層28が設けられている。第2補強層28は、炭素繊維強化樹脂によって形成されている。具体的には、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂に含浸させたCFRPフィラメントを第1補強層26及び口金30の外周面に巻き付けて加熱することで第2補強層28が形成されている。このため、図示はしないが、第2補強層28の繊維方向は、胴体部24の軸方向又は軸方向に対して所定の角度だけ傾いた方向とされている。
図3及び図4にも示されるように、胴体部24の上側には、下連結部70が配置されている。下連結部70は、容器本体部18の軸方向に複数配置されている。本実施形態では、前後の口金30の近傍に1個ずつと、その間に4個、合計6個が配置されている。下連結部70は、容器本体部18側の下面が胴体部24の外周に沿った弧状とされ、胴体部24の外周と接触されている。また、上面が平坦状とされ、後述する蓋部材42の下面42Dと接触されている。下連結部70は、胴体部24、蓋部材42のいずれか一方と接合され、他方と単に当接されている。本実施形態では、下連結部70は胴体部24と接合されている。下連結部70は、弾性を有する材料、例えば、ゴムやエラストマーなどの樹脂で形成することができる。
以上のように構成された容器本体部18は、第1配管20及び第2配管21によって車両幅方向に連結されている。第1配管20は、容器本体部18の車両前方側に配置されて車両幅方向(容器本体部18の配列方向)に延在された長尺の筒体であり、この第1配管20には、口金30の接続部30Aに取り付けられる取付部20Aが設けられている。取付部20Aは、容器本体部18の位置に対応して複数設けられており、本実施形態では11個の取付部20Aが設けられている。また、それぞれの取付部20Aには容器本体部18側へ突設された雄ネジ部を備えており、この雄ネジ部に口金30の開口部30B(接続部30A)が捩じ込まれることで、第1配管20に容器本体部18が固定される。さらに、第1配管20の内部には流路が形成されており、この流路によって複数の容器本体部18の内部が相互に連通されている。また、第1配管20には複数の前側取付片36が設けられている。前側取付片36の詳細については後述する。
第1配管20の車両幅方向中間部分(容器本体部18の配列方向の中間部分)には導出管32が設けられている。導出管32は、第1配管20から車両前方側へ突出された筒体であり、本実施形態では第1配管20における車両幅方向中央の取付部20Aに設けられている。そして、この導出管32は、後述するケース22の周壁46に形成された貫通孔46Aを通じて外部へ導出されており、導出管32には第1配管20の流路を開閉可能なバルブ34が取り付けられる。
一方、容器本体部18の車両後方側には、第2配管21が配置されており、この第2配管21によって容器本体部18の後端部が車両幅方向に連結されている。第2配管21は、第1配管20と同様に複数(本実施形態では11個)の取付部21Aを備えており、これらの取付部21Aは、口金30の接続部30Aが挿通される挿通孔を備えている。そして、図3に示されるように、接続部30Aを取付部21Aに挿通させた状態で、軸方向の外側から接続部30Aの開口部30B(図2参照)へボルト23を捩じ込むことで第2配管21が容器本体部18に固定される。また、第2配管21の内部には流路が形成されており、この流路によって複数の容器本体部18の内部が相互に連通されている。さらに、図2に示されるように、第2配管21には、複数の後側取付片38が設けられている。後側取付片38の詳細については後述する。
ここで、容器本体部18及び第1配管20は、ケース22に収納されている。ケース22は、平面視で略矩形の箱状に形成されており、ケース本体40と蓋部材42とを含んで構成されている。
ケース本体40は、上側が開口された箱体であり、底壁部44と周壁46とを含んで構成されている。底壁部44は、アルミニウム合金などによって形成されており、平面視で角が丸められた略矩形とされている。また、底壁部44の外周部には間隔をあけて取付孔Aが形成されており、締結部材、例えばボルトB1とナットB2によって底壁部44がロッカ部材17に締結されている。当該締結により、ケース22は、ロッカ部材17に支持される。
周壁46は、底壁部44上に立設されており、アルミニウム合金の押出成形品によって形成されたものであり、平面視で矩形枠状をなしている。また、周壁46の外形は、複数の容器本体部18の周囲を囲む大きさに形成されており、本実施形態では、11本の容器本体部18が収納可能な大きさとされている。
周壁46は、車両前方側で車両幅方向に延在された前壁48と、車両後方側で車両幅方向に延在された後壁50と、前壁48及び後壁50の両端部同士を車両前後方向に連結する右壁52及び左壁53とを含んで構成されている。また、前壁48、後壁50、右壁52及び左壁53はそれぞれ、閉断面構造とされている。以下、具体的に説明する。
図4に示されるように、前壁48は、車両幅方向から見た断面形状が閉断面状に形成されている。具体的には、前壁48は、車両前後方向に間隔をあけて底壁部44に立設された前後一対の前側縦壁48Aと、前側縦壁48Aの上端部同士を前後に連結する前側上壁48Bと、前側縦壁48Aの上下方向中間部分同士を前後に連結する前側中間壁48Cとを含んで構成されている。
また、図2に示されるように、前壁48の車両幅方向中央部分には、前壁48を車両前後方向に貫通する貫通孔46Aが形成されている。この貫通孔46Aを通じて第1配管20に設けられた導出管32がケース22の外部へ導出されている。また、導出管32には第1配管20の流路を開閉可能なバルブ34が取り付けられている。これにより流路内を流れる流体の量をコントロール可能とされている。また、バルブ34には、図示しない配管の一端部が接続され、この配管の他端部が燃料電池スタック等に接続される。
図4に示されるように、後壁50は、前壁48と同様に車両幅方向から見た断面形状が閉断面状に形成されている。すなわち、後壁50は、車両前後方向に間隔をあけて底壁部44に立設された前後一対の後側縦壁50Aと、後側縦壁50Aの上端部同士を前後に連結する後側上壁50Bと、後側縦壁50Aの上下方向中間部分同士を前後に連結する後側中間壁50Cとを含んで構成されている。
図2に示されるように、右壁52及び左壁53は、車両前後方向から見た断面形状が前壁48及び後壁50と同様の閉断面状に形成されている。右壁52は、車両前後方向に間隔をあけて底壁部44に立設された左右一対の右側縦壁52Aと、右側縦壁52Aの上端部同士を前後に連結する右側上壁52Bと、右側縦壁52Aの上下方向中間部分同士を前後に連結する右側中間壁52Cとを含んで構成されている。一方、左壁53は、車両前後方向に間隔をあけて底壁部44に立設された左右一対の左側縦壁53Aと、左側縦壁53Aの上端部同士を前後に連結する左側上壁53Bと、左側縦壁53Aの上下方向中間部分同士を前後に連結する左側中間壁53Cとを含んで構成されている。以上のように、周壁46は、閉断面構造のフレーム部材で形成されている。
図3に示されるように、周壁46の後端部における車両幅方向両側は、平面視で車両前方側へ凹んだ凹部51となっている(図2では車両左側の凹部51のみが図示されている。)。このため、ケース22の内部の車両前後方向に沿った長さは、車両幅方向中央部よりも車両幅方向両端部の方が短くなっている。これにより、上述したように車両幅方向両側に収納された容器本体部18は、他の容器本体部18よりも車両前後方向(軸方向)の長さが短い容器となっている。
図2に示されるように、蓋部材42は、アルミニウム合金などによって平板状に形成されており周壁46と対応する形状とされている。このため、蓋部材42の後端部における車両幅方向両端部には、周壁46に対応して平面視で車両前方側へ凹んだ凹部42Aが形成されている。また、図3、4に示されるように、蓋部材42の外周端部には段差42Bが形成されており、この段差42Bよりも外周側の部分が周壁46の上面に重ね合わされてボルトB3などの締結部材によって締結される。このようにして、ケース本体40の上側の開口が蓋部材42によって閉塞される。この閉塞された状態において、蓋部材42の下面42Dは、下連結部70に当接されている。下連結部70が配設された箇所以外では、蓋部材42と容器本体部18との間には隙間が形成されている。
蓋部材42とフロアパネル16の間には、上連結部72が配置されている。上連結部72は、下連結部70と対応する位置、すなわち、平面視で下連結部70と重なり合う位置に配置されている。上連結部72は、フロアパネル16、蓋部材42のいずれか一方と接合され、他方と単に当接されている。本実施形態では、下連結部70は蓋部材42と接合されている。上連結部72は、弾性を有する材料、例えば、ゴムやエラストマーなどの樹脂で形成することができる。
本発明の荷重伝達部材は、上連結部72と下連結部70を含んで構成されている。フロアパネル16からの荷重は、上連結部72と下連結部70を介して容器本体部18へ伝達される。
図2及び図4に示されるように、底壁部44の車両前側には、第1取付ブラケット60が設けられている。第1取付ブラケット60は車両幅方向に間隔をあけて複数設けられており、本実施形態では3つの第1取付ブラケット60が設けられている。また、第1取付ブラケット60は、隣り合う容器本体部18の間に設けられている。
図4に示されるように、第1取付ブラケット60は、底壁部44及び前壁48(周壁46)に接合されて第1配管20を支持するブラケットである。また、第1取付ブラケット60は、支持部60Aと、脚部60Bと、前側延出部60Cとを含んで構成されている。
支持部60Aは、平面視で略矩形に形成された平板状の部位であり、底壁部44に対して車両上方に離間した位置に配置されている。また、支持部60Aの後端部及び車両幅方向両端部から底壁部44側へ向かって3つの脚部60Bが延出されている(図4では車両後方側へ延出された脚部60Bと車両右側へ延出された脚部60Bのみが図示されている)。脚部60Bはそれぞれ、支持部60Aから底壁部44へ向かって斜め下方へ延出されており、脚部60Bの下端部は、底壁部44に沿って屈曲されて底壁部44に接合されている。
前側延出部60Cは、支持部60Aの前端部から周壁46へ向かって斜め上方側に延出されており、前側延出部60Cの前端部は、周壁46に沿って上方側へ屈曲されて前壁48(周壁46)に接合されている。
一方、第1配管20には前側取付片36が設けられている。前側取付片36は、第1配管20の隣り合う取付部20Aの間から下方側へ延出されており、この前側取付片36の下端部には、車両後方側へ屈曲されたフランジ36Aが設けられている。そして、このフランジ36Aが第1取付ブラケット60の支持部60Aに重ね合わされており、ボルト100及びナット102によって締結されている。
底壁部44の車両後側には、第2取付ブラケット62が設けられている。第2取付ブラケット62は、車両幅方向に間隔をあけて複数設けられており、本実施形態では3つの第2取付ブラケット62が設けられている(図2では2つの第2取付ブラケット62のみが図示されている)。また、第2取付ブラケット62は、第1取付ブラケット60と車両幅方向に対応する位置(隣り合う容器本体部18の間)に設けられている。
第2取付ブラケット62は、底壁部44に接合されて第2配管21を支持するブラケットである。また、第2取付ブラケット62は、支持部62Aと、脚部62Bとを含んで構成されている。
支持部62Aは、平面視で略矩形に形成された平板状の部位であり、底壁部44に対して車両上方に離間した位置に配置されている。また、支持部62Aの中央部には、支持部62Aを厚み方向に貫通する第1取付孔62Cが形成されている。
支持部60Aの前後及び左右の端部から底壁部44側へ向かって4つの脚部62Bが延出されている。脚部62Bはそれぞれ、支持部62Aから底壁部44へ向かって斜め下方へ延出されており、脚部62Bの下端部は、底壁部44に沿って屈曲されて底壁部44に接合されている。
一方、第2配管21の隣り合う取付部21Aの間から下方側へ後側取付片38が延出されており、この後側取付片38の下端部には、車両前方側へ屈曲されたフランジ38Aが設けられている。フランジ38Aは、隣り合う容器本体部18の間を車両前後方向に延在されている。
フランジ38Aには第2取付孔38Bが形成されている。第2取付ブラケット62の支持部62Aに形成された第1取付孔62Cと、フランジ38Aの第2取付孔38Bとにボルト104が挿通されている。そして、ボルト104が支持部62Aの下面側でナット106に捩じ込まれており、両者(支持部62A及びフランジ38A)が締結されている。
容器本体部18は、底壁部44と離間された状態で、前側取付片36、第1取付ブラケット60により底壁部44の上に支持されると共に、後側取付片38、第2取付ブラケット62により底壁部44の上に支持される。
次に、本実施形態の作用並びに効果を説明する。
本実施形態では、燃料である水素を貯留する高圧容器として、図2に示されるように、複数配列された円筒状の容器本体部18を備えている。したがって、単体で大容量の高圧容器で水素を貯留する場合と比較して、フロアパネル16の下へ容器本体部18を配置する際の高さや幅などの自由度を高めることができる。
また、容器本体部18はそれぞれ、軸方向の一端部が配管20によって連結されており、軸方向の他端部が配管21によって連結されている。そして、この配管20、21によって容器本体部18の内部が相互に連通されている。これにより、複数の容器本体部18をユニット化して1つの高圧容器として機能させることができ、必要な容量を簡易に確保することができる。
また、本実施形態では、搭乗者の乗り降りや積荷等により、フロアパネル16の上から荷重が入力されると、車両外側端部16Aを介して、当該荷重の一部がロッカ部材17で受けられる。一方、フロアパネル16の上から入力された前記荷重の残りは、上連結部72、蓋部材42、及び下連結部70を介して、当該荷重が容器本体部18で受けられる。さらに、当該荷重は、第1配管20、前側取付片36、第1取付ブラケット60を経て底壁部44へ伝達されると共に、第2配管21、後側取付片38、第2取付ブラケット62を経て底壁部44へ伝達される。そして、底壁部44へ伝達された荷重は、ロッカ部材17へ伝達される。
このように、本実施形態では、フロアパネル16の上からの荷重を、フロアパネル16の車両外側端部16Aのみを介してロッカ部材17へ伝達するのではなく、容器本体部18を介することによってもロッカ部材17へ伝達する。すなわち、フロアパネル16だけでなく、容器本体部18でも荷重を受けることができ、耐荷重性を向上させることができる。
また、本実施形態では、上連結部72及び下連結部70が弾性体で形成されているので、入力された荷重を上連結部72及び下連結部70の弾性変形により吸収することができる。さらに、上連結部72と下連結部70とが、平面視で重なり合う位置に配置されているので、弾性体を介しての荷重の伝達がスムーズに行われる。
また、本実施形態では、箱状のケース22内に容器本体部18が収納されているので、異物などがケース22の内部に入り込むのを抑制することができ、容器本体部18を保護することができる。
また、本実施形態では、複数の容器本体部18は、互いに長手方向である筒軸方向が同方向となるように並列に配置されているので、省スペースで多くの容器本体部18をフロアパネル16の下に配置することができる。
また、本実施形態では、複数の容器本体部18が、互いに長手方向である筒軸方向が車両前後方向となるように配置されている。したがって、長手方向を車幅方向として配置する場合と比較して、1本の容器本体部18の長さを長くすることができ、同径の容器本体部18を配置する場合、少ない本数で多容量を確保することができる。
なお、本実施形態では、下連結部70を、すべての容器本体部18に設けたが、一部の容器本体部18にのみ下連結部70を設けてもよい。例えば、図5に示されるように、車幅方向に並ぶ1本置きの容器本体部18に、下連結部70を設けてもよいし、この下連結部70に対応する位置に上連結部72を設けてもよい。
また、上連結部72は、必ずしも下連結部70に対応する位置に配置する必要はなく、平面視で下連結部70と重なり合わない位置に配置されていてもよい。
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態に係る車両下部構造について図6、7を参照して説明する。なお、第1実施形態と同様の構造については同じ符号を付し、適宜説明を省略する。
図5に示されるように、本実施形態では、ケース22の底壁部44を構成する板部材のみにより支持パネル45が形成されており、周壁46(前壁48、後壁50、右壁52、左壁53)、及び、蓋部材42を有していない。支持パネル45の外周部には間隔をあけて取付孔45Aが形成されており、第1実施形態の底壁部44と同様にしてロッカ部材17に締結されている。当該締結により、支持パネル45は、ロッカ部材17に支持される。
容器本体部18の上側には、下連結部70が設けられており、下連結部70は、フロアパネル16の下面に当接されている。本実施形態では、フロアパネル16からの荷重は、下連結部70を介して容器本体部18へ伝達される。
次に、本実施形態の作用並びに効果を説明する。
本実施形態においても、第1実施形態と同様に、フロアパネル16の下へ容器本体部18を配置する際の高さや幅などの自由度を高めることができると共に、フロアパネル16の耐荷重性を向上させることができる。また、下連結部70が弾性体で形成されているので、下連結部70の弾性変形により入力された荷重を吸収することができる。
さらに、本実施形態では、支持パネル45が、容器本体部18の下面を覆うように配置され、容器本体部18を支持している。したがって 簡易な構造で、車両の下側からの衝撃や異物の衝突に対して、容器本体部18を保護することができる。
なお、第1、第2実施形態では、容器本体部18をロッカ部材17で支持したが、容器本体部18を他の車両骨格部材で支持してもよい。例えば、ロッカ部材17間に架け渡されるクロスメンバ(不図示)などで支持することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。
19 車室
16 フロアパネル
17 ロッカ部材(車両骨格部材)
18 容器本体部(高圧容器)
22 ケース
42 蓋部材
44 底壁部
45 支持パネル
46 周壁
70 下連結部(荷重伝達部材)
72 上連結部(荷重伝達部材)

Claims (6)

  1. 車室の下部に設けられたフロアパネルと、
    前記フロアパネルの下側に配置され、車両骨格部材に支持された円筒状の高圧容器と、
    前記フロアパネルと前記高圧容器との間に配置され、前記フロアパネルからの荷重を前記高圧容器へ伝達する荷重伝達部材と、
    を備えた、車両下部構造。
  2. 前記荷重伝達部材は、弾性を有する弾性体で形成されている、請求項1に記載の車両下部構造。
  3. 前記高圧容器の下面を覆うように配置され前記高圧容器を支持する支持パネルを有し、
    前記車両骨格部材は、車両幅方向の両外側にそれぞれ配設され、車両前後方向に沿って延在された一対のロッカ部材であり、
    前記支持パネルは、車両幅方向の両端部が前記ロッカ部材に連結されて前記一対のロッカ部材の間に配置されている、請求項1または請求項2に記載の車両下部構造。
  4. 前記支持パネルの少なくとも一部で形成された底壁部、前記底壁部を囲むように前記底壁部上に立設された周壁、及び前記周壁の前記底壁部と反対側に配置された蓋部材と、を有する箱状のケースを有し、
    前記高圧容器は、前記ケースの内部に収納され、
    前記荷重伝達部材は、前記蓋部材の上面と前記フロアパネルとを連結する上連結部と、前記蓋部材の下面と前記高圧容器とを連結する下連結部と、を有する、請求項3に記載の車両下部構造。
  5. 前記高圧容器は、筒軸方向が同方向となるように前記フロアパネルに沿って複数配置されている、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の車両下部構造。
  6. 前記高圧容器は、長手方向を車両前後方向として配置されている、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の車両下部構造。
JP2017154467A 2017-08-09 2017-08-09 車両下部構造 Active JP6809411B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017154467A JP6809411B2 (ja) 2017-08-09 2017-08-09 車両下部構造
CN201810870822.3A CN109383277B (zh) 2017-08-09 2018-08-02 车辆下部结构
US16/054,424 US10836441B2 (en) 2017-08-09 2018-08-03 Fuel cell vehicle cylinder support structure
DE102018119087.5A DE102018119087A1 (de) 2017-08-09 2018-08-06 Fahrzeugunterteilaufbau

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017154467A JP6809411B2 (ja) 2017-08-09 2017-08-09 車両下部構造

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019031238A true JP2019031238A (ja) 2019-02-28
JP6809411B2 JP6809411B2 (ja) 2021-01-06

Family

ID=65084651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017154467A Active JP6809411B2 (ja) 2017-08-09 2017-08-09 車両下部構造

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10836441B2 (ja)
JP (1) JP6809411B2 (ja)
CN (1) CN109383277B (ja)
DE (1) DE102018119087A1 (ja)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6791045B2 (ja) * 2017-07-18 2020-11-25 トヨタ自動車株式会社 車体前部構造
US10717356B2 (en) * 2017-08-09 2020-07-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha High pressure canister unit and fuel cell vehicle
JP6881144B2 (ja) * 2017-08-09 2021-06-02 トヨタ自動車株式会社 高圧タンク搭載構造
JP2021054286A (ja) * 2019-09-30 2021-04-08 トヨタ自動車株式会社 車両下部構造
DE102020102199A1 (de) 2020-01-30 2021-08-05 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Kraftfahrzeug
JP7327189B2 (ja) * 2020-02-05 2023-08-16 トヨタ自動車株式会社 高圧容器搭載構造
JP7216037B2 (ja) * 2020-03-16 2023-01-31 トヨタ自動車株式会社 車体下部構造
DE102020113470B4 (de) 2020-05-19 2023-06-01 Audi Aktiengesellschaft Speicheranordnung für ein Fahrzeug und Fahrzeug mit einer solchen Speicheranordnung
JP2022006349A (ja) * 2020-06-24 2022-01-13 トヨタ自動車株式会社 輸送車両
KR20220036619A (ko) * 2020-09-16 2022-03-23 현대자동차주식회사 차량용 플로어구조
DE102020133724A1 (de) 2020-12-16 2022-06-23 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Druckbehältersystem mit lastverteilende Bodenschicht
DE102021103133A1 (de) 2021-02-10 2022-08-11 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Energiespeicher-Bodengruppe für einen elektrisch antreibbaren Kraftwagen
DE102021106038A1 (de) 2021-03-12 2021-05-12 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Druckbehältersystem mit einer Druckbehälterbaugruppe
DE102021207525A1 (de) 2021-07-15 2023-01-19 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Kraftfahrzeug mit einem Gasspeichersystem
DE102021119226A1 (de) 2021-07-26 2023-01-26 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Druckbehälterbaugruppe und Kraftfahrzeug
DE102022102964A1 (de) 2022-02-09 2023-08-10 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kraftfahrzeug und Druckbehältersystem mit nachgiebiger Unterbodenverkleidung
DE102022132218A1 (de) 2022-12-05 2024-06-06 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Druckbehältersystem mit einer Druckbehälterbaugruppe

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000514011A (ja) * 1995-09-20 2000-10-24 ザ バブコック アンド ウイルコックス カンパニー 液体燃料とガス燃料の両方を貯留し、小出しするための車両用燃料タンク
JP2003267067A (ja) * 2002-03-19 2003-09-25 Honda Motor Co Ltd 燃料タンクの固定構造
JP2004237766A (ja) * 2003-02-03 2004-08-26 Fuji Heavy Ind Ltd 車両のガス燃料タンク取付構造
US20060033322A1 (en) * 2004-08-10 2006-02-16 Uwe Suess Modular fuel storage system for a vehicle
US20060061081A1 (en) * 2004-09-10 2006-03-23 Kresse Alfred L Jr Compressed gas tank carrier assembly
DE102010045705A1 (de) * 2010-09-16 2011-07-07 Daimler AG, 70327 Drucktank in einem Kraftfahrzeug mit einem Zugelement
JP2012232626A (ja) * 2011-04-28 2012-11-29 Suzuki Motor Corp 燃料電池車両
WO2014103638A1 (ja) * 2012-12-25 2014-07-03 トヨタ車体株式会社 車両の床部構造
JP2016000579A (ja) * 2014-06-12 2016-01-07 株式会社Fts 自動車用の燃料タンクのクッション部材の取付構造

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5443578A (en) * 1993-05-17 1995-08-22 Davis, Jr.; William F. Compressed natural gas fuel tank for vehicles
JP3652891B2 (ja) 1998-03-23 2005-05-25 トヨタ自動車株式会社 四輪車
MY125923A (en) * 1998-10-27 2006-08-30 Univ Johns Hopkins Compressed gas fuel storage system
US7303211B2 (en) * 2001-08-23 2007-12-04 Gm Global Technology Operations, Inc. Fuel cell vehicle architecture
US6974156B2 (en) 2002-03-19 2005-12-13 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Fuel tank structure
US20050161934A1 (en) * 2003-10-22 2005-07-28 Rife Isaac E. Vehicle frame with integrated high pressure fuel tank
JP2005145177A (ja) 2003-11-13 2005-06-09 Fuji Heavy Ind Ltd 気体燃料自動車
JP4648009B2 (ja) * 2005-01-11 2011-03-09 山下ゴム株式会社 車両用部品の防振支持構造
KR101428090B1 (ko) * 2008-08-22 2014-08-07 현대자동차주식회사 연료전지 차량의 수소탱크 보호장치
US8672359B2 (en) * 2009-06-05 2014-03-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Tank support arrangements for a vehicle
DE102012008047B4 (de) * 2012-04-21 2022-01-13 Audi Ag Anordnung eines Behälters zur Aufnahme von Betriebsstoffen, insbesondere von Gas, an einer Karosseriebodenstruktur eines Fahrzeugs
US9174531B2 (en) * 2013-06-19 2015-11-03 Fca Us Llc Modular fuel storage system
EP2915687B1 (de) * 2014-03-07 2017-08-09 MAGNA STEYR Engineering AG & Co KG Kraftfahrzeug mit Drucktank und Tragelement
CN106467017B (zh) * 2015-08-18 2019-07-23 铃木株式会社 车辆的车体下部结构
WO2017173379A1 (en) * 2016-04-01 2017-10-05 Agility Fuel Systems Llc Vehicle fluid handling systems
US9878611B1 (en) * 2016-07-29 2018-01-30 GM Global Technology Operations LLC Vehicle with natural gas storage array
JP6881144B2 (ja) * 2017-08-09 2021-06-02 トヨタ自動車株式会社 高圧タンク搭載構造
JP6828636B2 (ja) * 2017-08-09 2021-02-10 トヨタ自動車株式会社 高圧タンク搭載構造

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000514011A (ja) * 1995-09-20 2000-10-24 ザ バブコック アンド ウイルコックス カンパニー 液体燃料とガス燃料の両方を貯留し、小出しするための車両用燃料タンク
JP2003267067A (ja) * 2002-03-19 2003-09-25 Honda Motor Co Ltd 燃料タンクの固定構造
JP2004237766A (ja) * 2003-02-03 2004-08-26 Fuji Heavy Ind Ltd 車両のガス燃料タンク取付構造
US20060033322A1 (en) * 2004-08-10 2006-02-16 Uwe Suess Modular fuel storage system for a vehicle
US20060061081A1 (en) * 2004-09-10 2006-03-23 Kresse Alfred L Jr Compressed gas tank carrier assembly
DE102010045705A1 (de) * 2010-09-16 2011-07-07 Daimler AG, 70327 Drucktank in einem Kraftfahrzeug mit einem Zugelement
JP2012232626A (ja) * 2011-04-28 2012-11-29 Suzuki Motor Corp 燃料電池車両
WO2014103638A1 (ja) * 2012-12-25 2014-07-03 トヨタ車体株式会社 車両の床部構造
JP2016000579A (ja) * 2014-06-12 2016-01-07 株式会社Fts 自動車用の燃料タンクのクッション部材の取付構造

Also Published As

Publication number Publication date
US10836441B2 (en) 2020-11-17
US20190047633A1 (en) 2019-02-14
CN109383277B (zh) 2021-07-09
JP6809411B2 (ja) 2021-01-06
CN109383277A (zh) 2019-02-26
DE102018119087A1 (de) 2019-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6809411B2 (ja) 車両下部構造
JP7327564B2 (ja) 高圧容器ユニット及び燃料電池車両
JP6794959B2 (ja) 高圧容器ユニット
JP5257718B2 (ja) 車両
CA3013122C (en) High pressure canister unit and fuel cell vehicle
JP7095307B2 (ja) 車両下部構造
JP4386131B2 (ja) 電気自動車
JP6434888B2 (ja) 車体構造
JP2017193287A (ja) 車両のバッテリ搭載構造
CN101941466A (zh) 用于汽车的底板结构
WO2017073416A1 (ja) 蓄電装置
GB2475971A (en) Motor vehicle and body floor structure
JP2017204386A (ja) 車両床下構造
JP2021075078A (ja) 車両
CN117360192A (zh) 用于车辆的电池安装结构
JP2019032051A (ja) 高圧タンク搭載構造
JP2019147547A (ja) 車両のバッテリ搭載構造
JP5246600B2 (ja) 車両におけるタンクの支持構造
JP5418902B2 (ja) 後部車体構造
KR102712163B1 (ko) 차량용 고압용기의 고정기구
JP7294047B2 (ja) 高圧タンク搭載構造

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20191220

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200814

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200825

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201005

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20201110

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20201123

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6809411

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151