燃料タンク構造

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【発明の名称】	燃料タンク構造
【発明者】	【氏名】小菅正美【住所又は居所】埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内【氏名】小笠博司【住所又は居所】埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内【氏名】黒木盛男【住所又は居所】埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内【氏名】佐山満【住所又は居所】埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内【氏名】杉山光雄【住所又は居所】埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内【氏名】向坊長嗣【住所又は居所】埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内
【要約】	【課題】天然ガス等の気体燃料を用いる車両において、燃料タンクを搭載部位に自由に配置でき、限られた空間内で燃料ガスの容量を充分に確保することができる燃料タンク構造を提供する。【解決手段】互いに連通した複数の筒状のタンク本体３０１，３０２を設け、これら複数の筒状のタンク本体３０１，３０２を互いに隣接させた状態で車両１の燃料タンク搭載部位に配置したことを特徴とする。

【特許請求の範囲】
【請求項１】気体燃料を用いる車両の燃料タンク構造において、互いに連通した複数の筒状のタンク本体を設け、これら複数の筒状のタンク本体を互いに隣接させた状態で車両の燃料タンク搭載部位に配置したことを特徴とする燃料タンク構造。
【請求項２】前記複数の筒状のタンク本体を横断するようにプレート部材を設け、このプレート部材に各タンク本体内を連通させる連通部を設け、各タンク本体をプレート部材を介して連通可能に取り付けたことを特徴とする請求項１記載の燃料タンク構造。
【請求項３】前記プレート部材の配置位置を、各タンク本体の長さ方向両端部の中間領域に設定したことを特徴とする請求項２記載の燃料タンク構造。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば天然ガス等の気体燃料を用いる車両の燃料タンクの構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、天然ガス等の気体燃料を用いる車両の中には、図１１に示すように大型の燃料タンク１００を搭載したものがある。この燃料タンク１００は、収容された燃料ガスの圧力を均等に分散させるように通常円筒状に形成されており、また、充分な容量を確保するためには燃料タンク径が大きくなるため、その搭載場所としてトランクルーム１１０等の広い空間が利用されている。燃料タンク１００の後方には仕切板１１１が設けられ、その後方がトランクルーム１１０の実用部分となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このような大径円筒状の燃料タンク１００の搭載部位には多くの無駄な空間が生じてしまい、空間利用率が悪化すると共に、トランクルーム１１０等の車内空間を著しく狭めてしまうという問題がある。また、燃料タンク１００を小型にすると必然的に燃料ガスの容量が減少するという問題がある。前記燃料タンク１００を比較的小径のタンクに２分割して、それらの外面形状がリアシート１０２下面形状に適合するように配置した例（特開２０００－２１９０５０号公報）もあるが、汎用性に欠け、満足できるものではなかった。そこで、この発明は、燃料タンクを搭載部位に自由に配置でき、限られた空間内で燃料ガスの容量を充分に確保することができる燃料タンク構造を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、互いに連通した複数の筒状のタンク本体（例えば実施形態におけるタンク本体３０１，３０２，５０１，５０２）を設け、これら複数の筒状のタンク本体を互いに隣接させた状態で車両の燃料タンク搭載部位に配置したことを特徴とする。このように構成することで、搭載部位に対応させて筒状のタンク本体を積み重ねるように近接配置し、且つ、その長さを調整することにより、燃料ガス容量を確保した上で燃料タンクの形状を車体の搭載部位の空間に自在に適合させることが可能となる。
【０００５】請求項２に記載した発明は、前記複数の筒状のタンク本体を横断するようにプレート部材（例えば実施形態におけるプレート部材３２１，３２２，５２）を設け、このプレート部材に各タンク本体内を連通させる連通部（例えば、実施形態における連通経路３４１，３４２，５４）を設け、各タンク本体をプレート部材を介して連通可能に取り付けたことを特徴とする。このように構成することで、プレート部材によって各タンク本体を連結すると共に各タンク本体内部を連通させることが可能となる。
【０００６】請求項３に記載した発明は、前記プレート部材の配置位置を、各タンク本体の長さ方向両端部の中間領域に設定したことを特徴とする。このように構成することで、搭載部位に対応させて各タンク本体の両端部の位置を変更してその長さを調整することができ、燃料タンクの形状を車体の搭載部位の空間に、より自由に適合させることが可能となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、この発明の第１実施形態を図面と共に説明する。図１はこの発明に係る、例えば天然ガス車両の側面説明図である。同図に示すように、車両１のリアシート２のシートバック４の後方には、小径円筒状のタンク本体３０１を複数連結して形成される第１燃料タンク２１が配置され、リアシート２のシート本体３の下方には、第１燃料タンク２１と同様に構成される第２燃料タンク２２が配置されている。
【０００８】シートバック４の後方のトランクルーム１０は、仕切板１１により前後に区画され、その前部がタンク搭載部位として利用されている。そして、その搭載部形状に適合するように形成された第１燃料タンク２１が、支持フレーム２３を介して前後方向に延設される車体のサイドフレーム７に固定されている。
【０００９】フロアパネル５は段差部を介してその後方のリアフロア６に接続されており、リアフロア６下面側で、各々サイドフレーム７に渡設されたミドルクロスメンバ８とリアクロスメンバ９との間がタンク搭載部位として利用されている。そして、その搭載部位の形状に適合するように形成された第２燃料タンク２２が、バンド２５によってリアフロア６に押し付けられるようにして固定されている。第２燃料タンク２２の搭載部位は下方からプロテクタ２８で覆われており、チッピングや接地等から第２燃料タンク２２を保護している。また、第２燃料タンク２２の上方には、ミドルクロスメンバ８とリアクロスメンバ９に渡るガードパイプ２９が配置されており、ボディ剛性を高めている。
【００１０】第１燃料タンク２１及び第２燃料タンク２２は、車幅方向に延在する複数の小径円筒状のタンク本体３０１及びタンク本体３０２を各々千鳥状に近接配置して形成されたものである。各タンク本体３０１，３０２は、例えばアルミ押し出し材からなる中空円筒部材であり、この実施形態においては、タンク本体３０１，３０２の内部に気体燃料を吸着させて貯蔵するための活性炭等が収容されている。そして、各タンク本体３０１は後述するプレート部材３２１を介して、また、各タンク本体３０２は後述するプレート部材３２２を介してそれらの内部が互いに連通されており、従って第１燃料タンク２１と第２燃料タンク２２の各々が一体の吸着式低圧ガスタンクとして構成されている。更に、これら第１燃料タンク２１と第２燃料タンク２２とが連通されて、車両１の燃料タンク２０が構成されている。
【００１１】図２は第２燃料タンク２２を右側前方から見た斜視図である。同図に示すように、第２燃料タンク２２は、例えば上下３段に配置された複数のタンク本体３０２を、それらの右側（図中矢印ＲＨ側）端部を整合させた状態で連結固定したものである。具体的には、タンク本体３０２の右側端部では、これを横断するように例えばアルミ製のプレート部材３２２を取り付け、またタンク本体３０２の両端部の中間領域では、これを横断するように例えばアルミ製の２つの連結プレート３６２，３６２を取り付けて連結している。各タンク本体３０２の右側端部には連通孔３１２が形成されており、プレート部材３２２内部に形成される連通経路３４２（連通部）を介して各タンク本体３０２の内部が連通される。また、各タンク本体３０２の左側端部は、配置される空間に合わせてその長さが決定されている。
【００１２】各連結プレート３６２の下縁部には前述したバンド２５が装着されており、各連結プレート３６２及びプレート部材３２２の上縁部には、リアフロア６との間に介装されるクッションラバー２６が設けれられている。プレート部材３２２の前側（図中矢印ＦＲ側）端面にはコネクタ３９及びパイプ４０が設けられており、図示しないエンジンへの燃料ガス供給経路を形成している。また、プレート部材３２２の後側端面にも同様にコネクタ３９及びパイプ４０が設けられており、第１燃料タンク２１との連通経路を形成している。
【００１３】図３は第１燃料タンク２１左側前方から見た斜視図である。各図に示すように、第１燃料タンク２１は、上下に重なるように配置された複数のタンク本体３０１を、それらの左側（図中矢印ＬＨ側）端部を整合させた状態で連結固定したものである。具体的には、タンク本体３０１の左側端部では、これを横断するように例えばアルミ製のプレート部材３２１を取り付け、またタンク本体３０１の両端部の中間領域では、これを横断するように例えばアルミ製の２つの連結プレート３６１，３６１を取り付けて連結している。各タンク本体３０１の左側端部には連通孔３１１が形成されており、プレート部材３２１内部に形成される連通経路３４１（連通部）を介して各タンク本体３０１の内部が連通される。また、各タンク本体３０１の右側端部は、配置される空間に合わせてその長さが決定されている。
【００１４】プレート部材３２１及び各連結プレート３６１にはステー２４ａ，２４ｂ，２４ｃ（後側は図示せず）が取り付けられ、これらを介して第１燃料タンク２１が井桁状に構成された支持フレーム２３に支持されている。プレート部材３２１の前側（図中矢印ＦＲ側）端面には、前記プレート部材３２２と同様にコネクタ３９及びパイプ４０が設けられており、第２燃料タンク２２との連通経路を形成している。
【００１５】図４は第２燃料タンク２２とその周辺の平面図である。同図に示すように、第２燃料タンク２２は、前後方向（図４では左右方向）に延びる一対のサイドフレーム７，７と、車幅方向（図５では上下方向）に延びるミドルクロスメンバ８及びリアクロスメンバ９で囲まれた部位に配置されているが、サイドフレーム７の車幅方向の変化に対応して各タンク本体３０２の左側端部の延出位置を個別に変化させ、搭載部位の車幅方向の形状変化に適合させている。尚、２９はＵ字状に形成された前記ガードパイプを、１２は排気ユニットを示す。
【００１６】図５は図１のＢ－Ｂ線に沿う断面図である。同図に示すように、第１燃料タンク２１は、車幅方向内側に膨出するホイルハウス１３の内側に配置されているが、車室内右側壁の車体形状に対応して、各タンク本体３０１の右側端部の延出位置を個別に変化させ、搭載部位の車幅方向の形状変化に適合させている。
【００１７】次に、第２燃料タンク２２の各タンク本体３０２の内部連通構造について説明する。また、第１燃料タンク２１における連通構造も第２燃料タンク２２と同様であるため、その説明は省略する。図６は図２のＣ－Ｃ線に沿う断面図である。同図に示すように、タンク本体３０２の両端開口部には各々キャップ３８が例えば摩擦撹拌溶接によって接合されている。そして、タンク本体３０２の右側端部外周面にはプレート部材３２２が溶接固定され、また、タンク本体３０２の長さ方向の両端部間の中間領域を横断するように２つの連結プレート３６２，３６２が溶接固定されている。
【００１８】具体的には、プレート部材３２２には、互いに千鳥状に近接配置された複数の貫通孔３３２が設けられ、これら各貫通孔３３２に各々タンク本体３０２を挿通し、溶接によってタンク本体３０２の右側端部と貫通孔３３２の周囲の全周とが接合されている。タンク本体３０２の右側端部には一対の連通孔３１２，３１２が互いに対向するように設けられている。また、プレート部材３２２には、その厚さ方向の略中間部に、タンク本体３０２の連通孔３１２に対応するように連通経路３４２が設けられている。各連結プレート３６２にも、プレート部材３２２と同様の貫通孔３７２が設けられ、これら各貫通孔３７２に挿通されたタンク本体３０２と貫通孔３７２の周囲の全周又は一部とが溶接によって接合されている。尚、各連結プレート３６２の下端部には、前記バンド２５を装着する際のガイドとなる一対のブラケット２７，２７が取り付けられている。
【００１９】図７は図６のＤ－Ｄ線に沿う断面図である。同図に示すように、プレート部材３２２の各貫通孔３３２は上下方向に３段に重なるように設けられており、各段の貫通孔３３２，３３２，・・・間には、その中心付近を通るようにプレート部材３２２の前後（図８においては左右）端面に渡って貫通する位置に連通経路３４２が形成されている。また、プレート部材３２２の前後端部で、上段の貫通孔３３２を下段の貫通孔３３２の各々から、中段の連通経路３４２と交差しプレート部材３２２の前後端面で開口する２つの上下連通経路３５２，３５２が形成されている。尚、タンク本体３０２の内、上下連通経路に対応するタンク本体３０２には、連通孔３１２ａが設けられている。また、プレート部材３２２の前後端面の中段の連通経路３４２の開口部にはコネクタ３９が螺着され、他の連通経路３４２及び上下連通経路３５２の開口部には閉塞用の栓４１が固着されている。
【００２０】以上の構成により、積み重なるように近接配置された複数のタンク本体３０１，３０２が連結プレート３６１，３６２及びプレート部材３２１，３２２によって各々連結され、且つ、閉塞された各タンク本体３０１，３０２の内部がプレート部材３２１，３２２等により連通されることで、複数のタンク本体３０１，３０２が１つの燃料タンク２０として一体化される。そして、燃料タンク２０は各タンク本体３０１，３０２の端部長さを調整すると共に、積み重ねる数を調整することによって、その形状をタンク搭載部位の形状に自在に適合させることが可能となる。従って、充分な燃料ガス容量を確保した上でトランクルーム１０及びリアフロア６下のタンク搭載部位を縮小し、トランクルーム１０等の車内空間を充分確保することができる。また、タンク本体３０１，３０２の一端側はその端面から連通用パイプ等を突出させず、他端側はその端部の延出位置を個別に変化させることができるため、タンク搭載部位を燃料ガス収容部として無駄なく利用することができる。
【００２１】また、上記実施形態の応用例として、図８に示すように、前記プレート部材３２１，３２２をタンク本体３０１，３０２の端部に設けないで、一方の連結プレート３６１，３６２の設置位置に設けるようにしても良い。この構成により、第１燃料タンク２１においては、連結プレート３６１を２枚から１枚に削減できると共に各タンク本体３０１の左側端部も右側端部と同様その延出位置を個別に変化させることができる。また、第２燃料タンク２２においては、連結プレート３６２を２枚から１枚に削減できると共に各タンク本体３０２の右側端部も左側端部と同様その延出位置を個別に変化させることができる。従って、燃料タンク２０の部品点数を削減できると共にタンク搭載部位を燃料ガス収容部として一層無駄なく利用することができる。
【００２２】次に、この発明の第２実施形態を図９、図１０に基づいて説明する。この実施形態は、タンク本体３０１，３０２を円筒状から多セル状としたものである。また、図９は図１に相当する側面説明図であるため、図１と同一構成部品には同一符号を付して説明を省略する。図９に示すように、この実施形態におけるタンク本体５０１及びタンク本体５０２は、多セル状の例えばアルミ押し出し材からなり、これらを各々複数連結して第１燃料タンク２１及び第２燃料タンク２２が形成されている。
【００２３】次に、各タンク本体５０２の内部連通構造について説明する。尚、以下の説明は第２燃料タンク２２を例として説明するが、第１燃料タンク２１においても同様であるため、その説明は省略する。図１０は図９のＦ－Ｆ線に沿う断面図である。同図に示すように、タンク本体５０２の左側端面には、各タンク本体５０２に渡設される例えばアルミ押し出し材からなる一体のプレート部材５２が接合されており、右側端面には例えばアルミ製のプレート５８が接合されている。また、タンク本体５０２の両端部間の中間領域を横断するように２つの連結プレート５６，５６が溶接固定されている。プレート部材５２には、その断面内に２つの連通経路５４，５４（連通部）が形成されており、それらは各タンク本体５０２に渡設され、且つ、その渡設方向に直行するように並ぶ２つのセル５０２ａ，５０２ａに各々渡設されている。そして、各セル５０２ａと連通経路５４との間に連通孔５４ａを設けることによって連通経路５４毎に各セル５０２ａの内部が一体化され、また、連通経路５４に直行するように並ぶ各セル５０２ａの仕切壁５０２ｂに切り欠き５５を設けることによって各連通経路５４間が連通されている。
【００２４】以上の構成により、多セル形の複数のタンク本体５０１，５０２が１つの燃料タンク２０として一体化され、第１実施形態と同様、充分な燃料ガス容量を確保した上でトランクルーム１０及びリアフロア６下のタンク搭載部位を縮小し、トランクルーム１０等の車内空間を充分確保することができる。また、タンク本体５０１，５０２を多セル状としたことにより、円筒状のタンク本体３０１，３０２を近接配置した場合に生ずる隙が無く同容量でより小型の燃料タンク２０とすることができるため、タンク搭載部位をより縮小し、各種デバイス等の配置スペースを確保することができる。更に、部品点数が大幅に削減できるため、組み付け等のコスト低減が図れる。
【００２５】尚、この発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、タンク本体３０１，３０２の本数、サイズ等、また、タンク本体５０１，５０２のサイズ、セルの分割数等は車両に対応させて適宜変更可能である。また、上記実施形態では、燃料タンク２０は吸着式低圧ガスタンクとして構成されているが、高圧ガスタンクとしても良い。その場合、タンク本体の材料はアルミからステンレス等の強固な材料に変更することが望ましい。また、この発明は、天然ガス車両だけでなく、例えば燃料電池車両等の気体燃料を用いる車両全般に適応可能である。
【００２６】
【発明の効果】以上説明してきたように、請求項１に記載した発明によれば、燃料ガス容量を確保した上で燃料タンクの形状を車体の搭載部位の空間に自在に適合させることが可能となり、燃料タンクの搭載自由度が高まると共に、多様な車種への汎用性が高まる効果がある。
【００２７】また、請求項２に記載した発明によれば、プレート部材によって各タンク本体を連結すると共に各タンク本体内部を連通させることが可能となり、部品点数の削減及び構造の簡素化が図れると共に、プレート部材にタンク本体を連結する機能とタンク本体を連通させる機能とをあわせ持たせることで、各々別部品で構成した場合に比較して占有空間を小さくできる効果がある。
【００２８】また、請求項３に記載した発明によれば、請求項１に記載した発明の効果に加え、燃料タンクの形状を車体の搭載部位の空間に、より自由に適合させることが可能となり、燃料タンクの搭載自由度及び汎用性が一層高まる効果がある。

【出願人】	【識別番号】０００００５３２６【氏名又は名称】本田技研工業株式会社【住所又は居所】東京都港区南青山二丁目１番１号
【出願日】	平成１４年３月１９日（２００２．３．１９）
【代理人】	【識別番号】１０００６４９０８【弁理士】【氏名又は名称】志賀正武（外５名）
【公開番号】	特開２００３－２６７０６６（Ｐ２００３－２６７０６６Ａ）
【公開日】	平成１５年９月２５日（２００３．９．２５）
【出願番号】	特願２００２－７６７８１（Ｐ２００２－７６７８１）