JP2019104264A - Hydrogen tank fitting structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フロアトンネル内に配置された水素タンクの取付構造に関する。 The present invention relates to a mounting structure of a hydrogen tank disposed in a floor tunnel.
搭載した燃料電池で発電し電動機の駆動力で走る燃料電池車があり、水素が燃料として用いられる。このため、この燃料電池車においては、燃料である水素を充填した水素タンクを搭載する。特許文献１では、車両の車幅方向中央部において下方に向けて開口するフロアトンネル内に水素タンクを配置している。また、水素タンクの下方には、車幅方向に伸びるタンクバンドを配置し、このタンクバンドの両端をフロアトンネルの両側に下方から固定したブラケットにボルト締めして、水素タンクを下方から支持している。 There are fuel cell vehicles that generate electricity from the mounted fuel cell and run by the driving force of the motor, and hydrogen is used as fuel. For this reason, in this fuel cell vehicle, a hydrogen tank filled with hydrogen which is a fuel is mounted. In patent document 1, the hydrogen tank is arrange | positioned in the floor tunnel which opens toward the downward direction in the vehicle width direction center part of a vehicle. In addition, a tank band extending in the vehicle width direction is disposed below the hydrogen tank, and both ends of this tank band are bolted to a bracket fixed from below on both sides of the floor tunnel to support the hydrogen tank from below There is.
ここで、フロアトンネルは、板材を折り曲げて下側が開放する断面コ字状の膨らみとして形成される。従って、比較的強度が小さく、水素タンクを取り付けることで、下側が広がるように変形しやすい。各種の補強を施すことが考えられるが、部材の数が増加したり、構造が複雑になったりしてしまう。 Here, the floor tunnel is formed as a bulge having a U-shaped cross section in which the lower side is opened by bending the plate material. Therefore, the strength is relatively low, and by attaching a hydrogen tank, the lower side is easily deformed so as to be spread. Although various types of reinforcement can be considered, the number of members increases and the structure becomes complicated.
本発明は、比較的簡単な構成でフロアトンネルの補強も行える水素タンクの取付構造を提供する。 The present invention provides a hydrogen tank mounting structure that can also reinforce a floor tunnel with a relatively simple configuration.
フロアトンネル内に配置された水素タンクの取付構造であって、下方が開放されたコ字状であって、前記フロアトンネルの内壁に沿って位置し、前記フロアトンネルの内壁に固定されるブラケットと、このブラケットに固定され、前記水素タンクを下方から支持する支持部材と、を有する。 A mounting structure of a hydrogen tank disposed in a floor tunnel, the bracket having a U-shape open at the bottom and located along the inner wall of the floor tunnel and fixed to the inner wall of the floor tunnel And a support member fixed to the bracket and supporting the hydrogen tank from below.
また、支持部材は、中心側が水素タンクのタンク首部に固定され、外側がブラケットに固定されるとよい。 In addition, the support member may be fixed at the center side to the tank neck of the hydrogen tank and at the outer side to the bracket.
また、水素タンクの開口部を取り囲むように配置される口金を周囲から固定する固定部材を支持部材として半径方向両側に延出させ、その延出端をブラケットにボルト締めするとよい。 Further, it is preferable that the fixing member for fixing the mouthpiece arranged to surround the opening of the hydrogen tank is radially extended to both sides as a support member, and the extended end is bolted to the bracket.
また、固定部材は、半円筒状の２つの部品から形成され、この２つの部品を両端で互いに固定することで、円筒状の口金を外側から締め付けるとよい。 Further, the fixing member may be formed of two semi-cylindrical parts, and the two parts may be fixed to each other at both ends to clamp the cylindrical cap from the outside.
本発明によれば、比較的簡単な構成で、フロアトンネルに水素タンクを確実に固定することができる。 According to the present invention, the hydrogen tank can be securely fixed to the floor tunnel with a relatively simple configuration.
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。なお、本発明は、ここに記載される実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on the drawings. The present invention is not limited to the embodiments described herein.
「フロアトンネルの構成」
図１には、フロアトンネルの概略構成を示す。車両の床を構成するフロアパネル（図示せず）の中央部に前後方向に伸びるフロアトンネル１０が配置される。フロアトンネル１０は、フロアパネルから上方に***し、下方が開口された形状を有し、車幅方向での断面は下方が開放されたコ字状となっている。
"Structure of floor tunnel"
FIG. 1 shows a schematic configuration of a floor tunnel. A floor tunnel 10 extending in the front-rear direction is disposed at a central portion of a floor panel (not shown) which constitutes the floor of the vehicle. The floor tunnel 10 has a shape protruding upward from the floor panel and opened downward, and the cross section in the vehicle width direction has a U-shape open downward.
そして、フロアトンネル１０の車幅方向の両側には、帯状の縁部１０ａが形成され、この縁部１０ａにて両側のフロアパネルに固定される。そして、フロアトンネル１０の内部に水素タンク２０が挿入されている。図においては、水素タンク２０の端部のバルブ部分が見えている。 And belt-like edge 10a is formed in the both sides of the cross direction of floor tunnel 10, and it is fixed to the floor panel of both sides by this edge 10a. The hydrogen tank 20 is inserted into the floor tunnel 10. In the figure, the valve portion at the end of the hydrogen tank 20 is visible.
水素タンク２０を取り付けることで、その重量により、フロアトンネル１０の上壁が下に引っ張られて、下部が開く方向の力が掛かり変形する可能性がある。 By attaching the hydrogen tank 20, the weight may cause the upper wall of the floor tunnel 10 to be pulled downward, and a force in the direction in which the lower portion is opened may be deformed.
「水素タンクの取り付け構造の構成」
図２（ａ）には、図１において矢印Ａで示した方向（後）から見た概略斜視図、図２（ｂ）には図１においてＸ−Ｘにおける概略断面図を示す。なお、各図のスケール、形状は、適宜変更してある。また、図２（ａ）においては、フロアトンネル１０およびバルブは省略してある。
"Structure of hydrogen tank mounting structure"
2 (a) is a schematic perspective view seen from the direction (rear) indicated by arrow A in FIG. 1, and FIG. 2 (b) is a schematic cross-sectional view taken along line XX in FIG. In addition, the scale of each figure and the shape are suitably changed. Moreover, in FIG. 2 (a), the floor tunnel 10 and the valve | bulb are abbreviate | omitted.
水素タンク２０の端部には、口金部２２が設けられ、この口金の内側に流通口が設けられる。口金部２２の周囲には円筒状のタンク首部２４が位置し、このタンク首部２４を取り囲むように固定部材２６が取り付けられる。 A base 22 is provided at an end of the hydrogen tank 20, and a flow port is provided inside the base. A cylindrical tank neck 24 is located around the base 22 and a fixing member 26 is attached to surround the tank neck 24.
この固定部材２６は、上側部分２６ａと下側部分２６ｂとからなり、両方とも、半円状の胴部２６ａ−１，２６ｂ−１と、その胴部２６ａ−１，２６ｂ−１から半径方向外側に伸びる縁部２６ａ−２，２６ｂ−２を有している。そして、上側部分２６ａと下側部分２６ｂの縁部２６ａ−２，２６ｂ−２同士をボルト２８で固定することで、胴部２６ａ−１，２６ｂ−１がタンク首部２４を周囲から締め付け固定する。そして、下側部分２６ｂの縁部２６ｂ−２は、上側部分２６ａの縁部２６ａ−２より半径方向外側に延出しており、この部分がブラケット３０に固定される。 The fixing member 26 includes an upper portion 26a and a lower portion 26b, both of which are radially outward from the semicircular trunks 26a-1 and 26b-1 and the trunks 26a-1 and 26b-1. The rims 26a-2 and 26b-2 extend to the Then, by fixing the edge portions 26a-2 and 26b-2 of the upper portion 26a and the lower portion 26b with bolts 28, the body portions 26a-1 and 26b-1 tighten and fix the tank neck portion 24 from the periphery. The edge 26 b-2 of the lower portion 26 b extends radially outward from the edge 26 a-2 of the upper portion 26 a, and this portion is fixed to the bracket 30.
ブラケット３０は、前後方向から見て下方が開放したコ字状であり、その外周面がフロアトンネル１０の内壁に例えば溶接で固定される。例えば、スポット溶接が行われ、図２（ｂ）において溶接点を×で示してある。ブラケット３０の下方に向けて伸びる両脚の底部端面には、下側部分２６ｂの一対の縁部２６ｂ−２がボルト３２によってねじ止め固定されている。すなわち、この例では、ブラケット３０には、その底部端面から上に向かってねじ穴が形成されており、ここにボルト３２をねじ込むことで、縁部２６ｂ−２をブラケット３０に固定する。図２（ｂ）では、ボルト３２のねじ込まれる軸全体を模式的に示してある。 The bracket 30 is U-shaped open at the lower side when viewed from the front and rear direction, and the outer peripheral surface thereof is fixed to the inner wall of the floor tunnel 10 by welding, for example. For example, spot welding is performed, and welding points are indicated by x in FIG. 2 (b). A pair of edges 26 b-2 of the lower portion 26 b is screwed to the bottom end surfaces of both legs of the bracket 30 extending downward by bolts 32. That is, in this example, a screw hole is formed in the bracket 30 upward from the bottom end face thereof, and the edge portion 26 b-2 is fixed to the bracket 30 by screwing the bolt 32 into this. In FIG. 2 (b), the entire screwed shaft of the bolt 32 is schematically shown.
このように、本実施形態では、コ字状のブラケット３０がコ字状のフロアトンネル１０の内部に固定される。従って、このブラケット３０がフロアトンネル１０の補強部材として機能する。そして、水素タンク２０の口金部２２を固定する固定部材２６をブラケット３０に固定することで、水素タンク２０をフロアトンネル１０に確実に固定することが可能となる。また、固定部材２６は、水素タンク２０のタンク首部２４に対応した位置に設けられている。タンク首部２４は、タンク本体に比べて小径であり、タンク首部２４とフロアトンネル１０との間には所定の空間が存在する。従って、この空間に固定部材２６を配置することで、フロアトンネル１０と水素タンク２０との間に固定部材２６を介在させても、フロアトンネル１０への水素タンク２０の設置に問題が生じない。 Thus, in the present embodiment, the U-shaped bracket 30 is fixed to the inside of the U-shaped floor tunnel 10. Thus, the bracket 30 functions as a reinforcing member of the floor tunnel 10. Then, by fixing the fixing member 26 for fixing the base portion 22 of the hydrogen tank 20 to the bracket 30, the hydrogen tank 20 can be reliably fixed to the floor tunnel 10. In addition, the fixing member 26 is provided at a position corresponding to the tank neck 24 of the hydrogen tank 20. The tank neck 24 is smaller in diameter than the tank body, and a predetermined space exists between the tank neck 24 and the floor tunnel 10. Therefore, by arranging the fixing member 26 in this space, even if the fixing member 26 is interposed between the floor tunnel 10 and the hydrogen tank 20, no problem occurs in the installation of the hydrogen tank 20 in the floor tunnel 10.
なお、ブラケット３０の外周面は、フロアトンネル１０の内壁に全体的に接触固定されることが好適であるが、図２（ｂ）に示すように、一部離れていても構わない。 In addition, although it is suitable for the outer peripheral surface of the bracket 30 to contact-fix entirely with the inner wall of the floor tunnel 10, as shown in FIG.2 (b), it may be apart.
「他の実施形態」
図２の例では、コ字状のブラケット３０は、中実の部材であった。しかし、ブラケット３０として中空のものを採用することも可能である。図３には、中空のブラケット４０を示してある。図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は後方から見た正面図、図３（ｃ）は、右側から見た側面図、図３（ｄ）は、図３（ｂ）のＢ−Ｂ断面であって、ボルト３２による縁部２６ｂ−２との接続状態を示した図である。
"Other embodiments"
In the example of FIG. 2, the U-shaped bracket 30 is a solid member. However, it is also possible to adopt a hollow bracket as the bracket 30. A hollow bracket 40 is shown in FIG. 3 (a) is a plan view, FIG. 3 (b) is a front view as viewed from the rear, FIG. 3 (c) is a side view as viewed from the right, and FIG. 3 (d) is B in FIG. It is a -B cross section, and is a figure showing the connection state with edge 26b-2 by bolt 32.
このように、ブラケット４０は、外形は、ブラケット３０と同様である。そして、基本的に板材から構成される。前壁４４と、後壁４２は、コ字状の同一形状であって、間隔をおいて配置されている。そして、両者が、長方形状の右側壁４６、左側壁４８、頂壁５０、右底壁５２、左底壁５４によって接続されている。なお、前壁４４、後壁４２を設けるとブラケット４０の剛性を高くすることができるが、これを省略してもよい。 Thus, the bracket 40 has an outer shape similar to that of the bracket 30. And basically, it is composed of a plate material. The front wall 44 and the rear wall 42 have the same U-shape and are spaced apart. And both are connected by the rectangular-shaped right side wall 46, left side wall 48, top wall 50, right bottom wall 52, and left bottom wall 54. Although the rigidity of the bracket 40 can be increased by providing the front wall 44 and the rear wall 42, this may be omitted.
そして、右底壁５２、左底壁５４が縁部２６ｂ−２とそれぞれボルト３２によって締結される。この例では、図３（ｄ）に示すように、ボルト３２の軸が右底壁５２、縁部２６ｂ−２の両方を貫通し、そこにナットが螺合されて締結されている。 Then, the right bottom wall 52 and the left bottom wall 54 are fastened to the edge 26 b-2 by bolts 32 respectively. In this example, as shown in FIG. 3D, the shaft of the bolt 32 passes through both the right bottom wall 52 and the edge 26b-2, and a nut is screwed and fastened there.
図４には、さらに他の実施形態を示す。この例では、ブラケット４０を複数の部材から構成する。すなわち、締結部材４０ｂは、中間部分が、縁部２６ｂ−２上に位置し、ここにおいてボルト３２によって固定部材２６の縁部２６ｂ−２とボルト締めされる。そして、締結部材４０ｂは、ボルト締めされる部分から横に伸びフロアトンネル１０の側壁に突き当たった後、側壁に沿って下方に伸び、この側壁と重なった部分において、締結部材４０ｂとフロアトンネル１０の側壁が溶接固定される。締結部材４０ｂは、ボルト締めされる部分から上方に伸び、上端において、連結部材４０ａの下端と重なる。そして、この部分で締結部材４０ｂの上端と連結部材４０ａの下端が溶接によって固定される。締結部材４０ｂは、左右の縁部２６ｂ−２に対応して２つが同様の構成で設けられる。 FIG. 4 shows still another embodiment. In this example, the bracket 40 is composed of a plurality of members. That is, the intermediate portion of the fastening member 40 b is located on the edge 26 b-2, and is bolted with the edge 26 b-2 of the fixing member 26 by the bolt 32 here. The fastening member 40b extends laterally from the part to be bolted and abuts the side wall of the floor tunnel 10, and then extends downward along the side wall, and in a portion overlapping this side wall, the fastening member 40b and the floor tunnel 10 are The side walls are fixed by welding. The fastening member 40 b extends upward from the part to be bolted, and overlaps with the lower end of the connecting member 40 a at the upper end. The upper end of the fastening member 40b and the lower end of the connecting member 40a are fixed by welding at this portion. The two fastening members 40b are provided in the same configuration corresponding to the left and right edges 26b-2.
連結部材４０ａは、前後方向から見てコ字状であり、左右一対の締結部材４０ｂと溶接される両脚の下端部分から上方に伸び、フロアトンネル１０の頂壁に突き当たった後、頂壁に沿って伸びる。そして、頂壁と沿って伸びる部分において、連結部材４０ａがフロアトンネル１０の頂壁と溶接される。 The connecting member 40a is U-shaped as viewed from the front and rear direction, extends upward from the lower end portions of both legs welded to the pair of left and right fastening members 40b, and abuts on the top wall of the floor tunnel 10 and then along the top wall Stretch. The connecting member 40 a is welded to the top wall of the floor tunnel 10 at a portion extending along the top wall.
このように、本実施形態では、ブラケット４０が一対の締結部材４０ｂとこれらを連結する連結部材４０ａの３つの部材で構成される。一対の締結部材４０ｂは、その中間部が固定部材２６の縁部２６ｂ−２とボルト締めされるとともに、一端がフロアトンネル１０の側壁に固定され、多端が連結部材４０ａに固定される。そして、連結部材４０ａがフロアトンネル１０の頂壁に溶接される。 As described above, in the present embodiment, the bracket 40 is configured by three members of the pair of fastening members 40 b and the connecting member 40 a that connects them. An intermediate portion of the pair of fastening members 40b is bolted with the edge 26b-2 of the fixing member 26, one end is fixed to the side wall of the floor tunnel 10, and the other end is fixed to the connecting member 40a. Then, the connecting member 40 a is welded to the top wall of the floor tunnel 10.
図５には、さらに他の実施形態を示す。この例では、図４の例と同様に、ブラケット４０を一対の締結部材４０ｂとこれらを連結する連結部材４０ａの３つの部材で構成するが、締結部材４０ｂの上端がさらに上方に伸びてフロアトンネル１０の側壁に溶接される点が異なっている。すなわち、一対の締結部材４０ｂは、固定部材２６の縁部２６ｂ−２とボルト締めされる部分が下端となり、それ以上横方向には伸びない。そして、ボルト締めされる部分から上方に伸びて、連結部材４０ａと溶接された後、さらに斜め上方に伸びてフロアトンネル１０の側壁に当たった後これに沿って伸びそこでフロアトンネル１０の側壁に溶接される。従って、締結部材４０ｂは下端ではなく上端でフロアトンネル１０の側壁に溶接される。 Another embodiment is shown in FIG. In this example, as in the example of FIG. 4, the bracket 40 is constituted by three members of a pair of fastening members 40b and a connecting member 40a connecting them, but the upper end of the fastening member 40b extends further upward and the floor tunnel It is different in that it is welded to the 10 side walls. That is, in the pair of fastening members 40b, the portion bolted with the edge portion 26b-2 of the fixing member 26 is the lower end and does not extend further in the lateral direction. Then, it extends upward from the bolted portion and is welded to the connecting member 40a, and then further extends obliquely upward and strikes the side wall of the floor tunnel 10 and then extends there and is welded to the side wall of the floor tunnel 10 Be done. Accordingly, the fastening member 40b is welded to the side wall of the floor tunnel 10 at the upper end rather than the lower end.
このような実施形態においても、ブラケット４０によって、水素タンク２０を、固定部材２６を介し固定することができるとともに、ブラケット４０によって、フロアトンネル１０を補強することができる。なお、図４，５の実施形態において、前壁、後壁を設けてもよい。 Also in such an embodiment, the hydrogen tank 20 can be fixed via the fixing member 26 by the bracket 40, and the floor tunnel 10 can be reinforced by the bracket 40. In the embodiment of FIGS. 4 and 5, a front wall and a rear wall may be provided.
「その他」
フロアトンネル１０、ブラケット３０，４０、固定部材２６などは鋼材などの金属で形成されることが好適であるが、強度を十分に維持できれば他の材料を用いても構わない。また、フロアトンネル１０と、ブラケット３０，４０の固定は、溶接が好ましいが、強度を十分なものにできれば接着などでもよい。水素タンク２０は、軽量で十分な強度を有する強化プラスチックで構成されることが好適である。
"Other"
The floor tunnel 10, the brackets 30, 40, the fixing member 26 and the like are preferably formed of metal such as steel, but other materials may be used as long as the strength can be sufficiently maintained. Moreover, although the fixing of the floor tunnel 10 and the brackets 30 and 40 is preferably welding, it may be bonding or the like if sufficient strength can be obtained. The hydrogen tank 20 is preferably made of a lightweight and sufficiently strong reinforced plastic.
本実施形態によれば、ブラケット３０，４０によって、フロアトンネル１０を補強することができ、車両に水素タンク２０を確実に取り付けることができる。特にブラケット３０，４０には、水素タンク２０に固定した固定部材２６がねじ止めされるため、ブラケット３０，４０が水素タンク２０の支持部材として機能する。従って、比較的簡単な構成で、フロアトンネル１０に水素タンク２０を確実に取り付けることができる。 According to the present embodiment, the floor tunnel 10 can be reinforced by the brackets 30, 40, and the hydrogen tank 20 can be reliably attached to the vehicle. In particular, since the fixing members 26 fixed to the hydrogen tank 20 are screwed to the brackets 30 and 40, the brackets 30 and 40 function as a support member for the hydrogen tank 20. Therefore, the hydrogen tank 20 can be securely attached to the floor tunnel 10 with a relatively simple configuration.
さらに、フロアトンネル１０が補強されるため、車両ボデーの剛性を向上することができ、騒音・振動も抑制することができる。 Furthermore, since the floor tunnel 10 is reinforced, the rigidity of the vehicle body can be improved, and noise and vibration can also be suppressed.
１０ フロアトンネル、２０ 水素タンク、２２ 口金部、２４ タンク首部、２６ 固定部材、２６ａ 上側部分、２６ａ−１，２６ｂ−１ 胴部、２６ａ−２，２６ｂ−２ 縁部、２６ｂ 下側部分、２８，３２ ボルト、３０，４０ ブラケット、４０ａ 連結部材、４０ｂ 締結部材。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 floor tunnel, 20 hydrogen tank, 22 nozzle | cap | die part, 24 tank neck part, 26 fixing member, 26a upper part, 26a-1, 26b-1 trunk | drum, 26a-2, 26b-2 edge, 26b lower part, 28 , 32 bolt, 30, 40 bracket, 40a connecting member, 40b fastening member.
Claims (1)
下方が開放されたコ字状であって、前記フロアトンネルの内壁に沿って位置し、前記フロアトンネルの内壁に固定されるブラケットと、
このブラケットに固定され、前記水素タンクを支持する支持部材と、
を有する、
水素タンクの取付構造。
A mounting structure of a hydrogen tank disposed in a floor tunnel,
A bracket having a U-shape open at the bottom and located along the inner wall of the floor tunnel and fixed to the inner wall of the floor tunnel;
A support member fixed to the bracket and supporting the hydrogen tank;
Have
Hydrogen tank mounting structure.
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