JP3791383B2 - 燃料電池車両の燃料タンク搭載構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は燃料電池車両におけるH2 ガス,アルコール等の電池用燃料を封入した燃料タンクの搭載構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
燃料ガスを封入したボンベの搭載構造として、例えば特開平9−290648号公報に示されているように、トランクルームやラッゲージルーム等車体後部のフロア上に支持フレームを設けて、該支持フレーム上に燃料ボンベをクランプ固定したものが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
前述のようにトランクルーム内やラッゲージルーム内等、乗員の安全を確保する居室への気体の進入が考えられる部位に燃料タンクを搭載する場合、安全面での充分な対策が必要であり、特に燃料電池車両では電池用燃料、即ち、反応ガスとして水素を使用していることから、万一の破損時を考慮して反応ガスの居室内への進入を防止する必要がある。
【0004】
従って、安全面からは前記従来の搭載構造等に加えて、燃料タンクおよびその周辺の燃料供給配管を密閉室間に格納する必要があり、分子量の最も小さい水素の居室内への進入を確実に防止するためには、前記密閉室間を形成する隔壁に分割線が存在しない隔壁構造が必要となるが、これでは、燃料タンクの着脱や燃料供給配管のメンテナンスが行えなくなる問題を生じてしまう。
【0005】
そこで、本発明は燃料タンクのメンテナンスに支障を来たすことなく燃料タンクを居室内とは隔絶して搭載することができる燃料電池車両の燃料タンク搭載構造を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明にあっては、車体後部のフロア上に配置される電池用の燃料タンクを囲繞してフロア上に接合固定した下部ボックスと、
該下部ボックスに外嵌されて前記燃料タンクを内封する上部ボックスと、に分割した格納ボックスを構成し、
前記上部ボックスに、格納ボックス内と車外とを連通する通気パイプを配設し、
前記格納ボックスは平面方形に形成して、下部ボックスと上部ボックスの相互に重合した各対向する1対の側部のうち一方の側部の合わせ面を斜面として形成し、
前記下部ボックスは、合わせ面を斜面とした側部と反対側の側部が開放されている一方、
該下部ボックスの開放側部に対応した上部ボックスの側部は、前記開放側部を覆う延設部を備えていることを特徴としている。
【0009】
請求項2の発明にあっては、請求項1に記載の燃料電池車両の燃料タンク搭載構造において、前記下部ボックスの開口縁近傍の外面に、該開口縁に沿ってフランジを形成してある一方、
上部ボックスの開口周縁に前記下部ボックスのフランジおよびフロア上に重合する周縁フランジを形成し、
これら下部ボックスと上部ボックスの合わせ面間から前記フランジと周縁フランジとの重合面間に亘ってシール材を介装して、これらフランジと周縁フランジとを締結固定したことを特徴としている。
【0010】
請求項3の発明にあっては、請求項1に記載の燃料電池車両の燃料タンク搭載構造において、前記下部ボックスと上部ボックスとを、それらの開口縁が側面視して前記斜面とした合わせ面側からフロア上に亘って斜状となるように分割構成し、
少なくとも上部ボックスの開口縁のうちフロア上に接する傾斜下端側の縁部にフランジを形成して、該フランジを介してフロア上に締結固定したことを特徴としている。
【0011】
請求項4の発明にあっては、請求項3に記載の燃料電池車両の燃料タンク搭載構造において、前記下部ボックスの開口縁近傍の外面に、該開口縁に沿ってフランジを形成してある一方、
上部ボックスの開口周縁に前記下部ボックスのフランジおよびフロア上に重合する周縁フランジを形成し、
これら下部ボックスと上部ボックスの合わせ面間から前記フランジと周縁フランジとの重合面間に亘ってシール材を介装し、
少なくとも上部ボックスの周縁フランジのフロア上に重合した傾斜下端側の部分で該フロア上に締結固定したことを特徴としている。
【0012】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明によれば、燃料タンク又はこれに接続した燃料供給配管から、万一、水素等の燃料ガスが漏れた場合でも、分子量の小さな燃料ガスは上方指向して格納ボックス上部の通気パイプを介して車外へ排出される。
【0013】
この格納ボックスはフロア上の下部ボックスに対して上部ボックスを外嵌して燃料タンクを格納しているため、これら下部ボックスと上部ボックスの重合した合わせ面間が燃料ガスの流通経路となり得るが、格納ボックス内から外部へ向かう経路は前記合わせ面間では下向きの経路となるから、水素等の分子量の小さな燃料ガスが前記合わせ面間に下向きに進入しにくく、前述のように通気パイプからの排出経路をたどる。
【0014】
この結果、燃料ガスが居室内に流出するのを防止できて安全性を高めることができる。
【0015】
また、格納ボックスは前述のようにフロア上に固設した下部ボックスと、これに被せる上部ボックスとに分割した構成であるから、上部ボックスを外して燃料タンクや燃料供給配管の着脱又はメンテナンス作業を容易に行うことができる。
【0016】
しかも、斜面同士の摺り合わせによって下部ボックスに対する上部ボックスの位置合わせを行えて、上部ボックスの外嵌作業を容易に行うことができる。
【0017】
更に、下部ボックスの一側部が開放した開放側部となっているため、該開放側部から燃料タンクを水平移動して下部ボックスに出し入れを行うことができて、燃料タンクの着脱作業を容易に行うことができる。
【0018】
請求項2に記載の発明によれば、請求項1の発明の効果に加えて、下部ボックスと上部ボックスの合わせ面間から下部ボックスのフランジと上部ボックスの周縁フランジとの重合面間に亘ってシール材を介装してあって、しかも、これら下部ボックスと上部ボックスとを締結部材がボックス内外を貫通しない前記フランジと周縁フランジとの重合部分で締結固定しているため、これら下部ボックスと上部ボックスとの合わせ面間を経路とする燃料ガスの漏出を確実に防止することができる。
【0019】
請求項3に記載の発明によれば、請求項1の発明の効果に加えて、下部ボックスの一側部が開放状態となるため、該開放部分から燃料タンクを水平移動して出し入れを行うことができて、燃料タンクの着脱作業を容易に行うことができる。
【0020】
また、上部ボックスの斜面とした合わせ面の下縁を下部ボックスの傾斜した開口縁上に摺接させることで、下部ボックスに対する上部ボックスの嵌合又は取外し作業を行えて、上部ボックスの着脱作業を容易に行うことができる。
【0021】
更に、下部ボックスと上部ボックスの開口縁の傾斜上端部では斜面とした合わせ面同士が係合しているので、上部ボックスの開口縁の傾斜下端側の縁部のフランジをフロアに締結固定するだけで上部ボックスをしっかりと固定できて、締結作業工数を軽減することができる。
【0022】
請求項4に記載の発明によれば、請求項3の発明の効果に加えて、下部ボックスと上部ボックスの合わせ面間から下部ボックスのフランジと上部ボックスの周縁フランジとの重合面間に亘ってシール材を介装してあるため、これら下部ボックスと上部ボックスとの合わせ面間を経路とする燃料ガスの漏出を確実に防止することができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
【0024】
図1は本発明における格納ボックスの基本的な構造を示すもので、1はラッゲージルーム,トランクルーム等の車体後部のフロアを示し、該フロア1上の所要の部位に水素等の分子量の小さい燃料ガスを封入した燃料タンク2を始めとして、該燃料タンク2に接続した燃料供給配管3を適宜の固定手段により固定配置するようにしてある。
【0025】
4はフロア1上に配設されて前記燃料タンク2および燃料供給配管3を格納する金属製の格納ボックスを示す。
【0026】
格納ボックス4は平面方形に形成してあり、前記燃料タンク2および燃料供給配管3を囲繞して前後,左右の側壁をフロア1上に溶接して固定した下部ボックス5と、該下部ボックス5に上方から外嵌して前記燃料タンク2等を内封する上部ボックス6とに分割して構成してある。
【0027】
これら下部ボックス5と上部ボックス6の相互に重合した対向する1対の側部、例えば前後1対の側部のうち前方の側部の合わせ面5f ,6f は斜面として形成してある。
【0028】
また、上部ボックス6の上壁の左右両側部には、格納ボックス4内と車外とを連通する通気パイプ7を配設してある。
【0029】
この通気パイプ7の上端は、例えば図3に示すように、リヤピラー等の車体側部8を貫通して接続してあり、車外側はルーバー付きのフィニッシャ9で装飾してある。
【0030】
以上の基本構造によれば、燃料タンク2又はこれに接続した燃料供給配管3から、万一、水素等の燃料ガスが漏れた場合でも、分子量の小さな燃料ガスは上方指向して格納ボックス4の上部の通気パイプ7を介して車外へ排出される。
【0031】
この格納ボックス4はフロア1上の下部ボックス5に対して上部ボックス6を外嵌して燃料タンク2等を格納しているため、これら下部ボックス5と上部ボックス6の重合した合わせ面間が図2の矢印aで示すように燃料ガスの流通経路となる得るが、格納ボックス4内から外部へ向かう経路は前記合わせ面間では下向きの経路となるから、水素等の分子量の小さな燃料ガスが前記合わせ面間に下向きに進入しにくく、前述のように通気パイプ7からの排出経路をたどる。
【0032】
この結果、燃料ガスが居室内に流出するのを防止できて安全性を高めることができる。
【0033】
また、格納ボックス4は前述のようにフロア1上に固設した下部ボックス5と、これに被せる上部ボックス6とに分割した構成であるから、上部ボックス6を外して燃料タンク2や燃料供給配管3の着脱またはメンテナンス作業を容易に行うことができる。
【0034】
ここで、前記下部ボックス5および上部ボックス6の前側の合わせ面5f ,6f は斜面としてあるため、これら斜面5f ,6f 同士の摺り合わせによって下部ボックス5に対する上部ボックス6の位置合わせを行えて、上部ボックス6の外嵌作業を容易に行うことができる。
【0035】
図4,5は本発明の第1実施形態を示すもので、本実施形態にあっては前記基本構造における下部ボックス5の後側部が開放された開放側部として構成されている一方、上部ボックス6の後側には前記下部ボックス5の開放側部を覆う延設部6Aを形成してある。
【0036】
また、下部ボックス5の開口縁近傍の外面には、該開口縁に沿ってフランジ11を形成してある一方、上部ボックス6の前記延設部6Aに亘る開口周縁に前記下部ボックス5のフランジ11およびフロア1上に重合する周縁フランジ12を形成してある。
【0037】
これら下部ボックス5と上部ボックス6の合わせ面間からフランジ11と周縁フランジ12との重合面間には、例えばブチルゴム等からなるシール材13を介装してある。
【0038】
そして、前記上部ボックス6はフランジ11と周縁フランジ12との重合部分でボルト・ナット14により締結して、下部ボックス5に固定してある。
【0039】
この第1実施形態の構造によれば、前記基本構造と同様の効果が得られる他に、下部ボックス5の後側部を開放側部としてあるため、図外のバックドア等の開閉体を開いて、この開放側部から燃料タンク2を水平移動して下部ボックス5に出し入れを行うことができ、燃料タンク2の着脱作業を容易に行うことができる。
【0040】
特に、図8に示したように燃料タンク2の複数個を支持フレーム15上に1まとめにしてモジュール化したタイプ2Mのものでは、重量が可成り嵩んでしまうが、この場合でも水平移動により容易に下部ボックス5に出し入れすることができる。
【0041】
また、下部ボックス5と上部ボックス6の合わせ面間から下部ボックス5のフランジ11と上部ボックス6の周縁フランジ12との重合面間に亘ってシール材13を介装してあって、しかも、これら下部ボックス5と上部ボックス6とをボルト・ナット14がボックス内外を貫通しない前記フランジ11と周縁フランジ12との重合部分で締結固定しているため、これら下部ボックス5と上部ボックス6との合わせ面間を経路とする燃料ガスの流出を確実に防止することができる。
【0042】
図6〜8は本発明の第2実施形態を示すもので、本実施形態にあっては前記基本構造における下部ボックス5と上部ボックス6とを、それらの開口縁が側面視して前記斜面とした合わせ面5f ,6f からフロア1上に亘って斜状となるように分割構成してある。
【0043】
また、上部ボックス6の開口縁のうちフロア2上に接する傾斜下端側の縁部にフランジ12a を形成してあって、上部ボックス6をこのフランジ12a を介してフロア1上にボルト・ナット16により締結固定してある。
【0044】
この第2実施形態の構造によれば前記基本構造と同様の効果が得られる他に、下部ボックス5の後側部が開放状態となるため、前記第1実施形態と同様にこの開放側の後側部から例えば前記燃料タンクモジュール2Mを水平移動して下部ボックス5に出し入れできて、その着脱作業を容易に行うことができる。
【0045】
また、上部ボックス6の前端下縁を下部ボックス5の傾斜した開口縁上に摺接させることで、下部ボックス5に対する上部ボックス6の嵌合又は取外し作業を行うことができるので、労力を軽減して上部ボックス6の着脱作業を容易に行うことができる。
【0046】
更に、下部ボックス5と上部ボックス6の開口縁の傾斜上端部、即ち、前端側では斜面とした合わせ面5f ,6f 同士が係合しているので、上部ボックス6の開口縁後端となる傾斜下端側の縁部のフランジ12a をフロア1にボルト・ナット16により締結固定するだけで上部ボックス6をしっかりと固定できて、締結作業工数を軽減することができる。
【0047】
図9〜11は本発明の第3実施形態を示すもので、本実施形態にあっては前記第2実施形態における下部ボックス5の開口縁近傍の外面に、該開口縁に沿ってフランジ11を形成してある一方、上部ボックス6の開口周縁に前記下部ボックス5のフランジ11およびフロア1上に重合する周縁フランジ12を形成してある。
【0048】
また、下部ボックス5と上部ボックス6の合わせ面間から下部ボックス5のフランジ11と上部ボックス6の周縁フランジ12との重合面間に亘ってシール材13を介装してある。
【0049】
上部ボックス6はその開口縁後端となる傾斜下端側の部分で前記周縁フランジ12を介してフロア1上にボルト・ナット16により締結固定してある。
【0050】
従って、この第3実施形態の構造によれば前記第2実施形態と同様の効果が得られる他に、下部ボックス5と上部ボックス6の合わせ面間から下部ボックス5のフランジ11と上部ボックス6の周縁フランジ12との重合面間に亘ってシール材13を介装してあるため、これら下部ボックス5と上部ボックス6との合わせ面間を経路とする燃料ガスの流出を確実に防止することができる。
【0051】
図12の(A),(B)は下部ボックス5に対する上部ボックス6の着脱時の作業形態を示しており、前記第2実施形態でも述べたように上部ボックス6の前端下縁を下部ボックス5の傾斜した開口縁上に摺接させることで、上部ボックス6の嵌合又は取外し作業を行うことができるが、本実施形態では上部ボックス6の開口縁に周縁フランジ12が張り出しているため、前記摺動作業時に上部ボックス6が下部ボックス5の傾斜した開口縁から外れるのを抑制できてより一層上部ボックス6の着脱作業性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明における格納ボックスの基本構造を示す斜視図。
【図2】 図1のA−A線に沿う断面図。
【図3】 図1の基本構造における通気パイプの車体貫部分を示す断面斜視図。
【図4】 本発明の第1実施形態を示す斜視図。
【図5】 図4のB−B線に沿う断面図。
【図6】 本発明の第2実施形態を示す斜視図。
【図7】 図6のC−C線に沿う断面図。
【図8】 本発明の第2実施形態における燃料タンクの着脱作業途上を示す斜視図。
【図9】 本発明の第3実施形態を示す斜視図。
【図10】 図9のD−D線に沿う断面図。
【図11】 本発明の第3実施形態の側面図。
【図12】 本発明の第3実施形態における上部ボックスの着脱作業途上を示す側面説明図。
【符号の説明】
1 フロア
2 燃料タンク
3 燃料供給配管
4 格納ボックス
5 下部ボックス
5f 斜面(合わせ面)
6 上部ボックス
6f 斜面(合わせ面)
7 通気パイプ
11 下部ボックスのフランジ
12,12a 上部ボックスの周縁フランジ 13 シール材
Claims (4)
- 車体後部のフロア上に配置される電池用の燃料タンクを囲繞してフロア上に接合固定した下部ボックスと、
該下部ボックスに外嵌されて前記燃料タンクを内封する上部ボックスと、に分割した格納ボックスを構成し、
前記上部ボックスに、格納ボックス内と車外とを連通する通気パイプを配設し、
格納ボックスは平面方形に形成して、下部ボックスと上部ボックスの相互に重合した各対向する1対の側部のうち一方の側部の合わせ面を斜面として形成し、
下部ボックスは、合わせ面を斜面とした側部と反対側の側部が開放されている一方、
該下部ボックスの開放側部に対応した上部ボックスの側部は、前記開放側部を覆う延設部を備えていることを特徴とする燃料電池車両の燃料タンク搭載構造。 - 下部ボックスの開口縁近傍の外面に、該開口縁に沿ってフランジを形成してある一方、
上部ボックスの開口周縁に前記下部ボックスのフランジおよびフロア上に重合する周縁フランジを形成し、
これら下部ボックスと上部ボックスの合わせ面間から前記フランジと周縁フランジとの重合面間に亘ってシール材を介装して、これらフランジと周縁フランジとを締結固定したことを特徴とする請求項1に記載の燃料電池車両の燃料タンク搭載構造。 - 下部ボックスと上部ボックスとを、それらの開口縁が側面視して前記斜面とした合わせ面側からフロア上に亘って斜状となるように分割構成し、 少なくとも上部ボックスの開口縁のうちフロア上に接する傾斜下端側の縁部にフランジを形成して、該フランジを介してフロア上に締結固定したことを特徴とする請求項1に記載の燃料電池車両の燃料タンク搭載構造。
- 下部ボックスの開口縁近傍の外面に、該開口縁に沿ってフランジを形成してある一方、
上部ボックスの開口周縁に前記下部ボックスのフランジおよびフロア上に重合する周縁フランジを形成し、
これら下部ボックスと上部ボックスの合わせ面間から前記フランジと周縁フランジとの重合面間に亘ってシール材を介装し、
少なくとも上部ボックスの周縁フランジのフロア上に重合した傾斜下端側の部分で該フロア上に締結固定したことを特徴とする請求項3に記載の燃料電池車両の燃料タンク搭載構造。
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