JP5493901B2 - 高圧ガスタンクのタンク保持機構とこれを用いて高圧ガスタンクを搭載した車両 - Google Patents

高圧ガスタンクのタンク保持機構とこれを用いて高圧ガスタンクを搭載した車両 Download PDF

Info

Publication number
JP5493901B2
JP5493901B2 JP2010008849A JP2010008849A JP5493901B2 JP 5493901 B2 JP5493901 B2 JP 5493901B2 JP 2010008849 A JP2010008849 A JP 2010008849A JP 2010008849 A JP2010008849 A JP 2010008849A JP 5493901 B2 JP5493901 B2 JP 5493901B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tank
pressure gas
band
gas tank
holding mechanism
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.)
Active
Application number
JP2010008849A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2011148324A (ja
Inventor
英嗣 林
秀介 稲木
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 JP2010008849A priority Critical patent/JP5493901B2/ja
Priority to DE102010061635.4A priority patent/DE102010061635B8/de
Priority to US12/986,311 priority patent/US8579331B2/en
Priority to CN201110030490.6A priority patent/CN102126428B/zh
Publication of JP2011148324A publication Critical patent/JP2011148324A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5493901B2 publication Critical patent/JP5493901B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04201Reactant storage and supply, e.g. means for feeding, pipes
    • 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
    • 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
    • B60K2015/0633Arrangement of tanks the fuel tank is arranged below the rear seat
    • 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
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Description

本発明は、高圧ガスタンクを保持する保持構造に関する。
近年になり、車両への高圧ガスタンク搭載の機会が増えている。例えば、燃料電池搭載車両では、燃料電池の燃料ガスである水素ガスを高圧ガスタンクに貯留して、この高圧ガスタンクを車両に横置き搭載している(例えば、特許文献1)。
特開2003−291666号公報
この特許文献では、高圧ガスタンクのシリンダー部において複数のバンドを巻回して保持していることから、タンクにそのシリンダー部の外表から力が加わっても、その力に抗して高圧ガスタンクをバンドにて保持できる。しかしながら、シリンダー部外表にバンドを巻回している都合上、高圧ガスタンクにタンク軸方向に沿って力が加わった場合のタンク保持に際しては、巻回しているバンドの拘束力を高める必要がある。その一方、近年では、高圧ガスタンクの軽量化に伴いタンクを薄肉とする要請があるため、バンドの拘束力をむやみに高めることができないのが実情である。
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、高圧ガスタンクのタンク軸方向に沿ったタンク保持の実効性を高めることを目的とする。
上記した目的の少なくとも一部を達成するために、本発明では、以下の構成を採用した。
[適用1:タンク保持機構]
円筒状のシリンダー部の両側に球面形状のドーム部を接合した形状の高圧ガスタンクを保持するタンク保持機構であって、
前記高圧ガスタンクを前記シリンダー部の周壁で受けるタンク受け部と、
前記高圧ガスタンクの両端において前記タンク受け部の側に位置するタンク端部部材と、
タンクの一方端の前記ドーム部から前記シリンダー部を経てタンクの他方端の前記ドーム部に亘って掛け渡され、前記シリンダー部の外表には前記高圧ガスタンクに対する対角線状の軌跡で接触した上で、前記一方端の前記ドーム部の球面形状外表と前記他方端の前記ドーム部の球面形状外表とにも接触して、前記高圧ガスタンクを前記タンク受け部に向けて押し付けるタンクバンドと、
前記タンク端部部材に、前記タンクバンドの端部をそれぞれ固定するバンド固定部とを備える
ことを要旨とする。
上記構成を備えるタンク保持構造では、タンク受け部によりシリンダー部周壁で受けられた高圧ガスタンクをタンクバンドで保持するに当たり、バンド固定用のタンク両端のタンク端部部材をタンク受け部の側に位置させた。このため、このタンク端部部材の一方にバンド固定部により固定されたタンクバンドは、タンクの一方端のドーム部からシリンダー部に延びるに当たり、このドーム部の球面形状外表に接触する。他方のタンク端部部材の側でも同様であり、当該タンク端部部材に固定されたタンクバンドは、タンクの他方端のドーム部からシリンダー部に延びるに当たり、このドーム部の球面形状外表に接触する。その上で、タンクバンドは、シリンダー部において高圧ガスタンクに対する対角線状の軌跡でシリンダー部外表に接触して、タンクの一方端のドーム部からシリンダー部を経てタンクの他方端のドーム部に亘って掛け渡され、タンク受け部に向けて高圧ガスタンクを押し付けて高圧ガスタンクを保持する。このようにしてタンクバンドを掛け渡した上記構成のタンク保持機構によれば、高圧ガスタンクにタンク軸方向に沿って力が加わっても、このタンク軸方向の力は、当該力が作用する側でドーム部にその球面形状外表で接触したタンクバンドにて受けられることになるので、高い実効性で高圧ガスタンクをタンク軸方向に沿って保持できる。シリンダー部の外表から加わった力に対しては、シリンダー部において対角線状の軌跡でシリンダー部外表に接触したタンクバンドでその力に抗して高圧ガスタンクを保持できる。そして、タンクバンドの固定に際しては、タンクバンドによる拘束力を不用意に高める必要がないので、タンクバンドの低強度化やコスト低下を図ることができる。
上記したタンク保持構造は、次のような態様とすることができる。例えば、タンクバンドを、フィラメントワインディング法による繊維巻回を経て前記高圧ガスタンクを補強する際のヘリカル巻きの軌跡に沿って前記一方端の前記ドーム部から前記シリンダー部を経て前記他方端の前記ドーム部に亘って掛け渡すようにできる。こうすれば、ドーム部においてその球面形状外表にタンクバンドをより確実に接触させることができるので、タンク軸方向に沿った高圧ガスタンク保持の実効性がより高まる。
また、前記タンクバンドを2本備えたものとした上で、その2本のタンクバンドを前記シリンダー部の外表においてクロスさせて、それぞれのタンクバンドを前記バンド固定部により前記タンク端部部材に固定することもできる。こうすれば、タンク軸方向に沿った高圧ガスタンク保持の実効性をより高めることができる。しかも、タンクバンドを2本とするに過ぎないので、省スペース化を阻害しないようにできる。
また、前記タンクバンドの両端の前記バンド固定部の少なくとも一方を、前記タンクバンドを伸ばそうとする力を吸収しつつ前記タンクバンドをその端部で前記タンク端部部材に固定するものとできる。こうすれば、保持済みの高圧ガスタンクが径方向或いはタンク軸方向に膨張・収縮しても、この膨張・収縮を吸収した上でのタンク保持が可能となる。
[適用2:車両]
円筒状のシリンダー部の両側に球面形状のドーム部を接合した形状の高圧ガスタンクをタンク長手方向が車両床下に沿うように横置き搭載した車両であって、
高圧ガスタンクを保持する上記したタンク保持機構を備え、
該タンク保持機構は、前記タンク受け部を車両ボディー側に有する
ことを要旨とする。
この車両では、タンク軸方向に沿った高圧ガスタンク保持の実効性を高めた上で、高圧ガスタンクを車両床下に横置き搭載できる。
本発明の実施例としてのタンク保持構造を高圧ガスタンク搭載車両に適用した場合の高圧ガスタンクTの車載の様子を概略的に示す説明図である。 高圧ガスタンクTの車載の様子をタンク周辺の構成と共に示す説明図である。 高圧ガスタンクTとその周辺の車両側フレームとの関係をタンク長手方向に亘って概略的に示す説明図である。 高圧ガスタンクTとその周辺の車両側フレームとの関係をタンク端部側から見て概略的に示す説明図である。 高圧ガスタンクTへのタンクバンド140の掛け渡しの様子とタンク保持の様子とを車両前後方向からの正面視とその底面視とで示す説明図である。 高圧ガスタンクTへのタンクバンド140の掛け渡しの様子とタンク保持の様子とを左側面視と右側面視とで示す説明図である。 図6の底面視相当図であり変形例のバンド保持機構200Aによるタンク保持の様子を示す説明図である。 また別の変形例のバンド保持機構200Bを図6の底面視と同様に示した説明図である。
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。図1は本発明の実施例としてのタンク保持構造を高圧ガスタンク搭載車両に適用した場合の高圧ガスタンクTの車載の様子を概略的に示す説明図、図2は高圧ガスタンクTの車載の様子をタンク周辺の構成と共に示す説明図、図3は高圧ガスタンクTとその周辺の車両側フレームとの関係をタンク長手方向に亘って概略的に示す説明図、図4は高圧ガスタンクTとその周辺の車両側フレームとの関係をタンク端部側から見て概略的に示す説明図である。
図1に示すように、車両10は、高圧ガスタンクTを、タンク長手方向が車両幅方向となるように、プラットフォームFの下方に横置きに搭載する。高圧ガスタンクTは、水素ガスを高圧で貯留する。タンクに貯留された水素ガスは、車両10が搭載した図示しない燃料電池に高圧ガスタンクTから図示しないガス配管を経て供給され、ガス供給の際には図示しない減圧弁にて減圧される。高圧ガスタンクTは、後列側の乗員シートSの下方に横置き搭載され、紙面奥側にも並べて横置き搭載することも可能である。なお、高圧ガスタンクTの搭載位置はこれに限られず、後輪RTの車軸より後方側に横置き搭載することも可能である。
高圧ガスタンクTは、樹脂製のライナー(図示略)の外周にフィラメントワインディング法による繊維巻回を経てライナーを補強した繊維強化タンクであり、図2に示すように、長尺で円筒状のシリンダー部TSの両側に球面形状のドーム部TDを接合して備える。両側のドーム部TDは、共にその外表を等張力曲面に倣った形状とし、一方のドーム部TDには、金属製のバルブベースTVBが装着されている。このバルブベースTVBは、タンク内充填ガスの流路を内部に備え、側面の配管コネクタを介して、ガス配管と接続される。
本実施例の車両10は、後列側の乗員シートSの下方のプラットフォームFの下面にタンク収納凹所110を車両幅方向に陥没形成して備え、後述するように高圧ガスタンクTに掛け渡されるタンクバンド140を有するバンド保持機構200にて、高圧ガスタンクTをタンク収納凹所110に保持する。タンク収納凹所110は、車両幅方向に延びて車両前後に位置して向かい合う前方側および後方側の傾斜面にタンク前方固定座112Fとタンク後方固定座112Rとを備え、両傾斜面の間を車両幅方向に延びる陥没溝114とする。陥没溝114を挟んで向かい合う上記のタンク前方固定座112Fとタンク後方固定座112Rは、図4に示すようにタンク長手方向に2箇所において、高圧ガスタンクTをタンク周壁で受ける。高圧ガスタンクTがこのタンク前方固定座112Fとタンク後方固定座112Rに当接するようにされると、横置き状の高圧ガスタンクTは、両固定座で受けて支えられることになるので、タンク径方向に位置決めされる。この場合、上記の両固定座は、搭載された高圧ガスタンクTの上方側に位置することから、高圧ガスタンクTは、両固定座への当接により、上下方向および左右方向(即ち、車両上下方向と車両前後方向)に位置決めされることになる。高圧ガスタンクTの回転方向の位置決めは、バルブベースTVBを用いる等の手法でなされるが、本発明の要旨とは直接関係しないので、その説明は省略する。
また、車両10は、プラットフォームFの両端側にサイドフレームSFを備える。このサイドフレームSFは、図2〜図4に示すように、高圧ガスタンクTの両端において上記の前後固定座の側に位置し、後述のタンクバンド140の固定のための貫通孔118と雌ネジ穴119を有する。
バンド保持機構200は、図2に示すように、タンク保持用のタンクバンド140を備える。タンクバンド140は、スチール製とされ、その両端を第1固定端141、第2固定端142とする。両固定端とも、貫通孔141a、142aを備えるが、貫通孔141aにあってはボルト径より大きい円形の貫通孔とされ、貫通孔142aにあっては小判状の長孔とされている。タンクバンド140は、サイドフレームSFが備える雌ネジ穴119にボルト143を螺合することで、第1固定端141においてサイドフレームSFに固定される。この際、平座金144が用いられ、割り座金を併用することもできるほか、雌ネジ穴119に当たる箇所を貫通孔とし、後述の第2固定端142の保持と同様にナットを用いてボルト143をネジ締めするようにしても良い。また、本実施例では、ボルト143を六角穴付きボルトとしているが六角ボルトとしても良い。タンクバンド140は、第2固定端142の側では、コイルバネ204を介在させた上で、長寸のボルト143によりサイドフレームSFに保持される。なお、屈曲した第1固定端141と第2固定端142とを、強度確保のため、多層構造とすること、或いは図示しないリブ等にて補強して屈曲形状を維持するように構成することもできる。
次に、高圧ガスタンクTへのタンクバンド140の掛け渡しの様子、並びにタンク保持の様子について説明する。図5は高圧ガスタンクTへのタンクバンド140の掛け渡しの様子とタンク保持の様子とを車両前後方向からの正面視とその底面視とで示す説明図、図6は高圧ガスタンクTへのタンクバンド140の掛け渡しの様子とタンク保持の様子とを左側面視と右側面視とで示す説明図である。
これら図面に示すように、タンクバンド140の両端の固定対象となるサイドフレームSFは、高圧ガスタンクTをその周壁で受けるタンク前方固定座112Fおよびタンク後方固定座112Rの側に位置する。このため、タンクバンド140は、一方の第1固定端141の側において、その固定箇所であるサイドフレームSFの下面側から延びて、高圧ガスタンクTの一方端のドーム部TDがなす等張力曲面の外表に接触した上で、高圧ガスタンクTのシリンダー部TSに延びる。他方の第2固定端142の側でも同様であり、タンクバンド140は、この第2固定端142の側であってもサイドフレームSFの下面側から延びて、高圧ガスタンクTの他方端のドーム部TDがなす等張力曲面の外表に接触した上で、高圧ガスタンクTのシリンダー部TSに延びる。そして、図5の底面視にて示すように、第1固定端141と第2固定端142とは、高圧ガスタンクTの軸芯AXに対して左右に位置することから、タンクバンド140は、高圧ガスタンクTのシリンダー部TSにおいて軸芯AXと交差するよう対角線状の軌跡でシリンダー部TSの外表に接触して、高圧ガスタンクTの一方端のドーム部TDからシリンダー部TSを経て他方端のドーム部TDに亘って掛け渡され、タンク収納凹所110のタンク前方固定座112Fおよびタンク後方固定座112Rに向けて高圧ガスタンクTを押し付けて当該タンクを保持する。
つまり、両端のドーム部TDの外表およびシリンダー部TSの外表に接するタンクバンド140は、シリンダー部TSにおける軸芯AXとタンクバンド140がなす角度αが比較的小さな値となるよう対角線状の軌跡となるよう高圧ガスタンクTに掛け渡される。そして、一方のドーム部TDからシリンダー部TSを経て他方のドーム部TDに接するバンド軌跡は、フィラメントワインディング法による繊維巻回を経てタンク補強を図る際のヘリカル巻きの軌跡に沿ったものとなり、タンクバンド140は、両端のドーム部TDの外表から離れてサイドフレームSFまで延びて、当該フレームにその両端にて固定されることになる。なお、図5では、図示の都合上、サイドフレームSFが高圧ガスタンクTのドーム部TDと干渉しないようにされているが、サイドフレームSFは既述したようにタンク収納凹所110の側に位置することから、ドーム部TDと干渉しない程度にサイドフレームSFをドーム部TDに近づけて配置することができる。こうすれば、ドーム部TDの周囲の省スペース化を図ることができる。
高圧ガスタンクTを車載するには、まず、タンクバンド140をサイドフレームSFから取り外してタンクバンド140が高圧ガスタンクTと干渉しないようにしておく。その後、横置き状の高圧ガスタンクTを昇降させる図示しないタンクリフターごと高圧ガスタンクTを図2に示すようにタンク収納凹所110の下方まで搬送し、タンクリフターにて高圧ガスタンクTをタンク収納凹所110に向けて持ち上げる。このタンク持ち上げは、高圧ガスタンクTのタンク周壁がタンク収納凹所110の向かい合うタンク前方固定座112Fとタンク後方固定座112Rに当接するまで行われる。なお、このタンク持ち上げと固定座へのタンク当接と前後して、タンクの回転方向の位置決めも行われる。
次いで、タンクバンド140を、その両端の第1固定端141と第2固定端142でサイドフレームSFにボルト143にてネジ締め固定する。具体的には、高圧ガスタンクTと干渉しないようにされていたタンクバンド140を、例えば第1固定端141の側でサイドフレームSFにネジ締め固定し、タンクバンド140がこの第1固定端141の側でドーム部TDの外表に接した上でシリンダー部TSの外表にも接する既述した対角線状の軌跡を取らせてタンク外周に掛け渡し、第2固定端142の側で、ボルト143にて固定する。第1固定端141の側では、図5に示すように、ボルト143をサイドフレームSFの雌ネジ穴119に締め付けて、第1固定端141をサイドフレームSFに直接固定する。第2固定端142の側では、第2固定端142とボルトヘッド側の大径の平座金144との間にコイルバネ204を介在させ、この状態で、ボルト143を第2固定端142の貫通孔142aと、サイドフレームSFにおける貫通孔118とに挿入させ、当該ボルトをナット145にて固定する。ナットによるボルト固定はいわゆるダブルナットとすることがゆるみ防止から望ましい。ナット145とボルト143の螺合により、ボルト143は、平座金144を介してコイルバネ204を圧縮状態とする。こうして圧縮したコイルバネ204は、タンクバンド140にテンションを掛けつつ、タンクバンド140の第2固定端142をサイドフレームSFに押し付けて保持する。高圧ガスタンクTは、こうして保持されたタンクバンド140によりタンク前方固定座112Fとタンク後方固定座112Rに向けて押し付けられプラットフォームFに対して固定される。
以上説明した本実施例の車両10では、バンド保持機構200によりタンク収納凹所110のタンク前方固定座112Fとタンク後方固定座112Rに高圧ガスタンクTを保持するに当たり、タンクバンド140の両端(第1固定端141および第2固定端142)をタンク両端において上記両固定座の側に位置するサイドフレームSFに固定した。このため、タンクバンド140は、既述したように第1固定端141の側において、サイドフレームSFの下面側から延びて高圧ガスタンクTの一方端のドーム部TDの等張力曲面外表に接触した上で、高圧ガスタンクTのシリンダー部TSに延びる。他方の第2固定端142の側でも同様であり、タンクバンド140は、この第2固定端142の側であってもサイドフレームSFの下面側から延びて、高圧ガスタンクTの他方端のドーム部TDの等張力曲面外表に接触した上で、高圧ガスタンクTのシリンダー部TSに延びる。そして、このシリンダー部TSにおいては、タンクバンド140は、軸芯AXと交差するよう対角線状の軌跡でシリンダー部TSの外表に接触して(図5の底面視参照)、高圧ガスタンクTの一方端のドーム部TDからシリンダー部TSを経て他方端のドーム部TDに亘って掛け渡され、タンク収納凹所110のタンク前方固定座112Fおよびタンク後方固定座112Rに向けて高圧ガスタンクTを押し付けて当該タンクを保持する。
この結果、本実施例の車両10によれば、高圧ガスタンクTにタンク軸方向に沿って力が加わっても、このタンク軸方向の力は、当該力が作用する側でドーム部TDにその等張力曲面外表で接触したタンクバンド140にて受けられることになるので、高い実効性で高圧ガスタンクTをタンク軸方向に沿って保持できる。シリンダー部TSの外表から図6において下向きに加わった力に対しては、シリンダー部TSにおいて対角線状の軌跡でシリンダー部S外表に接触したタンクバンド140でその力に抗して高圧ガスタンクを保持できる。また、シリンダー部TSの外表から図6において左右方向(車両前後方向)に加わった力に対しては、当該力が作用する側のタンク前方固定座112Fと或いはタンク後方固定座112Rとドーム部TDに接触したタンクバンド140とでその力に抗して高圧ガスタンクを保持できる。しかも、高い実効性でのタンク保持を図るに当たっては、タンクバンド140による拘束力を不用意に高める必要がないので、タンクバンド140の低強度化やコスト低下を図ることができる。このことは、高圧ガスタンクTの薄肉化に寄与することになり、薄肉の高圧ガスタンクTであっても好適に車両に搭載できる。
しかも、本実施例の車両10では、高圧ガスタンクTの一方のシリンダー部TSからシリンダー部TSを経て他方のシリンダー部TSに亘るタンクバンド140の掛け渡し軌跡を、フィラメントワインディング法(FW法)による繊維巻回を経てタンク補強を行う際のヘリカル巻きの軌跡に沿ったものとした。このため、FW法における網目理論に基づいて、ドーム部TDの等張力曲面の接地線上に合致してタンクバンド140をドーム部TDの外表に確実に接触させるので、タンク軸方向に沿った高圧ガスタンク保持の実効性をより高めることができる。
また、本実施例のバンド保持機構200は、高圧ガスタンクTの両ドーム部TDとシリンダー部TSにかけて既述したように掛け渡したタンクバンド140をコイルバネ204にてテンションを掛けて保持し、コイルバネ204を圧縮状態とする。コイルバネ204は、伸び代を有することは勿論、圧縮代を残して圧縮されていることから、外気温の影響を受けて或いはガス消費や高圧ガス充填により高圧ガスタンクTのタンク径が大小変化しても、タンク径変化を吸収する。しかも、タンクバンド140の掛け渡し軌跡は、シリンダー部TSだけに留まらず、その両側のドーム部TDの等張力曲面に倣いつつ当該曲面に接触したものであることから、タンクバンド140は、タンク軸方向についての膨張収縮についてもコイルバネ204のバネ長変化によりこれを吸収する。よって、本実施例の車両10では、タンク径やタンク長の変化を見越した上で、高圧ガスタンクTを横置き状に好適に搭載・保持できる。換言すれば、本実施例のバンド保持機構200によれば、タンク径やタンク長の変化を見越した上での高圧ガスタンクTの車両への横置き搭載を図ることができる。
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は、上記した実施の形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様にて実施することが可能である。図7は図6の底面視相当図であり変形例のバンド保持機構200Aによるタンク保持の様子を示す説明図である。
図示するように、この変形例のバンド保持機構200Aでは、タンク両端のサイドフレームSFにサイドメンバーSMを掛け渡し、このサイドメンバーSMからベルト保持ブラケットKMBを延ばしている。そして、このベルト保持ブラケットKMBにタンクバンド140の第1固定端141と第2固定端142とを固定して、既述したようにタンクバンド140にて高圧ガスタンクTを保持する。この変形例にあっても、上記した実施例と同様の効果を奏することができる。なお、タンク収納凹所110の開口端側で車両前後方向に延びる部材をサイドメンバーSMとし、当該部材にタンクバンド140を直接、或いはベルト保持ブラケットKMBを介して固定するようにすることもできる。
図8はまた別の変形例のバンド保持機構200Bを図6の底面視と同様に示した説明図である。この変形例のバンド保持機構200Bにあっては、タンクバンド140を2本備えたものとした上で、その2本のタンクバンド140をシリンダー部TSの外表においてクロスさせて、それぞれのタンクバンド140をサイドフレームSFに固定する。この変形例のバンド保持機構200Bによれば、クロス状のタンクバンド140によるシリンダー部TSでのタンク保持、並びにタンク軸方向から見たドーム部TDの側でのV字状のタンクバンド140によるドーム部TDでのタンク保持とにより、タンク軸方向に沿った高圧ガスタンク保持の実効性をより高めることができる。しかも、タンクバンド140を2本とするに過ぎないので、省スペース化を阻害しないようにできる。
10…車両
110…タンク収納凹所
112F…タンク前方固定座
112R…タンク後方固定座
114…陥没溝
118…貫通孔
119…雌ネジ穴
140…タンクバンド
141…第1固定端
141a…貫通孔
142…第2固定端
142a…貫通孔
143…ボルト
144…平座金
145…ナット
200…バンド保持機構
200A…バンド保持機構
200B…バンド保持機構
204…コイルバネ
T…高圧ガスタンク
TD…ドーム部
TS…シリンダー部
F…プラットフォーム
S…乗員シート
SF…サイドフレーム
SM…サイドメンバー
RT…後輪
AX…軸芯
KMB…ベルト保持ブラケット
TVB…バルブベース

Claims (5)

  1. 円筒状のシリンダー部の両側に球面形状のドーム部を接合した形状の高圧ガスタンクを保持するタンク保持機構であって、
    前記高圧ガスタンクを前記シリンダー部の周壁で受けるタンク受け部と、
    前記高圧ガスタンクの両端において前記タンク受け部の側に位置するタンク端部部材と、
    タンクの一方端の前記ドーム部から前記シリンダー部を経てタンクの他方端の前記ドーム部に亘って掛け渡され、前記シリンダー部の外表には前記高圧ガスタンクに対する対角線状の軌跡で接触した上で、前記一方端の前記ドーム部の球面形状外表と前記他方端の前記ドーム部の球面形状外表とにも接触して、前記高圧ガスタンクを前記タンク受け部に向けて押し付けるタンクバンドと、
    前記タンク端部部材に、前記タンクバンドの端部をそれぞれ固定するバンド固定部とを備える
    タンク保持機構。
  2. 前記タンクバンドは、フィラメントワインディング法による繊維巻回を経て前記高圧ガスタンクを補強する際のヘリカル巻きの軌跡に沿って前記一方端の前記ドーム部から前記シリンダー部を経て前記他方端の前記ドーム部に亘って掛け渡されている請求項1に記載のタンク保持機構。
  3. 請求項1または請求項2に記載のタンク保持機構であって、
    前記タンクバンドを2本備え、該2本のタンクバンドを前記シリンダー部の外表においてクロスさせて、それぞれのタンクバンドを前記バンド固定部により前記タンク端部部材に固定する
    タンク保持機構。
  4. 前記タンクバンドの両端の前記バンド固定部の少なくとも一方は、前記タンクバンドを伸ばそうとする力を吸収しつつ前記タンクバンドをその端部で前記タンク端部部材に固定する請求項1ないし請求項3いずれかに記載のタンク保持機構。
  5. 円筒状のシリンダー部の両側に球面形状のドーム部を接合した形状の高圧ガスタンクをタンク長手方向が車両床下に沿うように横置き搭載した車両であって、
    高圧ガスタンクを保持する請求項1ないし請求項4のいずれかに記載のタンク保持機構を備え、
    該タンク保持機構は、前記タンク受け部を車両ボディー側に有する
    車両。
JP2010008849A 2010-01-19 2010-01-19 高圧ガスタンクのタンク保持機構とこれを用いて高圧ガスタンクを搭載した車両 Active JP5493901B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010008849A JP5493901B2 (ja) 2010-01-19 2010-01-19 高圧ガスタンクのタンク保持機構とこれを用いて高圧ガスタンクを搭載した車両
DE102010061635.4A DE102010061635B8 (de) 2010-01-19 2010-12-30 Tankhaltemechanismus für einen Gastank und Fahrzeug,in dem ein Gastank unter Verwendung desselben montiert ist
US12/986,311 US8579331B2 (en) 2010-01-19 2011-01-07 Tank holding mechanism for gas tank and vehicle in which gas tank is mounted using the same
CN201110030490.6A CN102126428B (zh) 2010-01-19 2011-01-19 用于气罐的罐保持机构及使用罐保持机构安装气罐的车辆

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010008849A JP5493901B2 (ja) 2010-01-19 2010-01-19 高圧ガスタンクのタンク保持機構とこれを用いて高圧ガスタンクを搭載した車両

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011148324A JP2011148324A (ja) 2011-08-04
JP5493901B2 true JP5493901B2 (ja) 2014-05-14

Family

ID=44264802

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010008849A Active JP5493901B2 (ja) 2010-01-19 2010-01-19 高圧ガスタンクのタンク保持機構とこれを用いて高圧ガスタンクを搭載した車両

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8579331B2 (ja)
JP (1) JP5493901B2 (ja)
CN (1) CN102126428B (ja)
DE (1) DE102010061635B8 (ja)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012000119B4 (de) * 2012-01-05 2013-09-12 Kautex Textron Gmbh & Co. Kg Flüssigkeitsbehälter für ein Kraftfahrzeug
US20130284747A1 (en) * 2012-04-27 2013-10-31 Anthony M. Rund Fluid tank and mounting configuration
US9162565B2 (en) * 2012-08-31 2015-10-20 Caterpillar Inc. Liquid natural gas storage tank mounting system
CN102923096A (zh) * 2012-10-30 2013-02-13 芜湖市顺昌汽车配件有限公司 机动车罐体安装结构
EP2943366B1 (en) * 2013-01-09 2017-11-01 Robson Forensic, Inc. Truck fuel tank system for improved crashworthiness
JP6119711B2 (ja) * 2014-10-01 2017-04-26 トヨタ自動車株式会社 タンク固定装置
JP6028778B2 (ja) * 2014-10-01 2016-11-16 トヨタ自動車株式会社 タンク固定装置
JP6443023B2 (ja) * 2014-12-08 2018-12-26 スズキ株式会社 車両用燃料タンク固定構造
US10081243B2 (en) 2015-05-03 2018-09-25 Natural Gas Fuel Systems, Inc. Apparatuses for mounting tanks to vehicles and related methods
JP6281525B2 (ja) 2015-05-21 2018-02-21 トヨタ自動車株式会社 高圧タンク、高圧タンクの製造方法、ライナー形状の設計方法
JP6468234B2 (ja) * 2016-04-01 2019-02-13 トヨタ自動車株式会社 ガスタンクを搭載した車両
MX2018014064A (es) * 2016-05-21 2019-04-04 Worthington Ind Inc Metodos y sistemas para soporte de contenedor de combustible alternativo.
US11247828B2 (en) 2017-05-11 2022-02-15 Robson Forensic, Inc. Vehicle fuel tank for improved crashworthiness
JP6766745B2 (ja) * 2017-05-11 2020-10-14 トヨタ自動車株式会社 車両
US10000328B1 (en) 2017-05-11 2018-06-19 Robson Forensic, Inc. Vehicle fuel tank for improved crashworthiness
JP7095255B2 (ja) * 2017-10-20 2022-07-05 いすゞ自動車株式会社 タンクの支持構造
JP7084236B2 (ja) * 2018-07-09 2022-06-14 トヨタ自動車株式会社 車両用のアルミダイカスト製ブラケット
WO2020064808A1 (en) * 2018-09-26 2020-04-02 Hydro Extruded Solutions As Clamping strap
CN113631854B (zh) * 2019-02-21 2023-07-04 昆腾燃料***有限责任公司 用于高压罐的挠曲板安装件
CN112776618B (zh) * 2019-11-01 2024-03-08 丰田自动车株式会社 电动汽车的动力电池组件以及电动汽车
JP7481221B2 (ja) * 2020-09-30 2024-05-10 株式会社Subaru 燃料電池車両
JP7237103B2 (ja) * 2021-02-15 2023-03-10 本田技研工業株式会社 タンク取付構造
US12005773B2 (en) * 2021-07-28 2024-06-11 Ford Global Technologies, Llc Vehicle tank mounting assembly

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0415758Y2 (ja) * 1986-07-21 1992-04-08
IT1211446B (it) * 1987-11-02 1989-10-26 Fiat Auto Spa Autoveicolo con dispositivo per lo sgancio del serbatoio del carburante in caso di urto posteriore violento
JPH07186741A (ja) * 1993-12-28 1995-07-25 Honda Motor Co Ltd 自動車の燃料ボンベ取付構造
US5542707A (en) * 1994-07-25 1996-08-06 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Subframe assembly for vehicle
SE504510C2 (sv) * 1995-07-10 1997-02-24 Scania Cv Ab Förfarande och anordning för infästning av trycktank på fordon
US5997040A (en) * 1996-04-26 1999-12-07 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Fuel cylinder mounting structure in motorcar
JP3334782B2 (ja) * 1996-05-09 2002-10-15 本田技研工業株式会社 自動車の加圧燃料タンクの設置構造
JP3205255B2 (ja) * 1996-05-09 2001-09-04 本田技研工業株式会社 自動車の燃料ボンベ取付構造
US5810309A (en) * 1996-12-26 1998-09-22 New York State Electric & Gas Corporation Natural gas cylinder mounting assembly for a natural gas vehicle, and the method of installation
JP3391432B2 (ja) * 1997-04-07 2003-03-31 本田技研工業株式会社 自動車の燃料タンク取付構造
US6099042A (en) * 1997-12-05 2000-08-08 Ford Global Technologies, Inc. Fuel tank support
JP2001021099A (ja) * 1999-07-06 2001-01-26 Toyota Autom Loom Works Ltd 圧力容器
JP3982127B2 (ja) 1999-12-10 2007-09-26 スズキ株式会社 自動車へのガス容器取付け構造
JP3627670B2 (ja) * 2001-05-16 2005-03-09 日産自動車株式会社 高圧ガス容器の取付構造
JP4298940B2 (ja) * 2001-08-31 2009-07-22 本田技研工業株式会社 車体後部構造
JP3904864B2 (ja) * 2001-08-28 2007-04-11 本田技研工業株式会社 車体後部構造
WO2003039891A1 (en) * 2001-11-06 2003-05-15 The Johns Hopkins University Suspension system for a vehicle with a tank for liquified gas
JP3798333B2 (ja) * 2002-04-05 2006-07-19 本田技研工業株式会社 水素センサ取付構造
JP3816418B2 (ja) * 2002-04-08 2006-08-30 本田技研工業株式会社 車体構造
JP4094357B2 (ja) * 2002-07-02 2008-06-04 本田技研工業株式会社 燃料電池車両の車体構造
JP4179128B2 (ja) * 2003-10-07 2008-11-12 トヨタ自動車株式会社 燃料タンク支持構造
DE10355709B4 (de) * 2003-11-28 2005-10-20 Porsche Ag Halteeinrichtung eines Kraftstoffbehälters
US7264277B2 (en) * 2004-01-22 2007-09-04 Honda Motor Co., Ltd. Gaseous fuel vehicle rear structure
JP2006315576A (ja) * 2005-05-13 2006-11-24 Nissan Motor Co Ltd 高圧ガス貯蔵容器の固定構造
JP4492709B2 (ja) 2008-02-07 2010-06-30 トヨタ自動車株式会社 タンク車載機構
JP2009214782A (ja) * 2008-03-12 2009-09-24 Toyota Motor Corp 車両用燃料タンクの取付構造

Also Published As

Publication number Publication date
DE102010061635B8 (de) 2014-01-02
DE102010061635A1 (de) 2011-09-01
US20110174856A1 (en) 2011-07-21
CN102126428B (zh) 2015-03-25
JP2011148324A (ja) 2011-08-04
US8579331B2 (en) 2013-11-12
DE102010061635B4 (de) 2013-08-22
CN102126428A (zh) 2011-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5493901B2 (ja) 高圧ガスタンクのタンク保持機構とこれを用いて高圧ガスタンクを搭載した車両
US10293684B2 (en) Vehicle
JP4349457B2 (ja) 高圧タンク搭載車両とタンクアッセンブリ
US9073498B2 (en) Battery tray for vehicle
US8474559B2 (en) Vehicle body front part structure
KR102185177B1 (ko) 모터 차량용 연료 탱크 부착 구조
JP5323516B2 (ja) 固定構造
JP7103250B2 (ja) 燃料電池車両
US20090134192A1 (en) Mounting arrangement for a retaining strap of a gas tank holding device
CA2909860C (en) Suspension coil spring and strut type suspension
KR20130135492A (ko) 차량용 현가장치 및 상기 차량용 현가장치에 사용되는 하부 스프링 시트
JP2006315576A (ja) 高圧ガス貯蔵容器の固定構造
JP2017001598A (ja) 燃料タンクの取付構造
JP6536367B2 (ja) タンクを車体に搭載する搭載構造
US20220402355A1 (en) Mounting Structure for Fuel Storage Device of Vehicle
JP2012081807A (ja) タンク搭載構造
JP2011126443A (ja) 高圧ガスタンクのタンク保持機構とこれを用いて高圧ガスタンクを搭載した車両
JP5418901B2 (ja) 自動車の燃料容器支持装置の固定構造
CN206012509U (zh) 一种商用车车架用线束固定座
JP2013067236A (ja) 車体フレームの製造方法
KR20200065396A (ko) 도넛 봄베 구조물
KR102587989B1 (ko) 차량용 수소탱크 장착 구조
CN104603975B (zh) 用于车辆中的电池的紧固***
JPWO2006006203A1 (ja) ストラットマウント
WO2018030930A1 (en) A fuel tank attaching structure for a motor vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20121108

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20131107

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20131112

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: 20140204

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140217

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5493901

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151