JP2005212729A

JP2005212729A - 燃料容器の車両搭載構造

Info

Publication number: JP2005212729A
Application number: JP2004025470A
Authority: JP
Inventors: Toru Ono; 徹小野
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2004-02-02
Filing date: 2004-02-02
Publication date: 2005-08-11

Abstract

【課題】車室内空間を増大させつつ、車両の地上高が所望の高さよりも低下してしまうことを防止する。
【解決手段】径の異なる２つの水素タンク１４Ａ，１４Ｂのうち、相対的に大きな径の水素タンク１４Ａを後方側シート１４０の大腿部支持部１４１ａの下方に配置し、相対的に小さな径の水素タンク１４Ｂを臀部支持部１４１ｂの下方に配置した。
【選択図】図１

Description

この発明は、燃料容器の車両搭載構造に関するものである。

従来、例えば天然ガス等の気体燃料により走行する車両が知られている。
このような車両において、加圧燃料を収容する円筒状のシリンダーとして、大きさの異なる２つの大径シリンダーおよび小径シリンダーを搭載する際に、小径シリンダーをリヤシートの下部に配置し、大径シリンダーをリヤシート後部の荷室側に配置した車両が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−２１９０５０号公報

ところで、上記従来技術に係る車両においては、燃料容器を車体フロア下方に配置する際に、燃料容器の搭載に要するスペースを削減して荷室空間を含む車室内空間を増大させつつ、燃料容器に対する所定の地上高を確保することが望まれている。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、車室内空間を増大させつつ、車両の地上高が所望の高さよりも低下してしまうことを防止することが可能な燃料容器の車両搭載構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の本発明の燃料容器の車両搭載構造は、シート（例えば、後述する実施形態での後方側シート１４０）の下方の車体フロア（例えば、後述する実施形態でのリヤフロア１０２）を、車両前方側において前記シートの大腿部支持部（例えば、後述する実施形態での大腿部支持部１４１ａ）の下面に沿うようにして突出する形状を有するフロア突出部（例えば、後述する実施形態でのリヤフロア突出部１０２ａ）と、車両後方側において前記シートの臀部支持部（例えば、後述する実施形態での臀部支持部１４１ｂ）の下面に沿うようにして前記フロア突出部よりも下方に向かい凹む形状を有するフロア凹部（例えば、後述する実施形態でのリヤフロア凹部１０２ｂ）とを備えて構成し、径の異なる２つの燃料容器（例えば、後述する実施形態での水素タンク１４Ａ，１４Ｂ）のうち、相対的に大きな径の燃料容器（例えば、後述する実施形態での水素タンク１４Ａ）を前記フロア突出部の下方の位置近傍に配置し、相対的に小さな径の燃料容器（例えば、後述する実施形態での水素タンク１４Ｂ）を前記相対的に大きな径の燃料容器よりも車両前後方向後方かつ前記フロア凹部の下方の位置近傍に配置し、前記２つの燃料容器の下端の地上高を同等の高さに設定してなることを特徴としている。

上記構成の燃料容器の車両搭載構造によれば、車室内において相対的に収容空間を確保しやすいシート下方の位置で車体フロア下に燃料容器を配置することにより、所望の車室内空間を確保しつつ燃料容器の地上高が所望の高さよりも低下してしまうことを防止することができる。
しかも、径の異なる２つの燃料容器のうち、相対的に大きな径の燃料容器をシートの大腿部支持部の下方に配置し、相対的に小さな径の燃料容器を臀部支持部の下方に配置することにより、シート下方の空間に効率よく燃料容器を配置することができる。これにより、燃料容器がシートの後方に突出してしまうことを防止し、荷室空間を含む車室内空間を増大させ、車体後部の設計の自由度を増大させることができる。

さらに、請求項２に記載の本発明の燃料容器の車両搭載構造は、前記２つの燃料容器の下端を車両前後方向に伸びる車体フレーム（例えば、後述する実施形態でのフロアフレーム１０５，１０６）の下端よりも上方の位置に設定してなることを特徴とする。

上記構成の燃料容器の車両搭載構造によれば、燃料容器が車体フレームの下端よりも下方に向かい突出することを防止し、路面上の障害物等から燃料容器を車体フレームによって保護することができる。

本発明の燃料容器の車両搭載構造によれば、荷室空間を含む車室内空間を増大させ、車体後部の設計の自由度を増大させることができると共に、燃料容器の地上高が所望の高さよりも低下してしまうことを防止することができる。
さらに、請求項２に記載の本発明の燃料容器の車両搭載構造によれば、燃料容器が車体フレームの下端よりも下方に向かい突出することを防止し、路面上の障害物等から燃料容器を車体フレームによって保護することができる。

以下、本発明の一実施形態に係る燃料容器の車両搭載構造について添付図面を参照しながら説明する。
本実施形態に係る燃料容器は、例えば車両の動力源として燃料電池を備える燃料電池車両に搭載され、燃料電池の燃料として水素ガスが充填されている。
この燃料電池は、例えば陽イオン交換膜等からなる固体高分子電解質膜を燃料極と酸素極で挟持した電解質電極構造体を、更に一対のセパレータで挟持してなる燃料電池セル（図示略）を多数組積層して構成されている。
そして、燃料電池の燃料極には燃料容器に接続された入口側配管から燃料ガスとして水素が供給され、この水素は燃料極の触媒電極上でイオン化され、適度に加湿された固体高分子電解質膜を介して酸素極へと移動する、その間に生じた電子が外部回路に取り出され、直流の電気エネルギとして利用される。酸素極には、例えば、酸素などの酸化剤ガスあるいは空気が入口側配管を介して供給されているために、この酸素極において、水素イオン、電子及び酸素が反応して水が生成される。そして、燃料極側、酸素極側共に出口側配管から反応済みのいわゆるオフガスが系外に排出される。

例えば図１から図３に示すように、車体フロアをなすフロントフロア１０１の後縁に、後方に立ち上がるように有段成形されたリヤフロア１０２が接合されている。リヤフロア１０２の段差部１０３の裏側には車体骨格部を形成するクロスメンバ１０４が接合されている。フロントフロア１０１の下面には外側寄りに車長方向に沿って左右に車体骨格部を形成するフロアフレーム１０５，１０６が各々接続されている。
フロントフロア１０１の両側縁には左右にインサイドシル１０７，１０８が各々接続され、各インサイドシル１０７，１０８の後端部はインサイドシルイクステンション１０９，１１０が設けられている。尚、インサイドシル１０７，１０８は図示しないアウトサイドシルに接合され車体骨格部を形成する部材である。

各インサイドシルイクステンション１０９，１１０の内側面には各々フロントブラケット１１１，１１２が接合されている。
フロントブラケット１１１，１１２は、リヤフロア１０２の下面に接合され車体骨格部を形成する部材であるリヤフレーム１１３，１１４およびクロスメンバ１０４の下面およびフロアフレーム１０５，１０６に接合されることにより、リヤフレーム１１３，１１４の前端部が、フロントブラケット１１１，１１２を介して、インサイドシル１０７，１０８とフロアフレーム１０５，１０６に接続されている。

各リヤフレーム１１３，１１４の後端部下面にはリヤブラケット１１７，１１８が取り付けられている。
ここで、左右のリヤフレーム１１３，１１４間には前後に２つのクロスメンバ１０４Ａ，１０４Ｂが接合され、各々の後端部、具体的にはリヤブラケット１１７，１１８にバンパビーム１２１が取り付けられている。

そして、フロントブラケット１１１，１１２とリヤブラケット１１７，１１８とに設けられた各カラーナット１１５，１１６，１１９，１２０に下方からサブフレーム１２２がボルト１２３，１２３，１２３，１２３により固定されている。
サブフレーム１２２は、図３に示すように左右のフレーム部材１２４，１２５と前後のフレーム部材１２６，１２７とにより矩形枠状に形成された部材で車幅方向にクロスビーム１２８を備え、このクロスビーム１２８により振り分けたスペースに水素タンク１４としての径の異なる２つの水素タンク１４Ａ，１４Ｂが各々バンド１３１，１３２により締め付け固定されている。また、サブフレーム１２２にはサスペンションユニット１３３が取り付けられている。
そして、左右のフレーム部材１２４，１２５の前端と前部のフレーム部材１２６の両端との角部には前記カラーナット１１５，１１６に挿入されるボルト１２３の挿通部１３４，１３５が設けられ、左右のフレーム部材１２４，１２５の後端と後部のフレーム部材１２７の両端との角部には前記カラーナット１１９，１２０に挿入されるボルト１２３の挿通部１３６，１３７が設けられている。
そして、サブフレーム１２２の各挿通部１３４，１３５、１３６，１３７にボルト１２３を挿通して、このボルト１２３をリヤフレーム１１３，１１４のフロントブラケット１１１，１１２とリヤブラケット１１７，１１８とに取り付けたカラーナット１１５，１１６、１１９，１２０に挿入して締め付け固定することで、サブフレーム１２２をリヤフレーム１１３，１１４に固定している。

ここで、リヤフロア１０２は、後方側シート１４０の下方において、後方側シート１４０の座部１４１の下面１４１Ａに沿うような形状を有するリヤフロア突出部１０２ａおよびリヤフロア凹部１０２ｂを備えて構成されている。つまり、後方側シート１４０の座部１４１は、前方側の大腿部支持部１４１ａから後方側の臀部支持部１４１ｂに向かい下方に傾斜する下面１４１Ａを有している。そして、この後方側シート１４０の下方のリヤフロア１０２は、前方側において大腿部支持部１４１ａの下面に沿うようにして突出するリヤフロア突出部１０２ａと、後方側において臀部支持部１４１ｂの下面に沿うようにしてリヤフロア突出部１０２ａよりも下方に向かい窪むリヤフロア凹部１０２ｂとが、滑らかに接続されて形成されている。
そして、リヤフロア突出部１０２ａの下方の位置には相対的に径が大きい水素タンク１４Ａが配置され、この水素タンク１４Ａの後方であって、リヤフロア凹部１０２ｂの下方の位置には、相対的に径が小さい水素タンク１４Ｂが配置されており、各水素タンク１４Ａ，１４Ｂは左右のリヤフレーム１１３，１１４の内側に配置されている。
そして、各水素タンク１４Ａ，１４Ｂの下端の地上高は、同等の高さｈとなるように設定され、さらに、フロアフレーム１０５，１０６の下端の地上高よりも高くなるように設定されている。

なお、燃料電池および燃料電池の各種補機ユニット（例えば、加湿器）を内部に収容して固定する燃料電池ボックス１５０は、フロントフロア１０１の下方において左右のフロアフレーム１０５，１０６により両側から挟み込まれるようにして配置されている。

上述したように、本実施の形態による燃料容器の車両搭載構造によれば、車室内において相対的に収容空間を確保しやすい後方側シート１４０の下方の位置でリヤフロア１０２下に各水素タンク１４Ａ，１４Ｂを配置することにより、所望の車室内空間を確保しつつ各水素タンク１４Ａ，１４Ｂの地上高が所望の高さよりも低下してしまうことを防止することができる。
しかも、径の異なる２つの水素タンク１４Ａ，１４Ｂのうち、相対的に大きな径の水素タンク１４Ａを後方側シート１４０の大腿部支持部１４１ａの下方に配置し、相対的に小さな径の水素タンク１４Ｂを臀部支持部１４１ｂの下方に配置することにより、後方側シート１４０下方の空間に効率よく各水素タンク１４Ａ，１４Ｂを配置することができる。これにより、各水素タンク１４Ａ，１４Ｂが後方側シート１４０よりも後方に突出してしまうことを防止し、荷室空間を含む車室内空間を増大させ、車体後部の設計の自由度を増大させることができる。
しかも、各水素タンク１４Ａ，１４Ｂがフロアフレーム１０５，１０６の下端よりも下方に向かい突出することを防止し、路面上の障害物等から各水素タンク１４Ａ，１４Ｂをフロアフレーム１０５，１０６によって保護することができる。
さらに、各水素タンク１４Ａ，１４Ｂはリアフレーム１１３，１１４の内側に配置されていることから、車両側部からの障害物等から各水素タンク１４Ａ，１４Ｂをリアフレーム１１３，１１４によって保護することができる。

なお、上述した実施の形態においては、水素タンク１４として径の異なる２つの水素タンク１４Ａ，１４Ｂを搭載するとしたが、これに限定されず、例えば図４，図５に示す上述した実施形態の変形例のように、３つ以上、例えば４つの水素タンク１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄを搭載してもよい。この変形例において、３つの水素タンク１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄは互いに同一の径を有し、水素タンク１４Ａよりも相対的に小さな径に形成されている。
そして、相対的に大きな径の水素タンク１４Ａは後方側シート１４０の大腿部支持部１４１ａの下方に配置され、相対的に小さな径の水素タンク１４Ｂは、相対的に大きな径の水素タンク１４Ａよりも車両前後方向後方の位置であって臀部支持部１４１ｂの下方に配置され、水素タンク１４Ｃはリヤフロア１０２の下方で水素タンク１４Ｂよりも車両前後方向後方の位置に配置され、水素タンク１４Ｄはリヤフロア１０２の下方で水素タンク１４Ｃよりも車両前後方向後方の位置に配置されている。
そして、各水素タンク１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄの下端の地上高は、同等の高さｈとなるように設定され、さらに、フロアフレーム１０５，１０６の下端の地上高よりも高くなるように設定されている。

本発明の一実施形態に係る燃料容器の車両搭載構造の要部を示す側面図である。本発明の一実施形態に係る燃料容器の車両搭載構造の要部を示す平面図である。図１に示す燃料容器の車両搭載構造の要部分解斜視図である。本実施形態の変形例に係る燃料容器の車両搭載構造の要部を示す側面図である。本実施形態の変形例に係る燃料容器の車両搭載構造の要部を示す平面図である。

符号の説明

１４Ａ、１４Ｂ水素タンク（燃料容器）
１０２リヤフロア（車体フロア）
１０２ａリヤフロア突出部（フロア突出部）
１０２ｂリヤフロア凹部（フロア凹部）
１０５、１０６フロアフレーム（車体フレーム）
１４０後方側シート（シート）
１４１ａ大腿部支持部
１４１ｂ臀部支持部

Claims

シートの下方の車体フロアを、車両前方側において前記シートの大腿部支持部の下面に沿うようにして突出する形状を有するフロア突出部と、車両後方側において前記シートの臀部支持部の下面に沿うようにして前記フロア突出部よりも下方に向かい凹む形状を有するフロア凹部とを備えて構成し、
径の異なる２つの燃料容器のうち、相対的に大きな径の燃料容器を前記フロア突出部の下方の位置近傍に配置し、相対的に小さな径の燃料容器を前記相対的に大きな径の燃料容器よりも車両前後方向後方かつ前記フロア凹部の下方の位置近傍に配置し、
前記２つの燃料容器の下端の地上高を同等の高さに設定してなることを特徴とする燃料容器の車両搭載構造。
前記２つの燃料容器の下端を車両前後方向に伸びる車体フレームの下端よりも上方の位置に設定してなることを特徴とする請求項１に記載の燃料容器の車両搭載構造。