特開 2024-122345 燃料タンクの遮熱構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024122345

(43)【公開日】2024-09-09

(54)【発明の名称】燃料タンクの遮熱構造

(51)【国際特許分類】

   B60K 15/067 20060101AFI20240902BHJP

   B60K 15/073 20060101ALI20240902BHJP

【ＦＩ】

B60K15/067

B60K15/073

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023029838

(22)【出願日】2023-02-28

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り 新型ミニバン事前取材会 令和４年１１月１４日

(71)【出願人】

【識別番号】000003997

【氏名又は名称】日産自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100086232

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 博通

(74)【代理人】

【識別番号】100092613

【弁理士】

【氏名又は名称】富岡 潔

(72)【発明者】

【氏名】出口 昭浩

(72)【発明者】

【氏名】昌本 閏一

【テーマコード（参考）】

3D038

【Ｆターム（参考）】

3D038CA12

3D038CA17

3D038CB01

3D038CD01

3D038CD02

3D038CD07

(57)【要約】

【課題】燃料タンクの表面温度及び燃料タンク内の燃料温度が高温にならないようにする。
【解決手段】燃料タンク遮熱板５の前方壁部１２は、傾斜面１５ａを有している。前方壁部１２の傾斜面１５ａは、車両上下方向の下方側ほど車両前後方向の後方側に位置するように傾いて形成されている。燃料タンク３よりも車両前方側に位置するマフラー４は、車両幅方向で燃料タンク３と少なくとも一部が重なり合うように車両の下面に取り付けられている。燃料タンク３とマフラー４との間に位置する遮風板７は、車両上下方向の下端位置が前方壁部１２の傾斜面１５ａの上端位置よりも下方側に位置するように形成されている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の下面に取り付けられた燃料タンクと、
車両幅方向で上記燃料タンクと少なくとも一部が重なり合うように車両の下面に取り付けられ、上記燃料タンクよりも車両前方側に位置する熱源部品と、
上記燃料タンクを覆う第１遮熱板と、
上記燃料タンクと上記熱源部品との間に位置し、車両の下面に取り付けられた車両幅方向に沿って延びる遮風板と、を有し、
上記第１遮熱板は、上記遮風板と上記燃料タンクとの間に位置する第１壁部を有し、
上記第１壁部は、車両上下方向で車両の下面と間隙を空けて配置されるとともに、車両上下方向の下方側に下方側ほど車両前後方向の後方側に位置するように傾いた傾斜面を有し、
上記遮風板は、車両
上下方向の下端位置が上記第１壁部の上記傾斜面の車両上下方向の上端位置よりも下方側に位置するように形成されていることを特徴とする燃料タンクの遮熱構造。

【請求項2】

上記熱源部品と車両の下面との間に配置され、車両前後方向に沿って延び、上記熱源部品の上方側を覆う断面Ｕ字形状の第２遮熱板を有し、
上記第２遮熱板は、車両後方側の後方側端部の車両幅方向における一方の端が車両前後方向に沿って切り欠かれ、
上記遮風板は、車両幅方向で、上記第２遮熱板の後方側端部の切り欠きがある側の上記熱源部品からの突出量が、上記第２遮熱板の後方側端部の切り欠きがない側の上記熱源部品からの突出量よりも大きくなるよう設定されていることを特徴とする請求項１に記載の燃料タンクの遮熱構造。

【請求項3】

上記遮風板は、車両前後方向に波打った形状となる凹凸形状部を有し、車両前後方向で上記燃料タンクと上記熱源部品との間に位置するクロスメンバの下面に固定され、
上記凹凸形状部は、車両幅方向で上記熱源部品と重なり合う位置に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の燃料タンクの遮熱構造。

【請求項4】

上記第２遮熱板は、上記遮風板よりも車両前方に位置する遮熱板固定部が車両の下面に固定され、
上記燃料タンクは、上記遮風板よりも車両後方に位置する燃料タンク固定部で車両の下面に固定され、
上記遮熱板固定部と上記燃料タンク固定部は、上記凹凸形状部を挟んで車両幅方向に沿って並んで隣接し、
上記凹凸形状部は、上記遮熱板固定部と上記燃料タンク固定部を避けるように波打った形状となっていることを特徴とする請求項３に記載の燃料タンクの遮熱構造。

【請求項5】

上記熱源部品と車両の下面との間に配置され、車両前後方向に沿って延び、上記熱源部品の上方側を覆う第２遮熱板を有し、
上記燃料タンクは、車室内の床面が平面状の車両に搭載され、
上記第２遮熱板の車両前後方向における後方側端部は、車両上下方向で上記第１遮熱板の上記第１壁部の上端よりも上方に位置し、
上記第１遮熱板の車両上下方向における下端は、車両上下方向で上記熱源部品の下端よりも上方に位置することを特徴とする請求項１に記載の燃料タンクの遮熱構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、燃料タンクの遮熱構造に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、特許文献１には、燃料タンクの一方の側部付近を車両前後方向に延びたマフラーの熱から燃料タンクを保護するために、燃料タンクとマフラーとの間に遮熱板を配置した構成が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１６－１０７８７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１においては、熱源となるマフラーから燃料タンクへの輻射を遮熱板で妨げるが、マフラーと燃料タンクの間を流れる空気の対流熱伝達により燃料タンクの表面温度及び燃料タンク内の燃料温度が高温になる虞がある。

【0005】

すなわち、熱源との間に遮熱板を配置する遮熱構造においては、燃料タンクの表面温度及び燃料タンク内の燃料温度が高温にならないようにするために、更なる改善の余地がある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る燃料タンクの遮熱構造は、燃料タンクを覆う第１遮熱板が上記燃料タンクと熱源部品との間に位置する遮風板と上記燃料タンクとの間に位置する第１壁部を有し、上記第１壁部は、車両上下方向で車両の下面と間隙を空けて配置されるとともに、車両上下方向の下方側に下方側ほど車両前後方向の後方側に位置するように傾いた傾斜面を有し、上記遮風板は、車両上下方向の下端位置が上記第１壁部の上記傾斜面の車両上下方向の上端位置よりも下方側に位置するように形成されていることを特徴としている。これによって、上記熱源部品の周囲で加熱された空気は、上記第１壁部の上記傾斜面へ向かって流れ、さらに上記傾斜面を利用して上記燃料タンクを回避するように当該燃料タンクの下方へと流れていくことになる。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、燃料タンクは、前方に位置する熱源部品によって加熱された空気の影響を受けにくくなり、表面温度及び内部の燃料温度の上昇を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の遮熱構造が適用された車両の下面図。

【図2】図１のＡ－Ａ線に沿った断面図。

【図3】本発明の要部を拡大して示した説明図。

【図4】図１のＢ－Ｂ線に沿った断面図。

【図5】図１のＣ－Ｃ線に沿った断面図。

【図6】本発明の遮熱構造の要部の側面図。

【図7】マフラー及び車両下面遮熱板の側面図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の遮熱構造が適用された車両の下面図である。図２は、図１のＡ－Ａ線に沿った断面図である。図３は、図２の一部を拡大して示したものであり、本発明の要部を拡大して示した説明図である。図４は、図１のＢ－Ｂ線に沿った断面図である。図５は、図１のＣ－Ｃ線に沿った断面図である。図６は、本発明の遮熱構造が適用された車両の要部の側面図である。図７は、本発明の遮熱構造を構成するマフラー４及び車両下面遮熱板６の側面図である。

【0010】

なお、各図中におけるＸ軸は車両の前後方向に沿った軸線、Ｙ軸は車両の幅方向に沿った軸線、Ｚ軸は車両の上下方向に沿った軸線、をそれぞれ示している。図１においては、Ｘ軸に沿った左方向が車両前方側、Ｘ軸に沿った右方向が車両後方側となる。図２、図３においては、Ｘ軸に沿った左方向が車両前方側、Ｘ軸に沿った右方向が車両後方側、Ｚ軸に沿った上方向が車両上方側となる。図４、図５においては、Ｚ軸に沿った上方向が車両上方側となる。図６においては、Ｘ軸に沿った右方向が車両前方側、Ｘ軸に沿った左方向が車両後方側、Ｚ軸に沿った上方向が車両上方側となる。図７においては、Ｘ軸に沿った上方向が車両前方側、Ｘ軸に沿った下方向が車両後方側となる。

【0011】

図１及び図２に示すように、車両のフロアパネル１及び複数のクロスメンバ２等からなる車両の下面には、車両に搭載された図示せぬ内燃機関に供給される燃料を蓄える樹脂性の燃料タンク３と、排気系の熱源部品としてのマフラー４と、燃料タンク３への熱伝達を抑制する第１遮熱板としての燃料タンク遮熱板５と、マフラー４から車両の下面への熱伝達を抑制する第２遮熱板としての車両下面遮熱板６と、燃料タンク３とマフラー４との間に位置する遮風板７と、が配置されている。

【0012】

フロアパネル１は、金属材料からなり、車室内の床面が車両前後方向に沿って平面状となるように形成されている。つまり、フロアパネル１の上面１ａは、平ら（フラット）になっている。フロアパネル１の下面１ｂは、車両の下面を構成する。

【0013】

クロスメンバ２は、金属材料からなり、断面ハット形（断面Ｃ字形）に形成されている。クロスメンバ２は、車両幅方向に沿って延び、フロアパネル１の下面１ｂに取り付けられている。クロスメンバ２の下面８は、車両の下面を構成する。

【0014】

クロスメンバ２ａは、車両前後方向で燃料タンク３とマフラー４との間に位置している。クロスメンバ２ｂは、マフラー４の上方に位置し、車両前後方向でクロスメンバ２ａよりも車両前方側に位置している。クロスメンバ２ｃは、車両前後方向でマフラー４及びクロスメンバ２ｂよりも車両前方側に位置している。クロスメンバ２ａの下面８ａ、クロスメンバ２ｂの下面８ｂ及びクロスメンバ２ｃの下面８ｃは、それぞれ車両の下面を構成する。

【0015】

図１～図３に示すように、燃料タンク３は、車両幅方向に沿って細長い扁平な直方体形状を呈し、車両の下面となるフロアパネル１の下面１ｂと対向するように配置される。燃料タンク３は、車両前後方向における前方側の端部である車両前方側端部３ａと、車両前後方向における後方側の端部である車両後方側端部３ｂと、車両幅方向における一方の端部である車両幅方向一端部３ｃと、車両幅方向における他方の端部である図示外の車両幅方向他端部と、を有している。

【0016】

燃料タンク３は、フロアパネル１の下面１ｂに取り付けられている。燃料タンク３は、遮風板７よりも車両後方に位置する燃料タンク固定部としての燃料タンクバンド固定部９でクロスメンバ２ａの下面８ａに固定されている。

【0017】

燃料タンクバンド固定部９は、帯状のバンド部材２１の一端をクロスメンバ２ａの下面８ａに固定するものであり、バンド部材２１を介して燃料タンク３をクロスメンバ２ａの下面８ａに固定している。燃料タンク３を固定する燃料タンクバンド固定部９は、遮風板７よりも車両後方に位置し、クロスメンバ２ａの下面８ａに固定されている。なお、バンド部材２１の他端（図示せず）も車両に下面に対して固定されている。つまり、バンド部材２１の他端を車両に下面に対して固定する部分は、燃料タンクバンド固定部９と同様に、バンド部材２１を介して燃料タンク３を車両の下面に対して固定している。また、燃料タンク３は、図示したバンド部材２１以外のバンド部材によっても、バンド部材２１と同様に車両の下面に対して固定されている。

【0018】

図１に示すように、マフラー４は、車両幅方向で燃料タンク３と少なくとも一部が重なり合うように車両の下面に取り付けられている。図１～図３に示すように、マフラー４は、燃料タンク３よりも車両前方側に位置している。マフラー４は、車両前後方向で燃料タンク３と所定距離離間して配置される。マフラー４は、遮風板７よりも車両前方側に位置するクロスメンバ２ｂの下に配置されている。なお、マフラー４から車両後方側に延びるパイプは、テールパイプ１０である。マフラー４から車両前方側に延びるパイプは、エキゾーストパイプ１１である。

【0019】

図１に示すように、燃料タンク遮熱板５は、燃料タンク３の外形状に沿った形状に形成されている。燃料タンク遮熱板５は、車両幅方向に沿った第１壁部としての前方壁部１２と、前方壁部１２の車両幅方向における一方の端部と連続する車両前後方向に沿った第２壁部としての側方壁部１３と、側方壁部１３の車両前後方向に後方側の端部と連続する車両幅方向に沿った第３壁部としての後方壁部１４と、を有している。燃料タンク遮熱板５は、バンド部材２１に固定されている。つまり、燃料タンク遮熱板５は、バンド部材２１を介して燃料タンク３に固定されている。

【0020】

前方壁部１２は、燃料タンク３の車両前方側端部３ａと対向している。側方壁部１３は、燃料タンク３の車両幅方向一端部３ｃと対向している。後方壁部１４は、燃料タンク３の車両後方側端部３ｂと対向している。つまり、燃料タンク遮熱板５は、底面視（車両の下面側から見て）で全体が略Ｕ字形状を呈し、燃料タンク３の外周縁を周方向に沿って連続して部分的に覆うものである。前方壁部１２は、その上端が車両上下方向で車両の下面と間隙を空けて配置されている。

【0021】

また、燃料タンク遮熱板５は、図１～図３に示すように、車両上下方向の下方側に、傾斜面１５を有している。つまり、前方壁部１２は、傾斜面１５ａを有している。側方壁部１３は、傾斜面１５ｂを有している。後方壁部１４は、傾斜面１５ｃを有している。傾斜面１５ａは、傾斜面１５ｂを介して傾斜面１５ｃと連続している。なお、燃料タンク３は、傾斜面１５と対向する部分が傾斜面１５に沿うように傾斜した壁面となるよう形成されている。つまり、燃料タンク３は、燃料タンク遮熱板５の外形状に沿うように形成されている。そのため、燃料タンク３は、傾斜面１５を有する燃料タンク遮熱板５と組み合わせた際に、燃料タンク遮熱板５との間のデッドスペースを小さくしつつ、タンク容量を増加させることが可能となる。

【0022】

前方壁部１２の傾斜面１５ａは、車両上下方向の下方側ほど車両前後方向の後方側に位置するように傾いて形成されている。側方壁部１３の傾斜面１５ｂは、車両上下方向の下方側ほど上記車両幅方向他端部（図１においてＹ軸に沿った上方側）に位置するように傾いて形成されている。後方壁部１４の傾斜面１５ｃは、車両上下方向の下方側ほど車両前後方向の前方側に位置するように傾いて形成されている。燃料タンク遮熱板５は、金属材料からなっている。

【0023】

図１～図６に示すように、車両下面遮熱板６は、断面Ｕ字形状を呈し、マフラー４とフロアパネル１の下面１ｂとの間に配置されている。車両下面遮熱板６は、マフラー４の上方側を覆うとともに、車両前後方向に沿って延びている。

【0024】

車両下面遮熱板６は、車両後方側の後方側端部６ａの車両幅方向における一方側（図１においてＹ軸に沿った下方側）の端が車両前後方向に沿って切り欠かれている。つまり、後方側端部６ａの一方側の端は、切り欠かれて切り欠き部６ｂとなっている。

【0025】

車両下面遮熱板６は、フロアパネル１の下面１ｂに取り付けられている。車両下面遮熱板６は、図１及び図７に示すように、遮風板７よりも車両前方に位置する遮熱板固定部１６がクロスメンバ２ａの下面８ａに固定されている。つまり、車両下面遮熱板６の遮熱板固定部１６は、遮風板７よりも車両前方に位置し、クロスメンバ２ａの下面８ａに固定されている。さらに言えば、車両下面遮熱板６の後方側端部６ａは、車両前後方向で、燃料タンク遮熱板５と所定の間隔をあけて離間している。

【0026】

車両下面遮熱板６の車両前後方向における後方側端部６ａは、車両上下方向で燃料タンク遮熱板５の前方壁部１２の上端よりも上方に位置するよう配置されている。

【0027】

図１～図５に示すように、遮風板７は、例えば金属材料から薄い平板状の部材であり、燃料タンク３とマフラー４との間に位置している。遮風板７は、車両幅方向に沿って配置され、クロスメンバ２ａの下面８ａに固定されている。

【0028】

遮風板７は、図１、４，５、７に示すように、車両幅方向に沿った所定区間が車両前後方向に波打った形状となる凹凸形状部１７となっている。つまり、遮風板７は、凹凸形状部１７を有している。

【0029】

凹凸形状部１７は、車両幅方向でマフラー４と重なり合う位置に形成されている。凹凸形状部１７は、遮熱板固定部１６と燃料タンクバンド固定部９を避けるように波打った（湾曲した）形状となっている。

【0030】

遮風板７は、車両上下方向の下端位置が前方壁部１２の傾斜面１５ａの車両上下方向の上端位置よりも車両上下方向で下方側に位置するように形成されている。換言すると、遮風板７は、車両上下方向の下端位置が少なくとも前方壁部１２の傾斜面１５ａと車両上下方向で重なり合うように形成されている。

【0031】

遮風板７は、図１、図４及び図５に示すように、車両幅方向で、車両下面遮熱板６の後方側端部６ａの切り欠き部６ｂがある側のマフラー４からの突出量が、車両下面遮熱板６の後方側端部６ａの切り欠き部６ｂがない側のマフラー４からの突出量よりも大きくなるよう設定されている。

【0032】

また、遮熱板固定部１６と燃料タンクバンド固定部９は、図１及び図７に示すように、凹凸形状部１７を挟んで車両幅方向に沿って並んで隣接している。

【0033】

以上説明してきたように、上述した実施例の遮熱構造においては、マフラー４と車両下面遮熱板６との間を通過することで加熱された空気が、図３中に破線矢印で示すように、遮風板７により燃料タンク遮熱板５の前方壁部１２の傾斜面１５ａへと導かれる。そのため、マフラー４と車両下面遮熱板６との間を通過することで加熱された空気は、前方壁部１２の傾斜面１５ａを利用して燃料タンク３の下方へ円滑に（淀みなく）流れていくことが可能となる。つまり、マフラー４の周囲で加熱された空気は、前方壁部１２の傾斜面１５ａへ向かって流れ、さらに傾斜面１５ａを利用して燃料タンク３を回避するように燃料タンク３の下方へと流れていくことになる。また、燃料タンク遮熱板５の前方壁部１２と車両の下面との間に隙間があっても、この隙間にマフラー４と車両下面遮熱板６との間を通過することで加熱された空気が流れ込みにくくなる。

【0034】

従って、上述した実施例の遮熱構造は、内燃機関の作動中（運転中）に燃料タンク３が前方に位置するマフラー４によって加熱された空気の影響を受けにくくなり、内燃機関作動中に燃料タンク３の表面温度及び燃料タンク３内の燃料温度の上昇を抑制することができる。

【0035】

車両幅方向で車両下面遮熱板６の後方側端部６ａの切り欠き部６ｂがある側は、マフラー４と車両下面遮熱板６との間を通過することで加熱された空気が偏流する側である。

【0036】

上述した実施例の遮熱構造は、マフラー４と車両下面遮熱板６との間を通過することで加熱された空気が偏流する側において、遮風板７の車両幅方向でのマフラー４からの突出量を大きくすることで、燃料タンク３に対する遮熱性を確保することができる。

【0037】

また、上述した実施例の遮熱構造は、車両下面遮熱板６の後方側端部６ａの切り欠き部６ｂにより、冠水路走行での圧力（抵抗）を低減できる。

【0038】

上述した実施例の遮熱構造は、遮風板７がクロスメンバ２ａの下面８ａに固定されるので、車両上下方向に沿った長さを短く設定することが可能となり、冠水路走行での圧力（抵抗）を低減できる。

【0039】

上述した実施例の遮熱構造は、遮風板７が凹凸形状部１７を有することで、遮風板７の強度を向上させることができる。

【0040】

上述した実施例の遮熱構造は、車両下面遮熱板６が遮熱板固定部１６と燃料タンクバンド固定部９を避けるように波打った（湾曲した）形状の凹凸形状部１７を有しているので、車両下面遮熱板６の車両の下面への組付け性を向上させることができる。

【0041】

また、上述した実施例の遮熱構造は、遮熱板固定部１６と燃料タンクバンド固定部９とを凹凸形状部１７を挟んで車両幅方向に沿って並んで配置されているので、車両下面遮熱板６と燃料タンク３の車両前後方向に沿った間隔を小さく（縮小）することが可能となる。

【0042】

上述した実施例の遮熱構造は、車両下面遮熱板６の車両前後方向における後方側端部６ａが車両上下方向で燃料タンク遮熱板５の前方壁部１２の上端よりも上方に位置している。そのため、上述した実施例の遮熱構造は、車室内の床面が平面となる車両であっても、マフラー４の下端における地上高の要件を満足しつつ容量の大きなマフラー４が搭載可能となる。さらにマフラー４の下端よりも燃料タンク遮熱板５の下端、及び燃料タンク３の下端の方が車両上下方向で高さが高くなっている。すなわち、上述した実施例の遮熱構造は、燃料タンク遮熱板５の車両上下方向における下端（下端位置）及び燃料タンク３の車両上下方向における下端（下端位置）が、車両上下方向でマフラー４の下端（下端位置）よりも上方に位置している。そのため、上述した実施例の遮熱構造は、車両の空力特性を向上させることができる。

【0043】

以上、本発明の具体的な実施例を説明してきたが、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

【符号の説明】

【0044】

１…フロアパネル
１ｂ…下面
２ａ…クロスメンバ
３…燃料タンク
３ａ…車両前方側端部
４…マフラー
５…燃料タンク遮熱板
６…車両下面遮熱板
６ａ…後方側端部
７…遮風板
９…燃料タンクバンド固定部
１２…前方壁部
１５ａ…傾斜面
１６…遮熱板固定部
１７…凹凸形状部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】