特許 7722269 タンクの搭載構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-08-04

(45)【発行日】2025-08-13

(54)【発明の名称】タンクの搭載構造

(51)【国際特許分類】

   B60K 15/03 20060101AFI20250805BHJP

   F17C 13/08 20060101ALI20250805BHJP

【ＦＩ】

B60K15/03 E

F17C13/08 301Z

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2022089356

(22)【出願日】2022-06-01

(65)【公開番号】P2023176842

(43)【公開日】2023-12-13

【審査請求日】2024-04-15

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100129838

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 典輝

(74)【代理人】

【識別番号】100101203

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100104499

【弁理士】

【氏名又は名称】岸本 達人

(72)【発明者】

【氏名】大場 明彦

(72)【発明者】

【氏名】酒向 慎之介

(72)【発明者】

【氏名】稲木 秀介

【審査官】渡邊 義之

(56)【参考文献】

【文献】中国特許出願公開第１１００７７２２５（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２０２２－４９００６（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２０３９５７８５５（ＣＮ，Ｕ）

【文献】中国特許出願公開第１１３６６５３５１（ＣＮ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２００６－００２２７７８（ＫＲ，Ａ）

【文献】韓国登録特許第１０－２００６３３０（ＫＲ，Ｂ１）

【文献】特開２００３－２５８５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－１２６９７４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｋ １１／００－ １５／１０

Ｆ１７Ｃ １３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

床面に直接タンクが置かれたタンクの搭載構造であって、
一部が欠けた部位を有する枠状である第１フレームと、第２フレームと、有し、
前記第１フレームは、前記欠けた部位に前記床面が配置され、前記床面と前記第１フレームとで囲まれる空間を形成し、
前記第１フレームは前記タンクの長手方向に所定の間隔で２つ配置されており、２つの前記第１フレームの前記空間の内側を通すように、前記タンクの長手方向一端側及び他端側がそれぞれ配置されており、
前記第２フレームは、２つの前記第１フレームの間に配置されるとともに、前記床面から立設された２つの柱状の部材が前記タンクを挟んで一方側と他方側とに配置されている、
タンクの搭載構造。

【請求項2】

前記第２フレームは、２つの前記柱状の部材の端部のうち前記床面とは反対側の端部を渡すように部材が配置され、前記床面と前記第２フレームとで囲まれる空間を形成し、該空間の内側を通すように前記タンクが配置されている、請求項１に記載のタンクの搭載構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、タンクの搭載構造に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には荷室に隣接したスペースにタンクが搭載された構造が開示されている（図１、００３２段落）。
特許文献２にはタンクの両側面にフレームを備えた圧力容器が開示されている（図１）。
特許文献３にはタンクの両端を囲うフレームを備えたタンクのマウント構造が開示されている（図３）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００３－２１１９８２号公報

【文献】特開２０２２－０４９００６号公報

【文献】特開２００９－０１２７４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来のタンク搭載構造では、車両の荷室内にタンクが搭載される場合、急ブレーキ等で荷物が滑り、タンクにぶつかるおそれがある。

【0005】

本開示は、これらの実情に鑑みてなされたものであり、タンクに荷物等がぶつかることを回避することができるタンク搭載構造を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本願は、タンクを保持するタンクの搭載構造であって、タンクの両端を保持し、タンクを囲む２つの第１フレームと、２つの第１フレームの間に配置される第２フレームと、を有する、タンクの搭載構造を開示する。

【0007】

第２フレームは、タンクを囲む形状としてもよい。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、タンクへの荷物の衝突を回避することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は高圧タンク１０の外観を模式的に示す図である。

【図2】図２は高圧タンク１０の断面を模式的に表した図である。

【図3】図３はタンクの搭載構造２０の斜視図である。

【図4】図４はタンクの搭載構造２０の平面図である。

【図5】図５はタンクの搭載構造２０の正面図である。

【図6】図６はタンクの搭載構造２０の側面図である。

【図7】図７はタンク１０を搭載したタンクの搭載構造２０の斜視図である。

【図8】図８はタンク１０を搭載したタンクの搭載構造２０の平面図である。

【図9】図９はタンクの搭載構造２０’の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

１．高圧タンクの構造
図１には１つの形態にかかる高圧タンク１０の外観を模式的に表し、図２には高圧タンク１０の軸線に沿った断面を模式的に表した。これらの図からわかるように、本形態で高圧タンク１０はライナ１１、補強層１２、保護層１３、及び、口金１４を有している。以下に各構成について説明する。

【0011】

１．１．ライナ
ライナ１１は、高圧タンク１０の内部空間を区画する中空の部材である。ライナ１１はその内部空間に収容されたもの（例えば水素）を漏らすことなく保持することができる材料で構成されていればよく、材料は公知のものを用いることができるが、例えばナイロン樹脂、ポリエチレン系の合成樹脂や、ステンレス鋼、アルミニウム等の金属等からなるものである。
ライナ１１の厚さは特に限定されることはないが、０．５ｍｍ～１．０ｍｍであることが好ましい。

【0012】

１．２．補強層
補強層１２は、繊維が複数層に亘って積層されるとともに、その繊維に含浸され硬化した樹脂を有している。繊維による層は、ライナ１１の外表面に繊維束が所定の厚さにまで何層にも亘って巻き付けられて構成されている。
補強層１２の厚さは必要な強度により決められるため特に限定されることはないが、１０ｍｍ～３０ｍｍ程度である。

【0013】

補強層１２の繊維束には炭素繊維が用いられおり、繊維束は炭素繊維が束となって所定の断面形状（例えば長方形断面）を有する帯状である。具体的には特に限定されることはないが、断面形状が、幅６ｍｍ～１０ｍｍ、厚さが０．１ｍｍ～０．１５ｍｍ程度の長方形であることが挙げられる。繊維束に含まれる炭素繊維の量も特に限定されることはないが、例えば３６０００本程度の炭素繊維からなることが挙げられる。

【0014】

補強層１２において繊維に含浸して硬化した樹脂は、これにより繊維の強度を高めることができるものであれば特に限定されることはない。これには例えば熱により硬化する熱硬化樹脂を挙げることができ、例えばアミン系又は無水物系の硬化促進剤、及び、ゴム系の強化剤を含むエポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等がある。その他、エポキシ樹脂を主剤とし、これに硬化剤を混ぜることにより硬化する樹脂組成物も挙げることができる。これによれば、主剤と硬化剤とを混ぜてから硬化するまでの間にこの混合物である樹脂組成物を繊維層に到達及び浸透させることで、自動的に硬化する。

【0015】

１．３．保護層
保護層１３は必要に応じて補強層１２の外周に配置される層であり、設けられた際には例えばガラス繊維が巻かれ、ここに樹脂が含浸されてなる。含浸される樹脂は補強層１２と同様に考えることができる。これにより高圧タンク１０に対して耐衝撃性を付与することができる。
保護層１３の厚さは特に限定されることはないが、１．０ｍｍ～２．０ｍｍ程度とすることができる。

【0016】

１．４．口金
口金１４は、ライナ１１の２つの開口端にそれぞれ取り付けられている部材であり、その一方は、高圧タンク１０の内外を連通する開口として機能すると共に、高圧タンク１０に配管やバルブを取り付けるための取付部として機能する。

【0017】

２．タンク搭載構造
図面を参照しつつ１つの例にかかるタンク搭載構造２０について説明する。図３はタンク搭載構造２０の斜視図、図４はタンク搭載構造２０の平面図、図５はタンク搭載構造２０の正面図、図６はタンク搭載構造２０の側面図である。また、図７は高圧タンク１０を搭載した場面のタンク搭載構造２０、図８は高圧タンク１０を搭載した場面のタンク搭載構造２０の平面図である。
これら図からわかるように、タンク搭載構造２０は、第１フレーム２１、及び、第２フレーム２２を有している。

【0018】

２．１．第１フレーム
第１フレーム２１は一部を欠いた枠状の部材であり、欠けた部位の２つの端部２１ａが床面Ｆに固定されている。従って第１フレーム２１及び床面Ｆで囲まれる空間Ｓ１が形成される。本形態では第１フレームは四角形の枠状であり、１つの辺がない（欠けた部位）形態とされている。ここで床面Ｆは例えば車両の荷台が挙げられ、タンク搭載構造２０が車両に具備されている。

【0019】

タンク搭載構造２０で第１フレーム２１は間隔を有して２つ設けられている。そして、図７、図８よりわかるように、第１フレーム２１の空間Ｓ１内に高圧タンク１０の端部（口金１４に近い部位）が配置され、当該高圧タンク１０の両端が２つの第１フレーム２１で囲まれるように保持される。

【0020】

第１フレーム２１をなす材料は特に限定されることはないが、強度を確保する観点から金属であることが好ましい。また、枠状である第１フレーム２１の枠材の形状は特に限定されることはなく四角形断面、円形断面等が挙げられる。その太さも特に限定されることはなく、強度を確保することができればよい。

【0021】

２．２．第２フレーム
本形態の第２フレーム２２は第１フレーム２１と同様、一部を欠いた枠状の部材であり、欠けた部位の２つの端部２２ａが床面Ｆに固定されている。従って第２フレーム２２及び床面Ｆで囲まれる空間Ｓ２が形成される。本形態では第２フレーム２２は四角形の枠状であり、１つの辺がない（欠けた部位）形状とされている。

【0022】

タンク搭載構造２０で第２フレーム２２は第１フレーム２１の間に２つ設けられている。そして、図７、図８よりわかるように、第２フレーム２２の空間Ｓ２内に高圧タンク１０の胴部（口金１４より長手方向中央に近い部位）が配置され、当該高圧タンク１０の胴部が第２フレーム２２で囲まれるように保持される。

【0023】

第２フレーム２２をなす材料は特に限定されることはないが、強度を確保する観点から金属であることが好ましい。また、枠状である第２フレーム２２の枠材の形状は特に限定されることはなく四角形断面、円形断面等が挙げられる。その太さも特に限定されることはなく、強度を確保することができればよい。

【0024】

本形態では２つの第２フレーム２２を具備する例を説明したが、第２フレームは必ずしも２つである必要はなく、１つであっても良いし、３つ以上であってもよい。

【0025】

また、図９に変形例のタンク搭載構造２０’を示したように、第２フレーム２２’は必ずしも高圧タンク１０を囲む必要はなく、第１フレーム２１の間に立つように設けられた柱状の部材であってもよい。このとき第２フレーム２２’は２つの第１フレーム２１の端部２１ａを具備する枠材の間に配置される。これにより後述するように作用することができる。

【0026】

３．効果等
本開示のタンク搭載構造によれば、第１フレーム２１の間に第２フレーム２２が配置されているため、図７に示したように床面Ｆに置かれた荷物Ｎが何らかの理由で高圧タンク１０側に移動した場合であっても第２フレーム２２により荷物が高圧タンク１０に衝突することを回避することができる。
例えばタンク搭載構造が燃料電池車両に配置され、高圧タンクが燃料である水素を貯蔵したタンクであった場合、その性質上荷物の衝突の回避は重要であることから、本開示のタンク搭載構造が特に有用となる。なお、この場合タンクは不図示のタンク固定手段（バンド等）により床に対して移動できないように固定されている。
また、図３、図７の例（タンク搭載構造２０）のように第２フレーム２２が高圧タンク１０を囲むような形状である場合、タンク搭載構造としての強度を高めることもできる。

【符号の説明】

【0027】

１０ 高圧タンク
１１ ライナ
１２ 補強層
１３ 保護層
１４ 口金
２０ タンク搭載構造
２１ 第１フレーム
２２ 第２フレーム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】