JP4581621B2 - 車両の燃料タンク支持構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両のフロア下方に配置される燃料タンクの支持構造に関するものである。

従来より、フロア下面に接合され、フロアの車幅方向両端側を前後に延びる一対のボディーフレームを有し、フロア下方に配設される燃料タンクを一対のボディーフレームに支持させる車両の燃料タンク支持構造は知られている。

このような車両の燃料タンク支持構造のうち、燃料タンクの前後の四隅部側をボディーフレーム又はクロスメンバに支持し、燃料タンクの前後部の少なくとも一側に、フロアパネルに対して離間し、フロアパネルの下側に車幅方向に沿って配置され、両端がボディーフレームに固定されたタンクマウントメンバを設け、このタンクマウントメンバに燃料タンクの前後部の少なくとも一方の車幅方向中央側部を支持したもの知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−１８１６２９号公報

しかしながら、従来の車両の燃料タンク支持構造では、タンクマウントメンバをタンクに合わせて配置しなければならず、タンクのサイズが変わると、車体の構成も変えなければならないという問題があった。

一方、フロア下面の一対のボディーフレーム間には、車両の側突時の剛性向上などのために複数のクロスメンバが設けられている。このように、元々存在する前後一対のクロスメンバ間に燃料タンクを配置し、その前後部をクロスメンバに支持させる場合には、燃料タンクに前後に延びるベルトを掛けて支持する方法が考えられる。このような場合、クロスメンバが燃料タンクの配置位置に対して離れていると、フロア下面に対するベルトの角度が小さくなって十分な支持が行えないという問題があった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、フロア下面のフレームの構成に工夫を加えることで、燃料タンクを支持するためだけのクロスメンバを設けることなく、燃料タンクを確実に支持することにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、センタトンネルを挟むように後方に延びる縦フレームに燃料タンクを支持するようにした。

具体的には、第１の発明では、フロア下面に接合され、フロアの車幅方向両端側を前後に延びる一対のボディーフレームを有し、このボディーフレームにフロア下方に配設される燃料タンクの側部を支持させる車両の燃料タンク支持構造を対象とする。

そして、上記一対のボディーフレーム間に該一対のボディーフレームを車幅方向につなぐ複数のクロスメンバが設けられ、この複数のクロスメンバを前後に結ぶように、フロアの車幅方向中央部のセンタトンネルを挟むように後方に延びる一対の縦フレームを設け、この一対の縦フレームの少なくとも一方に燃料タンクの車幅方向中央側が支持されており、上記ボディーフレームから車幅方向内側に分岐し、上記センタトンネルに沿って後方に延びるトンネルフレームを備え、上記フロア下面には、上記トンネルフレームと縦フレームとが前後方向に分断された荷重分断部が設けられる構成とする。

上記の構成によると、燃料タンクは、従来のようにその車幅方向外側の側部が一対のボディーフレームにそれぞれ支持されるだけでなく、その車幅方向中央側が、元々存在する複数のクロスメンバを前後に結ぶ一対の縦フレームに支持される。また、車両の前突時には、ボディーフレームにかかる荷重は、トンネルフレームに流れていくが、このトンネルフレームにかかった荷重は、フロア下面の荷重分断部によって、分断されるので、縦フレームには伝わり難いものとなる。

第２の発明では、上記荷重分断部の前端には、クロスメンバが設けられ、このクロスメンバに上記トンネルフレームの後端が接続されている。

上記の構成によると、車両の前突時にトンネルフレームに伝達された荷重は、荷重分断部の前側のクロスメンバに伝えられるので、縦フレームには伝わり難いものとなる。

第３の発明では、上記荷重分断部の後端にフロントドア後端のピラーの下側に位置するクロスメンバが設けられている。

上記の構成によると、車両の側突に対する剛性を高めるためのピラー下側のクロスメンバが、縦フレーム前端をつなぐクロスメンバとして使用される。

第４の発明では、フロア下面に接合され、フロアの車幅方向両端側を前後に延びる一対のボディーフレームを有し、このボディーフレームにフロア下方に配設される燃料タンクの側部を支持させる車両の燃料タンク支持構造を対象とする。

そして、上記一対のボディーフレーム間に該一対のボディーフレームを車幅方向につなぐ複数のクロスメンバが設けられ、この複数のクロスメンバを前後に結ぶように、フロアの車幅方向中央部のセンタトンネルを挟むように後方に延びる一対の縦フレームを設け、この一対の縦フレームの少なくとも一方に燃料タンクの車幅方向中央側が支持されており、上記燃料タンクの前側及び後側の上方にそれぞれクロスメンバを設け、両クロスメンバ間で、上記縦フレームを分断すると共に、燃料タンク上面を上方に膨出させている。

上記の構成によると、燃料タンクの上方に縦フレームが存在しない領域ができ、この領域に燃料タンク上面がフロア下面近傍まで膨出される。

第５の発明では、上記フロア後側にスペヤタイヤパンが下方に突出して形成され、該スペヤタイヤパンの前方に所定間隔を開けてクロスメンバを設け、該クロスメンバに縦フレームの後端を接続させている。

上記の構成によると、車両の後突時にスペヤタイヤパンに伝達された荷重は、スペヤタイヤパンから所定間隔を開けたクロスメンバには直接伝達されないので、その荷重は縦フレームには伝わり難いものとなる。

第６の発明では、上記スペヤタイヤパンの直前にクロスメンバが設けられている。

上記の構成によると、スペヤタイヤパンに伝達された荷重は、スペヤタイヤパン直前のクロスメンバによって受けられるので、その荷重はさらに縦フレームまで伝わり難いものとなる。

以上説明したように、上記第１の発明によれば、燃料タンク支持用のクロスメンバを設けずに、一対のボディーフレーム間に元々存在する複数のクロスメンバを前後に結ぶ一対の縦フレームを設け、この縦フレームに燃料タンクの車幅方向中央側を支持したことにより、新たにクロスメンバを設けることなく、コストを抑えながら燃料タンクを堅固に車体に支持することができる。また、ボディーフレームから車幅方向内側に分岐するトンネルフレームと燃料タンクを支持する縦フレームとの間に前後方向に分断された荷重分断部を設けて車両の前突時にボディーフレームにかかる荷重を縦フレームに伝わり難いようにしているため、燃料タンクの損傷を防いで、燃料タンクを安全にかつ確実に車体に支持することができる。

上記第２の発明によれば、荷重分断部の前端のクロスメンバにトンネルフレームの後端を接続することで、車両の前突時にトンネルフレームに伝達された荷重を荷重分断部の前側で分断するようにしている。このため、燃料タンクの損傷を防いで、燃料タンクをさらに安全にかつ確実に車体に支持することができる。

上記第３の発明によれば、車両の側突時の剛性を高めるために設けたピラー下側のクロスメンバに縦フレームをつないでいる。このため、新たにクロスメンバを設けることなく、コストを抑えながら、燃料タンクの損傷を防いで、燃料タンクを安全かつ堅固に車体に支持することができる。

上記第４の発明によれば、燃料タンク前後の縦フレームに燃料タンクを堅固に支持させながら、支持に関係のない燃料タンク上方には縦フレームを設けず、その縦フレームのないフロア下面近傍まで燃料タンク上面を膨出させることにより、燃料タンクを堅固に支持しながらも、その容量を増やすことができる。

上記第５の発明によれば、スペヤタイヤパンの前方に所定間隔を開けて設けたクロスメンバに縦フレームの後端を接続して、車両の後突時にスペヤタイヤパンに伝達された荷重を縦フレームに伝わり難くしている。このため、車両の後突時の燃料タンクの損傷を防いで、安全性を向上させることができる。

上記第６の発明によれば、スペヤタイヤパンの直前にクロスメンバを設けてスペヤタイヤパンに伝達された荷重を縦フレームまで伝わり難くしている。このため、燃料タンクの損傷を防ぐことができるので、さらに安全性の高い車両の燃料タンク支持構造が得られる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。

図１に本発明の車両の燃料タンク支持構造を備えた車体下部を示す。この車体下部を構成するフロアパネル１下面には、フロアパネル１の車幅方向両端側、すなわち、フロアパネル１の車幅方向両端よりも所定距離内側を前後に延びる一対の補強用ボディーフレーム２が設けられている。この一対のボディーフレーム２間の車幅方向中央部には、前後に延びるセンタトンネル３が車室側に向かって膨出するように設けられている。このセンタトンネル３下側に変速機（図示せず）などが配設される。

また、上記一対のボディーフレーム２の前側には、このボディーフレーム２から車幅方向内側に分岐し、上記センタトンネル３に沿って後方に延びるトンネルフレーム４が設けられている。このトンネルフレーム４により、車両の前突時にボディーフレーム２にかかる荷重が車幅方向内側に流れていくようになっている。この両トンネルフレーム４の先端側をつなぐことで、一対のボディーフレーム２を車幅方向につなぐ第１クロスメンバ６が形成されている。なお、この第１クロスメンバ６のような一対のボディーフレーム２を車幅方向につなぐクロスメンバは、上記センタトンネル３下面に沿うように、中央部が車室側に向かって膨出する形状を有し、上記変速機などとの干渉を防いでいる。

また、フロントドア後端のＢピラー（図示せず）の下側には、一対のボディーフレーム２を車幅方向につなぐ第３クロスメンバ７が形成されている。この第３クロスメンバ７により、車両の側突時の剛性が高められている。

上記第１クロスメンバ６と第３クロスメンバ７との間には、上記トンネルフレーム４の後端が接続された第２クロスメンバ８が設けられている。この第２クロスメンバ８と第３クロスメンバ７との間には、略平坦な前側荷重分断部９が形成されている。この前側荷重分断部９には、トンネルフレーム４などの前後に延びる補強部材が設けられていない。

図２乃至図４に示すように、上記第３クロスメンバ７の後方の上記ボディーフレーム２には、フロアパネル１下方に配設される燃料タンク３０が支持されている。この燃料タンク３０の前側及び後側の上方には、一対のボディーフレーム２を車幅方向につなぐ第４及び第５クロスメンバ１１，１２がそれぞれ設けられている。上記第３クロスメンバ７と第４クロスメンバ１１との間には、上記センタトンネル３を挟むように後方に延びる一対の前側縦フレーム１５が設けられている。

上記フロアパネル１後側には、スペヤタイヤパン１６が下方に突出して形成されている。このスペヤタイヤパン１６の前方には、所定間隔を開けて一対のボディーフレーム２を車幅方向につなぐ第６クロスメンバ１７が設けられている。また、上記スペヤタイヤパン１６の直前には、一対のボディーフレーム２を車幅方向につなぐ第７クロスメンバ１８が設けられている。

上記第５クロスメンバ１２と第６クロスメンバ１７との間には、上記一対の前側縦フレーム１５に対応するように、後方に延びる一対の後側縦フレーム１９が設けられている。そして、第４クロスメンバ１１と第５クロスメンバ１２との間には、略平坦なタンク収容部２０が形成されている。このタンク収容部２０では、上記前側縦フレーム１５と後側縦フレーム１９とが分断され、前後に延びる補強部材は設けられていない。

また、上記第６クロスメンバ１７と第７クロスメンバ１８と間には、略平坦な後側荷重分断部２１が形成されている。この後側荷重分断部２１には、上記後側縦フレーム１９のような前後に延びる補強部材は設けられていない。

このように、上記前側縦フレーム１５及び後側縦フレーム１９は、上記トンネルフレーム４を後方に延ばしたとすると、その延長上に設けられ、その間が前側荷重分断部９、タンク収容部２０及び後側荷重分断部２１で分断された形となっている。

上記燃料タンク３０は、フロアパネル１下の高さ方向の狭いスペースに設けられるため、略矩形状の平らな形状を有している。燃料タンク３０の外周には、フランジ部３１が水平方向に延びるように突設され、このフランジ部３１における燃料タンク３０側部の四隅部側には、ボルト貫通孔（図示せず）が設けられている。このボルト貫通孔を利用して、燃料タンク３０のフランジ部３１の車幅方向外側がボルト３２によって上記一対のボディーフレーム２に締結されている。

上記燃料タンク３０のフランジ部３１の前側には、上記前側縦フレーム１５のうち、フロアパネル１を下面から見たときの右側（すなわち、車室内の乗員から見ればフロアパネル１下面の左側）の前側縦フレーム１５の延びる方向に、下方から見て前側縦フレーム１５に重なるように燃料タンク３０を支持するための前側支持ブラケット３３が突設されている。この前側支持ブラケット３３の上端（先端）の平坦部には、前側縦フレーム１５に締結するためのボルト貫通孔（図示せず）が設けられている。このボルト貫通孔を用いて、燃料タンク３０の前側がボルト３２によって前側縦フレーム１５に締結されて支持されている。

また、上記燃料タンク３０のフランジ部３１の後側には、上記一対の後側縦フレーム１９の延びる方向に、下方から見て後側縦フレーム１９に重なるように燃料タンク３０を支持するための後側支持ブラケット３４がそれぞれ突設されている。これら一対の後側支持ブラケット３４の上端（先端）の平坦部は、後側縦フレーム１９に締結するためのボルト貫通孔（図示せず）がそれぞれ設けられている。これらのボルト貫通孔を用いて、燃料タンク３０の後側がボルト３２によって後側縦フレーム１９に支持されている。

このようにして、燃料タンク３０側部の四隅部側に加え、前側及び後側縦フレーム１５，１９に、燃料タンク３０の車幅方向中央側の３点でも支持されている。

上記燃料タンク３０は、上記フロアパネル１のタンク収容部２０に対応するタンク上面３０ａは、上記フロアパネル１下面近傍まで上方に膨出し、その容量が確保されている。なお、本実施形態では、燃料タンク３０の車幅方向中央部のタンク下面３０ｂは、上方へ凹陥され、このタンク下面３０ｂの下方に４ＷＤ車のプロペラシャフト（図示せず）が通るようになっている。

また、上記各第１乃至第５クロスメンバ６，７，…の車幅方向外側におけるボディーフレーム２の外側には、車両の側突時に衝撃吸収の役目を果たすクラッシュ管３５がそれぞれ設けられている。

−実施形態の効果−
したがって、本実施形態にかかる車両の燃料タンク支持構造によると、燃料タンク３０支持用のクロスメンバを設けずに、一対のボディーフレーム２間に元々存在する複数のクロスメンバ７，１１，１２，１７を前後に結ぶ一対の縦フレーム１５，１９を設け、この縦フレーム１５，１９に燃料タンク３０の車幅方向中央側を支持したことにより、新たにクロスメンバを設けることなく、コストを抑えながら燃料タンク３０を堅固に車体に支持することができる。

本実施形態によれば、ボディーフレーム２から車幅方向内側に分岐するトンネルフレーム４と燃料タンク３０を支持する前側縦フレーム１５との間に前後方向に分断された前側荷重分断部９を設けて車両の前突時にボディーフレーム２にかかる荷重を前側縦フレーム１５に伝わり難いようにしている。このため、燃料タンク３０の損傷を防いで、燃料タンク３０を安全にかつ確実に車体に支持することができる。

本実施形態によれば、前側荷重分断部９の前端の第２クロスメンバ８にトンネルフレーム４の後端を接続することで、車両の前突時にトンネルフレーム４に伝達された荷重を前側荷重分断部９の前側で分断するようにしている。このため、燃料タンク３０の損傷を防いで、燃料タンク３０をさらに安全にかつ確実に車体に支持することができる。

本実施形態によれば、車両の側突時の剛性を高めるために設けたピラー下側の第３クロスメンバ７に前側縦フレーム１５をつないでいる。このため、新たにクロスメンバを設けることなく、コストを抑えながら燃料タンク３０の損傷を防いで、燃料タンク３０を安全かつ堅固に車体に支持することができる。

本実施形態によれば、燃料タンク３０前後の縦フレーム１５，１９に燃料タンク３０を堅固に支持させながら、支持に関係のない燃料タンク３０上方には、縦フレーム１５，１９を設けず、この縦フレーム１５，１９のないフロアパネル１下面近傍までタンク上面３０ａを膨出させることにより、燃料タンク３０を堅固に支持しながらも、その容量を増やすことができる。特に、本実施形態のような４ＷＤ車においては、タンク下面３０ｂが上方へ凹陥されているので、タンク上面３０ａを上方に突出させる効果は顕著となる。

本実施形態によれば、スペヤタイヤパン１６の前方に所定間隔を開けて設けた第６クロスメンバ１７に後側縦フレーム１９の後端を接続して、この第６クロスメンバ１７後方に後側荷重分断部２１を設け、車両の後突時にスペヤタイヤパン１６に伝達された荷重を後側縦フレーム１９に伝わり難くしている。このため、車両の後突時に燃料タンク３０が損傷するのを防いで、安全性を向上させることができる。

本実施形態によれば、スペヤタイヤパン１６の直前に第７クロスメンバ１８を設けてスペヤタイヤパン１６に伝達された荷重を後側縦フレーム１９まで伝わり難くしている。このため、燃料タンク３０の損傷を防いで、さらに安全性の高い車両の燃料タンク支持構造が得られる。

（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

すなわち、上記実施形態では、フロアパネル１を下面から見たときの右側の前側縦フレーム１５の延びる方向に前側支持ブラケット３３を突設して前側縦フレーム１５に支持したが、反対側の前側縦フレーム１５にのみ対応するように前側支持ブラケット３３を設けてもよく、また、両方の前側縦フレーム１５に対応するように前側支持ブラケット３３を設けてもよい。

また、上記実施形態では、４ＷＤ車を対象としているが、２ＷＤ車でもかまわない。その場合には、後方へプロペラシャフトを通す必要がないので、タンク下面を上方へ凹陥させる必要はない。したがって、燃料タンク３０が上下方向に２分割された構成をとった場合には、４ＷＤ車と２ＷＤ車とで上側部分を共用し、下側部分は別々のものを使用すればよい。

以上説明したように、本発明は、フロアの車幅方向両端側を前後に延びる一対のボディーフレームに燃料タンクの側部を支持させる車両の燃料タンク支持構造について有用である。

本発明の実施形態にかかる車両の燃料タンク支持構造を備えた車体下部を下から見た平面図である。 本発明の実施形態にかかる車両の燃料タンク支持構造を下から見た平面図である。 図２のIII−III線断面図である。 図２のIV−IV線断面である。

１ フロアパネル（フロア）
２ ボディーフレーム
３ センタトンネル
４ トンネルフレーム
７ 第３クロスメンバ
８ 第２クロスメンバ
９ 前側荷重分断部
１１ 第４クロスメンバ
１２ 第５クロスメンバ
１５ 前側縦フレーム
１６ スペヤタイヤパン
１７ 第６クロスメンバ
１８ 第７クロスメンバ
１９ 後側縦フレーム
３０ 燃料タンク
３０ａ タンク上面

Claims (6)

1. フロア下面に接合され、フロアの車幅方向両端側を前後に延びる一対のボディーフレームを有し、該ボディーフレームにフロア下方に配設される燃料タンクの側部を支持させる車両の燃料タンク支持構造であって、
   上記一対のボディーフレーム間に該一対のボディーフレームを車幅方向につなぐ複数のクロスメンバが設けられ、
   上記複数のクロスメンバを前後に結ぶように、フロアの車幅方向中央部のセンタトンネルを挟むように後方に延びる一対の縦フレームを設け、
   上記一対の縦フレームの少なくとも一方に燃料タンクの車幅方向中央側が支持されており、
   上記ボディーフレームから車幅方向内側に分岐し、上記センタトンネルに沿って後方に延びるトンネルフレームを備え、
   上記フロア下面には、上記トンネルフレームと縦フレームとが前後方向に分断された荷重分断部が設けられていることを特徴とする車両の燃料タンク支持構造。
2. 請求項１に記載の車両の燃料タンク支持構造において、
   上記荷重分断部の前端には、クロスメンバが設けられ、該クロスメンバに上記トンネルフレームの後端が接続されていることを特徴とする車両の燃料タンク支持構造。
3. 請求項１に記載の車両の燃料タンク支持構造において、
   上記荷重分断部の後端にフロントドア後端のピラーの下側に位置するクロスメンバが設けられていることを特徴とする車両の燃料タンク支持構造。
4. フロア下面に接合され、フロアの車幅方向両端側を前後に延びる一対のボディーフレームを有し、該ボディーフレームにフロア下方に配設される燃料タンクの側部を支持させる車両の燃料タンク支持構造であって、
   上記一対のボディーフレーム間に該一対のボディーフレームを車幅方向につなぐ複数のクロスメンバが設けられ、
   上記複数のクロスメンバを前後に結ぶように、フロアの車幅方向中央部のセンタトンネルを挟むように後方に延びる一対の縦フレームを設け、
   上記一対の縦フレームの少なくとも一方に燃料タンクの車幅方向中央側が支持されており、
   上記燃料タンクの前側及び後側の上方にそれぞれクロスメンバを設け、両クロスメンバ間で、上記縦フレームを分断すると共に、燃料タンク上面を上方に膨出させていることを特徴とする車両の燃料タンク支持構造。
5. 請求項１乃至４のいずれか１つに記載の車両の燃料タンク支持構造において、
   上記フロア後側にスペヤタイヤパンが下方に突出して形成され、該スペヤタイヤパンの前方に所定間隔を開けてクロスメンバを設け、該クロスメンバに縦フレームの後端を接続させていることを特徴とする車両の燃料タンク支持構造。
6. 請求項５に記載の車両の燃料タンク支持構造において、
   上記スペヤタイヤパンの直前にクロスメンバが設けられていることを特徴とする車両の燃料タンク支持構造。

Images