JP5228941B2

JP5228941B2 - 車両の燃料タンク取付構造

Info

Publication number: JP5228941B2
Application number: JP2009013902A
Authority: JP
Inventors: 俊弘五嶋
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-01-26
Filing date: 2009-01-26
Publication date: 2013-07-03
Anticipated expiration: 2029-01-26
Also published as: JP2010167979A

Description

本発明は、自動車等の車両に用いられる車両の燃料タンク取付構造に関する。

下記特許文献１には、自動車等の車両に用いられる車両の燃料タンク取付構造が開示されている。具体的には、車幅方向に延びるフロアクロス（クロスメンバともいう）と、燃料タンクの後半部を囲む補強部材と、が車体前後方向に延びるフレーム部材を介して連結されていることを特徴としている。

実開昭６１−５２７３号公報

しかしながら、上記先行技術による場合、フロアクロスにおけるフレーム部材が連結されている部位の車幅方向外側に、車体前後方向への屈曲部が形成されており、このようなフロアクロスの屈曲部は、フロアクロスの他の部位と比較して強度、剛性、車両側面衝突時の変形抑制特性が劣る。このため、燃料タンクを取付けるフロアクロスの屈曲部の強度、剛性、車両側面衝突時の変形抑制特性については改良の余地がある。

本発明は上記事実を考慮し、燃料タンクを取付けるフロアクロスにおける屈曲部の強度、剛性を向上することができると共に、車両側面衝突時の変形抑制特性を向上することができる車両の燃料タンク取付構造を得ることが目的である。

請求項１記載の本発明の車両の燃料タンク取付構造は、車体下部の車幅方向両端部において車体前後方向に延びる左右一対の骨格部材と、前記左右一対の骨格部材に掛け渡されると共に、長手方向中間部に車体上下方向に屈曲する屈曲部が形成されたフロアクロスと、長手方向から見た断面形状が前記フロアクロスに向かう方向が開口し、車幅方向両端部に結合用の一対のフランジを形成した断面ハット形状となっており、前記一対のフランジが前記フロアクロスの屈曲部を跨いた車幅方向外側の部位と車幅方向内側の部位とにそれぞれ結合されたブラケットと、前記ブラケットを介して前記フロアクロスに固定された燃料タンクと、を有している。

従って、左右一対の骨格部材に掛け渡されたフロアクロスに燃料タンクを固定するためのブラケットの長手方向から見た断面形状が、フロアクロスに向かう方向が開口した断面ハット形状となっている。また、ブラケットの車幅方向両端部に設けられ、車幅方向に間隔を開けた結合用の一対のフランジが、フロアクロスの長手方向中間部に形成された車体上下方向に屈曲する屈曲部を跨いた車幅方向外側の部位と車幅方向内側の部位とにそれぞれ結合されている。このため、フロアクロスの屈曲部の変形をブラケットによって防止または抑制することができる。この結果、燃料タンクを取付けるフロアクロスにおける屈曲部の強度、剛性が向上すると共に車両側面衝突時の変形抑制特性も向上する。また、ブラケットの構造が簡単であるため生産性が向上する。

請求項２記載の本発明は請求項１に記載の車両の燃料タンク取付構造において、前記フロアクロスは車幅方向に沿った閉断面構造部を形成しており、前記ブラケットは前記閉断面構造部の外側に設けられていることを特徴とする。

従って、フロアクロスは車幅方向に沿った閉断面構造部を形成しており、この閉断面構造部の外側にブラケットが設けられているため、ブラケットをフロアクロスに容易に取付けることができる。この結果、組付け作業性が向上する。

請求項３記載の本発明は請求項１または請求項２に記載の車両の燃料タンク取付構造において、前記ブラケットは前記一対のフランジの間に前記フロアクロスの外周に沿った壁部を有し、該壁部に前記燃料タンクの取付部が形成されたことを特徴とする。

従って、ブラケットは一対のフランジの間にフロアクロスの外周に沿った壁部を有し、この壁部に燃料タンクの取付部が形成されているため、ブラケットの構造が簡単で生産性が向上する。

以上説明したように、請求項１記載の本発明の車両の燃料タンク取付構造は、燃料タンクを取付けるフロアクロスにおける屈曲部の強度、剛性を向上することができると共に、車両側面衝突時の変形抑制特性を向上することができる。また、ブラケットの生産性を向上できる。

また、請求項２記載の本発明の車両の燃料タンク取付構造は、燃料タンクの組付け作業性を向上することができる。

また、請求項３記載の本発明の車両の燃料タンク取付構造は、ブラケットの生産性を向上することができる。

図３の１−１断面線に沿った拡大断面図である。図１の２−２断面線に沿った拡大断面図である。本発明の一実施形態に係る車両の燃料タンク取付構造を示す車体下方から見た平面図である。本発明の一実施形態に係る車両の燃料タンク取付構造を示す車体後方斜め外側下方から見た斜視図である。本発明の他の実施形態に係る車両の燃料タンク取付構造のブラケットを示す車体斜め前方から見た斜視図である。

［実施形態］

以下、図１〜図４を用いて、本発明に係る車両の燃料タンク取付構造の一実施形態について説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印ＵＰは車体上方方向を示し、矢印ＦＲは車体前方方向を示し、矢印ＩＮは車幅内側方向を示している。

先ず、本実施形態に係る車両の燃料タンク取付構造が適用された自動車車体の構成を説明し、次いで、要部について詳細に説明する。

（車体の構成）

図３に示すように、本実施形態における自動車車体１０における車室１０Ａの車幅方向両端下部には、左右一対の骨格部材としてのロッカ１２が車体前後方向に延びている。また、車体１０におけるトランクルーム１０Ｂの車幅方向両端下部には、左右一対のリヤサイドメンバ１４が車体前後方向に延びている。

左右一対のロッカ１２の後端部１２Ａは、フロアクロスとしてのセンタフロアクロス１６の車幅方向両端部１６Ａが結合されており、左右一対のリヤサイドメンバ１４の前端部１４Ａは、センタフロアクロス１６の車幅方向両端部１６Ａに結合されている。また、左右一対のリヤサイドメンバ１４の前後方向中間部１４Ｂには、リヤフロアクロス１８の車幅方向両端部１８Ａが結合されている。

図１に示すように、ロッカ１２は、ロッカ１２の車幅方向外側部を構成するロッカアウタ２０とロッカ１２の車幅方向内側部を構成するロッカインナ２２とを備えており、ロッカアウタ２０とロッカインナ２２とが車体前後方向に延びる閉断面構造部２４を形成している。

図２に示すように、センタフロアクロス１６は、センタフロアクロスパネル２８の後端部とセンタフロアパネル３０の前端部とで構成されている。

より具体的に説明すると、センタフロアクロスパネル２８の一般部２８Ａの後端からは、車体斜め後方上側に向かって下縦壁部２８Ｂが形成されており、下縦壁部２８Ｂの上端からは、さらに車体後方へ傾斜した傾斜壁部２８Ｃが形成されている。また、傾斜壁部２８Ｃの後端からは、車体後方に向かって横壁部２８Ｄが形成されており、横壁部２８Ｄの後端からは、車体斜め後方上側に向かって上縦壁部２８Ｅが形成されている。さらに、上縦壁部２８Ｅの上端からは、車体後方に向かってフランジ２８Ｆが形成されている。

一方、センタフロアパネル３０の一般部３０Ａの前端からは、車体斜め前方下側に向かって縦壁部３０Ｂが形成されており、縦壁部３０Ｂの下端からは、さらに車体斜め前方に向かって傾斜したフランジ３０Ｃが形成されている。また、センタフロアパネル３０のフランジ３０Ｃは、センタフロアクロスパネル２８の傾斜壁部２８Ｃの上面に結合されており、センタフロアクロスパネル２８のフランジ２８Ｆは、センタフロアパネル３０の一般部３０Ａの下面に結合されている。この結果、センタフロアクロスパネル２８の後端部とセンタフロアパネル３０の前端部とでセンタフロアクロス１６が形成されており、センタフロアクロス１６は車幅方向に沿って延びる閉断面構造部３２を形成している。

なお、センタフロアクロス１６には、図示を省略したリヤサスペンションが支持されている。

（燃料タンクの取付部の構成）

図３に示すように、本実施形態では、燃料タンク３６が、センタフロアクロス１６とリヤフロアクロス１８との間に配設されており、燃料タンク３６の前側取付部３６Ａが、左右一対のブラケット４０を介してセンタフロアクロス１６に取付けられている。

図２に示すように、ブラケット４０は閉断面構造部３２の外側に設けられており、センタフロアクロスパネル２８の下面側において、下縦壁部２８Ｂ、傾斜壁部２８Ｃ、横壁部２８Ｄ、上縦壁部２８Ｅに沿って長尺状に配置されている。

図４に示すように、ブラケット４０は、長手方向（長尺方向）から見た断面形状がセンタフロアクロスパネル２８に向かう方向が開口したハット断面形状となっており、プレス加工等によって容易に製造可能となっている。

より具体的に説明すると、ブラケット４０は、センタフロアクロスパネル２８の下縦壁部２８Ｂ、傾斜壁部２８Ｃ、横壁部２８Ｄ、上縦壁部２８Ｅに平行に対向する下縦壁部４０Ａ、傾斜壁部４０Ｂ、横壁部４０Ｃ、上縦壁部４０Ｄを備えている。また、ブラケット４０の車幅方向外側端部には、下縦壁部４０Ａ、傾斜壁部４０Ｂ、横壁部４０Ｃ、上縦壁部４０Ｄからセンタフロアクロスパネル２８に向かう縦壁部４０Ｅと、この縦壁部４０Ｅの先端から車幅方向外側に向って延びる結合部としてのフランジ４０Ｆが形成されている。一方、ブラケット４０の車幅方向内側端部には、下縦壁部４０Ａ、傾斜壁部４０Ｂ、横壁部４０Ｃ、上縦壁部４０Ｄからセンタフロアクロスパネル２８に向かう縦壁部４０Ｇと、この縦壁部４０Ｇの先端から車幅方向内側に向って延びる結合部としてのフランジ４０Ｈが形成されている。即ち、ブラケット４０は車幅方向両端部に結合用のフランジ４０Ｆ、フランジ４０Ｈを形成した断面ハット形状となっている。

図１に示すように、センタフロアクロス１６の車幅方向中間部には、左右一対の屈曲部１６Ｂ（屈曲点Ｐ１）が形成されている。

より具体的に説明すると、センタフロアクロス１６は左右一対の屈曲部１６Ｂの間が車幅方向に水平に延びる中央部１６Ｃとなっており、左右一対の屈曲部１６Ｂの車幅方向外側が、車幅方向内側上方から車幅方向外側下方へ傾斜した傾斜部１６Ｄとなっている。

また、ブラケット４０のフランジ４０Ｆとフランジ４０Ｈがセンタフロアクロス１６の屈曲部１６Ｂを跨いたセンタフロアクロス１６の各位置にそれぞれ結合されている。

より具体的に説明すると、図４に示すように、ブラケット４０のフランジ４０Ｆは、センタフロアクロス１６の屈曲部１６Ｂより車幅方向外側の位置でセンタフロアクロスパネル２８の下縦壁部２８Ｂ、傾斜壁部２８Ｃ、横壁部２８Ｄ、上縦壁部２８Ｅに結合されている。一方、ブラケット４０のフランジ４０Ｈは、センタフロアクロス１６の屈曲部１６Ｂより車幅方向内側の位置でセンタフロアクロスパネル２８の下縦壁部２８Ｂ、傾斜壁部２８Ｃ、横壁部２８Ｄ、上縦壁部２８Ｅに結合されている。

従って、ブラケット４０によって、センタフロアクロス１６の屈曲部１６Ｂの変形を防止または抑制することができるようになっている。

図２に示すように、ブラケット４０は、センタフロアクロス１６の閉断面構造部３２の外側に設けられており、ブラケット４０をセンタフロアクロス１６に固定する際には、車体後方下側から容易に取付けることができるようになっている。また、ブラケット４０の横壁部４０Ｃには貫通孔５０が形成されており、横壁部４０Ｃの上面にはナット５２が貫通孔５０と同軸となるように固定されている。一方、燃料タンク３６の前側取付部３６Ａには、貫通孔５４が形成されており、この貫通孔５４と、ブラケット４０の貫通孔５０とに車体下方側から挿入されたボルト５６がナット５２に螺合することで、燃料タンク３６がブラケット４０に固定されている。即ち、ブラケット４０の横壁部４０Ｃが燃料タンク３６の取付部となっている。

なお、図３に示すように、燃料タンク３６の後側取付部３６Ｂは、左右一対の締結部材５０によってリヤフロアクロス１８に取付けられている。

次に、本実施形態の作用並びに効果を説明する。

本実施形態では、左右一対のロッカ１２に掛け渡されたセンタフロアクロス１６に燃料タンク３６の前側取付部３６Ａを固定するためのブラケット４０に車幅方向に間隔を開けたフランジ４０Ｆ、４０Ｈが設けられており、一方のフランジ４０Ｆは、センタフロアクロス１６の屈曲部１６Ｂより車幅方向外側の位置でセンタフロアクロスパネル２８の下縦壁部２８Ｂ、傾斜壁部２８Ｃ、横壁部２８Ｄ、上縦壁部２８Ｅに結合されている。一方、他方のフランジ４０Ｈは、センタフロアクロス１６の屈曲部１６Ｂより車幅方向内側の位置でセンタフロアクロスパネル２８の下縦壁部２８Ｂ、傾斜壁部２８Ｃ、横壁部２８Ｄ、上縦壁部２８Ｅに結合されている。

このため、センタフロアクロス１６の屈曲部１６Ｂの変形をブラケット４０によって防止または抑制することができる。この結果、燃料タンク３６を取付けるセンタフロアクロス１６における屈曲部１６Ｂの強度、剛性が向上する。

従って、リヤサスペンションからの入力により発生する、センタフロアクロス１６の捩れ変形を抑制でき、閉断面構造部３２の断面崩れを抑制できる。この結果、センタフロアクロスパネル２８の傾斜壁部２８Ｃと、センタフロアパネル３０のフランジ３０Ｃとの結合部の亀裂等の破損を防止できる。また、車両の側面衝突時のセンタフロアクロス１６の座屈変形抑制特性も向上する。

また、本実施形態では、センタフロアクロス１６が車幅方向に沿った閉断面構造部３２を形成しており、この閉断面構造部３２の外側にブラケット４０が設けられている。このため、ブラケット４０をセンタフロアクロス１６に固定する際には、車体後方下側から容易に取付けることができる。この結果、組付け作業性が向上する。

また、本実施形態では、ブラケット４０は、長手方向（長尺方向）から見た断面形状がセンタフロアクロスパネル２８に向かう方向が開口したハット断面形状となっており、下縦壁部４０Ａ、傾斜壁部４０Ｂ、横壁部４０Ｃ、上縦壁部４０Ｄの車幅方向外側端部に縦壁部４０Ｅとフランジ４０Ｆが形成され、車幅方向内側端部に縦壁部４０Ｇとフランジ４０Ｈが形成されている。このため、ブラケット４０は構造が簡単で、プレス加工等によって容易に製造可能となっている。この結果、ブラケット４０の生産性が向上する。

〔上記実施形態の補足説明〕

以上に於いては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、燃料タンクをフロアクロスに取付けるためのブラケットの形状は、上記実施形態の形状に限定されず、本実施形態とは異なるフロアクロスの形状に対応して、図５に示すブラケット６０のように、ブラケット６０の中央部に形成した凹部６０Ａの底部６０Ｂに、燃料タンク取付用の貫通孔５０を形成した他の形状としてもよい。

なお、図５に示すブラケット６０には、凹部６０Ａの上方側に上フランジ６０Ｃが、凹部６０Ａの下方側に下フランジ６０Ｄがそれぞれ形成されており、これらのフランジ６０Ｃ、６０Ｄの車幅方向両端部が結合部としてフロアクロスの屈曲部を跨いた各位置にそれぞれ結合される共に、凹部６０Ａの車幅方向両端部に形成したフランジ６０Ｅ、フランジ６０Ｆも結合部としてフロアクロスの屈曲部を跨いた各位置にそれぞれ結合されるようになっている。

また、上記実施形態では、本発明を骨格部材としてのロッカ１２に掛け渡されたセンタフロアクロス１６に適用したが、左右一対のリヤサイドメンバ１４等の他の骨格部材に掛け渡されたフロアクロスに屈曲部が存在する場合に本発明を適用してもよい。

また、上記実施形態では、フロアクロスとしてのセンタフロアクロス１６をセンタフロアクロスパネル２８とセンタフロアパネル３０とで構成したが、フロアクロスは板材の組み合わせでなく、クロスメンバ等の他の構成としてもよい。また、フロアクロスは閉断面構造に限定されない。

１０自動車車体
１２ロッカ（骨格部材）
１４リヤサイドメンバ（骨格部材）
１６センタフロアクロス（フロアクロス）
１６Ｂセンタフロアクロスの屈曲部
１８リヤフロアクロス
２８センタフロアクロスパネル
３０センタフロアパネル
３２センタフロアクロスの閉断面構造部
３６燃料タンク
４０ブラケット
４０Ｃブラケットの横壁部（燃料タンクの取付部）
４０Ｆブラケットのフランジ（結合部）
４０Ｈブラケットのフランジ（結合部）
６０ブラケット

Claims

車体下部の車幅方向両端部において車体前後方向に延びる左右一対の骨格部材と、
前記左右一対の骨格部材に掛け渡されると共に、長手方向中間部に車体上下方向に屈曲する屈曲部が形成されたフロアクロスと、
長手方向から見た断面形状が前記フロアクロスに向かう方向が開口し、車幅方向両端部に結合用の一対のフランジを形成した断面ハット形状となっており、前記一対のフランジが前記フロアクロスの屈曲部を跨いた車幅方向外側の部位と車幅方向内側の部位とにそれぞれ結合されたブラケットと、
前記ブラケットを介して前記フロアクロスに固定された燃料タンクと、
を有している車両の燃料タンク取付構造。
前記フロアクロスは車幅方向に沿った閉断面構造部を形成しており、前記ブラケットは前記閉断面構造部の外側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車両の燃料タンク取付構造。
前記ブラケットは前記一対のフランジの間に前記フロアクロスの外周に沿った壁部を有し、該壁部に前記燃料タンクの取付部が形成されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両の燃料タンク取付構造。