CN108725183B - 车辆用燃料配管保护结构 - Google Patents

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B62D25/20—Floors or bottom sub-units

Abstract

一种在不追加增强构件或改变布局的情况下利用简单构造保护燃料配管的车辆用燃料配管保护结构。配管保护结构(100)包括：后地板面板(104)；纵梁(106)；轮罩内板(112)，其用于后轮；车身侧部内板(114)，其与轮罩内板(112)连续且朝向车辆后侧延伸；燃料缸(108)，其搭载于后地板面板(104)的上侧；以及燃料配管(120)，其从燃料缸(118)延伸。后地板面板(104)包括：延长区域(116)，其由纵梁(106)、轮罩内板(112)和车身侧部内板(114)包围；通孔(132)，其形成于延长区域(116)，用于插入燃料配管(120)；以及圆形加强筋(136)，其在延长区域(116)中的通孔(132)的周围区域中隆起并且设置成与通孔(132)同心。

Description

车辆用燃料配管保护结构
技术领域
本发明涉及一种车辆用燃料配管保护结构。
背景技术
使用天然气等作为燃料行进的车辆(以下称为“燃气车辆”)对燃料气体加压并储存在具有圆筒形状的燃料缸中。在许多燃气车辆中，利用预定的框架构件等，典型地采用燃料缸在位于车辆后侧的后地板面板上沿车辆宽度方向横倒的姿势搭载燃料缸。燃料配管连接至燃料缸的车辆宽度方向上的端部，并且通过燃料配管将燃料气体给送至发动机。
通常，前述燃料配管从燃料缸向下延伸贯穿后地板面板，然后在后地板面板的下侧朝向位于车辆前侧的发动机铺设。例如，在由本申请人做出的专利文献1的技术中，从燃料缸22延伸的排气管30穿过气体出口部31并且朝向后地板3的下侧延伸，其中气体出口部31设置在后地板3的后侧框架13的车辆宽度方向上的外侧。在专利文献1中，由于设置在后侧框架13的车辆宽度方向外侧的气体出口部31，防止了待搭载的燃料缸22的尺寸受到例如后侧框架13的尺寸等的限制。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-1204号公报
发明内容
发明要解决的问题
前述燃料缸和燃料配管设置于车辆的后部，并且需要针对后端碰撞时的冲击的对策。特别地，如果后地板面板在冲击下变形，则存在燃料配管将会损坏的担心。然而，在后地板面板上存在诸如纵梁、备胎收纳部和消音器等的燃料缸和燃料配管之外的大量构造物，从而空间有限。为此，不能轻率地追加新的增强构件或者改变燃料配管的布局等，因此不能容易地实现对燃料配管的保护。
鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种不追加增强构件或改变布局的、具有简单构造的用于保护燃料配管的车辆用燃料配管保护结构。
用于解决问题的方案
为了解决上述问题，根据本发明的车辆用燃料配管保护结构的典型构造的特征在于车辆用燃料配管保护结构包括：车辆的后地板面板；纵梁，其在所述后地板面板的下侧沿着所述后地板面板的侧缘在车辆前后方向上延伸；轮罩内板，其位于所述纵梁的车辆宽度方向的外侧并且构成后轮用轮罩；车身侧部内板，其设置成与所述轮罩内板连续且朝向车辆后侧延伸，所述车身侧部内板构成所述车辆的内壁；燃料缸，其搭载于所述后地板面板的上侧；以及燃料配管，其用于将所述燃料缸内的燃料提供给发动机，所述燃料配管从所述燃料缸延伸，其中，所述后地板面板包括：延长区域，其由所述纵梁、所述轮罩内板和所述车身侧部内板包围；通孔，其形成于所述延长区域，用于插入所述燃料配管；以及圆形加强筋，其在所述延长区域中的所述通孔的周围区域中隆起并且设置成与所述通孔同心。
发明的效果
根据本发明，能够提供一种不追加增强构件或改变布局的、具有简单构造的用于保护燃料配管的车辆用燃料配管保护结构。
附图说明
图1示出了根据本发明的实施方式的车辆用燃料配管保护结构的概况。
图2示出了燃料缸搭载于图1的(a)中的后地板面板的状态。
图3示出了从下侧看的图2的(a)中的后地板面板。
图4示出了追加有燃料配管的图1的(b)中的延长区域。
图5示出了从各方向看的图4中的延长区域。
具体实施方式
根据本发明的实施方式的车辆用燃料配管保护结构的特征在于车辆用燃料配管保护结构包括：车辆的后地板面板；纵梁，其在所述后地板面板的下侧沿着所述后地板面板的侧缘在车辆前后方向上延伸；轮罩内板，其位于所述纵梁的车辆宽度方向的外侧并且构成后轮用轮罩；车身侧部内板，其设置成与所述轮罩内板连续且朝向车辆后侧延伸，所述车身侧部内板构成所述车辆的内壁；燃料缸，其搭载于所述后地板面板的上侧；以及燃料配管，其用于将所述燃料缸内的燃料提供给发动机，所述燃料配管从所述燃料缸延伸，其中，所述后地板面板包括：延长区域，其由所述纵梁、所述轮罩内板和所述车身侧部内板包围；通孔，其形成于所述延长区域，用于插入所述燃料配管；以及圆形加强筋，其在所述延长区域中的所述通孔的周围区域中隆起并且设置成与所述通孔同心。
利用以上构造，通过圆形加强筋提高了通孔周围的刚性。因此，能够抑制碰撞时的通孔边缘的变形并保护燃料配管免受损坏。此外，通孔周围的刚性提高的结果是，能够防止行进期间通孔周围区域中发生振动以及防止通孔边缘和燃料配管之间的接触，从而改善车辆的NVH(噪音(Noise)、振动(Vibration)、声振粗糙度(Harshness))性能。因为没有追加新的增强构件而且没有对燃料配管的布局做出改变，所以能够相对容易地实施以上构造，并且在重量和成本的增加方面也是有利的。
所述后地板面板可以包括沿着所述纵梁隆起的地板加强筋，并且所述圆形加强筋可以与所述地板加强筋连续。地板加强筋是与纵梁一起形成封闭截面并展现出高刚性的部分。通过使圆形加强筋与该地板加强筋连续，能够更有利地抑制通孔周围的变形。
所述后地板面板可以包括后加强筋，所述后加强筋在所述延长区域中的所述圆形加强筋的车辆后侧隆起并在车辆宽度方向上延伸。沿车辆宽度方向延伸的后加强筋在受到车辆前后方向上的冲击时将会一定程度上易于变形。通过在圆形加强筋的车辆后侧设置该后加强筋，后加强筋能够在后端碰撞中变形并吸收冲击，从而保护了圆形加强筋和通孔。
所述后地板面板可以包括侧加强筋，所述侧加强筋在所述延长区域中的所述圆形加强筋的车辆宽度方向外侧隆起并在车辆前后方向上延伸。在车辆前后方向上长的侧加强筋展现了对于后端碰撞中的冲击的高刚性，从而能够有利地保护通孔的周围区域。
该后地板面板可以包括：前加强筋，所述前加强筋在所述延长区域中的所述圆形加强筋的车辆前侧隆起并在车辆宽度方向上延伸；侧加强筋，所述侧加强筋与所述前加强筋连续并且在所述圆形加强筋的车辆宽度方向外侧隆起并朝向车辆后侧延伸；后加强筋，所述后加强筋与所述侧加强筋连续并且在所述圆形加强筋的车辆后侧隆起并在车辆宽度方向上延伸；以及缺口部，所述缺口部为去除了所述圆形加强筋的一部分，且形成在通过所述轮罩内板与所述车身侧部内板之间的夹角以及所述前加强筋与所述侧加强筋之间的夹角的直线的延长线上。
利用以上构造，通过有意地允许缺口部在后端碰撞中变形，能够避免通孔的变形。例如，如果从车辆的后方施加冲击，则应力集中在前加强筋和侧加强筋之间的夹角(以下称为“加强筋角部”)以及轮罩内板和车身侧部内板之间的夹角(以下称为“板角部”)。在连接加强筋角部和板角部的直线上容易发生扭曲。如果在容易发生扭曲的直线的延长线上的圆形加强筋中设置了缺口部，则扭曲也容易发生在缺口部。此时，通过有意地使圆形加强筋的缺口部扭曲，能够防止在被圆形加强筋包围的通孔自身中发生扭曲。因此，能够防止燃料配管被通孔的边缘损坏。
实施方式
以下，将参照附图详细说明本发明的优选实施方式。本实施方式中所述的尺寸、材料和其它具体的数值等仅为帮助理解本发明的示例，而非旨在限制本发明，除非另有说明。注意，在本说明书和附图中，为具有大致相同的功能或构造的元件分配了相同的附图标记以省略重复说明，并且在附图中省略了与本发明不直接相关的元件。
图1示出了根据本发明的实施方式的车辆用燃料配管保护结构(以下称为“配管保护结构100”)的概况。以下，作为示例，在本申请的图1和所有其它图中，箭头F(前)和B(后)指示车辆前后方向，箭头L(左)和R(右)分别指示车辆宽度方向上的左和右，箭头U(上)和D(下)指示车辆上下方向。
图1的(a)示出了从车辆宽度方向的右侧上方看的应用了配管保护结构100的车辆102。车辆102是掀背式车辆，并且设想成诸如天然气汽车或氢汽车的使用气体作为燃料的汽车。本实施方式的配管保护结构100能够在车辆102处于后端碰撞等的情况下，保护后述的燃料配管120(参见图2的(a))免受冲击。
首先将说明车辆102的大部件。后地板面板104是具有大的面积并且构成车辆102的后部的地板的大型构件。后地板面板104的下侧设置有沿车辆前后方向延伸的左右一对纵梁106、108(参见图3)、沿车辆宽度方向延伸的横梁110等。
轮罩内板112位于纵梁106的车辆宽度方向的外侧，并且构成后轮用轮罩。轮罩内板112具有向车辆宽度方向的内侧凹的形状。
车身侧部内板114是构成车辆102的侧壁的构件，并且与后地板面板104的侧部连接。后围板115设置在车身侧部内板114的车辆后侧。后围板115是连接至车身侧部内板114和后地板面板104的车辆后侧的分隔壁，并且形成用于车辆后侧的门的开口。
图1的(b)是图1的(a)中的车辆102的部分A的放大图。在配管保护结构100中，在后地板面板104的一部分中设置有延长区域116。延长区域116是搭载有后述的燃料缸118(参见图2的(a))的区域的一部分，并设计成保护燃料配管120。现在将在说明延长区域116之前说明燃料缸118和燃料配管120。
图2示出了燃料缸118搭载于图1的(a)中的后地板面板104的状态。图2的(a)示出了从车辆上方看的后地板面板104。燃料缸118是用于储存加压燃料气体的容器，并且具有在车辆宽度方向上长的圆筒形结构。燃料缸118搭载于后地板面板104的如下区域中的后地板面板104的上侧：该区域用作位于轮罩内板112的车辆后侧的行李空间(参见图1的(a))。使用框架构件122和跨越框架构件122的固定构件124将燃料缸118固定至后地板面板104。在燃料缸118的车辆宽度方向上的端部设置有供燃料气体进出的阀126。
图2的(b)示出了从车辆宽度方向上的左侧看的图2的(a)中的后地板面板104。燃料缸118的阀126设置有用于燃料气体的入口128和出口130，并且燃料配管120连接至出口130。燃料配管120是用于将燃料缸118内的燃料气体提供给发动机的配管。燃料配管120从阀126的出口130向下延伸，并且通过设置于延长区域116的通孔132被引导至后地板面板104的下侧。
图3示出了从下侧看的图2的(a)中的后地板面板104。如图3所示，在后地板面板104的下侧，纵梁106、108和横梁110支撑后地板面板104。纵梁106、108沿着后地板面板104的侧边缘在车辆前后方向上延伸。横梁110在车辆宽度方向上延伸并且跨越纵梁106、108。穿过通孔132的燃料配管120沿着位于车辆宽度方向上的左侧的纵梁106朝向车辆前侧延伸。
图4示出了图1的(b)中的追加了燃料配管120的延长区域116。燃料配管120经由圆筒形的引导构件134穿过设置于延长区域116的通孔132(参见图5的(a))向后地板面板104的下方延伸。通过引导构件134中的夹子等保持燃料配管120。用于保护通孔132免受碰撞等的冲击的各种加强筋(圆形加强筋136等)设置于延长区域116。
图5示出了从各方向看的图4中的延长区域116。图5的(a)是从上方看的延长区域116的放大图。通过使后地板面板104向纵梁106的车辆宽度方向外侧延伸设置了延长区域116。延长区域116形成为由纵梁106、轮罩内板112(参见图1的(b))和车身侧部内板114包围。后围板115(参见图4)设置于延长区域116的车辆后侧。
圆形加强筋136设置在通孔132的周围区域。圆形加强筋136是通过使通孔132的周围的区域向车辆上方鼓出而形成的隆起部，并且设置成与通孔132同心的圆形。设置圆形加强筋136使通孔132和通孔132周围的区域的二阶矩(second moment)增大并使刚性提高。
由于延长区域116存在于靠近车辆102的后端的位置处，因而存在延长区域116将受到后端碰撞中的冲击的担心。然而，在本实施方式中，通过圆形加强筋136提高了通孔132周围的刚性。因此，通孔132的边缘即使在受到冲击时也不太可能变形。因而，圆形加强筋136防止了通孔132塌溃，并且保护燃料配管120免受损坏。此外，圆形加强筋136通过提高通孔132周围的刚性，防止了行进期间通孔132周围产生振动以及防止通孔132的边缘与燃料配管120之间的接触，并且还实现了车辆102的NVH(噪音、振动、声振粗糙度)性能的改善。
后地板面板104还设置有地板加强筋138。地板加强筋138是后地板面板104的以向车辆上方鼓出的形式沿着纵梁106形成的隆起部。地板加强筋138与下侧的纵梁106一起形成封闭截面，并且展现了高的刚性。
前述圆形加强筋136设置成与地板加强筋138连续。由于地板加强筋138具有高的刚性，因此即使在后端碰撞中的冲击施加到延长区域116时，通过使圆形加强筋136与地板加强筋138连续，也能够抑制圆形加强筋136的由于变形而造成的移动量。因此，也抑制了通孔132的移动量，并且能够防止燃料配管120被通孔132的边缘等损坏。
除了圆形加强筋136以外，在延长区域116中的围绕着圆形加强筋136的区域设置有沿着延长区域116的边缘形成的梯形加强筋140。梯形加强筋140是形成为与地板加强筋138连续并向车辆上方鼓出的隆起部，并且是整体上形成梯形形状的加强筋。
通过粗略组合三个加强筋形成梯形加强筋140。前加强筋142是梯形加强筋140的位于圆形加强筋136的车辆前侧的部分，与地板加强筋138连续并且在车辆宽度方向上延伸。侧加强筋144从前加强筋142的车辆宽度方向上的外侧的端部弯曲，并且在圆形加强筋136的车辆宽度方向上的外侧朝向车辆后侧延伸。后加强筋146从侧加强筋144的车辆后侧的端部弯曲，并且在圆形加强筋136的车辆后侧在车辆宽度方向上延伸。
图5的(b)是沿着线B-B截取的图5的(a)中的延长区域116的截面图。后加强筋146设置于圆形加强筋136的车辆后侧，并且在后端碰撞中早于圆形加强筋136受到来自车辆后侧的冲击。虽然后加强筋146是在车辆宽度方向上长的结构，但是后加强筋146的弯曲部分设置成与车辆前后方向上的端部相距短的距离，因此后加强筋146在车辆前后方向上的冲击下将会在一定程度上容易变形。因此通过在圆形加强筋136的车辆后侧设置后加强筋146，能够通过使后加强筋146在较早时刻变形而吸收后端碰撞中的冲击，并且能够缓和对圆形加强筋136和通孔132的冲击。
如图5的(a)所示，侧加强筋144是设置在圆形加强筋136的车辆宽度方向外侧并且在车辆前后方向上长的加强筋。由于侧加强筋144在车辆前后方向上长，所以侧加强筋144展现了抵抗后端碰撞中施加的冲击的高刚性，并且有利地保护了通孔132的周围区域。此外，侧加强筋144展现出在后加强筋146的车辆前侧的高刚性的结果是，后加强筋146能够更优先地变形从而吸收在后端碰撞时施加的冲击。
在本实施方式中，在圆形加强筋136的一部分中设置有缺口部148，在缺口部148处移除了加强筋。缺口部148具有防止在通孔132的边缘中发生扭曲的功能，原因在于有意地允许了一旦受到冲击就在该缺口部148中发生扭曲。
现在将说明缺口部148的位置。首先，轮罩内板112朝向车辆外侧弯曲地延伸，并且车身侧部内板114设置成与轮罩内板112连续并且朝向车辆后侧延伸。在轮罩内板112与车身侧部内板114之间形成有夹角(板角部150)。在前加强筋142与侧加强筋144之间也形成有夹角(加强筋角部152)。缺口部148形成在通过板角部150和加强筋角部152的直线L1的延长线上。
如果在后端碰撞中从车辆后侧向延长区域116施加冲击，则应力集中于加强筋角部152和板角部150，并且容易发生诸如沿着直线L1折叠的扭曲。如果缺口部148设置在容易发生扭曲的该直线L1的延长线上，则扭曲也容易发生在缺口部148中。此时，通过有意地使扭曲发生在缺口部148中，能够防止通孔132自身发生扭曲。因此，能够防止燃料配管120被通孔132的边缘损坏。
如上所述，在本实施方式中，设置各种加强筋以保护燃料配管120，但没有追加新的增强构件并且没有对燃料配管的布局做出改变。为此，能够相对容易地实施本实施方式，而且在重量和成本的增加方面是有利的。
注意，在本实施方式中，前加强筋142、侧加强筋144和后加强筋146彼此连续，并且作为整体形成了梯形加强筋140。然而，这些加强筋也可以设置为非连续结构。特别地，后加强筋和侧加强筋在设置为独立体的情况下也能够有利地发挥其功能。
虽然以上已经参照附图说明了本发明的优选实施方式，但是无需赘言，本发明不限于上述示例。本领域技术人员显然可以想出在权利要求的范围内的各种变型和改变，这些变型和改变应当被理解为自然地包括在本发明的技术范围内。
产业上的可利用性
本发明适用于车辆用燃料配管保护结构。
附图标记说明
100…配管保护结构；102…车辆；104…后地板面板；106…车辆左侧的纵梁；108…车辆右侧的纵梁；110…横梁；112…轮罩内板；114…车身侧部内板；115…后围板；116…延长区域；118…燃料缸；120…燃料配管；122…框架构件；124…固定构件；126…阀；128…入口；130…出口；132…通孔；134…引导构件；136…圆形加强筋；138…地板加强筋；140…梯形加强筋；142…前加强筋；144…侧加强筋；146…后加强筋；148…缺口部；150…板角部；152…加强筋角部；L1…通过板角部和加强筋角部的直线

Claims (2)

1.一种车辆用燃料配管保护结构，其包括：
车辆的后地板面板；
纵梁，其在所述后地板面板的下侧沿着所述后地板面板的侧缘在车辆前后方向上延伸；
轮罩内板，其位于所述纵梁的车辆宽度方向的外侧并且构成后轮用轮罩；
车身侧部内板，其设置成与所述轮罩内板连续且朝向车辆后侧延伸，所述车身侧部内板构成所述车辆的内壁；
燃料缸，其搭载于所述后地板面板的上侧；以及
燃料配管，其用于将所述燃料缸内的燃料提供给发动机，所述燃料配管从所述燃料缸延伸，
所述车辆用燃料配管保护结构的特征在于，
所述后地板面板包括：
延长区域，其由所述纵梁、所述轮罩内板和所述车身侧部内板包围；
通孔，其形成于所述延长区域，用于插入所述燃料配管；
圆形加强筋，其在所述延长区域中的所述通孔的周围区域中隆起并且设置成与所述通孔同心；
前加强筋，所述前加强筋在所述延长区域中的所述圆形加强筋的车辆前侧隆起并在车辆宽度方向上延伸；
侧加强筋，所述侧加强筋与所述前加强筋连续并且在所述圆形加强筋的车辆宽度方向外侧隆起并朝向车辆后侧延伸；
后加强筋，所述后加强筋与所述侧加强筋连续并且在所述圆形加强筋的车辆后侧隆起并在车辆宽度方向上延伸；以及
缺口部，所述缺口部为去除了所述圆形加强筋的一部分，且形成在通过所述轮罩内板与所述车身侧部内板之间的夹角以及所述前加强筋与所述侧加强筋之间的夹角的直线的延长线上。
2.根据权利要求1所述的车辆用燃料配管保护结构，其特征在于，
所述后地板面板包括沿着所述纵梁隆起的地板加强筋，并且
所述圆形加强筋与所述地板加强筋连续。
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