JP2000079824A - 自動車の燃料タンク支持構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃料タンクをフロア下方にレイアウトする場
合において、該燃料タンクの保護性能の向上を図るとと
もに、車体側への組付作業効率を向上させ、また、車体
フロアや燃料タンク自体の強度・剛性をむやみに高める
ことなく、フロア振動の発生を抑制する 【構成】 車体フロア１の下方に配設される燃料タンク
２０の支持構造であって、左右のリヤサイドフレーム２
を含む車体フロアの骨格部材がフロア下面側に設けら
れ、リヤサイドフレーム間に掛け渡すように配置されて
左右両側部が上記骨格部材に固定された平面視で枠型形
状のサスペンションクロスメンバ１０が車体フロアの下
方に配設され、上記サスペンションクロスメンバの左右
の縦メンバ間に位置してサスペンションクロスメンバに
のみ固定された燃料タンクが、車体フロアの下方に支持
されていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車体フロアの下方に
配設される自動車の燃料タンクの支持構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、自動車の燃料タンクの配置構
造として、燃料タンクを、車体フロアの下方、例えば後
席シートが設置されたフロア部分の下方に配設するよう
にしたものは、一般に良く知られている(例えば、実開
昭６０−６２３２６号公報あるいは実開昭６１−３５０
３２号公報参照)。かかるレイアウトを採用することに
より、燃料タンクの必要容量を確保した上で、トランク
ルームのスペースをより広く確保することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のように燃料タン
クをフロア下方にレイアウトする場合、該燃料タンク
は、通常、例えばボルト及びナット更にはベルト部材な
どにより、車体側のフレーム部材等に対して吊り下げ状
態で取り付けられる。そして、この場合、その取付強度
を確保するとともに、車両が衝突を受けた際における燃
料タンクの保護性能の向上を図ることは重要である。

【０００４】また、車体フロアの下方には、上記燃料タ
ンクやサスペンションクロスメンバなどが配置されてお
り、これらを車体側に組み付ける場合、従来では、上記
各部品を順次個別に車体に組み付けるようにしている。
しかしながら、上記各部品の組付作業はいずれも車体下
方から行なわれるので、本来その作業性が悪く、しかも
組立ライン上にて各部品を個別に組み付けて行くので作
業効率が低く、車両組立工程における生産性を向上させ
る上で一つのネックになっていた。

【０００５】更に、自動車の燃料タンクでは、車両運行
時の燃料消費や燃料補給に伴なって燃料の残量が変化す
るため、燃料タンクの総重量および燃料タンクの剛性に
も不可避的に変動が生じる。このため、エンジン振動や
走行振動等に起因する車体フロアの振動についても、そ
の固有の振動モードが一定でなく変動が生じることとな
り、走行フィーリングに悪影響を及ぼすフロア振動が生
じ易くなる等の問題があった。かかる問題に対して、車
体フロア自体の強度・剛性や燃料タンク自体の剛性を高
くすることが考えられるが、この場合には、車体重量の
増大や製造コストの上昇を招くという難点があった。

【０００６】この発明は、上記諸問題に鑑みてなされた
もので、燃料タンクをフロア下方にレイアウトする場合
において、該燃料タンクの保護性能の向上を図るととも
に、車体側への組付作業効率を向上させることができ、
また、車体フロアや燃料タンク自体の強度・剛性をむや
みに高めることなく、フロア振動の発生を抑制すること
ができる自動車の燃料タンク支持構造を提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このため、本願の請求項
１に係る発明（以下、本願の第１の発明という。）は、
車体フロアの下方に配設される燃料タンクを車体側に支
持する自動車の燃料タンク支持構造であって、上記車体
フロアの後部下面側において車体幅方向に所定間隔を隔
てて配設され車体前後方向にそれぞれ延びる左右一対の
リヤサイドフレームを含む車体フロアの骨格部材が車体
フロアの下面側に設けられるとともに、上記一対のリヤ
サイドフレーム間に掛け渡すように配置されて左右両側
部がそれぞれ上記リヤサイドフレームを含むリヤサイド
フレーム近傍の上記骨格部材に固定された平面視で枠型
形状のサスペンションクロスメンバが車体フロアの下方
に配設され、上記サスペンションクロスメンバの左右の
側部において車体前後方向にそれぞれ延びる左右の縦メ
ンバ間に位置して上記サスペンションクロスメンバにの
み固定された燃料タンクが、車体フロアの下方において
上記サスペンションクロスメンバを介して車体側に支持
されていることを特徴としたものである。

【０００８】また、本願の請求項２に係る発明（以下、
本願の第２の発明という。）は、上記第１の発明におい
て、上記サスペンションクロスメンバの車体後方側部分
には、車体幅方向に延びる横メンバが設けられており、
上記燃料タンクは、上記横メンバよりも車体前方に配置
されていることを特徴としたものである。

【０００９】更に、本願の請求項３に係る発明（以下、
本願の第３の発明という。）は、上記第１または第２の
発明において、上記サスペンションクロスメンバには、
上記燃料タンクの下方位置で上記左右の縦メンバを連結
する連結部材が設けられていることを特徴としたもので
ある。

【００１０】

【発明の効果】本願の第１の発明によれば、燃料タンク
は、平面視で枠型形状のサスペンションクロスメンバの
みに固定され、このサスペンションクロスメンバを介し
て車体側に支持されているので、構造部材として高い強
度及び剛性を有するサスペンションクロスメンバに燃料
タンクを取り付けることにより、フロア下方に吊り下げ
状態で支持されていた従来に比べて、上記燃料タンクの
保護性能を向上させることができる。また、車両衝突
時、リヤサイドフレームを含む車体フロアの骨格部材に
衝突荷重が入力された場合、該衝突荷重は、構造部材と
して高い固定強度を有するサスペンションクロスメンバ
の車体側への取付部に作用することがあっても、上記燃
料タンクのサスペンションクロスメンバへの固定部に直
接的に影響を及ぼすことがなく、該タンクの固定部の保
護性能も向上する。更に、車体の衝突部位から燃料タン
クが短くて衝撃吸収量が少なくなる車体側方からの衝突
においても、燃料タンクがサスペンションクロスメンバ
の縦メンバ間に位置していることにより、衝突荷重が高
強度のサスペンションクロスメンバで受け持たれること
となり、燃料タンクヘの衝突エネルギの伝達が大幅に抑
制され、燃料タンクの保護性能を高めることができる。
また更に、サスペンションクロスメンバを平面視で枠型
形状としたことにより、サスペンションクロスメンバの
捩り剛性を高めることができ、例えば、車両衝突時、衝
突エネルギによって車体やサスペンションクロスメンバ
が捩られることによる燃料タンクヘの悪影響も抑制で
き、燃料タンクの安全性を向上させることができる。ま
た、上記燃料タンクを平面視で枠型形状のサスペンショ
ンクロスメンバのみに固定した後に、該サスペンション
クロスメンバを車体側に組み付けることで、燃料タンク
とサスペンションクロスメンバとを同時に車体に組み付
けることができ、これらを車体組立ラインにて順次組み
付けていた場合に比べて、組付作業性を高めることがで
きる。更に、上記燃料タンクを平面視で枠型形状をなし
構造的に強度および剛性が高いサスペンションクロスメ
ンバにのみ固定し、該サスペンションクロスメンバを車
体フロアの骨格部材に取り付けて燃料タンクを車体側に
支持させるようにしたことにより、車体フロア自体の強
度・剛性や燃料タンク自体の剛性をむやみに高くするこ
となく、フロア振動を抑制することができる。

【００１１】また、本願の第２の発明によれば、基本的
には上記第１の発明と同様の効果を奏することができ
る。特に、燃料タンクは、サスペンションクロスメンバ
の車体後方側部分に設けられた車体幅方向に延びる横メ
ンバよりも車体前方に配置されているので、車両が後方
からの衝突を受けた際における燃料タンクに対する保護
機能をより高めることができる。

【００１２】更に、本願の第３の発明によれば、基本的
には上記第１または第２の発明と同様の効果を奏するこ
とができる。特に、サスペンションクロスメンバには、
燃料タンクの下方位置で左右の縦メンバを連結する連結
部材が設けられているので、上記サスペンションクロス
メンバの車体幅方向における強度・剛性を燃料タンクの
下方位置でより高めることができ、例えば車体側方から
の衝突時における燃料タンク保護機能を一層高めること
ができるなど、安全性をより向上させることができる。

【００１３】

【実施例】以下、この発明の実施例を、添付図面に基づ
いて詳細に説明する。図１は、本実施例に係る自動車の
車体後部におけるフロア下面側の平面説明図であるが、
この図に示すように、上記自動車の車体後部には、左右
両側部において前後方向に延びる一対のリヤサイドフレ
ーム２間に、エンジン(不図示)の駆動力を後輪側に伝え
るプロペラシャフト３が車体前後方向に延設され、該プ
ロペラシャフト３の後端側は、左右の後輪車軸６に連結
されたディファレンシャル装置４に接続されており、該
ディファレンシャル装置４は、リヤサスペンション装置
(不図示)を支持するサスペンションクロスメンバ１０に
取り付けられている。

【００１４】該サスペンションクロスメンバ１０は、図
３に示すように、上下に組み合わされる２つのフレーム
体１１,１２で構成されており、上側のフレーム体１１
(サスクロスアッパ)は、上方に湾曲した左右一対の湾曲
フレーム１３と、該湾曲フレーム１３の後端どうしを連
結して車幅方向に延びる上下の連結メンバ１４とで形成
されている。また、下側のフレーム体１２(サスクロス
ロア)は、左右一対の前後フレーム１６と、該前後フレ
ーム１６の前端どうしを連結する前端フレーム１７とで
略枠状に形成されたベースフレーム１５と、該ベースフ
レーム１５内の後部において上記前後フレーム１６,１
６間に掛け渡して設けられた２本の平行なデフ固定メン
バ１８とで構成されている。本実施例では、上記湾曲フ
レーム１３，前後フレーム１６が本願請求項に記載した
サスペンションクロスメンバの「縦メンバ」に相当し、
また、連結メンバ１４及びデフ固定メンバ１８が本願請
求項に記載したサスペンションクロスメンバの「横メン
バ」及び「連結部材」にそれぞれ相当している。

【００１５】そして、サスクロスアッパ１１の湾曲フレ
ーム１３,１３の後端部をサスクロスロア１２の前後フ
レーム１６,１６の後端部に、また、上記湾曲フレーム
１３,１３の前端部を上記前後フレーム１６,１６の途中
部に、それぞれ溶接接合あるいは締結固定することによ
り、アッパ及びロアのフレーム体１１及び１２を一体化
して、平面視で枠型形状をなし構造的に強度および剛性
が高いサスペンションクロスメンバ１０が形成されるよ
うになっている。尚、上記サスクロスロア１２のベース
フレーム１５の例えば前端及び後端における左右両端部
には、サスクロスロア１２を(つまりサスペンションク
ロスメンバ１０を)車体側に取り付けるための取付部１
９(ボルト挿通穴)がそれぞれ設けられている。

【００１６】また、図２に示すように、上記自動車の車
体後部には、フロアパネル１の後部を若干立ち上げて形
成した段部１aが設けられており、この段部１aの下面に
は左右のリヤサイドフレーム２の途中部どうしを連結す
る補強用の中間クロスメンバ８が配設されている。そし
て、上記段部１aの上方には後席シート９が配置される
一方、段部１aの下方には、上記ディファレンシャル装
置４にプロペラシャフト３を連結して構成される差動ユ
ニット５のほか、この差動ユニット５を跨ぐようにして
燃料タンク２０が配設されている。尚、上記フロアパネ
ル１の車幅方向の略中央には、前後方向に延びるトンネ
ル部１bが形成されており、プロペラシャフト３はこの
トンネル部１b内を挿通している。

【００１７】上記燃料タンク２０は所謂鞍型状のもの
で、例えば図４に示すように、その底面側には、差動ユ
ニット５の上部外形形状、つまりプロペラシャフト３及
びディファレンシャル装置４の上部の外形形状に対応し
た前後方向に延びる凹部２０aが形成され、この凹部２
０a内に上記差動ユニット５の上部を収納し得るように
なっている。尚、上記燃料タンク２０の下部外周には、
該タンク２０を取り付けるために、ボルト挿通穴２１a
を有する複数の取付金具２１が設けられ、また、上記燃
料タンク２０の後端部には、車体側部に延びるフィラー
パイプ２２が接続されている。燃料タンク２０を上記の
ような鞍型状に形成することにより、該燃料タンク２０
を、上記差動ユニット５を跨いでその両側に広がるよう
にレイアウトすることが可能になり、燃料タンク２０が
差動ユニット５の上方に配置され上下方向のスペースが
制限される場合でも、該燃料タンク２０の容量を十分に
確保することができる。

【００１８】次に、上記燃料タンク２０を車体フロア１
の下方に組み付ける組付手順について、図５を参照しな
がら説明する。まず、差動ユニット５をサスクロスロア
１２の上側に配置して、ディファレンシャル装置４をデ
フ固定メンバ１８,１８に対して締結固定する。尚、こ
のディファレンシャル装置４をサスクロスロア１２に固
定した後に、プロペラシャフト３を上記ディファレンシ
ャル装置４に連結しても良い。次に、上記差動ユニット
５を跨ぐようにして上方から燃料タンク２０を配置し、
取付金具２１,…,２１を介して、該燃料タンク２０を上
記サスクロスロア１２に締結固定する。

【００１９】このとき、燃料タンク２０は、サスペンシ
ョンクロスメンバ１０の左右側部において車体前後方向
に延びる左右の前後フレーム１６間および湾曲フレーム
１３間に位置させられ、且つ、サスペンションクロスメ
ンバ１０の車体後方側部分で車体幅方向に延びる上下の
連結メンバ１４よりも車体前方に位置させられた状態で
サスペンションクロスメンバ１０に固定される。また、
このとき、燃料タンク２０の下方には、上記左右の前後
フレーム１６を連結するデフ固定メンバ１８が位置して
いる。

【００２０】その後、サスクロスアッパ１１を上記サス
クロスロア１２に組み合わせて両者を接合し、サスペン
ションクロスメンバ１０を形成する。この結果、サスペ
ンションクロスメンバ１０に差動ユニット５及び燃料タ
ンク２０が組み付けられたサブアセッンブリが構成され
る。尚、アッパ及びロアのサスクロス１１及び１２を接
合してサスペンションクロスメンバ１０を形成した後
に、上記差動ユニット５及び燃料タンク２０を順次組み
付けてサブアセッンブリを構成することも可能である。

【００２１】そして、上記サブアセッンブリを車体後部
の下方に配置し、サスクロスロア１２の前側の取付部１
９,１９を中間クロスメンバ８の左右両端部に、また後
側の取付部１９,１９を、左右のリヤサイドフレーム２
の後部下面側に設けられたマウント部２a,２aに位置さ
せた上で、サスクロスロア１２を介して上記サブアセッ
ンブリを車体側に締結固定するようになっている。従っ
て、燃料タンク２０は、サスペンションクロスメンバ１
０のみに固定された状態で、該サスペンションクロスメ
ンバ１０を介して車体フロア１の下方に支持されること
になる。尚、このサブアセッンブリを車体側に組み付け
る場合、例えば、位置決め機構や上下リフタ機構あるい
はネジ締め機構等を備えた組立装置を用いることによ
り、上記アッセンブリを自動搭載することも可能であ
る。

【００２２】以上、説明したように、本実施例によれ
ば、燃料タンク２０は、平面視で枠型形状のサスペンシ
ョンクロスメンバ１０のみに固定され、このサスペンシ
ョンクロスメンバ１０を介して車体側に支持されている
ので、構造部材として高い強度及び剛性を有するサスペ
ンションクロスメンバ１０に燃料タンク２０を取り付け
ることにより、フロア下方に吊り下げ状態で支持されて
いた従来に比べて、上記燃料タンク２０の保護性能を向
上させることができる。特に、本実施例では、より好ま
しくは、上記サスペンションクロスメンバ１０は、サス
クロスアッパ１１とサスクロスロア１２とを組み合わせ
て特に剛性が高いフレーム状に形成されており、上記燃
料タンク２０は、このフレーム体(サスペンションクロ
スメンバ１０)で囲まれるように配置されているので、
車両衝突時には、上記サスペンションクロスメンバ１０
によって保護され、その衝突荷重の影響が軽減される。

【００２３】また、車両衝突時、リヤサイドフレーム２
を含む車体フロア１の骨格部材に衝突荷重が入力された
場合、該衝突荷重は、構造部材として高い固定強度を有
するサスペンションクロスメンバ１０の車体側への取付
部１９,…,１９に作用することがあっても、上記燃料タ
ンク２０のサスペンションクロスメンバ１０への固定部
２１,…,２１に直接的に影響を及ぼすことがなく、該タ
ンク２０の固定部の保護性能も向上する。更に、車体の
衝突部位から燃料タンク２０への距離が短くて衝撃吸収
量が少なくなる車体側方からの衝突においても、燃料タ
ンク２０がサスペンションクロスメンバ１０の縦メンバ
（湾曲フレーム１３，前後フレーム１６）間に位置して
いることにより、衝突荷重が高強度のサスペンションク
ロスメンバ１０で受け持たれることとなり、燃料タンク
２０ヘの衝突エネルギの伝達が大幅に抑制され、燃料タ
ンク２０の保護性能を高めることができる。また更に、
サスペンションクロスメンバ２０を平面視で枠型形状と
したことにより、サスペンションクロスメンバ２０の捩
り剛性を高めることができ、例えば、車両衝突時、衝突
エネルギによって車体やサスペンションクロスメンバ１
０が捩られることによる燃料タンク２０ヘの悪影響も抑
制でき、燃料タンク２０の安全性を向上させることがで
きる。

【００２４】また、上記燃料タンク２０を平面視で枠型
形状のサスペンションクロスメンバ１０のみに固定した
後に、該サスペンションクロスメンバ１０を車体側に組
み付けることで、燃料タンク２０とサスペンションクロ
スメンバ１０とを同時に車体に組み付けることができ、
これらを車体組立ラインにて順次組み付けていた場合に
比べて、組付作業性を高めることができる。特に、本実
施例では、上記燃料タンク２０を車体側に組み付けるに
際して、より好ましくは、上記差動ユニット５と燃料タ
ンク２０とをサスペンションクロスメンバ１０に組み付
けて予めサブアセッンブリを形成し、このサブアセッン
ブリを車体側に組み付けるようにしたので、車両組立ラ
インにて上記各部品を順次個別に組み付けていた従来に
比べて、組立ラインでの組付作業効率を大幅に向上さ
せ、車両組立工程における生産性の向上に寄与すること
ができるのである。

【００２５】更に、上記燃料タンク２０を平面視で枠型
形状をなし構造的に強度および剛性が高いサスペンショ
ンクロスメンバ１０にのみ固定し、該サスペンションク
ロスメンバ１０を車体フロア１の骨格部材に取り付けて
燃料タンク２０を車体側に支持させるようにしたことに
より、車体フロア１自体の強度・剛性や燃料タンク２０
自体の剛性をむやみに高くすることなく、フロア振動を
抑制することができるのである。

【００２６】また更に、燃料タンク２０は、サスペンシ
ョンクロスメンバ１０の車体後方側部分に設けられた車
体幅方向に延びる横メンバ（連結メンバ１４）よりも車
体前方に配置されているので、車両が後方からの衝突を
受けた際における燃料タンク２０に対する保護機能をよ
り高めることができる。また更に、サスペンションクロ
スメンバ１０には、燃料タンク２０の下方位置で左右の
縦メンバ（前後フレーム１６）を連結する連結部材（デ
フ固定メンバ１８）が設けられているので、上記サスペ
ンションクロスメンバ１０の車体幅方向における強度・
剛性を燃料タンク２０の下方位置でより高めることがで
き、例えば車体側方からの衝突時における燃料タンク２
０の保護機能を一層高めることができるなど、安全性を
より向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例に係る自動車の車体後部にお
けるフロア下面側の平面説明図である。

【図２】 上記自動車の車体後部の側面説明図である。

【図３】 上記自動車のサスペンションクロスメンバの
斜視図である。

【図４】 上記自動車の燃料タンクの斜視図である。

【図５】 上記燃料タンクの組付方法を示す側面説明図
である。

【符号の説明】

１…フロアパネル ２…リヤサイドフレーム １０…サスペンションクロスメンバ １１…サスクロスアッパ １２…サスクロスロア １３…湾曲フレーム １４…連結メンバ １６…前後フレーム １８…デフ固定メンバ ２０…燃料タンク

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体フロアの下方に配設される燃料タン
   クを車体側に支持する自動車の燃料タンク支持構造であ
   って、 上記車体フロアの後部下面側において車体幅方向に所定
   間隔を隔てて配設され車体前後方向にそれぞれ延びる左
   右一対のリヤサイドフレームを含む車体フロアの骨格部
   材が車体フロアの下面側に設けられるとともに、 上記一対のリヤサイドフレーム間に掛け渡すように配置
   され、左右両側部がそれぞれ上記リヤサイドフレームを
   含むリヤサイドフレーム近傍の上記骨格部材に固定され
   た平面視で枠型形状のサスペンションクロスメンバが車
   体フロアの下方に配設され、 上記サスペンションクロスメンバの左右の側部において
   車体前後方向にそれぞれ延びる左右の縦メンバ間に位置
   し、上記サスペンションクロスメンバにのみ固定された
   燃料タンクが、車体フロアの下方において上記サスペン
   ションクロスメンバを介して車体側に支持されているこ
   とを特徴とする自動車の燃料タンク支持構造。
2. 【請求項２】 上記サスペンションクロスメンバの車体
   後方側部分には、車体幅方向に延びる横メンバが設けら
   れており、上記燃料タンクは、上記横メンバよりも車体
   前方に配置されていることを特徴とする請求項１記載の
   自動車の燃料タンク支持構造。
3. 【請求項３】 上記サスペンションクロスメンバには、
   上記燃料タンクの下方位置で上記左右の縦メンバを連結
   する連結部材が設けられていることを特徴とする請求項
   １または請求項２に記載の自動車の燃料タンク支持構
   造。