JP2006192947A - 車両用部品の防振支持構造 - Google Patents

Abstract

【目的】燃料タンクを車体に支持するとき、割り溝を有する突起を設けたクッションラバーを介在させると、前後方向と左右方向におけるバネの相違が大きくなるので、これを近似させる。
【構成】燃料タンク１０及びフロアパネル２０間に介在させる防振用のクッションラバー３０に第１突起３１及び第２突起３４を設け、それぞれの頂部に前後方向の割り溝３２及び左右方向の割り溝３５を互いに直交するように設ける。前後方向の外力には、第２突起３４の割り壁３６が倒れやすくなるが、第１突起３１の割り壁３３は倒れにくくなる。逆に左右方向の外力には、第１突起３１の割り壁３３が倒れやすくなるが、第２突起３４の割り壁３６が倒れにくくなる。このため、前後／左右のバネ比が小さくなり、各方向のバネが近似する。
【選択図】図３

Description

本願発明は、燃料タンクなどの車両部品を車体へ支持するとき、防振部材を介在させて防振するようにした防振支持構造に関する。

自動車の燃料タンクを車体へ取付けて支持させる際に、燃料タンクの表面と車体との当接部に一定厚さの板状ラバーで構成されたクッショラバーを介在させて防振することは公知である（特許文献１、２参照）。また、クッションラバーの断面を波型やＭ字型にし、その突起分を燃料タンクに当接させることにより防振機能を高めるものも知られている。
特開平６−１０６９９９号公報 特開平５−８９０６０号公報

ところで、上記従来のクッションラバー構造ではまだ十分な防振機能を発揮させることができず、バネ定数を外力の変化に応じて多段に変化させることが要求される場合がある。このためには複数の突起を設け、その突起の頂部に割り溝を形成して、外力がまず割り溝部分を圧縮させ、次に突起全体を圧縮させることにより、バネ定数を多段に変化させることが考えられる。

しかし、このようにすると特定方向のバネが弱くなり過ぎることがある。便宜的に割り溝方向を車体の前後方向へ向けて水平に配置し、上下方向に主たる外力が加わるようにした場合を想定すると、上下方向と直交する水平面内において、前後方向及び左右方向の直交する２方向から外力が加わるとき、割り溝方向と平行な前後方向の外力に対しては、割り壁の倒れが生じにくいためバネはあまり弱くならない。一方、割り溝方向と直交する左右方向の外力に対しては割り壁部が倒れ易くなるので、この方向のバネが弱くなり、この場合には左右方向における支持性能が低下してしまうことになる。したがって防振支持に方向性が生じることになるので、このような支持における方向性を少なくするため、前後左右いずれの方向においても近似したバネ定数になるようにすることが望まれる。

そこで本願発明は、突起の頂部に割り溝を設けるとともに、主たる外力の入力方向と直交する平面内おける種々な方向の外力に対するバネ定数を近似させることを目的とする。

上記目的を達成するため請求項１の発明は、車体とこれに支持される車両部品との間に防振部材を介在させる車両部品の防振支持構造において、
頂部に割り溝を形成した複数の突起を前記防振部材に設けるとともに、
これらの割り溝の方向を、方向が異なる組合せを含むように配置したことを特徴とする。

請求項２は上記請求項１において、前記方向の異なる割り溝の配置には、車載状態にて前後方向のものと左右方向のものとの互いに直交する組合わせを含むことを特徴とする。

請求項３は上記請求項１又は２において、隣り合う前記割り溝の方向を交互に異ならせて配置したことを特徴とする。

請求項４は上記請求項１〜３のいずれかにおいて、前記車両部品が燃料タンクであり、前記防振部材がクッションラバーであることを特徴とする。

請求項１によれば、燃料タンクと車体間に介在させた防振部材に、割り溝を頂部に形成した複数の突起を形成したので、各突起を押しつぶすように加わる主たる外力の変化に応じてバネ定数を多段に変化させることができる。このため主たる外力の大きさが広範囲に変化しても、安定した支持ができるとともに、車体とこれに支持された車両部品間における騒音や振動の伝達を遮断して防振機能を発揮できる。

そのうえ、割り溝の方向を異ならせて配置したので、主たる外力の入力方向に直交する平面内において、種々な方向から加わる外力に対しも、割り溝が形成された複数の突起のうちの一部に倒れにくい割り壁を有するものを存在させることにより、各方向のバネを近似させて、支持における方向性を少なくすることができる。

請求項２によれば、方向の異なる割り溝の配置には、車載状態にて前後方向のものと左右方向のものとの互いに直交する組合わせを含むようにしたので、前後・左右の直交２方向における縦揺れや横揺れの程度を近似させ、支持を安定させることができる。また、割り溝の方向を前後・左右へ向けて配置することにより、前後・左右の中間方向における外力に対してもバネ定数を近似させることができる。

請求項３によれば、隣り合う割り溝の方向を交互に異ならせて配置したので、各種方向の外力に対するバネの発生を局部的に集中させず防振部材全体に分散させることができる。

請求項４によれば、燃料タンクを前後・左右・上下等の各種方向に対して安定かつ防振支持でき、燃料の波立ちやこれに伴う騒音等を低減できる。しかも防振部材を比較的安価で成形が容易なクッションラバーで構成できる。
ものとすることができる。

以下、自動車用燃料タンクに適用した実施形態を、図面の実施例に基づいて説明する。図１は自動車用燃料タンクの斜視図であり、この燃料タンク１０は合成樹脂で一体形成された偏平中空密閉容器状をなす。燃料タンク１０は成形が容易な合成樹脂製であることが望ましいが、金属製であっても良い。

燃料タンク１０の上壁１１は平面視で略四辺形をなし、その四隅にクッションラバー３０が取付けられている。燃料タンク１０は本願発明における車両用部品に相当し、クッションラバー３０は防振部材に相当し、公知の防振ゴムで構成され、ゴムバネとして機能する部材である。なお、クッションラバー３０や燃料タンク１０における前後・左右の表現は燃料タンク１０の車載状態を基準とするものとし、これらの方向を図中に示す。

図２は図１の２−２線断面図であり、併せて支持時の車体も示す。燃料タンク１０は車体の一部であるフロアパネル２０の下面に支持される。フロアパネル２０における燃料タンク１０の前後には、クロスメンバ２１，２２が配置されている。これら前後のクロスメンバ２１，２２間に掛け渡されて両端をボルト２３、２３で固定された金属バンド２４が燃料タンク１０の下壁１２を支持することにより、燃料タンク１０がフロアパネル２０の下面に吊り下げ状態で支持固定される。金属バンド２４は燃料タンク１０の左右方向へ複数本配置されている。

このとき、燃料タンク１０の上壁１１の外面とフロアパネル２０の下面との間に複数個（実施例では４個）のクッションラバー３０…が介在され、これらのクッションラバー３０…によって燃料タンク１０を防振支持するため、燃料タンク１０内の燃料の波立ち等による振動や騒音が車体に伝達されるのが防止される。

図中の符号１３は上壁１１に形成した開口、１４はこれを着脱自在に覆うキャップ、１５はステー１４ａを介してキャップ１４の下方に支持される燃料ポンプユニットである。１６は燃料ポンプユニット１５から延びるフィードパイプ、１７はリターンパイプであり、それぞれエンジン（図示せず）に接続される。１８はフロート、１９は液面センサである。

図３は図２の３部を拡大した図であり、図示断面は図６の３−３線に沿う断面に相当する。矩形状のクッションラバー３０は、フロアパネル２０側となる図示の上面側に、略山形をなして頂部がフロアパネル２０に接触する第１突起３１と第２突起３４が前後へ並んで配置され、それぞれの頂部に前後方向の割り溝及び左右方向の割り溝３５が形成されている。両割り溝は互いの方向が直交関係に配置されている。各突起の頂部は、割り溝（３２及び３５）を挟む割り壁３４及び３６になっている。なお、割り壁３３及び３６を除く、割り溝（３２及び３５）より下方の部分を各突起（３１及び３４）の本体部とする。

クッションラバー３０における第１突起３１と第２突起３４の間及び各突起の外側となる前後方向端部には、第１突起３１及び第２突起３４よりも低い段部状をなす第３突起３７が計３個形成されている。これら第１〜第３突起の間には左右方向の境界溝３８で区画されている。境界溝３８の底部は上面の最低部であり、前後方の向割り溝３２の両端が接続している。

図示の下面側には、前後方向両端に設けられた第４突起４０とこれらの中間部に位置する第５突起４１が下方へ突出して設けられ、各突起間は前後方向へ延びるリブ４２により連結されている。第４及び第５突出部４０及び４１並びにリブ４２の各先端は同じ突出高さの平坦な当接面４３をなし、燃料タンク１０の上壁１１へアクリル系感圧型接着剤等の適宜手段（（図示省略）で取付けられている。

以下、クッションラバー３０をさらに詳細に説明する。図４はクッションラバー３０をフロアパネル２０側から見た斜視図である。クッションラバー３０の上面には、前後方向へ通る２本の縦溝３９が左右方向へ設けられ、これと直交する左右方向に通る４本の横溝３８が前後方向に設けられ、これらの縦溝３９と横溝３８が格子状に交差して１５個のブロックが区画される。

前後方向へ並ぶ縦一列５個のブロックのうち、前後両端と中間部のブロックには第３突起３７が形成される、これらの間となる、前側から２個目及び４個目のブロックには、第１突起３１又は第２突起３４が設けられる。したがって前側から数えて横二列目及び横４列目にはそれぞれ第１突起３１及び第２突起３４の組合せからなる計３個の突起が配置される。

すなわち、横二列目には中央の第１突起３１を挟んで左右両側に２個の第２突起３４が配置される。横４列目には中央の第２突起３４を挟んで左右両側に２個の第１突起３１が配置される。第１突起３１の頂部には前後方向に延びる前後方向の割り溝３２が設けられ、第２突起３４の頂部には左右方向に延びる左右方向の割り溝３５が設けられているので、隣り合う割り溝は互いに前後又は左右方向へ向いて異なるように直交配置されている。

図５はクッションラバー３０を燃料タンク１０側から見た斜視図であり、下面は前後方向へ延びるリブ４３を左右方向へ２本設けることにより、横３列、縦２列の凹部４４が格子状に区画して設けられている。左右の凹部４４は左右いずれかの一側が開放されている。

図６はクッションラバー３０をフロアパネル２０側から見た平面図である。
クッションラバー３０は略矩形状をなし、長辺ａを前後方向へ、短辺ｂは左右方向へ向けて配置されている。この図に明らかなように、前後方向の割り溝３２は前後方向すなわち長辺ａ方向と平行に延び、左右方向の割り溝３５は左右方向すなわち短辺ｂ方向と平行に延び、前後方向の割り溝３２と左右方向の割り溝３５は互いに直交する方向へ形成されている。また、横溝３８よりも縦溝３９が広くなっている。

図７は図６の７−７線に沿う断面図、図８は図６の８−８線に沿う断面図である。これらの図に示すように、当接面４３を基準とする第１突起３１及び第２突起３４の各頂部までの距離である突出高さは同じＨ１である。

前後方向の割り溝３２と左右方向の割り溝３５の各溝底部における最後部の高さは一致してＨ２である。Ｈ１とＨ２の差が割り溝の深さＤとなる。この割り溝の深さＤ並びに割り溝の幅Ｗはいずれも同じである。

次に、実施例の作用を説明する。燃料タンク１０を金属バンド１３でフロアパネル２０の下面に押し付けて固定すると、各クッションラバー３０の上面がフロアパネル２０に当接する。金属バンド１３の張力で燃料タンク１０をフロアパネル２０へ向けて押し付けると、各クッションラバー３０は燃料タンク１０及びフロアパネル２０間に挟まれて初期圧縮荷重で圧縮される。

このとき、第１突起３１及び第２突起３４の各頂部が圧縮される。第１突起３１及び第２突起３４の各頂部には前後方向の割り溝３２及び左右方向の割り溝３５が設けられ、各割り壁３３及び３６が比較的容易に圧縮変形するため、比較的小さなバネ定数を発生し、柔らかな支持により振動を良好に遮断する。

その後、振動等の外力によって燃料タンク１０が上方へ移動すると、この外力によってクッションラバー３０をより大きく圧縮しようとする。外力が増大して、各割り壁３３及び３６が圧縮され終わると、各第１突起３１及び第２突起３４の本体部分が圧縮開始されるため、比較的大きなバネ定数を発生し、硬めに支持して振動遮断よりも安定支持を優先するようになる。

これらの第１突起３１及び第２突起３４の本体部分が全て圧縮されるような大きな外力が加わると、第３突起３７までも圧縮開始されてバネ定数が最大にまで増大する。

このように、上下方向における広範囲な外力の変動に対応して、バネ定数を多段階に非線形的変化させることができるので、振動遮断と安定支持の両立を図ることができる。

そのうえ、上下方向と直交する水平面内において、前後及び左右の直交２方向に外力が加えられた場合も、前後方向の割り溝３２及び左右方向の割り溝３５が互いに直交方向に配置されているため、前後及び左右方向のバネ定数を均一化できる。

すなわち、前後方向に外力が加わると、左右方向の割り溝３５を有する第２突起３４の割り壁３６は倒れやすくなり、バネを低下させようとするが、第１突起３１は前後方向の割り溝３２が形成されており、割り壁３３は倒れにくいので、バネの低下を防ぎ、全体としては所定のバネ定数を発生する。

一方、左右方向に外力が加わる場合には、第２突起３４の割り壁３６が倒れにくくなり、同様に全体として所定のバネ定数を発生できる。したがって、前後左右いずれの方向に外力が加わっても、各方向におけるバネの大きさをほぼ一定にして安定した支持を可能にする。

本実施例では方向の異なる割り溝の配置として、車載状態にて前後方向の割り溝３１と左右方向の割り溝３４との互いに直交する組合わせを含むようにしたので、前後・左右の直交２方向における縦揺れや横揺れの程度を近似させ、支持を安定させることができる。また、割り溝の方向を前後・左右へ向けて配置することにより、前後・左右の中間方向における外力に対してもバネ定数を近似させることができる。

また、隣り合う割り溝の方向が、前後方向の割り溝３１と左右方向の割り溝３４を交互に配置することにより異なっているので、各種方向の外力に対するバネの発生を局部的に集中させずクッションラバー３０全体に分散させることができる。

このように、燃料タンク１０を前後・左右・上下等の各種方向に対して安定かつ防振的に支持できることになるので、燃料タンク１０内における燃料の波立ちやこれに伴う騒音等を低減できる。しかも防振部材を比較的安価で成形が容易なクッションラバー３０で構成できる。

図９はクッションラバーの圧縮荷重（外力）とバネ定数の関係を示すグラフであり、横軸にクッションラバー３０に加えられる圧縮荷重、縦軸にクッションラバー３０のバネ定数をとったものである。実線は本願発明における前後方向のバネ特性と左右方向のバネ特性を示し、１００〜３００Ｎ程度の低荷重領域では、ほぼ近似したものとなり、前後／左右のバネ比を約１．１程度までに改善することができる。低荷重領域よりも高荷重側では、前後／左右のバネ比は若干大きくなるが、依然として近似状態に維持することができる。

破線で示す比較例は、割り溝を前後方向に向けたもののみとして構成したものであり、前後方向のバネはより大きくなり、左右方向のバネはより小さくなる。したがって、前後／左右のバネ比は本願発明と比べて著しく大きくなり、支持における方向性が大きくなることを示している。

なお、本願発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。例えば、防振部材はクッションラバーに限らず種々な弾性部材、例えば、エラストマー樹脂等を単独又は複合して構成することができる。その使用個数や取付位置も自由に設定できる。また、割り溝を各突起全てに設けず適当間隔で設けてもよい。そのうえ、第１突起３１や第２突起３４の高さを変化させたり、前後方向の割り溝３２と左右方向の割り溝３５の深さＤや溝幅Ｗを異ならせて組み合わせても良い。

さらに割り溝はその方向を必ずしも直交配置させず、例えば、４５°等の任意角度の組合せにしてもよい。このようにしても水平面内における各種方向の外力に対するバネを近似できるとともに、前後・左右の中間における特定方向のバネを適切に調整できる。また、隣り合う割り溝の方向を交互に異ならせず、例えば、縦列方向における各突起の割り溝方向を全て一致させ、横縦列方向においては隣り合う割り溝方向を交互に異ならせるようにしても良い。

さらに、クッションラバー３０が当接する車体はフロアパネル２０以外の他の部分であっても良い。また、防振支持する部品も燃料タンク１０に限定されず、他の液体用タンク等の比較的重量のある部品を対象にできる。

実施例に係る燃料タンクの斜視図 図１の２−２線断面図 図２の３部拡大図 クッションラバーをフロアパネル側から見た斜視図 クッションラバーを燃料タンクから見た斜視図 クッションラバーをフロアパネル側から見た平面図 図６の７−７線に沿う断面図 図６の８−８線に沿う断面図 クッションラバーの圧縮量と圧縮荷重との関係を示すグラフ

符号の説明

１０：燃料タンク、１１：上壁、２０：フロアパネル（車体）、３０：クッションラバー（防振部材）、３１：第１突起、３２：前後方向の割り溝、３３：割り壁、３４：第２突起、３５：左右方向の割り溝、３６：割り壁

Claims (4)

1. 車体（２０）とこれに支持される車両部品（１０）との間に防振部材（３０）を介在させる車両部品の防振支持構造において、
   頂部に割り溝（３２，３５）を形成した複数の突起（３１，３４）を前記防振部材（３０）に設けるとともに、
   これらの割り溝（３２，３５）を、方向が異なる組合せを含むように配置したことを特徴とする車両部品の防振支持構造。
2. 前記方向の異なる割り溝（３２，３５）の配置には、車載状態にて前後方向のものと左右方向のものとの互いに直交する組合わせを含むことを特徴とする請求項１に記載した車両部品の防振支持構造。
3. 隣り合う前記割り溝（３２，３５）の方向を交互に異ならせて配置したことを特徴とする請求項１又は２に記載した車両部品の防振支持構造。
4. 前記車両部品が燃料タンク（１０）であり、前記防振部材がクッションラバー（３０）であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載した車両部品の防振支持構造。

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