JP2008080971A

JP2008080971A - タンク配置構造

Info

Publication number: JP2008080971A
Application number: JP2006263441A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Ajisaka; 聡鯵坂
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-09-27
Filing date: 2006-09-27
Publication date: 2008-04-10

Abstract

【課題】車両の後面衝突時に、サイドメンバのタンク配置部分によって衝突荷重を効果的に吸収できるタンク配置構造の提供を課題とする。
【解決手段】車体前後方向に延在し、車体前方側に車体への前側取付部１６、１８を有するとともに、前側取付部１６、１８よりも車体後方側に曲がり部２２、２４、２６、２８を有するサイドメンバ１２、１４と、曲がり部２２、２４、２６、２８に配置され、車両の後面衝突荷重による曲がり部２２、２４、２６、２８の車体前方側への変形により車体前方側へ移動するタンク４０と、を備えたタンク配置構造１０とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、タンク配置構造に関する。

従来のタンク配置構造としては、矩形枠状とされたフレーム内にタンクを配置しているものがある（例えば、特許文献１参照）。このようなタンク配置構造であると、車両の後面衝突時に、そのフレームが変形し難いため、衝突荷重をそのフレームで効果的に吸収できない。
特開２００３−２９１８５７号公報

そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、車両の後面衝突時に、サイドメンバのタンク配置部分によって衝突荷重を効果的に吸収できるタンク配置構造を得ることを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載のタンク配置構造は、車体前後方向に延在し、車体前方側に車体への前側取付部を有するとともに、該前側取付部よりも車体後方側に曲がり部を有するサイドメンバと、前記曲がり部に配置され、車両の後面衝突荷重による該曲がり部の車体前方側への変形により車体前方側へ移動するタンクと、を備えたことを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、車両の後面衝突時に、その衝突荷重がサイドメンバのタンクが配置された曲がり部に伝達される。この曲がり部は車体前方側へ移動変形できるので、その衝突荷重を効果的に吸収できる。

また、請求項２に記載のタンク配置構造は、請求項１に記載のタンク配置構造において、前記曲がり部と前記タンクの少なくとも一方にシートを配置したことを特徴としている。

請求項２に記載の発明によれば、車両の後面衝突時に、曲がり部及びタンクが車体前方側へ移動するので、シートを車体前方側へ移動させることができる。よって、シートに着座している乗員の衝突安全性能を高めることができる。

また、請求項３に記載のタンク配置構造は、請求項１又は請求項２に記載のタンク配置構造において、前記サイドメンバが、前記前側取付部と前記曲がり部の間に易変形部を有することを特徴としている。

請求項３に記載の発明によれば、サイドメンバの変形部位の基点を明確にできるので、車両の後面衝突時におけるサイドメンバの変形形状のコントロールが確実にできる。

以上、本発明によれば、車両の後面衝突時に、サイドメンバのタンク配置部分によって衝突荷重を効果的に吸収できるタンク配置構造を提供することができる。

以下、本発明の最良な実施の形態について、図面に示す実施例を基に詳細に説明する。図１は本実施形態に係るタンク配置構造１０を示す概略斜視図である。また、図２は車両５０の後面衝突前のタンク配置構造１０を示す概略側面図であり、図３は車両５０の後面衝突後のタンク配置構造１０を示す概略側面図である。なお、各図において、車体上方向を矢印ＵＰで示し、車体前方向を矢印ＦＲで示す。

図１、図２で示すように、本実施形態に係るタンク配置構造１０は、車体の後部において、所定間隔を隔てて車体前後方向に延在する左右一対のサイドメンバ１２、１４を有している。各サイドメンバ１２、１４の車体幅方向外側には、車体前後方向に延在するリヤフロアメンバ５８が設けられており、各サイドメンバ１２、１４の車体前方側端部には、リヤフロアメンバ５８へ各サイドメンバ１２、１４の車体前方側端部を取り付けるための前側取付部１６、１８が形成されている。そして、その前側取付部１６、１８よりも車体後方側には、車体上方側かつ車体後方側へ向かって直線状に起立する立ち上がり部２２、２４が形成されている。

この立ち上がり部２２、２４よりも車体後方側には、車体幅方向から見て円弧状に曲がった湾曲部２６、２８が形成されており、この湾曲部２６、２８の車体後方側の間と、立ち上がり部２２、２４の間には、サイドメンバ１２、１４間を結合するためのクロスメンバ２０、３０が、サイドメンバ１２、１４と直交するように取り付けられている。そして、そのクロスメンバ２０、３０の長手方向における中央部の間には、湾曲部２６、２８と同形状とされた連結部材３２が、サイドメンバ１２、１４と平行になるように取り付けられている。

また、各サイドメンバ１２、１４の車体後方側端部には、リヤフロアメンバ５８へ各サイドメンバ１２、１４の車体後方側端部を取り付けるための後側取付部３６、３８が形成されている。そして、その後側取付部３６、３８の間は、クロスメンバ３４によって結合されている。なお、立ち上がり部２２、２４と湾曲部２６、２８で曲がり部が形成され、サイドメンバ１２、１４とクロスメンバ２０、３０、３４と連結部材３２でサブフレーム（フレーム）１１が形成されている。また、サブフレーム１１の車体上方側及び一対のリヤフロアメンバ５８の車体上方側には、車室のフロア５７が固定されている。

一方、立ち上がり部２２、２４及び湾曲部２６、２８よりも車体下方側には、略円柱型容器であるタンク４０が、車体幅方向（左右方向）に配置されている。このタンク４０は、ＣＮＧ（天然ガス）車両やＬＰＧ（液化石油ガス）車両、あるいはＦＣＨＶ（燃料電池車両）など、ガスを使用する車両に、そのガスボンベとして搭載される。

タンク４０は、その軸方向両端部が、立ち上がり部２２、２４及び湾曲部２６、２８の車体下方側面に接触し、その軸方向中央部が、連結部材３２の車体下方側面に接触するとともに、その車体前方側の周面が、クロスメンバ２０の車体後方側面と接触するように配置されている。

そして更に、このタンク４０は、各立ち上がり部２２、２４の車体下方側の車体後方側面と各湾曲部２６、２８の車体後方側の車体下方側面との間に張設された金属製の取付バンド４２によって、その軸方向両端部が車体下方側から支持されて、サブフレーム１１に固定されている。これにより、タンク４０のサブフレーム１１からの抜け落ちが防止される構成である。なお、クロスメンバ２０とクロスメンバ３０の間に更に取付バンド４２を張設して、タンク４０を車体下方側から支持する構成にしてもよい。

また、前側取付部１６、１８と立ち上がり部２２、２４の間には、サイドメンバ１２、１４の車体前方側への移動変形を容易にする易変形部４６、４８が形成されている。この易変形部４６、４８は、凹状に形成されたビードであり、車体後方側から別の車両６０（後述）に追突される等の、車両５０の後面衝突時において、その車体後方側からサイドメンバ１２、１４に衝突荷重が掛けられたときに、そのサイドメンバ１２、１４（立ち上がり部２２、２４）が車体前方側へ移動変形する際の基点（支点）となっている。

また、図２で示すように、タンク４０の車体上方側、即ち湾曲部２６、２８と連結部材３２とクロスメンバ３０の車体上方側部分には、リヤシート５２が設けられるようになっている。そのため、湾曲部２６、２８と連結部材３２とクロスメンバ３０の車体上方側面には、フロア５７から突出させる、リヤシート５２（シートクッション５２Ａ）取付用のストライカ４４が複数個（通常４個又は６個）、適宜位置に取り付けられている。

すなわち、このストライカ４４は、略「コ」字状に形成され、例えば図１では、クロスメンバ３０の長手方向中央に１個、連結部材３２の長手方向略中央に１個取り付けられ、更に、各湾曲部２６、２８のクロスメンバ３０の結合位置に１個、各湾曲部２６、２８の長手方向略中央（連結部材３２に対する取付位置と車体幅方向から見て同一となる位置）に１個設けられている。

なお、タンク４０の周面（車体上方側面）に、リヤシート５２（シートクッション５２Ａ）取付用のストライカ４４を複数個（例えば２個）、適宜位置（例えば図示の仮想線で示すように、上記連結部材３２に対する取付位置と車体幅方向から見て同一となる位置）に取り付けるようにしてもよい。

また、この車両５０には、リヤシート５２に着座した乗員に対するシートベルト５４が設けられている。このシートベルト５４は、一端が車体の下部に取り付けられたアンカ（図示省略）に支持され、他端側が車体の上部に取り付けられたショルダーアンカ（図示省略）に支持されており、シートベルト５４のアンカとショルダーアンカとの間の部分が挿通されたタング（図示省略）が、リヤシート５２（シートクッション５２Ａ）に取り付けられたバックル（図示省略）に係止されることで、シートベルト５４が乗員の上半身に斜めに架け渡されるとともに腰部に車体幅方向に架け渡されるようになっている。

このように、このシートベルト５４は、所謂３点支持式とされており、アンカ、ショルダーアンカ及びバックルの少なくとも１つが車体（リヤシート５２以外）に取り付けられている。その他、この車両５０には、リヤシート５２の車体後方側にバックドア５１が配置され、サブフレーム１１（サイドメンバ１２、１４）の車体後方側にリヤバンパ５６が配置されている。また、リヤシート５２（シートクッション５２Ａ）の車体幅方向外側に、リヤタイヤ５５が配置されている。

以上のような構成のタンク配置構造１０において、次に、車両５０の衝突時の作用について、図３を基に説明する。図３で示すように、車両５０が、車体後方側から別の車両６０に追突（後面衝突）された場合、その衝撃（衝突荷重）はリヤバンパ５６からクロスメンバ３４及びサイドメンバ１２、１４に伝達される。

その結果、サイドメンバ１２、１４の立ち上がり部２２、２４、湾曲部２６、２８、クロスメンバ２０は、易変形部４６、４８を基点（支点）として、車体前方側に向けて移動変形し、サイドメンバ１２、１４、クロスメンバ２０、３０、連結部材３２、取付バンド４２によって支持されているタンク４０が車体前方側へ移動する。

したがって、衝突荷重を、その立ち上がり部２２、２４、湾曲部２６、２８、連結部材３２で効果的に吸収することができる。また、これにより、サイドメンバ１２、１４の湾曲部２６、２８よりも車体後方側の部分において衝突荷重を吸収するための分担割合を低減させることができるため、当該部分を短くすることができる。よって、リヤオーバハング（リヤタイヤ５５の中心から車体の後端までの車体前後方向の距離）を短くすることができる。

また、このタンク配置構造１０によれば、リヤシート５２とタンク４０が車体上下方向に配置され、車体前後方向でも互いに重複された位置に配置されているため、バックドア５１からリヤシート５２までの車体前後方向の距離を短くすることができる。したがって、リヤオーバハングの短い車両５０が好適に得られる。

また更に、車両６０による車両５０の後面衝突時に、立ち上がり部２２、２４及び湾曲部２６、２８が車体前方側へ移動変形することで、リヤシート５２を車体前上方側へ移動させることができる。よって、リヤシート５２に着座している乗員の衝突安全性能を高めることができる。

すなわち、シートベルト５４を装着した状態でリヤシート５２に着座していた乗員は、車体前方向へ移動することにより、追突（後面衝突）した車両６０の車体前方側端部からの距離を保ちつつ（車両６０から離隔された状態を維持しつつ）、シートベルト５４による拘束力が強められる。また、リヤシート５２に着座していた乗員は、車体上方向へも移動するので、追突（後面衝突）した車両６０のバンパリインフォース６２及びフロントサイドメンバ６４から、車体上方側へ退避できる。これにより、車両５０の後面衝突時における乗員の安全性を向上させることができる。

また、各サイドメンバ１２、１４には易変形部４６、４８が形成されていることから、立ち上がり部２２、２４及び湾曲部２６、２８の車体前方側への移動変形が容易にできる。そして、その易変形部４６、４８により、サイドメンバ１２、１４の変形部位の基点を明確にできるので、車両５０の後面衝突時におけるサイドメンバ１２、１４の変形形状のコントロールが確実にできる。つまり、車両５０の後面衝突時におけるリヤシート５２の動きを、適切な方向へ制御することができる。

また、リヤシート５２に着座した乗員の臀部は、タンク４０、湾曲部２６、２８、連結部材３２の車体後方側に配置される。したがって、車両５０の前面衝突時には、車体前方側へ移動しようとする乗員の臀部を、そのタンク４０の円弧形状、湾曲部２６、２８の円弧形状、連結部材３２の円弧形状を利用することによって、リヤシート５２（シートクッション５２Ａ）を介して、タンク４０、湾曲部２６、２８、連結部材３２で抑えることができる。よって、乗員が、シートクッション５２Ａに沈み込んで、シートベルト５４の車体下方側を通って車体前方側へ向かって飛び出ること（所謂サブマリン現象）を抑制することができる。

本実施形態に係るタンク配置構造を示す概略斜視図車両の後面衝突前のタンク配置構造を示す概略側面図車両の後面衝突後のタンク配置構造を示す概略側面図

符号の説明

１０タンク配置構造
１１サブフレーム（フレーム）
１２サイドメンバ
１４サイドメンバ
１６前側取付部
１８前側取付部
２０クロスメンバ
２２立ち上がり部（曲がり部）
２４立ち上がり部（曲がり部）
２６湾曲部（曲がり部）
２８湾曲部（曲がり部）
３０クロスメンバ
３２連結部材
３４クロスメンバ
３６後側取付部
３８後側取付部
４０タンク
４２取付バンド
４４ストライカ
４６易変形部
４８易変形部
５０車両
５１バックドア
５２リヤシート（シート）
５４シートベルト
５５リヤタイヤ
５６リヤバンパ
５７フロア
５８リヤフロアメンバ

Claims

車体前後方向に延在し、車体前方側に車体への前側取付部を有するとともに、該前側取付部よりも車体後方側に曲がり部を有するサイドメンバと、
前記曲がり部に配置され、車両の後面衝突荷重による該曲がり部の車体前方側への変形により車体前方側へ移動するタンクと、
を備えたことを特徴とするタンク配置構造。
前記曲がり部と前記タンクの少なくとも一方にシートを配置したことを特徴とする請求項１に記載のタンク配置構造。
前記サイドメンバは、前記前側取付部と前記曲がり部の間に易変形部を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のタンク配置構造。