JP2009248939A - 燃料タンク取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】帯状バンドを短縮して取付強度の低下を抑えた燃料タンク取付構造を提供する。
【解決手段】燃料タンク１は底壁２の中央部に段付凹部３を設けて断面鞍型に形成してある。燃料タンク１は、段付凹部３の踊場部分３ａにパイプステイ１１を一対架設してフロアパネル１２に固定してある。パイプステイ１１は、燃料タンク１の底壁２をタンク幅方向に横断する横部１１ａと、横部１１ａの両端から立ち上がる一対の縦部１１ｂと、これら縦部１１ｂの上端のそれぞれに設けた車体取付用舌片１１ｃとを備えている。パイプステイ１１には、横部１１ａの前端部から側方に延出するブラケット１５を固設し、延出部１５ｂの先端部と縦部１１ｂの下端部との間に補強部材５０を差し渡して略三角形のトラスを構成してある。延出部１５ｂの上面であって、補強部材５０の上端縁中心と略対応する箇所には、帯状バンド１４をボルト１６で締結固定するための溶接ナット５２を設けてある。
【選択図】図５

Description

本発明は燃料タンク取付構造に関する。

自動車の燃料タンクは、特許文献１に示すように、底壁の両側部に帯状バンドを一対架設して車体フロアの下面に取り付けるのが一般的である。
特開平５−９６９６２号公報（段落〔００１１〕、図１）

この構造では、帯状バンドの両端は車体の剛性の高い箇所に支持する必要があるので、フロアパネルの下面に接合したクロスメンバまで延長して連結してある。このため、帯状バンドが長くなり、伸びによる取付強度の低下が大きくなる。

本発明は、このような事情に鑑み、帯状バンドを短縮して取付強度の低下を抑えた燃料タンク取付構造を提供することを目的とする。

前記課題を解決するための本発明は、底壁に帯状バンドを架設して燃料タンクを車体に取り付ける構造において、前記車体にパイプステイを固設してフロアの下方に延出させるとともに、該パイプステイから側方に延出するブラケットを前記パイプステイに固設し、該ブラケットの延出部と前記パイプステイのブラケット固設部の上方箇所との間にパイプ材からなる補強部材を差し渡して略三角形のトラスを構成し、前記ブラケットの延出部下面に前記帯状バンドの一端を締結固定したことを特徴とする。

かかる構成によれば、フロア下方の燃料タンクに近い位置で帯状バンドの一端が支持されるので、帯状バンドが短くなり、燃料タンクの取付強度の低下を抑制できる。さらに、ブラケットとパイプステイと補強部材によって略三角形のトラスが構成されるので、帯状バンドの支持に必要な強度の確保が可能になる。また、補強部材はパイプ材で構成しているので、高価なプレス金型を使用しなくて済み、少量生産の場合のコストインパクトが大きくなる。

前記燃料タンクは、底壁中央部に凹部を設けて断面鞍型に形成し、該凹部の底壁両隅に前記パイプステイを一対架設して前記車体に取り付けるもので、前記パイプステイは、前記凹部の底壁を横断する横部と、該横部の両端から立ち上がる一対の縦部と、これら縦部の上端のそれぞれに設けた車体取付用舌片とを備える一方、前記帯状バンドは、前記凹部の両側の底壁一般部に一対架設してあり、そのうちの少なくとも１つが前記ブラケットに連結してあるのが好ましい。

かかる構成によれば、剛性の高いパイプステイを凹部底壁の両隅に一対架設してあるので、凹部の変形を効果的に防止できるとともに、凹部の両側の底壁一般部に帯状バンドを一対架設してあるので、底壁一般部の撓み変形も防止できる。さらに、パイプステイを利用して帯状バンドの支持を行っているので、車体フレームの内部に帯状バンド締結固定用の部材を設けなくて済み、作業性も良くなる。なお、帯状バンドは補助的な支持機能を果たすものであるので、剛性の高いパイプステイの代わりに、軽量化に有利な帯状バンドを採用している。

前記横部の縦部境界付近に前記ブラケットを溶接接合してその先端を側方に延出させるとともに、前記ブラケットの端縁を折り曲げて前記補強部材の下端部外周に重合し、この重合部分を溶接接合し、前記補強部材の上端部を前記パイプステイの外周に嵌め込んで溶接接合してあるのが好ましい。

かかる構成によれば、帯状バンドの張力が、補強部材の上下両端の溶接箇所に対し、剥離荷重ではなくて、強度的に有利なせん断荷重として作用するので、構造強度の向上に役立つ。

前記ブラケットの延出部上面であって、前記補強部材の上端縁中心と略対応する箇所には、前記帯状バンドを締結固定するための溶接ナットが設けてあるのが好ましい。

かかる構成によれば、帯状バンドの張力が補強部材に円滑に伝達され、強度的に有利になるとともに、溶接ナットが補強部材の内部に収まり、ブラケットがコンパクトになる。

本発明によれば、フロア下方の燃料タンクに近い位置で帯状バンドの一端が支持されるので、帯状バンドが短くなり、燃料タンクの取付強度の低下を抑制できる。さらに、ブラケットとパイプステイと補強部材によって略三角形のトラスが構成されるので、帯状バンドの支持に必要な強度の確保が可能になる。また、補強部材はパイプ材で構成しているので、高価なプレス金型を使用しなくて済み、少量生産の場合のコストインパクトが大きくなる。

以下、本発明の実施形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明の燃料タンク取付構造の実施形態を示す底面図、図２は同燃料タンクの縦断図、図３は図１の支持部材を示す斜視図である。

本実施形態の燃料タンク１は車両幅方向に長手の箱体であって、車体フロアの下方に配置される。この燃料タンク１は底壁２の中央部に段付凹部３を設けて断面鞍型に形成してある。つまり、段付凹部３をタンク幅全体に亘って底壁２に形成することで、内部空間を主室４と副室５に画成してある。車両右側の主室４は同左側の副室５よりも容積が大きくしてある。副室５は、底壁２の端部を陥没させて段部６を形成し、段部６にジョイントパイプ６０を取り付け、ジョイントパイプ６０に燃料供給パイプ７を連結してある。段付凹部３は踊場部分３ａを挟んで幅狭部分３ｂと幅広部分３ｃを形成してあり、両方の部分３ｂ,３ｃにタンクカバー８を介してプロペラシャフト９と排気管１０を挿通してある（図２参照）。

燃料タンク１は、底壁２に左右一対のパイプステイ（支持部材）１１を架設し、これらパイプステイ１１で締め付けてフロアパネル１２に固定してある。パイプステイ１１は、燃料タンク１の底壁２をタンク幅方向に横断する横部１１ａと、横部１１ａの両端から立ち上がる一対の縦部１１ｂと、これら縦部１１ｂの上端のそれぞれに設けた車体取付用舌片１１ｃとを備え、左右のパイプステイ１１の横部１１ａで段付凹部３の両方の踊場部分３ａを締め付けて燃料タンク１をフロアパネル１２に固定してある。詳しくは、パイプステイ１１の横部１１ａは踊場部分３ａの隅部（幅広部分３ｃの側壁３ｄとの交差部分）に配置してある。車体取付用舌片１１ｃは、パイプステイ１１を構成するパイプ材の端部を潰して形成してあり、これをボルト１３でフロアパネル１２の下面に接合したクロスメンバ（図示せず）に締結固定してある。前方の車体取付用舌片１１ｃは縦部１１ｂの上端から段付凹部３の内側に向けて延出する一方、後方の車体取付用舌片１１ｃは縦部１１ｂの上端から段付凹部３の外側に向けて延出し、いずれの舌片１１ｃも平面視において横部１１ａと略直角に交差している（図１参照）。

段付凹部３の両側の底壁一般部２ａには、パイプステイ１１とは別の支持部材であるアルミニウム合金製の帯状バンド１４を一対架設してある。なお、帯状バンド１４は他の軽合金や繊維強化樹脂などで成形したものでもよい。これら帯状バンド１４は補助的な支持機能を果たすもので、主として燃料タンク１の両端の撓みを防止している。左右の帯状バンド１４は、主室４と副室５の底壁一般部２ａを略二等分するように車両前後方向に対し傾斜させて配置してあり、平面視において、車両前方に向かって窄んだ略ハ字型を形成している。帯状バンド１４の前端は、パイプステイ１１に固設したブラケット１５にボルト１６で締結固定してある。一方、帯状バンド１４の後端はフロアパネル１２の下面に接合したクロスメンバ（図示せず）にボルト１６で締結固定してある。

次に、ブラケット１５の取付構造について説明する。
図４は図１の点線枠Ａ内を拡大して示す図、図５は図４を矢印Ｂ方向から見た図、図６は図４を矢印Ｃ方向から見た図、図７は図４のＤ−Ｄ線断面図である。

パイプステイ１１には、横部１１ａの前端部から側方に延出するブラケット１５を固設してある。ブラケット１５は、横部１１ａの前方の縦部境界付近に基部１５ａを溶接接合し、延出部１５ｂの先端を縦部１１ｂの斜め下側方に配置してある（図５参照）。さらに、延出部１５ｂの先端部と縦部１１ｂの下端部との間に補強部材５０を差し渡して略三角形のトラスを構成してある。

補強部材５０は、パイプ材を軸芯に対し斜めに切断して中間部を屈曲させ、切断代の大きい側の端部を縦部１１ｂに嵌め込んで溶接接合する一方、切断代の小さい側はブラケット１５の延出部１５ｂに結合してある。ブラケット１５は延出部１５ｂの端縁を折り曲げて折曲部１５ｃを形成し、これを補強部材５０の下端部外周に重合して溶接接合してある（図７参照）。さらに、延出部１５ｂにはボルト挿通孔５１を補強部材５０の上端縁中心と略対応させて形成し、延出部１５ｂの上面側にはボルト挿通孔５１と対応させて溶接ナット５２を接合してある。また、延出部１５ｂには開口５３を設けて切起片５４を形成してあり、これに帯状バンド１４の前端部側縁を当接し、ボルト１６を溶接ナット５２に螺合させて帯状バンド１４を固定してある。

この燃料タンク１は、燃料蒸気の発生により内圧が上昇した際、周長を一定に保った状態で容積を増大させようとするため、段付凹部３が最も変形し易くなり、膨張力Ｆは段付凹部３の断面中央線に対して斜めに作用する（図２参照）。従来は、段付凹部３の両側の底壁一般部２ａに帯状バンドを架設して車体に取り付けていたので、段付凹部３の変形を防止するため、凹部底壁とタンク上壁を内側へ膨出させて結合していた。しかし、この方法では、タンク容量を犠牲にすることが避けられない。

これに対して、本実施形態では、車体取付用のパイプステイ１１を利用して段付凹部３の踊場部分３ａの変形を防止しているので、凹部底壁とタンク上壁を連結する必要がなくなり、タンク容量を犠牲にしなくて済む。

さらに、支持部材として剛性の高いパイプステイ１１を使用しているので、段付凹部３の変形防止が確実なものとなる。また、各パイプステイ１１は車体取付用舌片１１ｃを縦部１１ｂの上端から段付凹部３の内側と外側に向けて延出させ、平面視において横部１１ａと略直交させているので、タンク膨張力Ｆがパイプステイ１１を倒す方向に作用しても、この力Ｆに対して車体取付用舌片１１ｃが突っ張り材として機能するので、構造強度の向上に役立つ。

また、車体取付用舌片１１ｃが他の部品と干渉する場合には、その向きを変えればよく、帯状バンド１４のような取付点の制約はなく、設置の自由度が高い。また、パイプステイ１１はパイプ材の曲げ加工により簡単に成形できるので、プレス成形品に較べて安価である。さらに、パイプステイ１１の横部１１ａを踊場部分３ａの隅部に配置してあるので、車両側面衝突時の燃料タンク１の慣性移動を防止できる。

本実施形態では、段付凹部３の両側の底壁一般部２ａに帯状バンド１４を架設して燃料タンク１の両端の撓み変形を防止しているが、これら帯状バンド１４は補助的な支持機能を果たすものであるので、剛性の高いパイプステイ１１の代わりに、軽量化に有利な帯状バンド１４を採用している。

ところで、帯状バンド１４の前端をブラケット１５を介してパイプステイ１１の横部１１ａに連結してあるので、つまり、フロア下方の燃料タンク１に近い位置で帯状バンド１４の支持を行っているので、帯状バンド１４が短くなり、燃料タンク１の取付強度の低下を抑制できる。さらに、ブラケット１５とパイプステイ１１と補強部材５０によって略三角形のトラスが構成されるので、片持ち状態のブラケット１５であっても、帯状バンド１４の支持に必要な強度の確保が可能になる。また、補強部材５０はパイプ材の切断と屈曲で成形できるので、高価なプレス金型を使用しなくて済み、少量生産の場合のコストインパクトが大きくなる。なお、パイプステイ１１を利用して帯状バンド１４の支持を行っているので、車体フレームの内部に帯状バンド締結固定用の部材を設けなくて済み、作業性も良くなる。

さらに、ブラケット１５の延出部１５ｂの端縁を折り曲げて補強部材５０の下端部外周に溶接接合する一方、補強部材５０の上端部をパイプステイ１１の縦部１１ｂに嵌め込んで溶接接合してあるので、帯状バンド１４の張力が、補強部材５０の上下両端の溶接箇所に対し、剥離荷重ではなくて、強度的に有利なせん断荷重として作用するので、構造強度の向上に役立つ。

また、延出部１５ｂの上面であって、補強部材５０の上端縁中心と略対応する箇所には、帯状バンド１４を締結固定するための溶接ナット５２を設けてあるので、帯状バンド１４の張力が補強部材５０に円滑に伝達され、強度的に有利になるとともに、溶接ナット５２が補強部材５０の内部に収まり、ブラケット１５がコンパクトになる。

なお、以上の実施形態では、左右のパイプステイ１１の横部１１ａは段付凹部３の底壁の両側部に設けた踊場部分３ａを横断するように配置してあるが、燃料タンク１が踊場部分のない凹部を有する断面鞍型のものである場合には、左右のパイプステイ１１の横部１１ａは凹部の両隅を横断するように配置すればよい。

本発明の燃料タンク取付構造の実施形態を示す底面図である。 同燃料タンクの縦断図である。 図１の支持部材を示す斜視図である。 図１の点線枠Ａ内を拡大して示す図である。 図４を矢印Ｂ方向から見た図である。 図４を矢印Ｃ方向から見た図である。 図４のＤ−Ｄ線断面図である。

符号の説明

１ 燃料タンク
２ 底壁
２ａ 底壁一般部
３ 段付凹部
４ 主室
５ 副室
１１ パイプステイ
１１ａ 横部
１１ｂ 縦部
１１ｃ 車体取付用舌片
１２ フロアパネル
１３ ボルト
１４ 帯状バンド
１５ ブラケット
１５ａ 基部
１５ｂ 延出部
１５ｃ 折曲部
１６ ボルト
５０ 補強部材
５１ ボルト挿通孔
５２ 溶接ナット

Claims (4)

1. 底壁に帯状バンドを架設して燃料タンクを車体に取り付ける構造において、前記車体にパイプステイを固設してフロアの下方に延出させるとともに、該パイプステイから側方に延出するブラケットを前記パイプステイに固設し、該ブラケットの延出部と前記パイプステイのブラケット固設部の上方箇所との間にパイプ材からなる補強部材を差し渡して略三角形のトラスを構成し、前記ブラケットの延出部下面に前記帯状バンドの一端を締結固定したことを特徴とする燃料タンク取付構造。
2. 前記燃料タンクは、底壁中央部に凹部を設けて断面鞍型に形成し、該凹部の底壁両隅に前記パイプステイを一対架設して前記車体に取り付けるもので、前記パイプステイは、前記凹部の底壁を横断する横部と、該横部の両端から立ち上がる一対の縦部と、これら縦部の上端のそれぞれに設けた車体取付用舌片とを備える一方、前記帯状バンドは、前記凹部の両側の底壁一般部に一対架設してあり、そのうちの少なくとも１つが前記ブラケットに連結してあることを特徴とする請求項１に記載の燃料タンク取付構造。
3. 前記横部の縦部境界付近に前記ブラケットを溶接接合してその先端を側方に延出させるとともに、前記ブラケットの端縁を折り曲げて前記補強部材の下端部外周に重合し、この重合部分を溶接接合し、前記補強部材の上端部を前記パイプステイの外周に嵌め込んで溶接接合したことを特徴とする請求項２に記載の燃料タンク取付構造。
4. 前記ブラケットの延出部上面であって、前記補強部材の上端縁中心と略対応する箇所には、前記帯状バンドを締結固定するための溶接ナットが設けてあることを特徴とする請求項３に記載の燃料タンク取付構造。

Images