JP4924166B2 - 燃料タンク支持構造 - Google Patents

Description

本発明は、燃料タンク支持構造に関する。

自動車の燃料タンクを支持するための燃料タンク支持構造として、たとえば特許文献１には、前端がフロアパネルに固定され、後端がバルクヘッドパネルに固定された支持部材により、燃料タンクの第一タンク部が支承された構造が記載されている。

ところで、このようなタンク支持部材としては、タンク支持部材が長くなると、燃料タンクの車体に対する取付剛性が低くなる。
特開２００１−１８０３０４号公報

本発明は上記事実を考慮し、車体に対する燃料タンクの取付剛性を向上させることが可能な燃料タンク支持構造を得ることを課題とする。

請求項１に記載の発明では、シートを支持するフロントフロア部と、前記フロントフロア部から車体後方且つ上方に傾斜して延出された縦壁部とを備え、車体のフロア部を構成するフロア部材と、前記シートとの間に前記縦壁部が位置するように縦壁部よりも車体後方側に配置された燃料タンクと、前記燃料タンクよりも車体後方側に配置された後方側フレームと、車体を平面視して直線状になるように前記フロア部材と前記後方側フレームとに掛け渡されると共に前部が前記フロントフロア部と前記縦壁部の交差部分に固定され、前記燃料タンクを支持するタンク支持部材と、を有することを特徴とする。

本発明では、フロア部材と後方側フレームとに掛け渡されたタンク支持部材によって燃料タンクを支持する。タンク支持部材は、車体を平面視して直線状になるように掛け渡されているので、非直線状にタンク支持部材が掛け渡されている構成と比較して、タンク支持部材を平面視したときの長さが短くなる。これにより、燃料タンクの車体に対する取付剛性を向上させることができる。

しかも、請求項１に記載の発明では、フロア部材が、シートを支持するフロントフロア部と、前記フロントフロア部から車体後方且つ上方に傾斜して延出された縦壁部と、を備えている。そして、前記タンク支持部材の前部が前記フロントフロア部と前記縦壁部の交差部分に固定されている。

したがって、フロア部材は、フロントフロア部によってシートを支持することができると共に、縦壁部によって、シートと燃料タンクとを隔離することが可能になる。

また、タンク支持部材の前部はフロア部と縦壁部の交差部分に固定されているので、固定部分の剛性を高く確保できる。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記後方側フレームが、車幅方向の両側に設けられサスペンションを支持する一対のサスペンション支持部と、車幅方向が長手方向になるように配設され前記一対のサスペンション支持部どうしを連結する連結部材と、を有し、前記タンク支持部材の後部が前記連結部材に固定されていることを特徴とする。

このように、タンク支持部材の後部を、サスペンション支持部材どうしを連結する連結部材に固定することで、タンク支持部材の後部を固定するための部材が不要となり、構造の簡略化をはかることが可能になる。

請求項３に記載の発明では、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記燃料タンクが、内部に燃料ポンプを備え、前記タンク支持部材による前記燃料タンクの支持位置が、前記燃料ポンプの下方となるように設定されていることを特徴とする。

このように、タンク支持部材による燃料タンクの支持位置を燃料ポンプの下方に設定すると、燃料ポンプに作用した重力による燃料タンクの変形をタンク支持部材によって抑制することが可能になる。

本発明は上記構成としたので、車体に対する燃料タンクの取付剛性を向上させることが可能となる。

図１〜図３には、本発明の第一実施形態に係る燃料タンク支持構造１２が、車体１４の一部（リヤホイールの近傍）と共に示されている。以下、各図面において、車両前方を矢印ＦＲで、車幅方向を矢印Ｗで、上方を矢印ＵＰでそれぞれ示すこととする。

図１に示すように、車体１４は、車幅方向の両側に配置された一対のサイドメンバ２６を有している。サイドメンバ２６は、その後端近傍では後輪３４を回避するように互いに車幅方向内側へと接近するように湾曲しており、前方側から順に、フロント部２６Ｆ、中間部２６Ｎ及びリヤ部２６Ｒが構成されている。

図２に示すように、車体１４は、車体前方から中央部分に延在されたフロントフロア部材１６を有している。フロントフロア部材１６は、略水平なフロントフロア部１６Ｆと、このフロントフロア部１６Ｆの後端から上方且つ後方へと斜めに延出された縦壁部１６Ｌと、を有している。さらに、縦壁部１６Ｌの上端からは、後方に向かってリヤフロア部１６Ｒが延出されている。

フロントフロア部１６Ｆは、車体１４のフロントフロアを構成しており、シート取付用クロスメンバ３６を介して、たとえばシート１８等が支持されている。また、リヤフロア部１６Ｒはデッキボードとなっており、このデッキボード上の空間が荷室２８となっている。さらに、フロントフロア部１６Ｆの上方で、且つ縦壁部１６Ｌよりも前方側の空間が乗員室３０となっている。以下、荷室２８と乗員室３０とを併せて車室という。

フロントフロア部材１６には、車幅方向中央に、上方へと部分的に膨出されたトンネル部１６Ｔが形成されている。トンネル部１６Ｔ内にはドライブシャフト２２が挿通され、トンネル部１６Ｔの後方に配置されたトランスアクスル２４等の駆動系部品に接続されている。

また、上記したシート取付用クロスメンバ３６は、サイドメンバ２６の間で車幅方向に沿って掛け渡されている。そして、サイドメンバ２６、フロントフロア部材１６、シート取付用クロスメンバ３６、及びトンネル部１６Ｔが、炭素繊維強化プラスチック（以下「ＣＦＲＰ」という）等、強度や剛性が、このように炭素繊維によって強化されていない材料と比較して高い材料を使用して、一体成形されている。

図２に示すように、縦壁部１６Ｌの後方には、順に燃料タンク３２、サブフレーム３８が配置されている。

図３に示すように、燃料タンク３２の底部には、トンネル部１６Ｔの両側に配置される２つの低位置部４０Ａ、４０Ｂと、この低位置部４０Ａ、４０Ｂよりも相対的に高位置となるように、トンネル部１６Ｔの上方に位置する高位置部４２と、が形成されている。すなわち燃料タンク３２は、単一の高位置部４２に対し、その両側に２つの低位置部４０Ａ、４０Ｂが形成されており、全体として主収容室４４Ａと副収容室４４Ｂを有する鞍型燃料タンクとなっている。

主収容室４４Ａの底部（低位置部４０Ａ）には、燃料供給配管４７（全体像は図示省略）を通じて燃料をエンジンユニットに供給するメインポンプ４６が備えられ、副収容室４４Ｂの底部（低位置部４０Ｂ）には、副収容室４４Ｂ内の燃料を燃料移送配管４８（全体像は図示省略）を通じて主収容室４４Ａに送るためのサブサクション５０が備えられている。

図１及び図２に示すように、サブフレーム３８は、車幅方向の両側に設けられたサスペンション部材５２を支持する一対のサスペンション支持部５４と、これらサスペンション支持部５４の間に掛け渡された２本のクロスメンバ５６とを有している。本実施形態では、車両前後方向に所定の間隔をあけて２本のクロスメンバ５６が配置されており、クロスメンバ５６が一対のサスペンション支持部５４を連結している。以下では、特に車両先方側のクロスメンバ５６を符号５６Ｆで示す。

フロントフロア部材１６のコーナー部１６Ｃ（フロントフロア部１６Ｆと縦壁部１６Ｌとの交差部分、図１参照）と、クロスメンバ５６Ｆの間には、車幅方向の対称位置となるように、一対のタンク支持バンド５８が掛け渡されている。図４にも詳細に示すように、タンク支持バンド５８の前端部分は、コーナー部１６Ｃにおけるフロントフロア部１６Ｆの下面に、固定用部材６０によって直接的に固定されている。すなわち、タンク支持バンド５８のそれぞれの前端部分は、コーナー部１６Ｃ、トンネル部１６Ｔ、シート取付用クロスメンバ３６及びサイドメンバ２６に囲まれた領域のフロントフロア部１６Ｆに固定されていることになる。

また、それぞれのタンク支持バンド５８の後端部分は、固定用部材６２によって、クロスメンバ５６Ｆの下面に固定されており、平面視したときに、タンク支持バンド５８が直線状となっている。特に本実施形態では、それぞれのタンク支持バンド５８を車両前後方向に沿って配置し、互いに平行になるようにしている。

図４に示すように、２本のタンク支持バンド５８は、燃料タンク３２の低位置部４０Ａ、４０Ｂをそれぞれ支持しており、これによって、燃料タンク３２がタンク支持バンド５８に支持されて、車体１４に取り付けられていることになる。特に、それぞれのタンク支持バンド５８は、燃料タンク３２内のメインポンプ４６又はサブサクション５０の近傍位置において燃料タンク３２を下方から支持するように配置されている。

また、タンク支持バンド５８は、図２に示すように車体１４の側面から見ると所定位置で屈曲されており、タンク支持バンド５８の前端部分（フロントフロア部１６Ｆへの固定部分）と、後端部分（クロスメンバ５６Ｆへの固定部分）の高さの差を解消すると共に、これらの中間の高さで燃料タンク３２を支持するようになっている。そしてこれにより、タンク支持バンド５８の前端部分が、燃料タンク３２の底部（低位置部４０Ａ、４０Ｂ）よりも低い位置とされている。

図２に示すように、フロントフロア部１６Ｆの下方には、車体１４の下面を覆う空力カバー６４が取り付けられている。空力カバー６４は、車両走行時に前方から後方へ向かう空気の流れを整え、高校安定性を向上させたり、フロントフロア部１６Ｆを異物から保護したりする作用を有している。

また、燃料タンク３２とリヤフロア部１６Ｒの間にはクッション部材２０が配置されており、燃料タンク３２とリヤフロア部１６Ｒの隙間を埋めて燃料タンク３２のガタ付きを防止している。

このような構成とされた本実施形態の燃料タンク支持構造１２では、図１から分かるように、車体１４を平面視した状態でタンク支持バンド５８が直線状とされている。したがって、タンク支持バンドが平面視で非直線状（たとえば湾曲あるいは屈曲している）に形成された構成と比較して、本実施形態のタンク支持バンド５８は短くなるので軽量となると共に、低コストでタンク支持バンド５８を構成できる。

さらに、タンク支持バンド５８が短くなることで、タンク支持バンド５８自体の剛性も向上するので、燃料タンク３２を強固に固定できるようになる。これにより、車体１４に対する燃料タンク３２の取付剛性も向上する。

タンク支持バンド５８の前端部分が固定されるフロントフロア部１６Ｆは、ＣＦＲＰ等の高強度、高剛性の部材で構成されており、タンク支持バンド５８の前端部分の直接的な固定が可能になっている。タンク支持バンド５８とフロントフロア部１６Ｆとの間に、固定用（取付用）の部材が不要なので、部品点数が削減でき、軽量化を図ることができると共に、低コストで燃料タンク３２を支持できる。加えて、このような固定用の部材が不要とされることで、フロントフロア部１６Ｆの高さ、すなわち、車体１４のフロアの高さを低くして、車室内を広く確保することができる。また、フロアの高さを低くすることで、車体１４の重心を低くすることも可能になる。

また、本実施形態では、フロントフロア部１６Ｆの下方に必要とされる高さ方向のスペースが、タンク支持バンド５８の前端部分の厚みと、固定用部材６０の高さのみで済む。したがって、空力カバー６４フロントフロア部１６Ｆとの隙間を小さくして、空力カバー６４の路面からの高さ（地上高）を高く確保できるようになる。

しかも、タンク支持バンド５８の前端部分は、燃料タンク３２の底部よりもさらに低い位置となっている。このため、路面干渉時等に異物が前方かつ下方から接近したときも、この異物からの荷重の入力は、タンク支持バンド５８の前端部分からフロントフロア部１６Ｆへ伝わる可能性が高くなる。このため、燃料タンク３２が異物から受ける荷重を軽減することができる。

タンク支持バンド５８の後端部分は、サブフレーム３８の下面に固定されており、燃料タンク３２とサブフレーム３８の間には、タンク支持バンド５８を通すスペースが不要となっている。このため、車両前後方向での車体１４の長さを短くでき、たとえば、車室内を広く確保したり、ホイールベースを長く確保したりすることが可能になる。しかも、サブフレーム３８の形状や寸法から受ける影響を少なくして燃料タンク３２を取り付けることができるので、サブフレーム３８自体を小型化することもできる。

また、図２から分かるように、燃料タンク３２をサブフレーム３８の前方に配置しており、サブフレーム３８に対し上下に重なっていない。このため、たとえばサブフレーム３８の上方に燃料タンクを配置した構成と比較して、燃料タンク３２自体の位置が低くなり、燃料タンク３２の重心位置も低くなる。しかも、サブフレーム３８の上方に燃料タンクを配置した構成と比較して、燃料タンク３２の位置が相対的に車両前方側となるため、車両前後方向に見て、燃料タンク３２の重心が車両の重心に近づく。これらにより、車両の走行安定性、操縦安定性を向上させることができる。しかも、サブフレーム３８の上方に燃料タンクを配置した構成と比較して、燃料タンク３２の高さも高く確保できる（扁平にする必要がない）ので、燃料タンク３２の容量を効率的に高めることができる。

図１から分かるように、車体１４を平面視すると、タンク支持バンド５８は、サイドメンバ２６からは独立して配置されている。したがって、図４にも示すように、燃料タンク３２を所望の位置で下方から支持することができ、燃料タンク３２の底部が局所的に下方に湾曲すること（いわゆる「垂れ下がり」）を防止できる。たとえば、本実施形態の燃料タンク３２の内部のメインポンプ４６やサブサクション５０には重力が作用するが、これらメインポンプ４６やサブサクション５０等の下方でタンク支持バンド５８によって燃料タンク３２を支持することで、燃料タンク３２の底部の垂れ下がりを抑制できる。

そして、このように垂れ下がりを抑制することで、垂れ下がり部分に滞留する燃料の量を低減することが可能となる。たとえば、垂れ下がり部分に燃料が滞留すると、燃料タンク３２内の燃料残量センサによって検出されて燃料計で表示される燃料残量と、実際の燃料残量とが一致しないことも想定されるが、本実施形態では、燃料計による燃料残量の表示値の精度も向上させることができる。

図５には、本発明の第二実施形態の燃料タンク支持構造８２が示されている。第二実施形態において、第一実施形態と同一の構成要素、部材等については同一符号を付して、詳細な説明を省略する。

第二実施形態の燃料タンク支持構造８２では、燃料タンク３２の前面且つ下端近傍から前方に向けて、取付ブラケット８４が延出されている。また、縦壁部１６Ｌにも、取付ブラケット８４に対応した位置に取付片８６が形成されている。

同様に、燃料タンク３２の後面且つ上端近傍からも、後方に向けて取付ブラケット８８が延出されており、サイドメンバ２６のリヤ部２６Ｒには、これに対応した位置に取付片９０が形成されている。

そして、取付ブラケット８４と取付片８６とで、燃料タンク３２の前方側締結部が構成され、取付ブラケット８８と取付片９０とで、燃料タンク３２の後方側締結部が構成されている。ぞれぞれの締結部において、締結用部材９２により燃料タンク３２が締結されて固定されている。したがって、第一実施形態の燃料タンク支持構造１２と比較して、第二実施形態の燃料タンク支持構造８２では、より強固に燃料タンク３２を車体１４に取り付けることができる。

なお、上記では、タンク支持バンド５８が２本平行に配置されたものを挙げたが、タンク支持バンド５８の本数はこれに限定されない。また、複数のタンク支持バンド５２を備える構成では、タンク支持バンド５２が平行に配置されている必要もない。

また、上記では、本発明に係るフロア部材（フロントフロア部材１６）として、フロントフロア部１６Ｆと縦壁部１６Ｌ（さらには、リヤフロア部１６Ｒ）を備えたものを例に挙げたが、本発明に係るフロア部材としては、少なくともフロントフロア部１６Ｆを有していればよい。上記実施形態のように、縦壁部１６Ｌがコーナー部１６Ｃ（交差部分）を介して連続するように一体化されていると、フロア部材としての強度が高くなる。そして、この強度が高い部分にタンク支持バンド５８の前端部分、すなわち固定部分での剛性も高く確保できる。

また、本発明に係る後方側フレームとしても、上記では、サブフレーム３８を構成する一対のサスペンション支持部５４に掛け渡されたクロスメンバ５６Ｆを挙げたが、本発明に係る後方側フレームはこれに限定されない。たとえば、サイドメンバ２６のリヤ部２６Ｒの高さが、タンク支持バンド５８の後端部分を固定する高さに近い場合には、サイドメンバ２６間に、タンク支持バンド５８の後端部分を固定するための後方側フレームを掛け渡してもよい。

本発明の第一実施形態の燃料タンク支持構造を概略的に示す平面図である。 本発明の第一実施形態の燃料タンク支持構造を概略的に示す側面図である。 本発明の第一実施形態の燃料タンク支持構造を概略的に示す背面図である。 本発明の第一実施形態の燃料タンク支持構造をタンク支持バンドの前端部分で拡大して示す斜視図である。 本発明の第二実施形態の燃料タンク支持構造を概略的に示す側面図である。

符号の説明

１２ 燃料タンク支持構造
１４ 車体
１６ フロントフロア部材（フロア部材）
１６Ｆ フロントフロア部
１６Ｌ 縦壁部
１６Ｒ リヤフロア部
１６Ｃ コーナー部（交差部分）
１６Ｔ トンネル部
１８ シート
２６ サイドメンバ
２８ 荷室
３０ 乗員室
３２ 燃料タンク
３４ 後輪
３６ シート取付用クロスメンバ
３８ サブフレーム（後方側フレーム）
４４Ａ 主収容室
４４Ｂ 副収容室
４６ メインポンプ（燃料ポンプ）
５０ サブサクション（燃料ポンプ）
５２ サスペンション部材
５４ サスペンション支持部
５６ クロスメンバ（連結部材）
５６Ｆ クロスメンバ
５８ タンク支持バンド（タンク支持部材）
６４ 空力カバー
８２ 燃料タンク支持構造
８４ 取付ブラケット
８６ 取付片
８８ 取付ブラケット
９０ 取付片
９２ 締結用部材

Claims (3)

1. シートを支持するフロントフロア部と、前記フロントフロア部から車体後方且つ上方に傾斜して延出された縦壁部とを備え、車体のフロア部を構成するフロア部材と、
   前記シートとの間に前記縦壁部が位置するように縦壁部よりも車体後方側に配置された燃料タンクと、
   前記燃料タンクよりも車体後方側に配置された後方側フレームと、
   車体を平面視して直線状になるように前記フロア部材と前記後方側フレームとに掛け渡されると共に前部が前記フロントフロア部と前記縦壁部の交差部分に固定され、前記燃料タンクを支持するタンク支持部材と、
   を有することを特徴とする燃料タンク支持構造。
2. 前記後方側フレームが、
   車幅方向の両側に設けられサスペンションを支持する一対のサスペンション支持部と、
   車幅方向が長手方向になるように配設され前記一対のサスペンション支持部どうしを連結する連結部材と、
   を有し、
   前記タンク支持部材の後部が前記連結部材に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の燃料タンク支持構造。
3. 前記燃料タンクが、内部に燃料ポンプを備え、
   前記タンク支持部材による前記燃料タンクの支持位置が、前記燃料ポンプの下方となるように設定されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃料タンク支持構造。

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