JP5292631B2 - キャニスタ配設構造 - Google Patents

Description

本発明は、動力源としてエンジン及びモータを備えたハイブリッド車におけるキャニスタの配設構造に関する。

従来、燃料を吸着して保持するキャニスタを燃料タンクの近くに配設した構造が種々提案されている。
例えば、下記特許文献１では、後輪側に燃料タンク及びキャニスタを配置した車両において、キャニスタを後輪上部の空間内に配置したキャニスタレイアウト構造が提案されている。

この構造では、車両後方側からの衝突時に後輪やスペアタイヤからの影響をキャニスタに与え難くし、衝突時のキャニスタの機能低下を防止している。

下記特許文献２では、燃料タンク及びスペアタイヤを車体のフロア下に配置した車両において、車体とスペアタイヤとの間の床下部分にキャニスタを配置し、燃料タンクとキャニスタとの間に所定スペースを設けたキャニスタの取付構造が提案されている。

この構造では、燃料タンクとキャニスタとの間に所定のスペースを設けることで、車両後方側からの衝突時に、キャニスタがスペアタイヤに押されて燃料タンクと干渉することを防止している。

特開２００４−３４６８０１号公報 特開２００９−１３２２８５号公報

近年、動力源としてエンジン及びモータを備えたハイブリッド車が普及しつつあり、小型化が検討されている。このようなハイブリッド車では、動力源がエンジンの車両に比べてバッテリが大型化し易く、バッテリや他部材についての配置の自由度が小さくなり易く、特に小型化を図る上では配置の制約が顕著である。

ハイブリッド車両において後部シート下にバッテリを配置する場合、燃料タンクが後輪近傍に配置されているため、バッテリを燃料タンク前方の近接位置に配置することになる。その場合、燃料タンクに近接配置されるキャニスタは、上記特許文献２と同様に燃料タンク後方に配置することになる。

ところが、このような配置の場合、車両後方側から荷重が負荷されて車体が変形すると、キャニスタは車体の変形に伴い車両前方側へ移動する。一方、燃料タンクは前方の近接位置にバッテリが配置されているため変位や移動し難い。そのため、車両前方側に変位や移動したキャニスタが燃料タンクに衝接して、燃料タンクの変形や損傷を生じ得ることが考えられる。特に、小型のハイブリッド車両の場合には、バッテリ、燃料タンク及びキャニスタの相対間隔に十分なスペースを設けることができないため、そのような問題点が顕著になる。

そこで，本発明では、バッテリを後部シートの下方のようなフロアパネル上に配置したハイブリッド車両において、後方からの荷重で車体が変形した場合であっても、キャニスタが燃料タンクに当接して変形や損傷を生じることを防止できるキャニスタ配設構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明のキャニスタの配設構造は、フレームの後輪付近において車幅方向に中間ビームが配設され、中間ビーム前方に燃料タンクが配置されると共に、燃料タンク前方の近接位置にバッテリが配置された車両のキャニスタ配設構造であって、キャニスタは、フロアパネルに固定された一対のブラケットに吊り下げ状態で車幅方向両側面側から挟持され、燃料タンクの後方に燃料タンクの後面と対向するように配置されると共に、キャニスタの前面が中間ビームの近接位置に対向配置され、キャニスタ又はブラケットに荷重が負荷されたときに、ブラケットからキャニスタが脱落するようになっている。

この構成によれば、キャニスタの前面が中間ビームの近接位置に対向配置されているので、車両後方側からの荷重により車体が変形することでキャニスタが車両前方側へ変位又は移動すると、キャニスタが中間ビームに当接する。そのため、バッテリが前方近接位置に配置されていることで燃料タンクの変位や移動がし難くても、キャニスタが燃料タンクまで変位したり移動したりすることがなくキャニスタが燃料タンクに当接することを防止できる。その結果、車両後方側からの荷重により車体が変形しても、車両前方側へ変位、移動したキャニスタにより燃料タンクを変形させたり損傷したりすることを防止できる。
特にキャニスタが車幅方向両側面側から一対のブラケットにより吊り下げ状態で挟持されているため、キャニスタが中間ビームに当接したり、ブラケットが変位や変形した際に、キャニスタがブラケットの挟持部分から脱落し易く、ブラケットの変位や変形に伴ってキャニスタが中間ビームを越えて燃料タンク側に変位や移動することをより防止できる。

このキャニスタ配設構造は、フレームの上方にセンターフロアパネルとリアフロアパネルとが段差部を介して配設されており、センターフロアパネル上部にバッテリが配置されると共に、リアフロアパネルの下部に燃料タンク及びキャニスタが配置され、リアフロアパネルの燃料タンク付近がセンターフロアパネルより高く形成されている車両に適用するのが特に好適である。

このような車両では、車両後方側から荷重が負荷されると、燃料タンク付近のフロアパネルが大きく変形し易いため、キャニスタが車両前方側へ変位したり移動し易い。そのため、このような車両においてキャニスタが車両前方側へ変位や移動することで中間ビームに当接できるようにすれば、上述のような効果をより顕著に実現できる。

この配設構造では、キャニスタの底部が中間ビーム下端と車体後端側下端とを結ぶ車両前後方向の直線に沿って配置されているのが好適である。このようにすれば、車両走行中の空気の流れを乱すことなくキャニスタの前面を中間ビームに対向配置させ易い。

この配設構造では、中間ビームはサスペンションメンバであり、キャニスタは、中間ビームに対して車両前後方向に所定のクリアランスを有するのが好適である。
このようにすれば、中間ビームの動作を阻害することを防止しつつ、キャニスタの前面をより中間ビームに対向配置させることができる。

本発明のキャニスタの配設構造によれば、ハイブリッド車両において、バッテリを後部シートの下方のようなフロアパネル上に配置した場合であっても、後方からの荷重で車体が変形した際にキャニスタが当接して燃料タンクの変形や損傷を生じることを防止できるキャニスタの配設構造を提供することができる。

本発明の実施形態に係るキャニスタ配設構造を装着した車両の後部側の底面図である。 本発明の実施形態に係るキャニスタ配設構造を示す図１のＡ−Ａ端面図である。 本発明の実施形態に係るキャニスタ配設構造を示す部分斜視図である。 本発明の実施形態に係るキャニスタ及びブラケットを示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態に係るキャニスタ配設構造の実施形態について、図１乃至図４を用いて詳細に説明する。各図中、ＦＲは車両前後方向の前方を示し、Ｈは車高方向の上方を示す。

図１及び図２は、本実施形態のキャニスタ配設構造を備えた車両を示す。
この車両１０は、ハイブリッド車両であり、各部材の配置の制限が大きくなり易い小型車である。この車両１０では、車体１１下部にフレームが配置され、フレーム１３の後輪１５付近に車幅方向に延びる中間ビーム１７が配設されている。中間ビーム１７は、フレーム１３のクロスメンバやサスペンションメンバなどであり、車幅方向に延びて車体剛性などを確保するための部材である。この実施形態では、詳細な図示は省略しているが、中間ビーム１７はフレーム１３の本体部に揺動可能に連結されたサスペンションメンバである。

フレーム１３の上方には、フロアパネル１９が設けられている。フロアパネル１９はセンターフロアパネル２１とリアフロアパネル２３とが段差部２５を介して配設された構造を有する。リアフロアパネル２３は車両前方側ほど高くなるように傾斜しており、上面にはスペアタイヤ２７が載置されてリアフロアパネル２３の傾斜に略沿って固定されている。一方、センターフロアパネル２１は、略水平方向に沿って配設されており、段差部２５近傍がリアフロアパネル２３より低い位置に配置されている。車室内では段差部２５周囲の上方に後部シート２９が装着されている。

このような車両１０において、本実施形態におけるキャニスタ３１の配設構造では、中間ビーム１７の前方に燃料タンク３３が配置され、燃料タンク３３前方の段差部２５を介した近接位置にはバッテリ３５が配置され、燃料タンク３３の後方にはキャニスタ３１が配置されている。

バッテリ３５は、センターフロアパネル１９の上部に、段差部２５に隣接して固定して装着されている。
燃料タンク３３は、リアフロアパネル２３の最も高い部位の下方に、段差部２５に隣接すると共に、中間ビーム１７の前方に隣接し、且つ一部が中間ビーム１７の上方にかかるように配置され、フレーム１３等に固定されている。

バッテリ３５及び燃料タンク３３が固定された状態では、バッテリの後面の全面が段差部２５を介して燃料タンク３３の前面に対向している。ここで前面とは、車両前後方向において前方側に露出される表面であり、後面とは車両前後方向において後方側に露出される表面である。
これらのバッテリ３５及び燃料タンク３３の上方には後部シート２９のクッション部３７が配置されており、乗員がこれらの上方に着座可能となっている。

そして、キャニスタ３１は配管の簡略化などの種々の目的のために燃料タンク３３の近傍に配置されており、リアフロアパネル２３の下部における燃料タンク３３の後方に形成されたスペースに配置されている。

このキャニスタ３１は、図３及び図４に示すように、リアフロアパネル２３に固定された一対のブラケット４１によりリアフロアパネル２３に吊り下げ状態で離間した位置に固定されている。各ブラケット４１は、それぞれ略Ｌ字状の板形状に形成されており、頂面がリアフロアパネル２３に設けられたブラケット取付面４３に固定されている。各側面は車両前後方向に配設され、両ブラケット４１の側面間でキャニスタ３１が車幅方向両側面側から挟持された状態で固定されている。
この実施形態では、ブラケット４１の車両前方側における端部、具体的には下縁と前縁との間の部分が曲面形状に形成されている。このような形状とすることで、ブラケット４１が変位したり変形したりして燃料タンク３３に当接するような場合であっても、燃料タンク３３の損傷を少なく抑えられるようにしている。

各ブラケット４１に対するキャニスタ３１の固定は、車両前後方向と交差する方向、好ましくは直交方向に延びるボルト等の締結具４５により締結することで行われている。各ブラケット４１は十分な剛性を有すると共にリアフロアパネル２３に十分な固定強度で固定されているため、キャニスタ３１や各ブラケット４１に対して荷重が負荷された場合には、各ブラケット４１に対するキャニスタ３１の締結部分が離脱して、キャニスタ３１が脱落し易くなっている。

ブラケット４１に固定されたキャニスタ３１は、まず前面が中間ビーム１７の近接位置に対向配置されている。この状態ではキャニスタ３１の前面の全面が中間ビーム１７を介して燃料タンク３３の後面と対向して配置される。ここではキャニスタ３１の前面の車両前後方向の水平投影位置が中間ビーム１７の上端と下端との間のより広い範囲に配置されることが好ましい。なお前面とは、車両前後方向において前方側に露出される表面であり、後面とは車両前後方向において後方側に露出される表面である。

次にキャニスタ３１は、底部が空力ラインＬに沿うように配置されている。この実施形態において空力ラインＬとは、車両１０の下部において中間ビーム１７の下端と車体１１の後端側下端とを車両前後方向に結ぶ車両前後方向の仮想的な直線又はその直線を含む仮想的な平面である。さらに本実施形態における車体１１の後端側下端とは、図２に示すように、リアフロアパネル２３の後端付近で、且つ、リアフロアパネル２３の最下端部である。ここではスペアタイヤ２７を収容するスペアタイヤ収容部の後端部となっている。
この実施形態では、キャニスタ３１の底面が略平坦に形成されているため、この底面が空力ラインＬに略一致するように配置されている。

さらにこのキャニスタ３１では、前面が中間ビーム１７に対して車両前後方向に所定のクリアランスＣを有する位置に配置されている。この所定のクリアランスは動隙と称されるもので、中間ビーム１７が車両走行中に変位或いは動作する場合に、その変位や動作時に中間ビーム１７とキャニスタ３１とが干渉することを防止するために予め設定されている車両前後方向の距離となっている。

そして、このようにキャニスタ３１の前面が中間ビーム１７と対向すると共に、中間ビーム１７に対して所定のクリアランスＣを有する位置に配置され、底面が空力ラインＬに略一致するように配置された状態において、さらにキャニスタ３１の前面側の少なくとも一部、好ましくは全部がブラケット４１より車両前方側、即ち、中間ビーム１７側に突出して配置されているのがよい。

以上のようなキャニスタ３１の配設構造によれば、キャニスタ３１の前面が中間ビーム１７の近接位置に対向配置されているので、車両後方側からの荷重により車体１１が変形することでキャニスタ３１が車両前方側へ変位又は移動すると、キャニスタ３１が中間ビーム１７に当接できる。このとき、中間ビーム１７はフレーム１３であって十分な剛性を有する部材であるため、キャニスタ３１が中間ビーム１７に当接することで、キャニスタ３１がブラケット４１から脱落したり変形して破損できる。そのため、キャニスタ３１が燃料タンク３３に当接することを防止できる。

特にこの車両１０では、バッテリ３５が燃料タンク３３の直前にあるため、車両後方側から荷重が負荷されることで車体１１が変形するが、これにより燃料タンク３３に車両前方側への力が作用しても、燃料タンク３３がバッテリ３５に段差部２５を介して当接することで変位や移動が阻害されるため、燃料タンク３３の変位量や移動量に比べてキャニスタ３１の変位量や移動量が大きくなるような場合には、キャニスタ３１が燃料タンク３３に当接し易い。
ところが、キャニスタ３１を中間ビーム１７に当接させることで、ブラケット４１から脱落させたり、変形や破損させたりすれば、キャニスタ３１が燃料タンク３３に到達するまで移動することがなく、キャニスタ３１が燃料タンク３３に当接するのを防止することができる。
その結果、車両後方側からの荷重により車体１１が変形しても、キャニスタ３１が燃料タンク３３を変形させたり損傷させたりすることを防止できる。

しかもこの車両１０では、フレーム１３の上方にセンターフロアパネル２１とリアフロアパネル２３とが段差部２５を介して配設されており、センターフロアパネル１９の上部にバッテリ３５が配置されると共に、リアフロアパネル２３の下部に燃料タンク３３及びキャニスタ３１が配置され、リアフロアパネル２３の燃料タンク３３付近がセンターフロアパネル１９より高く形成されている。そのため、車両後方側から荷重が負荷されると、燃料タンク３３付近のフロアパネル１９において大きく変形し易く、キャニスタ３１がバッテリ３５側に変位や移動し易いが、キャニスタ３１が車両前方側に変位や移動することで中間ビーム１７に当接できるため、上述のような効果がより顕著である。

この実施形態では、キャニスタ３１の底部が中間ビーム１７の下端と車体１１の後端側下端とを結ぶ車両前後方向の直線である空力ラインＬに沿って配置されているので、車両走行中の空気の流れを乱すことを防止しつつキャニスタ３１の前面をより中間ビーム１７に対向配置させることができる。さらに、中間ビーム１７がサスペンションメンバであり、キャニスタ３１が中間ビーム１７に対して車両前後方向に所定のクリアランスＣを有するので、中間ビーム１７の動作を阻害することを防止しつつ、キャニスタ３１の前面をより中間ビーム１７に対向配置させることができる。

この実施形態では、キャニスタ３１が車幅方向両側面側から一対のブラケット４１により吊り下げ状態で挟持されているので、キャニスタ３１が中間ビーム１７に当接したり、ブラケット４１が変位や変形したりする際、キャニスタ３１がブラケット４１から脱落し易く、ブラケット４１の変位や変形と共にキャニスタ３１が中間ビーム１７を越えて燃料タンク３３側に変位や移動することも防止できる。

上記実施形態は、本発明の範囲内において適宜変更可能である。
例えば上記では、一対のブラケット４１を用いた例について説明したが、ブラケットの数や形状は特に限定されるものではなく、キャニスタ３１の前面が中間ビーム１７に対向できる限り特に限定されるものではない。
キャニスタ３１の配置位置も変更可能であり、上記ではキャニスタ３１の底面を空力ラインＬに一致させた最も好ましい例について説明したが、キャニスタ３１の前面が中間ビーム１７に対向できる限り、キャニスタ３１の底面を空力ラインＬより下側や上側に配置することも可能である。

１０ 車両
１１ 車体
１３ フレーム
１５ 後輪
１７ 中間ビーム
１９ フロアパネル
２１ センターフロアパネル
２３ リアフロアパネル
２５ 段差部
２７ スペアタイヤ
２９ 後部シート
３１ キャニスタ
３３ 燃料タンク
３５ バッテリ
３７ クッション部
４１ ブラケット
４３ ブラケット取付面
４５ 締結具
Ｌ 空力ライン
Ｃ クリアランス

Claims (6)

1. フレームの後輪付近において車幅方向に中間ビームが配設され、該中間ビーム前方に燃料タンクが配置されると共に、該燃料タンク前方の近接位置にバッテリが配置された車両のキャニスタ配設構造であって、
   上記キャニスタは、フロアパネルに固定された一対のブラケットに吊り下げ状態で車幅方向両側面側から挟持され、上記燃料タンクの後方に該燃料タンクの後面と対向するように配置されると共に、該キャニスタの前面が上記中間ビームの近接位置に対向配置され、
   上記キャニスタ又はブラケットに荷重が負荷されたときに、上記ブラケットから上記キャニスタが脱落する、キャニスタの配設構造。
2. 前記フレームの上方にセンターフロアパネルとリアフロアパネルとが段差部を介して配設されており、上記センターフロアパネル上部に前記バッテリが配置されると共に、上記リアフロアパネルの下部に上記燃料タンク及び上記キャニスタが配置され、上記リアフロアパネルの上記燃料タンク付近が上記センターフロアパネルより高く形成されている、請求項１に記載のキャニスタ配設構造。
3. 前記キャニスタの底部が、前記中間ビーム下端と車体後端側下端とを結ぶ車両前後方向の直線に沿って配置されている、請求項１又は２に記載のキャニスタ配設構造。
4. 前記中間ビームはサスペンションメンバであり、前記キャニスタは、上記中間ビームに対して車両前後方向に所定のクリアランスを有する、請求項１乃至３の何れかに記載のキャニスタ配設構造。
5. 前記ブラケットは、前記リアフロアパネルに固定する頂面部と、該頂面部から下向きに延びた板状に形成されて車両前後方向に配設され前記キャニスタを固定する側面部と、を備えている、請求項１乃至４の何れかに記載のキャニスタ配設構造。
6. 前記ブラケットの下縁と前縁との間の部分を曲面形状に形成した、請求項５に記載のキャニスタ配設構造。

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