JP5581515B2 - 乗用車の燃料タンク損傷防止構造 - Google Patents

Description

本発明は、前輪と後輪との間の床下に燃料タンクとプロペラシャフトとが配置されている乗用車の燃料タンク損傷防止構造に関する。

前輪と後輪との間の床下に燃料タンクとプロペラシャフトとが配置されている乗用車の場合、前方衝突時にエンジン及びトランスミッション等が後退すると、前記プロペラシャフトが前記トランスミッションと後部のディファレンシャルギヤ間で軸方向両側から押圧力を受けるようになる。これにより、プロペラシャフトが途中のジョイント部分で折れ曲がり、そのプロペラシャフトが横方向に移動して燃料タンクに衝突することがある。

特許文献１には、乗用車の衝突時におけるプロペラシャフトと燃料タンクとの干渉による燃料タンクの破損を防止する技術が記載されている。即ち、特許文献１に記載の技術では、図５に示すように、燃料タンク１００がバンド状部材１０２によって乗用車の床下の梁部１０１に吊り支持されている。そして、前記バンド状部材１０２に前記燃料タンク１００を保護するプロテクタ部材１０５が取付けられている。プロテクタ部材１０５は、プロペラシャフト１１０と燃料タンク１００との間に配置されて、その燃料タンク１００の側面を覆うようにバンド状部材１０２の表面側に取付けられている。これにより、乗用車の衝突時にプロペラシャフト１１０が横方向に移動すると、前記プロペラシャフト１１０は、先ず、プロテクタ部材１０５に当たり、そのプロテクタ部材１０５で緩衝された状態で燃料タンク１００に当たるようになる。即ち、プロテクタ部材１０５が緩衝材となることで燃料タンク１００の保護が図られる。

実開昭６４−３９１４０号公報

しかし、上記した乗用車の燃料タンク１００の損傷防止構造では、プロテクタ部材１０５と燃料タンク１００とでプロペラシャフト１１０の衝突を受ける構成である。このため、前記プロテクタ部材１０５によって燃料タンク１００の損傷を防止できる程度にまで前記衝突力を吸収するためには、大掛かりなプロテクタ部材１０５が必要になる。したがって、燃料タンク１００の損傷防止構造のコストが高くなるという問題がある。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、コストを抑えた状態で、乗用車の衝突時におけるプロペラシャフトによる燃料タンクの損傷を防止できるようにすることである。

上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。
請求項１の発明は、前輪と後輪との間の床下に燃料タンクとプロペラシャフトとが配置されている乗用車の燃料タンク損傷防止構造であって、前記床下には、前記プロペラシャフトと、そのプロペラシャフトの側方に位置する前記燃料タンクとの間に、その燃料タンクと空間を介した状態でガイド部材が設けられており、前記ガイド部材は、前記プロペラシャフトよりも車両幅方向外側かつ、前記燃料タンクよりも車両幅方向内側の位置で、前記プロペラシャフトを支持するブラケットの一部に設けられて、そのプロペラシャフトと隙間を介した状態で配置された傾斜面を備えており、前記乗用車の衝突により前記プロペラシャフトが前記燃料タンク側に移動しようとするときに、前記プロペラシャフトが前記ガイド部材の傾斜面に当接して、その傾斜面に沿って斜め下方に導かれるように構成されていることを特徴とする。

本発明によると、乗用車の衝突によりプロペラシャフトが燃料タンク側に移動しようとするときに、そのプロペラシャフトが前記ガイド部材に当接し、そのガイド部材により前記燃料タンクから離れる方向にガイドされる。このため、プロペラシャフトが燃料タンクと衝突することがなくなり、燃料タンクの損傷を防止できる。
さらに、ガイド部材と燃料タンク間には空間が設けられているため、プロペラシャフトが前記ガイド部材に当接（衝突）したときに、仮にガイド部材が変形したとしても、そのガイド部材が燃料タンクに衝突することがない。
また、ガイド部材はプロペラシャフトを燃料タンクと干渉しない方向に導く部材であって、そのプロペラシャフトの移動を止める部材ではないため、前記プロペラシャフトの衝突力を全面的に受けるだけの強度は必要とされない。このため、ガイド部材が大掛かりにならず、コストを抑えた状態で、燃料タンクの損傷を防止できるようになる。
また、ガイド部材は、プロペラシャフトを支持するブラケットの一部に形成されているため、ガイド部材を単独で設ける必要がなくなるため、部品点数の増加を抑え、コスト低減を図ることができる。
また、傾斜面でプロペラシャフトを斜め下方に導く構成のため、ガイド部材の構成が複雑化しない。

請求項２の発明によると、ガイド部材の高さ寸法は、そのガイド部材が前記プロペラシャフトの下面から、そのプロペラシャフトの直径寸法以上張出すような高さ寸法に設定されていることを特徴とする。

本発明によると、コストを抑えた状態で、乗用車の衝突時におけるプロペラシャフトによる燃料タンクの損傷を防止できるようになる。

本発明の実施形態１に係る燃料タンク損傷防止構造を備える乗用車の模式平面図である。 図１のII-II矢視拡大図である。 図２のIII-III矢視図である。 本発明の実施形態１に係る燃料タンク損傷防止構造で使用されるガイド部を備えるプロペラシャフトの右側ブラケットの斜視図である。 従来の乗用車のタンク損傷防止構造を表す側面図である。

［実施形態１］
以下、図１から図４に基づいて本発明の実施形態１に係る燃料タンク損傷防止構造について説明する。
なお、図中に示す前後左右、及び上下は、乗用車の前後左右、及び上下に対応している。

＜乗用車１０の概要について＞
本実施形態に係る乗用車１０は、二輪駆動と四輪駆動とでボディ１２を共用できるように構成されたフラットフロア型の乗用車である。ここで、図１は、四輪駆動方式の前記乗用車１０の模式平面図を表している。
前記乗用車１０は、エンジン１３及びトランスミッション１５をボディ前部に配置した乗用車であり、前記トランシミッション１５の出力が前輪１６を駆動する左右のドライブシャフト１６ｄと中央のプロペラシャフト２０とに伝達されるように構成されている。そして、前記プロペラシャフト２０の回転がディファレンシャルギヤ１７を介して後輪１８を駆動する左右のドライブシャフト１８ｄに伝達されるようになっている。

前記プロペラシャフト２０は、前側シャフト２１と、後側シャフト２２、及び両シャフト２１，２２をつなぐユニバーサルジョイント２３から構成されている。そして、前側シャフト２１の途中部分がボディ１２の床下に設けられた軸受２５によって支持されている。
軸受２５は、図２に示すように、軸受本体２５ｍと、その軸受本体２５ｍから半径方向外側に突出する左右の張出板２５ｆとから構成されている。そして、軸受２５の左右の張出板２５ｆがボディ１２の床下に設けられた左右のブラケット３０，３９（後記する）に固定ボルト２５ｂでボルト止めされる。これにより、前記軸受２５はボディ１２の床下に固定され、プロペラシャフト２０は左右のブラケット３０，３９の間に位置決めされる。
また、ボディ１２の床下には、図１、図２に示すように、右側ブラケット３０のさらに右側の位置に燃料タンク１９が吊り支持されている。即ち、右側ブラケット３０は、プロペラシャフト２０と燃料タンク１９との間に配置されるようになる。
ここで、二輪駆動方式の乗用車１０の場合、上記したプロペラシャフト２０、ディファレンシャルギヤ１７、及び後輪１８駆動用のドライブシャフト１８ｄは省略される。

＜ブラケット３０，３９について＞
ブラケット３０，３９は、図２に示すように、前側シャフト２１（以下、プロペラシャフト２０という）の軸受２５を左右両側から支持する部材であり、ボディ１２の床板１２ｆの裏側に溶接により固定されている。
左側ブラケット３９は、上部開放型の角形容器状に形成されており、その容器の上部開放部周縁にフランジ部３９ｆがほほ一定幅で折り曲げ形成されている。そして、左側ブラケット３９の底部３９ｂの中央位置に貫通孔（図示省略）が形成されて、その貫通孔の内側に前記固定ボルト２５ｂが螺合されるナット（図示省略）が取付けられている。左側ブラケット３９は、側面がプロペラシャフト２０と平行になるように位置決めされた状態で、その左側ブラケット３９のフランジ部３９ｆがボディ１２の床板１２ｆに溶接される。これにより、左側ブラケット３９がボディ１２の床板１２ｆの裏側に固定される。

右側ブラケット３０は、図４等に示すように、プロペラシャフト２０の軸受２５を支持する軸受支持部３３と、乗用車１０の衝突時にプロペラシャフト２０を斜め下方にガイドするためのガイド部３５とから構成されている。
前記軸受支持部３３は左側ブラケット３９と等しい高さ寸法の角形容器状に形成されており、前記ガイド部３５は前記軸受支持部３３の後側でその軸受支持部３３よりも深い角形容器状に形成されている。ここで、ガイド部３５の高さ寸法は、そのガイド部３５がプロペラシャフト２０の下面からそのプロペラシャフト２０の直径寸法以上張出するような高さ寸法に設定されている（図２参照）。
前記軸受支持部３３の上部開放部とガイド部３５の上部開放部とは、図４に示すように、連続した状態で長方形状に構成されており、その連続した上部開放部の周縁にフランジ部３６がほほ一定幅で折り曲げ形成されている。また、軸受支持部３３の底部３３ｂには、中央位置に貫通孔（図示省略）が形成されており、その貫通孔の内側に固定ボルト２５ｂが螺合されるナット３３ｎが取付けられている。さらに、軸受支持部３３の底部３３ｂとガイド部３５の底部３５ｂとの境界位置には段差３４が設けられている。

右側ブラケット３０は、側面がプロペラシャフト２０と平行になるように、かつ、前記軸受支持部３３が左側ブラケット３９と前後方向において同位置になるように位置決めされた状態で、その右側ブラケット３０のフランジ部３６がボディ１２の床板１２ｆに溶接される。
前記プロペラシャフト２０の外周面と対向するように設けられた右側ブラケット３０の側面（ガイド部３５の側面）は、図２に示すように、斜め下方を指向するように傾斜した傾斜面３５ｋとなっている。ここで、鉛直線Ｈに対する傾斜面３５ｋの傾斜角度がθに設定されている。また、プロペラシャフト２０と下向き傾斜面３５ｋ間の隙間が寸法Ｌに設定されている。さらに、右側ブラケット３０と燃料タンク１９との間には、その右側ブラケット３０が変形した場合でも燃料タンク１９に当たらないように、空間Ｓが設けられている。
右側ブラケット３０と左側ブラケット３９とがボディ１２の床板１２ｆに溶接により固定されると、プロペラシャフト２０を支持する軸受２５の左右の張出板２５ｆが、上記したように、固定ボルト２５ｂによって右側ブラケット３０の軸受支持部３３と左側ブラケット３９とにボルト止めされる。これにより、プロペラシャフト２０が左右のブラケット３０，３９の間に設置される。
ここで、乗用車１０の床板１２ｆに使用される鋼板の厚み寸法は約1.6mmに設定されており、左右のブラケット３０，３９に使用される鋼板の厚み寸法は約1.8mmに設定されている。

＜本実施形態に係る燃料タンク損傷防止構造の動作について＞
次に、本実施形態に係る燃料タンク損傷防止構造の動作について説明する。
乗用車１０が前方衝突すると、図１の点線に示すように、エンジン１３及びトランスミッション１５等が後退し、プロペラシャフト２０がトランスミッション１５と後部のディファレンシャルギヤ１７間で軸方向両側から押圧力を受ける。これにより、プロペラシャフト２０が途中のジョイント２３部分で折れ曲がる（点線参照）。この結果、プロペラシャフト２０を支持する軸受２５の張出板２５ｆが左右のブラケット３０，３９から外れ、プロペラシャフト２０が燃料タンク１９の方向に横移動することがある（点線参照）。前述のように、右側ブラケット３０のガイド部３５は、プロペラシャフト２０の下面よりも下方に張出しているため、横移動したプロペラシャフト２０は、図２に示すように、右側ブラケット３０（ガイド部３５）の傾斜面３５ｋに衝突するようになる。前記傾斜面３５ｋは、傾斜角度がθに設定されて斜め下方を指向するように傾斜しているため、その傾斜面３５ｋに衝突したプロペラシャフト２０は前記傾斜面３５ｋにガイドされ、さらに自重で下方に移動する。このため、プロペラシャフト２０が燃料タンク１９に衝突することがなくなり、燃料タンク１９の損傷を防止できるようになる。
即ち、前記右側ブラケット３０のガイド部３５が本発明のガイド部材に相当する。

＜本実施形態に係る燃料タンク損傷防止構造の長所について＞
本実施形態に係る燃料タンク損傷防止構造によると、乗用車１０の衝突によりプロペラシャフト２０が燃料タンク１９側に移動しようとするときに、そのプロペラシャフト２０が右側ブラケット３０のガイド部３５（ガイド部材）に当接し、そのガイド部３５により燃料タンク１９から離れる方向にガイドされる。このため、プロペラシャフト２０が燃料タンク１９と衝突することがなくなり、燃料タンク１９の損傷を防止できる。
さらに、ガイド部３５と燃料タンク１９間には空間Ｓが設けられているため、プロペラシャフト２０がガイド部３５に当接（衝突）したときに、仮にガイド部３６が変形したとしても、そのガイド部３５が燃料タンク１９に衝突することがない。

また、ガイド部３５はプロペラシャフト２０を燃料タンク１９と干渉しない方向に導く部材であって、そのプロペラシャフト２０の移動を止める部材ではないため、プロペラシャフト２０の衝突力を全面的に受けるだけの強度は必要とされない。このため、ガイド部３５が大掛かりにならず、コストを抑えた状態で、燃料タンク１９の損傷を防止できるようになる。
また、ガイド部３５は、プロペラシャフト２０を支持する右側ブラケット３０の一部に形成されているため、ガイド部３５を単独で設ける必要がなく、部品点数の増加を抑え、コスト低減を図ることができる。
さらに、ガイド部３５は、プロペラシャフト２０が当接する位置が傾斜面３５ｋになっており、その傾斜面３５ｋに沿ってプロペラシャフト２０が斜め下方に導かれるように構成されているため、ガイド部３５の構成が簡単になる。

＜変更例＞
ここで、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本実施形態では、プロペラシャフト２０を支持する右側ブラケット３０の後部にガイド部３５を形成する例を示したが、右側ブラケット３０とガイド部３５とを分けて形成し、右側ブラケット３０とガイド部３５との板厚寸法を変えることも可能である。
また、本実施形態では、ユニバーサルジョイント２３を有するプロペラシャフト２０を使用した乗用車１０に本発明を適用する例を示したが、ユニバーサルジョイント２３を有しないプロペラシャフト２０を使用した乗用車に本発明を適用することも可能である。
また、本実施形態では、下向きの傾斜面３５ｋでプロペラシャフト２０を斜め下方にガイドする例を示したが、下向きの傾斜面３５ｋの代わりに下向きの凹円弧面等を使用することも可能である。
また、本実施形態では、プロペラシャフト２０の右側に燃料タンク１９を配置し、右側ブラケット３０にガイド部３５を設ける例を示したが、プロペラシャフト２０の左側に燃料タンク１９を配置し、左側ブラケット３９にガイド部３５を設けることも可能である。

１０・・・・乗用車
１６・・・・前輪
１８・・・・後輪
１９・・・・燃料タンク
２０・・・・プロペラシャフト
３０・・・・右側ブラケット
３５・・・・ガイド部（ガイド部材）
３５ｋ・・・下向き傾斜面（傾斜面）
３９・・・・左側ブラケット

Claims (2)

1. 前輪と後輪との間の床下に燃料タンクとプロペラシャフトとが配置されている乗用車の燃料タンク損傷防止構造であって、
   前記床下には、前記プロペラシャフトと、そのプロペラシャフトの側方に位置する前記燃料タンクとの間に、その燃料タンクと空間を介した状態でガイド部材が設けられており、
   前記ガイド部材は、前記プロペラシャフトよりも車両幅方向外側かつ、前記燃料タンクよりも車両幅方向内側の位置で、前記プロペラシャフトを支持するブラケットの一部に設けられて、そのプロペラシャフトと隙間を介した状態で配置された傾斜面を備えており、
   前記乗用車の衝突により前記プロペラシャフトが前記燃料タンク側に移動しようとするときに、前記プロペラシャフトが前記ガイド部材の傾斜面に当接して、その傾斜面に沿って斜め下方に導かれるように構成されていることを特徴とする乗用車の燃料タンク損傷防止構造。
2. 請求項１に記載された乗用車の燃料タンク損傷防止構造であって、
   前記ガイド部材の高さ寸法は、そのガイド部材が前記プロペラシャフトの下面から、そのプロペラシャフトの直径寸法以上張出すような高さ寸法に設定されていることを特徴とする乗用車の燃料タンク損傷防止構造。

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