JP5768532B2 - 車両底部構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両底部に樹脂製の燃料タンクが積載され、燃料タンクの後側にマフラーサイレンサが設置され、車両前方から延びるマフラーパイプが燃料タンクの近傍を通ってマフラーサイレンサに接続される車両底部構造に関する。

近年、車体フロア形状の複雑化に対応して、燃料タンクの材質が板金から樹脂に移行してきている。一般に燃料タンクは車両後側の底部に積載されるが、その周囲には高温になる排気系部品（マフラーパイプ、マフラーサイレンサ等）が配置される。燃料タンクが樹脂製の場合には、車両に後突等が生じた場合に、燃料タンクに排気系部品が接触しないよう対策を講じる必要がある。

特許文献１には、マフラーサイレンサの後方に配置されるリアバンパステイに、リアバンパステイが前方に変位したときにマフラーサイレンサを下方に押圧する押圧ブラケットを設けた技術が開示されている。特許文献１によれば、車両に後突が生じた場合に、かかる押圧ブラケットによりマフラーサイレンサを強制的に下方に押し下げることができ、マフラーサイレンサが燃料タンクに接触することを防止できるとされている。

特開２００４−１４８９８１号公報

特許文献１に記載の技術は、車両後突時に、マフラーサイレンサを強制的に下方に押し下げるので、マフラーパイプ等もこれに追従して下方に押し下げられる。すなわち、特許文献１に記載の技術は、マフラーサイレンサに接続する排気系部品を含め、下方への変位を積極的に許容する技術である。ここで、複数の排気系部品を積極的に下方へ変位させる場合、これらが地面に接触してしまうおそれがあり、またこの変位により必要以上に車体を壊してしまうおそれがある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、車両に後突等が生じた場合に、支障を来たすことなく、高温になる排気系部品が燃料タンクに接触することを防止できる車両底部構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明の代表的な構成は、車両底部に樹脂製の燃料タンクが積載され、燃料タンクの後側にマフラーサイレンサが設置され、車両前方から延びるマフラーパイプが燃料タンクの近傍を通ってマフラーサイレンサに接続される車両用の車両底部構造において、燃料タンクとマフラーサイレンサとの間に設置され車両幅方向に延びるサスペンション部材と、サスペンション部材とマフラーサイレンサとの間にて車両底部に懸垂されマフラーサイレンサと上下方向の位置が重なる引止部材とを備え、車両底部に懸垂された点を回動中心として引止部材が車両前側へと回動する軌跡上にサスペンション部材が存在することを特徴とする。

かかる構成によれば、車両に後突等が生じ、マフラーサイレンサに車両前方への荷重が加わった場合、引止部材がマフラーサイレンサを受けつつ車両前側へと回動する。そして、回動軌跡上に存在するサスペンション部材に引止部材が当たって、マフラーサイレンサの変位が止められる。これにより、高温になる排気系部品、すなわちマフラーパイプやマフラーサイレンサが燃料タンクに接触することを防止できる。

引止部材は、棒状の鋼材を環状に屈曲しその両端が車両底部に連結されるフレーム部を含むとよい。とりわけ、棒状の鋼材は、丸鋼であるとよい。車両に後突等が生じた場合にマフラーサイレンサを受ける部分として上記フレーム部を備えることで、必要な強度を確保しつつ低コストで製造することができる。

上記課題を解決するために本発明の他の代表的な構成は、樹脂製の燃料タンクが積載され、燃料タンクの後側にマフラーサイレンサが設置され、車両前方から延びるマフラーパイプが燃料タンクの近傍を通ってマフラーサイレンサに接続される車両底部を備える車両底部構造において、燃料タンクとマフラーサイレンサとの間にて車両底部に懸垂されマフラーサイレンサと上下方向の位置が重なる引止部材を備え、引止部材は、車両底部からマフラーサイレンサの中途まで垂下する垂下部と、垂下部の下端からマフラーサイレンサに接近しながら下方に向かって延びる潜込部とを含むことを特徴とする。

かかる構成によれば、車両に後突等が生じ、車体リヤフロアが上方に持ち上げられるように変形した場合、車体リヤフロアの変形に追従して引止部材が車両後側へと回動するように変形する。そして、引止部材が車体リヤフロアとの間でマフラーサイレンサを挟み込んで、マフラーサイレンサの車両前方への変位を抑える。これにより、高温になる排気系部品が燃料タンクに接触することを防止できる。

引止部材は、車両幅方向において、マフラーパイプがマフラーサイレンサに接続される側の車両底部に懸垂されるとよい。車両前方から延びるマフラーパイプが燃料タンクの近傍を通ってマフラーサイレンサに接続される側に引止部材を設置することで、排気系部品の燃料タンクへの接触を効果的に防止できる。

本発明によれば、車両に後突等が生じた場合に、支障を来たすことなく、高温になる排気系部品が燃料タンクに接触することを防止できる車両底部構造を提供することができる。

本発明にかかる車両底部構造の第１実施形態が適用される車両の底面図である。 図１に示す車両の底面斜視図である。 図１に示す引止部材を下側から見た斜視図である。 図１に示す引止部材を上側から見た斜視図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 本発明にかかる車両底部構造の第２実施形態の図５に対応した断面図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

[第１実施形態]
図１は、本発明にかかる車両底部構造の第１実施形態（車両底部構造１００）が適用される車両の底面図である。図２は、図１に示す車両の底面斜視図である。なお、図面において、矢印Ｒｒは車両後側を表し、矢印Ｒｈは車両右側を表す。

図１および図２に示すように、車両底部構造１００では、車両後側の底部に樹脂製の燃料タンク１１０が積載され、燃料タンク１１０の後側にマフラーサイレンサ１２０が設置される。また、車両前方のエンジンから延びるマフラーパイプ１３０が、車両右側で燃料タンク１１０の近傍を通って、マフラーサイレンサ１２０に接続される。燃料タンク１１０はマフラーパイプ１３０と干渉しないように、マフラーパイプ１３０が通過する部分が下方に突出せず、その厚みが抑えられている。この厚みが抑えられている部分を凹部１１２として図示する。

燃料タンク１１０とマフラーサイレンサ１２０との間には、車両幅方向に延びるサスペンション部材１４０が設置される。サスペンション部材１４０は、いわゆるトーションビーム（クロスビームとも称する）であって、その左右がトレーリングアームと連結する。

車両に後突等が生じた場合、マフラーサイレンサ１２０に車両前方への荷重が加わり、マフラーサイレンサ１２０が変位するおそれがある。マフラーサイレンサ１２０に接続するマフラーパイプ１３０についても、マフラーパイプ１３０は剛性のある部材で形成されるため変形しにくく、マフラーサイレンサ１２０とともに変位するおそれがある。

車両底部構造１００では、後突等が生じ、マフラーサイレンサ１２０やマフラーパイプ１３０が変位し、これらが燃料タンク１１０に接触することのないように、引止部材１５０が備えられる。引止部材１５０は、サスペンション部材１４０とマフラーサイレンサ１２０との間にて車両底部に懸垂される。ここでは、引止部材１５０は、車両幅方向において、マフラーパイプ１３０がマフラーサイレンサ１２０に接続される側の車両底部、すなわち車両右側の車両底部に懸垂される。

図３は、図１に示す引止部材１５０を下側から見た斜視図である。図４は、図１に示す引止部材１５０を上側から見た斜視図である。図３および図４に示すように、本実施形態では、引止部材１５０は、車両底部に懸垂されるブラケット部１５２と、ブラケット部１５２に溶接され車両底部から下方へと延びる形状のフレーム部１５４とからなる。

フレーム部１５４は、丸棒状の丸鋼を環状に屈曲して形成され、その両端がブラケット部１５２を介して車両底部に連結される。丸鋼を用いているのは環状に屈曲させるなどの成形が容易であり、製造コストを抑えることができるからである。またフレーム部１５４として必要な強度を容易に確保することができるからである。ただし角鋼その他の形状の棒状の鋼材を用いてもよい。材質についても鋼材に限られず、適度な剛性および弾性（荷重吸収性）を有していればいかなる素材を用いてもよい。なお、ここではフレーム部１５４の両端をブラケット部１５２に溶接することで車両底部に連結しているが、直接フレーム部１５４を車両底部に溶接（連結）してもよい。

軽量化の要請、適度に変形しやすいなどの理由によって、本実施形態ではフレーム部１５４を環状としているが、かかる形状に限定するものではなく、例えば板状の部材としてもよい。

ブラケット部１５２は、車両底部に備えられる車体フロアブレース１６０に固定される。車体フロアブレース１６０の上部は、補強部品１６２をスポット溶接することで補強される。補強部品１６２にはスタッドボルト１６４の一端が埋め込まれ、また補強部品１６２の上部には２つの溶接ナット１６６ａ、１６６ｂが設けられる。

引止部材１５０のブラケット部１５２は、スタッドボルト１６４・ナット１６８、ボルト１７０ａ、１７０ｂ・溶接ナット１６６ａ、１６６ｂにより、車体フロアブレース１６０および補強部品１６２に締結される。スタッドボルト１６４は、補強部品１６２、車体フロアブレース１６０を貫通して出ているため、引止部材１５０のブラケット部１５２の締結の際の位置決めピンとして利用することができる。引止部材１５０のブラケット部１５２をボルト・ナットで締結固定する方法とすることで、工場での組付の自由度が広がる効果を奏する。

図５は、図１のＡ−Ａ断面図である。図５は、理解を容易にするために簡略化して模式的に図示したものである。図５中、後突等が生じた場合のマフラーサイレンサ１２０および引止部材１５０の変位を二点鎖線で図示する。

図５に実線で示すように、車両底部構造１００では、マフラーサイレンサ１２０および引止部材１５０の上下方向の位置が重なる（車両前後方向から見て重なる）ように設定される。そして、車両底部に懸垂された点を回動中心として引止部材１５０が車両前側へと回動する軌跡上に、サスペンション部材１４０が存在するように設定される。

換言すれば、引止部材１５０は、車両前後方向において、マフラーサイレンサ１２０とサスペンション部材１４０とによって挟まれる位置に配置される。なお、燃料タンク１１０に関しても、引止部材１５０、マフラーサイレンサ１２０、サスペンション部材１４０と上下方向の位置が重なっている（車両前後方向で重なっている）。

図５に二点鎖線で示すように、車両底部構造１００では、車両に後突等が生じ、マフラーサイレンサ１２０に車両前方への荷重が加わった場合、引止部材１５０がマフラーサイレンサ１２０を受けつつ車両前側へと回動する。そして、最終的には、回動軌跡上に存在するサスペンション部材１４０に引止部材１５０が当たって、マフラーサイレンサ１２０の変位が止められる。

これより、高温になる排気系部品、すなわちマフラーパイプ１３０やマフラーサイレンサ１２０が燃料タンク１１０に接触することを防止できる。本実施形態では、マフラーパイプ１３０が燃料タンク１１０の近傍を通ってマフラーサイレンサ１２０に接続される側に引止部材１５０が設置されているので、排気系部品の燃料タンク１１０への接触を効果的に防止できる。

車両底部構造１００は、上記背景技術にて例示した強制的にマフラーサイレンサを下方に押し下げる技術のように、積極的にその変位を許容するものではない。すなわち、車両底部構造１００は、マフラーサイレンサ１２０に車両前方への荷重が加わった場合、引止部材１５０によってマフラーサイレンサ１２０を受け止めその変位を抑えるものであり、その変位を促すものではない。よって、かかる車両底部構造１００を採用しても、車体を壊してしまう等の支障を来たすことはない。

[第２実施形態]
図６は、本発明の第２実施形態にかかる車両底部構造２００の図５に対応した断面図である。図６は、理解を容易にするために簡略化して模式的に図示したものである。図６中、後突等が生じた場合のマフラーサイレンサ１２０、引止部材２５０、車体リヤフロア２０２等の変位を二点鎖線で図示する。

図６に実線で示すように、車両底部構造２００では、燃料タンク１１０とマフラーサイレンサ１２０との間にて車両底部に懸垂される引止部材２５０が備えられる。引止部材２５０は、第１実施形態と同様に、車両底部に懸垂されるブラケット部１５２と、丸棒状の丸鋼を環状に屈曲して形成されその両端がブラケット部１５２に溶接されるフレーム部２５４とからなる。

フレーム部２５４は、車両底部からマフラーサイレンサ１２０の中途まで垂下する垂下部２５６と、垂下部２５６の下端からマフラーサイレンサ１２０に接近しながら下方に向かって延びる潜込部２５８とを含む。

図６に二点鎖線で示すように、車両底部構造２００では、車両に後突等が生じ、車体リヤフロア２０２が上方に持ち上げられるように荷重Ｘがかかって変形した場合、車体リヤフロア２０２の変形に追従して引止部材２５０が車両後側へと回動するように変形する。そして、引止部材２５０の潜込部２５８が車体リヤフロア２０２との間でマフラーサイレンサ１２０を挟み込んで、マフラーサイレンサ１２０の車両前方への変位を抑える。これにより、高温になる排気系部品が燃料タンク１１０に接触することを防止できる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、車両底部に樹脂製の燃料タンクが積載され、燃料タンクの後側にマフラーサイレンサが設置され、車両前方から延びるマフラーパイプが燃料タンクの近傍を通ってマフラーサイレンサに接続される車両底部構造に利用可能である。

１００、２００…車両底部構造、１１０…燃料タンク、１１２…凹部、１２０…マフラーサイレンサ、１３０…マフラーパイプ、１４０…サスペンション部材、１５０、２５０…引止部材、１５２…ブラケット部、１５４、２５４…フレーム部、１６０…車体フロアブレース、１６２…補強部品、１６４…スタッドボルト、１６６ａ、１６６ｂ…溶接ナット、１６８…ナット、１７０ａ、１７０ｂ…ボルト、２０２…車体リヤフロア、２５６…垂下部、２５８…潜込部

Claims (5)

1. 車両底部に樹脂製の燃料タンクが積載され、該燃料タンクの後側にマフラーサイレンサが設置され、車両前方から延びるマフラーパイプが前記燃料タンクの近傍を通って前記マフラーサイレンサに接続される車両用の車両底部構造において、
   前記燃料タンクと前記マフラーサイレンサとの間に設置され車両幅方向に延びるサスペンション部材と、
   前記サスペンション部材と前記マフラーサイレンサとの間にて前記車両底部に懸垂され前記マフラーサイレンサと上下方向の位置が重なる引止部材とを備え、
   前記車両底部に懸垂された点を回動中心として前記引止部材が車両前側へと回動する軌跡上に前記サスペンション部材が存在することを特徴とする車両底部構造。
2. 前記引止部材は、棒状の鋼材を環状に屈曲しその両端が前記車両底部に連結されるフレーム部を含むことを特徴とする請求項１に記載の車両底部構造。
3. 前記棒状の鋼材は、丸鋼であることを特徴とする請求項２に記載の車両底部構造。
4. 樹脂製の燃料タンクが積載され、該燃料タンクの後側にマフラーサイレンサが設置され、車両前方から延びるマフラーパイプが前記燃料タンクの近傍を通って前記マフラーサイレンサに接続される車両底部を備える車両底部構造において、
   前記燃料タンクと前記マフラーサイレンサとの間にて前記車両底部に懸垂され前記マフラーサイレンサと上下方向の位置が重なる引止部材を備え、
   前記引止部材は、前記車両底部から前記マフラーサイレンサの中途まで垂下する垂下部と、該垂下部の下端から前記マフラーサイレンサに接近しながら下方に向かって延びる潜込部とを含むことを特徴とする車両底部構造。
5. 前記引止部材は、車両幅方向において、前記マフラーパイプが前記マフラーサイレンサに接続される側の車両底部に懸垂されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の車両底部構造。

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