JP6337878B2 - ハイブリッド自動車の車両下部構造 - Google Patents

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Description

本発明は、ハイブリッド自動車の車両下部構造に関する。
ハイブリッド自動車の車両下部構造として、特許文献１には、リヤシートの下方の車室内側にモータへ電力を供給するための車両駆動用バッテリが搭載され、リヤシートの下方の車室外側に燃料タンクが配置された構造が開示されている。また、特許文献１では、燃料タンクに設けられた燃料ポンプを平面視で車両駆動用バッテリと重ならない位置に配置することで、車室内側から燃料ポンプへのアクセスを可能としている。
特開２００８−００６９０４号公報
しかしながら、特許文献１のように、エンジンとモータの２つの駆動源を有するハイブリッド自動車では、バッテリ（車両駆動用バッテリ）が搭載されているため、エンジンのみを駆動源とするコンベンショナル車と比較して燃料タンクの容量を確保するのが困難となっている。また、車室内側から燃料ポンプへアクセスするためには、リヤシートを跳ね上げる必要があり、サービス性を向上させる観点から改善の余地がある。
本発明は、上記事実を考慮し、燃料タンクの容量を確保しつつ、サービス性を向上させることができるハイブリッド自動車の車両下部構造を得ることを目的とする。
請求項１に記載の本発明に係るハイブリッド自動車の車両下部構造は、車両下部の車両前方側に配置されると共に、車両幅方向中間部分に車両上方側に突出しかつ車両前後方向に沿って延在するフロアトンネルが設けられたフロントフロアパネルと、段差部を挟んで前記フロントフロアパネルの車両後方かつ前記フロントフロアパネルよりも車両上方側に配置され、リヤシートが設けられたセンタフロアパネルと、前記センタフロアパネル上で前記リヤシートの車両下方側に配置された車両駆動用バッテリと、前記センタフロアパネルの車両下方側で、かつ、平面視で少なくとも一部が前記車両駆動用バッテリと重なる位置に配置されたタンク本体部と、前記フロアトンネルの内側に配置されて前記タンク本体部と連通されたトンネル内拡張部とを含んで構成された燃料タンクと、前記トンネル内拡張部の内側において、前記フロアトンネルに形成された取出孔から取り出し可能な位置に設けられた燃料ポンプと、を有する。
請求項１に記載の本発明に係るハイブリッド自動車の車両下部構造では、段差部を挟んで車両前方側にフロントフロアパネルが配置され、車両後方側にセンタフロアパネルが配置されている。また、センタフロアパネルは、フロントフロアパネルよりも車両上方側に配置されており、このセンタフロアパネルにはリヤシートが設けられている。ここで、センタフロアパネル上でリヤシートの車両下方側には車両駆動用バッテリが配置されている。また、センタフロアパネルの車両下方側には燃料タンクのタンク本体部が配置されており、このタンク本体部の少なくとも一部が平面視で車両駆動用バッテリと重なる位置に配置されている。さらに、フロアトンネルの内側には、タンク本体部と連通されたトンネル内拡張部が配置されている。このようにフロントフロアパネル側まで燃料タンクを拡張することにより、車両駆動用バッテリが配置されたハイブリッド自動車であっても、燃料タンクの容量を確保することができる。
また、トンネル内拡張部の内側には、燃料ポンプが設けられており、この燃料ポンプは、フロアトンネルに形成された取出孔から取り出し可能とされている。これにより、車室内側から燃料ポンプを取り出す際に、リヤシートを跳ね上げる必要がなく、フロアトンネルの取出孔から燃料ポンプへアクセスすることができる。
請求項２に記載の本発明に係るハイブリッド自動車の車両下部構造は、請求項１の発明において、前記トンネル内拡張部の車両幅方向一方側又は車両幅方向両側には、前記トンネル内拡張部と連通されたパネル下拡張部が配置されている。
請求項２に記載の本発明に係るハイブリッド自動車の車両下部構造では、トンネル内拡張部の車両幅方向一方側又は車両幅方向両側にパネル下拡張部を配置することで、より燃料タンクの容量を増加させることができる。
請求項３に記載の本発明に係るハイブリッド自動車の車両下部構造は、請求項１又は２に記載の発明において、前記取出孔は、前記フロアトンネルの上壁に形成されており、前記取出孔と前記燃料ポンプとが平面視で重なっている。
請求項３に記載の本発明に係るハイブリッド自動車の車両下部構造では、フロアトンネルの上壁に形成された取出孔から燃料ポンプを引き上げることで燃料ポンプを取り出すことができるため、フロアトンネルの側壁などに取出孔が形成された構造と比較して、効率良く燃料ポンプを取り出すことができる。
以上説明したように、請求項１に記載の本発明に係るハイブリッド自動車の車両下部構造によれば、燃料タンクの容量を確保しつつ、サービス性を向上させることができるという優れた効果を奏する。
請求項２に記載の本発明に係るハイブリッド自動車の車両下部構造によれば、燃料タンクの容量を効果的に増加させることができるという優れた効果を奏する。
請求項３に記載の本発明に係るハイブリッド自動車の車両下部構造によれば、燃料ポンプを取り外す際の作業効率を向上させることができるという優れた効果を奏する。
実施形態に係る車両下部構造を一部破断して模式的に示す側面図である。 図１の２−２線で切断した断面を拡大して示す拡大断面図である。 実施形態に係る燃料タンクを示す斜視図である。 実施形態に係る車両下部構造を模式的に示す平面図である。
以下、本発明の実施形態に係る車両下部構造について、図面を基に詳細に説明する。なお、各図において適宜示される矢印ＦＲは、車両前方側を示しており、矢印ＵＰは、車両上方側を示しており、矢印ＲＨは、進行方向を向いた場合の車両右側を示している。また、以下の説明で特記なく前後、上下、左右の方向を用いる場合は、車両前後方向の前後、車両上下方向の上下、進行方向を向いた場合の左右を示すものとする。
（車両下部の構成）
図４に示されるように、本実施形態に係るハイブリッド自動車１０の車両下部の車両幅方向両側には、一対のロッカ１２が車両前後方向に延在されている。また、一対のロッカ１２の間には、車室の床面を構成するフロアパネル１４が配置されている。ここで、フロアパネル１４は、車両前方側のフロントフロアパネル１６と、車両後方側のセンタフロアパネル１８とを含んで構成されている。また、センタフロアパネル１８の車両後方側には、図示しないリヤフロアパネルが配置されている。なお、図４では、車両下部構造の主要部のみを図示しており、フロントシートやリヤシートなどの図示を省略している。また、フロアパネル１４を構成するフロントフロアパネル１６とセンタフロアパネル１８とは、別体に形成してもよく、一体に形成してもよい。リヤフロアパネルについても同様であり、例えば、フロントフロアパネル１６、センタフロアパネル１８及びリヤフロアパネルが樹脂などによって一体に形成された構成を採用してもよい。
フロントフロアパネル１６は、平面視で略矩形状に形成されており、フロントフロアパネル１６の車両幅方向の両端部がそれぞれロッカ１２に接合されている。また、フロントフロアパネル１６の車両幅方向中間部分には、フロントフロアパネル１６を車両上方に突出させてフロアトンネル２０が形成されている。
フロアトンネル２０は、車両前後方向に沿って延在されており、上壁２０Ａと一対の側壁２０Ｂとを含んで車両下方側が開放された断面Ｕ字形状となっている（図２参照）。また、フロアトンネル２０の前端部は、車両前部の図示しないダッシュパネルに接合されており、フロアトンネル２０の後端部は、フロントフロアパネル１６とセンタフロアパネル１８との境界部分に形成された段差部２２に接合されている。ここで、図２に示されるように、上壁２０Ａには、取出孔２０Ｃが形成されており、この取出孔２０Ｃは、蓋部材３５によって閉塞されている。
蓋部材３５は、平面視で略円形に形成されている。また、蓋部材３５は、中央部分が車両上方へ膨出された断面略ハット状に形成されている。そして、蓋部材３５の周縁部がフランジ部３５Ａとされており、このフランジ部３５Ａがシール材３３を介してフロアトンネル２０の上壁２０Ａに開閉可能に取り付けられている。具体的には、図示しないヒンジを中心に蓋部材３５が開閉される構造とされている。なお、これに限定されず、他の方法で蓋部材３５を上壁２０Ａに開閉可能に取り付けてもよい。
図４に示されるように、フロントフロアパネル１６上には、一対のロッカ１２の間を車両幅方向に延びるクロスメンバ１３が設けられている。クロスメンバ１３は、車両幅方向から見た断面が略ハット状に形成されており、フロントフロアパネル１６との間に閉断面を形成している。また、クロスメンバ１３は、フロアトンネル２０の両側にそれぞれ設けられており、クロスメンバ１３の一端部がロッカ１２に接合され、クロスメンバ１３の他端部がフロアトンネル２０の側壁２０Ｂに接合されている。
フロントフロアパネル１６の後端部には段差部２２が形成されている。段差部２２は、一対のロッカ１２の間を車両幅方向に延在されており、車両前方側よりも車両後方側が高くなるように形成されている（図１参照）。また、段差部２２を挟んでフロントフロアパネル１６の車両後方側には、センタフロアパネル１８が配置されている。
センタフロアパネル１８は、一対のロッカ１２の間に配置されており、フロントフロアパネル１６よりも車両上方側に配置されている。また、センタフロアパネル１８の車両後方側は、車両前方側よりも幅が狭くなっている。さらに、図１に示されるように、センタフロアパネル１８は、車両後方へ向かうにつれて徐々に高さが高くなるように傾斜されている。また、センタフロアパネル１８の前端部の下面側には、補強部材２４が設けられている。補強部材２４は、車両幅方向に延在されており、補強部材２４の一端部がセンタフロアパネル１８に接合され、補強部材２４の他端部が段差部２２に接合されている。
ここで、センタフロアパネル１８上には、リヤシート２６が設けられている。リヤシート２６は、シートクッション２８とシートクッション２８の後端部に回動可能に連結されたシートバック３０と、シートバック３０の上端部に設けられた図示しないヘッドレストとを含んで構成されている。
リヤシート２６のシートクッション２８とセンタフロアパネル１８との間には、車両駆動用バッテリ３２（以下、単に「バッテリ３２」と称する。）が配置されている。バッテリ３２は、センタフロアパネル１８上に直接又は図示しないブラケットを介して固定されている。そして、このバッテリ３２から車両の前輪及び後輪の少なくとも一方を駆動させる図示しない駆動モータへ電力が供給されることで、前輪及び後輪の少なくとも一方が駆動されてハイブリッド自動車１０を走行させることができる構成とされている。
フロアパネル１４の車両下方側には、燃料タンク３４が配置されている。以下、燃料タンク３４について説明する。
（燃料タンク３４の構造）
図３に示されるように、本実施形態の燃料タンク３４は、中空の略直方体状に形成されており、内部に燃料を収容できるように構成されている。また、燃料タンク３４には図示しないフィラーパイプが設けられており、このフィラーパイプの先端部に給油ノズルを挿入することで燃料タンク３４へ燃料を注入することができるように構成されている。
ここで、燃料タンク３４は、タンク本体部３６と拡張部３８とを含んで構成されている。タンク本体部３６は、燃料タンク３４を車両に搭載した際に車両後方側に位置する部位であり、センタフロアパネル１８の車両下方側で、かつ、少なくとも一部が平面視でバッテリ３２と重なる位置に配置されている（図４参照）。また、タンク本体部３６の上面３６Ａは、図示しないビードなどの凹凸部を除いて、段差のない平坦な面とされている。
タンク本体部３６の前方側には、タンク本体部３６と連続して拡張部３８が形成されている。拡張部３８は、タンク本体部３６と連通されており、フロントフロアパネル１６の車両下方側に配置されている（図４参照）。また、拡張部３８は、幅方向中間部に配置されたトンネル内拡張部３８Ａと、このトンネル内拡張部３８Ａの幅方向両側に配置されたパネル下拡張部３８Ｂとを含んで構成されている。
トンネル内拡張部３８Ａは、タンク本体部３６と略同じ高さに形成されており、トンネル内拡張部３８Ａの上面は、タンク本体部３６の上面３６Ａと略同一平面を成している。また、トンネル内拡張部３８Ａは、フロアトンネル２０の内側に配置されている（図４参照）。一方、パネル下拡張部３８Ｂはそれぞれ、トンネル内拡張部３８Ａと連通されており、トンネル内拡張部３８Ａよりも車両上下方向の高さが低く形成されている。換言すれば、トンネル内拡張部３８Ａは、パネル下拡張部３８Ｂよりも車両上下方向の高さが高く形成されている。
トンネル内拡張部３８Ａの内側には、燃料ポンプ４０が設けられている。燃料ポンプ４０は、燃料タンク３４内に収容された燃料をエンジンへ供給するためのポンプである。図１に示されるように、燃料ポンプ４０は、車両上下方向を軸方向とする略円柱状のポンプ本体４０Ａを備えており、ポンプ本体４０Ａには、燃料中の異物を捕捉する図示しないフィルタなどが設けられている。また、ポンプ本体４０Ａの上端部には、略円板状のフランジ４０Ｂが設けられており、このフランジ４０Ｂがトンネル内拡張部３８Ａの上面に取り付けられている。
ここで、燃料ポンプ４０は、フロアトンネル２０に形成された取出孔２０Ｃの車両下方に配置されている。このため、取出孔２０Ｃと燃料ポンプ４０とが平面視で重なっている（図４参照）。そして、フロアトンネル２０の上壁２０Ａに取り付けられた蓋部材３５を開くことで、車室内側から燃料ポンプ４０へアクセスすることができ、取出孔２０Ｃから燃料ポンプ４０が取出可能とされている。
（作用並びに効果）
次に、本実施形態の車両下部構造の作用並びに効果について説明する。
本実施形態に係るハイブリッド自動車１０の車両下部構造では、フロアパネル１４の車両下方側に燃料タンク３４が配置されている。そして、この燃料タンク３４は、センタフロアパネル１８の車両下方側で、かつ、バッテリ３２の車両下方側に配置されたタンク本体部３６と、フロントフロアパネル１６の車両下方側に配置された拡張部３８とを含んでいる。このようにして、フロントフロアパネル１６の車両下方側にタンク本体部３６と連通された拡張部３８を配置することで、センタフロアパネル１８の車両下方側のみに燃料タンクが配置された構成と比較して、燃料タンクの容量を確保することができる。
特に、リヤシート２６の車両下方側にバッテリ３２が配置されたハイブリッド自動車１０では、バッテリ３２を搭載しないコンベンショナル車と比較して、バッテリ３２の分だけ燃料タンクが小さくなり、タンク容量の確保が困難となっている。本実施形態では、フロントフロアパネル１６の車両下方側に拡張部３８を配置し、この拡張部３８とタンク本体部３６とを連通させることで、タンク容量を確保することができる。また、燃料タンクを車両後方側へ拡張した場合、後輪を駆動させるためのモータなどの周辺部品の配置スペースが制限されることとなるが、本実施形態のように燃料タンクを車両前方側へ拡張させることで、車両後部の周辺部品の配置スペースを確保することができる。
また、本実施形態の拡張部３８は、図３に示されるように、フロアトンネル２０の内側に位置するトンネル内拡張部３８Ａの車両幅方向両側にパネル下拡張部３８Ｂを備えている。これにより、燃料タンク３４の容量を効果的に増加させることができる。また、トンネル内拡張部３８Ａをパネル下拡張部３８Ｂよりも高く形成しているため、トンネル内拡張部３８Ａの高さとパネル下拡張部３８Ｂの高さを同じ高さとした場合と比較して、燃料タンク３４の容量を増加させることができる。
さらに、本実施形態では、トンネル内拡張部３８Ａの内側に燃料ポンプ４０を設けている。ここで、フロントフロアパネル１６においてフロアトンネル２０が形成されていない一般部は、センタフロアパネル１８よりも車両上下方向の高さが低いため、車両上下方向の長さが長い燃料ポンプ４０を配置することができない。これに対して、本実施形態では、フロアトンネル２０の内側のトンネル内拡張部３８Ａに燃料ポンプ４０を設けたことにより、車両上下方向の長さが長い燃料ポンプ４０を採用した場合であっても、燃料タンク３４の位置を下げることなく燃料ポンプ４０をフロントフロアパネル１６の車両下方側に配置することができる。
さらにまた、本実施形態では、フロアトンネル２０の上壁２０Ａに取出孔２０Ｃが形成されており、この取出孔２０Ｃから燃料ポンプ４０を取出可能としている。これにより、蓋部材３５を開いて燃料ポンプ４０を引き上げるだけで、車室内側から燃料ポンプ４０を取り出すことができる。ここで、バッテリ３２の車両下方側に燃料ポンプ４０が配置された比較例について考える。この比較例では、車室内側から燃料ポンプ４０を取り出す場合、リヤシート２６を跳ね上げ、又はリヤシート２６を取り外して、さらにバッテリ３２を取り外す必要があるので、サービス性の観点から改善の余地がある。これに対して、本実施形態では、バッテリ３２を取り外す必要がなく、かつ、リヤシート２６を跳ね上げたり取り外したりする必要がない。このため、容易に燃料ポンプ４０を取り外すことができ、フィルタの交換や点検を行うことができる。すなわち、サービス性を向上させることができる。
また、本実施形態では、図４に示されるように、取出孔２０Ｃと燃料ポンプ４０とが平面視で重なっている。これにより、蓋部材３５を開くだけで作業者が燃料ポンプ４０を視認することができ、取出孔２０Ｃから容易に燃料ポンプ４０へアクセスすることができる。この結果、効率よく燃料ポンプ４０を取り出すことができる。
以上、本発明の実施形態に係る車両下部構造について説明したが、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。例えば、本実施形態では、トンネル内拡張部３８Ａの高さをパネル下拡張部３８Ｂの高さよりも高く形成したが、これに限定されない。トンネル内拡張部３８Ａをパネル下拡張部３８Ｂと同じ高さで形成してもよい。ただし、タンク容量を確保する観点からトンネル内拡張部３８Ａの高さをフロアトンネル２０の近傍まで高く形成するのが好ましい。
また、本実施形態では、図３に示されるように、燃料タンク３４の形状を直方体状としたが、これに限定されず、他の形状で燃料タンク３４を形成してもよい。例えば、フロアパネル１４の車両下方側に配置された周辺部品との干渉を避けるために、燃料タンク３４の車両右側の形状と車両左側の形状を異なる形状としてもよい。
さらに、本実施形態では、図４に示されるように、取出孔２０Ｃと燃料ポンプ４０とを平面視で重なる位置に形成したが、これに限定されない。例えば、燃料ポンプ４０の取り出し作業に影響しない範囲で、燃料ポンプ４０の位置と取出孔２０Ｃが形成された位置とが車両前後方向にずれていてもよい。
さらにまた、本実施形態では、開閉可能な蓋部材３５によって取出孔２０Ｃが閉塞されていたが、これに限定されない。例えば、取出孔２０Ｃの少なくとも一部が閉塞されずに露出された構成としてもよい。
また、本実施形態では、フロアトンネル２０の上壁２０Ａに取出孔２０Ｃを形成したが、これに限定されない。例えば、フロアトンネル２０の側壁２０Ｂに取出孔を形成し、この取出孔から燃料ポンプ４０にアクセスできる構造としてもよい。また、フロアトンネル２０の上壁２０Ａ及び側壁２０Ｂの両方に取出孔を形成してもよい。
さらに、本実施形態では、トンネル内拡張部３８Ａの幅方向両側にパネル下拡張部３８Ｂが設けられていたが、これに限定されない。例えば、トンネル内拡張部３８Ａの幅方向一方側のみにパネル下拡張部３８Ｂを設けた構成を採用してもよい。また、パネル下拡張部３８Ｂが無くても燃料タンク３４の容量を確保することができる場合は、トンネル内拡張部３８Ａのみを備えた構成としてもよい。
１０ ハイブリッド自動車
１６ フロントフロアパネル
１８ センタフロアパネル
２０ フロアトンネル
２０Ｃ 取出孔
２６ リヤシート
３２ 車両駆動用バッテリ
３４ 燃料タンク
３６ タンク本体部
３８Ａ トンネル内拡張部
３８Ｂ パネル下拡張部
４０ 燃料ポンプ

Claims (3)

  1. 車両下部の車両前方側に配置されると共に、車両幅方向中間部分に車両上方側に突出しかつ車両前後方向に沿って延在するフロアトンネルが設けられたフロントフロアパネルと、
    段差部を挟んで前記フロントフロアパネルの車両後方かつ前記フロントフロアパネルよりも車両上方側に配置され、リヤシートが設けられたセンタフロアパネルと、
    前記センタフロアパネル上で前記リヤシートの車両下方側に配置された車両駆動用バッテリと、
    前記センタフロアパネルの車両下方側で、かつ、平面視で少なくとも一部が前記車両駆動用バッテリと重なる位置に配置されたタンク本体部と、前記フロアトンネルの内側に配置されて前記タンク本体部と連通されたトンネル内拡張部とを含んで構成された燃料タンクと、
    前記トンネル内拡張部の内側において、前記フロアトンネルに形成された取出孔から取り出し可能な位置に設けられた燃料ポンプと、
    を有するハイブリッド自動車の車両下部構造。
  2. 前記トンネル内拡張部の車両幅方向一方側又は車両幅方向両側には、前記トンネル内拡張部と連通されたパネル下拡張部が配置されている請求項１に記載のハイブリッド自動車の車両下部構造。
  3. 前記取出孔は、前記フロアトンネルの上壁に形成されており、
    前記取出孔と前記燃料ポンプとが平面視で重なっている請求項１又は２に記載のハイブリッド自動車の車両下部構造。
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