JP6880836B2

JP6880836B2 - 車体構造

Info

Publication number: JP6880836B2
Application number: JP2017040413A
Authority: JP
Inventors: 山本　正博; 正博山本; 孝幸佐野; 計人位田
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp; Mitsubishi Automotive Engineering Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp; Mitsubishi Automotive Engineering Co Ltd
Priority date: 2017-03-03
Filing date: 2017-03-03
Publication date: 2021-06-02
Anticipated expiration: 2037-03-03
Also published as: JP2018144595A

Description

本発明は、液体タンクを搭載する車両の構造に関し、特に車両のフロア下に配置された液体タンクに液体を供給する配管材を備えた車両の車体構造に関する。

従来、排ガス成分を還元して浄化する排気浄化システムを備えた車両において、浄化対象物質に対する還元作用を持った添加剤のタンクを搭載したものが知られている。浄化対象物質が窒素酸化物（NOx）である場合、タンクの内部には尿素水溶液やアンモニア水溶液といった添加剤が貯留されている。また、タンクの配設位置は、例えば車両のフロア下に設定することが提案されている（特許文献１参照）。このようなレイアウトにより、車室内のスペースが確保されるとともに、添加剤の漏洩による車室居住性の低下が防止される。

ところで、特許文献１に記載の車両では車室内の床面に注水口が形成され、車室内からタンクへと添加剤が補充される。そのため、注水作業中に添加剤の溢れやこぼれが車室床面に付着することがあり、車室居住性が低下しうる。そこで、車室外に注水口を配置し、注水口とタンクとを配管材で接続することが検討されている。例えば、車両のリヤフェンダー面に注水口を配置することが考えられる（特許文献２参照）。

特許第4826612号公報特開2001-105900号公報

しかしながら、車室外に注水口を配置する構造を採用すると、レイアウト上の制約により配管材の配索スペースが制限されることがある。特に、注水口がリヤフェンダー面に配置された場合、タイヤやサスペンションが収容されるホイールハウスを避けて配管材を配索するには、車室スペースを狭めなければならない。一方、ホイールハウスの内側には、車輪によって跳ね上げられる小石や泥水から車体を保護するためのプロテクタが取り付けられることがあり、配管材を配索するのに十分なスペースがとれないことが多い。

本件の目的の一つは、上記のような課題に照らして創案されたものであり、空間利用効率を高めることのできる車体構造を提供することである。なお、この目的に限らず、後述する「発明を実施するための形態」に示す各構成から導き出される作用効果であって、従来の技術では得られない作用効果を奏することも、本件の他の目的として位置付けることができる。

（１）ここで開示する車体構造は、ホイールハウスインナよりもタイヤ側に固定され、ホイールハウスの内面形状に沿ったスプラッシュシールドと、前記ホイールハウスインナと前記スプラッシュシールドとの隙間に配索され、車体側部に設けられた液体供給口から車体下方に配置された液体タンクとの間で液体を供給する配管材とを備える。また、前記ホイールハウス内に設けられ、前記配管材を前記タイヤ側からカバーするよう前記配管材に装着され、前記配管材を前記車体に対して保持するブラケットと、前記スプラッシュシールドと前記ブラケットとの近接箇所を切り欠いてなり、前記ブラケットを前記タイヤ側に向かって露出させる切欠部とを備える。前記ブラケットの前記切欠部から前記タイヤ側に露出した部分が、前記配管材を保護するプロテクタとして機能する。

（２）前記液体タンクから延出して一端が大気に開放される大気開放通路を備えることが好ましい。また、前記ブラケットは、前記大気開放通路と前記配管材とを一体に固定することが好ましい。

（３）前記ブラケットは、前記ホイールハウスインナよりも前記タイヤ側において、サイドメンバよりも下方まで延設されることが好ましい。
（４）前記ブラケットは、前記切欠部の縁部と面接触する着座面を有することが好ましい。
（５）前記液体供給口は、尿素水供給口であり、前記尿素水供給口は、ホイールハウスの上方に配置され、前記配管材は、前記尿素水供給口から前記ホイールハウスの後部へ配管されて前記液体タンクへ接続されることが好ましい。
（６）前記ブラケットは、前記スプラッシュシールドと同等の強度を有する樹脂製製品であることが好ましい。

スプラッシュシールドとブラケットとの近接箇所に切欠部を設けることで、スプラッシュシールドとブラケットとの干渉を防止するためのクリアランスが不要となる。したがって、配管材を狭いスペース内に固定することができ、車両の空間利用効率を高めることができる。

実施形態の車体構造が適用された車両の斜視図である。リヤホイールハウスの縦断面図である。リヤホイールハウスの透視側面図である。リヤホイールハウスの水平断面図（図３のＡ−Ａ断面図）である。スプラッシュシールドの切欠部を拡大して示す斜視図である。比較例としてのリヤホイールハウスの水平断面図である。

図面を参照して、実施形態としての車体構造を説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。

［１．構成］
本実施形態の車体構造は、図１に示す車両１０に適用される。車両１０の後方側のフロア下では、車体に対してタンク１が固定される。タンク１は、排気浄化用の尿素SCRシステム（Urea Selective Catalytic Reduction System）で使用される添加剤（例えば、尿素水溶液，アンモニア水溶液など）を貯留する容器（液体タンク）である。車両１０の左リヤフェンダーには、燃料を補充するための給油口と添加剤を補充するための注水口２（液体供給口，尿素水供給口）とが隣接して配置される。タンク１は少なくとも車両１０の車体下方に配置される。また、注水口２は少なくとも車体１０の側部に設けられる。注水口２とタンク１との間は、注水口２からタンク１へと液体を供給するための配管材３によって連通状態で接続される。

図２に示すように、注水口２は、アウタパネル１１に固定された箱状のケーシングに固定される。また、配管材３は注水口２から下方に向かって延設され、アウタパネル１１とインナパネル１２との間を通ってホイールハウス５の内側へと配索される。ホイールハウス５は、タイヤ１５（後輪）の上面を覆うアーチ状に形成された部位であり、例えばホイールハウスインナ６とホイールハウスアウタ７とを組み合わせて形成される。ホイールハウスインナ６をアウタパネル１１に固定する構造の場合には、ホイールハウスアウタ７を省略可能である。ホイールハウスインナ６の上面には図示しない開口部が形成され、これに配管材３が挿通される。

ホイールハウスインナ６の内側（タイヤ１５側）には、タイヤ１５によって跳ね上げられる小石や泥水から車体を保護するための柔軟性を持つスプラッシュシールド８が取付けられる。スプラッシュシールド８は、ホイールハウス５の内面形状に沿った形状の樹脂成形品であり、ボルトナット，ビス，クリップなどでホイールハウス５に固定される。スプラッシュシールド８は、ホイールハウスインナ６よりもタイヤ１５側に固定される。また配管材３は、ホイールハウスインナ６とスプラッシュシールド８との隙間に配索される。

図３に示すように、配管材３は、注水口２からホイールハウス５に向かってほぼ鉛直に延設され、ホイールハウス５の内側でホイールハウスインナ６の表面に沿って、タイヤ１５よりも後方側に向かって円弧状に配置されるレイアウトとされる。配管材３は、ホイールハウスインナ６よりもタイヤ１５側において、車両１０のサイドメンバ１３よりも下方まで延設される。また、配管材３は、屈曲部２０で車両１０の内側に向かって屈曲し、フロアパネル１４の下面側に取り付けられたサイドメンバ１３の下方を通過して、タンク１へと接続される。このように、配管材３は注水口２からホイールハウス５の後部へ（後方に向かって）配管されて、タンク１へと接続される。

配管材３のうち、少なくとも上下方向の位置がサイドメンバ１３と重なる位置には、配管材３をサイドメンバ１３に保持するためのブラケット４が装着される。ブラケット４は、ボルトナット，ビス，クリップなどでサイドメンバ１３，ホイールハウスインナ６などの部材に対して固定される。配管材３の表面のうち、ブラケット４によってカバーされる範囲は、図２，図３に示すように、後述する切欠部９に相当する高さから配管材３の屈曲部２０にかけての範囲である。これにより、車両１０の外部から見て、配管材３が直接的に露出する部分が少なくなり、配管材３の保護性が向上する。

ブラケット４には、配管材３の周囲を挟み込むＵ字型（クランプ形状）の保持部２１が形成される。本実施形態のブラケット４には、図４に示すように、タンク１の大気開放管１７（大気開放通路）を配管材３に固定するための第二保持部２３と、レベリング管１６を配管材３に固定するための第三保持部２２とが設けられる。大気開放管１７は、その一端が大気に開放され、その他端がタンク１の上面に固定された大気開放弁に接続された管材（パイプ）である。また、レベリング管１６は、添加剤の補充作業時におけるタンク１の通気路をなす管材である。一つのブラケット４に保持部２１，第二保持部２３，第三保持部２２を設けることで、配管材３，大気開放管１７，レベリング管１６の相対移動が拘束され、これらの保持状態が安定する。

ブラケット４とスプラッシュシールド８とが近接する箇所には、スプラッシュシールド８を切り欠いてなる切欠部９が設けられる。切欠部９の位置は、図２に示すように、スプラッシュシールド８の下端辺のうち、前面視でブラケット４の上端部と重なる範囲内に設定される。本実施形態では、図５に示すように、スプラッシュシールド８のうち、タイヤ１５側に突出した部分の角を切除することによって、切欠部９が形成される。また、切欠部９の縁部１８（切欠部９に隣接して切欠部９を縁取る部分であって、図５中にハッチングで示す）は、ブラケット４と面接触する形状に形成される。すなわち、ブラケット４には縁部１８の形状と対応する表面形状を持った着座面１９が形成され、縁部１８と着座面１９とが面接触している。

ここで、ブラケット４のうち、切欠部９を介してタイヤ１５側に露出する表面のことを露出面と呼ぶ。少なくともブラケット４の露出面は、スプラッシュシールド８と同等の強度を持つ樹脂で形成される。好ましくは、ブラケット４の全体がスプラッシュシールド８と同等の強度を持つ樹脂製製品とされる。また、図４に示すように、配管材３から露出面までの距離Ｘは、少なくとも設計上要求される配管材３とスプラッシュシールド８との間の空き寸法Ｐ（配管材３とスプラッシュシールド８との干渉を防止するための余裕寸法）よりも小さい寸法に設定される。空き寸法Ｐは、数ミリメートル〜十数ミリメートル程度の寸法である。また、大気開放管１７から露出面までの距離Ｚと、レベリング管１６から露出面までの距離Ｙについても同様であり、少なくとも空き寸法Ｐよりも小さい寸法とされる。切欠部９を設けることでブラケット４とスプラッシュシールド８との干渉が防止されるため、距離Ｘ，Ｙ，Ｚを比較的小さく設定することが可能となる。

［２．作用，効果］
［１］ブラケット４は、配管材３，大気開放管１７，レベリング管１６をサイドメンバ１３に固定する機能と、タイヤ１５によって跳ね上げられる小石や泥水から配管材３，大気開放管１７，レベリング管１６を保護する機能とを併せ持つ。このように、スプラッシュシールド８とブラケット４との干渉箇所に切欠部９を設けるとともに、スプラッシュシールド８の機能の一部をブラケット４に負担させることで、レイアウトの自由度や空間利用効率を高めることができる。

すなわち、スプラッシュシールド８とブラケット４との干渉防止のための空き寸法Ｐ（クリアランス）が不要となり、配管材３を狭いスペース内に固定することができる。また、図６に示すように、空き寸法Ｐ（クリアランス）を確保するためにスプラッシュシールド８をタイヤ１５に接近させたり、ホイールハウスインナ６を大きくしたりする必要がない。したがって、ホイールハウス５の省スペース化を図ることができ、車両１０のコンパクト化が容易となる。

［２］図４に示すように、配管材３と大気開放管１７とレベリング管１６とを一体に固定することで、配管材３，大気開放管１７，レベリング管１６の相対移動を拘束することができ、これらの車体に対する保持状態（固定状態）をより安定化することができる。
［３］図３に示すように、ブラケット４の上端部はスプラッシュシールド８の切欠部９と対向する高さに位置し、ブラケット４の下端部は配管材３の屈曲部２０にまで達している。このように、ブラケット４をサイドメンバ１３よりも下方の屈曲部２０まで延設することで、配管材３の露出面積を減少させることができ、配管材３の保護性をさらに向上させることができる。

［４］ブラケット４には、縁部１８の形状と対応する表面形状を持った着座面１９が形成される。これにより、縁部１８と着座面１９とを面接触させることができ、ブラケット４とスプラッシュシールド８との干渉による摩耗を抑制することができる。
［５］図２に示すように、配管材３の上端部が接続される注水口２は、ホイールハウス５の上方に配置されるため、ホイールハウス５の内側の空間を利用して配管材３を配索することが好ましい。この点、上記の車体構造によれば、ホイールハウスインナ６とスプラッシュシールド８との隙間に配管材３が配索されるため、車室内を狭めることなく余剰の空間を有効に活用することができ、レイアウトの自由度を高めることができる。また、ホイールハウス５の内側の空間を利用することで、配管材３の管径を大きくすることができ、注水ガンによる添加剤の注水作業性を向上させることができる。

［６］少なくともブラケット４の露出面をスプラッシュシールド８と同等の強度にすることで、タイヤ１５によって跳ね上げられる小石や泥水に対する保護性を確保することができる。

［３．変形例］
上述の実施形態では、尿素SCRシステムのタンク１について詳述したが、タンク１に貯留される添加剤の種類は尿素水に限定されない。NOx選択還元触媒を利用した排気浄化システムにおいては、尿素の代わりにアンモニアを使用することがある。したがって、アンモニア水溶液を貯留する添加剤容器として、上記のタンク１を用いることができる。また、DPF（ディーゼル・パティキュレート・フィルター）を利用した排気浄化システムにおいては、PM（パティキュレート・マター）の燃焼を促進するために、排気管内に炭化水素（HC，未燃燃料）を噴射することがある。この場合、燃料を貯留する添加剤容器として、上記のタンク１を用いることもできる。したがって、上述の実施形態における配管材３は、アンモニア水溶液の配管材や燃料配管材などにも対応しうる。つまり、上述の実施形態は、尿素SCRシステムのタンク１だけでなく、燃料タンクを搭載したあらゆる車両の車体構造に適用することができる。

１タンク（液体タンク）
２注水口（液体供給口，尿素水供給口）
３配管材
４ブラケット
５ホイールハウス
６ホイールハウスインナ
７ホイールハウスアウタ
８スプラッシュシールド
９切欠部
１０車両
１１アウタパネル
１２インナパネル
１３サイドメンバ
１４フロアパネル
１５タイヤ
１６レベリング管
１７大気開放管
１８縁部
１９着座面
２０屈曲部
２１保持部
２２第三保持部
２３第二保持部

Claims

ホイールハウスインナよりもタイヤ側に固定され、ホイールハウスの内面形状に沿ったスプラッシュシールドと、
前記ホイールハウスインナと前記スプラッシュシールドとの隙間に配索され、車体側部に設けられた液体供給口から車体下方に配置された液体タンクとの間で液体を供給する配管材と、
前記ホイールハウス内に設けられ、前記配管材を前記タイヤ側からカバーするよう前記配管材に装着され、前記配管材を前記車体に対して保持するブラケットと、
前記スプラッシュシールドと前記ブラケットとの近接箇所を切り欠いてなり、前記ブラケットを前記タイヤ側に向かって露出させる切欠部とを備え、
前記ブラケットの前記切欠部から前記タイヤ側に露出した部分が、前記配管材を保護するプロテクタとして機能する
ことを特徴とする、車体構造。
前記液体タンクから延出して一端が大気に開放される大気開放通路を備え、
前記ブラケットは、前記大気開放通路と前記配管材とを一体に固定する
ことを特徴とする、請求項１記載の車体構造。
前記ブラケットは、前記ホイールハウスインナよりも前記タイヤ側において、サイドメンバよりも下方まで延設される
ことを特徴とする、請求項１又は２記載の車体構造。
前記ブラケットは、前記切欠部の縁部と面接触する着座面を有する
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車体構造。
前記液体供給口は、尿素水供給口であり、
前記尿素水供給口は、ホイールハウスの上方に配置され、
前記配管材は、前記尿素水供給口から前記ホイールハウスの後部へ配管されて前記液体タンクへ接続される
ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の車体構造。
前記ブラケットは、前記スプラッシュシールドと同等の強度を有する樹脂製製品である
ことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の車体構造。