JP4178479B2 - 燃料タンクの支持構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載する燃料タンクの支持構造に関する。

車両の燃料タンクは、リヤシートの下に配置するのが一般的であり、多くの車種でこのようなレイアウトが採用されている。例えば、特開平６−２８６４８４号公報には、燃料タンクをサブフレームに組み付けてリヤサスペンションモジュールをまず組立て、このモジュールをメインフレームに取り付ける燃料タンクの支持構造が開示されている。

この公開公報に開示された燃料タンクの支持構造は、燃料タンクに対するブリーザパイプの取り付け位置を高くして、燃料タンクの実質的な容量を増加させることを狙ったものであるが、燃料タンクはリヤシートの下方でサブフレームにより支持されている。

また、特開２０００−２５５４４８号公報には、リヤサブフレームの配設スペースの省スペース化とデファレンシャル装置の支持剛性の向上との両立化を図った車両のリヤサブフレーム構造が開示されている。

このリヤサブフレーム構造では、プロペラシャフトとの干渉を避けるために燃料タンクの中央部分が薄肉部に形成されており、燃料タンクは右側タンク部と左側タンク部とから構成され、リヤサブフレームの前方でリヤシートの下方に配置されている。
特開平６−２８６４８４号公報 特開２０００−２５５４４８号公報

ところで、リヤサスペンション性能向上のためにサスペンションアーム配置の自由度を向上させたいと要望があるが、このような配置を取ると燃料タンクのタンク容量を確保できず、容積効率の悪い場所に燃料タンクを配置することになり、燃料タンクの重量アップと室内居住空間に悪影響を及ぼす恐れがある。

また、燃料タンクのタンク容量を容積効率良く確保しようとすると、サスペンションアームを支えるサブフレーム又は車両ボディのアーム取付点の剛性強度を確保することが困難になる。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、サブフレームの剛性強度を犠牲にせずに燃料タンクのタンク容量を十分確保可能な燃料タンクの支持構造を提供することである。

請求項１記載の発明によると、燃料タンクの支持構造であって、車両ボディの床下に設けられた静的には十分な剛性強度を有するサスペンションアーム固定構造と、該サスペンションアーム固定構造と車両前後方向に部分的にオーバラップするように設けられた燃料タンクと、前記燃料タンクの下側に車両幅方向に伸長して設けられ、前記サスペンションアーム固定構造に締結されて前記燃料タンクを該サスペンションアーム固定構造の一部とで挟み込んで固定する着脱可能な支持部材とを具備し、前記サスペンションアーム固定構造は、垂直方向部材と、該垂直方向部材の上端に一体的に結合された上側縦方向部材と、該垂直方向部材の下端に一体的に結合された下側縦方向部材とを含むサブフレームから構成され、前記燃料タンクは上方向に突出した容積拡大部を有しており、燃料タンク支持構造は更に、前記上側縦方向部材に連結され前記燃料タンクの前記容積拡大部の前面に係合したストッパ部材を備えており、前記支持部材は車両走行時に前記サスペンションアーム固定構造にかかる動的荷重に十分耐え得るように該サスペンションアーム固定構造に剛性強度を与える補強部材を兼用することを特徴とする燃料タンクの支持構造が提供される。

請求項２記載の発明によると、燃料タンクの支持構造であって、車両ボディの床下に設けられた静的には十分な剛性強度を有するサスペンションアーム固定構造と、該サスペンションアーム固定構造と車両前後方向に部分的にオーバラップするように設けられた燃料タンクと、前記燃料タンクの下側に車両幅方向に伸長して設けられ、前記サスペンションアーム固定構造に締結されて前記燃料タンクを該サスペンションアーム固定構造の一部とで挟み込んで固定する着脱可能な支持部材とを具備し、前記サスペンションアーム固定構造は、垂直方向部材と、該垂直方向部材の上端に一体的に結合された上側縦方向部材と、該垂直方向部材の下端に一体的に結合された下側縦方向部材とを含むサブフレームから構成され、前記燃料タンクは上方向に突出した容積拡大部を有しており、燃料タンクの支持構造は更に、前記上側縦方向部材に連結され前記燃料タンクの前記容積拡大部の後面に係合したストッパ部材を備えており、前記支持部材は車両走行時に前記サスペンションアーム固定構造にかかる動的荷重に十分耐え得るように該サスペンションアーム固定構造に剛性強度を与える補強部材を兼用することを特徴とする燃料タンクの支持構造が提供される。

請求項１記載の発明によると、燃料タンクを支える支持部材がサスペンションアーム固定構造に剛性強度を与える補強部材を兼用するため、燃料タンクの支持構造を合理化でき、室内居住性に悪影響を及ぼすことなく、効率良くタンク容量を確保することができる。また、サスペンションアーム固定構造を車両ボディとは別に設けられたサブフレームから構成し、サブフレームに連結したストッパ部材を燃料タンクの容積拡大部の前面に係合させたため、車両が前面衝突した場合、燃料タンクの前方への移動をストッパ部材で規制することができる。

請求項２記載の発明によると、燃料タンクを支える支持部材がサスペンションアーム固定構造に剛性強度を与える補強部材を兼用するため、燃料タンクの支持構造を合理化でき、室内居住性に悪影響を及ぼすことなく、効率良くタンク容量を確保することができる。また、サスペンションアーム固定構造を車両ボディとは別に設けられたサブフレームから構成し、サブフレームに連結したストッパ部材を燃料タンクの容積拡大部の後面に係合したため、車両が前面衝突した場合、ストッパ部材によりスペアタイヤがフロアを介して燃料タンクに衝突するのを防止することができる。

請求項４記載の発明によると、燃料タンク拘束効率の向上により、使用するタンクバンドの本数削減が可能である。

請求項５記載の発明によると、２本の着脱可能な支持部材をサブフレームに締結して燃料タンクを固定支持するため、燃料タンクの拘束効率向上によりタンクバンドを省略可能であるとともに、燃料タンクの搭載位置精度を向上できる。

請求項６記載の発明によると、サスペンションモジュールを車両ボディに取り付けた後、燃料タンクを組付けるため、燃料タンクの搭載性を向上することができる。

請求項７記載の発明によると、支持部材をサブフレームに締結して燃料タンクを固定したサブフレームモジュールをまず組み立て、このサブフレームモジュールを車両ボディに組付けるため、サブフレーム及び燃料タンクの搭載性を向上することができる。

以下、図面を参照して本発明の各種実施形態について詳細に説明する。まず、図１乃至図４を参照して、本発明第１実施形態の燃料タンクの支持構造について詳細に説明する。図１は上面図、図２は図１の正面図、図３は図１の背面図である。図１及び図３でＦＲは車両前方、ＲＨは車両右側、ＬＨは車両左側をそれぞれ示している。

符号２はサブフレームを示しており、車両の幅方向に伸びる横方向部材４と、車両の前後方向に伸びる一対の縦方向部材６，８から一体的に構成されている。縦方向部材６は、車両の幅方向外側且つ下方向に伸びる両端部６ａ，６ｂを有している。同様に、縦方向部材８も車両幅方向外側且つ下方向に伸びる両端部８ａ，８ｂを有している。

縦方向部材６には、図示しないリヤサスペンションのアッパーアームをサブフレーム２に固定するための一対の固定用ブラケット７，９が一体的に形成されている。同様に、縦方向部材８にもアッパーアーム固定用の一対のブラケット１１，１３が一体的に形成されている。

図２を参照すると明らかなように、横方向部材４の一端部４ａは垂直に立ち上がっており、リヤサスペンションのロアアーム固定用のブラケット１７が一体的に形成されている。縦方向部材６には垂直部材１０が一体的に取り付けられており、垂直部材１０の先端にはロアアーム固定用のブラケット１５が一体的に形成されている。

図３に示されるように、横方向部材４の垂直に立ち上がった他方の端部にもロアアーム固定用のブラケット２１が一体的に形成されており、縦方向部材８と一体形成された垂直部材の先端にもロアアーム固定用のブラケット１９が一体的に形成されている。

１２はその両端が垂直部材１０に着脱可能に締結されて、燃料タンク１４を支持する支持部材である。燃料タンク１４はサブフレーム２と車両前後方向に部分的にオーバラップするように搭載される。燃料タンク１４は例えば合成樹脂から形成され、図２及び図４に示すように容積拡大部１４ａを有している。

図１から明らかなように、燃料タンク１４の上面には４個の突出部１６が一体的に形成されており、図４に模式的に示すように、支持部材１２をサブフレーム２に着脱可能に締結すると、燃料タンク１４の突出部１６が車両ボディの床下２２に圧接されて燃料タンクが固定される。

図４で２４はリヤシートのシートクッション、２６はシートバックである。２８はタンクバンドであり、このタンクバンド２８により燃料タンク１４の前端部が車両ボディに固定支持される。

１８は排気管であり、排気管の途中には膨張室２０が形成されている。排気管１８はサブフレーム２及び燃料タンク１４と干渉しないように配置されている。

サブフレーム２は静的には十分な剛性強度を有している。支持部材１２がサブフレーム２に締結されると、支持部材１２は燃料タンク１４を固定支持するとともに、動的荷重に十分耐えるようにサブフレーム２に剛性強度を与える補強部材として作用する。

燃料タンク１４に損傷等が起きて補修又は交換のために燃料タンクを取り外したい場合には、支持部材１２をサブフレーム２から取り外すことにより、燃料タンク１４を容易に取り外すことができる。

本実施形態によると、燃料タンク１４を支持する支持部材１２がサブフレーム２に剛性強度を与える補強部材として作用することにより、サブフレームの構造を合理化でき、室内居住性に悪影響を及ぼすことなく、リヤシートと干渉しない位置に燃料タンクの一部を配置することができるため、燃料タンクのタンク容量を十分確保することができる。

更に、燃料タンクの拘束効率向上により、タンクバンドの本数を従来の２本から１本に削減可能であり、高剛性支持部材１２で燃料タンクを支持するため、燃料タンクの搭載位置精度を向上できる。

尚、本実施形態の変形例として、サスペンションアームを固定するのにサブフレーム２を使用せずに、サスペンションアーム固定部が直接ボディに形成されているような実施形態を挙げることができる。

次に、図５乃至図７を参照して、本発明第２実施形態の燃料タンクの支持構造について説明する。この第２実施形態は上述した第１実施形態と類似しており、第１実施形態と同一構成部分については同一符号を付し、重複を避けるためその説明を省略する。

第２実施形態のサブフレーム２Ａは燃料タンク１４の上面を押さえる前側横方向部材３０を有している点で、上述した第１実施形態と相違する。前側横方向部材３０の両端は一対の縦方向部材６，８に一体的に固定されている。

本実施形態の燃料タンクの支持構造では、図６に示すように燃料タンク１４を前側横方向部材３０と支持部材１２とで挟み込んで固定する。よって、燃料タンク１４は車両ボディに対しては浮いている。本実施形態でも、燃料タンク１４の前端部はタンクバンドにより固定支持される。本実施形態でも、上述した第１実施形態と同様な効果を奏することができる。

第１及び第２実施形態の燃料タンクの支持構造の組立て方法としては以下の方法が考えられる。第１の組立て方法は、サブフレーム２又は２Ａにサスペンションアーム、ホイールハブ及びブレーキを組み付けてサスペンションモジュールを小組する。そして、車両ボディにこのサスペンションモジュールを取り付ける。

更に、燃料タンクをサスペンションモジュールに車両前後方向に部分的にオーバラップするように組み付けた後、車両幅方向に伸長する支持部材を燃料タンクの下側に通して、支持部材をサスペンションモジュールに締結する。

第２実施形態では、第２の組立方法も可能である。第２の組立て方法では、サブフレーム２Ａと車両前後方向に部分的にオーバラップするようにサブフレームに燃料タンク１４を組み付ける。そして、燃料タンク１４の下側から支持部材１２をサブフレームに締結して燃料タンクを固定したサブフレームモジュールを組み立てる。次いで、サブフレームモジュールを車両ボディに組み付ける。

このようにサスペンションモジュール又はサブフレームモジュールを利用する組立て方法によると、組立て効率を向上することができ、燃料タンクの搭載性を向上することができる。

図８を参照すると、本発明第３実施形態の燃料タンクの支持構造の概略側面図が示されている。本実施形態のサブフレーム２Ｂは、垂直方向部材３２と、垂直方向部材３２の上端に一体的に結合された上側縦方向部材３４と、垂直方向部材３２の下端に一体的に結合された下側縦方向部材３６を含んでいる。図示した実施形態では、上側縦方向部材３４は燃料タンク１４とその全長でオーバラップしているが、半分程度の長さで燃料タンク１４とオーバラップしていれば良い。

７，９は第１及び第２実施形態で説明したリヤサスペンションのアッパーアームの固定点（固定用ブラケット）であり、１５，１７はロアアームの固定点（固定用ブラケット）である。

燃料タンク１４の上面は上側縦方向部材３４に締結又は一体的に結合された押さえ部材３８，４０で押さえられるようになっている。燃料タンク１４の下面は第１支持部材４２を下側縦方向部材３６に着脱可能に締結し、第２支持部材４４を上側縦方向部材３４に着脱可能に締結することにより支持される。

４６，４８はサブフレーム２Ｂを車両ボディに取り付けるためのラバーマウントであり、このラバーマウント４６，４８によりロードノイズの遮断に加え燃料タンク１４で発生した振動又は騒音が直接車両ボディに伝達するのを抑制している。

本実施形態でも、第１及び第２支持部材４２，４４を取り外すことにより、燃料タンク１４単独で取り外し可能であり、上述した第１及び第２実施形態と同様な効果を上げることができる。更に本実施形態では、第１及び第２支持部材で燃料タンクの下端を支持しているため、従来必要であったタンクバンドを必要としない。

図９を参照すると、本発明第４実施形態の燃料タンクの支持構造の概略側面図が示されている。本実施形態のサブフレーム２Ｃは、垂直方向部材３２と、垂直方向部材３２の上端に一体的に結合された上側縦方向部材３４´と、垂直方向部材３２の下端に一体的に結合された下側縦方向部材３６を含んでいる。

タンク１４の後端部はサブフレーム２Ｃに着脱可能に締結される支持部材４２により支持され、前端部は車両ボディに固定されるタンクバンド２８により支持される。

更に本実施形態では、アッパーアーム固定点７，１１を連結するストッパー部材５０を燃料タンク１４の容積拡大部１４ａの前面に係合させている。これにより、車両が前面衝突した場合、燃料タンク１４の前方への移動をストッパ部材５０で規制することができる。

図１０を参照すると本発明第５実施形態の燃料タンクの支持構造の概略側面図が示されている。本実施形態では、アッパーアーム固定点７，１１を連結するストッパ部材５４を燃料タンク１４の容積拡大部１４ａの後面に係合させている。

これにより、車両が前面衝突した場合、スペアタイヤ５２が矢印５６で示すように前方に移動するが、ストッパ部材５４によりスペアタイヤ５２がフロアを介して燃料タンク１４に衝突するのを防止することができる。

図１１を参照すると、第５実施形態の変形例である第６実施形態にかかる燃料タンク支持構造の概略側面図が示されている。本実施形態のサブフレーム２Ｄは、アッパーアーム固定点９，１３を連結するストッパ部材５８を燃料タンク１４の容積拡大部１４ａの後面に当接させている。

図１２に示すように、サブフレーム２Ｄは車体幅方向に伸長する横方向部材６０を有している。本実施形態によっても、車両の前面衝突時にスペアタイヤ５２が前方に移動して燃料タンク１４に衝突するのを防止することができる。

図１３を参照すると、本発明第７実施形態の燃料タンクの支持構造の概略側面図が示されている。本実施形態によると、支持部材４２をロアアーム固定点１５，１９に着脱可能に締結するとともに、押さえ部材６２をアッパーアーム固定点７，１１に締結する。

本実施形態によると、燃料タンク１４を支持部材４２及び押さえ部材６２で上下で拘束してサブフレームモジュールとして組立てることができ、このサブフレームモジュールを車両ボディに一体搭載することができる。

本実施形態によると、燃料タンクの搭載性を向上することができるとともに、燃料タンクの位置決め精度を向上することができる。

本発明第１実施形態の燃料タンクの支持構造の上面図である。 図１の正面図である。 図１の背面図である。 第１実施形態によるリヤシートと燃料タンクとの位置関係を示す模式図である。 本発明第２実施形態の燃料タンクの支持構造の上面図である。 図５の正面図である。 図５の背面図である。 本発明第３実施形態の燃料タンクの支持構造の概略側面図である。 本発明第４実施形態の燃料タンクの支持構造の概略側面図である。 本発明第５実施形態の燃料タンクの支持構造の概略側面図である。 本発明第６実施形態の燃料タンクの支持構造の概略側面図である。 サブフレームを示す図である。 本発明第７実施形態の燃料タンクの支持構造の概略側面図である。

符号の説明

２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ サブフレーム
４ 横方向部材
６，８ 縦方向部材
７，９，１１，１３ アッパーアーム固定用ブラケット（アッパーアーム固定点）
１４ 燃料タンク
１５，１７，１９，２１ ロアアーム固定用ブラケット（ロアアーム固定点）
１８ 排気管
２２ 床
２４ シートクッション
２６ シートバック
２８ タンクバンド
３０ 前側横方向部材

Claims (2)

1. 燃料タンクの支持構造であって、
   車両ボディの床下に設けられた静的には十分な剛性強度を有するサスペンションアーム固定構造と、
   該サスペンションアーム固定構造と車両前後方向に部分的にオーバラップするように設けられた燃料タンクと、
   前記燃料タンクの下側に車両幅方向に伸長して設けられ、前記サスペンションアーム固定構造に締結されて前記燃料タンクを該サスペンションアーム固定構造の一部とで挟み込んで固定する着脱可能な支持部材とを具備し、
   前記サスペンションアーム固定構造は、垂直方向部材と、該垂直方向部材の上端に一体的に結合された上側縦方向部材と、該垂直方向部材の下端に一体的に結合された下側縦方向部材とを含むサブフレームから構成され、
   前記燃料タンクは上方向に突出した容積拡大部を有しており、
   燃料タンク支持構造は更に、前記上側縦方向部材に連結され前記燃料タンクの前記容積拡大部の前面に係合したストッパ部材を備えており、
   前記支持部材は車両走行時に前記サスペンションアーム固定構造にかかる動的荷重に十分耐え得るように該サスペンションアーム固定構造に剛性強度を与える補強部材を兼用することを特徴とする燃料タンクの支持構造。
2. 燃料タンクの支持構造であって、
   車両ボディの床下に設けられた静的には十分な剛性強度を有するサスペンションアーム固定構造と、
   該サスペンションアーム固定構造と車両前後方向に部分的にオーバラップするように設けられた燃料タンクと、
   前記燃料タンクの下側に車両幅方向に伸長して設けられ、前記サスペンションアーム固定構造に締結されて前記燃料タンクを該サスペンションアーム固定構造の一部とで挟み込んで固定する着脱可能な支持部材とを具備し、
   前記サスペンションアーム固定構造は、垂直方向部材と、該垂直方向部材の上端に一体的に結合された上側縦方向部材と、該垂直方向部材の下端に一体的に結合された下側縦方向部材とを含むサブフレームから構成され、
   前記燃料タンクは上方向に突出した容積拡大部を有しており、
   燃料タンクの支持構造は更に、前記上側縦方向部材に連結され前記燃料タンクの前記容積拡大部の後面に係合したストッパ部材を備えており、
   前記支持部材は車両走行時に前記サスペンションアーム固定構造にかかる動的荷重に十分耐え得るように該サスペンションアーム固定構造に剛性強度を与える補強部材を兼用することを特徴とする燃料タンクの支持構造。

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