説明

燃料タンク支持構造

【課題】車体に対する燃料タンクの取付剛性を向上させることが可能な燃料タンク支持構造を得る。
【解決手段】フロントフロア部材16のフロントフロア部16Fと、その後方で斜め上方に立ち上がる縦壁部との交差部分はコーナー部とされ、このコーナー部とクロスメンバ56Fの間には、一対のタンク支持バンド58が掛け渡される。タンク支持バンド58は、車体14を平面視して直接状とされている。これにより、タンク支持バンドが平面視で非直線状に形成された構成と比較して、タンク支持バンド58自体の剛性が向上し、車体14に対する燃料タンク32の取付剛性も向上する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、燃料タンク支持構造に関する。
【背景技術】
【0002】
自動車の燃料タンクを支持するための燃料タンク支持構造として、たとえば特許文献1には、前端がフロアパネルに固定され、後端がバルクヘッドパネルに固定された支持部材により、燃料タンクの第一タンク部が支承された構造が記載されている。
【0003】
ところで、このようなタンク支持部材としては、タンク支持部材が長くなると、燃料タンクの車体に対する取付剛性が低くなる。
【特許文献1】特開2001−180304号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は上記事実を考慮し、車体に対する燃料タンクの取付剛性を向上させることが可能な燃料タンク支持構造を得ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
請求項1に記載の発明では、車体のフロア部を構成するフロア部材と、前記フロア部材よりも車体後方側に配置された燃料タンクと、前記燃料タンクよりも車体後方側に配置された後方側フレームと、車体を平面視して直線状になるように前記フロア部材と前記後方側フレームとに掛け渡され前記燃料タンクを支持するタンク支持部材と、を有することを特徴とする。
【0006】
本発明では、フロア部材と後方側フレームとに掛け渡されたタンク支持部材によって燃料タンクを支持する。タンク支持部材は、車体を平面視して直線状になるように掛け渡されているので、非直線状にタンク支持部材が掛け渡されている構成と比較して、タンク支持部材を平面視したときの長さが短くなる。これにより、燃料タンクの車体に対する取付剛性を向上させることができる。
【0007】
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の発明において、前記フロア部材が、シートを支持するフロントフロア部と、前記フロントフロア部から車体後方且つ上方に傾斜して延出され前記シートと前記燃料タンクの間に位置する縦壁部と、を有し、前記タンク支持部材の前部が前記フロア部と前記縦壁部の交差部分に固定されていることを特徴とする。
【0008】
したがって、フロア部材は、フロントフロア部によってシートを支持することができると共に、縦壁部によって、シートと燃料タンクとを隔離することが可能になる。
【0009】
また、タンク支持部材の前部はフロア部と縦壁部の交差部分に固定されているので、固定部分の剛性を高く確保できる。
【0010】
請求項3に記載の発明では、請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記後方側フレームが、車幅方向の両側に設けられサスペンションを支持する一対のサスペンション支持部と、車幅方向が長手方向になるように配設され前記一対のサスペンション支持部どうしを連結する連結部材と、を有し、前記タンク支持部材の後部が前記連結部材に固定されていることを特徴とする。
【0011】
このように、タンク支持部材の後部を、サスペンション支持部材どうしを連結する連結部材に固定することで、タンク支持部材の後部を固定するための部材が不要となり、構造の簡略化をはかることが可能になる。
【0012】
請求項4に記載の発明では、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の発明において、前記燃料タンクが、内部に燃料ポンプを備え、前記タンク支持部材による前記燃料タンクの支持位置が、前記燃料ポンプの下方となるように設定されていることを特徴とする。
【0013】
このように、タンク支持部材による燃料タンクの支持位置を燃料ポンプの下方に設定すると、燃料ポンプに作用した重力による燃料タンクの変形をタンク支持部材によって抑制することが可能になる。
【発明の効果】
【0014】
本発明は上記構成としたので、車体に対する燃料タンクの取付剛性を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
図1〜図3には、本発明の第一実施形態に係る燃料タンク支持構造12が、車体14の一部(リヤホイールの近傍)と共に示されている。以下、各図面において、車両前方を矢印FRで、車幅方向を矢印Wで、上方を矢印UPでそれぞれ示すこととする。
【0016】
図1に示すように、車体14は、車幅方向の両側に配置された一対のサイドメンバ26を有している。サイドメンバ26は、その後端近傍では後輪34を回避するように互いに車幅方向内側へと接近するように湾曲しており、前方側から順に、フロント部26F、中間部26N及びリヤ部26Rが構成されている。
【0017】
図2に示すように、車体14は、車体前方から中央部分に延在されたフロントフロア部材16を有している。フロントフロア部材16は、略水平なフロントフロア部16Fと、このフロントフロア部16Fの後端から上方且つ後方へと斜めに延出された縦壁部16Lと、を有している。さらに、縦壁部16Lの上端からは、後方に向かってリヤフロア部16Rが延出されている。
【0018】
フロントフロア部16Fは、車体14のフロントフロアを構成しており、シート取付用クロスメンバ36を介して、たとえばシート18等が支持されている。また、リヤフロア部16Rはデッキボードとなっており、このデッキボード上の空間が荷室28となっている。さらに、フロントフロア部16Fの上方で、且つ縦壁部16Lよりも前方側の空間が乗員室30となっている。以下、荷室28と乗員室30とを併せて車室という。
【0019】
フロントフロア部材16には、車幅方向中央に、上方へと部分的に膨出されたトンネル部16Tが形成されている。トンネル部16T内にはドライブシャフト22が挿通され、トンネル部16Tの後方に配置されたトランスアクスル24等の駆動系部品に接続されている。
【0020】
また、上記したシート取付用クロスメンバ36は、サイドメンバ26の間で車幅方向に沿って掛け渡されている。そして、サイドメンバ26、フロントフロア部材16、シート取付用クロスメンバ36、及びトンネル部16Tが、炭素繊維強化プラスチック(以下「CFRP」という)等、強度や剛性が、このように炭素繊維によって強化されていない材料と比較して高い材料を使用して、一体成形されている。
【0021】
図2に示すように、縦壁部16Lの後方には、順に燃料タンク32、サブフレーム38が配置されている。
【0022】
図3に示すように、燃料タンク32の底部には、トンネル部16Tの両側に配置される2つの低位置部40A、40Bと、この低位置部40A、40Bよりも相対的に高位置となるように、トンネル部16Tの上方に位置する高位置部42と、が形成されている。すなわち燃料タンク32は、単一の高位置部42に対し、その両側に2つの低位置部40A、40Bが形成されており、全体として主収容室44Aと副収容室44Bを有する鞍型燃料タンクとなっている。
【0023】
主収容室44Aの底部(低位置部40A)には、燃料供給配管47(全体像は図示省略)を通じて燃料をエンジンユニットに供給するメインポンプ46が備えられ、副収容室44Bの底部(低位置部40B)には、副収容室44B内の燃料を燃料移送配管48(全体像は図示省略)を通じて主収容室44Aに送るためのサブサクション50が備えられている。
【0024】
図1及び図2に示すように、サブフレーム38は、車幅方向の両側に設けられたサスペンション部材52を支持する一対のサスペンション支持部54と、これらサスペンション支持部54の間に掛け渡された2本のクロスメンバ56とを有している。本実施形態では、車両前後方向に所定の間隔をあけて2本のクロスメンバ56が配置されており、クロスメンバ56が一対のサスペンション支持部54を連結している。以下では、特に車両先方側のクロスメンバ56を符号56Fで示す。
【0025】
フロントフロア部材16のコーナー部16C(フロントフロア部16Fと縦壁部16Lとの交差部分、図1参照)と、クロスメンバ56Fの間には、車幅方向の対称位置となるように、一対のタンク支持バンド58が掛け渡されている。図4にも詳細に示すように、タンク支持バンド58の前端部分は、コーナー部16Cにおけるフロントフロア部16Fの下面に、固定用部材60によって直接的に固定されている。すなわち、タンク支持バンド58のそれぞれの前端部分は、コーナー部16C、トンネル部16T、シート取付用クロスメンバ36及びサイドメンバ26に囲まれた領域のフロントフロア部16Fに固定されていることになる。
【0026】
また、それぞれのタンク支持バンド58の後端部分は、固定用部材62によって、クロスメンバ56Fの下面に固定されており、平面視したときに、タンク支持バンド58が直線状となっている。特に本実施形態では、それぞれのタンク支持バンド58を車両前後方向に沿って配置し、互いに平行になるようにしている。
【0027】
図4に示すように、2本のタンク支持バンド58は、燃料タンク32の低位置部40A、40Bをそれぞれ支持しており、これによって、燃料タンク32がタンク支持バンド58に支持されて、車体14に取り付けられていることになる。特に、それぞれのタンク支持バンド58は、燃料タンク32内のメインポンプ46又はサブサクション50の近傍位置において燃料タンク32を下方から支持するように配置されている。
【0028】
また、タンク支持バンド58は、図2に示すように車体14の側面から見ると所定位置で屈曲されており、タンク支持バンド58の前端部分(フロントフロア部16Fへの固定部分)と、後端部分(クロスメンバ56Fへの固定部分)の高さの差を解消すると共に、これらの中間の高さで燃料タンク32を支持するようになっている。そしてこれにより、タンク支持バンド58の前端部分が、燃料タンク32の底部(低位置部40A、40B)よりも低い位置とされている。
【0029】
図2に示すように、フロントフロア部16Fの下方には、車体14の下面を覆う空力カバー64が取り付けられている。空力カバー64は、車両走行時に前方から後方へ向かう空気の流れを整え、高校安定性を向上させたり、フロントフロア部16Fを異物から保護したりする作用を有している。
【0030】
また、燃料タンク32とリヤフロア部16Rの間にはクッション部材20が配置されており、燃料タンク32とリヤフロア部16Rの隙間を埋めて燃料タンク32のガタ付きを防止している。
【0031】
このような構成とされた本実施形態の燃料タンク支持構造12では、図1から分かるように、車体14を平面視した状態でタンク支持バンド58が直線状とされている。したがって、タンク支持バンドが平面視で非直線状(たとえば湾曲あるいは屈曲している)に形成された構成と比較して、本実施形態のタンク支持バンド58は短くなるので軽量となると共に、低コストでタンク支持バンド58を構成できる。
【0032】
さらに、タンク支持バンド58が短くなることで、タンク支持バンド58自体の剛性も向上するので、燃料タンク32を強固に固定できるようになる。これにより、車体14に対する燃料タンク32の取付剛性も向上する。
【0033】
タンク支持バンド58の前端部分が固定されるフロントフロア部16Fは、CFRP等の高強度、高剛性の部材で構成されており、タンク支持バンド58の前端部分の直接的な固定が可能になっている。タンク支持バンド58とフロントフロア部16Fとの間に、固定用(取付用)の部材が不要なので、部品点数が削減でき、軽量化を図ることができると共に、低コストで燃料タンク32を支持できる。加えて、このような固定用の部材が不要とされることで、フロントフロア部16Fの高さ、すなわち、車体14のフロアの高さを低くして、車室内を広く確保することができる。また、フロアの高さを低くすることで、車体14の重心を低くすることも可能になる。
【0034】
また、本実施形態では、フロントフロア部16Fの下方に必要とされる高さ方向のスペースが、タンク支持バンド58の前端部分の厚みと、固定用部材60の高さのみで済む。したがって、空力カバー64フロントフロア部16Fとの隙間を小さくして、空力カバー64の路面からの高さ(地上高)を高く確保できるようになる。
【0035】
しかも、タンク支持バンド58の前端部分は、燃料タンク32の底部よりもさらに低い位置となっている。このため、路面干渉時等に異物が前方かつ下方から接近したときも、この異物からの荷重の入力は、タンク支持バンド58の前端部分からフロントフロア部16Fへ伝わる可能性が高くなる。このため、燃料タンク32が異物から受ける荷重を軽減することができる。
【0036】
タンク支持バンド58の後端部分は、サブフレーム38の下面に固定されており、燃料タンク32とサブフレーム38の間には、タンク支持バンド58を通すスペースが不要となっている。このため、車両前後方向での車体14の長さを短くでき、たとえば、車室内を広く確保したり、ホイールベースを長く確保したりすることが可能になる。しかも、サブフレーム38の形状や寸法から受ける影響を少なくして燃料タンク32を取り付けることができるので、サブフレーム38自体を小型化することもできる。
【0037】
また、図2から分かるように、燃料タンク32をサブフレーム38の前方に配置しており、サブフレーム38に対し上下に重なっていない。このため、たとえばサブフレーム38の上方に燃料タンクを配置した構成と比較して、燃料タンク32自体の位置が低くなり、燃料タンク32の重心位置も低くなる。しかも、サブフレーム38の上方に燃料タンクを配置した構成と比較して、燃料タンク32の位置が相対的に車両前方側となるため、車両前後方向に見て、燃料タンク32の重心が車両の重心に近づく。これらにより、車両の走行安定性、操縦安定性を向上させることができる。しかも、サブフレーム38の上方に燃料タンクを配置した構成と比較して、燃料タンク32の高さも高く確保できる(扁平にする必要がない)ので、燃料タンク32の容量を効率的に高めることができる。
【0038】
図1から分かるように、車体14を平面視すると、タンク支持バンド58は、サイドメンバ26からは独立して配置されている。したがって、図4にも示すように、燃料タンク32を所望の位置で下方から支持することができ、燃料タンク32の底部が局所的に下方に湾曲すること(いわゆる「垂れ下がり」)を防止できる。たとえば、本実施形態の燃料タンク32の内部のメインポンプ46やサブサクション50には重力が作用するが、これらメインポンプ46やサブサクション50等の下方でタンク支持バンド58によって燃料タンク32を支持することで、燃料タンク32の底部の垂れ下がりを抑制できる。
【0039】
そして、このように垂れ下がりを抑制することで、垂れ下がり部分に滞留する燃料の量を低減することが可能となる。たとえば、垂れ下がり部分に燃料が滞留すると、燃料タンク32内の燃料残量センサによって検出されて燃料計で表示される燃料残量と、実際の燃料残量とが一致しないことも想定されるが、本実施形態では、燃料計による燃料残量の表示値の精度も向上させることができる。
【0040】
図5には、本発明の第二実施形態の燃料タンク支持構造82が示されている。第二実施形態において、第一実施形態と同一の構成要素、部材等については同一符号を付して、詳細な説明を省略する。
【0041】
第二実施形態の燃料タンク支持構造82では、燃料タンク32の前面且つ下端近傍から前方に向けて、取付ブラケット84が延出されている。また、縦壁部16Lにも、取付ブラケット84に対応した位置に取付片86が形成されている。
【0042】
同様に、燃料タンク32の後面且つ上端近傍からも、後方に向けて取付ブラケット88が延出されており、サイドメンバ26のリヤ部26Rには、これに対応した位置に取付片90が形成されている。
【0043】
そして、取付ブラケット84と取付片86とで、燃料タンク32の前方側締結部が構成され、取付ブラケット88と取付片90とで、燃料タンク32の後方側締結部が構成されている。ぞれぞれの締結部において、締結用部材92により燃料タンク32が締結されて固定されている。したがって、第一実施形態の燃料タンク支持構造12と比較して、第二実施形態の燃料タンク支持構造82では、より強固に燃料タンク32を車体14に取り付けることができる。
【0044】
なお、上記では、タンク支持バンド58が2本平行に配置されたものを挙げたが、タンク支持バンド58の本数はこれに限定されない。また、複数のタンク支持バンド52を備える構成では、タンク支持バンド52が平行に配置されている必要もない。
【0045】
また、上記では、本発明に係るフロア部材(フロントフロア部材16)として、フロントフロア部16Fと縦壁部16L(さらには、リヤフロア部16R)を備えたものを例に挙げたが、本発明に係るフロア部材としては、少なくともフロントフロア部16Fを有していればよい。上記実施形態のように、縦壁部16Lがコーナー部16C(交差部分)を介して連続するように一体化されていると、フロア部材としての強度が高くなる。そして、この強度が高い部分にタンク支持バンド58の前端部分、すなわち固定部分での剛性も高く確保できる。
【0046】
また、本発明に係る後方側フレームとしても、上記では、サブフレーム38を構成する一対のサスペンション支持部54に掛け渡されたクロスメンバ56Fを挙げたが、本発明に係る後方側フレームはこれに限定されない。たとえば、サイドメンバ26のリヤ部26Rの高さが、タンク支持バンド58の後端部分を固定する高さに近い場合には、サイドメンバ26間に、タンク支持バンド58の後端部分を固定するための後方側フレームを掛け渡してもよい。
【図面の簡単な説明】
【0047】
【図1】本発明の第一実施形態の燃料タンク支持構造を概略的に示す平面図である。
【図2】本発明の第一実施形態の燃料タンク支持構造を概略的に示す側面図である。
【図3】本発明の第一実施形態の燃料タンク支持構造を概略的に示す背面図である。
【図4】本発明の第一実施形態の燃料タンク支持構造をタンク支持バンドの前端部分で拡大して示す斜視図である。
【図5】本発明の第二実施形態の燃料タンク支持構造を概略的に示す側面図である。
【符号の説明】
【0048】
12 燃料タンク支持構造
14 車体
16 フロントフロア部材(フロア部材)
16F フロントフロア部
16L 縦壁部
16R リヤフロア部
16C コーナー部(交差部分)
16T トンネル部
18 シート
26 サイドメンバ
28 荷室
30 乗員室
32 燃料タンク
34 後輪
36 シート取付用クロスメンバ
38 サブフレーム(後方側フレーム)
44A 主収容室
44B 副収容室
46 メインポンプ(燃料ポンプ)
50 サブサクション(燃料ポンプ)
52 サスペンション部材
54 サスペンション支持部
56 クロスメンバ(連結部材)
56F クロスメンバ
58 タンク支持バンド(タンク支持部材)
64 空力カバー
82 燃料タンク支持構造
84 取付ブラケット
86 取付片
88 取付ブラケット
90 取付片
92 締結用部材

【特許請求の範囲】
【請求項1】
車体のフロア部を構成するフロア部材と、
前記フロア部材よりも車体後方側に配置された燃料タンクと、
前記燃料タンクよりも車体後方側に配置された後方側フレームと、
車体を平面視して直線状になるように前記フロア部材と前記後方側フレームとに掛け渡され前記燃料タンクを支持するタンク支持部材と、
を有することを特徴とする燃料タンク支持構造。
【請求項2】
前記フロア部材が、
シートを支持するフロントフロア部と、
前記フロントフロア部から車体後方且つ上方に傾斜して延出され前記シートと前記燃料タンクの間に位置する縦壁部と、
を有し、
前記タンク支持部材の前部が前記フロア部と前記縦壁部の交差部分に固定されていることを特徴とする請求項1に記載の燃料タンク支持構造。
【請求項3】
前記後方側フレームが、
車幅方向の両側に設けられサスペンションを支持する一対のサスペンション支持部と、
車幅方向が長手方向になるように配設され前記一対のサスペンション支持部どうしを連結する連結部材と、
を有し、
前記タンク支持部材の後部が前記連結部材に固定されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の燃料タンク支持構造。
【請求項4】
前記燃料タンクが、内部に燃料ポンプを備え、
前記タンク支持部材による前記燃料タンクの支持位置が、前記燃料ポンプの下方となるように設定されていることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の燃料タンク支持構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2008−260378(P2008−260378A)
【公開日】平成20年10月30日(2008.10.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−104000(P2007−104000)
【出願日】平成19年4月11日(2007.4.11)
【出願人】(000003207)トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Fターム(参考)】