車両の燃料タンク配設構造
【課題】フロアパネルにおける前席シート後方のトンネル部の車幅方向一方側のフロア部の上方に燃料タンクを配設する場合に、急減速、急加速時や他車両との衝突時における安全性を確保可能な燃料タンク配設構造を提供する。
【解決手段】燃料タンク30を、該タンク30の外面に巻回され、端部が車体に固定されたバンド部材32,33により車体に固定する
【解決手段】燃料タンク30を、該タンク30の外面に巻回され、端部が車体に固定されたバンド部材32,33により車体に固定する
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両における燃料タンクの配設構造に関し、車両の車体構造の技術分野に属する。
【背景技術】
【0002】
自動車等の車両の車室のフロアパネルには、一般に、車幅方向中央において上方へ膨出し、車体前後方向に延びるトンネル部が形成されると共に、該フロアパネルにおけるトンネル部の左右には、前席シートや後席シートが配設され、例えば前後に2名ずつ合計4名が着座可能に構成される。
【0003】
また、車両にはエンジン駆動用の燃料を貯蔵する燃料タンクが設けられるが、この燃料タンクの配設構造として、特許文献1や特許文献2には、車室のフロアパネルにおける後席シートが配設される部分の下方や、後席シート後方のリヤフロアの下方に、燃料タンクを配設した構造が開示されている。また、前記特許文献2には、後席シート後方のリヤフロアの上方に燃料タンクを配設した構造も開示されている。
【0004】
【特許文献1】特開平6−211169号公報
【特許文献2】特開平5−627号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、デザイン上、車体の全高を低くして、全体的にコンパクトにしたい場合があるが、このような車両においては、フロアパネルの高さが低くなると共に、リヤフロア上方の空間が少なくなり、その結果、十分な容量の燃料タンクを設けられない場合が生じ得る。そこで、例えば後席シートを廃止して前席シートのみとし、後席シートが配設されていた空間を利用して燃料タンクを配設することが考えられるが、この場合、乗車定員が例えば4名から2名に半減し、少人数しか乗車できなくなる。
【0006】
そこで、本願出願人は、前述のようなコンパクトな車両において、2名より多い多人数乗車と、大型の燃料タンクの配設とを両立可能な車両の燃料タンク配設構造を、先の出願(特願2008−285205号)において提案したところである。詳しくは、フロアパネルにおける前記前席シート後方のトンネル部の車幅方向一方側のフロア部を他方側のフロア部よりも低くし、かつ、前記他方側のフロア部の上方に前記後席シートを配設すると共に、前記一方側のフロア部の上方に燃料タンクを配設するようにしたものである。
【0007】
ところで、フロア部の上方に燃料タンクを配設する場合に、該燃料タンクの容量を大きくするには、該タンクの上下寸法を可能な限り大きくすることが望ましく、また、燃料タンクの車体への固定構造としては、例えば燃料タンクの下部と第2フロア部とをブラケットを介して結合することが考えられる。しかし、このような構造の場合、燃料タンクの地上面やフロア面に対する重心が高くなり、その結果、急減速、急加速時や他車両との衝突時に、燃料タンクが慣性により変位や振動を起こしやすい。また、この変位や振動により燃料タンクの下部に変形応力が発生し、該応力が大きな場合には燃料タンクが破損する虞がある。
【0008】
そこで、本発明は、フロアパネルにおける前席シート後方のトンネル部の車幅方向一方側のフロア部の上方に燃料タンクを配設する場合に、急減速、急加速時や他車両との衝突時における安全性を確保可能な燃料タンク配設構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
前記課題を解決するために、本発明は、次のように構成したことを特徴とする。
【0010】
まず、本願の請求項1に記載の発明は、車室の前部においてフロアパネル上に前席シートが配設されていると共に、該フロアパネルに車幅方向中央において上方へ膨出し、車体前後方向に延びるトンネル部が形成された車両の燃料タンク配設構造であって、前記フロアパネルにおける前記前席シート後方のトンネル部の車幅方向一方側のフロア部の上方に、燃料タンクが配設されていると共に、該燃料タンクは、該タンクの外面に巻回され、端部が車体に固定されたバンド部材により車体に固定されていることを特徴とする。
【0011】
また、請求項2に記載の発明は、前記請求項1に記載の車両の燃料タンク配設構造において、前記一方側のフロア部が、前記フロアパネルにおける前記前席シート後方のトンネル部の車幅方向他方側のフロア部よりも低くされていることを特徴とする。
【0012】
また、請求項3に記載の発明は、前記請求項1または請求項2に記載の車両の燃料タンク配設構造において、前記バンド部材は、複数設けられ、前記燃料タンクを車体前後方向及び車幅方向に巻回していることを特徴とする。
【0013】
また、請求項4に記載の発明は、前記請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の車両の燃料タンク配設構造において、前記バンド部材には、前記燃料タンクへの衝撃荷重の入力時に延び変形し、該燃料タンクの所定量の変位を許容する変位許容部が設けられていることを特徴とする。
【0014】
また、請求項5に記載の発明は、前記請求項4に記載の車両の燃料タンク配設構造において、前記バンド部材が複数設けられている場合に、前記変位許容部は、各バンド部材に設けられていることを特徴とする。
【0015】
また、請求項6に記載の発明は、前記請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の車両の燃料タンク配設構造において、前記フロアパネルにおける前記前席シート後方のトンネル部の車幅方向他方側のフロア部の上方に後席シートが配設されていることを特徴とする。
【0016】
また、請求項7に記載の発明は、前記請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の車両の燃料タンク配設構造において、前記一方側のフロア部と、前記フロアパネルにおける前記前席シート後方のトンネル部の車幅方向他方側のフロア部との少なくとも一方の下方に第2の燃料タンクが配設されていることを特徴とする。
【0017】
また、請求項8に記載の発明は、前記請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の車両の燃料タンク配設構造において、前記一方側のフロア部の上方に配設された前記燃料タンクは水素を貯蔵するものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【0018】
次に、本発明の効果について説明する。
【0019】
まず、請求項1に記載の発明では、車室の前部においてフロアパネル上に前席シートが配設されていると共に、該フロアパネルに車幅方向中央において上方へ膨出し、車体前後方向に延びるトンネル部が形成されているものにおいて、前記フロアパネルにおける前席シート後方のトンネル部の車幅方向一方側のフロア部の上方に燃料タンクを配設したものである。これによれば、全高が低いコンパクトな車両であっても、車室後部におけるトンネル部の車幅方向一方側のスペースを利用して十分な容量の燃料タンクを配設することができる。また、トンネル部を挟んで他方側のフロア部については、例えば後席シートの配設等、他の用途に利用することができる。そして、この他方側のフロア部上に後席シートを配設した場合には、多人数乗車も実現することができる。
【0020】
また、本発明においては、燃料タンクは、該タンクの外面に巻回され、端部が車体に固定されたバンド部材により車体に固定されているから、該燃料タンクの前記一方側フロア部に対する微小な変位が許容される。したがって、急減速、急加速時や他車両との衝突時に、燃料タンクに局部的に大きな変形応力が生じるのが抑制され、該燃料タンクが破損するのが防止されることとなる。また、急減速、急加速時や他車両との衝突時に、燃料タンクが大きく振動、変位するのが抑制されることとなる。このように本発明によれば、燃料タンクを前記一方側のフロア部の上方に、急減速、急加速時や他車両との衝突時における安全性を確保して配設することができる。
【0021】
また、請求項2に記載の発明によれば、前記一方側のフロア部を、前記フロアパネルにおける前席シート後方のトンネル部の他方側のフロア部よりも低くしたから、前記一方側のフロア部の上方の車室空間の高さが前記他方側のフロア部の上方の車室空間の高さよりも大きくなる。したがって、前記一方側のフロア部の上方に配設される燃料タンクを、該一方側のフロア部を低くしない場合と比べ、大型化することができる。
【0022】
また、請求項3に記載の発明によれば、前記バンド部材は、複数設けられ、前記燃料タンクを車体前後方向及び車幅方向に巻回しているから、急減速、急加速時や他車両との衝突時における燃料タンクの振動、変位を良好に抑制することができる。
【0023】
ところで、他車両との衝突時、特に高速走行時における衝突時には、燃料タンクに生じる慣性力(衝突時に生じる慣性力は、衝突により燃料タンクに間接的に入力される衝撃荷重ということができる)が大きいので、バンド部材の端部と車体との固定部に大きな引っ張り応力が発生し、この応力により前記固定部の破損が生じる虞がある。
【0024】
そこで、請求項4に記載の発明においては、前記バンド部材に、前記燃料タンクへの衝撃荷重の入力時に延び変形し、該燃料タンクの所定量の変位を許容する変位許容部を設けたものであり、これによれば、衝突時に燃料タンクに生じた慣性が大きいときには、変位許容部が延び変形し、これによりバンド部材の端部と車体との固定部に大きな引っ張り応力が発生するのが防止されることとなる。したがって、バンド部材の端部と車体との固定部の破損が防止されることとなる。
【0025】
また、請求項5に記載の発明によれば、前記バンド部材が複数設けられている場合に、前記変位許容部は、各バンド部材に設けられているから、各バンド部材において、前記請求項4の効果が得られることとなる。
【0026】
また、請求項6に記載の発明によれば、前記フロアパネルにおける前記前席シート後方のトンネル部の車幅方向他方側のフロア部の上方に後席シートが配設されているから、多人数乗車を実現することができる。すなわち、多人数乗車と大型の燃料タンクの配設とを両立することができる。
【0027】
ところで、燃料タンクをフロアパネルの上方に配設したことにより、前記一方側のフロア部や、前記フロアパネルにおける前記前席シート後方のトンネル部の車幅方向他方側のフロア部の下方に、高さは低いが、空間が生じることとなる。
【0028】
そこで、請求項7に記載の発明においては、前記一方側のフロア部と前記他方側のフロア部との少なくとも一方の下方の空間を有効利用して、第2の燃料タンクを配設したものである。ここで、第2の燃料タンクは、前記一方側のフロア部上方の燃料タンクと同種の燃料を貯蔵するもの、あるいは他種の燃料を貯蔵するもののいずれとして利用してもよく、同種の燃料のときには、燃料の貯蔵量を増大させることができる。また、他種の燃料の場合には、2種類の燃料を利用可能なハイブリッド式エンジン等に対応することが可能となる。
【0029】
また、請求項8に記載の発明によれば、燃料タンクに水素を貯蔵する場合に、請求項1〜7の効果が得られることとなる。そして、請求項7を受けている場合には、フロアパネル下方の燃料タンクに例えばガソリンや軽油等、他の種類の燃料を貯蔵すれば、水素と他種燃料とを利用可能なハイブリッド式エンジンに対応することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0030】
以下、本発明の実施の形態に係る車両の燃料タンク配設構造について説明する。
【0031】
まず、図1により、本実施の形態に係る車両1の車体構造について簡単に説明すると、本実施の形態に係る車両1の車体前部にはエンジンEGが配設されるエンジンルームEが形成され、その後方にはダッシュパネル2を挟んで車室Rが設けられている。ダッシュパネル2の下端部には、車室Rの床面を構成するフロアパネル3の前端部が接合されている。
【0032】
フロアパネル3の後部には、前部のフロントフロア部3aよりも段上げされることによりキックアップフロア部3bが形成され、その後方には、該キックアップフロア部3bよりもさらに段上げされることにより荷物等を載置可能なリヤフロア部3cが形成されている。
【0033】
また、図2、図3にも示すように、フロアパネル3の車幅方向中央には、上方に膨出し、車体前後方向でダッシュパネル2とリヤフロア部3cの前端との間において車体前後方向に延びるトンネル部3dが形成されている。トンネル部3dの上面には、車体前後方向に延びるトンネルレインフォースメント4が接合されている。ここで、トンネル部3dの内部には、図1に示すように、エンジンEGの後部に連結された変速機TR、該変速機TRから後方に延び、後輪WRに差動装置DFを介して動力を伝達するプロペラシャフトPSが配設されていると共に、図3に示すように、変速機TRのケースと差動装置DFのケースとを連結するパワープラントフレームPF、エンジンEGの排気管EP(マフラー等を含む)が配設されている。
【0034】
また、図2、図3に示すように、フロアパネル3におけるリヤフロア部3cよりも前方部分の左右両側端部に沿って車体前後方向に延びるサイドシル5,5が接合され(サイドシル5,5は、サイドシルインナやサイドシルアウタにより図3に示すように閉断面体として構成されているが、図2においてはサイドシルインナ5aのみを図示している)、該サイドシル5,5の後部側に連続するようにリヤサイドフレーム6,6が後方に延びている。
【0035】
また、図1、図2に示すように、サイドシル5とトンネル部3dとの間、及び左右のリヤサイドフレーム6,6間には、車体前側から順に、第1クロスメンバ7,7、第2クロスメンバ8,8、第3クロスメンバ9、第4クロスメンバ10が設けられている。第2クロスメンバ8,8は前記キックアップフロア部3bの角部に配設され、第3クロスメンバ9は、前記リヤフロア部3cの角部に配設されている。
【0036】
また、フロアパネル3のフロントフロア部3aの下面には、サイドシル5とトンネル部8との間の車幅方向略中間位置において、車体前後方向に延びるフロアフレーム11が接合されている。なお、フロアフレーム11の前端には、エンジンルームE内の左右両サイドを車体前後方向に延びるフロントサイドフレーム12が連続するように設けられている。
【0037】
そして、フロアパネル3のフロントフロア部3aの上方には、前席シート21,21が配設されている。なお、本実施の形態に係る車両1においては、トンネル部3dの左側の前席シート21(21L)は運転席用、トンネル部3dの右側の前席シート21(21R)は助手席用とされている。
【0038】
ここで、本実施の形態に係る車両1においては、デザイン上、車体の全高を低くし、かつ全体的にコンパクトにするために、フロアパネル2の高さ位置が相対的に低くされると共に、車体後部がスラント形状とされて、リヤフロア部3c上方の車室スペースが少なくなっている。そして、その結果、解決課題で説明したような課題が存在している。
【0039】
そこで、本実施の形態においては、図3に示すように、キックアップフロア部3bの上面の高さをトンネル部3dの左右で異ならせている。より詳しく説明すると、図4、図5にも示すように、助手席用の前席シート21R後方のキックアップフロア部3b(特許請求の範囲の「フロアパネルにおける前席シート後方のトンネル部の車幅方向一方側のフロア部」に相当する。以後、第1キックアップフロア部3b1という)は、前後方向で第2クロスメンバ8とリヤフロア部3cとの間、車幅方向でトンネル部3dとサイドシル5との間において下方へ凹まされており、これにより、運転席用の前席シート21L後方のキックアップフロア部3b(特許請求の範囲の「フロアパネルにおける前席シート後方のトンネル部の車幅方向他方側のフロア部」に相当する。以後、第2キックアップフロア部3b2という)よりも低くされている。したがって、第1キックアップフロア部3b1の上方空間は、第2キックアップフロア部3b2の上方空間よりも大きくなっている。
【0040】
そして、第2キックアップフロア部3b2の上方には、後席シート22が配設され、第1キックアップフロア部3b1の上方には、第1燃料タンク30が配設されている。
【0041】
後席シート22は、図3、図4に示すように、第2キックアップフロア部3b2の上面に取り付けられたシートクッション22Aと、シートバック22Bとで構成されている。シートバック22Bは、リクライニングヒンジピン22B1とリクライニングヒンジブラケット22B2等からなるリクライニング機構を備え、リクライニングヒンジピン22B1を支点として、図4の矢印α方向(前後方向)にリクライニング可能に、かつほぼ水平な状態まで前倒可能に構成されている。そして、シートバック22Bを前倒状態とさせたときには、シートバック22Bの背面と後方のリヤフロア部3cとで拡大荷物載置領域が形成されるようになっている。つまり、補助的な使用が想定される後席シート22のスペースを、荷物載置領域として有効に利用することができるようになっている。
【0042】
ここで、本車両のエンジンEGは、水素及びガソリンの両方を燃料として利用可能なハイブリッドエンジンであり、前記第1燃料タンク30は、水素を貯蔵するためのものであり、ガソリンを貯蔵するための第2燃料タンク60は、キックアップフロア部3b下方の空間を利用して配設されている。以下、これらのタンク30,60の構造等について図3〜図5により順次説明する。
【0043】
まず、キックアップフロア部3b上方の第1燃料タンク30について説明すると、図2、図3、図5に示すように、略球形をしており、例えば100L程度の容量を確保可能なようになっている。該燃料タンク30の外面には、該タンク30の内部と外部との間で燃料の流通を可能とさせるバルブ機構31が突出させて設けられている。このバルブ機構31は、タンク30内部への燃料供給のためのものであり、燃料供給のためにバルブ機構31に外部ホースを接続すると、接続を検出して電気制御弁が開き、該タンク30の内部と外部との間で燃料(液体及び気体の両方を含む)の流通を可能とさせるように構成されている。
【0044】
また、バルブ機構31は、前記第1燃料タンク30の外面における第1キックアップフロア部3b1に近い方の車体側部15に対向しない部分に設けられている。詳しくは、第1燃料タンク30の下部で、かつサイドシル5及びリヤサイドフレーム6とほぼ同じ高さ位置に、特にサイドシル5に対してはその上下高さ範囲内に収まるように配設されている。
【0045】
第1燃料タンク30は、第1キックアップフロア部3b1の上面に取り付けられた支持部材37上に載置され、第1、第2バンド部材32,32,33,33により車体に固定されている。詳しくは、第1バンド部材32,32は第1燃料タンク30を車体前後方向に巻回し、第2バンド部材33,33は、第1燃料タンク30を車幅方向に巻回している。なお、タンク30の表面には、これらのバンド部材32,32,33,33が嵌り、巻回方向と直行する方向にずれるのを防止する凹溝30a…30aが形成されている。
【0046】
第1バンド部材32,32は、前端部が第1キックアップフロア部3b1の前端部に、後端部がリヤフロア部3cの前端部に、それぞれ締結部材34,34により固定され、第2バンド部材33,33は、車幅方向内端部がトンネルレインフォースメント4に、車幅方向外端部がサイドシル5に、それぞれ締結部材35,35により固定されている。
【0047】
また、第1バンド部材32,32は、金属材により形成されていると共に、冂状に屈曲する変位許容部32a,32aが設けられており、前後の端部間に張力が作用すると、前記変位許容部32a,32aの屈曲が少なくなって、延び変形可能なように構成されている。すなわち、第1燃料タンク30への衝撃荷重の入力時に延び変形し、該燃料タンク30の所定量の変位が許容されるようになっている。なお、第2バンド部材33,33にもそれぞれ、同様の変位許容部33a,33aが設けられている。ここで、所定量は、燃料タンク30の固定が解除されない程度の量である。
【0048】
また、車両1には、図2、図3、図5に示すように、車室R空間を、前記第1燃料タンク30が配設される空間Rtとそれ以外の空間Rpとに区画する隔壁50が設けられている。この隔壁50は、第1燃料タンク30を、側方、前後、及び上方から覆うように、側壁部50aと、前壁部50bと、後壁部50cと、上壁部50dとを有し、側壁部50aの下端部がトンネルレインフォースメント4に、前壁部50bの下端部が第1キックアップフロア部3b1の前壁部 に、後壁部50cの下端部がリヤフロア部3cの前端部近傍に、上壁部50cの車幅方向外端部がフロントドア開口1a後方の車体側部15の内面(インナパネル16)に、それぞれ締結具51…51により固定されている。なお、上壁部50dの高さは、運転席から、図示しない車体後面部の開口や車体側部15の開口1bを介して後方視界を確保可能なように設定されている。
【0049】
ここで、第1キックアップフロア部3b1は、前述のように、前後方向で第2クロスメンバ8とリヤフロア部3cとの間、車幅方向でトンネル部3dとサイドシル5との間において下方へ凹まされた構造とされており、前記燃料タンク30は、下部がこの凹部3b1u内に嵌るように配設されている。すなわち、燃料タンク30の車幅方向外方近傍には車体側部15(サイドシル5を含む)が、車幅方向内方近傍にはトンネル部3d及びトンネルレインフォースメント4の側壁部3da,4a(なお、これらの側壁部3da,4aをまとめて、以下、適宜「トンネル部3dの側壁部3ds」という。なお、側壁部3dsの下部は凹部3b1uの車幅方向内方側の側壁部でもある)が、前方近傍には凹部3b1uの前壁部3b1fが、後方近傍には第1キックアップフロア部3b1の後壁部3b1r(その下部は凹部3b1uの後壁部でもある)が存在している。その場合に、トンネル部3dの側壁部3dsは、下部側ほど車幅方向中央から離れるように傾斜しており、側突時に燃料タンク30を上方に移動させるガイド部Gsを構成する。また、第1キックアップフロア部3b1の後壁部3b1rは、後側ほど高くなるように傾斜しており、前後突時に燃料タンク30を上方に移動させるガイド部Gfrを構成する。
【0050】
次に、キックアップフロア部3b下方の第2燃料タンク60について説明すると、該第2燃料タンク60は、第1、第2キックアップフロア部3b1,3b2の下方に設けられ、これらのフロア部3b1,3b2間に渡って車幅方向に延びる形状をしている。詳しくは、図6にも示すように、第1キックアップフロア部3b1の下方に配置される第1タンク部60aと、第2キックアップフロア部3b2の下方に配置され、高さ方向で第1タンク部60aよりも高く、かつ容量が大きい第2タンク部60bと、これらのタンク部60a,60bの内側上部間を接続する略門形状の連結タンク部60cとを有し、非対称鞍型とされている。ここで、第1、第2タンク60a,60bの後部には、図4〜図6に示すように第1キックアップフロア部3b1の後壁部3b1rの背面に沿って立上がる隆起部60d,60eが一体形成されており、これらの隆起部60d,60eによって、第2燃料タンク60のタンク容量の拡大が図られている。
【0051】
そして、第2燃料タンク60は、図3〜図5に示すように、第1タンク部60a及び第2タンク部60bにおいて、バンド部材61,62によりフロアパネル3に支持されている。バンド部材61,62は、前端部がフロントフロア部3aの後端部に、後端部が第3クロスメンバ9に、それぞれ締結部材63,63により固定されている。ここで、第1タンク部60aと第2タンク部60b部との間には、前述のように排気管EPや、プロペラシャフトPSや、パワープラントフレームPF等が配設されているので、第1タンク部60aと第2タンク部60bとを別部材として構成することも可能であるが、本実施の形態においては、第1タンク部60aと第2タンク部60bとを連結タンク部60cにより連結して一体化したので、これらを2本のバンド部材61,62だけで車体に取り付けることができる。すなわち、第1タンク部60aと第2タンク部60bとを別部材として構成した場合、安定して取り付けるためには、各タンクごとに2本ずつのバンド部材が必要となるが、本実施の形態によれば、合計で2本のバンド部材61,62だけでよいので、車体への支持構造等の簡略化を図ることができると共に、組付け性の向上を図ることができる。
【0052】
次に第1の実施の形態に係る車両の燃料タンク配設構造の作用、効果を説明する。
【0053】
まず、本実施の形態においては、車室Rの前部においてフロアパネル3上に前席シート21,21が配設されていると共に、該フロアパネル3に車幅方向中央において上方へ膨出し、車体前後方向に延びるトンネル部3dが形成されているものにおいて、前記フロアパネル3における前席シート21,21後方のトンネル部3dの車幅方向一方側の第1キックアップフロア部3b1の上方に燃料タンク30を配設したものである。これによれば、全高が低いコンパクトな車両であっても、車室後部におけるトンネル部3dの車幅方向一方側のスペースを利用して十分な容量の燃料タンク30を配設することができる。また、トンネル部3dを挟んで車幅方向他方側の第2キックアップフロア部3b2の上方には、後席シート30を配設したものである。これによれば、多人数乗車を実現することができる。すなわち、本実施の形態によれば、多人数乗車と大型の燃料タンクの配設とを両立することができる。
【0054】
ここで、このような構造を採用した背景には、コンパクトな車体の車両(例えばスポーツタイプの車両)では、実際上1名または2名程度で乗車する機会が多く、2名分の前席シート21,21に加え、1名分の後席シート22を予備として設けておけば実用上ほとんど問題がないという思想が存在している。
【0055】
また、本実施の形態においては、車幅方向一方側の第1キックアップフロア部3b1を、車幅方向他方側の第2キックアップフロア部3b2よりも低くしたから、第1キックアップフロア部3b1の上方の車室空間の高さが第2キックアップフロア部3b2の上方の車室空間の高さよりも大きくなる。したがって、第1キックアップフロア部3b1の上方に配設される燃料タンク30を、該第1キックアップフロア部3b1を低くしない場合と比べ、大型化することができる。
【0056】
ところで、第1燃料タンク30をフロアパネル2の上方に配設したことにより、第1キックアップフロア部3b1及び第2キックアップフロア部3b2の下方に、高さは低いが、空間が生じることとなる。
【0057】
そこで、第1キックアップフロア部3b1及び第2キックアップフロア部3b2の下方の空間を有効利用して、これらのフロア部3b1,3b2間に渡って車幅方向に延びる第2燃料タンク60を配設するようにしたものである。これによれば、一方のキックアップフロア部の下方の空間のみを利用する場合よりも大容量の燃料を貯蔵することができる。また、本実施の形態においては、第2燃料タンク60には、第1燃料タンク30とは他種の燃料を貯蔵するようにしており、2種類の燃料を利用可能なハイブリッド式エンジンに対応することができる。なお、燃料がガソリンや軽油である場合には、第1燃料タンク、第2燃料タンクの両方を利用することも可能であり、この場合、燃料の貯蔵量を増大させることができる。
【0058】
また、車室Rの空間を、前記第1キックアップフロア部3b1の上方に配設された第1燃料タンク30が配設される空間Rtとそれ以外の空間Rpとに区画する隔壁50が設けられているから、フロアパネル2の上方に第1燃料タンク30を配設した場合でも、前記それ以外の空間Rpの安全性を良好に確保することができる。
【0059】
また、バルブ機構31は、第1燃料タンク30の外面における第1キックアップフロア部3b1に近い方の車体側部15に対向しない部分、詳しくは第1燃料タンク30の下部にフロアパネル2に対向して設けられているから、該車体側部15に他車両の側突等があって車体側部15が車室側へ変位した場合でも、フロアパネル2自体の車幅方向剛性により、第1燃料タンク30におけるバルブ機構31が設けられた下部側が保護され、バルブ機構31への当接が回避される。したがって、バルブ機構31の破損等が良好に抑制されることとなる。
【0060】
また、フロアパネル2の前記第1キックアップフロア部3b1側の側部に車体前後方向に延びる閉断面体のサイドシル5(フレーム)が設けられているから、該フロアパネル2の車体前後方向に対する剛性が向上する。そして、前記バルブ機構31は、サイドシル5とほぼ同じ高さ位置に配設されているから、車体の第1キックアップフロア部3b1側に側面衝突等があった場合に、第1燃料タンク30におけるバルブ機構31が設けられた下部側がより良好に保護されて、バルブ機構31の破損等が一層良好に抑制されることとなる。
【0061】
また、燃料タンク30は、該タンク30の外面に巻回され、端部が車体に固定されたバンド部材32,33により車体に固定されているから、該燃料タンク30の第1キックアップフロア部3b1に対する微小な変位が許容される。したがって、急減速、急加速時や他車両との衝突(衝突というときは、側突と前後突との両方を含む。以下同じ)時に、燃料タンク30に局部的に大きな変形応力が生じるのが抑制され、該燃料タンク30が破損するのが防止されることとなる。また、急減速、急加速時や他車両との衝突時に、燃料タンク30が大きく振動、変位するのが抑制されることとなる。このように本実施の形態によれば、燃料タンク30を、第1キックアップフロア部3b1の上方に、急減速、急加速時や他車両との衝突時における安全性を確保して配設することができる。
【0062】
また、バンド部材32,33は複数設けられ、燃料タンク30を車体前後方向及び車幅方向に巻回しているから、急減速、急加速時における燃料タンク30の振動、変位を良好に抑制することができる。
【0063】
ところで、他車両との衝突時、特に高速走行時における衝突時には、燃料タンク30に生じる慣性力(衝突時に生じる慣性力は、衝突により燃料タンク30に間接的に入力される衝撃荷重ということができる)が大きいので、バンド部材32,33の端部と車体(トンネルレインフォースメント5,サイドシル5、第1キックアップフロア部3b1の前壁部3b1k、リヤフロア部3c)との締結部材34,35による固定部に大きな引っ張り応力が発生し、この応力により前記固定部の破損が生じる虞がある。
【0064】
しかし、本実施の形態によれば、バンド部材32,33に、燃料タンク30への衝撃荷重の入力時に延び変形し、該燃料タンク30の所定量の変位を許容する変位許容部32a,33aを設けたものであり、これによれば、衝突時に燃料タンク30に生じた慣性が大きいときには、変位許容部32a,33aが延び変形し、これによりバンド部材32,33の端部と車体との固定部に大きな引っ張り応力が発生するのが防止されることとなる。したがって、バンド部材32,33の端部と車体との固定部の破損が防止されることとなる。なお、このように燃料タンク30が変位した場合でも、バンド部材32,32,33,33は凹溝30a…30aに嵌っているので、脱落せず、燃料タンク30が確実に保持されることとなる。
【0065】
また、側突や前後突により車体から燃料タンク30に直接衝撃荷重が入力されたときにも、変位許容部32a,33aが延び変形し、これにより燃料タンク30が後述するように前記ガイド部Gs,Gfrに沿って上方に移動可能となる。
【0066】
また、変位許容部32a,33aは、各バンド部材32,33に設けられているから、各バンド部材32,33において、バンド部材32,33の端部と車体との固定部の破損の防止効果が得られると共に、側突及び前後突のいずれの場合でも燃料タンク30が上方に移動可能となる。
【0067】
また、本実施の形態においては、他車両との衝突時において以下のような作用、効果が得られる。すなわち、図7に示すように、例えば車幅方向一方側の第1キックアップフロア部3b1側の車体側部15(以下、適宜、「第1フロア部側車体側部15」という)に他車両等の側突により側方から衝撃荷重Fs1が入力されて、仮想線で示すように、該第1フロア部側車体側部15がトンネル部3d側に変位して燃料タンク30に当接すると、該燃料タンク30が第1フロア部側車体側部15によりトンネル部3d側に押され、該タンク30の下部が、トンネル部3dの側壁部3ds(ガイド部Gs)に当接することとなる。その場合に、該側壁部3dsは下部側ほど車幅方向中央から外方に離れるように傾斜しているから、燃料タンク30が上方へ押し上げられる、つまり上方に移動させられることとなる。一方、車幅方向他方側の第2キックアップフロア部3b2側の車体側部15(以下、適宜「第2フロア部側車体側部15」という)に側突により側方から衝撃荷重Fs2が入力されて、該第2フロア部側車体側部15及びトンネル部3dが前記第1フロア部側車体側部15側に変位すると(図示せず)、該トンネル部3dの側壁部3ds(ガイド部Gs)が燃料タンク30の下部に当接し、該燃料タンク30が前記第1フロア部側車体側部15側に押されることとなる。その場合に、トンネル部3dの側壁部3dsは下部側ほど車幅方向中央から外方に離れるように傾斜しているから、燃料タンク30が上方へ押し上げられる、つまり上方に移動させられることとなる。以上のように本実施の形態によれば、左右のいずれの車体側部15,15に側突があった場合でも、燃料タンク30の下部が第1フロア部側車体側部15とトンネル部3dとで挟まれるのが防止される。すなわち、燃料タンク30を第1キックアップフロア部3b1の上方に側突安全性を確保して配設することができる。
【0068】
また、図8に示すように、例えば車体後部に他車両等の後突により車体後方から衝撃荷重Frが入力されて車体後部が前方に変位し、これに伴って仮想線で示すように第1キックアップフロア部3b1の後壁部3b1r(ガイド部Gfr)も前方に変位して燃料タンク30に当接すると、該燃料タンク30が前記後壁部3b1rにより前方に押されることとなる。その場合に、第1キックアップフロア部3b1の後壁部3b1rは、後側ほど高くなるように傾斜しているから、燃料タンク30が上方へ押し上げられる、つまり上方に移動させられることとなる。一方、車体前部に前突により車体前方から衝撃荷重Ffが入力されて車体前部が後方に変位し(図示せず)、これに伴って凹部3b1uの前壁部3b1fも後方に変位して燃料タンク30に当接すると、該燃料タンク30が前記前壁部3b1fにより後方に押され、該タンク30の下部が、第1キックアップフロア部3b1の後壁部3b1r(ガイド部Gs)に当接することとなる。その場合に、該後壁部3b1rは後側ほど高くなるように傾斜しているから、燃料タンク30が上方へ押し上げられる、つまり上方に移動させられることとなる。以上のように本実施の形態によれば、車体に前後のいずれの方向から衝撃衝突が入力された場合でも、燃料タンク30の下部が凹部3b1uの前壁部3b1fと第1キックアップフロア部3b1の後壁部3b1rとで挟まれるのが防止される。すなわち、燃料タンク30を第1キックアップフロア部3b1の上方に前後突安全性を確保して配設することができる。
【0069】
なお、第1の実施の形態においては、側突用のガイド部Gsは、第1キックアップフロア部3b1側のトンネル部3dの側壁部3dsを下部側ほど車幅方向中央から離れるように傾斜させることにより構成し、前後突用のガイド部Gfrは、第1キックアップフロア部3b1の後壁部3b1rを後側ほど高くなるように傾斜させることにより構成したが、これらのガイド部Gs,Gfrの他の構成例を、第2〜第6の実施の形態において説明する。なお、符号は、第1の実施の形態と同一のものを用いる。
【0070】
すなわち、第2の実施の形態においては、図9に示すように、側突用のガイド部Gsは、サイドシル5のインナパネル5a(側壁部)に接合された第1キックアップフロア部3b1の側部3b1sを、下部側ほど車幅方向中央に近くなるように傾斜させることにより構成されている。なお、サイドシル5は、図9からわかるように、インナパネル5aの上端が前記一方側フロア部3b1よりも高くされている。なお、それ以外の構成は、第1の実施の形態と同様とされている。
【0071】
第2の実施の形態によれば、例えば前記第1キックアップフロア部3b1側の第1フロア部側車体側部15に他車両等の側突により側方から衝撃荷重Fs1が入力されて、仮想線で示すように、該第1フロア部側車体側部15がトンネル部3d側に変位すると、第1キックアップフロア部3b1の側部3b1s(ガイド部Gs)が燃料タンク30の下部に当接し、該燃料タンク30がトンネル部3d側に押されることとなる。その場合に、第1キックアップフロア部3b1の側部3b1sが下部側ほど車幅方向中央に近くなるように傾斜しているから、燃料タンク30が上方へ押し上げられる、つまり上方に移動させられることとなる。一方、車幅方向他方側の他方側車体側部15に側突により側方から衝撃荷重Fs2が入力されて、該第2フロア部側車体側部15及びトンネル部3dが前記第1フロア部側車体側部15側に変位すると(図示せず)、該トンネル部3dにより燃料タンク30が第1フロア部側車体側部15側に押され、該タンク30の下部が、第1キックアップフロア部3b1の側部3b1s(ガイド部Gs)に当接することとなる。その場合に、該側部3b1sは下部側ほど車幅方向中央に近くなるように傾斜しているから、燃料タンク30が上方へ押し上げられる、つまり上方に移動させられることとなる。以上のように本発明によれば、左右のいずれの車体側部に側突があった場合でも、燃料タンク30の下部が第1フロア部側車体側部15とトンネル部3dとで挟まれるのが防止される。すなわち、燃料タンク30を第1キックアップフロア部3b1の上方に側突安全性を確保して配設することができる。
【0072】
次に、第3の実施の形態について説明する。第3の実施の形態においては、図10に示すように、前後突用のガイド部Gfrは、凹部3b1uの前壁部3b1fを、前側ほど高くなるように傾斜させることにより構成されている。
【0073】
第3の実施の形態によれば、例えば車体後部に他車両等の後突により車体後方から衝撃荷重Frが入力されて車体後部が前方に変位し、これに伴って仮想線で示すように第1キックアップフロア部3b1の後壁部3b1rも前方に変位して燃料タンク30に当接すると、該燃料タンク30が該後壁部3b1rにより前方に押され、該タンク30の下部が、凹部3b1uの前壁部3b1f(ガイド部Gfr)に当接することとなる。その場合に、凹部3b1uの前壁部3b1fは前側ほど高くなるように傾斜しているから、燃料タンク30が上方へ押し上げられる、つまり上方に移動させられることとなる。一方、車体前部に前突により車体前方から衝撃荷重Ffが入力されて車体前部が後方に変位し(図示せず)、これに伴って凹部3b1uの前壁部3b1f(ガイド部Gfr)も後方に変位して燃料タンク30に当接すると、該燃料タンク30が該前壁部3b1fにより後方に押されることとなる。その場合に、この前壁部3b1fは、前側ほど高くなるように傾斜しているから、燃料タンク30が上方へ押し上げられる、つまり上方に移動させられることとなる。以上のように本実施の形態によれば、車体に前後のいずれの方向から衝撃衝突が入力された場合でも、燃料タンク30の下部が凹部3b1uの前壁部3b1fと第1キックアップフロア部3b1の後壁部3b1rとで挟まれるのが防止される。すなわち、燃料タンク30を第1キックアップフロア部3b1の上方に前後突安全性を確保して配設することができる。
【0074】
次に、第4の実施の形態について説明する。第4の実施の形態においては、図11に示すように、側突用のガイド部Gsとして、第1、第2の実施形態で説明したガイド部Gsの両方が設けられている。すなわち、トンネル部3dの側壁部3dsが、下部側ほど車幅方向中央から離れるように傾斜すると共に、第1キックアップフロア部3b1の側部3b1sが、下部側ほど車幅方向中央に近くなるように傾斜している。
【0075】
第4の実施の形態によれば、例えば前記第1キックアップフロア部3b1側の第1フロア部側車体側部15に他車両等の側突により側方から衝撃荷重Fs1が入力されて、該第1フロア部側車体側部15がトンネル部3d側に変位すると、第1キックアップフロア部3b1の側部3b1s(ガイド部Gs)が下部側ほど車幅方向中央に近くなるように傾斜しているから、この側部3b1sにより、第2の実施の形態同様、燃料タンク30が上方へ押し上げられる、つまり上方に移動させられることとなる。一方、第2キックアップフロア部3b2側の第2フロア部側車体側部15に側突により側方から衝撃荷重Fs2が入力されて、該第2フロア部側車体側部15及びトンネル部3dが前記第1フロア部側車体側部15側に変位すると、トンネル部3dの側壁部3dsにより、第1の実施の形態同様、燃料タンク30が上方へ押し上げられる、つまり上方に移動させられることとなる。
【0076】
そして、特に、本実施の形態によれば、燃料タンク30の下部の両側方にガイド部Gsが設けられているから、仮に一方のガイド部Gsによる上方への移動量が少なかった場合でも、他方のガイド部Gsに当接するとさらに上方へ移動させられることとなる。すなわち、確実に燃料タンク30が上方に移動することとなる。
【0077】
次に、第5の実施の形態について説明する。第5の実施の形態においては、図12に示すように、前後方向用のガイド部Gfrとして、第1、第3の実施形態で説明したガイド部Gfrの両方が設けられている。すなわち、凹部3b1uの前壁部3b1fが、前側ほど高くなるように傾斜し、第1キックアップフロア部3b1の後壁部3b1rが後側ほど高くなるように傾斜している。
【0078】
第5の実施の形態によれば、例えば車体後部に他車両等の後突により車体後方から衝撃荷重Frが入力されて車体後部が前方に変位し、これに伴って第1キックアップフロア部3b1の後壁部3b1r(ガイド部Gfr)も前方に変位して燃料タンク30に当接すると、第1キックアップフロア部3b1の後壁部3b1rが後側ほど高くなるように傾斜しているから、第1の実施の形態同様、燃料タンク30が上方へ押し上げられる、つまり上方に移動させられることとなる。一方、車体前部に前突により車体前方から衝撃荷重Ffが入力されて車体前部が後方に変位し、これに伴って凹部3b1uの前壁部3b1f(ガイド部Gfr)も後方に変位して燃料タンク30に当接すると、この前壁部3b1fが前側ほど高くなるように傾斜しているから、第3の実施の形態同様、燃料タンク30が上方へ押し上げられる、つまり上方に移動させられることとなる。このように本実施の形態によれば、車体に前後のいずれの方向から衝撃衝突が入力された場合でも、燃料タンク30の下部が凹部3b1uの前壁部3b1fと第1キックアップフロア部3b1の後壁部3b1rとで挟まれるのが防止される。すなわち、燃料タンク30を第1キックアップフロア部3b1の上方に前後突安全性を確保して配設することができる。
【0079】
そして、特に、本実施の形態によれば、燃料タンク30の下部の前後両近傍にガイド部Gfrが設けられているから、仮に一方のガイド部Gfrによる上方への移動量が少なかった場合でも、他方のガイド部Gfrに当接するとさらに上方へ移動させられることとなる。すなわち、確実に燃料タンク30が上方に移動することとなる。
【0080】
次に、第6の実施の形態について説明する。第6の実施の形態は、図13に示すように、前記第4の実施の形態における側突用のガイド部Gsのうち車幅方向外方のものを、サイドシル5のインナパネル5a(側壁部)における第1キックアップフロア部3b1よりも上方に突出する部分5asを下部側ほど車幅方向中央に近くなるように傾斜させることにより構成したものである。
【0081】
第6の実施の形態によれば、側突があった場合、燃料タンク30が、サイドシル5のインナパネル5a(側壁部)で構成されたガイド部Gsにより、第4の実施の形態同様に、燃料タンク30が上方に移動することとなる。なお、この構造は、第1の実施の形態においても適用可能である。
【0082】
次に、第7の実施の形態について説明する。第7の実施の形態においては、図14に示すように、フロアパネル103における前席シート121後方のトンネル部103dの車幅方向一方側の第1フロア部103b1にキックアップ部は設けられていないが、上方に突出してクロスメンバ105が設けられている。また、一方側のフロア部103b1の後方には、段上げされることによりリヤフロア部103cが設けられている。燃料タンク130は、これらのクロスメンバ105の後壁105fと、第1フロア部103b1後端の縦壁103rとの間に下部が嵌るように配設されている。そして、本実施の形態においては、第1フロア部103b1後端の縦壁103rを、後側ほど高くなるように傾斜させることにより、前突用のガイド部Gfrが構成されている。
【0083】
第7の実施の形態によれば、前突や後突により車体前方または車体後方から衝撃荷重Ff,Frが入力されたときに、第1フロア部103b1後端の縦壁103rにより、第1の実施の形態同様に、燃料タンク130が上方に移動させられることとなる。すなわち、本実施の形態によれば、車体に前後のいずれの方向から衝撃衝突が入力された場合でも、燃料タンク130の下部が、クロスメンバ105の後壁105fと第1フロア部103b1後端の縦壁103rとで挟まれるのが防止される。すなわち、燃料タンク130を第1フロア部103b1の上方に前後突安全性を確保して配設することができる。
【0084】
なお、前記各実施の形態においては、フロアパネル3(103)上方の第1燃料タンク30(130)は、水素を貯蔵するものであるが、ガソリンや軽油等の燃料を貯蔵するものとして利用することも可能である。
【0085】
また、前記各実施の形態においては、エンジンはハイブリッドエンジンであるが、本発明に係る燃料タンクの配設構造は、水素専用、ガソリン専用のエンジンにも適用可能である。そして、この場合においても、第1キックアップフロア部3b1、及び第2キックアップフロア部3b2の下方に、同種の燃料を貯蔵する第2のタンクを設けてもよく、こうすることにより、燃料の貯蔵量を増大させることができる。
【産業上の利用可能性】
【0086】
本発明は、フロアパネルにおける前席シート後方のトンネル部の車幅方向一方側のフロア部の上方に燃料タンクを配設する場合に、急減速、急加速時や他車両との衝突時における安全性を確保可能な燃料タンク配設構造を提供することができ、自動車産業に広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0087】
【図1】本発明の実施形態に係る車両の燃料タンク配設構造が適用された車両の側面図である。
【図2】同車両の平面図である。
【図3】図2のA−A断面図である。
【図4】図2のB−B断面図である。
【図5】図2のC−C断面図である。
【図6】第2燃料タンクの単体斜視図である。
【図7】車幅方向から車体に衝撃荷重が入力されたときの作用を示す図3相当の図である。
【図8】車体後方から車体に衝撃荷重が入力されたときの作用を示す図3相当の図である。
【図9】本発明の第2の実施形態に係る車両の燃料タンク配設構造についての図3相当の断面図である。
【図10】本発明の第3の実施形態に係る車両の燃料タンク配設構造についての図5相当の断面図である。
【図11】本発明の第4の実施形態に係る車両の燃料タンク配設構造についての図3相当の断面図である。
【図12】本発明の第5の実施形態に係る車両の燃料タンク配設構造についての図3相当の断面図である。
【図13】本発明の第6の実施形態に係る車両の燃料タンク配設構造についての図5相当の断面図である。
【図14】本発明の第7の実施形態に係る車両の燃料タンク配設構造についての図4相当の断面図である。
【符号の説明】
【0088】
1 車両
3 フロアパネル
3b1 第1キックアップフロア部(車幅方向一方側のフロア部)
3b1f 凹部の前壁部
3b1r 第1キックアップフロア部の後壁部
3b1s フロアパネルの側部
3b2 第2キックアップフロア部(車幅方向他方側のフロア部)
3d トンネル部
3ds トンネル部の側壁部
5 サイドシル
5a サイドシルインナパネル(フロアパネルの側端部に接合される側壁部)
5as ガイド部(前記フレームの側壁部における前記一方側フロア部よりも上方に突出する部分)
15 車体側部
21 前席シート
22 後席シート
31 バルブ機構
32,33 バンド部材
32a,33a 変位許容部
30 第1燃料タンク(燃料タンク)
50 隔壁
60 第2燃料タンク(第2の燃料タンク)
Gs 側突用のガイド部
Gfr 前後突用のガイド部
R 車室
Rt 燃料タンクが配設される空間
Rp それ以外の空間
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両における燃料タンクの配設構造に関し、車両の車体構造の技術分野に属する。
【背景技術】
【0002】
自動車等の車両の車室のフロアパネルには、一般に、車幅方向中央において上方へ膨出し、車体前後方向に延びるトンネル部が形成されると共に、該フロアパネルにおけるトンネル部の左右には、前席シートや後席シートが配設され、例えば前後に2名ずつ合計4名が着座可能に構成される。
【0003】
また、車両にはエンジン駆動用の燃料を貯蔵する燃料タンクが設けられるが、この燃料タンクの配設構造として、特許文献1や特許文献2には、車室のフロアパネルにおける後席シートが配設される部分の下方や、後席シート後方のリヤフロアの下方に、燃料タンクを配設した構造が開示されている。また、前記特許文献2には、後席シート後方のリヤフロアの上方に燃料タンクを配設した構造も開示されている。
【0004】
【特許文献1】特開平6−211169号公報
【特許文献2】特開平5−627号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、デザイン上、車体の全高を低くして、全体的にコンパクトにしたい場合があるが、このような車両においては、フロアパネルの高さが低くなると共に、リヤフロア上方の空間が少なくなり、その結果、十分な容量の燃料タンクを設けられない場合が生じ得る。そこで、例えば後席シートを廃止して前席シートのみとし、後席シートが配設されていた空間を利用して燃料タンクを配設することが考えられるが、この場合、乗車定員が例えば4名から2名に半減し、少人数しか乗車できなくなる。
【0006】
そこで、本願出願人は、前述のようなコンパクトな車両において、2名より多い多人数乗車と、大型の燃料タンクの配設とを両立可能な車両の燃料タンク配設構造を、先の出願(特願2008−285205号)において提案したところである。詳しくは、フロアパネルにおける前記前席シート後方のトンネル部の車幅方向一方側のフロア部を他方側のフロア部よりも低くし、かつ、前記他方側のフロア部の上方に前記後席シートを配設すると共に、前記一方側のフロア部の上方に燃料タンクを配設するようにしたものである。
【0007】
ところで、フロア部の上方に燃料タンクを配設する場合に、該燃料タンクの容量を大きくするには、該タンクの上下寸法を可能な限り大きくすることが望ましく、また、燃料タンクの車体への固定構造としては、例えば燃料タンクの下部と第2フロア部とをブラケットを介して結合することが考えられる。しかし、このような構造の場合、燃料タンクの地上面やフロア面に対する重心が高くなり、その結果、急減速、急加速時や他車両との衝突時に、燃料タンクが慣性により変位や振動を起こしやすい。また、この変位や振動により燃料タンクの下部に変形応力が発生し、該応力が大きな場合には燃料タンクが破損する虞がある。
【0008】
そこで、本発明は、フロアパネルにおける前席シート後方のトンネル部の車幅方向一方側のフロア部の上方に燃料タンクを配設する場合に、急減速、急加速時や他車両との衝突時における安全性を確保可能な燃料タンク配設構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
前記課題を解決するために、本発明は、次のように構成したことを特徴とする。
【0010】
まず、本願の請求項1に記載の発明は、車室の前部においてフロアパネル上に前席シートが配設されていると共に、該フロアパネルに車幅方向中央において上方へ膨出し、車体前後方向に延びるトンネル部が形成された車両の燃料タンク配設構造であって、前記フロアパネルにおける前記前席シート後方のトンネル部の車幅方向一方側のフロア部の上方に、燃料タンクが配設されていると共に、該燃料タンクは、該タンクの外面に巻回され、端部が車体に固定されたバンド部材により車体に固定されていることを特徴とする。
【0011】
また、請求項2に記載の発明は、前記請求項1に記載の車両の燃料タンク配設構造において、前記一方側のフロア部が、前記フロアパネルにおける前記前席シート後方のトンネル部の車幅方向他方側のフロア部よりも低くされていることを特徴とする。
【0012】
また、請求項3に記載の発明は、前記請求項1または請求項2に記載の車両の燃料タンク配設構造において、前記バンド部材は、複数設けられ、前記燃料タンクを車体前後方向及び車幅方向に巻回していることを特徴とする。
【0013】
また、請求項4に記載の発明は、前記請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の車両の燃料タンク配設構造において、前記バンド部材には、前記燃料タンクへの衝撃荷重の入力時に延び変形し、該燃料タンクの所定量の変位を許容する変位許容部が設けられていることを特徴とする。
【0014】
また、請求項5に記載の発明は、前記請求項4に記載の車両の燃料タンク配設構造において、前記バンド部材が複数設けられている場合に、前記変位許容部は、各バンド部材に設けられていることを特徴とする。
【0015】
また、請求項6に記載の発明は、前記請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の車両の燃料タンク配設構造において、前記フロアパネルにおける前記前席シート後方のトンネル部の車幅方向他方側のフロア部の上方に後席シートが配設されていることを特徴とする。
【0016】
また、請求項7に記載の発明は、前記請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の車両の燃料タンク配設構造において、前記一方側のフロア部と、前記フロアパネルにおける前記前席シート後方のトンネル部の車幅方向他方側のフロア部との少なくとも一方の下方に第2の燃料タンクが配設されていることを特徴とする。
【0017】
また、請求項8に記載の発明は、前記請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の車両の燃料タンク配設構造において、前記一方側のフロア部の上方に配設された前記燃料タンクは水素を貯蔵するものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【0018】
次に、本発明の効果について説明する。
【0019】
まず、請求項1に記載の発明では、車室の前部においてフロアパネル上に前席シートが配設されていると共に、該フロアパネルに車幅方向中央において上方へ膨出し、車体前後方向に延びるトンネル部が形成されているものにおいて、前記フロアパネルにおける前席シート後方のトンネル部の車幅方向一方側のフロア部の上方に燃料タンクを配設したものである。これによれば、全高が低いコンパクトな車両であっても、車室後部におけるトンネル部の車幅方向一方側のスペースを利用して十分な容量の燃料タンクを配設することができる。また、トンネル部を挟んで他方側のフロア部については、例えば後席シートの配設等、他の用途に利用することができる。そして、この他方側のフロア部上に後席シートを配設した場合には、多人数乗車も実現することができる。
【0020】
また、本発明においては、燃料タンクは、該タンクの外面に巻回され、端部が車体に固定されたバンド部材により車体に固定されているから、該燃料タンクの前記一方側フロア部に対する微小な変位が許容される。したがって、急減速、急加速時や他車両との衝突時に、燃料タンクに局部的に大きな変形応力が生じるのが抑制され、該燃料タンクが破損するのが防止されることとなる。また、急減速、急加速時や他車両との衝突時に、燃料タンクが大きく振動、変位するのが抑制されることとなる。このように本発明によれば、燃料タンクを前記一方側のフロア部の上方に、急減速、急加速時や他車両との衝突時における安全性を確保して配設することができる。
【0021】
また、請求項2に記載の発明によれば、前記一方側のフロア部を、前記フロアパネルにおける前席シート後方のトンネル部の他方側のフロア部よりも低くしたから、前記一方側のフロア部の上方の車室空間の高さが前記他方側のフロア部の上方の車室空間の高さよりも大きくなる。したがって、前記一方側のフロア部の上方に配設される燃料タンクを、該一方側のフロア部を低くしない場合と比べ、大型化することができる。
【0022】
また、請求項3に記載の発明によれば、前記バンド部材は、複数設けられ、前記燃料タンクを車体前後方向及び車幅方向に巻回しているから、急減速、急加速時や他車両との衝突時における燃料タンクの振動、変位を良好に抑制することができる。
【0023】
ところで、他車両との衝突時、特に高速走行時における衝突時には、燃料タンクに生じる慣性力(衝突時に生じる慣性力は、衝突により燃料タンクに間接的に入力される衝撃荷重ということができる)が大きいので、バンド部材の端部と車体との固定部に大きな引っ張り応力が発生し、この応力により前記固定部の破損が生じる虞がある。
【0024】
そこで、請求項4に記載の発明においては、前記バンド部材に、前記燃料タンクへの衝撃荷重の入力時に延び変形し、該燃料タンクの所定量の変位を許容する変位許容部を設けたものであり、これによれば、衝突時に燃料タンクに生じた慣性が大きいときには、変位許容部が延び変形し、これによりバンド部材の端部と車体との固定部に大きな引っ張り応力が発生するのが防止されることとなる。したがって、バンド部材の端部と車体との固定部の破損が防止されることとなる。
【0025】
また、請求項5に記載の発明によれば、前記バンド部材が複数設けられている場合に、前記変位許容部は、各バンド部材に設けられているから、各バンド部材において、前記請求項4の効果が得られることとなる。
【0026】
また、請求項6に記載の発明によれば、前記フロアパネルにおける前記前席シート後方のトンネル部の車幅方向他方側のフロア部の上方に後席シートが配設されているから、多人数乗車を実現することができる。すなわち、多人数乗車と大型の燃料タンクの配設とを両立することができる。
【0027】
ところで、燃料タンクをフロアパネルの上方に配設したことにより、前記一方側のフロア部や、前記フロアパネルにおける前記前席シート後方のトンネル部の車幅方向他方側のフロア部の下方に、高さは低いが、空間が生じることとなる。
【0028】
そこで、請求項7に記載の発明においては、前記一方側のフロア部と前記他方側のフロア部との少なくとも一方の下方の空間を有効利用して、第2の燃料タンクを配設したものである。ここで、第2の燃料タンクは、前記一方側のフロア部上方の燃料タンクと同種の燃料を貯蔵するもの、あるいは他種の燃料を貯蔵するもののいずれとして利用してもよく、同種の燃料のときには、燃料の貯蔵量を増大させることができる。また、他種の燃料の場合には、2種類の燃料を利用可能なハイブリッド式エンジン等に対応することが可能となる。
【0029】
また、請求項8に記載の発明によれば、燃料タンクに水素を貯蔵する場合に、請求項1〜7の効果が得られることとなる。そして、請求項7を受けている場合には、フロアパネル下方の燃料タンクに例えばガソリンや軽油等、他の種類の燃料を貯蔵すれば、水素と他種燃料とを利用可能なハイブリッド式エンジンに対応することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0030】
以下、本発明の実施の形態に係る車両の燃料タンク配設構造について説明する。
【0031】
まず、図1により、本実施の形態に係る車両1の車体構造について簡単に説明すると、本実施の形態に係る車両1の車体前部にはエンジンEGが配設されるエンジンルームEが形成され、その後方にはダッシュパネル2を挟んで車室Rが設けられている。ダッシュパネル2の下端部には、車室Rの床面を構成するフロアパネル3の前端部が接合されている。
【0032】
フロアパネル3の後部には、前部のフロントフロア部3aよりも段上げされることによりキックアップフロア部3bが形成され、その後方には、該キックアップフロア部3bよりもさらに段上げされることにより荷物等を載置可能なリヤフロア部3cが形成されている。
【0033】
また、図2、図3にも示すように、フロアパネル3の車幅方向中央には、上方に膨出し、車体前後方向でダッシュパネル2とリヤフロア部3cの前端との間において車体前後方向に延びるトンネル部3dが形成されている。トンネル部3dの上面には、車体前後方向に延びるトンネルレインフォースメント4が接合されている。ここで、トンネル部3dの内部には、図1に示すように、エンジンEGの後部に連結された変速機TR、該変速機TRから後方に延び、後輪WRに差動装置DFを介して動力を伝達するプロペラシャフトPSが配設されていると共に、図3に示すように、変速機TRのケースと差動装置DFのケースとを連結するパワープラントフレームPF、エンジンEGの排気管EP(マフラー等を含む)が配設されている。
【0034】
また、図2、図3に示すように、フロアパネル3におけるリヤフロア部3cよりも前方部分の左右両側端部に沿って車体前後方向に延びるサイドシル5,5が接合され(サイドシル5,5は、サイドシルインナやサイドシルアウタにより図3に示すように閉断面体として構成されているが、図2においてはサイドシルインナ5aのみを図示している)、該サイドシル5,5の後部側に連続するようにリヤサイドフレーム6,6が後方に延びている。
【0035】
また、図1、図2に示すように、サイドシル5とトンネル部3dとの間、及び左右のリヤサイドフレーム6,6間には、車体前側から順に、第1クロスメンバ7,7、第2クロスメンバ8,8、第3クロスメンバ9、第4クロスメンバ10が設けられている。第2クロスメンバ8,8は前記キックアップフロア部3bの角部に配設され、第3クロスメンバ9は、前記リヤフロア部3cの角部に配設されている。
【0036】
また、フロアパネル3のフロントフロア部3aの下面には、サイドシル5とトンネル部8との間の車幅方向略中間位置において、車体前後方向に延びるフロアフレーム11が接合されている。なお、フロアフレーム11の前端には、エンジンルームE内の左右両サイドを車体前後方向に延びるフロントサイドフレーム12が連続するように設けられている。
【0037】
そして、フロアパネル3のフロントフロア部3aの上方には、前席シート21,21が配設されている。なお、本実施の形態に係る車両1においては、トンネル部3dの左側の前席シート21(21L)は運転席用、トンネル部3dの右側の前席シート21(21R)は助手席用とされている。
【0038】
ここで、本実施の形態に係る車両1においては、デザイン上、車体の全高を低くし、かつ全体的にコンパクトにするために、フロアパネル2の高さ位置が相対的に低くされると共に、車体後部がスラント形状とされて、リヤフロア部3c上方の車室スペースが少なくなっている。そして、その結果、解決課題で説明したような課題が存在している。
【0039】
そこで、本実施の形態においては、図3に示すように、キックアップフロア部3bの上面の高さをトンネル部3dの左右で異ならせている。より詳しく説明すると、図4、図5にも示すように、助手席用の前席シート21R後方のキックアップフロア部3b(特許請求の範囲の「フロアパネルにおける前席シート後方のトンネル部の車幅方向一方側のフロア部」に相当する。以後、第1キックアップフロア部3b1という)は、前後方向で第2クロスメンバ8とリヤフロア部3cとの間、車幅方向でトンネル部3dとサイドシル5との間において下方へ凹まされており、これにより、運転席用の前席シート21L後方のキックアップフロア部3b(特許請求の範囲の「フロアパネルにおける前席シート後方のトンネル部の車幅方向他方側のフロア部」に相当する。以後、第2キックアップフロア部3b2という)よりも低くされている。したがって、第1キックアップフロア部3b1の上方空間は、第2キックアップフロア部3b2の上方空間よりも大きくなっている。
【0040】
そして、第2キックアップフロア部3b2の上方には、後席シート22が配設され、第1キックアップフロア部3b1の上方には、第1燃料タンク30が配設されている。
【0041】
後席シート22は、図3、図4に示すように、第2キックアップフロア部3b2の上面に取り付けられたシートクッション22Aと、シートバック22Bとで構成されている。シートバック22Bは、リクライニングヒンジピン22B1とリクライニングヒンジブラケット22B2等からなるリクライニング機構を備え、リクライニングヒンジピン22B1を支点として、図4の矢印α方向(前後方向)にリクライニング可能に、かつほぼ水平な状態まで前倒可能に構成されている。そして、シートバック22Bを前倒状態とさせたときには、シートバック22Bの背面と後方のリヤフロア部3cとで拡大荷物載置領域が形成されるようになっている。つまり、補助的な使用が想定される後席シート22のスペースを、荷物載置領域として有効に利用することができるようになっている。
【0042】
ここで、本車両のエンジンEGは、水素及びガソリンの両方を燃料として利用可能なハイブリッドエンジンであり、前記第1燃料タンク30は、水素を貯蔵するためのものであり、ガソリンを貯蔵するための第2燃料タンク60は、キックアップフロア部3b下方の空間を利用して配設されている。以下、これらのタンク30,60の構造等について図3〜図5により順次説明する。
【0043】
まず、キックアップフロア部3b上方の第1燃料タンク30について説明すると、図2、図3、図5に示すように、略球形をしており、例えば100L程度の容量を確保可能なようになっている。該燃料タンク30の外面には、該タンク30の内部と外部との間で燃料の流通を可能とさせるバルブ機構31が突出させて設けられている。このバルブ機構31は、タンク30内部への燃料供給のためのものであり、燃料供給のためにバルブ機構31に外部ホースを接続すると、接続を検出して電気制御弁が開き、該タンク30の内部と外部との間で燃料(液体及び気体の両方を含む)の流通を可能とさせるように構成されている。
【0044】
また、バルブ機構31は、前記第1燃料タンク30の外面における第1キックアップフロア部3b1に近い方の車体側部15に対向しない部分に設けられている。詳しくは、第1燃料タンク30の下部で、かつサイドシル5及びリヤサイドフレーム6とほぼ同じ高さ位置に、特にサイドシル5に対してはその上下高さ範囲内に収まるように配設されている。
【0045】
第1燃料タンク30は、第1キックアップフロア部3b1の上面に取り付けられた支持部材37上に載置され、第1、第2バンド部材32,32,33,33により車体に固定されている。詳しくは、第1バンド部材32,32は第1燃料タンク30を車体前後方向に巻回し、第2バンド部材33,33は、第1燃料タンク30を車幅方向に巻回している。なお、タンク30の表面には、これらのバンド部材32,32,33,33が嵌り、巻回方向と直行する方向にずれるのを防止する凹溝30a…30aが形成されている。
【0046】
第1バンド部材32,32は、前端部が第1キックアップフロア部3b1の前端部に、後端部がリヤフロア部3cの前端部に、それぞれ締結部材34,34により固定され、第2バンド部材33,33は、車幅方向内端部がトンネルレインフォースメント4に、車幅方向外端部がサイドシル5に、それぞれ締結部材35,35により固定されている。
【0047】
また、第1バンド部材32,32は、金属材により形成されていると共に、冂状に屈曲する変位許容部32a,32aが設けられており、前後の端部間に張力が作用すると、前記変位許容部32a,32aの屈曲が少なくなって、延び変形可能なように構成されている。すなわち、第1燃料タンク30への衝撃荷重の入力時に延び変形し、該燃料タンク30の所定量の変位が許容されるようになっている。なお、第2バンド部材33,33にもそれぞれ、同様の変位許容部33a,33aが設けられている。ここで、所定量は、燃料タンク30の固定が解除されない程度の量である。
【0048】
また、車両1には、図2、図3、図5に示すように、車室R空間を、前記第1燃料タンク30が配設される空間Rtとそれ以外の空間Rpとに区画する隔壁50が設けられている。この隔壁50は、第1燃料タンク30を、側方、前後、及び上方から覆うように、側壁部50aと、前壁部50bと、後壁部50cと、上壁部50dとを有し、側壁部50aの下端部がトンネルレインフォースメント4に、前壁部50bの下端部が第1キックアップフロア部3b1の前壁部 に、後壁部50cの下端部がリヤフロア部3cの前端部近傍に、上壁部50cの車幅方向外端部がフロントドア開口1a後方の車体側部15の内面(インナパネル16)に、それぞれ締結具51…51により固定されている。なお、上壁部50dの高さは、運転席から、図示しない車体後面部の開口や車体側部15の開口1bを介して後方視界を確保可能なように設定されている。
【0049】
ここで、第1キックアップフロア部3b1は、前述のように、前後方向で第2クロスメンバ8とリヤフロア部3cとの間、車幅方向でトンネル部3dとサイドシル5との間において下方へ凹まされた構造とされており、前記燃料タンク30は、下部がこの凹部3b1u内に嵌るように配設されている。すなわち、燃料タンク30の車幅方向外方近傍には車体側部15(サイドシル5を含む)が、車幅方向内方近傍にはトンネル部3d及びトンネルレインフォースメント4の側壁部3da,4a(なお、これらの側壁部3da,4aをまとめて、以下、適宜「トンネル部3dの側壁部3ds」という。なお、側壁部3dsの下部は凹部3b1uの車幅方向内方側の側壁部でもある)が、前方近傍には凹部3b1uの前壁部3b1fが、後方近傍には第1キックアップフロア部3b1の後壁部3b1r(その下部は凹部3b1uの後壁部でもある)が存在している。その場合に、トンネル部3dの側壁部3dsは、下部側ほど車幅方向中央から離れるように傾斜しており、側突時に燃料タンク30を上方に移動させるガイド部Gsを構成する。また、第1キックアップフロア部3b1の後壁部3b1rは、後側ほど高くなるように傾斜しており、前後突時に燃料タンク30を上方に移動させるガイド部Gfrを構成する。
【0050】
次に、キックアップフロア部3b下方の第2燃料タンク60について説明すると、該第2燃料タンク60は、第1、第2キックアップフロア部3b1,3b2の下方に設けられ、これらのフロア部3b1,3b2間に渡って車幅方向に延びる形状をしている。詳しくは、図6にも示すように、第1キックアップフロア部3b1の下方に配置される第1タンク部60aと、第2キックアップフロア部3b2の下方に配置され、高さ方向で第1タンク部60aよりも高く、かつ容量が大きい第2タンク部60bと、これらのタンク部60a,60bの内側上部間を接続する略門形状の連結タンク部60cとを有し、非対称鞍型とされている。ここで、第1、第2タンク60a,60bの後部には、図4〜図6に示すように第1キックアップフロア部3b1の後壁部3b1rの背面に沿って立上がる隆起部60d,60eが一体形成されており、これらの隆起部60d,60eによって、第2燃料タンク60のタンク容量の拡大が図られている。
【0051】
そして、第2燃料タンク60は、図3〜図5に示すように、第1タンク部60a及び第2タンク部60bにおいて、バンド部材61,62によりフロアパネル3に支持されている。バンド部材61,62は、前端部がフロントフロア部3aの後端部に、後端部が第3クロスメンバ9に、それぞれ締結部材63,63により固定されている。ここで、第1タンク部60aと第2タンク部60b部との間には、前述のように排気管EPや、プロペラシャフトPSや、パワープラントフレームPF等が配設されているので、第1タンク部60aと第2タンク部60bとを別部材として構成することも可能であるが、本実施の形態においては、第1タンク部60aと第2タンク部60bとを連結タンク部60cにより連結して一体化したので、これらを2本のバンド部材61,62だけで車体に取り付けることができる。すなわち、第1タンク部60aと第2タンク部60bとを別部材として構成した場合、安定して取り付けるためには、各タンクごとに2本ずつのバンド部材が必要となるが、本実施の形態によれば、合計で2本のバンド部材61,62だけでよいので、車体への支持構造等の簡略化を図ることができると共に、組付け性の向上を図ることができる。
【0052】
次に第1の実施の形態に係る車両の燃料タンク配設構造の作用、効果を説明する。
【0053】
まず、本実施の形態においては、車室Rの前部においてフロアパネル3上に前席シート21,21が配設されていると共に、該フロアパネル3に車幅方向中央において上方へ膨出し、車体前後方向に延びるトンネル部3dが形成されているものにおいて、前記フロアパネル3における前席シート21,21後方のトンネル部3dの車幅方向一方側の第1キックアップフロア部3b1の上方に燃料タンク30を配設したものである。これによれば、全高が低いコンパクトな車両であっても、車室後部におけるトンネル部3dの車幅方向一方側のスペースを利用して十分な容量の燃料タンク30を配設することができる。また、トンネル部3dを挟んで車幅方向他方側の第2キックアップフロア部3b2の上方には、後席シート30を配設したものである。これによれば、多人数乗車を実現することができる。すなわち、本実施の形態によれば、多人数乗車と大型の燃料タンクの配設とを両立することができる。
【0054】
ここで、このような構造を採用した背景には、コンパクトな車体の車両(例えばスポーツタイプの車両)では、実際上1名または2名程度で乗車する機会が多く、2名分の前席シート21,21に加え、1名分の後席シート22を予備として設けておけば実用上ほとんど問題がないという思想が存在している。
【0055】
また、本実施の形態においては、車幅方向一方側の第1キックアップフロア部3b1を、車幅方向他方側の第2キックアップフロア部3b2よりも低くしたから、第1キックアップフロア部3b1の上方の車室空間の高さが第2キックアップフロア部3b2の上方の車室空間の高さよりも大きくなる。したがって、第1キックアップフロア部3b1の上方に配設される燃料タンク30を、該第1キックアップフロア部3b1を低くしない場合と比べ、大型化することができる。
【0056】
ところで、第1燃料タンク30をフロアパネル2の上方に配設したことにより、第1キックアップフロア部3b1及び第2キックアップフロア部3b2の下方に、高さは低いが、空間が生じることとなる。
【0057】
そこで、第1キックアップフロア部3b1及び第2キックアップフロア部3b2の下方の空間を有効利用して、これらのフロア部3b1,3b2間に渡って車幅方向に延びる第2燃料タンク60を配設するようにしたものである。これによれば、一方のキックアップフロア部の下方の空間のみを利用する場合よりも大容量の燃料を貯蔵することができる。また、本実施の形態においては、第2燃料タンク60には、第1燃料タンク30とは他種の燃料を貯蔵するようにしており、2種類の燃料を利用可能なハイブリッド式エンジンに対応することができる。なお、燃料がガソリンや軽油である場合には、第1燃料タンク、第2燃料タンクの両方を利用することも可能であり、この場合、燃料の貯蔵量を増大させることができる。
【0058】
また、車室Rの空間を、前記第1キックアップフロア部3b1の上方に配設された第1燃料タンク30が配設される空間Rtとそれ以外の空間Rpとに区画する隔壁50が設けられているから、フロアパネル2の上方に第1燃料タンク30を配設した場合でも、前記それ以外の空間Rpの安全性を良好に確保することができる。
【0059】
また、バルブ機構31は、第1燃料タンク30の外面における第1キックアップフロア部3b1に近い方の車体側部15に対向しない部分、詳しくは第1燃料タンク30の下部にフロアパネル2に対向して設けられているから、該車体側部15に他車両の側突等があって車体側部15が車室側へ変位した場合でも、フロアパネル2自体の車幅方向剛性により、第1燃料タンク30におけるバルブ機構31が設けられた下部側が保護され、バルブ機構31への当接が回避される。したがって、バルブ機構31の破損等が良好に抑制されることとなる。
【0060】
また、フロアパネル2の前記第1キックアップフロア部3b1側の側部に車体前後方向に延びる閉断面体のサイドシル5(フレーム)が設けられているから、該フロアパネル2の車体前後方向に対する剛性が向上する。そして、前記バルブ機構31は、サイドシル5とほぼ同じ高さ位置に配設されているから、車体の第1キックアップフロア部3b1側に側面衝突等があった場合に、第1燃料タンク30におけるバルブ機構31が設けられた下部側がより良好に保護されて、バルブ機構31の破損等が一層良好に抑制されることとなる。
【0061】
また、燃料タンク30は、該タンク30の外面に巻回され、端部が車体に固定されたバンド部材32,33により車体に固定されているから、該燃料タンク30の第1キックアップフロア部3b1に対する微小な変位が許容される。したがって、急減速、急加速時や他車両との衝突(衝突というときは、側突と前後突との両方を含む。以下同じ)時に、燃料タンク30に局部的に大きな変形応力が生じるのが抑制され、該燃料タンク30が破損するのが防止されることとなる。また、急減速、急加速時や他車両との衝突時に、燃料タンク30が大きく振動、変位するのが抑制されることとなる。このように本実施の形態によれば、燃料タンク30を、第1キックアップフロア部3b1の上方に、急減速、急加速時や他車両との衝突時における安全性を確保して配設することができる。
【0062】
また、バンド部材32,33は複数設けられ、燃料タンク30を車体前後方向及び車幅方向に巻回しているから、急減速、急加速時における燃料タンク30の振動、変位を良好に抑制することができる。
【0063】
ところで、他車両との衝突時、特に高速走行時における衝突時には、燃料タンク30に生じる慣性力(衝突時に生じる慣性力は、衝突により燃料タンク30に間接的に入力される衝撃荷重ということができる)が大きいので、バンド部材32,33の端部と車体(トンネルレインフォースメント5,サイドシル5、第1キックアップフロア部3b1の前壁部3b1k、リヤフロア部3c)との締結部材34,35による固定部に大きな引っ張り応力が発生し、この応力により前記固定部の破損が生じる虞がある。
【0064】
しかし、本実施の形態によれば、バンド部材32,33に、燃料タンク30への衝撃荷重の入力時に延び変形し、該燃料タンク30の所定量の変位を許容する変位許容部32a,33aを設けたものであり、これによれば、衝突時に燃料タンク30に生じた慣性が大きいときには、変位許容部32a,33aが延び変形し、これによりバンド部材32,33の端部と車体との固定部に大きな引っ張り応力が発生するのが防止されることとなる。したがって、バンド部材32,33の端部と車体との固定部の破損が防止されることとなる。なお、このように燃料タンク30が変位した場合でも、バンド部材32,32,33,33は凹溝30a…30aに嵌っているので、脱落せず、燃料タンク30が確実に保持されることとなる。
【0065】
また、側突や前後突により車体から燃料タンク30に直接衝撃荷重が入力されたときにも、変位許容部32a,33aが延び変形し、これにより燃料タンク30が後述するように前記ガイド部Gs,Gfrに沿って上方に移動可能となる。
【0066】
また、変位許容部32a,33aは、各バンド部材32,33に設けられているから、各バンド部材32,33において、バンド部材32,33の端部と車体との固定部の破損の防止効果が得られると共に、側突及び前後突のいずれの場合でも燃料タンク30が上方に移動可能となる。
【0067】
また、本実施の形態においては、他車両との衝突時において以下のような作用、効果が得られる。すなわち、図7に示すように、例えば車幅方向一方側の第1キックアップフロア部3b1側の車体側部15(以下、適宜、「第1フロア部側車体側部15」という)に他車両等の側突により側方から衝撃荷重Fs1が入力されて、仮想線で示すように、該第1フロア部側車体側部15がトンネル部3d側に変位して燃料タンク30に当接すると、該燃料タンク30が第1フロア部側車体側部15によりトンネル部3d側に押され、該タンク30の下部が、トンネル部3dの側壁部3ds(ガイド部Gs)に当接することとなる。その場合に、該側壁部3dsは下部側ほど車幅方向中央から外方に離れるように傾斜しているから、燃料タンク30が上方へ押し上げられる、つまり上方に移動させられることとなる。一方、車幅方向他方側の第2キックアップフロア部3b2側の車体側部15(以下、適宜「第2フロア部側車体側部15」という)に側突により側方から衝撃荷重Fs2が入力されて、該第2フロア部側車体側部15及びトンネル部3dが前記第1フロア部側車体側部15側に変位すると(図示せず)、該トンネル部3dの側壁部3ds(ガイド部Gs)が燃料タンク30の下部に当接し、該燃料タンク30が前記第1フロア部側車体側部15側に押されることとなる。その場合に、トンネル部3dの側壁部3dsは下部側ほど車幅方向中央から外方に離れるように傾斜しているから、燃料タンク30が上方へ押し上げられる、つまり上方に移動させられることとなる。以上のように本実施の形態によれば、左右のいずれの車体側部15,15に側突があった場合でも、燃料タンク30の下部が第1フロア部側車体側部15とトンネル部3dとで挟まれるのが防止される。すなわち、燃料タンク30を第1キックアップフロア部3b1の上方に側突安全性を確保して配設することができる。
【0068】
また、図8に示すように、例えば車体後部に他車両等の後突により車体後方から衝撃荷重Frが入力されて車体後部が前方に変位し、これに伴って仮想線で示すように第1キックアップフロア部3b1の後壁部3b1r(ガイド部Gfr)も前方に変位して燃料タンク30に当接すると、該燃料タンク30が前記後壁部3b1rにより前方に押されることとなる。その場合に、第1キックアップフロア部3b1の後壁部3b1rは、後側ほど高くなるように傾斜しているから、燃料タンク30が上方へ押し上げられる、つまり上方に移動させられることとなる。一方、車体前部に前突により車体前方から衝撃荷重Ffが入力されて車体前部が後方に変位し(図示せず)、これに伴って凹部3b1uの前壁部3b1fも後方に変位して燃料タンク30に当接すると、該燃料タンク30が前記前壁部3b1fにより後方に押され、該タンク30の下部が、第1キックアップフロア部3b1の後壁部3b1r(ガイド部Gs)に当接することとなる。その場合に、該後壁部3b1rは後側ほど高くなるように傾斜しているから、燃料タンク30が上方へ押し上げられる、つまり上方に移動させられることとなる。以上のように本実施の形態によれば、車体に前後のいずれの方向から衝撃衝突が入力された場合でも、燃料タンク30の下部が凹部3b1uの前壁部3b1fと第1キックアップフロア部3b1の後壁部3b1rとで挟まれるのが防止される。すなわち、燃料タンク30を第1キックアップフロア部3b1の上方に前後突安全性を確保して配設することができる。
【0069】
なお、第1の実施の形態においては、側突用のガイド部Gsは、第1キックアップフロア部3b1側のトンネル部3dの側壁部3dsを下部側ほど車幅方向中央から離れるように傾斜させることにより構成し、前後突用のガイド部Gfrは、第1キックアップフロア部3b1の後壁部3b1rを後側ほど高くなるように傾斜させることにより構成したが、これらのガイド部Gs,Gfrの他の構成例を、第2〜第6の実施の形態において説明する。なお、符号は、第1の実施の形態と同一のものを用いる。
【0070】
すなわち、第2の実施の形態においては、図9に示すように、側突用のガイド部Gsは、サイドシル5のインナパネル5a(側壁部)に接合された第1キックアップフロア部3b1の側部3b1sを、下部側ほど車幅方向中央に近くなるように傾斜させることにより構成されている。なお、サイドシル5は、図9からわかるように、インナパネル5aの上端が前記一方側フロア部3b1よりも高くされている。なお、それ以外の構成は、第1の実施の形態と同様とされている。
【0071】
第2の実施の形態によれば、例えば前記第1キックアップフロア部3b1側の第1フロア部側車体側部15に他車両等の側突により側方から衝撃荷重Fs1が入力されて、仮想線で示すように、該第1フロア部側車体側部15がトンネル部3d側に変位すると、第1キックアップフロア部3b1の側部3b1s(ガイド部Gs)が燃料タンク30の下部に当接し、該燃料タンク30がトンネル部3d側に押されることとなる。その場合に、第1キックアップフロア部3b1の側部3b1sが下部側ほど車幅方向中央に近くなるように傾斜しているから、燃料タンク30が上方へ押し上げられる、つまり上方に移動させられることとなる。一方、車幅方向他方側の他方側車体側部15に側突により側方から衝撃荷重Fs2が入力されて、該第2フロア部側車体側部15及びトンネル部3dが前記第1フロア部側車体側部15側に変位すると(図示せず)、該トンネル部3dにより燃料タンク30が第1フロア部側車体側部15側に押され、該タンク30の下部が、第1キックアップフロア部3b1の側部3b1s(ガイド部Gs)に当接することとなる。その場合に、該側部3b1sは下部側ほど車幅方向中央に近くなるように傾斜しているから、燃料タンク30が上方へ押し上げられる、つまり上方に移動させられることとなる。以上のように本発明によれば、左右のいずれの車体側部に側突があった場合でも、燃料タンク30の下部が第1フロア部側車体側部15とトンネル部3dとで挟まれるのが防止される。すなわち、燃料タンク30を第1キックアップフロア部3b1の上方に側突安全性を確保して配設することができる。
【0072】
次に、第3の実施の形態について説明する。第3の実施の形態においては、図10に示すように、前後突用のガイド部Gfrは、凹部3b1uの前壁部3b1fを、前側ほど高くなるように傾斜させることにより構成されている。
【0073】
第3の実施の形態によれば、例えば車体後部に他車両等の後突により車体後方から衝撃荷重Frが入力されて車体後部が前方に変位し、これに伴って仮想線で示すように第1キックアップフロア部3b1の後壁部3b1rも前方に変位して燃料タンク30に当接すると、該燃料タンク30が該後壁部3b1rにより前方に押され、該タンク30の下部が、凹部3b1uの前壁部3b1f(ガイド部Gfr)に当接することとなる。その場合に、凹部3b1uの前壁部3b1fは前側ほど高くなるように傾斜しているから、燃料タンク30が上方へ押し上げられる、つまり上方に移動させられることとなる。一方、車体前部に前突により車体前方から衝撃荷重Ffが入力されて車体前部が後方に変位し(図示せず)、これに伴って凹部3b1uの前壁部3b1f(ガイド部Gfr)も後方に変位して燃料タンク30に当接すると、該燃料タンク30が該前壁部3b1fにより後方に押されることとなる。その場合に、この前壁部3b1fは、前側ほど高くなるように傾斜しているから、燃料タンク30が上方へ押し上げられる、つまり上方に移動させられることとなる。以上のように本実施の形態によれば、車体に前後のいずれの方向から衝撃衝突が入力された場合でも、燃料タンク30の下部が凹部3b1uの前壁部3b1fと第1キックアップフロア部3b1の後壁部3b1rとで挟まれるのが防止される。すなわち、燃料タンク30を第1キックアップフロア部3b1の上方に前後突安全性を確保して配設することができる。
【0074】
次に、第4の実施の形態について説明する。第4の実施の形態においては、図11に示すように、側突用のガイド部Gsとして、第1、第2の実施形態で説明したガイド部Gsの両方が設けられている。すなわち、トンネル部3dの側壁部3dsが、下部側ほど車幅方向中央から離れるように傾斜すると共に、第1キックアップフロア部3b1の側部3b1sが、下部側ほど車幅方向中央に近くなるように傾斜している。
【0075】
第4の実施の形態によれば、例えば前記第1キックアップフロア部3b1側の第1フロア部側車体側部15に他車両等の側突により側方から衝撃荷重Fs1が入力されて、該第1フロア部側車体側部15がトンネル部3d側に変位すると、第1キックアップフロア部3b1の側部3b1s(ガイド部Gs)が下部側ほど車幅方向中央に近くなるように傾斜しているから、この側部3b1sにより、第2の実施の形態同様、燃料タンク30が上方へ押し上げられる、つまり上方に移動させられることとなる。一方、第2キックアップフロア部3b2側の第2フロア部側車体側部15に側突により側方から衝撃荷重Fs2が入力されて、該第2フロア部側車体側部15及びトンネル部3dが前記第1フロア部側車体側部15側に変位すると、トンネル部3dの側壁部3dsにより、第1の実施の形態同様、燃料タンク30が上方へ押し上げられる、つまり上方に移動させられることとなる。
【0076】
そして、特に、本実施の形態によれば、燃料タンク30の下部の両側方にガイド部Gsが設けられているから、仮に一方のガイド部Gsによる上方への移動量が少なかった場合でも、他方のガイド部Gsに当接するとさらに上方へ移動させられることとなる。すなわち、確実に燃料タンク30が上方に移動することとなる。
【0077】
次に、第5の実施の形態について説明する。第5の実施の形態においては、図12に示すように、前後方向用のガイド部Gfrとして、第1、第3の実施形態で説明したガイド部Gfrの両方が設けられている。すなわち、凹部3b1uの前壁部3b1fが、前側ほど高くなるように傾斜し、第1キックアップフロア部3b1の後壁部3b1rが後側ほど高くなるように傾斜している。
【0078】
第5の実施の形態によれば、例えば車体後部に他車両等の後突により車体後方から衝撃荷重Frが入力されて車体後部が前方に変位し、これに伴って第1キックアップフロア部3b1の後壁部3b1r(ガイド部Gfr)も前方に変位して燃料タンク30に当接すると、第1キックアップフロア部3b1の後壁部3b1rが後側ほど高くなるように傾斜しているから、第1の実施の形態同様、燃料タンク30が上方へ押し上げられる、つまり上方に移動させられることとなる。一方、車体前部に前突により車体前方から衝撃荷重Ffが入力されて車体前部が後方に変位し、これに伴って凹部3b1uの前壁部3b1f(ガイド部Gfr)も後方に変位して燃料タンク30に当接すると、この前壁部3b1fが前側ほど高くなるように傾斜しているから、第3の実施の形態同様、燃料タンク30が上方へ押し上げられる、つまり上方に移動させられることとなる。このように本実施の形態によれば、車体に前後のいずれの方向から衝撃衝突が入力された場合でも、燃料タンク30の下部が凹部3b1uの前壁部3b1fと第1キックアップフロア部3b1の後壁部3b1rとで挟まれるのが防止される。すなわち、燃料タンク30を第1キックアップフロア部3b1の上方に前後突安全性を確保して配設することができる。
【0079】
そして、特に、本実施の形態によれば、燃料タンク30の下部の前後両近傍にガイド部Gfrが設けられているから、仮に一方のガイド部Gfrによる上方への移動量が少なかった場合でも、他方のガイド部Gfrに当接するとさらに上方へ移動させられることとなる。すなわち、確実に燃料タンク30が上方に移動することとなる。
【0080】
次に、第6の実施の形態について説明する。第6の実施の形態は、図13に示すように、前記第4の実施の形態における側突用のガイド部Gsのうち車幅方向外方のものを、サイドシル5のインナパネル5a(側壁部)における第1キックアップフロア部3b1よりも上方に突出する部分5asを下部側ほど車幅方向中央に近くなるように傾斜させることにより構成したものである。
【0081】
第6の実施の形態によれば、側突があった場合、燃料タンク30が、サイドシル5のインナパネル5a(側壁部)で構成されたガイド部Gsにより、第4の実施の形態同様に、燃料タンク30が上方に移動することとなる。なお、この構造は、第1の実施の形態においても適用可能である。
【0082】
次に、第7の実施の形態について説明する。第7の実施の形態においては、図14に示すように、フロアパネル103における前席シート121後方のトンネル部103dの車幅方向一方側の第1フロア部103b1にキックアップ部は設けられていないが、上方に突出してクロスメンバ105が設けられている。また、一方側のフロア部103b1の後方には、段上げされることによりリヤフロア部103cが設けられている。燃料タンク130は、これらのクロスメンバ105の後壁105fと、第1フロア部103b1後端の縦壁103rとの間に下部が嵌るように配設されている。そして、本実施の形態においては、第1フロア部103b1後端の縦壁103rを、後側ほど高くなるように傾斜させることにより、前突用のガイド部Gfrが構成されている。
【0083】
第7の実施の形態によれば、前突や後突により車体前方または車体後方から衝撃荷重Ff,Frが入力されたときに、第1フロア部103b1後端の縦壁103rにより、第1の実施の形態同様に、燃料タンク130が上方に移動させられることとなる。すなわち、本実施の形態によれば、車体に前後のいずれの方向から衝撃衝突が入力された場合でも、燃料タンク130の下部が、クロスメンバ105の後壁105fと第1フロア部103b1後端の縦壁103rとで挟まれるのが防止される。すなわち、燃料タンク130を第1フロア部103b1の上方に前後突安全性を確保して配設することができる。
【0084】
なお、前記各実施の形態においては、フロアパネル3(103)上方の第1燃料タンク30(130)は、水素を貯蔵するものであるが、ガソリンや軽油等の燃料を貯蔵するものとして利用することも可能である。
【0085】
また、前記各実施の形態においては、エンジンはハイブリッドエンジンであるが、本発明に係る燃料タンクの配設構造は、水素専用、ガソリン専用のエンジンにも適用可能である。そして、この場合においても、第1キックアップフロア部3b1、及び第2キックアップフロア部3b2の下方に、同種の燃料を貯蔵する第2のタンクを設けてもよく、こうすることにより、燃料の貯蔵量を増大させることができる。
【産業上の利用可能性】
【0086】
本発明は、フロアパネルにおける前席シート後方のトンネル部の車幅方向一方側のフロア部の上方に燃料タンクを配設する場合に、急減速、急加速時や他車両との衝突時における安全性を確保可能な燃料タンク配設構造を提供することができ、自動車産業に広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0087】
【図1】本発明の実施形態に係る車両の燃料タンク配設構造が適用された車両の側面図である。
【図2】同車両の平面図である。
【図3】図2のA−A断面図である。
【図4】図2のB−B断面図である。
【図5】図2のC−C断面図である。
【図6】第2燃料タンクの単体斜視図である。
【図7】車幅方向から車体に衝撃荷重が入力されたときの作用を示す図3相当の図である。
【図8】車体後方から車体に衝撃荷重が入力されたときの作用を示す図3相当の図である。
【図9】本発明の第2の実施形態に係る車両の燃料タンク配設構造についての図3相当の断面図である。
【図10】本発明の第3の実施形態に係る車両の燃料タンク配設構造についての図5相当の断面図である。
【図11】本発明の第4の実施形態に係る車両の燃料タンク配設構造についての図3相当の断面図である。
【図12】本発明の第5の実施形態に係る車両の燃料タンク配設構造についての図3相当の断面図である。
【図13】本発明の第6の実施形態に係る車両の燃料タンク配設構造についての図5相当の断面図である。
【図14】本発明の第7の実施形態に係る車両の燃料タンク配設構造についての図4相当の断面図である。
【符号の説明】
【0088】
1 車両
3 フロアパネル
3b1 第1キックアップフロア部(車幅方向一方側のフロア部)
3b1f 凹部の前壁部
3b1r 第1キックアップフロア部の後壁部
3b1s フロアパネルの側部
3b2 第2キックアップフロア部(車幅方向他方側のフロア部)
3d トンネル部
3ds トンネル部の側壁部
5 サイドシル
5a サイドシルインナパネル(フロアパネルの側端部に接合される側壁部)
5as ガイド部(前記フレームの側壁部における前記一方側フロア部よりも上方に突出する部分)
15 車体側部
21 前席シート
22 後席シート
31 バルブ機構
32,33 バンド部材
32a,33a 変位許容部
30 第1燃料タンク(燃料タンク)
50 隔壁
60 第2燃料タンク(第2の燃料タンク)
Gs 側突用のガイド部
Gfr 前後突用のガイド部
R 車室
Rt 燃料タンクが配設される空間
Rp それ以外の空間
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車室の前部においてフロアパネル上に前席シートが配設されていると共に、該フロアパネルに車幅方向中央において上方へ膨出し、車体前後方向に延びるトンネル部が形成された車両の燃料タンク配設構造であって、
前記フロアパネルにおける前記前席シート後方のトンネル部の車幅方向一方側のフロア部の上方に、燃料タンクが配設されていると共に、
該燃料タンクは、該タンクの外面に巻回され、端部が車体に固定されたバンド部材により車体に固定されていることを特徴とする車両の燃料タンク配設構造。
【請求項2】
前記請求項1に記載の車両の燃料タンク配設構造において、
前記一方側のフロア部が、前記フロアパネルにおける前記前席シート後方のトンネル部の車幅方向他方側のフロア部よりも低くされていることを特徴とする車両の燃料タンク配設構造。
【請求項3】
前記請求項1または請求項2に記載の車両の燃料タンク配設構造において、
前記バンド部材は、複数設けられ、前記燃料タンクを車体前後方向及び車幅方向に巻回していることを特徴とする車両の燃料タンク配設構造。
【請求項4】
前記請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の車両の燃料タンク配設構造において、
前記バンド部材には、前記燃料タンクへの衝撃荷重の入力時に延び変形し、該燃料タンクの所定量の変位を許容する変位許容部が設けられていることを特徴とする車両の燃料タンク配設構造。
【請求項5】
前記請求項4に記載の車両の燃料タンク配設構造において、
前記バンド部材が複数設けられている場合に、
前記変位許容部は、各バンド部材に設けられていることを特徴とする車両の燃料タンク配設構造。
【請求項6】
前記請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の車両の燃料タンク配設構造において、
前記フロアパネルにおける前記前席シート後方のトンネル部の車幅方向他方側のフロア部の上方に後席シートが配設されていることを特徴とする車両の燃料タンク配設構造。
【請求項7】
前記請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の車両の燃料タンク配設構造において、
前記一方側のフロア部と、前記フロアパネルにおける前記前席シート後方のトンネル部の車幅方向他方側のフロア部との少なくとも一方の下方に第2の燃料タンクが配設されていることを特徴とする車両の燃料タンク配設構造。
【請求項8】
前記請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の車両の燃料タンク配設構造において、
前記一方側のフロア部の上方に配設された前記燃料タンクは水素を貯蔵するものであることを特徴とする車両の燃料タンク配設構造。
【請求項1】
車室の前部においてフロアパネル上に前席シートが配設されていると共に、該フロアパネルに車幅方向中央において上方へ膨出し、車体前後方向に延びるトンネル部が形成された車両の燃料タンク配設構造であって、
前記フロアパネルにおける前記前席シート後方のトンネル部の車幅方向一方側のフロア部の上方に、燃料タンクが配設されていると共に、
該燃料タンクは、該タンクの外面に巻回され、端部が車体に固定されたバンド部材により車体に固定されていることを特徴とする車両の燃料タンク配設構造。
【請求項2】
前記請求項1に記載の車両の燃料タンク配設構造において、
前記一方側のフロア部が、前記フロアパネルにおける前記前席シート後方のトンネル部の車幅方向他方側のフロア部よりも低くされていることを特徴とする車両の燃料タンク配設構造。
【請求項3】
前記請求項1または請求項2に記載の車両の燃料タンク配設構造において、
前記バンド部材は、複数設けられ、前記燃料タンクを車体前後方向及び車幅方向に巻回していることを特徴とする車両の燃料タンク配設構造。
【請求項4】
前記請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の車両の燃料タンク配設構造において、
前記バンド部材には、前記燃料タンクへの衝撃荷重の入力時に延び変形し、該燃料タンクの所定量の変位を許容する変位許容部が設けられていることを特徴とする車両の燃料タンク配設構造。
【請求項5】
前記請求項4に記載の車両の燃料タンク配設構造において、
前記バンド部材が複数設けられている場合に、
前記変位許容部は、各バンド部材に設けられていることを特徴とする車両の燃料タンク配設構造。
【請求項6】
前記請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の車両の燃料タンク配設構造において、
前記フロアパネルにおける前記前席シート後方のトンネル部の車幅方向他方側のフロア部の上方に後席シートが配設されていることを特徴とする車両の燃料タンク配設構造。
【請求項7】
前記請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の車両の燃料タンク配設構造において、
前記一方側のフロア部と、前記フロアパネルにおける前記前席シート後方のトンネル部の車幅方向他方側のフロア部との少なくとも一方の下方に第2の燃料タンクが配設されていることを特徴とする車両の燃料タンク配設構造。
【請求項8】
前記請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の車両の燃料タンク配設構造において、
前記一方側のフロア部の上方に配設された前記燃料タンクは水素を貯蔵するものであることを特徴とする車両の燃料タンク配設構造。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【公開番号】特開2010−111280(P2010−111280A)
【公開日】平成22年5月20日(2010.5.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−285595(P2008−285595)
【出願日】平成20年11月6日(2008.11.6)
【出願人】(000003137)マツダ株式会社 (6,115)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成22年5月20日(2010.5.20)
【国際特許分類】
【出願日】平成20年11月6日(2008.11.6)
【出願人】(000003137)マツダ株式会社 (6,115)
【Fターム(参考)】
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