JP4577652B2 - 下部車体構造 - Google Patents

Description

本発明は車両の下部車体構造に関し、特に、燃料タンクの損傷防止に関する技術である。

車両の燃料タンクは、通常、サイドフレームやクロスメンバといったフレームに囲まれた空間内に配設され、取付用のブラケットを介してフレームに取り付けられる。この構造の場合、車両の衝突時に燃料タンクが移動してブラケットに衝突して破損する場合があるため、ブラケットとの取り付け部分に燃料タンクの移動を規制する部材を設けることが提案されている（特許文献１）。

特開平１０−３３８０３９号公報

ここで、一般に車体の設計においては車室内空間や周辺設備機器の空間の確保や衝突時の安全性の確保等の多様な要求を満たすべく、まずフレームが設計され、その後に燃料タンクの仕様が決定される。このため、車両のパッケージングによっては燃料タンクの配設スペースが小さくなる場合があり、フレームと燃料タンクの一部とが従来よりも近接する構成となる場合がある。この場合、車両の衝突時にはブラケット以外にも、フロアパネルとフレームとを接合するフレームのフランジ部の端部が燃料タンクに当接して燃料タンクを損傷する場合がある。

従って、本発明の目的は、フレームのフランジ部が燃料タンクに当接して燃料タンクを損傷することを防止することにある。

本発明によれば、車両のフロアパネル下に配設される燃料タンクと、前記燃料タンクの近傍を通過すると共に車両のフロアパネル下面に接合されるフレームと、を備え、前記フレームが前記フロアパネル下面に突き当てられて前記フロアパネル下面に接合されると共に前記燃料タンク側へ端部が突出したフランジ部を有する下部車体構造において、前記燃料タンクが前記フランジ部の前記端部よりも上方に膨出した膨出部を有し、前記フレームが前記フランジ部の前記端部に接続されると共に前記燃料タンクに向かって上方に延びる傾斜部を有することを特徴とする下部車体構造が提供される。

この下部車体構造によれば、前記傾斜部を設けたことにより、車両の衝突時に前記燃料タンクが前記フランジ部へ移動したとしても、当該フランジ部の端部が前記燃料タンクに当接することなく、前記燃料タンクは前記傾斜部に案内されて下方へ移動する。従って、車両のパッケージングと燃料タンクの容量との関係から前記燃料タンクが前記フランジ部の端部よりも上方に膨出した前記膨出部を有していても前記フレームの前記フランジ部が前記燃料タンクに当接して燃料タンクを損傷することを防止することができる。

本発明においては、前記膨出部は前記フランジ部側から上方へ傾斜して膨出している構成を採用できる。この構成によれば、前記燃料タンク自体にも傾斜面が形成され、前記燃料タンクが前記傾斜部に案内されてより円滑に下方へ移動し、前記燃料タンクの損傷を一層防止できる。

また、本発明においては、前記フレームは前記フランジ部と連なり下方へ延びる側面を有し、該側面は前記燃料タンクから離間する方向に傾斜して下方へ延びている構成を採用できる。この構成によれば、前記側面が前記燃料タンクから離間する方向に傾斜していることにより、衝突荷重が更に作用した場合にも前記燃料タンクが前記フレームにより阻まれることなく下方へ案内され、前記燃料タンクの損傷を一層防止できる。

また、本発明においては、前記傾斜部は前記フランジ部のうち、前記膨出部に面する部位にのみ設けられている構成を採用できる。この構成によれば、必要な部位にのみ前記傾斜部が設けられ、車体の軽量化を図れると共に前記フロアパネルと前記フレームとの接合力をより高めることができる。

また、本発明においては、前記フレームが車幅方向に延在するクロスメンバである構成を採用できる。この構成によれば、前記燃料タンクが前記クロスメンバ近傍に配設される場合に効果的である。

また、本発明においては、前記フレームが車両前後方向に延在するサイドフレームである構成を採用できる。この構成によれば、前記燃料タンクが前記サイドフレーム近傍に配設される場合に効果的である。

以上述べた通り、本発明によれば、フレームのフランジ部が燃料タンクに当接して燃料タンクを損傷することを防止することができる。

＜第１実施形態＞
図１は本発明の一実施形態に係る下部車体構造Ａの分解斜視図である。同図に示す下部車体構造Ａは自動車の後部の下部車体構造の要部を示している。下部車体構造Ａは、車両のリアフロアパネル１と、フロントフロアパネル２（同図において一部破断）と、リアフロアパネル１及びフロントフロアパネル２の下面に接合されるリアサイドフレーム３及び４を備える。リアサイドフレーム３及び４の間には車幅方向に延在するフレームとしてクロスメンバ５及び６が架設されている。

リアフロアパネル１下には燃料タンク７が配設されている。燃料タンク７はリアサイドフレーム３及び４並びにクロスメンバ５及び６によって囲まれるようにして配設されており、不図示の支持部材によりリアサイドフレーム３及び４により支持されている。クロスメンバ６は燃料タンク７の前方の近傍を通過するように配設されている。クロスメンバ６の上縁にはリアフロアパネル１及びフロントフロアパネル２の下面に突き当てられて当該下面に接合されるフランジ部６ａが形成されている。フランジ部６ａは燃料タンク７側（車体後方側）へその端部（エッジ）が略水平に突出して形成されている。フランジ部６ａの車幅方向の略中央部分にはフランジ部６ａに一体に接続されると共に燃料タンク７へ向かって上方に延びる傾斜部６ｂが形成されている。

図２（ａ）は図１の線ＸＸに沿う断面図（組立時）である。クロスメンバ６はフロントフロアパネル２と接合されることにより閉断面を構成している。本実施形態の場合、クロスメンバ６は、燃料タンク７に対峙する側面であってフランジ部６ａと連なり下方へ延びる側面６ｃを有する。側面６ｃは燃料タンク７から離間する方向に傾斜して下方へ（車体後方から前方へ向かって下方へ傾斜して）延びている。

燃料タンク７は、上部の部材７ａと下部の部材７ｂとを接合して形成されており、路面に面するその底面を保護するためにカバー部材８が接合されている。燃料タンク７の上部は、フランジ部６ａの端部（その突出方向を線Ｌ１で示す。）の高さよりも上方に膨出した膨出部７ｃが形成されている。本実施形態の場合、膨出部７ｃはフランジ部６ａ側から上方へ傾斜（つまり、車体前方側から後方側へ向かって上方へ傾斜）して膨出している。また、本実施形態の場合、燃料タンク７の前方部分には車両の衝突時の衝撃を緩和するパッド９が配設されている。パッド９はゴム等の弾性部材から構成される。

しかして、フランジ部６ａに傾斜部６ｂが無い場合、車両の前突又は後突時に燃料タンク７がクロスメンバ６に対して相対的に近接するように移動すると、フランジ部６ａの端部が膨出部７ｃに当接して、燃料タンク７が損傷する虞がある。図２（ｂ）は比較例として傾斜部６ｂを設けなかった場合の断面図を示しており、線Ｌ１上に膨出部７ｃが存在しているため、車両の前突又は後突時にフランジ部６ａの端部が膨出部７ｃに突き刺さる虞があることが分かる。フランジ部６ａの端部が突き刺されると、燃料タンク７に穴が空いて燃料の漏れを生じる虞がある他、剛性の高いクロスメンバ６に燃料タンク７が嵌合して移動できないままクロスメンバ６に押圧され、燃料タンク７の大きな変形を招く虞もある。

次に、フランジ部６ａに傾斜部６ｂを設けた本実施形態の場合の動作を説明する。図３（ａ）及び（ｂ）は車両の前突又は後突時の燃料タンク７の挙動を示す動作説明図である。車両に前突又は後突が生じると図３（ａ）に示すように燃料タンク７がクロスメンバ６に対して相対的に近接するように移動する。この時、フランジ部６ａに傾斜部６ｂを設けたことにより、フランジ部６ａの端部が膨出部７ｃに当接することが無いだけでなく、傾斜部６ｂの傾斜に案内されて燃料タンク７が下方へ移動し、移動量を確保できる。従って、車両のパッケージングと燃料タンク７の容量との関係から燃料タンク７がフランジ部６ａの端部よりも上方に膨出した膨出部７ｃを有していてもフランジ部６ａが燃料タンク７に当接して燃料タンクを損傷することを防止することができる。また、本実施形態では膨出部７ｃがフランジ部６ａ側から上方へ傾斜して膨出しているので、燃料タンク７が傾斜部６ｂに案内されてより円滑に下方へ移動し、燃料タンク７の損傷を一層防止できる。

また、本実施形態ではクロスメンバ６の側面６ｃが燃料タンク７から離間する方向に傾斜しているので、図３（ｂ）に示すように、衝突荷重が更に作用した場合にも燃料タンク７がクロスメンバ６により阻まれることなく側面６ｃにより下方へ案内され、燃料タンク７の損傷を一層防止できる。

また、図１に示すように本実施形態では傾斜部６ｂがフランジ部６ａの全域に渡って設けておらず、燃料タンク７の膨出部７ｃに面する（換言すれば対峙する）部位にのみ設けられている。必要な部位にのみ傾斜部６ｂを設けることにより、車体の軽量化を図れると共にフロアパネル１及び２とクロスメンバ６との接合力をより高めることができる。

＜第２実施形態＞
図４は本発明の他の実施形態に係る下部車体構造Ｂの平面視図である。同図に示す下部車体構造Ｂは自動車の後部の下部車体構造の要部を示している。下部車体構造Ｂは、車両のリアフロアパネル１１（同図において一部破断）と、フロントフロアパネル１２（同図において一部破断）と、リアフロアパネル１１の下面に接合されるリアサイドフレーム１３及び１４と、を備える。リアサイドフレーム１３及び１４の間には車幅方向に延在するフレームとしてのクロスメンバ１５が架設されている。

リアフロアパネル１１下には燃料タンク１７が配設されている。燃料タンク１７はリアサイドフレーム１３及び１４並びにクロスメンバ１５によって囲まれるようにして配設されており、不図示の支持部材により車体に支持されている。リアサイドフレーム１３及び１４は燃料タンク７の側方の近傍を通過するように配設されている。リアサイドフレーム１３及び１４の上縁にはリアフロアパネル１１の下面に突き当てられて当該下面に接合されるフランジ部１３ａ、１４ａがそれぞれ形成されている。フランジ部１３ａ、１４ａのうち、車体内側のものは燃料タンク１７側へその端部（エッジ）が略水平に突出して形成され、車体外側のものは車体外側へその端部が略水平に突出して形成されている。フランジ部１３ａ、１４ａのうち、車体内側のものの一部にはフランジ部１３ａ、１４ａに一体に接続されると共に燃料タンク１７へ向かって上方に延びる傾斜部１３ｂ、１４ｂが形成されている。

図５（ａ）は図４の線ＹＹに沿う断面図である。リアサイドフレーム１３及び１４は上方へ開口した断面コの字状をなし、リアフロアパネル１１と接合されることにより閉断面を構成している。燃料タンク１７は、上部の部材１７ａと下部の部材１７ｂとを接合して形成されており、路面に面するその底面を保護するためにカバー部材１８が接合されている。燃料タンク１７の上部は、車体内側のフランジ部１３ａ、１４ａの端部（その突出方向を線Ｌ２で示す。）の高さよりも上方に膨出した膨出部１７ｃが形成されている。本実施形態の場合、膨出部１７ｃはフランジ部１３ａ及び１４ａ側から上方へ傾斜（つまり、車体側方側から中央側へ向かって上方へ傾斜）して膨出している。また、本実施形態の場合、傾斜部１３ｂ、１４ｂをフランジ部１３ａ、１４ａの全域に渡って設けておらず、燃料タンク１７の膨出部１７ｃに面する（換言すれば対峙する）部位にのみ設けられている。

しかして、フランジ部１３ａ、１４ａに傾斜部１３ｂ、１４ｂが無い場合、車両の側突時に燃料タンク１７がリアサイドフレーム１３又は１４に対して相対的に近接するように移動すると、フランジ部１３ａ、１４ａの端部が膨出部１７ｃに当接して、燃料タンク１７が損傷する虞がある。図５（ｂ）は比較例として傾斜部１３ｂ、１４ｂを設けなかった場合の断面図を示しており、線Ｌ２上に膨出部１７ｃが存在しているため、車両の側突時にフランジ部１３ａ、１４ａの端部が膨出部１７ｃに突き刺さる虞があることが分かる。フランジ部１３ａ、１４ａの端部が突き刺されると、燃料タンク１７に穴が空いて燃料の漏れを生じる虞がある他、剛性の高いリアサイドフレーム１３又は１４に燃料タンク１７が嵌合して移動できないままリアサイドフレーム１３又は１４に押圧され、燃料タンク１７の大きな変形を招く虞もある。

次に、フランジ部１３ａ、１４ａに傾斜部１３ｂ、１４ｂを設けた本実施形態の場合の動作を説明する。図６（ａ）及び（ｂ）は車両の側突時の燃料タンク１７の挙動を示す動作説明図である。車両に側突が生じると図６（ａ）に示すように燃料タンク１７が、その衝突方向によってリアサイドフレーム１３又は１４のいずれかに対して相対的に近接するように移動する。図６（ａ）及び（ｂ）では燃料タンク１７がリアサイドフレーム１３に対して相対的に近接するように移動した例を示しているが、燃料タンク１７がリアサイドフレーム１４に対して相対的に近接するように移動した場合も同様である。

この時、フランジ部１３ａに傾斜部１３ｂを設けたことにより、フランジ部１３ａの端部が膨出部１７ｃに当接することが無いだけでなく、傾斜部１３ｂの傾斜に案内されて燃料タンク１７が下方へ移動し、移動量を確保できる。従って、車両のパッケージングと燃料タンク１７の容量との関係から燃料タンク１７がフランジ部１３ａの端部よりも上方に膨出した膨出部１７ｃを有していてもフランジ部１３ａが燃料タンク１７に当接して燃料タンクを損傷することを防止することができる。また、本実施形態では膨出部１７ｃがフランジ部１３ａ側から上方へ傾斜して膨出しているので、燃料タンク１７が傾斜部１３ｂに案内されてより円滑に下方へ移動し、燃料タンク１７の損傷を一層防止できる。

更に、本実施形態では膨出部１７ｃの傾斜が燃料タンク１７の側部中央付近まで及んでいるので、図６（ｂ）に示すように、衝突荷重が更に作用した場合にも燃料タンク１７がリアサイドフレーム１３により阻まれることなく、その側面１３ｃに当接しながら下方へ案内され、燃料タンク１７の損傷を一層防止できる。なお、燃料タンク１７の下方への移動を促進するために、上記第１実施形態と同様に、リアサイドフレーム１３、１４の燃料タンク１７に対峙し、車体内側のフランジ部１３ａ、１４ａと連なり下方へ延びる側面１３ｃ、１４ｃを、燃料タンク１７から離間する方向に傾斜して下方へ（車体内側から外側へ向かって下方へ傾斜して）延びるように構成することもできる。

また、本実施形態では傾斜部１３ｂ、１４ｂがフランジ部１３ａ、１４ａの全域に渡って設けておらず、燃料タンク１７の膨出部１７ｃに面する部位にのみ設けられている。必要な部位にのみ傾斜部１３ｂ、１４ｂを設けることにより、車体の軽量化を図れると共にフロアパネル１１とリアサイドフレーム１３、１４との接合力をより高めることができる。

本発明の一実施形態に係る下部車体構造Ａの分解斜視図である。 （ａ）は図１の線ＸＸに沿う断面図（組立時）、（ｂ）は比較例として傾斜部６ｂを設けなかった場合の線ＸＸに沿う断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は車両の前突又は後突時の燃料タンク７の挙動を示す動作説明図である。 本発明の他の実施形態に係る下部車体構造Ｂの平面視図である。 （ａ）は図４の線ＹＹに沿う断面図、（ｂ）は比較例として傾斜部１３ｂ、１４ｂを設けなかった場合の図４の線ＹＹに沿う断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は車両の側突時の燃料タンク１７の挙動を示す動作説明図である。

符号の説明

Ａ、Ｂ 下部車体構造
３、４、１３、１４ リアサイドフレーム
５、６、１５ クロスメンバ
６ａ、１３ａ、１４ａ フランジ部
６ｂ、１３ｂ、１４ｂ 傾斜部
６ｃ 側面
７、１７ 燃料タンク
７ｃ、１７ｃ 膨出部

Claims (6)

1. 車両のフロアパネル下に配設される燃料タンクと、
   前記燃料タンクの近傍を通過すると共に車両のフロアパネル下面に接合されるフレームと、を備え、
   前記フレームが前記フロアパネル下面に突き当てられて前記フロアパネル下面に接合されると共に前記燃料タンク側へ端部が突出したフランジ部を有する下部車体構造において、
   前記燃料タンクが前記フランジ部の前記端部よりも上方に膨出した膨出部を有し、
   前記フレームが前記フランジ部の前記端部に接続されると共に前記燃料タンクに向かって上方に延びる傾斜部を有することを特徴とする下部車体構造。
2. 前記膨出部は前記フランジ部側から上方へ傾斜して膨出していることを特徴とする請求項１に記載の下部車体構造。
3. 前記フレームは前記フランジ部と連なり下方へ延びる側面を有し、該側面は前記燃料タンクから離間する方向に傾斜して下方へ延びていることを特徴とする請求項１又は２に記載の下部車体構造。
4. 前記傾斜部は前記フランジ部のうち、前記膨出部に面する部位にのみ設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の下部車体構造。
5. 前記フレームが車幅方向に延在するクロスメンバであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の下部車体構造。
6. 前記フレームが車両前後方向に延在するサイドフレームであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の下部車体構造。

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