JP2011084122A - 自動車の燃料容器支持装置の固定構造 - Google Patents

Abstract

【課題】軽量化を図ることができ、部品の点数を削減できる自動車の燃料容器支持装置の固定構造を提供する。
【解決手段】燃料容器５０を保持する保持部３０と基台１０を備えた燃料容器支持装置１００が車体後部に搭載され、保持部３０で保持した燃料容器５０の重心５０Ａよりも車両前方側Ｆｒと車両後方側Ｒｒで基台１０がフロアパネル１に上下方向に固定されている自動車の燃料容器支持装置の固定構造であって、燃料容器５０の重心５０Ａよりも車両前方側Ｆｒと車両後方側Ｒｒで基台１０の車幅方向の側面１１Ｍとフロアパネル１がステー７０で連結され、基台１０の車幅方向の側面１１Ｍとステー７０は車幅方向に連結されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、
燃料容器を保持する保持部と基台を備えた燃料容器支持装置が車体後部に搭載され、
前記保持部で保持した前記燃料容器の重心よりも車両前方側と車両後方側で前記基台が前記フロアパネルに上下方向に固定されている自動車の燃料容器支持装置の固定構造に関する。

従来、上記の自動車の燃料容器支持装置の固定構造では、前記保持部で保持した燃料容器の重心よりも車両前方側と車両後方側で基台がフロアパネルに単に上下方向にボルト固定されているだけであった（特許文献１参照）。

実公昭５１−７６１４号公報

上記従来の構造によれば、自動車の加減速時に車両前方側に向かう力が発生した場合、この力により燃料容器の重心よりも車両前方側の基台のボルト固定部に圧縮力が加わり、燃料容器の重心よりも車両後方側のボルト固定部に引っ張り力が加わっていた。また、自動車の加速時に車両後方側に向かう力が発生した場合、この力により前記車両前方側のボルト固定部に引っ張り力が加わり、前記車両後方側のボルト固定部に圧縮力が加わっていた。

前記圧縮力や引っ張り力は前記ボルト固定部に繰り返し作用することから、前記ボルト固定部及びその周辺に高い強度性能が必要とされ、ボルト固定部とその周辺の部品の板厚の増加やリンフォースの追加を招くとともに、ボルト・ナットの大型化やボルト・ナットの個数の増加を招いていた。その結果、燃料容器支持装置の重量が増大し、部品点数が増加するという問題があった。
本発明は上記実状に鑑みて成されたもので、その目的は、軽量化を図ることができ、部品点数を削減できる自動車の燃料容器支持装置の固定構造を提供する点にある。

本発明の特徴は、
燃料容器を保持する保持部と基台を備えた燃料容器支持装置が車体後部に搭載され、
前記保持部で保持した前記燃料容器の重心よりも車両前方側と車両後方側で前記基台が前記フロアパネルに上下方向に固定されている自動車の燃料容器支持装置の固定構造であって、
前記燃料容器の重心よりも車両前方側と車両後方側で前記基台の車幅方向の側面と前記フロアパネルがステーで連結され、
前記基台の車幅方向の側面とステーは車幅方向に連結されている点にある。（請求項１）

この構成によれば、前記燃料容器の重心よりも車両前方側と車両後方側で基台の車幅方向の側面とフロアパネルがステーで連結され、基台の車幅方向の側面とステーは車幅方向に連結されているから、自動車の加減速時や加速時に発生する力を剪断方向でも受けることができて、燃料容器支持装置のフロアパネルへの固定強度を向上させることができ、基台がフロアパネルに上下方向に固定されている固定箇所（固定部）で受ける力を低減することができる。これによって固定箇所周辺の補強を最小限とすることができ、重量の増大を抑えることができるとともに部品点数を削減できる。（請求項１）

本発明において、
前記ステーとフロアパネルの間に別部材が配置されて、前記ステーが前記別部材に連結されていると、ステー連結のためのフロアパネルの形状変更を回避することができて、フロアパネルの構造が複雑化することを回避することができる。また、フロアパネルの形状変化に別部材で対応することができてステー形状を簡素化することができる。（請求項２）

本発明において、
前記燃料容器の重心よりも車両前方側のステーと前記基台の側面との第１連結部は、前記車両前方側のステーと前記フロアパネルとの第２連結部より車両後方側に位置し、
前記燃料容器の重心よりも車両後方側のステーと前記基台の側面との第３連結部は、前記車両後方側のステーと前記フロアパネルの第４連結部より車両前方側に位置していると、次の作用を奏することができる。（請求項３）

前記燃料容器の重心よりも車両前方側のステーと前記基台の側面との第１連結部は、前記車両前方側のステーと前記フロアパネルとの第２連結部より車両後方側に位置しているから、自動車の加減速時に発生する車両前方側に向かう力にステーを介して車両前方側から抗することができる。
また、前記燃料容器の重心よりも車両後方側のステーと前記基台の側面との第３連結部は、前記車両後方側のステーと前記フロアパネルの第４連結部より車両前方側に位置しているから、自動車の加速時に発生する車両後方側に向かう力にステーを介して車両後方側から抗することができる。
これにより、燃料容器支持装置のフロアパネルへの固定強度を向上させることができ、基台がフロアパネルに上下方向に固定されている固定箇所（固定部）で受ける力を低減することができる。その結果、固定箇所周辺の補強を最小限とすることができ、重量の増大を抑えることができる。（請求項３）

本発明において、
前記基台とフロアパネル、前記基台の車幅方向の側面とステー、前記フロアパネルとステーはそれぞれボルトで固定されていると、燃料容器支持装置のフロアパネルへの固定作業を簡単に行うことができて、固定作業の作業性を向上させることができる。（請求項４）

本発明によれば、
軽量化を図ることができ、部品点数を削減できる自動車の燃料容器支持装置の固定構造を提供することができた。

自動車の後部車体の側面図 自動車の後部車体の斜視図 （ａ）は燃料容器支持装置の基台周りの側面図（ｂ）は比較例の燃料容器支持装置の基台周りの側面図 （ａ）は燃料容器支持装置の縦断正面図（ｂ）は比較例の燃料容器支持装置の縦断正面図

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１，図２にＣＮＧ（圧縮天然ガス）を貯留する燃料容器としてのガスタンク５０を自動車の車体後部のフロアパネル１に固定した自動車の燃料容器の固定構造を示してある。符号３はリアドア用の開口である。

前記ガスタンク５０は外径に比べて軸芯方向の長さが長い金属製の円筒状に形成されている。ガスタンク５０の長手方向両端部は半球状に形成され、両端部間は、外径が全長にわたって一定に設定されている。このガスタンク５０を軸芯が車幅方向に沿う横向き姿勢に設定し、フロアパネル１に燃料容器支持装置１００を介して固定してある。フロアパネル１にはタイヤ収容凹部７２が形成されている。

ガスタンク５０の左端部には配管接続部５１（配管接続口、ガス給排口）が設けられている。前記燃料容器支持装置１００（及びガスタンク５０）は、シートバック７とシートクッション８から成るリアシートの車両後方側Ｒｒの車体後部に搭載され、車体パネル２の車幅方向内側Ｗ１のパネル面よりも車幅方向内側Ｗ１に膨出した左右一対のホイールハウスインナパネル４の間に位置している。

［燃料容器支持装置１００の構造］
図２，図３（ａ）に示すように、燃料容器支持装置１００は、フロアパネル１に載置固定される基台１０と、ガスタンク５０を保持する保持部３０とから成る。

［基台１０の構造］
図２，図３（ａ）に示すように、基台１０は、フロアパネル１のタイヤ収容凹部７２を挟んで位置する左右一対の支持壁１１と、左右一対の支持壁１１の上端部のうち車両後方側Ｒｒの上端部部分１１Ｊ２同士を連結する連結部材１２とを備えている。支持壁１１は中空の箱状に形成され、連結部材１２は断面円形のパイプ部材で形成されている。これにより、基台１０の剛性・強度を確保できる構造でありながら、基台１０の軽量化を図ることができる。また基台１０の材料コストを低廉化できて、燃料容器支持装置１００の製作コストを低廉化することができる。

支持壁１１は、横断面において車両前後方向に長い長方形状に形成されるとともに、車幅方向視（側面視）で上端部が二股状に形成され、車両前方側Fｒの上端部部分１１J１が、車両後方側Ｒｒの上端部部分１１J２よりも高所に位置している。

両上端部部分１１J１,１１J２の上面は長方形状の水平面に形成されている。車両前方側Ｆｒの上端部部分１１Ｊ１には裏面にナットが溶接固着されており、前記上端部部分１１Ｊ１に保持部３０の後述の第２取り付けブラケット３４が連結する。

そして、前記支持壁１１の下端部がフロアパネル１に上下方向に固定されている。この固定構造（燃料容器支持装置１００の固定構造）と前記基台１０の構造については後で詳しく説明する。

車両後方側Ｒｒの上端部部分１１Ｊ２には車両後方側Ｒｒ及び上方に開放する切り欠きが形成され、切り欠きに連結部材１２の長手方向の端部が嵌合して溶接固着されている。また、連結部材１２の長手方向中間部に左右一対の第１取り付けブラケット１３が溶接固着されて、連結部材１２から第１取り付けブラケット１３が車両後方側Ｒｒに突出している。

［保持部３０の構造］
図２，図３（ａ）に示すように、保持部３０は、ガスタンク５０の下半部を取り囲む平面視長方形の環状の枠体３９と、枠体３９に設けられ、ガスタンク５０を下側から受け止め支持する左右一対の円弧状の下側バンド３２と、ガスタンク５０を下側バンド３２との協働で上側から締め付け固定する左右一対の円弧状の上側バンド（図示せず）とを備えている。

枠体３９は、車幅方向に沿う前側枠部材３１と、前側枠部材３１の後ろ下方に位置する後側枠部材３８と、前側枠部材３１と後側枠部材３８の左端部同士を連結する平面視コの字状の左側枠部材３３と、前側枠部材３１と後側枠部材３８の右端部同士を連結する平面視コの字状の右側枠部材３７とから成る。前側枠部材３１と後側枠部材３８は互いに平行に位置する。

前記基台１０の連結部材１２は、前述のように、支持壁１１の車両後方側Ｒｒの上端部部分１１Ｊ２同士を連結して後側枠部材３８の下方に位置している。

各枠部材３１，３３，３７，３８は断面円形のパイプ部材で形成され、各枠部材３１，３３，３７，３８の隣り合うもの同士の端部が互いに溶接固着されている。前記下側バンド３２は前側枠部材３１と後側枠部材３８の間に架設されている。

また、左側枠部材３３の車幅方向に沿う前端部３３Ａと右側枠部材３７の車幅方向に沿う前端部３７Ａとに上側開放の断面コの字状の第２取り付けブラケット３４が溶接固着されて、前記前端部３３Ａ，３７Ａから第２取り付けブラケット３４が車両前方側Ｆｒに突出している。そして、第２取り付けブラケット３４の下壁３４Ｋが支持壁１１の車両前方側Ｆｒの上端部部分１１Ｊ１に上方から重なってボルトＢで連結されている。

また、後側枠部材３８に左右一対の第３取り付けブラケット３５が溶接固着されて、後側枠部材３８から第３取り付けブラケット３５が下方に突出している。そして、第３取り付けブラケット３５の下壁３５Ｋが連結部材１２の第１取り付けブラケット１３に上方から重なってボルトで連結されている。

［燃料容器支持装置の固定構造］
燃料容器支持装置１００が固定されるフロアパネル１とその周りの構造について説明すると、図４（ａ）に示すように、ホイールハウスインナパネル４の車幅方向内側Ｗ１に、車両前後方向に延びる上側開放の断面コの字状のリアサイドメンバ９が位置し、リアサイドメンバ９の車幅方向外側Ｗ２の側壁９Ｓ２がホイールハウスインナパネル４の下端部に車幅方向外側Ｗ２から重なって溶接接合されている。また、リアサイドメンバ９に下側開放の断面コの字状の支持ブラケット７３が上側から嵌合（内嵌）して溶接接合されている。支持ブラケット７３の上壁７３Ｊの下面にはナットＮが溶接固着されている。

フロアパネル１のタイヤ収容凹部７２の側壁７２Ｓは、車幅方向外側Ｗ２ほど上方に位置するように傾斜している。そして、前記側壁７２Ｓの上端部からフロアパネル１が車幅方向外側Ｗ２に水平に延びてリアサイドメンバ９及び支持ブラケット７３の上方を覆い、ホイールハウスインナパネル４の下端部４Ｋに連なっている。

フロアパネル１のタイヤ収容凹部７２の傾斜した側壁７２Ｓと、この側壁７２Ｓの車幅方向外側Ｗ２に位置するフロアパネル１の幅方向の端部１Ａとには、これら両者よりも厚肉のリンフォース７４（別部材に相当）が上方から重なって溶接接合されている（図２も参照）。
リンフォース７４は、後述の第２連結部Ｒ２と第４連結部Ｒ４に対応する箇所では、タイヤ収容凹部７２の傾斜した側壁７２Ｓとは反対側に膨出している。
すなわち、前記第２連結部Ｒ２と第４連結部Ｒ４に対応する箇所のリンフォース７４は、図４（ａ）に示すように、縦断面においてフロアパネル１の幅方向の端部１Ａ側からタイヤ収容凹部７２の傾斜した側壁７２Ｓの上方側に水平に延びるとともに下方に折曲して、タイヤ収容凹部７２の側壁７２Ｓに上方側から間隔を空けて対向している。タイヤ収容凹部７２の側壁７２Ｓに対向するリンフォース７４の傾斜した側壁７４Ｓの裏面（下面）にはナットＮが溶接固着されている。そして、リンフォース７４の下端部がさらにタイヤ収容凹部７２の側壁７２Ｓ側に折曲し、この側壁７２Ｓに隙間なく重なって溶接接合されている。

前記支持壁１１の車幅方向内側Ｗ１の側壁１１Ｓ１の下端部は車幅方向外側Ｗ２に折曲し、支持壁１１の車幅方向外側Ｗ２の側壁１１Ｓ２よりも車幅方向外側Ｗ２に張り出して張り出し部１１Ｈ１が形成されている。また、支持壁１１の車幅方向外側Ｗ２の側壁１１Ｓ２の下端部は車幅方向外側Ｗ２に少し折曲し、前記張り出し部１１Ｈ１に上方から重なって溶接接合されている。

前記張り出し部１１Ｈ１は、リンフォース７４とフロアパネル１の幅方向の端部１Ａと前記支持ブラケット７３の上壁７３Ｊに重なり、張り出し部１１Ｈ１よりも車幅方向内側Ｗ１の支持壁１１の下端部１１Ｈ２（支持壁１１の車幅方向内側Ｗ１の側壁１１Ｓ１の下端部であり、前記車幅方向外側Ｗ２に折曲された下端部）はリンフォース７４とフロアパネル１に重なっている。

そして、支持壁１１の下端部の張り出し部１１Ｈ１とリンフォース７４とフロアパネル１の幅方向の端部１Ａと支持ブラケット７３の上壁７３ＪとがボルトＢ及びナットＮで一体に連結されている。前記ボルトＢを挿通させるボルト挿通孔は、保持部１０に保持されたガスタンク５０の重心５０Ａよりも車両前方側Ｆｒと車両後方側Ｒにそれぞれ位置している。すなわち、図２，図４（ａ）に示すように、前記保持部１０で保持したガスタンク５０の重心５０Ａよりも車両前方側Ｆｒと車両後方側Ｒｒで支持壁１１の下端部がフロアパネル１の幅方向の端部１Ａに上下方向に連結されている。

また、前記重心５０Ａよりも車両前方側Ｆｒと車両後方側Ｒｒで支持壁１１の車幅方向内側Ｗ１の側壁１１Ｓ１の側面１１Ｍ（基台の車幅方向の側面に相当）とフロアパネル１がステー７０で連結されている。ステー７０は縦長の長方形状に形成され、幅方向両端部に支持壁１１とは反対側に延びるフランジを備えている。ステー７０の下端部７０Ｋとフロアパネル１の間には前記リンフォース７４の傾斜した側壁７４Ｓが介在し、ステー７０の下端部７０Ｋがリンフォース７４の傾斜した側壁７４Ｓに上方から重なって、ステー７０の下端部７０Ｋとリンフォース７４の傾斜した側壁７４ＳがボルトＢ及びナットＮで連結されている

ステー７０の上端部７０Ｊは上方に鉛直に折曲して支持壁１１の車幅方向内側Ｗ１の側壁１１Ｓ１の側面１１Ｍに車幅方向内側Ｗ１から重なっている。そして、ボルトＢ及びナットＮでステー７０の上端部７０Ｊと支持壁１１の車幅方向内側Ｗ１の側壁１１Ｓ１が車幅方向に連結されている。

図２，図３（ａ）に示すように、ガスタンク５０の重心５０Ａよりも車両前方側Ｆｒのステー７０の上端部７０Ｊと支持壁１１の車幅方向内側Ｗ１の側壁１１Ｓ１の側面１１Ｍとの第１連結部Ｒ１は、車両前方側Ｆｒのステー７０の下端部７０Ｋとフロアパネル１との第２連結部Ｒ２より車両後方側Ｒｒに位置して、前記ステー７０が後ろ上がりに傾斜している。

また、ガスタンク５０の重心５０Ａよりも車両後方側Ｒｒのステー７０の上端部７０Ｊと支持壁１１の車幅方向内側Ｗ１の側壁１１Ｓ１の側面１１Ｍとの第３連結部Ｒ３は、車両後方側Ｒｒのステー７０の下端部７０Ｋとフロアパネル１との第４連結部Ｒ４より車両前方側Ｆｒに位置して、前記ステー７０が前上がりに傾斜している。

図３（ｂ），図４（ｂ）に示すように、前記保持部３０で保持したガスタンク５０の重心５０Ａよりも車両前方側Ｆｒと車両後方側Ｒｒで基台１０がフロアパネル１に単に上下方向に固定されているだけの比較例の構造では、自動車の加減速時に車両前方側Ｆｒに向かう力Ｆが発生した場合に次の作用を奏する。

つまり、前記車両前方側Ｆｒに向かう力Ｆにより、ガスタンク５０の重心５０Ａよりも車両前方側Ｆｒのボルト固定部に圧縮力Ｆｃが加わり、ガスタンク５０の重心５０Ａよりも車両後方側Ｒｒのボルト固定部に引っ張り力Ｆｅが加わる。逆に、自動車の加速時に車両後方側Ｒｒに向かう力が発生した場合、前記車両後方側Ｒｒに向かう力Ｆにより、ガスタンク５０の重心５０Ａよりも車両前方側Ｆｒのボルト固定部に引っ張り力が加わり、ガスタンク５０の重心５０Ａよりも車両後方側Ｒｒのボルト固定部に圧縮力が加わる。

前記圧縮力や引っ張り力は、自動車が加減速や加速される度に前記ボルト固定部に加わることから、前記ボルト固定部及びその周辺に高い強度性能が必要とされ、ボルト固定部とその周辺の部品の板厚の増加やリンフォースの追加を招くとともに、ボルト・ナットの大型化やボルト・ナットの個数の増加を招き、その結果、燃料容器支持装置の重量が増大し、部品点数が増大する。

これに対して、本発明の上記構成によれば、図３（ａ），図４（ａ）に示すように、ガスタンク５０の重心５０Ａよりも車両前方側Ｆｒと車両後方側Ｒｒで基台１０の車幅方向の側面１１Ｍとフロアパネル１がステー７０で連結され、基台１０の車幅方向の側面１１Ｍとステー７０は車幅方向に連結されているから、自動車の加減速時や加速時に発生する力を剪断方向でも受けることができて、燃料容器支持装置１００のフロアパネル１への固定強度を向上させることができ、基台１０がフロアパネル１に上下方向に固定されている固定箇所（支持壁１１の下端部の張り出し部１１Ｈ１とリンフォース７４とフロアパネル１の幅方向の端部１Ａとブラケット７３の上壁７３ＪとのボルトＢ及びナットＮによる固定箇所）で受ける力を低減することができる。これによって固定箇所周辺の補強を最小限とすることができ、重量の増大を抑えることができる。
図３（ａ）に示すように、自動車の加減速時には、車両前方側Ｆｒのステー７０にはステー７０の長手方向に沿う圧縮力Ｆｓが加わり、車両後方側Ｒｒのステー７０にはステー７０の長手方向に沿う引っ張り力Ｆｓが加わる。

［別実施形態］
（１） 前記ステー７０の下端部７０Ｋをフロアパネル１に直接連結してあってもよい。
（２） 前記基台１０の車幅方向の側面１１Ｍとステー７０の上端部７０Ｊとを溶接接合してあってもよい。また、ステー７０の下端部７０Ｋとリンフォース７４（又はフロアパネル１）を溶接接合してあってもよい。
（３） 前記ステー７０を前記基台１０又はリンフォース７４又はフロアパネル１と一体成形してあっても良い。

１ フロアパネル
１０ 基台
１１Ｍ 基台の車幅方向の側面
３０ 保持部
５０ 燃料容器
５０Ａ 燃料容器の重心
７０ ステー
７４ 別部材（リンフォース）
１００ 燃料容器支持装置
Ｂ ボルト
Ｆｒ 車両前方側
Ｒｒ 車両後方側
Ｒ１ 第１連結部
Ｒ２ 第２連結部
Ｒ３ 第３連結部
Ｒ４ 第４連結部

Claims (4)

1. 燃料容器を保持する保持部と基台を備えた燃料容器支持装置が車体後部に搭載され、
   前記保持部で保持した前記燃料容器の重心よりも車両前方側と車両後方側で前記基台が前記フロアパネルに上下方向に固定されている自動車の燃料容器支持装置の固定構造であって、
   前記燃料容器の重心よりも車両前方側と車両後方側で前記基台の車幅方向の側面と前記フロアパネルがステーで連結され、
   前記基台の車幅方向の側面とステーは車幅方向に連結されている自動車の燃料容器支持装置の固定構造。
2. 前記ステーとフロアパネルの間に別部材が配置されて、前記ステーが前記別部材に連結されている請求項１記載の自動車の燃料容器支持装置の固定構造。
3. 前記燃料容器の重心よりも車両前方側のステーと前記基台の側面との第１連結部は、前記車両前方側のステーと前記フロアパネルとの第２連結部より車両後方側に位置し、
   前記燃料容器の重心よりも車両後方側のステーと前記基台の側面との第３連結部は、前記車両後方側のステーと前記フロアパネルの第４連結部より車両前方側に位置している請求項１又は２記載の自動車の燃料容器支持装置の固定構造。
4. 前記基台とフロアパネル、前記基台の車幅方向の側面とステー、前記フロアパネルとステーはそれぞれボルトで固定されている請求項１〜３のいずれか一つに記載の自動車の燃料容器支持装置の固定構造。

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