(57)【要約】【課題】部品点数を増加せず、燃料タンクの割れを防止できる燃料タンクの取付構造を提供する。【解決手段】燃料タンクの取付構造１は、車両のフロントフロアパネル４ｆの後部とリヤフロアパネル４ｒの前部との間に設けられるクロスメンバ３と、クロスメンバ３の後端面部３ｒ側に取り付けられる燃料タンク２とを備える。燃料タンク２は、上面視で、車幅方向に沿った前端面部２ｆと、前端面部２ｆの両端に繋がり、車幅方向に交差する二つの傾斜面部２ｃ，２ｃとを備える。クロスメンバ３は、上面視で、後方に突出する一対の取付部３３，３３を備える。各取付部３３，３３は、各傾斜面部２ｃ，２ｃに対向配置される対向面部３３ｒ，３３ｒを含む。後突時、前端面部２ｆと両傾斜面部２ｃ，２ｃとの三カ所は後端面部３ｒと取付部３３，３３との三面に当接することで、燃料タンク２に作用する力を分散し、燃料タンク２の割れを防止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のフロントフロアパネルの後部とリヤフロアパネルの前部との間に設けられるクロスメンバと、
前記クロスメンバの後端面部側に取り付けられる燃料タンクとを備え、
前記燃料タンクは、上面視で、車幅方向に沿った前端面部と、前記前端面部の両端に繋がり、車幅方向に交差する二つの傾斜面部とを備え、
前記クロスメンバは、上面視で、後方に突出すると共に、前記燃料タンクの各傾斜面部に対向配置される対向面部を含む一対の取付部を備える燃料タンクの取付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両後方のクロスメンバに燃料タンクを取り付ける燃料タンクの取付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車の燃料タンクを車両後方のクロスメンバに取り付けることがなされている。特許文献１は、フロントフロアパネルの後部とリヤフロアパネルの前部との間に設けられる第一のクロスメンバと、その後方の第二のクロスメンバとの間に燃料タンクを配置し、両クロスメンバ間にベルトを渡して、リヤフロアパネルの下方に燃料タンクを吊設することを開示する。
【０００３】
また、図３に示すように上面視で燃料タンク２００の前側の両端及び後側の両端にそれぞれタンク本体から突出する固定片２３０，２５０を設け、各固定片２３０，２５０を各クロスメンバ３００，５２にボルト７，８によって固定することが挙げられる。前側の固定片２３０，２３０は、図４に示すように第一のクロスメンバ３００の後端面部３ｒに溶接などで固定されたＬ字状のブラケット６００を介してクロスメンバ３００に取り付けられる。なお、図３，図４のＦｒは車両前方、Ｒｒは車両後方を示す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−０３０７２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
後面衝突（以下、後突と呼ぶことがある）時でも燃料タンクが割れないように、燃料タンクをクロスメンバに取り付ける必要がある。特に、金属製の燃料タンクよりも強度に劣る樹脂製の燃料タンクであっても、割れないように取り付ける必要がある。
【０００６】
図３に示すように、上面視で、燃料タンク２００の前端面部２ｆがクロスメンバ３００の後端面部３ｒに沿って設けられている場合、後突時、その衝撃力に押圧されて燃料タンク２００が車両前方に変位すると、前端面部２ｆは後端面部３ｒに突入する。燃料タンク２００の前端面部２ｆにおいて車幅方向の中間部は、両端部に比較して剛性が低く機械的強度に劣る。そのため、上述の突入によって、上記中間部に割れが発生する可能性がある。このような割れを防止する対策として、例えば、クロスメンバ３００内などに補強材を別途設けたり、燃料タンク２００の固定片２３０やブラケット６００の板厚を厚くしたり、ブラケット６００などの材料や形状を変更して剛性を高めたりすることが考えられる。しかし、これらの対策では、部品点数の増大、重量の増大や生産性の低下を招く。また、コストの増大も招く。
【０００７】
そこで、本発明の目的の一つは、部品点数を増加せず、燃料タンクの割れを防止できる燃料タンクの取付構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係る燃料タンクの取付構造は、
車両のフロントフロアパネルの後部とリヤフロアパネルの前部との間に設けられるクロスメンバと、
前記クロスメンバの後端面部側に取り付けられる燃料タンクとを備え、
前記燃料タンクは、上面視で、車幅方向に沿った前端面部と、前記前端面部の両端に繋がり、車幅方向に交差する二つの傾斜面部とを備え、
前記クロスメンバは、上面視で、後方に突出すると共に、前記燃料タンクの各傾斜面部に対向配置される対向面部を含む一対の取付部を備える。
【発明の効果】
【０００９】
上記の燃料タンクの取付構造では、上面視で、燃料タンクの各傾斜面部がクロスメンバの各取付部の対向面部に対向するように、燃料タンクがクロスメンバに取り付けられる。この取付状態では、燃料タンクの一方の傾斜面部と、前端面部と、他方の傾斜面部との三カ所は、クロスメンバの一方の取付部と、後端面と、他方の取付部との三面に囲まれる。そのため、後突時、燃料タンクの上記三カ所はクロスメンバの上記三面にそれぞれ当接して、後突時に燃料タンクに作用する力を分散できる。この力の分散によって前端面部に作用する力を図３に示すように燃料タンク２００の前端面部２ｆのみがクロスメンバ３００の後端面部３ｒに当接する場合に比較して軽減でき、後突時に燃料タンクの前端面部に割れが生じることを防止できる。また、傾斜面部は、燃料タンクの前端面部と側面部とを繋ぐ角部であり、前端面部に比較して剛性が高く機械的強度に優れるため、上述の分散した力が作用しても割れ難い。従って、上記の燃料タンクの取付構造は、後突時、燃料タンクの割れを防止できる。
【００１０】
かつ、上記の燃料タンクの取付構造は、クロスメンバの後方形状を燃料タンクの前方形状に応じて変更することで実現でき、図３に示す構成に比較して部品点数の増加を招くこともない。また、上記の燃料タンクの取付構造は、上述のように取付片などの板厚を厚くしたり別途補強材を設けたりする場合に比較して、重量の増大や製造性の低下を招き難い。また、コストの増大も招き難く、安価に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態１の燃料タンクの取付構造を備える車体下部を示す概略上面図である。
【図２】実施形態１の燃料タンクの取付構造を図１に示す（ＩＩ）−（ＩＩ）切断線で切断した部分断面図である。
【図３】従来の燃料タンクの取付構造を備える車体下部を示す概略上面図である。
【図４】従来の燃料タンクの取付構造を図３に示す（ＩＶ）−（ＩＶ）切断線で切断した部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の燃料タンクの取付構造を具体的に説明する。図中、同一符号は同一名称物を示す。
【００１３】
［実施形態１］
図１，図２を参照して、実施形態１の燃料タンクの取付構造１を説明する。
図１では、紙面の上側を車両前方（Ｆｒ）、下側を車両後方（Ｒｒ）とし、紙面の左右方向を車幅方向とする。
図２は、クロスメンバ３における燃料タンク２の取付箇所のうち、車両前方の取付箇所近傍（図２では燃料タンク２の固定部２３とクロスメンバ３の取付部３３との重複箇所近傍）を車両前後方向に平行な平面で切断した部分断面図である。図２では、紙面の左側を車両前方（Ｆｒ）、右側を車両後方（Ｒｒ）とする。
図１，図２では、燃料タンク２の上面を覆うように配置されるリヤフロアパネル４ｒを仮想的に示す。
なお、この段落に記載する図１，図２における図面の基本的な仕様は、上述の図３，図４にも適用される。
【００１４】
（全体構成）
実施形態１の燃料タンクの取付構造１は、自動車のエンジンに利用される燃料を貯留する燃料タンク２を自動車の所定の位置に取り付けることに利用される。
【００１５】
詳細は図示しないが、上記自動車は、車両の下方かつ前方に設けられるフロントフロアパネル４ｆと、車両の下方かつ後方に設けられるリヤフロアパネル４ｒと、車体フレームを含む骨格部材とを備える。車体フレームは、車両前後方向に沿って配置される部材と、車幅方向に沿って配置される部材とを含む。図１は、車体フレームのうち、リヤ側の部材を示す。図１に示すように車両前後方向に沿った部材として、フロントフロアパネル４ｆの両側に設けられるロッカ（サイドシル）５０，５０やリヤフロアパネル４ｒの両側に設けられるリヤ側のサイドメンバ５１，５１などが挙げられる。また、図１に示すように車幅方向に沿った部材として、ロッカ５０，５０間を接続する第一のクロスメンバ３、サイドメンバ５１，５１間を接続する第二のクロスメンバ５２などが挙げられる。第一のクロスメンバ３は、第二のクロスメンバ５２よりも車両前方に配置される。また、第一のクロスメンバ３は、フロントフロアパネル４ｆの後部とリヤフロアパネル４ｒとの間に設けられる。このクロスメンバ３の後端面部３ｒ側に燃料タンク２が取り付けられる。
【００１６】
実施形態１の燃料タンクの取付構造１は、上述の第一のクロスメンバ３と燃料タンク２とを備える。燃料タンク２は、上面視で、車幅方向に沿った前端面部２ｆと、前端面部２ｆの両端に繋がり、車幅方向に交差する二つの傾斜面部２ｃ，２ｃとを備える。クロスメンバ３は、上面視で、車両後方に突出する一対の取付部３３，３３を備え、各取付部３３，３３は、各傾斜面部２ｃ，２ｃに対向配置される対向面部３３ｒ，３３ｒを含む。このような特定の取付部３３，３３を備える燃料タンクの取付構造１は、後突時、燃料タンク２の割れを防止できる。
以下、燃料タンク２、クロスメンバ３を順に詳細に説明する。
【００１７】
（燃料タンク）
燃料タンク２は、エンジンに用いられるガソリンなどの燃料を貯留する容器であり、貯留空間をなす本体２０と、本体２０から外方に突出し、クロスメンバ３，５２への固定に利用される複数の固定部２３，２５（後述）とを備える。
【００１８】
この例の燃料タンク２は、上面視で角部を落とした長方形状であり、車両前方に配置される前端面部２ｆと、車両後方に配置される後面部２ｒと、車幅方向の両側に配置される側面部２ｓ，２ｓと、前端面部２ｆの車幅方向の両端と側面部２ｓ，２ｓの前端とに繋がる傾斜面部２ｃ，２ｃとを備える。
【００１９】
前端面部２ｆは、概ね車幅方向に沿って設けられる。そのため、クロスメンバ３に燃料タンク２が取り付けられた状態（以下、タンク取付状態と呼ぶ）では、前端面部２ｆは、車幅方向に延びるクロスメンバ３の後端面部３ｒに沿って設けられるといえる。
【００２０】
各傾斜面部２ｃ，２ｃは、車幅方向に交差するように設けられる。そのため、タンク取付状態では、各傾斜面部２ｃ，２ｃは、上述のクロスメンバ３の後端面部３ｒに交差するように設けられるといえる。ここでの傾斜面部２ｃが車幅方向に交差するとは、傾斜面部２ｃが平面状であり、上面視で車幅方向に直線的に交差する場合の他、傾斜面部２ｃが湾曲した曲面状であり、上面視で車幅方向に曲線が交差する場合を含む。前者の場合、燃料タンク２は、前端面部２ｆと各側面部２ｓ，２ｓの延長面とを繋ぐ角部のうち、車両前方の角部が平面取りされたような形状といえる。後者の場合、燃料タンク２は、上述の車両前方の角部がＲ面取りされたような形状といえる。
【００２１】
図１では、各傾斜面部２ｃ，２ｃが平面状であり、平面状の後端面部３ｒに対して、上面視で非直交に交差する場合（交差角度θが０°超９０°未満である場合）を例示する。各傾斜斜面部２ｃ，２ｃをなす傾斜面は、前端面部２ｆとの接続箇所から車両後方に向かうに従って車幅方向の外側に延びるように設けられている。また、図１では、燃料タンク２における車両後方の角部も平面取りされたような形状である場合を例示する。これらは例示であり、適宜変更できる。また、車両前方の角部の形状と車両後方の角部の形状とを実質的に等しくすることも、異ならせることもできる。
【００２２】
この例の燃料タンク２は、本体２０における車両前方に一対の固定部２３，２３を備え、車両後方に一対の固定部２５，２５を備える。各固定部２３，２３は、各傾斜面部２ｃ，２ｃから外方に突出する板状の切片であり、ボルト７が挿通される貫通孔を備える。実施形態１の燃料タンクの取付構造１では、後述するようにクロスメンバ３の車両後方の三面に囲まれるように燃料タンク２を取り付けて、後突時の燃料タンク２の割れを防止するため、固定部２３，２３の板厚を過度に厚くする必要がない。この点から、固定部２３，２３を含めた燃料タンク２を軽量にできる。各固定部２３，２３における貫通孔の形成箇所近傍は、図１に示すように、上面視で、クロスメンバ３の取付部３３，３３の下方に位置するように設けられる。
【００２３】
各固定部２５，２５は、後面部２ｒの両端から外方に突出する板状の切片であり、ボルト８が挿通される貫通孔を備える。
【００２４】
燃料タンク２の構成材料は樹脂や鉄などの金属が挙げられる。この例のように樹脂製の燃料タンク２であれば、軽量である。金属製の燃料タンク２であると、樹脂製よりも重量が大きいものの、強度に優れて割れ難い。
【００２５】
（クロスメンバ）
図２に示すようにフロントフロアパネル４ｆの後部と、リヤフロアパネル４ｒの前部との間には、リヤフロアパネル４ｒの配置位置がフロントフロアパネル４ｆよりも高くなる段差が設けられる。リヤ側の第一のクロスメンバ３は、これらパネル４ｆ，４ｒの間に設けられて、上述の段差部分の補強材として機能する。また、クロスメンバ３は、車両後方に突出する一対の取付部３３，３３を備え、燃料タンク２の取付部材としても機能する。
【００２６】
この例のクロスメンバ３は、車両前方に配置されるフロント側メンバ３０と、燃料タンク２の前端面部２ｆに対向する後端面部３ｒを含み、車両後方に配置されるリヤ側メンバ３１とを組み合わせて構成される。クロスメンバ３を取付部３３以外の箇所、例えば後端面部３ｒを有する箇所について車両前後方向に平行な垂直面で切断すると、その断面は図４に類似する形状である。詳しくは、この断面におけるフロント側メンバ３０は、フロントフロアパネル４ｆに対して車両上方に向かって設けられる前面部と、この前面部の上端に繋がり、リヤフロアパネル４ｒに向かって車両後方に延びる上面部とを備える。リヤ側メンバ３１は、リヤフロアパネル４ｒから車両下方に向かって設けられる後面部と、後面部の下端に繋がり、フロントフロアパネル４ｆに向かって車両前方に延びる下面部とを備える。上記後面部は、車幅方向に沿って設けられる後端面部３ｒを含む。タンク取付状態では、後端面部３ｒは、燃料タンク２の前端面部２ｆが対向配置される（図１）。
【００２７】
一方、クロスメンバ３を、取付部３３を有する箇所について車両前後方向に平行な垂直面で切断すると、図２に示すように取付部３３をなす領域が後端面部３ｒ（図２では二点鎖線で仮想的に示す）よりも車両後方に突出した断面を有する。この例では、各取付部３３，３３は、フロント側メンバ３０の上面部の一部と、リヤ側メンバ３１の後面部のうち、車両上方の領域と、この領域の下端に繋がり、上述の上面部の一部に概ね平行に設けられる連結部３３ｄとを含む。上述の車両上方の領域は、タンク取付状態において、上面視で、燃料タンク２の傾斜面部２ｃ，２ｃに対向配置される対向面部３３ｒ，３３ｒをなす（図１も参照）。
【００２８】
各取付部３３，３３は、図１に示すように、上面視で、燃料タンク２の傾斜面部２ｃ，２ｃを挟むように、クロスメンバ３の車幅方向に離間して設けられる。また、各対向面部３３ｒ，３３ｒは、後突時、燃料タンク２が車両前方に変位した際に、各傾斜面部２ｃ，２ｃの少なくとも一部が当接するように大きさ及び形状が調整される。図１では、各対向面部３３ｒ，３３ｒが平面状であり、各対向面部３３ｒ，３３ｒの少なくとも一部と各傾斜面部２ｃ，２ｃの少なくとも一部とが実質的に平行し、対向配置される場合を例示する。この場合、後突前において両対向面部３３ｒ，３３ｒ及び後端面部３ｒの三面は、燃料タンク２の両傾斜面部２ｃ，２ｃ及び前端面部２ｆの三カ所を囲むように配置されるため、後突時、各対向面部３３ｒ，３３ｒに各傾斜面部２ｃ，２ｃがより確実に当接できる。
【００２９】
更に、この例のクロスメンバ３は、リヤ側メンバ３１の車両下方に凹部３６を備える。この例のクロスメンバ３は、図１に示すように、上面視で、後端面部３ｒの仮想延長面よりも車両前方に向かって山型に突出する二面を備える。この二面で囲まれる空間を凹部３６とする。この例の凹部３６は、後述するブラケット６の配置空間として利用される。
【００３０】
その他、この例では、第一のクロスメンバ３よりも車両後方に配置される第二のクロスメンバ５２は、その車幅方向に離間して設けられ、燃料タンク２の固定部２５，２５が取り付けられる取付箇所を備える。
【００３１】
（ブラケット）
この例の燃料タンクの取付構造１は、更に、燃料タンク２とクロスメンバ３との間に介在されて、燃料タンク２をクロスメンバ３に取り付けるブラケット６を備える。この例のブラケット６は、板材を所定の形状に屈曲させたような形状である。詳しくは、ブラッケト６は、図２に示すようにクロスメンバ３のリヤ側メンバ３１の対向面部３３ｒに沿って配置される対向面部６ｒと、リヤ側メンバ３１の凹部３６をなす一面に沿って配置される接合部６４と、両部６ｒ，６４を連結する連結部６３とを備える。ブラケット６は、対向面部６ｒが対向面部３３ｒに溶接などによって固定され、接合部６４が凹部３６をなす一面に溶接などによって固定されることで、クロスメンバ３に一体に固定される。この固定状態では、ブラケット６の対向面部６ｒは、対向面部３３ｒを車両下方に延長する部材といえ、タンク取付状態では燃料タンク２の傾斜面部２ｃに対向配置される。また、この固定状態では、連結部６３は、車幅方向に平行するように配置される。この連結部６３には、ボルト７が挿通される貫通孔が設けられる。
【００３２】
（燃料タンクの固定方法）
この例の燃料タンクの取付構造１は、例えば、ブラケット６の対向面部６ｒの一部及び接合部６４を溶接などによってクロスメンバ３に固定しておき、燃料タンク２の固定部２３，２３をブラケット６の連結部６３，６３に重ね合せた状態でボルト７，７を締め付けて燃料タンク２をクロスメンバ３に取り付けることで構築できる。又は、燃料タンク２の固定部２３，２３にブラケット６，６を取り付けておき、このブラケット６をクロスメンバ３に溶接などで固定することもできる。なお、燃料タンク２の固定部２５，２５は、ボルト８，８によって第二のクロスメンバ５２に取り付ける。
【００３３】
（主な効果）
実施形態１の燃料タンクの取付構造１は、クロスメンバ３が特定の取付部３３，３３を備えることで、燃料タンク２の前端面部２ｆと両傾斜面部２ｃ，２ｃとの三カ所を、クロスメンバ３の後端面部３ｒと取付部３３，３３の対向面部３３ｒ,３３ｒ（この例ではブラケット６の対向面部６ｒ，６ｒを含む）との三面で囲むことができる。このような実施形態１の燃料タンクの取付構造１は、後突時、その衝撃力に押圧されて燃料タンク２が車両前方に位置するクロスメンバ３に突入すると、燃料タンク２の上記三カ所がクロスメンバ３の上記三面にそれぞれ当接することで、燃料タンク２の前側領域に作用する力を分散できる。この力の分散によって、前端面部２ｆに作用する力を軽減できる。また、上述の分散した力が作用する傾斜面部２ｃ，２ｃは、燃料タンク２の角部に位置するため、前端面部２ｆに比較して、剛性が高く機械的強度に優れて、割れ難い。従って、実施形態１の燃料タンクの取付構造１は、後突時、燃料タンク２に割れが生じることを防止できる。
【００３４】
かつ、実施形態１の燃料タンクの取付構造１は、上面視で、燃料タンク２の前側領域を面で囲むようにクロスメンバ３の後方領域を形成すればよく、図３に示す構成に比較して部品点数を増加する必要も無い。また、実施形態１の燃料タンクの取付構造１は、燃料タンク２の固定部２３やクロスメンバ３の取付部３３、ブラケット６の板厚を過度に厚くしたり、補強材を別途設けたりする必要も無い。そのため、実施形態１の燃料タンクの取付構造１は、重量の増大を招き難い上に、生産性にも優れる。また、コストの増大も招き難く、安価に製造できる。
【００３５】
この例の燃料タンクの取付構造１は、ブラケット６を介して燃料タンク２をクロスメンバ３に取り付けるため、燃料タンク２をクロスメンバ３に取り付け易く、作業性に優れる。ブラケット６は、クロスメンバ３よりも形状や大きさの変更が容易であるため、ブラケット６を備えるとクロスメンバ３における燃料タンク２の傾斜面部２ｃに対向する面の大きさや形状を調整し易い。このようにブラケット６を備える本例は、実用性に優れる。
【００３６】
また、この例の燃料タンクの取付構造１は、クロスメンバ３に凹部３６を備えることで、側面衝突時の荷重によっても、燃料タンク２を割れ難くすることができると期待される。凹部３６の具備によって、クロスメンバ３のリヤ側メンバ３１の連結部３３ｄを凹部３６が無い場合に比較して大きくでき、この連結部３３ｄに対応してブラケット６の連結部６３を大きくできる。即ち、クロスメンバ３に対して、車幅方向に沿って配置される部材（連結部６３）を増大できるからである。
【００３７】
本発明は上述の実施形態１の構成に限定されず、例えば、以下の少なくとも一つの変更が可能である。
（ａ）上面視で、二つの傾斜面部２ｃ，２ｃのうち、少なくとも一方を湾曲形状にする。
この燃料タンク２は、前端面部２ｆと各側面部２ｓ，２ｓの延長面とを繋ぐ角部のうち、車両前方の角部の少なくとも一方がＲ面取りされたような形状といえる。
（ｂ）ブラケット６を省略して、クロスメンバ３に燃料タンク２を直接取り付ける。
この場合、例えばクロスメンバ３のリヤ側メンバ３１の連結部３３ｄにボルト７の貫通孔を設け、リヤ側メンバ３１に燃料タンク２を取り付けることが挙げられる。
（ｃ）クロスメンバ３の凹部３６を省略する。
この場合、クロスメンバ３のリヤ側メンバ３１の下方領域は、例えば、後端面部３ｒに連続するように設けることが挙げられる。ブラケット６の接合部６４は、上記リヤ側メンバ３１の下方領域に沿って設けることが挙げられる。
【符号の説明】
【００３８】
１  燃料タンクの取付構造
２  燃料タンク
２ｆ  前端面部、２ｃ  傾斜面部、２ｓ  側面部、２ｒ  後面部
２０  本体、２３，２５  固定部
３  第一のクロスメンバ
３ｒ  後端面部、３３ｒ  対向面部、３３ｄ  連結部
３０  フロント側メンバ、３１  リヤ側メンバ、３３  取付部、３６  凹部
４ｆ  フロントフロアパネル、４ｒ  リヤフロアパネル
５０  ロッカ、５１  サイドメンバ、５２  第二のクロスメンバ
６  ブラケット
６ｒ  対向面部、  ６３  連結部、６４  接合部
７，８  ボルト
２００  燃料タンク、２３０，２５０  固定片
３００  第一のクロスメンバ
６００  ブラケット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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