(57)【要約】【課題】燃料タンクの側方端部をサブフレームにより適切に保護することが可能な車両下部構造の提供。【解決手段】本発明は、液体燃料又は気体燃料を貯蔵する燃料タンク１１０Ａと、車両前後方向に延びるメインフレーム１３０と、燃料タンク１１０Ａの車両幅方向端部に対して車両幅方向外側に配置され、メインフレーム１３０に結合されるサブフレーム１４０と、を有する車両下部構造１００において、サブフレーム１４０が、車両側面視で、燃料タンク１１０Ａの車両幅方向端部の上部と下部とをそれぞれ覆うように車両前後方向に延びることを特徴とする。【選択図】図３
2008120122.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体燃料又は気体燃料を貯蔵する燃料タンクと、
車両前後方向に延びるメインフレームと、
燃料タンクの車両幅方向端部に対して車両幅方向外側に配置され、前記メインフレームに結合されるサブフレームと、を有する車両下部構造において、
前記サブフレームが、車両側面視で、燃料タンクの車両幅方向端部の上部と下部とをそれぞれ覆うように車両前後方向に延びることを特徴とする、車両下部構造。
【請求項２】
燃料タンクの車両幅方向端部における前記サブフレームの上下方向の長さが、前記燃料タンクの上下方向の長さに比べて長い、請求項１に記載の車両下部構造。
【請求項３】
前記サブフレームが、車両側面視で、燃料タンクの車両幅方向端部を囲繞するブリッジ型の部位を有する、請求項１又は２に記載の車両下部構造。
【請求項４】
前記サブフレームが、車両上面視で、燃料タンクの車両幅方向端部付近で車両幅方向外向きに湾曲する部位を有する、請求項１〜３のいずれかに記載の車両下部構造。
【請求項５】
前記サブフレームが、前記ブリッジ型の部位にサスペンション部材を取り付ける取付部を有する、請求項３に記載の車両下部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体燃料又は気体燃料を貯蔵する燃料タンクを有する車両下部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、円筒状のガス燃料タンクと蓄電装置がサブフレーム上に取り付けられてユニットにされ、前記サブフレームがフロアメインフレームに取り付けられて、前記ユニットが車両フロア下に設置されていることを特徴とする車体構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、同様に、サブフレームに水素タンクを保持させる車両下部構造が知られている（例えば、特許文献２，３参照）。
【特許文献１】特開２００４−２９１９３４号公報
【特許文献２】特開２００３−２９１６６６号公報
【特許文献３】特開２００４−１６８２０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、燃料タンクは、燃料を内部に貯蔵するものであるので、車両衝突の発生時等に燃料タンクが破損しないように車両下部構造を構成することが望ましい。
【０００５】
この点、上述の従来の車両下部構造においては、サブフレームは、車両側面視で、燃料タンクの側方端部における中心付近又は下部を交差するように車両前後方向に延在するだけであり、サブフレームが燃料タンクの側方端部の保護に十分に寄与しておらず、改善の余地がある。
【０００６】
そこで、本発明は、燃料タンクの側方端部をサブフレームにより適切に保護することが可能な車両下部構造の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、第１の発明は、液体燃料又は気体燃料を貯蔵する燃料タンクと、
車両前後方向に延びるメインフレームと、
燃料タンクの車両幅方向端部に対して車両幅方向外側に配置され、前記メインフレームに結合されるサブフレームと、を有する車両下部構造において、
前記サブフレームが、車両側面視で、燃料タンクの車両幅方向端部（側方端部）の上部と下部とをそれぞれ覆うように車両前後方向に延びることを特徴とする。これにより、燃料タンクの車両幅方向端部の上部と下部とサブフレームにより適切に保護することができる。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明に係る車両下部構造において、
燃料タンクの車両幅方向端部における前記サブフレームの上下方向の長さが、前記燃料タンクの上下方向の長さに比べて長いことを特徴とする。これにより、燃料タンクの車両幅方向端部の上部と下部とサブフレームにより適切に保護することができる。
【０００９】
第３の発明は、第１又は２の発明に係る車両下部構造において、
前記サブフレームが、車両側面視で、燃料タンクの車両幅方向端部を囲繞するブリッジ型の部位を有することを特徴とする。これにより、燃料タンクの車両幅方向端部の下部を除く外周部全体をサブフレームのブリッジ型の部位により適切に保護することができる。
【００１０】
第４の発明は、第１〜３のいずれかの発明に係る車両下部構造において、
前記サブフレームは、車両上面視で、燃料タンクの車両幅方向端部付近で車両幅方向外向きに湾曲する部位を有することを特徴とする。これにより、燃料タンクの車両幅方向端部の上部と下部とをそれぞれ覆う位置にサブフレームを配置した場合であっても、サブフレームと燃料タンクの車両幅方向端部との干渉を適切に防止することができる。
【００１１】
第５の発明は、第３の発明に係る車両下部構造において、前記サブフレームは、前記ブリッジ型の部位にサスペンション部材を取り付ける取付部を有することを特徴とする。これにより、前記ブリッジ型の部位が存在することにより燃料タンクの上方位置までサブフレームが延在することになるので、前記ブリッジ型の部位の無い一般的なサブフレームにサスペンション部材を取り付ける場合に比べて、サスペンション部材の取付自由度が向上する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、燃料タンクの側方端部をサブフレームにより適切に保護することが可能な車両下部構造が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。
【００１４】
図１は、本発明による車両下部構造１００の一実施例を車両内側から見た斜視図であり、図２は、図１の車両下部構造１００を車両外側から見た斜視図であり、図３は、図２中のＡ部付近の車両下部構造１００を側面視で示す側面図あり、図４は、図２中のＡ部付近の車両下部構造１００を上面視で示す平面図ある。尚、図１及び図２では、車両後方側（リア側）における車両のフロアパネル（図示せず）の下方の車両下部構造１００が示されている。図１及び図２において、メインフレーム１３０及びサブフレーム１４０は、車両の中央部で切断した形態で示されている（即ち車両の片側半分だけが示されている）が、左右対称である。また、図１、図３及び図４において、図２に示す各種サスペンションアーム４００は図示が省略されている。
【００１５】
本実施例の車両下部構造１００は、主たる構成要素として、液体燃料又は気体燃料を貯蔵する燃料タンク１１０と、車両前後方向に延びるメインフレーム１３０と、メインフレーム１３０に結合されるサブフレーム１４０とを有する。
【００１６】
燃料タンク１１０は、燃料電池車両における燃料電池スタック（図示せず）に供給される水素ガスを貯蔵する水素タンクであってよい。燃料タンク１１０は、略円筒形の形状を有し、内部空間に水素ガス等の燃料が充填される。燃料タンク１１０は、その軸線方向が車両幅方向に向くように配置される。図１に示す例では、３つの燃料タンク１１０（以下、それぞれを別々に指示するときには、符号１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃを用いる）が、車両前後方向に並設されている。尚、燃料タンク１１０の数は、任意であり、１つであってもよい。燃料タンク１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃは、後述の如く、メインフレーム１３０とサブフレーム１４０とにより囲繞された領域内に配置される。
【００１７】
メインフレーム１３０は、閉断面に構成された板金部材からなり、車体の必要な強度・剛性を確保するための主要部材である。メインフレーム１３０は、図示の例では、車両側部において車両前後方向に延びる部位１３２，１３３と、車両幅方向に延びる部位１３４，１３６，１３８とを有する。車両前後方向に延びる部位１３２，１３３のうち、車両後方側の部位１３２は、車両前方側の部位１３３より上方向にオフセットされている。部位１３２は、図３に示すように、車両側面視で、燃料タンク１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃの中心点Ｃより上方の部位（上部）に交差する高さに配置される。これにより、燃料タンク１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃの上部が、メインフレーム１３０の部位１３２により適切に保護される。車両幅方向に延びる部位１３４は、車両前後方向に延びる部位１３３の前端付近に接続され、車両幅方向に延びる部位１３８は、車両前後方向に延びる部位１３２に接続され、車両幅方向に延びる部位１３６は、車両前後方向に延びる部位１３２と部位１３４との間の遷移領域付近に接続されている。
【００１８】
サブフレーム１４０は、閉断面に構成された板金部材からなり、メインフレーム１３０に固定される。サブフレーム１４０は、メインフレーム１３０と協働して車体の必要な強度・剛性を確保する機能を果たす。図示の例では、サブフレーム１４０は、メインフレーム１３０に３点Ｐ，Ｑ，Ｒ（片側３点、左右合わせて６点）でボルトにより固定される。尚、図示の例では、締結点Ｐは、図１に示すように、車両前方側で、燃料タンク１１０Ｃの側方の角部付近（メインフレーム１３０の部位１３４と１３３の接続部付近）に設定され、締結点Ｑは、図３及び図４に示すように、後述の保護フレーム１５０の脚部１５４の下端付近に設定され、締結点Ｒは、図３及び図４に示すように、後述の保護フレーム１５０の脚部１５６の下端より車両後方側（横フレーム１４４の側方端部）に設定されている。
【００１９】
サブフレーム１４０には、図２に示すように、サスペンション取付部１７０，１７２，１７４が設定される。サスペンション取付部１７０，１７２，１７４には、各種サスペンションアーム４００の車体側端部が例えばブッシュやボールジョイント等を介して回転可能に結合される。尚、サブフレーム１４０に加えて、メインフレーム１３０にも、サスペンションアーム４００の車体側端部が結合されてもよい。
【００２０】
サブフレーム１４０は、図示の例では、車両前後方向に延びる前後フレーム１４２と、車両幅方向に延びる３本の凹パネル１４８Ａ，１４８Ｂ，１４８Ｃと、車両後方側で車両幅方向に延びる横フレーム１４４と、前後フレーム１４２に接続されるブリッジ型の保護フレーム１５０とを備える。サブフレーム１４０を構成する各フレームないしパネルは、溶接やボルト締結等により一体化される。尚、サブフレーム１４０を構成する各フレームないしパネルの区分は、上述のものに限られず、例えば横フレーム１４４と凹パネル１４８Ａが一体に形成されてもよいし、前後フレーム１４２と凹パネル１４８Ａが一体に形成されてもよいし、保護フレーム１５０と横フレーム１４４とが一体に形成されてもよいし、或いは逆に、より細分化された部材群から構成されてもよい。また、凹パネル１４８Ａ，１４８Ｂ，１４８Ｃの下方（凹空間）には、補強部材１４９Ａ，１４９Ｂ，１４９Ｃが通されてもよい。この場合、補強部材１４９Ａ，１４９Ｂ，１４９Ｃは、前後フレーム１４２に溶接等により結合されてもよい。
【００２１】
前後フレーム１４２は、図３に示すように、燃料タンク１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃの中心点Ｃより下方に配置される。前後フレーム１４２は、図３に示すように、車両側面視で、燃料タンク１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃの中心点Ｃより下方の部位（下部）に交差する高さに配置される。これにより、燃料タンク１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃの下部が、サブフレーム１４０の前後フレーム１４２により適切に保護される。尚、前後フレーム１４２は、燃料タンク１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃの下部に対して車両幅方向外側に離間して配置されている。
【００２２】
凹パネル１４８Ｂ，１４８Ｃは、車両前後方向に離間して配置され、それらの間には、燃料タンク１１０Ｃが載置される。凹パネル１４８Ｂ，１４８Ｃは、燃料タンク１１０Ｃの外周面に対応して曲面を有する。凹パネル１４８Ｂ，１４８Ｃは、協働して、燃料タンク１１０Ｃの下側から燃料タンク１１０Ｃを支持する。
【００２３】
凹パネル１４８Ａ，１４８Ｂは、車両前後方向に離間して配置され、それらの間には、燃料タンク１１０Ｂが載置される。凹パネル１４８Ａ，１４８Ｂは、燃料タンク１１０Ｂの外周面に対応して曲面を有する。凹パネル１４８Ａ，１４８Ｂは、協働して、燃料タンク１１０Ｂの下側から燃料タンク１１０Ｂを支持する。
【００２４】
横フレーム１４４及び凹パネル１４８Ａは、車両前後方向に離間して配置され、それらの間には、燃料タンク１１０Ａが載置される。横フレーム１４４及び凹パネル１４８Ａは、燃料タンク１１０Ａの外周面に対応して曲面を有する。横フレーム１４４及び凹パネル１４８Ａは、協働して、燃料タンク１１０Ａの下側から燃料タンク１１０Ａを支持する。
【００２５】
横フレーム１４４は、図１に示すように、メインフレーム１３０の部位１３８よりも下方位置で車両幅方向に延在する。即ち、メインフレーム１３０の部位１３８は、燃料タンク１１０Ａの周面の上方の部位に交差するように車両幅方向に延在し、横フレーム１４４は、燃料タンク１１０Ａの周面の下方の部位に交差するように車両幅方向に延在する。これにより、燃料タンク１１０Ａの車両後方側全体がメインフレーム１３０の部位１３８及び横フレーム１４４により適切に保護され、後突等に対する燃料タンク１１０Ａの保護機能を高めることができる。
【００２６】
保護フレーム１５０は、図３に示すように、車両前後方向に延びるフレーム部１５２と、上下方向に延びる脚部１５４，１５６とを有し、これらによりブリッジ型の形態が形成されている。フレーム部１５２は、図３に示すように、側面視で、燃料タンク１１０Ａの中心点Ｃより上方の部位（上部）に交差する高さに配置される。これにより、燃料タンク１１０Ａの上部が、保護フレーム１５０のフレーム部１５２により覆われて適切に保護される。尚、図示の例では、フレーム部１５２は、メインフレーム１３０の部位１３２と略同じ高さで車両前後方向に延在している。
【００２７】
図示の例では、保護フレーム１５０のフレーム部１５２及び前後フレーム１４２の間の上下方向の長さは、図３に示すように、燃料タンク１１０Ａの上下方向の長さよりも幾分大きく、これにより、燃料タンク１１０Ａの側方端部の上下方向全体に亘って、保護フレーム１５０のフレーム部１５２及び前後フレーム１４２により覆われて保護される。
【００２８】
保護フレーム１５０の車両前方側の脚部１５４は、図３に示すように、側面視で、燃料タンク１１０Ａの中心点Ｃより車両前方側の部位に交差するように、車両上下方向に延在する。また、保護フレーム１５０の車両後方側の脚部１５６は、図３に示すように、側面視で、燃料タンク１１０Ａの中心点Ｃより車両後方側の部位に交差するように、車両上下方向に延在する。これにより、燃料タンク１１０Ａの側方端部における車両前後方向の端部が、保護フレーム１５０の両脚部１５４，１５６により覆われて適切に保護される。
【００２９】
保護フレーム１５０は、図４に示すように、上面視で、燃料タンク１１０Ａの側方端部付近で車両幅方向外向きに湾曲されている。即ち、保護フレーム１５０は、燃料タンク１１０Ａの側方端部の側方への突出形状に応じた湾曲形状で、両幅方向外向きに湾曲されている。更に他言すると、保護フレーム１５０のフレーム部１５２が、脚部１５４，１５６の付け根に対して車両幅方向外側にオフセットされている。これにより、保護フレーム１５０を上述の如く側面視で燃料タンク１１０Ａに交差する高さに配置した場合でも、保護フレーム１５０を燃料タンク１１０Ａに対して車両幅方向で外側に逃がして、保護フレーム１５０と燃料タンク１１０Ａとの間の干渉を防止することができる。
【００３０】
以上説明した本実施例によれば、とりわけ以下のような優れた効果が奏される。
【００３１】
先ず、上述の如く、サブフレーム１４０により燃料タンク１１０Ａの側方端部を覆うような態様でサブフレーム１４０を構成することで、主に側方からの衝突に対して、燃料タンク１１０Ａの側方端部を適切に保護することができる。具体的には、ブリッジ型の保護フレーム１５０と前後フレーム１４２とにより、燃料タンク１１０Ａの側方端部の上部及び下部を適切に保護することができる。また、ブリッジ型の保護フレーム１５０により、燃料タンク１１０Ａの側方端部の下部を除く周方向全体を保護することができる。即ち、ブリッジ型の保護フレーム１５０が、燃料タンク１１０Ａの側方端部の周縁部を囲繞するように配置されるので、燃料タンク１１０Ａの側方端部を保護フレーム１５０により適切に保護することができる。尚、燃料タンク１１０Ａの側方端部の下部については、上述の如く前後フレーム１４２により保護することができる。
【００３２】
また、ブリッジ型の保護フレーム１５０を前後フレーム１４２に結合されることで、サブフレーム１４０の剛性が高まり、衝突に対する保護性能を高めると共に、サスペンションアーム４００の取付部１７０，１７２，１７４の剛性を高めることができる。
【００３３】
また、サブフレーム１４０にサスペンションアーム４００の取付部１７０，１７２，１７４を設定することで、モジュール搭載が可能となる。また、図２等に示すように、サスペンションアーム４００の取付部１７０を、ブリッジ型の保護フレーム１５０に設けることも可能となり、サスペンションアーム４００の取付自由度が向上する。即ち、ブリッジ型の保護フレーム１５０は、上述の如く燃料タンク１１０Ａの上部を覆う高さまで延在するので、その高さ分だけ、ブリッジ型の保護フレーム１５０の無い一般的なサブフレームに比べて、サスペンションアーム４００の取付自由度（特に高さ方向の自由度）が向上する。
【００３４】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００３５】
例えば、上述の実施例では、３つの燃料タンク１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃのうち、車両後方側の燃料タンク１１０Ａに対してのみ保護フレーム１５０を設定しているが、これに代えて若しくは加えて、他の燃料タンク１１０Ｂ及び／又は１１０Ｃに対して同様の保護フレームを設定してもよい。
【００３６】
また、上述の実施例では、燃料タンク１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃは、サブフレーム１４０（横フレーム１４４、凹パネル１４８Ａ，１４８Ｂ，１４８Ｃ）により支持されているが、これに代えて若しくは加えて、燃料タンク１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃは、車両のフロアパネルに結合・支持されてもよい。
【００３７】
また、上述の実施例では、サスペンションアーム４００をサスペンション部材の一例として挙げているが、ショックアブソーバー等のようなその他のサスペンション部材がサブフレーム１４０に取り付けられてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明による車両下部構造１００の一実施例を車両内側から見た斜視図である。
【図２】図１の車両下部構造１００を車両外側から見た斜視図である。
【図３】図１中のＡ部付近の車両下部構造１００の側面図ある。
【図４】図１中のＡ部付近の車両下部構造１００の平面図ある。
【符号の説明】
【００３９】
１００    車両下部構造
１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃ    燃料タンク
１３０    メインフレーム
１４０    サブフレーム
１４２    前後フレーム
１５０    保護フレーム
１５２    フレーム部
１５４，１５６    脚部
【図１】
2008120122.tif 000003
【図２】
2008120122.tif 000004
【図３】
2008120122.tif 000005
【図４】
2008120122.tif 000006