(57)【要約】      （修正有）【課題】車重の軽量化とタンク容量の増加を達成できる燃料タンクの取付構造及びその取付方法を提供する。【解決手段】車体の前後方向に伸び、後部で間隔を隔てるように分割された一対のサイドメンバ３と、サイドメンバ３が分割して対峙する端部３Ｃ、３Ｄ同士を接続するように介在された一対の縦メンバ６を有し、一対の縦メンバ６に接続して、且つ燃料タンク５が固定された一対の縦メンバ７を有する燃料タンクモジュール４からなる燃料タンク取り付け構造。【選択図】      図２
2004149041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の前後方向に伸び、後部で間隔を隔てるように分割されたサイドメンバと、
前記サイドメンバが分割して対峙する分割端部同士を接続するように介在され、且つ燃料タンクが固定された縦メンバを有する燃料タンクモジュールと、
を備えることを特徴とする燃料タンクの取付構造。
【請求項２】
前記燃料タンクモジュールは、車幅方向に伸びて、前記燃料タンクを固定するクロスメンバを備え、前記クロスメンバの端部が車体のサイドシルに固定されていることを特徴とする請求項１記載の燃料タンクの取付構造。
【請求項３】
前記サイドメンバは、キックアップの曲げ部分で分割されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載された燃料タンクの取付構造。
【請求項４】
前記燃料タンクの端部は、前記縦メンバより幅方向外側へ突出していることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載された燃料タンクの取付構造。
【請求項５】
前記縦メンバは、前記キックアップの曲げ部分の傾斜を小さくするように設定されていることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載された燃料タンクの取付構造。
【請求項６】
前記サイドシルは、前記クロスメンバの端部を固定するブラケットが形成されていることを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれか一項に記載された燃料タンクの取付構造。
【請求項７】
車体の後部に位置するサイドメンバを所定長さ切り取り前後で分割し、
前記サイドメンバが分割して対峙する分割端部同士を燃料タンクモジュールの縦メンバで連結して固定することを特徴とする燃料タンクの取付方法。
【請求項８】
前記燃料タンクモジュールは、車幅方向に伸びて、燃料タンクを固定するクロスメンバを備え、前記クロスメンバの端部をサイドシルに固定することを特徴とする請求項７記載の燃料タンクの取付方法。
【請求項９】
前記縦メンバを、前記サイドメンバのキックアップの曲げ部分に取り付けることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載された燃料タンクの取付方法。
【請求項１０】
前記縦メンバを、前記サイドメンバの切り取られた部分より傾斜が小さくなるように取り付けることを特徴とする請求項９記載の燃料タンクの取付方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車の燃料タンクの取付構造及びその取付方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、燃料タンクの取付構造としては、左右のサイドメンバに両端が取り付けられ、車幅方向に延びてタンクを下から支持するフロントメンバと、ミッドメンバなどからなるシリンダホルダを用いるものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−３３２１７９号公報（第１頁、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構造では、タンク（シリンダ）を保持するためのフロントメンバ、ミッドメンバやその他のサポートアッシーなどのタンク保持用のフレームが追加されるため、車重が増加するという問題点があった。
【０００５】
また、車幅方向のメンバである、フロントメンバ、ミッドメンバが、サイドメンバ間に渡って架設されるため、収容できるタンクの車幅方向の長さがサイドメンバ同士の間隔寸法以下に制限され、タンクの容量を増加することが困難であった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、車重の軽量化とタンク容量の増加を達成できる燃料タンクの取付構造及びその取付方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の特徴は、車体の前後方向に伸び、後部で間隔を隔てるように分割されたサイドメンバと、このサイドメンバが分割して対峙する分割端部同士を接続するように介在され、且つ燃料タンクが固定された縦メンバを有する燃料タンクモジュールと、を備えることを要旨とする。
【０００８】
本発明の第２の特徴は、燃料タンクの取付方法であって、車体の後部に位置するサイドメンバを所定長さ切り取り前後で分割し、サイドメンバが分割して対峙する分割端部同士を燃料タンクモジュールの縦メンバで連結して固定することを要旨とする。
【０００９】
【発明の効果】
第１の特徴に係る発明によれば、燃料タンクモジュールの縦メンバがサイドメンバの一部となり、実質的に燃料タンクモジュールの縦メンバを削減したことと等しくなるため、車両を軽量化できると共に、コストを削減することができ、加えて、燃料タンクの容積を増加することが可能となる。
【００１０】
第２の特徴に係る発明によれば、既存の車体構造を有する車両のサイドメンバを加工して、燃料タンクモジュールの縦メンバを取り付けることにより、容易に燃料タンクモジュールの取付構造を変更して燃料タンクの配置スペースを大きくでき、加えて、軽量化を図ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る燃料タンクの取付構造及びその取付方法の詳細を図面に示す実施の形態に基づいて説明する。なお、本実施の形態では、水素を燃料にして燃料電池で発電し、その電力でモータを駆動させて走行する燃料自動車に本発明を適用した例である。
【００１２】
この発明は、車両の前後方向に伸び、後部で間隔を隔てるように分割されたサイドメンバと、サイドメンバが分割して対峙する分割端部同士を接続するように介在され、且つ燃料タンクが固定された縦メンバを有する燃料タンクモジュールとを備えた構成であり、詳細は以下に説明する。
【００１３】
（実施の形態）
［燃料タンクの取付構造］
図１は、本実施の形態に係る燃料タンクの取付構造が適用される車体構造全体の概略を示す斜視図である。図１に示すように、車体１は、車幅方向の両側下部にそれぞれサイドシル２を有している。このサイドシル２の幅方向の所定寸法内側に、車体前後方向に沿って一対のサイドメンバ３が配されている。本実施の形態では、図２に示すように、サイドメンバ３の後部に形成されたキックアップの曲げ部分３Ａ（傾斜部分が所定長さ切り取られている）に、燃料タンクモジュール４が取り付けられている。
【００１４】
図２に示すように、燃料タンクモジュール４は、略円柱形状をなす燃料タンク５と、車体の前後方向に沿って配置される一対の平行な縦メンバ６と、車体の幅方向に沿って配置される一対の平行なクロスメンバ７と、縦メンバ６の上に載置された燃料タンク５を保持する保持ベルト８とを備えている。
【００１５】
本実施の形態では、図２に示すように、サイドメンバ３後部のキックアップの曲げ部分３Ａは、所定長さだけ分断して離れた構造となっている。図２において一点鎖線で示す切り取り部（サイドメンバ３が存在しない部分）３Ｂは、車体１を製造する際に予め形成しておいてもよいし、車体１を製造した後に切断して形成してもよい。このサイドメンバ３は、図２に示すように、断面コ字状で上側に溝開口部が位置するように鋼材で形成されている。
【００１６】
燃料タンクモジュールの縦メンバ６は、上記したサイドメンバ３の曲げ部分３Ａの切り取り部３Ｂの長さより長く設定されている。なお、本実施の形態では、一対の縦メンバ６の間隔は、車体１の一対の平行なサイドメンバ３同士の間隔と同一に設定されている。また、縦メンバ６は、サイドメンバ３の断面構造と同様に上部に溝６Ａが位置するようなコ字形状に形成されている。なお、縦メンバ６は、上部の溝６Ａに、サイドメンバの端部３Ｃ、３Ｄが密に嵌合するように寸法設定されている。また、縦メンバ６の両端部の両側壁には、それぞれボルト挿通孔６Ｂが形成されている。
【００１７】
特に、本実施の形態では、この縦メンバ６がサイドメンバ３の曲げ部分３Ａの傾斜を緩くするように設定されている。通常、サイドメンバ３のキックアップの曲げ部分３Ａは、急峻に立ち上がるように形成されているが、本実施の形態では、サイドメンバ３のキックアップの下側と上側との落差を緩い傾斜を描きながら連結するように、縦メンバ６は略直線状に伸びるように形成されている。このため、サイドメンバ３のキックアップの曲げ部分３Ａは、車体の前後方向の長さが通常のものより長くなる。
【００１８】
一方、サイドメンバ３の切り取り部３Ｂの両端に位置する互いに分離して対峙する端部３Ｃ、３Ｄの近傍には、ボルト挿通孔３Ｅが形成されている。そして、これらサイドメンバ３の端部３Ｃ、３Ｄには、縦メンバ６の両端が取り付けられている。具体的には、図５に示すように、サイドメンバ３の端部３Ｃが、縦メンバ６の両端部分の溝６Ａ内に密に嵌合した状態で、ボルト９とナット１０で緊締されることにより取り付けられている。
【００１９】
また、上記した燃料タンクモジュール４の一対のクロスメンバ７は、車体１に設けられている両側のサイドシル２の内側面同士の間隔よりやや短い長さに設定されている。また、一対のクロスメンバ７同士は、燃料タンク５の直径と同程度の間隔に隔てられている。そして、図２に示すように、燃料タンク５は、一対の縦メンバ６上に渡って配置され、クロスメンバ７と縦メンバ６とが交差する部分に両端が固定された保持ベルト８で離脱しないように固定されている。この燃料タンク５の軸方向の両端は、サイドメンバ３から車幅方向外側へ向けて突出するように配置されている。なお、燃料タンク５のサイドメンバ３からの突出寸法は、クロスメンバ７がサイドメンバ３から車幅方向外側へ突出する寸法より僅かに短くなるように設定されている。
【００２０】
上記したように本実施の形態の燃料タンクモジュール４は、サイドメンバ３に縦メンバ６が一体的に固定されて取り付けられる。これに加えて、本実施の形態の燃料タンクの取付構造では、図４に示すように、クロスメンバ７の両端部分が、サイドシル２の内側下部に車幅方向内側へ向けて突出するように形成されたブラケット２Ａの下部に、ボルト１１とナット１２で固定されている。
【００２１】
このような構成の本実施の形態の燃料タンクの取付構造では、燃料タンクモジュール４の縦メンバ６がサイドメンバ３の一部となり、実質的に燃料タンクモジュール４の縦メンバ６を削減したことと等しくなるため、車両を軽量化できると共に、コストを削減することができる。また、縦メンバ６に燃料タンク５が載置、支持されているため、燃料タンク５の長さを長く設定することも可能となり、燃料タンク５の容積を大きくすることも可能である（請求項１の効果）。
【００２２】
また、本実施の形態では、上記したようにクロスメンバ７の端部を車両のサイドシル２に直接固定することで、燃料タンクモジュール４のクロスメンバ７と車両のサイドメンバ３との結合作業がなくなり、燃料タンク５の長さを車幅方向へ伸ばすことができる。また、燃料タンクモジュール４の配置可能なスペースが広くなる（配置自由度が高くなる）ため、図３に示すように、燃料タンクモジュール４の地上高を高くできる。なお、図３に示すように、床板１３はサイドメンバ３のキックアップの上側から水平に高さを保った状態で燃料タンク５を覆うことができるため、床高さを低く抑えることも可能となる（請求項２の効果）。
【００２３】
さらに、本実施の形態では、サイドメンバ３のキックアップの曲げ部分３Ａに縦メンバ６を対応するように配置することで、燃料タンク５をキックアップの曲げ部分３Ａの高低差の範囲に収めることができる。また、このように燃料タンク５のキックアップの曲げ部分３Ａの高低差に燃料タンク５を収めるために、燃料タンクモジュール４の縦メンバ６の傾斜が緩くなるように設定すれば、サイドメンバ３のキックアップの曲げが滑らか（緩やかな傾斜）となり、衝突時にエネルギー吸収できる構造となり、車体強度が向上する（請求項３の効果）。
【００２４】
また、本実施の形態では、燃料タンクモジュール４の縦メンバ６より燃料タンク５の端部が、幅方向外側へ突出しているため、燃料タンク５の配置スペースを車体内に大きくとることができる（請求項４、請求項５の効果）。
【００２５】
さらに、サイドシル２にクロスメンバ７の端部を固定するブラケット２Ａを設けたことにより、燃料タンクモジュール４のクロスメンバ７を容易且つ確実にサイドシル２に固定することができる（請求項６の効果）。
【００２６】
［燃料タンクの取付方法］
次に、本実施の形態の燃料タンクモジュール４を車体１に取り付ける方法について説明する。
【００２７】
まず、図１に示すように、車体１のサイドメンバ３の後部におけるキックアップの曲げ部分３Ａを、図２に示すように、所定の長さ寸法だけ切り取る。なお、予め車体製造工程でサイドメンバ３の曲げ部分３Ａを分割して作製してもよい。
【００２８】
次に、サイドメンバ３の互いに対峙する端部３Ｃ、３Ｄに、燃料タンクモジュール４の縦メンバ６の端部を下方から外側を包むように嵌合させて図５に示すようにボルト９、ナット１０を用いて固定する。なお、この縦メンバ６は、サイドメンバ３のキックアップの曲げ部分３Ａに比較して緩やかな傾斜になるように設定されている。
【００２９】
このとき、クロスメンバ７の端部をサイドシル２のブラケット２Ａの下面に合わせてボルト１１、ナット１２で固定する。
【００３０】
なお、この状態では、燃料タンクモジュール４に、燃料タンク５を載置した状態であっても、載置していない状態であってもよい。
【００３１】
その後、燃料タンク５を載置していない場合は、燃料タンク５を載置して保持ベルト８で燃料タンク５を固定する。そして、最後は、燃料タンク５に適宜の配管などを施せばよい。
【００３２】
上記した燃料タンクの取付方法では、既存の車体構造を有する車体１のサイドメンバ３を加工して、燃料タンクモジュール４の縦メンバ６を取り付けることにより、容易に燃料タンクモジュール４の取付構造を変更して燃料タンクの配置スペースを大きくすることができる（請求項７の効果）。
【００３３】
また、上記した取付方法では、燃料タンクモジュール４のクロスメンバ７の端部をサイドシル２に固定することにより、燃料タンクモジュール４のクロスメンバ７を車体のサイドメンバ３に固定する必要がなくなり、工数部品点数を削減できる（請求項８の効果）。
【００３４】
さらに、上記した取付方法では、縦メンバ６をサイドメンバ３のキックアップの曲げ部分に取り付けることで、この曲げ部分の高低差の範囲に燃料タンクモジュール４を収めることができる（請求項９の効果）。
【００３５】
また、上記した取付方法では、縦メンバ６をサイドメンバ３の切り取られた部分より傾斜が小さくなるように取り付けることで、車体のサイドメンバ３のキックアップの曲げが緩やかになり、衝突時にエネルギー吸収できる構造にすることができる。
【００３６】
以上、実施の形態について説明したが、上記の実施の形態の開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００３７】
例えば、上記した実施の形態では、本発明を燃料電池自動車の燃料タンクの取付構造及び取付方法に適用して説明したが、この他に、天然ガスなどの加圧燃料が収容されるシリンダなどの燃料タンクの取付に適用できることは、云うまでもない。
【００３８】
また、上記した実施の形態では、一対のクロスメンバ７を備えた燃料タンクモジュール４としたが、これに限定されるものではなく、要はクロスメンバ７の端部がサイドシル２に結合する構成であればよい。
【００３９】
さらに、上記した実施の形態では、燃料タンクモジュール４をサイドメンバ３のキックアップの曲げ部分３Ａに取り付ける例であるが、曲げ部分３Ａ以外の箇所に取り付ける構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る燃料タンクの取付構造が適用される車体の概略を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る燃料タンクの取付構造及び取付方法の実施の形態を示す分解斜視図である。
【図３】本発明に係る燃料タンクの取付構造の実施の形態を示す要部側面図である。
【図４】本発明に係る燃料タンクの取付構造の実施の形態を示す要部正面図である。
【図５】本発明に係る燃料タンクの取付構造の実施の形態を示す要部断面図である。
【符号の説明】
１  車体
２  サイドシル
２Ａ  ブラケット
３  サイドメンバ
３Ａ  キックアップの曲げ部分
３Ｂ  切り取り部
３Ｃ、３Ｄ  端部（サイドメンバ）
４  燃料タンクモジュール
５  燃料タンク
６  縦メンバ
７  クロスメンバ
【図１】
2004149041.tif 000003
【図２】
2004149041.tif 000004
【図３】
2004149041.tif 000005
【図４】
2004149041.tif 000006
【図５】
2004149041.tif 000007