(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-12-04
(45)【発行日】2023-12-12
(54)【発明の名称】車両のタンク構造
(51)【国際特許分類】
B60K 15/03 20060101AFI20231205BHJP
B60K 15/01 20060101ALI20231205BHJP
B60K 5/00 20060101ALI20231205BHJP
B62D 25/20 20060101ALI20231205BHJP
F02M 37/00 20060101ALI20231205BHJP
【ＦＩ】
B60K15/03 B
B60K15/01 A
B60K5/00 E
B62D25/20 G
F02M37/00 301D
F02M37/00 301J
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2020029340
(22)【出願日】2020-02-25
(65)【公開番号】P2021133718
(43)【公開日】2021-09-13
【審査請求日】2022-08-23
(73)【特許権者】
【識別番号】000003137
【氏名又は名称】マツダ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100121603
【弁理士】
【氏名又は名称】永田 元昭
(74)【代理人】
【識別番号】100141656
【弁理士】
【氏名又は名称】大田 英司
(74)【代理人】
【識別番号】100182888
【弁理士】
【氏名又は名称】西村 弘
(74)【代理人】
【識別番号】100196357
【弁理士】
【氏名又は名称】北村 吉章
(74)【代理人】
【識別番号】100067747
【弁理士】
【氏名又は名称】永田 良昭
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 剛
(72)【発明者】
【氏名】荒木 健一郎
【審査官】結城 健太郎
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１９－１０５２０３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－１８９４１８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－１５１１５７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平５－８６４２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１７７１６４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－４３２４２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６０Ｋ １５／０１－１５／０３，１５／０４， ５／００，
Ｂ６２Ｄ ２５／２０，
Ｆ０２Ｍ ３７／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両前後方向に延びる左右一対のリアフレームと、前記リアフレーム間を連結するフロアパネルを有し、前記フロアパネルの下方にタンクが設けられた車両のタンク構造であって、前記タンクの車幅方向外側に向く側面部に、給油管がゴムホースを介して接続される管状の接続口が突設され、
前記側面部に、前記接続口が設けられる取付け面部と、車両前後方向における前記取付け面部に対応する位置で前記接続口の先端よりも車幅方向外側に位置する先当て面部が形成された
車両のタンク構造。
【請求項2】
前記先当て面部が車幅方向において前記リアフレームと隣り合う位置に設けられた請求項１に記載の車両のタンク構造。
【請求項3】
前記先当て面部が平面視において車幅方向内側へ延びる一対の連続面を有し、前記連続面が、当該連続面同士の間の車両前後方向の距離を車幅方向内側にゆくに従って広げる形状である
請求項１または請求項２に記載の車両のタンク構造。
【請求項4】
前記先当て面部の最も車幅方向外側に位置する最先端部が、車両前後方向において前記接続口に対応する位置に形成された請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の車両のタンク構造。
【請求項5】
前記フロアパネルに、前記リアフレームの間を連結するクロスメンバよりも上方に膨出する膨出部が形成され、前記膨出部の内面に前記先当て面部を含む部分を臨ませた
請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の車両のタンク構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、給油管を接続する接続口を保護できる車両のタンク構造に関する。
【背景技術】
【0002】
燃料を貯留するタンクは、車両前後方向に延びる左右一対のリアフレーム間に設けられ、このタンクには燃料注入のための給油管が接続される。従来、タンクにおける給油管を接続する管状の接続口は、接続口を保護する目的もあって下記特許文献１に開示されているようにタンクの後面に備えられてきた。
【0003】
しかし、給油管のレイアウトなどによっては給油管をタンクの側面に取り付けるのが望ましい場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１４－４３２４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところが接続口をタンクの側面に備えた場合には、側突時にリアフレームやリアフレーム間に固定されたフロアパネルの変形によって、突出している接続口が損傷するおそれがある。損傷を抑制するためには、車体変形をより抑制するよう補強することが考えられるが、この場合は、コストや質量が増大する。
【0006】
そこで、この発明は、側突時の接続口の損傷を抑制して、タンクの側面に給油管を取り付けできるようにすることを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
そのための手段は、車両前後方向に延びる左右一対のリアフレームと、前記リアフレーム間を連結するフロアパネルを有し、前記フロアパネルの下方にタンクが設けられた車両のタンク構造であって、前記タンクの車幅方向外側に向く側面部に、給油管がゴムホースを介して接続される管状の接続口が突設され、前記側面部に、前記接続口が設けられる取付け面部と、車両前後方向における前記取付け面部に対応する位置で前記接続口の先端よりも車幅方向外側に位置する先当て面部が形成された車両のタンク構造である。
【0008】
この構成では、ポール衝突のような側突によりリアフレームが車幅方向内側に向けて変形すると、接続口よりも先に先当て面部が衝突荷重を受けて変形する。先当て面部が衝突エネルギーを吸収することによって、先当て面部よりも車幅方向内側位置にある接続口や取付け面部に衝突荷重が入力されることが回避され又は抑制される。
【0009】
この発明の一態様においては、前記先当て面部が車幅方向において前記リアフレームと隣り合う位置に設けられた構成とするとよい。
【0010】
この構成では、側突時にリアフレームからタンクに入力される衝突荷重が車幅方向において対向する先当て面部に対して確実に伝達される。
【0011】
この発明の一態様においては、前記先当て面部が平面視において車幅方向内側へ延びる一対の連続面を有し、前記連続面が、当該連続面同士の間の車両前後方向の距離を車幅方向内側にゆくに従って広げる形状である構成とするとよい。
【0012】
この構成では、一対の連続面のうち少なくとも一方が車幅方向内側に向けて斜めに延びて、平面視において連続面が車幅方向内側ほど広がる形状をなすので、先当て面部を有する部分は基部側が幅広の平面視三角形又は台形のような形状になる。このため、側突時に先当て面部が衝突荷重を受けて生じる圧縮変形は安定した挙動で発現することになる。
【0013】
この発明の一態様においては、前記先当て面部の最も車幅方向外側に位置する最先端部が、車両前後方向において前記接続口に対応する位置に形成された構成とするとよい。
【0014】
この構成では、車両前後方向における接続口の位置と最先端部の位置が対応するので、接続口の先端から先当て面部までの距離をより長く取れる。
【0015】
この発明の一態様においては、前記フロアパネルに、前記リアフレームの間を連結するクロスメンバよりも上方に膨出する膨出部が形成され、前記膨出部の内面に前記先当て面部を含む部分を臨ませた構成とするとよい。
【0016】
この構成では、先当て面部は膨出部の内面に対向又は近接した態様で備えられるので、先当て面部の高さ方向の寸法を長く取れる。このため、側突時の衝突荷重が良好に吸収される。
【発明の効果】
【0017】
この発明によれば、接続口をタンクの側面部に備えた場合に、側突による衝突荷重がタンクに入力されるときでも、先当て面部に衝突エネルギーを吸収させて、接続口や取付け面部の損傷を抑制できる。このため、タンクの側面に給油管を取り付けることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】タンクを有する車体下部構造の斜視図。
【図2】タンクを有する車体下部構造の底面図。
【図3】タンクの要部の斜視図。
【図4】要部を車両前方から見た正面図。
【図5】要部を車両下方から見上げた底面図。
【発明を実施するための形態】
【0019】
この発明を実施するための一形態を、以下図面を用いて説明する。
【0020】
図１に、車両の後部車体下部構造１１の一部破断斜視図を、図２にそれを下方から見上げた状態の底面図を示す。図１、図２において、白抜き矢印で方向を示している。矢印中の「Ｆｒ」は前方の意味であり、「Ｒｒ」は後方の意味であって、これらをつなぐ方向が車両前後方向である。「Ｌ」は左方の意味であり、「Ｒ」は右方の意味であって、これらをつなぐ方向が車幅方向である。
【0021】
これらの図に示すように後部車体下部構造１１は、左右一対のリアフレーム１２と、リアフレーム１２間を連結するフロアパネル１３と、フロアパネル１３の前端に設けられた前側クロスメンバ１４と、フロアパネル１３の後端に設けられた後側クロスメンバ１５を有している。そしてフロアパネル１３の下方に、燃料を貯留するためのタンク１６が設けられている。
【0022】
リアフレーム１２は、閉断面を有する骨格部材であり、車両前後方向に延びている。リアフレーム１２は長手方向において曲がっており、長手方向の中間部は前側部よりも高く、また一対のリアフレーム１２間の間隔は中間部や後側部が前側部よりも狭い。図１、図２中、１７は、サイドシルの内側部材である。
【0023】
フロアパネル１３は、リアフレーム１２の上面位置に設けられており、リアフレーム１２の前端位置から後方の領域において前後左右の所定範囲に広がっている。フロアパネル１３の後端部はリアフレーム１２の中間部まで延びている。一対のリアフレーム１２間の間隔は中間部が前側部よりも狭いので、フロアパネル１３の平面視形状はおおよそ等脚台形状である。
【0024】
このフロアパネル１３は後部座席を支持する部分となる。前述のようにリアフレーム１２の前側部は後側部よりも低いので、フロアパネル１３の前側部には前側クロスメンバ１４よりも上方に膨出する膨出部１３ａが形成されている。膨出部１３ａは大きく湾曲した曲面を上面における前端縁と左右両側縁に有し、膨出部１３ａの上面は、後部座席を支持するとともにタンク１６を収容するのに必要な高さに設定されている。
【0025】
前側クロスメンバ１４は、いわゆるＮｏ．３クロスメンバであり、閉断面を有する骨格部材として左右のリアフレーム１２間をつないでいる。サイドシルの内側部材１７における前側クロスメンバ１４を設ける位置には節部材１７ａが備えられて補強がなされている。
【0026】
同様に、後側クロスメンバ１５は、いわゆるＮｏ．４クロスメンバであり、閉断面を有する骨格部材として左右のリアフレーム１２間をつないでいる。
【0027】
リアフレーム１２間における後側クロスメンバ１５より後方に設けられたパネルはトランクフロアパン１８である。
【0028】
タンク１６は、左右両側をリアフレーム１２で挟まれたフロアパネル１３の下方に備えられるものであるが、この発明のタンク１６は、燃料注入のための給油管１９を、車幅方向外側に向いてリアフレーム１２に面したタンク１６の側面部１６ａに取り付けている。
【0029】
まず、タンク１６の概要を説明すると、タンク１６の平面視形状又は底面視形状はフロアパネル１３の平面視形状と同様に略等脚台形状に形成されており、タンク１６は、図示しないポンプユニットやカットオフバルブなどの必要な構成を備えている。
【0030】
タンク１６の平面視形状が略等脚台形であり、前側が幅広で後側が前側よりも幅狭であるので、前述した「側面部」１６ａは車両前後方向前方から後方にかけて車幅方向内側に向けて傾斜又は湾曲する形態の面となる。この「側面部」１６ａの形態はタンク１６の平面視形状により様々な場合がある。
【0031】
側面部１６ａに給油管１９を取り付けるため、側面部１６ａの一部に、給油管１９を接続する接続口３１が備えられている。なお、この例において給油管１９を取り付ける側面部１６ａは、左右のうち左側の側面部１６ａである。
【0032】
図３は、タンク１６における接続口３１を備える側の側面部１６ａを示す斜視図である。図３の（ａ）は側面部１６ａの前端部分を前方斜め下から見上げた状態を示し、（ｂ）は側面部１６ａの前側部分を後方斜め上から見下ろした状態を示している。図中、２１，２２は、タンク１６の下側部分を構成するロアシェル部を覆うプロテクタであり、２３は、主としてタンク１６の脱落防止を図る固定バンドである。
【0033】
図２、図３に示したようにタンク１６の側面部１６ａは、接続口３１が設けられる取付け面部３２と、車両前後方向における取付け面部３２に対応する位置で接続口３１の先端よりも車幅方向外側に位置する先当て面部３３を有している。換言すれば、側面部１６ａは車幅方向外側に位置する先当て面部３３よりも車幅方向内側に後退した位置に取付け面部３２を形成し、接続口３１の先端よりも車幅方向外側に空間Ｓを有している。
【0034】
取付け面部３２と先当て面部３３は上下に配設される。この例では取付け面部３２は先当て面部３３の下に設けられている。
【0035】
これら取付け面部３２と先当て面部３３は側面部１６ａのうち車両前後方向の前側位置に設けられる。
【0036】
取付け面部３２は、要部を車両前方から見た図である図４、要部の底面図である図５に示したように、タンク１６の側面部１６ａにおけるロアシェル部に形成され、車幅方向外側にまっすぐに向く平面である。取付け面部３２はロアシェル部のうちの下側部分に形成されている。
【0037】
取付け面部３２の略中央には、管状の接続口３１が突設されている。接続口３１の突出長さ（先端位置）は先当て面部３３の大きさや形状、先当て面部３３との位置関係を考慮して設定される（図５参照）。
【0038】
先当て面部３３は、図４に示したように、タンク１６の下側部分を構成するロアシェル部と上側部分を構成するアッパシェル部の双方に形成される。ロアシェル部の取付け面部３２と先当て面部３３の間には、水平方向に庇状に延びる段差面３４が形成されている。
【0039】
先当て面部３３の平面視形状は全体として緩やかな円弧状である。なお、ロアシェル部にはプロテクタ２２を被覆しているので、プロテクタ２２の一部も先当て面部３３となる。
【0040】
また先当て面部３３は平面視において車幅方向内側へ延びる一対の連続面３５，３６を有している。これら連続面３５，３６は、連続面３５，３６同士の間の車両前後方向の距離を車幅方向内側にゆくに従って広げる形状である。
【0041】
図示例の先当て面部３３は、図５に示したように、タンク１６の前端面において車幅方向に延びる連続面３５と、車幅方向及び車両前後方向に対して斜めに延びる連続面３６を有している。一対の連続面３５，３６は、先当て面部３３にとって広い基部を構成するものであり、先当て面部３３を安定的に支える形態である。
【0042】
このような先当て面部３３は、図４に示したように、車幅方向においてリアフレーム１２と隣り合う位置に設けられている。具体的には、先当て面部３３のうちの主に下側部分、つまりロアシェル部の部分がリアフレーム１２と対峙している。
【0043】
先当て面部３３のうちの上側部分、つまりアッパシェル部の部分は、フロアパネル１３の膨出部１３ａの内面に対向しており、先当て面部３３を含む上面など先当て面部３３の周辺部分は膨出部１３ａに臨ませている。
【0044】
平面視円弧状の先当て面部３３と接続口３１との車両前後方向における位置関係を説明すると、先当て面部３３の最も車幅方向外側に位置する最先端部３３ａは、車両前後方向において接続口３１に対応する位置に形成されている。つまり、接続口３１の中心線Ｌ上に最先端部３３ａが位置している。
【0045】
接続口３１には、適宜長さのゴムホース４１を介して給油管１９の下端側部１９ａが接続される。このとき、ゴムホース４１は図２に示したように、また図５の仮想線で示したように、車両前後方向の後方に向けて湾曲するとともに、給油管１９の下端側部１９ａをリアフレーム１２の下面に固定する。
【0046】
湾曲するゴムホース４１は、先当て面部３３の最先端部３３ａよりも車幅方向内側に位置しているのが好ましい。
【0047】
またリアフレーム１２に対する給油管１９の下端側部１９ａの固定は、ブラケット４２を介して行う。具体的には、図２に示したようにブラケット４２は長手方向の一端にリアフレーム１２に対して締結される一つの固定部４２ａを有し、他端に給油管１９を保持する保持部４２ｂを有しており、給油管１９を片持ち状に支持する構造である。保持部４２ｂには、係止とボルト止めで固定され給油管１９を挟持する別体の挟持金具４３が備えられる。
【0048】
以上のように構成されたタンク構造では、次のようにして側突時の接続口３１と取付け面部３２の変形が抑制される。
【0049】
側突によりリアフレーム１２に車幅方向内側に向けて衝突荷重がかかり、リアフレーム１２とフロアパネル１３が変形すると、その荷重はタンク１６の先当て面部３３に伝達される。これによって先当て面部３３が押しつぶされるように変形して衝突エネルギーを機吸収する。この結果、先当て面部３３よりも車幅方向内側位置にある接続口３１に衝突荷重が入力されることを回避又は抑制して、接続口３１や取付け面部３２の損傷を抑制する。
【0050】
このため、タンク１６の側面部１６ａに給油管１９を取り付けることが可能となり、給油管１９のレイアウトの幅が広がる。
【0051】
先当て面部３３で衝突エネルギーを吸収するのに際して、先当て面部３３は車幅方向においてリアフレーム１２と隣り合う位置に設けられているので、リアフレーム１２の変形に伴う衝突荷重は先当て面部３３に確実に伝達され、所望の効果を期待できる。
【0052】
先当て面部３３における車幅方向においてリアフレーム１２と隣り合う位置にはプロテクタ２２を備えているので、衝突エネルギーの吸収性はより良好である。
【0053】
しかも、先当て面部３３は平面視形状が円弧状であるので、様々な方向からの衝突荷重の入力に対応可能であり、側突の態様にかかわりなくリアフレーム１２の変形を受け止めて衝突エネルギー吸収を行わせることができる。
【0054】
そのうえ、先当て面部３３が平面視において車幅方向内側へ延びる一対の連続面３５，３６を有し、これら連続面３５，３６が、車両前後方向の距離が車幅方向内側にゆくに従って広がる形状であるので、先当て面部３３の車幅方向内側への変形挙動は安定して発現する。このため、より確実な効果を期待できる。
【0055】
先当て面部３３は押しつぶされながら衝突エネルギーを吸収するので、接続口３１の先端よりも車幅方向外側の空間Ｓは、変形許容空間もしくはエネルギー吸収空間といえる部分となる。この点、先当て面部３３の最先端部３３ａは、車両前後方向において接続口３１に対応する位置に形成されている。このため、接続口３１の退避距離をより長くとることができるので、接続口等の保護の確実性を高められる。
【0056】
また、先当て面部３３を含む部分はフロアパネル１３の膨出部１３ａの内面に臨ませた態様で備えられている。このため、先当て面部３３の高さを確保でき、衝突エネルギーの吸収を良好に行わせることができる。そのうえタンク容量も確保できる。
【0057】
取付け面部３２と先当て面部３３を有する部分の近傍であるフロアパネル１３の前端部には高剛性の前側クロスメンバ１４が設けられているため、車体のフレーム構造の面からも接続口３１等の保護が期待できる。
【0058】
さらに、このように接続口３１と取付け面部３２を保護する構成には、保護の目的のためだけに別部材を付加する必要がない。つまりこのタンク構造は、接続口３１の保護対策を簡素な構成でなし得るとともに、車両の軽量化にも資するものである。
【0059】
加えて、接続口３１にはゴムホース４１を介して給油管１９を接続し、給油管１９の下端側部１９ａをリアフレーム１２の下面に片持ち状に支持しているので、ゴムホース４１はもとよりブラケット４２においても荷重の伝達を遮断できる。このため、側突時の変形による給油管１９側から接続口３１への衝撃荷重の入力を抑制でき、この点からも接続口３１の保護が可能である。
【符号の説明】
【0060】
１２…リアフレーム
１３…フロアパネル
１３ａ…膨出部
１４…前側クロスメンバ
１６…タンク
１６ａ…側面部
１９…給油管
３１…接続口
３２…取付け面部
３３…先当て面部
３３ａ…最先端部
３５，３６…連続面
４１…ゴムホース
１３…フロアパネル
１３ａ…膨出部
１４…前側クロスメンバ
１６…タンク
１６ａ…側面部
１９…給油管
３１…接続口
３２…取付け面部
３３…先当て面部
３３ａ…最先端部
３５，３６…連続面
４１…ゴムホース
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】