专利名称：燃料箱支承结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种燃料箱支承结构，特别是在汽车等的车体(车身)中支承多个燃料箱的燃料箱支承结构。
背景技术：
近年以来，在汽车等的车体中支承多个燃料箱的燃料箱支承结构中，将沿车宽方向延伸设置的多个燃料箱相对车体前后方向并列地配设的结构已被公开(如，特开2003-63457号公报、特开2003-182378号公报、特开2003-72398号公报、特开2002-370550号公报)。此外，将沿车宽方向延伸设置的多个燃料箱相对车体前后方向并列地配设，且将燃料箱沿上下方向偏置的结构被公开(如，特开平7-186741号公报、特开2000-219049号公报)。
但是，即使在上述公报的任一种结构中，在车体碰撞时相邻的燃料箱接触的情况下，燃料箱的移动方向不定。因此，存在着有大的冲击载荷作用于燃料箱的危险。
发明内容
本发明考虑到上述问题，旨在提供一种可在碰撞时减小作用于燃料箱上的载荷的燃料箱支承结构。
为实现上述目的，按照本发明的一方面，在并列配置多个燃料箱的燃料箱支承结构中，可提供一种特征为具有当规定值以上的载荷作用于上述燃料箱时，引导至少一个燃料箱沿车体上下方向向下方移动的燃料箱引导装置的燃料箱支承结构。
优选使上述燃料箱引导装置包括防止燃料箱向上移动的移动防止装置和形成于配置在燃料箱下方的燃料箱支承托架的薄弱部，该薄弱部在受到规定值以上的载荷作用时断裂。优选使上述薄弱部是燃料箱支承托架的缺口形成部。优选使燃料箱支承托架包括第一托架、第二托架和连接两托架的连接部，上述薄弱部为该连接部。优选使上述薄弱部为燃料支承托架的薄壁部。优选使上述燃料箱引导装置包括防止燃料箱向上移动的移动防止装置和形成于相邻燃料箱的对向面上的倾斜部。优选设定成可按从车体外侧的燃料箱开始依次使用燃料。优选包括车体左右的锁止件，燃料箱分别沿车宽方向延伸地配置在锁止件之间。优选包括防止燃料箱完全脱落至车体下方的脱落防止装置。优选使上述脱落防止装置包含在燃料箱下方隔开地配置的副车架，该副车架在燃料箱向下方移动时，可卡住该燃料箱防止脱落。优选使副车架含有在燃料箱的下方侧分别沿车宽方向延伸地设置的至少两个横梁，横梁间的车辆前后方向的尺寸比燃料箱的直径小。
从附带的权利要求及附图所描述的本发明的优选实施方式的说明中，本领域技术人员可以了解到本发明的其它的目的、特征及优点。
图1是表示本发明的一实施方式涉及的燃料箱支承结构的侧剖面图；图2是表示本发明的一实施方式涉及的燃料箱支承结构的燃料箱支承托架的从车体斜前方观察到的立体图；图3是表示本发明的一实施方式涉及的燃料箱支承结构的燃料箱的正面图；图4是表示适用本发明的一实施方式涉及的燃料箱支承结构的车体后部的侧面图；图5是表示适用本发明的一实施方式涉及的燃料箱支承结构的车体的平面图；图6是表示本发明的另一实施方式涉及的燃料箱支承结构的燃料箱支承托架的从车体斜前方所观察到的立体图；
图7是表示本发明的另一实施方式涉及的燃料箱支承结构的燃料箱支承托架的一部分的侧剖面图；图8是表示本发明的另一实施方式涉及的燃料箱支承结构的燃料箱支承托架的从车体斜前方观察到的分解立体图；图9是表示本发明的另一实施方式涉及的燃料箱支承结构的侧剖面图。
具体实施例方式
参照图1～图5，对本发明的燃料箱支承结构的一实施方式进行说明。
图中箭头UP表示车体上方方向，图中箭头FR表示车体前方方向，图中箭头IN表示车宽内侧方向。
如图5所示，在本实施方式的汽车车体10的后部上，在车宽方向两端部上沿车体前后方向配设有后纵梁12。此外，后纵梁12的前部12A，从车体后方车宽方向内侧向车体前方车宽方向外侧倾斜，后纵梁12的前端部12B连接于沿车体前后方向配设在车体10的车宽方向两端部的锁止件14的后端部14A上。
后纵梁12的后部12C，从平面视图看沿车体前后方向呈直线状地延伸设置，在后端部12D上架设有后保险杠支架(加强件)18。
如图4所示，在后纵梁12的后部12C的前端部12E上架设有后横梁20，后纵梁12的前部12A从车体后方上侧向车体前方下侧倾斜。此外，后纵梁12的后部12C从侧面看也沿车体前后方向呈直线状地延伸设置，在后纵梁12的下方配设有后副车架40。
如图5所示，后副车架40形成在左右的纵梁42上配设沿车宽方向的多条(在本实施方式中是4条)横梁44、46、48、50的梯子状结构。
在后副车架40上配设有多个(在本实施方式中是3个)燃料箱52、54、56。各燃料箱52、54、56成高压容器状(弹状)，分别沿车宽方向平行地配设。此外，沿燃料箱52、54、56的车宽方向的长度L1、L2、L3，从车体内侧(在本实施方式中为车体前侧)的燃料箱52到车体外侧的燃料箱54、56依次变短(L1＞L2＞L3)，车体外侧(在本实施方式中是车体后侧)的燃料箱56最短。
如图3所示，在左右锁止件14间沿车宽方向延伸设置有燃料箱52。此外，燃料箱52从左右锁止件14向车体上方突出(突出量P)，当车体侧面碰撞时，通过锁止件14上方的其他车的保险杠支架K接触燃料箱52。
如图1所示，燃料箱52安置于架设在后副车架40的横梁44和横梁46之间的燃料箱支承托架60上。在车宽方向上距离预定间隔地配设有多个燃料箱支承托架60。
燃料箱54载置于架设在后副车架40的横梁46和横梁48之间的燃料箱支承托架62上。在车宽方向上距离预定间隔地配设有多个燃料箱支承托架62。
燃料箱56载置于架设在后副车架40的横梁48和横梁50之间的燃料箱支承托架64上。在车宽方向上距离预定间隔地配设有多个燃料箱支承托架64。
燃料箱54的轴心(图心/形心)54A与燃料箱52的轴心52A等高，或被设定在比其低的位置上。此外，燃料箱56的轴心56A被设定在比燃料箱54的轴心54A高的位置(偏移量N)，在燃料箱56的上方配设有作为燃料箱引导装置的移动防止装置的后横梁20。
因此，在冲击载荷F1从车体后方侧向车体前方侧作用于燃料箱56的情况下，燃料箱56接触燃料箱54。此时，燃料箱56接触后横梁20，且其向上方的移动被防止。在燃料箱54上朝向车体下方地产生载荷F2。
如图2所示，支承燃料箱54的燃料箱支承托架62的前端部62A在横梁46上形成可从上方锁止(卡住)的钩部，其后端部62B在横梁48上形成可从上方锁止的钩部。
燃料箱支承托架62的前后方向中间部62C呈向车体下方侧凸出的圆弧状，在圆弧状的最下部(前后方向中央部)上形成作为燃料箱引导装置的薄弱部70。
燃料箱支承托架62的薄弱部70形成在平面看由梯形状的缺口72、74从宽度方向两侧形成的缺口形成部。薄弱部70的宽度W1比其他部位的宽度W2窄(W1＜W2)。
如图1所示，在燃料箱54和后副车架40的横梁46之间形成间隙S1。在燃料箱54和后副车架40的横梁48之间形成间隙S2。
因此，在燃料箱54上向车体下方产生载荷F2，如果规定值以上的载荷作用在燃料箱支承托架62的薄弱部70上，则如图1的二点划线所示，燃料箱支承托架62的薄弱部70断裂，燃料箱54通过间隙S1、S2向车体下方移动。
当燃料箱54向车体下方移动预定量时，与作为脱落防止装置的横梁46和横梁48相接触，可以防止燃料箱54完全脱落至车体下方。
此外，在本实施方式中，按照从车体外侧的燃料箱56到车体内侧的燃料箱54、52的顺序依次可使用燃料地进行设定。
图5的符号90、92、94，分别表示配设于车体前方的底板下的FC(燃料电池组)、PCU及蓄电池。
以下，对本实施方式的作用进行说明。
如图4所示，当其他车辆K等从后面碰撞，冲击载荷F1从车体后方侧向车体前方侧地作用于燃料箱56上时，如图1中双点划线所示，燃料箱56向车体前方移动，接触燃料箱54。此时，燃料箱54的轴心54A与燃料箱52的轴心52A等高，或被设定在较低位置上，燃料箱56的轴心56A被设定在比燃料箱54的轴心54A高的位置，且在燃料箱56的上方配设有后横梁20，因此，燃料箱56接触后横梁20，使其向上方的移动被限制，在燃料箱54上向车体下方地产生载荷F2。
在燃料箱54上向车体下方产生载荷F2，如果规定值以上的载荷作用在燃料箱支承托架62的薄弱部70上，则薄弱部70断裂，燃料箱54通过间隙S1、S2向车体下方移动。
其结果是，在碰撞时可以防止大载荷作用于燃料箱56、54及52上。
此外，由于燃料箱52在左右锁止件14之间沿车宽方向延伸设置，所以如图5所示，在侧面碰撞时冲击载荷F3作用于锁止件14的情况下，可以将冲击载荷F3通过燃料箱52从碰撞侧的锁止件14传递到相对侧的锁止件14上。
如图3所示，由于燃料箱52从左右锁止件14向车体上方突出(突出量P)，所以在侧面碰撞时，燃料箱52接触通过锁止件14上方的其他车的保险杠支架K等。其结果是，可以减小其他车的保险杠支架K进入车体内的进入量。
此外，在本实施方式中，当燃料箱54向车体下方移动预定量时，由于燃料箱54接触横梁46和横梁48，所以通过横梁46和横梁48可以防止燃料箱完全脱落至车体下方。
此外，在本实施方式中，可以将燃料箱52、54、56和配设于车体前方的底板下的燃料电池组90、PCU92及蓄电池94一起作为车体的结构部件进行有效利用。
此外，在本实施方式中，车体前侧的燃料箱52、中间的燃料箱54及车辆后侧的燃料箱56的车宽方向的长度L1、L2、L3具有L1＞L2＞L3的关系。其结果是，由于可以使车体安装时的燃料箱的处于车体外部方向(后方)的重量相当轻，所以可以改善车体的重量分配。
此外，在本实施方式中，可以按照从车体外侧(后侧)的燃料箱56然后是比其靠车体内侧(前侧)的燃料箱54，更靠前侧的燃料箱52的顺序依次使用燃料。其结果是，由于不断使用燃料时，按照从车体外侧的燃料箱56到车体内侧的燃料箱54、52的顺序依次变轻，所以随着行驶时燃料的使用车体的重量分配得到改善。
进而，在本实施方式中，最外方(后方)的燃料箱56的轴心56A被设定在比其它的燃料箱52、54的轴心52A、54A高的位置上。因此，通过从车体外侧(后侧)的燃料箱56开始到车体内侧(前侧)的燃料箱54、52依次地使用燃料，也可以随着行驶时燃料的使用而使车体重心降低。
但是，本发明不限定于上述实施方式，本领域的技术人员在本发明的范围内可以有其他种种的实施方式。例如，在上述实施方式中，将燃料箱支承托架62的薄弱部70作为由缺口72、74从宽度方向两侧形成的缺口形成部，但是如图6所示，也可以取而代之地，将燃料箱支承托架62的薄弱部70作为薄壁部，使薄弱部70的板厚M1比其他部位的板厚M2薄(M1＜M2)地构成。
此外，如图7及图8所示，也可以将燃料箱支承托架62分割成构成燃料箱支承托架62的前侧半部的第一托架76和构成燃料箱支承托架62的后侧半部的第二托架78，将通过连接第一托架76和第二托架78的螺栓80和螺母82或销(未图示)等的连接部84作为薄弱部70地构成。
此外，如图1所示，在上述实施方式中，由于碰撞时使燃料箱54向下方移动，所以将燃料箱56的轴心56A设定在比燃料箱54的轴心54A稍高的位置上，但如图9所示，也可以取而代之地，使燃料箱56的轴心56A与燃料箱54的轴心54A等高，在相邻的燃料箱56和燃料箱54的各对向面上形成倾斜部86、88，在燃料箱56接触燃料箱54时，倾斜部88和倾斜部86相对滑动而形成使燃料箱54向下方移动的结构。在这种情况下，由于没有必要将燃料箱56和燃料箱54沿上下方向偏置，所以可以减小由燃料箱52、54、56所组成的燃料箱组件的高度。
此外，在上述实施方式中，将本发明的燃料箱支承结构用于车体后部，但本发明的燃料箱支承结构也可用于车体前部。
此外，作为防止燃料箱54完全脱落至车体下方的脱落防止装置，如前所述包括副车架40。即，在碰撞时等情况下，当燃料箱54移动到下方时，副车架40卡在燃料箱54上，可以防止燃料箱54从车体完全脱落。作为简便地实现它的一个方法，使副车架40包括在燃料箱54的下方侧分别沿车宽方向延伸地配置的至少两个横梁46、48，使横梁46、48之间的车辆前后方向的尺寸比燃料箱54的直径(或前后宽度)小。通过这样的结构，在燃料箱54移动到下方的情况下，将燃料箱54卡在横梁46、48之间，从而可以可靠地防止燃料箱54从车体完全地脱落。
权利要求
1.一种并列配置多个燃料箱(52，54，56)的燃料箱支承结构，其特征在于，具有当规定值以上的载荷作用于所述燃料箱(52，54，56)时，引导至少一个燃料箱(54)沿车体上下方向向下方移动的燃料箱引导装置。
2.如权利要求1所述的燃料箱支承结构，其特征在于，所述燃料箱引导装置包括防止燃料箱(56)向上移动的移动防止装置(20)和形成于一配置在燃料箱(54)下方的燃料箱支承托架(62)的薄弱部，该薄弱部在受到规定值以上的载荷作用时断裂。
3.如权利要求2所述的燃料箱支承结构，其特征在于，所述薄弱部是所述燃料箱支承托架(62)的缺口形成部(72，74)。
4.如权利要求2所述的燃料箱支承结构，其特征在于，所述燃料箱支承托架(62)包括第一托架(76)、第二托架(78)和连接两所述托架(76，78)的连接部(84)，所述薄弱部为该连接部(84)。
5.如权利要求2所述的燃料箱支承结构，其特征在于，所述薄弱部为燃料箱支承托架(62)的薄壁部。
6.如权利要求1所述的燃料箱支承结构，其特征在于，所述燃料箱引导装置包括防止燃料箱(56)向上移动的移动防止装置(20)和形成于相邻燃料箱的对向面上的倾斜部(86，88)。
7.如权利要求1所述的燃料箱支承结构，其特征在于，设定成可从车体外侧的燃料箱(56)开始依次地使用燃料。
8.如权利要求1所述的燃料箱支承结构，其特征在于，包括车体左右的锁止件(14，14)，所述燃料箱(52，54，56)分别沿车宽方向延伸地配置在该锁止件(14，14)之间。
9.如权利要求1所述的燃料箱支承结构，其特征在于，包括防止所述燃料箱(54)完全脱落至车体下方的脱落防止装置。
10.如权利要求9所述的燃料箱支承结构，其特征在于，所述脱落防止装置包含在所述燃料箱(54)下方隔开地配置的副车架(40)，该副车架(40)在该燃料箱(54)向下方移动时可卡住所述燃料箱(54)防止脱落。
11.如权利要求10所述的燃料箱支承结构，其特征在于，所述副车架(40)包含在燃料箱(54)的下方侧分别沿车宽方向延伸地设置的至少两个横梁(46，48)，该横梁(46，48)之间的车辆前后方向的尺寸比所述燃料箱(54)的直径小。
全文摘要
本发明提供一种燃料箱支承结构。在后副车架40上沿车宽方向平行地配设有燃料箱(52，54，56)，燃料箱(54)安装于架设在后副车架(40)的横梁(46)和横梁(48)之间的燃料箱支承托架(62)上。在冲击载荷F1作用于燃料箱(56)的情况下，燃料箱(56)接触后横梁(20)，使其向上方的移动被限制，所以燃料箱支承托架(62)的薄弱部(70)断裂，燃料箱(54)被限制地向车体下方移动。
文档编号B60K15/063GK1605491SQ20041008072
公开日2005年4月13日 申请日期2004年10月8日 优先权日2003年10月7日
发明者南辉之 申请人:丰田自动车株式会社