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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kraftstofftank für ein Fahrzeug,
der einen vorspringenden Abschnitt umfasst, der auf einem Teil einer
oberen Wand oder/und einem Teil einer unteren Wand eines Tankhauptkörpers derart
gebildet ist, dass er hiervon in Richtung des jeweils anderen Teils, nämlich des
Teils der unteren Wand oder/und des Teils der oberen Wand, vorspringt,
wodurch der Teil der oberen Wand und der Teil der unteren Wand an einer
Verbindungsfläche
an einem distalen Ende des vorspringenden Abschnitts miteinander
verbunden sind.
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2. Beschreibung des Stands
der Technik
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Wenn
die Kraftstoffoberfläche
in einem Kraftstofftank aufgrund der Beschleunigung oder Schwingung
eines Fahrzeugs stark schwankt oder kleine Wellen wirft, was beim
Gefahrenwerden eines Fahrzeugs vorkommt, treten die Probleme auf,
dass das Ansaugen von Kraftstoff erschwert wird oder dass durch
Kraftstoff, welcher auf eine innere Fläche des Kraftstofftanks prallt,
Aufprallgeräusche
erzeugt werden. Um diese Probleme zu bewältigen, ist in der
JP 7047219 Y2 (hinfort
als Patentdokument Nr. 1 bezeichnet) nachstehend ein Kraftstofftank
bekannt, in welchem eine Prallplatte an eine untere Wand desselben
geschweißt
ist, um die Bewegung von Kraftstoff in diesem einzuschränken.
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Zusätzlich wird
ein Kraftstofftank aus Kunstharz vorgeschlagen, in welchem distale
Enden von vorspringenden Abschnitten, die von einer oberen Wand
bzw. einer unteren Wand des Kraftstofftanks derart vorspringen,
dass sie sich einander nähern, derart
zusammengeschweißt
sind, dass nicht nur die Steifheit der oberen Wand bzw. der unteren
Wand des Tankhauptkörpers
erhöht
wird, sondern es den vorspringenden Abschnitten auch möglich ist,
als Prallplatte zu wirken.
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Im Übrigen ist
die im Patentdokument Nr. 1 beschriebene Prallplatte an der unteren
Wand des Kraftstofftanks befestigt, und ist zwischen einem oberen
Ende der Prallplatte und der oberen Wand des Kraftstofftanks ein
Spalt vorgesehen. In einem Fall, in welchem die Prallplatte durch
das Zusammenschweißen
der distalen Enden der vorspringenden Abschnitte gebildet ist, die
von der oberen Wand bzw. der unteren Wand des Kraftstofftanks derart
vorspringen, dass sie sich aneinander annähern, tritt jedoch folgendes
Problem auf. Das heißt,
da die obere Wand und die untere Wand vollständig miteinander verbunden
sind, so dass der besagte Spalt nicht gebildet werden kann, prallt
der im Kraftstofftank in Bewegung versetzte Kraftstoff gegen die
Prallplatte und stößt danach
stark zurück,
wodurch die Probleme verursacht werden, dass der Effekt der Prallplatte,
die heftige Wellenbildung von Kraftstoff im Kraftstofftank zu unterdrücken, verringert
wird und dass die Gas-Flüssigkeits-Trennung
im Tankhauptkörper
nicht leicht durchgeführt
werden kann.
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Die
DE 32 05 592 A1 offenbart
einen Kraftstofftank für
ein Fahrzeug, umfassend einen Tankhauptkörper, der eine obere Wand und
eine untere Wand einschließt,
mit einem vorspringenden Abschnitt der oberen Wand und einem vorspringenden Abschnitt
der unteren Wand, wobei die Abschnitte zueinander hin vorstehen
und an einer Verbindungsfläche
an ihren distalen Enden zur Bildung einer Wand miteinander verbunden
sind, wobei die Wand im Innenraum des Tankhauptkörpers eine Öffnung des Tankhauptkörpers umläuft, um
einen Beruhigungstopf in der Umgebung der Öffnungen zu bilden, und wobei
entlang der Verbindungsfläche
ein Durchgang ausgebildet ist, der die Wand durchsetzt, um den Durchtritt
von Kraftstoff durch diese hindurch zu erlauben.
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Ferner
offenbart die
DE 296
06 124 U1 einen Kraftstofftank mit von der oberen oder/unteren
Wand vorspringenden Abschnitten zur Dämpfung der Bewegung des Kraftstoffs,
wobei diese Vorsprünge nicht
miteinander in Verbindung stehen, sondern den Durchtritt von Kraftstoff
auf der gesamten Breite des Tanks erlauben.
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Die
JP 06-107004 A offenbart
außerdem
einen Kraftstofftank mit einer zentral darin angeordneten Säule, die
als Anbringungsstelle für
einen Kraftstoffpegelsensor dient.
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Abriss der Erfindung
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, die Steifheit eines Tankhauptkörpers eines
Kraftstofftanks zu verbessern, während
der Effekt, eine Wellenbewegung an der Oberfläche des Kraftstoffs zu verhindern,
ermöglicht
wird.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung
ein Kraftstofftank nach Anspruch 1 vorgeschlagen.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung kann der Durchgang einen glatt gebogenen Wandabschnitt
aufweisen.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung kann eine Seite des Durchgangs geöffnet sein.
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Gemäß der Erfindung
sind die obere Wand und die untere Wand an der Verbindungsfläche am distalen
Ende des vorspringenden Abschnitts miteinander verbunden, der auf
dem Teil der oberen Wand oder/und dem Teil der unteren Wand des
Tankhauptkörpers
derart gebildet ist, dass er von diesen in Richtung des jeweils
anderen Teils, nämlich
des Teils der unteren Wand oder/und des Teils der oberen Wand, vorspringt.
Daher kann der vorspringende Abschnitt nicht nur die Steifheit des
Tankhauptkörpers erhöhen, sondern
auch als Prallplatte wirken, um die Bewegung von Kraftstoff im Kraftstofftank
zu verhindern. Da der Durchgang entlang der Verbindungsfläche am distalen
Ende des vorspringenden Abschnitts gebildet ist, was den Durchtritt
von Kraftstoff durch diesen hindurch erlaubt, wird durch diesen
Durchgang zudem der starke Rückstoß von Kraftstoff,
der gegen den vorspringenden Abschnitt prallt, verhindert, wodurch
es möglich
wird, nicht nur den Prallplatteneffekt weiter zu erhöhen, sondern
auch eine leichte Gas-Flüssigkeits-Trennung
im Tankhauptkörper
zu bewerkstelligen. Da der Durchgang entlang der Verbindungsflächen am
distalen Ende des vorspringenden Abschnitts gebildet ist, kann der
Durchgang darüber
hinaus äußerst leicht
gebildet werden.
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Wenn
der Durchgang, der entlang der Verbindungsflächen gebildet ist, wo die obere
Wand und die untere Wand des Tankhauptkörpers miteinander verbunden
sind, den glatt gebogenen Wandabschnitt aufweist, ist es möglich, das
Entstehen von Rissen in der Verbindungsfläche und/oder die Trennung derselben
aufgrund der Konzentration der Belastung auf den Wandabschnitt des
Durchgangs zu verhindern.
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Wenn
die Seite des Durchgangs, der entlang der Verbindungsfläche gebildet
ist, wo die obere Wand und die untere Wand des Tankhauptkörpers miteinander
verbunden sind, geöffnet
ist, kann der Kraftstoff, der in einer entgegengesetzten Richtung auf
den Durchgang aufprallt, in das Innere des an dessen Seite geöffneten
Durchgangs entweichen, wodurch der Rückstoß von Kraftstoff unterdrückt wird,
was es ermöglicht,
den Effekt weiter zu verstärken,
die Wellenbildung an der Oberfläche
des Kraftstoffs zu verhindern (hinfort als Kraftstoffoberflächenwellenbildung-Verhinderungseffekt
bezeichnet).
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine Perspektivansicht eines Kraftstofftanks für ein Fahrzeug gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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2 ist
eine entlang der Linie 2-2 in 1 genommene
Schnittansicht.
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3 ist
eine entlang der Linie 3-3 in 1 genommene
Schnittansicht.
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4 ist
eine der 3 entsprechende Ansicht, welche
einen Kraftstofftank für
ein Fahrzeug gemäß einer
zweiten Ausführungsform
erläutert.
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5 ist
eine der 3 entsprechende Ansicht, welche
einen Kraftstofftank für
ein Fahrzeug gemäß einer
dritten Ausführungsform
erläutert.
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6 ist
eine der 3 entsprechende Ansicht, welche
einen Kraftstofftank für
ein Fahrzeug gemäß einer
vierten Ausführungsform
erläutert.
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Ausführliche Beschreibung der Erfindung
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Auf
Grundlage von Ausführungsformen
der in den begleitenden Zeichnungen erläuterten Erfindung wird untenstehend
eine Art und Weise der Verwirklichung der Erfindung beschrieben.
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Die 1 bis 3 zeigen
eine erste Ausführungsform,
in welcher 1 eine Perspektivansicht eines
Kraftstofftanks für
ein Fahrzeug ist, 2 eine entlang der Linie 2-2
in 1 genommene Schnittansicht ist, und 3 eine
entlang der Linie 3-3 in 1 genommene Schnittansicht ist.
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Ein
Tankhauptkörper 11 eines
Kraftstofftanks T für
ein Fahrzeug weist eine obere Wand 12 und. eine untere
Wand 13 auf und ist aus einem Kunstharz gegossen ist. Eine
Kraftstoffpumpeinheit 17 ist über eine Strebe 16 auf
einer unteren Fläche
eines Montageflanschs 15 gehaltert. Der Montageflansch 15 bedeckt
abnehmbar eine Öffnung 14,
die in der oberen Wand 12 des Tankhauptkörpers 11 ausgebildet ist.
Eine von der Kraftstoffpumpeinheit 17 ausgehende Zufuhrleitung 18 dringt
in den Montageflansch 15 ein, um dadurch mit dem Motor
(nicht gezeigt) verbunden zu werden. Eine Rückführungsleitung 19 vom
Motor dringt in den Montageflansch 15 ein, um sich dadurch
in den Kraftstofftank T zu erstrecken. Zusätzlich ist auf der unteren
Fläche
des Montageflanschs 15 ein Flüssigkeitspegelsensor 21 mit
einem Schwimmer 20 vorgesehen.
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Ein
hantelförmiger,
vorspringender Abschnitt 12a springt von der oberen Wand 12 nach
unten in Richtung der unteren Wand 13 des Tankhauptkörpers 11 vor.
Ein hantelförmiger,
vorspringender Abschnitt 13a springt von der unteren Wand 13 nach oben
in Richtung der oberen Wand 12 des Tankhauptkörpers 11 vor.
Die hantelförmigen,
vorspringenden Abschnitte 12a, 13a sind an im
Wesentlichen rechteckigen Verbindungsflächen 22 miteinander schmelzverschweißt. Ein
Durchgang 23 durchsetzt die Verbindungsflächen 22 an
einem Längsmittelabschnitt.
Ein Wandabschnitt 23a des Durchgangs 23 ist als
glatter Kreis oder Oval ausgebildet, um eine Belastungskonzentration
zu vermeiden. Die Bildung des Durchgangs 23 wird dadurch
erleichtert, dass die Verbindungsflächen 22 der vorspringenden
Abschnitte 12, 13 zur Bildung des Durchgangs 23 verwendet werden.
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Die
vorspringenden Abschnitte 12a, 13a sind so vorgesehen,
dass sie sich in Querrichtung (eine durch die Pfeile a-a in 1 angezeigte
Richtung) des Tankhauptkörpers 11 erstrecken.
Ein Hauptabteil 24 und ein Nebenabteil 25 sind
im Inneren des Tankhauptkörpers 11 derart
festgelegt, dass sie über
die vorspringenden Abschnitte 12a, 13a in Bezug
auf den Tankhauptkörper 11 in
einer Längsrichtung
des Tankhauptkörpers 11 (eine
durch die Pfeile b-b in 1 angezeigte Richtung) voneinander
getrennt sind. Das Hauptabteil 24 und das Nebenabteil 25 sind
jedoch nicht vollständig
voneinander getrennt, sondern stehen über innere Abschnitte des Tankhauptkörpers, welche
in Querrichtung außerhalb
von Längsendabschnitten
der vorspringenden Abschnitte 12a, 13a angeordnet
sind, und den Durchgang 23 miteinander in Verbindung. Aufgrund
dieser Tatsache ist es vorzuziehen, dass die Höhe h des
Durchgangs 23 höchstens
40% der Höhe H des Tankhauptkörpers 11 beträgt (h/H ≤ 40%).
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Als
Nächstes
wird die Funktion der ersten Ausführungsform beschrieben, welche
so konstruiert ist, wie es bislang beschrieben worden ist.
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Wenn
der Innendruck des Tankhauptkörpers 11 aufgrund
von Temperaturunterschieden schwankt, neigen die obere Wand 12 und
die untere Wand 13, deren Erstreckung flach und breit ist,
dazu, sich in einer vertikalen Richtung zu verformen. Bei der vorliegenden
Erfindung kann dem Tankhauptkörper 11 jedoch
eine Steifheit verliehen werden, welche die Schwankung des Innendrucks
aushält,
indem der vorspringende Abschnitt 12a der oberen Wand 12 und
der vorspringende Abschnitt 13a der unteren Wand 13 an
den Verbindungsflächen 22 miteinander schmelzverschweißt werden.
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Wenn
sich der Kraftstoff im Tankhauptkörper 11 in Verbindung
mit der Beschleunigung oder Schwingung des Fahrzeugs, was beim Gefahrenwerden
eines Fahrzeugs vorkommt, in Längsrichtung (die
durch die Pfeile b-b in 1 angezeigte Richtung) zu bewegen
sucht, wirken die zwischen dem Hauptabteil 24 und dem Nebenabteil 25 angeordneten
vorspringenden Abschnitte 12a, 13a als Prallplatten,
um dadurch die Bewegung des Kraftstoffs zu verhindern. Deshalb kann
nicht nur eine große Schwankung
des Kraftstoffpegels unterdrückt,
sondern auch die Erzeugung von Geräuschen verhindert werden, welche
ansonsten durch einen heftigen Aufprall des Kraftstoffs auf eine
innere Fläche
des Tankhauptkörpers 11 auftreten
würden.
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Da
der Durchgang 23 in den Mittelabschnitten der vorspringenden
Abschnitte 12a, 13a derart ausgebildet ist, dass
er eine Verbindung zwischen dem Hauptabteil 24 und dem
Nebenabteil 25 herstellt, tritt daher ein Teil des Kraftstoffs,
der gegen die vorspringenden Abschnitte 12a, 13a prallt,
durch den Durchgang 23 hindurch. Deshalb wird die Kraftstoffmenge
verringert, die dazu veranlasst wird, an den vorspringenden Abschnitten 12a, 13a zurückzuprallen,
so dass die Oberflächenwellenbildung
des Kraftstoffs wirksamer unterdrückt werden kann und die Funktion
der vorspringenden Abschnitte 12a, 13a als Prallplatten
weiter verbessert wird. Hinzu kommt, dass für den Fall, dass aufgrund der
Schwankung des Kraftstoffpegels eine große Menge von Luft beispielsweise
in das Nebenabteil 25 eindringt, die auf diese Weise eingedrungene
Luft über
den Durchgang 23 ohne Verzögerung zum Hauptabteil 24 zurückgeführt werden
kann. Deshalb kann die Funktion der Gas-Flüssigkeits-Trennung
des Tankhauptkörpers 11 verbessert
werden, so dass die Kraftstoffpegel in den Haupt- bzw. Nebenabteilen 24, 25 aneinander
angeglichen werden können.
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Insbesondere
kann die Wirkung der vorspringenden Abschnitten 12a, 13a als
Prallplatten ausreichend hervorgerufen werden, indem die Höhe h des Durchgangs 23 höchstens
40% der Höhe H des Tankhauptkörpers 11 beträgt (h/H ≤ 40%). Beträgt h/H > 40%, tritt zu viel
Kraftstoff leicht durch den Durchgang 23 hindurch, wodurch
der Kraftstoffoberflächenwellenbildung-Verhinderungseffekt
verringert würde.
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Das
Auftreten einer Belastungskonzentration, welche im Falle einer Erhöhung des
Innendrucks des Tankhauptkörpers 11 oder
eines von außen
ausgeübten
Stoßes
verursacht würde,
kann durch die ausreichend gebogene Auslegung des Wandabschnitts 23a des
Durchgangs 23 unterdrückt werden,
was es ermöglicht,
die Rissbildung in den Verbindungsflächen 22 und/oder die
Trennung derselben zu verhindern.
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Auf
Grundlage von 4 wird als Nächstes eine zweite Ausführungsform
der Erfindung beschrieben.
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Bei
der zweiten Ausführungsform
ist eine Seite eines Wandabschnitts 23a eines Durchgangs 23 geöffnet und
bleiben die anderen konstruktiven Merkmale dieselben wie bei der
ersten Ausführungsform.
Wenn der Kraftstoff in einem Tankhauptkörper 11 dazu veranlasst
wird, sich in Verbindung mit der Beschleunigung oder Schwingung
des Fahrzeugs beim Fahren in einer durch einen Pfeil c angezeigten Richtung
zu bewegen, wird gemäß der zweiten
Ausführungsform
der Rückstoß von Kraftstoff
verringert, da ein Teil des Kraftstoff über den Durchgang 23 in die
Haupt- bzw. Nebenabteile 24, 25 entweichen kann,
und zwar von deren geöffneter
Seite aus, was es ermöglicht,
die Oberflächenwellenbildung
des Kraftstoffs wirksamer zu unterdrücken.
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Auf
Grundlage von 5 wird als Nächstes eine dritte Ausführungsform
der Erfindung beschrieben.
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Bei
der dritten Ausführungsform
ist ein Durchgang 23 in einer Gestalt mit einem hantelförmigen Abschnitt
ausgebildet, in welchem die Querschnittsfläche des Durchgangs eingestellt
werden kann, ohne die Höhe
des Durchgangs 23 zu erhöhen.
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Auf
Grundlage von 6 wird als Nächstes eine vierte Ausführungsform
der Erfindung beschrieben.
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Bei
der vierten Ausführungsform
ist ein Durchgang 23 in einer Gestalt mit einem sattelähnlichen
Abschnitt ausgebildet, in welchem der Kraftstoffoberflächenwellenbildung-Verhinderungseffekt in
Antwort auf eine Erhöhung
des Kraftstoffpegels verringert werden kann.
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Obwohl
vorstehend die Ausführungsformen der
Erfindung beschrieben worden sind, kann die Erfindung somit hinsichtlich
ihrer Auslegung auf verschiedene Arten abgeändert werden, ohne vom Geist
und Umfang derselben abzuweichen.
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Obwohl
die Tankhauptkörper 11 in
den Ausführungsformen
aus Kunstharz gegossen sind, können
sie beispielsweise auch aus einem Metall gebildet sein.
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Obwohl
der vorspringende Abschnitt 12a der oberen Wand 12 und
der vorspringende Abschnitt 13a der unteren Wand 13 in
den Ausführungsformen an
den Verbindungsflächen 22 miteinander
schmelzverschweißt
sind, können
zusätzlich
andere Verbindungsmittel angewandt werden, einschließlich des Bondens
und anderen Schweißarten.
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Obwohl
die vorspringenden Abschnitte 12a, 13a in den
Ausführungsformen
sowohl an der oberen Wand 12 als auch an der unteren Wand 13 ausgebildet
sind, kann der vorspringende Abschnitt darüber hinaus auch nur auf einer
der beiden ausgebildet sein.
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Während der
Tankhauptkörper 11 in
den Ausführungsformen
einen einzigen Durchgang 23 aufweist, kann überdies
auch eine Mehrzahl von Durchgängen 23 vorgesehen
sein.
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Zusätzlich ist
die Gestalt des Durchgangs 23 nicht auf die in den Ausführungsformen
beschriebenen Gestalten beschränkt,
sondern kann in geeigneter Weise abgeändert werden.
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Indem
Verbindungsflächen 22 an
distalen Enden vorspringender Abschnitte 12a, 13a,
welche derart ausgebildet sind, dass sie von einer oberen Wand 12 bzw.
einer unteren Wand 13 eines Tankhauptkörpers 11 vorspringen,
schmelzverschweißt werden,
können
die vorspringenden Abschnitte 12a, 13a nicht nur
die Steifheit des Tankhauptkörpers 11 erhöhen, sondern
auch als Prallplatten wirken, um in diesem die Bewegung von Kraftstoff
zu verhindern. Zusätzlich
ist entlang der Verbindungsflächen 22 an den
distalen Enden der vorspringenden Abschnitte 12a, 13a ein
Durchgang 23 derart gebildet, dass er den Durchtritt von
Kraftstoff erlaubt, und kann der derart gebildete Durchgang 23 nicht
nur einen heftigen, gegen die vorspringenden Abschnitte 12a, 13a prallenden
Rückstoß von Kraftstoff
verhindern, um dadurch den Prallplatteneffekt noch weiter zu verstärken, sondern
auch eine leichte Gas-Flüssigkeits-Trennung
im Tankhauptkörper 11 implementieren.
Da der Durchgang 23 entlang der Verbindungsflächen 22 an
den distalen Enden der vorspringenden Abschnitte 12a, 13a gebildet
ist, wird die Bildung des Durchgangs 23 darüber hinaus äußerst erleichtert.