JP2006143143A - 燃料タンク - Google Patents

Abstract

【課題】燃料の急激な流動に起因した騒音が防止されている樹脂製の燃料タンクであって、燃料の流路が十分に確保され、安価に製造されるとともに破損が防止される燃料タンクを提供すること。
【解決手段】燃料タンクのうち、上側分体の上底面と下側分体の下底面との少なくとも一方からタンク本体の中空内部に向けて複数の流動干渉体を立設し、各々の流動干渉体をタンク本体と一体に形成するとともに、流動干渉体同士を互いに離間して配置する。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両に配置される樹脂製の燃料タンクに関する。

車両用の燃料タンクとしては、金属や樹脂等の種々の材料で形成されているものが知られている。このうち樹脂材料で形成された燃料タンクは、金属材料で形成されたものに比べて重量が軽いために、車両の燃費向上に効果がある。

ところで、車両の急制動時（例えば急激な減速時）には、燃料タンク内部の燃料が急激に流動し、流動した燃料が燃料タンクの壁面に打ち付けられて騒音が生じる。近年ではエンジンの静音化が進んでおり、燃料の急激な流動に起因する騒音が乗員に不快感を与えることが問題となっている。このため、燃料の急激な流動を抑制するために、燃料タンク底面に板状の流動干渉体を延設する方法が開発されている。この場合、燃料タンク内の燃料が流動する際には板状の干渉体に当接し干渉されるために、燃料の急激な流動が緩和されて、騒音の発生が抑制される。

板状の流動干渉体を燃料タンクに取り付ける場合、例えば金属製の燃料タンクでは、流動干渉体をタンク本体にネジ止めしたり、溶接して一体化できる。しかし、樹脂製の燃料タンクでは、寸法精度や気密性の事情から、流動干渉体をネジ止めしたり溶接（溶着）して一体化することは難しい。したがって、一般には、タンク本体と流動干渉体とを一体成形していた。

ところで、板状の流動干渉体を燃料タンクの底面に延設すると、燃料の急激な流動が干渉されて騒音が低減するが、一方、流動干渉体に燃料の流動が遮られるために、特に燃料の残余量が少ない場合には、燃料が燃料ポンプ近傍にまで到達し難くなる問題がある。このため、板状の流動干渉体のうち燃料タンク底面付近の部分に燃料の流動を許容する孔状の通路部を設ける方法が開発されている（例えば、特許文献１）。この方法によれば、燃料の流路を確保できるために、燃料の残余量が少ないときにも燃料ポンプ近傍に到達する。

ここで、流動干渉体をタンク本体と一体成形するとともに流動干渉体に孔状の通路部を設ける場合には、燃料タンクのうち流動干渉体の部分にアンダーカット形状が生じる。アンダーカット形状をもつ燃料タンクを成型するためには、成形型にスライドコアを設ける必要があり、成形型に要するコストが高くなる。

また、板状の流動干渉体を燃料タンクの底面に広域にわたって延設する場合には、板状の流動干渉体によって燃料タンク底面の強度が高くなる。このため、燃料タンクが吸気脈動する際に、燃料タンクが変形し難くなり、流動干渉体の基部と燃料タンク底面との境界部分に過大な応力が加わり、流動干渉体が破損する等の不具合が生じる可能性があった。
米国特許出願公開２００２／００１１２７１Ａ１号明細書

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、燃料の急激な流動に起因した騒音が防止されている樹脂製の燃料タンクであって、燃料の流路が十分に確保され、安価に製造されるとともに破損が防止される燃料タンクを提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の燃料タンクは、樹脂材料よりなり、上側分体と下側分体との２つの分体が気密に一体化されてなる中空のタンク本体と、上側分体の上底面と下側分体の下底面との少なくとも一方からタンク本体の中空内部に向けて立設されている複数の流動干渉体からなる流動干渉体群と、を持ち、各々の流動干渉体は、タンク本体と一体に形成され、流動干渉体同士は、互いに離間して配置されていることを特徴とする。

本発明の燃料タンクは下記（１）〜（４）のように構成されることが好ましい。
（１）同一の上記分体に設けられている上記流動干渉体同士は、互い違いの千鳥状に列設されている。
（２）上記流動干渉体群は、上記下側分体に設けられている一つの下側流動干渉体と、上記上側分体のうち下側流動干渉体に対応する位置に設けられている一つの上側流動干渉体と、からなる干渉体対を少なくとも一対形成している。
（３）上記下側流動干渉体の突出端部と上記上側流動干渉体の突出端部とは互いにオーバーラップしている。
（４）上記流動干渉体の突出端部は、突出高さがそれぞれ異なる。

本発明の燃料タンクは、流動干渉体群を備えることで、燃料の流動が干渉される。このため、急制動時等における燃料の流動に起因する騒音が抑制できる。

また、本発明の燃料タンクにおいては、流動干渉体群を構成する複数の流動干渉体同士が、互いに離間しつつ配置されているために、流動干渉体同士の間隙が通路部を構成する。このため、流動干渉体に通路部を設ける必要はなく、燃料タンク（流動干渉体）をアンダーカット形状に形成する必要がなくなる。したがって、燃料タンクを低コストで製造することができる。

さらに、流動干渉体同士は離間して各々独立して設けられているため、吸気脈動時等における燃料タンクの変形を妨げない。したがって、流動干渉体の破損が回避される。

本発明の燃料タンクを上記（１）のように構成する場合には、同一の分体に設けられている流動干渉体同士が互い違いの千鳥状に列設されていることから、燃料タンクが変形した場合に、隣接する流動干渉体の端部同士が干渉しない。このため、燃料タンクがより変形し易くなり、上述した流動干渉体が破損する等の不具合がより確実に回避される。

なおこのとき、隣接する流動干渉体の端部同士がオーバーラップするようにすると、流動干渉体を燃料タンクの中空内部により広域にわたって（上下方向と交叉する方向に）配設できるとともに燃料の流通を妨げることもない。このため、燃料の急激な流動を広域にわたって阻止して、騒音をより確実に低減できる。

本発明の燃料タンクを上記（２）のように構成する場合には、干渉体対によって中空内部が上下方向に狭められる。換言すれば、流動干渉体が燃料タンクの中空内部により広域にわたって（上下方向に）配設される。このため、燃料の急激な流動を広域にわたって阻止する事ができ、騒音をより確実に低減できる。

本発明の燃料タンクを上記（３）のように構成する場合には、上側流動干渉体と下側流動干渉体との突出端部をオーバーラップさせると、燃料の急激な流動をさらに広域にわたって阻止することができる。

本発明の燃料タンクを上記（４）のように構成する場合には、流動干渉体に燃料が当接した際に、流動干渉体同士が共振することを防止できる。流動干渉体同士の共振が防止されると、燃料が流動する際に生じる騒音がさらに低減される。

本発明の燃料タンクは、ガス透過性が低い既知の種々の樹脂材料を用いて形成できる。また、燃料タンクの設計に応じて、上側分体、下側分体以外の他の分体を一体化してもよい。

本発明の燃料タンクは、既知の種々の樹脂成形方法で形成できるが、例えば射出成形や射出プレス成形等の方法で形成する場合には、燃料タンクの中空内部（燃料タンクの容積）を大きく確保しつつ流動干渉体群を設けることができる。

流動干渉体は上側分体と下側分体との何れに設けても良いが、上側分体と下側分体との両方に設けることで、燃料の急激な流動をより確実に干渉でき、燃料の急激な流動に起因する騒音をより確実に低減できる。

流動干渉体は、狭幅の板状や棒状等に代表される種々の形状に形成できる。また、流動干渉体に別途リブ等を設けても良い。流動干渉体にリブを設ければ、流動干渉体の強度を確保したり、一つの流動干渉体で多方向の燃料の流動を干渉したり、流動干渉体で燃料の流動方向を案内することができる。

以下、本発明の燃料タンクを図面を基に説明する。

（実施例１）
実施例１の燃料タンクは、下側分体に流動干渉体が配設され、上記構成（１）および（４）を備えている例である。本実施例１の燃料タンクのうち下側分体を模式的に表す斜視図を図１に示す。本実施例１の燃料タンクの断面を図１中側面Ａ方向から見た様子を模式的に表す断面図を図２に示す。本実施例１の燃料タンクのうち下側分体を図１中上面Ｂ方向から見た様子を模式的に表す上面図を図３に示す。以下、本明細書において上、下、左、右、前、後とは、図１に示される上、下、左、右、前、後を指すものとする。

実施例１の燃料タンクにおいて、タンク本体１は内部に中空をもつ長尺形状に形成されている。この燃料タンクは、短尺方向を前後に向けて車両に配設されている。また、このタンク本体１は燃料バリア性に優れる樹脂材料からなり、上側分体１０と下側分体１１との二つの分体を備えている。上側分体１０および下側分体１１は、各々別体で箱状に射出プレス成形されてなる。そして、箱状の上側分体１０と下側分体１１とは互いに開口を対向させて溶着され、気密に一体化されている。

燃料タンクのうち下側分体１１には、略中央部にサブタンク２が形成されている。サブタンク２は、その内部に、エンジンに燃料を供給するための燃料ポンプ（図示せず）の先端部分を収容する部分である。サブタンク２は渦巻き状に形成された立壁からなり、立壁のうち内周側の部分と外周側の部分との間隙２０に燃料の流路が形成されている。このサブタンク２内には、流路を通じて燃料が流入する。そして、燃料の流路は立壁のうち外側の部分によってオーバーラップされているために、一旦サブタンク２内に流入した燃料はサブタンク２外部に流出し難くなっている。このため、例えば、燃料タンク内の燃料残余量が少なくなったときに車体が傾いた場合でも、サブタンク２内部には燃料が保持される。したがって、同じくサブタンク２内に配設される燃料ポンプに燃料が確実に到達するようになっている。

下側分体１１のうちサブタンク２の左右側には、狭幅の板状に形成された流動干渉体３が列設されている。各々の流動干渉体３は、その平板面が上部に向けて狭幅になる略台形状に形成されている。流動干渉体３は平板面を前後に向けつつ下側分体１１の下底面１２から上方（中空内部１３方向）に延びている。本実施例の燃料タンクでは、流動干渉体３は、サブタンク２の左方に３つ、右方に４つの合計７つが配設されている。各々の流動干渉体３を、左端側から右端側に向けて、第１干渉体４０、第２干渉体４１、第３干渉体４２、第４干渉体４３、第５干渉体４４、第６干渉体４５、第７干渉体４６、と呼ぶ。本実施例の燃料タンクでは、この７つの流動干渉体３によって流動干渉体群が構成されている。本実施例ではサブタンク２および流動干渉体３はタンク本体１と同じ樹脂材料からなる。

隣接する流動干渉体３同士は前後方向に互い違いの千鳥状に配設されている。すなわち、図３に示すように、第１干渉体４０、第３干渉体４２、第４干渉体４３、および、第６干渉体４５は、第２干渉体４１、第５干渉体４４、および、第７干渉体４６よりもやや後方にずれて配置されている。したがって、隣接する流動干渉体３同士は、互いに前後方向に離間して配置されている。また、隣接する流動干渉体３同士は、図２に示すように、平板面の下側部分のうち互いに隣接する部分同士（例えば、第１干渉体４０の右端下側部と第２干渉体４１の左端下側部）が、互いにオーバーラップするように配されている。

さらに、この燃料タンクでは、図２に示すように第１干渉体４０〜第７干渉体４６の突出高さはそれぞれ異なっており、サブタンク２寄り、すなわち、タンク本体１の中央部寄りに配されているものほど突出高さが高くなっている。なお、ここでいう流動干渉体３の突出高さとは、タンク本体１の中空内部１３における流動干渉体３の上下方向の長さを指す。すなわち、流動干渉体３の突出端部３０が、自身が配設されている分体（上側分体１０または下側分体１１）の底面から大きく離間している程、流動干渉体３の突出高さが大きくなる。

本実施例の燃料タンクによると、複数の流動干渉体３が立設されてなる流動干渉体群を持つことで、タンク本体１内部において燃料が流動する空間が流動干渉体群によって覆われている。このため、急制動時における燃料の急激な流動が干渉され、燃料の急激な流動に起因する騒音が抑制される。

また、流動干渉体群を構成する流動干渉体３が互いに離間して設けられているために、隣接する流動干渉体３同士の間隙が燃料の流路となり、個々の流動干渉体３に別途通路部を設ける必要はない。したがって、流動干渉体３をアンダーカット形状に形成する必要はなく、製造コストが大きく低減される。また、各々の流動干渉体３同士が離間していることから、燃料タンクが変形し易くなっており、タンク本体１と流動干渉体３との境界部分に過大な応力が加わることはなく、流動干渉体３が破損する等の不具合が回避される。

また、本発明の燃料タンクでは、流動干渉体３は車両の前後方向、すなわち、車両の進行方向に平板面を向けている。このため、タンク本体１内部において燃料が流動する空間が、流動干渉体群によって広域にわたって覆われている。このため、流動干渉体３によって燃料の急激な流動を広域にわたって干渉でき、燃料の急激な流動に由来する騒音を確実に抑制できる。

さらに、流動干渉体３同士は互い違いの千鳥状に列設されているため、燃料タンクが変形する際にも隣接する流動干渉体３同士が干渉し合うことはなく、燃料タンクの変形が妨げられない。したがって、流動干渉体３が破損する等の不具合が回避される。また、流動干渉体３同士が互い違いの千鳥状に配されているために、流動干渉体群を構成する各々の流動干渉体３は、前後方向に比較的狭い領域内に配されている。したがって、前後方向（車両の進行方向）への燃料の急激な流動がさらに生じ難くなっている。そして、隣接する流動干渉体３同士が車両の進行方向である前後方向にオーバーラップしていることから、急制動時に燃料が流動する空間が、流動干渉体３によって広域に覆われている。このため、急制動時における燃料の急激な流動がより確実に抑制されて、騒音の発生がより確実に抑制される。

本実施例の燃料タンクでは、流動干渉体３の平板面が突出端部３０に向けて狭幅になる略台形状に形成されている。これは、成形型より抜型し易くし、成形を容易にするとともに成形の精度を高めるためである。なお、タンク本体１の形状等によっては、流動干渉体３の形状は、平板面が略同幅に延びる形状であっても良い。

本実施例の燃料タンクでは、流動干渉体３の突出高さがそれぞれ異なっている。このため、各々の流動干渉体３に燃料が当接した際にも、各々の流動干渉体３が共振しないようになっている。このため、本実施例の燃料タンクでは、燃料の急激な流動に起因する騒音が寄り低減されている。

また、本実施例の燃料タンクでは、流動干渉体３の突出高さは、タンク本体１の中央寄りの部分に設けられているもの程大きくなっている。タンク本体１の中央寄りの部分に設ける流動干渉体３の突出高さを大きくすることで、急制動時に燃料タンク内に生じる燃料流れは中央部で左右に分断される。したがって、燃料の流動速度をより小さくし、燃料の急激な流動に由来する騒音をより低減できる。さらに、側方に設けられている流動干渉体３の突出高さを小さくすることで、燃料タンクに要する樹脂材料の量を低減して、燃料タンクを軽量化できるととともに製造コストを低減できる利点がある。

なお、本実施例の燃料タンクでは、各々の流動干渉体３は上方（下底面１２から略鉛直な方向）に延びているが、その一部又は全部が前後方向や側方に傾斜または湾曲しつつ延びていても良い。この場合にも同様に、流動干渉体３によって燃料の急激な流動を抑制でき、騒音を低減できる。

本発明の燃料タンクにおいて、流動干渉体３の突出高さや幅方向（左右方向）の長さ、流動干渉体３の配設個数等は、タンク本体１の形状や所望する騒音抑制の程度に応じて適宜設定できる。すなわち、各々の流動干渉体３の突出高さを大きくするとタンク本体１の中空内部１３がより上下方向に狭められ、流動干渉体３の幅方向（左右方向）の長さを大きくしたり流動干渉体３の配設個数を多くするとタンク本体１の中空内部１３がより幅方向（左右方向）に狭められる。

（実施例２）
本実施例２の燃料タンクは、上記構成（１）、（２）および（４）を備えている例であり、本実施例２の燃料タンクは流動干渉体３の形状および配置位置以外は実施例１のものと同様に形成されている。本実施例２の燃料タンクを図１中矢印Ａ方向と同方向から見た様子を模式的に表す断面図を図４に示す。

本実施例の燃料タンクは、実施例１のものと同じ下側分体１１を備えている。そして、上側分体１０には、下側分体１１に設けられている第１干渉体４０〜第７干渉体４６（下側流動干渉体）に各々対応する位置に、第８干渉体５０〜第１４干渉体５６（上側流動干渉体）が設けられている。本実施例の燃料タンクでは、第１干渉体４０と第８干渉体５０、第２干渉体４１と第９干渉体５１、第３干渉体４２と第１０干渉体５２、第４干渉体４３と第１１干渉体５３、第５干渉体４４と第１２干渉体５４、第６干渉体４５と第１３干渉体５５、第７干渉体４６と第１４干渉体５６とで、それぞれ干渉体対が構成されている。

本実施例の燃料タンクでは、干渉体対は合計７対設けられている。この７対の干渉体対によって、タンク本体１の中空内部１３は上下方向に狭められている。また、各々の干渉体対を構成する上側流動干渉体（例えば第８干渉体５０）の突出端部３１と下側流動干渉体（例えば第１干渉体４０）の突出端部３０とは、各々上下方向に離間している。

また、本実施例の燃料タンクでは、第１干渉体４０、第３干渉体４２、第４干渉体４３、第６干渉体４５、第９干渉体５１、第１２干渉体５４、および第１４干渉体５６が、第２干渉体４１、第５干渉体４４、第７干渉体４６、第８干渉体５０、第１０干渉体５２、第１１干渉体５３、および第１３干渉体５５よりもやや後方にずれて配置されている。したがって、同じ分体に設けられ互いに隣接する流動干渉体３同士が前後方向（車両の進行方向）に互い違いの千鳥状に配されているとともに、各々の干渉体対を構成する上側流動干渉体と下側流動干渉体とが前後方向に互い違いの千鳥状に配されている。

本実施例の燃料タンクでは、流動干渉体３が７対の干渉体対を構成しており、タンク本体１の中空内部１３が各々の干渉体対によって上下方向に狭められている。このため、燃料タンク内において燃料が流動する空間が、実施例１のものよりもさらに広域にわたって流動干渉体群で覆われている。このため、急制動時における燃料の急激な流動がさらに確実に抑制される。

また、同じ分体に設けられ互いに隣接する流動干渉体３同士と、各々の干渉体対を構成する上側流動干渉体と下側流動干渉体とが、各々前後方向に互い違いの千鳥状に配されている。このため、燃料タンクの変形時に上下方向又は左右方向に隣接する流動干渉体３同士が干渉し合うことはなく、燃料タンクの変形が妨げられない。したがって、上述したように、流動干渉体３が破損する等の不具合が回避される。

なお、本実施例の燃料タンクにおいては、一対の干渉体対を構成する上側流動干渉体の突出端部３１と下側流動干渉体の突出端部３０とは各々上下方向に離間している。このため、干渉体対によってタンク本体１の中空内部１３が上下に狭められているが、燃料の流路が遮断されることはない。したがって、燃料の急激な流動が干渉され騒音の発生が抑制されるとともに、燃料の流路は充分に確保される。

（実施例３）
本実施例の燃料タンクは、上記構成（１）、（２）および（４）を備えている例であり、流動干渉体３の形状以外は実施例２のものと同様に形成されている。本実施例３の燃料タンクを図１中矢印Ａ方向と同方向から見た様子を模式的に表す断面図を図５に示す。

本実施例の燃料タンクでは、互いに隣接する上側干渉体同士の突出高さと、互いに隣接する下側干渉体同士の突出高さとが、交互に長短になっている。例示すれば、第１干渉体４０および第３干渉体４２の突出高さは第２干渉体４１の突出高さよりも大きく、第９干渉体５１の突出高さは第８干渉体５０および第１０干渉体５２の突出高さよりも大きくなっている。したがって、干渉体対に形成される隙間、すなわち、上側流動干渉体と下側流動干渉体との隙間がジグザグ状に配置される。このため、燃料の急激な流動が効率よく干渉され、騒音の発生が確実に抑制される。なお、例えば図６に示すように、上側流動干渉体の突出端部３１と下側流動干渉体の突出端部３０とを互いに前後にオーバーラップさせても良い。この場合には、タンク本体１の中空内部１３が上下方向により狭められ、燃料の急激な流動をより確実に干渉して騒音の発生をより確実に低減できる。またこの場合には、上側流動干渉体の突出端部３１と下側流動干渉体の突出端部３０とが互いに前後にずれて配されているので、その隙間が燃料の流路となり、燃料の流路は十分に確保される。

実施例１の燃料タンクのうち下側分体および流動干渉体群を模式的に表す断面図である。 実施例１の燃料タンクを図１中矢印Ａ方向から見た様子を模式的に表す断面図である。 実施例１の燃料タンクのうち下側分体および流動干渉体群を図１中矢印Ｂ方向から見た様子を模式的に表す上面図である。 実施例２の燃料タンクを図１中矢印Ａ方向と同方向から見た様子を模式的に表す断面図である。 実施例３の燃料タンクを図１中矢印Ａ方向と同方向から見た様子を模式的に表す断面図である。 本発明の燃料タンクの他の例を図１中矢印Ａ方向と同方向から見た様子を模式的に表す断面図である。

符号の説明

１：タンク本体 １１：上側分体 １２：下側分体 １３：中空内部 ３：流動干渉体

Claims (5)

1. 樹脂材料よりなり、上側分体と下側分体との２つの分体が気密に一体化されてなる中空のタンク本体と、該上側分体の上底面と該下側分体の下底面との少なくとも一方から該タンク本体の中空内部に向けて立設されている複数の流動干渉体からなる流動干渉体群と、を持ち、
   各々の該流動干渉体は、該タンク本体と一体に形成され、
   該流動干渉体同士は、互いに離間して配置されていることを特徴とする燃料タンク。
2. 同一の前記分体に設けられている前記流動干渉体同士は、互い違いの千鳥状に列設されている請求項１記載の燃料タンク。
3. 前記流動干渉体群は、前記下側分体に設けられている一つの下側流動干渉体と、前記上側分体のうち該下側流動干渉体に対応する位置に設けられている一つの上側流動干渉体と、からなる干渉体対を少なくとも一対形成した請求項１または２記載の燃料タンク。
4. 前記下側流動干渉体の突出端部と前記上側流動干渉体の突出端部とは互いにオーバーラップしている請求項３記載の燃料タンク。
5. 前記流動干渉体の突出端部は、突出高さがそれぞれ異なる請求項１〜４の何れかに記載の燃料タンク。

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