JP2011005940A - 燃料タンク - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係る燃料タンクは、燃料を自動車のエンジンEに圧送するための燃料供給装置30と、蒸発燃料を吸着可能に構成された蒸発燃料処理装置20とを備える燃料タンク10であって、燃料を貯留する燃料タンク本体10mと、その燃料タンク本体10mに形成された開口部41を塞ぐ蓋材45とを備えており、蓋材45には、給油口から燃料タンク本体10mまで燃料を導くためのインレットパイプが接続されるインレット部50が蓋材45を貫通した状態で固定されており、さらに蓋材45には、燃料供給装置30の配管37s及び配線39xと、蒸発燃料処理装置20の配管45a,45pとが蓋材45を貫通した状態で固定されている。
【選択図】図1
Description
この燃料タンクは、図9に示すように、燃料タンク本体100と、燃料タンク本体100内に設置された燃料供給装置120と、蒸発燃料処理装置(図示省略)とから構成されている。燃料タンク本体100はアッパシェル101とロアシェル102とが互いのフランジ部103,104の位置で接合されることにより構成される。
アッパシェル101の上部左端部には、給油口から燃料タンク本体100まで燃料を導くためのインレットパイプ(図示省略)が接続されるインレット部101eが壁面を貫通するように設けられている。また、アッパシェル101の上面にはカットオフバルブ105を介して燃料タンク本体100内の空間と連通するベーパポート105pが設けられており、前記ベーパポート105pに蒸発燃料処理装置(図示省略)のベーパ配管が接続されている。
さらに、ロアシェル102の側面には、燃料供給装置120の燃料圧送管122が接続される管継手123と、燃料供給装置120のモータの電力ケーブル124や液面センサの信号ケーブル125が接続されるコネクタ127とが壁部を貫通するように設けられている。
このように、シール箇所が分散しているため、燃料漏れに対する燃料タンクの信頼性が低下するとともに、複数箇所でシールを行う必要からコストアップになる。
請求項1の発明は、燃料を自動車のエンジンに圧送するための燃料供給装置と、蒸発燃料を吸着可能に構成された蒸発燃料処理装置とを備える燃料タンクであって、燃料を貯留する燃料タンク本体と、その燃料タンク本体に形成された開口部を塞ぐ蓋材とを備えており、前記蓋材には、給油口から前記燃料タンク本体まで燃料を導くためのインレットパイプが接続されるインレット部が前記蓋材を貫通した状態で固定されており、さらに前記蓋材には、前記燃料供給装置と前記蒸発燃料処理装置との配管及び配線が前記蓋材を貫通した状態で固定されていることを特徴とする。なお、前記配管、配線には、管継手やコネクタの他、ポート等も含むものとする。
このため、前記開口部を利用して燃料タンク本体内の部品の交換が可能になり、メンテナンス用の開口を特に設ける必要がなくなる。
請求項3の発明によると、燃料タンク本体内には、燃料供給装置を構成する燃料残量検出装置が設置されており、前記燃料供給装置の配線に前記燃料残量検出装置の信号線が含まれていることを特徴とする。
請求項4の発明によると、燃料タンク本体内には、燃料供給装置の全体が設置されていることを特徴とする。
このため、燃料タンク本体に対する燃料供給装置の取付けが容易になる。
請求項6の発明によると、蒸発燃料処理装置は、燃料タンク本体内に配置されていることを特徴とする。
請求項7の発明によると、蒸発燃料処理装置を構成するキャニスタの容器は、一部が前記燃料タンク本体の壁部と一体に成形されていることを特徴とする。
このため、燃料ポンプの製作コスト低減を図ることができる。
即ち、ロアシェルに燃料供給装置等が取付けられないため、ロアシェルの形状を比較的自由に設定することができる。したがって、形状の異なる燃料タンクを製作し易くなる。
請求項9の発明によると、アッパシェルとロアシェルとは、樹脂の射出成形品であることを特徴とする。
このため、アッパシェルと蒸発燃料処理装置の一部とを一体成形したり、ロアシェルと燃料供給装置の一部とを一体成形することが可能になる。
以下、図1から図8に基づいて本発明の実施形態1に係る燃料タンクの説明を行う。本実施形態に係る燃料タンクは、自動車で使用されるキャニスタ付きの燃料タンクである。
<燃料タンク10の概要について>
燃料タンク10は、図1に示すように、アッパシェル12とロアシェル14とから構成される燃料タンク本体10mを備えている。アッパシェル12とロアシェル14は、樹脂の射出成形品であり、それらの表面が耐燃料透過性のバリア層Baで覆われている。ここで、アッパシェル12とロアシェル14の本体材料となる樹脂としては、例えば、高密度ポリエチレン(HDPE)が使用され、バリア層Baの材料としては、例えば、エチレンビニルアルコール共重合体(EVOH)が使用される。
ロアシェル14は、底板部14dと側板部14sとにより上側が開放された角形容器状に形成されており、その上側開口14hの周縁にフランジ部14fが形成されている。また、ロアシェル14の底板部14d(底面)上には、エンジンEに燃料を圧送するための燃料供給装置30が取付けられている。
そして、ロアシェル14のフランジ部14fとアッパシェル12のフランジ部12fとが接合されることで、燃料タンク本体10mが形成される。
キャニスタ20は、自動車の駐車時(エンジン停止状態)に燃料タンク本体10m内で発生した蒸発燃料を吸着するとともに、運転時にその吸着した蒸発燃料をエンジンEの吸気管Wに供給できるように構成されている。キャニスタ20は、密閉式の容器21を備えており、その容器21が上部開放型の容器本体22と、その容器本体22の上部開口を塞ぐ蓋材23とから構成されている。
前記容器本体22は、アッパシェル12の上板部12uの所定位置に角形の凹部状に形成されており、その容器本体22内に粒状の活性炭等からなる吸着材Cが充填されている。そして、吸着材Cが充填された容器本体22の上部開口が蓋材23によって閉じられている。
キャニスタ20の容器本体22の底板部には、大気ポート20aと、パージポート20pと、両方向チェック弁を備えるタンクポート20tとが形成されている。そして、タンクポート20tがベーパ配管15を介して燃料タンク本体10mの天井部分に装着されたカットオフバルブ16に接続されている。カットオフバルブ16は、自動車の横転等で閉鎖されるバルブであり、通常は開放状態に保持されている。
また、キャニスタ20の大気ポート20aは、大気配管19を介して開閉機構40の蓋材45(後記する)に設けられたタンク側大気ポート45aに接続されている。そして、前記タンク側大気ポート45aが大気開放されている。
上記構成により、例えば、エンジンEの停止状態で燃料タンク10内の圧力がタンクポート20tの両方向チェック弁の設定圧力以上になると、その両方向チェック弁が開放されて、燃料タンク10内の気体(蒸発燃料+空気)がカットオフバルブ16、ベーパ配管15、タンクポート20tを通ってキャニスタ20内に流入する。そして、キャニスタ20内に流入した蒸発燃料が吸着材Cによって吸着され、蒸発燃料が除去された空気が大気ポート20aから大気配管19、タンク側大気ポート45aを介して外部に放散される。
また、エンジンEの駆動により吸気管W内が負圧になると、タンク側大気ポート45a、大気配管19、及びキャニスタ20の大気ポート20aからそのキャニスタ20内に空気が流入し、吸着材Cに吸着されている蒸発燃料がパージされる。そして、蒸発燃料が空気と共にキャニスタ20のパージポート20p、パージ配管18t、タンク側パージポート45p、及び外部パージ配管18pを介してエンジンEの吸気管W内に吸引される。
燃料供給装置30は、燃料タンク本体10mに貯留された燃料をエンジンEに圧送するための装置であり、図3の分解斜視図に示すように、ロアシェル14と一体成形された円筒状のリザーブカップ部31と、そのリザーブカップ部31に取付けられるフィルタ部32と、ポンプ部34と、連結プレート35と、燃料残量検出部36とから構成されている。
リザーブカップ部31は、上部が開放された円筒容器状に形成されており、そのリザーブカップ部31の下端部に貫通孔(図示省略)が形成されている。そして、この貫通孔によってリザーブカップ部31の内部と外部とが連通している。また、前記リザーブカップ部31の内周面には、一対の断面T字形の溝部31mが上下方向に延びるように形成されており、前記一対の溝部31mがリザーブカップ部31の中心を挟んで対向する位置に位置決めされている。
また、リザーブカップ部31の外周面の上部には、各々の溝部31mと重なる位置に略楔形の係合爪31kが形成されている。
燃料供給装置30のポンプ部34は、燃料ポンプ本体34pと、その燃料ポンプ本体34pを収納するポンプケース34wとから構成されている。ポンプケース34wの外周面には、半径方向外側に突出する支持用弾性板34gがそのポンプケース34wの中心を挟んで両側に設けられており、それらの支持用弾性板34gの突出端にリザーブカップ部31の溝部31mと嵌合可能な断面T字形のT形突条34tが形成されている。このように、燃料ポンプ本体34p等が支持用弾性板34gにより支持される構成のため、燃料ポンプ本体34p等の振動の抑制が図られる。
また、燃料ポンプ本体34pには、ポンプケース34wから下方に突出する部分の下面に上記した燃料吸引口34qが設けられており、前記ポンプケース34wから上方に突出する部分の上面に燃料吐出口34eと、モータの電源コネクタ34cとが設けられている。
連結プレート35のコネクタ部35cには、その連結プレート35から下方に突出するコネクタ下部に燃料ポンプ本体34pの電源コネクタ34cが接続され、前記連結プレート35から上方に突出するコネクタ上部にポンプ用ケーブル39rのケーブルコネクタ39cが接続される。ここで、ポンプ用ケーブル39rは、開閉機構40の蓋材45(後記する)に通されたECUからの集合ケーブル39xにタンク側コネクタ45e(図1参照)を介して接続されている。
また、連結プレート35の配管接続継手35eには、その連結プレート35から下方に突出する継手下部に燃料ポンプ本体34pの燃料吐出口34eが接続され、前記連結プレート35から上方に突出する継手上部に燃料配管37pの配管コネクタ37eが接続されている。ここで、燃料配管37pは、開閉機構40の蓋材45(後記する)に通されたエンジン側燃料供給配管37sに燃料管継手45fを介して接続されている。
さらに、連結プレート35の配管接続継手35eには、燃料ポンプ本体34pの燃料吐出口34eから吐出された燃料の圧力を所定値に調整するためのプレッシャレギュレータ35pが装着されている。
即ち、前記リザーブカップ部31が本発明の装置取付け部に相当し、抜け止めキャップ38とリザーブカップ部31の係合爪31kとが本発明の係合機構に相当する。また、燃料残量検出部36が本発明の燃料残量検出装置に相当する。
燃料タンク本体10m(アッパシェル12)の開口部41は、図1、図2に示すように、大径の短管状に形成されており、その外周面に雄ネジ41wが形成されている。ここで、開口部41の開口孔41tの径寸法は、上記した燃料供給装置30の各構成部品を通せる寸法に設定されている。このため、アッパシェル12の開口部41を使用して燃料供給装置30の部品交換を行うことが可能になる。
開閉機構40は、燃料タンク本体10mの開口部41を開閉する機構であり、円板状の蓋材45と、パッキン42と、蓋押さえリング43とから構成されている。
蓋材45は、図2に示すように、開口部41を塞ぐ円板部451と、その円板部451の裏面に形成されて、その開口部41の開口孔41tに挿入される円筒部452とを備え、前記円板部451と円筒部452とが同軸に形成されている。蓋材45の円板部451には、インレット部50(図1参照)を取付けるための貫通孔H3がほぼ中央位置に形成されており、そのインレット部50に対して自動車の給油口から燃料タンク本体10mまで燃料を導くインレットパイプ(図示省略)が接続されるようになっている。なお、インレット部50用の貫通孔H3の近傍には、給油時に燃料タンク本体10m内のガスを外部に逃がすためのブリーザホースが接続されるブリーザポート取付け用の貫通孔(図示省略)が形成されている。
また、蓋材45の円板部451には、キャニスタ20の大気配管19が接続されるタンク側大気ポート45aを取付けるための貫通孔H1と、同じくキャニスタ20のパージ配管18tが接続されるタンク側パージポート45pを取付けるための貫通孔H2とが形成されている。ここで、前記大気配管19の先端が自動車の給油口付近に接続されているシステムにおいては、大気配管19とインレット部50とを蓋材45の位置で集約することにより、燃料タンク10から前記給油口までの大気配管19の施工が容易になる。
さらに、蓋材45の円板部451には、エンジン側燃料供給配管37sが通される貫通孔H4と、集合ケーブル39xが通される貫通孔H5とが形成されている。
なお、上記した貫通孔H1〜H5と、タンク側パージポート45p、タンク側大気ポート45a、エンジン側燃料供給配管37s、集合ケーブル39x等との間はそれぞれシール材(図示省略)によってシールされる。
蓋押さえリング43は、蓋材45を開口部41に保持する部材であり、図2に示すように、円筒部432と、その円筒部432の上端部に形成された内フランジ部431とから構成されている。内フランジ部431は、蓋材45の円板部451の表側周縁を押さえられる径寸法で形成されている。そして、蓋押さえリング43の円筒部432の内周面に、開口部41の雄ネジ41wと螺合可能な雌ネジ43wが形成されている。
このため、パッキン42を蓋材45の円筒部452の周囲にセットした状態で、その蓋材45の円筒部452を燃料タンク本体10mの開口部41の開口孔41tに挿入し、この状態で、蓋押さえリング43の雌ネジ43wを円筒部452の雄ネジ41wに螺合させて締付けることにより、燃料タンク本体10mの開口部41を塞ぐことができる。
本実施形態に係る燃料タンク10によると、燃料タンク本体10mの開口部41を塞ぐ蓋材45には、インレットパイプ(図示省略)が接続されるインレット部50と、燃料供給装置30のエンジン側燃料供給配管37s(配管)及び集合ケーブル39x(配線)と、キャニスタ20のタンク側パージポート45p、タンク側大気ポート45a(配管)がその蓋材45を貫通した状態で固定されている。このため、燃料タンク本体10mの開口部41と蓋材45との接合部分と、蓋材45における前記配管、配線等の貫通部とをシールすれば良くなる。即ち、シール箇所が燃料タンク本体10mの開口部41の一箇所に集約されるため、従来のように、シール箇所が複数に分散されている場合と比較して、燃料タンク10の信頼性が向上するとともに、コスト低減を図ることができる。
また、燃料タンク本体10mの開口部41のサイズは、その燃料タンク本体10m内に取付けられる部品を通すことができるサイズに形成されており、蓋材45は、開口部41から取外し可能、かつ再取付け可能に構成されている。このため、開口部41を利用して燃料タンク本体10m内の部品の交換が可能になり、メンテナンス用の開口を特に設ける必要がなくなる。
また、蒸発燃料処理装置を構成するキャニスタ20の容器21は、一部が燃料タンク本体10mの壁部と一体に成形されている。このため、燃料タンク10の製作コスト低減を図ることができる。
また、アッパシェル12とロアシェル14とは、樹脂の射出成形品であるため、アッパシェル12とキャニスタ20の一部とを一体成形したり、ロアシェル14と燃料供給装置30の一部とを一体成形することが可能になる。
ここで、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本実施形態に係る燃料タンク10では、抜け止めキャップ38の被係合部38kをリザーブカップ部31の係合爪31kと弾性的に係合させることで、リザーブカップ部31に対するフィルタ部32、ポンプ部34、連結プレート35及び燃料残量検出部36の抜け止めを図る例を示した。しかし、図4(B)に示すように、リザーブカップ部31の側面上部に開口31hを形成し、この開口31hから抜け止め部材38を横方向から差し込み、そのリザーブカップ部31の内周面から突出する抜け止め部材38の先端部分で燃料残量検出部36の環体36kを上から押さえる構成でも可能である。
また、本実施形態に係る燃料タンク10では、燃料供給装置30をロアシェル14の底板部14dに固定する例を示したが、図5に示すように、燃料供給装置30をアッパシェル12から支柱53により吊り支持する構成でも可能である。ここで、前記支柱53には、バネ材54が装着されており、そのバネ材54が燃料供給装置30のリザーブカップ部55を下方に押圧するように付勢されている。これにより、リザーブカップ部55はバネ材54のバネ力で常にロアシェル14の底板部14dに押付けられるようになる。
このように、燃料供給装置30がロアシェル14に取付けられていないため、ロアシェル14の形状を比較的自由に設定することができる。したがって、形状の異なる燃料タンクを製作し易くなる。
また、本実施形態では、燃料タンク本体10mの開口部41を開閉する開閉機構40を蓋材45と蓋押さえリング43等とから構成する例を示したが、図7に示すように、開口部41側にフランジ部41fを形成し、蓋材45(図7では省略)をリング状の押さえフランジ43で押さえる構成でも可能である。さらに、蓋材45をフランジ板状に形成して、そのフランジ板状の蓋材45と開口部41側のフランジ部41fとを直接的にボルト&ナットで連結する構成でも可能である。また、図8に示すように、開口部41側のフランジ部41fとリング状の押さえフランジ43とを複数の鉤部43kと複数の鉤受け穴410との係合作用により連結する構成でも可能である。即ち、鉤受け穴410は、開口部41(フランジ部41f)の中心と同心の円弧上に形成されており、鉤部43kが通される挿通部411と鉤部43kが掛けられるスリット部412とを備えている。そして、鉤受け穴410の挿通部411に鉤部43kが通された状態で、押さえフランジ43が開口部41側のフランジ部41fにして回動することにより、鉤部43kがスリット部412の位置まで移動し、開口部41側のフランジ部41fと押さえフランジ43とが連結される構成である。なお、図8では、蓋材45とパッキン42は省略されている。
また、本実施形態では、キャニスタ20の大気ポート20a、パージポート20p、タンクポート20tを燃料タンク本体10mの内部に設ける例を示したが、それらのポート20a,20p,20tを燃料タンク本体10mの外側に設けることも可能である。この場合には、前記キャニスタ20のタンクポート20tと燃料タンク本体10m内を連通させるベーパ配管15を開閉機構40の蓋材45に通すのが好ましい。
12・・・・・アッパシェル
14・・・・・ロアシェル
18t・・・・パージ配管
18p・・・・外部パージ配管
19・・・・・大気配管
20・・・・・キャニスタ(蒸発燃料処理装置)
21・・・・・容器
22・・・・・容器本体
30・・・・・燃料供給装置
31・・・・・リザーブカップ部(装置取付け部)
31k・・・・係合爪(係合機構)
36・・・・・燃料残量検出部(燃料残量検出装置)
37s・・・・エンジン側燃料供給配管
37p・・・・燃料配管
37e・・・・配管コネクタ
38・・・・・抜け止めキャップ(係合機構)
39x・・・・集合ケーブル
41・・・・・開口部
45p・・・・タンク側パージポート
45a・・・・タンク側大気ポート
45・・・・・蓋材
50・・・・・インレット部
E・・・・・・エンジン
Claims (9)
- 燃料を自動車のエンジンに圧送するための燃料供給装置と、蒸発燃料を吸着可能に構成された蒸発燃料処理装置とを備える燃料タンクであって、
燃料を貯留する燃料タンク本体と、その燃料タンク本体に形成された開口部を塞ぐ蓋材とを備えており、
前記蓋材には、給油口から前記燃料タンク本体まで燃料を導くためのインレットパイプが接続されるインレット部が前記蓋材を貫通した状態で固定されており、さらに前記蓋材には、前記燃料供給装置と前記蒸発燃料処理装置との配管及び配線が前記蓋材を貫通した状態で固定されていることを特徴とする燃料タンク。 - 請求項1に記載された燃料タンクであって、
前記燃料タンク本体の開口部のサイズは、その燃料タンク本体内に取付けられる部品を通すことができるサイズに形成されており、
前記蓋材は、前記開口部から取外し可能、かつ再取付け可能に構成されていることを特徴とする燃料タンク。 - 請求項1又は請求項2のいずれかに記載された燃料タンクであって、
前記燃料タンク本体内には、燃料供給装置を構成する燃料残量検出装置が設置されており、前記燃料供給装置の配線に前記燃料残量検出装置の信号線が含まれていることを特徴とする燃料タンク。 - 請求項1から請求項3のいずれかに記載された燃料タンクであって、
前記燃料タンク本体内には、前記燃料供給装置の全体が設置されていることを特徴とする燃料タンク。 - 請求項1から請求項4のいずれかに記載された燃料タンクであって、
前記燃料供給装置は、前記燃料タンク本体の内壁面に形成された装置取付け部に係合機構により取付けられることを特徴とする燃料タンク。 - 請求項1から請求項5のいずれかに記載された燃料タンクであって、
前記蒸発燃料処理装置は、前記燃料タンク本体内に配置されていることを特徴とする燃料タンク。 - 請求項1から請求項6のいずれかに記載された燃料タンクであって、
前記蒸発燃料処理装置を構成するキャニスタの容器は、一部が前記燃料タンク本体の壁部と一体に成形されていることを特徴とする燃料タンク。 - 請求項1から請求項7のいずれかに記載された燃料タンクであって、
前記燃料タンク本体は、アッパシェルとロアシェルとから構成されており、前記燃料供給装置と前記蒸発燃料処理装置とは前記アッパシェルに取付けられていることを特徴とする燃料タンク。 - 請求項1から請求項8のいずれかに記載された燃料タンクであって、
前記アッパシェルとロアシェルとは、樹脂の射出成形品であることを特徴とする燃料タンク。
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