JP2019098762A - Fuel tank attachment part structure for motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車のフロアパネルの下側等に取付けられる自動車用の燃料タンクの取付部構造に関するものである。 The present invention relates to a mounting portion of a fuel tank for a motor vehicle which is mounted under a floor panel of a motor vehicle or the like.
従来、自動車用等の燃料タンクの構造としては、金属製のものが用いられていたが、近年、車両の軽量化や、錆が発生しないこと、所望の形状に成形しやすいことなどによって熱可塑性合成樹脂製のものが用いられるようになってきた。
熱可塑性合成樹脂製の自動車用燃料タンクの製造は、中空体を成形することの容易性からブロー成形方法が多く用いられてきた。ブロー成形方法では、溶融した熱可塑性合成樹脂部材のパリソンを円筒状にして上から押出して、そのパリソンを金型で挟みパリソン中に空気を吹き込み、自動車用燃料タンクを製造していた。
Conventionally, metal fuel tanks have been used as fuel tank structures for automobiles, but in recent years, thermoplasticity has been achieved due to weight reduction of vehicles, absence of rust, ease of forming into a desired shape, etc. Products made of synthetic resin have come to be used.
In the production of thermoplastic synthetic resin fuel tanks for automobiles, a blow molding method has often been used because of the ease of molding a hollow body. In the blow molding method, a parison of a molten thermoplastic synthetic resin member is made cylindrical and extruded from above, and the parison is sandwiched between molds and air is blown into the parison to produce a fuel tank for an automobile.
図1に示すように、そのブロー成形により製造された燃料タンク101は、燃料タンク101の周囲にタンクフランジ部117が形成され、タンクフランジ部117のコーナー部にタンク取付部120が形成されている、タンク取付部120には、燃料タンク101を車体に取付けるための取付部取付孔122が形成されて、取付部取付孔122にボルトとナット或いは、クランプ等を挿入して、燃料タンク101を車体に固定している(例えば、特許文献1参照。)。
As shown in FIG. 1, in the
この取付部取付孔122により車体に固定されたタンク取付部120には、車両の走行時には、車両の振動等により応力が生じて、亀裂等が生じる場合がある。
そのため、図8に示すように、燃料タンク201のタンク本体外壁210の周囲にタンク取付部220を形成し、タンク取付部220の形状を断面山形状に形成したものがある(例えば、特許文献2参照。)。
When the vehicle travels, stress may be generated in the
Therefore, as shown in FIG. 8, there is one in which the
このタンク取付部220は、被締結部221と、被締結部221を左右から一体的に挟んで斜め方向に伸びる左右一対の側部223から形成されている。被締結部221にはボルト孔222が形成されている。
この場合には、左右一対の側部223は、タンク本体外壁210の側面に一対的に形成されており、ボルト孔222の下面は凹部を形成し、ナット等をボルトにはめ込む作業がやり難かった。
The
In this case, the pair of left and
本発明は、合成樹脂製の燃料タンクのタンク本体外壁に、容易にタンク取付部を形成することができ、タンク取付部の強度が大きく、取付作業の容易な自動車用の燃料タンクの取付部構造を提供することを課題とする。 In the present invention, the tank mounting portion can be easily formed on the tank main body outer wall of the synthetic resin fuel tank, the strength of the tank mounting portion is large, and the mounting portion structure of the fuel tank for automobiles easy to mount The challenge is to provide
上記課題を解決するための請求項1の本発明は、合成樹脂で形成される自動車用の燃料タンクの取付部構造において、
燃料タンクは、燃料タンク本体の外壁を形成するタンク本体外壁と、タンク本体外壁の周囲に燃料タンクを取付ける複数のタンク取付部を設け、
タンク取付部は、平板状の取付部本体部と、取付部本体部をタンク本体外壁と一体的に連続する取付部接合部と、取付部本体部の両側の側部に一体的に形成する取付部側壁を有し、
取付部側壁は、取付部本体部から上方又は下方へ略直角方向に延設されている特徴とする燃料タンクの取付部構造である。
The present invention according to
The fuel tank is provided with a tank body outer wall forming the outer wall of the fuel tank body, and a plurality of tank mounting portions for mounting the fuel tank around the tank body outer wall.
The tank mounting portion is integrally formed with a flat mounting portion main body portion, a mounting portion joint portion integrally connecting the mounting portion main body portion with the tank main body outer wall, and side portions on both sides of the mounting portion main body portion Have a side wall,
The mounting portion side wall is a mounting portion structure of a fuel tank that is characterized by extending substantially perpendicularly from the mounting portion main body upward or downward.
請求項1の本発明では、合成樹脂で形成される自動車用の燃料タンクの取付部構造において、燃料タンクは、燃料タンク本体の外壁を形成するタンク本体外壁と、タンク本体外壁の周囲に燃料タンクを取付ける複数のタンク取付部を設けている。このため、タンク本体外壁に形成された複数のタンク取付部で、確実に安定して燃料タンクを車体に取付けることができる。また、燃料タンクを成形すると同時に、タンク取付部を形成することができ、効率的である。 According to the first aspect of the present invention, in the fuel tank attachment portion structure for an automobile formed of a synthetic resin, the fuel tank includes a tank body outer wall forming the outer wall of the fuel tank body and a fuel tank around the tank body outer wall. Are provided with a plurality of tank mounting parts for mounting the Therefore, the fuel tank can be reliably and stably attached to the vehicle body by the plurality of tank attachment portions formed on the outer wall of the tank body. In addition, the fuel tank can be formed at the same time as the fuel tank is formed, which is efficient.
タンク取付部は、平板状の取付部本体部と、取付部本体部をタンク本体外壁と一体的に連続する取付部接合部と、取付部本体部の両側の側部に一体的に形成する取付部側壁を有している。このため、タンク取付部は、取付部本体部がタンク本体外壁に一体的に連続するとともに、取付部本体部の剛性を取付部本体部に一体的に形成された取付部側壁が向上させている。 The tank mounting portion is integrally formed with a flat mounting portion main body portion, a mounting portion joint portion integrally connecting the mounting portion main body portion with the tank main body outer wall, and side portions on both sides of the mounting portion main body portion It has a side wall. For this reason, the attachment portion main body portion integrally continues with the tank main body outer wall, and the attachment portion side wall integrally formed with the attachment portion main body portion improves the rigidity of the attachment portion main body portion. .
取付部側壁は、取付部本体部から上方又は下方へ略直角方向に延設されている。このため、取付部側壁により取付部本体部の剛性を確実に向上させることができ、車両の振動等によりタンク取付部に応力が掛かってもタンク取付部の破損等を防止することができる。また、取付部側壁の成形も容易であり、取付部側壁によりナット等の取付けが妨げられることがない。 The mounting portion side wall is extended substantially vertically from the mounting portion main body upward or downward. Therefore, the rigidity of the mounting body can be reliably improved by the side wall of the mounting portion, and damage or the like of the tank mounting portion can be prevented even if stress is applied to the tank mounting portion due to vibration of the vehicle. In addition, the mounting side wall can be easily formed, and the mounting side wall does not prevent the attachment of a nut or the like.
請求項2の本発明は、取付部側壁は、取付部本体部から上方及び下方へ略直角方向に延設されている燃料タンクのフランジ部の取付部構造である。 According to a second aspect of the present invention, the mounting portion side wall is a mounting portion structure of a flange portion of a fuel tank which is extended in a substantially perpendicular direction upward and downward from the mounting portion main body.
請求項2の本発明では、取付部側壁は、取付部本体部から上方及び下方へ略直角方向に延設されているため、取付部本体部を上下の両方から支えて、タンク取付部の剛性を一層向上させることができる。 According to the present invention of claim 2, the side wall of the mounting portion is extended substantially vertically from the mounting portion main body portion upward and downward, so that the mounting portion main body portion is supported from both the upper and lower sides, and the rigidity of the tank mounting portion Can be further improved.
請求項3の本発明は、取付部側壁の幅は、取付部本体部の肉厚以上の大きさで形成された燃料タンクの取付部構造である。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a fuel tank mounting portion structure in which the width of the mounting portion side wall is larger than the thickness of the mounting portion main body.
請求項3の本発明では、取付部側壁の幅は、取付部本体部の肉厚以上の大きさで形成されたため、タンク取付部の剛性を一層向上させることができ、取付部側壁に高さを大きくする必要がなく、取付部側壁の成形も容易である。 In the present invention of claim 3, the width of the attachment side wall is formed to be larger than the thickness of the attachment main body, so that the rigidity of the tank attachment can be further improved, and the height of the attachment side sidewall can be increased. There is no need to increase the size of the mounting portion, and the mounting side wall can be easily formed.
請求項4の本発明は、取付部本体部は、平面形状が4角形、3角形、台形、楕円形又は円形に形成された燃料タンクの取付部構造である。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a fuel tank mounting structure in which the mounting portion main body is formed to have a four-sided, three-sided, trapezoidal, oval or circular planar shape.
請求項4の本発明では、取付部本体部は、平面形状が4角形、3角形、台形、楕円形又は円形に形成された。このため、燃料タンクのタンク本体外壁の形状と、取付けられる車体の部分の形状に合わせて、取付部本体部の形状を選択することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the mounting portion main body is formed to have a quadrangular, triangular, trapezoidal, elliptical or circular planar shape. For this reason, the shape of the mounting portion main body can be selected according to the shape of the tank main body outer wall of the fuel tank and the shape of the portion of the vehicle body to be attached.
請求項5の本発明は、取付部本体部は、中央付近にタンク取付部を車体に取付ける取付部取付孔が形成された燃料タンクの取付部構造である。 According to a fifth aspect of the present invention, the mounting portion main body portion has a fuel tank mounting portion structure in which a mounting portion mounting hole for mounting the tank mounting portion to the vehicle body is formed in the vicinity of the center.
請求項5の本発明では、取付部本体部は、中央付近にタンク取付部を車体に取付ける取付部取付孔が形成されている。このため、取付部取付孔にボルト等を挿入して燃料タンクを取付けることができる。また、タンクフランジ部を形成するブロー成形の工程の中で、同時に取付部取付孔を形成することができ、取付部取付孔を別の工程で形成することがなく、生産性がよい。
In the present invention of
タンク取付部は、取付部本体部をタンク本体外壁と一体的に連続する取付部接合部と、取付部側壁を有しているため、タンク取付部は、取付部本体部が一体的に連続するとともに、取付部本体部の剛性を取付部側壁が向上させている。
取付部側壁は、取付部本体部から上方又は下方へ略直角方向に延設されているため、取付部側壁により取付部本体部の剛性を確実に向上させることができ、車両の振動等によりタンク取付部に応力が掛かってもタンク取付部の破損等を防止することができる。
The tank mounting portion has a mounting portion joint portion integrally connecting the mounting portion main body portion with the tank main body outer wall, and a mounting portion side wall, so the tank mounting portion is integrally continuous with the mounting portion main body portion At the same time, the mounting side wall improves the rigidity of the mounting portion main body.
The mounting portion side wall extends upward or downward substantially at right angles from the mounting portion main body portion. Therefore, the rigidity of the mounting portion main body portion can be reliably improved by the mounting portion side wall, and the tank is vibrated by the vehicle. Even if stress is applied to the mounting portion, breakage or the like of the tank mounting portion can be prevented.
本発明の実施の形態について、燃料タンク1のタンク取付部20の構造について図1〜図7に基づき説明する。
本発明の実施の形態の燃料タンク1は、図1に示すように、ブロー成形で形成され、燃料タンク本体7の外壁であるタンク本体外壁10は、一個の筒状のパリソンから燃料タンク上側壁と燃料タンク下側壁が一体的に形成されている。
In the embodiment of the present invention, the structure of the
As shown in FIG. 1, the
そして、燃料タンク上側壁と燃料タンク下側壁は、その連結される連続部分には外周方向に突出してタンク本体外壁10の外周を囲むように、タンクフランジ部17が形成されている。なお、2枚の板状のパリソンを使用して、燃料タンク上側壁と燃料タンク下側壁を溶着させて、一体的に形成することもできる。
A
図1に示すように、タンクフランジ部17のコーナー部には、燃料タンク1を車体に取付けるためのタンク取付部20が形成されている。タンク取付部20は、コーナー部のみならず、タンクフランジ部の側面等の燃料タンク1を車体に固定するために必要な部分に適宜形成される。タンク取付部20には、取付部取付孔22が形成され、取付部取付孔22にボルトとナット(図示せず)或いは、クランプ等を挿入して、車体に固定することができる。なお、タンク取付部20は、タンクフランジ部17に形成せずに、直接タンク本体外壁10に形成することもできる。
As shown in FIG. 1, a
タンク取付部20は、タンクフランジ部17に形成されるが、タンクフランジ部17は、燃料タンク1のタンク本体外壁10から外側横方向に突出して形成され、タンクフランジ部17は、燃料タンク上側壁と燃料タンク下側壁が連続又は合体する部分に形成されることができる。タンクフランジ部17により燃料タンク本体7の強度を向上させることができる。
本実施の形態では、タンク本体外壁10は、1つのパリソンから形成され、燃料タンク上側壁と燃料タンク下側壁のいずれも、図2に示す構成を有している。
The
In the present embodiment, the tank main body
本実施の形態において、燃料タンク本体7は、多層ブロー成形で形成され、タンク本体外壁10の燃料タンク上側壁と燃料タンク下側壁は、一体的な合成樹脂の多層構成で、図2に示すように、外側から順に表皮層11、外側本体層12、外側接着剤層13、バリヤ層14、内側接着剤層15及び内側本体層16から形成されている。各層の組成については後述する。
In the present embodiment, the
本発明の実施の形態では、ブロー成形において、上記の6層から構成されるパリソンが使用される。しかし、単層又は、6層以外の層構成を有するパリソンを使用することもできる。また、後述するように、表皮層11は外側本体層12に再生部材や、フィラー等を混入する場合に使用されるが、表皮層11を省略することもできる。
In the embodiment of the present invention, a parison composed of the above six layers is used in blow molding. However, it is also possible to use parisons having a layer construction other than a single layer or six layers. Moreover, although the
タンク本体外壁10の組成は、表皮層11、外側本体層12は、耐衝撃性が大きく、燃料油に対しても剛性が維持される熱可塑性合成樹脂から形成され、高密度ポリエチレン(HDPE)から形成されることが好ましい。外側本体層12が、無機フィラーを含有した場合には、外側本体層12の表面を覆うため、表皮層11が使用され、表面に無機フィラーが出ることがなく、表面を円滑にすることができる。
The composition of the tank body
タンク取付部20は、上面が燃料タンク上側壁の材料で形成され、下面が燃料タンク下側壁の材料で形成されている。本実施の形態では、タンク取付部20の上面と下面の最外層は表皮層11で形成され、表皮層11の内側には外側本体層12、外側接着剤層13、バリヤ層14及び内側接着剤層15と連続して形成される。内側接着剤層15の内側の中心には燃料タンク上側壁と燃料タンク下側壁の内側本体層16が合体している。
The
タンク取付部20の外面は、多層パリソンの表皮層11とは外側本体層12が覆っている。外側本体層12の内側では、内側本体層16をバリヤ層14が覆うため、取付部取付孔22から燃料タンク1内の燃料が浸透することがなく、タンク取付部20の部分の強度も確保することができる。
The outer surface of the
図1に示すように、燃料タンク本体7の燃料タンク上側壁に燃料ポンプ(図示せず)等を出し入れするためにポンプユニット取付孔4が形成されている。ポンプユニット取付孔4から燃料ポンプ(図示せず)を燃料タンク1内に取付けた後に、ポンプユニット取付蓋(図示せず)によりポンプユニット取付孔4を塞ぐことができる。
As shown in FIG. 1, a pump unit mounting hole 4 is formed in the fuel tank upper side wall of the fuel tank
さらに、燃料タンク上側壁には、車体に設けられた給油口(図示せず)から燃料を燃料タンク1内に注入するインレットパイプ(図示せず)と接続するインレットパイプ接続部5が取付けられている。また、上記燃料ポンプからエンジンに燃料を送付する燃料パイプの取付部等の取付部6も取付けられている。さらに、燃料ポンプを駆動する電気コードや燃料タンク1内の蒸発燃料を調整する各種のパイプが取付けられている。
Further, an inlet
次に、自動車用の燃料タンク1のタンク取付部20について、図3〜図8に基づき説明する。
図3に示すように、タンク取付部20は、平板状の取付部本体部21と、取付部本体部21をタンク本体外壁10と一体的に連続する取付部接合部26と、取付部本体部21の両側の側部に形成する取付部側壁23を有している。このため、タンク取付部20は、取付部本体部21がタンク本体外壁10と一体的に連続するとともに、取付部本体部21の剛性を取付部側壁23が向上させている。
Next, the
As shown in FIG. 3, the
本実施の形態では、取付部本体部21は、平面形状が台形に形成され、取付部接合部26の側が広く、先端側が狭く形成されている。先端の幅(図3においてAで示す。)は、65mm程度に形成され、直線状に形成されている。取付部接合部26は、タンク本体外壁10に対して凸で円弧状に形成されている。このため、タンク取付部20がタンク本体外壁10に対して変形しにくくなっている。
なお、取付部側壁23を含めた先端の幅(図3においてBで示す。)は、85mm程度に形成されている。
In the present embodiment, the mounting portion
In addition, the width | variety (it shows by B in FIG. 3) of the front-end | tip including the attaching
図4に示すように、取付部側壁23は、取付部本体部21の側部から上方に取付部側壁上部24と、下方へ取付部側壁下部25がそれぞれ略直角方向に延設されている。このため、取付部側壁23により取付部本体部21の剛性を確実に向上させることができ、取付部側壁23を車体に取付けて、車両の振動等によりタンク取付部20に上下方向に応力が掛かってもタンク取付部20の破損等を防止することができる。また、取付部本体部21の上下の面は開放空間を有して、取付部側壁23の成形も容易であり、取付部側壁23によりナット等の取付けが妨げられることがない。
As shown in FIG. 4, the mounting
なお、図4に示す実施の形態では、取付部側壁23は取付部側壁上部24と取付部側壁下部25の両方が形成されているが、図5に示すように、取付部側壁下部25のみを設けてもよく、さらに取付部側壁上部24のみを設けてもよい。
取付部側壁上部24と取付部側壁下部25の両方を設けると、タンク取付部20の剛性をより一層向上させることができるが、一方のみでも、タンク取付部20の剛性を向上させることができる。
In the embodiment shown in FIG. 4, the mounting
Although the rigidity of the
取付部側壁23は、取付部本体部21よりも肉厚が大きく形成することが好ましい。例えば、取付部本体部21の肉厚(図6においてXで示す。)が、7〜9mmの場合に、取付部側壁23の幅(図6においてYで示す。)は、8〜12mmとすることができる。なお、取付部側壁上部24と取付部側壁下部25の高さ(図6においてZで示す。)は、4〜12mm程度とすることができる。
It is preferable that the
従って、取付部側壁上部24と取付部側壁下部25を有する場合には、取付部側壁23の全体の高さは、16〜32mm程度になる。
このように、取付部側壁23の幅を大きくしたため、取付部側壁23の高さを大きくする必要がなく、取付部側壁23の成形も容易であり、車体への取付け時にも取付部側壁23が邪魔になることがない。
Therefore, in the case where the mounting portion side wall
As described above, since the width of the mounting
取付部本体部21は、平面形状が4角形、3角形、台形、楕円形又は円形に形成することができる。取付部本体部21は、燃料タンク1のタンク本体外壁10に形成される場所の形状に応じて、さらに、取付けられる車体の部分の形状に合わせて、取付部本体部21の形状を選択することができる。
The attachment portion
取付部本体部21は、中央付近にタンク取付部20を車体に取付ける取付部取付孔22が形成されている。取付部取付孔22にボルト等を挿入して燃料タンク1を車体に取付けることができる。また、タンクフランジ部17を形成するブロー成形の工程の中で、同時に取付部本体部21と取付部取付孔22を形成することができ、取付部取付孔22を別の工程で形成することがなく、生産性がよい。取付部取付孔22の直径は、使用するボルトの直径により選択されるが、9〜22mm程度にすることができる。
The mounting
次に、図7によりタンク取付部20の応力の緩和状況を測定した結果を説明する。
タンク取付部20の形状は、図3に示すように、取付部本体部21の先端の幅(図3においてAで示す。)は65mmであり、取付部側壁23を含めた幅(図3においてBで示す。)は、85mmである。取付部本体部21の肉厚は8mmであり、取付部取付孔22の直径は10mmである。取付部側壁23は、取付部側壁上部24と取付部側壁下部25の高さは、8mmで、幅は、10mmである。
Next, the results of measurement of the state of relaxation of the stress of the
The shape of the
なお、比較のために測定した比較例のタンク取付部20の形状は、図3において、取付部側壁23を設けなくて、他の部分の形状は図3に示したものと同じであり、取付部側壁23の部分は、取付部本体部21が延設された形状であり、取付部本体部21の肉厚は8mmであり、先端の幅は、85mmとなっている。
The shape of the
そして、取付部取付孔22にボルトを挿入して、取付部取付孔22の周囲を完全に拘束して、図7の矢印に示すように、上下方向に100Nの荷重をかけて、取付部本体部21のタンク本体外壁10に近接した部分の応力を測定した。
本実施の形態の形状では、取付部本体部21の応力は8.3MPaであり、タンク取付部20の先端の変形量は1.3mmであった。なお、比較例の取付部本体部21の応力は9.5MPaであり、タンク取付部20の先端の変形量は1.6mmであった。このため、タンク取付部20は、従来の形状と比べて、変形量も応力も減少させることができることがわかる。
Then, a bolt is inserted into the mounting
In the shape of the present embodiment, the stress of the mounting portion
燃料タンク1を成形するときは、2つに分割して生成されたブロー成形金型のブロー上型とブロー下型でパリソンを挟持して、パリソンをブローして、ブロー上型で燃料タンク上側壁を形成し、ブロー下型で燃料タンク下側壁を形成する。このとき、燃料タンク1の周囲のタンク本体外壁2の燃料タンク上側壁と燃料タンク下側壁が連続する部分には、ブロー上型とブロー下型で挟持されて、タンク取付部20が形成される。
When molding the
この時、タンク取付部20の取付部取付孔22と取付部側壁23も同時に形成される。取付部側壁上部24は、ブロー上型で形成され、取付部側壁下部25はブロー下型で形成されることができ、取付部本体部21は、ブロー上型とブロー下型で挟持されて形成されることができる。このため、タンク取付部20は、燃料タンク1を成形すると同時に成形することができる。
At this time, the mounting
1 燃料タンク
10 タンク本体外壁
17 タンクフランジ部
20 タンク取付部
21取付部本体部
22 取付部取付孔
23 取付部側壁
DESCRIPTION OF
Claims (5)
上記燃料タンクは、燃料タンク本体の外壁を形成するタンク本体外壁と、該タンク本体外壁の周囲に上記燃料タンクを取付ける複数のタンク取付部を設け、
該タンク取付部は、平板状の取付部本体部と、該取付部本体部を上記タンク本体外壁と一体的に連続する取付部接合部と、上記取付部本体部の両側の側部に一体的に形成する取付部側壁を有し、
該取付部側壁は、上記取付部本体部から上方又は下方へ略直角方向に延設されている特徴とする燃料タンクの取付部構造。 In a mounting structure of a fuel tank for an automobile formed of a synthetic resin,
The fuel tank is provided with a tank body outer wall forming the outer wall of the fuel tank body, and a plurality of tank mounting portions for attaching the fuel tank around the tank body outer wall,
The tank mounting portion is integrally formed with a flat mounting portion main body portion, a mounting portion joint portion integrally connecting the mounting portion main body portion with the tank main body outer wall, and side portions on both sides of the mounting portion main body portion. Mounting side walls to form on the
The mounting portion structure of a fuel tank according to the present invention, wherein the side wall of the mounting portion extends upward or downward substantially perpendicularly from the mounting portion main body portion.
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