JP4690666B2 - 車両用燃料タンクの防振支持構造 - Google Patents

Description

本発明は、タンク本体および車体間にクッションラバーを介在させた車両用燃料タンクの防振支持構造に関する。

自動車の燃料タンクをボルト締めあるいは金属バンドを介して車体に取り付ける際に、タンク本体の表面と車体との当接部にクッションラバーを介在させることで、タンク本体内で燃料が波立って発生する騒音や振動が車体に伝達され難くするものが、下記特許文献１や特許文献２により公知である。

ところで上記従来のクッションラバーは一定厚さの板状ラバーで構成されているため、充分な防振機能を発揮させることが困難であった。そこでクッションラバーの断面を波型やＭ字型にし、その突起部分を燃料タンクに当接させることで防振機能を高めるものが知られている。
特開平６−１０６９９９号公報 実開平５−８９０６０号公報

しかしながら、燃料タンクと車体との間に介在させるクッションラバーを波型断面やＭ字型断面にするだけでは、タンク本体を車体に強固に保持する保持機能の確保と、タンク本体の騒音や振動が車体に伝わり難くする防振機能の確保とを好適に両立させることが困難であった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、燃料タンクと車体との間に介在させるクッションラバーの保持荷重および防振機能を好適に両立させることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、タンク本体および車体間にクッションラバーを介在させた車両用燃料タンクの防振支持構造であって、クッションラバーの車体に接する面に、突出高さが異なる複数の突起を形成し、前記クッションラバーは突出高さが最も高い第１突起と、前記第１突起よりも突出高さが低い第２突起と、前記第２突起よりも突出高さが低い第３突起とを有し、一対の前記第１突起を前記クッションラバーの車両前後方向の両端部にそれぞれ形成するとともに、前記第２突起を一対の前記第１突起の車両前後方向の間に、また一対の前記第３突起を前記第２突起と一対の前記第１突起との車両前後方向の間にそれぞれ形成し、前記第２突起の頂部に溝を形成するとともに、該溝の両端を、前記第３突起の頂部よりも下がった位置まで下方に延ばしたことを特徴とする車両用燃料タンクの防振支持構造が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、クッションラバーは、車体に接する面の材質がタンク本体に接する面の材質よりも硬質であることを特徴とする車両用燃料タンクの防振支持構造が提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、請求項１または請求項２の構成に加えて、前記第１突起の外側面を内向きに傾斜させたことを特徴とする車両用燃料タンクの防振支持構造が提案される。

また請求項４に記載された発明によれば、請求項１〜請求項３の何れか１項の構成に加えて、前記タンク本体を前記車体に固定するバンドを有し、前記バンドで前記タンク本体を固定する際に、前記バンドによって前記クッションラバーの前記複数の突起のうちの全ての突起が前記車体に接するように圧縮荷重を加えることを特徴とする車両用燃料タンクの防振支持構造が提案される。

尚、実施例のフロアパネル２４は本発明の車体に対応し、実施例の金属バンド２８は本発明の金属バンドに対応し、実施例の第１〜第３突起３０，３１，３２は本発明の突起３０，３１，３２に対応する。

請求項１の構成によれば、タンク本体および車体間に介在させるクッションラバーの車体に接する面に、突出高さが異なる複数の突起を形成したので、各突起の高さに応じて該突起の圧縮量を変化させることで、車体に対するタンク本体の保持機能を確保しながら、タンク本体の騒音や振動が車体に伝達されるのを防止する防振機能を確保することができる。特に、クッションラバーに突出高さが最も高い第１突起と、第１突起よりも突出高さが低い第２突起と、第２突起よりも突出高さが低い第３突起（３２）とを設け、一対の第１突起をクッションラバーの車両前後方向の両端部にそれぞれ形成するとともに、第２突起を一対の第１突起の車両前後方向の間に、また一対の第３突起を第２突起と一対の第１突起との車両前後方向の間にそれぞれ形成したので、車両の前後方向の動きに対してタンク本体を安定した状態で確実に支持できるだけでなく、高さが異なる第１〜第３突起が時間差をもって圧縮されることにより、燃料タンクを柔らかく支持して防振効果を一層高めることができる。

しかも、突出高さが２番目に高い第２突起の頂部に溝を形成するとともに、該溝の両端を、第３突起の頂部よりも下がった位置まで下方に延ばしたので、第２突起が圧縮された後に第３突起が圧縮されるとき、ばね定数が急激に増加するのをこの溝により防止することができて、図６の特性ラインの右上がりの勾配をなだらかにすることができる。

請求項２の構成によれば、クッションラバーの車体に接する面の材質をタンク本体に接する面の材質よりも硬質としたので、クッションラバーの軟質部分をタンク本体に接触させてタンク本体から車体への騒音や振動の伝達を一層効果的に遮断することができる。

請求項３の構成によれば、クッションラバーの最も外側に位置する突起の外側面を内向きに傾斜させたので、前記突起がタンク本体から受ける荷重で外側に倒れるのを防止し、クッションラバーによるタンク本体の支持を一層確実なものとすることができる。

請求項４の構成によれば、バンドでタンク本体を固定する際に、クッションラバーの複数の突起のうちの全ての突起が車体に接するように圧縮荷重を加えるので、タンク本体に上向きの荷重が加わってクッションラバーの圧縮量が増加しても、その上向きの荷重の圧縮量が図６の特性ラインのＢ点の直後からＣ点の直後までの有効ストロークの範囲にあれば、タンク本体の防振機能を有効に発揮させることができる。

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。

図１〜図６は本発明の第１実施例を示すもので、図１は車両用燃料タンクの斜視図、図２は図１の２−２線断面図、図３は図２の３部拡大図、図４はクッションラバーをフロアパネル側から見た斜視図、図５はクッションラバーをタンク本体側から見た斜視図、図７はクッションラバーの圧縮量と圧縮荷重との関係を示すグラフである。

図１および図２に示すように、車両用の燃料タンクＴの合成樹脂で一体成形されたタンク本体１１は、その上壁１２に形成した開口１４を着脱自在に覆う取付フランジ１５の下面にステー１６を介して燃料ポンプユニット１７が支持されており、燃料ポンプユニット１７から延びるフィードパイプ１８が取付フランジ１５を貫通してエンジン（図示せず）に接続されるとともに、エンジンからのリターンパイプ１９が取付フランジ１５を貫通して燃料タンクＴ内に延びている。また取付フランジ１５の下面にフロート２０を備えた液面センサ２１が設けられる。

フロアパネル２４の下面に前後のクロスメンバ２５，２６が配置されており、両端が前後のクロスメンバ２５，２６にボルト２７…で固定された複数本（例えば２本）の金属バンド２８，２８を、タンク本体１１の下壁１３の外面に掛け渡すことで、タンク本体１１がフロアパネル２４の下面に固定される。このとき、タンク本体１１の上壁１２の外面とフロアパネル２４の下面との間に複数個（実施例では４個）のクッションラバー２３…が配置されており、これらのクッションラバー２３…によって、タンク本体１１内の燃料の波立ち等による振動や騒音が車体に伝達されるのが防止される。

図３〜図５を併せて参照すると明らかなように、一体成形された平面視で矩形状のクッションラバー２３は、フロアパネル２４に接触する面（図４参照）とタンク本体１１に接触する面（図５参照）とに複数の突起が形成される。

図３および図４から明らかなように、クッションラバー２３のフロアパネル２４に接触する面には、平坦な底面２９からの突出高さが最も高い第１突起３０…と、突出高さが２番目に高い第２突起３１…と、突出高さが最も低い第３突起３２…とが、クッションラバー２３の短辺方向に３列に配置されており、各々の列においてクッションラバー２３の長辺方向両端に一対の第１突起３０，３０が配置され、その内側に一対の第３突起３２，３２が配置され、その内側に１個の第２突起３１が配置される。各々の第２突起３１の頂部には、クッションラバー２３の長辺方向に延びる溝３１ａが形成される。

図３および図５から明らかなように、クッションラバー２３のタンク本体１１に接触する面には、平坦な底面３３からの突出高さが等しい第１突起３４…および第２突起３５…が、クッションラバー２３の短辺方向に３列に配置されており、各々の列においてクッションラバー２３の長辺方向両端に一対の第１突起３４，３４が配置され、その内側に１個の第２突起３５が配置される。

しかして、燃料タンクＴのタンク本体１１を２本の金属バンド２８，２８でフロアパネル２４の下面に押し付けて固定する際に、各クッションラバー２３の一方の面（図５参照）がタンク本体１１に当接し、他方の面（図４参照）がフロアパネル２４に当接する。そして金属バンド２８，２８の張力でタンク本体１１がフロアパネル２４に向けて付勢されるため、各クッションラバー２３はタンク本体１１およびフロアパネル２４間に挟まれて圧縮される。このとき、クッションラバー２３が受ける圧縮荷重が不足するとタンク本体１１をフロアパネル２４に確実に支持することができず、逆にクッションラバー２３が受ける圧縮荷重が過剰になると防振機能が低下して騒音や振動が車体に伝達され易くなるため、その圧縮荷重が下限値および上限値間に収まるように調整する必要がある。

図６に示すグラフは、横軸にクッションラバー２３の圧縮量をとり、縦軸にクッションラバー２３の圧縮荷重をとったもので、タンク本体１１の確実な支持と防振機能とを両立させるには、圧縮荷重を下限値および上限値の間に設定する必要がある。実線は本実施例の特性ラインであり、原点であるＡ点からＢ点までがクッションラバー２３のフロアパネル２４に接する面の第１突起３０…および第２突起３１…が圧縮される状態であり、Ｂ点からＣ点までが第１突起３０…、第２突起３１…および第３突起３２…が圧縮される状態であり、Ｃ点から右側が第１突起３０…、第２突起３１…および第３突起３２…に加えて第１突起３４…および第２突起３５…の全てが圧縮される状態である。このように、より多くの突起３０…、３１…，３２…，３４…，３５…が圧縮されるようになると、クッションラバー２３のばね定数が増加して実線で示す特性ラインの右上がりの勾配が強くなる。

実施例では、タンク本体１１を金属バンド２８，２８で固定するとき、クッションラバー２３に加わる圧縮荷重が前記下限値となるように、つまりクッションラバー２３にＢ点の僅かに右側の圧縮量を与えておく。この状態からタンク本体１１に上向きの荷重が加わってクッションラバー２３の圧縮量が増加しても、その圧縮量がＢ点の直後からＣ点の直後までの有効ストロークの範囲にあれば、クッションラバー２３に加わる圧縮荷重が前記上限値を超えることはない。

一方、図６のグラフの破線は波型の断面を有する従来のクッションラバーの特性ラインであり、実施例の特性ライン（実線参照）に比べて特性ラインの右上がりの勾配が強いため、クッションラバー２３の圧縮荷重を下限値および上限値の間に収めるための有効ストロークの範囲が大幅に狭くなっている。実施例の有効ストロークが従来例の有効ストロークよりも広いのは、高さが異なる第１突起３０…、第２突起３１…、第３突起３２…，第１突起３４…および第２突起３５…が時間差をもって圧縮されるためであり、これにより実施例のクッションラバー２３はタンク本体１１を柔らかく支持して防振効果を一層高めることができる。

また第２突起３１…の先端に溝３１ａ…を形成したことにより、第２突起３１…がタンク本体１１に当接して圧縮されたときに、ばね定数が急激に増加するのを防止して実施例の特性ライン（実線参照）の右上がりの勾配を更になだらかにすることができる。

次に、図７に基づいて本発明の第２実施例を説明する。

第２実施例は、クッションラバー２３のタンク本体側部分２３Ａと、車体側部分２３Ｂとを、それぞれ異なる特性のラバーで二色成形したものである。具体的には、車体側部分２３Ｂを比較的に硬質の材料で構成し、タンク本体側部分２３Ａを比較的に軟質の材料で構成することにより、タンク本体１１の支持力を確保しながらタンク本体１１からフロアパネル２４に伝達される騒音や振動を一層効果的に遮断することができる。

次に、図８に基づいて本発明の第３実施例を説明する。

第３実施例は第１実施例の変形であって、クッションラバー２３の長辺方向両端に位置する第１突起３０…の外側面３０ａ…を内向きに角度αだけ傾斜させたものである。これにより、タンク本体１１に押し付けられた第１突起３０…が外側に倒れるのを防止し、タンク本体１１の支持を一層確実なものにすることができる。また第１突起３０…の外側面３０ａ…を傾けたことにより、第１突起３０…の断面積が小さくなって圧縮され易くなるため、クッションラバー２３の圧縮量を増加させてタンク本体１１の寸法のばらつきや搭載位置のばらつきを吸収し、タンク本体１１の支持を更に確実にすることができる。

尚、第１突起３０…の外側面３０ａ…を傾斜させるだけでなく、第２突起３１…を外力により倒れ易い方向と逆方向に予め傾斜させておくことで、その倒れを防止することができる。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施例ではタンク本体１１がクッションラバー２３を介して当接する車体がフロアパネル２４であるが、車体はフロアパネル２４に限定されず、車体フレームや金属バンド２８であっても良い。

またタンク本体１１は成形が容易な合成樹脂製であることが望ましいが、金属製であっても良い。

第１実施例に係る車両用燃料タンクの斜視図 図１の２−２線断面図 図２の３部拡大図 クッションラバーをフロアパネル側から見た斜視図 クッションラバーをタンク本体側から見た斜視図 クッションラバーの圧縮量と圧縮荷重との関係を示すグラフ 第２実施例に係る、前記図３に対応する図 第３実施例に係る、前記図３に対応する図

１１ タンク本体
２３ クッションラバー
２４ フロアパネル（車体）
２８ 金属バンド（バンド）
３０ 第１突起（突起）
３０ａ 外側面
３１ 第２突起（突起）
３１ａ 溝
３２ 第３突起（突起）

Claims (4)

1. タンク本体（１１）および車体（２４）間にクッションラバー（２３）を介在させた車両用燃料タンクの防振支持構造であって、
   クッションラバー（２３）の車体（２４）に接する面に、突出高さが異なる複数の突起（３０，３１，３２）を形成し、
   前記クッションラバー（２３）は突出高さが最も高い第１突起（３０）と、前記第１突起（３０）よりも突出高さが低い第２突起（３１）と、前記第２突起（３１）よりも突出高さが低い第３突起（３２）とを有し、
   一対の前記第１突起（３０）を前記クッションラバー（２３）の車両前後方向の両端部にそれぞれ形成するとともに、前記第２突起（３１）を一対の前記第１突起（３０）の車両前後方向の間に、また一対の前記第３突起（３２）を前記第２突起（３１）と一対の前記第１突起（３０）との車両前後方向の間にそれぞれ形成し、
   前記第２突起（３１）の頂部に溝（３１ａ）を形成するとともに、該溝（３１ａ）の両端を、前記第３突起（３２）の頂部よりも下がった位置まで下方に延ばしたことを特徴とする車両用燃料タンクの防振支持構造。
2. クッションラバー（２３）は、車体（２４）に接する面の材質がタンク本体（１１）に接する面の材質よりも硬質であることを特徴とする、請求項１に記載の車両用燃料タンクの防振支持構造。
3. 前記第１突起（３０）の外側面（３０ａ）を内向きに傾斜させたことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の車両用燃料タンクの防振支持構造。
4. 前記タンク本体（１１）を前記車体（２４）に固定するバンド（２８）を有し、
   前記バンド（２８）で前記タンク本体（１１）を固定する際に、前記バンド（２８）によって前記クッションラバー（２３）の前記複数の突起（３０，３１，３２）のうちの全ての突起（３０，３１，３３）が前記車体（２４）に接するように圧縮荷重を加えることを特徴とする、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の車両用燃料タンクの防振支持構造。

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