JP6943721B2 - 燃料タンク - Google Patents

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Description

本発明は、燃料タンクに関する。
燃料タンクとして、フロアパネルの下方等に設けられ、排気管を跨ぐように配設される、いわゆる鞍型の燃料タンクが用いられている。このような鞍型の燃料タンクは、排気管の左右に設けられた一対の貯留部と、排気管の上部に配設され一対の貯留部を連結(接続)する連結部とを有する(例えば、特許文献1参照)。
このような鞍型の燃料タンクを樹脂成形した場合には、偏平な形状となるため、上壁と底壁がタンクの内圧変化等によって大きく変形するおそれがあった。このような変形を抑制するために、例えば、上壁と底壁の一部を部分的に接合させたスタンドオフを形成することによって、上壁と底壁の曲げ剛性を向上させることが考えられる。
あるいは、タンクの上壁と底壁の間に支柱を配設することによって、上壁と底壁の変形を抑制することが考えられる。
実開平3−088829号公報
ところで、スタンドオフは、上壁と底壁からそれぞれ円錐台形状の凹部を形成し、その円錐台の頂面同士を接合することによって形成される。したがって、鞍型の燃料タンクにおいて、連結部と比較して上壁と底壁が離間している貯留部に形成すると、凹部の体積が大きくなり、燃料タンクの容量が大きく削減されるという不都合がある。また、タンク壁面の総面積が大きく増加するため、タンク質量が増加するという不都合がある。
一方、燃料タンクの上壁と底壁との間に支柱を配設した場合には、支柱間のタンク壁面の変形抑制が困難であるという不都合がある。なお、支柱を徒に増加させた場合には、製造コストの面で不利になると共に、燃料タンクの容量削減を抑制するという目的を没却させることになる。
本発明は上記事実を考慮し、鞍型で樹脂製の燃料タンクの変形を抑制すると共に、燃料容量を十分に確保した燃料タンクを提供することを目的とする。
請求項1記載の発明に係る燃料タンクは、底壁と側壁と上壁で囲まれ内部に燃料が貯留されると共に、一対の貯留部と、前記一対の貯留部の同士を連通し前記貯留部よりも前記底壁と前記上壁との距離が短い連結部と、を有する燃料タンク本体と、前記連結部において、前記上壁の一部と前記底壁の一部が接合されて形成されたスタンドオフと、を備え、少なくとも一方の前記貯留部には、一端が前記上壁に接合され、他端が前記底壁に接合された支柱が設けられ、樹脂製である。
このように形成された樹脂製の燃料タンクは、一対の貯留部と、貯留部同士を連結し貯留部よりも上壁と底壁の距離が小さいが連結部と、を有する、いわゆる鞍型の燃料タンクである。
この燃料タンクにおいて、燃料タンク本体の連結部に上壁と底壁が部分的に接合されたスタンドオフが形成されている。したがって、燃料タンク本体に内圧変化があった場合でも、連結部の上壁と底壁が部分的にスタンドオフで接合されているため、上壁と底壁の変形が抑制される。また、スタンドオフは、貯留部と比較して上壁と底壁との距離が短い連結部に形成されている。したがって、スタンドオフによって上壁、底壁に形成される凹部の体積が相対的に小さくなる。この結果、スタンドオフ形成による燃料タンク容積の減少を抑制することができる。
このように形成された鞍型の燃料タンクでは、少なくとも一方の貯留部に上壁と底壁を接続する支柱が設けられている。したがって、燃料タンク本体の内圧変化によって少なくとも一方の貯留部の上壁と底壁が変形することが抑制される。また、貯留部では、連結部と比較して上壁と底壁とが相対的に離間しているが、支柱で上壁と底壁を接続したため、支柱を配設することによる燃料タンク本体の容積減少がスタンドオフ成形時と比較して抑制される。
すなわち、燃料タンクにおいて、連結部のように上壁と底壁が相対的に接近している部分にはスタンドオフを成形して製造コストの増加を抑制しつつ上壁と底壁の変形を抑制すると共に、貯留部のように上壁と底壁が相対的に離間している部分には支柱を配設することで、支柱配設による燃料タンク本体の容積減少を抑制しつつ上壁と底壁の変形を抑制する。
請求項記載の発明に係る燃料タンクは、請求項記載の燃料タンクにおいて、少なくとも一方の前記貯留部の前記上壁には開口部が形成されており、前記開口部に沿って前記上壁には金属製プレートがインサート成形されており、平面視で前記開口部を挟んで一対の前記支柱が設けられている。
このように形成された燃料タンクでは、少なくとも一方の貯留部の上壁に開口部が形成されている。この上壁には、開口部に沿って金属製プレートがインサート成形されているため、燃料タンク本体の他の部分と比較して相対的に曲げ剛性が高い。そこで、燃料タンク本体を平面視した場合に、開口部(金属製プレート)を挟んで一対の支柱を配設することで、支柱間の上壁の変形を抑制することができる。
請求項記載の発明に係る燃料タンクは、請求項記載の燃料タンクにおいて、前記燃料タンクが車両搭載時に、前記開口部の車両下方には、前記金属製プレートから車両下方に延在する縦壁が形成されており、前記縦壁の車両下方に前記支柱が位置している。
このように形成された鞍型の燃料タンクでは、開口部が形成された貯留部の上壁には、開口部に沿って金属製プレートがインサート成形されている。燃料タンクの車両搭載時に、この金属製プレートの車両下方に縦壁が形成され、縦壁の車両下方に支柱が位置している。したがって、金属製プレートは、縦壁を介して支柱に支持されていることになる。このように配設されることにより、金属製プレートを含む燃料タンクの上壁の変形が一層抑制される。
なお、ここで、「金属製プレートから車両下方に延在する」には、金属製プレートがインサート成形された樹脂部分から車両下方に延在することを含むものとする。また、「縦壁の車両下方に支柱が位置している」とは、支柱に接続される取付部が縦壁の車両下方に位置している場合を含む。
請求項記載の発明に係る燃料タンクは、請求項のいずれか1項記載の燃料タンクにおいて、前記支柱は筒状に形成されており、前記支柱の外周面には、支柱内部と前記貯留部とを連通する連通孔が形成されている。
このように形成された燃料タンクでは、貯留部の上壁と底壁との間に設けられた支柱が筒状であり、支柱の外周面には支柱内部と貯留部とを連通する連通孔が形成されている。したがって、支柱内部まで燃料が収容されるようになり、燃料タンク本体(貯留部)内に支柱を配設することによる燃料タンク本体の容量減少を一層抑制することができる。
請求項記載の発明に係る燃料タンクは、上記構成としたので、燃料タンク本体の容積減少を抑制しつつ、燃料タンク本体の変形を抑制することができる。
請求項2、3記載の発明に係る燃料タンクは、上記構成としたので、燃料タンク本体の変形を一層抑制することができる。
請求項記載の発明に係る燃料タンクは、上記構成としたので、支柱配設による燃料タンク本体の容積減少を一層抑制することができる。
図2のAーA線断面図である。 本発明の一実施形態に係る燃料タンクの上面図である。 図2のBーB線断面図である。 図2のCーC線断面を模式的に示した図である。 本発明の一実施形態に係る支柱を示す正面図である。
本発明の一実施形態に係る燃料タンクについて図1〜図5を参照して説明する。以下の説明においては、各図面において、車両前方を矢印FR、車両上方を矢印UP、車幅方向を矢印Wで示す。
[構成]
先ず、燃料タンク10の全体について図1を参照して説明する。燃料タンク10は、車幅方向に延在する底壁12と、底壁12の車幅方向両端部から車両上方に延在する左壁14、右壁16と、左壁14、右壁16の上端同士を結んで車幅方向に延在する上壁18とを備える燃料タンク本体20を有する。燃料タンク本体20は、底壁12と、左壁14と右壁16とを含む側壁と、上壁18によって閉塞されており、内部に燃料を貯留可能とされている。
底壁12は、車両のドライブシャフト19と排気管21を回避するために、車幅方向中央部が車両上方側に突出した凸部22を有する。すなわち、この燃料タンク10は、いわゆる鞍型の燃料タンクである。また、燃料タンク10は、樹脂から成形された樹脂燃料タンクである。
燃料タンク本体20の内部は、凸部22よりも車幅方向左側に位置する第1貯留部24と車幅方向右側に位置する第2貯留部26と、第1貯留部24と第2貯留部26とを連結する連結部28と、に分かれている。
なお、底壁12、上壁18のうち、第1貯留部24を構成する部分をそれぞれ第1底壁部12A、第1上壁部18A、第2貯留部26を構成する部分をそれぞれ第2底壁部12B、第2上壁部18B、連結部28を構成する部分をそれぞれ第3底壁部12C、第3上壁部18Cという。
この第1底壁部12Aには、図3に示すように、車両上方に突出した取付部30が形成されている。また、第1上壁部18Aには、取付部30に対応する位置に車両下方に突出した取付部32が形成されている。この取付部30、32間に、車両上下方向に延在する支柱34Aが配設されている。
支柱34Aは、略円筒形状である支柱本体36と、支柱本体36の両端部で径方向外側に突出形成されたフランジ部38と、を有する。このフランジ部38が、それぞれ取付部30、32に接合されることによって、上壁部18Aと底壁部12Aとの間に支柱34Aが配設されている。
図2に示すように、第1貯留部24には、平面視で、後述する取付用孔部64を挟んで車両後方側に支柱34A、反対側の車両前方側に支柱34Bが配設されている。
図1〜図3に示すように、第1貯留部24と同様に、第2貯留部26の第2底壁部12B、第2上壁部18B間にも、取付部40、42間に車両上下方向に延在する一対の支柱44A、44Bが配設されている。支柱44A、44Bも、図1及び図3に示すように、支柱34A、34Bと同様に、略円筒形状である支柱本体46と、支柱本体46の両端部で径方向外側に突出形成されたフランジ部48と、を有している。このフランジ部48がそれぞれ取付部40、42に接合されることにより、第2上壁部18Bと第2底壁部12Bとの間に支柱44A、44Bが配設されている。
図2に示すように、第2貯留部26には、平面視で、後述するフィルタ96を挟んで一対の支柱44A、44Bが配設されている。
なお、図5に示すように、支柱34A、34B、44A、44Bの支柱本体36、46は、それぞれ略円筒形状であり、その内部と外部を連通する連通孔49が外周面に形成されている。
さらに、図3に示すように、連結部28の第3底壁部12Cには、車両上方に突出した円錐台形状の突出部50A〜50Cが3ヵ所形成されている。各突出部50A〜50Cは、それぞれ略円錐台形状を構成する斜面52A〜52Cと、上端面54A〜54Cと、を有する。
また、第3上壁部18Cには、図2及び図3に示すように、車両下方に突出した円錐台形状の突出部56A〜56Cが3ヵ所形成されている。各突出部56A〜56Cは、それぞれ略円錐台形状を構成する斜面58A〜58Cと、下端面60A〜60Cと、を有する。
この突出部50A〜50Cの上端面54A〜54Cと突出部56A〜56Cの下端面60A〜60Cが、それぞれ接合されてスタンドオフ62A〜62Cが形成されている。すなわち、連結部28において、車幅方向に所定間隔をあけて3ヵ所のスタンドオフ62A〜62Cが形成されている。
また、図1に示すように、第1貯留部24の第1上壁部18Aには、燃料タンク10の内蔵部品を燃料タンク本体20の内部に取り付けるための取付用孔部64が形成されている。
開口部である取付用孔部64は、第1上壁部18Aの中央やや車両前方側に形成されている。図1及び図4に示すように、取付用孔部64は、第1上壁部18Aの一部を構成する円筒形の支持部68と、支持部68にインサート成形された金属製のインサートリング66と、を有する。
インサートリング66は、図4に示すように、支持部68にインサート成形される円筒形の円筒部70と、円筒部70の上端から径方向外側に突出形成されたフランジ部72と、を有する。すなわち、インサートリング66は、取付用孔部64(支持部68)に沿って形成されている。
図1に示すように、このインサートリング66のフランジ部72上に蓋体74が搭載され、図示しない金具によってフランジ部72に締結されることによって、取付用孔部64が閉塞される構成である。なお、図4では、蓋体74とポンプモジュール80を図示省略している。
なお、インサートリング66(フランジ部72)と取付部32は、図2に示すように、平面視で略外接するように形成されている。ここで、「略外接」とは、平面視でインサートリング66と取付部32が一部重複するように配置されている場合を含むものである。
また、図4に示すように、支持部68の車両下方には、車両下方に延在する縦壁76が形成されている。縦壁76は、円錐台形状の取付部32の上端部に上記外接位置近傍で連続するように形成されている。すなわち、縦壁76、取付部32を介してインサートリング66を含む支持部68が支柱34Aに支持されている。なお、図4において、境界線Eよりも上方が縦壁76であり、下方が取付部32となる。また、図2に示すように、支持部68は、同様にして支柱34Bに支持されている。
さらに、この取付用孔部64を閉塞する蓋体74の車両下方には、図1に示すように、ポンプモジュール80が配設されている。
図1に示すように、蓋体74の車両下方の底壁12(底壁部12A)上には、燃料の残量が少なくなった場合に後述するフィルタ84の周囲の燃料の液位を高く維持するためのサブカップ82が配置されている。サブカップ82の内部には、フィルタ84と、フィルタ84の車両上方に配置され燃料タンク本体20からエンジンに燃料を供給するための燃料ポンプを含むポンプモジュール80が配設されている。ポンプモジュール80から車両上方に延在する燃料供給配管88は、蓋体74を貫通して、燃料タンク本体20の外部まで延在している。
また、サブカップ82の内部には、第2貯留部26から第1貯留部24に後述する燃料配管90を介して燃料を移動させるジェットポンプ(不図示)等が配設されている。
第2貯留部26には、車両前方側の支柱44Bにブラケット92が取り付けられており、ブラケット92から底壁部12Bに向って延在するアーム94の先端に、第2貯留部26から第1貯留部24のサブカップ82内に燃料を供給するための燃料配管90の一端が接続されたフィルタ96が配設されている。
[作用]
次に、燃料タンク10の作用について説明する。
燃料タンク10の連結部28には、図2及び図3に示すように、車幅方向に所定間隔をあけて3ヵ所のスタンドオフ62A〜62Cが形成されている。すなわち、第3底壁部12Cに形成された3ヵ所の突出部50A〜50Cの上端面54A〜54Cと、第3上壁部18Cに形成された3ヵ所の突出部56A〜56Cの下端面60A〜60Cとが接合されている。
したがって、例えば、外気温の変化等によって燃料タンク本体20内の燃料蒸気圧が増減することにより、樹脂成形された燃料タンク本体20(連結部28)の底壁12と上壁18が変形するおそれがある。しかしながら、スタンドオフ62A〜62Cによって連結部28の第3底壁部12Cと第3上壁部18Cとが部分的に接合されているため、第3底壁部12Cと第3上壁部18Cの変形が抑制される。
また、連結部28の内部(第3底壁部12Cと第3上壁部18Cの間)に支柱を配設する場合と異なり、樹脂成形形状を変更するだけでスタンドオフを形成することができるので、スタンドオフ形成による製造コストの増加が抑制される。
さらに、連結部28における第3底壁部12Cと第3上壁部18Cの上下方向距離は、第1貯留部24、第2貯留部26と比較して相対的に小さい。したがって、第3底壁部12Cと第3上壁部18Cにそれぞれ円錐台形状の突出部50A〜50C、56A〜56Cを形成することによる燃料タンク本体20の容量減少を抑制することができる。また、スタンドオフ形成によるタンク総表面積の増加が抑制されるため、スタンドオフ形成による燃料タンク10の質量増加が抑制される。
一方、燃料タンク10の第1貯留部24には、支柱34A、34Bが配設されている。支柱34A、34Bは、第1底壁部12Aの取付部30、第1上壁部18Aの取付部32にそれぞれ下端と上端が接合されている。
したがって、例えば、外気温の変化等によって燃料タンク本体20内の燃料蒸気圧が増減することにより、樹脂成形された燃料タンク本体20(第1貯留部24)の底壁12と上壁18が変形されるおそれがあるが、支柱34A、34Bによって第1貯留部24の第1底壁部12Aと第1上壁部18Aとが部分的に連結(支持)されているため、第1底壁部12Aと第1上壁部18Aの変形が抑制される。
第1貯留部24の変形を抑制するためには、スタンドオフを設けることも考えられるが、第1貯留部24における第1底壁部12Aと第1上壁部18Aの上下方向距離は、連結部28の第3底壁部12Cと第3上壁部18Cの上下方向距離と比較して相対的に大きい。したがって、第1底壁部12Aと第1上壁部18Aにそれぞれ円錐台形状の突出部を形成すると、燃料タンク本体20の容量が大きく減少する。また、燃料タンク本体20の総表面積が大きく増加し、燃料タンク10の質量が大きく増加する。
しかしながら、本実施形態に係る燃料タンク10では、第1貯留部24に略円筒形状の支柱34A、34Bを配設することにより、燃料タンク10の容量減少及び質量増加を抑制しつつ、第1貯留部24の変形を抑制することができる。
特に、図5に示すように、支柱34A、34Bが略円筒形状であり、その内部と外部を連通する連通孔49が外周面に形成されていることにより、支柱34A、34Bの内部に燃料を貯留することができる。したがって、支柱配設による燃料タンク10の容量減少を一層抑制することができる。
なお、第2貯留部26も支柱44A、44Bによって、第1貯留部24と同様の作用効果を奏する。
このように、燃料タンク10では、底壁12と上壁18間の距離が相対的に短い連結部28においては製造が容易なスタンドオフ62A〜62Cを設けることによって製造コストの増加を抑制すると共に燃料タンク10の容量減少と質量増加を抑制しつつ、燃料タンク10の変形を抑制することができる。また、燃料タンク10では、底壁12と上壁18間の距離が相対的に長い第1貯留部24、第2貯留部26においては、支柱34A、34B、44A、44Bを配設することによって燃料タンク10の容量減少と質量増加を抑制しつつ燃料タンク10の変形を抑制することができる。
また、図2に示すように、第1貯留部24において、支柱34A、34Bが取付用孔部64を挟んで配置されている。この取付用孔部64を構成する支持部68には、金属製プレートである金属製のインサートリング66がインサート成形されている。したがって、第1上壁部18Aの取付用孔部64は、第1上壁部18Aの他の部分と比較して曲げ剛性が高い。すなわち、平面視で、第1上壁部18Aにおいて、取付用孔部64を挟んで支柱34A、34Bを配置することによって、支柱34A、34B間に相対的に曲げ剛性が高い部分である支持部68を配置でき、第1上壁部18Aの変形を一層抑制することができる。
同様に、第1底壁部12Aにおいて、取付用孔部64の車両下方にはサブカップ82(ポンプモジュール80)が配設されているため、他の部分と比較して相対的に曲げ剛性が高い。したがって、平面視でサブカップ82を挟んで支柱34A、34Bを配設する(図示せず)ことによって、支柱34A、34B間の第1底壁部12Aの変形を一層抑制することができる。
さらに、図4に示すように、取付用孔部64を構成する支持部68から支柱34A、34Bが接続される各取付部32に延在する縦壁76が形成されている。これにより、樹脂と比較して相対的に質量の大きい金属製のインサートリング66が配置された支持部68を縦壁76、取付部32を介して支柱34A、34Bで支持することができる。
したがって、第1上壁部18Aにおいて、インサートリング66が配設されることによって変形する可能性が高い取付用孔部64の周辺部分の変形を抑制することができる。
[その他]
なお、本実施形態の燃料タンク10では、連結部28に3個のスタンドオフ62A〜62Cが形成されていたが、これに限定されるものではない。1個以上であればいくつでも良い。また、配置についても、車幅方向に所定間隔をおいて配置されていたが、これに限定されるものではない。
また、本実施形態の燃料タンク10では、第1貯留部24、第2貯留部26に2本ずつ支柱34A、34B、44A、44Bが配設されていたが、本数をこれに限定するものではない。第1貯留部24、第2貯留部26に配設される支柱の本数が異なっていても良いし、第1貯留部24、第2貯留部26のいずれか一方にのみ支柱を配設する構成でも良い。
さらに、燃料タンク10において、第1貯留部24、第2貯留部26に支柱がなく、連結部28のみにスタンドオフが形成されている構成でも良い。
また、支柱34A、34B、44A、44Bは円筒形として説明したが、これに限定されるものではない。例えば、断面形状が楕円形や三角形、四角形でも良い。また、支柱34A、34B、44A、44Bは内部が空洞である筒状体が好ましいが、空洞のない円柱体形状でも良い。
さらに、本実施形態の燃料タンク10では、第2貯留部26には取付用孔部がなかったが、取付用孔部を設けても良い。この場合には、支柱44A、44Bを取付用孔部を挟んで配置することや、インサートリングの下方に縦壁が位置するように形成することが可能である。
なお、本実施形態において、「平面視で支柱34A、34Bが取付用孔部64を挟んで配置」とは、平面視で取付用孔部64の中心を通るいずれかの径線を挟んで反対側に支柱34A、34Bが位置することを意味する。
さらに、「インサートリング66の車両下方に縦壁76が位置する」とは、平面視でインサートリング66の車両下方に縦壁76が位置することを意味する。
10 燃料タンク
12 底壁
14 左壁(側壁)
16 右壁(側壁)
18 上壁
20 燃料タンク本体
24 第1貯留部(貯留部)
26 第2貯留部(貯留部)
28 連結部
34A、34B、44A、44B 支柱
49 連通孔
62A〜62C スタンドオフ
64 取付用孔部(開口部)
66 インサートリング(金属製プレート)
76 縦壁

Claims (4)

  1. 底壁と側壁と上壁で囲まれ内部に燃料が貯留されると共に、一対の貯留部と、前記一対の貯留部の同士を連通し前記貯留部よりも前記底壁と前記上壁との距離が短い連結部と、を有する燃料タンク本体と、
    前記連結部において、前記上壁の一部と前記底壁の一部が接合されて形成されたスタンドオフと、
    を備え、
    少なくとも一方の前記貯留部には、一端が前記上壁に接合され、他端が前記底壁に接合された支柱が設けられている樹脂製の燃料タンク。
  2. 少なくとも一方の前記貯留部の前記上壁には開口部が形成されており、前記開口部に沿って前記上壁には金属製プレートがインサート成形されており、平面視で前記開口部を挟んで一対の前記支柱が設けられている請求項記載の燃料タンク。
  3. 前記燃料タンクが車両搭載時に、前記開口部の車両下方には、前記金属製プレートから車両下方に延在する縦壁が形成されており、前記縦壁の車両下方に前記支柱が位置している請求項記載の燃料タンク。
  4. 前記支柱は筒状に形成されており、前記支柱の外周面には、支柱内部と前記貯留部とを連通する連通孔が形成されている請求項のいずれか1項記載の燃料タンク。
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