JP5285865B2 - 車両用燃料タンク - Google Patents

Description

本発明は、リザーブ容器を有する車両用燃料タンクに関する。

従来、車両に搭載される燃料タンクとして、燃料の残量が少なくなって液面が低下した場合に備え、燃料を溜めることができるリザーブ容器を設けたものが開発されている。この燃料タンクは、上記リザーブ容器により燃料の供給を確保し、液面の低下による燃料の片寄りにより、エンジンに燃料を送る供給パイプの先端の吸入口が燃料の液面から離れる不都合を防止している。

例えば、特許文献１に示す車両用燃料タンクは、図７に示すように、エンジンに燃料を送る燃料供給パイプ５１、及びエンジンからの余剰燃料を戻すリターンパイプ５２の下端部をリザーブ容器５３内に突入させた状態で、このリザーブ容器５３を上記両パイプ５１，５２の下部に取り付けてリザーブ容器５３を燃料タンク５０の上面部５４から吊り下げ、上記リザーブ容器５３の底面部と燃料タンク５０の底面部との間に隙間を設けて配置したものである。これにより、燃料タンクの振動による影響を防ぎ、耐久性に優れるとともに液面が低下した場合においても安定した燃料の供給が行えるというものである。

また、特許文献２の燃料タンクのように底面にサブタンクを設置したものがあり、この燃料タンクは、サブタンク内に燃料ポンプを突入させ、吸い込まれた燃料をフィードパイプでエンジンに供給し、燃料をエンジン側からサブタンク内に戻すフィードパイプの端部を突入させたチャンバ構造である。特許文献３にも、燃料タンクに設けたサブタンクの上面に、エンジンに燃料を供給するサクションパイプの吸込口と、リターンパイプの吹出口を配置した構造の記載がある。

特許第３８２８１０３号公報 実開平５−２４９５０号公報 特公昭６２−３３１２号公報

しかしながら、上記各特許文献に記載の燃料タンクは、燃料タンクの上部から延びる燃料供給パイプとリターンパイプはどちらもリザーブ容器内に吸込口及び吐き出し口を設けた形態であり、この場合、容量の小さいリザーブ容器では、エンジンからの高温の余剰燃料によりリザーブ容器内の燃料の温度が上昇し、この高温となった燃料は燃料供給時にエンジンや配管等に悪影響を与えることが懸念されていた。

また、燃料を蓄えた燃料タンクの底面部は、燃料の重みに路面からの振動の揺れが加わって、固有振動を発生し、リザーブ容器が燃料タンクの底面部に溶接等により固定された構造では、上記底面振動の影響により、リザーブ容器の固定箇所の固定強度が低下するなどの問題があった。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、液面が低下した場合においても安定した燃料供給が行えるとともに、高温となった余剰燃料の影響を軽減して耐久性にも優れた車両用燃料タンクを提供することを目的とする。

以上の技術的課題を解決するため、本発明に係る車両用燃料タンクは、図１等に示すように、燃料タンク２の底面部６との間に隙間を設けて設置され、燃料を溜めることが可能なリザーブ容器１４と、上記リザーブ容器１４内の燃料をエンジンに送る燃料供給パイプ２８と、エンジンからの余剰燃料を戻すリターンパイプ３０とを有し、上記リザーブ容器１４の底面部に、第一底面部１５とこの一端部に底面が上記第一底面部１５より上方に位置する第二底面部１６とを設け、上記リターンパイプ３０の吐出口を上記第二底面部１６に設けるとともに、上記吐出口の下端部３１を上記第二底面部１６より下方であって上記第一底面部１５より上方に位置させ、上記リターンパイプ３０からの余剰燃料を、上記リザーブ容器１４の外側に戻し、上記リザーブ容器１４に設けた燃料流入用の孔部３６を、上記一端部より上記第一底面部１５側に設け、上記燃料流入用の孔部３６から上記余剰燃料と上記燃料タンク２内の燃料とを上記リザーブ容器１４内に流入させる構成である。

本発明に係る車両用燃料タンク２は、上記リザーブ容器１４の第二底面部１６に設けた挿通孔に、上記リターンパイプ３０を貫通させ、両者の接合部を固定した構成である。

本発明に係る車両用燃料タンクは、燃料タンクの上面部に固定される固定支持板２４と、この固定支持板２４の下面部に下方に突出して取り付けられたブラケット２６とを設け、上記固定支持板２４に上記燃料供給パイプ２８及びリターンパイプ３０を挿通状態で固定する一方、上記ブラケット２６の下部に上記両パイプ２８，３０の中間部を固定し、上記リザーブ容器１４を上記両パイプ２８，３０の下部に取り付けた構成である。

本発明に係る車両用燃料タンクによれば、燃料タンクの底面部との間に隙間を設けてリザーブ容器を配置し、リターンパイプからの高温となった余剰燃料をリザーブ容器の外側に戻すとともに、この余剰燃料とタンク内の燃料とを攪拌させた燃料を上記リザーブ容器内に流入させる構成を採用したから、エンジンからの高温の余剰燃料は、燃料タンク内の燃料と攪拌されて温度が低下し、これがリザーブ容器を介して燃料供給パイプに吸い込まれるので、エンジン及び配管類に悪影響を及ぼすことがなく、またリザーブ容器に対する燃料タンクの底面振動の影響がなく安定した構造で耐久性に優れ、加えて液面が低下した場合においても安定した燃料供給が行えるという効果を奏する。

本発明に係る車両用燃料タンクによれば、リザーブ容器の底面部に設けた挿通孔に、リターンパイプを貫通させ、両者の接合部を固定した構成としたから、リターンパイプでリザーブ容器が支持されるので効率的であり、また高温の余剰燃料は燃料タンクの底面部に吐き出されてタンク内の燃料と十分に攪拌され良好に燃料の温度の低下が図れるという効果がある。

本発明に係る車両用燃料タンクによれば、リザーブ容器の底面部に、第一底面部とこの一端部に底面が上記第一底面部より上方に位置する第二底面部とを設け、この第二底面部に設けた挿通孔に上記リターンパイプを貫通させ、このリターンパイプの下端部を上記第一底面部より上方に位置させた構成としたから、燃料タンクの底面とリターンパイプの下端部との間に確実に適正なクリアランスが確保され、リターンパイプから排出される余剰燃料が抵抗なく燃料タンクの底面部に排出され攪拌されるという効果がある。

本発明に係る車両用燃料タンクによれば、固定支持板に燃料供給パイプ及びリターンパイプを固定しブラケットの下部に両パイプの中間部を固定したから、両パイプの保持が安定しリザーブ容器が両パイプによって確実に支持され、かつリザーブ容器を支持する特別な部材を必要としないため効率的であるという効果がある。

以下、本発明に係る車両用燃料タンクの実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、上記車両用燃料タンク２の外部及び一部内部の説明図である。この燃料タンク２は同図に示すように、上面部４、底面部６、側面部８，９、前面部１０及び後面部１１を有する全体が略直方体の形状である。上記燃料タンク２は、主にトラックの車体の骨組みを構成する２本のフレーム間に搭載されるものであり、図１において矢印Ｘ方向が車両の前方となる。

上記燃料タンク２の内部には、燃料の量が減少して液面が低下したときに、燃料を溜めることが可能なリザーブ容器１４が設けられている。また燃料タンク２には、通気のためのブリーザパイプ１３、燃料の量測定のためのハーネス設置部１９、安全弁２０、燃料注入口（図示せず）等が設けられている。上記側面部８，９には、それぞれフランジ状のタンク取付部１２，１２が形成されている。この燃料タンク２は、鋼製からなる。

図１，２に示すように、上記リザーブ容器１４は、リザーブ容器１４の容器保持機構２２の下部に一体的に取り付けられている。この容器保持機構２２は図３に示すように、燃料タンク２の上面部４に固定される固定支持板２４、この固定支持板２４の下面部に下方に突出して取り付けられたブラケット２６、燃料供給パイプ２８、リターンパイプ３０、及びリザーブ容器１４を有している。

この容器保持機構２２の各部材、ブラケット２６、燃料供給パイプ２８、リターンパイプ３０、リザーブ容器１４などは鋼製からなる。上記燃料供給パイプ２８は、リザーブ容器１４から吸入した燃料をエンジンに送る管であり、上記リターンパイプ３０はエンジンに過剰に供給された余剰燃料が高温の状態で戻される管である。

上記固定支持板２４は円板状の部材であり、中央部の左右にはそれぞれ上記燃料供給パイプ２８、リターンパイプ３０を挿通させる孔部が設けられている。上記ブラケット２６は、補強部材として用いられるものであり、板材をコの字状に屈曲形成し、左右の側板部２５，２７及び下板部３４からなる部材である。

図４に示すように、上記容器保持機構２２におけるブラケット２６は、各側板部２５，２７の上端部を外向きに屈曲したフランジ部３２，３３が、それぞれ固定支持板２４の下面部に溶接（ロウ付）により固定されている。燃料供給パイプ２８及びリターンパイプ３０は、固定支持板２４の孔部及びブラケット２６の下板部３４に設けた孔部にそれぞれ挿通した状態で接合され、接合部は溶接（ロウ付け）により固定されている。このように、上記燃料供給パイプ２８及びリターンパイプ３０の中間部をブラケット２６の下板部３４に保持固定することで、これらパイプ２８，３０の揺れ等を防止し、あわせてリザーブ容器１４の保持固定を強固にする。

上記リザーブ容器の容器保持機構２２は、燃料タンク２の上面部４の左右方向の略中央部の少し前方寄りの位置に取り付けられる。そして、燃料タンク２の上面部４の該当箇所には、円形の取付用孔部４４が設けられており、この取付用孔部４４を利用して容器保持機構２２のリザーブ容器１４を燃料タンク２内に入れる。このとき、リザーブ容器１４の水平断面を円形、また上記取付用孔部４４をリザーブ容器１４より少し径の大きな円形としていることから、取付用孔部４４からリザーブ容器１４の燃料タンク２内への突入を可能かつ容易にしている。このため、容器保持機構２２は、燃料タンク２の上面部４に簡単かつ容易に取り付けられ固定することができる。

上記容器保持機構２２を燃料タンク２の上面部４へ固定する際には、上記取付用孔部４４の周囲に円環状のシート部材４６を溶接により固定し、この上に円環状のパッキン４７を配置し、このパッキン４７の上部に容器保持機構２２の固定支持板２４を配置して、この固定支持板２４に設けたビス孔にビス４８を止着して固定する。

上記容器保持機構２２により、上記燃料供給パイプ２８、リターンパイプ３０の上部を固定支持板２４とともに燃料タンク２の上面部４に固定し、上記リザーブ容器１４を両パイプ２８，３０で吊り下げ、リザーブ容器１４の下面部を燃料タンク２の底面部６から少し上方に浮かして配置する。このように、リザーブ容器１４の容器保持機構２２は、２本のパイプ２８，３０の上部を固定支持板２４に固定し、かつ中間部をブラケット２６で保持し、これら２本のパイプ２８，３０でバランス良くリザーブ容器１４を支える全体が一体型の形態である。

上記リザーブ容器１４は、図５，６に示すように、水平断面が円形で上部が開口した器である。このリザーブ容器１４の底面部には、第一底面部１５と、この一端部に底面が第一底面部１５より上方に位置する第二底面部１６とが設けられ、両者間には段差部１７が形成されている。図６に示すように、上記第二底面部１６はＬ字状に二方向から段差部１７に囲まれる形態である。上記第二底面部１６にはリターンパイプ３０を貫通させるための挿通孔１８が設けられており、この挿通孔１８は、バーリング加工により上方に孔の先端が屈曲形成されている。

このリザーブ容器１４には、上端の開口部３９から少し下方の位置に、水平に支持板４０が配置され、この支持板４０の左右の端部には上向きに屈曲したフランジ部４３が形成され、このフランジ部とリザーブ容器１４の内壁部とは、ロウ付け或いはリベット等で固定されている。また支持板４０には、２箇所に挿通孔４１，４２が設けられ、これら挿通孔４１，４２は、何れもバーリング加工により下方に孔の先端が屈曲形成されている。そして、各挿通孔４１，４２にそれぞれ燃料供給パイプ２８、リターンパイプ３０の下部を挿通接合させ、各接合部は溶接（ロウ付け）により固定されている。

さらに、上記リターンパイプ３０の下端部３１の吐き出し口は、上記リザーブ容器１４の第二底面部１６の挿通孔１８を貫通し、この第二底面部１６から下方に突出形成されている。これにより、リターンパイプ３０の下端部を燃料タンク２内に延ばし、高温の余剰燃料を直接燃料タンク２内に戻すようにしている。また、上記挿通孔１８とリターンパイプ３０との接合部は、ロウ付けにより固定され十分にシールされ、リターンパイプ３０からの高温の余剰燃料がリザーブ容器１４内に流れ込まないようにしている。

上記リザーブ容器１４の下部近傍には、燃料の流入用の孔部３６が設けられている。上記第二底面部１６から突出するリターンパイプ３０の下端部３１は、上記第一底面部１５の底面よりも少し上方に位置させ、燃料タンクの底面部６との間に確実に適正なクリアランスを確保し、戻り余剰燃料の排出が抵抗なく良好に行えるようにしている。燃料供給パイプ２８は、その下端部２９とリザーブ容器１４の第一底面部１５との間には数ミリメートルの間隔が設けられている。

リザーブ容器１４は、その第一底面部１５と燃料タンクの底面部６との間に所定の間隔の隙間を設けて配置されている。この間隔は、燃料タンク２の底面部６の振動による移動（振幅）に応じて定める。この実施の形態に係る燃料タンク２の容量は１００リットル程度であり、上記間隔は１３ｍｍ程度とした。この間隔は、広すぎると燃料が減って液面が低下したときに十分な燃料をリザーブ容器１４内に取り込むことができない。

また、リザーブ容器１４の孔部３６は、リザーブ容器１４の第一底面部１５側に設けられている。このため、上記リターンパイプ３０から放出された高温の余剰燃料は、上記段差部１７に阻まれて第二底面部１６の側から燃料タンク２の底部へと流れ、この高温の余剰燃料は、タンク内の燃料と十分に攪拌される。この攪拌され温度が低下した燃料がリザーブ容器１４に流入することにより、リターンパイプ３０から放出された高温の燃料が直ちに上記孔部３６からリザーブ容器１４内へ流入することが防止される。

上記孔部３６の内側には逆止弁３８（チャッキ弁）が設けられ、この逆止弁３８は、流体の流れが一方向になるよう逆流を防止する機構のある弁で、スイング、リフト、ボールなどの型式がある。この逆止弁３８により、燃料タンクから孔部３６を通過してリザーブ容器１４内へと燃料が流入するが、リザーブ容器１４内の燃料が孔部３６から流出することはない。

さて、上記燃料タンク２の設置に際しては、トラックの両フレームの下板部の上面部にブラケットを介在させ、燃料タンク２のタンク取付部１２，１２を、それぞれ上記ブラケットに載置し、ボルト等を用いて取り付ける。車両の走行時、燃料の量が十分なときは、リザーブ容器１４は燃料中に没しているが、燃料が減少して液面からリザーブ容器１４が露出する。このとき、燃料が燃料タンク２内を前後或いは左右に移動する際に、リザーブ容器１４に当たった燃料が燃料の流入用の孔部３６からリザーブ容器１４内に流入する。また、リザーブ容器１４の開口部３９からも燃料がリザーブ容器１４内に流入可能である。

一方、リターンパイプ３０から放出された高温の余剰燃料は、燃料タンク２内の燃料と十分に攪拌され、この攪拌され温度が低下した燃料が孔部３６よりリザーブ容器１４に流入し、この温度の低下した燃料が燃料供給パイプ２８に吸引され配管を通じてエンジンに送られる。

また、燃料タンク２内に燃料が大量に充填されている場合、燃料タンク２の底面部６は、燃料の重みに車両の振動が加わって所定の固有振動を発生させる。しかし、この振動があっても、燃料タンク２の上面部４は、燃料の重みの影響を受けることがないので振動もなく、リザーブ容器の容器保持機構２２によって上面部４から吊り下げられたリザーブ容器１４は振動の影響をうけることはない。

なお、上記燃料供給パイプ２８については、下端部に燃料ポンプが取り付けられた形態の燃料供給パイプであっても適用は可能である。また上記燃料タンク２については、トラックの側面にブラケット等を介して燃料タンクを取付けた形態への適用、或いはトラック以外の自動車へ搭載する場合への適用が可能である。また、燃料タンク２の材質については、鋼製以外に軽量金属製、合成樹脂製等のものについても適用可能である。

したがって上記実施の形態に係る車両用燃料タンクによれば、安定した構造で耐久性に優れ、液面が低下した場合においても安定した燃料供給が行えるとともに、リザーブ容器外に戻された高温の余剰燃料は、燃料タンク内の燃料と攪拌されて温度が低下し、これがエンジンに供給されるためエンジンや配管類、シール、パッキン類を劣化させる等の悪影響を与えないといった効果がある。

また車両用燃料タンクによれば、リザーブ容器に対する燃料タンクの底面振動の影響がなく、加えて容器保持機構の採用により燃料供給パイプ及びリターンパイプの保持が安定することからリザーブ容器が確実に支持され、かつリザーブ容器を支持する特別な部材を必要としないため効率的であり、さらにリザーブ容器を燃料タンクの上面部から突入可能に形成したから、燃料タンク内へのリザーブ容器の組み付け作業が容易且つ簡単に行えるという効果がある。

本発明の実施の形態に係る車両用燃料タンク外部及び一部内部の説明図である。 実施の形態に係り、図１のＡ−Ａ線断面図である。 実施の形態に係り、リザーブ容器の容器保持機構を示す斜視図である。 実施の形態に係り、リザーブ容器の容器保持機構を示す下方から見た斜視図である。 実施の形態に係るリザーブ容器の断面を示す図である。 実施の形態に係るリザーブ容器の底面図である。 従来例に係り、（ａ）は車両用燃料タンクの説明図であり、（ｂ）はリザーブ容器を示す図である。

符号の説明

２ 燃料タンク
４ 底面部
１４ リザーブ容器
１５ 第一底面部
１６ 第二底面部
２４ 固定支持板
２６ ブラケット
２８ 燃料供給パイプ
３０ リターンパイプ

Claims (3)

1. 燃料タンクの底面部との間に隙間を設けて設置され、燃料を溜めることが可能なリザーブ容器と、
   上記リザーブ容器内の燃料をエンジンに送る燃料供給パイプと、
   エンジンからの余剰燃料を戻すリターンパイプとを有し、
   上記リザーブ容器の底面部に、第一底面部とこの一端部に底面が上記第一底面部より上方に位置する第二底面部とを設け、
   上記リターンパイプの吐出口を上記第二底面部に設けるとともに、上記吐出口の下端部を上記第二底面部より下方であって上記第一底面部より上方に位置させ、上記リターンパイプからの余剰燃料を、上記リザーブ容器の外側に戻し、
   上記リザーブ容器に設けた燃料流入用の孔部を、上記一端部より上記第一底面部側に設け、
   上記燃料流入用の孔部から上記余剰燃料と上記燃料タンク内の燃料とを上記リザーブ容器内に流入させることを特徴とする車両用燃料タンク。
2. 上記リザーブ容器の第二底面部に設けた挿通孔に、上記リターンパイプを貫通させ、両者の接合部を固定したことを特徴とする請求項１記載の車両用燃料タンク。
3. 上記燃料タンクの上面部に固定される固定支持板と、この固定支持板の下面部に下方に突出して取り付けられたブラケットとを設け、上記固定支持板に上記燃料供給パイプ及びリターンパイプを挿通状態で固定する一方、上記ブラケットの下部に上記両パイプの中間部を固定し、上記リザーブ容器を上記両パイプの下部に取り付けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用燃料タンク。

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