JP5293095B2 - 燃料タンク - Google Patents

Description

本発明は燃料タンクに関する。

自動車などの車両の燃料タンクに収容されている燃料の残量を車両の走行状態に拘わらず安定して測定するために、燃料タンクの内部に燃料タンクと連通する小容量のサブタンクを設け、該サブタンクに収容された燃料の液面に浮かぶフロート部材の高さを検出し、その検出結果に基づいて燃料の残量を得る技術が提供されている（特許文献１参照）。
特開平２００４−１９７７３３号公報

ところで、燃料タンクは、車種に応じて異なる大きさで形成されるのに対して、コスト低減の観点からサブタンクとしては同一の大きさのものを共通して採用することが多い。
そのため、サブタンクを構成する壁部の外面と、燃料タンクを構成する壁部の内面との間に形成される隙間は、燃料タンクの大きさに応じて異なることになる。
燃料タンクに収容された燃料は、車両の走行や停止に応じて車両の前後方向に流動するが、その際、燃料は前記隙間を通って流動する。
したがって、前記隙間が大きいほど、燃料流動音が大きく発生してしまう。
前記隙間を低減するためには、燃料タンクの大きさに応じてサブタンクの大きさを変えればよいが、多くの場合、サブタンクは金型によって成形されることから、異なる大きさのサブタンクを成形するためには、高価な金型を多数作成しなくてはならず、製造コストがかさんでしまう。
また、車両の走行や停止に応じて燃料タンクの内圧が変化し、サブタンクには多様な応力が発生する。通常、サブタンクとは別にサブタンクの下部に応力分散用のプレートを敷設し、応力を分散させている。
しかしながら、サブタンクとプレートの2部品で構成されているため、構造的に弾力性が十分得られず応力分散効果が低いため、サブタンクやプレートに負荷が掛かってしまう。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、コストを抑制しつつ燃料流動音の低減、応力分散効果の向上を図る上で有利な燃料タンクを提供することを目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明は、燃料の流動を抑制する流動抑制手段と、前記燃料の液面の高さに応じて動くフロート部材とを含んで構成される燃料残量計を備えた燃料タンクにおいて、前記流動抑制手段は、前記燃料タンクの長さ方向と幅方向に対し長さと幅を有し、該燃料タンクの下面の上に設けられる中央部位と、前記中央部位の長さ方向の両端から前記燃料タンク上側に延出し、その先端の少なくとも一部が前記中央部位の両端から外側に距離をおいて前記燃料タンクの下面の上に帰参する起立部位とを備え、前記起立部位の間には該起立部位の幅方向および上方に開放状の空間が形成され、前記起立部位の幅方向の両端は、前記燃料タンクの側面との間に隙間を形成して配置され、前記起立部位の幅方向は、前記流動抑制手段が設けられる前記燃料タンクの箇所における左右の側面の延在方向に対して鈍角あるいは鋭角をなすように傾斜しており、前記フロート部材は、前記空間に配置されることを特徴とする。

本発明によれば、流動抑制手段が、中央部位の燃料タンクの長さ方向の両端から燃料タンク上側に延出し、その先端の少なくとも一部が中央部位の両端から所定の距離をおいて燃料タンクの下面に帰参する起立部位を備えているので、燃料の流動を抑制できるとともに応力を好適に分散させることができる。また、流動抑制手段を一体に形成できるので、燃料タンクの仕様に応じて流動抑制手段の寸法を容易に変更でき、コストを抑制しつつ応力分散と燃料流動音の低減を図る上で有利となる。

次に本発明の実施の形態について説明する。
図１は本実施の形態に係る燃料タンク１０を構成するロワータンク１２の斜視図、図２は燃料タンク１０を構成するロワータンク１２の平面図、図３は燃料タンク１０を側方から見た透視図、図４は図２のＸＸ線断面図、図５は図２のＹＹ線断面図、図６は流動抑制手段３２の斜視図である。

図３に示すように、燃料タンク１０は、下半部を構成するロワータンク１２と、上半部を構成するアッパータンク１４とが組み付けられることで構成されている。
図１、図２に示すように、ロワータンク１２は、燃料タンク１０の下面である細長形状を呈する底壁１６と、底壁１６の縁部から起立する燃料タンク１０の側面である側壁１８と、側壁１８の上端から側壁１８の外方に延出されたアッパータンク１４取り付け用のフランジ２０とを備えている。
燃料タンク１０は、その長手方向を車両の前後方向に合致させて車両に設けられている。
図１、図２において、符号２２は、底壁１６および側壁１８に形成された補強用のリブを示す。

図３に示すように、燃料タンク１０には燃料残量計（フューエルゲージ）２４が設けられている。
燃料残量計２４は、フロート部材２６と、アーム２８と、センサ３０と、流動抑制手段３２とを含んで構成されている。
フロート部材２６は、流動抑制手段３２内に配置され、流動抑制手段３２に収容された燃料の液面に浮かぶものである。
アーム２８は、一端がフロート部材２６に連結され、他端がセンサ３０に回転可能に連結されている。
センサ３０は、アッパータンク１４に取り付けられ、アーム２８の回転量を検出してその回転量を示す検出信号を図示しない車両の電子制御装置に出力するものである。
なお、フロート部材２６は単一であるが、図１乃至図５では、アーム２８が最も上方に回転した上限位置のフロート部材２６と、アーム２８が最も下方に回転した下限位置のフロート部材２６との２つのフロート部材２６を描いている。
燃料残量計２４の動作を説明すると、流動抑制手段３２に収容された燃料の液面の高さに応じて位置にフロート部材２６が動くとアーム２８が回転され、アーム２８の回転量がセンサ３０によって検出される。
センサ３０からの検出信号が電子制御装置に供給されると、電子制御装置は、検出信号に基づいて燃料の残量を算出し、車室内に設けられた燃料残量表示部に残量を表示させる。

図１、図２に示すように、流動抑制手段３２はロワータンク１２に設けられている。
図６に示すように、流動抑制手段３２は、中央部位３４と、内側起立部３６と、外側起立部３８と、突出部位４０とを含み１枚のプレート４２が屈曲されることにより形成されている。
本実施の形態では、１枚のプレート４２は金属製である。このようなプレート４２としては、例えば、亜鉛メッキ鋼板、ニッケルメッキ鋼板、アルミメッキ鋼板などの鋼板や合成樹脂材料など従来公知のさまざまな材料が使用可能である。

図２、図４、図６に示すように、中央部位３４は、燃料タンク１０の長さ方向と幅方向に対し所定の幅と長さを有した矩形状を呈している。
内側起立部３６は、中央部位３４の長さ方向の両端から屈曲部４６を介して中央部位３４の幅方向に沿って起立されている。
外側起立部３８は、各内側起立部３６の上端から屈曲部４８を介して内側起立部３６の外側に垂設されている。
突出部位４０は、外側起立部３８の下端に設けられている。

内側起立部３６と外側起立部３８とにより起立部位４４が形成され、起立部位４４は中央部位３４の長さ方向の両端にそれぞれ位置し、互いに平行して対向している。
図２に示すように、起立部位４４は中央部位３４の幅方向に沿った幅を有し、２つの起立部位４４の幅は同一の寸法で形成され、また、中央部位３４の幅と同一の寸法で形成されている。
図２、図５に示すように、起立部位４４の幅方向の両端と燃料タンク１０の左右の側壁１８との間にそれぞれ隙間Ｇが確保されている。
図４に示すように、中央部位３４上で両端の起立部位４４の間に、上方および起立部位４４の幅方向に開放状の空間Ｓが形成され、フロート部材２６は空間Ｓに配置される。
図１、図２、図６に示すように、流動抑制手段３２は、中央部位３４の長さ方向の両端の起立部位４４が車両の前後方向に並べられるように底壁１６上に取り付けられている。
また、起立部位４４の幅方向は、流動抑制手段３２が設けられる燃料タンク１０の箇所における左右の側壁１８の延在方向に対して鈍角あるいは鋭角をなすように傾斜している。
また、本実施の形態では、図４に示すように、底壁１６は水平面に対して傾斜しており、中央部位３４の両端の起立部位４４の頂部は、同一の水平面上に位置するように設けられている。

突出部位４０は、外側起立部３８の下端で幅方向に間隔をおいた複数箇所から屈曲部５０を介してそれぞれ底壁１６と平行するように突設された複数の突出壁部４００２で構成されている。
流動抑制手段３２の底壁１６上への取り付けは、突出壁部４００２の先部が底壁１６上に（本実施の形態ではリブ２２上に）スポット溶接されることで行われている。

次に燃料残量計２４の作用について説明する。
車両が停止している状態あるいは一定の速度で走行している状態では、燃料は燃料タンク１０内で流動せず、流動抑制手段３２内の燃料の液面の高さと、流動抑制手段３２を除く燃料タンク１０内の燃料の液面の高さは同一となっている。
そのため、フロート部材２６の高さは、燃料タンク１０内の燃料の液面の高さを反映したものとなる。

車両を加速あるいは減速させると、燃料タンク１０に収容された燃料は、慣性によって車両の前後方向に流動する。
その際、流動抑制手段３２に収容されている燃料は、流動抑制手段３２外への流出が起立部位４４によって妨げられ、流動抑制手段３２外への流出が緩慢になされることになる。
したがって、燃料残量計２４による燃料の残量の検出結果の変動が抑制される。

本実施の形態によれば、流動抑制手段３２を、１枚のプレート４２を屈曲させることにより形成できるので、流動抑制手段３２の寸法を変更して製造する際のコストを抑制する上で有利となる。
そのため、起立部位４４の幅方向の両端と燃料タンク１０の左右の側壁１８との間にそれぞれ形成される隙間Ｇを、燃料が流動抑制手段３２内へ流動するに足る必要最小限の寸法とすることで燃料流動音を抑制するように、燃料タンク１０の仕様に応じて流動抑制手段３２の寸法を変更する場合、例えば、１枚のプレート４２を屈曲形成したのち起立部位４４の幅方向における切断箇所を変えることで容易に対応でき、したがって、コストを抑制しつつ燃料流動音の低減を図る上で有利となる。
特に、従来技術では、燃料タンクの大きさ毎に異なる大きさの流動抑制手段を成形するために高価な金型を多数作成しなくてはならないのに対して、本実施の形態では製造コストの低減を図る上で有利となる。

また、本実施の形態によれば、流動抑制手段３２は、中央部位３４と内側起立部３６と外側起立部３８とが屈曲形成されているので、燃料タンク１０の底壁１６に前後方向においてたわむような応力が生じても、その応力はそれら中央部位３４、内側起立部３６、外側起立部３８が変形することによって分散される。
したがって、流動抑制手段３２の耐久性の向上を図る上で有利となる。

また、本実施の形態では、突出部位４０は、外側起立部３８の下端から突設された複数の突出壁部４００２で構成され、突出部位４０の底壁１６上への取り付けは、突出壁部４００２の先部が底壁１６上にスポット溶接されることで行われている。すなわち、左右方向に切り離された複数の突出壁部４００２が底壁１６上に取り付けられているので、燃料タンク１０の底壁１６に左右方向においてたわむような応力が生じても、その応力は複数の突出壁部４００２が変形することによって分散される。
そのため、底壁１６に前後方向においてたわむような応力が生じる場合に加えて、左右方向においてたわむような応力が生じる場合もそれらの応力を分散することができ、言い換えると、底壁１６がねじれを生じた場合に生じる応力についても分散することができる。
したがって、流動抑制手段３２に応力が集中することをより効果的に防止でき、流動抑制手段３２の耐久性の向上を図る上でより一層有利となる。

特に、従来のように流動抑制手段が金型により形成され、底壁と、底壁の周囲から起立する側壁とが一体成形され、上方が開口した形状を呈している場合、流動抑制手段の剛性と、流動抑制手段が取り付けられる燃料タンクの底壁の剛性とに大きな差が生じることになる。
その場合には、流動抑制手段と底壁の間に、流動抑制手段の剛性と燃料タンクの底壁の剛性との中間の剛性を有するプレートを介在させることで、底壁がたわんだ場合に発生する応力を分散させることが考えられる。
しかしながら、この場合には、流動抑制手段に加えてプレートが必要となることから、単に部品コストが増大するのみならず、流動抑制手段とプレートとの溶接と、プレートと底壁との溶接が必要となる不利がある。
これに対して本実施の形態の燃料タンク１０では、そのような部品コストや作業の手間を削減できるため、製造コストの削減を図る上で有利となる。

また、本実施の形態では、図２に示すように、起立部位４４の幅方向は、流動抑制手段３２が設けられる燃料タンク１０の箇所における左右の側壁１８の延在方向に対して鈍角あるいは鋭角をなすように傾斜している。
したがって、燃料が前後方向に流動する場合、例えば、燃料が前から後に流動する場合、流動抑制手段３２が設置された箇所において起立部位４４の幅方向の一端から燃料の一部は空間Ｓ内に確実に導かれ、燃料が後から前に流動する場合、流動抑制手段３２が設置された箇所において起立部位４４の幅方向の他端から燃料の一部は空間Ｓ内に確実に導かれる。
したがって、流動抑制手段３２の空間Ｓに収容されている燃料の液面の高さを維持する上で有利となり、燃料残量計２４による燃料の残量の検出結果の変動を抑制する上でより一層有利となる。

また、本実施の形態では、図４に示すように、底壁１６は水平面に対して傾斜しており、中央部位３４の両端の起立部位４４の頂部は、同一の水平面上に位置するように設けられている。
したがって、燃料が前後方向の何れに流動した際であっても流動抑制手段３２外への流出が起立部位４４によって妨げられ、流動抑制手段３２外への流出が緩慢になされることになる。
そのため、流動抑制手段３２の空間Ｓに収容されている燃料の液面の高さを維持する上で有利となり、燃料残量計２４による燃料の残量の検出結果の変動を抑制する上でより一層有利となる。

なお、本実施の形態では、流動抑制手段３２が燃料残量計２４を構成するフロート部材２６が配置されるものとして説明した。
しかしながら、流動抑制手段３２にポンプを設け、該ポンプによって吸い上げた燃料をエンジンに供給するようにしてもよく、流動抑制手段３２を燃料吸い上げ用の流動抑制手段として使用してもよいことは無論である。
また、本実施の形態では、流動抑制手段を１枚の金属製プレートにより形成するものを一例として説明したが、流動抑制手段が一体に形成されていればよく本実施形態に限定されない。
また、本実施形態では、起立部位を構成する内側起立部と外側起立部はともに中央部位の端と同一幅の面で構成されたものを用いて説明したが、すくなくとも内側起立部または外側起立部のどちらか一方が中央部位の端と同一幅の面で構成されていればよく、他方は該一方へと通じるフランジなどで成されてもよい。例えば、外側起立部においては突出部位と連続する部位のみを帰参させてもよい。これにより、流動抑制手段を形成するのに必要な部材を低減でき、その分だけ軽量化とコストを下げることができる。
また、本実施の形態では、起立部位の頂部がロアタンクよりも低いものを例に説明したが、起立部位の頂部を高くして燃料タンク内を隔てる壁のようにしてもよい。
また、流動抑制手段３２を形成するプレート４２として、その厚さ方向の寸法が均一なプレートを用いることができる。
しかしながら、突出部位４０（複数の突出壁部４００２）については、溶接箇所として足る板厚Ｌ１を確保し、かつ、溶接箇所を除く残りの部分については、燃料を収容するに足る強度の板厚Ｌ２（Ｌ２＜Ｌ１）を確保すれば、燃料タンク１０の軽量化を図る上で有利となる。

本実施の形態に係る燃料タンク１０を構成するロワータンク１２の斜視図である。 燃料タンク１０を構成するロワータンク１２の平面図である。 燃料タンク１０を側方から見た透視図である。 図２のＸＸ線断面図である。 図２のＹＹ線断面図である。 流動抑制手段３２の斜視図である。

符号の説明

１０……燃料タンク、１６……底壁、２６……フロート部材、３２……流動抑制手段、３４……中央部位、３６……内側起立部、３８……外側起立部、４０……突出部位、４４……起立部位、Ｇ……隙間、Ｓ……空間。

Claims (4)

1. 燃料の流動を抑制する流動抑制手段と、前記燃料の液面の高さに応じて動くフロート部材とを含んで構成される燃料残量計を備えた燃料タンクにおいて、
   前記流動抑制手段は、
   前記燃料タンクの長さ方向と幅方向に対し長さと幅を有し、該燃料タンクの下面の上に設けられる中央部位と、
   前記中央部位の長さ方向の両端から前記燃料タンク上側に延出し、その先端の少なくとも一部が前記中央部位の両端から外側に距離をおいて前記燃料タンクの下面の上に帰参する起立部位とを備え、
   前記起立部位の間には該起立部位の幅方向および上方に開放状の空間が形成され、
   前記起立部位の幅方向の両端は、前記燃料タンクの側面との間に隙間を形成して配置され、
   前記起立部位の幅方向は、前記流動抑制手段が設けられる前記燃料タンクの箇所における左右の側面の延在方向に対して鈍角あるいは鋭角をなすように傾斜しており、
   前記フロート部材は、前記空間に配置される、
   ことを特徴とする燃料タンク。
2. 前記流動抑制手段は、前記燃料タンクの下面の上に帰参する前記起立部位の端部の複数箇所から前記起立部位の幅方向に間隔をおいて該燃料タンクの下面に対して平行に突出し該下面に固定する突出部位を備える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の燃料タンク。
3. 前記下面は水平面に対して傾斜しており、
   前記中央部位の両端の前記起立部位の頂部は、同一の水平面上に位置するように設けられている、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の燃料タンク。
4. 前記起立部位は、前記中央部位の長さ方向の両端から前記燃料タンク上側に延出する内側起立部と、前記各内側起立部の上端から屈曲部を介してそれぞれ各内側起立部の外側に垂設され前記燃料タンクの下面の上に帰参する外側起立部とからなり、
   前記内側起立部と前記外側起立部のうちの少なくとも一方が前記中央部位の幅と同一の幅を有する、
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の燃料タンク。

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