CN100544991C

CN100544991C - 燃油箱

Info

Publication number: CN100544991C
Application number: CNB2005800287918A
Authority: CN
Inventors: 安东孝朗; 林田兴明; 小野义直; 黑木新一郎; 北野清二; 今村英树
Original assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp; Hoei Industries Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp; Hoei Industries Co Ltd
Priority date: 2004-08-26
Filing date: 2005-08-26
Publication date: 2009-09-30
Anticipated expiration: 2025-08-26
Also published as: CN101061015A; EP1790516A1; TW200613161A; EP1790516A4; JP4801891B2; KR20070042559A; KR100848051B1; PT1790516T; WO2006022376A1; JP2006062490A; TWI274678B; EP1790516B1

Abstract

一种燃油箱，能增强其安装刚性，使其振动频率高于非悬挂部分振动频率，并提高其耐用性。在燃油箱(1)中，燃油箱本体(10)配置成，各隔板(3、30)外周的凸缘(3b、30b)焊接至横截面成大致矩形的筒状部(2)的内表面，以及，端板(4)固定至筒状部(2)的两个开口端部中的每一个，以及，将燃油箱本体(10)安装在固定于车架边梁(5)的大致L形支架(6)上，并且，通过在燃油箱本体(10)上缠绕带件(8)将其固定于支架(6)，隔板(3、30)布置在带件(8)的正下方，并且在隔板(3、30)中设置主凸条(3e、30e)作为隔板(3、30)的框架，使该凸条在从隔板(3、30)的上角部(3c、30c)到隔板(3、30)的下角部(3d、30d)的对角线方向延伸，该上角部(3c、30c)是带件(8)张力被输入的输入部，而该下角部(3d、30d)在支架(6)的拐角部(6a)处。此外，通过具有预定半径的曲面(3f、30f)，使主凸条(3e、30e)的两端的两个侧缘与凸缘(3b、30b)连接。

Description

燃油箱

技术领域

本发明涉及一种燃油箱，通过支架安装在车架边梁上，能增强其刚性，以使其振动频率高于非悬挂部分振动频率，并提高其耐用性。

背景技术

如图8所示，用于卡车的燃油箱01配置成，通过点焊将隔板03固定在横截面成大致矩形的筒状部02内，隔板03各具通孔03a，设置该通孔是为了使燃油流动稳定。筒状部02的内部空间被分隔成多个油室。此外，通过缝焊将端板04固定在筒状部02的两个开口端部。如图9所示，燃油箱01，作为按此方式制造的常规装置，通过在横截面成帽形的支架06周围缠绕带件08进行安装，支架06具有L形外观，并且通过螺栓紧固方式与卡车车架边梁05的外表面固定。

具体而言，通过粘贴将一种橡胶件(摩擦接触件)07铺设于支架06上。将燃油箱01安装在橡胶件上。当在这种状态下在燃油箱01周围缠绕带件08时，类似地，也在带件08上铺设橡胶件(未示出)，然后在其间有橡胶件的状态下将带件08缠绕在燃油箱01周围。以这种方式使燃油箱01固定于支架06。此时，缠绕在支架06周围的带件08置于偏离隔板03的位置。也就是，仅有筒状部02被带件08拉紧。因此，使承受来自带件08的作用力的筒状部02成为面外应力状态。在带件08中产生所要求的张力之前，燃油箱的横截面发生变形，使得无法获得适当的张力。因此，作为常规装置的燃油箱01的刚性较低，因而不能给予带件08足够的初始张力。

因此，采用了一种方法，其中使用将隔板03布置在带件正下方的结构，作为给予带件初始作用力的方法。作为这种技术的实例，已知在专利文献1和专利文献2中描述的技术。根据在这些专利文献中所描述的结构，所具有的结构与作为常规装置的燃油箱01的基本形式大致相同。然而，根据这些专利文献中所描述结构的不同之处在于，燃油箱的隔板布置在带件正下方并使燃油箱固定于支架。因此，在专利文献中描述的燃油箱增强了隔板承受带件作用力的刚性。

专利文献1 JP-A-2002-160539

专利文献2 JP-A-2004-123052

发明内容

本发明要解决的技术问题

然而，专利文献中所描述的隔板只是通过形成加强凸条增强其刚性。所以，在从燃油箱上角部延伸的对角线方向上，以前没有设置过凸条部，燃油箱的上角部抵靠缠绕在燃油箱周围的带件中部。因此，当用带件拉紧燃油箱时，需要克服从上角部作用于燃油箱的拉紧力，而现有技术对燃油箱刚性的增强存在限制。因此，难以提高燃油箱克服带件拉紧力的刚性。在包括大量燃油的燃油箱的振动状态下，燃油箱的振动频率(固有频率)变得接近于卡车的非悬挂部分振动频率。这样，整个燃油箱变得易于振动。因此，常规装置具有的问题在于，输入到隔板焊接接合部的振动将导致焊接部的剥落，以及，隔板自身的塑性变形则导致燃油箱的损坏。

为解决这种问题而提出本发明，以及，本发明旨在提供一种能增强其刚性的燃油箱，使其振动频率高于非悬挂部分振动频率，并且增强其耐用性。

本发明解决上述技术问题的方法

本发明达到了这样一种目的，并且提供一种燃油箱，其中燃油箱本体配置成，将各隔板外周的凸缘焊接到横截面成大致矩形的筒状部的内表面，并且将端板固定至筒状部两个开口端部中的每一个，以及，将燃油箱本体安装在固定于车架边梁的大致L形支架上，并且通过在燃油箱本体周围缠绕带件使燃油箱本体固定于支架，其中将隔板布置在带件正下方，并且在隔板中设置主凸条起到隔板框架作用，使主凸条在从隔板上角部到隔板下角部的对角线方向延伸，隔板的上角部是输入带件张力的输入部，而隔板的下角部在支架的拐角部。

此外，根据本发明，燃油箱形成为，使得在隔板下角部的燃油箱本体内表面的半径，以及燃油箱本体的板厚，这两者之和大致等于或者小于支架拐角部的半径。

此外，根据本发明，将隔板在两条对角线上分别设置主凸条，将这种隔板弯曲成具有预定半径。

本发明达到这样一种目的，并且提供一种燃油箱，其中燃油箱本体配置成，各隔板外周的凸缘焊接至横截面成大致矩形的筒状部的内表面，以及，端板固定至筒状部的两个开口端部中的每一个，以及，将燃油箱本体安装在摩擦接触件(7)上，该摩擦接触件铺设在固定于车架边梁的大致L形支架上，并且通过在燃油箱本体周围缠绕带件，将燃油箱本体固定于支架，其中隔板布置在带件的正下方，并且在隔板中设置主凸条作为隔板框架，使主凸条在从隔板的上角部到隔板的下角部的对角线方向延伸，隔板的上角部是输入带件张力的输入部，而隔板的下角部在支架的拐角部。

此外，根据本发明，沿隔板另一条对角线设置主凸条作为框架，使该主凸条与前述主凸条相交并且延续至隔板凸缘。

此外，根据本发明，通过具有预定半径的曲面，使主凸条两端的两个侧缘与凸缘连接。

此外，根据本发明，沿隔板的另一条对角线设置副凸条，该副凸条与主凸条以及隔板的凸缘不连续。

此外，根据本发明，在隔板下角部的燃油箱本体内表面的半径、燃油箱本体的板厚、以及摩擦接触件厚度，上述三者之和大致等于或者小于所述支架拐角部的半径。

此外，根据本发明，在隔板的两条对角线上分别设置主凸条，使这样的隔板弯曲成具有预定半径。

本发明的优点

燃油箱本体的隔板布置在带件的正下方。在各隔板中设置主凸条作为隔板框架，使主凸条在从隔板上角部到隔板下角部的对角线的方向延伸，隔板的上角部作为输入带件张力的输入部，而隔板的下角部则位于支架的拐角部。因此，增强了隔板自身的刚性。

沿各隔板的另一对角线设置另一主凸条作为框架，使该主凸条与前述主凸条相交，并且延续至隔板的凸缘。因此，各隔板的结构，可以制成为具有对称形状。

附图说明

图1是图示根据本发明第一实施方式的燃油箱的外部破断轴侧图；

图2是图示在根据本发明第一实施方式的燃油箱中使用的隔板放大的外部轴侧图；

图3是图示固定于车架边梁的结构，是图1中III-III线的剖视图；

图4是图示图3所示C部分的主要部分的放大图；

图5是图示在第一实施方式中带件产生张力与带件拉伸量之间关系的曲线；

图6(a)是图示根据本发明第二实施方式的隔板的外部轴侧图；

图6(b)是图示第二实施方式的改进例，为图6(a)中VIB-VIB线的剖视图；

图7是图示在第二实施方式中带件产生张力与带件拉伸量之间关系的曲线；

图8是图示常规燃油箱的外部轴侧图；

图9是图8中IX-IX线的剖视图。

标号及符号说明

1燃油箱(燃油箱本体)、2筒状部、3隔板、3a通孔、3b凸缘、3c上角部、3d下角部、3e主凸条、3f曲面、3g、3h副凸条、4端板、5车架边梁、6支架、6a拐角部、7橡胶件(摩擦接触件)、8带件(带件材料)、30隔板、30a通孔、30b凸缘、30c上角部、30d下角部、30e主凸条、30f曲面、30j主凸条、300曲面、G距离。

具体实施方式

下面，参照图1至图4，描述本发明的实施方式。根据本实施方式的燃油箱1由金属材料制成，例如，铜、不锈铜、或者铝合金。如图1所示，燃油箱的基本形式配置成使燃油箱本体10具有内部空间(其中可以存储燃油)，包括：筒状部2，横截面成大致矩形形状；三个隔板3，按间隔布置在筒状部2中，以及端板4，堵住在筒状部2两端开口部。顺便提及，隔板3的数量并不局限于3个。在与卡车车架边梁结合的L形支架6上，布设作为摩擦接触件的橡胶件7，随后，将燃油箱1放置在橡胶件7上，然后再用带件8拉紧燃油箱1，从而固定燃油箱1，将燃油箱1安装在卡车上。

下面，更具体地描述隔板(下文有时称之为“根据第一模式的隔板”)3。隔板3形成为具有大致矩形外周，如图2所示，以容纳在筒状部2中。在四个位置，也就是上、下、左、以及右位置，设置通孔3a，用于使燃油流动稳定。此外，在隔板3的整个外周形成凸缘3b。隔板3的下角部3d处形成具有半径R1的曲面，下角部3d与隔板3的上角部3c以对角方式相对布置，该上角部3c作为输入部，在该处输入带件部8所致的张力。作为隔板3的框架的主凸条3e，设置成沿连接上角部3c和下角部3d的对角线方向延伸。通过各具预定半径的圆弧形曲面3f，使主凸条3e两端的两个侧缘分别与凸缘3b平滑连接。另外，下角部3d设定为面对支架6具有半径R2的拐角部6a(参见图3和图4)。

顺便提及，支架6的拐角部6a的半径R2、隔板3的下角部3d的半径R1、燃油箱筒状部的板厚t1、以及橡胶件7的厚度t2，在尺寸上设定为满足下列关系式1。

(关系式1)

R1+t1+t2≤R2

因此，如图4所示，通过设定这些尺寸，使其满足上述关系式，使燃油箱1中隔板3的下角部3d、橡胶件7、支架6的拐角部6a彼此固定，使得其间没有空隙。因此，当将带件8缠绕在燃油箱本体10上时，能可靠地施加由带件8所致的拉紧力。因此，增强了用于使燃油箱本体10和支架6压结合的压结合力。使燃油箱本体10、橡胶件7、以及支架6整体方式互相连接。从带件8传递到隔板3的主凸条3e的带件拉紧力所致的应力能有效分散。因此，有利于避免燃油箱损坏。

另一方面，设置两个副凸条3g和3h，使其沿隔板3与主凸条3e相交的另一对角线延伸，并且使副凸条3g和3h与主凸条3e及隔板3的凸缘3b不连续。通过冲压加工，在主凸条3e及副凸条3g和3h中的所有凹进与凸缘3b和主凸条3e平滑连接，并且形成在凸缘3b弯折的方向上，以增强隔板的刚性。优选的是，此时，如图2所示，将副凸条3h与外侧下角部3i之间的距离设定为距离G，大致等于半径R1(参见图2)。

考虑到可加工性，制造两种隔板3，以方便将其容纳在筒状部2中，以及方便点焊枪的插入。也就是，如图1所示从前侧(或者下侧)放置的第一和第二隔板3，使用一种冲模压制，该冲模与用来压制如图1所示从后侧(或者上侧)放置的第一隔板所使用的冲模不同，因而，至少从前侧放置的各第一和第二隔板3的凸缘3b的取向，与从后侧放置的第一隔板3的凸缘3b的取向不同。

接着，下面描述燃油箱本体10的制造。首先，在通过使隔板3容纳在筒状部2中将其固定于筒状部2的情况下，如图1所示从前侧放置的第一和第二隔板3，通过使其指向相同方向，使其从底开口部纳入。然后，通过对用十字表示的位置使用焊接措施诸如点焊，经依次焊接将凸缘3b固定于筒状部2的内周面。第三隔板3(从上侧放置的第一隔板3)从顶开口部纳入。然后，类似地，将第三隔板3点焊于此。

通过例如缝焊，将压制的端板4焊接到筒状部2的两个末端开口部，因而，封堵末端开口部，在筒状部2中以预定间隔焊接有三个隔板3。各端板4配置成，在其整个外周上形成凸缘，并且在由凸缘包围的平坦部分形成曲面部，使其向燃油箱1的外部球形方式膨出。这种曲面部的设置导致施力于各端板4的表面时，使得施加到曲面部分的部分垂直负荷分量调整为力的分量。因此，增强了各端板4的刚性。改善了振动特性。

因此，在所制造的燃油箱本体10中，形成四个燃油贮藏室，它们通过三个隔板3的通孔3a互相连通。

接着，下面描述燃油箱1的安装结构。也就是，例如，如图1和图5所示，用螺栓(未示出)在两个位置处，将两个横截面成帽形的L形支架6固定于卡车车架边梁5的外表面。此外，即使在支架6的拐角部6a中，无缝方式设置了橡胶件作为拐角橡胶件。将燃油箱本体10放置在橡胶件上。此时，三个隔板3中，两个隔板3布置在分别设置于两个位置的支架6的正上方。通过将带件8的两端与各支架6连接，使燃油箱1紧固于支架6，因而，满足用关系式1所表达的关系，并且使各隔板3布置在带件8正下方。

顺便提及，图5图示一种曲线，说明通过实施本申请应用的试验结果。本曲线例示有关带件产生张力与带件拉伸量之间关系的比较结果，比较是在包括隔板3(也就是根据第一模式的隔板)的燃油箱1与包括没有主凸条式的隔板的燃油箱之间进行的。该结果表示，即使在燃油箱配置成使隔板布置在带件正下方的情况下，对于燃油箱1，其中根据第一模式设置隔板，也就是其中的隔板为上述实施方式的隔板，这样的燃油箱1在带件产生张力方面，也大于并且优于包括没有主凸条3e的常规隔板的燃油箱。

如上所述，根据本实施方式，在隔板3中设置主凸条3e。因此，增强了各隔板3的刚性。改善了振动特性。此外，将刚性增强的隔板3布置在带件正下方。因此，可以获得所要求的带件张力。此外，考虑到在带件紧固时各隔板3中力的传递方式，对主凸条3e进行布置。因此，可以保证隔板自身的强度。此外，在满足用关系式1所表达的尺寸关系的状态下，也就是，其中使燃油箱1和支架6通过橡胶件7置于彼此完全紧密接触状态，在燃油箱1与各支架6之间没有空隙，使燃油箱1固定在支架6拐角部6a。

此外，如图2所示，在副凸条3h的外端与外侧下角部3i之间形成不连续部分，其中没有设置任何凸条部。因此，在减小应力集中方面本实施方式是有利的，并且，可以增强隔板3抵抗变形的韧性。

换而言之，根据本实施方式的燃油箱，大大增强了用带件紧固燃油箱的紧固刚性，并且燃油箱的振动频率(固有频率)高于非悬挂部分振动频率。因此，可以避免以下问题的发生，诸如通过输入到隔板的焊接接缝支架的振动所导致的损坏。能可靠地紧固燃油箱1。在用带件对其进行紧固时，可以避免隔板3自身弹性变形的发生。因此，可以相当程度上增强燃油箱1与支架6结合的稳定性。此外，也可以增加使用次数和耐用年限。

其次，下面参照图6(a)描述第二实施方式的配置。也就是，隔板(下文称之为“根据第二模式的隔板”)30的基本形式与第一实施方式的隔板3相同。第二实施方式与第一实施方式的不同在于主凸条30j，除了沿连接上角部30c和下角部30d的对角线延伸的主凸条30e之外，沿隔板的另一对角线设置主凸条30j，其与主凸条30e交叉，作为另一个框架。第二实施方式的其他配置与第一实施方式的类似，即，第二实施方式的配置与第一实施方式配置的相同之处在于：通过各具预定半径的曲面30f，使主凸条30e和30j各自两个端部的两个侧缘与凸缘30b平滑接续，以及，在隔板30中设置通孔30a。

类似于第一实施方式，使第二实施方式的隔板30与筒状部2相结合并且焊接于其上。以这种方式制造的燃油箱1，按照将各隔板30布置在带件正下方的方式，通过本实施方式的部件使燃油箱1与支架6结合，从而将燃油箱1安装在机动车上。

根据本第二实施方式的燃油箱1，使框架在两个主凸条30e和30j彼此相交的中心部分处终止。因此，与第一实施方式的隔板相比，降低了隔板30的刚性。但可以改善隔板30的振动特性。也可以保证在带件紧固下隔板自身的强度。此外，还可以增强带件紧固力。另外，不用考虑其取向，通过从筒状部2的任意开口端都可以纳入隔板，实施隔板的点焊。因此，可以实现隔板部件的通用化。还可以降低燃油箱的制造成本。

在第二实施方式中，两个主凸条30e和30j在隔板30的中心部彼此相交。因此，第二实施方式具有非曲面配置，其中终止了作为力传递路径的框架。然而，本实施方式也可以改变成曲面式改进实施例，其中，使与隔板30的平坦部分对应的部分形成为具有预定半径的曲面300，如图6(b)所示。根据此改进例，可以避免降低隔板30的刚性。

图7是说明有关带件产生张力与带件拉伸量之间关系的比较结果的曲线，比较是在第二实施方式(对应于根据第二模式的非曲面式隔板)与改进例(对应于根据第二模式的曲面式隔板)之间进行的。从图7明显可见，第二实施方式的改进例，也就是，其中使与隔板30的平坦部分对应的部分形成为具有预定半径曲面300的改进方式，在带件产生张力方面，高于第二实施方式。

此外，通过计算机数值分析，研究隔板的结构与一次固有值(一次固有频率)之间的关系。分析所得结果表明，研究了具有普通平坦隔板而不具有主凸条30e和30j的(常规)燃油箱、具有根据第二模式的非曲面式隔板的燃油箱(根据第二实施方式)、以及具有曲面式隔板的燃油箱(根据第二实施方式的改进例)，其一次固有值(一次固有频率)以上升次序排列。与具有根据第一实施方式的隔板3的燃油箱1相比，本改进例的固有值明显更大。

根据此结果，根据第二实施方式改进例的燃油箱在固有值上大于第二实施方式的燃油箱以及第一实施方式的燃油箱。所以，根据第二实施方式改进例的燃油箱在隔板自身的振动特性方面、刚性的增强方面、以及带件张力的增加方面是优越的。

在以上描述中，结合附图详细描述了本发明的第一和第二实施方式及其改进例。然而，本发明的具体结构并不局限于此。不背离本发明要旨所做出的设计变化都包括在本发明的范围内。

虽然本发明根据其特定的具体实施方式加以描述，但是对于本领域技术人员来说，可以容易地对上述实施方案进行多种修改和改进，而不偏离本发明的精神和范围。

本申请要求基于2004年8月26日提交的日本专利申请(No.2004-246307)的优先权，该申请的全部内容以引用方式在此并入本文。

工业适用性

根据本发明的燃油箱可以应用作为车用燃油箱，其刚性较高，并且具有良好的耐用性。

Claims

1.一种燃油箱(1)，其中燃油箱本体(10)配置成，使各隔板(3、30)外周的凸缘(3b、30b)焊接至横截面成大致矩形的筒状部(2)的内表面，以及，使端板(4)固定至所述筒状部(2)的两个开口端部中的每一个，以及，使所述燃油箱本体(10)安装在固定于车架边梁(5)的大致L形支架(6)上，并且通过在所述燃油箱本体(10)周围缠绕带件(8)使其固定于所述支架(6)上，其中将所述隔板(3、30)布置在所述带件(8)的正下方，并且在所述隔板(3、30)中设置主凸条(3e、30e)作为所述隔板(3、30)的框架，使所述主凸条(3e、30e)在从所述隔板(3、30)的上角部(3c、30c)到所述隔板(3、30)的下角部(3d、30d)的对角线方向延伸，所述上角部(3c、30c)是带件(8)张力被输入的输入部，而所述下角部(3d、30d)在所述支架(6)的拐角部(6a)，其中

通过具有预定半径的曲面(3f、30f)，使所述主凸条(3e、30e)的两端的两个侧缘与所述凸缘(3b、30b)连接。

2.根据权利要求1所述的燃油箱(1)，其中

在所述隔板(3、30)的下角部(3d、30d)处的所述燃油箱本体(10)内表面的半径，以及所述燃油箱本体(10)的板厚，二者之和大致等于或小于所述支架(6)拐角部的半径。

3.根据权利要求1所述的燃油箱(1)，其中

所述隔板(30)在两条对角线上分别设置有主凸条(30e、30j)，该隔板(30)的面形成为在其正交方向的球面状曲面(300)。

4.一种燃油箱(1)，其中燃油箱本体(10)配置成，使各隔板(3、30)外周的凸缘(3b、30b)焊接至横截面成大致矩形的筒状部(2)的内表面，以及，使端板(4)固定至所述筒状部(2)的两个开口端部中的每一个，以及，将所述燃油箱本体(10)安装在摩擦接触件(7)上，所述摩擦接触件(7)铺设在固定于车架边梁(5)的大致L形支架(6)上，并且通过在燃油箱本体(10)上缠绕带件(8)将其固定于所述支架(6)，其中所述隔板(3、30)布置在所述带件(8)的正下方，并且在所述隔板(3、30)中设置主凸条(3e、30e)作为所述隔板(3、30)的框架，使所述主凸条(3e、30e)在从所述隔板(3、30)的上角部(3c、30c)到所述隔板(3、30)的下角部(3d、30d)的对角线方向延伸，所述上角部(3c、30c)是带件(8)张力被输入的输入部，而所述下角部(3d、30d)在所述支架(6)的拐角部(6a)，其中

通过具有预定半径的曲面(3f、30f)，使所述主凸条(3e、30e)的两端的两个侧缘与所述凸缘(3b、30b)连接。。

5.根据权利要求4所述的燃油箱(1)，其中

沿所述隔板(30)另一条对角线设置主凸条(30j)作为框架，所述主凸条(30j)与所述主凸条(30e)相交并且延续至所述隔板(30)凸缘(30b)。

6.根据权利要求4所述的燃油箱(1)，其中

沿所述隔板(3)的另一条对角线设置副凸条(3h)，所述副凸条(3h)与所述主凸条(3e)以及所述隔板(3)凸缘(3b)不连续。

7.根据权利要求4所述的燃油箱(1)，其中

在所述隔板(3、30)下角部(3d、30d)处的所述燃油箱本体(10)内表面的半径，所述燃油箱本体(10)的板厚，以及所述摩擦接触件(7)厚度，上述三者之和大致等于或者小于所述支架(6)拐角部的半径。

8.根据权利要求4所述的燃油箱(1)，其中