【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，燃料タンク装置，例えば，車両に搭載される燃料タンク装置に関する。
【０００２】
【関連技術】
図１１に示すように，本出願人は，この種の燃料タンク装置として，先に，複数の筒状タンク４と，それら筒状タンク４の一端部に接合されると共にそれら一端部間を連通させる連通プレート７とを有し，その連通プレート７は，各筒状タンク４の一端部と嵌合する複数の取付孔１４と，各取付孔１４内周面に開口して筒状タンク４の燃料用流通孔１８と連通する複数の連通孔１５とを備え，各取付孔１４内周縁部とそれに嵌合した筒状タンク４外周縁部とを溶接したものを開発した（特願２００２−０７６７８２号明細書および図面参照）。
【０００３】
筒状タンク４と連通プレート７との溶接に当り，健全な溶着ビードを，その周囲への熱的悪影響を極力避けて形成するためには新しい溶接技術である摩擦攪拌溶接法（ＦＳＷ）を適用することが好ましい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
摩擦攪拌溶接法の実施に当っては，非消耗プローブ２０において，固定円筒体２１に設けられた回転円筒体２２と一体のセパレートピン２３を回転させながら筒状タンク４のフランジ１３と取付孔１４の大径孔１６との間に所定の加圧力を以て押付け，フランジ１３外周縁部と大径孔１６内周縁部とを摩擦熱により可塑化すると共に混ぜ合わせ，爾後，非消耗プローブ２０をフランジ１３に沿って移動させるものである。可塑化し混ぜ合せられた部分がセパレートピン２３の移動軌跡に流込み，また固化することによって環状溶着ビード２４が形成される。
【０００５】
この場合，各連通孔１５が連通プレート７の厚さ範囲内に形成されていることから，溶接法実施下の加圧力が及ぶ範囲内に各連通孔１５の内周面形成部の一部分が存在し，その結果，内周面形成部の一部分が塑性変形により連通孔１５内に突出して，その突出部２８により連通孔１５の内径が狭められるため燃料の流通に支障を来たすおそれがあった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は，摩擦攪拌溶接法の適用下において，各連通孔の一部分の内径を狭めることがないようにした前記燃料タンク装置を提供することを目的とする。
【０００７】
前記目的を達成するため本発明によれば，複数の筒状タンクと，それら筒状タンクの一端部に接合されると共にそれら一端部間を連通させる連通プレートとを有し，その連通プレートは，各筒状タンクの一端部と嵌合する複数の取付孔と，各取付孔内周面に開口する複数の連通孔とを備え，各取付孔内周縁部とそれに嵌合した前記筒状タンク外周縁部とが摩擦攪拌溶接法により接合されていて，その溶接法実施下の加圧力が及ぶ範囲内に前記連通孔の内周面形成部が存在する燃料タンク装置において，各連通孔内に前記加圧力を支持する耐圧管が嵌合されている燃料タンク装置が提供される。
【０００８】
前記のように構成すると，摩擦攪拌溶接法の実施下において，各連通孔内周面形成部の連通孔内への部分的な突出が耐圧管により阻止される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１において，車両１のリヤシート２下方に燃料タンク装置３が搭載されている。図２〜図６に示すように，燃料タンク装置３は，例えば，天然ガスを貯蔵する複数のＡｌ合金製筒状タンク４を備え，それら筒状タンク４は，車体５に，それの前後方向に伸びるように固定された２つのＡｌ合金製支持プレート６を貫通して，それら支持プレート６にろう接されている。この場合，ろう接に代えて，アーク溶接，レーザ溶接等を適用することができる。また，複数の筒状タンク４の一端部は，それら一端部間を連通する連通プレート７に接合され，その連通プレート７には図示しないガス導入口およびガス導出口が設けられている。
【００１０】
筒状タンク４と連通プレート７との接合前の組立て状態を示す図７も参照して，各筒状タンク４は有底の筒状タンク本体８と，その開口９を閉じる蓋体１０とよりなり，その蓋体１０は開口９に嵌合する栓１１と，開口９の環状端面１２に当接すると共にそれよりも外方へ伸びる大径のフランジ１３とを有する。連通プレート７は，各筒状タンク４の一端部と嵌合する複数の取付孔１４と，車両１の前後方向において相隣る両取付孔１４間を連通すべく，各取付孔１４内周面に開口する複数の連通孔１５とを有する。各取付孔１４は段付孔であって，フランジ１３と嵌合する大径孔１６と，２つの連通孔１５が開口すると共に筒状タンク本体８と嵌合する小径孔１７とよりなる。フランジ１３は連通プレート７に摩擦攪拌溶接法（以下，ＦＳＷと称す）により接合され，筒状タンク本体８は連通プレート７にろう接されている。この場合，前記同様に，ろう接に代えて，アーク溶接，レーザ溶接等を適用することができる。
【００１１】
筒状タンク本体８の，両連通孔１５との対向部にはそれぞれ燃料用流通孔１８が形成されており，これにより相隣る両筒状タンク４が連通孔１５および流通孔１８を介して連通する。この場合，筒状タンク本体８の内径は連通孔１５の長さよりも大であり，また連通孔１５と流通孔１８の内径はほぼ等しい。
【００１２】
フランジ１３および大径孔１６間へのＦＳＷの実施に先立って，各連通孔１５内には，前記溶接法実施下の加圧力を支持すべく，ステンレス鋼製耐圧管１９が嵌合されている。この場合，耐圧管１９の長さは，連通孔１５の長さと等しい。なお，耐圧管１９としては合成樹脂製のものを用いることもできる。
【００１３】
ＦＳＷの実施に当っては，図８にも示すように，非消耗プローブ２０において，固定円筒体２１に設けられた回転円筒体２２と一体のセパレートピン２３を回転させながらフランジ１３と大径孔１６との間に所定の加圧力を以て押付け，フランジ１３外周縁部と大径孔１６内周縁部とを摩擦熱により可塑化すると共に混ぜ合せ，爾後，非消耗プローブ２０をフランジ１３に沿って円を描くように移動させるものである。可塑化し混ぜ合せられた部分がセパレートピン２３の移動軌跡に流込み，また固化することによって環状溶着ビード２４が形成される。
【００１４】
前記のように各連通孔１５内に耐圧管１９を嵌合させると，ＦＳＷの実施下において，各連通孔１５の内周面形成部における一部分が連通孔１５内へ突出することが耐圧管１９により阻止され，また耐圧管１９内には平滑な内周面を持つ孔，つまり連通孔１５が確保される。
【００１５】
前記例において，各耐圧管１９はその外周面に隣接する両溶着ビード２４の先端部が密着することによって各連通孔１５からの抜止めがなされている。
【００１６】
図９の例は，耐圧管１９の，連通孔１５からの抜止めをより確実なものとするために，連通孔１５の長さをＬ１ としたとき，耐圧管１９の長さＬ２ をＬ２ ＜Ｌ１ として，その耐圧管１９の両環状端面２５に，ＦＳＷ実施下の加圧力による内周面形成部の膨出で生じた突起２６をそれぞれ密接させたものである。
【００１７】
図１０に示す耐圧管１９は，その軸線方向両端部に外周面に開口する環状溝２７をそれぞれ有し，それら環状溝２７にＦＳＷ実施下で内周面形成部の一部分を進入させて，耐圧管１９の抜止めをなすものである。
【００１８】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば，前記のように構成することによって，摩擦攪拌溶接法の適用下において，各連通孔の一部分の内径を狭めることがないようにした燃料タンク装置を提供することができる。
【００１９】
請求項２記載の発明によれば，各耐圧管の連通孔からの抜けを確実に阻止し得るようにした燃料タンク装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両と燃料タンク装置との関係を示す側面図である。
【図２】燃料タンク装置の側面図である。
【図３】図２の３矢視図である。
【図４】図２の４−４線断面図である。
【図５】図４の５−５線断面図である。
【図６】図４の６−６線断面図である。
【図７】連通プレートと筒状タンクとの組立て状態を示す断面図で，図４に対応する。
【図８】摩擦攪拌溶接法の実施状況を示す断面図で，図４に対応する。
【図９】燃料タンク装置の他例に関する要部断面図で，図４に対応する。
【図１０】耐圧管の他例に関する要部破断側面図である。
【図１１】比較例に関する摩擦攪拌溶接法の実施状況を示す断面図で，図８に対応する。
【符号の説明】
３…………燃料タンク装置
４…………筒状タンク
７…………連通プレート
１４………取付孔
１５………連通孔
１９………耐圧管
２５………環状端面
２６………突起[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel tank device, for example, a fuel tank device mounted on a vehicle.
[0002]
[Related technology]
As shown in FIG. 11, the applicant has previously described a fuel tank device of this type in which a plurality of cylindrical tanks 4 are first joined to one end of the cylindrical tank 4 and communicate between the one ends. And a plurality of mounting holes 14 fitted to one end of each cylindrical tank 4, and a plurality of mounting holes 14 that are opened on the inner peripheral surface of each mounting hole 14 to form the cylindrical tank 4. A plurality of communication holes 15 communicating with the fuel circulation holes 18 and welding the inner peripheral edge of each mounting hole 14 and the outer peripheral edge of the cylindrical tank 4 fitted to the mounting hole 14 were developed (Japanese Patent Application No. 2002-077882). No. and drawings).
[0003]
In welding the cylindrical tank 4 and the communication plate 7, a new welding technique, Friction Stir Welding (FSW), is applied to form a sound weld bead and minimize the adverse thermal effects on its surroundings. Is preferred.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In carrying out the friction stir welding method, the flange 13 of the cylindrical tank 4 and the mounting hole 14 are rotated by rotating the separate pin 23 integrated with the rotating cylinder 22 provided on the fixed cylinder 21 in the non-consumable probe 20. The outer peripheral edge of the flange 13 and the inner peripheral edge of the large diameter hole 16 are plasticized by frictional heat and mixed together, and then the non-consumable probe 20 is attached to the flange 13. Is to be moved along. The plasticized and mixed portion flows into the movement trajectory of the separate pin 23 and solidifies to form an annular weld bead 24.
[0005]
In this case, since each of the communication holes 15 is formed within the thickness range of the communication plate 7, a part of the inner peripheral surface forming portion of each of the communication holes 15 exists within a range where the pressing force under the welding method is applied. As a result, a part of the inner peripheral surface forming portion protrudes into the communication hole 15 due to plastic deformation, and the inner diameter of the communication hole 15 is narrowed by the protruding portion 28.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide the fuel tank device in which the inner diameter of a part of each communication hole is not reduced under application of the friction stir welding method.
[0007]
According to the present invention, in order to achieve the above object, the present invention has a plurality of cylindrical tanks and a communication plate which is joined to one end of the cylindrical tanks and communicates between the one ends. A plurality of mounting holes fitted to one end of each cylindrical tank, and a plurality of communication holes opened on the inner peripheral surface of each mounting hole, the inner peripheral edge of each mounting hole and the outside of the cylindrical tank fitted thereto. In a fuel tank device in which a peripheral edge portion is joined by a friction stir welding method and an inner peripheral surface forming portion of the communication hole is present within a range where a pressing force is applied under the welding method, the communication hole is formed in each communication hole. There is provided a fuel tank device in which a pressure-resistant tube for supporting a pressing force is fitted.
[0008]
With the above-described structure, the partial protrusion of the inner peripheral surface forming portion of each communication hole into the communication hole is prevented by the pressure-resistant tube when the friction stir welding method is performed.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
In FIG. 1, a fuel tank device 3 is mounted below a rear seat 2 of a vehicle 1. As shown in FIGS. 2 to 6, the fuel tank device 3 includes, for example, a plurality of Al alloy cylindrical tanks 4 for storing natural gas, and these cylindrical tanks 4 are mounted on the vehicle body 5 in the front-rear direction thereof. It penetrates through two Al alloy support plates 6 fixed so as to extend in a vertical direction, and is brazed to the support plates 6. In this case, instead of brazing, arc welding, laser welding, or the like can be applied. One end of each of the plurality of cylindrical tanks 4 is joined to a communication plate 7 communicating between the ends, and the communication plate 7 is provided with a gas inlet and a gas outlet (not shown).
[0010]
Referring also to FIG. 7 showing an assembled state before joining the cylindrical tank 4 and the communication plate 7, each cylindrical tank 4 is composed of a bottomed cylindrical tank body 8 and a lid 10 closing an opening 9 thereof. The lid 10 has a plug 11 fitted into the opening 9 and a large-diameter flange 13 abutting against the annular end face 12 of the opening 9 and extending outwardly therefrom. The communication plate 7 has a plurality of mounting holes 14 fitted to one end of each cylindrical tank 4 and an inner peripheral surface of each mounting hole 14 for communicating between two mounting holes 14 adjacent to each other in the front-rear direction of the vehicle 1. And a plurality of communication holes 15 that open to the outside. Each mounting hole 14 is a stepped hole, and includes a large-diameter hole 16 that fits with the flange 13, and a small-diameter hole 17 that opens two communication holes 15 and that fits with the cylindrical tank body 8. The flange 13 is joined to the communication plate 7 by a friction stir welding method (hereinafter, referred to as FSW), and the cylindrical tank body 8 is brazed to the communication plate 7. In this case, similarly to the above, arc welding, laser welding, or the like can be applied instead of brazing.
[0011]
Fuel flow holes 18 are formed in the cylindrical tank body 8 at portions facing the two communication holes 15, so that the adjacent two cylindrical tanks 4 are connected via the communication holes 15 and the flow holes 18. Communicate. In this case, the inside diameter of the cylindrical tank body 8 is larger than the length of the communication hole 15, and the inside diameters of the communication hole 15 and the communication hole 18 are substantially equal.
[0012]
Prior to performing the FSW between the flange 13 and the large-diameter hole 16, a stainless steel pressure-resistant tube 19 is fitted in each communication hole 15 in order to support a pressing force under the welding method. . In this case, the length of the pressure-resistant tube 19 is equal to the length of the communication hole 15. The pressure-resistant tube 19 may be made of synthetic resin.
[0013]
In performing the FSW, as shown in FIG. 8, in the non-consumable probe 20, the flange 13 and the large-diameter hole are rotated while rotating the separate pin 23 integral with the rotating cylinder 22 provided on the fixed cylinder 21. 16 with a predetermined pressing force, plasticizing and mixing the outer peripheral edge of the flange 13 and the inner peripheral edge of the large-diameter hole 16 by frictional heat. Thereafter, the non-consumable probe 20 is circularly moved along the flange 13. Is moved as if to draw. The plasticized and mixed portion flows into the movement trajectory of the separate pin 23 and solidifies to form an annular weld bead 24.
[0014]
When the pressure-resistant pipes 19 are fitted into the respective communication holes 15 as described above, a part of the inner peripheral surface forming portion of each communication hole 15 protrudes into the communication hole 15 under the execution of the FSW. In the pressure-resistant tube 19, a hole having a smooth inner peripheral surface, that is, a communication hole 15 is secured.
[0015]
In the above example, each pressure tube 19 is prevented from coming out of each communication hole 15 by the tips of both welding beads 24 adjacent to the outer peripheral surface thereof being in close contact.
[0016]
Example of FIG. 9, the breakdown voltage tube 19, to a retainer made more reliable from the communication hole 15, when the length of the communication hole 15 and the L 1, the withstand voltage tube 19 the length L 2 As L 2 <L 1 , the protrusions 26 formed by the bulging of the inner peripheral surface forming portion due to the pressing force under the FSW are brought into close contact with both annular end surfaces 25 of the pressure-resistant tube 19.
[0017]
The pressure-resistant tube 19 shown in FIG. 10 has annular grooves 27 that are open on the outer peripheral surface at both ends in the axial direction, and a part of the inner peripheral surface forming portion enters the annular grooves 27 under the FSW operation to withstand the pressure. This is for preventing the tube 19 from falling off.
[0018]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, there is provided a fuel tank device configured as described above so that the inner diameter of a part of each communication hole is not reduced under the application of the friction stir welding method. Can be.
[0019]
According to the second aspect of the present invention, it is possible to provide a fuel tank device capable of reliably preventing each pressure-resistant tube from coming out of the communication hole.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing a relationship between a vehicle and a fuel tank device.
FIG. 2 is a side view of the fuel tank device.
FIG. 3 is a view as viewed in the direction of arrow 3 in FIG. 2;
FIG. 4 is a sectional view taken along line 4-4 of FIG. 2;
FIG. 5 is a sectional view taken along line 5-5 of FIG. 4;
FIG. 6 is a sectional view taken along line 6-6 of FIG. 4;
7 is a sectional view showing an assembled state of the communication plate and the cylindrical tank, and corresponds to FIG.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing the state of implementation of the friction stir welding method, and corresponds to FIG.
9 is a cross-sectional view of a main part of another example of the fuel tank device, and corresponds to FIG.
FIG. 10 is a fragmentary side view of another example of a pressure-resistant tube.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing an implementation state of a friction stir welding method according to a comparative example, and corresponds to FIG.
[Explanation of symbols]
3 Fuel tank device 4 Cylindrical tank 7 Communication plate 14 Mounting hole 15 Communication hole 19 Pressure tube 25 Annular end surface 26 … Protrusion
