JP2004098939A - 車両用燃料タンク - Google Patents

Abstract

【課題】セパレーターによることなく、燃料の流動音を効果的に低減できる燃料タンクを提供する。
【解決手段】タンク１の内部の天井面５ａの略全面に、合成樹脂製で、網状構造で立体をなす立体網状体１１を貼り付けた。立体網状体１１が流動する燃料を消波、吸収するため流動音の発生を有効に防止できる。これにより、セパレーターを設けることが困難なブロー成形による樹脂製タンクの実用化が容易となる。また、立体網状体１１はその樹脂製タンクをブロー成形で製造する場合には、その製造過程で発生する捨て材を材料として製造できるし、その捨て材の廃棄処理の問題もなくなる。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用燃料タンク（以下、燃料タンク、又は単にタンクともいう）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、自動車の燃料タンク１０１の一例を示す断面図である。このものは、通常、鋼鈑を容器状に成形した上下２つの主部品（アッパータンク１０２とロアタンク１０３）を、周縁のフランジを合わせて溶接することで構成されている。同図中の３は、燃料給油口に連なる給油管３であり、内部には例えば図中２点鎖線で示したようにポンプユニット４が設けられ、燃料はこのポンプからエンジンへの供給ライン（図示せず）を介して供給されるように構成されている。ところで、このようなタンク１０１は、内部に、複数の縦壁（仕切り壁）状をなすセパレーター（又はバッフルプレート）１５が設けられている。このセパレーター１５は、自動車の走行や停止に伴ってタンク内で燃料（ガソリン、又は軽油）が流動（動揺）することに起因して発生する流動音（揺動音）を低減（緩和）をするためのものである。
【０００３】
このような流動音を低減する手段としては、この他にも、図示はしないが燃料タンク内に、その内部空間を、下方の燃料室と上方の空気室とに分離する変形可能な分離膜を設けたものなど、各種の提案がされている。この分離膜を設けたものというのは、それが燃料液面に密着しつつ燃料液面と共に上下動するようにして、その流動を分離膜で抑制して流動音の発生を低減するようにしたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記した従来の各燃料タンクにおいては、とくに、乗用車のような車体構造のものでは、発生する流動音の防止（消音）が十分にできないといった問題があった。このため、セパレーター方式のものではセパレーターの数を増すなど、燃料の流動による防音対策が講じられているが、このようにすれば、タンクの製造コストの増大を招いてしまう。
【０００５】
一方、近時は鋼鈑製のタンクに代わり、樹脂製のタンクも一部で採用され始めてきている。このような樹脂製タンクの代表的なものとしては、耐燃料透過性、耐火性のある樹脂を多層構造としてなるパリソンを用いてブロー成形により製造したものがある。しかし、このものでは、樹脂製であることや、その構造、製法に基づき、内部にセパレーターを強固に設けることは実際には容易でない。同様の理由から、上記した分離膜を設けることも容易でない。こうしたことから、ブロー成形によるタンクでは十分な消音効果のあるものは実用化されていない。
【０００６】
本発明は、上記した問題点を解消すべくなされたもので、燃料の流動音を効果的に緩和ないし防止（消音）できる燃料タンク（構造）、とくにセパレーターなど、燃料の流動による防音手段を設けることが容易でないブロー成形によるタンクにおいても、低コストで十分な消音効果の得られるようにすることをその目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための請求項１記載の車両用燃料タンクは、内部の天井面に、網状構造で立体をなす立体網状体が内張り状に設けられている（取付けられている）ことを特徴とする。ここで、網状構造で立体をなす立体網状体（以下、単に立体網状体ともいう）は、三次元的な網目（連続気孔）有する骨構造体を意味する。そして、その材質は、タンクに充填される燃料に触れても変質や変形せず、しかも燃料にも悪影響を与えないものとすればよい。
【０００８】
本願発明者による試験、検討結果によれば、流動音の主たる発生原因は、ガソリン、軽油等の液体燃料が、タンク内において車両の加速、停止等による流動に起因する跳ね上がりによって、その天井面（天井板）に衝突（打撃）して叩くことや、衝突して発生する燃料のなす波が砕けることによるものである。したがって、その衝突に起因して天井板を叩くこと、及びその際に発生する波が砕けることによる音の発生を防止できれば、消音効果は飛躍的に向上すると考えた。そこで、タンクの内部の天井面に、立体網状体を取着（配置）して、音測定をしてみたところ、これを配置しない場合に比べると、燃料の流動に起因する音の大きさが格段と低減できた。すなわち、上記した構成のように、天井面に立体網状体を配置したことで、流動する液体燃料はその立体網状体に衝突するが、その際においては、天井面が平坦面でない立体網状構造のため、燃料は天井面を直接叩くことなく、その網目内に吸収される形となり、そのことが液体燃料の消波作用をなすことから、流動音の発生を低減できたと考えられる。
【０００９】
請求項２記載の車両用燃料タンクは、内部の天井面及び周囲の側壁面に、網状構造で立体をなす立体網状体が内張り状に設けられていることを特徴とする。立体網状体は、必ずしも天井面の全面に設ける必要はないが、天井面の略全面に設けるのが好ましい。とくに、立体網状体を内部の天井面及び周囲の側壁面に設ければ、周囲の側壁面に衝突することで発生する流動音も低減できるため、より好ましい。
【００１０】
請求項３記載の発明は、前記立体網状体が、略一定厚さの矩形板状をなし、その矩形板面を介して内張り状に設けられていることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の車両用燃料タンクである。
【００１１】
請求項４記載の発明は、前記立体網状体が合成樹脂からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の車両用燃料タンクである。前記立体網状体の材質は前記もしたように、とくに限定されるものではないが、合成樹脂製のものはその製造が容易なため、コストの上昇を格別招くこともない。このような請求項４に記載の立体網状体は、請求項５に記載のように、合成樹脂からなる線状体を規則的又は不規則的なループに曲がりくねらせ、かつ各々のループの接触部の適所を融着させて、網状構造で立体をなすものとするとよい。
【００１２】
請求項６記載の発明は、車両用燃料タンクが合成樹脂からなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の車両用燃料タンクである。そして、請求項７記載の発明は、車両用燃料タンクがブロー成形品であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の車両用燃料タンクである。
【００１３】
本発明をなす車両用燃料タンクは、それが鋼板製のものにおいても効果があるが、樹脂製のものにおいて具体化する場合には著しい効果がある。というのは、合成樹脂の燃料タンクの代表的なものは、ブロー成形品であるが、そのものでは、セパレーターや分離膜の設置が容易でない一方で、ブロー成形品（タンク）仕掛かり品において、適宜の開口部を設けることで、その開口部を利用することで、本発明における立体網状体を設けることは比較的容易である。したがって、ブロー成形によるタンクにおいても、低コストで十分な消音効果が得られるためである。
【００１４】
前記立体網状体の厚さは、消波作用の点からは、厚めとするのが好ましい。一般的には、５〜２０ｍｍの厚さとするのが適切である。そして、立体網状体の網目を形成する骨体の太さは、０．５〜２ｍｍとするのが適切である。さらに、立体網状体は、気孔率（空孔率）が５０〜９８％の範囲にあるものが好ましい。なお、天井面又は側壁面に内張りする工程に応じて、要すれば適当サイズに分割されたものを多数形成しておき、これを接着或いはクリップなどの取付け手段にて設ければよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の車両用燃料タンクの実施の形態を図１及び図２に基づいて詳細に説明する。図中１は、本発明に係るタンクであって、例えば合成樹脂からなる多層構造で一定厚さをなし、概ね直方体の容器形状にブロー成形されてなるタンク本体１ａを主体として次のように構成されている。すなわち、本形態におけるタンク１は、タンク本体１ａの図示右側の側壁２に燃料給油口に連なる給油管３が取付けられ、内部には図中２点鎖線で示したようにポンプユニットが設けられ、エンジンへ燃料を供給する燃料供給ライン（図示せず）に接続されるように構成されている。なお、ブロー成形に用いるパリソンは、例えば、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）などを変性ポリオレフィン等の接着層で接着、積層してなる多層構造のものが使用され、この層がタンクの壁（肉厚部）を形成している。
【００１６】
このような本形態のタンク１は、天井板５の内面であるその内部の天井面５ａの略全体に、合成樹脂製で略一定厚さに形成された、網状構造で立体をなす立体網状体１１が接着により貼り付けられて内張り（ライニング）されている。すなわち、本形態のタンク１は、従来のタンクと異なり、内部にセパレーターがない一方で、内部の天井面５ａに、複数の立体網状体１１が貼り付けられている点が相違する。本形態では、立体網状体１１は、合成樹脂（例えば、ポリオレフィン）製とされ、厚さ１０ｍｍの略一定厚さの矩形板状の外観を呈している。ただし、立体網状体１１は、幅５０ｍｍ×長さ２００ｍｍ、或いは幅８０ｍｍ×長さ３００ｍｍの大小２種類のものが使用され、ともにその骨体（網目をなす線状体）を曲がりくねらせて硬化させた三次元立体構造体とされている。そして、これが天井面５ａの略全領域に、例えば、熱融着により、その矩形の板面（主面）を介して貼り付けられている。なお、貼り付けは、ブロー成形後のタンク仕掛かり品に、ポンプユニット４の設置用等のための開口部６を設けた後、その開口部６から、立体網状体１１を内部に挿入して天井面５ａに押し当てた状態の下で、熱融着により接着することで取付けられている（設けられている）。そして、立体網状体１１やポンプユニット等の取付け後において、同開口部６を別部材（図示せず）でカバーすればよい。なお、立体網状体１１の網目をなす骨体（線状体）は、太さが１ｍｍとされており、１つの立体網状体１１は、骨体間の網目（線状体相互間）が立体的な連続気孔を有するものである。そして、１つの立体網状体１１は、図３に示したように、合成樹脂からなる線状体を規則的又は不規則的なループに曲がりくねらせ、かつ各々のループの接触部の適所を融着させて、立体的（特に平板状）な網状構造体としたものである。本例では、略一定厚さの矩形板状をなす、乾燥状態の即席麺塊状を呈している。
【００１７】
しかして、このようなタンク１において、内部に液体燃料が入れられ、天井面５ａとその液面との間に空隙が保持され、その場合において、自動車の走行、カーブ、停止等の動きに併せてタンク１内の燃料が流動したときは次のようである。すなわち、燃料はタンク１内で流動し、跳ね上がるが、跳ね上がった燃料は、天井面５ａに設けられた立体網状体１１に衝突する。立体網状体１１に衝突した燃料は、立体網状体１１をなす骨体（線状体）にて切られて網目内に分散、侵入するため、従来におけるような平坦な天井面への衝突ではなくなり、しかも衝突時においては消波作用があることから、流動音の発生は低減される。
【００１８】
本形態のように、合成樹脂の燃料タンクで、これをブロー成形したものにおいては、その製造において不可避的に発生するパリソンの捨て材（端材）を再生して材料とし、その再生材料から立体網状体１１を製造することができる。このため、その製造のための材料を要せず、発生するパリソンの捨て材の廃棄処理の問題もなく、樹脂製の燃料タンクが製造できるため、コストの低減も図られる、という効果がある。
【００１９】
さて次ぎに別の実施形態について、図４を参照して説明する。ただし、本形態のものは、前記形態に対し、立体網状体１１を周囲の側壁２の内部の側壁面２ａにも設けた点が相違するだけであるため、前記形態と同一の部位には同一の符号を付し、その相違点のみ説明する。
【００２０】
すなわち、本形態では、立体網状体１１を周囲の側壁面２ａにも同様にして設けたため、燃料が、タンク２１の平面視における前後、左右へ流動することによる側壁面２ａへの衝突があっても、その衝突に起因する流動音の発生を、上記した燃料の上への跳ね上がりによる場合と同様に低減できる。燃料が消費されて、残量（液位）が少なくなった時においても、流動音の発生防止効果が大きい。
【００２１】
前記形態では、ブロー成形による樹脂製タンクにおいて具体化した場合を例示したが、ブロー成形によらない射出成形による樹脂製タンクにおいても具体化できる。例えば、射出成形で鋼鈑製タンクと同様に、アッパタンクとロアタンクを別途に作っておき、その両部品を合わせて接合する構造のタンクにおいても具体化できる。この場合には、その接合前に、アッパタンクの内側の天井面の部位、或いはこれとロアタンクとのなす側壁面に立体網状体を内張りしておけばよい。従来の鋼鈑製のタンクにおいても同様に具体化できる。なお、立体網状体の天井面又は側壁面へ内張り（取付け）は、融着（溶着）又は接着できない場合には、クリップなど適宜の取付け手段で取り付ければよい。
【００２２】
なお、前記形態において、立体網状体１１は合成樹脂製とし、その骨体（線状体）を曲がりくねらせて三次元立体構造体としたものとしたが、本発明における立体網状体は、このように、合成樹脂製のものとするのが好ましい。因みに、合成樹脂の線状体を曲がりくねらせて三次元立体構造体として形成する場合には、押出し成形機の複数のノズルから溶融した合成樹脂（熱可塑性樹脂）の線状体を押出し、各線状体を曲折させて互いの接点を接着させながら網状構造の一定厚さの厚板体とし硬化させることで、立体網状体を得ることができる。
【００２３】
本発明は、上記した実施形態のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜に設計変更できる。タンクの形状、大きさは適宜のものとすることができる。なお、立体網状体は、三次元的な網目（連続気孔）を有する骨構造体であればよく、その網目は、三次元的に展開しているものである限り、角形でもよいし、円、楕円などの非角形、或いは、角形、非角形の混在したものでもよい。そして、このような網目は、規則的、或いは不規則的なものでもよいし、網目の大きさも一律でなくともよい。なお、立体網状体は全体として硬質のものであるのが好ましいが、ある程度の柔軟性のあるものであってもよい。さらに、立体網状体は、合成樹脂からなる線状体を規則的又は不規則的なループに曲がりくねらせ、かつ各々のループの接触部の適所を融着させて、網状構造で板状をなすものとし、このような板状をなす立体網状体を複数重ねて一体化して１つの立体網状体としてもよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明のタンクによれば、セパレーターによることなく、燃料の流動に起因する流動音の発生防止に効果的のタンクとなすことができる。したがって、セパレーターを設けることが困難なブロー成形による樹脂製タンクの実用化が容易となる。しかも、ブロー成形によって樹脂製タンクを製造する場合には、その製造材をなすパリソンの成形品相互間の捨て材部分が、３０〜４０％も発生し、その廃棄処理（処分）における問題があったが、その捨て材を材料（再生材料）として、立体網状体を製造できることから、廃棄処理の問題もなくなる上に、別途、材料を要することなく、その製造ができる。したがって、材料歩留まり上からも極めて好ましく、低コストでの樹脂製タンクの提供ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る燃料タンクの実施形態例を示す説明用縦断面図。
【図２】図１の平面図。
【図３】立体網状体の１例を示す外観斜視図。
【図４】別の実施形態例を示す説明用縦断面図。
【図５】従来の燃料タンクを示す説明用縦断面図。
【符号の説明】
１　車両用燃料タンク
５ａ　内部の天井面
２ａ　内部の周囲の側壁面
１１　立体網状体

Claims (7)

1. 内部の天井面に、網状構造で立体をなす立体網状体が内張り状に設けられていることを特徴とする車両用燃料タンク。
2. 内部の天井面及び周囲の側壁面に、網状構造で立体をなす立体網状体が内張り状に設けられていることを特徴とする車両用燃料タンク。
3. 前記立体網状体が、略一定厚さの矩形板状をなし、その矩形板面を介して内張り状に設けられていることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の車両用燃料タンク。
4. 前記立体網状体が合成樹脂からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の車両用燃料タンク。
5. 前記立体網状体が、合成樹脂からなる線状体を規則的又は不規則的なループに曲がりくねらせ、かつ各々のループの接触部の適所を融着させて、網状構造で立体をなすものとしたことを特徴とする請求項４に記載の車両用燃料タンク。
6. 車両用燃料タンクが合成樹脂からなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の車両用燃料タンク。
7. 車両用燃料タンクがブロー成形品であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の車両用燃料タンク。

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