JP2005297820A - 燃料タンク - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、吸い上げることができない燃料を少なくするとともに、耐用年数を長くすることができる金属製の燃料タンクを提供する。
【解決手段】燃料タンク１０は、金属製のタンク本体２０と、ポンプユニット３０と、ビード６１とを備える。タンク本体２０は、タンクアッパ２１とタンクロア２２とを備える。タンク本体２０のタンク側取付部２９は、車体フレーム１１に締結される。ポンプユニット３０は、スライド伸縮可能にポンプアッパ３１とポンプロア４０とに分割される。ポンプアッパ３１は、アッパ上壁２３ａを貫通して取り付けられる。ポンプロア４０は、コイルばね５４によって下方に付勢され、ロア下壁２７にポンプ底部４０ａが当接する。ビード６１は、タンクロア２２の板厚方向に凸状に成型され、当接部分２７ａの近傍を通って両端がタンクロア２２のロア下壁２７の縁まで設けられる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば自動車などの車体フレームにフランジ部で締結される金属製の燃料タンクに関する。

金属製のタンク本体を備える燃料タンクがある（例えば、特許文献１参照。）。このタンク本体は、上部を構成するタンクアッパと、下部を構成するタンクロアとをフランジ接合した構造を有している。燃料タンクは、タンク支持バンドによってリヤシートパンの下面に取り付けられている。一般に、金属製のタンク本体内の燃料を吸い上げるポンプユニットは、底部がタンクロアの下壁から離された状態でタンクアッパに取り付けられている。

また、タンク本体の下壁に底部を当接させるポンプモジュール（ポンプユニット）がある（特許文献２参照。）。特許文献２において、ポンプモジュールは、樹脂製の燃料タンクに適用されている。
実公平４−８０２１号公報 特開平１１−１０１１６６号公報

自動車の金属製のタンク本体は、軽量化するため板厚が薄い方が好ましい。しかし、板厚が薄いと変形しやすいので、走行中などの振動が加わると、ポンプユニットをタンクアッパに固定する場合、ポンプユニットの底部とタンクロアの下壁とが衝突して互いに破損するおそれがある。そのため、ポンプユニットの底部とタンクロアの下壁とを離間させる必要がある。しかしながら、ポンプユニットの底部を浮かせると、ポンプユニットで吸い上げることができない燃料がタンク本体内に残る。

しかし、タンクロアの下壁にポンプユニットの底部を当接する場合、走行中などの振動が繰返し入力されることによってタンクロアの下壁がたわむので、タンクロアの下壁は、ポンプユニットの底部との当接部分から摩耗しやすい。つまり、タンクロアの下壁の板厚が薄いタンク本体に、特許文献２に開示されているポンプユニットを適用すると、燃料タンクの耐用年数が短くなることがある。

したがって、本発明の目的は、吸い上げることができない燃料を少なくするとともに、耐用年数を長くすることができる金属製の燃料タンクを提供することにある。

本発明の燃料タンクは、金属製のタンク本体と、ポンプユニットと、ビードとを備える。タンク本体は、タンクアッパとタンクロアとが外周部で上下方向にフランジ部で接合されて形成されて車体フレームにフランジ部で締結される。ポンプユニットは、スライド伸縮可能に上部と下部とに分割される。上部は、タンクアッパの上壁を貫通して取り付けられる。下部は、付勢手段によって下方に付勢され、タンクロアの下壁に底部が当接する。ビードは、タンクロアの板厚方向に凸状に成型され、底部が当たる当接部分の近傍を通って両端がタンクロアの下壁の縁まで設けられる。

当接部分の近傍の剛性を高めるために、ビードをタンクロアの下壁の寸法の短い方向に沿って直線状に設ける。または、当接部分を挟む位置に少なくとも１つずつビードを設ける。ポンプユニットがタンクロアの下壁に直接当接することを防止するために、当接部分に補強部材を設ける。

タンク本体外の障害物がビードに引っ掛ることを防止するために、ビードをタンク本体の内側に突出する凸状に成型する。

当接部分の近傍の剛性を高めるために、ビードの両端を、タンクロアの下壁を挟んで設けられるタンクロアの縦壁の上端まで延ばして設ける。

本発明に係る燃料タンクによれば、タンクロアの下壁において、ビードによってポンプユニットの底部との当接部分近傍の剛性が高まる。当接部分の近傍は、振動することが抑制される。当接部分の摩耗を軽減することができるので、燃料タンクは、耐用年数が長くなる。また、燃料タンクは、タンク本体が薄い金属製の場合にもタンクロアの下壁に当接するポンプユニットを採用することができる。このため、燃料タンクは、ポンプユニットが吸い上げることができない燃料を少なくすることができる。

ビードがタンクロアの下壁の寸法の短い方向に直線状に設けられることによって、タンクロアの下壁の寸法の短い方向の長さに対するタンクロアの下壁の厚みの割合がビードの高さ分だけ大きくなるので、当接部分の近傍の剛性が高まる。つまり、当接部分の近傍の振動が抑制されるので、当接部分の摩耗を軽減することができる。このため、燃料タンクは耐用年数が長くなる。

当接部分の近傍の剛性は、当接部分を挟む位置に少なくとも１つずつビードを設けることによって、高まる。つまり、当接部分近傍の振動が抑制されるので、当接部分の摩耗を軽減することができる。このため、燃料タンクは、耐用年数が長くなる。

タンクロアの下壁とポンプユニットの底部との間は、当接部分に補強部材が設けられるので、燃料タンクは、耐用年数が長くなる。

ビードがタンク本体の内側に突出する凸状に成型されることによって、車両の走行中などにタンク本体外の障害物がビードに引っ掛ることが防止される。

ビードの両端がタンクロアの下壁を挟んで設けられるタンクロアの縦壁の上端まで延びて設けられることによって、タンクロア全体の剛性が高まる。つまり、当接部分の近傍の振動が抑制されるので、当接部分の摩耗を軽減することができる。このため、燃料タンクは、耐用年数が長くなる。

本発明の第１の実施形態に係る燃料タンクについて、図１から図３を参照して説明する。燃料タンク１０は、図１に示すように、タンク本体２０と、ポンプユニット３０と、ビード６１とを備えている。燃料タンク１０は、自動車の車体フレーム１１に取り付けられる。

車体フレーム１１は、車体前後方向に延びるサイドメンバ１４と、一対のタンク支持部材１５とを備えている。それぞれタンク支持部材１５は、サイドメンバ１４から外側へ向かって延びている。それぞれタンク支持部材１５には、上下方向にボルト１２が挿通される第１貫通孔１５ａが一対形成されている。それぞれタンク支持部材１５には、燃料タンク１０がボルト１２とナット１３とで締結される。

タンク本体２０は、図１に示すように、タンクアッパ２１と、タンクロア２２とを備えている。タンクアッパ２１は、タンク本体２０の上部を構成する部材であって、金属製である。タンクアッパ２１は、アッパ本体部２３と、アッパフランジ部２４とを備えている。アッパ本体部２３は、上方に向かって突出し、下方に向かって開口する形状に形成されている。アッパ本体部２３のアッパ上壁２３ａには、ポンプユニット３０が挿入される第２貫通孔２３ｂが形成されている。アッパフランジ部２４は、アッパ本体部２３の開口縁から外側へ向かって延びている。

タンクロア２２は、タンク本体２０の下部を構成する部材であって、金属製である。タンクロア２２は、図２に示すように、ロア本体部２５と、ロアフランジ部２６とを備えている。ロア本体部２５は、下方に向かって突出し、上方に向かって開口する形状であって、ロア下壁２７とロア縦壁２８とを備えている。ロア縦壁２８は、ロア下壁２７の周縁から上方へ向かって延びている。ロアフランジ部２６は、ロア本体部２５の開口縁から外側へ向かって延びている。

アッパフランジ部２４とロアフランジ部２６とは、重ね合わされて全周を溶接されて接合される。アッパフランジ部２４とロアフランジ部２６とは、ロア下壁２７の寸法が短い方向に沿う部位に、それぞれタンク側取付部２９が形成されている。それぞれタンク側取付部２９は、タンク支持部材１５に重なる。

それぞれタンク側取付部２９には、第１貫通孔１５ａと重なる位置にボルト１２が挿通される第３貫通孔２９ａが形成されている。それぞれタンク側取付部２９は、それぞれタンク支持部材１５にボルト１２とナット１３によって締結される。

ポンプユニット３０は、図３に示すように、タンク本体２０の内側に向かって取り付けられる。ポンプユニット３０は、上部と下部とが分割される構造であって、ポンプアッパ３１と、ポンプロア４０と、移動案内機構５１と、コイルばね５４とを備えている。

ポンプアッパ３１は、ポンプユニット３０の上部を構成する。ポンプアッパ３１は、タンクアッパ２１のアッパ上壁２３ａに形成される第２貫通孔２３ｂを通る形状に形成されている。ポンプアッパ３１の外縁には、外側へ向かって延びるポンプフランジ部３３が形成されている。ポンプフランジ部３３は、第２貫通孔２３ｂの縁に引っ掛る長さを有している。ポンプアッパ３１の上面には、吐出口３２が形成されている。吐出口３２は、タンク本体２０内の燃料を外部へ吐出する。

ポンプアッパ３１は、タンクアッパ２１に取り付けられる。ポンプアッパ３１の取付部構造は、ねじ座金３４と、パッキン３５と、プレート３６と、ポンプフランジ部３３とを備えている。

ねじ座金３４は、内側に第２貫通孔２３ｂと同形状の第４貫通孔３４ａが形成されている。ねじ座金３４は、周囲に上方へ向かって延びる複数のボルト３４ｂが組み付けられている。ねじ座金３４は、第４貫通孔３４ａが第２貫通孔２３ｂと重なるように、アッパ本体部２３のアッパ上壁２３ａの上面に溶接されている。プレート３６は、周囲にねじ座金３４のボルト３４ｂが挿通する複数の第５貫通孔３６ａが形成されている。

ポンプアッパ３１のタンクアッパ２１への取り付けは、図１に示すように、ねじ座金３４にパッキン３５が当てられる。ついで、ポンプユニット３０が第２貫通孔２３ｂに挿入される。このとき、ポンプアッパ３１のポンプフランジ部３３は、パッキン３５を介して第４貫通孔３４ａの縁に引っ掛る状態となる。

ついで、ポンプアッパ３１の上面側からプレート３６が重ねられ、ねじ座金３４とプレート３６とがボルト３４ｂとナット３７とによって締結される。ポンプアッパ３１は、ねじ座金３４とプレート３６との間に挟まれることによってタンクアッパ２１に取り付けられる。

ポンプロア４０は、タンクアッパ２１の第２貫通孔２３ｂを通る形状に形成されている。ポンプロア４０は、図３に示すように、ポンプ本体４１を備えている。ポンプ本体４１は、タンク本体２０内の燃料を吸い込む機能を有している。

ポンプ本体４１は、ポンプロア４０内に収容されている。ポンプ本体４１の吸い込み口は、ポンプロア４０のポンプ底部４０ａ近傍に開口している。ポンプ本体４１と吐出口３２とは、接続管４２によって連通している。これにより、ポンプ本体４１が吸い込んだ燃料は、吐出口３２から吐出される。ポンプロア４０の側面には、燃料の液面高さを計測するセンサのアーム部４３が取り付けられている。なお、図３の示される燃料タンク１０は、内側に燃料が収容されている状態である。

ポンプアッパ３１とポンプロア４０とは、移動案内機構５１によって連結されている。移動案内機構５１は、ポンプロア４０の移動方向を、ポンプアッパ３１から離れる方向およびポンプアッパ３１に近づく方向に案内する機能を有している。移動案内機構５１は、支柱５２と、筒５３とを備えている。

支柱５２は、一対用いられ、それぞれの一端がポンプアッパ３１において、ポンプロア４０と対向する端部に固定されている。筒５３は、支柱５２が移動可能に挿入される。筒５３は、一対用いられ、ポンプロア４０内において、支柱５２と対向する位置に組み込まれている。支柱５２は、筒５３の内側に軸方向に移動可能に挿入される。このため、ポンプロア４０は、移動案内機構５１によって、スライド伸縮可能にポンプアッパ３１から離れる方向およびポンプアッパ３１に近づく方向に移動する。

コイルばね５４は、ポンプロア４０をポンプアッパ３１から離れる方向に付勢する付勢手段の一例である。コイルばね５４は、一対用いられ、内側に支柱５２を軸方向に移動可能に収容している。コイルばね５４の一端は、ポンプアッパ３１に当接している。コイルばね５４の他端は、ポンプロア４０に当接している。このため、コイルばね５４は、ポンプロア４０をポンプアッパ３１から離れる方向、つまりタンクロア２２のロア下壁２７に向かって付勢している。ポンプロア４０のポンプ底部４０ａは、タンクロア２２のロア下壁２７に当接している。

ビード６１は、図２に示すように、タンクロア２２のロア下壁２７において、ポンプロア４０のポンプ底部４０ａと当接する当接部分２７ａをロア下壁２７の長手方向に挟む位置でかつ当接部分２７ａの近傍に１つずつ成型されている。それぞれビード６１は、タンク本体２０の内側に向かって突出する凸状に形成されている。それぞれビード６１は、ロア下壁２７の寸法の短い方向に沿って、ロア下壁２７を挟んで両側にそれぞれ設けられるロア縦壁２８の上端２８ａまでロア下壁２７とロア縦壁２８とを通って直線状に延びて形成されている。

なお、ロア下壁２７は、当接部分２７ａの近傍から周縁にかけて反り上がっている。このため、燃料タンク１０内の燃料は、残量が少なくなってもビード６１を越えて当接部分２７ａの近傍に集まるようになっており、ポンプユニット３０に吸い上げられるようになっている。

このように構成される燃料タンク１０は、タンクロア２２のロア下壁２７において、ポンプロア４０のポンプ底部４０ａとの当接部分２７ａの近傍を通って板厚方向に凸状に形成されたビード６１の両端がロア下壁２７の縁まで延びている。このため、ビード６１によって、当接部分２７ａの近傍の剛性が高まる。

このため、タンク本体２０の板厚を薄くして軽量化を施した場合であっても、自動車の走行中などの振動によって当接部分２７ａの近傍が振動することが抑制されるので、当接部分２７ａの摩耗を軽減することができる。それゆえ、燃料タンク１０は、上下分割式のポンプユニット３０を金属製のタンク本体２０に採用することができるとともに、タンク本体２０を軽量化することができる。同様に、ポンプユニット３０のポンプ底部４０ａの摩耗も抑制される。つまり、燃料タンク１０は、ポンプユニット３０で吸い上げることができない燃料を少なくすることができるとともに、耐用年数を長くすることができる。

ビード６１がロア下壁２７の寸法が短い方向に沿って直線状に形成されることによって、ロア下壁２７の寸法が短い方向の長さに対するロア下壁２７の厚みの割合がビード６１の高さ分大きくなるので、当接部分２７ａの近傍の剛性が高まる。つまり、当接部分２７ａの近傍の振動が抑制されるので当接部分２７ａの摩耗を軽減することができる。このため、燃料タンク１０の耐用年数を長くすることができる。

ビード６１は、当接部分２７ａをロア下壁２７の長手方向に挟む位置に１つずつ形成されているので、当接部分２７ａの近傍の剛性が高まる。つまり、当接部分２７ａの近傍の振動が抑制されるので当接部分２７ａの摩耗を軽減することができる。このため、燃料タンク１０の耐用年数を長くすることができる。

ビード６１は、タンク本体２０の内側へ向かって突出する凸状に形成されている。このため、自動車の走行中などにタンク本体２０外にある障害物がビード６１に引っ掛ることない。

ビード６１の両端が、ロア縦壁２８の上端２８ａまで延びることによって、タンクロア２２全体の剛性が高まる。つまり、ロア下壁２７の縁近傍の剛性が高まるので、当接部分２７ａの近傍の振動が抑制され、当接部分２７ａの摩耗を軽減することができる。このため、燃料タンク１０の耐用年数を長くすることができる。

次に、本発明の第２の実施形態に係る燃料タンク１０について図４を参照して説明する。なお、第１の実施形態と同様な機能を有する構成については同一の符号を付して説明を省略する。

当接部分２７ａには、図４に示すように、補強部材６２が設けられている。補強部材６２は、ポンプロア４０のポンプ底部４０ａと当接し、ポンプ底部４０ａがロア下壁２７に直接当接することを防止している。

本実施形態では、当接部分２７ａに補強部材６２が設けられることによって、タンクロア２２の摩耗が防止されるので、燃料タンク１０の耐用年数を長くすることができる。

なお、第１の実施形態および第２の実施形態において、移動案内機構５１は、前記した構造に限定されるものではない。ようは、ポンプロア４０の移動をポンプアッパ３１から離れる方向に案内する機能を有していればよい。付勢手段は、コイルばね５４に限定されるものではない。ようは、ポンプロア４０のポンプ底部４０ａをタンクロア２２のロア下壁２７に当接させるように付勢する機能を有していればよい。

ポンプアッパ３１の取付部構造は、前記した構造に限定されるものではない。例えば、ポンプアッパ３１とタンクアッパ２１とがお互いに螺合する螺合構造を有しており、該螺合構造によってポンプアッパ３１がタンクアッパ２１に取り付けられてもよい。

ビード６１は、当接部分２７ａを挟む位置に１つずつ成型されているが、これに限定されるものではない。ビード６１は、当接部分２７ａを挟む位置に、それぞれ複数成型されてもよい。この場合もタンクロア２２のロア下壁２７の剛性が高まり、当接部分２７ａの近傍の振動が抑制されるので当接部分２７ａの摩耗を軽減することができる。このため、燃料タンク１０の耐用年数を長くすることができる。

本発明の第１の実施形態に係る燃料タンクを示す斜視図。 図１に示すタンクロアを示す斜視図。 図１に示す燃料タンクの一部を切り欠いて示す側面図。 本発明の第２の実施形態に係るタンクロアを示す斜視図。

符号の説明

１０…燃料タンク、１１…車体フレーム、２０…タンク本体、２１…タンクアッパ、２２…タンクロア、２３ａ…アッパ上壁（上壁）、２４…アッパフランジ部（フランジ部）、２６…ロアフランジ部（フランジ部）、２７…ロア下壁（下壁）、２７ａ…当接部分、２８…ロア縦壁（縦壁）、３０…ポンプユニット、３１…ポンプアッパ（上部）、４０…ポンプロア（下部）、４０ａ…ポンプ底部（底部）、５４…コイルばね（付勢手段）、６１…ビード、６２…補強部材。

Claims (6)

1. タンクアッパとタンクロアとが外周部で上下方向にフランジ部で接合されて形成されて車体フレームに前記フランジ部で締結される金属製のタンク本体と、
   スライド伸縮可能に上部と下部とに分割されて、前記上部が前記タンクアッパの上壁を貫通して取り付けられ、前記下部が付勢手段によって下方に付勢され、前記タンクロアの下壁に底部が当接するポンプユニットと、
   前記タンクロアの板厚方向に凸状に成型され、前記底部が当たる当接部分の近傍を通って両端が前記下壁の縁まで設けられる少なくとも１つのビードと
   を備えることを特徴とする燃料タンク。
2. 前記ビードは、前記下壁の寸法の短い方向に沿って直線状に設けられることを特徴とする請求項１に記載の燃料タンク。
3. 前記ビードは、前記当接部分を挟む位置に少なくとも１つずつ設けられることを特徴とする請求項１に記載の燃料タンク。
4. 前記当接部分に補強部材を設けることを特徴とする請求項１に記載の燃料タンク。
5. 前記ビードは、前記タンク本体の内側に突出する凸状に成型されることを特徴とする請求項１に記載の燃料タンク。
6. 前記ビードの前記両端は、前記下壁を挟んで設けられる前記タンクロアの縦壁の上端まで延びて設けられることを特徴とする請求項１に記載の燃料タンク。

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