JP2006207446A - 燃料タンク内のセパレータ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 汎用性の高い燃料タンク内のセパレータ構造を得る。
【解決手段】 セパレータ構造１２は、セパレータ本体１６と、複数のブラケット１８とで構成される。セパレータ本体１６は、可撓性を有しており、燃料タンク１４の形状に合わせて、燃料流動を抑制する効果の高い形状（流動音の発生を効果的に防止できる形状）へと変形させることができる。ブラケット１８の保持湾曲部３０、３２でセパレータ本体１６の円形リブ２０を保持させると共に、ブラケット１８を燃料タンク１４に溶接して、セパレータ本体１６を燃料タンク１４に取り付ける。
【選択図】 図１

Description

本発明は、燃料タンク内のセパレータ構造に関する。

自動車等の燃料タンク内には、燃料の流動を抑制する等の目的で、いわゆるセパレータが取り付けられることがある。たとえば特許文献１には、上部ガイド板や下部ガイド板等を備えたバッフルプレートを、タンク内部にスポット溶接等により接合した自動車用の燃料タンクが記載されている。

しかし、特許文献１に記載の構造では、燃料タンクの形状に合わせてバッフルプレートを専用の形状に形成しなければならず、汎用性が低い。
特開平８−２４４４８１号公報

本発明は上記事実を考慮し、汎用性の高い燃料タンク内のセパレータ構造を得ることを課題とする。

請求項１に記載の発明では、可撓性を有し、燃料タンク内に配置されるセパレータ本体と、燃料タンクに固定されると共に前記セパレータ本体を保持する保持部材と、を有することを特徴とする。

したがって、セパレータ本体が保持部材を介して燃料タンク内に取り付けられる。セパレータ本体は可撓性を有しており、変形させることができるので、形状の異なる燃料タンクに対応できる。また、保持部材も、燃料タンク内への固定とセパレータ本体の保持ができれば十分であるので、燃料タンクの形状による影響を受けることが少ない。すなわち、セパレータ本体及び保持部材を複数種の燃料タンクで共通化できるので、汎用性が高くなる。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記保持部材を複数備えていることを特徴とする。

複数の保持部材によってセパレータ本体が燃料タンク内に取り付けられることになるので、より確実な取り付けが可能になる。

また、保持部材の位置や向き等を工夫することで、セパレータ本体を種々の形状で取付けでき、形状の自由度が高くなる。

請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の発明において、前記セパレータ本体が、複数の前記保持部材の配設方向が長手方向となる形状とされると共に、この長手方向に沿って滑らかに変形可能とされていることを特徴とする。

この「滑らかに変形可能」とは、変形によって急激な変曲部が生じないことをいう。このため、セパレータ本体を長手方向に沿って滑らかに変形させることができ、形状の自由度がさらに高くなる。そして、長手方向に沿って変形されたセパレータ本体の形状を、燃料タンク内に固定された複数の保持部材によって維持できる。

請求項４に記載の発明では、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明において、前記セパレータ本体の前記保持部材に保持される部位の少なくとも一部に、このセパレータ本体の剛性を高くする高剛性化手段、が設けられていることを特徴とする。

したがって、高剛性化手段が設けられた箇所では、高い剛性でより確実に保持部材に保持される。

請求項５に記載の発明では、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の発明において、前記セパレータ本体の前記保持部材に保持される部位以外の少なくとも一部に、このセパレータ本体の剛性を低下させる低剛性化手段、が設けられていることを特徴とする。

この低剛性化手段によってセパレータ本体の変形追従性が高くなるので、セパレータ本体をより変形させやすくなる。また、燃料タンク内の燃料が低剛性化手段に接触している場合には、燃料の流動によるセパレータ本体の変形や変位を低剛性化手段が設けられた部位で吸収することができる。たとえば、保持部材に保持されている部位に対して、この変形や変位に起因する入力を抑制することができる。

請求項６に記載の発明では、請求項４に記載の発明において、前記高剛性化手段が、前記セパレータ本体の長手方向に沿ってセパレータ本体を局所的に厚肉とするリブ、であることを特徴とする。

このように、セパレータ本体にリブを形成するだけで、高剛性化手段を容易に構成できる。

請求項７に記載の発明では、請求項６に記載の発明において、前記保持部材が、前記リブが嵌合される嵌合手段、を備えていることを特徴とする。

保持部材の嵌合手段にリブを嵌合させるだけの簡単な構成で、保持部材でセパレータ本体を保持することができる。

請求項８に記載の発明では、請求項６又は請求項７に記載の発明において、前記セパレータ本体に、前記リブの長手方向と同方向に所定間隔を空けて複数の被係合手段が設けられ、前記保持部材に、前記被係合手段と係合する係合手段、が設けられていることを特徴とする。

したがって、セパレータ本体の被係合手段と、保持部材の係合手段とを係合させて、保持部材をセパレータ本体に対し位置合わせすることができる。

請求項９に記載の発明では、請求項８に記載の発明において、前記リブが前記セパレータ本体の長手方向に沿って略同一断面とされ、複数の前記係合手段が略同一形状で、且つ前記リブから略同一距離に形成されていることを特徴とする。

リブをセパレータ本体の長手方向に沿って略同一形状とすることで、保持部材がリブを保持した状態でもリブに沿って容易に移動させることができる。

また、複数の係合手段が略同一形状で、リブから略同一距離に形成されているので、被係合手段を有する複数の保持部材として、共通のものを使用できる。これにより、セパレータ本体と保持部材の汎用性がさらに高くなる。

なお、上記の「略同一形状」及び「略同一距離」とは、共通の保持部材を使用することが可能であれば、厳密に同一形状及びリブから同一距離とされていなくてもよいものを含む趣旨である。

本発明は上記構成としたので、汎用性の高い燃料タンク内のセパレータ構造を得ることができる。

図１には、本発明の一実施形態の燃料タンク内のセパレータ構造（以下、単に「セパレータ構造」という）１２が示されている。このセパレータ構造１２は、セパレータ本体１６と、複数のブラケット１８とで構成されており、燃料タンク１４内において、所定の形状でセパレータ本体１６が配置されることで、燃料の流動を抑制し、流動音の発生を防止するために用いられる。

セパレータ本体１６は、可撓性を有し、且つ燃料に対する耐性がある樹脂材料によって略長方形の板状に形成されている。可撓性を有する樹脂材料で形成されたことで、セパレータ本体１６は、全体として滑らかに変形可能となっており、たとえば、セパレータ本体１６の全体を曲げたときであっても、部分的に屈曲するような箇所（変曲部）が存在しない。

図２にも示すように、セパレータ本体１６の２つの長辺の一方（図１では上辺）には、断面が円形の円形リブ２０が形成されており、セパレータ本体１６がこの長辺に沿って部分的に厚肉となっている。円形リブ２０によってセパレータ本体１６の剛性が局所的に高くなっている。円形リブ２０は、長辺の一端から他端まで連続して、同一の断面形状を有するように形成されている。

円形リブ２０と対向する側の長辺には、この長辺と直交する方向に、且つ長辺に沿って一定間隔をあけて、複数のスリット２２が形成されている。このスリット２２によって、セパレータ本体１６の剛性が局所的に低くなっている。

円形リブ２０から一定間隔をあけた位置には、セパレータ本体１６を貫通する複数の位置決め穴２４が、円形リブ２０と同方向に一定間隔をあけて形成されている。位置決め穴２４は全て同一形状で、且つ円形リブ２０から同一の距離に形成されており、ブラケット１８の係合凸部３４が嵌合可能となっている。

ブラケット１８のそれぞれは金属製とされ、図３にも示すように、端面略「Ｌ」字状に形成されており、短辺部１８Ｓが、燃料タンク１４のタンクアッパー１４Ｕに対し溶接等で固定される固定用とされている。

ブラケット１８の長辺部１８Ｌは、ブラケット１８の幅方向中央に位置する１本の中央挟持片２６と、幅方向端部に位置する２本の端部挟持片２８と、で構成されており、図２に示すように、中央挟持片２６と端部挟持片２８との間で、セパレータ本体１６を挟持することができる。特に、これらの中央挟持片２６及び端部挟持片２８は板バネとして作用し、セパレータ本体１６をバネ力で確実に挟持できるように、それぞれの形状が決められている。

中央挟持片２６と端部挟持片２８の根元部分（短辺部１８Ｓとの境界部分）近傍には、セパレータ本体１６の円形リブ２０を保持するため保持湾曲部３０、３２が形成されている。中央挟持片２６の保持湾曲部３０と、端部挟持片２８の保持湾曲部３２とは、図２に示すようにブラケット１８を側方から見て、互いに反対方向外側へ凸になるように弧状に湾曲されている。そして、中央挟持片２６と端部挟持片２８とでセパレータ本体１６を挟持したときに、保持湾曲部３０、３２によって、円形リブ２０を挟み込むようにして保持することができる。このとき、円形リブ２０はセパレータ本体１６の長辺に沿って同一の断面を有するように形成されているので、保持湾曲部３０、３２で円形リブ２０を保持した状態を維持しつつ、ブラケット１８を円形リブ２０（すなわちセパレータ本体１６の長手方向）に沿って移動させることができる。

中央挟持片２６の先端近傍には、保持湾曲部３０、３２が円形リブ２０を保持したときに、位置決め穴２４に嵌合する係合凸部３４が形成されている。このとき、中央挟持片２６のバネ力で嵌合状態が維持され、不用意に係合凸部３４が位置決め穴２４から抜けることはないが、これに抗してブラケット１８に対し円形リブ２０に沿った方向の力を作用させると、係合凸部３４が位置決め穴２４から抜け出て、ブラケット１８が移動可能となる。ただし、この状態でも保持湾曲部３０、３２が円形リブ２０を保持しているので、ブラケット１８がセパレータ本体１６から完全に脱落することはない。

中央挟持片２６及び端部挟持片２８のそれぞれの先端部には、ブラケット１８を側方からみて、互いに離間する方向へと屈曲された誘い込み部３６が形成されている。誘い込み部３６が形成された箇所では、中央挟持片２６と端部挟持片２８との間隔が末広がり状に広がっているので、ここからセパレータ本体１６を中央挟持片２６と端部挟持片２８との間に容易に挿し入れることができる。

次に、本実施形態のセパレータ構造１２の作用を説明する。

燃料タンク１４内にセパレータ本体１６を取り付けるには、まず、あらかじめ複数個のブラケット１８を、セパレータ本体１６が所望の形状となるように、燃料タンク１４の所定位置に溶接で固定しておく。

次に、ブラケット１８の保持湾曲部３０、３２でセパレータ本体１６の円形リブ２０を保持させると共に、係合凸部３４を位置決め穴２４に嵌合させて（いわゆるスナップフィット固定）、ブラケット１８でセパレータ本体１６を保持させる。単に中央挟持片２６及び端部挟持片２８でセパレータ本体１６を挟持するのではなく、剛性の高い円形リブ２０を保持湾曲部３０、３２で保持するので、高い剛性で保持できる。

なお、全ての位置決め穴２４に対応してブラケット１８を配置する必要はなく、後述するように、セパレータ本体１６の変形形状を維持でき、且つ燃料タンク１４に確実に取り付けできる程度の位置及び数で十分である。

また、最初にセパレータ本体１６にブラケット１８を取り付けた後、ブラケット１８を、セパレータ本体１６が所定形状となる位置で、燃料タンク１４の所望の位置に溶接等で固定してもよい。

以上により、セパレータ本体１６が、複数のブラケット１８で位置決めされて保持された状態で、燃料タンク１４内に取り付けられる。セパレータ本体１６により、燃料タンク１４内での燃料の流動が抑制され、流動音の発生が防止される。

特に、本実施形態のセパレータ本体１６は可撓性を有する樹脂材料で形成されているので、所望の形状に変形させて、燃料タンク１４内に取り付けることができる。しかも、セパレータ本体１６に形成されたスリット２２によって、セパレータ本体１６の剛性が局所的に低くなっているので、流動音防止効果の高い形状への変形が容易である。変形後のセパレータ本体１６の形状復元力もスリット２２によって小さくなるので、ブラケット１８への入力も小さくなり、ブラケット１８によるセパレータ本体１６の保持状態を確実に維持できる。

また、所望の位置でブラケット１８を位置決めし、このブラケット１８を介して燃料タンク１４に取り付けることで、セパレータ本体１６の変形形状を維持できる。たとえば、形状の異なる燃料タンク１４に対しても、同一構造のセパレータ本体１６及びブラケット１８を使用し、組み付け時にセパレータ本体１６の形状を変えるだけで、種々の燃料タンク１４に対し燃料流動を抑制する効果の高い形状（流動音の発生を効果的に防止できる形状）で取り付けでき、汎用性が高くなる。図４（Ａ）に示すように、セパレータ本体１６を平面視にて渦巻状（袋小路状）として、燃料の流動を効果的に抑制することも容易である。汎用性が高いので、少ない種類のセパレータ本体１６で多くの種類の燃料タンク１４に対応でき、全体として製造コスト（金型等の費用）も少なくなる。

これに対し、図４（Ｂ）に示すように金属製のセパレータ７２を使用した場合には、あらかじめ燃料タンクの種類ごとに専用形状のセパレータをプレス等で成形しなければならないので、形状の自由度が小さく、汎用性も低い。しかも、プレスで成形する場合には、一般に２回の曲げ加工（２工程）までは容易であるが、３回以上の曲げ加工（３工程以上）では、プレス型はその構造上、非常に複雑且つ高価になり、実質的に手加工をする必要が生じることも多い。プレスでは上記のように渦巻状に形成する際にも、型の抜き方向に対して負角になる場合には、順送プレス設備での成形も困難若しくは不可能となる。追加で手加工等を行うと、量産が難しくなり、コスト高を招く原因となる（したがって（図４（Ｂ）では金属板を２箇所の屈曲部７２Ｂで鈍角に屈曲させただけの形状となっている）。燃料流動を抑制する効果を高めるためには、より多くのセパレータが必要となることもある。

しかも、本実施形態では、断面形状が一定の円形リブ２０と、全て同一形状の位置決め穴２４を形成することで、複数のブラケット１８も全て同一のものを使用できる。すなわち、ブラケット１８としても汎用性が高くなる。

また、図４（Ｂ）に示す金属製のセパレータ７２を使用した場合、これに対応してたとえば図５に示す形状のブラケット７４を使用することになるが、このような形状のブラケット７４では、その構造上、セパレータ７２と燃料タンクとの隙間Ｄ２が大きくなってしまい、流動音を抑制する効果を高めることが難しいことがある。これに対し、本実施形態では、セパレータ本体１６と燃料タンク１４との隙間Ｄ１（図２及び図３参照）を小さくできるので、流動音抑制効果が高くなる。

セパレータ本体１６が取り付けられた燃料タンク１４においても燃料は流動するため、燃料がセパレータ本体１６に接触している部分では、この流動燃料による外力をセパレータ本体１６が受ける。しかし、セパレータ本体１６に形成されたスリット２２によってセパレータ本体１６の剛性が局所的に低くなっているため、セパレータ本体１６の変形がこのスリット形成部位で吸収される。ブラケット１８への入力も小さくなるので、ブラケット１８によるセパレータ本体１６の保持状態を確実に維持できる。

また、セパレータ本体１６は円形リブ２０によって剛性が高められているので、ブラケット１８との擦れ等による摩耗や破断が防止される。

さらに、ブラケット１８は、係合凸部３４が位置決め穴２４に嵌合することでセパレータ本体１６の所定位置に位置決めされているので、不用意にブラケット１８の位置がずれることはない。

なお、上記では、１つのセパレータ本体１６を複数のブラケット１８で保持する構成を例に挙げたが、セパレータ本体１６を燃料タンク１４に確実に取り付けることが可能であれば、１つのセパレータ本体１６に対し１つのブラケット１８を使用してもよい。この場合、１つのブラケット１８で、セパレータ本体１６を変形させた状態に維持することは難しいが、たとえば、燃料タンク１４の側壁や底板にセパレータ本体１６の一部が接触するようにしたり、形状維持のための部材を追加したりすればよい。

また、上記では、セパレータ本体１６の円形リブ２０を、一方の長辺の全体（一端から他端）にわたって連続する形状としたが、円形リブ２０を局所的にのみ形成する（たとえば、位置決め穴２４に対応した部位に形成する）構成であっても、本発明の高剛性化手段としては作用するので、セパレータ本体１６の剛性を局所的に高くすることができる。もちろん、上記実施形態のように、一方の長辺の全体にわたって断面同一形状で形成することが好ましい。

同様に、スリット２２も、セパレータ本体１６の他方の長辺の全体にわたって形成されている必要はなく、他方の長辺の一部や、セパレータ本体１６の中央部分、短辺等、ブラケット１８によって保持されない部分の少なくとも一部に形成されていてもよい。もちろん、上記実施形態のように、セパレータ本体１６の他方の長辺の全体にわたって形成されていれば、セパレータ本体１６をより変形させやすくなるので、好ましい。また、セパレータ本体１６の他方の長辺は、燃料タンク１４内において実質的に下方に位置するので、燃料の量が少なくなったときでも、燃料がセパレータ本体１６に接触している可能性が高い。したがって、燃料の流動によるセパレータ本体１６の変形を、燃料減少時においても確実に吸収する観点からも、セパレータ本体１６の他方の長辺にスリット２２を形成することが好ましい。

本発明の高剛性化手段としても、上記の円形リブ２０に限定されず、要するにセパレータ本体１６の剛性を局所的に高めて、ブラケット１８による保持をより確実なものとできればよいが、セパレータ本体１６を部分的に厚肉としてリブを形成すれば、簡単な構成で剛性を高めることができ、好ましい。リブとしては、断面円形である必要はなく、たとえば多角形状であってもよい。

同様に、本発明の低剛性化手段としても上記のスリット２２に限定されず、要するにセパレータ本体１６の剛性を局所的に低下させて、セパレータ本体１６の変形追従性を高くあうる（変形しやすくする）ものであればよいが、上記実施形態のようにスリット２２を形成すれば、簡単な構成で剛性を低くすることができ、好ましい。スリット２２の他には、セパレータ本体１６の厚みを部分的に薄くして剛性を低くする構成も挙げられる。

本発明の一実施形態のセパレータ構造を一部破断した燃料タンクと共に示す斜視図である。 本発明の一実施形態のセパレータ構造をブラケット近傍で拡大して示す断面図である。 本発明の一実施形態のセパレータ構造を構成するブラケットを示す斜視図である。 （Ａ）は本発明の一実施形態のセパレータ構造によるセパレータ形状の一例を示す平面図、（Ｂ）は比較例のセパレータ構造によるセパレータ形状の一例を示す平面図である。 従来のセパレータ構造のブラケットを示す斜視図である。

符号の説明

１２ セパレータ構造
１４ 燃料タンク
１４Ｕ タンクアッパー
１６ セパレータ本体
１８ ブラケット
１８Ｓ 短辺部
１８Ｌ 長辺部
２０ 円形リブ（高剛性化手段）
２２ スリット（低剛性化手段）
２４ 位置決め穴（被係合手段）
２６ 中央挟持片
２８ 端部挟持片
３０ 保持湾曲部（嵌合手段）
３２ 保持湾曲部（嵌合手段）
３４ 係合凸部（係合手段）
３６ 誘い込み部
７２ セパレータ
７２Ｂ 屈曲部
７４ ブラケット

Claims (9)

1. 可撓性を有し、燃料タンク内に配置されるセパレータ本体と、
   燃料タンクに固定されると共に前記セパレータ本体を保持する保持部材と、
   を有することを特徴とする燃料タンク内のセパレータ構造。
2. 前記保持部材を複数備えていることを特徴とする請求項１に記載の燃料タンク内のセパレータ構造。
3. 前記セパレータ本体が、複数の前記保持部材の配設方向が長手方向となる形状とされると共に、この長手方向に沿って滑らかに変形可能とされていることを特徴とする請求項２に記載の燃料タンク内のセパレータ構造。
4. 前記セパレータ本体の前記保持部材に保持される部位の少なくとも一部に、このセパレータ本体の剛性を高くする高剛性化手段、
   が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の燃料タンク内のセパレータ構造。
5. 前記セパレータ本体の前記保持部材に保持される部位以外の少なくとも一部に、このセパレータ本体の剛性を低下させる低剛性化手段、
   が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の燃料タンク内のセパレータ構造。
6. 前記高剛性化手段が、前記セパレータ本体の長手方向に沿ってセパレータ本体を局所的に厚肉とするリブ、であることを特徴とする請求項４に記載の燃料タンク内のセパレータ構造。
7. 前記保持部材が、前記リブが嵌合される嵌合手段、を備えていることを特徴とする請求項６に記載の燃料タンク内のセパレータ構造。
8. 前記セパレータ本体に、前記リブの長手方向と同方向に所定間隔を空けて複数の被係合手段が設けられ、
   前記保持部材に、前記被係合手段と係合する係合手段、が設けられていることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の燃料タンク内のセパレータ構造。
9. 前記リブが前記セパレータ本体の長手方向に沿って略同一断面とされ、
   複数の前記係合手段が略同一形状で、且つ前記リブから略同一距離に形成されていることを特徴とする請求項８に記載の燃料タンク内のセパレータ構造。

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