JP2006248367A - 樹脂製バッフルプレート - Google Patents

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    • B60K2015/0775Fuel tanks with means modifying or controlling distribution or motion of fuel, e.g. to prevent noise, surge, splash or fuel starvation for reducing movement or slash noise of fuel

Abstract

【課題】燃料が揺動した際の騒音や衝撃を効果的に吸収することができる樹脂製バッフルプレートを提供する。
【解決手段】この樹脂製バッフルプレート10は、燃料タンク1の天井壁3bに固定される固定部20と、固定部20から垂下するプレート部30とを有し、プレート部30には複数の切込み32が所定間隔で設けられ、この切込み32によって下縁部が短冊状をなしている。そのため、燃料タンク1内の燃料Fが揺動すると、プレート部30の下縁部が弾性変形して、燃料Fからの衝撃荷重を吸収し、燃料Fの勢いを弱めて騒音の発生を防止すると共に、バッフルプレート10と天井壁3bとが接合した部分の接合強度を維持できる。
【選択図】 図1

Description

本発明は、金属製燃料タンク内に取付けられ、金属製燃料タンク内の燃料が揺動した際に発生する騒音や衝撃を吸収するための樹脂製バッフルプレートに関する。
自動車等の燃料タンク内には、燃料タンク内の燃料が揺動する際に、揺動した燃料を燃料タンクの内壁に直接衝突させないようにして、騒音や衝撃を吸収するバッフルプレートが配置されている。
例えば、金属製の燃料タンクには、複数の孔が形成されたプレート部と、このプレート部の端部から折れ曲がって外側に広がるフランジ部とで構成された、金属製のバッフルプレートが用いられている。このバッフルプレートは、フランジ部を燃料タンクの天井壁又は底壁にスポット溶接等により溶接して、燃料タンクの天井壁又は底壁から突出させるようにしている。
また、下記特許文献1には、金属製燃料タンク内の底部に樹脂製のバッフルプレート(特許文献1においては、バッフル構成部材)を、金属および樹脂に対し接着性をもつ接着性樹脂層を介して、燃料タンク本体の底部上面と接合した自動車用燃料タンクが開示されている。なお、このバッフルプレートも、板形状のプレート部と、プレート部の端部から外側に広がるフランジ部とで構成されている。
特開平11−105557号公報
バッフルプレートは、揺動した燃料が衝突することにより、大きな衝撃荷重を受けるので、金属板を山型に折り曲げたり、折り曲げた部分に帯状の凸部を形成するビード加工を施したりして、補強することが多かった。しかしながら、このような補強を施した場合、コストが増加したり、設置スペースを取ったりする不都合が生じる。
また、特許文献1のバッフルプレートでは、樹脂製であるが、単なる板形状をなしているため、燃料の衝撃荷重を受けやすく、プレート部とフランジ部との連結部に衝撃荷重が集中して、取付け部の強度に不安があった。
したがって、本発明の目的は、燃料が揺動した際の騒音や衝撃を効果的に吸収することができ、かつ、製造コストや設置スペースを低減できる樹脂製バッフルプレートを提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明の第1は、金属製燃料タンクの天井側の内壁に固定され、前記金属製燃料タンク内に充填された燃料中へ垂れ下がって、前記燃料が揺動した際の騒音や衝撃を吸収する樹脂製バッフルプレートにおいて、前記天井側の内壁に固定される固定部と、この固定部から垂下するプレート部とを有し、前記プレート部には、下端縁から上方に向かって途中まで伸びる複数の切込みが所定間隔で形成され、この切込みによって下縁部が短冊状をなしていることを特徴とする樹脂製バッフルプレートを提供するものである。
上記第1の発明によれば、燃料タンク内の燃料が揺動してプレート部に衝突すると、短冊状をなしたプレート部の下縁部が弾性変形するので、燃料からの衝撃荷重を極力吸収して、燃料の勢いを弱めて騒音の発生を防止することができる。また、プレート部の下縁部が弾性変形しやすくなっているので、プレート部基端に応力が集中しにくくなり、バッフルプレートと燃料タンクの天井壁とが接合した部分の接合強度を維持できる。
本発明の第2は、金属製燃料タンクの天井側の内壁に固定され、前記金属製燃料タンク内に充填された燃料中へ垂れ下がって、前記燃料が揺動した際の騒音や衝撃を吸収する樹脂製バッフルプレートにおいて、前記天井側の内壁に固定される固定部と、この固定部から所定間隔で互いに平行に垂下する複数のサポート板と、このサポート板の両面から垂直にかつ幅方向を上下に向けて突設された複数の小翼部とを有していることを特徴とする樹脂製バッフルプレートを提供するものである。
上記第2の発明によれば、小翼部はサポート板から垂直に延出しているので、小翼部とサポート板とは、弾性変形する方向が互いに直交する方向となる。そのため、燃料タンク内の燃料がどのように揺動しても、サポート板及び/又は小翼部が弾性変形して、燃料からの衝撃荷重を吸収し、燃料の勢いを弱めて騒音の発生を防止すると共に、バッフルプレートと燃料タンクの天井壁とが接合した部分の接合強度を維持可能となる。
本発明の第3は、金属製燃料タンクの天井側の内壁に固定され、前記金属製燃料タンク内に充填された燃料中へ垂れ下がって、前記燃料が揺動した際の騒音や衝撃を吸収する樹脂製バッフルプレートにおいて、前記天井側の内壁に固定される固定部と、この固定部から所定間隔で互いに平行に垂下する複数のサポート板と、このサポート板の両面から垂直に突出した複数の櫛歯状突起とを有していることを特徴とする樹脂製バッフルプレートを提供するものである。
上記第3の発明によれば、櫛歯状突起はサポート板から垂直に延出しているので、櫛歯状突起とサポート板とは、弾性変形する方向が互いに直交する方向となる。そのため、燃料タンク内の燃料がどのように揺動しても、サポート板及び/又は小翼部が弾性変形して、燃料からの衝撃荷重を吸収し、燃料の勢いを弱めて騒音の発生を防止すると共に、バッフルプレートと燃料タンクの天井壁とが接合した部分の接合強度を維持可能となる。また、櫛歯状突起は、前記第2の発明の小翼部よりも数多く設けることができるので、より効果的に衝撃荷重の緩和を図れる。
本発明の第4は、金属製燃料タンクの天井側の内壁に固定され、前記金属製燃料タンク内に充填された燃料中へ垂れ下がって、前記燃料が揺動した際の騒音や衝撃を吸収する樹脂製バッフルプレートにおいて、前記天井側の内壁に固定される固定部と、この固定部から垂下するプレート部とを有し、前記プレート部は、発泡樹脂で形成されていることを特徴とする樹脂製バッフルプレートを提供するものである。
上記第4の発明によれば、プレート部が発泡樹脂で形成されているので、全体的に弾性変形しやすく、燃料からの衝撃荷重を効果的に吸収し、燃料の揺動に伴う騒音の発生を防止することができる。
本発明の第5は、金属製燃料タンクの天井側の内壁に固定され、前記金属製燃料タンク内に充填された燃料中へ垂れ下がって、前記燃料が揺動した際の騒音や衝撃を吸収する樹脂製バッフルプレートにおいて、前記天井側の内壁に固定される固定部と、この固定部から垂下するプレート部とを有し、前記プレート部には、所定の幅で上下方向に伸びる複数のスリットが所定間隔で形成されていることを特徴とする樹脂製バッフルプレートを提供するものである。
上記第5の発明によれば、プレート部に複数のスリットを設けたので、プレート部が弾性変形しやすくなると共に、揺動によって衝突する燃料を効果的に拡散させるので、燃料からの衝撃荷重を効果的に吸収でき、騒音の発生を防止できる。
本発明の樹脂製バッフルプレートによれば、プレート部の下縁部を短冊状にしたり、サポート板の両面に小翼部や櫛歯状突起を設けたり、プレート部を発泡樹脂で形成したり、スリットを設けたことにより、燃料タンク内の燃料が揺動して衝突したときの衝撃荷重を効果的に吸収し、燃料の勢いを弱めて騒音の発生を防止すると共に、バッフルプレートと燃料タンクの天井壁とが接合した部分に応力が集中することを避けて、接合強度を維持できる。
以下、図面を参照して、本発明の樹脂製バッフルプレートの一実施形態を説明する。
本発明の樹脂製バッフルプレート(以下、バッフルプレートという)は、図2に示すように、金属製燃料タンク1(以下、燃料タンク1という)の天井側の内壁に固定されて、燃料タンク1内に充填された燃料F中へ垂れ下がって、燃料Fが揺動した際の衝撃を緩和し、騒音の発生を防止するものである。この燃料タンク1は、ロアタンク2と、アッパータンク3とからなり、各タンク2、3の開口部周縁から広がったフランジ部2a、3aを突き合わせて、溶着等によって一体化されている。この燃料タンク1の天井側の内壁、すなわち、アッパータンク3の天井壁3bには、燃料タンク1内の燃料蒸気圧が所定値を超えたときに、燃料蒸気をキャニスター等に逃がす燃料蒸気配管4等が取付けられている。なお、ロアタンク2の底壁2bが燃料タンクの底部をなしている。
図1、2には、本発明のバッフルプレートの第1の実施形態が示されている。
このバッフルプレート10は、扁平な帯形状をなして、アッパータンク3の天井壁3bに固定される固定部20と、この固定部20の長手方向に沿って、そのほぼ中央から垂下する板状のプレート部30とから形成されている。
プレート部30には、ロアタンク2の底壁2b側に位置する下端縁から上方に向かって、その途中まで伸びる複数の切込み31が所定間隔で設けられている。そのため、プレート部30は、その下縁部が図1に示すような短冊状をなしている。この実施形態の場合、プレート部30には切込み31が2つ形成されているが、それ以上設けてもよい。そして、プレート部30の下縁部は、切込み31が設けられることによって、矢印Aで示すようにより弾性変形しやすくなっている。
上記の固定部20及びプレート部30は樹脂材料によって一体成形されている。この樹脂材料としては、焼き付け塗装工程における耐熱性等を考慮して、耐熱性の高い樹脂、例えば、6−ナイロン、6,6−ナイロン、芳香族ナイロン等のポリアミド系樹脂、PBT(ポリブチレンテレフタート)等が好ましく採用される。また、これらの樹脂材料は、ガラス繊維等で補強されたものであってもよい。
上述したバッフルプレート10は、金属ブラケット50(以下、ブラケット50という)を介して、燃料タンク1の天井壁3bに取付けられることとなる。この実施形態におけるブラケット50は、図1に示すように、バッフルプレート10の固定部20の長手方向両側を天井壁3bとの間に挟み込む形状をなした、金属製の一対の取付け片51、51から構成されている。各取付け片51は、固定部20の長手方向に沿って所定長さで伸びる押え部52と、この押え部52の長手方向の一端から立ち上がり、L字状に屈曲して押え部52の外側に延出したフランジ部53とからなる。また、押え部52の上面には、その長手方向に直交する方向から見たときに、山型に突出した形状をなすビード52cが、所定間隔をおいて設けられている。
そして、バッフルプレート10を燃料タンク1の天井壁3bに取付ける際には、まず、アッパータンク3の天井壁3bに、バッフルプレート10の固定部20を当接させ、各ブラケット50の押え部52を固定部20の両側辺上に押し当て、各ブラケット50のフランジ部53を天井壁3bの所定位置に当接させる。その状態でアッパータンク3の天井壁3bに、ブラケット50のフランジ部53をスポット溶接等によって溶着することによって、バッフルプレート10を、ブラケット50を介して天井壁3bに固定する。
この際、ブラケット50のビード52cが、バッフルプレート10の固定部20に局部的に強く押圧されるので、バッフルプレート10のガタツキを少なくして、天井壁3bに確実に固定することができる。なお、ブラケット50は、固定部20の長手方向に複数個配置してもよく、バッフルプレート10を安定して固定可能であればよい。また、ブラケット50を、予めアッパータンク3の天井壁3bに溶着しておき、後からバッフルプレート10の固定部20をスライドさせて固定するようにしてもよい。
また、ブラケット50をバッフルプレート10と別体とするのではなく、図3に示すように、バッフルプレート10に予めインサート成形して埋め込んでおいてもよい。この場合の金属ブラケット50a(以下、ブラケット50aという)は、バッフルプレート10の固定部20の長手方向両側にインサート成形される、金属製の一対の取付け片51a、51aから構成されている。各取付け片51aは、図3(a)に示すように、固定部20の長手方向に埋設される基部52aを有し、この基部52aの突出側端縁からL字状に屈曲したフランジ部53aとを有し、基部52aの埋設された端縁は、環状端部52bを為している。環状端部52bは、インサート成形後に、取付け片51が固定部20から抜け落ちることを防止するものである。
また、図3の例では、バッフルプレート10の固定部20には、プレート部30とは反対側の面に、突条20a、20bが設けられている。突条20aは、固定部20の幅方向の途中に所定間隔で長手方向に沿って形成され、突条20bは、固定部20の端縁に沿って形成されている。
そして、ブラケット50aの環状端部52b及び基部52aの一部が、バッフルプレート10の固定部20内にインサート成形によって埋め込まれる。この際、図3(a)に示すように、フランジ部53aの上面と、突条20bの頂部とは距離D1をおき、更に、フランジ部53aと基部52aとを連結する折曲部の端面と、固定部20の側辺とは、距離D2をおいて、それぞれ配置されている。
上記のブラケット50aをインサート成形により取付けたバッフルプレート10を、燃料タンク1の天井壁3bに固定する際には、図3(b)に示すように、天井壁3bに固定部20の突条20a、20bを当接させると共に、ブラケット50aのフランジ部53を弾性変形させて天井壁3bに当接させた状態で、フランジ部53をスポット溶接等によって溶着することによって、ブラケット50を介してバッフルプレート10が天井壁3bに固定される。なお、図3(b)中、符号54はその際の溶着部である。このように、ブラケット50aを予めインサート成形しておけば、組付け作業性が向上する。
また、距離D1をあけてブラケット50aをインサート成形により埋め込んだので、ブラケット50aのフランジ部53aが天井壁3bに溶着されると、フランジ部53aが弾性変形して、固定部20が天井壁3bに向けて押圧される。それと共に、固定部20に設けられた突条20a、20bが天井壁3bに局部的に強く押圧されるので、バッフルプレート10を天井壁3bに強固に固定することができる。更に、距離D2をあけているため、ブラケット50aを天井壁3bに溶着する際にフランジ部53aが加熱されても、その熱が固定部20に伝達されにくく、熱による変形や脱落を防止できる。
こうして、燃料タンク1の天井壁3bに取付けられたバッフルプレート10は、次のような作用効果を奏する。すなわち、燃料タンク1内の燃料Fが揺動してプレート部30に衝突すると、短冊状をなしたプレート部30の下縁部が、図1の矢印A及び図2の想像線で示されるように弾性変形する。この弾性変形によって燃料Fからの衝撃荷重を極力吸収することができるので、燃料の勢いを弱めて騒音の発生を防止することができる。
また、プレート部30の弾性変形によって燃料Fからの衝撃荷重が吸収されるので、バッフルプレート10のプレート部30の基端部C(図1、2参照)に、衝撃荷重による応力が集中しにくくなる。そのため、バッフルプレート10の固定部20と天井壁3bとの当接面や、ブラケット50のフランジ部53と天井壁3bとの接合面に、燃料Fからの衝撃荷重による応力が作用しにくく、ブラケット50と天井壁3bとの接合強度を維持化可能となる。
このように、比較的簡単な構造で、衝撃を効果的に緩和し、騒音を防止することができるので、製造コストの低減を図ることができる。また、金属プレートからなるバッフルのように山型形状等に折り曲げた形状にする必要がないので、省スペース化を図ることができ、他の取付け部材(燃料蒸気配管や燃料ポンプ等)の配置が制約されることがなく、設計の自由度が高まる。
更に、本発明は樹脂製バッフルプレートであるので、その端縁を滑らかにでき、他の取付け部材と干渉した際にその損傷を防止し、かつ、他の取付け部材の配置位置の自由度を高める。なお、金属板をプレスして成形される金属製バッフルプレートは、プレス加工後の端縁が鋭利となるので、他の取付け部材を損傷させる虞れがある。
図4には、本発明のバッフルプレートの第2の実施形態が示されている。なお、前記実施形態と実質的に同一部分には同符号を付してその説明を省略することにする。
この実施形態のバッフルプレート10aは、固定部20の長手方向に沿って所定間隔で互いに平行に垂下した複数のサポート板40を有している。また、このサポート板40の両面から垂直方向に複数の小翼部41が延出している。小翼部41は、その幅方向を上下に向けて、所定間隔で複数枚ずつ形成されており、かつ、図4に示すように、サポート板40の両面に形成された小翼部41が上下方向に沿って互い違いに配置されている。
このような構成のバッフルプレート10aによれば、小翼部41はサポート板40から垂直に延出しているので、小翼部41とサポート板40とは、弾性変形する方向が互いに直交する方向となる。具体的には、サポート板40は矢印Xで示すように変形し、小翼部41は矢印Yで示すように変形する。そのため、燃料タンク1内の燃料がどのように揺動しても、サポート板40又は小翼部41のいずれか一方、或いは、サポート板40及び小翼部41の両者が弾性変形して、燃料Fからの衝撃荷重を吸収し、燃料Fの勢いを弱めて騒音の発生を防止すると共に、燃料Fからの衝撃荷重を緩和して、ブラケット50と天井壁3bとの接合強度を維持可能となる。
図5には、本発明のバッフルプレートの第3の実施形態が示されている。なお、前記実施形態と実質的に同一部分には同符号を付してその説明を省略することにする。
この実施形態のバッフルプレート10bは、サポート板40の両面から櫛歯状突起42が突出している点が、前記第2の実施形態と異なっている。すなわち、このバッフルプレート10aのサポート板40には、その両面から垂直方向に複数の櫛歯状突起42が突出しており、この櫛歯状突起42は、図5で示すように、サポート板40の上下方向に沿って配置されている。また、櫛歯状突起42は、サポート板40に固着した基端部から、先端部に向けて次第に縮径する先細テーパ形状をなしている。
このような構成のバッフルプレート10bによれば、櫛歯状突起42はサポート板40の両面から垂直に延出しているので、サポート板40は矢印Xで示すように、櫛歯状突起42は矢印Yで示すように、それぞれ弾性変形する。そして、櫛歯状突起42は、衝突する燃料を拡散させて、その衝撃力を効果的に減衰させる。更に、燃料タンク1内の燃料がどのように揺動しても、サポート板40及び/又は櫛歯状突起42が作用して、燃料Fからの衝撃荷重を吸収し、燃料Fの勢いを弱めて騒音の発生を防止すると共に、燃料Fからの衝撃荷重を緩和して、ブラケット50と天井壁3bとの接合強度を維持可能となる。
図6には、本発明のバッフルプレートの第4の実施形態が示されている。なお、前記実施形態と実質的に同一部分には同符号を付してその説明を省略することにする。
この実施形態のバッフルプレート10cは、プレート部30aが発泡樹脂で形成されている点、及びプレート部30aに切込みが設けられていない点が、前記第1の実施形態と異なっている。
この際のプレート部30aとしては、6−ナイロン、6,6−ナイロン等のポリアミド系樹脂等にアゾジカルボン等の発泡剤を配合した樹脂材料や、又は前記樹脂材料に窒素ガスや炭酸ガス等を成形機の外部から注入することにより、プレート部30aが成形される。なお、バッフルプレート10全体が発泡樹脂で形成されていてもよい。
このような構成のバッフルプレート10cによれば、プレート部30aが発泡樹脂で形成されているので、弾性変形しやすくなり、発泡樹脂の多孔性によって、衝突した燃料が分散しやすくなるので、燃料の揺動に伴う衝撃や騒音を効率的に吸収し抑制することができる。なお、プレート部30aは、第1の実施形態のプレート部30と同様に、矢印Aで示すように弾性変形する。
図7には、本発明のバッフルプレートの第5の実施形態が示されている。なお、前記実施形態と実質的に同一部分には同符号を付してその説明を省略することにする。
この実施形態のバッフルプレート10dは、プレート部30bに、所定の幅で上下方向に伸びるスリット32が所定間隔で複数設けられている点が、前記第1の実施形態と異なっている。スリット32の幅Tは、その上下方向の長さよりも小さくなっている。
このような構成のバッフルプレート10cによれば、プレート部30bに複数のスリット32を設けたので、プレート部30bがより弾性変形しやすくなると共に、衝突した燃料がスリット32を通して拡散するため、燃料からの衝撃荷重を効果的に吸収して、騒音を防止できる。
本発明は、金属製燃料タンク内に取付けられ、金属製燃料タンク内の燃料が揺動した際に発生する騒音を防止するための樹脂製バッフルプレートとして利用することができる。
本発明の樹脂製バッフルプレートの第1の実施形態を示す分解斜視図である。 同樹脂製バッフルプレートを燃料タンクに取付けた場合の説明図である。 同樹脂製バッフルプレートにブラケットをインサート成形により埋め込んだ場合を示しており、(A)は燃料タンクに取付ける前の断面図、(B)は燃料タンクに取付けた後の断面図である。 本発明の樹脂製バッフルプレートの第2の実施形態を示す斜視図である。 本発明の樹脂製バッフルプレートの第3の実施形態を示す斜視図である。 本発明の樹脂製バッフルプレートの第4の実施形態を示す斜視図である。 本発明の樹脂製バッフルプレートの第5の実施形態を示す斜視図である。
符号の説明
1 金属製燃料タンク
2 ロアタンク
3 アッパータンク
3b 天井壁
10、10a、10b、10c、10d 樹脂製バッフルプレート
20 固定部
30、30a、30b プレート部
31 切込み
32 スリット
40 サポート板
41 小翼部
42 櫛歯状突起
50、50a 金属ブラケット

Claims (5)

  1. 金属製燃料タンクの天井側の内壁に固定され、前記金属製燃料タンク内に充填された燃料中へ垂れ下がって、前記燃料が揺動した際の騒音や衝撃を吸収する樹脂製バッフルプレートにおいて、
    前記天井側の内壁に固定される固定部と、
    この固定部から垂下するプレート部とを有し、
    前記プレート部には、下端縁から上方に向かって途中まで伸びる複数の切込みが所定間隔で形成され、この切込みによって下縁部が短冊状をなしていることを特徴とする樹脂製バッフルプレート。
  2. 金属製燃料タンクの天井側の内壁に固定され、前記金属製燃料タンク内に充填された燃料中へ垂れ下がって、前記燃料が揺動した際の騒音や衝撃を吸収する樹脂製バッフルプレートにおいて、
    前記天井側の内壁に固定される固定部と、
    この固定部から所定間隔で互いに平行に垂下する複数のサポート板と、
    このサポート板の両面から垂直にかつ幅方向を上下に向けて突設された複数の小翼部とを有していることを特徴とする樹脂製バッフルプレート。
  3. 金属製燃料タンクの天井側の内壁に固定され、前記金属製燃料タンク内に充填された燃料中へ垂れ下がって、前記燃料が揺動した際の騒音や衝撃を吸収する樹脂製バッフルプレートにおいて、
    前記天井側の内壁に固定される固定部と、
    この固定部から所定間隔で互いに平行に垂下する複数のサポート板と、
    このサポート板の両面から垂直に突出した複数の櫛歯状突起とを有していることを特徴とする樹脂製バッフルプレート。
  4. 金属製燃料タンクの天井側の内壁に固定され、前記金属製燃料タンク内に充填された燃料中へ垂れ下がって、前記燃料が揺動した際の騒音や衝撃を吸収する樹脂製バッフルプレートにおいて、
    前記天井側の内壁に固定される固定部と、
    この固定部から垂下するプレート部とを有し、
    前記プレート部は、発泡樹脂で形成されていることを特徴とする樹脂製バッフルプレート。
  5. 金属製燃料タンクの天井側の内壁に固定され、前記金属製燃料タンク内に充填された燃料中へ垂れ下がって、前記燃料が揺動した際の騒音や衝撃を吸収する樹脂製バッフルプレートにおいて、
    前記天井側の内壁に固定される固定部と、
    この固定部から垂下するプレート部とを有し、
    前記プレート部には、所定の幅で上下方向に伸びる複数のスリットが所定間隔で形成されていることを特徴とする樹脂製バッフルプレート。
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