JP2007302156A - エンジン用燃料タンク - Google Patents

Abstract

【課題】給油に際しての燃料の溢れ現象を防止できる燃料タンクを提供する。
【解決手段】燃料タンク９はタンク本体１３と給油口１４とから成っている。給油口１４はタンク本体１３とは別体に製造されており、インサート成形法によってタンク本体１３に接合されている。給油口１４にはフランジ３３ａを備えたフィルター３３が装填されており、給油口１４の内周面に、給油口１４の軸方向に延びる通気溝３８が複数条形成されている。通気溝３８はフィルター３３におけるフランジ３３ａの外側において上下に開口しており、このため、タンク本体１３の空気の逃げが良好になって給油に際しての燃料の溢れを防止できる。
【選択図】図６

Description

本願発明はエンジン用の燃料タンクに関し、特に、屋外で作業を行う作業機に搭載するのに好適な燃料タンクに関するものである。

エンジンを搭載して屋外を走行できる作業機が各種存在している。例えば、コンバインやトラクタ等の農作業機、芝刈機、荷物運搬台車などであり、当然ながら、これらの走行型作業機にはエンジン用の燃料タンクが搭載されている。燃料タンクはタンク本体と給油口とを備えており、給油口に異物の混入防止のためのフィルターを内装していることが多い。

また、タンク本体は一般に樹脂を素材としたブロー成形法によって製造されており、給油口を射出成形法によって製造し、給油口をインサート成形法によってタンク本体に一体に接合することも提案されている（例えば特許文献１）。
実開平５−８９０５７号のＣＤ−ＲＯＭ

給油口にフィルターを内装する場合、濾過効率の点からは、フィルターの外周を給油口の内面に密着又は近接させてフィルターの表面積を大きくするのが好ましい。しかし、一度に大量の燃料を注ぎ入れると燃料がフィルターを通過し切れずに給油口から溢れることがある。特に、給油ガンで給油する場合には、注出量の勢いを加減しにくいため、燃料の溢れ現象が特に顕著に現われると言える。本願発明は、この給油時の燃料の溢れを防止した燃料タンクを提供することを主たる課題とするものである。

他方、タンク本体と給油口とを別体に製造すると、給油口が複雑な形状であっても精密に製造できる利点がある。そして、特許文献１の製法では予めパリソンに穴を空けておいて、パリソンの穴に金型を嵌め入れた状態で空気を吹き込むということになるが、この製法では、給油口から空気が漏れるのを防止する手段を講じなければならないため、金型の構造が複雑化して製造が頗る厄介である。本願発明は、給油口をインサート成形法によってタンク本体に確実かつ容易に接合できる技術を提供することも課題としている。

前記課題を解決するため、本願発明者は各請求項の構成を発明した。請求項１の発明に係る燃料タンクは、中空のタンク本体と、前記タンク本体に設けた筒状の給油口と、給油口を塞ぐ蓋と、前記給油口の内部に装填した有底筒状のフィルターとを備えており、前記給油口の内面箇所に、タンク本体内の空気が前記フィルターの外周面の外側から外部に逃げることを許容する通気手段が形成されている。

請求項２の発明は、請求項１において、前記通気手段は給油口の軸方向に延びる通気溝であって、給油口の円周方向に沿って複数条飛び飛びに形成されている。請求項３の発明では、請求項２において、前記通気溝は、給油口の開口部の側の端部からタンク本体の側に位置した端部に向けて深さが浅くなっている。

請求項４の発明は、請求項１〜３のうちのいずれかにおいて、前記タンク本体は樹脂を素材にしたブロー成形法によって製造されている一方、前記給油口は樹脂を素材とした射出成形法によって製造されており、ブロー成形用金型に給油口を保持した状態でブロー成形を行ってタンク本体を製造するインサート成形法により、給油口をタンク本体に一体に接合している。

請求項５の発明では、請求項１〜４のうちのいずれかにおいて、前記給油口はタンク本体とは別体に製造されていてタンク本体に接合されており、前記タンク本体には、当該タンク本体の外側に突出した内筒部を突設し、前記給油口には、前記タンク本体の内筒部に外側から嵌合する外筒部を一体に形成している。

請求項６の発明では、請求項４又は５において、前記給油口は、その内部を非連通状態に遮蔽する仕切り板を設けた状態で製造されており、仕切り板を設けた状態でインサート成形によってタンク本体に一体に接合した後に前記仕切り板とタンク本体とに後加工によって穴が空けられている。穴を空ける後加工としては、ドリルを使用した切削も可能であるが、切粉の発生防止の点からは、パンチ及びダイを有するプレス装置を用いた打ち抜き加工が好適である。

燃料が給油口から溢れるのは、給油口が燃料で詰まった状態になってタンク本体への流入が阻止されるためであり、これは、タンク本体の内部の空気が抵抗になっているからである。これに対して本願発明では、給油口の内周面に通気手段が存在していてタンク本体内の空気がフィルターの外側から外部に逃げるため、燃料の溢れを防止することができる。

通気手段としては、給油口の内径をフィルターよりも大径に設定して環状の通路と成すこもと可能であるが、この場合は、給油口の内部でフィルターがガタ付く虞がある。これに対して請求項２のように通気手段として通気溝を採用すると、フィルターをガタ付かない状態に保持しつつ燃料タンクの溢れを防止できて好適である。

また、燃料タンクは作業機の走行や作業によって揺れるものであり、このため燃料が給油口に跳ね上がる現象が生じるが、通気手段として通気溝を採用すると、燃料が給油口の上部まで飛散することを抑制できる利点もある。請求項３のように構成すると、跳ね上がった燃料が通気溝に入りにくくなるため特に好適である。

請求項４のように給油口をインサート成形法によってタンク本体に接合すると、給油口を複雑な形状に成形できると共にタンク本体と給油口との素材を変えることも可能になる利点がある。

そして、特許文献１では給油口の外周部とタンク本体の内周部とが僅かの面積でしか接合していないため、タンク本体に対する給油口の接合強度が低くなる虞があるが、請求項５のように構成すると、タンク本体の内筒と給油口の外筒部とが嵌合しているため、タンク本体に対する給油口の接合強度を格段に向上できる利点がある。

請求項６では、予め製造した給油口をタンク本体成形用金型の内部に設けた凹所にセットしてから、パリソンに空気を吹き込んでタンク本体を成形することになるが、給油口に仕切り板が存在することにより、給油口からの空気が漏れることを防止する手段を講じる必要はなく、金型の内部に給油口をセットして通常の方法でブローを行えば良いため、給油口が強固に接合されたタンク本体をごく簡単に製造することができる。

次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、作業機の一例としての乗用型芝刈機の燃料タンクに適用している。

(1).芝刈機の概略
図１は芝刈機の概略平面図、図２は芝刈機の右側面図であり、まず、両図に基づいて芝刈機の概略を説明する。芝刈機は、前後の車輪２，３で支持された車体フレーム１を備えており、車体フレーム１に、前から順に、エンジン４、操縦ハンドル５、座席６を有する運転席７、変速機構８、燃料タンク９を搭載している。また、運転席の下方にはロータリーモア１０を配置している（図１ではロータリーモア１０は省略している。）。

車体フレーム１の後部は側面視で斜め上向きに傾斜しており、車体フレーム１の後部の下方に、ロータリーモア１０で刈られた芝を後方にガイドする排出ダクト１１を配置している。車体フレーム１の後端にはバックフレーム１２が取りけられており、バックフレーム１２に籠状や網袋状等の集草体（図示せず）が着脱自在に取り付けられる。

燃料タンク９は運転席７の後方に配置されている。燃料タンク９はタンク本体１３と、給油口１４、給油口１４を塞ぐねじ式の蓋１５とを備えており、タンク本体１３が、車体フレーム１に設けたブラケット１６にボルト１７で締結されている。燃料タンク９とエンジン４とは供給管１８と戻り管１９とで接続されている。なお、燃料は、供給管１８を経て燃料ポンプに送られ、燃料ポンプから濾過装置を経て噴射ポンプに送られ、噴射ポンプから各気筒の噴射弁に送られる（従って、本実施形態のエンジン４はディーゼルエンジンである。）。

(2).燃料タンクの構造
次に、本願発明を適用した燃料タンク９の構成を図３以下の図面を参照して説明する。図３は燃料タンク９の外観を示す図であり、（Ａ）は後ろから見た平面図、（Ｂ）は背面図、（Ｃ）は側面図である。燃料タンク９は合成樹脂製のタンク本体１３と、タンク本体１３の上面に設けた給油口１４とを備えている。まず、図３に基づいてタンク本体１３を説明する。

タンク本体１３の上下略中途高さ部位には左右一対のセンターフランジ２４が一体に成形されており、このセンターフランジ２４が車体フレーム１に設けたブラケット１６に締結される。タンク本体１３の下面には出口ポート２５が下向きに突出しており、出口ポート２５に供給管１８が接続されている。また、タンク本体１３の上面には戻りポート２６を突設しており、この戻りポート２６に戻り管１９が接続される。

タンク本体１３は、図３（Ｂ）に示すように、センターフランジ２４の部分で密着する一対の金型２７，２８を使用したブロー成形法によって製造されている。すなわち、一対の金型２７，２８の間にパリソンを挟み付けて、パリソンの内部に空気を吹き込むことで、金型２７，２８の内面と重なる形状のタンク本体１３が製造される。なお、空気は出口ポート２５又は戻りポート２６若しくは両方の部分から送ったらよい。

次に、給油口１４の詳細を図４〜図７に基づいて説明する。図４は蓋１５を分離した状態での部分的な図、図５は給油口１４の平面図、図６のうち（Ａ）は給油口１４を含む部分の断面図、（Ｂ）は給油口１４の部分的な拡大断面図、図７は給油状態の一例を示す断面図である。

給油口１４は合成樹脂を素材にした射出成形法によって製造されており、外周に雄ねじ２９を形成した上筒部３０と、上筒部３０の下端に肩部３１を介して一体に設けられた外筒部３２とを備えており、上筒部３０の内部にフィルター３３を装填している。

フィルター３３は全体が合成樹脂で一体成形されており、上端を構成するフランジ３３ａと、フランジ３３ａのうち円周方向に沿って適宜間隔を隔てた複数（４箇所）の部位から下方に延びる縦フレーム３３ｂの群と、各縦フレーム３３ｂの下端に連続した底リング３３ｃとを備えており、外周部及び底部に網部が形成されている。また、各縦フレーム３３ｂの外面には、給油口１４における上筒部３０の内面に当接又は密接し得る突起３３ｄを設けている。フィルター３３は、その下端がタンク本体１３の内部に入り込む長さに設定されている。

給油口１４の外筒部３２は上筒部３０よりもやや大径になっており、緩い角度で上向きに窄まってテーパ状になっている。また、外筒部３２の下端には外向きに張り出した円形の下フランジ３２ａが形成されており、かつ、下フランジ３２ａの外周縁は薄肉になっている。このため、下フランジ３２ａの外周部は段部３２ｂになっている。

タンク本体１３には、給油口１４の外筒部３２に内側からきっちり嵌まる内筒部３４が一体に形成されており、また、タンク本体１３には、給油口１４における下フランジ３２ａの段部３２ｂに回り込む環状ヒレ部３５が形成されている。給油口１４の内面のうち上筒部３０と外筒部３２との連接部、及び、タンク本体１３における内筒部３４の上端には、同じ内径の内向き環状部３６，３７が形成されている。フィルター３３と環状部３６，３７との間には、通気のために若干の隙間が空いている。

給油口１４における上筒部３０の内面には、通気手段の一例として、軸方向に長く延びる通気溝３８を形成している。通気溝３８は円周方向に沿って等間隔を隔てた４箇所に形成されており、下端から上端に向かって深さが深くなっている。給油口１４の開口縁の内周には段部３９が形成されており、この段部３９にフィルター３３のフランジ３３ａが嵌まるようになっている。そして、通気溝３８の上部は段部３９よりも深くなっている。従って、通気溝３８はフィルター３３のフランジ３３ａの外側で上下に開口している。

図７に一点鎖線で示すように、給油口１４を構成する外筒部３２には、何らかの理由で燃料がこぼれた場合にこれを受ける受け樋４２を嵌着している。

図７に示すように例えばガン４０で燃料を給油するに際して、通気溝３８が存在しないと燃料でフィルター３３が塞がれた状態になって燃料が給油口１４の外側に溢れ出ることがあるが、本実施形態では、フィルター３３の外周の外側に通気溝３８が存在することにより、タンク本体１３の内部の空気がフランジ３３ａの外周の外側から外部に逃げるため、燃料はフィルター３３を速やかに通過して外部に溢れることはない。

また、フィルター３３の突起３３ｄを給油口１４の内面のうち通気溝３８が存在しない部位に配置することにより、フィルター３３の安定性を保持できる。なお、突起３３ｄを環状に形成することも可能である。また、フィルター３３は金属製又は金属と樹脂との複合構造とすることも可能である。

(3).燃料タンクの製造製法
給油口１４はタンク本体１３を製造するに際してインサート成形法によってタンク本体１３に一体に接合される。この点を次に説明する。給油口１４は、内向き筒部の箇所に仕切り板を持った状態に製造されており、この仕切り板によって給油口１４は非連通状態になっている。

そして、仕切り板を備えた給油口１４をブロー成形用金型２７の凹所４１にセットし（インサートし）、次いで、パリソン（図示せず）を２つの金型２７，２８で挟持した状態でパリソンに空気を吹き込む。すると、パリソンは給油口１４の内部に入り込んで、給油口１４の外筒部３２に密着する内筒部３４が成形されていると共に、仕切り板に密着する底板が形成され、かつ、給油口１４の段部３２ｂに回り込む環状ヒレ部３５が形成される。

次いで、タンク本体１３を型抜きしてから、給油口１４の仕切り板とタンク本体１３における内筒部３４の底板とにドリル加工によって穴を空けることにより、給油口１４とタンク本体１３とに内向き筒部３６，３７を形成する。

この製法において、給油口１４に予め仕切り板が設けられているため、給油口１４を金型２７の凹所４１に嵌め込んでブロー成形を行う単純なインサート成形によって燃料タンク９を製造できる。

また、給油口１４外筒部３２とタンク本体１３の内筒部３４とが密着していることと、タンク本体１３の環状ヒレ部３５が給油口１４の段部３２ｂに回り込んでいて給油口１４の下フランジ３２ａの外周部がタンク本体１３によって挟み付けられていることにより、タンク本体１３に対する給油口１４の取り付け強度（接合強度）を格段に向上できる。なお、上記した製法は給油口１４に通気手段を備えていない燃料タンクの製法にも適用できる。

本願発明を適用した芝刈機の側面図である。 本願発明を適用した芝刈機の平面図である。 燃料タンクの外観を示す図である。 燃料タンクの要部の外観図である。 給油口の平面図である。 （Ａ）は要部の断面図、（Ｂ）は（Ａ）の部分拡大図である。 給油状態の一例を示す図である。

符号の説明

９ 燃料タンク
１３ タンク本体
１４ 給油口
２７，２８ 金型
３０ 給油口の上筒部
３２ 給油口の外筒部
３３ フィルター
３３ａ フィルターのフランジ
３４ タンク本体の内筒部
３８ 通気溝
４１ 金型の凹所

Claims (6)

1. 中空のタンク本体と、前記タンク本体に設けた筒状の給油口と、給油口を塞ぐ蓋と、前記給油口の内部に装填した有底筒状のフィルターとを備えており、前記給油口の内面箇所に、タンク本体内の空気が前記フィルターの外周面の外側から外部に逃げることを許容する通気手段が形成されている、
   エンジン用燃料タンク。
2. 前記通気手段は給油口の軸方向に延びる通気溝であって、給油口の円周方向に沿って複数条飛び飛びに形成されている、
   請求項１に記載したエンジン用燃料タンク。
3. 前記通気溝は、給油口の開口部の側の端部からタンク本体の側に位置した端部に向けて深さが浅くなっている、
   請求項２に記載したエンジン用燃料タンク。
4. 前記タンク本体は樹脂を素材にしたブロー成形法によって製造されている一方、前記給油口は樹脂を素材とした射出成形法によって製造されており、ブロー成形用金型に給油口を保持した状態でブロー成形を行ってタンク本体を製造するインサート成形法により、給油口をタンク本体に一体に接合している、
   請求項１〜３のうちのいずれかに記載したエンジン用燃料タンク。
5. 前記給油口はタンク本体とは別体に製造されていてタンク本体に接合されており、前記タンク本体には、当該タンク本体の外側に突出した内筒部を突設し、前記給油口には、前記タンク本体の内筒部に外側から嵌合する外筒部を一体に形成している、
   請求項１〜４のうちのいずれかに記載したエンジン用燃料タンク。
6. 前記給油口は、その内部を非連通状態に遮蔽する仕切り板を設けた状態で製造されており、仕切り板を設けた状態でインサート成形によってタンク本体に一体に接合した後に前記仕切り板とタンク本体とに後加工によって穴が空けられている、
   請求項４又は５に記載したエンジン用燃料タンク。

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