JP2008265531A - 燃料タンク - Google Patents

Abstract

【課題】タンク本体に亀裂が生じない燃料タンクを提供する。
【解決手段】角筒１１ａに鏡板１１ｂ，１１ｃを溶接され給油口を備えたタンク本体１１と、タンク本体１１の内面を補強構造体１２とを備えてなる。補強構造体１２は、フランジとパイプ通し孔と通孔を有していて、両側位置のものはフランジをタンク本体１１と溶接され、中央のものはタンク本体１１に対して溶接されない３つ以上の仕切板１３，１４，１５と、中央の仕切板１４のパイプ通し孔１４ｂに通され、かつ、両側の仕切板１３，１５と溶接される固定パイプ１７と、固定パイプ１７に嵌装され、かつ、対向する端部間に両側以外の仕切板１４を挟持し、対向しない端部は両側の仕切板１３，１５に当接する複数の支持パイプ１６とを備えてなる。
【選択図】図２

Description

この発明は、例えば、トラックや産業機械等に取り付けられ、ガソリンや軽油等の液体燃料を貯蔵する燃料タンクに関するものである。

一般に、トラック等に設置されるこの種の燃料タンクは、例えば、トラック等に固定されるブラケットに載置されると共に、ブラケットと連繋するバンドで締め付けるように取り付けられる。また、容積が大きいと燃料が大きく揺れるのを回避するために小室に分割されている必要がある。

そこで、トラック等に設置されるこの種の燃料タンクとして、軽量化を可能にするアルミニウム、アルミニウム合金等の軽金属板よりなり、溶接組み立てされた燃料タンクが特許文献１に開示されている。

この燃料タンクは、四角筒の両端開口部に鏡板を突合せ溶接してタンク本体が形成されると共に、絞り加工されたフランジを有し、かつ、複数の通孔を有する複数の仕切板を配置してタンク本体と溶接されてタンク本体の内部が連通状態の複数の分割室に仕切られ、タンク本体の上面に給油口を備えた構成である。

この燃料タンクをトラックに取り付ける場合、両側の鏡板に近い２箇所をバンド止めする。このため、トラックに取り付ける燃料タンクは、仕切板を３つ備えたものとして、両側に２つの仕切板はバンド止めの位置に対応させた位置に配設されており、残り１つの仕切板、ほぼ中央に配置され、実用されてきた。
実開平５−２７３号公報（実用新案登録請求の範囲、図２）

しかしながら、上述したタンク内を３つの仕切板で仕切り、トラック搭載用とされた燃料タンクは、タンク本体の中央の仕切板との溶接箇所に応力集中が生じることに起因して亀裂が生じてしまう不具合があった。

そこで、この発明は、タンク本体を外圧負荷により変形しないようにタンク内面側から補強し、かつ、タンク内を水平方向に並列して連通状態となる複数の分割室に分かれていてタンク本体に亀裂が生じない燃料タンクを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、この発明の燃料タンクは、角筒の両端開口部に鏡板を合せて気水密に溶接され、上面に給油口を備えたタンク本体と、前記タンク本体を外圧負荷により変形しないようにタンク内面側から補強し、かつ、タンク内を水平方向に並列して連通状態となる複数の分割室を画成する補強構造体とを備えてなり、前記補強構造体は、フランジとパイプ通し孔と通孔を有していて、両側位置のものは前記フランジをタンク本体と溶接され、両側以外のものはタンク本体に対して溶接されない３つ以上の仕切板と、前記仕切板のパイプ通し孔に通され、かつ、両側の仕切板と溶接される固定パイプと、前記固定パイプに嵌装され、かつ、対向する端部間に両側以外の前記仕切板を挟持し、対向しない端部は両側の仕切板に当接する複数の支持パイプとを備えてなることを特徴とする（請求項１）。

このように構成することにより、補強構造体は、タンク本体と溶接された両側の仕切板に両端固定された固定パイプに嵌装される複数の支持パイプによって両側以外の仕切板を挟持固定し、かつ、両側の仕切板が支持パイプの両端を当接固定するから、タンク本体と溶接された両側の仕切板が両側以外の仕切板をタンク本体と溶接されていない状態にしっかり固定することができる。そして、全ての仕切板がタンク本体の内周面を支持し、バンド締め固定に対してタンク本体が変形しないように補強すると共に、タンク本体内の容積を複数の小室に分割して燃料が大きく揺れるのを回避できる。

この発明の燃料タンクにおいて、前記支持パイプと前記固定パイプは、前記仕切板の少なくとも対角位置の２箇所に備えられている方が好ましい（請求項２）。

以上に詳述したように、この発明の燃料タンクによれば、補強構造体が上記のように構成されているので、タンク本体を外圧負荷により変形しないようにタンク内面側から補強し、かつ、タンク内を水平方向に並列して連通状態となる複数の分割室に分かれていて、タンク本体の両側以外の仕切板との当接部分に溶接した場合に生じる大きな応力集中が解消され、タンク本体に亀裂が生じない。また、バンド掛け位置に両側の仕切板を対応させられるから、タンク本体がバンド掛けの外圧負荷に耐えられ変形を生じず、しかもここには大きな応力集中がかからないので、タンク本体の両側の仕切板と溶接された箇所に亀裂が生じない。

この発明において、支持パイプと固定パイプを、仕切板の少なくとも対角位置の２箇所に備えることにより、上記に加えて更に堅牢な構造とすることができる（請求項２）。

以下に、この発明の最良の実施形態について添付図面に基づいて詳細に説明する。

◎第１実施形態
燃料タンク１０は、図１及び図２に示すように、アルミニウム、アルミニウム合金等の軽金属製であり、イナートガスアーク溶接、ＴＩＧ溶接又はＭＩＧ溶接により組み立てられてなる。

燃料タンク１０は、タンク本体１１と、補強構造体１２とを備えてなる。この場合、タンク本体１１は、四角筒１１ａの両端開口部に左右一対の鏡板１１ｂ，１１ｃを合せて気水密に溶接され上面に給油口１１ｄを備えてなる。四角筒１１ａは、例えばアルミニウム合金製板を四角筒に折り曲げ形成し、端縁同士の突合せ目を溶接されて形成されている。鏡板１１ｂ，１１ｃは、例えばアルミニウム合金製板を絞り加工して形成されている。なお、タンク本体１１には、上面部に液面計取付部やフューエルパイプ、リターンパイプ等が設けられるが、これらの取付口は図示していない。

補強構造体１２は、図３及び図４に示すように、３つの仕切板１３，１４，１５と、４本の支持パイプ１６と、４本の固定パイプ１７とを備えてなる。仕切板１３，１４，１５は、アルミニウム合金製板を絞り加工されることにより形成されている。４本の支持パイプ１６と４本の固定パイプ１７は、それぞれ例えばアルミニウム合金製のパイプ材が用いられている。

仕切板１３，１４，１５は、フランジ１３ａ，１４ａ又は１５ａを有すると共に、パイプ通し孔１３ｂ，１４ｂ又は１５ｂを有し、さらに通孔１３ｃ，１４ｃ又は１５ｃを有する。図１に示すように、パイプ通し孔１３ｂ，１４ｂ又は１５ｂは、仕切板１３，１４，１５のそれぞれ四隅に配設され、通孔１３ｃ，１４ｃ又は１５ｃはパイプ通し孔１３ｂ，１４ｂ又は１５ｂよりも中央寄りの四方位置と中央位置に配設されている。

図２に示すように、支持パイプ１６と固定パイプ１７とは、支持パイプ１６の内側に内径よりも僅かに小さく形成され、固定パイプ１７がガタツキなく嵌装される相対的な大きさとされている。パイプ通し孔１３ｂ，１４ｂ，１５ｂは、固定パイプ１７を通す大きさに形成されている。

図１に示すように、補強構造体１２は、３つの仕切板１３，１４，１５でタンク内を水平方向に並列して４つの小室を画成し、これら４つの小室を通孔１３ｃ，１４ｃ及び１５ｃにより連通状態とすると共に、３つの仕切板１３，１４，１５でタンク本体１１の内面を外圧負荷に対して変形しないように補強し、そして、８本の支持パイプ１６と４本の固定パイプ１７が３つの仕切板１３，１４，１５の連結一体化を図っている。

８本の支持パイプ１６は、仕切板１４のパイプ通し孔１４ｂに通された固定パイプ１７の外側に嵌装されると共に、対向する端部が仕切板１４に当接して、仕切板１４を挟持し、かつ、両側の仕切板１３，１５のパイプ通し孔１３ｂ，１５ｂの縁と付き合わされており、仕切板１３，１４，１５とは溶接されていない。

４本の固定パイプ１７は、それぞれ対応位置の支持パイプ１６を嵌装すると共に、両側の仕切板１３，１５のパイプ通し孔１３ｂ，１５ｂに通され、かつ、両側の仕切板１３，１５と鏡板１１ｂ、１１ｃ側で溶接されている。

従って、図２に示すように、補強構造体１２は、タンク本体１１と溶接された両側の仕切板１３，１５に両端固定された固定パイプ１７が、中央の仕切板１４を挟持固定した支持パイプ１６を支持し、かつ、両側の仕切板１３，１５が支持パイプ１６の両端を当接固定するから、タンク本体１１と溶接された両側の仕切板１３，１５が中央の仕切板１４をタンク本体１１と溶接されていない状態にしっかり固定することができる。

この実施の形態によれば、補強構造体１２が上記のように構成されているので、タンク本体１１の中央の仕切板１４との当接部分に溶接の場合に生じる大きな応力集中が解消され、タンク本体１１に亀裂が生じない。また、図１に示すように、トラックのシャシーに固定され燃料タンク１０を載置するＬ形の載置用ブラケット１８ａと、燃料タンク１０を載置用ブラケット１８ａへ固定するバンド１８ｂとで締め付けるように構成されたバンド掛け取付装置１８に、両側の仕切板１３，１５を対応させられるから、タンク本体１１がバンド掛けの外圧負荷に耐えられ変形を生じず、しかも、ここには大きな応力集中がかからないので、タンク本体１１の両側の仕切板１３，１５と溶接された箇所には亀裂が生じない。また、４本の支持パイプ１６が四隅に配置されていることで、タンク内の中程に設置する液面計のフロートと干渉しないようになっている。

続いて、燃料タンクの複数の製作方法を説明する。

（第１の製作方法）
補強構造体１２をタンク本体１１と切り離して製作する。この補強構造体１２は、中央の仕切板１４の４つのパイプ通し孔１４ｂに固定パイプ１７を通し、４本の固定パイプ１７の両端からそれぞれ支持パイプ１６を嵌装して、対向する端部を仕切板１４に当接して仕切板１４を挟持すると共に、支持パイプ１６の他方の端部から突出する固定パイプ１７に両側の仕切板１３，１５を通して支持パイプ１６の端面と当接し、固定パイプ１７と仕切板１３，１５を溶接することにより構成する。この補強構造体１２を、給油口１１ｄを備えた四角筒１１ａ内に収容し、両側の仕切板１３，１５を四角筒１１ａに溶接し、四角筒１１ａの両端開口部に左右一対の鏡板１１ｂ，１１ｃを合せて気密に溶接してタンク本体１１を形成して燃料タンク１０を構成する。

（第２の製作方法）
中央の仕切板１４の４つのパイプ通し孔１４ｂに固定パイプ１７を通し、４本の固定パイプ１７の両端からそれぞれ支持パイプ１６を嵌装して、対向する端部を仕切板１４に当接して仕切板１４を挟持する。この状態で、給油口１１ｄを備えた四角筒１１ａ内に収容し、８本の支持パイプ１６の両端から突出する固定パイプ１７の端部を両側の仕切板１３，１５のパイプ通し孔１３ｂ，１５ｂに通し、かつ、両側の仕切板１３，１５を支持パイプ１６の端面と当接し、固定パイプ１７と仕切板１３，１５を溶接して補強構造体１２を構成し、両側の仕切板１３，１５を四角筒１１ａに溶接して補強構造体１２を四角筒１１ａに固定し、四角筒１１ａの両端開口部に左右一対の鏡板１１ｂ，１１ｃを合せて気水密に溶接してタンク本体１１を形成し、もって燃料タンク１０を構成する。

◎その他の実施形態
以上、この発明の一実施形態に係る燃料タンクについて説明したが、この発明は、前記実施形態に限定されるものでなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の設計変更をした形態を含むものである。

（１）上述した実施の形態では、３つの仕切板を設ける場合を示したが、４つ以上の仕切板を設けても良い。この場合、両側以外の仕切板を、上記と同様に、固定パイプ１７に嵌装される支持パイプ１６の対向する端部で挟持する。

（２）上述した実施の形態では、四角筒の両端開口部に鏡板を付き合わせて溶接した構造を示したが、特許文献１の図１、図４に示すように、鏡板のフランジを四角錘に形成して、四角筒の両端開口部の内方に延在させて、溶接が容易に行える構成を含み、さらに、特許文献１の図５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、接合する場合も含むものである。

（３）上述した実施の形態では、アルミニウム、アルミニウム合金等の軽金属板製の燃料タンクを示したが、鋼製タンクとする場合も含む。この場合の仕切板の溶接は、スポット溶接、シーム溶接により行う。

（４）上述した実施の形態では、４本の支持パイプを仕切板の四隅に配設したが、仕切板の少なくとも対角位置の２箇所に備えていれば足りる。４本の支持パイプを対角位置の２本設ければ、複数の仕切板を確実に一体に連結できる。

この発明の第１実施形態に係る燃料タンクの取付け状態を示す斜視図である。 図１の燃料タンクの縦断面図（ａ）、（ａ）のII部拡大断面図（ｂ）及び（ａ）のIII部拡大断面図（ｃ）である。 図１の燃料タンクの要部の補強構造体を示す斜視図である。 図３におけるIV−IV矢視図である。

符号の説明

１０ 燃料タンク
１１ タンク本体
１１ａ 四角筒（角筒）
１１ｂ，１１ｃ 鏡板
１１ｄ 給油口
１２ 補強構造体
１３ 仕切板
１３ａ フランジ
１３ｂ パイプ通し孔
１３ｃ 通孔
１４ 仕切板
１４ａ フランジ
１４ｂ パイプ通し孔
１４ｃ 通孔
１５ 仕切板
１５ａ フランジ
１５ｂ パイプ通し孔
１５ｃ 通孔
１６ 支持パイプ
１７ 固定パイプ

Claims (2)

1. 角筒の両端開口部に鏡板を合せて気水密に溶接され、上面に給油口を備えたタンク本体と、
   前記タンク本体を外圧負荷により変形しないようにタンク内面側から補強し、かつ、タンク内を水平方向に並列して連通状態となる複数の分割室を画成する補強構造体とを備えてなり、
   前記補強構造体は、
   フランジとパイプ通し孔と通孔を有していて、両側位置のものはフランジを前記タンク本体と溶接され、両側以外のものはタンク本体に対して溶接されない３つ以上の仕切板と、
   前記仕切板のパイプ通し孔に通され、かつ、両側の仕切板と溶接される固定パイプと、
   前記固定パイプに嵌装され、かつ、対向する端部間に両側以外の前記仕切板を挟持し、対向しない端部は両側の仕切板に当接する複数の支持パイプとを備えてなる、
   ことを特徴とする燃料タンク。
2. 前記支持パイプと前記固定パイプは、前記仕切板の少なくとも対角位置の２箇所に備えた、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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