JP2009051460A - Fuel tank - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料タンクに関する。 The present invention relates to a fuel tank.
自動車等の車両に搭載される燃料タンクとして、特許文献1には、曲げ加工されたアッパーパネル及びロアーパネルを用い、ロアーパネルに形成されたフランジによってロアーパネルをアッパーパネルに溶接することで構成された車両のフューエルタンクが示されている。この構造では、曲げ加工で形成された2枚のパネルでフューエルタンクを構成できるので部品点数が少なくて済み、しかも溶接ライン(シームライン)も1本となるので、生産性が高い。 As a fuel tank mounted on a vehicle such as an automobile, Patent Document 1 is configured by using a bent upper panel and a lower panel and welding the lower panel to the upper panel by a flange formed on the lower panel. The fuel tank of the vehicle is shown. In this structure, since the fuel tank can be constituted by two panels formed by bending, the number of parts is reduced, and the number of parts is one, and the productivity is high.
ところで、特許文献1の構成では、溶接用のフランジがフューエルタンクの長手方向に沿って延出されている。したがって、フューエルタンクが長手方向に移動してフランジの先端が他の部材に接触したときに、フランジの先端が他の部材に垂直に当たるので、フランジに過大な応力が作用する。
本発明は上記事実を考慮し、長手方向に移動して他部材と接触したときのフランジへの発生応力を緩和でき、且つ生産性が高い燃料タンクを得ることを課題とする。 In view of the above facts, an object of the present invention is to obtain a fuel tank that can relieve the stress generated on the flange when it moves in the longitudinal direction and comes into contact with another member and has high productivity.
請求項1に記載の発明では、曲げ加工で形成され1本の溶接ラインで互いに溶接されて燃料タンクの外観形状をなす2枚の外殻部材と、前記外殻部材のそれぞれを部分的に面接触させることで前記溶接ラインを構成し、外殻部材どうしを溶接するための溶接用フランジと、を有し、前記溶接用フランジが、前記外観形状の長手方向に対し外側に延出されていることを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, two outer shell members formed by bending and welded to each other in one welding line to form the external shape of the fuel tank, and each of the outer shell members partially face each other. And a welding flange for welding the outer shell members to each other. The welding flange extends outward with respect to the longitudinal direction of the external shape. It is characterized by that.
この燃料タンクでは、2枚の外殻部材を、それぞれの溶接用フランジで溶接することで燃料タンクの外観形状が構成される。外殻部材はいずれも曲げ加工で形成されており、互いを溶接するための溶接ラインも1本なので、たとえば、外殻部材に曲げ加工以外の加工(絞り加工など)が必要なものや、溶接ラインが複数必要な構成と比較して、生産性が高い。 In this fuel tank, the outer shape of the fuel tank is configured by welding two outer shell members with respective welding flanges. All outer shell members are formed by bending, and there is only one welding line for welding each other. For example, the outer shell members require processing other than bending (drawing, etc.) Productivity is high compared to configurations that require multiple lines.
また、溶接用フランジは、外観形状の長手方向に対し外側に延出されている。したがって、燃料タンクが車体に対し長手方向に移動し溶接用フランジが他の部材と接触するとき、他の部材に対し斜めに接触するか、もしくは溶接用フランジの側面が面接触する。このため、溶接用のフランジが長手方向に沿って延出された構成と比較して、溶接用フランジに作用する応力が緩和される。 Further, the welding flange extends outward in the longitudinal direction of the external shape. Therefore, when the fuel tank moves in the longitudinal direction with respect to the vehicle body and the welding flange comes into contact with another member, it comes into contact with the other member obliquely or the side surface of the welding flange comes into surface contact. For this reason, the stress which acts on a welding flange is relieved compared with the structure by which the flange for welding was extended along the longitudinal direction.
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、前記溶接用フランジが、前記外観形状の長手方向と平行な外面から測った延出角が略90度となるように延出されていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the welding flange extends so that an extension angle measured from an outer surface parallel to the longitudinal direction of the external shape is approximately 90 degrees. It is characterized by being.
すなわち、請求項1に記載の発明において、溶接用フランジの延出角は特に制限されないが、請求項2に記載のように略90度とすると、溶接用フランジは燃料タンクの外面に対して直角に立ち上がることになるので、燃料タンクが移動したときに他の部材と面接触させることが可能になる。また、外殻部材の一方は、溶接用フランジとなる部分を特に曲げることなく略平面状(延出角が90度の場合は平面状)となるので、さらに生産性を向上させることも可能となる。 That is, in the invention described in claim 1, the extension angle of the welding flange is not particularly limited. However, if the extension angle is approximately 90 degrees as described in claim 2, the welding flange is perpendicular to the outer surface of the fuel tank. Therefore, when the fuel tank moves, it can come into surface contact with other members. Further, one of the outer shell members has a substantially flat shape (a flat shape when the extension angle is 90 degrees) without particularly bending a portion to be a welding flange, and thus it is possible to further improve productivity. Become.
なお、上記において「略90度」とは、90度を中心として、実質的に溶接用フランジが筒状部材の外面にから直角に立ち上がっているとみなせる範囲を含み、具体的には、80度から100度程度であればよい。このような延出角の範囲であれば、外殻部材の周縁は生産性を向上させることが可能な程度の平面性を有しているとみなせる。 In the above description, “substantially 90 degrees” includes a range in which the welding flange can be regarded as substantially standing upright from the outer surface of the cylindrical member with 90 degrees as the center. From about 100 degrees. If it is the range of such an extension angle, it can be considered that the periphery of an outer shell member has the planarity of the grade which can improve productivity.
請求項3に記載の発明では、請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記外殻部材に、車体から突出された突出部材を収容する収容凹部が形成されていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the outer shell member is formed with an accommodating recess for accommodating a protruding member protruding from a vehicle body. .
したがって、車体の突出部材を収容凹部に収容することで、燃料タンクの容量を大きく確保しつつ、突出部材を回避して燃料タンクを配置することが可能になる。 Therefore, by accommodating the projecting member of the vehicle body in the housing recess, it is possible to arrange the fuel tank while avoiding the projecting member while ensuring a large capacity of the fuel tank.
また、収容凹部を形成した部位では、実質的に外殻部材が燃料タンクの内側に膨出していることになるので、この膨出部分によって内部の燃料の流動に抵抗を作用させ、流動音を抑制可能となる。 Further, since the outer shell member substantially bulges inside the fuel tank at the portion where the accommodating recess is formed, the bulging portion acts to resist the flow of the internal fuel, and the flow noise is generated. It becomes possible to suppress.
請求項4に記載の発明では、請求項3に記載の発明において、前記収容凹部が、前記車体側部材に対し外観形状の長手方向で前記突出部材と対向するように形成されていることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the housing recess is formed so as to face the protruding member in the longitudinal direction of the external shape with respect to the vehicle body side member. And
したがって、燃料タンクが長手方向に移動したとき、収容凹部を突出部材に接触させることも可能となる。このため、燃料タンクの長手方向への移動を制限するための部材(いわゆるタンクストッパー)を不要にできる。 Therefore, when the fuel tank moves in the longitudinal direction, the housing recess can be brought into contact with the protruding member. For this reason, a member (so-called tank stopper) for limiting the movement of the fuel tank in the longitudinal direction can be eliminated.
本発明は上記構成としたので、長手方向に移動して他部材と接触したときのフランジへの発生応力を緩和でき、且つ生産性が高くなる。 Since the present invention is configured as described above, the stress generated on the flange when moved in the longitudinal direction and brought into contact with another member can be relaxed, and the productivity is increased.
図1には、本発明の第一実施形態の燃料タンク12の概略形状が示されている。この燃料タンク12は、図示しない車両に搭載されて、この車両で使用される燃料が収容される。以下、図面において、車両前方を矢印FR、車幅方向を矢印W、上方を矢印UPでそれぞれ示す。燃料タンク12は、車両への搭載状態で、その外観形状の長手方向が車両の前後方向と一致している。以下、単に「長手方向」、「幅方向」というときは、燃料タンク12の長手方向、幅方向を言うものとする。
FIG. 1 shows a schematic shape of a
燃料タンク12は、鋼、ステンレス鋼、アルミニウム合金等の金属を素材とする2枚の外殻部材14、16を有している。これらの外殻部材14、16はいずれも、金属板を曲げ加工することで成形されている。
The
図2にも示すように、上側の外殻部材14は、長手方向に沿って見たときに逆U字状の断面を有する形状とされている。これに対し、下側の外殻部材16は、幅方向に沿って見たときに扁平なU字状の断面を有する形状とされている。そして、外殻部材14と外殻部材16とを、これらの周縁部分が線状に接触するように組付けて接合(溶接)することで、閉曲面形状の外観形状を有する燃料タンク12が構成される。図面では、燃料タンク12の長手方向に沿った中心線を軸線J1として示している。したがって、燃料タンク12の外周面12Sは、軸線J1と平行になっている。
As shown also in FIG. 2, the upper
外殻部材14の周縁部分には、外殻部材14を構成する金属板を直角に折り曲げて、溶接用フランジ14Fが形成されている。この溶接用フランジ14Fは、外殻部材14の外縁部分を全周にわたって取り囲むように形成されている。そして、外殻部材14、16の接合状態では、溶接用フランジ14Fが、外殻部材16の外縁部分近傍に面接触する。このように、溶接用フランジ14Fと面接触する部分が、外殻部材16の溶接用フランジ16Fを構成している。換言すれば、外殻部材14、16は、1本の溶接ライン(シームライン)18にそって溶接されることで、全体として閉曲面形状を有する燃料タンク12が構成されていることになる。
A
図3(A)及び(B)には、燃料タンク12の軸方向の端部の近傍が、軸線J1を通る平面で燃料タンク12を破断した断面図として示されている。この図3に詳細に示すように、燃料タンク12の外周面12Sから測った溶接用フランジ14Fの角度を延出角θと定義すると、この延出角θが90度とされている。
3A and 3B, the vicinity of the end portion in the axial direction of the
なお、燃料タンク12には、たとえば燃料を外部に供給するための各種の配管(図示省略)や、燃料を燃料タンク12内に給油するためのインレットロア等の部品が取り付けられる。さらに、燃料タンク12内には、燃料の不用意な流動を防止するためのセパレータが設けられることもある。
For example, various pipes (not shown) for supplying fuel to the outside and parts such as an inlet lower for supplying fuel into the
さらに図3(A)及び(B)に示すように、図示しない車体には、燃料タンク12の長手方向前方側において溶接用フランジ14F、16Fと対向するように、タンクストッパー20が配置されている。軸方向に所定値以上の加速度が作用して燃料タンク12が軸方向に移動すると、タンクストッパー20に当たってその移動が止められるようになっている。
Further, as shown in FIGS. 3A and 3B, a
次に、本実施形態の燃料タンク12の作用を説明する。
Next, the operation of the
本実施形態の燃料タンク12では、曲げ加工により成形された2枚の外殻部材14、16のみによって燃料タンク12の外観形状を構成できるので、曲げ加工以外の加工(絞り加工など)が必要な構成や、他の部材が必要な構成と比較して、生産性が向上される。しかも、外殻部材14、16は、1本の溶接ライン18(溶接用フランジ14F、16F)のみによって接合(溶接)できるので、シームラインが複数必要な構成と比較して、より生産性が向上される。
In the
さらに、本実施形態の燃料タンク12では、外殻部材14、16の形状を変更するだけで、燃料タンク12の全体的形状も容易に変更でき、形状の自由度が向上している。加えて、外殻部材14、16に複雑な加工を施す必要もなく、形状の精度としても高いものが要求されないので、材料歩留まりも向上する。特に、外殻部材14、16に絞り加工を施したり、外殻部材の一方を他方に圧入したりする必要がないので、外殻部材14、16の形状や表面性状を安定的に維持できる。
Furthermore, in the
なお、燃料タンク12の内部には、たとえばポンプやフィルタ等の各種部材が配設される。図2から分かるように、本実施形態では、外殻部材14、16は溶接前には互いに大きく開口しているため、上記の各種部材を接合前の外殻部材14、16の所定位置に配置した後に外殻部材14、16を接合することで、これら部材を内部に配設する作業を容易に行うことが可能になる。
Various members such as a pump and a filter are disposed inside the
この燃料タンク12が搭載された車両に所定値以上の加速度が作用した場合には、燃料タンク12が車体に対し車両前方側へと移動し、タンクストッパー20に接触することがある。ここで、本実施形態の燃料タンク12では、図3に示すように、溶接用フランジ14F、16Fの延出角θが90度とされており、溶接用フランジ14F、16Fは燃料タンク12の外周面12Sから直角に延出されている。このため、図3(B)から分かるように、燃料タンク12の車両前方側への移動時に、溶接用フランジ14F、16Fとタンクストッパー20とが面接触する(いわゆる「面当たり」をする)。このため、溶接用フランジ14F、16Fが燃料タンク12の外周面12Sに沿って、すなわち燃料タンク12の長手方向に沿って車両前方側へと延出された構成と比較して、溶接用フランジ14F、16Fに作用する応力が緩和される。
When an acceleration of a predetermined value or more is applied to the vehicle on which the
ここで、図4には比較例として、溶接用フランジ14F、16Fが長手方向に沿って延出された燃料タンク52が示されている。比較例の燃料タンク52が長手方向に移動した場合には、溶接用フランジ14F、16Fが長手方向に延出されているため、タンクストッパー20に当たったときの溶接用フランジ14F、16Fの変形状態(いわゆる「変形モード」)が安定しないことがある。本実施形態では、上記したように、溶接用フランジ14F、16Fが面当たりするので、溶接用フランジ14F、16Fに発生する応力を緩和することができる。
Here, FIG. 4 shows, as a comparative example, a
また、本実施形態の燃料タンク12の構造では、図3から分かるように、燃料タンク12の下面の車両前方側の部分(図3に二点瀬線で囲んだ領域FE)に、外殻部材14、16を溶接する部位が存在していない。この領域FEでは、車両走行中の路面との干渉が想定されるが、領域FEで外殻部材14、16等を溶接した構成と比較して、溶接部位が存在していないため強度を維持できる。
Further, in the structure of the
加えて、本実施形態の燃料タンク12では、領域FEでは、外殻部材16が局所的に湾曲されており、アールが付与されている。したがって、図3に一点鎖線16Cで示すように、この領域FEにアールが付与されていない(あるいは、アールの曲率半径が極めて小さい)構成と比較して、燃料が長手方向の中央部分へと集まりやすくなる。たとえば、燃料が少量になった場合等でも、燃料が燃料タンク12の長手方向中央に集まるので、燃料を有効に利用でき、燃料切れを抑制可能となる。なお、このように燃料切れを抑制するためには、たとえば、燃料タンク12の底面を、長手方向の中央が両端と比較して相対的に下方に位置しているように湾曲あるいは屈曲させた構成としてもよい。
In addition, in the
図5には、本発明の第二実施形態の燃料タンク32が示されている。第二実施形態の燃料タンク32では2枚の外殻部材34、36で外観形状が構成されている点は第一実施形態の燃料タンク12と同様であるが、図6にも詳細に示すように、上側の外殻部材34が、幅方向に沿ってみたとき扁平な逆U字状とされ、下側の外殻部材36が、長手方向に沿ってみたときU字状とされている。そして、これら2枚の外殻部材34、36にそれぞれ設けられた溶接用フランジ34F、36Fによって1本の溶接ライン38が構成されている。
FIG. 5 shows a
また、第二実施形態では、燃料タンク32が搭載される車両として、燃料タンク32の上方に、車幅方向に延在する1又は複数本(本実施形態では2本)のクロスメンバ40を有するものを前提としている。このため、外殻部材34には、これらクロスメンバ40に沿って金属板を湾曲させることで、クロスメンバ40を収容可能な収容凹部32Bが構成されている。特に、長手方向では、クロスメンバ40と収容凹部32Bの間に所定の隙間Sが構成されているが、燃料タンク32が車体に対し車両前後方向に移動するとこの隙間が解消されて収容凹部32Bがクロスメンバ40に接触し、燃料タンク32の移動が止められる。なお、収容凹部32Bを構成したことで、燃料タンク32内には、上面に幅方向に延在する突壁32Wが形成されていることになる。
In the second embodiment, the vehicle on which the
ここで、第二実施形態では、収容凹部32Bにおける溶接用フランジ34F、36Fの延出方向が、燃料タンク32の長手方向に対し直角に延出されている。すなわち、収容凹部32B(特に溶接用フランジ34F、36F)は、クロスメンバ40に対し、燃料タンク32の長手方向で対向している。したがって、燃料タンク32が車両前後方向に移動したとき、収容凹部32B、特に収容凹部32Bにおける溶接用フランジ34F、36Fがクロスメンバ40に面接触する。
Here, in the second embodiment, the extending direction of the
このような構成とされた第二実施形態の燃料タンク32においても、第一実施形態の燃料タンク12と同様に、曲げ加工により成形された2枚の外殻部材34、36のみによって燃料タンク12の外観形状を構成でき、しかも、外殻部材14、16は、1本の溶接ライン18のみによって接合(溶接)できるので、生産性が向上される。さらに、燃料タンク32においても、外殻部材34、36の形状を変更するだけで、燃料タンク12の全体的形状も容易に変更でき、形状の自由度が向上している。外殻部材34、36の材料歩留まりも向上し、外殻部材34、36の形状や表面性状を安定的に維持できる。加えて、燃料タンク32内の各種部材を内部に配設する作業を容易に行うことも可能になる。
Also in the
また、第二実施形態では、実質的に、クロスメンバ40を収容凹部32Bに収容しているので、燃料タンク32の容量を大きく確保しつつ、クロスメンバ40を回避して燃料タンク32を車体に配置し搭載できる。
In the second embodiment, since the
第二実施形態の燃料タンク32が車体に対し車両前方側へと移動すると、収容凹部32Bがクロスメンバ40に接触し、燃料タンク32の移動が止められる。特に、第二実施形態の燃料タンク32では、収容凹部32Bにおいて溶接用フランジ34F、36Fが燃料タンク32の外周面32Sから直角に延出されており、溶接用フランジ34F、36Fがクロスメンバ40に面接触する。収容凹部32Bにおいて溶接用フランジ34F、36Fが燃料タンク32の長手方向に沿って車両前方側へ延出された構成と比較して、溶接用フランジ34F、36Fに作用する応力が緩和される。
When the
しかも、第二実施形態の燃料タンク32では、このようにクロスメンバ40に燃料タンク32の一部(収容凹部32Bにおける溶接用フランジ34F、36F)を接触させて燃料タンク32の移動を止めるようにしているので、第一実施形態に係るタンクストッパー20を不要にすることも可能となる。もちろん、第二実施形態においてタンクストッパー20を併用してもよい。
In addition, in the
また、第二実施形態の燃料タンク32では、図7から分かるように、燃料タンク32内で燃料が車両前後方向に大きく流動した場合に、流動した燃料の一部が矢印LFで示すように突壁32Wに当たるので、流動に抵抗が生じる。これにより、このような突壁32Wがない燃料タンクと比較して、たとえば、燃料タンク32の前面32Fに当たる燃料の量が少なくなるので、燃料の流動音を抑制することが可能になる。
In the
なお、上記では、本発明の溶接用フランジとして、延出角θが90度とされたものを例に挙げているが、延出角θは90度に限定されない。要するに、延出角θに関し、
0<θ<180(度)
となるように燃料タンクの外観形状の長手方向に対し、外周面から外側に延出されていれば、燃料タンク12、32がタンクストッパー20あるいはクロスメンバ40に当たったときに面接触する(0<θ≦90(度)の場合)か、もしくは溶接用フランジが外側に押し広げられるように変形する(90<θ<180(度)の場合)ので、変形状態(変形モード)は安定することとなる。
In the above description, the welding flange according to the present invention is exemplified by a flange having an extension angle θ of 90 degrees, but the extension angle θ is not limited to 90 degrees. In short, regarding the extension angle θ,
0 <θ <180 (degrees)
If the
もちろん、このような効果を奏するためには、延出角θが少なくとも45度から135度の範囲であることが好ましく、80度から100度程度の範囲(略直角)であることがより好ましい。たとえば図8には、本発明の第三実施形態として、溶接用フランジ14F、16Fの延出角θが略45とされた燃料タンク44が部分的に示されている(なお、この第三実施形態及び後述の第四実施形態において、溶接用フランジ14F、16Fの延出角θ以外は、第一実施形態と同一の構成であり、詳細な説明を省略する)。この構成は、溶接用フランジ14F、16Fよりも下側の部分で、燃料タンク44がタンクストッパー20に面接触するので、溶接用フランジ14F、16Fに発生する応力を緩和することができる。
Of course, in order to achieve such an effect, the extension angle θ is preferably in the range of at least 45 degrees to 135 degrees, and more preferably in the range of about 80 degrees to 100 degrees (substantially perpendicular). For example, FIG. 8 partially shows a
また、図9には、本発明の第四実施形態として、溶接用フランジ14F、16Fの延出角θが略135とされた燃料タンク46が示されている。この構成であっても、燃料タンク46がタンクストッパー20に当たったときに溶接用フランジ14F、16Fが外側に押し広げられるように変形するので、変形状態(変形モード)が安定し、溶接用フランジ14F、16Fに発生する応力を緩和することができる。
FIG. 9 shows a
そして、かかる観点からは、延出角θを80度から100度程度の範囲とすることがより好ましく、延出角θを90度とすること(第一実施形態の構成)が最も好ましい。 From this point of view, the extension angle θ is more preferably in the range of about 80 to 100 degrees, and the extension angle θ is most preferably 90 degrees (configuration of the first embodiment).
12 燃料タンク
12S 外周面
14 外殻部材
14F 溶接用フランジ
16 外殻部材
16F 溶接用フランジ
18 溶接ライン
20 タンクストッパー
32 燃料タンク
32S 外周面
32W 突壁
32B 収容凹部
34 外殻部材
34F 溶接用フランジ
36 外殻部材
38 溶接ライン
40 クロスメンバ(車体側部材)
44 燃料タンク
46 燃料タンク
52 燃料タンク
S 隙間
θ 延出角
12
44
Claims (4)
前記外殻部材のそれぞれを部分的に面接触させることで前記溶接ラインを構成し、外殻部材どうしを溶接するための溶接用フランジと、
を有し、
前記溶接用フランジが、前記外観形状の長手方向に対し外側に延出されていることを特徴とする燃料タンク。 Two outer shell members formed by bending and welded together in one welding line to form the external shape of the fuel tank;
A welding flange for welding the outer shell members by configuring the welding line by partially contacting each of the outer shell members,
Have
The fuel tank, wherein the welding flange extends outward in the longitudinal direction of the external shape.
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Cited By (1)
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JP2015067032A (en) * | 2013-09-27 | 2015-04-13 | スズキ株式会社 | Vehicle rear structure |
-
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- 2007-08-29 JP JP2007222526A patent/JP2009051460A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2015067032A (en) * | 2013-09-27 | 2015-04-13 | スズキ株式会社 | Vehicle rear structure |
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