JP2010018159A - 燃料タンクの波消し構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料の波消し効果（揺動音低減効果）を大きくすることを可能にするとともに、燃料タンクに設置するときの汎用性に富むとともに、燃料タンクに容易に取付けることを可能にする。
【解決手段】燃料タンク１１内に配置され、燃料が揺動した際に発生する騒音や衝撃を抑制する燃料タンクの波消し構造体７０において、この波消し構造体７０は、略円筒状のガイド部材７２と、このガイド部材７２の内側に収納され、燃料が揺動した際に波消しをする波消し本体部７１とから構成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、燃料が揺動した際に発生する騒音や衝撃を抑制する燃料タンクの波消し構造体に関するものである。

燃料タンクの波消し構造体として、燃料の揺動音を低減する波消し構造体（アブソーバ）を内蔵したものが知られている。
この種の燃料タンクの波消し構造体は、樹脂のブロー成形でタンクを成形する際に、タンクの壁面を張り出させ、燃料の揺動音を抑える波消し構造体（アブソーバ）を一体的に形成するもの、別体の波消し構造体をパリソン内に挿入し、ブロー成形時にタンク内面に固定するもの、若しくは別体の波消し構造体をブロー成形後にタンク内面に固定するものなどがある。

このような燃料タンクの波消し構造体として、枠体に繊維状の樹脂材料の波消し構造体を設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平５−１３９１６９号公報

特許文献１の燃料タンクは、燃料タンクが半割りとされた上下のタンク本体と、これらのタンク本体に組立時に挟み込むようにした波消し構造体（アブソーバ）とからなり、波消し構造体は、上下のタンク本体に挟み込まれる枠体と、この枠体の開口部に取付けられ、繊維状の樹脂材料で構成された波消し本体部とから構成されたものである。

しかし、燃料タンクの波消し構造体では、枠体の開口部に繊維状の樹脂材料を絡ませただけなので、弾性（柔軟性）も乏しく、燃料の流動に対して繊維状の樹脂材料がなびく可能性もあり、燃料の流動に対する抗力が小さいと考えられ、燃料の揺動音低減効果が少ない。
また、燃料タンクの波消し構造体では、枠体の開口部に繊維状の樹脂材料を絡ませたものなので、燃料タンクに挿入する際に形状、大きさ、設置場所の制約が大きく、波消し構造体を製作するために、特別な製造方法も必要である。
さらに、枠体の開口部に繊維状の樹脂材料を絡ませたものなので、枠体に対する固定方法も簡単ではない。

本発明は、燃料の波消し効果（揺動音低減効果）が大きく、燃料タンクに設置するときの汎用性に富むとともに、燃料タンクに取付けやすい燃料タンクの波消し構造体を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、燃料タンク内に配置され、燃料が揺動した際に発生する騒音や衝撃を抑制する燃料タンクの波消し構造体において、この波消し構造体は、略円筒状のガイド部材と、このガイド部材の内側に収納され、燃料が揺動した際に波消しをする波消し本体部とからなり、ガイド部材が、波消し本体部により外方へと膨出力を与えられるものであり、ガイド部材の弾性力は、波消し本体部の弾性力と比べて低く設定されたことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、波消し本体部が、略円筒状のガイド部材を軸方向に直交させて切断するときに、花びら状の断面を呈し、ガイド部材に膨出させる力を付与したことを特徴とする。

請求項３に係る発明は、波消し本体部が、略円筒状のガイド部材を軸方向に直交させて切断するときに、波形の断面を呈し、ガイド部材に膨出させる力を付与したことを特徴とする。

請求項４に係る発明は、波消し本体部が、略球形の状態でガイド部材に収納されたことを特徴とする。

請求項１に係る発明では、波消し構造体が、略円筒状のガイド部材と、このガイド部材の内側に収納され、燃料が揺動した際に波消しをする波消し本体部とから構成された。例えば、ガイド部材に弾性を有する素材を用いることで、波消し本体部の略円筒状のガイド部材を被せるだけで波消し本体部にガイド部材を支持することができる。この結果、ガイド部材の取付性の向上を図ることができる。
また、ガイド部材及び波消し本体部に弾性を有する素材を用いることで、波消し本体部を弾性変形させた状態で、ガイド部材に波消し本体部を収納することができる。この結果、燃料が流動したときの波消し本体部の抗力を増すことができ、燃料の流動で燃料表面近くに発生する波を打ち消す波消し効果（燃料の流動で発生する揺動音を低減する揺動音低減効果）の増大を図ることができる。
さらに、ガイド部材が、波消し本体部により外方へと膨出力を与えられるものであり、ガイド部材の弾性力は、波消し本体部の弾性力と比べて低く設定されたので、波消し本体部に適度の弾性変形を加えて波消し本体部をガイド部材に収納することができる。この結果、燃料が流動したときの波消し本体部の抗力を増すことができ、燃料の流動で燃料表面近くに発生する波を打ち消す波消し効果、若しくは燃料の流動で発生する揺動音を低減する揺動音低減効果の増大を図ることができる。

請求項２に係る発明では、波消し本体部が、略円筒状のガイド部材を軸方向に直交させて切断するときに、花びら状の断面を呈し、ガイド部材に膨出させる力を付与したので、ガイド部材を均等に膨出させることができる。

請求項３に係る発明では、波消し本体部が、略円筒状のガイド部材を軸方向に直交させて切断するときに、波形の断面を呈するようにしたので、ガイド部材を容易に形成することができる。

請求項４に係る発明では、波消し本体部が、略球形の状態でガイド部材に収納されたので、波消し本体部にどの方向から向かう燃料の流動に対しても、均等に揺動音低減効果を発揮させることができる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１（ａ），（ｂ）は本発明に係る燃料タンクの波消し構造体を採用した燃料タンクの平面図であり、（ａ）に燃料タンクの平面が示され、（ｂ）に波消しユニットの平面が示される。図２は図１の２−２線断面図である。

燃料タンク１１は、樹脂で成形したタンク本体（樹脂タンク本体）１２と、タンク本体１２の天板部１３に接続している燃料供給管１４と、タンク本体１２内に設けたタンク内機能部品１５と、波消しユニット（緩衝部材）１６とを備えている。

タンク本体１２は、下方へ向け配置されている底板部２１（図２参照）と、底板部２１に連なっている側板部２２と、側板部２２に連なり底板部２１に対向している天板部１３とからなる。側板部２２は、車両の前方へ向け配置されている前側部２４、前側部２４に連なる左側部２５、右側部２６、これらの左側部２５及び右側部２６に連なる後側部２７とからなる。

タンク本体１２は、例えば、プロペラシャフト３１との干渉を避けるように、車両の幅方向（Ｘ軸方向）の中央にアーチ状の連絡流路部３２を形成している鞍型構造で、左（一方）に配置した主室３４と、右（他方）に配置した副室３５とが形成されている。
天板部１３には、燃料供給管１４を接続している供給管接続部３６やタンク外配置部品（図に示していない）やタンク内機能部品１５を取付けるための第１開口部３７、第２開口部３８、その他の開口部３９が複数形成されている。

タンク内機能部品１５は、副室３５から主室３４に燃料を汲上げる汲上げポンプ４１と、主室３４からエンジン（不図示）に燃料を供給する燃料供給ポンプ４２と、汲上げポンプ４１と燃料供給ポンプ４２との間に設ける支持部材（トランスファーチューブ）４４とを備える。

支持部材４４は、変形自在な樹脂製のチューブであり、第１開口部３７又は第２開口部３８からタンク本体１２内に配置されているとともに、一端４５が燃料供給ポンプ４２に接続され、他端４６が汲上げポンプ４１に接続されている。

波消しユニット（緩衝部材）１６は、燃料が揺動した際に発生する騒音や衝撃を抑制する複数の波消し構造体（波消し部材）７０を、支持部材４４で繋げて配置したもので、底板部２１並びに天板部１３にも略沿って配置されている。例えば、波消しユニット１６では、支持部材４４に複数個の波消し構造体７０を通し、一端４５の第１抜け止め部材５１と、他端４６の第２抜け止め部材５２で止めている。

波消し構造体７０は、略筒状（略円柱状）の部材であって、ネット（網）を折り畳んで形成され、支持部材４４を通すための挿通部７３（図３参照）を開けている。以下、波消し構造体７０を詳細に説明する。

図３は本発明に係る燃料タンクの波消し構造体の斜視図であり、図４は図３に示された燃料タンクの波消し構造体の分解斜視図であり、図５は図３の５−５線断面図であり、図３の６−６線断面図である。

図３〜図６に示されるように、波消し構造体７０は、略筒状を呈し、ネット（網）９５（図７（ａ）参照）を折り畳んで形成される波消し本体部７１と、ネット（網）で形成され、波消し本体部７１を覆うガイド部（保持部材）７２とからなる。
すなわち、波消し本体部７１及びガイド部材７２は、弾性を有した樹脂素材で形成されたネット（網）が用いられる。

ガイド部材７２は、後述するように、波消し本体部７１により外方へと膨出力を与えられるものであり、ガイド部材７２の弾性力は、波消し本体部７１の弾性力と比べて低く設定されている。従って、図３に示されるように、波消し本体部７１の外形に比べて、ガイド部材７２の内径の方が小さく設定される。

波消し本体部７１が、支持部材４４が挿通される挿通部７３と、この挿通部７３から連続的に折り畳まれ、燃料の騒音や衝撃を抑制する折り畳み部７４とが形成され、図５に示されるように、折り畳み部７４は、複数の折り畳み片７６ａ〜７６ｈの集合であり、波消し構造体７０を軸方向に直交して切断したときに、花びら状の断面を呈するように折り畳まれる。

図６に示されるように、挿通部７３は、両端部７８，７８が、支持部材４４の軸心に直交させて支持部材４４を切断したときの断面積と略同等に形成され、両端部７８，７８を除く中間部７９は、支持部材４４の断面積よりも大きく形成される。
すなわち、挿通部７３の両端部７８，７８における折り畳方向Ｘ（図７参照（ａ））の貼り合わせ代９３，９３は、中間部７９における折り畳方向Ｘの貼り合わせ代９４よりも長く設定される。

図７（ａ）〜（ｃ）は図３に示された波消し構造体の折り畳み手順の一例を示す作用説明図（前半）である。
（ａ）において、所定幅Ｄ１及び所定長さＬ１のネット９５を用意する。所定幅Ｄ１は支持部材４４の貫通方向Ｙに設定され、所定長さＬ１は波消し本体部７１の折り畳み方向Ｘに設定される。

（ｂ）において、ネット９５の一端９６を、矢印ａ１の如く山折りするように巻き込み、ネット９５の中間に接着若しくは溶着して挿通部７３を形成する。
このときに、挿通部７３は、両端部７８，７８における折り畳方向Ｘの貼り合わせ代９３，９３を、中間部７９における折り畳方向Ｙの貼り合わせ代９４よりも長くして、挿通部７３の両端部７８，７８を、図９に示されるように、支持部材４４の軸心に直交させて支持部材４４を切断したときの断面積と略同等に形成し、両端部７８，７８を除く中間部７９を、支持部材４４の断面積よりも大きく形成する。

（ｃ）において、ネット９５を、矢印ａ２の如く谷折りするように巻き込み、挿通部７３が矢印ａ３の如く谷折りするように巻き込み、第１番目の折り畳み片７６ａを形成し、挿通部７３の外周に位置する挿通部側曲げ部７７ａを挿通部７３に接着若しくは溶着する。

図８（ａ）〜（ｃ）は図３に示された波消し構造体の折り畳み手順の一例を示す作用説明図（中間）である。
（ａ）において、ネット９５を、矢印ａ４の如く谷折りするように巻き込み、挿通部７３で矢印ａ５の如く谷折りするように巻き込み、第２番目の折り畳み片７６ｂを形成し、挿通部７３の外周に位置する挿通部側曲げ部７７ｂを挿通部７３に接着若しくは溶着する。

（ｂ）において、ネット９５を、図８（ａ）に示した手順を繰り返し、第３・第４番目の折り畳み片７６ｃ，７６ｄを形成する。
（ｃ）において、ネット９５を、図８（ａ）に示した手順を繰り返し、第５〜第８番目の折り畳み片７６ｅ〜７６ｈを形成し、ネット９５の他端９７をネット９５の一端９６に接着若しくは溶着する。この状態で、図３に示されたように、波消し本体部７１をガイド部材７２で保持する。

図９は（ａ）〜（ｃ）は図３に示された波消し構造体の折り畳み手順の一例を示す作用説明図（後半）である。
（ａ）において、波消し本体部７１の弾性力と比べて弾性力が低い素材で形成されたガイド部材７２を用意する。ガイド部材７２は、波消し本体部７１の外形に比べて、ガイド部材７２の内径の方が小さく設定される。

（ｂ）において、波消し本体部７１にガイド部材７２を、矢印ａ６の如く装着する。ガイド部材７２は、波消し本体部７１の弾性力と比べて弾性力が低いので、複数の矢印ａ７の如く膨出され、波消し本体部７１に適度な圧着力（保持力）を付与することができる。

（ｃ）において、波消し本体部７１にガイド部材７２を、矢印ａ８の如く、さらに装着して波消し本体部７１及びガイド部材７２からなる波消し構造体７０を完成する。

図１〜図３に示されたように、波消し構造体７０が、略円筒状のガイド部材７２と、このガイド部材７２の内側に収納され、燃料が揺動した際に波消しをする波消し本体部７１とから構成された。例えば、ガイド部材７２に弾性を有する素材を用いることで、波消し本体部７１の略円筒状のガイド部材７２を被せるだけで波消し本体部７１にガイド部材７２を支持することができる。この結果、ガイド部材７２の取付性の向上を図ることができる。

また、ガイド部材７２及び波消し本体部７１に弾性を有する素材（ネット）を用いることで、波消し本体部７１を弾性変形させた状態（応力を加えた状態）で、ガイド部材７２に波消し本体部７１を収納することができる。この結果、燃料が流動したときの波消し本体部７１の抗力を増すことができ、燃料の流動で燃料表面近くに発生する波を打ち消す波消し効果（燃料の流動で発生する揺動音を低減する揺動音低減効果）の増大を図ることができる。

ガイド部材７２が、弾性を有した樹脂素材のネット（網）で形成されたので、燃料を波消し本体部７１まで通過させることを許容できるとともに、ガイド部材７２の弾性で波消し本体部７１を保持することができる。この結果、波消し本体部７１の取付性の向上を図ることができる。

さらに、波消し本体部７１が、弾性を有した樹脂素材のネット（網）が用いられたので、例えば、波消し本体部７１の応力を加えて弾性変形させた状態でガイド部材７２に波消し本体部７１を収納することができる。

ガイド部材７２は、波消し本体部７１により外方へと膨出力を与えられるものであり、ガイド部材７２の弾性力は、波消し本体部７１の弾性力と比べて低く設定されたので、波消し本体部７１に適度の弾性変形を加えて波消し本体部７１をガイド部材７２に収納することができる。この結果、燃料が流動したときの波消し本体部７１の抗力を増すことができ、燃料の流動で燃料表面近くに発生する波を打ち消す波消し効果、若しくは燃料の流動で発生する揺動音を低減する揺動音低減効果の増大を図ることができる。

すなわち、波消し構造体７０は、弾性力の異なる（硬さの異なる）ネットを併用して、弾性力の低い方を形を整えるガイド（ガイド部材７２）として利用し、弾性力の高い方で大きな波消し効果を得るようにしたものと言える。この結果、揺動音低減効果の大きな波消し構造体（アブソバ）７０を実現することができる。

また、弾性の異なるネット併用することで、形状の定まりにくい２つの部材（波消し本体７１及びガイド部材７２）を一つの構造体に組立てることができる。

波消し構造体７０では、波消し本体部７１が、略円筒状のガイド部材７２を軸方向に直交させて切断するときに、花びら状の断面を呈し、ガイド部材７２に膨出させる力を付与したので、ガイド部材７２を均等に膨出させることができる。

波消し本体部７１を、断面視花びら状に形成し、且つガイド部材７２で覆うことで、組立状態で波消し本体部７１に内部応力を付加することができ、波消し本体部７１の弾性を最大限に生かし、燃料に発生する波の揺動を効率的に吸収することができる。

また、断面視花びら状に形成し、且つガイド部材７２で覆うことで、断面視花びら状の先端に内部応力が蓄えられ、略筒状の波消し構造体７０の法線方向に弾力を発揮できる構造とすることができる。従って、燃料の波のエネルギーを効率的に吸収できると考えられ、揺動音低減効果の増大を図ることができる。
なお、法線とは、曲線上の一点において、この点における曲線の接線または接する面に直交する線をいう。

さらに、波消し本体部７１を、断面視花びら状に形成することで、波消し本体部７１の表面積を増加させることができ、揺動音低減効果の増大を図ることができる。

図１０は本発明に係る第２実施例の燃料タンクの波消し構造体の断面図である。
波消し構造体１１０は、略筒状を呈し、ネット（網）を折り畳んで形成される波消し本体部１１１と、ネット（網）で形成され、波消し本体部１１１を覆うガイド部材（保持部材）１１２とからなる。

ガイド部材１１２は、波消し本体部１１１により外方へと膨出力を与えられるものであり、ガイド部材１１２の弾性力は、波消し本体部１１１の弾性力と比べて低く設定されている。従って、図９に示されるように、波消し本体部１１１の外形に比べて、ガイド部材１１２の内径の方が小さく設定されている。

波消し本体部１１１は、支持部材（不図示）が挿通される挿通部１１３と、この挿通部１１３から連続的に折り畳まれ、燃料の騒音や衝撃を抑制する折り畳み部１１４とが形成され、折り畳み部１１４は、複数の折り畳み片１１６ａ〜１１６ｈの集合であり、波消し構造体１１０を軸方向に直交して切断したときに、波状の断面を呈するように折り畳まれる。さらに、ガイド部材１１２を被せるときに、ガイド部材１１２に膨出させる力を付与する。

すなわち、波消し本体部１１１は、略円筒状のガイド部材１１２を軸方向に直交させて切断するときに、波形の断面を呈するようにしたので、ガイド部材１１２を容易に形成することができる。

図１１は本発明に係る第３実施例の燃料タンクの波消し構造体の分解斜視図であり、図１２は図１１に示された燃料タンクの波消し構造体の斜視図である。
図１１〜図１２に示されるように、波消し構造体１３０は、略球状を呈し、弾性を有する樹脂素材のネット（網）を丸めて形成される波消し本体部１３１と、弾性を有する樹脂素材のネット（網）で形成され、波消し本体部１３１を覆うガイド部材１３２とからなる。

ガイド部材１３２は、波消し本体部１３１により外方へと膨出力を与えられるものであり、ガイド部材１３２の弾性力は、波消し本体部１３１の弾性力と比べて低く設定されている。

波消し構造体１３０では、波消し本体部１３１が、略球形の状態でガイド部材１３２に収納されたので、波消し本体部１３１にどの方向から向かう燃料の流動に対しても、均等に波消し効果（揺動音低減効果）を発揮させることができる。

図１３は本発明に係る燃料タンクの波消し構造体を採用した別実施例の燃料タンクの断面図である。
燃料タンク１４１は、上側ピース１４２と下側ピース１４３とに２分割構成されたタンクであり、上側ピース１４２は、燃料が揺動した際に発生する騒音や衝撃を抑制する第１・第２の上部突起１４４，１４５を備え、下側ピース１４３は、燃料が揺動した際に発生する騒音や衝撃を抑制する第１・第２の下部突起１４６，１４７を備える。

上側ピース１４２に下側ピース１４３が合わされるときに、第１の上部突起１４４及び第１の下部突起１４６同士の先端が合わされ、第１の上部突起１４４及び第１の下部突起１４６で波消し構造体７０が保持されるとともに、第２の上部突起１４５及び第２の下部突起１４７同士の先端が合わされ、第２の上部突起１４５及び第２の下部突起１４７で波消し構造体７０が保持される。

尚、本発明に係る燃料タンクの波消し構造体は、図２に示すように、トランスファーチューブ４４で支持され、また、図１３に示すように、第１・第１の上・下部突出部１４４，１４６及び第２・第２の上・下部突出部１４５，１４７で支持されたが、これに限るものではなく、燃料タンクの機能部品に直接支持させるものであってもよい。

本発明に係る燃料タンクの波消し構造は、図３及び図１０に示されたように、ガイド部材７２，１１２に、弾性を有した樹脂素材のネット（網）で形成されたが、これに限るものではなく、樹脂素材で形成された多孔質のシートを用いたものでもよい。

本発明に係る燃料タンクの波消し構造体は、図１２に示されたように、波消し本体部１３１は、弾性を有するネット（網）を丸めて形成されたが、これに限るものではなく、弾性を有する繊維状の素材を用いたものであってもよい。

図１３において、燃料タンク１４１は、第１の上部突起１４４及び第１の下部突起１４６で波消し構造体７０（図３参照）を保持し、第２の上部突起１４５及び第２の下部突起１４７で波消し構造体７０が保持したが、燃料タンク１４１は、第１の上部突起１４４及び第１の下部突起１４６で波消し構造体１１０（図１２参照）を保持し、第２の上部突起１４５及び第２の下部突起１４７で波消し構造体１１０を保持するものでもよい。

本発明に係る燃料タンクの波消し構造体は、セダンやワゴンなどの乗用車に採用するのに好適である。

本発明に係る燃料タンクの波消し構造体を採用した燃料タンクの平面図である。 図１の２−２線断面図である。 本発明に係る燃料タンクの波消し構造体の斜視図である。 図３に示された燃料タンクの波消し構造体の分解斜視図である。 図３の５−５線断面図である。 図３の６−６線断面図である。 図３に示された波消し構造体の折り畳み手順の一例を示す作用説明図（前半）である。 図３に示された波消し構造体の折り畳み手順の一例を示す作用説明図（中間）である。 図３に示された波消し構造体の折り畳み手順の一例を示す作用説明図（後半）である。 本発明に係る第２実施例の燃料タンクの波消し構造体の断面図である。 本発明に係る第３実施例の燃料タンクの波消し構造体の分解斜視図である。 図１１に示された燃料タンクの波消し構造体の斜視図である。 本発明に係る燃料タンクの波消し構造体を採用した別実施例の燃料タンクの断面図である。

符号の説明

１１…燃料タンク、７０，１１０，１３０…波消し構造体、７１，１１１，１３１…波消し本体部、７２，１１２，１１３…ガイド部材。

Claims (4)

1. 燃料タンク内に配置され、燃料が揺動した際に発生する騒音や衝撃を抑制する燃料タンクの波消し構造体において、
   この波消し構造体は、略円筒状のガイド部材と、このガイド部材の内側に収納され、燃料が揺動した際に波消しをする波消し本体部とからなり、
   前記ガイド部材は、前記波消し本体部により外方へと膨出力を与えられるものであり、前記ガイド部材の弾性力は、前記波消し本体部の弾性力と比べて低く設定されたことを特徴とする燃料タンクの波消し構造体。
2. 前記波消し本体部は、略円筒状の前記ガイド部材を軸方向に直交させて切断するときに、花びら状の断面を呈し、前記ガイド部材に膨出させる力を付与したことを特徴とする請求項１記載の燃料タンクの波消し構造体。
3. 前記波消し本体部は、略円筒状の前記ガイド部材を軸方向に直交させて切断するときに、波形の断面を呈し、前記ガイド部材に膨出させる力を付与したことを特徴とする請求項１記載の燃料タンクの波消し構造体。
4. 前記波消し本体部は、略球形の状態で前記ガイド部材に収納されたことを特徴とする請求項１記載の燃料タンクの波消し構造体。

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