JP2014180927A - 車両用燃料タンク - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数及び重量を低減でき、製作コストを低減できる構造でありながら、樹脂製のタンクであっても組み付け性を低下させることがなく、燃料の打撃音と着水音の両方を防止できる車両用燃料タンクを提供する。
【解決手段】前壁５Ｍと後壁５Ｋの少なくとも一方の下側フランジ１０Ｆよりも上側の部分１１，１３の内面が、アッパタンクパネル１０の天井部１２の内面に滑らかに接続する縦断面円弧状に形成され、前壁５Ｍと後壁５Ｋの少なくとも一方の下側フランジ１０Ｆよりも上側の部分１１，１３に、タンク内部側に凸の車幅方向に沿うビード１５が車両前後方向に複数形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、
アッパタンクパネルの下側開口周縁部から外側に張り出す下側フランジと、ロアタンクパネルの上側開口周縁部から外側に張り出す上側フランジとが重ね合わされて接合されている車両用燃料タンクに関する。

自動車の走行中にブレーキを作動させて急減速すると、図９（ａ）に示すように、燃料タンク５内の燃料Ｇは、慣性により車両前方側Ｆｒに流動して、燃料タンク５の前壁５Ｍの内面の上端部側まで急上昇し、前壁５Ｍ側に偏って位置する。符号Ｌは燃料Ｇの液面である。燃料タンク５内の矢印は燃料Ｇの流れを示している。

その後にブレーキを解放すると、図９（ｂ）に示すように、燃料Ｇは逆に車両後方側Ｒｒに戻り流動し、燃料タンク５の後壁５Ｋの内面の上端部側まで急上昇して燃料タンク５の天井部１２にぶつかる。これにより打撃音が発生する。さらに、天井部１２にぶつかった燃料Ｇが燃料Ｇの液面Ｌに落下した時に着水音が発生する。また、上記のように、燃料Ｇが前壁５Ｍの内面の上端部側まで急上昇した時（図９（ａ）参照）にも、燃料Ｇが天井部１２にぶつかって打撃音が発生することがある。

このような音は乗員にとって不快であり、自動車の商品性を低下させる。そこで、従来、燃料タンク内での打撃音等を防止する手段として種々の技術が開発されている。その一つとして、図８に示すように、燃料タンク５の天井部１２に、燃料の波の打ち消し板３０（バッフルプレート）の上端部を連結する手段があった。この例においては、波の打ち消し板３０は車両前後方向に複数枚配置されている。符号Ｆｒは車両前方側、Ｒｒは車両後方側である。

しかしながら、この手段では、燃料タンク５の部品点数や重量が増大し、製作コストが増大する。また、樹脂製の燃料タンクには波の打ち消し板を取り付けることは困難であり、組み付け性が低下する。

これらの問題を解消するために、特許文献１に開示されているように、燃料タンクの後壁の内面のうち、前記下側フランジよりも上側の内面部分を、前記アッパタンクパネルの天井部に滑らかに接続する縦断面円弧状に形成してあった。

さらに、特許文献２に開示されているように、前記前壁に階段状の傾斜部を形成した技術もあった。

特許３１９０８０６号公報 特許４１０８６６３号公報

上記特許文献１に記載された技術では、燃料タンクの後壁の内面のうち、前記下側フランジよりも上側の内面部分を、アッパタンクパネルの天井部に滑らかに接続する縦断面円弧状に形成しただけである。そのために、天井部にぶつかった燃料が燃料液面に落下して着水音が発生していた。
また、特許文献２に記載された技術のように、前記前壁に階段状の傾斜部を形成した技術では、燃料が前記前壁の内面や後壁の内面を上昇する際に、燃料を天井部に緩やかに案内することができず、燃料が天井部に激しくぶつかって打撃音が発生していた。
本発明の目的は、部品点数及び重量を低減でき、製作コストを低減できる構造でありながら、樹脂製のタンクであっても組み付け性を低下させることがなく、燃料の打撃音と着水音の両方を防止できる車両用燃料タンクを提供する点にある。

本発明の特徴は、
アッパタンクパネルの下側開口周縁部から外側に張り出す下側フランジと、ロアタンクパネルの上側開口周縁部から外側に張り出す上側フランジとが重ね合わされて接合されている車両用燃料タンクであって、
車両前方側の前壁と車両後方側の後壁の少なくとも一方の上半部の内面、又は、前記前壁と後壁の少なくとも一方の前記下側フランジよりも上側の部分の内面が、前記アッパタンクパネルの天井部の内面に滑らかに接続する縦断面円弧状に形成され、
前記前壁と後壁の少なくとも一方の上半部、又は、前記前壁と後壁の少なくとも一方の前記下側フランジよりも上側の部分に、タンク内部側に凸の車幅方向に沿うビードが、車両前後方向に複数形成されている点にある。（請求項１）

この構成によれば、前記前壁と後壁の少なくとも一方の上半部の内面、又は、前記前壁と後壁の少なくとも一方の前記下側フランジよりも上側の部分の内面が、前記アッパタンクパネルの天井部の内面に滑らかに接続する縦断面円弧状に形成されている。
従って、自動車のブレーキの作動・解放時に、燃料が前記上半部の内面や前記下側フランジよりも上側の部分の内面に沿って上昇する際に、燃料を燃料タンクの天井部（アッパタンクパネルの天井部）側まで滑らかに案内することができる。
その結果、燃料が天井部に激しくぶつかることを回避でき、燃料の打撃音の発生を防止することができる。
また、前記上半部の内面や前記下側フランジよりも上側の部分の内面に沿って上昇する燃料が前記ビードにぶつかって、燃料の一部分が前記天井部に到達する前に燃料の液面に落下着水する。
すなわち、前記上半部の内面や前記下側フランジよりも上側の部分の内面に沿って上昇する燃料をビードにより分散させて、天井部に到達する燃料の量を少なくすることができる。これにより、燃料の打撃音の発生をより確実に防止することができる。しかも、燃料液面に落下する燃料も分散させることができ、燃料が燃料液面に落下する時に発生する着水音を低減することができる。
さらに、燃料の波の打ち消し板が不要となって、部品点数及び重量を低減でき、製作コストを低減することができる。さらに、樹脂製のタンクであっても組み付け性を低下させることがない。（請求項１）

本発明において、
前記ビードは平面視で円弧状に形成されていると、次の作用を奏することができる。（請求項２）

車両前後方向に流動する燃料がビードに当たるタイミングをずらすことができるとともに、燃料がビードに当たって跳ね返る方向を、車両前後方向に対して傾斜した方向にすることができる。これにより、燃料の流動のエネルギーを分散させて低減させることができ、前記打撃音や着水音をより低減することができる。（請求項２）

本発明において、
前記ビードは平面視で車両前後方向中央側に凸の円弧状に形成されていると、次の作用を奏することができる。（請求項３）

車両前後方向に流動する燃料により早く当たる側（燃料タンクの側面に近い側）のビードほど、平面視で車幅方向に対して角度が付く（車幅方向に対する角度が大きくなる）。従って、ビードに当たった燃料の跳ね返りの方向が、車両前後方向に対してより傾斜した方向になるので、より効果的に前記打撃音や着水音を低減することができる。
詳述すると、図３，図４に示すように、アッパタンクパネル前壁１１の内面やアッパタンクパネル後壁１３の内面に沿って上昇する燃料Ｇがビード１５にぶつかると、平面視で車両前後方向に向かう燃料Ｇの波ａ（図３参照）に燃料タンク５の左右中央側に向かう分散波ａ１が生じる。そして、前記波ａよりも燃料タンク５の左右中央側において車両前後方向に向かう波ｂに前記分散波ａ１が燃料タンク５の左右外方側からぶつかる。これにより、波ｂがビード１５にぶつかる前に波ｂを打ち消すことができ、前記打撃音や着水音を低減することができる。
また、燃料タンクの外側のビードの凹部（溝部）に入り込んだ水や泥をビードの長手方向に沿ってビードの長手方向外方側に排出することができる。これにより、燃料タンクの外側のビードの凹部（溝部）に水や泥が滞留することを防止することができ、鋼板製の燃料タンクの場合は、燃料タンクに錆が発生することを抑制することができる。（請求項３）

本発明において、
前記ビードは車幅方向に複数配置されていると、次の作用を奏することができる。（請求項４）

燃料タンクの形状に左右されず、燃料流動のエネルギーを効率よく分散および低減させる位置にビードを配置することができる。（請求項４）

本発明によれば、
部品点数及び重量を低減でき、製作コストを低減できる構造でありながら、樹脂製のタンクであっても組み付け性を低下させることがなく、燃料の打撃音と着水音の両方を防止できる車両用燃料タンクを提供することができた。

燃料タンクの位置を示す自動車（車両）の全体側面図 燃料タンクの縦断側面図 燃料タンクの平面図 燃料タンク内の燃料の流動を示す縦断側面図 第１の別実施形態を示す縦断側面図 第２の別実施形態を示す平面図 第３の別実施形態を示す平面図 従来の第２の技術を示す縦断側面図 波の打ち消し板を設けてない従来の第１の技術の燃料タンク内の燃料の流動を示す縦断側面図であり、（ａ）は、ブレーキを作動させて急減速した時の燃料の流動を示す縦断側面図、（ｂ）は、その後にブレーキを開放した時の燃料の流動を示す縦断側面図

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、自動車（車両）１の後部のフロアパネル３の下方に、平面視で車両前後方向に沿う長方形状（図３参照）の車両用燃料タンク５（以下、「燃料タンク５」と称する）が配設されている。図２に示すように、前記燃料タンク５は、車両前方側Ｆｒのタンク前壁５Ｍと、車両後方側Ｒｒのタンク後壁５Ｋとを備えている。

図２，図３に示すように、前記燃料タンク５は、下側が開放した平面視長方形状のアッパタンクパネル１０と、上側が開放した平面視長方形状のロアタンクパネル２０とから成り、長手方向の中心（車両前後方向の中心）に対して対称（前後対称）に形成されている。これにより、製作コストを低減することができる。アッパタンクパネル１０とロアタンクパネル２０は金属製である。アッパタンクパネル１０の高さ寸法とロアタンクパネル２０の高さ寸法は略同一に設定されている。

前記アッパタンクパネル１０は、下側開口周縁部から外側に張り出す下側フランジ１０Ｆを全周にわたって備え、前記ロアタンクパネル２０は、上側開口周縁部から外側に張り出す上側フランジ２０Ｆを全周にわたって備えている。そして、前記下側フランジ１０Ｆと上側フランジ２０Ｆが上下に重ね合わされて互いに溶接接合されている。符号２２はロアタンクパネル２０の底壁である。

図２に示すように、アッパタンクパネル前壁１１とアッパタンクパネル後壁１３（タンク前壁５Ｍとタンク後壁５Ｋの前記下側フランジ１０Ｆよりも上側の部分）の内外面が、アッパタンクパネル１０の天井部１２の内外面に滑らかに接続する縦断面円弧状に形成されている。

縦断側面視におけるアッパタンクパネル前壁１１の半径はアッパタンクパネル１０の高さ寸法よりも大きく設定され、縦断側面視におけるアッパタンクパネル後壁１３の半径はアッパタンクパネル１０の高さ寸法よりも大きく設定されている。

そして、アッパタンクパネル前壁１１とアッパタンクパネル後壁１３に、タンク内部側に凸の車幅方向に沿うビード１５が車両前後方向に複数（本実施形態では２個ずつ）形成されている。

図３に示すように、前記ビード１５は平面視で車両前後方向中央側に凸の円弧状に形成されている。ビード１５の長手方向一端部はアッパタンクパネル１０の一側壁１６の近傍に位置し、ビード１５の長手方向他端部はアッパタンクパネル１０の他側壁１７の近傍に位置している。つまり、ビード１５は、アッパタンクパネル１０の略全幅にわたって形成されている。隣り合うビード１５同士は、平面視で車両前後方向に間隔を空けて位置している。アッパタンクパネル１０は左右中心に対して対称（左右対称）に形成されている。ロアタンクパネル２０も同様に左右中心に対して対称（左右対称）に形成されている。

自動車の走行中にブレーキを作動させて急減速すると、燃料タンク５内の燃料Ｇは、慣性により車両前方側Ｆｒに流動して、燃料タンク５のアッパタンクパネル前壁１１の内面の上端部側まで急上昇し、アッパタンクパネル前壁１１側に偏って位置する。そして、その後にブレーキを解放すると、図４に示すように、燃料Ｇは逆に車両後方側Ｒｒに戻り流動し（燃料の流れを矢印Ａで示す）、燃料タンク５のアッパタンクパネル後壁１３の内面に沿って上昇する。
本発明の構成によれば、上記のように、アッパタンクパネル前壁１１とアッパタンクパネル後壁１３の内外面が、アッパタンクパネル１０の天井部１２の内外面に滑らかに接続する縦断面円弧状に形成されている。従って、自動車のブレーキの作動・解放時に、燃料Ｇがアッパタンクパネル前壁１１の内面やアッパタンクパネル後壁１３の内面に沿って上昇する際に、燃料Ｇをアッパタンクパネル１０の天井部１２（燃料タンク５の天井部）側まで滑らかに案内することができる。
その結果、燃料Ｇが天井部１２に激しくぶつかることを回避でき、燃料Ｇの打撃音の発生を防止することができる。図４における符号Ｂは燃料Ｇの落下方向を示している。
また、アッパタンクパネル前壁１１の内面やアッパタンクパネル後壁１３の内面に沿って上昇する燃料Ｇが前記ビード１５にぶつかって、燃料Ｇの一部分が前記天井部１２に到達する前に燃料Ｇの液面Ｌに落下着水する。
すなわち、アッパタンクパネル前壁１１の内面やアッパタンクパネル後壁１３の内面に沿って上昇する燃料Ｇをビード１５により分散させて、天井部１２に到達する燃料Ｇの量を少なくすることができる。これにより、燃料Ｇの打撃音の発生をより確実に防止することができる。しかも、燃料Ｇの液面Ｌに落下する燃料Ｇも分散させることができ、燃料Ｇが燃料Ｇの液面Ｌに落下する時に発生する着水音を低減することができる。
さらに、燃料Ｇの波の打ち消し板が不要となって、部品点数及び重量を低減でき、製作コストを低減することができる。

また、前記ビード１５は平面視で円弧状に形成されているから、車両前後方向に流動する燃料Ｇがビード１５に当たるタイミングをずらすことができるとともに、燃料Ｇがビード１５に当たって跳ね返る方向を、車両前後方向に対して傾斜した方向にすることができる。これにより、燃料Ｇの流動のエネルギーを分散させて低減させることができ、前記打撃音や着水音をより低減することができる。

さらに、前記ビード１５は平面視で車両前後方向中央側に凸の円弧状に形成されているから、車両前後方向に流動する燃料Ｇにより早く当たる側（燃料タンク５の側面に近い側）のビード１５ほど、平面視で車幅方向に対して角度が付く（車幅方向に対する角度が大きくなる）。従って、ビード１５に当たった燃料Ｇの跳ね返りの方向が、車両前後方向に対してより傾斜した方向になるので、より早く効果的に前記打撃音や着水音を低減することができる。
詳述すると、図３，図４に示すように、アッパタンクパネル前壁１１の内面やアッパタンクパネル後壁１３の内面に沿って上昇する燃料Ｇがビード１５にぶつかると、平面視で車両前後方向に向かう燃料Ｇの波ａ（図３参照）に燃料タンク５の左右中央側に向かう分散波ａ１が生じる。そして、前記波ａよりも燃料タンク５の左右中央側において車両前後方向に向かう波ｂに前記分散波ａ１が燃料タンク５の左右外方側からぶつかる。これにより、波ｂがビード１５にぶつかる前に波ｂを打ち消すことができる。
また、図３に示すように、燃料タンク５の外側のビード１５の凹部（溝部）に入り込んだ水や泥をビード１５の長手方向に沿って、ビード１５の長手方向外方側（矢印Ｄ方向）に排出することができる。これにより、燃料タンク５の外側のビード１５の凹部（溝部）に水や泥が滞留することを防止することができ、燃料タンク５に錆が発生することを抑制することができる。

［別実施形態］
（１） 前記タンク前壁５Ｍとタンク後壁５Ｋのいずれか一方の前記下側フランジ１０Ｆよりも上側の部分、すなわち、アッパタンクパネル前壁１１とアッパタンクパネル後壁１３のいずれか一方の内面が、アッパタンクパネル１０の天井部１２の内面に滑らかに接続する縦断面円弧状に形成されている構造であってもよい。

（２） 前記タンク前壁５Ｍとタンク後壁５Ｋの少なくとも一方の上半部の内面が、前記アッパタンクパネル１０の天井部１２の内面に滑らかに接続する縦断面円弧状に形成されている構造であってもよい。

（３） 前記タンク前壁５Ｍとタンク後壁５Ｋのいずれか一方の前記下側フランジ１０Ｆよりも上側の部分、すなわち、アッパタンクパネル前壁１１とアッパタンクパネル後壁１３のいずれか一方に、タンク内部側に凸の車幅方向に沿うビード１５が、車両前後方向に複数形成されていてもよい。一例として、図５に示すように、アッパタンクパネル前壁１１に前記ビード１５を設けることなく、前記アッパタンクパネル後壁１３にのみ前記ビード１５が形成されていてもよい。

（４） 前記アッパタンクパネル１０とロアタンクパネル２０は樹脂で成形されていてもよい。この場合、アッパタンクパネル１０とロアタンクパネル２０をブロー成形により製作することができる。また、燃料Ｇの波の打ち消し板が不要であるから、前記打ち消し板の取り付け作業が不要となり、樹脂製の燃料タンク５であっても組み付け性が低下することがない。

（５） 図７に示すように、平面視で車両前後方向中央側に凸の円弧状に形成されたビード１５が、車幅方向Ｗ及び車両前後方向に複数配置されていてもよい。本実施形態では、前記複数のビード１５は平面視で千鳥状に配置されている。
この構成によれば、前記ビード１５は車幅方向に複数配置されているから、燃料タンク５の形状に左右されず、燃料流動のエネルギーを効率よく分散および低減させる位置にビード１５を配置することができる。

（６） 前記ビード１５の数は上記の実施形態の数に限られず、上記の数以外の数であってもよい。例えば、図６に示すように、前記ビード１５がアッパタンクパネル前壁１１に３個、アッパタンクパネル後壁１３に３個設けられていてもよい。

５Ｋ 後壁（タンク後壁）
５Ｍ 前壁（タンク前壁）
１１ 上側の部分（アッパタンクパネルの前壁）
１３ 上側の部分（アッパタンクパネルの後壁）
１０ アッパタンクパネル
１０Ｆ 下側フランジ
１２ 天井部
１５ ビード
２０ ロアタンクパネル
２０Ｆ 上側フランジ
Ｆｒ 車両前方側
Ｒｒ 車両後方側
Ｗ 車幅方向

Claims (4)

1. アッパタンクパネルの下側開口周縁部から外側に張り出す下側フランジと、ロアタンクパネルの上側開口周縁部から外側に張り出す上側フランジとが重ね合わされて接合されている車両用燃料タンクであって、
   車両前方側の前壁と車両後方側の後壁の少なくとも一方の上半部の内面、又は、前記前壁と後壁の少なくとも一方の前記下側フランジよりも上側の部分の内面が、前記アッパタンクパネルの天井部の内面に滑らかに接続する縦断面円弧状に形成され、
   前記前壁と後壁の少なくとも一方の上半部、又は、前記前壁と後壁の少なくとも一方の前記下側フランジよりも上側の部分に、タンク内部側に凸の車幅方向に沿うビードが、車両前後方向に複数形成されている車両用燃料タンク。
2. 前記ビードは平面視で円弧状に形成されている請求項１記載の車両用燃料タンク。
3. 前記ビードは平面視で車両前後方向中央側に凸の円弧状に形成されている請求項２記載の車両用燃料タンク。
4. 前記ビードは車幅方向に複数配置されている請求項１〜３のいずれか一つに記載の車両用燃料タンク。

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