JP2015202713A - 自動車用の燃料タンクの保護構造 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料タンクのタンク開口部近傍にクッション部材の取付けが容易な自動車用の燃料タンクの保護構造を提供する。【解決手段】自動車のフロアパネルの下に取付けられる自動車用の燃料タンクの保護構造において、燃料タンクとフロアパネルとの間に位置するクッション部材１０を燃料タンクのタンク開口部の近傍に取付ける。クッション部材１０は、燃料タンクの外壁に当接するクッション部材底部１２と、フロアパネルに当接するクッション部材頭部１１と、クッション部材底部１２とクッション部材頭部１１を一体的に接続するクッション部材本体部１３と、クッション部材本体部１３から延設され、燃料タンクのタンク開口部に取付けられたインサート部材と着脱自在に係合するクッション部材保持アーム１４、１５を有する。【選択図】図６

Description

本発明は、自動車のフロアパネルの下に取付けられる自動車用の燃料タンクの保護構造に関するものである。

従来、図８に示すように、自動車用の燃料タンク１０１は、スペースの関係上、フロアパネル１０７の下に取付けられることが多い。この場合は、燃料タンク１０１は、取付け用のタンクバンド１５０により、緩衝部材１３０であるゴムのパッドを介して、フロアパネル１０７に固定される（例えば、特許文献１参照。）。

しかしながら、燃料タンク１０１の取付位置とフロアパネル１０７の形状の関係においては、図２に示すように、燃料タンク１０１のタンク開口部１０４の付近において、燃料タンク１０１とフロアパネル１０７が近接して、タンク開口部１０４の近傍にクッション部材１１０を取付ける必要が生じる。

この場合に、タンク開口部１０４の中に取付ける燃料ポンプ等の損傷を防ぐために、クッション部材１１０をタンク開口部１０４の付近に取付けるが、クッション部材１１０を燃料タンク１０１の外壁面に溶着するための溶着座面を形成することや、クッション部材１１０を燃料タンク１０１の外壁面に嵌め込むための凹部を形成するために、金型に溶着座面や凹部を形成する構造を設けることは、タンク開口部１０４に埋設するインサート部材を金型に取付けるための関係上、困難であった。

特開２０１２−３０７２５号公報

本発明は、燃料タンクのタンク開口部近傍に、燃料タンクとフロアパネルの間に、クッション部材の取付けが容易な自動車用の燃料タンクの保護構造を提供することを課題とする。

上記課題を解決するための請求項１の本発明は、自動車のフロアパネルの下に取付けられる自動車用の燃料タンクの保護構造において、
燃料タンクとフロアパネルとの間に位置するクッション部材を燃料タンクのタンク開口部の近傍に取付け、
クッション部材は、燃料タンクの外壁に当接するクッション部材底部と、フロアパネルに当接するクッション部材頭部と、クッション部材底部とクッション部材頭部を一体的に接続するクッション部材本体部と、クッション部材本体部から延設され、燃料タンクのタンク開口部に取付けられたインサート部材と着脱自在に係合するクッション部材保持アームを有することを特徴とする自動車用の燃料タンクの保護構造である。

請求項１の本発明では、自動車のフロアパネルの下に取付けられる自動車用の燃料タンクの保護構造において、燃料タンクとフロアパネルとの間に位置するクッション部材を燃料タンクのタンク開口部の近傍に取付けている。このため、タンク開口部の近傍において、燃料タンクとフロアパネルが直接当接することがなく、衝撃が燃料タンクに伝達されずに、タンク開口部や燃料タンク内のタンク開口部付近に取付けられた燃料ポンプ等が損傷することがなく、燃料タンクの外壁も保護され、異音の発生も防止できる。

クッション部材は、燃料タンクの外壁に当接するクッション部材底部と、フロアパネルに当接するクッション部材頭部と、クッション部材底部とクッション部材頭部を一体的に接続するクッション部材本体部を有する。このため、クッション部材底部が燃料タンクの外壁に保持されて、クッション部材頭部がフロアパネルに当接して、クッション部材頭部の弾性により、クッション部材が衝撃を燃料タンクに伝達することがない。

クッション部材は、クッション部材本体部から延設され、燃料タンクのタンク開口部に取付けられたインサート部材と着脱自在に係合するクッション部材保持アームを有する。このため、クッション部材保持アームがインサート部材に係合して、クッション部材を所定の位置に保持して、確実にクッション部材頭部がフロアパネルに当接することができる。クッション部材保持アームは、インサート部材と着脱自在に係合するため、燃料タンク内の点検等で、タンク開口部の蓋を開くときは、クッション部材保持アームを外して、容易にタンク開口部の蓋体を開くことができる。

請求項２の本発明は、クッション部材保持アームは、弾性変形可能な屈曲部を有する自動車用の燃料タンクの保護構造である。

請求項２の本発明では、クッション部材保持アームは、弾性変形可能な屈曲部を有するため、クッション部材を燃料タンクに取付けるときに、クッション部材保持アームが伸縮してクッション部材保持アームをインサート部材に係合することが容易である。また、クッション部材保持アームをインサート部材から外す時も、クッション部材保持アームが撓んで容易に外すことができ、クッション部材保持アームが係合中も、燃料タンクが伸縮しても、クッション部材保持アームはその伸縮に合わせて撓み、係合を維持することができる。

請求項３の本発明は、クッション部材頭部は、弾性体で形成され、クッション部材本体部は合成樹脂で形成された自動車用の燃料タンクの保護構造である。

請求項３の本発明では、クッション部材頭部は、弾性体で形成されたため、フロアパネルにクッション部材頭部が当接したときに、フロアパネルの振動を確実に吸収することができる。クッション部材本体部は合成樹脂で形成されたため、剛性が高く、クッション部材頭部を確実に保持することができる。また、金属に比べて、軽量であり、全体の軽量化に貢献できる。

請求項４の本発明は、タンク開口部に取付けられたインサート部材は、タンク開口部に一部が埋設された係止リングであり、係止リングに係止孔を形成し、係止孔にクッション部材保持アームを着脱自在に係合した自動車用の燃料タンクの保護構造である。

請求項４の本発明では、タンク開口部に取付けられたインサート部材は、タンク開口部に一部が埋設された係止リングであり、係止リングに係止孔を形成し、係止孔にクッション部材保持アームを着脱自在に係合した。このため、タンク開口部の近傍にクッション部材を取付けることができるとともに、クッション部材を保持するために追加の部品を必要とせず、タンク開口部付近の構造を簡略化することができる。

請求項５の本発明は、係止リングにタンク開口部を塞ぐ蓋体を置き、ロックプレートの係合爪部を係止孔に係合して、蓋体を係止リングとロックプレートで挟持して、タンク開口部に取付ける自動車用の燃料タンクの保護構造である。

請求項５の本発明では、係止リングにタンク開口部を塞ぐ蓋体を置き、ロックプレートの係合爪部を係止孔に係合して、蓋体を係止リングとロックプレートで挟持して、タンク開口部に取付けている。このため、タンク開口部を塞ぐ蓋体を、係止リングとロックプレートで挟持して強固に固定することができる。

本件発明は、クッション部材は、クッション部材本体部から延設され、燃料タンクのタンク開口部に取付けられたインサート部材と着脱自在に係合するクッション部材保持アームを有するため、クッション部材を所定の位置に保持して、確実にクッション部材頭部がフロアパネルに当接することができ、燃料タンク内の点検等で、タンク開口部の蓋を開くときは、クッション部材保持アームを外して、容易にタンク開口部の蓋体を開くことができる。

本発明に使用する燃料タンクの斜視図である。 本発明の実施の形態である燃料タンクとクッション部材をフロアパネルの下に取付けた状態の断面図である。 本発明の実施の形態である燃料タンクのタンク開口部に蓋体を取付け、クッション部材保持アームを係合した部分の拡大部分断面図である。 本発明の実施の形態である燃料タンクのタンク開口部に蓋体を取付け、クッション部材保持アームを係合した平面図である。 本発明の実施の形態に使用する係止リングの斜視図である。 本発明の実施の形態に使用するクッション部材の正面図である。 本発明の実施の形態に使用するクッション部材の一部断面図である。 従来の燃料タンクをフロアパネルに取付けた状態の断面図である。

本発明の第１〜５の実施の形態である自動車用の燃料タンク１の保護構造について、図１〜図７に基づき説明する。
燃料タンク１の取付けは、図２に示すように、タンクバンド５によりフロアパネル７に取付けられる。このとき、直接、燃料タンク１をタンクバンド５で取付けてもよいし、図２に示すように、燃料タンク１のタンク側部とタンク底部を断熱部材６で覆うこともできる。また、タンクバンド５を使用せずに、ボルトで直接フロアパネル７に取付けることもできる。

本発明の実施の形態に使用する燃料タンク１は、図１に示すように、その燃料タンク１に燃料ポンプ（図示せず）等を出し入れするためにタンク開口部４であるポンプユニット取付孔が上面に形成されて、ポンプユニット取付孔を塞ぎ、燃料ポンプを燃料タンク１内に取付ける蓋体４０であるポンプユニット取付蓋が取付けられている。

さらに、燃料タンク１には車体に設けられた給油口（図示せず）から燃料を燃料タンク１内に注入するインレットパイプ（図示せず）と接続するインレットパイプ接続部９が取付けられている。また、上記燃料ポンプからエンジンに燃料を送付する燃料パイプ９ａも取付けられている。さらに、燃料ポンプを駆動する電気コードや燃料タンク１内の蒸発燃料を調整する各種のパイプが取付けられている。

燃料タンク１は、金属製や合成樹脂製のものがあるが、本件発明においては、合成樹脂製のものが使用される。
合成樹脂製の燃料タンク１の場合は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）の一層で形成されたものや、表皮層、バリヤ層と本体層の多層構造で形成されたものを使用することができる。多層構造の場合は、表皮層、本体層は、耐衝撃性が大きく、燃料油に対しても剛性が維持される熱可塑性合成樹脂から形成され、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）から形成されることが好ましい。バリヤ層を構成する熱可塑性合成樹脂は、例えば、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等を使用することが好ましい。

燃料タンク１を合成樹脂製にしたため、燃料タンク１を軽くすることができ、タンク上部の形状や、凹凸部の形成も、射出成形やブロー成形により燃料タンク１の外壁２の形成と同時にすることができ容易である。

本発明の実施の形態のフロアパネル７の下に取付けられる自動車用の燃料タンク１の保護構造においては、図２に示すように、燃料タンク１とフロアパネル７との間に位置するクッション部材１０を燃料タンク１のタンク開口部４の近傍に取付けている。このため、タンク開口部４の近傍において、燃料タンク１とフロアパネル７が直接当接することがなく、衝撃が燃料タンク１に伝達されずに、燃料タンク１内のタンク開口部４付近のサブタンク３に取付けられた燃料ポンプ等が損傷することがなく、燃料タンク１の外壁２も保護され、異音の発生も防止できる。

まず、クッション部材１０の構成について図６と図７に基づいて説明し、タンク開口部４の構成については後述する。
クッション部材１０は、燃料タンク１の外壁２に当接するクッション部材底部１２と、フロアパネル７に当接するクッション部材頭部１１と、クッション部材底部１２とクッション部材頭部１１を一体的に接続するクッション部材本体部１３を有する。

クッション部材頭部１１は、弾性体、例えばゴム等で形成される。このため、車体の振動等でフロアパネル７にクッション部材頭部１１が当接したときに、フロアパネル７の振動を確実に吸収することができる。ゴム以外の弾性体、例えば軟質合成樹脂、熱可塑性エラストマーも使用することができる。

クッション部材底部１２は、クッション部材１０が燃料タンク１に取付けられたときに、燃料タンク１の外壁２に当接して、クッション部材１０を燃料タンク１上に保持する。
クッション部材底部１２には、クッション部材頭部１１と同様に、弾性体、例えばゴム等で形成することができる。この場合は、車体の振動等で燃料タンク１にクッション部材底部１６が当接したときに、燃料タンク１の振動を確実に吸収することができる。ゴム以外の弾性体、例えば軟質合成樹脂、熱可塑性エラストマーも使用することができる。

クッション部材本体部１３は、合成樹脂で形成することができる。合成樹脂は、例えば高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）等の剛性の高い材料を使用することができる。この場合は、クッション部材本体部１３の剛性が高く、クッション部材頭部１１を確実に保持することができる。また、金属に比べて、軽量であり、クッション部材１０の全体の軽量化に貢献できる。

更に、クッション部材１０は、クッション部材本体部１３から横方向に延設され、燃料タンク１のタンク開口部４に取付けられたインサート部材である後述する係止リング３０と着脱自在に係合するクッション部材保持アームを有する。図６に示すように、クッション部材保持アームは、本実施の形態では、クッション部材上側保持アーム１４とクッション部材下側保持アーム１５との上下２本のアームから構成されるが、１本のクッション部材保持アームとすることもできる。

クッション部材上側保持アーム１４とクッション部材下側保持アーム１５のそれぞれの先端には、クッション部材上側保持アーム鉤部１４ａとクッション部材下側保持アーム鉤部１５ａが形成され、クッション部材上側保持アーム鉤部１４ａとクッション部材下側保持アーム鉤部１５ａが、インサート部材である後述する係止リング３０の係止孔３２と着脱自在に係合する。

クッション部材上側保持アーム鉤部１４ａとクッション部材下側保持アーム鉤部１５ａが係止リング３０と着脱自在に係合するため、燃料タンク１内の点検等で、後述するタンク開口部４の蓋体４０を開くときは、クッション部材保持アームを外して、容易にタンク開口部４の蓋体４０を開くことができる。

更に、クッション部材上側保持アーム１４とクッション部材下側保持アーム１５には、それぞれ、弾性変形可能なクッション部材上側保持アーム屈曲部１４ｂとクッション部材下側保持アーム屈曲部１５ｂを形成することが好ましい。この場合には、クッション部材上側保持アーム１４とクッション部材下側保持アーム１５が弾性変形する屈曲部を有するため、クッション部材１０を燃料タンク１に取付けるときに、クッション部材上側保持アーム１４とクッション部材下側保持アーム１５が伸縮して、クッション部材上側保持アーム鉤部１４ａとクッション部材下側保持アーム鉤部１５ａをインサート部材である係止リング３０に係合することが容易である。

また、クッション部材上側保持アーム鉤部１４ａとクッション部材下側保持アーム鉤部１５ａを係止リング３０から外す時も、クッション部材上側保持アーム屈曲部１４ｂとクッション部材下側保持アーム屈曲部１５ｂが撓んで容易に外すことができる。クッション部材上側保持アーム鉤部１４ａとクッション部材下側保持アーム鉤部１５ａが係止リング３０と係合中も、燃料タンク１が伸縮しても、クッション部材上側保持アーム屈曲部１４ｂとクッション部材下側保持アーム屈曲部１５ｂは、その伸縮に合わせて撓み、係合を維持することができる。

次に、タンク開口部４について、図３〜図５に基づき説明する。
図１に示すように、タンク開口部４は、燃料タンク１の上面に形成され、タンク開口部４は蓋体４０が取付けられ、係止されている。
タンク開口部４における蓋体４０の係止構造は、図３、４に示すように、蓋体４０をタンク開口部４に埋設された蓋係止部材（係止リング）３０と取付部材（ロックプレート）２０で挟持している。

燃料タンク１のタンク開口部４は、後述するように、燃料タンク１から同じ材料で一体的に連続して、外方に延出して形成されている。タンク開口部４には、係止リング３０が埋設されている。
まず、取付部材（ロックプレート）２０、蓋係止部材（係止リング）３０及び蓋体４０のそれぞれの構成を説明し、その後、タンク開口部４の係止構造を説明する。

蓋体４０を挟持するロックプレート２０は、図３と図４に示すように、金属製のリング状で断面形状が平板状の上平板部２２を有している。上平板部２２の内周側先端から上方に上縦壁部２１が円周状に形成されている。
ロックプレート２０の上平板部２２の外側の先端の複数個所から階段状に所定幅で、下方に折れ曲がった下縦壁部２３が延設されている。さらに、下縦壁部２３の先端からタンク開口部４の中心方向にＬ字形に曲がった係合爪部２４が形成されている。

ロックプレート２０を後述する係止リング３０に取り付けたときに、係止リング３０の係止孔３２に下縦壁部２３が挿入され、ロックプレート２０を少し回転させると、後述するように、ロックプレート２０がカムロック構造をとるため、係合爪部２４が係止リング３０の下面に係合してロックプレート２０が固定され、蓋体４０を挟持することができる。

次に、図３〜図５に基づき、係止リング３０について説明する。係止リング３０は、図４及び図５に示すように金属板で構成され、屈曲した略円筒状に形成されている。
係止リング３０は、開口面と平行な平面を有する環状の係止上面部３１を有する。係止上面部３１には、円周方向に複数の係止孔３２が形成されている。係止孔３２は、円周方向に幅広部分３２ａと幅狭部分３２ｂが連続して形成されている。

係止縦壁部３３が係止上面部３１から下方に屈曲して円筒状に形成されている。係止縦壁部３３は、係止リング３０をタンク開口部４に埋設するときに、係止縦壁部３３がタンク開口部４の筒状部４ａに埋設される。このため、強固に係止リング３０の全体を係止縦壁部３３で保持できるとともに、係止縦壁部３３が、タンク開口部４の筒状部４ａの径方向の強度を大きくすることができる。

係止縦壁部３３には、図５に示すように、複数の固定孔３４が形成されている。この固定孔３４には、ブロー成形時にタンク開口部４の筒状部４ａの熱可塑性合成樹脂部材が進入して係止リング３０をタンク開口部４の筒状部４ａ内でずれることなく、タンク開口部４に固着することができる。射出成形の場合でも同様に固定孔３４に熱可塑性合成樹脂部材を進入させることができる。
なお、固定孔３４の代わりに、係止縦壁部３３の下端に波形の切欠部を複数個形成することができる。この場合には、同じくブロー成形時に切欠部に筒状部４ａの熱可塑性合成樹脂部材が進入して係止リング３０をタンク開口部４に固着することができる。

ロックプレート２０を係止リング３０に取付けるときに、図３に示すように、係止孔３２の幅広部分３２ａにロックプレート２０の下縦壁部２３と係合爪部２４を挿入し、係止孔３２の幅狭部分３２ｂに下縦壁部２３が入るように回動すると、係合爪部２４が、係止上面部３１の下面に密着し、ロックプレート２０を強固に取付けることができる。

蓋体４０は、図３及び図４に示すように、略円盤状に形成され、蓋体４０の外周部分から下方に突出するフランジ部４１が形成される。
蓋体４０の上面には、燃料や蒸発燃料を送付するホースのホース取付部４４や、燃料ポンプ等のコンセント４５の部材が取付けられている。このため、蓋体４０が所定の位置に取付けられ、ずれないことが必要である。

タンク開口部４は、図３に示すように、筒状部４ａと折曲部４ｂから形成される。
筒状部４ａは、燃料タンク１の外壁２を構成する外層２ａ、内層２ｂ及び中間層２ｃの３層からなる熱可塑性合成樹脂壁が、燃料タンク１から外方に筒状に延出されて形成される。筒状部４ａの外層２ａには係止リング３０の係止縦壁部３３が埋設されている。

係止リング３０の固定孔３４または切欠部に外層２ａの熱可塑性合成樹脂壁を構成する材料が進入している。このため、係止リング３０がタンク開口部４に強固に固定されることができる。折曲部４ｂには、凹部が形成され、凹部にはシールリング５０が取り付けられている。

蓋体４０がタンク開口部４に取付けられた後に、図３と図４に示すように、クッション部材１０のクッション部材保持アームであるクッション部材上側保持アーム１４とクッション部材下側保持アーム１５を、係止リング３０の係止孔３２の幅広部分３２ａに係合する。即ち、クッション部材上側保持アーム鉤部１４ａとクッション部材下側保持アーム鉤部１５ａが係止孔３２の幅広部分３２ａに係合する。

このため、クッション部材上側保持アーム１４とクッション部材下側保持アーム１５がインサート部材である係止リング３０に係合して、クッション部材１０を所定の位置に保持して、確実にクッション部材頭部１１がフロアパネル７に当接することができる。
また、点検等のため、蓋体４０をタンク開口部４から外す場合には、クッション部材上側保持アーム１４とクッション部材下側保持アーム１５をクッション部材上側保持アーム屈曲部１４ｂとクッション部材下側保持アーム屈曲部１５ｂで撓ませて、係止リング３０の係止孔３２の幅広部分３２ａからクッション部材上側保持アーム鉤部１４ａとクッション部材下側保持アーム鉤部１５ａを外すことができる。外したのちに、ロックプレート２０を回転させて、係止リング３０から外し、蓋体４０を外すことができる。

１ 燃料タンク
４ タンク開口部
７ フロアパネル
１０ クッション部材
１１ クッション部材頭部
１４ クッション部材上側保持アーム
１５ クッション部材下側保持アーム
２０ ロックプレート
３０ 係止リング
４０ 蓋体

Claims (5)

1. 自動車のフロアパネルの下に取付けられる自動車用の燃料タンクの保護構造において、
   上記燃料タンクと上記フロアパネルとの間に位置するクッション部材を上記燃料タンクのタンク開口部の近傍に取付け、
   上記クッション部材は、上記燃料タンクの外壁に当接するクッション部材底部と、上記フロアパネルに当接するクッション部材頭部と、上記クッション部材底部と上記クッション部材頭部を一体的に接続するクッション部材本体部と、該クッション部材本体部から延設され、上記燃料タンクの上記タンク開口部に取付けられたインサート部材と着脱自在に係合するクッション部材保持アームを有することを特徴とする自動車用の燃料タンクの保護構造。
2. 上記クッション部材保持アームは、弾性変形可能な屈曲部を有する請求項１に記載の自動車用の燃料タンクの保護構造。
3. 上記クッション部材頭部は、弾性体で形成され、上記クッション部材本体部は合成樹脂で形成された請求項１又は請求項２に記載の自動車用の燃料タンクの保護構造。
4. 上記タンク開口部に取付けられたインサート部材は、上記タンク開口部に一部が埋設された係止リングであり、該係止リングに係止孔を形成し、該係止孔に上記クッション部材保持アームを着脱自在に係合した請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の自動車用の燃料タンクの保護構造。
5. 上記係止リングに上記タンク開口部を塞ぐ蓋体を置き、ロックプレートの係合爪部を上記係止孔に係合して、上記蓋体を上記係止リングと上記ロックプレートで挟持して、上記タンク開口部に取付ける請求項４に記載の自動車用の燃料タンクの保護構造。