JP2016037150A - 燃料タンクのサブタンクの取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料タンクが振動により変形してもその変形に追従することができるサブタンクプレートを使用した燃料タンクのサブタンクの取付構造を提供する。【解決手段】金属製の燃料タンク内にサブタンク１０を取付ける燃料タンクのサブタンク１０の取付構造において、サブタンク１０は、少なくとも底壁１１が金属で形成される。サブタンク１０と燃料タンクの底壁の間に金属製のサブタンクプレート２０を設ける。サブタンクプレート２０又は燃料タンクの底壁に凸部を形成し、サブタンクプレート２０と燃料タンクは、凸部で固着される。サブタンクプレート２０と燃料タンクが接触していない部分のサブタンクプレート２０のフランジ部２２の一部に切欠き部２４を形成した。【選択図】図１

Description

本発明は、自動車用の燃料タンクのサブタンクの取付構造に関するものである。

従来、図１０に示すように、自動車用の燃料タンク１０１には、底壁１０２に密着して燃料ポンプ（図示せず）を収納するためのサブタンク１１０が取り付けられている。サブタンク１１０は、燃料タンク１０１内の燃料が自動車の走行により流動して波立ても、サブタンク１１０の燃料の液面の変動を防止して、燃料ポンプが確実に燃料を汲み上げることができるように設けられている（例えば、特許文献１参照。）。

燃料タンク１０１が金属製である場合には、金属製のサブタンク１１０をスポット溶接等で、燃料タンク１０１の底壁１０２に取付けられている。
この場合に、取付けの容易性のため、サブタンク１１０にサブタンクプレート１２０を予め取付けて、図１１に示すようなサブタンクプレート１２０を燃料タンク１０１の底壁１０２に溶接して、サブタンク１１０を取付けているものもある。

このサブタンクプレート１２０は、サブタンクプレート１２０の剛性を向上し、先端１２７が燃料タンク１０１の底壁１０２の内面と擦れないように、周囲にフランジ部１２２が形成されている。フランジ部１２２は、図１２に示すように、先端１２７に近接して階段状に屈曲して形成されている。

しかしながら、燃料タンク１０１が自動車の振動等で振動する場合に、燃料タンク１０１が振動により変形するが、サブタンクプレート１２０の剛性が大きいと、燃料タンク１０１の変形にサブタンクプレート１２０が追従せずに変形しない場合がある。
その場合には、サブタンクプレート１２０と燃料タンク１０１の底壁１０２の溶接部分に応力が集中して、溶接部分が破断する場合がある。

特開２０１２−６６７３９号公報

そこで本発明は、燃料タンクが振動により変形してもその変形に追従することができるサブタンクプレートを使用した燃料タンクのサブタンクの取付構造を提供しようとするものである。

上記課題を解決するために請求項１の本発明は、金属製の燃料タンク内にサブタンクを取付ける燃料タンクのサブタンクの取付構造において、
サブタンクは、少なくとも底壁が金属で形成され、サブタンクと燃料タンクの底壁の間に金属製のサブタンクプレートを設け、サブタンクプレート又は燃料タンクの底壁に凸部を形成し、サブタンクプレートと燃料タンクは、凸部で固着され、サブタンクプレートと燃料タンクが接触していない部分のサブタンクプレートのフランジ部の一部に切欠き部を形成したことを特徴とする燃料タンクのサブタンクの取付構造である。

請求項１の本発明では、金属製の燃料タンク内にサブタンクを取付ける燃料タンクのサブタンクの取付構造において、サブタンクは、少なくとも底壁が金属で形成され、サブタンクと燃料タンクの底壁の間に、金属製のサブタンクプレートを設けた。このため、あらかじめサブタンクに取付けられたサブタンクプレートを、燃料タンクに溶接等で固着することにより、容易にサブタンクを燃料タンク内に取付けることができる。燃料タンクの変形をサブタンクプレートで吸収して、燃料タンクにサブタンクを長期間固定することができる。

サブタンクプレート又は燃料タンクの底壁に凸部を形成し、サブタンクプレートと燃料タンクは、凸部で固着されている。このため、サブタンクプレート又は燃料タンクの底壁の凸部と、凸部の形成されていない他方の燃料タンク又はサブタンクプレートとを、凸部の部分で密着させて、確実に、溶接等で固着することができる。さらに、サブタンクプレートの先端と燃料タンクの底壁との間に隙間を形成し、摩耗を防ぐことができる。

サブタンクプレートと燃料タンクが接触していない部分のサブタンクプレートのフランジ部の一部に切欠き部を形成した。このため、サブタンクプレートの剛性を所定の値まで低下させることができ、燃料タンクが振動等で変形した場合でも、その変形にサブプレートが追従することができ、サブタンクプレートと燃料タンクの底壁の固着部分に応力が集中することがなく、固着部分の破断を防止することができる。

請求項２の本発明は、サブタンクプレートの外周には、先端が屈曲して形成されたフランジ部が形成された燃料タンクのサブタンクの取付構造である。

請求項２の本発明では、サブタンクプレートの外周には、先端が屈曲して形成されたフランジ部が形成されたため、サブタンクプレートを燃料タンクの底壁に取付けたときに、サブタンクプレートの先端部が燃料タンクの底壁の内面と擦れることがなく、燃料タンクの摩耗を防止することができるとともに、サブタンクプレートの剛性を向上させることができ、サブタンクを確実に保持することができる。

請求項３の本発明は、サブタンクプレートの切欠き部は、サブタンクプレートに複数個形成された燃料タンクのサブタンクの取付構造である。

請求項３の本発明では、サブタンクプレートの切欠き部は、サブタンクプレートに複数個形成されたため、サブタンクプレートの周囲の必要部分に切欠き部を形成することができ、サブタンクプレートの周囲の必要部分の剛性を低下させることができ、サブタンクプレートが燃料タンクの変形に応じて撓むことができる。

請求項４の本発明は、サブタンクは、略四角形に形成され、サブタンクプレートは、略四角形に形成され、サブタンクプレートの切欠き部は、サブタンクプレートの周囲の４辺に形成された燃料タンクのサブタンクの取付構造である。

請求項４の本発明では、サブタンクプレートは、略四角形に形成され、サブタンクプレートの切欠き部は、サブタンクプレートの周囲の４辺に形成された。このため、サブタンクプレートでサブタンクの周囲を確実に保持することができるとともに、サブタンクプレートの周囲の４辺の剛性を所定の値まで低下させることができ、サブタンクプレートと燃料タンクの底壁の４辺のいずれの固着部分にも応力が集中することがなく、固着部分の破断を防止することができる。

請求項５の本発明は、サブタンクプレートの切欠き部は、サブタンクプレートの全体の面積の１０〜３０％である燃料タンクのサブタンクの取付構造である。

請求項５の本発明では、サブタンクプレートの切欠き部は、サブタンクプレートの全体の面積の１０〜３０％であるため、サブタンクプレートの剛性を所定の値まで低下させることができる。切欠き部の面積が１０％未満の場合には、サブタンクプレートの剛性の低下が十分ではなく、燃料タンクが振動等で変形した場合でも、その変形にサブプレートが追従することができなくて、サブタンクプレートと燃料タンクの底壁の固着部分に応力が集中するため、固着部分の破断を防止することが不十分である。切欠き部の面積が３０％を超える場合には、サブタンクプレートの剛性が低下して、サブタンクをサブタンクプレートが保持する性能が不十分となる。

サブタンクプレート又は燃料タンクの底壁に凸部を形成し、サブタンクプレートと燃料タンクは、凸部で固着されているため、サブタンクプレートと燃料タンクの底壁を凸部の部分で密着させて、確実に、溶接等で固着することができる。
サブタンクプレートと燃料タンクが接触していない部分のサブタンクプレートのフランジ部の一部に切欠き部を形成したため、サブタンクプレートの剛性を所定の値まで低下させることができ、燃料タンクが振動等で変形した場合でも、その変形にサブプレートが追従することができ、サブタンクプレートと燃料タンクの底壁の固着部分に応力が集中することがなく、固着部分の破断を防止することができる。

本発明の実施の態様を示すもので、サブタンクの平面図である。 本発明の実施の態様を示すもので、サブタンクの正面図である。 本発明の実施の態様を示すもので、サブタンクの断面図であり、図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 本発明の実施の態様を示すもので、サブタンクの側面図である。 本発明の実施の態様を示すもので、サブタンクの断面図であり、図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 本発明の実施の態様を示すもので、サブタンクプレートの平面図である。 本発明の実施の態様を示すもので、サブタンクプレートの断面図であり、図６のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。 本発明の実施の態様を示すもので、サブタンクプレートの部分拡大断面図であり、図７のＤ部分の断面図である。 本発明の実施の態様を示すもので、サブタンクプレートの部分拡大断面図であり、図７のＥ部分の断面図である。 燃料タンクのサブタンク部分の断面図である。 従来のサブタンクプレートの平面図である。 従来のサブタンクプレートのフランジ部の拡大断面図であり、図１１のＦ−Ｆ線に沿った断面図である。

本発明の実施の形態を図１〜図１０に基づき説明する。
本発明は、自動車用の燃料タンク１の内部に取付けるサブタンク１０の取付構造に関するものである。
図１〜図５は本発明の実施に使用するサブタンク１０の形態を示す図であり、図６〜図９は本発明の実施に使用するサブタンクプレート２０である。

まず、実施の形態について、自動車用の燃料タンク１について説明し、次に、サブタンク１０とサブタンクプレート２０について順に説明する。
図１０に示すように、燃料タンク１は、分割して成形されたアッパーシェル部１ａとロアシェル部１ｂから構成される。

アッパーシェル部１ａとロアシェル部１ｂは、それぞれ、金属、例えば鉄板で形成される。燃料タンク１の分割は、アッパーシェル部１ａとロアシェル部１ｂの２個ばかりでなく３個以上に分割することも可能である。分割して成形された、ロアシェル部１ｂに後述するサブタンク１０を取付けた後に、アッパーシェル部１ａとロアシェル部１ｂをその周囲に形成された燃料タンクフランジ部３で溶接等により合体されて、固着される。

図１０に示すように、アッパーシェル部１ａの上面には、燃料ポンプユニット取付孔５が形成される。燃料ポンプユニット取付孔５は、ポンプユニット取付蓋５ａで塞がれて、ポンプユニット取付蓋５ａは、燃料ポンプユニット取付孔５に周囲を螺着される。燃料ポンプユニット取付孔５とポンプユニット取付蓋５ａの間にはシールリングが取付けられて、燃料ポンプユニット取付孔５とポンプユニット取付蓋５ａの間がシールされる。

そして、ロアシェル部１ｂの内部に燃料ポンプユニット３０が取付けられている。燃料ポンプユニット３０は、アッパーシェル部１ａとロアシェル部１ｂを接合する前に取付けられるか、あるいは接合後に燃料ポンプユニット取付孔５から燃料ポンプユニット３０を取付けることができる。本実施の形態では、燃料ポンプユニット３０は、燃料タンク１の中央付近に設けられているが、燃料タンク１のリヤ側や、フロント側にも取付けることができる。燃料ポンプユニット３０の先端は、後述するサブタンク１０の内部に位置して、サブタンク１０内の燃料を汲み上げることができる。

燃料ポンプユニット３０はポンプユニット取付蓋５ａに取付けられて、修理やメンテナンスが行われる。燃料ポンプユニット３０からパイプが延びて、アッパーシェル部１ａの上部のポンプユニット取付蓋５ａに形成されたフューエルメインポート取付部（図示せず）に接続している。フューエルメインポート取付部にはエンジンに燃料を送る燃料パイプ（図示せず）が取付けられている。また、ポンプユニット取付蓋５ａには、燃料を燃料タンク１に返すフューエルリターンポート取付部（図示せず）が形成されている。フューエルリターンポート取付部にはリターンホース（図示せず）が取付けられている。

図１０に示すように、ロアシェル部１ｂの中央付近にサブタンク１０が形成されている。
次に、サブタンク１０の形状について、図１〜図５に基づき説明する。
サブタンク１０は、本実施の形態では、略長方形の平面形状を有し、サブタンク底壁１１の周囲を囲むようにサブタンク側壁１２が形成されている。サブタンク側壁１２の上面は解放された空間を形成しており、サブタンク１０内の燃料は自由に動くことができる。

サブタンク側壁１２の高さは、６０乃至１４０ｍｍであることが好ましい。この場合には、自動車が傾斜面を走行したり、コーナー部を曲がったりするときに燃料タンク１が傾斜した場合に、サブタンク１０内から燃料が流出することを確実に防止して、燃料ポンプユニット３０が燃料をスムースに汲み上げることができる。

サブタンク１０は、サブタンク側壁１２の周囲に、サブタンク通路１３が設けられている。サブタンク通路１３は、サブタンク側壁１２の周囲に設けられたサブタンク通路外壁１３ａとサブタンク側壁１２の間に形成される。
サブタンク通路外壁１３ａは、サブタンク側壁１２の略半周を囲むように形成される。そして、サブタンク通路１３の一番奥に、上記のサブタンク通路孔１４が設けられている。

このため、サブタンク１０は、サブタンク１０の周囲に形成されたサブタンク通路１３に設けたサブタンク通路孔１４を介して燃料タンク１と連通しているため、燃料タンク１が振動したり、急激な傾斜等が起こって、燃料タンク１内の燃料の液面が大きく波立ったりしても、サブタンク通路１３でその変化を吸収することができ、サブタンク１０内の液面の変化を小さくすることができる。このため、燃料ポンプユニット３０が燃料を安定して汲み上げることができる。

なお、サブタンク通路外壁１３ａは、入口側に傾斜面を有するが、入口側が低くなっても、充分にサブタンク１０の液面の急激な変化を防止することができ、サブタンク１０の重量を軽減して車輛の軽量化に貢献することができる。

本実施の形態では、サブタンク底壁１１は、鉄製で形成され、サブタンク通路孔１４の部分は、合成樹脂製で形成されているが、サブタンク通路１３も含めて鉄製で形成することもできる。
本実施の形態では、サブタンク底壁１１は、平板上に形成されているが、後述するサブタンクプレート２０を固着するために、凸部を形成することもできる。

次に、サブタンクプレート２０について図６〜図９に基づき説明する。
サブタンクプレート２０は、本実施の形態では、略四角形の平面形状を有し、図１に示すように、サブタンク底壁１１に取付けることができるように、サブタンク底壁１１よりも大きく形成されている。

図９に示すように、サブタンクプレート２０のプレート本体２１の中心付近の複数の場所に、プレート本体凸部２８を形成することができる。サブタンク１０にサブタンクプレート２０を溶接するときに、プレート本体凸部２８の部分でサブタンクプレート２０をサブタンク１０に固着することができる。プレート本体凸部２８は、図９のＹに示すように、凸に膨らんだ寸法は、０．５ｍｍ程度である。

サブタンクプレート２０は、略四角形に形成されたため、サブタンクプレート２０でサブタンク１０の周囲を確実に保持することができる。
プレート本体２１にプレート中央切欠き部２６を設けることができる。プレート中央切欠き部２６は、サブタンク１０に取付けられる燃料ポンプ等を取付けるためにサブタンク１０に設けられた凹部を収納することができる。

サブタンクプレート２０の周囲には、サブタンクプレート２０を囲むようにプレートフランジ部２２が形成されている。プレートフランジ部２２は、図８に示すように、先端付近が屈曲したプレートフランジ屈曲部２３が設けられている。屈曲された寸法は、図８のＸで示すように、０．５ｍｍ程度である。

サブタンクプレート２０の外周には、プレートフランジ部２２が形成されたため、サブタンクプレート２０を燃料タンク底壁２に取付けたときに、サブタンクプレート２０の先端部２７が燃料タンク底壁２との間に隙間があり、燃料タンク１は振動等で変形したときに、燃料タンク底壁２の内面と擦れることがなく、燃料タンク底壁２とサブタンクプレート２０の摩耗を防止することができるとともに、サブタンクプレート２０の剛性を向上させることができ、燃料タンク１の変形を吸収して、サブタンク１０を確実に保持することができる。

図６に示すように、サブタンクプレート２０のプレート本体２１の周囲の複数の場所に、燃料タンク底壁２の凸部と固着するレート接合部２５が形成されている。プレート接合部２５は、図１に示すように、サブタンクプレート２０をサブタンク１０に取付けた時に、サブタンク底壁１１からはみ出すように形成されている。

プレート接合部２５の部分をサブタンク底壁１１の凸部に溶接して、サブタンクプレート２０と燃料タンク底壁２を固着することができる。このため、サブタンクプレート２０のプレート接合部２５と燃料タンク底壁２の凸部とを、プレート接合部２５の部分で密着させて、確実に固着することができる。
なお、サブタンクプレート２０に凸部を形成して、燃料タンク底壁２にサブタンクプレート２０の凸部を溶接することもできる。

図６に示すように、サブタンクプレート２０と燃料タンク１の燃料タンク底壁２が接触していない部分、即ち、プレート接合部２５が形成されていない部分であるサブタンクプレート２０のプレートフランジ部２２の一部にプレートフランジ切欠き部２４を形成した。本実施の形態では、図６における上辺部分と下辺部分にそれぞれ２個ずつ形成されている。プレートフランジ切欠き部２４は、プレートフランジ部２２からプレート本体２１の内側に食い込んで形成されている。

このため、サブタンクプレート２０の剛性を所定の値まで低下させることができ、燃料タンク１が振動等で変形した場合でも、その変形にサブタンクプレート２０が追従することができる。さらに、サブタンクプレート２０と燃料タンク底壁２の固着部分であるプレート接合部２５に応力が集中することがなく、プレート接合部２５の溶接した部分の破断を防止することができる。

サブタンクプレート２０のプレートフランジ切欠き部２４は、サブタンクプレート２０に複数個形成することができる。この場合は、サブタンクプレート２０の周囲の必要部分お複数個所にプレートフランジ切欠き部２４を形成することができ、サブタンクプレート２０の周囲の必要部分の剛性を所定の値まで自由に、低下させることができる。

なお、サブタンクプレート２０の剛性の所定の値とは、サブタンクプレート２０が燃料タンク１の変形に追従して変形可能であるとともに、サブタンクプレート２０がサブタンク１０を保持することができる程度の剛性をいう。
また、本実施の形態では、図６における左右の側辺部分にそれぞれプレート側部切欠き部２９が形成されている。プレート側部切欠き部２９は、プレートフランジ切欠き部２４とは異なり、プレートフランジ部２２の部分のみを切り欠いて形成されている。

サブタンクプレート２０のプレートフランジ部２２は、サブタンクプレート２０の全体の面積の１０〜３０％であることが好ましい。この場合には、サブタンクプレート２０の剛性を所定の値まで低下させることができる。

プレートフランジ切欠き部２４の面積が１０％未満の場合には、サブタンクプレート２０の剛性の低下が十分ではなく、燃料タンク１が振動等で変形した場合でも、その変形にサブタンクプレート２０が追従することができなくて、サブタンクプレート２０と燃料タンク１の燃料タンク底壁２の固着部分に応力が集中するため、固着部分の破断を防止することが不十分である。プレートフランジ切欠き部２４の面積が３０％を超える場合には、サブタンクプレート２０の剛性が低下して、サブタンク１０をサブタンクプレート２０が保持する性能が不十分となる。

１ 燃料タンク
２ 燃料タンク底壁
１０ サブタンク
１１ サブタンク底壁
２０ サブタンクプレート
２２ プレートフランジ部
２４ プレートフランジ切欠き部
２５ プレート接合部

Claims (5)

1. 金属製の燃料タンク内にサブタンクを取付ける燃料タンクのサブタンクの取付構造において、
   上記サブタンクは、少なくとも底壁が金属で形成され、上記サブタンクと上記燃料タンクの底壁の間に金属製のサブタンクプレートを設け、該サブタンクプレート又は上記燃料タンクの底壁に凸部を形成し、上記サブタンクプレートと上記燃料タンクは、上記凸部で固着され、上記サブタンクプレートと上記燃料タンクが接触していない部分の上記サブタンクプレートのフランジ部の一部に切欠き部を形成したことを特徴とする燃料タンクのサブタンクの取付構造。
2. 上記サブタンクプレートの外周には、先端が屈曲して形成された上記フランジ部が形成された請求項１に記載の燃料タンクのサブタンクの取付構造。
3. 上記サブタンクプレートの切欠き部は、上記サブタンクプレートに複数個形成された請求項１又は請求項２に記載の燃料タンクのサブタンクの取付構造。
4. 上記サブタンクは、略四角形に形成され、上記サブタンクプレートは、略四角形に形成され、上記サブタンクプレートの切欠き部は、上記サブタンクプレートの周囲の４辺に形成された請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の燃料タンクのサブタンクの取付構造。
5. 上記サブタンクプレートの切欠き部は、上記サブタンクプレートの全体の面積の１０〜３０％である請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の燃料タンクのサブタンクの取付構造。