JP2017071371A - 樹脂燃料タンク - Google Patents

Abstract

【課題】負圧変形を抑制しつつ、薄肉化（軽量化）を可能とした樹脂燃料タンクを提供する。【解決手段】樹脂燃料タンク１０の燃料タンク本体１２の上壁２０において金属製のインサートリング２６がインサート成形されたインサートリング部２４の下方に、底壁１６に固定された剛体である内蔵部品１４の支持部３２が配置される。したがって、負圧によって燃料タンク本体１２の上壁２０が底壁１６側に接近するように変形した場合、上壁２０のインサートリング部２４が内蔵部品１４の支持部３２に当接して、その変形が抑制される。このように上壁２０のうち、内蔵部品１４の支持部３２に当接する部分が、金属製のインサートリング２６がインサートリング部２４なので、燃料タンク本体１２の壁の厚さを剛性確保のために厚くする必要がなくなり、燃料タンク本体１２を薄肉化することができる。【選択図】図２

Description

本発明は、樹脂燃料タンクに関する。

自動車に採用されている樹脂燃料タンクは、内部に負圧が作用することによって樹脂燃料タンクの内側に変形する。この樹脂燃料タンクの負圧変形量を抑制するために、樹脂燃料タンクの内部に変形抑制用の内蔵部品を配置し、負圧変形する燃料タンクの壁を内蔵部品で支持するによって樹脂燃料タンクの負圧変形を抑制することが行なわれている。

また、樹脂燃料タンク内部に配設された燃料導出用のポンプモジュールのケースを負圧変形抑制用の内蔵部品として使用することが提案されている（特許文献１参照）。

米国特許出願公開第２０１４／０１１００３８号明細書

樹脂燃料タンクが負圧変形して内蔵部品に当接した場合、樹脂燃料タンクの壁において内蔵部品と当接した部分に荷重が入力されるため、当該部分に所定の剛性を確保することが必要となる。この剛性の確保は、燃料タンクの壁を厚くすることによって行なわれる。この場合、樹脂燃料タンクの壁を局所的に厚くすることは成形上のトラブルや応力集中を招くおそれがあるため、樹脂燃料タンクの壁全体を一定の厚さで厚くすることによって当該部分の剛性を確保している。したがって、樹脂燃料タンクの壁を薄肉化する（樹脂燃料タンクを軽量化する）という点で改善の余地があった。

本発明は上記事実を考慮し、負圧変形を抑制しつつ、薄肉化（軽量化）を可能とした樹脂燃料タンクを提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、燃料が貯留される樹脂からなる燃料タンク本体と、前記燃料タンク本体の一部であって、金属製のインサートリングがインサート成形され、前記燃料タンク本体の孔部を閉塞する蓋体が取り付けられるインサートリング部と、前記燃料タンク本体の内部において、前記インサートリング部の下方に前記インサートリング部から離間して配置された剛体である内蔵部品と、を備える。

この樹脂燃料タンクは、燃料タンク本体が負圧変形によって内側に変形したとき、燃料タンク本体に設けられたインサートリング部が燃料タンク本体の内部でインサートリング部の下方に配置された内蔵部品に当接する。これによって燃料タンク本体が内蔵部品に支持され、燃料タンク本体の負圧変形が抑制される。

この際、燃料タンク本体で内蔵部品に当接するのは、金属製のインサートリングがインサート成形されたインサートリング部なので、他の部分と比較して剛性が高い。したがって、燃料タンク本体に内蔵部品が当接する部分の剛性を確保するために樹脂製の燃料タンク本体の壁を厚くすることによって対応しなくて良いので、樹脂製の燃料タンク本体を薄肉化することができる。

請求項１記載の発明の樹脂燃料タンクは、上記構成としたので、負圧変形を抑制しつつ、薄肉化（軽量化）することができる。

本発明の第１実施形態に係る樹脂燃料タンクを示す縦断面図である。 本発明の第１実施形態に係る負圧変形後の樹脂燃料タンクを示す縦断面図である。 本発明の第２実施形態に係る内蔵部品と内蔵部品に収容される燃料ポンプ等を示す要部斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る内蔵部品と内蔵部品に収容される燃料ポンプ等を示す分解斜視図である。 本発明の第３実施形態に係る樹脂燃料タンクを示す縦断面図である。

［第１実施形態］
本発明の第１実施形態に係る樹脂燃料タンクについて図１、図２を参照して説明する。以下、各図面において、矢印ＵＰは車両上方を、矢印ＦＲは車両前方を、矢印Ｗは車両幅方向を示す。

図１に示すように、樹脂燃料タンク（以下、「燃料タンク」という場合がある）１０は、内部に燃料が貯留される燃料タンク本体１２と、燃料タンク本体１２の内部に配設される内蔵部品１４と、を備えている。

燃料タンク本体１２は、略矩形状に形成されており、底壁１６、側壁１８、上壁２０を備えている。

上壁２０には、燃料タンク本体１２の内部と外部を連通させる孔部２２が形成され、孔部２２に後述するポンプフランジ４６を取り付けるためのインサートリング部２４が形成されている。インサートリング部２４は、金属製のインサートリング２６がインサート成形され、ポンプフランジ４６が取り付けられる部分の剛性を局部的に向上させたものである。

なお、燃料タンク本体１２の壁をうち、インサートリング部２４を除く上壁２０、及び底壁１６、側壁１８を一般部２７とする。

図１に示すように、内蔵部品１４は金属製の部品であり、略円筒形状の本体部２８と、本体部２８の下端部に径方向外側へ突出形成された一対のフランジ部３０、３０と、本体部２８の上端部に断面が上に向かって凹形状とされたリング状の支持部３２とが形成されている。

図１に示すように、フランジ部３０は、燃料タンク本体１２の底壁１６から突出形成された凸部３４が孔部３６内に挿入され、凸部３４の頭部を変形させる、いわゆる「カシメ加工」によって底壁１６に固定されているものである。

内蔵部品１４は、底壁１６に固定されることによって、インサートリング部２４の車両下方に配置されることになる。特に、リング状に形成されたインサートリング部２４の下端部の下方には、リング状に形成された断面凹形状の支持部３２が所定距離離間されて配置されている。

この内蔵部品１４の内部には、図１に示すように、ポンプモジュールを構成する燃料ポンプ４２と、フィルタ４４が配設される。燃料ポンプ４２は、内蔵部品１４の本体部２８よりも一回り小さい円柱形の部品であり、本体部２８の内部に挿入されているものである。また、フィルタ４４は不織布から形成されており、燃料ポンプ４２の下部に一体的に取り付けられ、底壁１６上に配置されるものである。

ポンプモジュールを構成するポンプフランジ４６は、図１に示すように、孔部２２に挿入される凸部４８と、凸部４８の周囲に設けられたフランジ部５０とを有する。ポンプフランジ４６は、フランジ部５０をインサートリング部２４の上部に配置することで、孔部２２を閉塞して燃料タンク本体１２に取り付けられるものである。なお、ポンプフランジ４６と燃料ポンプ４２は、燃料配管５２で接続されている。

このように形成された樹脂燃料タンク１０の作用について説明する。

樹脂燃料タンク１０の燃料タンク本体１２の内部に負圧が作用した場合、図２に示すように、樹脂製の燃料タンク本体１２は内側に変形し、上壁２０が底壁１６側に変形する。ここで、上壁２０のインサートリング部２４の車両下方には、内蔵部品１４が配設されている。したがって、図２に示すように、内蔵部品１４の最上部に形成されているリング状の支持部３２にインサートリング部２４が当接して支持される。金属製の内蔵部品１４は剛体であるため、燃料タンク本体１２の上壁２０が底壁１６側に変形することを抑制できる。

ここで、内蔵部品１４の支持部３２と当接する燃料タンク本体１２の上壁２０のインサートリング部２４は、樹脂の内部に金属製のインサートリング２６をインサートして成形されたものであるため、上壁２０の他の部分（一般部２７）と比較して相対的に剛性が高い。すなわち、インサートリング部２４は、燃料タンク本体１２の負圧変形時に内蔵部品１４の支持部３２が当接して荷重が入力されるため、一般部２７よりも剛性が必要となるが、金属製のインサートリング２６によってその剛性が確保される。したがって、この部分の剛性を確保するために燃料タンク本体１２の一般部２７の板厚を厚くする必要がなくなる。この結果、燃料タンク本体１２の一般部２７を薄肉化することができる。

このように、樹脂燃料タンク１０は、燃料タンク本体１２のインサートリング部２４の下部に内蔵部品１４を配置することによって、燃料タンク本体１２の負圧変形を抑制できると共に、負圧変形時に内蔵部品１４が当接するために必要となる剛性をインサートリング２６で確保できるため、燃料タンク本体１２の一般部２７を薄肉化することができる。この結果、樹脂燃料タンク１０を軽量化することができる。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係る樹脂燃料タンクについて図３、図４を参照して説明する。第１実施形態と同様の構成要素には、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。第１実施形態と異なるのは、内蔵部品１４とその内部に配設される燃料ポンプ４２とフィルタ４４のみなので、該当部分のみ説明する。

内蔵部品１４は、図３に示すように、本体部２８の下端部において、周方向でフランジ部３０、３０と直交する位置に一対の開口部５４、５４（但し、一方のみ図示）が形成されており、フィルタ４４の端部が開口部５４、５４から外側に突出配置されたものである。

また、本体部２８の内周面には、周方向でフランジ部３０、３０と同じ位置に、軸方向に沿って延在する断面Ｃ型の一対のレール５６、５６が設けられている。レール５６は、後述する燃料ポンプ４２の係合部６２の円板部６６が挿入される貫通孔５８と、貫通孔５８と連通して本体部２８の径方向内側に開口し、軸方向に延在するスリット６０とを備えている。

一方、燃料ポンプ４２の外周面には、一対の係合部６２、６２が取り付けられている。係合部６２は、外周面から径方向外側に突出した支持部６４と、支持部６４の先端に形成されレール５６の貫通孔５８に挿入される円板部６６とから構成されている。

さらに、フィルタ４４は、平面視で矩形状であり、平面視で短手方向が燃料ポンプ４２の一対の係合部６２、６２を結ぶ方向と一致するように燃料ポンプ４２の下部に一体的に取り付けられている。

このように構成された樹脂燃料タンク１０の作用について説明する。

第１実施形態と同様の作用効果を奏すると共に、樹脂燃料タンク１０の組み付け時に燃料タンク本体１２の底壁１６に固定された内蔵部品１４に対して、車両上方からフィルタ４４が取り付けられた燃料ポンプ４２を内蔵部品１４の本体部２８の内部に挿入する。この際、燃料ポンプ４２の係合部６２の円板部６６がレール５６の貫通孔５８に、支持部６４がスリット６０に挿入されて車両下方（底壁１６側）に案内される。

この結果、内蔵部品１４（本体部２８）の内部で所定の向きに燃料ポンプ４２が配設されると共に、フィルタ４４の長手方向端部が内蔵部品１４の下端に設けられた開口部５４から突出して底壁１６上に配設されるものである。

このように、本実施形態の樹脂燃料タンク１０では、内蔵部品１４の本体部２８の内周面に軸方向に延在するレール５６を設け、レール５６に燃料ポンプ４２の係合部６２を係合させて燃料ポンプ４２を内蔵部品１４の内部に案内して位置決めさせている。すなわち、燃料ポンプ４２の係合部６２を本体部２８のレール５６に挿入して案内させるだけで、燃料ポンプ４２及びフィルタ４４を燃料タンク本体１２内の所定の位置に簡単に位置決めすることができる。

［第３実施形態］
最後に、第３実施形態に係る樹脂燃料タンクについて図５を参照して説明する。第１実施形態と同様の構成要素には、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。

樹脂燃料タンク７０は、インサートリング部２４が燃料タンク本体１２の側壁１８Ａ側の近傍に設けられている。

また、インサートリング部２４の下方に配置される内蔵部品１４の本体部２８の下端部には、側壁１８Ａ側に開口部７２が形成されている。

このように構成された樹脂燃料タンク７０の作用について説明する。第１実施形態と同様の作用については説明を省略する。

内蔵部品１４の本体部２８の側壁１８Ａ側の下端部に開口部７２が形成されている。したがって、燃料タンク本体１２の内部に残留している燃料Ｆの量が少なくなってきた場合に、内蔵部品１４と側壁１８Ａと底壁１６で囲まれた部分が燃料タンク本体１２内のサブタンクとして機能し、局部的に燃料Ｆの液位を高くすると共に、側壁１８Ａ側に開口した開口部７２から燃料Ｆを内蔵部品１４の内側に導入してフィルタ４４と接触させることによって、燃料Ｆの残量が少なくなっても燃料ポンプ４２から樹脂燃料タンク１０の外部へ燃料Ｆを供給可能としたものである。

なお、一連の実施形態では、内蔵部品１４は円筒形の本体部２８を有するものとしたが、これに限定されるものではない。剛体であって、インサートリング部２４を支持可能なものであれば良い。

１０、７０ 樹脂燃料タンク
１２ 燃料タンク本体
１４ 内蔵部品
２２ 孔部
２４ インサートリング部
２６ インサートリング
４６ ポンプフランジ(蓋体)

Claims (1)

1. 燃料が貯留される樹脂からなる燃料タンク本体と、
   前記燃料タンク本体の一部であって、金属製のインサートリングがインサート成形され、前記燃料タンク本体の孔部を閉塞する蓋体が取り付けられるインサートリング部と、
   前記燃料タンク本体の内部において、前記インサートリング部の下方に前記インサートリング部から離間して配置された剛体である内蔵部品と、
   を備える樹脂燃料タンク。

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