JP2024055306A - 自動車の燃料タンク構造 - Google Patents

Abstract

【課題】後席の座面を上方に移動させることなく、サービスホール周囲部の部分が下方に変形することによる蓋、燃料供給管接続部への損傷を防止する自動車の燃料タンク構造を提供する。【解決手段】燃料タンク２０の上面の開口部２１には、蓋取付部２２が形成され、蓋取付部２２には、燃料供給管接続部３６を備えた蓋３０が取付けられ、蓋３０をフロアパネル１１の上方へ開放するサービスホール１５がフロアパネル１１に形成された自動車の燃料タンク構造であって、蓋取付部２２には、蓋取付部２２の車両前側方向をカバーするプロテクタ５０が取付けられ、プロテクタ５０は、車両の長さ方向の断面において、蓋３０のフランジ部３１に対して鋭角の当接物滑り部５１有し、プロテクタ５０の高さは、燃料供給管接続部３６の上端部分より低い。【選択図】図２

Description

本発明は、自動車の燃料タンク構造に関し、特に、フロアパネルの下方に配設された樹脂製の燃料タンクの上面において、燃料供給管が接続される燃料供給管接続部の車両前側の側方にプロテクタを取付けた構造に関するものである。

樹脂製の燃料タンクの上面の開口部には、蓋取付部が形成され、蓋取付部には、燃料タンク内に配設される燃料ポンプユニットに接続されると共に、燃料を外部に供給するための燃料供給管が接続される燃料供給管接続部を備えた蓋が取付けられ、蓋をフロアパネルの上方へ開放するサービスホールがフロアパネルに形成された自動車の燃料タンク構造が知られている。

例えば、自動車の後突時、燃料タンクの前部がフロアパネルに対して前方且つ上方へ移動した際、又は、下方へ変形するフロアパネルに向かって燃料タンクが前方へ移動した際、フロアパネルと蓋とが相対的に接近して、フロアパネルが燃料供給管接続部に接触して燃料供給管接続部を損傷させる場合がある。特に、燃料タンクの上面側の蓋をフロアパネルの上方へ開放するサービスホールがフロアパネルに形成された燃料タンク構造では、フロアパネルのサービスホールの周辺部分の剛性が低下するため、サービスホール周囲部の部分が下方に変形する可能性があり、そのような場合には燃料供給管接続部を損傷させる可能性が高くなる。

サービスホール周囲部の部分が下方に変形することによる燃料供給管接続部への損傷対応として、特許文献１や特許文献２の技術が知られている。特許文献１の技術は、図３に示すように、自動車のフロアパネルの下方に燃料タンク２００が配設され、この燃料タンク２００の上面側に燃料供給管４００が接続される接続口部材２１０が設けられ、この接続口部材２１０をフロアパネルの上方へ開放するサービスホールがフロアパネルに形成された自動車の燃料タンク構造において、燃料タンク２００は、合成樹脂製のタンクであり、燃料タンク２００内に収容された燃料ポンプユニット３５０と、接続口部材２１０の接続口（燃料供給管接続部）と、フロアパネルのサービスホールの周縁部のうち接続口が最も接近する部分との間において、接続口部材２１０の側方を覆うように燃料タンク２００の上面から立設された保護部材５００（プロテクタ）とを備え、燃料ポンプユニット３５０の上端部に接続口部材２１０が設けられると共に、上端部の外周部が金属製のリングプレート２３０を介して燃料タンク２００の上壁部に取付けられ、保護部材５００は、鉛直板部５１０とその上端部に接続口部材２１０と反対側へ張り出す庇部５２０を有し、リングプレート２３０にその外周端から立ち上がるように一体成形され、庇部５２０がフロアパネルのサービスホールの周縁部よりも内側且つ下側であって、接続口部材２１０よりも高くなるように位置し、接続口部材２１０の接続口２２０を含む先端側部分と、接続口部材２１０に接続された燃料供給管４００の接続端側部分の側方を覆うことができる幅に構成されている。

上記の構造を有することにより、自動車の後突時、リヤフロアパネルの周囲部分が下方へ変形するとともに、燃料タンク２００の接続口部材２１０がそこに向かって前方へ移動する可能性があるが、こうした移動が著しい場合に、保護部材５００により、周縁部分を受け止めて、接続口部材２１０をガード保護し、つまり、周縁部分が接続口部材２１０に接触して接続口部材２１０を損傷させることを確実に防止できる。

一方、特許文献２の技術は、図４に示すように、 燃料タンク２００（樹脂タンク本体）の一部に設けられたアッパープレート３００と、アッパープレート３００から導出される燃料供給管４００とを保護するアッパープレートカバー部材５３０（プロテクタ）を有する樹脂タンクのアッパープレートカバー構造であって、アッパープレートカバー部材５３０は、アッパープレート３００が、内嵌して装着される燃料タンク２００の筒状開口部２５０に、金属製のロックリング２４０を介在させて外嵌させてなり、アッパープレートカバー部材５３０はロックリング２４０に外嵌された状態で、アッパープレート３００と燃料供給管４００とを接続するコネクタ部材の半嵌合を防止するポカよけ防止ピン６００と干渉する位置に設けられていて、ポカよけ防止ピン６００が外れていない状態では、ロックリング２４０に外嵌不能となる樹脂タンクのアッパープレートカバー構造であり、アッパープレートカバー部材５３０は、車体パネルのサービスホール１５０（点検口）周縁に対して、鉛直の前側カバー部５４０と所定の角度で傾斜するエネルギ分散面部５５０を有し、燃料供給管４００上を含め、ロックリング２４０上にわたっている。

そして、アッパープレートカバー部材５３０は、車体パネルのサービスホール１５０周縁に対して、所定の角度で傾斜するエネルギ分散面部５５０を有しているので、衝突時等の大きな衝突エネルギの入力があっても、車体パネルのサービスホール１５０周縁に対して、エネルギ分散面部５５０の傾斜方向に沿って衝突エネルギが分散されて、アッパープレート３００及び燃料供給管４００等を保護する。

特開２００８－１６８７３７号公報 特開２００２－１８７４３８号公報

上記の特許文献１と特許文献２の技術は、燃料供給管接続部の上方に至る保護部材（プロテクタ）を蓋に取付ける技術であり、フロアパネル（特に、サービスホール周囲部の部分）の蓋方向の荷重を保護部材（プロテクタ）の前面で受け耐えさせるものである。なお、特許文献２のアッパープレートカバー部材５３０には、エネルギ分散面部５５０が形成されているが、前側カバー部５４０は、鉛直であるので、フロアパネルとの衝突エネルギを前側カバー部５４０で受け耐えさせる場合がある。又、エネルギ分散面部５５０は、燃料供給管４００の上方に位置し、１０°弱の角度（特許文献２の図２、図５）を有して形成されている。

燃料供給管接続部の上方に至る保護部材（プロテクタ）を蓋に取付ける場合には、蓋の上方に一定の空間を確保する必要性から、保護部材を取付けない場合に比較して、フロアパネルを上方に位置させる必要があり、それに伴い、後席の座面が上方に移動するので、車室内の空間が狭くなる。
したがって、本発明は、後席の座面を上方に移動させることなく、後突時のフロアパネル（特に、サービスホール周囲部の部分）が下方に変形することによる蓋、燃料供給管接続部への損傷を防止する自動車の燃料タンク構造を提供することを目的とする。

上記の課題を解決する請求項１の本発明は、自動車のフロアパネルの下方に樹脂製の燃料タンクが配設され、燃料タンクの上面の開口部には、蓋取付部が形成され、蓋取付部には、燃料タンク内に配設される燃料ポンプユニットに接続されると共に、燃料を外部に供給するための燃料供給管が接続される燃料供給管接続部を備えた蓋が取付けられ、蓋をフロアパネルの上方へ開放するサービスホールがフロアパネルに形成された自動車の燃料タンク構造であって、蓋取付部には、蓋取付部の車両前側方向をカバーするプロテクタが取付けられ、プロテクタは、車両の長さ方向の断面において、蓋のフランジ部に対して鋭角の当接物滑り部を有し、プロテクタの高さは、燃料供給管接続部の上端部分より低いことを特徴とする自動車の燃料タンク構造である。

請求項１の本発明では、蓋取付部には、蓋取付部の車両前側方向をカバーするプロテクタが取付けられ、プロテクタは、車両の長さ方向の断面において、蓋のフランジ部に対して鋭角の当接物滑り部を有し、プロテクタの高さは、燃料供給管接続部の上端部分より低いので、後突において、フロアパネル（特に、サービスホール周囲部の部分）が下方に変形してプロテクタに当接する時に、蓋方向への荷重の方向を、鋭角の当接物滑り部上を滑らせることによって斜め上方に変更することができる。

その結果、プロテクタの高さを燃料供給管接続部の上端部分より低くしてもフロアパネル（特に、サービスホール周囲部の部分）が燃料供給管接続部に接触することを防止することができる。そして、プロテクタの前面で受け耐えさせる構造に比べて、プロテクタを肉薄に形成することができ、さらに、プロテクタの高さは、燃料供給管接続部の上端部分より低いので、プロテクタを軽量化することができる。
したがって、プロテクタ（保護部材）を装着した時にも、後席の座面を上方に移動させる必要がなく、低床車両パッケージに貢献することができる。又、プロテクタを小型化、薄肉化することができるので、軽量化にも貢献することができる。

請求項２の本発明は、請求項１の発明において、プロテクタの当接物滑り部の蓋のフランジ部に対する角度は、２０°以上、４５°以下である自動車の燃料タンク構造である。

請求項２の本発明では、プロテクタの当接物滑り部の蓋のフランジ部に対する角度は、２０°以上、４５°以下であるので、プロテクタの高さを燃料供給管接続部の上端部分より低くしてもサービスホール周囲部の部分が燃料供給管接続部に接触することを防止することができる。又、プロテクタの滑り面の角度を上記範囲とすることにより、プロテクタの高さを、燃料供給管接続部の上端部分より５ｍｍから１０ｍｍ程度低くすることができる。

なお、プロテクタの滑り面の角度が２０°未満の場合であっても、後突において、フロアパネル（特に、サービスホール周囲部の部分）の蓋方向への荷重の方向を、鋭角の当接物滑り部上を滑らせることによって斜め上方に変更することができるが、角度が緩く、方向の変化が小さいので、プロテクタの高さを高くする必要がある。又、当接物滑り部の車両の長さ方向の長さが長くなるので、プロテクタが大型化する。

一方、プロテクタの当接物滑り部の角度が４５°を超える場合は、プロテクタの角度が急になり、後突において、フロアパネル（特に、サービスホール周囲部の部分）の蓋方向への荷重をプロテクタの前面で受け耐えさせるものになるので、従来技術と同様に、プロテクタの高さを高くし、強固にする必要がある。

請求項３の本発明は、請求項１又は請求項２の発明において、プロテクタにおいて、プロテクタの当接部滑り面の下方には、滑り面より角度の大きい鋭角の蓋取付部保護部が形成されている自動車の燃料タンク構造である。

請求項３の本発明では、プロテクタにおいて、プロテクタの当接部滑り面の下方には、当接部滑り面より角度の大きい鋭角の蓋取付部保護部が形成されているので、例えば、燃料タンクの前方にボディの溶接部がある場合に、後突において、溶接部が剥がれた場合に、剥がれた溶接部が蓋取付部に衝突、又は突き刺さり、蓋取付部が損傷することを防止することができる。又、蓋取付部保護部は、当接部滑り面より角度の大きい鋭角に形成されているので、プロテクタを小型化することができる。

自動車のフロアパネルの下方に樹脂製の燃料タンクが配設され、燃料タンクの上面の開口部には、蓋取付部が形成され、蓋取付部には、燃料タンク内に配設される燃料ポンプユニットに接続されると共に、燃料を外部に供給するための燃料供給管が接続される燃料供給管接続部を備えた蓋が取付けられ、蓋をフロアパネルの上方へ開放するサービスホールがフロアパネルに形成された自動車の燃料タンク構造であって、蓋取付部には、蓋取付部の車両前側方向をカバーするプロテクタが取付けられ、プロテクタは、車両の長さ方向の断面において、鋭角の当接部滑り面を有し、プロテクタの高さは、燃料供給管接続部の上端部分より低いので、後突において、フロアパネル（特に、サービスホール周囲部の部分）が下方に変形してプロテクタに当接する時に、蓋方向への荷重の方向を、鋭角の当接物滑り部上を滑らせることによって斜め上方に変更することができる。その結果、プロテクタの高さを燃料供給管接続部の上端部分より低くしてもフロアパネル（特に、サービスホール周囲部の部分）が燃料供給管接続部に接触することを防止することができる。そして、プロテクタの前面で受け耐えさせる構造に比べて、プロテクタを肉薄に形成することができ、さらに、プロテクタの高さは、燃料供給管接続部の上端部分より低いので、プロテクタを軽量化することができる。
したがって、プロテクタ（保護部材）を装着した時にも、後席の座面を上方に移動させる必要がなく、低床車両パッケージに貢献することができる。又、プロテクタを小型化、薄肉化することができるので、軽量化にも貢献することができる。

本発明の実施形態のプロテクタを燃料タンクに取付けた時の燃料タンク開口部付近の上面図である。 図１におけるＡ－Ａ断面図である。 従来のプロテクタの平面図である（特許文献１）。 従来のプロテクタの平面図である（特許文献２）。

本発明の実施形態について、図１と図２に基づいて説明する。図１は、プロテクタを燃料タンクに取付けた時の燃料タンク開口部付近の上面図であり、図２は、図１おけるにおけるＡ－Ａ断面図である。燃料タンク２０は、ボディ１０のフロアパネル１１のリヤフロアパネル１２のキックアップ部１３との下方に載置される。又、後述する燃料タンク２０の上面側の蓋３０をフロアパネル１１の上方へ開放するサービスホール１５が取付けられている。なお、本実施形態では、サービスホール１５は、車両後方側が上方に位置するように形成されているが、特許文献１、特許文献２のように平坦な形状であってもよい。

（燃料タンク）
本実施形態における樹脂製の燃料タンク２０は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を主材とし、燃料の透過性の極めて少ないバリヤ層にエチレン－ビニルアルコール共重合体（ＥｖＯＨ）を用いた複数構造で構成されている。

図２に示すように、燃料タンク２０の上部には、円形をなす開口部２１が形成されている。開口部２１の外側には、後述する蓋３０を取付ける蓋取付部２２が形成されている。蓋取付部２２には、円環形状をなす係止リング２３が埋設されている。係止リング２３の外周縁部２５は、燃料タンク２０の開口部２１の開口面よりも外周側に張り出している。

（燃料供給部）
図１と図２に示すように、燃料タンク２０の開口部２１は、開口部挿入部３２と、上面側がほぼ平坦なフランジ部３１を備える蓋３０が取付けられることによって閉じられる。燃料供給部は、蓋３０に形成される。燃料供給部は、燃料タンク２０に貯留されている燃料が中を通る中空管３３と、リード線の端子を接続するコネクタ部３４を備えている。

中空管３３の一方の端部は、燃料タンク２０内に設置される燃料ポンプユニット３５に接続され、他の端部には、燃料供給管接続部３６が形成されている。燃料供給管接続部３６には、燃料供給管４０の一端が接続されている。又、燃料供給管４０の他の端部は、図示しないエンジンに接続されている。

コネクタ部３４の燃料タンク２０側は、燃料タンク２０内に設置される燃料ポンプユニット３５や図示しない燃料高位センサのリード線の端子が接続され、ボディ１０側（フランジ部の上面側）は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）等に接続されるリード線の端子が接続される。

蓋３０は樹脂製であり、中空管３３と、コネクタ部３４のうちのターミナル等の導電部以外の部分と一体に成形される。材料は、費用対効果に優れたＰＯＭ（ポリアセタール）を使用した。

燃料タンク２０に埋設されている係止リング２３と蓋３０の接続は、円環形状のロックリング２４によって行う。係止リング２３には、複数の孔部２３ａ（図示しないが、孔部２３ａは幅広孔と幅狭孔を有する）が形成されており、ロックリング２４に形成された係合爪部２４ａを係止リング２３の幅広孔（孔部２３ａ）に挿入した後、ロックリング２４を回転し、係止リング２３の幅狭孔（孔部２３ａ）に移動させる。その結果、蓋３０を燃料タンク２０の蓋取付部２２に挿入し、ロックリング２４によって固定されると、燃料タンク２０の開口面の溝部２６に挿入されたＯリング２７が押し潰されて、燃料タンク２０の開口部２１と蓋３０の隙間が確実にシールされる。

（プロテクタ）
次に、プロテクタ５０について説明する。プロテクタ５０は、図２に示すように、フロアパネル１１のサービスホール１５の周縁部が、プロテクタ５０の上方に位置するように取付けられる。

プロテクタ５０は、図１と図２に示すように、円錐台から円柱が切取られた筒形状であり、その筒形状の約４分の１が、プロテクタ５０の燃料タンク２０の車両前側方向をカバーする領域に取付けられる。なお、約４分の１には限定されない。又、燃料タンク２０の車両前側方向をカバーする領域の両側には、燃料タンク２０の係止リング２３に取付けるための固定部５４が形成されたプロテクタ取付部５３が形成されている。又、図２に示すように、プロテクタ５０は、燃料タンク２０に埋設されている係止リング２３を挿み、上方は、ロックリング２４の上面に当接するように取付けられる。

プロテクタ５０は、当接物滑り部５１と蓋取付部保護部５２から構成されている。当接物滑り部５１には、後突時、下方に変形するサービスホール１５の周囲部の部分に向かって燃料タンク２０が前方へ移動した際、サービスホール１５の周囲部の部分が当接する。

又、蓋取付部保護部５２は、当接物滑り部５１の下方に形成されている。図２において、当接物滑り部５１の角度αは４０°である。又、蓋取付部保護部５２の角度は５０°とし、燃料タンク２０の外面に沿って形成した。なお、外面に沿って形成しなくてもよい。

又、プロテクタ５０を取付けた時のプロテクタ５０の上端部は、燃料供給管接続部３６の上部端部より約１０ｍｍ低い位置となっている（図２のｈ）。なお、上記の通り、当接物滑り部５１の角度αは、２０°から４５°の範囲が望ましい。又、プロテクタ５０の当接物滑り部５１の角度を上記範囲とすることにより、プロテクタ５０の高さｈを、燃料供給管接続部３６の上端部分より５ｍｍから１０ｍｍ程度低くすることができる。

プロテクタ５０は、耐磨耗性に優れ、又、剛性や靭性といった機械的特性にも優れ、高い温度安定性を有し、費用対効果に優れたＰＯＭ（ポリアセタール）を使用した。

後突時、下方に変形するサービスホール１５の周囲部の部分に向かって燃料タンク２０が前方へ移動した際、サービスホール１５の周囲部の部分は、プロテクタ５０の当接物滑り部５１に当接する。プロテクタ５０の当接物滑り部５１は、上記の角度に設定されているので、燃料供給管接続部３６方向への荷重を、鋭角の当接物滑り部５１上を滑らせることによって斜め上方に変更することができ、サービスホール１５の周囲部の部分が燃料供給管接続部３６に接触することを防止することができる。

したがって、プロテクタ５０を装着した時に、従来のように後席の座面を上方に移動させる必要がなく、低床車両パッケージに貢献することができる。又、プロテクタ５０を小型化、薄肉化することができるので、軽量化にも貢献することができる。

又、図２には描かれていないが、燃料タンク２０の前方にボディ１０の溶接部がある場合には、後突において、溶接部が剥がれ、剥がれた溶接部が蓋取付部２２に衝突、又は突き刺さり、蓋取付部２２が損傷する可能性があるが、当接物滑り部５１の下方には、蓋取付部保護部５２が形成されているので、蓋取付部２２を保護することができる。

本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。

１０ ボディ
１１ フロアパネル
１５ サービスホール
２０ 燃料タンク
２２ 蓋取付部
２４ ロックリング
３０ 蓋
３６ 燃料供給管接続部
５０ プロテクタ
５１ 当接部滑り部
５２ 蓋取付部保護部

Claims (3)

1. 自動車のフロアパネルの下方に樹脂製の燃料タンクが配設され、前記燃料タンクの上面の開口部には、蓋取付部が形成され、前記蓋取付部には、前記燃料タンク内に配設される燃料ポンプユニットに接続されると共に、燃料を外部に供給するための燃料供給管が接続される燃料供給管接続部を備えた蓋が取付けられ、前記蓋を前記フロアパネルの上方へ開放するサービスホールが前記フロアパネルに形成された前記自動車の燃料タンク構造であって、
   前記蓋取付部には、前記蓋取付部の車両前側方向をカバーするプロテクタが取付けられ、
   前記プロテクタは、車両の長さ方向の断面において、前記蓋のフランジ部に対して鋭角の当接物滑り部を有し、
   前記プロテクタの高さは、前記燃料供給管接続部の上端部分より低いことを特徴とする自動車の燃料タンク構造。
2. 前記プロテクタの前記当接物滑り部の前記蓋の前記フランジ部に対する角度は、２０°以上、４５°以下である請求項１に記載の自動車の燃料タンク構造。
3. 前記プロテクタにおいて、前記プロテクタの前記当接物滑り部の下方には、鋭角であり、前記当接物滑り部より角度の大きい蓋取付部保護部が形成されている請求項１又は請求項２に記載の自動車の燃料タンク構造。

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