JP3908985B2 - 燃料タンク装置 - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は,燃料タンク装置,例えば,車両に搭載される燃料タンク装置に関する。
【0002】
【関連技術】
図11に示すように,本出願人は,この種の燃料タンク装置として,先に,複数の筒状タンク4と,それら筒状タンク4の一端部に接合されると共にそれら一端部間を連通させる連通プレート7とを有し,その連通プレート7は,各筒状タンク4の一端部と嵌合する複数の取付孔14と,各取付孔14内周面に開口して筒状タンク4の燃料用流通孔18と連通する複数の連通孔15とを備え,各取付孔14内周縁部とそれに嵌合した筒状タンク4外周縁部とを溶接したものを開発した(特願2002−076782号明細書および図面参照)。
【0003】
筒状タンク4と連通プレート7との溶接に当り,健全な溶着ビードを,その周囲への熱的悪影響を極力避けて形成するためには新しい溶接技術である摩擦攪拌溶接法(FSW)を適用することが好ましい。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
摩擦攪拌溶接法の実施に当っては,非消耗プローブ20において,固定円筒体21に設けられた回転円筒体22と一体のセパレートピン23を回転させながら筒状タンク4のフランジ13と取付孔14の大径孔16との間に所定の加圧力を以て押付け,フランジ13外周縁部と大径孔16内周縁部とを摩擦熱により可塑化すると共に混ぜ合わせ,爾後,非消耗プローブ20をフランジ13に沿って移動させるものである。可塑化し混ぜ合せられた部分がセパレートピン23の移動軌跡に流込み,また固化することによって環状溶着ビード24が形成される。
【0005】
この場合,各連通孔15が連通プレート7の厚さ範囲内に形成されていることから,溶接法実施下の加圧力が及ぶ範囲内に各連通孔15の内周面形成部の一部分が存在し,その結果,内周面形成部の一部分が塑性変形により連通孔15内に突出して,その突出部28により連通孔15の内径が狭められるため燃料の流通に支障を来たすおそれがあった。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は,摩擦攪拌溶接法の適用下において,各連通孔の一部分の内径を狭めることがないようにした前記燃料タンク装置を提供することを目的とする。
【0007】
前記目的を達成するため本発明によれば,複数の筒状タンクと,それら筒状タンクの一端部に接合されると共にそれら一端部間を連通させる連通プレートとを有し,その連通プレートは,各筒状タンクの一端部と嵌合する複数の取付孔と,各取付孔内周面に開口する複数の連通孔とを備え,各取付孔内周縁部とそれに嵌合した前記筒状タンク外周縁部とが摩擦攪拌溶接法により接合されていて,その溶接法実施下の加圧力が及ぶ範囲内に前記連通孔の内周面形成部が存在する燃料タンク装置において,各連通孔内に前記加圧力を支持する耐圧管が嵌合されている燃料タンク装置が提供される。
【0008】
前記のように構成すると,摩擦攪拌溶接法の実施下において,各連通孔内周面形成部の連通孔内への部分的な突出が耐圧管により阻止される。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1において,車両1のリヤシート2下方に燃料タンク装置3が搭載されている。図2〜図6に示すように,燃料タンク装置3は,例えば,天然ガスを貯蔵する複数のAl合金製筒状タンク4を備え,それら筒状タンク4は,車体5に,それの前後方向に伸びるように固定された2つのAl合金製支持プレート6を貫通して,それら支持プレート6にろう接されている。この場合,ろう接に代えて,アーク溶接,レーザ溶接等を適用することができる。また,複数の筒状タンク4の一端部は,それら一端部間を連通する連通プレート7に接合され,その連通プレート7には図示しないガス導入口およびガス導出口が設けられている。
【0010】
筒状タンク4と連通プレート7との接合前の組立て状態を示す図7も参照して,各筒状タンク4は有底の筒状タンク本体8と,その開口9を閉じる蓋体10とよりなり,その蓋体10は開口9に嵌合する栓11と,開口9の環状端面12に当接すると共にそれよりも外方へ伸びる大径のフランジ13とを有する。連通プレート7は,各筒状タンク4の一端部と嵌合する複数の取付孔14と,車両1の前後方向において相隣る両取付孔14間を連通すべく,各取付孔14内周面に開口する複数の連通孔15とを有する。各取付孔14は段付孔であって,フランジ13と嵌合する大径孔16と,2つの連通孔15が開口すると共に筒状タンク本体8と嵌合する小径孔17とよりなる。フランジ13は連通プレート7に摩擦攪拌溶接法(以下,FSWと称す)により接合され,筒状タンク本体8は連通プレート7にろう接されている。この場合,前記同様に,ろう接に代えて,アーク溶接,レーザ溶接等を適用することができる。
【0011】
筒状タンク本体8の,両連通孔15との対向部にはそれぞれ燃料用流通孔18が形成されており,これにより相隣る両筒状タンク4が連通孔15および流通孔18を介して連通する。この場合,筒状タンク本体8の内径は連通孔15の長さよりも大であり,また連通孔15と流通孔18の内径はほぼ等しい。
【0012】
フランジ13および大径孔16間へのFSWの実施に先立って,各連通孔15内には,前記溶接法実施下の加圧力を支持すべく,ステンレス鋼製耐圧管19が嵌合されている。この場合,耐圧管19の長さは,連通孔15の長さと等しい。なお,耐圧管19としては合成樹脂製のものを用いることもできる。
【0013】
FSWの実施に当っては,図8にも示すように,非消耗プローブ20において,固定円筒体21に設けられた回転円筒体22と一体のセパレートピン23を回転させながらフランジ13と大径孔16との間に所定の加圧力を以て押付け,フランジ13外周縁部と大径孔16内周縁部とを摩擦熱により可塑化すると共に混ぜ合せ,爾後,非消耗プローブ20をフランジ13に沿って円を描くように移動させるものである。可塑化し混ぜ合せられた部分がセパレートピン23の移動軌跡に流込み,また固化することによって環状溶着ビード24が形成される。
【0014】
前記のように各連通孔15内に耐圧管19を嵌合させると,FSWの実施下において,各連通孔15の内周面形成部における一部分が連通孔15内へ突出することが耐圧管19により阻止され,また耐圧管19内には平滑な内周面を持つ孔,つまり連通孔15が確保される。
【0015】
前記例において,各耐圧管19はその外周面に隣接する両溶着ビード24の先端部が密着することによって各連通孔15からの抜止めがなされている。
【0016】
図9の例は,耐圧管19の,連通孔15からの抜止めをより確実なものとするために,連通孔15の長さをL1 としたとき,耐圧管19の長さL2 をL2 <L1 として,その耐圧管19の両環状端面25に,FSW実施下の加圧力による内周面形成部の膨出で生じた突起26をそれぞれ密接させたものである。
【0017】
図10に示す耐圧管19は,その軸線方向両端部に外周面に開口する環状溝27をそれぞれ有し,それら環状溝27にFSW実施下で内周面形成部の一部分を進入させて,耐圧管19の抜止めをなすものである。
【0018】
【発明の効果】
請求項1記載の発明によれば,前記のように構成することによって,摩擦攪拌溶接法の適用下において,各連通孔の一部分の内径を狭めることがないようにした燃料タンク装置を提供することができる。
【0019】
請求項2記載の発明によれば,各耐圧管の連通孔からの抜けを確実に阻止し得るようにした燃料タンク装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】車両と燃料タンク装置との関係を示す側面図である。
【図2】燃料タンク装置の側面図である。
【図3】図2の3矢視図である。
【図4】図2の4−4線断面図である。
【図5】図4の5−5線断面図である。
【図6】図4の6−6線断面図である。
【図7】連通プレートと筒状タンクとの組立て状態を示す断面図で,図4に対応する。
【図8】摩擦攪拌溶接法の実施状況を示す断面図で,図4に対応する。
【図9】燃料タンク装置の他例に関する要部断面図で,図4に対応する。
【図10】耐圧管の他例に関する要部破断側面図である。
【図11】比較例に関する摩擦攪拌溶接法の実施状況を示す断面図で,図8に対応する。
【符号の説明】
3…………燃料タンク装置
4…………筒状タンク
7…………連通プレート
14………取付孔
15………連通孔
19………耐圧管
25………環状端面
26………突起
【発明の属する技術分野】
本発明は,燃料タンク装置,例えば,車両に搭載される燃料タンク装置に関する。
【0002】
【関連技術】
図11に示すように,本出願人は,この種の燃料タンク装置として,先に,複数の筒状タンク4と,それら筒状タンク4の一端部に接合されると共にそれら一端部間を連通させる連通プレート7とを有し,その連通プレート7は,各筒状タンク4の一端部と嵌合する複数の取付孔14と,各取付孔14内周面に開口して筒状タンク4の燃料用流通孔18と連通する複数の連通孔15とを備え,各取付孔14内周縁部とそれに嵌合した筒状タンク4外周縁部とを溶接したものを開発した(特願2002−076782号明細書および図面参照)。
【0003】
筒状タンク4と連通プレート7との溶接に当り,健全な溶着ビードを,その周囲への熱的悪影響を極力避けて形成するためには新しい溶接技術である摩擦攪拌溶接法(FSW)を適用することが好ましい。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
摩擦攪拌溶接法の実施に当っては,非消耗プローブ20において,固定円筒体21に設けられた回転円筒体22と一体のセパレートピン23を回転させながら筒状タンク4のフランジ13と取付孔14の大径孔16との間に所定の加圧力を以て押付け,フランジ13外周縁部と大径孔16内周縁部とを摩擦熱により可塑化すると共に混ぜ合わせ,爾後,非消耗プローブ20をフランジ13に沿って移動させるものである。可塑化し混ぜ合せられた部分がセパレートピン23の移動軌跡に流込み,また固化することによって環状溶着ビード24が形成される。
【0005】
この場合,各連通孔15が連通プレート7の厚さ範囲内に形成されていることから,溶接法実施下の加圧力が及ぶ範囲内に各連通孔15の内周面形成部の一部分が存在し,その結果,内周面形成部の一部分が塑性変形により連通孔15内に突出して,その突出部28により連通孔15の内径が狭められるため燃料の流通に支障を来たすおそれがあった。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は,摩擦攪拌溶接法の適用下において,各連通孔の一部分の内径を狭めることがないようにした前記燃料タンク装置を提供することを目的とする。
【0007】
前記目的を達成するため本発明によれば,複数の筒状タンクと,それら筒状タンクの一端部に接合されると共にそれら一端部間を連通させる連通プレートとを有し,その連通プレートは,各筒状タンクの一端部と嵌合する複数の取付孔と,各取付孔内周面に開口する複数の連通孔とを備え,各取付孔内周縁部とそれに嵌合した前記筒状タンク外周縁部とが摩擦攪拌溶接法により接合されていて,その溶接法実施下の加圧力が及ぶ範囲内に前記連通孔の内周面形成部が存在する燃料タンク装置において,各連通孔内に前記加圧力を支持する耐圧管が嵌合されている燃料タンク装置が提供される。
【0008】
前記のように構成すると,摩擦攪拌溶接法の実施下において,各連通孔内周面形成部の連通孔内への部分的な突出が耐圧管により阻止される。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1において,車両1のリヤシート2下方に燃料タンク装置3が搭載されている。図2〜図6に示すように,燃料タンク装置3は,例えば,天然ガスを貯蔵する複数のAl合金製筒状タンク4を備え,それら筒状タンク4は,車体5に,それの前後方向に伸びるように固定された2つのAl合金製支持プレート6を貫通して,それら支持プレート6にろう接されている。この場合,ろう接に代えて,アーク溶接,レーザ溶接等を適用することができる。また,複数の筒状タンク4の一端部は,それら一端部間を連通する連通プレート7に接合され,その連通プレート7には図示しないガス導入口およびガス導出口が設けられている。
【0010】
筒状タンク4と連通プレート7との接合前の組立て状態を示す図7も参照して,各筒状タンク4は有底の筒状タンク本体8と,その開口9を閉じる蓋体10とよりなり,その蓋体10は開口9に嵌合する栓11と,開口9の環状端面12に当接すると共にそれよりも外方へ伸びる大径のフランジ13とを有する。連通プレート7は,各筒状タンク4の一端部と嵌合する複数の取付孔14と,車両1の前後方向において相隣る両取付孔14間を連通すべく,各取付孔14内周面に開口する複数の連通孔15とを有する。各取付孔14は段付孔であって,フランジ13と嵌合する大径孔16と,2つの連通孔15が開口すると共に筒状タンク本体8と嵌合する小径孔17とよりなる。フランジ13は連通プレート7に摩擦攪拌溶接法(以下,FSWと称す)により接合され,筒状タンク本体8は連通プレート7にろう接されている。この場合,前記同様に,ろう接に代えて,アーク溶接,レーザ溶接等を適用することができる。
【0011】
筒状タンク本体8の,両連通孔15との対向部にはそれぞれ燃料用流通孔18が形成されており,これにより相隣る両筒状タンク4が連通孔15および流通孔18を介して連通する。この場合,筒状タンク本体8の内径は連通孔15の長さよりも大であり,また連通孔15と流通孔18の内径はほぼ等しい。
【0012】
フランジ13および大径孔16間へのFSWの実施に先立って,各連通孔15内には,前記溶接法実施下の加圧力を支持すべく,ステンレス鋼製耐圧管19が嵌合されている。この場合,耐圧管19の長さは,連通孔15の長さと等しい。なお,耐圧管19としては合成樹脂製のものを用いることもできる。
【0013】
FSWの実施に当っては,図8にも示すように,非消耗プローブ20において,固定円筒体21に設けられた回転円筒体22と一体のセパレートピン23を回転させながらフランジ13と大径孔16との間に所定の加圧力を以て押付け,フランジ13外周縁部と大径孔16内周縁部とを摩擦熱により可塑化すると共に混ぜ合せ,爾後,非消耗プローブ20をフランジ13に沿って円を描くように移動させるものである。可塑化し混ぜ合せられた部分がセパレートピン23の移動軌跡に流込み,また固化することによって環状溶着ビード24が形成される。
【0014】
前記のように各連通孔15内に耐圧管19を嵌合させると,FSWの実施下において,各連通孔15の内周面形成部における一部分が連通孔15内へ突出することが耐圧管19により阻止され,また耐圧管19内には平滑な内周面を持つ孔,つまり連通孔15が確保される。
【0015】
前記例において,各耐圧管19はその外周面に隣接する両溶着ビード24の先端部が密着することによって各連通孔15からの抜止めがなされている。
【0016】
図9の例は,耐圧管19の,連通孔15からの抜止めをより確実なものとするために,連通孔15の長さをL1 としたとき,耐圧管19の長さL2 をL2 <L1 として,その耐圧管19の両環状端面25に,FSW実施下の加圧力による内周面形成部の膨出で生じた突起26をそれぞれ密接させたものである。
【0017】
図10に示す耐圧管19は,その軸線方向両端部に外周面に開口する環状溝27をそれぞれ有し,それら環状溝27にFSW実施下で内周面形成部の一部分を進入させて,耐圧管19の抜止めをなすものである。
【0018】
【発明の効果】
請求項1記載の発明によれば,前記のように構成することによって,摩擦攪拌溶接法の適用下において,各連通孔の一部分の内径を狭めることがないようにした燃料タンク装置を提供することができる。
【0019】
請求項2記載の発明によれば,各耐圧管の連通孔からの抜けを確実に阻止し得るようにした燃料タンク装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】車両と燃料タンク装置との関係を示す側面図である。
【図2】燃料タンク装置の側面図である。
【図3】図2の3矢視図である。
【図4】図2の4−4線断面図である。
【図5】図4の5−5線断面図である。
【図6】図4の6−6線断面図である。
【図7】連通プレートと筒状タンクとの組立て状態を示す断面図で,図4に対応する。
【図8】摩擦攪拌溶接法の実施状況を示す断面図で,図4に対応する。
【図9】燃料タンク装置の他例に関する要部断面図で,図4に対応する。
【図10】耐圧管の他例に関する要部破断側面図である。
【図11】比較例に関する摩擦攪拌溶接法の実施状況を示す断面図で,図8に対応する。
【符号の説明】
3…………燃料タンク装置
4…………筒状タンク
7…………連通プレート
14………取付孔
15………連通孔
19………耐圧管
25………環状端面
26………突起
Claims (2)
- 複数の筒状タンク(4)と,それら筒状タンク(4)の一端部に接合されると共にそれら一端部間を連通させる連通プレート(7)とを有し,その連通プレート(7)は,各筒状タンク(4)の一端部と嵌合する複数の取付孔(14)と,各取付孔(14)内周面に開口する複数の連通孔(15)とを備え,各取付孔(14)内周縁部とそれに嵌合した前記筒状タンク(4)外周縁部とが摩擦攪拌溶接法により接合されていて,その溶接法実施下の加圧力が及ぶ範囲内に前記連通孔(15)の内周面形成部が存在する燃料タンク装置において,各連通孔(15)内に前記加圧力を支持する耐圧管(19)が嵌合されていることを特徴とすることを特徴とする燃料タンク装置。
- 前記連通孔(15)の長さをL1 としたとき,前記耐圧管(19)の長さL2 はL2 <L1 であって,その耐圧管(19)の両環状端面(25)に,前記加圧力による前記内周面形成部の膨出で生じた突起(26)がそれぞれ密接している,請求項1記載の燃料タンク装置。
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JP2002171280A JP3908985B2 (ja) | 2002-06-12 | 2002-06-12 | 燃料タンク装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2002171280A JP3908985B2 (ja) | 2002-06-12 | 2002-06-12 | 燃料タンク装置 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004017669A JP2004017669A (ja) | 2004-01-22 |
JP3908985B2 true JP3908985B2 (ja) | 2007-04-25 |
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ID=31171184
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN114729724A (zh) * | 2019-08-06 | 2022-07-08 | 前进工程有限公司 | 具有可适应形态的高压气体储存系统 |
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WO2006004136A1 (en) | 2004-07-06 | 2006-01-12 | Honda Motor Co., Ltd. | Pressure vessel |
JP4778737B2 (ja) | 2005-07-05 | 2011-09-21 | 昭和電工株式会社 | 圧力容器 |
DE102010064077B4 (de) * | 2010-12-23 | 2012-10-25 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Verbindungsvorrichtung |
JP2018119579A (ja) * | 2017-01-24 | 2018-08-02 | トヨタ自動車株式会社 | 高圧容器 |
DE102017214606A1 (de) * | 2017-08-22 | 2019-02-28 | Volkswagen Ag | Brennstofftank und Fahrzeug |
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2002
- 2002-06-12 JP JP2002171280A patent/JP3908985B2/ja not_active Expired - Fee Related
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CN114729724A (zh) * | 2019-08-06 | 2022-07-08 | 前进工程有限公司 | 具有可适应形态的高压气体储存系统 |
EP4050249A4 (en) * | 2019-08-06 | 2022-10-05 | Go Ahead Engineering SL | HIGH PRESSURE GAS STORAGE SYSTEM WITH ADAPTABLE MORPHOLOGY |
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JP2004017669A (ja) | 2004-01-22 |
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