JP4157088B2 - 車両用燃料タンク - Google Patents

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Description

本発明は、加速時若しくは減速時に、燃料が急激に流動した際に発生する流動音を抑えるように構成した樹脂製の車両用燃料タンクに関するものである。
車両用燃料タンクとして、例えば、ブロー成形を利用した樹脂製の燃料タンクが実用に供されている。
実用の車両用燃料タンクは、所定体積の燃料を貯留できる大きさに成形すれば実用上十分であった。
このような車両用燃料タンクとして、成形時に加速時若しくは減速時にタンク内で燃料が流動することを防止するための抑制壁(波消し板)を設けたものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
実開平2−34443号公報(第1頁、第1図) 実公昭57−32909号公報(第2頁、第1図)
図18は従来の第1基本構成を説明する図であり、抑制壁303を別体にて形成した車両用燃料タンク300の正面断面図である。
車両用燃料タンク300は、燃料を貯留するタンク本体301と、このタンク本体301に設けることで、加速時若しくは減速時に燃料302が急激に流動することを抑制する抑制壁(波消し板)303と、から構成したものであり、抑制壁303に、燃料302の通過を許容する複数の通孔304・・・(・・・は複数個を示す)を形成し、抑制壁303を、タンク本体301とは別体にて形成し、タンク本体301をブロー成形する際にインサートし、ブロー成形後にタンク本体301に溶着するものである。
しかし、車両用燃料タンク300では、抑制壁303を車両前後方向い対して直交させたものであり、急停止若しくは急発進したときに起きる車両用燃料タンク300内での平面的な燃料の流動(旋回流)に対して抑制効果が小さいという欠点がある。
図19は従来の第2基本構成を説明する図であり、抑制壁313を別体にて形成した車両用燃料タンク310の正面断面図である。
車両用燃料タンク310は、燃料を貯留するタンク本体311と、このタンク本体311に一体的に設けることで燃料312の流動を抑制する抑制壁(波消し板)313,313と、から構成したものであり、抑制壁313を、タンク本体311をブロー成形する際にタンク本体311に上下から一対の抑制壁ピース314,315を二箇所に且つ一体的に形成し、加速時若しくは減速時に、燃料312が急激に流動することを抑制したものである。
しかし、車両用燃料タンク310では、車両用燃料タンク300(図13参照)と同様に、抑制壁313を車両前後方向い対して直交させたものであり、急停止若しくは急発進したときに起きる車両用燃料タンク内での平面的な燃料の流動(旋回流)に対して抑制効果が小さいという問題を含む。
すなわち、急停止若しくは急発進したときに起きる車両用燃料タンク内での平面的な燃料の流動(旋回流)に対して抑制効果が小さい点を解決し、燃料の流動(旋回流)に対して抑制効果をもたせることができる車両用燃料タンクが望まれる。
請求項1に係る発明は、底部から前・後壁及び左・右壁面を立上げ、これらの前・後壁に先端及び左・右壁面の先端を上部面に繋げ、略六面体に形成することで、燃料を貯留する樹脂製の車両用燃料タンクにおいて、底部若しくは上部面に、前後方向に且つ垂直に延ばすことで燃料の左右方向の移動を抑制する抑制壁を形成し、底部から上部面までの高さが異なる部位がある場合に、抑制壁は、高さの低い部位の底部若しくは上部面に形成されるとともに、抑制壁の前端から前壁までの距離よりも、抑制壁の後端から後壁までの距離が長く形成されたことを特徴とする。
例えば、急停止若しくは急発進したときに起きる車両用燃料タンク内での平面的な燃料の流動(旋回流)に対して抑制効果をもたせることができるとすれば、流動した燃料が車両用燃料タンクの前壁若しくは後壁などに衝突して発生する異音を小さくすることができるので好ましいことである。
そこで、底部若しくは上部面に、前後方向に且つ垂直に延ばすことで燃料の移動を抑制する抑制壁を形成した。
すなわち、底部若しくは上部面に、前後方向に且つ垂直に延ばし、燃料の左右方向の移動を抑制する抑制壁を形成することで、車両用燃料タンク内での平面的な燃料の流動(旋回流)に対して抑制効果をもたせる。
例えば、車両用燃料タンクの底部から上部面までの高さが低い部位と、底部から上部面までの高さが高い部位で旋回流の変化を考察すると、低い部位では高い部位に比べて流路断面積が小さいものと考えることができ、低い部位では高い部位に比べて旋回流の流速が増加する。
そこで、抑制壁を、タンク高さの低い部位の底部若しくは上部面に形成するとともに、抑制壁の前端から前壁までの距離よりも、抑制壁の後端から後壁までの距離が長く形成することで、高さの高い部位に抑制壁を形成する場合に比較して、車両用燃料タンク内での平面的な燃料の流動(旋回流)を効果的に抑制する。
請求項1に係る発明では、底部若しくは上部面に、前後方向に且つ垂直に延ばし、燃料の左右方向の移動を抑制する抑制壁を形成したので、車両用燃料タンク内での平面的な燃料の流動(旋回流)に対して抑制効果をもたせることができる。この結果、前壁若しくは後壁などに衝突して発生する異音を小さくすることができるという利点がある。
また、抑制壁を、タンク高さの低い部位の底部若しくは上部面に形成するとともに、抑制壁の前端から前壁までの距離よりも、抑制壁の後端から後壁までの距離が長く形成したので、高さの高い部位に抑制壁を形成する場合に比較して、車両用燃料タンク内での平面的な燃料の流動(旋回流)を効果的に抑制することができる。この結果、前壁若しくは後壁などに衝突して発生する異音をさらに小さくすることができるという利点がある。
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図1は本発明に係る第1実施の形態の車両用燃料タンクを採用した車両の斜視図であり、10は車両、13はフロントバンパ、14はフロントグリル、15は前照灯、16はボンネット、17はフロントフェンダ、18は前輪、19はドアミラー、21はルーフ、22は前ドア、23は後ドア、24は後輪、25はリヤバンパ、26ステアリング、27はフロントウインド、28リヤサスペンション、29は車体フレームである。
車両用燃料タンク40(以下、「燃料タンク40」と略記する)は、後述するように、加速時若しくは減速時にタンク内で燃料が流動することで発生する異音(揺動音若しくは流動音)の抑制を図ったタンクである。
図2は本発明に係る第1実施形態の車両用燃料タンク及びこの車両用燃料タンクを取付ける車体フレームの分解斜視図であり、車体フレーム29は、左右のリヤサイドフレーム31,32を備え、左右のリヤサイドフレーム31,32の前端部31a,32aに前クロスメンバー33を掛け渡すとともに、左右のリヤサイドフレーム31,32の略中央部31b,32b(具体的には、左側の後車24近傍に後クロスメンバー35を掛け渡すことにより、平面視で略矩形状の空間36を形成し、この空間36に燃料タンク40を配置するものである。
左のリヤサイドフレーム31は、断面略U字形に形成し、車体前方から車体後方に向けて延ばした部材である。なお、左のリヤサイドフレーム31には、左側後サスペンション37のリンクユニット38を介して左側後車軸(図示せず)を取付け、この左側後車軸に左側ブレーキディスク39や左側の後輪24を取付ける。
右のリヤサイドフレーム32は、左のリヤサイドフレーム31に対して所定間隔をおいて平行に配置した部材で、左のリヤサイドフレーム31と同様に、車体前方から車体後方に向けて延ばした断面略U字形の部材である。なお、右のリヤサイドフレーム32には、左のリヤサイドフレーム31と同様に、左側後サスペンション37と同一構成の右側後サスペンション(図示せず)を取付ける。
第1実施形態の燃料タンク40は、樹脂材にて形成した略六面体形状を呈するタンクであり、略矩形の底部41と、この底部41から立上げた前壁42及び後壁43と、底部41から立上げた左壁面45及び右壁面46と、これらの前壁42、後壁43、左壁面45及び右壁面46の先端を繋ぐ略矩形の上部面47と、からなる偏平の略六面体構造のタンクであり、底部41に燃料タンク40内での平面的な燃料51の流動(旋回流)を抑制する抑制壁(波消し板)48を形成し、この抑制壁48の後方にエンジン(不図示)燃料を供給する燃料ポンプ(ポンプモジュール)49を設けたものである。なお、51は燃料を示す。
さらに、燃料タンク40は、樹脂材を用いてブロー成形にて形成したタンクであり、抑制壁48をブロー成形時に底部41に一体的に形成したものであり、前・後壁42,43にそれぞれ前・後のピンチオフ52,53を備える。
なお、前・後のピンチオフ52,53とは、燃料タンク40をブロー成形する際に原型素材である筒状のパリソン(不図示)の両端部を成形型で挟み込むことにより生じる部位をいう。
図3は図2の3−3線断面図であり、第1実施形態の燃料タンク40の平面断面を示し、燃料タンク40は、底部41から前・後壁42,43及び左・右壁面45,46を立上げ、これらの前・後壁42,43に先端及び左・右壁面45,46の先端を上部面47(図3参照)に繋げ、略六面体に形成することで、燃料51を貯留する樹脂製の車両用燃料タンクにおいて、底部41に、前後方向に且つ垂直に延ばすことで燃料51の移動を抑制する抑制壁(波消し板)48を形成したものと言える。
なお、後壁43及び燃料ポンプ49は、左・右壁面45,46のセンタに配置したものであるとともに、前壁42から後壁43、燃料ポンプ49の順で配置したものである。
例えば、急停止若しくは急発進したときに起きる車両用燃料タンク内での平面的な燃料の流動(旋回流)に対して抑制効果をもたせることができるとすれば、流動した燃料が車両用燃料タンクの前壁若しくは後壁などに衝突して発生する異音を小さくすることができるので好ましいことであり、そこで、燃料タンク40は、底部41に、前後方向に且つ垂直に延ばすことで燃料51の移動を抑制する抑制壁48を形成した。
図4は図2の4−4線断面図であり、燃料タンク40の側面断面を示し、底部41に、前後方向に且つ垂直に延ばすことで燃料51の移動を抑制する抑制壁48を形成することで、燃料タンク40内での平面的な燃料の流動(旋回流)に対して抑制効果をもたせることができる。この結果、前壁42若しくは後壁43などに衝突して発生する異音を小さくすることができる。
なお、燃料タンクの高さをH1、抑制壁の高さをH2とするときに、抑制壁の高さH2を燃料タンクの高さH1の60%以上(60%を超える高さ)に設定すると平面的な燃料の流動(旋回流)に対して十分な抑制効果を得ることができる。
図5(a),(b)は本発明に係る車両用燃料タンクの流動(旋回流)を示す作用説明図である。なお、(a)は比較例の車両用燃料タンク200(以下、「燃料タンク200」と略記する)を示す。(a)は実施例の燃料タンク40を示す。
(a)において、燃料タンク200は、樹脂材にて形成した略六面体形状を呈するタンクであり、略矩形の底部201と、この底部201から立上げた前壁202及び後壁203と、底部201から立上げた左壁面205及び右壁面206と、これらの前壁202及び後壁203、左壁面205及び右壁面206の先端を繋ぐ略矩形の上部面(不図示)と、からなる偏平の略六面体構造のタンクである。なお、209は燃料ポンプ、211は燃料を示す。
燃料タンク200では、車両(不図示)の加速時若しくは減速時に、矢印a1〜a3の如く平面的な燃料211の流動(旋回流)が発生し、これらの流動を自然の状態に任せたままなので、流動(旋回流)を短時間で減衰させることはできない。すなわち、流動(旋回流)の抑制効果が乏しく、前壁202若しくは後壁203などに衝突して発生する異音(流動音)が発生することがある。
(b)において、燃料タンク40では、車両10(図1参照)の加速時若しくは減速時に、矢印a4,a5の如く平面的な燃料51の流動(旋回流)が発生した場合に、抑制壁48で旋回流を止め、減衰させることができる。この結果、前壁42若しくは後壁43などに衝突して発生する異音(流動音)を防止することができる。なお、矢印a6,a7は矢印a4,a5で示す旋回流から分流した流れを示す。
図6は本発明に係る第2実施形態の車両用燃料タンクの平面断面図であり、図7は本発明に係る第2実施形態の車両用燃料タンクの側面断面図である。なお、第1実施形態の燃料タンク40(図2参照)に用いた部品と同一部品は同一符号を付し詳細な説明を省略する。
第2実施形態の車両用燃料タンク60(以下、「燃料タンク60」と略記する)は、底部61に、前後方向に且つ垂直に延ばすことで燃料51の移動を抑制する抑制壁(波消し板)68を形成するとともに、この抑制壁68を前壁62に密着させたものである。
図中、49は燃料ポンプ、63は後壁、65は左壁面、66は右壁面、67は上部面(図7参照)を示す。
なお、抑制壁68及び燃料ポンプ49は、左・右壁面65,66のセンタに配置したものであるとともに、前壁62から抑制壁68、燃料ポンプ49の順で配置したものである。
燃料タンク60では、抑制壁68を前壁62に密着させたので、車両10(図1参照)の加速時若しくは減速時に、矢印b1,b2の如く平面的な燃料51の流動(旋回流)が発生した場合に、図5(b)の矢印a6,a7で示す分流を抑えることができる。
図8は本発明に係る第3実施形態の車両用燃料タンクの平面断面図であり、図9は本発明に係る第3実施形態の車両用燃料タンクの側面断面図である。なお、第1実施形態の燃料タンク40(図2参照)に用いた部品と同一部品は同一符号を付し詳細な説明を省略する。
第3実施形態の車両用燃料タンク70(以下、「燃料タンク70」と略記する)は、燃料ポンプ49を左・右壁面75,76のセンタに配置し、底部71に、燃料ポンプ49から左右方向にずらして前後方向に且つ垂直に延ばして燃料51の移動を抑制する抑制壁(波消し板)78を形成したものである。また、前壁72から抑制壁78、燃料ポンプ49の順で配置したものである。図9に示す77は上部面を示す。
燃料タンク70では、左・右壁面75,76のセンタに燃料ポンプ49を配置し、この燃料ポンプ49から左右方向にずらして抑制壁78を形成したので、車両10(図1参照)の加速時若しくは減速時に、矢印c1,c2及び矢印c3の如く平面的な燃料51の流動(旋回流)に分断することができる。従って、大きな流動(旋回流)の発生を阻止することができ、前壁72若しくは後壁73などに衝突して発生する異音を小さくすることができる。なお、矢印c4は矢印c3で示す流動(旋回流)から分流した流れを示す。
図10は本発明に係る第4実施形態の車両用燃料タンクの平面断面図であり、図11は本発明に係る第4実施形態の車両用燃料タンクの側面断面図である。なお、第1実施形態の燃料タンク40(図2参照)に用いた部品と同一部品は同一符号を付し詳細な説明を省略する。
第4実施形態の車両用燃料タンク80(以下、「燃料タンク80」と略記する)は、底部81に、前後方向に且つ垂直に延ばして燃料51の移動を抑制する抑制壁(波消し板)88を形成するとともに、上部面87(図11参照)に、前後方向に且つ垂直に延ばして燃料51の移動を抑制する抑制壁(波消し板)89(図11参照)を形成したものである。図中、82は前壁、83は後壁、85は左壁面、86は右壁面を示す。
なお、抑制壁88,89及び燃料ポンプ49は、左・右壁面85,86のセンタに配置したものであるとともに、前壁82から抑制壁88,89、燃料ポンプ49の順で配置したものである。
燃料タンク80では、底部81に燃料51の移動を抑制する抑制壁88を形成するとともに、上部面87(図11参照)に燃料51の移動を抑制する抑制壁89を形成したので、燃料51の貯留量が多い場合に、図10に示す矢印d1,d2の如く発生する平面的な燃料51の流動(旋回流)に対して、抑制壁88,89(89は図11参照)で減衰させることができる。
図12は本発明に係る第5実施形態の車両用燃料タンクの平面断面図であり、図13は本発明に係る第5実施形態の車両用燃料タンクの側面断面図である。なお、第1実施形態の燃料タンク40(図2参照)に用いた部品と同一部品は同一符号を付し詳細な説明を省略する。
第5実施形態の車両用燃料タンク90(以下、「燃料タンク90」と略記する)は、底部91に、前後方向に且つ垂直に延ばして燃料51の移動を抑制する左右の抑制壁(波消し板)98,99を形成したものである。図中、92は前壁、93は後壁、95は左壁面、96は右壁面、97は上部面を示す。
なお、燃料ポンプ49は、左・右壁面65,66のセンタに配置したものであり、抑制壁98,99及び燃料ポンプ49は、前壁92から抑制壁98,99、燃料ポンプ49の順で配置したものである。
燃料タンク90では、底部91に燃料51の移動を抑制する左右の抑制壁98,99を形成したので、図10に示す矢印e1〜d4の如く平面的な燃料51の流動(旋回流)を細分化することができる。この結果、流動(旋回流)を減衰させることができる。なお、e5,e6は矢印e1,e2で示す流動(旋回流)からそれぞれ分流した流れを示す。
図14は本発明に係る第6実施形態の車両用燃料タンクの斜視図であり、車両用燃料タンク100(以下、「燃料タンク100」と略記する)は、樹脂材にて形成した略六面体形状且つ左右に段差を有するタンクであり、略矩形の底部101と、この底部101から立上げた前壁102及び後壁103と、底部101から立上げた左壁面105及び右壁面106と、これらの前壁102、後壁103、左壁面105及び右壁面106の先端を繋ぐ略矩形の上部面107と、からなる偏平の略六面体構造のタンクであり、底部101に燃料タンク100内での平面的な燃料51の流動(旋回流)を抑制する抑制壁(波消し板)108を形成し、この抑制壁108の後方にエンジン(不図示)燃料を供給する燃料ポンプ(ポンプモジュール)49を設けたものである。
さらに、燃料タンク100は、上部面107に、右側を一段低く設定したタンク高さの低い部位としての段差部(低レベル部)109を形成し、この段差部109側に且つ底部101に、前後方向に且つ垂直に延ばして燃料51の移動を抑制する抑制壁108を形成したものである。すなわち、燃料タンク100は、底部101から上部面107までの高さが異なる部位がある場合に、抑制壁108を、タンク高さの低い部位109の底部に形成したものと言える。なお、51は燃料、104はタンク高さの高い部位(高レベル部)を示す。
図15は本発明に係る第6実施形態の車両用燃料タンクの作用説明図であり、例えば、燃料タンク100の底部101から上部面107までの高さが低い部位109と、底部101から上部面107までの高さが高い部位104で旋回流の変化を考察すると、低い部位109では高い部位に比べて流路断面積が小さいものと考えることができ、低い部位109では高い部位104に比べて旋回流の流速が増加する。
従って、矢印f1で示す低い部位109の旋回流の流速は、矢印f2で示す高い部位104の旋回流の流速よりも速いと言える。
そこで、抑制壁108を、タンク高さの低い部位109の底部101(図14参照)に形成することで、高さの高い部位104に抑制壁108を形成する場合に比較して、燃料タンク100内での平面的な燃料51(図14参照)の流動(旋回流)を効果的に抑制することができる。この結果、前壁102若しくは後壁103などに衝突して発生する異音をさらに小さくすることができる。
図16は本発明に係る第7実施形態の車両用燃料タンクの斜視図であり、図中、110は車両用燃料タンク(燃料タンク)、111は底部、112は前壁、113は後壁、114はタンク高さの高い部位(高レベル部)、115は左壁面、116は右壁面、117は上部面、118は抑制壁(波消し板)、119はタンク高さの低い部位としての段差部(低レベル部)を示す。
すなわち、燃料タンク110は、上部面117に、右前側を一段低く設定した段差部119を形成し、この段差部119側に且つ底部111に、前後方向に且つ垂直に延ばして燃料51の移動を抑制する抑制壁118を形成したものである。
図17は本発明に係る第7実施形態の車両用燃料タンクの作用説明図であり、燃料タンク110の左右に矢印g1,g2の如く等速で発生した流動(旋回流)の内の矢印g2で示す流動(旋回流)は段差部(低レベル部)119で矢印g3で示す流動(旋回流)の如く増速すると考えられる。従って、抑制壁118を、タンク高さの低い部位119の底部111(図16参照)に形成することで、燃料タンク110内での平面的な燃料51(図16参照)の流動(旋回流)を効果的に抑制することができる。
尚、本発明に係る第1実施形態の車両用燃料タンクは、図4に示すように、燃料51の移動を抑制する抑制壁48を底部41に形成したが、これに限るものではなく、上部面に形成したものであってもよい。
本発明に係る第6実施形態の車両用燃料タンクは、図14に示すように、燃料51の移動を抑制する抑制壁108を底部101に形成したが、これに限るものではなく、上部面に形成したものであってもよい。
本発明に係る車両用燃料タンクは、車室内の静寂性を要求されるセダン若しくはワゴンなどの乗用車(車両)に採用するのに好適である。
本発明に係る第1実施の形態の車両用燃料タンクを採用した車両の斜視図である。 本発明に係る第1実施形態の車両用燃料タンク及びこの車両用燃料タンクを取付ける車体フレームの分解斜視図である。 図2の3−3線断面図である。 図2の4−4線断面図である。 本発明に係る車両用燃料タンクの流動(旋回流)を示す作用説明図である。 本発明に係る第2実施形態の車両用燃料タンクの平面断面図である。 本発明に係る第2実施形態の車両用燃料タンクの側面断面図である。 本発明に係る第3実施形態の車両用燃料タンクの平面断面図である。 本発明に係る第3実施形態の車両用燃料タンクの側面断面図である。 本発明に係る第4実施形態の車両用燃料タンクの平面断面図である。 本発明に係る第4実施形態の車両用燃料タンクの側面断面図である。 本発明に係る第5実施形態の車両用燃料タンクの平面断面図である。 本発明に係る第5実施形態の車両用燃料タンクの側面断面図である。 本発明に係る第6実施形態の車両用燃料タンクの斜視図である。 本発明に係る第6実施形態の車両用燃料タンクの作用説明図である。 本発明に係る第7実施形態の車両用燃料タンクの斜視図である。 本発明に係る第7実施形態の車両用燃料タンクの作用説明図である。 従来の第1基本構成を説明する図である。 従来の第2基本構成を説明する図である。
符号の説明
40,100…車両用燃料タンク、41,101…底部、42,102…前壁、43,103…後壁、45,105…左壁面、46,106…右壁面、47,107…上部面、48,108…抑制壁、104…タンク高さの高い部位、109…タンク高さの低いい部位(段差部)。

Claims (1)

  1. 底部から前・後壁及び左・右壁面を立上げ、これらの前・後壁に先端及び左・右壁面の先端を上部面に繋げ、略六面体に形成することで、燃料を貯留する樹脂製の車両用燃料タンクにおいて、
    前記底部若しくは前記上部面に、前後方向に且つ垂直に延ばすことで前記燃料の左右方向の移動を抑制する抑制壁を形成し、
    前記底部から前記上部面までの高さが異なる部位がある場合に、前記抑制壁は、高さの低い前記部位の底部若しくは上部面に形成されるとともに、前記抑制壁の前端から前記前壁までの距離よりも、前記抑制壁の後端から前記後壁までの距離が長く形成されたことを特徴とする車両用燃料タンク。
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