JP4863952B2 - 燃料タンク - Google Patents

Description

本発明は、発電機や圧縮機などの動力源として使用される汎用エンジンの燃料タンクに関する。

汎用エンジンの燃料タンクはエンジン本体からの振動を受ける。燃料タンクはエンジン本体の振動に共振し、特に燃料タンクの底壁は、繰返しの共振による疲労のためクラック発生に至ることがあり、燃料漏れを惹き起こすことになる。

この問題に対し、従来、タンクの底壁を球面状に形成してその剛性を高め、共振点を高くし、エンジン本体の振動の影響を少なくするという方法が提案されている。

しかしながら、底壁を球面状に形成すると、扁平な底壁の場合と比べタンクの容量が減少するという不都合が生じ、タンク容量を増加させようとすれば、タンクの高さを高くしなければならず、エンジンの大型化を招き好ましくない。

燃料タンクの底壁を扁平にすると共に剛性を持たせた構造が特許文献１および２に記載されている。

特開２００３−３１２２７６号公報 特開２００４−１３６７０２号公報

上記特許文献に示されているものは、燃料タンクの底壁に多数のリブを設け剛性を持たせるというものである。しかしながら、これら文献に示されているような特殊なリブを燃料タンクの底壁に設けるには作業的に手間が掛かり、燃料タンクの製作費が高くなる。

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、タンク容量の減少がなく底壁の剛性を高めることができ、製作費も低く抑えることができる燃料タンクを提供することにある。

上記目的を達成する請求項１に記載の発明は、上半部と下半部とを有し、前記下半部が容器部と該容器部の外側に設けられエンジンに固設されるカバー部とから構成されるエンジンの燃料タンクにおいて、前記容器部の底壁は、その形状を変形させて形成した複数の凸部と、隣り合う前記凸部の間に形成された複数の溝部と、前記底壁の所定の箇所に、前記溝部より深く形成され、燃料タンク内の燃料を取り出す燃料取出口が底部に設けられている凹部と、前記凹部を通って略直線状に延伸するように前記底壁の形状を変形させて形成した連通溝と、を有し、複数の凸部は、一方向へ延伸している複数の平行な凸部から成る一方向凸部グループと、該一方向凸部グループに対して所定の角度で交差する方向へ延伸している複数の平行な凸部から成る他方向凸部グループから構成され、前記一方向凸部グループと他方向凸部グループの間に、前記連通溝が設けてあり、前記各グループの凸部間の溝部は前記連通溝に連通しており、前記各凸部グループの凸部間の溝部は、前記凹部を中心として略放射状に延伸していることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、上記凸部が凸部延伸方向に対して直交する方向の底壁剛性を増大させ、しかも、一方向凸部グループの凸部と他方向凸部グループの凸部が交差する方向へ延伸していることによって、底壁の剛性が二方向において増大し、それにより該底壁の固有振動数をエンジンによる振動数よりも高くすることができる。したがって、エンジン駆動中に上記底壁が共振することがなく、したがってエンジン振動により底壁にクラックが発生するような事態が回避される。また、上記底壁は球面状にすることなく剛性が付与されるので、燃料タンク寸法の増大を招くことなく、従来のように底壁が扁平な燃料タンクと同様のタンク容量を確保することができる。更に、上記凸部は上記底壁を変形することによって設けられるので、燃料タンクが金属製の場合には絞り加工によって、プラスチック製の場合には成形加工によって容易に形成することができ、製作費を低く抑えることができる。更に、上記凸部が占める容量分だけ、燃料タンク内に最終的に残る燃料残量が低減し、その分燃料タンク内の燃料がエンジン駆動のために有効に使用できるという利点もある。

また、上記複数の凸部間の溝部が互いに連通していることにより、上記溝部内に残る燃料を所定の箇所へ集中させることができる。したがって、そのような集中箇所から燃料を取り出すことにより、燃料タンク内の燃料残量が極めて少なくなるまで、エンジン駆動のため溝内に残る燃料の取り出しが可能となり、燃料の利用率が向上する。

更に、上記各凸部グループの凸部間の溝部内の燃料は上記連通溝へ流れ込み、この連通溝へ流入した燃料は上記凹部へ送られて、上記凹部内に集まり、この凹部に集中した燃料が燃料取出口から引出されるので、タンク内燃料の利用率が更に向上する。

また、各凸部グループの凸部間の溝部は、上記凹部を中心として略放射状に延伸していることから、上記凹部を中心とする全方向から上記連通溝および凸部間の溝部を流れる燃料が上記凹部へ流入することになるので、効率のよい燃料集中が達成される。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の燃料タンクにおいて、上記底壁は、上記凹部が設けてある箇所が最も低く、該凹部へ向けて傾斜していることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、上記凹部への燃料集中が円滑かつ確実に行われる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の燃料タンクにおいて、上記一方向凸部グループの凸部と他方向凸部グループの凸部とは略直交する方向に延伸していることを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、直交する２つの方向での剛性を高くすることで、上記底壁全体の剛性を効果的に向上させることができる。

本発明によれば、汎用エンジンの燃料タンクを、比較的大きなタンク容量を確保した状態で、エンジン振動と共振しない高剛性のタンク底壁が容易且つ低コストでもたらされるように製造することができる。

以下、本発明による燃料タンクの実施の形態を、図を参照して説明する。

図１は本発明による燃料タンクを装備した汎用エンジンの正面図であって、図中、１は燃料タンク、２はシリンダヘッド３およびクランクケース４から成るエンジン本体、５はキャブレター、６はエアクリーナボックスである。

キャブレター４へ燃料を送るための燃料パイプ１ａを有している燃料タンク１は、取付部材７によってエンジン本体２に取付けられている。したがって、取付部材７を介してエンジン本体２の振動が燃料タンク１に伝達される。

燃料タンク１は、上半部１１と下半部１２とをフランジ部１３で結合した構成となっている。下半部１２は、燃料タンク１を取付部材７に取り付けるためのカバー部１２ａと、このカバー部１２ａの内部に、このカバー部１２ａに重ね合わされた状態で取付けられている容器部１５（図４および図５参照）との２重構造となっている。

カバー部１２ａは、エンジン稼動時に生ずるエンジン本体２の振動と共振することで疲労してクラックが入ってもさほど実害はない。一方、容器部１５は、その底壁２０が共振し、疲労してクラックが入ると燃料漏れが生じるため、共振しないようその防護措置を講じることは極めて重要である。本発明は、上記容器部１５の底壁２０の剛性を上げてその固有振動数を大きくし、エンジン本体２との共振を防ぎクラックの発生を防止するようにしたものである。以下、本発明の１つの実施形態について詳細に説明する。

［参考例］
実施の形態の説明に先立って、本発明の参考例を説明する。図２は参考例を示しており、図２（Ａ）は燃料タンク１における下半部１５の底壁２０の一部の平面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）を矢印Ｙの方向から見た底壁２０の一部断面図である。

本参考例では、燃料タンク１における下半部１５の底壁２０は変形されてそのタンク内側底面の全体に亘って複数の平行の凸部２０ａが形成され、隣り合う凸部２０ａの間には溝部２０ｂが形成されている。これら凸部２０ａおよび溝部２０ｂは、燃料タンクが金属製の場合には金属板を絞り加工することによって、また、プラスチック製の場合には成形加工によって形成される。

この参考例によれば、底壁２０の剛性が凸部２０ａの延伸方向に直交する方向で高められ、それによって底壁２０はその共振周波数が高くなり、エンジン本体２からの振動を受けても共振し難くなる。したがって、振動によるクラックも生じ難い。なお、凸部２０ａや溝部２０ｂの幅を狭く設定し、凸部２０ａの数を増やせば、それに応じて底壁２０の剛性を高めることができる。

また、このように複数の凸部２０ａを設けたことにより、燃料タンク内に最終的に残る燃料の量は、凸部２０ａが占める容積分だけ少なくなる。

［実施の形態］
本発明は、参考例に加えさらに、凸部を設け燃料タンクの底壁の剛性を高めるだけでなく、隣り合う凸部の間に、燃料タンク内の燃料を取り出す燃料取出口が設けられた凹部への燃料の流入を妨げないように溝部を設けることで、燃料タンク内の燃料を余すことなく燃料タンクから引き出せるようにしたものである。以下、かかる本発明の実施の形態を示す。

図３〜図５は実施形態を示しており、図３は下半部を中央縦断面で示す燃料タンクの正面図、図４は下半部を図３中のＩＶ−ＩＶ線による断面で示す燃料タンクの左側面図、図５は図３中のＶ−Ｖ線による断面図である。

図３および図４から明らかなように、カバー部１２ａと容器部１５および上半部１１の周縁部にはそれぞれフランジ部が形成され、これらフランジ部を互いに重ね合わせ、溶接によりこれらを一体的に固着することにより、燃料タンク１が形成されている。図３および図４中、１２ｂは燃料タンク１を上記取付部材７へ取付けるためにカバー部１２ａに設けられた取付用脚部である。

容器部１５の底壁２０は、複数の凸部を底面に有している。これら複数の凸部は、一方向、即ち図５に示すように、矩形状の底壁２０の対角線の方向へ延伸している複数の凸部２０ｃから成る一方向凸部グループと、この一方向凸部グループの凸部２０ｃに対して、略９０°の角度の方向に延伸している凸部２０ｄから成る他方向凸部グループとを形成している。一方向凸部グループの凸部２０ｃ間には溝部２０ｅが形成され、他方向グループの凸部２０ｄ間には溝部２０ｆが形成されている。更に、一方向凸部グループと他方向凸部グループとの間には、上記溝部２０ｅ，２０ｆと連通する連通溝２０ｇが形成されている。

底壁２０の中央部付近に、上記溝部２０ｅ，２０ｆおよび連通溝２０ｇより深く形成され且つこれら溝部２０ｅ，２０ｆおよび連通溝２０ｇに連通した凹部２０ｈが設けられている。この凹部２０ｈの底部には、燃料取出口として、燃料タンク１内の燃料を取り出すための燃料パイプ１ａが取付けられてある。

両凸部グループの凸部２０ｃ，２０ｄ間の各溝部２０ｅ，２０ｆは、凹部２０ｈを中心として略放射状に延伸し、溝部２０ｅ、２０ｆと連通する連通溝２０ｇは、凹部２０ｈを通って略直線的に延伸している。また、凹部２０ｈは、上記底壁２０における最も低い箇所に設けられ、底壁２０は、上記凹部２０ｈへ向けて全体的に僅かに傾斜している。より具体的には、溝部２０ｅ、２０ｆ、連通溝２０ｇを通る燃料オイルが凹部２０ｈに流入するように、底壁２０は凹部２０ｈに向かって傾斜している。したがって、燃料タンク１内の燃料が減少し、その燃料の上面が凸部２０ｃ，２０ｄの頂部以下に下がったとき、溝部２０ｅ，２０ｆ内にある燃料は、溝部２０ｅ，２０ｆから連通溝２０ｇ内へ円滑に流入し、連通溝２０ｇ内へ流入した燃料は凹部２０ｈへ向って円滑に流下する。なお、本実施形態では、２つの連通溝２０ｇが凹部２０ｈの箇所で相互に交差するように設けられている。また、上記凹部２０ｈには燃料パイプ１ａ（図１）が該凹部の底部よりも少し上の位置まで突出して取り付けられている。

本実施形態では、最も低い位置にある凹部２０ｈ内から燃料が燃料パイプ１ａによって引き出されるため、燃料タンク１内に貯留した燃料を余すことなく極めて効果的に利用することができる。

また、上記凸部２０ｃ，２０ｄを互いに略直交した向きで設けたことにより底壁２０の剛性がこれら凸部に直交する両方向で高くなり、その結果、底壁２０全体の固有振動数も高くなり、エンジン本体２との共振が効果的に防止される。

下表は、凸部による補強を設けない平板な底壁を有する容器部と、図４〜図６に示す複数の凸部を設けた底壁２０を有する実施形態による容器部１５とについて、与える周波数をモード１からモード１０まで変化させたときの固有振動数を比較したものである。実験は容器部１５の周縁部に設けてあるフランジを拘束して行った。この実験結果から、何れのモードの場合も、凸部による補強を設けた場合の固有振動数が高くなっていることが判る。

（表１）

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。たとえば、連通溝凸部および溝部の横断面形状は種々変更可能である。

本発明による燃料タンクを装備した汎用エンジンの正面図である。 本発明の参考例を示す図であり、図２（Ａ）は燃料タンクの底壁の一部の平面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）を矢印Ｙの方向から見た図である。 本発明の実施形態による燃料タンクを、下半部を中央縦断面で示す正面図である。 図３の燃料タンクの左側面図であって、下半部を図３中のＩＶ−ＩＶ線による断面で示す図である。 図３中のＶ−Ｖ線による断面図である。

符号の説明

１ 燃料タンク
１１ 上半部
１２ 下半部
１２ａ カバー部材
１５ 容器部
２０ 底壁
２０ａ，２０ｃ，２０ｄ 凸部
２０ｂ，２０ｅ，２０ｆ，２０ｇ 溝部
２０ｈ 凹部

Claims (3)

1. 上半部と下半部とを有し、前記下半部が容器部と該容器部の外側に設けられエンジンに固設されるカバー部とから構成されるエンジンの燃料タンクにおいて、
   前記容器部の底壁は、その形状を変形させて形成した複数の凸部と、
   隣り合う前記凸部の間に形成された複数の溝部と、
   前記底壁の所定の箇所に、前記溝部より深く形成され、燃料タンク内の燃料を取り出す燃料取出口が底部に設けられている凹部と、
   前記凹部を通って略直線状に延伸するように前記底壁の形状を変形させて形成した連通溝と、を有し、
   複数の凸部は、一方向へ延伸している複数の平行な凸部から成る一方向凸部グループと、該一方向凸部グループに対して所定の角度で交差する方向へ延伸している複数の平行な凸部から成る他方向凸部グループから構成され、
   前記一方向凸部グループと他方向凸部グループの間に、前記連通溝が設けてあり、前記各グループの凸部間の溝部は前記連通溝に連通しており、
   前記各凸部グループの凸部間の溝部は、前記凹部を中心として略放射状に延伸している
   ことを特徴とするエンジンの燃料タンク。
2. 前記底壁は、前記凹部が設けてある箇所が最も低く、該凹部へ向けて傾斜していることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの燃料タンク。
3. 前記一方向凸部グループの凸部と他方向凸部グループの凸部とは略直交する方向に延伸していることを特徴とする請求項１または２に記載のエンジンの燃料タンク。

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