JP4924845B2

JP4924845B2 - 車両用燃料タンク

Info

Publication number: JP4924845B2
Application number: JP2008213265A
Authority: JP
Inventors: 邦人河合; 和俊中山; 剛実近藤
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2008-08-21
Filing date: 2008-08-21
Publication date: 2012-04-25
Anticipated expiration: 2028-08-21
Also published as: JP2010047123A

Description

本発明は、燃料の流動に起因して発生する音を抑制するためのバッフルプレートを備えた車両用燃料タンクに関する。

車両の燃料タンクでは、走行中の制動時や発進・加速時に燃料が流動して生じる流動音、流動した燃料が内壁に衝突して発生する打音、壁に衝突して跳ね返る際に燃料同士が衝突して発生する跳ね返り音等を抑制する対策が必要である。このため、燃料タンクの内部にバッフルプレートを設け、流動する燃料を燃料タンク内壁に直接衝突させず、流動エネルギーを低減する構造が従来から知られている。

バッフルプレートの燃料タンクへの取り付けは、ブラケットを介して燃料タンクの内壁にバッフルプレートを固定することが一般的である。例えば、バッフルプレート側に縦板部を接続し（一体に設け）、縦板部の先端部に燃料タンクの内壁に固定する取付き板部を備えたブラケットを用いる構造が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

従来から提案されている構造では、縦板部はバッフルプレート及び燃料タンクの壁面に対して垂直になっている。このため、下側からバッフルプレートに加わる燃料の衝突エネルギーが縦板部から燃料タンクの壁面にダイレクトに伝わり、縦板部が取り付いている箇所における燃料タンクの壁面に応力が集中することになる。

応力の集中を抑制するために、縦板部と取付き板部の間に応力集中を逃がすための湾曲部等を設けることも考えられるが、縦板部が垂直状態になっていると、湾曲部では応力を吸収しきれないことも考えられる。

特開２００６−２４８３６７号公報特開平１０−８９１８０号公報

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、燃料の衝突エネルギーがバッフルプレートに加わっても、燃料タンクの壁面への応力集中を的確に抑制することができる車両用燃料タンクを提供することを目的とする。

上記目的を達成するための請求項１に係る本発明の車両用燃料タンクは、車両の燃料タンクの内部に配されるバッフルプレートと、前記燃料タンクに前記バッフルプレートを固定するブラケットとを備え、前記ブラケットは、前記バッフルプレートの面に繋がる基端面部材と、前記基端面部材に連続して形成され、前記バッフルプレートの面及び前記燃料タンクの間に介在し、前記バッフルプレートの面に対して傾斜する幅形成部材と、前記幅形成部材の前記燃料タンクの壁面側に湾曲部を介して連続して設けられ、前記燃料タンクの面に固定される取付き面部材と、前記湾曲部は、前記基端面部材に対して傾斜して形成された前記幅形成部材の、前記基端面部材とは逆側に位置して前記幅形成部材と前記基端面部材との間に介在していることを特徴とする。

請求項１に係る本発明では、バッフルプレートの面に対して傾斜した幅形成部材に、燃料タンクに固定される取付き面部材が設けられているので、下側からバッフルプレートに加わる（バッフルプレートに直角に加わる）燃料の衝突エネルギーが燃料タンクの壁面にダイレクトに伝わることがない。この結果、燃料の衝突エネルギーがバッフルプレートに加わっても、燃料タンクの壁面への応力集中を的確に抑制することができる。

ブラケットは、バッフルプレートの一部に切り欠きを形成し、切欠き部を切起こして幅形成部材と取付き面部材を一体にしたものを適用することもできる。この場合、部品点数を多くすることなく燃料タンクの壁面への応力集中を的確に抑制することができる。

また、請求項２に係る本発明の車両用燃料タンクは、請求項１に記載の車両用燃料タンクにおいて、前記基端面部材及び前記取付き面部材は、前記燃料タンクの上面からの平面視で重ならない状態に位置がずらされていることを特徴とする。

請求項２に記載の本発明では、基端面部材と取付き面部材をオフセットさせることで、ブラケットを介在させる位置により流動する燃料の整流を任意に制御することができると共に、燃料の衝突によるバッフルプレートの燃料タンクの壁面に対する移動状況を制御することができる。また、ブラケットを別体とすることで、バッフルプレートの面積への影響を排除することができ、大きな面積を確保することができる。

また、請求項３に係る本発明の車両用燃料タンクは、請求項１もしくは請求項２のいずれかに記載の車両用燃料タンクにおいて、前記ブラケットは、前記燃料タンクの前後方向又は幅方向に少なくとも２個設けられ、前記幅形成部材の傾斜方向が互いに逆向きとされていることを特徴とする。

請求項３に係る本発明では、前記幅形成部材の傾斜方向が燃料タンクの前後方向又は幅方向で逆向きとされているので、燃料の衝突エネルギーが任意の方向からバッフルプレートに加わっても、バッフルプレートの前後方向又は幅方向の移動を規制することができる。

取付き面部材が幅形成部材に対して垂直に配された場合、バッフルプレートが面方向に移動しやすく、燃料タンクの壁面との干渉を防止するために、壁面との間で面方向に十分なスペースを確保する必要がある。取付き面部材をオフセットさせ、方向を任意に設定することにより、バッフルプレートの幅方向の移動を規制することができる。このため、バッフルプレートの最大面積を燃料タンクの大きさに応じて限界まで大きくすることができ（隙間を最小限にすることができ）、燃料の流動音の低減能力を向上させることができる。

また、請求項４に係る本発明の車両用燃料タンクは、請求項３に記載の車両用燃料タンクにおいて、前記燃料タンクの上面には段差が形成され、前記バッフルプレートには前記上面に倣った形状の段差が形成され、前記燃料タンクの幅方向側の前記ブラケットは、段差により形成された複数段の段部において前記バッフルプレートの前後方向で最長の前記段部に介在されていることを特徴とする。

また、請求項５に係る本発明の車両用燃料タンクは、請求項４に記載の車両用燃料タンクにおいて、前記段部に介在された前記ブラケットの前記取付き面部材は、前記幅形成部材に連続する方向が内側に向けられていることを特徴とする。

請求項４及び請求項５に係る本発明では、燃料タンクの上面の形状に倣った形状のバッフルプレートを適用した場合に、燃料の衝突エネルギーがバッフルプレートに加わっても、燃料タンクの壁面への応力集中を的確に抑制することができる。

燃料タンクの上面に倣った形状のバッフルプレートを用いることにより、燃料タンクとバッフルプレートとの隙間をバッフルプレートの全面に亘り均一にすることができる。隙間が均一になることにより、燃料の衝突による流れの乱れをバッフルプレートの全面に亘り均一にすることができ、異音の発生を抑制することができる。

燃料タンクは限られたスペースに収納されるため、壁面が複雑な形状になりやすいのが現状である。平面状のバッフルプレートを用いた場合、壁面との隙間の違いに応じて長さの異なるブラケットを用いることになるが、この場合、衝突エネルギーがバッフルプレートに働いた際に長いブラケットのモーメントが大きくなり、ブラケットや燃料タンクの壁面に加わる応力が不均一になりやすく破損の原因となる。

請求項４及び請求項５に係る本発明のように、燃料タンクの上面に倣った形状のバッフルプレートを用い、燃料タンクとバッフルプレートとの隙間をバッフルプレートの全面に亘り均一にすることで、燃料タンク壁面へ衝突する燃料を均一にすることができる。

本発明の車両用燃料タンクは、燃料の衝突エネルギーがバッフルプレートに加わっても、燃料タンクの壁面への応力集中を的確に抑制することが可能になる。

図１には本発明の一実施形態例に係る車両用燃料タンクの外観、図２には図１中の概略断面、図３にはバッフルプレートの外観、図４にはブラケットの外観、図５にはブラケットの断面、図６には図３中のＶＩ−ＶＩ線矢視を示してある。

図１、図２に示すように、車両用燃料タンク（燃料タンク）１は、下部タンク２及び上部タンク３から構成されている。燃料タンク１はシート下部等の限られたスペースに収納されるため、図示例では、上部タンク３の上面に段部が形成されている。段部は、側縁の前後方向の長さが異なる形状となっている。

上部タンク３の車両前側の内壁面にはバッフルプレート４が配され、バッフルプレート４は上部タンク３の形状に倣った段付の形状となっている(図３参照)。バッフルプレート４は取付ブラケット１１及びブラケット１２により上部タンク３の内壁面に固定されている。車両の制動時等に燃料タンク１内で前方に流動した燃料は、バッフルプレート４に整流されて運動エネルギーが低減され、燃料タンク１の内壁での打音や跳ね返り音が抑制される。

図３に示すように、バッフルプレート４は燃料タンク１（図１参照）の上部タンク３（図１参照）の上面に倣った形状とされている。即ち、バッフルプレート４には段差平面部５、６が形成され、車両前方側の段差平面部６は車両後方側の段差平面部５に対し高さが低くなっている。そして、段差平面部５、６の側部の車両前後方向の長さは、長辺部５ａ、６ａが車両後方側の段差平面部５と車両前方側の段差平面部６とで、幅方向で逆にされている。つまり、段差平面部５、６は車両の幅方向で互いに逆向きの台形状の平面とされている。

バッフルプレート４の車両後方側の後端縁部の両側には、取付ブラケット１１が一体に形成され、取付ブラケット１１は、燃料タンク１の内壁に固定される取り付き面１１ａと湾曲部１１ｂとから構成されて確実に燃料タンクに固定されている。バッフルプレート４の上面にはバッフルプレート４と別部材のブラケット１２が４箇所に固定されている。

４個のブラケット１２は同一形状とされ、図４、図５に示すように、バッフルプレート４の面に固定される基端面部材１３を有し、基端面部材１３に連続して幅形成部材１４が形成されている。幅形成部材１４は燃料タンク１の壁面との間に隙間を確保する部位で、基端面部材１３に対して外側（図５中左側）に角度θ傾けて形成されている。

そして、幅形成部材１４の先端側に連続して（燃料タンク１の壁面側に連続して）取付き面部材１５が傾斜方向の前側（図５中左側）に設けられ、幅形成部材１４と取付き面部材１５の間は湾曲部１６が介在している。取付き面部材１５が傾斜方向の前側に設けられているので、基端面部材１３の幅ａ１及び取付き面部材１５の幅ａ２は、燃料タンク１の上面からの平面視（図５中左右方向）で重ならない状態に位置がずらされている。

基端面部材１３がバッフルプレート４の面の適宜箇所にスポット溶接等で固定されることでブラケット１２がバッフルプレート４に取り付けられ、バッフルプレート４に設けられた取付ブラケット１１の取り付き面１１ａ及びブラケット１２の取付き面部材１５を燃料タンク１の内壁にスポット溶接等により固定されることで、燃料タンク１の内壁にバッフルプレート４が固定される。

この時、燃料タンク１の上面に倣った形状のバッフルプレート４を用い、別部材とされた同一形状のブラケット１２によりバッフルプレート４を固定しているので、燃料タンク１とバッフルプレート４との隙間をバッフルプレートの全面に亘り均一にすることができ、バッフルプレート４に干渉して整流される燃料の整流状態が均一になって異音の発生を全面に亘り均一に低減することができる。

バッフルプレート４を固定するためのブラケット１２は、バッフルプレート４の面（基端面部材１３）に対して傾斜した幅形成部材１４の外側に、燃料タンク１の壁面に固定される取付き面部材１５が設けられているので、下側からバッフルプレート４に加わる（バッフルプレート４に直角に加わる）燃料の衝突エネルギーが燃料タンク１の壁面にダイレクトに伝わることがない。

この結果、燃料の衝突エネルギーがバッフルプレート４に加わっても、燃料タンク１の壁面への応力集中を的確に抑制することができる。また、取付ブラケット１１の湾曲部１１ｂ及びブラケット１２の湾曲部１６により、バッフルプレート４に加わる燃料の衝突エネルギーを緩衝することができる。また、幅形成部材１４の傾斜状況を任意に設定することで、燃料の衝突によるバッフルプレート４の移動状況（方向等）を制御することができる。

また、ブラケット１２は、バッフルプレート４及び燃料タンク１とは別部材で形成されて、基端面部材１３と取付き面部材１５がオフセットされているので、ブラケット１２を介在させる位置により流動する燃料の整流を任意に制御することができると共に、燃料の衝突によるバッフルプレート４の燃料タンク１の壁面に対する移動状況を制御することができる。また、ブラケット１２が別部材とされているので、バッフルプレート４の有効面積に対する影響を排除することができ、大きな面積を確保することができる。

尚、上述した実施形態例では、ブラケット１２を別部材としたが、バッフルプレート４の一部に切り欠きを形成し、切欠き部を切起こして幅形成部材と取付き面部材を一体にしたブラケットを適用することも可能である。この場合、部品点数を多くすることなく燃料タンク１の壁面への応力集中を的確に抑制することができる。

図３及び図６に基づいてブラケット１２の取り付きの状況を説明する。

図３に示すように、バッフルプレート４は、燃料タンク１の前後方向の２つのブラケット１２及び幅方向の２つのブラケット１２を介して燃料タンク１に固定されている。このため、燃料の衝突エネルギーが任意の方向からバッフルプレート４に加わっても、燃料タンク１の壁面への応力集中を抑制することができる。

バッフルプレート４の側部に設けられるブラケット１２は、段差平面部５、６の長辺部５ａ、６ａにそれぞれ設けられている。つまり、段差平面部５、６の側部の車両前後方向の長さが最長の段部にブラケット１２が介在されている。そして、取付き面部材１５は、幅形成部材１４に連続する方向が燃料タンク１の幅方向で内側（互いに逆向き）とされている。即ち、幅形成部材１４の傾斜方向が互いに逆向きとされ、取付き面部材のオフセット方向が燃料タンクの幅方向で逆向きとされた状態でブラケット１２が介在している。

取付き面部材１５のオフセット方向が燃料タンク１の幅方向で逆向きとされているので、燃料の衝突エネルギーが任意の方向からバッフルプレート４に加わっても、バッフルプレート４の幅方向の移動を規制することができる。即ち、バッフルプレート４の両側部に内側への移動力が働いてバッフルプレート４の幅方向の移動を規制することができる。このため、バッフルプレート４の最大面積を燃料タンク１の大きさに応じて限界まで大きくすることができ（隙間を最小限にすることができ）、燃料の流動音の低減能力を向上させることができる。

また、燃料タンク１の上面の形状に倣った形状のバッフルプレート４を適用した場合に、バッフルプレート４の形状が複雑になって複雑な変形（ねじれ等）が生じることが考えられる。ブラケット１２が段差平面部５、６の長辺部５ａ、６ａにそれぞれ設けられているので、燃料の衝突エネルギーがバッフルプレート４に加わっても、力を大きく受ける部位をブラケット１２で支えて複雑な変形（ねじれ等）を抑制し、燃料タンク１の壁面への応力集中を的確に抑制することができる。

上述した実施形態例では、バッフルプレート４の後端縁部の取付ブラケット１１は、バッフルプレートの縁部であるため一体成形としたが、取付ブラケット１１をバッフルプレート４と別部材とし、ブラケット１２と同様のものを使用しても良い。

上述した実施形態例では、バッフルプレート４の側部に設けられるブラケット１２は、取付き面部材１５の幅形成部材１４に連続する方向が燃料タンク１の内側に向けられ、バッフルプレート４の前後に設けられるブラケット１２は、取付き面部材１５の幅形成部材１４に連続する方向が燃料タンク１の前側に向けられた例を挙げて説明したが、取付き面部材１５の方向は、燃料タンク１の大きさや形状、バッフルプレート４の固定位置等に応じて種々設定することができる。

例えば、バッフルプレート４の側部に設けられるブラケット１２の取付き面部材１５の幅形成部材１４に連続する方向を、互いに外側に向けたり、互いに同方向に向けることが可能である。また、バッフルプレート４の前後に設けられるブラケット１２の取付き面部材１５の幅形成部材１４に連続する方向を、互いに対向させたり、互いに反対に向けることが可能である。

別部材のブラケット１２を用い、燃料タンク１の前後左右でブラケット１２の取付き面部材１５の幅形成部材１４に連続する方向を任意に設定することで、局部的には取付き面部材１５オフセットにより衝撃が吸収され、バッフルプレート４の全体としては面方向の移動を抑制することができる。このように、ブラケット１２の配置の自由度が増して、燃料の衝突による衝撃吸収を任意の状態に制御することができる。

また、バッフルプレート４に対して別部材のブラケット１２を用いることで、切り起こしにより一体に設けた場合に比べてバッフルプレートの強度を向上させ、部材の歩留まりを向上させることができる。また、燃料タンクやバッフルプレートの形状が変わっても、共通のブラケット１２として用いることができ、部品の共通化が図れる。

本発明は、燃料の流動に起因して発生する音を抑制するためのバッフルプレートを備えた車両用燃料タンクの分野で利用可能である。

本発明の一実施形態例に係る車両用燃料タンクの外観図である。図１中の概略断面図である。バッフルプレートの外観図である。ブラケットの外観図である。ブラケットの断面図である。図３中のＶＩ−ＶＩ線矢視図である。

符号の説明

１車両用燃料タンク（燃料タンク）
２下部タンク
３上部タンク
４バッフルプレート
５、６段差平面部
１１取付きブラケット
１２ブラケット
１３基端面部材
１４幅形成部材
１５取付き面部材
１６湾曲部

Claims

車両の燃料タンクの内部に配されるバッフルプレートと、
前記燃料タンクに前記バッフルプレートを固定するブラケットとを備え、
前記ブラケットは、
前記バッフルプレートの面に繋がる基端面部材と、
前記基端面部材に連続して形成され、前記バッフルプレートの面及び前記燃料タンクの間に介在し、前記バッフルプレートの面に対して傾斜する幅形成部材と、
前記幅形成部材の前記燃料タンクの壁面側に湾曲部を介して連続して設けられ、前記燃料タンクの面に固定される取付き面部材と、
前記湾曲部は、前記基端面部材に対して傾斜して形成された前記幅形成部材の、前記基端面部材とは逆側に位置して前記幅形成部材と前記基端面部材との間に介在している
ことを特徴とする車両用燃料タンク。
請求項１に記載の車両用燃料タンクにおいて、
前記基端面部材及び前記取付き面部材は、前記燃料タンクの上面からの平面視で重ならない状態に位置がずらされている
ことを特徴とする車両用燃料タンク。
請求項１もしくは請求項２に記載の車両用燃料タンクにおいて、
前記ブラケットは、
前記燃料タンクの前後方向又は幅方向に少なくとも２個設けられ、
前記幅形成部材の傾斜方向が互いに逆向きとされている
ことを特徴とする車両用燃料タンク。
請求項３に記載の車両用燃料タンクにおいて、
前記燃料タンクの上面には段差が形成され、
前記バッフルプレートには前記上面に倣った形状の段差が形成され、
前記燃料タンクの幅方向側の前記ブラケットは、段差により形成された複数段の段部において前記バッフルプレートの前後方向で少なくとも最長の前記段部に介在されている
ことを特徴とする車両用燃料タンク。
請求項４に記載の車両用燃料タンクにおいて、
前記段部に介在された前記ブラケットの前記取付き面部材は、前記幅形成部材に連続する方向が内側に向けられている
ことを特徴とする車両用燃料タンク。